JP6290233B2 - 切削ツール - Google Patents

Description

本発明は、保持具と、保持具の中に交換可能に配置される切削インサートとを備えている切削ツールに関するものである。また、本発明は、このような切削ツールの切削インサートと、このような切削ツールの保持具にさらに関するものである。

このようなタイプの切削ツールは、金属機械加工の用途,とくに、フライス加工またはターニング（ｔｕｒｎｉｎｇ（旋盤加工））に用いられる。本発明にかかる切削ツールは、とくにプランジカットターニングまたは軸方向ターニングに用いられる。最適な機械加工性能を担保するためには、機械的な側面から考えると、安定したインサートシート、すなわちツールホルダ内に切削インサートを機械的に安定させた状態で受けることが極めて重要なことである。この目的のため、使用される切削インサートは、ツールホルダに設けられる収容部の２つの締着顎部（ｃｌａｍｐｉｎｇ ｊａｗｓ）の間で所定の位置に固定されるかまたは締め着けて保持される。確実なものとすることが大切なさらなる重要な特徴は、切削インサートが摩耗してしまうために頻繁に交換する必要があるため切削インサートを迅速かつ簡単に交換できるようにすることである。

ヨーロッパ特許公開公報０ ３１２ ２２３号には、凹状の上面および凸状の底面を有するほぼプリズム形状の切削インサートを備えたツールが開示されている。ここでは、切削インサートは、保持具内の剛性下側締着顎部と弾力的に伸張可能な上側締着顎部との間に配置されている。これらの２つの締着顎部の間に切削インサートを固定するための締着力は、締着ねじによって提供される。従って、交換時に保持具から切削インサートを外すことができるように、締着ねじを手動で緩めた後、次の切削インサートを保持具内に挿入するとすぐにまた手動で締め着けなければならない。このことは、労力を必要とするだけでなく時間の浪費でもある。具体的にいえば、工作機械において頻繁に見られるような狭苦しい設置状況においては、切削インサートの交換は、非常に困難な場合が多く、場合によっては保持具自体を外さなければできないような場合もある。

ヨーロッパ特許公開公報１ ２０５ ２７３号には、切削インサートを受けるための少なくとも１つの凹部を有している円盤または刃形状の基本要素からなるさらなる切削ツールが開示されている。この切削インサートは、凹部の上側設置面を形成する弾性的に伸張可能なクランプアームにより交換可能に所定の位置に固定されるようになっている。切削インサートと凹部とは、それらの互の設置面により積極的なロック設計（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｌｏｃｋｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ）となっている。このようにして、いわゆる「自己締着原理（ｓｅｌｆ−ｃｌａｍｐｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）」が実現されている。このようにして、ヨーロッパ特許公開公報０ ３１２ ２２３号により必要とされる締着ねじを必要なものではないものとしている。ここでは、切削インサートの交換を可能とするために上側クランプアームを手動で伸張する必要がある。このような場合、永続的に安定なインサートシートを必ずしも担保することができるとは限らないことが示されている。上側クランプアームを頻繁に伸張させると、状況によっては材料が劣化してしまって保持具と切削インサートとの間の締着力を永久には担保することができなくなってしまうような場合もある。

ヨーロッパ特許公開公報０ ３１２ ２２３号により公知となっているツールおよびヨーロッパ特許公開公報１２０５ ２７３号により公知となっているツールでは、上側締着顎部が弾性特性を基本的に有しているため、切削インサートのための収容部の保持具側端部の中に向けて開く伸張可能なスロットが必要となる。この伸張可能なスロットなしでは、上側締着顎部は剛性を有するように構成されるので、上側締着顎部はもはや伸張することができなくなるかまたは極めて大きな力のみにより伸張可能となる。このような伸張スロットは、基本的に不利なものであると見なされるべきではないが、保持具に設けなければならない設置スペースを増大させてしまう。また、このような実施形態では、コンパクトなツールまたはコンパクトな保持具を担保しようとするとかならず大きな困難を伴うこととなる。さらに、このような伸張スロットを形成するには、保持具の製造の際にさらなる機械加工ステップが必要となる。また、このような伸張スロットの形成は比較的複雑なものになってしまう場合もある。さらに、ここでは、伸張スロットにもかかわらず、クランプヘッド全体の安定性の維持を担保することに注意を払わなければならない。

さらに指摘すべき点は、従来技術により公知となっている上述の両方のツールでは、切削インサートは、その保持具側面がツールホルダに対接していることである。このため、両方のツールでは、設置面が切削インサートのための収容部の床に設けられるようになっている。このため、ヨーロッパ特許公開公報０ ３１２ ２２３号により公知となっているツールでは、切削インサートのための収容部の床に追加のリミットストップ要素がさらに配置されている。両方の場合、このようなリミットストップまたはこのような接触のため、製造のばらつきを非常に狭くすることによってのみ、先端高さ（ｔｉｐ ｈｅｉｇｈｔ）を十分に精確なものとすることができる。

本発明の目的は、従来技術とは対称的に、設計がコンパクトでありかつ切削インサートの交換が容易な導入部に記載のタイプの切削ツールを提供することにある。具体的にいえば、本発明では、コンパクトであるにもかかわらず機械的に非常に安定したインサートシートを実現することを意図したものである。

この目的は以下の切削ツールによって達成される。かかる切削ツールは、切削インサートを受けるためのスロット形状で弓状の収容部を有する保持具であって、収容部が上側支持面および下側支持面を有し、これら上側支持面および下側支持面の各々がそれに対応する保持具の剛性締着顎部に配置されている、保持具と、下側設置面および上側設置面を具備する弓状のシャンクと切削刃付き切削頭部とを有する切削インサートであって、切削頭部がシャンクのワークピース側端部に配置されている、切削インサートとを備えており、切削インサートが収容部内で交換可能に配置されており、弓状の収容部および弓状のシャンクが、収容部の下側支持面および切削インサートの下側設置面を基にそれぞれ測定された場合、少なくとも９０°にわたって延びており、収容部が切削インサートのシャンクよりも大きな角度範囲にわたって延びており、シャンクの保持具側端部が収容部の保持具側端部から間隔をおいて配置されるように、シャンクが収容部内に保持されている。

本発明のさらなる態様によれば、この目的は、以下の切削ツール用の切削インサートにより達成される。かかる切削ツール用の切削ツールは、切削インサートを受けるためのスロット形状で弓状の収容部を有する保持具であって、当該収容部が上側支持面および下側支持面を有し、これら上側支持面および下側支持面の各々が保持具のそれに対応する剛性締着顎部に配置されている、保持具と、下側設置面および上側設置面を具備する弓状のシャンクと切削刃付き切削頭部とを有する切削インサートであって、切削頭部がシャンクのワークピース側端部に配置されている、切削インサートとを備えており、切削インサートが収容部内で交換可能に配置されており、弓状のシャンクが、切削インサートの下側設置面を基に測定された場合、少なくとも９０°にわたって延びており、切削インサートのシャンクが、保持具の収容部よりも小さな角度範囲にわたって延びており、シャンクは、当該シャンクの保持具側端部が収容部の保持具側端部から間隔をおいて配置されるよう、シャンクが収容部内に保持されるように構成されている。

それに加えて、前述の目的は、以下の切削ツール用の保持具のさらなる態様により達成される。かかる切削ツール用の保持具は、切削インサートを受けるためのスロット形状で弓状の収容部を有し、切削インサートが、下側設置面および上側設置面を具備する弓状のシャンクと、当該シャンクのワークピース側端部に配置される切削刃付き切削頭部とを有し、保持具の収容部が下側支持面および上側支持面を有し、下側支持面および上側支持面の各々がそれに対応する保持具の剛性締着顎部に配置されており、弓状の収容部が、当該収容部の下側支持面を基に測定された場合、少なくとも９０°にわたって延びており、収容部が切削インサートのシャンクよりも大きな角度範囲にわたって延びており、保持具は、シャンクの保持具側端部が収容部の保持具側端部から間隔をおいて配置されるようシャンクが収容部内に保持されるように構成されている。

