工具ホルダ
【課題】加工時の振動防止性能の向上を図る工具ホルダを提供する。
【解決手段】工具ホルダ１００はホルダ本体１１０と、ホルダ本体に取り付けられる把持スリーブ１３０と、把持スリーブ内に形成され、工具２００が把持される工具把持空間１３１と、把持スリーブが保持される保持空間１４０と、含油液体を貯留する流体貯留室１５１と、把持スリーブに係合するとともに、流体貯留室１５１内を第１室１５１ａと第２室１５１ｂとに区画しつつ把持スリーブの長軸方向に移動可能とされた減衰リング１５３と、第１室１５１ａと第２室１５１ｂとを連通する絞り通路１５５とを備え、加工時の把持スリーブの振動に伴って、減衰リング１５３が流体貯留室１５１内を把持スリーブ１３０の長軸方向に移動する際、絞り通路１５５を通じて第１室１５１ａと第２室１５１ｂとの間で含油液体が移流するときの流体絞り抵抗によって減衰力を付与する。
【解決手段】工具ホルダ１００はホルダ本体１１０と、ホルダ本体に取り付けられる把持スリーブ１３０と、把持スリーブ内に形成され、工具２００が把持される工具把持空間１３１と、把持スリーブが保持される保持空間１４０と、含油液体を貯留する流体貯留室１５１と、把持スリーブに係合するとともに、流体貯留室１５１内を第１室１５１ａと第２室１５１ｂとに区画しつつ把持スリーブの長軸方向に移動可能とされた減衰リング１５３と、第１室１５１ａと第２室１５１ｂとを連通する絞り通路１５５とを備え、加工時の把持スリーブの振動に伴って、減衰リング１５３が流体貯留室１５１内を把持スリーブ１３０の長軸方向に移動する際、絞り通路１５５を通じて第１室１５１ａと第２室１５１ｂとの間で含油液体が移流するときの流体絞り抵抗によって減衰力を付与する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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、加工時に生じる振動の発生を抑え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、加工時の振動防止性能の向上を図るべく更なる技術が要請される。
【特許文献１】特開平８−１１８１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明では、工具を把持する工具ホルダにおいて、加工時の振動防止性能の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。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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。
【０００５】
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、把持スリーブ、工具把持空間、保持空間、流体貯留室、可動部及び絞り通路を少なくとも含む。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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。この把持スリーブ内に把持スリーブの長軸方向に沿って工具把持空間が形成される。工具把持空間は、工具が把持される空間部分、すなわち工具の把持を実質的に行なう把持領域として構成される。
【０００８】
保持空間は、把持スリーブの長軸方向に沿ってホルダ本体内に形成される。この保持空間は、把持スリーブが保持される領域として構成される。
【０００９】
流体貯留室は、ホルダ本体内において流体を貯留する空間（領域）として構成される。可動部は、把持スリーブに係合するとともに、流体貯留室内を第１室と第２室とに区画しつつ把持スリーブの長軸方向に移動可能とされる。ここでいう「係合」については、可動部が把持スリーブに一体状に固定される係合態様、可動部が把持スリーブに対し相対的な移動が許容された状態で被着される係合態様等を広く包含する。従って、この可動部は、把持スリーブの一構成要素とされてもよいし、或いは把持スリーブとは別体構造とされてもよい。絞り通路は、流体貯留室の第１室と第２室とを連通する通路として構成される。
【００１０】
上記構成の工具ホルダによれば、加工時の把持スリーブの振動に伴って、把持スリーブに係合する可動部が流体貯留室内を把持スリーブの長軸方向に移動する際、絞り通路を通じて第１室と第２室との間で流体が移流するときの流体絞り抵抗によって当該把持スリーブに減衰力が付与される。これにより、加工時に工具から受ける振動を流体絞り抵抗による減衰力によって減衰させることができ、以って加工時の振動防止性能の向上を図ることが可能となる。
【００１１】
また本発明にかかる更なる形態の工具ホルダでは、前記の保持空間に、流体貯留室と、可動部が把持スリーブに係合する係合部とが配設された構成であるのが好ましい。すなわち、保持空間は、流体貯留室を形成する領域と、可動部と把持スリーブとが係合する領域とを兼務する単一の領域として構成される。このような構成によれば、流体貯留室や係合部を保持空間に合理的に配置することが可能となる。
【００１２】
また本発明にかかる更なる形態の工具ホルダは、更に弾性部材及び第２の弾性部材を備える構成であるのが好ましい。弾性部材は、ホルダ本体と可動部とを接続し、可動部を把持スリーブの長軸方向に沿ってホルダ先端側へと弾性付勢する部材として構成される。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、すなわち把持スリーブが取り付けられる側として規定される。第２の弾性部材は、ホルダ本体と把持スリーブとを接続し、保持空間で保持された把持スリーブを当該把持スリーブの長軸方向に沿ってホルダ後端側へと弾性付勢する部材として構成される。ここでいう「ホルダ後端側」とは、前述のホルダ先端側とは反対側として規定される。これら弾性部材及び第２の弾性部材は、典型的にはスプリングないしバネ部材や、ゴムないし樹脂製部材等によって適宜に構成される。
【００１３】
このような構成によれば、把持スリーブを、保持空間の異なる２箇所においてそれぞれ、弾性部材及び第２の弾性部材によって弾性付勢するとともに、これら弾性部材及び第２の弾性部材の双方の弾性付勢力がバランスした位置において、把持スリーブがホルダ本体に対し少なくとも２箇所で弾性的に保持される。そして、加工時に把持スリーブが工具から受ける振動によって弾性部材及び第２の弾性部材が伸び縮みを繰り返そうとする動きが、流体絞り抵抗に起因して生じる減衰力によって抑えられる。これにより、加工時の振動防止性能をより高いレベルで実現することが可能となる。
【００１４】
