JP2502284Y2 - 工具ホルダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ドリル，エンドミル，リーマ等の工具を保
持する工具ホルダに係わり、特に、工具保持部に形成さ
れる工具挿入孔に切削液等の流体を供給可能に構成した
工具ホルダに関する。

〔従来の技術〕

近時、ドリル等の工具内に切削液等の流体を貫流さ
せ、刃先より流出することにより、刃先冷却および切粉
の排除を行なうことが広く行なわれており、このような
機能を有する工具ホルダとしては、例えば、実開昭64−
12706号公報に開示されるものが知られている。

そして、従来、一般に、この種の工具ホルダは、後部
に工作機械主軸への取付部を有し、先部に工具挿入孔を
有する工具保持部を有するホルダ本体の外周に、流体供
給口を有する固定ハウジングを、ホルダ本体に対して相
対回転自在に被嵌するとともに、この固定ハウジングの
内周に流体供給口に連通する環状通路を形成し、この環
状通路の先後両側をシール部材によりシールし、この環
状通路を工具保持部の工具挿入孔内に連通し、流体を工
具に介して外部に流出させるように構成されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の工具ホルダでは、ホ
ルダ本体と固定ハウジングとが相対回転するため、これ
等の間に配置されるシール部材が摩擦により熱を発生す
るという問題があった。

すなわち、工具に、切削液を貫流する大径の給油孔が
形成されている時には、切削液の流出量が充分にあり、
シール部材の摩擦熱は、通過する切削液により充分に除
去されるが、小径の工具のように、給油孔の径が小さい
時には、切削液の流出量を充分に確保することができ
ず、シール部材の摩擦熱を、通過する切削液により充分
に除去することが困難となり、工具ホルダ自体が発熱す
るという問題があった。

この発熱は、シール部材の寿命を短くし、ホルダ本体
と固定ハウジングとの間に配置されるベアリングの焼き
付けを起こす虞を生じさせるとともに、工具刃先に伝達
され、加工精度にも悪影響を及ぼす虞がある。

特に、工具保持部を、ホルダ本体内に配置される増速
機構を介して高速で独立回転可能に構成した工具ホルダ
では、回転が高いため、摩擦熱の発生が大きく、しか
も、遠心力により工具刃先への切削液の供給量が減少す
るため、上述した問題が顕著になるという問題があっ
た。

本考案はかかる従来の問題を解決するためになされた
もので、ホルダ本体と固定ハウジングとの間に配置され
るシール部材を確実に冷却することのできる工具ホルダ
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１の工具ホルダは、後部に工作機械主軸への取
付部を有し、先部に工具挿入孔を有する工具保持部を有
するホルダ本体の外周に、流体供給口を有する固定ハウ
ジングを、ホルダ本体に対して相対回転自在に被嵌する
とともに、この固定ハウジングの内側に前記流体供給口
に連通する環状通路を形成し、この環状通路の先後両側
をシール部材によりシールし、この環状通路を前記工具
保持部の工具挿入孔内に連通し、流体を工具を介して外
部に流出させる工具ホルダにおいて、前記固定ハウジン
グに、前記環状通路内の流体を工具を通過させずに外部
に流出させるシール部材冷却用通路を設けたものであ
る。

請求項２の工具ホルダは、請求項１において、工具保
持部は、ホルダ本体内に配置される増速機構を介して独
立回転可能に構成されているものである。

〔作用〕

請求項１の工具ホルダでは、固定ハウジングに、環状
通路内の流体を工具を通過させずに外部に流出させるシ
ール部材冷却用通路を設けたので、工具に充分な流体が
流通していない時にも、流体が常にシール部材冷却用通
路から外部に流出することになり、この結果、環状通路
には、常に新たな流体が流通することになり、この流体
により、シール部材の発熱が確実に除去される。

