(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心孔に工具のシャンクを挿入して把持し、当該工具に流体を供給する工具ホルダに装着されるキャップ付きコレットであって、
前記工具のシャンクが挿入されるコレット本体と、
前記工具ホルダの工具挿入側の端面よりも工具挿入側に配設され、且つコレット本体の工具挿入側に着脱可能に取付けられ、前記工具を貫通させるキャップと、
前記工具ホルダとキャップの間に配置され、両者間を密閉するシール部材と、
を備え、
前記コレット本体は、少なくとも工具挿入側から形成されたすり割りと、工具先端側に形成されかつ前記キャップに係合される被係合部と、を有し、
前記キャップは、前記コレット本体の被係合部に係合する係合部と、前記コレット本体の工具挿入側端面を覆うカバー部と、を有するキャップ付きコレット。
【請求項２】
前記被係合部は、前記コレット本体の工具挿入側の外周面に形成された環状溝からなる請求項１記載のキャップ付きコレット。
【請求項３】
前記係合部は、前記キャップの内周面に形成され、前記コレット本体に形成された環状溝に嵌合する環状突起からなる請求項２記載のキャップ付きコレット。
【請求項４】
前記キャップのカバー部と工具との間に形成された隙間から前記流体を流出させる請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のキャップ付きコレット。
【請求項５】
前記キャップのカバー部に前記流体を流出させる流体流出部を形成した請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のキャップ付きコレット。
【請求項６】
前記キャップのカバー部と工具との間を密閉するシール部材をさらに備え、当該工具に形成された貫通孔から前記流体を流出させる請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のキャップ付きコレット。
【請求項７】
前記キャップのカバー部と工具との間を密閉するシール部材は、前記流体の圧力により密閉度を増加させる請求項６記載のキャップ付きコレット。
【請求項８】
ストレートコレットまたはテーパーコレットからなる請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のキャップ付きコレット。
【請求項９】
中心孔に工具のシャンクを挿入して把持し、当該工具に流体を供給する工具ホルダに装着されるコレットの工具挿入側に着脱可能に取付けられるキャップであって、
前記コレットの工具挿入側に形成された被係合部に係合する係合部と、
前記コレットの工具先端側端面を覆うカバー部と、
前記工具ホルダとキャップの間に配置され、両者間を密閉するシール部材と、
を備え、
前記コレットの工具挿入側に取付けられて前記工具ホルダに装着された際に、当該工具ホルダの工具挿入側の端面よりも工具挿入側に配設されるキャップ。
【請求項１０】
前記係合部は、キャップの内周面に形成され、前記コレットの外周面に形成された環状溝に嵌合する環状突起からなる請求項９記載のキャップ。
【請求項１１】
前記カバー部と工具との間に形成された隙間から前記流体を流出させる請求項９または請求項１０に記載のキャップ。
【請求項１２】
前記カバー部に前記流体を流出させる流体流出部を形成した請求項９または請求項１０のいずれか一項に記載のキャップ。
【請求項１３】
前記カバー部と工具との間を密閉するシール部材をさらに備え、当該工具に形成された貫通孔から前記流体を流出させる請求項９または請求項１０のいずれか一項に記載のキャップ。
【請求項１４】
前記キャップのカバー部と工具との間を密閉するシール部材は、前記流体の圧力により密閉度を増加させる請求項１３記載のキャップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、工作機械等の主軸に装着される工具ホルダに挿入されて工具を保持するキャップ付きコレット及びコレットに取付けられるキャップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、旋盤、ボール盤、フライス盤などの工作機械において、ドリル、エンドミル等の工具を保持するホルダの一部として、コレットが使用されている。このコレットは、通常、工具のシャンクが挿入されるコレット本体と、当該コレット本体に形成されたすり割りと、を備えている。
【０００３】
これら工具は、ワークを加工（切削）する際に発生する熱を抑制するため、連続的に冷却される必要があり、加工性をよくするために潤滑することもある。これらの方法としては、一般的に、水溶性クーラントや油やミスト、セミドライ等の切削液（冷却用流体）を工具に供給することによりなされている。この工具への切削液の供給方法としては、例えば、長手方向に延びる貫通孔が設けられた工具を使用し、この貫通孔に切削液を通過させることによって、工具を冷却する方法がある。この方法の場合、コレット本体に形成されたすり割りから切削液が流出しないように、すり割りの所定位置に堰材を設ける、あるいはコレット本体の基端側（工具挿入側とは反対側）にシール機構を設ける等して、工具の貫通孔に効率よく切削液が供給されるようにしている。