また本発明にかかる更なる形態の工具ホルダでは、前記の把持スリーブは、当該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を備え、また前記の可動部は、把持スリーブの傾斜面に対しホルダ後端側から面接触で係合する第２の傾斜面を備え、把持スリーブに対し当該把持スリーブの長軸方向に沿ったスライド動作が可能とされる構成であるのが好ましい。本構成では、互いに係合する傾斜面及び第２の傾斜面は、弾性部材の弾性付勢力によって生じる可動部のホルダ先端側への押圧力を、把持スリーブをホルダ内方へと押圧する押圧力に変換する変換部として構成される。ここでいう「ホルダ内方」とは、工具ホルダの延在方向と交差する方向に関し工具に向かう側として規定される。このような構成によれば、可動部が弾性部材から受けるホルダ先端側への押圧力によって、把持スリーブは当該把持スリーブの長軸方向と交差する方向の位置決め機能、すなわち芯出し機能を付与することが可能となる。
【００１５】
また本発明にかかる更なる形態の工具ホルダでは、前記の第２の弾性部材は、把持スリーブの傾斜面よりもホルダ先端側において把持スリーブの長軸方向と交差する方向の厚みが当該弾性部材の他の部位よりも薄肉化された薄肉部を有する構成であるのが好ましい。本構成では、把持スリーブの長軸方向と交差する方向に関し、第２の弾性部材の薄肉部を中心としたホルダ本体に対する把持スリーブの動作が許容される。このような構成によれば、把持スリーブの振動の際に第２の弾性部材が薄肉部において撓み易くなるため、把持スリーブは、加工時の振動によってその長軸方向と交差する方向へ荷重を受けたとき、予め設定された第２の弾性部材の薄肉部を中心として予定された態様で動作することとなり、当該動作を可動部の安定した減衰動作に変換することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
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、加工時の振動防止性能の向上を図ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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ている。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、図３には、図１中の工具ホルダ１００のＢ領域の拡大図が示されている。
【００１９】
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、工具把持機構１２０及び減衰機構１５０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。
【００２０】
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。また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。
【００２１】
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。
【００２２】
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を把持する機構であり、把持スリーブ１３０、工具把持空間１３１、締め付け機構１３３を含む構成とされる。
【００２３】
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、その内径が把持スリーブ１３０の長軸在方向に関し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。工具把持空間１３１のホルダ後端側にはストッパー１３２が設けられている。このストッパー１３２は、工具把持空間１３１に挿設された工具端部２０１に当接することによって、工具把持空間１３１における工具端部２０１の位置決めを可能とする。
【００２４】
締め付け機構１３３は、コレット１３４及び締め付けキャップ１３５を含む。コレット１３４は、工具把持空間１３１に挿入された工具端部２０１の全周を取り囲むように設けられる部材として構成される。締め付けキャップ１３５は、把持スリーブ１３０の外壁面に螺合し、ねじ込み操作及びネジ戻し操作が可能とされた部材として構成される。締め付けキャップ１３５のねじ込み操作によって、コレット１３４による工具端部２０１の締め付け力が上昇する一方、締め付けキャップ１３５のねじ戻し操作によって、コレット１３４による工具端部２０１の締め付け力が低下する。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。
【００２５】
また、上記構成の把持スリーブ１３０は、保持空間１４０に挿入されて保持される。この保持空間１４０は、把持スリーブ１３０（ホルダ後端側のスリーブ端部１３０ａ）の長軸方向に沿ってホルダ本体１１０内に形成される空間（領域）として構成され、把持スリーブ１３０のスリーブ端部１３０ａを収容保持する。ここでいう保持空間１４０が、本発明における「保持空間」に相当する。
【００２６】
減衰機構１５０は、概して保持空間１４０に挿入された把持スリーブ１３０のスリーブ端部１３０ａを弾性的に保持するとともに、弾性的に保持されたこの把持スリーブ１３０に対し当該把持スリーブ１３０の長軸方向に関する減衰力を付与する機構として構成される。この減衰機構１５０は、流体貯留室１５１、減衰リング１５３、絞り通路１５５、スプリング１５７及び弾性部材１５９を含む構成とされる。
【００２７】
流体貯留室１５１は、ホルダ本体１１０と把持スリーブ１３０との間に介在するシール部材１１１，１１２によって密閉された空間部分とされる。この流体貯留室１５１には、流体としての含油液体が貯留される。この流体貯留室１５１は、当該流体貯留室１５１に連通する調節ネジ１５２によって含油液体の液圧が調節されて所望の液圧に保持される。また、この流体貯留室１５１は、減衰リング１５３を隔てて形成される第１室１５１ａ及び第２室１５１ｂを含む。この流体貯留室１５１が、第１室１５１ａ及び第２室１５１ｂに加えて更なる室を備える構成であってもよい。ここでいう流体貯留室１５１が、本発明における「流体貯留室」に相当し、またこの流体貯留室１５１の第１室１５１ａ及び第２室１５１ｂがそれぞれ、本発明における「第１室」及び「第２室」に相当する。
【００２８】
減衰リング１５３は、流体貯留室１５１に配設されるリング状（環状）の部材として構成される。この減衰リング１５３は、一方では把持スリーブ１３０のスリーブ端部１３０ａに係合する構成（「第１の構成」ともいう）を有する。また、この減衰リング１５３は、他方では流体貯留室１５１に配設されて当該流体貯留室１５１を第１室１５１ａと第２室１５１ｂとに区画しつつ把持スリーブ１３０の長軸方向にスライド移動可能とされた構成（「第２の構成」ともいう）を有する。ここでいう減衰リング１５３が、本発明における「可動部」に相当する。
【００２９】
減衰リング１５３の前述の第１の構成に関しては、この減衰リング１５３に設けられた傾斜面１５３ａが、スリーブ端部１３０ａに設けられた傾斜面１３０ｂに対しホルダ後端側から面接触で係合する。スリーブ端部１３０ａ側の傾斜面１３０ｂ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し、且つ把持スリーブ１３０の外径を拡張して形成される。減衰リング１５３側の傾斜面１５３ａは、減衰リング１５３の板厚をホルダ先端側に向けて傾斜状に縮小し、且つ減衰リング１５３の内径を拡張して形成される。ここでいうスリーブ端部１３０ａ側の傾斜面１３０ｂが、本発明における「傾斜面」に相当し、また減衰リング１５３側の傾斜面１５３ａが、本発明における「第２の傾斜面」及び「係合部」に相当する。
