(57)【要約】      （修正有）【課題】インサートの正確な取付けを提供する切削用工具、工具ホルダーおよび切削用インサートを提供する。【解決手段】工具ホルダー２５は、底壁当接面２７と、該底壁当接面から上向きに延在し、雌ねじを有する開口部３１が第１の方向で突出部分２９の中心軸からオフセットされた中心軸を有している突出部分２９と、工具ホルダーおよびインサート２３に対して締付けられたとき、第１の方向にインサートを移動させるための下部クランプ面３９を有する頭部３７を含むクランプねじ３３と、を含む。工具ホルダーは、突出部分の側面４５から半径方向に延在する少なくとも１つの当接部材４３も含み、少なくとも１つの当接部材の少なくとも当接点が、雌ねじを有する開口部の中心軸Ｃ１に対してよりも突出部分の中心軸Ｃ３に対して近接している。【選択図】図１
2015112714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底壁当接面（２７：２７’）と、
該底壁当接面（２７；２７’）から上向きに延在し、雌ねじを有する開口部（３１；３１’）を含む突出部分（２９；２９’）であって、前記雌ねじを有する開口部（３１；３１’）が、第１の方向（Ｄ１；Ｄ１’）で前記突出部分（２９；２９’）の中心軸（Ｃ３；Ｃ３’）からオフセットされた中心軸（Ｃ１；Ｃ１’）を有している、突出部分（２９；２９’）と、
前記雌ねじを有する開口部（３１；３１’）と螺合する雄ねじ（３５；３５’）と、インサートクランプ面（４１；４１’）と接触し、かつクランプねじ（３３；３３’）が工具ホルダー（２５；２５’）およびインサート（２３；２３’）に対して締付けられた時、実質的に第１の方向（Ｄ１；Ｄ１’）に前記インサート（２３；２３’）を移動させるために円錐台として形成された下部クランプ面（３９；３９’）と、を有する頭部（３７）を含むクランプねじ（３３；３３’）と、
を備える工具ホルダー（２５；２５’）において、
前記突出部分（２９；２９’）の側面（４５；４５’）から半径方向に延在する少なくとも１つの当接部材（４３；４３’）を含み、各々の当接部材が当接点を有し、少なくとも１つの当接部材（４３；４３’）の少なくとも当接点が、前記雌ねじを有する開口部（３１；３１’）の中心軸（Ｃ１；Ｃ１’）に対してよりも突出部分（２９；２９’）の中心軸（Ｃ３；Ｃ３’）に対して近接していることを特徴とする工具ホルダー（２５；２５’）。
【請求項２】
前記突出部分（２９；２９’）が概して円柱形であることを特徴とする請求項１に記載の工具ホルダー（２１；２１’）。
【請求項３】
少なくとも１つの当接部材（４３；４３’）の各々が円柱形状のピンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の工具ホルダー（２１；２１’）。
【請求項４】
各ピンが、前記突出部分（２９；２９’）の中心軸（Ｃ３；３Ｃ’）に対して平行に延在し、突出部分（２９；２９’）に設けられた各溝（５３）の中に部分的に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の工具ホルダー（２１；２１’）。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の工具ホルダー（２５；２５’）と、該工具ホルダー（２５；２５’）に取付け可能な切削用インサート（２３；２３’）と、を含む切削用工具（２１；２１’）であって、
前記切削用インサート（２３；２３’）が、底壁当接面（２７；２７’）に接して切削用インサート（２３；２３’）を支持するための下面（５５、５５’）と、上面（５７；５７’）と、前記下面（５５；５５’）から上面（５７；５７’）まで延在する突出部分（２９；２９’）を収容するための貫通孔（５９）と、を含み、
該貫通孔（５９）が、円筒形状内壁（４７；４７’）と、該円筒形状内壁（４７、４７’）及び上面（５７；５７’）の間の逆円錐台形状のインサートクランプ面（４１；４１’）とを含む切削用工具（２１；２１’）において、
貫通孔（５９）は、クランプねじ（３３；３３’）が工具ホルダー（２５；２５’）および切削用インサート（２３；２３’）に対して締付けられ、切削用インサート（２３；２３’）を第１の方向（Ｄ１；Ｄ１’）に移動させたときに、溝状支持面（６１；６１’）のうちの対応する１つの表面に対して少なくとも１つの当接部材のうちの各当接部材（４３；４３’）の当接点が当接するように、少なくとも１つの当接部材（４３；４３’）を収容するように配置された円筒形状内壁（４７；４７’）内の溝状支持面（６１；６１’）を有する複数の溝（４９；４９’）を含んでいることを特徴とする切削用工具（２１；２１’）。
【請求項６】
前記切削用インサート（２３；２３’）が少なくとも２つの溝（４９）を含むことを特徴とする請求項５に記載の切削用工具（２１；２１’）。
【請求項７】
前記溝状支持面（６１；６１’）が曲面であることを特徴とする請求項５又は６に記載の切削用工具（２１；２１’）。
【請求項８】
