JPH09155609A - コレットとスリーブとこれらを備える工具ホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工穴の振れ精度を向上させる。 【解決手段】 コレット21はガイド部26と変径部23、24
とを有する。ガイド部26は、スリーブ28のガイド面29と
略同径をなし、軸線に対して平行な面で構成される。変
径部23、24はガイド部26に連続して設けられる。スリー
ブ28のガイド面29は、コレット21のガイド部26に倣った
形状を有する。すなわち、ガイド部26とガイド面29と
で、コレット21およびスリーブ28の相互間での位置決め
基準面を構成する。コレット21をスリーブ28に固定する
際には、コレット21はスリーブ28に平行に摺動案内さ
れ、微小な傾きを生ずることなく、高精度に位置決めお
よび固定を行うことができる。よって。ドリルが微小角
度傾いて固定されることがなく、加工穴の振れ精度を向
上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コレットを用いて
工具やワークの位置決めおよび固定を行うための構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ドリルを回転軸に固定する際に、回転軸
に設けたスリーブとドリルとの間にコレットを介在させ
て、位置決めを行う手法が良く知られている。図５に示
すように、コレット１は略筒状をなし、内周部２に被固
定部材であるドリルを挿通するようになっている。ま
た、コレット１の外周部は、端部に向かうほどに小径化
するテーパ面３、４のみで構成されている。そして、テ
ーパ面３、４には内周部２に達する複数のスリット５を
形成しており、各スリット同士の間隔を縮小させること
により、コレット１を縮径させることができる。したが
って、本説明においてはテーパ面３、４を変径部と称す
る。

【０００３】このコレット１を、図６に示すようにドリ
ル６と共に回転軸７に固定したスリーブ８に嵌め込み、
さらにロックナット９でスリーブ８と友締めする。ま
た、スリーブ８の先端開口部10およびロックナット９の
内周面11はテーパ状をなし、それぞれがコレット１の変
径部３、４と密着するようになっている。そして、ロッ
クナット９の締め込み量を増すごとに変径部３、４に加
わる押圧が増し、コレット１が縮径してドリル６を把持
する。また、コレット１のテーパ面からなる変径部４
が、スリーブ８のテーパ状をなす先端開口部10に案内さ
れることにより、テーパ面同士に滑りが生じて、コレッ
ト１のセンタ位置および傾きを自己補正し、ドリル６の
センタ位置決めを行うようになっている。また、スリー
ブ８を貫通してコレット１に至るピン12を設け、コレッ
ト１の回り止めを施している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成を
なすドリルの位置決め、固定構造には、以下のような欠
点があった。まず、ドリル６のセンタ位置決めを行う際
に、コレット１とスリーブ８とは、互いにテーパ面のみ
を当接させることによって位置決めを行うため、相互間
の普遍的な位置決め基準面が存在せず、微小角度の範囲
では傾きが生じ易くなる。しかも微小角度の傾きが生じ
た状態では、密着面の摩擦力と傾きを自己補正しようと
する力とが均衡してしまい、テーパ面同士の滑りが抑え
られて、ドリル６が微小角度傾いたままで固定がなされ
ることがあった。この状態でドリル６を回転させると、
図６にＡで示すような振れが生じて、加工穴の振れ精度
が低下するという問題があった。

【０００５】また、コレット１の外周部は、テーパ面か
らなる変径部３、４のみで構成されているために、スリ
ット５の加工を行う際の位置決めを外周部で行うことが
できず、所定の加工精度を出すことが困難であった。ま
た、例えば変径部３にスリット５を形成した後に、変径
部４にスリット５を形成するために変径部３をクランプ
すると、変径部３はすでにスリット５が設けられている
ために弾性変形してしまい、加工のための位置決めおよ
び固定が困難となった。

