特許 7679920 ツールホルダのアタッチメント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-05-12

(45)【発行日】2025-05-20

(54)【発明の名称】ツールホルダのアタッチメント

(51)【国際特許分類】

   B23Q 5/04 20060101AFI20250513BHJP

   B23B 29/12 20060101ALI20250513BHJP

   B23B 31/00 20060101ALI20250513BHJP

   B23Q 3/12 20060101ALI20250513BHJP

【ＦＩ】

B23Q5/04 520Z

B23B29/12 Z

B23B31/00 Z

B23Q3/12 Z

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2024563227

(86)(22)【出願日】2024-07-30

(86)【国際出願番号】 JP2024027189

【審査請求日】2024-10-25

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100136098

【弁理士】

【氏名又は名称】北野 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100137246

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 勝也

(74)【代理人】

【識別番号】100158861

【弁理士】

【氏名又は名称】南部 史

(74)【代理人】

【識別番号】100194674

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 覚史

(72)【発明者】

【氏名】原田 真志

【審査官】増山 慎也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１９４６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１９４７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－０３９９３９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０６－３３５８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－１８１３３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５１－１３６５７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０２３－１５１３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５３５１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５１８０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０４２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０９６４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２０２７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０６０５１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ ５／０４

Ｂ２３Ｂ ２９／１２

Ｂ２３Ｂ ３１／００

Ｂ２３Ｑ ３／１２

Ｂ２３Ｑ １７／００、０９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械に含まれる工具取付部とツールホルダとをつなぐアタッチメント本体と、
前記ツールホルダが加工時に相対的に動作しないように一体的に固定される前記アタッチメント本体に取り付けられ、前記アタッチメント本体の物理量を検知するセンサ部と、を備える、
ツールホルダのアタッチメント。

【請求項2】

前記センサ部は、
前記アタッチメント本体の物理量を検知する少なくとも１つのセンサ素子と、
前記センサ素子による検知に応じて生じた信号を外部へと送信する無線通信部と、を有する、請求項１に記載のツールホルダのアタッチメント。

【請求項3】

前記センサ部は、
前記アタッチメント本体の物理量を検知する少なくとも１つのセンサ素子と、
前記センサ素子へ電力を供給する電力供給部と、を有する、請求項１に記載のツールホルダのアタッチメント。

【請求項4】

前記センサ部は、前記アタッチメント本体の物理量を検知する少なくとも１つのセンサ素子を有し、
前記アタッチメントは、前記少なくとも１つのセンサ素子が収容されるケースを更に備える、請求項１に記載のツールホルダのアタッチメント。

【請求項5】

前記アタッチメントは、
前記アタッチメント本体の外周面と前記ケースとの間において、前記少なくとも１つのセンサ素子を囲むシール部を更に備える、請求項４に記載のツールホルダのアタッチメント。

【請求項6】

前記アタッチメント本体は、
基部と、
前記ツールホルダから前記工具取付部に向かう第１の方向に沿って前記基部から突き出ており、前記工具取付部に取り付けられるシャンク部と、
前記工具取付部から前記ツールホルダに向かう第２の方向に沿って前記基部から突き出ており、前記ツールホルダのシャンクが差し込まれる差込穴を含む把持部と、を有し、
前記シャンク部の外周面は、前記第１の方向に進むに従って中心軸に近づくようなテーパ面を含む、請求項１に記載のツールホルダのアタッチメント。

【請求項7】

前記アタッチメント本体は、
基部と、
前記ツールホルダから前記工具取付部に向かう第１の方向に沿って前記基部から突き出ており、前記工具取付部に取り付けられるシャンク部と、
前記工具取付部から前記ツールホルダに向かう第２の方向に沿って前記基部から突き出ており、前記ツールホルダのシャンクが差し込まれる差込穴を含む把持部と、を有し、
前記差込穴を取り囲む内周面は、前記第１の方向に進むに従って中心軸に近づくようなテーパ面を含む、請求項１に記載のツールホルダのアタッチメント。

【請求項8】

工作機械に含まれる工具取付部とツールホルダとをつなぐアタッチメント本体と、
前記アタッチメント本体に取り付けられ、前記アタッチメント本体の物理量を検知する少なくとも１つのセンサ素子を有するセンサ部と、を備え、
前記アタッチメント本体は、
基部と、
前記ツールホルダから前記工具取付部に向かう第１の方向に沿って前記基部から突き出ており、前記工具取付部に取り付けられるシャンク部と、
前記工具取付部から前記ツールホルダに向かう第２の方向に沿って前記基部から突き出ており、前記ツールホルダのシャンクが差し込まれる差込穴を含む把持部と、を有し、
前記シャンク部の外周面は、前記第１の方向に進むに従って中心軸に近づくようなテーパ面を含み、
前記第２の方向に直交しかつ前記少なくとも１つのセンサ素子に交差する仮想平面が前記差込穴に交差する、ツールホルダのアタッチメント。

【請求項9】

工作機械に含まれる工具取付部とツールホルダとをつなぐアタッチメント本体と、
前記アタッチメント本体に取り付けられ、前記アタッチメント本体の物理量を検知する少なくとも１つのセンサ素子を有するセンサ部と、を備え、
前記アタッチメント本体は、
基部と、
前記ツールホルダから前記工具取付部に向かう第１の方向に沿って前記基部から突き出ており、前記工具取付部に取り付けられるシャンク部と、
前記工具取付部から前記ツールホルダに向かう第２の方向に沿って前記基部から突き出ており、前記ツールホルダのシャンクが差し込まれる差込穴を含む把持部と、を有し、
前記差込穴を取り囲む内周面は、前記第１の方向に進むに従って中心軸に近づくようなテーパ面を含み、
前記第２の方向に直交しかつ前記少なくとも１つのセンサ素子に交差する仮想平面が前記差込穴に交差する、ツールホルダのアタッチメント。

【請求項10】

前記少なくとも１つのセンサ素子は、前記物理量が入力される領域である検知領域を含み、
前記検知領域に交差する前記仮想平面が前記差込穴に交差する、請求項８または請求項９に記載のツールホルダのアタッチメント。

【請求項11】

前記センサ部は、前記アタッチメント本体の物理量を検知する少なくとも１つのセンサ素子を有し、
前記アタッチメント本体の外周面には、前記少なくとも１つのセンサ素子の少なくとも一部が配置される窪みが形成されている、請求項１、請求項８および請求項９のいずれか一項に記載のツールホルダのアタッチメント。

【請求項12】

工作機械に含まれる工具取付部とツールホルダとをつなぐアタッチメント本体と、
前記アタッチメント本体に取り付けられ、前記アタッチメント本体の物理量を検知する少なくとも１つのセンサ素子を有するセンサ部と、を備え、
前記センサ部は、
基板と、
前記基板と前記少なくとも１つのセンサ素子とを電気的に接続する配線と、
を更に有し、
前記少なくとも１つのセンサ素子は、前記基板に対し、前記工具取付部から前記ツールホルダに向かう第２の方向に位置する領域に配置されている、ツールホルダのアタッチメント。

【請求項13】

前記把持部は、前記少なくとも１つのセンサ素子が配置され、前記把持部における外周面から窪む配置部を有し、
前記把持部に含まれる外周面と前記差込穴を取り囲む内周面との間の厚さは、前記仮想平面と前記内周面との交線に沿う第３の方向において変化するように構成されており、
前記配置部は、前記把持部に含まれる外周面のうち前記厚さの最小値に対応する部位に対し、前記第３の方向にずれた位置に形成されている、請求項８または請求項９に記載のツールホルダのアタッチメント。

