JP2011045963A - 工具ホルダ及び工具把持方法 - Google Patents

Abstract

【課題】工具を把持する工具ホルダにおいて、工具端部の把持性能向上を図るのに有効な技術を提供する。
【解決手段】工具ホルダのハウジングを形成するホルダ本体１１０と、工具２００を把持する工具把持機構１２０とを備え、工具把持機構１２０は、ホルダ本体１１０に取り付けられる長尺筒状の把持スリーブ１３０と、工具２００が把持される工具把持空間１３１と、把持スリーブ１３０の長軸方向にスライド動作可能に設けられたスライドリング１４０と、スライドリング１４０をスライド動作させるための流体圧が生じる流体圧室１５０と、工具把持空間１３１に挿入された工具２００を締め付ける被係合部１３４と、流体圧室１５０での流体圧によるスライドリング１４０のスライド動作を、被係合部１３４の工具２００の長軸方向と交差する方向への締め付け動作に変換する、係合部１４２の傾斜面１４２ａ及び被係合部１３４の傾斜面１３４ａとを含む構成とされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、機械加工等に用いる工具を把持し、所定の加工作業に供するための工具ホルダの構築技術に関するものである。

従来、機械加工等に用いる工具を把持する工具ホルダの構造が種々提案されている。例えば、下記特許文献１には、流体の圧力を利用して工具を把持するように構成された工具ホルダが開示されているが、この種の工具ホルダの設計に際しては、工具の把持性能向上を図る更なる技術が要請される。
特開昭６１−９０８４３号公報

本発明では、工具を把持する工具ホルダにおいて、工具の把持性能向上を図るのに有効な技術を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明が構成される。なお、本発明は、工具を把持する工具ホルダを対象とするものであって、ここでいう「工具」には、穴あけ加工、研削加工、研磨加工、締付け加工等に用いられる工具が広く包含される。

本発明にかかる工具ホルダは、工具を把持（「挟持」ないし「保持」ともいう）し、所定の加工作業に供するためのホルダとして構成され、ホルダ本体及び工具把持機構を少なくとも含む。ここでいう「所定の加工作業」として典型的には、穴あけ加工、研削加工、研磨加工、締付け加工等の作業が挙げられる。なお、工具ホルダによって把持される工具は、当該工具ホルダの一構成要素であってもよいし、或いは当該工具ホルダとは別の要素として構成されてもよい。すなわち、工具が把持された状態の工具ホルダのみならず、工具が把持される前の状態の工具ホルダも、本発明の「工具ホルダ」の範疇に含まれる。

ホルダ本体は、工具ホルダのハウジングを形成する。このハウジングは、工具ホルダ自体の外郭をなすハウジングとして構成されてもよいし、或いは工具が工具ホルダごと加工機に取り付けられた状態では、工具ホルダ自体の外郭をなすハウジングと加工機のハウジングとによって構成されてもよい。

工具把持機構は、工具を把持する機能を果たす機構として構成され、把持スリーブ、工具把持空間、スライド部材、流体圧室、締め付け部及び変換部を少なくとも含む。把持スリーブは、ホルダ本体に取り付けられる長尺筒状の部材として構成される。工具把持空間は、把持スリーブの長軸方向に沿って把持スリーブ内に形成され、工具が把持される空間部分（把持領域）として構成される。スライド部材は、把持スリーブの長軸方向にスライド動作可能に設けられた部材として構成される。このスライド部材は、把持スリーブに摺接しつつスライド動作する構成であってもよいし、或いは把持スリーブ以外の要素に摺接しつつスライド動作する構成であってもよい。流体圧室は、スライド部材に隣接して設けられ、スライド部材をスライド動作させるための流体圧が生じる領域として構成される。典型的には、流体圧室に密封された含油液体等の流体を加圧して流体圧を高めることによってスライド部材の所望のスライド動作が可能となる。締め付け部は、工具把持空間に挿入された前記工具の長軸方向と交差する方向に関して当該工具を締め付ける機能を果たす。この締め付け部は、把持スリーブの一部分によって構成されてもよいし、或いは把持スリーブに別体状に設けられてもよい。変換部は、流体圧室での流体圧によるスライド部材のスライド動作を、締め付け部の工具の長軸方向と交差する方向への締め付け動作に変換する機能を果たす。このときの締め付け動作の動作方向は、熱伸縮部材の収縮時のスライド部材のスライド動作方向と交差する。上記構成の工具把持機構を用いれば、工具把持空間において工具を確実に把持することが可能となる。

