JP2017515694A

JP2017515694A - 迅速な分解のために構成された工作機械アセンブリ

Info

Publication number: JP2017515694A
Application number: JP2016566905A
Authority: JP
Inventors: ニーマン，グリゴリ
Original assignee: イスカルリミテッド
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2017-06-15
Also published as: CN106457410A; WO2015173795A1; US9702385B2; KR20170002422A; RU2685830C2; US20150330423A1; KR102331115B1; RU2016149116A; IL248689A0; EP3142817A1; RU2016149116A3; CA2948996A1; CN106457410B

Abstract

本体構成要素（１２）と、ヘッド構成要素（１４）と、締結具（１６）とを含む、工作機械アセンブリ（１０）。本体およびヘッド構成要素（１２、１４）は各々、本体穴（２２）とヘッド穴（４２）とを含む。締結具（１６）は、ヘッド構成要素（１４）を本体構成要素（１２）へ、ヘッド穴（４２）内への挿入および本体穴（２２）への取付けにより、固定するように構成される。ヘッド穴（４２）は、締結具（１６）がそこから意図せず取り出されることを防ぐためのヘッド締結具保持構成（５０）を含む。

Description

発明の分野
本出願の主題は、ヘッド構成要素を本体構成要素へ固定するための締結具を備えて構成される、およびより詳細には、本体構成要素からのヘッド構成要素の迅速な除去のために構成された工作機械アセンブリに関する。

発明の背景
鋼などの材料の機械加工に使用される工作機械アセンブリは、前世紀にわたって広く開発されてきており、各漸進的な開発は、極めて競争的な世界規模の市場においてその効率性をさらに高めてきている。

工作機械アセンブリは、コスト効率性および／または使い易さを向上させるために着脱可能で交換可能な構成要素を含むことが多い。例えば、超硬合金でできている大きな一体構造の工具を製造するよりもむしろ、超硬合金の小さい連結可能な要素（例えば切削インサート）のみを備えるより安価な材料の工具を作ることが可能であり、要素は小さい方が摩耗した場合に交換可能であり、それにより、工具材料のコスト効率性全体が増す。それにもかかわらず、連結可能構成要素の製造、組立ておよび分解は、困難さおよびコストを伴わないわけではない。

特に小さい機械加工工具についての公知の問題は、小さい動的締結要素（以下「締結具」という。例えば、ねじ）は、構成要素の取付けまたは取り外しの最中に地面へ偶然に落ちる可能性があるということである。

サークリップなどの保持要素を使用することが、１つの取り得る解決策となり得る。

本出願人へ譲渡された米国特許第８，４７９，６２２号は、交換可能な工具ヘッドを有する工作機械アセンブリを開示し、また、とりわけ、部品の落下という欠点に言及している。

新規の、改良された工作機械アセンブリを提供することが本発明の目的である。

発明の概要
本出願の主題の第１態様によると、工作機械アセンブリであって、本体構成要素と、ヘッド構成要素と、締結具であって締結具ヘッドとそこから延在する締結具シャンクとを含む締結具とを含み、締結具シャンクがシャンク雄ねじ切り部を有し、本体構成要素が、第１本体表面と、第１本体表面上に形成された本体締結構成と、第１本体表面へ開口する本体穴とを含み、ヘッド構成要素が、第１および第２ヘッド表面と、第２ヘッド表面上に形成され、本体締結構成と相互係止するように構成されたヘッド締結構成と、第１ヘッド穴端部で第１ヘッド表面へ出て、第２ヘッド穴端部で第２ヘッド表面へ開口するヘッド穴とを含み、ヘッド穴がヘッド雌ねじ切り部を備えて形成され、本体穴が本体雌ねじ切り部を備えて形成され、本体ねじ切り部およびヘッドねじ切り部が、各々シャンク雄ねじ切り部と螺合するように構成され、組み立てられ、締結された位置で、ヘッド構成要素が、ヘッドおよび本体締結構成の相互係止を介して本体構成要素へ保持され、締結具シャンクがヘッド穴を通って本体穴内へ延在し、締結具ヘッドが第１ヘッド表面に当接し、シャンクねじ切り部が本体ねじ切り部に係合する、工作機械アセンブリが提供される。

ヘッドおよび本体構成要素上に形成された締結構成が、締結具無しであってもヘッドおよび本体構成要素を一緒に直立した向きに保持するように構成され得るとしても、直立でない向きに、ヘッド構成要素および／または締結具は意図せずに落下する傾向にあり得る。このような状況においてヘッド締結具保持構成（例えばヘッドねじ切り部）が締結具の意図しない落下を防止し得る。ヘッド締結具保持構成のあり得る利点の１つは、ユーザが締結具が落下し得るということを心配する必要が無く、ヘッド構成要素が落下しないことを確実にするために一方の手を使用することができ、その他方の手を締結具を係合解除する、例えば、係合解除中に締結具が落下し得るという心配をせずに本体構成要素からねじを抜いて外すのに使用できることである。

