(57)【要約】【課題】工具への冷却媒体の供給方式を容易に変更することができる技術を提供する。【解決手段】本体部１１０の本体内周面１１１により、スリーブ挿入空間１１２が形成され、本体内周面１１１と、スリーブ１２０の把持部１４０の把持部外周面１４１により、加圧空間１１３が形成されている。スリーブ１２０のスリーブ内周面１２１により、工具挿入空間１２３が形成されている。スリーブ１２０には、流入口１２４ａと流出口１２４ｂを有し、冷却媒体を流す空洞部１２４が形成されている。空洞部１２４を形成する空洞形成壁１２５は、流入口１２４ａ側に、雌ネジが形成されている第１の壁部１２５ａと段差部１２５ｂを有している。空洞部１２４を封止する場合には、封止部材１６０を流出口１２４ｂ側から空洞部１２４内に挿入し、封止部材１６０の突部１６２に形成されている雄ネジを第１壁部１２５ａに形成されている雌ネジに螺合させるとともに、封止部材１６０の本体部１６１を段差部１２５ｂに当接させる。【選択図】図５
2017056518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具の工具シャンク部が挿入される工具挿入空間を有する保持部を備え、前記工具挿入空間に挿入された工具シャンク部を把持可能に構成されている工具ホルダであって、
前記保持部には、冷却媒体を前記工具に供給可能な空洞部が軸方向に沿って設けられ、前記空洞部は、流入口と、前記保持部の、前記工具の先端側の端面に形成された流出口を有しており、
前記空洞部は、封止部材によって封止可能に構成されていることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項２】
請求項１に記載の工具ホルダであって、
前記空洞部の前記流入口側の端部または前記流出口側の端部が前記封止部材によって封止可能に構成されていることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の工具ホルダであって、
前記保持部は、スリーブと本体部を備え、
前記スリーブは、スリーブ内周部とスリーブ外周部を有し、前記スリーブ内周部によって前記工具挿入空間が形成されており、
前記本体部は、本体内周部を有し、前記本体内周部によって前記スリーブが挿入されるスリーブ挿入空間が形成されており、
前記空洞部は、前記スリーブに設けられ、前記空洞部の前記流出口は、前記スリーブの、前記工具の先端側の端面に形成されていることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項４】
請求項３に記載の工具ホルダであって、
前記空洞部の、軸方向に沿った少なくとも一部の外周側に、前記本体内周部と前記スリーブ外周部により加圧空間が形成され、
前記空洞部は、軸方向と直交する断面で見て、外に突状の曲線形状を有しているとともに、前記工具挿入空間に連通しており、
前記加圧空間内の圧力を高めることにより前記スリーブを弾性変形させて前記工具シャンク部を把持するように構成されていることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項５】
請求項４に記載の工具ホルダであって、
軸方向と直交する断面で見て、前記スリーブ外周部は、複数の外周部分が接続されて形成され、前記スリーブ内周部は、複数の円弧状の内周部分により形成され、前記空洞部は、前記外周部分が接続されている接続部分に対向する領域に形成されていることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項６】
請求項５に記載の工具ホルダであって、
前記スリーブ外周部は、複数の直線状の外周部分が接続されて形成されていることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項７】
請求項３〜６のうちのいずれか一項に記載の工具ホルダであって、
前記加圧空間は、前記スリーブに、軸方向に沿って離間して設けられた第１および第２の端部部分、前記本体内周部および前記スリーブ外周部により形成されていることを特徴とする工具ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械で使用する工具を保持する工具ホルダに関し、特に、工具ホルダに保持されている工具に冷却媒体を供給する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
工具ホルダに保持されている工具の先端側の加工部に冷却媒体を供給する場合、例えば、特許文献１（国際公開ＷＯ２０１４／１６７６６９号公報）や特許文献２（特開平６−２７７９１６号公報）に開示されている技術が用いられている。特許文献１には、工具の工具シャンク部を把持するスリーブに、流入口と流出口を有しているとともに、軸方向に沿って延在する通路を形成し、冷却媒体供給装置から供給される冷却媒体を、スリーブに形成した通路を介して工具の先端側に供給する技術が開示されている。また、特許文献２には、スリーブに把持される工具に、流入口と流出口を有しているとともに、軸方向に沿って延在する通路を形成し、冷却媒体供給装置から供給される冷却媒体を、工具に形成した通路を介して工具の先端側に供給する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１４／１６７６６９号公報
【特許文献１】特開平６−２７７９１６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に開示されている冷却媒体供給方式では、スリーブに形成した通路を用いて冷却媒体を供給し、特許文献２に開示されている冷却媒体供給方式では、工具に形成した通路を用いて冷却媒体を供給している。