【０００４】
また、前述したような貫通孔が設けられていない工具を使用する場合は、通常、コレット本体に形成されたすり割りを利用して、コレットと、これに把持された工具との間に切削液を供給することによって、工具を冷却する方法もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記工具の貫通孔に切削液を通過させることによって工具を冷却する方法を行う場合、堰材をすり割に挿入するのに手間がかかる。また、工具を把持するためにコレット本体が収縮した際に、すり割から堰材が外れ易くなる虞れがある。一方、コレット本体の基端側にシール機構を設けたコレットは、工具に応じた様々な方法で切削液を供給することができないという欠点があった。
【０００６】
また、前記コレット本体に形成されたすり割りを利用して切削液を工具に供給する方法では、コレット本体に挿入される工具の径によってすり割の径方向の断面積が変化するため、これに応じて切削液の速度が変化してしまう。この結果、常に工具の所望位置に切削液を効率よく供給することが困難になる虞れがある。特に、高圧で供給しても高速回転時には、その遠心力で切削液が工具の刃先に到達する前に分散してしまう虞れもある。
【０００７】
本発明は、このような従来のコレット及びコレットに取付けられるキャップを改良することを課題とするものであり、コレットに把持される工具に応じて、当該工具に、適切な流速、流量、流出方向で冷却用流体を効率よく供給でき、良好な冷却を行うことが可能なキャップ付きコレット及びコレットに取付けられるキャプを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、中心孔に工具のシャンクを挿入して把持し、当該工具に流体を供給する工具ホルダに装着されるキャップ付きコレットであって、前記工具のシャンクが挿入されるコレット本体と、前記コレット本体の工具挿入側に着脱可能に取付けられ、前記工具を貫通させるキャップと、前記工具ホルダとキャップの間に配置され、両者間を密閉するシール部材と、を備え、前記コレット本体は、少なくとも工具挿入側から形成されたすり割りと、工具先端側に形成されかつ前記キャップに係合される被係合部と、を有し、前記キャップは、前記コレット本体の被係合部に係合する係合部と、前記コレット本体の工具挿入側端面を覆うカバー部と、を有するキャップ付きコレットを提供するものである。
【０００９】
この構成を備えたコレットは、キャップの取外しが行えると共に、工具ホルダとキャップとの間を密閉することができる。このため、工具の給油形態、冷却用流体の所望の流量、流速、流出方向等、種々の条件に応じた形状のキャップに取り替えることで、汎用性を向上させることができる。
【００１０】
前記被係合部は、前記コレット本体の工具挿入側の外周面に形成された環状溝から構成することができる。
【００１１】
また、前記係合部は、前記キャップの内周面に形成され、前記コレット本体に形成された環状溝に嵌合する環状突起から構成することができる。
【００１２】
本発明にかかるキャップ付きコレットは、前記キャップのカバー部と工具との間に形成された隙間から前記流体を流出させることができる。したがって、この隙間のサイズや形状等を調節することで、流体の流量、流速、流出方向等を任意に決定することができる。
【００１３】
また、本発明にかかるキャップ付きコレットは、前記キャップのカバー部に前記流体を流出させる流体流出部を形成することもできる。この場合、流体流出部の形成位置、サイズ、形状等を調節することで、流体の流量、流速、流出方向等を任意に決定することができる。
【００１４】
そしてまた、本発明にかかるキャップ付きコレットは、前記キャップのカバー部と工具との間を密閉するシール部材をさらに備え、当該工具に形成された貫通孔から前記流体を流出させることもできる。このようにすれば、流体を工具に形成された貫通孔から効率よく流出させることができる。
【００１５】
このキャップのカバー部と工具との間を密閉するシール部材は、前記流体の圧力により密閉度を増加させることができる。したがって、高圧の流体を供給した場合であっても、高いシール性が得られ、前記流体を工具の貫通孔から効率よく供給できる。
【００１６】
本発明にかかるキャップ付きコレットは、ストレートコレット、あるいはテーパーコレットであってもよい。
【００１７】
また、本発明は、中心孔に工具のシャンクを挿入して把持し、当該工具に流体を供給する工具ホルダに装着されるコレットの工具挿入側に取付けられるキャップであって、前記コレットの被係合部に係合する係合部と、前記コレットの工具先端側端面を覆うカバー部と、前記工具ホルダとキャップの間に配置され、両者間を密閉するシール部材と、を備えたキャップを提供するものである。
【００１８】