本出願の主題の別の態様に従うと、工作機械アセンブリであって、ヘッド締結具保持構成を備えて形成されるヘッド穴を含むヘッド構成要素と、本体締結具保持構成を含む本体穴を含む本体構成要素と、ヘッド穴および本体の締結具保持構成を介して本体構成要素へヘッド構成要素を固定するように構成された締結具とを含み、ヘッド締結具保持構成は、ヘッド穴に対する締結具の組み合わされた並進および回転移動でヘッド穴からの締結具の除去を可能にするように構成される一方で、ヘッド穴に対する締結具の並進移動のみでヘッド穴からの締結具の除去を妨げるように構成される、工作機械アセンブリが提供される。

本出願の主題のなお別の態様によると、ヘッドおよび本体構成要素と締結具とを含む工作機械アセンブリであって、ヘッド構成要素がヘッド締結具保持構成を備えて形成されるヘッド穴を含み、ヘッド構成要素が、本体構成要素へ締結具を使用して取り付けられるように構成され、締結具が、締結具ヘッドとそこから延在する締結具シャンクとを含み、締結具シャンクが、締結具ヘッドから遠位にあるねじが切られたシャンク部分と、締結具ヘッドに隣接するねじが切られていないシャンク部分とを含む、工作機械アセンブリが提供される。

本出願の主題の別の態様によると、締結具を介して互いに保持されるように構成されたヘッドおよび本体構成要素を含む工作機械アセンブリであって、ヘッド構成要素が、ヘッド締結具保持構成を備えて形成されるヘッド穴を含む、機械工作アセンブリが提供される。

上記態様のいずれも、１つまたは複数の以下の理由のために有利であり得る。

ａ．ユーザは、部品（ヘッド構成要素および／または締結具）の落下についての心配をあまりすることなく、本体構成要素からヘッド構成要素を迅速に取り外すことができる。機械加工プロセスが労働コストに関連する交換時間を考慮に入れることができることが理解される。

ｂ．ユーザは、穴からの締結具の偶発的な取り出しを心配することなくヘッド構成要素をより確実に取り外すことができる（穴の内部に残っている締結具の量を判断することは困難であり得ることもまた理解されるだろう）。

ｃ．ユーザは、比較的小さい工具をより確信をもって取り外し得る。小さい構成要素を手の中に保持することはより難しいため、この利点は、例えば、内部機械加工用途、または締結具が例えば寸法「Ｍ５」のねじである場合に（さらにより小さいサイズについてはなおさら）特に当てはまり得る。

ｄ．サークリップなどの公知の大量生産される解決策は安価に獲得できるが、このようなものは組立て時間を増すことがあり、小さい構成要素の取り扱いが、一体的に形成された締結具保持構成よりもユーザフレンドリーではない可能性があることにさらに留意されたい。本出願の主題は、サークリップまたは同様のデバイスを用いる同様の構築物よりも少ない数の構成要素を有し得る。具体的には、ヘッドおよび本体構成要素の連結構成を参照すると、機械加工アセンブリは、全部で合計３つの構成要素、すなわちヘッドおよび本体構成要素ならびに締結具を含み得る。言い換えると、工作機械アセンブリは、ヘッドおよび本体構成要素を連結するために、単一の一体的ではない構成要素（すなわち締結具）のみを含み得る。

ｅ．静的締結構成（例えば、相補的に（complimentary）一体的に形成されたヘッドおよび本体締結構成）と動的補助締結構成（すなわち、締結具およびそのための相補的（complimentary）構成）との両方を備える工作機械アセンブリは、場合により複数の（動的）締結具を備える工作機械アセンブリよりも素早く除去され得、これは各締結具が本体構成要素から係合解除される必要があるためである。

このような利点は以下の方法の態様にも当てはまり得ることが理解される。

本出願の主題のなお別の態様によると、先行する態様のいずれかによる工作機械アセンブリの組立ておよび分解の方法であって、以下のステップ、すなわち、ヘッドおよび本体締結構成を相互係止するステップと、ステップ（ａ）の前または後のいずれかに、組み合わされた回転および並進移動により、締結具をヘッド構成要素へ取り付けるステップと、ステップ（ａ）および（ｂ）に続いて、締結具シャンクを本体穴へ係合させるステップとを含み、以下の分解ステップ、すなわち、締結具シャンクを本体穴のみから係合解除するステップと、ステップ（ｄ）に続いて、ヘッドおよび本体締結構成を係合解除するステップとを含む方法が提供される。

本出願の主題のなお別の態様によると、ヘッド構成要素を本体構成要素から分解する方法であって、ヘッドおよび本体構成要素が、ヘッド構成要素のヘッド穴を通って本体構成要素の本体穴内へ延在する締結具によって一緒に締結され、ヘッド穴がヘッド締結具保持構成を含み、方法が、以下のステップ、すなわち、（ａ）組み合わされた並進および回転運動により締結具を本体穴から引き抜くステップと、（ｂ）ヘッド締結具保持構成がヘッド穴に対する締結具の並進移動のみによって締結具がヘッド穴から取り出されることを防ぎつつ、ヘッド構成要素を本体構成要素から除去するステップとを含む、方法が提供される。

上記は概要であり、上記態様のいずれも、以下に説明されるいずれもをさらに含み得ることが理解される。具体的には、以下の特徴は、単独でまたは組み合わせて、上記態様のいずれにも当てはまり得る。

