JP5997584B2 - 工具取付具および工具取付機構 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械の工具ホルダに回転工具を取り付ける工具取付具、および工具取付機構に関する。

特許文献１に示すように、工作機械の工具ホルダには、工具が交換可能に配置されている。工具ホルダに工具を取り付ける際には、工具ホルダに対する工具の突出量を管理する必要がある。特許文献２には、セットスピンドルを用いて、焼き嵌め方式の工具ホルダに対する工具の突出量を、設定する方法が開示されている。

特開２００４−５８１６４号公報 特開２００５−３１３２６４号公報

しかしながら、コレット方式の工具ホルダの場合、単一の工具ホルダに対して、複数の工具が交換可能である。また、取付時のコレットに対する工具の挿入量は可変的である。このため、工具ホルダに対する工具の突出量も可変的である。当該突出量は、各工具ごとに予め設定されている。当該突出量は、工具取付後に工具が移動する際に、工具が工作機械を構成する部材（例えば、全体カバー、仕切壁など）に干渉しないように、設定されている。

ところが、工具の実際の突出量が、当該工具用の設定突出量よりも、大きくなってしまう場合がある。すなわち、工具ホルダに工具を取り付ける際には、当該工具用の設定突出量を測定可能な、専用のゲージを用いている。当該ゲージを用いて、工具の実際の突出量が、当該工具用の設定突出量であることを確認してから、工具ホルダに工具を取り付けている。しかし、ゲージは、工具の種類ごとに用意されている。このため、任意の工具用のゲージを、他の工具に誤使用してしまう場合がある。また、ゲージは、突出量の測定機能を有しているに過ぎない。このため、ゲージを用いなくても（突出量の確認を怠っても）、例えばレンチを用いれば、工具ホルダに工具を取り付けることはできる。このような理由から、工具取付後に、工具の実際の突出量が、当該工具用の設定突出量よりも、大きくなってしまう場合がある。この場合、工具の移動経路において、工具が工作機械を構成する部材に干渉しやすくなる。

本発明の工具取付具および工具取付機構は、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、工作機械を構成する部材に、工具が干渉しにくい工具取付具および工具取付機構を提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の工具取付具は、回転工具を挿入可能な筒状のコレットと、該コレットの径方向外側に配置され、回転することにより該コレットを縮径可能であって、被係合部を有するナットと、を有し、工作機械のタレットに配置される工具ホルダに、該回転工具を取り付ける工具取付具であって、前記工具ホルダに対する前記回転工具の突出量を工具突出量、該回転工具の軸方向における該工具ホルダと前記工作機械を構成する部材との間の最短距離を干渉距離として、前記ナットを締め付け可能であって、前記被係合部に係合可能な係合部を有するレンチ部と、該レンチ部に対して所定の基準距離だけ離間して配置されるゲージ部と、該レンチ部と該ゲージ部とを連結する連結部と、を有し、該基準距離は、該工具突出量が該干渉距離以上である場合に、該ゲージ部に該回転工具が当接し、該係合部が該被係合部に係合不可能なように、設定されていることを特徴とする。

本発明の工具取付具によると、工具ホルダに対する回転工具の挿入状態が不適切な場合、係合部が被係合部に係合しないように、基準距離が設定されている。具体的には、回転工具の挿入状態が不適切な場合、「工具突出量≧干渉距離」となる。この場合、工具取付具を用いて工具ホルダに回転工具を取り付けようとしても、ゲージ部に回転工具が当接してしまい、係合部が被係合部に係合できなくなる。このため、レンチ部を回転させても、レンチ部の回転トルクをナットに伝達することができない。したがって、ナットが回転せず、コレットを縮径させることができない。すなわち、工具ホルダに回転工具を取り付けることができない。

このように、本発明によると、工具突出量の測定作業（工具突出量と干渉距離との比較）と、回転工具の取付作業と、を単一の工具取付具を用いて行うことができる。また、本発明の工具取付具によると、「工具突出量≧干渉距離」の場合に、強制的に回転工具の取付作業を禁止することができる。このため、工具ホルダに回転工具を取り付けた後、工作機械を構成する部材に、回転工具が干渉しにくい。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、単一の前記工作機械に対して、一つだけ割り当てられる構成とする方がよい。例えば、回転工具の種類ごとに、専用の工具取付具を割り当てることは可能である（この場合も、勿論、上記（１）の構成に含まれる）。しかしながら、この場合、回転工具と工具取付具との組合せを、間違えてしまうおそれがある。例えば、当該組合せが間違っているために、見かけ上「工具突出量＜干渉距離」となり、工具ホルダに回転工具を取り付け可能となってしまう場合がある。この場合、工具ホルダに回転工具を取り付けた後、工作機械を構成する部材に、回転工具が干渉しやすい。

この点、本構成によると、単一の工作機械に対して単一の工具取付具が割り当てられている。すなわち、工作機械が複数の回転工具を備えている場合であっても、工具取付具は共用である。このため、工作機械を構成する部材に、回転工具が干渉しにくい。