また本発明にかかる更なる形態の工具ホルダでは、前記のスライド部材は、把持スリーブに摺接しつつスライド動作する構成とされ、また締め付け部と流体圧室との間に、スライド部材及び把持スリーブの互いの摺接部分をシールするシール部材が介在する構成であるのが好ましい。このような構成によれば、把持スリーブの開口縁部であって、シール部材よりもホルダ先端側に設けた締め付け部を工具の把持領域として使用することが可能となる。ここでいう「ホルダ先端側」とは、典型的には工具ホルダの各部位のうち工具が把持される側、すなわち工具把持機構が取り付けられる側として規定される。従って、特に工具ホルダの各部位のうち極力ホルダ先端側に位置する部位にて工具端部を把持するのに有効とされる。把持領域を極力ホルダ先端側に設けることで、当該把持領域にて工具が折損したような場合であっても、折損部がホルダ内部に悪影響を及ぼすのを回避するのに効果的である。

また本発明にかかる更なる形態の工具ホルダでは、前記の締め付け部は、把持スリーブを用いて構成され、また前記の変換部は、把持スリーブの板厚をホルダ先端側に向けて傾斜状に拡張して形成される傾斜面と、スライド部材がホルダ後端側から傾斜面に係合する係合部とを含む構成であるのが好ましい。締め付け部は、把持スリーブと一体状に構成される。係合部は、把持スリーブの傾斜面に係合する傾斜面として構成されてもよいし、或いは把持スリーブの傾斜面に係合する曲面ないし凸面として構成されてもよい。これにより、変換部は、スライド部材がホルダ先端側へとスライド動作するとき、係合部が係合した傾斜面にしたがって、締め付け部を工具の長軸方向と交差する方向へ撓み動作させる。また、締め付け部のこのような撓み動作によって、工具が当該工具の長軸方向と交差する方向に締め付けられる。このような構成によれば、スライド部材がホルダ先端側へとスライド動作を締め付け部の撓み動作に変換することによって、工具を締め付けて把持する工具把持機構が提供される。

また本発明にかかる更なる形態の工具ホルダでは、前記の変換部の係合部は、スライド部材の板厚をホルダ先端側に向けて傾斜状に縮小して形成された第２の傾斜面からなり、当該第２の傾斜面が傾斜面に面接触で係合する構成であるのが好ましい。このような構成によれば、傾斜面同士の面接触によってスライド部材が締め付け部を効率よく押圧することが可能となる。

また本発明にかかる更なる形態の工具ホルダは、前記の把持スリーブのうち当該把持スリーブの長軸方向に関し締め付け部よりもホルダ後端側において板厚が相対的に薄肉化されるとともに、流体圧室に隣接する薄肉部を備える構成であるのが好ましい。この薄肉部は、流体圧室での流体圧によって、工具把持空間に挿入された工具の長軸方向と交差する方向に関して当該工具を締め付ける第２の締め付け部として構成される。このような構成によれば、締め付け部と第２の締め付け部との双方によって、工具の長軸方向に関する広範囲を確実に把持することが可能となる。

本発明にかかる工具把持方法は、工具ホルダにおいて工具を把持する方法であって、
更なる形態の工具ホルダは、第１〜第３のステップを少なくとも含む。
第１のステップは、前述の工具ホルダと実質的に同様の工具ホルダを準備するステップとされる。第２のステップは、第１のステップで準備した工具ホルダにおいて、把持スリーブの工具把持空間に工具を挿入するステップとされる。第３のステップは、第２のステップで工具把持空間に工具が挿入された後、流体圧室の流体圧を高めることによってスライド部材をスライド動作させるとともに、当該スライド動作を締め付け部の工具の長軸方向と交差する方向への締め付け動作に変換し、これにより工具把持空間に挿入された工具の長軸方向と交差する方向に関して当該工具を締め付けるステップとされる。このような方法を用いれば、工具ホルダの工具把持空間において工具を確実に把持することが可能となる。

以上のように、本発明によれば、工具を把持する工具ホルダにおいて、工具の把持性能向上を図ることが可能となった。

以下に、本発明における一実施の形態の工具ホルダの具体的な構成及び作用効果を、図面に基づいて説明する。

図１には、本発明の「工具ホルダ」にかかる一実施の形態の工具ホルダ１００の縦断面構造が示され、また図２には、図１中の工具ホルダ１００のＡ−Ａ線に関する横断面構造が示されている。

