JP2002513454A - 切削工具ホルダー保持システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 掘削切削工具ホルダー保持システム（１００）であって、該切削工具ホルダー保持システム（１００）が、フランジ凹み及びホルダー係合表面（１４０）を有する切削工具ホルダー（１０８）を含み、前記切削工具ホルダーが嵌挿され、ブロックピンボア（１０６）が前記工具ホルダーボアに交差する工具ホルダーボア（１０４）を有する支持体ブロック（１０２）を含み、前記ブロックピンボア（１０６）が、前記工具ホルダーボアに関して下方向に偏寄されるブロック係合表面（１６４）を画定する。前記切削工具ホルダー保持システム（１００）は、ピンシャフト（１８０）を有するピン（１１２）を更に含み、該ピンシャフトは、該ピンシャフトの並進移動を制限するようにフランジ凹みに係合するピンフランジ（１９０）を有する。前記ピンは、前記切削工具ホルダー（１０８）を前記工具ホルダーボア（１０４）に引き込むために該ピン（１１２）が移動されることができるように、前記ブロック係合表面（１６４）と、前記ホルダー係合表面（１４０）に係合する。

Description

【発明の詳細な説明】 切削工具ホルダー保持システム 発明の属する技術分野 本発明は、掘削切削工具に関し、更に詳細には、使用中に、支持体ブロックの 掘削切削工具ホルダーを保持するための保持システムに関する。 発明の背景 連続的な採鉱又は路面粉砕などの用途のための掘削切削工具アッセンブリは、 典型として、時として支持体ブロック内に回転可能に取付けられる切削ビットと 呼ばれる切削工具を有する。支持体ブロックは、典型として、好適な力手段によ り、駆動される溶接によって、ドラム又は他の本体に取付けられる。切削工具を 支持する多数のこのような支持体ブロックがドラムに取付けられ、該ドラムが駆 動されて、切削工具は、採鉱又は除去されることが要される材料に係合し、該材 料を破壊する。このような採鉱機又は建設機の一般的な動作は、当該技術におい てよく知られている。 支持体ブロックは、露出しているため、摩耗と酷使の対象となり、ドラムから 切断又はトーチオフ（焦げ落と）され、また、使用不可能な場合には交換される べきである。支持体ブロックの使用寿命を延長させるために、時として切削工具 スリーブ、ビットホルダー、又はビットスリーブと呼ばれる切削工具ホルダーが 、時々用いられる。切削工具は、いくつかの機械的接合を介して支持体ブロック 内に取付けられるビットホルダー内に回転可能、又はそうでなければ取外し可能 に取付けられる。これは、支持体ブロックを酷使と摩耗から保護することを援助 し、そのため、さもなければドラムの修理に必要とされるダウンタイムピリオド を最短化又は除去する。このようなビットホルダーの利用は、当該技術において よく知られている。例えば、D'Angeloへの米国特許第５，０６７，７７５号は、 該特許においてスリーブと呼ばれるこのようなビットホルダーの利用を開示する 。 採鉱又は他の作業中、前述の切削工具及び切削工具ホルダーが、著しい応力を 受けることがよく知られている。従って、切削工具の使用寿命を最長化するため に、切削ビットホルダーの移動を最小限にする方法で、切削工具ホルダーが支持 体ブロックに取付けられることが所望される。切削工具ホルダーと支持体ブロッ クとの取付けが、同様に早期の切削工具の摩耗及び破損をもたらしうる振動弛み に対して耐性があることもまた、重要である。切削工具の使用寿命を最長化する と共に、切削工具ホルダーの移動又は弛みを最低限にする試みにおいて、支持体 ブロック内に切削工具スリーブを取付けるための、様々な方法が過去に提案され るか、又は用いられてきた。 例えば、Krekelerによる米国特許第３，７４９，４４９号は、工具ホルダーに 嵌合するチャネルをその間に画定する２つの直立部材又は分岐を有する支持体ブ ロックを開示する。支持体ブロックと切削工具ホルダーとをピンが嵌通し、工具 ホルダーを支持体ブロックに取外し可能に固定する。Krekelerの特許は、切削工 具ホルダーがピンの周囲をピボットしようとする力に耐えるために、切削工具ホ ルダーの底表面と支持体ブロックの上部表面との協働に依存する。換言すれば、 Krekelerの特許は、使用中の切削工具及び切削工具ホルダーのピンの周囲での回 転移動を最小化するために、近接した寸法交差による嵌合に依存する。さもなけ れば、支持体ブロックにおける切削工具ホルダーの移動は、切削工具、切削工具 ホルダー、及び支持体ブロックに対する不必要な摩耗をもたらす。 代わって、Wechnerによる米国特許第４，６５０，２５４号は、ブロックに切 削工具ホルダーを接合するための２つのボルトの利用を開示する。その２つのボ ルトは、支持体ブロックの裏面と切削工具ホルダーのシャンク部を水平方向に横 貫する。このような接合は、振動弛みを受けることがある。 発明の要旨 本発明の目的は、切削ホルダーの支持体ブロック内でのあらゆる移動又は弛み を最小化又は除去する方法で、切削工具ホルダーを支持体ブロックに固定式に締 結させる改良された掘削切削工具ホルダー保持システムを提供することである。 上記目的、及び本発明の他の目的及び特徴の実行において、改良された掘削切 削工具ホルダー保持システムが提供される。改良された掘削切削工具ホルダー保 持システムは、フランジ凹み及びホルダー係合表面を有する切削工具ホルダーを 含む。システムは、切削工具ホルダーが嵌挿される工具ホルダーボアと、該工具 ホルダーボアに交差するブロックピンボアとを有する支持体ブロックを備え、該 ブロックピンボアは、工具ホルダーボアに関して下方向に偏寄されたブロック係 合表面を画定する。更に、システムは、ピンシャフトを有するピンを備え、該ピ ンシャフトはピンフランジを有し、該ピンフランジは、ピンシャフトの並進移動 を制限するよう、フランジ凹みに係合する。