JP2000263361A - 工具ホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 引き込み力が小さくても、工作機械のス
ピンドル２０に強く保持でき、高精度の切削加工ができ
る工具ホルダを提供する。 【解決手段】 ホルダ本体２のシャンク部３の前側に設
けたフランジ部４の後端部とシャンク部３に嵌めたテー
パコーンの前端面との間に弾性部材７を介在させ、前記
コーン８の後端面をシャンク部３にストッパ部材９で支
持した工具ホルダにおいて、後側が小径となる前記コー
ン８の外周をスピンドル２０のテーパ孔２１内周面２１
ａのテーパと等しい角度とし、前記コーン８内周面とシ
ャンク部３外周面とのテーパを互いに等しい角度で前記
コーン８の外周テーパよりもゆるい角度で後側が小径と
なるようにし、ホルダ本体２の引き込みにより前記コー
ン８が拡径して、これの外周面をテーパ孔２１内周面に
強く保持できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械のスピ
ンドルに着脱可能に装着する工具ホルダに関するもので
ある。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来の工具ホルダは、
シャンク部を後側が小外径となるテーパに形成し、工作
機械のスピンドル前端部に後側が小内径となるテーパ孔
を形成し、引き込み部材によって工具ホルダのシャンク
部を後側に引き込むことで、前記工具ホルダをスピンド
ルに装着している。しかし、工具ホルダのシャンク部の
前側に設けたフランジ部とスピンドルの前端面との間に
隙間を設け、シャンク部のテーパを有する外周面と、ス
ピンドルのテーパ孔内周面とのみによって、前記シャン
ク部を拘束していたので、大きな力でシャンク部を保持
することができず高速回転あるいは低速重切削加工にお
いて満足な切削ができなかった。そこで、スピンドルの
前端面に、工具ホルダのシャンク部前側に設けたフラン
ジ部後端面を押し付ける端面拘束を、前記テーパを有す
る外周面と、前記テーパ孔内周面とによる拘束を加える
ことで、拘束力を大きくするようにしたものもあった。
しかし、前記のような構成にするには、製作公差をシビ
アにしなければならないため、コスト高になり、また、
長期間にわたってスピンドルを使用していると、そのテ
ーパ孔の再研磨が必要となり、再研磨をしたものはテー
パ孔が拡がるために、工具ホルダのフランジ部とスピン
ドルとの端面とによる拘束のみになり、テーパ部は接触
せず、工具が振れてしまい使用出来なくなる。また、ス
ピンドルを高速回転させると、そのテーパ孔によってス
ピンドルの前端部が遠心力で拡がり、テーパ孔による拘
束力が低下し、工具ホルダによって保持した工具が振動
し、加工精度が低下する。

【０００３】そこで、フランジ部を有する工具ホルダの
ホルダ本体のシャンク部にストレートを設け、そこにテ
ーパコーンを嵌め、このコーンの後端面と前記シャンク
部の前端面との間に皿ばねを介在させて、テーパコーン
にプリロードをかけることで、後側が小外径となるテー
パコーンの外周面をスピンドルの後側が小外径となるテ
ーパ孔内周面に押し付けて、前記ホルダ本体をスピンド
ルの後側に引き込むようにして、ある程度の成果を得る
ことができ、製作も比較的容易にしたものがあるが、ホ
ルダ本体の引き込み力を大きくしないと、テーパ孔の内
周面によるテーパコーンの拘束が十分にできない。ま
た、ホルダ本体のシャンク部の外周に大径端部と小径端
部とを２段のストレート部を形成し、テーパコーンの内
周にも前記端部と対応するようにストレートの小径端部
と大径端部とを形成したものもあるが、テーパコーンの
内周面がストレート状であるため、ホルダ本体を強大な
引き込み力で引き込まないと十分な効果が得られないと
いう問題点があった。

【０００４】この発明は、前述した問題点を解決して、
ホルダ本体の引き込み力が比較的小さくても、ホルダ本
体のシャンク部外周面とこれに密着嵌合されるテーパコ
ーンの内周面に、それぞれ後側が小径となるスピンドル
のテーパ孔内周面およびテーパコーン外周面のテーパ角
度よりゆるい角度のテーパを形成することで、シャンク
部外周面がテーパコーンに対し、いわゆるくさび効果に
よるロック機能を有し、スピンドルのテーパ孔内周面に
対しテーパコーンの外周面の内張り力が作用する結果、
スピンドルのテーパ孔に装着される工具ホルダを大きな
拘束力で保持することができ、高速回転および低速重切
削に耐え得る工具ホルダを提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、後側
が小外径となるテーパ孔をもつ工作機械のスピンドルの
テーパ孔に着脱可能に嵌める工具ホルダであって、ホル
ダ本体の後側部に設けたシャンク部の前側に大外径のフ
ランジ部を設け、フランジ部の後端部とシャンク部に嵌
めたテーパコーンの前端部との間に弾性部材を介在さ
せ、後側が小外径となるテーパコーンを、テーパコーン
の後端面をシャンク部に設けたストッパ部材によって支
持した工具ホルダにおいて、前記テーパコーンの外周面
を前記スピンドルのテーパ孔内周面と等しい角度に形成
し、テーパコーンの内周面と前記シャンク部の外周面と
に後側が小径となる互いに等しい、テーパコーンの外周
面の角度よりゆるい角度のテーパを、前後方向の少なく
とも一部に形成したものである。

【０００６】請求項２の発明は、後側が小径となる互い
に等しい角度のゆるいテーパを、テーパコーンの内周面
全体およびシャンク部の外周面のほぼ全体とに形成した
請求項１に記載の工具ホルダである。

【０００７】請求項３の発明は、ホルダ本体のシャンク
部前側部の外周面およびテーパコーン前側部の内周面に
後側が小径となる互いに等しい角度のゆるいテーパをそ
れぞれ形成して、シャンク部の前側部にテーパコーンの
前側部を嵌合させ、シャンク部の中間部とテーパコーン
の中間部との間に隙間を設け、シャンク部の後側部外周
面およびテーパコーンの後側部内周面にストレート部を
設け、シャンク部の後側部にテーパコーンの後側部を嵌
合させた請求項１に記載の工具ホルダである。

【０００８】請求項４の発明は、テーパコーンの全長に
わたり軸方向と傾斜させて切り割りを形成し、この切り
割りに弗素系のゴムなどの弾性体を充填させて接着した
請求項１〜３のいずれかの１つに記載した工具ホルダで
ある。

【０００９】請求項５の発明は、テーパコーンに、前部
切り割りと後部切り割りとを前記テーパコーンの前端と
後端とから周方向に隙間を設けると共に、互いに等しい
角度に軸方向と傾斜させ、前記両切り割りに弗素系ゴム
などの弾性体を充填させて接着した請求項１〜３のいず
れかの１つに記載の工具ホルダである。

【００１０】請求項６の発明は、シャンク部の前端部外
周に接し後側に開口する環状凹部を形成し、この環状凹
部に弾性部材の少なくとも一部を収容してテーパコーン
の前端面を支持させ、前記弾性部材を複数の皿ばねおよ
びこれらの前側と後側の少なくとも一方に座金を重ねて
構成した請求項１〜５のいずれか１つに記載の工具ホル
ダである。

【００１１】請求項７の発明は、ストッパ部材が、座
金，ばね座金，シャンク部の後端部内周にねじ嵌合する
ナットのうちの少なくとも１つをテーパコーンの後端部
に設けてある請求項１〜６のいずれか１つに記載の工具
ホルダである。

【００１２】請求項８の発明は、フランジ部に形成した
環状凹部の外周側の後端面に、１対の円弧状のシム板を
ビス留めなどにより着脱可能に固着し、前記シム板をス
ピンドルの前端面に当接するようにした請求項１〜７の
いずれか１つに記載の工具ホルダである。

【００１３】請求項９の発明は、ホルダ本体、テーパコ
ーンなどの工具ホルダを構成する各部材に防錆処理を施
した請求項１〜８のいずれか１つに記載の工具ホルダで
ある。

【００１４】

【発明の実施の形態】

【００１５】第１実施形態の工具ホルダ１は、図１，図
２に示すように、ホルダ本体２の後端側にシャンク部３
を設け、このシャンク部３の前端側に大外径のフランジ
部４を設け、このフランジ部４の前端側に前端部６を一
連に形成してある。

【００１６】前記フランジ部４の後端面４ａは、外周側
から中心側に向かって軸方向と直角に形成し、フランジ
部４の外周面には自動工具交換装置のアーム（図示省
略）が係脱可能に係合する台形溝４ｂを形成し、フラン
ジ部４の後端面４ａには環状凹部４ｃを形成し、環状凹
部４ｃに後述する弾性部材７を嵌めてある。なお、４
ｅ，４ｅはキ−溝である。

【００１７】前記シャンク部３の外周には前端面が弾性
部材７に当接してテーパシャンクを構成するテーパコー
ン８を径方向および軸方向に摺動可能に嵌合させ、テー
パコーン８の後端部に後述するプリロード調節用のスト
ッパ部材９をシャンク部３に嵌め、ストッパ部材９の後
端面を支持するプルスタッド１０をシャンク部３の後端
部にねじ嵌合させて固着し、ストッパ部材９を介してテ
ーパコーン８を弾性部材７に押し付け、弾性部材７を圧
縮させてプリロードを付与している。

【００１８】前記テーパーコーン８は、図３に示すよう
に、前側から後側に向けて小径になるようにし、外周面
の全体を１／１０テーパのテーパαに形成し、内周面の
全体を１／５０テーパなどの外周面よりもゆるいテーパ
βに形成してある。