この構成を備えたキャップは、コレットから取外すことができる。したがって、工具の給油形態、冷却用流体の所望の流量、流速、流出方向等、種々の条件に応じた形状に形成されたキャップを使用することで、コレットの汎用性を向上させることができる。
【００１９】
前記係合部は、キャップの内周面に形成され、前記コレットの外周面に形成された環状溝に嵌合する環状突起から構成することができる。
【００２０】
また、本発明にかかるキャップは、カバー部と工具との間に形成された隙間から前記流体を流出させることができる。
【００２１】
さらにまた、本発明にかかるキャップは、カバー部に前記流体を流出させる流体流出部を形成した構成とすることもできる。
【００２２】
そしてまた、本発明にかかるキャップは、カバー部と工具との間を密閉するシール部材をさらに備え、当該工具に形成された貫通孔から前記流体を流出させる構成とすることもできる。
【００２３】
また、このカバー部と工具との間を密閉するシール部材は、前記流体の圧力により密閉度を増加させる構成にすることもできる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態にかかるキャップ付きコレットについて図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態では、工具が挿入される側を「先端側」とし、その反対側を「基端側」として説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるキャップ付きコレットを工具ホルダに装着した状態を示す一部断面図、図２は、図１に示すコレットの側面図、図３は、図２に示すコレットの平面図、図４は、図１の一部拡大断面図である。
【００２５】
図１〜図４に示すように、実施の形態１にかかるキャップ付きコレット１は、ストレートコレットであり、中心孔２０に工具１００のシャンクを挿入して把持するコレット本体１０と、コレット本体１０の先端側に着脱可能に取付けられ、工具１００を貫通させるキャップ１１と、工具ホルダ１０１とキャップ１１の間に配置され、両者間を密閉するシール部材１２と、を備えて構成されている。
【００２６】
コレット本体１０は、先端側から軸方向に形成されたすり割り１３と、基端側から軸方向に形成され、かつ隣接したすり割り１３同士の間に形成されたすり割り１４と、先端部に設けられ、後に詳述するキャップ１１に形成された環状突起２１が係合し、かつシール部材１２が配置される環状溝１５と、すり割り１３の基端側に形成された孔部１６と、を備えて構成されている。
【００２７】
すり割り１３は、互いに等しい角度（実施の形態１では、１２０度）をおいて、合計３本形成されている。すり割り１４も同様に互いに等しい角度をおいて合計３本形成されている。このすり割り１３及び１４が形成されたコレット本体１０は、弾性変形を伴った径の拡縮により、工具１００のシャンクを解放したり把持したりすることができる。さらにまた、この弾性変形によるコレット本体１０の縮径は、コレット本体１０の先端にキャップ１１を取付け易くし、キャップ１１を取付けた後に拡径することで、コレット本体１０からキャップ１１が外れることを防止することもできる。
【００２８】
孔部１６は、全てのすり割り１３の基端側にすり割り１３と連通して、コレット本体１０の半径方向に開口されている。この孔部１６は、通常、コレット本体１０の径が拡縮する際にかかる応力等を緩和するために形成されるものである。
【００２９】
環状溝１５は、特に図４に示すように、シール部材１２が挿入される第１の環状溝１７と、第１の環状溝１７の先端側に連通し、キャップ１１の環状突起２１が係合する第２の環状溝１８と、から構成されている。第１の環状溝１７は、第２の環状溝１８より若干深く形成されている。この第１の環状溝１７の深さは、シール部材１２のサイズや形状等によって任意に決定できる。
【００３０】
キャップ１１は、コレット本体１０の先端面を覆うカバー部２２と、カバー部２２に連続して形成され、コレット本体１０の第２の環状溝１８に係合する環状突起２１を備えた取付部２３と、を備えて構成されている。カバー部２２の略中央部には、工具１００を貫通させる貫通孔２４が形成されている。この貫通孔２４は、工具１００を貫通させた際に、工具１００との間に冷却用流体を工具１００の所望位置（例えば、先端）に向けて流出させることが可能な隙間を形成するよう構成されている。
【００３１】
シール部材１２は、Ｏリングからなり、第１の環状溝１７に挿入・配置されて工具ホルダ１０１の内周面とキャップ１１との間を密閉する。
【００３２】
このキャップ付きコレット１が装着される工具ホルダ１０１は、工具ホルダ本体１０２と、工具ホルダ本体１０２の先端側外周面に、ニードルローラ１０３を介して外嵌された締付用回転筒１０４と、を備えて構成されている。
【００３３】
工具ホルダ本体１０２は、工作機械等の主軸（図示せず）に装着されるテーパシャンク部１０５と、このテーパシャンク部１０５の径大側端部に形成されたチャック位置決め用のフランジ部１０６と、フランジ部１０６から工具ホルダ本体１０２の先端側へ同軸一体に突設されたチャック筒１０７と、を備えている。チャック筒１０７には、先端側から軸方向に形成されたすり割り（図示せず）が形成されている。チャック筒１０７は、このすり割りにより、弾性変形を伴った径の拡縮を行えるようになっている。
