JPH02124204A - 工具取付構造 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は工作機において用いられる工具取付構造に関
し、詳しくは本体とそれに取付けるようにした工具ホル
ダとから成る工具取付構造に関する。

〔従来の技術〕

この種の工具取付構造としては、本体にテーパ孔を、工
具ホルダにテーパ突起を夫々設け、テーパ孔にテーパ突
起を差込むようにしたものがある。

また他の例としては、本体に受面を、工具ホルダに当面
を夫々設け、受面に当面を密接させるようにしたものが
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

前者の工具取付構造では、本体の軸芯に対する工具ホル
ダの軸芯の合致精度は高いが、本体に対する工具ホルダ
の倒れに対しての耐力は比較的小さい問題点がある。一
方、後者の工具取付構造では、上記倒れに対しての耐力
は高いが軸芯の合致精度が悪い問題点がある。そこでこ
れらの問題点の解決の為に、上記２種の構造を兼備させ
ることを試みた。しかしそのようにする場合は、テーパ
孔とテーパ突起の寸法関係に極めて高精度が要求される
（精度が悪いと、テーパ孔とテーパ突起との間又は受面
と当面との間のいずれか一方にすき間ができてしまう）
　この為極めて難しい工作技術が要求される問題点があ
った。

本発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、その
目的とするどころは、テーパ孔に対するテーパ突起の密
接と、受面に対する当面の密接を共に達成でき、しかも
そのような二つの達成を可能にしたものであっても、テ
ーパ孔やテーパ突起の加工精度は比較的ラフで足りるよ
うにした工具取付構造を提供することである。

（課題を解決する為の手段〕 上記目的を達成する為に、本願発明は前記請求の範囲記
載の通りの手段を講したものであって、その作用は次の
通りである。

〔作用〕

テーパ孔にテーパ突起を差込む過程において、テーパ孔
の内周面にテーパ突起の外゛周面が先ず当接する。その
結果、本体の軸芯に工具ホルダの軸芯が揃う。上記差込
を更に深く進めると、上記内周面又は外周面が弾性変形
してヱ部への進入が許容され、当面が受面に当接する。

〔実施例〕

以下本願の実施例を示す図面について説明する。

第１図乃至第７図において、Ａは本体、Ｂは工具ホルダ
、Ｃは本体へに対し工具ホルダＢを着脱操作する為の操
作体を示す。

上記本体Ａは一例として工作機のスピンドルｌに対して
、自体の軸芯Ａｃがスピンドルの回動輪芯と一致する状
態で複数の取付ねし２でもって固定しであるが、上記ス
ピンドルｌの一部をもって構成される場合もある。３は
受面で、本体Ａの端面をもって構成しである。この受面
３は本体Ａの軸芯に対し直交する面に形成しである。４
はテーパ孔、５は取付棒の保持孔で、これらは自体の軸
芯が本体Ａの軸芯Ａｃと一致する状態に形成しである。

上記テーパ孔４における内周面４ａの勾配は比較的小さ
く　（例えばｌ°２６°１６“）形成しである。６は操
作体装着孔で、ねし孔をもって構成され、又図示される
ように保持孔５の軸芯に対し傾斜する状態に形成しであ
る。７は受面３から突設させたドライブ片で、本体へに
打ち込んだビンをもって構成しである。

次に上記工具ホルダＢについて説明する。８，９１０は
該ホルダＢに備えられた部材で、８はセンタ部材を示し
、被加工物のセンタに対し宛かう為のもので、工具ホル
ダＢの軸芯Ｂｃの位置に設けである。９，１０は夫々切
削工具（チップとも呼ばれる）で、夫々前記被加工物の
端面及び外周面を切削する為のものである。１１は当面
で上記軸芯Ｂｃと直交している。１２は当面１１から突
出するテーパ突起で、その外周面１２ａは前記テーパ孔
４のテーパ面（内周面４ａ）に対応するテーパ面に形成
しである。このテーパ突起１２の外周には複数の寸法差
吸収用の溝１３が環状に周設されており、テーパ突起１
２の外周部が寸法差吸収構造となっている。１４はテー
パ突起の先から突設されている取付棒で、その一部には
操作体Ｃの受入孔１５が形成しである。

