(57)【要約】  心軸（１０）が、ねじ山付き孔（１６）と一対のピン孔（１８）とを規定する外側表面を有するホールカッタ（１２）のために設けられる。心軸本体（２４）は、ホールカッタ（１２）のためのねじ山付き端（２６）と、心軸本体（２４）の反対側に位置する一対のベアリング表面（３６）とを有する。ピンリング（３８）は、一対の駆動ピン（４４）と、心軸本体（２４）上のベアリング表面（３６）に係合可能な一対のベアリング表面（４６）を有する開口部（４０）とを有する。
2007521146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ山付き孔を規定する外側表面と前記ねじ山付き孔に対して放射状に間隔を空けられた少なくとも一つのピン孔とを含むホールカッタのための心軸であって、
軸方向に細長い心軸本体であって、前記心軸本体の端部に形成され且つ前記ホールカッタの前記ねじ山付き孔にねじ留め的に係合可能な主ねじ直径を規定する第1のねじ山付き部と、前記第1のねじ山付き部に隣接してそこから放射状に外向きに間隔を隔てられたショルダと、前記心軸本体の他の端部に形成された駆動柄と、前記ショルダと駆動柄との間の前記心軸本体の部分に沿って軸方向に延在している少なくとも一つの第１のベアリング表面と、を含む心軸本体と、
ピンリングであって、そこを貫通して延在している開口部と、前記ピンリングの片側に形成された軸方向ベアリング表面と、前記開口部に対して放射状に間隔を空けられ且つ前記軸方向ベアリング表面から軸方向に延在している少なくとも一つの駆動ピンと、前記開口部の周の少なくとも一部を形成する第２のベアリング表面と、を規定しており、前記心軸本体は前記ピンリングの前記開口部内部に受容可能であり、前記ピンリングと心軸本体との少なくとも一つが他方に対して軸方向に運動可能であり、前記第１及び第２のベアリング表面の少なくとも一つが他方に係合可能で前記ピンリング及び心軸本体がお互いに回転することを防ぎ、前記少なくとも一つの駆動ピンが前記ホールカッタの前記少なくとも一つのピン孔の内部に受容可能であり、前記第２の及び軸方向ベアリング表面の少なくとも一つが前記心軸本体の前記ショルダ上を軸方向に移動可能で且つ前記心軸本体の前記第1のねじ山付き部の前記主直径に係合可能であり、前記ピンリングの前記軸方向ベアリング表面が前記ホールカッタと係合可能で前記少なくとも一つの駆動ピンが前記少なくとも一つの対応するピン孔内に受容される、ピンリングと、
前記心軸本体に係合可能で、前記ピンリングの前記軸方向ベアリング表面を前記ホールカッタに係合状態で開放可能に固定するロック部材と、
を備える、心軸。
【請求項２】
前記ピンリングが、前記軸方向ベアリング表面上でお互いに直径方向に間隔を空けられた２つの駆動ピンを含む、請求項１に記載の心軸。
【請求項３】
前記ロック部材とピンリングとの間の前記心軸本体に受容可能で、前記ロック部材及びピンリングの前記ホールカッタへの固定を容易にする弾性部材を更に備える、請求項１に記載の心軸。
【請求項４】
前記ピンリングが実質的に円形の周を規定する、請求項１に記載の心軸。
【請求項５】
前記弾性部材が前記心軸本体の周の周りに延在する環状部を規定する、請求項３に記載の心軸。
【請求項６】
前記弾性部材がＯリングである、請求項５に記載の心軸。
【請求項７】
前記心軸本体が２つの第1のベアリング表面を含み、前記ピンリングが２つの第２のベアリング表面を含み、各々の第２のベアリング表面がそれぞれの第１のベアリング表面に対してスライド可能で、前記心軸本体及びピンリングの相対的な回転を防ぐ、請求項１に記載の心軸。
【請求項８】
前記ピンリングの前記開口部がほぼ二重の「Ｄ」形を規定する、請求項７に記載の心軸。
【請求項９】
前記第2のベアリング表面が前記心軸本体の前記第1のねじ山付き部と係合可能な面取り部を規定する、請求項１に記載の心軸。
【請求項１０】
前記心軸本体に接続可能で、前記ロック部材に係合してその更なる軸方向の動きを防ぐための保持クリップを更に備える、請求項１に記載の心軸。
【請求項１１】
前記心軸本体が、前記心軸本体の前記第１のねじ山付き部に対して放射状に内側に向かって間隔を空けられてパイロットドリルを受容するパイロットドリル開口部と、前記心軸本体の側壁を通して放射状に延在しているファスナ開口部とを更に規定し、前記心軸が更に、前記ファスナ開口部内に受容可能であり且つ前記パイロットドリル開口部内に受容されたパイロットドリルと係合可能でパイロットドリルを前記心軸本体にしっかりと固定するファスナを更に含み、前記ピンリングが前記ファスナ開口部内に受容された前記ファスナに対して軸方向に移動可能である、請求項１に記載の心軸。
【請求項１２】
前記ホールカッタがホールソーである、請求項１に記載の心軸。
【請求項１３】
前記ピンリングの前記軸方向ベアリング表面が、前記孔カッタの前記外側表面に突合せ的に係合し、前記少なくとも一つの駆動ピンが前記少なくとも一つの対応するピン孔内に受容される、請求項１に記載の心軸。
【請求項１４】
前記ロック部材がナットである、請求項１に記載の心軸。
【請求項１５】
前記心軸本体が、前記第1のねじ山付き部に対して前記ショルダの他の側で軸方向に間隔を空けられた第２のねじ山付き部を規定し、前記ロック部材が前記心軸本体の前記第２のねじ山付き部にねじ留め的に係合可能である、請求項１に記載の心軸。
【請求項１６】
