(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具挿入部を有する発泡繊維強化熱可塑性樹脂製の工具保持具の製造方法であって、
繊維強化熱可塑性樹脂を含有する材料を射出する射出工程と、
前記材料を発泡させる発泡工程
とを具備してなり、
前記射出工程における前記材料の射出ゲート位置が前記工具保持具の工具挿入部開口側とは反対側の位置である
ことを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法。
【請求項２】
発泡工程における発泡前の材料は発泡剤を含有してなり、
前記発泡剤は、繊維強化熱可塑性樹脂１００質量部に対して、０．１５〜３質量部である
ことを特徴とする請求項１の発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法。
【請求項３】
熱可塑性樹脂は、オレフィン系樹脂あるいはアミド系樹脂の群の中から選ばれる樹脂である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２の発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法。
【請求項４】
熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びメタキシリレンジアミンアジペートの群の中から選ばれる樹脂である
ことを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかの発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法。
【請求項５】
熱可塑性樹脂は結晶性樹脂である
ことを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかの発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法。
【請求項６】
繊維はガラス繊維である
ことを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかの発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法。
【請求項７】
発泡剤が無機系発泡剤である
ことを特徴とする請求項１〜請求項６いずれかの発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法。
【請求項８】
発泡剤が有機系発泡剤である
ことを特徴とする請求項１〜請求項６いずれかの発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法。
【請求項９】
発泡剤が超臨界状態の流体である
ことを特徴とする請求項１〜請求項６いずれかの発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法。
【請求項１０】
材料が無機フィラーを更に含有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項９いずれかの発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０いずれかの発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法で得られてなる
ことを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具。
【請求項１２】
発泡繊維強化熱可塑性樹脂で構成されてなる
ことを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具。
【請求項１３】
発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の発泡倍率が１．０１〜１．４である
ことを特徴とする請求項１１又は請求項１２の発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具。
【請求項１４】
工具保持具の工具装入部の真円度が０．３％以下で、ラジアルガタが１．５ｍｍ以下であり、アルカリ性クーラント液に４０℃で６カ月間に亘って浸漬後の寸法変化率が０．６％以下である
ことを特徴とする請求項１１〜請求項１３いずれかの発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は工具保持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械は様々な工作が可能となる装置に発展して来た。この為、工作機械に装着される加工用の工具も様々なものが必要である。そして、工作機械による加工作業に際しては、様々な形態・構造・形状の工具が、必要に応じて、交換される。この交換作業は、俊敏で効率良いことが望まれる。工作機械に用いられる工具は、通常、工具保持具（例えば、フドー株式会社製のツールポット（登録商標））に収納保持されている。工具保持具は、例えば図２の如きの構造である。図２中、Ａは工具、Ｂは工具Ａが収納保持される工具保持具である。そして、例えば複数の工具保持具Ｂがチェーンで繋がれている。使用する工具Ａが必要な場合、チェーンが作動し、工具取出位置に搬送される。そして、工具保持具Ｂから工具Ａが引き抜かれ、加工場所に移送される。加工は、通常、工具Ａが回転して行われる為、工具Ａは、通常、断面が円形である。従って、工具保持具Ｂの工具収納部も、通常、断面が円形である。
