JP4196155B2 - 切削工具アセンブリー - Google Patents
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Description
【０００１】
［産業上の利用分野］
本発明は、一般的に、交換可能な切削ヘッドを有する切削工具アセンブリーに関し、より詳しくは、交換可能な切削ヘッドを有する長いフライス用切削工具アセンブリーに関する。
【０００２】
［従来の技術およびその課題］
そのような切削工具アセンブリーは、特に、交換可能な切削ヘッドがねじ穴を有し、かつ、クランプねじにより所定位置に固定される場合については古くから知られている。通常、切削ヘッドの取外しには、クランプねじを緩めることと取外すことが含まれる。次ぎに、新しい切削ヘッドを所定位置に取付けるには、新しい切削ヘッドを所定位置に保持しながら、クランプねじをねじ穴に挿入し、そのクランプねじを締め付けることが必要である。
【０００３】
そのような既知の切削工具アセンブリーによると、切削ヘッドの取外しまたは取付けをするとき、特に、切削ヘッドが小さくて、クランプねじもそれに応じて小さいとき、しばしば、取扱い上の困難に遭遇する。
【０００４】
EP 0 298 937 B1では、切削部本体とその切削部本体を保持するシャフトから成る切削工具を提供することが提案されている。切削部本体はフック形手段により、ロッキングねじに取外し可能に結合されている。フック形手段は切削部本体とロッキングねじの間で軸方向の力を伝達している。切削部本体とロッキングねじの両方にフック形手段が設けられている。両方のフック形手段には凹部と舌部が設けられている。凹部と舌部が係合されて、切削部本体とロッキング手段の間の回転運動を恒久的に伝達する。ロッキングねじには外ねじ付きの部分が設けられていて、シャフトに設けられた内ねじ付き凹部に接続している。ねじは右刃切削工具には右ねじとして、また、左刃切削工具には左ねじとして設計されている。ロッキングねじは外ねじ付きの部分と内ねじ付きの凹部の相対的回転により軸方向に可動になっている。シャフトには円錐形シートが設けられ、切削部本体にはシャフトの円錐形シート内に受け入れられる円周部の円錐形部分が設けられている。ロッキングねじをもっとも内側の位置から中間位置に動かすことにより、切削部本体を円錐形シートに挿入でき、また、取り外すことができる。
【０００５】
上記の従来技術の切削工具は２種の基本的欠点を有している。第一に、上記のタイプの切削工具２種を２方向の切削方向のために用意しなければならない。右ねじ付きの右刃切削工具と左ねじ付き左刃切削工具である。第二に、一定の作業条件の下で、切削部本体の円周部の円錐部分がシャフトの円錐形シート内に引っかかるので、作業後に切削部本体をシャフトから外すのが困難になる。
【０００６】
本発明の目的は上記の欠点を基本的に克服する切削工具アセンブリーを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に基づき、以下から成る切削工具アセンブリーを提供している：
前端と後端およびその前端と後端を通る長手方向軸を有するツール・シャンクで、前端と後端を有し、かつ、ツール・シャンクの前端にある開口部から軸方向に伸びている細長穴、第一および第二の非同心で部分的に重なり軸方向に伸びている円筒穴により形成されているその細長穴の前側部分、ツール・シャンクの長手方向軸を横切る方向でツール・シャンクの前端の後側のポイントから第二の円筒穴まで伸びている固定ねじ用ねじ穴を有するツール・シャンク。
【０００８】
長手方向軸を持ち、全体として円筒形のプル・ロッドで、前側結合部を持つ前端と後側凹部を持つ後端を有するプル・ロッド。
【０００９】
前側切削部分と、プル・ロッドの前側結合部分と係合される後側結合部分を有する切削ヘッドで、そのプル・ロッドの前側結合部分と切削ヘッドの後側結合部分は、係合したとき、共通結合領域を形成し、プル・ロッドと切削ヘッドの後部接合部分はツール・シャンク内の細長穴内に保持され、固定ねじによりその中に固定され、その固定ねじが、固定ねじ用ねじ穴内に受け入れられ、プル・ロッドの後端内の後側凹部に係合され、細長穴の前側部分と共通結合領域が実質的に同じ断面形状を持つ。
【００１０】
本発明の好ましい実施例に基くと、切削ヘッドの後側結合部分は、全体として円柱形で、長手方向軸と凹部を有し、凹部は切削ヘッドの長手方向軸に対して横方向を向いており、全体として軸方向に伸びている平坦な結合面を有している。
【００１１】
さらに、本発明の好ましい実施例に基くと、プル・ロッドの前側結合部分は、プル・ロッドの長手方向軸に対して横方向を向いており、全体として軸方向に伸びている平坦な結合面を有している。
【００１２】
本発明に基づくと、切削ヘッドの結合面はプル・ロッドの結合面に隣接している。
【００１３】
好ましい実施例に基づくと、プル・ロッドには前側凹部と後側凹部の間に中間凹部が設けられている。
【００１４】
さらに、好ましい実施例に基くと、長いくぼみがプル・ロッド内に形成され、長いくぼみがプル・ロッドの中間および後側の凹部の間に伸びていて、その長いくぼみがガイドねじ先端部のための実質的に平坦なガイド面を有している。
【００１５】
