JP2008531313A - ばり取り工具およびそれのための切削インサート - Google Patents

Abstract

ばり取り工具はその内部でスライドできる切削インサート（１８）を有する。切削インサートは円筒状の主本体（３８）とこの主本体から延在するより小さい径の小本体（３６）を有する。切削インサートは偏倚ばね（２２）を用いて引っ込んだ位置と突き出た位置との間を移動できる。ばねは切削インサートの側方に並んで位置し、ばねが作用する偏倚力は調節することができる。

Description

本発明は、ばねによって装填された切削インサートを備えて穴のばり取りを行うための工具に関する。

このようなばり取り工具の例が特許文献１に開示されている。このばり取り工具は、半径方向にその中に延在して後部の壁で終端する半径方向の窓を有した工具ホルダと、後部の溝を有した切削インサートとを備えている。切削インサートはばねによってばね装着され、このばねは後部の壁に取り付けられ、後部溝内に配置されてその溝と係合するものである。ここで、ばり取り工具では、後部溝の存在がインサートの強度を低下させることがあることに留意する必要がある。さらに、ばねが切削インサートに作用する付勢力を調整するための調整機構は存在しない。

米国特許５,７５５,５３８号明細書

本発明の目的は改善されたばり取り工具を提供することであり、さらなる目的はばり取り用の改善された切削インサートを提供することである。

本発明の目的はそれぞれの請求項の要旨によって達成することができる。

本発明では、好ましくは、
概ね円筒状の主本体と、
前記主本体の前方端における切削部と、
前記主本体の後方端から後方へ延在する概ね円筒状の小本と、
前記主本体の周囲面に形成され、前記主本体の後方端において開口しているばね用凹部と、
前記主本体の前記周囲面に形成された保持用凹部と、
を具えたことを特徴とする切削インサートが提供される。

好ましい実施形態では、前記ばね用凹部と前記保持用凹部は、前記主本体の前記周囲面において対向して配置されている。

本発明では、好ましくは、
工具直径および前端部に隣接してインサートポケットを有した概ね円筒状の工具ホルダであって、前記インサートポケットが、
長手方向の空洞軸を有した概ね円筒状の主空洞であって、前記工具ホルダの周囲工具面において主開口によって開口する主空洞と、
前記主空洞に通じ、前記工具ホルダの周囲工具面において小開口によって開口する概ね円筒状の小空洞と、
前記主空洞に通じ、前記工具ホルダの周囲工具面において開口するばね用穴と、
前記主空洞に通じ、前記工具ホルダの前方端において開口する保持用穴と、
を具えたことを特徴とする工具ホルダもまた提供される。

好ましい実施形態では、前記小空洞は前記主空洞と同一直線上にある。

本発明では、好ましくは、
本発明の工具ホルダと、
前記工具ホルダの前記インサートポケットにスライド可能に保持される本発明の切削インサートであって、当該切削インサートを突き出た位置に偏倚させるばねを用いて引っ込んだ位置と突き出た位置との間をスライド可能であり、前記突き出た位置では切削部の少なくとも一部が前記工具ホルダの前記周囲面を越えて前記主開口から突き出る、切削インサートと、
を具えたことを特徴とするばり取り工具もまた提供される。

本発明は次のような好ましい利点を提供する。工具の径を比較的小さくすることができる。切削インサートを、押し込みに対する安定性が増したものとすることができ、また、ばねが切削インサートに作用する付勢力を調整することができる。

