JP2000198015A - 工具組立体 - Google Patents
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Abstract
止する。 【解決手段】 アダプターはシャンク受入れ穴と3個の
前方に傾けられたネジ山なし貫通穴とを有し、アダプタ
ーを把持するための切削用ヘッドは3個の前方に傾けら
れたネジ穴を有する把持機構である。配列は、シャンク
受入れ穴にシャンクが挿入された状態で、切削用ヘッド
が、ネジ山なし貫通穴を通過しかつネジ穴とネジ結合さ
れた3個の保持用ネジにより、アダプターに把持されよ
うな配列である。
Description
特に工具ホルダーアダプターへの切削用ヘッドの把持に
関する。
アダプターに把持するために保持用ねじを使っている把
持機構の例が米国特許4575292号に説明され、図
1に示される。この形式の把持機構を直径が比較的小さ
い切削用工具において使用する場合は、直径の大きい切
削用工具では無視でき又は発生しないある種の問題が生
ずる。この問題は、保持用ネジと切削用工具との間に存
在する半径方向の力の結果としての切削後のボデー部分
の歪によるものであり、これら半径方向の力の影響で小
さい直径に対しては工具ボデーが歪むであろうというこ
とによる。
て使用され、この問題は図1に示された工具の諸断面を
示す図2−5を参照して説明されるであろう。しかし、
図1に示された切削用工具の特徴の全部が当面する問題
の理解に関連するわけではない。このため、図2−5
は、関係する特徴だけを示している図1の図解的な断面
である。更に、図解の目的で、種々の部品間の間隔及び
その歪のあるものは誇張されている。図1は、アダプタ
ー1に把持された切削用ヘッド2を備えた切削用工具組
立体を示す。この切削用ヘッドは、その前端に取り付け
られた切削用差込み工具30を有し、そしてその後端に
はシャンク5が設けられる。アダプターはその前端に穴
3を有し、このなかにシャンク5が同軸に取り付けられ
る。
8aが設けられる(この数は増やされた。図1−5にお
けるその他の数は前記引用特許におけると同様であ
る)。シャンク5には、ネジ穴8a内にネジ結合される
保持用ネジ8を受け入れ得る円錐状の穴7が設けられ
る。切削用ヘッドをアダプターに取り付けるときは、切
削用ヘッドの当たり面6がアダプターの当たり面4に対
して当たるまで、切削用ヘッドのシャンク5がアダプタ
ーの穴3内に挿入される。このとき、切削用ヘッド2を
アダプター1に保持するために、保持用ネジ8はネジ穴
8a内にねじ込まれる。切削用ヘッドの把持の実施は2
段階過程として考えることができる。第1段階において
は、保持用ネジはネジ穴内に完全にねじ込まれ、円錐状
の穴7に入るが確りとは締められない。ネジの円錐状に
された端部9が円錐状の穴7に当たり、これによりシャ
ンク5を、ネジ穴8aから遠い側のアダプター内壁に向
けてこのネジ穴から押し、かつ同時にシャンクをアダプ
ター1に関して後方に押す。この段階では、切削用ヘッ
ドはアダプターから解放することができず、かつアダプ
ターは定位置に不確実に保持される。第2段階において
は、保持用ネジがきつく締められ(図2参照)、保持力
Fの軸方向成分Faが、切削用ヘッド2をアダプター1
に関して後方に強制し、これによりアダプターの当たり
面4に対する切削用ヘッドの当たり面6の確りした当た
りが得られる。
うように不安定かつ不正確の問題のため、ある種のフラ
イス作業における切削用工具組立体の使用を限定する短
所がある。
7との間の接触域における、アダプター11の軸線10
に垂直な平面内で得られる図2に示されたものと同様な
切削用工具の断面図である。
18を強力に捩るより前は、シャンク25とアダプター