ここで、冷却媒体供給方式を変更可能に構成することの要望がある。例えば、スリーブに形成した通路を用いる冷却媒体供給方式から、工具に形成した通路を用いる冷却媒体供給方式への変更が要望されることがある。この場合、スリーブに通路が形成されている状態で、工具に形成した通路を用いる冷却媒体供給方式を採用すると、スリーブに形成されている通路に冷却媒体が流れ、工具に形成されている通路を流れる冷却媒体の量が少なくなる。このため、冷却媒体供給方式を変更するのが困難であった。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、冷却媒体供給方式を容易に変更することができる技術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】
本発明の工具ホルダは、工具シャンク部が挿入される工具挿入空間を有する保持部を備え、工具挿入空間に挿入された工具シャンク部を把持可能に構成されている。保持部としては、工具挿入空間を有し、工具挿入空間に挿入された工具シャンク部を保持可能な種々の構成の保持部を用いることができる。工具挿入空間に挿入された工具シャンク部を把持する方法としては、液体や気体等の加圧媒体の圧力を利用する方法等を用いることができる。
保持部には、流入口と流出口を有し、冷却媒体を工具（工具先端側）に供給可能な空洞部が軸方向に沿って設けられている。好適には、空洞部は、工具挿入空間の外周側に配置される。流入口は、冷却媒体供給源に接続され、流出口は、保持部の、工具先端側の端面に形成されている。これにより、流入口に流入した冷却媒体は、空洞部を介して流出口から流出し、工具の先端側の加工部を冷却する。
本発明では、空洞部は、封止部材によって封止可能に構成されている。典型的には、空洞部を封止して冷却媒体が流出口から流れ出るのを阻止する封止部材を着脱可能に取り付ける取付部が、空洞部内の任意の箇所に設けられる。
本発明では、冷却媒体供給方式を、保持部に形成した空洞部を用いる冷却媒体供給方式から他の冷却媒体供給方式、例えば、工具に形成した通路を用いる冷却媒体供給方式に変更する場合には、保持部に形成した空洞部を封止部材によって封止することができる。これにより、冷却媒体が、保持部に形成された空洞部の流出口から流れ出るのを阻止することができ、他の冷却媒体供給方式を用いて工具を効果的に冷却することができる。また、他の冷却媒体供給方式から、保持部に形成した空洞部を用いる冷却媒体供給方式に変更する場合には、封止部材による空洞部の封止を解除することができる。これにより、保持部に形成した空洞部を介して冷却媒体を供給する冷却媒体供給方式を用いて工具を効果的に冷却することができる。
本発明の異なる形態では、空洞部の流入口側の端部または流出口側の端部を封止部材によって封止可能に構成されている。典型的には、空洞部の流入口側の端部または流出口側の端部に、封止部材を着脱可能に取り付ける取付部が設けられる。
本形態では、空洞部を封止する作業が容易である。特に、流出口側の端部を封止可能に構成することにより、空洞部を封止する作業がより容易となる。
本発明の他の異なる形態では、保持部は、スリーブと本体部を備えている。スリーブは、スリーブ内周部とスリーブ外周部を有し、スリーブ内周部によって工具挿入空間が形成されている。また、本体部は、本体内周部を有し、本体内周部によってスリーブが挿入されるスリーブ挿入空間が形成されている。そして、空洞部は、スリーブに設けられているとともに、空洞部の流出口は、スリーブの、工具先端側の端面に形成されている。本形態では、空洞部を有するスリーブを用いているため、空洞部を容易に形成することができる。また、軸方向に沿って直線状に延在する空洞部を容易に形成することができる。これにより、流出口と流入口の間の適宜の箇所を封止部材によって容易に封止することができる。
本発明の他の異なる形態では、空洞部の、軸方向に沿った少なくとも一部の外周側に、本体内周部とスリーブ外周部により加圧空間が形成されている。さらに、空洞部は、工具挿入空間に連通しているとともに、軸方向と直交する断面で見て、外に突状の曲線形状を有する壁部により形成されている。
好適には、スリーブは、厚さ（スリーブ内周面とスリーブ外周面の間の径方向に沿った幅）が厚い厚肉部と、厚さが薄い薄肉部を有し、空洞部は、厚肉部に配置される。また、好適には、加圧空間は、軸方向に沿って延在するように形成される。加圧空間の配設箇所や、軸方向に沿った長さは、工具シャンク部を把持する箇所や把持力等に基づいて設定される。
本形態では、スリーブ外周部に印加される加圧空間内の圧力を高め、スリーブを弾性変形させてスリーブ内周面により工具シャンク部を把持するように構成されている。ここで、加圧空間と工具挿入空間との間に空洞部が配置されていることにより、スリーブを容易に弾性変形させることができる。すなわち、冷却媒体を流すためにスリーブに形成した空洞部を、スリーブの弾性変形性を向上させるために用いることができる。
なお、好適には、空洞部と工具挿入空間とを連通する連通溝が設けられる。連通溝を設けることにより、スリーブがより弾性変形し易くなる（弾性変形性がより向上する）。
本発明の他の異なる形態では、軸方向と直交する断面で見て、スリーブ外周部は、複数の外周部分が接続されて形成され、スリーブ内周部は、複数の円弧形状の内周部分により形成されている。スリーブ外周部を形成する外周部分は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。また、外周部分が接続されている接続部分は、点状であってもよいし曲線状であってもよい。好適には、スリーブ外周部は、４つ以下の外周部分が接続されて形成される。そして、空洞部は、外周部分が接続されている接続部分に対向する領域に形成されている。
本形態では、外周部分の形状および数を適切に設定することにより、接続部分に対向する箇所に厚肉の領域を、外周部分に対向する箇所に薄肉の領域を形成することができる。これにより、薄肉の領域が弾性変形し易くなり、工具シャンク部の把持力を高めることができる。また、空洞部を厚肉の領域に形成することにより、スリーブの剛性を維持しながら、空洞部の断面積を確保することができ、十分な量の冷却媒体を空洞部に流すことができる。
本発明の他の異なる形態では、スリーブ外周部は、複数の直線状の外周部分が接続された多角形形状に形成されている。なお、「多角形形状」には、直線状の外周部分が曲線状の接続部分により接続されている形状も含まれる。接続部分に対向する領域に、厚肉の領域と薄肉の領域が含まれている場合には、接続部分に対向する領域のうち厚肉の領域に空洞部を形成する。