前記切削用インサート（２３；２３’）が、各溝（６１；６１’）に各々対応している複数の切れ刃を含んでいることを特徴とする請求項５〜７の何れか一項に記載の切削用工具（２１；２１’）。
【請求項９】
工具ホルダーが底壁当接面（２７’）に対してゼロない角度を画成する側壁当接面（６７’）を含み、切削用インサート（２３’）が少なくとも１つの側部支持面（７１’）を含み、該少なくとも１つの側部支持面（７１’）のうちの１つは、クランプねじ（３３’）が工具ホルダー（２５’）およびインサート（２３’）に対して締付けられ、インサート（２３’）を第１の方向（Ｄ１’）に移動させたときに、側壁当接面（６７’）に向かって移動することを特徴とする請求項５〜８の何れか一項に記載の切削用工具（２１’）。
【請求項１０】
前記工具ホルダー（２５）が、突出部分の側面（４５）から半径方向に延在する２つの当接部材（４３）を含み、当接部材（４３）が各々、雌ねじを有する開口部（３１）の中心軸（Ｃ１）に対してよりも突出部分（２９）の中心軸（Ｃ３）に対して近接していることを特徴とする請求項５〜８の何れか一項に記載の切削用工具（２１）。
【請求項１１】
下面（５５；５５’）と、
上面（５７；５７’）と、
下面（５５；５５’）から上面（５７；５７’）まで延在し、円筒形状内壁（４７；４７’）と、円筒形状内壁（４７；４７’）及び上面（５７；５７’）の間の逆円錐台形状のインサートクランプ面（４１；４１’）とを含む貫通孔（５９）と、
を含む切削用インサート（２３；２３’）において、
前記貫通孔（５９）が、円筒形状内壁（４７；４７’）内に溝状支持面（６１；６１’）を有する複数の溝（４９；４９’）を含むことを特徴とする切削用インサート（２３；２３’）。
【請求項１２】
円筒形状内壁（４７；４７’）が概して円柱形であることを特徴とする請求項１１に記載の切削用インサート（２３；２３’）。
【請求項１３】
少なくとも溝状支持面（６１；６１’）が曲面であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の切削用インサート（２３；２３’）。
【請求項１４】
前記切削用インサート（２３；２３’）が複数の切れ刃を含み、各々の切れ刃が各対の溝（４９；４９’）に対応して配置されていることを特徴とする請求項１１〜１３の何れか一項に記載の切削用インサート（２３；２３’）。
【請求項１５】
前記上面および前記下面（５５；５５’および５７；５７’）が同一であり、前記貫通孔（５９）が、前記円筒形状内壁（４７；４７’）と前記下面（５５；５５’）との間に第２の逆円錐台形状のインサートクランプ面を含み、前記切削用インサート（２３；２３’）がリバーシブルであることを特徴とする請求項１１〜１４の何れか一項に記載の切削用インサート（２３；２３’）。
【請求項１６】
コーナー（６３；６３’）が複数の個別的な細長い部分と、複数の個別的な遷移部分とを含み、各々の遷移部分が、各一対の細長い部分の間に配置されており、各々の細長い部分が、細長い部分の方に向き、前記貫通孔（５９；５９’）の中心軸（Ｃ２；Ｃ２’）から細長い部分を二等分するラインに沿って配置されている対応する溝（４９；４９’）を有することを特徴とする請求項１１〜１５の何れか一項に記載の切削用インサート（２３；２３’）。
【請求項１７】
隣接する前記溝（４９；４９’）間の空間を画成する円筒形状内壁（４７；４７’）が円弧状を画成し、前記溝（４９；４９’）が前記円筒形状内壁（４７；４７’）の約２０°の円弧角を有する円弧上に延在しており、隣接する溝（４９；４９’）の間の円弧が各溝（４９；４９’）の断面における円弧に等しいかそれより大きいものであることを特徴とする請求項１１〜１６の何れか一項に記載の切削用インサート（２３；２３’）。
【請求項１８】
前記溝（４９；４９’）がインサートクランプ面（４１；４１’）まで延在することを特徴とする請求項１１〜１７の何れか一項に記載の切削用インサート（２３；２３’）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削用工具、工具ホルダーおよび切削用インサートそしてより詳細には、このような工具、工具ホルダーおよびインサートのためのインサート取付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
切削用工具において、工具ホルダーに対して切削用インサートを取り付けるための一般的な技術は、１つの底壁当接面と２つの側壁当接面を有するポケットを工具ホルダー内に形成することにある。１つの下部支持面（下面）と複数の側部支持面（側面）とを有する切削用インサートが、このポケット内でクランプされ、こうして下部支持面がポケットの底壁当接面と接触し、側部支持面がポケットの側壁当接面と接触するようになっている。このようにして、インサートとポケットの間に３つの接点が提供され、インサートに求められる安定性が得られる。インサートと工具ホルダーは典型的に、インサートと工具ホルダーの間に３つを超える接点を有するようには設計されていない。これは、３つを超える接点を提供するのに必要な精度レベルが極めて得難いものであり、これは、典型的に「重複決定」と呼ばれる状況を結果としてもたらし、意図された接点のうちの少なくとも１つが正しい接触関係になくインサートの不適切な位置設定がひき起こされ得るかまたはインサートの望ましくない運動を可能にし得る状況だからである。
