(57)【要約】【課題】機械加工の過程で生じる被加工物に対する位置誤差を吸収しながら加工工具の接触面を増やすことができ、しかも加工工具に過負荷を与えることなく効率よく機械加工を行うことが可能な加工工具用保持具および加工方法を提供する。【解決手段】加工工具用保持具１は、筒体１０と、その内部に環状隙間ｇ１を有して収容され、先端部２１が筒体１０の先端より突出している軸体２０と、軸体２０を先端方向に付勢するコイルばね３２と、軸体２０を先端方向停止位置と後端方向停止位置との間を移動可能に位置規制する位置規制部３６と、筒体１０と軸体２０とを相対回転不能に筒体１０と軸体２０とにわたり設けられ係合部３７と、筒体１０と軸体２０とを非回転時に同軸状態に保持するように筒体１０と軸体２０との間に介装された環状弾性体３１と、軸体２０の先端部２１に設けられ、加工工具の軸部をチャックするチャック部５０と、を備える。【選択図】図１
2018058173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部を工作機械の主軸チャックに把持され回転される外側の筒体と、
前記筒体の内部に隙間を有して収容され、先端部が前記筒体の先端より突出している内側の軸体と、
前記筒体の前記軸体よりも前記基部側に収容され、前記軸体を先端方向に付勢するコイルばねと、
前記筒体と前記軸体とにわたり設けられ、前記軸体を前記コイルばねの付勢により移動される先端方向停止位置と加工時に加工反力により移動される後端方向停止位置との間を移動可能に位置規制する位置規制部と、
前記筒体と前記軸体とを相対回転不能に前記筒体と前記軸体とにわたり設けられ、前記筒体の回転を前記軸体に伝達する係合部と、
前記筒体と前記軸体とを非回転時に同軸状態に保持するように前記筒体と前記軸体との間に介装された環状弾性体と、
前記軸体の前記先端部に設けられ、加工工具の軸部をチャックするチャック部と、を備えたことを特徴とする加工工具用保持具。
【請求項２】
前記軸体は、前記環状弾性体に支持される大径胴部を有し、
前記筒体の内周と前記軸体の前記大径胴部との間の環状隙間は、直径方向の隙間寸法が均一となるように設けられ、
前記環状弾性体は、前記大径胴部の軸方向の両端に形成された各環状凹部に嵌入されていることを特徴とする請求項１に記載の加工工具用保持具。
【請求項３】
前記軸体は、前記環状弾性体に支持される大径胴部を有し、
前記筒体の内周と前記軸体の前記大径胴部との間の環状隙間は、前記大径胴部の軸方向の中心位置で小さく、前記中心位置から離れるほど大きくなるように設けられ、
前記環状弾性体は、前記大径胴部の軸方向の中心位置の外周面に形成された環状凹部に嵌入されていることを特徴とする請求項１に記載の加工工具用保持具。
【請求項４】
前記環状弾性体は、前記筒体の内周面に軸方向に離れて形成された２つの環状凹部にそれぞれ嵌入され、
前記軸体は、前記各環状凹部に嵌入された２つの前記環状弾性体の間に位置して形成された段差面部と、前記段差面部の大径端より前記先端部側に向かって漸次小さくなる第１のテーパー軸部と、前記基部側の前記環状弾性体よりも前記基部側の位置から前記基部側の前記環状弾性体よりも前記先端部側の領域にわたり前記先端部側に向かって漸次小さくなる第２のテーパー軸部とを有し、
前記２つの環状凹部は、前記第１のテーパー軸部の前記基部側に寄った端部と前記第２のテーパー軸部の前記基部側に寄った端部に対応していることを特徴とする請求項１に記載の加工工具用保持具。
【請求項５】
基部を工作機械に把持され回転される外側の筒体と、
前記筒体の先端より先端部が突出するように前記筒体の内部に環状隙間を有して収容され、前記筒体に対して一体回転するとともに、軸方向に往復移動しながら、前記筒体の主軸の回転中心線を通る平面上を往復揺動可能な内側の軸体と、
前記軸体の前記先端部に設けられ、加工工具の軸部をチャックするチャック部と、を有する加工工具用保持具を前記工作機械に取り付け、かつ前記チャック部に前記加工工具をチャックし、
前記加工工具の加工ヘッドを被加工物に押し付け、前記加工ヘッドを前記被加工物の表面に沿って運行し、前記加工ヘッドに、前記筒体と前記軸体の一体回転と、前記軸体の前記筒体に対する前記往復揺動との合成運動の回転を与えることにより前記被加工物を加工することを特徴とする加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物の機械加工に用いる加工工具用保持具および加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属、ガラス、セラミックス、カーボン等の機械加工は、一般的に工作機械、三次元加工機、あるいは加工ロボットによって形状加工を行っている。この形状加工後の表面は所望の最終加工面には至らない場合や、機械加工の過程で発生する熱の影響などにより表面に変質層が形成されてしまう場合には、さらに仕上げ加工を行うことが多い。
【０００３】
上述した仕上げ加工としては、例えば、被加工物の平面部や曲面部、コーナー部、孔面、穴の正面部などの表面粗さ（Ｒａ）を所望の値に仕上げることや、表面層の研削加工、バリ取りなどがある。上記仕上げ加工は、例えば、工作機械、三次元加工機、あるいは加工ロボットなどに工具支持部に所望の加工工具用保持具を取り付け、モータの回転を加工工具用保持具に伝達し、プログラムに従って加工工具用保持具を仕上げ面に沿って運行し表面仕上げなどの加工を行っている。
【０００４】
従来、この種の機械加工に用いるものとしては、特許文献１の研削装置及び研削方法が既に知られている。この研削装置は、シャンクが中継軸の外側に延びて入力軸３２となっており、入力軸３２の内側のシャンクに対して偏心量ｅだけ偏心した位置に、出力軸３３が軸受３４を介して回転自在に配置されるとともに、出力軸３３の中空部３８に砥石保持体３９の軸４１が軸方向に摺動自在に挿入されて、軸方向緩衝部材である圧縮コイルバネ４２によって軸方向に弾性的に支持されている（特許文献１、段落００３６、００３７、図３参照）。
【０００５】
特許文献１に記載のものは、研削作業を開始して砥石４４に研削抵抗が生じると、中継軸は、入力軸３２と出力軸３３との間のリング状のゴム部品による摩擦抵抗と砥石４４による研削抵抗との差で、入力軸３２と出力軸３３との間に滑りが生じて、砥石４４は、主軸の回転による公転と入力軸３２と出力軸３３との間の回転による自転とからなる一種の遊星運動を行うことになる（段落００４０）。
【０００６】
