(57)【要約】  ツールホルダ（１０）をツール支持部材（１２）に対して取り外し可能に固定するためのツールホルダ用ロッキング・アセンブリ（１４）。
2005509532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツールホルダをツール支持部材に対して取り外し可能に固定するためのツールホルダ用ロッキング・アセンブリであって、
ねじ切りされた第１端部及び第２端部を有するほぼ長手方向に延出する部材と、前記第１端部と前記第２端部との間に位置し前記部材から延出する突起とを含み、前記第１端部が、前記第２端部のねじ切りと反対方向にねじ切りされており、１インチ当たりのねじ山の数が、前記第１端部と前記第２端部とで異なっている、ウェッジ・スクリューと、
前記ウェッジ・スクリューの前記第１端部及び前記第２端部のそれぞれに螺合するように構成されており、前記ウェッジ・スクリューに回転可能に固定されると共に、前記ツールホルダが前記ツール支持部材に対してロックされる第１位置と前記ツールホルダが前記ツール支持部材から解除される第２位置との間の制御された距離を前記ウェッジ・スクリューに沿って軸方向に移動可能である、ウェッジ部材と、
を備える、前記ロッキング・アセンブリ。
【請求項２】
前記第１端部が左ねじを含み、前記第２端部が右ねじを含む、請求項１に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項３】
前記第１端部が右ねじを含み、前記第２端部が左ねじを含む、請求項２に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項４】
前記第１端部が３２ピッチのねじ山形状を含み、前記第２端部が１１ピッチのねじ山形状を含む、請求項１に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項５】
前記突起が隆起した円錐面である、請求項１に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項６】
前記ウェッジ部材が、平面部を有する側面と、後面と、前面とを有する円筒形の部材である、請求項１に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項７】
前記前面が傾斜部を含む、請求項６に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項８】
前記後面が六角形をした隆起面を含む、請求項６に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項９】
前記ウェッジ部材が、平面部を有する側面を含み、前記ツール支持部材の側面内部の開口部を通って前記平面部に隣接して延出するピンによって回転可能に固定される、請求項１に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項１０】
ツールホルダと、ツール支持部材と、前記ツールホルダを前記ツール支持部材内部に取り外し可能に固定することのできるロッキング・アセンブリとの組合体であって、
前方端部と、当接面と、前記当接面に隣接し且つ結合されると共に前記前方端部から後方に延出するシャンクとを含み、前記シャンクが、第１部分及び第２部分を含んでおり、前記第２部分が、第１穿孔部及び第２穿孔部によって穿孔されていて、前記第１穿孔部及び前記第２穿孔部が、互いに周方向に離間され且つそれぞれの後方に延出するスロットを有すると共にロック可能面を有するロック可能穿孔部を含む、前記ツールホルダと、
側壁と、前記ツールホルダの前記当接面と係合可能な前方面と、後方面と、前記ツールホルダの前記シャンクを受容するように構成されたボアと、前記ボアと連通し且つ前記側壁を貫通して延出して前記ロッキング・アセンブリを受容する通路とを含む、前記ツール支持部材と、
ねじ切りされた第１端部及び第２端部を有するほぼ長手方向に延出する部材と、前記第１端部と前記第２端部との間に位置し前記部材から延出する突起とを含むと共に、前記通路内部を軸方向に移動するように構成されており、前記第１端部が、前記第２端部のねじ切りと反対方向にねじ切りされており、１インチ当たりのねじ山の数が、前記第１端部と前記第２端部とで異なっている、ウェッジ・スクリューと、前記ウェッジ・スクリューの前記第１端部及び前記第２端部のそれぞれに螺合するように構成されており、前記ウェッジ・スクリューに回転可能に固定されると共に、前記ツールホルダが前記ツール支持部材に対してロックされる第１位置と前記ツールホルダが前記ツール支持部材から解除される第２位置との間の制御された距離を前記ウェッジ・スクリューに沿って軸方向に移動可能である、ウェッジ部材とを含む、前記ロッキング・アセンブリと、
を備える、前記組合体。
【請求項１１】
前記当接面が平面である、請求項１０に記載の組合体。
【請求項１２】
前記当接面が前記シャンクの長手方向軸に垂直である、請求項１１に記載の組合体。
【請求項１３】
前記シャンクが前記ツールホルダと一体式に形成される、請求項１０に記載の組合体。
【請求項１４】
前記シャンクが、長手方向対称軸の周囲の第１の回転面を有する第１部分を含む、請求項１０に記載の組合体。
【請求項１５】
前記第１の面が円錐形である、請求項１４に記載の組合体。
【請求項１６】
前記シャンクが、前記第１部分の後方に結合された第２部分を含む、請求項１４に記載の組合体。
【請求項１７】
前記第２部分が管状である、請求項１６に記載の組合体。
【請求項１８】
前記第１端部が左ねじを含み、前記第２端部が右ねじを含む、請求項１０に記載の組合体。
【請求項１９】