11との間に隙間がある。寸法がh1のこの隙間は、切
削用ヘッドのシャンクの外径d1とアダプターの内径d
2との間の差のためである。図解のためにアダプターの
穴の全周で均一であるとして示されたこの隙間は、切削
用ヘッドのシャンクをアダプターの穴の中に挿入するた
めに本質的に必要な間隙である。所要の間隙は、典型的
に0.02mm 台の大きさである。
力Fの半径方向成分Frの作用の手段による保持用ネジ
の固定の結果を示す。第1段階においては、図4に示さ
れるように、保持用ネジ18は、切削用ヘッドのシャン
ク25を、貫通ネジ穴18aから、このネジ穴18aと
は反対側のアダプター内壁26に向かって半径方向に押
す。シャンク25が壁26に接触すると、穴18aとシ
ャンク25との間の距離はh2となり、これは、シャン
ク25とアダプターの穴23との間の最初の距離h1の
2倍である。第2段階においては、図5に示されるよう
に、切削用ヘッドのシャンク25の内壁26に対する確
りした当たりを確保しかつ保持用ネジ18の自己固定を
確保するために、ネジを更に強力に捩ることが必要であ
る。保持力Fの半径方向成分Frが大きくなると、力F
rと反対方向でネジに作用する反力Rfが大きくなる。
図5は、保持用ネジ18が強力に更に捩られた後の図4
の組立体を示す。見られるように、強制ねじ込みがアダ
プター11を歪ませ、ネジの軸方向における切削用ヘッ
ドのシャンク25と貫通穴18aとの間の距離をh3に
する。距離h3は距離h2より大きい。このことは、事
実上、シャンクがアダプターの穴内で最良には支持され
ず、シャンク25とアダプター11とは同軸でなく、こ
れが切削用工具組立体を不正確かつ不安定にすることを
意味する。
厚t1が比較的小さい小直径アダプターにおいてますま
す著しくなる。明らかに、より薄いアダプター壁は、保
持用ネジの与えられた締め力に対して歪がより大きい。
この欠点を克服するために壁厚を大きくすることができ
るが、これは、アダプターの外径が切削用ヘッドの外径
より大きくなることがあリ得るので、深く差し込む用途
の実施の際、切削用ヘッドの使用をその長さより小さい
深さに限定するという別の困難を起こす可能性がある。
を把持するために保持用ネジを使っている把持機構の別
の例が、米国特許4511294号に説明される。図6
は、この特許の図5と同様な断面図である。この図に使
用される番号は、当該特許で使用された番号に100を
加えたものと同じである。
スタブ110がアダプター104の脚108内に挿入さ
れる。このスタブは、半径方向に伸びているネジ穴11
3を持っている。脚は半径方向に伸びている穴111を
持っている。ネジ穴113と穴111の軸線は互いに平
行でかつずれている。円錐状の頭部を有するネジ119
が穴111内に挿入されネジ穴113内に完全にねじ込
まれると、これらのネジは、脚108の後側の面114
をシャンクのショルダー116の関係の面115に押し
付ける。見られるように、ショルダー103とアダプタ
ー104との間の軸方向相対運動により確りした当たり
が得られ、これにより脚108の後側の端部部分がシャ
ンクのショルダー116の関係の面115に内向きに隣
接した空間内に楔入され、脚108が互いに離れるよう
に動くことを防止する。’294号特許により、アダプ
ター104とシャンク103との間の確りした当たり
は、ネジ119の半径方向の締付けだけでは得られず、
脚108の後端部分を、関係のシャンクのショルダー1
16に対して楔入させることが必要である。このこと
は、ネジ119を締めることにより誘導される軸方向の
変位の手段により得られる。
ついて考えることとする。これは、図6に示されたもの
と同様であるが脚108の後側の端面114の楔入なし