これにより、全自動で効率よく鏡面になるまで研削することが可能であり、且つ、他の砥粒より突出している砥粒があったとしても、この砥粒が同じ位置を繰り返して回転することによって生じる擦過痕が残らないようにすることができる（段落０００８）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１３８９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、工作機械やロボットなどの機械および工具を用いた被加工物の仕上げ工程においては、イ）加工量が少ない、ロ）工具は負荷をかけて移動させる、すなわち加工位置を指令するプログラムであれば被加工物の内側を指定する（工具を押し込む）必要がある、ハ）工具が通常の機械加工による切削工具と比べて摩耗が激しく、連続的に位置の補正が必要とされるといった特質がある。
【０００９】
これらの特質に対して、特許文献１に記載の研削装置等、従来の加工工具用保持具は、機械加工の過程で生じる、被加工物の寸法のバラつきや工具の形状崩れに起因するプログラムに対する位置誤差を吸収することができなかった。結果としては、従来は、機械を用いて自動で被加工物の仕上げ工程を行うことが困難であるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、機械加工の過程で生じる被加工物に対する位置誤差を吸収しながら加工工具の接触面を増やすことができ、しかも加工工具に過負荷を与えることなく効率よく機械加工を行うことが可能な加工工具用保持具および加工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る加工工具用保持具は、上記目的達成のため、基部を工作機械の主軸チャックに把持され回転される外側の筒体と、前記筒体の内部に隙間を有して収容され、先端部が前記筒体の先端より突出している内側の軸体と、前記筒体の前記軸体よりも前記基部側に収容され、前記軸体を先端方向に付勢するコイルばねと、前記筒体と前記軸体とにわたり設けられ、前記軸体を前記コイルばねの付勢により移動される先端方向停止位置と加工時に加工反力により移動される後端方向停止位置との間を移動可能に位置規制する位置規制部と、前記筒体と前記軸体とを相対回転不能に前記筒体と前記軸体とにわたり設けられ、前記筒体の回転を前記軸体に伝達する係合部と、前記筒体と前記軸体とを非回転時に同軸状態に保持するように前記筒体と前記軸体との間に介装された環状弾性体と、前記軸体の前記先端部に設けられ、加工工具の軸部をチャックするチャック部と、を備えた構成である。
【００１２】
この構成により、本発明に係る加工工具用保持具では、チャック部にチャックした加工工具の加工ヘッドを被加工物に押し付けつつ筒体と軸体を一体回転させて被加工物の表面を仕上げ加工することができる。その際、加工工具用保持具は、筒体と軸体の一体回転と、軸体の筒体に対する往復揺動との合成運動とにより軸体の回転バランスが崩れる。
【００１３】
このため、加工工具用保持具では、回転バランスが崩れた状態で加工工具を回転させることになり、加工ヘッドの先端の回転中心をずらし、プログラムで指定した位置とずれた位置に対して加工ヘッドを当てることが可能になる。よって、本発明に係る加工工具用保持具では、機械加工の過程で生じる被加工物に対する位置誤差を吸収することができる。
【００１４】
また、本発明に係る加工工具用保持具では、回転バランスが崩れた状態で加工工具を回転させることで加工ヘッドの回転振れを回転数に応じて大きくすることができ、加工ヘッドの接触面を増やし、被加工物を良好かつ短時間に仕上げ加工することができる。
【００１５】
また、本発明に係る加工工具用保持具は、筒体の内部に隙間を有し、かつ、筒体との間に環状弾性体を介して軸体を収容した構成であるため、上述した回転バランスの崩れを発生させる同時に、加工工具に与える負荷を低減でき、過負荷を防止することができる。
【００１６】
本発明に係る加工工具用保持具において、前記軸体は、前記環状弾性体に支持される大径胴部を有し、前記筒体の内周と前記軸体の大径胴部との間の環状隙間は、直径方向の隙間寸法が均一となるように設けられ、前記環状弾性体は、前記大径胴部の軸方向の両端に形成された各環状凹部に嵌入されている構成としてもよい。
【００１７】
本発明に係る加工工具用保持具において、前記軸体は、前記環状弾性体に支持される大径胴部を有し、前記筒体の内周と前記軸体の前記大径胴部との間の環状隙間は、前記大径胴部の軸方向の中心位置で小さく、前記中心位置から離れるほど大きくなるように設けられ、前記環状弾性体は、前記大径胴部の軸方向の中心位置の外周面に形成された環状凹部に嵌入されている構成としてもよい。
【００１８】
本発明に係る加工工具用保持具において、前記環状弾性体は、前記筒体の内周面に軸方向に離れて形成された２つの環状凹部にそれぞれ嵌入され、前記軸体は、前記各環状凹部に嵌入された２つの前記環状弾性体の間に位置して形成された段差面部と、前記段差面部の大径端より前記先端部側に向かって漸次小さくなる第１のテーパー軸部と、前記基部側の前記環状弾性体よりも前記基部側の位置から前記基部側の前記環状弾性体よりも前記先端部側の領域にわたり前記先端部側に向かって漸次小さくなる第２のテーパー軸部とを有し、前記２つの環状凹部は、前記第１のテーパー軸部の前記基部側に寄った端部と前記第２のテーパー軸部の前記基部側に寄った端部に対応している構成としてもよい。
【００１９】
本発明に係る加工方法は、上記目的達成のため、基部を工作機械に把持され回転される外側の筒体と、前記筒体の先端より先端部が突出するように前記筒体の内部に環状隙間を有して収容され、前記筒体に対して一体回転するとともに、軸方向に往復移動しながら、前記筒体の主軸の回転中心線を通る平面上を往復揺動可能な内側の軸体と、前記軸体の前記先端部に設けられ、加工工具の軸部をチャックするチャック部と、を有する加工工具用保持具を前記工作機械に取り付け、かつ前記チャック部に前記加工工具をチャックし、前記加工工具の加工ヘッドを前記被加工物に押し付け、前記加工ヘッドを前記被加工物の表面に沿って運行し、前記加工ヘッドに、前記筒体と前記軸体の一体回転と、前記軸体の前記筒体に対する前記往復揺動との合成運動の回転を与えることにより前記被加工物を加工する。
【００２０】
この構成により、本発明の加工方法では、加工工具用保持具を工作機械に取り付け、かつチャック部に加工工具をチャックし、加工工具の加工ヘッドを被加工物に押し付け、加工ヘッドを前記被加工物の表面に沿って運行する際、加工ヘッドに、筒体と軸体の一体回転と、軸体の筒体に対する往復揺動との合成運動の回転が与えられる。
【００２１】
上記合成運動の回転により、加工工具は、回転バランスが崩れた状態で回転されることとなる。これにより、加工ヘッドは、先端の回転中心がずれて、プログラムで指定した位置とずれた位置に対して当てられるようになる。よって、本発明に係る加工方法によれば、機械加工の過程で生じる被加工物に対する位置誤差を吸収することができる。
【００２２】
