(57)【要約】【課題】本発明は、ブレード及び交換可能な切削用インサートの形をした突切り用工具並びに偏心体を有するキーに関する。【解決手段】切削用インサート（４）は、弾性復元性あるクランプフィンガー（１０）の下でインサート座（８）内に挟持されてよい。ブレード内には、キーホール（１３）が形成され、その中に偏心体（２１）を挿入することができる。キーホール内には、平坦なストッパ面（２８）に隣接する凹状摺動面（２７）が含まれている。これらと、偏心体上の凸状コーナー表面および平坦な肩部表面（３２）とが相互作用し得る。キーホールと偏心体の独特の設計により、前記表面間の穏やかな相互作用が得られ、これがブレードならびにキーの長い耐用年数を保証する。【選択図】図３
2015009359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレード（３）を含む切りくず除去加工用工具であって、
ブレードにはインサート座（８）が設けられ、該インサート座は、交換可能な切削用インサート（４）を収容するために意図され、かつ、スリット（１２）を介してブレードの残りの部分から離隔されている弾性的復元力を有するクランプフィンガー（１０）と底部支持体（９）との間に画定されており、
スリットは、偏心体（２１）を収容するキーホールの中に開口しており、前記偏心体（２１）は、キー（２０）に備わり、インサート座（８）を拡張させながらクランプフィンガー（１０）を外側に曲げること、より厳密にはブレード（３）の材料の固有の弾性の作用に対抗して外側に曲げることを意図し、
キーホール（１３）は、エッジ表面により画定される上部及び下部の陥凹（２５、２６）を含み、該陥凹（２５、２６）中に弓形の凹状摺動面（２７）が含まれ、該摺動面に沿って偏心体（２１）上の丸く凸状のコーナー表面（３４）は、それぞれインサート座が拡がるかまたは狭まる位置の間を移動できる工具において、
キーホールの凹状摺動面（２７）の少なくとも１つが平坦なストッパ表面（２８）に隣接しており、該平坦なストッパ表面は、個別の摺動面の曲率半径（Ｒ１）よりも小さい幅（Ｗ２）を有し、前記平坦なストッパ表面に対して、偏心体（２１）の凸状コーナー表面（３４）に隣接する平坦な肩部表面（３２）を、インサート座が拡がった状態で押圧することができることを特徴とする工具。
【請求項２】
少なくとも１つの陥凹（２５、２６）のエッジ表面が、平坦なストッパ面（２８）の両側に鏡面反転されているものの同一の形状を有する２つの凹状摺動面（２７ａ、２７ｂ）を含むこと、及び、偏心体（２１）が、肩部表面（３２）の両側に鏡面反転されているものの同一の形を有する２つのコーナー表面（３４ａ、３４ｄ）を含み、コーナー表面（３４ａ、３４ｄ）の凸状形状は、偏心体が回転することのできる中心である幾何学的中心（Ｃ）から離隔した中央点（ＭＰ）を有する円弧により画定されていることを特徴とする請求項１に記載の工具。
【請求項３】
２つの陥凹（２５、２６）のエッジ表面が平坦なストッパ面（２８）とその両側に位置し鏡面反転されているものの同一の形状を有する２つの凹状摺動面（２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ）とを含むこと、および偏心体（２１）が、４つの丸いコーナー表面（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ）を伴うものの断面が細長いかまたは矩形である基本形状を有し、基本形状は、２つの平坦な肩部表面（３２）の間を通る長軸（ＳＡ２）および２つの長辺（３３）の間を通る短軸（ＬＡ２）により画定されており、前記軸（ＳＡ２、ＬＡ２）は中心（Ｃ）で互いに交差しており、この中心から４つの凸状コーナー表面（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ）の全てが等距離で離隔されていること、ならびに、平坦な肩部表面（３２）間の距離（Ｌ）は、一方ではクランプフィンガー（１０）からの取外しが行われた場合のキーホール（１３）の２つのストッパ表面（２８）間の距離（Ｈ２）より大きいが、他方では、偏心体の断面の拡がりが最大である対角線（ＤＬ）上の２つの端点の間の距離よりも小さいこと、を特徴とする請求項２に記載の工具。
【請求項４】
偏心体の長軸（ＳＡ２）が、長辺（３３）間の短軸（ＬＡ２）の長さ（Ｈ２）よりも最大で２０％大きい前記肩部表面（３２）間の長さ（Ｌ）を有することを特徴とする請求項３に記載の工具。
【請求項５】
対角線（ＤＬ）の長さが長軸（ＳＡ２）の長さ（Ｌ）よりも最大で５％大きいことを特徴とする請求項３または４に記載の工具。
【請求項６】
キーホール（１３）が第２の後部スリット（１４）を介して、クランプフィンガー（１０）の屈曲を発生させるべきゾーン（１６）内でブレード（３）を脆弱化させることを意図する円形孔（１５）へと移行し、孔（１５）の中央点（Ｃ３）がキーホール（１３）の中心（Ｃ１）よりも高いレベルに位置していることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の工具。
【請求項７】
キーホール（１３）内に開口するスリット（１２）を介してブレードの残りの部分から離隔され、かつブレードの材料の固有の弾性の作用に対抗して曲がることができる弾性的復元力を有するクランプフィンガー（１０）と底部支持体（９）との間に画定されているインサート座（８）を含む、切りくず除去加工用工具のためのインサート保持用ブレードにおいて、