【００３４】
ニードルローラ１０３は、リテーナ１０８に保持されて、締付用回転筒１０４とチャック筒１０７との間に配置される。このニードルローラ１０３は、締付用回転筒１０４を回転させることにより、チャック筒１０７の外周面１０７ａに対して螺旋状に公転し、それによりチャック筒１０７を弾性的に縮径させて、キャップ付きコレット１を把持固定するようになっている。
【００３５】
この構成を備えたキャップ付きコレット１に工具１００を挿着するには、工具ホルダ１０１に保持されたキャップ付きコレット１の先端側から工具１００のシャンクを挿入する。次に、ニードルローラ１０３を介して、締付用回転筒１０４を工具ホルダ本体１０２に対して回させ、チャック筒１０７を弾性的に縮径させてコレット本体１０を弾性的に縮径させ、これによって工具１００のシャンクを締め付ける。
【００３６】
この状態において、工具ホルダ１０１を回転させて、工具１００によりワークの加工を行う際、キャップ付きコレット１の基端側から冷却用流体が供給されると、図１及び図４に矢印で示すように、冷却用流体は、すり割り１３を介して先端に向けて流出しようとする。この時、コレット本体１０の先端側には、シール部材１２が配置されているため、冷却用流体は、工具ホルダ１０１の内周面とキャップ１１との間に漏れ出すことなく、コレット本体１０の先端まで誘導される。コレット本体１０の先端に取付けられたキャップ１１は、前述したように、カバー部２２がコレット本体１０の先端面を覆っており、工具１００の外周面との間にのみ冷却用流体が通過する隙間が形成された構成となっている。このため、冷却用流体は、このキャップ１１と工具１００の外周面とが形成する隙間から工具１００の刃先等の所望位置に効率よく供給される。また、冷却用流体の流出方向がより制御し易くなるという効果も得られる。
【００３７】
ここで、前記隙間のサイズを任意に設定することで、工具１００に供給される冷却用流体の流速、流量等を適切に制御（調節）することができる。この結果、工具１００の回転（特に高速回転）により遠心力が生じても、冷却用流体を工具１００の刃先等に効率よく供給することができる。
【００３８】
なお、実施の形態１では、すり割り１３が３本、すり割り１４が３本形成されたキャップ付きコレット１について説明したが、これに限らず、すり割りは、図５〜図８に示すように、少なくとも、先端側から形成されたすり割り１３を有していればよい。また、すり割り１３の形成数は、例えば、図５及び図６に示すように３本や、図７及び図８に示すように４本等、工具に供給する冷却用流体の流量、流速、方向等、所望により任意に決定することができる。
【００３９】
また、シール部材１２の配設位置及び形状は、前述した構成に限らず、種々の変形例を採用することができる。例えば、図９に示すように、シール部材１２に加え、キャップ１１の取付部２３の工具ホルダ１０１との当接面にシール部材３１を設けることもできる。
【００４０】
また、図１０に示すように、シール部材１２の代わりに、キャップ１１の取付部２３の工具ホルダ１０１との当接面にシール部材３２を設けることもできる。この場合、取付部２３の工具ホルダ１０１との当接面に、シール部材３２を挿入可能な環状溝３３を設け、この環状溝３３内に、例えばＯリング等からなるシール部材３２を配置し、工具ホルダ１０１の内周面とキャップ１１との間を密閉してもよい。
【００４１】
そしてまた、図１１に示すように、シール部材１２の代わりに、断面略Ｌ字状のシール部材３４を設けることもできる。この場合、コレット本体１０の外周面に、シール部材３４の一部が挿入される環状溝３５を形成し、キャップ１１の取付部２３の工具ホルダ１０１との当接面にシール部材３４の一部が挿入される環状の切欠き３６を形成して、この環状溝３５と切欠き３６にシール部材３４の所定部位を配置（挿入）し、工具ホルダ１０１の内周面とキャップ１１との間を密閉してもよい。
【００４２】
また、図１２〜図１４に示すように、工具ホルダ１０１に冷却用流体の通路１０９が形成されており、この通路１０９を使用せずに、コレット本体１０に形成されたすり割り１３を利用して工具１００に冷却用流体を供給する場合は、以下に示す方法を採用することもできる。
【００４３】
先ず、キャップ１１の取付部２３で通路１０９を覆うことが可能となるよう、取付部２３の外径を延長した構成とし、図１２に示すように、取付部２３の工具ホルダ１０１との当接面であって、通路１０９よりも外径側に、シール部材３７を設けることもできる。この場合、取付部２３の工具ホルダ１０１との当接面に、シール部材３７を挿入可能な環状溝３８を設け、この環状溝３８内に、例えばＯリング等からなるシール部材３７を配置し、通路１０９を密閉すると共に、工具ホルダ１０１の内周面とキャップ１１との間を密閉してもよい。
【００４４】