図１に示すように、本実施の形態の工具ホルダ１００は、被加工物（図示省略）の所定の加工作業を行なう工具２００（図中の二点鎖線参照）を把持（「挟持」ないし「保持」ともいう）するホルダであって、概してホルダ本体１１０及び工具把持機構１２０を含む。この工具ホルダ１００は、工具２００を把持して当該工具２００ごと、加工機（図示省略）に取り付けられる。ここでいう「所定の加工作業」として典型的には、穴あけ加工、研削加工、研磨加工、締付け加工等の作業が挙げられる。

ホルダ本体１１０は、工具ホルダ１００のハウジングを形成する。このホルダ本体１１０は、ホルダ先端部１１０ａ内に工具把持機構１２０が設けられている。この工具ホルダ１００は、全体として工具２００の長軸状の工具端部（「被挿設部」ともいう）２０１の把持が可能とされた長尺状の金属製部材として構成される。ここでいう工具２００が本発明における「工具」に相当し、この工具２００として、典型的には穴あけ加工、研削加工、研磨加工、締付け加工等に用いられる工具が挙げられる。

なお、本明細書中では、工具ホルダ１００の延在方向に関し工具２００が把持される側、すなわち図１中に記号「ＦＲ」で示す図中右側を「ホルダ先端側」として規定し、その反対側、すなわち図中左側を「ホルダ後端側」として規定する。また工具ホルダ１００の延在方向と交差する方向に関し工具２００に向かう側を「ホルダ内方」として規定し、その反対側を「ホルダ外方」として規定する。

ホルダ本体１１０は、ホルダ先端側に開口状のスリーブ収容空間１１１を有する筒状体として構成されている。スリーブ収容空間１１１は、工具端部２０１（工具２００）の延在方向に長尺状に延在する構成とされる。このスリーブ収容空間１１１（ホルダ先端部１１０ａ内）に、後述する把持スリーブ１３０が収容されて取り付けられる。ここでいうホルダ本体１１０が、本発明における「ホルダ本体」に相当する。

工具把持機構１２０は、ホルダ本体１１０のホルダ先端部１１０ａに取り付けられ、工具２００の長軸状の工具端部２０１を把持する機構とされる。この工具把持機構１２０は、把持スリーブ１３０、工具把持空間１３１、スライドリング１４０、流体圧室１５０及び加圧機構１６０を含む構成とされる。ここでいう工具把持機構１２０が、本発明における「工具把持機構」に相当する。

把持スリーブ１３０は、ホルダ先端側に開口状の工具把持空間１３１を有する長尺筒状の金属製部材として構成され、ホルダ本体１１０に取り付けられる。工具把持空間１３１は、把持スリーブ１３０の長軸延在方向（工具端部２０１の延在方向）に沿って把持スリーブ１３０内に形成されるとともに、その内径が一様となるように構成される。この工具把持空間１３１は、工具２００の長軸状の工具端部２０１が挿設されて、工具２００が把持される空間部分、すなわち工具２００の把持を実質的に行なう把持領域として構成される。従って、工具把持空間１３１の内径ｄ１は、工具２００の工具端部２０１の挿入が許容されるように、工具端部２０１の外径ｄ２に微小のクリアランスを加えた大きさに設定されるのが好ましい。ここでいう把持スリーブ１３０が、本発明における「把持スリーブ」に相当し、またこの把持スリーブ１３０の工具把持空間１３１が、本発明における「工具把持空間」に相当する。

またこの把持スリーブ１３０は、その筒壁部分に薄肉部１３２及び被係合部１３４を備えている。これら薄肉部１３２及び被係合部１３４は、把持スリーブ１３０の長軸方向の異なる位置にそれぞれ設けられている。詳細については後述するが、これら薄肉部１３２及び被係合部１３４は、いずれも工具把持空間１３１側への撓み動作が許容された部位とされる。

薄肉部１３２は、工具把持空間１３１に面する部位のうち、把持スリーブ１３０の長軸方向と交差する方向に関する板厚が相対的に薄肉化された部位として構成される。本実施の形態では、被係合部１３４よりもホルダ後端側において工具端部２０１の軸まわり全周を取り囲むように薄肉部１３２が設けられている。この薄肉部１３２の外壁面１３３と、この外壁面１３３に対向するホルダ本体１１０の内壁面１１２とによって区画される領域は、流体圧室１５０の後述する第１室１５１として構成される。ここでいう把持スリーブ１３０の薄肉部１３２が、本発明における「薄肉部」及び「第２の締め付け部」に相当する。