請求項２の工具ホルダでは、請求項１において、工具
保持部が、ホルダ本体内に配置される増速機構を介して
独立回転可能に構成される。

〔実施例〕

以下、本考案の詳細を図面に示す実施例について説明
する。

第１図は、本考案の工具ホルダの一実施例を示すもの
で、図において符号11は、ホルダ本体を示している。

このホルダ本体11の後部には、工作機械の主軸に形成
される取付孔に嵌合される、テーパーシャンクからなる
取付部13が形成されている。

この取付部13の前側には、工具交換用のフランジ部15
が形成され、このフランジ部15の前側に、工具挿入孔17
を有する工具保持部19が形成されている。

この工具保持部19の先端には、コレット21と締め付け
筒23からなる工具取付部25が形成されている。

また、工具保持部19の工具挿入孔17の奥部には、工具
27の後端が当接して、シール作用および位置決め作用を
する工具受部材29が配置されている。

この工具受部材29は、前述した実開昭64−12706号公
報に開示されるものとほぼ同様に構成されている。

この工具保持部19外周には、ベアリング31を介して固
定ハウジング33が、ホルダ本体11の工具保持部19に対し
て相対回転自在に被嵌されている。

固定ハウジング33の一側には、流体供給口35を有する
給油ピン37が配置されている。

この給油ピン37は、スプリング39により後側に向けて
付勢されており、内部には、ポール41とスプリング43に
よりチェック弁が構成されている。

固定ハウジング33と工具保持部19との間には、シール
機構を構成する環状部材45が配置されている。

環状部材45の内側および外側には、環状溝からなる環
状通路47,49が形成され、これ等の環状通路47,49は、連
通路51を介して流体供給口35に連通されている。

そして、これ等の環状通路47,49の先後両側が、シー
ル部材53,55によりシールされている。

環状部材45の内側の環状通路47は、工具保持部19に形
成される連通路57を介して、工具保持部19の工具挿入孔
17内に連通されている。

しかして、この実施例では、固定ハウジング33には、
連通路51に対向する位置に、連通路59が形成され、さら
に、この連通路59には、連通路61が接続され、この連通
路61は、固定ハウジング33にパッキン63を介して固定さ
れる覆い部65を通り、外部に開口されている。

すなわち、この実施例では、環状通路47,49内の流体
を工具27を通過させずに外部に流出させるシール部材冷
却用通路67が、連通路59,61により形成されている。

以上のように構成された工具ホルダでは、工作機械の
主軸側の図示しない位置決めブロックから供給される流
体は、給油ピン37の流体供給口35から給油ピン37内に流
入した後、チェック弁のボール41、連通路51、環状通路
49、連通路69、環状通路47、連通路57を通り、工具保持
部19の工具挿入孔17内に流入し、この後、工具受部材29
の貫通孔73,75を通り、工具27の後端に達し、この後、
工具27の軸長方向に貫通される貫通孔を通り、工具27の
先端から噴出される。

一方、連通路59,61からなるシール部材冷却用通路67
に流入した流体は、そのまま外部に流出される。

しかして、以上のように構成された工具ホルダでは、
固定ハウジング33に、環状通路47内の流体を工具27を通
過させずに外部に流出させるシール部材冷却用通路67を
設けたので、工具27からシール部材53,55の冷却に充分
な流体が流通していない時にも、流体が常にシール部材
冷却用通路67から外部に流出することになり、この結
果、環状通路47には、常に新たな流体が流通することに
なり、この流体により、シール部材53の発熱が確実に除
去されるため、ホルダ本体11と固定ハウジング33との間
に配置されるシール部材53を確実に冷却することが可能
となる。

すなわち、以上のように構成された工具ホルダでは、
シール部材53の寿命を従来より大幅に増大することが可
能となり、また、ホルダ本体11の固定ハウジング33との
間に配置されるベアリング31の焼き付けを起こす虞を確
実に解消し、さらに、加工精度をも向上することが可能
となる。

