JP3224703U - 軸方向に調整可能なツールホルダ - Google Patents

Abstract

【課題】回転主軸に対する切削工具のズレを抑え、加工精度を向上させた軸方向に調整可能なツールホルダを提供する。【解決手段】軸方向に調整可能なツールホルダであって、本体１０、調整リング２０、少なくとも三つのボルト３０を備え、本体は、調整支持座１５と調整ジョイントを含み、調整支持座は間隔を置いて環状に並んで凹設される少なくとも三つのネジ孔を有し、調整ジョイントと調整支持座との間に凹溝が形成され、調整リングは少なくとも三つの調整用貫通孔を含み、調整リングと調整支持座との間に間隙が形成され、間隙は本体の凹溝の軸方向距離より小さく、少なくとも三つの調整用貫通孔の配置位置と数が少なくとも三つのネジ孔と対応し、少なくとも三つのボルトはそれぞれ少なくとも三つの調整用貫通孔を貫通して少なくとも三つのネジ孔に螺合連結され、ボルトを締め込んでいくにつれて本体を弾性変形させることで切削工具と回転主軸との同心度を微調整する。【選択図】図１

Description

本考案は、マシニングセンタなどの工作機械に取り付けられるツールホルダであって、特に調整可能で、且つツールホルダに取り付けられる切削工具と工作機械の回転主軸との間のズレを抑えられる軸方向に調整可能なツールホルダに関するものである。

従来のツールホルダは、その先端が切削工具と連結され、後端が工作機械の回転主軸と連結され、その回転主軸の回転により、切削工具で切削作業が行われる。

切削工具をツールホルダに取り付る時は、主にコレットと締付ナットを利用して、切削工具を挟持、押圧、締付け固定する。切削工具と工作機械の回転主軸の軸心との間の同心度に影響を及ぼす原因は、ツールホルダを回転主軸に取り付ける際に、ツールホルダと回転主軸の軸心との間にズレが生じるためだけでなく、ツールホルダ、切削工具、締付ナット、コレット各部品間の取り付け精度も関係しており、様々な要因で、回転主軸の軸心に対する切削工具のズレが発生しやすく、加工精度に影響を与えてしまうので、改善する必要があった。

本考案は、前記の従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、ツールホルダにおける調整構造を利用して、切削工具をツールホルダに取り付ける際に生じたズレを微調整することで、回転主軸に対する切削工具のズレを抑え、加工精度を向上させた軸方向に調整可能なツールホルダを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本考案は、軸方向に調整可能なツールホルダであって、本体と、調整リングと、少なくとも三つのボルトと、を備え、前記本体は、第１端部と、第２端部と、調整支持座と、調整ジョイントとを含み、該第２端部は、該第１端部と相対する側に位置し、該調整支持座は、該第１端部と第２端部との間に位置するように、該本体上に径方向に突設されると共に、該第１端部に向かう支持端面と、該支持端面上に間隔を置いて環状に並んで凹設される少なくとも三つのネジ孔とを有し、該調整ジョイントは、該調整支持座と第１端部との間に位置するように、該本体上に径方向に沿って突設されると共に、該第１端部に向かう当接面を有し、該調整ジョイントの外径は該調整支持座の外径より小さく、該調整ジョイントと調整支持座との間に凹溝が形成され、前記調整リングは、前記本体の調整ジョイントに環装されると共に、第１端面と、第２端面と、収容凹溝と、少なくとも三つの調整用貫通孔とを含み、該第１端面は、該本体の第１端部に向かい、該第２端面は、該本体の調整支持座に向かい、該収容凹溝は、前記調整ジョイントを収容するように、該第２端面から軸方向に沿って該調整リング上に凹設されると共に、該調整ジョイントの当接面に当接する内端面を有し、該内端面から該第２端面までの距離は、該本体の当接面から前記支持端面までの距離より小さいので、該調整リングの第２端面と該支持端面との間に間隙が形成され、該間隙は、該本体の凹溝の軸方向距離より小さく、該少なくとも三つの調整用貫通孔が、該収容凹溝の外周縁を囲繞するように、軸方向に沿って該調整リングを貫通し、該少なくとも三つの調整用貫通孔の配置位置と数が、前記少なくとも三つのネジ孔と対応し、前記少なくとも三つのボルトは、その数が前記少なくとも三つのネジ孔と対応すると共に、それぞれが、前記少なくとも三つの調整用貫通孔を貫通して、該少なくとも三つのネジ孔に螺合連結され、該各ボルトは、ボルト胴部と、該ボルト胴部の一端に形成されたボルト頭部とを有することを特徴とする軸方向に調整可能なツールホルダ。

