(57)【要約】【課題】焼嵌め作業を短時間で済ますことができる焼嵌め式工具ホルダを提供する。【解決手段】焼嵌め式工具ホルダ（１０）は、軸線（Ｏ）方向先端から後端側に向かって軸線方向に延びる工具保持孔（１２２）、および工具保持孔を画成する筒状部分であって工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部を焼嵌めする焼嵌め着脱部（１２）を有するホルダ本体（１１）と、ホルダ本体の所定の周方向位置に設けられ工具保持孔に差し込まれる刃物（６０）のシャンク部（６１）に係合して該シャンク部の軸線方向移動および／または回動を規制する抜け止め／回り止め機構（２１）と、ホルダ本体の軸線方向先端面のうち抜け止め／回り止め機構と対応する周方向位置に設けられるマーキング（２４）とを備える。【選択図】図２
2017109260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向先端から後端側に向かって軸線方向に延びる工具保持孔、および前記工具保持孔を画成する筒状部分であって前記工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部を焼嵌めする焼嵌め着脱部を有するホルダ本体と、
前記ホルダ本体の所定の周方向位置に設けられ、前記工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部に係合して該シャンク部の軸線方向移動および／または回動を規制する抜け止め／回り止め機構と、
前記ホルダ本体の軸線方向先端面に、前記抜け止め／回り止め機構と対応する周方向位置を示すマーキングとを備える、焼嵌め式工具ホルダ。
【請求項２】
前記抜け止め／回り止め機構は、前記ホルダ本体の外周面から前記工具保持孔まで延びる貫通孔と、前記貫通孔の内周面に形成される雌ねじと、前記雌ねじに螺合し先端が前記刃物のシャンク部に当接するサイドロックボルトとを含む、請求項１に記載の焼嵌め式工具ホルダ。
【請求項３】
前記マーキングは、前記工具保持孔に隣接して設けられる、請求項１または２に記載の焼嵌め式工具ホルダ。
【請求項４】
焼嵌め式工具ホルダの外周に着脱可能に固定される固定部と、
前記固定部に設けられて前記焼嵌め式工具ホルダの径方向に延び、前記焼嵌め式工具ホルダの所定の周方向位置を表示する表示部とを備える、周方向位置表示器。
【請求項５】
前記固定部は、前記焼嵌め式工具ホルダを受け入れる中心孔を有するリングであり、前記リングを半径方向に貫通して延びる雌ねじと、前記雌ねじに螺合する止めねじをさらに備える、請求項４に記載の周方向位置表示器。
【請求項６】
前記表示部は、前記固定部から突出して前記焼嵌め式工具ホルダの軸線方向へ延びる、請求項４または５に記載の周方向位置表示器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はサイドロックボルトを備える焼嵌め式工具ホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工具ホルダ本体の熱収縮および熱膨張を利用して刃物をチャッキングする焼嵌め式工具ホルダが多数知られている。
【０００３】
近年、航空機分野等では、チタン合金やインコネル（登録商標）等の難削材を長時間切削加工することが求められている。難削材を長時間切削加工する場合、刃物を工具ホルダで確りとチャッキングしていても、アルミニウム系の柔らかい材料を切削加工する場合と比較して、刃物が焼嵌め式工具ホルダから抜けてくる問題があった。
【０００４】
かかる問題を解決する従来技術として、例えば再公表特許ＷＯ２０１３／０２７５５８号公報（特許文献１）に記載の焼嵌め式工具ホルダが知られている。特許文献１の焼嵌め式工具ホルダは、焼嵌め式チャック部に形成される円筒状保持孔と、この円筒状保持孔の内周面に形成されて互いに対向する２個の抜け止め用突起と、各抜け止め用突起よりも軸線方向後端側で円筒状保持孔の内周面に形成される回転止め突起を有する。また切削工具のシャンク部の後端部外周には周方向溝および１対のフラット面が形成されている。
【０００５】
焼嵌め式チャック部の円筒状保持孔に切削工具のシャンク部を挿入する際、シャンク部後端の１対のフラット面の周方向位置を、円筒状保持孔の孔奥の２個の抜け止め用突起に正しく合わせて、円筒状保持孔にシャンク部を深く挿入し、周方向に少し回動させることにより、各抜け止め用突起はシャンク部の周方向溝に入り込み、各回転止め突起は切削工具のフラット面に当接する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】再公表特許ＷＯ２０１３／０２７５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に限らず、焼嵌め式工具ホルダへの切削工具のチャッキングは、焼嵌め式工具ホルダの焼嵌め式チャック部を焼嵌め式加熱装置（焼嵌めヘッドともいう）で加熱し、円筒状保持孔を拡径する焼嵌め作業により行う。加熱時間が長引くと焼嵌め式チャック部が黒く焦げたように変色してしまう等の問題が生じるため、焼嵌め作業を短時間で済まさなければならない。
【０００８】
ところが引用文献１記載のシャンク部後端の１対のフラット面は、差し込むと同時に円筒状保持孔の中に隠れてしまい、フラット面の周方向位置を見定めることができない。また引用文献１記載の焼嵌め式チャック部に設けられる１対の抜け止め用突起は焼嵌め式加熱装置の中に隠れているため、抜け止め用突起の周方向位置を見定めることができない。そうするとフラット面の周方向位置と抜け止め用突起の周方向位置を的確に合わせてシャンク部を円筒状保持孔の孔奥まで深く差し込む作業に相当の時間を要してしまう。
【０００９】
またシャンク部は円柱形状であり、焼嵌め式チャック部は円筒形状であり、双方とも周方向位置を区別する目標が何ら存在しない。さらに焼嵌め式加熱装置は焼嵌め式チャック部よりも遥かに大きな寸法を有し、焼嵌め式チャック部の先端部をすっぽりと覆ってしまうため、フラット面の周方向位置の見当をつけながら抜け止め用突起を通過するよう差し込むことが困難である。
【００１０】
そうすると焼嵌め作業に時間がかかってしまい、焼嵌め式チャック部が黒く焦げたように変色してしまう等の問題が生じる。
【００１１】
本発明は、上述の実情に鑑み、短時間で焼嵌め作業を済ますことができる焼嵌め式工具ホルダ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】
【００１２】
この目的のため本発明による焼嵌め式工具ホルダは、軸線方向先端から後端側に向かって軸線方向に延びる工具保持孔、および工具保持孔を画成する筒状部分であって工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部を焼嵌めする焼嵌め着脱部を有するホルダ本体と、ホルダ本体の所定の周方向位置に設けられ、工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部に係合して該シャンク部の軸線方向移動および／または回動を規制する抜け止め／回り止め機構と、ホルダ本体の軸線方向先端面に抜け止め／回り止め機構と対応する周方向位置を示すマーキングとを備える。
【００１３】
本発明の焼嵌め式工具ホルダによれば、ホルダ本体の軸線方向先端面にマーキングが施され、マーキングは抜け止め／回り止め機構と対応する周方向位置に配置されることから、焼嵌め式工具ホルダの先端側から抜け止め／回り止め機構の周方向位置を見定めることができる。マーキングは抜け止め／回り止め機構の周方向位置を表示するので、焼嵌め式工具ホルダの工具保持孔に刃物のシャンク部を差し込む際、作業者はシャンク部外周の被係合部の周方向位置を焼嵌め式工具ホルダ先端部のマーキングに合わせて差し込めば良く、焼嵌め作業の作業時間が短縮する。マーキングは、印刷、突起、あるいは凹部等、特に限定されない。なお抜け止め／回り止め機構は、焼嵌め着脱部と異なる軸線方向位置に設けられる。焼嵌め着脱部はホルダ本体の軸線方向先端領域を占めるとよい。抜け止め／回り止め機構は、ホルダ本体の１箇所でも複数個所でも設けられてよい。
【００１４】
