JP2871091B2 - 工作機械に使用するための工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転工具スピンドルに接続可能な柄部と、
当該柄部と相対回転しないように結合され当該柄部に対
して横向きに調整可能なヘッド部と、当該ヘッド部に配
された切削担体とを有する、工作機械に使用するための
工具、特に精密旋削中ぐり棒に関するものである。

この様式の工具において、ヘッド部の精密調整のため
の調整機構は、相対的に大きなスペースを必要とする。
調整機構の構造は、任意に小さくすることができないの
で、工具径にはきびしく強いられた要求がある。加え
て、精密調整の精度は、公知の調整機構において、しば
しば過剰に求められている。

本発明は、冒頭に述べられた様式の工具にして、非常
に小さな工具径でも高い調整精度及び十分な剛性を有し
た工具を供することを課題とする。

この課題を解決するために、本発明に従い、工具の柄
部とヘッド部とに、相互に対向し、その端面端部に半径
方向に延在する端面溝を備えたシリンダ状取付ピンが形
成されていて、これら取付ピンの端面端部の間に、軸旋
方向両側に張り出し、相互に直角に調整された上記取付
ピンの端面溝に、半径方向で変位可能に係合する連結ク
ローを備えた十字連結要素が配設されていて、両方の取
付ピンが、これらピンに対してねじり回転可能な偏心ケ
ーシングの相互に偏心した取付孔に係合し、更に連結要
素及び／又は偏心スリーブを中間に挟みながら、上記ヘ
ッド部と柄部とがクランプアンカーを用いて結合されて
いて、当該クランプアンカーは柄部と十字連結要素のそ
れぞれの孔を半径方向に遊隙のある状態で貫通係合し、
ヘッド部のねじ部に係合し、そして柄部領域での接合部
に支持されている構成が提案される。

相互に偏心した取付孔は、柄部の取付ピンを収容する
取付孔の縦軸が工具回転軸と一直線上に置かれ、ヘッド
部の取付ピンを収容する取付孔の縦軸が工具回転軸に対
して平行移動状態を呈するように配置されていれば、目
的に適っている。

十字連結要素が、両側に軸線方向で張り出して、90度
相互にねじれて配置されたクロー対を有したリング部材
として形成されているのが、好適である。偏心ケーシン
グをねじる際、十字連結要素によって、偏心運動が、ヘ
ッド部と柄部との間の半径方向の移動運動に置き換えら
れる。当該運動変換は、連結領域において、確実な遊び
のなさと十字連結要素の工具軸に対する僅かな傾きとを
必要とする。これを可能とするために、十字連結要素の
クロー側部は、その根本から先端へ正確に平行に調整さ
れているのではなく、むしろ斜めに拡がっている。リン
グ部分の端面側の装置平面もまた、平らでなく、むしろ
鈍い円錐面を形成している。

本発明の好適な実施形態において、柄部は、ピン側に
向かい狭くなった軸線方向の段付き孔部を有し、その拡
がった部分に、クランプアンカーのヘッドが案内され
る。段付き孔とクランプアンカーヘッドとの相互に対向
する肩部の間で、バネ部品として形成されたバネ手段が
配設され、偏心ケーシングと十字連結要素とが、工具の
ヘッド部と柄部との間にクランプアンカーが張架される
場合に、確実な力で装着され、それによって隙間なく調
整されるけれども、これらの部品に対して尚ねじり回転
可能であるか、横に移動可能なように考慮されているの
が、好適である。クランプアンカーヘッドとバネ部品と
の間に、補助的にスペーサーリングを配設してもよい。

本発明の更に有利な実施形態において、クランプアン
カーヘッドの側面の段付き孔は、末端ねじで閉じられて
いる。

クランプアンカーヘッドと末端ねじとの間の段付き孔
の内部空間は、好ましくは鉛のような重い物質からなる
充填片で充填される。この充填片は、一度、クランプア
ンカー用のねじり回転保護の機能を有する。更に、これ
は柄部の補強と減衰作用の改善のために使用される。

本発明の更に好適な実施形態で、柄部のスピンドル側
端面末端部は連結部とつながっていて、当該末端部は、
工具回転軸に対して垂直な平面を越えて軸線方向に張り
出した取付ピンによって、機械スピンドルと連結可能に
なっている。

好適には、クランプアンカー、充填片、末端ねじ及び
連結部は、チップ空間への冷却剤供給のための軸線方向
の冷却剤管路を有している。当該冷却剤管路を介して、
クランプアンカーの締め付け力調整のための調整キーが
案内されていてもよい。

