JP2002501441A - 切削工具アセンブリおよびこれに用いられる替え刃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 共通の縦軸（６，１０６）と係合する周面（１６，４３，１２０）を持つ、取り替え可能な切削ヘッド（２，１０２）と工具シャンク（４，１０４）を具備する切削工具アセンブリ（１，１０１）。切削ヘッドはその後端部（１５，１３０）に切削ヘッド装着部分（４，１１４）を持ち、工具シャンクはその前面に切削ヘッド受け入れ部分（４４，４４）を持つ。切削ヘッド装着部分（１４，１１４）と、工具シャンクの切削ヘッド受け入れ部分（４４，１４４）はそれぞれ、切削ヘッド（２，１２０）と工具シャンク（４，１０４）の関連する周面によって境界が画定され、寸法、形状が互いに係合する２つの結合部分（２０，１２０）を持つ。各結合部分は底面（２２，４８，１２２，１４８）と、トルク伝達壁（２６，５２，１２６，１５２）と、固定壁（２８，５４，１２８，１５４）とを持ち、各結合部分の固定壁は、２つの異なる工具シャンク結合部分における固定壁の隣接両端間の対応する角距離より小さい角延長部を持つ。

Description

【発明の詳細な説明】 切削工具アセンブリおよびこれに用いられる替え刃 発明の分野 本発明は、１つの部材から他方へ回転トルクを伝達出来るように着脱自在に結 合させた少なくとも２つの部材を具備する工具アセンブリに関する。特に、取り 替え能な切削ヘッドと、切削ヘッドを装着するための工具シャンク（tool shank ）を具備し、穿孔（drilling）、フライス削り（milling）などの回転切削作業 に使用する切削工具アセンブリに関する。 発明の背景 上述のものと同種の結合形式を持つ回転切削工具の一例がEP 0742065に開示さ れている。このアセンブリは相互に嵌合する雌雄の結合部材を互いに作用し合う 面に持つ第１，第２のアセンブリ構成要素からなり、結合部材は半径方向を向く トルク伝達用アーム部分と、その間に位置する中央部分（centering portion） を持つ。切削工具の組立は、雄結合部材を雌結合部材の中に挿入し、留めネジを 用いて同軸上で結合させて行う。 上述のような切削工具アセンブリに留めネジを用いると、切削工具の強度が小 さくなって、小径の切削工具に関する限り、工具の小型化にかなり厳しい制限が 加わることになり、特に、軸方向に延在するチップ排除用縦溝が工具に設けられ ていて、そのため適当な留めネジを取り付けるだけの断面積がない場合に問題に なる。 切り刃が切削工具の中心に向かって延在する交換可能な切削ヘッドを持つ回転 切削工具の場合は、中心に位置する軸方向貫通締め付けネジ（c entral axial through-going fastening screw）を用いて工具を固定することは 考えられないため、問題はさらに大きくなる。 EP 0118 806は、縦軸にほぼ沿って形成したチップ排出縦溝を持つ円筒形工具 シャンクと、自己保持式（self-holding manner）で留めネジなしにシャンクに 装着されたプレート状の取り替え可能な穿孔ヘッドを具備する穿孔用工具アセン ブリを開示している。穿孔ヘッドは、直径方向に配置された（diametrically di sposed）切削プレート状のほぼ平面状切削部分を２つ備え、工具シャンクはチッ プ排出縦溝の側面に形成され、直径方向に対向する２つの半径方向凹部の間で画 定され、これに沿って軸方向に延在する穿孔ヘッド受け入れスロットを持ち、凹 部は穿孔ヘッドと係合しかつ穿孔ヘッドの切削プレートを受け入れることが出来 るようになっている。切削プレートと凹部は、工具の縦軸に対してほぼ垂直で、 工具ホルダー中の切削ヘッドを軸方向に支えるための細長い底面と、底面に対し て横方向の（oriented transversely）トルクを伝達するための背の高い壁を持 つ。 上記の穿孔工具においては、底面が比較的狭いため、切削作業中に工具にかか る軸方向の力に十分耐えることができない。さらに、上記のように細長い平面状 の穿孔ヘッドではねじれのかかる状態で使用するには強度が小さいすぎる。さら にまた、このような工具の底面積は工具シャンクの断面積や、トルク伝達壁の高 さに比して小さく、そのため工具が不安定になる。少なくともこうした理由から 、上記のような平面状の穿孔ヘッドは小型、特に超小型切削工具にはほとんど応 用できない。 本発明の目的は、新規切削工具アセンブリと、これに使用する新規切削ヘッド を提供することにある。 発明の要旨 本発明の一側面によれば、取り替え可能な切削ヘッドと、共通の縦軸を持ち互 いに係合する周面（mating peripheral surfaces）を持つ工具シャンクを具備す る回転切削作業用切削工具が提供されるもので、 前記切削ヘッドは、切削ヘッドの前端部に隣接する切削部分と、後端部に隣接 する切削ヘッド装着部分を持ち、前記工具シャンクはその前面に切削ヘッド受け 入れ部分を持ち、前記工具シャンクの切削ヘッド装着部分と切削ヘッド受け入れ 部分はそれぞれ少なくとも二つの結合部分を持ち、切削ヘッド結合部分と工具シ ャンクの結合部分は前記周面によって境界が画定されていて、互いに係合する形 状、寸法をもち、 結合部分はそれぞれ、前記縦軸に対して横方向に延在して、工具シャンク中の 切削ヘッドを軸方向に支持するための底面と、前記縦軸に対してほぼ半径方向に 延在し、前記底面に対して横断方向のトルク伝達壁と、トルク伝達壁に隣接しこ れに対して横方向に延在し、前記縦軸に対して円周方向にある固定壁を持ち、各 切削ヘッド結合部分の固定壁は、二つの異なる工具シャンク結合部分の固定壁の 隣接する両端間の対応する角距離よりも小さい角延長部（angular extension） をもち、 切削工具の組立ではまず、切削ヘッド結合部分の固定壁が工具シャンク結合部 分の固定壁の間に挿入されるように、切削ヘッド装着部分を切削ヘッド受け入れ 部分に対して配置し、ついで切削ヘッド結合部分が完全に対応する工具シャンク 結合部分の上に載り、その底面とトルク伝達壁が互いに当接し、固定壁が同軸上 で互いに雌雄結合するまで、切削ヘッドを工具柄に対して回転させることで、切 削ヘッドが工具柄上で固定されるようにする。 