JP6397661B2 - 改良されたカッタヘッド及びその使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、加工対象物に歯を切削加工するためのカッタヘッド、とくにバーカッタヘッドに関するものである。とくに、本発明は、傘歯車の歯を切削加工するためのカッタヘッド又はバーカッタヘッドに関するものである。本発明はまた、このようなカッタヘッド又はバーカッタヘッドの使用方法に関するものでもある。

金属製の加工対象物に切削加工を施すために用いられる種々の型式のカッタヘッドが存在する。このようなカッタヘッドは、典型的には、受入穴部を備えた本体部を有する。加工対象物の切削加工を行う際に実際に用いられる工具は、このような受入穴部内に挿入され、固定手段を用いて本体部内に固定される。

以下、とくに傘歯車の加工に用いられるカッタヘッドについて説明を行う。しかしながら、本発明はまた、その他の種類のカッタヘッドにも利用することができるものである。

傘歯車を生産するために用いられるカッタヘッドの場合、いわゆるバーカッタヘッドと総形カッタヘッドとが区別される。バーカッタヘッドには複数のバーカッタが装着され、各バーカッタは、シャフトとヘッド領域とを有している。バーカッタヘッドは、総形カッタヘッドに比べて生産性が高い。その理由は、同一の円周面により多くのカッタ（ブレード）を装着することができるからであり、これはバーカッタが、円周方向ではなく、バーの中心軸方向に繰り返し押し付けられるので、円周方向の厚さを小さくすることが必要だからである。これとは対照的に、総形カッタヘッドには総形カッタが装着されている。総形カッタは、バーカッタの形状とは異なる形状を有し、切削表面上で繰り返し押し付けられるだけである。既知のサイクロパロイド法は、このような総形カッタを、例えば曲がり歯傘歯車を生産するために用いている。

本発明は、バーカッタヘッドに利用することができるだけでなく、総形カッタヘッドにも利用することができる。したがって、以下では、「カッタヘッド」との語を、これらの総称として用いる。

これらのカッタヘッドの場合、カッタヘッドに固定されたカッタが精密に設定された位置に移動することができることが重要である。そして、カッタは、加工対象物の切削加工の際に、前記の精密に設定された位置に留まることになる。したがって、カッタを、固定手段によりカッタヘッドの受入穴部に固定するための種々の案が存在する。

カッタヘッドの場合、ときには、バーカッタ又は総形カッタの半径方向の位置を修正することを可能にするために、いわゆる下敷プレート又は平行プレートが用いられる。この目的を達するため、これらのプレートは、厚さが異なるものが準備される。かくして、カッタの位置は、典型的には、半径方向外向きに変化させることができる。このようなプレートを用いることにより、カッタの位置の精度、カッタの固定の安定性、カッタヘッド及びカッタからなる組立体全体の剛性が損なわれる。

カッタは、カッタヘッドの態様に応じて、受入穴部内にある程度の遊びをもつことができ、したがって負荷が大きい場合には、非常に小さい枠組みで移動することができる。実験によれば、ある種のカッタヘッドにおいては、各カッタは振動する傾向があり、この振動は、例えば加工対象物の歯面に仕上げ加工を実施するときに、表面の質に悪い影響を及ぼす。なお、すべての型式のカッタヘッドが、このような個々のカッタが振動するといった傾向をもつわけではない。振動する傾向は、カッタヘッドの幾何学的な特性だけでなく、カッタヘッドの材料技術上の特性にも依存することは明らかである。

それゆえ、本発明は、カッタヘッドのカッタの予め精密に設定された位置の維持を達成することを可能にする手段を提供するといった目的に基づいてなされたものである。

とくに、本発明は、加工対象物を加工するときに力学的な負荷がかかった場合でも、カッタヘッドのカッタの位置の精度を確保することを可能にする手段に関するものである。

上記目的は、本願の請求項１に規定された本発明に係るカッタヘッドによって達成される。本発明の有利な実施態様は、引用形式請求項に係る発明によって実現される。上記目的はまた、請求項１２に係る方法発明によっても達成される。

本発明に係るカッタヘッド（cutter head）は、複数のカッタ（総形カッタ（form cutter）及び／又はバーカッタ（bar cutter））を装着するように構成されている。カッタヘッドは、複数のカッタのそれぞれを収容するための個別の受入穴部（receptacle opening）を有し、カッタヘッドには、カッタを受入穴部内に固定するための固定手段（clamping means）が設けられている。本発明によれば、受入穴部のうちの少なくとも１つの領域（region）においてバーカッタヘッドに空洞部（cavity）が設けられ、この空洞部は、薄い壁（仕切り壁）又は層（仕切り層）によって、受入穴部とは分離されている。空洞部は、充填物（filler）、好ましくは流体の形態の充填物を満たすことができ、その内部に圧力をかけることができるようになっている。

