JPH01246012A

JPH01246012A - 工具ヘッドと工具ホルダーとの間のカップリング

Info

Publication number: JPH01246012A
Application number: JP63071702A
Authority: JP
Inventors: Josef Reinauer; ヨーゼフ　ライナウアー
Original assignee: Gottlieb Guehring KG
Current assignee: Gottlieb Guehring KG
Priority date: 1987-03-26
Filing date: 1988-03-25
Publication date: 1989-10-02
Also published as: DE3709878A1; EP0284745A2; EP0284745B1; DE3709878C2; DE3875504D1; EP0284745A3; US4856944A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】侠丘分！本発明は請求項１の上位概念に係る工具ヘッドと工具ホ
ルダーの間のカンプリングに関するものである。

ｌ來侠五公知の工具ヘッドと工具ホルダーとの間のカップリング
においては、工具ホルダーは１つの収容部もしくは凹部
を有し、一方工具ヘッドはビン・軸部を具備する。工具
ヘッドを工具ホルダーと連結するためにはビン・軸部が
収容部に共軸状に挿入され工具ホルダーの長手方向に対
して横に延びる２つのねじにより、すなわち１つの締付
ねじと１つのテーパーねじにより互いに緊張固定される
。

その際工具ホルダー長手軸線に対して横に向いたねじ力
が工具ホルダー長手軸線に平行な緊張力に変換されると
いう事実により、連結部には複雑な空間的緊張状態が存
在するので、接触面について均一な緊張分布を得ること
は困難である。更に軸方向に向いた緊張力の強さは検出
されることができないので、非常に簡単にねじ連結部に
過剰回転を生ずる可能性があるか、もしくは緊張が非常
に小さ（なる可能性がある。工具ホルダーと工具ヘッド
との間の相対回転を阻止するために、偏心的に配置され
た位置決めビンの形の別の構造部材を設けなければなら
ない、多数の構造部材はその上カップリングの経済的な
使用に不利である。

締め付けねじとテーパーねじは夫々工具ホルダーの表面
で稼動時に、例えば加工物の切削加工の場合に、切削屑
及び他の汚染物と接触する可能性があるような状態にあ
る。したがって締付けねじとテーパーねじは比較的大き
な摩耗を受ける。微細な切削層もしくは金属粉がねじの
ねじ山部へ侵入する場合には信頼できるねし連結はもは
や保証されず、ねじ部の損傷を生ずる可能性がある。

亘負本発明は出来るだけ簡単な方法で構造部分を相互に確実
に緊張固定することを保証し、＊ｉな空間的緊張状態が
連結部に生ずるのが更に回避されている、工具ヘッドと
工具ホルダーとの間のカップリングを提供することを目
的としている。

びｔ本発明は上記の目的を請求項１によるカップリングによ
り達成した。

請求項１に係る工具ヘッドと工具ホルダーとの間のカッ
プリングは工具ヘッドの急速且つ確実な交換可能性を保
証し、その際大体において軸方向の緊張力のみを生じる
。トルクレンチを使用することにより、その際、予め定
めた予緊張力が達成可能であり、それにより工具ヘッド
と工具ホルダーとの間の一定の事実（Ｇｅｇｅｂｅｎｈ
ｅｉ　ｔｅｎ）に合った連結が可能となる。

請求項２に係る心出し部の形成により工具ホルダーに対
する工具ヘッドの正確な方向合わせが達成されることが
でき、しかも工具ヘッドの急速な交換可能性が阻害され
ることがない。

請求項３に係る固定ビンの配置により、固定ビンは汚染
物の侵入から保護される。その上固定ピンに手を接近す
ることを可能にする穴が冷却路穴により形成されるとき
には、汚染物の侵入が完全に回避されることができる、
それは稼動時には冷却路穴は絶えず貫流されるからであ
る。更にこの冷却により固定ビンのねじの過熱による焼
付きが存効に阻止される。

請求項１０に係るシール部材を配置することは、工具ヘ
ッドと工具ホルダーとの間の連結部に冷却剤又はその他
の内部にある液体が意図しない状態で生ずることができ
ないようにすることを確保する。

特にねじ部の間に心出し部を存するカップリングの形状
では特にカップリングは精密工具ヘッドを工作機械のユ
ニバーサル軸と連結するために特別の程度で適している
。工具ヘッドの刃の位置決め精度はその際１対の直径方
向に対位する心出し部によりμｍの程度に高められる。

