(57)【要約】      （修正有）【課題】工具マガジンの工具ホルダにおいて工具テーパ部を係止するか又は係止解除する係止機構を、工具テーパ部の係止解除又は係止が、迅速かつ安全に容易に可能であり、簡単な手段により、工具マガジンの効率的なロード及びアンロード又は効率的な工具交換を可能にする。【解決手段】係止手段１０、１１、１２、１６が、軸方向に移動可能でありかつ該軸方向において第１の位置から第２の位置まで移動するように設定されている第１の締付要素１０を備え、収納手段１３に収納された工具テーパ部８は、第１の締付要素１０が記第１の位置にあるときに係止され、収納手段１３に収納された工具テーパ部８は、第１の締付要素１０が第２の位置にあるときに係止解除され、第１の締付要素１０は第１の締付部１０ａを有し、該第１の締付部１０ａは、軸方向において該工具ホルダ６から該工具ホルダ６の第１の側とは反対側の第２の側において突出している工具ホルダ。【選択図】図３Ａ
2014037050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具マガジン上に工具テーパ部を収納して係止する工具ホルダであって、
該工具ホルダ（６）の第１の側において該工具ホルダ（６）の軸方向に前記工具テーパ部（８）を収納する収納手段（１３）と、
前記収納手段（１３）に収納された前記工具テーパ部（８）を係止する係止手段（１０、１１、１２、１６）と、
前記工具マガジン（２）に該工具ホルダ（６）を締結する第１の締結手段（１４）と、を具備し、
前記係止手段（１０、１１、１２、１６）が、前記軸方向に移動可能でありかつ該軸方向において第１の位置から第２の位置まで移動するように設定されている第１の締付要素（１０）を備え、前記収納手段（１３）に収納された前記工具テーパ部（８）は、前記第１の締付要素（１０）が前記第１の位置にあるときに係止され、前記収納手段（１３）に収納された前記工具テーパ部（８）は、前記第１の締付要素（１０）が前記第２の位置にあるときに係止解除され、前記第１の締付要素（１０）は第１の締付部（１０ａ）を有し、該第１の締付部（１０ａ）は、前記軸方向において該工具ホルダ（６）から該工具ホルダ（６）の前記第１の側とは反対側の第２の側において突出し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において、該第１の締付部（１０ａ）は、前記工具ホルダ（６）に収納されて係止される前記工具テーパ部（８）を係止解除するように、係止解除装置（７）の第２の締付部（１８ａ）と係合状態になることができるように構成され、前記第２の締付部（１８ａ）は、前記軸方向において前記第１の締付部（１０ａ）と実際的な非脱着式の係合状態にあることを特徴とする、工具ホルダ。
【請求項３】
請求項２に記載の工具ホルダにおいて、前記第１の締付部（１０ａ）は、前記軸方向に対して垂直な第１の方向における前記第２締付部（１８ａ）に対する相対移動により、前記第２の締付部（１８ａ）と係合状態になることができ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４】
請求項２又は３に記載の工具ホルダにおいて、前記第１の締付部（１０ａ）は端部に締付頭部（１０ｃ）を有し、該締付頭部（１０ｃ）は、前記第１の締付部（１０ａ）及び前記第２の締付部（１８ａ）が係合状態にあるときに、前記軸方向において前記第２の締付部（１８ａ）と実際的な非脱着式の係合を採用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２〜４のいずれか一項に記載の工具ホルダにおいて、前記第１の締付部（１０ａ）は、前記軸方向においてＴ字型輪郭又はＬ字型輪郭を有していることを特徴とする、工具ホルダ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の工具ホルダにおいて、該工具ホルダの前記第２の側に配置されている第１のストッパー部（１７ａ、１７ｂ）を更に特徴とする、工具ホルダ。
【請求項７】
請求項６に記載の工具ホルダにおいて、前記ストッパー部はストッパー要素（１７ｂ）を有し、該ストッパー要素（１７ｂ）は該工具ホルダ（６）の前記第２の側において該工具ホルダから前記軸方向に突出していることを特徴とする、工具ホルダ。
【請求項８】
請求項７に記載の工具ホルダにおいて、前記ストッパー要素（１７ｂ）は、該工具ホルダ（６）から前記第１の締付部（１０ａ）より更に突出していることを特徴とする、工具
ホルダ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の工具ホルダにおいて、前記第１の締付手段（１４）は、該工具ホルダ（６）を前記工具マガジン（２）に、該工具ホルダ（６）の前記軸方向に対して垂直に配置された軸の回りに旋回可能であるように締結するように設定されていることを特徴とする、工具ホルダ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の工具ホルダにおいて、前記係止手段（１０、１１、１２、１６）は、半径方向に移動可能な係止要素（１６）を保持する保持要素（１１）を更に備え、前記第１の締付要素（１０）は、前記係止要素（１６）を前記半径方向においてクランプ位置に押しやり、該クランプ位置において、前記係止要素（１６）は、前記工具テーパ部（８）を係止するために、前記第１の締付要素（１０）が前記第１の位置にあるとき、前記収納手段（１３）に収納された前記工具テーパ部（８）のクランプ面（８ｅ）に対して押圧することを特徴とする、工具ホルダ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の工具ホルダにおいて、前記係止要素（１６）は、前記第１の締付要素が前記第２の位置にあるときに前記クランプ位置と解放位置との間で前記半径方向に移動可能であり、前記係止要素（１６）は、前記解放位置において前記工具テーパ部（８）の前記クランプ面（８ｅ）と接触していないことを特徴とする、工具ホルダ。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の工具ホルダにおいて、前記係止要素はボール要素（１６）として構成されていることを特徴とする、工具ホルダ。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の工具ホルダにおいて、前記収納手段（１３）は、端部締付ピストン（８ｃ）を有する急勾配テーパ部として構成された前記工具テーパ部（８）を収納するように設定され、前記第１の締付要素（１０）は、前記係止要素（１６）を前記半径方向内側に前記クランプ位置に押しやり、該クランプ位置において、前記係止要素（１６）は、前記収納手段（１３）に収納された前記急勾配テーパ部（８）を係止するために、前記第１の締付要素（１０）が前記第１の位置にあるとき、前記急勾配テーパ部（８）の前記締付ピストン（８ｃ）の前記クランプ面（８ｅ）に対して前記半径方向内側に押圧することを特徴とする、工具ホルダ。
【請求項１４】
請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の工具ホルダにおいて、前記収納手段（１３）は、中空軸テーパ部として構成された前記工具テーパ部（８）を収納するように設定され、該工具テーパ部（８）は、該中空軸テーパ部（８）の中空軸（８ｂ）の内部に内側クランプ面（８ｅ）を有し、前記第１の締付要素（１０）は、前記係止要素（１６）を前記半径方向外側に前記クランプ位置に押しやり、該クランプ位置において、前記係止要素（１６）は、前記収納手段（１３）に収納された前記中空軸テーパ部（８）を係止するために、前記第１の締付要素（１０）が前記第１の位置にあるとき、前記中空軸テーパ部（８）の前記中空軸本体（８ｂ）の前記内側クランプ面（８ｅ）に対して前記半径方向外側に押圧することを特徴とする、工具ホルダ。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の工具ホルダにおいて、前記係止手段（１０、１１、１２、１６）は、ばね要素（１２）を更に備え、該ばね要素（１２）は、前記第２の位置から前記第１の位置に向かって前記第１の締付要素（１０）に対して復元力を与えるように設定されていることを特徴とする、工具ホルダ。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の工具ホルダに収納されて係止されている工具テーパ部を係止解除する係止解除装置であって、