以上により、前述の目的が完全に達成される。

本発明によれば、切削インサートのシャンクおよびツールホルダの収容部の両方は弓状に構成されている。ツールホルダに設けられる締着顎部は、剛性を有するように構成されているので、従来技術とは対照的に、これらの締着顎部は、切削インサートの挿入または交換のために伸張させる必要はない。挿入行程においては、切削インサートは、これらの剛性締着顎部の間に押しこむだけかまたは、弓状の形状のため、いわゆる回転またはピボット回転（ｔｕｒｎｅｄ ｏｒ ｐｉｖｏｔｅｄ）により保持具の収容部の中に挿入される。このようにして、剛性顎部の間の切削インサートの自己締着（ｓｅｌｆ−ｃｌａｍｐｉｎｇ）が達成される。次いで、切削インサートは、その下側設置面および上側設置面がそれぞれ保持具の収容部の下側支持面および上側支持面に対接する。

収容部が切削インサートのシャンクより大きな角度範囲にわたって延びているので、シャンクの保持具側端部は、マウントされた状態では、収容部の保持具側端部から間隔をおいて配置される。切削インサートまたはシャンクのワークピース側端部とは反対側に位置する保持具側の面では、切削インサートは保持具と接触していない。本発明にかかるツールでは、この場所にはリミットストップが設けられていない。

従来技術と上述のツールとを比較すると、本発明にかかるツールは、下記の差および利点を有している。本発明にかかる保持具の締着顎部は実質的に剛性を有するように構成されている。具体的にいえば、本実施形態では、上側締着顎部も剛性を有するように構成されている。このことにより、機械的にさらに安定したインサートシートが達成されるだけではなく、締着手段、たとえば締着用のねじの必要性もなくなる。さらに、切削インサートの挿入に上側締着顎部を伸張させる必要もなくなる。締着けに関してのみいえば、切削インサートは、ツールホルダの収容部の中へ押し込むだけである。従って、切削インサートの挿入または交換は非常に簡単なものとなる。

本実施形態では、締着顎部が実質的に剛性を有するように構成されているので、伸張スロットを保持具内にさらに設けなければならない必要性がなくなる。このことは、保持具の製造を単純化する。しかしながら、基本的な利点は、そのために締着用のヘッドのサイズを著しく削減することができるという点にある。このことにより最終的には、締着用のヘッドまたは保持具の構造、ひいてはツール全体の構造を非常にコンパクトなものとすることが可能となる。そのことにより、材料の消費量も削減することができる。また、このことが製造費も節減することは極めて明白である。

切削インサートの下側設置面および上側設置面と切削インサートの収容部の下側設置面および上側設置面との間に積極的なロック接点を付与した結果、面ストップ（切削インサートシャンクの保持具側面）が無くても、精確に画定されたインサートシート（ｅｘａｃｔｌｙ ｄｅｆｉｎｅｄ ｉｎｓｅｒｔ ｓｅａｔ）が達成される。

明らかなように、上述の「剛性締着顎部」とは、実質的に剛性を有する顎部のことを意味する。もちろん、保持具材料（たとえば、鋼）の固有の弾力性により、２つの締着顎部には小さいながらも相互に弾力性が存在する。本明細書では、「剛性締着顎部」とは、小さいまたは中程度の力を加えるだけでは伸張するようには設計されていない締着顎部のことを意味する。というのは、既に記載されているように、本発明において、このようなことは切削インサートの挿入または交換に必要としないからである。

本発明の好ましい実施形態によれば、下側支持面および下側設置面は同じ大きさの第一の曲率半径を有している。同様に、上側支持面および上側設置面は同じ大きさの第二の曲率半径を有していることが好ましい。

従って、切削インサートおよび保持具の対応する接触面および支持面は、少なくとも一部の部位において同じ屈率を有している。「第一の曲率半径」および「第二の曲率半径」という用語は、それらの数とは関係がなく、単に、異なる曲率半径を概念的に区別する役目をしているだけである。明らかなように、下側設置面および下側支持面の第一の曲率半径は、上側設置面および上側支持面の第二の曲率半径よりも大きくなっている。

保持具と切削インサートのシャンクとを同じ大きさの曲率半径を有するようにしているのは、とくに、切削インサートシャンクの設置面と保持具の支持面との間の少なくとも一部の部位において形態拘束（ｆｏｒｍ ｃｌｏｓｕｒｅ）を達成することを目的としている。既に記載されているように、この積極的なロック接点により、インサートシートを定着させかつ機械的に安定なものとすることが可能となる。切削インサートが機械加工中に偶然に外れてしまうというようなこと起きるのは実質的に不可能である。切削インサートを弓状とすることによりかつ保持具内への締着けを意図したタイプのものとすることにより、ツールのリセット動作中に切削インサートがワークピースから偶然外れてしまうというようなことが起きるのが効果的に防止される。特筆すべき点は、切削インサートの弓状構造は、切削インサートシャンクの上側設置面が凸状になるようにかつ切削インサートシャンクの下側設置面が凹状になるように形成されるということである。

本発明のさらなる実施形態によれば、収容部の少なくとも１つの支持面が収容部の保持具側端部の領域において直線状に構成されている。この実施形態によれば、シャンクの少なくとも１つの設置面もシャンクの保持具側端部の領域において直線状に構成されている。この変形例によれば、これらの直線状に構成された支持面および設置面は互いに対応するようになっている。従って、両方の面、すなわち収容部の直線状の支持面および切削インサートシャンクの直線状の設置面は、保持具側端部の領域、すなわち収容部またはシャンクの後側端部の領域に配置されている。

好ましくは、保持具の上側支持面の一部および切削インサートの上側設置面の一部が直線状に構成される。本明細書では、「直線状の」という用語は、接触面または支持面の弓状の形状から外れた非湾曲部のことを意味する。従って好ましくは、保持具の上側支持面のうちのワークピース側端部の領域に位置する第一のセクションが弓状に（湾曲状に）構成され、保持具の上側支持面のうちの収容部の保持具側端部の領域に位置する第二のセクションが直線状、すなわち非曲線状に構成されている。それに対応して、切削インサートについても、上側設置面の第一のセクション（ワークピース側端部の領域）において湾曲状または弓状に構成され、上側設置面の第二のセクション（保持具側端部の領域）において直線状または非曲線状に構成されている。

保持具に切削インサートを挿入する行程では、切削インサートは、この目的のために保持具に設けられた収容部の中へ、上側設置面および上側支持面の直線状にまたは非曲線上に構成されたセクションが互いに対接するようになるまで押し込まれるかまたはピボット回転により挿入される（ｐｕｓｈｅｄ ｏｒ ｐｉｖｏｔｅｄ）。従って、平面接触（ｐｌａｎｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏｎｔａｃｔ）が実質的に達成される。このことにより、インサートシートが精確に画定され、ひいては切削刃の先端高さ（ｔｉｐ ｈｅｉｇｈｔ）が精確に画定されることになる。ここでは、（従来技術により公知となっている上述のツールの場合のように）切削インサートのワークピース側とは反対側に位置する保持具側面にリミットストップを設けるということは意図されていない。

さらなる実施形態によれば、保持具の収容部は当該収容部の保持具側端部の領域において先細りになっている。同様に、好ましくは、シャンクは当該シャンクの保持具側端部の領域において先細りになっている。

このように収容部および切削インサートシャンクを保持具側端部の領域において先細りとすることは、上側設置面および上側支持面の上述の直線状のセクションにより達成されることが好ましい。それに加えて、同じ角度範囲では、下側締着顎部に設けられている下側支持面および切削インサートシャンクに設けられている下側設置面は湾曲状または弓状に構成されている。従って、この領域において下側接触面を弓状または湾曲状に構成し、また、それと同じ領域において上側接触面を比較的直線状または非湾曲状に構成すると、保持具側端部の領域において、切削インサートが先細りとなり、また、収容部が先細りとなる。このように先細りとすることにより、切削インサートを保持具の中へ比較的容易に挿入することができるようになる。保持具と切削インサートとの間に生じる締着力は、直線状の上側接触面および上側支持面が互いに対接する最終位置に到達するまで増大する。

