JP3946777B2 - 工具ホルダ - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は１個以上の切削インサートを着脱可能に受け入れるための工具ホルダに関する。
発明の背景
ジンナー（Ｚｉｎｎｅｒ）への米国特許第４５８０９３０号には、切削インサートを着脱可能に受け入れるための長手方向に延びているインサート受け入れスロットを規定する硬質下部ジョーとテーパーの付いているクランピングジョー（ｃｌａｍｐｉｎｇ ｊａｗ）を有し、該切削インサートはその主クランピング表面に対して横断方向に向けられたクランピング力により該スロット内にクランプされるようにした工具ホルダが例示及び説明されている。インサート受け入れスロットに切削インサートがいかにしっかりとクランプされているかどうかにかかわりなく、スロットと同方向に作用する外向きの座から外す力により切削動作中に切削インサートはインサート受け入れスロットから望ましくなく且つ強制的に引き出されることがある。このように座から外れるのを防止するために、工具ホルダは切削インサートの下部クランピング表面に形成された凹部（２７）に受け入れられた止め部材（２８）を備えている（図１２参照）。しかしながら、これは工具ホルダの構造を複雑にしそして適当に形成された切削インサートを必要とする。
発明の要約
本発明に従えば、
硬質の下部ジョー（ｒｉｇｉｄ ｂａｓｅ ｊａｗ）と、
前部ノーズ部分（ｌｅａｄｉｎｇ ｎｏｓｅ ｐｏｒｔｉｏｎ）に向けてテーパーが付いている上部クランピングジョーを具備し、該下部ジョーと該クランピングジョーはそれらの間の所定の位置に切削インサートを着脱可能に受け入れるための長手方向に延びているインサート受け入れスロットを規定しており、
更に切削インサートの補助クランピング表面に係合して、切削動作中に該所定の位置から切削インサートが外向きに長手方向に変位するのを防止するための止め部材を具備する、切削インサートをクランピングするための工具ホルダにおいて、
該止め部材が、該インサート受け入れスロットに切削インサートをクランピングする前に切削インサートを該所定の位置に最初に強制するような形状と寸法の該前部ノーズ部分により構成されていることを特徴とする工具ホルダが提供される。
本発明に従えば、クランピングジョーの前部ノーズ部分は、切削インサートの他の慣用のクランピングの前に切削インサートをインサート受け入れスロットにおける所定の位置に内方に最初に強制し、その後それは切削動作中に行き渡っている外向きの座から外す力（ｏｕｔｗａｒｄｌｙ ｄｉｒｅｃｔｅｄ ｕｎｓｅａｔｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）に対して反作用して、切削インサートをその所定の位置に積極的に固定する（ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｓｅｃｕｒｅ）。このようなクランピングは、必ず実質的に全体のクランピングジョーの弾性的変形を伴い、これは、その前部ノーズ部分もまた初期のクランピングされていない状態から最終のクランピング状態への弾性的変形を受けることを伴う。
本発明によって、他の慣用の工具ホルダに対して提唱された改変は好ましくは慣用の両頭切削インサート（ｄｏｕｂｌｅ ｅｎｄｅｄ ｃｕｔｔｉｎｇ ｉｎｓｅｒｔｓ）の確実なクランピングを容易にする。更に、他の慣用の工具ホルダに対する提唱された改変は容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
本発明の異なる観点のより良き理解のため及び本発明を実際にいかに行うことができるかを示すために、添付図面を参照して非限定的な実施例として、好ましい態様をここで説明する。
図１は切削インサートをクランピングする前の本発明に従う工具ホルダの部分側面図であり、
図２は切削インサートをクランピングした後の図１の工具ホルダの部分側面図であり、
図３は図１でＡと名付けられた工具ホルダのクランピングジョーの前部ノーズ部分の拡大側面図であり、
図４Ａは、切削インサートのクランピングの前の図１の工具ホルダの前部ノーズ部分の拡大側面図であり、
図４Ｂは、工具ホルダの実際の位置が実線で示されておりそしてその最初の位置（図４Ａ）が長点線で示されている切削インサートのクランピング中の中間段階における工具ホルダの前部ノーズ部分の拡大側面図であり、
図４Ｃは、工具ホルダの実際の位置が実線で示されておりそしてその中間位置（図４Ｂ）が長点線で示されている切削インサートのクランピングの後の工具ホルダの前部ノーズ部分の拡大側面図であり、
図５は取り替え可能なノーズ部分を有する工具ホルダの前部の拡大側面図である。
好ましい態様の詳細な説明
図面を参照すると、図１及び図２は、例えば米国特許第５１５６５０２号に例示されそして説明された、両頭切削インサート６を受け入れるための長手方向に延びているインサート受け入れスロット４を規定する硬質の下部ジョー２及びクランピングジョー３を有する工具ホルダ１を示す。切削インサート６は中心上部主クランピング表面７と、前部の傾斜した補助クランピング表面（ｌｅａｄｉｎｇ ｉｎｃｌｉｎｅｄ ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｃｌａｍｐｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）８及び後部の傾斜した補助クランピング表面（ｔｒａｉｌｉｎｇ ｉｎｃｌｉｎｅｄ ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｃｌａｍｐｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）９を有する。
