(57)【要約】【課題】工具の取り付け高さおよび取り付け位相を安定させることができる工具保持装置を提供する。【解決手段】工具６００の工具シャンク部は、工具保持部内周面（スリーブ内周面３１０）の弾性変形によって、工具保持部内側空間（本体部内側空間２２０、スリーブ内側空間３２０）の中央に保持される。工具シャンク部は、工具後端面６００ｂおよび工具シャンク部外周面６３０に開口する切り欠き部６４０を有する。切り欠き部６４０の第１の切り欠き面６４１は、軸方向に平行な方向および軸方向と交差する方向に延在する。工具保持部内側空間に挿入された工具シャンク部は、第１の切り欠き面６４１が、第１の回転規制部材４００の回転規制面４１０の近傍に、第１の切り欠き面６４１の、軸方向と交差する方向が、回転規制面４１０の延在方向に沿うように、配置される。第２の回転規制部材５００のボール５２０を第１の切り欠き面６４１に当接させると、工具シャンク部が回転し、第１の切り欠き面６４１が回転規制面４１０に当接する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に沿って延在し、先端側に刃が設けられ、後端側に、工具後端面および工具シャンク部外周面を有する工具シャンク部が設けられている工具と、前記工具シャンク部が挿入可能な、軸方向に沿って延在する工具保持部内側空間を形成する工具保持部内周面を有する工具保持部と、を備え、前記工具保持部内側空間に挿入された前記工具シャンク部を保持する工具保持装置であって、
前記工具シャンク部は、前記工具後端面および前記工具シャンク部外周面に開口しているとともに、切り欠き面により形成される切り欠き部を有し、前記切り欠き面は、前記軸方向に平行な方向および前記軸方向と交差する方向に延在する第１の面を有し、
前記工具保持部内周面の少なくとも一部を前記工具シャンク部外周面に当接させることによって、前記工具シャンク部を前記工具保持部内側空間の中央に保持する保持機構と、
前記工具シャンク部の回転を規制する第１の回転規制部材と、を備え、
前記第１の回転規制部材は、回転規制面を有し、
前記工具保持部内側空間に挿入された前記工具シャンク部の前記第１の面が、前記第１の回転規制部材の前記回転規制面の近傍に、前記第１の面の、前記軸方向と交差する延在方向が、前記回転規制面の延在方向に沿うように配置可能に構成されていることを特徴とする工具保持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の工具保持装置であって、
前記工具シャンク部の回転を規制する第２の回転規制部材を備え、
前記第２の回転規制部材は、当接面を有し、前記第１の回転規制部材に対して、前記回転規制面の前記延在方向に沿った一方側に配置され、
前記第２の回転規制部材は、前記工具保持部内側空間に挿入された前記工具シャンク部の前記第１の面が、前記第１の回転規制部材の前記回転規制面の近傍に、前記第１の面の、前記軸方向と交差する延在方向が、前記回転規制面の延在方向に沿うように配置された状態において、前記当接面を前記第１の面に当接可能に構成されていることを特徴とする工具保持装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の工具保持装置であって、
前記工具保持部は、本体部と、スリーブにより構成され、
前記本体部は、本体部内側空間を形成する本体部内周面を有し、
前記スリーブは、スリーブ外周面と、スリーブ内側空間を形成するスリーブ内周面とを有しているとともに、前記本体部内側空間の一部に配置されており、
前記工具保持部内周面は、前記本体部内周面と前記スリーブ内周面により形成されていることを特徴とする工具保持装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の工具保持装置であって、
前記切り欠き面は、前記第１の面の、先端側の端部と前記工具外周面との間に形成されている第２の面を有し、前記第２の面は、前記第１の面の延在方向と交差する方向に延在していることを特徴とする工具保持装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の工具保持装置であって、
前記切り欠き面は、前記第１の面の、後端側の端部と工具後端面との間に形成されている第３の面を有し、前記第３の面は、前記切り欠き部の断面積が、前記第１の面の、前記後端側の端部から前記工具後端面に向けて大きくなるように、前記第１の面の延在方向と交差する方向に延在していることを特徴とする工具保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具を保持する工具保持装置に関し、特に、工具の取り付け高さおよび取り付け位相を安定させることができる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
