JPH11514587A - フライス工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は切削挿入部材がフライスカッターの外周に沿った凹部内に収容されるカッター（５）内に保持されるような側フライスカッターに関する。カッターは楔（４）により締め付けられ、各カッターはカッター後進側面にある鋸歯面（１１）を有し、該後進側面は前記凹部の対応する鋸歯面と共働する。楔は”負の方向に機能し”、すなわち径方向内方に向かって細くなっている。このためカッターと楔との両方が信頼性高く遠心方向においてしっかり止められる。さらに凹部（３）は外方に向かって広がっており、このため比較的製造がシンプルな凹部を有する強度の高いフライスカッター本体が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】 フライス工具 本発明は締結される交換可能な切削挿入部材を備えた好ましくは溝または側フ ライスカッターの形態をしたフライス工具に関する。切削挿入部材はフライスカ ッター本体の外周の凹部または溝内に収容されるカートリッジにより保持される 。各カートリッジは締付楔の形態をした締付手段により凹部に固定されるように 配設され、締付楔は請求の範囲第１項の特徴部分に従って形成される。 フライスカッター本体の溝内に配設された切削要素を備えたフライス工具は例 えば独国特許第1,102,526 号に開示されている。ここでは切削ユニットはネジお よび鋸歯楔により締結される。この締結により良好な安定性と歯再係合性とが得 られることは確かであるが、このような工具では挿入部材を交換するときに所望 の正確さを得られず、さらに製造コストが非常に高くなる。さらにこの構成は溝 フライス工具のような薄いディスク状のフライス工具には応用できない。 側カッターの形態をした別のフライスカッターがスウェーデン特許第502,243 号（および米国特許第5,395,186 号）に開示されている。この構造では挿入部材 保持用カートリッジは実質的に径方向を向いた締付楔によりフライスカッター本 体の外周の凹部内に締め付けられる。各カートリッジは楔状部分を有し、各凹部 の後進壁上であって凹部内に軸方向に配設される鋸歯がカートリッジ上の対応す る鋸歯と共働する。締付楔は径方向内方に向かって次第に細くなっており、固定 ネジが締付楔の貫通穴を通って螺合され、ディスク自体のネジ穴内に締められ、 したがって固定ネジにより締め付けられ る。この工具では正確に調整でき、工作物上に非常に滑らかな面を形成できるこ とが分かっているが、排除すべき幾つかの欠点がある。すなわち締付楔が緩くな り、大きな力で飛び出し、致命的な結果となる危険性が少なからず存在する。さ らにこの締付け構造では穴を備えた楔は或る幅を必要とするので切削幅を10mm以 下まで狭くすることが困難である。 特許第452,713 号（および米国特許第4,801,224 号）に従って構成した溝切削 フライスで狭い溝を製造できることは確かである。この構造では各切削挿入部材 はディスク内に形成された締付アームを曲げたときに生じるバネ力により締め付 けられる。この構成は使用が容易で、その構造が非常にシンプルで、部品数が極 端に少ない。しかしながら望ましい程度にまで遠心方向においてしっかりと止め られないという欠点がある。さらに新しい挿入部材を締め付ける度に挿入位置が 或る程度、磨耗する。 さらに専門的に木材を加工するための回転切削ヘッドが国際特許出願第88/022 92号（米国特許第4,922,977 号）に開示されている。この工具は切削歯の締付け のために径方向外方に向かって次第に細くなる楔を有し、楔は鋸歯面を有する。 したがって楔と歯との両方は遠心方向においてしっかりと止められる。各切削部 材配置用凹部は比較的深くて広く、これらは径方向内方に向かって広がっている のでディスクの強度が低下する。これは木材加工には十分であるが、金属加工の 場合の特定の切削力は何倍も大きいので金属加工には不十分である。さらに木材 加工の分野は金属加工分野とは全く異なる。 したがって本発明の主目的は切削挿入部材を強固で安定して締め付け、狭い切 削幅を許容する金属加工用側フライスカッターを提供することにある。 本発明のさらなる目的は遠心力による飛び出しに絶対的に耐えられる種々の包 含部品を有する側フライスカッターを構成することにある。 本発明の他の目的は切削挿入部材用に凹部を提供することによるディスク強度 低下を最小に抑えることにある。 