本形態では、スリーブ外周部の形成が容易であるとともに、厚肉部を接続部分に対向する領域に、また、薄肉部を外周部分に対向する領域に容易に形成することができる。
本発明の他の異なる形態では、加圧空間は、スリーブに、軸方向に沿って離間して設けられた第１および第２の端部部分、本体内周部およびスリーブ外周部により形成されている。第１および第２の端部部分としては、典型的には、フランジ外周部を有するフランジ部が用いられる。第１および第２の端部部分の外周部は、本体内周部に密着固定される。典型的には、第１および第２の端部部分の外周部は、本体内周部にロー付けされる。なお、端部部分を３個以上設け、各端部部分により複数の加圧空間を形成することもできる。
本形態では、密閉状態の加圧空間を容易に形成することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、工具に冷却媒体を供給する冷却媒体供給方式を容易に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の工具ホルダの第１の実施形態の、軸方向に沿った断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図（軸方向と直交する断面図）である。
【図３】第１の実施形態の工具ホルダの動作を説明する図である。
【図４】図３の部分ＩＶの拡大図である。
【図５】図１の部分Ｖの拡大図である。
【図６】本発明の工具ホルダの第２の実施形態で用いられているスリーブの把持部の要部を示す図である。
【図７】本発明の工具ホルダの第３の実施形態で用いられているスリーブの把持部の要部を示す図である。
【図８】本発明の工具ホルダの第４の実施形態で用いられているスリーブの把持部を示す図である。
【図９】本発明の工具ホルダの第５の実施形態で用いられているスリーブの把持部を示す図である。
【図１０】本発明の工具ホルダの第６の実施形態の、軸方向と直交する断面図である。
【図１１】第６の実施形態の工具ホルダの動作を説明する図である。
【図１２】本発明の工具ホルダの第７の実施形態で用いられているスリーブの把持部を示す図である。
【図１３】本発明の工具ホルダの第８の実施形態の、軸方向に沿った断面図である。
【図１４】図１３の部分ＸＩＶの拡大図である。
【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、スリーブの延在方向（図１に示されているｘ方向）を「軸方向」という。また、軸方向と直交する断面（図２）において、スリーブの回転中心Ｏを中心とする円弧に沿った方向を「周方向」といい、回転中心Ｏを通る線の方向を「径方向」という。
【０００９】
本発明の工具ホルダの第１の実施形態を図１、図２、図５を参照して説明する。図１は、第１の実施形態の工具ホルダ１００の、軸方向に沿った断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図（軸方向と直交する断面図）である。図５は、図１の部分Ｖを拡大した図であり、図５（ａ）は、空洞部１２４が封止されていない状態を示し、図５（ｂ）は、空洞部１２４が封止されている状態を示している。
第１の実施形態の工具ホルダ１００は、本体部１１０とスリーブ１２０を備えている。スリーブ１２０は、本体部１１０に固定される。
本体部１１０とスリーブ１２０により本発明の「保持部」が構成される。
【００１０】
本体部１１０は、本体内周面１１１を有している。
本体内周面１１１によって、スリーブ１２０が挿入されるスリーブ挿入空間１１２が形成されている。本体内周面１１１は、軸方向と直交する断面で見て、回転中心Ｏを中心とする円形形状を有している。
本体内周面１１１が、本発明の「本体内周部」に対応する。
【００１１】
スリーブ１２０は、軸方向両端部に配置されているフランジ部１３０と、フランジ部１３０の間に配置されている把持部１４０を有している。また、スリーブ１２０は、スリーブ内周面１２１とスリーブ外周面１２２を有している。
スリーブ内周面１２１によって、工具１５０の工具シャンク部１５１が挿入される工具挿入空間１２３が形成されている。スリーブ内周面１２１は、円弧形状の内周部分１２１ａにより形成され、軸方向と直交する断面で見て、回転中心Ｏを中心とする円形形状を有している。工具１５０の工具シャンク部１５１の外周面は、軸方向と直交する断面で見て、円形形状を有している。スリーブ内周面１２１は、フランジ部１３０のフランジ内周面と把持部１４０の把持部内周面により形成されている。把持部内周面は、後述するように、把持部１４０の弾性変形により縮径して工具シャンク部１５１を把持する。したがって、スリーブ内周面１２１のうち、把持部１４０の把持部内周面は、工具シャンク部１５１を把持可能な「把持面」ということができる。
スリーブ外周面１２２は、フランジ部１３０のフランジ外周面１３１と把持部１４０の把持部外周面１４１により形成されている。
スリーブ内周面１２１が、本発明の「スリーブ内周部」に対応し、スリーブ外周面１２２が、本発明の「スリーブ外周部」に対応する。
【００１２】
フランジ部１３０のフランジ外周面１３１は、本体内周面１１１の形状に対応する形状に形成される。本実施形態では、本体内周面１１１およびフランジ外周面１３１は、円形形状に形成されている。
フランジ部１３０は、本体部１１０に固定される。本実施形態では、フランジ外周面１３１の外径が、本体内周面１１１の内径より少し小さく設定されている。そして、フランジ部１３０（スリーブ１２０）をスリーブ挿入空間１１２内に挿入した後、フランジ外周面１３１を本体内周面１１１にロー付けしている。これにより、フランジ外周面１３１が本体内周面１１１に密着固定され、フランジ部１３０、本体内周面１１１および把持部外周面１４１によって、密閉性の高い加圧空間１１３が形成される。
なお、保持部内周面１１１およびフランジ外周面１３１の形状は、円形形状以外の形状、例えば、楕円形状や多角形形状等に形成することもできる。また、スリーブ１２０のフランジ部１３０を保持部１１０に固定する方法としては、ロー付け以外の方法を用いることもできる。