【０００３】
工具ホルダーのポケットにインサートをクランプするための１つの技術は、インサート内の貫通孔に逆円錐台形状の上端部を有する貫通孔を設けること、頭部の下側に全体的に整合する円錐形状の頭部を有するねじを備えることにある。頭部と貫通孔の円錐形状は、ねじが底壁当接面内のねじ穴の中にねじ込まれるにつれて接触し、こうしてインサートはポケットにクランプされる。ねじ穴の位置は、ねじが工具ホルダーおよびインサートに対して締付けられるとき、円錐形状のクランプ面が接触するように位置決めされ、これによって、インサートの側部支持面がポケットの側壁当接面に向かって付勢される。
【０００４】
この構成の欠点は、インサートのサイズがわずかに変動する傾向をもつという点にある。これは、超硬合金製インサートにおいて、例えば、圧縮成形されたインサートの焼結中に見られる形状変化の結果として発生するかもしれない。工具ホルダーとの関係におけるインサートの切れ刃の位置は、ホルダーのインサート当接面に接触するインサート支持面と切れ刃との間の距離によって左右される。１つのインサートと別のインサートの間のサイズの変動は、ワークに対する損傷あるいは仕上げ品質の劣化を結果としてもたらし得る。
【０００５】
この問題に対する１つの解決法は、ポケットの底壁当接面上に突出部分を具備して、この突出部分がインサートの貫通孔内に収容される「ボトムロック」機構を提供することであった。突出部分と貫通孔の内部表面との間の接触は、ポケットの側壁当接面とインサートの側部支持面との間の接触に置き換わることができる。突出部分と貫通孔の内面が接触する点（単複）と作用切れ刃との間の距離は、側壁当接面が側部支持面に接触する点と切れ刃との間の距離よりも小さいことから、インサートサイズの変動の効果は、さほど顕著ではない。
【０００６】
このようなボトムロック機構の欠点としては、突出部分が典型的にインサートの下面に近接しており、したがって切削中のインサートのための支持が損なわれる傾向があるという点が含まれる。同様に、突出部分は典型的に傾斜表面を含み、インサートは、切削力がインサートに及ぼされた時点で斜面を上昇する傾向をもつという点にある。
【０００７】
ボトムロック機構及び側壁当接面と側部支持面とが接触する構成の両方の欠点としては、ボトムロック機構における突出部分またはポケットの何れかの当接表面に損傷が加わった場合に、その面に対しインサートを適切に備え付けることが不可能になる場合があるという点が含まれる。工具ホルダーの修理が可能であるとしても、それは複雑かつ費用のかかるものであり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
インサートの正確な取付けを提供する切削用工具を提供することが所望される。同様に、工具ホルダー上の損傷を受けた当接面の単純な修理が容易になる切削用工具を提供することも所望される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によると、工具ホルダーは、底壁当接面と、該底壁当接面から上向きに延在する雌ねじが形成された開口部を有する突出部であって、開口部が第１の方向で突出部分の中心軸からオフセットされた中心軸を有している突出部と、開口部の雌ねじと螺合する雄ねじを有するクランプねじであって、インサートのクランプ面と接触し、かつ工具ホルダーおよびインサートに対して締付けられたときに第１の方向に実質的にインサートを付勢するために円錐台として形成された下部クランプ面を有する頭部を備えるクランプねじと、を含む。工具ホルダーは、同様に、突出部分の側面から半径方向に延在する少なくとも１つの当接部材も含んでおり、各々の当接部材は当接点を有し、少なくとも１つの当接部材の少なくとも当接点は、開口部の中心軸よりも突出部分の中心軸に対して近接している。
【００１０】
記載されている工具ホルダーは、インサートの切れ刃と、インサートの支持面と接触するホルダー当接面との間の距離を最小限に抑えることにより、インサートの正確な取付けを容易にすることができる。さらに、当接部材は、損傷を受けた場合に容易に交換可能なタイプのものであってよい。
【００１１】
本発明の一態様によると、突出部分は概して円柱形である。これにより、工具ホルダー上での突出部分の形成は容易になる。
【００１２】
本発明の一態様によると、少なくとも１つの当接部材の各々は、円柱形状のピンを含む。この構造により、当接部材の単純な製造が容易になり、形成が簡単な円柱形の孔または凹所の中で突出部分に対して当接部材を固定するための単純な技術が示唆される。
【００１３】
