(57)【要約】【課題】高い成形精度を要したりコスト高や煩雑な管理を招いたりすることなく、テーパシャンクを備えたアーバやホルダ、あるいは工具を直接的に、高剛性で工作機械の主軸に支持する。【解決手段】テーパシャンク４を備えたアーバＡ、ホルダ、または工具を、テーパシャンク４が挿入されるテーパ穴２０を備えた工作機械の主軸Ｓに取り付けるためのテーパシャンクの取付機構であって、テーパシャンク４基端部の周辺部分５と主軸Ｓのテーパ穴２０開口部の周辺部分２１との少なくとも一方に、他方の側に向けて進退可能とされて他方の側の周辺部分２１に当接させられる拘束部材６を備える。【選択図】        図１
2004160582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーパシャンクを備えたアーバ、ホルダ、または工具を、上記テーパシャンクが挿入されるテーパ穴を備えた工作機械の主軸に取り付けるための取付機構であって、上記テーパシャンク基端部の周辺部分と上記主軸の上記テーパ穴開口部の周辺部分との少なくとも一方には、他方の側に向けて進退可能とされて該他方の側の周辺部分に当接させられる拘束部材が備えられていることを特徴とするテーパシャンクの取付機構。
【請求項２】
上記拘束部材は、上記テーパシャンク基端部の周辺部分と上記主軸の上記テーパ穴開口部の周辺部分との少なくとも一方に形成されたネジ部に螺合させられて、このネジ部回りに回転させられることにより進退可能とされることを特徴とする請求項１に記載のテーパシャンクの取付機構。
【請求項３】
上記テーパシャンク基端部の周辺部分と上記主軸の上記テーパ穴開口部の周辺部分との少なくとも一方には、周方向に間隔をあけて複数のネジ孔が形成されていて、これらのネジ孔には、該ネジ孔に螺合する雄ネジが形成された上記拘束部材がそれぞれねじ込まれて該ネジ孔回りに回転させられることにより進退可能とされることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテーパシャンクの取付機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テーパシャンクを備えたアーバ、ホルダ、または工具を、このシャンクが挿入されるテーパ穴を備えた工作機械の主軸に取り付けるためのテーパシャンクの取付機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＢＴシャンクやＳＴシャンク等のテーパシャンクを備えたアーバにおいては、先端に工具が取り付けられるアーバ本体の後端部に設けられるシャンクが、該シャンクの先端側（アーバ本体の後端側）に向けてその外周面が一定のテーパ角で漸次縮径する円錐面状に形成されており、このようなシャンクを、内周面がこのテーパ角と等しい一定のテーパ角で穴底側に向けて漸次縮径する工作機械の主軸のテーパ穴に挿入されることにより、これら内外周面が密着させられてアーバが主軸に取り付けられる。また、このようなテーパシャンクを備えたアーバの取付機構としては、例えば特許文献１にも新たな提案がなされている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−７９７０９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなアーバにおけるテーパシャンクのうち、特に上記ＳＴシャンクにおいては、このシャンクの基端部の周辺に円環状のフランジ部が形成されており、このフランジ部には、自動工具交換装置のアームに把持される把持部や、上記主軸のテーパ穴開口部周辺に設けられたキーに嵌合して回転力を伝達するキー溝が形成されるとともに、シャンクをテーパ穴に挿入してその内外周面を密着させた状態で、フランジ部のシャンク先端側を向く端面をも主軸の上記テーパ穴開口部周辺の端面に密着させて、上記内外周面の密着とこれらの端面同士の密着とによる、いわゆる２面拘束によりアーバを一層強固に主軸に取り付ける試みがなされている。ところが、このようにシャンクとテーパ穴の内外周面が密着するのと同時にフランジ部と主軸の端面同士も密着するようにこれら内外周面と端面とを高精度に形成するのは極めて困難であり、実際にはまずシャンクとテーパ穴の内外周面を確実に密着させるために、フランジ部と主軸との端面同士の間には極僅かな隙間があけられることとなる。
