JPH11291106A - 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】 繰り返しチップ交換してもクランプピンのつ
ぶれや変形が起きない。 【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にクラン
プピン２５を挿通する。本体挿通孔２３に略直交して交
差するガイド孔２４を工具本体１１内に設け、スライド
ピン３２を進退可能に収める。固定ネジ３９をねじ込ん
でスライドピン３２に設けたＶ溝３５の第一傾斜面３６
ａを押動することで、スライドピン３２先端部のテーパ
面状の押圧部３４ｂでクランプピン２５のテーパ面状の
係合面２９ｂを押圧する。クランプピン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１
３に押圧固定する。スライドピン３２の第二傾斜面３６
ｂと固定ネジ３９との間にコイルバネ４３を装着してス
ライドピン３２を本体挿通部２３から外れる方向に付勢
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、これ
ら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
換するための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８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３
ｂ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、固定用ネジ６を回転させることでア
ンカーピン５の係合部７が頭部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る。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方向へのチップ４の押圧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
ることを目的とする。

【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、固定部材を介してクランプピンを引き込みつつ傾
斜させて該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、工具本体には、第二挿通孔に挿入されたクランプ
ピンを押圧可能な係合部材が設けられ、固定部材によっ
て係合部材を移動させることでクランプピンを固定する
ようにしたことを特徴とする。固定部材の操作に連動し
て係合部材を第二挿通孔内に回転させることなく進出さ
せることで、係合部材がクランプピンを押圧して引き込
み、同時に倒れ込ませることでクランプピンの頭部でチ
ップをチップ取付座の基端側下方に押しつけ、正確に位
置決め固定できる。

【０００７】尚、係合部材は、工具本体内に第二挿通孔
と交差して配設されたガイド孔内に摺動可能に配設され
ていてもよい。また係合部材とクランプピンの当接部は
互いにテーパ状部とされ、係合部材で直線的に押圧させ
ることでクランプピンを引き込むことができる。更に固
定部材は固定ネジであり、固定ネジが螺合するネジ孔は
ガイド孔に交差して配設されていてもよい。

【０００８】また、係合部材には、この係合部材を第二
挿通孔から退く方向に付勢する弾性部材が設けられてい
てもよい。固定部材で係合部材を作動させない状態で
は、係合部材は第二挿通孔から退いているために、第二
挿通孔にクランプピンを容易に挿脱してチップの交換が
できる。尚、係合部材及びクランプピンの当接部とクラ
ンプピンの頭部との間に、クランプピンの倒れ込みの支
点が設けられていてもよい。第二挿通孔の角部を支点と
してクランプピンが回動して倒れ込むから、固定部材に
よる押圧力をクランプピンの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７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はチップ及び
クランプピンを工具本体と分離して示す縦断面図、図６
はチップに挿通されたクランプピンについて傾斜する前
の支点、作用点、力点を示す図、図７はチップに挿通さ
れたクランプ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に示すスローア
ウェイ式バイト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２乃至図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漸次拡径されたテー
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、図４に示す装着状態のチップ１
５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１３の底面１３ａに近い部分が縮径された上部
孔２３ａとされ、その他の部分は上部孔２３ａと同芯で
上部孔２３ａより大径の円柱状で工具本体１１の下面１
１ｂまで貫通する本体孔部２３ｂとされている。そのた
め、図２に示すように、本体挿通孔２３の平面視で上部
孔２３ａと本体孔部２３ｂは同心円状に形成されてい
る。また、工具本体１１内には、図４及び図５に示すよ
うに例えばその先端面１２ｃから基端部方向に本体挿通
孔２３の本体孔部２３ｂと交差部３０で略直交するガイ
ド孔２４が形成されて最奥部が封止されている。

【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にクランプピン２５が挿
通されている。このクランプピン２５はその拡径された
頭部２６と略円柱状の軸部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、頭部２６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。軸部２７はその中途部に軸部２７より小径の小
軸部２８とその上下両端に位置して軸部２７に連結され
るテーパ面状のテーパ面２９ａ及び係合面２９ｂとが形
成され、クランプピン２５はチップ１５の挿通孔２２及
び工具本体１１の本体挿通孔２３に挿入された状態で、
本体孔部２３ｂとガイド孔２４との交差部３０に小軸部
２８が位置すると共に小軸部２８の下側の係合面２９ｂ
も交差部３０（ガイド孔２４）内の下部に位置するよう
に形成されている（図４参照）。また本体孔部２３ｂと
直孔部２２ａとが同軸状態の時、クランプピン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）。

