JPH0938837A - 保持具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工作機の主軸に対し精度高く取り付き、主軸
の回動による加工時には大きな芯振れ防止効果を発揮で
き、更に何れの主軸に対しても適正な状態に取付けるこ
とが出来、長寿命の利用を可能に出来るようにした保持
具を提供する。 【構成】 主軸のテーパ孔に差し込むための差込部は、
テーパ孔の内周面に当接させるための当接面の内部側と
なる部分に、当接面の直径の縮小を可能にする為の中空
部を備えている。主軸に保持具を取付ける場合、差込部
をテーパ孔内に圧入すると、当接面は直径が縮小するよ
うに撓まされ、差込部がテーパ孔の深部に進んで保持具
の当面が主軸の端面に当接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は機械工作用の刃物例えば
ドリルやエンドミルなどを保持する保持具に関し、詳し
くは工作機械に対する該保持具の取付部分の構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の保持具としては次のようなもの
が知られている。即ち、一端に工具装着部を備える本体
の他端に、工作機の主軸に備えられているテーパ孔に差
し込む為の差込部を連設する。該差込部の外周面は上記
テーパ孔の内周面に当接させる為に対応するテーパ状に
形成している。上記本体の一端における上記差込部の連
設部の周囲には、上記主軸の端面に当接させる為の当面
を備え、その当面には上記端面と該当面とで挟まれるよ
うにした弾性体を備えさせている（例えば特開平５−３
３７７６９号公報参照）。

【０００３】このような構成のものにあっては、差込部
をテーパ孔に差し込むと、上記弾性体が主軸の端面に当
接し、更に差込部をテーパ孔の深部に向けて進めると、
差込部の外周面がテーパ孔の内周面に接触して両者が堅
く接合する。その結果、主軸に対して保持具は軸心の一
致精度高く取り付く。又上記差込部の外周面がテーパ孔
の内周面に堅く接合したときには、上記弾性体は上記当
面と端面との間において大きな力で圧縮される。その結
果、保持具はそれに加わる横向きの力に対する耐力が高
まり、主軸を回動させて切削加工を行う場合、保持具の
芯振れを防止できる。

【０００４】ところで上記芯振れ防止効果のより一層の
向上のために、上記差込部の外周面がテーパ孔の内周面
に堅く接合したときに上記当面が直接に主軸の端面に当
たるようにすることが考えられた。そのようにするとテ
ーパ孔の内周面に対する差込部外周面の堅い接合の他に
当面も端面に堅く接合する為、上記芯振れ防止効果を極
めて向上させることが出来る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記工作機の主
軸は、様々な工作機メーカーの管理下において製造され
ていて夫々僅かながらテーパ孔や端面の寸法に差異があ
るので、特定のメーカーの主軸に対する取付の際に上記
のように差込部の外周面と当面とが共に当接するように
しても、それを他社の主軸に取付けたときに外周面又は
当面の何れかに隙間が出来てしまう問題点があった。更
に又、使用に当たって工作機の主軸に対して着脱を繰り
返えすことにより上記外周面或いは当面に磨耗が生ずる
と、何れかがその相手に当たらなくなってしまうので、
寿命が比較的短く制限される問題点もあった。

【０００６】本願発明の保持具は上記従来技術の問題点
（技術的課題）を解決する為に提供するものである。第
１の目的は、主軸に対して保持具を軸心の一致精度高く
取り付けられるようにすることである。第２の目的は、
保持具の当面を工作機の主軸の端面に直接に当接させら
れるようにすることにより、保持具に加わる横向きの力
に対する耐力を極めて高め、主軸への取付状態において
切削加工を行う場合、大きな芯振れ防止効果を発揮でき
るようにすることである。第３の目的は、工作機の主軸
におけるテーパ孔や端面の寸法に差異があっても、上記
のような大きな芯振れ防止効果が発揮される状態に取り
付けられるようにすることである。第４の目的は、主軸
に対する着脱の繰り返しにより多少の磨耗が生じても上
記のような大きな芯振れ防止効果を発揮する状態に取付
けられるようにすることにより、長寿命の利用を可能に
できるようにすることである。他の目的及び利点は図面
及びそれに関連した以下の説明により容易に明らかにな
るであろう。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本願発明における保持具は、一端に工具装着部を備
えている本体の他端に、工作機の主軸に備えられている
テーパ孔に差し込む為の先細り状の差込部を連設し、上
記本体の他端おける上記差込部の連設部の周囲には、上
記差込部を上記テーパ孔に差し込んだ状態において上記
主軸の端面に当接させる為の当面を備えており、上記差
込部は外周面に上記テーパ孔の内周面に当接させる為の
当接面を備えている保持具において、上記差込部におけ
る上記当接面の内部側には、上記差込部を上記テーパ孔
内に圧入した状態において、上記当接面をその直径が縮
小するように撓ませて上記当面を上記端面に当接させる
為の中空部を備えたものである。

