JP5466307B2 - 切削工具アセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、ホルダに解放可能に固定された、また切削インサートを解放可能に締め付けることができる交換可能なアダプタを有する切削工具アセンブリに関する。

そのような金属切削工具アセンブリは、特に突切り作業、溝削り作業、端面切削作業に関連して周知である。

特許文献１は、平坦なアダプタが、ホルダの側面に、その遠位端で、固定用ねじによって固定される金属切削工具アセンブリを開示している。第１の締付けジョーを第２の締付けジョーに向かって弾力的に移動させるための押圧部を有する締付けねじが設けられる。これらの締付けジョーは、アダプタと一体で形成され、間に切削インサートを受けるためのインサート受けスロットを画定する。ネック部が、第１の締付けジョーをアダプタの残りの部分と結合するように働く。アダプタは、ホルダの一方の側面に固定用ねじだけによって取り付けられ、位置合わせされたねじ受け孔に締付けねじをねじ込むことにより、ホルダに接してアダプタがさらに締め付けられ、第１の締付けジョーに対して、第２の締付けジョーに向かってアダプタのネック部周りで枢動するように結果的に力が加えられ、それにより切削インサートが締付けジョー間で締め付けられる。

特許文献２は、ホルダの遠位部分に取り付けられたヘッド部材であって、インサートを締め付けるインサート取付け座を構成するように互いに対向する第１のジョーと第２のジョーを有するヘッド部材を開示している。このヘッド部材は、互いに直交して延びるホルダの２つの受け面に、固定用ねじによって固定される。締付けねじは、ホルダの遠位部分内に配置され、インサート取付け座の延長方向に対して傾斜する。ホルダは、締付けねじと係合可能なねじ山付き穴を備え、第１のジョーは、締付けねじの押圧部を収容する座ぐりを備え、その座ぐりの中心軸とねじ山付き穴の軸とが互いに斜めに交わる。

しかし、これらのタイプの切削工具アセンブリには、アダプタとホルダの間の他の形態の結合なしにアダプタがねじだけによってホルダに対して保持されるという欠点がある。振動または不注意の結果として、また機械加工作業中に切削インサートを介してアダプタに作用する切削力が加わって、締付けねじまたは固定用ねじがわずかに緩んだ場合、アダプタが、取付け壁部から部分的に、または完全に自由になるおそれがある。

本発明の目的は、前述の欠点を実質的に克服する切削工具アセンブリを提供することである。この目的は、特許請求の範囲による主題で達成される。

米国特許第５１１２１６４号明細書 米国特許出願第２００８０００３０６８号明細書

本発明によれば、
ホルダ前面と、
対向するホルダ上面およびホルダ下面ならびにそれらの間に延在する第１のホルダ側面および第２のホルダ側面と、
第１のホルダ側面上に形成され、ホルダ前面から後方に延在する凹部側面、および凹部側面に隣接し、ホルダ上面に形成された凹部上面を有する凹部と
を有するホルダを備える切削工具アセンブリが提供される。

この切削工具アセンブリは、ホルダに取外し可能に固定されたアダプタをさらに含み、このアダプタは、
インサート締付け部分と、
対向するアダプタ上面およびアダプタ下面ならびにそれらの間に延在するアダプタ内側面およびアダプタ外側面と、
アダプタ内側面から横断方向で突出するアダプタ側板であって、アダプタ内側面に隣接するアダプタ側板後面を有するアダプタ側板とを含む。

本発明の実施形態によれば、アダプタ内側面が凹部側面に当接し、アダプタ側板後面が、第１のホルダ側面に隣接するホルダ前面部分でホルダ前面に当接する。

本発明の実施形態によれば、ホルダの下面図において、ホルダ前面部分が第１のホルダ側面と内側鋭角αを形成し、アダプタの下面図において、アダプタ側板後面がアダプタ内側面と鋭角αを形成する。

