(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホルダー本体の先端部に設けた工具取付部に工具を挿し込んで取り付け固定するようにした工具ホルダーにおいて、先端面が工具取付部に挿し込まれる工具の基端面に当接し且つその長手方向に沿って開口溝部が設けられた工具基端位置決め部材を、ホルダー本体の内部に軸方向摺動可能に設けると共に、この位置決め部材の前記開口溝部の一方の内壁面に形成されたラックに噛合し且つ該開口溝部の他方の内壁面に転接するピニオンを有するピニオン軸をホルダー本体内部に軸支し、このピニオン軸をホルダー本体の側面側から回転操作することによって工具基端位置決め部材を軸方向に移動調整するようにしたことを特徴とする工具ホルダー。
【請求項２】
ホルダー本体の先端部に設けた工具取付部に工具を挿し込んで取り付け固定するようにした工具ホルダーにおいて、先端面が工具取付部に挿し込まれる工具の基端面に当接し且つその長手方向に沿って形成されたラックを有する工具基端位置決め部材を、ホルダー本体の内部に軸方向摺動可能に設けると共に、この位置決め部材のラックと噛合するピニオンを有するピニオン軸をホルダー本体内部に軸支し、このピニオン軸をホルダー本体の側面側から回転操作することによって工具基端位置決め部材を軸方向に移動調整するようにした工具ホルダーであって、前記ピニオン軸は、ホルダー本体を横断してその一端側が閉塞し且つ他端側が開口するように設けられた軸孔に回転自在に支承され、この軸孔の開口端部側に位置するピニオン軸の端部に断面六角形の回転操作孔が同心状に形成され、この軸孔の開口端部には、前記ピニオン軸端部に相対回転可能に外嵌され且つ前記六角形回転操作孔より大きい断面形状の回転操作孔を有する止め部材が設けられていることを特徴とする工具ホルダー。
【請求項３】
前記工具基端位置決め部材を所定位置に固定するためのセットボルトを備えた請求項１又は２に記載の工具ホルダー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械の主軸に装着されるホルダー本体の先端部に工具取付部を設け、この工具取付部に工具の基端部側を挿し込んで取り付け固定するようにした工具ホルダーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の工具ホルダーにおいて、工具は、ホルダー本体先端部の工具取付部に挿し込んだ工具シャンク部の基端面を工具基端位置決め部材の先端面を当接させ、この工具基端位置決め部材を軸方向に適宜に移動させることにより、工具基端位置を決めて、ホルダー本体の先端から所要長さ突出させて使用するようになっている。しかして、従来では、先端面又は後端面にドライバー等の回転操作具が係合する係合部を形成した工具基端位置決め部材を、ホルダー本体の内部に軸方向に設けたねじ孔に螺合しておいて、ホルダー本体先端部の工具挿通孔から回転操作具を挿入して工具基端位置決め部材を回転させることにより、この位置決め部材を軸方向に移動調整するか、又はホルダー本体後端部からプルボルト取付孔を通して回転操作具を挿入し、同様に工具基端位置決め部材を回転させることによって移動調整を行うようにしている。尚、上記プルボルト取付孔は、ホルダー本体を工作機械の主軸側に引き込むためのボルトを取り付けるねじ孔である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の工具ホルダーにおいて、ホルダー本体の先端部側から回転操作具を挿入して工具基端位置決め部材を移動調整する場合には、ホルダー本体先端部の工具取付部に取り付けてある工具を取り外す必要があり、またホルダー本体の後端部側から回転操作具を挿入して工具基端位置決め部材を移動調整する場合には、プルボルト取付孔に螺入されているプルボルトを取り外さなければならず、いずれの場合も作業が面倒で、余分な手間と時間がかかっていた。
【０００４】
本発明は、上記の課題に鑑み、工具基端位置決め部材の移動調整を簡単容易に行えるようにした工具ホルダーを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１特徴構成に係る工具ホルダーは、図面の参照符号を付して示せば、ホルダー本体１の先端部に設けた工具取付部２に工具５を挿し込んで取り付け固定するようにした工具ホルダーにおいて、先端面が工具取付部２に挿し込まれる工具５の基端面に当接し且つその長手方向に沿って開口溝部１３が設けられた工具基端位置決め部材１０を、ホルダー本体１の内部に軸方向摺動可能に設けると共に、この位置決め部材１０の前記開口溝部１３の一方の内壁面に形成されたラック１４に噛合し且つ該開口溝部１３の他方の内壁面１５に転接するピニオン１６を有するピニオン軸１７をホルダー本体１内部に軸支し、このピニオン軸１７をホルダー本体１の側面側から回転操作することによって工具基端位置決め部材１０を軸方向に移動調整するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