【０００３】
ところで、工具保持具Ｂは、近年、金属製のものからフェノール樹脂製のものに代わって来ている。すなわち、工具保持具は、取扱時（工具交換時）における金属音が軽減されることや軽量性の観点から、金属に代わって熱硬化性樹脂で構成することが提案され、市場に供給されて来た。特に、フェノール樹脂は、自己潤滑性が有り、摺動性に優れており、更には耐水性、耐久性、耐油性に優れていることから、フェノール樹脂製工具保持具は金属製工具保持具に代わって大きなシェアを占めるに至った。
【０００４】
さて、上述の通り、フェノール樹脂は、工具保持具構成材料として優れた特性を数多く持っている。しかしながら、使用により工具保持具に磨耗が生じ、工具保持具を交換する必要が起きた場合のリサイクル性に劣る問題点が指摘され出した。すなわち、昨今までは、このリサイクル性は大きな問題点で無かったものの、ＣＯ２問題の観点から、リサイクル性が大きな問題点として浮上して来た。又、フェノール樹脂は衝撃強度が弱いと言った問題点も指摘されている。
【０００５】
上記フェノール樹脂製工具保持具の問題点を解決する為の技術が提案されている。
例えば、特開２００１−３４７４３４号公報では、複数の工具を着脱可能に収納する工具マガジンに設けられて各工具を回り止めして着脱可能に保持する各工具保持具の本体を熱可塑性樹脂にガラス繊維を含有させたガラス繊維強化熱可塑性樹脂成形材料で成形したことを特徴とする工具マガジンの工具保持具が提案されている。
【０００６】
特開２００２−１６０１３８号公報では、外周テーパ状の嵌合部を着座ショルダ面から後方に突設し該嵌合部に後端から形成された係合穴に係合凹部を形成した２面拘束式のツールホルダを保持するツールホルダ保持ポットにおいて、前記ツールホルダの嵌合部が挿入されるテーパ孔をポット本体に設け、前記テーパ孔に挿入された前記ツールホルダの係合穴に嵌入する円筒部を有するボール保持体を前記テーパ孔底部に固定し、該ボール保持体の円筒部にボールを前記テーパ孔に挿入されたツールホルダの前記係合凹部と対向する位置で半径方向に移動可能に保持し、前記ボールに前記半径方向内側から当接しボールを前記係合凹部に係合させる方向に付勢するバネ部材を前記ボール保持体の円筒部の内周穴内に設けてなり、前記ツールホルダ保持ポットは、熱可塑性樹脂にガラス繊維を含有させたガラス繊維強化熱可塑性樹脂成形材料製のポット本体に精密鋳造工法で鋳造成形したボール保持体を固定したことを特徴とするツールホルダ保持ポットが提案されている。
【０００７】
特許第３９０９６６８号では、工具挿着孔が形成された内周部と、チェーン素子が埋設された外周部とからなり、内周部を熱硬化性樹脂で成形し、外周部を熱可塑性樹脂で成形したことを特徴とする工具ポットが提案されている。
【０００８】
特許第３９５４５６４号では、工具装着孔の周壁を構成可能に、それぞれ、合成樹脂製として、前記工具装着孔の少なくとも開口端側の内周に位置する内周部と、該内周部の周囲に配置される外周部とを備えて構成される工具保持具において、前記内周部と前記外周部とが、同一の熱可塑性樹脂材料から形成されるとともに、前記外周部が、前記内周部に比べて、補強性充填剤の含有量を多くして成形されていることを特徴とする工具保持具が提案されている。
【０００９】
特許第４１９５３９９号では、開口端側から工具の係止保持部までの全長にわたり、内周側を工具装着孔として、熱可塑性樹脂から形成される筒状の合成樹脂部が、配設され、前記合成樹脂部における工具装着孔の開口端側の内周面を、開口端側へ拡径させて、前記工具を支持する支持用テーパ面としている工具ポットであって、前記合成樹脂部が、外周側を構成する外筒部と、前記工具装着孔の内周面を形成する内筒部と、前記外筒部と前記内筒部との間に空間部を設けて、前記外筒部と前記内筒部とを連結する連結リブ部と、を備えて構成されるとともに、前記外筒部、前記内筒部、及び、前記連結リブ部のそれぞれの肉厚が、前記合成樹脂部の剛性を確保し、かつ、成形収縮を抑え可能な肉厚として、設定されていることを特徴とする工具ポットが提案されている。
【００１０】
特許第４３６３３９７号では、複数の工具を着脱可能に収納する工具マガジンに着脱可能に設けられ各工具を回り止めして着脱可能に保持する各工具ポットの製造方法にして、工具ポット本体、および前記工具に設けられたキー溝と係合して前記工具ポット本体の保持孔に挿入された工具を回り止めするために複数機種の工具マガジンに対応して前記保持孔の開口部端面に設けられた複数個のキーを、熱可塑性樹脂にガラス繊維を含有させたガラス繊維強化熱可塑性樹脂成形材料を射出成形して一体成形し、該工具ポットを使用する工具マガジンに適合するキー以外のキーを削除することを特徴とする工具マガジンの工具ポットの製造方法が提案されている。
【００１１】