本発明の別の目的、使用、利点は以下に添付の図面に基
づく好ましい実施例の詳細な説明により完全に明らかと
なろう。

裏隻撚図において螺旋体１の形状の工具ホルダーはほぼ円筒状
の形を有し、金属材料、特に鋼鉄からなる。螺旋体ｌは
その際螺旋状溝を具備する。螺旋体の長手軸線Ｘ−Ｘに
沿って中心穴４が形成され、該中心穴を通して運転中は
冷却剤が供給される。

螺旋体ｌはその第１図における左端に凹部１ｂを有し、
該凹部にはリングセグメント部（Ｒｉｎｇｓｅｇｍｅｎ
ｔａｂｓｃｈｎｉｔｔｅｎ）　　１　ａが隣接する。

工具ヘッドは、第１図の左端にドリル刃又は類似のもの
を具備することができ、同様に金属材料、例えば鋼鉄又
は硬質金属よりなる螺旋ヘッド２の形であり、直径方向
に対位する２つの冷却路穴５を存し、該冷却路穴は長手
軸＊Ｘ−Ｘに平行に延び横路５ａにより互いにかつ中心
穴３と連結されている。螺旋ヘッド２は螺旋体１に面す
る端部に段部２ａを存し、該段部は凹部１ｂに形状にお
いてぴったり合っている。この態様で螺旋へノド２の段
部２ａは螺旋体ｌの凹部１ｂに差込可能であり、その際
螺旋体のリングセメント部１ａは螺旋ヘッド２の支持面
２ｂに接する。螺旋ヘッド２が螺旋体１に差込まれてい
るとき、中心穴３と４は互いに同心状になるので、中心
穴４は中心穴３と横路５ａを介して冷却路穴５と連結さ
れる。螺旋体１と螺旋へノド２との間には密封の目的で
中心穴４もしくは５のまわりにシール部材１１が配置さ
れている。

螺旋へノド２には複数の冷却路穴５と同心状に夫々１つ
の第１穴７が形成され、該第１穴は雌ねじ状の第１ねじ
７ａを具備する。それによって螺旋へノド２は同心状の
第１穴７と冷却路穴５とにより形成される複数の穴が貫
通している。冷却路穴５と第１穴７の軸線の位置は、第
１穴７がワークホルダー１に面した側で大体ドリルラン
ド（Ｂ。

ｈｒｅｒｓｔｅｇ）　　（第３図）の中心で出発し、冷
却路穴５は工具へノド２の自由面から出発するように選
択されている。螺旋体ｌに面した側では第１穴７は大き
な直径のねじのない部分すなわち拡大部９を具備する。

螺旋体１には２つの第２穴８が形成され、該第２穴は長
手軸線Ｘ−Ｘに平行に延び雌ねじ形状の第２ねじ８ａを
具備する。螺旋ヘッド２に面した側では第２穴８は直径
の大なるねじのない部分、すなわち拡大部６を具備する
。拡大部６の直径は、その際拡大部９の直径と一致する
。螺旋ヘッド２が螺旋体１の凹部１ｂに差込まれると、
冷却路穴５、第１穴７、拡大部６及び９並びに第２六８
は互いに同一線上にある。第１ねじ７ａと第２ねじ８ａ
はその際違ったリード（ピッチ）を有しねじ方向が同じ
である（ｇｌｅｉｃｔ＋ｇａｎｇｉｇ）ねじとして形成
されている。

締付ねじもしくは固定ビン１０は第ｔｍねじ部１０ａと
第２雄ねじ部１０ｂとビン部もくしは中心部１０ｃとを
有する。締付ねじ１０は第１ａねじ部１０ａが第１穴７
に第２雄ねじ部１０ｂが第２六日にねじ込まれる。更に
ビン部１０ｃの直径は拡大部６及び９の直径と一致して
いる。

締付けねじ１０により螺旋へノド２は以下に示す方法で
螺旋体１に締付は固定される。すなわち締付ねじ１０は
カップリングを解除した状態で第２雄ねじ部ｌＯｂを第
２六８の第２ねじ８ａとの係合により螺旋体１にねじ込
まれ、その際ビン部１０ｃは拡大部６に遊びなしに収容
される。次いで螺旋ヘッド２の段部２ａが螺旋体ｌの凹
部１ｂに差込まれ、その際螺旋へラド２と螺旋体ｌとの
間には間隙が存在する。この状態は第１ｂ図に示されて
いる。