【００１９】また、テーパコーン８は、図３，図４に示
すように、軸方向に対しゆるい傾斜を設けて全長にわた
って切り離した切り割り８ａを周方向の１箇所に設け、
この切り割り８ａ内に弗素系のゴムなどの弾性体８ｂを
充填し、径方向に弾性変形可能にしてある。なお、前記
弾性体８ｂは、テーパコーン８の内，外周面から突出し
ないように前記切り割り８ａに充填して、切り割り８ａ
の対向面に接着剤で固着させることで、防塵機能を有す
るようにしている。

【００２０】前記弾性部材７は、鋼板などの弾性金属板
からなる複数の環状の皿ばね７ａと、環状の金属板など
からなる薄板７ｂとを重ねて構成し、これらの少なくと
も一部を前記環状凹部４ｃに収容して、この凹部４ｃの
底とテーパコーン８の前端面との間に介在させてある。
前記ストッパ部材９は、弾性リング９ａと座金９ｂとを
重ね、これらをプルスタッド１０の大径支持部１０ｂに
よってテーパコーン８の後端面を支持するようにしてあ
る。

【００２１】さらに、シャンク部３のテーパコーン８が
嵌合する部分の外周面には、周方向に連続する山形状に
潤滑剤封入溝３ａを形成し、この封入溝３にグリースな
どの潤滑剤を入れ、シャンク部３とテーパコーン８との
相対移動が長期間にわたってスムーズにできるようにし
てある。

【００２２】前記ホルダ本体２の軸方向中間部と前端と
の間にはコレット保持用のテーパ孔１１とテーパ孔１１
の後端側に延びるストレート孔１２とを形成し、ストレ
ート孔１２の後端側には小径のボルト挿通孔１３を形成
したボルト支持部１４を環状に中心側に突出させ、ボル
ト挿通孔１３の後端側にホルダ本体２の後端面に開口す
る後端部孔１５を形成し、後端部孔１５の軸方向の適所
にめねじ部１５ａを形成し、前記各孔１１，１２，１
３，１５はホルダ本体２の軸心と同心に一連に設けてあ
る。

【００２３】前記プルスタッド１０は、前端おねじ部１
０ａを後端部孔１５のめねじ部１５ａに締め付け、大径
支持部１０ｂをシャンク部３の後端面に当接させ、大径
支持部１０ｂの後端側に係合部１０ｃを突出させ、中心
部に貫通孔１０ｄを形成してあり、大径支持部１０ｂに
は相対向する平坦切欠部１０ｅを形成してある。なお、
１０ｆは前端おねじ部１０ａの上方に嵌合配設したシー
ル部材である。

【００２４】ホルダ本体２のテーパ孔１１およびストレ
ート孔１２には、テーパコレット１６に一連に形成した
前端側のテーパ部１６ａおよびストレート状の後端部１
６ｂを嵌挿してある。テーパコレット１６の前記テーパ
部１６ａには、外周面にテーパ孔１１と等しいテーパを
形成し、周方向の３箇所に切り割り部１６ｃを等間隔で
形成し、切り割り部１６ｃ間の周方向中央部には切削液
供給溝１６ｄをそれぞれ内周面に形成してあり、テーパ
コレット１６の後端部１６ｂには中央部を貫通するめね
じ孔１６ｅが形成してある。なお、切り割り部１６ｃ
は、テーパ部１６ａの全長にわたって形成し、切削液供
給溝１６ｄはテーパコレット１６の前端から後端部１６
ｂまで細長く形成してある。

【００２５】ホルダ本体２の後端側から後端部孔１５に
引きボルト１７を挿入し、引きボルト１７の脚部１７ａ
をボルト挿通孔１３に後端側から挿通し、脚部１７ａに
形成したおねじ部１７ｂに前記コレット１６の後端部１
６ｂに形成しためねじ孔１６ｅにねじ嵌合させてある。
前記引きボルト１７は、頭部１７ｃに横断面が正六角形
状の係合凹部１７ｄを形成し、係合凹部１７ｄの底から
脚部１７ａの先端まで小径の切削液通路孔１７ｅを引き
ボルト１７の軸心部に貫通させて形成してある。また、
頭部１７ｃは脚部１７ａに嵌めた座金１８を介し、ホル
ダ本体２のボルト支持部１４の後端面に支持してある。
なお、１９はテーパコレット１６にシャンク１９ａを嵌
めたエンドミル，ドリルなどの工具である。

【００２６】また、図２において、２０は工作機械のス
ピンドルであり、スピンドル２０の前端部にはテーパ孔
２１を形成し、このテーパ孔２１は、スピンドル２０の
前端に開口し、テーパ孔２１の内周面２１ａを後端側が
小径となる１／１０テーパに形成してある。そして、ス
ピンドル２０のテーパ孔２１後端側に引き込み部材２２
を設けてある。さらに、ホルダ本体２，テーパコーン
８，テーパコレット１６などの金属部材にはそれぞれ防
錆処理を施し、切削液などによる前記金属部材に錆が発
生しないようにしてある。

【００２７】前記のように構成した第１実施形態の工具
ホルダ１を使用するには、自動工具交換装置のアーム
を、工具ホルダ１のフランジ部４に設けた台形溝４ｂに
係合させてフランジ部４を把持し、工作機械のスピンド
ル２０内に設けた引き込み部材２２の前端部に工具ホル
ダ１に設けたプルスタッド１０の係合部１０ｃを係合さ
せ、プルスタッド１０をスピンドル２０の後側に引き込
むことで、工具ホルダ１のテーパコーン８の外周面をス
ピンドル２０の内周面に密着させる。そして、プルスタ
ッド１０をスピンドル２０の後側に引き込むと、プルス
タッド１０に固着したホルダ本体２のシャンク部３とシ
ャンク部３に嵌めたテーパコーン８が後側に引き込ま
れ、シャンク部３の外周面とテーパコーン８の内周面と
に互いに等しい１／５０テーパなどの後側が小径となる
ゆるいテーパが形成してあるので、シャンク部３の引き
込みによってテーパコーン８に対して図５に示す矢印Ｋ
の如く、くさび効果が働きテーパコーンの内周面が拡径
して矢印Ｎの如く内張り力が働く。

【００２８】また、スピンドル２０のテーパ孔２１内周
面２１ａとテーパコーン８の外周面には互いに等しい１
／１０テーパの後側が小径となるテーパが形成してある
ため、テーパコーン８の外周面に対し前記テーパ孔２１
内周面２１ａの締付力Ｍが働きテーパコーン８を縮径し
ようとするが、テーパコーン８の矢印Ｎのような内張り
力が働き、両者を強力に拘束することが、工具ホルダ１
の引き込み力が比較的弱くても可能になる。なお、テー
パ角度が小さいほど、結合剛性が向上することは、既に
知られているところである。

【００２９】図６は、この発明の工具ホルダ１と従来の
標準タイプの工具ホルダにおける、ホルダ本体２をスピ
ンドル２０のテーパー孔２１内にドローバーによって引
込む、引き込み力の状態を示した説明図である。例え
ば、ホルダ本体２の引き込み力の設定値を９００ｋｇと
設定した場合、スピンドル２０のテーパ孔２１に工具ホ
ルダ１を装着した時、ドローバー（図示せず）に連結さ
れた引込み部材２２を引込むために配設された圧縮状態
の皿ばね（図示せず）などの瞬時の引き込み力は、ハン
マリング効果と称され、引き込み力設定値および引込み
早さで変化するが、瞬間的に１.３〜１.８倍の１２００
ｋｇ程度の引き込み力に到達する。

【００３０】しかるに、従来の標準タイプの工具ホルダ
では、テーパコーンの内周面とシャンク部外周面がそれ
ぞれ前後方向にストレートであるため直ちに点線で示す
引き込み力設定値である９００ｋｇの引き込み力に戻
り、この状態で切削作業が行われる。

【００３１】これに対し、この発明による工具ホルダ１
によれば、スピンドル２０のテーパ孔２１に工具ホルダ
１を装着した時点で、ドローバーがプルスタッド１０を
スピンドル２０の後側に引き込むと、プルスタッド１０
に固着したホルダ本体２のシャンク部３とシャンク部３
に嵌めたテーパコーン８が後側に引き込まれ、シャンク
部３の外周面とテーパコーン８の内周面とに互いに等し
い１／５０テーパなどの後側が小径となるゆるいテーパ
が形成してあるので、シャンク部３の引き込みによって
シャンク部３外周面がテーパコーン８に対し所謂くさび
効果によるロック機能を呈し、且つスピンドル２０のテ
ーパ孔２１内周面２１ａに対しテーパコーン８の外周面
の内張り力が作用する結果、前記引き込み力の瞬時の到
達点である１２００ｋｇの引き込み力を維持した状態で
拘束が可能となる。したがって、スピンドル２０のテー
パ孔２１ａに装着される工具ホルダ１を大きな拘束力で
密着保持することができ、高速回転および低速重切削に
耐え得る工具ホルダ１を提供できる。

【００３２】前記引き込み力の瞬時の到達点である引き
込み力を維持した状態で拘束が可能となることは、引き
込み力が低下する４〜５年使用のスピンドルの引き込み
手段に対して適用した場合に、引き込み力を向上させる
効力を発揮できることは勿論である。なお、自動工具交
換装置は、アームを適時に台形溝４ｂから外して、動作
前の位置に復帰させる。

【００３３】前述した加工を行なった後、工具ホルダ１
の自動工具交換を行なうには、自動工具交換装置のアー
ムを台形溝４ｂに係合させてフランジ部４を把持し、ス
ピンドル２０の先端側に前記工具ホルダ１を引き抜く。