【００３０】
減衰リング１５３の前述の第２の構成に関しては、この減衰リング１５３が、流体貯留室１５１のうち、狭小の絞り通路１５５のみによって互いに連通される第１室１５１ａと第２室１５１ｂとの間に介在する。第２室１５１ｂは、把持スリーブ１３０の長軸方向に関し減衰リング１５３を挟んで第１室１５１ａとは反対側、すなわちホルダ先端側に配設される。流体貯留室１５１に貯留された含油液体は、把持スリーブ１３０の長軸方向にスライド移動する際に、絞り通路１５５を通じて第１室１５１ａと第２室１５１ｂとの間で移流する。この絞り通路１５５は、第１室１５１ａと第２室１５１ｂとの間で含油液体が移流するときの流体絞り抵抗によって把持スリーブ１３０に対し当該把持スリーブ１３０の長軸方向に関する減衰力を付与する機能を果たす。ここでいう絞り通路１５５が、本発明における「絞り通路」に相当する。
【００３１】
本実施の形態では、保持空間１４０に、流体貯留室１５１と、減衰リング１５３が把持スリーブ１３０に係合する係合部分（傾斜面１５３ａ）とが配設された構成になっている。すなわち、保持空間１４０は、流体貯留室１５１を形成する領域と、減衰リング１５３と把持スリーブ１３０とが係合する領域とを兼務する単一の領域として構成される。このような構成によれば、流体貯留室１５１や減衰リング１５３を保持空間１４０に合理的に配置することが可能となる。
【００３２】
図２に示すように、スプリング１５７は、ホルダ本体１１０と把持スリーブ１３０に係合する減衰リング１５３とを接続するコイル状のスプリング部材として構成される。このスプリング１５７は、減衰リング１５３を把持スリーブ１３０の長軸方向に沿ってホルダ先端側へと弾性付勢する機能を有する。ここでいうスプリング１５７が、本発明における「弾性部材」に相当する。
【００３３】
図３に示すように、弾性部材１５９は、ホルダ本体１１０と把持スリーブ１３０とを接続するゴムないし樹脂材料製の部材として構成される。この弾性部材１５９は、保持空間１４０で保持された把持スリーブ１３０を当該把持スリーブ１３０の長軸方向に沿ってホルダ後端側へと弾性付勢する機能を有する。この弾性部材１５９は、筒状ないし円筒状に構成されナット１６０を把持スリーブ１３０側に設けられたネジ山にねじ込むことによって、把持スリーブ１３０に接続される。また、この弾性部材１５９は、把持スリーブ１３０の傾斜面１３０ｂ或いは減衰リング１５３よりもホルダ先端側において把持スリーブ１３０の長軸方向と交差する方向の厚みが当該弾性部材の他の部位よりも薄肉化された薄肉部１５９ａを有する構成であるのが好ましい。この薄肉部１５９ａは、加工時の把持スリーブ１３０の振動の際に、弾性部材１５９の各部位のうち特に撓み易い位置として構成される。ここでいう弾性部材１５９が、本発明における「第２の弾性部材」に相当し、この弾性部材１５９の薄肉部１５９ａが、本発明における「薄肉部」に相当する。
【００３４】
なお、弾性部材１５９の薄肉部１５９ａは、把持スリーブ１３０の長軸方向と交差する方向の厚みが他の部位よりも薄肉化されていればよく、図３に示すように厚みが一様とされた形状であっても良いし、或いは図４に示す変更例のように、弾性部材１５９に把持スリーブ１３０の長軸方向と交差する方向の窪みを設けた段差形状或いは段付き形状によって形成されてもよい。弾性部材１５９の撓み性能をより向上させるためには、図４に示すような形状の薄肉部１５９ａを用いるのが好ましい。この弾性部材１５９の薄肉部１５９ａは、必要に応じて省略することもできる。
【００３５】
本実施の形態の上記構成によれば、把持スリーブ１３０は、保持空間１４０の異なる２箇所においてそれぞれ、スプリング１５７及び弾性部材１５９によって弾性付勢されるとともに、これらスプリング１５７及び弾性部材１５９の双方の弾性付勢力がバランスした位置において、ホルダ本体１１０に弾性的に保持される。
【００３６】
ここで、上記構成の工具ホルダ１００の作用効果を、図１に加えて、更に図５及び図６を参照しつつ説明する。ここで図５には、図１中の工具ホルダ１００のＣ領域の拡大図が示され、図６には図１中の工具ホルダ１００のＣ領域の拡大図であって、減衰リング１５３が図５とは異なる減衰位置にある様子が示されている。
【００３７】
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。その後、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、締め付け機構１３３の締め付け操作によって、工具２００が工具把持機構１２０に把持される（図１参照）。
【００３８】
このとき、互いに係合する把持スリーブ１３０側の傾斜面１３０ｂ及び減衰リング１５３側の傾斜面１５３ａは、スプリング１５７の弾性付勢力によって生じる減衰リング１５３のホルダ先端側へのスライド動作を、把持スリーブ１３０をホルダ内方へと押圧する押圧動作に変換する変換部として構成される。従って、この変換部によれば、減衰リング１５３がスプリング１５７から受けるホルダ先端側への押圧力によって、把持スリーブ１３０は当該把持スリーブ１３０の長軸方向と交差する方向の位置決め機能、すなわち芯出し機能が発揮される。ここでいう変換部が、本発明における「変換部」に相当する。
【００３９】
その後、工具２００を工具ホルダ１００ごと加工機に取り付け、工具２００を被加工物に作用させて加工を行なう。このとき加工時の振動により把持スリーブ１３０が例えばその長軸方向と交差する方向に振動する。この把持スリーブ１３０の振動は、互いに面接触する傾斜面１３０ｂ及び傾斜面１５３ａを介して減衰リング１５３に伝達され、これにより減衰リング１５３が把持スリーブ１３０の長軸方向に沿ってホルダ後端側（図１中の左側）及びホルダ先端側（図１中の右側）へと振動する。このとき、把持スリーブ１３０は、スプリング１５７及び弾性部材１５９の双方によってホルダ本体１１０に対し２箇所で弾性的に保持されている。従って、把持スリーブ１３０に係合する減衰リング１５３は、把持スリーブ１３０の振動に伴って矢印１０方向及び矢印２０方向に振動する。
【００４０】
図５に示すように、減衰リング１５３が把持スリーブ１３０によって押圧されてホルダ後端側（図５中の矢印１０方向）にスライド動作するとき、減衰リング１５３によって加圧された第１室１５１ａの含油液体は、絞り通路１５５を通じて第２室１５１ｂへと移流する。一方、図６に示すように、減衰リング１５３が把持スリーブ１３０による押圧解除によってホルダ先端側（図６中の矢印２０方向）にスライド動作するとき、減衰リング１５３によって加圧された第２室１５１ｂの含油液体は、絞り通路１５５を通じて第１室１５１ａへと移流する。このとき、第１室１５１ａないし第２室１５１ｂの含油液体が絞り通路１５５を移流するときの流体絞り抵抗によって、減衰リング１５３に把持スリーブ１３０の長軸方向の減衰力が付与され、これにより減衰リング１５３が振動する動作が減衰し収束する。従って、把持スリーブ１３０の振動は、減衰リング１５３を経て含油液体に伝達され、当該含油液体によって吸収されることとなる。
