JPH11291105A - スローアウェイチップのクランプ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定ネジの押圧部によるクランクピンのつぶ
れや変形が起きにくく、クランクピンの倒れ込み方向が
一定で、チップの押圧と位置決めが確実である。 【解決手段】 チップ取付座１３に載置したチップ１５
の挿通孔２２と工具本体１１の本体挿通孔２３に、頭部
２６を有するクランプピン２５を挿通する。本体挿通孔
２３にはクランクピン２５の傾斜方向を規制する長穴２
３ａがチップ取付座１３の二つの側壁１３ｂ，１３ｃの
交差部に向けて延びる。固定ネジ３０でクランクピン２
５の円柱状の軸部２７を押圧することで、クランクピン
２５を引き込みつつ傾斜させ、頭部２６でチップ１５を
チップ取付座１３の底面１３ａと側壁１３ｂ、１３ｃに
押圧固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動盤用小型バイ
ト等のスローアウェイ式切削工具に装着されるスローア
ウェイチップのクランプ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、精密自動盤等に用いられる小型バ
イトでは、複数種類のバイトが櫛刃状に配列され、複数
種類のバイトのいずれかを選択的に用いてワークについ
て異なる種類または異なる部位の切削加工が連続して行
われるようになっているものがある。このような小型バ
イトにおいては、通常スローアウェイ式バイトが用いら
れ、切刃の摩耗に応じてチップ交換する。この場合、バ
イトの配列方向によってスローアウェイチップを着脱交
換するためにレンチなどの挿入可能方向が限定されてお
り、そのために例えば実開平６−８３２０６号公報に開
示されたようなスローアウェイチップのクランプ機構が
提案されている。

【０００３】このスローアウェイチップのクランプ機構
においては、図１１に示すようにバイト１のバイト本体
２の先端角部に凹状のチップ取付座３が形成され、この
チップ取付座３に例えば略平行四辺形板状のスローアウ
ェイチップ４が装着されている。このチップ４の上下面
間の中央孔４ａを貫通してチップ取付座３の孔３ａにア
ンカーピン５が挿入されており、このアンカーピン５は
略直交する方向にバイト本体２に螺合された固定用ネジ
６で押圧されて固定されている。しかも、アンカーピン
５には中途部に糸巻き軸状の凹状の係合部７が形成され
ており、この係合部７には固定用ネジ６の略ドーム状の
頭部８が当接して自転させられることで、その回転摩擦
力によってアンカーピン５が下方向に引き込まれる。同
時に押圧されることで、アンカーピン５はその頭部５ａ
がチップ４をチップ取付座３の側壁３ｂに押圧する方向
に傾斜させられる。これによって、チップ４はチップ取
付座３の底面３ｃ及び側壁３ｂに押圧固定されることに
なる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなスローアウェイチップのクランプ機構では、チップ
交換を繰り返すとアンカーピン５の係合部７が固定用ネ
ジ６の頭部８で摩滅させられたり潰されたりして変形す
ることになり、そのため、スローアウェイチップ４のチ
ップ取付座３への押圧が不十分になるという問題が生じ
る。また、アンカーピン５の係合部７の摩滅変形によっ
てチップ取付座３の底面３ｃ及び側壁３ｂ方向への引き
込み精度及び強度に狂いが生じるという問題もある。

【０００５】本発明は、このような実情に鑑みて、繰り
返しチップ交換してもスローアウェイチップを固定する
ピンの傾斜方向を確実に制御できるようにしたスローア
ウェイチップのクランプ機構を提供することを目的とす
る。また本発明の他の目的は、繰り返しチップ交換して
も部品の摩耗等によるチップ装着精度や装着強度の低下
が生じないようにして精密に装着固定できるスローアウ
ェイチップのクランプ機構を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスローアウ
ェイチップのクランプ機構は、工具本体のチップ取付座
に載置されたスローアウェイチップの第一挿通孔とチッ
プ取付座に形成された第二挿通孔にクランプピンが挿通
され、固定ネジでクランクピンを押圧することで、クラ
ンクピンを引き込みつつ傾斜させて該クランクピンの頭
部でスローアウェイチップをチップ取付座に押圧固定し
てなるスローアウェイチップのクランプ機構において、
第二挿通孔にはクランクピンの傾斜方向を規制する長穴
部が形成されていることを特徴とする。固定ネジを回転
させて工具本体にねじ込むことでクランクピンを摩擦で
第二挿通孔内に引き込み、同時にクランクピンを固定ネ
ジで押圧することでクランクピンを傾斜させるが、その
際、クランクピンの倒れ込み方向は長穴部の長軸の方向
に規制されるから、第二挿通孔内に挿入されたクランク
ピンと第二挿通孔の内壁との間に倒れ込み用の隙間が設
けられていても、クランクピンの倒れ込む方向は長穴部
によって規制され、チップをチップ取付座に押圧する方
向に確実にガイドできる。

