締付用ナット
【課題】締付用ナットを回転させた際に、径方向内側に向けて締付ける力が締付用ナットの内周に形成された変換部に働くことを防止し、回転効率を向上させ、被締付部材を確実に締付けることができる締付用ナット及びこれを備えた工具ホルダ、並びに締付用ナットを締付けるスパナを提供する。
【解決手段】締付用ナット５０の外周部の、雌螺子５１に対応する領域の少なくとも一部に、スパナ１００と接触しない環状溝５９を外周に沿って環状に形成した締付用ナット５０である。また、締付用ナット５０の外周部を把持する把持部に、締付用ナット５０の雌螺子５１に対応する領域の少なくとも一部と接触しない非接触領域１２２を当該把持部に沿って環状に形成してなるスパナ１２０である。
【解決手段】締付用ナット５０の外周部の、雌螺子５１に対応する領域の少なくとも一部に、スパナ１００と接触しない環状溝５９を外周に沿って環状に形成した締付用ナット５０である。また、締付用ナット５０の外周部を把持する把持部に、締付用ナット５０の雌螺子５１に対応する領域の少なくとも一部と接触しない非接触領域１２２を当該把持部に沿って環状に形成してなるスパナ１２０である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被締付部材の外周に回転可能に配置され、前記被締付部材の締付けまたは締付けの解放を行う締付用ナット、及びこの締付用ナットを備えた工具ホルダ、並びに前記締付用ナットを回転させて被締付部材を締付けるためのスパナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、締付用ナットを被締付部材の外周部に装着し、当該締付用ナットを回転させることにより、前記被締付部材を締付けるものが多種知られている。この締付用ナットの内周部には、締付用ナットの回転運動を直進運動に変換する変換部（例えば、螺子等）が形成されており、前記直進運動により締付用ナットが被締付部材の軸方向に進退し、この被締付部材の締付けまたは解放を行っている。
【０００３】
この締付機構を利用した一例として、コレットを介して工具を把持する工具ホルダ本体と、この工具ホルダ本体に回転可能に装着され、当該回転により工具ホルダ本体と共に前記コレットを締付ける締付用ナットと、を備えた工具ホルダがある。
【０００４】
この構成を備えた工具ホルダでは、通常、締付用ナットの内周部に前記回転運動を直進運動に変換する螺子やニードルローラ部等が形成されている。また、締付用ナットの外周部にはローレット加工が施され、かつ締付用ナットを回転させるためのスパナが係合する凹部や係合溝が形成されている。そして、前記スパナを締付用ナットの凹部や係合溝に係合させて、当該締付用ナットを回転させることにより、締付用ナットで前記工具ホルダ本体を締付けて、工具ホルダ本体に前記工具を確実に把持させている。
【０００５】
このような工具ホルダ（チャック）として、例えば、工具ホルダ本体（チャック本体）に装着される締付用ナット（アウタースリーブ）の外周面を、スパナが係合する溝やローレットが形成されていない完全円筒面とし、この完全円筒面をベルトスパナのベルトの巻回部分とした構成を備えたものがある。この構成を備えた工具ホルダは、工具ホルダの高速回転時に動バランスを崩すようなスパナが係合する溝が全く存在しないため、動バランスが向上すると共に、高速回転時において不可避であった風切り音がなくなり、またビビリ振動も激減させることができるという効果を備えている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平５−２６２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の工具ホルダは、スパナを用いて締付用ナットを回転させる（締付ける）と、回転力と共に締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力が働き、締付用ナットの内周に形成された螺子やニードルローラ部を外周から押圧することになる。このため、この部分での摩擦力が増大し、締付用ナットを回転させ難くなり、作業性が低下してしまう。また、締付用ナットの締付けが弱くなり、工具ホルダに工具を強固に把持させることが困難になる虞もある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、締付用ナットを回転させた際に、締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力が、締付用ナットの内周部に形成された螺子やニードルローラ部等のような回転運動を直進運動に変換する変換部に働くことを防止でき、回転効率を向上させ、被締付部材を確実に締付けることができる締付用ナットを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、この締付用ナットを備えた工具ホルダを提供することを目的とする。
【０００９】
さらにまた、本発明は、締付用ナットを回転させた際に、締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力が、前記変換部に働くことを防止でき、締付用ナットの回転効率を向上させることができるスパナ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】
この目的を達成するため本発明は、被締付部材の外周部に回転可能に配置されると共に、内周部に前記回転運動を直進運動に変換する変換部を備え、当該直進運動により前記被締付部材の軸方向に進退し、当該被締付部材の締付けまたは解放を行う締付用ナットであって、前記締付用ナットの外周部を内周部に向けた力で把持する機器に把持されて回転可能であり、前記締付用ナット外周部の前記変換部に対応する領域の少なくとも一部に、前記機器と接触しない非接触領域を、当該外周に沿って環状に形成してなる締付用ナットを提供するものである。
【００１１】
この構成を備えた締付用ナットは、前記変換部に対応する領域の少なくとも一部に、前記機器と接触しない非接触領域が、外周面に沿って環状に形成されている。したがって、締付用ナットを回転させた際に、当該締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力がこの非接触領域に働くこと防止することができる。このため、締付用ナットの回転効率が向上し、被締付部材を確実に締付けることができる。
【００１２】
前記非接触領域は、例えば、凹状の環状溝から構成することができる。
【００１３】
また、前記非接触領域は、前記変換部に対応する領域の全域に亘って形成することもできる。このように構成にすれば、さらに締付用ナットの回転効率が向上し、被締付部材をより確実に締付けることができる。
【００１４】
また、本発明にかかる締付用ナットは、前記外周部の前記変換部と対応しない領域に、前記機器が接触するための接触領域を設けることもできる。このような構成にすれば、締付用ナットを回転させた際に、締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力が、前記変換部に働くことがないため、締付用ナットの回転効率を向上させることができ、被締付部材を確実に締付けることができる。
【００１５】
前記変換部は、例えば、螺子や、リテーナに保持された複数のニードルローラから構成することもできる。
【００１６】
そしてまた、前記被締付部材は、工具把持部に挿入された工具を把持可能な工具ホルダ本体から構成することができる。このように構成することで、前記利点に加え、工具ホルダは、その工具把持部に挿入された工具を確実に把持することができる。
【００１７】
さらにまた、本発明は、工具把持部に挿入された工具を把持可能な工具ホルダ本体と、前述した締付用ナットを備え、前記工具ホルダ本体の外周部に配置された前記締付用ナットの回転に応じて、前記工具ホルダ本体を締付けまたは解放し、前記工具の把持または解放を行う工具ホルダを提供するものである。
【００１８】
この構成を備えた工具ホルダは、締付用ナットを回転させた際に、当該締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力が前記非接触領域に働くことを防止することができる。このため、締付用ナットの回転効率を向上させることができ、工具ホルダ本体を確実に締付けることができる。したがって、工具を強固に把持することができる。
【００１９】
そしてまた、本発明は、被締付部材の外周部に回転可能に配置されると共に、内周部に前記回転運動を直進運動に変換する変換部を備え、当該直進運動により前記被締付部材の締付けまたは解放を行う締付用ナットの外周部を把持し、当該締付用ナットを回転させるためのスパナであって、前記締付用ナット外周部を把持する把持部に、当該締付用ナット外周部の前記変換部に対応する領域の少なくとも一部と接触しない非接触領域を、当該把持部に沿って環状に形成してなるスパナを提供するものである。