【００４１】
特に本実施の形態では、把持スリーブ１３０がホルダ本体１１０に対しスプリング１５７及び弾性部材１５９によって弾性的に保持される構成であり、把持スリーブ１３０の振動に伴ってスプリング１５７及び弾性部材１５９が伸び縮みを繰り返そうとする動きが、含油液体の含油液体抗に起因して生じる減衰力によって抑えられる。これにより、加工時の振動防止性能をより高いレベルで実現することが可能となる。
【００４２】
また、本実施の形態では、把持スリーブ１３０は、弾性部材１５９に予め設けられた薄肉部（図３に示す薄肉部１５９ａや図４に示す薄肉部１５９ａ）を中心として把持スリーブ１３０の長軸方向と交差する方向への動作が許容される。このような構成によれば、加工時の把持スリーブ１３０の振動の際に弾性部材１５９が薄肉部１５９ａにおいて撓み易くなるため、把持スリーブ１３０がその長軸方向と交差する方向へ荷重を受けたとき、予め設定された薄肉部１５９ａを中心として予定された態様で動作することとなり、当該動作を減衰リング１５３の安定した減衰動作に変換することが可能となる。特に図４に示すような形状の薄肉部１５９ａを用いることによって、弾性部材１５９の撓み性能をより向上させることが可能となる。
【００４３】
〔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。
【００４４】
上記実施の形態では、保持空間１４０に、流体貯留室１５１と、減衰リング１５３が把持スリーブ１３０に係合する係合部分（傾斜面１５３ａ）とが配設される場合について記載したが、本発明では、流体貯留室１５１が設けられる領域と、減衰リング１５３が把持スリーブ１３０に係合する領域とがそれぞれ別々の空間に配設された構成を採用することもできる。
【００４５】
また上記実施の形態では、保持空間１４０に挿入された把持スリーブ１３０を異なる２箇所にそれぞれ設けられたスプリング１５７及び弾性部材１５９によって弾性的に保持する場合について記載したが、本発明では、スプリング１５７や弾性部材１５９に相当する弾性部材の数や種類に関しては限定されない。本発明では、例えばスプリング１５７及び弾性部材１５９に更なる弾性部材が付加された構成や、スプリング１５７及び弾性部材１５９の少なくとも一方を省略した構成を採用することもできる。また、本発明では、スプリング１５７や弾性部材１５９に相当する弾性部材として、弾発力を発揮することが可能な各種の部材を用いることができ、例えばスプリングないしバネ部材や、ゴムないし樹脂製部材等の中から適宜に選択することが可能である。
【００４６】
また上記実施の形態では、減衰リング１５３側の傾斜面１５３ａとスリーブ端部１３０ａ側の傾斜面１３０ｂとが面接触で係合する場合について記載したが、本発明では、この係合構造としては傾斜面同士の係合構造以外を採用することもできる。また、本発明では、減衰リング１５３を把持スリーブ１３０に一体状に固定する構造や、把持スリーブ１３０の一部分によって減衰リング１５３を構成する構造等を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】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２】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３】図１中の工具ホルダ１００のＢ領域の拡大図である。
【図４】図１中の工具ホルダ１００のＢ領域の拡大図であって、弾性部材１５９の薄肉部１５９ａの変更例を示す図である。
【図５】図１中の工具ホルダ１００のＣ領域の拡大図である。
【図６】図１中の工具ホルダ１００のＣ領域の拡大図であって、減衰リング１５３が図５とは異なる減衰位置にある様子を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００…工具ホルダ
１１０…ホルダ本体
１１０ａ…ホルダ先端部
１１１，１１２…シール部材
１２０…工具把持機構
１３０…把持スリーブ
１３０ａ…スリーブ端部
１３０ｂ…傾斜面
１３１…工具把持空間
１３２…ストッパー
１３３…締め付け機構
１３４…コレット
１３５…締め付けキャップ
１４０…保持空間
１５０…減衰機構
１５１…流体貯留室
１５１ａ…第１室
１５１ｂ…第２室
１５２…調節ネジ
１５３…減衰リング
１５３ａ…傾斜面
１５５…絞り通路
１５７…スプリング
１５９…弾性部材
１５９ａ…薄肉部
１６０…ナット
２００…工具
２０１…工具端部
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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、加工時に生じる振動の発生を抑え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、加工時の振動防止性能の向上を図るべく更なる技術が要請される。
【特許文献１】特開平８−１１８１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明では、工具を把持する工具ホルダにおいて、加工時の振動防止性能の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。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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。
【０００５】
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、把持スリーブ、工具把持空間、保持空間、流体貯留室、可動部及び絞り通路を少なくとも含む。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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。この把持スリーブ内に把持スリーブの長軸方向に沿って工具把持空間が形成される。工具把持空間は、工具が把持される空間部分、すなわち工具の把持を実質的に行なう把持領域として構成される。
【０００８】
保持空間は、把持スリーブの長軸方向に沿ってホルダ本体内に形成される。この保持空間は、把持スリーブが保持される領域として構成される。
【０００９】
流体貯留室は、ホルダ本体内において流体を貯留する空間（領域）として構成される。可動部は、把持スリーブに係合するとともに、流体貯留室内を第１室と第２室とに区画しつつ把持スリーブの長軸方向に移動可能とされる。ここでいう「係合」については、可動部が把持スリーブに一体状に固定される係合態様、可動部が把持スリーブに対し相対的な移動が許容された状態で被着される係合態様等を広く包含する。従って、この可動部は、把持スリーブの一構成要素とされてもよいし、或いは把持スリーブとは別体構造とされてもよい。絞り通路は、流体貯留室の第１室と第２室とを連通する通路として構成される。
【００１０】
