JP5080122B2 - ホールカッター - Google Patents

Description

本発明は、ホールカッターにおいてチップ刃の取付構造に関するものである。

従来、下記特許文献１では、刃筒の端部外周に複数のチップ台と複数のチップ取付凹部とが刃筒の回転方向へ交互に並設され、この各チップ取付凹部でチップ台の取付面にチップ刃が取着されて刃筒の回転方向へ互いに等間隔をあけて並設されている。
特開２００３−２３６７１６号公報

しかし、チップ刃がチップ台に対しろう付けにより取着されているため、チップ台に対するチップ刃の取着及び交換や位置決めが面倒であった。
この発明は、ホールカッターにおいてチップ台に対するチップ刃の取着及び交換や位置決めを容易にすることを目的としている。

後記実施形態の図面（図１、図２、図３（ａ）、図４及び図５に示す第１実施形態、図３（ｂ）及び図６に示す第２実施形態、図３（ｃ）及び図７に示す第３実施形態、図３（ｄ）及び図８に示す第４実施形態、図３（ｅ）及び図９に示す第５実施形態、図３（ｆ）及び図１０に示す第６実施形態）の符号を援用して本発明を説明する。

請求項１の発明にかかるホールカッターは、下記のように構成されている。
このホールカッターにおいては、回転軸１に設けた刃筒２の端部外周に複数のチップ台３と複数のチップ取付凹部４とを刃筒２の回転方向Ｘへ交互に並設し、この各チップ取付凹部４において刃筒２の回転方向Ｘで相対向する各チップ台３の両側面のうち刃筒２の回転向きＸＦに対する反対向きＸＢ側の側面である取付面６にチップ刃１２を取着して、各チップ刃１２を刃筒２の回転方向Ｘへ互いに間隔をあけて並設している。そのチップ台３の取付面６とそのチップ台３の取付面６に面するチップ刃１２の取付面１５との間でチップ台３の取付面６に形成した係止凹部９にチップ刃１２の取付面１５に形成した係止凸部１６を係入してチップ刃１２をチップ台３に係止した状態で、このチップ刃１２をチップ台３に対し雌雄ねじ機構７，２２により螺着してチップ刃１２の取付面１６をチップ台３の取付面６に圧接し、刃筒２の回転向きＸＦに対する反対向きＸＢへチップ刃１２に生じる力をこれらの取付面６，１６により受けるとともに、刃筒２の回転中心線２ａの方向Ｙへチップ刃１２に生じる力をこの係止凹部９と係止凸部１６との係止により受けるようにした。前記チップ台３の係止凹部９は刃筒２の半径方向Ｚへ延びて刃筒２の内周面１０と外周面１１とに開放されている。

請求項１の発明では、チップ台３に対するチップ刃１２の螺着構造により、チップ台３に対するチップ刃１２の取着及び交換を容易にすることができるとともに、チップ台３に対するチップ刃１２の係止構造により、チップ台３に対するチップ刃１２の位置決めを容易にすることができる。また、チップ台３に対するチップ刃１２の係止構造を簡単にするとともに、係止凹部９及び係止凸部１６を容易に形成することができる。

請求項１の発明を前提とする請求項２の発明において、前記係止凹部９及び係止凸部１６は、前記刃筒２のチップ台３の取付面６とチップ刃１２の取付面１５との間のうち、チップ台３の端面８から突出するチップ刃１２の刃部１４に対し前記雌雄ねじ機構７，２２を挟んで刃筒２の回転中心線２ａの方向Ｙで反対側になる部分に形成されている。請求項２の発明では、係止凹部９及び係止凸部１６を容易に形成することができる。

請求項１または請求項２の発明を前提とする請求項３の発明にかかる雌雄ねじ機構においては、前記チップ台３の取付面６に雌ねじ孔７を形成するとともに、前記チップ刃１２にはその取付面１５へ貫通する支持孔１３を形成し、その支持孔１３に挿通した雄ねじ部材２２をこの雌ねじ孔７に螺合してチップ刃１２をチップ台３に締め付けた。請求項３の発明では、チップ台３に対するチップ刃１２の螺着構造を簡単にしてチップ台３に対するチップ刃１２の取着及び交換を容易にすることができる。