本発明のすべての実施態様においては、流体としてオイルないしは作動油（hydraulic oil）を用いるのが好ましい。

圧力をかけることにより、薄い壁（仕切り壁）又は層（仕切り層）はやや膨らみ、隣り合う受入穴部の内部に配置されたカッタの一部分（a part）を押圧する。

すべての実施態様において、各受入穴部にはそれぞれ１つずつ個別の空洞部（すなわち、他の空洞部から空間的に分離された１つの空洞部）を設けることができる。これらの個別の空洞部は、それぞれ、その内部に圧力（pressure）がかけられる。

すべての実施態様においては、各受入穴部に１つずつ個別の空洞部を設け、これらの空洞部について、すべてのものに対して又は群単位で（in groups）圧力をかけることができる。

これらの実施態様は、圧力を、要望に応じて「切り替える（switched in）」ことができるように構成されている。これらの実施態様は、擬似ディジタルで（quasi-digitally）動作する。空洞部は、圧力がかけられるか、又は圧力がかけられないかのいずれかである。

これらの実施態様は、圧力を要望に応じて（on-demand）段階的又は連続的に「切り替える」ことができるように構成することができる。かくして、例えば、とくに重要な（critical）加工工程を実施するときには、より重要ではない工程を実施するときに比べて、より高い圧力で操作することができる。これらの実施態様では、任意的に、カッタの振動を解明する（ascertain）ことを可能にする手段を有していてもよい。この場合、空洞部内の圧力は、振動がもはや検出されなくなるまで、コントローラ（controller）又はレギュレータ（regulator）により調整する（adapt）ことができる。かくして、共振挙動（resonance behavior）は最適なものとなる。

必要なときに空洞部内に圧力をかけることができることは、この課題の解決手段の１つの利点である。かくして、例えば、ある加工工程、例えば粗削り（roughing）を実施するときに空洞部内に圧力をかけずに操作する一方、この後の仕上げ（finishing）工程を実施するときに空洞部内の圧力を予め設定して、歯車の加工された歯面の表面の質を最適なものとすることができる。

圧力を必要に応じて異なる強さに予め設定することができることは、この課題の解決手段のもう１つの利点である。それゆえ、例えば、圧力の設定をカッタヘッドの干渉共振（interfering resonance）を管理するために変更することができる。

さらに、本発明に係る課題の解決手段はまた、生産に関連する仕様（production-related manner）に帰結し、又は摩耗もしくは損傷に起因するより小さい許容誤差（tolerance）を補償する（compensate）ことも可能にする。

本発明は、大型モジュール（large-module）の歯車の仕上げ加工を実施するときに、とくに有利に用いることができる。なぜなら、個々のカッタが振動する傾向は、従来のカッタヘッドの場合は、この場面でとくに顕著にあらわれるからである。有効な改善策は、本発明に係る使用方法により実現することができる。

本発明に係るこのようなカッタヘッドの使用に関して、このカッタヘッドは、傘歯車（bevel gear）、とくに曲がり歯傘歯車（spiral-toothed bevel gear）を生産するために用いられる。

さらに、本発明に係る好ましいカッタヘッドは、実質的に一体物（monolithic）として形成されている点に特徴がある。

後記の参照番号のリストは、本明細書の一部を構成する。

添付の図面は、包括的に分かりやすくあらわされている。以下、本発明の典型的な実施形態を、添付の図面を参照しつつさらに詳しく説明する。

典型的なバーカッタヘッドの非常に模式的な断面側面図であり、この図では、バーカッタヘッドは、その端面にバーカッタを装着するように構成されている。 もう１つの典型的なバーカッタヘッドの側面図であり、この図では、バーカッタヘッドは、その端面にバーカッタを装着するように構成され、バーカッタはやや傾斜している。 さらにもう１つの典型的なバーカッタヘッドの斜視図であり、この図では、バーカッタヘッドは、その端面に、内側カッタと外側カッタの対を複数有する一群のバーカッタが装着されている。 さらにもう１つの典型的なバーカッタヘッドの非常に模式的な側面図であり、この図では、バーカッタヘッドは、その端面にバーカッタを装着するように構成され、バーカッタは端面に垂直である。 さらにもう１つの典型的なバーカッタヘッドの下から斜めに見た斜視図であり、この図では、バーカッタヘッドは、見えている後側が開放されるように構成され、バーカッタはやや傾斜している。 さらにもう１つの典型的なバーカッタヘッドの非常に模式的な一部断面側面図であり、この図では、バーカッタヘッドは、その円周面に沿ってバーカッタを装着するように構成されている。 さらにもう１つの典型的なバーカッタヘッドの斜視図であり、この図では、バーカッタヘッドは、その端面に、複数のバーカッタを有する一群のバーカッタを装着するように構成されている。 図７Ａに示すバーカッタヘッドの一部分の分解図である。 図７Ａに示すバーカッタヘッドの一部分の断面図である。

