(57)【要約】【課題】ダストカバーを付設することにより、先端側からの塵埃の侵入を防止すると共に、締付スリーブの緩み防止を行う工具ホルダを提供する。【解決手段】工具把持筒１７の周囲に配置した締付スリーブ２１により工具把持筒１７を締め付け、工具Ｔを把持する工具ホルダにおいて、工具把持筒１７の先端にダストカバー２４を螺合し、工具把持筒１７、締付スリーブ２１の先端を覆う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具把持筒により工具を把持し、前記工具把持筒の周囲に配設した締付スリーブにより前記工具把持筒を締め付けて前記工具を保持する工具ホルダにおいて、前記工具把持筒の先端に前記工具把持筒、前記締付スリーブの先端を覆う円環状のダストカバーを取り付けたことを特徴とする工具ホルダ。
【請求項２】
前記工具把持筒と締付スリーブの接触面はテーパ面とし、前記締付スリーブを軸方向に移動することにより、前記工具把持筒による前記工具に対する締付程度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の工具ホルダ。
【請求項３】
前記ダストカバーは前記工具把持筒の先端に螺合して取り付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の工具ホルダ。
【請求項４】
前記ダストカバーは前記工具把持筒の先端との間をシール部材により密封したことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の工具ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械等で使用される工具ホルダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９は特許文献１に記載の工具を締結した従来の工具ホルダの断面図であり、（ａ）は工具Ｔを収容する工具把持筒１ａの深さが短い場合、（ｂ）は工具把持筒１ｂの深さが長い場合を示している。工具把持筒１ａ、１ｂは連結部２ａ、２ｂから前方に突出され、その周囲にスリーブ３ａ、３ｂが嵌装されている。スリーブ３ａ、３ｂと工具把持筒１ａ、１ｂの接触面４ａ、４ｂは、互いに円錐形状とされ、スリーブ３ａ、３ｂを工具把持筒１ａ、１ｂに対して相対移動させることにより、接触面４ａ、４ｂを半径方向に収縮変形させ、工具把持筒１ａ、１ｂに収容されている工具Ｔを固着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００２−５３６１９９号公報
【特許文献２】特開２０００−１７６７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、図９の工具ホルダにおいては、スリーブ３ａ、３ｂと工具把持筒１ａ、１ｂとの間の接触面４ａ、４ｂに、先端側から切粉等の塵埃が入り込むことがある。この塵埃がスリーブ３ａ、３ｂの着脱時に、接触面４ａ、４ｂに付着すると、傷等が発生して自己抑止的な特徴を損ねたり、又はかじりが発生すると工具の着脱が不能になる虞れがある。
【０００５】
また、スリーブ３ａ、３ｂと連結部２ａ、２ｂの間に隙間を有していることにより、工具把持筒１ａ、１ｂを支える円錐形状の根元部が何ら支えもなく露出している。このため、加工中に剛性が不足し、加工の際に脆弱な円錐形状の根元部に繰り返して受ける曲げ応力の挙動が、スリーブ３ａ、３ｂを緩める現象を引き起こす虞れがある。
【０００６】
このスリーブ３ａ、３ｂを緩める現象は、特許文献２の段落番号［００２１］においても、緩みによる工具の落下の危険性が記述されており、従来からも問題とされている。
【０００７】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、ダストカバーを付設することにより、先端側からの塵埃の侵入を防止すると共に、締付スリーブの緩み防止を行う工具ホルダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る工具ホルダは、工具把持筒により工具を把持し、前記工具把持筒の周囲に配設した締付スリーブにより前記工具把持筒を締め付けて前記工具を保持する工具ホルダにおいて、前記工具把持筒の先端に前記工具把持筒、前記締付スリーブの先端を覆う円環状のダストカバーを取り付けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る工具ホルダは、ホルダ本体の先端をダストカバーにより覆うことにより、工具と工具把持筒の間に塵埃が侵入しないようにし、また工具把持筒と締付スリーブの間のテーパ接触面への塵埃の侵入を防止して損傷が発生しないようにする。更に、ダストカバーの装着により、締付スリーブの緩みによる工具の落下防止を図り、確実な保持性能を維持し、高速回転中に工具が外れる危険性を低下させると共に、剛性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の工具ホルダの断面図である。