【請求項14】

前記センサ部は、前記アタッチメント本体の物理量を検知する少なくとも１つのセンサ素子を有し、
前記少なくとも１つのセンサ素子が力センサ素子を含む、請求項１、請求項８、請求項９および請求項１２のいずれか一項に記載のツールホルダのアタッチメント。

【請求項15】

前記センサ部は、前記アタッチメント本体の物理量を検知する少なくとも１つのセンサ素子を有し、
前記少なくとも１つのセンサ素子が加速度センサ素子またはＡＥセンサ素子を含む、請求項１、請求項８、請求項９および請求項１２のいずれか一項に記載のツールホルダのアタッチメント。

【請求項16】

前記センサ部は、前記アタッチメント本体の物理量を検知する少なくとも１つのセンサ素子を有し、
前記少なくとも１つのセンサ素子が温度センサ素子を含む、請求項１、請求項８、請求項９および請求項１２のいずれか一項に記載のツールホルダのアタッチメント。

【請求項17】

前記アタッチメント本体は、前記アタッチメント本体に含まれる外周面において、前記仮想平面と前記外周面との交線に沿って形成されたスリットを有し、
前記少なくとも１つのセンサ素子は、前記スリットを跨ぐようにして取り付けられた力センサ素子を含む、
請求項８または請求項９に記載のツールホルダのアタッチメント。

【請求項18】

前記シャンク部の外周面と前記差込穴を取り囲む内周面とが同一形状である、請求項６から請求項９のいずれか一項に記載のツールホルダのアタッチメント。

【請求項19】

前記シャンク部の外周面と前記差込穴を取り囲む内周面とが異なる形状である、請求項６から請求項９のいずれか一項に記載のツールホルダのアタッチメント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ツールホルダのアタッチメントに関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械を用いて被削材を加工する際に、センサによって切削工具の物理量を測定することにより、切削工具における状態を把握する技術が知られている（例えば、米国特許出願公開第２０１５／０２６１２０７号（特許文献１）、特開２０１８－５４６１１号公報（特許文献２）、特開２００９－２８５８０４号公報（特許文献３）、国際公開第２０１７／００２７６２号（特許文献４）、特許第５９８８０６６号（特許文献５）、実用新案登録第３１７００２９号（特許文献６）、特開２０１５－７７６５８号公報（特許文献７）、国際公開第２０１５／０５６４９５号（特許文献８）、欧州特許出願公開第３２９２９２９号（特許文献９）、欧州特許出願公開第３２９２９３０号（特許文献１０）および米国特許出願公開２００９／０２３５７６３号（特許文献１１）参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２６１２０７号

【文献】特開２０１８－５４６１１号公報

【文献】特開２００９－２８５８０４号公報

【文献】国際公開第２０１７／００２７６２号

【文献】特開２０１６－２２１６６５号公報

【文献】実用新案登録第３１７００２９号

【文献】特開２０１５－７７６５８号公報

【文献】国際公開第２０１５／０５６４９５号

【文献】欧州特許出願公開第３２９２９２９号

【文献】欧州特許出願公開第３２９２９３０号

【文献】米国特許出願公開２００９／０２３５７６３号

【発明の概要】

【0004】

本開示に従ったツールホルダのアタッチメントは、工作機械に含まれる工具取付部とツールホルダとをつなぐアタッチメント本体と、前記アタッチメント本体に取り付けられ、前記アタッチメント本体の物理量を検知する少なくとも１つのセンサ素子を有するセンサ部と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】図１は、実施の形態において、工作機械の工具取付部に対し、アタッチメントおよびツールホルダが取り付けられた状態を示す概略正面図である。

【図2】図２は、実施の形態に係るアタッチメントの概略斜視図である。

【図3】図３は、図２のＢ－Ｂ線を含む断面における概略断面図である。

【図4】図４は、実施の形態に係るアタッチメントを第２の方向に見た概略平面図である。

【図5】図５は、実施の形態に係るアタッチメントを第１の方向に見た概略底面図である。

【図6】図６は、図１のＣ－Ｃ線を含む断面における概略断面図である。

【図7】図７は、変形例に係るアタッチメントの概略斜視図である。

【図8】図８は、図７のＤ－Ｄ線を含む断面における概略断面図である。

【図9】図９は、図８におけるＡ部分の拡大図である。

【図10】図１０は、変形例に係るアタッチメントを第１の方向に見た概略底面図である。

【図11】図１１は、ケースが取り付けられた状態のアタッチメントの、図７のＤ－Ｄ線を含む断面における概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

［本開示が解決しようとする課題］
センサ部が取り付けられたツールホルダを用いて、切削工具の状態を把握しようとする場合、次の問題がある。成形品の加工の態様に応じて、使用するツールホルダの種類を選択する必要があるため、多種類のツールホルダの各々に、センサ部を取り付ける必要がある。例えば、高負荷な切削加工を行う場合、ツールホルダとして、高い把持力を有するミリングチャックを用いる必要がある。例えば、高精度な切削加工を行う場合、ツールホルダとして、ハイドロチャックまたは焼きばめホルダを用いる必要がある。

【0007】

したがって、センサ部が取り付けられたツールホルダを用いる場合、センサ部の数量が増大するという問題がある。そこで、成形品を切削加工により成形する際に切削工具の状態をセンサ部により把握しようとする場合において、センサ部の数を減らすことができるツールホルダのアタッチメントを提供することが、本開示の目的の１つである。以下、ツールホルダのアタッチメントを、「アタッチメント」という。

【0008】

［本開示の効果］
本開示に係るアタッチメントによれば、成形品を切削加工により成形する際に切削工具の状態をセンサ部により把握しようとする場合において、センサ部の数を減らすことができる。

【0009】

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示に係る実施態様を列記して説明する。本開示に係るアタッチメントは、工作機械に含まれる工具取付部とツールホルダとをつなぐアタッチメント本体と、前記アタッチメント本体に取り付けられ、前記アタッチメント本体の物理量を検知する少なくとも１つのセンサ素子を有するセンサ部と、を備える。

【0010】

本開示に係るアタッチメントにおいて、アタッチメント本体にセンサ部が取り付けられている。このアタッチメントを用いて、多種類のツールホルダから、必要に応じて選択した１つのツールホルダが工具取付部に装着される。これにより、多種類のツールホルダを用いる場合であっても、アタッチメントに取り付けられたセンサ部によって、切削工具の状態が把握される。この結果、成形品を切削加工により成形する際に切削工具の状態をセンサ部により把握しようとする場合において、センサ部の数を減らすことができる。この結果、センサ部の導入に掛かるイニシャルコストを削減できるうえに、センサ部のメンテナンスの手間を低減してランニングコストも削減できる。切削工具の状態とは、切削工具に生じた物理量に基づく評価（例えば、摩耗、疲労、破損、剥離、塑性変形、割れ）を踏まえた、現状の切削工具の様相を意味する。切削工具の状態を把握することで、例えば、切削工具の交換時期の把握、切削工具における異常の予知を行うことができる。

【0011】

前記アタッチメントにおいて、前記センサ部は、前記センサ素子による検知に応じて生じた信号を外部へと送信する無線通信部を更に有してもよい。この構成により、アタッチメント本体の物理量の情報を含む信号が無線通信部によって、即時に外部へと送信されるため、リアルタイム処理を実行できる。

【0012】

前記アタッチメントにおいて、前記センサ部は、前記センサ素子へ電力を供給する電力供給部を更に有してもよい。この構成により、センサ素子への給電をアタッチメント本体に取り付けられた電力供給部から行うことができる。

【0013】

前記アタッチメントは、前記少なくとも１つのセンサ素子が収容されるケースを更に備えてもよい。この構成により、センサ素子は、切りくず等の異物から保護されやすい。

【0014】

前記アタッチメントは、前記アタッチメント本体の外周面と前記ケースとの間において、前記少なくとも１つのセンサ素子を囲むシール部を更に備えてもよい。この構成により、液体、微細な切りくず等の異物がケース内に入り込む量を減らすことができる。