被係合部１３４は、把持スリーブ１３０の筒壁部分のうちホルダ先端側の開口縁部（「口元部」ともいう）１３５に設けられている。この開口縁部１３５は、薄肉部１３２からホルダ先端側に向けて、予め規定された離間距離Ｌを隔てた部位としても規定される。すなわち本実施の形態では、被係合部１３４は、把持スリーブ１３０の筒壁のうち離間距離Ｌを隔てて薄肉部１３２よりもホルダ先端側に設けられる一方、薄肉部１３２は、把持スリーブの筒壁のうち離間距離Ｌを隔てて被係合部１３４よりもホルダ後端側に設けられている。この被係合部１３４は、把持スリーブ１３０の板厚をホルダ先端側に向けて傾斜状に拡張させた傾斜面１３４ａを有する部位（すなわちホルダ後側に向けて肉厚が徐々に減少するテーパー部）であり、ホルダ外方に向けて張り出し状に形成される。この被係合部１３４は、工具端部２０１の軸まわり全周を取り囲むように設けられている。ここでいう把持スリーブ１３０の被係合部１３４は、把持スリーブ１３０の工具把持空間１３１に挿入された工具２００の長軸方向と交差する方向に関して当該工具２００を締め付ける機能を果たすものであり、本発明における「締め付け部」に相当する。また、この被係合部１３４の傾斜面１３４ａが、本発明における「傾斜面」に相当する。

また本実施の形態では、把持スリーブ１３０の筒壁部分のうちのスリーブ先端に、把持スリーブ１３０の長軸方向に延在する溝状のスリット１３６が設けられている。このスリット１３６は把持スリーブ１３０の筒壁まわりに複数設けられている。隣接するスリット１３６間に介在する（或いは複数のスリット１３６によって区画される）筒壁部分は、被係合部１３４としての機能を果たし、当該被係合部１３４の両側のスリット１３６のスリット底部１３６ａの撓み支点を中心として、工具把持空間１３１側への撓み動作が許容される。

スライドリング１４０は、ホルダ本体１１０のスリーブ収容空間１１１の開口縁部分、具体的にはホルダ本体１１０の内壁面１１２と把持スリーブ１３０の外壁面との間において、把持スリーブ１３０の筒壁まわり全周を取り囲む筒状の金属製部材として構成されている。このスライドリング１４０は、把持スリーブ１３０の外壁面に摺接しつつ把持スリーブ１３０の長軸方向へのスライド動作が許容されたスライド部材として構成される。このスライドリング１４０の後端面１４１と、この後端面１４１に対向するホルダ本体１１０側の対向面１１３とによって区画される領域は、流体圧室１５０の後述する第２室１５２として構成される。また、このスライドリング１４０の筒壁部分のうちのリング先端に係合部１４２が設けられている。この係合部１４２は、スライドリング１４０の板厚をホルダ先端側に向けて傾斜状に縮小させた傾斜面１４２ａを有する部位（テーパー部）であり、スライドリング１４０の外径を変えることなく、スライドリング１４０の内径のみをホルダ先端側に向けて徐々に拡張することによって構成される。この係合部１４２の傾斜面１４２ａは、把持スリーブ１３０側に設けられた被係合部１３４の傾斜面１３４ａに対し面接触によって当接状に係合している。ここでいうスライドリング１４０が、本発明における「スライド部材」に相当する。またこのスライドリング１４０において把持スリーブ１３０の被係合部１３４に係合する係合部１４２が、本発明における「係合部」に相当し、この係合部１４２の傾斜面１４２ａが、本発明における「第２の傾斜面」に相当する。

流体圧室１５０は、所定の含油液体を密封するとともに、スライドリング１４０をスライド動作させるべく加圧機構１６０で加圧された含油液体の流体圧（液圧）をスライドリング１４０に作用させるための領域として構成される。本実施の形態では、この流体圧室１５０は、把持スリーブ１３０の長軸方向に関しスライドリング１４０よりもホルダ後端側に配設され、互いに連通する第１室１５１及び第２室１５２によって構成されている。従って、第１室１５１及び第２室１５２をあわせて単一の流体圧室ということもできる。第１室１５１は、ホルダ本体１１０の内壁面１１２と把持スリーブ１３０の薄肉部１３２との間で薄肉部１３２に連接して形成される領域とされる。第２室１５２は、ホルダ本体１１０の対向面１１３とスライドリング１４０の後端面１４１とでスライドリング１４０に連接して形成される領域とされる。この流体圧室１５０は、スライドリング１４０に隣接して設けられ、スライドリング１４０をスライド動作させるための流体圧が生じる部位とされるとともに、把持スリーブ１３０の薄肉部１３２に隣接して設けられた部位とされる。従って、ここでいう流体圧室１５０によって、本発明における「流体圧室」が構成される。

