JP3481839B2 - 割付け可能インサートが締結ネジとクランプを用いてインサートポケットにおいて固定確保される工具ホルダ - Google Patents

割付け可能インサートが締結ネジとクランプを用いてインサートポケットにおいて固定確保される工具ホルダ

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金属工作物の切り粉
出し工作を企図した中央孔付き割付け可能インサートの
ための工具ホルダに関する。
【０００２】
【従来の技術】割付け可能インサート、即ちインデキシ
ャブル植刃、は通常６０°未満のノーズポイント角を備
えていて、通常は倣い工作を企図している。インサート
の周辺が全て等角度になる斜方形、菱形或いは三角形の
インサート等の５５°のノーズポイント角を備えた割付
け可能インサートの種々のタイプに用いる色々な工具ホ
ルダが存在する。この種のインサートの材料は通常はセ
メンテッド・カーバイド材料或いはセラミック材料であ
る。
【０００３】この種の割付け可能インサートのために共
通に使用されているロックシステム（係留機構）は該ポ
ケットに配置された該インサートの孔と係合するために
インサート受容ポケットの中で上方に向けて延在するホ
ルダ内に設けたピン、及び該ピンに該ホルダに向けて内
方へ枢軸回動させる手段として、当該手段が該ピンの下
部に作用し、従って該ピンと該インサートの両方をイン
サート受容ポケットに形成された壁の方へ付勢する斯ゝ
る枢軸回動手段を含む。この種のタイプの工具ホルダは
米国特許第 3,314,126号に開示されている。しかしなが
ら、この種の工具ホルダの欠陥は切削インサートの前位
ノーズ部分が配置した支承シムプレートから離間する傾
向を呈し、これがインサートの破損に導く可能性の高い
ことにある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上の観点から、イン
サートが下方と内方の両方へ押され、そしてインサート
の下側の支持面から離間する傾向が無い状態で以って締
結力がインサートをその個所において堅く且つ安全にそ
の場に確実に保留する押圧、締結装置を具えた工具ホル
ダを提供することが望まれる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】これは、締結ボルトによ
って作動されるクランプとして、当該クランプが前位、
後位の両突出部分を具備し、その１方の突出部分がイン
サートの孔壁の１部分と係合し、他方の突出部分が該締
結ボルト、即ち締結ネジの中心軸線に対して傾斜したホ
ルダの接触面に対して当接するように設けられている斯
ゝる構成のクランプを用いることによって今や可能にな
った。
【０００６】本発明によれば、該クランプと該工具ホル
ダの間に介在させるコイルバネの上部が該クランプの凹
所に受容されるが、当該凹所の中心軸線は該ネジと該工
具ホルダのネジ受容凹所の共通の中心軸線に対して傾斜
している。
【０００７】
【実施例】図１、２には、工具ホルダ１０として、その
前位ノーズ部分が割付け可能（インデキシャブル）な切
削インサート（植刃）１１を受け入れるポケットを備え
ている斯ゝる工具ホルダが示されている。このインサー
トは６０°未満のノーズポイント角を備えた斜方形の基
本形を有している。このインサートは上平面１２と、こ
れに平行な下平面１３と、両平面の間で直角に延在する
側壁を有している。インサート１１は中心孔１４とし
て、その中心軸線が該上、下平面１２、１３の方へ直角
に延在する斯ゝる中心孔を有している。インサート受容
ポケットは支承底面１５と、これから直立した２つの支
承側面１６、１７を含んで成る。支承底面１５はホルダ
１０それ自体の面部であるか、或いはインサート受容ポ
ケットに入れる別品のシムプレート１８であって、これ
が中心軸線Ｓを有するネジ１９によって該ホルダに固定