本発明をより良くの理解するために、また、本発明が実際どのように実施されるかを示すために、添付の図面が参照される。

先ず、本発明のばり取り工具１０を示す図１および図２に注目する。ばり取り工具１０は、前方から後方への方向を規定する、長手方向の回転軸１２を有するものであり、円筒状の工具ホルダ１４を含んでいる。工具ホルダ１４は、その前端にインサートポケット１６を有し、そのポケット内で切削インサート１８がスライド可能に保持され、それによって引っ込んだ位置と突き出た位置との間の側方の動きが可能となる。以下でより詳細に述べられるように、切削インサート１８は、保持部材２０を用いてインサートポケット１６から出ることが阻止され、ばね２２を用いてインサートポケット１６に装填されている。ここで、ばねはその端部の１方で切削インサート１８と係合し、他方の端部で装填部材２４と係合している。ばね２２はらせんコイルを有した圧縮コイルばねである。装填部材２４と保持部材２０は同様の形をしており、両方とも、円筒状のねじの切られたヘッド２６とねじの切られたヘッド２６より小さい直径の円筒状の軸２８を有しており、それによって、軸２８とねじの切られたヘッド２６の間に半径方向に延在する環状の面３０を形成している。なお、本願の明細書および請求項に現れる方向を示す用語、例えば、「前方」、「後方」、「前方の」、「後方の」は、種々の面を相互に区別するために便宜上用いられるものである。これらの用語は特定の部品の向きに関連して意味を持つことあるが、それらは説明の目的でのみに使われるものであり、請求項の範囲を限定することを意図したものではない。

次に、図３〜図６に注目する。切削インサート１８は、前方から後方への方向を規定する長手方向のインサート軸線３２を有する。切削インサート１８は、切削部３４、小本体３６、およびそれらの愛だの主本体３８を有している。主本体３８は、第１の直径Ｄ１を有した概ね円筒状の形を有し、インサート軸線３２に沿って第１の長さＬ１だけ延在している。主本体３８は、後方端における後方面４０、前方端における前方面４２、およびそれらの間に延在した周囲面４４を有する。インサート軸線３２を含む第１の平面Ｐ１は、主本体周囲面４４の対向した面と第１および第２の交差ラインに沿って交差する。第１の交差ラインを含む第１の想像線４６が、後方面４０と前方面４２との間に延在する。第２の交差しているラインを含む第２の想像線４８が、同じく後方面４０と前方面４２との間に延在する。

保持用凹部５０が主本体３８の周囲面４４に第１の想像線４６の部分に沿って形成されている。保持用凹部５０は、第１の平面Ｐ１に関して対向する側で縦方向に延在する２つの側壁５２を有している。それぞれの側壁５２は、前方端および後方端を有し、周囲面４４から凹部底面５４まで延在する。凹部５０の後部壁５６は、周囲面４４から凹部底面５４まで延在し、両側壁５２の後方端の間をつないでいる。凹部５０の前部壁５８は、周囲面４４から凹部底面４まで延在し、両側壁５２の前方端の間をつないでいる。

ばね用凹部６０は、凹部面６２と支持面６４を有し、主本体３８の周囲面４４において第２の想像線４８の部分に沿って形成され、後方面４０において開いている。凹部面６２は、第２の想像線４８と直交する断面において凹形で弧状の形を有している。支持面６４は、ばね用凹部６０の前方端に配置され、第２の想像線４８と直交し、周囲面４４から凹部面６２まで延在する。

切削部３４は、切削インサート１８の前方面４２からインサートノーズ６６まで前方に突き出ており、対向する第１および第２の側面６８、７０を有している。第１および第２の側面６８、７０は、第１の平面Ｐ１に関しての反対側にそれぞれ配置され、上記面に概ね平行である。第１および第２の側面６８、７０の間の幅ｄは、第１の直径Ｄ１より小さい。インサート軸線３２を含む第２の平面Ｐ２はが第１の平面Ｐ１と直交する。切削部３４は、第２の平面Ｐ２に関して鏡映対称である２つの切削部分７２を有する。それぞれの切削部分７２は、逃げ面７４、すくい面７６およびそれらの間の切削エッジ７８を含む。すくい面７６は、第２の側面７０に関連付けられている。逃げ面７４は、主本体の周囲面４４からインサートノーズ６６まで第２の平面Ｐ２に向かって傾いている。

切削インサートの小本体３６は、主本体３８の後方面４０から後方にインサート軸線３２に沿って延在している。小本体３６はインサート軸線３２に沿って第２の長さＬ２だけ延在し、第１の直径 Ｄ１より小さい第２の直径 Ｄ２を有した周囲面８０を有している。