いくつかの実施形態によれば、固定用ねじ用ねじ山付き孔が、凹部側面上、および第１のホルダ側面に隣接するホルダ前面の部分上に位置し、固定用ねじ用受け孔が、アダプタ側面上、および側板の前面上に位置する。締付けねじ用ねじ山付き孔が、凹部上面上に位置し、締付けねじ用受け孔が、アダプタ上面上に位置する。

いくつかの実施形態によれば、締付けねじ用ねじ山付き孔は、アダプタ上面に直交する線に対して鋭角βで傾斜する。

いくつかの実施形態によれば、アダプタ上面は、アダプタ内側面から横断方向で突出するアダプタ上板の上面を形成する。

いくつかの実施形態によれば、アダプタ下面は、凹部の底辺面に当接する。

いくつかの実施形態によれば、凹部の底辺面は、２つの当接面を含み、アダプタ下面がこれらの２つの当接面に当接する。

いくつかの実施形態によれば、アダプタの締付け部分は、切削インサートが保持されるインサートポケットを間に画定する上部締付けジョーおよび下部締付けジョーを含む。

次に、本発明をよりよく理解するために、また本発明を実際にどのように実施することができるかを示すために、添付の図面を参照する。

本発明によるホルダの第１の側面を示す切削工具アセンブリの斜視図である。 図１に示されている切削工具アセンブリの側面図である。 ホルダの第２の側面を示す、図１に示されている切削工具アセンブリの斜視図である。 本発明によるホルダの斜視図である。 本発明によるアダプタの外側面からのアダプタの斜視図である。 アダプタの内側面からの、図５に示されているアダプタの斜視図である。 図５に示されているアダプタの下面図である。 図１に示されている切削工具アセンブリの分解図である。 図１に示されている切削工具アセンブリの前面図である。 図１に示されている切削工具アセンブリの下面図である。 図４に示されているホルダの下面図である。 図５に示されているアダプタの下面図である。

本発明による切削工具アセンブリ２０を示す図１から図３に注目する。切削工具アセンブリ２０は、突切り作業、溝削り作業、端面切削作業など金属切削作業に使用することができる。切削工具アセンブリ２０は、長手軸Ａおよび実質的に四角柱形状を有するホルダ２２と、アダプタ２４の締付け部分２８内で切削インサート２６を解放可能に保持するための、ホルダ２２に取外し可能に固定されたアダプタ２４とを含む。ホルダ２２は、対向する、概して平行のホルダ上面３０およびホルダ下面３２、ならびにそれらの間に延在するホルダの第１の側面３４および第２の側面３６とを有する。対向するホルダ後面３８および前面４０が、ホルダの第１の側面３４と第２の側面３６の間に延在する。ホルダ２２は、ホルダ後面３８に隣接するシャンク部４２と、ホルダ前面４０に隣接する取付け部４４とを含む。

次に図４に注目する。ホルダ２２は、ホルダの第１の側面３４上で取付け部４４に形成され、ホルダ前面４０から後方に延在する凹部４６を含む。凹部４６は、ホルダの第１の側面３４に沿って後方に、ホルダ前面４０から凹部後面５０に延びる凹部側面４８を有する。凹部上面５２が、ホルダ上面３０上で、凹部側面４８に隣接し、かつ凹部側面４８に直交して形成される。凹部上面５２は、凹部底辺面５４に対して平行である。凹部底辺面５４は、凹部側面４８からホルダの第１の側面３４に延びる。凹部後面５０は湾曲しており、弓状面５６を介して凹部底辺面５４に接続される。

次に図５から図７に注目する。アダプタ２４は、対向するアダプタ上面５８およびアダプタ下面６０と、アダプタ内側面６２およびアダプタ外側面６４とを有する。アダプタ上面５８もまた、アダプタ内側面６２から横断方向で突出するアダプタ上板６６の上面を形成する。アダプタ２４は、アダプタ内側面６２から、またアダプタ上面５８から横断方向で突出するアダプタ側板６８と、前方に、またアダプタ側板６８から横断方向で突出するアダプタ前板７０とを有する。アダプタ側板６８は、アダプタ前板７０に隣接するアダプタ側板前面７２と、アダプタ内側面６２に隣接するアダプタ側板後面７４とを有する。アダプタ側板６８の底部７６が、アダプタ下面６０を越えて延在する。