【0015】

前記アタッチメントにおいて、前記アタッチメント本体は、基部と、シャンク部と、把持部と、を有してもよい。シャンク部は、前記ツールホルダから前記工具取付部に向かう第１の方向に沿って前記基部から突き出ており、前記工具取付部に取り付けられる。把持部は、前記工具取付部から前記ツールホルダに向かう第２の方向に沿って前記基部から突き出ており、前記ツールホルダのシャンクが差し込まれる差込穴を含む。前記シャンク部の外周面は、前記第１の方向に進むに従って中心軸に近づくようなテーパ面を含んでもよい。この構成により、アタッチメントを工具取付部へ装着する際に、シャンク部のテーパ面が工具取付部の内周面に密着しやすく、工具取付部に対するアタッチメントの拘束力が増大しやすい。また、工具取付部の中心軸に対するアタッチメントの中心軸のずれを小さくすることができる。

【0016】

前記アタッチメントにおいて、前記アタッチメント本体は、基部と、シャンク部と、把持部と、を有してもよい。シャンク部は、前記ツールホルダから前記工具取付部に向かう第１の方向に沿って前記基部から突き出ており、前記工具取付部に取り付けられる。把持部は、前記工具取付部から前記ツールホルダに向かう第２の方向に沿って前記基部から突き出ており、前記ツールホルダのシャンクが差し込まれる差込穴を含む。前記差込穴を取り囲む内周面は、前記第１の方向に進むに従って中心軸に近づくようなテーパ面を含んでもよい。この構成により、ツールホルダをアタッチメントへ装着する際に、ツールホルダにおけるシャンクの外周面がアタッチメントの内周面に密着しやすく、アタッチメントに対するツールホルダの拘束力が増大しやすい。また、アタッチメントの中心軸に対するツールホルダの中心軸のずれを小さくすることができる。

【0017】

前記アタッチメントにおいて、前記第２の方向に直交しかつ前記少なくとも１つのセンサ素子に交差する仮想平面が前記差込穴に交差してもよい。この構成により、アタッチメントにおけるツールホルダに近接した部位にセンサ素子を配置できるため、切削工具の状態を把握しやすい。

【0018】

前記アタッチメントにおいて、前記少なくとも１つのセンサ素子は、前記物理量を検知する領域である検知領域を含み、前記検知領域に交差する前記仮想平面が前記差込穴に交差してもよい。この構成により、センサ素子における検知領域が差込穴に近い位置に配置されるため、アタッチメント本体の物理量を検知しやすくなる。

【0019】

前記アタッチメントにおいて、前記アタッチメント本体の外周面には、前記少なくとも１つのセンサ素子の少なくとも一部が配置される窪みが形成されてもよい。この構成により、アタッチメント本体の外周面に対して、センサ素子の配置すべき位置を特定しやすい。

【0020】

前記アタッチメントにおいて、前記センサ部は、基板と、前記基板と前記少なくとも１つのセンサ素子とを電気的に接続する配線と、を更に有してもよい。前記少なくとも１つのセンサ素子は、前記基板に対し、前記工具取付部から前記ツールホルダに向かう第２の方向に位置する領域に配置されてもよい。この構成により、アタッチメント本体において、ツールホルダに近い部位にセンサ素子が配置され、切削工具の状態を把握しやすい。

【0021】

前記アタッチメントにおいて、前記把持部は、前記少なくとも１つのセンサ素子が配置され、前記把持部の外周面から窪む配置部を有してもよい。前記把持部に含まれる外周面と前記差込穴を取り囲む内周面との間の厚さは、前記仮想平面と前記内側面との交線に沿う第３の方向において変化するように構成されてもよい。前記配置部は、前記把持部に含まれる外周面のうち前記厚さの最小値に対応する部位に対し、前記第３の方向にずれた位置に形成されてもよい。この構成により、センサ素子の配置すべき位置を特定しつつ、配置部が形成されたことによって、アタッチメント本体の剛性が低下することを軽減できる。

【0022】

前記アタッチメントにおいて、前記少なくとも１つのセンサ素子が力センサ素子を含んでもよい。この構成により、アタッチメント本体に生じたひずみを把握することができる。

【0023】

前記アタッチメントにおいて、前記少なくとも１つのセンサ素子が加速度センサ素子またはＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサ素子を含んでもよい。この構成により、加速度センサ素子またはＡＥセンサ素子が差込穴に近い部位に配置されるため、アタッチメントに発生した振動を検知しやすい。

【0024】

前記アタッチメントにおいて、前記少なくとも１つのセンサ素子が温度センサ素子を含んでもよい。この構成により、温度センサ素子が差込穴に近い部位に配置されるため、温度センサ素子を、冷却水が通る冷却路から離れた位置に配置しやすい。この結果、温度センサ素子は、冷却水による影響を受けにくく、ツールホルダから伝導する熱を適切に検知できる。

【0025】

前記アタッチメントにおいて、前記アタッチメント本体は、前記アタッチメント本体に含まれる外周面において、前記外側面と前記仮想平面との交線に沿って形成されたスリットを有してもよい。前記少なくとも１つのセンサ素子は、前記スリットを跨ぐようにして取り付けられた力センサ素子を含んでもよい。この構成により、力センサ素子が取り付けられた部分に発生するひずみが局所的に増幅されるため、力センサ素子によるひずみに対する感度を高めやすい。

【0026】

前記アタッチメントにおいて、前記シャンク部の外周面と前記差込穴を取り囲む内周面とが同一形状であってもよい。この構成により、前記アタッチメントとして、エクステンションを用いることができる。

【0027】

前記アタッチメントにおいて、前記シャンク部の内周面と前記差込穴を取り囲む内周面とが異なる形状であってもよい。この構成により、前記アタッチメントとして、アダプタを用いることができる。

【0028】

［本開示の実施形態の詳細］
次に、本開示に係るアタッチメント１０の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図面において、同一または対応する部分には、同一の参照番号を付しその説明は繰り返さない。

【0029】

図１は、本実施の形態に係るアタッチメント１０およびツールホルダ４を、工作機械に取り付けた状態の一例を示す概略正面図である。図１を参照して、本実施の形態に係るアタッチメント１０は、工作機械が有する工具取付部６と、ツールホルダ４との間に取り付けられる。工作機械は、被削材に対して切削加工を行うことで、成形品を形成する。工作機械としては、マシニングセンタ、フライス盤（汎用フライス盤、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フライス盤等）などの主として転削加工を行う工作機械と、旋盤（汎用旋盤、ＮＣ旋盤）などの主として旋削加工を行う工作機械とが挙げられる。本実施の形態では、工作機械の一例として、主として転削加工を行う工作機械を挙げて説明する。

【0030】

図１を参照して、本開示では、ツールホルダ４から工具取付部６に向かう方向を「第１の方向Ｄ１」として定義する。工具取付部６からツールホルダ４に向かう方向を「第２の方向Ｄ２」として定義する。本実施の形態における工具取付部６は、主軸（スピンドル）である。したがって、本実施の形態では、第１の方向Ｄ１および第２の方向Ｄ２は、いずれも、ツールホルダ４および工具取付部６（主軸）の回転軸Ｒ１に沿っている。

【0031】

回転軸Ｒ１を中心とした円弧に沿った互いに反対を向く２つの方向のうち、第２の方向Ｄ２に見て、時計回り（右回り）の方向を「第３の方向Ｒ３」として定義し、反時計回り（左回り）の方向を「第４の方向Ｒ４」として定義する。「第１の方向Ｄ１」「第２の方向Ｄ２」「第３の方向Ｒ３」および「第４の方向Ｒ４」の記載は、方向を区別するための標記に過ぎず、優先順位を意味しない。