請求項１に記載の心軸と複数のホールカッタとを備えたシステムであって、各々のホールカッタがねじ山付き孔を規定している外側表面と、前記ねじ山付き孔に対して放射状に間隔を空けられた少なくとも一つのピン孔とを含む、システム。
【請求項１７】
ねじ山付き孔を規定する外側表面と前記ねじ山付き孔に対して放射状に間隔を空けられた少なくとも一つのピン孔とを含むホールカッタのための心軸であって、
前記ホールカッタの前記ねじ山付き孔にねじ留め的に係合可能なねじ山付き端部と、前記ねじ山付き部に隣接して形成され且つそこから放射状に外向きに間隔を空けられたストップ表面と、前記心軸本体の他の端部に位置する駆動柄と、前記ストップ表面と駆動柄との間の前記心軸本体の部分に沿って軸方向に延在している第１のベアリング表面と、を含む心軸本体と、
貫通して形成された開口部と、その開口部の片側に形成された第２のベアリング表面と、前記第２のベアリング表面の外側に向かって延在している少なくとも一つのピンと、前記開口部に隣接して形成された第３のベアリング表面と、を含むピン支持部材であって、前記心軸本体は前記ピン支持部材の前記開口部内部に受容可能であり、前記ピン支持部材と心軸本体との少なくとも一つが他方に対して軸方向に運動可能であり、前記第１及び第３のベアリング表面の少なくとも一つが他方に係合可能で前記ピン支持部材及び心軸本体の相対的回転を防ぎ、前記少なくとも一つのピンが前記ホールカッタの前記少なくとも一つのピン孔の内部に受容可能であり、前記第２及び第３のベアリング表面の少なくとも一つが前記心軸本体の前記ストップ表面上を軸方向に移動可能で且つ前記心軸本体の前記ねじ山付き端部の前記周面に係合可能であり、前記ピン支持部材の前記第２のベアリング表面が前記ホールカッタに突合せ的に係合可能で前記少なくとも一つのピンが前記ホールカッタの前記少なくとも一つの対応するピン孔内に受容される、ピン支持部材と、
前記心軸本体に係合可能で、前記ピン支持部材を前記ホールソーに開放可能に固定するロック部材と、
を備える、心軸。
【請求項１８】
前記ピン支持部材が、前記第２のベアリング表面上でお互いに間隔を空けられた２つのピンを含む、請求項１７に記載の心軸。
【請求項１９】
前記ロック部材とピン支持部材との間の前記心軸本体に受容可能な弾性部材を更に備える、請求項１７に記載の心軸。
【請求項２０】
前記ピン支持部材が実質的にリング形である、請求項１７に記載の心軸。
【請求項２１】
前記心軸本体が２つの第1のベアリング表面を含み、前記ピン支持部材が２つの第３のベアリング表面を含み、各々の第３のベアリング表面がそれぞれの第１のベアリング表面に対してスライド可能に係合可能で、前記心軸本体及びピン支持部材の相対的回転を防ぐ、請求項１７に記載の心軸。
【請求項２２】
前記第３のベアリング表面が前記心軸本体の前記ねじ山付き端部と係合可能な面取り部を規定する、請求項１７に記載の心軸。
【請求項２３】
ねじ山付き孔を規定する外側表面と前記ねじ山付き孔に対して放射状に間隔を空けられた少なくとも一つの駆動表面孔とを含むホールカッタのための心軸であって、
前記ホールカッタの前記ねじ山付き孔にねじ留め的に係合可能な第１の手段と、前記第１の手段を前記ホールカッタにねじ留め的に係合すると前記心軸本体に対する前記ホールカッタの更なる軸方向の動きを止める第２の手段と、前記心軸をパワーツールに接続して前記心軸とそれに接続されたホールカッタとを回転可能に駆動する第３の手段と、を含む心軸本体と、
前記心軸本体及びホールカッタの間に接続可能な駆動部材であって、そこを通って形成されて前記心軸本体を受容し且つ前記駆動部材及び心軸本体の少なくとも一つの他方に対する軸方向の動きを可能にする開口部を含む駆動部材と、
前記心軸本体及び駆動部材の相対的回転を防ぐ第４の手段であって、前記第４の手段が前記第２の手段上を軸方向に移動可能で且つ前記心軸本体の前記第１の手段に係合可能である、第４の手段と、
前記駆動部材の外側に向かって延在し且つ前記ホールカッタの前記少なくとも一つの駆動表面孔の中に受容可能な少なくとも一つの駆動表面と、
前記少なくとも一つの駆動表面が前記孔カッタの前記少なくとも一つの対応する駆動表面孔内に受容されて前記ホールカッタに突合せ的に係合する第５の手段と、
前記心軸本体に結合されて、前記駆動部材を前記ホールカッタに開放可能に固定するロック部材と、
を備える、心軸。
【請求項２４】
前記第１の手段が前記心軸本体のねじ山付き端部である、請求項２３に記載の心軸。
【請求項２５】
前記第２の手段が、前記第１の手段に隣接して且つそこから放射状に外向きに間隔を空けて前記心軸本体に形成されたショルダである、請求項２３に記載の心軸。
【請求項２６】
前記第３の手段が駆動柄である、請求項２３に記載の心軸。
【請求項２７】
前記第４の手段が、前記駆動部材を通って形成された前記開口部の周の少なくとも一部を規定する前記駆動部材のベアリング表面である、請求項２３に記載の心軸。
【請求項２８】
前記第５の手段が、前記駆動部材の片側に形成された前記駆動部材の軸方向ベアリング表面であり、前記少なくとも一つの駆動表面がそこから軸方向に延在している、請求項２３に記載の心軸。
【請求項２９】
請求項２３に記載の心軸と複数のホールカッタとを備えたシステムであって、各々のホールカッタが、ねじ山付き孔を規定する外側表面と、前記ねじ山付き孔に対して放射状に間隔を空けられた少なくとも一つの駆動表面孔とを含む、システム。
【請求項３０】