また、図１３に示すように、シール部材１２に代えて、通路１０９を塞ぐことができる幅（長さ）を備えた断面略Ｌ字状のシール部材３９を設けることもできる。この場合、コレット本体１０の外周面に、シール部材３９の一部が挿入される環状溝４０を形成し、キャップ１１の取付部２３の工具ホルダ１０１との当接面であって、通路１０９を完全に塞ぐことができる位置まで、シール部材３９の一部が挿入される環状の切欠き４１を形成して、この環状溝４０と切欠き４１にシール部材３９の所定部位を配置（挿入）し、通路１０９を塞ぐと共に、工具ホルダ１０１の内周面とキャップ１１との間を密閉してもよい。
【００４５】
そしてまた、図１４に示すように、シール部材１２に代えて、通路１０９を塞ぐことができる幅（長さ）を備えた断面略コ字状のシール部材４２を設けることもできる。このシール部材４２は、断面略コ字状により画定される内側空間が液だまり４３となっており、この液だまり４３に通路１０９から供給される冷却用流体が収容されると共に、通路１０９を塞ぎ、工具ホルダ１０１の内周面とキャップ１１との間を密閉する。液だまり４３に、冷却用流体を収容させることで、シール部材４２にかかる冷却用流体の圧力を利用し、シール効果を上げることができる。このシール部材４２は、コレット本体１０の外周面に、シール部材４２の一部が挿入される環状溝４４を形成し、キャップ１１の取付部２３の工具ホルダ１０１との当接面に相当する面であって、通路１０９を完全に塞ぐことができる位置まで、シール部材４２の一部が挿入される環状の切欠き４５を形成して、この環状溝４４と切欠き４５にシール部材４２の所定部位を挿入することによって配置される。
【００４６】
また、図１５に示すように、工具ホルダ１０１のチャック筒１０７に、弾性変形を伴った径の拡縮を行わせるため、先端側から軸方向に形成されたすり割り１１０が形成されている場合、このすり割り１１０から冷却用流体が漏れ出すことを防止すると共に、工具ホルダ１０１の内周面とキャップ１１との間を密閉するシール部材４６を設けることもできる。すなわち、このシール部材４６は、すり割り１１０を塞ぐことができる幅（長さ）を備えた断面略コ字状を有し、断面略コ字状により画定される内側空間が液だまり４９となっている。この液だまり４９に、すり割り１１０から流出する冷却用流体が収容されると共に、すり割り１１０の先端を塞ぎ、工具ホルダ１０１の内周面とキャップ１１との間を密閉する。シール部材４６は、コレット本体１０の外周面に、シール部材４６の一部が挿入される環状溝４７を形成し、キャップ１１の取付部２３の工具ホルダ１０１との当接面に相当する面であって、すり割り１１０を完全に塞ぐことができる位置まで、シール部材４６の一部が挿入される環状の切欠き４８を形成して、この環状溝４７と切欠き４８にシール部材４６の所定部位を挿入することによって配置される。
【００４７】
そしてまた、図１６に示すように、図１５と同様のすり割り１１０から冷却用流体が漏れ出すことを防止すると共に、工具ホルダ１０１の内周面とキャップ１１との間を密閉するシール部材５４を設けることもできる。すなわち、このシール部材５４は、すり割り１１０を塞ぐことができる幅（長さ）を備え、外周に向けて厚みが小さくなるよう、先端側がテーパー状に形成されている。シール部材５４は、コレット本体１０の外周面に、シール部材５４の一部が挿入される環状溝５５を形成し、キャップ１１の取付部２３の工具ホルダ１０１との当接面に相当する面であって、すり割り１１０を完全に塞ぐことができる位置まで、シール部材５４の一部が挿入される環状かつテーパー状の切欠き５６を形成して、この環状溝５５と切欠き５６にシール部材５４の所定部位を挿入することによって配置される。
【００４８】
そしてまた、本発明にかかるキャップ１１は、カバー部２２の貫通孔２４を画定する内周端に、図１７及び図１８に示すよう、冷却用流体を流出させる流体流出部２６、２７、２８及び２９を形成してもよい。図１７に示す流体流出部２６は、貫通孔２４を画定する内周端に形成された略半円形の切欠きから構成されている。図１７では、流体流出部２６を互いに９０度の角度をおいて、合計４カ所形成した場合について記載したが、流体流出部の形状やサイズ、設置数及び設置個所は、工具に供給する冷却用流体の流量、流速、流出方向等、所望の条件により決定することができる。
【００４９】
例えば、図１８（１）に示すように、貫通孔２４を画定する内周端近傍に、略円形の孔からなる流体流出部２７を設けてもよい。また、図１８（２）に示すように、貫通孔２４を画定する内周端に略四角形の切欠きからなる流体流出部２８を設けてもよい。そしてまた、図１８（３）に示すように、貫通孔２４を画定する内周端に、外周側が略円形に形成され、内周側が略四角形に形成された切欠きからなる流体流出部２９を設けてもよい。
【００５０】
カバー部２２に流体流出部を形成したキャップ１１は、工具１００の外周面との間に冷却用流体が流出する隙間が形成されていても、形成されていなくてもよい。すなわち、工具１００に供給する冷却用流体の流量、流速、流出方向等、所望の条件により、前記隙間と流体流出部を併用してもよく、また、流体流出部のみから冷却用流体を流出させるようにしてもよい。
