特開 2023-84778 タップホルダ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023084778

(43)【公開日】2023-06-20

(54)【発明の名称】タップホルダ

(51)【国際特許分類】

   B23G 1/46 20060101AFI20230613BHJP

   B23Q 11/10 20060101ALI20230613BHJP

【ＦＩ】

B23G1/46 H

B23G1/46 G

B23Q11/10 C

【審査請求】有

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021199068

(22)【出願日】2021-12-08

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-04-19

(71)【出願人】

【識別番号】591028072

【氏名又は名称】株式会社日研工作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001586

【氏名又は名称】弁理士法人アイミー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】釘宮 弘英

(57)【要約】

【課題】軸方向の誤差だけでなく回転方向の誤差も吸収できるタップホルダを提供すること。
【解決手段】タップホルダ（１）は、工作機械の主軸に取り付けられるタップホルダ本体（２）と、タップホルダ本体に、軸方向隙間および回転方向隙間をもって保持されるフロート軸（４）と、タップホルダ本体に固定され、フロート軸の軸方向隙間を規定する係止部（３）と、タップを把持するものであり、フロート軸の軸方向先端に取り付けられタップ保持部（６）と、タップホルダ本体に対するフロート軸の軸方向および回転方向の微小移動を吸収する微小移動吸収手段（８）とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械の主軸に取り付けられるタップホルダ本体と、
前記タップホルダ本体に、軸方向隙間および回転方向隙間をもって保持され、前記タップホルダ本体と一体回転するフロート軸と、
前記タップホルダ本体に固定され、前記フロート軸の軸方向の移動量を規定する係止部と、
タップを把持するものであり、前記フロート軸の軸方向先端に取り付けられるタップ保持部と、
前記タップホルダ本体に対する前記フロート軸の軸方向および回転方向の微小移動を吸収する微小移動吸収手段とを備える、タップホルダ。

【請求項2】

前記微小移動吸収手段は、前記タップホルダ本体と前記フロート軸との界面を通過するように延び、軸方向および回転方向に弾性力を発揮する弾性体を含む、請求項１に記載のタップホルダ。

【請求項3】

前記弾性体は、前記タップホルダ本体の径方向に延びる軸線を有する円筒体である、請求項２に記載のタップホルダ。

【請求項4】

前記微小移動吸収手段は、周方向に等間隔に３か所設けられる、請求項１～３のいずれかに記載のタップホルダ。

【請求項5】

前記タップ保持部は、前記フロート軸に対して着脱自在に設けられる、請求項１～４のいずれかに記載のタップホルダ。

【請求項6】

前記タップホルダ本体と前記フロート軸を一体回転させるために、前記タップホルダ本体と前記フロート軸との界面を通過して延びるドライブピンと、
前記タップホルダ本体に設けられ、前記ドライブピンと前記タップホルダ本体との回転方向の移動量を規定するピン受け入れ穴とをさらに備える、請求項１～５のいずれかに記載のタップホルダ。

【請求項7】

前記フロート軸は、前記タップ保持部を受け入れる中心孔を有する把持部を含み、
前記中心孔に挿入される前記タップ保持部を、前記フロート軸に対して芯出しして把持する芯出し把持手段を備える、請求項１～６のいずれかに記載のタップホルダ。

【請求項8】

前記フロート軸は、前記タップ保持部が前記フロート軸から抜けることを防止する抜け止め手段を備える、請求項７に記載のタップホルダ。

【請求項9】

前記タップ保持部は、前記タップホルダの軸線と前記タップの軸線とを一致させるタップ芯出し手段を含む、請求項１～８のいずれかに記載のタップホルダ。

【請求項10】

前記係止部は、前記タップホルダ本体に対する前記フロート軸の軸方向への微小移動をガイドするガイド部を含む、請求項１～９のいずれかに記載のタップホルダ。

【請求項11】

前記係止部は、前記タップホルダ本体の中心孔に固定され、前記タップホルダ本体側から前記タップ保持部側へクーラントまたはエアを供給する流体通路を有するパイプである、請求項１～１０のいずれかに記載のタップホルダ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、工作機械の主軸に取り付けられる工具ホルダに関し、特にタップを取り付け固定するためのタップホルダに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ＮＣ装置を用いて主軸の回転と軸送りを同期させる同期制御によりタップ加工を行うことが知られている。このような同期制御において、何らかの原因により工作機械の主軸の回転と軸送りとが同期せず、不一致になると、ネジ山の稜線が削れて雌ネジの口径が大きくなったり、ネジ山が痩せたりするなどの不都合が生じる。特に、工作機械の大型化や老朽化などにより、その不都合が顕著になる懸念があった。