第２図は、本考案の工具ホルダの他の実施例を示すも
ので、この実施例では、本考案が増速機構を有する工具
ホルダに適用されている。

すなわち、この実施例では、ホルダ本体77は、工作機
械の主軸に形成される取付孔に嵌合されるテーパーシャ
ンクからなる取付部13と、この取付部13に続く工具交換
用のフランジ部15と、このフランジ部15の前側に続く円
筒部79と、この円筒部79内に増速機構を介して独立回転
可能に配置され工具挿入孔17を有する工具保持部81とか
ら主体部分が構成されている。

また、固定ハウジング83は、円筒部79の外側に配置さ
れるハウジング本体85と、工具保持部81の外側に配置さ
れる覆い部87とから構成されている。

工具保持部81の後部には、歯車88がピン89で固定さ
れ、スリーブ90と円筒部79の内壁との間に固定されたピ
ン91を中心軸として、歯車92がベアリング93を介して取
り付けられ、歯車88と歯合している。

スリーブ90は、螺子94により円筒部79に固定されてい
る。

ハウジング本体85の内壁には、内歯車95が固定され、
歯車92と歯合しており、歯車88,92,95により遊星歯車機
構が構成され、これにより増速機構が形成されている。

ハウジング本体85の先部には、固定ハウジング83の覆
い部87が工具保持部81を覆うようにして取り付けられて
いる。

そして、工具保持部81と覆い部87との間には、一対の
シール部材96が軸長方向に所定間隔を置いて配置され、
この間に、環状通路97が形成されている。

工具保持部81の先端には、コレット21と締め付け筒23
からなる工具取付部25が形成されている。

また、工具保持部81の工具挿入孔17の奥部には、工具
27の後端が当接して、シール作用および位置決め作用を
する工具受部材29が配置されている。

この工具部材29は、前述した実開昭64−12706号公報
に開示されるものとほぼ同様に構成されている。

ホルダ本体77の円筒部79の外周には、円筒部79に被嵌
されるベアリング98を介して、固定ハウジング83のハウ
ジング本体85が、円筒部79に対して相対回転自在に被嵌
されている。

ハウジング本体85の一側には、支持部99を介して流体
供給口35を有する給油ピン37が配置されている。

この給油ピン37は、スプリング39により後側に向けて
付勢されており、内部には、ボール41とスプリング43に
よりチェック弁が構成されている。

ハウジング本体85と円筒部79との間には、シール機構
を構成する環状部材101が配置されている。

ハウジング本体85の内側には、環状溝103が形成さ
れ、この環状溝103は、連通路105を介して流体供給口35
に連通されている。

そして、環状溝103の先後両側が、シール部材107によ
りシールされている。

環状溝103は、ハウジング本体85に形成される連通路1
09および覆い部87に形成される連通路111を介して、工
具保持部81と覆い部87との間の環状通路97に連通されて
おり、さらに、工具保持部81の連通路113を介して、工
具保持部81の工具挿入孔17内に連通されている。

しかして、この実施例では、覆い部87には、連通路11
1に対向する位置に、連通路115が形成され、さらに、こ
の連通路115には、工具27側に向けて開口する連通路117
が接続されている。

すなわち、この実施例では、環状通路97内の流体を工
具27を通過させずに外部に流出させるシール部材冷却用
通路119が、連通路115,117により形成されている。

以上のように構成された工具ホルダでは、工作機械の
主軸側の図示しない位置決めブロックから供給される流
体は、給油ピン37の流体供給口35から給油ピン37内に流
入した後、チェック弁のボール41、連通路105、環状溝1
03、連通路109,111、環状通路97、連通路113を通り、工
具保持部81の工具挿入孔17内に流入し、この後、工具受
部材29の貫通孔を通り、工具27の後端に達し、この後、
工具27の軸長方向に貫通される貫通孔を通り、工具27の
先端から噴出される。

一方、連通路115、117からなるシール部材冷却用通路
119に流入した流体は、そのまま外部に流出される。

しかして、以上のように構成された工具ホルダでは、
固定ハウジング83を形成する覆い部87に、環状通路97内
の流体を、工具27を通過させずに外部に流出させるシー
ル部材冷却用通路119を設けたので、工具27からシール
部材96,96の冷却に充分な流体が流通していない時に
も、流体が常にシール部材冷却用通路119から外部に流
出することになり、この結果、環状通路97には、常に新
たな流体が流通することになり、この流体により、シー
ル部材96の発熱が確実に除去されるため、ホルダ本体77
の工具保持部81と固定ハウジング83の覆い部87との間に
配置されるシール部材96を確実に冷却することが可能と
なる。

