JP6428492B2 - Fixed structure and cutting tools - Google Patents
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Description
本発明は二物体を機械的に互いに対して固定するための固定構造、およびその固定構造を備えた切削工具に関する。 The present invention relates to a fixing structure for mechanically fixing two objects to each other, and a cutting tool including the fixing structure.
従来、切れ刃を備える切削ヘッドを、弾性変形を利用してシャンクに固定する固定構造を採用する切削工具がある。その一例が特許文献1に示されている。特許文献1の切削工具では、切削ヘッドの端部に設けられた突起状の取り付け部の外周面の一部(固定壁)はその先端側ほど太くなるテーパ状に形成され、シャンクにその軸線方向に突出するように形成された二つの対向する固定壁は根元に近い位置ほど固定壁間の間隔が大きくなるようにテーパ状に形成されている。切削ヘッドの固定壁およびシャンクの固定壁は、切削ヘッドがシャンクに固定された場合に、それらが締まり嵌めされるように設計されている。シャンクに切削ヘッドを固定するとき、シャンクの固定壁の間に切削ヘッドの取り付け部を挿入して、切削ヘッドの固定壁とシャンクの固定壁とが互いに係合するまで切削ヘッドをドリルの回転方向と反対の方向に回転させる。この固定位置では、切削ヘッドの取り付け部がシャンクの固定壁を押し広げて弾性変形させ、その弾性力によって取り付け部は固定壁に挟持される。 Conventionally, there is a cutting tool that employs a fixing structure that fixes a cutting head having a cutting edge to a shank using elastic deformation. An example is shown in Patent Document 1. In the cutting tool of Patent Document 1, a part (fixed wall) of the outer peripheral surface of the protrusion-like mounting portion provided at the end of the cutting head is formed in a tapered shape that becomes thicker toward the tip side, and the shank has its axial direction. The two opposing fixed walls formed so as to protrude in the form of a taper are formed so that the distance between the fixed walls increases as the position is closer to the base. The fixed wall of the cutting head and the fixed wall of the shank are designed so that when the cutting head is fixed to the shank, they are an interference fit. When fixing the cutting head to the shank, insert the cutting head mounting part between the fixed walls of the shank and rotate the cutting head in the direction of rotation of the drill until the fixed wall of the cutting head and the fixed wall of the shank engage each other Rotate in the opposite direction. In this fixed position, the mounting portion of the cutting head pushes and expands the fixed wall of the shank to be elastically deformed, and the mounting portion is held between the fixed wall by the elastic force.
特許文献1に示されるような形式の固定構造を、より小さい径の工具へ適用しようとすると、強度の関係上、切削ヘッドの取り付け部の太さをある程度以上に維持する必要があるので、シャンクの固定壁の肉厚が工具径に応じて薄くなる傾向がある。特に、工具径が小さくなるほど、シャンクの固定壁の根本の肉厚が薄くなる傾向が強まる。そのため、切削ヘッドの固定により、シャンクの固定壁の変形量、つまり撓み量が大きくなる。仮に固定壁の撓み量が大きくなってその一部分が塑性変形したとき、切削ヘッドを固定する力が著しく低下したり、切削ヘッドをしっかりと固定できなくなったりする。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、小径工具に適用したとしても安定的に固定力を発揮できる固定構造およびその固定構造を備えた切削工具を提供することを目的とする。本発明のさらなる目的は、切削工具のみならず、連結箇所が細径を有する2つの部材を互いに対してよりしっかりと固定することを可能にすることにある。
If the fixing structure of the type shown in Patent Document 1 is applied to a tool having a smaller diameter, the thickness of the mounting portion of the cutting head needs to be maintained to a certain degree or more due to strength. There is a tendency that the thickness of the fixed wall becomes thinner depending on the tool diameter. In particular, the smaller the tool diameter, the greater the tendency for the base wall thickness of the shank fixing wall to become thinner. For this reason, the amount of deformation of the fixed wall of the shank, that is, the amount of bending becomes large by fixing the cutting head. If the amount of bending of the fixed wall is increased and a part thereof is plastically deformed, the force for fixing the cutting head is remarkably reduced, or the cutting head cannot be fixed firmly.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a fixing structure that can stably exert a fixing force even when applied to a small-diameter tool, and a cutting tool including the fixing structure. A further object of the present invention is to make it possible to more firmly fix not only the cutting tool but also two members whose connecting points have a small diameter relative to each other.