さらに、好ましい実施例に基づくと、ツール・シャンクには第二のねじ穴とガイドねじを備え、第二のねじ穴はツール・シャンクの長手方向軸に実質的に垂直で、第二の円筒穴に伸びていて、その第二のねじ穴はガイドねじを受けることができ、そのガイドねじはねじ部分およびねじ頭部およびねじ頭部から軸方向に離れている前端を有し、第二のねじ穴が固定ねじ用ねじ穴に接近していて、その配置が、組立てられた切削工具アセンブリーの中で、ガイドねじのねじ頭部が固定ねじの後端に接近するが接触せず、ガイドねじの前端がガイド面に接近するが、接触しないようになっている。
【００１６】
好ましくは、固定ねじ用ねじ穴および第二のねじ穴がツール・シャンク内の共通開口部に開口している。
【００１７】
好ましくは、切削工具アセンブリーにはプル・ロッドの後端と細長穴の後端の間に位置しているスプリングを備えている。
【００１８】
望ましい場合、ツール・シャンクに側面開口部を設け、その側面開口部を通してツール・シャンクがプル・バーに接触できる。
【００１９】
さらに、本発明に基づいて、初期組立て手順の後に最終組立て手順が含まれる切削工具アセンブリーの組立て方法が提供されている。
初期組立て手順は以下のステップからなっている：
（ａ１） 前端と後端およびその前端と後端を通る長手方向軸を有するツール・シャンクで、前端と後端を有し、ツール・シャンクの前端の開口部から軸方向に伸びている細長穴、第一および第二の非同心で部分的に重なり軸方向に伸びている円筒穴により形成された細長穴の前側部分、ツール・シャンクの長手方向軸を横切る方向でツール・シャンクの前端の後側のポイントから第二の円筒穴まで伸びている固定ねじ用ねじ穴、固定ねじ用ねじ穴に接近している第二のねじ穴で、ツール・シャンクの長手方向軸に対し実質的に垂直になっているその第二のねじ穴、ツール・シャンクの共通開口部に開口している固定ねじ用ねじ穴と第二のねじ穴を設けること；
（ｂ１） 全体として長手方向軸を持つ円筒形で、前側結合部分を持つ前端と後側凹部を持つ後端を持つプル・ロッドで、プル・ロッドの長手方向軸に対して横向きで、全体として軸方向に伸びている平坦な結合面を持つ前側凹部を有するプル・ロッドの前側結合部分、前側凹部と後側凹部の間の中間凹部、中間と後側の凹部の間に伸びている長いくぼみで、実質的に平坦なガイド面を有する長いくぼみを設けること；
（ｃ１） 前側切削部分と後側結合部分を有する切削ヘッドで、その後側結合部分が全体として円筒形で、長手方向軸を有し、長手方向軸に対して横向きで、全体として軸方向に伸びている平坦な結合面を有する凹部を設けること；
（ｄ１） 細長穴にスプリングを挿入すること；
（ｅ１） プル・ロッドの後端がスプリングに係合するまで、ガイド面を水平かつ第二のねじ穴を向くようにしてプル・ロッドを細長穴に挿入すること；
（ｆ１） 固定ねじ用ねじ穴の中に固定ねじを部分的に挿入すること；および、
（ｇ１） 第二のねじ穴にガイドねじを挿入し、完全に締めること；
最終組立て手順は以下のステップから成る：
（ａ２） 切削ヘッドの後側結合部分がプル・ロッドの前側結合部分と係合され、切削ヘッドの結合面がプル・ロッドの結合面に接触し、プル・ロッドの前側結合部分と切削ヘッドの後側結合部分が共通結合領域を形成するように、切削ヘッドがプル・ロッドの前端に隣接するように位置決めすること；
（ｂ２） 切削ヘッドの後側結合部分とプル・ロッドの前側結合部分との係合を維持しながら、プル・ロッドの後側凹部が固定ねじ用ねじ穴に隣接するまで、プル・ロッドを後ろ向きに細長穴の中に押し込むこと；および
（ｃ２） 固定ねじの前側部分がプル・ロッドの後側凹部に入り、切削ヘッドの後側結合部分が第一の円筒穴の中に確実に位置するまで、プル・ロッドを細長穴の中にさらに軸方向後ろ向きに押し込み、それにより共通結合領域が細長穴の前側部分内に保持されるように、固定ねじを固定ねじ用ねじ穴にねじ込むこと。
【００２０】
理解しやすいように、ここでは例示手段としてのみ添付図面を参照して、本発明について記述している。
【００２１】
【実施例】
図面全体について、特に、本発明に基づいて示されている図１から４に注目する。切削工具アセンブリー１０は、前端１４と後端１６およびその前端と後端を通る長手方向軸Ａを有するツール・シャンク１２を含んでいる。細長穴１８は前端２０および後端２２を有し、ツール・シャンクの前端にある開口部２４から軸方向に伸びている。細長穴の前側部分２６は第一２８および第二３０の非同心で、部分的に重なり軸方向に伸びている円筒穴の結合により形成されている。本発明の好ましい実施例に基づくと、第一の円筒穴の直径は第二の円筒穴の直径より大きい。固定ねじ用ねじ穴３２は、ツール・シャンク前端の後側のポイントで、ツール・シャンクの長手方向軸Ａを横切る方向で、ツール・シャンク側面の開口部３４から第二の円筒穴３０まで伸びている。固定ねじ用ねじ穴に接近している第二のねじ穴３３も、ツール・シャンクの長手方向軸Ａに垂直の方向で、開口部３４から第二の円筒穴まで伸びている。さらに、切削工具アセンブリーには全体として円筒形で、長手方向軸Ｂを持つプル・ロッド３６を含む。プル・ロッド３６は前側結合部分４０がある前端３８と後側凹部４４がある後端４２を有している。
【００２２】