【０００７】また、長穴部は、クランクピンの傾斜でチ
ップ取付座の側壁にスローアウェイチップが押しつけら
れる方向に延在して形成されていてもよい。クランクピ
ンの頭部を、チップがチップ取付座の基端側の側壁と底
面に押しつける方向に倒れ込ませ、チップを確実に所定
位置に押圧固定できる。またクランクピンの固定ネジで
押圧される領域は円柱状に形成されていてもよい。チッ
プ交換を繰り返しても、クランクピンの固定ネジで押圧
される領域は摩耗や潰れ等による変形が起こりにくく、
チップの押圧と位置決めを確実に行える。

【０００８】固定ネジ及びクランクピンの当接部とクラ
ンクピンの頭部との間に、クランクピンの倒れ込みの支
点が設けられていてもよい。第二挿通孔の長穴部とその
他の部分との境界をなす段部角部を支点としてクランク
ピンが回動して倒れ込むから、固定ネジによる押圧力を
頭部を介してチップに効率的に作用できる。好ましくは
支点から力点までの距離が支点から作用点までの距離よ
り長い。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
スローアウェイ式バイトを図１乃至図６により説明す
る。図１はスローアウェイ式バイトの平面図、左右側面
図及び正面図、図２はチップを装着する前のバイト先端
部のチップ取付座についてクランプピンを断面で示す平
面図、図３は実施の形態によるバイト先端部の水平断面
図、図４はバイト先端部の縦断面図、図５はチップのク
ランクピンについて傾斜する前の支点、作用点、力点を
示す図、図６はチップのクランクピンについて傾斜した
状態の支点、作用点、力点を示す図である。図１乃至図
３に示すバイト１０において、工具本体１１は例えば略
四角柱状を呈しており、その先端が斜めにカットされ、
一面（これを上面とする）１２ａの先端角部に略平行四
辺形板状の凹部が形成され、チップ取付座１３とされて
いる。このチップ取付座１３は略平行四辺形状の底面１
３ａと鋭角を持って互いに交差する２つの側壁１３ｂ，
１３ｃとで形成されている。また２つの側壁１３ｂ，１
３ｃの交差部にはぬすみ部１４が形成され、底面１３ａ
はぬすみ部１４まで延在する平面とされている。

【００１０】このチップ取付座１３には図３及び図４に
示すような略平行四辺形板状のスローアウェイチップ１
５が装着される。このチップ１５は着座面をなす下面１
６に対向して上面１７が形成され、側面１８は例えば下
面１６から上面１７に向けて漸次外側に傾斜するポジチ
ップとされている（ネガチップでもよい）。チップ１５
の上面１７の稜線部には工具本体１１から突出する前切
刃２０Ａと横切刃２０Ｂとが設けられている。そして、
チップ１５にはその上下面１７，１６の中央部を貫通し
て挿通孔２２（第一挿通孔）が形成され、挿通孔２２は
同一寸法の内径をなす直孔部２２ａと直孔部２２の上端
から上面１７に向けてテーパ面状に拡径されたテーパ部
２２ｂとで形成されている。この挿通孔２２は好ましく
は水平断面が真円または真円に近い形状とされている。

【００１１】また工具本体１１には、チップ取付座１３
の底面１３ａの中央に、装着状態のチップ１５の挿通孔
２２とほぼ同軸に本体挿通孔２３（第二挿通孔）が形成
されている。この本体挿通孔２３はそのチップ取付座１
３の底面１３ａに近い部分がチップ取付座１３のぬすみ
部１４側に偏心した長円柱状とされた長穴部２３ａとさ
れ、その他の部分はチップ１５の挿通孔２２の直孔部２
２ａより大径の円柱状で工具本体１１の下面１１ｂまで
貫通する本体孔部２３ｂとされている。即ち、本体挿通
孔２３は、本体孔部２３ｂの上部で、チップ取付座１３
の先端角部Ａに近接する側において段部２４を介して長
円部２３ａに縮径されており、長円部２３ａの段部２４
と対向する内壁は本体孔部２３ｂの内壁の延長線上に形
成されている。換言すれば、図２及び図３に示す平面視
で、長穴部２３ａは真円の本体孔部２３ｂにぬすみ部１
４に最も近接する点で内接する長円として表れる。従っ
て、長穴部２３ａは平面視で、チップ取付座１３の先端
角部Ａとぬすみ部１４を結ぶ対角方向に長軸ｍが延在す
るように形成されている（図２参照）。長穴部２３ａの
水平断面である長円は、例えば短軸ｎをｄｍｍ（公差０
〜＋０．２ｍｍ）とすると長軸ｍは（ｄ＋０．５）ｍｍ
から（ｄ＋２．０）ｍｍの範囲とする。