ピンは、移動により、切削工具ホル ダーを工具ホルダーボアに引き込むことができるように、ブロック係合表面及び ホルダー係合表面に係合する。 好ましい実施形態において、支持体ブロックは、ブロック係合表面を画定し、 下方向に偏寄されたブロックピンボアを有する。切削工具ホルダーのホルダー係 合表面は、横方向ピンボアである。ピンは、切削工具ホルダーの横方向ピンボア を横貫し、該横方向ピンボアに係合する。ピンは、ピンシャフトと、第１の締付 部材と、第２の締付部材とを有し、該第１の締付部材と第２の締付部材は、ブロ ックピンボアに移動可能に係合するブロック係合部分をそれぞれに有する。ピン シャフトは、横方向ピンボア内での該ピンシャフトの並進移動を制限するように 、フランジ凹みに係合するピンフランジを更に有する。第１の締付部材及び第２ の締付部材のブロック係合部分がブロックピンボアに沿って移動され、切削工具 ホルダーが工具ホルダーボアに引き込まれるように、第１の締付部材及び第２の 締付部材のうちの少なくとも一方が、第１及び第２の締付部材の他方に関してピ ンシャフトに沿って移動可能である。 より好ましい実施形態において、第１の締付部材及び第２の締付部材のうちの 一方がピンシャフトに螺合し、第１の締付部材及び第２の締付部材の他方に関し て移動することができるように、ピンシャフトは、ねじ（螺刻された）部分を有 し、第１の締付部材及び第２の締付部材のうちの一方は、ねじ（螺刻された）締 付ボアを有する。更に、第１の位置合わせされた円筒形部分と第２の位置合わせ された円筒形部分が切削工具ホルダーの横方向ピンボアに係合し、第１の斜軸式 円筒形部分と第２の斜軸式円筒形部分がブロック係合部分を画定し、ブロックピ ンボアに係合するように、第１の締付部材は、第１の位置合わせされた円筒形部 分と第１の斜軸式円筒形部分を有し、第２の締付部材は、第２の位置合わせされ た円筒形部分と第２の斜軸式円筒形部分を有することができる。 もう１つのより好ましい実施形態において、第１の締付部材に関して第２の締 付部材を移動させることにより、切削工具ホルダーが、支持体ブロックの工具ホ ルダーボアから取外されるように、切削工具ホルダーは、横方向ピンボアに交差 するホルダースロットを有し、第１及び第２の締付部材がブロックピンボアに移 動可能に係合したままで、第１及び第２の締付部材が横方向ピンボアに干渉せず に、切削工具ホルダーが工具ホルダーボアから引き抜かれることができる。 上記の全ての実施形態に適用可能なより好ましい実施形態において、工具ホル ダーはホルダーショルダーを有し、また、支持体ブロックは工具ホルダーボアに 隣接する受座ショルダー領域を有する。説明されるように、切削工具ホルダーが 、工具ホルダーボアに引き込まれると、ホルダーショルダーは受座ショルダー領 域に当接する。 上記の全ての実施形態に適用可能なもう１つの好ましい実施形態において、ピ ンシャフトは、ピンシャフト軸とピンシャフト直径を有し、ピンフランジは、ピ ンシャフト軸周囲の円筒形部分であり、該円筒形部分は、ピンシャフトの直径よ りも大きな円筒形部分の直径を有する。上記の全ての実施形態に適用可能なもう １つの好ましい実施形態において、フランジ凹みは、横方向ピンボアに交差する ピンフランジスロットである。 本発明は、支持体ブロック及びピンと共に用いられるための改良された切削工 具ホルダーを更に含み、該支持体ブロックは、切削工具ホルダーが嵌挿され、ブ ロックピンボアが下方向に偏寄された工具ホルダーボアを有し、ピンは、ピンシ ャフトと、第１の締付部材と、ピンシャフトに沿って第１の締付部材に関して移 動可能な第２の締付部材とを有し、ピンシャフトはピンフランジを有し、また、 第１及び第２の締付部材は、ブロックピンボアに移動可能に係合する。改良され た切削工具ホルダーは、アウター摩耗領域とシャンク部を有し、該シャンク部は 、シャンク部が工具ホルダーボアに嵌挿する際に、ピンが、横方向ピンボアを通 ってブロックピンボア間を横貫することができるように、実質的にブロックピン ボアに位置合わせされる横方向ピンボアを有する。横方向ピンボアは、ピンシャ フ トの横方向ピンボア内での並進移動を制限するように、ピンフランジに係合する フランジ凹みを画定する。第１及び第２の締付部材は、第２の締付部材を第１の 締付部材に関して移動することで、シャンク部を支持体ブロックの工具ホルダー ボアに引き込むように、ブロックピンボア及び横方向ピンボアに係合する。 好ましい実施形態において、第１の締付部材に関して第２の締付部材を移動さ せることにより、シャンク部が支持体ブロックの工具ホルダーボアから取外され るように、切削工具ホルダーのシャンク部は、ホルダースロットを有し、第１及 び第２の締付部材がブロックピンボアに係合したまま、第１及び第２の締付部材 が横方向ピンボアに干渉しないで、シャンク部が工具ホルダーボアから引き抜か れることができる。 もう１つの好ましい実施形態において、フランジ凹みは、横方向ピンボアに交 差するピンフランジスロットである。ピンフランジスロットは、横方向ピンボア に直交するのが更に好ましい。 更に、本発明は、支持体ブロックと切削工具ホルダーと共に用いるためのピン を含み、該工具ホルダーは、フランジ凹みを画定する横方向ピンボアを有し、支 持体ブロックは、切削工具ホルダーが嵌挿され、ブロックピンボアが横方向ピン ボアに対して下方向に偏寄され、横方向ピンボアに交差する工具ホルダーボアを 有する。改良されたピンは、第１のピッチねじ部分と、ピンフランジと、第２の ピッチねじ部分とを有するピンシャフトと；第１の位置合わせされた円筒形部分 と、第１の斜軸式円筒形部分と、第１のねじ締付ボアとを有する第１の締付部材 と；第２の位置合わせされた円筒形部分と、第２の斜軸式円筒形部分と、及び第 ２のねじ締付ボアとを有する第２の締付部材と；を有する。