【００５１】
そしてまた、本発明にかかるキャップ付きコレット１は、図１９に示すように、油圧によってコレット本体１０を把持固定する油圧式工具ホルダ（油圧チャック）にも応用可能である。この油圧式工具ホルダ１１３は、テーパーシャンク部１０５と、このテーパシャンク部１０５の径大側端部に形成されたチャック位置決め用のフランジ部１０６と、フランジ部１０６から工具ホルダ本体１０２の先端側へ同軸一体に突設されたチャック筒１１４と、を備えている。チャック筒１１４には、先端側から軸方向に形成されたすり割り（図示せず）が形成されている。また、このチャック筒１１４はその内部に、油圧チャンバ１１５と、油圧チャンバ１１５に所望の油を供給路１１６を介して供給する油供給源（図示せず）を備えている。この油供給源から油圧チャンバ１１５に供給される油の量によって、チャック筒１１４は、前記すり割り（図示せず）により、弾性変形を伴った径の拡縮を行えるようになっている。この油圧式工具ホルダ１１３に対しても、前述した全てのキャップ付きコレットを採用することができる。
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２にかかるキャップ付きコレットについて図面を参照して説明する。
【００５２】
図２０は、本発明の実施の形態２にかかるキャップ付きコレットを工具ホルダに装着した状態を示す一部断面図、図２１は、図２０に示すコレットの側面図、図２２は、図２１に示すコレットの平面図である。なお、実施の形態２では、実施の形態１と同様の部材には、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５３】
図２０〜図２２に示すように、実施の形態２にかかるキャップ付きコレット２の、実施の形態１にかかるキャップ付きコレット１と異なる点は、テーパーコレットを用いた点と、これに適した工具ホルダ１２０を使用した点である。
【００５４】
すなわち、実施の形態２にかかるキャップ付きコレット２は、テーパーコレットであり、中心孔５１に工具１１１のシャンクを挿入して把持するコレット本体５０と、コレット本体５０の先端側に着脱可能に取付けられ、工具１１１を貫通させるキャップ１１と、工具ホルダ１２０とキャップ１１の間に配置され、両者間を密閉するシール部材３２と、を備えて構成されている。
【００５５】
コレット本体５０は、先端側から軸方向に形成されたすり割り５２と、コレット本体５０の基端側から軸方向に形成され、かつ隣接したすり割り５２同士の間に形成されたすり割り５３と、先端部に形成され、キャップ１１の環状突起２１が係合し、かつ後に詳述する工具ホルダ１２０のナット部１２２の係合端１２３が係合する環状溝５５が形成されている。
【００５６】
すり割り５２は、互いに等しい角度（実施の形態２では、６０度）をおいて、合計６本形成されている。また、すり割り５３も同様に互いに等しい角度をおいて合計６本形成されている。このすり割り５２及び５３が形成されたコレット本体５０は、弾性変形を伴った径の拡縮により、工具１１１のシャンクを解放したり把持したりすることができる。
【００５７】
このキャップ付きコレット２が装着される工具ホルダ１２０は、工具ホルダ本体１２１と、工具ホルダ本体１２１の先端側に設けられ、工具ホルダ本体１２１に挿入されたキャップ付きコレット２を締め付け固定するナット部１２２と、を備えて構成されている。
【００５８】
工具ホルダ本体１２１は、工作機械等の主軸（図示せず）に装着されるテーパシャンク部１２５と、このテーパシャンク部１２５の径大側端部に形成されたチャック位置決め用のフランジ部１２６と、フランジ部１２６から工具ホルダ本体１２１の先端側へ同軸一体に突設されたチャック筒１２７と、を備えている。チャック筒１２７の先端側のナット部１２２が外嵌される部分は、基端側に比べ小径となっている。
【００５９】
ナット部１２２は、コレット本体５０の先端部に形成された環状溝５５の基端側に係合する係合端１２３を備え、チャック筒１２７の外周面に対して、連結用の球体１２８を介して相対的に回転自在に設けられ、工具ホルダ本体１２１に挿入されたキャップ付きコレット２を半径方向に締め付けて固定する。
【００６０】
この構成を備えたキャップ付きコレット２に工具１１１を挿入し、このコレット２を工具ホルダ１２０に挿入してナット部１２２を回して、キャップ付きコレット２で工具１１１を固定する。
【００６１】
この状態において、工具ホルダ１２０を回転させて、工具１１１によりワークの加工を行う際、キャップ付きコレット２の基端側から冷却用流体が供給されると、図１９に矢印で示すように、実施の形態１と同様に冷却用流体は、すり割り５２を介して先端に向けて流出しようとする。この時、コレット本体５０の先端側には、シール部材３２が配置されているため、冷却用流体は、工具ホルダ１２０の内周面とキャップ１１との間に漏れ出すことなく、コレット本体５０の先端まで誘導され、次いで、キャップ１１と工具１１１の外周面とが形成する隙間から工具１１１の刃先等の所望位置に効率よく供給される。また、冷却用流体の流出方向がより制御し易くなるという効果も得られる。