の組立体を考えることによりなされる。また、各ネジ1
19の円錐状頭部は円筒状頭部に置き換えられる。かか
る組立体が図7に示される。
の歪は、説明のために、図8及び9に図示されたように
誇張されていることに注意されたい。
ク103とアダプター104との間の相対的な配置を示
す。寸法a1の隙間120は、シャンク103とアダプ
ター104との間の間隙である。隙間120は、シャン
ク103をアダプター104内に自由に挿入するために
必要な間隙である。この位置においては、アダプター1
04の脚108は、シャンク103から周囲方向で等し
い距離に置かれる。
締められたとき、脚108は、半径方向の保持力Fra
によりシャンク103に押し付けられる。この位置にお
いては、ネジ119の軸線を結ぶ線に沿った隙間120
は減少する。脚118の構造のため、シャンク103と
アダプター104との間の接触がネジ119の付近で生
ずる。これにより、アダプター104が半径方向の保持
力Fraを横切る方向に向けられた半径方向の力Frt
を受けるとアダプター104がシャンク103に関して
動くことができるため、この把持方法の欠点が生ずる。
削用工具組立体を提供することが本発明の目的である。
体の把持部材の把持機構であって、この工具組立体が、
シャンク受入れ部材、及び取り付けるための取付け用部
材を備え取付け用部材は後面及び少なくも3個の把持部
材受入れ穴のあるシャンクを有し、シャンク受入れ部材
はその前面の前面シャンク穴及び少なくも3個のネジ山
なし貫通穴を有し、このため、シャンク穴の中へのシャ
ンクの挿入において少なくも3個のネジ山なし貫通穴が
少なくも3個の把持部材受入れ穴に隣接され、少なくも
3個の把持部材により取付け用部材がシャンク受入れ部
材に把持され、少なくも3個の把持部材が少なくも3個
のネジ山なし貫通穴を通過し、少なくも3個の把持部材
受入れ穴に保持受け入れされる把持機構が提供される。
持部材はネジであり、かつ少なくも3個の把持部材受入
れ穴にはネジとネジ結合するためのネジ山が設けられ
る。
ネジ山部分と円錐状部分とを備える。
し貫通穴は円錐状である。
通穴の各は、前方に傾けられた軸線を持つ。
受入れ穴の各は、前方に傾けられた軸線を持つ。
ンクは円筒状である。
状である。
ネジの各が、前記少なくも3個のネジ山なし貫通穴を通
過し、前記少なくも3個のネジ穴内にネジ結合され、そ
して前記少なくも3個のネジ山なし貫通穴の各の前記軸
線は前記少なくも3個の把持部材受入れ穴の各の前記軸
線に関して後方に傾けられる。
は、取付け用部材の後面に関して傾けられる。
面は周囲方向で連続である。
グループを構成し、把持機構は少なくも1グループを持
つ。
用ヘッドを構成する。
プターに把持するための把持機構であって、アダプター
はシャンク受入れ穴と3個の前方に傾けられたネジ山な
し貫通穴とを有し、アダプターを把持するための切削用
ヘッドは3個の前方に傾けられたネジ穴を有し、配列
は、シャンク受入れ穴の中にシャンクが挿入された状態
で切削用ヘッドが、ネジ山なし貫通穴を通過しネジ穴と
ネジ結合された3個の保持用ネジにより、アダプターに
把持されような配列である把持機構が提供される。
実際に如何に実施するかを示すために、付属図面が参照
されるであろう。
0は、本発明による把持機構を有する切削用工具組立体
31を示す。切削用工具組立体31は、取付け用部材を
構成している切削用ヘッド32、シャンク受入れ部材を
構成しているアダプター34、及び3個の保持用ネジ3
6(図10には1個のみが示される)を備える。図11
は、図10に示された切削用工具組立体の分解図であ
る。図11に示されるように、切削用ヘッド32は、後
方に伸びている円筒状のシャンク40が一体に構成され
