(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱状のケース内に、
凹部として把持面が形成され、棒状の被把持部材を前記凹部にて挟んで把持するために互いの前記把持面を対向して径方向に接近、離間可能に配置された２つの把持部材と、
それぞれの前記把持部材に連結し、２つの前記把持部材を離間させる方向にスライド可能な２つの操作軸と、
それぞれの前記把持部材及び前記操作軸の少なくとも一方を付勢することにより、２つの前記把持部材にて前記被把持部材を把持するように２つの前記把持部材を接近させる方向に移動させる弾性部材と、を備え、
前記弾性部材にて付勢されることにより前記把持面間隔が狭められた前記把持部材を、前記操作軸を前記弾性部材による付勢方向と同方向反対向きにスライドさせることにより離間させる方向にスライドさせて前記被把持部材を挿入可能状態とし、前記被把持部材を前記把持部材間に挿入した後に、前記操作軸による操作を停止することにより、前記弾性部材による付勢によって前記把持部材にて前記被把持部材を把持する把持治具。
【請求項２】
前記把持部材は、前記操作軸の操作に連動して前記把持部材をスライドさせるために、前記把持部材と前記操作軸とを連結するための前記操作軸を挿入する軸挿入部が形成されている請求項１に記載の把持治具。
【請求項３】
前記操作軸は、一方の端部が前記軸挿入部に挿入され、他方の端部が操作するための摘み部とされており、一方の前記端部と他方の前記端部との間において折れ曲がった形状に形成されて前記弾性部材による付勢の向きと反対向きに前記摘み部によってスライド可能とされている請求項２に記載の把持治具。
【請求項４】
２つの前記摘み部の間隔を接近させる方向に前記操作軸をスライドさせて、前記被把持部材を挿入可能状態とする請求項３に記載の把持治具。
【請求項５】
前記ケース内の前記把持部材と異なる深さ位置に、凹部として把持面が形成され、前記把持部材によって把持された棒状の前記被把持部材を同軸上で前記凹部にて挟んで把持するために互いの前記把持面を対向して径方向に接近、離間可能に配置された２つの第二把持部材と、
それぞれの前記第二把持部材を付勢することにより、２つの前記第二把持部材にて前記被把持部材を把持するように２つの前記把持部材を接近させる方向に移動させる弾性部材と、を備え、
前記操作軸が、前記第二把持部材にも連結しており、前記操作軸を操作することにより、前記第二把持部材を互いに離間させる方向にスライドさせて前記被把持部材を挿入可能状態とし、前記被把持部材を前記第二把持部材間に挿入した後に、前記操作軸による操作を停止することにより、前記第二把持部材にて前記被把持部材を把持する請求項１〜４のいずれか１項に記載の把持治具。
【請求項６】
前記第二把持部材は、接近、離間の方向に対し斜め方向に溝部が形成され、
前記操作軸には、前記溝部に係合する係合突起部が形成されており、
前記操作軸を操作することにより、前記溝部を前記係合突起部がスライドして前記第二把持部材を離間させる請求項５に記載の把持治具。
【請求項７】
前記ケースに前記被把持部材を収容するための収容部が設けられている請求項１〜６のいずれか１項に記載の把持治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、刃物等の棒状の工具を被把持部材として把持する把持治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンター等の加工機には、移動可能な主軸が設けられ、その先端部に、ワーク（被加工物）加工用の刃物等の工具を装着し、その工具によりワークを所定の形状に加工している。近年、高速加工、高精度加工が要求されるようになってきており、従来のねじ式３ピースホルダーは、振れ精度の問題や許容回転数の問題もあり、焼きばめホルダーに工具を焼きばめして、その焼きばめホルダーを主軸に装着して使用するようになってきている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
焼きばめホルダーは、高品質な安定した振れ精度であること、ワークへの寄り付きが良いこと、工具製作作業者による品質のばらつきが少ないこと、加工時の切り粉除去に適していること等の理由により、従来のホルダーに比べて有利である。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１３１６２０号公報
【特許文献２】特開２００２−３６０５１号公報