第１及び第２の位置 合わせされた円筒形部分が、横方向ピンボアに係合することができるように、第 １のねじ締付ボアは、ピンシャフトの第１のピッチねじ部分に螺合し、第２のね じ締付ボアは、ピンシャフトの第２のピッチねじ部分に螺合し、ピンフランジは 、ピンシャフトの横方向ピンボア内での並進移動を制限するようにフランジ凹み に係合し、第１及び第２の斜軸式円筒形部分は、ピンシャフトを回転させること で、第１の締付部材が第２の締付部材に関して移動し、切削工具ホルダーを支持 体ブロックの工具ホルダーボアに引き込むように、ブロックピンボアに係合する こと ができる。 より好ましい実施形態において、第１及び第２の斜軸式円筒形部分は、嵌合溝 を有する。もう１つの好ましい実施形態において、ピンシャフトは、ピンシャフ ト軸とピンシャフト直径を有し、ピンフランジは、ピンシャフト軸周囲の円筒形 部分であり、該円筒形部分は、ピンシャフトの直径よりも大きな円筒形部分の直 径を有する。 数多くの利点が、本発明からもたらされる。例えば、下方向に偏寄されたブロ ックピンボアを有することにより、切削工具ホルダーは、工具ホルダーボアと特 に堅固な嵌合関係により引き込まれる。この堅固な嵌合（締り嵌め）は、シャン ク部又は後部ホルダーボアのうちの一方又は両方がテーパー状であるため、構成 部品がピンを利用することによって係合される際に、切削工具のシャンク部が工 具ホルダーボアにくさび止めされる場合、特に確実である。更に、嵌合の確実性 は、切削工具ホルダーが工具ホルダーボアに引き込まれる際に、工具ホルダーが 、支持体ブロックの受座ショルダー領域に当接するホルダーショルダーを有する 場合にも増加する。 本発明のもう１つの利点は、支持体ブロックの工具ホルダーボアが、切削工具 ホルダーを完全に包囲し、該切削工具ホルダーに複数方向の支持を与えるような 構造を有することができることである。 更なる利点として、工具ホルダーが破損した際、単純にピンを緩めることによ り、工具ホルダーが容易に取外され、交換されることが挙げられる。 更に、ピンフランジは、使用中、切削工具ホルダーのフランジ凹みに内在する ため、ピンシャフトの並進移動が制限される。結果として、第１の締付部材と第 ２の締付部材との接合が、軽減又は阻止され、また、締付部材（複数）が、弛緩 中、ピンの中央からほぼ等距離に保持されるため、切削工具ホルダーの容易な取 外しを確実にすることを援助する。 本発明の更なる目的及び利点は、本発明の好ましい実施形態が明確に示された 添付の図を参照しつつ、以下の説明から明白となるであろう。 図面の簡単な説明 本発明の様々な実施形態が例示されるが、示される特定の実施形態が、請求項 を限定すると解釈されるべきではない。本発明の範囲から逸脱せずに、様々な変 更及び修正が成されてもよいことが、予想される。 図１は、本発明の一実施形態を示す支持体ブロック、切削工具ホルダー、及び 切削工具の側面図である。 図２は、図１のライン２−２によって示唆される平面に従って描かれ、本発明 を左半分が弛緩された状態で示し、また、右半分が締結された状態で示す断面図 である。 図３は、ホルダースロットを示す、切削工具ホルダーのシャンク部の側面図で ある。 図４は、ピンスロットを示す、切削工具ホルダーのシャンク部の側面図である 。 図５は、ねじ（螺刻された）ピンの側面図である。 図６は、第１の締付部材の側面図である。また、 図７は、第２の締付部材の側面図である。 本発明を実行するための最善の形態 切削工具ホルダー保持システム１００の一実施形態が、図１及び２に示される 。該切削工具保持システム１００は、工具ホルダーボア１０４及びブロックピン ボア１０６を有する支持体ブロック１０２と、ピン１１２を介して支持体ブロッ ク１０２に接合されるホルダーシャンク部１１０を有する切削工具ホルダー１０ ８とを備える。示される実施形態において、切削工具１１４は、切削工具ホルダ ー１０８内に回転可能及び取外し可能に取付けられることができる。しかしなが ら、本発明は、切削工具が回転不可能に取付けられる切削工具ホルダー保持シス テムをその範囲内に含みうる。 使用中、前述の支持体ブロック１０２は、あらゆる所望のパターンに従って、 ドラムまたは他の本体（図示せず）の周縁及び全長に溶接などによって配設及び 締結されることができる。ドラム又は他の本体は、切削工具１１４をそれらが適 用される材料に係合させ、該材料を破壊させるために、慣習的で好適なあらゆる 力手段によって駆動されてもよい。このような用途は、当該技術においてよく知 られており、本明細書においてこれ以上は説明されない。 切削工具１１４は、典型として長尺状の本体を有する。切削工具１１４の切削 端１２０は、典型として、一般に円錐形のアウター領域１２４上に取付けられる 硬質切削インサート１２２を有する。この硬質切削インサート１２２は、超硬タ ングステン合金又は他のあらゆる好適な材料から作成されることができる。硬質 切削インサート１２２は、該切削インサート１２２がブレーズ（ろう付け）され るか又はそうでなければ位置に好適に締結される、円錐形アウター領域１２４の 端部に取付けられるのが一般的である。切削工具１１４は、円錐形アウター領域 １２４のショルダー１２８に隣接する工具シャンク１２６を更に備える。このよ うな切削工具は、当該技術において概ね知られているため、本明細書においてこ れ以上説明される必要はない。 切削工具ホルダーは、様々な構造を有することができる。本実施形態で示され る切削工具ホルダー１０８は、ホルダーショルダー１３２に接合されたシャンク 部１１０とアウター摩耗領域１３０とを有する。切削工具ホルダー１０８は、切 削工具１１４が回転可能又は不能に取付けられうる工具ボア１３４を画定する。 このような回転可能又は不能な取付けは、当該技術においてよく知られており、 本明細書においてこれ以上は説明されない。 切削工具ホルダー１０８のシャンク部１１０は、様々な構造を有することがで きるが、本実施形態に示されるシャンク部１１０は、中央軸「Ａ」に沿ってテー パー状である。