【０００６】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、コレットの加工性を
向上させると共に、コレットをスリーブに位置決めする
際の、位置決め精度を向上させることにある。また、上
記コレットおよびスリーブを工具ホルダに用いることに
よって、加工穴の振れ精度を向上させることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
の本発明にかかるコレットは、スリーブと被固定部材と
の間に介在させて用いるものであって、該コレットはガ
イド部と変径部とを有し、前記ガイド部はスリーブの先
端開口部と略同径をなし軸線に対して平行な面で構成さ
れ、前記変径部は前記ガイド部の少なくとも一方の端部
に連続して設けられることを特徴とする。

【０００８】また、上記問題を解決するための本発明に
かかるスリーブは、前記コレットを支持するものであっ
て、前記コレットを嵌合させる先端開口部には、前記コ
レットのガイド部に倣った形状をなすガイド面を有し、
さらに前記コレットの変径部に対して径方向の圧力を付
与する押圧部を有することを特徴とする。

【０００９】さらに、上記問題を解決するための本発明
に係る工具ホルダは、前記コレットと前記スリーブとを
備えることを特徴とする。

【００１０】ところで、本発明に係るコレットは、スリ
ーブの先端開口部と略同径をなし軸線に対して平行な面
で構成されるガイド部を有し、該ガイド部をコレットを
加工する際の位置決め基準面として用いる。

【００１１】また、本発明にかかるスリーブは、前記コ
レットを嵌合させる先端開口部には、前記コレットのガ
イド部に倣った形状をなすガイド面を設けて、該ガイド
面と前記コレットのガイド部とで、スリーブおよびコレ
ットの相互間での位置決め基準面を構成する。

【００１２】さらに、本発明に係る工具ホルダは、前記
コレットと前記スリーブとを備えて、スリーブおよびコ
レットの相互間での位置決め基準面を構成する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図中従来例と同一部分若しく
は相当する部分は同一符号で示し、詳しい説明は省略す
る。

【００１４】図１には、本発明の第１の実施の形態に係
る工具ホルダ20の断面図を示している。コレット21はド
リル６と共に回転軸７に固定したスリーブ28に嵌め込
み、さらにロックナット９でスリーブ28と友締めしてい
る。ところで、ここで用いられるコレット21は、以下に
説明するような構造を有している。

【００１５】図２に示すように、コレット21は略筒状を
なし、内周部２に被固定部材であるドリル６（図１）を
挿通するようになっている。コレット21の外周部にはガ
イド部26と変径部23、24とを有する。ガイド部26は、図
１に示すスリーブ28の先端開口部29と略同径をなし、回
転軸７の軸線に対して平行な面である単一径の円筒面で
構成されている。そして、変径部23、24が、ガイド部26
の両端部に連続して形成されている。変径部23、24は、
端部に向かうほどに小径化するテーパ面で構成され、外
周部から内周部２に達する複数のスリット25（図３参
照）を形成してなるものである。そして、各スリット同
士の間隔を変化させることにより、弾性的に径を縮小ま
たは拡大することができる。

【００１６】次に、スリーブ28について説明する。図１
に示すようにスリーブ28の先端開口部29は、コレット21
のガイド部26と嵌合するために、ガイド部26に倣って単
一径の円筒面で構成されている。すなわち、先端開口部
29はコレット21を傾くことなくガイドする面であり、以
下の説明では先端開口部29をガイド面と称す。このガイ
ド面29の径の設定に際しては、コレット21のガイド部26
が摺動可能となるようなはめ合い寸法に設定することが
望ましい。さらに、スリーブ28には、ガイド面29に連続
して、徐々に小径化するテーパ面を有する。このテーパ
面を、以下の説明では押圧部30と称する。

【００１７】そして、図１に示す状態で、ロックナット
９の閉め込み量を増すごとに、ロックナット９の内周面
11でコレット21の変径部23を押圧する。そして、コレッ
ト21を図１の下方に押し込み、変径部24をスリーブ28の
押圧部30に押し付ける。このとき、コレット21の変径部
23はロックナット９の内周面11によって、また、変径部
24はスリーブ28の押圧部30によって、縮径方向の圧力が
付与され、ドリル６を強く挟持する。このときに、コレ
ット21のガイド部26は、スリーブ28のガイド面29によっ
て回転軸７の軸線に対して平行に摺動案内されるので、
微小な傾きを生ずることなく、高精度にドリル６の位置
決めおよび固定を行うことができる。