第２特徴構成に係る工具ホルダーは、ホルダー本体１の先端部に設けた工具取付部２に工具５を挿し込んで取り付け固定するようにした工具ホルダーにおいて、先端面が工具取付部２に挿し込まれる工具５の基端面に当接し且つその長手方向に沿って形成されたラック１４を有する工具基端位置決め部材１０を、ホルダー本体１の内部に軸方向摺動可能に設けると共に、この位置決め部材１０のラック１４と噛合するピニオン１６を有するピニオン軸１７をホルダー本体１内部に軸支し、このピニオン軸１７をホルダー本体１の側面側から回転操作することによって工具基端位置決め部材１０を軸方向に移動調整するようにした工具ホルダーであって、前記ピニオン軸１７は、ホルダー本体１を横断してその一端側が閉塞し且つ他端側が開口するように設けられた軸孔１８に回転自在に支承され、この軸孔１８の開口端部側に位置するピニオン軸１７の端部に断面六角形の回転操作孔２１が同心状に形成され、この軸孔１８の開口端部には、前記ピニオン軸端部に相対回転可能に外嵌され且つ前記六角形回転操作孔２１より大きい断面形状の回転操作孔２２を有する止め部材２０が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
第３特徴構成に係る工具ホルダーは、第１特徴構成又は第２特徴構成に記載の工具ホルダーにおいて、前記工具基端位置決め部材１０を所定位置に固定するためのセットボルト２５を備えていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１の（Ａ）は、本発明に係るエンドミル用の工具ホルダーを示す縦断側面図であり、（Ｂ）は同工具ホルダーをその中心軸線周りに９０度回転した状態での縦断側面図である。この図において、１は中空状のホルダー本体で、先端部に工具取付部２を有し、後端部にテーパシャンク部３を形成し、このテーパシャンク部３の内端側にマニピュレータ把持部４を形成している。工具取付部２は、ホルダー本体１の先端部に工具５の基端部（取付用シャンク部）が摺動可能に挿通するように同心状に設けられた工具挿通孔６と、この工具挿通孔６に連通し且つそれと直交するようにホルダー本体１の基端部に設けられたねじ孔７，７に螺合される工具固定用ねじ具８，８とからなる。
【０００９】
ホルダー本体１の内部には、工具取付部２を形成する工具挿通孔６の後方にあってこの孔６よりも径大の第１孔９ａと、この第１孔９ａよりも径大の第２孔９ｂとからなる位置決め部材ガイド孔９が同軸に連設されていて、このガイド孔９に工具基端位置決め部材１０が軸方向摺動可能に嵌合支持され、この位置決め部材１０の先端面が、前記工具挿通孔６に挿入される工具５の基端面に当接するようになっている。尚、位置決め部材ガイド孔９の後方には、プルボルト取付孔２４が形成される。
【００１０】
工具基端位置決め部材１０は、図１の（Ａ）及び（Ｂ）から分かるように、幅狭の先端側部材１０ａと幅広の後端側部材１０ｂとからなり、先端側部材１０ａが位置決め部材ガイド孔９の第１孔９ａに、また後端側部材１０ｂが第２孔９ｂに軸方向摺動可能にそれぞれ嵌合支持され、そして図１の（Ｂ）、図２及び図４の（Ａ）に示すように、先端側部材１０ａ及び後端側部材１０ｂはいずれも、その両側面が平坦面に形成されていて、それぞれ第１孔９ａ及び第２孔９ｂとの間に断面円弧状の間隙部１１，１１及び１２，１２を形成している。この間隙部１１，１１及び１２，１２は切削油の油流通路を形成するようになっている。
【００１１】
工具基端位置決め部材１０の後端側部材１０ｂにはその平坦面側に、長手方向に沿って開口溝部１３が開口形成され、この開口溝部１３の一方の内壁面にラック１４が形成され、他方の内壁面１５は平坦面状に形成されている。そして、開口溝部１３のラック１４に噛合し且つこのラック１４と対向する平坦な内壁面１５に転接するピニオン１６を有するピニオン軸１７が、ホルダー本体１の内部に軸支されている。
【００１２】
上記ピニオン軸１７は、図１の（Ａ）及び図２から分かるように、ホルダー本体１の中心軸線と直交するようにホルダー本体１を横断してその一端側が閉塞され且つ他端側が開口するように形成された軸孔１８に挿入されている。そして、このピニオン軸１７の一端部はその端面１７ａが凹曲面状に形成されていて、軸孔１８の閉塞端部に設けられた球体１９に回転自在に係合支持されている。また、このピニオン軸１７の他端部、即ち軸孔１８の開口端部側に位置するピニオン軸１７の端部は、軸孔１８の拡径開口端部（ねじ孔部）１８ａに螺嵌された抜け止め用キャップ、即ち止め部材２０の軸受孔２０ａに回転自在に支持されている。また、このピニオン軸１７の他端部端面には断面六角形の回転操作孔２１が同心状に形成され、キャップ２０には、ピニオン軸端面１７ｂの六角形回転操作孔２１よりも大きい断面四角形の回転操作孔２２が同心状に形成されている。尚、図２において、２３はピニオン軸１７の他端部外周面に装着された油密パッキンである。