保持具の収容部の中へ切削インサートを押し込むまたはピボット回転により挿入することにより、面ストップを必要とすることなく締着けが実現される。ここでは、切削インサートは保持具の収容部内に機械的、いわゆる食い込み（ｊａｍｍｉｎｇ）または合体（ｗｅｄｄｉｎｇ）によりに固定される。締着顎部の締着力が摩耗および引き裂きにより減少したとしても、機械的に安定しかつ堅固なインサートシートを担保するための十分な締着力は存在している。このような場合、切削インサートを収容部の中へさらにわずかに奥へ押し込むだけでよい（面ストップが存在しないので可能）。そのことにより生じる切削刃の鉛直方向のわずかなオフセットは実質的に無視できる程度のものである。

本発明のさらなる実施形態によれば、保持具の締着顎部は、切削インサートの下側設置面に対接する下側締着顎部と、切削インサートの上側設置面に対接する上側締着顎部とを有し、下側締着の顎部のワークピース側端部には、収容部に隣接して、切削刃に対して平行に延びる支持面を有する突出部が切削頭部用のリミットストップとして設けられている。

従って、この実施形態によれば、積極的なロック接点が収容部の保持具側端部ではなくワークピース側端部に設けられるようになっている。この目的のために、機械的なリミットストップとして役立つ支持面が保持具のワークピース側端部の収容部の下側支持面の延長上に設けられている。この支持面は平坦な面により構成されていることが好ましい。従って、切削インサートは、それに対応するカウンタ支持面を有している。このカウンタ支持面は切削インサートシャンクのワークピース側端部に下側設置面に隣接して配置されている。このカウンタ支持面は切削インサートの切削刃に対して平行に延びていることが好ましい。カウンタ支持面はいわゆる切削刃の真下に配置されている。

この実施形態においても、マウントされた状態では、保持具の収容部の前側領域に配置される支持面と切削インサートのシャンクの切削刃の下に配置されるカウンタ支持面との間には積極的なロック接点が達成される。最終位置では、これらの２つの面は互いに全面的に対接するようになっている。この実施形態においても、切削インサートのワークピース側面にはさらなるリミットストップを必要としない。

加えて、本発明のさらなる実施形態によれば、下側支持面の第一の曲率半径および下側設置面の第一の曲率半径が異なる中心点を有していること、および／または、上側支持面の第二の曲率半径および上側設置面の第二の曲率半径が異なる中心点を有していることが記載されている。

既に上記したように、下側支持面の第一の曲率半径および下側設置面の第一の曲率半径が同じ大きさであることが好ましい。同様に、上側支持面の第二の曲率半径および上側設置面の第二の曲率半径が同じ大きさであることが好ましい。この実施形態によれば、曲率半径の中心かわずかにオフセットされているので、保持具の収容部内において切削インサートのさらなる食い込みまたは合体が達成されるようになっている。ここでは、曲率中心または半径中心が１００分のいくつかだけ互いにオフセットされることが好ましい。このことは、永続的に安定した切り込みを達成するのに既に十分である。２つの曲率半径の中心点間のオフセットが大きくなりすぎないことが必要である。というのは、過剰に大きいと、保持具の２つの剛性締着顎部の間に切削インサートを押し込むことができなくなってしまうまたは非常に大きな力を加えないと押し込むことができないようになってしまうからである。

さらなる実施形態によれば、下側支持面の第一の曲率半径および上側支持面の第二の曲率半径が異なる中心点を有していること、および／または、下側設置面の第一の曲率半径および上側設置面の第二の曲率半径が異なる中心点を有していることが記載されている。

従って、保持具に設けられている２つの支持面の曲率半径の中心点も互いにオフセットされていることが好ましい。同様に、この切削インサートに設けられている下側設置面および上側設置面の曲率半径の中心点もオフセットされている。ここでは、２つの支持面の半径の中心の相互のオフセットおよび２つの設置面の半径の中心の相互のオフセットは、正確に反対であることが好ましい。このことにより、切削インサートと保持具の収容部との間の締着力がさらに増大する。

従って、切削インサートが保持具の収容部に押し込まれれば押し込まれる程、これらの間の締着力は切削インサートと収容部とが完全にくさび留めされるまで増大しつづける。ここでは、切削刃の真下に設けられているカウンタ支持面と下側締着顎部のワークピース側端部に設けられている支持面との間にある上述の機械的リミットストップが端部ストップとして働くようになっている。

本発明のさらに好ましい実施形態によれば、少なくともシャンクの導入方向に対する横方向において、切削頭部は、この方向の収容部の穴のサイズよりも広くなるように構成されている。

このことの実質的な目的は、ワークピースと保持具の前側部分との間の衝突を回避することである。具体的にいえば、プランジカットターニングにおいて、ワークピースは切削インサートの切削刃でのみ機械加工されるべきであり、また、保持具は抵抗を受けることなく自由に動ける（ｆｒｅｅｗｈｅｅｌ）べきである。上述のように、切削頭部を保持具に設けられている収容部よりも広くなるように構成する限り、ワークピースと保持具との間に望ましくない衝突が生じてしまうことは実質的に不可能となる

さらなる実施形態には、下側支持面および下側設置面が対応する断面形状を有していること、および／または、上側支持面および上側設置面が対応する断面形状を有していることが記載されている。

上側接触面、下側接触面、上側支持面および下側支持面はＶ字形の断面形状を有していることが好ましい。ここでは、切削インサートシャンクの上側設置面は凸状のＶ字形の断面形状を有し、それに対応してツールホルダの上側支持面は凹状のＶ字形の断面形状を有していることが好ましい。同様に、この関係は、切削インサートの下側設置面およびツールホルダの下側支持面にも適用される。しかしながら、この関係をさらに逆にしてもよい。従ってそれに代えて、切削インサートシャンクの２つの設置面は凹状のＶ字形の断面形状を有し、それに対応してツールホルダの２つの支持面は凸状のＶ字形の断面形状を有している。同様に、切削インサートシャンクの上側設置面は凹状のＶ字形の断面形状を有し、切削インサートシャンクの下側設置面は凸状のＶ字形の断面形状を有している場合もある。それに対応して、ツールホルダの上側支持面および下側支持面は対応する断面を有している。従って、切削インサート上の各設置面は、互いに横方向に配置された２つのフランクを有しており、これら２つのフランクは、保持具の対応する各支持面に設けられているフランクに対応し、かつ、互いに横方向に配置されている。

もちろん、接触面または支持面の他の断面形状、すなわちたとえば他のプリズム形状の断面も可能である。Ｖ字形状の接触面または支持面は、切削インサートが、収容部の中で側面方向に生じる力に対抗して固定されるので、ツールホルダの側面方向、すなわち切削刃に対して平行に摺動できなくまるという長所を有している。

シャンクは、収容部に対して少なくとも一方側で側面方向に突出して少なくとも一部の領域において収容部よりも広い断面を有しているのが好ましい。実際問題として、切削インサートのシャンクは収容部に対して両側で側面方向に突出していることが好ましい。先の場合と同様に、この目的は、保持具自体とワークピースとの望ましくない衝突を回避するということにある。

それに加えて、さらなる実施形態によれば、組立用レバーの第一のピンを導入するための第一の切削孔が収容部の保持具側端部に設けられていること、および、組立用レバーの第二のピンを導入するための第二の切削孔が保持具内に設けられていることが規定されることが好ましい。

切削インサートの設置または取り外しに、比較的単純に構成された組立用レバーを用いることができる。これは、設置する行程では切削インサートを保持具の中のリミットストップまで押し込むこと、また、取り除く行程では保持具と切削インサートとの間の締着力を解放してやることが要求される。ここでは、上述の切削孔は、組立用レバーに設けられている横方向のピンが係合することができる係合点として働くようになっている。組立用レバーを保持具内に設けられた第二の切削孔を中心として回転運動させることにより、後述の図面に示されているように、切削インサーを容易に保持具から外すまたは保持具の中に押し込むことができる。

さらなる実施形態によれば、弓状のシャンクの下側設置面は、弓状のシャンクの第一の角度範囲にわたって延びかつ第一の曲率半径を具備する第一の設置部を有している。それに加えて、弓状のシャンクの下側設置面は、弓状のシャンクの第二の角度範囲にわたって延びかつ第二の曲率半径を具備する第二の設置部を有している。第二の曲率半径は第一の曲率半径と等しくなっていない。さらに、第一の設置部の第一の曲率半径および第二の設置部の第二の曲率半径は異なる中心点を有している。本明細書では、下側設置面の存在する部分は設置部として示されている。これらは、下側設置面の弓状のセグメントまたは部分を表わしている。