ツール・シャンクに取付けるため、前側切削部分４８およびプル・ロッドの前側結合部分と係合させるための後側結合部分５０を有している切削ヘッド４６が設けられている。プル・ロッドの前側結合部分と切削ヘッドの後側結合部分が、組立て済みの切削工具アセンブリーの中で、または、切削工具アセンブリーの組立て中にプル・ロッド上に切削ヘッドを位置決めするときに、一方を他方と係合させたとき両結合部分の重なる領域により定義された共通結合領域５２を形成する（図５および６参照）。組立て済み切削工具アセンブリーの中で、プル・ロッドと切削ヘッドの後側結合部分の両方がツール・シャンク内の細長穴１８に保持され、その中で固定ねじ５４により固定される。固定ねじ５４はツール・シャンク内の固定ねじ用ねじ穴３２内に受け入れられ、かつ、組立て済み切削工具アセンブリー内で、プル・ロッド後端の後側凹部４４に係合する。細長穴１８の前端２０および切削ヘッドとプル・ロッドの共通結合領域５２は基本的に同じ断面形状を持つ（図８参照）。この構造は、図８に示されているように、ツール・シャンクから切削ヘッドに回転運動を伝達できる。プル・ロッドの前端３８は、切削ヘッドの後側結合部分５０と係合してキー溝内のキー（第二の円筒穴３０と一致する細長穴の前端部分２０の部分）として機能する。
【００２３】
ここで、本発明の好ましい実施例に基づく切削ヘッド４６を示している図９ａ、９ｂ、９ｃに注目する。切削ヘッド４６の後側結合部分５０は全体として長手方向軸Ｃを持つ円筒形であり、凹部５６は切削ヘッドの長手方向軸Ｃに対して横向きで、全体として軸方向に伸びている平坦な結合面５８を有している。
【００２４】
プル・ロッド３６の前側結合部分４０は、全体として、プル・ロッドの長手方向軸Ｂに対して横向きで全体として軸方向に伸びている平坦な結合面６２を持つ前側凹部60を有する。組立て済み切削工具アセンブリーの中では、切削ヘッド４６の結合面５８はプル・ロッド３６の結合面６２に接する。
【００２５】
プル・ロッド３６には、前側凹部６０と後側凹部４４の間に中間凹部６４が設けられている。長いくぼみ６６がプル・ロッド内に形成されている。その長いくぼみは中間凹部６４と後側凹部４４の間に伸びていて、実質的に平坦なガイド面６８が設けられている。長いくぼみ６６の後端がプル・ロッド上にバック・ストップ７０を形成している。固定ねじ５４に加えて、ガイドねじ７２が設けられている。ガイドねじ７２が第二のねじ穴３３に完全にねじ込まれると、バック・ストップ７０がガイドねじを通過して前進できず、それにより、ツール・シャンクからプル・ロッドを取り外せなくなる。ガイドねじにはねじ部分７４、ねじ頭部７６およびそのねじ頭部から軸方向に離れている前端７８がある。上記のように、第二のねじ穴３３が固定ねじ用ねじ穴３２に接近している。それで、切削工具アセンブリーを組立てるとき、ガイドねじ７２のねじ頭部７６が固定ねじ５４の後端８０に接触できる。それにより、切削ヘッドを交換するときに、固定ねじ５４が偶発的に外れるのを防止している。ガイドねじ７２のねじ頭部７６により、固定ねじ５４が固定ねじ用ねじ穴３２から偶発的に抜けるのを防止することに留意すべきである（図５および６参照）。
【００２６】
切削工具アセンブリーには、プル・ロッド３６の後端４２と細長穴１８の後端２２の間に位置したスプリング８２が設けられている。以下に示すように、スプリングは切削ヘッドの取付けと取外しに役立つ。ツール・シャンクには側面開口部８４が設けられ、切削ヘッド交換時に、プル・ロッドを軸方向に前進させるのに役立つ。
【００２７】
切削工具アセンブリーの組立は、初期組立て手順の後に最終組立て手順があることから成る２段階法で実施される。初期組立て手順では、プル・ロッドがツール・シャンク内に組み込まれ、ガイドねじ７２により所定位置に保持され、バック・ストップの存在によりプル・ロッドがツール・シャンクから完全に抜けるのを防止している。切削ヘッドは最終組立て手順でツール・シャンク内に組立てられる。切削ヘッドは逆の順で最終組立て手順のステップを実施することにより取り外せる。
【００２８】
通常、初期組立て手順は１回のみ行われ、かつ、最終組立て手順（および逆の最終組立て手順）は必要なときに切削ヘッドの取付け（取外し）に用いられる。
【００２９】
初期組立て手順は以下のステップから成っている：
(i) スプリング８２を細長穴１８の第二の円筒穴３０内に挿入すること；
(ii) ガイド面６８を水平かつ上向きにして、プル・ロッド３６の後端４２がスプリング８２に係合するまで、プル・ロッド３６を細長穴１８の第二の円筒穴３０内に挿入すること；
(iii) 固定ねじ５４を固定ねじ用ねじ穴３２の中に部分的に挿入すること；および
(iv) ガイドねじ７２をねじ穴３３に完全に挿入して、ねじ込むこと；
ここで、切削工具アセンブリーの構造は（取外した切削ヘッド４６と共に）図５および図７に示す通りである。示すように、前側結合部分４０は、ツール・シャンクの前端１４から、切削ヘッドを受け入れるのに十分なだけ突き出す。バック・ストップ７０はガイドねじ７２の後方にある。
【００３０】
最終組立て手順は以下の追加ステップから成っている：
(v) 切削ヘッドの後側結合部分５０がプル・ロッドの前側結合部分４０と係合し、切削ヘッド４６の結合面５８が結合面６２に接触するように、切削ヘッド４６をプル・ロッド３６の前端３８に隣接して配置すること；
(vi) プル・ロッド３６を後向きに細長穴１８の第二の円筒穴３０の中に押し込み、その一方で、プル・ロッドの後側凹部４４が固定ねじ用ねじ穴３２に隣接するまで、切削ヘッド４６の後側結合部分５０とプル・ロッド３６の前側結合部分４０との係合を維持すること；および
(v) 固定ねじ５４を固定ねじ用ねじ穴３２にさらにねじ込んで、切削ヘッド４６の後側結合部分５０が第一の円筒穴２８に確実に位置して、それにより共通結合領域５２が細長穴１８の前端２０に位置するまで、固定ねじ５４の前側部分８６がプル・ロッド３６の後側凹部４４に入り、プル・ロッドをさらに後方に細長穴１８の第二の円筒穴３０の中へ押し込むようにすること。