キーホールの凹状摺動面（２７）の少なくとも１つが平坦なストッパ面（２８）に隣接し、該平坦なストッパ面が個別の摺動面の曲率半径（Ｒ１）よりも小さい幅（Ｗ２）を有することを特徴とするインサート保持用ブレード。
【請求項８】
少なくとも１つの陥凹（２５、２６）が、ストッパ表面（２８）の両側上に鏡面反転されているものの同一の形状を有する２つの凹状摺動面（２７ａ、２７ｂ）を含むことを特徴とする請求項７に記載のブレード。
【請求項９】
２つの陥凹（２５、２６）のエッジ表面がストッパ表面（２８）とその両側に位置し鏡面反転されているものの同一の形状を有する２つの凹状摺動面（２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ）を含むことを特徴とする請求項８に記載のブレード。
【請求項１０】
キーホール（１３）が第２の後部スリット（１４）を介して、クランプフィンガー（１０）の屈曲を発生させるべきゾーン（１６）内でブレードを脆弱化させることを目的とする円形孔（１５）へと移行し、孔（１５）のエッジ表面の中央点（Ｃ３）がキーホール（１３）の中心（Ｃ１）よりも高いレベルに位置していることを特徴とする請求項７〜９の何れか一項に記載のブレード。
【請求項１１】
偏心体の中心（Ｃ２）との関係において偏心的に位置づけされた丸く凸状のコーナー表面（３４）を有する偏心体（２１）を含む切りくず除去加工用工具のためのキーにおいて、
個別のコーナー表面（３４）が、コーナー表面（３４）の曲率半径（Ｒ３）よりも小さい幅（Ｗ３）を有する平坦な肩部表面（３２）に隣接していることを特徴とするキー。
【請求項１２】
偏心体（２１）が、平坦な肩部表面（３２）の両側に鏡面反転されているものの同一の形を有する２つの凸状コーナー表面（３４ａ、３４ｄ）を含み、コーナー表面（３４ａ、３４ｄ）の凸状形状は、偏心体の幾何学的中心（Ｃ２）から離隔した中央点（ＭＰ２）を有する円弧により画定されていることを特徴とする請求項１１に記載のキー。
【請求項１３】
偏心体（２１）が、凸状コーナー表面の形をした４つの丸いコーナー（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ）を伴うものの断面が全体に矩形である形状を有し、基本形状は、２つの平坦な肩部表面（３２）の間を通る長軸（ＳＡ２）および２つの長辺（３３）の間を通る短軸（ＬＡ２）により画定されており、前記軸（ＳＡ２、ＬＡ２）は中心（Ｃ２）で互いに交差しており、この中心から４つの凸状コーナー表面（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ）の全てが等距離で離隔されており、それに加えて、肩部表面（３２）間の距離は、一方では２つの長辺（３３）の間の短軸（ＬＡ２）の長さ（Ｈ２）より大きいが、他方では、偏心体の断面の拡がりが最大である対角線（ＤＬ）の長さよりも小さいこと、を特徴とする請求項１１又は１２に記載のキー。
【請求項１４】
偏心体の長軸（ＳＡ２）が、長辺（３３）間の短軸（ＬＡ２）の長さ（Ｈ２）よりも最大で２０％大きい前記肩部表面（３２）間の長さを有することを特徴とする請求項１３に記載のキー。
【請求項１５】
対角線（ＤＬ）の長さが長軸（ＳＡ２）の長さ（Ｌ）よりも最大で５％大きいことを特徴とする請求項１３または１４に記載のキー。
【請求項１６】
異なる寸法を有する複数の軸方向に分離された偏心体（２１）を含むことを特徴とする請求項１１〜１５の何れか一項に記載のキー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
第１の態様において、本発明は、ブレードを含むタイプの切りくず除去加工のために意図された工具において、ブレードにはインサート座が設けられ、インサート座は、交換可能な切削用インサートの収容用に意図され、かつ、インサート座の上部および下部界面により画定されるスリットを介してブレードの残りの部分から離隔されている弾性的復元力を有するクランプフィンガーと底部支持体との間に画定されており、スリットは偏心体の収容用のキーホールの中に開口しており、偏心体は、キーの中に含まれ、クランプフィンガーを外側に曲げてインサート座を拡張させ、より厳密には、ブレードの材料の固有の弾性の作用に対抗して外側に曲げることを目的としており、キーホールは、エッジ表面により画定される上部および下部の陥凹を含み、この中に凹状で弓形の摺動面が含まれ、この摺動面に沿って偏心体上の丸く凸状のコーナー表面は、それぞれインサート座が拡がるかまたは狭まる位置の間で移動できる。
【０００２】
第２の態様において、本発明はそのようなインサート保持用ブレードに関し、第３の態様においては、問題の工具のためのキーに関する。
【背景技術】
【０００３】
以上で一般的に言及されているタイプの工具は概して、金属または類似の材料、例えば複合材料のワークの切りくず除去または切削加工のために使用される。通常の加工方法は、なかでも溝切りまたは突切り作業の形での旋削であり、この作業の間切削用インサートは、ワーク内に円周方向溝を形成しながら、中心軸上で回転するワーク内に径方向に送り込まれる。溝切りにおいて切削用インサートはワーク内の適度の深さまで挿入され、一方突切りでは、切削用インサートを中心軸の近辺まで挿入する必要がある。しかしながら、工具は同様に、例えばワークの平坦な表面内に直線スロットを提供することを目的とする回転式フライス内に取付けてもよい。しかしながら、両方の場合において、切削用インサートのためのホルダーとして役立つブレードは、溝の幅を決定する切削用インサートの前方主切れ刃の幅よりも小さい厚みを有している必要があるが、これは、そうでなければ、溝を画定する発生した表面から離れた状態にブレードを置けないからである。その実用的応用の帰結として、問題の工具は一般に「突切り用工具」と呼称されている。