上記構成の工具ホルダによれば、加工時の把持スリーブの振動に伴って、把持スリーブに係合する可動部が流体貯留室内を把持スリーブの長軸方向に移動する際、絞り通路を通じて第１室と第２室との間で流体が移流するときの流体絞り抵抗によって当該把持スリーブに減衰力が付与される。これにより、加工時に工具から受ける振動を流体絞り抵抗による減衰力によって減衰させることができ、以って加工時の振動防止性能の向上を図ることが可能となる。
【００１１】
また本発明にかかる更なる形態の工具ホルダでは、前記の保持空間に、流体貯留室と、可動部が把持スリーブに係合する係合部とが配設された構成であるのが好ましい。すなわち、保持空間は、流体貯留室を形成する領域と、可動部と把持スリーブとが係合する領域とを兼務する単一の領域として構成される。このような構成によれば、流体貯留室や係合部を保持空間に合理的に配置することが可能となる。
【００１２】
また本発明にかかる更なる形態の工具ホルダは、更に弾性部材及び第２の弾性部材を備える構成であるのが好ましい。弾性部材は、ホルダ本体と可動部とを接続し、可動部を把持スリーブの長軸方向に沿ってホルダ先端側へと弾性付勢する部材として構成される。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、すなわち把持スリーブが取り付けられる側として規定される。第２の弾性部材は、ホルダ本体と把持スリーブとを接続し、保持空間で保持された把持スリーブを当該把持スリーブの長軸方向に沿ってホルダ後端側へと弾性付勢する部材として構成される。ここでいう「ホルダ後端側」とは、前述のホルダ先端側とは反対側として規定される。これら弾性部材及び第２の弾性部材は、典型的にはスプリングないしバネ部材や、ゴムないし樹脂製部材等によって適宜に構成される。
【００１３】
このような構成によれば、把持スリーブを、保持空間の異なる２箇所においてそれぞれ、弾性部材及び第２の弾性部材によって弾性付勢するとともに、これら弾性部材及び第２の弾性部材の双方の弾性付勢力がバランスした位置において、把持スリーブがホルダ本体に対し少なくとも２箇所で弾性的に保持される。そして、加工時に把持スリーブが工具から受ける振動によって弾性部材及び第２の弾性部材が伸び縮みを繰り返そうとする動きが、流体絞り抵抗に起因して生じる減衰力によって抑えられる。これにより、加工時の振動防止性能をより高いレベルで実現することが可能となる。
【００１４】
また本発明にかかる更なる形態の工具ホルダでは、前記の把持スリーブは、当該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を備え、また前記の可動部は、把持スリーブの傾斜面に対しホルダ後端側から面接触で係合する第２の傾斜面を備え、把持スリーブに対し当該把持スリーブの長軸方向に沿ったスライド動作が可能とされる構成であるのが好ましい。本構成では、互いに係合する傾斜面及び第２の傾斜面は、弾性部材の弾性付勢力によって生じる可動部のホルダ先端側への押圧力を、把持スリーブをホルダ内方へと押圧する押圧力に変換する変換部として構成される。ここでいう「ホルダ内方」とは、工具ホルダの延在方向と交差する方向に関し工具に向かう側として規定される。このような構成によれば、可動部が弾性部材から受けるホルダ先端側への押圧力によって、把持スリーブは当該把持スリーブの長軸方向と交差する方向の位置決め機能、すなわち芯出し機能を付与することが可能となる。
【００１５】
また本発明にかかる更なる形態の工具ホルダでは、前記の第２の弾性部材は、把持スリーブの傾斜面よりもホルダ先端側において把持スリーブの長軸方向と交差する方向の厚みが当該弾性部材の他の部位よりも薄肉化された薄肉部を有する構成であるのが好ましい。本構成では、把持スリーブの長軸方向と交差する方向に関し、第２の弾性部材の薄肉部を中心としたホルダ本体に対する把持スリーブの動作が許容される。このような構成によれば、把持スリーブの振動の際に第２の弾性部材が薄肉部において撓み易くなるため、把持スリーブは、加工時の振動によってその長軸方向と交差する方向へ荷重を受けたとき、予め設定された第２の弾性部材の薄肉部を中心として予定された態様で動作することとなり、当該動作を可動部の安定した減衰動作に変換することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
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、加工時の振動防止性能の向上を図ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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ている。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、図３には、図１中の工具ホルダ１００のＢ領域の拡大図が示されている。
【００１９】
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、工具把持機構１２０及び減衰機構１５０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。
【００２０】
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。また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。
【００２１】
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。
【００２２】
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を把持する機構であり、把持スリーブ１３０、工具把持空間１３１、締め付け機構１３３を含む構成とされる。
【００２３】
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、その内径が把持スリーブ１３０の長軸在方向に関し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。工具把持空間１３１のホルダ後端側にはストッパー１３２が設けられている。このストッパー１３２は、工具把持空間１３１に挿設された工具端部２０１に当接することによって、工具把持空間１３１における工具端部２０１の位置決めを可能とする。
【００２４】
締め付け機構１３３は、コレット１３４及び締め付けキャップ１３５を含む。コレット１３４は、工具把持空間１３１に挿入された工具端部２０１の全周を取り囲むように設けられる部材として構成される。締め付けキャップ１３５は、把持スリーブ１３０の外壁面に螺合し、ねじ込み操作及びネジ戻し操作が可能とされた部材として構成される。締め付けキャップ１３５のねじ込み操作によって、コレット１３４による工具端部２０１の締め付け力が上昇する一方、締め付けキャップ１３５のねじ戻し操作によって、コレット１３４による工具端部２０１の締め付け力が低下する。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。