好ましくは、切削ヘッド結合部分と工具シャンク結合部分は、それぞれ一つが 一段高くもう一方が低い一対の底面を持つ、互いに係合する段差形状を設けて、 底面の前記トルク伝達壁を介して合流するようにする。好ましくは、各結合部分 の形状は一段高い底面を備える凸部と、一段低い底面を備える凹部とする。 切削工具が、たとえば穿孔作業のようにチップ排出縦溝の必要な切削作業用に 設計されている場合、切削ヘッドと工具シャンクの結合部分の数は、縦溝の数に 対応していることが好ましい。この場合、それぞれの結合部分は二つの隣り合う 縦溝の間に延在させることで、一段低い面が縦溝の一つとトルク伝達壁によって 、また一段高い面が別の縦溝とドル区伝達壁によって画定されるようにする。 本発明の他の側面によれば、底面、トルク伝達壁、固定壁が形成され、工具シ ャンクの周面によってそれぞれ境界が画定される、少なくとも二つの結合部分が 形成された前部切削ヘッド受け入れ部分を持つ工具シャンクに装着するための取 り替え可能な切削ヘッドが提供されるもので、前記切削ヘッドは、前記工具シャ ンクの周面と係合する周面と、前端部に隣接する切削部分と、後端部に隣接する 切削ヘッド装着部分を持ち、切削ヘッド装着部分には前記切削ヘッドの周面によ って境界が画定される少なくとも二つの係合部分が形成されており、 切削ヘッドのそれぞれの係合部分は、縦軸と、縦軸に対して横断方向に延在し 、工具シャンク中の切削ヘッドを軸方向に支持するための底面と、前記縦軸に対 してほぼ半径方向、前記底面に対して横方向に延在するトルク伝達壁と、トルク 伝達壁に隣接しこれに対して横方向でかつ前記縦軸に対して円周方向に延在する 固定壁とを持ち、各切削ヘッド結合 部分の固定壁は、二つの異なる工具シャンク結合部分における固定壁の隣接両端 間の角距離より小さい角延長部（angular extension）を持つ。 切削ヘッドが装着される工具シャンクにチップ縦溝がある場合は、好ましくは 、工具シャンクのチップ縦溝に連続して合流するチップ縦溝セクション（chip f lue sections）を切削ヘッドに設ける。これにより、アセンブリ全体が完全にな めらかなデザインとなり、連続するチップ縦溝によってチップ排出が順調に行え る。 本発明の工具アセンブリではさらに、工具シャンクにスリットなどの固定手段 を設けて、切削ヘッドを弾性的に固定する（resiliently securing）こともでき る。 本発明による結合手段の場合、切削ヘッドと工具シャンクの端部断面積を最大 限にした広幅で強度の高い端部と、背の低いトルク伝達壁を持たせることにより 、切削工具アセンブリの安定性を高めることが出来る。この結合手段はまた、工 具シャンクから切削ヘッドに大きなトルクを伝達することができ、穿孔作業など で生じる軸方向の大きな力にも耐えることが出来る。本発明の結合手段は、特に 超小型切削工具アセンブリ、特にチップ排出縦溝を設けたアセンブリに最適であ る。 本発明のさらに他の側面は、上で定義した切削工具アセンブリの組立、取り外 しのための装置に関連する。 図面の簡単な説明 本発明ならびに、本発明が実際にどのように実施されるかの理解を助けるため に、添付図面について説明する。 図１は、本発明の一実施例による切削工具アセンブリの組立前の分解等測図で ある。 図２は、図１に示す切削工具アセンブリの切削ヘッドの等測底面図である。 図３は、図２に示す切削ヘッドの底部平面図である。 図４ａは、図１に示す切削工具アセンブリの工具シャンクを示す等測部分図で ある。 図４ｂは、図４ａに示す工具シャンクの代替実施例を示す等測部分図である。 図５は、図４に示す工具シャンクの前面図である。 図６は、組立の初期段階にある図１の切削工具アセンブリを示す等測図である。 図７は、組立の終わった図１の切削工具アセンブリを示す等測図である。 図８は、図７に示す切削工具アセンブリの断面図である。 図９は、本発明の他の実施例による切削工具アセンブリの組立前を示す等測分 解図である。 図１０は、図９に示す切削工具アセンブリの切削ヘッドの等測図である。 図１１は、図９に示す切削工具アセンブリの工具シャンクの部分等測図である 。 図１２は、組立の終わった図９に示す切削工具アセンブリを示す断面図である 。 図１３は、組立の初期段階にある図９の切削工具アセンブリの等測部分断面図 である。 図１４，１５は、図９乃至１３に示す切削工具の組立に用いられる組 立装置の実施例を示す。 好ましい実施例の説明 穿孔作業に用いられる本発明の切削工具アセンブリを図１および９に示す。 図１に示す切削工具アセンブリ１は、使い捨て式の中実切削ヘッド２，縦軸６ と縦軸６を中心に１８０°の回転対称性を持ち、自己締め付け式（self-clampin g）に組み立てられた工具シャンク４を具備する。 