【００２０】
この構成を備えたスパナは、締付用ナットを回転させた際に、締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力がこの非接触領域に対応する変換部に働くことを防止することができるため、締付用ナットの回転効率を向上させることができ、被締付部材を確実に締付けることができる。また、前記非接触領域は、例えば、凹状の環状溝から構成することができる。
【００２１】
そしてまた、前記非接触領域は、前記変換部に対応する領域の全域に亘って形成することもできる。このような構成にすることで、締付用ナットの回転効率をさらに向上させることができ、被締付部材をより確実に締付けることができる。
【００２２】
また、本発明は、被締付部材の外周部に回転可能に配置されると共に、内周部に前記回転運動を直進運動に変換する変換部を備え、当該直進運動により前記被締付部材の締付けまたは解放を行う締付用ナットの外部を把持し、当該締付用ナットを回転させるためのスパナであって、前記締付用ナット外周部の前記変換部と対応しない領域を把持して、当該締付用ナットを回転させるスパナを提供するものである。
【００２３】
この構成を備えたスパナは、締付用ナットを回転させた際に、締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力が、前記変換部に働くことがないため、締付用ナットの回転効率を向上させることができ、被締付部材を確実に締付けることができる。
【００２４】
前記被締付部材は、工具把持部に挿入された工具を把持可能な工具ホルダ本体から構成することができる。このように構成することで、前記利点に加え、スパナにより締付用ナットを回転させた際に、工具ホルダは、その工具把持部に挿入された工具を確実に把持することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明にかかる締付用ナットは、これを回転させた際に、径方向内側に向けて締付ける力が、締付用ナットの内周に形成された回転運動を直進運動に変換する変換部に働くことを防止できる。この結果、締付用ナットの回転効率を向上させ、被締付部材を確実に締付けることができる。
【００２６】
また、本発明にかかる工具ホルダは、締付用ナットを回転させた際に、径方向内側に向けて締付ける力が、締付用ナットの内周に形成された回転運動を直進運動に変換する変換部に働くことを防止できる。この結果、締付用ナットの回転効率を向上させ、被締付部材に工具を確実に締付けることができる。
【００２７】
そしてまた、本発明にかかるスパナは、締付用ナットを回転させた際に、締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力が、締付用ナットの変換部に働くことがない。この結果、締付用ナットの回転効率を向上させることができ、被締付部材を確実に締付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明の好適な実施の形態にかかる締付用ナット、及びこの締付用ナットを備えた工具ホルダ、並びにスパナについて図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施の形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。また、本実施の形態では、工具ホルダの工具挿入口側を「先端」とし、機械主軸に装着される側を「基端」として記載する。
【００２９】
（実施の形態１）
実施の形態１では、本発明にかかる締付用ナットを備えた被締付部材としての工具ホルダについて説明する。
【００３０】
図１は、実施の形態１にかかる工具ホルダの一部断面図、図２は、図１に示す工具ホルダの締付用ナットをスパナで締付ける状態を示す一部断面図である。なお、前記各図では、説明を判り易くするため、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、実際のものとは一致させずに記載した。
【００３１】
図１及び図２に示すように実施の形態１にかかる工具ホルダ１は、図示しない工具を把持可能な工具ホルダ本体１０と、工具ホルダ本体１０の内部に形成されたコレット挿入孔１１に挿入されるコレット３０と、工具ホルダ本体１０の外周部に回転可能に配置されて、工具ホルダ本体１０に把持された工具の締付け及び解放を行う締付用ナット５０と、を備えて構成されている。
【００３２】
工具ホルダ本体１０の基端側には、図示しない機械主軸のテーパ孔の内周面と対応する（相補する）テーパ形状を有するテーパシャンク部１２が形成されている。また、工具ホルダ本体１０の略中央部には、このテーパシャンク部１２に連続してフランジ部１４が形成されており、その先端側には、工具を把持するための工具把持部１３が、フランジ部１４に連続して形成されている。
【００３３】
フランジ部１４は、機械主軸のテーパ孔にテーパシャンク部１２を挿入し、機械主軸に工具ホルダ１を装着させた際に、基端側の端面が機械主軸の端面に当接するよう構成されている。また、フランジ部１４は、その外周部に、周知のマニピュレータ把持用溝１５が形成され、かつ周方向１８０度の位置に、機械主軸の図示しない係合突起と係合して工具ホルダ１が機械主軸と一体に回転するための係合凹部１６が形成されている。
【００３４】
工具把持部１３は、内部に工具を把持するためのコレット３０が挿入されるコレット挿入孔１１が開口されている。また、工具把持部１３の先端側には、後に詳述する締付用ナット５０の内周部に形成されている雌螺子５１に螺合する雄螺子１７が、工具把持部１３の外周面に沿って形成されている。この工具把持部１３の外周部には、締付用ナット５０が回転可能に装着される。
【００３５】
コレット３０は、テーパーコレットであり、軸方向に、互いに等しい角度をおいて複数のすり割り３２が形成されている。このすり割り３２が形成されたコレット３０は、弾性変形を伴った径の拡縮により、工具のシャンクを解放したり把持したりすることができる。コレット３０の先端側外周面には、締付けナット５０が取付けられるテーパ部３３が形成されており、このテーパ部３３の基端側には、締付用ナット５０の係合凸部５２が係合する係合凹部３４が、外周面に沿って形成されている。
【００３６】
締付用ナット５０は、工具ホルダ１に挿入されたコレット３０の先端に配置される係止部材５４と、係止部材５４の外周面に対して、連結用の球体５６を介して相対的に回転自在に設けられ、コレット３０を内周部（径方向内側）に向けて締付けて固定するナット本体５５と、を備えて構成されている。
【００３７】
係止部材５４は、工具ホルダ本体１０の先端側に設けられる環状部材からなり、その内周面の先端部には、先端に向けて内径が徐々に小さくなるテーパ面５７が形成されている。係止部材５４の基端には、コレット３０の係合凹部３４に係合する係合凸部５２が、軸心に向けて、内周面に沿って突出形成されている。係合凸部５２と、テーパ面５７との間には、コレット３０の先端側に形成されたテーパ部３３に接触するテーパ面５８が形成されている。
【００３８】
ナット本体５５の内周部には、工具ホルダ本体１０の外周部先端に形成された雄螺子１７に螺合する雌螺子５１が形成されている。この雌螺子５１は、工具ホルダ本体１０の外周部に形成された雄螺子１７に螺合してナット本体５５を回転させ、この回転運動を直進運動に変換して、ナット本体５５を工具ホルダ本体１０の軸方向に対して移動させる。このナット本体５５は、その回転によって、係止部材５４及びコレット挿入孔１１をその軸方向に押圧し、これによってコレット３０も同様に半径方向に圧縮されて工具を固定する。ナット本体５５の外周部であって、雌螺子５１と対応した全領域には、外周面に沿って凹状の環状溝５９が形成されている。この環状溝５９は、図２に示すように、スパナ１００で、締付用ナット５０を回転させる際に、スパナ１００の把持部１０１が接触しない非接触領域を形成することになる。一方、この環状溝５９の両側（先端側及び基端側）は、締付用ナット５０をスパナ１００で回転させる際に、スパナ１００の把持部１０１が接触する接触領域６０Ａ及び６０Ｂとなる。
【００３９】
なお、図２において、符号１０２は、くさび部材１０３を保持する保持器であり、くさび部材１０３を収容する遊び領域とくさび領域を有している。くさび部材１０３は、スパナ１００の一方向への回転によりくさび領域に位置して、締付用ナット５０の外周部と、前記くさび領域の壁面との間に喰い込むよう構成されており、この動作によって締付けナット５０を回転させる。また、スパナ１００が前記一方向と逆方向に回転することにより、遊び領域に移動するよう構成されている。
【００４０】