スリーブ１２０は、加圧空間１１３内の圧力を高めることによって弾性変形し、工具シャンク部１５１を把持可能な材料、例えば、スチールにより形成される。
スリーブ１２０の軸方向両端部に配置されている一対のフランジ部１３０が、本発明の「スリーブに、軸方向に沿って離間して設けられた第１および第２の端部部分」に対応する。
【００１３】
把持部１４０の把持部外周面１４１は、軸方向と直交する断面で見て、多角形形状に形成されている。本実施形態では、把持部外周面１４１は、３つの直線状の外周部分１４１ａにより三角形形状に形成されている。なお、本実施形態では、直線状の外周部分１４１ａは、曲線状の接続部分１４１ｂによって接続されている。
本発明の「多角形形状」には、多角形の辺を形成する直線状の外周部分が曲線状の接続部分で接続されている形状も含まれる。
また、本実施形態では、把持部外周面１４１は、スリーブ内周面１２１（把持部内周面）によって工具シャンク部１５１が把持されていない状態において、本体内周面１１１と当接しないように構成されている。これにより、本実施形態では、スリーブ１３０、本体内周面１１１および把持部外周面１４１により１つの加圧空間１１３が形成される。
加圧空間１１３には、注入孔１１４を介して加圧媒体が注入される。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、図示は省略しているが、加圧空間１１３内の圧力を調整する圧力調整装置が設けられている。加圧空間１１３内の圧力は、把持部外周面１４１に印加される。
【００１４】
前述したように、本実施形態では、スリーブ内周面１２１は、回転中心Ｏを中心とする円形形状を有し、把持部外周面１４１は、直線状の外周部分１４１ａと曲線状の接続部分１４１ｂにより、回転中心Ｏを重心とする三角形形状を有している。これにより、把持部１４０は、直線状の外周部分１４１ａに対向する領域に、厚さ（スリーブ内周面１２１と把持部外周面１４１の間の径方向に沿った幅）Ｔ１の薄肉部１４０Ａを有し、接続部分１４１ｂに対向する領域に、厚さＴ２（＞Ｔ１）の厚肉部１４０Ｂを有している。
【００１５】
また、本実施形態では、スリーブ１２０は、軸方向に沿って延在する空洞部１２４と連通溝１２６を有している。連通溝１２６は、空洞部１２４と工具挿入空間１２３を連通するように形成されている。空洞部１２４と連通溝１２６は、把持部１４０の厚肉部１４０Ｂを通るように形成されている。本実施形態では、空洞部１２４と連通溝１２６は、接続部分１４１ｂそれぞれに対向する３箇所の厚肉部１４０Ｂに形成されている。
空洞部１２４は、図５に示されているように、スリーブ１２０の軸方向に沿った一方側（工具１５０が工具挿入空間１２３に挿入される側と反対側）の端面１２０ａと他方側（工具１５０が工具挿入空間１２３に挿入される側）の端面１２０ｂの間に（軸方向両側のフランジ部１３０と把持部１４０にまたがって）延在し、一方側の端面１２０ａに形成された流入口１２４ａと、他方側の端面１２０ｂに形成された流出口１２４ｂを有している。また、空洞部１２４は、軸方向と直交する断面で見て、円弧形状の空洞形成壁１２５により形成され、円形形状を有している。
連通溝１２６は、図５に示されているように、軸方向に沿った一方側のフランジ部１３０と軸方向に沿った他方側の端面１２０ｂの間に（把持部１４０と軸方向に沿った他方側のフランジ部１３０にまたがって）延在している。また、連通溝１２６は、軸方向と直交する断面で見て、径方向に沿って延在する溝形成壁１２７（図４参照）によって形成されている。溝形成壁１２７は、空洞形成壁１２５とスリーブ内周面１２１に接続されている。
図４に示されているように、連通溝１２６の周方向に沿った間隔Ｌ２は、空洞部１２４の周方向に沿った間隔の最大値Ｌ１より小さく設定されている。
【００１６】
本実施形態では、空洞部１２４は、工具挿入空間１２３に挿入された工具１５０を冷却する冷却媒体（例えば、冷却油や冷却水）を流す通路として用いられている。
例えば、図示省略されている冷却媒体供給装置から供給される冷却媒体は、流入口１２４から空洞部１２４に流入し、空洞部１２４内を流れた後、流出口１２４ｂから流出する。流出口１２４ｂから流出した冷却媒体は、工具１５０の先端側の加工部に供給される。
なお、空洞部１２４に連通溝１２６が連通している。ここで、連通溝１２６の間隔は狭く、また、把持部内周面１２１によって工具シャンク部１５１が把持されている状態では、把持内周面１２１と工具シャンク部１５１の外周面との間の隙間も無い。このため、空洞部１２４内を流れる冷却媒体が連通溝１２６に流れることはない。
【００１７】
次に、本実施形態の工具ホルダ１００の動作を、図３、図４を参照して説明する。図４は、図３の部分ＩＶの拡大図である。
スリーブ１２０は、本体部１１０のスリーブ挿入空間１１２内に挿入された後、軸方向両端のフランジ部１３０のフランジ外周面１３１が本体部１１０の本体内周面１１１にロー付けされることによって本体部１１０に固定される。なお、本実施形態では、加圧空間１１３内の圧力が低い場合には、図３に実線で示されているように、把持部外周面１４１（接続部分１４１ｂ）は、本体内周面１１１に当接していない。
この状態で、スリーブ１２０の工具挿入空間１２３内に工具１５０の工具シャンク部１５１を挿入する。
次に、圧力調整装置（図示省略）により加圧空間１１３内の圧力を高め、把持部１４０の把持部外周面１４１（外周部分１４１ａ、接続部分１４１ｂ）に印加する圧力を高める。これにより、把持部１４０は、図３、図４に実線で示されている形状から破線で示される形状に弾性変形する。この時、薄肉部１４０Ａの把持部内周面１２１および外周部分１４１ａは、回転中心Ｏ側に弾性変形する。また、連通溝１２６を形成する溝形成壁１２７は、連通溝１２６の間隔が狭くなるように（互いに接近する方向に）弾性変形し、空洞部１２４を形成する空洞形成壁１２５は、空洞部１２４が周方向に沿って縮小するとともに、径方向に沿って拡張するように（周方向に沿った長さが短くなるとともに、径方向に沿った長さが長くなるように）弾性変形することにより、厚肉部１４０Ｂの外周面（接続部分１４１ｂ）が径方向外側に弾性変形する。すなわち、把持部１４０の把持部内周面１４１が縮径する。