この実施形態では、上述の変形例と比べると、切削インサートとツールホルダとの間の締着けがさらに他の方法で達成される。ここでは、とくに切削インサートの下側設置面の周囲に沿って提供されている異なる屈曲によってさらなる締着け効果がもたらされている。好ましくは、第一の部分（第一の設置部）は第二の部分（第二の設置部）よりも湾曲が小さい。従って、第一の曲率半径が第二の曲率半径よりも大きくなっていることが好適である。ここで、第一の部分は切削インサートシャンクの前面の領域を形成し、第二の部分は切削インサートシャンクの後側の領域に形成している。従って、第二の部分は第一の部分よりもシャンクの保持具側端部からの距離が小さくなっている。

従って、切削インサートシャンクは、ほぼくさび形状を形成するように後側の領域において先細りになっている。切削インサートがツールホルダの弓状の収容部の中に押し込まれるまたはねじ込まれると、このくさび効果に基づいて生じる締着力は、ねじ込みまたは挿入につれて切削インサートの最終位置に到達するまで除々に増大していく。留意すべき重要な点は、下側設置面の曲線部分（第一の設置部および第二の設置部）が異なる曲率中心を有している、すなわち同心状にはなっていないということである。中心点がオフセットされているので、２つの曲率半径のサイズをさらに異なるものとすることが可能となる。それにより、記載のくさび効果がさらに向上されることになる。

好ましくは、第一の設置部は第二の設置部に直接移行するようになっている。また好ましくは、第一の部分と第二の部分との間の移行が、下側設置面の頂点ラインの領域、すなわち下側設置面の最下点でなされる。また好ましくは、第一の部分と第二の部分との間の移行が切削インサートシャンクの下側設置面に不連部分が生じてしまわないように接線に沿った移行である。

この実施形態によれば、切削インサートシャンクに設けられる下側設置面に従って、ツールホルダの収容部の下側支持面も少なくとも２つの部分に分割されていることが好ましい。また好ましくは、収容部の下側支持面は、弓状の収容部の第一の角度範囲にわたって延びる第一の部分（第一の支持部と呼ぶ）を有している。同様に、下側支持面はさらに、弓状の収容部の第二の角度範囲にわたって延びる第二の部分（第二の支持部と呼ぶ）を有し、また、第二の曲率半径を有している。第二の曲率半径は第一の曲率半径とは異なっている。またここで、第一の支持部の第一の曲率半径および第二の支持部の第二の曲率半径は異なる中心点を有している。

なお、本明細書では、用語「支持部」は収容部の下側支持面の分割部分（ｐａｒｔ−ｓｅｇｍｅｎｔ）の意味である。これらの部分も設置部により構成されているものの、本明細書では、これらの部分を切削インサートシャンクの底側に設けられる設置部から言語的に区別するために、用語「支持部」が収容部の下側支持面に関連して用いられている。

切削インサートシャンクに設けられている２つの設置部とは対照的に、それに対応してツールホルダの収容部上に設けられている２つの支持部は相互に直接移行するようにはなっていない。好ましくは、ツールホルダの収容部上に設けられている第一の支持部は、下側支持面に設けられている凹部により第二の支持部から分離されている。このような凹部は、切削インサートと収容部とがそれらの最下点または頂点で直接接触するのを防止するようになっている。この部位での接触は、機械的に正確に確定されるインサートシートのことを考えれば、不利になってしまう傾向がある。収容部のこの部位に凹部が設けられているため、マウントされた状態では、ツールホルダは、３点支持とほとんど同様に、３つの確定された部分に沿って切削インサートを支えることができる。従って、マウントされた状態では、切削インサートは、その上面では、上側設置面がツールホルダの対応する上側支持面に対接し、その底面では、前側の領域で下側設置面の第一の設置部に沿ってまた後側の領域で下側設置面の第二の設置部に沿って、ツールホルダの下側支持面と接触するようになっている。しかしながら、切削インサートシャンクの下側設置面の第一の設置部と第二の設置部との間の移行部（すなわち、下側設置面の中央領域）では、収容部の下側支持面と切削インサートシャンクの下側設置面とは接触していない。

明らかなように、前述の構成および後述の構成は、本発明の技術範囲から逸脱することなく、特定された組み合わせだけでなく他の組み合わせであってもまたは単独であっても用いることができる。

以下には、図面を参照しながら本発明にかかる実施形態の例が詳細に説明されている。
本発明にかかるツールを示す斜視図である。 切削インサートが挿入された状態の本発明の第一の実施形態にかかるツールを示す側面図である。 切削インサートが挿入された状態の本発明の第一の実施形態にかかるツールを示す詳細図である。 本発明の第一の実施形態にかかる切削インサートを示す図である。 本発明の第一の実施形態にかかる切削インサートを示す図である。 本発明の第一の実施形態にかかる切削インサートを示す図である。 本発明の第一の実施形態にかかる切削インサートを示す図である。 （切削インサートが挿入されていない状態の）本発明の第一の実施形態にかかる保持具を示す図である。 （切削インサートが挿入されていない状態の）本発明の第一の実施形態にかかる保持具を示す図である。 （切削インサートが挿入されていない状態の）本発明の第一の実施形態にかかる保持具を示す図である。 切削インサートが挿入された状態の本発明の第二の実施形態にかかるツールを示す側面図である。 切削インサートが挿入された状態の本発明の第二の実施形態にかかるツールを示す平面図である。 第二の実施形態にかかる切削インサートを示す図である。 第二の実施形態にかかる切削インサートを示す図である。 第二の実施形態にかかる切削インサートを示す図である。 第二の実施形態にかかる切削インサートを示す図である。 （切削インサートが挿入されていない状態の）本発明の第二の実施形態にかかる保持具を示す図である。 （切削インサートが挿入されていない状態の）本発明の第二の実施形態にかかる保持具を示す図である。 （切削インサートが挿入されていない状態の）本発明の第二の実施形態にかかる保持具を示す図である。 切削インサートが挿入された状態の本発明の第三の実施形態にかかるツールを示す側面図である。 切削インサートが挿入された状態の本発明の第三の実施形態にかかるツールを示す詳細図である。 第三の実施形態にかかる切削インサートを示す図である。 第三の実施形態にかかる切削インサートを示す図である。 第三の実施形態にかかる切削インサートを示す図である。 第三の実施形態にかかる切削インサートを示す図である。 （切削インサートが挿入されていない状態の）本発明の第三の実施形態にかかる保持具を示す図である。 （切削インサートが挿入されていない状態の）本発明の第三の実施形態にかかる保持具を示す図である。 （切削インサートが挿入されていない状態の）本発明の第三の実施形態にかかる保持具を示す図である。 切削インサートの設置および取り外しに用いることができる組立用レバーを示す図である。 切削インサートの設置および取り外しに用いることができる組立用レバーを示す図である。 切削インサートの設置を示す図である。 切削インサートの設置を示す図である。 切削インサートの取り外し工程を示す図である。 切削インサートの取り外し工程を示す図である。

図１は、符号１０によりその全体が示されている本発明にかかるツールを示す斜視図である。本発明にかかるツール１０は、プランジカットターニングまたは軸方向ターニングに主に用いられている。ツール１０は、保持具１２と、それに配置される切削インサート１４とを備えている。切削インサート１４は、保持具１２の前側端部に設けられている収容部１６内に配置されている。このスロット形状の収容部１６は、２つのほぼ剛性締着顎部、下側締着顎部１８および上側締着顎部２０により形成されている。切削インサート１４はこれら締着用の２つの顎部１８、２０の間に狭持されるようになっている。

切削インサート１４は、シャンク２２と、シャンク２２のワークピース側端部に配置される切削頭部２４とを有している。切削頭部２４の端面には、直線状の切削刃２６が配置されている。側面から見ると、収容部１６およびそこに配置される切削インサート１４のシャンク２２はほぼ弓状の形状、すなわち湾曲した形状を有している。収容部１６の中への切削インサート１４の挿入については、切削インサートは２つの締着顎部１８、２０の間でのピボット回転により保持具１２の中へ挿入されていく。同様の（または逆の）方法で、切削インサート１４を保持具１２から再び外すことができる。