【０００５】
しかしながら、例えば上記特許文献１にも記載されているような近年の金型加工における突き加工（突き落とし加工）や金型の凹所の底面や該底面側において凹所壁面を加工するような場合には、アーバ本体の主軸からの突き出し量が大きくなることが避けられず、従って上述のようにフランジ部と主軸との端面間に僅かでも隙間があると、加工時の切削負荷によってアーバが上記隙間部分から撓みを生じてしまい、切削精度の劣化を招く結果となる。ここで、このような隙間をなくすためには、この隙間にシムを介装したり、また上記特許文献１記載の取付機構ではフランジ部の端面にカラーを固定したりしているが、この場合にシャンクとテーパ穴の内外周面が密着するのと同時にフランジ部と主軸の端面同士もシムやカラーを介して密着させるには、今度はこれらシムやカラーを高精度に形成しなければならず、しかもシムやカラーに摩耗や変形が生じたりすると使用が不可能となる。さらに、アーバを異なる主軸に取り付けたり逆に主軸に異なるアーバを取り付ける場合には、シャンクやテーパ穴の成形誤差によって上記隙間の大きさも変化するため、それぞれの隙間にあったシムやカラーを用意しておかなければならず、コスト高を招くとともに、その管理が極めて煩雑となることも避けられない。
【０００６】
本発明は、このような背景の下になされたもので、シムやカラーなどに高い成形精度を要したりコスト高や煩雑な管理を招いたりすることなく、テーパシャンクを備えたアーバやホルダ、あるいは工具を直接的に、高剛性で工作機械の主軸に支持することが可能なテーパシャンクの取付機構を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、テーパシャンクを備えたアーバ、ホルダ、または工具を、上記テーパシャンクが挿入されるテーパ穴を備えた工作機械の主軸に取り付けるためのテーパシャンクの取付機構であって、上記テーパシャンク基端部の周辺部分と上記主軸のテーパ穴開口部の周辺部分との少なくとも一方に、他方の側に向けて進退可能とされて該他方の側の周辺部分に当接させられる拘束部材を備えたことを特徴とする。従って、このような取付機構によれば、シャンクをテーパ穴に挿入してその内外周面が密着した状態でシャンク基端部の周辺部分と主軸のテーパ穴開口部の周辺部分との間に隙間が空いていても、これらの周辺部分の少なくとも一方の側から上記拘束部材を前進させて他方の側に当接させることにより、隙間の大きさに拘わらず極めて容易に、しかしながら確実に、シャンク基端部の周辺部分をテーパ穴開口部の周辺部分に対して拘束してアーバ等を支持することができ、このアーバの突き出し量が大きかったりしても切削負荷による撓みを低減することが可能となる。
【０００８】
ここで、上記拘束部材を、上記テーパシャンク基端部の周辺部分と主軸の上記テーパ穴開口部の周辺部分との少なくとも一方に形成されたネジ部に螺合させられて、このネジ部回りに回転させられることにより進退可能とされるものとすれば、簡略な構造で一層容易にシャンク基端部とテーパ穴開口部との周辺部分の拘束を図ることができる。また、特にこのような場合において、上記テーパシャンク基端部の周辺部分と主軸の上記テーパ穴開口部の周辺部分との少なくとも一方に、周方向に間隔をあけて複数のネジ孔（上記の場合のネジ部）を形成し、これらのネジ孔に、該ネジ孔に螺合する雄ネジが形成された上記拘束部材をそれぞれねじ込んで該ネジ孔回りに回転させることにより進退可能とすれば、たとえシャンク基端部の周辺部分とテーパ穴開口部の周辺部分との間の上記隙間の大きさが周方向に異なっていても、周方向に形成されたネジ孔にねじ込まれる複数の拘束部材の進退量を調整することにより、これらの拘束部材を全て確実に他方の側に当接させて確実にアーバ等を支持することが可能となる。
