JP7409645B2 - 工具ホルダ - Google Patents

Description

本発明は、工具を保持する工具ホルダに関する。

ワーク（被加工物）を加工する際には、工具を保持する工具ホルダが用いられる。例えば、特許文献１（特開２０１０－１６２６８４号公報）に開示されている工具ホルダは、軸方向に沿って延在している本体部、締付部材およびコレットにより構成されている。コレットは、先端側の外周に、外径が先端側から後端側に向かって大きくなる第１のテーパー面を有し、後端側の外周に、外径が先端側から後端側に向かって小さくなる第２のテーパー面を有している。また、コレットは、第１のテーパー面と第２のテーパー面との間に、径方向内側に窪んでいる凹部を有している。本体部は、先端側の内周に、コレットの第２のテーパー面とテーパー嵌合可能なテーパー面を有し、先端側の外周に雄ネジを有している。締付部材は、先端側の内周に、コレットの第１のテーパー面とテーパー嵌合可能なテーパー面を有し、後端側の内周に、本体部の雄ネジとネジ結合可能な雌ネジを有している。また、締付部材は、テーパー面と雌ネジとの間に、径方向内側に飛び出ている突部を有している。
特許文献１に開示されている工具ホルダでは、コレットを締付部材に装着した状態で、締付部材を本体部にネジ結合することによって、コレットが本体部に装着される。コレットをコレット締付部材に装着するには、コレット（コレットの第１のテーパー面）を、締付部材の突部の内周面により形成される内側空間に、後端側から挿入する。この時、コレットの第１のテーパー面が、締付部材の突部の内周面に当接して径方向内側に押圧されることにより、コレットの先端側が縮径する。第１のテーパー面が内側空間を通過すると、コレットの第１のテーパー面に対する径方向内側への押圧が解除され、コレットの先端側が弾性復帰して、締付部材の突部がコレットの凹部に挿入される。

コレットを締付部材に装着する作業は作業員が行う。すなわち、作業員は、コレットの先端側を縮径させるために、コレット（第１のテーパー面）を、締付部材の突部の内周面により形成される内側空間に押し込む必要がある。ここで、内側空間の内径が小さい（第１のテーパー面の最大外径と内側空間の内径との差が大きい）と、コレット（第１のテーパー面）が締付部材の内側空間から抜け難くなる（締付部材の突部がコレットの凹部から抜け難くなる）ため、装着性は良くなるが、コレット（第１のテーパー面）を、強い力で内側空間に押し込む必要があるため、作業性が良くない。一方、内側空間の内径が大きい（第１のテーパー面の最大外径と内側空間の内径との差が小さい）と、コレット（第１のテーパー面）を、強い力で内側空間に押し込む必要がないため、作業性は良くなるが、コレット（第１のテーパー面）が締付部材の内側空間から抜け易くなる（締付部材の突部がコレットの凹部から抜け易くなる）ため、装着性が良くない。
そこで、特許文献１に開示されている工具ホルダでは、締付部材の内側空間を形成する、突部の内周面を、締付部材の中心線から離れた位置を中心点とする円に沿って配置している。

特開２０１０－１６２６８４号公報

特許文献１に開示されている工具ホルダでは、コレット（第１のテーパー面）を、締付部材の突部の内周面により形成される内側空間に押し込んだ後、コレットを、締付部材の中心線の方向に移動させる。これにより、内側空間の中心線が締付部材の中心線と一致する場合に比べて、コレット（第１のテーパー面）が内側空間から抜け難くなる。また、コレット（第１のテーパー面）が内側空間から抜け難いため、内側空間の内径を、内側空間の中心線が締付部材の中心線と一致している場合に比べて大きくする（第１のテーパー面の最大外径と内側空間の内径との差を小さくする）ことができる。
しかしながら、内側空間の内径が大きい（第１のテーパー面の最大外径と内側空間の内径との差が小さい）と、コレットが内側空間の中心線側に移動したときに、コレット（第１のテーパー面）が内側空間から抜けるおそれがある。
このため、内側空間の内径は、できるだけ小さい（第１のテーパー面の最大外径と内側空間の内径との差が大きい）ことが要望される。
特に、近年、コレットの大型化にともなってコレットの剛性が高くなっている。このような剛性が高い大型のコレットを用いる場合には、コレットを締付部材に装着する際の作業性を向上させるために、内側空間の内径を大きくする（第１のテーパー面の最大外径と内側空間の内径との差を小さくする）必要がある。
特許文献１に開示されている工具ホルダでは、締付部材に対するコレットの装着性を向上させながら内側空間の内径を小さくする（第１のテーパー面の最大外径と内側空間の内径との差を大きくする）には限界がある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、締付部材に対するコレットの装着性を向上させながら、コレットを締付部材に装着する際の作業性を向上させることができる工具ホルダを提供することを目的とする。