【0003】

そこで、主軸の回転と軸送りとの同期誤差を吸収する技術としては、たとえば特開２０１２－９１２５１号公報（特許文献１）および特開２００８－１２６１３号公報（特許文献２）に記載のタップホルダが知られている。

【0004】

特許文献１には、工具ホルダにチャッキングされるシャンク部材と、一端にタップを保持し、シャンク部材に対して前進および後退可能に取り付けられるタップホルダ本体とを備えたタップホルダが開示されている。このタップホルダは、シャンク部材とタップホルダ本体との軸方向の隙間において、軸線方向先端側に付勢する弾性部材と、軸線方向後端側に付勢する弾性部材が設けられていることにより、軸方向の誤差を吸収することができる。

【0005】

特許文献２には、一端にタップを保持するタップコレットと、このタップコレットを受け入れて回転不能に把持固定するタッパー本体とからなるタップホルダが開示されている。タッパー本体の透孔内には、弾性変形可能な樹脂製ボールがほとんど隙間のない状態で保持されている。樹脂製ボールは、タップコレットの凹溝内に突出し、凹溝に密着するよう押圧する。これにより、タップコレットは、タッパー本体と結合して、軸方向の移動が規制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２－９１２５１号公報

【特許文献2】特開２００８－１２６１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

タッピング動作時、回転動作と軸送り動作とが同時進行する。そのため、軸方向の誤差が生じていれば、回転方向の誤差も生じている。特許文献１のタップホルダは、シャンク部材とタップホルダ本体との軸方向の隙間に弾性部材が設けられているため、軸方向の同期誤差を吸収することができる。しかし、回転方向の同期誤差を吸収することはできない。

【0008】

また、特許文献２のタップホルダでは、タッパー本体の透孔内に樹脂製ボールが設けられているため、軸方向の微少量の移動を吸収することができるが、回転方向の同期誤差を吸収することはできない。

【0009】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、軸方向の誤差だけでなく回転方向の誤差も吸収できるタップ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】

【0010】

この目的のため本発明の一態様に係るタップホルダは、工作機械の主軸に取り付けられるタップホルダ本体と、タップホルダ本体に、軸方向隙間および回転方向隙間をもって保持され、タップホルダ本体と一体回転するフロート軸と、タップホルダ本体に固定され、フロート軸の軸方向の移動量を規定する係止部と、タップを把持するものであり、フロート軸の軸方向先端に取り付けられるタップ保持部と、タップホルダ本体に対するフロート軸の軸方向および回転方向の微小移動を吸収する微小移動吸収手段とを備える。

【0011】

好ましくは、微小移動吸収手段は、タップホルダ本体とフロート軸との界面を通過するように延び、軸方向および回転方向に弾性力を発揮する弾性体を含む。

【0012】

好ましくは、弾性体は、タップホルダ本体の径方向に延びる軸線を有する円筒体である。

【0013】

好ましくは、微小移動吸収手段は、周方向に等間隔に３か所設けられる。

【0014】

好ましくは、タップ保持部は、フロート軸に対して着脱自在に設けられる。

【0015】

好ましくは、タップホルダ本体とフロート軸を一体回転させるために、タップホルダ本体とフロート軸との界面を通過して延びるドライブピンと、タップホルダ本体に設けられ、ドライブピンとタップホルダ本体との回転方向の移動量を規定するピン受け入れ穴とをさらに備える。

【0016】

好ましくは、フロート軸は、タップ保持部を受け入れる中心孔を有する把持部を含み、中心孔に挿入されるタップ保持部を、フロート軸に対して芯出しして把持する芯出し把持手段を備える。

【0017】

好ましくは、フロート軸は、タップ保持部がフロート軸から抜けることを防止する抜け止め手段を備える。

【0018】

好ましくは、タップ保持部は、タップホルダの軸線とタップの軸線とを一致させるタップ芯出し手段を含む。

【0019】

好ましくは、係止部は、タップホルダ本体に対するフロート軸の軸方向への微小移動をガイドするガイド部を含む。

【0020】

好ましくは、係止部は、タップホルダ本体の中心孔に固定され、タップホルダ本体側からタップ保持部側へクーラントまたはエアを供給する流体通路を有するパイプである。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、軸方向の誤差だけでなく回転方向の誤差も吸収することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施の形態に係るタップホルダを示す側面図である。

