(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端面と末端面とから軸方向に平行に夫々末端面と先端面とに達しない長さのすり割り溝が形成された液密式コレットにおいて、角軸部を有するシャンクが挿入されるコレット中心の丸孔内に環状の嵌合溝が形成され、該嵌合溝に、上記角軸部が挿入される角孔を有した駒が嵌め込まれ固定されたことを特徴とする液密式コレット。
【請求項２】
上記駒に回り止め片が形成され、該回り止め片が上記すり割り溝に挿入されたことを特徴とする請求項１に記載された液密式コレット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回り止め用の角軸部を有し且つクーラント（冷却液）供給用孔を有したタップ等のシャンクを保持するための液密式コレットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
実用新案登録第２５０２４６５号公報は、図１３に示すように、先端面１ａと末端面１ｂとから軸方向に平行に夫々末端面１ｂと先端面１ａとに達しない長さのすり割り溝２，３が形成された液密式コレット１について開示する。
【０００３】
この液密式コレット１を備えたコレットホルダ４でクーラント供給用孔５を有するドリル６を保持して加工を行う場合、クーラントａをコレットホルダ４内から圧送すると、クーラントａはドリル６のクーラント供給用孔５を通って刃先から図示しないワークに向かって噴出し、切削部の冷却や切粉の除去等を行う。その際、クーラントａはコレット１の後端にも接触し一部のすり割り溝３内へも侵入するが、各すり割り溝２，３は末端面１ｂ又は先端面１ａに達しない長さを有しており且つドリル６のシャンク７とコレット１との間及び該シャンク７とコレットホルダ４との間が夫々密着していることから、すり割り溝２，３を通ってコレットホルダ４外に漏れ出すことなくドリル６のクーラント供給用孔６へと導かれ、ドリル６の刃先から噴出することとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
タップ等のツールで加工を行う場合はツールに大きなトルクが掛かるのでそのシャンクには回り止め用の角軸部が設けられるが、この角軸部に対応する角孔を上記液密式コレットに形成しようとすると液密性が損なわれることになる。その理由は次の通りである。
【０００５】
従来の丸軸のみからなるシャンクを掴むコレットやクーラント供給用孔を有しないシャンクを掴むコレットを製造する場合、円筒状の素材のボス部をＮＣ旋盤等の工作機械で把持して前テーパ部と後テーパ部を切り出し、すり割り溝を形成し、その他の研削加工等を行った後、最後に素材のボス部を切り離すようにしている。この製造方法を用いて図１４及び図１５に示すようなタップ用の液密式コレット８を製造しようとする場合、素材のボス部１８を工作機械で把持して前テーパ部９と後テーパ部１０の切り出しや、すり割り溝１１，１２の形成を行った後に、更に中心の円孔１３内の一部に角孔１４を形成する必要がある。筒状の素材を用いる場合は、ブローチ加工やワイヤカット加工等の通し加工を採用するのが一般的であることから、素材に形成した丸孔１３にブローチ、ワイヤ等を通して角孔を穿孔する。ところが、図１６に示すようにタップのシャンクにおいて丸軸部１５と角軸部１６の対角部１６ａとが同一径の湾曲面になっているにも拘わらず、図１７に示すように角軸部１６に対応した角孔１４をワイヤカット加工等によりコレット８に形成する場合は角孔１４の四隅を角軸部１６の対角部１６ａの湾曲面に一致させて穿孔することは困難であることから、シャンクの挿入を確実ならしめるため角孔１４の隅の対角部１４ａは角軸部１６の対角部１６ａよりも直角に近づけて切削する。このため、図１７に示すようにシャンクをコレット８に挿入すると、シャンクの角軸部１６の対角部１６ａとコレット８の角孔１４の対角部１４ａとの間に溝１７が発生することとなる。
【０００６】
この溝１７はコレット８を前後方向に貫通して伸びるので、クーラントはツールのクーラント供給用孔に向かうことなくコレット８内のこれらの溝１７を通って外部に漏れ出てしまう。
【０００７】
上記ワイヤカット加工等以外の加工方法により角孔１４を形成することで上記溝１７の発生を回避することも可能であるが、その場合はボス部１８を設けない状態で加工しなければならないのでコレットの製造効率が低下する。すなわち、図１８に示すようにコレット８の素材の入口部分に角孔１４を形成すると、この角孔１４の辺は丸孔１３の径よりも小さいことから、丸孔１３の内面の切削や研削が困難になる。そのため、工作機械で把持するためのボス部１８を付けない状態で加工を行い、加工機には作業者が素材を一つずつ供給しなければならないことになる。