本発明の別の態様によると、切削用工具は、記載された通りの工具ホルダーと工具ホルダーに取付け可能な切削用インサートとを含む。インサートは、ホルダーの底壁当接面に接してインサートを支持するための下部支持面と、上面と、下部支持面から上面まで延在する突出部分を収容するための貫通孔とを含み、貫通孔は、円筒形状内壁と、円筒形状内壁と上面との間の逆円錐台形状のインサートクランプ面を含むものにおいて、貫通孔は、少なくとも１つの当接部材を収容するように配置された円筒形状内壁で溝状支持面を有する複数の溝を含み、クランプねじが工具ホルダーおよびインサートに対して締付けられ、インサートを第１の方向に移動させたとき、少なくとも１つの当接部材のうちの各当接部材の当接点が溝状支持面のうちの対応する１つの面に対して当接する。切削用工具は、インサートの切れ刃と、インサートの支持表面と接触するホルダーの当接面との間の距離を最小限に抑えることによりインサートの正確な取付けを容易にすることができる。インサートの切れ刃と、溝状支持面が当接するホルダーの当接面との間の距離が最小限に抑えられることから、切削用工具は、工具ホルダー上の切れ刃の正確な位置付けを容易にする。さらに、溝状支持面は、インサートクランプ面の近傍まで、インサートの実質的な高さにまで延在でき、対応する高い当接面に当接することができ、こうしてインサートの取付けにおいてより大きな安定性が促される。
【００１４】
本発明の一態様によると、切削用工具用のインサートは、少なくとも２つの溝を含む。少なくとも２つの溝を提供することにより、インサートは、少なくとも１つの当接部材をいずれか一方の溝内に収容させることで、少なくとも２つの位置に刃先割出し可能となり得る。
【００１５】
本発明の一態様によると、切削用工具のインサートの凹状支持面は湾曲面である。このような単純な形状は、炭化タングステンの圧縮成形および焼結などの技術によるインサートの製造を容易にする。
【００１６】
本発明の一態様によると、インサートは、各対の溝に対応している複数の切れ刃を含んでいる。複数の切れ刃を提供することにより、インサートは、工具ホルダー上の複数の異なる位置に刃先割出しされ得る。
【００１７】
本発明の一態様によると、工具ホルダーは、底壁当接面に対して０°でない角度を規定するインサート当接面を含み、インサートは、少なくとも１つの側部支持面（側面）を含み、少なくとも１つの側部支持面のうちの１つは、クランプねじが工具ホルダーおよびインサートに対して締付けられてインサートを第１の方向に移動させたときに、ホルダーの側壁当接面に向かって移動させられる。この構造を提供することによって、工具ホルダー上の側壁当接面の数を最小限に抑えることができることから、工具ホルダーおよび切削用工具の設計の融通性が高められる。
【００１８】
本発明の一態様によると、工具ホルダーは、突出部分の側面から半径方向に延在する２つの当接部材を含み、当接部材は各々、開口部の中心軸に対してよりも突出部分の中心軸（Ｃ３）に対して近接している。この構造を提供することによって、工具ホルダー上の側壁当接面の数を最小限に抑えるかまたは完全に削除することができることから、工具ホルダーおよび切削用工具の設計の融通性が高められる。
【００１９】
本発明のさらに別の形態によると、切削用インサートは、下面と、上面と、下面から上面まで延在し、円筒形状の内壁と、円筒形状の内壁と上面との間の逆円錐台形状のインサートクランプ面を含む貫通孔と、を含む。貫通孔は、円筒形状の内壁に溝状支持面を有する複数の溝を含む。
【００２０】
記載されたインサートは、インサートの切れ刃と溝状支持面が当接する当接面との間の距離を最小限に抑えることができるため、工具ホルダー上に正確に取付けることができる。さらに、溝状支持面は、インサートクランプ面までインサートの実質的な高さで延在でき、対応する高い位置で当接面に当接することができ、こうしてインサートの取付け時により大きな安定性が促される。
【００２１】
本発明の一態様によると、インサートの円筒形状の内壁は概して円柱形である。このような形状は、炭化タングステン粉末の圧縮成形および焼結などの技術によるインサートの製造を容易にする。
【００２２】
本発明の一態様によると、インサートの溝状支持面は曲面である。このような形状は、炭化タングステン粉末の圧縮成形および焼結などの技術によるインサートの製造を容易にする。
【００２３】
本発明の一態様によると、インサートは、複数の切れ刃を含み、各切れ刃は各対の溝に対応する。この構造により、工具ホルダーの設計に対して実質的融通性を提供する手段によって、刃先割出し可能なインサートを工具ホルダーで確実に支持することができる。
【００２４】
本発明の一態様によると、インサートの上面および下面は同一であり、貫通孔は、円筒形状内壁と下面との間に第２の逆円錐台形状のインサートクランプ面を含み、インサートはリバーシブルである。この構造により、インサートを裏返して刃先の割出しを行うことによって、インサートの使用寿命を延ばすことができる。
【００２５】