本発明にかかる固定構造は、固定される一方側である第1部材が本体部と、該本体部から突出する挿入部とを備え、該挿入部が該挿入部の第1軸線を中心として周方向に間隔をあけて配置された複数の第1係合面を有し、各第1係合面が該挿入部の突出先端方向に向かうにしたがい径方向に拡大するように形成されていて、固定される他方側である第2部材が該第2部材の取付部に、挿入部が挿入可能に構成されている受容穴を備え、該受容穴が開口部を定めるように周方向に連続した周壁と、該周壁に交差するように延在する底壁とによって区画形成されていて、該周壁に、該受容穴の第2軸線を中心として周方向に複数の第2係合面が間隔をあけて配置され、各第2係合面が該受容穴の開口部側から底壁側に向かうにしたがい径方向に拡大するように形成されていて、かつ該周壁の残りの部分よりも第2軸線に近く、挿入部が受容穴(51)内で、第1軸線周りに動かされることで、第1係合面が第2係合面に非当接状態にある非係合位置と、第1軸線が第2軸線に一致するように第1係合面が第2係合面に当接状態にある係合位置とに選択的に位置付けられる。 In the fixing structure according to the present invention, the first member to be fixed includes a main body portion and an insertion portion projecting from the main body portion, and the insertion portion surrounds the first axis of the insertion portion. A plurality of first engagement surfaces arranged at intervals in the direction, and each first engagement surface is formed so as to expand in the radial direction as it goes toward the protruding tip direction of the insertion portion; The second member to be fixed is provided with a receiving hole in which the insertion portion can be inserted into the mounting portion of the second member, and the receiving hole is continuous in the circumferential direction so as to define the opening. A partition wall is defined by a peripheral wall and a bottom wall extending so as to intersect the peripheral wall, and a plurality of second engagement surfaces are spaced apart from each other in the peripheral direction around the second axis of the receiving hole. The second engagement surfaces are arranged so as to expand in the radial direction from the opening side of the receiving hole toward the bottom wall side. And the insertion portion is moved around the first axis in the receiving hole (51) so as to be closer to the second axis than the rest of the peripheral wall. A non-engagement position in a non-contact state with the second engagement surface and an engagement position in which the first engagement surface is in contact with the second engagement surface so that the first axis coincides with the second axis. And are positioned selectively.
本発明の固定構造は挿入部が第1系合面に対して第1軸線方向において本体部から離れる方向に延在する少なくとも一つのストッパーをさらに備え、第2部材が受容穴の底壁に該ストッパーが当接可能なストッパー受け部をさらに備え、挿入部が受容穴内で非係合位置にあるとき、ストッパーがストッパー受け部に非当接状態にあり、挿入部が受容穴内で係合位置にあるとき、ストッパーがストッパー受け部に当接状態にあると好ましい。 The fixing structure of the present invention further includes at least one stopper extending in a direction away from the main body portion in the first axis direction with respect to the first system mating surface, and the second member is disposed on the bottom wall of the receiving hole. The stopper receiving portion that can be contacted by the stopper is further provided, and when the insertion portion is in the non-engaging position in the receiving hole, the stopper is not in contact with the stopper receiving portion, and the insertion portion is in the engaging position in the receiving hole. In some cases, it is preferable that the stopper is in contact with the stopper receiving portion.
本発明の固定構造は、ストッパーにおけるストッパー受け部との当接面が周方向を向き、凹湾曲形状または凸湾曲形状を有し、ストッパー受け部におけるストッパーとの当接面がストッパーの当接面に相補的な形状を有すると好ましい。 In the fixing structure of the present invention, the contact surface of the stopper with the stopper receiving portion faces the circumferential direction and has a concave or convex curved shape, and the contact surface of the stopper receiving portion with the stopper is the contact surface of the stopper It is preferable to have a complementary shape.
本発明の固定構造は、挿入部に形成される第1係合面が第1軸線周りの周方向に均等に配置され、第2係合面が第2軸線周りの周方向に均等に配置されると好ましい。 In the fixing structure of the present invention, the first engagement surface formed in the insertion portion is evenly arranged in the circumferential direction around the first axis, and the second engagement surface is evenly arranged in the circumferential direction around the second axis. It is preferable.
本発明の固定構造は、第1係合面が挿入部の第1軸線周りの周方向において、該第1軸線からの距離が変化するように構成され、挿入部が受容穴内で非係合位置から係合位置に動かされるにしたがい、第1係合面から第2係合面への押圧力が増加するように、第2係合面は形成されていると好ましい。 In the fixing structure of the present invention, the first engagement surface is configured such that the distance from the first axis changes in the circumferential direction around the first axis of the insertion portion, and the insertion portion is in the non-engagement position within the receiving hole. As the second engagement surface is moved from the first engagement surface to the engagement position, the second engagement surface is preferably formed so that the pressing force from the first engagement surface to the second engagement surface increases.