【０００８】
従って、本発明は角孔を有した液密式コレットを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、先端面（３３ａ）と末端面（３３ｂ）とから軸方向に平行に夫々末端面（３３ｂ）と先端面（３３ａ）とに達しない長さのすり割り溝（２３，２４）が形成された液密式コレットにおいて、角軸部（２６ａ）を有するシャンク（２６）が挿入されるコレット中心の丸孔（３５）内に環状の嵌合溝（３６）が形成され、該嵌合溝（３６）に、上記角軸部（２６ａ）が挿入される角孔（３７）を有した駒（３４）が嵌め込まれ固定された液密式コレットを採用する。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、上記駒（３４）に回り止め片（３８）が形成され、該回り止め片（３８）が上記すり割り溝（２４）に挿入された請求項１に記載された液密式コレットを採用する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１に示すように、このコレットホルダ２０は、コレット１９と、コレット１９が挿入される略筒状のコレットホルダ本体２０ａと、コレット１９の先端を押さえるリテーナ２１と、リテーナ２１をコレットホルダ本体２０ａに連結するナット２２とを具備する。
【００１３】
コレット１９は、その軸方向に沿って複数のすり割り溝２３，２４が形成されているスプリングコレットであり、弾性変形を伴った径の拡縮によりタップ等のツール２５におけるシャンク２６の丸軸部を解放したり掴んだりする。また、コレット１９の外周面には前テーパ部２７と該テーパとは逆テーパの後テーパ部２８とが形成されている。
【００１４】
コレットホルダ本体２０ａは、略円筒形に形成され、その先端部の内周面にはコレット１９の後テーパ部２８が接触する円錐面２９が形成されている。リテーナ２１は、環状に形成され、その内周にはコレット１９の前テーパ部２７が接触する円錐面３０が形成されている。ナット２２はコレットホルダ本体２０ａの先端部の外周面に形成された雄ネジに螺合し、リテーナ２１の外周面と鋼球３１を介して係合している。これにより、コレット１９はコレットホルダ本体２０ａとリテーナ２１との間に保持され、タップ等のツール２５のシャンク２６をコレット１９の中心に差し込んだ上でナット２２を一方向に回すと、前後のテーパ部２７，２８と前後の円錐面３０，２９との摺接によりコレット１９が縮径してシャンク２６を把持する。また、ナット２２を他方向に回すと、前後のテーパ部２７，２８と前後の円錐面３０，２９との間に隙が出来、コレット１９が拡径してシャンク２６を解放する。
【００１５】
このコレットホルダ２０は、図１に示すようにクーラント供給用孔３２を有するツール２５を把持してツール２５の先端からクーラントａを噴出させながら加工することができるようになっており、そのためコレット１９には次に述べるような液密性を得るための構造が採用されている。
【００１６】
すなわち、コレット本体３３は、図１，図２，図７〜図９に示すように、コレット本体３３の先端面３３ａと末端面３３ｂとから軸方向に平行に夫々末端面３３ｂと先端面３３ａとに達しない長さで伸びるすり割り溝２３，２４を有している。この二種類のすり割り溝２３，２４は筒状のコレット本体３３に等ピッチで交互に形成されている。
【００１７】
一方の種類のすり割り溝２３はコレット本体３３の前端面３３ａから軸方向に沿って伸び末端面３３ｂまで到達することなく閉じられ、且つコレット１９の嵌合溝３６と段差３９にも到達することなく閉じられている。また、このすり割り溝２３の後端をコレット１９の外周において閉じる後テーパ部２８がコレットホルダ本体２０ａの円錐面２９に密着し、すり割り溝２３の後端をコレットの内周において閉じる丸孔３５の内壁面がシャンク２６に密着する。これにより、コレット本体３３の後方から来るクーラントａはこのすり割り溝２３内への流れを遮断される。また、他方の種類のすり割り溝２４はコレット本体３３の末端面３３ｂから軸方向に沿って伸び先端面３３ａまで到達することなく閉じられている。そして、このすり割り溝２４の前端をコレットの内周において閉じる丸孔３５の内壁面がシャンク２６に密着する。これにより、コレット本体３３の後方から来るクーラントａはこのすり割り溝２４に関しては図１に示すようにすり割り溝２４の奥壁で遮断される。