本考案の軸方向に調整可能なツールホルダは、調整ジョイントと調整支持座との間に形成された凹溝と、調整リングの第２端面と支持端面との間にできた間隙とを有する構造であり、ボルトを締め込んでいくにつれて、本体を弾性変形させ、本体における第１端部の軸方向の角度に、わずかなズレを発生させるものである。このため、切削工具と回転主軸との同心度を微調整できることから、回転主軸に対する切削工具のズレの発生を抑えられるので、加工精度を向上させることができる。

本考案の好適な実施例の外観斜視図である。 本考案の好適な実施例の部分断面斜視図である。 本考案の好適な実施例の側面視断面図である。 本考案の好適な実施例の側面視部分拡大断面図である。 本考案の好適な実施例の使用状態を示す模式図である。 本考案の好適な実施例の操作状態を示す模式図である。

本考案の技術特徴及び実用的な効果を深く理解できるように、且つ考案の内容に従って実現できるように、図面に示す好適な実施例によって、以下のとおり詳細に説明する。

図１〜図４に示すように、本考案の好適な実施例においては、本体１０、調整リング２０、及び少なくとも三つの調整ボルト３０を備える。

前記本体１０は、第１端部１０１、第２端部１０２、フランジ部１１、ホルダ部１２、頭部１３、調整支持座１５、調整ジョイント１７、及び凹溝１６を含む。

前記第１端部１０１及び第２端部１０２はそれぞれ、前記本体１０の相対する両端に形成され、前記フランジ部１１は、該第１端部１０１と第２端部１０２との間に位置するように、該本体１０の外周面に径方向に沿って円環状に突設され、前記ホルダ部１２の外周形状は円錐状を呈し、その外径は、第２端部１０２に向かって徐々に小さくなり、該ホルダ部１２は、工作機械を取り付けるために用いられ、且つ前記フランジ部１１によって位置規制され、該フランジ部１１に、複数の径方向に沿って凹設される位置決め挿入口１１２が形成され、それらは、前記本体１０が工作機械に装着される際に、装着位置を規制するために設けられる。

前記頭部１３は、その外径が前記フランジ部１１の外径より小さいと共に、オスネジ山１３１とテーパ孔１３２を有し、該オスネジ山１３１は、前記頭部１３の外周面に形成されて、締付ナットと螺合するために用いられ、該テーパ孔１３２は、前記第１端部１０１から内向きに凹設され、該テーパ孔１３２の直径は、第１端部１０１に向かって徐々に大きくなり、この直径寸法に見合ったコレットを装着させるために用いられる。

前記調整支持座１５は、前記第１端部１０１と第２端部１０２との間における、前記フランジ部１１の第１端部１０１に近い側に位置するように、前記本体１０に径方向に突設される。尚、本実施例においては、該調整支持座１５が、該フランジ部１１における、該第１端部１０１に近い端面から該第１端部１０１に向かって突出するように延在的に形成されると共に、該調整支持座１５は、該第１端部１０１に向かう支持端面１５１と、該支持端面１５１上に間隔を置いて環状に並んで凹設される少なくとも三つのネジ孔１５３とを有し、該少なくとも三つのネジ孔１５３の数が、必要に応じて調整可能であり、該少なくとも三つのネジ孔１５３が、該調整支持座１５の外周側寄りに等間隔を置いて環状に配置されることが好ましい。

前記調整ジョイント１７は、前記調整支持座１５と第１端部１０１との間に位置するように、該本体１０上に径方向に沿って突設されると共に、該第１端部１０１に向かう当接面１７１を有し、該調整ジョイント１７の外径は、該調整支持座１５の外径より小さく、前記頭部１３の外径より大きく、また該調整ジョイント１７と調整支持座１５との間に凹溝１６が形成される。