本発明の固定構造は、第2係合面が第2軸線周りの周方向において、該第2軸線からの距離が変化するように構成され、挿入部が受容穴内で非係合位置から係合位置に動かされるにしたがい、第1係合面から第2係合面への押圧力が増加するように第1係合面が形成されていると好ましい。 In the fixing structure of the present invention, the second engagement surface is configured such that the distance from the second axis changes in the circumferential direction around the second axis, and the insertion portion is engaged from the non-engagement position in the receiving hole. It is preferable that the first engagement surface is formed so that the pressing force from the first engagement surface to the second engagement surface increases as the position is moved.
本発明の切削工具は本発明の固定構造を備えている。 The cutting tool of the present invention includes the fixing structure of the present invention.
本発明の固定構造は第1部材に形成された挿入部を挟持する第2部材に形成された複数の押圧壁どうしが互いに薄壁によって結合されている。複数の押圧壁が一体化するため、個々の押圧壁が結合されない場合よりも各押圧壁が撓みにくくなる。その結果、押圧壁は弾性域内だけで変形することになり、塑性変形することなく安定的に第1部材を第2部材に固定することができる。 In the fixing structure of the present invention, a plurality of pressing walls formed on the second member that sandwich the insertion portion formed on the first member are coupled to each other by a thin wall. Since the plurality of pressing walls are integrated, each pressing wall is less likely to bend than when the individual pressing walls are not combined. As a result, the pressing wall is deformed only in the elastic region, and the first member can be stably fixed to the second member without plastic deformation.
以下、本発明の一実施形態を、図面を用いて説明する。図1は本発明の一実施形態に係る固定構造(または固定機構)を採用するリーマを示す斜視図である。図2に示すように、リーマ100はヘッド部分10と、シャンク50とからなる。なお、シャンク50との固定に用いる突起部分を備えるヘッド部分10が本発明の第1部材に相当し、突起部分が挿入される凹み部分、つまり受容穴51を備えるシャンク50が本発明の第2部材に相当する。
ヘッド部分10は、図3から図6に特に示される。ヘッド部分10は切れ刃を備える切削部20と、切削部20の後端面に形成される挿入部30と、からなる。以下の説明においては、ヘッド部分10の「先端側」とは挿入部30がある方を指し、「後端側」とは切削部20がある方を指す。つまり、図5における図面下方向が先端方向である。切削部20はヘッド部分10の本体部を構成する。本実施形態の切削部20は複数の切れ刃を備える。挿入部30は、シャンク50の受容穴に挿入されて互いに係合するとき、径方向中心向きの押圧力を受けるように構成されている。特に、ヘッド部分10がシャンク50に締まり嵌めによりしっかりと固定できるように、後述するように、挿入部30および受容穴51は構成される。
図7に示すように、切削部20および挿入部30の中心軸線C1は一致し、中心軸線C1はヘッド部分10の中心軸線でもある。ヘッド部分10とシャンク50とを固定したとき、ヘッド部分10の中心軸線C1とシャンク50の中心軸線C2とは同一直線上にのる。つまり、ヘッド部分10がシャンク50に固定されたとき、リーマ100の中心軸線(または回転軸線)は、ヘッド部分10の中心軸線C1およびシャンク50の中心軸線C2に一致する。シャンク50の内部には冷却液が通過する流路が形成されており、その開口部はシャンク50の先端付近に長細い楕円形状で形成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a reamer that employs a fixing structure (or fixing mechanism) according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the
The
As shown in FIG. 7, the center axis C <b> 1 of the