また、本発明に係る加工方法では、回転バランスが崩れた状態で加工工具を回転させることで加工ヘッドの回転振れを回転数に応じて大きくすることができ、加工ヘッドの接触面を増やし、被加工物を良好かつ短時間に仕上げ加工することができる。
【００２３】
また、本発明に係る加工方法は、筒体の内部に環状隙間を有し、かつ、筒体との間に環状弾性体を介して軸体を収容した構成であるため、上述した回転バランスの崩れを発生させる同時に、加工工具に与える負荷を低減でき、過負荷を防止することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、機械加工の過程で生じる被加工物に対する位置誤差を吸収しながら加工工具の接触面を増やすことができ、しかも加工工具に過負荷を与えることなく効率よく機械加工を行うことが可能な加工工具用保持具および加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る加工工具用保持具を示す図であり、（ａ）図は側面断面図であり、（ｂ）図は（ａ）図の右側面図である。
【図２】図１における加工工具用保持具のＡ−Ａ線による断面構造を示す図であり、（ａ）図は先端停止位置での状態を示し、（ｂ）図は後端停止位置での状態を示している。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る加工工具用保持具の被加工物加工時の状態を示す側面断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る加工工具用保持具を用いた工作機械の構成を示す概念図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る加工工具用保持具の工作機械による加工制御に基づく軸体の回転動作を示す概念図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る加工工具用保持具の別の加工工具を取り付けた場合の運用形態を示す概念図であり、（ａ）図は、被加工物の貫通孔の内部を加工するときの運用形態を示し、（ｂ）図は、被加工物の凹面部を仕上げ加工するときの運用形態を示している。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る加工工具用保持具を示す側面断面図であり、（ａ）図は先端停止位置での軸体の収容状態を示し、（ｂ）図は後端停止位置での軸体の収容状態を示している。
【図８】本発明の第２の実施の形態の一部変形例に係る加工工具用保持具の側面断面構造を示す模式図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る加工工具用保持具を示す側面断面図であり、（ａ）図は先端停止位置での軸体の収容状態を示し、（ｂ）図は後端停止位置での軸体の収容状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。
【００２７】
［第１の実施の形態］
先ず、図１〜図５を参照して第１の実施の形態に係る加工工具用保持具１について説明する。
【００２８】
加工工具用保持具１は、工作機械６０（図４参照）に取り付け、さらに例えば加工工具８０（図３〜図５参照）を取り付けたうえで被加工物９０（図４、図５参照）を加工するのに用いられる。
【００２９】
加工工具用保持具１に取り付ける加工工具８０は、例えば図３に示すように、加工ヘッド８２と、加工ヘッド８２を支持する軸部８１を有する。加工工具８０は、被加工物９０を加工するものであり、加工ヘッド８２が弾性砥石や弾性体が巻き付けられた砥石等によって構成される。
【００３０】
加工工具用保持具１は、加工工具８０の他、加工工具８０−１，８０−２（図６参照）も選択的に取り付け可能である。加工工具８０，８０−１，８０−２は、加工ヘッド８２の砥石の種類や形状がそれぞれ異なるものである。
【００３１】
図１に示すように、加工工具用保持具１は、外側の筒体１０と、内側の軸体２０と、カバー部４０とを有する。筒体１０は、例えば、円柱形状を有し、基部１１および本体部１２からなる。基部１１は、工作機械６０の主軸チャック６１ａ（図４参照）に把持される部分であり、本体部１２は、軸体２０の一部を収容する部分である。
【００３２】
軸体２０は、筒体１０の内部に環状隙間ｇ１（図３参照）を有して収容され、先端部２１が筒体１０の先端より突出している。軸体２０は、大径胴部２２を有し、大径胴部２２と筒体１０の内周との間の環状隙間ｇ１は、径方向の隙間寸法が均一となるように設けられている。
【００３３】
カバー部４０は、ねじ部４０ａおよび中空部４０ｂを有し、軸体２０の大径胴部２２の一部が中空部４０ｂを通り、大径胴部２２が筒体１０から抜け出ないように筒体１０の開口端部１４に取り付けられている。カバー部４０の取り付けは、カバー部４０のねじ部４０ａを筒体１０の内周に形成されたねじ部１４ａに対してねじ込むことにより行われる。
【００３４】
筒体１０の内部には、軸体２０とともにコイルばね３２が収容されている。具体的に、コイルばね３２は、筒体１０の軸体２０よりも基部１１側に収容され、軸体２０の後端部に当接して該軸体２０を先端部２１側の方向に付勢している。
【００３５】
また、筒体１０の内周と軸体２０との間には、筒体１０と軸体２０とを非回転時に同軸状態に保持するための環状弾性体３１が介装されている。環状弾性体３１は、例えばＯリング３１ａ，３１ｂで構成される。Ｏリング３１ａ，３１ｂは、大径胴部２２の軸方向の両端に形成された各環状凹部２６ａ，２６ｂにそれぞれ嵌入され、各環状凹部２６ａ，２６ｂの配置位置で軸体２０の大径胴部２２をそれぞれ支持している。
【００３６】
筒体１０には、本体部１２の基部１１寄りの所定位置に外周から径方向に貫通されたキー孔１５が設けられる。キー孔１５には、キー３０が挿入される。他方、軸体２０のキー孔１５に対応する位置には、軸方向に延設された長穴からなるキー溝２７が形成されている。
【００３７】
キー溝２７は、キー３０の先端部３０ａを収容可能にするために、当該先端部３０ａの径より少し大きな幅を有している。これにより、キー３０は、筒体１０のキー孔１５に例えばねじ込みにより挿入された際、先端部３０ａの一部が軸体２０のキー溝２７内に突出する状態となる。
【００３８】
ここで、加工工具用保持具１が仕上げ加工を行っていない場合（図１参照）、軸体２０は、コイルばね３２によって先端部２１側、すなわち、図２，図３に示す矢印ｂ１方向へ付勢される。このとき、軸体２０は、キー溝２７内に突出したキー３０の先端部３０ａの一部が例えば図２（ａ）に示すようにキー溝２７の後端部２７ｂに当接するまで移動した位置で矢印ｂ１方向へのそれ以上の移動が規制される。すなわち、軸体２０においては、図２（ａ）および図１に示す位置はコイルばね３２の付勢により移動される先端方向停止位置（図１参照）に相当する。
【００３９】