【００１３】
従って、工具５の所定突出量に応じてその基端位置を決めるにあたり、工具基端位置決め部材１０を移動調整するときは、工具取付部２の工具挿通孔６に工具５の基端部を挿入して、その基端面を工具基端位置決め部材１０の先端面に当接させた状態で、前記キャップ２０の四角形回転操作孔２２からピニオン軸１７先端の六角形回転操作孔２１に六角レンチを挿入係合し、ピニオン軸１７を適宜に回転させることによって、ピニオン軸１７側のピニオン１６と工具基端位置決め部材１０側のラック１４とを介して工具基端位置決め部材１０をホルダー本体１の軸方向に移動させることができる。この場合、止め部材２０の回転操作孔２２は、例えば四角形で、ピニオン軸１７の回転操作孔２２より大きく、また通常レンチには四角形のものはないため、ピニオン軸１７を六角レンチで回転操作する時に止め部材２０を誤って回すおそれがない。
【００１４】
工具基端位置決め部材１０の調整を終えた後は、工具固定用ねじ具８，８を締め付けて工具５を固定すればよく、また図１に示すように、工具基端位置決め部材１０を固定するためのセットボルト２５を締め付けて、工具基端位置決め部材１０を所定の調整位置に固定することができる。
【００１５】
上記のように、工具基端位置決め部材１０を移動調整するのに、ホルダー本体１の一側面部からピニオン軸１７を回転操作できるため、工具５をいちいち取り外す必要がなく、工具基端位置決め部材１０の調整作業を簡単容易で迅速に行うことができる。
【００１６】
この工具基端位置決め部材１０にあっては、図１から分かるように、当該位置決め部材１０の長手方向に沿って開口溝部１３が形成されていて、この開口溝部１３の一方の内壁面にラック１４が形成され、このラック１４と噛合するピニオン１６が他方の内壁面１５に転接するように構成されていることから、ピニオン１６の回転トルクによって工具基端位置決め部材１０に対しその移動方向と交差する方向に生ずる押力が、開口溝部１３の一方の内壁面であるラック１４側と、このラック１４側に対向する他方の内壁面１５側との両側に均等に作用することになり、従って工具基端位置決め部材１０は、軸方向移動時にガタつきが少なく、きわめて安定な状態で移動することができる。
【００１７】
また、図１に示すように、工具基端位置決め部材１０の先端側部材１０ａには、この先端側部材１０ａの摺動面部を位置決め部材ガイド孔９の第１孔９ａ内周面に押し付ける押し付け手段２６が設けてある。この押し付け手段２６は、先端側部材１０ａに設けた貫通孔ａにねじ具ｂを螺嵌すると共に、ねじ具ｂの先端部にばね（図示せず）を介して球体ｃを取り付け、この球体ｃをばねで第１孔９ａの内周面に弾接することによって、球体ｃ側と反対側にある先端側部材１０ａの摺動面部を第１孔９ａの内周面部に密着させ、それによって工具基端位置決め部材１０の移動時のガタつきを防止するようにしている。
【００１８】
また、図１の（Ａ）及び図４の（Ｂ）に示すように、工具取付部２の工具挿通孔６には、その軸方向に複数の溝２７，２７が形成してあって、この溝２７は、切削油の油流通路として使用される。即ち、工具取付部２に取り付けられた工具５に切削油を供給する際、その切削油は、ホルダー本体１後端部から位置決め部材ガイド孔９へ供給され、このガイド孔９に供給された切削油は、後端側部材１０ｂと第２孔９ｂとの間のそれぞれ断面円弧状間隙部１２，１２を通り、更に先端側部材１０ａと第１孔９ａとの間の断面円弧状間隙部１１、１１を通って、工具取付部２の溝２７，２７に入り、そこから工具５の先端部へ供給される。
【００１９】
図５の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１に示す工具ホルダーとほとんど同様の構成であるが、工具取付部３２がコレットチャックからなる点が異なっている。即ち、この工具取付部３２は、ホルダー本体１の先端部に形成されたチャック筒部２８と、このチャック筒部２８に内嵌されるコレット２９と、このコレット２９の先端部に係嵌され且つチャック筒部２８に螺嵌された締付用回転筒３０とからなるもので、締付用回転筒３０を締め付けることによりコレット２９を介して工具５を掴持固定する。また、同図の（Ａ）は、工具５のシャンク部が比較的短い場合の使用状態を示し、同図の（Ｂ）は、工具５のシャンク部が長い場合の使用状態を示す。また、この図５に示す工具ホルダーでは、工具基端位置決め部材１０は全長にわたり幅が一定でストレート状に形成され、従ってホルダー本体１の位置決め部材ガイド孔９も同様にストレート状に形成されている。その他の構成については、図１〜図４によって説明した工具ホルダーとほとんど同一であるから、同一部材については同一符号を付してその説明を省略する。