ステップ(v)から(vii)を完了した後で、切削ヘッドの前側切削部分４８の後ろ向きの後面８８がツール・シャンクの前向きの前面９０に完全に接する。逆の順序で、ステップ(v)から(vii)を実施することにより、そして、（ねじ込みの代わりにねじ外しのように）逆の作業を行うことにより、切削ヘッドをツール・シャンクから外せて、その一方で、プル・ロッドはツール・シャンク内に保持されたままになる。上記のステップ(v)から(vii)に基づいて切削ヘッドを取付け、および、取外しをするとき、プル・ロッドは図５および６に示す両限界位置の間を軸方向に自由に動く。即ち、プル・ロッドはガイド面６８の長さと同じ量だけ軸方向に動ける。さらに、完全にねじ込んだ位置で、ガイドねじ７２の前端７８はガイド面に接近するが、接触しないことに留意すべきである。切削ヘッドの交換時に、ツール・シャンクから完全には外れないように、プル・ロッドを拘束することとは別に、切削ヘッドが存在しないときに、ガイドねじはプル・ロッドがツール・シャンクに対して回転しないようにもしている。
【００３１】
本発明はある程度の特殊性についてまで示されているけれども、以後の請求項のような本発明の精神または範囲から離れずに種々の変更と修正を行えることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好ましい実施例に基づく切削工具アセンブリーの透視図である。
【図２】 図１の切削工具アセンブリーの分解透視図である。
【図３】 図１の切削工具アセンブリーの分解側面図である。
【図４】 図１の切削工具アセンブリーのツール・シャンクの部分的に切断した側面図である。
【図５】 初期組立て状態での図１の切削工具アセンブリーの部分的に切断した側面図である。
【図６】 最終組立て状態での図１の切削工具アセンブリーの部分的に切断した側面図である。
【図７】 切削インサートと最初に組立てたツール・シャンクを示している図１の切削工具アセンブリーの透視図である。
【図８】 プル・ロッドと切削ヘッドの共通結合領域の断面図である。
【図９ａ】 図１の切削ヘッドの側面図である。
【図９ｂ】 図１の切削ヘッドの平面図である。
【図９ｃ】 図１の切削ヘッドの上方からの透視図である。
［産業上の利用分野］
本発明は、一般的に、交換可能な切削ヘッドを有する切削工具アセンブリーに関し、より詳しくは、交換可能な切削ヘッドを有する長いフライス用切削工具アセンブリーに関する。
【０００２】
［従来の技術およびその課題］
そのような切削工具アセンブリーは、特に、交換可能な切削ヘッドがねじ穴を有し、かつ、クランプねじにより所定位置に固定される場合については古くから知られている。通常、切削ヘッドの取外しには、クランプねじを緩めることと取外すことが含まれる。次ぎに、新しい切削ヘッドを所定位置に取付けるには、新しい切削ヘッドを所定位置に保持しながら、クランプねじをねじ穴に挿入し、そのクランプねじを締め付けることが必要である。
【０００３】
そのような既知の切削工具アセンブリーによると、切削ヘッドの取外しまたは取付けをするとき、特に、切削ヘッドが小さくて、クランプねじもそれに応じて小さいとき、しばしば、取扱い上の困難に遭遇する。
【０００４】
EP 0 298 937 B1では、切削部本体とその切削部本体を保持するシャフトから成る切削工具を提供することが提案されている。切削部本体はフック形手段により、ロッキングねじに取外し可能に結合されている。フック形手段は切削部本体とロッキングねじの間で軸方向の力を伝達している。切削部本体とロッキングねじの両方にフック形手段が設けられている。両方のフック形手段には凹部と舌部が設けられている。凹部と舌部が係合されて、切削部本体とロッキング手段の間の回転運動を恒久的に伝達する。ロッキングねじには外ねじ付きの部分が設けられていて、シャフトに設けられた内ねじ付き凹部に接続している。ねじは右刃切削工具には右ねじとして、また、左刃切削工具には左ねじとして設計されている。ロッキングねじは外ねじ付きの部分と内ねじ付きの凹部の相対的回転により軸方向に可動になっている。シャフトには円錐形シートが設けられ、切削部本体にはシャフトの円錐形シート内に受け入れられる円周部の円錐形部分が設けられている。ロッキングねじをもっとも内側の位置から中間位置に動かすことにより、切削部本体を円錐形シートに挿入でき、また、取り外すことができる。
【０００５】
上記の従来技術の切削工具は２種の基本的欠点を有している。第一に、上記のタイプの切削工具２種を２方向の切削方向のために用意しなければならない。右ねじ付きの右刃切削工具と左ねじ付き左刃切削工具である。第二に、一定の作業条件の下で、切削部本体の円周部の円錐部分がシャフトの円錐形シート内に引っかかるので、作業後に切削部本体をシャフトから外すのが困難になる。
【０００６】
本発明の目的は上記の欠点を基本的に克服する切削工具アセンブリーを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に基づき、以下から成る切削工具アセンブリーを提供している：