本発明の工具ホルダは、軸方向に沿って延在する本体部、締付部材およびコレットを備えている。
本体部は、先端側の内周に、内径が先端側から後端側に向かって小さくなる本体部テーパー面を有している。また、本体部は、先端側の外周に、雄ネジを有している。
締付部材は、先端側の内周に、内径が先端側から後端側に向かって大きくなる締付部材テーパー面を有している。また、締付部材は、後端側の内周に、本体部の雄ネジとネジ結合可能な雌ネジを有している。また、締付部材は、締付部材テーパー面と雌ネジとの間に、内側に飛び出ている突部を有している。
コレットは、工具のシャンク部が挿入可能なシャンク部挿入空間を有している。また、コレットは、先端側の外周に、外径が先端側から後端側に向かって大きくなり、締付部材テーパー面とテーパー嵌合可能な第１のコレットテーパー面を有し、後端側の外周に、外径が先端側から後端側に向かって小さくなり、本体部テーパー面とテーパー嵌合可能な第２のコレットテーパー面を有している。また、コレットは、第１のコレットテーパー面と第２のコレットテーパー面との間に、内側に窪んでおり、締付部材の突部が挿入可能な凹部を有している。また、コレットは、先端側が開口し、後端側が閉じている第１のスリ割りと、後端側が開口し、先端側が閉じている第２のスリ割りが周方向に沿って交互に配置されている。好適には、第１のスリ割りおよび第２のスリ割りとして、軸方向に沿って延在するとともに、径方向に貫通しているスリットが用いられる。
好適には、コレットの凹部に締付部材の突部が挿入され、コレットの第１のテーパー面および第２のテーパー面が、それぞれ締付部材のテーパー面および本体部のテーパー面に対向する状態で、締付部材の雌ネジを本体部の雄ネジにネジ結合させる。ネジ結合により締付部材を軸方向に沿って移動させることによって、工具を把持しあるいは工具の把持が解除される。
締付部材の突部は、突部の内周面が、軸方向から見て、締付部材の中心線から離れた位置を中心点とする円弧と、円弧の両端に接続され、外周側に飛び出ている飛び出し線に沿うように構成されている。締付部材の中心線は、締付部材のテーパー面の中心線に対応する。飛び出し線は、締付部材の中心線から離れた位置を中心点とする円の適宜の箇所に接続することができる。好適には、中心点が締付部材の中心線から離れている方向の箇所以外の箇所に接続される。
本発明では、コレット（第１のテーパー面）を、締付部材の突部の内周面により形成される内側空間を通した後、コレットを、軸方向と交差する方向、例えば、締付部材の中心線の方向に移動させる。これにより、コレット（第１のテーパー面）が、締付部材の突部の内周面により形成され内側空間から抜けるのを防止することができる（装着性が向上する）。また、これにともなって、内側空間の内径（あるいは半径）を、内側空間の中心線が締付部材の中心線と一致する場合に比べて大きくすることができ、コレットを締付部材に容易に装着することができる（作業性が向上する）。さらに、コレットの第１のテーパー面を円弧の両端側に寄せることによって、あるいは、コレットの第１のテーパー面を円弧の両端側に寄せるとともに、コレットの中心線に対して傾斜させることにより、コレットを締付部材により容易に装着することができる（作業性がより向上する）。これにより、内側空間の内径（あるいは半径）を、締付部材の中心線から離れた位置を中心点とする円形の断面を有する内側空間を形成する場合に比べて小さくすることができる（装着性がより向上する）。
なお、締付部材の中心線と円弧の中心点との間の距離は、締付部材に対するコレットの装着性およびコレットを締付部材に装着する際の作業性等を考慮して設定される。
本発明では、さらに、中心点と円弧の両端それぞれとを結ぶ線により形成される、飛び出し線側の角度（開角）θが、[３度≦θ≦４５度]の範囲内に設定されている。
角度θが、４５度より大きいと、コレットが、締付部材の突部の内周面により形成される内側空間の中心線の方向に移動した場合に、内側空間から抜けるおそれがある。角度θが３度より小さいと、コレットを、締付部材の突部の内周面により形成され内側空間に押し込む作業が困難となる（作業性が良くない）。角度θは、円弧の半径等と関連付けて設定される。
本発明では、締付部材に対するコレットの装着性を向上させながら、コレットを締付部材に装着する際の作業性を向上させることができる。