抜け止め／回り止め機構の構造は特に限定されず、例えば工具保持孔の内周面のうち所定の周方向位置に形成された突起や、工具保持孔の内周面のうち所定の周方向位置に附設された可動部材である。抜け止め／回り止め機構は、シャンク部に係合して、刃物が工具保持孔から抜け出ないように抜け止めする機能を有するか、あるいは刃物が工具保持孔の中で回動しないように回り止めする機能を有するか、あるいは双方の機能を有する。
【００１５】
シャンク部に形成されて抜け止め／回り止め機構に係合する被係合部は、特に限定されず、例えば凹部であったり、平坦面であったりする。本発明の好ましい実施形態として抜け止め／回り止め機構は、ホルダ本体の外周面から工具保持孔まで延びる貫通孔と、該貫通孔の内周面に形成される雌ねじと、該ねじに螺合し先端が刃物のシャンク部に当接するサイドロックボルトとを含む。かかる実施形態によればサイドロックボルトを捩じ込むように締め付け回転すると、サイドロックボルトの先端が刃物のシャンク部に当接して、シャンク部の軸線方向移動および／または回動を規制することができる。サイドロックボルトの本数は１本でもよいし、あるいは複数本でもよい。複数本のサイドロックボルトは、軸線方向に離れて配置されてもよいし、周方向に離れて配置されてもよい。刃物のシャンク部のうち、サイドロックボルトと当接する被当接部の形状は特に限定されないが、好ましくはシャンク部の外周面に形成される凹部あるいは平坦面である。
【００１６】
焼嵌め式工具ホルダの先端部は焼嵌め式加熱装置に覆われて加熱され、工具のシャンク部は焼嵌め式加熱装置に設けられる貫通孔を貫通して焼嵌め式工具ホルダの工具保持孔に差し込まれる。貫通孔は工具のシャンク部よりも若干大径であり、軸線方向先端側から貫通孔を通じて焼嵌め式工具ホルダの先端面を見ることができる。そこで本発明の好ましい実施形態としてマーキングは工具保持孔に隣接して設けられる。かかる実施形態によれば、焼嵌め式加熱装置の貫通孔が比較的に小さい場合であっても、軸線方向先端側から貫通孔を通じてマーキングを容易に視認し得る。
【００１７】
マーキングはホルダ本体の軸線方向先端面に限定されるものではない。本発明の好ましい実施形態としてホルダ本体の外周面のうち抜け止め／回り止め機構と対応する周方向位置に設けられるマーキングをさらに備える。かかる実施形態によれば作業者は、焼嵌め式工具ホルダの外側からマーキングを視認可能となる。
【００１８】
本発明の焼嵌め式工具ホルダが焼嵌め式加熱装置によって加熱される間、焼嵌め式工具ホルダの工具保持孔が拡径し、工具保持孔に刃物のシャンク部を抜き差しすることができる。シャンク部を工具保持孔に差し込む際には、シャンク部外周に設けられる被係合部が焼嵌め式工具ホルダの抜け止め／回り止め機構と同じ周方向位置になるよう、シャンク部の回動および被係合部の周方向位置に注意して差し込まなければならない。
【００１９】
参考のため、焼嵌め式工具ホルダの焼嵌め作業を図１７に模式的に示す。本発明の焼嵌め式工具ホルダ２０は、工具保持孔１２２を含む焼嵌め式の工具着脱部１２と、サイドロックボルト２３，２３ｂと、マーキング２４，２４ｂを備える。焼嵌め式加熱装置８０の一方側には凹部８４が設けられ、他方側には貫通孔８５が設けられる。焼嵌め作業は、焼嵌め式加熱装置８０の一方側から工具着脱部１２を凹部８４に差し込み、焼嵌め式加熱装置８０に通電して工具着脱部１２を熱膨張させて工具保持孔１２２を拡径し、焼嵌め式加熱装置８０の他方側から刃物６０のシャンク部６１を貫通孔８５経由で工具保持孔１２２に差し込む手順で行なわれる。かかる差し込みの際、平坦面６２，６３の周方向位置をマーキング２４，２４ｂに一致させ、シャンク部６１を回動しないように差し込む。
【００２０】
その後に焼嵌め式工具ホルダ２０を焼嵌め式加熱装置８０から引き抜いて焼嵌め式工具ホルダ２０が冷却すると、刃物６０のシャンク部６１が焼嵌めによって焼嵌め式チャック部にチャッキングされる。さらにサイドロックボルト２３，２３ｂをねじ込みシャンク部６１の後端外周に形成される平坦面６２，６３に当接させることにより、刃物６０の抜け止めと回転止めが実現する。
【００２１】
ところで焼嵌め式工具ホルダ２０の軸線方向先端部は焼嵌め式加熱装置８０に覆われてしまうため、刃物６０を差し込む側からサイドロックボルト２３，２３ｂを視認し難い。また貫通孔８５を通じてマーキング２４，２４ｂを視認することは可能であるが、刃物の先端形状によっては視認し難い場合もある。そうすると平坦面６２，６３の周方向位置およびサイドロックボルト２３，２３ｂの周方向位置が互いに一致するよう、円柱状のシャンク部６１を工具保持孔１２２に差し込むことが困難であり、チャッキングの作業効率において改善の余地がある。
【００２２】
また焼嵌め式工具ホルダ２０の外周面に、サイドロックボルト２３，２３ｂの周方向位置を表すマーキングを目立つように大きく付しておくことも考えられるが、焼嵌め式加熱装置８０は焼嵌め式工具ホルダ２０の先端領域全周を覆ってしまうため、刃物６０のシャンク部６１を差し込む側から焼嵌め式工具ホルダ２０の外周面およびマーキングを視認することは困難である。
【００２３】
そこで本発明者は、かかる困難を克服するため、焼嵌め式工具ホルダの外周に着脱可能に固定される固定部と、かかる固定部に設けられて焼嵌め式工具ホルダの径方向に延び、焼嵌め式工具ホルダの所定の周方向位置を表示する表示部とを備える周方向位置表示器を発明するに至った。
【００２４】
本発明の周方向位置表示器によれば、焼嵌め式工具ホルダの軸線方向先端部が焼嵌め式加熱装置に覆われてしまい、焼嵌め式工具ホルダに付したマーキングを視認できなくても、あるいは焼嵌め式工具ホルダの抜け止め／回り止め機構を視認することができなくても、周方向位置表示器の表示部を抜け止め／回り止め機構に合わせておけば、この表示部によって抜け止め／回り止め機構の周方向位置を知ることができる。したがって刃物の焼嵌め作業において刃物のシャンク部を焼嵌め式工具ホルダに差し込む際にシャンク部の被係合部を周方向位置器の表示部に合わせることにより、被係合部の周方向位置が抜け止め／回り止め機構に一致する。したがってチャッキングの作業効率が向上する。なお周方向位置表示器はリング形状であってもよいし、あるいはコの字状やＣ字状等でもよい。
【００２５】
表示部は、抜け止め／回り止め機構に近いほど好ましく、隣接することが最も好ましいが、他の実施形態として焼嵌め式工具ホルダの外径側へ若干離れて設けられてもよい。好ましい実施形態として、焼嵌め式工具ホルダの軸線方向に関して固定部の一方側および他方側に設けられるとよい。一実施形態として固定部は、焼嵌め式工具ホルダを受け入れる中心孔を有するリングであり、該リングを半径方向に貫通する貫通孔と、該貫通孔の内周面に形成される雌ねじと、該雌ねじに螺合する止めねじをさらに備える。かかる実施形態によれば止めねじを締め付けることにより、リングがずれないように焼嵌め式工具ホルダの外周に固定することができる。
【００２６】
表示部の形態は特に限定されない。表示部は、例えば焼嵌め式工具ホルダの軸線方向に関して固定部の一方端面および他方端面に印刷ないし刻設されたマーキングであったり突起であったりする。他の実施形態として表示部は、固定部から突出して焼嵌め式工具ホルダの軸線方向へ延びる。かかる実施形態によれば、表示部を刃物のシャンク部に近づけることができる。したがって刃物の焼嵌め作業において刃物のシャンク部を焼嵌め式工具ホルダに差し込む際にシャンク部の平坦面を表示部に合わせ易くなる。
【発明の効果】
【００２７】
このように本発明によれば、従来の焼嵌め式工具ホルダと比較して焼嵌め作業の作業時間が短縮する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態になる焼嵌め式工具ホルダを示す全体図である。
【図２】第１実施形態の先端領域を拡大して示す縦断面図である。
【図３】第１実施形態の軸線方向先端部分を示す正面図である。
【図４】第１実施形態の先端領域を拡大して示す縦断面図である。
【図５】第１実施形態にチャッキングされる刃物を示す全体図である。
【図６】変形例の刃物を示す全体図である。
【図７】第１実施形態を刃物シャンク部の後端部とともに示す横断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態になる焼嵌め式工具ホルダの先端領域を拡大して示す縦断面図である。
【図９】第２実施形態の軸線方向先端部分を示す正面図である。
【図１０】第２実施形態の先端領域を拡大して示す縦断面図である。
