JPS6219963B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、切削作業中インサートを着脱可能
に保持する、割出し可能インサート受入れポケツ
トを有する工具ホルダに関するものである。

工具ホルダはインサート受入れポケツトの底を
貫通するポケツトを有し、このボア内に細長いピ
ン部材が配置される。ピンの上端部はポケツトの
領域に入り、クランプすべきインサートの中心孔
と整合する。ピンの上部分の移動は何かの方法で
行なわれ、それによりピンの上部分が中心孔と係
合し、インサートを工具ホルダのポケツトの側壁
にクランプする。

このような工具ホルダの例は本出願人に譲渡さ
れたD.G.Jonesの米国特許第3488822号に明示さ
れている。このタイプの工具ホルダの他の例は米
国特許第3792516号、第3316616号、第3889332
号、第3579776号、第3491421号、第3355786号お
よび第3469296号に開示されている。

本発明により、インサートを割出し可能に支持
するインサート受入れポケツトを有する改良工具
ホルダが開示される。ポケツトは側壁および底壁
を有し、ボアがポケツトの底壁を貫通して工具ホ
ルダ内を延在する。

ピンが前記ボア内に配置された一方の端部分と
ポケツトの領域内へ延在して切削用インサートの
中心孔と係合するのに適応した他方の端部分とを
有する。ピンは好適にはその両端部分間に前記ボ
アの側面と密接に嵌合する領域を有し、前記領域
の両側のピンの部分がボア内にすきまを有し、ピ
ンが前記領域を中心としてボア内で傾斜しうるよ
うになつている。

工具ホルダには連通孔が形成され、ボア内に配
置されたピンの一方の端部分の付近でボアと連通
する。この連通孔内にピン傾斜機構である球形要
素好適にはボールが配置され、要素の１つがピン
の一方の端部分に接触する。ピンは一方の端部分
の周辺にグループを設けられ、このグループは連
通孔内に配置された前記ピン傾斜機構である球形
要素の一部と係合する。球形要素とグループ付端
部分の係合により、インサートがポケツト内にク
ランプされていないときピンを工具ホルダ上に強
固に保持する。

球形要素を移動させるための機構が設けられ、
それによりピンがボア内で傾斜させられ、ピンの
他方の端部分が切削用インサートをポケツト内に
クランプする。

球形要素を移動させるための機構は、カム作用
により前記球形要素をピンの一方の端部分と接触
させてピンをクランプ位置へ傾斜させるところの
第１の位置を有するカム機構からなる。カム機構
は、球形要素がピンの一方の端部分とカム作用に
による接触をしておらず、ピンがインサートをポ
ケツト内にクランプしていないところの第２の位
置を有する。

カム機構は工具ホルダの孔の中に配置され、前
記連通孔がこの孔と連通する。カム機構は孔の中
で直線的に摺動可能であり、前記ピンクランプ位
置へ傾斜させる第１の位置と前記ピンを傾斜させ
てクランプ位置からはずす第２の位置とを有す
る。

カム機構と共にスプリング機構が利用され、そ
れによりカム機構が常に第１位置へ押圧されて強
固なクランプ作用を与える。このスプリング力に
打勝つために外力を使用することにより、切削用
インサートは工具ホルダのポケツトから解放され
る。

直線的に摺動可能なカム機構は頂部クランプを
カム機構に連結する機構を有し、それによりピン
がクランプ位置へ傾斜させられるとき頂部クラン
プがンサートの頂部を強固に下方に押しうるよう
にする。好適な構成は孔の中に肩部を設けかつ両
頭逆ねじ付部材を前記肩部の両側に延在させるこ
とである。

カム要素がその偏心ねじ孔によりねじ付部材の
下端上に嵌合させられる。ねじ付部材の上部のま
わりには一端で前記肩部に当接するスプリングが
あり、頂部クランプが前記ねじ付部材にねじ結合
されている。

ねじ付部材を一方向に回転させると、カム要素
と頂部クランプがねじ付部材に沿つて相互に近ず
く方向に移動し、それによりインサートをポケツ
ト内にクランプする。ねじ付部材を反対方向に回
転させると頂部クランプとカム要素がねじ付部材
上で相互に遠ざかる方向に移動する。頂部クラン
プはインサートを解放するがスプリングはカム要
素を球形要素に当接させて保持する。