（３）上記課題を解決するため、本発明の工具取付機構は、回転工具を挿入可能な筒状のコレットと、該コレットの径方向外側に配置され、回転することにより該コレットを縮径可能であって、被係合部を有するナットと、を有し、工作機械のタレットに配置される工具ホルダと、該工具ホルダに該回転工具を取り付ける工具取付具と、を備える工具取付機構であって、前記工具ホルダに対する前記回転工具の突出量を工具突出量、該回転工具の軸方向における該工具ホルダと前記工作機械を構成する部材との間の最短距離を干渉距離として、前記工具取付具は、前記ナットを締め付け可能であって、前記被係合部に係合可能な係合部を有するレンチ部と、該レンチ部に対して所定の基準距離だけ離間して配置されるゲージ部と、該レンチ部と該ゲージ部とを連結する連結部と、を有し、該基準距離は、該工具突出量が該干渉距離以上である場合に、該ゲージ部に該回転工具が当接し、該係合部が該被係合部に係合不可能なように、設定されていることを特徴とする。

上記（１）の場合と同様に、本発明の工具取付機構によると、工具突出量の測定作業（工具突出量と干渉距離との比較）と、回転工具の取付作業と、を単一の工具取付具を用いて行うことができる。また、本発明の工具取付機構によると、「工具突出量≧干渉距離」の場合に、強制的に回転工具の取付作業を禁止することができる。このため、工具ホルダに回転工具を取り付けた後、工作機械を構成する部材に、回転工具が干渉しにくい。

（３−１）好ましくは、上記（３）の構成において、前記回転工具は、主軸方向と軸方向とが一致するアキシャル工具、および該主軸方向と軸方向とが直交するラジアル工具であり、前記工具取付具は、該アキシャル工具用の前記基準距離を有するアキシャル工具取付具、および該ラジアル工具用の該基準距離を有するラジアル工具取付具である構成とする方がよい。

仮に、「ラジアル工具用の干渉距離＞アキシャル工具用の干渉距離」の場合、ラジアル工具とアキシャル工具とで単一の工具取付具を共用すると、アキシャル工具用の干渉距離に合わせて、基準距離を設定する必要がある。このため、ラジアル工具用の干渉距離に対して、ラジアル工具の工具突出量が、過度に小さくなってしまう。したがって、ラジアル工具のデッドスペースが大きくなる。

反対に、「ラジアル工具用の干渉距離＜アキシャル工具用の干渉距離」の場合、ラジアル工具とアキシャル工具とで単一の工具取付具を共用すると、ラジアル工具用の干渉距離に合わせて、基準距離を設定する必要がある。このため、アキシャル工具用の干渉距離に対して、アキシャル工具の工具突出量が、過度に小さくなってしまう。したがって、アキシャル工具のデッドスペースが大きくなる。

この点、本構成によると、アキシャル工具取付具と、ラジアル工具取付具と、が別々に用意されている。このため、アキシャル工具取付具の基準距離を、アキシャル工具用の干渉距離を基準に、設定することができる。同様に、ラジアル工具取付具の基準距離を、ラジアル工具用の干渉距離を基準に、設定することができる。

このように、本構成によると、アキシャル工具用とラジアル工具用とで、別々に基準距離が設定されている。このため、ラジアル工具とアキシャル工具とで単一の工具取付具を共用する場合と比較して、アキシャル工具およびラジアル工具のうち、干渉距離が大きい方の工具のデッドスペースを、小さくすることができる。

（３−２）好ましくは、上記（３−１）の構成において、前記アキシャル工具用の前記工具ホルダはアキシャル工具ホルダであり、前記ラジアル工具用の該工具ホルダはラジアル工具ホルダであり、前記アキシャル工具取付具の前記レンチ部の前記係合部は、該ラジアル工具ホルダの前記ナットの前記被係合部に、係合不可能であり、前記ラジアル工具取付具の該レンチ部の該係合部は、該アキシャル工具ホルダの該ナットの該被係合部に、係合不可能である構成とする方がよい。

本構成によると、ラジアル工具ホルダに対するアキシャル工具取付具の誤使用を防止することができる。同様に、アキシャル工具ホルダに対するラジアル工具取付具の誤使用を防止することができる。

（３−３）好ましくは、上記（３−１）の構成において、前記アキシャル工具用の前記工具ホルダはアキシャル工具ホルダであり、前記ラジアル工具用の該工具ホルダはラジアル工具ホルダであり、前記アキシャル工具取付具および前記ラジアル工具取付具のうち、前記基準距離が小さい方を短軸取付具、該基準距離が大きい方を長軸取付具として、該アキシャル工具ホルダおよび該ラジアル工具ホルダのうち、該短軸取付具の前記係合部が係合する前記被係合部を有する方を短軸用工具ホルダ、該長軸取付具の該係合部が係合する該被係合部を有する方を長軸用工具ホルダとして、該長軸取付具の該係合部は、該短軸用工具ホルダの被係合部に、係合不可能であり、該短軸取付具の該係合部は、該長軸用工具ホルダの被係合部に、係合可能である構成とする方がよい。

本来、短軸用工具ホルダには、短軸取付具により、回転工具が取り付けられる。並びに、長軸用工具ホルダには、長軸取付具により、回転工具が取り付けられる。ここで、短軸取付具よりも長軸取付具の方が、基準距離が大きい。このため、短軸用工具ホルダに取り付けられる回転工具よりも、長軸用工具ホルダに取り付けられる回転工具の方が、工具突出量を大きくすることができる。

本構成によると、短軸用工具ホルダ用の回転工具を、短軸用工具ホルダに取り付ける際に、長軸取付具を用いることができない。このため、当該回転工具の工具突出量が、誤って大きく設定されてしまうおそれがない。