また、スパナとしては、例えば、特開平７-６８４７３号公報等に記載されているような従来のものも使用できる。
【００４１】
この構成を備えた工具ホルダ１に工具を挿着するには、工具ホルダ１に保持されたコレット３０の先端側から、図示しない工具のシャンクを挿入する。次に、ナット本体５５をスパナ１００により回転させ、係止部材５４をコレット３０側へと移動させる。この動作により、コレット３０のテーパ部３３と締付用ナット５０の係止部材５４のテーパ面５８とが摺接し、また、コレット３０の外周面と、工具ホルダ本体１０のコレット挿入孔１１の内周面とが摺接してコレット３０が縮径方向に弾性変形し、工具のシャンクを締め付け始める。
【００４２】
ここで、ナット本体５５がスパナ１００によって回転させられると、回転力と共に径方向内側に向けて締付ける力を受けることになる。この時、ナット本体５５の雌螺子５１と対応した外周部の全領域には、前記環状溝５９が形成されているため、この部分にスパナ１００が接触することがない。したがって、ナット本体５５の雌螺子５１部分に、スパナ１００から径方向内側に向けて締付ける力が作用することを防止することができる。この結果、締付用ナット５０の回転効率を向上させ、工具ホルダ本体１０に、コレット３０を介して工具を確実に締付けることができる。
【００４３】
また、スパナ１００により、締付用ナット５０のナット本体５５を前記とは逆方向に回転させ、締付用ナット５０の締付けを緩めて工具ホルダ本体１０から工具を取外す際も同様に、締付用ナット５０の雌螺子５１部分に、スパナ１００から径方向内側に向けて締付ける力が作用することを防止することができる。
【００４４】
なお、実施の形態１では、ナット本体５５の外周部の雌螺子５１と対応した全領域に環状溝５９を形成した場合について説明したが、これに限らず、環状溝５９は、雌螺子５１が形成されている領域に対応するナット本体５５の外周部の少なくとも一部に、その外周に沿って環状に形成されていればよい。
【００４５】
そしてまた、図３に示すように、締付用ナット５０のナット本体５５の外周部に環状溝５９を設けずに、接触領域６０Ａにのみ接触する幅を備えたスパナ１１０を使用してもよい。すなわち、このスパナ１１０は、締付用ナット５０の外周部の雌螺子５１と対応しない領域を把持して、締付用ナット５０を回転させるものである。また、スパナ１１０で接触領域６０Ｂを把持してもよい。
【００４６】
なお、図３において、符号１１２は、くさび部材１１３を保持する保持器であり、くさび部材１１３を収容する遊び領域とくさび領域を有している。くさび部材１１３は、スパナ１１０の一方向への回転によりくさび領域に位置して、締付用ナット７０の外周部と、前記くさび領域の壁面との間に喰い込むよう構成されており、スパナ１１０が前記一方向と逆方向に回転することにより、遊び領域に移動するよう構成されている。
【００４７】
この場合も前記同様に、ナット本体５５の雌螺子５１と対応した外周部の全領域にスパナ１００が接触することがない。したがって、ナット本体５５の雌螺子５１部分に、スパナ１００から径方向内側に向けて締付ける力が作用することを防止することができ、締付用ナット５０の回転効率を向上させ、工具ホルダ本体１０に、コレット３０を介して工具を確実に締付けることができる。
【００４８】
また、実施の形態１では、工具ホルダ１にコレット３０を挿入する場合について説明したが、これに限らず、工具ホルダ１の工具挿入孔に工具を直接挿入し、工具ホルダ１を締付用ナット５０で締付けるタイプの物等、様々な形態の工具ホルダに応用可能であることは勿論である。
【００４９】
そしてまた、実施の形態１では、被締付部材として工具ホルダを使用した場合について説明したが、これに限らず、締付用ナットを被締付部材の外周部に装着し、当該締付用ナットを回転させることにより、前記被締付部材を締付ける構成を備えていれば、被締付部材は任意に選択することができる。
【００５０】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２にかかるスパナについて図面を参照して説明する。
【００５１】
図４は、工具ホルダの締付用ナットをスパナで締付ける状態を示す一部断面図、図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿ったスパナの一部断面図、図６は、図５に示すスパナの一部拡大断面図である。
【００５２】
実施の形態２で使用する締付用ナット１５０は、従来の工具ホルダに装着される従来の締付用ナットであり、実施の形態１で説明したように、その外周部に環状溝５９は形成されていない。
【００５３】
図４〜図６に示すように、実施の形態２にかかるスパナ１２０は、締付用ナット１５０の外径よりも若干大きい内径を有して締付用ナット１５０を挿入可能な断面円形状の開口部１２４を備えたスパナ本体１２５と、このスパナ本体１２５に一体的に設けられたハンドル１２６によって構成されている。そして開口部１２４の内周面１２７の周方向両側には、後述するくさび機構が、互いに間隔をおいて並設されている。この間隔は、締付用ナット１５０の内周面に形成されている雌螺子５１に対応する全領域に相当しており、前述した非接触領域１２２を構成している。
【００５４】
前記くさび機構は、スパナ本体１２５の内周面１２７に、その周方向に回動可能に設けられた内環状のリテーナ１２８と、このリテーナ１２８を一周方向に付勢するばね１３１と、このばね１３１を抑える蓋体１３２と、リテーナ１２８に形成された複数の収容溝１２９に各々収容された円筒状のくさび部材１３０と、を備えて構成されている。
【００５５】
リテーナ１２８に形成された収容溝１２９は、くさび部材１３０を回転可能かつ周方向に移動不能に収容する構成を備え、周方向に適宜間隔で複数形成されている。この構成により、複数のくさび部材１３０は、リテーナ１２８と一体となって周方向に移動する。
【００５６】
また、スパナ本体１２５の内周面１２７には溝１３３が形成されており、この溝１３３には、遊び領域１３４及びくさび領域１３５が構成される。また、符号１３６は、くさび部材１３０が遊び領域１３４から時計方向側のくさび領域１３５に移動するのを防止するストッパであり、これによりくさび部材１３０が、遊び領域１３４と反時計方向側のくさび領域１３５との間のみを移動することを確保することができる。
【００５７】
ばね１３１は、ほぼ円環状に形成したものであり、一端がリテーナ１２８の上面に形成された嵌合溝（図示省略）に嵌合され、他端が蓋体１３２に形成された嵌合溝（図示省略）に嵌合される。このように構成することにより、リテーナ１２８は常時、くさび部材１３０が遊び領域１３４からくさび領域１３５の方に移動する方向に付勢されている。
【００５８】
この構成を備えたスパナ１２０は、一方向に回転したときのみ締付用ナット１５０とロックされ、締付用ナット１５０を回転させることになる。この時、前述したくさび機構は、開口部１２４の内周面１２７の周方向両側に、互いに間隔（非接触領域１２２）をおいて配置されているため、スパナ１２０で締付用ナット１５０を回転させた際に、ナット本体５５の雌螺子５１と対応した外周部にスパナ１２０が接触することがない。したがって、ナット本体５５の雌螺子５１部分に、スパナ１２０から径方向内側に向けて締付ける力が作用することを防止することができる。この結果、締付用ナット１５０の回転効率を向上させ、工具ホルダ本体１０に、コレット３０を介して工具を確実に締付けることができる。
【００５９】
なお、実施の形態２では、スパナ１２０の内周面１２７に、締付用ナット１５０の雌螺子５１に対応する全領域に相当する部分に、非接触領域１２２を形成した場合について説明したが、これに限らず、非接触領域１２２は、雌螺子５１が形成されている領域に対応する少なくとも一部に、その内周面に沿って環状に形成されていればよい。
【００６０】
また、実施の形態２では、くさび部材１３０によって締付用ナット１５０の外周面をロックする構成のスパナ１２０について説明したが、これに限らず、締付用ナット１５０の外周部を把持する把持部に、締付用ナット１５０の雌螺子５１に対応する領域の少なくとも一部と接触しない非接触領域を備えていれば、他の構成を備えていてもよい。
【００６１】
また、実施の形態２では、工具ホルダの締付用ナットを締付ける（回転させる）スパナについて説明したが、これに限らず、本発明にかかるスパナは、任意の被締付部材に回転可能に装着された締付用ナットを回転させることができる。
【００６２】
（実施の形態３）
次に、本発明にかかる締付用ナットを備えた被締付部材としての工具ホルダについて説明する。
【００６３】
図７は、実施の形態３にかかる工具ホルダの一部断面図であり、締付用ナットを十分に締付けていない状態を示す図、図８は、実施の形態３にかかる工具ホルダの一部断面図であり、締付用ナットを十分に締付けた状態を示す図である。
【００６４】