本明細書においては、本願に関連する刊行物及び特許文献でも用いられている語句が用いられる。しかしながら、これらの語句は、単により良い理解に役立てるために用いられているだけであるということに注目すべきである。本発明の技術思想及び特許請求の範囲の権利保護範囲は、これらの特定の選択に係る語句の解釈によって限定されるべきではない。本発明は、その他の語句により表現されたシステム及び／又は技術分野に容易に転用することができるものである。これらの語句は、他の技術分野でも使用されているものである。

本発明は、バーカッタ１０を装着することができるカッタヘッド２０に利用することができるだけでなく、総形カッタを装着することができるカッタヘッド２０にも利用することができるものである。本発明はまた、いわゆる「刃先交換式ホルダ（indexable insert holders）」を装着しているカッタヘッドにも利用することができる。この場合、本発明は、カッタヘッドに把持された（chucked）刃先交換式ホルダに利用される。しかしながら、以下で説明する典型的な実施形態は、特許請求の範囲を前記のようにより一般的に解釈することを放棄しているわけではないが、バーカッタ１０を装着することができるバーカッタヘッド２０に関連するものである。

以下、本発明を、典型的な第１の実施形態に基づいて説明する。これに対応する図１は、典型的なバーカッタヘッド２０の非常に模式的な断面側面図を示し、この図１では、カッタヘッド２０は、その端面にバーカッタ１０を装着することができるように構成されている。なお、図１中では、バーカッタ１０は図示していない。

バーカッタヘッド２０は、とくに、複数のバーカッタ１０を装着する（accommodate）ことができるように構成され、バーカッタ１０の各々に対して個別に設けられた受入穴部を有している。ここで、これらの受入穴部は、ｎを１より大きい整数（whole）とすれば参照番号２５．１〜２５.ｎで示されている。これは、他の典型的な実施形態においても同様である。受入穴部の総数はｎである。

すべての受入穴部２５.１〜２５.ｎがバーカッタ１０を装着しなければならないというわけではない。これは、すべての実施形態についても当てはまることである。

受入穴部２５.１〜２５.ｎは、カッタヘッド２０の本体部３０（main body）における凹部（recess）としてあらわされている。

本発明によれば、これらの受入穴部のうちの少なくとも１つの受入穴部２５.１の領域において、カッタヘッド２０に空洞部４０.１（cavity）が設けられる。図１において、空洞部４０.１は、受入穴部２５.１に直接的に隣り合うように配置されている。空洞部４０.１は、薄い壁又は薄い層４１によって受入穴部２５.１から分離されている。そして、空洞部４０.１は、流体で満たすことができ、その内部に圧力をかけることができるようになっている。図１に示す具体例においては、空洞部４０.１は、受入穴部２５.１の中心軸ＬＡ（longitudinal axis）と平行な方向に伸びている。また、空洞部４０.１は、カッタヘッド２０の端面３１に開口するアクセス用又は充填用の開口部４２（access or filling opening）を有するように構成されている。開口部４２及び空洞部４０.１は、図１中では、非常に模式的な態様で示されている。

すべての実施形態において、空洞部４０.１〜４０.ｍは、本体部３０に、ドリル穿孔（drilling）及び／又はフライス削り（milling）により形成するのが好ましい。しかしながら、本体部３０はまた、鋳造により製造してもよい。この場合、受入穴部２５.１〜２５.ｎ及び／又は空洞部４０.１〜４０.ｍは、鋳造時にすでに形成されているのが好ましい。

受入穴部２５.１〜２５.ｎを形成するために、まず本体部３０に掘削孔（boreholes）が好ましく形成され、これによりワイヤ腐食法（wire erosion method）の実施時に、本体部３０を通してワイヤを案内する（guide）ことができる。加工機械は、ワイヤを予め設定された経路に沿って案内することにより、掘削穴から出発して材料を所望の形状に正確に切り抜く（cut out）。

バーカッタヘッド２０は、バーカッタ１０を受入穴部２５.１〜２５.ｎ内に固定する（clamp）ための固定手段（clamping means）を有している。本明細書では、本実施形態で用いられる既知の解決手段は、すべての実施形態で用いることができる。例えば、図１には、本体部３０の端面３１と基本的には平行に、本体部３０の材料内に伸びる２本のねじ穴３５.１、３５.２が示されている。

すべての実施形態において、例えば図３に示すような、（固定用の）ねじ５５を用いることができる。本発明に係る流体的固定（hydraulic clamping）は、カッタ１０を本体部３０内に固定する実施形態のすべての実施形態において独立しているということが重要である。すべての実施形態において、（固定用の）ねじ５５は、カッタ１０の固定を改善するためにワッシャ及び／又はばねを有していてもよい。すべての実施形態において、（固定用の）ねじ５５は、カッタ１０の固定を改善するために、１つの部品（part）、２つの部品又はこれより多い複数の部品で形成してもよい。すべての実施形態において、カッタ１０は、本体部３０に対するカッタ１０の（半径方向の）位置を設定し（define）又は修正する（correct）ことができるように、下敷きプレート（underlay plates）及び／又は平行プレート（parallel plates）及び／又はくさび部材（wedges）を設けて、受入穴部２５.１〜２５.ｎ内に挿入してもよい。