Ａ．工作機械アセンブリは、本体構成要素と、ヘッド構成要素と、締結具とを含み得る。

Ｂ．締結具は締結具ヘッドとそこから延在する締結具シャンクとを含み得る。

Ｃ．締結具は、ヘッド穴および本体締結具保持構成を介してヘッド構成要素を本体構成要素へ固定するように構成され得る。

Ｄ．締結具ヘッドは、締結具シャンクよりも、長い外接円の直径（すなわち、締結具シャンクを通って延在する長手方向軸に垂直な平面で測定した場合）を有し得る。

Ｅ．締結具シャンクは、ヘッド締結具保持構成に係合するように構成された外部構成を含み得る。外部構成は、相対的な並進移動の間にのみヘッド締結具保持構成に当接するように構成され得る（例えば、ヘッド締結具保持構成の内接円の半径より大きい半径の外接円を有する外部構成により）。外部構成は、相対的な並進運動および少なくともいくらかの回転運動の間、ヘッド締結具保持構成をバイパスするように構成され得る。

Ｆ．外部構成はシャンク雄ねじ切り部であり得る。シャンクねじ切り部は、本体構成要素上のねじ切り部と螺合するように構成され得る。シャンクねじ切り部は、ヘッド締結具保持構成（例えば、ヘッド雌ねじ切り部）と螺合するように構成され得る。シャンクねじ切り部は、本体ねじ切り部およびヘッドねじ切り部と係合するように構成され得る。

Ｇ．締結具シャンクは、第１シャンク部分と、第１シャンク部分と締結具ヘッドとの間に延在する第２シャンク部分とを含み得る。第２シャンク部分は、ヘッド締結具保持構成の内接円より小さい外接円を有し得る。第２シャンク部分からはヘッド締結具保持構成と係合するように構成された外部構成を無くすことができる（例えば、第２シャンク部分からねじ切り部を無くすことができる）。言い換えると、外部構成（例えばシャンクねじ切り部）は第１シャンク部分上にのみ形成することができ、第２シャンク部分からはそのような外部構成を無くすことができる。このような構成の１つのあり得る利点は、組立ての間の締結具の並進移動であり得る（図５Ｂおよび５Ｃに関連して以下で検討される）。別のあり得る利点は、例えばヘッド構成要素から締結具を除去するために必要な回転の数が減ることであり得る。

Ｈ．第２シャンク部分はヘッド穴より長くし得る。第２シャンク部分は第１シャンク部分より長くし得る。

Ｉ．本体構成要素は第１本体表面を含み得る。本体構成要素は長尺状であり得る。本体構成要素は、本体構成要素の第１本体表面と反対に位置する第２本体表面と、第１と第２本体表面との間に延在する１つまたは複数の周面とを含み得る。

Ｊ．本体構成要素は、第１本体表面上に形成された本体締結構成を含み得る。言い換えると、本体締結構成は、第１本体表面上に一体的に形成され得る。

Ｋ．本体構成要素は第１本体表面へ開口する本体穴を含み得る。

Ｌ．本体穴は、本体締結具保持構成を含み得る。本体締結具保持構成は、本体穴内に形成された本体雌ねじ切り部であり得る。

Ｍ．第１本体表面は、本体穴の本体穴軸と鋭角の内角βを形成し得、２０°≦β≦６０°である。２つの要素間に鋭角の内角を含む構成要素はまた、対応する鈍角の内角を含み、鋭角および鈍角の合計は１８０°であることが理解される。したがって、本出願においては、補角(complimentary angles)の鋭角の内角のみに言及している。

Ｎ．ヘッド構成要素は第１および第２ヘッド表面を含み得る。第１および第２ヘッド表面は隣接する表面であり得、すなわち、共通のエッジを共有し得る。

Ｏ．第１ヘッド表面は、インサート台座構成を有して形成され得る。インサート台座構成は、除去可能な切削インサートを受け入れるために形成され得る（例えば、インサート台座構成はねじが切られた穴またはレバー穴を備えて形成され得る）。

Ｐ．第２ヘッド表面は、ヘッド穴のヘッド穴軸と鋭角の内角αを形成することができ、２０°≦α≦６０°である。

Ｑ．ヘッド構成要素はヘッド穴内に形成されたヘッド締結具保持構成を含み得る。ヘッド締結具保持構成は、ヘッド穴に対する締結具の組み合わされた並進および回転移動でのヘッド穴からの締結具の除去を可能にするように構成される一方で、ヘッド穴に対する締結具の並進移動のみでのヘッド穴からの締結具の除去を妨げるように構成され得る。

Ｒ．ヘッド構成要素は、第２ヘッド表面上に形成されたヘッド締結構成を含み得る。言い換えると、ヘッド締結構成は、第２ヘッド表面上に一体的に形成され得る。ヘッド締結構成は、本体締結構成と相互係止するように構成され得る。

Ｓ．ヘッド構成要素はヘッド穴を含み得る。

Ｔ．ヘッド穴は、第１ヘッド穴端部で第１ヘッド表面へ、および第２ヘッド穴端部で第２ヘッド表面へ開口し得る。

Ｕ．ヘッド穴はヘッド穴内側表面を含み得る。ヘッド穴内側表面は、円筒形ヘッド穴部分と先細ヘッド穴部分とをさらに含み得る。円筒形ヘッド穴部分は第２ヘッド表面に隣接し得、先細ヘッド穴部分は第１ヘッド表面に隣接し得る。