これに対し、仕上げ加工時（図３参照）には、筒体１０が矢印ｂ１方向に押され、これにより、軸体２０は、コイルばね３２による付勢力に抗して、つまり、仕上げ加工時の加工反力によって図３に示す矢印ｂ２方向へ押される。その後、軸体２０は、キー溝２７内に突出したキー３０の先端部３０ａの一部が例えば図２（ｂ）に示すようにキー溝２７の前端部２７ａに当接するまで押された位置で矢印ｂ２方向へのそれ以上の移動が規制される。すなわち、軸体２０において、図２（ｂ）および図３に示す位置は仕上げ加工時に加工反力により移動される後端方向停止位置（図３参照）に相当する。
【００４０】
このように、加工工具用保持具１において、キー孔１５、キー溝２７およびキー３０は、筒体１０と軸体２０とにわたり設けられ、軸体２０をコイルばね３２の付勢により移動される先端方向停止位置と仕上げ加工時に加工反力により移動される後端方向停止位置との間を移動可能に位置規制する位置規制部３６（図２参照）を構成する。
【００４１】
また、加工工具用保持具１において、軸体２０は、図２に示す先端方向停止位置および後端方向停止位置のいずれの位置においても、キー溝２７内に突出したキー３０の先端部３０ａの一部がキー溝２７の例えば側壁部２７ｃに係合している。これにより、加工工具用保持具１では、筒体１０の回転方向が例えばｂ３方向である場合、筒体１０の回転が軸体２０に伝達され、軸体２０が矢印ｂ３方向へ常に筒体１０とともに回転駆動される。
【００４２】
言い換えると、軸体２０は、筒体１０に対して単独での矢印ｂ３方向への回転が規制される。このように、加工工具用保持具１において、キー孔１５、キー溝２７およびキー３０は、筒体１０と軸体２０とを相対回転不能に筒体１０と軸体２０とにわたり設けられ、筒体１０の回転を軸体２０に伝達する係合部３７（図２参照）を構成する。
【００４３】
軸体２０は、その先端部２１にチャック部５０が取り付けられている。チャック部５０は、開口部５０ａ、ねじ部５０ｂを有し、ねじ部５０ｂを軸体２０の先端部２１の外周に設けられたねじ部２１ａにねじ込むことができるようになっている。
【００４４】
ここで、チャック部５０は、ねじ部２１ａに対して一方向にねじ込むように回転させることで軸体２０の先端部２１内の軸受け部２１ｂの内周に沿って設けられた複数の締込片５０ｃ間の空間が拡がり、反対方向にねじ込むことにより空間が狭くなるよう作動するようになっている。
【００４５】
チャック部５０では、一方向へのねじ込により上記空間を拡げた状態で加工工具８０の軸部８１を軸受け部２１ｂに達するまで挿通し、その後、反対方向へのねじ込により各締込片５０ｃが軸部８１に当接するまで上記空間を漸次狭くしていくことで加工工具８０をチャックする（取り付ける）ことができる。
【００４６】
次に、加工工具用保持具１の取り付け手順と取付後の動作について説明する。まず、加工工具用保持具１を取り付ける工作機械６０の構成について図４を参照して説明する。
【００４７】
加工機械６０は、図４に示すように、主軸チャック６１ａを有するスピンドル６１と、被加工物９０を保持する保持部６２とを備える。スピンドル６１は、主軸チャック６１ａにより加工工具用保持具１の基部１１を把持する構成となっている。
【００４８】
保持部６２は、回転テーブル７０、固定部７１、回転ジョイント７２、真空ポンプ７３を有する。回転テーブル７０は、テーブル部７０ａと軸部７０ｂを有し、固定部７１に対してベアリング部７００ａ，７００ｂにより矢印ｂ３方向へ回転可能に支持されている。
【００４９】
回転テーブル７０は、テーブル部７０ａの上面にビス７０ｃによって固定可能な位置決めプレート７０ｄが設けられている。また、回転テーブル７０は、テーブル部７０ａの内部および軸部７０ｂの内部を通じて上面から下方端へと順に連なる空気孔７０１，７０２，７０３を有する。空気孔７０１，７０２，７０３は、配管７３ａを介して真空ポンプ７３に連結されている。
【００５０】
上記構成を有する工作機械６０は、テーブル部７０ａ上に被加工物９０を載置して位置決めプレート７０により位置決めし、真空ポンプ７３により空気孔７０１，７０２，７０３を通じて空気を吸入することで被加工物９０をテーブル部７０ａに固定可能である。ここで、被加工物９０は、例えば光学部品であり、加工対象部位はその表面９１、すなわち光学部品の凸面部である。また、工作機械６０は、回転テーブル７０を回転ジョイント７２を介して回転させることができる。
【００５１】
工作機械６０は、被加工物９０の表面９１の仕上げ加工を行う場合、スピンドル６１の主軸チャック６１ａに加工工具用保持具１（図１〜図４参照）を取り付け、さらに、加工工具用保持具１に加工工具８０を取り付ける。加工工具用保持具１の取り付けは、スピンドル６１の主軸チャック６１ａによって加工工具用保持具１の基部１１をチャックすることにより可能である。また、加工工具用保持具１に対する加工工具８０の取り付けは、加工工具８０の軸部８１をチャック部５０でチャックすることにより行うことができる。
【００５２】
工作機械６０は、加工工具８０がチャックされた加工工具用保持具１を取り付けた状態で、被加工物９０の例えば表面９１の仕上げ加工を開始させる場合、プログラムによって表示される設定画面上で、表面粗さや移動軌跡等の仕上げ条件をセットし、開始ボタンを押下する。
【００５３】
開始ボタンが押下されると、上記プログラムに基づく仕上げ加工が開始される。仕上げ加工において、工作機械６０は、プログラムに従って、被加工物９０が載置されている回転テーブル７０を回転駆動する。これに合わせて、工作機械６０は、プログラムに従ってスピンドル６１を駆動することで加工工具８０の加工ヘッド８２を被加工物９０に押し付けつつ、加工ヘッド８２を被加工物９０の表面９１に沿って運行するよう制御する。このとき、工作機械６０は、予めセットされている上記仕上げ条件に基づいて加工工具８０の加工ヘッド８２の運行制御を行う。
【００５４】
運行中、加工工具用保持具１は、軸体２０に対して加工反力を受けながらスピンドル６１によって回転駆動される。これにより、加工工具用保持具１は、筒体１０と軸体２０が係合部３７によって係合して一体回転される。
【００５５】
このとき、加工工具用保持具１は、筒体１０の内部に環状隙間ｇ１を有し、かつ、筒体１０との間にＯリング３１ａ，３１ｂを介して軸体２０を収容した構成上、筒体１０と一体回転する軸体２０の回転バランスが崩れた状態で作動する。
【００５６】
回転バランスが崩れた状態として、加工工具用保持具１では、例えば図５に示すように、筒体１０と軸体２０の矢印ｂ３方向への一体回転とともに、軸体２０の筒体１０に対する矢印ｂ４方向の往復揺動との合成運動が生じる。この合成運動の回転は、加工工具８０の加工ヘッド８２に与えられる。これにより、加工ヘッド８２は、筒体１０と軸体２０がキー３０の一部がキー溝２７の側壁部２７ｃに係合する係合部３７の近傍を支点としてきりもみ回転するのに合わせてきりもみ回転する。