前記工具マガジン（２）の係止解除位置において該係止解除装置（７）を前記工具マガ
ジン（２）に締結する第２の締結手段（２１、２２）と、
前記工具ホルダ（６）が前記係止解除位置にあるとき、該工具ホルダ（６）に収納されて係止されている前記工具テーパ部（８）を係止解除する係止解除手段（１８、１９）と、
を具備し、
前記係止解除手段（１８、１９）は、該係止解除装置（７）の前記軸方向において移動可能でありかつ第２の締付部（１８ａ）を有する第２の締付要素（１８）を備え、該第２の締付部（１８ａ）を、前記第１の締付要素（１０）の前記第１の締付部（１０ａ）と係合状態にすることができ、該係合状態において、前記第２の締付部（１８ａ）は、前記工具ホルダ（６）が前記係止解除位置にあるとき、前記第１の締付要素（１０）の前記第１の締付部（１０ａ）と前記軸方向に実際的な非脱着式の係合状態にあり、
前記第２の締付要素（１８）が、前記軸方向に制御され、前記軸方向の実際的な接続により、前記第１の締付要素（１０）を前記第１の軸方向位置から前記第２の軸方向位置まで移動させるため、前記係合解除手段（１８、１９）は、前記第１の締付部（１０ａ）及び前記第２の締付部（１８ａ）が係合状態にあるとき、前記収納手段（１３）に収納されている工具テーパ部（８）を係止解除するように設定されていることを特徴とする、係止解除装置。
【請求項１７】
前記第２の締付部（１８ａ）は、前記軸方向に対して垂直な第１の方向における、前記第１の締付部（１０ａ）に対する相対移動により、前記第１の締付部（１０ａ）との係合状態になることができるように構成されていることを特徴とする、請求項１６に記載の係止解除装置。
【請求項１８】
工作機械用の工具マガジンであって、
請求項１６又は１７に記載の係止解除装置（７）であって、該工具マガジン（２）の係止解除位置において前記第２の締結手段（２１、２２）によって締結される係止解除装置（７）と、
工具ホルダ締結手段と、
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の１つ又は複数の工具ホルダ（６）であって、各々、前記工具ホルダ締結手段に前記第１の締結手段（１４）によって締結される１つ又は複数の工具ホルダ（６）と、
前記工具ホルダ締結手段に締結された前記１つ又は複数の工具ホルダ（６）を変位させる変位装置と、
を具備し、
前記変位装置は、前記工具ホルダ締結手段に締結される第１の工具ホルダ（６）を、該第１の工具ホルダ（６）の軸方向に対して垂直な第１の方向において前記係止解除位置まで変位させるように設定されていることを特徴とする、工具マガジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具マガジン上に工具テーパ部を収納して係止する工具ホルダと、工具ホルダに収納されて係止される工具テーパ部を係止解除する係止解除装置と、工作機械用の工具マガジンとに関する。
【０００２】
一般的な従来技術では、工作機械において複数の工具を収納する工具マガジンが知られており、その工具マガジン上において、中空軸テーパ部又は急勾配テーパ部等の工具保持用工具テーパ部が、工具マガジンに取り付けられたそれぞれの工具ホルダに収納される。ここで、工具ホルダにおいて工具テーパ部を係止し、工具マガジンをアンロードするか又はロードするために工具テーパ部を係止解除する必要がある。
【背景技術】
【０００３】
既知の係止機構は、係止把持部が工具テーパ部の前部にあるグリッパ溝に係止するように構成されている。ここでは、係止解除された工具すなわち係止解除された工具テーパ部を工具ホルダから取り外すために、工具交換装置グリッパ及びロード又はアンロードグリッパもまた工具テーパ部のグリッパ溝に係合する、という問題が発生する。このタイプの係止機構は、工具マガジンのロード／アンロード又は工具交換の実施をより困難にするか又はそれらを遅らせる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、工具マガジンの工具ホルダにおいて工具テーパ部を係止するか又は係止解除する係止機構を、工具テーパ部の係止解除又は係止が、迅速かつ安全に容易に可能であり、簡単な手段により、工具マガジンの効率的なロード及びアンロード又は効率的な工具交換を可能にするように、改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の上述した目的に関して、本発明によれば、請求項１による工具マガジン上に工具テーパ部を収納して係止する工具ホルダと、請求項１６による、請求項１による工具ホルダに収納されて係止される工具テーパ部を係止解除する係止解除装置と、請求項１による１つ又は複数の工具ホルダ及び請求項１６による係止解除装置を備えるシステムと、請求項１８による工作機械用の工具マガジンとが提案される。従属請求項は、本発明の好ましい実施形態に関連する。
【０００６】
本発明による工具テーパ部を収納して工具マガジンに係止する工具ホルダは、
該工具ホルダの第１の側において該工具ホルダの軸方向に前記工具テーパ部を収納する収納手段と、
前記収納手段に収納された前記工具テーパ部を係止する係止手段と、
前記工具マガジンに該工具ホルダを締結する第１の締結手段と、
を具備する。
【０００７】
前記係止手段が、前記軸方向に移動可能でありかつ該軸方向において第１の位置から第２の位置まで移動するように設定されている第１の締付要素を備え、前記収納手段に収納された工具テーパ部は、前記第１の締付要素が前記第１の位置にあるときに係止され、前記収納手段に収納された前記工具テーパ部は、前記第１の締付要素が前記第２の位置にあるときに係止解除される。
【０００８】
本発明によれば、第１の締付要素は第１の締付部を有し、第１の締付部は、工具ホルダの第１の側とは反対側の工具ホルダの第２の側（すなわち、工具テーパ部収納部を有する工具ホルダの側が正面側と呼ばれる場合、工具ホルダの背面側）から軸方向に突出して、特に、第１の締付要素を第１の位置から第２の位置に又は第２の位置から第１の位置に移動させるために、第１の締付要素に力を与える（例えば外部から力が与えられる場合は係合する）。
【０００９】
本発明は、ここでは、工具ホルダの正面側に工具テーパ部のグリッパ溝に係合する係止機構又は係止解除機構を設けず、可動締付要素の締付部が背面側において工具交換装置から軸方向に突出し、したがって係止解除装置に対して係合箇所を容易に提供し、その箇所に、工具ホルダから引き離す力及び／又は工具ホルダに向かって押圧する力を加えることができるという点で、外部係止解除装置によって容易に作動させることができる背面係止機構又は係止解除機構を設けるという構想に基づく。
【００１０】
第１の締付部は、工具ホルダに収納されて係止されている工具テーパ部を係止解除するように別個の係止解除装置の第２の締付部と係合状態になり、それにより、第１の締付要素を第１の位置から第２の位置まで又は第２の位置から第１の位置まで移動させるために、２つの締付部の係合状態において第２の締付要素により第１の締付要素に力を与える（すなわち外部から力が与えられる場合は係合する）ことができるように構成されていることが好ましい。
【００１１】
係合状態では、第２の締付部は、軸方向において第１の締付部と実際的に非脱着式に係合することが好ましい。本発明の意味での「軸方向における非脱着式の実際的な係合」という表現は、ここでは、第２の締結部及び第１の締結部が、それぞれの相互の実際的な係合により（すなわち、対向する阻止部の接触により）両側において軸方向移動を機械的に阻止するが、両側において同時の実際的な接続は存在しないことが好ましく、そのため、第１の締付部及び第２の締付部が、少なくとも制限された軸方向遊び範囲の限界内で互いに対して軸方向に移動可能であり、２つの軸方向における締付部の間の軸方向遊び範囲を超える軸方向相対移動が実際的に阻止されることを意味する。
