JP7008412B2 - 機械加工用/研磨用デュアル構造のオービタルドリル加工ツール - Google Patents
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Description
切削部と研磨部とを有する切削・研磨組合せ式オービタルドリル加工ツールの様々な実施形態が以下に記載され、付随の図面に示される。別様の定めのない限り、切削・研磨組合せ式オービタルドリル加工ツール、及び/またはその様々な構成要素は、本書で説明され、例示され、かつ/または本書に組み込まれた、構造物、構成要素、機能、及び/または変形例のうちの少なくとも1つを包含し得るが、それらを包含することが必要な訳ではない。さらに、本教示に関連して本書に記載され、例示され、及び/または組み込まれた、構造物、構成要素、機能、及び/または変形例は、他のオービタルドリル加工ツールに含まれ得るが、それらに含まれることが必要というわけではない。様々な実施形態の下記の説明は、本質的に単なる例示であり、本開示、その応用または用途を限定することを意図するものではない。加えて、実施形態によって提供される利点は、後述のように、本質的に例示的であり、すべての実施形態が同じ利点または同程度の利点を提供するわけではない。
以下の各節は、例示の切削・研磨組合せ式オービタルドリル加工ツールの選択された態様、並びに関連するシステム及び/または方法を記載する。これらの節の実施例は、例示を目的としており、本開示の範囲全体を限定するものと解釈すべきではない。各節は、1つ以上の個々の発明、及び/または、状況から得られるあるいは関連する、情報、機能、及び/または構造物を含み得る。
本実施例は、例示的な切削・研磨組合せ式オービタルドリル加工ツールを示す。この切削・研磨組合せ式オービタルドリル加工ツールはまた、切削ツールとも称される(図1参照)。
本実施例は、別の例示的な切削・研磨組合せ式オービタルドリル加工ツールを示す。この切削・研磨組合せ式オービタルドリル加工ツールは、切削ツールと称され得る(図2、図3参照)。
本実施例は、例示的な切削・研磨組合せ式オービタルドリル加工ツールの実施態様を示す。この切削・研磨組合せ式オービタルドリル加工ツールはまた、切削ツールとも称され得る(図4参照)。
本実施例は、例示的な切削・研磨組合せ式オービタルドリル加工ツールの別の実施態様を示す。この切削・研磨組合せ式オービタルドリル加工ツールはまた、切削ツールとも称され得る(図5参照)。
この実施例は、本書に記載の任意の切削ツールと組み合わせて用いられ得る、ワークピース内に孔を製作する例示的な方法を示している(図6参照)。本方法の様々なステップは図7~図11に概略的に示されており、これらの図面は、図6で概説される各ステップに沿って参照される。
この節では、実施形態のさらなる態様及び特徴が説明されるが、これらは、限定されずに一連の段落として提示され、一連の段落の一部または全部は、明確性及び効率性のために英数字で指定され得る。これらの段落の各々は、1つ以上他の段落と、及び/または本願の他の部分からの開示と、任意の適した方法で組み合わせることができる。以下の段落のいくつかは、適切な組み合わせのいくつかの例を非限定的に示しながら、明示的に他の段落に言及し、さらに他の段落を限定する。
切削端を含み且つ長手方向軸に沿って延びる長尺のツール本体を備え、
ツール本体は、
切削端から間隔を空けて配置され、材料を除去することなく孔の側壁内に残留応力を誘起するように構成された研磨部と、
切削端と研磨部の間に間置された切削部であって、オービタルドリル加工プロセス中に、ワークピースから材料を除去し、それによって孔を作成するように構成された切削部とを含む、
切削・研磨組合せ式オービタルドリル加工ツール。
ツールの機械加工端の近傍の第1の機械加工直径を始めとして、後続の各機械加工直径が先行する機械加工直径よりも大きい複数の機械加工直径を含む機械加工部と、
複数の機械加工直径のうちの最大のものよりも大きい研磨直径を有する研磨部と
を備える、切削ツール。
回転ツールを、軌道を周回するような態様でワークピース内に動かすことであって、ツールの長手方向軸は孔軸を中心に、及び孔軸に沿って動き、それによって側壁を有し且つ孔軸に沿って延びる孔をワークピース内に作成する、動かすことと、
回転ツールの研磨部を、作成された孔の側壁に沿って側壁に接触しながら、孔の側壁内に残留応力を誘起する態様で、動かすことと
を含む、ワークピース内に孔を作成する方法。
回転ツールを、軌道を周回するような態様で動かすことは、長手方向軸が孔軸から第1の距離になり、作成された孔が第1の直径を有するように、回転ツールを動かすことを含み、
回転ツールの研磨部を、作成された孔の側壁に沿って側壁に接触しながら動かすことは、長手方向軸が孔軸から第1の距離になり、それによって作成された孔の直径を第1の直径よりも大きい第2の直径に拡大するように、研磨部を動かすことを含む、
段落C1に記載の方法。