切削部20は略円柱形状外形を有する。切削部20は、後端面20aと、先端面20bとを有する。切削部20は、その周囲に切れ刃21を備える。切れ刃21は、概ね軸線C1に平行に延びるが、その一部は外方に向かって凸に屈曲する。切れ刃21はすくい面22と、逃げ面23との交差部に形成されている。本実施形態の切削部20は六つの切れ刃21を備える。すくい面22のリーマ100の回転方向前方には切りくず排出溝25が形成されており、生成された切りくずはここを通って切削加工される穴の外に排出されることができる。切れ刃21の形成箇所および形状は、予めあけられていた穴の径を適切な大きさに調整するリーマに適した形状になっている。複数あるすくい面22はリーマ100の回転方向の前方を向いており、図6に示された矢印T方向にヘッド部分10が回転するとき、全ての切れ刃21が同時に作用切れ刃として機能する。なお、切削部20は、切れ刃に関して任意の適切な設計を有することができる。例えば、切削部20は、一つまたは複数の切れ刃21を備えることができる。切れ刃に関する構成は、本発明の主題でないため、本明細書ではさらに詳述しない。
The cutting
挿入部30は、切削部20の先端面20bに形成される。挿入部30は、切削部20から中心軸線C1方向で先端側に突き出すように略円柱状外面を有して形成され、切削部20よりも小さな外径を有するように構成されている。挿入部30は、その中心軸線C1周りの外周面に、先端側に向かうほど円錐状に拡径するヘッド部分10側の係合面となる第1テーパ面31と、中心軸線C1に対して平行に延びる平行壁部32と、第1テーパ面31と平行壁部32とをつなぎ、平行壁部32から第1テーパ面31にかけて緩やかに径方向外側に傾斜する拡径面部分34と、を備える。これら第1テーパ面31および平行壁部32は、周方向に、交互に配置されている。この実施形態では、三つの第1テーパ面31および三つの平行壁部32が挿入部30に備えられていて、中心軸線C1周りに120°回転対称に配置されている。平行壁部32は、その全体が軸線C1に平行であることに限定されず、他の任意の形状の壁部として設計されてもよい。平行壁部32は、ヘッド部分10の挿入部30がシャンク50の受容穴に軸線C1方向で進退移動可能であることを可能にするように、第1テーパ面31よりも少なくとも径方向長さが短い領域を定めるように構成され、このような領域を定める他の形状の壁部により代替可能である。言い換えると、平行壁部32はその任意の位置から軸線C1までの長さが、第1テーパ面31から軸線C1までの長さよりも短くなるように設計されてさえいればどのような形状であっても構わない。別の定性的な表現で言い換えると、平行壁部32は全ての部分が第1テーパ面31よりも後退した位置にある限りどのような形状でも構わない。
ここで、図7を参照する。図7は、リーマ100における、中心軸線C1を含んで一つの第1テーパ面31を通過する断面を示す。図7の断面で第1テーパ面31を見るとき、中心軸線C1から第1テーパ面31までの長さは、先端面20bから離れるほど、つまり挿入部30の先端に近い位置ほど長くなる。つまり、第1テーパ面31は先端に向かうほど径方向外側に広がる形状になっている。
挿入部30の先端には、3つのストッパー33が周方向に等間隔に突出して形成されている。各ストッパー33は軸線C1方向において、切削部20から離れる方向に突出している。特にここでは、各ストッパー33は軸線C1に概ね平行な方向に延在する。各ストッパー33は一つの第1テーパ面31および一つの平行壁部32と関連付けられている。工具回転方向(リーマ100で切削加工を行うときの回転軸線周りの回転方向)に対して逆向きの方向を逆回転方向とするとき、一つのストッパー33は、関連する第1テーパ面31の逆回転方向の端部近傍に配置されている。この実施形態では、関連する第1テーパ面31の逆回転方向の端部31aから、軸線C1方向において後端側に突き出るように、ストッパー33は形成されている。ストッパー33は周方向を向いた面、特に逆回転方向を向いた第1面33aを有し、かつ、径方向外側を向いた第2面33bを有する。第2面33bは、第1テーパ面31に連続し、ここでは軸線C1方向に平行に延びる。第2面33bは、第1テーパ面31に滑らかに連続して、かつ、第1テーパ面31と同じように先端側に向かうほど、径方向外側に傾いてもよい。好ましくは、ストッパー33の最大外径、すなわち第1面33aから軸線C1までの長さのうち最大のものが第1テーパ面31の最大外径を超えないことである。突出形成されたストッパー33の表面のうち周方向を向く第1面33aは、ヘッド部分10がシャンク50に固定されるとき、受容穴51の内側に形成されるストッパー受け部55に当接して、切削加工時にヘッド部分10がシャンク50に対して回転することを防止する機能を有する。またストッパー33はシャンク50に加えられたトルクを、ストッパー受け部55を介してヘッド部分10に伝達する機能も有する。
ヘッド部分10の後端面20aには星形の穴24が形成されている。ヘッド部分10とシャンク50とを固定する際に、穴24にはレンチ等の工具が挿入され、ヘッド部分10がシャンク50に対して相対的に回転させられる。
The
Reference is now made to FIG. FIG. 7 shows a cross section of the
Three
A star-shaped
略円柱状のシャンク50は、その中心軸線C2方向の先端側に位置する端面50aに、ヘッド部分10の挿入部30を受容するための受容穴51が形成されている。受容穴51は、中心軸線C2方向の先端側にのみ開き、周方向に連続した周壁によって囲まれている。受容穴51の周壁は、周方向に沿って等間隔に配置された三つの固定壁(押圧壁)53を備える。これらの固定壁53は、固定壁よりも厚さが薄い接続壁(薄壁)54によりつながれている。なお、これらの固定壁53および接続壁54は周方向に交互に配置され、軸線C2周りに120°回転対称に配置されている。つまり、本実施形態の受容穴51の周壁は、三つの固定壁53と、各固定壁53どうしを結合する接続壁54とで構成されている。固定壁53は挿入部30の第1テーパ面31に対応した形状を有している。具体的には、固定壁53は受容穴51の開口部側から底壁側に向かうにしたがい拡径するように傾斜する第2テーパ面53aを備える。すなわち、図11に中心軸線C2に平行な断面図に示すように、固定壁53の上部に形成された第2テーパ面53aの表面から中心軸線C2までの長さは、受容穴51の底壁に向かうにしたがい漸次長くなる。この第2テーパ面53aが第1テーパ面31に係合して、ヘッド部分10が中心向きに押圧されることでシャンク50に固定される。また、中心軸線C2に対する第2テーパ面53aの傾斜角度は、挿入部30の第1テーパ面31とはほぼ同じになっている。そのため、第2テーパ面53aと第1テーパ面31とは、互いに係合するとき、少なくとも線接触、好ましくは面接触する。