孔の頂部とクランプ部材間に停止機構が設けら
れ、それによりある位置にあるクランプを360度
の全円の一部分のみ回転させる。

本発明の特定目的は、切削用インサートを工具
ホルダのポケツト内に着脱可能に固着するための
改良構造を提供することである。

本発明の別の目的は、切削用インサートを工具
ホルダのポケツト内に交換可能に固着するための
急速に動作しかつ効果的な機構を提供することで
ある。

本発明の別の目的は、インサートを工具ホルダ
のポケツト内に簡易に、急速にかつ正確に配置し
かつ変えられうるクランプ力でクランプすること
ができる工具ホルダを提供することである。

本発明の本質は添付図面と関連する以下の詳細
な説明からさらに明らかになるであろう。

図面を参照すると、第１図に示すものは工具ホ
ルダ１０であり、その前端部分にインサート受入
れポケツト１２を有する。インサート受入れポケ
ツト１２は底壁１４と側壁１６を有する。インサ
ート１８はインサート受入れポケツト１２内に位
置し、通常はシム部材２０を有し、この上に位置
する。インサート１８には中心孔３４がありかつ
上部クランプ部材２４がインサート１８の頂部を
押している。

第２図の断面を参照すると、本発明のクランプ
機構の全体を見ることができる。ピン受入れボア
２８内にはピン要素２６が配置され、ピン受入れ
ボア２８はインサート受入れポケツト１２の底壁
１４から工具ホルダ内を下方に延在する。

シム部材２０はインサート１８を支持し、ポケ
ツト１２の底壁１４に緊密に接触している。ピン
要素２６はボア２８内に配置された一方の端部分
３０およびポケツト１２の領域内にありかつイン
サート１８の中心孔３４と係合する他方の端部分
３２を有する。

工具ホルダ１０内には連通孔３６が作られ、ボ
ア２８と連通している。ピン要素２６の下端部分
３０はグループ３８を有し、連通孔３６はグルー
プ３８と整合する。

連通孔３６内には球形要素４０が配置され、カ
ム要素４２に接触している。カム要素４２は工具
ホルダ１０の孔４４内に配置され、連通孔３６は
孔４４と連通している。カム要素４２は一側部に
沿つてチヤンフア４６を有する円筒形部材であ
り、第２図に示す第１の位置ではカム４２は球形
要素４０と接触している。カム要素４２が球形要
素４０と接触しているときには、ピン要素２６が
傾斜させられてインサート１８を工具ホルダのポ
ケツト内にクランプする。

傾斜機構の共同要素はピン要素２６とボア２８
間に示され、ピン要素２６がその端部分３２と３
０間の領域をボア２８の側面と緊密に嵌合させ、
この拡張領域の両側の部分３０，３２がボア内に
すきまを有し、ピンがボア２８内でその中央領域
を中心として傾斜できるようにすることによつて
達成される。

カム要素４２は両頭逆ねじ付部材４８にねじ結
合されている。両頭逆ねじ付部材４８は孔４４内
に配置され、各端にねじを有し、各端のねじは逆
になつている。孔４４内には肩部５０が形成さ
れ、肩部５０上にスプリング５２が位置してい
る。カム要素４２に対する両頭逆ねじ付部材４８
の反対側にはクランプ部材２４が位置し、クラン
プ部材２４は、両頭逆ねじ付部材４８上にねじ結
合されると、スプリング５２を孔４４の上部分内
へ圧縮する。

クランプ部材２４はインサート１８の上方移動
路上に延在する張出しフインガ５６を持つことも
あり持たないこともある。クランプ部材２４がフ
インガ５６を持たないときには、第２図に示すよ
うに、スプリング部材５２がカム要素４２をその
第１位置へ押圧し、それによりインサート１８を
インサート受入れポケツト内にクランプして保持
し、カム要素４２を第２の位置へ移動させてピン
要素２６がインサート１８とのクランプ係合から
はずれるようにするためには、クランプ部材２４
を下方向に押してスプリング力に打勝つようにす
るだけでよい。

クランプ部材２４がフインガ５６を持つ場合に
は、両頭逆ねじ付部材４８を回転させると、クラ
ンプ部材２４とカム要素４２は両頭逆ねじ付部材
４８に沿い相互に近ずく方向に移動する。すなわ
ち、両頭逆ねじ付部材４８を一方向に回転させる
と、カム要素はクランプ位置へ移動しかつ上部ク
ランプ部材２４のフインガ５６はインサート１８
の頂面上へ下方に移動する。この位置はインサー
トの強固かつ正確に配置されたクランプ位置を形
成する。

第３図には工具ホルダ１０が示され、インサー
ト１８はまだピン要素２６によりクンプ位置に保
持されている。ピン要素２６の端部３２は孔３４
の側面と係合し、インサートをポケツト１２の側
壁１６に押しつけている。クランプ部材２４とカ
ム要素４２は両頭逆ねじ付部材４８上にある。