クランピングジョー３は工具ホルダ１の止め部材を構成する前部ノーズ部分１２で終わるテーパーの付いている主前部（ｍａｊｏｒ ｌｅａｄｉｎｇ ｐｏｒｔｉｏｎ）１１を有する。クランピングジョー３は、主前部１１と関連した主構成部品表面（ｍａｊｏｒ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｓｕｒｆａｃｅ）１４と、その前部ノーズ部分１２と関連した副構成部品表面（ｍｉｎｏｒ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｓｕｒｆａｃｅ）１６を有する下側表面１３を有し、主構成部品表面１４及び副構成部品表面１６は長手方向に延びている凹部１７（図３参照）により分離されており、そしてそれぞれ切削インサートの主クランピング表面７及び補助クランピング表面８に当接するようになっている。
主構成部品表面１４は下部ジョーの上側表面１８と実質的に同方向であり、そして実際には、その前部（ｌｅａｄｉｎｇ ｐｏｒｔｉｏｎ）１４Ａが切削インサート６のクランピング中その後部（ｔｒａｉｌｉｎｇ ｐｏｒｔｉｏｎ）１４Ｂより前に切削インサートのクランピング表面７に接触するように約１°の角度で僅かに後方にひろがっている（ｄｉｖｅｒｇｉｎｇ）。副構成部品表面１６は切削インサートの主クランピング表面７とその補助クランピング表面８との間の鈍角より必ず小さい鈍角で下部ジョーの上側表面１８に向けて主構成部品表面１４に対して前方に且つ下向きに方向づけられている。インサート受け入れスロット４の前部の高さは前部ノーズ部分１２で最小であり、即ち、ｈ₁はｈ₂より小さい。
この場合に、ｈ₁は切削インサートの高さｈ₃より小さく、即ち、工具ホルダ１はそれが切削インサート６の挿入のために開かれなければならないという意味において普通は閉じられている。インサート受け入れスロット４の開きは、例えば、米国特許第５６９７２７１号に例示されそして説明されたインサート受け入れスロット開きキー（ｏｐｅｎｉｎｇ ｋｅｙ）により促進することができ、この開きキーの股（ｐｒｏｎｇｓ）はそれぞれ下部ジョー２及びクランピングジョー３に形成された貫通穴２１及び２２に挿入される。インサート受け入れスロット４を開くのに必要な開き力（ｏｐｅｎｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）を減少させるために、後方延長部（ｒｅａｒｗａｒｄ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）１９が工具ホルダ１に設けられる。
切削インサート６のクランピングを、図４Ａ−４Ｃに関してここで説明する。切削インサート６の挿入後、インサート受け入れスロット開きキーによりもたらされた開き力は弛緩され、副構成部品表面１６は切削インサートの補助クランピング表面８に当接し、そうすると、前部ノーズ部分１２の自然の弾性は切削インサート６をバックストッパー２３に対して強制し、それにより切削インサート６を所定の位置に位置づける。一度止められると、副構成部品表面１６は切削インサートの補助クランピング表面８に当接し、そして主構成部品表面１４は非接触的に切削インサートの主クランピング表面７の上にある（図４Ａ参照）。
切削インサートのクランピングは、クランピングジョー３に形成されたネジ山のない部分２７及び下部ジョー２に形成されたネジ山付き部分２８を有するクランピングねじ穴２６（図１及び図２において断面で示された）に受け入れられたクランピングねじ２４によって達成される。クランピングねじ２４によりクランピング力が最初に加えられると、前部ノーズ部分１２は僅かな弾性的変形を受け、それによりその副構成部品表面１６は、主構成部品表面の前部１４Ａが切削インサートの主クランピング表面７に接触するまで、切削インサートの補助クランピング表面８を強制的に下方に滑らされる（図４Ｂ参照）。クランピング力を連続して加えると、クランピングジョー３は僅かな弾性的変形を受け、それによりその主構成部品表面１４は、少なくともその主部分に沿って、切削インサートのクランピング表面７とクランピング接触させられる（図４Ｃ参照）。この位置で、前部ノーズ部分１２は、スロット４と同方向に作用する外向きの座から外す力により切削動作中に切削インサート６がインサート受け入れスロット４から外向きに長手方向に変位するのを防止する。