【００５７】
このように、被加工物９０の仕上げ加工において、加工工具８０は、加工ヘッド８２のきりもみ回転により回転中心がずれて、上記仕上げ条件とは異なる位置、つまり、プログラムで指定した位置とずれた位置に対して加工ヘッド８２が当たることになる。したがって、加工工具用保持具１では、例えば、機械加工で生じた被加工物９０の寸法のバラつきや加工ヘッド８２の形状崩れなど、機械加工の過程で生じる被加工物９０に対する位置誤差を吸収することができるようになる。
【００５８】
ここで、加工ヘッド８２の位置ずれ量は、スピンドル６１の回転数を上げることで制御することができる。すなわち、加工工具用保持具１では、加工工具８０が例えば図５に示すように回転バランスが崩れた状態できりもみ回転することで、その加工ヘッド８２の回転振れを回転数の上昇に応じて大きくすることができる。これにより、加工工具用保持具１では、加工ヘッド８２の接触面を増やし、被加工物９０の表面９１を良好かつ短時間に仕上げ加工することができる。
【００５９】
また、加工工具用保持具１は、筒体１０の内部に環状隙間ｇ１を有し、かつ、筒体１０との間にＯリング３１ａ，３１ｂを介して軸体２０を収容した構成上、上述した回転バランスの崩れを発生させると同時に、加工工具８０に与える負荷を低減でき、過負荷を防止することができる。なお、軸体２０をアンバランス回転させるためには、例えば、キー３０の先端部３０ａとキー溝２７の底面との間に隙間ｇ５（図３参照）を設けることも有用である。
【００６０】
図４においては、被加工物９０としてレンズの凸面部を仕上げ加工する例について述べたが、加工工具用保持具１は、例えば、加工工具８０を付け替えることで異なる種類の加工も可能である。
【００６１】
図６は、加工工具用保持具１の他の運用形態を示すものである。ここで、図６（ａ）は、貫通孔９２を有する被加工物９０−１を対象とし、貫通孔９２の内部を加工するときの運用形態を示している。また、図６（ｂ）は、光学部品である被加工物９０−２を対象とし、その表面９３を仕上げ加工するときの運用形態を示している。
【００６２】
図６（ａ）に示す運用形態において、加工工具用保持具１は、基部１１が工作機械６０のスピンドル６１の主軸チャック６１ａに取り付けられるとともに、チャック部５０には加工ヘッド８２−１を有する加工工具８０−１が取り付けられる。加工ヘッド８２は、被加工物９０−１の貫通孔９２の径より若干大きな径を有する円筒形のものである。
【００６３】
図６（ａ）に示す運用形態において、工作機械６０は、被加工物９０−１を固定し、加工工具８０−１が取り付けられた加工工具用保持具１を軸方向（矢印ｂ１方向、矢印ｂ２方向）に往復動作させつつ、軸中心に回転させるように駆動する。これにより、加工工具８０−１は、加工ヘッド８２が弾性により縮んで貫通孔９２内に挿通され、その状態で、軸方向に往復動作しながら軸中心に回転される。
【００６４】
その際、加工ヘッド８２は、両側で貫通孔９２内に接しているため、図５に示す被加工物９０の表面９１（光学部品の凸面部）の仕上げ加工時のような合成回転が規制される。
【００６５】
一方、図６（ｂ）に示す運用形態において、加工工具用保持具１は、基部１１が工作機械６０のスピンドル６１の主軸チャック６１ａに取り付けられるとともに、チャック部５０には、先端部が球形状の加工ヘッド８２−２を有する加工工具８０−２が取り付けられる。
【００６６】
図６（ｂ）に示す運用形態において、工作機械６０は、被加工物９０−２を回転させつつ、加工工具８０−２が取り付けられた加工工具用保持具１を矢印ｂ１方向に押し付け、かつ、軸中心に矢印ｂ３方向に回転させるように駆動する。その際、加工ヘッド８２−２は、被加工物９０−２の表面９３に片側（一側）で接しているため、図４に示す被加工物９０の表面９１の仕上げ加工時のような合成回転が与えられる。これにより、加工工具用保持具１では、合成回転が生じないものに比べて効率のよい仕上げ加工が行える。
【００６７】
図６に示すように、加工工具用保持具１は、貫通孔９２を砥石の全周面で研磨する際には砥石（加工ヘッド８２−１）に振れ回りや、すりこぎ回転が生じないように回転させることができて貫通孔の周面を良好に研磨することができる（図６（ａ）参照）。また、加工工具用保持具１は、砥石（加工ヘッド８２−２）の周面の一側で研磨する際にはきりもみ回転を生じさせて良好に研磨することができる（図６（ｂ）参照）。
【００６８】
また、図６に示す加工工具用保持具１の運用形態によれば、加工工具用保持具１は、加工工具８０−１と８０−２を使い分けることで、例えば、レンズ金型の穴の加工などにも適用できる。このような穴の加工に際して、加工工具用保持具１は、例えば、加工工具８０−１を取り付け、穴内で加工ヘッド８２−１を振れ回りや、すりこぎ回転が生じないように回転させることで穴の周面を良好に研磨することができる。また、加工工具用保持具１は、例えば、加工工具８０−２を取り付け、加工ヘッド８２−１にきりもみ回転を生じさせて穴の奥行面を良好に加工することができる。
【００６９】
このように、第１の実施の形態に係る加工工具用保持具１は、基部１１を工作機械６０の主軸チャック６１に把持され回転される外側の筒体１０と、筒体１０の内部に環状隙間ｇ１を有して収容され、先端部２１が筒体１０の先端より突出している内側の軸体２０と、筒体１０の軸体２０よりも基部１１側に収容され、軸体２０を先端方向に付勢するコイルばね３２と、筒体１０と軸体２０とにわたり設けられ、軸体２０をコイルばね３２の付勢により移動される先端方向停止位置と仕上げ加工時に加工反力により移動される後端方向停止位置との間を移動可能に位置規制する位置規制部３６と、筒体１０と軸体２０とを相対回転不能に筒体１０と軸体２０とにわたり設けられ、筒体１０の回転を軸体２０に伝達する係合部３７と、筒体１０と軸体２０とを非回転時に同軸状態に保持するように筒体１０と軸体２０との間に介装されたＯリング３１ａ，３１ｂと、軸体２０の先端部２１に設けられ、加工工具８０の軸部８１をチャックするチャック部５０と、を備えた構成である。
【００７０】
また、本実施の形態に係る加工方法では、基部１１を工作機械６０に把持され回転される筒体１０と、筒体１０の先端より先端部２１が突出するように筒体１０の内部に環状隙間ｇ１を有して収容され、筒体１０に対して一体回転するとともに、軸方向に往復移動しながら、筒体１０の主軸の回転中心線を通る平面上を往復揺動可能な軸体２０と、軸体２０の先端部２１に設けられ、加工工具８０の軸部８１をチャックするチャック部５０と、を有する加工工具用保持具１を工作機械６０に取り付け、かつ主軸チャック６１ａに加工工具８０をチャックし、加工工具８０の加工ヘッド８２を被加工物９０に押し付け、加工ヘッド８２を被加工物９０の表面９１に沿って運行し、加工ヘッド８２に、筒体１０と軸体２０の一体回転と、軸体２０の筒体１０に対する往復揺動との合成運動の回転を与えることにより被加工物９０を加工する。