【００１２】
前記第１の締付部は、前記軸方向に対して垂直な第１の方向における前記第２締付部に対する相対移動により、前記第２の締付部と係合状態になることができるように構成されていることが更に好ましい。したがって、例えば、工具ホルダが、軸方向に対して垂直な第１の方向において係止解除装置を保持する工具マガジンの係止解除位置まで容易に移動するという点で（及び／又は、係止解除装置が、軸方向に対して垂直な第１の方向に又は工具ホルダに対して第１の方向とは逆に移動するという点で）、締付部を、特に簡単な方法で効率的にかつ迅速に係合状態にすることができる。
【００１３】
前記第１の締付部は端部側に締付頭部を有することが好ましく、該締付頭部は、前記第１の締付部及び前記第２の締付部が係合状態にあるときに、前記軸方向において前記第２の締付部と実際的な非脱着式の係合を採用するように構成されている。
【００１４】
前記第１の締付部は、前記軸方向においてＴ字型輪郭又はＬ字型輪郭を有していることが好ましい。
【００１５】
第１の締付手段は、工具ホルダを工具マガジンに、工具ホルダの軸方向に対して垂直に配置された軸の回りに旋回可能であるように締結するように設定されていることが好ましい。
【００１６】
工具ホルダは、工具ホルダの第２の側に配置されている第１のストッパー部を更に備えていることが好ましい。ストッパー部は、ストッパー要素を有していることが好ましく、ストッパー要素は、工具ホルダの第２の側において工具ホルダから軸方向に突出している。ストッパー要素は、工具ホルダから軸方向に第１の締付部より更に突出していることが好ましい。
【００１７】
係止手段は、半径方向に移動可能な係止要素を保持する保持要素を更に備えることが好ましく、第１の締付要素は、係止要素を半径方向においてクランプ位置に押しやることが好ましく、クランプ位置において、係止要素は、工具テーパ部を係止するために、第１の締付要素が第１の位置にあるときに収納手段に収納されている工具テーパ部のクランプ面に対して押圧する。
【００１８】
前記係止要素は、前記第１の締付要素が前記第２の位置にあるときに前記クランプ位置と解放位置との間で前記半径方向に移動可能であることが好ましく、前記係止要素は、前記解放位置において前記工具テーパ部の前記クランプ面と接触していないことが好ましい。前記係止要素はボール要素として構成されていることが好ましい。
【００１９】
前記収納手段は好ましい実施の形態において、端部に締付ピストンを有する急勾配テーパ部（ＳＴ）として構成された前記工具テーパ部を収納するように設定される。前記第１の締付要素は、前記係止要素を前記半径方向内側に前記クランプ位置に押しやることが好ましく、該クランプ位置において、前記係止要素は、前記収納手段に収納された前記急勾配テーパ部を係止するために、前記第１の締付要素が前記第１の位置にあるとき、前記急勾配テーパ部の前記締付ピストンの前記クランプ面に対して前記半径方向内側に押圧する。
【００２０】
前記収納手段は代替的な好ましい実施の形態において、中空軸テーパ部（ＨＳＴ）として構成された前記工具テーパ部を収納するように設定され、該工具テーパ部は、該中空軸テーパ部の中空軸の内部に内側クランプ面を有する。この場合、前記第１の締付要素は、前記係止要素を前記半径方向外側に前記クランプ位置に押しやることが好ましく、該クランプ位置において、前記係止要素は、前記収納手段に収納された前記中空軸テーパ部を係止するために、前記第１の締付要素が前記第１の位置にあるとき、前記中空軸テーパ部の前記中空軸本体の前記内側クランプ面に対して前記半径方向外側に押圧する。
【００２１】
したがって、本発明は、柔軟な用途を可能にし、本発明による工具ホルダを、急勾配テーパ部を係止及び係止解除するとともに、中空軸テーパ部を係止及び係止解除するように構成することができる。上記２つの実施形態では、特に、ＳＴ収納工具ホルダ及びＨＳＴ収納工具ホルダの両方を係止解除／係止するために、（異なる工具マガジンの）同一の係止解除装置か又は更には（同じ工具マガジンの）同じ係止解除装置を使用することが可能であることが有利である。
【００２２】
前記係止手段は、ばね要素を更に備えることが好ましく、該ばね要素は、前記第２の位置から前記第１の位置に向かって前記第１の締付要素に対して復元力を与えるように設定されている。
【００２３】
本発明によれば、上述した態様のうちの１つ又は複数による工具ホルダに収納されて係止されている工具テーパ部を係止解除する係止解除装置と、上述した態様のうちの１つ又は複数による１つ又は複数の工具ホルダ及びこの種の係止解除装置を備えるシステムとが更に提案される。
【００２４】
本発明による、工具ホルダに収納されて係止されている工具テーパ部を係止解除する係
止解除装置は、
前記工具マガジンの係止解除位置において該係止解除装置を前記工具マガジンに締結する第２の締結手段と、
前記工具ホルダが前記係止解除位置にあるとき、該工具ホルダに収納されて係止されている前記工具テーパ部を係止解除する係止解除手段と、
を具備する。
【００２５】
前記係止解除手段は、該係止解除装置の軸方向において移動可能であり、第２の締付部を有しかつ前記第１の締付要素の前記第１の締付部と係合状態にすることができる第２の締付要素を備え、該係合状態において、前記第２の締付部は、前記工具ホルダが前記係止解除位置にあるとき、前記第１の締付要素の前記第１の締付部と前記軸方向に実際的な非脱着式の係合状態にある。
【００２６】
前記第２の締付要素が、前記軸方向に制御され、係合状態の前記軸方向の実際的な接続により、前記第１の締付要素を前記第１の軸方向位置から前記第２の軸方向位置まで移動させるため、前記係合解除手段は、前記第１の締付部及び前記第２の締付部が係合状態にあるとき、前記収納手段に収納されている工具テーパ部を係止解除するように設定されている。
【００２７】
前記第２の締付部は、前記軸方向に対して垂直な第１の方向における、前記第１の締付部に対する相対移動により、前記第１の締付部との係合状態になることができるように構成されていることが好ましい。
【００２８】
最後に、本発明によれば、工作機械用の工具マガジンも提案される。
【００２９】
工作機械用の工具マガジンは、
上述した態様のうちの１つによる係止解除装置であって、該工具マガジンの係止解除位置において前記第２の締結手段によって締結される係止解除装置と、
工具ホルダ締結手段と、
上述した態様のうちのいずれか１つによる１つ又は複数の工具ホルダであって、各々、前記工具ホルダ締結手段に前記第１の締結手段によって締結される１つ又は複数の工具ホルダと、
前記工具ホルダ締結手段に締結された前記１つ又は複数の工具ホルダを変位させる変位装置と、
を具備する。
【００３０】
変位装置は、工具ホルダ締結手段に締結される第１の工具ホルダを、第１の工具ホルダの軸方向に対して垂直な第１の方向において係止解除位置まで移動させ、それにより、第１の締付要素を第２の締付要素との係合位置に動かすように設定されている。
【００３１】
本発明の更なる態様及び利点は、添付の図面の以下の説明から理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１Ａ】本発明の一実施形態による工作機械の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａからの細部Ａの詳細図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による工具マガジンの正面斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａからの工具マガジンの背面斜視図である。
【図２Ｃ】図２Ｂからの細部Ｂの詳細図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施形態による、工具テーパ部が係止されている工具ホルダ及び係止解除装置の軸方向に沿った断面図である。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施形態による、工具テーパ部が係止解除されている工具ホルダ及び係止解除装置の軸方向に沿った断面図である。