本発明の一態様によると、インサートのコーナーは、複数の個別的な細長い部分と、複数の個別的な遷移部分とを含み、各々の遷移部分は、各対の細長い部分の間に配置されており、各々の細長い部分は、細長い部分の方に向けられ貫通孔の中心軸から延在し、細長い部分を二等分するラインに沿って中心に配置されている溝を有する。この構造は、側壁当接面を必要とすることなく、インサートの堅固な支持を提供することになる場所においてインサートの溝内への当接部材の位置付けを容易にする。
【００２６】
本発明の一態様によると、隣接する溝間の空間を規定する円筒形状の壁は円弧状をなし、溝は円筒形状の壁の約２０度の円弧角を有する円弧上に延在しており、各溝の間の円弧は各溝の断面における円弧に等しいかそれより大きいものである。このような形状は、炭化タングステン粉末の圧縮成形および焼結などの技術によるインサートの製造を容易にする。
【００２７】
本発明の一態様によると、溝はインサートクランプ面まで延在する。
【００２８】
本発明の特徴および利点は、図面と併せて以下の詳細な説明を読むことによって充分理解される。なお図面中、同じ数字は類似の要素を表わしている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一態様に係る切削用工具の分解組立上面斜視図である。
【図２】図１の切削用工具の上面斜視図である。
【図３】図１の切削用工具の部分断面上面斜視図である。
【図４】本発明の一態様に係る工具ホルダーの一部分の上面平面図である。
【図５】本発明の一態様に係る切削用インサートの上面平面図である。
【図６】クランプねじを用いて工具ホルダーに切削用インサートを完全にクランプする前の本発明の一態様に係る切削用工具の上面平面部分断面図である。
【図７】クランプねじを用いて工具ホルダーに切削用インサートをクランプした後の、図６の切削用工具の上面平面部分断面図である。
【図８】本発明の別の態様に係る切削用工具の部分分解組立上面斜視図である。
【図９】クランプねじを用いて工具ホルダーに切削用インサートをクランプした後の、図８の切削用工具の上面平面部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１〜３は、本発明の一態様に係る切削用工具２１を示す。切削用工具２１は、工具ホルダー２５に取付けられた切削用インサート２３を含む。例えば図１および３を見ればわかるように、工具ホルダー２５は、底壁当接面（底面）２７と、底壁当接面から上向きに延在する突出部分とを含む。突出部分２９は、雌ねじを有する開口部３１を含む（例えば図１および４）。雌ねじを有する開口部３１は、図６および７を見ればわかるように、突出部分２９の中心軸Ｃ３から第１の方向Ｄ１（Ｃ３からＣ１へ）にオフセットされた中心軸Ｃ１を有する。
【００３１】
工具ホルダー２５はさらに、開口部３１の雌ねじと螺合するための雄ねじ３５と、円錐台として整形された下部クランプ面３９を有する頭部３７とを有するクランプねじ３３を備える（図１および３）。例えば図６および図７を参照すればわかるように、頭部３７の下部クランプ面３９が、切削用インサート２３上の対応する形で形成されたインサートクランプ面４１と接触した場合、インサートは、クランプねじ３３が工具ホルダー２５およびインサート２３に対して締付けられた時に第１の方向Ｄ１に（または実質的にこの方向に）移動する。インサート２３は、クランプねじが締付けられた時に通常第１の方向Ｄ１に移動するが、一方、例えばインサートが図８および９で示された実施形態の場合のように当接面と接触しかつその運動の少なくとも一部分にわたり第１の方向に対し一定の角度で移動する場合など、必ずしも第１の方向と全く同じ方向に移動しなくてもよい。雌ねじを有する開口部３１の中心軸Ｃ１は、クランプねじが雌ねじを有する開口部内に挿入された時のクランプねじ３３の中心軸と同じである。
【００３２】
工具ホルダー２５はさらに、突出部分２９の側面４５から半径方向に延在する少なくとも２つの当接部材４３を含む。当接部材４３の上の少なくとも当接点は、軸Ｃ１およびＣ３に直交する平面で測定した場合、雌ねじを有する開口部３１の中心軸Ｃ１に対してよりも突出部分２９の中心軸Ｃ３に対してさらに近接している。典型的には、当接部材４３全体は、雌ねじを有する開口部の中心軸Ｃ１に対してよりも突出部分の中心軸Ｃ３に対してさらに近接している。これは、例えば当接部材が例えば図１、６および７に示されているように円柱形のピンの形をしている場合に典型的にあてはまることである。当接部材４３上の当接点は、第１の方向Ｄ１に面する当接部材上の最も前方にある点として定義される。当接部材上の当接点は、溝状支持面６１の対応する支持点と接触する（図５〜７）。
【００３３】
突出部分２９は典型的には概して円柱形状であるが必ずしもそうである必要はなく、インサート２３の円筒形状内壁４７も同様に、概して円柱形であるが必ずしもそうである必要はない。インサート２３の円筒形状内壁４７は、当接部材４３を収容するための溝４９を含む。インサート２３の円筒形状内壁４７および突出部分に対する略円柱形の形状を提供することで、工具ホルダー２５との関係におけるインサートの刃先割出しを容易にすることができるが、インサートは、突出部分および円筒形状内壁の形状が円形でなくても割出しされ得る。形状は、当接部材４３または溝４９が表面のまわりで離隔され、それらが完全に円柱形となるのを妨げているという意味において「概して」円柱形であってよい。