請求項３の発明を前提とする請求項４の発明において、前記雌雄ねじ機構は一つの雌ねじ孔７に対する一つの雄ねじ部材２２の螺合であって、チップ台３の係止凹部９に対するチップ刃１２の係止凸部１６の係入により、チップ台３に対しチップ刃１２が雌ねじ孔７及び雄ねじ部材２２を中心として回動するのを規制している。請求項４の発明では、雌雄ねじ機構を簡単にしてチップ台３に対するチップ刃１２の取着及び交換を容易にすることができる。

請求項１から請求項４のうちいずれか一つの請求項の発明を前提とする請求項５の発明において、前記各チップ刃１２の刃部１４は刃筒２の半径方向Ｚで段差部２０，２１を介して複数の分割刃部１７，１８，１９に区画されている。例えば、刃筒２の半径方向Ｚで互いに隣接する両分割刃部１７，１８，１９においてそれらの刃先１７ｂ，１７ｃ，１８ａ，１９ａの端部が刃筒２の回転方向Ｘで互いに離間するようにそれらの刃先１７ｂ，１７ｃ，１８ａ，１９ａ間でこの段差部２０，２１を形成している。請求項５の発明では、各分割刃部１７，１８，１９により切削屑が小さくなり、切削屑の排出機能を高めることができる。

請求項５の発明を前提とする請求項６の発明は下記のように構成されている。
前記各チップ刃１２の刃部１４は、刃筒２の半径方向Ｚで段差部２０，２１を介して三分割され、両側の第一分割刃部１７及び第三分割刃部１９とそれらの分割刃部１７，１９間の第二分割刃部１８とに区画されている。刃筒２の半径方向Ｚで互いに隣接する第一分割刃部１７と第二分割刃部１８とにおいては、第一分割刃部１７の刃先１７ｃの端部と第二分割刃部１８の刃先１８ａの端部とが刃筒２の回転方向Ｘで互いに離間するようにそれらの刃先１７ｃ，１８ａ間で段差部２０を形成している。刃筒２の半径方向Ｚで互いに隣接する第二分割刃部１８と第三分割刃部１９とにおいては、第二分割刃部１８の刃先１８ａの端部と第三分割刃部１９の刃先１９ａの端部とが刃筒２の回転方向Ｘで互いに離間するようにそれらの刃先１８ａ，１９ａ間で段差部２１を形成している。この第一分割刃部１７と第二分割刃部１８との間の段差部２０と、この第二分割刃部１８と第三分割刃部１９との間の段差部２１とは、刃筒２の半径方向Ｚで第二分割刃部１８の刃先１８ａを挟んで互いに並んでいる。請求項６では、各チップ刃１２の刃部１４をコンパクトにまとめることができる。

本発明は、ホールカッターにおいてチップ台３に対するチップ刃１２の取着及び交換や位置決めを容易にすることができる。

まず、本発明の第１実施形態にかかるホールカッターについて図１、図２、図３（ａ）、図４及び図５を参照して説明する。
図１に示すように、回転軸１と一体に設けられた刃筒２の先端部外周に複数（四箇所）のチップ台３と複数（四箇所）のチップ取付凹部４とが刃筒２の回転方向Ｘへ９０度間隔で交互に並設され、この刃筒２の外周には各チップ取付凹部４から回転軸１側へ延びる溝部５が形成されている。図２に示すように、この各チップ取付凹部４において刃筒２の回転方向Ｘで相対向する各チップ台３の両側面のうち刃筒２の回転向きＸＦに対する反対向きＸＢ側の側面である取付面６には、一つの雌ねじ孔７が形成され、この各チップ台３の端面８に対しこの雌ねじ孔７を挟んで刃筒２の回転中心線２ａの方向Ｙで反対側になる部分に係止凹部９が形成されている。この係止凹部９は、刃筒２の半径方向Ｚへ延びて刃筒２の取付面６と内周面１０と外周面１１とにそれぞれ開放部６ａ，１０ａ,１１ａで開放され、この開放部６ａに対向する底面９ａと、刃筒２の回転中心線２ａの方向Ｙの両側でこの底面９ａから刃筒２の回転方向Ｘへ開放部６ａまで延びる側面９ｂ，９ｃとを有している。