【特許文献３】特開２００５−１１８８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、焼きばめ、焼きぬきによる工具の脱着には熱が必要であり、時間も要する。このため、マシニングセンター等の加工機とは、別体の焼きばめ装置で、工具を焼きばめ、焼きぬきすることも行われているが、焼きばめ、焼きぬきに時間を要することにはかわりない。
【０００６】
また、焼きばめホルダーに脱着する工具は多種あり、効率よく焼きばめ工程を実施し、焼きばめ工程の時間を短縮するための改善策が求められており、例えば、工具である刃物の種類に応じて使い分ける必要がない治具、つまり径が異なる複数の刃物をセット可能な治具が求められている。
【０００７】
本発明の課題は、径が異なる棒状の被把持部材を容易にセット可能な把持治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、径方向に接近、離間可能に配置された２つの把持部材と、把持部材を離間させる方向にスライド可能な２つの操作軸と、把持部材及び操作軸の少なくとも一方を付勢することにより、２つの把持部材にて被把持部材を把持するように２つの前記把持部材を接近させる方向に移動させる弾性部材と、を備えることにより、上記課題を解決できることを見出した。すなわち、本発明によれば、以下の把持治具が提供される。
【０００９】
［１］  箱状のケース内に、凹部として把持面が形成され、棒状の被把持部材を前記凹部にて挟んで把持するために互いの前記把持面を対向して径方向に接近、離間可能に配置された２つの把持部材と、それぞれの前記把持部材に連結し、２つの前記把持部材を離間させる方向にスライド可能な２つの操作軸と、それぞれの前記把持部材及び前記操作軸の少なくとも一方を付勢することにより、２つの前記把持部材にて前記被把持部材を把持するように２つの前記把持部材を接近させる方向に移動させる弾性部材と、を備え、前記弾性部材にて付勢されることにより前記把持面間隔が狭められた前記把持部材を、前記操作軸を前記弾性部材による付勢方向と同方向反対向きにスライドさせることにより離間させる方向にスライドさせて前記被把持部材を挿入可能状態とし、前記被把持部材を前記把持部材間に挿入した後に、前記操作軸による操作を停止することにより、前記弾性部材による付勢によって前記把持部材にて前記被把持部材を把持する把持治具。
【００１０】
［２］  前記把持部材は、前記操作軸の操作に連動して前記把持部材をスライドさせるために、前記把持部材と前記操作軸とを連結するための前記操作軸を挿入する軸挿入部が形成されている前記［１］に記載の把持治具。
【００１１】
［３］  前記操作軸は、一方の端部が前記軸挿入部に挿入され、他方の端部が操作するための摘み部とされており、一方の前記端部と他方の前記端部との間において折れ曲がった形状に形成されて前記弾性部材による付勢の向きと反対向きに前記摘み部によってスライド可能とされている前記［２］に記載の把持治具。
【００１２】
［４］  ２つの前記摘み部の間隔を接近させる方向に前記操作軸をスライドさせて、前記被把持部材を挿入可能状態とする前記［３］に記載の把持治具。
【００１３】
［５］  前記ケース内の前記把持部材と異なる深さ位置に、凹部として把持面が形成され、前記把持部材によって把持された棒状の前記被把持部材を同軸上で前記凹部にて挟んで把持するために互いの前記把持面を対向して径方向に接近、離間可能に配置された２つの第二把持部材と、それぞれの前記第二把持部材を付勢することにより、２つの前記第二把持部材にて前記被把持部材を把持するように２つの前記把持部材を接近させる方向に移動させる弾性部材と、を備え、前記操作軸が、前記第二把持部材にも連結しており、前記操作軸を操作することにより、前記第二把持部材を互いに離間させる方向にスライドさせて前記被把持部材を挿入可能状態とし、前記被把持部材を前記第二把持部材間に挿入した後に、前記操作軸による操作を停止することにより、前記第二把持部材にて前記被把持部材を把持する前記［１］〜［４］のいずれかに記載の把持治具。
【００１４】
［６］  前記第二把持部材は、接近、離間の方向に対し斜め方向に溝部が形成され、前記操作軸には、前記溝部に係合する係合突起部が形成されており、前記操作軸を操作することにより、前記溝部を前記係合突起部がスライドして前記第二把持部材を離間させる前記［５］に記載の把持治具。
【００１５】
［７］  前記ケースに前記被把持部材を収容するための収容部が設けられている前記［１］〜［６］のいずれかに記載の把持治具。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の把持治具によれば、さまざまな径の被把持部材を中心軸を所定の位置にして把持することができる。把持は、操作軸を操作することにより、容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。