工具（詳しくは、工具シャンク部）の外周面が円形に形成されている工具を保持する工具保持装置として、サイドロック機構を用いた工具保持装置が、例えば、特許文献１（実開平５−６７４０４０号公報）に開示されている。サイドロック機構は、工具の外周面に平坦面や孔等の当接部を形成し、工具保持部の工具保持部内側空間（「工具保持空間」という）に工具を挿入した状態で、工具保持部に形成されたネジ穴に挿通したロックボルトによって工具の当接部を押圧することにより、工具を工具保持部内側空間に保持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−６７４０４０号公報
【特許文献２】特開平５−５０３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されているサイドロック機構を用いた工具保持装置では、工具保持部内側空間の内径と工具の外径との差により、工具の保持位置がばらつく。すなわち、工具の取り付け高さがばらつき、工具の刃先の回転位相（「工具の回転位相」という）が安定しない。
この場合、工具を交換する毎に、例えば、特許文献２に開示されているような測定装置を用いて、工具の回転位相を測定し、補正を行う必要がある。しかしながら、このような測定装置を用いて工具の回転位相を測定するには、高価な測定装置が必要であり、また、面倒である。
なお、工具保持部内側空間内における工具の取り付け高さのばらつきを防止する方法として、求芯性を有する保持機構を用いることが考えられる。例えば、油圧等を利用して、工具保持部内側空間を形成する工具保持部内周面を中心線の方向に弾性変形させ、工具外周面に当接させることで、工具を工具保持部内側空間の中央に保持する。
しかしながら、このような求芯性を有する保持機構を用いた場合には、工具の回転方向のばらつき（取り付け位相のばらつき）が発生するおそれがある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、工具の取り付け高さや取り付け位相を安定させることができる工具保持装置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】
【０００５】
本発明の工具保持装置は、工具と工具保持部を備える。工具は、軸方向に沿って延在し、先端側に刃が設けられ、後端側に、工具後端面および工具シャンク部が設けられている。工具保持部は、工具シャンク部が挿入可能な、軸方向に沿って延在する工具保持部内側空間を形成する工具保持部内周面を有する。工具は、工具シャンク部が工具保持部内側空間に挿入された状態で保持される。本発明は、工具シャンク部の工具シャンク部外周面および工具保持部内周面が、軸方向に直角な断面で見て円形に形成されている場合に好適に用いることができる。
本発明では、工具シャンク部は、工具後端面および工具シャンク部外周面に開口している切り欠き部が設けられている。切り欠き部は、切り欠き面により形成されている。なお、「切り欠き部」は、例えば、所定形状（例えば、円形）の断面を有する棒状部材の外周部分を切り取った形状を意味する。切り欠き面は、軸方向に平行（「略平行」を含む）な方向および軸方向と交差する方向に延在する第１の面を有する。軸方向と交差する方向としては、好適には、軸方向と直角（「略直角」を含む）な方向が用いられる。切り欠き部は、好適には、軸方向と交差する方向に沿った両側が工具シャンク部外周面に開口するように構成されるが、軸方向と交差する方向に沿って一方側のみが工具シャンク部外周面に開口し、他方側は工具シャンク部外周面に開口しないように構成することもできる。
また、工具保持部内周面の少なくとも一部を工具シャンク部外周面に当接させることによって、工具シャンク部を工具保持部内側空間の中央に保持する保持機構を備えている。「工具保持部内周面の少なくとも一部」は、工具保持部内周面の、周方向に沿った部分を意味し、周方向に沿って連続する部分であってもよいし、周方向に沿って離間する部分であってもよい。工具保持部内周面の少なくとも一部を工具シャンク部外周面に当接させることによって、工具シャンク部を工具保持部内側空間の中央に保持する保持機構としては、公知の種々の構成の保持機構を用いることができる。例えば、工具保持部内側空間を形成する部分の一部に、周方向に沿って、薄肉の把持部を形成し、油圧等によって把持部を弾性変形させる保持機構を用いることができる。
このような保持機構を用いることにより、求芯性が高まり、工具保持部内側空間内に保持される工具シャンク部の取り付け高さのばらつきを防止することができる。
また、工具シャンク部の回転を規制する第１の回転規制部材を備えている。第１の回転規制部材は、回転規制面を有している。回転規制面は、工具シャンク部の切り欠き部の第１の面が当接することによって、工具シャンク部の回転を規制することができるように形成される。好適には、回転規制面は、少なくとも、軸方向と交差する方向に延在するように形成される。第１の回転規制部材としては、例えば、円形の断面を有する位置決めピンが用いられる。この場合、位置決めピン外周面が回転規制面として用いられる。
そして、工具保持部内側空間内に挿入された工具シャンク部の第１の面が、第１の回転規制部材の回転規制面の近傍に、第１の面の、軸方向と交差する延在方向が、回転規制面の延在方向に沿うように配置可能に構成されている。