アダプタ２４の締付け部分２８は、切削インサート２６が保持されるインサートポケット８２を間に画定する、対向する上部締付けジョー７８および下部締付けジョー８０を含む。下部締付けジョー８０は、アダプタ前板７０の上部部分として形成され、上部締付けジョー７８は、アダプタの側板６８および上板６６から前方に延在する。細いスリット８４が、後方にアダプタ２４を通ってインサートポケット８２の後端８６から接続部分８８に延びる。接続部分８８は、アダプタ２４の一部として一体に形成される上部締付けジョー７８と下部締付けジョー８０の間で合流する。接続部分８８は、上部締付けジョー７８と下部締付けジョー８０を弾力的に結合するように働く。いくつかの実施形態によれば、上部締付けジョー７８は、下向きに突出するＶ字型突起９０の形態を有し、下部締付けジョー８０は、上向きに突出するＶ字型突起９２の形態を有し、切削インサート２６をしっかり収容する。切削インサート２６は、締付けジョー７８、８０のＶ字型突起９０、９２を収容し、それらと当接するように、Ｖ字型凹部９８の形態を有する上面９４および下面９６がある相補的な形状を有する。

図８に注目する。固定用ねじおよび締付けねじをそれぞれ受け取るように、固定用ねじおよび締付けねじ用のねじ山付き孔と、固定用ねじおよび締付けねじ用のねじ山なし受け孔とが、それぞれホルダ２２とアダプタ２４に形成される。第１の固定用ねじ用ねじ山付き孔１００および第２の固定用ねじ用ねじ山付き孔１０２は、凹部側面４８上に位置し、横断方向で内部に延びる。第３の固定用ねじ用ねじ山付き孔１０４は、ホルダ前面４０上に位置し、横断方向で内部に延びる。より具体的には、第３の固定用ねじ用ねじ山付き孔１０４は、ホルダの第１の側面３４に隣接するホルダ前面部分１０６上に位置する。締付けねじ用ねじ山付き孔１０８は、凹部上面５２上に位置し、ホルダ長手軸Ａに対して直交する平面内で、凹部上面５２に直交する線Ｂに対して鋭角βで傾斜する。角度βは、好ましくは約５°から４５°の範囲内にあり、より好ましくは約２５°である。第１の固定用ねじ用受け孔１１０および第２の固定用ねじ用受け孔１１２は、アダプタ側面６２、６４上に位置し、横断方向でアダプタ外側面６４からアダプタ内側面６２に延びる。第３の固定用ねじ用受け孔１１４は、アダプタ側板前面７２上に位置し、横断方向でアダプタ側板前面７２からアダプタ側板後面７４に延びる。締付けねじ用受け孔１１６は、アダプタ上面５８上に位置し、アダプタ上面５８からアダプタ上板６６を通って延びる。

アダプタ２４は、固定用ねじ１１８、１２０、１２２、および締付けねじ１２４によってホルダ２２に固定される。第１の固定用ねじ１１８および第２の固定用ねじ１２０は、第１の固定用ねじ用受け孔１１０および第２の固定用ねじ用受け孔１１２を介して第１の固定用ねじ用ねじ山付き孔１００および第２の固定用ねじ用ねじ山付き孔１０２内に螺合され、第３の固定用ねじ１２２は、固定用ねじ用受け孔１１４を介して第３の固定用ねじ用ねじ山付き孔１０４内に螺合される。締付けねじ１２４は、締付けねじ用受け孔１１６を介して締付けねじ用ねじ山付き孔１０８内に螺合される。この構造は、従来技術に比べて、ホルダ２２に対するアダプタ２４の固定の剛性を高める。