The substantially
三つの固定壁53の先端側の端面50aと接続壁54の先端側の端面50aとは、軸線C2に直交するように定められる同一平面上に延在している。これらの先端側の端面部分は切削部20の先端面20bとの当接部分になる。本実施形態の接続壁54は固定壁53の平均の厚さのおよそ40%程度になっている。
The
ヘッド部分10はシャンク50に挿入された時点では固定されず、軸線C1方向に進退自在である。すなわち、シャンク50の中心軸線C2から接続壁54の内壁面までの長さは、第1テーパ面31の最も後端側の端部からヘッド部分10の中心軸線C1までの長さよりも長くなっている。また、固定壁53からシャンク50の中心軸線C2までの最小寸法も、ヘッド部分10の中心軸線C1から平行壁部32までの最大寸法よりも長くなっている。このような構造により、挿入部30の第1テーパ面31が受容穴51の接続壁54に向かい合うようにヘッド部分10がシャンク50の凹み部分つまり受容穴51に挿入されると、挿入部30の外周面と受容穴51の内周面との間には隙間が生じ、ヘッド部分10がシャンク50に挿入されただけでは、ヘッド部分10はシャンク50に固定されない。
一方、第1テーパ面31からヘッド部分10の中心軸線C1までの長さのうち最大のものは、固定壁53の壁面からシャンク50の中心軸線C2までの長さのうち最大のものよりも長くなっている。そのため、ヘッド部分10をシャンク50に挿入して回転させると、挿入部30が固定壁53を押し広げて変形させるので、ヘッド部分10とシャンク50との間に締め付け力が発生する。
When the
On the other hand, the maximum length from the
固定壁53と受容穴51の底壁との交差部にはストッパー受け部55が形成される。上述したように、ストッパー受け部55はヘッド部分10のストッパー33と協働してヘッド部分10がシャンク50に対して回転するのを防止し、またトルクをヘッド部分10に伝達するように構成されている。受容穴51の開口部からストッパー受け部55までの軸方向の深さは、切削部20の先端面20bから挿入部30の先端面までの軸方向の長さよりも長いが、切削部20の先端面20bからストッパー33の後端面33aまでの軸方向長さよりも短い。これにより、ストッパー33の第1面33aがストッパー受け部55に当接することができる。受容穴51の開口部から底壁までの軸方向の深さは、切削部20の先端面20bからストッパー33の後端面33aまでの軸方向長さよりも長い。
A
次にヘッド部分10とシャンク50とを固定する方法について説明する。まず挿入部30の第1テーパ面31と受容穴51の接続壁54とが対向し、かつ挿入部30の平行壁部32と受容穴51の固定壁53とが対向した状態になるように、挿入部30を受容穴51へ挿入する。図12に示すように、この時点では、第1テーパ面31と接続壁54との間および平行壁部32と固定壁53との間に隙間が形成されているため、ヘッド部分10とシャンク50とは互いに固定されていない。よって、ヘッド部分10を中心軸線C1方向に引き出せば、ヘッド部分10は受容穴51から簡単に抜ける。言い換えれば、このとき第1テーパ面31が第2テーパ面53aと当接しない非係合位置にあるため、ヘッド部分10はシャンク50に固定されない。
次に、軸線方向においてヘッド部分10側からみて、ヘッド部分10をシャンク50に対して相対的に時計回りに回転させる(つまり、逆回転方向に回転させる)。ある程度までヘッド部分10を回転させると、拡径面部分34が第2テーパ面53aに当接する。その状態からさらにヘッド部分10を回転させると、拡径面部分34は固定壁53をシャンク50の径方向外側に少しずつ弾性的に押し広げながら第2テーパ面53aの表面を移動し、続いて第1テーパ面31と第2テーパ面53aとが当接する。すなわちこのとき、第1テーパ面31が第2テーパ面53aと当接する係合位置に到達したため、ヘッド部分10がシャンク50に固定され始める。ただし、当接面積がそれほど大きくないため、この状態では固定力はそれほど大きくない。
第1テーパ面31を第2テーパ面53aに当接させながらさらにヘッド部分10を回転させると、挿入部30のストッパー33の第1面33aが受容穴51の内側に形成されたストッパー受け部55に当接する。この時点では第1テーパ面31の大部分が第2テーパ面53aに当接するので、ヘッド部分10はシャンク50から中心軸線C1方向に抜けなくなる。また、シャンク50からヘッド部分10へトルクが確実に伝達される状態になる。
Next, a method for fixing the
Next, as viewed from the
When the
次に、本実施形態の固定構造の効果について説明する。ヘッド部分10とシャンク50とで構成されるリーマ100の固定構造(固定機構)は、テーパ面を有する固定壁53を利用しているのでねじ等の別の新たな固定具を用いなくても十分な固定力を発揮する。特に直径12mm以下の小径の工具の場合には、ねじ等の貫通する穴を設ける必要が無いので、工具の剛性を低下させない。また、この固定構造は従来とは異なり、隣り合う固定壁53が互いに接続壁54によって結合され一体化されているため、その分だけ固定壁53の剛性が増大する。このため、特許文献1におけるシャンクの固定壁よりも各固定壁が撓みにくくなり、その結果固定壁はより確実に弾性域内だけで変形することになる。すなわち、固定力が安定的に持続する。そして、この効果は特に小径の工具において有効に発揮される。