図２乃至図１０には、本発明にかかるツール１０の例示の実施形態が示されている。図２乃至図４は第一の実施形態を示し、図５乃至図７は第二の実施形態を示し、図８乃至図１０は第三の実施形態を示している。図２Ａには、保持具１２とそこに挿入される切削インサートとを備える第一の実施形態にかかるツール１０の側面図が示されている。図２Ｂは、図２Ａの「Ｂ」で示されている部分を詳細に示す図である。

図２Ｂから分かるように、収容部１６は、切削インサート１４の弓状のシャンク２２よりも大きな角度範囲にわたって延びている。切削インサート１４の側面図を示す図３Ｂから分かるように、切削インサート１４のシャンク２２の少なくとも底側面は、挟角αを有する弧に沿って延びている。このことは、挟角αが少なくとも９０°の大きさを有していることを概略的に例示している。図２Ｂから分かるように、それに対応する収容部１６の角度範囲はそれよりも大きくなるように構成されている。従って、シャンク２２は、符号２８により示されているシャンク２２の保持具側端部が（符号３０により示されている）収容部１６の保持具側端部から間隔をおいて配置されるように、収容部１６内に保持されるようになっている。従って、切削インサート１４の切削頭部２４（本明細書では、シャンク２２の保持具側端部２８と呼んでいる）とは反対側にある端面２８は保持具１２とは接触していない。従って、端面は保持具１２により支えられていない。

第一の実施形態によれば、切削インサート１４または切削インサート１４のシャンク２２は、その下側設置面３２および上側設置面３４のみが締着顎部１８、２０により形成される収容部１６に対接するようになっている。これらのシャンク２２の下側設置面３２および上側設置面３４は、図３Ａ乃至図３Ｄに詳細に記載されている。図３Ａ乃至図３Ｄは、切削インサート１４を単独でさまざまな図で示している。それに対して、保持具１２は、収容部１６のリムの下側締着顎部１８に配置される下側支持面３６と、収容部１６の反対側のリムの上側締着顎部２０に配置される上側支持面３８とを有している。これらの支持面３６、３８は、図４Ａに示されている部分Ａを図４Ｂに拡大して詳細に示されている。

従って、取り付けられた状態では、切削インサート１４のシャンク２２は、その下側設置面３２および上側設置面３４がそれぞれ保持具１２の締着顎部１８および２０の下側支持面３６および上側支持面３８に積極的に対接するようになっている。

上述の密閉は、図２Ｂに示されているように、切削インサート１４が保持具１２内で最終位置に到達するときにのみ達成される。本明細書において「最終位置」とは、ツール１０が使用可能状態になる切削インサート１４の取り付け位置のことである。この位置において精密かつ機械的に安定したインサートシートを達成するために、第一の実施形態によれば、収容部１６の上側支持面３８は、保持具側端部３０の領域において少なくとも部分的に直線状に構成されている。上側支持面３８のこの直線状の、すなわち非湾曲状の（非弓状の）セクションは、符号４０により示されている。

図２乃至図４に示されている第一の実施形態にかかるツール１０によれば、上側支持面３８は、前側領域に弓状のセクション４２を有し、後側領域に直線状、すなわち非湾曲状のセクション４０を有している。従って、切削インサートシャンク２２のワークピース側端部４４の領域に配置される側設置面３４の前側領域４６は弓状に構成され、保持具側端部２８の領域に配置される上側設置面３４のセクション４８は直線状に構成されている（この点に関しては、たとえば図３Ｂ、図３Ｄを参照）。

第一の実施形態にかかるツール１０によれば、上側支持面３８および上側設置面３４の直線状に構成されるセクション４０および４８は端部ストップ（ｅｎｄ ｓｔｏｐ）として働くようになっている。この端部ストップは切削インサート１４の最終位置またはマウント位置を画定している。マウント位置では、切削インサート１４は、その直線状のセクション４８が上側締着顎部２０に対接し、下側設置面３２の頂点の領域（符号５０により示されている）で保持具１２の下側締着顎部１８に対接している。その結果、正確に画定されかつ機械的に安定した接触が達成される。従来のツールでは端面２８上にさらなるリミットストップが設けられていることが多いが、それは本発明では必要ではない。

従来技術から公知のツールとさらに異なる点は、保持具１２内に切削インサート１４の締着けにあたって締着用のねじをさらに使用する必要がないということである。本実施形態では、下側締着顎部１８および上側締着顎部２０はほぼ剛性を有するように構成されている。従って、本実施形態では、切削インサート１４の挿入のために締着顎部１８、２０を広げることはない。後者は、上述の最終位置に到達するまで収容部１６の中に押し込まれるまたはピボット回転により挿入される（ｐｕｓｈｅｄ ｏｒ ｐｉｖｏｔｅｄ ｉｎｔｏ）だけである。このことは、簡単な組立用レバーを用いることにより達成可能である。さらなる詳細については図１１乃至図１３に関連させて後述する。

締着顎部１８、２０がほぼ剛性を有するように構成されているので、上側締着顎部２０が弾性を有するように構成されている場合に絶対に必要であったもともと普通に用いられていた伸張スロットも必要ではなくなる。一見、このことは些細なことに思えるが、実際には、このような伸張スロットを削除することにより、ツール１０の保持具の頭部の設計を著しくコンパクトなものとすることが可能となる。

第一の実施形態に関してさらに記載すべき点は、弓状に構成された下側支持面３６が切削インサートシャンク２２の下側設置面３２と同じ大きさの曲率半径ｒ_１１を有していることである（図３Ｄに記載の曲率半径ｒ_１２と比較されたい）。それと同様、上側支持面３８の弓状に構成されたセクション４２が切削インサートシャンク２２の上側設置面３４と同じ大きさの曲率半径ｒ_２１を有している（図３Ｄに記載の曲率半径ｒ_２２を参照）。下側支持面３６および下側設置面３２の同じ大きさの曲率半径ｒ_１１およびｒ_１２は、本実施形態では、第一の曲率半径ｒ_１１（ｒ_１２）として呼ぶこととする。それに対して、上側支持面３８および上側設置面３４の同じ大きさの曲率半径ｒ_２１、ｒ_２２は、第二の曲率半径ｒ_２１、ｒ２と呼ぶこととする。図２乃至図４に記載の第一の実施形態によれば、第一の曲率半径ｒ_１１、ｒ_１２および第二の曲率半径ｒ_２１、ｒ_２２はそれぞれ、同じ（同一の）曲率中心または曲率半径中心５２および５４を有している（図３Ｄおよび図４Ｂを比較）。

切削インサートシャンク２２の下側設置面３２が、連続した弓状の構造（半径ｒ_１２）を有しかつ上側設置面３４の後側のセクション４８が直線状の構造を有しているので、切削インサート１４のシャンク２２は保持具側端部２８の領域において多少先細りとなっている。このことは、とくに図３Ｄに記載の距離ｄ１により例示されている。この距離ｄ１は、２つの曲率半径であるｒ_１２とｒ_２２との間の差よりも小さくなっている。それと同様、弓状に構成された下側支持面３６と上側支持面３８の直線状に構成されセクション４０とに基づくと、収容部１６は保持具側の端部３０の領域において先細りとなっている。

図３および図４から、以下のさらなる特徴が明白である。とくに図３Ｃから明らかなように、切削頭部２４は、少なくともシャンク２２の導入方向５６に対して横方向において、シャンク２２および収容部１６の開口部よりも広くなるように構成されている。それと同様、シャンク２２自体は、この方向において、収容部１６よりも大きくなるように構成されている。このことにより、ｄ２>ｄ３>ｄ４という大小関係が生じる（図３Ｃおよび図４Ｃを比較する）。この大小関係は、切削頭部２４およびシャンク２２が締着顎部１８、２０の境界面を越えて横方向に幾分か突出することによりたとえばプランジカットターニング中の保持具１２との望ましくない衝突を阻止することを実質的に目的としたものである。図４Ｃと図３Ａおよび図３Ｃとを比較すると、下側支持面３６および下側設置面３２はそれぞれ相互に対応する断面形状を有し、上側支持面３８および上側設置面３４もそれぞれ相互に対応する断面形状を有していることがさらに明白となる。これらの断面形状はＶ字形状であることが好ましい。従って、各支持面３６、３８または各設置面３２、３４はそれぞれ２つのフランク（側面）を有し、これらの２つのフランクは、先細り状になっており、とくに保持具１２から切削インサートが側面方向に外れるのを効果的に防止するようになっている。

