JP7080057B2 - 取り外し可能な情報保持具を持つ工具 - Google Patents

Description

本発明は、工具、特に取り外し可能な情報保持具を有する切削工具に関する。

機械加工において、バーコードラベルまたは二次元バーコードラベルの如き識別子を加工工具（例えば切削工具や研削工具など）に組み込んで工具に関する識別情報を提供する際に、このラベルを工具追跡システムおよび／または工具在庫システムの一部として読み取り装置によって読み取るようにすることが知られている。また、このラベルを利用してこれが設備の近くを移動する際に工具を追跡することもできる。例えば、工作機械から研削場所まで収容場所まで、切削工具のラベルをそれぞれの場所で読み取り、工具の場所を常に把握することができるようになっている。工具が工作機械に配されている場合、そのラベルを読み取ることができると共にこの工具を特定の個所または作業のための正しい工具として把握することができる。また、このラベルを追跡システムによって利用し、工具を鋭利にした回数またはこの工具によって作り出された部品の数を決定することもできる。

また、加工工具は、適当な読み取り装置を介した保管情報および／または搬送情報のためのＲＦＩＤ（無線認証）タグやＷi－Ｆiチップなどの如き情報保持ユニット（すなわち読み取り専用または読み書き）を上述の如き目的のために具えることができる。読み書き装置に関し、情報を工具に伝達すると共に工具から受信することができ、それによって、例えば工作機械が処理情報または被加工物情報の如き情報を工具へと伝達し、研削機械や工具追跡／在庫システムの如き他の機械によって、あるいは特定の工具を点検する誰かによって、読み取られる情報を有することができる。

識別子の場所は、工具の種類または構造のためにさまざまである可能性がある。例えば、ＲＦＩＤタグは、工具保持ユニットまたは工具のベースに配されることが知られているけれども、このベースに装着される実際の切削ブレード部材には配されない。バーコードラベルは、工具包装体または工具箱に配されることが知られている。しかしながら、識別子は、工具保持ユニットに異なる工具を配したり、工具包装体または工具箱を置き間違えたり、新たな切削ブレードまたは切削ブレードセグメントを工具のベースに配したりするかのようなことによって、切削部材から切り離されてしまうようになる可能性がある。これらの例のすべてにおいて、識別子の情報が使えなくなってしまう可能性がある。

多くの場合、過酷な作業条件のため、研削や摩耗コーティングの除去、あるいは摩耗コーティング（例えばＰＶＤコーティング処理）の適用の如き特定の処理を受ける工具の部分に識別子を直接配することはできない。例えば、ＲＦＩＤタグは、摩耗コーティングを施す高温や、あるいは工具から摩耗したコーティングを剥離させる過酷な化学的かつ温度環境に耐えることができない。

特定のホブまたは形削りカッターの如きある種の歯車切削工具は、単一構造のものである。随伴すると共に分離可能な工具保持ユニットや、あるいは識別子を装着することができる工具のベースはない。他の加工工具と同じように、これらの種類の工具は、定期的に研削されると共に摩耗コーティングを含み、この摩耗コーティングが定期的に剥離され、工具が研削され、そして新たな摩耗コーティングが加えられるようになっていることが知られている。上述したように、ＲＦＩＤタグの如き識別子は、これらの処理ステップに耐えることができない。従って、このような工具のための識別子を提供するための解決が求められている。

本発明は、情報保持ユニットを具えた取り外し可能なアセンブリーに向けられる。この取り外し可能なアセンブリーは、工具か、工具の構成部品または一部か、機械装置か、機械装置の構成部品または一部か、器具などの如き有形物に配置可能であって、流体圧によってそこから取り外されることができ、それによって有形物を処理に当てることができ、さもなければ前記情報保持ユニットに損傷を与えるか、またはこれを破壊しよう。

従来の歯車用ホブを示している。 従来のピニオンカッターを例示している。 歯車用ホブの一端をこのホブのシャンクを通って延在する通路と共に示している。 ホブシャンクの外側部分のその意図された場所に隣接する取り外し可能なアセンブリーの構成部品を示している。 ホブシャンクの外側部分に配された取り外し可能なアセンブリーを例示している。 ピニオンカッターを、このカッターのベースを通って延在する通路と共に示している。 ピニオンカッターの外側部分のその意図された場所に隣接する取り外し可能なアセンブリーの構成部品を示している。 形削りカッターの外側部分に配された取り外し可能なアセンブリーを例示している。