【０００８】

【作用】主軸に対して保持具を取付ける場合、テーパ孔
内に差込部を差し込むと、テーパ孔の内周面に差込部に
おける当接面が接触する。差込部をテーパ孔の深部方向
に向けて更に圧入すると、テーパ孔の内周面によって上
記当接面はその直径が縮小するように撓まされてテーパ
孔の内周面に圧接すると共に、当面が主軸の端面に直接
に当接する。上記テーパ孔の内周面に対する当接面の接
触は、主軸に対し保持具の軸心を一致させる。又上記端
面に対する当面の当接は、保持具の横向きの力に対する
耐力を増大させる。

【０００９】

【実施例】以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。図１乃至図３において、符号１〜５は工作機におけ
る周知の構造を示すもので、１は主軸、２はその端部に
設けた保持具取付用のテーパ孔、３はその内周面で、テ
ーパ状となっている。該内周面３の勾配は例えば７／２
４勾配である。４は主軸１の端面、５は保持具の取付の
ための引具を夫々示す。次に６は保持具を示す。７は該
保持具における本体で、外周面には工具交換機による把
持を受ける為の溝８を周設していると共に、図３に示す
如く工作機側の駆動片を嵌合させる為の嵌合部９を備え
る。上記本体７の一端（図面上図示が省略されている右
方の端）にはドリル、エンドミル等の切削具を着脱自在
に取付ける為の工具装着部を備えている。該工具装着部
は上記のような着脱自在な装着部以外に、切削用のチッ
プを直接に取付けた装着部の場合もある。

【００１０】次に10は上記本体７の他端7aに連設した差
込部で、上記テーパ孔２に差し込んで主軸１に対する保
持具６の固着を行う為の部分であり、テーパ孔２への差
し込みの為に先細り状に形成している。11は上記差込部
10をテーパ孔２に差込んだ状態において上記端面４に当
接させる為の当面で、図示の如く本体７の他端における
差込部の連設部7aの周囲に備えられている。上記差込部
10は後述のように中空部27，34を備える構造を容易に形
成できるようにする為に、本例においては上記本体７と
一体に形成した基部12と、その外周に備えさせるように
したスリーブ13とから構成している。14は上記基部12に
おいて上記スリーブ13の取付の為の取付部でその外周面
はストレートな円筒状に形成している。15はスリーブ13
の位置決用の断部、16はスリーブの抜け止め用の止輪
で、基部12の外周面に周設した溝に嵌合させている。17
は止輪16によるスリーブ13の端面の傷付きを防止する為
に両者間に介在させたカラー、18は上記引具５による引
き操作を受ける為の周知のプルスタッドを示し、基部12
の取付孔に螺合させている。

【００１１】次に上記スリーブ13について説明する。20
は上記基部12に対する連結部を示し、上記取付部14に対
する組付時の基部12とスリーブ13との軸芯の一致精度を
向上させる為に、圧入によって取付部14に対する連結を
行うようにしてあり、21は取付部14に接合する為の内周
面を示す。22は該連結部20の外周面を示し、テーパ孔２
の内周面３に対して次に述べる接合部の外周面を確実に
接合させ得るようにする為に、上記内周面３に接触しな
いようにした逃げ部としてある。この外周面22はスリー
ブ13の製造に当ってそれを切削加工する際の保持部とし
て利用することが出来る。23，30は上記連結部20の一端
側と他端側に夫々設けた接合部で、主軸１に対する該保
持具６の取付の場合にテーパ孔２の内周面３と接合する
為の部分である。これらの接合部23，30の外周面24，31
は上記テーパ孔２の内周面３に対して圧接させる為の当
接面となっている。これらの当接面24，31は、差込部10
がテーパ孔２内に圧入されてそれらの当接面24，31がテ
ーパ孔２の内周面３によって押し縮められた際に、出来
るだけ広い面積において上記内周面３と接触させるよう
にする為に、各接合部23，30の夫々の自由端（連結部20
との接続部分とは反対の側の端）の側から上記テーパ面
３に対する接触が行われるようにしている。その目的の
為に、当接面24は上記内周面３の勾配よりも大きい勾配
に形成し、当接面31は小さい勾配に形成している。上記
両接合部23，30の内周面25，32は、図示の如く上記当接
面24，31の内部側にそれらの当接面の直径が縮小される
ことを可能にする為の中空部27，34が形成されるよう、
対応部分の基部12の外周面26，33よりもやや大きく形成
してある。