すなわち、以上のように構成された工具ホルダでは、
前述した実施例と同様に、シール部材96の寿命を従来よ
り大幅に増大することが可能となり、また、加工精度を
も向上することが可能となる。

特に、この実施例の工具ホルダでは、増速機構によ
り、工具保持部81を高速回転しているため、従来、シー
ル部材96からの発熱が大きく、この近傍の温度が、例え
ば、100℃前後になることがあったが、この実施例で
は、65〜75℃程度に抑制することができることが実験に
より確認されている。

第３図は、本考案の工具ホルダの他の実施例を示すも
ので、この実施例では、第２図に示したシール部材冷却
用通路119の外部への開口部に、栓体121が着脱自在に螺
合されている。

以上のように構成された工具ホルダにおいても第２図
に示した実施例とほぼ同様の効果を得ることができる
が、この実施例では、工具27から充分な流体が排出され
ている時には、シール部材冷却用通路119を栓体により
閉じることにより、流体の無駄な流出を防止することが
できる。

第４図は、本考案の工具ホルダのさらに他の実施例を
示すもので、この実施例では、第２図に示したシール部
材冷却用通路119に、シール部材冷却用通路119を流れる
流体の流量を調節するニードル弁123が配置されてい
る。

以上のように構成された工具ホルダにおいても第２図
に示した実施例とほぼ同様の効果を得ることができる
が、この実施例では、シール部材冷却用通路119を流れ
る流体の量を、使用する工具27に対応して、シール部材
96を冷却するのに最適な量に調整することができる。

〔考案の効果〕

以上述べたように、請求項１の工具ホルダでは、固定
ハウジングに、環状通路内の流体を工具を通過させずに
外部に流出させるシール部材冷却用通路を設けたので、
工具からシール部材の冷却に充分な流体が流通していな
い時にも、流体が常にシール部材冷却用通路から外部に
流出することになり、この結果、環状通路には、常に新
たな流体が流通することになり、この流体により、シー
ル部材の発熱が確実に除去されるため、ホルダ本体と固
定ハウジングとの間に配置されるシール部材を確実に冷
却することができる。

また、請求項２の工具ホルダでは、本考案を、工具保
持部が、ホルダ本体内に配置される増速機構を介して高
速回転させる工具ホルダに適用したので、より顕著な効
果を得ることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の工具ホルダの一実施例を示す縦断面図
である。 第２図ないし第４図は本考案の工具ホルダの他の実施例
を示す縦断面図である。 〔主要な部分の符号の説明〕 11……ホルダ本体 13……取付部 17……工具挿入孔 19……工具保持部 27……工具 33……固定ハウジング 35……流体供給口 47……環状通路 53……シール部材 67……シール部材冷却用通路。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】後部に工作機械主軸への取付部を有し、先
   部に工具挿入孔を有する工具保持部を有するホルダ本体
   の外周に、流体供給口を有する固定ハウジングを、ホル
   ダ本体に対して相対回転自在に被嵌するとともに、この
   固定ハウジングの内側に前記流体供給口に連通する環状
   通路を形成し、この環状通路の先後両側をシール部材に
   よりシールし、この環状通路を前記工具保持部の工具挿
   入孔内に連通し、流体を工具を介して外部に流出させる
   工具ホルダにおいて、前記固定ハウジングに、前記環状
   通路内の流体を工具を通過させずに外部に流出させるシ
   ール部材冷却用通路を設けたことを特徴とする工具ホル
   ダ。
2. 【請求項２】工具保持部は、ホルダ本体内に配置される
   増速機構を介して独立回転可能に構成されていることを
   特徴とする請求項１記載の工具ホルダ。