(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械自動工具交換装置における工具ホルダー収納装置であって、
前記工具ホルダー収納装置は、工具ホルダーシャンク部を備えた工具ホルダーと、前記工具ホルダーシャンク部を収納する工具ホルダーシャンク部収納穴が形成された工具ホルダー収納具とを具備してなり、
前記工具ホルダー収納具の工具ホルダーシャンク部収納穴は、
該穴の深さ方向と直交する方向の断面において、該穴の内形と前記工具ホルダーシャンク部の外形とが異なる形状に構成され、
かつ、該穴に前記工具ホルダーシャンク部が収納された場合において、該穴と該工具ホルダーシャンク部とは、該穴の深さ方向において、線接触する形状に構成され、
更に、前記線接触は３箇所以上の箇所において存在する形状に構成されてなる
ことを特徴とする工具ホルダー収納装置。
【請求項２】
工具ホルダーシャンク部収納穴は、
該穴の深さ方向と直交する方向の断面における内形が、頂点側部分は円弧状の曲線をなし、かつ、各辺は直線で構成された略三角形状に構成されてなる
ことを特徴とする請求項１の工具ホルダー収納装置。
【請求項３】
工具ホルダーシャンク部収納穴は、
該穴の深さ方向と直交する方向の断面の内形が、頂点側部分は円弧状の曲線をなし、かつ、各辺は直線で構成された略六角形状で、しかも非正六角形状に構成されてなる
ことを特徴とする請求項１の工具ホルダー収納装置。
【請求項４】
工具ホルダーシャンク部収納穴は、
該穴の開口側に向かって開くテーパが形成されてなる
ことを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかの工具ホルダー収納装置。
【請求項５】
工具ホルダーシャンク部には位置決用溝部が設けられると共に、工具ホルダーシャンク部収納穴には前記位置決用溝部に嵌合する位置決突起部が設けられてなる
ことを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかの工具ホルダー収納装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械自動工具交換装置における工具ホルダーシャンク部を収納する工具ホルダー収納装置に関する。更に詳しくは、工作機械自動工具交換装置における、所謂、サンドビックタイプ工具ホルダーシャンク部を収納する工具ホルダー収納装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械自動工具交換装置において、目的の加工作業に必要のない工具は、工具ホルダーを介してツールポット（フドー株式会社の登録商標であって、工具ホルダー収納具：以下、単に、ツールポットとも称する。）に保持され、更に詳しく言えば、工具ホルダーのシャンク部（柄部）を工具ホルダー収納具のシャンク部収納穴に納めて保持され、必要とされる時まで待機しており、必要とされる加工作業に際して適宜取り出して使用される。
【０００３】
従来、工作機械自動工具交換装置において、サンドビックタイプ工具ホルダーシャンク部は、図７及び図８に示す形状を有する。図７は工具ホルダーのシャンク部の斜視図、図８は同シャンク部の正面図である。また、図９にはサンドビックタイプ工具ホルダーシャンク部に対応するシャンク部収納穴形状の従来型ツールポットの正面図を示す。
【０００４】
これらの図から判るように、工具ホルダーＡ’のシャンク部２１は、その軸方向と直交する断面の形状が、略三角形状をなし、その３辺は直線でなく膨らみを有した湾曲線であり各角部もまた曲線をなした構造となっている。なお、該シャンク部２１のツールポット収納方向端面には孔２２が形成されている。この孔２２はツールポットＢ’のシャンク部収納穴２３の底面から突出させたインサート部２４と嵌合しシャンク部２１を保持する。
【０００５】
ツールポットＢ’のシャンク部収納穴２３も、その深さ方向と直交する断面形状は略三角形状をなし、その辺は適度な膨らみを有する曲線からなり、各頂点も曲線状となっている。つまり、ツールポットＢ’のシャンク部収納穴２３は、工具ホルダーＡ’のシャンク部２１の外形と全く同一の形状となっている。