【０００４】
これに関連して、交換可能な切削用インサートが通常超硬合金または高い耐摩耗性を有する一部の等価硬質材料で製造され、一方保持用ブレードが好適な品質の鋼で製造されているという点に言及しておくべきである。後者の材料は、（超硬合金とは異なり）、ブレードのインサート座内に切削用インサートを挟持するのに利用できる一定の固有の弾性を有する。
【０００５】
問題の種類の突切り工具は長年にわたり漸進的開発の対象となってきたものであり、その結果として多数の構造的解決法がもたらされ、そのうちのいくつかは、自己張力型挟持または締付け用フィンガーを使用している（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３および特許文献４を参照）。このような工具において、ブレードの鋼の固有の弾性は、工具の有効状態において底部支持体に対して弾力的に押圧された切削用インサートを保持することによって、すなわち何らかの特定のロック部材の助けを借りることなく利用される。クランプフィンガーを自己張力型にするためには、切削用インサートを取外す外側位置へとクランプフィンガーを強制的に曲げることでオーバーサイズ（大きいサイズ）が確立される一方で、インサート座には切削用インサートの厚みとの関係においてアンダーサイズ（小さいサイズ）が与えられる。実際には、前記アンダーサイズおよびオーバーサイズはそれぞれ非常に僅かなものであってよく、それでもなお切削用インサートの堅牢な固定ならびに円滑なインサート交換が保証される。こうして、実際には、アンダーサイズは０．１〜０．２ｍｍの範囲内であってよいが、一方オーバーサイズは、百分の数ミリメートルを超えるものである必要はない。工具がネジなどの特定のロック部材に依存していないことの帰結として、切削用インサートの保持の信頼性は、例えば振動の影響を受けることがないという事実によって、高くなる。
【０００６】
しかしながら、自己張力型クランプフィンガーを伴うこれらの工具の設計は、極めて多くの場合矛盾する要求と願望間の微妙な均衡の上に成立している。一方では、クランプフィンガーのバネ力は、正確な既定の位置に切削用インサートを高い信頼性で挟持するのに充分大きいものでなければならないが、他方では、切削用インサートの交換が過度に困難になるほどにバネ力が大きくなってはならない。さらにホルダーブレードが長い耐用年数を有することが望ましい。この理由で、クランプフィンガーは、何度もインサートを交換した後でもそのバネ力を維持しなければならない。したがって、実際には、バネ力が失なわれることなく少なくとも８０回から１００回の交換が可能でなければならない。クランプフィンガーがインサート交換と関連して鋼の降伏強度を超えるほどの大きな外側への曲げ力に付されることもあってはならない。これは、その場合、鋼の変形が弾性ではなくむしろ塑性的になる場合があるからである。注目に値する別の要因は、ブレードのいわゆる脆弱区分、すなわち、最小の慣性モーメントを有し、したがって切削力による荷重下で最も容易に変形するブレードに沿った区分である。例えば孔が不適正に寸法決定されかつ／または誤って位置付けされたことの帰結として、ブレードの材料が脆弱区分内で削減され過ぎた場合、脆弱区分は危険なまでに脆弱になる。さらに、弾性締付け力を確立するために鋼が変形させられる材料部分が脆弱過ぎる（＝低い締付け力）か、あるいは強過ぎる（＝過度の曲げ力）こともあってはならない。換言すると、インサート座およびスリット／キーホールのみならず、材料を脆弱化させる孔用の考えられる後部スリットも、最適化された（すなわち過度に大きくも過度に小さくもない）面積ならびにブレード内の最適化された位置設定を有していなければならない。さらなる（そしてユーザーにとっては本質的な）願望は、インサート交換のために必要なキーおよび相互作用するキーホールが、キーの開放およびロック位置をそれぞれ視覚的にではなく触覚的かつ／または聴覚的に感知できるようにするものでなければならないということにある。したがって、実際のところ、この環境においては、特に工具の環境が視野を妨害する物体によって占有されている場合、開放位置とロック位置の間で例えばキーが９０°回転させられたか否かを作業員が裸眼で見ることは困難であるかあるいは不可能である。
【０００７】
上述の特許文献１では、最初に一般的に言及された種類の工具、より厳密には、ブレード内のキーホールの中に挿入可能である偏心体を有するキーを用いて開放位置に向かって曲がる自己張力型クランプフィンガーを有する旋削工具の形をした工具が開示されている。キーの偏心体は、２つの平坦かつ平行な長辺と凸状形状を有する２つの短辺とで画定される著しく細長いかまたは矩形様の断面形状（公報中では「楕円形」としても記述されている）を有する。キーホールの中には、上部陥凹が含まれており、これは前方凹状摺動面ならびに２つの鋭いエッジの間に延在するより小さい曲率半径を有する中央凹状中間表面によって画定されている。キーの偏心体が最初の位置から９０°回転された場合、２つの凸状接触面のうち１つがその鋭いエッジに対して、より厳密にはキーを開放状態に保持する目的で押しつけられる。
【０００８】