【００７１】
この構成により、本実施の形態に係る加工工具用保持具１では、主軸チャック６１ａにチャックした加工工具８０の加工ヘッド８２を被加工物９０に押し付けつつ筒体１０と軸体２０を一体回転させて被加工物の表面を仕上げ加工することができる。その際、加工工具用保持具１は、筒体１０と軸体２０の一体回転と、軸体２０の筒体１０に対する往復揺動との合成運動とにより軸体２０の回転バランスが崩れる。
【００７２】
このため、加工工具用保持具１では、回転バランスが崩れた状態で加工工具８０を回転させることになり、加工ヘッド８２の先端の回転中心をずらし、プログラムで指定した位置とずれた位置に対して加工ヘッドを当てることが可能になる。よって、加工工具用保持具１では、機械加工の過程で生じる被加工物９０に対する位置誤差を吸収することができる。
【００７３】
また、本実施の形態に係る加工工具用保持具１では、回転バランスが崩れた状態で加工工具８０を回転させることで加工ヘッド８２の回転振れを回転数に応じて大きくすることができ、加工ヘッド８２の接触面を増やし、被加工物９０を良好かつ短時間に仕上げ加工することができる。
【００７４】
また、本実施の形態に係る加工工具用保持具１は、筒体１０の内部２０に環状隙間ｇ１を有し、かつ、筒体１０との間にＯリング３１ａ，３１ｂを介して軸体２０を収容した構成であるため、上述した回転バランスの崩れを発生させる同時に、加工工具８０に与える負荷を低減でき、過負荷を防止することができる。
【００７５】
以上のように、本実施の形態では、機械加工の過程で生じる被加工物９０に対する位置誤差を吸収しながら加工工具８０の接触面を増やすことができ、しかも加工工具８０に過負荷を与えることなく効率よく機械加工を行うことが可能な加工工具用保持具１および加工方法を提供することができる。
【００７６】
［第２の実施の形態］
図７を参照して第２の実施の形態に係る加工工具用保持具１Ａについて説明する。第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の構成には同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、特に第１の実施の形態と相違する構成を中心に説明する。
【００７７】
なお、図７においては、便宜的に同図に点線で示す加工工具８０を取り付けた状態を示している。ここで、図７（ａ）は先端停止位置での軸体２０Ａの収容状態を示し、図７（ｂ）は後端停止位置での軸体２０Ａの収容状態を示している。
【００７８】
図７に示すように、本実施の形態に係る加工工具用保持具１Ａは、軸体２０Ａの大径胴部２２Ａおよびこれを支持する環状弾性体３１−１の構成、位置規制部３６および係合部３７を構成するキー３０−１の構成が第１の実施の形態に係る加工工具用保持具１と異なっている。それ以外の筒体１０、コイルばね３２およびチャック部５０の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００７９】
加工工具用保持具１Ａにおいて、軸体２０Ａは、環状弾性体３１−１に支持される大径胴部２２Ａを有する。筒体１０の内周と軸体２０Ａの大径胴部２２Ａとの間の環状隙間ｇ２は、大径胴部２２Ａの軸方向の中心位置で小さく、中心位置から離れるほど大きくなるように設けられている。
【００８０】
加工工具用保持具１Ａにおいて、環状弾性体３１−１は、例えばＯリング３１ｃにより構成され、大径胴部２２Ａの軸方向の中心位置の外周面に形成された環状凹部２６ｃに嵌入されている。
【００８１】
また、加工工具用保持具１Ａにおいて、キー３０−１は、先端部３０ａの形状が半球形状に形成されている。この構成によれば、後述する加工時の軸体２０Ａのアンバランス回転をより円滑に行うことができる。なお、キー３０−１の先端部３０ａの形状については、第１の実施の形態と同様、矩形形状であってもよい。
【００８２】
次に、加工工具用保持具１Ａの運用形態について説明する。ここでは、第１の実施の形態と同様、図４に示すように加工工具用保持具１Ａを工作機械６０に取り付け、さらに加工工具用保持具１Ａに加工工具８０を取り付けて被加工物９０の表面９１の仕上げ加工を行う場合について説明する。
【００８３】
仕上げ加工が開始される前、加工工具用保持具１Ａは、図７（ａ）に示すように、軸体２０Ａがコイルばね３２の付勢により矢印ｂ１方向に移動されて先端方向停止位置にある。
【００８４】
これに対し、仕上げ加工時、加工工具用保持具１Ａは、工作機械６０によって、加工工具８０の加工ヘッド８２の先端が被加工物９０の表面９１に当接しさらに矢印ｂ２方向の加工反力を受ける後端停止位置（図７（ｂ）参照）に停止するまでの間の任意の位置に押し込まれ、この状態で筒体１０が軸中心に回転駆動される。これにより、加工時、加工工具用保持具１Ａでは、軸体２０Ａが矢印ｂ２方向の加工反力を受けながら筒体１０とともに矢印ｂ３方向に回転駆動される。
【００８５】
ここで、加工工具用保持具１Ａは、筒体１０の内周と軸体２０Ａとの間の環状隙間ｇ２が大径胴部２２Ａの軸方向の中心位置で小さく、中心位置から離れるほど大きくなるように設けられている。
【００８６】
この構造により、軸体２０Ａは、上述した矢印ｂ３方向へ回転駆動に際し（図７（ｂ）参照）、回転バランスが崩れた状態できりもみ回転する（図５参照）。この軸体２０Ａのきりもみ回転により加工工具８０の加工ヘッド８２もきりもみ回転する。これにより、加工工具用保持具１Ａは、第１の実施の形態に係る加工工具用保持具１と同様、被加工物９０の表面９１を良好に仕上げ加工することができる。
【００８７】
また、加工工具用保持具１Ａは、加工工具８０−１を取り付けた被加工物９０−１の貫通孔９２の加工を行う場合には（図６（ａ）参照）、貫通孔９２内での加工ヘッド８２−１の上述した合成回転を規制しつつ良好な加工が行える。
【００８８】
さらに、加工工具用保持具１Ａは、加工工具８０−２を取り付けた被加工物９０−２の表面９３の仕上げ加工を行う場合には（図６（ｂ）参照）、被加工物９０−２の表面９３上で加工ヘッド８２−２に上記合成回転を与えながら良好な仕上げ加工を行うことができる。
【００８９】
このように、第２の実施の形態に係る加工工具用保持具１Ａは、軸体２０Ａが、環状弾性体としてのＯリング３１ｃに支持される大径胴部２２Ａを有し、筒体１０の内周と軸体２０Ａの大径胴部２２Ａとの間の環状隙間ｇ２が、大径胴部２２Ａの軸方向の中心位置で小さく、中心位置から離れるほど大きくなるように設けられ、Ｏリング３１ｃは、大径胴部２２Ａの軸方向の中心位置の外周面に形成された環状凹部２６ｃに嵌入されている。
【００９０】