特許第４１８８９５７号では、筒状をなし、先端に工具が取り付けられた工具ツールの基端側を収容するホルダを備え、このホルダは、その基端側に軸線方向に対して直交する方向に延び内外に貫通する貫通孔を複数有すると共に、これら各貫通孔内に、付勢部材と、同付勢部材により付勢されて前記ホルダの内周側に一部が突出し前記工具ツールに形成された係合溝に係合される硬質金属製の係合部材とを有し、これら各係合部材の係合により前記工具ツールを着脱可能に保持する工具ホルダユニットにおいて、前記ホルダは、合成樹脂製のホルダ本体と、このホルダ本体の基端側から挿入されて前記各貫通孔が形成された位置にて収容され、この収容された位置にて前記ホルダの内周側を構成する硬質金属製のリングと、このリングの反挿入方向側端面に当接するようにして前記ホルダ本体に固定される移動規制金具とを備え、前記ホルダ本体に本体側貫通孔を形成するとともに、前記リングにリング側貫通孔を形成し、前記ホルダ本体と前記リングとの回転位置決め構造を設け、その位置決めにより前記本体側貫通孔及び前記リング側貫通孔とが連通されて前記貫通孔が形成され、さらに、前記移動規制金具は、硬質金属板からなり、当該硬質金属板を折り曲げ形成することで、前記リングの反挿入方向側端面に当接するようにして前記ホルダ本体に固定される第１壁部と、同第１壁部に対して略直交する方向に延びる第２壁部とを備え、同第２壁部を前記ホルダ本体の側壁に固定したことを特徴とする工具ホルダユニットであって、前記ホルダ本体を熱可塑性樹脂により形成したことを特徴とする工具ホルダユニットが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−３４７４３４号公報
【特許文献２】特開２００２−１６０１３８号公報
【特許文献３】特許第３９０９６６８号公報
【特許文献４】特許第３９５４５６４号公報
【特許文献５】特許第４１９５３９９号公報
【特許文献６】特許第４３６３３９７号公報
【特許文献７】特許第４１８８９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、熱可塑性樹脂を用いて構成した従来の工具保持具は、寸法精度が良いとは言えないものであった。実際、これまでの熱可塑性樹脂製の工具保持具は商業的に成功したと言える段階のものでは無い。例えば、工具保持具の工具装入部（保持部）の真円度が劣り、収納された工具のガタツキ度合いが大きなものであった。
【００１４】
従って、本発明が解決しようとする課題は、前記問題点を解決することである。すなわち、リサイクル性に優れたものとする為に工具保持具は熱可塑性樹脂製のものとし、この時、工具保持具の成形時に生ずるヒケが小さく、工具保持具の寸法精度は高く、工具保持具の工具装入部（保持部）の真円度は高く、収納された工具のガタツキ度合いが小さな工具保持具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記の課題は、
工具挿入部を有する発泡繊維強化熱可塑性樹脂製の工具保持具の製造方法であって、
繊維強化熱可塑性樹脂を含有する材料を射出する射出工程と、
前記材料を発泡させる発泡工程
とを具備してなり、
前記射出工程における前記材料の射出ゲート位置が前記工具保持具の工具挿入部開口側とは反対側の位置である
ことを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法によって解決される。
【００１６】
特に、工具挿入部を有する発泡繊維強化熱可塑性樹脂製の工具保持具の製造方法であって、
繊維強化熱可塑性樹脂と発泡剤とを含有する材料を射出する射出工程と、
前記材料を発泡させる発泡工程
とを具備してなり、
前記射出工程における前記材料の射出ゲート位置が前記工具保持具の工具挿入部開口側とは反対側の位置である
ことを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法によって解決される。
【００１７】
又、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法であって、発泡工程における発泡前の材料は発泡剤を含有してなり、前記発泡剤は、好ましくは、繊維強化熱可塑性樹脂１００質量部に対して、０．１５〜３質量部であることを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法によって解決される。
【００１８】
又、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法であって、好ましくは、熱可塑性樹脂は、オレフィン系樹脂あるいはアミド系樹脂の群の中から選ばれる樹脂であることを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法によって解決される。特に、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法であって、好ましくは、熱可塑性樹脂が、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びメタキシリレンジアミンアジペートの群の中から選ばれる樹脂であることを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法によって解決される。更には、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法であって、好ましくは、熱可塑性樹脂は結晶性樹脂であることを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法によって解決される。