さらに、固定壁53がシャンク50に対して等間隔に配置されているため、ヘッド部分10はバランスよく押圧力を受けて固定時のがたつきが抑制される。
さらに、上記固定構造では、テーパ状の係合部よりも軸線方向後端側にストッパーおよびストッパー受け部を配置した。したがって、特許文献1の固定構造ではテーパ状の係合部よりも径方向外側にストッパーおよびストッパー受け部が配置されるので、本実施形態の固定構造は、特許文献1の固定構造に比べて、より小径の工具に適する。
Next, the effect of the fixing structure of this embodiment will be described. Since the fixing structure (fixing mechanism) of the
Furthermore, since the fixed
Further, in the above-described fixing structure, the stopper and the stopper receiving portion are arranged on the rear end side in the axial direction with respect to the tapered engaging portion. Therefore, in the fixing structure of Patent Document 1, since the stopper and the stopper receiving portion are disposed radially outside the tapered engaging portion, the fixing structure of this embodiment is compared with the fixing structure of Patent Document 1, Suitable for smaller diameter tools.
以上、本発明についてその一実施形態を例に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。すなわち、先端に向かって末広がりに形成されたテーパ状の第1部材の表面を、第2部材に形成される穴底方向に向かって拡径するテーパ状に形成された固定壁で挟持し、なおかつ第2部材のそれら固定壁を接続壁でつなぐ、という本発明の基本的な技術思想から逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。 As mentioned above, although one embodiment was described as an example about the present invention, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. That is, the surface of the tapered first member formed to expand toward the tip end is sandwiched by a fixed wall formed in a tapered shape having a diameter increasing toward the hole bottom formed in the second member, and Various modifications can be made without departing from the basic technical idea of the present invention in which the fixed walls of the second member are connected by a connection wall.
例えば、本発明の固定機構は切削工具だけではなく、パイプどうしの結合などにも転用できる。 For example, the fixing mechanism of the present invention can be used not only for cutting tools but also for coupling pipes.
また、挿入部に形成された第1テーパ面が、ヘッド部分の中心軸線周りの周方向において、第1テーパ面から中心軸線までの距離が変化するように構成されると、ヘッド部分を受容穴内で回転させるにしたがい、第1テーパ面から第2テーパ面への押圧力が増加する。そのため、作業車はより小さい力で固定できるようになる。 In addition, when the first tapered surface formed in the insertion portion is configured such that the distance from the first tapered surface to the central axis changes in the circumferential direction around the central axis of the head portion, the head portion is placed in the receiving hole. As the rotation speed increases, the pressing force from the first taper surface to the second taper surface increases. Therefore, the work vehicle can be fixed with a smaller force.