前端と後端およびその前端と後端を通る長手方向軸を有するツール・シャンクで、前端と後端を有し、かつ、ツール・シャンクの前端にある開口部から軸方向に伸びている細長穴、第一および第二の非同心で部分的に重なり軸方向に伸びている円筒穴により形成されているその細長穴の前側部分、ツール・シャンクの長手方向軸を横切る方向でツール・シャンクの前端の後側のポイントから第二の円筒穴まで伸びている固定ねじ用ねじ穴を有するツール・シャンク。
【０００８】
長手方向軸を持ち、全体として円筒形のプル・ロッドで、前側結合部を持つ前端と後側凹部を持つ後端を有するプル・ロッド。
【０００９】
前側切削部分と、プル・ロッドの前側結合部分と係合される後側結合部分を有する切削ヘッドで、そのプル・ロッドの前側結合部分と切削ヘッドの後側結合部分は、係合したとき、共通結合領域を形成し、プル・ロッドと切削ヘッドの後部接合部分はツール・シャンク内の細長穴内に保持され、固定ねじによりその中に固定され、その固定ねじが、固定ねじ用ねじ穴内に受け入れられ、プル・ロッドの後端内の後側凹部に係合され、細長穴の前側部分と共通結合領域が実質的に同じ断面形状を持つ。
【００１０】
本発明の好ましい実施例に基くと、切削ヘッドの後側結合部分は、全体として円柱形で、長手方向軸と凹部を有し、凹部は切削ヘッドの長手方向軸に対して横方向を向いており、全体として軸方向に伸びている平坦な結合面を有している。
【００１１】
さらに、本発明の好ましい実施例に基くと、プル・ロッドの前側結合部分は、プル・ロッドの長手方向軸に対して横方向を向いており、全体として軸方向に伸びている平坦な結合面を有している。
【００１２】
本発明に基づくと、切削ヘッドの結合面はプル・ロッドの結合面に隣接している。
【００１３】
好ましい実施例に基づくと、プル・ロッドには前側凹部と後側凹部の間に中間凹部が設けられている。
【００１４】
さらに、好ましい実施例に基くと、長いくぼみがプル・ロッド内に形成され、長いくぼみがプル・ロッドの中間および後側の凹部の間に伸びていて、その長いくぼみがガイドねじ先端部のための実質的に平坦なガイド面を有している。
【００１５】
さらに、好ましい実施例に基づくと、ツール・シャンクには第二のねじ穴とガイドねじを備え、第二のねじ穴はツール・シャンクの長手方向軸に実質的に垂直で、第二の円筒穴に伸びていて、その第二のねじ穴はガイドねじを受けることができ、そのガイドねじはねじ部分およびねじ頭部およびねじ頭部から軸方向に離れている前端を有し、第二のねじ穴が固定ねじ用ねじ穴に接近していて、その配置が、組立てられた切削工具アセンブリーの中で、ガイドねじのねじ頭部が固定ねじの後端に接近するが接触せず、ガイドねじの前端がガイド面に接近するが、接触しないようになっている。
【００１６】
好ましくは、固定ねじ用ねじ穴および第二のねじ穴がツール・シャンク内の共通開口部に開口している。
【００１７】
好ましくは、切削工具アセンブリーにはプル・ロッドの後端と細長穴の後端の間に位置しているスプリングを備えている。
【００１８】
望ましい場合、ツール・シャンクに側面開口部を設け、その側面開口部を通してツール・シャンクがプル・バーに接触できる。
【００１９】
さらに、本発明に基づいて、初期組立て手順の後に最終組立て手順が含まれる切削工具アセンブリーの組立て方法が提供されている。
初期組立て手順は以下のステップからなっている：
（ａ１） 前端と後端およびその前端と後端を通る長手方向軸を有するツール・シャンクで、前端と後端を有し、ツール・シャンクの前端の開口部から軸方向に伸びている細長穴、第一および第二の非同心で部分的に重なり軸方向に伸びている円筒穴により形成された細長穴の前側部分、ツール・シャンクの長手方向軸を横切る方向でツール・シャンクの前端の後側のポイントから第二の円筒穴まで伸びている固定ねじ用ねじ穴、固定ねじ用ねじ穴に接近している第二のねじ穴で、ツール・シャンクの長手方向軸に対し実質的に垂直になっているその第二のねじ穴、ツール・シャンクの共通開口部に開口している固定ねじ用ねじ穴と第二のねじ穴を設けること；
（ｂ１） 全体として長手方向軸を持つ円筒形で、前側結合部分を持つ前端と後側凹部を持つ後端を持つプル・ロッドで、プル・ロッドの長手方向軸に対して横向きで、全体として軸方向に伸びている平坦な結合面を持つ前側凹部を有するプル・ロッドの前側結合部分、前側凹部と後側凹部の間の中間凹部、中間と後側の凹部の間に伸びている長いくぼみで、実質的に平坦なガイド面を有する長いくぼみを設けること；
（ｃ１） 前側切削部分と後側結合部分を有する切削ヘッドで、その後側結合部分が全体として円筒形で、長手方向軸を有し、長手方向軸に対して横向きで、全体として軸方向に伸びている平坦な結合面を有する凹部を設けること；
（ｄ１） 細長穴にスプリングを挿入すること；
（ｅ１） プル・ロッドの後端がスプリングに係合するまで、ガイド面を水平かつ第二のねじ穴を向くようにしてプル・ロッドを細長穴に挿入すること；
（ｆ１） 固定ねじ用ねじ穴の中に固定ねじを部分的に挿入すること；および、
（ｇ１） 第二のねじ穴にガイドねじを挿入し、完全に締めること；
最終組立て手順は以下のステップから成る：
（ａ２） 切削ヘッドの後側結合部分がプル・ロッドの前側結合部分と係合され、切削ヘッドの結合面がプル・ロッドの結合面に接触し、プル・ロッドの前側結合部分と切削ヘッドの後側結合部分が共通結合領域を形成するように、切削ヘッドがプル・ロッドの前端に隣接するように位置決めすること；
（ｂ２） 切削ヘッドの後側結合部分とプル・ロッドの前側結合部分との係合を維持しながら、プル・ロッドの後側凹部が固定ねじ用ねじ穴に隣接するまで、プル・ロッドを後ろ向きに細長穴の中に押し込むこと；および