【００１３】ガイド孔２４内には、図４及び図５に示す
ように略円柱状のスライドピン３２（係合部材）が最奥
部と交差部３０との間に配設されてガイド孔２４内で進
退可能とされている。しかもスライドピン３２は、その
交差部３０側の先端部３３が例えば小軸部２８の周面形
状に沿う凹曲面３４ａとその外周のテーパ面状の押圧面
３４ｂとで形成され、押圧面３４ｂでクランプピン２５
の係合面２９ｂを押圧して本体挿通孔２３内に引き込む
ようになっている。また、スライドピン３２の長手方向
の周面には、断面視Ｖ字状に切り欠かれたＶ溝３５が形
成され、このＶ溝３５はその両側に第一及び第二傾斜面
３６ａ、３６ｂが形成され、中央に底部３６ｃが形成さ
れている。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１２ｄ，１２ｅのうち例えばチップ取
付座１３から離間する一方の側面１２ｄには本体挿通孔
２３の本体孔部２３ｂとガイド孔２４に略直交する方向
に延びて、ガイド孔２４に連通するネジ孔３８が形成さ
れ、このネジ孔３８には固定ネジ３９（固定部材）が螺
合されている。

【００１４】この固定ネジ３９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
の先端部４０が例えばリング状のテーパ面からなる押圧
部４１ａとその先端に位置する小円形の先端面４１ｂと
で形成されている。この固定ネジ３９の先端部４０はガ
イド孔２４との連通部でスライドピン３２のＶ溝３５に
対向している。そして、固定ネジ３９をねじ込むこと
で、その先端部４０がガイド孔２４内に進出し、スライ
ドピン３２の進退位置に応じて、押圧部４１ａでスライ
ドピン３２のＶ溝３５の第一傾斜面３６ａを押圧すれば
スライドピン３２を交差部３０内に進出させてクランプ
ピン２５を下方に引き込んで傾斜させ、第二傾斜面３６
ｂを押圧すればスライドピン３２を交差部３０から後退
させるようになっている。またスライドピン３２のＶ溝
３５の第二傾斜面３６ｂには凹部４２が形成され、凹部
４２内には弾性部材、例えばコイルバネ４３の一端が係
止されており、その他端が固定ネジ３９の押圧部４１ａ
に圧接されている。これによって、スライドピン３２は
交差部３０から後退した位置に付勢されていることにな
る。

【００１５】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にクランプピ
ン２５を挿入する（図４及び図５参照）。この時、工具
本体１１のネジ孔３８には固定ネジ３９が緩く螺合され
ており、その先端部４０の押圧部４１ａで弾圧されてい
るコイルバネ４３によって、ガイド孔２４内のスライド
ピン３２は先端部３４が本体挿通孔２３との交差部３０
から退いた位置に保持されている。そのため、クランプ
ピン２５は本体挿通孔２３内にスムーズに挿入される。
この状態では、図４に示すように、クランプピン２５は
その頭部２６がチップ１５の挿通孔２２のテーパ部２２
ｂに面接触すると共に、本体挿通孔２３の本体孔部２３
ｂの中央にほぼ垂直に位置して本体孔部２３ｂとの間に
ほぼ全周に亘って隙間が存在する。しかも軸部２７の小
軸部２８はガイド孔２４との交差部３０に位置すると共
に、係合面２９ｂも交差部３０にあってガイド孔２４内
に位置している。

【００１６】次に、工具本体１１の側面１２ｄから固定
ネジ３９を締め込むと、その先端部４０がスライドピン
３２のＶ溝３５内に回転しながら進入し、その押圧部４
１ａでＶ溝３５の第一傾斜面３６ａを押動させる。これ
によってスライドピン３２は回転することなくガイド孔
２４内を摺動して先端部３３が交差部３０内に進出し、
凹曲面３４ａがクランプピン２５の小軸部２８に嵌合す
ると共に、凹曲面３４ａの周囲のテーパ面状の押圧面３
４ｂが同じくテーパ面状の係合面２９ｂを押圧する。こ
れによってクランプピン２５は更に下方に引き込まれ
て、頭部２６でテーパ面２２ｂを介してチップ１５をチ
ップ取付座１３の底面１３ａに押圧する。

【００１７】これと同時に、スライドピン３２で押され
たクランプピン２５は傾斜させられるが、その際、クラ
ンプピン２５の軸部２７は、押圧面３４ｂとの当接部Ｔ
１を力点とし、その上方の本体挿通孔２３の上部孔２３
ａの先端側の下端角部２３ａ−１を支点Ｔ２として、頭
部２６がぬすみ部１４に近づくように（図４で矢印Ｂ方
向）倒れることになる（図６，７参照）。そのため、ク
ランプピン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１３ａ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。次にチップ交換する場合には、
固定ネジ３９を緩めれば、コイルバネ４３の付勢力によ
ってスライドピン３２がガイド孔２４の最奥部方向に直
線的に後退して交差部３０から退くために、クランプピ
ン２５は押圧を解除されて引き抜くことが可能になる。

