(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手軸（６）が長手方向に延在して、仮想的な略直方体（８）の内側に嵌るよう成形されたインサート体（４）を備えるギアミリングカッターのための切削インサート（２）であって、
前記インサート体（４）の対向する両側面において、前記長手方向に延在する第１大側部（１０ａ）と第２大側部（１０ｂ）、
前記インサート体（４）の対向する両側面において、前記長手方向に延在する第１すくい面側部（１２ａ）と第２すくい面側部（１２ｂ）、
前記インサート体（４）の対向する両側面において、前記長手軸（６）を横切って延在する第１小側部（１４ａ）と第２小側部（１４ｂ）、及び、
４つの湾曲した切削刃（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）であって、各々が、前記第１すくい面側部又は前記第２すくい面側部（１２ａ、１２ｂ）と、前記第１小側部又は前記第２小側部（１４ａ、１４ｂ）へと続く前記第１大側部又は前記第２大側部（１０ａ、１０ｂ）との交差部に形成された縁部に沿って延在する、４つの湾曲した切削刃（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を備え、
湾曲した各切削刃（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）は、歯フランク切削部（１８）と、歯根切削部（２０）とを備え、
前記第１大側部（１０ａ）には第１底面（２４ａ）を有する第１凹所（２２ａ）が設けられ、前記第２大側部（１０ｂ）には第２底面（２４ｂ）を有する第２凹所（２２ｂ）が設けられ、前記第１底面と前記第２底面（２４ａ、２４ｂ）は、前記長手軸（６）に実質的に平行に延在し、前記第１小側部（１４ａ）には第３底面（２８ａ）を有する第３凹所（２６ａ）が設けられ、前記第２小側部（１４ｂ）には第４底面（２８ｂ）を有する第４凹所（２６ｂ）が設けられ、前記第３底面と前記第４底面（２８ａ、２８ｂ）は、前記長手軸（６）を横切って延在し、
切削インサートは、前記第１凹所（２２ａ）又は前記第２凹所（２２ｂ）、及び、前記第３凹所（２６ａ）又は前記第４凹所（２６ｂ）のそれぞれの中において、ギアミリングカッター内で支持されることが可能であることを特徴とする、切削インサート（２）。
【請求項２】
前記第３底面（２８ａ）は平坦であり、前記第４底面（２８ｂ）も平坦であり、前記第３底面と前記第４底面（２８ａ、２８ｂ）は互いに実質的に平行に延在する、請求項１に記載の切削インサート（２）。
【請求項３】
湾曲した各切削刃（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）の前記歯フランク切削部（１８）及び前記歯根切削部（２０）は凸型であり、前記歯フランク切削部（１８）は、前記歯根切削部（２０）の少なくとも１つの半径よりも大きな、少なくとも１つの半径を有する、請求項１又は２に記載の切削インサート（２）。
【請求項４】
前記インサート体（４）には、前記長手軸（６）を横切って前記第１凹所と前記第２凹所（２２ａ、２２ｂ）との間に延在する、少なくとも１つの貫通孔（３０ａ、３０ｂ）が設けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の切削インサート（２）。
【請求項５】
前記第１すくい面側部（１２ａ）は第１平坦部（１３ａ）を備え、前記第２すくい面側部（１２ｂ）は第２平坦部（１３ｂ）を備え、前記第１平坦部と前記第２平坦部（１３ａ、１３ｂ）とは実質的に平行に延在する、請求項１から４のいずれか一項に記載の切削インサート（２）。
【請求項６】
前記第１底面（２４ａ）は平坦であり、前記第２底面（２４ｂ）も平坦であり、前記第１底面と前記第２底面（２４ａ、２４ｂ）とは互いに実質的に平行に延在する、請求項１から５のいずれか一項に記載の切削インサート（２）。
【請求項７】
前記第１底面と前記第２底面（２４ａ、２４ｂ）の各々は、前記長手方向を横切る方向にそれぞれ湾曲する、請求項１から５のいずれか一項に記載の切削インサート（２）。
【請求項８】
前記第１底面と前記第２底面（２４ａ、２４ｂ）の各々は、前記長手方向を横切る方向に凹型に湾曲する、請求項７に記載の切削インサート（２）。
【請求項９】
前記第１底面と前記第２底面（２４ａ、２４ｂ）の各々は、前記長手軸（６）に垂直方向に前記インサート体（４）の全幅の少なくとも三分の一、好ましくは半分を形成する、前記長手軸（６）に垂直方向の幅を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の切削インサート（２）。
【請求項１０】
前記第１底面と前記第２底面（２４ａ、２４ｂ）には、前記長手方向に沿って延在する、少なくとも１つの稜部（３２）及び少なくとも１つの溝（３４）が設けられる、請求項１から９のいずれか一項に記載の切削インサート（２）。
【請求項１１】