【図２】ホルダ本体の底面図である。
【図３】ダストカバーの底面図である。
【図４】工具ホルダに工具を取り付けた状態の断面図である。
【図５】変形例の工具ホルダの断面図及び底面図である。
【図６】変形例のホルダ本体の底面図である。
【図７】実施例２のダストカバーの正面図及び底面図である。
【図８】実施例３の工具ホルダの断面図及び底面図である。
【図９】従来例の工具ホルダの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を図１〜図８に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は本実施例１における工具ホルダの断面図、図２はホルダ本体の底面図を示し、ホルダ本体１１はシャンク１２を介して工作機械の主軸１３に取り付けられている。ホルダ本体１１には工具ホルダ交換用のフランジ１４が設けられ、フランジ１４には同心円状の軸部１５が設けられ、この軸部１５に環状溝１６を介して、軸部１５よりも小径で、先端に進むにつれ外径が小さくなるテーパ面１７ａとした工具把持筒１７が設けられている。なお、テーパ面１７ａは自己保持（セルフロック）が可能な角度、例えば１／１００程度のテーパ角とされている。
【００１３】
この工具把持筒１７の先端面から軸中心方向に、工具Ｔを把持するための工具装着孔１８が穿孔され、工具把持筒１７の先端の外周部には、ねじ溝１９が刻設されている。更に、この工具把持筒１７には、均等配置の３個所に、工具把持筒１７の長手方向に対し所定長のすり割溝２０が、軸芯を中心にして放射状方向に向けられて形成されている。
【００１４】
工具把持筒１７の周囲に配設される締付スリーブ２１は略円筒形とされ、内面は工具把持筒１７のテーパ面１７ａと面接触するテーパ面２１ａとされている。締付スリーブ２１のホルダ本体１１側の端面側の外形は所定径の大径部２２とされ、そのほぼ中央部に環状溝２３が形成されている。
【００１５】
工具把持筒１７の先端に取り付けられるダストカバー２４は円環状とされ、その外径は締付スリーブ２１の外径とほぼ等しくされている。ダストカバー２４には、内径が異なる２つの孔部が軸方向に連通して設けられ、先端側の小径孔は中心に保持する工具Ｔの直径よりも僅かに大きい直径の挿通孔２５とされている。また、ダストカバー２４の工具把持筒１７側の大径孔の内面には、工具把持筒１７のねじ溝１９と螺合するねじ溝２６が刻設されている。更に、小径孔と大径孔の間の段部には、工具把持筒１７側に向けて環状溝２７が形成され、工具把持筒１７の端面との間を密封するＯリングから成るシール部材２８が嵌め込まれている。また、ダストカバー２４の先端面の２個所には、ダストカバー２４をねじ溝１９に対して回転させるための締付用穴２９が設けられている。
【００１６】
このような構成の工具ホルダにおいて、工具Ｔの装着前においては、図１に示すように、ホルダ本体１１の工具把持筒１７の端面１７ｂと締付スリーブ２１の端面２１ｂ間には軸方向に間隔Ｓが存在し、この間隔Ｓは締付スリーブ２１の締付ストロークに相当する。
【００１７】
工具ホルダに工具Ｔを取り付ける際には、工具把持筒１７の工具装着孔１８に工具Ｔを装入した後に、図４に示すように締付スリーブ２１を矢印方向に押し込む。これにより、締付スリーブ２１と工具把持筒１７のテーパ面２１ａ、１７ａ同士が軸方向に摺動して締付程度を変化させることにより、工具把持筒１７を半径方向の内側に弾性変形させ、工具Ｔを強固に把持することができる。
【００１８】
この操作つまり圧入は、環状溝１６、２３を使用して例えば既知の圧入装置を用いて行われる。そして、工具把持筒１７側の端面１７ｂと、締付スリーブ２１側の端面２１ｂとを当接又は接近させ、間隔Ｓを小さくして工具Ｔを把持する。その後に、ダストカバー２４を締付スリーブ２１の先端よりも前方に突出した工具把持筒１７の先端に当てがい、ピンを設けたスパナ等の締付工具を締付用穴２９に係合し、ねじ溝２６と工具把持筒１７のねじ溝１９とを螺合して締め付けることによりダストカバー２４の取り付けが完了する。
【００１９】
このダストカバー２４の取り付けにより、工具把持筒１７とダストカバー２４間がシール部材２８により密封されて塵埃の侵入が防止され、更に締付スリーブ２１の緩みが防止されるので、工具Ｔの不時の脱落を抑制することができる。