工具ヘッド２と工具シャンク４には、それぞれチップ縦溝セクション８a、１ ０a、８b、１０bが形成されていて、切削工具を組み立てたとき、セクション８a 、８bとセクション１０a、１０bが連続でかつ好ましくは螺旋状の縦溝８，１０ を形成するが、縦溝８，１０は切削ヘッド２から工具シャンク４の背部に延在す る。 図２、３に示すように、切削ヘッド２は、切削ヘッド前端部１３に隣接する切 削部分１２と、切削ヘッド後端部１５に隣接する切削ヘッド装着部分１４を持つ 。 切削ヘッドの切削部分１２については、本発明の主題事項ではないので、本書 では記述しない。しかし、切削ヘッドの切削部分１２のデザインは適切であれば どのようなものでもよいことに留意されたい。 図２からわかるように、切削ヘッド装着部分１４は周面１６を持ち、周面１６ とチップ縦溝セクション８a、１０aによって境界が画定される一対の直径方向に 対向する切削ヘッド結合部分２０を備える。切削ヘッド結合部分２０はそれぞれ 、チップ縦溝セクション８a、１０ａの一つに隣接し一段低くなった底面２２と 、他のチップ縦溝セクション１０a、８aに隣接し一段高くなった底面２４と、こ れらの間のトルク伝達壁２ ６を持ち、これらはすべて切削ヘッド装着部分１４の周面１６から縦軸６に向か って延在する。一段低い底面２２とトルク伝達壁２６は、面取りした隅部２７を 介してトルク伝達壁と合流しかつ一段低い底面２２とトルク伝達壁２６とともに 凹部２９を形成する固定壁２８で終端している。切削ヘッド結合部分２０は、こ れらの間に延在し、その一段高くなった底面２４と合流する中央底面３０を持つ 。 図２からわかるように、切削ヘッドの一段低い底面２２、一段高い底面２４、 中央底面３０はほぼ平面をなし、全体として縦軸６に対して垂直であり、トルク 伝達壁２６と、固定壁２８は底面２２，２４に対して横方向にある。 図３からわかるように、各切削ヘッド結合部分２０のトルク伝達壁２６は、縦 軸６に対してほぼ半径方向に延在し、底面２２、２４に対して鋭角で傾斜してい る。トルク伝達壁２６は必ずしも平面ある必要はなく、一部分のみが半径方向に 延在する曲面でもよい。さらに、トルク伝達壁２６は底面に対して鈍角の傾斜を もつもの、あるいはこれに垂直のものでもよく、正確に半径方向に延在していな くてもよいが、この方向に角度をなして位置するようにする。各切削ヘッド結合 部分２０のトルク伝達壁２６の軸方向寸法d(図２)は、チップ縦溝セクション８a 、１０aのうち半径方向にもっとも外側の点２１’、２１”間の距離D(図３)より かなり小さい。軸方向寸法dは、距離Dを超えず、好ましくは距離Dの半分より小 さく、かつ切削ヘッド２の前端部１３と一段低い底面２４との間で計測した切削 ヘッドの高さH(図２)より小さい。 図３からわかるように、固定壁２８は一段低い底面２２に沿って縦軸６に対し て円周方向に延在する。これに代えて、固定壁２８は結合部分 ２０全体あるいはそのいずれかの部分に沿って延在するようにしてもよい。 図１、２、６、７からわかるように、さらに図８から最もよくわかるように、 固定壁28の形は、切削ヘッド前端部13から遠ざかる方向に広がる楔型円錐面をな す。これら楔型円錐面は、縦軸と一致する軸（図示せず）を持ち、螺旋形、長楕 円形など、各種形状を持つことができる。 図４a、５に示すように、工具シャンク４は切削ヘッド受け入れ部分４２が形 成された前面４０を持つ。形状、寸法が切削ヘッド装着部分１４と係合する周面 ４３を持つ切削ヘッド受け入れ部分４２。切削ヘッド受け入れ部分４２は、形状 、寸法が切削ヘッド結合部分２０と係合し、かつ互いに直径方向に対向する工具 シャンク結合部分４４を持つ。したがって、各工具シャンク結合部分４４は、一 段高い底面４８、一段低い底面５０、これらの間に位置するトルク伝達壁５２、 トルク伝達壁５２と合流する楔型固定壁５４をそれぞれに備える。一段高い底面 ４８、トルク伝達壁５２、および固定壁５４によって、切削ヘッド装着部分１４ の凹部２９と係合しかつその中に受け入れられる凸部５６が画定される。工具シ ャンク結合部分４４間には、中央底面６０が設けられる。工具シャンク結合部分 ４４の一段高い底面４８、一段低い底面５０、中央底面６０、トルク伝達壁５２ および固定壁５４は、切削ヘッド結合部分２０の一段低い底面２２、一段高い底 面２４、中央底面３０、トルク伝達壁２６および固定壁２８と、配置方向（orie ntation）、寸法が一致するが、切削ヘッド結合部分２０の固定壁２８の角延長 部（angular extension）αcは（図３）、工具シャンク結合部分４４の固定壁５ ４の両端部の角距離β_t（図５）より小さくなるような配置になっている。 切削ヘッド２および工具シャンク４の結合部分２０、４４の固定壁２８、５４ はそれぞれ干渉式に嵌合（interference fit）出来る設計になっている。固定壁 ２８と５４の間のこのような干渉式嵌合は、図４bに示すような弾性スリット６ ２を工具ホルダー４に形成することで得られる。 図２、３、４aからわかるように、切削ヘッドおよび工具シャンクにはさらに 、それぞれ雄と雌のガイド部材６４（図２）と６６（図４a）が設けられていて 、摺雌雄の配置は逆でもよいが、最初に切削ヘッド２を工具シャンク４に整合さ せるのに用いる。 