【図2】図１の一部分を拡大した図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図4】図２のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。

【図5】タップホルダ本体を取り出して示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は図５（Ａ）の矢印Ｖから見た平面図である。

【図6】フロート軸を取り出して示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は図６（Ａ）の矢印ＶＩＩｂから見た平面図であり、（Ｃ）は図６（Ａ）のＶＩＩｃ－ＶＩＩｃ線に沿う断面図であり、（Ｄ）は図６（Ａ）のＶＩＩｄ－ＶＩＩｄ線に沿う断面図である。

【図7】ドライブピンを取り出して示す図である。

【図8】弾性体を取り出して示す図である。

【図9】図１の一部分を拡大した図である。

【図10】タップ保持部を取り出して示す図である。

【図11】タップ保持部の変形例を示す図である。

【図12】タップホルダの変形例を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0024】

図１は、本発明の実施の形態に係るタップホルダ１を示す側面図であり、図２は、図１の一部分を拡大した図である。図１において、図中の略半分が側面、残りの略半分が断面である。図１，図２における矢印Ｔを軸方向先端側といい、矢印Ｔの逆向きを軸方向後端側という。また、図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図であり、図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。

【0025】

特に図１，図２を参照して、本実施の形態に係るタップホルダ１は、ＮＣ装置を用いて主軸の回転と軸送りを同期させる同期制御によりタップ加工を行うものである。タップホルダ１は、ネジ立て用のタップ９を装着するためのものであり、工作機械の主軸に取り付けられる。タップホルダ１は、主な構成要素としてタップホルダ本体２と、係止部３としてのパイプと、フロート軸４と、タップ保持部６とを備える。

【0026】

まず、タップホルダ本体２について説明する。タップホルダ本体２は、工作機械の主軸に取り付けられ、タップホルダ１の後端側に位置するものである。タップホルダ本体２は、一点鎖線で表されるタップホルダ１の軸線に沿って延びる中心孔２０を有する。

【0027】

図５は、タップホルダ本体２を取り出して示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は図５（Ａ）の矢印Ｖから見た平面図である。図５をさらに参照して、タップホルダ本体２は、工作機械側に位置する後端領域２１と、後端領域２１よりも軸方向先端側に位置する先端領域２２とを含む。中心孔２０のうち、後端領域２１を軸方向に貫通する中心孔２０ａは、先端領域２２を軸方向に貫通する中心孔２０ｂよりも径方向寸法が小さく形成される。これにより、後端領域２１と先端領域２２との中心孔２０の境界部には、段差部２６が設けられる。

【0028】

後端領域２１は、その外周面において、工作機械の主軸に着脱自在に装着されるシャンク部２５が設けられる。先端領域２２は、たとえば円筒形状であり、外周面から中心孔２０ｂに向かって貫通する２つの貫通孔２３，２４が設けられる。なお、図１，図２に示すように、先端領域２２の外周面上には、２つの貫通孔２３，２４を覆う筒状の覆い部２７が設けられていてもよい。

【0029】

図２，図４に示すように、２つの貫通孔のうち後端領域２１側に形成される第１貫通孔２３は、後述するドライブピン７が貫通するピン受け入れ穴である。第１貫通孔２３は、その横断面形状がたとえば楕円状の長孔形状であり、軸方向の寸法が周方向の寸法よりも大きく形成される。具体的には、第１貫通孔２３とドライブピン７との間には、軸方向隙間Ｇ３,Ｇ３および回転方向隙間Ｇ４，Ｇ４が設けられる。軸方向隙間Ｇ３は、回転方向隙間Ｇ４よりも大きくてもよい。第１貫通孔２３およびドライブピン７については、後述する。

【0030】

２つの貫通孔のうちタップ保持部６側に形成される第２貫通孔２４は、後述する弾性体８が貫通する弾性体受け入れ穴である。第２貫通孔２４の横断面形状は、たとえば円形状である。第２貫通孔２４と弾性体８とは、密接して設けられることが好ましい。弾性体８については、後述する。

【0031】

図３に示すように、第１貫通孔２３および第２貫通孔２４は、周方向に等間隔に３か所設けられることが好ましい。さらに、加工上の観点から、第１貫通孔２３および第２貫通孔２４は、軸方向に重なって設けられることが好ましい。