ただし、長軸用工具ホルダ用の回転工具を、長軸用工具ホルダに取り付ける際に、短軸取付具を用いることはできる。このため、当該回転工具の工具突出量が、誤って小さく設定されてしまうおそれはある。しかしながら、この場合、回転工具は、より工作機械を構成する部材に干渉しにくくなる。

（４）好ましくは、上記（３）の構成において、前記工具取付具は、単一の前記工作機械に対して、一つだけ割り当てられる構成とする方がよい。上記（２）の場合と同様に、本発明の工具取付機構によると、工作機械が複数の回転工具を備えている場合であっても、工具取付具は共用である。このため、工作機械を構成する部材に、回転工具が干渉しにくい。

本発明によると、工作機械を構成する部材に、工具が干渉しにくい工具取付具および工具取付機構を提供することができる。

本発明の工具取付機構の一実施形態である工具取付機構の工具ホルダが配置される、ＣＮＣ旋盤の上面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ方向断面図である。 同工具取付機構のラジアル工具ホルダの斜視図である。 同ラジアル工具ホルダのコレット付近のＸ軸方向断面図である。 同工具取付機構の工具取付具の斜視図である。 図１の円ＶＩ内の拡大図である。 図１の円ＶＩＩ内の拡大図である。 同工具取付機構の斜視図である。 同工具取付機構のコレット付近のＸ軸方向断面図である。 同工具取付機構のコレット付近のＸ軸方向断面図である（ラジアル工具の挿入状態が不適切な場合）。

以下、本発明の工具取付機構の実施の形態について説明する。

＜ＣＮＣ旋盤の構成＞
まず、本実施形態の工具取付機構の工具ホルダが配置される、ＣＮＣ旋盤の構成について説明する。以下の図において、Ｚ軸方向は、左右方向（主軸方向）に対応している。Ｘ軸方向は、後上−前下方向に対応している。

図１に、同ＣＮＣ旋盤の上面図を示す。図２に、図１のＩＩ−ＩＩ方向断面図を示す。なお、図１においては、壁部３を断面で示す。また、図１においては、ラジアル工具ＴＸの移動経路において、Ｘ軸方向にラジアル工具ＴＸが最も壁部３に接近する状態を細線で示す。並びに、アキシャル工具ＴＺの移動経路において、Ｚ軸方向にアキシャル工具ＴＺが最も壁部３に接近する状態を細線で示す。

図１、図２に示すように、ＣＮＣ旋盤１は、壁部３と、工具台４と、主軸台６と、ベッド７と、を備えている。壁部３は、全体カバー３０と、仕切壁３１と、を備えている。ＣＮＣ旋盤１は、本発明の「工作機械」の概念に含まれる。

全体カバー３０は、ＣＮＣ旋盤１の外殻を構成している。仕切壁３１は、後述する主軸台６の主軸台本体６０と主軸６１とを仕切っている。すなわち、全体カバー３０と仕切壁３１とにより、ワークＷに加工を施す加工室Ａが区画されている。

ベッド７は、工場の床面に配置されている。ベッド７の上面後方には、傾斜部７０が配置されている。傾斜部７０は、後方から前方に向かって下るスロープ状を呈している。主軸台６は、ベッド７の上面左側に配置されている。主軸台６は、主軸台本体６０と、主軸６１と、チャック６２と、を備えている。主軸６１は、主軸台本体６０の右面から右側に突設されている。主軸６１は、左右方向に延在している。主軸６１は、自身の軸周りに回転可能である。チャック６２は、主軸６１の右端に配置されている。チャック６２には、着脱可能に、ワークＷが固定されている。

工具台４は、工具台本体４０と、タレット４１と、Ｘ軸スライド４２と、Ｘ軸下スライド４３と、Ｚ軸スライド４４と、Ｚ軸下スライド４５と、を備えている。Ｚ軸下スライド４５は、傾斜部７０に配置されている。Ｚ軸スライド４４は、Ｚ軸下スライド４５に対して、左右方向に移動可能である。Ｘ軸下スライド４３は、Ｚ軸スライド４４の上面に配置されている。Ｘ軸スライド４２は、Ｘ軸下スライド４３に対して、後上−前下方向に移動可能である。工具台本体４０は、Ｘ軸スライド４２に固定されている。タレット４１は、工具台本体４０の左側に配置されている。タレット４１は、１０角形状を呈している。タレット４１には、後述するアキシャル工具ホルダ２０Ｚ、ラジアル工具ホルダ２０Ｘを、合計１０個取り付けることができる。タレット４１は、工具台本体４０により、３６°ずつ回転可能である。

＜工具取付機構の構成＞
次に、本実施形態の工具取付機構の構成について説明する。本実施形態の工具取付機構２は、アキシャル工具ホルダ２０Ｚと、ラジアル工具ホルダ２０Ｘと、工具取付具と、を備えている。アキシャル工具ホルダ２０Ｚ、ラジアル工具ホルダ２０Ｘは、各々、本発明の「工具ホルダ」の概念に含まれる。