【００１９】
又、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法であって、好ましくは、繊維はガラス繊維であることを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法によって解決される。
【００２０】
又、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法であって、好ましくは、発泡剤が無機系発泡剤であることを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法によって解決される。
【００２１】
又、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法であって、好ましくは、発泡剤が有機系発泡剤であることを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法によって解決される。
【００２２】
又、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法であって、好ましくは、発泡剤が超臨界状態の流体であることを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法によって解決される。
【００２３】
又、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法であって、好ましくは、材料が無機フィラーを更に含有することを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法によって解決される。
【００２４】
前記の課題は、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の製造方法で得られてなることを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具によって解決される。
【００２５】
前記の課題は、発泡繊維強化熱可塑性樹脂で構成されてなることを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具によって解決される。
【００２６】
又、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具であって、好ましくは、発泡倍率が１．０１〜１．４０であることを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具によって解決される。
【００２７】
又、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具であって、好ましくは、工具保持具の工具装入部の真円度が０．３％以下で、ラジアルガタが１．５ｍｍ以下であり、アルカリ性クーラント液に４０℃で６カ月間に亘って浸漬後の寸法変化率が０．６％以下であることを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具によって解決される。
【００２８】
又、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具であって、好ましくは、熱可塑性樹脂は、オレフィン系樹脂あるいはアミド系樹脂の群の中から選ばれる樹脂であることを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具によって解決される。特に、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具であって、好ましくは、熱可塑性樹脂が、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びメタキシリレンジアミンアジペートの群の中から選ばれる樹脂であることを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具によって解決される。更には、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具であって、好ましくは、熱可塑性樹脂は結晶性樹脂であることを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具によって解決される。
【００２９】
又、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具であって、好ましくは、繊維はガラス繊維であることを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具によって解決される。