【００１２】そして、チップ取付座１３にチップ１５が
装着された状態で、チップ１５の挿通孔２２を貫通して
工具本体１１の本体挿通孔２３にクランクピン２５が挿
通されている。このクランクピン２５はその拡径された
頭部２６と円柱状の軸部２７からなり、頭部２６は挿通
孔２２の直孔部２２ａより大径とされ、その下面はテー
パ部２２ｂに面接触するテーパ面２６ａとされている。
また本体孔部２３ｂと直孔部２２ａとが同軸状態の時
に、クランクピン２５の軸部２７と本体孔部２３ｂとの
間には全周に亘って隙間が形成されている（図３及び図
４参照）。他方、図２及び図３に示すように、工具本体
１１の二つの側面１２ｃ，１２ｄのうち例えばチップ取
付座１３から離間する一方の側面１２ｃには本体挿通孔
２３の本体孔部２３ｂに略直交する方向に延びて連通す
るネジ孔２９が形成され、このネジ孔２９には固定ネジ
３０が螺合されてクランクピン２５を押圧して傾斜状態
で固定するようになっている。この固定ネジ３０は例え
ば無頭で略円柱状を呈していてその外周面に雄ねじが切
られており、その先端は略テーパ状の押圧部３１とされ
ている。

【００１３】工具本体１１の平面視で、固定ネジ３０は
本体挿通孔２３に対して基端側に位置しており、ねじ込
まれた際にその押圧部３１でクランクピン２５の円柱状
の軸部２７の周面を押圧しつつ回転することでクランク
ピン２５を本体挿通孔２３内に更に引き込むと同時に、
その頭部２６がチップ取付座１３のぬすみ部１４側に倒
れるように傾斜させ、これによって頭部２６でチップ１
５をチップ取付座１３の底面１３ａ及び二つの側壁１３
ｂ，１３ｃに押圧して固定することになる。

【００１４】本実施の形態によるスローアウェイ式バイ
ト１０は上述のような構成を備えており、工具本体１１
にチップ１５を装着するにあたっては、チップ取付座１
３にチップ１５を装着した状態で、チップ１５の挿通孔
２２及びバイト本体１１の本体挿通孔２３にクランクピ
ン２５を挿入する（図４参照）。この状態では、図３及
び図４に示すように、クランクピン２５はその頭部２６
が挿通孔２２のテーパ部２２ａに面接触すると共に、本
体挿通孔２３の本体孔部２３ｂの中央にほぼ垂直に位置
してその全周に亘って隙間が存在する。次に、工具本体
１１の側面１２ｃから固定ネジ３０をねじ込むと、その
先端の押圧部３１でクランクピン２５の軸部２７を押圧
することになる。その際、固定ネジ３０がその進行方向
に見て時計回り（図４でＢ方向）に回転させられるため
に、押圧部３０で軸部２７を摩擦接触によって本体挿通
孔２３内に引き込むことになり、チップ１５はクランク
ピン２５の頭部２６によってチップ取付座１３の底面１
３ａに押しつけられる。

【００１５】これと同時に、押圧部３０に押圧されたク
ランクピン２５の軸部２７は、押圧部３０との当接部Ｔ
１を力点とし、その上方の本体挿通孔２３の長穴部２３
ａと段部２４との境界をなす角部２４ａを支点Ｔ２とし
て、本体挿通孔２３の長穴２３ａにガイドされて頭部２
６がぬすみ部１４に近づくように（図４で矢印Ｃ方向）
倒れることになる。そのため、クランクピン２５の頭部
２６による挿通孔２２のテーパ部２２ｂへの当接部を作
用点Ｔ３として、テーパ部２２ｂを介してチップ１５を
ぬすみ部１４方向の斜め下方に押圧することになる。こ
れによって、チップ１５はチップ取付座１３の底面１３
ａ及び二つの側面１３ｂ，１３ｃに押しつけられ、チッ
プ取付座１３に正確に位置決めされて堅固に固定され
る。