心軸をホールカッタに取り付ける方法であって、前記ホールカッタは、ねじ山付き孔を規定する外側表面と前記ねじ山付き孔に対して放射状に間隔を空けられた少なくとも一つの駆動ピン孔とを備えており、前記心軸は、ねじ山付き端部と、前記ねじ山付き端部に隣接して形成され且つそこから放射状に外向きに間隔を空けられたストップ表面と、貫通して形成された開口部とその開口部の片側に形成された第２のベアリング表面と前記第２のベアリング表面の外側に向かって延在している少なくとも一つのピンと前記開口部に隣接して形成された第３のベアリング表面とを含むピン支持部材であって前記第２及び第３のベアリング表面の少なくとも一つが前記心軸本体の前記ストップ表面上を軸方向に移動可能で且つその前記ねじ山付き端部に係合可能であるピン支持部材と、前記心軸本体に結合されたロック部材と、を備えており、
前記方法は、
前記ホールカッタが前記心軸本体の前記ストップ表面に接触するまで前記心軸本体の前記端部を前記ホールカッタの前記ねじ山付き孔にねじ留め的に接続するステップと、
前記心軸本体の前記端部を前記ホールカッタの前記ねじ山付き孔から緩めて、前記ピン支持部材の前記少なくとも一つのピンを前記ホールカッタの前記少なくとも一つの対応するピン孔に位置合わせするステップと、
前記ピン支持部材を前記心軸本体の上を軸方向に前記ホールカッタに向かって、前記ピン支持部材の前記少なくとも一つのピンが前記ピンホールカッタの前記少なくとも一つの対応するピン孔内に受容され前記第３のベアリング表面が前記ホールカッタに突合せ的に係合するまで動かすステップと、
前記ロック部材を前記心軸本体上を軸方向に前記ピン支持部材に向かって動かし、且つ前記ピン支持部材の前記第２のベアリング表面を、前記ロック部材にて、前記ホールカッタに突合せ係合状態で開放可能に固定するステップと、
を包含する、方法。
【請求項３１】
前記心軸本体及びピン支持部材の上に位置する弾性部材を設けるステップと、前記ロック部材を前記弾性部材及びピン支持部材に対して手作業でねじ留めし、前記ピン支持部材を前記ホールカッタに突合せ係合状態で開放可能に固定するステップと、を更に包含する請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
ピン支持部材を前記心軸本体上を軸方向に前記ホールカッタに向かって動かすステップが、前記ピン支持部材の前記少なくとも一つのピンが前記ホールカッタの前記少なくとも一つの対応するピン孔内に受容され且つ前記第２のベアリング表面が前記ホールカッタに突合せ的に係合するまで、前記第２のベアリング表面を、前記心軸本体の前記ストップ表面上を軸方向に動かすステップを含む、請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、2003年6月24日に出願された「ホールカッタのための心軸及び関連する使用方法」という名称の米国予備特許出願第60／482,170号、及び2004年6月23日に速達郵便第EV482066660US号及び管理番号第97309.00110号として出願された同様の名称の米国実用新案出願の優先権を主張しており、それらの開示内容は、本開示の一部として参照によってここに明示的に援用されている。
【０００２】
本発明は、心軸及び心軸の使用方法、特に、心軸に対するソーの軸ぶれを防ぐホールソー又はその他のホールカッタのための心軸及び心軸の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ホールソー又はその他のホールカッタのための典型的な心軸は、ねじ山付き端部を規定する心軸本体を含んでおり、この端部は、ホールソーの端板内にねじ留め的に係合可能であり、ホールソーを心軸にしっかりと固定する。パイロットドリルが心軸本体のねじ山付き端部の内部に受容可能であり、ホールソーの中心を通って延在している。心軸本体はショルダを規定し、これは、ねじ山付き端部に軸方向に間隔を空けて隣接しており、ホールソーの端板に係合可能である。心軸は更にピンリングを含み、これは、ねじ山付き端部から軸方向に間隔を空けられており、セットねじによって心軸本体にしっかりと固定される。駆動板が、ねじ山付き端部に対してピンリングの反対側で心軸本体にスライド可能に搭載されており、一対の直径方向に対向する駆動ピンを含み、これらはピンリングに形成された対応する貫通孔内に延在している。駆動ピンの端は、ホールソーの端板に形成された対応する駆動孔に受容されて、ホールソーを回転可能に駆動する。ロックナットが、ピンリングに対して駆動板の反対側で心軸本体にねじ留め的に搭載されている。
【０００４】
ホールソーを心軸に搭載するために、ホールソーの端板は、端板が心軸本体のショルダに接触するまで、心軸本体のねじ山付き端部にねじ留めされる。端部は、それから、ホールソーの駆動孔を心軸の駆動ピンに位置合わせさせるためにちょうど十分なように、ショルダからねじ留めを緩められるか又は後退される。それから、ロックナットは駆動板にねじ留め的に係合されて、今度は駆動板をピンリングにロックして、心軸をホールソーに固定する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このタイプの心軸に関連した欠点は、ホールソーがショルダから後退して駆動ピンをソーの駆動孔と位置合わせするときに、ソーの端板と心軸のピンリングとの間にギャップが形成されることである。このギャップは、特に大きな直径のホールソー及び／又は比較的高い回転速度で動作するホールソーにおいて、ホールソーの軸外れぶれを導く可能性がある。軸外れぶれは、カット中に望ましくないホールソーの振動を引き起こす可能性があり、これは、ホールソーのカット寿命を低減し、及び／又は、他の方法で望まれるよりも大きな度合いのカットの不正確さを招く可能性がある。