【００３０】
又、上記発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具であって、好ましくは、材料が無機フィラーを更に含有することを特徴とする発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具によって解決される。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の工具保持具は、樹脂として熱可塑性樹脂が用いられたことから、リサイクル性に優れている。しかも、熱可塑性樹脂を用いたにも拘らず、工具保持具の成形時に生ずるヒケが小さい。そして、工具保持具の寸法精度は高く、例えば工具保持具の工具装入部（保持部）の真円度は高く、収納された工具のガタツキが起き難い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】工具保持具の断面図
【図２】工具が挿入・保持された他の工具保持具の断面図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
第１の発明は工具保持具の製造方法である。前記工具保持具は工具挿入部を有する。前記工具保持具は発泡繊維強化熱可塑性樹脂で構成される。前記方法は、繊維強化熱可塑性樹脂を含有する材料を射出する射出工程を有する。特に、好ましくは、繊維強化熱可塑性樹脂と発泡剤とを含有する材料を射出する射出工程を有する。尚、発泡剤として超臨界状態の流体が用いられた場合には、射出後に発泡剤を含浸せしめることも出来る。そして、前記材料を発泡させる発泡工程を有する。前記射出工程における前記材料の射出ゲート位置は前記工具保持具の工具挿入部開口側とは反対側の位置である。前記発泡剤は、前記繊維強化熱可塑性樹脂１００質量部に対して、好ましくは、０．１５〜３質量部（更に好ましくは、０．５質量部以上である。より一層好ましくは、０．７質量部以上である。更に好ましくは、２．５質量部以下である。より一層好ましくは、１．８質量部以下である。）である。好ましくは、発泡倍率が１．１〜１．３（特に、１．２〜１．３）となる量である。発泡剤としては、無機系発泡剤や有機系発泡剤、その他にも超臨界状態の流体が用いられる。但し、最も好ましい発泡剤は無機系発泡剤である。前記熱可塑性樹脂は、好ましくは、オレフィン系樹脂あるいはアミド系樹脂の群の中から選ばれる樹脂である。中でも好ましい熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びメタキシリレンジアミンアジペートの群の中から選ばれる樹脂である。前記熱可塑性樹脂は、好ましくは、結晶性樹脂である。前記繊維は、好ましくは、ガラス繊維である。前記繊維は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、好ましくは、６〜２００質量部である。前記材料は、好ましくは、例えばタルク等の無機フィラーを更に含有する。
【００３４】
第２の発明は工具保持具である。この工具保持具は発泡繊維強化熱可塑性樹脂で構成されてなる。好ましくは、発泡倍率が１．０１〜１．４０の発泡繊維強化熱可塑性樹脂で構成されてなる。更に好ましくは、発泡倍率が１．１〜１．３の発泡繊維強化熱可塑性樹脂で構成されてなる。特に、発泡倍率が１．２〜１．３の発泡繊維強化熱可塑性樹脂で構成されてなる。好ましくは、例えば前記製造方法で得られてなる工具保持具である。前記工具保持具は、好ましくは、工具保持具の工具装入部の真円度が０．３％以下で、ラジアルガタが１．５ｍｍ以下であり、アルカリ性クーラント液に４０℃で６カ月間に亘って浸漬後の寸法変化率が０．６％以下である。前記熱可塑性樹脂は、好ましくは、オレフィン系樹脂あるいはアミド系樹脂の群の中から選ばれる樹脂である。中でも好ましい熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びメタキシリレンジアミンアジペートの群の中から選ばれる樹脂である。前記熱可塑性樹脂は、好ましくは、結晶性樹脂である。前記繊維は各種の繊維が用いられる。例えば、炭素繊維、金属繊維、ガラス繊維が用いられる。しかしながら、特に、好ましくは、ガラス繊維である。前記繊維は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、好ましくは、６〜２００質量部である。特に好ましくは２０〜６０質量部である。前記材料は、好ましくは、例えばタルク等の無機フィラーを更に含有する。
【００３５】
以下、更に詳しく説明する。
【００３６】
本発明の工具保持具Ｂは、例えば図１に示される構造を有する。勿論、図２タイプの構造のものでも良い。工具挿入部（工具保持部）１を有する構造で有ればよい。工具挿入部（工具保持部）１は凹穴状である。工具挿入部（工具保持部）１は、例えば円筒形状部２と円錐台形状部３とからなる。この工具挿入部（工具保持部）１に工具Ａが挿入され、工具Ａは保持される。すなわち、挿入部１の奥側に設けられた掛止部４が工具Ａの被掛止部に掛止し、これによって工具Ａは保持される。勿論、この掛止力以上の力が掛かると、工具Ａは工具保持具Ｂから抜き取られる。