特許文献１によって公知の工具が有する複数の欠点のうちの１つは、キーとキーホールの間の相互作用が劣っているという点にある。したがって、キーの偏心体の細長い断面形状は、その短軸に比べて著しく大きい長軸により決定される。それぞれキーホールと偏心体の例示された幾何形状において、これはすなわち、クランプフィンガーの充分な曲がりには（たとえ可能であったとしても）極めて大きな力が必要となることを意味している。換言すると、クランプフィンガーの屈曲ゾーンの変形が弾性変形ではなく可塑変形となる明らかな危険性が存在する。別の欠点は、キーホールの上部陥凹内の中央中間表面の両側にある鋭いエッジに起因する。偏心体が開放位置とロック位置の間で何度も反復回転させられた場合、これらのエッジは偏心体上の当接する凸状表面だけでなく独自のエッジの急速な摩滅を導く。したがって、例えば開放時点で現実的なオーバーサイズ（１％未満または０．０５〜０．１ｍｍ）を提供するために前記長軸の短縮などにより偏心体の寸法が（仮に）修正された場合、キーホールの上部陥凹内の鋭いエッジは、多くのインサート交換中に僅かなオーバーサイズまたは開放測定値を保持するのに必要とされる小さな寸法上の差異を急速に改変することになる。換言すると、工具の相互作用するブレードとキーの耐用年数は制限される。これに関連して、市場では実質的な機能の低下無く少なくとも８０回のインサート交換が求められるということに言及しておかなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５８０３６７５号明細書
【特許文献２】米国特許第６２４１４２９号明細書
【特許文献３】米国特許第５９２１７２４号明細書
【特許文献４】米国特許第６５７９０４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、公知の工具の上述の欠点を除去し、問題となっている種類の改良型工具を提供することにある。したがって本発明の目的の１つは、全ての場合において工具に長い耐用年数を提供するために、ロック位置と開放位置の間でクランプフィンガーを再調整するのに用いられるキーと工具のブレード内のキーホールとの間の穏やかな相互作用を可能にする工具を提供することにある。これに関連して、作業者は、キーがその開放位置に入ったことを明確に区別できる（触覚的および／または聴覚的）形で感知できなければならない。開放位置から、キーはさらに、作業者の側からの意識的動作によってそのロック位置へ復帰させることが可能でなければならず、ここでロック動作もまた、聴覚的または触覚的に明確に感知可能でなければならない。さらなる目的は、クランプフィンガーの調整時に求めれる力の消費量が最小限であるにも関わらず、付属のインサート座内の切削用インサートの信頼性の高い挟持を保証する工具を提供することにある。同様に、本発明は、キーの偏心体をキーホール内の異なる位置に適用しクランプフィンガーの調整に関連して複数の異なる方向に回転させることを可能にする工具を提供することも、その目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の根本的な特徴によると、上述の目的のうちの最も重要なものは、キーホールの凹状摺動面の少なくとも１つが平坦なストッパ表面に隣接しており、この平坦なストッパ表面は、個別の摺動面の曲率半径よりも小さい幅を有し、この平坦なストッパ表面に対して、凸状コーナー表面に隣接する偏心体の平坦な肩部表面を、クランプフィンガーの拡がった状態において押圧することができるという事実により達成される。
【００１２】
偏心体上およびキーホール内の相互作用表面が、（いかなる鋭いエッジも無い）平坦な表面と隣接する凸状表面であるという事実によって、表面間に穏やかな相対的動作が得られ、その一方でこれらの表面に対する損耗の危険性は最小限に抑えられる。その上、キーホール内の平坦なストッパ面とキーの偏心体上の同じように平坦な肩部表面との間の相互作用により、インサートの交換に関連して、キーをその開放位置に高い信頼性で保持することができる。
【００１３】
１つの実施形態において、キーホール内の少なくとも１つの陥凹のエッジ表面は、ストッパ表面の両側に鏡面反転されているものの同一の形状の２つの凹状摺動面を含み、偏心体は、平坦な肩部表面の両側に鏡面反転されているものの同一の形の２つの凸状コーナー表面を含み、コーナー表面の凸状形状は、偏心体が回転することのできる中心である幾何学的中心から離隔した中央点を有する円弧により画定されている。このようにして、偏心体を少なくとも１８０°（そして好ましくは３６０°）回転させることができ、こうしてキーをキーホール内の複数の異なる位置で適用することが可能になる。
【００１４】
さらなる実施形態においては、キーホール陥凹の１つのエッジ表面だけでなく２つのエッジ表面が平坦なストッパ面およびその両側に位置し鏡面反転されているものの同一の形状を有する２つの凹状摺動面を含み、偏心体は、断面が細長いかまたは矩形である基本形状を有し、基本形状は、肩部表面を有する２つの短辺の間を通る長軸および２つの長辺の間を通る短軸により画定されており、前記軸は中心で互いに交差しており、この中心から４つの凸状コーナー表面の全てが等距離で離隔されおり、短辺に沿った平坦な肩部表面間の距離は、一方ではクランプフィンガーからの取外しが行われた場合にキーホールの２つのストッパ表面間の距離より大きいが、他方では、偏心体の断面の拡がりが最大である対角線上の２つの端点の間の距離よりも小さい。この実施形態において、偏心体は、（キーホール内で偏心体がブレードのどちらの側から適用されるかとは無関係に）、任意に４つの位置のうちの１つをとってよく、それに加えて、前記対角線により決定される最大開放位置から休止位置にクランプフィンガーが切替えられた場合、肩部表面がストッパ表面に当接した場合、およびインサート座の開放測定値が最大より幾分か小さい場合に、ブレード内で明確に感知できる「クリック音」が発生する。