【0032】

図１，図２に示すように、タップホルダ本体２の中心孔２０には、タップホルダ１の軸線に沿って延びる係止部３が固定される。具体的には、係止部３は、タップホルダ本体２側からタップ保持部６側へクーラントまたはエアを供給する流体通路を有するパイプである。パイプ３の中心孔３０は、タップホルダ本体２の中心孔２０と同様に、一点鎖線で表されるタップホルダ１の軸線に沿って延びる。

【0033】

本実施の形態のパイプ３は、径方向に延びるロックボルト３５によりタップホルダ本体２に固定されているが、タップホルダ本体２と係止部３は一体的に形成されていてもよい。パイプ３は、タップホルダ本体２の中心孔２０に取り付けられたシールリング３１，３２によって密封されている。パイプ３は、その軸方向途中位置において、外径側に張り出した外向きフランジ部３３が設けられている。外向きフランジ部３３とタップホルダ本体２の段差部２６との間には、後述するフロート軸４の内向きフランジ部４５が配置される。フロート軸４の内向きフランジ部４５の軸方向寸法は、タップホルダ本体２の段差部２６とパイプ３の外向きフランジ部３３との間の軸方向寸法よりも小さく設けられる。これにより、パイプ３は、フロート軸４の軸方向隙間Ｇ１，Ｇ２を規定する。軸方向隙間Ｇ１，Ｇ２については後述する。

【0034】

パイプ３の外周面は、外向きフランジ部３３の軸方向後端側において、フロート軸４の内向きフランジ部４５と当接する当接面３４が設けられる。この当接面３４は、タップホルダ本体２に対するフロート軸４の軸方向への微小移動をガイドするガイド部として機能する。

【0035】

次に、フロート軸４について説明する。図６は、フロート軸を取り出して示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は図６（Ａ）の矢印ＶＩＩｂから見た平面図であり、（Ｃ）は図６（Ａ）のＶＩＩｃ－ＶＩＩｃ線に沿う断面図であり、（Ｄ）は図６（Ａ）のＶＩＩｄ－ＶＩＩｄ線に沿う断面図である。図１，図２，図６を参照して、フロート軸４は、タップホルダ本体２の先端領域２２に取り付けられ、タップホルダ１の先端側に位置する。タップホルダ本体２は、一点鎖線で表されるタップホルダ１の軸線に沿って延びる中心孔４０を有する。

【0036】

フロート軸４は、タップホルダ本体２の先端領域２２に受け入れられて保持される後端領域４１と、後端領域４１よりも軸方向先端側に設けられる先端領域４２とを含む。中心孔４０のうち、後端領域４１の後端側を軸方向に貫通する中心孔４０ａは、先端領域４２を軸方向に貫通する中心孔４０ｂよりも径方向寸法が小さく形成される。これにより、フロート軸４の後端領域４１から中心孔４０ａ，４０ｂの境界部までの領域に、内径側に張り出した内向きフランジ部４５が設けられる。後端領域４１には、２つの穴部４３，４４が設けられる。これらの穴部４３，４４は、タップホルダ本体２に形成される第１，２貫通孔２３，２４とは異なり、止まり穴であることが好ましい。

【0037】

２つの穴部のうちタップホルダ本体２側に形成される第１穴部４３は、フロート軸４がタップホルダ本体２に保持された状態で、タップホルダ本体２の第１貫通孔２３と径方向に連通している。第１穴部４３は、後述するドライブピン７が固定される穴である。ドライブピン７は、図７に示されている。ドライブピン７は、第１穴部４３に打ち込まれて、その下端部と第１穴部４３が圧接固定される。さらに、ドライブピン７の上端部は、タップホルダ本体２の第１貫通孔２３を貫通する。つまり、ドライブピン７は、タップホルダ本体２とフロート軸４との界面を通過して延びる。これにより、タップホルダ本体２とフロート軸４は、一体回転する。

【0038】

図４に示すように、タップホルダ本体２の第１貫通孔２３の回転方向寸法は、ドライブピン７の直径よりも隙間Ｇ４，Ｇ４だけ大きいことが好ましい。これにより、第１貫通孔２３は、ドライブピン７とタップホルダ本体２との回転方向隙間を規定する。さらに、第１貫通孔２３の軸方向寸法は、第１穴部４３の直径よりも隙間Ｇ３，Ｇ３だけ大きいことが好ましい。これにより、第１貫通孔２３は、ドライブピン７とタップホルダ本体２との軸方向隙間を規定する。また、軸方向寸法の隙間Ｇ３，Ｇ３は、上述した隙間Ｇ１，Ｇ２よりも大きい。隙間Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、フロート軸４の軸方向の移動量であり、隙間Ｇ４は、フロート軸４の回転方向の移動量である。ドライブピン７は、上述した第１貫通孔２３と第１穴部４３に挿入されるため、周方向に等間隔に３か所設けられる。

