(57)【要約】【課題】  ツールホルダにおけるホルダ本体と刃物との軸心を正確に合致させる。【解決手段】  刃物（８）とホルダ本体（７）とが両者の軸心（８ａ，７ａ）上に設けられた凹凸部（１０，１１）により連結され、締め付け手段（１４）により締め付けられる。凹凸部（１０，１１）にテーパ面（１０ａ，１１ａ）が形成され、凹凸部（１０，１１）を取り巻くように刃物（８）とホルダ本体（７）とに対向面（１３，１２）が形成される。刃物（８）とホルダ本体（７）とは、締め付け手段（１４）による締め付けによって凹凸部（１０，１１）のテーパ面（１０ａ，１１ａ）で密着した後に、対向面（１３，１２）で密着する。これにより、刃物（８）の軸心（８ａ）とホルダ本体（７）の軸心（７ａ）とが精度良く合致し、ツールホルダとしての剛性が高まり、従ってこのツールホルダによる加工の精度が向上する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃物とホルダ本体とが両者の軸心上に設けられた凹凸部により連結され、締め付け手段により締め付けられたツールホルダにおいて、凹凸部にテーパが形成され、凹凸部を取り巻くように対向面が形成され、刃物とホルダ本体とが、締め付け手段による締め付けによって凹凸部のテーパ面で密着した後に、対向面で密着するようにしたことを特徴とするツールホルダ。
【請求項２】
請求項１に記載のツールホルダにおいて、凹凸部の一方又は双方に径方向での剛性を下げる剛性低下手段が設けられたことを特徴とするツールホルダ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のツールホルダにおいて、刃物とホルダ本体とを分離する分離手段が設けられたことを特徴とするツールホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ツールホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に示すように、マシニングセンタ等の主軸１に取り付けられるツールホルダは、ホルダ本体２と、刃物３とを備える。刃物３とホルダ本体２には、両者の軸心上において凹凸部４，５が形成され、凹凸部４，５の嵌合により刃物３がホルダ本体２に連結される。また、刃物３側から固定ネジであるボルト６が挿入され、ボルト６がホルダ本体２に締め付けられることで刃物３がホルダ本体２に固定される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のツールホルダにおける嵌合用の凹凸部４，５は、単に円筒形に形成されているに過ぎないので、ホルダ本体２と刃物３とに軸心間でズレが生じやすく、加工精度の低下を招きやすいという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、刃物（８）とホルダ本体（７）とが両者の軸心（８ａ，７ａ）上に設けられた凹凸部（１０，１１）により連結され、締め付け手段（１４）により締め付けられたツールホルダにおいて、凹凸部（１０，１１）にテーパ面（１０ａ，１１ａ）が形成され、凹凸部（１０，１１）を取り巻くように刃物（８）とホルダ本体（７）とに対向面（１３，１２）が形成され、刃物（８）とホルダ本体（７）とが、締め付け手段（１４）による締め付けによって凹凸部（１０，１１）のテーパ面（１０ａ，１１ａ）で密着した後に、対向面（１３，１２）で密着するようにしたツールホルダを採用する。
【０００５】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のツールホルダにおいて、凹凸部（１０，１１）の一方又は双方に径方向での剛性を下げる剛性低下手段（２２）が設けられたツールホルダを採用する。