【００３４】
図１および３〜７を見ればわかるように、当接部材４３は、円柱形状のピンを含むことができるが、当接部材は、例えば突出部分２９と共に機械加工されるかまたはろう付けなどの手段により突出部分にしっかり固定されるなど、さまざまな好適な形態で提供されてよい。円柱形状ピンとして当接部材４３を提供することで、底壁当接面２７内に形成された穴５１（図１、３および４）および突出部分内に形成された凹所５３内に当接部材を容易に取り付け、かつ当接部材に対する損傷が生じた場合には穴および凹所から取り外すことが可能となる。円柱形状の当接部材４３は同様に、通常は比較的製造が簡単である。容易に取り外し可能な当接部材４３の使用は、損傷の発生時における当接部材の交換を容易にし、これは、工具ホルダーを形成する材料ブロック内に機械加工されるポケットの壁の表面を形成する従来の当接表面では不可能である。交換可能なピンの形をした当接部材４３のための突出部分２９内の凹所５３は、典型的には突出部分の中心軸Ｃ３に対して平行にかつ底壁当接面２７に対して直交して延在するが、必ずしもそうである必要はない。
【００３５】
切削用インサート２３は、底壁当接面２７に対してインサートを支持するための下面（下部支持面）５５と、上面５７と、突出部分２９を収容するための貫通孔５９とを含む。貫通孔５９は、下面５５から上面５７まで延在する。貫通孔５９は、円筒形状内壁４７と、円筒形状内壁と上面５７との間の逆円錐台形状のインサートクランプ面４１とを含む。例えば図１、３および５〜７を見ればわかるように、貫通孔５９は、クランプねじ３３が工具ホルダー２５およびインサート２３に対して締付けられ、インサートを第１の方向Ｄ１に、図７に示された移動距離にわたり移動させたときに、溝状支持面６１に対して当接部材が当接するような形で当接部材２９を収容するように配置された円筒形状内壁４７内の溝状支持面６１（図５〜７）を有する複数の溝４９を含んでいる。溝４９は、インサートクランプ面４１まで延在でき、クランプねじ３３の頭部３７の下部クランプ面３９は、好ましくは、ワークからの切りくずが溝内に落下する可能性を最小限に抑えるため全ての溝を覆うのに充分なサイズを有する。
【００３６】
インサート２３の側面（側部支持面）６５と上面５７の交差点にコーナー６３が形成される。インサート２３が工具ホルダー２５との関係において刃先割出しされた時点で、コーナー６３の全てまたは一部が、複数の異なる切れ刃を形成する。インサート２３は、（最高９個の別個の切れ刃の部分を形成し得る９個の分離した直線切れ刃コーナー部分を示す）図１を見ればわかるように複数の切れ刃を有することができ、あるいは切れ刃は、例えばインサートの貫通孔５９の中心軸Ｃ２に沿って見た時円形形状を有するインサートの複数の部分として形成されてもよい。インサート２３は、当接部材４３を収容するための少なくとも２つの溝４９を含み、より典型的には、インサートが切れ刃の２つ以上の異なる部分を露呈するように工具ホルダー２５上の少なくとも２つの当接部材４３との関係において少なくとも２つの異なる位置に刃先割出しされ得るような形で離隔された少なくとも３つの溝４９を含む。各々の切れ刃は、各対の溝４９に対応し、特定の切れ刃が工具ホルダー２５との関係において作用位置にある場合、複数の当接部材４３はこの対の溝の中に収容される。例えば、図５に示されている実施形態においては、コーナー６３の９つの細長い（そして直線の）部分と細長い部分のそれぞれの対の間に配置された９つの遷移部分が存在する。細長い部分は各々、典型的には、貫通孔５９の中心軸Ｃ２から延在しコーナーの細長い部分を二等分するラインに沿って中心に配置された、コーナーの細長い部分の方に向いた対応する溝４９を有している。
【００３７】
例えば図１および５に示された例示的インサート２３を見ればわかるように、インサートは、貫通孔５９の中心軸Ｃ２を中心として４０°の角度ＡＲで離隔された９つの溝４９を有していてよく、突出部分２９上の２つの当接部材４３との関係において最高９つの異なる位置に刃先割出しされ得る。当接部材４３が円形状のピンで形成されている場合のように、少なくとも当接部材４３が湾曲した外面を有する場合、溝４９は典型的に曲面として形成され、溝４９全体が曲面として形成されない場合でも、少なくとも溝状支持面６１は典型的に曲面として形成される。溝４９および／または溝状支持面６１の半径は、当接部材４３の半径と少なくとも同じであり、典型的には溝内に当接部材を収容することができるようにそれよりもわずかに大きい。図５に示されている実施形態に見られる溝４９は、約１８０°の円弧角を有する概して円弧の形をしている。弧は１８０°より小さくてもよいが、典型的には約９０°以上である。
【００３８】