【０００９】
なお、本発明を上記アーバやホルダ、工具側に適用した場合には、テーパシャンクを備えて該テーパシャンクの基端部周辺部分には、このテーパシャンクの先端側に向けて進退可能とされる拘束部材が備えられていることを特徴とするアーバ、ホルダ、または工具が提供され、望ましくは、上記拘束部材は、上記シャンク基端部の周辺部分に形成されたネジ部に螺合させられて、このネジ部回りに回転させられることにより進退可能とされ、より望ましくは、上記シャンク基端部の周辺部分には、周方向に間隔をあけて複数のネジ孔が形成されていて、これらのネジ孔には、該ネジ孔に螺合する雄ネジが形成された上記拘束部材がそれぞれねじ込まれて該ネジ孔回りに回転させられることにより進退可能とされる。また、逆に本発明を工作機械の主軸側に適用した場合には、テーパシャンクが挿入されるテーパ穴を備えた工作機械の主軸であって、上記テーパ穴開口部の周辺部分には、このテーパ穴の穴底側から開口部側に向かう方向に進退可能とされる拘束部材が備えられていることを特徴とする工作機械の主軸、あるいはそのような主軸を有する工作機械が提供され、望ましくは、上記拘束部材は、上記テーパ穴開口部の周辺部分に形成されたネジ部に螺合させられて、このネジ部回りに回転させられることにより進退可能とされ、より望ましくは、上記テーパ穴開口部の周辺部分には、周方向に間隔をあけて複数のネジ孔が形成されていて、これらのネジ孔には、該ネジ孔に螺合する雄ネジが形成された上記拘束部材がそれぞれねじ込まれて該ネジ孔回りに回転させられることにより進退可能とされる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は、上述のように本発明の取付機構をアーバに適用した場合の一実施形態（第１の実施形態）を示すものである。本実施形態によるアーバＡは、そのアーバ本体１が先端（図１において下端）側に向かうに従い比較的小さなテーパ角で外径が漸次縮径するテーパ状をなし、このアーバ本体１の先端部は外径が一定の略円柱状とされて、その先端に工具Ｔの工具本体１０が取り付けられる取付部２が設けられている。
【００１１】
なお、本実施形態においてこの工具Ｔはスローアウェイ式転削工具（フライス）であって、概略円筒状をなす上記工具本体１０の先端外周部に切刃１１を有するスローアウェイチップ１２が着脱可能に取り付けられるとともに、この工具本体１０の内周部は後端側にいんろう部が形成された取付穴１３とされており、また工具本体１０の後端面にはキー溝１４が形成されている。これに対して、上記取付部２には、その中央部に上記いんろう部に嵌合可能な凸部２Ａが形成されるとともに外周部にはキー２Ｂが取り付けられており、このキー２Ｂに上記キー溝１４を嵌合させつつ上記凸部２Ａにいんろう部を嵌合させた上で、工具本体１０の先端側から取付ボルト２Ｃを上記取付穴１３に挿入して凸部２Ａにねじ込むことにより、工具Ｔはその中心軸線がアーバＡの中心軸線Ｏと同軸となるように取付部２に取り付けられ、かつ上記キー２Ｂによって軸線Ｏ回りの回転力が伝達される。
【００１２】
一方、アーバ本体１の後端（図１において上端）側には、上記軸線Ｏを中心とした概略円環状のフランジ部３が形成されるとともに、このフランジ部３よりもさらに後端側にはテーパシャンク４が形成されている。このテーパシャンク４は、その外周面４Ａが該テーパシャンク４の先端側（アーバ本体１の後端側）に向かうに従い所定のテーパ角で外径が漸次縮径する軸線Ｏを中心とした円錐面状に形成されており、このテーパシャンク４が、上記テーパ角と等しいテーパ角で内周面２０Ａが穴底側に向かうに従い漸次縮径するように形成された工作機械の主軸Ｓのテーパ穴２０に挿入されて、これら内外周面２０Ａ，４Ａが密着させられることにより、上記軸線Ｏが主軸Ｓの回転軸線と一致させられてアーバＡが主軸Ｓに取り付けられる。