シャンク部１１０は、中実材料から成るか、又は本明細書に示さ れるように、垂直方向ボアのようなキャビティ１３６を有することができる。シ ャンク部１１０は、本実施形態では横方向のピンボア１３８を含むホルダー係合 凹みを更に有する。本実施形態の横方向のピンボア１３８は、円筒形で、「Ｂ」 で示される中央軸に沿って位置合わせされ、且つ、シャンク部１１０の中央軸「 Ａ」に交差するのが好ましい。ホルダー係合凹みは、示される実施形態では横方 向のピンボア１３８によって画定される表面、特に、工具ホルダー１０８をロッ クする際には下部表面で、工具ホルダー１０８を取外す際には上部表面である、 ホルダー係合表面１４０を有する。 図３に最もよく示されるように、ホルダーシャンク部１１０は、横方向のピン ボア１３８に交差する２つの垂直方向スロット側部１４４によって画定されるホ ルダースロット１４２を画定する。図２及び３に最もよく示されるように、ホル ダーシャンク１１０は、横方向のピンボア１３８の各端部上に、垂直方向の凹み 壁１４８を有する締付凹み１４６を更に画定する。その上、図４に最もよく示さ れるように、ホルダーシャンク１１０は、本実施形態ではピンフランジスロット １５０であるピンフランジ凹みを画定する。本実施形態において、ピンフランジ スロット１５０は、２つの垂直方向スロット側部１５２によって画定され、横方 向ピンボア１３８に直交する。本実施形態において、その２つの垂直方向のスロ ット側部１５２は、ホルダーシャンク部１１０の下端部に面取り部１５３を有す る。 支持体ブロック１０２は、典型として、受座ショルダー領域１６０に包囲され る工具ホルダーボア１０４を有する。この好ましい実施形態における工具ホルダ ーボア１０４は、切削工具ホルダー１０８のシャンク部１１０のテーパーに適合 するようにテーパー状にされる。テーパー角度は最大で約１６°であるのが好ま しいことが分かった。 支持体ブロック１０２は、溶接又は他のあらゆる好適な方法によってドラム又 は他の本体（図示せず）に取付けられうる側面１６２及びベース１６４を更に有 する。 工具ホルダーボア１０４、また、従って切削工具ホルダー１０８及び切削工具 １１４は、典型として、図１で「Ｃ」の方向として示される切削工具１１４の移 動の方向に勾配をつけられる。 図１及び２に示されるように、支持体ブロック１０２の工具ホルダーボア１０ ４は、受座ショルダー領域１６０によって部分的に、しかしながら、より一般的 には、完全に包囲されてもよい。本実施形態の工具ホルダーボア１０４は、構成 部品が図示されるように組立てられる際、切削工具ホルダー１０８のシャンク部 １１０の軸「Ａ」と合致するホルダーボア中央軸「Ａ'」を有する。 更に、支持体ブロック１０２は、円筒形で、且つ「Ｄ」で示されるブロックピ ンボア軸に沿って位置合わせされるブロックピンボア１０６を有する。図２に示 されるように、ブロックピンボア軸「Ｄ」は、横方向ピンボア１３８の軸「Ｂ」 に「Ｅ」の角度で交差する。 ブロックピンボア１０６は、図示される実施形態において、ブロックピンボア １０６によって画定される表面、特に工具ホルダー１０８をロックする際は上部 表面で、工具ホルダー１０８を取外す際は下部表面であるブロック係合表面１６ ４を有する。図８に示されるように、ブロック係合表面１６４、及び本実施形態 で軸「Ｄ」を有するブロックピンボア１０６は、工具ホルダーボア１０４に関し て下方向に偏寄される。 図１及び２に最もよく示されるように、ブロックピンボア（複数）１０６は、 ピンボア（複数）１０６の下部表面に沿ってピンボア溝（複数）１６６を更に画 定する。本実施形態のピンボア溝１６６は、ほぼ円筒形の形状である。円筒形の 構造を有する嵌合ピン（複数）１７０が、ピンボア溝（複数）１６６に内在する 。嵌合ピン１７０は、ピンボア溝１６６にプレス嵌めされてもよく、その場合、 ピンボア溝１６６は、半円よりもわずかに大きな断面の構造を有するか、又は仮 付け溶接又はエポキシ系接着剤などによるあらゆる好適な締結方法を用いて定位 置に保持されてもよい。嵌合ピン１７０は、52100鋼などの、あらゆる好適な材 料から作成されることができる。 図２、５、６、及び７に示されるように、ピン１１２は、ピンシャフト直径と 、中央軸「Ｂ」に沿って組立てられる第１の締付部材１８２及び第２の締付部材 １８４とを有するピンシャフト１８０を含む。本実施形態のピンシャフト１８０ は、第１のピッチねじ（螺刻）部分１８６と、ピンフランジ側面１９１を有する ピンフランジ１９０を含むねじのない（螺刻されていない）部分１８８と、第２ のピッチねじ部分１９２とを有する。本実施形態において、ピンフランジ１９０ は必要とされるが、ピンシャフトがねじのない部分を有する必要はない。ピンフ ランジ１９０は、該フランジ１９０がピンシャフト１８０よりも大きな直径を有 し、ホルダーシャンク１１０のピンフランジスロット１５０内に嵌合する限り、 あらゆる好適な構造を有することができる。示される実施形態において、ピンフ ランジ１９０はピンシャフト軸「Ｂ」の周囲の円筒形部分１９３で、円筒形部分 １９３は、ピンシャフトの直径よりも大きな直径を有する。更に、示される実施 形態において、以下に説明されるように、ピンシャフト１８０が保持システム１ ００ 内で回転することができるよう、ピンフランジ側面１９１間の外形寸法は、垂直 方向スロット側部１５２間の外形寸法よりも小さいべきである。 第１のピッチねじ部分１８６は、左ねじ部分であるとして示され、第２のピッ チねじ部分１９２は右ねじ部分であるとして示されているが、そうでなくてもよ い。ねじ（螺刻）は、あらゆる好適な方法で作成されることができると共に、第 １のピッチねじ部分１８６及び第２のピッチねじ部分１９２は冷間圧延されても よい。図示される実施形態において、ピンシャフト１８０は、ピンシャフト１８ ０の軸「Ｂ」に沿って中心を置く六角形の凹みを凹設する係合構造１９４を更に 有する。 