本発明では、工具保持部内側空間内における工具シャンク部の回転は、工具シャンク部の切り欠き部の第１の面が第１の回転規制部材の回転規制面に当接することによって規制される。すなわち、第１の面と回転規制面との間の間隔が狭いほど、工具シャンク部の回転位相のバラつきが抑制される。このため、「回転規制面の近傍」という記載は、「工具シャンク部を工具保持部内側空間内に挿入可能な範囲内で、回転規制面にできるだけ接近した位置」を示す。回転規制面の配置位置や、延在方向に沿った長さは、工具シャンク部の回転を規制することができるように設定される。例えば、回転規制面の延在方向に沿った長さは、工具シャンク部の、中心線回りの一方側の回転および他方側の回転を規制することができる長さに設定される。
本発明では、工具保持部内周面を工具シャンク部外周面に当接させることによって、工具シャンク部を工具保持部内側空間の中央に保持する保持機構を用いていることにより、工具の取り付け高さを安定化させることができる。また、工具保持部内側空間内に挿入された工具シャンク部の切り欠き部の第１の面を、第１の回転規制部材の回転規制面の近傍に配置することにより、工具シャンク部の回転を規制することができ、工具の取り付け位相を安定化させることができる。したがって、簡単な構成で、精度よく加工を行うことができる。
本発明の他の形態では、工具シャンク部の回転を規制する第２の回転規制部材を備えている。第２の回転規制部材は、当接面を有している。また、第２の回転規制部材は、第１の回転規制部材に対して、回転規制面の延在方向に沿った一方側に配置されている。
そして、第２の回転規制部材は、工具保持部内側空間に挿入された工具シャンク部の第１の面が、回転規制面の近傍に、第１の面の、軸方向と交差する延在方向が、回転規制面の延在方向に沿うように配置された状態において、当接面を第１の面に当接可能に構成されている。当接面を工具シャンク部の第１の面に当接させるタイミングは適宜設定可能である。例えば、工具シャンク部を工具保持部内側空間内に挿入する際に当接面を第１の面に当接させるように構成してもよいし、工具シャンク部を工具保持部内側空間内に挿入した後に、当接面を第１の面に当接させるように構成してもよい。
第２の回転規制部材の当接面を工具シャンク部の第１の面に当接させて押圧すると、工具シャンク部が回転し、工具シャンク部の第１の面が第１の回転規制部材の回転規制面に当接する。すなわち、工具の種類に関係なく、工具シャンク部（工具）の回転位相が一律に規定される。
本形態では、工具の取り付け位相を、より安定化させることができる。
本発明の他の形態では、工具保持部は、本体部と、スリーブにより構成されている。本体部は、本体部内側空間を形成する本体部内周面を有している。また、スリーブは、スリーブ外周面と、スリーブ内側空間を形成するスリーブ内周面とを有しているとともに、本体部内側空間の一部に配置されている。そして、工具保持部内周面は、本体部内周面とスリーブ内周面により形成されている。すなわち、工具保持部内側空間は、本位部内側空間とスリーブ内側空間により形成されている。
本形態では、工具保持部を簡単に構成することができる。
本発明の他の形態では、切り欠き面は、第１の面の、先端側の端部と工具外周面との間に形成されている第２の面を有している。第２の面は、第１の面の延在方向と交差する方向に延在している。第２の面の延在方向は、切り欠き部の、軸方向と交差する方向の断面積が、第１の面の、先端側の端部から先端側に向けて小さくなるように設定される。第１の面の延在方向と交差する方向としては、第１の面の延在方向と直角な方向や、第１の面の延在方向と直角な方向に対して傾斜する方向を選択可能である。
本形態では、第２の面を、工具シャンク部を工具保持部内側空間内に挿入する際における、工具シャンク部の位置決め部材あるいはストッパーとして用いることができる。
本発明の他の形態では、切り欠き面は、第１の面の、後端側の端部と工具後端面との間に形成されている第３の面を有している。第３の面は、第１の面の延在方向と交差する方向に延在している。第３の面の延在方向は、切り欠き部の、軸方向と交差する方向の断面積が、第１の面の、後端側の端部から工具後端面に向けて大きくなるように設定される。第３の面は、第１の面を回転規制面の近傍に配置する際に、案内部材として作用する。
本形態では、工具シャンク部の第１の面を第１の回転規制部材の回転規制面の近傍に配置する作業を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の工具保持装置では、工具の取り付け高さや取り付け位相を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の工具保持装置の一実施形態の断面図である。
【図２】一実施形態の工具保持装置で用いられる工具を、図１に矢印ＩＩで示されている方向から見た図である。
【図３】一実施形態の工具保持装置で用いられる工具を、図１に矢印ＩＩＩで示されている方向から見た図である。
【図４】一実施形態の工具保持装置の概要を説明する図である。