【００１６】上述のように本実施の形態によれば、チッ
プ１５の装着固定時にクランクピン２５の被押圧領域が
円柱状の軸部２７とされているから、繰り返しチップ交
換して固定ネジ３０の押圧部３１を回転させても軸部２
７が摩耗したり潰れたりして変形することが少なく確実
に引き込みと傾斜が行われて固定される。しかもクラン
クピン２５の倒れ込み方向は本体挿通孔２３の長穴２３
ａによってガイドされるから、固定前の状態で本体孔部
２３ｂとクランクピン２５との間に全周に亘って隙間が
あっても、クランクピン２５の倒れ込み方向が特定さ
れ、確実にチップ１５をチップ取付座１３に押圧固定で
きる。またクランクピン２５の倒れ込みに関しては、段
部２４の長穴部２３ａとの境界角部２４ａを支点Ｔ２と
して、作用点Ｔ３である頭部２６と反対側に力点Ｔ１が
設けられているから、固定ネジ３０による押圧力を有効
に頭部２６に作用できて正確かつ強固にチップ１５の固
定ができる。

【００１７】尚、図５及び図６に示すクランクピン２５
に働く力点Ｔ１と支点Ｔ２と作用点Ｔ３について、Ｔ１
とＴ２の距離はＴ２とＴ３の距離より大きく設定されて
いることが好ましい。これによって、力点Ｔ１に働く力
が小さくても作用点Ｔ３には大きな力を働かせることが
できる。尚、チップ取付座１３の本体挿通孔２３におい
て、長穴２３ａの長軸ｍの方向をチップ取付座１３のぬ
すみ部１４方向即ち二つの側壁１３ｂ，１３ｃの交差部
の方向に設定したが、長穴２３ａの（長軸ｍの）延在方
向はこれに限定されることなく、チップ１５をチップ取
付座１３の側壁１３ｂ，１３ｃに押し付ける方向であれ
ば任意の方向に設定できる。例えば、図２及び図３にお
いて、本体挿通孔２３に挿入され、傾斜する前のクラン
クピン２５の中心軸Ｍから、二つの側壁１３ｂ，１３ｃ
に直交する仮想線Ｌ１，Ｌ２を下ろしたとして、仮想線
Ｌ１及びＬ２の範囲（角度α）内であれば、長穴２３ａ
の長軸ｍの延在方向が任意に設定されても、チップ１５
は二つの側壁１３ｂ，１３ｃに押圧される。

【００１８】尚、クランクピン２５の倒れ込む方向が本
体挿通孔２３の長穴２３ａで規制される以上、本体孔部
２３ｂを長穴柱状としても差し支えない。例えば図７の
平面図に示すように、本体挿通孔２３′の長穴２３ａと
本体孔部２３ｂ′に関して、本体孔部２３ｂ′を水平断
面が長穴形状の長円柱形状としてその長軸方向を長穴２
３ａと同一にしてもよい。その際、平面視で本体孔部２
３ｂ′の短軸を長穴２３ａとほぼ同一にすると共に長軸
を長穴２３ａより大きく設定して、ぬすみ部１４側で長
穴２３ａが本体孔部２３ｂ′に内接するように形成する
ことで、クランクピン２５の傾斜スペースを確保でき
る。その際、本体孔部２３ｂ′の水平断面形状に対して
長穴部２３ａを同一寸法に拡張して形成してもよい。ま
た本体挿通孔２３をクランクピン２５の傾斜方向に傾斜
配置して工具本体１１に形成してもよく、その際クラン
クピン２５の挿入時にはチップ取付座１３に直交する方
向に挿入できるように形成することが好ましい。また、
上述の実施の形態では、スローアウェイチップ１５やチ
ップ取付座１３を略平行四辺形板状に形成したが、これ
に限定されることなく適宜の多角形状のチップ１５やチ
ップ取付座１３等を採用できる。例えば図８に示すバイ
ト３８のように、スローアウェイチップ４０を略三角形
板状に形成してもよい。この場合、チップ取付座４１は
底面４１ａと１つの側壁４１ｂとで形成されており、工
具本体３９のチップ取付座４１の底面４１ａの中央部に
穿孔された本体挿通孔２３の長穴２３ａは側壁４１ｂと
交差する方向であれば適宜の方向に形成することができ
る。