【0039】

上述のように、フロート軸４の後端領域４１には、内径側に張り出した内向きフランジ部４５が設けられている。図２に示すように、この内向きフランジ部４５は、タップホルダ本体２の段差部２６とパイプ３の外向きフランジ部３３との間に挟まれている。タップホルダ本体２の段差部２６とフロート軸４の後端領域４１の軸方向後端部との間には、軸方向隙間Ｇ１が設けられる。さらに、フロート軸４の内向きフランジ部４５とパイプ３の外向きフランジ部３３との間には軸方向隙間Ｇ２が設けられる。この軸方向隙間Ｇ１，Ｇ２により、軸方向誤差の吸収を行うことができる。このように、フロート軸４は、タップホルダ本体２に、軸方向隙間および回転方向隙間をもって保持される。

【0040】

図１，図２，図６に示すように、２つの穴部のうち軸方向先端側に形成される第２穴部４４は、フロート軸４がタップホルダ本体２に保持された状態で、上述したタップホルダ本体２の第２貫通孔２４と径方向に連通している。第２穴部４４は、後述する微小移動吸収手段８が篏合する穴である。第２貫通孔２４の直径は、第２穴部４４の直径と略同一であることが好ましい。

【0041】

微小移動吸収手段８は、タップホルダ本体２に対するフロート軸４の軸方向および回転方向の微小移動を吸収する。具体的には、微小移動吸収手段８は、軸方向および回転方向に弾性力を発揮する弾性体である。弾性体８は、タップホルダ本体の径方向に延びる軸線を有する円筒体であることが好ましい。弾性体８の材質は、たとえばゴムまたは合成樹脂などであるが、軸方向および回転方向への圧縮弾性力を有するものであればよい。

【0042】

図８は、弾性体８を取り出して示す斜視図である。図８に示すように、弾性体８は、本体部８０と、本体部８０の略中央に延びる筒穴部８１とを含む。筒穴部８１は、中心孔４０に対して径方向に直交する方向に延びている。図１～図３に示すように、弾性体８は、タップホルダ本体２とフロート軸４との界面を通過するように延びる。つまり、弾性体８は、タップホルダ本体２の第２貫通孔２４とフロート軸４の第２穴部４４とを径方向に延在する。弾性体８は、上述した第２貫通孔２４と第２穴部４４に挿入されるため、周方向に等間隔に３か所設けられる。

【0043】

図９は、芯出し把持手段および抜け止め手段を拡大して示す断面図である。図２，図９に示すように、フロート軸４の先端領域４２には、タップ保持部６をフロート軸４に締結固定する芯出し把持手段および抜け止め手段が設けられる。先端領域４２は、タップ保持部６を受け入れる中心孔４０ｂを有する。先端領域４２は、タップ保持部６を把持する把持部として機能する。

【0044】

特に図６（Ａ）に示すように、フロート軸４の把持部４２は、軸方向後端側に形成される雄ネジ部４７と、軸方向先端に向かうにつれ先細りとなるテーパー外面４６と、雄ネジ部４７とテーパー外面４６との間に設けられる第３貫通孔４８とを含む。図６（Ｃ）に示すように、把持部４２には、軸方向先端側が開口し、軸方向後端側が閉じているすり割り４９が設けられる。すり割り４９は、周方向に等間隔に３つ設けられることが好ましい。また、図６（Ｄ）に示すように、第３貫通孔４８は、周方向に等間隔に３つ設けられることが好ましい。３つの第３貫通孔４８には、球体５１（図９）がそれぞれ配置される。

【0045】

このフロート軸４の把持部４２に対し、クランプナット５０が取り付けられている。具体的には、クランプナット５０は、筒状部材であり、その内周面において、把持部４２の雄ネジ部４７に螺合する雌ネジ部５７と、軸方向先端にいくほど先細りとなり、把持部４２のテーパー外面４６に当接するテーパー内面５６と、球体５１を径方向内側に押し出す球体押出部５８とを含む。