【００１８】また、スリーブ28に対するコレット21の回
り止めは、ピン12によって行っているが、その他の例と
して、ガイド部26およびガイド面29にスプライン、セレ
ーション等を形成することによって、ピン12に代えるこ
ともできる。

【００１９】ところで、コレット21のガイド部26は、単
一径の円筒面等の軸線に対して平行な面で構成されてい
るために、コレット21を加工する際の基準面として用い
ることができる。また、ガイド部26にはスリット25を形
成しないので、外力により弾性変形することもなく、コ
レット21を確実にクランプすることができる。したがっ
て、スリット５の加工を行う際の位置決めおよび固定
を、ガイド部26で行うことが可能となり、高精度の加工
を容易に行うことができる。

【００２０】上記構成をなす本発明の第１の実施の形態
より得られる作用効果は、以下の通りである。コレット
21は、スリーブ28のガイド面29と略同径をなし単一径の
円筒面で構成されるガイド部26を有し、コレット21の位
置決めをガイド部26とガイド面29との間で行うことによ
り、高精度の位置決めを行うことができる。また、ガイ
ド部26は、コレット21自体を加工する際の位置決め基準
面として用いることも可能であり、コレット21の加工性
および加工精度を向上させることができる。

【００２１】また、スリーブ28の先端開口部を、コレッ
ト21のガイド部26に倣った形状をなすガイド面29とし、
ガイド面29とガイド部26とで、スリーブ28およびコレッ
ト21の相互間での位置決め基準面を構成している。ガイ
ド面29、ガイド部26共に回転軸７の軸線に対して平行な
面で構成されるので、コレット21はスリーブ28に対して
平行に摺動案内され、微小な傾きを生ずることなく、高
精度に位置決めおよび固定を行うことができる。

【００２２】したがって、上記コレット21とスリーブ28
とを備える工具ホルダ20は、スリーブ21およびコレット
28の相互間での位置決めを高精度に行うことができるの
で、ドリル６が微小角度傾いたままで固定されるおそれ
もなくなり、加工穴の振れ精度を向上させることができ
る。

【００２３】次に、本発明の第２の実施の形態を図４に
基づいて説明する。第２の実施の形態は、本発明をワー
クの位置決めおよび固定用治具に応用したものである。

【００２４】図４には、本発明の第２の実施の形態に係
る治具40の主要部断面図を示している。治具40は、被固
定部材であるワークＷの位置決めおよび固定を行うため
に、下記のような構造を有する。本体41はスリーブ42を
有し、スリーブ42の先端開口部を単一径のガイド面43と
している。ガイド面43の底面44には皿バネ等の弾性部材
45を配置し、コレット46をガイド面43に対して摺動可能
に嵌め込んでいる。さらに、スリーブ42とコレット46と
を貫通するドローバー47の先端部にテーパーコーン48を
固定し、テーパーコーン48によって、コレット46を下方
に押し下げる構造になっている。ワークＷは、その基準
穴Ｗ_H をコレット46と係合させて、本体41に固定された
支持部材49上に載置する。この支持部材49の上面は、水
平基準面として形成されている。

【００２５】ここで、本実施の形態に係るコレット46に
ついての説明を行う。コレット46は略円筒状をなし、ガ
イド部50と変径部51とを有する。ガイド部50の外周部は
スリーブ42のガイド面43と略同径をなし、ドローバー47
の中心軸線に対して平行な面（単一径の円筒面等）で構
成されている。また、ガイド部50の内周部52は、ドロー
バー47が摺動可能な径を有する。コレット46の変径部51
は、ガイド部50と略同一径をなし、内周部53は上端部に
向かうほどに大径化するテーパ面となっている。さら
に、変径部51は第１の実施の形態に係るコレット21と同
様に、図示しない複数のスリットが形成され、各スリッ
ト同士の間隔を変化させることにより、弾性的に径を縮
小または拡大することができるものである。

