(57)【要約】【課題】ディスク状工具の着脱作業が容易であり，かつ，工具保持手段とディスク状工具との間で高いトルクを伝達可能とした工具ホルダを提案する。【解決手段】  工具ホルダ（１０）は，工具保持手段（１４）と対向工具保持手段（１６）との間にディスク状工具（１８）を回り止め状態で把持する。工具保持手段（１４）は，固定手段（２６）を貫通させる中央孔（３０）と，中央孔（３０）に対して離間して配置され，工具（１８）における貫通孔（２４）に対応する結合手段（４４）とを有する。その結合手段（４４）は，貫通孔（２４）に対する解除可能な差し込み結合のための回り止めを具える。【選択図】図１
2008023705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状工具（１８）用の工具ホルダ（１０）であって，
工具保持手段（１４）と，対向工具保持手段（１６）とを具え，
工具保持手段（１４）及び対向工具保持手段（１６）が，作動軸線（Ａ）を中心として駆動可能であり，かつ，両者間に前記工具（１８）を回り止め状態で把持可能であり，
工具保持手段（１４）が，固定手段（２６）を貫通させる中央孔（３０）と，該中央孔（３０）に対して離間して配置され，かつ，工具（１８）における少なくとも一つの貫通孔（２４）に対応する少なくとも一つの結合手段（４４）とを具える工具ホルダ（１０）において，
前記結合手段（４４）が，前記貫通孔（２４）に対する解除可能な差し込み結合のための回り止めを具えることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項２】
請求項１記載の工具ホルダ（１０）であって，前記結合手段（４４）が成形体（３８）を具えることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項３】
請求項２記載の工具ホルダ（１０）であって，前記成形体（３８）が円錐状断面を有することを特徴とする工具ホルダ。
【請求項４】
請求項２又は３記載の工具ホルダ（１０）であって，前記成形体（３８）が，固定手段により工具保持手段（１４）に固定された裏あてディスクにより形成されていることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項５】
請求項２〜４の何れか一項に記載の工具ホルダ（１０）であって，前記結合手段（４４）が，前記成形体（３８）をねじ結合可能なねじ孔（３９）を有することを特徴とする工具ホルダ。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の工具ホルダ（１０）であって，少なくとも３個の前記結合手段（４４）を具えることを特徴とする工具ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスク状工具，例えばカッターディスクを対象とする工具ホルダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常，ディスク状工具用の工具ホルダは工具保持手段と，対向工具保持手段とを具え，これらは電動工具装置により所定の作動軸線を中心として駆動可能であり，かつ，両者間に工具を回り止め状態で把持可能としている。この場合，工具保持手段は，固定手段を貫通させる中央孔と，該中央孔に対して離間して配置され，かつ，工具における少なくとも一つの貫通孔に対応する複数の結合手段とを具え，これらはその孔の長手方向に段階的又は連続的に変化する内径を有する。さらに，対向工具保持手段は中央孔を有し，この中央孔には，工具保持手段との結合状態において，工具保持手段を軸線方向に固定するための固定手段が貫通する。また，工具保持手段には，中央孔から離間して配置された少なくとも一つの結合手段が設けられている。この結合手段により，カッターディスクの貫通孔との間で偏心的な連れ回し状態を達成することが可能である。
【０００３】
上述した構成の工具ホルダは，基本的に二通りの結合モードを実現することが可能である。第１の結合モードでは，ディスク状工具が工具ホルダに対して，もっぱら中央結合手段における一本のねじにより固定される。この場合，ディスク状工具は工具保持手段と，対向工具保持手段との間で形状結合又は摩擦結合によりクランプされる。第１の結合モードは，中央結合手段を解除することによりディスク状工具の組付け及び分解を容易に行うことが可能である。
【０００４】
第２の結合モードでは，ディスク状工具が工具装置に対向する側に配置された工具保持手段又は対向工具保持手段に対して複数本のねじにより固定される。これらのねじの頭部は，中央孔から離間して配置された座ぐり孔内に完全に収容される。その結果，結合手段の一部がディスク状工具の側面から軸線方向に突出することはない。すなわち，第２の結合モードは，床面，壁面，天井面等の表面に対して面一の部分を形成することが可能である。さらに，第２の結合モードでは，より大きなトルクを伝達し，又は負荷することが可能である。
【０００５】