確保される斯ゝるシムプレートとして設けたものであり
得る。
【０００８】インサートをホルダ１０のポケットに締結
するためのクランプ２０として、当該クランプがそれを
全体的に貫通するように延在し且つホルダ１０のねじ付
き孔２１と螺結係合する締結ネジ２２によって作動可能
であり、当該ネジの中心軸線Ｃ1 がインサートの孔１４
の中心軸線に平行に延在している斯ゝる構成のクランプ
が設けてある。該クランプの前端部は、前記ネジ中心軸
線Ｓに対して角度αで傾斜した対称軸線を有する下、内
方に傾斜した第１突出部分２３として、インサートの中
心孔１４の特定距離だけ下方にある接点２４において当
該中心孔のホルダ寄りの孔内壁と係合するように企図さ
れている斯ゝる形式の第１突出部分である。これと同時
に、クランプ２０の下面はインサートの中心孔１４に隣
接した接触面２５において、インサートの上面１２に対
して当接する。該クランプの他端部は、ホルダ１０の凹
所２７に受容される第２突出部分２６として、当該突出
部分の端面２８が締結ネジ２２の中心軸線Ｃ1 に対して
角度βで傾斜している該凹所２７の対応する平坦な接触
面２９と面当接するための平坦な面の形式になっている
斯ゝる形式の第２突出部分である。択一的には、当該端
面２８は平坦接触面２９と接触するために凸状であり得
る。該角度（α）のサイズは本質的にホルダの後位の接
触面２９の配向角である鋭角度βと同じか、或いはそれ
より幾分小さなものである。
【０００９】締結ネジ２２は：フランジ形ヘッド部分３
０；当該ヘッド部分と一体成形されたこれより小さい直
径の隣の円筒形部分３１；及び当該円筒形部分と一体成
形されたこれより幾分小さい直径の円筒形胴部分３２と
して、隣の円筒部分３１と一体成形された斯ゝる胴部分
を有する。胴部分３２はその下のねじ付き部分３３まで
延在し、当該ねじ付き部分の直径は胴部分３２より大き
い。ネジを締結すると、ヘッド部分の頂面は、該ネジヘ
ッド部分の下側がクランプ２０の対応する半径方向へ延
在する面３５に対して当接状に配置されるように該ネジ
が該クランプの凹所３４に受容されると同時に、該クラ
ンプ２０の包囲上面と本質的に面一になる。
【００１０】本発明によれば、クランプ（締結具本体）
が締結ネジ２２を緩めると上方ヘ押圧されるように、工
具ホルダは締結ネジ２２の上部分の周囲にコイルバネ３
７を具備している。このコイルバネ３７は円筒形胴部分
３２に沿って軸方向へ延在し、クランプ２０の傾斜孔３
６に部分的に受容され、そして工具ホルダの円筒孔３８
に部分的に受容される。更に具体的に言えば、該傾斜孔
３６の中心軸線Ｃ2 は該ネジ２２の中心軸線Ｃ1 であっ
て、且つこれと共軸の工具ホルダのネジ受容孔、即ちね
じ付き孔２１の中心軸線に対して、鋭角度γで延在して
いる。適切な事例では、角度γのサイズは角度αの選定
されたサイズの値、好ましくは２〜１５°の範囲の値と
略等しい。
【００１１】図２から分かるように、該ネジヘッド部分
３０に隣接したネジの円筒部分３１並びに該コイルバネ
３７の上部の両方は該傾斜孔３６に受容され、該円筒部
分３１とクランプの傾斜孔３６の間にある程度の隙間が
あり、他方該コイルバネ３７の上部分が該傾斜孔３６と
面接触させられることでクランプ２０とインサート１１
が該ネジを締め付けるや工具ホルダに向け内方へ付勢さ
れ、従って工具１０のポケットに該インサートの堅い且
つ有効な締結が確立する構成になる。更に、該クランプ
の凹所に該ネジ２２のヘッド部分３０を配置する構成の
お蔭で、クランプ本体とチップ（切り粉）が緊密に接触
する危険を解消するか、或いは低減し、そして当該本体
の過剰な摩耗を回避する。コイルネジ３７は更に、ネジ
軸線Ｃ1と一致した中心軸線を有する工具ホルダのさら
穴付き円筒凹所３８に部分的に受容される。当該凹所３
８はねじ付き孔２１に延入するように接続し、締結ネジ
２２のねじ付き部分３３が当該ねじ付き孔２１に受容さ
れる。該凹所３８の縦寸法は実質的にインサート１１の