本発明では、締付部材に対するコレットの装着性を向上させながら、コレットを締付部材に装着する際の作業性を向上させることができる。

本発明の工具ホルダの一実施形態の断面図である。 一実施形態の工具ホルダを構成する本体部、コレットおよび締付部材の断面図である。 一実施形態の工具ホルダを構成するコレットと締付部材の斜視図である。 一実施形態の工具ホルダを構成するコレットと締付部材の断面図である。 締付部材を、図４の矢印Ｖ方向から見た図である。 コレットを締付部材に装着する動作を説明する図である。 従来技術の作用を説明する図である。 本実施形態の作用を説明する図である。 コレットを締付部材に装着する動作を説明する図である。

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
本明細書では、本体部材の中心線Ｐの延在方向（図１では、左右方向）を「軸方向」といい、工具のシャンク部がシャンク部挿入空間に挿入される側（図１では、矢印Ａで示される右側）を「軸方向に沿った一方側（軸方向一方側）」あるいは「先端側」といい、工具のシャンク部がシャンク部挿入空間に挿入される側と反対側（図１では、矢印Ｂで示される左側）を「軸方向に沿った他方側（軸方向他方側）」あるいは「後端側」という。なお、工具に関しては、シャンク部挿入空間に挿入される側を「軸方向に沿った他方側（軸方向他方側）」あるいは「後端側」といい、シャンク部挿入空間に挿入される側と反対側を「軸方向に沿った一方側（軸方向一方側）」あるいは「先端側」という。勿論、各方向の定義は、適宜変更可能である。
また、軸方向から見て、中心線Ｐを中心とする円に沿った方向を「周方向」といい、中心線Ｐを通る線の方向を「径方向」という。

本発明の工具ホルダの一実施形態１００を、図１～図５を参照して説明する。
図１は、一実施形態の工具ホルダ１００の断面図であり、図２は、一実施形態の工具ホルダ１００を構成する本体部１１０、コレット１２０および締付部材１３０の断面図である。図３および図４は、一実施形態の工具ホルダ１００を構成するコレット１２０と締付部材１３０の斜視図および断面図である。図５は、締付部材１３０を、図４に示されている矢印Ｖ方向から見た図である。

本実施形態の工具ホルダ１００によって保持される工具１５０は、図１に示されているように、角軸部１５０ａ、シャンク部１５０ｂを有している。角軸部１５０ａは、工具１５０の回転を防止する（回り止め）部分であり、正方形の断面を有している。シャンク部１５０ｂは、工具ホルダ１００（詳しくは、コレット１２０）によって保持される部分であり、円形の断面を有している。

本実施形態の工具ホルダ１００は、本体部１１０、コレット１２０および締付部材１３０により構成されている。

本体部１１０は、本体部先端面１１０Ａ、本体部内側空間を形成する本体部内周面１１１、本体部外周面１１２を有している。
本体部内周面１１１は、先端側に、本体部内側空間部分１１０ａを形成する本体部内周面部分１１１ａを有している。本体部内周面部分１１１ａは、内径が先端側から後端側に向かって小さくなるようにテーパー状に延在するテーパー面に形成されている。本体部内側空間部分１１０ａは、後述するコレット１２０の後端側部分が挿入される。また、本体部内周面部分１１１ａは、後述するコレット１２０のコレット外周面部分１２２ｆにテーパー嵌合可能に形成されている。
本体部外周面１１２は、先端側に、本体部外周面部分１１２ａを有している。本体部外周面部分１１２ａには、後述する締付部材１３０の締付部材内周面部分１３１ｇに形成されている雌ネジとネジ結合可能な雄ネジが形成されている。
本体部内周面部分１１１ａが、本発明の「本体部テーパー面」に対応する。

コレット１２０は、筒状に形成され、コレット先端面１２０Ａ、コレット後端面１２０Ｂ、コレット内側空間を形成するコレット内周面１２１、コレット外周面１２２を有している。

コレット内周面１２１は、コレット内周面部分１２１ａ～１２１ｅを有している。コレット内周面部分１２１ａと１２１ｂによって、軸方向に平行（「略平行」を含む）に延在し、円形の断面を有するコレット内側空間部分１２０ａが形成される。コレット内側空間部分１２０ａには、工具１５０のシャンク部１５０ｂが挿入される。
コレット内周面部分１２１ｃによって、軸方向に平行に延在し、正方形の断面を有するコレット内側空間部分１２０ｂが形成される。コレット内側空間部分１２０ｂには、工具１５０の角軸部１５０ａが挿入される。
コレット内側空間部分１２０ａ、１２０ｂにより、本発明の「コレット内側空間」が形成される。また、コレット内側空間部分１２０ａが、本発明の「シャンク部挿入空間」に対応する。