【0032】

本開示において「平行」には、２つの直線、辺、面等を延長した場合に、互いに交わらない場合だけでなく、交わった場合でも、両者のなす角度が３度以内の範囲である場合も含まれる。「直交」には、２つの直線、辺、面等を延長した場合に、互いに９０度に交わる場合だけでなく、９０度±３度以内の範囲で交わる場合も含まれる。

【0033】

図１を参照して、工作機械は、アタッチメント１０を取付け可能な工具取付部６を有する。工具取付部６には、アタッチメント１０だけでなく、ツールホルダ４を直接的に取り付けることもできる。工具取付部６は、開口部（以下、差込み開口部６１という）を含む。差込み開口部６１には、アタッチメント１０におけるシャンク部１２と、ツールホルダ４におけるシャンク４１とのいずれかを差し込むことができる。

【0034】

ツールホルダ４には、切削工具５が取り付けられる。本実施の形態では、切削工具５として、転削工具が用いられる。転削工具としては、例えば、エンドミル、ドリル、フライスカッタ、ボーリング、リーマ、タップが挙げられる。

【0035】

（アタッチメント１０の構造の概要）
図２は、本実施の形態に係るアタッチメント１０の構造を示す概略斜視図である。図３は、図２におけるＢ－Ｂ線を含みかつセンサ素子３１に交差する断面において切断した概略断面図である。図２および図３においては、ケース７を省略している。図２および図３を参照して、本実施の形態におけるアタッチメント１０は、アタッチメント本体１と、アタッチメント本体１内に取り付けられた固定ねじ２と、アタッチメント本体１の外周面に取り付けられたセンサ部３と、ケース７とを備える。図１を参照して、アタッチメント１０は、工具取付部６とツールホルダ４との間に配置されることにより、工具取付部６とツールホルダ４とをつなぐことができる。

【0036】

アタッチメント１０としては、例えば、エクステンション、アダプタが挙げられる。エクステンションは、工具取付部６とツールホルダ４との間に配置されることで、工具取付部６にツールホルダ４が直接取り付けられる場合に比べて、工具取付部６とツールホルダ４との間の距離を延長できる。エクステンションにおいて、工具取付部６に挿し入れる部分（シャンク部１２）の外周面と、ツールホルダ４のシャンク４１が挿し入れられる差込穴１５を取り囲む把持部内周面１４１とは同一の形状である。アダプタは、工具取付部６と、工具取付部６に直接装着できないシャンク４１を有するツールホルダ４と、の間に配置されることで、工具取付部６にツールホルダ４を取り付けることができる。アダプタにおいて、工具取付部６に挿し入れる部分（シャンク部）の外周面と、ツールホルダ４のシャンク４１が挿し入れられる差込穴１５を取り囲む把持部内周面１４１とは異なる形状である。ここでいう「異なる形状」は、相似形状も含む。すなわち、アダプタには、リダクションアダプタも含まれる。本実施の形態では、アタッチメント１０として、エクステンションを例に挙げて説明する。

【0037】

本開示において「同一」とは、比較対象同士が同じとみなせるものを含み、厳密な意味での「同一」ではない。本開示において「異なる」とは、比較対象同士が同一以外のものを意味する。

【0038】

（アタッチメント本体１の構造）
アタッチメント本体１は、工具取付部６とツールホルダ４とをつなぐ。図３を参照して、アタッチメント本体１は、基部１１と、基部１１から第１の方向Ｄ１に突き出るシャンク部１２と、基部１１から第２の方向Ｄ２に突き出る把持部１３と、を備える。シャンク部１２、基部１１および把持部１３は、第２の方向Ｄ２に沿ってこの順で配置されている。アタッチメント本体１の材料としては、例えば、金属が挙げられる。金属としては、例えば、アルミニウム合金、鉄合金（ステンレス鋼などの鋼）が挙げられる。

【0039】

基部１１は、シャンク部１２と把持部１３とを支える部分である。基部１１は、第２の方向Ｄ２に沿って、第１端部１１４から第２端部１１５まで延びている。基部１１は、円筒形状に形成されている。基部１１の中心軸は、主軸の回転軸Ｒ１に一致する。第１端部１１４における外径と、第２端部１１５における外径とは同一である。基部１１の外周面（以下、基部外周面１１１）の直径は、第１端部１１４から第２端部１１５まで一定である。

【0040】

基部外周面１１１は、円筒形状に形成されなくてもよい。基部外周面１１１は、第２の方向Ｄ２に見て、例えば、四角形状、五角形状、六角形状などの多角形であってもよい。基部外周面１１１の直径は、第１端部１１４から第２端部１１５まで一定でなくてもよく、第１端部１１４から第２端部１１５までの間に、例えば、くびれ部、突起部などの形状を有してもよい。

【0041】

図２を参照して、基部外周面１１１には、少なくとも１つの溝１１２が形成されている。本実施の形態に係る基部１１は、複数の溝１１２を備える。複数の溝１１２は、自動工具交換装置（ＡＴＣ；Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｏｏｌ Ｃｈａｎｇｅｒ）におけるチェンジャーアームが引掛け可能な形状に形成されている。チェンジャーアームが溝１１２に差し込まれた後、チェンジャーアームが第１の方向Ｄ１または第２の方向Ｄ２に移動することで、工具取付部６に対してアタッチメント１０が脱着される。各溝１１２は、第１の方向Ｄ１（第２の方向Ｄ２）に直交する仮想平面上において、基部外周面１１１に沿って形成されている。つまり、溝１１２は、第１の方向に直交する仮想平面と基部外周面１１１との交線に沿って形成されている。本実施の形態に係る複数の溝１１２は、基部外周面１１１において、第３の方向Ｒ３に沿って、一定の間隔をおいて断続的に形成されている。

【0042】

基部１１は、１つの溝１１２のみを有するように構成されてもよい。１つの溝１１２は、基部外周面１１１において、第３の方向Ｒ３の全長にわたって形成されてもよいし、第３の方向Ｒ３に連続しかつ第３の方向Ｒ３の一部のみが分断してもよい。すなわち、１つの溝１１２は、環状であってもよいし、Ｃ字状であってもよい。自動工具交換装置としては、タレット式の自動工具交換装置であってもよいし、マガジン式の自動工具交換装置であってもよいし、装置内部または装置外部に設置されたロボットアームであってもよい。

【0043】

シャンク部１２は、工具取付部６に取り付けられる部分である。図３を参照して、シャンク部１２は、筒状に形成されている。ここで、図４はアタッチメント１０を第２の方向Ｄ２に見た概略平面図である。図４を参照して、本実施の形態に係るシャンク部１２は、第２の方向Ｄ２に見て、円形状の内周面１２２と、非円形状の外周面１２３とを有する。シャンク部１２は、内周面１２２と同心円状の仮想円Ｋ２から、１２０度ごとに径方向に突き出た３つの突部１２１を有する。仮想円Ｋ２の直径は、内周面１２２よりも大きい。各突部１２１の先端面は曲面である。外周面１２３は、シャンク部１２が３つの突部１２１を有することにより、第２の方向Ｄ２に見て、いわゆる、ルーローの三角形の形状に形成されている。本実施の形態に係る外周面１２３は、第２の方向Ｄ２に見て、３回回転対称の形状に形成されている。

【0044】

シャンク部１２の外周面１２３は、第１の方向Ｄ１に平行な面を含んでもよいし、第１の方向Ｄ１に進むに従って回転軸Ｒ１に近づくようなテーパ面を含んでもよい。本実施の形態においてシャンク部１２の外周面１２３は、第１の方向Ｄ１に進むに従って回転軸Ｒ１に近づくようなテーパ面で構成されている。テーパ面の勾配としては、例えば、７／２４テーパ、１／１０テーパが挙げられる。