図６に示されるように、第１の締付部材１８２は、軸「Ｂ」に沿って位置合わ せされる位置合わせされた円筒形部分１９６を有し、その外側端部は、軸「Ｂ」 に対して４５°の角度であるのが好ましい面取り部１９８を有する。締付ショル ダー２００で位置合わせされた円筒形部分１９６に接合するのは、軸「Ｂ」に対 して「Ｅ」の角度でセットされた中央軸「Ｄ」を有する斜軸式円筒形部分２０２ である。 第１の締付部材１８２は、示される実施形態において、ピンシャフト１８０の 第１のピッチねじ部分１８６に螺合するように製造された左ねじボアを構成する 、ねじ締付ボア２０４を更に画定する。 第１の締付部材１８２は、斜軸式円筒形部分２０２の下部表面に沿って、嵌合 溝２０６を更に画定する。この実施形態において、嵌合溝２０６は、以下により 詳細が説明されるように、嵌合ピン１７０とかみ合うように設計されたほぼ円筒 形の構造を有する。 ピン１１２は、ピン係合表面２１０を有する。図示される実施形態において、 ピン係合表面２１０は、ホルダー係合部２１２とブロック係合部２１４を有する 。この実施形態において、ホルダー係合部２１２は、外表面、特に、ロックの際 は位置合わせされた円筒形部分１９６の下部表面で、取外しの際は該位置合わせ された円筒形部分１９６の上部表面、である。ブロック係合部２１４は、外表面 、特に、ロックの際は斜軸式円筒形部分２０２の上部表面で、取外しの際は該斜 軸式円筒形部分２０２の下部表面、である。 図７に示されるように、第２の締付部材１８４は、第１の締付部材１８２の鏡 像複製物である。第１の締付部材１８２と同様、第２の締付部材１８４は、位置 合わせされた円筒形部分１９６'、面取り部１９８'、及び締付ショルダー２００ '、斜軸式円筒形部分２０２'、（及び）図示される実施形態では、ピンシャフト １８０の第２のピッチねじ部分１９２に螺合するように製造された右ねじを有す るねじ締付ボア２０４’を有する。第１の締付部材１８２と同様に、第２の締付 部材１８４は、ホルダー係合部分２１０’とブロック係合部分２１４’を含むピ ン係合表面２１０’を更に有する。更に、第１の締付部材１８２と同様に、第２ の締付部材１８４の斜軸式円筒形部分２０２’は、位置合わせされた円筒形部分 １９６’の中央軸「Ｂ」に対して「Ｅ」の角度でセットされた軸「Ｄ」を有する 。 ねじシャフト１８０と同様に、第１の締付部材１８２は左ねじ締付ボア２０４ を有するとして示され、第２の締付部材１８４は右ねじ締付ボア２０４’を有す るとして示されているが、そうでなくてもよい。 図１〜７に示される本発明の実施形態を利用するために、第１の締付部材１８ ２又は第２の締付部材１８４は、それぞれに、ピンシャフト１８０の第１のピッ チねじ部分１８６又は第２のピッチねじ部分１９２に部分的に螺合される。次に 、ピンシャフト１８０は、第１の締付部材１８２の嵌合溝２０６又は第２の締付 部材１８４の嵌合溝２０６’が、ブロックピンボア１０６の一方の嵌合ピン１７ ０に概ね位置合わせされるように、第１の締付部材１８２又は第２の締付部材１ ８４の何れか１つと共に、ブロックピンボア１０６に嵌挿される。 次に、第２の締付部材１８４又は第１の締付部材１８２の他方は、第２の締付 部材１８４の嵌合溝２０６’又は第１の締付部材１８２の嵌合溝２０６が、ブロ ックピンボア１０６の他方の嵌合ピン１７０に概ね位置合わせされるまで、ピン シャフト１８０の第２のピッチねじ部分１９２又は第１のピッチねじ部分１８６ の他方に、螺合される。 また、第１の締付部材１８２及び第２の締付部材１８４が互いに向かって引き 込まれるようにピンシャフト１８０の係合構造１９４に係合し、適切にピンシャ フト１８０を回転させるために好適な工具が用いられてもよい。同時に、第１の 締付部材１８２及び第２の締付部材１８４は、嵌合溝２０６及び２０６’が嵌合 ピン１７０に係合するまで定位置に維持されなければならない。図２の左半分に 図示されるように、ピンシャフト１８０は、第１の締付部材１８２の斜軸式円筒 形部分２０２と第２の締付部材１８４の斜軸式円筒形部分２０２’が、ブロック ピンボア１０６に部分的に内在するまで回転されることができる。 また、切削工具ホルダー１０８のホルダーシャンク部１１０は、ピンシャフト １８０がホルダースロット１４２から切削工具ホルダーシャンク部１１０の横方 向ピンボア１３８にスライド式に横貫し、ピンフランジ１９０がピンフランジス ロット１５０にスライド式に嵌入するように、支持体ブロック１０２の工具ホル ダーボア１０４に嵌挿されることができる。 この時点で、図２の左半分に図示されるように、切削工具ホルダー１０８のホ ルダーシャンク部１１０は、支持体ブロック１０２の工具ホルダーボア１０４内 に遊嵌されるであろう。更に、この時点で、ピン１１２の軸「Ｂ」に沿った側方 運動などの並進移動がピンフランジ１９０とピンフランジスロット１５０との寸 法公差によって制限されるように、ピンフランジ１９０は、ピンフランジスロッ ト１５０に内在する。 なお、第１の締付部材１８２及び第２の締付部材１８４が互いに向かって引き 込まれるように、ピンシャフト１８０の係合構造１９４に係合し、適切にピンシ ャフト１８０を回転させるために、再度好適な工具が用いられてもよい。第１の 締付部材１８２及び第２の締付部材１８４が互いに向かって引き込まれる際、締 付部材１８２の位置合わせされた円筒形部分１９６及び締付部材１８４の位置合 わせされた円筒形部分１９６’は、締付部材端部の面取り部１９８及び１９８’ によって援助される横方向ピンボア１３８に圧入される。同時に、ピンシャフト １８０の回転により、斜軸式円筒形部分２０２のピン係合表面２１０のブロック 係合表面２１４と、斜軸式円筒形部分２０２’のピン係合表面２１０’のブロッ ク係合部分２１４’は、図２に示されるように、締付部材が「Ｆ」でマークされ た方向に移動するよう、ブロックピンボア１０６のブロック係合表面１６４に沿 って移動し、（該係合表面１６４に）係合する。