【００３７】
工具保持具Ｂは発泡繊維強化熱可塑性樹脂で構成される。用いることが出来る熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ナイロン６６やナイロン６或いはメタキシレンジアミンアジペート等のアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリアセタール、ＡＢＳ樹脂などが挙げられる。中でも、オレフィン系樹脂やアミド系樹脂を用いた発泡繊維強化結晶性熱可塑性樹脂製の工具保持具は、ＡＢＳ樹脂とかポリエステル樹脂とかポリカーボネート樹脂を用いた発泡繊維強化熱可塑性樹脂製の工具保持具に比べて、引張強度や連続使用可能温度特性の観点から、好ましいものであった。更にはアルカリ性の耐クーラント液に対する耐性にも優れたものであった。すなわち、工具Ａは加工時に発熱が生じる。そして、刃の磨耗を防止する為、工具Ａはアルカリ性の油であるクーラント液で冷却される。この為、クーラント液が工具Ａには付着する。付着したクーラント液が工具Ａの挿入時に工具保持具Ｂに付着する。そうすると、クーラント液に対する耐性が乏しいと、工具保持具Ｂは劣化が生ずる。例えば、クーラント液によって工具保持具Ｂは膨潤が生ずる。そうすると、工具挿入部（工具保持部）１の寸法精度が低下する。場合によっては、工具Ａを保持でき難くなる。従って、クーラント液によって膨潤が起き難い樹脂を選ぶことも大事である。
【００３８】
工具保持具Ｂを構成する繊維強化熱可塑性樹脂の繊維としては、各種の繊維が用いられる。例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、金属繊維などを用いることが出来る。しかしながら、強度、寸法精度などの観点からすると、ガラス繊維や炭素繊維が特に好ましいものであった。中でも、前記熱可塑性樹脂との相性から、ガラス繊維が好ましいものであった。前記繊維の量は、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対して、好ましくは６〜２００重量部である。特に好ましい量は、２０〜６０質量部である。前記繊維は、好ましくは、長さが２００〜３００μｍである。好ましい繊維径は９〜２５μｍである。
【００３９】
本発明では発泡剤が用いられる。発泡剤としては、炭酸水素ナトリウム等の無機系発泡剤、又はアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ヒドラジカルボンアミド（ＨＤＣＡ）、アゾビスイソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）等の有機系発泡剤を用いることが出来る。尚、無機系発泡剤と有機系発泡剤とを比べると、無機系発泡剤の方が好ましい特性の工具保持具が得られた。前記発泡剤の添加量は、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対して、好ましくは、０．１５〜３質量部（更に好ましくは、０．５質量部以上である。より一層好ましくは、０．７質量部以上である。特に、０．８質量部以上である。更に好ましくは、２．５質量部以下である。より一層好ましくは、２．０質量部以下である。特に、１．８質量部以下である。）であった。すなわち、発泡剤の量が少な過ぎた場合、成形後のヒケ抑制効果が乏しく、寸法精度が劣ったものであった。逆に、発泡剤の量が多すぎた場合、寸法精度が劣るものであった。そして、発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具における発泡倍率が１．０１〜１．４０（更に好ましくは、１．１以上、特に１．２以上である。更に好ましくは、１．３以下である。）の場合に、寸法精度が高いものであった。この寸法精度は、現実的に十分なものであり、金属製工具保持具に比べて大きく見劣りすると言ったものではなかった。更には、工具保持具が前記発泡繊維強化熱可塑性樹脂で構成されたことから、無発泡繊維強化熱可塑性樹脂で構成させた場合よりも、工具挿入時における金属異音も少なかった。そして、発泡樹脂で構成させた場合、軽量であり、かつ、遮音効果に優れていた。中でも、独立発泡構造の場合、遮音特性に優れていた。発泡剤としては、上記に挙げた剤の他にも、超臨界状態の流体（超臨界状態の液体・気体（二酸化炭素（二酸化炭素は３１．１℃を越える温度及び７．４３ＭＰａを越える圧力で超臨界状態のものとなる。）、窒素、酸素など））を用いることが出来る。
【００４０】