図３（ａ）及び図４に示すチップ刃１２においては、表面側と裏面側との間で厚み方向（前後方向Ａ）へ支持孔１３が貫設され、上下方向Ｂの両端部のうち下端部の表面側に形成された刃部１４に対しこの支持孔１３を挟んで反対側になる上端部の裏面側で取付面１５に係止凸部１６が形成されている。この係止凸部１６は、左右方向Ｃの両端部間で左右方向Ｃへ延び、頂面１６ａと、この頂面１６ａから前後方向Ａへ取付面１５まで延びる上下両側面１６ｂ，１６ｃとを有している。この刃部１４は、左右方向Ｃで三分割され、右側分割刃部１７と中央分割刃部１８と左側分割刃部１９とを有している。この右側分割刃部１７においては、頂部１７ａからチップ刃１２の右側端部まで刃先１７ｂが左右方向Ｃへ延びるとともに上方へ傾斜し、頂部１７ａから中央分割刃部１８まで刃先１７ｃが左右方向Ｃへ延びるとともに上方へ傾斜している。この中央分割刃部１８においては、刃先１７ｃの左端部と刃先１８ａの右端部とが前後方向Ａで互いに離間するようにその刃先１７ｃの左端部と刃先１８ａの右端部との間でチップ刃１２の上下両端部間にわたり延びる段差部２０が形成され、その段差部２０から左側分割刃部１９まで刃先１８ａが後方へ傾斜するとともに上方へ傾斜している。この左側分割刃部１９においては、刃先１８ａの左端部と刃先１９ａの右端部と前後方向Ａで互いに離間するようにその刃先１８ａの左端部と刃先１９ａの右端部との間で上下両端部間にわたり延びる段差部２１が形成され、その段差部２１からチップ刃１２の左側端部まで刃先１９ａが左右方向Ｃへ延びるとともに上方へ傾斜している。この右側分割刃部１７の刃先１７ｂ，１７ｃと中央分割刃部１８の刃先１８ａと左側分割刃部１９の刃先１９ａとは、正面側から見て互いに略直線的に連続している。

図１及び図５に示すように、この各チップ刃１２の係止凸部１６をこの各チップ台３の係止凹部９に対しそれらの開放部６ａ，１０ａ，１１ａから係入してこの各チップ刃１２の取付面１５をこの各チップ台３の取付面６に当てがった状態で、雌雄ねじ機構として各チップ刃１２の支持孔１３に一つの雄ねじ部材２２を挿通して各チップ台３の雌ねじ孔７に螺合すると、各チップ刃１２が各チップ台３に締め付けられてそれらの取付面６，１５が互いに圧接され、各チップ刃１２が刃筒２の回転方向Ｘ（前後方向Ａ）へ互いに等間隔をあけて並設される。その際、係止凸部１６の側面１６ｂ（係止面）が係止凹部９の側面９ｂ（係止面）に当接するとともに、係止凸部１６の側面１６ｃ（係止面）が係止凹部９の側面９ｃ（係止面）に当接する。なお、前記両取付面６，１５が互いに圧接されるため、係止凸部１６の頂面１６ａと係止凹部９の底面９ａとは係止面として必ずしも互いに当接させる必要はない。従って、刃筒２の回転向きＸＦに対する反対向きＸＢへチップ刃１２に生じる力をこれらの取付面６，１５により受け、刃筒２の回転中心線２ａの方向Ｙ（上下方向Ｂ）へチップ刃１２に生じる力をこの係止凹部９及び係止凸部１６（前記各係止面１６ｂ，１６ｃ，９ｂ，９ｃ）により受けるとともに、チップ台３に対しチップ刃１２が雌ねじ孔７及び雄ねじ部材２２を中心として回動するのをこの係止凹部９及び係止凸部１６（前記各係止面１６ｂ，１６ｃ，９ｂ，９ｃ）により規制する。

図３（ｂ）及び図６に示す第２実施形態、図３（ｃ）及び図７に示す第３実施形態、図３（ｄ）及び図８に示す第４実施形態、図３（ｅ）及び図９に示す第５実施形態及び図３（ｆ）及び図１０に示す第６実施形態は、それぞれ、第１実施形態の刃部１４を変更したものである。第２〜５実施形態では、いずれも、各チップ刃１２の刃部１４が刃筒２の半径方向Ｚで段差部２０，２１を介して複数（二個または三個）の分割刃部１７，１８，１９に区画され、刃筒２の半径方向Ｚで互いに隣接する両分割刃部１７，１８，１９においてそれらの刃先１７ｂ，１７ｃ，１８ａ，１９ａの端部が刃筒２の回転方向Ｘで互いに離間するようにそれらの刃先１７ｂ，１７ｃ，１８ａ，１９ａ間で段差部２０，２１が形成されている。

本実施形態は下記の効果を有する。
＊ チップ台３に対しチップ刃１２を簡単な雌雄ねじ機構（雌ねじ孔７及び雄ねじ部材２２）により螺着したので、チップ台３に対するチップ刃１２の取着及び交換を容易にすることができる。

