JP3954260B2 - ホルダとアダプタとを具備する工具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は少なくとも一つの切削機械加工要素用のホルダおよびアダプタを具備する工具の連結に関する。アダプタは第一の鋸歯状部分を有し、この第一の鋸歯状部分はホルダの第二の鋸歯状部分と協働する。さらに詳細には、クランプ手段により鋸歯状部分を互いに係合させることで、アダプタとホルダとの間に耐トルク接続を提供する。特に、本発明の工具は分割作業および溝掘り作業用である。
【０００２】
【従来の技術】
チップ除去機（chip removing machining)の分野では、上述のような一般的な種類の工具の連結は様々な異なった用途で使用されるが、様々なタイプの旋盤バイトに使用されることが多い。ＣＯＲＯＭＡＮＴ ＣＡＰＴＯ（製造：Sandvik AB,Sweden ）という登録商標名で中ぐり棒（boring bar）が市場に存在し、この中ぐり棒はこのような連結を有する。ホルダは例えば多目的旋盤に取付け可能な切削ヘッド用のバーの構成要素であり、切削ヘッドは交換可能な挿入部材状の一つ以上の機械要素を有する。この種の従来公知の中ぐり棒において、第一の鋸歯状部分が切削ヘッドのほぼ平坦な内側端面に提供され、協働する第二の鋸歯状部分がバーの外側端面または自由端面に提供される。これら鋸歯状部分を互いに係合させるために、幾つかのゆるめることが可能なネジがクランプ手段として使用される。これらネジは大きさの大きいヘッドを有し、バーの自由端部の鋸歯状表面に軸線方向に開口しているネジ孔に締められる。さらに詳細には、このバーの端面には、等間隔に離間された四つの孔が開けられており、上方の二つの孔は共に切削ヘッドに形成された孔に挿入されたネジを受容し、下方の二つの孔の一方または他方は切削ヘッドが右側タイプか左側タイプかに依存してネジを受容する。
【０００３】
バーと切削ヘッドとの二つの端面にそれぞれ上述した鋸歯状部分が存在するので、これら鋸歯状部分が互いに当接せしめられると非常に信頼できる耐トルク接続がバーと切削ヘッドとの間に設けられる。このことにより有効な挿入部材が確実に与えられ、そして正確な位置が維持される。しかし従来公知の工具の連結には切削ヘッドの交換が複雑で時間を浪費するという不具合がある。すなわち、工具を交換するのに最初に三つ以上のネジを緩め、次いで締め直さなければならない。この作業には数分を要する。工具の交換はネジを締め込むのが大変な場合やネジがそのキー溝に小片、ほこり、油脂、堆積物等を有する場合に特に困難である。このような状況下では工具を交換するための作業の中断に非常に時間を浪費し且つこのような中断をすることは不経済である。さらに、切削ヘッドを外すためにネジを完全に緩めた時にネジを紛失してしまうという危険性がある。
【０００４】
分割用工具において協働する鋸歯状部分を使用し且つクランプ手段としてネジを使用する工具の連結はスウェーデン特許出願第７８１３０３８−２号に開示されている。この特許では、アダプタとホルダとをとめるネジは三つである。よって新しい刃口を割り出すために挿入部材を交換する必要がある時に、最初にこれら三つの比較的長いネジを取外し、次に再びこのネジを締めるという作業をしなければならず、この作業は非常に時間を浪費する。さらに、ネジを完全にゆるめなければならないのでネジを紛失してしまう危険性がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は従来公知の特定のタイプの工具の連結において上述した欠点を無くし、改良した工具の連結を提供することにある。従って、本発明の第一の目的は各クランプネジを完全に外すことなく迅速且つ簡単に必要な切削挿入部材を交換できるような工具の連結を形成することにある。本発明の別の目的はクランプネジを紛失する危険がなく取り外すことができるように全く同一のホルダを設計できる工具の連結を形成することにある。本発明の更なる別の目的は取外しの時に別体のキー手段を必要としない工具の連結を形成することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、少なくとも第一の目的はホルダと、アダプタと締結ネジとを具備する工具により達成できる。