JP2004520945A - 穿孔ツールの調節方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】切削ツールの位置を調節する方法及び装置である。一実施例において、穿孔ツール２０は，ＣＮＣ穿孔機械により駆動される結合部材４５と、結合部材に摺動可能に結合された摺動ツールホルダ３５とを有している。摩擦力は切削ツール部材３５の摺動動作に抵抗する。摩擦力は工作工程の間、切削ツールの位置を保持するのに十分である。しかし、摩擦力は、切削ツールを調節する間に使用されるように、摺動方向に対し平行に付与された横方向力に抵抗するのに不十分である。別の実施例において、摺動ツールホルダ１１３５、１１３５´の面１１３４又は摩擦部材１４５０、１４５０´の面１４５８、１４５８´は、穴１１８４の側壁１１８４ａの所望湾曲に相応する形状にて湾曲させてある。工作する間、湾曲１４５８、１４５８´と接触した従動子１４５７ｂが切削ツールホルダを横方向に摺動させ、工作する間、穴側壁の湾曲状態を画成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
本出願は、その双方の内容を参考として引用し本明細書に含めた、２０００年１２月１８日付けで出願された米国仮特許出願第６０／２５６，３７１号及び２００１年２月２２日付けで出願された米国仮特許出願第６０／２７０，７２３号の優先権の利益を主張するものである。
【発明の分野】
【０００２】
本発明は、工作工程を行うときに使用されるツール用の装置に関し、より具体的には、数値制御式（ＣＮＣ）穿孔機と共に使用される穿孔ツールに関する。
【発明の背景】
【０００３】
自動車のトランスミッションハウジング及びエンジンブロックのような多くの製品は、精密穿孔した穴を有する。これらの穴は、穿孔機により駆動される穿孔ツールにより支持された切削ツールによって穿孔される。多くの状況において、穿孔機は、自由度、経済性及び精密性の理由のため、コンピュータ数値制御式（ＣＮＣ）である。多くのＣＮＣ穿孔機は、それ以前に調節したツールをツール群から自動的に選ぶことにより、多くの異なる寸法の穴を穿孔することを含む、広範囲にわたる工程を製品に対して行うことができる。
【０００４】
しかし、多くの穿孔ツールは、機械のオペレータが手動で調節することを必要とする。カリフォルニア州、コスタメサのクリテリオン・マシーン・ワークス（Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｗｏｒｋｓ）による３Ｆ−ＨＢＤ穿孔及び表面仕上げヘッドの如き、現在使用されている穿孔ツールのいくつか、及びドイツのジョンプラスカンパニー（Ｊｏｈｎｅ＋Ｃｏｍｐａｎｙ）のスターフレックスボーリングツールプログラムのツールは、所望のボア径に相応して切削ツールの位置を手動で調節することを必要とする。いくつかのツールは、オペレータがアレンレンチにて調節し、ツールホルダを機械の継手部材の溝内で摺動させることのできる内ウォームねじを有している。オペレータが正確な寸法の直径を穿孔し得るように切削ツールを手動にて配置した後、次に、オペレータは、１つ又は２つ以上の締結具を締め付けて、機械の継手要素に対するツールホルダの位置を締め付ける。このように、切削ツールを穿孔ツール上に保持する締め付け力は、調節する間、維持されず、調節後、ツールを再度、締め付ける。この遅く、自由度に欠け、また、労働集約的な調節方法は、オペレータが調節時間の間、ＣＮＣ機械の作動を停止することを必要とすることにより、ＣＮＣ機械の速度及び経済性から外れることになる。
【０００５】
手動の調節によってではなく、機械の作動によって切削ツールの位置を調節することを許容する穿孔ツールが必要とされている。更に、ソフトウェアの命令によってＣＮＣ機械における穿孔ツールを調節する方法が必要とされている。本発明は、関連する技術における欠点を新規且つ非自明の仕方にて解決するものである。
【特許文献１】米国仮特許出願第６０／２５６，３７１号
【特許文献２】米国仮特許出願第６０／２７０，７２３号
【特許文献３】米国特許出願第２００１／００２８８３２号
【特許文献４】国際特許出願ＷＯ９８／４８９６４号
【特許文献５】ドイツ国特許出願第４０２２５７９号
【発明の概要】
【０００６】
本発明の一実施例は、切削ツールの位置を調節する独創的な方法である。その他の実施の形態は、切削ツールの位置を調節する独創的な装置、方法、システム及び装置を含む。
【０００７】
本発明の更なる実施の形態は、穿孔工程にて使用される切削ツールの位置を調節することに関する。切削ツールは、ボアを機械加工する間、切削ツールを安定状態に保持するのに十分な摩擦力であるが、切削ツールの横方向位置を阻止するのに不十分な摩擦力にて穿孔ツールに摺動可能に結合される。
【０００８】
本発明の更に別の実施例は、切削ツールがツール装置に摺動可能に結合される工作装置に関する。該ツールホルダは、異なる量の摩擦力を摺動するツールホルダに対して付与する機構を備えている。
【０００９】
本発明の更に別の実施例は、切削ツールの摺動位置を調節する方法に関する。この方法は、切削ツールを第１方向に向けて第１所定の位置まで摺動させることを含む。切削ツールは、次に、第１方向と反対の第２方向に向けて第２所定の位置まで動かす。
【００１０】
本発明の更に別の実施例において、物品を工作する方法がある。該方法は、穿孔ツールを穿孔機械に結合することと、摺動可能な切削ツールを穿孔ツールに締め付けることとを含む。切削ツールの横方向位置は、結合及び締付け状態を維持する間、変化させる。切削ツールの位置が変更された後、物品は、結合及び締付け状態を維持する間、工作する。
【００１１】
本発明の更に別の実施例は、穴を穿孔するシステムを含む。該システムは、電子式コントローラを有するコンピュータ数値制御式工作装置を有している。電子式コントローラは、切削ツールホルダの表面を静止部材の第２面と接触状態に保持することにより切削ツールホルダの摺動位置を調節する。電子式コントローラは、工作装置に対して接触する表面の全体にわたって力を付与するように命令する。
【００１２】
本発明の更なる実施の形態は、穴を穿孔する装置を含む。該装置は、第１及び第２接触面の間に垂直方向を付与する手段を有している。この垂直方向力は、切削ツールが穴を穿孔しているとき、ツールホルダの位置を拘束するのに十分な所定の摩擦力であるが、ツールホルダの横方向位置が調節されるとき、ツールホルダの横方向位置を拘束するのに不十分な所定の摩擦力を発生させる。
【００１３】
本発明の更に別の実施例は、穿孔機械により穴を工作する装置を含む。該装置は、結合要素に摺動可能に結合をした可動のツールホルダを有している。ばねがツールホルダの接触面を結合要素の接触面に対して押圧する。
【００１４】
本発明の更に別の実施例は、切削ツールホルダと結合部材との間の接触力を変化させる作動機構を含む。該機構は、第１接触力が切削ツールホルダの回転軸に対し少なくとも一部分、平行な方向に加えられる第１状態と、機構が回転軸に対し少なくとも一部分、平行な方向に向けて、第１接触力よりも大きい第２接触力を提供するように作動可能である第２状態との間にて作動可能である。
【００１５】
本発明の更に別の実施例は、物品に穴を穿孔する方法であって、切削ツールホルダの表面が穿孔ツールに近接して配置された静止部材の表面に対して摺動する上記方法を含む。切削ツールホルダの表面は、物品を工作する間、静止部材の表面に対して摺動する。
【００１６】
本発明の更に別の実施例において、摺動可能な切削ツールホルダの外面に、又は静止部材の外面上の何れかに湾曲面が存在する。この湾曲は、穿孔すべき穴の側壁の湾曲程度に相応する。切削ツールホルダ及び静止部材の表面は、穴を工作する間、接触している。従って、本発明の１つの目的は、切削ツールの位置を調節する独創的な方法を設けることである。
【００１７】
本発明の別の目的は、穴の湾曲した側壁を工作する独創的な方法を設けることである。
【好ましい実施の形態の説明】
【００１８】
本発明の原理の理解を促進する目的のため、次に、図面に図示した実施の形態に関して説明し、その説明のために特定の用語を使用する。しかし、これにより本発明の範囲を何ら限定することを意図するものではなく、本発明が関係する技術分野の当業者に通常、案出されるであろうと考えられる図示した装置のかかる変更例及び更なる改変例、及び図面に図示した本発明の原理の更なる適用例を含むものであることが理解されたい。
【００１９】
本発明は、工作工程にて使用される切削工具、例えば、ＣＮＣ穿孔機械にて穴を穿孔するために使用される切削ツールの横方向位置をオペレータが調節するための装置及び方法の双方に関する。本発明の一実施例によれば、切削ツール又は切削ツールホルダは、機械の結合要素に結合され、結合要素に対して移動させることができる。一実施例において、切削ツール又は切削ツールホルダの相対的な移動は摺動動作とするが、本発明は摺動動作に限定されるものではない。ツールホルダが結合要素に対して摺動する動作は摩擦境界面にて制御される。ツールホルダは、所定の摩擦量によって結合要素内に確実に保持される。この摩擦量は、工作工程中、ツールを所要位置に保持するのに十分である。しかし、十分に大きい横方向負荷を付与することにより、切削ツールの位置を調節し得るようにこの摩擦に打ち勝つことができる。
【００２０】
別の実施例において、切削ツールホルダ及び結合部材は、接触又は摩擦力作動機構を有する。該機構はツールホルダと結合部材との間の接触力又は摩擦力を変化させ、これにより、ツールホルダを所要位置に保持する摩擦力を変化させる。作動機構はツールホルダと結合機構との間に第１接触力を付与する第１位置または状態まで作動させることができ、その結果、摺動するツールホルダの動作を拘束する第１摩擦力が生ずる。該機構はまた、ツールホルダと結合部材との間に第２接触力が付与される第２位置すなわち状態までも作動可能であり、その結果、ツールホルダの摺動動作を拘束する第２摩擦力が生じる。この第２接触力は第１接触力よりも大きく、第２摩擦力が第１摩擦力よりも大きい。
【００２１】
該機構は、ツールホルダの横方向位置が調節されたとき、第１状態まで作動される。第１状態の摩擦負荷は工作と関係した相応する横方向負荷よりも大きいが、穿孔機械のような工作装置により付与して切削ツールの位置を横方向に調節することができる横方向負荷よりも小さいことが好ましい。作動機構は、物品を工作する前に第２状態まで作動される。好ましくは、第２状態の摩擦負荷は工作する間、遭遇する横方向負荷よりも大きく、また、切削ツールの位置を調節する間、付与される横方向負荷よりも大きいようにする。しかし、本発明は、第１状態及び第２状態の双方からの摩擦負荷が工作する間に付与される負荷よりも大きいが、切削ツールの位置を調節する間に付与される負荷よりも小さい実施の形態とすることも考えられる。更に、本発明は、第１状態からの摩擦負荷が工作する間に遭遇する横方向負荷よりも小さい実施の形態とすることも考えられる。非限定的な実施例として、接触力の作動機構は、電磁石、電磁ソレノイド、液圧ピストン、液圧ブラダー及び（又は）遠心重りを含むことができる。
【００２２】
本発明の一実施例はボアを工作する方法に関する。この方法において、穿孔ツールの表面を静止表面と接触する位置に配置し得るようオペレータ又はソフトウェアによって電子制御式穿孔機械に命令する。次に、オペレータ又はソフトウェアは穿孔機械に対し静止面に対し力を付与するよう命令し、この力は穿孔ツールを静止面に対して押圧し、その結果、穿孔ツールにおける切削ツールは穿孔ツールの本体に対して摺動する。穿孔機械は穿孔ツールを静止面に対して所定の距離だけ移動させ、この距離は、切削ツールを次の穿孔工程に適した位置に配置し得るように計算される。切削ツールは、摩擦力によって穿孔ツール本体に対し所要位置に保持され、この摩擦力は、工作する間、切削ツールを適正な位置に保つ。しかし、摩擦力は十分に小さい値であり、穿孔機械により静止面に対して加えられた横方向力により上回ることができる。
【００２３】
別の実施例において、本発明は、穿孔機械により穴を穿孔する装置に関する。穿孔装置は、穿孔機械の結合要素に摺動可能に結合されたツールホルダを有する。ツールホルダと結合要素との間の摺動境界面は、結合要素の第２接触面と接触したツールホルダの第１接触面を有する。第１及び第２接触面の間に所定の摩擦力を発生させ得るように接触面の間に所定の垂直方向力を付与することができる。この所定の摩擦力は結合要素に対するツールホルダの摺動に抵抗する。この所定の摩擦力は、ツールホルダが穴を穿孔するとき、ツールホルダの横方向位置を拘束するのに十分であるが、結合要素に対してツールホルダを横方向に調節する間、ツールホルダの横方向位置を拘束するのに不十分な程度である。本発明のいくつかの実施の形態は第１接触面を第２接触面に対して押圧するばねを利用する。その他の実施の形態は、ばねと、ばねによって加えられ、第１及び第２接触面を相互に付勢する力を調節することを許容する締結具のような調節要素とを含んでいる。
【００２４】
その他の実施の形態は、摺動切削ツールを所要位置に保持する止めねじのトルクを減少させることにより穿孔ツールの摩擦力を調節することを含む。典型的に、これらの止めねじは、摺動ツールホルダを常時、所要位置に維持し得る高度のトルクに調節される。例えば、止めねじに加えられたトルクは、ねじに対して推奨される最大トルクとされる。この高トルクは、１つ又は２つ以上の止めねじを最初に緩ませることなく、ツールホルダの全ての横方向への動きを阻止する顕著な保持摩擦力を発生させる。典型的に、ねじを緩め、ツールの位置を調節し、ねじを再度締め付け、工作を再開する。
【００２５】
本発明の一実施例によれば、止めねじはツールを所要位置に保持する推奨トルクよりも小さいトルクレベルまで調節される。この低レベルのトルクは、工作する間、摺動ツールホルダを所要位置に維持するのに十分な摩擦力であるが、本明細書に記載したように、機械にて調節する間、摺動ツールホルダを所要位置に維持するのに不十分な摩擦力を加える。この調節は、穿孔ツールを穿孔機械に結合した状態でまた、ツールの位置を手動で調節するため機械の作動を停止させることを必要とせずに行うことができる。本発明のいくつかの実施の形態において、止めねじは、止めねじが特定の角度位置、従って、特定の摩擦量を保持することを保証し得るように係止装置又は係止方法を含む。一例として、止めねじのねじを係止コンパウンドにて被覆することができる。別の実施例として、止めねじのねじは、合わさるねじと締まり嵌めする形状とすることができる。当該技術分野の当業者は止めねじを所要位置に保持するその他の方法が認識されよう。
【００２６】
本出願に示した色々な図面は、システム、方法及び装置の概略図を含む。
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃには、本発明の一実施例の端面図及び２つの端面図がそれぞれ図示されている。本発明による穿孔ツール２０は、ツールホルダ３５から剛性に延びるツール支持体３０の端部及び側部に保持された切削ツール２５を有している。切削ツール２５は穿孔工程に適した任意の形状及び材料の従来の切削ツールである。図１Ａには、静止面５１を含むことが好ましい、静止部材５０も示してある。非限定的な実施例として、静止部材５０は、穿孔機械、工作すべき物品、穿孔機械又は物品に取り付けられた治具の一部とすることができる。
【００２７】
物品を従来の仕方にて工作するため切削ツール２５が使用される。切削ツール２５は穿孔ツールの中心軸の周りで回転し且つ工作すべき物品と接触させる。切削ツール２５の最外側隅部が工作すべき物品の表面と接触し、切削ツールが軸２２の周りで回転し且つ物品に対して平行移動するとき、物品から材料を除去する。
【００２８】
物品の工作は切削ツールに３次元的負荷を加える。図１Ｃを参照すると、軸２２に対して平行な軸方向力Ｘが存在する。また、ツールホルダ３５の摺動方向に対して実質的に平行である（又は平行な構成要素を含む）切削ツール２５に加わる力である半径方向に向けた負荷と見なすこともできる横方向負荷Ｙも存在する。最後に、双方の力Ｘ、Ｙに対して垂直な接線方向に作用し、また、物品に加わる切削ツールの摩擦抵抗力及び切削力に関係した第三の負荷（図１Ｃに図示せず）が存在する。
【００２９】
切削ツールホルダの摺動動作に対して平行な工作の間に遭遇する横方向負荷Ｙは、切削ツールに作用するその他の力と比較して比較的小さい値であると考えられる。このため、切削ツールの軸方向及び回転動作に応答して切削ツールに作用する軸方向及び接線方向力は、それぞれ顕著ではあるが、横方向負荷Ｙの値は小さいと考えられる。更に、いくつかのＣＮＣ穿孔機械を含むいくつかの工作装置はＹに対して平行なツールホルダに対し、工作する間に遭遇するＹ方向への負荷よりも大きい横方向負荷を付与することができる。このため、摺動ツールホルダは、工作する間に遭遇する負荷Ｙよりも大きく、工作する間、ツールホルダを所要位置に保持するのに十分な摩擦負荷によって摺動動作をしないように拘束される。更に、ツールホルダを通じて静止部材に対して工作装置により付与することのできる横方向負荷よりも小さい摩擦力を設けることにより、工作装置は、切削ツールをその後の工作に適した仕方にて結合部材に締め付けられた状態に保ちつつ、切削ツールを横方向に再位置決めすることが可能である。
【００３０】
ツールホルダ３５は、機械の結合要素４５の結合要素本体３８内でＴ字形継手３７によって摺動可能である。四角形の形態にてＴ字形継手３７が図示され且つ説明されているが、本発明は、またあり継ぎを含む、その他の型式の摺動継手をツールホルダ３５と機械結合要素４５との間に使用することも考えられる。機械結合要素４５は、装置２０を結合境界面４６にてＣＮＣ機械に係止し且つツール２５を工作すべきボア内で回転させ得るようＣＮＣ機械によって作動される。本発明は、図示した結合境界面の形態にのみ限定されるものではなく、穿孔ツール２０を作動させ且つ配置する任意の結合境界面を含むことができる。更に、機械の結合装置４５はツールホルダ３５及び穿孔機械の双方に相互接続するものとして図示し且つ記載されているが、本発明は、結合要素４５と穿孔機械との間に中間的な結合部材を使用することが更に考えられる。