なお流体圧室１５０（第１室１５１及び第２室１５２）における含油液体の密封性能は、その近傍にシール部材を設けることによって達成される。本実施の形態では、流体圧室１５０よりもホルダ後端側（図１中の左側）にシール部材１１４を設けるとともに、流体圧室１５０よりもホルダ先端側（図１中の右側）にシール部材１１５，１１６を設けている。シール部材１１４は、ホルダ本体１１０の内壁面と把持スリーブ１３０の外壁面との当接部分に介在して当該当接部分を液シールする環状のシール部材として構成される。シール部材１１５は、スライドリング１４０の内壁面と把持スリーブ１３０の外壁面との当接部分に介在して当該当接部分を液シールする環状のシール部材として構成される。シール部材１１６は、ホルダ本体１１０の内壁面とスライドリング１４０の外壁面との当接部分に介在して当該当接部分を液シールする環状のシール部材として構成される。これらシール部材１１４，１１５，１１６は、いずれもスライドリング１４０と他部材（ホルダ本体１１０ないし把持スリーブ１３０）との当接部分を液シールするシール部材とされる。特に、シール部材１１５は、スライドリング１４０及び把持スリーブ１３０の互いの摺接部分をシールするシール部材であり、本発明における「シール部材」に相当する。

加圧機構１６０は、この流体圧室１５０の含油液体を加圧して所定の流体圧を発生させる機能を果たす。従って、この加圧機構１６０を、流体圧室１５０における流体圧を調節可能な調節機構ともいうこともできる。図２に示すように、この加圧機構１６０は、油路１６１、操作ネジ１６２、ピストン部材１６３、シリンダ部１６４、シール部材１６５、止めネジ１６６及びボール部材１６７を含む。油路１６１は、流体圧室１５０に連通して含油液体の流通を許容する油流通路として構成され、ピストン部材１６３とボール部材１６７との間に延在している。操作ネジ１６２は、ピストン部材１６３を押圧可能なネジ部材として構成され、ねじ込み操作によってピストン部材１６３を押圧する一方、ねじ戻し操作によってピストン部材１６３の押圧を解除する。ピストン部材１６３は、シール部材１６５によってシールされた状態で、油路１６１に連通するシリンダ部１６４内を移動可能な部材として構成される。操作ネジ１６２のねじ込み操作時にピストン部材１６３が流体圧室１５０側へと移動することによって、油路１６１で密封された含油液体が加圧され、また操作ネジ１６２のねじ戻し操作時にピストン部材１６３が流体圧室１５０とは反対側へと移動することによって、油路１６１で密封された含油液体の加圧が低減され、或いは解除される。ボール部材１６７は、油路１６１の端部に受けられる球状部材として構成され、止めネジ１６６によって固定される。

なお、上記構成ではこの加圧機構１６０を工具把持機構１２０の一構成要素としたが、本発明では、加圧機構１６０を工具把持機構１２０とは別の要素として構成することもできる。この場合、例えば加圧機構１６０を工具ホルダ１００の外部に設け、工具２００の把持操作時においてのみ流体圧室１５０に加圧機構１６０を接続する構成を採用することができる。

ここで、上記構成の工具ホルダ１００の作用効果を、図３及び図４を参照しつつ説明する。図３には、図１の部分拡大図であって工具２００が工具ホルダ１００に把持される前の様子が示され、図４には、図１の部分拡大図であって工具２００が工具ホルダ１００に把持された様子が示される。

工具２００を工具ホルダ１００に把持する場合には、上記構成の工具ホルダ１００を準備する。このときの操作が、本発明における「第１のステップ」に相当する。そして、使用者によって把持スリーブ１３０の工具把持空間１３１に工具２００の工具端部２０１が挿入される。この挿入状態では、図３に示すように、工具２００の工具端部２０１の外表面と把持スリーブ１３０の内壁面との間の対向部分全体にわたって微小のクリアランス１３７が形成されている。このときの操作が、本発明における「第２のステップ」に相当する。

その後、使用者によって操作ネジ１６２のねじ込み操作がなされると、図４に示すように流体圧室１５０における含油液体の流体圧が徐々に高まる。すなわち、操作ネジ１６２のねじ込み操作に伴って、押圧されたピストン部材１６３が油路１６１で密封された含油液体を加圧し、これにより所定の流体圧が生じる。そして、このねじ込み操作が停止されると含油液体による定常の（一定圧力での）流体圧が保持される。このときの操作が、本発明における「第３のステップ」に相当する。