冷却剤管路から冷却流体があふれないように、クラン
プアンカーヘッドは、段付き孔の内面に隣接する弾性パ
ッキンリングの収納のための周囲溝を有していてもよ
い。これとは二者択一的に、パッキンリングが、相互に
対向する末端ねじの端面とクランプアンカーヘッドの端
面との間に設けられ、その際、当該リングが、クランプ
アンカーヘッドに形成され軸線方向に張り出した中空ピ
ンに半径方向において支持されていても目的に適ってい
る。柄部と連結部との間の冷却剤管路の緊塞は、柄部と
結合部の相互に対向した端面間に配設され、柄部を越え
て軸線方向に張り出した末端ねじに半径方向に支持され
た弾性パッキンリングによって、保証される。

偏心ケーシングのねじりを軽減するために、偏心ケー
シングは調整キーの係合のための外部多角部を備えてい
るのが目的に適っている。更に、偏心ケーシングは、柄
部又はヘッド部に向いた端部で、目盛リングを備えてい
る。当該目盛リングで、調整範囲（Verstellweg）が読
み取られる。

粗位置決めを可能にするために、ヘッド部での切削担
体は、半径方向に移動可能であり、例えば、固定ねじに
よって固定可能に配設されている。

以下に、本発明を、概略的に図面に示された二つの実
施例をもとにして、詳細に説明する。

図１は、部分的に切断された表示での精密旋削中ぐり
棒の側面図で、図２は、図１の切断線２−２に沿った断
面図で、図３は、図２の切断線３−３に沿った断面図
で、図４は、精密旋削中ぐり棒の変形した実施例であっ
て図２に対応する断面図である。

図に示された精密旋削中ぐり棒は、基本的に、ヘッド
部10と、十字連結要素乃至カルダン自在継手12とクラン
プアンカー14とを介して当該ヘッド部と結合した柄部16
と、ヘッド部及び柄部に対しねじり回転可能な偏心ケー
シング18とからなる。ヘッド部で、転回バイドプレート
22を支持する切断ホルダ20は、粗調整の目的のために、
ねじ付きピン24によって半径方向に移動可能で、締付ね
じ26によって固定可能に配置されている。

偏心ケーシング18は、ヘッド部10と柄部16とに向いた
端面で、それぞれ取付孔32及び34を有する。取付孔32及
び34は相互に偏心して配置されていて、その際、柄部側
の取付孔34の縦軸が工具回転軸と一直線上に置かれ、一
方、ヘッド部側の取付孔32の縦軸が工具回転軸に対して
偏心して配置されている。取付孔32及び34に、ヘッド部
10乃至柄部16で形成され、軸線方向に位置調整されたシ
リンダ状取付ピン28及び30が、相互に対向する面で係合
している。取付ピン28、30は、その端面の末端平面で、
半径方向に位置調整された端面溝36、38を有し、当該溝
に、十字連結要素12の相対する面に従って、軸線方向に
張り出したクロー対40、42が、半径方向に変位可能に嵌
まっている。特に図３から判るように、クロー対40、42
は、十字連結要素12で相互に垂直に位置調整されてい
る。これに対応して、組み立てられた状態で、端面溝3
6、38も、両方の取付ピン28、30で相互に垂直に位置調
整されている。十字連結要素12内の中央孔44は、クラン
プアンカー14の貫通のために、指定されている。

柄部16は、軸線方向に延在して貫通する段付き孔46を
備えていて、当該孔を通って、ヘッド48とねじ軸50とを
有するクランプアンカー14が、組立てのために、導き入
れ可能になっている。ヘッド48に当接したねじ軸50は、
柄部16の段付き孔の十分開いた部分46を通って、取付ピ
ン30での段付き孔の狭い部分56と十字連結要素12での中
心孔44とを遊隙のある状態で貫通して入り込んでいて、
ヘッド部10の取付ピン28でのねじ孔58にねじ入れられて
いる。この目的のために、ヘッド48は更に内面六角形部
60を有し、当該六角形部へ、外部から六角形キーが差し
込み可能になっている。クランプアンカーヘッド48に隣
接するバランス円板62と段付き孔46の接合部たるリング
肩部64との間に、ばね部品66が配置されているが、これ
は、相互に結合すべき工具部品10、16が遊びなく相互に
張設され且つ偏心ケーシング18の捩じりと、ヘッド部10
と柄部16とに対する相対的な十字連結要素12の移動が可
能なように考慮されている。偏心ケーシング18のねじり
回転は、固定保持された柄部16において、調整キーを用
いて周辺六角形部68で行われる。十字連結要素12は、柄
部16とヘッド部10との間での回転連結の他に、偏心ケー
シング18のねじり回転の際に孔32と34との間の偏心運動
が、ヘッド部10と柄部16との間の移動運動に変換すると
いう課題を有している。当該移動は、その際、柄部での
零条線72に対する偏心ケーシング18上のスケール70から
読むことができる。