【0045】

シャンク部１２の外周面１２３における第２の方向Ｄ２の端と回転軸Ｒ１（アタッチメント本体１の中心軸）との間の最大距離Ｌ１は、基部１１の第１端部１１４の外縁と回転軸Ｒ１との間の最小距離Ｌ２よりも短い。したがって、基部１１の第１端部１１４は、回転軸Ｒ１に直交する面（以下、フランジ面１１３という）を有する。フランジ面１１３は、アタッチメント１０が工具取付部６に取り付けられると、工具取付部６に対向する。このとき、シャンク部１２における外周面１２３が差込み開口部６１の内周面に接触し、かつフランジ面１１３が、工具取付部６の第２の方向Ｄ２の端面に接触する。これにより、アタッチメント１０は、工具取付部６に対して、２面拘束によって取り付けられる。工具取付部６に対するアタッチメント１０の取付けは、シャンク部１２の外周面１２３と差込み開口部６１の内周面との接触のみの拘束であってもよく、すなわち、フランジ面１１３と工具取付部６との間に隙間が介在してもよい。

【0046】

図３を参照して、把持部１３は、ツールホルダ４のシャンク４１を保持する部分である。把持部１３は、外周壁１４と、シャンク４１が差し込まれる差込穴１５とを有する。外周壁１４は、基部１１における第２端部１１５から第２の方向Ｄ２に突き出ている。外周壁１４は、内周面（以下、把持部内周面１４１という）と、外周面（以下、把持部外周面１４２という）と、当たり面１４３と、を備える。本開示において「アタッチメント本体１における外周面」「アタッチメント本体１に含まれる外周面」とは、基部外周面１１１と把持部外周面１４２とから構成された面を意味し、シャンク部１２における外周面１２３を含まないこととする。

【0047】

図５はアタッチメント１０を第１の方向Ｄ１に見た概略底面図である。図５を参照して、差込穴１５を第１の方向Ｄ１に見ると、把持部内周面１４１は非円形の形状を有する。本実施の形態に係る差込穴１５の把持部内周面１４１は、第１の方向Ｄ１に見て、いわゆる、ルーローの三角形の形状を有している。つまり、差込穴１５を取り囲む把持部内周面１４１の形状は、第１の方向Ｄ１に見て、３回回転対称の形状である。

【0048】

把持部内周面１４１は、第１の方向Ｄ１に平行な面を含んでもよいし、第２の方向Ｄ２に進むに従って回転軸Ｒ１に近づくようなテーパ面を含んでもよい。本実施の形態において把持部内周面１４１は、第２の方向Ｄ２に進むに従って回転軸Ｒ１に近づくようなテーパ面で構成されている。テーパ面の勾配としては、シャンク部１２の外周面１２３と同様に、例えば、７／２４テーパ、１／１０テーパが挙げられる。差込穴１５を取り囲む把持部内周面１４１は、本実施の形態では、シャンク部１２の外周面に対して、同一形状に形成されている。

【0049】

図３を参照して、把持部外周面１４２は、筒状に形成されている。把持部外周面１４２の直径は、基部１１における外径と同じである。当たり面１４３は、把持部１３における第２の方向Ｄ２の端部の面である。当たり面１４３は、第２の方向Ｄ２に直交している。ツールホルダ４におけるシャンク４１が差込穴１５に差し込まれると、当たり面１４３は、ツールホルダ４におけるフランジ面に当たる。これによって、把持部１３は、差込穴１５を形成する把持部内周面１４１および当たり面１４３での２面拘束によって、ツールホルダ４を保持することができる。

【0050】

図５を参照して、外周壁１４の厚さは、第３の方向Ｒ３に沿って連続的に変化する。外周壁１４の厚さは、把持部外周面１４２の半径方向（以下、「径方向」という場合がある）において、把持部内周面１４１から把持部外周面１４２までの距離を意味する。第１の方向Ｄ１に見て、外周壁１４における差込穴１５の頂点Ｐ２に対応する部位Ｐ１の厚さＬ３は、その他の部分よりも薄い。すなわち、外周壁１４において、厚さの最小値をとる部位Ｐ１は、第１の方向Ｄ１に見た場合の差込穴１５の頂点Ｐ２に対応する部位である。

【0051】

図３を参照して、外周壁１４は、センサ素子３１を配置する配置部１４４を有する。本実施の形態において、配置部１４４は、把持部外周面１４２において、他の部分よりも窪んでいる。配置部１４４が窪んでいることにより、センサ素子３１の配置すべき位置を特定しやすい。ただし、配置部１４４は、把持部外周面１４２において窪んでいなくてもよく、例えば、印刷によるマークで構成されてもよい。

【0052】

図５を参照して、配置部１４４は、把持部外周面１４２のうち、外周壁１４の厚さの最小値をとる部位Ｐ１に対して、第３の方向Ｒ３にずれている。この場合において、各々の配置部１４４の全ての領域は、部位Ｐ１から離れていることが好ましい。これによって、センサ素子３１を、把持部１３において、最も薄い部位Ｐ１に配置することなく、部位Ｐ１からずれた位置に配置することができる。ただし、配置部１４４は、把持部外周面１４２において部位Ｐ１に重なる位置に形成されてもよい。複数の配置部１４４のうちの一部が、把持部外周面１４２において部位Ｐ１に重なる位置に形成されてもよい。

【0053】

差込穴１５は、シャンク４１が差し込まれる空間である。図３を参照して、差込穴１５は、基部１１における第２端部１１５の端面（以下、穴底面１５１という場合がある）と、把持部内周面１４１と、によって形成されている。差込穴１５の第２の方向Ｄ２の端面は開口面である。差込穴１５に対し、開口面を通してツールホルダ４のシャンク４１が差し込まれると、穴底面１５１は、シャンク４１の第１の方向Ｄ１の端面に対向する。穴底面１５１には、固定ねじ２を通すための挿通穴１５２が形成されている。挿通穴１５２は、穴底面１５１からシャンク部１２の第１の方向Ｄ１の端面まで貫通する。

【0054】

図３を参照して、基部１１は、固定ねじ２を回転可能に保持する位置規制部１１６を有する。位置規制部１１６は、挿通穴１５２の内周面に形成されている。第１の方向Ｄ１に直交する断面における位置規制部１１６の形状は、円形状である。位置規制部１１６の直径は、挿通穴１５２の直径よりも大きい。位置規制部１１６は、基部１１において、第２端部１１５と第１端部１１４との間に形成されている。

【0055】

（固定ねじ２の構造）
固定ねじ２は、アタッチメント本体１に対して、ツールホルダ４を固定する。図３を参照して、固定ねじ２は、軸部２１と、頭部２２とを有する。頭部２２の外形は、第２の方向Ｄ２に見て、円形状に形成されている。頭部２２の外径は、軸部２１の外径よりも大きい。頭部２２には、旋回用穴２２１が形成されている。旋回用穴２２１は、頭部２２において、第１の方向Ｄ１の端面に形成されている。旋回用穴２２１は、例えば、三角形、四角形、五角形、六角形などの多角形の形状を有する。固定ねじ２は、頭部２２が、位置規制部１１６に収容され、軸部２１が、挿通穴１５２を通して差込穴１５内に突き出る。これによって、固定ねじ２は、アタッチメント本体１に対して回転可能に取り付けられる。

【0056】

軸部２１には、ねじ２１１が形成されている。差込穴１５にシャンク４１が挿し入れられ、固定ねじ２が旋回することで、アタッチメント本体１に対して、シャンク４１が固定される。これによって、アタッチメント１０にツールホルダ４を取り付けることができる。