【００１３】
また、上記フランジ部３には、軸線Ｏを挟んで互いに反対側に一対のキー溝３Ａ，３Ａが対称に形成されるとともに、主軸Ｓの端面２１における上記テーパ穴２０の開口部周辺には、上記回転軸線を挟んで互いに反対側に上記キー溝３Ａ，３Ａに嵌合可能な一対のキー２２，２２がやはり対称に形成されており、アーバＡが主軸Ｓに取り付けられた状態でこれらのキー２２，２２がキー溝３Ａ，３Ａに嵌合させられることにより、主軸ＳからアーバＡに回転力が伝達される。さらに、フランジ部３の外周には凹溝状の把持部３Ｂが上記キー溝３Ａ，３Ａの部分を除いて環状に形成されており、この把持部３Ｂが工作機械の自動工具交換装置のアームによって把持されることにより、当該アーバＡは先端の工具Ｔごと自動的に主軸Ｓから着脱可能とされる。
【００１４】
そして、本実施形態の取付機構は、アーバＡ側におけるテーパシャンク４の基端部の周辺部分、すなわち上記フランジ部３のアーバ本体１後端側（テーパシャンク４の先端側）を向く端面５（一方の周辺部分）に備えられ、この端面５から、アーバＡが主軸Ｓに取り付けられた状態で該端面５に対向する主軸Ｓの上記端面２１（他方の周辺部分）側に向けて進退可能とされて、該端面２１に当接可能とされた拘束部材６によって構成されている。さらに、本実施形態では、この拘束部材６は、アーバＡのテーパシャンク４基端部周辺部分の上記端面５に形成されたネジ部７に螺合させられて、このネジ部７回りに回転させられることにより進退可能とされたものであって、特に上記ネジ部７が上記端面５に周方向に間隔をあけて形成された複数のネジ孔８…であるとともに、拘束部材６はこれらのネジ孔８に螺合する雄ネジ９Ａが形成された調整ネジ９であり、こうして雄ネジ９Ａがネジ孔８に螺合してねじ込まれた調整ネジ９が、ネジ孔８すなわちネジ部７の中心線回りに回転させられることにより、上記雄ネジ９Ａのピッチにあわせて調整ネジ９すなわち拘束部材６が端面５から端面２１側に向けて進退可能とされている。
【００１５】
ここで、上述のようにテーパシャンク４をテーパ穴２０に挿入することによりアーバＡをその軸線Ｏが主軸Ｓの回転軸線に一致するように主軸Ｓに取り付けた状態で、上記端面５，２１はそれぞれ該軸線Ｏに垂直となるように、従って互いに平行に対向するように配置されるとともに、該端面５，２１間には若干の隙間が形成されるようになされている。また、上記フランジ部３の端面５には、周方向において上記キー溝３Ａ，３Ａの間に複数ずつ（本実施形態では３つずつ）の凹所５Ａ…が、キー溝３Ａ，３Ａが形成された部分を除いて該キー溝３Ａ，３Ａの周方向の中心線Ｃ，Ｃの間それぞれに等間隔に形成されており、これらの凹所５Ａにそれぞれ上記ネジ孔８（ネジ部７）が形成されている。
【００１６】
この凹所５Ａは、端面５から一段凹んで（テーパシャンク４の基端側あるいはアーバ本体１の先端側に一段後退して）該端面５に平行とされた底面５Ｂと、この底面５Ｂに直交して、図３に示すように端面５に対向する平面視において外周側に向かうに従い漸次離間するＶ字状をなす一対の壁面５Ｃ，５Ｄ、およびこれらの壁面５Ｃ，５Ｄに内周側において滑らかに接する凹円筒面状をなす壁面５Ｅとから構成されており、上記ネジ孔８は上記底面５Ｂに垂直に、すなわち該ネジ孔８の中心線Ｘが軸線Ｏと平行となるように底面５Ｂに形成されるとともに、上記平面視に上記壁面５Ｃ，５ＤがなすＶ字の二等分線は上記軸線Ｏとこのネジ孔８の中心線Ｘとを結ぶ直線Ｌ上に位置し、また上記壁面５Ｅはこの中心線Ｘを中心とした円筒面状に形成されている。なお、各凹所５Ａ…およびネジ孔８…は互いに同形同大とされるとともに、各ネジ孔８…の中心線Ｘの軸線Ｏからの距離も互いに等しくされている。
【００１７】