例えば図３に示すように、各カッタ１０に対して２つの（固定用の）ねじ５５が用いられる場合、これらの２つの（固定用の）ねじ５５は、それぞれカッタ１０の１つの固定側部位（clamping side）を個別に押圧して、カッタ１０の固定を実現することができる。

これに代えて、（固定用の）ねじ５５は、カッタ１０の固体側部位を、図示していない共通の固定ブロック（shared clamping block）を用いて押圧するようにしてもよい。この場合、２つの個別の（固定用の）ねじ５５を有する実施形態とは対照的に、（固定用の）ねじ５５の力は、共通の固定ブロックを介してカッタ１０の固定側部位に伝達される。

ねじ５５をねじ穴３５.１、３５.２に螺入することにより、受入穴部２５.１に対応する位置にカッタ１０を固定することができる。

すべての実施形態において、本発明に係るバーカッタヘッド２０は、すでに図１に関して説明したとおり、複数の受入穴部のうちの少なくとも１つの受入穴部２５.１の領域においてバーカッタヘッド２０の材料中に空洞部４０.１が設けられている点に特徴がある。以下では、この実施形態において、また他の典型的な実施形態においても、空洞部は、ｍを１より大きい整数とすれば、参照番号４０.１〜４０.ｍが付されていることにより識別する。空洞部の総数はｍであらわされる。

ｍ*ｎに関して、以下の関係は、すべての実施形態に当てはまる。すべての実施形態において、整数ｍは整数ｎと同一であるのが好ましい。すなわち、この好ましい場合においては、受入穴部２５.１〜２５.ｎの数と完全に同数の空洞部４０.１〜４０.ｎが存在する。

空洞部４０.１〜４０.ｎは、薄い仕切り壁（partition wall）又は仕切り層４１（partition layer）によって、それぞれの隣り合う受入穴部２５.１〜２５.ｎから分離されている。さらに、空洞部４０.１〜４０.ｍは、充填物（filler）、好ましくは流体の形態の充填物で満たすことができ、かつその内部に圧力をかけることができるように構成されているのが好ましい。

図１は、その本体部３０が前側ディスク形領域と後側ディスク形領域とを備えているバーカッタヘッド２０を示している。すべての実施形態において、本体部３０は、工具軸ＲＷ（tool axis）に対して実質的に回転対称（rotationally-symmetrical）となるように構成されている。本体部３０は、前側ディスク形領域の上で工具軸ＲＷに対して垂直ないわゆる端面３１（end surface）を有している。

図１に示す実施形態に係る受入穴部２５.１〜２５.ｎはこの端面３１に設けられ、図１から分かるように、単一の受入穴部２５.１に基づく部分（region）の領域内で、本体部３０の材料内に伸びている。この実施形態では、例えば、空洞部４０.１は、受入穴部２５.１の中心軸ＬＡと平行な方向に伸びている。この特別な実施形態は、工具軸ＲＷと中心軸ＬＡとが平行であり、非常に単純な形態で示される。

空洞部４０.１〜４０.ｍと受入穴部２５.１〜２５.ｎとが平行である実施形態においては、空洞部４０.１〜４０.ｍは受入穴部２５.１〜２５.ｎの全長にわたって伸びていてもよく、また図１に示されているように空洞部４０.１〜４０.ｍは受入穴部２５.１〜２５.ｎより短くてもよい。この実施形態では、これらの長さは、中心軸ＬＡと平行な方向について測定された（ascertained）ものである。

（例えば図１に示されているような）本体部３０が後側領域で開かれている（open）カッタヘッド２０においては、カッタ１０のシャフト（shafts）は、この領域内で少なくとも部分的に露出する（exposed）。それゆえ、空洞部４０.１は、受入穴部２５.１の領域に沿ってのみ伸び、カッタヘッド２０の本体部の材料によって完全に囲まれている（completely enclosed）のが好ましい。

各空洞部４０.１〜４０.ｍは、それぞれ、薄い仕切り壁又は仕切り層４１によって、隣り合う受入穴部２５.１〜２５.ｎから分離されている。図１は、受入穴部と空洞部とが平行な形態に構成された結果、均一な厚さ（中心軸ＬＡに垂直）をもつ、断面図であらわされた仕切り層４１を示している。

