JP3202650B2

JP3202650B2 - ドリルヘッド

Info

Publication number: JP3202650B2
Application number: JP11470397A
Authority: JP
Inventors: カイザーハインツ; パーぺディーター
Original assignee: Heinz Kaiser AG
Current assignee: Heinz Kaiser AG
Priority date: 1996-05-02
Filing date: 1997-05-02
Publication date: 2001-08-27
Anticipated expiration: 2017-05-02
Also published as: EP0804984B1; EP0804984A1; DE59701077D1; JPH1076410A; ATE189419T1; US5909986A; CH691435A5

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、ドリルヘッドに係
り、特に、工具担体のための微調整機構と、切削工具を
調整する際の偏り（不平衡）を解消するために、伝達装
置を介して自発的に逆方向に調整されると共に、工具本
体内に収容された釣り合い重りと、を有するドリルヘッ
ドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種類のドリルヘッドは、主に、公差
が小さく設定された切削作業に採用され、回転駆動され
るスピンドルにはめ込むことができる。技術的な開発の
方向としては、さらに良質で、そして何よりも、より硬
く、より耐熱性の高い切削材を使用し、これをより高い
回転数で加工することを目指している。調整可能である
単刃式ドリルヘッドは、構造上、必ずしも回転対称では
ないため、多少の不釣り合い（偏り）を備える。この不
釣り合いは、加工システムにおいて、ドリルされた穴に
悪影響を与えるような振動を引き起こす可能性がある。
このような振動によっては、特に質量及び形状の正確
さ、並びに表面の品質に悪影響が及ぼされると共に、切
削材の耐久限界が大幅に引き下げられる。

【０００３】現在の技術の段階においては、ドリルヘッ
ドにおいて偏り（不平衡）を解消する方法として、数々
の提案が存在する。例えば、ドイツ特許第DE-C-35 10 2
59号においては、工具機械のための回転式精密ドリルヘ
ッドが開示されており、ここにおいては、工具ヘッドの
周囲に二つの重りが配されており、この重りは、滑車装
置線により接続され、スケール付きのリングにより調整
可能である。

【０００４】ドイツ特許第DE-C-42 42 063号において
は、自動的な偏り解消機能が設けられたドリル工具が開
示されている。この工具は、二つのアームを有する伝達
用のてこが工具本体内に収容され、これは、一方のアー
ムで駆動スライダと係合し、他方のアームで工具スライ
ダと係合する。駆動スライダが移動すると、工具スライ
ダが反対方向に連動して移動する。偏りの解消は、ここ
では自動的に行われ、直径の設定と無関係である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の種類のドリルヘッドにおいて、高い回転数に特に適
し、かつより小型のものを実現することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明は、工具本体（２、３８）と、工具担体（４、３４）
の位置を調整するための微調整機構（３）と、前記工具
本体（２、３８）内に収容された釣り合い重り（７）
と、偏りを解消するために、前記微調整機構（３）によ
る前記工具担体（４、３４）の移動に対し自発的に逆方
向に前記釣り合い重り（７）を動かすよう調整された伝
達装置（６）と、前記微調整機構（３）のための設定が
選択されたとき、前記工具担体（４、３４）及び前記釣
り合い重り（７）を同時に締め付けるために、前記工具
担体（４、３４）と釣り合い重り（７）とが係合するよ
う調整された締め付け手段（８、３２）と、を備え、前
記締め付け手段（８）は、締め付け部（２１、３２）を
有するネジ（９、３１）を備え、当該締め付け部（２
１、３２）は、前記釣り合い重り（７）及び工具担体
（４）を同時に押圧するドリルヘッドを提供するもので
ある。

【０００７】このドリルヘッドは、同時に前記微調整機
構（３）も締め付け固定することも可能である。

【０００８】また、前記微調整機構（３）の位置決めネ
ジ（１１）も締め付け固定することも可能ある。

【０００９】前記締め付け手段（８）は、前記釣り合い
重り（７）と前記工具担体（４）との間で係合すること
ができる。

【００１０】前記締め付け手段（８）は、ドリルヘッド
（１）の回転軸に対して直角の方向に伸びることができ
る。

【００１１】前記締め付け手段（８）は、前記釣り合い
重り（７）と前記工具担体（４）との間で係合しかつ該
釣り合い重り（７）及び該工具担体（４）に同時に接触
可能であるネジ（９）を有することができる。