【００２０】
以上説明した工具ホルダーでは、工具基端位置決め部材１０の長手方向に沿って開口溝部１３が形成され、この開口溝部１３の一方の内壁面にラック１４が形成され、このラック１４と噛合するピニオン１６が他方の内壁面１５に転接するように構成されているが、そのような開口溝部１３を設けず、工具基端位置決め部材の一側辺部に単にラックを形成し、このラックに噛合するピニオンを、位置決め部材ガイド孔の壁面に直接転接させるように支持するか、あるいは何も支持させない状態としてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
第１特徴構成に係る発明によれば、ラックを有する工具基端位置決め部材を、ホルダー本体内部に軸方向摺動可能に設け、この位置決め部材のラックと噛合するピニオンを有するピニオン軸をホルダー本体内部に軸支し、ピニオン軸をホルダー本体の側面側から回転操作することによって工具基端位置決め部材を軸方向に移動調整するようにしているから、工具の所定突出量に応じてその工具の基端位置を決めるときには、工具を工具取付部から取り外したり、あるいはホルダー本体後端部内のプルボルトを抜き取る必要がなく、ホルダー本体の側面側からピニオン軸を回転操作するだけで、工具基端位置決め部材を簡単容易でしかも迅速に移動調整することができる。
【００２２】
本発明によれば、工具基端位置決め部材に、その長手方向に沿って開口溝部を設け、この開口溝部の一方の内壁面にラックを形成し、このラックと噛合するピニオンを他方の内壁面に転接させるようになっているため、ピニオンの回転トルクによって工具基端位置決め部材に対しその移動方向と交差する方向に生ずる押力が、開口溝部の一方の内壁面であるラック側と、このラック側に対向する他方の内壁面側との両側に均等に作用することになり、従って工具基端位置決め部材は、軸方向移動時にガタつきが少なく、きわめて安定な状態で移動させることができる。
【００２３】
第２特徴構成に記載の発明によれば、工具を工具取付部から取り外すこと、あるいはホルダー本体後端部内のプルボルトを抜き取ることなく、ホルダー本体の側面側からピニオン軸を回転操作するだけで、工具基端位置決め部材を簡単容易且つ迅速に移動調整することができるという効果と共に、ピニオン軸を、ホルダー本体を横断してその一端側が閉塞し且つ他端側が開口するように設けられた軸孔に回転自在に支承させ、この軸孔の開口端部側に位置するピニオン軸の端部に断面六角形の回転操作孔を同心状に形成し、この軸孔の開口端部に、前記ピニオン軸端部に相対回転可能に外嵌され且つ前記六角形回転操作孔より大きい断面形状の回転操作孔を有する止め部材を設ける構成とするため、工具基端位置決め部材を移動調整するときは、止め部材の回転操作孔からピニオン軸先端の六角形回転操作孔に六角レンチを挿入係合し、ピニオン軸を適宜に回転させることによって、工具基端位置決め部材を移動調整させることができる。この場合、キャップの回転操作孔は、ピニオン軸の回転操作孔より大きく、ピニオン軸を六角レンチで回転操作する時に止め部材を誤って回すおそれがなく、作業ミスを回避できると共に、他人によって勝手に止め部材を外されるおそれがない。
【００２４】
第３特徴構成に記載の発明によれば、セットボルトを締め付けて、工具基端位置決め部材を所定位置に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （Ａ）は本発明に係る工具ホルダーの縦断側面図であり、（Ｂ）は同工具ホルダーをその中心軸線周りに９０度回転した状態での縦断側面図である。
【図２】  図１（Ａ）のＷ−Ｗ線拡大断面図である。
【図３】  図２の矢印Ｘから見た側面図である。
【図４】  （Ａ）は図１（Ａ）のＹ−Ｙ線拡大断面図であり、（Ｂ）は図１（Ａ）のＺ−Ｚ線拡大断面図である。
【図５】  （Ａ）は本発明に係る他の工具ホルダーを示す縦断側面図であり、（Ｂ）は更に他の工具ホルダーを示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１    ホルダー本体
２    工具取付部
５    工具
６    工具挿通孔
９    位置決め部材ガイド孔
１０  工具基端位置決め部材
１３  開口溝部
１４  ラック
１６  ピニオン
１７  ピニオン軸
１８  軸孔
２０  止め部材
２１  断面六角形の回転操作孔
２２  断面四角形の回転操作孔
３２  工具取付部
【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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