【図４Ａ】図３Ａからの詳細図である。
【図４Ｂ】図３Ｂからの詳細図である。
【図５】本発明の第１実施形態による工具ホルダ及び係止解除装置の組立分解図である。
【図６】図５からの工具ホルダの組立分解図の詳細図である。
【図７】図５からの係止解除装置の組立分解図の詳細図である。
【図８】図７からの第２の締付要素の斜視図である。
【図９】図６からの第１の締付要素の斜視図である。
【図１０Ａ】本発明の第２の実施形態による工具テーパ部が係止されている工具ホルダ及び係止解除装置の軸方向に沿った断面図である。
【図１０Ｂ】本発明の第２の実施形態による工具テーパ部が係止解除されている工具ホルダ及び係止解除装置の軸方向に沿った断面図である。
【図１１Ａ】図１０Ａからの詳細図である。
【図１１Ｂ】図１０Ｂからの詳細図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態による工具ホルダ及び係止解除装置の組立分解図である。
【図１３】図１２からの工具ホルダの組立分解図の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
添付の図を参照して本発明の好ましい実施形態を以下に詳細に説明する。しかしながら、本発明は、説明する実施形態に限定されない。本発明は、特許請求の範囲の範囲によって定義される。実施形態の同じか又は同様の特徴は、図面において同じ参照符号によって示されている。
【００３４】
図１Ａは、工具を用いて工作物を機械加工する工作機械１を示す。工作機械１は、例として垂直に移動させることができる、工具担持スピンドル４を備えたスピンドルキャリア３を備え、スピンドル４において、例えば、工作物のフライス加工又はドリル加工用のフライス工具及びドリル工具を収納して駆動することができる。
【００３５】
例として、工作機械の一方の側部に、工作物を機械加工する複数の工具を工作機械に準備ができた状態で維持することができる工具マガジン２が設けられている。
【００３６】
例として、図１Ａの工具マガジンは、チェーンマガジンとして構成されており、そこでは、工具を収納する工具ホルダ６が可動チェーン上に保持されている。しかしながら、本発明の更なる実施形態では、ラックマガジン、ホイールマガジン、リボルバマガジン、ディスクマガジン等の、他のタイプの工具マガジンを提供することが同様に可能である。
【００３７】
工具マガジン２は、工具を収納する複数の工具ホルダ６を備えており、工具（フライス工具、ドリル工具等）は、工具とスピンドル４との間のインターフェースとして使用される、工具ホルダ６の工具収納部によって収納される。一般に工具テーパ部又は工具収納部若しくはベース収納部と呼ばれる、例えばモールステーパ部、中空軸テーパ部（ＨＳＴ）及び急勾配テーパ部（ＳＴ）等が、このタイプのインターフェース又は工具収納部として従来技術において既知である。
【００３８】
さらに、工作機械１は、例として、スピンドル４上に収納される工具を交換するための工具交換装置５を備えている。ここでは、概して、工具交換装置５を用いて、工具を工具マガジン２の工具交換位置からスピンドル４に送ること及び工具をスピンドル４から工具マガジン２の工具交換位置まで送ること、及び／又はスピンドル４上に収納された工具を
、工具マガジン２の工具交換位置に位置する工具と交換することが可能である。
【００３９】
図１Ｂは、図１Ａからの細部Ａの詳細図を示す。例として、工具交換装置５は、中心に配置された制御可能な丸軸５ｄと、端部において工具すなわち工具テーパ部を把持するそれぞれのグリッパ部５ｂ及び５ｃ（特に、そのグリッパ溝において工具テーパ部を把持する）とを備える、回転可能な両側グリッパアーム５ａを備えている。
【００４０】
両側グリッパアーム５ａは、この例示的な実施形態では、一方のグリッパ部５ｃがスピンドル４に収納された工具を把持し、他方のグリッパ部５ｂが、工具マガジン２の工具交換位置にある工具ホルダ６ａに収納された工具を把持する、同時工具交換を行うように設定されていることが有利であり、丸軸５ｄによって制御される１８０度の回転により工具を交換する。
【００４１】
さらに、工具交換装置５は、例として、グリッパ部５ｂ及び５ｃによって把持された工具を、工具ホルダ６ａ又はスピンドル４の軸方向において工具ホルダ６ａから又はスピンドル４から取り外すために、又はそれらをそこに挿入するために、両側グリッパアーム５ａを丸軸５ｄの回転軸に沿って（すなわち、図１Ａによる実施形態では垂直方向に）移動させるように設定されている。したがって、両側グリッパアームを用いる工具交換装置５のこの例示的な構成では、工具交換時、工具交換位置にある工具ホルダ６ａの軸方向及びスピンドル４の軸方向を互いに平行に向けることが必要である。
【００４２】
図１Ｂは、工具マガジン２の工具交換位置にある工具ホルダ６ａを示す。工具マガジン２は、ここでは例として、工具マガジン２の残りの工具ホルダ６とは対照的に、工具交換位置に位置する工具ホルダ６ａが９０度下方に旋回し、そのため工具ホルダ６ａの軸方向が（工具テーパ部の収納方向に従って、すなわち工具テーパ部が工具ホルダに収納されるときの工具テーパ部の軸方向に従って）垂直に下方に向き、スピンドル４の軸方向に平行に向けられるように、構成されている。残りの工具ホルダ６の軸方向は、図１Ａにおいて見ることができるように、例として、水平にかつ各々互いに平行に向けられている。
【００４３】
図２Ａは、例えばチェーンマガジンとして構成されている、図１Ａからの工具マガジン２の正面斜視図を示す。図２Ｂは、図１Ａ又は図２Ａからの工具マガジン２の背面斜視図を示す。
【００４４】
工具マガジン２は、工具マガジン２の周縁の循環チェーン（図示せず）に沿って互いに隣接して保持される複数の工具ホルダ６を備えている。工具ホルダ６を保持するチェーンを案内する２つのチェーンホイール２ａは、各々、工具マガジン２の両側に回転可能に取り付けられるように構成されている。工具交換装置５の側部に位置するチェーンホイール２ａが制御可能な丸軸２ｂによって駆動されるため、チェーンは、工具ホルダ６が周縁移動するように駆動される。
【００４５】
工具ホルダ６ａは、図２Ａでは、図１Ａに類似して、工具マガジン２の工具交換位置に配置されている。隣接する工具ホルダ６ｂが、工具マガジン２の係止解除位置に位置している。チェーンを駆動する間の工具ホルダ６の変位速度が高いため、かつ安全性の理由で、工具ホルダ６に収納された工具すなわち工具テーパ部が、工具ホルダ６に組み込まれた係止機構によって係止されるようになっている。
【００４６】
ここでは、任意選択的に工具ホルダ６に工具をロードするため及び／又は工具ホルダ６に収納された工具をアンロードするために、それぞれの工具が係止解除位置で工具マガジン２から取り外されるときに工具すなわち工具テーパ部を係止解除することが必要である。工具マガジン２は、工具マガジン２の係止解除位置に位置する工具ホルダ６ｂに収納さ
れて係止されている工具すなわち工具テーパ部を係止解除するように設定されている。
【００４７】
工具ホルダ６ｂにおいて収納されて係止解除される工具、すなわち工具ホルダ６ｂにおいて収納されて係止解除される工具テーパ部を、その後、係止解除位置で工具ホルダ６ｂから取り外して、工具マガジン２をアンロード及びロードすることができる（すなわち、係止解除位置は、工具マガジン２の投入位置又は工具投入位置に対応する）。さらに、例えばこの時点までに収納された工具テーパ部が取り外されると、工具テーパ部を空の工具ホルダ６ｂに配置することができる。
【００４８】
さらに、工具交換を行うために、工具ホルダ６ｂを隣接する工具交換位置まで移動させかつ旋回させることも可能であり、工具交換位置では、工具ホルダ６ｂに収納された工具すなわち工具ホルダ６ｂに収納された工具テーパ部は、交換時に工具ホルダ６ｂからスピンドル４に配置される。
【００４９】