【０００６】
したがって、従来技術の上述の欠点及び／又は不利益の一つ又はそれ以上を克服することが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ねじ山付き孔を規定する外側表面と、前記ねじ山付き孔に対して放射状に間隔を空けられた少なくとも一つのピン孔とを含むホールカッタのための心軸に関する。心軸は、軸方向に細長い心軸本体を備えており、前記心軸本体は、前記心軸本体の端部に形成され且つ前記ホールカッタの前記ねじ山付き孔にねじ留め的に係合可能な主ねじ直径を規定する第1のねじ山付き部を含む。前記心軸本体のショルダは、前記第1のねじ山付き部に隣接してそこから放射状に外向きに間隔を隔てられており、第２のねじ山付き部は、前記第１のねじ山付き部に対してショルダの他の側に軸方向に間隔を空けられている。駆動柄が、前記第１のねじ山付き部とは反対の心軸本体の端部に形成されている。前記心軸本体はまた、前記ショルダと駆動柄との間の前記心軸本体の部分に沿って、軸方向に延在している少なくとも一つの第１のベアリング表面を規定する。
【０００８】
心軸は更にピンリングを含み、これは、そこを貫通して延在している開口部と、前記ピンリングの片側に形成された軸方向ベアリング表面と、前記開口部に対して放射状に間隔を空けられ且つ前記軸方向ベアリング表面から軸方向に延在している少なくとも一つの、好ましくは２つの駆動ピンと、を規定する。前記ピンリングの第２のベアリング表面は、前記開口部の周の少なくとも一部を形成する。心軸本体は、前記ピンリングの前記開口部内に受容可能であり、前記ピンリングと心軸本体との少なくとも一つが他方に対して軸方向に移動可能であり、前記第１及び第２のベアリング表面の少なくとも一つが他方に係合可能で、前記ピンリング及び心軸本体がお互いに対して回転することを防ぐ。前記駆動ピンが前記ホールカッタの前記ピン孔の内部に受容可能であり、前記第２の及び軸方向ベアリング表面の少なくとも一つが前記心軸本体の前記ショルダ上を軸方向に移動可能で、且つ前記心軸本体の前記第1のねじ山付き部の前記主直径に係合可能である。結果として、前記ピンリングの前記軸方向ベアリング表面は、前記駆動ピンが対応するピン孔内に受容されると前記ホールカッタに突合せ的に係合可能で、それによって、そうでなければ前記ピンリングとホールソーとの間に存在し得るギャップを無くす。心軸のロック部材は、前記心軸本体の前記第２のねじ山付き部にねじ留め的に係合可能で、前記孔カッタとの突合せ係合状態で、前記ピンリングの前記軸方向ベアリング表面を開放可能に固定する。
【０００９】
本発明はまた、心軸をホールカッタに取り付ける方法にも関している。前記ホールカッタは、ねじ山付き孔を規定する外側表面と、前記ねじ山付き孔に対して放射状に間隔を空けられた少なくとも一つの駆動ピン孔とを備えている。前記心軸は、ねじ山付き端部と、前記ねじ山付き端部に隣接して形成され且つそこから放射状に外向きに間隔を空けられたストップ表面と、を含む心軸本体を備えている。前記心軸のピン支持部材は、そこを貫通して形成された開口部と、その片側に形成された第２のベアリング表面と、前記第２のベアリング表面の外側に向かって延在している少なくとも一つのピンと、前記開口部に隣接して形成された第３のベアリング表面と、を含む。前記第２及び第３のベアリング表面の少なくとも一つ、好ましくは両方が、前記心軸本体の前記ストップ表面上を軸方向に移動可能で且つその前記ねじ山付き端部に係合可能である。ロック部材が前記心軸本体に結合され、前記ピンリングを突合せ係合状態でホールソーに固定する。この方法は、
(ｉ)前記ホールカッタが前記心軸本体の前記ストップ表面に接触するまで、前記心軸本体の前記端部を前記ホールカッタの前記ねじ山付き孔にねじ留め的に接続するステップと、
(ｉｉ)前記心軸本体の前記端部を前記ホールカッタの前記ねじ山付き孔から緩めて、前記ピン支持部材の前記少なくとも一つのピンを前記ホールカッタの前記少なくとも一つの対応するピン孔に位置合わせするステップと、
(ｉｉｉ)前記ピン支持部材を前記心軸本体の上を軸方向に前記ホールカッタに向かって、前記ピン支持部材の前記少なくとも一つのピンが前記ピンホールカッタの前記少なくとも一つの対応するピン孔内に受容されて前記第３のベアリング表面が前記ホールカッタに突合せ的に係合するまで、動かすステップと、
(ｉｖ)前記心軸本体上を軸方向に前記ピン支持部材に向かって、前記ロック部材を動かし、且つ前記ロック部材にて前記ピン支持部材の前記第２のベアリング表面を前記ホールカッタに突合せ係合状態で開放可能に固定するステップと、
を包含する。
【００１０】
本発明の一つの効果は、ピンリングの軸方向ベアリング表面がホールカッタに突合せ的に係合し、それによって、そうでなければ軸外れぶれを引き起こすそれらの間のギャップを無くす点である。
【００１１】