【００３１】
図１Ｂは、穿孔ツール２０の部分内側切欠き図を含む。機械の結合要素４５は内側摩擦調節装置４０を有する。装置４０は、結合要素４５の内側ボア内に螺着可能に保持されたボルトのような手動で調節することができる調節部材４１を有している。調節部材４１は調節板４２に接触圧力を付与する。部材４１を板４２に対して調節する結果、ばね４３により可動部材又はブレーキ板４４に対して加わる力が変化する。本発明は、コイルばね、捩ればね、片持ちばね、板ばね及びガスばね又は液圧ばねを含む、任意の型式のばね偏倚式部材とすることができるばね４３とすることが考えられる。更に、圧縮状態に配置され且つ摺動ツールホルダを結合部材の本体から離れる方向に付勢するばねが図示され且つ記載されているが、本発明はまた、ばねが摺動ツールホルダを結合部材の本体に向けて付勢し得るようにされ且つそのような形態とされた実施の形態とすることも考えられる。一実施例として、図１Ｂを参照すると、本発明は、調節部材４１が板４２に螺着可能に結合され、このため、部材４１の回転が板４２を装置２０の円錐形の被駆動端部に向けて引張る実施の形態とすることも考えられる。この実施の形態において、ばね４３は一端にて板４２に取り付けられ且つ他端にてツールホルダ３５に取り付けられることになろう。ばねは張力状態にあり、ツールホルダ３５を装置２０の円錐形端部に向けて付勢する。
【００３２】
可動部材すなわちブレーキ板４４は、ブレーキパッド材料のような摩擦材料を備える摩擦被覆４７が施された接触面４４ａを有している。いくつかの実施の形態において、同様の摩擦被覆４７が面４４ａと接触したＴ字形継手３７の接触面３７ａに施される。部材４１を調節する結果、接触面３７ａ、４４ａの間に作用する垂直方向力が調節される。この所定の垂直方向力は接触面３７ａ、４４ａの間に所定の摩擦力を確立し、これにより、面４４ａ、３７ａの境界面における摺動摩擦量を制御する。この摩擦は、ツールホルダ３５が穿孔又はその他の工作工程の間、摺動しないよう調節されるが、内面３７ａ、４４ａの間の摩擦力に打ち勝つのに十分な力にて横方向に調節することができる。
【００３３】
接触面３７ａ、４４ａの間の摩擦境界面を図示し且つ説明したが、本発明は摩擦境界面に対するその他の位置とすることも考えられる。例えば、Ｔ字形継手３７の接触面３７ｂと結合要素本体３８の表面３８ｂとの間の摩擦接触を利用することができる。更に、ホルダ３５の合わさる接触面３５ｃと要素本体３８の接触面３８ｃとの間に摩擦境界面を確立することができる。好ましくは、摩擦境界面を摺動ツールホルダの任意の面に対して確立し、ツールホルダが結合部材に対して摺動しないよう拘束されるようにする。
【００３４】
本発明は、合わさる接触面の一方又は双方の何れかに摩擦被覆４７を施すことを考える。摩擦被覆４７に対するブレーキパッド材料のような摩擦材料を使用することに加えて、本発明は、摩損、摩耗、かじり等に対する抵抗性を増す表面被覆を含む、１つ又は２つ以上の接触面に施されたその他の型式の材料とすることも更に考える。かかる被覆は、摩擦係数を低下させることによりこの増大した抵抗性を設けることができる。かかる用途において、必要とされる摩擦力は、接触面の間の垂直方向力すなわち接触力を増すことにより実現することができる。摩損、摩耗、かじり等に対する増大した抵抗性を提供する色々な表面被覆の非限定的な例は、バビット（Ｂａｂｂｉｔｔ）軸受合金、ポリ塩化ビニルポリマー、ポリエチレンポリマー、ＴＦＥフルオロカーボンポリマー、二硫化モリブデン（黒鉛のような固体膜潤滑剤を使用して又は使用せずに）、及び油を使用することを含む。更に、非限定的な例として、本発明は、熱化学的被覆、熱浸漬被覆、めっき、機械的クラッディング、堆積被覆及び適宜な摩耗及び摩擦特性を実現する接触表面の熱処理を利用することをも考えられる。
【００３５】
本発明のいくつかの実施の形態は、工作する間、ツールホルダと結合要素に対して静止状態に保持する摩擦力の殆どを提供する１対の接触面を使用する。ツールホルダと結合要素との間のその他の接触面は摩擦係数が小さい表面仕上げ又は表面被覆を含むことができる。１対の合わさる接触面にのみ高摩擦係数被覆材料及び表面を限定することにより、ツールホルダと結合要素との間の摺動摩擦の全体量及び位置を確実に且つ正確に維持することができる。
【００３６】
図１Ｄには、本発明による別の実施例の端面図及び部分切欠き図が図示されている。要素の番号（ＸＸ．Ｘ）と共に単一のプライム符号（ＸＸ．Ｘ´）又は二重プライム符号（ＸＸ．Ｘ´´）を使用することは、以下に説明し又は図示する相違点を除いて、上記に説明し又は図示したプライム符号無しの要素（ＸＸ．Ｘ）と同一の要素を意味する。図１Ｄには、装置２０と実質的に同一であるが、例えば、高速度の回転の間に生ずる可能性のあるように、ツールホルダ３５が結合部材４５と非接触状態に摺動するのを防止する安全装置である保持リング組立体４８を含む装置２０´が図示されている。高回転速度の状態下にて、ツール支持体３０によって形成されるような、切削ツールホルダ３５における回転質量の不均衡のため、切削ツールホルダ３５の動きを拘束する摩擦負荷よりも大きい遠心負荷が形成されることになる。これらの状態下にて、切削ツールホルダ３５は横方向に移動することができる。保持リング４８はツールホルダ３５の摺動動作を制限し、このため、ツールホルダ３５と結合部材４５の本体３８との間に接触状態が存在する。
【００３７】
保持リング４８は一側部に沿って分岐部４８ａを有している。分岐部４８ａはリング４８が本体３８の外径に沿って厳格な製造許容公差状態で摺動することを許容する。ばね４８の圧縮を本体３８の外面に対して内径部４８ｃに沿って保持するため、締結具４８ｂを締め付けることができる。第２より大きい内径部４８ｄは切削ツール３５の外面に対し隙間を提供し、この隙間は、切削ツール２５の位置を調節するのに十分である。しかし、この隙間は切削ツール３５を本体３８から非係合状態にするのに不十分である。
【００３８】
図１１には、本発明の別の実施例による穿孔ツール装置２０´´の端面図が図示されている。装置２０´´は装置２０と実質的に同一であるが、ツールホルダ３５´´を本体３８´´に締め付ける複数の止めねじ１９を有している。装置２０´´は、必ずしも穿孔ツール２０の内側摩擦調節装置４０を備えるとは限らない。止めねじ１９は所定のトルクレベルまで調節される。この所定のトルクレベルは工作する間、ツールホルダを所要位置に維持するのに、十分な摩擦力ではあるが、本明細書に記載したように機械にて調節する間、摺動ツールホルダ３５´´を所要位置に保持するのには不十分な摩擦力を摺動ツールホルダ３５´´に加える。止めねじ１９は、止めねじが特定の角度位置、従って、特定量の摩擦を維持することも保証する、当該技術分野の当業者に既知の色々な係止装置又は係止方法を含むことができる。
【００３９】
装置２０´´と同様の本発明の一実施例は、カリフォルニア州、コスタメサのクリテリオン・マシーン・ワークスが製造する穿孔ツールを含む。クリテリオンの穿孔ツール部品Ｎｏ．ＤＢＬ−２０４ヘッドは、クリテリオンのＣＢ３−ＣＶ５０テーパー付きアダプタ本体に結合される。この穿孔ツールは、切削ツールの位置を調節するため最初の装置のウォームギア機構を含む。このウォームギアは取り外す。切削工具ホルダをアダプタ本体に対して摺動しないように拘束する３つの止めねじには、約４０インチポンドのトルクが加えられる。穿孔ツールは、イリノイ州、シャーンバーグのニイガタ・マシナリー（Ｎｉｉｇａｔａ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ）が製造するＳＰＮ６３（シリーズ番号４６６０００３１）ＣＮＣ穿孔機械に取り付けられる。穿孔ツールは、穿孔ツールの表面を静止部材に対して配置することにより穿孔機械によって自動的に調節され、ＣＮＣ機械は切削ツールの横方向位置を調節するのに十分な横方向負荷を加える。穿孔ツールは、穿孔機械に対する穿孔ツールの結合状態を維持し且つ穿孔ツールに対する切削ツールの同一の締付け状態を維持しつつ、複数のボアを工作することができる。ツールホルダをアダプタ本体に対して摺動させるのに必要な力は約１６７．８３ｋｇ（３７０ポンド）力であると考えられる。
【００４０】
図４には、本発明の別の実施例におけるシステム８０が概略図的に図示されている。電子制御式機械（ＣＮＣ穿孔機械のような）８２は、トランスミッションケースのような被加工物又は製品８６に穴８４を穿孔するため摺動可能に調節可能な穿孔ツール２０を使用する。穿孔機械８２は、従来の仕方にて結合要素４５に解放可能に結合する駆動装置８８を備えている。駆動装置８８は、穿孔過程の間、穿孔ツール２０を回転させるためモータ９０から電力を提供する。一実施例において、モータ９０及び駆動装置８８は穿孔ツール２０を一定の位置に維持し、ボア８４の工作は、多軸内で移動可能であるテーブル９２に対して製品８６を取り付けることにより行われる。しかし、本発明は、また穿孔ツール２０をテーブル９２に対して横方向に且つ軸方向に作動させ又は穿孔ツール２０及びテーブル９２の双方を横方向に且つ軸方向に動作させることも考えられる。好ましくは、機械８２は、ソフトウェアアルゴリズム９６を保存する記憶装置９５を有するコンピュータ９４を備えるものとする。機械８２はテーブル９２及び（又は）駆動装置８８の平行移動動作を検出する複数の位置センサ（図示せず）を有することが好ましい。ＣＮＣ穿孔機械を図示し且つ説明したが、本発明はまたコンピュータを使用せずに電子的に制御される穿孔機械及び機械的に制御された穿孔機械とすることも考える。
【００４１】
穿孔ツール２０の切削ツール２５の位置を調節する１つの方法は、次の通りである。オペレータは、ボアのような作用部分を物品に工作し、ボアの直径のような作用部分の特徴を測定し、作用部分の寸法の誤差の程度を決定する。次に、オペレータは、ＣＮＣ機械に命令を発し又はこれと代替的にＣＮＣ機械のソフトウェアを実行し又は電子制御式穿孔機械を電子的に配置するか、又は手動制御式穿孔機械を手動で配置し、測定した誤差に相応する距離だけ切削ツール２５の位置を調節する。コンピュータ制御式でない電子式又は機械制御式穿孔機械の場合、オペレータは、適宜な電気又は手動制御装置を使用して穿孔ツールを横方向に移動させる。更に、本発明は、ボアの直径の測定が自動的に又は電子制御式機械８２の１つ又は２つ以上の位置センサによって行われる実施の形態とすることも考えられる。本発明は、ＬＶＤＴ、電位差計、レーザ又は当該技術分野にて既知の任意のその他の装置を含む、任意の型式の位置センサを使用することも考えられる。
【００４２】
結合要素４５に対する切削ツール２５の相対的位置の調節は、ツールホルダ３５の外面２１を静止部材５０の表面５１に対して配置することにより行われる。本発明の一実施例において、駆動装置８８及び結合された穿孔ツールは、表面２１が表面５１に接近する迄、第１高速の移動速度にて横方向に移動し、その時点にて、より遅い移動速度が使用される。外面２１を剛性面５１に対してこのように配置することは、ツールホルダ３５が結合要素４５に対して摺動する方向と一致する。例えば、図１Ｂに図示した穿孔ツール２０の場合、剛性部材５０は、図１Ｂに図示するように垂直方向に伸び且つツールホルダ３５の横外面２１に接触する。剛性部材５０と表面２１との間にて加えられた力は、結合要素４５に対するツールホルダ３５の摺動動作方向に対し少なくとも部分的に平行である。しかし、本発明は、垂直に方位制御された剛性部材を使用することにのみ限定されず、ツールホルダ３５が結合要素４５に対して摺動動作するための力を加えるべくツールホルダの表面と外面とが接触することを許容する表面に対して任意の方位とすることを考える。本発明のいくつかの実施の形態において、穿孔ツールが静止部材に対して移動する。その他の実施の形態において、１つの部材、好ましくは、ＣＮＣ機械の制御下にある部材が静止穿孔ツールに対して移動する。
【００４３】
表面２１を表面５１に対して配置した後、機械は２つの面を互いに押圧する。この２つの面を互いに押圧する結果、ツールホルダ３５を結合要素４５に対して保持する静止摩擦力を上回る迄、ツールホルダ３５は摺動動作しない。機械によって加えられた横方向力が一度び静止摩擦力を上回ったならば、機械により加えられた力がツールホルダ３５と結合要素４５との間の動的（又は移動）摩擦力よりも大きい限り、ツールホルダ３５は横方向に移動する。電子機械の位置センサ（図示せず）又は代替的に、手動制御式機械の人間のオペレータが切削ツールを新たな適正な位置に配置するのに十分な動作が行われたことを示す迄、機構は横方向力を加え続ける。
【００４４】
ＣＮＣ穿孔機械は、表面３７ａ、４４ａ間の摩擦及び任意のその他摺動接触面間の摩擦を上回るのに十分な力にてツール２０を横方向に移動させる。本発明の一実施例において、駆動装置及び穿孔ツールは、遅い速度にて横方向に移動する。本発明はまた、ツール２０が静止状態に保持され、テーブル９２が穿孔ツール２０に対して横方向に移動する実施の形態とすることも考え、また、穿孔ツール２０及びテーブル９２の双方が互いに対して移動する実施の形態とすることも考える。切削ツールを結合部材に対して移動させるのに必要な力は、静止又は分離摩擦を上回る第１より大きい値とし、その後、移動又は動的摩擦を上回る第２より小さい値とすることができる。機械は、ボアの寸法を正確に設定するのに必要な距離だけツールホルダ３５を横方向に移動させる迄、この力を加える。この距離は、それ以前にオペレータが決定した寸法上の誤差に相応する。
【００４５】
図１Ａに図示するように、ツールホルダ２０を「大きい」矢印で示した方向に向けて静止部材５０に対して移動させる結果、ツールホルダ３５及び切削ツール２５は、より大きい孔を穿孔する方向に向けて機械のカプラー４５から片寄りした状態となる。ツールホルダ２０を「小さい」矢印で示した方向に向けて剛性部材５０に対して移動させる結果、ツールホルダ３５及び切削ツール２５は、より小さい孔を穿孔する方向に向けて機械のカプラー４５から片寄りした状態となる。工作したボアの寸法を増すことが望まれる場合、切削ツールホルダの横方向位置を「大きい」矢印で示した方向に向けて静止部材５０に対して移動させる。これに相応して、より小さいボア（新たな物品におけるように）を形成することが望まれるならば、次に、摺動ツールホルダを「小さい」矢印で示した方向に向けて結合部材４５に対して移動させる。工作し、測定し、誤差を計算し、またボアのような作用部分を再工作することを含む方法について図示し且つ説明したが、本発明は、摺動可能に調節可能なツールホルダにて工作することのできる物品における任意の型式の作用部分を工作することを考える。いくつかの状況において、「未知」の位置から「既知」の位置までのように、切削ツールホルダの位置を再設定することが望ましい。
【００４６】
これら状況において、本発明の一実施例は、第１方向に向けて第１位置まで、特に小さいボアを工作する位置まで切削ツールを結合材に対して最初に摺動させることを考える。この最初の摺動は、穿孔ツールの第１面を静止部材と接触するように配置した後に行われる。一実施例において、この最初の摺動は、切削ツールを有する穿孔ツールを未知の位置にて受け入れ得るように設計され、また、最初の摺動により切削ツールは基準位置のような第１既知の位置に配置される。
【００４７】
この最初の摺動後、穿孔ツールの第２面は、静止部材の第２面と接触状態に配置される。好ましくは、穿孔ツールの第２面は、第１面と反対側の穿孔ツールの側にあるようにする。工作装置のテーブルが工作装置の駆動装置に対して摺動動作する結果、穿孔ツールの切削ツールホルダと共に摺動可能な面に力が加えられて、切削ツールホルダを第１方向と反対側の第２方向に向けて第２既知の位置まで移動させる。この第２摺動は、切削ツールを第１既知の基準位置から物品を工作する準備ができた位置まで移動させる。
【００４８】
本発明は、穿孔機械により加えられた横方向調節力に反作用し且つ抵抗する静止部材５０を使用することを考える。好ましくは、静止部材５０は、部材自体を殆ど動かさずに横方向調節力に反作用するようにする。このようにして、機械８２の１つ又は２つ以上の位置センサによって測定される、調節中の結合部材の横方向移動は、主として結合ツールホルダが結合部材に対して摺動動作することであり、静止部材の可撓性すなわち「屈曲性」によるものではない。しかし、本発明は、また部材５０が可撓性を有する実施の形態とすることも考えられ、この可撓性を補償する実施の形態も含む。このため、いくつかの実施の形態は、工作装置の位置センサによって測定された、切削ツールの位置を調節する摺動動作量が、オペレータが計算した工作誤差と相違する１つのアルゴリズムを含む。例えば、該アルゴリズムは、一定の量を計算した誤差に加え又は差し引き及び（又は）１以上又は１以下の定数をその誤差に掛けることを含むことができる。別の例として、本発明は、静止部材５０が穿孔ツールが接触した後、短い距離だけ自由に移動する実施の形態とすることを考え、これは、静止部材の接触面が釦又はセンサに結合され、該釦又はセンサがオペレータ又は電子式制御装置に対して、穿孔ツールと静止部材との接触が確立されたとの信号を提供するような場合である。別の例として、切削ツールホルダが結合部材に対して移動する前に、特定の静止部材が特定の量だけ偏向することも既知である。
【００４９】
本発明は、穿孔機械に、穿孔される製品の静止表面に又は穿孔機械に対するテーブルの移動距離内にある任意のその他の静止面にボルト止め又はその他の方法で取り付けられた分離可能な保持具を備える静止部材５０とすることを考える。摺動可能に調節可能な穿孔ツール２０を有するシステム８０について図示し且つ説明したが、本発明は、システム８０と共に本明細書に記載した任意の摺動可能な調節可能な穿孔ツールを使用することも考える。更に、切削ツールホルダ３５が結合部材４５に対して摺動する、摺動可能に調節可能な穿孔ツール２０について図示し且つ説明したが、切削ツールを再位置決めすることも考えられ、また、その再位置決めを許容する任意のツールホルダを使用することも本発明に含まれることが理解される。
【００５０】