前記第１端部が右ねじを含み、前記第２端部が左ねじを含む、請求項１８に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項２０】
前記第１端部が３２ピッチのねじ山形状を含み、前記第２端部が１１ピッチのねじ山形状を含む、請求項１０に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項２１】
前記第１端部が３２ピッチのねじ山形状を含み、前記第２端部が１１ピッチのねじ山形状を含む、請求項１０に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項２２】
前記突起が隆起した円錐面である、請求項１０に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項２３】
前記ウェッジ部材が、平面部を有する側面と、後面と、前面とを有する円筒形の部材である、請求項１０に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項２４】
前記前面が傾斜部を含む、請求項２３に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項２５】
前記後面が六角形をした隆起面を含む、請求項２３に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項２６】
前記ウェッジ部材が、平面部を有する側面を含み、前記ツール支持部材の側面内部の開口部を通って前記平面部に隣接して延出するピンによって回転可能に固定される、請求項１０に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項２７】
ロッキング・アセンブリを用いてツールホルダをツール支持部材に対してロック及び解除する方法であって、前記ツールホルダが、第１位置において前記ツール支持部材に対してロックされ、第２位置において前記ツール支持部材から解除され、前方端部と、当接面と、前記当接面に隣接し且つ結合されると共に前記前方端部から後方に延出するシャンクとを含み、前記シャンクが、第１部分及び第２部分を含んでおり、前記第２部分が、第１穿孔部及び第２穿孔部によって穿孔されていて、前記第１穿孔部及び前記第２穿孔部が、互いに周方向に離間され且つそれぞれの後方に延出するスロットを有すると共にロック可能面を有するロック可能穿孔部を含み、前記ツール支持部材が、側壁と、前記ツールホルダの前記当接面と係合可能な前方面と、後方面と、前記ツールホルダの前記シャンクを受容するように構成されたボアと、前記ボアと連通し且つ前記側壁を貫通して延出して前記ロッキング・アセンブリを受容する通路とを含み、前記ロッキング・アセンブリが、ねじ切りされた第１端部及び第２端部を有するほぼ長手方向に延出する部材と、前記第１端部と前記第２端部との間に位置し前記部材から延出する突起とを含むと共に、前記通路内部を軸方向に且つ回転可能に移動可能であり、前記第１端部が、前記第２端部のねじ切りと反対方向にねじ切りされており、１インチ当たりのねじ山の数が、前記第１端部と前記第２端部とで異なっている、ウェッジ・スクリューと、前記ウェッジ・スクリューの前記第１端部及び前記第２端部に係合し、前記ウェッジ・スクリューに回転可能に固定されると共に、制御された距離を前記ウェッジ・スクリューに沿って軸方向に移動可能であり、平面部を有する側面を含み、前記ツール支持部材の側面内部の開口部を通って前記平面部に隣接して延出するピンによって回転可能に固定される、ウェッジ部材とを含む、前記方法であって、
前記ウェッジ・スクリューを前記ウェッジ部材内へ螺合することにより、前記ウェッジ部材を半径方向内側に引き込んで、前記ウェッジ部材を前記ツールホルダの前記シャンク内部にある前記ロック可能穿孔部周囲の前記ロック可能面と接触させることによって、前記第１位置において前記ツールホルダを前記ツール支持部材に対してロックするステップと、
前記ウェッジ・スクリューを前記ウェッジ部材から引き出し、前記ウェッジ部材を逆方向に外側に移動させることにより、前記ツールホルダを前記ツール支持部材からロック解除することによって、前記第２位置において前記ツールホルダを前記ツール支持部材に対して解除するステップであって、前記ウェッジ部材が、前記通路内部の前記ウェッジ・スクリューに沿って異なる速さで外側に移動するステップと、
を含む、前記方法。
【請求項２８】
一方の前記ウェッジ部材を前記ピンに接触させてから、他方の前記ウェッジ部材を前記ピンに接触させることにより、前記突起を軸方向中央に押して前記ツールホルダに押し当てることによって、前記ツールホルダを前記ツール支持部材の前記ボアから押し出すステップをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロッキング・アセンブリに関する。より詳細には、本発明は、ツールホルダをツール支持部材に対して取り外し可能に固定するためのツールホルダ用ロッキング・アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、ツールをツール支持部材に対して取り外し可能に保持するためのツールホルダ用ロッキング・アセンブリ、及びこのロッキング・アセンブリの使用方法に関する。
【０００３】
本発明は、特に、前方端部に切削インサート座部を有するツールホルダと、このツールホルダのシャンクを受容するためのボアを有する支持部材とに関する。このような部材は、被削物を切削して成形するのに用いられるが、ここで重要なことは、ツールホルダがツール支持部材によって強固に保持されることによって、金属切削作業中における移動及び振動の両方が最小限に抑えられることである。
【０００４】