米国特許第４８７０９４６号明細書（特許文献１）は，液冷式のコンクリート・カッターを開示している。このカッターは，中央孔と，この中央孔から離間して配置された複数の結合手段とを有するフランジ状の工具保持手段を具えている。この結合手段は，ねじ孔内に締結される沈みねじを具え，その頭部はディスク状工具の固定時に，ディスク状工具に対応して形成されている座ぐり孔内に収容される。これに対する代案として，ディスク状工具を外側の支持プレートにより固定し，その支持プレートをコンクリート・カッターの主軸に対して中央ねじにより固定することも開示されている。この場合には，ディスク状工具が工具保持手段と外側支持プレートとの間で軸線方向に固定され，その際にディスク状工具は，工具保持手段から突出してディスク状工具の孔内に係合するピンによって連れ回し可能とされるものである。
【特許文献１】米国特許第４８７０９４６号明細書
【０００６】
上述した既知の工具ホルダでは，通常のカッティング操作のための，中央ねじによる固定モードと，伝達可能なトルク値を高めるために結合手段を用いる付加的な固定モードとを採択することが可能である。その際には，複数のねじ結合に由来して，ディスク状工具の着脱作業が煩雑であり，かつ，手間取ることとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明により解決しようとする課題は，上述した構成の従来技術における前記難点を解消することであり，特に，ディスク状工具の着脱作業が容易であり，かつ，工具保持手段とディスク状工具との間でより高いトルクを伝達可能とした工具ホルダを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決するため，本発明に係る工具ホルダは，工具保持手段における結合手段が，工具における貫通孔に対する解除可能な差し込み結合のための回り止めを具えるものであり，その際に回り止めは貫通孔に対し，作動軸線の軸線方向に緩く係合可能とされている。本発明によれば，工具保持手段の結合手段における回り止めを貫通孔に対し，軸線方向に緩く差し込み結合可能としたことに基づき，ディスク状工具と工具保持手段との間で伝達可能なトルク値を顕著に高めることが可能である。そして，工具保持手段の結合手段における回り止めは，工具保持手段及びディスク状工具との間に，回転方向に有効な形状結合を達成する。この形状結合は，作動軸線からの半径方向距離（レバー腕として機能するものである。）が比較的大きいため，より大きなトルクを発生させ，又は担持する。加えて，このような構成の工具ホルダによれば，例えば使用済みのディスク状工具を交換するために容易に組立・分解が行えるものである。そのためには，例えば単一のねじ結合により構成される中央の固定手段を解除し，又は係合させる必要がある。中央の固定手段は，もっぱらディスク状工具の軸線方向保持手段として機能し，又は付加的に摩擦係合による連れ回し手段としても機能する。いずれの場合にも，中央の固定手段は，貫通孔と結合手段との間に緩い差し込み結合によって生じさせた係合状態を，工具装置の作動時に生じるトルクの作用下でも軸線方向に維持するものである。
【０００９】
本発明の特に好適な実施形態においては，少なくとも一つの結合手段が，工具保持手段に対して固定され，又は着脱可能とした成形体を具え，この成形体は対応する軸線方向孔に関連するものである。この場合，ほぼ遊びのない差し込み結合を達成することができ，したがって工具に対する伝達トルクが最大化され，不所望の振動やノイズの発生を回避することが可能である。成形体により関連する軸線方向孔を完全に満たすことにより，貫通孔に由来する材料強度の低下を補償し，かつ，工具の剛性を高めることが可能である。さらに，工具は成形体により工具保持手段に対して正確に位置決めされるので，工具を冷却するための工具保持手段側の冷却水配管につき，流体力学的見地から最適の配置を実現することができる。
【００１０】
好適には，貫通孔を座ぐり孔として形成し，成形体の端部がその座ぐり孔に対応する円錐状断面を有する構成とする。この場合，工具と工具保持手段との間の差し込み結合を特に容易かつ確実に達成することができ，その理由は，成形体がその円錐状断面に基づいて自己センタリングを行いつつ，工具全体を工具保持手段に対して正確に位置決めするからである。
【００１１】
好適には，成形体を，固定手段により工具保持手段に固定された裏あてディスクにより形成する。この場合，成形体を容易に製造することができ，例えば市販のねじで工具保持手段に固定することができるので，製造コストを削減することが可能である。
【００１２】
好適には，少なくとも一つの結合手段が，前記成形体をねじ結合可能なねじ孔を有する。この場合，工具保持手段に成形体を結合しない状態で使用したり，異なる成形体を結合した状態で使用することできる。すなわち，工具保持手段を各種の作動態様で，又は各種のディスク状工具との組み合わせ下で使用することが可能である。
【００１３】
さらに好適には，少なくとも３個，例えば６個の前記結合手段を具えることにより，作動軸線周りで均一なトルクを工具保持手段から工具に対して伝達可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下，本発明を図示の好適な実施形態に基づいて更に詳述する。
【００１５】