本発明の更に別の実施例は、駆動要素に結合された穿孔ツールを維持し且つツールホルダが結合部材に対して締め付けられた状態を保ちつつ、オペレータ又は電子制御式機械８２の何れかが、切削ツール２５の位置を物品に特徴部分を粗切削する第１最初の位置まで調節する、物品の特徴部分を工作する方法とすることを考える。次に、オペレータ又は電子制御式コントローラは、第１粗切削の後、特徴部分を測定せずに、特徴部分を２回目に精密切削するための第２位置まで切削ツール２５の位置を摺動可能に調節する。
【００５１】
図２Ａには、本発明の別の実施例による摺動可能に調節可能な穿孔ツール１２０の端面図が図示されている。本明細書にて１つの要素部材（ＸＸ．Ｘ）に対し「Ｎ」１００番台の接頭辞（ＮＸＸ）は、以下に説明し又は図示する相違点を除いて、上記に説明し又は図示した接頭辞無しの要素（ＸＸ．Ｘ）と同一の１つの要素を意味する。
【００５２】
穿孔ツール１２０は、結合要素１４５とツールホルダ１３５との間の摩擦境界面における摩擦力を上回ることにより、結合要素１４５に対して摺動可能に調節可能なツールホルダ１３５を有している。
【００５３】
結合部材１４５の本体１３８は、１対の摩擦調節装置１４０を有することが好ましい。調節装置１４０の各々は、ねじ式締結具のような調節部材１４１を有している。調節要素１４１の一端は、ばね１４３に対して当接する。調節要素１４１を回転させる結果、ばね１４３によってブレーキ板１４４に加えられる力が変化する。ブレーキ板１４４は、ツールホルダ１３５の表面１３５Ａに接触する接触面１４４Ａを有している。好ましくは、接触面１４４Ａ、１３５Ａの一方又はその双方は、２つの接触面間の摩擦係数を増大させ又は修正する摩擦被覆部１４７を有している。
【００５４】
接触面間の摩擦係数を増大させるため、摩擦被覆４７、１４７を使用することについて図示し且つ説明したが、本発明は、また、摩擦係数を増大させないが、既知で且つ一定の摩擦係数を提供する、接触面の一方又は双方における材料及び表面被覆を使用することも考えられる。例えば、本発明のいくつかの実施の形態は、摩擦係数を減少させる接触面間の表面被覆を含むが、これらの場合、ホルダ３５を結合要素４５に対して締め付ける全体的な摩擦力は、接触面間の垂直方向力を増大させることで増すことができる。本発明のいくつかの実施の形態は、特に、表面被覆がかじりに対する抵抗性、十分な耐摩耗性及び十分な耐久性を提供する場合、大きい垂直方向力を組み合わせて低摩擦係数の表面被覆を利用する。接触面間の摩擦係数にかかわらず、ツールホルダ３５を結合要素４５に対して締め付ける摩擦力は、工作する間、切削ツール２５の位置を維持するのに十分であり、摩擦力は調節する間、剛性な表面に対して付与される横方向負荷に耐えるのに不十分である。
【００５５】
好ましくは、接触面は互いに平行であるようにする。図２Ａにて理解し得るように、接触面１３５Ａ、１４４Ａの双方は、穿孔ツール１２０の中心線１２２に対して４５゜の位置に配置されている。しかし、本発明は、また、接触面が互いに平行ではなく、１つの接触面の端縁がその他の接触面と線接触するようにする実施の形態とすることも考える。更に、本発明は、ブレーキ板１４４とツールホルダ１３５との間の接触部が摩擦材料１４７にて被覆されない実施の形態とすることも考える。これらの実施の形態において、接触面１３５Ａ、１４４Ａ間の接触部は、ツールホルダ１３５を結合要素４５に対して締め付ける主要な摩擦負荷を提供しない。その代わり、接触面は結合要素１４５の本体１３８の表面と接触したツールホルダ１３５のその他の面に垂直方向力を付与する主要な手段である。このため、本発明は、第１対の接触面間の垂直方向力を増し、また、異なる対の接触面間に主要な摩擦力を設けることも考える。
【００５６】
図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃには、本発明の別の実施例による装置のそれぞれ１つの正面図、２つの端面図が図示されている。これら図面は、本発明の別の実施例による穿孔ツール２２０の色々な図を示す。穿孔ツール２２０は、ツールホルダ２３５と結合要素２４５の本体２３８とを締め付ける１対の摩擦調節装置２４０を有することが好ましい。調節装置２４０の各々は、締結具２４１により本体２３８に締結される静止部材２４４を有する。部材２４４は、ツールホルダ２３５の合わさる接触面２３５Ａと接触する接触面２４４Ａを有している。好ましくは、接触面２４４Ａ、２３５Ａの双方はほぼ平行であり、その双方が中心線２２２に対して鋭角な角度２２３にて配置されることが好ましい。締結具２４１を本体２３８内に締め付けると、接触面２３５Ａ、２４４Ａ間に垂直方向力が生ずる。しかし、接触面間の垂直方向力は、締結具２４１内の軸方向負荷の一部分である。この一部分は角度２２３の正弦値に依存する。例えば、角度２３３が３０゜の場合、締結具２４４が中心線２２２に対し平行に方位制御されるから、接触面間に加えられる垂直方向力は締結具２４４内の軸方向負荷の僅か半分にしか過ぎない。このため、接触面間の垂直方向力の量は角度２２３を選ぶことにより調節することができる。角度２２３が零に近づくに伴い、接触面間の垂直方向力は零に向けて低下する。このようにして、接触面間の直角方向負荷は、角度２２３及び締結具２４１に加えられるトルクを選ぶことで制御される。このように、本発明は、摩擦調節装置が垂直方向負荷を調節するばねを必要としない穿孔ツール２２０のような実施の形態とすることを考える。
【００５７】
本発明は、摺動ツールホルダ３５の動作を拘束する摩擦力が軸２２に対し平行に何れかの方向に加えられた力に起因する実施の形態とすることも考えられることを理解されたい。例えば、図示したばね、液圧圧力、ソレノイド、電磁石及び遠心重りのいくつかのもの及び関連し且つ同等の装置を使用して摺動ツールホルダを付勢して結合部材から分離させることができる。しかし、本発明は、ばね、液圧圧力、ソレノイド、電磁石、遠心重り及び関連し且つ同等の装置を使用して摺動ツールホルダを結合要素に向けて付勢させる実施の形態とすることも考えられる。ツールホルダ及び結合要素が付勢されて分離する実施の形態の場合、工作する間、切削ツールに付与された軸方向負荷Ｘは、穿孔ツールにおけるこの付勢力に対抗し、従って、摩擦面間に作用する正味垂直方向力を減少させる。この垂直方向力の正味減少は、ツールホルダの摺動動作を拘束する摩擦力の正味減少に相応する。
【００５８】
ツールホルダ及び結合部材が互いに付勢される実施の形態の場合、工作する間に切削ツールに付与される軸方向負荷Ｘは、摩擦面間に付与される垂直方向力を増大させる。この後者の例において、ツールホルダの横方向動作を拘束する摩擦力は工作する間、増大する。穿孔ツール２０が配置され且つ摺動ツールホルダが結合部材に向けて付勢される実施の形態の場合、Ｘ方向への工作力が「自己励起」の仕方にて作用すると考えることのできるように作用する、すなわち、切削ツールの使用は、ツールホルダが摺動しないように拘束する摩擦力を増大させる。
【００５９】
図５には、本発明の別の実施例による装置３２０の端面図が図示されている。装置３２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール３２５を有する穿孔ツールである。切削ツール３２５は、摺動可能に調節可能なツールホルダ３３５から延びるツール支持体３３０によって固定状態に支持されている。ツールホルダ３３５は、結合要素本体３３８の相補的な形状の継手に摺動可能に結合するあり溝継手又はＴ字形継手のような継手３３７を有することが好ましい。結合要素本体３３８は結合要素３４５の一部である。結合要素３４５は、円錐形の形状の端部及び結合境界面３４６を有し、その双方が穿孔ツール３２０を電子制御式機械８２の駆動装置８８のような駆動装置内に配置する（図４参照）。図５を再度参照すると、装置３２０は、装置３２０の対面する接触面間に垂直方向力を付与する摩擦調節装置３４０を有している。
【００６０】
装置３２０は、摺動切削ツールを穿孔ツールに締め付けるべく接触面間に摩擦力を付与する手段３４０を有している。手段３４０は、結合要素本体３３８内にチャンバ３５１を有している。ピストン３４４がチャンバ３５１内で摺動可能である。密封部材３４４．１がピストン３４４とチャンバ３５１の壁との間にシールを提供する。圧力調節ねじ３５３が本体３３８のボア内に螺着可能に受け入れられている。チャンバ３５１は液圧流体３５２を有している。調節ねじ３５３を本体３３８に対して内方又は外方の何れかに回すと、ボアから排出される流体３５２の量が増大又は減少する。この排出された流体量変化の結果、ピストン３４４の位置がこれに相応して変化する。例えば、ねじ３５３を内方に回すと、ピストン３４４は切削ツールホルダ３３５に向けて動く。ねじ３５３がピストン３３４をツールホルダ３５５と接触させるのに十分に移動した後、その後にねじ３５３の位置が変化すれば、チャンバ３５１内の圧力が変化し、これに相応してピストン３４４とツールホルダ３３５との間に付与される力が変化する。一実施例において、表面処理又は表面被覆３４７がピストン３４４の表面に（図５に図示するように）又はこれと代替的に、ツールホルダ３３５の相応する接触面に付与される。別の実施例において、表面処理又は表面被覆は、あり溝継手３３７の斜面の一方又はその双方に付与される。本発明は、本体３３８とツールホルダ３３５との間及び（又は）調節手段３４０とツールホルダ３３５との間で接触する任意の対の面間に摩擦力を発生させることを考える。
【００６１】
図６Ａには、本発明の別の実施例による装置４２０の端面図が図示されている。装置４２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール４２５を有する穿孔ツールである。切削ツール４２５は、摺動可能に調節可能なツールホルダ４３５から延びるツール支持体４３０等によって固定状態に支持されている。ツールホルダ４３５は、結合要素本体４３８の相補する形状の継手に摺動可能に結合するあり溝継手又はＴ字形継手のような継手４３７を有することが好ましい。結合要素本体４３８は、結合要素４４５の一部分である。結合要素４４５は、円錐形の形状の端部と、結合境界面４４６とを有することが好ましく、その双方が穿孔ツール４２０を電子制御式機械８２の駆動装置８８のような駆動装置内に配置する（図４参照）。
【００６２】
図６Ａを再度参照すると、装置４２０は、摺動切削ツールを穿孔ツールに締め付ける摩擦調節装置４４０を備えており、該穿孔ツールは装置４２０の対面する接触面間に垂直方向力を付与し、該装置は、また、１対の接触面間に可変の摩擦力を作用させる手段として作動させることもでき、接触面の少なくとも一方が摺動ツールホルダ４３５にあるようにする。作動手段４４０は、部材４４４をツールホルダ４３５に向けて付勢し得るよう複数のばね４４３を偏倚させる部材４４２を有している。部材４４４（図示するように）又はこれと代替的に、ツールホルダ４３５の反対側表面に付与される表面処理又は表面被覆４４７は、ツールホルダ４３５の横方向への摺動動作に対抗する摩擦抵抗力を発生させる。更に、本発明は、ツールホルダ４３５と本体４３８との間にて圧縮状態に装荷された任意の対の接触面４４７に対し表面処理又は表面被覆４４７を付与することを考える。
【００６３】
作動手段４４０は、本体４３８に枢動可能に結合され且つ連結機構４６３に枢動可能に結合されたカム４６２を有している。連結機構４６３の両端には、可動の釦４６４ａ、４６４ｂが配置されている。図６Ａに図示するように、作動手段４４０は、釦４６４ｂが外方の位置にあり、カム４６２が第１位置に枢動した第１状態にある。カム４６２は部材４４２を第１所定の距離だけ偏倚させ、これにより、ばね４４３を通じて第１所定の力を付与し、ばねは摺動ツールホルダ４３５に対して第１接触力を発生させる。この第１接触力は、ツールホルダ４３５の摺動動作に抵抗する相応する第１摩擦力を発生させる。
【００６４】
作動手段４４０はまた、第２状態まで作動させることもでき、その結果、摺動ツールホルダ４３５と本体４３８又は作動手段４４０の何れかの接触面との間に第２所定の摩擦力が生じる。作動手段４４０は、釦４６４ｂを内方に動かすことによりこの第２状態に配置することができ、この動作により、連結機構４６３はカム４６２を第２位置まで枢動させ、このことは部材４４２を更に偏倚させ且つばね４４３の圧縮力を増大させる。この追加的なばねの圧縮の結果、ツールホルダ４３５に対して部材４４４のより大きい垂直方向力が生じる。作動手段４４０は、釦４６４ａを内方に動かすことにより第１状態に戻すことができる。作動手段４４０は、ツールを使用するオペレータが釦４６４ｂ又は４６４ａを押し又は引張るかの何れかにより第１状態又は第２状態の何れかに作動させることができる。更に、本発明は、作動手段４４０がＣＮＣ穿孔機械に作用可能に結合された機構のような機構によって自動的に第１状態又は第２状態の何れかに作動される実施の形態とすることも考える。更に、ロッドのようなツールを穿孔機械又はテーブルに取り付けて、穿孔機械のコントローラが釦４６４ａ又は４６４ｂの一方がロッドと接触するように装置４２０を配置する。その後に装置４２０が横方向に移動する結果、接触する釦が移動する。
【００６５】
図６Ｂには、装置４２０と実質的に同一であるが、ツールをカム４６２´に直接結合する作用部を有する装置４２０´が図示されている。装置４２０ｂは、必ずしも押釦４６４ａ又は４６４ｂを備える必要はなく、また、必ずしも作動手段４４０´を作動させるリンク４６３を備える必要もない。装置４４０´は、機械のオペレータがカム４６２´を直接枢動させることを許容する枢動点４６５と一致するアレンヘッド部又は関連するトルク付与作用部を有している。カム４６２´のアレンヘッド部へのアクセスは、本体４３８´のボア（図示せず）を通じて提供される。このように、オペレータは、ツールホルダ４３５に横方向に付与された調節力がツールホルダ４３５の動作を拘束する摩擦力に上回ることのできる第１位置又は状態までツールによってカム４６２´を回転させることができる。切削ツール４２５´の位置が横方向に調節された後、オペレータはツールを本体４３５のボアを通じて挿入し、より大きい摩擦力がツールホルダ４３５の摺動動作を拘束し、第２より大きい摩擦力が工作する間に付与される任意の横方向負荷に耐えるのに十分な第２位置又は状態までカム４６２´を回転させる。更に、本発明は、オペレータの手動のアクセスを必要とせずに、ＣＮＣ機械の一部分のような機構によってカム４６２´が自動的に回転される実施の形態とすることも考えられる。
【００６６】
図７には、本発明の別の実施例による装置５２０の端面図が図示されている。装置５２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール５２５を有する穿孔ツールである。切削ツール５２５は、摺動可能に調節可能なツールホルダ５３５から延びるツール支持体５３０等によって固定状態に支持されている。ツールホルダ５３５は、結合要素本体５３８の相補する形状の継手に摺動可能に結合するあり溝継手又はＴ字形継手のような継手５３７を有することが好ましい。結合要素本体５３８は、結合要素５４５の一部分である。結合要素５４５は、円錐形の形状の端部及び結合境界面５４６とを有することが好ましく、その双方が穿孔ツール５２０を電子制御式機械８２の駆動装置８８のような駆動装置内に配置する（図４参照）。
【００６７】
図７を再度参照すると、装置５２０は、摺動切削ツールを穿孔ツールに締め付ける摩擦調節装置５４０を有しており、該摩擦調節装置は、装置５２０の対面する接触面間に垂直方向力を付与し、該装置は、また可変の摩擦力を作動させる手段５４０として作動させることもできる。作動手段５４０は、チャンバ５５１内で摺動可能なピストン５４４を有している。液圧圧力ポート５５４を通って液圧ポンプ（図示せず）のような供給源からの圧力がチャンバ５５１内の液圧流体５５２を加圧する。一例として、機械８２に取り付けられた液圧ポンプが駆動装置８８を通じて結合部材５４５のポート５５４内に液圧圧力を提供する。
【００６８】
流体５５２の圧力の結果、部材５４４により摺動ツールホルダ５３５に加えられる相応する力が生じる。部材５４４により加えられたこの力は、ツールホルダ５３５及び本体５３８及び（又は）作動手段５４０の何れかの対向面間の所定摩擦力に相応する。一実施例において、作動手段５４０は、チャンバ５５１内で第１液圧圧力を加えることにより第１所定の摩擦力に相応する第１状態まで作動させることができる。別の実施例において、作動手段５４０は、また第２状態まで作動させることもでき、この第２状態において、チャンバ５５１内の第２より高圧力の結果、ツールホルダ５３５の接触面に対して加えられる相応してより大きい摩擦力となり、結合部材５４５に対するツールホルダ５３５の摺動動作に抵抗する。更に、本発明は、圧力が圧縮空気のような気体によって空気圧により提供される実施の形態とすることも考える。
【００６９】
図８には、本発明の別の実施例による装置６２０の端面図が図示されている。装置６２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール６２５を有する穿孔ツールである。切削ツール６２５は、摺動可能に調節可能なツールホルダ６３５から延びるツール支持体６３０等によって固定状態に支持されている。ツールホルダ６３５は、結合要素本体６３８の相補的な形状の継手に摺動可能に結合するあり溝継手又はＴ字形継手のような継手６３７を有することが好ましい。結合要素本体６３８は結合要素６４５の一部分である。結合要素６４５は、円錐形の形状の端部及び結合境界面６４６を有することが好ましく、その双方が穿孔ツール６２０を電子制御式機械８２の駆動装置８８のような駆動装置内に配置する（図４参照）。
【００７０】
図８を再度参照すると、装置６２０は、摺動切削ツールを穿孔ツールに締め付ける摩擦調節装置６４０を有しており、該摩擦調節装置は、装置６２０の対面する接触面間に垂直方向力を付与し、該摩擦調節装置はまた摺動ツールホルダ６３５に対して可変の摩擦力を加える作動手段として作動させることもできる。作動手段６４０は、本体６３８に枢動可能に結合され且つまたスロット内で連結機構６６３に枢動可能に結合されたカム６６２も有している。連結機構６６３は、コア及び巻線を備える電磁ソレノイド６６０によって直線状に作動される。１対の導電体６６５は、ソレノイド６６０を第１状態と第２状態との間で作動させるべく電源（図示せず）から電力を提供する。一例として、電力は駆動装置８８の滑りリング（図示せず）を通じて工作装置８２から導体６６５に提供される。