この実施形態によれば、ここでは、例として、工具交換位置には更なる係止解除装置が設けられないものとする。係止機構は、例として、工具交換装置５が、工具テーパ部のグリッパ溝に対するより高い力の作用により、係止解除装置を用いて係止解除することなく係止された工具テーパ部を取り外すことを可能にするために、自動工具交換装置５によるグリッパ溝に対するより高い力の作用により、ばね１２（後述する）のばね力に抗して自動的に作用するようにかつ係止された工具テーパ部を解放するように設定されている。しかしながら、代替的に、工具交換のために工具交換位置において工具テーパ部を能動的に係止解除するためにも、工具交換位置に更なる係止解除装置を設けることも考えられる。
【００５０】
図２Ｃは、図２Ｂからの細部Ｂの詳細図を示す。係止解除位置において工具マガジン２の背面に、係止解除装置７が配置されており、係止解除装置７は、工具ホルダ６ｂが係止解除位置にあるとき、又は上記係止解除位置に移動したときに、工具ホルダ６ｂにおいて収納されて係止されている工具テーパ部を係止解除するように（任意選択的に、更なる実施形態では、工具ホルダ６ｂが係止解除位置にあるときに、工具ホルダ６ｂにおいて収納されて係止解除された工具テーパ部を係止するようにも）設定されている。
【００５１】
図３Ａは、例としてこの実施形態では急勾配テーパ部として構成されている工具テーパ部８がロックされている、本発明の第１の実施形態による工具ホルダ６、及び本発明の第１の実施形態による係止解除装置７の軸方向に沿った断面図を示す。図３Ｂは、本発明の第１の実施形態による係止解除装置７及び工具ホルダ６の軸方向に沿った同じ断面図を示すが、本発明の第１の実施形態による、係止解除された工具テーパ部８と係止解除装置７とを含む。図４Ａは、図３Ａからの詳細図を示し、図４Ｂは、図３Ｂからの詳細図を示す。
【００５２】
グリッパ溝８ａ（グリッパフルート（flute）とも呼ばれる）、急勾配テーパ部軸８ｂ及び締付ボルト８ｃを備える急勾配テーパ部８内に、工具９が挿入される。図４Ａ及び図４Ｂによりよく見ることができるように、締付ボルト８ｃは、締付ボルト軸８ｄ及び端部の締付ボルト頭部８ｆを備えており、その締付ボルト頭部８ｆの直径は締付ボルト軸８ｄの直径より大きい。締付ボルト８ｃは、締付ボルト軸８ｄと締付ボルト頭部８ｆとの間にクランプ面８ｅを有している。
【００５３】
急勾配テーパ部軸８ｂは、工具ホルダ６の工具ホルダ本体１３の収納開口部１３ａ内に収納され、工具ホルダ本体１３の収納開口部１３ａの周壁と急勾配テーパ部軸８ｂが周縁で実際的に係合するように、かつ、急勾配テーパ部軸８ｂ及び工具ホルダ本体１３の収納開口部１３ａの壁が先細り形状であるために、軸方向に片側が実際的に係合するように配置されている。したがって、図３Ｂ及び図４Ｂによる収納位置における急勾配テーパ部軸
８ｂと工具ホルダ本体１３の収納開口部１３ａの周壁との間の実際的な接続は、急勾配テーパ部８の軸方向外側への（すなわち図３Ｂ及び図４Ｂにおいて左側への）取外しのみを可能にする。軸方向は、図３Ｂ及び図４Ｂにおいて水平破線によって特徴付けられている。
【００５４】
工具ホルダ本体１３は締結部１３ｂを有しており、その上に締結ピン１４（締結要素）が配置され、その上で、工具ホルダ本体１３を、工具マガジン２のチェーンのチェーン部材の上に締結することができる。特に、締結ピン１４は、工具マガジン２のチェーンのチェーン本体上の工具ホルダ本体１３の旋回可能な締結を可能にし、それにより、工具交換位置にある工具ホルダ６を図１Ａ〜図２Ｃによる工具交換位置まで旋回させるために、工具ホルダ本体１３又は工具ホルダ６の軸方向が９０度下方に旋回することが可能になる。この旋回の制御又は案内を可能にするために、工具ホルダ本体１３のガイド部１３ｃはガイド要素１５を有している。
【００５５】
工具交換位置におけるガイド要素１５が下方に案内される場合、工具ホルダ６は、図１Ａ〜図２Ｃによる工具交換位置まで下方に案内されるように旋回する。図１Ｂは、したがって、これに対して、工具マガジンの垂直に変位可能な把持要素２ｃを示し、把持要素２ｃは、例として、工具ホルダ６ａを９０度下方に旋回させるために、工具交換位置に位置する工具ホルダ６ａのガイド要素１５を工具交換位置において下方に移動させるように設定されている。
【００５６】
この目的で、把持要素２ｃは、ガイド要素１５の横方向移動を可能にするために、ガイド要素１５を垂直方向下方に案内するときに水平方向の遊びを可能にする。したがって、把持要素２ｃの単純な垂直直線運動により工具ホルダ６ａを旋回させることができるが、ガイド要素１５自体が、締結ピン１４の懸架箇所の回りに回転運動を行い、そのプロセスでは、単純な直線運動を行わず、円弧経路をたどる。
【００５７】
工具ホルダ６は、工具ホルダ６に収納された工具を係止する係止機構を更に備えている。係止機構は、保持要素１１、締付要素１０、ボール要素１６及びばね要素１２を備えている。図３Ａ及び図４Ａは、係止状態にある係止機構を示し、図３Ｂ及び図４Ｂは、係止解除状態にある係止機構を示す。
【００５８】
保持要素１１は、急勾配テーパ部８の締付ボルト８ｃの周縁を包囲し、軸方向及び半径方向の両方に固定されるように工具ホルダ本体１３内に配置されている。保持要素１１は、半径方向に延在する保持穴１１ａを備え、その中で、ボール要素１６は半径方向に移動可能に保持されている。ボール要素１６の直径は、保持穴１１ａの深さより大きい。さらに、ボール要素１６を収納する保持穴１１ａの直径は、急勾配テーパ部８が工具ホルダ６内に収納されていないときにボール要素１６が内側に滑り込まないように、内側に先細りになることができる。
【００５９】
保持要素１１の端部１１ｂは、例として、保持要素１１の端部１１ｂが締付ボルト頭部１０ｃと周縁で実際的に係合して位置するように、急勾配テーパ部８の締付ボルト８ｃの形状に適合され、そのため、端部１１ｂによって包囲される締付ボルト頭部１０ｃは、半径方向に固定されている。
【００６０】
締付要素１０は、保持要素１１の周縁を包囲し、半径方向に固定されるように工具ホルダ本体１３内に配置される。しかしながら、締付要素１０は、軸方向において保持要素１１に対して移動可能であるように、工具ホルダ本体１３内に配置されている。
【００６１】
特に、締付要素１０を、図３Ａ及び図４Ａによる第１の位置と図３Ｂ及び図４Ｂによる
第２の位置との間で軸方向に移動させることができる。ばね要素１２は、締付要素１０に対して第２の位置から第１の位置に向かってプレストレスを与える、すなわち、ばね要素１２は、締付要素１０が第２の位置にあるときに第１の位置に向かって締付要素１０に対して作用する復元力を生成する。言い換えれば、図３Ｂ及び図４Ｂにおけるばね要素の復元力は左側に作用し、締付要素１０は、図３Ａ及び図４Ａでは第１位置を取り、図３Ｂ及び図４Ｂでは第２位置を取っている。締付要素１０に対する（例えば係止解除装置による）外部作用なしに、ばね要素１２は、締付要素１０に対して、第１の位置になるように、すなわち係止機構の係止状態になるようにプレストレスを与える。
【００６２】
締付要素１０は、第１の位置及び第２の位置において保持穴１１ａに隣接する、すなわち近接する締付要素１０の部分の領域における締付要素１０の内径が、第２の位置から第１の位置への（すなわち図３Ａ〜図４Ｂにおいて左から右への）方向に先細りになっている（内側に縮小する）ように構成されている。例として、この目的で、第１の位置及び第２の位置において保持穴１１ａに隣接する、すなわち近接する締付要素１０の部分の領域における、保持要素１０の内壁は、部分中空テーパ部１０ｄを有している。
【００６３】
部分中空テーパ部１０ｄを備える保持要素１０の内壁は、ここでは、特に、締付要素が第２の位置から第１の位置に向かって移動するとき（すなわち、図３Ｂの締付要素が左側に移動するとき）、ボール要素１６が部分中空テーパ部１０ｄによって保持穴１１ａ内に半径方向内側に移動するように、構成されている。
【００６４】