ｉ５ａは受入孔における取付棒先端側の側面をもって構
成された係合部で、図示されるように取付棒１４の軸芯
に対し直交する向きに形成しである。上記テーパ突起１
２及び取付棒１４はそれらの軸芯が工具ホルダＢの軸芯
Ｂｃと一致する状態に形成しである。１６は当面１１に
形成した嵌合孔で、上記受入孔１５が操作体装着孔６と
対向する状態において上記ドライブ片７が嵌合する位置
に形成しである。上記工具ホルダＢは別体形成された工
具を保持する構造のものの他、自体の一部として工具（
被加工物に加工を施す部分）を有しているものもある。

次に上記操作体Ｃは一例としてねし杆をもって構成され
、前記装着孔６に螺合させである。１７は操作体におけ
る前側の押圧部で、図示される如くテーパ状に形成しで
ある。１８は工具嵌合用の凹部を示す。１９は操作体Ｃ
における後側の押圧部で、し１示されるように上記押圧
部１７と向きが反対で同勾配のテーパ状に形成しである
。尚２０は外し用リングで、本体Ａの周囲に軸芯Ａｃ方
向への進退を自在に配設しである。２１は該部材の一部
に備えた透孔で、操作体Ｃの後部を位１させである。２
１ａは透孔２１の孔縁をもって構成した被押部で、操作
体Ｃの後退軌跡に位置させである。２２は外し用リング
２０に付設したパッドで、弾性部材例えばゴムを用いて
形成されている。

次に上記本体Ａに対する工具ホルダＢの取付を説明する
。先ず第１図に示される状態から第５図の如く取付棒１
４を保持孔５に差込み、テーパ突起１２をテーパ孔４に
差込む。その差込過程においてテーパ突起１２の外周面
１２ａがテーパ孔４の内周面４ａに当接する。この当接
により本体Ａの軸芯Ａｃに対し工具ホルダＢの軸芯Ｂｅ
が揃った状態となる。

次に操作体Ｃを凹部１８に嵌合させた工具でもって回す
ことにより、第５図に示されるように受入孔１５に向け
て侵入させる。この侵入により押圧部１７が係合部１５
ａに当接し、かつ操作体Ｃは受入孔１５の深部へ向けて
侵入する為、係合部１５ａにはそれを保持孔５の深部へ
向けて押す力が及ぶ。この力はテーパ突起１２をテーパ
孔４の深部に向けて引き込む力である。この時テーパ突
起１２の外周面１２ａはテーパ孔４の内周面４ａに既に
当接している。しかしテーパ突起１２の外周部は１１３
が形成されて寸法差吸収構造となっている為、テーパ突
起１２の外周面１２ａは第６図に示されるように工具ホ
ルダＢの軸芯方向に弾性変形して内周面４ａと外周面１
２ａの寸法差が吸収され、テーパ突起１２はテーパ孔４
の深部に向けて圧入状態で侵入する。そして当面１１が
受面３に密着する。このようにして差込が完了した場合
、上記テーパ突起１２は上述のようにその外周面１２ａ
が工具ホルダの軸芯Ｂｃ方向に変形するのみで半径方向
には実質的に変形していない為、工具ホルダＢの軸芯Ｂ
ｃは本体への軸芯Ａｃに対して正しく揃った状態が維持
されている。

上記第６図のような取付状態が達成された後、工具９．
１０による被加工物の切削加工が行われる。

その加工は、スピンドル１が回動されるとその回動力は
本体Ａから操作体Ｃ及びドライブ片７を介して工具ホル
ダＢに加わり、工具９．１０が被加工物を切削する。こ
の切削加工の場合、被加工物からの反力として工具ホル
ダＢを本体Ａに対して倒れさせようとする力、即ち工具
ホルダＢの軸芯Ｂｅを本体Ａの軸芯Ａｃに対して傾けよ
うとする力が工具ホルダＢに加わっても、当面１１が受
面３に密着している為、その倒れに対しては大きな耐力
でもって耐えることができる。またこの場合、第６の２
図に示されるように受入孔１５において保合部１５ａの
近傍部分１５ｂが凹面となっている。この為、操作体Ｃ
に上記回動力が加わってその押圧部１７が上記近傍部分
１５ｂへ移ろうとすると、押圧部１７はその近傍部分１
５ｂに矢印方向の力を加えることになる。この力は取付
棒１４を保持孔５の深部に向けて引込む力である。その
結果、当面１１はより大きい力で受面３に圧接され、上
記倒れが防止される。

また上記切削加工の場合、工具ホルダＢに大きいラジア
ル荷重がかかっても、上記テーパ突起１２におけるａ１
３は半径方向の向きに形成されていて、溝間の部分は半
径方向に無垢の状Ｌｉ（空隙がない状態）となっている
から、上記ラジアル荷重に極めて強く、工具ホルダＢの
芯ずれが防止される。