把持部１４０が弾性変形していくと、接続部分１４１ｂが本体内周面１１１に当接する。接続部分１４１ｂが本体内周面１１１に当接した状態で、把持部外周面１４１にさらに圧力が印加されると、接続部分１４１ｂに、本体内周面１１１から回転中心Ｏ側への反力が加わり、把持部１４０がさらに弾性変形する。そして、把持部１４０の把持部内周面１４１によって工具シャンク部１５１が強固に把持される。
工具１５０を取り外す際には、加圧空間１１３内の圧力を低くして、把持部１４０を弾性変形前の状態に復帰させる。
【００１８】
なお、把持部１４０が弾性変形して接続部分１４１ｂが本体内周面１１１に当接した場合、加圧空間１１３が、接続部分１４１ｂと本体内周面１１１との当接部によって複数の部分空間に仕切られるおそれがある。このため、加圧空間１１３が複数の部分空間に仕切られた場合でも、各部分空間内の圧力を同じ圧力に維持することができるように構成する必要がある。例えば、各部分空間を連通する溝を設ける、あるいは、各部分空間に加圧媒体を供給するように構成する。
【００１９】
本実施形態では、把持部１４０の把持部外周面１４１が、直線状の外周部分１４１ａを曲線状の接続部分１４１ｂによって接続した三角形形状に形成されているとともに、把持部１４０の把持部内周面（把持面）が、円弧形状の内周部分１２１ａにより形成されていることにより、外周部分１４１ａに対向する領域に薄肉部１４０Ａを有しているとともに、接続部分１４１ｂに対向する領域に厚肉部１４０Ｂを有している。そして、厚肉部１４０Ｂの領域に、空洞部１２４と、空洞部１２４と工具挿入空間１２３を連通する連通溝１２６が、軸方向に沿って延在するように形成されている。これにより、把持部１４０の弾性変形性が向上する。したがって、加圧空間１１３内の圧力を高めることなく、また、把持部１４０（スリーブ１２０）の剛性を維持した状態で、把持部１４０を容易に弾性変形させることができ、把持部１４０の把持部内周面（把持面）による工具シャンク部１５１（工具１５０）の把持力を高めることができる。
また、空洞部１２４を把持部１４０の厚肉部１４０Ｂに形成しているため、空洞部１２４の断面積を十分確保することができる。これにより、把持部１４０の弾性変形を容易にするための空洞部１２４を、工具１６０を冷却する冷却媒体を流す通路として用いることができる。
【００２０】
次に、冷却媒体供給方式の変更、例えば、スリーブに形成した空洞部を介して冷却媒体を工具の先端側の加工部に供給する方式から、工具に形成した通路を介して冷却媒体を工具の先端側の加工部に供給する方式への変更あるいはその逆への変更を可能とするための空洞部の封止構造を、図５を参照して説明する。本実施形態では、空洞部１２４の流入口１２４ａ側に、封止部材１６０を着脱可能に取り付ける取付部が設けられている。
空洞部１２４を形成する空洞形成壁１２５は、第１壁部１２５ａ、段差部１２５ｂ、第２壁部１２５ｃを有している。第１壁部１２５ａには、雌ネジが形成されている。第１壁部１２５ｃにより、孔１２４Ａが形成されている。本実施形態では、第１壁部１２５ａと段差部１２５ｂにより、封止部材１６０を取り付ける取付部が構成されている。
また、封止部材１６０は、本体部１６１と、本体部１６１から突出している突部１６２を有している。突部１６２の外周には、第１壁部１２５ａに形成されている雌ネジに螺合可能な雄ネジが形成されている。本体部１６１の外径は、孔１２４Ａの内径より大きくなるように設定されている。
【００２１】
空洞部１２４が封止されていない状態では、図５（ａ）に示されているように、冷却媒体は、流入口１２４ａから空洞部１２４に流入し、空洞部１２４内を流れて流出口１２４ｂから流出する。
一方、冷却媒体供給方式を変更するために空洞部１２４を封止する場合には、図５（ｂ）に示されているように、封止部材１６０を流出口１２４ｂ側から空洞部１２４内に挿入する。そして、封止部材１６０の突部１６２に形成されている雄ネジを、第１壁部１２５ａに形成されている雌ネジに螺合させ、封止部材１６０の本体部１６１を段差部１２５ｂに当接させる。
これにより、冷却媒体が流入口１２４ａから空洞部１２４内に流入するのが阻止される。すなわち、空洞部１２４の流入口１２４ａ側が封止部材１６０により封止される。したがって、冷却媒体供給方式を、例えば、スリーブ１２０に形成されている空洞部１２４を介して工具１５０の先端側の作動部に冷却媒体を供給する方式から、工具１５０に形成されている通路を介して工具１５０の先端側の作動部に冷却媒体を供給する方式に簡単に変更することができる。
なお、スリーブに形成されている空洞部を介して冷却媒体を供給する場合には、通路が形成されていない工具が使用される。このため、冷却媒体を供給する方式を、工具に形成されている通路を介して供給する方式からスリーブに形成されている空洞部を介して供給する方式に変更する場合には、空洞部の封止を解除するのみでよい。
【００２２】
本発明の工具ホルダの第２の実施形態を、図６に示す。図６は、第２の実施形態の工具ホルダのスリーブ２２０の把持部２４０の要部を示している。他の構成は、第１の実施形態と同じである。
本実施形態の把持部２４０は、第１の実施形態の把持部１４０と同様に、３つの直線状の外周部分２４１ａが曲線状の接続部分２４１ｂにより接続された三角形形状の把持部外周面２４１と、円弧形状の内周部分２２１ａにより形成される把持部内周面（把持面）２２１を有している。把持部２４０は、外周部分２４１ａに対向する領域に薄肉部２４０Ａを有し、接続部分２４１ｂに対向する領域に厚肉部２４０Ｂを有している。
また、スリーブ２２０は、空洞部２２４と連通溝２２６を有している。空洞部２２４と連通溝２２６は、把持部２４０の厚肉部２４０Ｂに配置されている。
本実施形態では、空洞部２２４は、直線状の壁部２２５ａ、２２５ｃおよび２２５ｅと曲線状（例えば、円弧状）の壁部２２５ｂおよび２２５ｄにより形成され、小判形状を有している。
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を有している。
【００２３】
本発明の工具ホルダの第３の実施形態を、図７に示す。図７は、第３の実施形態の工具ホルダのスリーブ３２０の把持部３４０の要部を示している。他の構成は、第１の実施形態と同じである。