【００１８】
図１に本発明の把持治具１の斜視図を示す。また、図２に、蓋部２を取り外した把持治具１の斜視図、図３に蓋部２を外した状態の把持治具１の平面図を示す。把持治具１は、箱状のケース３内に、棒状の刃物等の工具１５を被把持部材として凹部にて挟んで把持するために２つの把持部材４と、それぞれの把持部材４に連結し、２つの把持部材４を離間させる方向にスライド可能な２つの操作軸５と、２つの把持部材４を接近させる方向に移動させる弾性部材６と、を備える。
【００１９】
弾性部材６にて付勢されることにより、把持面４ｓ，４ｓ間隔が狭められた把持部材４を、操作軸５を操作することにより離間させる方向にスライドさせ、被把持部材としての工具１５を把持部材４，４間に挿入した後に、操作軸５による操作を停止することにより、図１に示すように弾性部材６による付勢により把持部材４にて被把持部材を把持することができる。
【００２０】
把持部材４は、凹部として把持面４ｓが形成され、２つの把持部材４が互いの把持面４ｓを対向して径方向に接近、離間可能に配置されている。操作軸５の操作に連動して把持部材４をスライドさせるために、操作軸５を挿入する軸挿入部４ａが形成されている。軸挿入部４ａは、図５に示すように、溝部として形成され、その溝部に操作軸５の端部が挿入されるように形成されている。また、把持面４ｓは、中央が窪み中央から両端部に向かって傾斜し、２つの把持面４ｓを合させることにより、平行四辺形を形成するように形成されている。このため、把持面４ｓにて棒状の被把持部材を確実に把持しやすい。
【００２１】
操作軸５は、一方の端部が軸挿入部４ａに挿入され、他方の端部が操作するための摘み部５ａとされており、一方の端部と他方の端部との間において折れ曲がった形状に形成されて弾性部材６による付勢方向と同方向反対向きに摘み部５ａによって移動可能とされている。具体的には、図３に示すように、略Ｌ字状に曲がった形状とされている。このため、２つの摘み部５ａの間隔を接近させる方向に操作軸５をスライドさせて、被把持部材を挿入可能状態とすることができる。つまり、作業者が片手でも容易に挿入可能状態とすることができる（図５参照）。
【００２２】
弾性部材６は、それぞれの把持部材４及び操作軸５の少なくとも一方を付勢することにより、２つの把持部材４にて被把持部材を把持するためのものである。本実施形態では、把持部材４と操作軸５との双方を、弾性部材６として、ばねを用いて付勢している。つまり、ばねは、把持部材４の把持面４ｓとは反対側の面と、操作軸５の摘み部５ａとは反対側の面とを付勢するように備えられている。ばねによって、把持部材４を接近させ、言い換えると、２つの把持部材４の把持面４ｓ，４ｓ間隔を接近させることができ、ばねの力によって、被把持部材を把持することができる。
【００２３】
把持部材４、操作軸５、弾性部材６を取り外した平面図を図４に示す。把持治具１は、ケース３内の把持部材４と異なる深さ位置に、把持部材４によって把持された棒状の被把持部材を同軸上で凹部にて挟んで把持する２つの第二把持部材８と、それぞれの第二把持部材８を付勢することにより、２つの第二把持部材８にて被把持部材を把持するように２つの第二把持部材８を接近させる方向に移動させる弾性部材９と、をさらに備える。
【００２４】
把持部材４、第二把持部材８、操作軸５の関係を説明するために、図５に要部斜視図、図６に図３のＡ−Ａ断面図を示す。ケース３は、蓋部２を載置する上面から一段下がった位置（第一階層）に、把持部材４、操作軸５等を備え、さらに一段下がった位置（第二階層）に第二把持部材８等を備える。操作軸５は、第二把持部材８にも連結しており、操作軸５が操作されることにより、第二把持部材８が互いに離間させる方向にスライドし、被把持部材を第二把持部材８，８間に挿入した後に、操作軸５による操作を停止することにより、第二把持部材８にて被把持部材を把持する。
【００２５】
第二把持部材８は、凹部として把持面８ｓが形成され、２つの第二把持部材８が互いの把持面８ｓを対向して径方向に接近、離間可能に配置されている。第二把持部材８は、接近、離間の方向に対し斜め方向に溝部８ｍが形成され、操作軸５には、溝部８ｍに係合する係合突起部５ｂが形成されており、操作軸５を操作することにより、溝部８ｍを係合突起部５ｂがスライドして第二把持部材８を離間させる。
【００２６】