この構成により、加工工具用保持具１Ａでは、例えば、被加工物９０、９０−２の加工時、環状隙間ｇ２が大径胴部２２Ａの軸方向の中心位置で小さく、中心位置から離れるほど大きくなるように筒体１０の内部に収容される軸体２０Ａが、加工時の加工反力を受けながら回転駆動され、軸体２０Ａの回転がアンバランスとなる。よって、加工工具用保持具１Ａにおいても、加工工具８０と８０−１の使い分けることで、第１の実施の形態に係る加工工具用保持具１と同等の作用効果を奏する。
【００９１】
また、加工工具用保持具１Ａは、例えば、加工工具８０−１を取り付けて被加工物９０−１の貫通孔９２を加工する際には、上述したアンバランスな回転を抑えながら貫通孔９２の良好な加工を実現できる。
【００９２】
［第２の実施の形態に関する一部変形例］
【００９３】
図８（ａ）〜（ｅ）は、他の実施の形態に係る加工工具用保持具１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆの側面断面構造を示している。ここで、加工工具用保持具１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆは、第１および第２の実施の形態と同様、筒体１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆおよび軸体２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆがともに断面が円の円柱形状もしくは円錐形状を有することを前提としている。
【００９４】
加工工具用保持具１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆは、いずれも、第２の実施の形態に係る加工工具用保持具１Ａと同様、環状隙間を筒体１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆおよび軸体２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆの軸方向の中間付近で狭くし、中間付近から離れる部分、つまり、回転抑制部分付近と加工工具８０付近で広くした構成である。
【００９５】
具体的に、図８（ａ）に示す加工工具用保持具１Ｂにおいては、筒体１０Ｂの内周は中間付近で最も径が小さい形状であり、軸体２０Ｂは均一な径を有している。
【００９６】
図８（ｂ）に示す加工工具用保持具１Ｃにおいては、筒体１０Ｃの内周は均一な径を有し、軸体２０Ｃは中間付近で最も径が大きい形状である。
【００９７】
図８（ｃ）に示す加工工具用保持具１Ｄにおいては、筒体１０Ｄの内周は中間付近で最も径が小さい形状であり、軸体２０Ｄは中間付近で最も径が大きい形状である。
【００９８】
図８（ｄ）に示す加工工具用保持具１Ｅにおいては、筒体１０Ｅの内周は中間付近で最も径が小さい形状であり、軸体２０Ｅは均一な径を有している。
【００９９】
図８（ｅ）に示す加工工具用保持具１Ｆにおいては、筒体１０Ｆの内周は中間付近で最も径が小さい形状であり、軸体２０Ｆは中間付近で最も径が大きい形状である。
【０１００】
上述したように、加工工具用保持具１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆにおいては、筒体１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆの内周と軸体２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆの中間付近の側面断面形状は直線や円弧であり円筒断面の線で接しており、加工時に軸体２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆが円軌道を描き易くなる。これにより、加工工具用保持具１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆでは、上述した被加工物９０，９０−２等の加工時、軸体２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆおよび加工工具８０，８０−２をきりもみ回転させつつ良好な加工が行えるようになる。
【０１０１】
図８（ｆ）には、さらに別の実施の形態に係る加工工具用保持具１Ｇを示している。加工工具用保持具１Ｇは、軸体２０Ｇの中間付近を球形形状とし、筒体１０Ｇの内周の中間付近を軸体２０Ｇの中間付近の球形形状に対して所定の環状隙間を有した球形形状の窪みを有する構造としている。
【０１０２】
加工工具用保持具１Ｇの構成によれば、上述した被加工物９０、９０−２等の加工時、筒体１０Ｇの内周と軸体２０Ｇの中央付近が面で接しつつ軸体２０Ｇが円軌道を描く回転動作が可能となり、加工工具８０，８０−２もきりもみ回転させつつ良好な加工が行える。
【０１０３】
［第３の実施の形態］
次に、図９を参照して第３の実施の形態に係る加工工具用保持具１Ｈについて説明する。第３の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の構成には同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、特に第１の実施の形態と相違する構成を中心に説明する。
【０１０４】
なお、図９においては、便宜的に同図に点線で示す加工工具８０を取り付けた状態を示している。ここで、図９（ａ）は先端停止位置での軸体２０Ｈの収容状態を示し、図７（ｂ）は後端停止位置での軸体２０Ｈの収容状態を示している。
【０１０５】
図９に示すように、本実施の形態に係る加工工具用保持具１Ｈは、筒体１０Ｈの内部の構成、軸体２０Ｈの大径胴部２２Ｈの構成および環状弾性体３１−２の配置態様が第１の実施の形態に係る加工工具用保持具１と異なっている。それ以外のコイルばね３２、位置規制部３６、係合部３７およびチャック部５０の構成は第１の実施の形態と同様である。
【０１０６】
加工工具用保持具１Ｈにおいて、環状弾性体３１−２としてはＯリング３１ｄ，３１ｅが設けられる。Ｏリング３１ｄ，３１ｅは、筒体１０Ｈの内周面に軸方向に離れて形成された２つの環状凹部２６ｄ，２６ｅにそれぞれ嵌入されている。上記２つの環状凹部２６ｄ，２６ｅを形成するために、筒体１０Ｈの内周面には、スペーサ３３ａとストップリング３４ａ、スペーサ３３ｂとストップリング３４ｂがそれぞれ設けられている。
【０１０７】
軸体２０Ｈは、２つの各環状凹部２６ｄ，２６ｅにそれぞれ嵌入された２つのＯリング３１ｄ，３１ｅの間に位置して形成された段差面部２４を有する。軸体２０Ｈの段差面部２４よりも先端部２１側には、段差面部２４の大径端２４ａより先端部２１側に向かって漸次小さくなる第１のテーパー軸部２５ａが形成される。第１のテーパー軸部２５ａは、図９にＬ１で示される部分に対応している。
【０１０８】