本発明の他の目的、効果、及び特徴は、現時点で好適な実施形態の以下の詳細な記述及び添付の図面を参照して、より容易に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１〜図８において、本発明を具現化する心軸が、一般的に参照番号１０によって示されている。本発明の心軸は、ホールソー及びシート金属ホールカッタのようなホールカッタと共に使用可能である。「ホールカッタ」という用語は、ここでは、ホールソー、シート金属ホールカッタなどのような、ワークピースに孔をカットするための数多くの異なるタイプのカットツールのいずれかを意味するために使用される。「心軸」という用語は、ここでは、ドリルのようなパワーツールの上のホールカッタのような回転ツールを支持するための数多くの異なるタイプの装置のいずれかを意味するために使用され、更に限定なしに主軸（マンドレル；mandrel）を含む。図５〜図１０において、描かれているホールカッタは、代理人管理番号第010211.0089号としてウイリアム・B・コーブ（William B. Korb）の名前の下で2004年6月16日付けに出願された「シート金属ホールカッタ」という名称の同時係属中の米国実用新案出願第[割り当てられる予定]号に開示されているタイプのシート金属ホールカッタである。この出願は本発明の譲受人に譲渡されており、本開示の一部として参照によってここに明示的に援用される。例えば図５及び図６に示されているように、典型的なホールカッタ１２は、端壁の中央部を通って延在しているねじ山付き孔１６を規定する端壁１４と、中央のねじ山付き孔１６に対して放射状に間隔を空けられた一対の直径方向に対向したピン孔１８とを含む。ブレード２０は、端壁１４から軸方向に延在し、且つ複数のカッティング歯２２を規定し、心軸１０及びホールカッタ１２を回転可能に駆動し且つ回転可能に駆動されたカッティング歯をワークピース内に動かすことによって、ワークピースに孔をカットする。
【００１３】
図１〜図４に示されるように、心軸１０は軸方向に細長い心軸本体２４を備えており、これは、心軸本体の端部に形成された第１のねじ山付き部２６を含み、ホールカッタ１２（図６）のねじ山付き孔１６にねじ留め的に係合可能な主ねじ直径２８を規定する。ショルダ又はストップ表面３０が、第１のねじ山付き部２６に隣接して、そこから放射状に外向きに間隔を空けて形成されている。第２のねじ山付き部３２は、第１のねじ山付き部２６に対してショルダ３０の他の側面に、軸方向に間隔を空けられている。駆動柄３４が、心軸本体１２の他の端部に形成される。一対の第１のベアリング表面３６が、お互いに対して心軸本体２４の向かい合わせの側に形成され、ショルダ３０と駆動柄３４との間の心軸本体の実質的な部分に軸方向に沿って延在している。本発明の描かれている実施形態では、駆動柄３４は、関連分野の当業者には既知のタイプのクイックリリースパワー駆動柄である。しかし、ここの教示に基づいて関連分野の当業者に認識され得るように、柄３４は、ここで開示されている柄３４の機能を実行するために現時点で知られているか又は後に知られるようになる数多くの異なるタイプの柄又はその他の構造のいずれかの形態を取り得る。
【００１４】
さらに、心軸１０は、心軸本体２４をスライド可能に受容するために、貫通して延在している開口部４０を規定するピンリング３８を含む。図４に最もよく示されているように、軸方向ベアリング表面４２がピンリング３８の片側に形成され、一対の駆動ピン４４が開口部４０に対して放射状に間隔を空けられて軸方向ベアリング表面４２から軸方向に延在している。ピンリング３８は更に、開口部４０の向かい合わせの周辺部を形成する一対の第２のベアリング表面４６を規定する。第２のベアリング表面４６は、心軸本体２４の対応する第１のベアリング表面３６にスライド可能に係合して、心軸本体及びピンリングの相対的回転を防ぐ。
【００１５】
一対の曲線状表面４８が、お互いに対して開口部４０の向かい合わせの側に形成され、対向する第２のベアリング表面４６の端の間に延在している。曲線状表面４８は、心軸本体の第２のねじ山付き部３２のすぐ近くで間隔を空けられているが、それには接触しておらず、心軸本体の第２のねじ山付き部の上でのピンリングのスライド運動を許容する。見られるように、向かい合わせのベアリング表面４６と曲線状表面４８とは、「二重Ｄ」配置を形成する。しかし、ここの教示に基づいて関連分野の当業者によって認識されように、この配置は単なる例であり、現時点で知られているか又は後に知られるようになる数多くの他の形状及び／又は配置が等しく使用され得る。
【００１６】
図１に示されているように、心軸本体２４はピンリング３８の開口部４０の内部に受容され、図１に矢印５０によって示されているように、ピンリング及心軸本体はお互いに対して軸方向に移動可能である。しかし、第１及び第２のベアリング表面３６及び４６はそれぞれ、お互いに対してスライド可能に係合して、ピンリング及び心軸本体がお互いに対して回転することを防ぐ。図５及び図６に示されているように、ピンリング３８の駆動ピン４４は、ホールカッタ１２の対応するピン孔１８内に受容可能である。ピンリング３８の軸方向ベアリング表面４２及び第２のベアリング表面４６の前進方向のエッジは、心軸本体２４のショルダ３０上を軸方向に移動可能で、心軸本体の第1のねじ山付き部２６の主直径２８に係合可能である。結果として、及び以下に更に記述されるように、ピンリング３８の軸方向ベアリング表面４２は、ホールカッタ１２の端壁１４に突合せ的に係合可能で、ピンリング３８の駆動ピン４４がホールカッタの対応するピン孔１８内に受容される。
【００１７】