なお、実施の形態３では、実施の形態１で説明した工具ホルダと同様の部材には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６５】
図７及び図８に示すように、実施の形態３にかかる工具ホルダ２の、実施の形態１にかかる工具ホルダ１と異なる点は、工具ホルダ本体２０の先端側に形成された工具把持部２３の構成と、締付用ナット７０の構成である。
【００６６】
工具把持部２３は、内部に工具挿入孔２１を備えており、その外周部は、先端にいくにしたがって径が若干小さくなるテーパ状を有している。この工具把持部２３の外周部には、螺旋状に公転する多数のニードルローラ７１を介して締付用ナット７０が回転可能に装着されている。
【００６７】
締付用ナット７０は、回動自在に保持されるナット本体７５と、ナット本体７５と工具ホルダ本体２０の工具把持部２３との間に組み込まれる複数のニードルローラ７１から構成されている。各ニードルローラ７１の軸線は、工具把持部２３の軸線に対して若干の傾斜を持つよう構成されている。このニードルローラ７１はナット本体７５を回転させ、この回転運動を直進運動に変換して、ナット本体７５を工具ホルダ本体２０の軸方向に対して移動させる。このナット本体７５は、その回転によって、工具ホルダ本体２０をその半径方向に押圧し、これによって工具挿入孔２１の径が収縮して工具を固定する。
【００６８】
ナット本体７５の外周部であって、ニードルローラ７１と対応した全領域より基端側には、スパナ１００で締付用ナット７０を回転させる際に、スパナ１００の把持部１０１が接触する接触領域６０Ｃが、外周に沿って形成されている。なお、実施の形態３では、ナット本体７５の外周部の、ニードルローラ７１と対応した全領域が、スパナ１００が接触しない非接触領域となっている。
【００６９】
この構成を備えた工具ホルダ２に工具を挿着するには、工具ホルダ２に形成された工具挿入孔２１の先端側から、図示しない工具のシャンクを挿入する。次に、ナット本体７５をスパナ１００により回転させる。ナット本体７５がスパナ１００によって回転させられると、ナット本体７５は、回転力と共に径方向内側に向けて締付ける力を受けることになる。この時、ニードルローラ７１と対応した外周部の全領域には、スパナ１００が接触しないため、この部分には、スパナ１００から径方向内側に向けて締付ける力が作用することがない。また、ナット本体７５の工具ホルダ本体２０の軸方向に対する移動により、工具ホルダ本体２０に対するニードルローラ７１の位置が移動しても、接触領域６０Ｃがナット本体７５のニードルローラ７１よりも基端側に形成されているため、ナット本体７５の回転に支障を来たすことはない。この結果、締付用ナット７０の回転効率を向上させ、工具ホルダ本体２０に工具を確実に締付けることができる。
【００７０】
また、スパナ１００により、締付用ナット７０のナット本体７５を前記とは逆方向に回転させ、締付用ナット７０の締付けを緩めて工具ホルダ本体２０から工具を取外す際も同様に、ニードルローラ７１に、スパナ１００から径方向内側に向けて締付ける力が作用することがないので、前記と同様の効果が得られる。
【００７１】
なお、実施の形態３では、ナット本体７５の外周部のニードルローラ７１と対応した全領域に、スパナ１００が接触しない非接触領域を形成した場合について説明したが、これに限らず、前記非接触領域は、ニードルローラ７１が形成されている領域に対応するナット本体７５の外周部の少なくとも一部に、その外周に沿って環状に形成されていればよい。
【００７２】
また、実施の形態３では、被締付部材として工具ホルダを使用した場合について説明したが、これに限らず、締付用ナットを被締付部材の外周部に装着し、当該締付用ナットを回転させることにより、前記被締付部材を締付ける構成を備えていれば、被締付部材は任意に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる工具ホルダの一部断面図である。
【図２】図１に示す工具ホルダの締付用ナットをスパナで締付ける状態を示す一部断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態にかかる締付用ナットをスパナで締付ける状態を示す一部断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかる工具ホルダの締付用ナットをスパナで締付ける状態を示す一部断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿ったスパナの一部断面図である。
【図６】図５に示すスパナの一部拡大断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３にかかる工具ホルダの一部断面図であり、締付用ナットを十分に締付けていない状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３にかかる工具ホルダの一部断面図であり、締付用ナットを十分に締付けた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１、２ 工具ホルダ
１０、２０ 工具ホルダ本体
１３、２３ 工具把持部
１７ 雄螺子
３０ コレット
５０、７０、１５０ 締付用ナット
５１ 雌螺子
５９ 環状溝
６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ 接触領域
７１ ニードルローラ
１００、１１０、１２０ スパナ
１２２ 非接触領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被締付部材の外周に回転可能に配置され、前記被締付部材の締付けまたは締付けの解放を行う締付用ナット、及びこの締付用ナットを備えた工具ホルダ、並びに前記締付用ナットを回転させて被締付部材を締付けるためのスパナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、締付用ナットを被締付部材の外周部に装着し、当該締付用ナットを回転させることにより、前記被締付部材を締付けるものが多種知られている。この締付用ナットの内周部には、締付用ナットの回転運動を直進運動に変換する変換部（例えば、螺子等）が形成されており、前記直進運動により締付用ナットが被締付部材の軸方向に進退し、この被締付部材の締付けまたは解放を行っている。
【０００３】
この締付機構を利用した一例として、コレットを介して工具を把持する工具ホルダ本体と、この工具ホルダ本体に回転可能に装着され、当該回転により工具ホルダ本体と共に前記コレットを締付ける締付用ナットと、を備えた工具ホルダがある。
【０００４】
この構成を備えた工具ホルダでは、通常、締付用ナットの内周部に前記回転運動を直進運動に変換する螺子やニードルローラ部等が形成されている。また、締付用ナットの外周部にはローレット加工が施され、かつ締付用ナットを回転させるためのスパナが係合する凹部や係合溝が形成されている。そして、前記スパナを締付用ナットの凹部や係合溝に係合させて、当該締付用ナットを回転させることにより、締付用ナットで前記工具ホルダ本体を締付けて、工具ホルダ本体に前記工具を確実に把持させている。
【０００５】
このような工具ホルダ（チャック）として、例えば、工具ホルダ本体（チャック本体）に装着される締付用ナット（アウタースリーブ）の外周面を、スパナが係合する溝やローレットが形成されていない完全円筒面とし、この完全円筒面をベルトスパナのベルトの巻回部分とした構成を備えたものがある。この構成を備えた工具ホルダは、工具ホルダの高速回転時に動バランスを崩すようなスパナが係合する溝が全く存在しないため、動バランスが向上すると共に、高速回転時において不可避であった風切り音がなくなり、またビビリ振動も激減させることができるという効果を備えている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平５−２６２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の工具ホルダは、スパナを用いて締付用ナットを回転させる（締付ける）と、回転力と共に締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力が働き、締付用ナットの内周に形成された螺子やニードルローラ部を外周から押圧することになる。このため、この部分での摩擦力が増大し、締付用ナットを回転させ難くなり、作業性が低下してしまう。また、締付用ナットの締付けが弱くなり、工具ホルダに工具を強固に把持させることが困難になる虞もある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、締付用ナットを回転させた際に、締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力が、締付用ナットの内周部に形成された螺子やニードルローラ部等のような回転運動を直進運動に変換する変換部に働くことを防止でき、回転効率を向上させ、被締付部材を確実に締付けることができる締付用ナットを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、この締付用ナットを備えた工具ホルダを提供することを目的とする。