【００１８】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プピン２５の押圧及び回動
による倒れ込みはスライドピン３２の直進移動によって
行われるため、クランプピン２５の係合面２９ｂや小軸
部２８が摩耗することがなく、クランプピン２５が摩耗
したり潰れたりして変形することがなく確実に引き込み
と傾斜が行われて固定される。また固定ネジ３９で擦ら
れるスライドピン３２の第一傾斜面３６ａはチップ交換
を繰り返すことで摩耗するが、コイルバネ４３によって
固定ネジ３９の先端部４０に当接するように常時付勢さ
れているから、クランプピン２５の押圧及び倒れ込み精
度や強度が低下することはない。またクランプピン２５
の倒れ込みに関しては、本体挿通孔２３の上部孔２３ａ
の先端角部２３ａ−１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、スライドピン３２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。

【００１９】尚、図２において、本体挿通孔２３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、ガイド孔２４の延在方向を任
意に設定できる。これによって、スライドピン３２でク
ランプピン２５を二つの側壁１３ｂ，１３ｃに押圧でき
る。また、図４において、クランプピン２５に働く支点
Ｔ２については、上述のように本体挿通孔２３の上部孔
２３ａの先端側の下端角部２３ａ−１に代えて、同じく
上部孔２３ａの基端側の上端角部２３ａ−２としてもよ
い。また、図６及び図７に示すクランプピン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。

【００２０】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三角形板状な
ど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。尚、本体挿通孔２３において、上部孔２３
ａは必ずしも必要なく本体孔部２３ｂと同一の内径で全
長に亘って形成されていてもよい。この場合、本体挿通
孔２３の上端角部が支点Ｔ２になる。また実施の形態で
は圧縮状態のコイルバネ４３をスライドピン３２と固定
ネジ３９との間に装着したが、スライドピン３２を交差
部３０から外れる方向に付勢するのであれば、どのよう
な弾性部材を配設してもよく、例えばガイド孔２４の最
奥部とスライドピン３２の基端部との間に引っ張られた
状態のバネを配設してもよい。尚、固定ネジ３８の押圧
部３９は必ずしも円錐の周面をなすテーパ形状に限定さ
れてなくてもよく、球面の一部など適宜の凸曲面として
もよい。またスライドピン３２の先端部３３も係合面２
９ｂを押圧できれば凸曲面など適宜の形状でよい。

【００２１】

【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、工具本体には第二挿通孔
に挿入されたクランプピンを押圧可能な係合部材が進退
可能に設けられ、固定部材によって係合部材を移動させ
ることでクランプピンの固定が行われるようにしたか
ら、クランプピンを押圧すると共に傾斜させてチップを
チップ取付座に正確に位置決め固定でき、その際に係合
部材を回転させることがないからチップ交換を繰り返し
てもクランプピンが摩耗したり変形したりすることはな
い。

【００２２】また、係合部材には、この係合部材を第二
挿通孔から退く方向に付勢する弾性部材が設けられてい
るから、固定部材で係合部材を進出させない状態では、
係合部材は第二挿通孔から退いているために、第二挿通
孔にクランプピンを容易に挿入してチップの装着ができ
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】 チップが装着されていないチップ取付座を含
むバイト先端部の平面図である。

【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】 バイト先端部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】 図４に示すクランプ機構を、チップ及びクラ
ンプピンを工具本体から分離して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、
スライドピンで押圧される前の状態を示す縦断面図であ
る。

【図７】 図５に示すチップとクランプピンについて、
スライドピンで押圧された状態を示す縦断面図である。

【図８】 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 バイト １１ 工具本体 １３ チップ取付座 １５ スローアウェイチップ ２２ 挿通孔（第一挿通孔） ２３ 本体挿通孔（第二挿通孔） ２４ ガイド孔 ２５ クランプピン ２６ 頭部 ３２ スライドピン（係合部材） ３９ 固定ネジ（固定部材）

Claims (2)

【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、固定部材
   を介して前記クランプ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、 前記工具本体には、第二挿通孔に挿入されたクランプピ
   ンを押圧可能な係合部材が設けられ、前記固定部材によ
   って係合部材を移動させることで前記クランプピンを固
   定するようにした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】 前記係合部材には、該係合部材を第二挿
   通孔から退く方向に付勢する弾性部材が設けられている
   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。