【図５】工具保持部内側空間に工具シャンク部が挿入された状態を、図１のＩＶ−ＩＶ線断面で見た図である。
【図６】本体部内側空間（本体部内側空間）に挿入された工具シャンク部の第１の切り欠き面を位置決めピン外周面に当接させた状態を、図１のＩＶ−ＩＶ線断面で見た図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
本明細書では、工具保持部（本体部２００、スリーブ３００）の延在方向（図１に示されているＸ方向、中心線Ｐの延在方向）を「軸方向」といい、工具保持部内側空間（本体部内側空間２２０、スリーブ内側空間３２０）に工具６００の工具シャンク部が挿入される側（図１に示されているＸ１方向）を「先端側」といい、工具６００の工具シャンク部が挿入される側と反対側（図１に示されているＸ２方向）を「後端側」という。また、軸方向と直角な断面（図３）において、中心線Ｐを中心とする円弧に沿った方向を「周方向」といい、中心線Ｐを通る線の方向を「径方向」という。
【０００９】
本発明の工具保持装置の第１の実施形態１００を、図１を参照して説明する。図１は、第１の実施形態の工具保持装置１００の、軸方向に沿った断面図である。本実施形態は、好適には、複数の工具を保持し、旋回によって工具を選択するタレットにおける工具保持装置として用いられる。
第１の実施形態の工具保持装置１００は、本体部２００、スリーブ３００、位置決めピン４００、ボールプランジャ５００、工具６００により構成されている。なお、図１では、工具６００の工具シャンク部のみが図示されているが、工具６００には、先端側（図１の左側）に刃が設けられている。
【００１０】
本体部２００は、本体部内周面２１０を有している。本体部内周面２１０は、第１の本体部内周面部分２１１〜第５の本体部内周面部分２１５を有している。また、軸方向に沿った先端側（図１の左側）に本体部先端面２００ａを有している。第１の本体部内周面部分２１１と第２の本体部内周面部分２１２は、後述する、スリーブ３００のフランジ３５０が配置される空間を形成する。第３の本体部内周面部分２１３は、後述する、スリーブ外周面３３０とともに第１の加圧空間２４０、第２の加圧空間２６０、流体通路２５０を形成する。第４の本体部内周面部分２１４は、段差面であり、スリーブ３００の配置空間を形成する。第５の本体部内周面部分２１５は、スリーブ内側空間３２０とともに工具保持部内側空間を形成する。
本体部内周面２１０によって、スリーブ３００が挿入される本体部内側空間２２０が形成されている。本体部内周面２１０は、軸方向と直角な断面で見て、中心線Ｐを中心点とする円形形状を有している。
【００１１】
スリーブ３００は、スリーブ内周面３１０とスリーブ外周面３３０を有している。また、軸方向に沿った先端側にスリーブ先端面３００ａを有し、後端側にスリーブ後端面３００ｂを有している。
スリーブ内周面３１０によって、スリーブ内側空間３２０が形成されている。スリーブ内周面３１０は、軸方向と直角な断面で見て、中心線Ｐを中心点とする円形形状を有している。本実施形態では、スリーブ内側空間３２０内に工具６００の工具シャンク部が挿入される。すなわち、本実施形態では、スリーブ内側空間３２０は、工具挿入空間として用いられる。
本体部２００とスリーブ３００により、本発明の「工具保持部」が構成され、本体部内周面２１０とスリーブ内周面３１０により、本発明の「工具保持部内周面」が構成され、本体部内側空間２２０とスリーブ内側空間３２０によって、本発明の「本体部内側空間」が構成されている。
【００１２】
スリーブ外周面３３０は、軸方向と直角な断面で見て、中心線Ｐを中心点とする円形形状を有している。スリーブ外周面３３０は、第１のスリーブ外周面部分３３１〜第５のスリーブ外周面部分３３５を有している。
第１のスリーブ外周面部分３３１は、スリーブ先端面３３０ａとともにフランジ３５０を構成している。
第２のスリーブ外周面部分３３２と第４のスリーブ外周面部分３３４は、第３のスリーブ外周面部分３３３と第５のスリーブ外周面部分３３５より、中心線Ｐ側に段差状に窪んだ状態で形成されている。第２のスリーブ外周面部分３３２と本体部内周面２１０との間に第１の加圧空間２４０が形成され、第４のスリーブ外周面部分３３４と本体部内周面２１０との間に第２の加圧空間２６０が形成され、第３のスリーブ外周面部分３３３と本体部内周面２１０との間に流体通路２５０が形成されている。第１の加圧空間２４０と第２の加圧空間２６０は、流体通路２５０を介して連結されている。また、第２のスリーブ外周面部分３３２とスリーブ内周面３１０との間に、薄肉の第１の把持部３４１が形成され、第４のスリーブ外周面部分３３４とスリーブ内周面３１０との間に、薄肉の第２の把持部３４２が形成される。
本実施形態では、フランジ３５０の外径が、第１の本体部内周面部分２１１の内径より少し小さく形成され、また、第５のスリーブ外周面部分３３５の外径が、第３の本体部内周面部分２１３の内径より少し小さく形成されている。そして、スリーブ３００を本体部内側空間２２０内に挿入した後、フランジ３５０の外周面および第５のスリーブ外周面部分３３５を本体部内周面２１０にロー付けしている。これにより、密閉性の高い第１の加圧空間２４０、第２の加圧空間２６０および流体通路２５０が形成される。