急勾配テーパ部８が工具ホルダ本体１３の収納開口部１３ａに収納されると、締付要素１０が第１の位置にあるとき（図３Ａ及び図４Ａを参照）、締付要素１０の部分中空テーパ部１０ｄが、ボール要素１６を、保持穴１１ａを介して急勾配テーパ部８の締付ボルト８ｃのクランプ面８ｅに対して押圧する。この第１の位置において、内側に押圧されたボール要素１６は、急勾配テーパ部８の締付ボルト８ｃをクランプし、締付ボルト８ｃを軸方向に固定するか又は係止するため、急勾配テーパ部８は工具ホルダ６において係止される。
【００６５】
一方、締付要素１０が第１の位置から第２の位置まで（すなわち図３Ａ〜図４Ｂの右側に）移動する場合、締付要素１０の内壁の構成により、図３Ｂ及び図４Ｂに示すように、ボール要素１６が締付ボルト８ｃすなわち特に締付ボルト頭部８ｆを解放する、すなわちもはや阻止しなくなるまで、ボール要素１６は、半径方向外側に退行することができる。この第２の位置では、外側に退行しているボール要素１６がもはや急勾配テーパ部の締付ボルト８ｃをクランプせず、もはや締付ボルト８ｃを軸方向に固定しないため、工具ホルダ６における急勾配テーパ部８は、係止解除される。
【００６６】
さらに、端部における締付要素１０は、工具ホルダ本体１３の収納開口部１３ａとは反対側において工具ホルダから突出する締付部１０ａを備えている。これにより、特に、別個の係止解除装置によって急勾配テーパ部８を容易に係止解除することができるように締付要素１０を第１の位置から第２の位置に又は第２の位置から第１の位置に向けるように、締付要素１０の締付部１０ａに対して外側から容易にアクセス可能とすることができ、かつ、締付部１０ａを軸方向の力の作用によって移動可能とすることができることが有利である。
【００６７】
係止解除装置７が、工具マガジン２の係止解除位置に更に締結されている。係止解除装置７は締結要素２１を備えており、締結要素２１は、ねじ２２によって工具マガジン２の締結部２０に締結され、締付装置１９及び軸方向に移動可能な締付要素１８を保持している。例として、締付装置１９は、空気圧接続部１９ａ及び１９ｂを備えた空気圧シリンダとして構成されている。
【００６８】
係止解除装置７の締付要素１８は、端部の締付部１８ａを有しており、締付部１８ａは、工具ホルダ６に面し、軸方向に対して垂直の（図３Ａ及び図３Ｂの図示面に対して垂直の）方向における第１締付要素１０と第２締付要素１８との間の相対移動により、工具ホルダ６の係止機構の締付要素１０の締付部１０ａと、図３Ａ及び図３Ｂによる係合状態になることができる。第１の締付要素１０及び第２の締付要素１８の係合状態において、締付要素１０及び１８又は工具ホルダ６は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、係止解除装置７と同軸状に向けられている。
【００６９】
特に、第１の締付部１０ａ及び第２の締付部１８ａは、軸方向に対して垂直である（特に、図３Ａ及び図３Ｂの図示面に対して垂直であるか又は締結要素１４の旋回軸に対して平行である）第１の締付部１０ａ及び第２の締付部１８ａが互いを妨げないように構成されているか、又はこの方向において互いに対して自由に移動可能であるように相互に構成されている。
【００７０】
さらに、図３Ａ及び図３Ｂによる係合状態にある第２の締付部１８ａ及び第１の締付部１０ａは、軸方向において実際的に非脱着式に係合している。「軸方向に非脱着式の実際的な係合」という表現は、ここでは、本発明の意味で、第２の締付部１８ａ及び第１の締付部１０ａが、それぞれの相互の実際的な係合によって両側において互いの軸方向移動を阻止するが、例として両側において同時の実際的な係合は存在せず、そのため、第２の締付部１８ａ及び第１の締付部１０ａは、軸方向遊び範囲の限界内において互いに対して軸方向に移動可能であり、軸方向遊び範囲を超える軸方向相対移動は、それらの２つの軸方向において実際的に非脱着式に阻止されることを意味する。
【００７１】
図３Ａ及び図３Ｂによる実施形態では、これは、例として、工具ホルダ６の締付要素１０の締付部１０ａが、工具ホルダ６から軸方向に突出している締付軸部１０ｂと、締付軸部１０ｂの工具ホルダ６から離れている側に配置された締付頭部１０ｃとを有するためにもたらされる。例として、これは、図３Ａ及び図３Ｂにおいて、締付部１０ａのＴ字型輪郭によって具現化される。
【００７２】
係止解除装置７の締付要素１８の締付部１８ａは、グリッパ形状（例えば爪形状）を有するように構成されており、締付部１８ａは、係合状態にある工具ホルダ６の締付要素１０の締付部１０ａの締付頭部１０ｃを包囲し、したがって両側において軸方向移動を阻止する。係止解除装置７の締付要素１８の締付部１８ａの、例としての構成の更なる詳細については、図８を参照しながら後述する。
【００７３】
係止解除装置７は、締付要素１８を軸方向に向けるのに適している。したがって、係合状態において、工具ホルダ６の締付要素１０を軸方向において、図３Ａ及び図４Ａによる第１の位置から図３Ｂ及び図４Ｂによる第２の位置まで移動させ、工具ホルダ６に収納された急勾配テーパ部を係止解除することが可能である（例えば、更なる実施形態では、任意選択的に、工具ホルダ６の締付要素１０を軸方向において、図３Ａ及び図４Ａによる第１の位置から図３Ｂ及び図４Ｂによる第２の位置まで移動させ、工具ホルダ６に収納された急勾配テーパ部８を係止することも可能である）。係止解除は、ここでは例として、締付要素１０を軸方向において係止解除装置７に向かって、すなわち工具ホルダ６から離れるように締め付けることによってもたらされる。一方、係止を、例として、ばね要素１２によってプレストレスが与えられる締付要素１０が係止された第１の位置に戻ることを可能にするために、締付要素１８を軸方向に係止解除装置７から離れるように、すなわち工具ホルダ６に向かって移動させることにより、もたらすことができる。
【００７４】
すでに上述したように、締付装置１９は、例として、空気圧シリンダとして構成されて
いる。例として、空気圧接続部１９ａは、ここでは、締付要素１８の工具ホルダから離れる係止解除移動を行うように設けられ、空気圧接続部１９ｂは、締付要素１８の工具ホルダに向かう係止移動を行うように設けられている。しかしながら、本発明は、締付装置１９が空気圧シリンダとして又は別の空気圧作動式装置として構成される実施形態には限定されず、空気圧コントローラとは別に、油圧作動式機構、電気作動式機構及び／又は機械式作動機構を提供することも更に可能である。
【００７５】
図３Ａ及び図３Ｂを用いて明らかとなるように、本発明のこの実施形態は、例として、第１の締付要素１０が、第１の締付要素１０と係合状態にある第２の締付要素１８によって引っ張られて、工具ホルダ６に収納されて係止されている工具テーパ部８を工具ホルダ６から離れる方向にかつ係止解除装置７に向かって係止解除するように構成されている。しかしながら、工具ホルダ６の締結が、例として締結要素１４によって旋回可能に行われるため、工具ホルダ本体１３は、ストッパー要素１７ｂを保持するストッパー部１７ａを更に有している。例として図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ストッパー要素１７ｂは、固定可能な旋回軸１７ｃの回りに調整されるように、ストッパー部１７ａに回転可能に保持されている。
【００７６】
ストッパー部１７ａ及びストッパー要素１７ｂは、工具ホルダ６の側部において軸方向に突出しており、その側部には締付部１０ａもまた軸方向に突出している。特に、ストッパー要素１７ｂを備えたストッパー部１７ａは、工具ホルダ６の締付要素１０の締付部１０ａより軸方向に更に突出している。
【００７７】
係合状態では、ストッパー要素１７ｂは、工具マガジン２の締結要素２０の（又は代替実施形態ではまた係止解除装置自体の）ストッパー面２０ａ上にあるため、締結要素１４の旋回軸の回りの工具ホルダ６の旋回は、締付要素１０ａが締付要素１８によって第１の位置から第２の位置まで移動するときに実際的に阻止される。
【００７８】
図５は、図３Ａ及び図３Ｂからの工具ホルダ６及び係止解除装置７の組立分解図を示す。図６は、これに対して図５からの工具ホルダ６の組立分解図の詳細図を示し、図７は、これに対して図５からの係止解除装置７の組立分解図の詳細図を示す。
【００７９】