＊ チップ台３に対しチップ刃１２を簡単な係止部（係止凹部９及び係止凸部１６）により係止したので、チップ台３に対するチップ刃１２の位置決めを容易にすることができる。

＊ 係止部としての係止凹部９及び係止凸部１６を容易に形成することができる。
前記実施形態以外にも例えば下記のように構成してもよい。

・ 前記第１実施形態の雌雄ねじ機構（雌ねじ孔７及び雄ねじ部材２２）を二以上設ける。
・ チップ台３の端面８から突出するチップ刃１２の刃部１４に対し係止部（係止凹部９及び係止凸部１６）を挟んで刃筒２の回転中心線２ａの方向Ｙで反対側になる部分で雌雄ねじ機構（雌ねじ孔７及び雄ねじ部材２２）を設ける。

・ 前記第１実施形態ではチップ台３の取付面６に設けた雌ねじ孔７に雄ねじ部材２２を螺合してチップ刃１２をチップ台３に固定したが、逆にチップ台３の取付面６に設けた雄ねじ部にナットを螺合してチップ刃１２をチップ台３に固定する。

（ａ）は第１実施形態にかかるホールカッターを示す正面図であり、（ｂ）は同じく底面図である。 （ａ）は第１実施形態にかかるホールカッターにおいてチップ刃を分離した刃筒を示す一部切欠き部分拡大正面図であり、（ｂ）は同じく一部切欠き部分拡大底面図であり、（ｃ）は（ａ）のＥ−Ｅ線部分断面図である。 （ａ）は第１実施形態にかかるホールカッターの刃筒から分離したチップ刃を示す拡大斜視図であり、（ｂ）は第２実施形態にかかるホールカッターの刃筒から分離したチップ刃を示す拡大斜視図であり、（ｃ）は第３実施形態にかかるホールカッターの刃筒から分離したチップ刃を示す拡大斜視図であり、（ｄ）は第４実施形態にかかるホールカッターの刃筒から分離したチップ刃を示す拡大斜視図であり、（ｅ）は第５実施形態にかかるホールカッターの刃筒から分離したチップ刃を示す拡大斜視図であり、（ｆ）は第６実施形態にかかるホールカッターの刃筒から分離したチップ刃を示す拡大斜視図である。 （ａ）は第１実施形態にかかるホールカッターの刃筒から分離したチップ刃を示す拡大正面図であり、（ｂ）は同じく拡大背面図であり、（ｃ）は同じく拡大平面図であり、（ｄ）は同じく拡大底面図であり、（ｅ）は同じく拡大左側図であり、（ｆ）は同じく拡大右側図である。 （ａ）は第１実施形態にかかるホールカッターにおいて刃筒にチップ刃を取着した状態を示す一部切欠き部分拡大正面図であり、（ｂ）は同じく一部切欠き部分拡大底面図であり、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ線部分断面図である。 （ａ）は第２実施形態にかかるホールカッターの刃筒から分離したチップ刃を示す拡大正面図であり、（ｂ）は同じく拡大背面図であり、（ｃ）は同じく拡大平面図であり、（ｄ）は同じく拡大底面図であり、（ｅ）は同じく拡大左側図であり、（ｆ）は同じく拡大右側図である。 （ａ）は第３実施形態にかかるホールカッターの刃筒から分離したチップ刃を示す拡大正面図であり、（ｂ）は同じく拡大背面図であり、（ｃ）は同じく拡大平面図であり、（ｄ）は同じく拡大底面図であり、（ｅ）は同じく拡大左側図であり、（ｆ）は同じく拡大右側図である。 （ａ）は第４実施形態にかかるホールカッターの刃筒から分離したチップ刃を示す拡大正面図であり、（ｂ）は同じく拡大背面図であり、（ｃ）は同じく拡大平面図であり、（ｄ）は同じく拡大底面図であり、（ｅ）は同じく拡大左側図であり、（ｆ）は同じく拡大右側図である。 （ａ）は第５実施形態にかかるホールカッターの刃筒から分離したチップ刃を示す拡大正面図であり、（ｂ）は同じく拡大背面図であり、（ｃ）は同じく拡大平面図であり、（ｄ）は同じく拡大底面図であり、（ｅ）は同じく拡大左側図であり、（ｆ）は同じく拡大右側図である。 （ａ）は第６実施形態にかかるホールカッターの刃筒から分離したチップ刃を示す拡大正面図であり、（ｂ）は同じく拡大背面図であり、（ｃ）は同じく拡大平面図であり、（ｄ）は同じく拡大底面図であり、（ｅ）は同じく拡大左側図であり、（ｆ）は同じく拡大右側図である。