この明細書で用いた「発明」および「この発明」および「本発明」という用語は、この明細書および以下の特許請求の範囲のすべての内容を概括的に参照するように意図している。これらの用語を含む表現は、ここに記述された内容を限定するか、あるいは以下の特許請求の範囲の請求項の何れかの意味または範囲を限定するように解釈されるべきではない。さらにまた、この明細書は、この出願の任意の特定部分や段落または記述あるいは図面において、特許請求の範囲の任意の請求項によって保護された内容を記述または限定しようとしていない。その内容は、明細書全体および全図面ならびに以下の特許請求の範囲の請求項の全てを参照することによって解釈されるべきである。この発明は、別な構成および種々の方法で実施または実行することができる。また、ここで用いた言い回しおよび用語が説明の目的のためであって、限定するように見なされるべきではないと解釈される。

「含んでいる」および「有している」および「具えている」およびこれらの変化形の使用は、その後に記載された項目およびその均等物を、追加の項目と同様に包含することを意図している。図面の記述において、上方，下方，上方の，下方の，後方の、下端、上端、前、後ろなどの如き方向に対する参照が、以下でなされる可能性があるけれども、便宜上、図面に対して（普通に見られるように）参照がなされている。これら方向は、文字通りに解されたり、あるいは本発明を何れかの形態に限定したりすることを意図していない。

さて、本発明の詳細が本発明を単なる実施例によって描いた添付図面を参照しつつ論じられよう。図面中、同様な特長または構成部品は、同類の参照符号によって言及されよう。

図１は、平歯車またははすば歯車を切削（荒削りまたは仕上げ削り）するための従来のホブ切り工具２（すなわちホブ）の一種を示している。このホブは、先細り端、すなわちシャンク４と、当該ホブの周りにらせん状に配置されると共にその長手方向に沿って延在する切削歯６とを具えている。図２は、円盤形状のベース部１２と、このベース部１２の一つの面に近接して配されると共にここから概ね軸線方向に延在する複数の形削り歯１４とを有し、平歯車またははすば歯車を切削する（荒削りまたは仕上げ削り）ための従来の歯車形削り工具１０（すなわち形削りカッター）を示している。ホブおよび形削りカッターの基本構造は、当業者の認識範囲内で明確であり、そのさらなる詳細な解説は本発明を理解するために必要ではない。

上述したように、工具またはその包装体にこの工具についての情報を保管するための識別子を用いることが知られている。特に興味深いのは、例えば工具に関連した情報を保管および／または搬送するためのＲＦＩＤタグの如き読み取り専用または読み書き情報保持ユニットである。しかしながら、このような情報保持ユニットは、現時点において、例えば工具から摩耗コーティングの除去または工具への摩耗コーティングの塗布と関連する高温および／または化学的環境の如き特定の厳しい処理環境に耐えることができない。従って、厳しい処理にさらされる工具の一部に情報保持ユニットが好ましくは配される工具のため、特に一体型、すなわち「むく」の工具と同様に、このような好ましい配置はこれまで不可能であった。

図３および図４および図５は、軸線Ａ周りに回転可能なホブ２（図に一部を示す）のシャンク４に形成される通路２０が設けられた本発明の一実施例を示している。この特定の実施形態において、通路２０は、軸線に沿った経路２４と流体連通状態の径方向の経路２２を具えている。径方向の経路２２は開口２６を有し、軸線に沿った経路２４は開口２８を有する。通路２０の直径は、希望する任意の適当な寸法であってよい。例えば、通路２０はおよそ０.１０～０.３０インチ（２.５～７.６ｍｍ）の範囲の直径を有することができる。