図１に示されているように、心軸１０は更に、心軸本体２４の第２のねじ山付き部３２にねじ留め的に係合可能で、ピンリング３８の軸方向ベアリング表面４２をホールカッタ１２に突合せ的係合状態で開放可能に固定するロック部材５２を含む。弾性部材５４は、ロック部材５２とピンリング３８との間の心軸本体２４に受容可能で、ロック部材及びピンリングのホールカッタへの固定を容易にする。本発明の描かれている実施形態では、ロック部材５２はねじ山付きナットの形態であり、弾性部材５４はエラストマOリングの形態である。弾性部材５４は、ロック部材５２が手で締め付けられて、ピンリングをホールカッタに突合せ係合状態で開放可能に、しかし、しっかりと固定でき、且つ引き続いてロック部材を手で開放できることを容易にする。したがって、弾性部材５４は、望まれるならば、工具なしの「クイックチェンジ」心軸を可能にする。しかし、ここの教示に基づいて関連分野の当業者によって認識されように、ここで描かれている特定のロック部材及び弾性部材は例にすぎず、数多くの異なるタイプのファスナのような数多くの他のタイプのロック部材、及び数多くの他のタイプの弾性部材、又はこれらの構成要素の一方又は両方の機能を実行するために現時点で知られているか又は後に知られるようになる、ロック部材をロックされた位置に維持することを容易にするための他のタイプの構造のいずれかが、等しく使用され得る。
【００１８】
望まれるならば、図４に破線で示されているように、各々の第２のベアリング表面４６は、心軸本体２４の第１のねじ山付き部２６に係合可能な面取りエッジ５６を規定し得る。
【００１９】
さらに、心軸１０は、第２のねじ山付き部３２の一端で心軸本体２４に形成された溝６０（図２）に、例えば接続可能な保持クリップ５８を備え、ロック部材５２を係合し、且つその更なる軸方向の動きを防ぐ。描かれている実施形態では、クリップ５８はｃクリップであるが、ここの教示に基づいて関連分野の当業者によって認識されように、保持クリップは、数多くの異なるタイプのクリップ、ファスナ、又はここで開示されている保持クリップの機能を実行するために現時点で知られているか、又は後に知られるようになる他の構造のいずれかが、等しく使用され得る。
【００２０】
さらに、図３に示されているように、心軸本体２４は、心軸本体の第１のねじ山付き部２６に対して内側に放射状に間隔を空けられてパイロットドリル６４（図５及び図６）を受容するパイロットドリル開口部６２と、心軸本体の側壁を通って放射状に延在しているファスナ開口部６６とを規定する。さらに、図１に示されているように、心軸１０は、ファスナ開口部６６内に受容可能で、且つパイロットドリル開口部６２内に受容されたパイロットドリル６４と係合可能なファスナ６８を含み、パイロットドリルを心軸本体にしっかりと固定する。ピンリング３８は、ファスナ開口部６６内に受容されたファスナ６８に対して、軸方向に移動可能である。描かれている実施形態では、ファスナ６８はセットねじであるが、ここの教示に基づいて関連分野の当業者によって認識されように、ファスナは、ここで開示されているファスナの機能を実行するために現時点で知られているか又は後に知られるようになる数多くの異なるタイプのファスナのいずれかが、等しく使用され得る。
【００２１】
心軸１０の動作において、心軸本体２４の第１のねじ山付き部２６は、ホールカッタの端壁１４が心軸本体のストップ表面３０に接触するまで、ホールカッタ１２のねじ山付き孔１６にねじ留め的に接続される。それから、心軸本体２４の第１のねじ山付き部２６は、ホールカッタ１２の対応するピン孔１８と位置合わせさせるためにちょうど十分なように、又はピンリング３８の駆動ピン４４がそれに位置合わせされるまで、ホールカッタ１２のねじ山付き孔１６からねじ留めを緩められるか、又は「後退」される。ピンリング３８はそれから、心軸本体２４上を軸方向にホールカッタ１２に向かって、ピンリング３８の駆動ピン４４がホールカッタ１２のピン孔１８内に受容されてピンリング３８の軸方向ベアリング表面４２がホールカッタの端壁１４に突合せ的に係合するまで、動かされる。それから、ロック部材５２が回転されて、心軸本体２４上を軸方向にピン支持部材３８に向かって動き、弾性部材５４に対して締め付けられて、ピンリングの軸方向ベアリング表面４２をホールソー１２の端壁１４に突合せ係合状態で開放可能に、しかし、しっかりと固定する。
【００２２】
図５及び図６に示されているように、パイロットドリル６４は、上述された方法で心軸本体２４にしっかりと固定され、スラグ開放ばね７０がパイロットドリルのベースに搭載されて、心軸本体のねじ山付き部２６に開放可能に固定され、ワークピースのスクラップ及び／又はスラグをホールカッタから開放することを容易にする。
【００２３】
図７及び図８に示されているように、心軸１０は数多くの異なるタイプ及び／又はサイズのホールカッタのいずれかと共に使用可能である。わかるように、図７及び図８に示されているホールカッタ１２は、図５及び図６に描かれているホールカッタよりも小さなカット直径を有している。しかし、端壁１４に同じ孔パターンがあるそのような異なるサイズのホールカッタを設けることによって、それらは各々、同じ心軸１０と共に使用可能である。
【００２４】
本発明の一つの効果は、ピンリングの軸方向ベアリング表面４２と第２のベアリング表面４６のエッジとが心軸本体のストップ表面３０上を軸方向に移動可能であり、且つ心軸本体の第１のねじ山付き部２６の主直径２８と係合可能であるので、ピンリングの軸方向ベアリング表面４２が、ホールカッタ１２の端壁１４にロック位置で突合せ的に係合することができることである。結果として、従来技術の心軸が遭遇するピンリングとホールカッタの端壁との間に形成されるギャップが無くされ、本発明の心軸は、実質的に軸外れぶれ無しに動作することができる。さらに、本発明の他の効果は、心軸が、心軸の軸方向ベアリング表面とホールカッタの端壁との間のあらゆるキャップを、従来技術の心軸に比較して、より少ない部品及び比較的単純で、且つ使いやすい構成で、無くすことができる点である。