ピンフランジスロット１５０内 のピンフランジ１９０は、ピン１１２が軸「Ａ」に関して比較的中央に置かれた 関係に保持され、第１の締付部材１８２及び第２の締付部材１８４と横方向ピン ボア１３８とのブロックピンボア１０６内での接合が軽減又は阻止されるように 、ピン１１２の軸「Ｂ」に沿った側方移動などの並進移動を制限するであろう。 同時に、締付部材１８２のピン係合表面２１０のホルダー係合部分２１２、及 び締付部材１８４のピン係合表面２１０’のホルダー係合部分２１２’は、切削 工具ホルダーシャンク部１１０の横方向ピンボア１３８のホルダー係合表面１４ ０に係合し、それにより、図２の右半分に示されるようにホルダーショルダー１ ３２が受座ショルダー領域１６０に当接するまで、支持体ブロック１０２の工具 ホルダー１０４と密着した嵌合関係に、切削工具ホルダー１０８の切削工具ホル ダーシャンク部分１１０を、図２に示されるように、「Ｇ」でマークされる方向 に圧力的にくさび止めする。続いて、図２の右半分に図示されるように、締付シ ョルダー２００は、切削工具ホルダーのシャンク部分１１０の締付凹み１４６に 突出してもよい。 図１〜７に示される切削工具ホルダー保持システム１００は、切削工具ホルダ ーシャンク部１１０の横方向ピンボア１３８が直径1.000”〜1.001”を有し、ホ ルダースロット１４２が、垂直方向凹み壁３２４間の寸法.627”〜.630”を有し 、ピンフランジスロット１５０が、垂直方向スロット側面１５２の間の寸法0.25 0”〜0.255”を有し、ブロックピンボア１０６が、５°±１０’〜８°±１０’ である角度「Ｅ」にセットされた直径1.124”〜1.125”を有し、締付部材１８２ の位置合わせされた円筒形部分１９６と締付部材１８４の位置合わせされた円筒 形部分１９６’が、直径0.998”〜0.999”を有し、締付部材の斜軸式円筒形部分 ２０２及び２０２’が、直径1.122”〜1.123”を有し、ブロックピンボア１０６ の角度に適合するよう、５°±１０’〜８°±１０’の角度でセットされ、且つ 、ねじ締付ボア２０４及び２０４’が、必要に応じて右又は左ねじの５／８”− ２４ねじにねじ切りされた３７／６４”の通り穴を設け、ピンフランジ１９０が 、ピンフランジ側面１９１間に寸法0.240”〜0.245”を有し、また、第１のピッ チねじ部分１８６及び第２のピッチねじ部分１９２は、必要に応じて右又は左ね じの５／８”−２４ねじであると共に、ピンシャフトのねじ切りされていない部 分１８８が、直径0.54”を有する場合、満足に作用する。構成部品 の全ては、4140スチールグレード、３８−４３ＨＲＣなどの適切なスチールのグ レードから作成される。 ナイロツクフアスナーコーポレーション(Nylok Fastener Corporation)によっ て製造されたナイロック(Nylok(登録商標))、又は他のあらゆる好適な材料又は 接着剤が、ピンシャフト１８０の回転を使用中に防止することを援助し、第１の 締付部材１８２及び第２の締付部材１８４の緩みを防止することを援助するため に用いられてもよい。 切削工具ホルダー１０８の取り換えが必要とされる際、ピンシャフト１８０は 、切削工具ホルダーシャンク部１１０がホルダースロット１４２を通って工具ホ ルダーボア１０４及びピンシャフト１８０から取外されるまで、係合構造１９４ を介して、単純に反対方向に回転される。図２の左半分に示されるように、切削 工具ホルダー１０８が取り外されるために、第１の締付部材１８２及び第２の締 付部材１８４がピンシャフト１８０から取り外される必要はなく、また、嵌合溝 ２０６及び２０６’が嵌合ピン１７０から離脱される必要はない。 この実施形態の利点は、ブロックピンボア１０６の円筒形表面と、対応する締 付部材の斜軸式円筒形部分２０２及び２０２’を適合させると共に、横方向ピン ボア１３８の円筒形表面と、締付部材１８２の位置合わせされた円筒形部分１９ ６及び締付部材１８４の位置合わせされた円筒形部分１９６’を適合させること が、係合表面間のより優れた接触関係を与え、それにより、接触応力を低下させ ることである。更に、使用の際、ピンフランジ１９０がフランジ凹み、すなわち ピンフランジスロット１５０に内在するため、ピンシャフト１８０の軸「Ｂ」に 沿った側方移動などの並進移動が、制限される。その結果、先に示されたように 、第１の締付部材１８２と第２の締付部材１８４のブロックピンボア１０６内で の接合は、軽減又は阻止され、且つ、切削工具ホルダー１０８の容易な取外しを 確実にすることを援助するように、保持システム１００の弛緩中、締付部材１８ ２及び１８４は、軸「Ａ」からほぼ等距離に保持される。 加えて、切削工具ホルダー保持システム１００が締結される際、ピンシャフト １８０は、「Ｇ」の方向に移動するため、ロッキング作用が付与され、システム を固定し、所望されないシステムの緩みを阻止することを援助する。同様に、ア ンロッキングの間、ピンは方向「Ｇ」の逆方向に並進し、切削工具ホルダー１０ ８に「バンプオフ」動作を与え、より容易に離脱させる。なお、切削工具ホルダ ーシャンク部分１１０のホルダースロット１４２が、あらゆるピン又はねじを支 持体ブロック１０２から取外さずに、切削工具ホルダー１０８を取り換えること を可能にすることが、もう１つの利点である。 本明細書に引用される全ての特許及び特許出願は、本明細書において、全面的 に参照として取り入れられる。 本発明の特定の実施形態が例示され、説明されたが、本発明から逸脱せずに様 々な変更及び変形が成されてもよいことが当業者には明白であろう。以下の請求 項が、本発明の精神に含まれるこのような変形例及び同等物の全てを含むことが 意図される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．