本書に記載の、切削・研磨組合せ式オービタルドリル加工ツール及びその使用方法の種々の実施形態は、オービタルドリル加工の既知の解決法に対して、いくつかの利点を提供する。例えば、本書に記載の、切削・研磨組合せ式オービタルドリル加工ツールの例示的な実施形態は、単一のツールのみを用いて、ワークピース内に孔がドリル加工され、続いて研磨されることを可能にする。加えて、また他の便益の中の1つとして、本書に記載の切削ツールの例示的な実施形態は、アルミニウム内に孔をドリル加工するための使用に特に適切であり得る。既知のシステムまたはデバイスには、特に単一のツールの一度の通過によって、これらの機能を実行できるものはない。しかしながら、本書で説明されているすべての実施形態が、同じ利点または同一程度の利点を提供する訳ではない。
上述の開示は、個別の有用性を備えた複数の個々の発明を包括しうる。これらの発明の各々は、その好適な形態で開示されているが、本書で開示され例示されているそれらの具体的な実施形態は、数多くの変形例が可能であることから、限定的な意味で捉えるべきものではない。本書で使用されている限り、セクション見出しは構成上の目的のものに過ぎず、なんら本発明の請求の範囲を特徴付けるものではない。本発明の主題は、本書で開示されている様々な要素、特徴、機能、及び/または特性の、新規的かつ進歩的な組み合わせ及びサブコンビネーションのすべてを含む。下記の特許請求の範囲は、新規的かつ進歩的であると見なされる、特定の組み合わせ及びサブコンビネーションを特に指し示すものである。特徴、機能、要素、及び/または特性のその他の組み合わせ及びサブコンビネーションにおいて具現化される発明は、この出願または関連出願からの優先権を主張する出願において特許請求され得る。こうした特許請求の範囲はまた、異なる発明を対象とするか、または同一の発明を対象とするかに関わらず、且つ、出願当初の特許請求の範囲よりも広いか、狭いか、等しいか、またはそれと異なるかに関わらず、本開示の発明の主題の中に含まれると見なされる。
Claims (17)
- 切削・研磨組合せ式加工ツールであって、
切削端(104)を含み且つ長手方向軸(106)に沿って延びる長尺のツール本体(12)を備え、前記切削端(104)は、前記長尺のツール本体(12)の長手方向における端部であり、
前記ツール本体は、
前記切削端(104)から長手方向に間隔を空けて配置され、材料を除去することなく孔の側壁内に残留応力を誘起するように構成された研磨部(108)と、
前記切削端(104)と前記研磨部(108)の間に配置された切削部(110)であって、オービタルドリル加工プロセス中に、ワークピースから材料を除去し、それによって前記孔を作成するように構成された切削部(110)とを含み、
前記研磨部(108)は、前記ツール本体から径方向に延び且つ前記長手方向軸(106)に沿って延びる長さを有する複数のフィン(229)であって、前記ツール本体の周囲に円周方向に分布している複数のフィン(229)を含み、各フィンは、該フィンの側面に対して垂直に見たときにアーチ形の径方向外表面を有する、
切削・研磨組合せ式ドリル加工ツール。 - 前記切削部(110)は、複数の切削直径(116)であって、前記切削端(104)の近傍の第1の切削直径(116)を始めとして、後続の各切削直径(116)が先行する切削直径(116)よりも大きい複数の切削直径(116)を含む、請求項1に記載の切削・研磨組合せ式ドリル加工ツール。
- 前記ツール本体は、前記長手方向軸(106)に沿って配置されたツールシャフト(112)を含み、前記研磨部(108)は前記ツールシャフト(112)と前記切削部(110)の間に配置されており、前記ツールシャフト(112)はシャフト直径(118)を有し、前記研磨部(108)は前記シャフト直径(118)よりも大きい研磨直径(120)を有する、請求項1に記載の切削・研磨組合せ式ドリル加工ツール。
- 前記ツールの前記切削部(110)は最大切削直径(510)を有し、前記研磨直径(120)は前記最大切削直径(510)よりも大きい、請求項3に記載の切削・研磨組合せ式ドリル加工ツール。
- 前記複数のフィン(229)のそれぞれが前記長手方向軸(106)から測定された最大半径(232)まで延び、前記ツールの前記切削部(110)は切削半径(240)を有し、前記複数のフィン(229)の前記最大半径(232)は前記切削半径(240)よりも大きい、請求項1に記載の切削・研磨組合せ式ドリル加工ツール。
- 前記切削部(110)は少なくとも1つの切削エッジ(216)を含み、各切削エッジ(216)は、前記ツール本体上に配置され且つ前記切削端(104)から前記長手方向軸(106)に沿って切削螺旋部(218)内に延び、前記研磨部(108)は各切削エッジ(216)に関連付けられた鈍形エッジ(326)を含み、各鈍形エッジ(326)は関連する前記切削エッジ(216)の前記切削螺旋部(218)に実質的に続いている鈍形螺旋部(330)内に延びている、請求項1に記載の切削・研磨組合せ式ドリル加工ツール。
- 前記研磨部は、前記ツール本体に沿って長手方向に延びる複数の研磨要素であって、前記ドリル加工ツールの回転中に前記ワークピースに順次接触するために配置された鈍形の径方向外表面を有する複数の研磨要素を含む、請求項1に記載の切削・研磨組合せ式ドリル加工ツール。