【００７１】
図８に図示するように、ソレノイド６６０は第１状態にあり、この状態において、カム６６２はばね６４３を部材６４４に対して付勢し、ツールホルダ６３５に対する接触力を発生させる第１位置にある。ソレノイド６６３は、リンク６６３を上方に偏倚させる（図８に図示するように）、従って、カム６６２を第２位置まで枢動させる状態に変化させることができ、この第２位置において、ばね６４３は部材６４４を第２より大きい接触力にてツールホルダ６３５に対して付勢する。この第２接触力の結果、第２より大きい摩擦力がツールホルダ６３５に対して加えられ、この摩擦力は、工作する間、ツールホルダ６３５を横方向に移動しないように拘束する。
【００７２】
一実施例において、ソレノイド６６０は、２つの位置を有する電磁ソレノイドである。一例として、ソレノイド６６０は、電圧を印加することにより第１状態まで作動させることができる。電圧を除去すると、ソレノイド６６０のコアは、内側ばねＩｃによって第２状態に移行する。その他の実施の形態において、ソレノイド６６０は２位置係止電磁ソレノイドであり、この場合、第１電圧を印加すると、ソレノイド６６０のコアは、第１方向に向けて第１位置まで移動し、逆電圧を印加すると、ソレノイド６６０のコアは反対方向に向けて第２位置まで移動する。更に、本出願は、電磁ソレノイドのコアが作動手段のカム及び連結機構に直接作用せず、その代わり、第２段に作用し、第２段がカムを枢動させるのに必要な原動力を提供する実施の形態とすることも考えられる。一例として、第２段は、液圧作動段とすることができ、この場合、ソレノイド６６０の第１段は、電気液圧弁を作動させるように作用する。
【００７３】
図９には、本発明の別の実施例による装置７２０の端面図が図示されている。装置７２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール７２５を有する穿孔ツールである。切削ツール７２５は、摺動可能に調節可能なツールホルダ７３５から延びるツール支持体７３０等によって固定状態に支持されている。ツールホルダ７３５は、結合要素本体７３８の相補的な形状の継手に摺動可能に結合するあり溝継手又はＴ字形継手のような継手７３７を有することが好ましい。結合要素本体７３８は結合要素７４５の一部分である。結合要素７４５は、円錐形の形状の端部及び結合境界面７４６を有することが好ましく、その双方が穿孔ツール７２０を電子制御式機械８２の駆動装置８８のような駆動装置内に配置する（図４参照）。
【００７４】
図９を再度参照すると、装置７２０は、装置７２０の対面する接触面間に垂直方向力を付与する、摺動切削ツールを穿孔ツールに締め付ける摩擦調節装置７４０を有しており、該摩擦調節装置はまた、ツールホルダ７３５及び作動手段７４０又は結合本体７３８の何れかの接触面間で可変の摩擦力を作動させる手段としても作動可能である。作動手段７４０は、コア部材７４４と、巻線７６４とを備える電磁石を有している。コア部材７４４の一端は、調節ねじ７４１に結合され、調節ねじは、コア部材７４４の１つの面と摺動ツールホルダ７３５の反対側面との間の距離を調節することができる。電源（図示せず）から導体７６５に電力が付与されると、電圧及び巻線７６４は、コア部材７４４に対して磁界を形成し、磁界は摺動ツールホルダ７３５を引き付ける。電磁石により発生された引き付け力の結果、ツールホルダ７３５及び本体７３８の対向する面間に接触力が生じる。これらの接触力の結果、ツール部材７３５が本体７３８に対して摺動しないように拘束する相応する摩擦力が生じる。
【００７５】
作動手段７４０は、第１及び第２電流を、導体７６５を通じて相応して印加することにより、第１及び第２磁力引き付け状態に作動させることができる。これらの第１及び第２磁力は、ツールホルダ７３５を横方向に動かないように拘束する第１及び第２レベルの摩擦力に相応する。更に、いくつかの実施の形態は、単一量の電流を、導体７６５を通じて印加し、対向する接触面の間に単一の力を付与することを含む。本発明のいくつかの実施の形態は、結合要素に滑りリングを使用し、外部電源から電力を提供することを考える。更にその他の実施の形態は、内部電力を提供し得るように穿孔ツール内に配置されるバッテリを使用することを考える。
【００７６】
継手７４５の本体７３８内で別個の本体から形成される電磁石について図示し且つ説明したが、本発明は、本体７３８と一体であり、摺動動作に抵抗する摩擦力をツールホルダ７３５に発生させ得る方向に向けてツールホルダ７３５の少なくとも一部分を引き付ける電磁石を使用することが更に考えられる。更に、本発明は、ツールホルダ７３５と分離可能か又は一体であり、また、励起されたとき、ツールホルダ７３５を本体７３８に向けて引き付ける電磁石を使用することも考えられる。摺動動作に抵抗する摩擦力を発生させる電磁力を使用する本発明のこれらの実施の形態は、例えば、摺動ツールホルダ又は結合部材に対して、穿孔ツールの構造中に磁気材料を使用することを考える。更に、本発明は、非限定的な例として、ツールホルダに結合された第１電磁石及び結合部材に結合された第２電磁石を含む、２つの電磁石が存在する実施の形態とすることも考えられる。
【００７７】
図１０には、本発明の別の実施例による装置８２０の端面図が図示されている。装置８２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール８２５を有する穿孔ツールである。切削ツール８２５は、摺動可能に調節可能なツールホルダ８３５から延びるツール支持体８３０等によって固定状態に支持されている。ツールホルダ８３５は、結合要素本体８３８の相補的な形状の継手に摺動可能に結合するあり溝継手又はＴ字形継手のような継手８３７を有することが好ましい。結合要素本体８３８は結合要素８４５の一部分である。結合要素８４５は、円錐形の形状の端部及び結合境界面８４６を有することが好ましく、その双方が穿孔ツール８２０を電子制御式機械８２の駆動装置８８のような駆動装置内に配置する（図４参照）。
【００７８】
図１０を再度参照すると、装置８２０は、摺動切削ツールを穿孔ツールに締め付ける摩擦調節装置８４０を有しており、該摩擦調節装置は、装置８２０の対面する接触面間に垂直方向力を付与し、また、摺動ツールホルダ８３５と結合本体８３８又は作動手段８４０の何れかの対向する接触面間で可変の力を作動させる手段８４０でもある。作動手段８４０は、枢動点８６５により本体８３８に枢動可能に結合された複数の遠心重り８６４を有することが好ましい。作動手段８４０は、ばね８４３を介して部材８４４に静荷重を付与する調節ねじ８４１を有している。ばね８４３からのこの静荷重は、装置８２０が第１非回転状態にあるとき、摺動ツールホルダ８３５に対し第１接触力を付与する。この第１状態は、ツールホルダ８３５を任意のルーズな横方向動作をしないように拘束するのに十分であるが、ツールホルダの横方向位置が本明細書に記載されたように調節されたとき、ツールホルダ８３５の横方向位置を拘束するのに不十分な摩擦力をツールホルダ８３５に対して発生させる。
【００７９】
装置８２０を回転させると、手段８４０は、部材８４４によって摺動ツールホルダ８３５に対して付与される第２より大きい接触力に相応する第２状態まで作動する。装置８２０が、例えば、物品を工作する等のために回転すると、遠心重り８６４のより大きい質量の端部が外方に振り出されて、遠心重り８６４が枢動点８６５の周りで枢動するようにする。好ましくは、遠心重り８６４は、カム型形状を有し、重り８６４の枢動動作によりカム端部がツールホルダ８３５に対する相応する第２より大きい接触力にて部材８４４に押し付けられる。
【００８０】
図１２から図１５には、本発明の別の実施例による装置９２０の色々な図が図示されている。装置９２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール９２５を有する穿孔ツール組立体である。切削ツール９２５は、例えば、摺動可能に調節可能なツールホルダ９３５から延びるツール支持体９３０等によって固定状態に支持されている。ツールホルダ９３５は、結合要素本体９３８の相補的な形状の継手に摺動可能に結合するあり溝継手又はＴ字形継手のような継手９３７を有することが好ましい。結合要素９４５は結合要素本体９３８を有しており、穿孔ツール９２０を機械８２の駆動装置８８のような駆動装置内に配置する（図４参照）。
【００８１】
穿孔ツール９２０は、複数のボルト９４１によりツールホルダ部分９３５．１に結合された継手部分９３７を備える多数部品のツールホルダ９３５を有することが好ましい。図１２Ｂ、図１４Ｂを参照すると、ツールホルダ９３５のツール保持部分９３５．１は、挿入されたツール支持体９３０を受け入れる複数のボア９３１ａ、９３１ｂ、９３１ｃを有する。適宜なねじ付き穴９１８内に受け入れられた止めねじ（図示せず）がツール支持体９３０を特定の穴内で係止する。
【００８２】
図１２Ａ、図１３Ａ、図１５Ａを参照して最も良く理解し得るように、継手部分９３７が本体９３８に相補的な形状部分内に摺動可能に受け入れられる。第２ツール保持部分９３５．１は、本体９３８の第２相補的な形状部分内に更に摺動可能に受け入れられる。ツールホルダ部分９３７、９３５．１は、一実施例において、アレン頭部ねじである１つ又は２つ以上の締結具９４１により互いに締結されている。締結具９４１の各々は、端ぐり穴９３１ａ、９３１ｂ及び（又は）９３１ｃ内に受け入れられている（図１２Ａ、図１４Ｃに最も良く図示するように）。図１２Ａ、図１３Ａ、図１３Ｂを参照すると、締結具のねじ付き端部は本体９３８の端ぐり穴付きウェル９３８．１内に受け入れられる。図１５Ｂに最も良く図示するように、継手部分９３７は締結具９４１のねじ付き部分を受け入れ得るように１つ又は２つ以上のねじ付き穴９３１ａ´、９３１ｂ´、９３１ｃ´を有している。
【００８３】
図１２Ａ、図１４Ａ、図１５Ａを参照すると、本体９３８内のツールホルダ部分９３５．１、９３７の摺動組立体は、対向面９３５．２、９３７．２の間に僅かな空隙を残すことが好ましい。この空隙を有する実施の形態において、締結具９４１を締め付けると、本体９３８の２つの面にて圧縮力及び摩擦力が発生する。Ｔ字形継手部分９３７の接触面９３７ｂは本体９３８の対向する面９３８ｂと圧縮可能に接触する状態に配置される（図１３Ａ参照）。更に、接触面９３８ｃは、ツール保持部分９３５．１の接触面９３５．１ｃと圧縮可能な接触状態に配置される。部分９３７、９３５．１の対向面間の上述した空隙のため、これらは、ツールホルダ９３５の横方向動作を拘束する２つの摩擦境界面である。
【００８４】
穿孔ツール９２０は、第１対の接触面９３７ｂ、９３８ｂ及び（又は）第２対の接触面９３５．１、９３８ｃの何れかにて摩擦力を修正し得るように摩擦材料層、表面被覆及び（又は）表面処理の色々な組み合わせを含むことができる。１つの非限定的な例として、摩擦力を増すための第１摩擦処理を接触面９３８ｃ及び（又は）９３５．１ｃに施すことができる。摩擦係数を減少させる第２型式の摩擦処理は、接触面９３７ｂ及び（又は）９３８ｂに施すことができる。この実施の形態において、切削ツール９２５の位置をツール保持部分９３５．１の表面に沿った一定の箇所９２１ａにて調節する横方向力を付与することが好ましく、それは、部分９３５．１は継手部分９３７よりも摩擦によってより強固に保持されるからである。しかし、本発明はまた切削ツールの位置を調節する横方向力がＴ字形継手部分９３７の表面に沿った接触点９２１ｂにて付与される実施の形態とすることも考えられる。本発明は、また横方向調節力が部分９３７、９３５．１の表面に沿って同時に付与される実施の形態とすることも考えられる。
【００８５】
図１６から図１９には、本発明の別の実施例による装置１０２０の色々な図が図示されている。装置１０２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール１０２５を有する穿孔ツール組立体である。切削ツール１０２５は、摺動可能に調節可能なツールホルダ１０３５から延びるツール支持体１０３０等によって固定状態に支持されている。ツールホルダ１０３５は、結合要素本体１０３８の相補的な形状の継手に摺動可能に結合するあり溝継手又はＴ字形継手のような円筒状継手１０３７を有することが好ましい。結合要素１０４５は、穿孔ツール１０２０を機械８２の駆動装置８８のような駆動装置に配置する結合要素本体１０３８を有している（図４参照）。
【００８６】
穿孔ツール１０２０は、複数のボルト１０４１によりツール保持部分１０３５．１に結合されたＴ字形継手部分１０３７を備える多数部品ツールホルダ１０３５を有することが好ましい。図１６Ｂ、図１８Ｂを参照すると、ツールホルダ１０３５のツール保持部分１０３５．１は、挿入されたツール支持体１０３０を受け入れる複数のボア１０３１ａ、１０３１ｂ、１０３１ｃを有している。適宜なねじ付き穴１０１８内に受け入れられた止めねじ（図示せず）がツール支持体１０３０を特定の穴内で係止する。
【００８７】
図１６Ａ、図１７Ａ、図１９Ａを参照して最も良く理解し得るように、継手部分１０３７が本体１０３８の相補的な円筒状形状部分内に摺動可能に受け入れられる。第２ツール保持部分１０３５．１は、本体１０３８の第２相補的な形状部分内に更に摺動可能に受け入れられている。ツールホルダ部分１０３７、１０３５．１は、一実施例において、アレン頭部ねじである１つ又は２つ以上の締結具１０４１により互いに締結されている。締結具１０４１の各々は、端ぐり穴１０３１ａ、１０３１ｂ及び（又は）１０３１ｃ内に受け入れられている（図１６Ａ、図１８Ｃに最も良く図示するように）。図１６Ａ、図１７Ａ、図１７Ｂを参照すると、締結具のねじ付き端部は、本体１０３８の端ぐり穴付きウェル１０３８．１内に受け入れられる。図１９Ｂに図示するように、継手部分１０３７は、締結具１０４１のねじ付き部分を受け入れ得るように１つ又は２つ以上のねじ付き穴１０３１ａ´、１０３１ｂ´、１０３１ｃ´を有している。
【００８８】
図１６Ａ、図１８Ａ、図１９Ａを参照すると、本体１０３８内のツールホルダ部分１０３５．１、１０３７の摺動組立体は、対向面１０３５．２、１０３７．２の間に小さい空隙を残すことが好ましい。この空隙を有する実施の形態において、締結具１０４１を締め付けると、本体１０３８の２つの面にて圧縮力及び摩擦力が発生する。継手部分１０３７の円筒状接触面１０３７ｂは、本体１０３８の対向面１０３８ｂと接触状態に配置される（図１７Ａ参照）。更に、接触面１０３８ｃは、ツール保持部分１０３５．１の接触面１０３５．１ｃと圧縮可能に接触する状態に配置される。部分１０３７、１０３５．１の対向面間の上述した空隙のため、これらは、ツールホルダ１０３５の横方向動作を拘束する２つの摩擦面である。
【００８９】
穿孔ツール１０２０は、第１対の接触面１０３７ｂ、１０３８ｂ及び（又は）第２対の接触面１０３５．１ｃ、１０３８ｃの何れかにおける摩擦力を修正し得るように摩擦材料層、表面被覆及び（又は）表面処理の色々な組み合わせを含むことができる。１つの非限定的な例として、摩擦力を増すための第１摩擦処理を接触面１０３８ｃ及び（又は）１０３５．１ｃに施すことができる。摩擦係数を減少させるための第２型式の摩擦処理は、接触面１０３７ｂ及び（又は）１０３８ｂに施すことができる。この実施の形態において、ツール保持部分１０３５．１の表面に沿った接触点１０２１ａにて切削ツール１０２５の位置を調節する横方向力を付与することが好ましく、それは、部分１０３５．１は継手部分１０３７よりも摩擦力によってより強固に保持されるからである。しかし、本発明は、切削ツールの位置を調節する横方向力が継手部分１０３７の表面に沿った接触点１０２１ｂにて付与される実施の形態とすることも考えられる。本発明は、また横方向調節力が部分１０３７、１０３５．１の表面に沿って同時に付与される実施の形態とすることも考えられる。
【００９０】
本明細書に記載し且つ図示した本発明の実施の形態は、単一の切削ツールを含むものである。しかし、本発明は、単一の切削ツールを有する実施の形態にのみ限定されるものではなく、単一の結合要素に摺動可能に調節可能な切削ツールが多数、存在する実施の形態を含む、単一の結合要素に切削ツールが多数、存在する実施の形態とすることも考えられる。
【００９１】
本発明の更にその他の実施の形態は、摺動する間、被加工物を工作する摺動可能に可動の切削ツールホルダに関するものである。一実施例において、切削ツールホルダは、湾曲した外面を有し、その湾曲程度は被加工物に工作すべき穴又はその他の作用部の所望形状に相応する。穿孔ツールが工作する間、物品に向けて前進すると、切削ツールの湾曲面と転がり又は摺動接触する静止部材が切削ツールホルダを押して、切削ツールが湾曲面の形状に相応する形状にて穴の側壁を工作する。切削ツールの湾曲面は、側壁の最終形状に対するテンプレートとして機能し、静止部材はテンプレートに対する従動子として機能する。
【００９２】
図２０、図２１には、湾曲側壁を有する穴を穿孔する装置１１２０、１２２０がそれぞれ図示されている。本明細書にて使用するように、「湾曲側壁」という用語は、側壁の少なくとも一部分が穴の中心線に対し平行でない面を有する穴の側壁を意味するものとする。非限定的な例として、湾曲側壁は、円錐形、アール付き、及び（又は）Ｓ字形とすることができる。
【００９３】
穿孔ツール１１２０、１２２０の各々は、結合要素の本体に摺動可能に結合された切削ツールホルダ内に保持された切削ツールを有する。これらの穿孔ツールは、対面する接触面間に垂直方向力を付与することにより摺動切削ツールを穿孔ツールに締め付ける摩擦調節装置１１４０、１２４０をそれぞれ有しており、これらの摩擦調節装置はまた、上述し且つ本明細書に全体として記載した仕方にて可変の摩擦力を作動させる手段としても作用可能である。しかし、摩擦調節装置は、切削ツールに付与された工作力により切削ツールホルダに付与された任意の横方向力に抵抗するのに十分であるが、静止部材により切削ツールホルダに対して加えられた横方向力に抵抗するのに不十分である摩擦力を提供し得るよう調節される。