これら及び更なる目的は請求の範囲第１項の特徴部分で規定される特徴を備え た側フライスカッターを構成することにより達成される。 例示目的であって限定する目的ではなく、以下、添付図面を参照して本発明を 詳細に説明する。 図１は本発明の一つの実施形態の側フライスカッターの拡大斜視図である。 図２は図１の側フライスカッターにおける切削部材配置を示しており、ここで は締付け状態にあるディスク、ネジおよび締付楔の部品が径方向断面で示されて いる。 図３は図２と同様の図であるが楔が締付け状態にないところを示している。 図４は本発明の別の実施形態の切削挿入部材配置を示しており、ここでは楔は 締付け状態にある。 図５は図４に示した実施形態と同じ実施形態であるが、挿入部材保持用カート リッジが取り外されている。 図６は本発明の切削挿入部材配置のさらに別の構造を示している。 図７〜図１０は外側から径方向に見たそれぞれ四つの異なる楔構造を示してい る。 図１１は本発明の切削挿入部材配置のさらに別の構造を示している。 図１２は締付け状態にあるさらに別の実施形態の図２と同様の図である。 図１３は締付け状態にない図１２と同様の図である。 図１４は図１２の実施形態のアクチュエータを示す径方向断面図である。 図１５は図１２の実施形態用の流体圧縮機の部分軸方向断面図である。 図１にはディスク状のフライスカッターを参照番号１で全体的に示した。フラ イスカッターは該ディスクを駆動軸（図示せず）上に締結するための中央ハブ部 分２と、締付楔４および挿入部材保持用カートリッジ５を収容するための複数の 外周凹部３とを有する。各凹部３は回転方向Ｒに対して先進壁３２と後進壁１２ とを具備する。これら二つの壁３２、１２は実質的に回転軸線と平行で径方向内 方に向かって収束しているので凹部３を形成するのにフライスカッター１から排 除する必要がある材料量は少量である。したがって凹部３を作製し機械加工する のは容易であり、径方向内方に向かって発散する凹部ほどフライスカッター本体 の強度を低下させない。側面１２と側面３２とにより形成される適切な角度は８ 度から２５度の間であり、好ましくは１０度から２０度の間である。さらにこの ように角度を外方へ向かって発散させたので大きなカートリッジ５を使用できる 。チップが邪魔とならず安全に流れるようにチップ用ポケット３３を各凹部３の 前方に配設することが適当である。 図１〜図３に示した実施形態の各締付楔４は該締付楔４の径方向内側に配置さ れたネジ７を回転するための六角キーまたはトルクスキー(torx-key)のような適 切な締付け工具を導入する滑らかな穴６を有する。このネジ７は凹部３の底面８ に設けられたネジ穴１７に螺合せしめられる。ネジ穴１７が凹部３の側面３２に 実質的に平行 であるのが適当である。カートリッジ５の径方向内側に位置する角度付き底面８ ’を形成するために底面または支持面８に段が付けられる。しかしながら角度付 き底面８’はカートリッジ５用の当接面ではなく、これらの間には径方向に常に 隙間がある。ネジ７の最大直径（すなわちそのヘッド部分の直径）は締付楔４の 穴６の直径より大きく、このことは図２および図３に明示した。本発明の本質的 な特徴は締付楔４が”負の方向に機能する”ことであり、このことは図２および 図３に示したように軸方向に見た場合に締付楔４が径方向外方に向かって次第に 細くなっている（すなわち狭くなっている）ことを意味する。適切には楔の先進 面９と後進面１０との間の角度は５度から２５度の間であり、好ましくは１０度 から２０度である。 挿入部材保持用カートリッジ５は実質的に軸方向に真っ直ぐな後進鋸歯面１１ を有する。この鋸歯面１１は凹部３の後進面の対応する鋸歯面１２に係合するた めのものである。好ましくは鋸歯は側フライスカッター１の全幅にわたり延びる が、そうではなく全幅の一部のみで延びていてもよい。カートリッジ５はフライ スカッター１の前面または裏側のいずれかから軸方向に凹部３内に挿入され、こ れら側面は実質的に同一である。締付楔４が径方向内方に向かって移動せしめら れたとき又は底面８上に載置さえされたとき（この場合にはネジ７のヘッドは穴 １７内に埋まっている）には締付楔４とフライスカッター１との間には十分な隙 間が形成されるので鋸歯を外すことができ、カートリッジ５を径方向外方に向か って移動できる。さらに適切な切削挿入部材１３が固定ネジ１４により各カート リッジ５の座部に取り付けられる。これら切削挿入部材１３は例えば米国特許第 5,454,671 号に従って形成され、この開示内容は本発明の説明の一部を形成する 。 