【００１３】
本体部２００には、第２の加圧空間２６０に加圧媒体を注入する流体通路２７０が形成されている。本実施形態では、加圧媒体として、油等の液体が用いられている。なお、第１の加圧空間２４０および第２の加圧空間２６０内の圧力を調整する圧力調整装置が設けられる。
第１の加圧空間２４０および第２の加圧空間２６０内の圧力が上昇すると、第１の把持部３４１および第２の把持部３４２（すなわち、スリーブ内周面３１０の、第１の把持部３４１および第２の把持部３４２に対応する部分）が中心線Ｐ側に弾性変形し、第１の把持部３４１および第２の把持部３４２の内径が減少する（縮径する）。これにより、スリーブ内側空間３２０内に挿入された工具６００の工具シャンク部が第１の把持部３４１および第２の把持部３４２によって把持される。すなわち、工具６００の工具シャンク部は、スリーブ内側空間３２０（工具保持部内側空間）の中央に保持（挟持）される。
第１の加圧空間２４０および第２の加圧空間２６０内の圧力が低下すると、第１の把持部３４１および第２の把持部３４２が弾性変形前の形状に復帰し、第１の把持部３４１および第２の把持部３４２による工具シャンク部の把持が解除される。
【００１４】
次に、工具６００の工具シャンク部（以下、単に「工具シャンク部」という）について、図２、図３、図４を参照して説明する。図２は、工具シャンク部を、図１に矢印ＩＩで示されている方向から見た図であり、図３は、工具シャンク部を、図１に矢印ＩＩＩで示されている方向から見た図である。また、図４は、工具シャンク部の回転位相を規制する動作を説明する図である。
【００１５】
工具シャンク部は、工具後端面６００ｂおよび工具シャンク部外周面６３０に開口している切り欠き部６４０を有している。
なお、工具シャンク部外周面６３０には、工具後端面６００ｂ側の端部（工具後端面６００ｂとの間）にテーパー面（面取り）６３１が形成されている。本実施形態では、工具シャンク部外周面６３０の外径とスリーブ内周面３１０の内径との差が、工具シャンク部をスリーブ内側空間３２０内に挿入可能な範囲内でできるだけ小さく設定される。このため、工具シャンク部、特に、工具後端面６００ｂを、スリーブ内側空間３２０の開口部から挿入する作業が困難である。工具シャンク部外周面６３０の、工具後端面６００ｂ側にテーパー面６３１を形成することにより、工具シャンク部（工具後端面６００ｂ）をスリーブ内側空間３２０の開口部に挿入する作業が容易となる。
【００１６】
切り欠き部６４０は、切り欠き面により形成されている。切り欠き面は、第１の切り欠き面６４１、第１の切り欠き面６４１より先端側に配置されている第２の切り欠き面６４２、第１の切り欠き面６４１より工具後端面６００ｂ側（後端側）に配置されている第３の切り欠き面６４３を有している。
第１の切り欠き面６４１が、本発明の「第１の面」に対応し、第２の切り欠き面６４２が、本発明の「第２の面」に対応し、第３の切り欠き面６４３が、本発明の「第３の面」に対応する。
【００１７】
第１の切り欠き面６４１は、軸方向に平行（「略平行」を含む）な方向および軸方向と交差する方向に延在している。本実施形態では、第１の切り欠き面６４１は、軸方向に平行な方向および軸方向と直角（「略直角」を含む）な方向に延在している。
なお、工具シャンク部外周面６３０に開口する切り欠き部６４０を構成する態様としては、軸方向と交差する方向の両側において工具シャンク部外周面６３０に開口している態様（軸方向と交差する方向に貫通する態様）や、軸方向と交差する方向の一方側のみが工具シャンク部外周面６３０に開口している態様を用いることができる。本実施形態では、切り欠き部６４０は、軸方向と直角な方向の両側において工具シャンク部外周面６３０に開口するように構成されている。
第１の切り欠き面６４１は、第１の辺６４１ａ〜第４の辺６４１ｄにより形成されている。第１の辺６４１ａと第２の辺６４１ｂは、軸方向に直角な方向に延在している。第３の辺６４１ｃと第４の辺６４１ｄは、工具シャンク部外周面６３０に形成され、軸方向に平行な方向に延在している。
また、軸方向と直角な方向に延在する第１の切り欠き面６４１を構成する態様としては、軸方向と直角な種々の方向に延在する態様を用いることができる。本実施形態では、第１の切り欠き面６４１を形成する、軸方向と直角な方向に延在する第１の辺６４１ａあるいは第２の辺６４１ｂと中心線Ｐとの間の最短距離を示す線が、第１の辺６４１ａあるいは第２の辺６４１ｂの中心を通るように、第１の切り欠き面６４１の延在方向が設定されている態様を用いている。
なお、工具シャンク部外周面６３０に開口する切り欠き部６４０を構成する態様としては、軸方向と交差する方向の一方側のみが工具シャンク部外周面６３０に開口している態様を用いる場合には、第１の切り欠き面６４１を形成する第１の辺６４１ａあるいは第２の辺６４１ｂと中心線Ｐとの間の最短距離を示す線が、第１の辺６４１ａあるいは第２の辺６４１ｂと直交するように、第１の切り欠き面６４１の延在方向が設定される。