中ぐりバイトを貫き、チップ空間（Spanraum）78に注
いでいる冷却剤用中央管路80は、加工個所に冷却剤が噴
射されるように、考慮されている。

図１〜３に示された精密旋削中ぐり棒は、ヘッド部10
とは反対側の端部を、機械スピンドルの工具チャックに
装着可能な、その全長にわたってシリンダ状の柄部16を
有する。柄部16の開口端部は、充填部材74と段付き孔46
の雌ネジ部にねじ込まれた端部ねじ76とによって閉鎖さ
れている。一方でパーツ74、76は、クランプアンカー14
用のねじり回転保護部を形成し、他方で鉛のような重金
属からなる充填部材74は、中ぐり棒の制動特性の改善と
柄部16の補強のために用いられる。チップ空間78に導か
れる冷却剤用管路80は、パーツ76、74、14、10の孔部か
らなっている。クランプアンカーヘッド48の周囲溝52に
配置されたＯ−リング54は、段付き孔46の拡張した部分
の内面におけるクランプアンカーヘッドの流体漏れのな
い案内を保証し、それ故、クランプアンカーヘッド48と
チップ空間78との間の冷却剤用管路80の漏れのない緊塞
を保証する。

図４に示された実施例の場合、柄部16は、そのヘッド
部10とは反対側の端部で、その外径を拡張しながら、フ
ランジ部81として形成され、連結部83と結合していて、
その軸線上に張り出してリング状の平滑面82に囲まれた
取付ピン84は、不図示の工作機械スピンドル又はモジュ
ール中間部材の対応取付孔内に、平滑面82が取付孔を囲
んだ対応平滑面に対し軸線方向に押圧しつつ、張設され
るようになっている。フランジ部81と連結部83との間の
結合は、連結部83の有底孔88に係合した４つの保持ねじ
86と、並びにねじり回転保護部として機能し軸線方向で
柄部16の端面90を張り出し連結部83での対応取付孔に係
合する不図示の２つのシリンダ棒とによって行われる。

段付き部46の雌ネジ部91にねじ入れられ、クランプア
ンカーヘッド48のスピンドル側端面に対するリング面92
によって柄部16内に張設された端部ねじ76′は、クラン
プアンカー14が自動的にねじり出ることのないように
し、柄部16が連結部83と結合する際に、軸線方向にフラ
ンジ部81から張り出した部分93によって、中央ピン93と
して用いられる。連結部83、端部ねじ76′、クランプア
ンカー14及びヘッド部10でのそれぞれの孔部によって形
成された冷却剤用中央管路80の緊塞は、クランプアンカ
ーヘッド48と端部ねじ76′或いは柄部16と連結部材84の
端面に接近して装着された２つのＯ−リング96と98によ
って行われる。これらリングは、クランプアンカーヘッ
ド48に形成され軸線方向に張り出した中空ピン100乃至
端部ねじ76′の中央ピン93に、半径方向に支持されてい
る。

締め付け力の変更のためになされるべきクランプアン
カー14の調整は、連結部83と端部ねじ76′での冷却剤用
孔部を通ってクランプアンカーヘッド48の内面六角形部
60に係合した調整キーを用いて行われる。

図１〜３に示されたシリンダ状柄部を備えた中ぐり棒
に対して、図４での連結部83と結合した中ぐりバイト
は、同時に短めの構造長さの場合、比較的高い剛性を有
する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュナイダー エーバーハルト ドイツ連邦共和国 デー・7122 ベージ ヒハイム シャンパーニャーヴェーク ６ (56)参考文献 特開 昭58−28405（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−75909（ＪＰ，Ｕ) 米国特許2780467（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23B 29/034