また、軸体２０Ｈの段差面部２４よりも基部１１側には、基部１１側のＯリング３１ｅよりも基部１１側の位置から基部１１側のＯリング３１ｅよりも先端部２１側の領域にわたり先端部２１側に向かって漸次小さくなる第２のテーパー軸部２５ｂが形成される。第２のテーパー軸部２５ｂは、図９にＬ２で示される部分に対応している。
【０１０９】
加工工具用保持具１Ｈにおいて、２つの環状凹部２６ｄ，２６ｅは、第１のテーパー軸部２５ａの基部１１側に寄った端部と第２のテーパー軸部２５ｂの基部１１側に寄った端部にそれぞれ対応している。
【０１１０】
次に、加工工具用保持具１Ｈの運用形態について説明する。ここでは、第１の実施の形態と同様、図４に示すように加工工具用保持具１Ｈを工作機械６０に取り付け、さらに加工工具用保持具１Ｈに加工工具８０を取り付けて被加工物９０の表面９１の仕上げ加工を行う場合について説明する。
【０１１１】
仕上げ加工が開始される前、加工工具用保持具１Ｈは、図９（ａ）に示すように、軸体２０Ｈがコイルばね３２の付勢により矢印ｂ１方向に移動されて先端方向停止位置にある。
【０１１２】
これに対し、仕上げ加工時、加工工具用保持具１Ｈは、工作機械６０によって、加工工具８０の加工ヘッド８２の先端が被加工物９０の表面９１に当接しさらに軸体２０Ｈが矢印ｂ２方向の加工反力を受ける後端停止位置（図９（ｂ）参照）に停止するまでの間の任意の位置に矢印ｂ１方向に押し込まれ、この状態で筒体１０Ｈが軸中心に回転駆動される。これにより、仕上げ加工時、加工工具用保持具１Ｈでは、軸体２０Ｈが矢印ｂ２方向の加工反力を受けながら筒体１０Ｈとともに矢印ｂ３方向に回転駆動される。
【０１１３】
ここで、加工工具用保持具１Ｈは、軸体２０Ｈが第１のテーパー軸部２５ａおよび第２のテーパー軸部２５ｂを有する構成である。しかも、筒体１０Ｈの内周と第１のテーパー軸部２５ａとの間の環状隙間ｇ３および筒体１０Ｈの内周と第２のテーパー軸部２５ｂとの間の環状隙間ｇ４は、軸体２０Ｈが先端停止位置にある場合（図９（ａ）参照）に比べて後端停止位置にある場合（図９（ｂ）参照）の方が大きくなる。
【０１１４】
この構造により、軸体２０Ｈは、仕上げ加工時の矢印ｂ３方向への筒体１０Ｈとの一体回転に際し（図９（ｂ）参照）、回転バランスが崩れた状態できりもみ回転する（図５参照）。この軸体２０Ｈのきりもみ回転により加工工具８０の加工ヘッド８２もきりもみ回転する。これにより、加工工具用保持具１Ｈは、第１の実施の形態に係る加工工具用保持具１と同様、被加工物９０の表面９１を良好に仕上げ加工することができる。
【０１１５】
また、加工工具用保持具１Ｈは、加工工具８０−１を取り付けた被加工物９０−１の貫通孔９２の加工を行う場合には（図６（ａ）参照）、貫通孔９２内での加工ヘッド８２−１の上述した合成回転を規制しつつ良好な加工が行える。
【０１１６】
さらに、加工工具用保持具１Ｈは、加工工具８０−２を取り付けた被加工物９０−２の表面９３の仕上げ加工を行う場合には（図６（ａ）参照）、被加工物９０−２の表面９３上で加工ヘッド８２−２に上記合成回転を与えながら良好な仕上げ加工を行うことができる。
【０１１７】
このように、第３の実施の形態に係る加工工具用保持具１Ｈは、環状弾性体３１−２としてのＯリング３１ｄ，３１ｅが、筒体１０Ｈの内周面に軸方向に離れて形成された２つの環状凹部２６ｄ，２６ｅにそれぞれ嵌入され、軸体２０Ｈが、各環状凹部２６ｄ，２６ｅに嵌入された２つのＯリング３１ｄ，３１ｅの間に位置して形成された段差面部２４と、段差面部２４の大径端２４ａより先端部２１側に向かって漸次小さくなる第１のテーパー軸部２５ａと、基部１１側のＯリング３１ｅよりも基部１１側の位置から基部１１側のＯリング３１ｅよりも先端部２１側の領域にわたり先端部２１側に向かって漸次小さくなる第２のテーパー軸部２５ｂと、を有し、２つの環状凹部２６ｄ，２６ｅが、第１のテーパー軸部２５ａの基部１１側に寄った端部と第２のテーパー軸部２５ｂの基部１１側に寄った端部に対応している。
【０１１８】
加工工具用保持具１Ｈの構成によれば、筒体１０Ｈの内周と第１のテーパー軸部２５ａとの間の環状隙間ｇ４および筒体１０Ｈの内周と第２のテーパー軸部２５ｂとの間の環状隙間ｇ４が、軸体２０Ｈが先端停止位置にある場合に比べて後端停止位置にある場合の方が大きくなる。
【０１１９】
この構成により、加工工具用保持具１Ｈでは、例えば、被加工物９０、９０−２の加工時、筒体１０Ｈの内部に第１のテーパー軸部２５ａ、第２のテーパー軸部２５ｂとの間の環状隙間ｇ３，ｇ４を有して収容される軸体２０Ｈが、加工時の加工反力を受けながら回転駆動され、軸体２０Ｈの回転がアンバランスとなる。よって、加工工具用保持具１Ｈにおいても加工工具８０，８０−２を使い分けることで第１の実施の形態に係る加工工具用保持具１と同等の作用効果を奏する。
【０１２０】
また、加工工具用保持具１Ｈでは、例えば、加工工具８０−１を取り付けて被加工物９０−１の貫通孔９２を加工する際には、上述したアンバランスな回転を抑えながら貫通孔９２の良好な加工を実現できる。
【０１２１】
本発明によれば、機械加工の過程で生じる被加工物に対する位置誤差を吸収しながら加工工具の接触面を増やすことができ、しかも加工工具に過負荷を与えることなく効率よく機械加工を行うことができるという効果を有し、被加工物の平面部や曲面部、コーナー部、孔面、穴の正面部などの表面粗さを所望の値に仕上げることや、表面層の研削加工、バリ取りなどの加工を行う加工工具を保持する加工工具用保持具全般に有用である。
【符号の説明】
【０１２２】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ  加工工具用保持具
１０，１０Ｈ  外側の筒体
１１  基部
２０，２０Ａ，２０Ｈ  内側の軸体
２１  先端部
２２，２２Ｂ，２２Ｈ  大径胴部
２４  段差面部
２４ａ  大径端
２５ａ  第１のテーパー軸部
２５ｂ  第２のテーパー軸部
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ  環状凹部
３１，３１−１，３１−２  環状弾性体
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ  Ｏリング（環状弾性体）
３２  コイルばね
３６  位置規制部
３７  係合部
５０  チャック部
６０  工作機械
６１ａ  主軸チャック
８０，８０−１，８０−２  加工工具
８１  軸部
８２，８２−１，８２−２  加工ヘッド
９０，９０−１，９０−２  被加工物
９１，９３  表面
９２  貫通孔
ｇ１，ｇ２，ｇ３，ｇ４  環状隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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