次に、図７および８に注目する。工具ホルダ１４は、長手方向の回転軸線１２に沿って延在し、工具直径ＤＴと周囲工具面８２を有している。インサートポケット１６は、円筒状の主空洞８４と小空洞８６を有し、これらの空洞は工具ホルダ１４を通って空洞軸線８８と同心でかつこの軸線に沿って連続して延在している。主空洞８４は、主空洞面９０を有し、主開口９２を介して周囲工具面８２において開口している。小空洞８６は小空洞面９４を有し、小開口９６を介して周囲工具面８２において開口している。空洞軸線８８と回転軸線１２を含む第３の平面Ｐ３は、工具ホルダ１４を通る。工具ホルダ１４は、その前端に前方面９８を有する。保持用穴１００が、前方面９８に形成され、主空洞８４に連絡している。保持用穴１００は、第３の平面Ｐ３にあり、空洞軸８８に直交する保持用軸線１０２に沿って延在している。保持用穴の１００ねじ部１０４は、工具ホルダ１４の前方面９８に隣接して配置される。ばね軸１０８を有したばね用穴１０６は、主空洞８４に通じ、周囲工具面８２において小開口９６に隣接して開口している。ばね軸線１０８は、第３の平面Ｐ３内にあり、空洞軸線８８の後方で空洞軸線８８に平行に位置している。ばね用穴１０６のねじの切られた部分１１０は、周囲工具面８２に隣接した位置にある。

次に、図９および図１０に注目する。切削インサート１８はインサートポケット１６内に位置し、このとき、小本体３６の周囲面８０は少なくとも部分的に小空洞面９４に接し、また、主本体３８の周囲面４４は主空洞面９０に接し、さらに、保持用凹部の凹部底面５４は工具ホルダ１４の前方に面している。保持部材２０は保持用穴１００内に位置し、そのとき、保持部材のヘッド２６は保持用穴１００のねじ部１０４とねじで係合する。保持部材２０の軸２８は、工具ホルダ１４の主空洞８４の中に、また、切削インサート１８の保持用凹部５０の中に突き出る。ばね２２と装填部材２４はばね穴１０６内に位置し、その際、装填部材２４はその中にばね２２を捉えている。従って、装填部材２４はばね２２がばね用穴１０６から出ること阻止するための栓の役割を果している。装填部材２４のヘッド２６はばね用穴１０６のねじの切られた部分１１０とねじ係合し、装填部材２４の軸２８はばね２２のらせん形コイルの中に突出る。

ばり取り工具１０における切削のインサート１８の装填は、ばね２２が切削インサート１８の支持面６４と装填部材２４の環状面３０との間で圧縮されることによって行われる。その結果、ばね２２は偏倚されて切削インサート１８に所定の力を作用し、このインサートに半径方向において外側に向けて付勢する。ばね２２による力は、装填部材２４の位置を調節することによって調節することができる。この調節は、装填部材２４を内側へまたは外側へ向けて「ねじを回す」ことによって行われる。

切削インサート１８の、引っ込んだ位置と突き出た位置との間の横方向のスライドする動きは、保持用凹部５０の前部壁５８および後部壁５６のそれぞれに接する、保持部材２０の軸２８によって制限を受ける。突き出た位置（図１０）では、切削インサート１８の切削部３４が、主開口９２から周囲工具面８２を越えて突出る。ばり取り工具１０において、切削インサート１８の空洞軸線８８の周りの所定方向の回転は、保持用凹部５０のそれぞれの側壁５２に当接する、保持部材２０の軸２８によって制限を受ける。

一般的に、第２の物内で軸線に沿ってスライド可能に支持されている第１の物は、上記軸線と直交するその幅が小さいほど、また、上記軸線に沿ったその長さが長いほど、第２の物の中で押し込まれ難くなる。ばり取り工具１０においては、切削インサート１８の主および小本体の周囲面４４、８０は、切削インサート１８がインサートポケットの中でスライドするとき、インサートポケット１６によってスライド可能に支持される面である。より小さい直径Ｄ２の小本体の周囲面８０の存在や、ばり取り工具１０における横方向の最大限の（すなわち、回転軸線１２と直交する）範囲をスライドの支持に利用できることは、切削インサート１８の押し込みに対する安定性を増すパラメータである。