【００１２】また、前記工具担体（４）は、該工具担体
（４）に作用する締め付け力が前記微調整機構（３）の
位置決めネジ（１１）に伝達される態様で切り込みを有
することができる。

【００１３】さらに、前記伝達装置（６）は、前記工具
本体（２）内に回動可能に収容されかつ前記釣り合い重
り（７）及び前記工具担体（４）と噛み合う歯付きロー
ラー（１２）を有することができる。

【００１４】また、前記歯付きローラー（１２）及び前
記締め付け手段（８）は、前記工具本体（２）の平行に
設けられた穴（１３、１４）内にはめ込まれ、これら穴
（１３、１４）は、ドリルヘッド（１）の回転軸に対し
て直角の方向に伸びることができる。

【００１５】そしてまた、ドリルヘッドは、単刃式とす
ることもできる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明によるドリルヘッドは、工
具担体及び釣り合い重りを同時に締め付けして固定する
ことができる締め付け手段によって特徴づけられる。こ
れによって、可動である釣り合い重りのみならず、可動
である工具担体も、選択された設定において問題なく固
定可能となることが確保される。また、高回転数におけ
る遠心力により、これら部品が望ましくない、自発的な
ずれを生じることが回避される。上記の部品が同時に締
め付け固定されるため、一回の締め付け工程で足りる。
これによって、比較的簡単な構造及び小型化が可能とな
る。

【００１７】本発明の応用においては、同時に微調整機
構も締め付け固定可能となる。これによって、設定の際
に可動であるすべての部品が、問題なく、かつ一回の締
め付け工程によって固定することができる。

【００１８】本発明の応用として、締め付け手段がネジ
を有し、このネジが、釣り合い重りと工具担体との間で
係合し、釣り合い重りと工具担体の両方と同時に接触す
ることによって、本発明を特に簡単に実現することがで
きる。これによって、特に大幅な小型化が可能となり、
締め付け工程にはネジの動きのみが必要となる。釣り合
い重り及び工具担体は、互いに比較的短い距離をおい
て、工具本体内に配することができる。

【００１９】工具担体と釣り合い重りの間の運動の伝達
は、本発明の応用として、工具本体内に回動可能に配さ
れかつ釣り合い重り及び工具担体と噛み合う、歯付きロ
ーラーによって実現される。この伝達装置は、非常に簡
易であり、場所をとらず、同時にドリルヘッドの大幅な
小型化に寄与する。

【００２０】本発明によるドリルヘッドは、好適に画成
された作業領域を有する。つまり、偏り率は、どの設定
値においても知られており、これに対応する位置に置か
れた釣り合い重りにより、ほぼ釣り合わせられる。工具
担体は、運動の伝達にわずかなスペースしか必要とされ
ないため、比較的大型化することができ、これは安定性
の面からも有利である。工具担体の移動により発生する
比較的大きな偏りは、好適に、重金属製のコアを備えた
釣り合い重りにより解消される。

【００２１】次に、さらに詳しい実施の形態を、図面を
参照して説明する。

【００２２】ドリルヘッド１は工具本体２を備え、この
工具本体２の横方向の穴１７には、工具担体４が調整可
能に配されている。調整は、位置決めネジ１１に接続さ
れたスケール盤２３を有する微調整機構３により行われ
る。微調整機構は主に、本発明の出願人のスイス特許第
CH-A-641 706号に記載された方法で形成してもよい。ス
ケール盤２３の反対側には、工具担体４において、切削
工具である逆転切削盤５のための保持具２４が、固定ネ
ジ２５を介して、ずれないように設けられている。位置
決めネジ１１を回動することによって、工具担体４は、
穴１７において保持具２４と共に移動し、有効な作業直
径を変更することができる。