図６に示すように、切削ヘッド２の切削ヘッド装着部分１４を工具シャンク４ の切削ヘッド受け入れ部分４２に装着させるには、工具シャンク結合部分４４の 凸部５６の間に切削ヘッド結合部分２０を横方向に挿入し、一段低い底面２２を 工具シャンク結合部分４４の一段高い底面４８に沿って摺動させることで、切削 ヘッド結合部分２０のトルク伝達壁２６が対応する工具シャンク結合部分４４の トルク伝達壁５２に当接し、後者結合部分４４の凸部５６が前記結合部分２０の 凹部２９に完全に嵌入するまで、また切削ヘッド装着部分２０の楔型固定壁２８ が対応する工具シャンク結合部分４４の楔型固定壁５４と係合するまで、切削ヘ ッド２をＡの方向（切削工具の回転方向と逆の方向）に回転させる。図４bに示 す工具ホルダーの場合、固定壁２８と５４の係合は、弾性スリット６２が弾性に よって拡張（resilient broadening）することで行われる。 上記切削工具１を組み立てた状態を示すのが図７、８である。切削作業中は、 切削ヘッド２の一段低い底面２２が、対応する工具シャンク４の一段高い底面４ ８と接触することで、工具シャンク４に切削ヘッド２ が広い面積で軸方向に支持される（broad axial support）。加えて、切削ヘッ ド２の一段高い底面２４が工具シャンク４の一段低い底面５０と接触することで 、軸方向の支持は一層強化される。切削ヘッド２の固定壁２８と工具シャンク４ の固定壁５４はそれぞれ同軸上で雌雄噛み合って固定面としての機能を果たすた め、切削中の切削ヘッドを工具ホルダーに正しく固定させ、かつ切削工具を作業 対象物から遠ざけたとき、工具シャンクから切削ヘッドがはずれたり抜けたりす るのを防ぐ。 図９乃至１４に、本発明の他の実施例による切削工具１０１を示す。この例で は、切削ヘッドと工具シャンクの結合部分が２段になっている点、固定機構が底 面とトルク伝達壁とは異なる軸方向の高さに設けられている点が異なる以外は、 結合機構は図１乃至８に示す切削工具１とほぼ同じである。したがって、以下の 切削工具１０１の説明では、固定機構に関連する部分についてのみ言及する。 図９からわかるように、切削工具１０１は中実切削ヘッド１０２，縦軸１０６ と２つのチップ縦溝（参照番号なし）を持つ工具シャンク１０４を備える。 図１０に示す切削ヘッド１０２は、切削ヘッド前端部１１３に隣接する切削部 分１１２と、切削ヘッド後端部１１５に隣接する切削ヘッド装着部分１１４を持 つ。切削ヘッド装着部分１１４は、一対の直径方向に対向する切削ヘッド結合部 分１２０を備え、結合部分はそれぞれ一段低い底面１２２，一段高い底面１２４ 、トルク伝達壁１２６、およびこれらによって形成される凹部１２９を持つ。 図１１に示す工具シャンク１０４は、切削ヘッド受け入れ部分１４２が形成さ れた前面１４０を持つ。切削ヘッド受け入れ部分１４２は、一 段高い底面１４８，一段低い底面１５０，トルク伝達壁１５２，これらによって 形成され、切削ヘッド結合部分１２０の凹部１２９と形状、寸法が合致する凸部 １５６を持つ。 図９、１０、１１からわかるように、切削工具１０１には切削ヘッド１０２に 形成された雄の固定部材２００と、工具シャンク１０４に形成された雌の固定部 材２１０であって、切削ヘッドおよび工具シャンクの半径寸法（radial dimens ion）よりかなり小さい半径寸法を持つものが設けられている。切削ヘッド１０ ２の雄固定部材２００は、ヘッドの後端部１１５から突き出ており、工具シャン ク１０４の雌固定部材２１０はシャンクの前面１４０から凹んでいる。 図１０、１１に示すように、切削工具１０１の雄、雌固定部材２００，２１０ はそれぞれ、円錐形の固定壁１２８，１５４とその間の中央底面１３０，１６０ を持ち、これらは切削工具１の切削ヘッド結合部分２０と工具シャンク４４の固 定壁２８、５４および中央底面３０、６０とそれぞれ同じ形状を持ち、また同様 の働きをする。特に、切削工具１と同じく、切削工具１０１の工具シャンク１０ ４の固定壁１５４の隣接する両端間の角距離は、切削ヘッド１０２の固定壁１２ ８の角延長部より大きい。しかし、切削ヘッド１０２の固定壁１２８の角延長部 は、切削ヘッド２の固定壁２８より大きく、工具シャンク１０４の固定壁１５４ の隣接両端の角距離は、工具シャンク４の固定壁５４の角距離より小さい。加え て、切削工具１０１における切削ヘッド結合部分１２０の一段高い底面１２４は それぞれ、工具シャンク結合部分１４４の一段高い底面１４８間の角距離よりか なり小さい角延長部を持つ。 図１２からわかるように、雄、雌の固定部材２００、２１０の円錐形 固定壁１２８、１５４は、切削ヘッド１０２の前端部１１３から遠ざかる方向に 広がっていて（diverge）、互いに協同して楔のように摺動嵌合する。 図４bの実施例に示すデザインの工具シャンク４をもつ切削工具１と同様に、 切削工具１０１にも工具シャンク上に切削ヘッドを弾性で固定するための手段を 設けることができる。図１０、１１、１３はこうした固定手段の他の例を示す。 固定手段は工具シャンク１０４の雌固定部材２００の中央底面１６０から軸方 向に突出し、シャンクの円錐形固定壁１５４の間に位置する２つの円筒形係止ピ ン２２０（図１１、１３）と、これに対応する、切削ヘッド１０２の雄固定部材 ２００の円錐形固定壁１２８に形成され、係止ピン２２０をその中に受けるよう になっている２つの円筒形係止ピン受け２２０（図１０、１３）で構成される。 係止ピン２２０は雌雄の固定部材２１０，２００が裾広がりになった円錐形固定 壁１２８，１５４とほぼ同じ方向になるように、縦軸１０６に向けて傾斜してい る。 