従来技術における多くの装置がこの点についての成功を証しており、このような装置は、マッククリーリー(McCreery)の米国特許第３，４９８，６５３号、マッククレイ(McCray)らの米国特許第４，１３５，４１８号、ヒートン(Heaton)らの米国特許第４，１９７，７７１号、及びフライドライン(Friedline)の米国特許第４，３５０，４６３号により例示されている。これらの特許は、参照により本明細書中に組み込まれる。上記装置では、ボール状のロック要素を用いて、ツールホルダのシャンクをツール支持部材のボア内に保持している。
【０００５】
上記従来技術の装置が十分に機能することは証されているが、金属切削作業中において支持部材が許容し得る程度の剛性を提供することによって、ツールホルダ、支持部材、及びロッキング部材の単一アセンブリを、可能な限り多様な機械加工作業に用いることができ、重切削において所与の表面仕上げをもたらしたり、所与の切削深さ及び送り速度に対してより精細な表面仕上げをもたらすことのできる、改良されたツールホルダ用ロッキング・アセンブリが常に必要とされていることは、当然のことである。
【特許文献１】米国特許第３，４９８，６５３号明細書
【特許文献２】米国特許第４，１３５，４１８号明細書
【特許文献３】米国特許第４，１９７，７７１号明細書
【特許文献４】米国特許第４，３５０，４６３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
簡潔に言うと、本発明によれば、ツールホルダをツール支持部材に対して取り外し可能に固定するためのツールホルダ用ロッキング・アセンブリ、ロッキング・アセンブリとツールホルダとツール支持部材との組合体、及び、ロッキング・アセンブリとツールホルダとツール支持部材の使用方法が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このロッキング・アセンブリは、ねじ切りされた第１端部及び第２端部を有するほぼ長手方向に延出する部材と、前記第１端部と前記第２端部との間に位置し前記部材から延出する突起とを含み、前記第１端部が、前記第２端部のねじ切りと反対方向にねじ切りされており、１インチ当たりのねじ山の数が、前記第１端部と前記第２端部とで異なっている、ウェッジ・スクリューと、前記ウェッジ・スクリューの前記第１端部及び前記第２端部のそれぞれに螺合するように構成されており、前記ウェッジ・スクリューに回転可能に固定されると共に、前記ツールホルダが前記ツール支持部材に対してロックされる第１位置と前記ツールホルダが前記ツール支持部材から解除される第２位置との間の制御された距離を前記ウェッジ・スクリューに沿って軸方向に移動可能である、ウェッジ部材とを備える。
【０００８】
このツールホルダは、前方端部と、当接面と、前記当接面に隣接し且つ結合されると共に前記前方端部から後方に延出するシャンクとを含む。前記シャンクは、第１部分及び第２部分を含んでおり、前記第２部分は、第１穿孔部及び第２穿孔部によって穿孔されていて、前記第１穿孔部及び前記第２穿孔部は、互いに周方向に離間され且つそれぞれの後方に延出するスロットを有する。前記第１穿孔部及び前記第２穿孔部は、ロック可能面を有するロック可能穿孔部を含む。
【０００９】
このツール支持部材は、側壁と、前方面と、後方面と、前記ツールホルダの前記シャンクを受容するように構成されたボアと、前記ボアと連通し且つ前記側壁を貫通して延出して前記ロッキング・アセンブリを受容する通路とを含む。前記前方面は、前記ツールホルダの前記当接面と係合可能である。
【００１０】
ツールホルダが、第１位置においてツール支持部材に対してロックされると共に、第２位置においてツール支持部材から解除される、ロッキング・アセンブリを用いてツールホルダをツール支持部材に対してロック及び解除する方法は、前記ウェッジ・スクリューを前記ウェッジ部材内へ螺合することにより、前記ウェッジ部材を半径方向内側に引き込んで、前記ウェッジ部材を前記ツールホルダの前記シャンク内部にある前記ロック可能穿孔部周囲の前記ロック可能面と接触させることによって、前記第１位置において前記ツールホルダを前記ツール支持部材に対してロックするステップと、前記ウェッジ・スクリューを前記ウェッジ部材から引き出し、前記ウェッジ部材を逆方向に外側に移動させることにより、前記ツールホルダを前記ツール支持部材からロック解除することによって、前記第２位置において前記ツールホルダを前記ツール支持部材に対して解除するステップであって、前記ウェッジ部材が、前記通路内部の前記ウェッジ・スクリューに沿って異なる速さで外側に移動するステップとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のさらなる特徴及び本発明から得られる利点は、図面を参照しての以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１２】
図面に関する記述において、当然のことながら、「前方」、「後方」、「左」、「右」、「上方」、「下方」などのような語は、便宜上の語であり、特許請求の範囲に記載された発明から離れて、これを限定するための語と解釈すべきではない、ということを理解されたい。
【００１３】
図面を参照すると、同じ参照符号は同じ要素を表しており、ツールホルダ１０、ツール支持部材１２、及びロッキング・アセンブリ１４が示されている。ツールホルダ１０は、当該技術分野で周知のタイプの被削物を切削若しくは形成する切削ツール（図示せず）を保持する。このツールホルダ１０は、ロッキング・アセンブリ１４によって、ツール支持部材１２内部に取り付けられると共に取り外し可能に強固に固定され、順次、工作機械に固定される。これらのツールホルダ１０、ツール支持部材１２、及びロッキング・アセンブリ１４は、硬化鋼及び鍛鋼から構成されるのが好ましいが、ここに記載する本発明を損なわない限り、他の材料を代わりに用いてもよい、ということは当業者には明らかであろう。