軸線に沿った経路２４の長手方向の外側部分３０には、軸線に沿った経路２４の残りの（内側）部分の直径よりも大きな直径が与えられている。外側部分３０は、キャリッジ３２と、例えばＯリングの如きシール３４と、例えばバルーフ株式会社などから商業的に入手可能なような無線認証（ＲＦＩＤ）タグまたはチップの如き情報保持ユニット３６とを収容するのに十分な直径および長さのものである。図４を参照のこと。外側部分３０の直径は、通路２０の直径よりも好ましくはさらに大きい。例えば、外側部分３０はおよそ０.４０～０.６０インチ（１０.２～１５.２ｍｍ）の直径を有することができる。キャリッジ３２は、鋼から好ましくは作られるが、他の材料、例えばナイロン、特にナイロン６.６の如き合成重合体から作ることもできる。

シール３４は、好ましくは外周溝３３の如き適切な配置領域を介してキャリッジ３２に配され、情報保持ユニット３６は任意の適当な手段、例えば糊または他の接着剤によってキャリッジ３２に貼られる。好ましくは、溝３３およびシール３４はキャリッジ３２の内側端に近づけて配され、情報保持ユニット３６はキャリッジ３２の外側端またはその近傍に配される。キャリッジ３２およびシール３４および情報保持ユニット３６は、外側部分３０に挿入されて、シール３４と外側部分３０の表面との間の接触のために適切に保持される取り外し可能なアセンブリー３８を共同で形成する。図５を参照のこと。アセンブリー３８の長さは、工具のデザインと、外側部分３０を形成するために利用可能な柄の材料量とに依存する。例えば、アセンブリー３８は長さを０.２０～１.０インチ（５.１～２５.４ｍｍ）の中から変動させることができる。キャリッジ３２の長さを必要に応じて調整することができる。外側部分３０の長さは、好ましくは取り外し可能なアセンブリー３８のそれと同じであってよい。

例えば、工具（例えばホブ２）および／またはこの工具によって形成される被加工物および／またはこの工具が取り付けられる装置に関連する情報は、情報保持ユニット３６に書き込みおよび／または情報保持ユニットから読み取られることができる。情報保持ユニット３６を傷付けるか、あるいは使えなくする可能性のある摩耗コーティングの剥離（例えば研削前に）または摩耗コーティングの塗布（例えば研削後に）の如き厳しい条件による特定の処理をホブが経ることになっている場合、アセンブリー３８を外側部分３０から取り出すため、開口（すなわち入口）２６を介して十分な流体圧、好ましくは空気圧を加えることによって、アセンブリー３８はホブの外側部分３０から取り外し可能である。例えば、流体圧は通常のショップエアーの形態にて一平方インチ当たりおよそ５０～８０ポンドゲージ（ｐｓｉｇ）の圧力範囲で供給されることができる。

アセンブリー３８がホブから一度取り外されると、本発明の特徴を持たない従来のホブと同じ方法で、このホブを処理することができる。開口２６および２８は、処理化学物質またはコーティング組成物の流入を阻止するため、覆われるか、あるいは遮蔽されるべきである。処理が一度完了すると、前に取り外したアセンブリーを外側部分３０へと戻して挿入するか、あるいは他のアセンブリー（例えば新規）を挿入することができる。

図６および図７および図８は、本発明の他の実施例を示しており、これは、軸線Ｂ周りに回転可能な形削りカッター１０が、工具本体１２の内側面１３の開口２６（すなわち入口）から、外側部分３０および工具本体の反対側の外側面１５に配された開口２８まで、軸線に沿って延在する通路２０を含んでいる。アセンブリー３８のキャリッジ３２（図７）は、形削りカッター本体の軸線方向の厚さみがホブシャンクと比較して減少しているため、ホブ（図４）のために示されたキャリッジよりも長さが短い。加えて、情報保持ユニット３６は、例えば糊または他の接着剤の如き、任意の適当な手段によってキャリッジ３２に貼られる。しかしながら、図５に示したようなキャリッジ３２の外側面に接着されるのではなく、情報保持ユニット３６はキャリッジ３２内に配される。このような配置は、図５のアセンブリーと比較すると図８のアセンブリー３８に減少した長さをもたらす。

本発明は、列挙した寸法や、通路が延在する特定の方向、または通路を具えた経路の数に限定されない。望むのであれば、工具およびこれに関連した取り外し可能なアセンブリーは、アセンブリーを取り出して次の処理の後、これらが再び合致するように、それぞれ何かしらの方法（例えば好みの色，番号，文字および／または他のシンボル）でコードされることができる。