カートリッジ５は次のようにして取り付けられる。初めに完全に又は殆ど完全 に押しネジ７を穴１７内へと締める。その後、締付楔４を支持面８上または押し ネジ７が支持面８の平面から突出しているならば可能性としては押しネジ７のヘ ッド上に配置する。その後、カートリッジ５を所定位置に配置し、最も下方の鋸 歯係合を選択し、意図した径方向位置を得る。凹部３の壁１２および３２が径方 向外方に向かって発散しているので上記鋸歯係合は遠心力でカートリッジ５およ び締付楔４が飛び出すことを防止する唯一の手段である。さらにカートリッジ５ を締め付けるまえに鋸歯方向にカートリッジ５を摺動してカートリッジ５、した がって切削エッジを軸方向に細かく調節できる。カートリッジ５のボア穴１６内 に配置されたバネ１５がディスク１５ａを締付楔４の側斜面９に押し付け、締付 楔４を円周方向に沿って面３２に押し付けるので締付けまえ、すなわち締付楔４ が締付け位置（図２）に押し上げられるまえでは、締付楔４およびカートリッジ ５の或る程度の安定性および不変性が維持される。カートリッジ５がその所望の 位置をとったとき、押しネジ７を回転し、径方向上方に向かって移動させ、締付 楔４の面９とカートリッジ５の先進当接面１８との間で当接させ、締付楔４がカ ートリッジ５を締め付けるまで径方向外方に向かって締付楔４を押させる。 本発明はスウェーデン特許第502,243 号に比べて二つの明らかな利点がある。 ａ）締付楔４が”負の方向に機能する”基本幾何学構造であるので締付楔４およ びカートリッジ５が遠心方向において十分に一体として止められる。ｂ）締付楔 ４の穴６は押しネジ７を収容する必要はなく、押しネジ７を回転するための工具 がアクセスできるようにだけするので穴６はかなり狭く、全体的に薄いディスク １を使用できる。 図４および図５には本発明の別の実施形態が示されており、（図４および図５ はより大きな穴を締付楔内に必要とするので）これは図１〜図３の実施形態と等 しく薄い側フライスカッターが可能ではないのは明らかであるが、十分な遠心方 向に関する信頼性の決定的な利点と径方向外方へ広がる切削部材配置用凹部とを 有する。本実施形態の締付楔４’はダブルネジ１９を回転することで径方向外方 に向かって動かされる。このダブルネジ１９は二つのネジ端部分２０および２１ それぞれを具備し、これらは同一方向（図面では左ネジで示した）にネジ切りさ れているが、例えば１：２の関係の異なるピッチを有する。締付楔４’を取り付 けるときには第二のネジ端部分２１が当接する（図５）まで小さいほうのピッチ を備えたネジ端部分２０を初めに締付楔４’のネジ用穴６’内に螺合する。それ から第二のネジ端部分２１をディスク１の穴１７内に反時計回りに螺合し、ネジ 速度の半分の速度で締付楔４’を径方向内方に向かって移動する。図４のカート リッジ５を締め付けるためにはそれからダブルネジ１９を時計回りに回転する。 図６はさらに別の実施形態を示しており、ここでは異なる方向に二つの対向ネ ジ部分、すなわち一端は左ネジであり、もう一端は右ネジであるネジ部分をネジ 切りされた差動ネジ２２が用いられる。原理的にはどちらであるかは重要ではな い。このネジは当業者に公知の形態で機能する。例えば穴１７内で距離δだけ差 動ネジを回転して下げると、締付楔は同一方向に２δの距離だけ移動せしめられ る。 図７〜図１０は径方向外側から見た締付楔４の異なる実施形態を示す。図７の 締付楔４は実質的に長方形の断面を有し、図１に示した実施形態と同様の平坦な 当接面１０がディスク本体１と係合する。図８に示した選択可能な締付楔の構造 は締付楔を軸方向にしっか り止めておくためにディスク本体１の凹面３２Ａに係合する凸状の当接面１０Ａ を有する。図９の締付楔はディスク本体の凹面３２Ｂに係合する凸部分１０Ｂと 、隣接するカートリッジの面に対して斜めに延びる平坦面９とを有する。図１０ には選択可能な構成が示されており、ここでは締付楔４Ｃはディスク本体の凸面 ３２Ｃに係合する係合凹面１０Ｃを有する。 図１の押しネジ７の代わりに締付楔４を径方向外方に向かって押すための他の 構成が可能である。そこで図１１ではネジ付きタップ２３をフライスカッターデ ィスク自体のネジ付きアクセス通路２４内に螺合する。このタップ２３の径方向 内側の端部は回転アクチュエータ本体２６の窪み２５内に挿入され、この回転ア クチュエータ本体２６の旋回軸線はフライスカッターディスクの回転軸線に実質 的に平行である。