【００２５】
また、上記構成の把持スリーブ１３０は、保持空間１４０に挿入されて保持される。この保持空間１４０は、把持スリーブ１３０（ホルダ後端側のスリーブ端部１３０ａ）の長軸方向に沿ってホルダ本体１１０内に形成される空間（領域）として構成され、把持スリーブ１３０のスリーブ端部１３０ａを収容保持する。ここでいう保持空間１４０が、本発明における「保持空間」に相当する。
【００２６】
減衰機構１５０は、概して保持空間１４０に挿入された把持スリーブ１３０のスリーブ端部１３０ａを弾性的に保持するとともに、弾性的に保持されたこの把持スリーブ１３０に対し当該把持スリーブ１３０の長軸方向に関する減衰力を付与する機構として構成される。この減衰機構１５０は、流体貯留室１５１、減衰リング１５３、絞り通路１５５、スプリング１５７及び弾性部材１５９を含む構成とされる。
【００２７】
流体貯留室１５１は、ホルダ本体１１０と把持スリーブ１３０との間に介在するシール部材１１１，１１２によって密閉された空間部分とされる。この流体貯留室１５１には、流体としての含油液体が貯留される。この流体貯留室１５１は、当該流体貯留室１５１に連通する調節ネジ１５２によって含油液体の液圧が調節されて所望の液圧に保持される。また、この流体貯留室１５１は、減衰リング１５３を隔てて形成される第１室１５１ａ及び第２室１５１ｂを含む。この流体貯留室１５１が、第１室１５１ａ及び第２室１５１ｂに加えて更なる室を備える構成であってもよい。ここでいう流体貯留室１５１が、本発明における「流体貯留室」に相当し、またこの流体貯留室１５１の第１室１５１ａ及び第２室１５１ｂがそれぞれ、本発明における「第１室」及び「第２室」に相当する。
【００２８】
減衰リング１５３は、流体貯留室１５１に配設されるリング状（環状）の部材として構成される。この減衰リング１５３は、一方では把持スリーブ１３０のスリーブ端部１３０ａに係合する構成（「第１の構成」ともいう）を有する。また、この減衰リング１５３は、他方では流体貯留室１５１に配設されて当該流体貯留室１５１を第１室１５１ａと第２室１５１ｂとに区画しつつ把持スリーブ１３０の長軸方向にスライド移動可能とされた構成（「第２の構成」ともいう）を有する。ここでいう減衰リング１５３が、本発明における「可動部」に相当する。
【００２９】
減衰リング１５３の前述の第１の構成に関しては、この減衰リング１５３に設けられた傾斜面１５３ａが、スリーブ端部１３０ａに設けられた傾斜面１３０ｂに対しホルダ後端側から面接触で係合する。スリーブ端部１３０ａ側の傾斜面１３０ｂ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し、且つ把持スリーブ１３０の外径を拡張して形成される。減衰リング１５３側の傾斜面１５３ａは、減衰リング１５３の板厚をホルダ先端側に向けて傾斜状に縮小し、且つ減衰リング１５３の内径を拡張して形成される。ここでいうスリーブ端部１３０ａ側の傾斜面１３０ｂが、本発明における「傾斜面」に相当し、また減衰リング１５３側の傾斜面１５３ａが、本発明における「第２の傾斜面」及び「係合部」に相当する。
【００３０】
減衰リング１５３の前述の第２の構成に関しては、この減衰リング１５３が、流体貯留室１５１のうち、狭小の絞り通路１５５のみによって互いに連通される第１室１５１ａと第２室１５１ｂとの間に介在する。第２室１５１ｂは、把持スリーブ１３０の長軸方向に関し減衰リング１５３を挟んで第１室１５１ａとは反対側、すなわちホルダ先端側に配設される。流体貯留室１５１に貯留された含油液体は、把持スリーブ１３０の長軸方向にスライド移動する際に、絞り通路１５５を通じて第１室１５１ａと第２室１５１ｂとの間で移流する。この絞り通路１５５は、第１室１５１ａと第２室１５１ｂとの間で含油液体が移流するときの流体絞り抵抗によって把持スリーブ１３０に対し当該把持スリーブ１３０の長軸方向に関する減衰力を付与する機能を果たす。ここでいう絞り通路１５５が、本発明における「絞り通路」に相当する。
【００３１】
本実施の形態では、保持空間１４０に、流体貯留室１５１と、減衰リング１５３が把持スリーブ１３０に係合する係合部分（傾斜面１５３ａ）とが配設された構成になっている。すなわち、保持空間１４０は、流体貯留室１５１を形成する領域と、減衰リング１５３と把持スリーブ１３０とが係合する領域とを兼務する単一の領域として構成される。このような構成によれば、流体貯留室１５１や減衰リング１５３を保持空間１４０に合理的に配置することが可能となる。
【００３２】
図２に示すように、スプリング１５７は、ホルダ本体１１０と把持スリーブ１３０に係合する減衰リング１５３とを接続するコイル状のスプリング部材として構成される。このスプリング１５７は、減衰リング１５３を把持スリーブ１３０の長軸方向に沿ってホルダ先端側へと弾性付勢する機能を有する。ここでいうスプリング１５７が、本発明における「弾性部材」に相当する。
【００３３】
図３に示すように、弾性部材１５９は、ホルダ本体１１０と把持スリーブ１３０とを接続するゴムないし樹脂材料製の部材として構成される。この弾性部材１５９は、保持空間１４０で保持された把持スリーブ１３０を当該把持スリーブ１３０の長軸方向に沿ってホルダ後端側へと弾性付勢する機能を有する。この弾性部材１５９は、筒状ないし円筒状に構成されナット１６０を把持スリーブ１３０側に設けられたネジ山にねじ込むことによって、把持スリーブ１３０に接続される。また、この弾性部材１５９は、把持スリーブ１３０の傾斜面１３０ｂ或いは減衰リング１５３よりもホルダ先端側において把持スリーブ１３０の長軸方向と交差する方向の厚みが当該弾性部材の他の部位よりも薄肉化された薄肉部１５９ａを有する構成であるのが好ましい。この薄肉部１５９ａは、加工時の把持スリーブ１３０の振動の際に、弾性部材１５９の各部位のうち特に撓み易い位置として構成される。ここでいう弾性部材１５９が、本発明における「第２の弾性部材」に相当し、この弾性部材１５９の薄肉部１５９ａが、本発明における「薄肉部」に相当する。
【００３４】
なお、弾性部材１５９の薄肉部１５９ａは、把持スリーブ１３０の長軸方向と交差する方向の厚みが他の部位よりも薄肉化されていればよく、図３に示すように厚みが一様とされた形状であっても良いし、或いは図４に示す変更例のように、弾性部材１５９に把持スリーブ１３０の長軸方向と交差する方向の窪みを設けた段差形状或いは段付き形状によって形成されてもよい。弾性部材１５９の撓み性能をより向上させるためには、図４に示すような形状の薄肉部１５９ａを用いるのが好ましい。この弾性部材１５９の薄肉部１５９ａは、必要に応じて省略することもできる。
【００３５】
本実施の形態の上記構成によれば、把持スリーブ１３０は、保持空間１４０の異なる２箇所においてそれぞれ、スプリング１５７及び弾性部材１５９によって弾性付勢されるとともに、これらスプリング１５７及び弾性部材１５９の双方の弾性付勢力がバランスした位置において、ホルダ本体１１０に弾性的に保持される。
【００３６】
ここで、上記構成の工具ホルダ１００の作用効果を、図１に加えて、更に図５及び図６を参照しつつ説明する。ここで図５には、図１中の工具ホルダ１００のＣ領域の拡大図が示され、図６には図１中の工具ホルダ１００のＣ領域の拡大図であって、減衰リング１５３が図５とは異なる減衰位置にある様子が示されている。