【0046】

芯出し把持手段は、タップ保持部６をフロート軸４に対して芯出しして把持するものである。芯出し把持手段の動きは、以下の通りである。クランプナット５０を回転させて、雌ネジ部５７をフロート軸４の雄ネジ部４７に螺合させていく。その結果、すり割り４９の周方向の幅が狭くなっていくので、把持部４２が徐々に縮径する。タップ保持部６は、全周に亘ってクランプナット５０に締め付けられ、把持部４２に把持される。これにより、タップ保持部６を着脱自在に把持することができるとともに、タップ保持部６の芯出しを容易に行うことができる。

【0047】

次に、タップ保持部６について説明する。図１０は、タップ保持部６を取り出して示す図である。図１０のタップ保持部６は、タップ９を把持するものであり、いわゆるテーパコレット方式が採用されている。タップ保持部６は、一点鎖線で表されるタップホルダ１の軸線に沿って延びる中心孔６０を有する。中心孔６０には、タップ９が保持されている。図１，図２，図１０に示すように、タップ保持部６は、フロート軸４の軸方向先端に着脱自在に取り付けられる。

【0048】

図９および図１０に示すように、タップ保持部６は、フロート軸４の中心孔４０ｂに挿入される取付部６１と、タップ９を保持する保持部６２とを含む。取付部６１は、その外周面において、上述する球体５１が係合する凹部６１ａが形成される。凹部６１ａは、断面視半球状であることが好ましい。凹部６１ａは、全周に亘って延びる溝であってもよいし、周方向等間隔に設けられる窪みであってもよい。図９に示すように、凹部６１ａは、タップ保持部６がフロート軸４に取り付けられた場合に、第３貫通孔４８と径方向に隣り合う位置に形成される。これにより、球体５１は、タップ保持部６の凹部６１ａと第３貫通孔４８との間に位置する。

【0049】

抜け止め手段は、タップ保持部６がフロート軸４から抜けることを防止する。抜け止め手段の動きは、以下の通りである。クランプナット５０を回転させて雌ネジ部５７をフロート軸４の雄ネジ部４７に螺合させていく。その結果、クランプナット５０の球体押出部５８が球体５１を凹部６１ａに向けて押し出し、球体５１と凹部６１ａとが係合する。これにより、タップ保持部６の抜けおよび回転が規制される。

【0050】

保持部６２は、保持部本体６３と、保持部本体６３の軸方向先端側に設けられるコレット６５と、保持部本体６３およびコレット６５の外周側および軸方向先端側に取り付けられるナット６７とを有する。保持部本体６３の軸方向先端側には、雄ネジ部６４が設けられる。コレット６５の軸方向先端側には、軸方向先端に向かうにつれ先細りとなるテーパー外面６６が設けられる。コレット６５には、軸方向先端側が開口し、軸方向後端側が閉じているすり割り（図示せず）が複数設けられる。ナット６７は、筒状部材であり、その内周面において、保持部本体６３の雄ネジ部６４に螺合する雌ネジ部６８と、軸方向先端にいくほど先細りとなり、コレット６５のテーパー外面６６に当接するテーパー内面６９とを有する。

【0051】

タップ保持部６は、タップホルダ１の軸線とタップ９の軸線とを一致させるタップ芯出し手段を含む。タップ芯出し手段の動きは、以下の通りである。ナット６７を回転させて雌ネジ部６８を保持部本体６３の雄ネジ部６４に螺合させていく。ナット６７のテーパー内面６９がコレット６５のテーパー外面６６にテーパー篏合する。その結果、すり割りの周方向の幅が狭くなっていくので、コレット６５が徐々に縮径する。タップ保持部６は、全周に亘ってナット６７に締め付けられ、コレット６５に把持される。これにより、タップ９の芯出しを容易に行うことができる。

【0052】

図１１には、図１０の変形例のタップ保持部６Ａが示されている。図１１に示すタップ保持部６Ａは、取付部６１の形状が図１０のタップ保持部６と略同一であるが、タップ９を保持する保持部６２Ａの形状は、図１０のタップ保持部６とは異なっている。本実施の形態のタップホルダ１は、芯出し把持手段および抜け止め手段によりタップ保持部６を保持するため、複数の種類のタップ保持部６，６Ａを選択的に使用することができる。なお、タップ保持部６におけるタップ９のタップ芯出し手段として、テーパコレット方式が採用されたが、タップ保持部６の熱収縮および熱膨張を利用してタップ９を保持する焼嵌め方式など種々が採用されてもよい。