冷却路穴５を通って締付ねじｌＯを回転する工具、例え
ば六角スパナ等の内スパナ（Ｉｍｂｕｓｓｃｈｌｉｉｓ
ｅｌ）が挿入され、該内スパナは締付ねじ１０と適切な
態様で作動連結されることができる。締付けねじｌＯの
回転により、締付けねじは一方では第２六８からねしは
ずされる方向に移動し、他方では第１穴７にねじ込まれ
、締付ねじ１０のピン部１０ｃは一部は拡大部６と９の
中で移動され、それによりビン部１０ｃは心出し作用を
する。第１ねじ７ａと第２ねじ８ａ、もしくは第１雌ね
じ１０ａと第２雌ねじ１０ｂは違ったねじピッチを有し
、第１ねじ７ａのピッチが第２ねじ８ａのピッチより大
であるので、螺旋へラド２と螺旋体１との相対的に接近
移動される。リングセグメント部１ａが支持面２ｂに接
触して後螺旋へラド２と螺旋体ｌは互いに緊張され、そ
れにより両者はその相対位置で固定される。その際両者
は軸方向にリングセグメント部１ａもしくは支持面２ｂ
により互いに支持される。カップリングの組合された状
態は第１ａ図に示されている。その際緊張力が生ずるこ
とにより、シール部材！！がその位置で固定されること
と、ビン部１０ｃが組合わされた状態での位置により螺
旋へラド２と螺旋体１とを互いに心出しすることとが認
められる。

同じねじ方向の互いに違ったねしピッチのねじの選択に
より所望の大きさの伝動（ｔｌｂｅｒｓｅｔｚｕｇ）を
達成することを可能にする。固定状態ではしたがってほ
ぼ軸方向力のみが作用し、使用時に生ずる軸方向力と捩
じり力は同じ構成部分により吸収され、それにより簡単
な力線（ＫｒａｆｔｆｌｕＢ）と張力経過（Ｓｐａｎｎ
ｕｎｇｓｖｅｒｌａｕｆ）が保証され、複雑な空間的張
力状態の発生が更に回避される。

工具ヘッドもしくは螺旋ヘッドと工具ホルダー１６もし
くは螺旋体との間のカップリングは工具ヘッドの必要な
場合の急速かつ確実な交換を可能にし、その際トルクレ
ンチを使用すると再現可能な予張力が得られることがで
きる。

締付けねじが稼動時には冷却剤が流れしたがって絶えず
洗浄される通路を通してのみ近づきうるので、締付ねじ
に汚染物又は金属屑が近づくのが阻止され、したがって
締付ねしは僅かな摩耗もしくは腐食を受けるだけである
。

実施例の変更では２つの締付ねじと対応する穴の代わり
に多数の締付ねじを配置することも可能である。したが
って個々の締付ねしに生ずる力と張力は非常に小さくさ
れ、締付ねしは小さく形成されることもできるし又は大
きさは維持したままで大きな力を伝達可能となる。

工具ヘッドと工具ホルダーとの間のカップリングは粗位
置決めのために凹部・ピン連結部を有する。工具ホルダ
ーの軸方向に延びる少なくとも１つの固定ピンにより工
具ヘッドは工具ホルダーと締付固定される。その際固定
ピンは第１ねじ連結部により工具ヘッドとの、第２ねし
連結部により工具ホルダーとの連結を生じ、第１ねし連
結部と第２ねじ連結部は同じねじ方向で違ったピッチを
有するので、ねじピンをねじ締める場合には工具ホルダ
ーと工具ヘッドとが軸方向に互いに緊張される。更に固
定ピンは心出し部を有し、その心出し部はカップリング
の組合わせ状態では工具ヘッドを工具ホルダーに関して
心合わせをする。固定ピンはカップリングの組合状態で
は全体が工具ホルダーと工具ヘッドから形成されるユニ
ットの内部に収容され穴を通してのみ近づくことができ
る。