【００２５】
ここの教示に基づいて関連分野の当業者によって認識されように、数多くの変更及び改変が、添付の請求項に規定されているような本発明から逸脱することなく、本発明の上述の及びその他の実施形態に対してなされ得る。例えば、心軸の構成要素は、現時点で既知であるか又は後に知られるようになる数多くの異なる材料のいずれかから形成され得て、且つ心軸は、現時点で既知であるか又は後に知られるようになる数多くの異なるタイプのツールのいずれかと共に使用され得る。したがって、現時点で好適な実施形態のこの詳細な記述は、限定的な意味とは反対に、描写的な意味で取られるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を具現化している心軸の側方正面図である。
【図２】図１の心軸の分解正面図である。
【図３Ａ】図１の心軸の心軸本体の側方正面図である。
【図３Ｂ】図１の心軸の心軸本体の端部正面図である。
【図４】図１の心軸のピンリングの端部正面図である。
【図５】それに搭載されたシート金属ホールカッタを含む、図１の心軸の側方正面図である。
【図６】図５の線６−６に沿って取られた図５の心軸及びシート金属ホールカッタの断面図である。
【図７】図５及び図６のシート金属ホールカッタとは異なるカット直径を有するシート金属ホールカッタに搭載された、図１の心軸の側方正面図である。
【図８】図７の線８−８に沿って取られた図７の心軸及びシート金属ホールカッタの断面図である。
【図１】
2007521146.tif 000003
【図２】
2007521146.tif 000004
2007521146.tif 000005
【図４】
2007521146.tif 000006
【図５】
2007521146.tif 000007
【図６】
2007521146.tif 000008
【図７】
2007521146.tif 000009
【図８】
2007521146.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成18年2月21日(2006.2.21)
【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】
ねじ山付き孔を規定する外側表面と前記ねじ山付き孔に対して放射状に間隔を空けられた少なくとも一つのピン孔とを含むホールカッタのための心軸であって、
前記ホールカッタの前記ねじ山付き孔にねじ留め的に係合可能なねじ山付き端部と、前記ねじ山付き部に隣接して形成され且つそこから放射状に外向きに間隔を空けられたストップ表面と、前記心軸本体の他の端部に位置する駆動柄と、前記ストップ表面と駆動柄との間の前記心軸本体の部分に沿って軸方向に延在している第１のベアリング表面と、を含む心軸本体と、
貫通して形成された開口部と、その開口部の片側に形成された第２のベアリング表面と、前記第２のベアリング表面の外側に向かって延在している少なくとも一つのピンと、前記開口部に隣接して形成された第３のベアリング表面と、を含むピン支持部材であって、前記心軸本体は前記ピン支持部材の前記開口部内部に受容可能であり、前記ピン支持部材と心軸本体との少なくとも一つが他方に対して軸方向に運動可能であり、前記第１及び第３のベアリング表面の少なくとも一つが他方に係合可能で前記ピン支持部材及び心軸本体の相対的回転を防ぎ、前記少なくとも一つのピンが前記ホールカッタの前記少なくとも一つのピン孔の内部に受容可能であり、前記第２及び第３のベアリング表面の少なくとも一つが前記心軸本体の前記ストップ表面上を第1の方向に軸方向に移動可能で、前記心軸本体の前記ねじ山付き端部の前記周面に係合可能であり、それによって前記心軸本体に対する前記第1の方向における更なる軸方向の動きを防ぎ、前記ピン支持部材の前記第２のベアリング表面が前記ホールカッタに突合せ的に係合可能で前記少なくとも一つのピンが前記ホールカッタの前記少なくとも一つの対応するピン孔内に受容される、ピン支持部材と、
前記心軸本体に係合可能で、前記ピン支持部材を前記ホールソーに開放可能に固定するロック部材と、
を備える、心軸。
【請求項２】
前記ピン支持部材が、前記第２のベアリング表面上でお互いに間隔を空けられた２つのピンを含む、請求項１に記載の心軸。
【請求項３】
前記ロック部材とピン支持部材との間の前記心軸本体に受容可能な弾性部材を更に備える、請求項１に記載の心軸。
【請求項４】
前記ピン支持部材が実質的にリング形である、請求項１に記載の心軸。
【請求項５】
前記弾性部材が前記心軸本体の周の周りに延在する環状部を規定する、請求項３に記載の心軸。
【請求項６】
前記弾性部材がＯリングである、請求項５に記載の心軸。
【請求項７】
前記心軸本体が２つの第1のベアリング表面を含み、前記ピン支持部材が２つの第３のベアリング表面を含み、各々の第３のベアリング表面がそれぞれの第１のベアリング表面に対してスライド可能に係合可能で、前記心軸本体及びピン支持部材の相対的回転を防ぐ、請求項１に記載の心軸。
【請求項８】
前記ピン支持部材の前記開口部がほぼ二重の「Ｄ」形を規定する、請求項１に記載の心軸。
【請求項９】