これにより、流体圧室１５０の第１室１５１では、ピストン部材１６３によって加圧された含油液体の流体圧が薄肉部１３２に作用する。薄肉部１３２は把持スリーブ１３０の筒壁のうち最も板厚の薄い薄肉部分であるため、薄肉部１３２がホルダ内方（工具把持空間１３１に収容された工具端部２０１側）への押圧力を受けると、その周辺の他の部位に優先してホルダ内方に撓み動作（「締め付け動作」ないし「収縮動作」ともいう）する。すなわち、この薄肉部１３２は被係合部１３４よりもホルダ後端側で工具把持空間１３１側へと撓み動作する。このときの薄肉部１３２の撓み状態が図４に示され、またこのときの薄肉部１３２の撓み方向が図４中の白抜き矢印で示される。従って、把持スリーブ１３０の撓み状態の薄肉部１３２によって、工具端部２０１を工具２００の長軸方向と交差する方向に関し把持する（「締め付ける」ともいう）把持力が生じる。

一方、流体圧室１５０の第２室１５２では、ピストン部材１６３によって加圧された含油液体の流体圧がスライドリング１４０の後端面１４１（スライドリング１４０のホルダ後端側）に作用し、これによりスライドリング１４０全体がホルダ先端側へと押圧力を受ける。そして、押圧力を受けたこのスライドリング１４０は、係合部１４２の傾斜面１４２ａにおいて被係合部１３４の傾斜面１３４ａに面接触で係合した状態のまま、把持スリーブ１３０をホルダ先端側へと押圧する。このとき、スライドリング１４０は、径方向の変位が規制され把持スリーブ１３０の長軸方向のスライド動作のみが許容されている。従って、係合部１４２の傾斜面１４２ａがホルダ先端側へと被係合部１３４の傾斜面１３４ａ上を摺動しつつ図４中右側にスライド動作するにつれて、被係合部１３４が係合部１４２によってより強く押圧される。この押圧力を受けた被係合部１３４（把持スリーブ１３０の筒壁の「口元部」ないし「開口縁部」ともいう）は、その傾斜面１３４ａにしたがってホルダ内方に撓む（収縮する）。

すなわち、この被係合部１３４はシール部材１１４，１１５，１１６よりもホルダ先端側で、撓み支点（図１中のスリット底部１３６ａ近傍）を中心として、工具把持空間１３１側へと撓み動作（「締め付け動作」ないし「収縮動作」ともいう）する。このときの被係合部１３４の撓み状態が図４に示され、またこのときの被係合部１３４の撓み方向が図４中の白抜き矢印で示される。従って、把持スリーブ１３０の撓み状態の被係合部１３４によって、工具端部２０１を把持（「締め付ける」ともいう）する把持力が生じる。係合部１４２の傾斜面１４２ａ及び被係合部１３４の傾斜面１３４ａは、流体圧室１５０での流体圧によるスライドリング１４０のスライド動作を、被係合部１３４の工具２００の長軸方向と交差する方向への締め付け動作に変換する機能を果たしており、本発明における「変換部」に相当する。

かくして、把持スリーブ１３０の筒壁の各部位のうち、特に薄肉部１３２及び被係合部１３４の２箇所がホルダ内方に撓むことによって、工具端部２０１の長軸方向に関する広範囲を確実に把持（「クランプ」、「挟持」ないし「保持」ともいう）することが可能となる。この把持状態では、シール部材よりもホルダ先端側に設けた被係合部１３４を把持領域として使用することが可能となる。従って、特に工具ホルダ１００の各部位のうち極力ホルダ先端側に位置する部位にて工具端部２０１を把持するのに有効とされる。被係合部１３４の把持領域を極力ホルダ先端側に設けることで、当該把持領域にて工具２００が折損したような場合であっても、折損部がホルダ内部に悪影響を及ぼすのを回避するのに効果的である。また、係合部１４２の傾斜面１４２ａと被係合部１３４の傾斜面１３４ａとの係合では、傾斜面同士の面接触によって係合部１４２が被係合部１３４を効率よく押圧することが可能となる。