コレット外周面１２２は、コレット外周面部分１２２ａ～１２２ｆを有している。
コレット外周面部分１２２ａは、先端側に配置され、外径が先端側から後端側に向かって大きくなるようにテーパー状に延在するテーパー面に形成されている。コレット外周面部分１２２ａは、後述する締付部材１３０の締付部材内周面部分１３１ａとテーパー嵌合可能に形成されている。
コレット外周面部分１２２ｆは、後端側に配置され、外径が先端側から後端側に向かって小さくなるようにテーパー状に延在するテーパー面に形成されている。コレット外周面部分１２２ｆは、本体部内周面部分１１１ａとテーパー嵌合可能に形成されている。
コレット外周面部分１２２ｂは、コレット外周面部分１２２ａより後端側に配置され、外径が先端側から後端側に向かって小さくなるようにテーパー状に延在するテーパー面に形成されている。
コレット外周面部分１２２ｃ～１２２ｅは、コレット外周面部分１２２ｂと１２２ｆの間に配置されている。コレット外周面部分１２２ｃ～１２２ｅによって、径方向内側に窪んでいる、周方向に沿って延在する凹部１２３が形成される。凹部１２３は、後述する締付部材１３０の突部１３３が挿入可能に形成される。
コレット外周面部分１２２ａ～１２２ｃによって、コレット先端部１２０Ｃが形成される。
コレット外周面部分１２２ａが、本発明の「第１のコレットテーパー面」に対応し、コレット外周面部分１２２ｆが、本発明の「第２のコレットテーパー面」に対応し、凹部１２３が、本発明の「凹部」に対応する。

また、コレット１２０は、複数のスリ割り（スリット）を有している。
複数のスリ割りは、コレット先端面１２０Ａから軸方向に沿ってコレット後端面１２０Ｂ側に延在する複数の第１のスリ割り１２４と、コレット後端面１２０Ｂから軸方向に沿ってコレット先端面１２０Ａ側に延在する複数の第２のスリ割り１２５を有している。第１のスリ割り１２４は、コレット先端面１２０Ａ、コレット内周面１２１およびコレット外周面１２２に開口している。第２のスリ割り１２５は、コレット後端面１２０Ｂ、コレット内周面１２１およびコレット外周面１２２に開口している。本実施形態では、第１のスリ割り１２４と第２のスリ割り１２５は、周方向に沿って等間隔に６つ設けられている。また、第１のスリ割り１２４と第２のスリ割り１２５は、周方向に沿って交互に設けられている。
第１のスリ割り１２４によって、コレット後端面１２０Ｂ側が固定され、コレット先端面１２０Ａ側に自由端を有する複数の第１の分割片１２６が形成される。また、第２のスリ割り１２５によって、コレット先端面１２０Ａ側が固定され、コレット後端面１２０Ｂ側に自由端を有する複数の第２の分割片１２７が形成される。

締付部材１３０は、筒状に形成され、締付部材先端面１３０Ａ、締付部材後端面１３０Ｂ、締付部材内周面１３１、締付部材外周面１３２を有している。
締付部材内周面１３１は、締付部材内周面部分１３１ａ～１３１ｇを有している。締付部材内周面部分１３１ａ～１３１ｇによって、コレット１２０の先端側部分が挿入される締付部材内側空間が形成される。
締付部材内周面部分１３１ａは、内径が先端側から後端側に向かって大きくなるようにテーパー状に延在するテーパー面に形成されている。締付部材内周面部分１３１ａは、コレット外周面部分１２２ａとテーパー嵌合可能に形成されている。
締付部材内周面部分１３１ａ～１３１ｄによって、コレット先端部１２０Ｃが挿入される締付部材内側空間部分１３０ａが形成される。
締付部材内周面部分１３１ｄ～１３１ｆによって、径方向内側に飛び出ている、周方向に沿って延在する突部１３３が形成される。
締付部材内周面部分１３１ｅによって、締付部材内側空間部分１３０ｂが形成される。締付部材内側空間部分１３０ｂの内径ｄ（図４参照）は、コレット先端部１２０Ｃの最大外径（本実施形態では、コレット外周面部分１２２ａの最大外径）Ｋ（図４参照）より小さく設定されている。以下では、締付部材内周面部分１３１ｅを、「突部１３３の内周面１３１ｅ」という。
締付部材内周面部分１３１ｇには、本体部外周面部分１１２ａに形成されている雄ネジとネジ結合可能な雌ネジが形成されている。
締付部材内周面部分１３１ｆ、１３１ｇによって、締付部材内側空間部分１３０ｃが形成される。
締付部材内周面部分１３１ａが、本発明の「締付部材テーパー面」に対応する。