Ｖ．ヘッド穴は、ヘッド締結具保持構成を備えて形成され得る。ヘッド締結具保持構成はヘッド雌ねじ切り部であり得る。より正確には、ヘッド穴内側表面は、ヘッド締結具保持構成を備えて形成され得る。さらにより正確には、ヘッド締結具保持構成が、ヘッド穴内側表面の円筒形ヘッド穴部分上に形成され得る。なおより正確には、ヘッド締結具保持構成は、ヘッド穴内側表面の先細ヘッド穴部分に隣接するその一部で円筒形ヘッド穴部分上に形成され得る。

Ｗ．ヘッドねじ切り部は、本体ねじ切り部が本体穴の周りに円周方向に延在するより少なくヘッド穴の周りに円周方向に延在し得る。ヘッドねじ切り部は好ましくはヘッド穴の周りに３回転未満延在し得る。ヘッドねじ切り部は、さらに、ヘッド穴の周りに１回転未満延在し得る。小さいヘッド締結具保持構成であっても保持機能を提供することができること、および比較的小さい周方向延在で、締結具が望ましいときにより迅速に解放される得ることが理解される。例えば、ヘッド締結具保持構成は、ヘッド穴の周りに１回転未満延在し得る。

Ｘ．ヘッドねじ切り部は、本体穴を通る本体ねじ切り部の軸方向範囲より少なくヘッド穴を通る軸方向範囲に延在し得る。より大きい保持構成（例えば、本体ねじ切り部）がヘッドおよび本体構成要素の締結力を提供するために求められ得る一方で、小さいヘッド締結具保持構成であっても保持機能を提供することができることが理解される。

Ｙ．組み立てられ、締結された位置で、ヘッド構成要素は、ヘッドおよび本体締結構成の相互係止を介して本体構成要素へ保持され得、締結具シャンクは、ヘッド穴を通って本体穴内へ延在し得、締結具ヘッドが第１ヘッド表面に当接し、シャンクねじ切り部が本体ねじ切り部に係合する。

Ｚ．工作機械アセンブリは、ヘッドおよび本体構成要素を連結するよう構成された単一の締結具のみを含み得る。これのあり得る利点は、１つのみの締結具が締結解除されなければならない場合、複数の締結具を備えたアセンブリと比較して、ヘッド構成要素のより迅速な除去が達成され得ることであることが理解される。ここで言及される単一の締結具はヘッドおよび本体構成要素とは別の要素であり、したがってそのような工作機械アセンブリはまた、単一の締結具に加えて、一体的に形成された締結具構成を含み得ることも理解される。

ＡＡ．ヘッドおよび本体構成要素はヘッドおよび本体締結構成を介して相互係止され得る。相互係止は、第２ヘッド表面に対する第１本体表面の摺動移動を介し得る（すなわち、第１本体表面および第２ヘッド表面に平行な少なくとも幾らかの移動が必要である）。

ＢＢ．ヘッド構成要素は金属で作ることができる。ヘッド構成要素は締結具より硬い材料で作ることができる。本出願の主題は、一方では、材料（例えば鋼）の硬さ／固体構造によりヘッド締結具保持構成の予備成形へ利点を与え、他方で、望ましいときに締結具が保持または除去され得る機械アセンブリヘッド構成要素材料（典型的には鋼）のための特定の利点を提供し得ることが理解される。

ＣＣ．ヘッド構成要素への締結具の取付けは、組み合わされた回転および並進移動によるものであり得る。取付けは、ヘッドおよび本体締結構成の相互係止の前または後のいずれかであり得る。取付けに続いて、シャンクねじ切り部および本体ねじ切り部が係合され得る。

ＤＤ．組み立てられ、締結された位置で、ヘッドと本体構成要素との唯一の接触部分は、第１本体表面および第２ヘッド表面であり得る。

ＥＥ．組み立てられ、締結された位置で、ヘッド構成要素と締結具との唯一の接触部分は、締結具ヘッドおよび第１ヘッド表面であり得る。

ＦＦ．組み立てられ、締結された位置で、本体構成要素と締結具との唯一の接触部分は、締結具の外部構成（例えば、そのシャンク上に形成された外部ねじ切り部）および本体締結具保持構成（例えば、本体雌ねじ切り部）であり得る。

ＧＧ．シャンクねじ切り部は、締結具が本体ねじ切り部へ締結されると、シャンクねじ切り部がヘッドねじ切り部に接触しない長さを備えて構成され得る。換言すると、組み立てられ、締結された位置で、シャンクねじ切り部は本体ねじ切り部のみと接触し得る。

ＨＨ．工作機械アセンブリを分解するとき、シャンクねじ切り部は本体ねじ切り部のみから係合解除され得る（例えば、ヘッド構成要素の締結具保持構成から締結具を除去すること無く）。本体ねじ切り部からのシャンクねじ切り部の係合解除に続いて、ヘッドおよび本体締結構成が次いで係合解除され得る。係合解除は、第２ヘッド表面に対する第１本体表面の摺動移動を含み得る。係合解除はまた、本体穴の本体穴軸と平行な方向の、第２ヘッド表面に対する第１本体表面の、摺動移動後の、並進移動を含み得る。並進移動は、ヘッドおよび本体構成要素を互いから離し得る。