【００１４】
好適な一実施形態では、ツールホルダ１０は、中に切削インサート（図示せず）を受容するためのポケットを備えた前方端部を含む。しかしながら、このツールホルダという語は、シャンクを介してツール支持部材１２に固定される構造であれば、ほとんどあらゆる適切な構造を含み、この構造は、切削インサートを受容するためのポケットを備えた前方端部に限定されるわけではない、ということを理解されたい。ツールホルダ１０は、例えば、フライスに見られるような複数のインサート座部を有する前方端部を含み得るが、これに限定されるわけではない。さらに、当然のことながら、この前方端部は、非切削ツール（例えば、ダイ、ラム、検査装置、固定要素など）であってもよい。
【００１５】
図２〜６を参照すると、ツールホルダ１０は、前方端部１８、当接面２２、及び、当接面２２に隣接し且つ結合されると共に前方端部から後方に延出するシャンク２０を含む。当接面２２は、ツールホルダ１０が取り付けられるツール支持部材１２の前方面２４に当接するように設計されている。この当接面２２は、現実には平面であるのが好ましく、シャンク２０が対称となる長手方向軸に垂直な平面となるのが好ましい。
【００１６】
シャンク２０は、ツールホルダ１０と一体とされた部分であるのが好ましい。図示されているように、このシャンク２０は、円錐形をした管状部材として示されているが、当然のことながら、以下により詳細に説明するツール支持部材と結合できる形状であれば、いくらでも異なる形状（例えば、正方形、長方形、三角形、及びトロコイド形）であってよい。このシャンク２０は、単一片の鋼から機械加工されるのが好ましい。しかしながら、ツールホルダ１０のシャンク２０と前方端部とを別々の部材にして、これらの部材を後から、後方に面する当接面２２がシャンクの前方の端部の一部となるように、機械的に結合させることも考えられる。このように、単一シャンク２０を、様々な異なるツールホルダ前方端部若しくは他のツール要素と共に用いてもよい。例えば、本発明のシャンク２０は、モジュラー・ツーリング・システムのセグメント、延長部、若しくはアセンブリ要素に用いてもよい。実際には、このシャンクを複数のセグメントから形成して、単一の同じ広がりをもつ(coextensive)シャンクを形成することも考えられる。
【００１７】
シャンク２０の外面は、２つの部分に分かれていてもよい。或いは、好適な一実施形態では、シャンクは円錐形の連続する単一の部分から構成されている。第１部分は、長手方向の対称軸の周囲の第１の回転面２６を有しており、この第１の面２６は、半径方向外側に面していると共に内側に傾斜している一方で、後方に延出している。図示されているように、この第１の回転面２６は、現実には円錐形であるのが好ましい。
【００１８】
シャンク２０の第１部分２６の後方に結合されているのが、現実には管状の第２部分２８である。この第２部分２８は、第１の回転面の後方且つ内側に位置する第２の回転面である外面を有する。この第２の回転面は、第１の回転面と同軸であるのが好ましく、現実には円筒形であるのが好ましい。
【００１９】
シャンク２０の第２部分２８の管状壁は、第１穿孔部３０及び第２穿孔部３２によって穿孔されており、これらの穿孔部３０及び３２は、互いに周方向に離間され、好ましくは互いに１８０度の位置にある。穿孔部３０及び３２のそれぞれの後方領域には、スロット３４が延出している。第１穿孔部３０及び第２穿孔部３２はそれぞれ、ロック可能穿孔部３８及び解除可能穿孔部４０を含む。ロック可能穿孔部３８は、ロック可能面４２を有する。
【００２０】
ツールホルダ１０をより詳細に説明するために、米国特許第６，２７０，２９３号を参照する。この特許は、参照によりその全体が本明細書中に組み込まれる。
【００２１】
図１及び図７〜１４を参照すると、支持部材１２は、側壁４４、前方面２４、後方面４８、及び長手方向軸Ｌに沿ったボア５０を含む。当然のことながら、この支持部材１２は、例えば円筒形などのような、ほとんどあらゆる適切な形状であってよい。好適な実施形態では、前方面２４は、それに対向する相補的な形状をした、ツールホルダ１０の後方当接面２２と係合可能である。例えば、これらの前方面２４及び後方当接面２２は、特に、円錐形又は平面などであってよく、互いに完全に接触する。ツール支持部材１２のボア５０は、ツール支持部材の前方面２４から後方に向かって、ツールホルダ１０のシャンク２０を受容するために、後方面４８の方向に延出している。ボア５０と連通するように且つツール支持部材１２を横断するように且つ側壁４４を貫通するように形成されているのが、通路５２である。
【００２２】
この通路５２内部に受容されるのが、ロッキング・アセンブリ１４である。このロッキング・アセンブリ１４は、ツールホルダ１０がツール支持部材１２に対してロックされる第１位置（図７〜１０）と、ツールホルダがツール支持部材から解除される第２位置（図１１〜１４）との間を移動する。
【００２３】