［アキシャル工具ホルダ２０Ｚ、ラジアル工具ホルダ２０Ｘ］
アキシャル工具ホルダ２０Ｚ、ラジアル工具ホルダ２０Ｘは、各々、タレット４１に取り付けられている。アキシャル工具ホルダ２０Ｚには、アキシャル工具ＴＺが回転可能に取り付けられている。アキシャル工具ＴＺの軸方向は、左右方向である。アキシャル工具ＴＺは、本発明の「回転工具」の概念に含まれる。ラジアル工具ホルダ２０Ｘには、ラジアル工具ＴＸが回転可能に取り付けられている。ラジアル工具ＴＸの軸方向は、後上−前下方向である。ラジアル工具ＴＸは、本発明の「回転工具」の概念に含まれる。アキシャル工具ホルダ２０Ｚの構成とラジアル工具ホルダ２０Ｘの構成とは同様である。ここでは、代表して、ラジアル工具ホルダ２０Ｘの構成について説明する。

図３に、本実施形態の工具取付機構のラジアル工具ホルダの斜視図を示す。図４に、同ラジアル工具ホルダのコレット付近のＸ軸方向断面図を示す。図３、図４に示すように、ラジアル工具ホルダ２０Ｘは、コレット２００Ｘと、ナット２０１Ｘと、ストッパ２０２Ｘと、ホルダ本体２０３Ｘと、を備えている。

図３に示すように、ホルダ本体２０３Ｘは、タレット４１に取り付けられている。ホルダ本体２０３Ｘの内部には、タレット４１からラジアル工具ＴＸに回転力を伝達するための、動力伝達機構（図略）が収容されている。

図４に示すように、ホルダ本体２０３Ｘの前下側の面（Ｘ軸方向端面）からは、凸部２０３Ｘａが突設されている。凸部２０３Ｘａの径方向内側には、工具収容孔２０３Ｘｂが穿設されている。工具収容孔２０３Ｘｂには、円筒状のコレット２００Ｘが収容されている。工具収容孔２０３Ｘｂの内周面と、コレット２００Ｘの外周面と、は共にテーパ状を呈している。ナット２０１Ｘは、コレット２００Ｘを工具収容孔２０３Ｘｂに押し込み可能な状態で、凸部２０３Ｘａの外周面に螺着されている。図３に示すように、ナット２０１Ｘの外周面には、合計６個の被係合部２０１Ｘａが凹設されている。図４に示すように、ストッパ２０２Ｘは、工具収容孔２０３Ｘｂの内部に配置されている。なお、ストッパ２０２Ｘの後上−前下方向の位置は、後述するラジアル工具ＴＸの種類に応じて、調整することができる。

［工具取付具］
図５に、本実施形態の工具取付機構の工具取付具の斜視図を示す。図５に示すように、工具取付具２１は、ＣＮＣ旋盤１に一つだけ配置されている。工具取付具２１は、レンチ部２１０と、ゲージ部２１１と、連結部２１２と、被把持部２１３と、を備えている。

レンチ部２１０は、係合部２１０ａと延在部２１０ｂとを備えている。延在部２１０ｂは、半円弧状（Ｃ字状）を呈している。係合部２１０ａは、延在部２１０ｂの先端（Ｃ字一端）に配置されている。係合部２１０ａは、図３に示すナット２０１Ｘの被係合部２０１Ｘａに対して、径方向外側から係脱可能である。係合部２１０ａと被係合部２０１Ｘａとが係合した状態で、レンチ部２１０は、ナット２０１Ｘに、回転トルクを伝達可能である。

被把持部２１３は、延在部２１０ｂのＣ字他端から延在している。アキシャル工具ホルダ２０Ｚに対してアキシャル工具ＴＺを着脱する際、またはラジアル工具ホルダ２０Ｘに対してラジアル工具ＴＸを着脱する際、被把持部２１３は、作業者に把持される。

連結部２１２は、延在部２１０ｂから前下方向（延在部２１０ｂの軸方向）に突設されている。連結部２１２は、半円筒状（Ｃ字筒状）を呈している。ゲージ部２１１は、連結部２１２の先端開口を覆っている。

＜工具ホルダに対する工具の適切な取付状態＞
次に、ラジアル工具ホルダ２０Ｘに対するラジアル工具ＴＸの適切な取付状態について説明する。なお、アキシャル工具ホルダ２０Ｚに対するアキシャル工具ＴＺの適切な取付状態についても同様である。

図４に示すように、ラジアル工具ＴＸは、丸棒状を呈している。ラジアル工具ＴＸは、工具収容孔２０３Ｘｂに収容されている。ラジアル工具ＴＸの後上側端（収容側端）は、ストッパ２０２Ｘに当接している。すなわち、ストッパ２０２Ｘは、ラジアル工具ＴＸの収容量（言い換えると、後述するラジアル工具ＴＸの工具突出量）を決定している。

また、ラジアル工具ＴＸは、径方向外側からコレット２００Ｘにより保持されている。すなわち、ナット２０１Ｘを締め付けると、コレット２００Ｘが工具収容孔２０３Ｘｂの内部に押し込まれる。ここで、工具収容孔２０３Ｘｂの内周面と、コレット２００Ｘの外周面と、は共にテーパ状を呈している。このため、コレット２００Ｘに対する押込力は、テーパ界面を介して、コレット２００Ｘを縮径させる方向に作用する。したがって、ラジアル工具ＴＸは、径方向外側からコレット２００Ｘにより保持されている。