【００９４】
装置１１２０、１２２０は、摺動可能な切削ツールホルダに湾曲外面を有する点にて本明細書に記載したその他の穿孔ツールと相違する。図２０に最も良く図示するように、穿孔ツール１１２０は、被加工物の穴内に工作すべき所望の斜角角度に相応する角度付き外面１１３４を有している。図２１を参照すると、穿孔ツール１２２０は、複数の角度付き外面を有する湾曲面１２３４と、その間の直線状中心部分とを有する切削ツールホルダ１２３５を備えている。好ましくは、テンプレート表面１１３４、１２３４は、熱処理及び（又は）被覆等によって硬化されている。更に、これらの湾曲面は、摺動又は転がり摩擦を減少させる材料で被覆することができる。
【００９５】
図２２には、本発明の別の実施例によるシステム１１８０が概略図的に図示されている。システム１１８０は、上述したような電子制御式機械（ＣＮＣ穿孔機械１１８２のような）を有することが好ましい。当該技術分野にて周知であるように、穿孔機械１１８２は、穿孔ツール１１２０を軸１１２２に沿って前進させ被加工物１１８６の工作を行う。しかし、本発明は、回転するが、軸方向に動かない穿孔ツールに向けてテーブル１１９２が軸方向に移動する実施の形態を含むものである。
【００９６】
システム１１８０は、リッジ付きであり且つ機械１１８２に固定状態に取り付けられることが好ましい静止部材１１５０を有している。このように、静止部材１１５０は、穿孔ツール１１２０が回転し且つ軸方向に移動するとき、軸方向又は横方向の何れにも移動しないことが好ましい。しかし、テーブル１１９２が穿孔ツールに向けて軸方向に移動する実施の形態において、静止部材１１５０は、テーブル１１９２又は被加工物１１８６の何れかに剛性に且つ固定状態に取り付けられている。
【００９７】
静止部材１１５０は、その端部にボールベアリングのような摩擦防止ベアリング１１５６ｂを有することが好ましい、突き出す従動子１１５６ａを備えている。摩擦防止ベアリング１１５６ｂは、従動子１１５６ａの受け部内に拘束され且つ受け部内で回転自在である。
【００９８】
静止部材１１５０は、穿孔ツール１１２０に近接する位置に配置されており、このため、従動子１１５６ａのベアリング１１５６ｂは穿孔ツール１１２０の湾曲面１１３４と接触している。ベアリング１１５６ｂは、湾曲面１１３４に対して押し付けられる。穿孔ツール１１２０が被加工物１１８６に向けて軸１１２２に沿って前進すると、ベアリング１１５６ｂは湾曲面１１３４に押し付けられ且つこの押し付けによって切削ツール１１３５を穿孔ツール１１２０に対して摺動させる。この軸方向への前進の間、穿孔ツール１１２０は駆動装置１１８８によって回転されるため、被加工物１１８６に工作して形成された穴は、表面１１３４の湾曲に相応するように湾曲した側壁１１８４ａを備えている。
【００９９】
図２２に最も良く図示するように、ベアリング１１５６ｂは、回転可能な中心線１１２２から最も離れた表面１１４４の部分に対して押し付けられる。このため、表面１１３４に対するベアリング１１５６ｂの押し付けは、穿孔ツール１１２０が１回転する毎に生ずる。穿孔ツール１１２５は、中心線１１２２から最も離れた切削ツールホルダ１１３５の部分に配置されているため、穴１１８４の側壁１１８４ａは湾曲面１１３４の形状に直接相応する。
【０１００】
これに反して、図２３には、穴を穿孔するシステム１１８０´が図示されており、側壁の形状が切削ツールホルダの湾曲面の逆像に相応する。この実施の形態において、ツール支持体１１３０´が中心線１１２２から最も離れて延びる切削ツールホルダ１１３５´の側部と反対側の中心線１１２２の側部に配置される。図２３に図示するように、穿孔ツール１１２０´が被加工物１１８６´に向けて前進する結果、ツールホルダ１１３５が横方向に移動するため、切削ツール１１２５´は前進するとき、より大径の穴を工作する。このため、穴１１８４´の湾曲面１１８４ａ´は接触面１１３４´の逆形状に相応する。
【０１０１】
本発明の更に別の実施例において、穴の湾曲側壁の所望形状に相応する湾曲面が静止部材の上に配置され、表面従動子が回転する穿孔ツールに配置される。図２４及び図２５には、湾曲した側壁を有する穴を穿孔する装置１４２０が図示されている。
【０１０２】
穿孔装置１４２０は、上述したように、切削ツールと、ツール支持体と、摺動可能な切削ツールホルダと、結合要素と、結合要素本体とを有している。更に、穿孔装置１４２０は、摺動切削ツールを穿孔ツールに締め付ける摩擦調節装置１４４０を有し、該摩擦調節装置は、対面する接触面間に垂直方向力を付与し、また、可変の摩擦力を付与する作動手段として作用させることもできる。しかし、摩擦調節装置は、切削ツールに付与された工作力により切削ツールホルダに付与された任意の横方向力に抵抗するのに十分であるが、切削ツールホルダに対し静止部材により付与された横方向力に抵抗するのに不十分である摩擦力を提供し得るように調節される。
【０１０３】
摺動可能な切削ツールホルダ１４３５はまた、その外面に、摩擦防止ベアリング１４５７ｂを有することが好ましい突き出し従動子１４５７ａを備える従動子組立体も有している。好ましくは、摩擦防止ベアリング１４５７ｂは、従動子１４５７ａの受け部内に保持されたボールベアリングであり、また、受け部内で回転自在であるようにする。図２５に最も良く図示するように、従動子１４５７ａ及び摩擦防止ベアリング１４５７ｂは、切削ツール１４２５の１８０゜対向する位置に配置されることが好ましい。このようにしてベアリング１４５７ｂに加えられる任意の力は、切削ツール１４２５に付与される工作力の１つの成分に対し半径方向に対向する傾向となる。
【０１０４】
図２６には、本発明の別の実施例によるシステム１２８０が概略図的に図示されている。システム１２８０は、上述したように、電子制御式機械（ＣＮＣ穿孔機械１２８２のような）を有することが好ましい。当該技術分野にて周知であるように、穿孔機械１２８２は、穿孔ツール１２２０を軸１２２２に沿って前進させ、被加工物１２８６を工作する。しかし、本発明はまた、回転するが、軸方向に動かない穿孔ツールに向けてテーブル１２９２が軸方向に移動する実動の形態を含むものである。
【０１０５】
システム１４８０は、テーブル１４９２、被加工物１４８６の何れかに剛性に取り付けられるが、切削ツールがその中心軸に沿って前進する実施の形態の場合、工作装置１４８２に取り付けられる静止部材１４５０を有することが好ましい。図２６に図示するように、静止部材１４５０は、穴１４８４の側壁１４８４ａの所望形状に相応する湾曲面１４５８を有している。穿孔ツール１４２０のベアリング１４５７ｂは、湾曲面１４５８と転がり接触している。穿孔ツール１４２０が軸１４２２に沿って被加工物１４８０に向けて前進すると、静止部材１４５０は、ツールホルダ１４３５を摺動させる横方向力を切削ツールホルダ１４３５に加える。図２６に図示するように、ツール支持体１４３０は切削ツールホルダ１４３５の半径方向最外側部分と反対側の中心線１４２２の側に配置されており、このため、工作した側壁１４８４ａは湾曲面１４５８の逆に相応する。本発明は、ツール支持体１４３０をツールホルダ１４３５の任意の箇所に配置することを考えることが理解される。
【０１０６】
図２７には、図２６の断面図が図示されている。湾曲面１４８８は、軸１４２２に対し垂直な面内で円形の形状を有することが好ましいことが理解される。
図２８には、湾曲側壁を有する穴を穿孔するシステム１４８０´が概略図的に図示されている。システム１４８０´は、以下に説明するように、静止部材及び湾曲面が相違する点を除いて、上述したシステム１４８０と同一である。
【０１０７】
システム１４８０´は、全体として穿孔ツール１４２０の一部分を取り巻く静止部材１４５０´を有している。静止部材１４５０´は、リング１４５０ｂ´を工作装置１４８２に結合する支持部材１４５０ａ´を有している。本発明のその他の実施の形態において、静止部材１４５０´はテーブル１４９２又は被加工物１４８６の何れかに固定状態に取り付けることができる。
【０１０８】
リング１４５０ｂ´は、全体として穿孔ツール１４２０の一部分を取り巻く湾曲内面１４５８´を有している。穿孔ツール１４２０が軸１４２２に沿って被加工物１４８６に向けて前進すると、静止部材１４５０´は、工作する間、切削ツールホルダ１４３５を摺動させる横方向荷重をベアリング１４５７ｂに加える。この軸方向への相対的な動作及び横方向移動の組み合わさった動作の結果、その側壁が湾曲面１４５８´の形状に相応する穴となる。
【０１０９】
図２９は、図２８の装置のいくつかの断面図である。上述したように、リング１４５０ｂ´は、全体として切削ツール１４２０の一部分を取り巻く。切削ツール１４２０が軸１４２２の周りで回転するとき、ベアリング１４５７ｂは内面１４５８´と連続的に接触している。このため、切削ツール１４２０が被加工物に向けて前進すると、ベアリング１４５７ｂに加えられた半径方向内方負荷は、切削ツール１４３５に加えられる半径方向内方の力が１回転の一部分にわたって加えられる部材１４５０の場合（図２７に図示するように）と相違して、１回転の全体にわたって加えられる。
【０１１０】
図３０から図３４には、本発明の別の実施例による装置１５２０の色々な図が図示されている。装置１５２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール１５２５を有する穿孔ツール組立体である。切削ツール１５２５は、摺動可能に調節可能なツールホルダ１５３５から延びるツール支持体１５３０等によって固定状態に支持されている。ツールホルダ１５３５は、空所１５３８．３及び保持部材１５７０の下面１５７０ｂにより形成された相補的な形状の継手内で摺動可能に結合するあり溝継手又はＴ字形継手のような継手１５３７を有することが好ましい。結合要素１５４５は結合要素本体１５３８を有し、また、穿孔ツール組立体１５２０を機械８２の駆動装置８８のような駆動装置上に配置する（図４参照）。結合要素１５４５は、ツールホルダ１５３５を穿孔機械に結合する。結合要素１５４５は、ツールホルダ１５３５に対する方向に向けて摺動可能である。ツールホルダ１５３５はある位置範囲に相応する寸法範囲内で穴を工作する方向に向けてある位置範囲にわたって調節可能である。
【０１１１】
穿孔ツール１５２０は、継手部分１５３７を備える多数部品のツールホルダ１５３５を有することが好ましい。図３２Ｂを参照すると、ツールホルダ１５３５のツール保持部分１５３５．１は、挿入されたツール支持体１５３０を受け入れる複数のボア１５３１ａ、１５３１ｂ、１５３１ｃを有している。適宜なねじ付き穴１５１８内に受け入れられた止めねじ（図示せず）がツール支持体１５３０を特定の穴内に係止する。
【０１１２】
図３０Ａ、図３０Ｂを参照すると、ツールホルダ１５３５は、以下に説明するように、結合要素１５４５の組立体内に摺動可能に拘束されている。結合要素１５４５は、少なくとも１つのばね空所１５３８．１を有し、また好ましくは複数のばね空所を有する本体１５３８を備えている。一実施例において、ばね空所１５３８．１は、その内部に偏倚部材１５４３を受け入れる。図３０Ａに図示するように、一実施例において、偏倚部材１５４３はコイルばねである。しかし、本発明は、例えば、空気圧又は液圧作動の膨張可能な圧力容器、コイルばね及び板ばねを含むその他の型式の偏倚部材とすることをも考える。
【０１１３】
好ましくは、ばね１５４３の各々は、相応する空所１５３８．１の深さを上回る高さを有するようにする。この配置により、ばねの各々が相応する空所内に配置されたとき、「突き出るように立つ」。ばね１５４３の上端の頂部には、可動板部材１５４４が配置されている。ばね力は、可動部材１５４４を空所１５３８．１から離れるように偏倚させる。可動部材１５４４は相補的な形状の空所１５３８．２内に位置することが好ましい。この空所は、可動部材１５４４の外側形状を受け入れ（図３４Ａに最も良く図示するように）、また、密着嵌まり状態となることが好ましい。しかし、本発明は、可動部材１５４４が密着嵌まり状態にない非相補的な形状の空所内に可動部材１５４４が配置される実施の形態とすることも考える。可動部材１５４４は、空所１５３８．２の深さ以下の高さを有することが好ましい。
【０１１４】
ばねが相応する空所の頂部を超えて延びる配置について図示し且つ説明したが、本発明は、またばねが空所の高さに等しく又はそれ以下の高さである実施の形態とすることも考えられる。これら実施の形態のいくつかにおいて、可動部材１５４４は、ばね空所内に嵌まり且つばねの頂部に接触する相応するスペーサ部分を有している。
【０１１５】
ツールホルダ１５３５は、本体１５３８の空所１５３８．３内に嵌まる摺動継手部分１５３７を有している。継手１５３７は、空所１５３８．３の深さ以下であることが好ましい高さ１５３７．１を有している。ツールホルダ１５３５は、可動部材１５４４の面１５４４ａと接触する接触面１５３７ａを有している。好ましくは、面１５４４ａは、面１５３７ａとの制御された摩擦係数を提供する表面処理又は被覆を有するようにする。しかし、本発明は、また面１５４４ａ、１５３７ａの双方が表面被覆又は表面処理を含む実施の形態とし、また、面１５３７ａのみ表面被覆又は表面処理を含む実施の形態とすることも考える。
【０１１６】
穿孔ツール組立体１５２０は、ばね１５４３及び可動部材１５４４を含む、接触面間に摩擦力を付与する手段を有している。
ツールホルダ１５３５は、部材１５７０の保持耳状突起１５７２を摺動可能に受け入れるスカラップ形状凹所１５７１を有することが好ましい。１対の保持部材１５７０が凹所１５７１内に受け入れられ且つ本体１５３８に締結される。部材１５７０は、ばね１５４３、可動部材１５４４及びホルダ１５３５の継手部分１５３７の組立体を圧縮する。保持部材１５７０の下面１５７０ｂが本体１５３８と接触する迄、締結具１５４１を締め付けることが好ましい。継手部分１５３７の高さは空所１５３８の深さよりも低く、また、可動部材１５４４の厚さが空所１５３８．２の深さよりも薄いため、締結具１５４１を締め付けると、可動部材１５４４はばね１５４３に対して圧縮される。一実施例において、６つのばね１５４３が存在し、そのばねの各々がこの組み立てた状態にて約２．５４ｍｍ（．１インチ）だけ圧縮される。これらの６つのばねは、可動部材１５４４に対して１つのばね当たり約４．５４（１０）から４５．３６ｋｇ（１００ポンド）の力を提供することが好ましい。偏倚部材１５４３は、接触面１５４４ａ、１５３７ａ間に圧縮力を付与し、これら同一の２つの接触面間の摩擦力を増し、結合部材１５４５に対するツールホルダ１５３５の摺動動作が拘束されるようにする。
【０１１７】
図３０Ａから理解されるように、ツールホルダ１５３５の面１５３７ｂと保持部材１５７０の面１５７０ｂとの間に摩擦境界面が存在する。これらの対面する面は、ばね１５４３によって圧縮状態に維持されている。本発明はまた、面１５３７ｂ、１５７０ｂの一方又は双方がその間の摩擦係数を制御する被覆又は処理を含む実施の形態とすることも考えられる。
【０１１８】
更に、偏倚部材によりツールホルダの底部に対して付勢される可動部材について図示し且つ説明したが、本発明は、また偏倚部材が摺動ツールホルダ表面に直接作用する実施の形態とすることも考えられる。かかる実施の形態において、偏倚部材は、摺動ツールホルダに直接作用し、摺動ツールホルダと保持部材との間の摩擦は、ツールホルダの横方向摺動動作を拘束する。
【０１１９】
本発明のいくつかの実施の形態は、摺動可能に調節可能なツールホルダが穴を穿孔する位置まで移動する仕方に影響を与える少量の「位置ヒステリシス」を含むことができる。例えば、本発明のいくつかの実施の形態に関して、摺動可能に調節可能なツールホルダが穴を穿孔する位置まで移動したとき、穿孔ツール組立体のいくつかの構成要素は、摺動可能なツールホルダを該ホルダが来た位置に向けて移動させようと試みることができる僅かな応力すなわち「記憶」を保持している。例えば、図１２Ａを参照すると、穿孔ツール９２０は２つの摺動可能なツールホルダ部分９３５．１、９３７を有している。横方向力がツールホルダ部分９３５．１に対して加えられると、本体９３８内の部分９３７はまた、同一方向に向けて摺動する。部分９３５．１が新たな位置に移動する迄、この横方向力は存在する。一度び横方向力が除去されたならば、部分９３５．１は摩擦力によって所要位置に保持された新たな位置に止まる。
【０１２０】
しかし、いくつかの実施の形態において、ツールホルダ部分９３７は、部分９３５．１ほど横方向に移動せず、このため、締結具９４１を通じて僅かな横方向回復力を加え、この回復力は部分９３５．１をその新たな位置からその最初の位置に向けて戻るように偏倚させる。部分９３５．１をその新たな位置に維持する摩擦力は、多くの状態下にて該部分を所望の位置に保持するのに十分であるが、工作する間に付与される振動荷重又はその他の荷重により、部分９３７及び締結具９４１により加えられた「戻し」力又は「記憶」力の結果、部分９３５が僅かに移動することが可能である。本発明のいくつかの実施の形態において、この「戻り」力は無視し得ると考えられる。その他の実施の形態において、この戻り力に起因する横方向復帰動作量は、ＣＮＣ穿孔機械の制御アルゴリズムにて対処することができる。しかし、本発明のその他の実施の形態において、穿孔ツール組立体は、この機械的なヒステリシスを最小にし且つ（又は）解消する特定の作用部を有している。図３５から図４１には、穿孔機械に対する摺動可能に調節可能なツールホルダに関する方法、システム及び装置の位置「ヒステリシス」又は精度に関係する多岐にわたる作用部を内蔵する色々な実施の形態が図示されている。これらの図面に図示した色々な作用部は、本明細書に記載された色々な実施の形態の多くに適用可能であることが理解される。
【０１２１】