図面を参照すると、ロッキング・アセンブリ１４は、ウェッジ・スクリュー３６（図１７及び１８）、並びに、ウェッジ部材５４ａ及び５４ｂ（図１５及び１６）を含む。ウェッジ・スクリュー３６は、ねじ切りされた第１端部５８及び第２端部６０を有するほぼ長手方向に延出する部材を含む。第１端部５８は、第２端部６０のねじ切りと反対方向にねじ切りされている。より詳細には、第１端部５８が左ねじを含み、第２端部６０が右ねじを含むか、場合によってはその逆であってもよい。さらに、１インチ当たりのねじ山の数は、ウェッジ・スクリュー３６の端部５８と端部６０とで異なっている。好適な実施形態では、第１端部５８が細目ねじピッチ形状を有し、第２端部６０が並目ねじピッチ形状を有する。最適な実施形態では、第１端部が３２ピッチのねじ山形状を含み、第２端部６０が１１ピッチのねじ山形状を含む。この第１端部５８と第２端部６０との間にウェッジ・スクリュー３６に沿って形成されているのが、突起６２である。図１７に示されているように、この突起６２は、円錐形の隆起面として示されているが、以下に詳細に説明するように、ツールホルダ１０をツール支持部材１２からロック解除位置へと付勢する対向面としての機能を果たすことができる面であれば、ほとんどあらゆる隆起面であってよい。
【００２４】
ウェッジ・スクリュー３６の各端部に螺合されているのが、ウェッジ部材５４ａ及び５４ｂである。これらのウェッジ部材５４ａ及び５４ｂは、側面６６、後面６８、及び前面７０を有する、ほぼ円筒形の部材である。側面６６は、ピン７４を受容する平面部７２を含む。前面７０は傾斜部７６を含み、後面６８は、レンチなどのような適切なツールを受容してウェッジ部材を容易に回転させるための六角形をした隆起面７８を含み得る。当然のことながら、この後面６８は、適切なツールを受容してウェッジ部材を組み付けられるようにする構造であれば、例えば、スロット、六角ソケットなど、ほとんどあらゆる構造を含んでいてもよい。ねじ切りボア８０は、ウェッジ部材５４ａ及び５４ｂの前面７０から長手方向に延出している。ウェッジ部材５４ａ及び５４ｂはそれぞれ、通路５２内部に嵌合するように且つ通路内部をウェッジ・スクリュー３６に沿って螺合しながら移動するように構成されている。
【００２５】
動作においては、ウェッジ・スクリュー３６が時計回りに回転されると、このウェッジ・スクリューはウェッジ部材５４ａ及び５４ｂ両方のねじ切りボア８０内へ螺合していき、これにより、ウェッジ部材が内側に引き込まれていく。これらのウェッジ部材５４ａ及び５４ｂが半径方向内側に移動すると、ウェッジ部材の傾斜部７６が、ツールホルダ１０の管状シャンク２０内部にあるロック可能穿孔部３８周囲のロック可能面４２と接触し、これにより、ツールホルダがツール支持部材に対してロックされる。より詳細には、図７〜１０に示されているように、ウェッジ部材５４ａ及び５４ｂが半径方向内側に移動すると、ウェッジ部材の傾斜部７６が、ロック可能穿孔部３８周囲のロック可能面４２と接触し、ウェッジ部材５４ａ及び５４ｂの前方半分が、解除可能面の穿孔部の前方半分との接触を解除して回避する。この方式では、ウェッジ部材５４ａ及び５４ｂとロック可能面４２とは、穿孔部３８の後方半分においてのみ接触し、これにより、ツール支持部材１２のボア５０内部のシャンク２０に引き戻し力が働き、ツールホルダがロック位置にしっかりと保持される。ウェッジ部材５４ａ及び５４ｂは、ツール支持部材１２の側面６６内部にある開口部８４を通って延出するピン７４によって回転可能に固定される。このピン７４が平面部７２に接触することによって、ウェッジ部材５４が通路５２に対して回転可能に固定される。さらに、この平面部７２は、ウェッジ部材５４ａ及び５４ｂの側面６６の一部上に延出しているので、ウェッジ部材は、通路内部を軸方向に移動し得る。
【００２６】
ツールホルダ１０をロック位置からロック解除位置に解除するには、ウェッジ・スクリュー３６を逆方向に回転させることによって、ウェッジ・スクリューをウェッジ部材５４ａ及び５４ｂから引き出し、ウェッジ部材を逆方向に外側に移動させる。これにより、ツールホルダが、ツール支持部材１２からロック解除される。当然のことながら、ウェッジ・スクリュー３６の第１端部５８と第２端部６０のねじ山のピッチは異なっているので、ウェッジ部材５４ａとウェッジ部材５４ｂは、通路５２内部のウェッジ・スクリューに沿って、異なる速さで外側に移動する。従って、ウェッジ部材５４ｂの方が速く外側に移動するので、ウェッジ部材５４ｂがまずピン７４に接触してから、ウェッジ部材５４ａがピンに接触する。これにより、突起６２が、軸方向中央に押されてツールホルダ１０の第２部分２８に押し当てられることによって、ツールホルダが、ツール支持部材１２のボア５０から押し出される。
【００２７】
当然のことながら、ツールホルダ１０及びツール支持部材１２は、ボール状のロック要素を含んで、同様に、ツールホルダのシャンク２０をツールホルダのボア５０内に保持してもよい。これは、マッククリーリーの米国特許第３，４９８，６５３号、マッククレイらの米国特許第４，１３５，４１８号、ヒートンらの米国特許第４，１９７，７７１号、及びフライドラインの米国特許第４，３５０，４６３号により例示されており、これらの特許は、参照により本明細書中に組み込まれる。
【００２８】
本発明をそのある特定の実施形態に関して具体的に説明してきたが、当然のことながら、これは例示にすぎず、限定するものではない。添付の特許請求の範囲は、従来技術が許容する限り広く解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリの拡大斜視図である。
【図２】ツールホルダの斜視図である。
【図３】図２のツールホルダの側面図である。
【図４】図３のツールホルダの端面図である。
【図５】図３のツールホルダを９０度回転させた側面図である。
【図６】図５のツールホルダを９０度回転させた側面図である。
【図７】ロック位置におけるツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリの側面図である。
【図８】図１０のツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリを線８−８に沿って見た断面図である。