【図１１】第２実施形態にチャッキングされる刃物を示す全体図である。
【図１２】第２実施形態を刃物シャンク部の後端部とともに示す横断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態になる周方向位置表示器を示す斜視図である。模式的に示す。
【図１４】同実施形態の周方向位置表示器による焼嵌め作業を模式的に示す図である。
【図１５】同実施形態の周方向位置表示器による焼嵌め作業を模式的に示す図である。
【図１６】本発明の他の変形例になる周方向位置表示器を模式的に示す平面図である。
【図１７】参考例の焼嵌め作業を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態になる焼嵌め式工具ホルダを示す全体図である。図２は、第１実施形態の先端領域を示す縦断面図であり、図１中ＩＩ―ＩＩで表す直線で断面とし矢印方向からみた状態を表す。図３は第１実施形態の軸線方向先端部分を示す正面図である。参考のため図２には、焼嵌め式工具ホルダの工具保持孔に差し込まれる刃物を仮想線で示す。焼嵌め式工具ホルダ１０は、主要な構成部品として、ホルダ本体１１と、サイドロックボルト２３を備える。そして図３に示すように、ホルダ本体１１の先端面には、ホルダ本体１１の抜け止め機構および／または回り止め機構の周方向位置を示すマーキング２４が設けられる。作業者は焼嵌め作業時に、抜け止め機構および回り止め機構の周方向位置を、焼嵌め式工具ホルダ１０の先端側から見定めることができる。マーキング２４については後で詳細に説明する。
【００３０】
金属製のホルダ本体１１は、一点鎖線で示す軸線Ｏに沿って延び、ホルダ本体１１の軸線Ｏ方向先端領域で刃物をチャッキングする焼嵌め式の工具着脱部１２と、ホルダ本体１１の軸線Ｏ方向後端領域で工作機械の主軸に装着される装着部１３とを備える。ホルダ本体１１の軸線Ｏ方向中央部には、工具着脱部１２および装着部１３よりも外径方向に張り出した大径のフランジ部１４が形成されている。フランジ部１４の外周縁には、周方向に延びるＶ字溝１４２が形成されている。
【００３１】
装着部１３は図示しない工作機械の主軸に嵌合する形状であって、本実施形態の装着部１３の外周面は軸線方向後端に向かうほど半径が小さくなるテーパに形成される。装着部１３にはホルダ本体１１の中心になる軸線Ｏに沿って延びるプルスタッド取付孔１３２が形成される。プルスタッド取付孔１３２の後端部内周には雌ねじ１３２ｔが形成され、雌ねじ１３２ｔはホルダ本体１１の軸線Ｏ方向後端から軸線Ｏ方向先端側へ延びる。プルスタッド取付孔１３２の孔底は連絡孔１３３と接続する。連絡孔１３３は軸線Ｏに沿って延び、軸線Ｏ方向先端側で後述する中間孔１２３と接続する。
【００３２】
雌ねじ１３２ｔには図示しない孔付プルスタッドが螺合し、この孔付プルスタッドが後方へ引き込まれることによって装着部１３は工作機械のセンタースルークーラント主軸に確りと装着される。そしてセンタースルークーラント主軸から孔付プルスタッドに切削液あるいは洗浄液が流入する。したがって孔付プルスタッドの切削液孔、プルスタッド取付孔１３２、連絡孔１３３、および中間孔１２３は液体通路になる。
【００３３】
工具着脱部１２は軸線方向先端が開口した金属製の厚肉円筒形状であり、外周面１２ｇと内周面１２ｈを有する。この内周面１２ｈは、軸線方向先端から軸線方向後端側に向かって軸線Ｏに沿って延びる工具保持孔１２２を区画形成する。図２に二点鎖線で示すように、工具保持孔１２２には図２に二点鎖線で示すように刃物６０のシャンク部６１が差し込まれる。工具保持孔１２２の内周面１２ｈは所定寸法の有効把握長Ｌを有し、その内径は工具保持孔１２２に挿入される刃物のシャンク部の外径よりも僅かに小さい（シャンク部外形寸法−０．０３ｍｍ以上−０．０２５ｍｍ以下の範囲）。例えばシャンク部６１の外径が２０．００ｍｍの場合、シャンク部６１が差し込まれていない冷えた状態で内周面１２ｈの内径は、２０．００−０．０３ｍｍ以上２０．００−０．０２５ｍｍ以下である。ただし工具着脱部１２が十分加熱されると内周面１２ｈの内径は刃物のシャンク部の外径よりも僅かに大きくなる。
【００３４】
工具保持孔１２２は孔底側で工具保持孔の大径部１２２ｂと接続する。図２に二点鎖線で示すように、大径部１２２ｂにはシャンク部６１の後端部が差し込まれる。工具着脱部１２が冷えた状態であっても大径部１２２ｂの内径は、工具保持孔１２２に差し込まれる刃物のシャンク部の外径よりも大きい。大径部１２２ｂは軸線Ｏに沿って延び、軸線Ｏ方向後端側で工具保持孔の小径部１２２ｓと接続する。
【００３５】
図２に二点鎖線で示すように、小径部１２２ｓにはシャンク部６１の後端部が差し込まれる。工具着脱部１２が冷えた状態であっても小径部１２２ｓの内径は刃物のシャンク部の外径よりも僅かに大きい（シャンク部外形寸法＋０．０１ｍｍ以上＋０．０２ｍｍ以下の範囲）。例えばシャンク部６１の外径が２０．００ｍｍの場合、小径部１２２ｓの内径は２０．００＋０．０１ｍｍ以上２０．００＋０．０２ｍｍ以下である。小径部１２２ｓは軸線Ｏに沿って延び、軸線Ｏ方向後端側で中間孔１２３と接続する。小径部１２２ｓの内周面は研磨加工されている。シャンク部６１の後端部が後述するサイドロックボルト２３によって内径方向に押圧されると、サイドロックボルト２３から周方向１８０度離れた位置でシャンク部６１の後端部外周面を受け止める。
【００３６】
中間孔１２３の内径は小径部１２２ｓの内径よりも少し大きい。中間孔１２３は軸線Ｏに沿って延び、軸線Ｏ方向後端側で連絡孔１３３の先端と接続する。中間孔１２３は連絡孔１３３よりも大きな内径を有することから、中間孔１２３と連絡孔１３３の接続箇所には軸線Ｏ方向先端側に指向する環状段差１２４が形成される。連絡孔１３３の内周には雌ねじ１３３ｔが形成される。雌ねじ１３３ｔは軸線Ｏ方向先端側に配置され、環状段差１２４に隣接する。中間孔１２３は後述するストッパ２５を収容する。ストッパ２５は平坦な先端面２５１および平坦な後端面２５２を有する。環状段差１２４はストッパ２５の後端面２５２に当接してストッパ２５の後退を規制する。
【００３７】
工具着脱部１２の外周面１２ｇは、軸線Ｏ方向先端側に向かって細くなるよう僅かにテーパ形状とされる。工具着脱部１２は少なくとも所定寸法の有効把握長Ｌを有し、加熱されることによって工具保持孔１２２の内径が熱膨張により拡径して刃物のシャンク部の外径よりも僅かに大きくなる。
【００３８】
工具着脱部１２よりも後端側には、ホルダ本体１１を半径方向に貫通して延びる貫通孔２２が形成される。ホルダ本体１１の外周面は、貫通孔２２よりも軸線Ｏ方向後端側で、外周面１２ｇよりもさらに緩勾配のテーパ形状とされる。貫通孔２２の内径端は小径部１２２ｓと接続する。あるいは小径部１２２ｓおよび大径部１２２ｂと接続する。貫通孔２２の内径端は貫通孔２２の外径端よりも軸線Ｏ方向後端側に位置する。このため貫通孔２２は、軸線Ｏと直交する直線に対し、５度傾斜して延びる。あるいは貫通孔２２は、１度以上１０度以下の範囲に含まれる所定角度で傾斜して延びる。外周面１２ｇの先端には、貫通孔２２と同じ周方向位置にマーキング２４が設けられる。マーキング２４は凹部等の刻印でも凸部でも印刷でもよい。マーキング２４は、ホルダ本体１１の先端面、つまり工具着脱部１２の先端面、にさらに設けられる。これにより貫通孔２２の周方向位置は、工具ホルダ１０の先端側から容易に視認される。なおマーキング２４は、ホルダ本体１１の外周面、例えば図に示すようにホルダ本体１１の先端領域の外周面にも形成されてよい。
【００３９】
貫通孔２２の内周面には雌ねじ２２１が形成され、サイドロックボルト２３が螺合する。サイドロックボルト２３は、サイドロックボルト２３の軸線と直交する平坦な押さえ面２３１を先端に有し、レンチと係合するための多角形穴２３２を後端に有する。多角形穴２３２に図示しないレンチを係合させ、サイドロックボルト２３をねじ込むように締め付け回転させると、サイドロックボルト２３は小径部１２２ｓに向かって進出する。反対にサイドロックボルト２３を緩め回転させると、サイドロックボルト２３は小径部１２２ｓから後退する。押さえ面２３１はホルダ本体１１の内径側へ指向し、多角形穴２３２はホルダ本体１１の外径側へ指向する。貫通孔２２およびサイドロックボルト２３は、刃物をチャッキングするサイドロック式着脱部２１を構成する。
【００４０】