【０００９】
さらにまた、本発明は、締付用ナットを回転させた際に、締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力が、前記変換部に働くことを防止でき、締付用ナットの回転効率を向上させることができるスパナ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】
この目的を達成するため本発明は、被締付部材の外周部に回転可能に配置されると共に、内周部に前記回転運動を直進運動に変換する変換部を備え、当該直進運動により前記被締付部材の軸方向に進退し、当該被締付部材の締付けまたは解放を行う締付用ナットであって、前記締付用ナットの外周部を内周部に向けた力で把持する機器に把持されて回転可能であり、前記締付用ナット外周部の前記変換部に対応する領域の少なくとも一部に、前記機器と接触しない非接触領域を、当該外周に沿って環状に形成してなる締付用ナットを提供するものである。
【００１１】
この構成を備えた締付用ナットは、前記変換部に対応する領域の少なくとも一部に、前記機器と接触しない非接触領域が、外周面に沿って環状に形成されている。したがって、締付用ナットを回転させた際に、当該締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力がこの非接触領域に働くこと防止することができる。このため、締付用ナットの回転効率が向上し、被締付部材を確実に締付けることができる。
【００１２】
前記非接触領域は、例えば、凹状の環状溝から構成することができる。
【００１３】
また、前記非接触領域は、前記変換部に対応する領域の全域に亘って形成することもできる。このように構成にすれば、さらに締付用ナットの回転効率が向上し、被締付部材をより確実に締付けることができる。
【００１４】
また、本発明にかかる締付用ナットは、前記外周部の前記変換部と対応しない領域に、前記機器が接触するための接触領域を設けることもできる。このような構成にすれば、締付用ナットを回転させた際に、締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力が、前記変換部に働くことがないため、締付用ナットの回転効率を向上させることができ、被締付部材を確実に締付けることができる。
【００１５】
前記変換部は、例えば、螺子や、リテーナに保持された複数のニードルローラから構成することもできる。
【００１６】
そしてまた、前記被締付部材は、工具把持部に挿入された工具を把持可能な工具ホルダ本体から構成することができる。このように構成することで、前記利点に加え、工具ホルダは、その工具把持部に挿入された工具を確実に把持することができる。
【００１７】
さらにまた、本発明は、工具把持部に挿入された工具を把持可能な工具ホルダ本体と、前述した締付用ナットを備え、前記工具ホルダ本体の外周部に配置された前記締付用ナットの回転に応じて、前記工具ホルダ本体を締付けまたは解放し、前記工具の把持または解放を行う工具ホルダを提供するものである。
【００１８】
この構成を備えた工具ホルダは、締付用ナットを回転させた際に、当該締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力が前記非接触領域に働くことを防止することができる。このため、締付用ナットの回転効率を向上させることができ、工具ホルダ本体を確実に締付けることができる。したがって、工具を強固に把持することができる。
【００１９】
そしてまた、本発明は、被締付部材の外周部に回転可能に配置されると共に、内周部に前記回転運動を直進運動に変換する変換部を備え、当該直進運動により前記被締付部材の締付けまたは解放を行う締付用ナットの外周部を把持し、当該締付用ナットを回転させるためのスパナであって、前記締付用ナット外周部を把持する把持部に、当該締付用ナット外周部の前記変換部に対応する領域の少なくとも一部と接触しない非接触領域を、当該把持部に沿って環状に形成してなるスパナを提供するものである。
【００２０】
この構成を備えたスパナは、締付用ナットを回転させた際に、締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力がこの非接触領域に対応する変換部に働くことを防止することができるため、締付用ナットの回転効率を向上させることができ、被締付部材を確実に締付けることができる。また、前記非接触領域は、例えば、凹状の環状溝から構成することができる。
【００２１】
そしてまた、前記非接触領域は、前記変換部に対応する領域の全域に亘って形成することもできる。このような構成にすることで、締付用ナットの回転効率をさらに向上させることができ、被締付部材をより確実に締付けることができる。
【００２２】
また、本発明は、被締付部材の外周部に回転可能に配置されると共に、内周部に前記回転運動を直進運動に変換する変換部を備え、当該直進運動により前記被締付部材の締付けまたは解放を行う締付用ナットの外部を把持し、当該締付用ナットを回転させるためのスパナであって、前記締付用ナット外周部の前記変換部と対応しない領域を把持して、当該締付用ナットを回転させるスパナを提供するものである。
【００２３】
この構成を備えたスパナは、締付用ナットを回転させた際に、締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力が、前記変換部に働くことがないため、締付用ナットの回転効率を向上させることができ、被締付部材を確実に締付けることができる。
【００２４】
前記被締付部材は、工具把持部に挿入された工具を把持可能な工具ホルダ本体から構成することができる。このように構成することで、前記利点に加え、スパナにより締付用ナットを回転させた際に、工具ホルダは、その工具把持部に挿入された工具を確実に把持することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明にかかる締付用ナットは、これを回転させた際に、径方向内側に向けて締付ける力が、締付用ナットの内周に形成された回転運動を直進運動に変換する変換部に働くことを防止できる。この結果、締付用ナットの回転効率を向上させ、被締付部材を確実に締付けることができる。
【００２６】
また、本発明にかかる工具ホルダは、締付用ナットを回転させた際に、径方向内側に向けて締付ける力が、締付用ナットの内周に形成された回転運動を直進運動に変換する変換部に働くことを防止できる。この結果、締付用ナットの回転効率を向上させ、被締付部材に工具を確実に締付けることができる。
【００２７】
そしてまた、本発明にかかるスパナは、締付用ナットを回転させた際に、締付用ナットを径方向内側に向けて締付ける力が、締付用ナットの変換部に働くことがない。この結果、締付用ナットの回転効率を向上させることができ、被締付部材を確実に締付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明の好適な実施の形態にかかる締付用ナット、及びこの締付用ナットを備えた工具ホルダ、並びにスパナについて図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施の形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。また、本実施の形態では、工具ホルダの工具挿入口側を「先端」とし、機械主軸に装着される側を「基端」として記載する。
【００２９】
（実施の形態１）
実施の形態１では、本発明にかかる締付用ナットを備えた被締付部材としての工具ホルダについて説明する。
【００３０】
図１は、実施の形態１にかかる工具ホルダの一部断面図、図２は、図１に示す工具ホルダの締付用ナットをスパナで締付ける状態を示す一部断面図である。なお、前記各図では、説明を判り易くするため、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、実際のものとは一致させずに記載した。
【００３１】
図１及び図２に示すように実施の形態１にかかる工具ホルダ１は、図示しない工具を把持可能な工具ホルダ本体１０と、工具ホルダ本体１０の内部に形成されたコレット挿入孔１１に挿入されるコレット３０と、工具ホルダ本体１０の外周部に回転可能に配置されて、工具ホルダ本体１０に把持された工具の締付け及び解放を行う締付用ナット５０と、を備えて構成されている。