【００２６】また、テーパコーン48はドローバー47にボ
ルト54等によって固定され、その外周部55は、コレット
46の内周部53と対応するように、上端部に向かうほどに
大径化するテーパ面となっている。

【００２７】そして、ドローバー47を引き下げると、テ
ーパコーン48の外周部55とコレット46の内周部53とが密
着し、コレット46はガイド部50をガイド面43に摺動案内
されながら下降する。このとき、コレット46の下方に配
置した皿バネ45は、コレット46の下降を妨げる働きをす
る。よって、テーパコーン48の外周部55からコレット変
径部51の内周面53への押圧は、変径部51を拡径する方向
にも働き、コレット46の変径部51がワークＷの基準穴Ｗ
_H に密着して、ワークＷの位置決めおよび固定を行う。

【００２８】すなわち、第２の実施の形態においては、
テーパーコーン48の外周部55および皿バネ45が、それぞ
れ第１の実施の形態における押圧部30およびロックナッ
ト９に相当する働きをしている。

【００２９】上記構成をなす本発明の第２の実施の形態
から得られる作用効果は、以下の通りである。コレット
46のガイド部50はスリーブ42のガイド面43に摺動案内さ
れ、ドローバー47の中心軸線に沿って真直ぐに下降する
ので、中心位置のずれが生ずることがなく、高精度にワ
ークＷの位置決めを行うことができる。また、コレット
46のガイド部50は、同一径の円筒状をなすので、コレッ
ト46自体の加工の際の、加工基準面として用いることが
でき、第１の実施の形態と同様の理由でコレット46の加
工精度の向上を図ることができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明はこのように構成したので、以下
のような効果を有する。スリーブと被固定部材との間に
介在させて用いるコレットに、スリーブの先端開口部と
略同径をなし軸線に対して平行な面で構成されるガイド
部を形成し、コレットを加工する際の位置決め基準面を
このガイド部におくことによって、コレットの加工性お
よび加工精度を向上させることができる。

【００３１】また、前記スリーブの先端開口部には、前
記コレットのガイド部に倣った形状をなすガイド面を設
けて、該ガイド面と前記コレットのガイド部とで、スリ
ーブおよびコレットの相互間での位置決め基準面を構成
するので、コレットをスリーブに固定する際に、コレッ
トはスリーブに平行に摺動案内され、微小な傾きを生ず
ることなく、高精度に位置決めおよび固定を行うことが
できる。

【００３２】さらに、本発明に係る工具ホルダは、前記
コレットと前記スリーブとを備えて、スリーブおよびコ
レットの相互間での位置決め基準面を構成したので、ド
リルが微小角度傾いて固定されることがなく、加工穴の
振れ精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る工具ホルダを
示す断面図である。

【図２】図１に示すコレットの斜視図である。

【図３】図２に示すコレットの要部側面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る、ワークの位
置決めおよび固定用治具を示す断面図である。

【図５】従来のコレットを示す斜視図である。

【図６】従来の工具ホルダを示す断面図である。

【符号の説明】

６ ドリル 20 工具ホルダ 21 コレット 23 変径部 24 変径部 26 ガイド部 28 スリーブ 29 ガイド面 30 押圧部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スリーブと被固定部材との間に介在させ
   て用いるコレットであって、該コレットはガイド部と変
   径部とを有し、前記ガイド部はスリーブの先端開口部と
   略同径をなし軸線に対して平行な面で構成され、前記変
   径部は前記ガイド部の少なくとも一方の端部に連続して
   設けられることを特徴とするコレット。
2. 【請求項２】 コレットを支持するスリーブであって、
   前記コレットを嵌合させる先端開口部には、前記コレッ
   トのガイド部に倣った形状をなすガイド面を有し、さら
   に前記コレットの変径部に対して径方向の圧力を付与す
   る押圧部を有することを特徴とするスリーブ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のコレットと、請求項２
   に記載のスリーブとを備える工具ホルダ。