ホルダは鋸歯状のホルダ面と、この鋸歯状のホルダ面内へと延びる複数のネジ孔とを有する。アダプタがホルダに取付けられる。アダプタはホルダよりも厚さが薄く、且つ鋸歯状のホルダ面とかみ合う鋸歯状のアダプタ面を有し、これによりアダプタとホルダとの間に耐トルク接続が提供される。アダプタはさらにアダプタの支持部分とクランプ部分との間に前方スロットを有する。アダプタを通って貫通孔が延び、これら貫通孔はそれぞれネジ孔の一つと整列する。後方スロットが第一の貫通孔を通って延び、これによりクランプ部分が弾性的に移動できるようになる。第一の貫通孔は円錐形の入口面を有する。締結ネジが貫通孔の一つを通って延び、ネジ孔の一つにねじ込まれ、これによりアダプタがホルダに固定される。第一のネジが第一の貫通孔を通って延び、この第一のネジを締めることによりクランプ部分が支持部分の方へ移動するように円錐形の入口面に係合する円錐形ヘッドを有する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１〜図３はホルダ１とアダプタ２とを示す。ホルダ１はホルダ１の中央長手軸線に対して垂直な前方端面１ａを有する。ホルダ１は実際は基礎ホルダ（basic holder）と呼ばれており、多目的旋盤のような工具機械に接続されるべき後方部分と、アダプタ２が接続される前方部分とを有する。アダプタ２は薄く平らなブレード形状の切削ヘッドから成り、この切削ヘッドは接続用の後方部分４とこの後方部分４より幅が狭く且つ一体的に形成された前方部分５とを具備する。前方部分５は上方クランプ部分６と下方支持部７とを有し、さらに、これら上方クランプ部分６と下方支持部分７との間にチップ形成機械（chip forming machining) 用の挿入部材９を受容するためのクランプスロット（挿入領域）８を備える。挿入部材９の後端面９ａはショルダ１０に当接するようになっており、これにより挿入部材９の軸線方向後方への移動が制限される。ショルダ１０はアダプタ２の前方部分５の下方支持部分７から延びる。クランプスロット８は後方でこのクランプスロット８より高さがかなり小さい延長スロット１１に変形する。挿入部材（インサート：insert）９の底面９ｂは挿入部材９の後端面９ａに対して垂直である。また底面９ｂは挿入部材９の供給方向およびホルダ１の長手方向と平行である。
【０００８】
図１では見えないが図２に示したように、アダプタ２の後方部分４の後方側面上には鋸歯状部分１２が形成される。鋸歯状部分１２はアダプタ２の長手方向に延びる。”鋸歯状”とは平行な溝と隆起との組を意味する。対応する鋸歯状部分１３がホルダ１の前方側面１４上に形成される。この鋸歯状部分１３はホルダ１の長手軸線と平行に延びる。
【０００９】
ホルダ１は横断方向に延びる第一の孔１５と第二の孔１６とを有し、これら孔１５、１６は同じ高さで互いに平行に配置され、鋸歯状部分１３内に延びる。対応する形態で且つ相互に対応する位置に、第三の孔１７と第四の孔１８とが孔１５、１６より低い位置で同じ高さに提供される。
【００１０】
ブレード形状のアダプタ２は同様に四つの孔１９、２０、２１、２２を有する。まず上方の二つの孔１９、２０が互いから或る距離で互いに同じ高さで配置される。同様な形態で、下方の孔２１、２２が互いから或る距離で互いに同じ高さで配置される。孔１９および孔２１はこれら孔１９、２１の各軸線を含む鉛直平面が第二の孔２０、２２の各軸線を含む鉛直平面とそれぞれ一致するように提供される。これら四つの孔１９、２０、２１、２２全ては円錐形に形成された入口面（図１）を介してアダプタの外側側面で終端する。四つのネジ２３、２４、２５、２６は孔１９、２０、２１、２２に適合するように円錐形のヘッドを有し、且つホルダ１の孔１５、１６、１７、１８にネジ式に係合する。
【００１１】