【００１８】
第１の切り欠き面６４１より先端側に配置されている第２の切り欠き面６４２は、第１の切り欠き面６４１の延在方向と交差する方向に延在している。本実施形態では、第２の切り欠き面６４２は、第１の切り欠き面６４１の、軸方向に直角な延在方向と同じ方向に延在しているとともに、第１の切り欠き面６４１の、軸方向と平行な延在方向に対して傾斜している方向に沿って延在している。すなわち、切り欠き部６４０の、軸方向と直角な方向の断面積が、第１の切り欠き面６４１の、先端側の端部（第１の辺６４１ａ）から先端側に向けて小さくなるように延在している。なお、第２の切り欠き面６４２の延在方向は、第１の切り欠き面６４１の延在方向と直角な方向を含め、種々の方向に設定可能である。
第２の切り欠き面６４２は、工具シャンク部を工具保持部内側空間（スリーブ内側空間３２０、本体部内側空間２２０）内に挿入する際に、後述する、位置決めピン４００と当接可能に構成することにより、工具シャンク部の挿入を規制するストッパーとして用いることができる。
【００１９】
第１の切り欠き面６４１より後端側に配置されている第３の切り欠き面６４３は、テーパー面に形成されている。本実施形態では、第３の切り欠き面６４３は、第１の切り欠き面６４１の、軸方向に直角な延在方向と同じ方向に延在しているとともに、第１の切り欠き面６４１の、軸方向と平行な延在方向に対して傾斜している方向に沿って延在している。すなわち、切り欠き部６４０の、軸方向と直交する方向の断面積が、第１の切り欠き面６４１の、後端側の端部（第２の辺６４１ｂ）から工具後端面６００ｂに向けて大きくなるように延在している。なお、第３の切り欠き面６４３の延在方向は、適宜設定可能である。
本実施形態では、工具シャンク部外周面６３０の外径と工具保持部内周面（スリーブ内周面３１０）の内径との差、および、工具シャンク部が工具保持部内側空間（スリーブ内側空間３２０、本体部内側空間２２０）内に挿入された状態における、切り欠き部６４０の第１の切り欠き面６４１と後述する位置決めピン４００の位置決めピン外周面４１０との間の間隔が、工具シャンク部を工具保持部内側空間（スリーブ内側空間３２０）内に挿入可能な範囲内でできるだけ小さく設定される。このため、工具保持部内側空間（スリーブ内側空間３２０）内に挿入された工具シャンク部の切り欠き部６４０の第１の切り欠き面６４１を位置決めピン４００の位置決めピン外周面４１０の近傍に配置する作業が困難である。切り欠き部６４０の第１の切り欠き面６４１より後端側（工具シャンク部の挿入側）にテーパー状の第３の切り欠き面６４３が形成されていることにより、さらに、位置決めピン４００の位置決めピン外周面４１０が円形を有していることにより、第１の切り欠き面６４１を位置決めピン外周面４１０の近傍に容易に配置することができる。
【００２０】
位置決めピン４００は、長手方向に延在し、断面が円形の位置決めピン外周面４１０を有する長尺部材として形成されている。
そして、工具保持部内側空間（本体部内側空間２２０）内に挿入された工具シャンク部の切り欠き部６４０の第１の切り欠き面６４１が、位置決めピン４００の位置決めピン外周面４１０の近傍で、第１の切り欠き面６４１の、軸方向に直角な延在方向が、位置決めピン外周面４１０の延在方向に沿って配置可能に構成されている。本実施形態では、位置決めピン４００は、位置決めピン外周面４１０が、軸方向と直角な方向に延在するように配置されている。
なお、工具シャンク部の第１の切り欠き面６４１と位置決めピン外周面４１０との間の距離によって、工具シャンク部の回転位相が変化するため、工具保持部内側空間内に挿入された工具シャンク部の切り欠き部６４０の第１の切り欠き面６４１が、位置決めピン外周面４１０に対してできるだけ接近した位置に配置されるように構成される。
位置決めピン４００は、工具シャンク部の、中心線Ｐ回りの一方側の回転および他方側の回転を規制可能に構成される。すなわち、工具シャンク部が中心線Ｐ回りの一方側に回転した場合および他方側に回転した場合の双方において、第１の切り欠き面６４１が位置決めピン外周面４１０に当接するように構成される。例えば、位置決めピン外周面４１０の配置位置や長さが適切に設定される。
位置決めピン４００が、本発明の「第１の回転規制部材」に対応し、位置決めピン外周面４１０が、本発明の「回転規制面」に対応する。
【００２１】
工具シャンク部の第１の切り欠き面６４１と位置決めピン外周面４１０との間には、隙間が発生する。ボールプランジャ５００は、第１の切り欠き面６４１と位置決めピン外周面４１０との間の隙間に起因する工具シャンク部の回転位相のばらつきを防止するために設けられている。
ボールプランジャ５００は、スプリング５１０と、スプリング５１０により弾性支持されているボール５２０を有している。なお、ボール５１０の飛び出し量を調整可能に構成されている。