- 本体を有する切削ツールであって、
前記切削ツールの機械加工端(204)の近傍の第1の機械加工直径(114)を始めとして、後続の各機械加工直径が先行する機械加工直径よりも大きい複数の機械加工直径を含む機械加工部(110)と、
前記複数の機械加工直径のうちの最大のものよりも大きい研磨直径(120)を有する研磨部(108)と
を備え、
前記研磨部(108)は、前記切削ツールの本体から径方向に延び且つ長手方向軸(106)に沿って延びる長さを有する複数のフィン(229)であって、前記本体の周囲に円周方向に分布している複数のフィン(229)を含み、各フィンは、該フィンの側面に対して垂直に見たときにアーチ形の径方向外表面を有する、切削ツール。 - 前記機械加工部(110)は、オービタルドリル加工プロセス中にワークピース内に孔を作成するように構成され、前記研磨部(108)は、材料を除去することなく、前記孔の側壁内に残留応力を誘起するように構成されている、請求項8に記載の切削ツール。
- 前記切削ツールの前記本体は、前記長手方向軸(106)に沿って配置され、前記機械加工部(110)は、前記切削ツールの前記機械加工端(204)と前記研磨部(108)との間に配置されている、請求項8に記載の切削ツール。
- 前記複数のフィンのそれぞれが前記長手方向軸から測定された最大半径まで延び、前記複数のフィンの前記最大半径は、前記研磨直径の半分である、請求項8に記載の切削ツール。
- 前記機械加工部(110)は少なくとも1つの機械加工エッジ(316)を含み、各機械加工エッジ(316)は前記切削ツールの前記本体上に配置され且つ前記機械加工端(204)から前記長手方向軸(106)に沿って機械加工螺旋部(318)内に延び、前記研磨部(108)は各機械加工エッジ(316)に関連付けられた鈍形エッジ(326)を含み、各鈍形エッジ(326)は関連する前記機械加工エッジ(316)の前記機械加工螺旋部(318)に実質的に続いている鈍形螺旋部(330)内に延びている、請求項10に記載の切削ツール。
- ワークピース内に孔を作成する方法であって、
切削端を有し、且つ長手方向軸に沿って延びるツールを回転させること(402a)であって、前記切削端は、前記ツールの長手方向における端部であり、前記切削端から長手方向に間隔を空けて配置された研磨部と、前記切削端と前記研磨部との間に配置された切削部とを有する前記ツールを回転させることと、
回転中の前記ツールを、軌道を周回するような態様でワークピース内に動かすこと(404)であって、前記ツールの前記長手方向軸は孔軸を中心に、及び孔軸に沿って動き、それによって側壁を有し且つ前記孔軸に沿って延びる孔を前記ワークピース内に作成する、前記回転中のツールを動かすことと、
前記回転中のツールの前記研磨部を、作成された前記孔の前記側壁に沿って前記側壁に接触しながら、前記孔の前記側壁内に残留応力を誘起する態様で、動かすこと(406)と
を含む、方法。 - 前記回転中のツールの前記研磨部を、作成された前記孔の前記側壁に沿って前記側壁に接触しながら動かすことは、前記回転中のツールの前記研磨部を、前記ワークピースから材料を除去することなく、作成された前記孔の前記側壁に沿って前記側壁に接触しながら動かすことを含む、請求項13に記載の方法。
- ツールを回転させることは、前記長手方向軸に沿って配置されたツールシャフトを有するツールであって、前記研磨部が前記ツールシャフトと前記切削部との間に配置されているツールを回転させることを含み、前記回転中のツールの前記研磨部を、作成された前記孔の前記側壁に沿って前記側壁に接触しながら動かすことは、前記切削部が前記ワークピースの第1の側面上で作成された前記孔を越えて延び、前記ツールシャフトの一部が、前記ワークピースの前記第1の側面とは反対側の第2の側面上で作成された前記孔を越えて延びるように、前記回転中のツールを動かすことを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記回転中のツールを、軌道を周回するような態様でワークピース内に動かすことは、前記回転中のツールを、軌道を周回するような態様でアルミニウムのワークピース内に動かすことを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記ツールを回転させることは、最大切削直径を有する前記切削部と、前記最大切削直径よりも大きい研磨直径を有する前記研磨部とを有する、前記ツールを回転させることを含み、
前記回転中のツールを、軌道を周回するような態様で動かすことは、前記長手方向軸が前記孔軸から第1の距離になり、作成された前記孔が第1の直径を有するように、前記回転中のツールを動かすことを含み、
前記回転中のツールの前記研磨部を、作成された前記孔の前記側壁に沿って前記側壁に接触しながら動かすことは、前記長手方向軸が前記孔軸から前記第1の距離になり、それによって作成された前記孔の前記直径を前記第1の直径よりも大きい第2の直径に拡大するように、前記研磨部を動かすことを含む、
請求項13に記載の方法。
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