歯車を製造するための工具（例えばホブおよび形削りカッター）に関して本発明を論ずると共に例示したけれども、本発明はこれらに限定されない。情報保持ユニットと関連付けられると共に情報保持ユニットを損傷したり破壊したりする可能性がある任意の形態の加工または処理を施す何らかの有形物（例えば工具，工具の構成部品または一部，機械装置，機械装置の構成部品または一部，器具など）は、本発明から利益を得よう。

好ましい実施形態を参照して本発明を記述したけれども、本発明はこれらの細目に限定されないことを理解すべきである。本発明は、添付した特許請求の範囲の精神および範囲から逸脱することなく、当業者らにとって明白な変更を含むことを意図している。

Claims (15)

1. 情報保持ユニットを具えた取り外し可能なアセンブリーを有する有形物であって、前記取り外し可能なアセンブリーは前記有形物に配置可能であり、
   前記取り外し可能なアセンブリーは、流体圧によって前記有形物から取り外すことができ、それによって前記有形物を処理に当てることができ、
   前記処理は、前記取り外し可能なアセンブリーが前記有形物から取り外されていない場合には、前記情報保持ユニットに損傷を与えるか、またはこれを破壊してしまう処理であって、
   前記有形物は歯車を製造するための工具を具えていることを特徴とする有形物。
2. 前記取り外し可能なアセンブリーを配することができる第１の開口と、前記流体圧のための入口を具えた第２の開口とをさらに具え、これら第１の開口および第２の開口は相互に流体連通状態にあることを特徴とする請求項１に記載の有形物。
3. 前記取り外し可能なアセンブリーがキャリッジをさらに具えていることを特徴とする請求項１に記載の有形物。
4. 前記情報保持ユニットが前記キャリッジ内に配されていることを特徴とする請求項３に記載の有形物。
5. 前記取り外し可能なアセンブリーがシールをさらに具えていることを特徴とする請求項１に記載の有形物。
6. 前記情報保持ユニットが無線認証器具を具えていることを特徴とする請求項１に記載の有形物。
7. ホブ切り工具を具えていることを特徴とする請求項1に記載の有形物。
8. 前記ホブ切り工具がシャンクを含み、このシャンクに前記取り外し可能なアセンブリーを配することができると共に当該シャンクから取り外し可能であることを特徴とする請求項７に記載の有形物。
9. 形削りカッターを具えていることを特徴とする請求項１に記載の有形物。
10. 前記形削りカッターが外面を有する工具本体を具え、前記取り外し可能なアセンブリーを前記外面に配することができると共に前記外面から取り外し可能であることを特徴とする請求項９に記載の有形物。
11. 前記有形物および前記取り外し可能なアセンブリーは、前記処理に続いて前記有形物および前記取り外し可能なアセンブリーをそれぞれ適合状態へと助けるため、好みのシンボルにてコード化されていることを特徴とする請求項１に記載の有形物。
12. 歯車を製造するための工具を処理する方法であって、
    情報保持ユニットを具えた取り外し可能なアセンブリーを持つ前記工具を用意するステップであって、前記取り外し可能なアセンブリーは前記工具に配置可能であり、前記取り外し可能なアセンブリーは流体圧によって前記工具から取り外し可能であるステップと、
    前記取り外し可能なアセンブリーに流体圧を加えることによって、前記取り外し可能なアセンブリーを前記工具から取り外すステップと、
    前記工具を処理するステップであって、前記処理は、前記取り外し可能なアセンブリーが前記工具から取り外されていない場合には、前記情報保持ユニットに損傷を与えるか、またはこれを破壊してしまう処理である、ステップと、
    前記取り外し可能なアセンブリーを前記工具へと挿入するステップと
    を具えることを特徴とする方法。
13. 前記処理は、前記工具から摩耗コーティングをはがすステップおよび前記工具を研削するステップおよび前記工具に摩耗コーティングを施すステップのうちの少なくとも一つのステップを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記工具は、前記取り外し可能なアセンブリーを配することができる第１の開口と、前記流体圧を加えるための入口を具えた第２の開口とを具え、これら第１の開口および第２の開口は、相互に流体連通状態にあることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
15. 前記工具がホブ切り工具を含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。

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