図２は、もう１つの典型的なバーカッタヘッド２０の側面図を示している。このカッタヘッド２０は、その端面にバーカッタ１０（図示せず）を装着するように構成され、これらのバーカッタ１０は、工具軸ＲＷに対してやや傾斜している（すなわち、ＬＡはＲＷに対して傾斜している。）。図２においては、受入穴部２５.１の輪郭（profile）が破線（dashed line）で示されている。なぜなら、この受入穴部２５.１は、本体部３０の前側ディスク形領域の内部へ伸びているからである。後側ディスク形領域３２において、受入穴部２５.１は見えており、カッタ１０のシャフト（カッタヘッド２０がカッタ１０を装着している場合）は部分的に露出する。受入穴部２５.１〜２５.ｎのそれぞれに対して、本体部３０の前側ディスク形領域の円周側面（circumferential side）、すなわち横面（lateral surface）に２つのねじ穴が設けられている。受入穴部２５.１の２つのねじ穴は、参照番号３５.１、３５.２が付されている。この実施形態では、受入穴部２５.１〜２５.ｎが傾斜しているので、これらのねじ穴も、１対ずつ傾斜している。

図２に示す典型的な実施形態においては、空洞部４０.１は、受入穴部２５.１の中心軸ＬＡと平行な方向に伸びている。この場合、空洞部４０.１は、本体部３０の前側ディスク形領域内において受入穴部２５.１の全長にわたって伸びている。この実施形態では、空洞部４０.１は、後側ディスク形領域３２の内部へは伸びていない。

図３は、内側カッタと外側カッタとからなる対（pairs）を複数有する１群のバーカッタ（bar cutter set）を装着している、さらにもう１つの典型的なバーカッタヘッド２０の斜視図を示している。この実施形態でも、バーカッタ２０はディスク形の本体部３０を有し、この本体部３０の端面３１の上に、バーカッタ１０の挿入及び固定のための受入穴部２５.１〜２５.ｎ（カッタシャフトとも呼ばれている）が設けられている。図３に示す具体例では、本体部３０は、合計で４０個の受入穴部２５.１〜２５.４０（すなわち、ｎ＝４０）を有している。４０個の受入穴部２５.１〜２５.４０には、２０個の内側カッタと２０個の外側カッタとが装着されている。

図３に示す典型的な実施形態に係るバーカッタ１０は、端面３１に対して垂直である。この実施形態でも、受入穴部２５.１〜２５.４０のそれぞれに、１対のねじ穴が設けられている。図３においては、１つの受入穴部２５.１の２つのねじ穴３５.１、３５.２についてのみ参照番号が付されている。

カッタヘッド２０の左側にはこれと隣り合って２つの（固定用の）ねじ５５が示されている。これらのねじ５５は、例えばねじ穴３５.１、３５.２に内に挿入して締め付けることができ、これによりバーカッタ１０を受入穴部２５.１内に固定することができる。

この実施形態でも、本体部３０の（後側ディスク形前側領域の）後側は開放され、バーカッタ１０の後端は露出している。本発明のすべての実施形態において、後側は開放することができ、又は閉止することができるように構成されている。

図３において、一例として示されている空洞部４０.１は、破線で模式的に示されているように、受入穴部２５.１に対して交差する方向ないしは横方向に（transversely）伸びている。この実施形態では、空洞部４０.１は、本体部３０の円周面３３に開口している。この空洞部４０.１は、受入穴部２５.１の壁と接する方向に（tangentially）、本体部３０の内部へ少なくともある程度の距離だけ伸びている。図３中には表現されていないが、空洞部４０.１の一部分（a section）と受入穴部２５.１の一部分（a section）の間には、仕切り壁又は仕切り層４１が配設されている。

図４は、さらにもう１つの典型的なバーカッタヘッド２０の非常に模式的な側面図を示している。この実施形態では、カッタヘッド２０は、その端面に複数のカッタ１０（図示せず）を装着するように構成され、またバーカッタ１０は、本体部３０の端面３１に対して傾斜している。この実施形態の詳細については、前記の実施形態の説明を参照することができる。図３に示された実施形態と同様に、空洞部４０.１〜４０.ｍの軸開口部（axis opening）又は充填開口部４２（filling openings）は、横面３３の上に存在する。この実施形態でも、受入穴部２５.１〜２５.４０のそれぞれに１つずつ空洞部４０.１〜４０.ｎが設けられ、空洞部４０.１〜４０.ｎのそれぞれに１つずつアクセス開口部又は充填開口部４２が設けられている。

この実施形態でも、空洞部４０.１は、受入穴部２５.１に対して交差する方向ないしは横方向に伸びている。ここでは、本体部３０の横表面３３に開口しているオリフィス（orifice）のみが空洞部４０.１として認識することができる。この空洞部４０.１は、本体部３０の円周面３３に開口している。この空洞部４０.１は、受入穴部２５.１の壁と接する方向に（tangentially）、本体部３０の内部へ少なくともある程度の距離だけ伸びている。また、空洞部４０.１の一部分（a section）と受入穴部２５.１の一部分（a section）の間には、仕切り壁又は仕切り層４１が配設されているが、その位置（location）は、図４内における表示（indication）として認識することができるだけである。

図５は、さらにもう１つの典型的なバーカッタヘッド２０を後側からみた斜視図を示している。図５においてバーカッタヘッド２０の後側の見えている部分は、開放された構造を有し、またバーカッタ１０（図示せず）はやや傾斜している。この実施形態の詳細については、前記の実施形態の記載を参照することができる。