ＩＩ．シャンクねじ切り部が第１シャンク部分上のみに形成される場合、第２シャンク部分にはねじ切り部が無く、ヘッド構成要素からの締結具の除去は、締結具を回転運動を伴ってヘッド穴に沿って移動させることにより得る。

ＪＪ．ヘッド構成要素への締結具の取付後ならびにヘッドおよび本体締結構成の相互係止前に、締結具のシャンクは第１本体表面に当接し得、締結具を第１ヘッド穴端部に向かってヘッド穴内を移動させる。ヘッドねじ切り部に対する締結具ねじ切り部の係合がヘッド穴に対する締結具の移動を止めるまで、シャンクは第１本体表面に当接させられ得る。

図面の簡単な説明
本出願の主題をより理解するために、およびそれが実際にどのように実施され得るか示すために、ここで添付図面を参照する。

本出願の主題による工作機械アセンブリの斜視図である。図１における工具アセンブリの本体構成要素の一部の側面斜視図である。図１における工具アセンブリのヘッド構成要素の後面斜視図である。図１〜３におけるヘッド構成要素および本体構成要素の一部の上面図である。ヘッド構成要素および本体構成要素が互いに間隔を空けて配されることを除いて、図４Ａにおける切断線４Ｃ−４Ｃに対応する平面に略対応する断面図である。図４Ａの線４Ｃ−４Ｃに沿った断面図である。図４Ｂおよび４Ｃにおける図に略対応する断面図であり、図１における工具アセンブリの締結具をさらに含み、ある作動位置にあり、より具体的には、締結具がヘッド構成要素へ取り付けられ、それらが本体構成要素から間隔を空けて配される第１位置を示す。図４Ｂおよび４Ｃにおける図に略対応する断面図であり、図１における工具アセンブリの締結具をさらに含み、別の作動位置にあり、より具体的には、締結具のみが本体構成要素に接触する第２位置を示す。図４Ｂおよび４Ｃにおける図に略対応する断面図であり、図１における工具アセンブリの締結具をさらに含み、別の作動位置にあり、より具体的には、ヘッドおよび本体構成要素が組み立てられ、締結されていない位置にある第３位置を示す（すなわち、ヘッドおよび本体構成要素が、それらが機械加工のために使用される位置において互いに接触するという点で組み立てられるが、しかしながらそれらは締結具を介して互いに締結されない）。図４Ｂおよび４Ｃにおける図に略対応する断面図であり、図１における工具アセンブリの締結具をさらに含み、別の作動位置にあり、より具体的には、締結具がヘッド構成要素を本体構成要素へ締結することを除いて図５Ｃにおける位置に対応する、ヘッドおよび本体構成要素が組み立てられ、締結された位置にある、第４位置を示す。

詳細な説明
本体構成要素１２、ヘッド構成要素１４および締結具１６を含む工作機械アセンブリ１０を示す図１〜３を参照する。

本体構成要素１２は、長手方向に延在する本体構成要素軸Ａ_Ｌに沿って長尺状であり得る。本体構成要素１２は、第１本体表面１８Ａと、本体構成要素１２の第１本体表面１８Ａとは反対側に位置する第２本体表面１８Ｂとを含み得、第１、第２、第３および第４本体周面１８Ｃ、１８Ｄ、１８Ｅ、１８Ｆがそれらの間に延在する（第１本体周面１８Ｃは図４Ｂに最もよく示され、第４本体周面１８Ｆは図４Ａに最もよく示される）。

第１本体表面１８Ａは、その上に形成された本体締結構成２０を含み得る。例えば、本体締結構成２０は、本体ありつぎ表面（例えば、第１、第２および第３本体ありつぎ表面２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）を含み得、その各々が第１本体表面１８Ａの本体中央部分２０Ｄと鋭角の外角を形成し得る。

図４Ｂを参照すると、本体構成要素１２は、第１端部２４Ａで第１本体表面１８Ａへ、および、より正確には、本体中央部分２０Ｄへ開口する本体穴２２をさらに含み得る。

本体穴２２は第２端部２４Ｂで第１本体周面１８Ｃへ開口し得る。

第１本体表面１８Ａおよび第１本体周面１８Ｃは、本体エッジ２６を共有する隣接する表面であり得る。

第１本体表面１８Ａは、複数の本体当接表面（例えば、第１、第２、第３および第４本体当接表面２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ）を備えて形成され得る。本体当接表面２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄは、第１本体表面１８Ａの周辺部に沿って位置し得る。より正確には、それらは、第１本体表面１８Ａのコーナに位置し得る。本体当接表面２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄは、第１本体表面１８Ａの本体凹部（例えば、第１、第２、第３および第４本体凹部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ）により分離され得る。