このように、ラジアル工具ホルダ２０Ｘに対するラジアル工具ＴＸの取付状態が適切な場合、ラジアル工具ＴＸの収容側端は、工具収容孔２０３Ｘｂ内部において、ストッパ２０２Ｘに当接した状態で、径方向外側からコレット２００Ｘにより保持されている。

図６に、図１の円ＶＩ内の拡大図を示す。図６に示すのは、Ｚ軸スライド４４、Ｘ軸スライド４２、タレット４１を適宜駆動し、ラジアル工具ＴＸを、全体カバー３０に最も近づけた状態である。

図６に示すように、ラジアル工具ホルダ２０Ｘに対するラジアル工具ＴＸの取付状態が適切な場合、ラジアル工具ＴＸの工具突出量（ナット２０１Ｘからラジアル工具ＴＸ先端までのＸ軸方向長さ）Ｌ１Ｘは、ラジアル工具ＴＸ用の干渉距離（ナット２０１Ｘから壁部３までのＸ軸方向長さ）Ｌ２Ｘ未満になるように、設定されている。このため、ラジアル工具ＴＸは全体カバー３０に干渉しない。

図７に、図１の円ＶＩＩ内の拡大図を示す。図７に示すのは、Ｚ軸スライド４４、Ｘ軸スライド４２、タレット４１を適宜駆動し、アキシャル工具ＴＺを、仕切壁３１に最も近づけた状態である。

図７に示すように、アキシャル工具ホルダ２０Ｚに対するアキシャル工具ＴＺの取付状態が適切な場合、アキシャル工具ＴＺの工具突出量（ナット２０１Ｚからアキシャル工具ＴＺ先端までのＺ軸方向長さ）Ｌ１Ｚは、アキシャル工具ＴＺ用の干渉距離（ナット２０１Ｚから壁部３までのＺ軸方向長さ）Ｌ２Ｚ未満になるように、設定されている。このため、アキシャル工具ＴＺは仕切壁３１に干渉しない。

＜工具ホルダに対する工具の取付方法＞
次に、工具ホルダに対する工具の取付方法について説明する。取付方法は、アキシャル工具ホルダ２０Ｚにアキシャル工具ＴＺを取り付ける場合と、ラジアル工具ホルダ２０Ｘにラジアル工具ＴＸを取り付ける場合と、で同様である。ここでは、代表して、ラジアル工具ホルダ２０Ｘにラジアル工具ＴＸを取り付ける場合について説明する。

［ラジアル工具ホルダ２０Ｘに対するラジアル工具ＴＸの挿入状態が適切な場合］
まず、ラジアル工具ホルダ２０Ｘに対するラジアル工具ＴＸの挿入状態が適切な場合について説明する。図８に、本実施形態の工具取付機構の斜視図を示す。図９に、同工具取付機構のコレット付近のＸ軸方向断面図を示す。

図８、図９に示すように、まず、ラジアル工具ＴＸを、コレット２００Ｘの径方向内側に挿入する。この際、ラジアル工具ＴＸの後上側端を、ストッパ２０２Ｘに突き当てる。次に、作業者が被把持部２１３を把持し、工具取付具２１でラジアル工具ＴＸを覆う。具体的には、ゲージ部２１１により、ラジアル工具ＴＸの先端を前下側から覆う。また、連結部２１２により、ラジアル工具ＴＸの外周面の右半分を右側から覆う。

ここで、図９に示すように、ラジアル工具ＴＸの挿入状態が適切な場合、ナット２０１Ｘとゲージ部２１１との間の距離は、干渉距離Ｌ２Ｘに設定されている。ラジアル工具ＴＸの工具突出量Ｌ１Ｘは、干渉距離Ｌ２Ｘ未満になる。この場合、工具取付具２１の係合部２１０ａを、ナット２０１Ｘの被係合部２０１Ｘａ（６個の被係合部２０１Ｘａのうちいずれかの被係合部２０１Ｘａ）に、係合させることができる。言い換えると、基準距離Ｌ３は、「工具突出量Ｌ１Ｘ＜干渉距離Ｌ２Ｘ」の場合に、ゲージ部２１１がラジアル工具ＴＸの先端を前下側から覆い、係合部２１０ａが被係合部２０１Ｘａに係合できるように、設定されている。

それから、作業者は、被把持部２１３を捻ることにより、ナット２０１Ｘを回転させる。ナット２０１Ｘを回転させると、コレット２００Ｘが凸部２０３Ｘａの内部に押し込まれる。コレット２００Ｘに対する押込力は、コレット２００Ｘを縮径させる方向に作用する。ラジアル工具ＴＸは、軸方向からストッパ２０２Ｘにより、径方向からコレット２００Ｘにより、保持される。

このように、ラジアル工具ホルダ２０Ｘに対するラジアル工具ＴＸの挿入状態が適切な場合、工具取付具２１でラジアル工具ＴＸを覆い、係合部２１０ａを被係合部２０１Ｘａに係合させ、被把持部２１３を捻ることにより、ラジアル工具ホルダ２０Ｘにラジアル工具ＴＸを取り付けることができる。

［ラジアル工具ホルダ２０Ｘに対するラジアル工具ＴＸの挿入状態が不適切な場合］
次に、ラジアル工具ホルダ２０Ｘに対するラジアル工具ＴＸの挿入状態が不適切な場合について説明する。図１０に、本実施形態の工具取付機構のコレット付近のＸ軸方向断面図を示す。