掘削切削工具ホルダー保持システムであって、該システムが、 フランジ凹みとホルダー係合表面を有する切削工具ホルダーを有し、 切削工具ホルダーが嵌挿される工具ホルダーボアを有し、且つ、ブロックピン ボアが該工具ホルダーボアに交差する支持体ブロックを有し、前記ブロックピン ボアは、工具ホルダーボアに関して下方向に偏寄されるブロック係合表面を画定 し、また、 ピンシャフトを有するピンを有し、該ピンシャフトはピンフランジを有し、該 ピンフランジは、前記ピンシャフトの並進移動を制限するようにフランジ凹みに 係合し、前記ピンは、該ピンが前記切削工具ホルダーを工具ホルダーボアに引き 込むように移動するように、前記ブロック係合表面とホルダー係合表面に係合す る、 上記システム。 ２．前記ピンが、ホルダー係合部とブロック係合部を有し、該ブロック係合部が 、ブロック係合表面に係合し、前記ホルダー係合部が、ホルダー係合表面に係合 する、 請求項１の掘削切削工具ホルダー保持システム。 ３．前記ピンが、前記ホルダー係合表面に係合する位置合わせされた円筒形部分 と、前記ブロック係合表面に係合する斜軸式円筒形部分を有する、 請求項１の掘削切削工具ホルダー保持システム。 ４．前記ホルダー係合表面が、横方向ピンボアによって画定される、 請求項３の掘削切削工具ホルダー保持システム。 ５．前記斜軸式円筒形部分が前記ブロックピンボア内で回転しないように、前記 ブロックピンボアと斜軸式円筒形部分のうちの一方が、雄型の嵌合形状を有し、 前記ブロックピンボアと斜軸式円筒形部分の他方が、雌型の嵌合形状を有する、 請求項３の掘削切削工具ホルダー保持システム。 ６．前記切削工具ホルダーが、シャンク部を有し、前記切削工具ホルダーを工具 ホルダーボアに引き込むために前記ピンが動かされる際、前記切削工具ホルダ ーのシャンク部が、前記支持体ブロックの工具ホルダーボアにくさび止めされる ように、前記シャンク部と工具ホルダーボアの少なくとも一方がテーパー状であ る、 請求項１の掘削切削工具ホルダー保持システム。 ７．前記切削工具ホルダーを前記工具ホルダーボアに引き込むために、前記ピン が動かされる際、受座ショルダー領域がホルダーショルダーに当接するように、 前記支持体ブロックが、受座ショルダー領域を有し、切削工具ホルダーがホルダ ーショルダーを有する、 請求項６の掘削切削工具ホルダー保持システム。 ８．掘削切削工具ホルダー保持システムであって、該システムが、 横方向ピンボアを有する切削工具ホルダーを有し、該横方向ピンボアは、フラ ンジ凹みを有し、 切削工具ホルダーが嵌挿される工具ホルダーボアを有し、ブロックピンボアが 該工具ホルダーボアに交差する支持体ブロックを有し、前記ブロックピンボアは 、前記工具ホルダーボアに関して下方向に偏寄され、また、 前記切削工具ホルダーの横方向ピンボアを横貫し、該横方向ピンボアに係合す るピンを有し、該ピンはピンシャフトと、第１の締付部材と、第２の締付部材と を有し、該ピンシャフトは、ピンシャフトの横方向ピンボア内での並進移動を制 限するよう、フランジ凹みに係合するピンフランジを有し、前記第１及び第２の 締付部材は、前記ブロックピンボアに移動可能に係合するブロック係合部をそれ ぞれに有し、前記第１及び第２の締付部材のブロック係合部が前記ブロックピン ボアに沿って移動され、前記切削工具ホルダーが前記工具ホルダーボアに引き込 まれるように、前記第１の締付部材と第２の締付部材の少なくとも一方が、前記 第１の締付部材と第２の締付部材の他方に関して前記ピンシャフトに沿って移動 可能である、 上記システム。 ９．前記第１の締付部材と第２の締付部材のうちの一方が、前記ピンシャフトに 螺合し、該ピンシャフトを回転させることにより、前記第１の締付部材と第２の 締付部材の他方に関して移動可能であるように、前記ピンシャフトが、ねじ部 分を有し、前記第１の締付部材と第２の締付部材のうちの一方が、ねじ締付ボア を有する、 請求項８の掘削切削工具ホルダー保持システム。 １０．前記ピンシャフトが、第１のピッチねじ部分と第２のピッチねじ部分とを 有し、前記第１の締付部材が前記ピンシャフトの第１のピッチねじ部分に螺合す るように、前記第１の締付部材が第１のねじ締付ボアを有し、前記第２の締付部 材が前記ピンシャフトの第２のピッチねじ部分に螺合するように、前記第２の締 付部材が第２のねじ締付ボアを有し、前記ピンシャフトを回転することにより、 前記第１及び第２の締付部材が、前記第１及び第２の締付部材の他方に関して該 ピンシャフトに沿って移動可能である、 請求項８の掘削切削工具ホルダー保持システム。 １１．前記ブロックピンボアと前記第１及び第２の締付部材が、該第１及び第２ の締付部材が該ブロックピンボア内で回転しないように形成される、 請求項８の掘削切削工具ホルダー保持システム。 １２．前記ブロックピンボアと前記横方向ピンボアが円筒形である、 請求項８の掘削切削工具ホルダー保持システム。 １３．前記第１の締付部材が、第１の位置合わせされた円筒形部分と第１の斜軸 式円筒形部分を有し、前記第２の締付部材が、第２の位置合わせされた円筒形部 分と第２の斜軸式円筒形部分を有し、前記第１及び第２の位置合わせされた円筒 形部分が、前記切削工具ホルダーの横方向ピンボアに係合し、前記第１及び第２ の斜軸式円筒形部分が、前記ブロック係合部を画定し、前記ブロックピンボアに 係合する、 請求項１２の掘削切削工具ホルダー保持システム。 １４．前記第１及び第２の斜軸式円筒形部分が前記ブロックピンボア内で回転し ないように、前記ブロックピンボアと、前記第１及び第２の斜軸式円筒形部分と のうちの一方が、雄型嵌合形状を画定し、前記ブロックピンボアと、前記第１及 び第２の斜軸式円筒形部分の他方が、雌型嵌合形状を画定する、 請求項１３の掘削切削工具ホルダー保持システム。 １５．前記雄型嵌合形状が、略円筒形の突起で、前記雌型嵌合形状が、略円筒 形の溝である、 請求項１４の掘削切削工具ホルダー保持システム。 １６．