図５に係る実施形態においては、１つ又は複数の空洞部４０.１〜４０.ｍへのアクセス（access）は、本体部３０の後側領域３２において行うことができる。これらの空洞部４０.１〜４０.ｍは、１つ又は複数の受入穴部２５.１〜２５.ｎの１つ又は複数の壁と接する方向に、（好ましくは前側ディスク形領域で）本体部３０の内部へ少なくともある程度の距離だけ伸びている。図５中にはあらわれていないが、空洞部４０.１の一部分（a section）と受入穴部２５.１の一部分（a section）の間には、仕切り壁又は仕切り層４１が配設されている。

この実施形態では、本体部３０の後側領域３０は、受入穴部２５.１〜２５.ｎの連続部（continuation）として、開放されたカッタシャフト３７（open cutter shaft）を有している。図５では、本体部３０の後端面３４に、カッタシャフト３７の貫通開口部（penetration openings）と、中央貫通穴３６（central borehole）とが見えている。

すべての実施形態において、カッタヘッド２０に、既知の仕様で加工装置の加工対象物取付軸（workpiece spindle）に接続することを可能にする中央貫通穴３６（central borehole）を設けることができる。しかしながら、すべての実施形態において、中央貫通穴以外の固定手段（fasting means）を設けてもよい。

図６は、さらにもう１つの典型的なバーカッタヘッド２０の非常に模式的な一部断面側面図を示し、このカッタヘッド２０は、その円周面に沿って複数のカッタ１０を装着するように構成されている。カッタヘッド２０の隣に、その比率（proportions）を示すために、典型的なカッタ１０が非常に模式的な形態で示されている。カッタ１０は、シャフト１０.１と頭部領域１０.２（head region）とを有している。

この実施形態では、カッタ１０は、本体部３０内に、半径方向又はこれに対して傾斜する方向において外側を向くように配置される。ここで、カッタ１０の少なくとも動作する（active）領域（以下「頭部領域１０.２」という。）は、カッタヘッド２０の円周面３３から突出している。受入穴部２５.１は、図６中に断面で表された領域に示されている。図６に示す実施形態では、ねじ穴３５.１、３５.２は、前端面側３１から、本体部３０の内部に位置する受入穴部２５.１〜２５.ｎの方向に伸びている。図示されているように、前端面側には、工具軸ＲＷに対して同軸状に伸びる凹部３８（depression）が設けられている（この凹部は、工具軸ＲＷと同軸の円錐台形（truncated cone）であるのが好ましい。）。図６中に示されているように、中央貫通穴３６（central borehole）は、カッタヘッド２０の本体部３０の全体を貫通していてもよい。図６中に一例として示されているように、空洞部４０.１又はそのオリフィス（充填・アクセス開口部４２）は、それぞれ、この凹部３８の領域内に配置することができる。この実施形態では、実際の空洞部４０.１は、受入穴部２５.１の中心軸ＬＡに対して、これと反対方向に平行に伸びている。図６中に示されているように、仕切り壁又は仕切り層４１は、空洞部４０.１の一部分と受入穴部２５.１の一部分の間に位置している。

図７Ａは、さらにもう１つの典型的なバーカッタヘッド２０の斜視図を示し、このカッタヘッド２０は、その端面に複数のバーカッタ１０を有する１群のバーカッタ（bar cutter set）を装着している。この実施形態においては、ｎ＝３２であり、３２個の受入穴部２５.１〜２５.３２が設けられ、これらの受入穴部２５.１〜２５.３２は、それぞれ１つのバーカッタ１０を装着している。

この実施形態でも、カッタヘッド２０の本体部３０は、前側ディスク形領域と後側開放領域とを有している。（例えば、図５と同様に）後側開放領域には、開放されたカッタシャフト３７が見えている。この実施形態では、各バーカッタ１０に、それぞれ２つずつねじ穴が設けられている。しかしながら、図７Ａでは、２つのねじ穴のみに、参照番号３５.１、３５.２が付されている。これら２つのねじ穴３５.１、３５.２は、受入穴部２５.１に関連づけられている。すなわち、この実施形態では、受入穴部２５.１内に配置されたバーカッタ１０は、該受入穴部に螺入可能なねじ５５を用いて固定される。なお、図７Ａには、ねじ５５は示されていない。

この実施形態では、カッタヘッド２０の本体部３０内において、各受入穴部２５.１〜２５.３２に、それぞれ１つの空洞部４０.１〜４０.３２が設けられている。図７Ａでは、これらの空洞部４０.１〜４０.３２は見えていない。しかしながら、各空洞部４０.１〜４０.３２に対して、本体部３０円周面３３の上にアクセス開口部又は充填開口部４２が配置されていることを認識することは可能である。