図１３からわかるように、係止ピン２２０は工具シャンク１０４に弾性状態で 配置されているが、記載の実施例では、これはそれぞれ工具シャンク１０４の円 錐形固定壁に隣接して形成され、異なる直径を持つ２つの段つき横長穴２３０に 係止ピン２２０を装着することで達成されるもので、ピン２２０の下部２３２が 穴２３０の狭い側の下部２３６に嵌入し、ピン２２０の上部２４０が穴２３０の 大きい側の穴部分２４２に取り囲まれるようにし、その中でピンをわずかに屈曲 可能な状態にする。 このように、切削工具１０１の組立中に切削ヘッド１０２が工具シャンク１０ ４の切削ヘッド受け入れ部分１４２に挿入され、Aの方向に回 転されると、雄固定部材２００の円錐形固定壁１２８が、雌固定部材２１０の円 錐形固定壁１５４の下で摺動し、ピン２２０には後者の壁１５４から外方向にバ イアスがかかる。 切削ヘッド結合部分２００のトルク伝達壁１２６を工具シャンク結合部分４４ のトルク伝達壁１５２に当接させると、切削ヘッド１０２の回転が停止し、係止 ピン２２０が係止ピン受け２２２に嵌入する。これにより、切削ヘッド１０２は 、弾性係止ピン２２０によって工具シャンク１０４の上でその装着位置にしっか りと固定される。 本発明の切削工具には、さらに組み立て装置を設けることができる。図１４、 １５は、上記の切削工具のいずれにも使用できる組立装置を示すもので、以下に 切削工具１０１に関連してこの装置を説明する。図からわかるように、組立装置 ３００（図１４）および４００（図１５）はそれぞれ、切削工具１０１の直径に 対応する直径の円筒形の横長キャビティ３１０、４１０を持つ。組立装置３００ 、４００、あるいは少なくともそのキャビティ３１０、４１０は適切な材質で出 来ており、切削ヘッド保持セクション３２０、４２０と、工具シャンク受け入れ セクション３３０、４３０を備え、これらは切削ヘッド１０２と工具シャンク１ ０４の切削ヘッド受け入れ部分１４２を取り囲むあるいは保持することができる 。キャビティ３１０、４１０の切削ヘッド保持セクション３２０、４２０は切削 ヘッド１０２の外郭形状と互いに補足し合う形状であって、切削ヘッドのチップ 縦溝セクションに嵌合可能な凸部３４０、４４０を備えることで、組立装置３０ ０、４００に対する回転が阻止される。組立装置３００、４００はさらに、切削 ヘッドが装置の切削ヘッド保持セクション３２０、４２０から脱落するのを防ぐ ための手段を設けてもよ い。したがって図１４に示す組立装置３００では柔軟部材３５０が、また、図５ の組立装置４００では適切な形状と寸法を持つ凸部材４４０がこれら手段を構成 する。これに代えて、あるいは上記部材３５０、４４０に加えて、円筒形キャビ ティ３１０、４１０の切削ヘッド保持セクション３２０、４２０の直径を切削ヘ ッド１０２の直径よりわずかに小さくすることで、切削ヘッド保持セクションに 切削ヘッドを押し込むようにしてもよい。切削工具１０１を解体するときは、切 削ヘッドを組立装置３００の背部端部３６０から押し出す（図１４）か、あるい は装置４００の前部端部４６０から引っぱり出して取り外す。 本発明の切削工具アセンブリおよびその構成部品は、上で説明し図面に示した ものとは異なる特長を持つ設計にしてもよい。たとえば、切削工具に２つ以上の チップ排出縦溝を形成してもよく、あるいは縦溝が全くなくてもよく、および／ または部分的にチップ排出スペースを形成してもよい。後者の場合、切削ヘッド および工具シャンクの一段低い面が、これら部分の一段高い表面間の面積全体を 占めることになる。さらに、工具シャンクの切削ヘッド装着部分と切削ヘッド受 け入れ部分に、間隔が等しい、あるいは等しくない２つ以上の結合部分を形成し てもよい。また、工具シャンクの切削ヘッド装着部分および切削ヘッド受け入れ 部分の設計を、図面に示すように、それぞれ入れ替えて逆にすることもできる。 切削工具に用いられる固定手段のデザインは適切であればどのようなものでもよ い。冷却手段などの追加特長を切削工具アセンブリに持たせることもできる。 参照番号リスト １ 図１乃至８の切削工具アセンブリ ２ 切削ヘッド ４ 工具シャンク ６ 縦軸 ８a、１０a 切削ヘッドのチップ縦溝セクション ８b、１０b 工具シャンクのチップ縦溝セクション １２ 切削ヘッドの切削部分 １３ 切削ヘッドの前端部 １４ 切削ヘッド装着部分 １５ 切削ヘッドの後端部 １６ 切削ヘッド装着部分の周面 ２０ 切削ヘッド結合部分 ２１’、２１” チップ縦溝セクション８a、１０aの半径方向最外端点 ２２ 切削ヘッド結合部分の一段低い底面 ２４ 切削ヘッド結合部分の一段高い底面 ２６ 切削ヘッド結合部分のトルク伝達壁 ２７ 面取りした隅角 ２８ 切削ヘッド結合部分の固定壁 ２９ 切削ヘッド結合部分の凹部 ３０ 切削ヘッド結合部分の間の中央底面 ４０ 工具シャンクの前面 ４２ 工具シャンクの切削ヘッド受け入れ部分 ４３ 工具シャンクの切削ヘッド受け入れ部分の周面 ４４ 工具シャンク結合部分 ４８ 工具シャンク結合部分の一段高い底 ５０ 工具シャンク結合部分の一段低い面 ５２ 工具シャンク結合部分のトルク伝達壁 ５４ 工具シャンク結合部分の固定壁 ５６ 工具シャンク結合部分の凸部 ６０ 工具シャンク結合部分間の中央底面 ６２ 弾性スリット ６４、６６ 雄、雌ガイド部材 １０１ 図９乃至１３の切削工具アセンブリ １０２ 切削ヘッド １０４ 工具シャンク １０６ 縦軸１０６ １１２ 切削ヘッドの切削部分 １１３ 