例として図５及び図６に示すように、保持要素１１は、周縁に複数の保持穴１１ａもまた有することができ、それらの複数の保持穴１１ａは、各々、半径方向可動ボール要素１６を保持している。さらに、例として図５及び図６には、係止機構（保持要素１１、ボール要素１６のうちの１つ又は複数、締付要素及びばね要素１２を含む）が、工具ホルダ本体１３の開口部に挿入されることになり／挿入され、かつ工具ホルダ本体終端要素２３により工具ホルダ本体１３に固定され、工具ホルダ本体終端要素２３は、工具ホルダ本体１３にねじ２４によって締結されることになる／締結されることもまた示されている。例として、工具ホルダ本体終端要素２３は、ストッパー要素１７ｂを保持するストッパー部１７ａを備えている。
【００８０】
例として図５及び図７に示すように、係止解除要素７の締結要素２１を、ねじ２５を用いて工具マガジン２に締結することができ、一方で、締付装置１９は、例としてねじ２７によって締結手段２１に締結される。締付要素１８は、締結要素１９ｃによって締付装置１９に締結される。さらに、締付要素１８は、例として、軸方向に伸びる細長い穴１８ｂを有しており、そこでは、締結要素内にねじ込まれるねじ２６が延在し、両側の細長い穴１８ｂの長さに応じて締付要素１８の移動の軸方向の移動自由度を制限する。
【００８１】
図８は、図７からの第２の締付要素１８の斜視図を示す。締付要素１８の締付部１８ａは、締付要素１０から離れている側に、すなわち締付装置１９に面している側に、軸方向
に対して垂直な平面に延在している壁部１８ｃを備えている。
【００８２】
この壁部１８ｃは、軸方向において締付装置１９に向かって、すなわち工具ホルダ６から離れるように工具ホルダ６の締付要素１０の締付部１０ａの軸方向の移動を阻止し、したがって、締付要素１８が締付装置１９によって工具ホルダ６に向かって押圧されるため、締付要素１０の締付部１０ａが、壁部１８ｃと工具ホルダ６の締付要素１０の締付部１０ａとの間の接触により、工具ホルダ６に向かって、すなわち締付装置１９から離れるように移動することができる。
【００８３】
さらに、締付要素１８の締付部１８ａは、２つの壁部１８ｄ及び１８ｅを備えており、壁部１８ｄ及び１８ｅは、軸方向に延在し、かつ軸方向に対して垂直に位置する第２の方向において対向しており、上記は、例として、互いに対して平行な平面にかつ軸方向に伸びている。
【００８４】
締付要素１０の締付部１０ａの締付部頭部１０ｃが、締付要素１８の締付部１８ａの壁部１８ｄ及び１８ｅの間で係合状態にある場合、第２方向における（図３Ａ〜図４Ｃにおいて垂直の）締付部１０ａの移動は、壁部１８ｄ及び１８ｅによって阻止される。壁部１８ｄ及び１８ｅは、締付装置１９に面している側において壁部１８ｃに至る。
【００８５】
一方、軸方向に対して垂直にかつ第２の方向に対して垂直に位置する第１の方向における２つの対向する側部は、阻止する壁なしに構成されている。
【００８６】
言い換えれば、締付部１０ａの第１方向における移動は、締付部１０ａの締付部頭部１０ｃが壁部１８ｄと壁部１８ｅとの間に位置する場合であっても、締付部１８ａによって阻止されない。したがって、締付部１０ａ及び締付部１８ａを、第１の方向において互いに対して自由に移動させることができる（第１の方向は、ここでは、図３Ａ〜図４Ｂの図面の平面に対して垂直に位置する方向に対応する）。
【００８７】
さらに、締付要素１０に面している側における、すなわちは締付装置１９から離れている側における締付要素１８の締付部１８ａは、第１の阻止部１８ｆ及び第２の阻止部１８ｇを備えており、第１の阻止部１８ｆは壁部１８ｄに至り、第２の阻止部１８ｇは壁部１８ｅに至る。
【００８８】
締付部１０ａの締付部頭部１０ｃが壁部１８ｄと壁部１８ｅとの間で係合状態にあるとき、第１の阻止部１８ｆ及び第２の阻止部１８ｇは、軸方向において締付装置１９から離れるように、すなわち工具ホルダ６に向かって工具ホルダ６の締付要素１０の締付部１０ａが軸方向に移動するのを阻止し、したがって、阻止部１８ｇ及び１８ｆと工具ホルダ６の締付要素１０の締付部１０ａとの間の接触により、締付装置１９の締付要素１８が工具ホルダ６から引き離されるため、締付要素１０の締付部１０ａは、工具ホルダ６から離れるように、すなわち締付装置１９に向かって移動することができる。
【００８９】
阻止部１８ｇ及び１８ｆは、互いから、締付部軸１０ｂの直径より大きくかつ締付部頭部１０ｃより小さい間隔を有しており、そのため、締付部軸１０ｂは、軸方向において阻止部１８ｇと阻止部１８ｆとの間を通って突出することができるが、阻止部１８ｇ及び１８ｆは、締付部頭部１０ｃの軸方向移動を阻止する。
【００９０】
図９は、図６からの第１の締付要素１０の斜視図を示す。工具ホルダ６から離れている側の端部における締付要素１０の締付部１０ａは、締付部軸１０ｂと端部において締付部軸１０ｂに近接する締付部頭部１０ｃとを有している。
【００９１】
すでに上述したように、締付部軸１０ｂの直径は、阻止部１８ｇ及び１８ｆの間隔より小さく、そのため、締付部軸１０ｂは、軸方向において阻止部１８ｇと阻止部１８ｆとの間を通って突出することができ、締付部頭部１０ｃの直径は、阻止部１８ｇ及び１８ｆの間隔より大きく、そのため、阻止部１８ｇ及び１８ｆは、締付部頭部１０ｃの軸方向移動を阻止する。さらに、締付部頭部１０ｃの軸方向の幅は、軸方向における壁部１８ｃからの阻止部１８ｇ及び１８ｆの間隔より小さい。締付部軸１０ｂの軸方向の長さは、阻止部１８ｇ及び１８ｆの軸方向の幅より大きい。したがって、図３Ａ〜図４Ｂによる第２の締付部１８ａとの第１の締付部１０ａの係合状態が可能となることを容易に確実にすることができる。
【００９２】
代替実施形態では、締付要素１８に阻止部１８ｇ及び１８ｆのうちの一方のみを設けることが可能である。さらに、Ｔ字型輪郭を有する締付部１０ａの代りに、Ｌ字型輪郭を有する締付部１０ａを設けることが可能である。更なる実施形態では、工具ホルダ６の締付要素を図８による締付要素に従って構成し、係止解除装置７の締付要素を図９による締付要素に従って構成することが可能である。
【００９３】
図１０Ａは、本発明の第２の実施形態による、工具テーパ部８が係止されている工具ホルダ６及び係止解除装置７の軸方向に沿った断面図を示し、図１０Ｂは、本発明の第２の実施形態による、工具テーパ部８が係止解除されている工具ホルダ６及び係止解除装置７の軸方向に沿った断面図を示す。図１１Ａは図１０Ａからの詳細図を示し、図１１Ｂは図１０Ｂからの詳細図を示す。
【００９４】
第２の実施形態の以下の説明では、特に、実施形態間の相違について述べる。同じか又は同様の特徴については再度説明せず、第１の実施形態の説明を使用することができる。特に、第２の実施形態の係止解除装置７は、第１の実施形態の上述した係止解除装置７と同じように構成されている。第１の実施形態の工具収納開口部１３ａとは対照的に、第２の実施形態による工具ホルダ６の工具収納開口部１３ａは、中空軸テーパ部（ＨＳＴ）として構成される工具テーパ部８を収納するように設定されている。
【００９５】
工具９は、グリッパ溝８ａ（グリッパフルートとも呼ばれる）及び中空軸テーパ部本体８ｂを有する中空軸テーパ部８に挿入される。図１１Ａ及び図１１Ｂからよりよく見ることができるように、中空軸テーパ部本体８ｂは、周縁にわたり、内壁にクランプ面８ｅを有している。
【００９６】
中空軸テーパ部本体８ｂは、工具ホルダ６の工具ホルダ本体１３の収納開口部１３ａに収納され、工具ホルダ本体１３の収納開口部１３ａの周壁と周縁で実際的に係合しており、かつ中空軸テーパ部本体８ｂ及び工具ホルダ本体１３の収納開口部１３ａの壁の外側形状が先細りであるため、更に軸方向において片側が実際的に係合しており、その係合はまた、中空軸テーパ部８の工具ホルダ６との平坦な面当接によって提供される。したがって、中空軸テーパ部本体８ｂと図１０Ｂ及び図１１Ｂによる収納位置における工具ホルダ本体１３の収納開口部１３ａの周壁との間の実際的な接続は、軸方向外側における（すなわち、図１０Ｂ及び図１１Ｂにおける左側への）中空軸テーパ部８の取外しのみを可能にする。軸方向は、図１０Ａ及び図１０Ｂにおいて水平破線によって示されている。
【００９７】