【0057】

アタッチメント１０は、中心軸に沿って冷却路１６が形成されている。本実施の形態に係る冷却路１６は、第１の方向Ｄ１の先端面であるシャンク部１２の先端面から、基部１１および固定ねじ２を通過し、第２の方向Ｄ２の先端面である固定ねじ２の先端面まで貫通している。冷却路１６は、アタッチメント１０にツールホルダ４が接続されると、ツールホルダ４に形成された流通路に通じる。これによって、工作機械から供給された冷却水を、切削工具５の刃先に対して供給できる。

【0058】

（センサ部３の構造）
センサ部３は、アタッチメント本体１の物理量を検知する少なくとも１つのセンサ素子３１を有する。図２を参照して、センサ部３は、アタッチメント本体１に取り付けられている。本実施の形態では、センサ部３は、アタッチメント本体１における外周面に取り付けられているが、アタッチメント本体１において、把持部外周面１４２と把持部内周面１４１との間に配置されてもよいし、把持部内周面１４１に取り付けられてもよい。センサ部３は、少なくとも１つのセンサ素子３１のほか、複数の基板３２、電力供給部３３、ＡＤコンバータ３４、および無線通信部３５を有する。

【0059】

センサ素子３１としては、例えば、力センサ素子、温度センサ素子、加速度センサ素子、ＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサ素子が挙げられる。複数のセンサ素子３１が用いられる場合、力センサ素子、温度センサ素子、加速度センサ素子およびＡＥセンサ素子から２種以上のセンサ素子３１が選ばれる。加速度センサ素子は、アタッチメント本体１の物理量としての加速度およびアタッチメント本体１に生じる弾性波を検知する。ＡＥセンサ素子は、アタッチメント本体１の物理量としてアタッチメント本体１に生じる弾性波を検知する。弾性波は、アタッチメント本体１における、例えば、亀裂、摩耗、振動、変形によって生じ得る。力センサ素子は、アタッチメント本体１の物理量として、アタッチメント本体１に加わる力を検知する。力センサ素子によれば、アタッチメント本体１に生じたひずみを測定できる。力センサ素子は、ひずみセンサ素子であってもよいし、圧電式応力センサ素子であってもよい。温度センサ素子は、アタッチメント本体１の物理量としての熱を検知する。

【0060】

図３を参照して、センサ素子３１は、把持部１３における把持部外周面１４２に取り付けられている。第１の方向Ｄ１に直交しかつセンサ素子３１に交差する仮想平面Ｋ１は、差込穴１５にも交差している。言い換えると、センサ素子３１は、差込穴１５に対して、径方向に並んでいる。センサ素子３１に交差する仮想平面Ｋ１は複数想定されるが、本実施の形態では、センサ素子３１に交差するすべての仮想平面Ｋ１が差込穴１５に交差する。ただし、本開示では、センサ素子３１に交差する仮想平面Ｋ１のうちの少なくとも１つの仮想平面Ｋ１が差込穴１５に交差すればよい。

【0061】

センサ素子３１は、検知領域３１２と、検知領域３１２に電気的に接続された接続部３１３とを備える。本実施の形態では、各センサ素子３１における検知領域３１２は、配置部１４４に配置されている。差込穴１５に交差する仮想平面Ｋ１は、検知領域３１２に交差する。検知領域３１２は、センサ素子３１において、アタッチメント本体１の物理量が入力される領域を意味する。例えば、センサ素子３１がひずみセンサ素子である場合、検知領域３１２が金属箔抵抗体におけるグリッド部であり、接続部３１３がゲージリードである。例えば、センサ素子３１が圧電式の加速度センサ素子である場合、検知領域３１２は圧電体であり、接続部３１３がリード線である。例えば、センサ素子３１がピエゾ抵抗式の加速度センサ素子である場合、検知領域３１２はピエゾ抵抗体であり、接続部３１３がリード線である。

【0062】

このように構成されていることで、センサ素子３１として加速度センサ素子が用いられた場合、アタッチメント本体１において、厚さが厚い部分（基部１１）よりも断面二次モーメントが小さい中空部分に対応する位置に、センサ素子３１が配置される。このため、アタッチメント本体１において、たわみ量が比較的大きくなりやすい箇所にセンサ素子３１を配置することができる。したがって、この構成により、加速度センサ素子は、アタッチメント１０に生じた振動およびたわみの少なくとも一方を検知しやすい。

【0063】

アタッチメント１０の差込穴１５を取り囲む把持部内周面１４１が、第１の方向Ｄ１に進むに従って回転軸Ｒ１に近づくようなテーパ面を含む場合、差込穴１５の開口周縁部に切りくずなどの異物が付着していても、ツールホルダ４のシャンク４１を差し込むことができる場合がある。この場合、切削工具５の先端の位置が、設計上の位置からずれるため、成形品の精度が損なわれるし、切削工具５およびツールホルダ４において、回転による振動が生じやすい。しかし、加速度センサ素子またはＡＥセンサ素子の少なくとも一方をアタッチメント１０に取り付けることで、シャンク４１と差込穴１５の間に異物を噛み込んだ際に生じる弾性波を検知することができる。加速度センサ素子またはＡＥセンサ素子の少なくとも一方が差込穴１５に対して、径方向に並んでいると、弾性波の起点との距離が短くなるため、弾性波の減衰を低減でき、よりＳＮ比（信号／ノイズ比）を大きくすることができる。この結果、アタッチメント１０における異常の発生を早期に知ることができる。

【0064】

センサ素子３１として力センサ素子が用いられた場合、基部１１よりも厚さの薄い部位に、力センサ素子が配置される。すなわち、アタッチメント本体１において、ひずみが生じやすい部位に力センサ素子を配置することができる。このため、この構成よれば、力センサ素子を用いて、アタッチメント１０に生じたひずみの測定の精度を向上しやすい。

【0065】

センサ素子３１として温度センサ素子が用いられた場合、温度センサ素子は、差込穴１５に対して、径方向に並んでいるため、ツールホルダ４から伝導する熱を適切に検知できる。すなわち、冷却路１６に対して冷却水が通ると、基部１１および固定ねじ２は冷却水によって冷却されるが、冷却路１６に直接接触していない把持部１３の外周壁１４は、冷却水による影響を受けにくい。この結果、把持部外周面１４２に温度センサ素子が配置されることで、冷却水による影響を小さくしながら、ツールホルダ４から伝導する熱を適切に検知できる。

【0066】

図２を参照して、複数の基板３２は、センサ素子３１に電気的に接続されている。複数の基板３２は、アタッチメント本体１の外周面に沿うようにして取り付けられている。アタッチメント本体１に対する基板３２の取付けは、例えば、接着、ねじ止めにより行われる。センサ素子３１は、基板３２よりも第２の方向Ｄ２に位置する領域に配置されている。複数の基板３２同士は、配線３６によって電気的に接続されている。本実施の形態では、複数のセンサ素子３１における検知領域３１２は、複数の基板３２のうちの最も第２の方向Ｄ２に位置する端縁に対し、第２の方向Ｄ２に間隔をおいて配置されている。このように構成されていることにより、センサ素子３１を、基板３２上に配置することなく、把持部外周面１４２上に配置することができる。本実施の形態では、すべての基板３２は、アタッチメント本体１における基部外周面１１１に沿って配置されている。

【0067】

基板３２は、基部外周面１１１に沿って配置されているが、把持部外周面１４２に沿って配置されてもよい。また、基板３２は、基部外周面１１１と把持部１３の外周面とにまたがって配置されてもよい。アタッチメント１０は、複数の基板３２を有するが、１つのみの基板３２を有してもよい。