本実施形態の把持部３４０は、第１の実施形態の把持部１４０と同様に、３つの直線状の外周部分３４１ａが曲線状の外周部分３４１ｂにより接続された三角形形状の把持部外周面３４１と、円弧形状の内周部分３２１ａにより形成される把持部内周面（把持面）３２１を有している。把持部３４０は、外周部分３４１ａに対向する領域に薄肉部３４０Ａを有し、接続部分３４１ｂに対向する領域に厚肉部３４０Ｂを有している。
また、スリーブ３２０は、工具挿入空間３２３と連通している空洞部３２４を有している。空洞部３２４は、把持部３４０の厚肉部３４０Ｂに配置されている。
本実施形態では、空洞部３２４は、円弧形状の壁部３２５により形成されている。
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を有している。
【００２４】
本発明の工具ホルダの第４の実施形態を、図８に示す。図８は、第４の実施形態の工具ホルダのスリーブ４２０の把持部４４０を示している。他の構成は、第１の実施形態と同じである。
本実施形態の把持部４４０は、４つの直線状の外周部分４４１ａが曲線状の接続部分４４１ｂにより接続された四角形形状の把持部外周面４４１と、円弧形状の内周部分４２１ａにより形成される把持部内周面（把持面）４２１を有している。把持部４４０は、外周部分４４１ａに対向する領域に薄肉部４４０Ａを有し、接続部分４４１ｂに対向する領域に厚肉部４４０Ｂを有している。
また、スリーブ４２０は、空洞部４２４と連通溝４２６を有している。空洞部４２４と連通溝４２６は、把持部４４０の厚肉部４４０Ｂに配置されている。
本実施形態では、空洞部４２４は、第１の実施形態と同様に、円弧形状の壁部４２５により形成されている。
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を有している。
【００２５】
本発明の工具ホルダの第５の実施形態を、図９に示す。図９は、第５の実施形態の工具ホルダのスリーブ５２０の把持部５４０を示している。
本実施形態の把持部５４０は、４つの直線状の外周部分５４１ａが曲線状の接続部分５４１ｂおよび５４１ｃにより接続されたひし形形状の把持部外周面５４１と、円弧形状の内周部分５２１ａにより形成される把持部内周面（把持面）５２１を有している。把持部５４０は、接続部分５４１ｃに対向する領域に薄肉部５４０Ａを有し、接続部分５４１ｂに対向する領域に厚肉部５４０Ｂを有している。すなわち、把持部５４０では、接続部分に対向する領域に、薄肉の領域と厚肉の領域が含まれている。
また、スリーブ５２０は、空洞部５２４と連通溝５２６を有している。空洞部５２４と連通溝５２６は、把持部５４０の厚肉部５４０Ｂ、すなわち、接続部分に対向する領域のうち厚肉の領域に配置されている。
本実施形態では、空洞部５２４は、第１の実施形態と同様に、円弧形状の壁部５２５により形成されている。
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を有している。
【００２６】
本発明の工具ホルダの第６の実施形態を、図１０に示す。図１０は、第６の実施形態の工具ホルダの、軸方向と直交する断面図である。第１〜第５の実施形態では、工具シャンク部が把持されていない状態（非把持状態）において、把持部外周面が本体内周面に当接しないように構成したが、第６の実施形態では、非把持状態において、把持部外周面の一部が本体内周面に当接するように構成されている。
図１０において、図２に示されている各構成要素に付されている符号のうち百番台以外が同じである符号が付されている構成要素は同じ構成要素を表している。
本実施形態は、把持部６４０の把持部内周面６２１によって工具シャンク部１５１が把持されていない状態において、把持部６４０の厚肉部６４０Ｂの外周面（接続部分６４１ｂ）の一部が、軸方向に沿って本体部６１０の本体内周面６１１に当接する点が第１の実施形態と異なっている。
接続部分６４１ｂの一部を本体内周面６１１に当接させる方法としては、例えば、接続部分６４１ｂの一部を本体内周面６１１にロー付けする方法や、把持部６４０の外径を本体内周面１１１の内径より少し大きく設定し、把持部６４０をスリーブ挿入空間６１２内に圧入する方法等を用いることができる。
なお、本実施形態では、スリーブ外周面６４１と本体内周面６１１との間に形成される加圧空間６１３は、接続部分６４１ｂと本体内周面６１１との当接部分によって複数の部分空間６１３ａ〜６１３ｃに仕切られる。このため、各部分空間６１３ａ〜６１３ｃ内の圧力を同じ圧力に維持することができるように構成する必要がある。例えば、各部分空間６１３ａ〜６１３ｃを連通する溝を設ける、あるいは、各部分空間６１３ａ〜６１３ｃに加圧媒体を供給するように構成する。
【００２７】
次に、本実施形態の工具ホルダ６１０の動作を、図１１を参照して説明する。
スリーブ６２０は、本体部６１０のスリーブ挿入空間６１２内に挿入された後、軸方向両端のフランジ部のフランジ外周面が本体内周面６１１にロー付けされる。この時、把持部６４０の把持部外周面６４１を形成する接続部分６４１ｂの一部が本体内周面６１１に当接する。
この状態で、スリーブ６２０の工具挿入空間６２３内に工具１５０の工具シャンク部１６１を挿入する。
次に、圧力調整装置（図示省略）により加圧空間６１３（部分空間６１３ａ〜６１３ｃ）内の圧力を高め、把持部６４０の把持部外周面６４１（外周部分６４１ａ、接続部分６４１ｂ）に印加する圧力を高める。これにより、把持部６４０は、図１１に実線で示されている形状から破線で示される形状に弾性変形する。ここで、接続部分６４１ｂの一部が本体内周面６１１に当接しているため、把持部６４０が弾性変形することにより、接続部分６４１ｂに、本体内周面６１１から回転中心Ｏ側への反力が作用する。このため、本実施形態では、加圧空間６１３（部分空間６１３ａ〜６１３ｃ）内の圧力と、接続部分６４１ｂへの本体内周面６１１からの反力によって把持部６４０が弾性変形する。そして、把持部６４０の把持部内周面６２１によって工具シャンク部１５１が強固に把持される。
【００２８】