図５乃至図７には、本発明にかかるツール１０の第二の実施形態が示されている。第一の実施形態（図２乃至図４を参照）と同一または同様の構成要素には同一の参照符号が付されている。下記では、基本的に、上記の第一の実施形態と比較して第二の実施形態の違いが説明されている。

一目したところ、第二の実施形態は第一の実施形態と一致しているように見える。本実施形態においても、保持具１２の弓状に構成された収容部１６内に交換可能に配置することができる同じように弓状に構成された切削インサート１４が用いられている。本発明にかかるツール１０の第一の実施形態のように、締着顎部１８、２０はほぼ剛性を有するように構成されている。本実施形態においても、保持具側端部２８、３０の領域では、切削インサート１４のシャンク２２と保持具１２との間にはリミットストップは設けられていない。

第一の実施形態とは異なり、下側接触面３２および下側支持面３６ならびに上側接触面３４および上側支持面３８はそれぞれ連続的した弓状の構造を有している。また、上側接触面３４または上側支持面３８はシャンク２２または上側締着顎部２０の後側領域において直線状に延びる部分を有していない。

第二の実施形態によれば、切削インサート１４の前側領域に設けられるカウンタ支持面５８が切削頭部２４のためのストップとして働くようになっている（たとえば、図５Ｂを参照）。このカウンタ支持面５８は、切削頭部２４の下側に切削刃２６に対して平行に配置されることが好ましい。マウント状態では、このカウンタ支持面５８は支持面６０上に載置された状態である。前述の支持面６０は、収容部１６に隣接して下側締着顎部１８のワークピース側端部６２に配置されている。この目的のため、下側締着顎部１８のワークピース側端部６２には収容部１６を前側方向に広げる突出部６４が配置されている（とくに、図７Ｂを参照）。

第二の実施形態によれば、切削インサート１４と保持具１２との間のストップは、第一の実施形態のように収容部１６の後側領域ではなく、収容部１６の前側領域に設けられる。

さらに、上側接触面３４、下側接触面３２、上側支持面３８および下側支持面３６の曲率半径の中心を僅かにオフセットさせて配置することによって、取り付け状態において、締着顎部１８、２０と切削インサート１４との間に生じる締着力を増大させるようになっている。たとえば図６Ｄから明らかなように、下側設置面３２の曲率半径ｒ_１２と上側設置面３４の曲率半径ｒ_２２とは異なる中心点を有している。このことは、図６Ｄにおいて距離ｄ５として誇張して表わされている（同一の縮尺ではない）。実際には、下側設置面３２の曲率中心５２’は、上側設置面３４の曲率中心５２”から１００分のいくらかだけオフセットされているにすぎない。

同様に、保持具１２の下側支持面３６の曲率中心５４’も上側支持面３８の曲率中心５４”から１００分のいくらかだけオフセットされている。このことは、図７Ｂにおいて距離ｄ６として表わされている（同一の縮尺ではない）。好ましくは、曲率中心５２’および５２”のオフセットが、曲率中心５４’および５４”のオフセットと正反対である。その結果、締め付け効果をさらに増大させることができる。

これらの図からはっきりとは明らかになっていないが、第二の実施形態によれば、下側支持面３６の曲率半径ｒ_１１および下側設置面３２の曲率半径ｒ_１２も同様に異なる中心点５２’、５４’を有していることが規定されている。さらに同様に、上側支持面３８の曲率半径ｒ_２１および上側設置面３４の曲率半径ｒ_２２が異なる中心点５２”、５４”を有していることが規定されていることが好ましい。従って、これらの曲率中心も僅かに互いにオフセットされていることが好ましい。

しかしながら特筆すべき点は、前述の曲率中心５２’、５２”および５４’、５４”がすべて例外なく互いにオフセットされていなければならないというわけではない。

上述の曲率中心５２’、５２”、５４’、５４”のオフセット配置の結果として、切削インサート１４の挿入時の締着力は、最終位置に到達してカウンタ支持面５８が支持面６０に当接するまで次第に上昇していく。それによって、この場合も、最適に画定されかつ機械的に安定したインサートシートが達成される。時間の経過とともに材料が疲労することにより締着顎部１８、２０のうちの１つが少しへこんだとしても、このことは、単に切削インサート１４を収容部１６の中に向けてさらにわずかに滑り込ませればすむことである。このことにより僅かに変わる先端高さは実質的に無視できるものである。

収容部１６の他の部分および図７Ｃに記載の断面形状も第一の実施形態と同じである。同様に、第二の実施形態においても、弓状の収容部１６および弓状のシャンク２２は、それぞれ収容部１６の下側支持面３６および切削インサート１４の下側設置面３２で測った場合、少なくとも９０°にわたって延びている。図５Ｂから分かるように、収容部１６は、切削インサートのシャンク２２よりも広い角度範囲にわたって延びているので、シャンク２２は、当該シャンク２２の保持具側端部２８が収容部１６の保持具側端部３０から間隔をおいて配置されるように収容部１６内で保持されるようになっている。さらに、特筆すべき点は、曲率中心５２’、５２”、５４’、５４”がオフセットされているにもかかわらず、曲率半径ｒ_１１、ｒ_１２、ｒ_２１、ｒ_２２は同じような大きさであるということである。

図８乃至図１０には、本発明にかかるツール１０の第三の実施形態が示されている。ここでもまた、前述の２つの実施形態にも記載されている同一または同様の構成要素に対しては同一の参照符号が付されている。

図５乃至図７に記載の第二の実施形態とほとんど同様に、切削インサートと保持具１２との間のリミットストップは、第三の実施形態においてもまた前面領域に設けられている。この目的のため、切削インサート１４は、その前側領域にカウンタ支持面５８を有し、マウント状態で、そのカウンタ支持面５８が、収容部に隣接して、下側締着顎部１８のワークピース側端部６２に配置される支持面６０上に載置されるようになっている。図８乃至図１０に記載の第三の実施形態によれば、先の場合と同様に、切削インサートシャンク２２の下側設置面３２および上側設置面３４も連続的に湾曲するまたは弓状の構造を有している。しかしながら図５乃至図７に記載の第二の実施形態とは違って、シャンク２２の下側設置面３２はその外周に沿って曲率は一定ではない。

とくに図９Ｂおよび図９Ｄから明らかなように、切削インサートシャンク２２の下側設置面３４は、異なっているものの同じように弓状に延びている２つの部分８０、８２を有している。本実施形態では、これらは設置部８０、８２と呼ばれる。これらの２つの部分８０、８２は湾曲の仕方が異なっている。具体的にいえば、これらの２つの部分８０、８２は異なる曲率半径を有している。第一の設置部８０は、切削インサート１４の切削頭部２４から切削インサートシャンク２２の底側の前側領域まで延びている。それに対して、第二の設置部８２は、切削インサートシャンク２２の底側の後側領域から保持具側端部２８まで延びている。換言すれば、第一の弓状の設置部８０は、第一の角度範囲α_１にわたって延びており、第二の弓状の設置部８２は第二の角度範囲α_２にわたって延びている（図９Ｂを参照）。これら２つの角度範囲α_１、α_２は互いに重なっていない。これら２つの弓状の部分８０、８２は直接隣接していることが好ましい。またこれら２つの部分８０、８２は下側設置面３２の頂点８４の領域において互いに移行しあうようになっていることが好ましい。

第三の実施形態の基本的な特徴は、第一の設置部が第二の設置部８２の曲率半径ｒ_１３とは異なる第一の曲率半径ｒ_１２を有しているという点にある。それに加えて、２つの部分８０、８２が異なる曲率中心５３、５３’を有していることが好ましい（図９Ｂを参照）。また、下側設置面３２の第一の設置部の曲率中心５３が上側設置面３４の曲率中心と一致すことが好ましい。それに対して、下側設置面３２の第二の設置部の曲率中心５３’が縦方向（Ｘ方向）および横方向（Ｙ方向）の両方向においてオフセットされていることが好ましい。同様に、第二の設置部８２の曲率半径ｒ_１３が第一の設置部８０の曲率半径ｒ_１２よりも小さいことが好ましい。従って、保持具側端部２８に近いシャンク２２の後側領域には先細りとなり、くさび形状を形成する。