押さえ面２３１はサイドロックボルト２３の本体に形成されてもよいが、第１実施形態ではサイドロックボルト２３がボルト本体２３３と押さえ部材２３４とを含む。ボルト本体２３３は、後端部に多角形穴２３２を、外周面の雄ねじ２３５をそれぞれ有する。ボルト本体２３３の先端には球面状の窪みが形成され、この窪みにボール状の押さえ部材２３４が嵌合する。押さえ部材２３４はその先端に平坦な押さえ面２３１が形成されている。このように押さえ部材２３４はボルト本体２３３に球面で支持されているため、押さえ面２３１はボルト本体２３３の中心軸線回りに回転することができるとともに、ボルト本体２３３の中心軸線に対して傾斜することができる。したがって押さえ部材２３４はボルト本体２３３に対して向きを自在に変更することができる。また押さえ部材２３４のボルト本体２３３への取り付けは、図２に示す他、ユニバーサルなジョイントのように自由に向きを変えることができるものであればよい。
【００４１】
第１実施形態の焼嵌め式工具ホルダ１０は、工具保持孔１２２に差し込まれる刃物のシャンク部にプリロードを付与するプリロード用ボルト２７をさらに備える。プリロード用ボルト２７は、連絡孔１３３の雌ねじ１３３ｔと螺合し、軸線Ｏ方向に進退動可能である。プリロード用ボルト２７の先端は軸線Ｏと直交する平坦な押さえ面２７１が形成され、押さえ面２７１はストッパ２５に当接する。プリロード用ボルト２７の後端にはレンチと係合するための多角形穴２７２が形成される。プルスタッド取付孔１３２に図示しないレンチを差し込んで多角形穴２７２に係合させ、プリロード用ボルト２７をねじ込むように締め付け回転させると、プリロード用ボルト２７は中間孔１２３に向かって前進する。反対にプリロード用ボルト２７を緩め回転させると、プリロード用ボルト２７は中間孔１２３から後退する。プリロード用ボルト２７は先端方向にねじ込まれることにより、ストッパ２５を先端方向へ押圧する。
【００４２】
次に焼嵌め式工具ホルダ１０にチャッキングされる刃物につき説明する。
【００４３】
図５は本発明の一実施形態になる刃物を示す側面図である。鋼製の刃物６０は、軸線方向先端領域に超鋼合金の刃部６０ｂを有し、軸線方向後端領域にシャンク部６１を有し、一点鎖線で示す軸線に沿って延びる。シャンク部６１は基本的に半径一定の円形断面を有する円柱状である。ただしシャンク部６１の後端部外周には、切削加工によって周方向における１ヶ所に平坦面６２が形成される。シャンク部６１のうち、平坦面６２よりも先端側の円柱領域６１ｃの長さ寸法は少なくとも有効把握長Ｌと、半径一定の外周面を有する。刃物６０は、エンドミルであるが、ドリルあるいはリーマ等であってもよい。
【００４４】
平坦面６２はシャンク部６１の軸線方向後端部に配設され、シャンク部６１の軸線と直交する平坦面である後端面６４と隣り合う。平坦面６２は、シャンク部６１の軸線Ｏに対して平行ではなく、刃物６０の先端側に指向するよう所定角度でやや傾斜する。その所定角度はシャンク部６１の軸線に対して５度である。あるいは平坦面６２は１度以上１０度以下の範囲内で傾斜した面である。平坦面６２の所定角度は、前述した貫通孔２２の傾斜角度に対応するとよい。
【００４５】
次に刃物６０のチャッキングにつき説明する。
【００４６】
チャッキングの際は、工具着脱部１２を所定温度まで加熱して熱膨張により工具保持孔１２２を拡径させ、焼嵌め式工具ホルダ１０の先端側から刃物６０のシャンク部６１を工具保持孔１２２に差し込むことによって行う。差し込む際は、シャンク部６１の平坦面６２を工具着脱部１２のマーキング２４に合致させる。シャンク部６１を確りと差し込むことにより、シャンク部６１の後端面６４がストッパ２５と当接する。ストッパ２５は、工具保持孔１２２に差し込まれる刃物６０のシャンク部６１の軸線Ｏ方向位置を規定する。ストッパ２５はホルダ本体１１とは別な部材であるが、図示しない変形例として、ストッパをホルダ本体１１に一体形成してもよい。あるいは図示しない変形例としてストッパ２５を設置せず、プリロード用ボルト２７の押さえ面２７１を後述するシャンク部６１の後端面６４に当接させてもよい。かかる変形例ではプリロード用ボルト２７がストッパの役目を果たす。
【００４７】
その後に工具着脱部１２が冷却して熱収縮すると、工具保持孔１２２は縮径し、内周面１２ｈが全周に亘ってシャンク部６１の外周面を均等に締め付け、シャンク部６１を有効把握長Ｌに亘って緊密かつ強固に把握する。またシャンク部６１の軸線が焼嵌め式工具ホルダ１０の軸線Ｏに一致するよう、シャンク部６１は芯出しされる。
【００４８】
次に、サイドロック式着脱部２１のサイドロックボルト２３が小径部１２２ｓに向かってねじ込まれ、サイドロックボルト２３の押さえ面２３１がシャンク部６１の平坦面６２と面接触する。これによりシャンク部６１は抜け止めおよび回り止めされる。このとき図７に矢印で示すように、サイドロックボルト２３先端の押さえ面２３１が平坦面６２を押圧し、シャンク部６１の後端部が内径方向の押圧力を受ける。同時に小径部１２２ｓの内周面がシャンク部６１の後端部外周面と面接触して、サイドロックボルト２３からの押圧力を受け止める。具体的には図７に矢印で示すように、貫通孔２２から周方向に１８０度離れた位置で、小径部１２２ｓの内周面がシャンク部６１の後端部外周面に内径方向の反力を付与する。かくしてシャンク部６１の軸線が工具ホルダ本体の軸線Ｏからずれないように保持される。
【００４９】
次に、ボルト２７をねじ込んでストッパ２５に先端方向のプリロードを載荷し、ストッパ２５を介してシャンク部６１の後端面６４を押圧するとよい。これによりストッパ２５の先端面２５１とシャンク部６１の後端面６４の間で面圧が大きくなるだけでなく、サイドロックボルト２３の押さえ面２３１とシャンク部６１の平坦面６２の間で面圧が大きくなり、サイドロック式着脱部２１の抜け止め効果および回り止め効果が向上する。
【００５０】
刃物６０のチャッキングを解除する場合、上述した手順とは逆の手順を行うとよい。ボルト２７を緩め回転させ、サイドロックボルト２３を緩め回転させ、工具着脱部１２を所定温度まで加熱して工具保持孔１２２を拡径し、工具保持孔１２２からシャンク部６１を先端方向に引き抜くとよい。
【００５１】
刃物６０の刃部６０ｂは、使用により摩耗すると再研磨によって再生される。そうすると刃部６０ｂの刃長は研磨前よりも短くなる。そこで図４に示すように、軸線Ｏ方向に短いストッパ２５を長いストッパ２６に交換するとよい。これにより再研磨された刃部６０ｂを先端側へくり出して、新品の刃物６０と同じ長さ分、焼嵌め式工具ホルダの先端から突出させることができる。なお再研磨後に平坦面６２が軸線Ｏの先端方向へ前進することを考慮して、平坦面６２は押さえ面２３１よりも大きく、新品時において軸線Ｏの後端方向へ広がるよう形成されることが望ましい。
【００５２】
なお図５に示す刃物６０の変形例として図６に示すように、液体通路６６をさらに備える刃物６５を、焼嵌め式工具ホルダ１０にチャッキングしてもよい。液体通路６６は刃物６５の先端から後端面６４まで軸線方向に延びる。刃物６５の他の構成は、上述した刃物６０と共通するので、共通する符号を付して説明を省略する。ストッパ２５には軸線Ｏ方向に貫通する連絡通路２５３が形成されている。またボルト２７にも軸線Ｏ方向に貫通する連絡通路２７３が形成されている。連絡通路２５３，２７３は軸線Ｏに沿って延びる。ストッパ２５の先端面２５１がシャンク部６１の後端面６４と面接触すると、連絡通路２５３，２７３、および液体通路６６の後端開口が互いに接続する。
【００５３】
焼嵌め式工具ホルダ１０が軸線Ｏを中心として高速回転し刃物６５で図示しないワークを切削する間、ホルダ本体１１の連絡孔１３３から、連絡通路２７３，２５３を経由して、液体通路６６の後端に切削液が供給される。切削液は、液体通路６６を流れて刃物６５の先端（図示せず）から噴射し、ワークに到達する。
【００５４】