図３５は、装置の中心線に沿って断面図で示した本発明による別の実施例の概略図である。装置１６２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール１６２５を有する穿孔ツール組立体である。切削ツール１６２５は、摺動可能に調節可能なツールホルダ１６３５から延びるツール支持体１６３０によって固定状態に支持されている。好ましくは、装置１６２５は、結合要素本体１６３８及び以下に説明する色々な内部構成要素を有する結合要素１６４５を更に有するようにする。ツールホルダ１６３５は、好ましくは保持部材１６７０によって結合部材１６４５に摺動可能に保持されている。保持部材１６７０は、切削ツール１６２５が多岐にわたる穴直径又はその他の作用部を穿孔するのをツールホルダ１６３５が許容する方向に向けて摺動するのを許容する。一例として、図３５を参照すると、この方向は横方向である。
【０１２２】
穿孔ツール組立体１６２０は、摺動摩擦を制御する表面処理又は表面被覆１６４７を含むことが好ましい可動部材１６４４と、弾性的な偏倚力を提供することが好ましい１つ又は２つ以上の偏倚部材１６４３とを有する内部摩擦調節装置１６４０を備えている。本明細書で使用するように、弾性的という用語は、偏倚部材が圧縮、緊張、捩れ及び（又は）せん断状態に配置されたとき、抵抗力を提供し、圧縮力、張力、捩れ又はせん断力が除去されたとき、永久的に変形せずに部材がある形状に戻るようにする能力を意味するものとする。明確化のため、図３５には、単一の偏倚部材１６４３が図示されているが、本発明の色々な構成要素は、多数の偏倚部材とすることを考えられることが理解される。更に、本明細書の色々な図には、コイルばねのような特定型式の偏倚部材が図示されているが、本発明のその他の実施の形態は、一例として遠心装置、液圧又は空気圧機構、磁石等を含む、本明細書に記載した偏倚部材の任意のものを含むことが更に理解される。ツールホルダを結合部材から離れるように付勢し又はツールホルダ及び結合部材を互いに付勢し得るようにされ且つそのような形態とされた偏倚部材とすることが更に可能である。更に、コイルばねとして図示し且つ説明した偏倚部材は、捩ればね、板ばね、ベルビルばね等を含む任意の型式のばねとすることができる。
【０１２３】
可動部材１６４４は、本体１６３８の空所又はボア１６３８．２内に密着嵌まり状態となることが好ましい。部材１６４４がボア１６３８．２内に密着嵌めする性質のため、部材１６４４の任意の側方向への動作は大幅に減少する。しかし、部材１６４４の任意の横方向動作を更に最小にするため、部材１６４４の側部に表面被覆１６４７．２が施される。表面被覆又は処理１６４７．２は、上述した被覆又は処理の任意のものとすることができるが、選ばれた被覆又は処理は、部材１６４４と空所１６３８．２の接触壁との間の摺動摩擦を最小にすることが好ましい。一例として、表面被覆は、テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標名）、ナイロン又は低摩擦で且つ優れた摩耗特性を有するその他の有機質材料のような有機質材料とすることができる。更に、表面被覆又は処理１６４７．２は、摩耗性材料の蓄積物とすることができ、部材１６４４をボア１６３８．２内に最初に挿入する間、その一部分が摩耗するようにすることができる。更に、本明細書に記載した「表面被覆又は処理」という着想は、リベット止め、溶接、ろう付け、接着剤の使用又はその他の方法によるような、材料を部材１６４４の側部に取り付けることを含む。
【０１２４】
図３６は、装置の中心線に沿って断面図で示した本発明による別の実施例の概略図である。装置１７２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール１７２５を有する穿孔ツール組立体である。切削ツール１７２５は、摺動可能に調節可能なツールホルダ１７３５から延びるツール支持体１７３０によって固定状態に支持されている。好ましくは、装置１７２５は、結合要素本体１７３８及び以下に説明する色々な内部構成要素を有する結合要素１７４５を更に備えるようにする。ツールホルダ１７３５は、好ましくは保持部材１７７０によって結合部材１７４５に摺動可能に保持されている。保持部材１７７０は、切削ツール１７２５が多岐にわたる穴直径又はその他の作用部を穿孔するのを許容する方向に向けてツールホルダ１７３５が摺動するのを許容する。一例として、図３６を参照すると、その方向は横方向である。
【０１２５】
穿孔ツール組立体１７２０は、摺動摩擦を制御する表面処理又は表面被覆１７４７を含むことが好ましい可動部材１７４４と、弾性的な偏倚力を提供することが好ましい１つ又は２つ以上の偏倚部材１７４３とを有する内部摩擦調節装置１７４０を備えている。本明細書で使用するように、弾性的という用語は、偏倚部材が圧縮、緊張、捩れ及び（又は）せん断状態に配置されたとき、抵抗力を提供し、圧縮力、張力、捩れ又はせん断力が除去されたとき、永久的に変形せずに部材がある形状に戻る能力を意味するものとする。明確化のため、図３６は、単一の偏倚部材１７４３を含むが、本発明の色々な構成要素は、多数の偏倚部材とすることを考えることが理解される。
【０１２６】
可動部材１７４４は、摺動方向に対し少なくとも部分的に直交する第２方向に向けて結合要素１７４５の本体１７３８内で案内される。更に、偏倚部材１７４３は、本体１７３８と可動部材１７４４との間に力を付与し、この力は可動部材１７４４を少なくとも部分的に第２方向に付勢する。以下に説明するように、可動部材１７４４は、摺動方向に向けて動かないように実質的に拘束される。
【０１２７】
可動部材１７４４は、本体１７３８の空所又はボア１７３８．２内に密着嵌めされることが好ましい。部材１７４４がボア１７３８．２内に密着嵌めする性質のため、部材１７４４の全ての横方向への動作は大幅に減少する。しかし、部材１７４４の全ての横方向動作を更に最小にするため、ボア１７３８．２の側部に表面被覆１７４７．２が施される。表面被覆又は処理１７４７．２は、上述した被覆又は処理の任意のものとすることができるが、選ばれた被覆又は処理は、部材１７４４と空所１７３８．２の壁との間の摺動摩擦を最小にする。一例として、表面被覆は、低摩擦で且つ優れた摩耗特性を有するテフロン（登録商標名）、ナイロン又はその他の有機質材料のような有機質材料とすることができる。更に、表面被覆又は処理１７４７．２は、摩耗性材料の蓄積物とすることができ、その蓄積物の一部は部材１７４４をボア１７３８．２内に最初に挿入する間、摩耗する。更に、本明細書に記載したように「表面被覆又は処理」の着想は、リベット止め、溶接、ろう付け、接着剤の使用又はその他の方法等によって材料を部材１７４４の側部に取り付けることを含む。
【０１２８】
図３７は、装置の中心線に沿って断面図で示した本発明による別の実施例の概略図である。装置１８２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール１８２５を有する穿孔ツール組立体である。切削ツール１８２５は、摺動可能に調節可能なツールホルダ１８３５から延びるツール支持体１８３０により固定状態に支持されている。好ましくは、装置１８２５は、結合要素本体１８３８及び以下に説明する色々な内部構成要素を更に有する結合要素１８４５を更に備えるようにする。ツールホルダ１８３５は、好ましくは保持部材１８７０によって結合部材１８４５に摺動可能に保持されている。保持部材１８７０は、切削ツール１８２５が多岐にわたる穴直径又はその他の作用部を穿孔するのを許容する方向に向けてツールホルダ１８３５が摺動するのを許容する。一例として、図３７を参照すると、その方向は横方向である。
【０１２９】
穿孔ツール組立体１８２０は、摺動摩擦を制御する表面処理又は表面被覆１８４７を含むことが好ましい可動部材１８４４と、弾性的な偏倚力を提供することが好ましい１つ又は２つ以上の偏倚部材１８４３とを有する内部摩擦調節装置１８４０を備えている。明確化のため、図３７には、単一の偏倚部材１８４３が図示されているが、本発明の色々な構成要素は、多数の偏倚部材とすることを考えることが理解される。
【０１３０】
可動部材１８４４は、摺動方向に対し少なくとも部分的に直交する第２方向に向けて結合要素１８４５の本体１８３８内を案内される。更に、偏倚部材１８４３は、本体１８３８と可動部材１８４４との間に力を付与し、この力は可動部材１８４４を第２方向に向けて少なくとも部分的に付勢する。以下に説明するように、可動部材１８４４は、摺動方向に移動しないよう実質的に拘束される。
【０１３１】
可動部材１８４４は、本体１８３８の空所１８３８．２内にルーズに受け入れられることが好ましい。しかし、可動部材１８４４の横方向への動作を最小にするため、部材１８４４は、相応する密着嵌めする相補的な形状の１つ又は２つ以上の作用部又はボス１８３８．４内に受け入れられる１つ又は２つ以上の案内作用部１８４４．４を有する。案内作用部１８４４．４を相補的な形状の作用部１８３８．４内に受け入れることは、可動部材１８４４を側方向に移動しないように拘束することになる。本発明のいくつかの実施の形態において、案内作用部１８４４．４、１８３８．４の一方又はその双方は、好ましくは摺動摩擦を最小にする上述したような表面被覆又は処理を含む。一実施例において、案内作用部１８４４．４は、可動部材１８４４に結合された１対の止めロッドであり、相補的な形状の案内作用部１８３８．４は、止めロッドと同一の外形を有する穴又はボアである。
【０１３２】
図３８は、装置の中心線に沿って断面図で示した本発明による別の実施例の概略図である。装置１９２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール１９２５を有する穿孔ツール組立体である。切削ツール１９２５は、摺動可能に調節可能なツールホルダ１９３５から延びるツール支持体１９３０によって固定状態に支持されている。好ましくは、装置１９２５は、結合要素本体１９３８及びそれ以下に説明する色々な内部構成要素を有する結合要素を更に備えるようにする。ツールホルダ１９３５は、好ましくは保持部材１９７０によって結合部材１９４５に摺動可能に保持されている。保持部材１９７０は、切削ツール１９２５が多岐にわたる穴直径又はその他の作用部を穿孔することを許容する方向にツールホルダ１９３５が摺動するのを許容する。一例として、図３８を参照すると、その方向は横方向である。
【０１３３】
穿孔ツール組立体１９２０は、摺動摩擦を制御する表面処理又は表面被覆１９４７を含むことが好ましい可動部材１９４４と、弾性的な偏倚力を提供することが好ましい１つ又は２つ以上の偏倚部材１９４３とを有する内部摩擦調節装置１９４０を備えている。明確化のため、図３８は、単一の偏倚部材１９４３を含むが、本発明の色々な実施の形態は、多数の偏倚部材とすることを考えることが理解される。
【０１３４】
可動部材１９４４は、摺動方向に対し少なくとも部分的に直交する第２方向に向けて結合要素１９４５の本体１９３８内を案内される。更に、偏倚部材１９４３は、本体１９３８と可動部材１９４４との間に力を付与し、この力は可動部材１９４４を少なくとも部分的に第２方向に付勢する。以下に説明するように、可動部材１９４４は、摺動方向に向けて移動しないよう実質的に拘束される。
【０１３５】
可動部材１９４４は、本体１９３８の空所１９３８．２内を支持可能に案内される。ころベアリング１９７３の組立体が空所１９３８．２の両側部に配置されて、偏倚部材１９４３の付勢力に対抗する全ての摩擦力を減少させることが好ましい。
【０１３６】
部材１９４４の横方向動作を少なくするため、ベアリング組立体１９７３の少なくとも１つをばね部材１９７２により横方向に偏倚させることが好ましい。一実施例において、偏倚部材１９７２は、ベアリング組立体１９７３を反対側のベアリング組立体１９７３に向けて付勢し、組み立て前の状態において、ベアリング組立体の間の距離が可動部材１９４４の幅以下であるようにする。部材１９４４を対向するベアリング組立体１９７３の間に挿入すると、ばね負荷式ベアリング組立体が横方向に移動し且つばね１９７２が圧縮される。少なくとも１つのばね負荷式ベアリング組立体に対して組み立てられたとき、横方向力がばね１９７２により加えられたばね力を上回るのに十分とならない限り、可動部材１９４４は横方向に移動しない。ばね１９７２は、ツールホルダ１９３５を調節する横方向力よりも大きいことが好ましい横方向力にて可動部材１９４４に対して付勢され得るようにされ且つそのような形態とされている。
【０１３７】
本発明の更にその他の実施の形態において、可動部材１９４４の両側部にベアリング組立体が存在し、その一側部のみにばね負荷が加えられている。これらの実施形態のいくつかにおいて、非ばね負荷式ベアリングが可動部材１９４４の一側部に配置され、ツールホルダ１９３５が切削ツール１９２５により穿孔された穴の寸法を増す方向に動くことで可動部材１９４４が非ばね負荷式ベアリングに向けて摺動するようにする。
【０１３８】
図３９は、装置の中心線に沿って断面図で示した本発明による別の実施例の概略図である。装置２０２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール２０２５を有する穿孔ツール組立体である。切削ツール２０２５は、摺動可能に調節可能なツールホルダ２０３５から延びるツール支持体２０３０によって固定状態に支持されている。好ましくは、装置２０２５は、結合要素本体２０３８及び以下に説明する色々な内部構成要素を有する結合要素２０４５を更に備えるようにする。ツールホルダ２０３５は、好ましくは、保持部材２０７０によって結合部材２０４５に摺動可能に保持されている。保持部材２０７０は、切削ツール２０２５が多岐にわたる穴直径又はその他の作用部を穿孔することを許容する方向に向けてツールホルダ２０３５が摺動するのを許容する。一例として、図３９を参照すると、その方向は横方向である。
【０１３９】
穿孔ツール組立体２０２０は、摺動摩擦を制御する表面処理又は表面被覆２０４７を含むことが好ましい可動部材２０４４と、弾性的な偏倚力を提供することが好ましい１つ又は２つ以上の偏倚部材２０４３とを有する内部摩擦調節装置２０４０を備えている。明確化のため、図３９には、単一の偏倚部材２０４３が図示されているが、本発明の色々な実施の形態は、多数の偏倚部材とすることを考えることが理解される。
【０１４０】
可動部材２０４４は、少なくとも一部分、摺動方向に対して直交する第２方向に向けて結合要素２０４５の本体２０３８内を案内される。更に、偏倚部材２０４３は、本体２０３８と可動部材２０４４との間に力を付与し、この力は可動部材２０４４を少なくとも部分的に第２方向に付勢する。以下に説明するように、可動部材２０４４は、摺動方向に向けて移動しないよう実質的に拘束される。
【０１４１】
穿孔ツール２０２０の摩擦調節装置２０４０は、偏倚部材２０４３からの力が摺動方向に対して平行であり且つ少なくとも一部分、摺動方向に対して直交する第２方向に可動部材２０４４を付勢するようにされ且つそのような形態とされた偏倚部材２０４３及び可動部材２０４４を有することが好ましい。一実施例において、ばね２０４３が空所２０３８．１に配置されており、ばねがツールホルダ２０３５の摺動方向に対し平行な方向成分にて作用するようにする。
【０１４２】
図３９に図示するように、ばね２０４３は横方向に作用する。偏倚部材２０４３の各々は、中間の摺動部材２０７４に作用することが好ましい。中間部材２０７４の各々は、可動部材２０４４の相補的な形状の面２０４４．２に接触する角度付き面を有することが好ましい。図３９の特別な実施の形態に図示するように、中間部材２０７４の角度付き面は、装置２０２０の中心線２０２２に対して約４５゜の角度とされている。このため、偏倚部材２０４３からの力は摺動方向に対して平行で且つ摺動方向に対して直交する方向に向けて可動部材２０４４に作用する。このため、ツールホルダ２０３５の摺動調節によって可動部材２０４４に付与された任意の横方向動作は、偏倚部材２０４３の少なくとも１つによって抵抗を受ける。更に、偏倚部材２０４３は、可動部材２０４４とツールホルダ２０３５との間に垂直方向力を付与する効果があり、この力は、工作する間、ツールホルダ２０３５の横方向動作を拘束するのに十分な摩擦力を付与する。
【０１４３】
図４０は、装置の中心線に沿って断面図で示した本発明による別の実施例の概略図である。装置２１２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール２１２５を有する穿孔ツール組立体である。切削ツール２１２５は、摺動可能に調節可能なツールホルダ２１３５から延びるツール支持体２１３０によって固定状態に支持されている。好ましくは、装置２１２５は、結合要素本体２１３８及び以下に説明する色々な内部構成要素を有する結合要素２１４５を更に備えている。ツールホルダ２１３５は、好ましくは保持部材２１７０によって結合部材２１４５上に摺動可能に保持されている。保持部材２１７０は、切削ツール２１２５が多岐にわたる穴直径又はその他の作用部を穿孔することを許容する方向に向けてツールホルダ２１３５が摺動するのを許容する。一例として、図４０を参照すると、その方向は横方向である。
【０１４４】
穿孔ツール組立体２１２０は、摺動摩擦を制御する表面処理又は表面被覆２１４７を含むことが好ましい可動部材２１４４と、弾性的な偏倚力を提供することが好ましい１つ又は２つ以上の偏倚部材２１４３とを有する内部摩擦調節装置２１４０を備えている。明確化のため、図４０には、単一の偏倚部材２１４３が図示されているが、本発明の色々な実施の形態は、多数の偏倚部材とすることを考えることが理解される。
【０１４５】
可動部材２１４４は、少なくとも一部分、摺動方向に対して直交する第２方向に向けて結合要素２１４５の本体２１３８内を案内される。更に、偏倚部材２１４３は、本体２１３８と可動部材２１４４との間に力を付与し、この力は可動部材２１４４を少なくとも部分的に第２方向に付勢する。以下に説明するように、可動部材２１４４は、摺動方向に向けて移動しないよう実質的に拘束される。可動部材２１４４は、可動部材の両側部に、ボア２１３８．２内に密着嵌まり状態を維持する被覆２１４７．２を有している。
【０１４６】