【0053】

次に、本実施の形態に係るタップホルダ１の動作について説明する。

【0054】

本実施の形態に係るタップホルダ１は、主軸に取り付けられて、タップ９のピッチに合わせて回転および軸送りを同期する。しかしながら、工作機械の大型化や老朽化などにより、同期が崩れ、軸送りに対して主軸の回転が追従できなくなり、主軸の回転と軸送りとがわずかにずれる場合がある。

【0055】

本実施の形態のタップホルダ１は、タップホルダ本体２とフロート軸４の間には軸方向隙間Ｇ１が設けられ、フロート軸４と係止部３の間には軸方向隙間Ｇ２が設けられている。そのため、タップホルダ本体２の軸方向先端方向（Ｔ）またはその逆の方向への微小変位を許容することができる。この微小変位により、弾性体８は軸方向に変形し、さらにその弾性復元力によりフロート軸４を軸方向の元の位置に戻すことができる。これにより、タップ９は自身のピッチに合うように微小前進または微小後進するため、軸方向の微小誤差を吸収して同期させることができる。

【0056】

また、フロート軸４には、軸送りの誤差とともに回転方向の誤差も生じる。本実施の形態のタップホルダ１は、タップホルダ本体２の第１貫通孔２３とフロート軸４に固定されているドライブピン７との間には、回転方向隙間Ｇ４，Ｇ４が設けられている。そのため、タップホルダ本体２の回転方向への微小変位を許容することができる。この微小変位により、弾性体８は回転方向に変形し、さらにその弾性復元力によりフロート軸４を回転方向の元の位置に戻すことができる。これにより、タップ９は自身のピッチに合うように微小回転するため、回転方向の微小誤差を吸収して同期させることができる。

【0057】

このように、本実施の形態に係るタップホルダ１は、タップホルダ本体２とフロート軸４との間に微小移動吸収手段が設けられているため、タップホルダ本体２に対するフロート軸４の軸方向および回転方向の微小移動を吸収し、元の位置に戻すことができる。これにより、精度の高いタップ加工が可能となる。

【0058】

さらに、本実施の形態の弾性体８は、タップホルダ本体２の径方向に延びる軸線を有する円筒体であるため、変形量を大きくすることができ、大型化した工作機械においても、主軸の回転と軸送りの誤差による軸方向誤差および回転方向誤差を確実に吸収し、元の位置に戻すことができる。

【0059】

また、上述した芯出し把持手段、タップ保持部６のタップ芯出し手段、および係止部３のガイド部３４が設けられることで、タップ９の軸芯をタップホルダ１の軸芯に一致させることができ、振れ精度を向上させることができる。

【0060】

なお、本実施の形態のタップホルダ１は、ドライブピン７および微小移動吸収手段（弾性体８）を共に設ける構成を示したが、図１２に示すタップホルダ１Ｂのように、微小移動吸収手段（弾性体８）だけが単独で設けられていてもよい。また、本実施の形態のタップホルダ１は、ドライブピン７と微小移動吸収手段（弾性体８）とが異なる位置に設けられたが、同じ位置に設けられていてもよい。

【0061】

また、本実施の形態の微小移動吸収手段は、タップホルダ本体２とフロート軸４との界面を通過するように延びているが、それらの界面を通過するように延びていなくてもよく、たとえば、微小移動吸収手段がドライブピン７と第１貫通孔２３との間の隙間に設けられていてもよい。

【0062】

以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0063】

本発明は、工作機械において有利に利用される。

【符号の説明】

【0064】

１ タップホルダ、２ タップホルダ本体、３ 係止部（パイプ）、４ フロート軸、６，６Ａ タップ保持部、７ ドライブピン、８ 微小移動吸収手段（弾性体）、９ タップ、２０ 中心孔、２３ ピン受け入れ穴（第１貫通孔）、３４ ガイド部（当接面）４２ 先端領域（把持部）、４６ テーパー外面、４８ 第３貫通孔、５０ クランプナット、５１ 球体、５６ テーパー内面、６１，６１Ａ タップ保持部、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３ 軸方向隙間、Ｇ４ 回転方向隙間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【手続補正書】