【００１２】次に上記主軸１に対する上記構成の保持具
６の取付を説明する。先ず図１の如く差込部10を主軸１
のテーパ孔２に差込む。すると先ず接合部23，30におけ
る自由端部分の当接面24，31がテーパ孔２の内周面３に
接触する。上記状態において引具５によってプルスタッ
ド18が矢印Ｆ方向に引かれると、差込部10はテーパ孔２
に対し圧入状態となってその深部方向（図１において左
方）に向けて前進する。このように差込部10が前進する
と、その周囲の内周面３の内径が狭まってくる為、両接
合部23，30の当接面24，31はその直径が縮小するように
撓む。この場合、当接面24，31の直径は、各接合部23，
30の自由端側の部分から順次押し縮められ、図２に示さ
れる状態になって広い接触面積において内周面３に弾力
的に圧接する状態となる。又上記のように差込部10の前
進によって当面11は図２に示すように端面４に圧接し、
保持具６は主軸１に対して所定の取付状態となる。尚こ
の状態となったとき、多くの場合は図２に符号36，37で
示す部分（各接合部23，30において連結部20に連なる部
分の外周面）において僅かな隙間が残るが、その隙間は
ゼロになるようにしてあっても良い。

【００１３】上記取付状態においては各接合部23，30の
当接面24，31がテーパ孔２の内周面３に圧接しているた
め、主軸１に対して保持具６の軸芯は正確に一致する。
又上記取付状態において主軸１を回動させて切削加工を
行う場合、本体７の一端に取付けている切削具の切削抵
抗を原因として保持具６に横向き（保持具６の軸線に対
して横向きを言い、例えば図２において上下方向）の力
が加わっても、上記テーパ孔２の内周面３に対する各接
合部23，30の当接面24，31の堅い接合及び端面４に対す
る当面11の堅い接合により、そのような横向きの力に対
して大きな抵抗力が示され、保持具６の芯振れが防止さ
れる。このことは切削具による切削面の精度向上に役立
つ利点がある。

【００１４】次に図４は本願の異なる実施例を示すもの
で、当接面24ｅ，31ｅの直径の弾力的な縮小がより容易
に行われ得るようにする為に、接合片23ｅ，30ｅに多数
のスリット38，39を一定間隔で周方向に並べて形成した
例を示すものである。なお、機能上前図のものと同一又
は均等の構成で説明が重複すると考えられる部分には、
前図と同一の符号にアルファベットのｅを付して重複す
る説明を省略した。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本願発明にあっては、主軸
１に対して保持具６を取付ける場合、差込部10をテーパ
孔２内に差込むと差込部10の外周面における当接面24，
31がテーパ孔２の内周面３に接触し、更に差込部10をテ
ーパ孔２の深部方向に向けて進めると、上記接触した当
接面24，31の直径がテーパ孔２の内周面３によって押し
縮められて、上記当接面24，31がテーパ孔２の内周面３
に圧接すると共に、当面11が主軸１の端面４に直接に当
接する特長がある。このことは、主軸１に対し保持具６
をその軸心の一致精度高く取り付けられる効果があり、
更に、取付状態での保持具６を横向きの力に対して非常
に強い状態に出来、その取付状態において切削加工を行
う場合、極めて大きな芯振れ防止効果を発揮できる効果
がある。しかも上記のように当面11を端面４に直接に当
接させるようにするものであっても、上記取付の場合、
上記のように差込部10の外周の当接面24，31は相手のテ
ーパ孔２の内周面３によって直径が押し縮められ、そし
て上記当面11が端面４に当接するようにしているので、
工作機メーカーよって主軸１のテーパ孔２や端面４の寸
法にいくらかの差異があっても、上記内周面２に対し上
記当接面24，31が圧接し、且つ上記端面４に対し上記当
面11が当接する適正な取付状態を達成でき、種々の主軸
１に対する広い適応性がある利点がある。又上記のよう
に差込部10の外周の当接面24，31の直径が相手のテーパ
孔２の内周面３によって押し縮められて当面11が端面４
に当接するということは、主軸１に対する着脱の繰り返
しにより当接面24，31や当面11に多少の磨耗が生じた場
合でも、上記当接面24，31においてテーパ孔２の内周面
３に接触する場所や圧接力が一寸変化するのみで、上記
のような適正な取付状態はそのまま達成することが出
来、従って長寿命の利用を可能に出来る効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】工作機の主軸のテーパ孔内に保持具の差込部を
差し込んだ状態を示す断面図。

【図２】差込部をテーパ孔の深部に向けて進めた状態を
示す断面図。

【図３】保持具における差込部を示す側面図。

【図４】差込部の異なる例を示す側面図。

【符号の説明】

１ 主軸 ２ テーパ孔 ３ 内周面 ４ 端面 ６ 保持具 ７ 本体 10 差込部 11 当面 27，34 中空部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に工具装着部を備えている本体の他
   端に、工作機の主軸に備えられているテーパ孔に差し込
   む為の先細り状の差込部を連設し、上記本体の他端おけ
   る上記差込部の連設部の周囲には、上記差込部を上記テ
   ーパ孔に差し込んだ状態において上記主軸の端面に当接
   させる為の当面を備えており、上記差込部は外周面に上
   記テーパ孔の内周面に当接させる為の当接面を備えてい
   る保持具において、上記差込部における上記当接面の内
   部側には、上記差込部を上記テーパ孔内に圧入した状態
   において、上記当接面をその直径が縮小するように撓ま
   せて上記当面を上記端面に当接させる為の中空部を備え
   たことを特徴とする保持具。