尚第６図の状態ではパッド２２が本体Ａに弾力的に圧接
している為、上記切削加工中において外し用リング２０
が振動したりすることが防止される。

次に上記工具ホルダＢの本体Ａからの取り外し操作につ
いて説明する。操作体Ｃを前記取付時とは反対方向に回
すことによって後退させると、押圧部１９がリング２０
の被押部２１ａに当接し、それを押す。その押力は、軸
芯Ａｃ方向への移動が可能な被押部２１ａには、該被押
部２１ａを軸芯Ａｃ方向に押し動かす力として加わる。

この力により、工具ホルダＢは本体Ａから離反する方向
に押される。従って、前述のようにテーパ突起１２がテ
ーパ孔４に対して圧入状態となっていても、上記操作体
Ｃの力によってテーパ孔４からのテーパ突起１２の引き
抜きが行われ、第７図に示される如き状態となる。

従ってこのような状態となった後は、工具ホルダＢを手
でもって容易に本体Ａから取り外すことができる。

次に上記実施例の異なるｌ様について説明すると、上記
テーパ孔４を上記工具ホルダ已において当面１１に開口
する状態に設け、テーパ突起１２を本体Ａにおいて受面
３から突出する状態に設けても良い。又保持孔５を工具
ホルダＢに設け、取付棒１４を本体へに設けても良Ｇλ
。この１易合にＣよ操イ乍体Ｃは工具ホルダＢに設ける
と良し）。

次に第８図は本体に対して工具ホルり′を弓１き寄せる
手段の異なる例を示すもの−で、従来より良く知られて
いるように引き込み用の１桑イ乍体Ｃｅを保（存孔５ｅ
の軸芯に対して直交する状、Ｇ　４こ設しすた（ＩＨ＋
を示すものである。

なお、機能上前図のものと同−又Ｉま均等＋薄酸と考え
られる部分には、前回と同一の７丁号乙こアルファベッ
ト （また次図以降のものにおいても順次間＋ａの考えでア
ルファベットのｆ，ｇ，ｈ，ｉを１１１こイ寸して重複
する説明を省略する。） 次に第９０及び第１０図は本願の異なる実ｈｌ！ｌｉ仔
１１を示すもので、テーパ孔４ｆに溝ｉ３ｆを工電番す
てテーパ孔４ｆの内周部を寸法差吸収構造とした仔１１
を示すものである。尚、第９図は本体ＡｆＧこ対し工具
ホルダＢｆを装着する前の状態を示し、第１０図しよ装
着状態を示すものである。

次に第１１図乃至第１３図は本願の更Ｇこ異なる実施例
を示すもので、テーノぐ突起１２ｇのり卜周Ｂｎ番こお
ける寸法差吸収構造の異なる例を示すものである６テ一
バ突起１２ｇの外周面１２ａｇＬよ、？Ｍ数の凹部２４
が等間隔に設けられ、符号２５で示されるｆｌＢ分のみ
においてテーパ孔４ｇの内周面４ａｇ　と当（妄するよ
うになっている。又チーＸ突起１２ｇ　４こむ上上言己
の部分２５の内側に位置して変形吸収用の穴２６カ１番
すられている。

このような構成のものにあっては、第１１図に示される
状態からテーパ突起１２ｇをチー）＜了し４ｇ内Ｇこ差
込み、更に差込を深めると、第１３図るこ示されるよう
に上記穴２６に対してその外側Ｇこ（ｆｆｌ　’７７し
て（Ｘる部分が吸収用穴２６に向けて弾力的に落ち込む
・ことにより外周面＋２ａｇが弾性変形し、チー）＜突
起１２ｇはテーパ孔４ｇの深部に向けて侵入して当面１
１ｇが受面３ｇに密着する。

次に第１４図乃至第１６図は本願の更Ｇこ異なる実施例
を示すもので、チーツマ突起１２ｈの外周ｇ１こおける
寸法差吸収構造の更に異なる例を示すものである。本例
においては、チー）＜突起１２ｈのクト周部に環状の溝
２７を備えさせである。

このような構成のものにあっては、第１４図の状態から
テーパ突起１２ｈをテーパ孔４ｈ内番こ差込み、更に差
込を深めると、ａ２７の外側の環状部分２８番よ第１６
図に示されるように溝２７に向は弾性変形１−る。これ
によりテーパ突起１２ｈはテーノぐ孔４ｈの深部−、向
けて侵入して当面１１ｈが受面肌に密着する。