本実施形態の工具ホルダ１００を組み付ける方法の概略を、以下に説明する。
先ず、コレット１２０を締付部材１３０に装着する。コレット１２０を締付部材１３０に装着する場合、作業員は、コレット１２０を、締付部材内側空間内に後端側から挿入する。この時、コレット外周面部分１２２ａが突部１３３の内周面１３１ｅに当接すると、内周面１３１ｅによりコレット外周面部分１２２ａが径方向内側に押圧され、第１の分割片１２６が径方向内側に縮径する。そして、コレット先端部１２０Ｃ（コレット外周面部分１２２ａ～１２２ｃ）が突部１３３の内周面１３１ｅ（締付部材内側空間部分１３０ｂ）を通過すると、内周面１３１ｅによるコレット外周面部分１２２ａへの押圧が解除されて分割片１２６が弾性復帰する。これにより、コレット１２０の凹部１２３に締付部材１３０の突部１３３が挿入される。この状態が、コレット１２０が締付部材１３０に装着された状態である。コレット１２０が締付部材１３０に装着されている状態では、コレット外周面部分１２２ａが締付部材内周面部分１３１ａと対向する位置に配置される。また、コレット１２０の、後端側への移動は、コレット外周面部分１２２ｃと締付部材内周面部分１３１ｄとの当接によって規制される。
次に、コレット１２０が締付部材１３０に装着された状態で、コレット１２０のコレット外周面部分１２２ｆを本体部内側空間部分１１０ａ内に挿入するとともに、締付部材１３０の締付部材内周面部分１３１ｇに形成されている雌ネジを本体部外周面部分１１２ａに形成されている雄ネジにネジ結合させる。この状態が、コレット１２０および締付部材１３０が本体部１１０に装着された状態である。コレット１２０および締付部材１３０が本体部１１０に装着されている状態では、コレット外周面部分１２２ｆが本体部内周面部分１１１ａと対向する位置に配置される。

工具１５０を工具ホルダ１００（詳しくは、コレット１２０）に保持する際には、コレット内側空間内に工具１５０を挿入する。具体的には、工具１５０の角軸部１５０ａをコレット内側空間部分１２０ｂ内に挿入し、工具１５０のシャンク部１５０ｂをコレット内側空間部分１２０ａ内に挿入する。そして、締付部材１３０を一方方向に回して、締付部材１３０およびコレット１２０を、本体部１１０に対して後端側に移動させる。これにより、締付部材内周面部分１３１ａとコレット外周面部分１２２ａとのテーパー嵌合および本体部内周面部分１１１ａとコレット外周面部分１２２ｆとのテーパー嵌合により、コレット外周面部分１２２ａおよび１２２ｆに、径方向内側への押圧力が加わる。コレット外周面部分１２２ａおよび１２２ｆに径方向内側への押圧力が加わることによって、第１の分割片１２６および第２の分割片１２７が径方向内側に縮径し、コレット内周面部分１２１ａによって工具１５０のシャンク部１５０ｂが挟持される。
工具１５０を工具ホルダ１００（コレット１２０）から取り外す際には、締付部材１４０を他方方向に回して、締付部材１３０およびコレット１２０を、本体部１１０に対して先端側に移動させる。

前述したように、コレット１２０を締付部材１３０に装着する際には、コレット外周面部分１２２ａ～１２２ｃにより形成されるコレット先端部１２０Ｃが、締付部材内側空間部分１３０ｂを介して締付部材内側空間部分１３０ａ内に挿入される。
ここで、締付部材１３０に装着されているコレット１２０が、締付部材内側空間部分１３０ｂから抜けるのを防止する必要がある。このため、締付部材内側空間部分１３０ｂの内径が、コレット先端部１２０Ｃの最大外径より小さく設定される。本実施形態では、図４に示されているように、突部１３３の内周面１３１ｅの内径（締付部材内側空間部分１３０ｂの内径）ｄが、テーパー面に形成されているコレット外周面部分１２２ａの最大外径Ｋより小さく設定されている。
締付部材内側空間部分１３０ｂの内径が、コレット先端部１２０Ｃの最大外径より小さく設定されているため、コレット先端部１２０Ｃが締付部材内側空間部分１３０ｂ内を通過する際に、突部１３３の内周面１３１ｅによりコレット外周面部分１２２ａが径方向内側への押圧力を受ける。コレット外周面部分１２２ａが突部１３３の内周面１３１ｅから受ける径方向内側への押圧力により第１の分割片１２６を縮径させることによって、コレット先端部１２０Ｃを、締付部材内側空間部分１３０ｂ内を通過させる。
作業員は、コレット１２０の第１の分割片１２６が径方向内側に縮径するように、コレット１２０（コレット先端部１２０Ｃ）を締付部材内側空間部分１３０ｂ内に押し込む必要がある。作業員が、コレット１２０を締付部材１３０に容易に装着することができるようにする（装着作業性を向上させる）ためには、突部１３３の内周面１３１ｅにより形成される締付部材内側空間部分１３０ｂの内径を大きく（締付部材内側空間部分１３０ｂの内径とコレット先端部１２０Ｃの最大外径との差を小さく）し、コレット１２０（第１の分割片１２６）を縮径させる力、すなわち、コレット１２０（コレット外周面部分１２２ａを締付部材内側空間部分１３０ｂ内に押し込む力を低減する必要がある。
特に、近年、コレット１２０の大型化にともなってコレット１２０の剛性が高くなっている。このような剛性が高いコレット１２０を用いる場合には、コレット１２０を締付部材１３０に装着する際の作業性を向上させるためには、締付部材内側空間部分１３０ｂの内径をより大きく（締付部材内側空間部分１３０ｂの内径とコレット先端部１２０Ｃの最大外径との差をより小さく）する必要がある。
一方、締付部材内側空間部分１３０ｂの内径が大きくなる（締付部材内側空間部分１３０ｂの内径とコレット先端部１２０Ｃの最大外径との差が小さくなる）と、締付部材１３０に装着されているコレット１２０が、締付部材内側空間部分１３０ｂから抜けるおそれがある（装着性が低下する）。