【図９】図７のツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリを線７−７に沿って見た断面図である。
【図１０】図７のツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリの端面図である。
【図１１】図１４のツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリの端面図である。
【図１２】図１４のツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリを線１２−１２に沿って見た断面図である。
【図１３】図１１のツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリを線１３−１３に沿って見た断面図である。
【図１４】ロック解除位置におけるツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリの側面図である。
【図１５】ロッキング・アセンブリのウェッジ・ナットの側面図である。
【図１６】図１５のウェッジ・ナットの端面図である。
【図１７】ロッキング・アセンブリのウェッジ・スクリューの側面図である。
【図１８】図１７のウェッジ・スクリューの端面図である。
【図１９】ロッキング・アセンブリのロッキング・スクリューの側面図である。
【図２０】図１９のロッキング・スクリューの端面図である。
【図２１】ロッキング・アセンブリのウェッジ・ナット・アセンブリの側面図である。
【図２２】図２１のウェッジ・ナットの端面図である。
【図１】
2005509532.tif 000003
【図２】
2005509532.tif 000004
【図３】
2005509532.tif 000005
【図４】
2005509532.tif 000006
【図５】
2005509532.tif 000007
【図６】
2005509532.tif 000008
【図７】
2005509532.tif 000009
【図８】
2005509532.tif 000010
【図９】
2005509532.tif 000011
【図１０】
2005509532.tif 000012
【図１１】
2005509532.tif 000013
【図１２】
2005509532.tif 000014
【図１３】
2005509532.tif 000015
【図１４】
2005509532.tif 000016
【図１５】
2005509532.tif 000017
【図１６】
2005509532.tif 000018
【図１７】
2005509532.tif 000019
【図１８】
2005509532.tif 000020
【図１９】
2005509532.tif 000021
【図２０】
2005509532.tif 000022
【図２１】
2005509532.tif 000023
【図２２】
2005509532.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月27日(2004.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツールホルダをツール支持部材に対して取り外し可能に固定するためのツールホルダ用ロッキング・アセンブリであって、
ねじ切りされた第１端部及び第２端部を有するほぼ長手方向に延出する部材と、前記第１端部と前記第２端部との間に位置し前記部材から延出する突起とを含み、前記第１端部が、前記第２端部のねじ切りと反対方向にねじ切りされており、１インチ当たりのねじ山の数が、前記第１端部と前記第２端部とで異なっている、ウェッジ・スクリューと、
前記ウェッジ・スクリューの前記第１端部及び前記第２端部のそれぞれに螺合するように構成されており、前記ウェッジ・スクリューに回転可能に固定されると共に、前記ツールホルダが前記ツール支持部材に対してロックされる第１位置と前記ツールホルダが前記ツール支持部材から解除される第２位置との間の制御された距離を前記ウェッジ・スクリューに沿って軸方向に移動可能である、ウェッジ部材と、
を備える、前記ロッキング・アセンブリ。
【請求項２】
前記第１端部が左ねじを含み、前記第２端部が右ねじを含む、請求項１に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項３】
前記第１端部が右ねじを含み、前記第２端部が左ねじを含む、請求項１に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項４】
前記第１端部が３２ピッチのねじ山形状を含み、前記第２端部が１１ピッチのねじ山形状を含む、請求項１に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項５】
前記突起が隆起した円錐面である、請求項１に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項６】
前記ウェッジ部材が、平面部を有する側面と、後面と、前面とを有する円筒形の部材である、請求項１に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項７】
前記前面が傾斜部を含む、請求項６に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項８】
前記後面が六角形をした隆起面を含む、請求項６に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項９】
前記ウェッジ部材が、平面部を有する側面を含み、前記ツール支持部材の側面内部の開口部を通って前記平面部に隣接して延出するピンによって回転可能に固定される、請求項１に記載のロッキング・アセンブリ。