尚本例における工具ホルダＢｈはその製造を容易番こす
る為に、二つの部材２９．　３０に分けて構成し、それ
らを符号３１で示されるねじ部において連結しである。

次に第１７図乃至第１９図は本願の更番こ異なる実施例
を示すもので、前記第Ｘ４図乃至第１６１’１と同様の
寸法差吸収構造をテーノぐ孔４１の内周部５Ｇこ設けた
例を示すものである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明にあっては、本体／ｌこ一１具ホル
ダＢを取付けた状態では、テーノ（孔４の内周面４ａに
テーパ突起５の外周面５ａを密接させて、本体へ〇軸芯
に工具ホルダＢの軸芯を揃わせ１する効果があると共に
、 本体へ〇受面３に工具ホルダＢの当面１１を密接させて
、本体Ａに対しホルダＢが倒れることに幻する剛性を極
めて高め得る効果がある。

しかも上記の如くテーパ孔４の内周面４ａとテーパ突起
］２の外周面１２ａ及び受面３と当面１１の２種の面を
密接させる事情から、高精度な寸法精度が要求されるも
のであっても、上記内周面４ａ又は外周面１２ａは寸法
差吸収構造にしてあるから、テバ突起１２をテーパ孔４
に差込むときに、上記内周面４ａに対する外周面１２ａ
の対応形状寸法に誤差があっても、上記吸収構造となっ
ている面を変形させて（この誤差を吸収して）　当面１
１が受面３に当接する迄の差込を可能にする特長がある
。このことは、と記テーパ孔４の内周面４ａや上記テー
パ突起１２の外周面１２ａの形成を前記従来技術に比べ
て容易化できる効果を生む。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は取付前の状
態を示す縦断面図、第２図は本体をその軸芯方向から見
た状態を示す図、第３回は工具ホルダの要部斜視図、第
４図は分解縦断面図、第５図は取付途中の状態を示す要
部縦断面図、第６１４は取付完了状態を示す縦断面図、
第６の２図は取付完了状態における受入孔と押圧部との
関係を示す断面図、第７図は取り外し途中の状態を示す
縦断面図、第８図は工具ホルダの引寄手段の異なる例を
示す要部縦断面図、第９図及び第１０図は異なる実施例
を示すもので、これらにおいて第９図は取付前の状態を
示す要部縦断面図、第１Ｏ図は取付状態を示す要部縦断
面図、第１１図乃至第１３図は更に異なる実施例を示す
もので、これらにおいて第１１図は取付前の状態を示す
要部縦断面図、第１２図はχＵ−Ｘｌｌ線断面図、第】
３図は取付状態を示す要部縦断面図、第１４図乃至第１
６図は更に異なる実施例を示すもので、これらにおいて
第１４図は取付前の状態を示す要部縦断面図、第１５図
はｘｖ−ｘｖ線断面図、第１６図は取付状態を示す要部
縦断面図、第１７図乃至第１９図は更に異なる実施例を
示すもので、これらにおいて第１７図は取付前の状態を
示す要部縦断面図、第１８図は本体の一部破断斜視図、
第１９図は取付状態を示す要部縦断面図。 Ａ・・・本体、Ｂ・・・工具ホルダ、Ｃ・操作体、３・
・・受面、４・・・テーパ孔、１１・・当面、１２・・
・テーパ突起。 第 ？ 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 ｆ 第 図 第 図 △☆ 第１７ 図 第１３ 図 第 図 第 ４図 第１６ 図 第 図 第 因 第 図 手続補正書 （方式） １、事件の表示 特＠昭６３−２７８０５２号 ２゜ 発明の名称 工具取付ｌｌｉ造 ３゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 受面を備える本体と、上記受面に当接させる為の当面を
   備える工具ホルダとを備え、上記本体又は工具ホルダの
   一方には、上記受面又は当面に開口するテーパ孔を、他
   方には、上記当面又は受面から突出しかつ上記テーパ孔
   のテーパ面に対応するテーパ面を有するテーパ突起を夫
   々具備させ、それらテーパ孔及びテーパ突起の大きさは
   、テーパ突起をテーパ孔内に差込む過程においてテーパ
   孔の内周面にテーパ突起の外周面が当接する大きさにし
   てあり、上記テーパ孔の内周部又はテーパ突起の外周部
   の構造は、上記内周面又は外周面が弾性変形して上記受
   面に対する当面の当接を許容可能な寸法差吸収構造にし
   てある工具取付構造。