本体穴２２は本体穴内側表面２４Ｃを含む。本体穴２２、およびより正確には本体穴内側表面２４Ｃは、本体雌ねじ切り部の形の本体締結具保持構成３２を備えて形成され得る。

本体軸Ａ_Ｂは、本体穴２２の中心を通って延在し得る。

第１本体表面１８Ａは本体穴軸Ａ_Ｂと４０°の鋭角の内角βを形成し得る。

本体締結具保持構成３２は、本体穴２２の円周の回りを数回延在し得る。例えば、６つのねじ山３４が本体穴２２の一方側に示される。したがって、この例において、本体締結具保持構成３２は、本体穴２２の周りに約６回転延在する。

同様に図４Ｃを参照すると、本体締結具保持構成３２はまた、本体軸Ａ_Ｂと平行に測定可能な本体軸方向範囲Ｅ_Ｂに延在する。

ここで図１、３、４Ａおよび４Ｂを参照すると、ヘッド構成要素１４は、第１ヘッド表面３６Ａと第２ヘッド表面３６Ｂとを含み得る。第１ヘッド表面３６Ａおよび第２ヘッド表面３６Ｂは、ヘッドエッジ３８を共有する隣接する表面であり得る。ヘッド構成要素１４は、第１ヘッド表面３６Ａに対向する第３ヘッド表面３６Ｃ、第１ヘッド表面３６Ａと第３ヘッド表面３６Ｃとの間に延在する対向する第１および第２ヘッド周面３６Ｄ、３６Ｅをさらに含み得る。

第１ヘッド表面３６Ａは、インサート台座構成４０を備えて形成され得る。インサート台座は、除去可能な切削インサート（図示せず）を受け入れるために構成され得る。

ヘッド構成要素１４は、第１端部４４Ａで第１ヘッド表面３６Ａへ開口するヘッド穴４２をさらに含み得る。ヘッド穴４２は、第２端４４Ｂで第２ヘッド表面３６Ｂへ開口し得る。

ヘッド穴軸Ａ_Ｈはヘッド穴４２の中心を通って延在し得る。ヘッド構成要素１４が本体構成要素１２上に取り付けられると、ヘッドおよび本体軸Ａ_Ｈ、Ａ_Ｂは同軸となり得る（例示的な目的のみのために、図４ｂにおける本体およびヘッド構成要素１２、１４の位置は、ヘッドおよび本体軸Ａ_Ｈ、Ａ_Ｂが同軸である位置に故意に示された）。

第２ヘッド表面３６Ｂは、ヘッド穴軸Ａ_Ｈと４０°の鋭角の内角αを形成し得る。

図３へ注意を向けると、第２ヘッド表面３６Ｂは、その上に形成されたヘッド締結構成４６を含み得る。例えば、ヘッド締結構成４６は、ヘッドありつぎ表面（例えば、第１、第２および第３ヘッドありつぎ表面４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ）を含むことができ、その各々が第２ヘッド表面３６Ｂと鋭角の外角を形成し得る。

ヘッド構成要素１４が本体構成要素１２上に取り付けられると、第２ヘッド表面３６Ｂは本体当接表面２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄと接触し得る。加えて、相補的（complimentary）本体およびヘッドありつぎ表面２０、４６は、本体およびヘッド構成要素１２、１４を一緒に保持するために相互係止し得る。

図４Ｃを参照すると、ヘッド穴４２はヘッド穴内側表面４８を含む。

ヘッド穴内側表面４８は、第２ヘッド表面３６Ｂに隣接する円筒形ヘッド穴部分４８Ａおよび第１ヘッド表面３６Ａに隣接する先細ヘッド穴部分４８Ｂをさらに含み得る。

ヘッド穴４２、およびより正確にはヘッド穴内側表面４８は、ヘッド雌ねじ切り部の形のヘッド締結具保持構成５０を備えて形成され得る。より正確には、ヘッド締結具保持構成５０は円筒形ヘッド穴部分４８Ａ上に形成され得る。さらにより正確には、ヘッド締結具保持構成５０は、先細ヘッド穴部分４８Ｂに隣接するその一部で円筒形ヘッド穴部分４８Ａ上に形成され得る。

ヘッド締結具保持構成５０は、ヘッド穴４２の円周を数回まわって延在し得る。例えば、２つのねじ山５２が、ヘッド穴４２の一方側に示される。したがって、この例において、ヘッド締結具保持構成５０はヘッド穴４２周りに約２回転延在する。

ヘッド締結具保持構成５０はまた、ヘッド軸Ａ_Ｈと平行に測定可能なヘッド軸方向範囲Ｅ_Ｈに延在する。

図４Ａおよび４Ｂを参照すると、ヘッド締結具保持構成５０が、ヘッド穴４２のヘッド穴半径Ｒ_２より小さいヘッド締結具保持半径Ｒ_１を有することがさらに示される（より正確には、ヘッド穴半径Ｒ_２はヘッド穴内側表面４８の半径とみなされ得、さらにより正確には円筒形ヘッド穴部分４８Ａの半径とみなされ得る）。ヘッド締結具保持半径Ｒ_１はヘッド締結具保持構成５０の内接円を画定することが理解される。

図５Ａを参照すると、締結具１６は、締結具ヘッド５４Ａとそこから延在する締結具シャンク５４Ｂとを含み得る。

締結具１６は長尺状であり得る。

締結具軸Ａ_Ｆは締結具１６の中心を通って延在し得る。より正確には、締結具軸Ａ_Ｆは、締結具シャンク５４Ｂの中心を通って延在し得る。

締結具ヘッド５４Ａは、工具（図示せず、例えばねじ回し）を受け入れるために構成された工具受容凹部５６を、締結具１６がそれにより回転することができるように、含み得る。