図１０に示すように、挿入状態が不適切な場合、ラジアル工具ＴＸの後上側端がストッパ２０２Ｘに当接しない。なお、作業者は、目視では、この状態を把握することが困難である。作業者が被把持部２１３を把持し、工具取付具２１でラジアル工具ＴＸを覆うと、係合部２１０ａが被係合部２０１Ｘａに係合しない。このため、作業者が被把持部２１３を捻っても、ナット２０１Ｘが回転しない。

このように、ラジアル工具ホルダ２０Ｘに対するラジアル工具ＴＸの挿入状態が不適切な場合、工具取付具２１でラジアル工具ＴＸを覆うと、係合部２１０ａを被係合部２０１Ｘａに係合させることができない。このため、被把持部２１３を捻っても、ラジアル工具ホルダ２０Ｘにラジアル工具ＴＸを取り付けることができない。

なお、ラジアル工具ホルダ２０Ｘに対するラジアル工具ＴＸの挿入状態が適切な場合であっても、図１０の状態になる場合がある。この場合は、ラジアル工具ホルダ２０Ｘにラジアル工具ＴＸを取り付けることができない。例えば、挿入したラジアル工具ＴＸが、ＣＮＣ旋盤１用の工具ではない場合が考えられる。

＜作用効果＞
次に、本実施形態の工具取付機構２の作用効果について説明する。図１０に示すように、本実施形態の工具取付機構２によると、コレット２００Ｘに対するラジアル工具ＴＸの挿入状態が不適切な場合、係合部２１０ａが被係合部２０１Ｘａに係合しないように、基準距離Ｌ３が設定されている。具体的には、ラジアル工具ＴＸの挿入状態が不適切な場合、「工具突出量Ｌ１Ｘ≧干渉距離Ｌ２Ｘ」となる。この場合、工具取付具２１を用いてラジアル工具ホルダ２０Ｘにラジアル工具ＴＸを取り付けようとしても、ゲージ部２１１にラジアル工具ＴＸの先端が当接してしまい、係合部２１０ａが被係合部２０１Ｘａに係合できなくなる。このため、レンチ部２１０を回転させても、レンチ部２１０の回転トルクをナット２０１Ｘに伝達することができない。したがって、ナット２０１Ｘが回転せず、コレット２００Ｘを縮径させることができない。すなわち、ラジアル工具ホルダ２０Ｘにラジアル工具ＴＸを取り付けることができない。

このように、本実施形態の工具取付機構２によると、工具突出量Ｌ１Ｘの測定作業（工具突出量Ｌ１Ｘと干渉距離Ｌ２Ｘとの比較）と、ラジアル工具ＴＸの取付作業と、を単一の工具取付具２１を用いて行うことができる。また、本実施形態の工具取付機構２によると、「工具突出量Ｌ１Ｘ≧干渉距離Ｌ２Ｘ」の場合に、強制的にラジアル工具ＴＸの取付作業を禁止することができる。このため、図６に示すように、ラジアル工具ホルダ２０Ｘにラジアル工具ＴＸを取り付けた後、全体カバー３０に、ラジアル工具ＴＸが干渉しにくい。

また、本実施形態の工具取付機構２によると、単一のＣＮＣ旋盤１に対して単一の工具取付具２１が割り当てられている。また、図９、図１０に示す工具取付具２１の基準距離Ｌ３は、図６に示すＸ軸方向の干渉距離Ｌ２Ｘおよび図７に示すＺ軸方向の干渉距離Ｌ２Ｚのうち、小さい方を基準に設定されている。

すなわち、ＣＮＣ旋盤１が複数の回転工具（ラジアル工具ＴＸ、アキシャル工具ＴＺ）を備えているにもかかわらず、工具取付具２１は共用である。このため、回転工具ごとに工具取付具２１が用意されている場合と比較して、回転工具と工具取付具２１との組合せを、間違えてしまうおそれがない。したがって、図６、図７に示すように、ラジアル工具ＴＸ、アキシャル工具ＴＺ共に、壁部３に干渉しにくい。

＜その他＞
以上、本発明の工具取付具および工具取付機構の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

上記実施形態においては、ラジアル工具ＴＸ、アキシャル工具ＴＺに対して共用の工具取付具２１を用いた。しかしながら、ラジアル工具ＴＸ専用の工具取付具２１（ラジアル工具取付具）、アキシャル工具ＴＺ専用の工具取付具２１（アキシャル工具取付具）を用いてもよい。この場合、ラジアル工具取付具の基準距離Ｌ３は、図６に示す干渉距離Ｌ２Ｘを基準に設定すればよい。また、アキシャル工具取付具の基準距離Ｌ３は、図７に示す干渉距離Ｌ２Ｚを基準に設定すればよい。こうすると、アキシャル工具ＴＺ、ラジアル工具ＴＸに対して単一の工具取付具２１を共用する場合と比較して、アキシャル工具ＴＺおよびラジアル工具ＴＸのうち、干渉距離Ｌ２Ｚ、Ｌ２Ｘが大きい方の工具のデッドスペースを、小さくすることができる。