【００３４】第１実施形態の工具ホルダ１に設けたテー
パコーン８は、ホルダ本体２のシャンク部３に嵌合させ
たテーパコーン８の後端面を、シャンク部３の後端部に
ねじ締めしたプルスタッド１０の大径支持部１０ｂをシ
ャンク部３の後端面に当接させて前端側に押し、フラン
ジ部４の後端面４ａに形成した環状凹部４ｂに弾性部材
７を嵌め、テーパコーン８の前端面を弾性部材７を介し
てフランジ部４に押し付けているので、テーパコーン８
がシャンク部３の軸方向に移動可能であり、また、テー
パコーン８には全長にわたる切り割り８ａを周方向の１
箇所に設け、切り割り８ａに弾性体８ｂを充填してある
ので、テーパコーン８の拡径縮径が可能であり、テーパ
コーン８をスピンドル２０のテーパ孔２１に密着させて
嵌合させ、かつフランジ部４の後端面４ａをスピンドル
２０の前端面２０ａに確実に密着させることができる。

【００３５】第１実施形態において、使用によって刃部
が磨耗または欠損した工具１９を交換するには、工具ホ
ルダ１を工作機械から外して工具の交換作業場に運び、
ホルダ本体２のフランジ部４を万力台に固定した万力な
どによって固定し、プルスタッド１０の後端側からＬ字
状に折り曲げた横断面正六角形状の操作棒の前端部を、
プルスタッド１０の貫通孔１０ｄに挿通して引きボルト
１７の頭部１７ｃに設けた係合凹部１７ｄに係合させ
る。

【００３６】そして、前記操作棒をプルスタッド１０外
で弛め方向に回転させ、引きボルト１７を同方向に回転
させることで、その頭部１７ｃをプルスタッド１０の前
端に当接させ、さらに弛め方向に回転させることで、引
きボルト１７のおねじ１７ｂとテーパコレット１６のめ
ねじ孔１６ｅとのねじ嵌合によって前記コレット１６を
ホルダ本体２の前端側に押し出し、コレット１６のテー
パ部１６ａに対するホルダ本体２前端部のテーパ孔１１
による締め付けを弛める。

【００３７】これによって、コレット１６のテーパ部１
６ａによる工具１９のシャンク１９ａの締め付けも弛む
ので、工具１９をコレット１６から引き抜き、新しい工
具など使用可能な工具１９のシャンク１９ａをコレット
１６のテーパ部１６ａに嵌めることができる。その後、
前述した操作とは逆に前記操作棒によって引きボルト１
７を締め付け方向に回転させてホルダ本体２の後端側に
引き込むことで、コレット１６のテーパ部１６ａをホル
ダ本体２のテーパ孔１１周面に締め付け、コレット１６
を介して工具のシャンクをホルダ本体２の前端部に保持
固定し、さらにその後、操作棒を工具ホルダ１の後端側
に抜き出し、そのフランジ部４を万力から外すことで、
工具ホルダ１を再使用できる。

【００３８】また、スピンドル２０に工具ホルダ１を装
着し、スピンドル２０を回転させつつ工具１９を前進さ
せ、工作物に加工を行う際に、スピンドル２０の中心部
から切削液を供給し、この切削液を、プルスタッド１０
の貫通孔１０ｄ，ホルダ本体２の後端部孔１５，引きボ
ルト１７の係合凹部１７ｄ，テーパコレット１６の後端
部１６ｂに通し、前記コレット１６の切削液供給溝１６
ｄを経てコレット１６の前端から工具１９外周面に沿っ
て噴出させ、工具１９の刃部および刃部による工作物の
加工部を冷却することもできる。

【００３９】なお、第１実施形態の発明において、フラ
ンジ部は、ホルダ本体と一体に形成したり、全部または
前端部以外を別部材とし、この部材を焼き嵌めなどによ
ってホルダ本体の外周に嵌合固定したりすることで構成
する。また、第１実施形態の発明において、スピンドル
の前端部に設けたテーパ孔の内周面およびテーパコーン
の外周面は、後側が小径となる７／２４テーパなどのき
ついテーパにそれぞれ形成し、テーパコーンの内周面お
よびホルダ本体のシャンク部の外周面をそれぞれ後側が
小径となる１／５０などのゆるいテーパに形成してもよ
い。

【００４０】第２実施形態の工具ホルダ１は、図７に示
すように、ホルダ本体２の後端側にシャンク部３を設
け、シャンク部３の前端側に大径のフランジ部４を設け
てある。前記フランジ部４の後端面４ａには環状凹部４
ｃを形成し、環状凹部４ｃに弾性部材７を嵌め、シャン
ク部３の外周にテーパコーン８を回動可能に嵌め、シャ
ンク部３の後端部にはプリロード調節用のストッパ部材
９を設けてある。

【００４１】前記テーパーコーン８は、外周面の全体
を、７／２４テーパのきついテーパに形成し、内周面の
前側部８ｇを、１／１０ 〜 １／１００テーパ、好まし
くは、１／５０テーパのゆるいテーパに形成し、前側部
８ｇに連なる中間部８ｈを段を介して中心側に僅かに突
出させ、中間部８ｈの後にストレート部８ｉを形成して
ある。

【００４２】前記シャンク部３は、外周面の前側部３ｃ
をテーパコーン８の前側部８ｇに等しい１／１０ 〜 １
／１００テーパ、好ましくは１／５０テーパのゆるいテ
ーパに形成し、前側部３ｃに連なる中間部３ｄを僅かに
小外径とし、中間部３ｄに連なる直筒状のストレート部
３ｅとし、後側ストレート部３ｅに連なる等外径の後端
部３ｆを設けてある。

【００４３】前記テーパコーン８を前記シャンク部３に
嵌め、テーパコーン８の前側部８ｇをシャンク部３の前
側部３ｃに嵌合させ、テーパコーン８の中間部８ｈとシ
ャンク部３の中間部３ｄとの間に径方向の隙間ａと前後
方向の隙間ｂとを形成し、テーパコーン８のストレート
部８ｉをシャンク部３のストレート部３ｆに嵌合させて
ある。

【００４４】前記ストッパ部材９は、テーパコーン８の
後端面から突出するシャンク部３の後端部３ｆに座金９
ｂを嵌め、ナット９ｃを前記後端部３ｆに螺合させて締
め付け、座金９ｂをテーパコーン８の後端面に押し付け
ている。

【００４５】また、シャンク部３の前側部３ｃおよびス
トレート部３ｅの外周面には、周方向に連続する山形状
に潤滑剤封入溝３ａおよび潤滑剤封入溝３ｇをそれぞれ
形成し、これらの封入溝３ａ，３ｇにグリースなどの潤
滑剤を入れてある。工作機械のスピンドル２０の前端部
にはその前端面に開口するテーパ孔２１を形成し、テー
パ孔２１の内周面２１ａを後側が小径となる７／２４テ
ーパのきついテーパが形成してある。

【００４６】なお、第２実施形態の工具ホルダの前述し
た以外の構成は、第１実施形態の工具ホルダと同様であ
る。そして、第２実施形態の工具ホルダの使用および効
果も第１実施形態の工具ホルダと同様であるが、第２実
施形態のものは、テーパコーン８の前側部８ｇとシャン
ク部３の前側部３ｃとをテーパがある嵌合としたので、
テーパを形成する部分の切削加工の長さが短く、加工が
容易にでき、また、テーパコーン８の後側部に設けたス
トレート部８ｉとシャンク部３の後側ストレート部３ｅ
とを嵌合させたので、前，後２箇所でシャンク部３にテ
ーパコーン８を支持させることができ、使用時に振動を
少なくして、工具によるワークの加工精度を良好にでき
る。

【００４７】第２実施形態の工具ホルダは、図８に示す
変形例のテーパコーン８を用いることができ、前部切り
割り８ｃと後部切り割り８ｄとを、前記テーパコーン８
の前端と後端とから前後方向の中間部迄の範囲に形成
し、前部切り割り８ｃと後部切り割り８ｄとを軸方向に
対し互いに等しい角度に傾斜させると共に、前部，後部
切り割り８ｃ，８ｄの隙間に弗素系のゴムなどの弾性体
８ｅ，８ｆをそれぞれ充填して、各切り割り８ｃ，８ｄ
の対向面に接着剤で固着し、防塵機能を有するように
し、また、各切り割り８ｃ，８ｄが短いので、これらの
加工を容易にし、弾性体８ｅ，８ｆの老化が遅く長期間
の使用を可能にしている。なお、このテーパコーン８の
内周面，外周面のテーパなどは図７に示したテーパコー
ンと同様にしてある。

【００４８】第３実施形態の工具ホルダ１は、図９に示
すように、ホルダ本体２のフランジ部４の後端面４ａに
２枚の平面円弧状のシム板２４，２４を、これらの両端
間に間隔を設けて支持させ、前記シム板２４，２４に複
数ずつ設けた孔２４ａ，２４ａに皿ビス２５，２５を嵌
めてそれぞれ前記フランジ部４に予め形成してあるめね
じ孔４ｄ，４ｄに着脱可能に固着し、シム板２４，２４
の後面が工作機械のスピンドル２０の前端面２０ａに密
着するようにしたものである。

【００４９】なお、第３実施形態の工具ホルダの前述し
た以外の構成は、第２実施形態の工具ホルダと同様であ
る。そして、第３実施形態の工具ホルダの使用および効
果も第２実施形態の工具ホルダと同様であるが、第３実
施形態のものは、スピンドル２０に対する工具ホルダ１
の多数回の着脱によってシム板２４，２４が磨耗などの
損傷した場合に新品に交換したり、多数回の工具ホルダ
１の着脱によってシム板２４，２４が取り付けてないフ
ランジ部４の後端面４ａが損傷した場合に、フランジ部
４の後端部を切削した後、後端面に所要の厚さのシム板
を支持して皿ビスによって固着してもよい。なお、シム
板は、複数の厚さの異なるものを用意しておき、適切な
厚さのシム板を使用することが好ましい。