締結具ヘッド５４Ａは先細形状を有し得る。より正確には、締結具ヘッド外側表面５８は、先細ヘッド穴部分４８Ｂに対応する先細形状を有し得る。より正確には、締結具ヘッド５４Ａは、締結具シャンク５４Ｂへ近づくにつれ直径が短くなる。

締結具シャンク５４Ｂは、第１シャンク部分６０Ａと、第１シャンク部分６０Ａと締結具ヘッド５４Ａとの間に延在する第２シャンク部分６０Ｂとを含み得る。

第１シャンク部分６０Ａは、締結具軸Ａ_Ｆと平行に測定可能な軸方向長さＬ_１を有する。

第２シャンク部分６０Ｂは、締結具軸Ａ_Ｆと平行に測定可能な軸方向長さＬ_２を有する。

軸方向長さＬ_２は、軸方向長さＬ_１より長くなり得る。

締結具シャンク５４Ｂはヘッド穴４２より長い。

軸方向長さＬ_２は、それ自体、ヘッド穴４２より長くなり得る。

締結具シャンク５４Ｂは、例えばシャンク雄ねじ切り部の形の外部構成６２を含み得る。より正確には、外部構成６２は、第１シャンク部分６０Ａ上にのみ形成され得る。

第２シャンク部分６０ＢはＲ_３として概略的に示される半径を有し得る。

第１シャンク部分６０Ａも、外部構成６２を考慮しないと、同様の半径Ｒ_３を有し得る。

外部構成６２は、ヘッド締結具保持半径Ｒ_１より大きい、（例えば、締結具軸Ａ_Ｆから締結具ねじ山６４へ想定可能な）最外半径Ｒ_４を有する。

したがって、締結具１６は並進移動だけによってはヘッド穴４２から除去され得ないが、締結具ねじ山６４がヘッド締結具保持構成５０をバイパスするために回転運動を必要とする。

図５Ａ〜５Ｄを参照すると、工作機械アセンブリ１０の組立ておよび分解が説明される。

図５Ａにおいて、締結具１６がヘッド構成要素１４へ取り付けられた第１位置が示され、その両方が本体構成要素１６から間隔を空けて配される。より正確には、先細ヘッド穴部分４８Ｂおよび締結具ヘッド外側表面５８が接触している。ヘッド穴４２を通って延在する第２シャンク部分６０の両側にある締結具１６が、ヘッド穴４２より大きい直径を有するため、締結具１６はヘッド穴４２から、並進移動のみではいずれの方向にも、除去され得ない（ヘッド穴軸Ａ_Ｈと平行な矢印Ｄ_Ｔ１、Ｄ_Ｔ２により概略的に示される）。

しかしながら、必要に応じて、締結具１６は、外部構成６２とヘッド締結具保持構成５０との間の接触の際に、ヘッド穴軸Ａ_Ｈの周りでの回転運動を伴って、矢印Ｄ_Ｔ１の方向に移動されるとヘッド穴４２から除去され得る。

図５Ｂにおいて、底部コーナ６６が、締結具１６を矢印Ｄ_Ｔ１の方向へ移動させる（このような移動は、外部構成６２およびヘッド締結具保持構成５０の接触により止められる）第１本体表面１８Ａに当接する第２位置が示される。

相補的本体およびヘッドありつぎ表面２０、４６（図２および３）は、相互係止されるためにいくらかの摺動運動を必要とすることから、締結具１６は本体穴２２に直接的に挿入されないことに留意されたい。したがって、ヘッド穴４２内での摺動運動を可能にするように構成された第２シャンク部分６０Ｂは、工作機械アセンブリ１０の迅速な組立てを円滑にする。ヘッド構成要素１４が次いで、締結具シャンク５４Ｂがヘッド穴４２へ入り、本体およびヘッドありつぎ表面２０、４６が図５Ｃに示されるとおり相互係止するまで、矢印Ｄ_Ｔ３の方向（すなわち、第１本体表面１８Ａおよび第２ヘッド表面３６Ｂに平行）に移動させられる。