したがって、ツールポットＢ’のシャンク部収納穴２３に、工具ホルダーＡ’のシャンク部２１を滑り込ませるように、つまりツールポットのシャンク部収納穴２３の周面に工具ホルダーＡ’のシャンク部２１を面接触させて収納し保持される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような方法で工具ホルダーＡ’を保持する上記ツールポットＢ’では、工具ホルダーＡ’の保持が甘くガタツキが生じないようにすべく、シャンク部収納穴２３に極めて高い寸法精度が要求される。このためには、工具ホルダーＡ’のシャンク部収納穴２３の形状を工具ホルダーＡ’のシャンク部２１の形状（外形）と非常に高い精度で一致させること、つまり両者の周面が完全に接触するように仕上げることが不可欠となる。
【０００７】
ところで、工作機械自動工具交換装置における工具収納用のツールポットは最近生産性、コスト等の面から強化合成樹脂複合材料製のものが多く使用されている。しかし、上記のような強化合成樹脂複合材料を用いてツールポットを製造する場合、工具ホルダーＡ’のシャンク部収納穴２３をシャンク部２１の外形と同一にすべく高精度に仕上げるには、言うまでもなく、多大な労力を必要とするばかりでなく、成形加工の製造時に生じる幾らかの成形収縮等はいかんともし難く、困難を極めているのが現状である。
【０００８】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、工具ホルダーのシャンク部を確実に保持することができ、かつ、工具ホルダー収納具の製造作業に投入される労力や製造コストを削減でき、生産性に優れた工具ホルダー収納具、特にサンドビックタイプ対応の工具ホルダー収納装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、工作機械自動工具交換装置における工具ホルダー収納装置であって、
前記工具ホルダー収納装置は、工具ホルダーシャンク部を備えた工具ホルダーと、前記工具ホルダーシャンク部を収納する工具ホルダーシャンク部収納穴が形成された工具ホルダー収納具とを具備してなり、
前記工具ホルダー収納具の工具ホルダーシャンク部収納穴は、
該穴の深さ方向と直交する方向の断面において、該穴の内形と前記工具ホルダーシャンク部の外形とが異なる形状に構成され、
かつ、該穴に前記工具ホルダーシャンク部が収納された場合において、該穴と該工具ホルダーシャンク部とは、該穴の深さ方向において、線接触する形状に構成され、
更に、前記線接触は３箇所以上の箇所において存在する形状に構成されてなる
ことを特徴とする工具ホルダー収納装置によって解決される。
【００１１】
上述の如くに構成させた本発明は、工具ホルダーのシャンク部収納穴のシャンク部の軸方向と直交する断面形状を、シャンク部の横断面形状の外形と異なる形状とし、シャンク部収納穴の周面が工具ホルダーのシャンク部と少なくとも３箇所以上で線接触するので、シャンク部の保持状態は確実である。
【００１２】
このようにすることにより、シャンク部収納穴の形状を、シャンク部の外形と高い精度で一致させ、両者の周面が完全に接触するように仕上げる必要がない。したがって、生産性に優れ、この結果、工具ホルダー収納具の製造作業に投入される労力や製造コストを大幅に削減できる。なお、上記の工具ホルダー収納具にあっては、シャンク部収納穴におけるその深さ方向と直交する断面の形状をその頂点側部分が円弧状の曲線であり、各辺は直線で構成された略三角形状のものとすることができる。
【００１３】
あるいは、シャンク部収納穴におけるその深さ方向と直交する断面形状を、その頂点側部分が円弧状の曲線とし、各辺は直線で構成された略六角形状のものとし、かつ前記シャンク部収納穴の周面は、前記シャンク部収納穴の周方向に沿った長さが異なる種類の面を有するものとすることができる。特に、シャンク部収納穴におけるその深さ方向と直交する断面の形状を、頂点側部分が円弧状の曲線とし、各辺は直線で構成された略六角形状のものとし、かつ前記シャンク部収納穴の周面は、前記シャンク部収納穴の周方向に沿った長さが互いに異なる２種類の単位面を前記シャンク部収納穴の周方向に沿って交互に連ねて構成されたものとすることができる。
【００１４】
なお、工具ホルダーシャンク部収納穴の周面には、工具ホルダーシャンク部に設けられた位置決め用溝部と嵌合する位置決め突起部を形成できる。
また、工具ホルダーシャンク部収納穴の周面には、工具ホルダーシャンク部の形状（外形）に対応して、その開口側に向かって開くテーパを設けることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の第１実施形態として説明する工具ホルダー収納装置の工具ホルダー収納具は、工具ホルダーシャンク部収納穴において、その深さ方向と直交する断面の形状を、工具ホルダーシャンク部の軸方向と直交する断面の形状（外形）と非相似形状とし、かつ、工具ホルダーシャンク部収納穴の周面は工具ホルダーのシャンク部と、同時に少なくとも３箇所以上で線接触するように工具ホルダーシャンク部収納穴を構成してなることを特徴とする。