シャンク２２の後側領域において曲率がより大きくなっている（曲率半径ｒ_１３がより小さくなっている）ため、切削インサート１４が収容部１６の中に押し込まれるまたは挿入される場合、くさび効果が得られることになる。このくさび効果は、カウンタストップ５８が支持面６０に対接する最終位置まで増大する。この増大するくさび効果によって、切削インサート１４のインサートシートを向上し、より安定なものとすることが可能となる。

それらに合わせて、収容部１６の下側支持面３６および上側支持面３８は構成されている。第三の実施形態によれば、収容部１６の下側支持面３６も、互いに別々の（すなわち重なっていない）異なる角度範囲にわたって延びる２つの部分８６、８８を有している。上述の設置部からの相違を説明するために、本実施形態では、これらの２つの部分８６および８８は支持部８６、８８と呼ばれる。

ここでもまた、収容部１６の前側領域に配置されている第一の支持部８６は収容部１６の後側領域に配置される第二の支持部８８よりも小さな曲率を有している。従って、第二の支持部８８の曲率半径ｒ_３１は、第一の支持部８６の曲率半径ｒ_１１よりも小さくなっている。切削インサートシャンク２２の下側設置面３２上で実現されたのとほとんど同じように、収容部１６の下側支持面３６上に設けられる支持部８６、８８も異なった曲率中心を有している。第一の支持部８６は上側支持面３８と同じ曲率中心５５を有していることが好ましい。第二の支持部８８の曲率中心５５’はそこからオフセットされて配置されている。

しかしながら、切削インサートシャンク２２の下側設置面３２とは異なり、下側支持面３６上に設けられる２つの弓状の部分８６、８８は互いに離れている。従って、２つの弓状の部分８６、８８は接線に沿って直接ぶつかり合うことはない。とくに図８Ｂおよび図１０Ｂから明らかなように、２つの支持部８６、８８は、凹部９０によりお互いに分離されている。この凹部９０は、横方向に、すなわち好ましくは保持具の縦方向に対して直交する方向に収容部１６の下側支持面３６を通って延びている。凹部９０はへこみとして構成されることが好ましい。従って、凹部９０の床は、２つの支持部８６および８８の表面から部分的にへこんでいる。

この凹部９０の意義および目的は、図８Ｂに記載の詳細図から最も容易に予想することができる。それに対してこの凹部９０により、切削インサート１４を収容部１の中により簡単に挿入することができるようになる。しかしながら、特筆すべき点は、切削インサートシャンク２２がその下側頂点８４の領域とともにツールの保持具１２の収容部１６により支えられることを凹部９０によって阻止されているという点にある。従って切削インサート１４を完全に挿入した状態では、切削インサートシャンク２２は、上側支持面３８と、下側支持面３６の２つの部分８６、８８とを介してのみ締着顎部１８、２０により支えられるようになっている。このことにより、一種の３点支持が形成され、最適なインサートシートが担保されている。このことにより、切削インサート１４のツールの保持具１２の収容部１６からの不測の抜け落ちが効果的に防止される。同様に、このことにより、機械加工中にカッター２６上で生じる力のツールの保持具１２への伝達が最適化される。いうまでなく、既に上述されているように、切削インサート１４は、その切削頭部２４の底側が下側締着顎部１８の前側領域のカウンタ支持面６０により支えられている。

最初の２つの実施形態とのさらなる差は、下側接触面３２、上側接触面３４、下側支持面３６および上側支持面３８の構成が異なっているという点にある。はっきりいえば、これらの構成はいわば逆になっているということである。第三の実施形態によれば、切削インサートシャンク２２の下側接触面３２および上側接触面３４は、凹状の断面を備えるように構成されているが、下側支持面３６および上側支持面３８はそれぞれ凸状の断面を備えるように構成される。最初の２つの実施形態とほとんど同じように、本実施形態では、これらの断面はほぼＶ字形に構成されている。しかしながら明らかなように、接触面３２、３４および支持面３６、３８の形状として他のプリズム形状が選択される場合もある。

図１１Ａおよび図１１Ｂはそれぞれ、組立用レバー６６を示す側面図および斜視図である。この組立用レバー６６は、保持具１２に切削インサートを着脱するために用いることができる。組立用レバー６６は細長いレバー要素６８を備えており、複数のピン７２、７２’、７４が細長いレバー要素６８に配置されている。これらのピン７２、７２’、７４は収容部１６に設けられている切削孔７６の中および保持具１２に設けられている切削孔７８の中に挿入可能となっている（たとえば、図４Ｂおよび図７Ｂを参照）。さらに、組立用レバー６６は移動可能に取り付けられているアンビル７０を備えている。切削インサート１４の据え付け時、アンビル７０はこの後側に設置される。アンビル７０は、据え付け時に切削刃２６を傷つけないように真鍮からなっていることが好ましい。

図１２Ａおよび図１２Ｂには、切削インサート１４を保持具１２の収容部１６に固定するための設置プロセスが示されている。この目的を達成するために、ピン７２が切削孔７８の中に挿入され、アンビル７０が切削インサート１４の切削頭部２４の頂面に載置される。レバー要素６８を図１２Ａおよび図１２Ｂに示されているようにピボット回転させると、最終位置に到達するまで少ない力でかつ簡単に切削インサート１４を保持具１２内に固定することができる。ここでは、レバー要素の回転運動の中心は切削孔７８の中に挿入されたピン７２である。

同様に、組立用レバー６６の助けをかりて切削インサート１４を保持具から取り除くことができる。この場合、図１３Ａおよび図１３Ｂに示されているように、ピン７４を切削孔７８の中に挿入しピン７２’を切削孔７６の中に挿入する。次いで、組立用レバー６６を切削孔７８の中に挿入されたピン７４を中心としてピボット回転させる。このピボット回転運動（ｐｉｖｏｔ ｍｏｔｉｏｎ）により、ピン７２’を支点にして切削インサート１４を切削インサートのための収容部１６から押し出すことができるようになっている。このように、切削インサート１４の着脱の両方にまったく同一の組立用レバー６６を用いることができる。

本発明者らは、正確に構成されたインサートを備え、とくに機械的に安定したインサートシートと全体的にコンパクトな構造とによって区別される創造力に富んだ回転ツールを提供することに成功した。さらに、インサートの交換に用いられるツールは比較的単純な構造を有しかつその取り扱いが簡単である。自己締着原理に基づくものであるため、インサート用のさらなる固定手段の必要性をなくすることができる。また、締着顎部が剛性を有するように構成されているので、本発明にかかる保持具は全体的に非常に安定したものである。

Claims (20)