【００６２】
なお、テーパーコレットを使用した場合も、実施の形態１で説明したキャップ及びその変形例、シール部材及びその変形例が使用できることは勿論である。
【００６３】
また、コレット本体５０に形成されるすり割りは、少なくとも、先端側から形成されたすり割り５２を有していればよい。また、すり割り５２の形成数は、工具１１１に供給する冷却用流体の流量、流速、方向等、所望により任意に決定することができる。
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３にかかるキャップ付きコレットについて図面を参照して説明する。
【００６４】
図２３は、本発明の実施の形態３にかかるキャップ付きコレットを工具ホルダに装着した状態を示す一部断面図である。なお、実施の形態３では、実施の形態１と同様の部材には、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６５】
図２３に示すように、実施の形態３では、実施の形態１にかかるキャップ付きコレット１に、冷却用流体を通過させる貫通孔１３１が内部に形成された工具１３０を把持固定している。この工具１３０を把持固定するキャップ付きコレット１は、工具ホルダ１０１とキャップ１１との間を密閉することは勿論であるが、冷却用流体を貫通孔１３１から効率よく流出させるため、キャップ１１の貫通孔２４の内周端と、工具１３１との間を密閉するためのシール部材６０が配設されている。
【００６６】
このシール部材６０は、キャップ１１のカバー部２２の内側に形成された環状溝６１に、その一部が挿入された状態で固定されている。このシール部材６０は、先端側の外径と内径の差が小さく、基端側の外径と内径の差が比較的大きい断面略三角形の部分を有し、冷却用流体の圧力が高いほど工具１３０の外周面に密着し、シール性が高まるよう構成されている。すなわち、冷却用流体の圧力により密閉度が増加される。
【００６７】
このキャップ付きコレット１は、実施の形態１で説明したように、工具ホルダ１０１に把持固定されて工具１３０を保持した状態で、基端側から冷却用流体が供給されると、すり割り１３を介して冷却用流体が先端側に到達するが、キャップ１１に設けられたシール部材６０によって、工具１３０の外周面とキャップ１１との間から漏れ出すことが防止される。この時、シール部材６０は、冷却用流体の圧力によって先端側に押されるが、この圧力によって、工具１３０の外周面に良好に密着し、シール性が向上される。また、シール部材１２によって、工具ホルダ１０１とキャップ１１との間に冷却用流体が漏れ出すことも防止できる。
【００６８】
実施の形態３では、断面略三角形の部分を備え、冷却用流体の圧力によってシール性が向上するシール部材６０について説明したが、これに限らず、工具１３０の外周面と、キャップ１１との間を密閉可能であれば、例えば、Ｏリング等、種々の形状を備えたシール部材を使用することができる。
【００６９】
また、実施の形態３では、キャップ付きのストレートコレットに、貫通孔が形成された工具を把持固定させる場合について説明したが、図２４に示すように、キャップ付きのテーパーコレット、すなわち、実施の形態２で説明した構成のキャップ付きコレット２に貫通孔１４１が形成された工具１４０を把持固定させる場合にも応用できることは勿論である。
【００７０】
また、図２５に示すように油圧式工具ホルダ１１３に、前述した実施の形態にかかるキャップ付きコレットを装着し、貫通孔１３１が形成された工具１３０を把持固定させる場合にも応用できることは勿論である。
【００７１】
また、前述した実施の形態１〜３で説明したキャップ１１は、コレット用キャップとして、他のコレットに使用することもできる。この場合、コレット用キャップは、工具ホルダとキャップとの間に配置され、両者間を密閉するシール部材を含んだ構成とする。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかるキャップ付きコレットは、キャップの取外しが行えると共に、工具ホルダとキャップとの間を密閉することができる。したがって、工具自身に冷却用流体を供給する貫通孔が形成されていない場合は、キャップと工具との間あるいはキャップに設けた流体流出部から冷却用流体を流出させ、工具自身に前記貫通孔が形成されている場合は、キャップと工具との間を密閉し、この貫通孔から冷却用流体を流出させることができる。この結果、工具の給油形態、冷却用流体の所望の流量、流速、流出方向等、種々の条件に対応できる形状のキャップに取り替えることで、汎用性を向上させることができる。
【００７３】
また、本発明にかかるコレット用キャップは、コレットから取外すことができる。したがって、工具の給油形態、冷却用流体の所望の流量、流速、流出方向等、種々の条件に対応できる形状に形成されたキャップを使用することで、コレットの汎用性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるキャップ付きコレットを工具ホルダに装着した状態を示す一部断面図である。