第６の実施形態では、３つの曲線形状の外周部分が接続されて形成される把持部外周面を有する把持部（スリーブ）を用いた場合について説明したが、曲線形状の外周部分の数は３に限定されない。例えば、図８に示されている第４の実施形態や図９に示されている第５の実施形態のように、４つの曲線形状の外周部分が接続されて形成される把持部外周面を有する把持部を用いるとともに、非把持状態において、把持部外周面の一部が本体内周面に当接するように構成することもできる。
【００２９】
第１〜第６の実施形態では、把持部外周面を、直線状の外周部分を接続した多角形形状に形成したが、曲線状の外周部分を接続した形状に形成することもできる。
本発明の工具ホルダの第７の実施形態を、図１２に示す。図１２は、第７の実施形態の工具ホルダのスリーブ７２０の把持部７４０を示している。他の構成は、第１の実施形態と同じである。
本実施形態の把持部７４０は、３つの曲線状（例えば、円弧形状）の外周部分７４１ａが曲線状の接続部分７４１ｂにより接続された形状の把持部外周面７４１と、円弧形状の内周部分７２１ａにより形成される把持部内周面７２１を有している。把持部７４０は、外周部分７４１ａに対向する領域に薄肉部７４０Ａを有し、接続部分７４１ｂに対向する領域に厚肉部７４０Ｂを有している。
また、スリーブ７２０は、第１の実施形態と同様に、空洞部７２４と連通溝７２６を有している。空洞部７２４と連通溝７２６は、把持部７４０の厚肉部７４０Ｂに配置されている。
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を有している。
【００３０】
第７の実施形態では、３つの曲線形状の外周部分が接続されて形成される把持部外周面を有する把持部（スリーブ）について説明したが、曲線形状の外周部分の数は３に限定されない。例えば、図８に示されている第４の実施形態や図９に示されている第５の実施形態のように、４つの曲線形状の外周部分が接続されて形成される把持部外周面を有する把持部を用いることもできる。
また、第１〜第５の実施形態のように、非把持状態において、把持部外周面が本体内周面に当接しないように構成してもよいし、第６の実施形態のように、非把持状態において、把持部外周面の一部が本体内周面に当接するように構成することもできる。
【００３１】
次に、本発明の工具ホルダの第８の実施形態を、図１３、図１４に示す。図１３は、第８の実施形態の工具ホルダ８００の、軸方向に沿った断面図である。図１４は、図１３の部分ＸＩＶの拡大図である。
本実施形態の工具ホルダ８００は、第１の実施形態と同様に、本体部８１０とスリーブ８２０を備えている。
本実施形態の本体部８１０およびスリーブ８２０は、基本的な構成は第１の実施形態の工具ホルダ１００の保持部１１０およびスリーブ１２０と同じであるが、封止部材８６０による空洞部８２４の封止位置が異なっている。すなわち、第１の実施形態では、空洞部の流入口側に封止部材を取り付ける取付部を設けたが、第８の実施形態では、空洞部の流出口側に封止部材を取り付ける取付部を設けている。なお、図１３において、図１に示されている各構成要素に付されている符号のうち百番台以外が同じである符号が付されている構成要素は同じ構成要素を表している。
【００３２】
空洞部８２４を形成する空洞形成壁８２５は、第１壁部８２５ａ、第２壁部８２５ｂ、段差部８２５ｃ、第３壁部８２５ｄを有している。第２壁部８２５ｂには、雌ネジが形成されている。第２壁部８２５ｂにより、孔８２４Ａが形成されている。本実施形態では、第２壁部８２５ｂと段差部８２５ｃにより、封止部材８６０を着脱可能に取り付ける取付部が構成されている。
封止部材８６０は、本体部８６１と、本体部８６１から突出している突部８６２を有している。突部８６２の外周には、第２壁部８２５ｂに形成されている雌ネジに螺合可能な雄ネジが形成されている。本体部８６１の外径は、孔８２４Ａの内径より大きくなるように設定されている。
空洞部８２４が封止されていない状態では、図１４（ａ）に示されているように、冷却媒体は、流入口８２４ａから空洞部８２４に流入し、空洞部８２４内を流れて流出口８２４ｂから流出する。
一方、冷却媒体供給方式を変更するため空洞部８２４を封止する場合には、図１４（ｂ）に示されているように、封止部材８６０を流出口８２４ｂ側から空洞部８２４内に挿入する。そして、封止部材８６０の突部８６２に形成されている雄ネジを、第２壁部８２５ｂに形成されている雌ネジに螺合させ、封止部材８６０の本体部８６１を段差部８２５ｃに当接させる。
これにより、冷却媒体が流出口８２４ｂから流出するのが阻止される。すなわち、空洞部８２４の流出口８２４ｂ側が封止部材８６０により封止される。
他の構成および効果は、第1の実施形態と同様である。
本実施形態では、空洞部８２４の流出口８２４側に、封止部材８６０を取り付けるための取付部を設けているため、封止部材８６０を取り付ける作業が容易である。
【００３３】
以上のように、本発明の工具ホルダでは、スリーブに、工具の先端側の加工部に冷却媒体を供給するために形成した空洞部を封止部材によって封止することができる。これにより、冷却媒体供給方式を、スリーブに形成した空洞部を用いる冷却媒体供給方式と他の冷却媒体供給方式に用に変更することができる。
また、加圧空間と工具挿入空間との間の領域の少なくとも一部に空洞部を配置するとともに、空洞部を工具挿入空間に連通させることにより、空洞部を、スリーブ（把持部）の弾性変形性を向上させるために用いることができる。これにより、スリーブの外周面に印加する圧力を高めることなく、スリーブの剛性を高めながらスリーブの弾性変形による工具シャンク部の把持力を高めることができる。特に、スリーブに薄肉部と厚肉部を設け、厚肉部に空洞部あるいは空洞部と連通溝を設けることにより、スリーブの剛性を確保しながら、スリーブを容易に弾性変形させることができる。
また、空洞部をスリーブの厚肉部に設けているため、空洞部の断面積を確保することができる。これにより、空洞部を介して十分な量の冷却媒体を供給することができる。
【００３４】
本発明は、実施形態で説明した構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々の変更、追加、削除が可能である。