1. 切削ツールであって、
   切削インサート（１４）を受けるためのスロット形状で弓状の収容部（１６）を有する保持具（１２）であって、前記収容部（１６）が下側支持面（３６）および上側支持面（３８）を有し、前記下側支持面（３６）および前記上側支持面（３８）がそれぞれ前記保持具（１２）の対応する剛性締着顎部（１８、２０）に配置されている、保持具（１２）と、
   下側設置面（３２）および上側設置面（３４）を具備する弓状のシャンク（２２）と切削刃（２６）付き切削頭部（２４）とを有する切削インサート（１４）であって、前記切削頭部（２４）が前記シャンク（２２）のワークピース側端部（４４）に配置されている、切削インサート（１４）とを備えており、
   前記切削インサート（１４）が前記収容部（１６）内で交換可能に配置されており、
   前記弓状の収容部（１６）および前記弓状のシャンク（２２）が、前記収容部（１６）の前記下側支持面（３６）および前記切削インサート（１４）の前記下側設置面（３２）を基にそれぞれ測定された場合、少なくとも９０°にわたって延びており、
   前記収容部（１６）が前記切削インサート（１４）の前記シャンク（２２）よりも大きな角度範囲にわたって延びており、
   前記シャンク（２２）の前記保持具側端部（２８）が前記収容部（１６）の前記保持具側端部（３０）から間隔をおいて配置されるように、前記シャンク（２２）が前記収容部（１６）内に保持されてなる、切削ツール。
2. 前記下側支持面（３６）および前記下側設置面（３２）が同じ大きさの第一の曲率半径（ｒ_１１、ｒ_１２）を有し、ならびに／または、前記上側支持面（３８）および前記上側設置面（３４）が同じ大きさの第二の曲率半径（ｒ_２１、ｒ_２２）を有してなる、請求項１に記載の切削ツール。
3. 前記収容部（１６）の少なくとも１つの支持面（３８）が前記収容部（１６）の前記保持具側端部（３０）の領域において直線状に構成されてなる、請求項１または２に記載の切削ツール。
4. 前記シャンク（２２）の少なくとも１つの設置面（３４）が前記シャンク（２２）の前記保持具側端部（２８）の領域において直線状に構成されてなる、請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の切削ツール。
5. 前記収容部（１６）が該収容部（１６）の前記保持具側端部（３０）の領域において先細りになる、請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の切削ツール。
6. 前記シャンク（２２）が該シャンク（２２）の前記保持具側端部（２８）の領域において先細りになる、請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の切削ツール。
7. 前記保持具（１２）の前記締着顎部（１８、２０）が前記切削インサート（１４）の前記下側設置面（３２）に対接する下側締着顎部（１８）と前記切削インサート（１４）の前記上側設置面（３４）に対接する上側締着顎部（２０）とを有し、前記下側締着顎部（１８）の前記ワークピース側端部（６２）には、前記収容部（１６）に隣接して、突出部（６４）が設けられ、該突出部（６４）が前記切削頭部（２４）のためのリミットストップとして平坦な支持面（６０）を有してなる、請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の切削ツール。
8. 前記下側支持面（３６）の前記第一の曲率半径（ｒ_１１）および前記下側設置面（３２）の前記第一の曲率半径（ｒ_１２）が異なる中心点（５２’、５４’）を有し、ならびに／または、前記上側支持面（３８）の前記第二の曲率半径（ｒ_２１）および前記上側設置面（３４）の前記第二の曲率半径（ｒ_２２）が異なる中心点（５２”、５４”）を有してなる、請求項２に記載の切削ツール。
9. 前記下側支持面（３６）の前記第一の曲率半径（ｒ_１１）および前記上側支持面（３８）の前記第二の曲率半径（ｒ_２１）が異なる中心点（５４’、５４”）を有し、ならびに／または、前記下側設置面（３２）の前記第一の曲率半径（ｒ_１２）および前記上側設置面（３４）の前記第二の曲率半径（ｒ_２２）が異なる中心点（５２’，５２”）を有してなる、請求項２または８に記載の切削ツール。
10. 前記切削頭部（２４）が、少なくとも前記シャンク（２２）の導入方向（５６）に対する横方向において、前記収容部（１６）の開口部のサイズよりも広くなるように構成されてなる、請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載の切削ツール。
11. 前記下側支持面（３６）および前記下側設置面（３２）が対応する断面形状を有し、ならびに／または、前記上側支持面（３８）および前記上側設置面（３４）が対応する断面形状を有してなる、請求項１乃至１０のうちのいずれか一項に記載の切削ツール。
12. 前記シャンク（２２）が、少なくとも一方側で前記収容部（１６）よりも側面方向に突出し、そこで、少なくとも一部の領域において、前記収容部（１６）よりも広い断面を有してなる、請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に記載の切削ツール。
13. 組立用レバー（６６）の第一のピン（７２’）を受けるための第一の切削孔（７６）が前記収容部（１６）の前記保持具側端部（３０）に設けられ、前記組立用レバー（６６）の第二のピン（７２、７４）を受けるための第二の切削孔（７８）が前記保持具（１２）に設けられてなる、請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載の切削ツール。
14. 前記弓状のシャンク（２２）の前記下側設置面（３２）が、前記弓状のシャンク（２２）の第一の角度範囲（α_１）にわたって延びるとともに第一の曲率半径（ｒ_１２）を具備する第一の設置部（８０）と、前記弓状のシャンク（２２）の第二の角度範囲（α_２）にわたって延びるとともに第二の曲率半径（ｒ_１３）を具備する第二の設置部（８２）とを有し、前記第二の曲率半径（ｒ_１３）が前記第一の曲率半径（ｒ_１２）とは異なり、前記第一の設置部（８０）の前記第一の曲率半径（ｒ_１２）および前記第二の設置部（８２）の前記第二の曲率半径（ｒ_１３）が異なる中心点（５３、５３’）を有してなる、請求項１に記載の切削ツール。
15. 前記第一の設置部（８０）が前記第二の設置部（８２）へ接線に沿って移行するように構成されてなる、請求項１４に記載の切削ツール。
16. 前記第二の設置部（８２）が第一の設置部（８０）よりも前記シャンク（２２）の前記保持具側端部（２８）からの距離が小さい、請求項１４に記載の切削ツール。
17. 前記第一の曲率半径（ｒ_１２）が前記第二の曲率半径（ｒ_１３）よりも大きい、請求項１６に記載の切削ツール。
18. 前記収容部（１６）の前記下側支持面（３６）が、前記弓状の収容部（１６）の第一の角度範囲にわたって延びる第一の支持部（８６）を有し、前記弓状の収容部（１６）の第二の角度範囲にわたって延びる第二の支持部（８８）を有し、これら２つの支持部（８６、８８）が相互に異なる曲率半径（ｒ_１１、ｒ_３１）と異なる曲率中心（５５、５５’）とを有し、前記第一の支持部（８６）が前記下側支持面（３６）に設けられている凹部（９０）により前記第二の支持部（８８）から分離されてなる、請求項１４に記載の切削ツール。
19. 保持具（１２）と切削インサート（１４）とを備えている請求項１乃至１８のうちのいずれか一項に記載の切削ツール用の切削インサートであって、
    前記保持具（１２）が前記切削インサート（１４）を受けるためのスロット形状で弓状の収容部（１６）を有し、該収容部（１６）が上側支持面（３８）および下側支持面（３６）を有し、前記上側支持面（３８）および前記下側支持面（３６）の各々がそれに対応する前記保持具（１２）の剛性締着顎部（１８、２０）に配置されており、
    − 前記切削インサート（１４）が、下側設置面（３２）および上側設置面（３４）を具備する弓状のシャンク（２２）と、該シャンク（２２）のワークピース側端部（４４）に配置される切削刃（２６）付き切削頭部（２４）とを有し、前記切削インサートが前記収容部（１６）内で交換可能に配置されるように構成されており、
    − 前記弓状のシャンク（２２）が、前記切削インサート（１４）の前記下側設置面（３２）を基に測定された場合、少なくとも９０°にわたって延びており、
    − 前記切削インサート（１４）の前記シャンク（２２）が、前記保持具（１２）前記収容部（１６）よりも小さな角度範囲にわたって延びており、
    前記シャンク（２２）の前記保持具側端部（２８）が前記収容部（１６）の前記保持具側端部（３０）から間隔をおいて配置されるよう、前記シャンク（２２）が前記収容部（１６）内に保持されるように構成されてなる、切削インサート。
20. 請求項１乃至１８のうちのいずれか一項に記載の切削ツール（１０）用の保持具であって、
    − 前記保持具（１２）が切削インサート（１４）を受けるためのスロット形状で弓状の収容部（１６）を有し、前記切削インサート（１４）が、下側設置面（３２）および上側設置面（３４）を具備する弓状のシャンク（２２）と、該シャンク（２２）のワークピース側端部（４４）に配置される切削刃（２６）付き切削頭部（２４）とを有し、前記シャンク（２２）のワークピース側端部（４４）に配置される前記保持具（１２）の前記収容部（１６）が下側支持面（３６）および上側支持面（３８）を有し、前記下側支持面（３６）および前記上側支持面（３８）の各々がそれに対応する前記保持具（１２）の剛性締着顎部（１８、２０）に配置されており、
    − 前記弓状の収容部（１６）が、該収容部（１６）の前記下側支持面（３６）を基に測定された場合、少なくとも９０°にわたって延びており、
    − 前記収容部（１６）が前記切削インサート（１４）の前記シャンク（２２）よりも大きな角度範囲にわたって延びており、
    前記シャンク（２２）の前記保持具側端部（２８）が前記収容部（１６）の前記保持具側端部（３０）から間隔をおいて配置されるよう、前記保持具（１２）が前記収容部（１６）内に保持されるように構成されてなる、保持具。

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