【００５０】前記各実施形態の工具ホルダは、縦形の工
作機械のスピンドルに装着した使用に限られることな
く、横形の工作機械のスピンドルに装着しても使用でき
る。前記各実施形態の工具ホルダのテーパコーンは、切
り割りを形成しなくてもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明
は、後側が小外径となるテーパ孔をもつ工作機械のスピ
ンドルのテーパ孔に着脱可能に嵌める工具ホルダであっ
て、ホルダ本体の後側部に設けたシャンク部の前側に大
外径のフランジ部を設け、フランジ部の後端部と、シャ
ンク部に嵌めたテーパコーンの前端部との間に弾性部材
を介在させ、後側が小外径となるテーパコーンを、テー
パコーンの後端面をシャンク部に設けたストッパ部材に
よって支持した工具ホルダにおいて、前記テーパコーン
の外周面を前記スピンドルのテーパ孔内周面と等しい角
度に形成し、テーパコーンの内周面と前記シャンク部の
外周面とに後側が小径となる互いに等しい、テーパコー
ンの外周面の角度よりゆるい角度のテーパを、前後方向
の少なくとも一部に形成したので、前記スピンドル内に
設けた引き込み部材によって、ホルダ本体を後側に引き
込むことによって、シャンク部の外周面とテーパコーン
の内周面とが互いに等しく後側が小径となるテーパによ
ってテーパコーンが拡径してその外周面をスピンドルの
テーパ孔の内周面に押し付け、前記ホルダ本体の引き込
み力が弱くても、テーパコーンの外周面をテーパ孔の内
周面に密着させ、テーパコーンを十分に拘束して、強く
保持でき、スピンドルの駆動により工具ホルダに装着し
た工具によって重切削ができ且つ精度が高い切削加工が
できる。また、シャンク部外周面がテーパコーンに対
し、所謂くさび効果によるロック機能を呈し、且つスピ
ンドルのテーパ孔内周面に対しテーパコーンの外周面の
内張り力が作用する結果、前記引き込み力の瞬時の到達
点である引き込み力を維持した状態で拘束が可能とな
り、スピンドルのテーパ孔に装着される工具ホルダを大
きな拘束力で密着保持することで減衰効果が優れ、高速
回転および低速重切削に十分耐え得るものとすることが
できる。

【００５２】請求項２の発明は、後側が小径となる互い
に等しい角度のゆるいテーパを、テーパコーンの内周面
全体およびシャンク部の外周面のほぼ全体とに形成した
ので、前記テーパコーンの内周面全体を有効に用いて１
／１０テーパのテーパ孔を形成したスピンドルに使用す
るのに好ましい。

【００５３】請求項３の発明は、請求項１に記載の工具
ホルダにおいて、シャンク部前側部の外周面およびテー
パコーンの内周面の前側部のみにゆるいテーパを形成
し、テーパ加工をする面積が小さく、またシャンク部の
外周面およびテーパコーンの内周面の後側部をストレー
ト状にして、シャンク部にテーパコーンを嵌めたので、
加工が容易でありながら、加工時の振動が少なく、精度
がよい切削加工ができ、７／２４テーパのテーパ孔を形
成したスピンドルに使用するのに好ましい。

【００５４】請求項４，５の発明は、請求項１〜３のい
ずれかに記載の工具ホルダにおいて、テーパコーンに切
り割りを設け、この切り割りに弗素系のゴムなどの弾性
体を充填させて接着させたので、防塵機能がある。

【００５５】請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれ
かに記載の工具ホルダにおいて、複数の皿ばねおよびこ
れらの前側と後側の少なくとも一方に座金を重ねて構成
したので、テーパコーンを後側に付勢することができ、
また座金の数や厚さを変更することで、テーパコーンの
前後方向位置などを調節できる。

【００５６】請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれ
かに記載の工具ホルダにおいて、座金，ばね座金，シャ
ンク部の後端部内周にねじ嵌合させるナットのうちの少
なくとも１つをテーパコーンの後端部に設けてテーパコ
ーンの後端を支持させるようにしたので、異なったプル
スタッドの使用を可能にする。

【００５７】請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれ
かに記載の工具ホルダにおいて、フランジ部の後端面
に、１対の円弧状のシム板を着脱可能に固着してスピン
ドルの前端面に当接するようにしたので、ホルダ本体を
長期間にわたって有効に使用でき、また、所要の厚さの
シム板を使用することで、工作機械のスピンドル端面と
工具ホルダフランジ後端面の隙間の差を吸収できる。

【００５８】請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれ
かに記載の工具ホルにおいて、ホルダ本体、テーパコー
ンなどの工具ホルダを構成する各部材に防錆処理を施し
たので、ホルダ本体、テーパコーンなどを長期にわたっ
て使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態に係る工具ホルダを示
した分解側面図。

【図２】図１に示した工具ホルダの縦断説明図。

【図３】図１に示した工具ホルダのテーパコーンの拡大
縦断面図。

【図４】図１に示した工具ホルダのテーパコーンの正面
図。

【図５】図１に示した工具ホルダの動作説明図。

【図６】この発明の工具ホルダと従来の標準タイプの工
具ホルダにおける、引き込み力を動作状態を示した説明
図。

【図７】この発明の第２実施形態に係る工具ホルダを示
した縦断説明図。

【図８】図７に示した工具ホルダのテーパコーンの正面
図。

【図９】この発明の第３実施形態に係る工具ホルダを示
した要部の縦断図

【符号の説明】

１ 工具ホルダ ２ ホルダ本体 ３ シャンク部 ３ａ 潤滑剤封入溝 ３ｃ シャンク部外周面の前端部 ３ｄ 中間部 ３ｅ ストレート部 ３ｆ 後端部 ４ フランジ部 ４ａ 後端面 ４ｂ 台形溝 ４ｃ 環状凹部 ４ｄ めねじ孔 ６ 前端部 ７ 弾性部材 ７ａ 皿ばね ８ テーパコーン ８ａ 切り割り ８ｂ 弾性体 ８ｃ 前部切り割り ８ｄ 後部切り割り ８ｅ，８ｆ 弾性体 ８ｇ 前側部 ８ｈ 中間部 ８ｉ ストレート部 ９ ストッパ部材 ９ａ 弾性リング ９ｂ 座金 １０ プルスタッド １０ａ 前端おねじ部 １０ｂ 大径支持部 １０ｃ 係合部 １０ｄ 貫通孔 １０ｅ 平坦切欠部 １０ｆ シール部材 １１ テーパ孔 １２ ストレート孔 １３ ボルト挿通孔 １４ ボルト支持部 １５ 後端部孔 １５ａ めねじ部 １６ テーパコレット １６ａ 前端側のテーパ部 １６ｂ 後端部 １６ｃ 切り割り部 １６ｄ 切削液供給溝 １６ｅ めねじ孔 １７ 引きボルト １７ａ 脚部 １７ｂ おねじ部 １７ｃ 頭部 １７ｄ 係合凹部 １７ｅ 切削液通路孔 １８ 座金 １９ 工具 １９ａ 工具のシャンク ２０ スピンドル ２０ａ 前端面 ２１ テーパ孔 ２１ａ テーパ孔の内周面 ２２ 引き込み部材 ２４，２４ シム板 ２５，２５ 皿ビス

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年３月２８日（２０００．３．２
８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 工具ホルダ

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械のスピ
ンドルに着脱可能に装着する工具ホルダに関するもので
ある。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来の工具ホルダは、
そのシャンク部を後方に行くにしたがい小外径となるテ
ーパ面に形成し、このシャンク部を工作機械のスピンド
ルのテーパ孔を挿入し、引き込み部材によりシャンク部
を後方へ引き込むことにより、前記工具ホルダをスピン
ドルに装着している。しかし、工具ホルダのシャンク部
の前部側に設けたフランジ部とスピンドルの前端面との
間に隙間が生じるため、テーパ付きシャンク部をスピン
ドルのテーパ孔に密嵌合するのみにでは、工具ホルダに
対する拘束力が不足して、大きな力でシャンク部を保持
することができず、高速回転あるいは低速重切削加工に
おいてビビリなどが発生して満足な切削ができなかっ
た。そこで、スピンドルの前端面に、工具ホルダのシャ
ンク部前端側に設けたフランジ部の後端面を押し付ける
ことで得られる端面拘束を、前記テーパ付きシャンク部
の外周面と、前記テーパ孔内周面とによる拘束に加える
ことで、大きな拘束力を得るようにしている。しかし、
前記のような構成にするには、工具ホルダの製作公差を
シビアにしなければならないため、コスト高になり、ま
た、長期間にわたってスピンドルを使用していると、そ
のテーパ孔の再研磨が必要となり、再研磨をしたものは
テーパ孔が拡がるため、シャンク部の外周面とテーパ孔
内周面とによる拘束力が低下して工具ホルダのフランジ
部とスピンドルの端面による拘束のみになり、テーパ部
は接触せず、工具が振れてしまい使用出来なくなる。ま
た、スピンドルを高速回転させると、そのテーパ孔によ
ってスピンドルの前端部が遠心力で拡がり、テーパ孔に
よる拘束力が低下し、工具ホルダによって保持した工具
が振動し、加工精度が低下する。