本発明によれば、アダプタ２はこのアダプタ２の長手方向と平行な延長スロット１１を有する。延長スロット１１はクランプスロット８からアダプタ２の後方部分４の孔１９と孔２１との間まで延びる。加えて、後方部分４には第二のスロットまたは後方スロット２７が設けられる。第二のスロット２７はアダプタ２の孔１９と孔２１との間に配置された内端部２８を有する。同様にクランプスロット１１は孔１９と孔２１との間に配置され、第二のスロット２７の内端部２８の真下に且つこの内端部２８から僅かな距離に内端部２９を有する。第二のスロット２７はアダプタ２の孔１９の中央を通って延びるように配設される。このような構成により、クランプスロット１１の内端部２９と第二のスロットの内端部２８との間にヒンジ部分３０が形成される。このヒンジ部分３０により、クランプネジ２３を締めることでネジ２３の円錐形のヘッドとアダプタ２の孔１９の対応する円錐入口面とが協働して第二のスロット２７が拡がり、これによりヒンジ部分３０はアダプタ２の前方部分５の上方クランプ部分６が挿入部材９を挟んでとめるように作用し、よって前方クランプ部分６は挿入部材９の上面と挟んでとめることにより係合することでクランプスロット８に配置された挿入部材９を簡単に挟んでとめることができる。
【００１２】
図４〜図６は本発明の工具の別の実施例を示す。この実施例は鋸歯状部分が浅い溝のみを必要とする時を想定している。この場合、三つのクランプネジ２４、２５、２６およびアダプタ２の対応する三つの孔１６、１７、１８のみを必要とする。よって、挿入部材９の最も近くで上方に配置されたホルダ１の孔１５は使用されない。二つの下方の孔２１および孔２２は共に延長スロット１１のすぐ下方の所定の位置に配置される。図６に明示したように、アダプタ２が挟んでとめられた位置にあると、延長スロット１１の全体はホルダ１の前方端面１ａの軸線方向後方に配置されるような構成となる。
【００１３】
図２および図５に明示したように、ホルダ１の側面１４上の鋸歯状部分１３に当接する上方クランプ部分６の内側側面３１には鋸歯状部分は形成されない。この目的はクランプ部分６に弾力性をもたせ鉛直方向に移動できるようにすることにある。鋸歯状でない内側側面は完全に平坦である。クランプ部分６の横方向における剛性を可能な限り最大にするために、ホルダ１の側面の鋸歯状部分１３は図７のような形状、すなわち鋸歯状部分の各隆起部分が複数の平坦な表面部分３２、３３により形成された頂部を具備する形状であり、表面部分３２、３３は平らでホルダの長手方向に平行に延び、互いに鈍角的に交わるような形状であり、表面部分３２はホルダ１の側面１４に平行であるような形状である。このような形状にすることで、上方クランプ部分６の側面３１と鋸歯状部分１３との間の面対面の接触に役立ち且つこの接触が安全になる。
【００１４】
図８〜図１０に本発明の更なる別の実施例を示す。図４〜図６の実施例と同様に挿入部材９の上面と当接する上方クランプ部分６の表面には鋸歯状部分がない。しかし、アダプタ４は図１と同様にネジ孔を受容するための四つの孔１９、２０、２１、２２を有する。さらに、図４〜図６では鉛直方向に延びている後方スロット２７は斜めに延びるスロット２７Ａに変わっている。また斜めに延びるスロット２７Ａはホルダの長手軸線から４０°〜５０°の角度で延びている。このスロット２７Ａは閉じられた内端部２８から上方クランプ部分６の前方へ傾いたマントのように延在する面５ａに配置された前方へ開いた端部２７ａまで延びる。さらに、この場合、スロット２７Ａの内端部２８とスロット１１Ａの内端部２９とはヒンジ部分３０を提供するように配置される。ヒンジ部分３０はアダプタ２の孔２０の中央軸線と孔２２の中央軸線とを通って延びる鉛直平面の僅かに前方に配置される。この実施例ではネジ２３の位置とヒンジ領域３０からのネジ２３の距離とに起因しててこ作用が向上される。これのことは寸法が大きい工具にとって利点となる。
【００１５】
本発明の好適な実施例について説明したが、本発明の精神を逸脱することなく且つ特許請求の範囲内で特に説明していない付加、削除、修正および代用ができることは当業者にとって明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の工具の連結を示す拡大斜視図であり、この工具の連結はホルダと切削ヘッドの形態であるアダプタとを有し、ホルダとアダプタとを概略的に示す。