以上のように、操作軸５は、一方の端部が第一階層の把持部材４に連結され、下側に形成された係合突起部５ｂが、第二階層の第二把持部材８に連結されている。把持治具１を使用前には、第一階層の弾性部材６により２つの把持部材４が、第二階層の弾性部材９により２つの第二把持部材８がそれぞれ接近する方向に付勢されており、作業者が２つの操作軸５の摘み部５ａを互いに接近する方向に操作することにより、把持部材４，４間及び第二把持部材８，８間が開いて被把持部材が挿入可能状態となる。このとき、被把持部材を挿入し、操作軸５の操作を停止することにより、再び弾性部材６，９により、把持部材４，４間及び第二把持部材８，８間が閉じて被把持部材を把持することができる。
【００２７】
操作軸８と弾性部材６，９により把持部材４，４間、第二把持部材８，８間の径を変化させることができるため、使用も容易であるし、径の異なる被把持部材を把持することが可能である。また、中心軸の位置を維持しながら把持部材４，４間、第二把持部材８，８間の径を変化させることができるため、把持治具１内における被把持部材の中心軸の位置が一定であり、把持治具１によって把持した状態で、次の工程を自動化しやすい。
【００２８】
このため、本発明の把持治具１は、中央部に備えられた把持部材４、第二把持部材８の、把持部材４，４間及び第二把持部材８，８間の径を操作軸８と弾性部材６，９により変化させて、例えば、図１に示すように刃物等の工具１５を挟み、焼きばめホルダーに焼きばめする焼きばめ工程のラインへ移送することに利用することができる。工具１５の中心軸を所定の位置に維持しているため、焼きばめ工程を自動化することも容易である。
【００２９】
さらに、図１に示すようにケース３に被把持部材を収容するために円筒型の孔として形成された収容部１３が設けられており、マシニングセンター等の工作機にて使用された、刃物等の工具１５が焼きばめされている焼きばめホルダーから工具１５を取り外したのち、収容部１３に工具１５を挿入して移送することができる。工具１５を使用後であれば、中心軸を所定の位置に維持する必要はないため、把持治具１の収容部１３を工具立てとして使用することができる。
【００３０】
次に、把持治具１を使用した焼きばめ工程について説明する。図１に示すように、把持治具１に刃物等の被把持部材を挿入して把持し、予め定められた順に配置しておく。把持治具１は、異なる径の工具１５を中心軸を所定の位置にして把持することが可能であり、このような把持治具１に把持された状態の工具１５の搬送は、自動化しやすい。
【００３１】
焼きばめ工程では、図７に示すような、中に挿入されたホルダー５２を加熱することにより熱膨張によって拡径させる加熱コイル部４１、加熱コイル部４１に高周波電流を流す電源回路部４２、ホルダー５２を載置して昇降することにより、ホルダー５２の先端をコイル内外に出し入れする昇降部４３を備える焼きばめ装置４０を使用する。焼きばめ装置４０の昇降部４３を低位置にした状態でホルダー５２を載置する。把持治具１に把持された工具１５を搬送装置によって把持して焼きばめ装置４０まで搬送する。
【００３２】
図７に示すように、昇降部４３を上昇させて、ホルダー５２の先端部を加熱コイル部４１に挿入し、ホルダー５２の先端部を加熱することにより、先端部を熱膨張させ、拡径した工具挿入孔に工具を挿入して、焼きばめする。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の把持治具は、マシニングセンター等の加工機において使用する棒状の工具（刃物）等を把持するための治具として利用することができる。また、さまざまな径の他の棒状の被把持部材を把持するためにも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の把持治具の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】蓋部を取り外した状態の把持治具を示す斜視図である。
【図３】蓋部を取り外した状態の把持治具を示す平面図である。
【図４】把持部材、操作軸等を取り外した状態の把持治具を示す平面図である。
【図５】把持治具の要部斜視図である。
【図６】図３におけるＡ−Ａ断面図である。
【図７】焼きばめを説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００３５】
１：把持治具、２：蓋部、３：ケース、４：把持部材、４ａ：軸挿入部、４ｓ：把持面、５：操作軸、５ａ：摘み部、５ｂ：係合突起部、６：弾性部材、８：第二把持部材、８ｍ：溝部、８ｓ：把持面、９：弾性部材、１３：収容部、１５：工具。
【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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