【０００３】そこで、フランジ部を有する工具ホルダの
ホルダ本体のシャンク部にストレートを設け、そこにテ
ーパコーンを嵌め、このテーパコーンの前端面とフラン
ジ部間に弾性部材を介在して、テーパコーンにプリロー
ドをかけることにより、後方に行くにしたがい小径とな
るテーパコーンの外周面をスピンドルのテーパ孔内周面
に押し付け、更に前記ホルダ本体をスピンドルの後方に
引き込むことで、ある程度の成果を得ることができ、製
作も比較的容易にしたものがある。しかし、ホルダ本体
の引き込み力を大きくしないと、テーパ孔の内周面によ
るテーパコーンの拘束が十分にできない。また、ホルダ
本体のシャンク部の外周に大径端部と小径端部とを２段
のストレート部を形成し、テーパコーンの内周にも前記
端部と対応するようにストレートの小径端部と大径端部
とを形成したものもあるが、テーパコーンの内周面がス
トレート状であるため、ホルダ本体を強大な引き込み力
で引き込まないと十分な効果が得られないという問題点
があった。

【０００４】この発明は、前述した問題点を解決して、
ホルダ本体の引き込み力が比較的小さくても、ホルダ本
体のシャンク部外周面とこれに密着嵌合されるテーパコ
ーンの内周面に、後方に行くにしたがい小径となるスピ
ンドルのテーパ孔内周面およびテーパコーン外周面のテ
ーパ角度よりゆるい角度のテーパ面を形成することによ
り、シャンク部外周面がテーパコーンに対し、いわゆる
くさび効果によるロック機能を発揮させ、スピンドルの
テーパ孔内周面に対しテーパコーンの外周面の内張り力
が作用する結果、スピンドルのテーパ孔に装着される工
具ホルダを大きな拘束力で保持することができ、高速回
転および低速重切削に耐え得る工具ホルダを提供するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、工作
機械のスピンドルに該スピンドルの前端から後方に行く
にしたがい小径となるように形成したテーパ孔に嵌合さ
れるテーパコーンと、前記テーパコーンに軸方向に相対
移動できるように嵌合されたシャンク部を有するホルダ
本体と、前記ホルダ本体に一体に設けられ前記スピンド
ルの前端面に当接するフランジ部と、前記フランジ部と
前記テーパコーンの前端面間に設けられた弾性部材と、
前記テーパコーンの後端面に当接され、前記シャンク部
の後端に螺合したプルスタッドを締め付け得ることによ
り前記弾性部材にプリロードを付与するストッパ部材を
備える工具ホルダにおいて、前記テーパコーンの外周面
を前記スピンドルのテーパ孔内周面と等しい角度のテー
パ面に形成し、前記テーパコーンの内周面及び当該内周
面に嵌合する前記シャンク部の外周面の少なくとも一部
を後方に行くに従い小径となる互いに等しいテーパ面に
形成し、かつ当該テーパ面を前記テーパコーンの外周面
のテーパ角度よりゆるい角度にしたことを特徴とする。

【０００６】請求項２の発明は、前記角度のゆるいテー
パ面は、前記テーパコーンの内周面全体および前記シャ
ンク部の外周面全体に形成されている請求項１に記載の
工具ホルダである。

【０００７】請求項３の発明は、前記角度のゆるいテー
パ面は、前記シャンク部の前端部側の外周面および前記
テーパコーン前端部側の内周面にそれぞれ形成され、前
記シャンク部の後端部側外周面および前記テーパコーン
の後端部側内周面を軸方向に摺動可能に密嵌合するスト
レート面に形成し、かつ前記角度のゆるいテーパ面とス
トレート面間に位置する前記シャンク部の中間部とテー
パコーンの中間部との間に隙間を設けた請求項１に記載
の工具ホルダである。

【０００８】請求項４の発明は、前記テーパコーンに該
テーパコーンの全長にわたり軸方向に対し傾斜する切り
割りを形成し、この切り割りに弗素系のゴムなどの弾性
体を充填させて接着した請求項１または２に記載した工
具ホルダである。

【０００９】請求項５の発明は、前記テーパコーンの前
記角度のゆるいテーパ面と対向する箇所に軸方向に対し
傾斜する前部切り割りを設け、かつ前記テーパコーンの
前記ストレート面と対向する箇所に軸方向に対し傾斜す
る後部切り割りを設け、前記両切り割りに弗素系ゴムな
どの弾性体を充填させて接着した請求項３に記載の工具
ホルダである。

【００１０】請求項６の発明は、前記テーパコーンの前
端面と対向する前記フランジ部の箇所に前記弾性部材を
収容する環状凹部を形成し、前記弾性部材は互いに積層
される複数の皿ばねと該積層皿ばねの少なくとも一方に
重ねられた座金とから構成されている請求項１に記載の
工具ホルダである。

【００１１】請求項７の発明は、前記ストッパ部材は、
弾性リングと座金を重ねて構成される請求項１に記載の
工具ホルダである。

【００１２】請求項８の発明は、前記スピンドルの前端
面と対向する前記フランジ部の箇所に１対の円弧状のシ
ム板を着脱可能に設け、前記シム板をスピンドルの前端
面に当接するようにした請求項１〜７のいずれか１つに
記載の工具ホルダである。

【００１３】請求項９の発明は、前記ホルダ本体、テー
パコーンなどの工具ホルダを構成する各部材に防錆処理
を施した請求項１〜８のいずれか１つに記載の工具ホル
ダである。

【００１４】

【発明の実施の形態】第１実施形態の工具ホルダ１は、
図１，図２に示すように、ホルダ本体２を備え、このホ
ルダ本体２は、後端側にシャンク部３を、このシャンク
部３の前端側に大外径のフランジ部４を有し、このフラ
ンジ部４の前端側には、工具を把持するための前端部６
が一体に形成されている。

【００１５】前記フランジ部４の後端面４ａは、外周側
から中心側に向かって軸方向と直角に形成され、フラン
ジ部４の外周面には自動工具交換装置のアーム（図示省
略）が係脱可能に係合する台形溝４ｂが形成され、フラ
ンジ部４の後端面４ａには環状凹部４ｃが形成され、環
状凹部４ｃ内には後述する弾性部材７が収納されてい
る。なお、４ｅ，４ｅはキ−溝である。

【００１６】前記シャンク部３の外周には前端面が弾性
部材７に当接してテーパシャンクを構成するテーパコー
ン８が縮径可能に、かつ軸方向に摺動可能に嵌合され、
テーパコーン８の後端部に後述するプリロード調節用の
ストッパ部材９が当接されており、さらに、ストッパ部
材９の後端面を支持するプルスタッド１０がシャンク部
３の後端部にねじ結合され、このプルスタッド１０を締
め付けることにより、ストッパ部材９を介してテーパコ
ーン８を弾性部材７に押し付けて、弾性部材７を圧縮し
プリロードを付与している。

【００１７】前記テーパーコーン８は、図３に示すよう
に、前端部側から後端部側に行くにしたがい小径になる
ように構成され、外周面の全体は１／１０テーパ面を呈
するテーパ角αに形成され、かつ、その内周面の全体は
１／５０テーパ面を呈する、外周面よりもゆるいテーパ
角βに形成されている。

【００１８】また、テーパコーン８には、図３，図４に
示すように、軸方向に対しゆるく傾斜する切り割り８ａ
がテーパコーン８の全長にわたって形成され、この切り
割り８ａ内には弗素系のゴムなどの弾性体８ｂが充填さ
れ、径方向に弾性変形可能にしてある。なお、前記弾性
体８ｂは、テーパコーン８の内，外周面から突出しない
ように前記切り割り８ａに充填され、切り割り８ａの対
向面に接着剤で固着させることで、防塵機能を有するよ
うにしている。

【００１９】前記弾性部材７は、鋼板などの弾性金属板
からなる複数の環状の皿ばね７ａと、環状の金属板など
からなる薄板（座金）７ｂとを重ねて構成され、これら
積層体は、その上層部分が前記環状凹部４ｃから突出す
るようにして環状凹部４ｃ内に収容され、これにより、
環状凹部４ｃの底とテーパコーン８の前端面との間に介
在させてある。前記ストッパ部材９は、弾性リング９ａ
と座金９ｂとを重ね、これらをプルスタッド１０の大径
支持部１０ｂによってテーパコーン８の後端面を支持す
るようにしてある。

【００２０】さらに、シャンク部３のテーパコーン８が
嵌合する部分の外周面には、周方向に連続する山形状の
潤滑剤封入溝３ａが形成され、この封入溝３にグリース
などの潤滑剤を入れ、シャンク部３とテーパコーン８と
の相対移動が長期間にわたってスムーズにできるように
してある。

【００２１】前記ホルダ本体２の軸方向中間部と前端と
の間にはコレット保持用のテーパ孔１１と、このテーパ
孔１１の後端側に延びるストレート孔１２とが同軸に形
成され、ストレート孔１２の後端側には小径のボルト挿
通孔１３を形成することによりボルト支持部１４が形成
され、さらに、ボルト挿通孔１３の後端側にホルダ本体
２の後端面に開口する後端部孔１５が形成され、後端部
孔１５の軸方向の適所にめねじ部１５ａが形成されてい
る。前記各孔１１，１２，１３，１５はホルダ本体２の
軸心と同心に一連に設けられている。

【００２２】前記プルスタッド１０の前端おねじ部１０
ａを後端部孔１５のめねじ部１５ａに螺合され、このプ
ルスタッド１０を、その大径支持部１０ｂがシャンク部
３の後端面に当接されるまで締め付けることにより、ス
トッパ部材９を介してテーパコーン８を弾性部材９に押
し付け、所定のプリロードをテーパコーン８に付与でき
るようになっている。また、大径支持部１０ｂの後端側
に係合部１０ｃが突設されており、また、プルスタッド
１０の中心部に貫通孔１０ｄが形成され、大径支持部１
０ｂには相対向する平坦切欠部１０ｅが形成されてい
る。なお、１０ｆは前端おねじ部１０ａの上方に嵌合配
設したシール部材である。