工具ホルダ６は、工具ホルダ６に収納された工具を係止する係止機構を更に備えている。係止機構は、保持要素１１、締付要素１０、ボール要素１６及びばね要素１２を備えている。図１０Ａ及び図１１Ａは、係止状態にある係止機構を示し、図１０Ｂ及び図１１Ｂは、係止解除状態にある係止機構を示す。
【００９８】
保持要素１１は、中空軸本体８ｂの内部に導入され、中空軸本体８ｂの端部は、保持要
素１１の周縁を包囲している。したがって、中空軸テーパ部８は、軸方向にかつ半径方向に固定されるように工具ホルダ本体１３に配置されている。保持要素１１は、半径方向に延びる保持穴１１ａを備え、その中に、ボール要素１６が半径方向に移動可能に保持されている。ボール要素１６の直径は、保持穴１１ａの深さより大きい。さらに、ボール要素１６を収納する保持穴１１ａの直径を、中空軸テーパ部８が工具ホルダ６に収納されていないときに、ボール要素１６が外側に滑り出すのを防止するために外側に先細りにすることができる。
【００９９】
締付要素１０は、保持要素１１によって周縁が包囲され、半径方向に固定されるように工具ホルダ本体１３に又は保持要素１１に配置されている。しかしながら、締付要素１０は、保持要素１１に対して軸方向に移動可能であるように工具ホルダ本体１３に配置されている。特に、締付要素１０を、図１０Ａ及び図１１Ａによる第１の位置と図１０Ｂ及び図１１Ｂによる第２の位置との間で軸方向に移動させることができる。
【０１００】
ばね要素１２は、第２の位置から第１の位置に向かって締付要素１０にプレストレスを与える、すなわち、ばね要素１２は、締付要素１０が第２の位置にあるときに第１の位置に向かって締付要素１０に作用する復元力を生成する。言い換えれば、ばね要素の復元力は図１０Ｂ及び図１１Ｂにおいて左側に作用し、締付要素１０は、図１０Ａ及び図１１Ａにておいて第１の位置を取り、図１０Ｂ及び図１１Ｂにおいて第２の位置を取っている。
【０１０１】
締付要素１０は、第１の位置及び第２の位置において保持穴１１ａに隣接する、すなわち近接する締付要素１０の部分の領域における締付要素１０の外径が、第１の位置から第２の位置に向かう（すなわち図１０Ａ〜図１１Ｂにおいて左から右への）方向に増大するように構成されている。例として、保持要素１０の外壁は、この目的で第１の位置及び第２の位置における保持穴１１ａに隣接する、すなわち近接する締付要素１０の部分の領域に部分テーパ部１０ｄを有している。
【０１０２】
部分テーパ部１０ｄを備えた保持要素１０の外壁は、特に、ここでは、締付要素が第２の位置から第１の位置に向かって移動するとき（すなわち、図１０Ｂの締付要素が左側に移動するとき）、ボール要素１６は部分テーパ部１０ｄによって保持穴１１ａ内を半径方向外側に移動するように構成されている。
【０１０３】
中空軸テーパ部８が工具ホルダ本体１３の収納開口部１３ａに収納されると、締付要素１０の部分テーパ部１０ｄは、締付要素１０が第１の位置にあるとき（図１０Ａ及び図１１Ａを参照）、中空軸テーパ部８の中空軸本体８ｂのクランプ面８ｅに対して、保持穴１１ａを通してボール要素１６を押圧する。この第１の位置では、外側に押圧されたボール要素１６が、中空軸テーパ部８の保持軸本体８ｂをクランプし、それを固定又は係止するため、中空軸テーパ部８は工具ホルダ６において係止される。
【０１０４】
一方、締付要素１０が、第１の位置から第２の位置まで移動する場合、図１０Ｂ及び図１１Ｂに示すように、締付要素１０の外壁の構成により、中空軸本体８ｂ又はクランプ面８ｅがボール要素１６によって解放される、すなわちもはや係止されなくなるまで、ボール要素１６は半径方向内側に退くことができる。この第２の位置では、内側に退くように移動するボール要素１６が、中空軸本体８ｂをもはやクランプせず、もはや中空軸本体８ｂを軸方向に固定しないため、工具ホルダ６内の中空軸テーパ部８は係止解除される。
【０１０５】
さらに、端部における締付要素１０は、締付部１０ａを備え、締付部１０ａは、第１の実施形態に類似して、工具ホルダ本体１３の収納開口部１３ａとは反対側において工具ホルダから突出している。これにより、特に、中空軸テーパ部８を別個の係止解除装置によって容易に係止解除又は係止することができるように、締付要素１０を第１の位置から第
２の位置に又は第２の位置から第１の位置に向けるために、締付要素１０の締付部１０ａを外側から容易にアクセス可能としかつ制御された方法で移動させることができることが有利である。
【０１０６】
図１０Ａ及び図１０Ｂによる第２の実施形態では、工具ホルダ６の締付要素１０の締付部１０ａはまた、工具ホルダ６から軸方向に突出している締付軸部１０ｂと、工具ホルダ６から離れている締付軸部１０ｂの側に配置された締付頭部１０ｃとを有している。しかしながら、締付部１０ａは組立てのために２つの部品で構成されており、締付頭部１０ｃは、ねじ１０ｅによって締付軸部１０ｂに締結されている。
【０１０７】
図１２は、本発明の第２の実施形態による工具本体６及び係止解除装置７の組立分解図を示し、図１３は、図１２からの工具ホルダ６の組立分解図の詳細図を示す。
【０１０８】
ここで、係止機構が、締付要素１０の第２の位置から第１の位置への方向における軸方向移動を制限する追加のストッパー要素２８を有し、第１の位置における締付要素１０がストッパー要素２８と接触していることを見ることができる（例えば図１１Ａ及び図１１Ｂも参照）。
【０１０９】
さらに、収納要素２９が示されており、収納要素２９は、収納開口部１３ａを有し、工具ホルダ本体１３の開口部内に導入される（図１０Ａ〜図１１Ｂも参照）。例えば、同じ工具ホルダ本体１３内に直径の異なる種々の中空軸本体８ｂを収納することができるように、収納要素２９を変更することができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１  工作機械
２  工具マガジン
２ａ  チェーンホイール
２ｂ  制御可能な丸軸
２ｃ  垂直に変位可能なグリッパ要素
３  スピンドルキャリア
４  スピンドル
５  工具交換装置
５ａ  両側グリッパアーム
５ｂ  両側グリッパアームのグリッパ部
５ｃ  両側グリッパアームのグリッパ部
５ｄ  制御可能な丸軸
６  工具ホルダ
６ａ  （工具交換位置に位置する）工具ホルダ
６ｂ  （工具係止解除位置又は投入位置に位置する）工具ホルダ
７  係止解除装置
８  工具テーパ部（ＳＴ又はＨＳＴ）
８ａ  グリッパ溝
８ｂ  ＳＴにおける急勾配テーパ部軸又はＨＳＴにおける中空軸テーパ部本体
８ｃ  ＳＴにおける締付ボルト
８ｄ  ＳＴにおける締付ボルト軸
８ｅ  ＳＴ及びＨＳＴにおけるクランプ面
８ｆ  ＳＴにおける締付ボルト頭部
８ｇ  ＨＳＴにおける端部
９  工具
１０  締付要素（第１）
１０ａ  締付部（第１）
１０ｂ  締付部軸
１０ｃ  締付部頭部
１０ｄ  ＳＴにおける部分中空テーパ部又はＨＳＴにおける
１０ｅ  ねじ
１１  保持手段
１１ａ  保持穴（複数の場合もある）
１１ｂ  端部
１２  ばね要素
１３  工具ホルダ本体
１３ａ  収納開口部
１３ｂ  締結部
１３ｃ  ガイド部
１４  締結ピン／締結要素
１５  ガイド要素
１６  ボール要素（複数の場合もある）
１７ａ  ストッパー部
１７ｂ  ストッパー要素
１７ｃ  固定可能な旋回軸
１８  締付要素（第２）
１８ａ  締付部（第２）
１８ｂ  細長い穴
１８ｃ  軸方向移動を阻止する壁部
１８ｄ  半径方向移動を阻止する壁部
１８ｅ  半径方向移動を阻止する壁部
１８ｆ  軸方向移動を阻止する壁部
１８ｇ  軸方向移動を阻止する壁部
１９  締付装置
１９ａ  空気圧接続部
１９ｂ  空気圧接続部
１９ｃ  締結要素
２０  締結部
２０ａ  ストッパー面
２１  締結要素
２２  ねじ
２３  終端要素
２４  ねじ
２５  ねじ
２６  ねじ
２７  ねじ
２８  ストッパー要素
２９  収納要素
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
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