【０００６】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載のツールホルダにおいて、刃物（８）とホルダ本体（８）とを分離する分離手段（２０，２１）が設けられたツールホルダを採用する。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に係る発明によれば、刃物（８）とホルダ本体（７）とが両者の軸心（８ａ，７ａ）上に設けられた凹凸部（１０，１１）により連結され、締め付け手段（１４）により締め付けられたツールホルダにおいて、凹凸部（１０，１１）にテーパ面（１０ａ，１１ａ）が形成され、凹凸部（１０，１１）を取り巻くように刃物（８）とホルダ本体（７）とに対向面（１３，１２）が形成され、刃物（８）とホルダ本体（７）とが、締め付け手段（１４）による締め付けによって凹凸部（１０，１１）のテーパ面（１０ａ，１１ａ）で密着した後に、対向面（１３，１２）で密着するようにしたことから、刃物（８）の軸心（８ａ）とホルダ本体（７）の軸心（７ａ）とが精度良く合致し、ツールホルダとしての剛性が高まり、従ってこのツールホルダによる加工の精度が向上する。
【０００８】
請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載のツールホルダにおいて、凹凸部（１０，１１）の一方又は双方に径方向での剛性を下げる剛性低下手段（２２）が設けられたことから、凹凸部（１０，１１）が径方向に容易に弾性変形して対向面（１３，１２）が隙間を生じることなく密着しやすくなり、従って刃物（８）の軸心（８ａ）とホルダ本体（７）の軸心（７ａ）とが更に精度良く合致すると共に、ツールホルダとしての剛性が向上する。
【０００９】
請求項３に係る発明によれば、請求項１又は請求項２に記載のツールホルダにおいて、刃物（８）とホルダ本体（７）とを分離する分離手段（２０，２１）が設けられたことから、刃物（８）の交換時等において凹凸部（１０，１１）で強固に結合した刃物（８）とホルダ本体（７）とを簡易且つ迅速に分離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１１】
＜実施の形態１＞
図１及び図２に示すように、このツールホルダはマシニングセンタ等の主軸１に取り付けられるもので、ホルダ本体７と刃物８とを具備している。
【００１２】
ホルダ本体７は、後部にシャンク９を有し、前端面に凸部１０を有する。シャンク９がマシニングセンタ等の主軸１のボア内に挿入されることにより、ホルダ本体７が主軸１に保持される。凸部１０はテーパ面１０ａを有する円錐台形に形成され、その軸心がホルダ本体７の軸心７ａに合致するようにホルダ本体７の前端面に設けられる。
【００１３】
刃物８は、その前端面上にチップ８bを有し、後端面に上記凸部１０が嵌り込む凹部１１を有する。凹部１１は凸部１０のテーパ面１０ａと同じ勾配のテーパ面１１ａを有する円錐台形の穴であり、その軸心が刃物８の軸心８ａに合致するように設けられる。凹凸部１０，１１のテーパ面１０ａ，１１ａは例えばα＝１°の勾配で設けられる。凹凸部１０，１１の嵌合により、刃物８の軸心８ａとホルダ本体７の軸心７ａとが合致した状態で刃物８がホルダ本体７に強固に固定される。
【００１４】
また、ホルダ本体７と刃物８には、各々の前端面と後端面に凸部１０と凹部１１を取り巻くように、対向面１２，１３が形成される。対向面１２，１３はホルダ本体７と刃物８の各軸心７ａ，８ａに垂直に形成される。刃物８とホルダ本体７とが凹凸部１１，１０により連結され、後述するボルト１４によって締め付けられることにより、刃物８とホルダ本体７の対向面１３，１２が接触する。これにより刃物８とホルダ本体７とが凹凸部１１，１０のテーパ面１１ａ，１０ａと対向面１３，１２との二面で拘束されることとなり、ツールホルダとしての剛性が向上する。
【００１５】
この二面拘束は、締め付け手段であるボルト１４によって達成され維持される。すなわち、ボルト１４の頭部１４ａがワッシャ１５と共に刃物８の軸心８ａに形成された溝１６内に埋没し、ボルト１４のネジ軸１４ｂの雄ネジがホルダ本体７の軸心７ａに形成されたネジ穴１７の雌ネジに螺合する。ボルト１４の締め付けにより、凸部１０が凹部１１内により深く侵入してテーパ面１０ａ，１１ａが密着し、最後に対向面１３，１２が密着する。これにより、刃物８がホルダ本体７に強固に連結される。
【００１６】
ホルダ本体７の前端面には、回り止め用のピン様の突起１８が設けられる。この突起１８が刃物８の係合穴１９内に挿入されることにより、刃物８がホルダ本体７に対して円周方向でも固定される。