【００２３】ホルダ本体２のテーパ孔１１およびストレ
ート孔１２には、テーパコレット１６に一連に形成した
前端側のテーパ部１６ａおよびストレート状の後端部１
６ｂが嵌挿されている。テーパコレット１６の前記テー
パ部１６ａには、外周面にテーパ孔１１と等しいテーパ
を形成し、周方向の３箇所に切り割り部１６ｃを等間隔
で形成し、切り割り部１６ｃ間の周方向中央部には切削
液供給溝１６ｄが内周に貫通してそれぞれ形成されてお
り、テーパコレット１６の後端部１６ｂには中央部を貫
通するめねじ孔１６ｅが形成されている。なお、切り割
り部１６ｃは、テーパ部１６ａの全長にわたって形成
し、切削液供給溝１６ｄはテーパコレット１６の前端か
ら後端部１６ｂまで細長く形成してある。

【００２４】ホルダ本体２の後端側から後端部孔１５に
引きボルト１７が挿入され、この引きボルト１７の脚部
１７ａをボルト挿通孔１３に後端側から挿通し、脚部１
７ａに形成したおねじ部１７ｂは前記コレット１６の後
端部１６ｂに形成しためねじ孔１６ｅに螺合される。前
記引きボルト１７は、横断面が正六角形状の係合凹部１
７ｄを有する頭部１７ｃを有し、そして、係合凹部１７
ｄの底から脚部１７ａの先端まで小径の切削液通路孔１
７ｅが引きボルト１７の軸心部に貫通して形成されてい
る。また、頭部１７ｃは脚部１７ａに嵌めた座金１８を
介し、ホルダ本体２のボルト支持部１４の後端面に係合
される構成になっている。なお、１９はテーパコレット
１６にシャンク１９ａを嵌めたエンドミル，ドリルなど
の工具である。

【００２５】また、図２において、２０は工作機械のス
ピンドルであり、このスピンドル２０には、その前端面
から後方に行くにしたがい小径となるテーパ孔２１が形
成されており、このテーパ孔２１は１／１０テーパ面を
呈するテーパ角を有している。そして、スピンドル２０
のテーパ孔２１後端側に引き込み部材２２が設けられて
いる。さらに、ホルダ本体２，テーパコーン８，テーパ
コレット１６などの金属部材にはそれぞれ防錆処理を施
し、切削液などによる前記金属部材に錆が発生しないよ
うにしてある。

【００２６】前記のように構成した第１の実施の形態に
おける工具ホルダ１を工作機械のスピンドル２０装着す
る場合は、自動工具交換装置のアームにより工具ホルダ
１のフランジ部４を把持して、テーパコーン８を含むシ
ャンク部３を工作機械のスピンドル２０のテーパ孔２１
内に挿入する。その後、引き込み部材２２の前端部にプ
ルスタッド１０の係合部１０ｃを係合させ、プルスタッ
ド１０をスピンドル２０の後側に引き込む。これによ
り、工具ホルダ１のテーパコーン８の外周面はスピンド
ル２０の内周面に密着される。そして、プルスタッド１
０がスピンドル２０の後方へ引き込まれることにより、
プルスタッド１０に固着したホルダ本体２のシャンク部
３とシャンク部３に嵌めたテーパコーン８が後方に引き
込まれる。この時、シャンク部３の外周面とテーパコー
ン８の内周面とに互いに等しい１／５０テーパなどの後
方に行くに従い小径となるゆるいテーパが形成してある
ので、シャンク部３の引き込みによってテーパコーン８
に対して図５に示す矢印Ｋの如く、くさび効果が働きテ
ーパコーンの内周面が拡径して矢印Ｎの如く内張り力が
働く。

【００２７】また、スピンドル２０のテーパ孔２１内周
面２１ａとテーパコーン８の外周面には互いに等しい１
／１０テーパの後方に行くに従い小径となるテーパが
成してあるため、テーパコーン８の外周面に対し前記テ
ーパ孔２１内周面２１ａの締付力Ｍが働きテーパコーン
８を縮径しようとするが、テーパコーン８の矢印Ｎのよ
うな内張り力が働き、両者を強力に拘束することが、工
具ホルダ１の引き込み力が比較的弱くても可能になる。
なお、テーパ角度が小さいほど、結合剛性が向上するこ
とは、既に知られているところである。

【００２８】図６は、この発明の工具ホルダ１と従来の
標準タイプの工具ホルダにおける、ホルダ本体２をスピ
ンドル２０のテーパー孔２１内にドローバーによって引
込む、引き込み力の状態を示した説明図である。例え
ば、ホルダ本体２の引き込み力の設定値を９００ｋｇと
設定した場合、スピンドル２０のテーパ孔２１に工具ホ
ルダ１を装着した時、ドローバー（図示せず）に連結さ
れた引込み部材２２を引込むために配設された圧縮状態
の皿ばね（図示せず）などの瞬時の引き込み力（ハンマ
リング効果と称され、引き込み力設定値および引込み早
さで変化する）は、瞬間的に１. ３〜１. ８倍の１２０
０ｋｇ程度の引き込み力に到達する。

【００２９】しかるに、従来の標準タイプの工具ホルダ
では、テーパコーンの内周面とシャンク部外周面がそれ
ぞれ前後方向にストレートであるため直ちに点線で示す
引き込み力設定値である９００ｋｇの引き込み力に戻
り、この状態で切削作業が行われる。

【００３０】これに対し、この発明による工具ホルダ１
によれば、スピンドル２０のテーパ孔２１に工具ホルダ
１を装着した時点で、ドローバーがプルスタッド１０を
スピンドル２０の後方へ引き込むことにより、プルスタ
ッド１０に固着したホルダ本体２のシャンク部３とシャ
ンク部３に嵌めたテーパコーン８が後方に引き込まれる
と、シャンク部３の外周面とテーパコーン８の内周面と
に互いに等しい１／５０テーパなどの後方に行くにした
がい小径となるゆるいテーパが形成してあるので、シャ
ンク部３の引き込みによってシャンク部３外周面がテー
パコーン８に対し所謂くさび効果によるロック機能を呈
し、且つスピンドル２０のテーパ孔２１内周面２１ａに
対しテーパコーン８の外周面の内張り力が作用する結
果、前記引き込み力の瞬時の到達点である１２００ｋｇ
の引き込み力を維持した状態で拘束が可能となる。した
がって、スピンドル２０のテーパ孔２１ａに装着される
工具ホルダ１を大きな拘束力で密着保持することがで
き、高速回転および低速重切削に耐え得る工具ホルダ１
を提供できる。

【００３１】前記引き込み力の瞬時の到達点である引き
込み力を維持した状態で拘束が可能となることは、引き
込み力が低下する４〜５年使用のスピンドルの引き込み
手段に対して適用した場合に、引き込み力を向上させる
効力を発揮できることは勿論である。なお、自動工具交
換装置は、アームを適時に台形溝４ｂから外して、動作
前の位置に復帰させる。

【００３２】前述した工具ホルダ１の自動工具交換を行
なう場合は、自動工具交換装置のアームを台形溝４ｂに
係合させてフランジ部４を把持し、この状態でスピンド
ル２０のテーパ孔２１から前記工具ホルダ１を引き抜
く。

【００３３】また、第１の実施の形態における工具ホル
ダ１において、テーパコーン８の前端面と、これに対向
するフランジ部４の後端面４ａ間には弾性部材７が介在
されているので、テーパコーン８がシャンク部３の軸方
向に移動可能であり、また、テーパコーン８には全長に
わたる切り割り８ａが形成され、この切り割り８ａ内に
弾性体８ｂが充填されいるので、テーパコーン８の拡径
縮径が可能であり、テーパコーン８をスピンドル２０の
テーパ孔２１に密着させて嵌合させ、かつフランジ部４
の後端面４ａをスピンドル２０の前端面２０ａに確実に
密着させることができる。

【００３４】また、第１の実施の形態において、使用に
よって刃部が磨耗または欠損した工具１９を交換するに
は、工具ホルダ１を工作機械から外して工具の交換作業
場に運び、ホルダ本体２のフランジ部４を万力台に固定
した万力などによって固定し、プルスタッド１０の後端
側からＬ字状に折り曲げた横断面正六角形状の操作棒の
前端部を、プルスタッド１０の貫通孔１０ｄに挿通して
引きボルト１７の頭部１７ｃに設けた係合凹部１７ｄに
係合させる。

【００３５】そして、前記操作棒をプルスタッド１０外
から弛める方向に回転させ、引きボルト１７を同方向に
回転させることで、その頭部１７ｃをプルスタッド１０
の前端に当接させ、この状態で、引きボルト１７をさら
に弛め方向に回転させることにより、引きボルト１７の
おねじ１７ｂとテーパコレット１６のめねじ孔１６ｅと
のねじ嵌合によって前記コレット１６をホルダ本体２の
前端側に押し出し、コレット１６のテーパ部１６ａに対
するホルダ本体２前端部のテーパ孔１１による締め付け
を弛める。

【００３６】これによって、コレット１６のテーパ部１
６ａによる工具１９のシャンク１９ａの締め付けも弛む
ので、工具１９をコレット１６から引き抜き、新しい工
具など使用可能な工具１９のシャンク１９ａをコレット
１６のテーパ部１６ａに嵌めることができる。その後、
前述した操作とは逆に前記操作棒によって引きボルト１
７を締め付け方向に回転させてホルダ本体２の後方へ引
き込むことで、コレット１６のテーパ部１６ａをホルダ
本体２のテーパ孔１１周面で締め付け、コレット１６を
介して工具のシャンクをホルダ本体２の前端部６に把持
し、さらにその後、操作棒を工具ホルダ１の後端側に抜
き出し、そのフランジ部４を万力から外すことで、工具
ホルダ１を再使用できる。