図９でわかるように、締付けねじ１２４は、ホルダ長手軸Ａに対して直交する平面内で、凹部上面５２に直交する線Ｂに対して、締付けねじ用ねじ山付き孔１０８と同じ鋭角βで傾斜する。締付けねじ１２４の効果は、接続部分８８周りで、上部締付けジョー７８に対して下向きに導かれる枢動力を加え、下部締付けジョー８０に接して切削インサート２６をしっかり締め付けることである。締付けねじ１２４の別の効果は、凹部側面４８に接してアダプタ外側面６４を、また凹部底辺面５４に接してアダプタ下面６０を締め付けることにより、ホルダ２２に対するアダプタ２４の固定を補強することである。

アダプタ２４がホルダ２２内で保持されているとき（たとえば、図２および図１０に示されている）、アダプタ内側面６２は凹部側面４８に当接し、アダプタ側板後面７４は、ホルダの第１の側面３４に隣接するホルダ前面部分１０６に当接し、アダプタ下面６０は凹部底辺面５４に当接する。アダプタ上板６６は、凹部上面５２に当接しない。いくつかの実施形態によれば、凹部底辺面５４は、アダプタ下面６０に当接する２つの当接面１２６を有する。ホルダの第１の側面３４に隣接するホルダ前面部分１０６は、アダプタ側板後面７４に当接する３つの当接面１２８を有することができ、固定用ねじ用ねじ山付き孔１０４に隣接して、２つがホルダ前面部分１０６の底部にあり、１つがホルダ前面部分１０６の上部にある。

図１１におけるホルダ２２の下面図でわかるように、ホルダの第１の側面３４に隣接するホルダ前面部分１０６は、ホルダの第１の側面３４と内側鋭角αを形成する。図１２におけるアダプタ２４の下面図でわかるように、アダプタ側板後面７４は、アダプタ内側面６２と鋭角αを形成する。角度αは、好ましくは約６０°から８５°の範囲内にあり、より好ましくは約８０°である。アダプタ２４がホルダ２２内で保持されているとき、ホルダの第１の側面３４に隣接するホルダ前面部分１０６とアダプタ側板後面７４の相互傾斜は、切削インサート２６を介してアダプタ２４に作用する横断方向の切削力に対して、アダプタ２４とホルダ２２の間の確実な保持および安定した結合をもたらす。

ホルダの第１の側面３４に隣接するホルダ前面部分１０６とアダプタ側板後面７４の相互傾斜により、いくつかの利点がもたらされる。これは機械加工中にアダプタ２４に加わる応力を低減する。さらに、２つの固定用ねじが必要とされる前述の特許文献２とは異なり、アダプタ側板６８をホルダ前面４０に固定するために、固定用ねじ１２２が１本必要とされるだけである。その結果、生産時間が短縮され、セットアップ時間が少なくなる。

本発明についてある程度詳細に述べたが、以下で特許請求されている本発明の精神または範囲から逸脱することなしに様々な変更および修正を加えることができることを理解されたい。

Claims (11)