ところで第１実施形態の焼嵌め式工具ホルダ１０は、軸線Ｏ方向先端から軸線Ｏ方向後端側に向かって延びる工具保持孔１２２を中心に有するホルダ本体１１と、ホルダ本体１１の先端領域に設けられ工具保持孔１２２に差し込まれる刃物６０のシャンク部６１の円柱領域６１ｃに対し、刃物６０の軸線がホルダ本体の軸線Ｏに一致するよう所定の有効把握長Ｌに亘り焼嵌めによって把握および芯出しする円筒状の工具着脱部１２と、工具着脱部１２よりも軸線Ｏ方向後端側に設けられてホルダ本体１１の外周面から工具保持孔の大径部１２２ｂまで延びる貫通孔２２、および貫通孔２２に螺合するサイドロックボルト２３を有し、サイドロックボルト２３の先端に設けられた平坦な押さえ面２３１をシャンク部６１の後端部の外周に設けられる傾斜した平坦面６２に当接させるサイドロック式着脱部２１を備える。貫通孔２２は、外径側が内径側よりも軸線Ｏ方向先端側になるよう軸線Ｏに直角な方向に対して１度以上１０度以下の所定角度で傾斜して延び、サイドロックボルト２３は、刃物６０のシャンク部６１の円柱領域６１ｃが工具着脱部１２によって把握および芯出しされた状態で小径部１２２ｓに向かってねじ込まれることにより、サイドロックボルト先端の押さえ面２３１をシャンク部後端の傾斜した平坦面６２に当接させる。そして焼嵌め式工具ホルダ１０は、これら工具着脱部１２およびサイドロック式着脱部２１によって刃物６０のシャンク部６１をチャッキングする。
【００５５】
かかる第１実施形態によれば、工具着脱部１２が刃物６０のシャンク部６１を芯出しするのでホルダ本体１１の軸線Ｏと刃物６０の軸線が一致して、刃物６０を高精度で把握することができる。また工具着脱部１２の内周面１２ｈとシャンク部６１の円柱領域６１ｃの外周面との間で有効把握長Ｌに亘って強固な摩擦力が発揮され、刃物６０は切削加工中に容易に抜け出さない。この後、サイドロックボルト２３が最終締付機能として刃物６０のシャンク部６１を抜け止めおよび回り止めする。これら焼嵌め式の工具着脱部１２およびサイドロック式着脱部２１により、難削材を長時間にわたって切削加工してもチャッキングが緩むことがない。
【００５６】
また第１実施形態のサイドロックボルト２３は、貫通孔２２に螺合するボルト本体２３３と、刃物６０の平坦面６２と当接する押さえ面２３１が形成されてボルト本体２３３の先端部に押さえ面２３１の向きが変更自在となるように取り付けられた押さえ部材２３４を含む。かかる実施形態によれば、サイドロックボルト２３の進出方向がシャンク部６１の平坦面６２と直交しない場合であっても、サイドロックボルト２３を締め付け方向にねじ込み回転させるとサイドロックボルト先端の押さえ面２３１がシャンク部６１の平坦面６２に倣って向きを変え、平坦面６２に面接触する。したがって、サイドロックボルト２３がシャンク部６１の平坦面６２を確りと押圧して、シャンク部６１を一層確実にチャッキングすることができる。
【００５７】
また第１実施形態の焼嵌め式工具ホルダ１０は、工具保持孔１２２の孔底側に設けられて、工具保持孔１２２に差し込まれるシャンク部６１の軸線方向位置を規定するストッパ２５をさらに備えることから、刃物６０が工具保持孔１２２に沿って不用意に後退することがなく、押さえ面２３１でシャンク部６１の平坦面を確りと押さえることができる。
【００５８】
また第１実施形態の焼嵌め式工具ホルダ１０は、工具保持孔１２２の孔底からホルダ本体１１の軸線方向後端側へ延びる連絡孔１３３と、連絡孔１３３の雌ねじ１３３ｔに螺合して刃物６０のシャンク部に先端方向の押圧力を付与するプリロード用ボルト２７をさらに備えることから、サイドロックボルト２３の押さえ面２３１とシャンク部６１の傾斜した平坦面６２との間で面圧が増大する。したがってサイドロック式着脱部２１による抜け止め効果および回り止め効果が強力なものとなる。
【００５９】
また第１実施形態のストッパ２５およびプリロード用ボルト２７は軸線Ｏ方向に貫通する連絡通路２５３，２７３を有し、連絡通路２５３は刃物６５（図６）のシャンク部に設けられた液体通路６６の後端開口と接続するよう構成されることから、切削液が焼嵌め式工具ホルダ１０および刃物６５の内部を流れてワークに供給され、切削性能が向上する。
【００６０】
また第１実施形態の刃物６０は、焼嵌め式工具ホルダ１０の工具保持孔１２２に挿入されるシャンク部６１と、シャンク部６１から軸線方向先端側へ延びる刃部６０ｂとを備える。シャンク部６１は、シャンク部６１の後端部外周に形成されてサイドロックボルト２３の押さえ面２３１と当接する平坦面６２と、平坦面６２よりも先端側に形成されて焼嵌め式の工具着脱部１２に締め付けられる所定の有効把握長Ｌ以上の長さの円柱領域６１ｃとを有する。平坦面６２は、シャンク部６１の軸線に対して１度以上１０度以下の所定角度で軸線方向先端側へ指向するよう傾斜する。これによりシャンク部６１は焼嵌め式工具ホルダ１０の工具着脱部１２によって十分な有効把握長Ｌで把握および芯出しされる。そして焼嵌め式工具ホルダ１０のサイドロック式着脱部２１によって確りと抜け止めおよび回り止めされる。
【００６１】
また変形例の刃物６５は、シャンク部６１から刃部６０ｂまで延びる液体通路６６をさらに備えることから、切削液が刃物６５の内部を流れてワークの切削箇所に供給され、切削性能が向上する。
【００６２】
また第１実施形態の焼嵌め式工具ホルダ１０によれば、軸線Ｏ方向先端から後端側に向かって軸線Ｏ方向に延びる工具保持孔１２２、および工具保持孔１２２を画成する筒状部分であって工具保持孔１２２に差し込まれる刃物６０のシャンク部６１を焼嵌めする工具着脱部１２を有するホルダ本体１１と、ホルダ本体１１の所定の周方向位置に設けられ工具保持孔１２２に差し込まれる刃物６０のシャンク部６１に係合して該シャンク部６１の軸線方向移動および回動を規制する抜け止め／回り止め機構としてのサイドロック式着脱部２１と、ホルダ本体１１の軸線方向先端面のうちサイドロック式着脱部２１と対応する周方向位置に設けられるマーキング２４とを備える。これにより焼嵌め作業において焼嵌め式工具ホルダの先端側からサイドロック式着脱部２１の周方向位置を見定めることができる。マーキング２４はサイドロック式着脱部２１の周方向位置を表示するので、焼嵌め式工具ホルダ１０の工具保持孔１２２に刃物６０のシャンク部６１を差し込む際、作業者はシャンク部６１外周の平坦面６２（被係合部）の周方向位置を焼嵌め式工具ホルダ１０先端部のマーキング２４に合わせて差し込めば良く、焼嵌め作業の作業時間が短縮する。
【００６３】
また第１実施形態の焼嵌め式工具ホルダ１０によれば、抜け止め／回り止め機構としてホルダ本体１１の外周面から工具保持孔の小径部１２２ｓまで延びる雌ねじ２２１と、雌ねじ２２１に螺合し先端が刃物６０のシャンク部６１に当接するサイドロックボルト２３とを含むサイドロック式着脱部２１を備える。これによりサイドロックボルト２３を捩じ込むように締め付け回転すると、サイドロックボルト２３の先端が刃物６０のシャンク部６１に当接して、シャンク部６１の軸線Ｏ方向移動および回動を規制することができる。
【００６４】
詳しくは図１５を参照しつつ後述するが、焼嵌め式工具ホルダ１０の先端部は焼嵌め式加熱装置８０に覆われて加熱され、工具６０のシャンク部６１は焼嵌め式加熱装置８０に設けられる貫通孔８５を貫通して焼嵌め式工具ホルダ１０の工具保持孔１２２に差し込まれる。貫通孔８５は工具６０のシャンク部６１よりも若干大径であり、軸線Ｏ方向先端側から貫通孔８５を通じて焼嵌め式工具ホルダ１０の先端面を見ることができる。第１実施形態によればマーキング２４は工具保持孔１２２に隣接して設けられることから、焼嵌め式加熱装置８０の貫通孔８５が比較的に小さい場合であっても、軸線Ｏ方向先端側から貫通孔８５を通じてマーキング２４を視認し得る。
【００６５】
また第１実施形態によれば、マーキング２４がホルダ本体１１の外周面のうちサイドロック式着脱部２１と対応する周方向位置にも設けられることから、焼嵌め式工具ホルダ１０の外側からマーキング２４を視認可能となる。
【００６６】
次に本発明の第２実施形態を説明する。図８は本発明の第２実施形態になる焼嵌め式工具ホルダ２０の先端領域を拡大して示す縦断面図であって、短いストッパを使用する状態を表す。図９は第２実施形態の軸線方向先端部分を示す正面図である。図１０は第２実施形態の先端領域を拡大して示す縦断面図であって、長いストッパを使用する状態を表す。参考のため図８および図１０には、焼嵌め式工具ホルダの工具保持孔に差し込まれる刃物を示す。第２実施形態につき、前述した第１実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。第２実施形態の焼嵌め式工具ホルダ２０では、２個の貫通孔２２，２２ｂおよび２本のサイドロックボルト２３，２３ｂを有する。工具着脱部１２の先端部には図９に示すように、前述した第１実施形態と同様、貫通孔２２と対応する周方向位置にマーキング２４が配置される。マーキング２４は、工具着脱部１２の外周面１２ｇおよび先端面の双方に設けられる。さらに貫通孔２２ｂと対応する周方向位置にマーキング２４ｂが設けられる。第２実施形態では特に、図９に示すように工具着脱部１２の先端面にマーキング２４，２４ｂが設けられる。