符号の説明

１…回転軸、２…刃筒、２ａ…刃筒の回転中心線、３…チップ台、４…チップ取付凹部、６…チップ台の取付面、７…雌雄ねじ機構の雌ねじ孔、８…チップ台の端面、９…チップ台の係止部としての係止凹部、１０…刃筒の内周面、１１…刃筒の外周面、１２…チップ刃、１３…チップ刃の支持孔、１４…チップ刃の刃部、１５…チップ刃の取付面、１６…チップ刃の係止部としての係止凸部、２２…雌雄ねじ機構の雄ねじ部材、Ｘ…刃筒の回転方向、ＸＦ…刃筒の回転向き、ＸＢ…刃筒の回転向きに対する反対向き、Ｙ…刃筒の回転中心線の方向、Ｚ…刃筒の半径方向。

Claims (6)

1. 回転軸に設けた刃筒の端部外周に複数のチップ台と複数のチップ取付凹部とを刃筒の回転方向へ交互に並設し、この各チップ取付凹部において刃筒の回転方向で相対向する各チップ台の両側面のうち刃筒の回転向きに対する反対向き側の側面である取付面にチップ刃を取着して、各チップ刃を刃筒の回転方向へ互いに間隔をあけて並設したホールカッターにおいて、
   そのチップ台の取付面とそのチップ台の取付面に面するチップ刃の取付面との間でチップ台の取付面に形成した係止凹部にチップ刃の取付面に形成した係止凸部を係入してチップ刃をチップ台に係止した状態で、このチップ刃をチップ台に対し雌雄ねじ機構により螺着してチップ刃の取付面をチップ台の取付面に圧接し、刃筒の回転向きに対する反対向きへチップ刃に生じる力をこれらの取付面により受けるとともに、刃筒の回転中心線の方向へチップ刃に生じる力をこの係止凹部と係止凸部との係止により受けるようにし、
   前記チップ台の係止凹部は刃筒の半径方向へ延びて刃筒の内周面と外周面とに開放されている
   ことを特徴とするホールカッター。
2. 前記係止凹部及び係止凸部は、前記刃筒のチップ台の取付面とチップ刃の取付面との間のうち、チップ台の端面から突出するチップ刃の刃部に対し前記雌雄ねじ機構を挟んで刃筒の回転中心線の方向で反対側になる部分に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のホールカッター。
3. 前記雌雄ねじ機構においては、チップ台の取付面に雌ねじ孔を形成するとともに、前記チップ刃にはその取付面へ貫通する支持孔を形成し、その支持孔に挿通した雄ねじ部材をこの雌ねじ孔に螺合してチップ刃をチップ台に締め付けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のホールカッター。
4. 前記雌雄ねじ機構は一つの雌ねじ孔に対する一つの雄ねじ部材の螺合であって、チップ台の係止凹部に対するチップ刃の係止凸部の係入により、チップ台に対しチップ刃が雌ねじ孔及び雄ねじ部材を中心として回動するのを規制していることを特徴とする請求項３に記載のホールカッター。
5. 前記各チップ刃の刃部は刃筒の半径方向で段差部を介して複数の分割刃部に区画されていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一つの請求項に記載のホールカッター。
6. 前記各チップ刃の刃部は、刃筒の半径方向で段差部を介して三分割され、両側の第一分割刃部及び第三分割刃部とそれらの分割刃部間の第二分割刃部とに区画され、刃筒の半径方向で互いに隣接する第一分割刃部と第二分割刃部とにおいては、第一分割刃部の刃先の端部と第二分割刃部の刃先の端部とが刃筒の回転方向で互いに離間するようにそれらの刃先間で段差部を形成し、刃筒の半径方向で互いに隣接する第二分割刃部と第三分割刃部とにおいては、第二分割刃部の刃先の端部と第三分割刃部の刃先の端部とが刃筒の回転方向で互いに離間するようにそれらの刃先間で段差部を形成し、この第一分割刃部と第二分割刃部との間の段差部と、この第二分割刃部と第三分割刃部との間の段差部とは、刃筒の半径方向で第二分割刃部の刃先を挟んで互いに並んでいることを特徴とする請求項５に記載のホールカッター。

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