切削ヘッド前端部 １１４ 切削ヘッド装着部分 １１５ 切削ヘッド後端部 １２０ 切削ヘッド結合部分 １２２ 切削ヘッド結合部分の一段低い底面 １２４ 切削ヘッド結合部分の一段高い底面 １２６ 切削ヘッド結合部分のトルク伝達壁 １２８ 雄固定部材の円錐形固定壁 １２９ 切削ヘッド結合部分の凹部 １３０ 雄固定部材の中央底面 １４０ 工具シャンクの前面 １４２ 工具シャンクの切削ヘッド受け入れ部分 １４４ 工具シャンク結合部分 １４８ 工具シャンク結合部分の一段高い底面 １５０ 工具シャンク結合部分の一段低い底面 １５２ 工具シャンク結合部分のトルク伝達壁 １５４ 雌固定部材の円錐形固定壁 １６０ 雌固定部材の中央底部材 １５６ 工具シャンク結合部分の凸部 ２００ 切削ヘッドの雄固定部材 ２１０ 工具シャンクの雌固定部材 ２２０ 係止ピン ２２２ 係止ピン受け ２３０ 横長穴 ２３２ ピン２２０の下部 ２３６ 穴２３０の下部狭い側 ２４０ ピン２２０の上部 ２４２ 穴２３０の上部大きい側 ２４６ 周面１５２に形成した円筒形凹部 ３００ 図１４の組立装置 ３１０ 組立装置３００のキャビティ ３２０ 組立装置３００の切削ヘッド保持セクション ３３０ 組立装置３００の工具シャンク受け入れセクション ３４０ 組立装置３００の突起部 ３５０ 組立装置３００の柔軟部材 ３６０ 組立装置３００の背部端部 ４００ 図１５の組立装置 ４１０ 組立装置４００のキャビティ ４２０ 組立装置４００の切削ヘッド保持セクション ４３０ 組立装置４００の工具シャンク受け入れセクション ４４０ 組立装置４００の突起部 ４６０ 組立装置４００の前面

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年７月２０日（１９９９．７．２０） 【補正内容】 請求の範囲 １．共通の縦軸と、互いに係合する周面を持つ、取り替え可能な切削ヘッドと工 具シャンクを具備する回転切削作業用の切削工具アセンブリであって、 前記切削ヘッドはその前端部に隣接する切削部分と、後端部に隣接する切削ヘ ッド装着部分を持ち、前記工具シャンクはその前面に形成された切削ヘッド受け 入れ部分を持ち、前記切削ヘッド装着部分と工具シャンクの切削ヘッド受け入れ 部分はそれぞれ、少なくとも２つの結合部分を持ち、切削ヘッド結合部分と工具 シャンク結合部分は前記周面によって境界が画定され、形状、寸法が互いに係合 する段差構造を持ち、 各結合部分は、一つが一段高く、もう一方が一段低い一対の底面を持ち、底面 は前記縦軸に対して横方向に延在し、切削ヘッドの各結合部分の少なくとも一段 低い面と工具シャンクの各結合部分の一段高い面が工具シャンク中の切削ヘッド の軸方向の支持の役割を果たし、対応する周面から前記縦軸に向けてほぼ半径方 向に延在しかつ一段高い面と一段低い面を分けながらかつこれらに対して横方向 であるトルク伝達壁と、トルク伝達壁に隣接してかつこれに対して横方向に延在 し前記縦軸に対して円周方向をなす固定壁とを持ち、それぞれの切削ヘッド結合 部分の固定壁は切削ヘッドの前記前端部に向かって縦軸方向に傾斜しており、２ つの異なる工具シャンク結合部分における固定壁の隣接両端間の角距離より小さ い角延長部を持ち、 切削工具の組立にはまず、切削ヘッド結合部分の固定壁がそれぞれ工具シャン ク結合部分の固定壁の間に挿入されるようにして、切削ヘッド装着部分を切削ヘ ッド受け入れ部分に対して配置し、ついで、切削ヘッ ド結合部分の底面とトルク伝達壁を互いに当接させかつこれらの固定壁が同軸上 で互いに雌雄係合するようにして、対応する工具シャンク結合部分の上に切削ヘ ッド結合部分が完全に載るまで切削ヘッドを工具シャンクに対して回転させるこ とにより、工具シャンクに切削ヘッドを自己締め付け式に（self-clamping）取 り付けるようにした、 切削工具アセンブリ。 ２．切削ヘッドの各結合部分の少なくとも前記一段低い底面と、工具シャンクの 各接合部分の前記一段高い底面が、前記トルク伝達壁と半径方向ほぼ同一方向に 延在することを特徴とする、請求項１の切削工具アセンブリ。 ３．切削ヘッド結合部分の一段低い底面が、切削ヘッドの後端部に形成した凹部 に属し、工具シャンク結合部分の一段高いベ〓ス面は、工具シャンクの前面に形 成した凸部に属し、凹部の深さと凸部の高さが、前記トルク伝達壁の軸方向延長 部によって決まり、該延長部はトルク伝達壁の半径方向延長部より実質的に小さ いことを特徴とする、請求項１の切削工具アセンブリ。 ４．前記工具シャンクに、少なくとも２つのチップ縦溝が形成されていることを 特徴とする、請求項１の切削工具アセンブリ。 ５．前記切削ヘッドに、前記工具シャンクに形成したチップ縦溝と連続的に合流 するチップ縦溝が形成されていることを特徴とする、請求項４の切削工具アセン ブリ。 ６．結合部分がそれぞれ２つの縦溝の間に延在することで、一段低い面が縦溝の １つと隣接し、一段高い面がもう一方の縦溝に隣接することを特徴とする、請求 項５の切削工具アセンブリ。 ７．前記工具シャンクはにチップ縦溝が形成され、前記切削ヘッドには工具シャ ンクに形成したチップ縦溝と連続的に合流するチップ縦溝セクションが形成され 、切削ヘッド結合部分と工具シャンク結合部分の凹部と凸部は、その一辺が隣接 する縦溝によって、もう一辺が前記トルク伝達壁によって境界が画定されている ことを特徴とする、請求項３の切削工具アセンブリ。 ８．回転作業での使用に適した、請求項１乃至７のいずれかの切削工具アセンブ リ。 ９．穿孔作業での使用に適した、請求項８の切削工具アセンブリ。 １０．工具シャンク縦軸に沿って工具シャンクに装着するための取り替え可能な 切削ヘッドであって、前記工具シャンクは工具シャンク周面によってそれぞれ境 界が画定される少なくとも２つの結合部分が形成された前部切削ヘッド受け入れ 部分を持ち、 前記切削ヘッドは前記工具シャンク周面と係合する周面、前端部に隣接する切 削部分および後端部に隣接する切削ヘッド装着部分を持ち、切削ヘッド装着部分 は前記切削ヘッドの周面によって境界が画定される結合部分が少なくとも２つ形 成されかつ段差構造を持ち、、 各結合部分は、一つが一段高くもう一方が一段低い一対の底面を持ち、底面は 前記縦軸に対して横方向に延在し、少なくとも一段低い底面は工具シャンク中の 切削ヘッドを軸方向に支持する働きをし、トルク伝達壁は対応する周面から前記 縦軸に対してほぼ半径方向に延在し、かつ前記底面を分けるとともに対して横方 向に配置されており、固定壁はトルク伝達壁に隣接してこれに対して横方向で前 記縦軸に対して円周方向に配置されており、各切削ヘッド結合部分の固定壁は切 削ヘッドの前記前端 部の方向で縦軸に向かって傾斜していて、二つの異なる工具シャンク結合部分に おける固定壁の隣接両端間の対応する角距離よりも小さい角延長部を持つことを 特徴とする、切削ヘッド。 １１．切削ヘッドにチップ縦溝セクションが形成され、少なくとも前記一段低い 底面は前記トルク伝達壁と半径方向ほぼ同一方向に延在することを特徴とする、 請求項１０の切削ヘッド。 １２．前記切削ヘッドのシャンクが中実であることを特徴とする、請求項１０の 切削ヘッド。 １３．各結合部分の前記一段低い底面と前記固定壁は前記縦軸からほぼ等距離に あることを特徴とする、請求項１０の切削ヘッド。 １４．切削ヘッド結合部分の一段低い底面は切削ヘッドの前端部に形成された凹 部に属し、凹部の深さは前記トルク伝達壁の軸方向延長部によって決まり、該軸 方向延長部はトルク伝達壁の半径方向延長部よりかなり小さいことを特徴とする 、請求項１０の切削ヘッド。 １５．前記切削ヘッドには、工具シャンクに形成されたチップ縦溝と連続的に合 流するチップ縦溝セクションが形成されていることを特徴とする、請求項１０の 切削ヘッド。 １６．切削ヘッド結合部分の凹部は、それぞれその一辺が隣接する縦溝によって 、もう一方の辺は前記トルク伝達壁によって、境界が画定されていることを特徴 とする、請求項１５の切削ヘッド。 １７．切削ヘッドには、チップ縦溝セクションが形成され、前記結合部分の少な くとも一つは前記一段低い底面をチップ縦溝セクションの一つに隣接させた状態 で２つの隣り合うチップ縦溝セクションの間に延在し、前記一段高い底面はもう 一方のチップ縦溝セクションに隣接して配置さ れることを特徴とする請求項１０の切削ヘッド。 １８．切削ヘッドの底面から軸方向に延在する固定部材がさらに形成され、切削 ヘッドの結合部分の前記固定壁が前記固定部材の周面によって構成されることを 特徴とする、請求項１０の切削ヘッド。 １９．各結合部分のトルク伝達壁と固定壁は、前記底面に対して横方向で前記縦 溝の一つから結合部分の周面に向けて延在するほぼ連続的な段差の一部であるこ とを、特徴とする請求項１７の切削ヘッド。 ２０．前記トルク伝達壁が前記底面に対して傾斜していることを特徴とする、請 求項１０の切削ヘッド。 ２１．請求項１の切削工具アセンブリの組立、解体のための装置をさらに含み、 前記装置は前記切削ヘッドの直径に対応する直径を持つ横長の円筒形キャビティ を具備し、少なくとも前記キャビティは弾性素材で作られ、キャビティは切削ヘ ッド保持セクションと工具シャンク受け入れセクションを備え、該セクションは 切削ヘッドと工具シャンクの切削ヘッド受け入れ部分を弾性的に取り囲むことが でき、切削ヘッド保持セクションは切削ヘッドの外郭形状と補完し合う形状を持 つことにより、組立装置に対する切削ヘッドの回転を回避し、また切削ヘッドが 組立て装置の切削ヘッド保持セクションから落下するのを防ぐための手段を備え ていることを特徴とする、請求項１の切削工具アセンブリ。 ２２．前記工具シャンクと前記切削ヘッドの結合部分の固定壁は、それらの間に 干渉嵌入を持つ設計であることを特徴とする、請求項１の切削工具アセンブリ。 ２３．前記干渉嵌入が、弾性スリットの形成された工具シャンクによって得られ ることを特徴とする、請求項２２の切削工具アセンブリ。 ２４．切削ヘッドと工具シャンクには、それらの底面から軸方向に延在する係合 固定部材が形成されており、結合部材の前記固定壁は前記固定部材の周面によっ て構成されることを特徴とする、請求項１の切削工具アセンブリ。 ２５．切削ヘッドの各結合部分の一段低い底面と、工具シャンクの結合部分の一 段高い底面と、これらとつながる固定壁が、前記縦軸からほぼ等距離にあること を特徴とする、請求項１の切削工具アセンブリ。 ２６．各結合部分のトルク伝達壁と固定壁は、前記底面に対して横方向で、前記 縦溝の一つから結合部分の周面に延在するほぼ連続的な段差の一部であることを 特徴とする、請求項５の切削工具アセンブリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．