本体部とスリーブにより構成される保持部を備える工具ホルダについて説明したが、これ以外の種々の構成の工具ホルダを用いることができる。例えば、工具挿入空間を有し、工具挿入空間に挿入された工具シャンク部を把持可能な保持部を備える工具ホルダを用いることができる。
封止部材の構成は、実施形態で説明した構成に限定されない。また、空洞部を封止部材により封止する方法は、実施形態で説明した方法に限定されない。
空洞部は、少なくとも、スリーブの、工具先端側の端面（工具が工具挿入空間に挿入される側の端面）に流出口が形成されていればよく、流入口の位置や、空洞部の配設箇所等は適宜設定することができる。
本発明は、少なくとも空洞部を有していればよく、空洞部を工具挿入空間に連通させる構成、加圧空間や連通溝は、省略することもできる。
空洞部を形成する壁部（空洞形成壁）の形状は、適宜設定することができる。
工具シャンク部を把持する構成は、加圧空間内の圧力をスリーブ外周面（保持部外周面）に印加してスリーブ(把持部)を弾性変形させることにより工具シャンク部を把持する構成に限定されない。
把持部外周面（スリーブ外周面）を形成する外周部分は、直線状であってもよいし曲線状であってもよい。また、外周部分を接続する接続部分は、点状であってもよいし、曲線状であってもよい。把持部外周面（スリーブ外周面）は、好適には４つ以下の外周部分、より好適には３つの外周部分を接続して形成されるが、５以上の外周部分を接続して形成することもできる。
加圧空間を、スリーブの両端に設けた端部部分（フランジ部）、スリーブ外周面（把持部外周面）および本体内周面により形成したが、加圧空間を形成する方法はこれに限定されない。
加圧空間を形成する端部部分（フランジ部）をスリーブの軸方向両端に２つ設けたが、端部部分の数や配設位置は、適宜変更可能である。例えば、端部部分を軸方向に沿って離間した位置に３つ設け、各端部部分の間に２つの加圧空間を形成することもできる。この場合、離間した２箇所で工具シャンク部を把持することができる。また、端部部分間の距離を調節することによって、工具シャンク部を把持する領域を変更することができる。
加圧空間、空洞部や連通溝の形状、数、配設位置等は、工具（工具シャンク部）を把持する箇所等に応じて適宜選択可能である。
本体部やスリーブ（フランジ部、把持部）の形状は、実施形態で説明した形状に限定されず、適宜変更可能である。
把持部外周面（スリーブ外周面）の形状は、適宜変更可能である。例えば、工具シャンク部が把持されていない状態では、把持部外周面が本体内周面に当接せず、加圧空間内の圧力が高くなると、先ず、加圧空間内の圧力によって把持部が弾性変形し、把持部外周面が本体内周面に当接した後は、加圧空間内の圧力と本体内周面からの反力によって把持部が弾性変形するように形成する。あるいは、把持部外周面が常時本体内周面に当接せず、加圧空間内の圧力のみによって把持部が弾性変形するように形成する。あるいは、把持部外周面の一部が常時本体内周面に当接し、加圧空間内の圧力と本体内周面からの反力によって把持部が弾性変形するように形成する。
加圧空間と空洞部あるいは加圧空間、空洞部と連通溝は、少なくとも工具シャンク部を把持する領域に設けられていればよい。
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、適宜選択した複数を組み合わせて用いることもできる。
【符号の説明】
【００３５】
１００、８００  工具ホルダ
１１０、６１０、８１０  本体部
１１１、６１１、８１１  本体内周面（本体内周部）
１１２、６１２、８１２  スリーブ挿入空間
１１３、６１３、８１３  加圧空間
１１４、８１４  注入孔
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０  スリーブ
１２０ａ、１２０ｂ  端面
１２１、８２１  スリーブ内周面（スリーブ内周部）
１２１ａ、２２１ａ、３２１ａ、４２１ａ、５２１ａ、６２１ａ、７２１ａ  内周部分
１２２、８２２  スリーブ外周面（スリーブ外周部）
１２３、２２３、３２３、４２３、５２３、６２３、７２３、８２３  工具挿入空間
１２４、２２４、３２４、４２４、５２４、６２４、７２４、８２４  空洞部
１２４ａ、８２４ａ  流入口
１２４ｂ、８２４ｂ  流出口
１２４Ａ、８２４Ａ  孔
１２５、２２５、３２５、６２５、８２５  空洞形成壁
１２５ａ、１２５ｃ、８２５ａ、８２５ｃ、８２５ｄ  壁部
１２５ｂ、８２５ｃ  段差部
１２６、２２６、４２６、５２６、６２６、７２６、８２６  連通溝
１２７、２２７、８２７  溝形成壁
１３０、８３０  フランジ部（端部部分）
１３１、８３１  フランジ外周面
１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、７４０、８４０  把持部
１４０Ａ、２４０Ａ、３４０Ａ、４４０Ａ、５４０Ａ、６４０Ａ、７４０Ａ  薄肉部
１４０Ｂ、２４０Ｂ、３４０Ｂ、４４０Ｂ、５４０Ｂ、６４０Ｂ、７４０Ｂ  厚肉部
１４１  把持部外周面
１４１ａ、２４１ａ、３４１ａ、４４１ａ、５４１ａ、６４１ａ、７４１ａ  外周部分
１４１ｂ、２４１ｂ、３４１ｂ、４４１ｂ、５４１ｂ、５４１ｃ、６４１ｂ、７４１ｂ  接続部分
１５０  工具
１５１  工具シャンク部
１６０、８６０  封止部材
１６１、８６１  本体部
１６２、８６２  突部
【図１】
2017056518.tif 000003
【図２】
2017056518.tif 000004
【図３】
2017056518.tif 000005
【図４】
2017056518.tif 000006
【図５】
2017056518.tif 000007
【図６】
2017056518.tif 000008
【図７】
2017056518.tif 000009
【図８】
2017056518.tif 000010
【図９】
2017056518.tif 000011
【図１０】
2017056518.tif 000012
【図１１】
2017056518.tif 000013
【図１２】
2017056518.tif 000014
【図１３】
2017056518.tif 000015
【図１４】
2017056518.tif 000016