一方、上記ネジ部７に螺合される上記拘束部材６としての調整ネジ９は、上述のようにこのネジ部７としてのネジ孔８にねじ込まれる雄ネジ９Ａの端部に、凹所５Ａの上記壁面５Ｅがなす凹円筒面の半径よりも小さな半径の円盤状をなす頭部９Ｂが一体に形成された構成とされている。ここで、この頭部９Ｂの雄ネジ９Ａとは反対側の端面９Ｃは凸球面状に形成されるとともに、該頭部９Ｂの外周には、上記雄ネジ９Ａの中心線、すなわち当該調整ネジ９がネジ孔８にねじ込まれた状態における上記中心線Ｘに対して直交する方向に形成された孔部９Ｄが周方向に等間隔に複数（本実施形態では４つ）形成されている。
【００１８】
本実施形態では、このような調整ネジ９が、上記ネジ孔８…のそれぞれに、この頭部９Ｂをテーパシャンク４の先端側（アーバ本体１の後端側）に向けて上記雄ネジ９Ａによりねじ込まれて取り付けられており、こうして雄ネジ９Ａがネジ孔８にねじ込まれて調整ネジ９Ａがフランジ部３の端面５に取り付けられた状態で、上記頭部９Ｂは凹所５Ａ内に収容されるか、その上記端面９Ｃが端面５，２１間の上記隙間の大きさよりも小さな突出量で端面５から突出する程度とされている。そして、この状態から図４に示すように頭部９Ｂの上記孔部９Ｄにレンチ等の作業用工具Ｗの先端部を挿入して雄ネジ９Ａを緩めるように調整ネジ９をネジ孔８の中心線Ｘ回り（ネジ部７回り）に回転させることにより、該調整ネジ９はテーパシャンク４の先端側すなわち主軸Ｓの端面２１側に前進させられて該端面２１に頭部９Ｂの上記端面９Ｃが当接可能とされ、かつこうして調整ネジ９が端面２１に当接した状態で後退しないように位置決めされる。なお、上記凹所５Ａの上記Ｖ字状をなす壁面５Ｃ，５Ｄの外周側開口部の幅は、こうして作業用工具Ｗによって調整ネジ９を回転させる際に、複数の上記孔部９Ｄにこの作業用工具Ｗの先端部を順次挿入して回転させることが可能な大きさとされている。
【００１９】
しかして、このように構成された本実施形態の取付機構においては、上述のようにテーパシャンク４をテーパ穴２０に挿入してその内外周面４Ａ，２０Ａを密着させることにより該取付機構が備えられたアーバＡを主軸Ｓに取り付けた取付状態で、このように拘束部材６としての調整ネジ９…を、一方の側の周辺部分であるテーパシャンク４基端部周辺の上記端面５から他方の側の周辺部分である主軸Ｓのテーパ穴２０開口部周辺の端面２１側に向けて前進させて、この端面２１に当接させることにより、上記端面５が形成されたフランジ部３が端面２１が形成された主軸Ｓに対して固定されて、アーバＡのテーパシャンク４基端部の周辺部分である上記フランジ部３の端面５とこれに対向する主軸Ｓのテーパ穴２０開口部の周辺部分である端面２１との隙間の大きさが変位するのを拘束することができる。すなわち、本実施形態では、周方向に間隔をあけて上記端面５のネジ孔８…にねじ込まれた複数の調整ネジ９…がそれぞれ回転されて前進させられ、その全ての上記端面９Ｃが上記端面２１に当接させられて位置決めされることにより、上記フランジ部３がその全周に亙って調整ネジ９…を介して主軸Ｓの端面２１に支持された状態となり、端面５，２１間の隙間が部分的に小さくなるのが防がれて、あたかもこれらの端面５，２１が上記内外周面４Ａ、２０Ａと同時に密着させられたのと同じようにアーバＡが主軸Ｓに拘束されるのである。
【００２０】
従って、このような取付機構によれば、たとえ上記工具Ｔが金型加工における突き加工や金型の凹所底面あるいはこの底面側の凹所壁面の加工を行うものであって、図１に示すようにアーバＡのアーバ本体１の主軸Ｓからの突き出し量が大きい場合であっても、この工具Ｔに加工時に作用する負荷によって上記隙間の大きさが変位するようにしてアーバ本体１が大きく撓んでしまうのを防ぐことができ、このような大きな撓みによって切削精度が損なわれてしまうような事態を未然に防止することができる。しかも、このように上記端面５，２１間の隙間の変位を拘束するに際して、上記拘束部材６は、上記一方の周辺部分であるテーパシャンク４基端部周辺の上記端面５から他方の側の周辺部分である主軸Ｓのテーパ穴２０開口部周辺の端面２１側に向けて進退可能とされたものであって、この拘束部材６を前進させて他方の側の端面２１に当接させることにより上記隙間の変位が拘束されるので、上記取付状態における隙間の大きさに拘わらずにこの隙間の変位を防ぐことができ、異なるアーバＡを主軸Ｓに取り付けたり逆に異なる主軸ＳにアーバＡを取り付けたりするときにこの取付状態における隙間が異なる大きさとなっても、従来のようにこの隙間の大きさに合わせた多種多数のシムやカラーを用意したりする必要が無く、またかかるシムやカラーのように高い成形精度が要求されることもなければ、変形や摩耗によって即座に使用不可能となることもなく、極めて容易に、しかしながら確実にアーバ本体１の撓みを抑えてアーバＡを支持することが可能となる。