1. ホルダ前面（４０）と、
   対向するホルダ上面およびホルダ下面（３０、３２）ならびにそれらの間に延在する第１のホルダ側面および第２のホルダ側面（３４、３６）と、
   前記第１のホルダ側面（３４）上に形成され、前記ホルダ前面（４０）から後方に延在する凹部側面（４８）、および前記凹部側面（４８）に隣接し、前記ホルダ上面（３０）に形成された凹部上面（５２）を有する凹部（４６）と
   を備えるホルダ（２２）と、
   前記ホルダ（２２）に取外し可能に固定されたアダプタ（２４）と
   を備え、
   前記アダプタ（２４）が、
   インサート締付け部分（２８）と、
   対向するアダプタ上面およびアダプタ下面（５８、６０）ならびにそれらの間に延在するアダプタ内側面およびアダプタ外側面（６２、６４）と、
   前記アダプタ内側面（６２）から横断方向で突出するアダプタ側板（６８）であって、前記アダプタ内側面（６２）に隣接するアダプタ側板後面（７４）およびアダプタ側板前面（７２）を有するアダプタ側板（６８）と
   を備え、
   前記アダプタ内側面（６２）が前記凹部側面（４８）に当接し、
   前記アダプタ側板後面（７４）が、前記第１のホルダ側面（３４）に形成された前記凹部（４６）の前記凹部側面（４８）に隣接するホルダ前面部分（１０６）で前記ホルダ前面（４０）に当接し、
   前記ホルダ（２２）の下面図において、前記ホルダ前面部分（１０６）が前記第１のホルダ側面（３４）と内側鋭角αを形成し、
   前記アダプタ（２４）の下面図において、前記アダプタ側板後面（７４）が前記アダプタ内側面（６２）と鋭角αを形成することを特徴とする切削工具アセンブリ（２０）。
2. 固定用ねじ用ねじ山付き孔（１００、１０２、１０４）が、前記凹部側面（４８）上、および前記ホルダ前面部分（１０６）上に位置し、
   固定用ねじ用受け孔（１１０、１１２、１１４）が、前記アダプタ内側面および前記アダプタ外側面（６２、６４）上、および前記アダプタ側板前面（７２）上に位置し、
   締付けねじ用ねじ山付き孔（１０８）が、前記凹部上面（５２）上に位置し、
   締付けねじ用受け孔（１１６）が、前記アダプタ上面（５８）上に位置し、
   前記締付けねじ用ねじ山付き孔（１０８）および締付けねじ用受け孔（１１６）は、締付けねじ用受け孔（１１６）を通って前記締付けねじ用ねじ山付き孔（１０８）にねじ山をつけるように係合される締付けねじ（１２４）を許容するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の切削工具アセンブリ（２０）。
3. 前記締付けねじ用ねじ山付き孔（１０８）は、前記アダプタ上面（５８）に直交する線（Ｂ）に対して鋭角βで傾斜することを特徴とする請求項２に記載の切削工具アセンブリ（２０）。
4. 前記アダプタ上面（５８）は、前記アダプタ内側面（６２）から横断方向で突出するアダプタ上板（６６）の上面を形成することを特徴とする請求項１に記載の切削工具アセンブリ（２０）。
5. 前記アダプタ下面（６０）は、前記凹部（４６）の底辺面（５４）に当接することを特徴とする請求項１に記載の切削工具アセンブリ（２０）。
6. 前記凹部（４６）の前記底辺面（５４）は、２つの当接面（１２６）を含み、
   前記アダプタ下面（６０）は、記凹部（４６）の前記底辺面（５４）の前記２つの当接面（１２６）に当接することを特徴とする請求項５に記載の切削工具アセンブリ（２０）。
7. 前記アダプタ（２４）の前記締付け部分（２８）は、切削インサート（２６）が保持されるインサートポケット（８２）を間に画定する上部締付けジョーおよび下部締付けジョー（７８、８０）を含むことを特徴とする請求項１に記載の切削工具アセンブリ（２０）。
8. 前記ホルダ前面部分（１０６）は、３つの当接面（１２８）を有し、
   前記アダプタ側板後面（７４）は、前記ホルダ前面部分（１０６）の前記３つの当接面（１２８）に当接することを特徴とする請求項１に記載の切削工具アセンブリ（２０）。
9. 前記ホルダ前面部分（１０６）の前記３つの当接面（１２８）は、前記ホルダ前面部分（１０６）の底部にある２つの当接面と、前記ホルダ前面部分（１０６）の上部にある１つの当接面とを含むことを特徴とする請求項８に記載の切削工具アセンブリ（２０）。
10. 前記ホルダ前面（４０）は、固定用ねじ用ねじ山付き孔（１０４）を１つだけを有することを特徴とする請求項１に記載の切削工具アセンブリ（２０）。
11. 前記鋭角αは、約６０°から８５°の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の切削工具アセンブリ（２０）。

Images