本実施形態では、図４、図５に示されているように、軸方向から見て、突部１３３の内周面１３１ｅにより形成される締付部材内側空間部分１３０ｂの中心点qを、締付部材１３０の中心線Ｑから離れた位置に設定している。図４、図５では、締付部材１３０の中心線Ｑから下方に距離Ｈだけ離れた位置ｑを中心点としている。なお、図４、図５には、締付部材１３０の中心線Ｑ上の位置を中心点とした場合の突部１３３の内周面１３１Ｅが破線で示されている。
中心線Ｑに対する中心点ｑの方向は、適宜設定可能である。また、中心線Ｑと中心点ｑとの間の距離Ｈは、締付部材１３０に対するコレット１２０の装着性およびコレット１２０を締付部材１３０に装着する際の作業性等を考慮して設定される。

本実施形態では、コレット先端部１２０Ｃ（コレット外周面部分１２２ａ～１２２ｃ）を、締付部材内側空間部分１３０ｂを介して締付部材内側空間部分１３０ａ内に挿入し、コレット１２０の凹部１２３内に締付部材１３０の突部１３３を挿入した後、コレット１２０を、径方向に沿って移動させる。例えば、締付部材１３０の中心線Ｑの方向に移動させる。
図６に、コレット先端部１２０Ｃを、締付部材内側空間部分１３０ｂを介して締付部材内側空間部分１３０ａ内に挿入した状態が実線で示されている。実線で示されている状態は、コレット１２０の中心線が、締付部材１３０の中心線Ｑより中心点ｑ側（図６では、下方）に離れている。そして、コレット１２０を、締付部材１３０の中心線Ｑの方向（図６では、上方）に移動させた状態が破線で示されている。
破線で示されている状態では、コレット先端部１２０Ｃ（コレット外周面部分１２２ａ～１２２ｃ）は、コレット１２０の中心線が中心点ｑ側に移動しなければ、締付部材内側空間部分１３０ｂから抜けることはない。このため、締付部材１３０の中心線Ｑ上の位置を中心点とする円形の断面（図５に破線１３１Ｅで示されている）を有する締付部材内側空間部分を形成する場合に比べて、コレット１２０が締付部材内側空間部分１３０ｂから抜けるのを防止する効果を高めることができる（装着性が向上する）。
なお、コレット１２０が締付部材内側空間部分１３０ｂから抜けるのを防止する効果が高められることにより、締付部材内側空間部分１３０ｂの内径ｄを、締付部材１３０の中心線Ｑ上の位置を中心点とする円形の断面を有する締付部材内側空間部分の内径Ｄ（図４参照）より大きくする（締付部材内側空間部分１３０ｂの内径とコレット先端部１２０Ｃの最大外径との差を小さくする）ことができる。締付部材内側空間部分１３０ｂの内径ｄが大きくなる（締付部材内側空間部分１３０ｂの内径とコレット先端部１２０Ｃの最大外径との差を小さくなる）ことにより、コレット１２０を締付部材１３０に装着する際の作業性が向上する。