前記第２の締付部材を前記第１の締付部材に関して移動することにより、 前記切削工具ホルダーが、前記支持体ブロックの工具ホルダーボアから取外され るように、前記切削工具ホルダーが、前記横方向ピンボアに交差するホルダース ロットを有し、前記第１及び第２の斜軸式円筒形部分が前記ブロックピンボアに 係合したまま、前記第１の位置合わせされた円筒形部分と前記第２の位置合わせ された円筒形部分が、前記横方向ピンボアに干渉せずに、前記切削工具ホルダー が前記工具ホルダーボアから引き抜かれる、 請求項１３の掘削切削工具ホルダー保持システム。 １７．前記第２の締付部材を前記第１の締付部材に関して移動することにより、 前記切削工具ホルダーが、前記支持体ブロックの工具ホルダーボアから取外され るように、前記切削工具ホルダーが、前記横方向ピンボアに交差するホルダース ロットを有し、前記第１及び第２の締付部材が前記ブロックピンボアに移動可能 に係合したまま、前記第１及び前記第２の締付部材が前記横方向ピンボアに干渉 せずに、前記切削工具ホルダーが工具ホルダーボアから引き抜かれる、 請求項８の掘削切削工具ホルダー保持システム。 １８．前記切削工具ホルダーが、シャンク部を有し、該切削工具ホルダーが前記 工具ホルダーボアに引き込まれる際、該切削工具ホルダーのシャンク部が前記支 持体ブロックの工具ホルダーボアにくさび止めされるように、前記シャンク部と 前記工具ホルダーボアのうちの少なくとも一方がテーパー状である、 請求項８の掘削切削工具ホルダー保持システム。 １９．前記支持体ブロックが、受座ショルダー領域を有し、前記切削工具ホルダ ーが、ホルダーショルダーを有し、前記切削工具ホルダーが前記工具ホルダーボ アに引き込まれる際、前記受座ショルダー領域が、前記ホルダーショルダーに当 接する、 請求項１８の掘削切削工具ホルダー保持システム。 ２０．前記ピンシャフトが、ピンシャフト軸とピンシャフト直径を有し、ピンフ ランジが該ピンシャフト軸周囲の円筒形部分であり、該円筒形部分が、前記ピ ンシャフトの直径よりも大きな円筒形部分の直径を有する、 請求項８に記載の掘削切削工具ホルダー保持システム。 ２１．前記フランジ凹みが、前記横方向ピンボアに交差するピンフランジスロッ トである、 請求項２０の掘削切削工具ホルダー保持システム。 ２２．支持体ブロック及びピンと共に用いられるための切削工具ホルダーであっ て、前記支持体ブロックは、前記切削工具ホルダーが嵌挿され、ブロックピンボ アが下方向に偏寄される工具ホルダーボアを有し、前記ピンは、ピンシャフトと 、第１の締付部材と、該第１の締付部材に関して前記ピンシャフトに沿って移動 可能な第２の締付部材とを有し、前記ピンシャフトはピンフランジを有し、前記 第１及び第２の締付部材は前記ブロックピンボアに移動可能に係合し、前記切削 工具ホルダーが、 アウター摩耗領域とシャンク部を有し、該シャンク部は、前記ピンが前記横方 向ピンボアを通って前記ブロックピンボア間を横貫するように、前記シャンク部 が前記工具ホルダーボアに嵌挿される際に、実質的に前記ブロックピンボアに位 置合わせされる横方向ピンボアを有し、該横方向ピンボアは、前記ピンシャフト の該横方向ピンボア内での並進移動を制限するために前記ピンフランジに係合す るフランジ凹みを画定し、該第２の締付部材を前記第１の締付部材に関して移動 させることにより、前記シャンク部を前記支持体ブロックの工具ホルダーボアに 引き込むように、前記第１及び第２の締付部材が、前記ブロックピンボアと前記 横方向ピンボアに係合する、 上記切削工具ホルダー。 ２３．前記第２の締付部材を前記第１の締付部材に関して移動させることにより 、前記シャンク部が前記支持体ブロックの工具ホルダーボアから取外されるよう に、前記シャンク部が、ホルダースロットを有し、前記第１及び第２の締付部材 が、前記横方向ピンボアに衝突せず、且つ、前記第１及び第２の締付部材が前記 ブロックピンボアに係合したままで、前記シャンク部が、前記工具ホルダーボア から引き抜かれる、 請求項２２の切削工具ホルダー。 ２４．前記フランジ凹みが、前記横方向ピンボアに交差するピンフランジスロッ トである、 請求項２２の切削工具ホルダー。 ２５．前記ピンフランジスロットが、前記横方向ピンボアに直交する、 請求項２４の切削工具ホルダー。 ２６．支持体ブロックと切削工具ホルダーと共に用いられるピンであって、該工 具ホルダーは、フランジ凹みを画定する横方向ピンボアを有し、前記支持体ブロ ックは、前記切削工具ホルダーが嵌挿され、ブロックピンボアが、前記横方向ピ ンボアに対して下方向に偏寄され、該横方向ピンボアに交差する工具ホルダーボ アを有し、前記ピンが、 第１のピッチねじ部分と、ピンフランジと、第２のピッチねじ部分とを有する ピンシャフトを有し、第１の位置合わせされた円筒形部分と、第１の斜軸式円筒 形部分と、第１のねじ締付ボアとを有する第１の締付部材を有し、第２の位置合 わせされた円筒形部分と、第２の斜軸式円筒形部分と、第２のねじ締付ボアとを 有する第２の締付部材を有し、前記第１及び第２の位置合わせされた円筒形部分 が、前記横方向ピンボアに係合するように、前記第１のねじ締付ボアは、前記ピ ンシャフトの前記第１のピッチねじ部分に螺合し、前記第２のねじ締付ボアは、 前記ピンシャフトの前記第２のピッチねじ部分に螺合し、前記ピンフランジは、 前記ピンシャフトの前記横方向ピンボア内での並進移動を制限するために、前記 フランジ凹みに係合し、また、前記ピンシャフトの回転が、前記第１の締付部材 を前記第２の締付部材に関して移動させ、前記切削工具ホルダーを前記支持体ブ ロックの工具ホルダーボアに引き込むように、前記第１及び第２の斜軸式円筒形 部分が前記ブロックピンボアに係合する、 上記ピン。 ２７．前記第１及び第２の斜軸式円筒形部分が、嵌合溝を有する、 請求項２６のピン。 ２８．前記ピンシャフトが、ピンシャフト軸とピンシャフト直径を有し、前記ピ ンフランジは、前記ピンシャフト軸周囲の円筒形部分であり、前記円筒形部分が 、前記ピンシャフト直径よりも大きな円筒形部分の直径を有する、 請求項２６のピン。