肉厚と同じである。クランプ２０におけるバネ受容孔３
６の最後位の孔壁は当該孔３６の直径方向で対立する最
前位の孔壁と比べて長い軸方向寸法を有している。これ
によって該バネ受容孔３６の後位孔壁に抗した該コイル
バネの横方向案内が一層確実になり、従ってインサート
の内向きの締付けが一層効果的に果たされる。該傾斜角
αを設けたお陰で、クランプはクランプ２０とインサー
トの接触を接触点２４で行えるようにすることによっ
て、ホルダの中に直進するように付勢され、それによっ
てインサートをその最終位置に至るように付勢する。そ
れ故に、クランプ２０はインサート１１を垂直且つ水平
に固定確保する。角度αが結果として楔作用をもたらす
お陰で、クランプは該水平方向へ作用する力を与える。
【００１２】本発明は６０°より下のノーズポイント角
を備えた多角形割付け可能インサートに関連させて説明
されているが、本発明は丸形インサート等の他の形態の
インサートを締結するためにも同様に使用し得る。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、ポケットの底面或いは
それに載置したシムプレートから離間する危険を生じる
ことなく強固に且つ安全にインサートを工具ホルダに固
定確保することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る工具ホルダの平面図である。
【図２】図１に示す工具ホルダの線II−IIに沿った断面
図である。
【符号の説明】
１０…工具ホルダ １１…切削インサート（植刃） １２…上平面 １３…下平面 １４…中心孔 １５…支承底面 １６、１７…支承側面 １８…シムプレート １９…ネジ ２０…クランプ ２１…ホルダのねじ付き孔 ２２…締結ネジ ２３…第１突出部分（前位突出部分） ２４…接点 ２５…接触面 ２６…第２突出部分（後位突出部分） ２７…凹所 ２８…端面 ２９…接触面 ３０…ネジのヘッド部分 ３１…ネジの円筒形部分 ３２…ネジの円筒形胴部分 ３３…ネジのねじ付き部分 ３４…クランプの凹所 ３５…クランプの半径方向肩部 ３６…クランプの傾斜孔 ３７…コイルバネ ３８…ホルダの円筒孔 Ｃ1 、Ｃ2 、Ｃ3 …中心軸線 Ｓ…ネジ中心軸線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23B 27/16

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中央孔（１４）を有する割付け可能イン
    サート（１１）が締結ネジ（２２）とクランプ本体（２
    ０）を用いてホルダのポケットにおいて固定確保される
    ことになる工具ホルダであって、該クランプは後位突出
    部分（２６）と該インサート中央孔（１４）の孔壁と係
    合するための前位突出部分（２３）とを有し、そして該
    クランプを貫通し且つ該工具ホルダに穿設したネジを受
    容するねじ付孔（２１）の中にこれと螺結係合しながら
    延在する締結ネジ（２２）によって該インサートに作用
    するように該工具ホルダに装着されるものであり、該締
    結ネジは該クランプに部分的に受容されたコイルバネ
    （３７）によって囲まれている斯ゝる構成の工具ホルダ
    において、 該コイルバネ（３７）はその上部が該締結ネジと該工具
    ホルダにおける該ねじ付き孔（２１）の共通の中心軸線
    （Ｃ1 ）に対して鋭角度（γ）だけ傾斜した中心軸線
    （Ｃ2 ）を有する該クランプ（２０）に設けた孔（３
    ６）に対して受容されることを特徴とする、割付け可能
    インサートが締結ネジとクランプを用いてインサートポ
    ケットにおいて固定確保される工具ホルダ。
  2. 【請求項２】 該締結ネジ（２２）の該中心軸線
    （Ｃ1 ）が該インサートの該中央孔（１４）の中心軸線