本発明の工具保持具を射出成形で製造するに際して、繊維強化熱可塑性樹脂の射出ゲート位置は非常に大事であった。すなわち、ゲート位置の如何によって、金属製工具が挿入・保持される発泡繊維強化熱可塑性樹脂製の工具保持具における工具挿入部の寸法精度が大きく変化したからである。本発明の製造方法にあっては、射出工程における材料の射出ゲート位置を工具保持具の工具挿入部開口側とは反対側（背面側）の位置とするのが大事であった。図１に示される工具保持具の場合で説明すると、工具挿入部開口側から遠い位置の背面側であるＰ点を射出ゲート位置とした場合、発泡繊維強化熱可塑性樹脂製の工具保持具における工具挿入部の寸法精度が高かった。これに対して、工具挿入部開口側であるＱ点を射出ゲート位置とした場合、材料が同じでも、得られた発泡繊維強化熱可塑性樹脂製の工具保持具における工具挿入部の寸法精度は低かった。この理由として、本発明者は、次のように考えている。様々な検討が行なわれた結果、最も高い寸法精度を必要とする箇所は、発泡繊維強化熱可塑性樹脂製の工具保持具の場合、工具挿入部開口側であることが判った。ところで、ゲート部分は、充填圧（射出圧）が高い。この為、発泡剤が分解してガスが生成しても、ゲート近傍の箇所は発泡が抑制される。そして、ゲート位置から遠い箇所程、発泡剤の泡が大きいものであった。このようなことから、本発明者は、背面側であるＰ点を射出ゲート位置とした場合が好ましい特性を現したと考えている。
【００４１】
繊維強化熱可塑性樹脂を射出成形して発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具を成形するに際して、金型は、例えば３０〜１３０℃に制御される。すなわち、所定の温度に保持された金型内に、前記繊維強化熱可塑性樹脂と前記発泡剤との混合溶融物を、一定の射出速度で注入し、そして発泡させた後、成形品を取出すことによって、発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具が得られる。発泡剤として超臨界状態の流体が用いられる場合、繊維強化熱可塑性樹脂溶融物を一定の射出速度で注入した後、超臨界状態の流体を注入して発泡させることにより、発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具が得られる。
【００４２】
上記のようにして得られた発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具は、その発泡倍率が１．０１〜１．４０であった。工具挿入部（工具保持部）１、特に、工具挿入部開口側である円錐台形状部３の箇所における真円度は０．３％以下であった。更に、ラジアルガタは１．５ｍｍ以下であった。アルカリ性クーラント液（例えば、タイユ社製ハイチップＳｘ−５００の１０倍希釈液、エタノールアミンを主成分とするアルカリ液ｐＨ９．２）に４０℃で６カ月間に亘って浸漬後の寸法変化率は０．６％以下であった。尚、発泡倍率は密度の測定により求められた。真円度は、円錐台形状部３の内形を３次元測定器で測定し、理想の円に対してのズレとして表されたものである。すなわち、工具挿入部１（円錐台形状部３）の開口部から深さ５ｍｍの位置における内径を３０箇所測定し、最小二乗平均を求め、内径の最小二乗平均−外側に最も大きい内径の差が上限公差、内径の最小二乗平均−内側に最も大きい内径の差が下限公差で、最大公差は上限公差と下限公差の和である。真円度は（最大公差）／（内径の最小二乗平均）×１００（％）で表される。この真円度が０．３％を越えた場合、工具の収納が上手く行かない場合が多かった。ラジアルガタは次のようにして調べられた。ＪＩＳ  Ｂ  ６１０１に規定されたシャンクを治具にして本実施例においては５０番を使用した。シャンクに作製した工具保持具を挿入し、手で押さえて遊びの幅を測定した。この遊びの幅がガタである。ガタは工具を収納した場合の固定度を表すバロメータである。ラジアルガタが１．５ｍｍを越えた場合、収納時における工具の位置ズレが起き、工具を引き抜け無くなることも有った。耐クーラント試験は次のようにして行われた。工具保持具の工具挿入部１（円錐台形状部３）の開口部の口径の寸法初期値を測定した。この工具保持具を４０℃のクーラント液に６カ月間浸漬した後、前記口径の寸法を測定した。そして、寸法変化率［（浸漬後の増加した口径−口径の寸法初期値）／口径の寸法初期値］を調べた。アルカリ性クーラント液に対する耐性が乏しいと、例えば膨潤による変形が起き、工具の収納が上手く行かなくなった。
【００４３】
以下、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限られ無い。
【００４４】
［実施例１］
繊維強化熱可塑性樹脂としてガラス繊維が２０％含まれた結晶性ポリプロピレン（プライムポリマー社製のＲ−２５０Ｇ）が用いられた。発泡剤として無機系発泡剤（永和化成社製のポリスレンＥＥ６５Ｃ）が用いられた。図1に示された工具保持具の成形用金型が、３００トンのファナック社製射出成形機に取り付けられた。発泡繊維強化熱可塑性樹脂の原料の射出ゲート位置はＰ点（図１参照）対応箇所である。上記繊維強化熱可塑性樹脂１００質量部と上記発泡剤０．９質量部とが混合されたブレンド物が、先ず、ホッパに投入された。そして、金型温度６０℃、樹脂温度２１０℃、射出時間４．５〜５秒で射出成形が行われた。これにより、発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具が得られた（図１参照）。この発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の発泡倍率は１．２１であった。円錐台形状部３（工具挿入部開口面から５ｍｍの深さの位置）における真円度は０．２０％であった。ラジアルガタは１．０ｍｍであった。アルカリ性クーラント液に４０℃で６カ月間に亘って浸漬後の発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の開口部の寸法（口径）変化率は０．２％であった。