前記調整リング２０は、前記調整ジョイント１７に環装されると共に、第１端面２２と、第２端面２１と、収容凹溝２３と、少なくとも三つの調整用貫通孔２５とを含み、該第１端面２２は、前記本体１０の第１端部１０１に向かい、該第２端面２１は、該本体１０の調整支持座１５に向かい、該収容凹溝２３は、該調整ジョイント１７を収容するように、該第２端面２１から軸方向に沿って該調整リング２０に凹設され、該収容凹溝２３は、該調整ジョイント１７を覆うことができるようにするために、該収容凹溝２３の直径を、該調整ジョイント１７の直径と略等しく設定してもよく、または、該調整ジョイント１７と螺合することができるようにするために、該収容凹溝２３の内周面にメスネジ山２３５が形成され、且つ該調整ジョイント１７の外周面に、そのメスネジ山２３５に対応するオスネジ山１７５が形成されてもよい。更に、前記収容凹溝２３は、該調整ジョイント１７の当接面１７１に当接する内端面２３１を有し、該内端面２３１から該第２端面２１までの距離は、該本体１０の当接面１７１から前記支持端面１５１までの距離より短いので、該調整リング２０の第２端面２１と支持端面１５１との間に間隙Ｔが形成され、該間隙Ｔは、該本体１０の凹溝１６の軸方向距離Ｄより小さい。また、前記少なくとも三つの調整用貫通孔２５は、該収容凹溝２３の外周縁を囲繞するように、軸方向に沿って該調整リング２０に貫設され、該少なくとも三つの調整用貫通孔２５の配置位置と数は、前記少なくとも三つのネジ孔１５３と対応している。

前記少なくとも三つのボルト３０は、その数が前記少なくとも三つのネジ孔１５３と対応すると共に、それぞれが、前記少なくとも三つの調整用貫通孔２５を貫通して、該少なくとも三つのネジ孔１５３に螺合され、且つ、ボルト胴部３１と、該ボルト胴部３１の一端に形成されるボルト頭部３３とを有し、このボルト胴部３１を締め付けることにより、該ボルト頭部３３が、該調整リング２０に当接して、該調整支持座１５へ向かう押圧力を持つ。尚、好適には、前記調整リング２０の第１端面２２における、前記少なくとも三つの調整用貫通孔２５に対応する位置にそれぞれ、該ボルト３０のボルト頭部３３を収容するための座ぐり穴２６が形成され、これにより、該ボルト頭部３３が、該調整リング２０の第１端面２２より低く設定される。

好適には、前記本体１０のテーパ孔１３２に連なるように、内向きに延在する円筒部１３５が形成され、該円筒部１３５は、該テーパ孔１３２と同じ軸心を有し、且つ前記凹溝１６の位置に対応して設けられ、該円筒部１３５の位置範囲は、前記調整リング２０から調整支持座１５までの軸方向区間に対応しており、また該円筒部１３５の直径は、該テーパ孔１３２における該円筒部１３５と隣接する端部の直径より大きいため、該本体１０の頭部１３は、前記ボルト３０の締め付け具合による影響を受けやすく、その結果、軸方向の角度変化が生じる。

図５及び図６に示すように、本考案に係る軸方向に調整可能なツールホルダを使用する時は、まず、切削工具４０を、コレット５０及び締付ナット６０を介して、前記本体１０の頭部１３に取り付け、該本体１０を工作機械の主軸に装着する。次に、量測用具７０を用いて、主軸が回転する時の切削工具４０の同心度を測定し、該切削工具４０の軸心が、主軸の回転軸心に対してズレが発生している場合、そのズレと相対する側のボルト３０をさらに締め込んむと、対応している位置にある前記調整リング２０の第２端面２１を、前記支持端面１５１へ強制的に近づかせることで、該第２端面２１と支持端面１５１との間の間隙Ｔ’を縮小させ、さらに、前記凹溝１６によって形成された弾性変形空間により、該本体１０の頭部１３における軸方向の角度をわずかに変化させることで、該切削工具４０における軸方向のズレを抑える。故に、この構成によれば、環状に配置されている該少なくとも三つのボルト３０の各自の異なる締め付け具合により、該第２端面２１の外周縁と支持端面１５１との間の間隙Ｔ、Ｔ′を変化させ、該頭部１３における軸方向の角度を微調整することができることから、該切削工具４０の軸方向のズレを抑えられるので、加工精度を向上させることができる。

１０ 本体
１０１ 第１端部
１０２ 第２端部
１１ フランジ部
１１２ 位置決め挿入口
１２ ホルダ部
１３ 頭部
１３１ オスネジ山
１３２ テーパ孔
１３５ 円筒部
１５ 調整支持座
１５１ 支持端面
１５３ ネジ孔
１６ 凹溝
１７ 調整ジョイント
１７１ 当接面
１７５ オスネジ山
２０ 調整リング
２１ 第２端面
２２ 第１端面
２３ 収容凹溝
２３１ 内端面
２３５ メスネジ山
２５ 調整用貫通孔
２６ 座ぐり穴
３０ ボルト
３１ ボルト胴部
３３ ボルト頭部
４０ 切削工具
５０ コレット
６０ 締付ナット
７０ 量測用具
Ｄ 距離
Ｔ、Ｔ’ 間隙