【請求項１０】
ツールホルダと、ツール支持部材と、前記ツールホルダを前記ツール支持部材内部に取り外し可能に固定することのできるロッキング・アセンブリとの組合体であって、
前方端部と、当接面と、前記当接面に隣接し且つ結合されると共に前記前方端部から後方に延出するシャンクとを含み、前記シャンクが、第１部分及び第２部分を含んでおり、前記第２部分が、第１穿孔部及び第２穿孔部によって穿孔されていて、前記第１穿孔部及び前記第２穿孔部が、互いに周方向に離間され且つそれぞれの後方に延出するスロットを有すると共にロック可能面を有するロック可能穿孔部を含む、前記ツールホルダと、
側壁と、前記ツールホルダの前記当接面と係合可能な前方面と、後方面と、前記ツールホルダの前記シャンクを受容するように構成されたボアと、前記ボアと連通し且つ前記側壁を貫通して延出して前記ロッキング・アセンブリを受容する通路とを含む、前記ツール支持部材と、
ねじ切りされた第１端部及び第２端部を有するほぼ長手方向に延出する部材と、前記第１端部と前記第２端部との間に位置し前記部材から延出する突起とを含むと共に、前記通路内部を軸方向に移動するように構成されており、前記第１端部が、前記第２端部のねじ切りと反対方向にねじ切りされており、１インチ当たりのねじ山の数が、前記第１端部と前記第２端部とで異なっている、ウェッジ・スクリューと、前記ウェッジ・スクリューの前記第１端部及び前記第２端部のそれぞれに螺合するように構成されており、前記ウェッジ・スクリューに回転可能に固定されると共に、前記ツールホルダが前記ツール支持部材に対してロックされる第１位置と前記ツールホルダが前記ツール支持部材から解除される第２位置との間の制御された距離を前記ウェッジ・スクリューに沿って軸方向に移動可能である、ウェッジ部材とを含む、前記ロッキング・アセンブリと、
を備える、前記組合体。
【請求項１１】
前記当接面が平面である、請求項１０に記載の組合体。
【請求項１２】
前記当接面が前記シャンクの長手方向軸に垂直である、請求項１１に記載の組合体。
【請求項１３】
前記シャンクが前記ツールホルダと一体式に形成される、請求項１０に記載の組合体。
【請求項１４】
前記シャンクが、長手方向対称軸の周囲の第１の回転面を有する第１部分を含む、請求項１０に記載の組合体。
【請求項１５】
前記第１の面が円錐形である、請求項１４に記載の組合体。
【請求項１６】
前記シャンクが、前記第１部分の後方に結合された第２部分を含む、請求項１４に記載の組合体。
【請求項１７】
前記第２部分が管状である、請求項１６に記載の組合体。
【請求項１８】
前記第１端部が左ねじを含み、前記第２端部が右ねじを含む、請求項１０に記載の組合体。
【請求項１９】
前記第１端部が右ねじを含み、前記第２端部が左ねじを含む、請求項１０に記載の組合体。
【請求項２０】
前記第１端部が３２ピッチのねじ山形状を含み、前記第２端部が１１ピッチのねじ山形状を含む、請求項１０に記載の組合体。
【請求項２１】
前記突起が隆起した円錐面である、請求項１０に記載の組合体。
【請求項２２】
前記ウェッジ部材が、平面部を有する側面と、後面と、前面とを有する円筒形の部材である、請求項１０に記載の組合体。
【請求項２３】
前記前面が傾斜部を含む、請求項２２に記載の組合体。
【請求項２４】
前記後面が六角形をした隆起面を含む、請求項２２に記載の組合体。
【請求項２５】
前記ウェッジ部材が、平面部を有する側面を含み、前記ツール支持部材の側面内部の開口部を通って前記平面部に隣接して延出するピンによって回転可能に固定される、請求項１０に記載の組合体。
【請求項２６】
ロッキング・アセンブリを用いてツールホルダをツール支持部材に対してロック及び解除する方法であって、前記ツールホルダが、第１位置において前記ツール支持部材に対してロックされ、第２位置において前記ツール支持部材から解除され、前方端部と、当接面と、前記当接面に隣接し且つ結合されると共に前記前方端部から後方に延出するシャンクとを含み、前記シャンクが、第１部分及び第２部分を含んでおり、前記第２部分が、第１穿孔部及び第２穿孔部によって穿孔されていて、前記第１穿孔部及び前記第２穿孔部が、互いに周方向に離間され且つそれぞれの後方に延出するスロットを有すると共にロック可能面を有するロック可能穿孔部を含み、前記ツール支持部材が、側壁と、前記ツールホルダの前記当接面と係合可能な前方面と、後方面と、前記ツールホルダの前記シャンクを受容するように構成されたボアと、前記ボアと連通し且つ前記側壁を貫通して延出して前記ロッキング・アセンブリを受容する通路とを含み、前記ロッキング・アセンブリが、ねじ切りされた第１端部及び第２端部を有するほぼ長手方向に延出する部材と、前記第１端部と前記第２端部との間に位置し前記部材から延出する突起とを含むと共に、前記通路内部を軸方向に且つ回転可能に移動可能であり、前記第１端部が、前記第２端部のねじ切りと反対方向にねじ切りされており、１インチ当たりのねじ山の数が、前記第１端部と前記第２端部とで異なっている、ウェッジ・スクリューと、前記ウェッジ・スクリューの前記第１端部及び前記第２端部に係合し、前記ウェッジ・スクリューに回転可能に固定されると共に、制御された距離を前記ウェッジ・スクリューに沿って軸方向に移動可能であり、平面部を有する側面を含み、前記ツール支持部材の側面内部の開口部を通って前記平面部に隣接して延出するピンによって回転可能に固定される、ウェッジ部材とを含む、前記方法であって、
前記ウェッジ・スクリューを前記ウェッジ部材内へ螺合することにより、前記ウェッジ部材を半径方向内側に引き込んで、前記ウェッジ部材を前記ツールホルダの前記シャンク内部にある前記ロック可能穿孔部周囲の前記ロック可能面と接触させることによって、前記第１位置において前記ツールホルダを前記ツール支持部材に対してロックするステップと、