た切削用部分38より構成される。切削用部分38は、
例えば、一体の切れ刃が形成され、あるいは適切な切削
用差込み工具を保持する適宜の通常形式のものとなし得
ることが認められるであろう。これらの詳細は、切削用
ヘッドとアダプターとの間の把持にのみ関連し本発明と
は無関係であるため示されない。シャンク40の直径
は、切削用ヘッド32の直径より小さい。切削用ヘッド
32の後面48は平面でかつ切削用ヘッドの軸線Aと直
角である。シャンクの周囲には3個のネジ穴42があ
り、その各が把持部材受入れ穴を構成し、各は切削用ヘ
ッドの軸線Aを横切る軸線Cを持っている(図13参
照)。ネジ穴42は円周方向で等間隔に置かれ、かつ切
削用ヘッドの軸線Aに直角な半径方向に関して鋭角αで
前方に傾けられる(図12参照)。アダプター34は、
アダプターの前面52から後方に伸びていてかつ内部に
切削用ヘッドのシャンク40を受け入れ得る穴50を持
つ。前面52は平らで円周方向で連続し、アダプターの
軸線Bと実質的に直角であり、そして切削用ヘッド32
の後面48と当たることができる。前面52の周辺部分
と後面48との間でまず接触が始まるように、前面52
が内向き方向に僅かに後向きに傾斜することが好ましい
ことに注意すべきである。アダプターは、更に、その周
囲の前面52の近くに、3個のネジなしの円錐状貫通穴
54を有し、その各は、アダプターの軸線Bを通過する
軸線D(図13参照)を持っている。穴54は、等間隔
にされ、かつアダプターの軸線Bに直角な半径方向に関
して鋭角αだけ前方に傾けられる。切削用工具組立体3
1は、把持部材を構成している3個の保持用ネジ36を
更に備える。図13に見られるように、各ネジ36は軸
線Eまわりに対称的であり、ネジ山部分58と円錐状部
分60とを備える。
れるであろう。まず、切削用ヘッド32の後面48がア
ダプター34の前面52に当たるまで、切削用ヘッド3
2のシャンク40がアダプター34の対応穴50内に挿
入される。次に、保持用ネジ36が、円錐状貫通穴54
を通して挿入され、ネジ穴42内にネジ結合される。こ
の位置においては、図13に示されるように、ネジ穴4
2の軸線Cとネジ36の軸線Eとが一致し、かつこれら
は両者とも円錐状貫通穴54の軸線Dから距離h4だけ
間隔を空けられる。円錐状貫通穴をネジ穴に関して僅か
に後方に置くことにより、ネジを締めたとき、ネジ56
の円錐状部分60が円錐状貫通穴54の前方部分54a
と常に接触し、一方、円錐状貫通穴の後方部分54b
は、確実にどこにも接触しないままである。前述の接触
は、保持用ネジの各によりシャンク40に加えられた保
持力FSの軸方向成分FSaの作用により、切削用ヘッ
ド32に対して、アダプター34に関する後向きの変位
を強制する。この変位が、アダプター34の前面52に
対する切削用ヘッド32の後面48の確りした当たりを
確保する。最後に、保持用ネジ56が確りと締められ
る。
を確りと締める前及び後における、図12に示される工
具の線XIV−XIVに沿って得られた断面図を示す。種々の
部品間の間隔及びその歪は、この場合も説明のために誇
張されていることに注意されたい。
を強く締める以前は、シャンク40とアダプター34と
の間に寸法h5の隙間がある。この隙間は、シャンク4
0の外径d3とアダプター34の内径d4との間の差に
よる。説明のための、アダプターの穴の全周の一様な隙
間h5は、切削用ヘッドのシャンクをアダプターの穴に
自由に挿入するための肝要な所要間隙である。図15は
確り締めたときの保持用ネジの各によりシャンク40に
加えられた保持力FSの半径方向成分FSrの作用の結
果を示す。
確りと締められると、ネジの円錐状部分60が円錐状の
穴54の前方部分54aを押し(図13参照)、これに