【００４５】
［実施例２］
実施例１に準じて行なわれた。但し、用いた繊維強化熱可塑性樹脂はガラス繊維が含まれた結晶性メタキシレンジアミン−アジペート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチック社製のレニー１００２Ｈ）である。発泡剤は無機系発泡剤（永和化成社製のポリスレンＥＢ２０７）が用いられた。金型温度は１１０℃、樹脂温度は２８０℃、射出時間は４秒である。本実施例で得られた発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の発泡倍率は１．１４であった。円錐台形状部３（工具挿入部開口面から５ｍｍの深さの位置）における真円度は０．２２％であった。ラジアルガタは１．５ｍｍであった。アルカリ性クーラント液に浸漬後の発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の開口部の寸法（口径）変化率は０．６％であった。
【００４６】
［実施例３］
実施例１に準じて行なわれた。但し、発泡剤の量は１．５質量部である。本実施例で得られた発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の発泡倍率は１．３０であった。円錐台形状部３（工具挿入部開口面から５ｍｍの深さの位置）における真円度は０．２０％であった。ラジアルガタは１．０ｍｍであった。アルカリ性クーラント液に浸漬後の発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の開口部の寸法（口径）変化率は０．２％であった。
【００４７】
［実施例４］
実施例１に準じて行なわれた。但し、発泡剤は有機系発泡剤（永和化成社製のポリスレンＥＥ２０６）である。本実施例で得られた発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の発泡倍率は１．２３であった。円錐台形状部３（工具挿入部開口面から５ｍｍの深さの位置）における真円度は０．２３％であった。ラジアルガタは０．７ｍｍであった。アルカリ性クーラント液に浸漬後の発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の開口部の寸法（口径）変化率は０．２％であった。
【００４８】
［実施例５］
実施例１に準じて行なわれた。但し、発泡剤の量は０．１５質量部である。本実施例で得られた発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の発泡倍率は１．０５であった。円錐台形状部３（工具挿入部開口面から５ｍｍの深さの位置）における真円度は０．４０％であった。ラジアルガタは１．２ｍｍであった。アルカリ性クーラント液に浸漬後の発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の開口部の寸法（口径）変化率は０．２％であった。
【００４９】
［実施例６］
実施例１に準じて行なわれた。但し、発泡剤の量は２．１質量部である。本実施例で得られた発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の発泡倍率は１．３５であった。円錐台形状部３（工具挿入部開口面から５ｍｍの深さの位置）における真円度は０．３４％であった。ラジアルガタは１．６ｍｍであった。アルカリ性クーラント液に浸漬後の発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の開口部の寸法（口径）変化率は０．２％であった。
【００５０】
［比較例１］
実施例１に準じて行なわれた。但し、発泡剤は使用されなかった。本比較例で得られた繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の円錐台形状部３（工具挿入部開口面から５ｍｍの深さの位置）における真円度は０．４４％であった。ラジアルガタは２．３ｍｍであった。
【００５１】
［比較例２］
実施例１に準じて行なわれた。但し、発泡繊維強化熱可塑性樹脂の原料の射出ゲート位置はＱ点（図１参照）対応箇所である。本比較例で得られた発泡繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の発泡倍率は１．２４であった。そして、本比較例で得られた繊維強化熱可塑性樹脂製工具保持具の円錐台形状部３（工具挿入部開口面から５ｍｍの深さの位置）における真円度は０．３２％であった。ラジアルガタは２．０ｍｍであった。
【００５２】
［比較例３］
市販のフエノール樹脂製工具保持具のアルカリ性クーラント液に浸漬後の開口部の寸法（口径）変化率は０．８％であった。
【符号の説明】
【００５３】
Ｂ      工具保持具
１      工具挿入部（工具保持部）
２      円筒形状部
３      円錐台形状部
Ｐ      射出ゲート対応位置
【図１】
0005429813.tif 000002
【図２】
0005429813.tif 000003