【００１８】
また、このコレット１９は、タップ等の大きなトルクを発生するツール２５の有する角軸部２６ａを液密性を損なうことなく保持することができるよう、図２〜図６に示すように、そのコレット本体３３内に駒３４を有し、ツール２５のシャンク２６が挿入される丸孔３５内に駒３４を嵌め込む環状の嵌合溝３６を有している。
【００１９】
駒３４は、タップ等のツール２５による加工の際にツール２５に掛かる大きなトルクを受け止めるための手段であって、図１０〜図１２に示すように、コレット本体３３の嵌合溝３６に嵌まり込む略円柱形の駒本体３４ａと、駒本体３４ａの中心に形成される角孔３７と、駒本体３４ａの回りから放射状に突出する回り止め片３８とを具備する。
【００２０】
駒本体３４ａは嵌合溝３６に嵌まり込んだ後はコレット本体３３を変形させることなく定位置に止まる大きさを有する。駒本体３４ａはコレット本体３３にその後方から押し込まれ、コレット本体３３のすり割り溝２３，２４の存在による弾性変形を利用して嵌合溝３６に嵌め込まれる。
【００２１】
角孔３７は図１に示すようなツール２５のシャンク２６の後端に形成された角軸部２６ａを挿入し得る形状及び大きさに形成される。この角孔３７はブローチ加工、ワイヤカット加工等により形成することができる。駒本体３４ａが嵌合溝３６に嵌まり込むことで、図４のように嵌合溝３６と丸孔３５との段差３９が駒本体３４ａの端面４０に当接し、この段差３９が図２及び図３のように角孔３７の対角部３７ａを遮断する。従ってクーラントａは角孔３７内に留まり丸孔３５の方に流れ出ることはない。
【００２２】
回り止め片３８は上述の如き駒３４をコレット本体３３内に挿入する作業を阻害することがないようにコレット本体３３の末端面３３ｂに開口するすり割り溝２４に対応して設けられている。回り止め片３８は例えば鰭状に形成される。
【００２３】
なお、望ましくは図８に示すように回り止め片３８が収まるすり割り溝２４の個所は他の個所よりも幅広に形成される。また、回り止め片３８の前端にはすり割り溝２４内に挿入し易くするため斜面が形成される。この回り止め片３８は加工時においても駒３４をコレット本体３３内に回り止め保持することができる場合は、省略するようにしてもよい。
【００２４】
次に、このコレットの製造方法について説明する。
【００２５】
図８に示すように円筒状の素材にボス部４１を形成し、このボス部４１をＮＣ旋盤等の工作機械で把持する。工作機械により素材からコレット本体３３の外周の前テーパ部２７と後テーパ部２８を切り出し、またコレット本体３３の内周の丸孔３５、嵌合溝３６等を切り出す。次に、すり割り溝２３，２４を形成し、表面の研削等その他の加工を行った後、最後にボス部４１を切り離す。これにより、コレット本体３３の製造が完了する。一方、駒３４をブローチ加工、ワイヤカット加工等所定の加工手段により製造する。
【００２６】
この後、駒３４をコレット本体３３にその後端側から挿入する。駒３４の駒本体３４ａの外形はコレット本体３３の後端の孔の内径よりも若干大きいが、コレット本体３３がそのすり割り溝２３，２４の存在により弾性変形可能であるから、駒３４はコレット本体３３を押し広げながらコレット本体３３内の嵌合溝３６へと侵入する。駒３４が嵌合溝３６内に到達すると同時にコレット本体３３は原形に復帰し、駒３４を抜け出ないように保持する。また、駒３４をコレット本体３３内に挿入すると、同時に回り止め片３８がすり割り溝２４に嵌まり込むことから、駒３４はコレット本体３３内に相対的に回転不能に保持される。
【００２７】
次に、コレットホルダ２０の作用をコレット１９の作用と共に説明する。
【００２８】
図１に示すように、上記コレット１９を保持したコレットホルダ２０にタップ等のツール２５のシャンク２６を挿入すると、その角軸部２６ａが駒３４の角孔３７内に入り込む。次いで、ナット２２を回してリテーナ２１をコレットホルダ本体２２ａ側へと移動させると、コレット１９の後テーパ面２８及び前テーパ面２７とコレットホルダ本体２２ａ及びリテーナ２１の各円錐面２９，３０とが摺接してコレット１９が縮径方向に弾性変形し、その丸孔３５の表面でシャンク２６を締め付ける。これにより、コレットホルダ２０を回転させてツール２５によりねじ切り加工等を行う場合に、大きなトルクがコレット１９に作用しても、シャンク２６は角軸部２６ａ及び駒３４を介してコレット１９に回り止め保持されているので、シャンク２６がコレット１９上で空回りするようなことはなく、適正な加工が達成される。
【００２９】