【００６７】
第１貫通孔２２および第２貫通孔２２ｂは、ホルダ本体の周方向に６０度以上１２０度以下の所定角度で離れた２箇所に配設される。第２実施形態の第１貫通孔２２および第２貫通孔２２ｂは周方向に９０度離れている。また第１貫通孔２２と第２貫通孔２２ｂは同じ形状、同じ寸法、および同じ傾斜角度である。第１貫通孔２２に第１サイドロックボルト２３が螺合するように、第２貫通孔２２ｂには第２サイドロックボルト２３ｂが螺合する。
【００６８】
図１１は第２実施形態にチャッキングされる刃物７０を示す全体図である。刃物７０もシャンク部６１の周方向に６０度以上１２０度以下の所定角度で離れた２箇所に形成される第１平坦面６２および第２平坦面６３を有する。具体的には第１平坦面６２および第２平坦面６３は周方向に９０度離れている。ここでいう９０度は、第１平坦面６２の周方向中央から第２平坦面６３の周方向中央までの角度である。
【００６９】
シャンク部６１の軸線に対する第２平坦面６３の傾斜角度は、第１平坦面６２と同じである。また第２平坦面６３の形状および寸法も、第１平坦面６２と同じである。第１平坦面６２は、第１サイドロックボルト２３の押さえ面２３１と当接し、第２平坦面６３は、第２サイドロックボルト２３ｂの押さえ面２３１と当接する。このとき図１２に矢印で示すように、第１サイドロックボルト２３先端の押さえ面２３１が平坦面６２を押圧し、シャンク部６１の後端部が第１サイドロックボルト２３から内径方向の押圧力を受ける。同時に小径部１２２ｓの内周面がシャンク部６１の後端部外周面と面接触して、第１サイドロックボルト２３からの押圧力を受け止める。具体的には図１２に矢印で示すように、貫通孔２２から周方向に１８０度離れた位置で、小径部１２２ｓの内周面がシャンク部６１の後端部外周面に内径方向の反力を付与する。また第２サイドロックボルト２３ｂ先端の押さえ面２３１が平坦面６３を内径方向に押圧し、貫通孔２２ｂから周方向に１８０度離れた位置で、小径部１２２ｓの内周面がシャンク部６１の後端部外周面に内径方向の反力を付与する。かくしてシャンク部６１の軸線が工具ホルダ本体の軸線Ｏからずれないように保持される。
【００７０】
ところで第２実施形態の焼嵌め式工具ホルダ２０は、サイドロック式着脱部２１としてサイドロック式着脱部２１がホルダ本体１１の周方向に６０度以上１２０度以下の所定角度で離れた２箇所に形成される第１および第２貫通孔２２，２２ｂと、第１貫通孔２２に螺合する第１サイドロックボルト２３、および第２貫通孔２２ｂに螺合する第２サイドロックボルト２３ｂを有する。これにより第１サイドロックボルト２３がシャンク部６１に付与する押圧力と第２サイドロックボルト２３ｂがシャンク部６１に付与する押圧力が互いに交差し、シャンク部６１を工具着脱部１２の内周面１２ｈに好適に押し付けて刃物７０の芯出し精度が維持される。また２本のサイドロックボルト２３，２３ｂを使用することから、１本の場合よりも抜け出し機能および回り止め機能が向上する。
【００７１】
また第２実施形態の刃物７０は、シャンク部６１の周方向に６０度以上１２０度以下の所定角度で離れた２箇所に形成される第１および第２平坦面６２，６３を有し、第１平坦面６２は、第２実施形態の第１サイドロックボルト２３の押さえ面２３１と当接し、第２平坦面６３は、第２実施形態の第２サイドロックボルト２３ｂの押さえ面２３１と当接する。これにより第１平坦面６２に付与される押圧力と第２平坦面６３に付与される押圧力が互いに交差し、シャンク部６１が工具着脱部１２の内周面１２ｈに好適に押し付けられて刃物７０の芯出し精度が維持される。また２個の傾斜した平坦面を有することからシャンク部６１の抜け出し機能および回り止め機能が向上する。
【００７２】
次に焼嵌め式工具ホルダに刃物を焼嵌めする焼嵌め作業につき説明する。
【００７３】
図１３は本発明の一実施形態になる周方向位置表示器を示す斜視図である。図１４および図１５は同実施形態の周方向位置表示器を用いて、前述した第１実施形態の焼嵌め式工具ホルダに刃物を焼嵌めする様子を模式的に示す図であり、焼嵌め式工具ホルダの側方からみた様子を表す。図１４に示すように焼嵌め式加熱装置８０は、本体８１を備える。本体８１の一方端面８２には第１凹部８４が形成される。第１凹部８４は、有底の丸穴であって焼嵌め式加熱装置８０の一方側から焼嵌め式工具ホルダ１０の軸線方向先端部になる工具着脱部１２を受け入れる。本体８１の内部には第１凹部８４を取り囲むように加熱部８１ｔが配設されており、本体８１は第１凹部８４内の工具着脱部１２を加熱する。
【００７４】
本体８１の他方端面８３には、第１凹部８４と同軸になるよう貫通孔８５が形成される。貫通孔８５は、第１凹部８４よりも小径の丸穴であって、第１凹部８４の底部と接続する。貫通孔８５は刃物６０のシャンク部６１を他方側から受け入れる。このように第１凹部８４および貫通孔８５は連続して延び、本体８１を貫通する。かかる貫通方向に対し、一方側から焼嵌め式工具ホルダ１０が抜き差しされ、他方側から刃物６０が抜き差しされる。なお以下の説明において一方側とは貫通孔８５からみて第１凹部８４側をいい、他方側とは第１凹部８４からみて貫通孔８５側をいい、焼嵌め式工具ホルダ１０の軸線方向に関し後端側および先端側にそれぞれ対応する。
【００７５】
次に図１３〜図１６を参照して、焼嵌め式工具ホルダのサイドロックボルトの周方向位置を表示する周方向位置表示器（以下単にリングという）につき説明する。
【００７６】
リング９３の中心孔９３ｃは、焼嵌め式工具ホルダ１０の外径に対応する内径を有する。中心孔９３ｃにはホルダ本体１１が通されて、ホルダ本体１１の後端領域がリング９３から一方側へ突出するとともに、ホルダ本体１１の先端領域、すなわち工具着脱部１２、がリング９３から他方側へ突出する。
【００７７】
リング９３には、半径方向に貫通して延びる雌ねじ９４が形成され、雌ねじ９４に止めねじ９５が螺合する。リング９３の外径は、焼嵌め式加熱装置８０の幅寸法よりも大きい。このためリング９３の外周部が焼嵌め式加熱装置８０の本体８１の側面８１ｓから突出する。リング９３の両端面の外周部には、第１表示部８６および第２表示部８７がそれぞれ設けられる。
【００７８】
第１表示部８６はリング９３の一方端面９３ｓに形成されて、第１凹部８４とともに本体８１の一方側から視認可能である。第１表示部８６はリング９３の中心孔９３ｃに対し所定の周方向位置を示す。第２表示部８７はリング９３の他方端面９３ｔに形成されて、貫通孔８５とともに本体８１の他方側から視認可能である。第２表示部８７は第１表示部８６と同一の周方向位置に設けられる。第１表示部８６は一方端面８２に刻設された条溝であるが、印刷などの他の方法によって付されるマーキング、あるいは突条であってもよい。第２表示部８７も同様である。第１表示部８６および第２表示部８７は少なくともリング９３の外径側に設けられるが、内径側にも設けられてよい。
【００７９】
刃物６０を焼嵌め式工具ホルダ１０に焼嵌めする作業は、以下の手順により行う。まず焼嵌め式工具ホルダ１０のサイドロックボルト２３をゆるめておき、焼嵌め式工具ホルダ１０をリング９３の中心孔９３ｃに通す。このとき第１表示部８６をサイドロックボルト２３に合わせる。そして、止めねじ９５を締め付けてリング９３を焼嵌め式工具ホルダ１０の外周に固定する。このためリング９３は固定部ともいう。
【００８０】
焼嵌め式工具ホルダ１０におけるサイドロックボルト２３の周方向位置は、第１表示部８６および第２表示部８７によって視認可能である。しかも焼嵌め式工具ホルダ１０の軸線方向両側から視認可能である。
【００８１】
次に図１５に示すように焼嵌め式加熱装置８０の一方側から第１凹部８４に、焼嵌め式工具ホルダ１０を差し込む。次に焼嵌め式加熱装置８０に通電して、焼嵌め式工具ホルダ１０を所定の温度まで加熱すると、工具着脱部１２の熱膨張により、工具保持孔１２２が拡径する。次に焼嵌め式加熱装置８０の他方側から貫通孔８５に、刃物６０のシャンク部６１を差し込む。このときシャンク部６１後端部の平坦面６２を第２表示部８７に合わせる。第２表示部８７は焼嵌め式加熱装置８０の他方側から視認可能である。
【００８２】