前述の構造とは逆に、第2テーパ面の方を変化させてもよい。すなわち、受容穴51の中心から第2のテーパ面53aまでの距離が、受容穴51の周方向に沿って変化し、なおかつ全ての第2のテーパ面53aが同じ向きに中心からの距離が変化していると、挿入部30の第1テーパ面31がより第2のテーパ面53aの表面を移動しやすくなる。つまり、作業者がより小さい力で固定できるようになる。
Contrary to the structure described above, the second tapered surface may be changed. That is, the distance from the center of the receiving
また、上記の実施形態ではヘッド部分10の中心軸線C1とシャンク50の中心軸線C2とは固定時に一致していたが、切削工具として適切に機能する範囲内において二つの中心軸線の位置がずれることは構わない。ただし、リーマなどのように複数の切れ刃を備える回転切削工具の場合は、二つの中心軸線が固定時に一致する場合に最も切削工具としての効果が高くなる。
In the above embodiment, the center axis C1 of the
また、上記の実施形態では切削部20は切れ刃の形状も含めて全体としてリーマに適した形状で形成されていたが、切削部20の形状はそれに限定されず、穴あけ工具、転削工具または旋削工具などの別の種類の切削工具に適した形状を採用することができる。
In the above embodiment, the cutting
また、上記実施形態では挿入部30に形成された第1テーパ面31および受容穴51に形成された固定壁53は等間隔に配置されていたが、それぞれの配置方法はそれに限定されない。すなわち、第1テーパ面31と固定壁53とは不等間隔で配置されてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the fixed
また、上記実施形態ではストッパー33およびストッパー受け部55の数は三つであったが、これらは三つに限定されるものではなく、二つでも四つ以上であってもよい。これらの数は、第1テーパ面31の数と異なる数でもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the number of the
また、上記実施形態の受容穴51に形成された接続壁54は固定壁53とは同一平面上に延在していたが、それに限定されるものではない。すなわち、接続壁と固定壁との間に段差が形成されていてもよいし、段差が形成されなくてもよい。
Moreover, although the
また、ストッパー33の側面のうちストッパー受け部55と当接する側面およびストッパー受け部55の側面であってストッパー33と当接する側面55aは、一方が凸湾曲面で、他方が凹湾曲面となるような、形状的に相補関係にあることが好ましい。すなわち、ストッパー33の側面のうちストッパー受け部55と当接する側面が凸湾曲面である場合は、ストッパー受け部55の側面55aが凹湾曲面であり、側面55aが凸湾曲面である場合はストッパー33の側面が凹湾曲面であることをいう。これらがこのような形状であると、凸湾曲面の先端付近が接触部となるので、平面どうしを接触させる場合よりも接触位置を一定の領域に限定させることができる。つまり、平面どうしを接触させる場合、一方または両方の面を研削するなどして二つの面を平行にしない限り二つの面はある角度で交差するので、接触位置は端の方になる。しかしながら、凸湾曲面と凹湾曲面との接触であれば、接触箇所は凸湾曲の先端になるので、意図しない場所が接触箇所になることを防止できる。
Further, of the side surfaces of the
100…リーマ
10…ヘッド部分
20…切削部
21…切れ刃
22…すくい面
23…逃げ面
25…切りくず排出溝
30…挿入部
31…第1テーパ面
32…平行壁部
33…ストッパー
34…拡径面部分
50…シャンク
51…受容穴
53…固定壁
53a…第2テーパ面
54…接続壁
55…ストッパー受け部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第1部材(10)は本体部と、該本体部から突出する挿入部(30)とを備え、
該挿入部は、該挿入部の第1軸線を中心として周方向に間隔をあけて配置された複数の第1係合面(31)を有し、
各第1係合面は、該挿入部(30)の突出先端方向に向かうにしたがい径方向に拡大するように形成されていて、
前記第2部材(50)は、該第2部材の取付部に、前記挿入部が挿入可能に構成されている受容穴(51)を備え、
該受容穴(51)は、開口部を定めるように周方向に連続した周壁と、該周壁に交差するように延在する底壁とによって区画形成されていて、
該周壁に、該受容穴(51)の第2軸線を中心として周方向に複数の第2係合面(53a)が間隔をあけて配置され、
各第2係合面は、該受容穴(51)の前記開口部側から前記底壁側に向かうにしたがい径方向に拡大するように形成されていて、かつ該周壁の残りの部分よりも前記第2軸線に近く、
前記挿入部(30)は、前記受容穴(51)内で、前記第1軸線周りに動かされることで、前記第1係合面が前記第2係合面に非当接状態にある非係合位置と、前記第1軸線が前記第2軸線に一致するように前記第1係合面が前記第2係合面に当接状態にある係合位置とに選択的に位置付けられる、固定構造。 A fixing structure for fixing the first member (10) to the second member (50),
The first member (10) includes a main body portion and an insertion portion (30) protruding from the main body portion,
The insertion portion has a plurality of first engagement surfaces (31) arranged at intervals in the circumferential direction around the first axis of the insertion portion,
Each first engagement surface is formed so as to expand in the radial direction as it goes in the protruding tip direction of the insertion portion (30),
The second member (50) includes a receiving hole (51) configured to allow the insertion portion to be inserted into an attachment portion of the second member,
The receiving hole (51) is defined by a circumferential wall continuous in a circumferential direction so as to define an opening, and a bottom wall extending so as to intersect the circumferential wall,
A plurality of second engaging surfaces (53a) are arranged in the circumferential wall at intervals in the circumferential direction around the second axis of the receiving hole (51),
Each second engagement surface is formed so as to expand in the radial direction from the opening side of the receiving hole (51) toward the bottom wall side, and more than the remaining portion of the peripheral wall. Close to the second axis,
The insertion portion (30) is moved around the first axis in the receiving hole (51), so that the first engagement surface is not in contact with the second engagement surface. A fixed structure in which the first engagement surface is selectively positioned at an engagement position and an engagement position where the first engagement surface is in contact with the second engagement surface so that the first axis coincides with the second axis .