締付部材内側空間部分１３０ｂの内径を大きくした場合、コレット１２０（コレット先端部１２０Ｃ）が、中心点ｑの方向に移動すると、締付部材内側区間部分１３０ｂから抜けおそれがある。このため、締付部材内側空間部分１３０ｂの内径ｄは、コレット１２０を締付部材１３０に装着する際の作業性を向上させながら、できるだけ小さくする必要がある。
本実施形態では、図５に示されているように、軸方向から見て、締付部材内側空間部分１３０ｂを形成する内周面（突部１３３の内周面）１３１ｅは、締付部材１３０の中心線Ｑから距離Ｈだけ離れた位置ｑを中心点とする円弧に沿った第１の部分１３１ｅ１と、第１の部分１３１ｅ１の端部１３４ａ、１３４ｂに接続され、外周側に飛び出ている飛び出し線に沿った第２の部分１３１ｅ２により形成されている。すなわち、突部１３３の内周面１３１ｅは、中心点ｑを中心とする円弧（１３１ｅ１）と、円弧の両端に接続され、外周側に飛び出ている飛び出し線（１３１ｅ２）に沿って延在している。第２の部分１３１ｅ２によって、外周側に飛び出ている溝１３４が形成される。
本実施形態の締付部材内側空間部分１３０ｂは、円弧状の第１の部分１３１ｅ１により形成される第１の内側空間部分と、第１の部分１３１ｅ１より外周側に飛び出ている第２の部分１３１ｅ２により形成される第２の内側空間部分を有している。
ここで、中心点ｑと円弧の端部１３４ａ、１３４ｂを結ぶ線により形成される角度（溝１３４の開角度）θが３度より小さい場合には、コレット１２０を締付部材１３０に装着する際の作業性が悪い。また、角度θが４５度を超えると、コレット１２０が締付部材内側空間部分１３０ｂから抜けるおそれが高くなる。このため、角度θは、３度と４５度の範囲内（［３度≦θ≦４５度］）に設定される。角度θは、３度～４５度の範囲内で、締付部材内側空間部分１３０ｂの内径ｄ、コレット先端部１２０Ｃの最大外径Ｋ、コレット１２０の剛性等に応じて設定される。第２の部分１３１ｅ２を設けることによる効果については後述する。

本実施形態の作用を、図７～図９を参照して、特許文献１に開示されている従来技術と対比しながら説明する。図７は、従来技術の動作を説明する図であり、図８は、本実施形態の動作を説明する図である。図９は、コレット１２０を締付部材１３０に装着する動作を示す斜視図である。
従来技術では、締付部材内側空間部分１３０ｂを形成する内周面（突部１３３の内周面）１３１ｅは、図７に実線で示されているように、締付部材１３０の中心線Ｑから離れた位置ｑを中心点とする円に沿って延在している。このため、従来技術では、コレット１２０を締付部材１３０に装着する際に、テーパー面に形成されているコレット外周面部分１２２ａ（破線で示されている）の周方向全体が内周面１３１ｅと当接する。したがって、コレット１２０を締付部材１３０に装着する際に、強い力でコレット１２０を締付部材内側空間部分１３０ｂ内に押し込む必要がある。

一方、本実施形態では、締付部材内側空間部分１３０ｂを形成する内周面（突部１３３の内周面）１３１ｅは、図８に実線で示されているように、締付部材１３０の中心線Ｑから離れた位置ｑを中心点とする円弧に沿って延在する第１の部分１３１ｅ１と、第１の部分１３１ｅ１の端部１３４ａ、１３４ｂに接続され、第１の部分１３１ｅ１から外周側に飛び出ている飛び出し線に沿って延在する第２の部分１３１ｅ２により形成されている。
本実施形態では、テーパー面に形成されているコレット外周面部分１２２ａの一部を、円弧状の第１の部分１３１ｅ１の端部１３４ａ、１３４ｂに近づけて配置する（一点鎖線１２２ａ（１）で示されている状態）。この状態でコレット１２０を締付部材１３０に装着する際には、コレット外周面部分１２２ａは、突部１３３の内周面１３１ｅと当接する部分と当接しない部分を有する。これにより、コレット１２０を締付部材１３０に装着する際に、コレット１２０を締付部材内側空間部分１３０ｂ内に押し込む力は、図７に示されている従来技術に比べて小さくてよい。
さらに、コレット１２０を、コレット２２０の中心線に対して傾斜させる。例えば、締付部材内側空間部分１３０ｂ内に挿入されるコレット先端面１２０Ａが溝１３４（飛び出し線１３１ｅ２）から離れ、コレット後端面１２０Ｂが溝１３４（飛び出し線１３１ｅ２）に近づくように傾斜させる。図９に、コレット１２０を、締付部材１３０に装着する動作が示されている。
これにより、軸方向から見て、コレット外周面部分１２２ａの断面形状は、図８に二点鎖線１２２ａ（２）で示されている状態となる。そして、この状態で、コレット１２０を締付部材１３０に装着する。この場合、コレット外周面部分１２２ａと突部１３３の内周面１３１ｅとが当接する領域は、コレット１２０を、傾斜させないで締付部材１３０に装着する場合（一点鎖線１２２ａ（１）で示されている状態）に比べて減少する。すなわち、コレット１２０を締付部材１３０に装着する際における、コレット１２０を締付部材内側空間部分１３０ｂ内に押し込む力を低減することができる。言い換えれば、締付部材内側空間部分１３０ｂの内径ｄを小さくしても、コレット１２０を締付部材１３０に容易に装着することができる。