【００２１】
例えば、図５に示すように上記実施形態の取付機構を備えたアーバＡ（図５（ａ））と、このアーバＡと同形同大で取付機構を備えることのないアーバＢ（図５（ｂ））とを主軸Ｓに取り付けて、その先端に等しい荷重を軸線Ｏに直交する方向に作用させた場合、アーバＢでは端面５，２１間の隙間が軸線Ｏからこの荷重の作用する方向側（図５（ａ）、（ｂ）において右側）において小さくなるように変位して、アーバ本体１が主軸Ｓの端面２１から撓んでしまうのに対し、本実施形態に係わるアーバＡではアーバ本体１がフランジ部３の先端側から撓むだけであって、撓みの抑制を図ることができる。因みに、上記アーバＡ，Ｂが、切刃１１の外径５０ｍｍの工具Ｔ用のアーバであって、上記取付状態における主軸Ｓの端面２１からその取付部２までの長さＭが約３００ｍｍ、フランジ部３のアーバ本体１先端側を向く端面から取付部２までの長さＮが約２６０ｍｍの場合、図示のようにアーバ本体１の先端部に５０００Ｎの荷重を作用させると、アーバＢでは上記長さＭの範囲の全体で撓みが生じてアーバ本体１先端における最大変位量が１．５７ｍｍとなったのに対し、アーバＡでは上記長さＮの範囲でのみ撓みが生じて最大変位量は１．２６ｍｍとなり、アーバＢに比べて約２０％の変位の抑制すなわちアーバ本体１の撓み抑制を図ることができた。なお、図５においては説明のため、アーバＢについても上記実施形態と共通する構成要素には同一の符号を配してある。
【００２２】
また、本実施形態では上記拘束部材６が、上記一方の側であるアーバＡのテーパシャンク４基端部周辺部分の上記端面５側に形成されたネジ部７（ネジ孔８）に螺合されたものであって、このネジ部７回り（ネジ孔８の中心線Ｘ回り）に回転させられることにより、上記他方の側である主軸Ｓのテーパ穴２０開口部周辺部分の端面２１側に進退可能とされている。このため、比較的簡単な構造により上述のように端面５，２１間の隙間の変位を拘束することができるとともに、拘束部材６を前進させて端面２１に当接させた状態で該拘束部材６は容易に後退することがないように位置決めされることとなるので、加工時の負荷によるアーバ本体１の撓みによって上記隙間が部分的に小さく変位するように該部分に配置された拘束部材６に圧縮力が作用しても、この圧縮力に確実に抗してかかる隙間の変位をより確実に拘束することが可能となる。
【００２３】
しかも、本実施形態では、上記ネジ部７が上述のように端面５に周方向に間隔をあけて形成された複数のネジ孔８…であるとともに、拘束部材６はこれらのネジ孔８…にそれぞれねじ込まれて該ネジ孔８の中心線Ｘ回りに回転されることにより進退可能とされた雄ネジ９Ａを有する複数の調整ネジ９…であるので、例えばフランジ部３の端面５や主軸Ｓの端面２１が成形誤差等によってアーバ本体１の中心軸線Ｏや主軸Ｓの回転軸線に対して正確に垂直となるように形成されずに、上記取付状態における端面５，２１間の隙間の大きさが周方向に変化していて部分的に異なるものとなっていたりしても、各部分における調整ネジ９の上記中心線Ｘ回りの回転に伴う進退量を個別に調整することにより全調整ネジ９…を確実に端面２１に当接させることが可能となる。このため、本実施形態によれば、このような成形誤差にも拘わらず上記隙間の変位を拘束することができてアーバＡを高剛性で支持することが可能となり、一層確実なアーバ本体１の撓みの抑制を図ることができる。
【００２４】