両頭逆ねじ付部材４８の回転により部材２４と
要素４２は互に離されている。しかしながら、ス
プリング５２は肩部５０上に着座し、カム要素４
２を球形要素４０と係合させており、その結果ピ
ン要素２６がインサート１８を工具ホルダ１０内
にクランプしている。

第２，３図からわかるように、一方向の両頭逆
ねじ付部材４８の回転はカム要素４２とクランプ
部材２４を要素４８に沿つて相互に近ずく方向に
進める働きをし、一方、反対方向の回転は要素４
２と部材２４を要素４８に沿つて相互に遠ざかる
方向に進める働きをする。

第７図に見られるように、孔４４の頂部分は拡
張部分４５を有する。拡張部分４５に加えて、孔
４４から工具ホルダのポケツト領域１２に通ずる
開口６２がある。工具ホルダの小突起６３はポケ
ツト１２から孔４４への開口６２が孔４４の拡張
部分４５と連通しないように分離している。

第４図に示すようにクランプ部材２４上にはキ
ー付部分６０があり、このキー付部分は、クラン
プが締めつけられるとき、第７図に示す開口６２
に嵌入する。両頭逆ねじ付部材４８が回転させら
れ、クランプ部材２４が孔４４内で上昇すると
き、キー付部分６０の下部は小突起６３の頂部の
上をすべるが、拡張部分４５の後部により停止さ
せられる。突起６３の頂部は拡張部分４５の壁の
頂部ほど高くない。

好適には、両頭逆ねじ付部材４８が逆時計回り
に回転させられると、ねじの力によりクランプ部
材２４自体が回転するようになつている。

第６図を参照すると、工具ホルダ１０におい
て、両頭逆ねじ付部材４８は逆時計回りに回転さ
せられ、それによりクランプ部材２４が上昇して
キー付部分６０が突起６３の頂部を通り越してお
り、この場合にはフインガ５６が第６図に示す位
置になるまでクランプ部材２４全体が回転させら
れている。

この時点において、キー付部分６０は孔４４の
拡張部分４５の壁に当接停止している。拡張部分
４５はその中をクランプ部材２４のキー付部分６
０が下方に移動しうる程度に大きく、したがつて
クランプ部材２４に圧力を加えると、カム要素４
２が第４図に示すように下方に移動する。

第４図に示す工具ホルダ１０においては、クラ
ンプ部材２４は押し下げられ、カム要素４２は球
形要素４０からはずされている。カム要素４２が
球形要素４０からはずされているときには、ピン
要素２６は孔の中で傾斜することができ、それに
よりインサート１８の孔３４の側面からはずれ
る。

上部クランプ フインガ５６はこのときインサ
ート１８の上方移動路からはずれているから、イ
ンサート１８は容易に除去することができ、それ
により割出しまたは交換が行なわれる。ピン要素
２６上にはフランジ６５があり、このフランジは
シム部材２０を工具ホルダ上に強固に保持し、し
たがつてシム部材２０はインサートと共には脱出
しない。

これをなすのに必要なすべては、クランプ部材
２４とカメム要素４２を押し下げた状態でシム２
０の頂上のインサート１８を交換することであ
る。インサート１８が定位置に置かれると、イン
サートの孔３４がピン要素２６の上部分３２を包
囲し、外圧力が両頭逆ねじ付部材４８から解放さ
れうる。両頭逆ねじ付部材４８から解放される
と、カム要素４２は第３図に示すように上昇して
球形要素４０と係合しうる。

ついで両頭逆ねじ付部材４８を時計回りに回転
させると、クランプ部材２４が両頭逆ねじ付部材
４８と共に回転し、その結果キー付部分がポケツ
トの側壁に当接して停止する。この停止は有利に
は、クランプ部材２４のフインガ５６がインサー
ト１８の上方移動路の直上方に位置したときに起
こり、両頭逆ねじ付部材４８をさらに回転させる
と、フインガ５６がインサート１８の頂部と係合
してこれを下方に押すとともに、カム要素４２が
球形要素を押してピンを傾斜させ、その結果イン
サートがポケツトの後壁に当接して、強固に保持
される。

第５図に示すようにカム要素４２は球形要素４
０と係合するためのチヤンフア４６を有する。カ
ム要素４２が両頭逆ねじ付部材４８とねじ係合す
るとき、このねじ係合は好適にはカム要素４２に
形成された偏心孔７０で行なわれる。偏心孔７０
はねじ付きであり、したがつて、両頭逆ねじ付部
材４８がどちらかの方向に回転させられるとき、
カム要素４２は孔４４内で回転しない。