前記第３のベアリング表面が前記心軸本体の前記ねじ山付き端部と係合可能な面取り部を規定する、請求項１に記載の心軸。
【請求項１０】
前記心軸本体に接続可能で、前記ロック部材に係合してその更なる軸方向の動きを防ぐための保持クリップを更に備える、請求項１に記載の心軸。
【請求項１１】
前記心軸本体が、前記心軸本体の前記ねじ山付き端部に対して放射状に内側に向かって間隔を空けられてパイロットドリルを受容するパイロットドリル開口部と、前記心軸本体の側壁を通して放射状に延在しているファスナ開口部とを更に規定し、前記心軸が更に、前記ファスナ開口部内に受容可能であり且つ前記パイロットドリル開口部内に受容されたパイロットドリルと係合可能でパイロットドリルを前記心軸本体にしっかりと固定するファスナを更に含み、前記ピン支持部材が前記ファスナ開口部内に受容された前記ファスナに対して軸方向に移動可能である、請求項１に記載の心軸。
【請求項１２】
前記ホールカッタがホールソーである、請求項１に記載の心軸。
【請求項１３】
前記ロック部材がナットである、請求項１に記載の心軸。
【請求項１４】
前記心軸本体が、前記ねじ山付き端部に対して前記ショルダの他の側で軸方向に間隔を空けられた第２のねじ山付き部を規定し、前記ロック部材が前記心軸本体の前記第２のねじ山付き部にねじ留め的に係合可能である、請求項１に記載の心軸。
【請求項１５】
請求項１に記載の心軸と複数のホールカッタとを備えたシステムであって、各々のホールカッタがねじ山付き孔を規定している外側表面と、前記ねじ山付き孔に対して放射状に間隔を空けられた少なくとも一つのピン孔とを含む、システム。
【請求項１６】
心軸をホールカッタに取り付ける方法であって、前記ホールカッタは、ねじ山付き孔を規定する外側表面と前記ねじ山付き孔に対して放射状に間隔を空けられた少なくとも一つの駆動ピン孔とを備えており、前記心軸は、ねじ山付き端部と、前記ねじ山付き端部に隣接して形成され且つそこから放射状に外向きに間隔を空けられたストップ表面と、貫通して形成された開口部とその開口部の片側に形成された第２のベアリング表面と前記第２のベアリング表面を貫通して且つ外側に向かって延在している少なくとも一つのピンであって前記第２のベアリング表面の一部が隣接している前記少なくとも一つのピンと前記開口部に隣接して形成された第３のベアリング表面とを含むピン支持部材であって前記第２及び第３のベアリング表面の少なくとも一つが前記心軸本体の前記ストップ表面上を軸方向に移動可能で且つその前記ねじ山付き端部に係合可能であるピン支持部材と、前記心軸本体に結合されたロック部材と、を備えており、
前記方法は、
前記ホールカッタが前記心軸本体の前記ストップ表面に接触するまで前記心軸本体の前記端部を前記ホールカッタの前記ねじ山付き孔にねじ留め的に接続するステップと、
前記心軸本体の前記端部を前記ホールカッタの前記ねじ山付き孔から緩めて、前記ピン支持部材の前記少なくとも一つのピンを前記ホールカッタの前記少なくとも一つの対応するピン孔に位置合わせするステップと、
前記ピン支持部材と前記第２のベアリング表面を貫通して外に向かって延在している前記少なくとも一つのピンとを、前記心軸本体の上を軸方向に前記ホールカッタに向かって、前記少なくとも一つのピンが前記ホールカッタの前記少なくとも一つの対応するピン孔内に受容され前記少なくとも一つのピンに隣接した前記第２のベアリング表面の前記一部を含む前記第２のベアリング表面が前記ホールカッタに突合せ的に係合するまで動かすステップと、
前記ロック部材を前記心軸本体上を軸方向に前記ピン支持部材に向かって動かし、且つ前記少なくとも一つのピンに隣接した前記第２のベアリング表面の前記一部を含む前記ピン支持部材の前記第２のベアリング表面を、前記ロック部材にて、前記ホールカッタに突合せ係合状態で開放可能に固定するステップと、
を包含する、方法。
【請求項１７】
前記心軸本体及びピン支持部材の上に位置する弾性部材を設けるステップと、前記ロック部材を前記弾性部材及びピン支持部材に対して手作業でねじ留めし、前記ピン支持部材を前記ホールカッタに突合せ係合状態で開放可能に固定するステップと、を更に包含する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
ピン支持部材を前記心軸本体上を軸方向に前記ホールカッタに向かって動かすステップが、前記ピン支持部材の前記少なくとも一つのピンが前記ホールカッタの前記少なくとも一つの対応するピン孔内に受容され且つ前記第２のベアリング表面が前記ホールカッタに突合せ的に係合するまで、前記第２のベアリング表面を、前記心軸本体の前記ストップ表面上を軸方向に動かすステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成18年2月24日(2006.2.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
ホールソーを心軸に搭載するために、ホールソーの端板は、端板が心軸本体のショルダに接触するまで、心軸本体のねじ山付き端部にねじ留めされる。端部は、それから、ホールソーの駆動孔を心軸の駆動ピンに位置合わせさせるためにちょうど十分なように、ショルダからねじ留めを緩められるか又は後退される。それから、ロックナットは駆動板にねじ留め的に係合されて、今度は駆動板をピンリングにロックして、心軸をホールソーに固定する。
【特許文献１】米国特許第５，６５８，１０２号公報
【国際調査報告】
2007521146.tif 000011