共通の縦軸と、互いに係合する周面を持つ、取り替え可能な切削ヘッドと工 具シャンクを具備する回転切削作業用の切削工具アセンブリであって、 前記切削ヘッドはその前端部に隣接する切削部分と、後端部に隣接する切削ヘ ッド装着部分を持ち、前記工具シャンクはその前面に形成された切削ヘッド受け 入れ部分を持ち、前記切削ヘッド装着部分と工具シャンクの切削ヘッド受け入れ 部分はそれぞれ、少なくとも２つの結合部分を持ち、切削ヘッド結合部分と工具 シャンク結合部分は前記周面によって境界が画定されて形状、寸法が互いに係合 し、 前記結合部分はそれぞれ、前記縦軸に対して横方向に延在して工具シャンクに おける切削ヘッドの軸方向の支持を担う底面と、前記軸方向に対してほぼ半径方 向に延在し前記底面に対して横方向のトルク伝達壁と、トルク伝達壁に隣接して かつこれに対して横方向に延在し前記縦軸に対して円周方向をなす固定壁とを持 ち、それぞれの切削ヘッド結合部分の固定壁は、２つの異なる工具シャンク結合 部分における固定壁の隣接両端間の角距離より小さい角延長部を持ち、 切削工具の組立にはまず、切削ヘッド結合部分の固定壁がそれぞれ工具シャン ク結合部分の固定壁の間に挿入されるようにして、切削ヘッド装着部分を切削ヘ ッド受け入れ部分に対して配置し、ついで、切削ヘッド結合部分の底面とトルク 伝達壁を互いに当接させかつこれらの固定壁が同軸上で互いに雌雄係合するよう にして、対応する工具シャンク結合部分の上に切削ヘッド結合部分が完全に載る まで切削ヘッドを工具シャンクに対して回転させることにより、工具シャンクに 切削ヘッドを自己 締め付け式に（self-clamping）取り付けるようにした、 切削工具アセンブリ。 ２．切削ヘッド結合部分と工具シャンク結合部分が、互いに係合する段差構造（ stepped configuration）を持ち、一対の底面のうち一つは一段高く、もう一方 が一段低い底面を持ち、底面は前記トルク伝達壁を介して合流することを特徴と する、請求項１の切削工具アセンブリ。 ３．切削ヘッド結合部分の一段低い底面が切削ヘッドの後端部に形成した凹部に 属し、工具シャンクの一段高いベース面は、工具シャンクの前面に形成した凸部 に属し、関連する結合部分の円周方向の延長部に対して、凹部は相対的に浅く、 凸部は相対的に高さが低いことを特徴とする、請求項２の切削工具アセンブリ。 ４．前記工具シャンクに、少なくとも２つのチップ縦溝が形成されていることを 特徴とする、請求項１の切削工具アセンブリ。 ５．前記切削ヘッドに、前記工具シャンクに形成したチップ縦溝と連続的に合流 するチップ縦溝が形成されていることを特徴とする、請求項４の切削工具アセン ブリ。 ６．結合部分がそれぞれ２つの縦溝の間に延在することで、一段低い面が縦溝の １つと隣接し、一段高い面がもう一方の縦溝に隣接するようにしたことを特徴と する、請求項５の切削工具アセンブリ。 ７．前記工具シャンクはにチップ縦溝が形成され、前記切削ヘッドには工具シャ ンクに形成したチップ縦溝と連続的に合流するチップ縦溝セクションが形成され 、切削ヘッド結合部分と工具シャンク結合部分の凹部と凸部はその一辺が隣接す る縦溝によって、他辺が前記トルク伝達壁によって境界が画定されていることを 特徴とする、請求項３の切削工具ア センブリ。 ８．回転作業での使用に適した、請求項１乃至７のいずれかの切削工具アセンブ リ。 ９．穿孔作業での使用に適した、請求項８の切削工具アセンブリ。 １０．工具シャンク周面によって境界が画定され、底面、トルク伝達壁、固定壁 が形成された結合部分がそれぞれ少なくとも２つ形成された前部切削ヘッド受け 入れ部分を持ち、工具シャンクに装着するための取り替え可能な切削ヘッドであ って、 前記切削ヘッドは前記工具シャンク周面と係合する周面、前端部に隣接する切削 部分および後端部に隣接する切削ヘッド装着部分を持ち、切削ヘッド装着部分に は前記切削ヘッドの周面によって境界が画定される結合部分が少なくとも２つ形 成され、 切削ヘッドの結合部分はそれぞれ縦軸と、前記縦軸に対して横方向に延在し切削 ヘッドを工具シャンク中で軸方向に支持する働きを持つ底面と、前記縦軸に対し てほぼ半径方向に延在し前記底面に対して横方向のトルク伝達壁と、トルク伝達 壁に隣接しこれに対して横方向また前記縦軸に対して円周方向に延在する固定壁 とをそれぞれ持ち、各切削ヘッド結合部分の固定壁はそれぞれ２つの異なる工具 シャンク結合部分における固定壁の隣接両端間の対応する角距離より小さい角延 長部を持つ、 取り替え可能な切削ヘッド。 １１．切削ヘッドにチップ縦溝セクションが形成され、前記一段低い底面をチッ プ縦溝セクションの一つに隣接させ、前記一段高い底面をもう一方のチップ縦溝 セクションに隣接させた状態で、前記結合部分の少なくとも１つが２つの隣り合 うチップ縦溝セクションの間に延在すること を特徴とする、請求項１０の切削ヘッド。 １２．前記切削ヘッドのシャンクが中実であることを特徴とする、請求項１０の 切削ヘッド。 １３．請求項１の切削工具アセンブリを組み立て、解体するための装置であって 、前記切削工具の直径に対応する直径の円筒形横長キャビティで、少なくとも弾 性素材で作られたキャビティを具備し、キャビティは切削ヘッド保持セクション と工具シャンク受け入れセクションを具備し、これらセクションは弾性的に切削 ヘッドと工具シャンクの切削ヘッド受け入れ部分を取り囲むことが出来、切削ヘ ッド保持セクションは切削ヘッドの外郭形状と補完し合う形状を持つことにより 、切削ヘッドが組立装置に対して回転するのを回避し、切削ヘッドが組立装置の 切削ヘッド保持セクションから落下するのを防ぐための手段が設けられている、 切削工具アセンブリ組立、解体装置。