【００３２】
工具ホルダ本体１０の基端側には、図示しない機械主軸のテーパ孔の内周面と対応する（相補する）テーパ形状を有するテーパシャンク部１２が形成されている。また、工具ホルダ本体１０の略中央部には、このテーパシャンク部１２に連続してフランジ部１４が形成されており、その先端側には、工具を把持するための工具把持部１３が、フランジ部１４に連続して形成されている。
【００３３】
フランジ部１４は、機械主軸のテーパ孔にテーパシャンク部１２を挿入し、機械主軸に工具ホルダ１を装着させた際に、基端側の端面が機械主軸の端面に当接するよう構成されている。また、フランジ部１４は、その外周部に、周知のマニピュレータ把持用溝１５が形成され、かつ周方向１８０度の位置に、機械主軸の図示しない係合突起と係合して工具ホルダ１が機械主軸と一体に回転するための係合凹部１６が形成されている。
【００３４】
工具把持部１３は、内部に工具を把持するためのコレット３０が挿入されるコレット挿入孔１１が開口されている。また、工具把持部１３の先端側には、後に詳述する締付用ナット５０の内周部に形成されている雌螺子５１に螺合する雄螺子１７が、工具把持部１３の外周面に沿って形成されている。この工具把持部１３の外周部には、締付用ナット５０が回転可能に装着される。
【００３５】
コレット３０は、テーパーコレットであり、軸方向に、互いに等しい角度をおいて複数のすり割り３２が形成されている。このすり割り３２が形成されたコレット３０は、弾性変形を伴った径の拡縮により、工具のシャンクを解放したり把持したりすることができる。コレット３０の先端側外周面には、締付けナット５０が取付けられるテーパ部３３が形成されており、このテーパ部３３の基端側には、締付用ナット５０の係合凸部５２が係合する係合凹部３４が、外周面に沿って形成されている。
【００３６】
締付用ナット５０は、工具ホルダ１に挿入されたコレット３０の先端に配置される係止部材５４と、係止部材５４の外周面に対して、連結用の球体５６を介して相対的に回転自在に設けられ、コレット３０を内周部（径方向内側）に向けて締付けて固定するナット本体５５と、を備えて構成されている。
【００３７】
係止部材５４は、工具ホルダ本体１０の先端側に設けられる環状部材からなり、その内周面の先端部には、先端に向けて内径が徐々に小さくなるテーパ面５７が形成されている。係止部材５４の基端には、コレット３０の係合凹部３４に係合する係合凸部５２が、軸心に向けて、内周面に沿って突出形成されている。係合凸部５２と、テーパ面５７との間には、コレット３０の先端側に形成されたテーパ部３３に接触するテーパ面５８が形成されている。
【００３８】
ナット本体５５の内周部には、工具ホルダ本体１０の外周部先端に形成された雄螺子１７に螺合する雌螺子５１が形成されている。この雌螺子５１は、工具ホルダ本体１０の外周部に形成された雄螺子１７に螺合してナット本体５５を回転させ、この回転運動を直進運動に変換して、ナット本体５５を工具ホルダ本体１０の軸方向に対して移動させる。このナット本体５５は、その回転によって、係止部材５４及びコレット挿入孔１１をその軸方向に押圧し、これによってコレット３０も同様に半径方向に圧縮されて工具を固定する。ナット本体５５の外周部であって、雌螺子５１と対応した全領域には、外周面に沿って凹状の環状溝５９が形成されている。この環状溝５９は、図２に示すように、スパナ１００で、締付用ナット５０を回転させる際に、スパナ１００の把持部１０１が接触しない非接触領域を形成することになる。一方、この環状溝５９の両側（先端側及び基端側）は、締付用ナット５０をスパナ１００で回転させる際に、スパナ１００の把持部１０１が接触する接触領域６０Ａ及び６０Ｂとなる。
【００３９】
なお、図２において、符号１０２は、くさび部材１０３を保持する保持器であり、くさび部材１０３を収容する遊び領域とくさび領域を有している。くさび部材１０３は、スパナ１００の一方向への回転によりくさび領域に位置して、締付用ナット５０の外周部と、前記くさび領域の壁面との間に喰い込むよう構成されており、この動作によって締付けナット５０を回転させる。また、スパナ１００が前記一方向と逆方向に回転することにより、遊び領域に移動するよう構成されている。
【００４０】
また、スパナとしては、例えば、特開平７-６８４７３号公報等に記載されているような従来のものも使用できる。
【００４１】
この構成を備えた工具ホルダ１に工具を挿着するには、工具ホルダ１に保持されたコレット３０の先端側から、図示しない工具のシャンクを挿入する。次に、ナット本体５５をスパナ１００により回転させ、係止部材５４をコレット３０側へと移動させる。この動作により、コレット３０のテーパ部３３と締付用ナット５０の係止部材５４のテーパ面５８とが摺接し、また、コレット３０の外周面と、工具ホルダ本体１０のコレット挿入孔１１の内周面とが摺接してコレット３０が縮径方向に弾性変形し、工具のシャンクを締め付け始める。
【００４２】
ここで、ナット本体５５がスパナ１００によって回転させられると、回転力と共に径方向内側に向けて締付ける力を受けることになる。この時、ナット本体５５の雌螺子５１と対応した外周部の全領域には、前記環状溝５９が形成されているため、この部分にスパナ１００が接触することがない。したがって、ナット本体５５の雌螺子５１部分に、スパナ１００から径方向内側に向けて締付ける力が作用することを防止することができる。この結果、締付用ナット５０の回転効率を向上させ、工具ホルダ本体１０に、コレット３０を介して工具を確実に締付けることができる。
【００４３】
また、スパナ１００により、締付用ナット５０のナット本体５５を前記とは逆方向に回転させ、締付用ナット５０の締付けを緩めて工具ホルダ本体１０から工具を取外す際も同様に、締付用ナット５０の雌螺子５１部分に、スパナ１００から径方向内側に向けて締付ける力が作用することを防止することができる。
【００４４】
なお、実施の形態１では、ナット本体５５の外周部の雌螺子５１と対応した全領域に環状溝５９を形成した場合について説明したが、これに限らず、環状溝５９は、雌螺子５１が形成されている領域に対応するナット本体５５の外周部の少なくとも一部に、その外周に沿って環状に形成されていればよい。
【００４５】
そしてまた、図３に示すように、締付用ナット５０のナット本体５５の外周部に環状溝５９を設けずに、接触領域６０Ａにのみ接触する幅を備えたスパナ１１０を使用してもよい。すなわち、このスパナ１１０は、締付用ナット５０の外周部の雌螺子５１と対応しない領域を把持して、締付用ナット５０を回転させるものである。また、スパナ１１０で接触領域６０Ｂを把持してもよい。
【００４６】
なお、図３において、符号１１２は、くさび部材１１３を保持する保持器であり、くさび部材１１３を収容する遊び領域とくさび領域を有している。くさび部材１１３は、スパナ１１０の一方向への回転によりくさび領域に位置して、締付用ナット７０の外周部と、前記くさび領域の壁面との間に喰い込むよう構成されており、スパナ１１０が前記一方向と逆方向に回転することにより、遊び領域に移動するよう構成されている。
【００４７】
この場合も前記同様に、ナット本体５５の雌螺子５１と対応した外周部の全領域にスパナ１００が接触することがない。したがって、ナット本体５５の雌螺子５１部分に、スパナ１００から径方向内側に向けて締付ける力が作用することを防止することができ、締付用ナット５０の回転効率を向上させ、工具ホルダ本体１０に、コレット３０を介して工具を確実に締付けることができる。
【００４８】
また、実施の形態１では、工具ホルダ１にコレット３０を挿入する場合について説明したが、これに限らず、工具ホルダ１の工具挿入孔に工具を直接挿入し、工具ホルダ１を締付用ナット５０で締付けるタイプの物等、様々な形態の工具ホルダに応用可能であることは勿論である。
【００４９】
そしてまた、実施の形態１では、被締付部材として工具ホルダを使用した場合について説明したが、これに限らず、締付用ナットを被締付部材の外周部に装着し、当該締付用ナットを回転させることにより、前記被締付部材を締付ける構成を備えていれば、被締付部材は任意に選択することができる。
【００５０】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２にかかるスパナについて図面を参照して説明する。
【００５１】
図４は、工具ホルダの締付用ナットをスパナで締付ける状態を示す一部断面図、図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿ったスパナの一部断面図、図６は、図５に示すスパナの一部拡大断面図である。
【００５２】
実施の形態２で使用する締付用ナット１５０は、従来の工具ホルダに装着される従来の締付用ナットであり、実施の形態１で説明したように、その外周部に環状溝５９は形成されていない。