ボールプランジャ５００は、位置決めピン４００に対して、位置決めピン外周面４１０の延在方向に沿って一方側に配置されている。本実施形態では、第１の切り欠き面６４１の第３の辺６４１ｃ側に配置されている。また、工具保持部内側空間内に挿入された工具シャンク部の第１の切り欠き面６４１が位置決めピン外周面４１０の近傍に、第１の切り欠き面６４１の、軸方向に直角な延在方向が、位置決めピン外周面４１０の延在方向に沿うように配置されている状態において、ボール５２０が第１の切り欠き面６４１に当接し、工具シャンク部を押圧可能に配置されている。ボール５２０の、第１の切り欠き面６４１との当接箇所は、ボール５２０による押圧力が、工具シャンク部の中心線Ｐ回りの回転力として作用する箇所に設定される。
ボール５２０による押圧力によって工具シャンク部が中心線Ｐ回りに回転すると、第１の切り欠き面６４１の第４の辺６４１ｄが位置決めピン外周面４１０に当接する。これにより、工具シャンク部は、第１の切り欠き面６４１が位置決めピン外周面４１０に当接した位置に固定される。すなわち、工具シャンク部の回転位相が、一律に規定される。
ボールプランジャ５００が、本発明の「第２の回転規制部材」に対応し、ボール５２０の外周面が、本発明の「当接面」に対応する。
【００２２】
次に、本発明の工具保持装置の動作を、図４〜図６を参照して説明する。図５は、工具保持部内側空間内に工具シャンク部が挿入された状態を示す図であり、図６は、工具保持部内側空間に挿入された工具シャンク部の第１の切り欠き面６４１を位置決めピン外周面４１０に当接させた状態を示す図である。
先ず、図４（ａ）に示されているように、工具シャンク部の工具後端面６００ｂを、工具保持部内側空間（スリーブ内側空間３２０）の開口部に位置決めする。
次に、図４（ｂ）に示されているように、工具シャンク部を、工具保持部内側空間（スリーブ内側空間３２０）内に挿入する。
そして、図４（ｃ）および図５に示されているように、工具シャンク部の切り欠き部６４０の第１の切り欠き面６４１が、位置決めピン４００の位置決めピン外周面４１０の近傍で、第１の切り欠き面６４１の、軸方向に直角な延在方向（第１の辺６４１ａ、第２の辺６４１ｂの延在方向）が、位置決めピン外周面４１０の延在方向（長手方向）に沿って配置されるように、工具シャンク部を配置する。
なお、第１の切り欠き面６４１の、軸方向に直角な延在方向が、位置決めピン外周面４１０の延在方向（長手方向）に沿って配置されるように、工具シャンク部の、中心線Ｐ回りの位置を調整する必要がある。工具シャンク部の、中心線Ｐ回りの位置の調整は、工具後端面６００ｂを工具保持部内側空間の開口部に挿入する際あるいは工具保持部内側空間内において、作業者が行ってもよい。あるいは、回転位置調整部材を設け、自動的に調整されるように構成してもよい。
図４（ｃ）および図５に示されている状態では、第１の切り欠き面６４１と位置決めピン外周面４１０との間には、微小な隙間が発生している。第１の切り欠き面６４１と位置決めピン外周面４１０との間の隙間が小さく、この隙間に起因する工具シャンク部の回転位相のはらつきが小さい場合には、この状態で加工を行うことができる。
【００２３】
一方、第１の切り欠き面６４１と位置決めピン外周面４１０との間の隙間が大きく、この隙間に起因する工具シャンク部の回転位相のはらつきが大きい場合には、ボールプランジャ５００を用いる。
図５では、ボールプランジャ５００のボール５２０は、待機位置にある。
そして、図６に示されているように、工具シャンク部が工具保持部内側空間内に挿入された状態において、ボールプランジャ５００のボール５２０を押出し（動作位置に移動させ）、ボール５２０の外周面を第１の切り欠き面６４１に当接させる。これにより、第１の切り欠き面６４１の、第３の辺６４１ｃ側の部分が、矢印で示されている方向に押圧され、工具シャンク部が、中心線Ｐ回りに、矢印で示されている方向に回転する。工具シャンク部が回転することによって、第１の切り欠き面６４１の第４の辺６４１ｄが位置決めピン外周面４１０に当接する。ボール５２０は、スプリング５１０で弾性支持されているため、第１の切り欠き面６４１の第４の辺６４１ｄと位置決めピン外周面４１０との当接状態は維持される。
このように、第１の切り欠き面６４１を位置決めピン外周面４１０に当接させることにより、刃先の種類に関係なく、工具シャンク部の回転位相を常に一定に設定することができる。したがって、工具の取り付け位相のばらつきによる加工精度の低下を確実に防止することができる。
【００２４】
前述した実施形態では、ボールプランジャ５００のボール５２０を待機位置に配置した状態で、工具シャンク部の切り欠き部６４０を工具保持部内側空間内に挿入し（図５）、その後、ボールプランジャ５００のボール５２０を動作位置に移動させて、ボール５２０を、切り欠き部６４０の第１の切り欠き面６４１に当接させている（図６）。
しかしながら、ボールプランジャ５００のボール５２０を第１の切り欠き面６４１に当接させるタイミングは、適宜変更可能である。