【００１７】
刃物８とホルダ本体７とは凹凸部１０，１１で強固に結合しているので、刃物８の交換時等における両者の分離が逆に困難になる。そこで、このツールホルダには両者を簡易に分離するための分離手段が設けられる。すなわち、ホルダ本体７におけるシャンク９と凸部１０とで挟まれた胴部にカラー２０が螺合する雄ネジ２１が形成される。ツールホルダが主軸１から外された後、胴部の雄ネジ２１にカラー２０が螺着され、工具等によりカラー２０が回されると、凹凸部１０，１１の密着が解消し、刃物８がホルダ本体７から離れる。
【００１８】
次に、上記構成のツールホルダの作用について説明する。
【００１９】
図１に示すように、ホルダ本体７の前端面上に刃物８を被せるようにして、ホルダ本体７の凸部１０を刃物８の凹部１１内に挿入する。この時、図１に破線で示すように、刃物８とホルダ本体７の対向面１２，１３間には隙間がわずかばかり生じている。
【００２０】
続いて、刃物８側からボルト１４を挿入し、その雄ネジをホルダ本体７の雌ネジに螺合させて締め付ける。
【００２１】
ボルト１４の締め付けに伴い、凹凸部１０，１１がテーパ面１０ａ，１１ａによる楔作用で弾性変形しながらテーパ面１０ａ，１１ａ上で密着し、最後に刃物８とホルダ本体７の対向面１２，１３同士が密着する。これにより、刃物８のホルダ本体７に対する二面拘束が行われる。
【００２２】
その後、このツールホルダは、マシニングセンタ等の主軸１に取り付けられ、図示しないワークの切削に供される。ツールホルダの刃物８とホルダ本体７は凹凸部１０，１１のテーパ面１０ａ，１１ａの摺接により軸心８ａ，７ａが合致し、テーパ面１０ａ，１１ａと対向面１２，１３との二面による拘束によりツールホルダとしての剛性が向上しているので、精度の良い加工が行われる。
【００２３】
刃物８の交換等に際しては、ツールホルダが主軸１から外された後、カラー２０がホルダ本体７の雄ネジ２１に螺着され工具等により回されることにより、凹凸部１０，１１の嵌合が解除されるので、刃物８がホルダ本体７から簡易に取り外される。
【００２４】
＜実施の形態２＞
図３及び図４に示すように、この実施の形態２のツールホルダは、実施の形態１の場合と異なり、ホルダ本体７の凸部１０近傍に凸部１０の剛性を径方向で下げる剛性低下手段が設けられる。
【００２５】
すなわち、剛性低下手段として多数の孔２２が凸部１０にそのテーパ面１０ａに沿うように一定ピッチで穿設され、これらの孔２２の存在によって凸部１０の剛性が径方向で低下し、凸部１０が半径方向に変形しやすくなる。これにより、刃物８をホルダ本体７に連結する際に凸部１０が径方向に容易に弾性変形し、テーパ面１０ａ，１１ａの形状、大きさ等に多少のバラツキが存在しても対向面１３，１２同士が適正に密着する。
【００２６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば上記各実施の形態では凸部をホルダ本体に形成し、凹部を刃物に形成したが、凹部をホルダ本体に形成し、凸部を刃物に形成するようにしてもよい。また、剛性を低下させるための孔を刃物側に凹部を囲むように穿設してもよいし、ホルダ本体と刃物の双方に穿設してもよい。また、孔の列に代えて溝を環状に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１に係るツールホルダの半断面図である。
【図２】図１に示すツールホルダの正面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るツールホルダの半断面図である。
【図４】図３に示すツールホルダの正面図である。
【図５】従来のツールホルダの半断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
７…ホルダ本体
８…刃物
７ａ，８ａ…軸心
１０，１１…凹凸部
１０ａ，１１ａ…テーパ面
１２，１３…対向面
２０…カラー
２１…雄ネジ
２２…孔
【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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