【0068】

電力供給部３３は、基板３２に対して、配線３６を介して電気的に接続されており、センサ素子３１に対して電力を供給する。電力供給部３３は、本実施の形態では、二次電池である。電力供給部３３は、二次電池に限らず、例えば、一次電池であってもよいし、コンデンサであってもよい。電力供給部３３は、アタッチメント本体１の外周面に取り付けられたホルダ３３１に対して、取外し可能に保持されている。

【0069】

ＡＤコンバータ３４は、センサ素子３１による検知に応じて生じた電気信号（以下、検知信号という場合がある）をデジタル信号に変換する。検知信号は、ＡＤコンバータ３４を通して、無線通信部３５に入力される。無線通信部３５は、基板３２に取り付けられた無線通信モジュールである。無線通信部３５は、センサ素子３１に対して電気的に接続されており、検知信号から変換されたデジタル信号を受け取ることができる。無線通信部３５は、ＡＤコンバータ３４から入力されたデジタル信号を外部へと送信する。すなわち、無線通信部３５は、センサ素子３１による検知に応じて生じた信号を外部へと送信することができる。

【0070】

（ケース７の構造）
図６は、アタッチメント本体１にケース７が取り付けられた状態のアタッチメント１０の断面図であり、図１におけるＣ－Ｃ線を含む断面図である。図６において、アタッチメント本体１の一部は省略されている。図６を参照して、ケース７は、アタッチメント本体１の外周面に取り付けられている。ケース７には、少なくともセンサ素子３１が収容される。本実施の形態では、ケース７には、センサ部３（複数のセンサ素子３１、複数の基板３２、電力供給部３３、ＡＤコンバータ３４および無線通信部３５）が収容される。ケース７を構成する材料としては、例えば、合成樹脂、金属が挙げられる。金属としては、例えば、アルミニウム合金、鉄合金（ステンレス鋼などの鋼）が挙げられる。ケース７は、アタッチメント本体１の外周面に対して、取外し可能に取り付けられる。アタッチメント本体１の外周面に対するケース７の取付けは、例えば、ねじ止め、スナップフィット、差し込み、接着により行うことができる。

【0071】

ケース７の材料が、電波遮蔽性の高い材料（例えば、アルミニウム合金、鉄合金）である場合、ケース７の一部を、他の部分よりも電波遮蔽性の低い材料（電波透過性の高い材料）にしてもよい。電波遮蔽性の低い材料としては、例えば、合成樹脂、パルプ、ゴム、木、布が挙げられる。これにより、ケース７によって無線通信部３５を覆っても、通信性能の低下（電波強度の低下）を軽減できる。

【0072】

図６を参照して、ケース７は、複数のセンサ素子３１、複数の基板３２、ＡＤコンバータ３４および無線通信部３５を収容する第１収容部７１と、電力供給部３３を収容する第２収容部７２と、を備える。第１収容部７１は第２収容部７２に通じている。ケース７の内部は、ケース７外の空間から仕切られた密閉空間となっている。

【0073】

第１収容部７１は、第２の方向Ｄ２に沿って見ると、断面円弧状に形成されている。第１収容部７１は、アタッチメント本体１の外周面に対して、間隔をおいて配置されている。アタッチメント本体１の外周面と第１収容部７１との間の空間内に、複数のセンサ素子３１、複数の基板３２、ＡＤコンバータ３４および無線通信部３５が配置される。第２収容部７２は、第１収容部７１から径方向の外側に突き出ている。第２収容部７２の突出先端面には、開口面が形成されており、当該開口面が蓋７２１によって開閉可能に閉じられている。アタッチメント本体１の外周面と第２収容部７２との間の空間内に、電力供給部３３が配置される。蓋７２１を開口面から取り外すと、開口面を通して電力供給部３３を取り外すことができる。本実施の形態に係るケース７によれば、蓋７２１を開口面から取り外すことによって、ケース７の全体を取り外すことなく電力供給部３３を交換することができる。

【0074】

アタッチメント１０は、アタッチメント本体１の外周面とケース７の外縁部との間に配置されたシール部３７を更に備える。図２を参照して、シール部３７は、少なくともセンサ素子３１を囲んでいる。本実施の形態では、シール部３７は、複数のセンサ素子３１、複数の基板３２、電力供給部３３、ＡＤコンバータ３４および無線通信部３５を囲む。このように構成されていることで、ケース７内に液体（例えば、油、水）が浸入する量を減らすことができる。シール部３７としては、例えば、ゴム、軟質樹脂が挙げられる。ゴムとしては、例えば、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムが挙げられる。

【0075】

第１収容部７１の内部は、センサ素子３１等の部品が配置された状態で、充填材が充填されてもよい。これにより、センサ素子３１等の部品は、アタッチメント本体１の外周面だけでなく、ケース７に対しても固定される。センサ素子３１等の部品がアタッチメント本体１の外周面およびケース７に固定されることにより、アタッチメント１０が回転しても、遠心力による影響を低減できる。第２収容部７２の内部は、充填材が充填されなくてもよい。これによって、電力供給部３３を交換する作業を妨げにくい。

【0076】

（動作）
図１を参照して、主軸が回転軸Ｒ１を中心に回転すると、アタッチメント１０は、第３の方向Ｒ３または第４の方向Ｒ４に回転する。すると、ツールホルダ４が、アタッチメント１０の回転に従って回転する。ツールホルダ４に取り付けられた切削工具５が被削材に接触することにより、被削材が加工される。このとき、アタッチメント１０に生じたひずみ、温度等の物理量がセンサ素子３１により検知される。アナログ信号である物理量の情報は、ＡＤコンバータ３４においてデジタル信号に変換された後、無線通信部３５により外部へと送信される。この信号は、外部において受信され、分析される。アタッチメント１０に生じた物理量を分析した結果、切削工具５の状態が把握される。

【0077】

（第１変形例）
センサ素子３１として力センサ素子が採用される場合、アタッチメント１０は、次のように形成されてもよい。本変形例に係るセンサ素子３１は、力センサ素子３１１であり、より具体的には、ひずみセンサ素子である。

【0078】

図７は、変形例に係るアタッチメント１０の構造を示す概略斜視図である。図８は、変形例に係るアタッチメント１０において、基部１１および把持部１３の概略断面図である。図９は、図８におけるＡ部分の概略拡大図である。図１０は、変形例に係るアタッチメント１０を第１の方向Ｄ１に見た概略底面図である。図１１は、変形例に係るアタッチメント１０において、ケース７が取り付けられた状態を示す概略断面図であり、図７のＤ－Ｄ線を含む断面を模式的に示す。図１１では、主に、基部１１、把持部１３およびケース７の模式的な断面図を示している。図７から図１０においては、ケース７を省略して図示している。

【0079】

図７から図９を参照して、把持部外周面１４２は、回転軸Ｒ１を中心とした円弧に沿って形成されたスリット１４５を有する。スリット１４５は、第３の方向Ｒ３および第４の方向Ｒ４に沿って形成されている。図８を参照して、スリット１４５の底面と回転軸Ｒ１との間の最小距離Ｌ４は、配置部１４４の底面と回転軸Ｒ１との間の最小距離Ｌ５よりも短い。図９を参照して、把持部外周面１４２からのスリット１４５の深さＤＰ２は、把持部外周面１４２からの配置部１４４の深さＤＰ１よりも深い。図７を参照して、スリット１４５は、把持部外周面１４２において、第３の方向Ｒ３の全周にわたって形成されており、円環状に形成されている。スリット１４５は、第３の方向Ｒ３の一部が途切れていてもよく、すなわち、Ｃ字状に形成されてもよい。スリット１４５は、第３の方向Ｒ３に沿って連続的に形成されてもよいし、断続的に形成されてもよい。