また、ラジアル工具ＴＸ専用の工具取付具２１（ラジアル工具取付具）、アキシャル工具ＴＺ専用の工具取付具２１（アキシャル工具取付具）を用いる場合、ラジアル工具取付具専用のナット２０１Ｘ、アキシャル工具取付具専用のナット２０１Ｚを用いてもよい。具体的には、ラジアル工具取付具の係合部２１０ａと、アキシャル工具取付具の係合部２１０ａと、の延在部２１０ｂの延在方向（円弧の周方向）の幅を、広狭異なるように設定してもよい。並びに、ラジアル工具ホルダ２０Ｘの被係合部２０１Ｘａと、アキシャル工具ホルダ２０Ｚの被係合部と、のナット２０１Ｘ、２０１Ｚの周方向の幅を、広狭異なるように設定してもよい。こうすると、アキシャル工具ホルダ２０Ｚに対するラジアル工具取付具の誤使用を抑制することができる。並びに、ラジアル工具ホルダ２０Ｘに対するアキシャル工具取付具の誤使用を抑制することができる。

この場合、図６に示すＸ軸方向の干渉距離Ｌ２Ｘおよび図７に示すＺ軸方向の干渉距離Ｌ２Ｚのうち、小さい方に対応する工具取付具（前記（３−３）の構成の短軸取付具）の係合部２１０ａ、工具ホルダ（前記（３−３）の構成の短軸用工具ホルダ）の被係合部の幅を、大きい方に対応する工具取付具（前記（３−３）の構成の長軸取付具）の係合部２１０ａ、工具ホルダ（前記（３−３）の構成の長軸用工具ホルダ）の被係合部の幅よりも、狭くしてもよい。

こうすると、長軸取付具（図９に示す基準距離Ｌ３が大きい方の工具取付具）を、短軸用工具ホルダに、用いることができない。このため、短軸用工具ホルダに取り付けられる回転工具の工具突出量Ｌ１Ｘが、誤って干渉距離以上の長さに設定されることを、防止することができる。

例えば、干渉距離Ｌ２Ｚ＞干渉距離Ｌ２Ｘの場合、ラジアル工具取付具（短軸取付具）の係合部２１０ａ、ラジアル工具ホルダ２０Ｘ（短軸用工具ホルダ）の被係合部２０１Ｘａの幅を、アキシャル工具取付具（長軸取付具）の係合部２１０ａ、アキシャル工具ホルダ２０Ｚ（長軸用工具ホルダ）の被係合部の幅よりも、狭くする。こうすると、アキシャル工具取付具（係合部２１０ａの幅が広い）をラジアル工具ホルダ２０Ｘ（被係合部２０１Ｘａの幅が狭い）に用いることができない。このため、図９に示すラジアル工具ＴＸの工具突出量Ｌ１Ｘが、誤って干渉距離Ｌ２Ｘ以上の長さに設定されることを、防止することができる。

図８に示すナット２０１Ｘは、六角ナットであってもよい。この場合、レンチ部２１０は、六角レンチであってもよい。すなわち、係合した場合に、レンチ部２１０からナット２０１Ｘに、回転トルクを伝達可能であればよい。

図８に示す連結部２１２、ゲージ部２１１は、棒状であってもよい。連結部２１２は、レンチ部２１０とゲージ部２１１との間に、図９に示す基準距離Ｌ３を確保できればよい。ゲージ部２１１は、ラジアル工具ＴＸ、アキシャル工具ＴＺの先端に、外側から当接可能であればよい。すなわち、ラジアル工具ＴＸを取り付ける場合は、Ｘ軸方向から見て、ラジアル工具ＴＸとゲージ部２１１との間に、重複部分があればよい。また、アキシャル工具ＴＺを取り付ける場合は、Ｚ軸方向から見て、アキシャル工具ＴＺとゲージ部２１１との間に、重複部分があればよい。

回転工具の種類は特に限定しない。自身の軸周りに回転可能な工具であればよい。回転工具は、例えば、ドリル、リーマ、センタードリル、エンドミル、タップなどであってもよい。

図１に示すように、上記実施形態においては、ＣＮＣ旋盤１の壁部３に対するアキシャル工具ＴＺ、ラジアル工具ＴＸの干渉を防止する場合を例示したが、例えば、主軸６１、加工室Ａの扉など、他の部材であってもよい。すなわち、本発明の「工作機械を構成する部材」の種類は特に限定しない。例えば、Ｚ軸スライド４４、Ｘ軸スライド４２、タレット４１を適宜駆動した場合のアキシャル工具ＴＺ、ラジアル工具ＴＸの移動経路において、アキシャル工具ＴＺに対してＺ軸方向に最も接近する部材、ラジアル工具ＴＸに対してＸ軸方向に最も接近する部材であってもよい。

ＣＮＣ旋盤１の主軸方向は特に限定しない。すなわち、横型旋盤、正面旋盤、立型旋盤に本発明の工具取付機構２を配置してもよい。また、フライス盤、ボール盤、ミーリングセルに本発明の工具取付機構２を配置してもよい。