【００３７】また、スピンドル２０に工具ホルダ１を装
着し、スピンドル２０を回転させつつ工具１９を前進さ
せ、工作物に加工を行う際に、スピンドル２０の中心部
から切削液を供給し、この切削液を、プルスタッド１０
の貫通孔１０ｄ，ホルダ本体２の後端部孔１５，引きボ
ルト１７の係合凹部１７ｄ，テーパコレット１６の後端
部１６ｂに通し、前記コレット１６の切削液供給溝１６
ｄを経てコレット１６の前端から工具１９外周面に沿っ
て噴出させ、工具１９の刃部および刃部による工作物の
加工部を冷却することもできる。

【００３８】なお、上記第１の実施の形態における工具
ホルダにおいて、フランジ部は、ホルダ本体と一体に形
成したり、全部または前端部以外を別部材とし、この部
材を焼き嵌めなどによってホルダ本体の外周に嵌合固定
したりすることで構成する。また、第１の実施の形態に
おける工具ホルダにおいて、スピンドルの前端部に設け
たテーパ孔の内周面およびテーパコーンの外周面を、後
方に行くにしたがい小径となる７／２４テーパなどのき
ついテーパ面にそれぞれ形成し、テーパコーンの内周面
およびホルダ本体のシャンク部の外周面をそれぞれ後方
に行くにしたがい小径となる１／５０などのゆるいテー
パに形成してもよい。

【００３９】本発明にかかる第２の実施の形態における
工具ホルダ１は、図７に示すように、ホルダ本体２の後
端側に図１に示す場合より長いシャンク部３を設け、こ
のシャンク部３の前端側にシャンク部３より大径のフラ
ンジ部４が設けられている。前記フランジ部４の後端面
４ａには環状凹部４ｃを形成し、この環状凹部４ｃに弾
性部材７を嵌め、シャンク部３の外周に当該シャンク部
３の長さに対応した長さのテーパコーン８を回転可能に
かつ軸方向に摺動可能に嵌合し、シャンク部３の後端部
にはプリロード調節用のストッパ部材９が設けられてい
る。

【００４０】前記テーパーコーン８の外周面の全体は、
７／２４テーパのきついテーパ面に形成され、その内周
面の前端部８ｇ側は、１／１０ 〜 １／１００テー
パ、好ましくは、１／５０テーパのゆるいテーパ面に形
成され、前端部８ｇに連なる中間部８ｈの内周面は段状
にして、テーパーコーン８の外周面のテーパ面と同一に
形成され、さらに、この中間部８ｈに連なる後端部の内
周面にはストレート面を呈するストレート部８ｉが形成
されている。

【００４１】前記シャンク部３の前端部３ｃの外周面
は、テーパコーン８の前端部８ｇに等しい１／１０ 〜
１／１００テーパ、好ましくは１／５０テーパのゆる
いテーパ面に形成され、この前端部３ｃに連なる中間部
３ｄの外周面はテーパコーン８の内周面と接しない小外
径に形成され、また、中間部３ｄに連なる後端部の外周
面にはテーパーコーン８のストレート部８ｉと同一のス
トレート面を呈するストレート部３ｅが形成され、さら
に、ストレート部３ｅに連なる等外径の後端部３ｆが設
けられている。

【００４２】前記テーパコーン８を前記シャンク部３に
嵌合した時、テーパコーン８の前端部８ｇとシャンク部
３の前端部３ｃが密嵌合され、テーパコーン８の中間部
８ｈとシャンク部３の中間部３ｄとの間に径方向の隙間
ａと前後方向の隙間ｂとが形成され、テーパコーン８の
ストレート部８ｉとシャンク部３のストレート部３ｆが
密嵌合される。

【００４３】前記ストッパ部材９は、テーパコーン８の
後端面から突出するシャンク部３の後端部３ｆに係合さ
れる座金９ｂと、前記後端部３ｆに螺合されたナット９
ｃを備え、ナット９ｃを前記後端部３ｆに螺合させて締
め付けることにより、座金９ｂをテーパコーン８の後端
面に押し付ける。

【００４４】また、シャンク部３の前端部３ｃおよびス
トレート部３ｅの外周面には、周方向に連続する山形状
の潤滑剤封入溝３ａおよび潤滑剤封入溝３ｇをそれぞれ
形成され、これらの封入溝３ａ，３ｇにグリースなどの
潤滑剤が入れてある。工作機械のスピンドル２０の前端
部にはその前端面に開口するテーパ孔２１を形成し、テ
ーパ孔２１の内周面２１ａを後側が小径となる７／２４
テーパのきついテーパが形成してある。

【００４５】なお、第２の実施の形態における工具ホル
ダの前述した以外の構成は、第１の実施の形態に示す工
具ホルダと同様である。また、第２実施の形態における
工具ホルダの使用および効果も第１の実施の形態におけ
る工具ホルダと同様であるが、この第２の実施の形態
は、シャンク部３を長くし、かつこれに対応してテーパ
コーン８を長くした場合に本発明を適用したものであ
り、これに伴い、テーパコーン８の前端部８ｇとシャン
ク部３の前端部３ｃとがテーパ面による密嵌合構造とし
たので、テーパを形成する部分の切削加工の長さが短
く、加工が容易にでき、また、テーパコーン８の後端部
に設けたストレート部８ｉとシャンク部３の後端部に設
けたストレート部３ｅとを密嵌合させる構成にしたの
で、前，後２箇所でシャンク部３にテーパコーン８を支
持させることができ、使用時に振動を少なくして、工具
によるワークの加工精度を良好にできる。

【００４６】図８は、第２の実施の形態における工具ホ
ルダのテーパコーン８の変形例を示すもので、テーパコ
ーン８の前端部８ｇのゆるいテーパ面と対向する箇所に
軸方向に対し傾斜してしてテーパコーン８の前端から中
間部まで延在する前部切り割り８ｃを設け、かつテーパ
コーン８のストレート部８ｉと対向する箇所に軸方向に
対し傾斜してテーパコーン８の後端から中間部まで延在
する後部切り割り８ｄを設け、この両切り割り８ｃ、８
ｄに弗素系ゴムなどの弾性体８ｅ，８ｆをそれぞれ充填
して、各切り割り８ｃ，８ｄの対向面に接着剤で固着
し、防塵機能を発揮できるようにし、また、各切り割り
８ｃ，８ｄが短いので、これらの加工が容易になり、弾
性体８ｅ，８ｆの劣化が遅く長期間の使用が可能にな
る。なお、このテーパコーン８の内周面，外周面のテー
パなどは図７に示したテーパコーンと同様にしてある。

【００４７】図９は、本発明の第３の実施の形態を示す
もので、この実施の形態における工具ホルダ１は、図９
に示すように、スピンドル２０の端面２０ａと対向する
ホルダ本体２のフランジ部４の後端面４ａに２枚の平面
円弧状のシム板２４，２４をフランジ部３と同心にし
て、円周方向に間隔をおいて配置し、このシム板２４，
２４に複数ずつ設けた孔２４ａ，２４ａに皿ビス２５，
２５を差し込んでそれぞれ前記フランジ部４に予め形成
してあるめねじ孔４ｄ，４ｄに螺合することにより、シ
ム板２４，２４を着脱可能に固着し、シム板２４，２４
の後面が工作機械のスピンドル２０の前端面２０ａに密
着するようにしたものである。

【００４８】なお、第３の実施の形態における工具ホル
ダの前述した以外の構成は、第２の実施の形態における
工具ホルダと同様である。また、第３の実施の形態にお
ける工具ホルダの使用および効果も第２の実施の形態に
示す工具ホルダと同様であるが、この第３の実施の形態
では、スピンドル２０に対する工具ホルダ１の多数回の
着脱によってシム板２４，２４が磨耗などの損傷した場
合に新品に交換したり、多数回の工具ホルダ１の着脱に
よってシム板２４，２４が取り付けてないフランジ部４
の後端面４ａが損傷した場合に、フランジ部４の後端部
を切削した後、後端面に所要の厚さのシム板を支持して
皿ビスによって固着してもよい。なお、シム板は、複数
の厚さの異なるものを用意しておき、適切な厚さのシム
板を使用することが好ましい。

【００４９】前記各実施形態の工具ホルダは、縦形の工
作機械のスピンドルに装着した使用に限られることな
く、横形の工作機械のスピンドルに装着しても使用でき
る。前記各実施形態の工具ホルダのテーパコーンは、切
り割りを形成しなくてもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、工作機械のスピンドルに該スピンドルの前端か
ら後方に行くにしたがい小径となるように形成したテー
パ孔に嵌合されるテーパコーンと、前記テーパコーンに
軸方向に相対移動できるように嵌合されたシャンク部を
有するホルダ本体と、前記ホルダ本体に一体に設けられ
前記スピンドルの前端面に当接するフランジ部と、前記
フランジ部と前記テーパコーンの前端面間に設けられた
弾性部材と、前記テーパコーンの後端面に当接され、前
記シャンク部の後端に螺合したプルスタッドを締め付け
得ることにより前記弾性部材にプリロードを付与するス
トッパ部材を備える工具ホルダにおいて、前記テーパコ
ーンの外周面を前記スピンドルのテーパ孔内周面と等し
い角度のテーパ面に形成し、前記テーパコーンの内周面
及び当該内周面に嵌合する前記シャンク部の外周面の少
なくとも一部を後方に行くに従い小径となる互いに等し
いテーパ面に形成し、かつ当該テーパ面を前記テーパコ
ーンの外周面のテーパ角度よりゆるい角度にしたので、
前記スピンドル内に設けた引き込み部材によって、ホル
ダ本体を後方へ引き込むことにより、シャンク部外周面
がテーパコーンに対し、所謂くさび効果によるロック機
能を呈し、且つスピンドルのテーパ孔内周面に対しテー
パコーンの外周面の内張り力が作用する結果、前記引き
込み力の瞬時の到達点である引き込み力を維持した状態
で拘束が可能となり、スピンドルのテーパ孔に装着され
る工具ホルダを大きな拘束力で密着保持することで減衰
効果が優れ、高速回転および低速重切削に十分耐え得る
ものとすることができる。しかも、シャンク部の外周面
とテーパコーンの内周面にテーパコーンの外周面のテー
パ角度よりゆるい角度の互いに等しいテーパ面を形成す
ることにより、前記ホルダ本体の引き込み力が弱くて
も、テーパコーンの外周面をテーパ孔の内周面に密着さ
せ、テーパコーンを十分に拘束して、強く保持でき、ス
ピンドルの駆動により工具ホルダに装着した工具によっ
て重切削ができ且つ精度が高い切削加工ができる。