（ｃ２） 固定ねじの前側部分がプル・ロッドの後側凹部に入り、切削ヘッドの後側結合部分が第一の円筒穴の中に確実に位置するまで、プル・ロッドを細長穴の中にさらに軸方向後ろ向きに押し込み、それにより共通結合領域が細長穴の前側部分内に保持されるように、固定ねじを固定ねじ用ねじ穴にねじ込むこと。
【００２０】
理解しやすいように、ここでは例示手段としてのみ添付図面を参照して、本発明について記述している。
【００２１】
【実施例】
図面全体について、特に、本発明に基づいて示されている図１から４に注目する。切削工具アセンブリー１０は、前端１４と後端１６およびその前端と後端を通る長手方向軸Ａを有するツール・シャンク１２を含んでいる。細長穴１８は前端２０および後端２２を有し、ツール・シャンクの前端にある開口部２４から軸方向に伸びている。細長穴の前側部分２６は第一２８および第二３０の非同心で、部分的に重なり軸方向に伸びている円筒穴の結合により形成されている。本発明の好ましい実施例に基づくと、第一の円筒穴の直径は第二の円筒穴の直径より大きい。固定ねじ用ねじ穴３２は、ツール・シャンク前端の後側のポイントで、ツール・シャンクの長手方向軸Ａを横切る方向で、ツール・シャンク側面の開口部３４から第二の円筒穴３０まで伸びている。固定ねじ用ねじ穴に接近している第二のねじ穴３３も、ツール・シャンクの長手方向軸Ａに垂直の方向で、開口部３４から第二の円筒穴まで伸びている。さらに、切削工具アセンブリーには全体として円筒形で、長手方向軸Ｂを持つプル・ロッド３６を含む。プル・ロッド３６は前側結合部分４０がある前端３８と後側凹部４４がある後端４２を有している。
【００２２】
ツール・シャンクに取付けるため、前側切削部分４８およびプル・ロッドの前側結合部分と係合させるための後側結合部分５０を有している切削ヘッド４６が設けられている。プル・ロッドの前側結合部分と切削ヘッドの後側結合部分が、組立て済みの切削工具アセンブリーの中で、または、切削工具アセンブリーの組立て中にプル・ロッド上に切削ヘッドを位置決めするときに、一方を他方と係合させたとき両結合部分の重なる領域により定義された共通結合領域５２を形成する（図５および６参照）。組立て済み切削工具アセンブリーの中で、プル・ロッドと切削ヘッドの後側結合部分の両方がツール・シャンク内の細長穴１８に保持され、その中で固定ねじ５４により固定される。固定ねじ５４はツール・シャンク内の固定ねじ用ねじ穴３２内に受け入れられ、かつ、組立て済み切削工具アセンブリー内で、プル・ロッド後端の後側凹部４４に係合する。細長穴１８の前端２０および切削ヘッドとプル・ロッドの共通結合領域５２は基本的に同じ断面形状を持つ（図８参照）。この構造は、図８に示されているように、ツール・シャンクから切削ヘッドに回転運動を伝達できる。プル・ロッドの前端３８は、切削ヘッドの後側結合部分５０と係合してキー溝内のキー（第二の円筒穴３０と一致する細長穴の前端部分２０の部分）として機能する。
【００２３】
ここで、本発明の好ましい実施例に基づく切削ヘッド４６を示している図９ａ、９ｂ、９ｃに注目する。切削ヘッド４６の後側結合部分５０は全体として長手方向軸Ｃを持つ円筒形であり、凹部５６は切削ヘッドの長手方向軸Ｃに対して横向きで、全体として軸方向に伸びている平坦な結合面５８を有している。
【００２４】
プル・ロッド３６の前側結合部分４０は、全体として、プル・ロッドの長手方向軸Ｂに対して横向きで全体として軸方向に伸びている平坦な結合面６２を持つ前側凹部60を有する。組立て済み切削工具アセンブリーの中では、切削ヘッド４６の結合面５８はプル・ロッド３６の結合面６２に接する。
【００２５】
プル・ロッド３６には、前側凹部６０と後側凹部４４の間に中間凹部６４が設けられている。長いくぼみ６６がプル・ロッド内に形成されている。その長いくぼみは中間凹部６４と後側凹部４４の間に伸びていて、実質的に平坦なガイド面６８が設けられている。長いくぼみ６６の後端がプル・ロッド上にバック・ストップ７０を形成している。固定ねじ５４に加えて、ガイドねじ７２が設けられている。ガイドねじ７２が第二のねじ穴３３に完全にねじ込まれると、バック・ストップ７０がガイドねじを通過して前進できず、それにより、ツール・シャンクからプル・ロッドを取り外せなくなる。ガイドねじにはねじ部分７４、ねじ頭部７６およびそのねじ頭部から軸方向に離れている前端７８がある。上記のように、第二のねじ穴３３が固定ねじ用ねじ穴３２に接近している。それで、切削工具アセンブリーを組立てるとき、ガイドねじ７２のねじ頭部７６が固定ねじ５４の後端８０に接触できる。それにより、切削ヘッドを交換するときに、固定ねじ５４が偶発的に外れるのを防止している。ガイドねじ７２のねじ頭部７６により、固定ねじ５４が固定ねじ用ねじ穴３２から偶発的に抜けるのを防止することに留意すべきである（図５および６参照）。
【００２６】
切削工具アセンブリーには、プル・ロッド３６の後端４２と細長穴１８の後端２２の間に位置したスプリング８２が設けられている。以下に示すように、スプリングは切削ヘッドの取付けと取外しに役立つ。ツール・シャンクには側面開口部８４が設けられ、切削ヘッド交換時に、プル・ロッドを軸方向に前進させるのに役立つ。
【００２７】