【００１５】
最後に言及した実施形態において、２つの相対する肩部表面間の長軸の長さは、長辺間の短軸の長さよりも最大で２０％大きい。このようにして、偏心体の断面積ひいてはキーホールのサイズは絶対最小限まで削減され、しかもこの理由でクランプフィンガーの所要バネ力が過度に小さくなることはない。
【００１６】
同じ実施形態において、対角線の長さは、有利には長軸の長さよりも最大で５％大きいものであってよい。このようにして、最大の開放測定値は、インサートの交換を行なうことのできる休止位置における開放測定値よりもほんのわずかだけ大きくなる。
【００１７】
さらなる実施形態において、キーホールは第２の後部スリットを介して、クランプフィンガーの屈曲を発生させるべきゾーン内でブレードを脆弱化させることを目的とする円形孔へと移行し、孔の中央点はキーホールの中心よりも高いレベルに位置している。
【００１８】
第２の態様において、本発明は同様に、このようなインサート保持用ブレードにも関する。前記ブレードの独特の特徴は、独立クレーム７ならびに付属する従属請求項８〜１０の中に見られる。
【００１９】
第３の態様において、本発明は同様に、このようなキーにも関する。キーの独特の特徴は、独立請求項１１ならびに従属請求項１２〜１６の中に見られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ワーク内での溝の旋削に関連する本発明にしたがって形成された工具を示す分解組立斜視図である。
【図２】インサートホルダーとして役立つ本発明に係るブレードの断面側面図である。
【図３】ホルダーブレードの前方部分ならびに交換可能な切削用インサートおよびキーを示す、拡大分解組立斜視図である。
【図４】ホルダーブレードの前方部分ならびに切削用インサートの分解組立側面図である。
【図５】取外された状態のキーホールの幾何形状を示す拡大概略図である。
【図６】キーに含まれる偏心体の断面形状を示す断面図である。
【図７】クランプフィンガーの屈曲ゾーンの部域内でブレードを脆弱化することを目的とする、キーホールならびにその後ろに位置づけされた円形孔を示す側面図である。
【図８】キーホールとの関係における異なる回転位置にある偏心体を示す一連の図である。
【図９】キーホールとの関係における異なる回転位置にある偏心体を示す一連の図である。
【図１０】キーホールとの関係における異なる回転位置にある偏心体を示す一連の図である。
【図１１】キーホールとの関係における異なる回転位置にある偏心体を示す一連の図である。
【図１２】キーホールとの関係における異なる回転位置にある偏心体を示す一連の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１では、本発明に係る工具１が、ワーク２の加工に関連して示されている。工具は、旋削工具の形をしており、その主要構成要素は、交換可能な切削用インサート４のためのホルダーまたは基体として役立つブレード３で構成されている。ワーク２は円筒形であり、回転方向Ｒに回転可能である。ワークの同時回転中、送り方向Ｆで工具１を長手方向に送り込むことによって、ワークの包絡面内に、円周方向の溝５を提供することができ、この溝の幅は切削用インサート４内に含まれる主切れ刃の幅によって決定され、一方その深さは、ブレードとその切削用インサートをワーク内部に送り込む程度によって決定される。
【００２２】
図１中に示される加工方法は、溝切り作業である。
【００２３】
図２においては、ブレードの端部を形成する２つの横断方向側縁部７と２つの長手方向の平行な側縁部６によって画定されることによって、実施例中のインサート保持用ブレード３がいかに細長く矩形の基本形状を有するかが示されている。２つの対角線方向に相対するコーナーには、インサート座８が形成され、その中に切削用インサート４を着脱可能な形で取付けることができる。この場合ブレードが２つのインサート座を含んでいる理由は、図１に示されているように、ブレードがブロック（図示せず）の中に取付け可能であり、一方または他方の何れかのインサート座が作動的状態をとるような形で転回されなければならないということにある。個別のインサート座８は、底部支持体９と全体に１０という番号で表わされている挟持用または締付け用フィンガーとの間に画定されている（図３および４も参照のこと）。内側ストッパ面１１は、切削用インサートの後端部の支持体として役立ち、インサート座との関係における切削用インサートの軸方向位置を決定する。インサート座８から、全体として１３という番号で表わされたキーホール内に開口するスリット１２が延在している。図示された実施例において、キーホール１３は第２のスリット１４へと移行し、このスリットはそれ自体円形孔１５内に開口する。この孔１５は、クランプフィンガー１０が曲がる際に弾性的に降伏する１６と呼称されるゾーン内でブレードを脆弱化することを目的としている。工具についての以下の説明を容易にするために、図２および４に基準線ＲＬが示されており、この線は長手方向側縁部６に対し平行であり、これらの縁部間の中間に位置する。
【００２４】
図４を見ればわかるように、インサート座８の底部支持体９は、基準線ＲＬと角度γを成して傾斜している。実施例において、γは２０°であり、ストッパ面１１はＲＬに対し９０°の角度、あるいは少なくともおよそ９０°の角度を成して延在している。切削用インサート４はこの幾何形状に適応させられており、こうして切削用インサートの下方側１７は、ストッパ面１１に押圧されている後方端面１８と７０°の角度を成すようになっている。図３を参照してさらに、切削用インサートの前方主切れ刃１９の幅がブレードの厚みｔよりも幾分か大きく、こうして通常の作業において溝５を画定する表面とブレードが離れているように保証されるという点も指摘しておくべきである。