第１表示部８６と第２表示部８７は同一の周方向位置に設けられていることから、平坦面６２はサイドロックボルト２３の先端と対面し得て、シャンク部６１は工具保持孔１２２に適正に差し込まれる。次に焼嵌め式加熱装置８０への通電を中止し、工具着脱部１２を除冷すると、工具保持孔１２２は縮径し、シャンク部６１は工具着脱部１２にチャッキングされ、焼嵌め作業が完了する。
【００８３】
なおシャンク部６１から工具着脱部１２を分離する作業は、焼嵌め式加熱装置８０の一方側から、刃物６０を装着したまま焼嵌め式工具ホルダ１０を第１凹部８４に差し込み、焼嵌め式加熱装置８０に通電して、焼嵌め式工具ホルダ１０を所定の温度まで加熱するとよい。
【００８４】
本実施形態によれば、工具着脱部１２が焼嵌め式加熱装置８０に覆われてマーキング２４を視認できない場合であっても、第１表示部８６および第２表示部８７を目標にして、サイドロックボルト２３と平坦面６２の周方向位置を合わせることができる。したがって焼嵌め作業を短時間で済ますことができる。
【００８５】
第２表示部８７に代わる変形例として図１５に仮想線で示すように、焼嵌め式工具ホルダ１０の軸線方向に延びる第３支持部９０をリング９３に設けてもよい。第３支持部９０の根元部９０ｍは、リング９３の外周部と結合する。第３支持部９０は、他方端面９３ｔから突出して、焼嵌め式加熱装置８０の一方端面８２および他方端面８３を超えて延び、第３支持部９０の先端部９０ｎは、折れ曲がって内径方向に延びる。先端部９０ｎは、第１表示部８６と同一の周方向位置に配設される。
【００８６】
次に本発明の他の変形例を説明する。図１６は本発明の他の変形例になる周方向位置表示器を模式的に示す平面図である。他の変形例につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。他の変形例では２本のサイドロックボルト２３，２３ｂを備える焼嵌め式工具ホルダ１０に用いられ、リング９３の一方端面における２箇所に第１表示部８６，８８を有する。第１表示部８６，８８は、サイドロックボルト２３，２３ｂの周方向位置にそれぞれ対応するように配置される。図８、図１０、および図１２に示すようにサイドロックボルト２３，２３ｂが所定の角度で離隔するように配置されている場合、第１表示部８６，８８も同一の角度で離隔するように配置されている。図１６では第１表示部８６，８８が周方向に９０度離れて配置される。
【００８７】
図１６の紙面裏側になるリング９３の他方端面には、第１表示部８６と同一の周方向位置に第２表示部（図１３中の符号８７と同じ）が設けられるとともに、第１表示部８８と同一の周方向位置に第２表示部が設けられる。
【００８８】
かかる他の変形例によれば、工具着脱部１２が焼嵌め式加熱装置８０に覆われてマーキング２４，２４ｂ（図８〜図１０）を視認できない場合であっても、第１表示部８６およびこれに対応する第２表示部８７を目標にして、サイドロックボルト２３と平坦面６２の周方向位置を合わせ、第１表示部８８およびこれに対応する第２表示部を目標にして、サイドロックボルト２３ｂと平坦面６３の周方向位置を合わせることができる。
【００８９】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明による焼嵌め式工具ホルダおよび周方向位置表示器は、工作機械において有利に利用される。
【符号の説明】
【００９１】
１０  焼嵌め式工具ホルダ、      １１  ホルダ本体、      １２  工具着脱部、  
１２ｇ  外周面、      １２ｈ  内周面、      １２２  工具保持孔、      
１２２ｂ  工具保持孔の大径部、      １２２ｓ  工具保持孔の小径部、      
１２３  中間孔、      １２４  環状段差、            １３  装着部、      
１３２  プルスタッド取付孔、      １３３  連絡孔、      １３３ｔ  雌ねじ    
１４  フランジ部、      １４２  Ｖ字溝、      
２１  サイドロック式着脱部、      ２２  （第１）貫通孔、      
２２ｂ  第２貫通孔、      ２３  第１サイドロックボルト、      
２３ｂ  第２サイドロックボルト、２３１  押さえ面、      
２３３  ボルト本体、    ２３４  押さえ部材、    ２４，２４ｂ  マーキング、
２５，２６  ストッパ、      ２５１  先端面、      ２５３  連絡通路、      
２７  プリロード用ボルト、      ２７１  押さえ面、      
２７３  連絡通路、      ６０  刃物、      ６０ｂ  刃部      
６１  シャンク部、      ６１ｃ  円柱領域、      ６２  （第１）平坦面      
６３  第２平坦面、      ６４  後端面、      ６５  刃物、      
６６  液体通路、      ７０  刃物、      ８０  焼嵌め式加熱装置、      
８１  本体、            ８２  一方端面、      ８３  他方端面、      
８４  第１凹部、      ８５  貫通孔、      ８６，８８  第１表示部、      
８７  第２表示部、      ９０  第３表示部、      
９３  リング（周方向位置表示器）、      ９３ｃ  中心孔、      
９３ｓ  一方端面、      ９３ｔ  他方端面、      Ｌ  有効把握長、      Ｏ  軸線。
【図１】
2017109260.tif 000003
【図２】
2017109260.tif 000004
【図３】
2017109260.tif 000005
【図４】
2017109260.tif 000006
【図５】
2017109260.tif 000007
【図６】
2017109260.tif 000008
【図７】
2017109260.tif 000009
【図８】
2017109260.tif 000010
【図９】
2017109260.tif 000011
【図１０】
2017109260.tif 000012
【図１１】
2017109260.tif 000013
【図１２】
2017109260.tif 000014
【図１３】
2017109260.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2017109260.tif 000017
【図１６】
2017109260.tif 000018
【図１７】
2017109260.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月30日(2016.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向先端から後端側に向かって軸線方向に延びる工具保持孔、および前記工具保持孔を画成する筒状部分であって前記工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部を焼嵌めする焼嵌め着脱部を有するホルダ本体と、
前記ホルダ本体の所定の周方向位置に設けられ、前記工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部に係合して該シャンク部の軸線方向移動および／または回動を規制する抜け止め／回り止め機構と、
前記ホルダ本体のうち前記焼嵌め着脱部とは異なる部分の外周に着脱可能に固定され、前記工具ホルダ本体の所定の周方向位置を表示する周方向位置表示器とを備える、焼嵌め式工具ホルダ。
【請求項２】
前記抜け止め／回り止め機構は、前記ホルダ本体の外周面から前記工具保持孔の内周面まで延びる雌ねじと、前記雌ねじに螺合し先端が前記刃物のシャンク部に当接するサイドロックボルトとを含む、請求項１に記載の焼嵌め式工具ホルダ。
【請求項３】
焼嵌め着脱部を有する焼嵌め式工具ホルダのうち前記焼嵌め着脱部とは異なる部分の外周に着脱可能に固定される固定部と、
前記固定部に設けられて前記焼嵌め式工具ホルダの径方向に延び、前記焼嵌め式工具ホルダの所定の周方向位置を表示する表示部とを備える、周方向位置表示器。
【請求項４】
前記固定部は、前記焼嵌め式工具ホルダを受け入れる中心孔を有するリングであり、前記リングを半径方向に貫通して延びる雌ねじと、前記雌ねじに螺合する止めねじをさらに備える、請求項３に記載の周方向位置表示器。
【請求項５】