【００５１】請求項２の発明によれば、後方に行くにし
たがい小径となる互いに等しい角度のゆるいテーパ面
を、テーパコーンの内周面全体およびシャンク部の外周
面の全体とに形成することにより、前記テーパコーンの
内周面全体を有効に用いて１／１０テーパのテーパ孔を
形成したスピンドルに使用するのに好ましい。

【００５２】請求項３の発明によれば、前記角度のゆる
いテーパ面は、前記シャンク部の前端部側の外周面およ
び前記テーパコーン前端部側の内周面にそれぞれ形成さ
れ、前記シャンク部の後端部側外周面および前記テーパ
コーンの後端部側内周面を軸方向に摺動可能に密嵌合す
るストレート面に形成し、かつ前記角度のゆるいテーパ
面とストレート面間に位置する前記シャンク部の中間部
とテーパコーンの中間部との間に隙間を設けることによ
り、長いシャンク部を有する工具ホルダであっても、テ
ーパ加工をする面積が小さて済み、テーパ加工が容易に
なるほか、加工時の振動が少なく、精度がよい切削加工
ができ、７／２４テーパのテーパ孔を形成したスピンド
ルに使用するのに好ましい。

【００５３】請求項４，５の発明によれば、テーパコー
ンに切り割りを設け、この切り割りに弗素系のゴムなど
の弾性体を充填させて接着させたので、防塵機能を発揮
できる。

【００５４】請求項６の発明によれば、前記テーパコー
ンの前端面と対向する前記フランジ部の箇所に環状凹部
を形成し、この環状凹部内に互いに積層される複数の皿
ばねと該積層皿ばねの少なくとも一方に重ねられた座金
とからなる弾性部材を収容する構成にしたので、テーパ
コーンを後側に付勢することができ、また座金の数や厚
さを変更することで、テーパコーンの前後方向位置など
を調節できる。

【００５５】請求項７の発明によれば、前記ストッパ部
材を、弾性リングと座金を重ねて構成することにより、
異なったプルスタッドの使用を可能にする。

【００５６】請求項８の発明によれば、前記スピンドル
の前端面と対向する前記フランジ部の箇所に１対の円弧
状のシム板を着脱可能に設け、前記シム板をスピンドル
の前端面に当接するように構成することにより、ホルダ
本体を長期間にわたって有効に使用でき、また、所要の
厚さのシム板を使用することで、工作機械のスピンドル
端面と工具ホルダフランジ後端面の隙間の差を吸収でき
る。

【００５７】請求項９の発明によれば、ホルダ本体、デ
ーパコーンなどの工具ホルダを構成する各部材に防錆処
理を施すことにより、ホルダ本体、デーパコーンなど長
期にわたって使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態に係る工具ホルダを示
した分解側面図。

【図２】図１に示した工具ホルダの縦断説明図。

【図３】図１に示した工具ホルダのテーパコーンの拡大
縦断面図。

【図４】図１に示した工具ホルダのテーパコーンの正面
図。

【図５】図１に示した工具ホルダの動作説明図。

【図６】この発明の工具ホルダと従来の標準タイプの工
具ホルダにおける、引き込み力を動作状態を示した説明
図。

【図７】この発明の第２実施形態に係る工具ホルダを示
した縦断説明図。

【図８】図７に示した工具ホルダのテーパコーンの正面
図。

【図９】この発明の第３実施形態に係る工具ホルダを示
した要部の縦断図

【符号の説明】 １ 工具ホルダ ２ ホルダ本体 ３ シャンク部 ３ａ 潤滑剤封入溝 ３ｃ シャンク部外周面の前端部 ３ｄ 中間部 ３ｅ ストレート部 ３ｆ 後端部 ４ フランジ部 ４ａ 後端面 ４ｂ 台形溝 ４ｃ 環状凹部 ４ｄ めねじ孔 ６ 前端部 ７ 弾性部材 ７ａ 皿ばね ８ テーパコーン ８ａ 切り割り ８ｂ 弾性体 ８ｃ 前部切り割り ８ｄ 後部切り割り ８ｅ，８ｆ 弾性体 ８ｇ 前側部 ８ｈ 中間部 ８ｉ ストレート部 ９ ストッパ部材 ９ａ 弾性リング ９ｂ 座金 １０ プルスタッド １０ａ 前端おねじ部 １０ｂ 大径支持部 １０ｃ 係合部 １０ｄ 貫通孔 １０ｅ 平坦切欠部 １０ｆ シール部材 １１ テーパ孔 １２ ストレート孔 １３ ボルト挿通孔 １４ ボルト支持部 １５ 後端部孔 １５ａ めねじ部 １６ テーパコレット １６ａ 前端側のテーパ部 １６ｂ 後端部 １６ｃ 切り割り部 １６ｄ 切削液供給溝 １６ｅ めねじ孔 １７ 引きボルト １７ａ 脚部 １７ｂ おねじ部 １７ｃ 頭部 １７ｄ 係合凹部 １７ｅ 切削液通路孔 １８ 座金 １９ 工具 １９ａ 工具のシャンク ２０ スピンドル ２０ａ 前端面 ２１ テーパ孔 ２１ａ テーパ孔の内周面 ２２ 引き込み部材 ２４，２４ シム板 ２５，２５ 皿ビス

フロントページの続き (72)発明者 山本 雄策 大阪府東大阪市元町１丁目６番53号 株式 会社日研工作所内 Ｆターム(参考） 3C016 AA02 FA03 FA36 3C032 AA01 AA18 BB16 3C046 KK02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 後側が小外径となるテーパ孔をもつ工
   作機械のスピンドルのテーパ孔に着脱可能に嵌める工具
   ホルダであって、ホルダ本体の後側部に設けたシャンク
   部の前側に大外径のフランジ部を設け、フランジ部の後
   端部と、シャンク部に嵌めたテーパコーンの前端部との
   間に弾性部材を介在させ、後側が小外径となるテーパコ
   ーンを、テーパコーンの後端面をシャンク部に設けたス
   トッパ部材によって支持した工具ホルダにおいて、 前記テーパコーンの外周面を前記スピンドルのテーパ孔
   内周面と等しい角度に形成し、テーパコーンの内周面と
   前記シャンク部の外周面とに後側が小径となる互いに等
   しい、テーパコーンの外周面の角度よりゆるい角度のテ
   ーパを、前後方向の少なくとも一部に形成したことを特
   徴とする工具ホルダ。
2. 【請求項２】 後側が小径となる互いに等しい角度のゆ
   るいテーパを、テーパコーンの内周面全体およびシャン
   ク部の外周面のほぼ全体とに形成したことを特徴とする
   請求項１に記載の工具ホルダ。
3. 【請求項３】ホルダ本体のシャンク部前側部の外周面お
   よびテーパコーン前側部の内周面に後側が小径となる互
   いに等しい角度のゆるいテーパをそれぞれ形成して、シ
   ャンク部の前側部にテーパコーンの前側部を嵌合させ、
   シャンク部の中間部とテーパコーンの中間部との間に隙
   間を設け、シャンク部の後側部外周面およびテーパコー
   ンの後側部内周面にストレート部を設け、シャンク部の
   後側部にテーパコーンの後側部を嵌合させたことを特徴
   とする請求項１に記載の工具ホルダ。
4. 【請求項４】テーパコーンの全長にわたり軸方向と傾斜
   させて切り割りを形成し、この切り割りに弗素系のゴム
   などの弾性体を充填させて接着したことを特徴とする請
   求項１〜３のいずれかの１つに記載した工具ホルダ。
5. 【請求項５】 テーパコーンに、前部切り割りと後部切
   り割りとを前記テーパコーンの前端と後端とから周方向
   に隙間を設けると共に、互いに等しい角度に軸方向と傾
   斜させ、前記両切り割りに弗素系ゴムなどの弾性体を充
   填させて接着したことを特徴とする請求項１〜３のいず
   れかの１つに記載の工具ホルダ。
6. 【請求項６】シャンク部の前端部外周に接し後側に開口
   する環状凹部を形成し、この環状凹部に弾性部材の少な
   くとも一部を収容してテーパコーンの前端面を支持さ
   せ、前記弾性部材を複数の皿ばねおよびこれらの前側と
   後側の少なくとも一方に座金を重ねて構成したことを特
   徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の工具ホル
   ダ。
7. 【請求項７】ストッパ部材が、座金，ばね座金，シャン
   ク部の後端部内周にねじ嵌合するナットのうちの少なく
   とも１つをテーパコーンの後端部に設けてあることを特
   徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の工具ホル
   ダ。
8. 【請求項８】フランジ部に形成した環状凹部の外周側の
   後端面に、１対の円弧状のシム板を着脱可能に固着し、
   前記シム板をスピンドルの前端面に当接するようにした
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の
   工具ホルダ。
9. 【請求項９】ホルダ本体、テーパコーンなどの工具ホル
   ダを構成する各部材に防錆処理を施したことを特徴とす
   る請求項１〜８のいずれか１つに記載の工具ホルダ。