また、ツール２５による図示しないワークの加工中、クーラントａがコレットホルダ２０内に圧送される。このクーラントａはコレットホルダ２０の空室内からコレット１９の後端面３３ｂに向かう。しかし、すり割り溝２３はコレット本体３３の前端面３３ａから軸方向に沿って伸び末端面３３ｂまで到達することなく閉じられ、且つコレット１９の嵌合溝３６と段差３９にも到達することなく閉じられている。そして、このすり割り溝２３の後端をコレット１９の外周において閉じる後テーパ部２８がコレットホルダ本体２０ａの円錐面２９に密着し、すり割り溝２３の後端をコレットの内周において閉じる丸孔３５の内壁面がシャンク２６に密着する。また、他のすり割り溝２４はコレット本体３３の末端面３３ｂから軸方向に沿って伸び先端面３３ａまで到達することなく閉じられている。そして、このすり割り溝２４の前端をコレットの内周において閉じる丸孔３５の内壁面がシャンク２６に密着する。これにより、コレット本体３３の後方から来るクーラントａはコレット１９の前端面３３ａの方への流れを遮断され、すり割り溝２３，２４からコレットホルダ２０外に漏れ出すことはない。
【００３０】
また、角孔３７の対角部３７ａも図３及び図６に示すようにコレット本体３３の丸孔３５と嵌合溝３６との間の段差３９により遮断されるから、この対角部３７ａからクーラントａがコレットホルダ２０外に漏れ出すことはない。
【００３１】
従って、コレットホルダ２０内に圧送されたクーラントａはタップ等のツール２５におけるシャンク２６の後端に集中し、クーラント供給用孔３２を通ってツール２５の先端より図示しないワークに向かって噴出する。これにより、切削部の冷却や切粉の除去等が適正に行われる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、先端面と末端面とから軸方向に平行に夫々末端面と先端面とに達しない長さのすり割り溝が形成された液密式コレットにおいて、角軸部を有するシャンクが挿入されるコレット中心の丸孔内に環状の嵌合溝が形成され、嵌合溝に、角軸部が挿入される角孔を有した駒が嵌め込まれ固定されたことから、角孔の対角部のコレット外への導通を遮断することができる。また、駒はコレットのすり割り溝による弾性変形を利用してコレット内に固定することができる。従って、コレットからのクーラントの漏れ出しを確実に防止することができる。
【００３３】
また、角孔を有する駒をコレットとは別体としたことから、コレットはその素材に加工用のボス部を設けた状態で簡易に加工することができ、しかも内外径を同時に加工することで高精度に仕上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコレットを備えたコレットホルダの縦断面図である。
【図２】図１に示すコレットの正面図である。
【図３】図１に示すコレットの背面図である。
【図４】図２中ＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。
【図５】コレットのすり割り溝の個所を示す部分切欠図である。
【図６】図４中ＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。
【図７】コレット本体の背面図である。
【図８】図７中ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面図である。
【図９】コレット本体のすり割り溝の個所を示す部分切欠図である。
【図１０】駒の正面図である。
【図１１】駒の側面図である。
【図１２】図１０中ＸＩＩ−ＸＩＩ線矢視断面図である。
【図１３】従来のドリル用コレットを備えたコレットホルダの縦断面図である。
【図１４】従来のタップ用コレットの背面図である。
【図１５】図１４中ＸＶ−ＸＶ線矢視断面図である。
【図１６】タップのシャンクを示し、（Ａ）はシャンクの背面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１７】図１５のコレットにタップのシャンクを挿入した状態を示す断面図である。
【図１８】従来の他のコレットを示す縦断面図である。
【符号の説明】
２３，２４…すり割り溝
２６…シャンク
２６ａ…角軸部
３３ａ…先端面
３３ｂ…末端面
３４…駒
３５…丸孔
３６…嵌合溝
３７…角孔
３８…回り止め片
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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