前記表示部は、前記固定部から突出して前記焼嵌め式工具ホルダの軸線方向へ延びる、請求項３または４に記載の周方向位置表示器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この目的のため本発明による焼嵌め式工具ホルダは、軸線方向先端から後端側に向かって軸線方向に延びる工具保持孔、および工具保持孔を画成する筒状部分であって工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部を焼嵌めする焼嵌め着脱部を有するホルダ本体と、ホルダ本体の所定の周方向位置に設けられ、工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部に係合して該シャンク部の軸線方向移動および／または回動を規制する抜け止め／回り止め機構と、ホルダ本体のうち焼嵌め着脱部とは異なる部分の外周に着脱可能に固定され、工具ホルダ本体の所定の周方向位置を表示する周方向位置表示器とを備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の焼嵌め式工具ホルダによれば、ホルダ本体のうち焼嵌め着脱部とは異なる部分の外周に周方向位置表示器が着脱可能に固定されることから周方向位置表示器を利用して、焼嵌め式工具ホルダの先端側から抜け止め／回り止め機構の周方向位置を見定めることができる。周方向位置表示器は抜け止め／回り止め機構の周方向位置を表示するので、焼嵌め式工具ホルダの工具保持孔に刃物のシャンク部を差し込む際、作業者はシャンク部外周の被係合部の周方向位置を周方向位置表示器のマーキングに合わせて差し込めば良く、焼嵌め作業の作業時間が短縮する。周方向位置表示器のマーキングは、印刷、突起、あるいは凹部等、特に限定されない。なお抜け止め／回り止め機構は、焼嵌め着脱部と異なる軸線方向位置に設けられる。焼嵌め着脱部はホルダ本体の軸線方向先端領域を占めるとよい。抜け止め／回り止め機構は、ホルダ本体の１箇所でも複数個所でも設けられてよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
シャンク部に形成されて抜け止め／回り止め機構に係合する被係合部は、特に限定されず、例えば凹部であったり、平坦面であったりする。本発明の好ましい実施形態として抜け止め／回り止め機構は、ホルダ本体の外周面から工具保持孔の内周面まで延びる雌ねじと、該雌ねじに螺合し先端が刃物のシャンク部に当接するサイドロックボルトとを含む。かかる実施形態によればサイドロックボルトを捩じ込むように締め付け回転すると、サイドロックボルトの先端が刃物のシャンク部に当接して、シャンク部の軸線方向移動および／または回動を規制することができる。サイドロックボルトの本数は１本でもよいし、あるいは複数本でもよい。複数本のサイドロックボルトは、軸線方向に離れて配置されてもよいし、周方向に離れて配置されてもよい。刃物のシャンク部のうち、サイドロックボルトと当接する被当接部の形状は特に限定されないが、好ましくはシャンク部の外周面に形成される凹部あるいは平坦面である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
焼嵌め式工具ホルダの先端部は焼嵌め式加熱装置に覆われて加熱され、工具のシャンク部は焼嵌め式加熱装置に設けられる貫通孔を貫通して焼嵌め式工具ホルダの工具保持孔に差し込まれる。参考例としてホルダ本体には工具保持孔に隣接してマーキングが設けられる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
マーキングはホルダ本体の軸線方向先端面に限定されるものではない。参考例としてマーキングはホルダ本体の外周面のうち抜け止め／回り止め機構と対応する周方向位置に設けられる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
そこで本発明者は、かかる困難を克服するため、焼嵌め式工具ホルダの外周のうち焼嵌め着脱部とは異なる部分に着脱可能に固定される固定部と、かかる固定部に設けられて焼嵌め式工具ホルダの径方向に延び、焼嵌め式工具ホルダの所定の周方向位置を表示する表示部とを備える周方向位置表示器を発明するに至った。
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月16日(2017.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向先端から後端側に向かって軸線方向に延びる工具保持孔、および前記工具保持孔を画成する筒状部分であって前記工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部を焼嵌めする焼嵌め着脱部を有するホルダ本体、および
前記ホルダ本体の所定の周方向位置に設けられ、前記工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部に係合して該シャンク部の軸線方向移動および／または回動を規制する抜け止め／回り止め機構を備える、焼嵌め式工具ホルダと、
前記ホルダ本体のうち前記焼嵌め着脱部とは異なる部分の外周に着脱可能に固定され、前記工具ホルダ本体の所定の周方向位置を表示する周方向位置表示器とを具備する、焼嵌め式工具ホルダと周方向位置表示器の組み合わせ構造。
【請求項２】
前記抜け止め／回り止め機構は、前記ホルダ本体の外周面から前記工具保持孔の内周面まで延びる雌ねじと、前記雌ねじに螺合し先端が前記刃物のシャンク部に当接するサイドロックボルトとを含む、請求項１に記載の焼嵌め式工具ホルダと周方向位置表示器の組み合わせ構造。
【請求項３】
焼嵌め着脱部を有する焼嵌め式工具ホルダのうち前記焼嵌め着脱部とは異なる部分の外周に着脱可能に固定される固定部と、
前記固定部に設けられて前記焼嵌め式工具ホルダの径方向に延び、前記焼嵌め式工具ホルダの所定の周方向位置を表示する表示部とを備える、周方向位置表示器。
【請求項４】
前記固定部は、前記焼嵌め式工具ホルダを受け入れる中心孔を有するリングであり、前記リングを半径方向に貫通して延びる雌ねじと、前記雌ねじに螺合する止めねじをさらに備える、請求項３に記載の周方向位置表示器。
【請求項５】
前記表示部は、前記固定部から突出して前記焼嵌め式工具ホルダの軸線方向へ延びる、請求項３または４に記載の周方向位置表示器。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この目的のため本発明による焼嵌め式工具ホルダと周方向位置表示器の組み合わせ構造は、軸線方向先端から後端側に向かって軸線方向に延びる工具保持孔、および工具保持孔を画成する筒状部分であって工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部を焼嵌めする焼嵌め着脱部を有するホルダ本体、およびホルダ本体の所定の周方向位置に設けられ、工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部に係合して該シャンク部の軸線方向移動および／または回動を規制する抜け止め／回り止め機構を備える、焼嵌め式工具ホルダと、ホルダ本体のうち焼嵌め着脱部とは異なる部分の外周に着脱可能に固定され、工具ホルダ本体の所定の周方向位置を表示する周方向位置表示器とを具備する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の焼嵌め式工具ホルダと周方向位置表示器の組み合わせ構造によれば、ホルダ本体のうち焼嵌め着脱部とは異なる部分の外周に周方向位置表示器が着脱可能に固定されることから周方向位置表示器を利用して、焼嵌め式工具ホルダの先端側から抜け止め／回り止め機構の周方向位置を見定めることができる。周方向位置表示器は抜け止め／回り止め機構の周方向位置を表示するので、焼嵌め式工具ホルダの工具保持孔に刃物のシャンク部を差し込む際、作業者はシャンク部外周の被係合部の周方向位置を周方向位置表示器のマーキングに合わせて差し込めば良く、焼嵌め作業の作業時間が短縮する。周方向位置表示器のマーキングは、印刷、突起、あるいは凹部等、特に限定されない。なお抜け止め／回り止め機構は、焼嵌め着脱部と異なる軸線方向位置に設けられる。焼嵌め着脱部はホルダ本体の軸線方向先端領域を占めるとよい。抜け止め／回り止め機構は、ホルダ本体の１箇所でも複数個所でも設けられてよい。