【提出日】2022-01-24

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0057】

このように、本実施の形態に係るタップホルダ１は、タップホルダ本体２とフロート軸４との間に微小移動吸収手段が設けられているため、タップホルダ本体２に対するフロート軸４の軸方向および回転方向の微小移動を吸収し、元の位置に戻すことができる。これにより、精度の高いタップ加工が可能となる。また、フロート軸４が軸方向および回転方向に微小変位しても、弾性体８はドライブピン７と第１貫通孔２３の壁面とが当接するまでしか圧縮しない。つまり、ドライブピン７は、弾性体８の回転方向の圧縮および軸方向の圧縮を制限する機械的ストッパーとなる。これにより、ドライブピン７が弾性体８の大きな弾性変形を制限するため、弾性体８の劣化を抑制することができ、耐久性を向上させることができる。

【手続補正書】

【提出日】2023-03-07

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械の主軸に取り付けられるタップホルダ本体と、
前記タップホルダ本体に、軸方向隙間および回転方向隙間をもって保持され、前記タップホルダ本体と一体回転するフロート軸と、
前記タップホルダ本体に固定され、前記フロート軸の軸方向の移動量を規定する係止部と、
タップを把持するものであり、前記フロート軸の軸方向先端に取り付けられるタップ保持部と、
前記タップホルダ本体に対する前記フロート軸の軸方向および回転方向の微小移動を吸収する微小移動吸収手段と、
前記タップホルダ本体と前記フロート軸を一体回転させるために、前記タップホルダ本体と前記フロート軸との界面を通過して延びるドライブピンと、
前記タップホルダ本体に設けられ、前記ドライブピンと前記タップホルダ本体との回転方向の移動量を規定するピン受け入れ穴とを備え、
前記微小移動吸収手段と、前記ドライブピンおよび前記ピン受け入れ穴とは異なる位置に設けられており、
前記ドライブピンと前記ピン受け入れ穴との間には、回転方向隙間および軸方向隙間が設けられている、タップホルダ。

【請求項2】

前記微小移動吸収手段は、前記タップホルダ本体と前記フロート軸との界面を通過するように延び、軸方向および回転方向に弾性力を発揮する弾性体を含む、請求項１に記載のタップホルダ。

【請求項3】

前記弾性体は、前記タップホルダ本体の径方向に延びる軸線を有する円筒体である、請求項２に記載のタップホルダ。

【請求項4】

前記微小移動吸収手段は、周方向に等間隔に３か所設けられる、請求項１～３のいずれかに記載のタップホルダ。

【請求項5】

前記タップ保持部は、前記フロート軸に対して着脱自在に設けられる、請求項１～４のいずれかに記載のタップホルダ。

【請求項6】

前記フロート軸は、前記タップ保持部を受け入れる中心孔を有する把持部を含み、
前記中心孔に挿入される前記タップ保持部を、前記フロート軸に対して芯出しして把持する芯出し把持手段を備える、請求項１～５のいずれかに記載のタップホルダ。

【請求項7】

前記フロート軸は、前記タップ保持部が前記フロート軸から抜けることを防止する抜け止め手段を備える、請求項６に記載のタップホルダ。

【請求項8】

前記タップ保持部は、前記タップホルダの軸線と前記タップの軸線とを一致させるタップ芯出し手段を含む、請求項１～７のいずれかに記載のタップホルダ。

【請求項9】

前記係止部は、前記タップホルダ本体に対する前記フロート軸の軸方向への微小移動をガイドするガイド部を含む、請求項１～８のいずれかに記載のタップホルダ。

【請求項10】

前記係止部は、前記タップホルダ本体の中心孔に固定され、前記タップホルダ本体側から前記タップ保持部側へクーラントまたはエアを供給する流体通路を有するパイプである、請求項１～９のいずれかに記載のタップホルダ。

【請求項11】

工作機械の主軸に取り付けられるタップホルダ本体と、
前記タップホルダ本体に、軸方向隙間および回転方向隙間をもって保持され、前記タップホルダ本体と一体回転するフロート軸と、
前記タップホルダ本体に固定され、前記フロート軸の軸方向の移動量を規定する係止部と、
タップを把持するものであり、前記フロート軸の軸方向先端に取り付けられるタップ保持部と、
前記タップホルダ本体に対する前記フロート軸の軸方向および回転方向の微小移動を吸収する微小移動吸収手段と、
前記微小移動吸収手段は、前記タップホルダ本体と前記フロート軸との界面を通過するように延び、軸方向および回転方向に弾性力を発揮する弾性体を含み、
前記弾性体は、前記タップホルダ本体の径方向に延びる軸線を有する円筒体である、タップホルダ。