【００１６】
特に、本実施形態では、工具ホルダーシャンク部収納穴におけるその深さ方向と直交する断面の形状を、その頂点側部分が円弧状の曲線をなし、各辺は直線で構成された略三角形状のものとする。また、工具ホルダーシャンク部収納穴の周面には、工具ホルダーのシャンク部に設けられた位置決め溝と嵌合する位置決め用突起部が形成されている。さらに、工具ホルダーシャンク部収納穴の周面には、その開口側に向かって開く僅かなテーパが形成されている。
【００１７】
つぎに、図１ないし図４を用いて、本発明の第１実施形態をさらに詳しく説明する。なお、図１は本実施形態の工具ホルダー収納装置の工具ホルダー収納具の外観図、図２は同工具ホルダー収納具の縦断面図、図３は同工具ホルダー収納具の正面図、図４は同工具ホルダー収納具のシャンク部収納穴に工具ホルダーのシャンク部を収納した状態での断面図である。本実施形態の工具ホルダー収納具は、強化合成樹脂複合材料から構成されたものであって、例えば一端側が残りの部分に対して不連続に大径化された円柱状の外形を有している。そして、この大径化された側には、工具ホルダーのシャンク部を収納する工具ホルダーシャンク部収納穴（以下、単にシャンク部収納穴と言う）１が形成されている。
【００１８】
このシャンク部収納穴１の深さは、保持される工具ホルダーのシャンク部寸法と等しい。また、シャンク部収納穴１内には、図２から判るように、インサート部２を突出させている。このインサート部２は、工具ホルダーのシャンク部端面に存在する孔と嵌合する。
上記ツールポットでは、シャンク部収納穴１における、その深さ方向と直交する断面形状は、工具ホルダーのシャンク部における、その軸方向と直交する断面形状と非相似形状となっている。つまり、上記シャンク部収納穴１の横断面は、図３からも判るように、その頂点側部分のみが円弧状の曲線で構成された、言い換えれば、三つの円弧状曲線を同じく三つの直線で環状に連結した略三角形状となっている。そして、これと共に本実施形態では、シャンク部収納穴１の周面が、図４に示すごとく、工具ホルダーのシャンク部Ａと、同時に３箇所で点接触（シャンク部収納穴１の深さ方向について見れば線接触）するよう、シャンク部収納穴１を構成している。
【００１９】
更に、シャンク部収納穴１の周面には、その開口側に向かって開く僅かなテーパが形成されている。つまり、シャンク部収納穴１の断面積は、開口側ほど大きくなっている。そして、本実施形態では、シャンク部収納穴１の周面に位置決め突起部３を形成している。この位置決め突起部３は、図４から判るように、工具ホルダーのシャンク部Ａに設けられた位置決め用溝部と嵌合するもので、工具ホルダーのシャンク部Ａをツールポットに収納する際、その位置合わせをする役割を果たす。
【００２０】
本実施形態のツールポットは、上記のごとく構成されているので、シャンク部収納穴１の周面が、工具ホルダーのシャンク部Ａと、同時に３箇所で点接触あるいは線接触するようにしてシャンク部Ａを保持する。
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態のツールポットについても、工具ホルダーのシャンク部を収納するシャンク部収納穴が形成されたものであって、このシャンク部収納穴における、その深さ方向と直交する断面の形状を、工具ホルダーのシャンク部における、その軸方向と直交する断面の形状（外形）と非相似形とし、かつ、シャンク部収納穴の周面が工具ホルダーのシャンク部と、同時に６箇所で点接触あるいは線接触するよう、シャンク部収納穴を構成してなることを特徴とする。特に、本ツールポットでは、シャンク部収納穴における、その深さ方向と直交する断面の形状は、頂点側部分が円弧状の曲線をなし、各辺が直線で構成された略六角形状のものであり、かつ、シャンク部収納穴の周面を、シャンク部収納穴の周方向に沿った長さが互いに異なる２種類の単位面をシャンク部収納穴の周方向に沿って交互に連ねて構成している。
【００２１】
以下、図５及び図６を用いて、本実施形態を更に詳しく説明する。なお、図５は第２実施形態のツールポットの正面図、図６は同ツールポットのシャンク部収納穴に工具ホルダーのシャンク部を収納した状態での断面図である。