溝４９および円筒形状内壁４７の溝でない部分は、好ましくは１つの円筒面を画成する。溝４９の長手方向軸および円筒形状内壁４７の長手方向軸、すなわち、インサート貫通孔５９の軸Ｃ２は、好ましくは、下面５７の平面に対し、そして典型的にはインサート２３の上面５５に対し直交している。
【００３９】
円筒形状内壁４７が概して円柱形である場合、円筒形状内壁の半径は典型的に溝４９および／または溝状支持面６１の半径の約３〜１０倍であり、より好ましくは５〜７倍である。円筒形状内壁４７が概して円柱形である場合、隣接する溝４９の間の空間を画成する円筒形状内壁は、典型的に円弧形状を画成する。円弧のサイズは、円筒形状内壁４７のサイズとの関係における溝４９のサイズおよび数に左右される。概して円柱形の円筒形状内壁４７の直径のサイズのおよそ１／６である９つの溝４９を有する図５に示されたインサート２３において、隣接する溝間の円筒形状内壁は、約２０°の円弧角を有する円弧を画成する９つの陥凹４９は同様にして、概して円柱形の円筒形状内壁４７の約２０°の円弧角を有する円弧上に延在する。こうして、インサート２３の全ての実施形態について必ずしもあてはまらないものの、各溝間の円弧は、溝４９の各々を横断する円弧とおおよそ等しいかそれより大きいものである。
【００４０】
例えば図１および４に示された例示的工具ホルダー２５を見ればわかるように、当接部材４３は典型的に、当接部材４３が収容されるはずのインサート２３の２つの陥凹４９の間の角度よりもわずかに小さい角度ＡＡで突出部分２９の中心軸Ｃ３を中心にして離隔されている。例えば、インサート開口部軸Ｃ２を中心にして４０度で離隔された９つの陥凹４９を有するインサート２３に使用するための図１の切削用工具２１に示された当接部材４３の場合、インサート開口部軸を中心にして８０度で離隔されているインサート内の陥凹４９の中に収容されるように意図されていることから、当接部材は突出部分２９の中心軸Ｃ３を中心にして７９度の角度にあってよいと考えられる。
【００４１】
当接部材４３が収容されるはずの溝４９が、インサート開口部の軸Ｃ２を中心にして画成する角度よりもわずかに小さい角度を突出部分の中心軸Ｃ３を中心にして画成するような形で当接部材４３を配置することによって、クランプねじ３３が工具ホルダー２５およびインサートに対して締付けられたとき、インサート２３が第１の方向Ｄ１に移動させられた時点で、すなわち図６に示された位置から図７に示された位置まで移動させられた時点で、当接部材４３の曲面は、溝４９と、図７に見られるような互いに最も近接している溝の部分上で接触する傾向をもつことになる。これによって、切削作業中にインサートが工具ホルダーとの関係において移動する傾向がことごとく最小限に抑えられる場合が多い。当接部材４３は、溝４９のうちの連続するものの中に収容されてよいが、必ずしもそうである必要はない。陥凹４９のうちの連続するものの中に収容されるように当接部材４３を配置することは、工具ホルダー２５上に均等に離隔した優れた支持を提供する一助となる。
【００４２】
工具ホルダー２５は、２つの当接部材４３を有する場合、底壁当接面２７との関係においておよび互いとの関係においてゼロでない角度を画成する１つ以上の追加の側壁（側面）６７および６９をさらに含んでいてもよいが、必ずしもそうでなくてもよい。側壁６７および／または６９は通常完全に省略できることから、こうして工具ホルダー２５にとって実質的により大きな設計上の融通性が提供される。側壁６７および／または６９を備える場合、インサート２３の側面６５の一部または全部は、工具ホルダー２５およびインサート２３に対してクランプねじ３３が締付けられ、インサートを第１の方向Ｄ１に移動させた場合に、側壁６７および６９に向かってインサートが移動させられるものの、これと接触はしない１つ（詳細には円形インサートの場合）または複数のインサートの側面を含んでいてよい。重複決定を回避するために、インサートの側面は通常側壁６７および６９と全く接触しないが、切削力がインサート２３を第１の方向Ｄ１に移動させる場合、一部の設計において幾分かの接触が存在するかもしれない。当接部材４３は、側壁６７および６９とインサートの側面が接触する前に、溝４９内で溝状支持面６１と接触する。このようにして、切削中のインサート２３上への切削力の作用は、側壁６７および６９よりはむしろ当接部材４３によって担持され、このことは当接部材４３が容易に交換可能な形をしている場合に有用であり得る。図６および７を見ればわかるように、切削用工具２１内で、インサート２３のいかなる部分もポケット内の側壁６７および６９と接触していない。
【００４３】
その上、当接部材４３は従来の側壁当接面に対する代替物として機能し、側壁当接面と比べて切削中の切れ刃に対し比較的近接して位置設定され得ることから、こうしてインサート内のサイズ変動の効果を削減することができる。例えば、従来のインサートにおいて工具ホルダーとの関係における切れ刃の位置は、インサートの側面が側壁当接面と接触する点から切れ刃までの距離によって左右されるのに対して、本明細書中に記載のインサートにおいては工具ホルダーとの関係における切れ刃の位置は、当接部材４３が溝状支持表面６１と接触する点から切れ刃までのはるかに短かい距離に左右される。インサートサイズの変動が切れ刃の位置に及ぼす影響は、従来の切削用工具に比べて本発明の態様に係る切削用工具の場合の方が小さい。