【0080】

図９を参照して、力センサ素子３１１における検知領域３１２は、配置部１４４内において、スリット１４５を跨ぐようにして取り付けられる。図１０を参照して、第１の方向Ｄ１に見て、各力センサ素子３１１における検知領域３１２の中心と回転軸Ｒ１とをつなぐ線分のなす角θ１は９０度である。すなわち、複数の力センサ素子３１１は、第１の方向Ｄ１に見て９０度ごとに配置されている。このように構成されていることで、力センサ素子３１１は、アタッチメント１０に生じるひずみを適切に検知しやすい。

【0081】

本変形例において、電力供給部３３は２つの二次電池３３２によって構成されている。図１０を参照して、第１変形例に係る電力供給部３３は、アタッチメント本体１の外周面において、一定の間隔をおいて配置されている。第１の方向Ｄ１に沿ってアタッチメント１０を見ると、電力供給部３３の中心と回転軸Ｒ１とをつなぐ線分同士のなす角θ２は９０度である。つまり、複数の電力供給部３３は、第３の方向Ｒ３に一定の間隔をおいて配置されている。このように構成されていることで、アタッチメント１０の重心が回転軸Ｒ１上に位置しやすい。したがって、第１変形例に係るアタッチメント１０を採用することにより、安定した回転を得ることができ、回転時のバランスが悪化することを軽減できる。

【0082】

図１１を参照して、ケース７は、アタッチメント本体１に対して固定されたリング状の固定部材７３と、円筒状のカバー部材７４とを備える。ケース７は、アタッチメント本体１の回転軸Ｒ１を中心とした回転体である。このため、本変形例に係るアタッチメント１０は、ケース７がアタッチメント本体１に取り付けられても、安定した回転を得ることができ、回転時のバランスが悪化することを軽減できる。

【0083】

固定部材７３は、アタッチメント本体１の外周面に対向する内周面を有する。本変形例では、固定部材７３の内周面とアタッチメント本体１の外周面との間に、シール部３７としてのＯリング３７１が配置されることにより、固定部材７３は、アタッチメント本体１の外周面に対して固定されている。固定部材７３は、アタッチメント本体１の外周面に対して圧入により固定されてもよい。固定部材７３は、第１の方向Ｄ１の両端面を貫通する複数の貫通穴７３１を有する。複数の貫通穴７３１の各々には、ねじ具７５が挿し入れられる。

【0084】

カバー部材７４は、センサ部３（複数のセンサ素子３１、複数の基板３２、電力供給部３３、ＡＤコンバータ３４および無線通信部３５）を覆う。カバー部材７４は、円筒状の外周部７４１と、外周部の第２の方向Ｄ２の端部からテーパ状に突き出る第１取付部７４２と、外周部の第１の方向Ｄ１の端部から中心軸に向かって突き出る第２取付部７４３と、を備える。第１取付部７４２において、アタッチメント本体１に対向する部分には、雌ねじ７４４が形成されている。雌ねじ７４４は、アタッチメント本体１の外周面（把持部外周面１４２）に形成された雄ねじ１４６にねじ込み可能に構成されている。第１取付部７４２の雌ねじ７４４が、アタッチメント本体１の雄ねじ１４６にねじ込まれると、第２取付部７４３は、固定部材７３に隣接する。第２取付部７４３は、固定部材７３の複数の貫通穴７３１に対応する位置に形成された複数のねじ穴７４５を有する。第１取付部７４２の雌ねじ７４４がアタッチメント本体１の雄ねじ１４６にねじ込まれた状態において、固定部材７３の貫通穴７３１に通されたねじ具７５は、第２取付部７４３のねじ穴７４５にねじ込まれる。これによって、ケース７は、アタッチメント本体１の外周面に取り付けられる。

【0085】

（他の変形例）
実施の形態では、第２の方向Ｄ２に見て、右回りの方向を第３の方向Ｒ３とし、左回りの方向を第４の方向Ｒ４としたが、第４の方向Ｒ４を、第２の方向Ｄ２に見て右回りの方向とし、第３の方向Ｒ３を、第２の方向Ｄ２に見て左回りの方向としてもよい。

【0086】

実施の形態では、力センサ素子、加速度センサ素子および温度センサ素子のいずれかのセンサ素子３１を用いた場合を説明した。センサ素子３１としては、力センサ素子、加速度センサ素子および温度センサ素子のうちから選択した複数のセンサ素子３１を採用してもよい。例えば、第１のセンサ素子として、力センサ素子を採用し、第２のセンサ素子として温度センサを採用してもよい。例えば、第１のセンサ素子として、加速度センサ素子を採用し、第２のセンサ素子として温度センサを採用してもよい。例えば、第１のセンサ素子として、力センサ素子を採用し、第２のセンサ素子として加速度センサ素子を採用してもよい。センサ部３に含まれるセンサ素子３１として、力センサ素子、加速度センサ素子および温度センサ素子以外の他の物理量を検出するセンサ素子３１（例えば、ジャイロセンサ素子）が、採用されてもよい。

【0087】

上記実施の形態では、主として転削加工を行う工作機械を挙げて説明したが、工作機械は、複合加工機であってもよいし、汎用旋盤、ＮＣ旋盤などの旋盤であってもよい。すなわち、工具取付部６は主軸に限らない。例えば、工作機械が旋盤である場合、工具取付部６は刃物台であってもよい。すなわち、本開示に係るアタッチメント１０としては、転削工具用のツールホルダ４に用いられるアタッチメント１０に限らず、旋削工具用のツールホルダ４（バイトホルダおよびボーリングバーを含む）に用いられるアタッチメント１０であってもよい。切削工具５として、旋削工具（インサートを含む）が用いられてもよい。

【0088】

センサ部３は、基板３２上に搭載されるスイッチ、および可変抵抗のうち少なくとも１つの部品を更に含んでもよい。

【0089】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって規定され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0090】

１０ アタッチメント、１ アタッチメント本体、１１ 基部、１１１ 基部外周面、１１２ 溝、１１３ フランジ面、１１４ 第１端部、１１５ 第２端部、１１６ 位置規制部、１２ シャンク部、１２１ 突部、１２２ 内周面、１２３ 外周面、１３ 把持部、１４ 外周壁、１４１ 把持部内周面、１４２ 把持部外周面、１４３ 当たり面、１４４ 配置部、１４５ スリット、１４６ 雄ねじ、１５ 差込穴、１５１ 穴底面、１５２ 挿通穴、１６ 冷却路、２ 固定ねじ、２１ 軸部、２１１ ねじ、２２ 頭部、２２１ 旋回用穴、３ センサ部、３１ センサ素子、３１１ 力センサ素子、３１２ 検知領域、３１３ 接続部、３２ 基板、３３ 電力供給部、３３１ ホルダ、３３２ 二次電池、３４ ＡＤコンバータ、３５ 無線通信部、３６ 配線、３７ シール部、３７１ Ｏリング、４ ツールホルダ、４１ シャンク、５ 切削工具、６ 工具取付部、６１ 差込み開口部、７ ケース、７３ 固定部材、７３１ 貫通穴、７４ カバー部材、７４１ 外周部、７４２ 第１取付部、７４３ 第２取付部、７４４ 雌ねじ、７４５ ねじ穴、７５ ねじ具、Ｋ１ 仮想平面、Ｋ２ 仮想円、Ｐ１ 部位、Ｐ２ 頂点、Ｒ１ 回転軸、Ｄ１ 第１の方向、Ｄ２ 第２の方向、Ｒ３ 第３の方向、Ｒ４ 第４の方向。

【要約】

ツールホルダのアタッチメントは、工作機械に含まれる工具取付部とツールホルダとをつなぐアタッチメント本体と、前記アタッチメント本体に取り付けられ、前記アタッチメント本体の物理量を検知する少なくとも１つのセンサ素子を有するセンサ部と、を備える。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】