【００５３】
図４〜図６に示すように、実施の形態２にかかるスパナ１２０は、締付用ナット１５０の外径よりも若干大きい内径を有して締付用ナット１５０を挿入可能な断面円形状の開口部１２４を備えたスパナ本体１２５と、このスパナ本体１２５に一体的に設けられたハンドル１２６によって構成されている。そして開口部１２４の内周面１２７の周方向両側には、後述するくさび機構が、互いに間隔をおいて並設されている。この間隔は、締付用ナット１５０の内周面に形成されている雌螺子５１に対応する全領域に相当しており、前述した非接触領域１２２を構成している。
【００５４】
前記くさび機構は、スパナ本体１２５の内周面１２７に、その周方向に回動可能に設けられた内環状のリテーナ１２８と、このリテーナ１２８を一周方向に付勢するばね１３１と、このばね１３１を抑える蓋体１３２と、リテーナ１２８に形成された複数の収容溝１２９に各々収容された円筒状のくさび部材１３０と、を備えて構成されている。
【００５５】
リテーナ１２８に形成された収容溝１２９は、くさび部材１３０を回転可能かつ周方向に移動不能に収容する構成を備え、周方向に適宜間隔で複数形成されている。この構成により、複数のくさび部材１３０は、リテーナ１２８と一体となって周方向に移動する。
【００５６】
また、スパナ本体１２５の内周面１２７には溝１３３が形成されており、この溝１３３には、遊び領域１３４及びくさび領域１３５が構成される。また、符号１３６は、くさび部材１３０が遊び領域１３４から時計方向側のくさび領域１３５に移動するのを防止するストッパであり、これによりくさび部材１３０が、遊び領域１３４と反時計方向側のくさび領域１３５との間のみを移動することを確保することができる。
【００５７】
ばね１３１は、ほぼ円環状に形成したものであり、一端がリテーナ１２８の上面に形成された嵌合溝（図示省略）に嵌合され、他端が蓋体１３２に形成された嵌合溝（図示省略）に嵌合される。このように構成することにより、リテーナ１２８は常時、くさび部材１３０が遊び領域１３４からくさび領域１３５の方に移動する方向に付勢されている。
【００５８】
この構成を備えたスパナ１２０は、一方向に回転したときのみ締付用ナット１５０とロックされ、締付用ナット１５０を回転させることになる。この時、前述したくさび機構は、開口部１２４の内周面１２７の周方向両側に、互いに間隔（非接触領域１２２）をおいて配置されているため、スパナ１２０で締付用ナット１５０を回転させた際に、ナット本体５５の雌螺子５１と対応した外周部にスパナ１２０が接触することがない。したがって、ナット本体５５の雌螺子５１部分に、スパナ１２０から径方向内側に向けて締付ける力が作用することを防止することができる。この結果、締付用ナット１５０の回転効率を向上させ、工具ホルダ本体１０に、コレット３０を介して工具を確実に締付けることができる。
【００５９】
なお、実施の形態２では、スパナ１２０の内周面１２７に、締付用ナット１５０の雌螺子５１に対応する全領域に相当する部分に、非接触領域１２２を形成した場合について説明したが、これに限らず、非接触領域１２２は、雌螺子５１が形成されている領域に対応する少なくとも一部に、その内周面に沿って環状に形成されていればよい。
【００６０】
また、実施の形態２では、くさび部材１３０によって締付用ナット１５０の外周面をロックする構成のスパナ１２０について説明したが、これに限らず、締付用ナット１５０の外周部を把持する把持部に、締付用ナット１５０の雌螺子５１に対応する領域の少なくとも一部と接触しない非接触領域を備えていれば、他の構成を備えていてもよい。
【００６１】
また、実施の形態２では、工具ホルダの締付用ナットを締付ける（回転させる）スパナについて説明したが、これに限らず、本発明にかかるスパナは、任意の被締付部材に回転可能に装着された締付用ナットを回転させることができる。
【００６２】
（実施の形態３）
次に、本発明にかかる締付用ナットを備えた被締付部材としての工具ホルダについて説明する。
【００６３】
図７は、実施の形態３にかかる工具ホルダの一部断面図であり、締付用ナットを十分に締付けていない状態を示す図、図８は、実施の形態３にかかる工具ホルダの一部断面図であり、締付用ナットを十分に締付けた状態を示す図である。
【００６４】
なお、実施の形態３では、実施の形態１で説明した工具ホルダと同様の部材には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６５】
図７及び図８に示すように、実施の形態３にかかる工具ホルダ２の、実施の形態１にかかる工具ホルダ１と異なる点は、工具ホルダ本体２０の先端側に形成された工具把持部２３の構成と、締付用ナット７０の構成である。
【００６６】
工具把持部２３は、内部に工具挿入孔２１を備えており、その外周部は、先端にいくにしたがって径が若干小さくなるテーパ状を有している。この工具把持部２３の外周部には、螺旋状に公転する多数のニードルローラ７１を介して締付用ナット７０が回転可能に装着されている。
【００６７】
締付用ナット７０は、回動自在に保持されるナット本体７５と、ナット本体７５と工具ホルダ本体２０の工具把持部２３との間に組み込まれる複数のニードルローラ７１から構成されている。各ニードルローラ７１の軸線は、工具把持部２３の軸線に対して若干の傾斜を持つよう構成されている。このニードルローラ７１はナット本体７５を回転させ、この回転運動を直進運動に変換して、ナット本体７５を工具ホルダ本体２０の軸方向に対して移動させる。このナット本体７５は、その回転によって、工具ホルダ本体２０をその半径方向に押圧し、これによって工具挿入孔２１の径が収縮して工具を固定する。
【００６８】
ナット本体７５の外周部であって、ニードルローラ７１と対応した全領域より基端側には、スパナ１００で締付用ナット７０を回転させる際に、スパナ１００の把持部１０１が接触する接触領域６０Ｃが、外周に沿って形成されている。なお、実施の形態３では、ナット本体７５の外周部の、ニードルローラ７１と対応した全領域が、スパナ１００が接触しない非接触領域となっている。
【００６９】
この構成を備えた工具ホルダ２に工具を挿着するには、工具ホルダ２に形成された工具挿入孔２１の先端側から、図示しない工具のシャンクを挿入する。次に、ナット本体７５をスパナ１００により回転させる。ナット本体７５がスパナ１００によって回転させられると、ナット本体７５は、回転力と共に径方向内側に向けて締付ける力を受けることになる。この時、ニードルローラ７１と対応した外周部の全領域には、スパナ１００が接触しないため、この部分には、スパナ１００から径方向内側に向けて締付ける力が作用することがない。また、ナット本体７５の工具ホルダ本体２０の軸方向に対する移動により、工具ホルダ本体２０に対するニードルローラ７１の位置が移動しても、接触領域６０Ｃがナット本体７５のニードルローラ７１よりも基端側に形成されているため、ナット本体７５の回転に支障を来たすことはない。この結果、締付用ナット７０の回転効率を向上させ、工具ホルダ本体２０に工具を確実に締付けることができる。
【００７０】
また、スパナ１００により、締付用ナット７０のナット本体７５を前記とは逆方向に回転させ、締付用ナット７０の締付けを緩めて工具ホルダ本体２０から工具を取外す際も同様に、ニードルローラ７１に、スパナ１００から径方向内側に向けて締付ける力が作用することがないので、前記と同様の効果が得られる。
【００７１】
なお、実施の形態３では、ナット本体７５の外周部のニードルローラ７１と対応した全領域に、スパナ１００が接触しない非接触領域を形成した場合について説明したが、これに限らず、前記非接触領域は、ニードルローラ７１が形成されている領域に対応するナット本体７５の外周部の少なくとも一部に、その外周に沿って環状に形成されていればよい。
【００７２】
また、実施の形態３では、被締付部材として工具ホルダを使用した場合について説明したが、これに限らず、締付用ナットを被締付部材の外周部に装着し、当該締付用ナットを回転させることにより、前記被締付部材を締付ける構成を備えていれば、被締付部材は任意に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる工具ホルダの一部断面図である。
【図２】図１に示す工具ホルダの締付用ナットをスパナで締付ける状態を示す一部断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態にかかる締付用ナットをスパナで締付ける状態を示す一部断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかる工具ホルダの締付用ナットをスパナで締付ける状態を示す一部断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿ったスパナの一部断面図である。