【００３７】
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。その後、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、締め付け機構１３３の締め付け操作によって、工具２００が工具把持機構１２０に把持される（図１参照）。
【００３８】
このとき、互いに係合する把持スリーブ１３０側の傾斜面１３０ｂ及び減衰リング１５３側の傾斜面１５３ａは、スプリング１５７の弾性付勢力によって生じる減衰リング１５３のホルダ先端側へのスライド動作を、把持スリーブ１３０をホルダ内方へと押圧する押圧動作に変換する変換部として構成される。従って、この変換部によれば、減衰リング１５３がスプリング１５７から受けるホルダ先端側への押圧力によって、把持スリーブ１３０は当該把持スリーブ１３０の長軸方向と交差する方向の位置決め機能、すなわち芯出し機能が発揮される。ここでいう変換部が、本発明における「変換部」に相当する。
【００３９】
その後、工具２００を工具ホルダ１００ごと加工機に取り付け、工具２００を被加工物に作用させて加工を行なう。このとき加工時の振動により把持スリーブ１３０が例えばその長軸方向と交差する方向に振動する。この把持スリーブ１３０の振動は、互いに面接触する傾斜面１３０ｂ及び傾斜面１５３ａを介して減衰リング１５３に伝達され、これにより減衰リング１５３が把持スリーブ１３０の長軸方向に沿ってホルダ後端側（図１中の左側）及びホルダ先端側（図１中の右側）へと振動する。このとき、把持スリーブ１３０は、スプリング１５７及び弾性部材１５９の双方によってホルダ本体１１０に対し２箇所で弾性的に保持されている。従って、把持スリーブ１３０に係合する減衰リング１５３は、把持スリーブ１３０の振動に伴って矢印１０方向及び矢印２０方向に振動する。
【００４０】
図５に示すように、減衰リング１５３が把持スリーブ１３０によって押圧されてホルダ後端側（図５中の矢印１０方向）にスライド動作するとき、減衰リング１５３によって加圧された第１室１５１ａの含油液体は、絞り通路１５５を通じて第２室１５１ｂへと移流する。一方、図６に示すように、減衰リング１５３が把持スリーブ１３０による押圧解除によってホルダ先端側（図６中の矢印２０方向）にスライド動作するとき、減衰リング１５３によって加圧された第２室１５１ｂの含油液体は、絞り通路１５５を通じて第１室１５１ａへと移流する。このとき、第１室１５１ａないし第２室１５１ｂの含油液体が絞り通路１５５を移流するときの流体絞り抵抗によって、減衰リング１５３に把持スリーブ１３０の長軸方向の減衰力が付与され、これにより減衰リング１５３が振動する動作が減衰し収束する。従って、把持スリーブ１３０の振動は、減衰リング１５３を経て含油液体に伝達され、当該含油液体によって吸収されることとなる。
【００４１】
特に本実施の形態では、把持スリーブ１３０がホルダ本体１１０に対しスプリング１５７及び弾性部材１５９によって弾性的に保持される構成であり、把持スリーブ１３０の振動に伴ってスプリング１５７及び弾性部材１５９が伸び縮みを繰り返そうとする動きが、含油液体の含油液体抗に起因して生じる減衰力によって抑えられる。これにより、加工時の振動防止性能をより高いレベルで実現することが可能となる。
【００４２】
また、本実施の形態では、把持スリーブ１３０は、弾性部材１５９に予め設けられた薄肉部（図３に示す薄肉部１５９ａや図４に示す薄肉部１５９ａ）を中心として把持スリーブ１３０の長軸方向と交差する方向への動作が許容される。このような構成によれば、加工時の把持スリーブ１３０の振動の際に弾性部材１５９が薄肉部１５９ａにおいて撓み易くなるため、把持スリーブ１３０がその長軸方向と交差する方向へ荷重を受けたとき、予め設定された薄肉部１５９ａを中心として予定された態様で動作することとなり、当該動作を減衰リング１５３の安定した減衰動作に変換することが可能となる。特に図４に示すような形状の薄肉部１５９ａを用いることによって、弾性部材１５９の撓み性能をより向上させることが可能となる。
【００４３】
〔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。
【００４４】
上記実施の形態では、保持空間１４０に、流体貯留室１５１と、減衰リング１５３が把持スリーブ１３０に係合する係合部分（傾斜面１５３ａ）とが配設される場合について記載したが、本発明では、流体貯留室１５１が設けられる領域と、減衰リング１５３が把持スリーブ１３０に係合する領域とがそれぞれ別々の空間に配設された構成を採用することもできる。
【００４５】
また上記実施の形態では、保持空間１４０に挿入された把持スリーブ１３０を異なる２箇所にそれぞれ設けられたスプリング１５７及び弾性部材１５９によって弾性的に保持する場合について記載したが、本発明では、スプリング１５７や弾性部材１５９に相当する弾性部材の数や種類に関しては限定されない。本発明では、例えばスプリング１５７及び弾性部材１５９に更なる弾性部材が付加された構成や、スプリング１５７及び弾性部材１５９の少なくとも一方を省略した構成を採用することもできる。また、本発明では、スプリング１５７や弾性部材１５９に相当する弾性部材として、弾発力を発揮することが可能な各種の部材を用いることができ、例えばスプリングないしバネ部材や、ゴムないし樹脂製部材等の中から適宜に選択することが可能である。
【００４６】
また上記実施の形態では、減衰リング１５３側の傾斜面１５３ａとスリーブ端部１３０ａ側の傾斜面１３０ｂとが面接触で係合する場合について記載したが、本発明では、この係合構造としては傾斜面同士の係合構造以外を採用することもできる。また、本発明では、減衰リング１５３を把持スリーブ１３０に一体状に固定する構造や、把持スリーブ１３０の一部分によって減衰リング１５３を構成する構造等を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】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２】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３】図１中の工具ホルダ１００のＢ領域の拡大図である。
【図４】図１中の工具ホルダ１００のＢ領域の拡大図であって、弾性部材１５９の薄肉部１５９ａの変更例を示す図である。
【図５】図１中の工具ホルダ１００のＣ領域の拡大図である。
【図６】図１中の工具ホルダ１００のＣ領域の拡大図であって、減衰リング１５３が図５とは異なる減衰位置にある様子を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００…工具ホルダ
１１０…ホルダ本体
１１０ａ…ホルダ先端部
１１１，１１２…シール部材
１２０…工具把持機構
１３０…把持スリーブ
１３０ａ…スリーブ端部
１３０ｂ…傾斜面
１３１…工具把持空間
１３２…ストッパー
１３３…締め付け機構
１３４…コレット
１３５…締め付けキャップ
１４０…保持空間
１５０…減衰機構
１５１…流体貯留室
１５１ａ…第１室