回転アクチュエータ本体２６は実質的に径方向内方へ向かう力 を実質的に径方向外方へ向かう力に変換し、この力により締付楔４が移動せしめ られ、締付楔４が径方向外方に向かって押され、したがってカートリッジが締め 付けられる。 図１２〜図１５ではフライスカッターディスク内の全てのカートリッジが油圧 油、潤滑油または粘性プラスチック質量体のような流体媒体により中心的に固定 される。この流体媒体は例えば中央アクチュエータ腔２７および該中央アクチュ エータ腔から実質的に径方向外方に向かって延びる管状腔２８の形態をした密閉 空間内に収容される。各管状腔２８は径方向外側で鋼のような適切な硬質材料の 円筒形状密閉タップまたはピン２９により仕切られている。次いでタップ２９は 締付楔４に押し付き、これら締付楔４を外方に向かって押し、類似形態で挿入部 材保持用カートリッジを締め付ける。流体媒体は例えばシャフト３０内のピスト ン３１により該ピストンと同心的に、または圧縮ネジ（図示せず）によるような 適切な方法で 圧縮される。 全ての実施形態において、先進側面１２はこれがシンプルネジ７、ダブルネジ １９またはタップ２９のいずれであるかに係わらず実質的に適切に締付楔移動構 成の軸方向中心軸線に平行である。 本発明で得られる利点は明らかである。締付楔の形状が負の方向に機能する形 状であるので締付楔およびカートリッジの両方において完全に信頼性のある遠心 方向止めが得られる。さらに図２、図３、図１１および図１２〜図１５の実施形 態において締付楔が必ずしもネジ穴を具備する必要がなく、工具アクセス穴のみ を具備し、側フライスカッター全体が約5mm ほどの狭い幅で作製され、これはス ウェーデン特許第502,243 号の構造では不可能である。このような幅はスウェー デン特許第452,713 号の側または溝フライスカッターで得られることは確かであ るが、遠心方向止めの確実性が犠牲となる。さらに締付楔およびカートリッジ用 の凹部が比較的浅く、その壁が径方向内方に向かって収束しているので安定した フライスカッター本体が得られる。これは特に例えば100mm より小さい小さなフ ライス直径を備えたフライスカッター本体にとって重要であることが分かった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．好ましくは溝または側フライスカッターの形態をしたフライスカッター工 具であって、切削挿入部材が前記フライスカッター工具の外周の凹部（３）に収 容されたカートリッジ（５）により保持され、該カートリッジは締付楔（４）に より前記フライスカッター工具内に締め付けられ、各カートリッジは後進面上に 位置する鋸歯面（１１）を有し、該鋸歯面（１１）は前記凹部の対応して鋸歯を 設けられた支持面（１２）と共働し、前記締付楔（４）が負の方向に機能し、す なわち前記締付楔が径方向外方に向かって次第に細くなっているフライスカッタ ー工具において、前記凹部（３）は前記締付楔（４）用の先進支持面（３２）を 具備し、該先進支持面は前記鋸歯支持面（１２）に対して径方向内方に向かって 収束することを特徴とするフライスカッター工具。 ２．前記締付楔は実質的に径方向を向いた楔穴（６）を具備し、前記凹部の底 面が実質的に径方向を向いたネジ穴（１７）を有し、該ネジ穴に押しネジ（７） が挿入され、該押しネジはそのヘッドで前記締付楔の底側に押し付くことを意図 され、これにより前記締付楔が径方向外方に向かって移動せしめられ、締付工具 を前記楔穴（６）内に導入して前記押しネジ（７）を作動することが可能である ことを特徴とする請求項１に記載のフライスカッター工具。 ３．前記締付楔（４）がネジ穴（６’）を有し、前記凹部の底面が同様にネジ 穴（１７）を有し、ヘッドのないネジ（１９，２２）が前記穴の両方に螺合せし められることを特徴とする請求項１に記載のフライスカッター工具。 ４．前記ネジ（１９）の二つの端部分（２０，２１）は同一方向であるが異な るピッチでネジ切りされていることを特徴とする請求 項３に記載のフライスカッター工具。 ５．前記ネジ（２２）の二つの端部分が反対方向にネジ切りされていることを 特徴とする請求項３に記載のフライスカッター工具。 ６．ネジタップ（２３）が前記フライスカッター工具のネジ穴（２４）内に螺 合され、前記タップの径方向内側の端部が回転本体（２６）と共働し、該回転本 体は前記タップから実質的に径方向内方に向かう力を前記締付楔の底側にぶつか る実質的に径方向外方に向かう力に変換することを特徴とする請求項１に記載の フライスカッター工具。 ７．