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転工具スピンドルに接続可能な柄部（1
   6）と、当該柄部（16）と相対回転しないように結合さ
   れ当該柄部に対して横向きに調整可能なヘッド部（10）
   と、当該ヘッド部（10）に配された切削担体（20）とを
   有する、工作機械に使用するための工具、特に精密旋削
   中ぐり棒において、 上記柄部（16）とヘッド部（10）とに、相互に対向し、
   その端面端部に半径方向に延在する端面溝（36、38）を
   備えたシリンダ状取付ピン（28、30）が形成されている
   こと、 これら取付ピン（28、30）の端面端部の間に、軸線方向
   両側に張り出し、相互に直角に調整された上記取付ピン
   （28、30）の端面溝（36、38）に半径方向で変位可能に
   係合する連結クローを備えた十字連結要素（12）が配設
   されていること、 両方の取付ピン（28、30）が、これらピンに対してねじ
   り回転可能な偏心ケーシング（18）の相互に偏心した取
   付孔（32、34）に係合すること、及び 連結要素（12）及び／又は偏心スリーブ（18）を中間に
   挟みながら、上記ヘッド部（10）と柄部（16）とがクラ
   ンプアンカー（14）を用いて結合されていて、当該クラ
   ンプアンカーは柄部（16）と十字連結要素（12）のそれ
   ぞれの孔（46、56;44）を半径方向に遊隙のある状態で
   貫通係合し、ヘッド部（16）のねじ部（58）に係合し、
   そして柄部（16）領域での接合部に支持されていること を特徴とする工具。
2. 【請求項２】上記柄部（16）の取付ピン（30）を収容す
   る取付孔（34）の縦軸が工具回転軸と一直線上に置かれ
   ることを特徴とする請求項１に記載の工具。
3. 【請求項３】偏心スリーブ（18）の内部に配設された十
   字連結要素（12）が、軸線方向両側へ張り出し相互に90
   度だけねじれて配設されたクロー対（40、42）を備えた
   リング部材として形成されていることを特徴とする請求
   項１又は請求項２に記載の工具。
4. 【請求項４】十字連結要素（12）のクロー側面が、その
   根本から先端まで傾斜して拡がっていることを特徴とす
   る請求項１〜３のいずれか一項に記載の工具。
5. 【請求項５】上記柄部（16）が、軸線方向ピン側に向か
   い狭まった段付き孔（46、56）を有し、当該段付き孔の
   肩部（64）とクランプアンカー（14）のヘッド（48）の
   間に、とりわけばね部品（66）として形成されたばね手
   段が配設されていることを特徴とする請求項１〜４のい
   ずれか一項に記載の工具。
6. 【請求項６】上記クランプアンカーヘッド（48）とばね
   部品（66）の間にスペーサーリング（62）が配設されて
   いることを特徴とする請求項５に記載の工具。
7. 【請求項７】上記段付き孔（46、56）が、クランプアン
   カーヘッド（48）の側で端部ねじ（76、76′）によって
   閉鎖されていることを特徴とする請求項５又は請求項６
   に記載の工具。
8. 【請求項８】上記段付き孔（46、56）を充填し、好まし
   くは鉛のような重い材料からなる充填部材（74）を特徴
   とする請求項７に記載の工具。
9. 【請求項９】上記柄部（16）のスピンドル側端部と結合
   可能で、スピンドル側に配置され工具回転軸に対し垂直
   な平滑面（82）と、軸線方向で当該平滑面（82）を越え
   て張り出した取付ピン（84）とを備えた連結部（83）を
   特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の工具。
10. 【請求項１０】上記クランプアンカー（14）と充填部材
    （74）と端部ねじ（76、76′）と連結部（83）とが、工
    具のチップ空間（78）に至る軸線方向の冷却剤用管路
    （80）を有することを特徴とする請求項９に記載の工
    具。
11. 【請求項１１】上記クランプアンカー（14）が、上記冷
    却剤用管路（80）を貫通係合する調整工具によって、そ
    の締め付け力を調整可能であることを特徴とする請求項
    10に記載の工具。
12. 【請求項１２】上記クランプアンカーヘッド（48）が、
    段付き孔（46）の内面に隣接する弾性パッキンリング
    （54）の収容のための周囲溝（52）を有することを特徴
    とする請求項５〜11のいずれか一項に記載の工具。
13. 【請求項１３】端部ねじ（76′）とクランクアンカーヘ
    ッド（48）との相互に対向する端面に隣接し、上記冷却
    剤用管路（80）を外方に対してシールする弾性パッキン
    リング（96）を特徴とする請求項１〜11のいずれか一項
    に記載の工具。
14. 【請求項１４】上記パッキンリング（96）が、半径方向
    において、クランプアンカーヘッド（48）に形成され軸
    線方向に張り出した中空ピン（100）に支持されること
    を特徴とする請求項13に記載の工具。
15. 【請求項１５】上記柄部（16）と連結部（83）との相互
    に対向する端面に隣接し、半径方向において、柄部（1
    6）を越えて軸線方向に張り出した端部ねじ（76′）に
    支持された弾性パッキンリング（98）を特徴とする請求
    項９〜14のいずれか一項に記載の工具。
16. 【請求項１６】上記偏心スリーブ（18）が、調整キーの
    係合のための外部多角部（68）を有することを特徴とす
    る請求項１〜15のいずれか一項に記載の工具。
17. 【請求項１７】上記偏心スリーブ（18）が、その柄部
    （16）又はヘッド部（10）に向いた端部で、スケールリ
    ング（70）を備えることを特徴とする請求項１〜16のい
    ずれか一項に記載の工具。
18. 【請求項１８】上記切削担体（20）が、ヘッド部（10）
    で半径方向に調整可能ながら固定的に配設されているこ
    とを特徴とする請求項１〜17のいずれか一項に記載の工
    具。