Claims (8)

1. 軸方向に調整可能なツールホルダであって、本体と、調整リングと、少なくとも三つのボルトと、を備え、
   前記本体は、
   第１端部と、第２端部と、調整支持座と、調整ジョイントとを含み、
   該第２端部は、該第１端部と相対する側に位置し、
   該調整支持座は、該第１端部と第２端部との間に位置するように、該本体上に径方向に突設されると共に、該第１端部に向かう支持端面と、該支持端面上に間隔を置いて環状に並んで凹設される少なくとも三つのネジ孔とを有し、
   該調整ジョイントは、該調整支持座と第１端部との間に位置するように、該本体上に径方向に沿って突設されると共に、該第１端部に向かう当接面を有し、該調整ジョイントの外径は該調整支持座の外径より小さく、該調整ジョイントと調整支持座との間に凹溝が形成され、
   前記調整リングは、前記本体の調整ジョイントに環装されると共に、第１端面と、第２端面と、収容凹溝と、少なくとも三つの調整用貫通孔とを含み、
   該第１端面は、該本体の第１端部に向かい、
   該第２端面は、該本体の調整支持座に向かい、
   該収容凹溝は、前記調整ジョイントを収容するように、該第２端面から軸方向に沿って該調整リング上に凹設されると共に、該調整ジョイントの当接面に当接する内端面を有し、該内端面から該第２端面までの距離は、該本体の当接面から前記支持端面までの距離より小さいので、該調整リングの第２端面と該支持端面との間に間隙が形成され、該間隙は、該本体の凹溝の軸方向距離より小さく、
   該少なくとも三つの調整用貫通孔が、該収容凹溝の外周縁を囲繞するように、軸方向に沿って該調整リングを貫通し、該少なくとも三つの調整用貫通孔の配置位置と数が、前記少なくとも三つのネジ孔と対応し、
   前記少なくとも三つのボルトは、その数が前記少なくとも三つのネジ孔と対応すると共に、それぞれが、前記少なくとも三つの調整用貫通孔を貫通して、該少なくとも三つのネジ孔に螺合連結され、該各ボルトは、ボルト胴部と、該ボルト胴部の一端に形成されたボルト頭部とを有することを特徴とする軸方向に調整可能なツールホルダ。
2. 前記本体は、フランジ部と、ホルダ部と、頭部とを含み、該フランジ部は、該本体における、第１端部と第２端部との間に径方向に沿って突設され、且つ前記調整支持座における、該第１端部から遠ざかる側に位置し、該ホルダ部は、前記第２端部に形成され、該頭部は、前記第１端部に形成され、且つ該頭部の外径は、前記調整ジョイントの外径より小さいことを特徴とする前記請求項１に記載の軸方向に調整可能なツールホルダ。
3. 前記本体の頭部は、オスネジ山とテーパ孔を含み、該オスネジ山が、該頭部の外周面に形成され、該テーパ孔が、該本体の第１端部から内向きに窪むように形成され、該テーパ孔の直径が、該第１端部に向かって徐々に大きくなることを特徴とする前記請求項２に記載の軸方向に調整可能なツールホルダ。
4. 前記本体のテーパ孔と連通する、内向きに延在する円筒部が形成され、該円筒部が、該テーパ孔と同じ軸心を有し、且つ前記凹溝の位置に対応するように設けられ、該円筒部の直径が、前記テーパ孔が該円筒部と接続する端部の直径より大きいことを特徴とする前記請求項３に記載の軸方向に調整可能なツールホルダ。
5. 前記円筒部の位置が、前記調整リングから調整支持座までの軸方向区間に対応することを特徴とする前記請求項４に記載の軸方向に調整可能なツールホルダ。
6. 前記調整支持座が、前記フランジ部における、本体の第１端部に面する側から該第１端部に向かって突出するように延在することを特徴とする前記請求項５に記載の軸方向に調整可能なツールホルダ。
7. 前記調整リングにおける収容凹溝の内周面にメスネジ山が形成され、前記調整ジョイントの外周面に、そのメスネジ山と対応するオスネジ山が形成されることにより、該調整リングと調整ジョイントとを螺合することを特徴とする前記請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の軸方向に調整可能なツールホルダ。
8. 前記調整リングの第１端面における、前記少なくとも三つの調整用貫通孔に対応する位置にそれぞれ座ぐり穴が形成されることを特徴とする前記請求項７に記載の軸方向に調整可能なツールホルダ。

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