ところで、上記実施形態では上述のように本発明をアーバＡ側に適用した場合について説明したが、これとは逆に、例えば図６および図７に示す第２の実施形態のように、本発明を工作機械の主軸Ｓ側に適用することも可能である。なお、これら図６および図７に示す第２の実施形態においても、上記第１の実施形態と共通する構成要素には同一の符号を配して説明を省略する。すなわち、この第２の実施形態においては、アーバＡのテーパシャンク４が挿入されるテーパ穴２０を備えた工作機械の主軸Ｓに本発明に係る取付機構が備えられていて、本実施形態における一方の側の周辺部分となるこのテーパ穴２０開口部周辺部分の端面２１に、該テーパ穴２０の穴底側から開口部側に向かう方向に進退可能とされる拘束部材６が備えられている。
【００２５】
さらに、本実施形態における拘束部材６は、上記テーパ穴２０開口部の周辺部分である端面２１に形成されたネジ部７に螺合させられて、やはりこのネジ部７回りに回転させられることにより進退可能とされたものとされている。より詳しくは、上記テーパ穴２０開口部周辺の端面２１に、周方向において上記キー２２，２２の間にそれぞれ複数ずつ（本実施形態でも３つずつ）のネジ孔８…が、キー２２，２２が設けられた部分を除いて該キー溝２２，２２の周方向の中心線Ｄ，Ｄの間それぞれに等間隔に形成されて、これらのネジ孔８…が上記ネジ部７とされ、拘束部材６は第１の実施形態と同じくこれらのネジ孔８にそれぞれねじ込まれる複数の調整ネジ９…であって、すなわちネジ孔８に螺合する雄ネジ９Ａの端部に円盤状の頭部９Ｂが形成され、この頭部９Ｂの端面９Ｃは凸球面状に形成されるとともに、該頭部９Ｂの外周には複数の孔部９Ｄが周方向に等間隔に形成されている。ただし、この第２の実施形態の一方の側となる端面２１には、第１の実施形態の一方の側であるフランジ部３の端面５のような凹所５Ａは形成されておらず、これに対してアーバＡ側には、他方の側のテーパシャンク４基端部周辺部分となる上記フランジ部３の端面５が凹所５Ａを備えることのない軸線Ｏに垂直な平坦面とされるか（すなわち、従来公知の一般的なアーバが用いられるか）、または必要に応じて底面５Ｂがネジ孔８を備えずに軸線Ｏに垂直な平坦面とされた凹所５Ａが、上記ネジ孔８…に相対して調整ネジ９の頭部９Ｂを収容可能にフランジ部３の端面５に形成される。
【００２６】
従って、このように構成された第２の実施形態の取付機構においても、アーバＡのテーパシャンク４を主軸Ｓのテーパ穴２０に、互いの内外周面４Ａ，４Ｂが密着するように挿入して取り付けた上で、上記拘束部材６としての調整ネジ９…をネジ部７としてのネジ孔８の中心線Ｘ回り（ネジ部７回り）に回転させて、一方の側となるテーパ穴２０開口部周辺の端面２１側から他方の側となるテーパシャンク４基端部周辺のフランジ部３の端面５側に向けて前進させ、各調整ネジ９…の頭部９Ｂをこの端面５または上記凹所５Ａの底面５Ｂに当接させて位置決めすることにより、これら端面５，２１間の隙間の変位が拘束されてアーバ本体１の撓みを抑制することが可能となる。このため、本実施形態においても、上記第１の実施形態と同様の効果が得られるのは勿論、本実施形態では工作機械の主軸Ｓ側に取付機構が備えられているため、該主軸Ｓに着脱されるアーバＡのそれぞれに取付機構を備える必要が無く、従来のアーバＡをそのまま、あるいは凹所５Ａを形成する程度で使用可能となる。なお、本実施形態では主軸Ｓのテーパ穴２０開口部周辺の端面２１に直接ネジ孔８…が形成されて調整ネジ９がねじ込まれているが、第１の実施形態の凹所５Ａと同じように該端面２１に凹所を形成してその底面にネジ孔８を形成すれば、従来のアーバＡをそのまま取り付け易くなる。また、アーバＡ側のテーパシャンク４基端部周辺部分と主軸Ｓ側のテーパ穴２０開口部周辺部分との双方に、互いに干渉することの無いように拘束部材６を配設するようにしてもよい。
【００２７】