工具交換等において工具２００を工具ホルダ１００から取り外す場合には、工具ホルダ１００による工具２００の把持を解除する。このときには、操作ネジ１６２を、ねじ込み操作とは反対方向に操作するねじ戻し操作を行なって、流体圧室１５０における含油液体の流体圧が徐々に低下させる。
このとき、流体圧室１５０の第１室１５１では、薄肉部１３２に作用する含油液体の流体圧が低下し、この薄肉部１３２はその撓みが解除され、ホルダ外方へと変位して初期状態に復帰する。従って、薄肉部１３２において工具端部２０１を工具２００の長軸方向と交差する方向に関し把持する把持力は解除される。また、流体圧室１５０の第２室１５２では、スライドリング１４０の後端面１４１に作用する含油液体の流体圧が低下し、スライドリング１４０全体がホルダ後端側へとスライド移動する。これにより、係合部１４２の傾斜面１４２ａが被係合部１３４の傾斜面１３４ａを押圧する押圧力が解除され、被係合部１３４はその撓みが解除され、ホルダ外方へと変位して初期状態に復帰する。従って、被係合部１３４において工具端部２０１を工具２００の長軸方向と交差する方向に関し把持する把持力は解除される。

〔他の実施の形態〕
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上記実施の形態では、把持スリーブ１３０の一部が被係合部１３４を構成する場合について記載したが、本発明では、被係合部１３４の相当する部位を把持スリーブ１３０とは別体として構成することもできる。

また上記実施の形態では、把持スリーブ１３０のホルダ先端側の開口縁部１３５に被係合部１３４を設ける場合について記載したが、本発明では、被係合部１３４を設ける箇所や数等は必要に応じて適宜変更が可能である。例えば開口縁部１３５よりもホルダ後端側に離間した位置に被係合部１３４を設けてもよい。

また上記実施の形態では、被係合部１３４の傾斜面１３４ａを、把持スリーブ１３０の板厚をホルダ先端側に向けて傾斜状に拡張させた構成とし、この傾斜面１３４ａに対しホルダ後端側から係合部１４２の傾斜面１４２ａが係合する場合について記載したが、本発明では、被係合部１３４や係合部１４２の構成については必要に応じて適宜変更が可能である。例えば、把持スリーブの板厚をホルダ先端側に向けて傾斜状に縮小させた傾斜面に対し、ホルダ後端側から係合部の傾斜面（板厚をホルダ先端側に向けて傾斜状に拡張させた傾斜面）が係合する構成を採用することもできる。

また上記実施の形態では、係合部１４２の傾斜面１４２ａが被係合部１３４の傾斜面１３４ａに係合する構成について記載したが、係合部１４２のうち被係合部１３４の傾斜面１３４ａに係合する部位は傾斜面以外であってもよく、例えば凸面ないし曲面等を介して被係合部の傾斜面に係合する構成であってもよい。また、この係合部１４２は、把持スリーブ１３０の筒壁まわり全周を取り囲むように配置される構成以外に、把持スリーブ１３０の筒壁まわりに部分的に配置される構成であってもよい。

また上記実施の形態では、薄肉部１３２及び被係合部１３４は、いずれも工具端部２０１の軸まわり全周を取り囲むように配置される構成としたが、これら薄肉部１３２や被係合部１３４は、必要に応じて工具端部２０１の軸まわりに部分的に配置される構成であってもよい。

また上記実施の形態では、把持スリーブ１３０の筒壁の各部位のうち、特に薄肉部１３２及び被係合部１３４の２箇所がホルダ内方に撓む構成について記載したが、本発明では、把持スリーブ１３０の少なくとも被係合部１３４がホルダ内方に撓む構成であれば足りる。従って、把持スリーブ１３０のうち被係合部１３４のみがホルダ内方に撓む構成や、把持スリーブ１３０のうち薄肉部１３２及び被係合部１３４に加えて更なる部位がホルダ内方に撓む構成を採用することもできる。

また上記実施の形態では、本発明では、把持スリーブ１３０の薄肉部１３２に隣接する第１室１５１と、スライドリング１４０に隣接する第２室１５２とが互いに連通する場合について記載したが、本発明では第１室１５１及び第２室１５２が分離されて配設されてもよい。

本発明の「工具ホルダ」にかかる一実施の形態の工具ホルダ１００の縦断面構造を示す図である。 図１中の工具ホルダ１００のＡ−Ａ線に関する横断面構造を示す図である。 図１の部分拡大図であって工具２００が工具ホルダ１００に把持される前の様子を示す図である。 図１の部分拡大図であって工具２００が工具ホルダ１００に把持された様子を示す図である。