締結具１６は次いで、図５Ｄに示される、組み立てられ、締結された位置へ到達するまで回転され得る。

本体構成要素１６からヘッド構成要素１４を取り外すためには、上記で説明されたステップが逆の順序で実施され得る。

上記説明は、例示的な実施形態および詳細を含み、例示されていない実施形態および詳細を本出願の特許請求の範囲から除外しない。

Claims

工作機械アセンブリであって、
本体構成要素と、ヘッド構成要素と、締結具であって締結具ヘッドとそこから延在する締結具シャンクとを含む締結具とを含み、前記締結具シャンクがシャンク雄ねじ切り部を有し、
前記本体構成要素が、第１本体表面と、前記第１本体表面上に形成された本体締結構成と、前記第１本体表面へ開口する本体穴とを含み、
前記ヘッド構成要素が、第１および第２ヘッド表面と、前記第２ヘッド表面上に形成され、前記本体締結構成と相互係止するように構成されたヘッド締結構成と、第１ヘッド穴端部で前記第１ヘッド表面へ出て、第２ヘッド穴端部で前記第２ヘッド表面へ開口するヘッド穴とを含み、
前記ヘッド穴がヘッド雌ねじ切り部を備えて形成され、前記本体穴が本体雌ねじ切り部を備えて形成され、
前記本体ねじ切り部および前記ヘッドねじ切り部が、各々前記シャンク雄ねじ切り部と螺合するように構成され、
組み立てられ、締結された位置で、前記ヘッド構成要素が、前記ヘッドおよび本体締結構成の相互係止を介して前記本体構成要素へ保持され、前記締結具シャンクが前記ヘッド穴を通って前記本体穴内へ延在し、前記締結具ヘッドが前記第１ヘッド表面に当接し、前記シャンクねじ切り部が前記本体ねじ切り部に係合する、工作機械アセンブリ。
前記アセンブリが、前記ヘッドおよび本体構成要素を連結するよう構成された単一の締結具のみを含む、請求項１に記載の工作機械アセンブリ。
前記ヘッドおよび本体締結構成が、前記第２ヘッド表面に対する前記第１本体表面の摺動移動を介して相互係止されるように構成される、請求項１または２に記載の工作機械アセンブリ。
前記第２ヘッド表面が、前記ヘッド穴のヘッド穴軸と鋭角の内角αを形成し、２０°≦α≦６０°である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の工作機械アセンブリ。
前記本体ねじ切り部が前記本体穴周りに円周方向に延在するよりも少なく、前記ヘッドねじ切り部が前記ヘッド穴周りに円周方向に延在する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の工作機械アセンブリ。
前記ヘッドねじ切り部が前記ヘッド穴の周りに３回転未満延在する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の工作機械アセンブリ。
前記ヘッドねじ切り部が、前記本体穴を通る前記本体ねじ切り部の軸方向範囲より少なく前記ヘッド穴を通って軸方向範囲に延在する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の工作機械アセンブリ。
前記締結具シャンクが、第１シャンク部分と、前記第１シャンク部分と前記締結具ヘッドとの間に延在する第２シャンク部分とを含み、前記シャンクねじ切り部が前記第１シャンク部分上にのみ形成され、前記第２シャンク部分にはねじ切り部が無い、請求項１〜７のいずれか一項に記載の工作機械アセンブリ。
前記第２シャンク部分が前記ヘッド穴より長い、請求項８に記載の工作機械アセンブリ。
前記第２シャンク部分が前記第１シャンク部分より長い、請求項８または９に記載の工作機械アセンブリ。
前記シャンクねじ切り部が前記本体ねじ切り部にのみ係合する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の工作機械アセンブリ。
前記ヘッド構成要素が金属でできている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の工作機械アセンブリ。
前記ヘッド構成要素が前記締結具より硬い材料でできている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の工作機械アセンブリ。
以下の組立ステップ、すなわち、
（ａ）ヘッドおよび本体締結構成を相互係止するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）の前または後のいずれかに、組み合わされた回転および並進移動により、締結具をヘッド構成要素へ取り付けるステップと、
（ｃ）ステップ（ａ）および（ｂ）に続いて、シャンクねじ切り部および本体ねじ切り部を係合するステップとを含み、
以下の分解ステップ、すなわち、
（ｄ）前記シャンクねじ切り部を前記本体ねじ切り部のみから係合解除するステップと、
（ｅ）ステップ（ｄ）に続いて、前記ヘッドおよび本体締結構成を係合解除するステップとを含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の工作機械アセンブリの組立ておよび分解の方法。
ステップ（ａ）の前記相互係止が、前記第２ヘッド表面に対する前記第１本体表面の摺動移動を含む、請求項１４に記載の方法。
ステップ（ｂ）の後、およびステップ（ａ）の前に、前記締結具シャンクが前記第１本体表面に当接させられ、前記締結具を前記第１ヘッド穴端部に向かって前記ヘッド穴内を移動させる、請求項１４または１５に記載の方法。
前記シャンクねじ切り部の前記ヘッドねじ切り部に対する係合が前記ヘッド穴に対する前記締結具の動きを止めるまで、前記シャンクが前記第１本体表面に当接させられる、請求項１６に記載の方法。
ステップ（ｅ）が、前記第２ヘッド表面に対する前記第１本体表面の摺動移動を含む、
請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の方法。
ステップ（ｅ）が、前記摺動移動の後に、前記第２ヘッド表面に対する前記第１本体表面の、前記本体穴の本体穴軸と平行な方向の並進移動をさらに含み、これは、前記ヘッドおよび本体構成要素を互いから離す、請求項１８に記載の方法。
前記締結具シャンクが、第１シャンク部分と、前記第１シャンク部分と前記締結具ヘッドとの間に延在する第２シャンク部分とを含み、前記シャンクねじ切り部が前記第１シャンク部分上にのみ形成され、前記第２シャンク部分にはねじ切り部が無く、ステップ（ｅ）に続くさらなるステップが、回転運動と共に前記ヘッド穴に沿って前記締結具を移動させることにより前記ヘッド構成要素から前記締結具を除去することを含む、請求項１４〜１９のいずれか一項に記載の方法。