より保持力FSの方向においてシャンク40をアダプタ
ー34に関して強制的に変位させる。
るアダプターの半径方向内向きの変位は、保持用ネジ5
6の領域における最初の隙間h5をゼロにし、アダプタ
ーとシャンクとを完全接触にさせる。
プターとの間の作動許容差が事実上ゼロであり、従って
システムの不正確と不安定が大きく減らされるという意
味で従来技術に勝る長所を持つ。更に、ネジをより確り
と締めると保持力が大きくなりかつシャンクとアダプタ
ーとの間の接触面積がより大きくなり、従来技術とは逆
にシステムの安定性を加える。
関する別の利点を持つ。従来技術のアダプターにおいて
は、認められるであろうように保持用ネジを適正に支持
するために比較的長いネジが要求されるので、アダプタ
ーに代わってシャンクにネジ穴を有することにより、ア
ダプターの壁厚t2を比較的小さくすることができる。
従って、アダプターの直径を切削用ヘッドの直径と等し
いか又はそれより小さく保つことができ、深く差し込む
用途には、この状態が必要である。
されるように、切削用工具組立体31aにおいては、ア
ダプター34aの前面52aは、切削用ヘッド42の後
面48に関して後方に傾けられる。かかる配列は、前面
52aと後面48との間の軸方向の接触が最も外側の環
状の領域においてまず生ずるであろうことを確保する。
これが、切削用工具組立体31aに曲げに対するより高
い剛性を与える。
す。示されるように、切削用工具組立体31bは、切削
用ヘッド32bとアダプター34bとを備える。切削用
ヘッド32bは、ネジ穴42のあるシャンク40bを持
つ。ネジ穴42は、軸方向で分離されたグループ132
と134とに分割される。各グループのネジ穴は、周囲
方向で一様に分布され、半径方向に向けられ、そして切
削用工具組立体の長手方向軸線に直角な面内にある。ア
ダプター34bは、周囲方向に分布されかつ半径方向に
向けられた貫通穴54cを有し、これらの穴は、シャン
ク40bをアダプター34b内に挿入したとき、ネジ穴
42と揃う。アダプター34b及びシャンク40bは、
保持用ネジ36bの手段により把持される。各ネジ36
bは、ネジ山部分58とヘッド部分60bとを持つ。各
ヘッド部分60bの真っすぐな構成のため、及び各ネジ
36bの半径方向のため、アダプター34bは、半径方
向のみでシャンク40bに把持される。複数グループが
あるという事実が切削用工具組立体31bにより良い把
持能力を与える。
プターとこれに取り付け得る切削用ヘッドには限定され
ないことが容易に認められるであろう。例えば、アダプ
ターにシャンクを設け、かつ切削用ヘッドのシャンク受
入れ穴を設けることができる。アダプター34の後方端
部は、シャンク40と同様な一体のシャンクを持つこと
ができ、取付けシャンクと呼ばれるであろう。この方法
で、取付けシャンクを別のアダプター34内に受け入れ
ることができ、これにより、後者は延長アダプターとな
る。かかる延長アダプターは、別の延長アダプターによ
り把持することができる。使用アダプターの数は機械加
工の要求により設定される。図12の角度αをゼロにす
ることができ、この場合はネジ36は半径方向に関して
傾けられず、従って把持機構は、シャンクに対するアダ
プターの半径方向収縮のため、軸方向に力を何も加える
ことなしに使うことができる。
されたが、請求される本発明の精神又は範囲から離れる
ことなく種々の変更及び変化をなし得ることを理解すべ
きである。
構であって、この工具組立体が、シャンク受入れ部材、
及び取り付けるための取付け用部材を備え取付け用部材
は後面及び少なくも3個の把持部材受入れ穴のあるシャ
ンクを有し、シャンク受入れ部材はその前面の前面シャ
ンク穴及び少なくも3個のネジ山なし貫通穴を有し、こ