穿孔ツール装置２１２０は、ばね２１４３と部材２１４３から部材２１４４まで偏倚力を伝達する可動部材２１４４との間にころベアリング２１４３．１の組立体が介在される点を除いて、装置１６２０と同一である。ころベアリング２１４３．１は、偏倚部材２１４３により可動部材２１４４に付与される全ての横方向「復帰」力を最小にする。
【０１４７】
図４１は、装置の中心線に沿って断面図で図示した、本発明による別の実施例の概略図である。装置２２２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール２２２５を有する穿孔ツール組立体である。切削ツール２２２５は、摺動可能に調節可能なツールホルダ２２３５から延びるツール支持体２２３０によって固定状態に支持されている。好ましくは、装置２２２５は、結合要素本体２２３８及び以下に説明する色々な内部構成要素を有する結合要素２２４５を更に備えている。ツールホルダ２２３５は、好ましくは保持部材２２７０によって結合部材２２４５上に摺動可能に保持されている。保持部材２２７０は、切削ツール２２２５が多岐にわたる穴直径又はその他の作用部を穿孔することを許容する方向に向けてツールホルダ２２３５が摺動するのを許容する。一例として、図４１を参照すると、その方向は横方向である。
【０１４８】
穿孔ツール組立体２２２０は、可動部材２２４４と、弾性的な偏倚力を提供することが好ましい１つ又は２つ以上の偏倚部材２２４３とを有する内部摩擦調節装置２２４０を備えている。明確化のため、図４１は、単一の偏倚部材２２４３を有するが、本発明の色々な実施の形態は、多数の偏倚部材及びその他の型式の偏倚部材とすることを考えることが理解される。
【０１４９】
可動部材２２４４は、摺動方向に対して少なくとも部分的に直交する第２方向に向けて結合要素２３４５の本体２２３８内を案内される。更に、偏倚部材２２４３は、本体２２３８と可動部材２２４４との間に力を付与し、この力は可動部材２２４４を少なくとも部分的に第２方向に付勢する。以下に説明するように、可動部材２２４４は、摺動方向に移動しないよう実質的に拘束される。
【０１５０】
穿孔ツール装置２２２０は、工作する間、ツールホルダ２２３５の移動を拘束する摩擦力が継手２２３７の面２２３７ｂと保持部材２２７０の面２２７０ｂとの間に付与される内部摩擦調節装置２２４０を備えている。好ましくは、面２２３７ｂ、２２７０ｂの一方又はその双方は、摺動可能なツールホルダ２２３５と結合要素２２４５の保持部材２２７０の間に制御された摩擦境界面を提供する表面被覆又は処理２２７５を有するようにする。上述した摩擦力を提供する垂直方向力は、可動部材２２４４に作用する偏倚部材２２４３から来る。可動部材２２４４と継手２２３７の対向面との間に配置されたころベアリング２２４３．１の組立体は、部材２２４４と継手２２３７との間の全ての横方向力を減少させる。本発明は、また偏倚部材からの力がツールホルダ２２３５に直接作用するこれらの実施の形態とすることも考える。
【０１５１】
図４２は、装置１５２０に関して説明し且つ図示した点を除いて、装置の中心線に沿って断面図で示した、別の実施例１５２０´の概略図である。装置１５２０´は、摺動可能に調節可能な切削ツール１５２０´を有する穿孔ツール組立体である。切削ツール１５２５´は、摺動可能に調節可能なツールホルダ１５３５´から延びるツール支持体１５３０´によって固定状態に支持されている。好ましくは、装置１５２５´は、結合要素本体１５３８´及び以下に説明する色々な内部構成要素を有する結合要素１５４５´を更に備えている。本明細書に示した色々な実施の形態は、結合要素又はツール支持体の色々な構成要素を示すが、本発明は、また同一又は同等の構成要素が結合要素又はツールホルダの他方に含まれる代替的な実施の形態とすることも考えられる。ツールホルダ１５３５´は、好ましくは、保持部材１５７０´によって結合部材１５４５´上に摺動可能に保持されている。保持部材１５７０´は、切削ツール１５２５´が多岐にわたる穴直径又はその他の作用部を穿孔することを許容する方向に向けてツールホルダ１５３５´が摺動するのを許容する。一例として、図４２を参照すると、その方向は横方向である。
【０１５２】
穿孔ツール組立体１５２０´は、ツールホルダ１５３５´と、ツールホルダ１５３５´及び（又は）本体１５３８´の何れかに設けられ、摺動及び静止摩擦を制御する表面処理又は表面被覆１５４７´と、弾性的な偏倚力を提供することが好ましい１つ又は２つ以上の偏倚部材１５４３´とを有する内部摩擦調節装置１５４０´を備えている。
【０１５３】
ツールホルダ１５３５´は、摺動方向に対し少なくとも部分的に直交する第２方向に向けて結合要素１５４５´の本体１５３８´内に配置されている。更に、偏倚部材１５４３´は、本体１５３８´とツールホルダ１５３５´との間に力を付与し、この力はツールホルダ１５３５´を少なくとも部分的に第２方向に付勢する。
【０１５４】
装置１５２０、１５２０´間の１つの相違点は、偏倚部材１５４３、１５４３´により付与される偏倚力の方向に関する。図３０Ａを簡単に参照すると、ばね１５４３は、結合要素１５４５及び摺動ツールホルダ１５３５を押して分離させ得るようにされ且つそのような形態とされている。偏倚要素１５４３は、切削ツール１５２５を工作される物品に向けて付勢する。これに反して、装置１５２０´のツールホルダ１５３５´は、ばね１５４３´がツールホルダ１５３５´を結合要素１５４５´に向けて付勢し得るようにされ且つそのような形態とされている。ばね１５４３´の配置及び形態は、空所１５３５．２´の底部に対して偏倚力を加え、この偏倚力は物品を工作する間、切削ツール１５２５´に付与される軸方向力Ｘと同一の方向である。このように、装置１５２０´は、摩擦力を発生させる垂直方向力が軸方向の工作力Ｘによって「自然励起」されるような配置及び形態とされている。
【０１５５】
偏倚要素１５４３´は、接触面１５３５ｃ´、１５３８ｃ´間に垂直方向力を付与し、その結果、工作する間、ツールホルダ１５３５´の横方向動作を拘束するのに十分であるが、調節する間、ツールホルダ１５３５´が結合要素１５４５´に対して横方向に摺動するのを防止するのに不十分な摺動摩擦がその間に生じる。この摩擦力を発生させるべく本明細書に記載した実施の形態の任意のものは、形成される付与された垂直方向力が「自然励起」する仕方にて軸方向への工作力に追加され得るようにされ且つそのような形態とすることが可能であることが理解される。
【０１５６】
この実施形態の１つの変更例において、ばね１５４３´は保持部材１５７０´の反対側にてツールホルダ１５３５´の空所内に配置されている。コイルばね１５４３´が圧縮ばねである実施の形態の場合、ツールホルダ１５３５´は結合部材１５４５´から離れる方向に付勢され、摩擦境界面が保持部材１５７０´の内面とツールホルダ１５３５´の上側内面との間に形成される。空所が保持部材１５７０´の反対側に配置されているから、ツールホルダ１５３５´の重量は軽減される。更に、結合要素１５４５´の長さを短くし、その重量を更に軽減することができる。
【０１５７】
図４３は、装置の中心線に沿って断面図で示した、本発明による別の実施例の概略図である。装置２３２０は、摺動可能に調節可能な切削ツール２３２５を有する穿孔ツール組立体である。切削ツール２３２５は、摺動可能に調節可能なツールホルダ２３３５から延びるツール支持体２３３０によって固定状態に支持されている。好ましくは、装置２３２５は、結合要素本体２３３８及び以下に説明する色々な内部構成要素を有する結合要素２３４５を更に備えるようにする。ツールホルダ２３３５は、好ましくは保持部材２３７０によって結合部材２３４５に摺動可能に保持されている。保持部材２３７０は、切削ツール２３２５が多岐にわたる穴直径又はその他の作用部を穿孔することを許容する方向に向けてツールホルダ２３３５が摺動するのを許容する。一例として、図４３を参照すると、その方向は横方向である。
【０１５８】
穿孔ツール組立体２３２０は、摺動摩擦を制御する表面処理又は表面被覆２３４７を含むことが好ましい可動部材２３４４と、弾性的な偏倚力を提供することが好ましい１つ又は２つ以上の偏倚部材２３４３とを有する内部摩擦調節装置２３４０を有している。明確化のため、図４３は、単一の偏倚部材２３４３を含むが、本発明の色々な実施の形態は、多数の偏倚部材を使用することを考えることが理解される。
【０１５９】
装置２３２０は、その全ての内容を参考として引用し本明細書に含めた国際特許出願ＷＯ９８／４８９６４号、ドイツ国特許出願第４０２２５７９号、及び米国特許出願第２００１／００２８８３２号に開示された１つ又は２つ以上の引出しバーによって作動させることのできる枢動型穿孔ツールを有している。
【０１６０】
装置２３２０は、枢動型ツールホルダ２３７６ａを有しており、該枢動型ツールホルダは、ピン２３７６ｂの周りで枢動し、これによりツールホルダ２３３５に枢動可能に結合される。一実施例において、枢動型切削ツールホルダ２３７６ａは、引例の１つに記載されたように、枢動型ツールホルダの頂部分と第１引出し抜きバー２３７７ａの傾斜路部分との間に介在された機構（図示せず）により外方に枢動させることができる。引出しバー２３７７ａは、結合要素２３４５内を案内される第２引出しバー２３７７ｂによって軸方向に作動される。引出しバー２３７７ｂとツールホルダ２３３５の内側ボアとの間には十分な隙間が存在し、このため、結合要素２３４５に対するツールホルダ２３３５の摺動調節が妨害されることはない。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】図１Ａは本発明の一実施例による装置の端面図である。図１Ｂは部分内面図を含む、図１Ａの装置の端面図である。図１Ｃは図１Ｂの装置の外端面図である。図１Ｄは保持リングを含む、図１Ｃの装置の外端面図及び部分切欠き図である。
【図２】図２Ａは本発明の別の実施例による端面図である。
【図３】図３Ａは本発明の別の実施例による装置の端面図である。図３Ｂはいくつかの部分を断面図で示した、図３Ａの装置の端面図である。図３Ｃはいくつかの部分を断面図で示した、図３Ａの装置の端面図である。
【図４】本発明の別の実施例による穴を穿孔し且つ穿孔ツールを調節するシステムの概略図である。
【図５】部分内面図を含む、本発明の別の実施例による装置の端面図である。
【図６】図６Ａは部分内面図を含む、本発明の別の実施例による装置の端面図である。図６Ｂは、部分内面図を含む、本発明の別の実施例による装置の端面図である。
【図７】部分内面図を含む、本発明の別の実施例による装置の端面図である。
【図８】部分内面図を含む、本発明の別の実施例による装置の端面図である。
【図９】部分内面図を含む、本発明の別の実施例による装置の端面図である。
【図１０】部分内面図を含む、本発明の別の実施例による装置の端面図である。
【図１１】本発明の別の実施例による装置の端面図である。
【図１２】図１２Ａは本発明の別の実施例による装置の端面図である。図１２Ｂは図１２Ａの線１２Ｂ−１２Ｂに沿った図１２Ａの装置の端面図である。
【図１３】図１３Ａは図１２Ａに示す装置の一部分の端面図である。図１３Ｂは図１３Ａの線１３Ｂ−１３Ｂに沿った図１３Ａの装置の端面図である。
【図１４】図１４Ａは図１２Ａの装置の部分端面図である。図１４Ｂは図１４Ａの線１４Ｂ−１４Ｂに沿った図１４Ａの装置の端面図である。図１４Ｃは図１４Ｂの線１４Ｃ−１４Ｃに沿った図１４Ｂの装置の断面図である。
【図１５】図１５Ａは図１２Ａの装置の一部端面図である。図１５Ｂは図１５Ａの線１５Ｂ−１５Ｂに沿った図１５Ａの装置の断面図である。
【図１６】図１６Ａは本発明の別の実施例による装置の端面図である。図１６Ｂは図１６Ａの線１６Ｂ−１６Ｂに沿った図１６Ａの装置の端面図である。
【図１７】図１７Ａは図１６Ａの装置の一部端面図である。図１７Ｂは図１７Ａの線１７Ｂ−１７Ｂに沿った図１７Ａの装置の端面図である。
【図１８】図１８Ａは図１６Ａの装置の一部端面図である。図１８Ｂは図１８Ａの線１８Ｂ−１８Ｂに沿った図１８Ａの装置の端面図である。図１８Ｃは図１８Ｂの線１８Ｃ−１８Ｃに沿った図１８Ｂの装置の断面図である。
【図１９】図１９Ａは図１６Ａの装置の一部端面図である。図１９Ｂは図１９Ａの線１９Ｂ−１９Ｂに沿った図１９Ａの装置の端面図である。
【図２０】本発明の別の実施例による穿孔ツールの端面図である。
【図２１】本発明の別の実施例による穿孔ツールの端面図である。
【図２２】本発明の別の実施例による湾曲穴を穿孔するシステムの概略図である。
【図２３】本発明の別の実施例による湾曲穴を穿孔するシステムの概略図である。
【図２４】本発明の別の実施例による穿孔ツールの端面図である。
【図２５】図２４の線２５−２５に沿った図２４の装置の端面図である。
【図２６】本発明の別の実施例による湾曲穴を穿孔するシステムの概略図である。
【図２７】図２６の線２７−２７に沿った図２６の装置の断面図である。
【図２８】本発明の別の実施例による湾曲穴を穿孔するシステムの概略図である。
【図２９】図２８の線２９−２９に沿った図２８の装置の断面図である。
【図３０】図３０Ａは本発明の別の実施例による装置の端面図及び部分切欠き図である。図３０Ｂは図３０Ａの線３０Ｂ−３０Ｂに沿った図３０Ａの装置の図である。
【図３１】図３１Ａは図３０Ａの装置の一部端面図である。図３１Ｂは図３１Ａの線３１Ｂ−３１Ｂに沿った図３１Ａの装置の端面図である。
【図３２】図３２Ａは図３０Ａの装置の一部端面図である。図３２Ｂは図３２Ａの線３２Ｂ−３２Ｂに沿った図３２Ａの装置の端面図である。図３２Ｃは図３２Ｂの線３２Ｃ−３２Ｃに沿った図３２Ｂの装置の端面図である。
【図３３】図３０Ａの装置の一部端面図である。
【図３４】図３４Ａは図３０Ａの装置の一部端面図である。図３４Ｂは図３４Ａの線３４Ｂ−３４Ｂに沿った図３４Ａの装置の端面図である。
【図３５】本発明の別の実施例による装置の概略断面図である。
【図３６】本発明の別の実施例による装置の概略断面図である。
【図３７】本発明の別の実施例による装置の概略断面図である。
【図３８】本発明の別の実施例による装置の概略断面図である。
【図３９】本発明の別の実施例による装置の概略断面図である。
【図４０】本発明の別の実施例による装置の概略断面図である。
【図４１】本発明の別の実施例による装置の概略断面図である。
【図４２】本発明の別の実施例による装置の概略断面図である。
【図４３】本発明の別の実施例による装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【０１６２】
１９ 止めねじ
２０ 穿孔ツール、装置
２１ ツールホルダの外面
２２ 軸
２５ 切削ツール
３０ ツール支持体
３５ ツールホルダ
３５ｃ ツールホルダの接触面
３７ Ｔ字形継手
３７ａ、４４ａ 接触面
３７ｂ Ｔ字形継手の接触面
３８ 結合要素本体
３８ｃ 要素本体の接触面
３８ｂ 結合要素本体の表面
４０ 内側摩擦調節装置
４１ 調節部材
４２ 調節板
４３ ばね
４４ ブレーキ板
４５ 機械の結合要素、結合装置、結合部材、カプラー
４６ 接合境界面
４７ 摩擦被覆
４８ 保持リング組立体、ばね
４８ａ 保持リングの分岐部
４８ｂ 締結具
４８ｃ 内径部
４８ｄ 第２内径部
５０ 静止部材、剛性部材
５１ 静止面、剛性面
８０ システム
８２ 電子制御式機械、穿孔機械
８４ 穴、ボア
８６ 製品
８８ 駆動装置
９０ モータ
９２ テーブル
９４ コンピュータ
９５ 記憶装置
９６ ソフトウェアアルゴリズム
Ｘ 軸方向力
Ｙ 横方向負荷

Claims (79)

1. 物品を工作する方法において、
   電子制御式穿孔機械と、部材と、穿孔ツール本体及び該穿孔ツール本体に可動結合された切削ツールを有する穿孔ツールとを設けることと、
   穿孔ツールを穿孔機械に結合することと、
   穿孔ツールの表面を部材と接触させることと、
   切削ツールを穿孔ツール本体に対して移動させるのに十分な力を穿孔ツールと部材との間に付与することと、
   前記力を付与した後、物品を工作することとからなる、物品を工作する方法。
2. 請求項１の方法において、前記工作することが、穿孔ツールを軸の周りで回転させることにより行われ、前記力を付与することが、切削ツールを軸に対して垂直な方向に向けて穿孔ツール本体に対して摺動させることを含む、方法。
3. 請求項１の方法において、穿孔機械が、平行移動可能なテーブル及び平行移動可能な駆動要素を有し、前記力を付与することが、テーブル又は駆動要素の一方を他方に対して移動させることにより行われる、方法。
4. 請求項１の方法において、前記穿孔機械を設けることが物品を含み、該物品が静止部材を含む、方法。
5. 第１及び第２面を有し、ある位置範囲内で穿孔ツール上を横方向に摺動可能な切削ツールを備える穿孔ツールを調節する方法において、
   静止部材及び穿孔ツールを設けることと、
   穿孔ツールの第１面を静止部材と接触させることと、
   穿孔ツールの第１面及び静止部材を互いに押し付けることにより、切削ツールを穿孔ツールに対して第１方向に向けて第１位置まで摺動させることと、
   穿孔ツールの第２面を静止部材と接触させることと、
   穿孔ツールの第２面を静止部材に対して押し付けることにより、切削ツールを穿孔ツールに対して第１方向と反対方向である第２方向に向けて第２位置まで摺動させることとを備える、方法。
6. 請求項５の方法において、切削ツールを穿孔ツールに締め付けることと、第１方向への前記摺動の間、該締付け状態を維持することとを更に備える、方法。
7. 請求項６の方法において、第２方向への前記摺動動作の間、前記締付け状態を維持することを更に備える、方法。
8. 請求項７の方法において、前記穿孔機械を設けることが物品を含み、前記締付け状態を維持しつつ物品の作用部を工作することを更に備える、方法。
9. 請求項５の方法において、前記穿孔機械を設けることが穿孔機械を含み、前記配置前に、穿孔ツールを穿孔機械に結合することを更に備える、方法。
10. 物品を工作する方法において、
    穿孔ツール上である位置範囲内で横方向に摺動可能に調節可能な切削ツールを含む穿孔機械及び穿孔ツールを設けることと、
    穿孔ツールを穿孔機械に結合することと、