本実施形態のツールポットについても、一端側が残りの部分に対して不連続に大径化された円柱状の外形を有しており、この大径化された側には、工具ホルダーのシャンク部を収納するシャンク部収納穴１１が形成されている。また、シャンク部収納穴１１内には、インサート部１２が突出している。更に、シャンク部収納穴１１の周面には、位置決め突起部１３が形成されている。
【００２２】
さて、本実施形態のツールポットでも、シャンク部収納穴１１における、その深さ方向と直交する断面形状を、工具ホルダーのシャンク部における、その軸方向と直交する断面形状（外形）と非相似な形状としている。すなわち、上記シャンク部収納穴１１の横断面の形状は、図５から判るように、頂点側部分のみが円弧状の曲線をなし、各辺は直線で構成された、言い換えれば、六つの円弧状曲線を同じく六つの直線で環状に連結した略六角形状のものとなっている。そして、これと共に本実施形態では、シャンク部収納穴１１の周面が、図６に示すごとく、工具ホルダーのシャンク部Ｃと、同時に６箇所で点接触（シャンク部収納穴１１の深さ方向について見れば線接触）するよう、シャンク部収納穴１１を構成している。
【００２３】
なお、この第２実施形態では、シャンク部収納穴１１の横断面を正六角形状とはしていない。すなわち、シャンク部収納穴１１の周面は、六つの単位面から構成されるが、この単位面は２種類存在する。その一つは、シャンク部収納穴１１の周方向に沿った長さが大きな大単位面（図５においてＸで示す部分）であり、もう一つは、同じくシャンク部収納穴１１の周方向に沿った長さが小さな小単位面（図５においてＹで示す部分）である。そして、これら単位面は、種類の異なるものが交互に位置するよう、シャンク部収納穴１１の周方向に沿って連結されている。この結果、シャンク部収納穴１１の横断面は、図５や図６に示すごとく変則的な六角形を構成している。
【００２４】
本実施形態のツールポットにあっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏するが、特に、第１実施形態に比べ、シャンク部収納穴１１の周面が工具ホルダーのシャンク部Ｃに対して２倍の箇所で接するので、一層、確実な保持状態が得られ、更に安定性に優れる。
なお、ここでは本発明の代表的な実施形態として、シャンク部収納穴が略三角形状または略六角形状の横断面を有する場合を例に挙げた。しかし、本発明は、むろん、これに限定されるものではなく、工具ホルダーのシャンク部に３箇所以上で点接触あるいは線接触するようになっていれば、上に実施形態として挙げた形状以外のものであってもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、工具ホルダーのシャンク部を確実に保持することが可能であって、かつ、製造に際しては寸法精度が比較的容易に得られ、製造作業に投入される労力や製造コストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１実施形態になる工具ホルダー収納装置の工具ホルダー収納具の外観図
【図２】  第１実施形態になる工具ホルダー収納具の縦断面図
【図３】  第１実施形態になる工具ホルダー収納具の正面図
【図４】  第１実施形態になる工具ホルダー収納具のシャンク部収納穴に工具ホルダーのシャンク部を収納した状態での断面図
【図５】  第２実施形態になる工具ホルダー収納具の正面図
【図６】  第２実施形態になる工具ホルダー収納具のシャンク部収納穴に工具ホルダーのシャンク部を収納した状態での断面図
【図７】  工具ホルダーシャンク部の斜視図
【図８】  工具ホルダーシャンク部の正面図
【図９】  サンドビックタイプ工具ホルダーシャンク部に対応するシャンク部収納穴形状の従来型工具ホルダー収納具の正面図
【符号の説明】
Ａ，Ｃ        工具ホルダーのシャンク部
１，１１      工具ホルダーシャンク部収納穴
２，１２      インサート部
３，１３      位置決め突起部
Ｘ            シャンク部収納穴の周面を構成する大単位面
Ｙ            シャンク部収納穴の周面を構成する小単位面
【図１】
0003998082.tif 000002
【図２】
0003998082.tif 000003
【図３】
0003998082.tif 000004
【図４】
0003998082.tif 000005
【図５】
0003998082.tif 000006
【図６】
0003998082.tif 000007
【図７】
0003998082.tif 000008
【図８】
0003998082.tif 000009
【図９】
0003998082.tif 000010