さらに、上記第１、第２の実施形態では拘束部材６として端面５，２１に形成されたネジ孔８に螺合する雄ネジ９Ａを備えた調整ネジ９を用いているが、例えばアーバＡ側に本発明の取付機構を備える場合において、テーパシャンク４の基端部周辺部分となる上記フランジ部３の後端側外周部に雄ネジ部を形成し、この雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が内周に形成されたナット状の拘束部材を、主軸Ｓ側のキー２２，２２等に干渉することがないように螺着しておき、テーパシャンク４をテーパ穴２０に挿入してアーバＡを主軸Ｓに取り付けた上で、この拘束部材を上記雄ネジ部回りに回転させることにより主軸Ｓの端面２１側に前進させて該端面２１に当接させ、この端面２１とフランジ部３の端面５との間の隙間を拘束するようにしてもよい。この場合には、上記雄ネジ部が拘束部材の螺合するネジ部とされ、このナット状の拘束部材の端面が全面的に主軸Ｓの端面２１に当接するので、一層高剛性にアーバ本体１を支持することができるとともに、回転させる拘束部材が１つで済むため操作が容易となる。勿論、主軸Ｓ側あるいは主軸Ｓ側とアーバＡ側との双方にこのようなナット状の拘束部材を取り付けるようにしてもよい。
【００２８】
さらにまた、拘束部材をこのようなネジ部（第１、第２の実施形態のネジ孔８や上記雄ネジ部）に螺合するものとして該ネジ部回りに回転させることにより進退可能とするのに代えて、例えば上記端面５，２１の少なくとも一方に拘束部材としてピンを埋設して油圧等により他方の側に出没可能（進退可能）、かつその先端が他方に当接したところで固定されて位置決め可能としたりするようにしてもよい。さらに、上記の実施形態ではアーバＡを主軸Ｓに取り付ける場合について説明したが、テーパシャンクを備えるものであれば、アーバと同様に工具を保持するホルダや、あるいは工具そのものを主軸に取り付けるための取付機構として本発明を適用することも可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、テーパシャンク基端部周辺部分と主軸のテーパ穴開口部の周辺部分との少なくとも一方の側から拘束部材を前進させて他方の側に当接させることにより、隙間の大きさに拘わらず容易に、かつ確実に上記シャンク基端部周辺部分とテーパ穴開口部周辺部分との間の隙間の変位を拘束してアーバ等を高い剛性で支持することができる。このため、アーバ等の突き出し量が大きくても切削負荷による撓みを低減することが可能となって、切削精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す一部破断側面図である。
【図２】図１に示す実施形態におけるアーバＡのテーパシャンク４基端部の拡大図である。
【図３】図１に示す実施形態におけるアーバＡをアーバ本体１の後端側（テーパシャンク４の先端側）から見た図である。
【図４】図１に示す実施形態において調整ネジ９を回転させる場合を説明する図である。
【図５】図１に示す実施形態の取付機構を備えたアーバＡ（図５（ａ））と、この取付機構を備えることのないアーバＢ（図５（ｂ））とのアーバ本体１の撓みを比較する図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す主軸Ｓのテーパ穴２０開口部周辺の一部破断側面図である。
【図７】図６に示す主軸Ｓのテーパ穴２０開口部周辺をこのテーパ穴２０の開口部側から見た図である。
【符号の説明】
１  アーバ本体
３  フランジ部
４  テーパシャンク
５  フランジ部３の端面（テーパシャンク４基端部の周辺部分）
６  拘束部材
７  ネジ部
８  ネジ孔
９  調整ネジ
９Ａ  雄ネジ
２０  テーパ穴
２１  主軸Ｓの端面（テーパ穴２０開口部の周辺部分）
Ａ  アーバ
Ｔ  工具
Ｓ  主軸
Ｏ  アーバＡの中心軸線
Ｘ  ネジ部７（ネジ孔８）の中心線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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