【００２５】
ブレード３および切削用インサート４に加えて、完全な工具は同様にキー２０も含んでおり、このキーを用いてクランプフィンガー１０は、インサート座８を拡張しながら外側に曲がることができる。クランプフィンガー１０の取外しが行われる場合のインサート座の公称幅は、図４においてＶと呼称され、一方切削用インサート４の類似の厚みはＴと呼称される。クランプフィンガー内で所要の締付け力を達成するためには、インサート座は切削用インサートとの関係において一定のアンダーサイズを有していなければならず、すなわちＶは概してＴより小さくなければならない。実際には、この差はおよそ０．１〜０．２ｍｍであってよい。他方では、切削用インサートの交換を可能にするために、インサート座が切削用インサートとの関係において一定のオーバーサイズを得るような形で（Ｖ＞Ｔ）、クランプフィンガーを外側に曲げなければならない。実際には、オーバーサイズは０．０５〜０．１０ｍｍという小さいものであってよい。所望されるバネ力は０．１５ｍｍのアンダーサイズにより達成され、それと同時に０．０５ｍｍのオーバーサイズ（拡張サイズ）が円滑なインサート交換を可能にするものと仮定する。その場合、クランプフィンガーは、インサート座が空でクランプフィンガーからの取外しが行われた位置から０．２０ｍｍだけインサート座の幅Ｖが増大させられるまで、クランプフィンガーを外側に曲げる必要がある。
【００２６】
クランプフィンガーを外側に曲げるためには、図１および図３に示されているキー２０が使用され、その内部には、本発明にしたがって形成された偏心体２１が含まれている。実施例において、キーは、比較的長く把持可能な分岐２２ならびにこれに対し直角を成しており内部に偏心体２１が包含されているより短かい分岐２１を含むタイプのいわゆるＬ字形キーである。同じ目的で、Ｔ字形キー、すなわち一方の端部に偏心体を有し反対側の端部に横断方向ハンドルを有する分岐をもつキーを使用してもよい。
【００２７】
ここで図５〜７を参照すると、これらの図には、それぞれキーホール１３およびキーの偏心体２１の幾何学的設計が例示されている。図５および７を見ればわかるように、キーホール１３は、上部および下部陥凹を含み、これらの陥凹はエッジ表面により画定され、この中に弓形で凹状の摺動面または支え面２７ａ、２７ｂ、２７ｃおよび２７ｄが含まれる。キーホールは、（実施例中で）、キーホールの中心を成す点Ｃ１において互いに交差する長軸ＳＡ１と短軸ＬＡ１によって画定されている全体として細長い断面形状を有する。それぞれの陥凹の中でそれぞれ凹状摺動面対２７ａ、２７ｂおよび２７ｃ、２７ｄの間に平坦な表面２８が延在しており、この表面を以下ストッパ表面と呼ぶ。個別の凹状摺動面は円弧によって画定され、その端部は２９、３０と呼称され、その中央点はＭＰ１と呼称され、一方曲率半径はＲ１と呼称される。実施例中、凹状摺動面は直接ストッパ表面２８へと移行し、こうして後者は円弧に対する接線を形成する。図５を見れば明らかにわかるように、円弧の中央点ＭＰ１は、キーホールの中心Ｃ１との関係において偏心的に位置する。より厳密には、それは、長軸ＳＡ１からならびに短軸ＬＡ１から離隔されている。長軸ＳＡ１に最も近いところに位置づけされたその端部３０において、個別の摺動面は、同じように凹状で弓形の遷移表面３１へと移行する。この遷移表面はより大きい半径Ｒ２を有し、その中央点はキーホールの中心Ｃに位置する。
【００２８】
キーおよびキーホールの寸法に関する概観を容易にするために、プロトタイプ実施形態の形状および寸法を決定する具体的な測定値を、図面中にカッコ内でミリメートル単位で示した。特に、平坦なストッパ面２８間の距離によって表わされている通り、キーホール１３の高さＨ１が、実施例において、３．６５ｍｍであることを指摘しておかなければならない。同様に、上述の間隙１２が、１．６０ｍｍの幅または高さＷ１を有するという点も指摘しておくべきである。さらに、この場合、個別のストッパ表面２８の幅Ｗ２は０．７８ｍｍである。
【００２９】
同様に、図６中に示されている偏心体２１は、全体として細長い断面形状を有し、これは、４つの著しく丸味のついたコーナーを有する矩形として記述されてよい。こうして、長軸ＳＡ２は２つの相対する平坦な肩部表面３２の間に延在し、一方、中心Ｃ２において長軸と交差する短軸ＬＡ２は２つの平坦な表面３３の間に延在し、これらの表面は互いに平行で矩形の長辺を形成すると言うことができ、一方肩部表面３２は短辺を形成する。平坦な表面対３２、３３の間には４つの凸状コーナーまたは接触表面３４ａ、３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄが延在し、これらは、キーが回転させられる場合に摺動面２７に沿って摺動できる。実施例中では、長軸ＳＡ２は、３．９１ｍｍである肩部表面３２間の長さＬを有する。相対する平坦な表面３３（長辺）の間の距離によって表わされる通り、高さＨ２は、同時に３．５０ｍｍである。したがって、図５と図６の間の比較から、偏心体の高さＨ２がキーホールの高さＨ１よりも幾分か小さい（０．１５ｍｍ）ことがわかる。他方で、偏心体の長さＬはキーホールの高さＨ１よりも大きい。より厳密には、Ｌは、Ｈと０．２６ｍｍ（３．９１〜３．６５）だけ異なっている。換言すると、長さＬは高さＨ２よりもおよそ１２％大きい。実際には、長さと高さの間のこの関係は上向きにも下向きにも変動し得る。しかしながら、ＬはＨ２よりも最大で２０％大きくなければならない。他方では、ＬはＨ２の少なくとも５％となるはずである。