前記第1係合面から前記第1軸線までの長さの最大値は、前記第2係合面から前記第2軸線までの長さの最大値よりも大きい請求項1に記載の固定構造。 An assembly configured by fixing the first member to the second member has a central axis that coincides with the first axis and the second axis,
The fixing structure according to claim 1, wherein a maximum value of a length from the first engagement surface to the first axis is larger than a maximum value of a length from the second engagement surface to the second axis.
前記第2部材(50)は、前記底壁に、該ストッパー(33)が当接可能なストッパー受け部(55)をさらに備え、
前記挿入部(30)が前記受容穴(51)内で前記非係合位置にあるとき、前記ストッパーは前記ストッパー受け部(55)に非当接状態にあり、
前記挿入部(30)が前記受容穴(51)内で前記係合位置にあるとき、前記ストッパーは前記ストッパー受け部(55)に当接状態にある、請求項1または2に記載の固定構造。 The insert, relative to the first engagement surface, further comprising at least one stopper (33) extending away from said body portion at said first axial direction,
The second member (50) further includes a stopper receiving portion (55) with which the stopper (33) can abut on the bottom wall,
When the insertion part (30) is in the non-engaging position in the receiving hole (51), the stopper is in a non-contact state with the stopper receiving part (55),
The fixing structure according to claim 1 or 2, wherein the stopper is in contact with the stopper receiving portion (55) when the insertion portion (30) is in the engagement position in the receiving hole (51). .
前記ストッパー受け部(55)における前記ストッパー(33)との当接面は前記ストッパーの前記当接面に相補的な形状を有する、
請求項3または4に記載の固定構造。 The contact surface of the stopper (33) with the stopper receiving portion (55) faces the circumferential direction and has a concave curve shape or a convex curve shape.
The contact surface of the stopper receiving portion (55) with the stopper (33) has a shape complementary to the contact surface of the stopper.
The fixing structure according to claim 3 or 4.
前記第2係合面が前記第2軸線周りの周方向に均等に配置される、
請求項1から5のいずれか一項に記載の固定構造。 The first engagement surface (31) formed in the insertion portion (30) is evenly arranged in a circumferential direction around the first axis;
The second engagement surface is evenly arranged in a circumferential direction around the second axis;
The fixing structure according to any one of claims 1 to 5.
前記挿入部(30)が前記受容穴(51)内で前記非係合位置から前記係合位置に動かされるにしたがい、前記第1係合面から前記第2係合面への押圧力が増加するように、前記第2係合面は形成されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の固定構造。 The first engagement surface (31) is configured such that a distance from the first axis changes in a circumferential direction around the first axis of the insertion portion (30),
As the insertion portion (30) is moved from the non-engagement position to the engagement position in the receiving hole (51), the pressing force from the first engagement surface to the second engagement surface increases. The fixing structure according to claim 1, wherein the second engagement surface is formed.
前記挿入部(30)が前記受容穴(51)内で前記非係合位置から前記係合位置に動かされるにしたがい、前記第1係合面から前記第2係合面への押圧力が増加するように、前記第1係合面は形成されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の固定構造。 The second engagement surface is configured such that a distance from the second axis changes in a circumferential direction around the second axis,
As the insertion portion (30) is moved from the non-engagement position to the engagement position in the receiving hole (51), the pressing force from the first engagement surface to the second engagement surface increases. The fixing structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the first engagement surface is formed.
請求項9に記載の切削工具。 At least one of the first member and the second member includes a cutting edge.
The cutting tool according to claim 9.
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