切削工具アセンブリーの組立は、初期組立て手順の後に最終組立て手順があることから成る２段階法で実施される。初期組立て手順では、プル・ロッドがツール・シャンク内に組み込まれ、ガイドねじ７２により所定位置に保持され、バック・ストップの存在によりプル・ロッドがツール・シャンクから完全に抜けるのを防止している。切削ヘッドは最終組立て手順でツール・シャンク内に組立てられる。切削ヘッドは逆の順で最終組立て手順のステップを実施することにより取り外せる。
【００２８】
通常、初期組立て手順は１回のみ行われ、かつ、最終組立て手順（および逆の最終組立て手順）は必要なときに切削ヘッドの取付け（取外し）に用いられる。
【００２９】
初期組立て手順は以下のステップから成っている：
(i) スプリング８２を細長穴１８の第二の円筒穴３０内に挿入すること；
(ii) ガイド面６８を水平かつ上向きにして、プル・ロッド３６の後端４２がスプリング８２に係合するまで、プル・ロッド３６を細長穴１８の第二の円筒穴３０内に挿入すること；
(iii) 固定ねじ５４を固定ねじ用ねじ穴３２の中に部分的に挿入すること；および
(iv) ガイドねじ７２をねじ穴３３に完全に挿入して、ねじ込むこと；
ここで、切削工具アセンブリーの構造は（取外した切削ヘッド４６と共に）図５および図７に示す通りである。示すように、前側結合部分４０は、ツール・シャンクの前端１４から、切削ヘッドを受け入れるのに十分なだけ突き出す。バック・ストップ７０はガイドねじ７２の後方にある。
【００３０】
最終組立て手順は以下の追加ステップから成っている：
(v) 切削ヘッドの後側結合部分５０がプル・ロッドの前側結合部分４０と係合し、切削ヘッド４６の結合面５８が結合面６２に接触するように、切削ヘッド４６をプル・ロッド３６の前端３８に隣接して配置すること；
(vi) プル・ロッド３６を後向きに細長穴１８の第二の円筒穴３０の中に押し込み、その一方で、プル・ロッドの後側凹部４４が固定ねじ用ねじ穴３２に隣接するまで、切削ヘッド４６の後側結合部分５０とプル・ロッド３６の前側結合部分４０との係合を維持すること；および
(v) 固定ねじ５４を固定ねじ用ねじ穴３２にさらにねじ込んで、切削ヘッド４６の後側結合部分５０が第一の円筒穴２８に確実に位置して、それにより共通結合領域５２が細長穴１８の前端２０に位置するまで、固定ねじ５４の前側部分８６がプル・ロッド３６の後側凹部４４に入り、プル・ロッドをさらに後方に細長穴１８の第二の円筒穴３０の中へ押し込むようにすること。
ステップ(v)から(vii)を完了した後で、切削ヘッドの前側切削部分４８の後ろ向きの後面８８がツール・シャンクの前向きの前面９０に完全に接する。逆の順序で、ステップ(v)から(vii)を実施することにより、そして、（ねじ込みの代わりにねじ外しのように）逆の作業を行うことにより、切削ヘッドをツール・シャンクから外せて、その一方で、プル・ロッドはツール・シャンク内に保持されたままになる。上記のステップ(v)から(vii)に基づいて切削ヘッドを取付け、および、取外しをするとき、プル・ロッドは図５および６に示す両限界位置の間を軸方向に自由に動く。即ち、プル・ロッドはガイド面６８の長さと同じ量だけ軸方向に動ける。さらに、完全にねじ込んだ位置で、ガイドねじ７２の前端７８はガイド面に接近するが、接触しないことに留意すべきである。切削ヘッドの交換時に、ツール・シャンクから完全には外れないように、プル・ロッドを拘束することとは別に、切削ヘッドが存在しないときに、ガイドねじはプル・ロッドがツール・シャンクに対して回転しないようにもしている。
【００３１】
本発明はある程度の特殊性についてまで示されているけれども、以後の請求項のような本発明の精神または範囲から離れずに種々の変更と修正を行えることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好ましい実施例に基づく切削工具アセンブリーの透視図である。
【図２】 図１の切削工具アセンブリーの分解透視図である。
【図３】 図１の切削工具アセンブリーの分解側面図である。
【図４】 図１の切削工具アセンブリーのツール・シャンクの部分的に切断した側面図である。
【図５】 初期組立て状態での図１の切削工具アセンブリーの部分的に切断した側面図である。
【図６】 最終組立て状態での図１の切削工具アセンブリーの部分的に切断した側面図である。
【図７】 切削インサートと最初に組立てたツール・シャンクを示している図１の切削工具アセンブリーの透視図である。
【図８】 プル・ロッドと切削ヘッドの共通結合領域の断面図である。
【図９ａ】 図１の切削ヘッドの側面図である。
【図９ｂ】 図１の切削ヘッドの平面図である。
【図９ｃ】 図１の切削ヘッドの上方からの透視図である。
Claims (11)
- 前端と後端およびその前端と後端を通る長手方向軸を有するツール・シャンク、前端と後端を有し、ツール・シャンクの前端にある開口部から軸方向に伸びている細長穴、第一および第二の非同心で、部分的に重なり、軸方向に伸びている円筒穴により形成されている細長穴の前側部分、ツール・シャンクの長手方向軸を横切る方向でツール・シャンクの前端の後側のポイントから第二の円筒穴まで伸びている固定ねじ用ねじ穴；
長手方向軸を持つ全体として円筒形のプル・ロッドで、前側結合部分を持つ前端と後側凹部を持つ後端を有するプル・ロッド；および