１５１ｂ…第２室
１５２…調節ネジ
１５３…減衰リング
１５３ａ…傾斜面
１５５…絞り通路
１５７…スプリング
１５９…弾性部材
１５９ａ…薄肉部
１６０…ナット
２００…工具
２０１…工具端部
【特許請求の範囲】
【請求項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沿って前記ホルダ本体内に形成され、前記把持スリーブが保持される保持空間と、
前記ホルダ本体内において流体を貯留する流体貯留室と、
前記把持スリーブに係合するとともに、前記流体貯留室内を第１室と第２室とに区画しつつ前記把持スリーブの長軸方向に移動可能とされた可動部と、
前記流体貯留室の前記第１室と前記第２室とを連通する絞り通路と、
を備え、
加工時の前記把持スリーブの振動に伴って、前記把持スリーブに係合する前記可動部が前記流体貯留室内を前記把持スリーブの長軸方向に移動する際、前記絞り通路を通じて前記第１室と前記第２室との間で流体が移流するときの流体絞り抵抗によって当該把持スリーブに減衰力を付与する構成であることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項２】
請求項１に記載の工具ホルダであって、
前記保持空間に、前記流体貯留室と、前記可動部が前記把持スリーブに係合する係合部とが配設された構成であることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の工具ホルダであって、
前記ホルダ本体と前記可動部とを接続し、前記可動部を前記把持スリーブの長軸方向に沿ってホルダ先端側へと弾性付勢する弾性部材と、
前記ホルダ本体と前記把持スリーブとを接続し、前記保持空間で保持された前記把持スリーブを当該把持スリーブの長軸方向に沿ってホルダ後端側へと弾性付勢する第２の弾性部材と、
を備える構成であることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項４】
請求項３に記載の工具ホルダであって、
前記把持スリーブは、当該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を備え、
前記可動部は、前記把持スリーブの前記傾斜面に対しホルダ後端側から面接触で係合する第２の傾斜面を備え、前記把持スリーブに対し当該把持スリーブの長軸方向に沿ったスライド動作が可能とされ、
互いに係合する前記傾斜面及び前記第２の傾斜面は、前記弾性部材の弾性付勢力によって生じる前記可動部のホルダ先端側への押圧力を、前記把持スリーブをホルダ内方へと押圧する押圧力に変換する変換部として構成されることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項５】
請求項４に記載の工具ホルダであって、
前記第２の弾性部材は、前記把持スリーブの前記傾斜面よりもホルダ先端側において前記把持スリーブの長軸方向と交差する方向の厚みが当該弾性部材の他の部位よりも薄肉化された薄肉部を有し、
前記把持スリーブの長軸方向と交差する方向に関し、前記第２の弾性部材の前記薄肉部を中心とした前記ホルダ本体に対する前記把持スリーブの動作が許容される構成であることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項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沿って前記ホルダ本体内に形成され、前記把持スリーブが保持される保持空間と、
前記ホルダ本体内において流体を貯留する流体貯留室と、
前記把持スリーブに係合するとともに、前記流体貯留室内を第１室と第２室とに区画しつつ前記把持スリーブの長軸方向に移動可能とされた可動部と、
前記流体貯留室の前記第１室と前記第２室とを連通する絞り通路と、
を備え、
加工時の前記把持スリーブの振動に伴って、前記把持スリーブに係合する前記可動部が前記流体貯留室内を前記把持スリーブの長軸方向に移動する際、前記絞り通路を通じて前記第１室と前記第２室との間で流体が移流するときの流体絞り抵抗によって当該把持スリーブに減衰力を付与する構成であることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項２】
請求項１に記載の工具ホルダであって、
前記保持空間に、前記流体貯留室と、前記可動部が前記把持スリーブに係合する係合部とが配設された構成であることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の工具ホルダであって、
前記ホルダ本体と前記可動部とを接続し、前記可動部を前記把持スリーブの長軸方向に沿ってホルダ先端側へと弾性付勢する弾性部材と、
前記ホルダ本体と前記把持スリーブとを接続し、前記保持空間で保持された前記把持スリーブを当該把持スリーブの長軸方向に沿ってホルダ後端側へと弾性付勢する第２の弾性部材と、
を備える構成であることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項４】
請求項３に記載の工具ホルダであって、
前記把持スリーブは、当該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を備え、
前記可動部は、前記把持スリーブの前記傾斜面に対しホルダ後端側から面接触で係合する第２の傾斜面を備え、前記把持スリーブに対し当該把持スリーブの長軸方向に沿ったスライド動作が可能とされ、
互いに係合する前記傾斜面及び前記第２の傾斜面は、前記弾性部材の弾性付勢力によって生じる前記可動部のホルダ先端側への押圧力を、前記把持スリーブをホルダ内方へと押圧する押圧力に変換する変換部として構成されることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項５】
請求項４に記載の工具ホルダであって、
前記第２の弾性部材は、前記把持スリーブの前記傾斜面よりもホルダ先端側において前記把持スリーブの長軸方向と交差する方向の厚みが当該弾性部材の他の部位よりも薄肉化された薄肉部を有し、
前記把持スリーブの長軸方向と交差する方向に関し、前記第２の弾性部材の前記薄肉部を中心とした前記ホルダ本体に対する前記把持スリーブの動作が許容される構成であることを特徴とする工具ホルダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−４５９６７（Ｐ２０１１−４５９６７Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９７２９９（Ｐ２００９−１９７２９９）
【出願日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【出願人】（５９１０３３７５５）エヌティーツール株式会社 (22)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【出願人】（５９１０３３７５５）エヌティーツール株式会社 (22)
【Ｆターム（参考）】
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