図７Ｂは、図７Ａに示すバーカッタヘッド２０の一部分の分解斜視図を示している。ここでは、複数の受入穴部中の１つの受入穴部に参照番号２５.１が付されている。カッタヘッド２０の右隣には、本発明に係る典型的な閉止手段６０（closure means）が示されている。各アクセス開口部又は充填開口部４２内にこのような閉止手段６０が１つずつ配置されている。この実施形態に係る閉止手段６０は、流体固定（hydro-clamping）とも呼ばれている。

すべての実施形態において、閉止手段６０は複数の部品（parts）で構成され又は構築されるのが好ましい。図７Ｂは、閉止手段６０が６つの部品を備えた典型的な実施形態を示している。内側から外側に向かって順に考察すれば、閉止手段６０は、シール群（sealing group）又はシールユニット（sealing unit）６１と、圧縮体（compression body）として用いられるねじ付き部６２（threaded body）とを備えているのが好ましい。

すべての実施形態において、全体として、閉止手段６０は、次のように構成するのが好ましい。すなわち、一方では、シール群又はシールユニット６１の移動により、指定された（assigned）空洞部４０.ｍの内部に圧力をかけることを可能となるように構成する。他方では、圧縮体（好ましくは、ねじ付きピン６２の形態のもの）を、シール群又はシールユニット６１と協働するように用いて、空洞部４０.ｍを外部に対してシールするように構成する。

すべての実施形態において、シール群又はシールユニット６１は、栓ないしはプラグ６１.１（plug）と、支持リング６１.２と、Ｏリング６１.３と、もう１つのＯリング６１.４と、シールプレート６１.５とを備えているのが好ましい。Ｏリング６１.３、６１.４は、空洞部４０.ｍ内又は充填・アクセス開口部４２内において、シール群又はシールユニット６１の移動時に、流体が空洞部４０.ｍから漏出するのを防止するためのラジアルシール（radial seals）として用いられる。

図７Ｃは、図７Ａに示すバーカッタヘッド２０の一部分の断面図を示している。この図には、複数の空洞部４０.ｍのうちの１つの空洞部の縦断面（longitudinal section）が示されている。図７Ｃには、空洞部４０.ｍの一部分（a section）とこれと関連づけられた受入穴部２１.ｎの間に位置する仕切り壁又は仕切り層４１は示されていない。この断面図によれば、充填・アクセス開口部４２の領域に配設された閉止手段６０が、空洞部４０.ｍを外部に対してシールしていることが分かる。閉止手段６０は、図７Ｂに示された複数の部材（elements）を備えている。バーカッタ１０のうちの１つのバーカッタの正確な位置を特定する（identify）ために、図７Ｃにはバーカッタヘッド１０.２とシャフト１０.１とが示されている。

すべての実施形態において、シール群又はシールユニット６１は、軸方向のシール（axial sealing）を行うための部材を備えている。

すべての実施形態において、シール群又はシールユニット６１は、特別な部材（special elements）を備えているのが好ましい。また、すべての実施形態において、シール群又はシールユニット６１は、流体を空洞部４０.ｍ内に供給することができ、又は開口部（opening）を通して空洞部４０.ｍから流体を排出することができるように構成するのが好ましい。図７Ｂには、プラグ６１.１が中央通路穴６３（central passage opening）を有していてもよいということが示されている。図示された実施形態において、ねじ付きピン６２がねじ戻されて取り外され、圧縮プレート６１.５とＯリング６１.４とが充填・アクセス開口部４２から除去された場合は、中央通路穴６３を通して、空洞部４０.ｍに流体を満たすことができる。

本発明のすべての実施形態において、流体の充填（filling）及び排出は、例えば圧力をかけることができる分離された別の通路（channel）を空洞部４０.ｍにつなぐ（lead）などして、アクセス開口部４２とは独立して行うことができる。

すべての実施形態において、ねじ付きピン６２は、シールプレート６１.５を介してシール群又はシールユニット６１を軸方向に押圧する。

すべての実施形態において、ねじ付きピン６２が図７Ｂでは図示していない雄ねじ（external thread）を備える一方、充填・アクセス開口部４２が、前記外ねじに対応する雌ねじ（internal thread）を有しているのが好ましい。

すべての実施形態において、圧力を自動的に監視するとともにこれに影響を及ぼす（influence）ことを可能にするアクチュエータ（図示せず）を用いるのが好ましい。これは、例えばカッタヘッド２０に取り付け可能な共通の液圧配管（shared hydraulic line）を設けることにより実施することができる。

すべての実施形態において、ねじ付きピン６２は、図７Ｂに示されているような（例えば六角形の開口部を有する）ねじ頭６２.１（screw head）を有しているのが好ましい。工具（例えば、六角形の鍵（key）を用いて）を用いることにより、閉止手段６０を個別的に所定の深さまでねじ込んで、空洞部４０.ｍの押圧力（pressure）を増加させ、又は閉止手段６０をいく分かねじ戻して押圧力を低減することができる。