本発明を限られた数の態様に関して説明してきたが、特許請求の範囲に記載の範囲から逸脱することなく本発明の多くの変更、改変及び他の応用がなされうることは認識されるであろう。例えば、前部ノーズ部分１２は締め付けねじ（ｆａｓｔｅｎｉｎｇ ｓｃｒｅｗ）３１によりクランピングジョーの主前部１１に固定された（ｓｅｃｕｒｅｄ）細長い部材２９上に形成されることができる（図５参照）。また、本発明はクランピング力が加えられる方式に制限することなく種々のタイプの工具ホルダに適用することができ、例えば、それは米国特許第５６９７２７１号に例示及び説明された施盤工具ホルダ、丸のこ等に適用することができる。また、工具ホルダは、通常は閉じられているのと反対に通常開かれていてもよく、即ち、切削インサートは開き力を加えることなく普通に挿入することができる。

Claims (3)

1. 切削インサートをクランピングするための工具ホルダであって、上側表面を有する硬質の下部ジョーと、
   前部ノーズ部分に向かってテーパーが付けられている上方クランピングジヨーを具備し、
   該前部ノーズ部分が、弾性を有し、
   該上方クランピングジヨーが、該上側表面と実質的に同じ方向の向いている主構成部品表面と、該前部ノーズ部分と共働する副構成部品表面と、該主構成部品表面と該副構成部品表面とを間隔を置いて配置する長手方向の凹部とを備えた下側表面を有し、
   該副構成部品表面が、該上側表面に向かって、該主構成部品表面に対して前方及び下方に向いており、これによって、該インサート受け入れスロットの前方部分の高さが、該前方ノーズ部分において最小になっており、
   該下部ジヨー及び該上方クランピングジヨーが、一体に構成されており、それらの間に、所定位置に切削インサートを解放可能に受け入れるための長手方向に延びているインサート受け入れスロットを形成しており、
   該前方ノーズ部分の弾性が、切削インサートが該インサート受け入れスロットにクランプされる前に上記所定位置に該切削インサートを弾性的に強制し、切削作業中に該切削インサートが、長手方向外側に移動することを防止することを特徴とする工具ホルダ。
2. 上側表面を有する硬質の下部ジョーと、前部ノーズ部分に向かってテーパーが付けられている上方クランピングジヨーとを具備し、
   該上方クランピングジヨーに力が加わったときに、該上方クランピングジヨーが、該硬質の下部ジョーに対して、弾性的に変位可能であり、
   該上方クランピングジヨーが、該上側表面と実質的に同じ方向の向いている主構成部品表面と、該前部ノーズ部分と共働する副構成部品表面と、該主構成部品表面と該副構成部品表面とを間隔を置いて配置する長手方向の凹部とを備えているジヨー部材と、
   該硬質の下部ジョーと該上方クランピングジヨーとの間に形成された長手方向に延びているインサート受け入れスロットとを具備し、
   該インサート受け入れスロットの先端部分の高さｈ１が、該前部ノーズ部分において最小であり、
   該主構成部品表面と該上側表面との間の空間が、ｈ１よりも大きい高さｈ２を有し、
   更に、前部切削縁から間隔を置いて配置された主クランピング面と、該主クランピング面と該前方切削縁との間に位置する補助クランピング面とを有する切削インサートであり、該切削インサートの高さｈ３が、該主クランピング面において最大であり、ｈ３が最小高さｈ１よりも大きい切削インサートと、
   該インサート受け入れスロット内に該切削インサートをねじクランプするためのねじ手段とを具備し、
   切削工具組立体が、組み立ててない位置と組み立てられた位置との間で調整可能であり、上記組み立てられた位置において、該切削インサートが該インサート受け入れスロット内に保持され、該上方クランピングジヨーの該前部ノーズ部分が、該切削インサートの該補助クランプ面に接触して、該切削インサートがバックストッパーに対接するように強制され、バックストッパーに接触する
   ことを特徴とする切削工具組立体。
3. 一体構造を有し、硬質の下部ジョーと、前部ノーズ部分に向かってテーパーが付けられた先端部分を有する上方クランピングジヨーとを具備し、該上方クランピングジヨーに力が加わったときに、該上方クランピングジヨーが、該硬質の下部ジョーに対して、弾性的に変位可能であるジヨー部材と、
   該硬質の下部ジョーと該上方クランピングジヨーとの間に形成され、先方部分にインサート開口を有し、後方部分にバックストッパーを有する、長手方向に延びているインサート受け入れスロットと、
   該インサート受け入れスロット内に該切削インサートをねじクランプするためのねじ手段とを具備し、
   該インサート受け入れスロットの先端部分の高さｈ１が、該前部ノーズ部分において最小であり、
   該下部ジヨーが、上側表面を有し、
   該上方クランピングジヨーが、該上側表面と実質的に同じ方向の向いている主構成部品表面と、該前部ノーズ部分と共働する副構成部品表面と、該主構成部品表面と該上方表面との間の高さｈ２を有する空間とを有し、ｈ２が最小高さｈ１よりも大きく、
   該前部ノーズ部分が弾性を有し、
   該切削インサートがねじクランプされる前で、該切削インサートが該インサート受け入れスロットに挿入されるときに、該切削インサートをバックストッパーに対接するように強制し、該バックストッパーに接触するような形状及び寸法を、該副構成部品表面が有していて、切削作業中に該副構成部品表面が、該切削インサートの長手方向外側への移動を防止する
   ことを特徴とする切削インサートをクランプするための工具ホルダ。

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