以上説明したように、本実施形態の工具ホルダ１００では、締付部材１３０に対するコレット１２０の装着性を向上させながら、コレット１２０を締付部材１３０に装着する際の作業性を向上させることができる。

実施形態で説明した構成は、種々の変更、追加、削除が可能である。
実施形態では、工具は、断面が正方形の角軸部を有し、コレットは、工具の角軸部が挿入される、断面が正方形のコレット内側空間部分を有している場合について説明したが、工具の角軸部および工具の角軸部が挿入されるコレット内側空間部分の断面形状は、正方形に限定されない。また、本発明は、角軸部を有していない工具を保持可能に構成することもできる。
実施形態では、コレットを、テーパー面に形成されているコレット外周面部分の一部が、締付部材の突部の内周面を形成する円弧状の第１の部分の両端に近づく位置に配置し、さらに、傾斜させて締付部材に装着したが、テーパー面に形成されているコレット外周面部分の一部が、締付部材の突部の内周面を形成する円弧状の第１の部分の両端に近づく位置に配置した状態（傾斜させることなく）で締付部材に装着することもできる。この場合でも、同様の効果を有する。
本体部、コレットおよび締付部材の構成は、実施形態で説明した構成に限定されない。
実施形態で説明した構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数の構成を組み合わせて用いることもできる。

１００ 工具ホルダ
１１０ 本体部
１１０Ａ 本体部先端面
１１０ａ 本体部内側空間部分
１１１ 本体部内周面
１１１ａ 本体部内周面部分
１１２ 本体部外周面
１１２ａ 本体部外周面部分
１２０ コレット
１２０Ａ コレット先端面
１２０Ｂ コレット後端面
１２０Ｃ コレット先端部
１２０ａ、１２０ｂ コレット内側空間部分
１２１ コレット内周面
１２１ａ～１２１ｃ コレット内周面部分
１２２ コレット外周面
１２２ａ～１２２ｅ コレット外周面部分
１２３ 凹部
１２４ 第１のスリ割り
１２５ 第２のスリ割り
１２６ 第１の分割片
１２７ 第２の分割片
１３０ 締付部材
１３０Ａ 締付部材先端面
１３０Ｂ 締付部材後端面
１３０ａ～１３０ｃ 締付部材内側空間部分
１３１ 締付部材内周面
１３１ａ～１３１ｇ 締付部材内周面部分
１３１ｅ１ 第１の部分
１３１ｅ２ 第２の部分
１３２ 締付部材外周面
１３３ 突部
１３４ 溝
１３４ａ、１３４ｂ 端部
１５０ 工具
１５０ａ 角軸部
１５０ｂ シャンク部

Claims (1)

1. 軸方向に沿って延在する本体部、締付部材およびコレットを備え、
   前記本体部は、先端側の内周に、内径が先端側から後端側に向かって小さくなる本体部テーパー面を有し、先端側の外周に、雄ネジを有しており、
   前記締付部材は、先端側の内周に、内径が先端側から後端側に向かって大きくなる締付部材テーパー面を有し、後端側の内周に、前記本体部の前記雄ネジとネジ結合可能な雌ネジを有し、前記締付部材テーパー面と前記雌ネジとの間に、内側に飛び出ている突部を有しており、
   前記コレットは、工具のシャンク部が挿入可能なシャンク部挿入空間を有し、先端側の外周に、外径が先端側から後端側に向かって大きくなり、前記締付部材テーパー面とテーパー嵌合可能な第１のコレットテーパー面を有し、後端側の外周に、外径が先端側から後端側に向かって小さくなり、前記本体部テーパー面とテーパー嵌合可能な第２のコレットテーパー面を有し、前記第１のコレットテーパー面と前記第２のコレットテーパー面との間に、内側に窪んでおり、前記締付部材の前記突部が挿入可能な凹部を有しているとともに、先端側が開口し、後端側が閉じている第１のスリ割りと、後端側が開口し、先端側が閉じている第２のスリ割りが周方向に沿って交互に配置されている工具ホルダであって、
   前記締付部材の前記突部は、前記突部の内周面が、軸方向から見て、前記締付部材の中心線から離れた位置を中心点とする円弧と、前記円弧の両端に接続され、外周側に飛び出ている飛び出し線に沿うように構成されており、
   前記中心点と前記円弧の前記両端それぞれとを結ぶ線により形成される、前記飛び出し線側の角度θが、[３度≦θ≦４５度]の範囲内に設定されていることを特徴とする工具ホルダ。

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