１００…工具ホルダ
１１０…ホルダ本体
１１０ａ…ホルダ先端部
１１１…スリーブ収容空間
１１２…内壁面
１１３…対向面
１１４，１１５，１１６…シール部材
１２０…工具把持機構
１３０…把持スリーブ
１３１…工具把持空間
１３２…薄肉部
１３３…外壁面
１３４…被係合部
１３４ａ…傾斜面
１３５…開口縁部
１３６…スリット
１３６ａ…スリット底部
１３７…クリアランス
１４０…スライドリング
１４１…後端面
１４２…係合部
１４２ａ…傾斜面
１５０…流体圧室
１５１…第１室
１５２…第２室
１６０…加圧機構
１６１…油路
１６２…操作ネジ
１６３…ピストン部材
１６４…シリンダ部
１６５…シール部材
１６６…止めネジ
１６７…ボール部材
２００…工具
２０１…工具端部

Claims (6)

1. 工具を把持し、所定の加工作業に供するための工具ホルダであって、
   当該工具ホルダのハウジングを形成するホルダ本体と、
   前記工具を把持する工具把持機構と、
   を備え、
   前記工具把持機構は、
   前記ホルダ本体に取り付けられる長尺筒状の把持スリーブと、
   前記把持スリーブの長軸方向に沿って前記把持スリーブ内に形成され、前記工具が把持される工具把持空間と、
   前記把持スリーブの長軸方向にスライド動作可能に設けられたスライド部材と、
   前記スライド部材に隣接して設けられ、前記スライド部材をスライド動作させるための流体圧が生じる流体圧室と、
   前記工具把持空間に挿入された前記工具の長軸方向と交差する方向に関して当該工具を締め付ける締め付け部と、
   前記流体圧室での流体圧による前記スライド部材のスライド動作を、前記締め付け部の前記工具の長軸方向と交差する方向への締め付け動作に変換する変換部と、
   を含む構成であることを特徴とする工具ホルダ。
2. 請求項１に記載の工具ホルダであって、
   前記スライド部材は、前記把持スリーブに摺接しつつスライド動作する構成とされ、
   前記締め付け部と前記流体圧室との間に、前記スライド部材及び前記把持スリーブの互いの摺接部分をシールするシール部材が介在する構成であることを特徴とする工具ホルダ。
3. 請求項１または２に記載の工具ホルダであって、
   前記締め付け部は、前記把持スリーブを用いて構成され、
   前記変換部は、前記把持スリーブの板厚をホルダ先端側に向けて傾斜状に拡張して形成される傾斜面と、前記スライド部材がホルダ後端側から前記傾斜面に係合する係合部と、を含み、
   前記スライド部材がホルダ先端側へとスライド動作するとき、前記係合部が係合した前記傾斜面にしたがって、前記締め付け部を前記工具の長軸方向と交差する方向へ撓み動作させることを特徴とする工具ホルダ。
4. 請求項３に記載の工具ホルダであって、
   前記変換部の前記係合部は、前記スライド部材の板厚をホルダ先端側に向けて傾斜状に縮小して形成された第２の傾斜面からなり、当該第２の傾斜面が前記傾斜面に面接触で係合する構成であることを特徴とする工具ホルダ。
5. 請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の工具ホルダであって、
   前記把持スリーブのうち当該把持スリーブの長軸方向に関し前記締め付け部よりもホルダ後端側において板厚が相対的に薄肉化されるとともに、前記流体圧室に隣接する薄肉部を備え、
   前記薄肉部は、前記流体圧室での流体圧によって、前記工具把持空間に挿入された前記工具の長軸方向と交差する方向に関して当該工具を締め付ける第２の締め付け部として構成されることを特徴とする工具ホルダ。
6. 工具ホルダにおいて工具を把持する工具把持方法であって、
   ホルダ本体に取り付けられる長尺筒状の把持スリーブと、
   前記把持スリーブの長軸方向に沿って前記把持スリーブ内に形成され、前記工具が把持される工具把持空間と、
   前記把持スリーブの長軸方向にスライド動作可能に設けられたスライド部材と、
   前記スライド部材に隣接して設けられ、前記スライド部材をスライド動作させるための流体圧が生じる流体圧室と、
   前記工具把持空間に挿入された前記工具の長軸方向と交差する方向に関して当該工具を締め付ける締め付け部と、
   を有する工具ホルダを準備する第１のステップと、
   前記第１のステップで準備した前記工具ホルダにおいて、前記把持スリーブの前記工具把持空間に前記工具を挿入する第２のステップと、
   前記第２のステップで前記工具把持空間に前記工具が挿入された後、前記流体圧室の流体圧を高めることによって前記スライド部材をスライド動作させるとともに、当該スライド動作を締め付け部の前記工具の長軸方向と交差する方向への締め付け動作に変換し、これにより前記工具把持空間に挿入された前記工具の長軸方向と交差する方向に関して当該工具を締め付ける第３のステップと、
   を含むことを特徴とする工具把持方法。

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