【図２】アダプタの単独の斜視図である。
【図３】図１および図２に示した実施例のホルダとアダプタとが係合している時の側面図である。
【図４】本発明の別の実施例のアダプタおよびホルダの斜視図である。
【図５】図４のアダプタの単独の斜視図である。
【図６】図４に示した工具の側面図である。
【図７】本発明のホルダの鋸歯状部分の一部の拡大図である。
【図８】本発明の別の実施例のアダプタの斜視図である。
【図９】本発明の別の実施例の図８に示したアダプタおよびホルダの斜視図である。
【図１０】図８および図９に示した実施例の側面図である。
【符号の説明】
１…ホルダ
２…アダプタ
６…上方クランプ部分
７…下方支持部分
８…クランプスロット
９…挿入部分
２７…第二のスロット

Claims (9)

1. ホルダ面内へ延びる複数のネジ孔（１５，１６，１７，１８）を有するホルダ（１）と、
   前記ホルダに取付けられ、該ホルダより厚さが薄いアダプタ（２）とを具備し、
   該アダプタは、
   前記ホルダ面と接触して前記アダプタと該ホルダとの間に耐トルク接続を提供するアダプタ面（１２）と、
   切削挿入部材（９）を受容するのに適合し、前記アダプタの支持部分（７）とクランプ部分（６）との間に形成される前方スロット（８）と、
   前記アダプタを通って延び、前記ネジ孔とそれぞれ整列する複数の貫通孔（１９，２０，２１，２２）と、
   第一の前記貫通孔を通って延び、クランプ部分（６）を弾性的に移動可能にする後方スロット（２７）とを有し、前記第一の貫通孔は円錐入口面を有し、
   締結ネジ（２３，２４，２５，２６）が前記貫通孔の一つを通って延びると共に前記ネジ孔の一つにねじ込まれて前記アダプタを前記ホルダに固定し、第一の前記ネジ（２３）は前記第一の貫通孔を通って延び、前記第一のネジを締めることにより前記クランプ部分が前記支持部分の方へ移動するように前記円錐入口面に係合する円錐形ヘッドを有する工具において、
   前記ホルダの側面（１４）は所定の表面領域（１３）において鋸歯状とされ、該鋸歯状のホルダの表面領域（１３）と対面する前記アダプタの表面は該ホルダの表面領域に対応して鋸歯状とされ、これら鋸歯状の表面同士は互いに噛合して前記アダプタと前記ホルダとの間で耐トルク接続を提供し、前記後方スロット（２７）の前方に位置するクランプ部分（６）は前記ホルダに対して弾性的に移動することができるようにその内面領域が鋸歯状とされないことを特徴とする、工具。
2. 前記前方スロット（８）は前記後方スロット（２７）に対して垂直に延びる延長スロットを有する請求項１に記載の工具。
3. 前記貫通孔は前記後方スロットの後端部と前記延長スロットの後端部との上方および下方に配置された二つの貫通孔を有し、これら後端部は前記延長スロットに対して横方向に離間され、これによりこれら後端部の間の前記アダプタの一部に前記クランプ部分用のヒンジが形成される請求項１に記載の工具。
4. 前記アダプタ（２）の後方部分（４）は前記クランプ部分（５）より厚い請求項１に記載の工具。
5. 前記支持部分は前記前方スロット（８）に配置されるショルダ（１０）を形成し、該ショルダは挿入部材（９）用の後方停止部を形成する請求項１に記載の工具。
6. 前記前方スロット（８）の下面は前記ホルダの表面領域（１３）の鋸歯状部分の長手方向に平行に延びる請求項１に記載の工具。
7. 前記ホルダは前面を有し、前記前面の後方に前記延長スロットの全長が配置される請求項１に記載の工具。
8. 前記鋸歯状のホルダの表面領域は平行な隆起部を有し、各隆起部は互いに鈍角で交差する複数の平行な平面（３２、３３）を具備する頂部を有し、これら平行な平面の一つは前記クランプ部分の内面と平行であり且つ該内面と接触して、前記平行な平面の一つと前記クランプ部分の内面との間に面対面接触を形成する請求項１に記載の工具。
9. 前記前方スロット（８）は延長スロット（１１）を有し、前記後方スロット（２７Ａ）は前記延長スロット（１１）に対して４０°〜５０°の角度で斜めに形成される請求項１に記載の工具。

Images