【００２３】工具担体４を移動させる際に生じる偏り
は、工具本体２における横方向の穴１６に配された釣り
合い重り７の逆方向の動きにより、釣り合わせられる。
工具担体４の釣り合い重り７への運動の伝達は、工具本
体の横方向の穴１３に回動可能に配された歯付きローラ
ー１２を備えた伝達装置６を介して行われる。この配置
は、図４によると、球１８並びに収容ピン１９によって
行われる。歯付きローラー１２は、工具担体４の歯２８
及び釣り合い重り７の歯２９と噛み合う。工具担体４
は、限られた範囲で調整可能であり、このため、図３に
よると、ピン２６がはめ込まれる横側の凹部２７が設け
られている。図１においては、工具担体４は最も左の位
置において示されている。工具担体４が位置決めネジの
回転により外側に移動すると、歯付きローラー１２は強
制的に反時計方向に回転し、釣り合わせ重り７を同一の
距離、逆方向に移動させる。釣り合わせ重り７の重量
は、工具本体４と、保持具２４及びこれに連動して可動
である部品との併せた重量に対応する。よって、ドリル
ヘッド１は、工具担体４のいかなる調整位置において
も、全体的に同一平面上で平衡状態を保っている。釣り
合わせ重り７は、可能な限り小さな容積をもって、工具
担体４に保持具２４を螺合したものの重量と同じ重量を
もつために、鞘７ｂ内に押し込められた重金属製のコア
７ａを有する。

【００２４】調整を行う際に移動する部品はすべて、位
置決め後、締め付け手段８により固定される。この締め
付け手段８は、鞘状の締め付け部２１付きの締め付けネ
ジ９を備え、段付き穴１４内にはめ込まれている。ネジ
９は、段付き穴１４の底部において、工具本体２と螺合
している。締め付け鞘２１は、その内側端において、く
さび型の締め付け面２１ａを備え、これらは同時に締め
付けネジ９をさらに回し込むことによって釣り合い重り
７及び工具担体４と接触可能である。図２には、締め付
け面２１ａが上記の態様で接触状態にある締め付け部２
１の位置が示されている。釣り合い重り７並びに工具担
体４は、これによって、工具本体２に固定され、意図さ
れていないずれに対して固定される。

【００２５】図１及び２に図示されるとおり、工具担体
４においては、斜めに伸びる切り込み２２が形成されて
いる。これは、図２によると、締め付けネジ９の長手方
向に傾き、工具担体４の、切り込み２２より外側に位置
する部分４ａが、締め付け手段８と向かい合うよう位置
される。締め付け部２１が工具担体４と接触すると、部
分４ａは、これに作用する力により、切り込み２２の幅
に沿って位置決めネジ１１の側にわずかに移動する。こ
の比較的短い動きによって位置決めネジ１１を締め付け
固定し、同じように固定するに十分となる。これによっ
て、締め付け手段８をもって、釣り合い重り７、工具担
体４及び位置決めネジ１１が同時に固定可能となる。こ
の固定を解消するために、締め付けネジを図２において
右方向へ回転して動かす。締め付け状態はこれによって
解消され、工具担体４は、上記のとおりの更なる直径設
定のために調整可能となる。図１及び図２に示されると
おり、釣り合い重り７及び工具担体４の間の距離は、締
め付けネジ９の直径とほぼ同じであり、よって比較的小
さい。

【００２６】図５による実施の形態においては、締め付
けボルトのネジ３１を締めることによって、締め付けボ
ルト３２の長手方向に対して直角の圧力が行使される。
ネジ３１は、これを回すための多角形の凹部３７を備え
る。締め付けボルト３２は、本体３８の穴３３におい
て、穴の始まり３３ａにおいてのみガイドされ、その他
の場所においては、その全体の長さに亘って、横方向に
遊びを有する。締め付けボルト３２は、これによって、
特定の角度の回動を行うことができ、その際の中心点
は、穴の始まり３３ａにある。

【００２７】図示されるとおり、締め付けボルト３２
は、平坦な面３９を備え、これにおいて工具担体３４と
接触する。

【００２８】ネジ３１により生じる圧力は、約２：１の
割合で工具担体３４に伝達され、これによって確実に締
め付けされる。より高い圧力により、同時に工具担体３
４のわずかな変位をも生じ、位置決めネジ３５も同様に
固定される。締め付けボルト３２は、締め付けボルト３
２と釣り合い重り３６の非締め付け状態の際に、遊びを
有するよう構成されている。これによって、締め付け圧
力が最初により強く、これに続いてより弱く、工具担体
３４が釣り合い重り３６に行使されることが達成され
る。