１０ バーカッタ、１０.１ シャフト、１０.２ ヘッド領域、２０ カッタヘッド、２５.１〜２５.ｎ 受入穴部、３０ 本体部、３１ 端面、３２ 後側領域、３３ 円周面、３４ 後端面、３５.１ ねじ穴、３５.２ ねじ穴、３６ 中央貫通穴、３７ カッタシャフト、３８ 凹部、４０.１〜４０.ｍ 空洞部、４１ 仕切り層又は仕切り壁、４２ 充填・アクセス開口部、５５ ねじ、６０ 閉止手段、６１ シール群又はシールユニット、６１.１ プラグ、６１.２ 支持リング、６１.３ Ｏリング、６１.４ Ｏリング、６１.５ ディスク形シールプレート、６２ 圧縮体又はねじ付きピン、６２.１ ねじ頭部、６３ 中央通路穴、ＬＡ 中心軸、ｍ 整数、ｎ 整数、ＲＷ 工具軸。

Claims (14)

1. 複数のカッタ（１０）を装着するためのカッタヘッド（２０）であって、
   前記複数のカッタ（１０）の各々を収容するための個別の受入穴部（２５.１〜２５.ｎ）と、
   前記受入穴部（２５.１〜２５.ｎ）内での前記カッタ（１０）の固定のための固定手段（３５.１、３５.２、５５）と、
   少なくとも１つの受入穴部（２５.１）に隣り合い、該少なくとも１つの受入穴部（２５.１）から薄い壁又は層（４１）によって分離され、流体およびそこに印加される圧力で満たされるように構成された、カッタヘッド（２０）内の空洞部（４０.１）とを備え、
   前記薄い壁又は層（４１）は、前記空洞部内の流体の流体圧力によって変形可能であり、前記固定手段（３５.１、３５.２、５５）とは独立して、前記カッタ（１０）に直接印加される流体的固定を提供するようにした、カッタヘッド（２０）。
2. 前記空洞部（４０.１）は、該カッタヘッド（２０）の材料内において、前記受入穴部（２５.１）の中心軸（ＬＡ）と平行に伸び、又は前記中心軸（ＬＡ）に対して横方向に伸び、又は前記中心軸（ＬＡ）に対して斜め方向に伸びることを特徴とする、請求項１に記載のカッタヘッド（２０）。
3. 該カッタヘッド（２０）は端面（３１）を有する本体部（３０）を備えていて、前記受入穴部（２５.１〜２５.ｎ）は、前記端面（３１）に設けられ、前記本体部（３０）の内部へ伸びていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のカッタヘッド（２０）。
4. 前記空洞部（４０.１）は前記端面（３１）からアクセスすることができるように構成されていて、前記空洞部（４０.１）は、前記本体部（３０）の内部へ、前記端面（３１）に対して垂直な方向に伸び、又は前記端面（３１）に対して斜めの方向に伸びていることを特徴とする、請求項３に記載のカッタヘッド（２０）。
5. 前記空洞部（４０.１）は、周面（３３）からアクセスすることができるように構成されていて、前記本体部（３０）の内部へ、前記端面（３１）に対して平行な方向又は斜めの方向に伸びていることを特徴とする、請求項３に記載のカッタヘッド（２０）。
6. 前記の薄い壁又は層（４１）は、前記受入穴部（２５.１）の一部分と前記空洞部（４０.１）の一部分との間に配置されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載のカッタヘッド（２０）。
7. 前記受入穴部（２５.１）の各々に１つずつ空洞部（４０.１）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載のカッタヘッド（２０）。
8. １つの空洞部（４０.１）が複数の受入穴部（２５.１）に関連づけられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載のカッタヘッド（２０）。
9. １つの共通の空洞部（４０.１）が設けられていて、該共通の空洞部（４０.１）は、１つの薄い壁又は層（４１）によって複数の受入穴部（２５.１）からそれぞれ分離されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載のカッタヘッド（２０）。
10. １つ又は複数の空洞部（４０.１）を閉止することができる少なくとも１つの閉止手段（６０）を備えていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１つに記載のカッタヘッド（２０）。
11. 前記閉止手段（６０）は、中央通路穴（６３）を有するプラグ（６１.１）を含む少なくとも１つのシール群又はシールユニット（６１）と、圧縮体として用いられるねじ付きのピン（６２）とを備え、前記プラグ（６１.１）を通して、流体の供給及び流体の除去の少なくとも一方を行うことができるように構成されていることを特徴とする、請求項１０に記載のカッタヘッド（２０）。
12. 加工対象物の切削加工のためにカッタヘッド（２０）を使用する前に、少なくとも１つの空洞部の内部の流体の圧力を調整することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１つに記載のカッタヘッド（２０）の使用方法。
13. 前記の圧力の調整を、道具を用いて手動操作で実施することを特徴とする、請求項１２に記載の使用方法。
14. 前記の圧力の調整を、流体圧力をカッタヘッド外部で予め設定することにより実施することを特徴とする、請求項１２に記載の使用方法。

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