全ての締付楔が中央流体構成（図１２〜図１５）により径方向外方に向か って移動可能であることを特徴とする請求項１に記載のフライスカッター工具。 ８．各カートリッジがコイルバネのようなバネ本体（１５）を収容するための ボア穴（１６）を具備し、該バネ本体は前記締付楔に押し付くように配設される ことを特徴とする前記請求項のいずれか一つに記載のフライスカッター工具。 ９．前記締付楔は該締付楔を軸方向においてしっかり止めるために前記フライ スカッター工具の対応して形成された支持面に対して支持する軸方向において凹 状の面または凸状の面を具備することを特徴とする前記請求項のいずれか一つに 記載のフライスカッター工具。 １０．軸線周りで回転可能であって円周方向に沿って間を開けた凹部（３）を 外周に有する本体を具備し、各凹部は径方向内方に向かって収束する先進面（３ ２）と後進面（１２）とを有し、該後進面に鋸歯が設けられ、前記凹部のそれぞ れ一つに取り付けられるカートリッジ（５）を具備し、各カートリッジは交換可 能な切削挿入部材（１３）を支持するのに適した座部を有すると共に先進面およ び後進面を有し、前記カートリッジの後進面は鋸歯を備えると共に前記凹部の前 記鋸歯後進面に係合し、前記カートリッジ（５）を締め付けるために前記凹部そ れぞれに配置される楔（４）を具備し、各楔は前記凹部の前記先進面（３２）に 係合する先進面（１０）と前記カートリッジの前記先進面（１８）に係合する後 進面（９）とを有し、前記楔の先進面および後進面は径方向外方向に向かって収 束し、各楔を前記カートリッジそれぞれと締付け係合させるためのアクチュエー タ（７，１９，２２，２６，２９）を具備することを特徴とするフライスカッタ ー工具。 １１．前記凹部およびカートリッジの前記後進壁（１２）の前記鋸歯は前記軸 線に実質的に平行に延びることを特徴とする請求項１０に記載のフライスカッタ ー工具。 １２．各凹部は概ね径方向に延びるネジ穴（１７）を有する底壁（８，８’） を有し、該ネジ穴内に押しネジ（７）が螺合的にしっかり止められ、該押しネジ は前記底壁と前記楔のそれぞれ一つの底面との間に径方向に配置されるヘッドを 有し、前記楔それぞれは前記押しネジ（７）を回転するための工具を収容するた めに前記ネジ穴と整列する貫通穴（６）を有することを特徴とする請求項１０に 記載のフライスカッター工具。 １３．各凹部（３）は概ね径方向に延びるネジ穴（１７）を有する底壁（８） を有し、前記楔のそれぞれ一つが前記底壁の前記ネジ穴に整列するネジ貫通穴（ ６）を有し、ヘッドのないネジ（１９，２２）が前記ネジ穴と貫通穴との両方内 に螺合せしめられることを特徴とする請求項１０に記載のフライスカッター工具 。 １４．前記ネジは前記ネジ穴および貫通穴それぞれに係合する二つのネジ部分 （２０，２１）を有し、これらネジ部分が同一方向であるが異なるピッチのネジ を切られることを特徴とする請求項１３ に記載のフライスカッター工具。 １５．前記ネジは前記ネジ穴および貫通穴それぞれに係合する二つのネジ部分 を有し、これらネジ部分は反対方向にネジが切られることを特徴とする請求項１ ３に記載のフライスカッター工具。 １６．前記アクチュエータは前記楔（４）それぞれの径方向内側に配置された 回転要素（２６）を具備し、該回転要素は一方向に前記要素（２３）を回転する のに応じて前記楔を径方向外方に向かって移動するために前記楔それぞれに係合 可能な面を有し、前記アクチュエータは前記要素を回転するための手段を具備す ることを特徴とする請求項１０に記載のフライスカッター工具。 １７．前記本体は前記要素を回転するために力が前記要素に伝達されることを 可能とするために前記回転要素のそれぞれ一つと流通するアクセス通路を有する ことを特徴とする請求項１６に記載のフライスカッター工具。 １８．前記力を発生するために前記アクセス通路内に螺合されるネジタップ（ ２３）をさらに有することを特徴とする請求項１７に記載のフライスカッター工 具。 １９．前記アクチュエータ（２９）が前記本体内に配置された流体通路構成を 有し、該流体通路構成は前記通路手段内の流体を圧縮するための流体手段と、該 圧縮された流体の力を前記楔に伝達するための手段とを有することを特徴とする 請求項１に記載のフライスカッター工具。 ２０．前記楔それぞれを押すために該楔それぞれに付くようにバネ付勢される 部材（１５，１５Ａ）をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のフライ スカッター工具。