この穴は有利には又冷却路穴として作用するので、使用
時には冷却剤が貫流し、汚染物のカップリングへの侵入
が避けられている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の工具ヘッドと工具ホルダーと
の間のカップリングの断面図で、第１ａ図はカップリン
グの組合された状態、第１ｂ図はカップリングの解除さ
た状態を示す図、第２図は第１図のカップリングの平面
図、第３図は第１図の１−１における工具ホルダーの側
面図、第４図は第１図の■矢視による工具ヘッドの側面
図である。１・・・工具ホルダー　　１ｂ・・・凹部２・・・工具
ヘッド　　　２ｂ・・・段部（突出部）ｌＯ・・・固定
ビン　　　１０ａ・・−第１ねじ１０ｂ・・・第２ねし代理人　弁理士　桑　原　英　明手続補正書昭和６３年　７月２６日特許庁長官　　吉　１）文　毅　　殿１、事件の表示特願昭６３−７１７０２号２、発明の名称工具ヘッドと工具ホルダーとの間のカップリング３、補
正をする者事件との関係　　特許出願人４、代理人６、補正の対象７、補正の内容（１）　　明細書第１１頁第２行目の「第１ｂ図」を「
第１図の下半部」と訂正する。（２）同第１２頁第３行目の「第１ａ図」を「第１図の
上半部ｊと訂正する。（３）同第１４頁第１３−１４行目の「第１ａ図」を「
その上半部ｊと訂正し、同第１４行目の「第１ｂ図」を
ｒその下半部１と訂正する。（４）第１図を添付の如く訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）工具ヘッドと工具ホルダーが、凹部と突出部の形
での差込連結により、相互に共軸状に差込まれそして少
なくとも１つの固定ピンにより互いに緊張固定される、
工具ヘッドと工具ホルダーとの間のカップリングにおい
て、固定ピン（１０）が工具ホルダー（１）の軸方向に
延び、第１ねじ（１０ａ）により工具ヘッド（２）と並
びに第２ねじ（１０ｂ）により工具ホルダー（１）と係
合可能であり、前記第１ねじ（１０ａ）と前記第２ねじ
（１０ｂ）がねじ方向が同じで違ったピッチをもつねじ
であり、従って固定ピン（１０）のねじ締めの際工具ホ
ルダー（１）と工具ヘッド（２）が軸方向に互いに緊張
されていることを特徴とするカップリング。
（２）固定ピン（１０）が心出し部（１０ｃ）を有し、
該心出し部が工具ヘッド（２）に対する工具ホルダー（
１）の心出しのためにカップリングの組合わせ状態に一
部は工具ホルダー（１）の穴（６）に一部は工具ヘッド
（２）の穴（９）に遊びなしに収容されることを特徴と
する請求項１に記載のカップリング。
（３）固定ピン（１０）はカップリングの組合せ状態で
全体が工具ホルダー（１）と工具ヘッド（２）により形
成されるユニットの内部に収容され穴（５）を通しての
み近づきうることを特徴とする請求項１又は２に記載の
カップリング。
（４）穴（５）が工具ヘッド（２）の軸方向に延びてい
ることを特徴とする請求項３に記載のカップリング。
（５）穴（５）が冷却路穴であることを特徴とする請求
項３又は４に記載のカップリング。
（６）工具ホルダー（１）と工具ヘッド（２）により形
成されるユニットの使用時に穴（５）は液体が貫流する
ことを特徴とする請求項３又は５に記載のカップリング
。
（７）工具ヘッド（２）は工具ホルダー（１）に互いに
直径方向に対位する２つの固定ピン（１０）により締め
付けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１
つに記載のカップリング。
（８）工具ホルダー（１）と工具ヘッド（２）の少なく
とも一方が金属材料により形成されていることを特徴と
する請求項１〜７のいずれか１つに記載のカップリング
。
（９）工具ホルダー（１）と工具ヘッド（２）の少なく
とも一方が硬質金属よりなることを特徴とする請求項８
に記載のカップリング。
（１０）工具ホルダー（１）と工具ヘッド（２）との間
にシール部材（１１）が配置されていることを特徴とす
る請求項１〜９のいずれか１つに記載のカップリング。
（１１）第１ねじ（１０ａ）のねじピッチが第２ねじ（
１０ｂ）のねじピッチより大であることを特徴とする請
求項１〜１０のいずれか１つに記載のカップリング。