【００２９】締め付けボルト３２の寸法は、締め付けボ
ルト３２が、締め付けネジ３４を作動させることによっ
て柔軟に変位し、よってすべての可動な部品の確実な締
め付けが可能となるよう設定される。

【００３０】図５には、締め付けボルト３２が、釣り合
い重り３６を締め付けないような位置が示されている。
締め付け状態では、ネジ３１はより深く本体３８内に回
し込まれ、締め付けボルト32もこれに応じて左側に傾
く。平坦な面３９は、圧力のもとで、釣り合い重り３６
と接触する。

【００３１】実施例においては、締め付け力を、締め付
けるべき要素に割り当てる際に、これに特に目標を絞っ
た画成された態様で行うことが可能となる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高い回転数に特に適し、かつより小型のものを実現する
ことができるドリルヘッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるドリルヘッドの部分断面図であ
る。

【図２】図１の線II−IIに沿った断面図である。

【図３】図１の線III−IIIに沿った断面図である。

【図４】図１の線IV−IVに沿った断面図である。

【図５】本発明によるドリルヘッドの他の実施の形態の
断面図である。

【符号の説明】

１ドリルヘッド２工具本体３微調整機構４、３４工具担体６伝達装置７、３６釣り合い重り８、３２締め付け手段１１位置決めネジ１２歯付きローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−335803（ＪＰ，Ａ) 国際公開94／13420（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23B 29/034 B23B 39/00 B23Q 11/00 F16F 15/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】工具本体（２、３８）と、工具担体（４、３４）の位置を調整するための微調整機
構（３）と、前記工具本体（２、３８）内に収容された釣り合い重り
（７）と、偏りを解消するために、前記微調整機構（３）による前
記工具担体（４、３４）の移動に対し自発的に逆方向に
前記釣り合い重り（７）を動かすよう調整された伝達装
置（６）と、前記微調整機構（３）のための設定が選択されたとき、
前記工具担体（４、３４）及び前記釣り合い重り（７）
を同時に締め付けるために、前記工具担体（４、３４）
と釣り合い重り（７）とが係合するよう調整された締め
付け手段（８）と、を備え、前記締め付け手段（８）は、締め付け部（２１、３２）
を有するネジ（９、３１）を備え、当該締め付け部（２
１、３２）は、前記釣り合い重り（７）及び工具担体
（４）を同時に押圧するドリルヘッド。
【請求項２】同時に前記微調整機構（３）も締め付け
固定可能であることを特徴とする請求項１に記載のドリ
ルヘッド。
【請求項３】前記微調整機構（３）の位置決めネジ
（１１）が締め付け固定可能であることを特徴とする請
求項２に記載のドリルヘッド。
【請求項４】前記締め付け手段（８）が前記釣り合い
重り（７）と前記工具担体（４）との間で係合すること
を特徴とする請求項１ないし３の一つに記載のドリルヘ
ッド。
【請求項５】前記締め付け手段（８）がドリルヘッド
（１）の回転軸に対して直角の方向に伸びることを特徴
とする請求項４に記載のドリルヘッド。
【請求項６】前記締め付け手段（８）が、前記釣り合
い重り（７）と前記工具担体（４）との間で係合しかつ
該釣り合い重り（７）及び該工具担体（４）に同時に接
触可能であるネジ（９）を有することを特徴とする請求
項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のドリルヘッ
ド。
【請求項７】前記工具担体（４）が、該工具担体
（４）に作用する締め付け力が前記微調整機構（３）の
位置決めネジ（１１）に伝達される態様で切り込みを有
することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれ
か一項に記載のドリルヘッド。
【請求項８】前記伝達装置（６）が、前記工具本体
（２）内に回動可能に収容されかつ前記釣り合い重り
（７）及び前記工具担体（４）と噛み合う歯付きローラ
ー（１２）を有することを特徴とした請求項１ないし請
求項７のいずれか一項に記載のドリルヘッド。
【請求項９】前記歯付きローラー（１２）及び前記締
め付け手段（８）が、前記工具本体（２）の平行に設け
られた穴（１３、１４）内にはめ込まれ、これら穴（１
３、１４）が、ドリルヘッド（１）の回転軸に対して直
角の方向に伸びることを特徴とする請求項８に記載のド
リルヘッド。
【請求項１０】ドリルヘッドが単刃式であることを特
徴とした請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載
のドリルヘッド。