    （Ｓ）と平行に配位していることを特徴とする、請求項
    １に記載の工具ホルダ。
  3. 【請求項３】 該クランプの該後位突出部分（２６）は
    該工具ホルダの凹所（２７）に受容されるために、該後
    位突出部分の端面（２８）とこれに接触すべき当該凹所
    の接触面（２９）が該締結ネジ（２２）の該中心軸線
    （Ｃ1 ）に対して鋭角度（β）で該工具ホルダ（１０）
    へ向けて下、内方へ配向していることを特徴とする、請
    求項１に記載の工具ホルダ。
  4. 【請求項４】 該クランプ（２０）の該孔（３６）と該
    前位突出部分（２３）の間にある該クランプの前位下面
    は、該クランプの該前位突出部分（２３）が該インサー
    ト孔（１４）のホルダ寄りの内側の孔壁に対して該イン
    サートの上面（１２）から下へ特定距離にある該インサ
    ート孔（１４）の接触点（２４）において係合したとき
    に、それと同時に該インサートの該中央孔（１４）の近
    くの接触面（２５）において該インサートに対して当接
    するように形成されていることを特徴とする、請求項１
    〜３のいずか１項に記載の工具ホルダ。
  5. 【請求項５】 該ネジのヘッド部分（３０）はネジ締結
    時点で該クランプの半径方向肩部（３５）と接触する下
    面と、該クランプ（２０）の上面と実質的に面一である
    上面とを有していることを特徴とする、請求項１〜４の
    いずか１項に記載の工具ホルダ。
  6. 【請求項６】 該コイルバネ（３７）は該工具ホルダに
    おける該ねじ付き孔（２１）に該工具ホルダの上面から
    連通している円筒凹所（３８）に対して部分的に受容さ
    れ、該円筒凹所（３８）の中心軸線はねじ付き孔（２
    １）の該中心軸線（Ｃ1 ）と一致していることを特徴と
    する、請求項１〜５のいずか１項に記載の工具ホルダ。
  7. 【請求項７】 該円筒凹所（３８）が該インサート（１
    １）の肉厚と実質的に同じであることを特徴とする、請
    求項６に記載の工具ホルダ。
  8. 【請求項８】 該クランプ（２０）における該バネを受
    容する該孔（３６）の最後位の孔壁が当該孔（３６）の
    最前位孔壁よりも長い軸方向寸法を有していることを特
    徴とする、請求項１〜７のいずか１項に記載の工具ホル
    ダ。
  9. 【請求項９】 該クランプの該前位突出部分（２３）は
    該インサート孔（１４）の該中心軸線（Ｓ）に対して該
    工具ホルダの該後位接触面（２９）の傾斜角である該鋭
    角度（β）と実質的に同じか、或いはそれより幾分小さ
    い角度（α）で以って傾斜した対称軸を有するように
    下、内方へ配向していることを特徴とする、請求項１〜
    ７のいずか１項に記載の工具ホルダ。
  10. 【請求項１０】 該クランプの該前位突出部分（２３）
    は該締結ネジ（２２）の該中心軸線（Ｃ1 ）に対して該
    クランプにおける該バネ受容孔（３６）の傾斜角（γ）
    と実質的に同じか、或いはそれより幾分小さい角度
    （α）で以って傾斜した対称軸を有するように下、内方
    へ配向していることを特徴とする、請求項１〜８のいず
    か１項に記載の工具ホルダ。
  11. 【請求項１１】 該角度（α）と（γ）のサイズが２〜
    １５°であることを特徴とする、請求項１〜１０のいず
    か１項に記載の工具ホルダ。
JP33867697A 1996-12-09 1997-12-09 割付け可能インサートが締結ネジとクランプを用いてインサートポケットにおいて固定確保される工具ホルダ Expired - Lifetime JP3481839B2 (ja)

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