【００１９】また工具本体１１のチップ取付座１３の底
面１３ａから下面１２ｂを貫通して設けられた本体挿通
孔２３について、平面視で長穴２３ａは大径の本体孔部
２３ｂに内接していなくてもよい。例えば図９及び図１
０に示すように、長穴４３ａと本体孔部４３ｂとが階段
状に径方向にずれて本体挿通孔４３が形成されていても
よく、この場合には図１０に示す平面図で長穴４３ａは
本体孔部４３ｂと交差して位置することになる。この場
合、クランプピン２５の倒れ込み回動の支点は、長穴４
３ａと本体孔部４３ｂとの接続部に形成された対向する
段部２４、４５に形成される角部である、Ｔ１とＴ４の
一方または両方ということになる。尚、固定ネジ３０の
押圧部３１は必ずしも円錐の周面をなすテーパ形状に限
定されることはなく、球面の一部など適宜の凸曲面とし
てもよい。

【００２０】

【発明の効果】上述のように、本発明に係るスローアウ
ェイチップのクランプ機構は、第二挿通孔にはクランク
ピンの傾斜方向を規制する長穴が形成されているから、
クランクピンの倒れ込み方向は長穴の長軸の方向に規制
され、第二挿通孔内に挿入されたクランクピンと第二挿
通孔の内壁との間に隙間が設けられていても、クランク
ピンの倒れ込む方向は長穴によって規制され、チップを
チップ取付座に押圧する方向に確実にガイドでき、チッ
プ装着精度や装着強度が低下しないようにして精密に装
着固定できる。

【００２１】またクランクピンの固定ネジで押圧される
領域は円柱状に形成されているから、チップ交換を繰り
返しても、クランクピンの固定ネジで押圧される領域は
摩耗や潰れ等による変形が起こりにくく、チップの押圧
と位置決めを確実に行える。また固定ネジ及びクランク
ピンの当接部とクランクピンの頭部との間にクランクピ
ンの倒れ込みの支点が設けられているから、固定ネジに
よる押圧力を頭部を介してチップに効率的に作用でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態によるバイトの平面図、
左右側面図、正面図である。

【図２】 図１に示すバイト先端部においてチップが装
着されていないチップ取付座の平面図である。

【図３】 図１に示すバイトの先端部の水平断面図であ
る。

【図４】 バイトにおけるスローアウェイチップのクラ
ンプ機構を示す要部縦断面図である。

【図５】 固定ネジで押圧する前の、チップにクランプ
ピンが装着された構成を示す縦断面図である。

【図６】 図５に示すチップとクランプピンについて、
固定ネジで押圧された状態を示す縦断面図である。

【図７】 実施の形態によるクランプ機構の変形例を示
すチップ取付座の要部平面図である。

【図８】 実施の形態によるクランプ機構の他の変形例
を示す要部平面図である。

【図９】 実施の形態によるクランプ機構について更に
他の変形例を示す要部縦断面図である。

【図１０】 図９に示すクランプ機構について、スロー
アウェイチップを取り除いた状態で示す要部平面図であ
る。

【図１１】 従来のこの種のスローアウェイチップのク
ランプ機構を示す要部縦断面図である。

【符号の説明】

１０，３８ バイト １１，３９ 工具本体 １３，４１ チップ取付座 １５，４０ スローアウェイチップ ２２ 挿通孔（第一挿通孔） ２３，２３′，４３ 本体挿通孔（第二挿通孔） ２３ａ，４３ａ 長穴部 ２５ クランプピン ２６ 頭部 ２７ 軸部 ３０ 固定ネジ ３１ 押圧部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具本体のチップ取付座に載置されたス
   ローアウェイチップの第一挿通孔とチップ取付座に形成
   された第二挿通孔にクランプピンが挿通され、固定ネジ
   で前記クランクピンを押圧することで、前記クランクピ
   ンを引き込みつつ傾斜させて前記スローアウェイチップ
   を前記チップ取付座に押圧固定してなるスローアウェイ
   チップのクランプ機構において、 前記第二挿通孔には前記クランクピンの傾斜方向を規制
   する長穴が形成されていることを特徴とするスローアウ
   ェイチップのクランプ機構。
2. 【請求項２】 前記クランクピンの固定ネジで押圧され
   る領域は円柱状に形成されていることを特徴とする請求
   項１記載のスローアウェイチップのクランプ機構。
3. 【請求項３】 前記固定ネジ及びクランクピンの当接部
   と前記クランクピンの頭部との間に、前記クランクピン
   の倒れ込みの支点が設けられていることを特徴とする請
   求項１または２記載のスローアウェイチップのクランプ
   機構。