【図６】図５に示すスパナの一部拡大断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３にかかる工具ホルダの一部断面図であり、締付用ナットを十分に締付けていない状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３にかかる工具ホルダの一部断面図であり、締付用ナットを十分に締付けた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１、２ 工具ホルダ
１０、２０ 工具ホルダ本体
１３、２３ 工具把持部
１７ 雄螺子
３０ コレット
５０、７０、１５０ 締付用ナット
５１ 雌螺子
５９ 環状溝
６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ 接触領域
７１ ニードルローラ
１００、１１０、１２０ スパナ
１２２ 非接触領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被締付部材の外周部に回転可能に配置されると共に、内周部に前記回転運動を直進運動に変換する変換部を備え、当該直進運動により前記被締付部材の軸方向に進退し、当該被締付部材の締付けまたは解放を行う締付用ナットであって、
前記締付用ナットの外周部を内周部に向けた力で把持する機器に把持されて回転可能であり、
前記締付用ナット外周部の前記変換部に対応する領域の少なくとも一部に、前記機器と接触しない非接触領域を、当該外周に沿って環状に形成してなる締付用ナット。
【請求項２】
前記非接触領域が凹状の環状溝からなる請求項1記載の締付用ナット。
【請求項３】
前記非接触領域が、前記変換部に対応する領域の全域に亘って形成されてなる請求項１または請求項２記載の締付用ナット。
【請求項４】
前記締付用ナット外周部の前記変換部と対応しない領域に、前記機器が接触するための接触領域を設けた請求項１記載の締付用ナット。
【請求項５】
前記変換部が螺子からなる請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の締付用ナット。
【請求項６】
前記変換部がリテーナに保持された複数のニードルローラからなる請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の締付用ナット。
【請求項７】
前記被締付部材は、工具把持部に挿入された工具を把持可能な工具ホルダ本体からなる請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の締付用ナット。
【請求項８】
工具把持部に挿入された工具を把持可能な工具ホルダ本体と、請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の締付用ナットを備え、
前記工具ホルダ本体の外周部に配置された前記締付用ナットの回転に応じて、前記工具ホルダ本体を締付けまたは解放し、前記工具の把持または解放を行う工具ホルダ。
【請求項９】
被締付部材の外周部に回転可能に配置されると共に、内周部に前記回転運動を直進運動に変換する変換部を備え、当該直進運動により前記被締付部材の締付けまたは解放を行う締付用ナットの外周部を把持し、当該締付用ナットを回転させるためのスパナであって、
前記締付用ナット外周部を把持する把持部に、当該締付用ナット外周部の前記変換部に対応する領域の少なくとも一部と接触しない非接触領域を、当該把持部に沿って環状に形成してなるスパナ。
【請求項１０】
前記非接触領域が凹状の環状溝からなる請求項９記載のスパナ。
【請求項１１】
前記非接触領域が、前記変換部に対応する領域の全域に亘って形成されてなる請求項９または請求項１０記載のスパナ。
【請求項１２】
被締付部材の外周部に回転可能に配置されると共に、内周部に前記回転運動を直進運動に変換する変換部を備え、当該直進運動により前記被締付部材の締付けまたは解放を行う締付用ナットの外部を把持し、当該締付用ナットを回転させるためのスパナであって、
前記締付用ナット外周部の前記変換部と対応しない領域を把持して、当該締付用ナットを回転させるスパナ。
【請求項１３】
前記被締付部材は、工具把持部に挿入された工具を把持可能な工具ホルダ本体からなる請求項９ないし請求項１２のいずれか一項に記載のスパナ。
【請求項１】
被締付部材の外周部に回転可能に配置されると共に、内周部に前記回転運動を直進運動に変換する変換部を備え、当該直進運動により前記被締付部材の軸方向に進退し、当該被締付部材の締付けまたは解放を行う締付用ナットであって、
前記締付用ナットの外周部を内周部に向けた力で把持する機器に把持されて回転可能であり、
前記締付用ナット外周部の前記変換部に対応する領域の少なくとも一部に、前記機器と接触しない非接触領域を、当該外周に沿って環状に形成してなる締付用ナット。
【請求項２】
前記非接触領域が凹状の環状溝からなる請求項1記載の締付用ナット。
【請求項３】
前記非接触領域が、前記変換部に対応する領域の全域に亘って形成されてなる請求項１または請求項２記載の締付用ナット。
【請求項４】
前記締付用ナット外周部の前記変換部と対応しない領域に、前記機器が接触するための接触領域を設けた請求項１記載の締付用ナット。
【請求項５】
前記変換部が螺子からなる請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の締付用ナット。
【請求項６】
前記変換部がリテーナに保持された複数のニードルローラからなる請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の締付用ナット。
【請求項７】
前記被締付部材は、工具把持部に挿入された工具を把持可能な工具ホルダ本体からなる請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の締付用ナット。
【請求項８】
工具把持部に挿入された工具を把持可能な工具ホルダ本体と、請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の締付用ナットを備え、
前記工具ホルダ本体の外周部に配置された前記締付用ナットの回転に応じて、前記工具ホルダ本体を締付けまたは解放し、前記工具の把持または解放を行う工具ホルダ。
【請求項９】
被締付部材の外周部に回転可能に配置されると共に、内周部に前記回転運動を直進運動に変換する変換部を備え、当該直進運動により前記被締付部材の締付けまたは解放を行う締付用ナットの外周部を把持し、当該締付用ナットを回転させるためのスパナであって、
前記締付用ナット外周部を把持する把持部に、当該締付用ナット外周部の前記変換部に対応する領域の少なくとも一部と接触しない非接触領域を、当該把持部に沿って環状に形成してなるスパナ。
【請求項１０】
前記非接触領域が凹状の環状溝からなる請求項９記載のスパナ。
【請求項１１】
前記非接触領域が、前記変換部に対応する領域の全域に亘って形成されてなる請求項９または請求項１０記載のスパナ。
【請求項１２】
被締付部材の外周部に回転可能に配置されると共に、内周部に前記回転運動を直進運動に変換する変換部を備え、当該直進運動により前記被締付部材の締付けまたは解放を行う締付用ナットの外部を把持し、当該締付用ナットを回転させるためのスパナであって、
前記締付用ナット外周部の前記変換部と対応しない領域を把持して、当該締付用ナットを回転させるスパナ。
【請求項１３】
前記被締付部材は、工具把持部に挿入された工具を把持可能な工具ホルダ本体からなる請求項９ないし請求項１２のいずれか一項に記載のスパナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−５６５９２（Ｐ２００９−５６５９２Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７４１６４（Ｐ２００８−２７４１６４）
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【分割の表示】特願２００２−２０２９０３（Ｐ２００２−２０２９０３）の分割
【原出願日】平成１４年７月１１日（２００２．７．１１）
【出願人】（３９００１６３４４）ビッグアルファ株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【分割の表示】特願２００２−２０２９０３（Ｐ２００２−２０２９０３）の分割
【原出願日】平成１４年７月１１日（２００２．７．１１）
【出願人】（３９００１６３４４）ビッグアルファ株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]