前記ウェッジ・スクリューを前記ウェッジ部材から引き出し、前記ウェッジ部材を逆方向に外側に移動させることにより、前記ツールホルダを前記ツール支持部材からロック解除することによって、前記第２位置において前記ツールホルダを前記ツール支持部材に対して解除するステップであって、前記ウェッジ部材が、前記通路内部の前記ウェッジ・スクリューに沿って異なる速さで外側に移動するステップと、
を含む、前記方法。
【請求項２７】
一方の前記ウェッジ部材を前記ピンに接触させてから、他方の前記ウェッジ部材を前記ピンに接触させることにより、前記突起を軸方向中央に押して前記ツールホルダに押し当てることによって、前記ツールホルダを前記ツール支持部材の前記ボアから押し出すステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
動作においては、ウェッジ・スクリュー３６が時計回りに回転されると、このウェッジ・スクリューはウェッジ部材５４ａ及び５４ｂ両方のねじ切りボア８０内へ螺合していき、これにより、ウェッジ部材が内側に引き込まれていく。これらのウェッジ部材５４ａ及び５４ｂが半径方向内側に移動すると、ウェッジ部材の傾斜部７６が、ツールホルダ１０の管状シャンク２０内部にあるロック可能穿孔部３８周囲のロック可能面４２と接触し、これにより、ツールホルダがツール支持部材に対してロックされる。より詳細には、図７〜１０に示されているように、ウェッジ部材５４ａ及び５４ｂが半径方向内側に移動すると、ウェッジ部材の傾斜部７６が、ロック可能穿孔部３８周囲のロック可能面４２と接触し、ウェッジ部材５４ａ及び５４ｂの前方半分が、解除可能面の穿孔部の前方半分との接触を解除して回避する。この方式では、ウェッジ部材５４ａ及び５４ｂとロック可能面４２とは、穿孔部３８の後方半分においてのみ接触し、これにより、ツール支持部材１２のボア５０内部のシャンク２０に引き戻し力が働き、ツールホルダがロック位置にしっかりと保持される。ウェッジ部材５４ａ及び５４ｂは、ツール支持部材１２の側壁４４内部にある開口部８４を通って延出するピン７４によって回転可能に固定される。このピン７４が平面部７２に接触することによって、ウェッジ部材５４が通路５２に対して回転可能に固定される。さらに、この平面部７２は、ウェッジ部材５４ａ及び５４ｂの側面６６の一部上に延出しているので、ウェッジ部材は、通路内部を軸方向に移動し得る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
当然のことながら、ツールホルダ１０及びツール支持部材１２は、ボール状のロック要素を含んで、同様に、ツールホルダのシャンク２０をツール支持部材のボア５０内に保持してもよい。これは、マッククリーリーの米国特許第３，４９８，６５３号、マッククレイらの米国特許第４，１３５，４１８号、ヒートンらの米国特許第４，１９７，７７１号、及びフライドラインの米国特許第４，３５０，４６３号により例示されており、これらの特許は、参照により本明細書中に組み込まれる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
【図１】ツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリの拡大斜視図である。
【図２】ツールホルダの斜視図である。
【図３】図２のツールホルダの側面図である。
【図４】図３のツールホルダの端面図である。
【図５】図３のツールホルダを９０度回転させた側面図である。
【図６】図５のツールホルダを９０度回転させた側面図である。
【図７】ロック位置におけるツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリの側面図である。
【図８】図１０のツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリを線８−８に沿って見た断面図である。
【図９】図７のツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリを線９−９に沿って見た断面図である。
【図１０】図７のツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリの端面図である。
【図１１】図１４のツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリの端面図である。
【図１２】図１４のツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリを線１２−１２に沿って見た断面図である。
【図１３】図１１のツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリを線１３−１３に沿って見た断面図である。
【図１４】ロック解除位置におけるツールホルダ、支持部材、及びロッキング・アセンブリの側面図である。
【図１５】ロッキング・アセンブリのウェッジ・ナットの側面図である。
【図１６】図１５のウェッジ・ナットの端面図である。
【図１７】ロッキング・アセンブリのウェッジ・スクリューの側面図である。
【図１８】図１７のウェッジ・スクリューの端面図である。
【図１９】ロッキング・アセンブリのロッキング・スクリューの側面図である。
【図２０】図１９のロッキング・スクリューの端面図である。
【図２１】ロッキング・アセンブリのウェッジ・ナットの側面図である。
【図２２】図２１のウェッジ・ナットの端面図である。
【国際調査報告】
2005509532.tif 000025