【００３０】
偏心体２１の凸状コーナー表面（３４ａ〜３４ｄ）は、凹状摺動面（２７ａ〜２７ｄ）と同様に、円弧形状をしており、その中央点ＭＰａは偏心体の中心Ｃ２との関係において偏心的に位置している。実施例において、個別のコーナー表面３４は、相互作用する凹状摺動面２７の半径Ｒ１よりも幾分か小さい半径Ｒ３を有する。この実施形態において、Ｒ３は１．５０ｍｍであり、一方Ｒ１は１．６０ｍｍである。同様にこの場合、平坦な肩部表面３２は、個別のコーナー表面の丸い形状を画定する円弧に対する接線を形成する。
【００３１】
２つの凹状摺動面、例えば共通のストッパ表面２８に連結されている摺動面２７ａ、２７ｂが、鏡面反転されているものの同一の形状を有するという点を指摘しておかなければならない。類似の要領で、共通の肩部表面３２に連結している偏心体上の２つのコーナー表面、例えば３４ａ、３４ｂも同様に、鏡面反転されているものの同一の形状を有する。
【００３２】
図６において、ＤＬは、それに沿って偏心体がその断面の最大の拡がりを有する対角線を表わす。換言すると、対角線の長さは高さＨ２ならびに長さＬよりも大きい。実施例において、対角線ＤＬの長さは４．０１ｍｍであり、それがＬよりもおよそ２．５％大きいことを暗に意味している。実際には、ＤＬの長さは、Ｌよりも最大５％大きいものでなければならない。
【００３３】
図５および図６において、個別の肩部表面３２は、個別のストッパ表面の幅Ｗ２よりも小さい幅Ｗ３を有することにも留意すべきである。実施例中、Ｗ３は０．５６ｍｍであり、一方Ｗ２は０．７８ｍｍである。遷移表面３１（図５参照）が個別の凹状摺動面２７に比べて大きい半径Ｒ２を有するという事実は、（偏心体の回転時点で）凸状コーナー表面３４が、鋭利なエッジに全く遭遇せずに摺動面に向かって内向きに滑動させられ得ることを意味している。
【００３４】
偏心体上の個別の凸状コーナー表面３４は、偏心体の中心Ｃ２に対してそれが偏心的に位置づけされている（ＭＰ２）ために、すでにその偏心性によってクランプフィンガーに曲げ（偏向）を提供することが明白であるはずである。しかしながら、対角線ＤＬが断面の最大の拡がりを表わすことに留意すべきである。こうして、ＤＬは長さが４．０１ｍｍであり、すなわち長軸ＳＡ２の長さよりも０．１０ｍｍ大きく、高さＨ２よりも０．５１ｍｍ大きい。この事実の帰結は、図８〜１２の状況下で明らかになる。
【００３５】
ここで図７を参照すると、この図は、キーホール１３の後ろに位置する脆弱化させるための円形孔１５を例示している。（円の中央点である）孔１５の中心Ｃ３は、キーホールの中心Ｃ１より一定レベルだけ上のところに位置する。実施例において、レベル差ｅは０．１８ｍｍである。このレベル変位は、弾性ゾーン１６が最適化された高さを得ると同時に孔１５から垂直方向下方の脆弱区分が最大の強度を得るという利点をもたらす。同様に孔１３と１５の中心間のＣ／Ｃ距離が５．０ｍｍであるということにも留意すべきである。
【００３６】
ここで図８〜１２を参照すると、これらの図は、本発明に係る工具の機能および利点を例示している。
【００３７】
図８では、初期位置にある偏心体２１がキーホール１３の内部から円周方向のあそびＹだけ離れていることがわかり、実施例中このあそびはおよそ０．２５ｍｍである。この状態で、インサート座８は空であり、クランプフィンガー１０からの取外しが行われ、間隙１２の幅Ｗ１が１．６０ｍｍであるものと仮定される。図６を見ればわかるように、対角線ＤＬは矩軸ＬＡ２に対し６０°の角度を成して（そして長軸ＳＡ２に対しては３０°を成して）延在する。
【００３８】
図９において、偏心体２１は、図８の位置との関係において時計回り方向に６０°回転した状態で示されている。この位置において、偏心体の丸いコーナー表面は、平坦なストッパ表面２８に対して押圧されており、間隙１２の幅は１．６０ｍｍから１．９５ｍｍまで、すなわち０．３５ｍｍだけ増大している。これは、例えばおよそ０．２０〜０．２５ｍｍのクランプフィンガーの最大の曲がり、そしてインサート座８の最大の拡張を表わす。
【００３９】
偏心体が図１０に示された位置までさらに３０°回転した場合、偏心体上の２つの平坦な肩部表面３２は、同じように平坦であるもののより幅の広いストッパ表面２８に対して押圧される。これに関連して、間隙１２の幅Ｗ１は１．９５ｍｍから１．８５ｍｍまで減少する。この状態で、インサート座８は、切削用インサート４を収容するためになおも開放している。偏心体が図８にしたがった初期位置まで戻った時点で初めて、間隙の幅Ｗ１は減少して、クランプフィンガーはインサート座内の切削用インサートを一定のアンダーサイズによって挟持することになる。
【００４０】
本質的に、偏心体は、図８にしたがった初期位置まで９０°逆回転してもよい。しかしながら、図１１および１２を見るとわかるように、クランプフィンガーが再び切削用インサートを挟持する図１２にしたがった位置まで時計回り方向に回転を継続することも同様に実施可能である。
【００４１】