【図２】図１に示すコレットの側面図である。
【図３】図２に示すコレットの平面図である。
【図４】図１の一部拡大断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態にかかるコレットの側面図である。
【図６】図５に示すコレットの平面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態にかかるコレットの側面図である。
【図８】図７に示すコレットの平面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態にかかるキャップ付きコレットを工具ホルダに装着した状態の一部を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態にかかるキャップ付きコレットを工具ホルダに装着した状態の一部を示す断面図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態にかかるキャップ付きコレットを工具ホルダに装着した状態の一部を示す断面図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態にかかるキャップ付きコレットを工具ホルダに装着した状態の一部を示す断面図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態にかかるキャップ付きコレットを工具ホルダに装着した状態の一部を示す断面図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態にかかるキャップ付きコレットを工具ホルダに装着した状態の一部を示す断面図である。
【図１５】本発明の他の実施の形態にかかるキャップ付きコレットを工具ホルダに装着した状態の一部を示す断面図である。
【図１６】本発明の他の実施の形態にかかるキャップ付きコレットを工具ホルダに装着した状態の一部を示す断面図である。
【図１７】本発明の他の実施の形態にかかるキャップ付きコレットの一部を示す正面図である。
【図１８】本発明の他の実施の形態にかかるキャップ付きコレットの一部を示す正面図である。
【図１９】本発明の実施の形態１にかかるキャップ付きコレットを他の工具ホルダに装着した状態の一部を示す断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態２にかかるキャップ付きコレットを工具ホルダに装着した状態を示す一部断面図である。
【図２１】図２０に示すコレットの側面図である。
【図２２】図２１に示すコレットの平面図である。
【図２３】本発明の実施の形態３にかかるキャップ付きコレットを工具ホルダに装着した状態を示す一部断面図である。
【図２４】本発明の他の実施の形態にかかるキャップ付きコレットを工具ホルダに装着した状態を示す一部断面図である。
【図２５】本発明の実施の形態３にかかるキャップ付きコレットを他の工具ホルダに装着した状態を示す一部断面図である。
【符号の説明】
１、２    キャップ付きコレット
１０、５０    コレット本体
１１    キャップ
１２、３１、３２、３４、３７、３９、４２、４６    シール部材
１３、１４、５２、５３    すり割り
１５、３３、３５、３８、４０、４４、４７、５５    環状溝
２２    カバー部
２３    取付部
２６、２７、２８、２９    流体流出部
６０    シール部材
６１    環状溝
１００、１１１、１３０、１４０    工具
１０１、１２０    工具ホルダ
【図１】
0004115112.tif 000002
【図２】
0004115112.tif 000003
【図３】
0004115112.tif 000004
【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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【図１０】
0004115112.tif 000011
【図１１】
0004115112.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0004115112.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0004115112.tif 000018
【図１８】
0004115112.tif 000019
【図１９】
0004115112.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
0004115112.tif 000022
【図２２】
0004115112.tif 000023
【図２３】
0004115112.tif 000024
【図２４】
0004115112.tif 000025
【図２５】
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