図１０に示されるように、ばね２２が切削インサート１８と側方で並んで位置し、また、切削インサート１８の後方端１１２を越えて後方に延在しないという事実は、有利な点である。これは、切削インサート１８とばね２２の組合せの横方向の範囲が、切削インサート１８の横方向の範囲に過ぎないからであり、この範囲は、切削インサートの後方端を越えてばねが後方に延在する従来の工具よりはるかに小さいものである。従って、本発明のばり取り工具１０の工具直径Ｄ_Tを、ばねが切削インサートの後方端を越えて後方に延在する従来のばり取り工具の直径より小さくでき、それによって、より小さい直径の穴のばり取りをすることを可能にすることができる。さらに、上述されるように、ばね２２の偏倚力は調整することができる。

本発明のばり取り工具１０の「ばり取り機構」、すなわち、上述した切削インサート１８、ばね２２、装填部材２４および保持部材２０は、工具ホルダ１４の小さい領域に集中的に配置されることが、図１、図２、図９および図１０から理解できる。保持用穴１００が工具ホルダ１４の前方面９８を通ることに限られないことは当業者には明らかであり、従って、所望の工具ホルダにおいて「ばり取り機構」の位置を定めることは、インサートポケット１６および保持用およびばね用の穴１００、１０６を、上述したばり取り工具の場合のように形成することにより、設計上簡単なことである。

本発明は一定の程度詳細に記述されたが、請求項に記載の本発明の範囲から逸脱することなく種々の改造と変更がなされる得ることは理解されるべきできである。

本発明に係るばり取り工具の斜視図である。 図１に示されるばり取り工具の分解斜視図である。 本発明に係る切削インサートの第１の側面図である。 図３に示される切削インサートの前方部の斜視図である。 図３に示される切削インサートの後方部の斜視図である。 図３に示される切削インサートの第２の側面図である。 ばり取り工具の工具ホルダの部分的な側面図である。 図７における線VIII-VIIIに沿った工具ホルダの横断面図である。 ばり取り工具の部分的な側面図である。 図９における線X-Xに沿ったばり取り工具の横断面図である。

Claims (5)

1. 概ね円筒状の主本体（３８）と、
   前記主本体（３８）の前方端における切削部（３４）と、
   前記主本体（３８）の後方端から後方へ延在する概ね円筒状の小本（３６）と、
   前記主本体（３８）の周囲面（４４）に形成され、前記主本体（３８）の後方端において開口しているばね用凹部（６０）と、
   前記主本体（３８）の前記周囲面（４４）に形成された保持用凹部（５０）と、
   を具えたことを特徴とする切削インサート（１８）。
2. 前記ばね用凹部（６０）と前記保持用凹部（５０）は、前記主本体（３８）の前記周囲面（４４）において対向して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート（１８）。
3. 工具直径（Ｄ_T）および前端部に隣接してインサートポケット（１６）を有した概ね円筒状の工具ホルダ（１４）であって、前記インサートポケット（１６）が、
   長手方向の空洞軸（８２）を有した概ね円筒状の主空洞（８４）であって、前記工具ホルダ（１４）の周囲工具面（８２）において主開口（９２）によって開口する主空洞（８４）と、
   前記主空洞（８４）に通じ、前記工具ホルダ（１４）の周囲工具面（８２）において小開口（６０）によって開口する概ね円筒状の小空洞（８６）と、
   前記主空洞（８４）に通じ、前記工具ホルダ（１４）の周囲工具面（８２）において開口するばね用穴（１０６）と、
   前記主空洞（８４）に通じ、前記工具ホルダ（１４）の前方端（８２）において開口する保持用穴（１００）と、
   を具えたことを特徴とする工具ホルダ（１４）。
4. 前記小空洞（８６）は前記主空洞（８４）と同一直線上にあることを特徴とする請求項３に記載の工具ホルダ（１４）。
5. 請求項３に記載の工具ホルダ（１４）と、
   前記工具ホルダ（１４）の前記インサートポケット（１６）にスライド可能に保持される請求項１に記載の切削インサート（１８）であって、当該切削インサート（１８）を突き出た位置に偏倚させるばね（２２）を用いて引っ込んだ位置と突き出た位置との間をスライド可能であり、前記突き出た位置では切削部（３４）の少なくとも一部が前記工具ホルダ（１４）の前記周囲面（８２）を越えて前記主開口（９２）から突き出る、切削インサート（１８）と、
   を具えたことを特徴とするばり取り工具（１０）。

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