    摺動可能な切削ツールを穿孔ツールに締め付けることと、
    前記結合状態を維持し且つ前記締付け状態を維持しつつ、切削ツールの横方向位置を調節することとを備える、物品を工作する方法。
11. 請求項１０の方法において、前記調節後、前記結合状態を維持し且つ前記締付け状態を維持しつつ、物品を切削ツールにて工作することを更に備える、方法。
12. 請求項１０の方法において、前記調節が穿孔ツールの表面を１つの面に押し付けることにより行われる、方法。
13. 請求項１０の方法において、前記締め付けることが穿孔ツール上で切削ツールの横方向摺動に抵抗する摩擦力を画成し、前記調節が摩擦力を上回るのに充分な横方向力を付与することにより行われる、方法。
14. 方法において、
    物品と、ＣＮＣ穿孔機械と、切削ツールと、ある位置範囲内で摺動可能に調節可能な切削ツールホルダとを設けることと、
    切削ツールを有するＣＮＣ穿孔機械により物品の作用部を工作することと、
    該作用部の特徴を測定することと、
    切削ツールの位置を調節する量を計算することと、
    ＣＮＣ穿孔機械の支援を受けて切削ツールの位置を自動的に調節し、計算された量に相応する距離だけ切削ツールホルダを摺動させることとを備える、方法。
15. 請求項１４の方法において、前記作用部を工作することが穴を穿孔することであり、前記特徴を測定することが穴の直径を測定することである、方法。
16. 請求項１４の方法において、前記穿孔機械を設けることが部材の面を含み、コンピュータが、切削ツールホルダの表面を部材の表面に対して押し付け、切削ツールを摺動させるように命令する、方法。
17. 穴を穿孔するシステムにおいて、
    軸の周りで回転可能な回転駆動部材を有するコンピュータ数値制御式工作装置と、
    第１面を有し、前記工作装置に近接する部材と、
    前記穿孔ツールを前記可動部材に結合する結合部材と、前記穿孔ツールに摺動可能に結合された切削ツールホルダとを有する穿孔ツールであって、前記ツールホルダが少なくとも軸に対し垂直な方向に向けて前記駆動部材に対して摺動可能であり、前記ツールホルダが第２面を有する前記穿孔ツールと、
    前記機械に作用可能に結合された電子式コントローラであって、第１面を第２面と接触するように配置し且つ該面にわたって力を付与することにより、前記切削ツールホルダの摺動位置を調節するアルゴリズムを実行する前記電子式コントローラとを備える、穴を穿孔するシステム。
18. 請求項１７のシステムにおいて、前記工作装置が穿孔機械である、システム。
19. 請求項１７のシステムにおいて、前記電子式コントローラが記憶装置を有するコンピュータであり、前記アルゴリズムがソフトウェアプログラムである、システム。
20. 請求項１７のシステムにおいて、前記コントローラが第１面を第２面に対して押し付けることにより力を付与する、システム。
21. 切削ツール及び穿孔機械により穴を穿孔する装置において、
    第１接触面を有し且つ切削ツールを含む調節可能な位置ツールホルダと、
    前記ツールホルダを穿孔機械に結合する結合要素であって、前記ツールホルダに摺動可能に結合されて、第１接触面と摺動接触する第２接触面を有し、前記結合要素とを備え、前記ツールホルダが結合要素に対するある位置範囲内で横方向に調節可能である、前記結合要素と、
    切削ツールが穴を穿孔するとき、ツールホルダの横方向位置を拘束するのに十分であるが、ツールホルダの横方向位置が調節されるとき、ツールホルダの横方向位置を拘束するのに不十分である摩擦力を第１接触面と第２接触面との間に付与する手段とを備える、切削ツール及び穿孔機械により穴を穿孔する装置。
22. 請求項２１の装置において、前記付与手段が止めねじを有しない、装置。
23. 請求項２１の装置において、前記付与手段が電磁ソレノイドを含む、装置。
24. 請求項２１の装置において、前記付与手段が液圧ピストンを組む、装置。
25. 請求項２１の装置において、前記付与手段が液圧により作動される、装置。
26. 請求項２１の装置において、前記付与手段が電気により作動される、装置。
27. 請求項２１の装置において、前記付与手段がばねを備える、装置。
28. 請求項２１の装置において、前記付与手段が遠心力により作動される、装置。
29. 請求項２１の装置において、その間の摩擦を修正し得るよう第１接触面又は第２接触面の一方に被覆することを更に備える、装置。
30. 穿孔機械により穴を工作する装置において、
    第１接触面及び再配置可能な切削ツールを有する調節可能な位置ツールホルダと、
    該ツールホルダを穿孔機械に結合する結合要素であって、第１接触面と摺動可能に接触し且つ直線方向に摺動可能な第２接触面を有し、前記ツールホルダが相応する寸法範囲内の穴を工作すべく前記結合要素に対して直線方向にある位置範囲にわたって調節可能である、前記結合要素と、
    第１接触面と第２接触面との間の摩擦を増し得るように第１接触面を第２接触面に対して付勢するばねとを更に備える、穿孔機械により穴を工作する装置。
31. 請求項３０の装置において、前記ばねが第１接触面を第１力により第２接触面に対して付勢する第１位置と、第１接触面を第１力よりも大きい第２力にて第２接触面に対して付勢する第２位置とを有する、装置。
32. 請求項３０の装置において、第１接触面又は第２接触面の少なくとも一方が第１接触面と第２接触面との間の摩擦を修正し得るよう表面被覆を有する、装置。
33. 請求項３０の装置において、前記ツールホルダが、直線状の調節方向に対し垂直である軸に沿って回転し得るようにされ且つそのような形態とされる、装置。
34. 請求項３０の装置において、直線方向が第１直線方向であり、前記ばねが第１接触面を第１直線方向に対し垂直な第２直線方向に向けて第２接触面に対して付勢する、装置。
35. 穴を穿孔すべく切削ツールを支持する方法において、
    調節可能な位置切削ツールホルダ及び結合部材に対し穿孔機械の回転駆動装置に結合する第１端部と、切削ツールホルダを摺動可能に支持する第２端部とを有する結合部材を提供し、切削ツールホルダが一方向に向けて結合部材に対して摺動可能に調節可能であり且つ該方向に向けて結合部材に対し摺動しないよう摩擦によって拘束されるようにすることと、
    切削ツールホルダと結合部材との間の拘束摩擦力を変化させる摩擦力作動機構であって、第１状態と第２状態との間で作動可能である前記摩擦力作動機構を設けることと、
    該機構を第１状態に作動させ且つ切削ツールホルダと結合部材との間に第１摩擦力を付与することと、
    該機構を第２状態に作動させ且つ切削ツールホルダと結合部材との間に第１摩擦力よりも大きい第２摩擦力を付与することとを備える、穴を穿孔するように切削ツールを支持する方法。
36. 請求項３５の方法において、摩擦力作動機構が電磁ソレノイドを有する、方法。
37. 請求項３５の方法において、摩擦力作動機構が液圧ピストンを有する、方法。
38. 請求項３５の方法において、摩擦力作動機構が液圧により作動される、方法。
39. 請求項３５の方法において、摩擦力作動機構が電気により作動される、方法。
40. 請求項３５の方法において、摩擦力作動機構がばねを有する、方法。
41. 請求項３５の方法において、摩擦力作動機構が遠心力により作動される、方法。
42. 穿孔機械により作用部を工作する装置において、
    切削ツールを有する位置調節可能なツールホルダと、
    前記ツールホルダを穿孔機械に結合する結合要素であって、前記ツールホルダに摺動可能に結合され、前記ツールホルダが、相応する範囲の作用部を工作すべく前記結合要素に対してある位置範囲内で調節可能であり、前記ツールホルダが一方向に向けて前記結合部材に対して摺動可能に調節可能であり且つ該方向に向けて前記結合部材に対して摺動しないように拘束される、前記結合要素と、
    前記切削ツールホルダと前記結合部材との間の可変の摩擦力を自動的に作動させる手段とを備える、穿孔機械により作用部を工作する装置。
43. 請求項４２の装置において、前記自動的作動手段が前記結合要素に枢動可能に結合されたカムと、該カムによって圧縮されるばねとを有する、装置。
44. 請求項４３の装置において、前記カムに結合された電磁ソレノイドを更に備え、前記カムが前記ソレノイドの励起に応答して枢動する、装置。
45. 請求項３５の装置において、前記第１状態への作動が切削ツールホルダを付勢して結合部材から分離させることにより行われ、前記第２状態への作動が切削ツールホルダを付勢して結合部材から分離させることにより行われる、装置。
46. 請求項３５の装置において、前記第１状態への作動が切削ツールホルダ及び結合部材を共に付勢することにより行われ、前記第２状態への作動が切削ツールホルダ及び結合部材を共に付勢することにより行われる、装置。
47. 物品に作用部を工作する方法において、
    穿孔機械と、第１面を有する部材と、切削ツール及び第２面を有する摺動可能に可動の切削ツールホルダを有する穿孔ツールとを設けることと、
    穿孔ツールを穿孔機械に結合することと、
    ツールホルダの第２面を部材の第１面と接触させることと、
    第２面を第１面に対して押し付けることと、
    該押し付けることにより切削ツールを穿孔ツールに閉じて摺動させることと、
    前記摺動する間、物品を工作することとを備える、物品に作用部を工作する方法。
48. 請求項４７の方法において、第１面を穴の側壁の湾曲に相応するように湾曲させることを更に備える、方法。
49. 請求項４７の方法において、第２面を第２穴の側壁の湾曲に相応するように湾曲させることを更に備える、方法。
50. 請求項４７の方法において、穿孔ツールを物品に向けて前進させることを更に備え、前記押し付けることが該前進させる間に行われる、方法。
51. 物品に湾曲した側壁を有する穴を穿孔するシステムにおいて、
    穿孔ツールであって、結合部材及び該穿孔ツールに摺動可能に結合された切削ツールホルダを有し、前記ツールホルダが前記結合部材に対して摺動可能であり、前記ツールホルダが穴の側壁の湾曲に相応する湾曲形状とされた第１面を有する、前記穿孔ツールと、
    物品を取り付けるテーブルを有するコンピュータ制御式工作装置であって、前記結合部材を受け入れ且つ軸の周りで回転可能な回転駆動部材を有し、これにより、前記工作装置が穿孔する間、前記穿孔ツールを軸に対して平行な方向に移動させる前記コンピュータ制御式工作装置と、
    穿孔するときの少なくとも一部分の間、第１面と接触した第２面を有する静止部材であって、前記工作装置、前記テーブル又は物品の１つに固定状態に取り付けられる前記静止部材とを備える、物品に湾曲した側壁を有する穴を穿孔するシステム。
52. 請求項５１のシステムにおいて、前記静止部材が前記穿孔ツールと接触した摩擦防止ベアリング要素を有する、システム。
53. 請求項５１のシステムにおいて、第１面の湾曲が穴の円錐形側壁に相応する、システム。
54. 請求項５１のシステムにおいて、前記切削ツールホルダと前記結合部材との間にて可変の摩擦力を自動的に作動させる手段を更に備える、システム。
55. 物品に湾曲した側壁を有する穴を穿孔するシステムにおいて、
    穿孔ツールであって、結合部材及び該穿孔ツールに摺動可能に結合された切削ツールホルダを有し、前記ツールホルダが前記結合部材に対して摺動可能であり、前記ツールホルダが第１外面を有する、前記穿孔ツールと、
    物品を取り付けるテーブルを有するコンピュータ制御式工作装置であって、前記結合部材を受け入れ且つ軸の周りで回転可能な回転駆動部材を有し、これにより、前記工作装置が穿孔する間、前記穿孔ツールを軸に対して平行な方向に移動させる前記コンピュータ制御式工作装置と、
    第２面を有する静止部材であって、該第２面が穴の側壁の湾曲に相応する湾曲形状とされ、前記工作装置、前記テーブル又は被加工物の１つに固定状態に取り付けられる前記静止部材と、を備え、
    第２面が穿孔の少なくとも一部分の間、第１面と接触している、物品に湾曲した側壁を有する穴を穿孔するシステム。
56. 請求項５５のシステムにおいて、静止部材が前記穿孔ツールの一部分を取り巻くリング形状部分を有する、システム。
57. 請求項５５のシステムにおいて、前記ツールホルダが前記静止部材と接触した摩擦防止ベアリング要素を有する、システム。
58. 請求項５５のシステムにおいて、第２面の湾曲が穴の円錐形側壁に相応する、システム。
59. 請求項５５のシステムにおいて、前記切削ツールホルダと前記結合部材との間の可変の摩擦力を自動的に作動させる手段を更に備える、システム。
60. 穿孔機械により作用部を工作する装置において、
    接触面及び交換可能な切削ツールを有する位置調節可能なツールホルダと、
    ツールホルダを穿孔機械に結合する結合要素であって、前記ツールホルダが前記結合要素に対してある方向に摺動可能であり、前記ツールホルダがある位置範囲に相応する寸法範囲内で穴を工作すべく前記結合要素に対する方向に位置範囲にわたって調節可能である、前記結合要素と、
    前記ツールホルダが摺動方向に向けて前記結合要素に対して動かないように拘束する接触面における摩擦力を増し得るように接触面に対して力を付与する偏倚部材とを備える、穿孔機械により作用部を工作する装置。
61. 請求項６０の装置において、接触面が第１接触面であり、第２接触面を有する可動部材を更に備え、前記偏倚部材が第１接触面を第２接触面に対して付勢する、装置。
62. 請求項６１の装置において、第１接触面又は第２接触面の少なくとも一方が第１接触面と第２接触面との間の摩擦を制御する被覆を有する、装置。
63. 請求項６０の装置において、前記偏倚部材がある長さを有するばねであり、前記結合部材が該ばねを保持する空所を画成し、該空所がある深さを有し、該長さが該深さ以上である、装置。
64. 穿孔機械により作用部を工作する装置において、
    接触面及び切削ツールを有する位置調節可能なツールホルダと、
    ツールホルダを穿孔機械に結合する結合要素であって、前記ツールホルダが相応する寸法範囲内で作用部を工作すべく前記結合要素に対して第１方向に向けてある位置範囲内にわたって調節可能である、前記結合要素と、
    前記結合要素内にあり、前記第１方向に対し少なくとも部分的に直交する第２方向に可動である可動部材であって、第１方向に動かないように実質的に拘束される前記可動部材と、
    少なくとも部分的に第２方向に向けて前記可動部材に対して力を付与する偏倚部材とを備える、作用部を工作する装置。
65. 穿孔機械により作用部を工作する装置において、
    接触面及び切削ツールを有する位置調節可能なツールホルダと、
    ツールホルダを穿孔機械に結合する結合要素であって、前記ツールホルダが相応する寸法範囲内で作用部を工作すべく前記結合要素に対して第１方向に向けてある位置範囲内にわたって調節可能である、前記結合要素と、
    前記結合要素内で案内され且つ前記結合要素内で可動である可動部材と、
    該可動部材に対して力を付与する偏倚部材とを備え、
    前記偏倚部材及び前記可動部材が、前記偏倚部材からの力が前記可動部材を第１方向に付勢し且つ前記可動部材を第１方向に対し少なくとも部分的に直交する第２方向に向けて付勢するようにされ且つそのような形態とされる、穿孔機械により作用部を工作する装置。
66. 穴を穿孔すべく切削ツールを拘束する方法において、
    切削ツールと、第１方向に摺動可能に調節可能な切削ツールホルダと、第１方向に対し少なくとも部分的に直交する第２方向に向けて可動の可動部材とを設けることと、
    第２方向に沿ったツールホルダの移動を拘束することと、
    ツールホルダを第２方向に沿って偏倚させることと、
    第１方向に沿った可動部材の動作を拘束することと、
    可動部材を第１方向に沿って偏倚させることとを備える、穴を穿孔すべく切削ツールを拘束する方法。
67. 請求項６６の装置において、前記ツールホルダを偏倚させることが電磁ソレノイドによって行われる、装置。
68. 請求項６６の装置において、前記ツールホルダを偏倚させることが液圧ピストンによって行われる、装置。
69. 請求項６６の装置において、前記ツールホルダを偏倚させることが少なくとも１つの液圧又は空気圧作動によって行われる、装置。
70. 請求項６６の装置において、前記ツールホルダを偏倚させることが電気的作動によって行われる、装置。
71. 請求項６６の装置において、前記ツールホルダを偏倚させることがばねによって行われる、装置。
72. 請求項６６の装置において、前記ツールホルダを偏倚させることが遠心力の作動によって行われる、装置。
73. 穴を穿孔すべく切削ツールを拘束する方法において、
    第１方向に沿って摺動可能であり且つ第１方向に直交する第２方向に沿って移動しないよう少なくとも部分的に拘束される切削ツール及びツールホルダを設けることと、
    第２方向に沿って可動であり且つ第１方向に沿って移動しないよう少なくとも部分的に拘束される可動部材を設けることと、
    ツールホルダ及び可動部材を第２方向に沿って偏倚させることと、
    穿孔ツールと可動部材との間の摩擦によって第１方向に沿ったツールホルダの移動を拘束することとを備える、穴を穿孔すべく切削ツールを拘束する方法。
74. 請求項７３の装置において、前記ツールホルダ及び可動部材を偏倚させることが電磁ソレノイドによって行われる、装置。
75. 請求項７３の装置において、前記ツールホルダ及び可動部材を偏倚させることが液圧ピストンによって行われる、装置。
76. 請求項７３の装置において、前記ツールホルダ及び可動部材を偏倚させることが液圧又は空気圧作動の少なくとも一方により行われる、装置。
77. 請求項７３の装置において、前記ツールホルダ及び可動部材を偏倚させることが電気的作動によって行われる、装置。
78. 請求項７３の装置において、前記ツールホルダ及び可動部材を偏倚させることがばねによって行われる、装置。
79. 請求項７３の装置において、前記ツールホルダ及び可動部材を偏倚させることが遠心力作動によって行われる、装置。