肩部５０上方の孔４４の頂部分は肩部５０下方
の孔４４の底部分と同一の軸方向中心線上にはな
い。

特許請求の範囲内で多くの改変がなされうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る工具ホルダおよび上部ク
ランプの斜視図である。第２，３，４図は第１図
の工具ホルダの前部分の垂直断面図である。第５
図は本発明で使用するカム要素の斜視図である。
第６図はクランプが片側へ回転した第１図の工具
ホルダの平面図である。第７図は本発明に係る工
具ホルダの平面図である。 １０……工具ホルダ、１２……ポケツト、１４
……底壁、１６……側壁、１８……インサート、
２０……シム部材、２４……クランプ部材、２６
……ピン要素、２８……ボア、３０……下端部、
３２……上端部、３４……中心孔、３６……連通
孔、３８……グルーブ、４０……球形要素、４２
……カム要素、４４……孔、４５……拡張部分、
４６……チヤンフア、４８……両頭逆ねじ付部
材、５０……肩部、５２……スプリング、５６…
…フインガ、６０……キー付部分、６２……開
口、６３……突起、６５……フランジ、７０……
孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 切削用インサートを支持しかつ少なくとも側
   壁および底壁を有するインサート受入れポケツト
   と、前記ポケツトの前記底壁を貫通して工具ホル
   ダ内に延在するピン受入れボアと、前記ボア内に
   配置された一方の端部分および切削用インサート
   の中心孔と係合する他方の端部分を有するピンと
   を具備し、前記ピンがその両端部分間に前記ボア
   の側面と密接に嵌合する領域を有しかつ前記ボア
   内で前記領域を中心として傾斜可能になつてお
   り、さらに前記ボア内の前記ピンを傾斜させて切
   削用インサートを前記ポケツト内にクランプする
   ための機構を具備する工具ホルダにおいて、前記
   ボア内の前記ピンを傾斜させて切削用インサート
   を前記ポケツト内にクランプするための機構は前
   記ピンの前記一方の端部分に接触して前記ピンを
   傾斜させるピン傾斜機構と前記ボア内の前記ピン
   を傾斜させて切削用インサートを前記ポケツト内
   にクランプするために前記ピン傾斜機構を移動さ
   せる移動機構とからなり、前記ピンは前記一方の
   端部分に前記ボア内に配置されたとき前記ピン傾
   斜機構と係合できるグループを備え、前記移動機
   構は工具ホルダの孔内に配置された第１の位置お
   よび第２の位置に直線的に摺動可能なカム機構を
   有し、前記ピン傾斜機構は前記孔と前記ボアとに
   連通する連通孔に配置されており、前記カム機構
   の前記第１の位置においては前記ピン傾斜機構が
   前記グループに係合して前記ピンをクランプ位置
   に傾斜させ、前記第２の位置においては前記ピン
   をクランプ位置から解放させ、前記移動機構は、
   前記ピン傾斜機構と係合して切削用インサートを
   前記ポケツト内にクランプするよう前記カム機構
   を前記第１の位置へ押圧するスプリング機構を有
   し、切削用インサートのクランプを解放するため
   に前記スプリング機構を押圧して前記カム機構を
   前記第２の位置に移動させて前記カム機構と前記
   ピン傾斜機構との係合を解くようになつており、
   さらに前記移動機構は上部クランプ部材を備えか
   つ前記上部クランプ部材と前記摺動可能なカム機
   構との連結機構を備え、前記連結機構は前記工具
   ホルダ内に配置された両頭逆ねじ付部材であり、
   前記ピンがクランプ位置に傾斜されるとき前記上
   部クランプ部材が前記スプリング機構の頂部を下
   方へ押圧するようになつていることを特徴とする
   工具ホルダ。 ２ 前記上部クランプ部材は切削用インサートの
   頂部を下方へ押圧することができるフインガを有
   し、前記ピンがクランプ位置に傾斜されるとき前
   記上部クランプ部材が前記ポケツト内の切削用イ
   ンサートの頂部を下方へ強く押圧するようになつ
   ている特許請求の範囲第１項に記載の工具ホル
   ダ。 ３ 前記上部クランプ部材は前記両頭逆ねじ付部
   材がゆるめられるとき切削用インサートの上方移
   動径路外で回動を停止し、前記両頭逆ねじ付要素
   が締めつけられるとき、切削用インサートの上方
   移動径路上で回動を停止するための機構を有する
   特許請求の範囲第２項に記載の工具ホルダ。