【００４４】
例えば図３から認識できるように、当接部材４３は、インサートの上面５７に近接して、インサート２３およびクランプねじ３３のクランプ面３９および４１の間の接点近くで、溝状支持面６１と接触することができる。この特徴は、特に、工具ホルダーの底壁当接面より上に最小距離だけしか延在しない突出部分が関与する他の「ボトムサポート」型インサートと比べて、工具ホルダー２５と突出部分２９との関係におけるインサート２３の支持を容易にすることができる。その上、この特徴は、突出部分の側面に傾斜がついているかまたはその高さが最小である場合に、インサート上の切削力の結果として発生する場上がある、ボトムサポート型突出部分をインサートが上昇する傾向をことごとく回避することを容易にすることができる。
【００４５】
インサート２３の上面５７および下面５７は、同一であってよく、貫通孔５９は、円筒形状内壁４７と下面５５との間に第２の逆円錐台形状のインサートクランプ面７３を含んでいてよい。このような構造により、リバーシブルであることによって刃先割出し可能であると、すなわち反転させて下面５５とインサートの側面６５の交差点が画成するコーナー７５における切れ刃の使用することできるインサートを提供することができる。
【００４６】
別の実施形態に係る切削用工具２１’が図８および９に示されており、これは、単一の当接部材４３’を含む工具ホルダー２５’と、底壁当接面２７’との関係においてゼロでない角度を画成するインサートの側壁当接面６７’とを含んでいる。インサート２３’は少なくとも１つのそしてより典型的には複数の側面７１’を含む。側面７１’の１つは、クランプねじ３３’が工具ホルダー２５’およびインサート２３’に対して締付けられ、インサートを第１の方向Ｄ１に移動させた場合に、側壁当接面６７’に向かって移動させられる。このようにして３つの接点、すなわち、１）インサート２３’と底壁当接面２７’との間、２）インサート２３’と当接部材４３’との間、３）インサート２３’と側壁当接面６７’との間、の接点が得られる。図８および９に示された工具ホルダー２５’は、図８および９に示された工具ホルダーが側壁当接面６７’を含み、インサート２３’との間に３つの接点を提供しているという点を除いて、図１〜４および６〜７に示された工具ホルダー２５の全ての特徴を有していてよい。突出部分２９’内の雌ねじを有する開口部３１’の軸Ｃ１は、典型的には、第１の方向Ｄ１’が概してインサート２３’と側壁当接面６７’との間の接点およびインサート２３’と当接部材４３との間の接点により画成されるラインの方向にあるような形で、位置設定される。図８および９に示された工具ホルダー２５’用のインサート２３’は、図１〜７に示された実施形態で使用されるインサート２３と同一であってよいが、図８および９に示された工具ホルダー用のインサートは１つの溝６１’しか含む必要がなく、刃先割出し可能であるためには２つの溝しか必要でないのに対して、図１〜７に示された実施形態中のインサートには、少なくとも２つの溝６１が求められ、刃先割出し可能となるためには少なくとも３つの溝が求められる。
【００４７】
本出願において、「を含む、有する」という用語の使用は制約のないものであり、「〜を備える」などの用語と同じ意味を有し他の構造、材料または行為の存在を排除しないものとして意図されている。同様にして、「〜できる」または「〜してもよい」などの用語の使用は制約のないものであり、構造、材料または行為が必ずしも必要でないことを反映するものとして意図されるが、このような用語を使用しない場合でも、構造、材料または行為が不可欠であることを反映するよう意図されるわけではない。構造、材料または行為が現在不可欠であるとみなされるかぎり、それらはそのように識別される。
【００４８】
本発明について好ましい実施形態にしたがって図示し記載してきたが、クレーム中に記載の本発明から逸脱することなくその中で変動および変更を加えてもよいということが認識される。
【符号の説明】
【００４９】
２３、２３’    インサート
２５、２５’    工具ホルダー
２７、２７’    底壁当接面
２９、２９’    突出部分
３１、３１’    開口部
３３、３３’    クランプねじ
３７    頭部
３９、３９’    下部クランプ面
３５、３５’    雄ねじ
４１、４１’    インサートクランプ面
４３、４３’    当接部材
４５、４５’    側面
５３    溝
６１、６１’    溝状支持面
Ｃ３、Ｃ３’    中心軸
Ｃ１、Ｃ１’    オフセットされた中心軸
【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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