偏心体２１の回転は確かにその中心Ｃ２のまわりで（時計回りまたは反時計回りに）実施されるが、クランプフィンガーの曲がりは、幾何学的に対角線ＤＬによって表わされる梃子により実施されること、そしてその相対する端部がキーホールの２つの直径方向に相対する摺動面、例えば２７ａおよび２７ｃに沿ってドリフトすることを認識すべきである。このことはすなわち、所与の回転角度についてクランプフィンガーの曲がり比較的大きくなること、および図８にしたがった初期位置から図１０にしたがったインサート座開放位置まで偏心体を９０°回転させるのに必要とされるキー上の手動力が比較的大きくなることを意味する。梃子の端点が摺動面に沿ってドリフトするという事実は同様に、クランプフィンガーに対応する曲げ力の作用点が屈曲ゾーン１６から外に異なる距離だけ離れて位置設定されていることを意味する。こうして、作用点は、ＤＬが摺動面２７ａとストッパ表面２８の間で回転している時に、屈曲ゾーンから比較的遠いところに位置するが、ＤＬがストッパ表面２８と摺動面２７ｂとの間で回転している時には屈曲ゾーン１６により近いところに位置する。換言すると、曲がりは、後者の場合よりも前者の場合の方がより容易に発生する。
【００４２】
図３を見ればわかるように、キー２０は、分岐２３の端部により近いところに位置する偏心体２１に加えて１つ以上の偏心体２１ａと共に形成されてよい。異なる偏心体に異なる寸法および／または形状を与えることにより、異なる寸法を有するブレードおよび異なるサイズおよび／または形状を有するキーホールのために、同一のキーを使用してよい。このようにして、異なる工具に供用されるキーの数は削減される。
【００４３】
本発明の実質的利点は、キーホールの２つの陥凹内のエッジ表面と偏心体の間の接触が穏やかであり、それと同時にブレードならびに偏心体の長い耐用年数が保証されるということにある。キーホールの２つのストッパ表面が個別の摺動面の曲率半径よりも小さい幅を有するという事実は、キーホールおよび偏心体の面積が制限される、すなわちより厳密には断面形状が円の形状に近づく程度に制限されることを意味する。したがって、求められる偏心度は、１０分の数ミリメートル（実施例中では０．４１ｍｍ）といった偏心体の長軸と短軸間の小さい差によって提供される。本発明の別の利点は、複数の異なる位置にキーを自由に適用できることにあり、これにより工具が環境の影響を受けることが少なくなる。こうして、キーは一方ではブレードの２つの相対する側のいずれからでも、そして、キーの分岐がキーホールの中心から外向きまたは内向きのいずれを指している状態ででも適用可能である。さらに、切削用インサートがインサート座内で挟持された状態に保たれている初期位置から開放位置まで、時計回り方向または反時計回り方向のいずれにでもキーを回転させてよい。後者の位置において、キーはさらに、偏心体上の肩部表面およびキーホール内のストッパ表面が互いに押圧し合っているという事実の帰結として、高い信頼性で保持される。実際には、このことはすなわち、キーが外れる危険性およびクランプフィンガーが偶発的に内向きに屈曲する危険性を懸念する必要なく作業者がインサートを交換できることを意味している。偏心体およびキーホールが丸形に近い断面形状を有するという事実はすなわち、ブレードから除去すべき材料が最小限になることを意味する。換言すると、キーホールがブレードの強度を著しく損なうことはない。後者の利点には同様に、材料脆弱化孔が求められる場合それはキーホールよりも高いレベルに位置するという事実もまた寄与している。このことはすなわち、ブレードの脆弱な区分が比較的強くなることを意味する。作業者にとって有意である１つの利点としてはさらに、曲がりが最大である位置（図９）からキーが休止位置で拘束されている位置（図１０）までのその回転中に、偏心体が、速く（そしてクランプフィンガーからの力によって自動的に）休止位置まで移動するということがある。この最後の回転動作は、触覚的にのみならず聴覚的にはっきりとしたクリック音の形でも容易に感知される。換言すると、作業者は、キーがその休止位置に入ったことを明確に区別できる形で確認する。
【００４４】
発明の実現可能な修正
本発明は、以上に説明され図面中に示された実施形態のみに限定されない。したがって、キーホールが細長いまたは矩形の形状を有する必要は必ずしもない。キーホール内の摺動面と偏心体間のあそびが充分大きいものとなっていることを条件として、キーホールに相応して純粋に円形の形状を付与し４つの摺動面が共通の円に沿って位置設定されるようにしてもよい。同様に、一方の半分すなわち後方半分がキーホール内で２つの後方４分の１円筒表面と相互作用するための半円筒表面として作られ、偏心体の他方の前方半分が偏心体の支点との関係において偏心的である少なくとも１つ、好ましくは２つの丸いコーナー表面を伴って形成されるような形で、偏心体を修正することも実現可能である。このとき、偏心体を、半円筒形表面が互いに接触している状態でその中心のまわりで回転させることができると同時に、平坦な肩部表面がキーホール内のストッパ表面に対し押圧されるような形で個別のコーナー表面を９０°回転させることができる。このような実施形態において、クランプフィンガーを曲げるために必要とされる梃子は、２倍の長さの対角線によってではなく、円の半径によって表わされる。
【符号の説明】
【００４５】
３    ブレード
４    切削インサート
８    インサート座
９    底部支持体
１０    クランプフィンガー
１２    スリット
１３    キーホール
２０    キー
２１    偏心体
２５、２６    陥凹
２７    凹状摺動面
２８    ストッパ表面
３２    肩部表面
３４    コーナー表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2015009359.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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