のため、シャンク穴の中へのシャンクの挿入において少
なくも3個のネジ山なし貫通穴が少なくも3個の把持部
材受入れ穴に隣接され、少なくも3個の把持部材により
取付け用部材がシャンク受入れ部材に把持され、少なく
も3個の把持部材が少なくも3個のネジ山なし貫通穴を
通過し、少なくも3個の把持部材受入れ穴に保持受け入
れされる把持機構。
ありかつ少なくも3個の把持部材受入れ穴の各は前記ネ
ジの各にネジ結合するためのネジ山が設けられる実施態
様1による把持機構。
を有する実施態様2による把持機構。
の各が円錐状である実施態様1による把持機構。
の各が前向きに傾けられた軸線を有する実施態様1によ
る把持機構。
の各が前向きに傾けられた軸線を有する実施態様2によ
る把持機構。
筒状である実施態様1による把持機構。
態様7による把持機構。
少なくも3個のネジ山なし貫通穴の各を通過し、前記少
なくも3個の把持部材受入れ穴の前記ネジ山の各の中に
ネジ結合され、そして前記少なくも3個のネジ山なし貫
通穴の各の前記軸線が前記少なくも3個の把持部材受入
れ穴の各の軸線に関して後方に傾けられる実施態様6に
よる把持機構。
構成する実施態様1による把持機構。
て傾けられる実施態様1による把持機構。
ープを構成し、把持機構が少なくも1グループを有する
実施態様1による把持機構。
施態様1による把持機構。
るための把持機構であって、アダプターはシャンク受入
れ穴と3個の前方に傾けられたネジ山なし貫通穴とを有
し、アダプターを把持するための切削用ヘッドは3個の
前方に傾けられたネジ穴を有し、配列は、シャンク受入
れ穴の中にシャンクが挿入された状態で切削用ヘッドが
ネジ山なし貫通穴を通過しネジ穴とネジ結合された3個
の保持用ネジにより、アダプターに把持されような配列
である把持機構。
された側面図である。
る別の従来技術の切削用工具組立体の部分的に断面にさ
れた側面図である。
て得られる図式的な断面図である。
1及び第2の段階を示す。
1及び第2の段階を示す。
である。
図である。
図式的な断面図である。
図式的な断面図である。
る。
である。
に断面にされた側面図である。
ネジの強制ねじ込みの前の線XIV−XIVに沿って得られた
図式的な断面図である。
を示す。
に断面にされた側面図である。
の側面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 工具組立体の把持部材のための把持機構
であって、この工具組立体が、 シャンク受入れ部材、及び取り付けるための取付け用部
材を備え取付け用部材は後面及び少なくも3個の把持部
材受入れ穴のあるシャンクを有し、シャンク受入れ部材
はその前面の前面シャンク穴及び少なくも3個のネジ山
なし貫通穴を有し、このため、シャンク穴の中へのシャ
ンクの挿入において少なくも3個のネジ山なし貫通穴が
少なくも3個の把持部材受入れ穴に隣接され、少なくも
3個の把持部材により取付け用部材がシャンク受入れ部
材に把持され、少なくも3個の把持部材が少なくも3個
のネジ山なし貫通穴を通過し、少なくも3個の把持部材
受入れ穴に保持受け入れされる把持機構。 - 【請求項2】 切削用ヘッドをアダプターに把持するた
めの把持機構であって、 アダプターはシャンク受入れ穴と3個の前方に傾けられ
たネジ山なし貫通穴とを有し、 アダプターを把持するための切削用ヘッドは3個の前方
に傾けられたネジ穴を有し、 配列は、シャンク受入れ穴の中にシャンクが挿入された
状態で切削用ヘッドがネジ山なし貫通穴を通過しネジ穴
とネジ結合された3個の保持用ネジにより、アダプター
に把持されような配列である把持機構。
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