図１は，直角グラインダで構成される工具装置４における装置ヘッドを示すものである。工具装置４におけるスピンドル状の主軸６は，モータ８により作動軸線Ａを中心として回転駆動可能とされている。主軸６は二部構成とされた工具ホルダ１０が装着されており，工具ホルダ１０は，工具装置４のハウジングと対向するフランジ状の工具保持手段１４と，ハウジング１２から離れた側に位置するディスク状の対向工具保持手段１６とで構成されている。工具保持手段１４と対向工具保持手段１６との間には，ディスク状の工具１８，例えばカッターディスクが固定可能とされている。
【００１６】
工具１８は，例えばダイヤモンド粒子を被着したカッターセグメント２０を配備したものであり，中央孔２２と，この中央孔から半径方向に離間して配置された６個の貫通孔２４とを有する。貫通孔２４は座ぐり孔として形成されており，その内径は工具の装着状態でハウジング１２に向けて連続的に減少する。その代わりに，貫通孔２４を段付きとし，その内径を段階的に変化させても良い。
【００１７】
工具１８の装着状態で，貫通孔２４には全体を参照数字２６で表した中央の固定手段が貫通し，この固定手段２６は主軸６と中央ねじ２８とで構成されている。その際に，中央ねじ２８は，工具保持手段１４と，工具１８に設けた中央孔２２とを貫通し，主軸６のねじ孔３２に締結されるものである。中央ねじ２８の頭部３４は工具保持手段１４に当接し，工具１８を介在させた状態で工具保持手段１４を対向工具保持手段１６に対して押圧する。
【００１８】
以上の構成により，工具保持手段１４及び工具１８の軸線方向位置を確定すると共に，工具１８と工具保持手段１４及び対向工具保持手段１６との間に摩擦接触に基づく連れ回し手段を形成することが可能である。さらに，各貫通孔２４は作動軸線Ａの軸線方向で緩い差し込み結合３６を達成するものである。
【００１９】
図２及び３に示すように，差し込み結合３６は，工具保持手段１４に６個の結合手段４４を設けることにより構成する。各結合手段４４は，円錐上の周面４０を有する裏あてディスクをもって構成された成形体３８と，成形体３８を図２に示すように工具保持手段１４に対して保持すべく，ねじ孔３９に締結されるねじ４２とを具えている。したがって，結合手段４４は，工具保持手段１４から離れる方向に向けて直径が減少する円錐状の断面を遊端に有している。
【００２０】
工具保持手段１４の成形体３８における円錐上の周面４０は，その大きさ及び配置において，工具１８の貫通孔２８に対応しており，それぞれ回り止めを構成するものである。この回り止めにより，工具装置４の作動可能状態において結合手段４４が工具１８の貫通孔２４に対して軸線方向に緩く係合し，工具１８と共に付加的な偏心連れ回し手段を構成する。
【００２１】
工具１８を組付けるため，中央ねじ２８をねじ孔３２から取り外して工具保持手段１４を主軸６から分離する。次に，工具１８を対向工具保持手段１６にあてがう。その際に対向工具保持手段１６に対する工具１８の正確な位置決めを容易ならしめるため，対向工具保持手段１６に環状肩部４６を設け，この環状肩部４６を工具１８の中央孔２２よりも僅かに小径とする。その結果，工具１８を，その中央孔２２をもって環状肩部４６上で滑らせることにより，作動軸線Ａに関して正確なセンタリングを行うことが可能である。
【００２２】
工具１８を作動軸線Ａに関してセンタリングした後，工具保持手段１４を工具１８にあてがい，結合手段４４を貫通孔２４内に係合させる。これにより，工具１８と工具保持手段１４との間に偏心的な差し込み結合が形成される。回り止めとして機能する成形体３８の周面４０は，作動軸線Ａ周りでの回転方向において，貫通孔２４と形状結合し，高いトルクを伝達し，又は担持可能とするものである。さらに，工具１８は工具保持手段１４に対して正確な所定位置に位置決めされる。この所定位置において，工具保持手段１４内に半径方向に設けられている複数の冷却水導管４８（図３参照）が冷却水を流通させ，その際に冷却水の流れが工具１４における孔や切削部によって妨害されることはない。
【００２３】
結合手段４４は，作動軸線Ａに沿って貫通孔と緩く係合している。したがって，工具１８と工具保持手段１４との間の軸線方向位置は，主軸６に締結した中央ねじ２８により維持されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る工具ホルダを具える工具装置におけるヘッド部を示す断面図である。
【図２】図１の工具ホルダの工具保持手段により工具を把持した状態を示す断面図である。
【図３】工具工具保持手段単体の斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  工具ホルダ
１４  工具保持手段
１６  対向工具保持手段
１８  ディスク状工具
２４  貫通孔
２６  固定手段
３０  中央孔
３６  差し込み結合手段
３８  成形体
３９  ねじ孔
４４  結合手段
【図１】
2008023705.tif 000003
【図２】
2008023705.tif 000004
【図３】
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