【００２０】
また、工具Ｔを工具把持筒１７から取り外す場合には、ダストカバー２４を締付用穴２９を用いて外した後に、圧入装置により図４の矢印とは逆の方向に、締付スリーブ２１を移動させて工具把持筒１７を緩めればよい。
【００２１】
なお、上述の実施例においては、工具Ｔの着脱の際にはダストカバー２４を取り外すようにしたが、ダストカバー２４は工具把持筒１７の先端に常時取り付けておき、工具Ｔの着脱の際に螺合を締め付けたり緩めて、工具把持筒１７に対し進退させるようにしてもよい。
【００２２】
また、テーパ面２１ａ、１７ａ同士が接するテーパ接触面においては、自己保持を達成する角度として、実施例１では１／１００程度としたが、喰い付き現象が発生し易いという問題点がある。このため、摺動抵抗を減らす手段つまりＤＬＣコーティング等の従来公知の処理を接触面に施すことが有効である。これにより、締付スリーブ２１の緩みが発生し易くなることについては、ダストカバー２４を用いることにより解決できる。
【００２３】
また、テーパ面２１ａ、１７ａのテーパ接触面に、任意の本数の油溜り用の溝を設けてもよく、この溝はスパイラル状でもよい。また、溝に限らず凹状の孔を任意の数を設けることもできる。
【００２４】
工具把持筒１７において、実施例１では３個所にすり割溝２０を設けたが、均等に形成すれば、２個所以上に設けることにより同様の効果を得ることができ、すり割溝２０は内径部に貫通していても支障はない。また、すり割溝２０は潤滑用油の溜まりの役目を果たすが、使用環境によって、すり割溝２０に切粉等の塵埃が残留による影響を考慮した場合に、すり割溝２０にゴム又はシリコン等の充填剤を充填してもよい。なお、工具把持筒１７の肉厚によって、十分な工具の把持力が得られる場合は、あえてすり割溝２０を設ける必要はない。
【００２５】
図５は変形例の工具ホルダの断面図、図６は底面図を示している。実施例１のすり割溝２０に代り、工具把持筒１７の工具装着孔１８に長手方向に沿った複数個の長溝３０が設けられている。この長溝３０の形状や本数については任意であり、また長溝３０は冷却効果を目的としたエア或いはクーラントスルーの溝として使用してもよく、更にはすり割溝２０と併設し、すり割溝２０の効果を助長する目的で設けてもよい。
【実施例２】
【００２６】
図７はダストカバー２４を変形した実施例２を示しており、実施例１ではダストカバー２４の上面に締付工具を使用する目的で２個所の締付用穴２９を設けている。しかし、図７（ａ）に示すように、締付用穴２９の数は均等に形成できれば２個所に限定されることはない。また、図７（ｂ）に示すように、締付用穴２９を省略し、ワンウェイクラッチ方式の工具を使用できるように、外面の凹凸を省略することもできる。
【００２７】
更には、図７（ｃ）に示すように、２面削ぎのスパナ掛け３１を設け、このスパナ掛け３１を用いてダストカバー２４を回転させてもよく、図７（ｄ）に示すようにスパナ掛け３１の形状は均等な多角形形状としてもよい。
【００２８】
図７（ｅ）に示すようにダストカバー２４の外周面又は上面に凹部３２を１個所又はそれ以上に均等配置し、この凹部３２にフックスパナを掛けて回転させることもできる。
【実施例３】
【００２９】
実施例１においては、ダストカバー２４にねじ溝２６を設け、工具把持筒１７の先端のねじ溝１９と螺合しているが、ねじ溝２６、１９と同様にダストカバー２４の固定に機能するものに代替することもできる。実施例３として図８（ａ）に示すように、ダストカバー２４の大径孔に内側を向く例えば２個の爪部３２を設け、工具把持筒１７を設けた円環溝３３に引っ掛ける所謂バイヨネット構造を採用することもできる。また、図８（ｂ）に示すように、止め輪３４等や、図８（ｃ）に示す止めねじ３５等を用いて固定してもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１１  ホルダ本体
１２  シャンク
１３  主軸
１７  工具把持筒
１８  工具装着孔
１９、２６  ねじ溝
２１  締付スリーブ
２４  ダストカバー
２９  締付用穴
２８  シール部材
３１  スパナ掛け
３２  爪部
３３  円環溝
３４  止め輪
３５  止めねじ
【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】
2012051091.tif 000009
【図８】
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【図９】
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