他の実施形態では、ボールプランジャ５００のボール５２０を、図６に示されている動作位置に配置した状態で、工具シャンク部の切り欠き部６４０を工具保持部内側空間内に挿入する。工具シャンク部の切り欠き部６４０を工具保持部内側空間内に挿入していくと、ボールプランジャ５００のボール５２０が、テーパー面として形成されている第３の切り欠き面６４３により案内されながら第１の切り欠き面６４１の位置に配置される。これにより、第１の切り欠き面６４１の、第３の辺６４１ｃ側の部分が、ボール５２０によって押圧され、工具シャンク部が、中心線Ｐ回りに回転する。そして、前述したように、工具シャンク部が中心線Ｐ回りに回転することによって、第１の切り欠き面６４１の第４の辺６４１ｄが位置決めピン外周面４１０に当接する。なお、工具シャンク部の挿入動作は、前述したように、適宜の構成のストッパーによって規制されるように構成するのが好ましい。
本実施形態では、工具シャンク部を工具保持部内側空間内に挿入する動作のみによって、工具シャンク部の回転位相のばらつきを、すなわち、工具の取り付け位相のばらつきによる加工精度の低下を確実に防止することができる。
【００２５】
本発明は、実施形態で説明した構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
工具シャンク部の切り欠き部は、工具後端面に開口していればよく、工具シャンク部外周面に開口する態様としては、軸方向に平行な方向と交差する方向の両側において工具シャンク部外周面に開口する態様、あるいは、軸方向に平行な方向と交差する方向の一方側のみで工具シャンク部外周面に開口する態様を用いることができる。
工具シャンク部の切り欠き部を構成する第１の切り欠き面（第１の面）を、第１の切り欠き面を形成する、軸方向と直角な方向に延在する第１の辺あるいは第２の辺と中心線との間の最短距離を示す線が、第１の辺あるいは第２の辺の中心を通るように形成したが、単に、軸方向に平行な方向および軸方向と交差する方向に延在するように形成することもできる。
工具シャンク部の切り欠き部を構成する第２の切り欠き面（第２の面）は、第１の切り欠き面（第１の面）の延在方向と直角な方向や、第１の切り欠き面（第１の面）の延在方向と直角な方向に対して傾斜する方向を含め、第１の切り欠き面（第１の面）の延在方向と交差する方向に延在していればよい。
工具シャンク部の切り欠き部を構成する第２の切り欠き面（第２の面）と第３の切り欠き面（第３の面）の少なく一方は、省略することもできる。
工具外周面の、工具後端面側のテーパー面は、省略することもできる。
工具シャンク部（工具）の回転位相のばらつきを防止するための第１の回転規制部材として、工具シャンク部の第１の切り欠き面（第１の面）が当接可能な位置決めピン外周面を有する位置決めピンを用いたが、第１の回転規制部材は、工具シャンク部の回転位相のばらつきを防止することができればよく、種々の形状の回転規制面を有する種々の構成の回転規制部材を用いることができる。
工具シャンク部（工具）の回転位相のばらつきを防止するための第２の回転規制部材として、弾性支持され、工具シャンク部の第１の切り欠き面（第１の面）に当接可能なボールを有するボールプランジャを用いたが、第２の回転規制部材は、工具シャンク部に回転力を付与することができればよく、種々の構成の回転規制部材を用いることができる。
第１の回転規制部材と第２の回転規制部材を設けたが、第２の回転規制部材を省略し、第１の回転規制部材のみを設けてもよい。
実施形態で説明した各構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数の構成を組み合わせて用いることもできる。
【符号の説明】
【００２６】
１００  工具ホルダ
２００  本体部
２００ａ  本体部先端面
２１０  本体部内周面
２１１  第１の本体部内周面部分
２１２  第２の本体部内周面部分
２１３  第３の本体部内周面部分
２１４  第４の本体部内周面部分
２１５  第５の本体部内周面部分
２２０  本体部内側空間
２４０第１の加圧空間
２５０  流体通路
２６０  第２の加圧空間
２７０  流体通路
３００  スリーブ
３００ａ  スリーブ先端面
３００ｂ  スリーブ後端面
３１０  スリーブ内周面
３３０  スリーブ外周面
３３１  第１のスリーブ外周面部分
３３２  第２のスリーブ外周面部分
３３３  第３のスリーブ外周面部分
３３４  第４のスリーブ外周面部分
３３５  第５のスリーブ外周面部分
３４１  第１把持部
３４２  第２把持部
３５０  フランジ
４００  位置決めピン（第１の回転規制部材）
４１０  位置決めピン外周面（回転規制面）
５００  ボールプランジャ（第２の回転規制部材）
５１０  スプリング
５２０  ボール
６００  工具
６００ｂ  工具後端面
６３０  工具シャンク部外周面
６３１  面取り（テーパー面）
６４０  切り欠き部
６４１  第１の切り欠き面（第２の面）
６４２  第２の切り欠き面（第１の面）
６４３  第３の切り欠き面（第３の面）
６４３ａ  第１の辺
６４３ｂ  第２の辺
６４３ｃ  第３の辺
６４３ｄ  第４の辺
【図１】
2019093509.tif 000003
【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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