１：ＣＮＣ旋盤（工作機械）。
２：工具取付機構、２０Ｘ：ラジアル工具ホルダ（工具ホルダ）、２００Ｘ：コレット、２０１Ｘ：ナット、２０１Ｘａ：被係合部、２０２Ｘ：ストッパ、２０３Ｘ：ホルダ本体、２０３Ｘａ：凸部、２０３Ｘｂ：工具収容孔、２０Ｚ：アキシャル工具ホルダ（工具ホルダ）、２０１Ｚ：ナット、２１：工具取付具、２１０：レンチ部、２１０ａ：係合部、２１０ｂ：延在部、２１１：ゲージ部、２１２：連結部、２１３：被把持部。
３：壁部、３０：全体カバー、３１：仕切壁。
４：工具台、４０：工具台本体、４１：タレット、４２：Ｘ軸スライド、４３：Ｘ軸下スライド、４４：Ｚ軸スライド、４５：Ｚ軸下スライド。
６：主軸台、６０：主軸台本体、６１：主軸、６２：チャック。
７：ベッド、７０：傾斜部。
Ａ：加工室、Ｌ１Ｘ：工具突出量、Ｌ１Ｚ：工具突出量、Ｌ２Ｘ：干渉距離、Ｌ２Ｚ：干渉距離、Ｌ３：基準距離、ＴＸ：ラジアル工具（回転工具）、ＴＺ：アキシャル工具（回転工具）、Ｗ：ワーク。

Claims (7)

1. 回転工具を挿入可能な筒状のコレットと、該コレットの径方向外側に配置され、回転することにより該コレットを縮径可能であって、被係合部を有するナットと、を有し、工作機械のタレットに配置される工具ホルダに、該回転工具を取り付ける工具取付具であって、
   前記工作機械は、ワークに加工を施す加工室を備え、
   前記回転工具は、前記タレットに取り付けられた状態で、所定の移動経路で、該加工室内を移動可能であり、
   前記工具ホルダに対する前記回転工具の突出量を工具突出量、該回転工具の軸方向における該工具ホルダと前記工作機械を構成する部材との間の、該移動経路における最短距離を干渉距離として、
   前記ナットを締め付け可能であって、前記被係合部に係合可能な係合部を有するレンチ部と、該レンチ部に対して所定の基準距離だけ離間して配置されるゲージ部と、該レンチ部と該ゲージ部とを連結する連結部と、を有し、
   該基準距離は、該工具突出量が該干渉距離以上である場合に、該ゲージ部に該回転工具が当接し、該係合部が該被係合部に係合不可能なように、設定されていることを特徴とする工具取付具。
2. 単一の前記工作機械に対して、一つだけ割り当てられる請求項１に記載の工具取付具。
3. 回転工具を挿入可能な筒状のコレットと、該コレットの径方向外側に配置され、回転することにより該コレットを縮径可能であって、被係合部を有するナットと、を有し、工作機械のタレットに配置される工具ホルダと、
   該工具ホルダに該回転工具を取り付ける工具取付具と、
   を備える工具取付機構であって、
   前記工作機械は、ワークに加工を施す加工室を備え、
   前記回転工具は、前記タレットに取り付けられた状態で、所定の移動経路で、該加工室内を移動可能であり、
   前記工具ホルダに対する前記回転工具の突出量を工具突出量、該回転工具の軸方向における該工具ホルダと前記工作機械を構成する部材との間の、該移動経路における最短距離を干渉距離として、
   前記工具取付具は、前記ナットを締め付け可能であって、前記被係合部に係合可能な係合部を有するレンチ部と、該レンチ部に対して所定の基準距離だけ離間して配置されるゲージ部と、該レンチ部と該ゲージ部とを連結する連結部と、を有し、
   該基準距離は、該工具突出量が該干渉距離以上である場合に、該ゲージ部に該回転工具が当接し、該係合部が該被係合部に係合不可能なように、設定されていることを特徴とする工具取付機構。
4. 前記工具取付具は、単一の前記工作機械に対して、一つだけ割り当てられる請求項３に記載の工具取付機構。
5. 前記工作機械は、主軸を備え、
   前記回転工具は、該主軸の延在方向である主軸方向と軸方向とが一致するアキシャル工具、および該主軸方向と軸方向とが直交するラジアル工具であり、前記工具取付具は、該アキシャル工具用の前記基準距離を有するアキシャル工具取付具、および該ラジアル工具用の該基準距離を有するラジアル工具取付具である請求項３に記載の工具取付機構。
6. 前記アキシャル工具用の前記工具ホルダはアキシャル工具ホルダであり、前記ラジアル工具用の該工具ホルダはラジアル工具ホルダであり、前記アキシャル工具取付具の前記レンチ部の前記係合部は、該ラジアル工具ホルダの前記ナットの前記被係合部に、係合不可能であり、前記ラジアル工具取付具の該レンチ部の該係合部は、該アキシャル工具ホルダの該ナットの該被係合部に、係合不可能である請求項５に記載の工具取付機構。
7. 前記アキシャル工具用の前記工具ホルダはアキシャル工具ホルダであり、前記ラジアル工具用の該工具ホルダはラジアル工具ホルダであり、前記アキシャル工具取付具および前記ラジアル工具取付具のうち、前記基準距離が小さい方を短軸取付具、該基準距離が大きい方を長軸取付具として、該アキシャル工具ホルダおよび該ラジアル工具ホルダのうち、該短軸取付具の前記係合部が係合する前記被係合部を有する方を短軸用工具ホルダ、該長軸取付具の該係合部が係合する該被係合部を有する方を長軸用工具ホルダとして、該長軸取付具の該係合部は、該短軸用工具ホルダの被係合部に、係合不可能であり、該短軸取付具の該係合部は、該長軸用工具ホルダの被係合部に、係合可能である請求項５に記載の工具取付機構。

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