前側切削部分とプル・ロッドの前側結合部分と協働する後側結合部分を有する切削ヘッドを具備し、協働したときに共通結合領域を形成するプル・ロッドの前側結合部分と切削ヘッドの後側結合部分、ツール・シャンク内の細長穴内に保持され、固定ねじによりその中に固定されたプル・ロッドおよび切削ヘッドの後側結合部分、固定ねじ用ねじ穴内に受け入れられ、かつ、プル・ロッドの後端内の後側凹部に係合する固定ねじ、実質的に同じ断面形状を有する細長穴の前側部分と共通結合領域を特徴とする切削工具アセンブリー。 - 切削ヘッドの後側結合部分は、長手方向軸と凹部を有し、形状がほぼ円柱形であり、該凹部は、切削ヘッドの長手方向軸に対して横方向を向いており、全体として軸方向に伸びている平坦な結合面を有することを特徴とする請求項１に基づく切削工具アセンブリー。
- プル・ロッドの前側結合部分は、プル・ロッドの長手方向軸に対して横方向を向いており、全体として軸方向に伸びている平坦な結合面を持つ前側凹部を有することを特徴とする請求項２に基づく切削工具アセンブリー。
- 切削ヘッドの結合面がプル・ロッドの結合面に接することを特徴とする請求項３に基づく切削工具アセンブリー。
- プル・ロッドの前側凹部と後側凹部の間に中間凹部を設けたことを特徴とする請求項４に基づく切削工具アセンブリー。
- プル・ロッドの中に長いくぼみが形成され、その長いくぼみがプル・ロッドの中間と後側の凹部の間に伸びていて、その長いくぼみがガイドねじ先端部のための実質的に平坦なガイド面を有していることを特徴とする請求項５に基づく切削工具アセ
ンブリー。 - ツール・シャンクに第二のねじ穴とガイドねじが設けられ、
その第二のねじ穴がツール・シャンクの長手方向軸に対して実質的に垂直であり、かつ、第二の円筒穴に伸びていて、その第二のねじ穴がガイドねじを受け入れることができ、そのガイドねじがねじ部分とねじ頭部およびそのねじ頭部から軸方向に離れた前端を有し、第二のねじ穴が固定ねじ用ねじ穴に接近していて、その配置により、組立て済みの切削工具アセンブリー内でガイドねじのねじ頭部が固定ねじの後端に接近するが、接触せず、ガイドねじの前端がガイド面に接近するが、接触しないことを特徴とする請求項６に基づく切削工具アセンブリー。 - 固定ねじ用ねじ穴と第二のねじ穴がツール・シャンク内の共通開口部に開口していることを特徴とする請求項７に基づく切削工具アセンブリー。
- 切削工具アセンブリーに、プル・ロッドの後端と細長穴の後端の間に位置するスプリングを設けていることを特徴とする請求項８に基づく切削工具アセンブリー。
- ツール・シャンクに側面開口部を設け、その側面開口部を通してツール・シャンクがプル・ロッドと接触できることを特徴とする請求項９に基づく切削工具アセンブリー。
- （ａ１） 前端と後端およびその前端と後端を通る長手方向軸を有するツール・シャンクで、前端と後端を有し、かつ、ツール・シャンクの前端にある開口部から軸方向に伸びている細長穴、第一および第二の非同心で、部分的に重なり、軸方向に伸びている円筒穴により形成された細長穴の前側部分、ツール・シャンクの長手方向軸を横切る方向で、ツール・シャンクの前端の後側のポイントから第二の円筒穴に伸びている固定ねじ用ねじ穴、および、固定ねじ用ねじ穴に隣接する第二のねじ穴を設けること、その第二のねじ穴がツール・シャンクの長手方向軸に対して実質的に垂直で、その固定ねじ用ねじ穴とその第二のねじ穴がツール・シャンク内の共通開口部に開口していること；
（ｂ１） 長手方向軸を持つ全体として円筒形で、前側結合部分を持つ前端と後側凹部を持つ後端を有するプル・ロッド、プル・ロッドの長手方向軸に対して横向きで、全体として軸方向に伸びている平坦な結合面を持つ前側凹部を有するプル・ロッドの前側結合部分、前側凹部と後側凹部の間の中間凹部、中間と後側の凹部の間に伸びている長いくぼみで、実質的に平坦なガイド面を有する長いくぼみを設けること；
（ｃ１） 前側切削部分と後側結合部分を有する切削ヘッドを設け、その後側結合部分は、全体として円筒形で長手方向軸を有し、かつ、長手方向軸に対して横向きで、全体として軸方向に伸びている平坦な結合面を有する凹部を設けること；
（ｄ１） 細長穴の第二の円筒穴の中にスプリングを挿入すること；
（ｅ１） ガイド面を水平かつ第二のねじ穴の方に向けて、プル・ロッドの後端がスプリングに係合するまで、プル・ロッドを細長穴の第二の円筒穴に挿入すること；
（ｆ１） 固定ねじ用ねじ穴の中に固定ねじを部分的に挿入すること；および
（ｇ１） ガイドねじを第二のねじ穴に挿入し、完全に締めること；
のステップから初期組立て手順、及び、
（ａ２） 切削ヘッドの後側結合部分がプル・ロッドの前側結合部分に係合し、切削ヘッドの結合面がプル・ロッドの結合面に接し、プル・ロッドの前側結合部分と切削ヘッドの後側結合部分が共通結合領域を形成するように、プル・ロッドの前端に隣接して切削ヘッドを配置すること；
（ｂ２） プル・ロッドの後側凹部が固定ねじ用ねじ穴に隣接するまで、切削ヘッドの後側結合部分とプル・ロッドの前側結合部分の係合状態を維持しながら、プル・ロッドを後方に細長穴の第二の円筒穴に押し込むこと；および
（ｃ２） 固定ねじの前側部分がプル・ロッドの後側凹部に入り、切削ヘッドの後側結合部分が第一の円筒穴内に確実に位置し、それにより、共通結合領域が細長穴の前側部分に保持されるまで、プル・ロッドを軸方向後方に細長穴の第二の円筒穴内にさらに押し込むように、固定ねじを固定ねじ用ねじ穴にねじ込むこと；
のステップから最終組立て手順を含み、
初期組立て手順の後に最終組立て手順があることから成る切削工具アセンブリーを組立てる方法。
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