中心回転軸（４２）を有するディスク型のカッター体（４４）を備えるギアミリングカッター（４０）であって、仮想平面（４６）が、前記回転軸（４２）に垂直に、かつ前記カッター体（４４）を通って延在し、前記カッター体（４４）には、ディスク型の前記カッター体（４４）の両面に、周方向に離間して周設されたいくつかのインサート座（４８）が設けられ、前記インサート座（４８）のうちの少なくとも第１インサート座（４８ａ）は、前記仮想平面（４６）の一方の面上に提供され、前記インサート座（４８）のうちの少なくとも第２インサート座（４８ｂ）は、前記仮想平面（４６）の他方の面上に提供され、前記第１インサート座と前記第２インサート座（４８ａ、４８ｂ）は、前記カッター体（４４）において前記仮想平面（４６）に対して鋭角に提供され、
前記ギアミリングカッター（４０）が、前記第１インサート座と前記第２インサート座（４８ａ、４８ｂ）の中に配置された、請求項１から１０のいずれか一項に記載の、第１切削インサート（２）と第２切削インサート（２）とを備えることを特徴とし、
前記第１インサート座（４８ａ）の大底部は第１支持突起（５２ａ）を備え、前記第２インサート座（４８ｂ）の大底部は第２支持突起（５２ｂ）を備え、
前記第１支持突起（５２ａ）は、前記第１切削インサート（２）の前記第１底面又は前記第２底面（２４ａ、２４ｂ）に当接するよう適合し、前記第２支持突起（５２ｂ）は、前記第２切削インサート（２）の前記第１底面又は前記第２底面（２４ａ、２４ｂ）に当接するよう適合し、
前記第１インサート座（４８ａ）の小底部は第３支持突起（５４ａ）を備え、前記第２インサート座（４８ｂ）の小底部は第４支持突起（５４ｂ）を備え、
前記第３支持突起（５４ａ）は、前記第１切削インサート（２）の前記第３底面又は前記第４底面（２８ａ、２８ｂ）に当接するよう適合し、前記第４支持突起（５４ｂ）は、前記第２切削インサート（２）の前記第３底面又は前記第４底面（２８ａ、２８ｂ）に当接するよう適合している、ギアミリングカッター（４０）。
【請求項１２】
少なくとも前記第１インサート座と前記第２インサート座（４８ａ、４８ｂ）の中に配置された、請求項６に記載の切削インサート（２）を備え、前記第１支持突起（５２ａ）は平坦であり、前記第２支持突起（５２ｂ）も平坦である、請求項１１に記載のギアミリングカッター（４０）。
【請求項１３】
少なくとも前記第１インサート座と前記第２インサート座（４８ａ、４８ｂ）の中に配置された、請求項７又は８に記載の切削インサート（２）を備え、前記第１支持突起及び前記第２支持突起（５２ａ、５２ｂ）の各々は、２つの凸型部分（５８）であって、各々が前記切削インサート（２）の前記長手方向に延在する、２つの凸型部分（５８）を備え、前記凸型部分（５８）は、前記切削インサート（２）の前記長手方向を横切る方向に凸型であり、離間部分（６０）によって、前記切削インサート（２）の前記長手方向を横切る方向に分離され、前記離間部分（６０）は、平坦であるか、凹型であるか、又は、前記２つの凸型部分（５８）の半径よりも大きな半径を備えた凸型である、請求項１１に記載のギアミリングカッター（４０）。
【請求項１４】
少なくとも前記第１インサート座と前記第２インサート座（４８ａ、４８ｂ）の中に配置された、請求項１０に記載の切削インサートを備え、前記第１支持突起と前記第２支持突起（５２ａ、５２ｂ）の各々は、前記長手方向に延在し、前記第１支持突起と前記第２支持突起（５２ａ、５２ｂ）の少なくとも１つの稜部（３２）及び少なくとも１つの溝（３４）と噛み合うよう適合している、少なくとも１つの溝（６４）及び少なくとも１つの稜部（６２）を備える、請求項１１に記載のギアミリングカッター（４０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削インサート、及び、切削インサートを備えるギアミリングカッターに関する。
【背景技術】
【０００２】
ギア等の歯溝を切削するには、歯のフランクを切削し、歯の根本で歯間の歯底面に到達するように、特別に設計され、成形された切削工具が必要となる。
【０００３】
ＵＳ  ２０１１／０２５５９２５は、歯溝を切削するための切削インサートを開示している。数個の切削インサートが、切削工具のディスク型の工具体の周辺部分に形成されたインサート座に、取外し可能に装着される。切削インサートは、上から見ると実質的に四角形である、実質的にプレーナのインサート体を含む。インサート体は、２つの切削刃であって、一つずつが２つのすくい面の各々と上部表面との間のそれぞれの交差稜にある、２つの切削刃を備える。各切削刃は、本体を横から見ると、実質的なインボリュートである。このため、インボリュート歯は切削工具で切削され、各切削インサートは二回使用されうる。すなわち、２つの切削刃の各々が使用され、切削インサートが工具体の第１面上のインサート座内に位置決められる場合には、第１切削刃が歯の第１フランクを切削し、切削インサートが工具体の反対側の第２面上のインサート座内に位置決められる場合には、第２切削刃が、歯の反対側の第２フランクを切削する。
【０００４】
ＵＳ  ２０１２／０３０１２３３では、二刃の切削インサートが、順に使用することが可能な４つの切削刃を備えた割り出し可能な切削インサートを有する歯車機構を加工するための側面ミリングカッターを提供する、開始点となっている。インサートは、長方形の断面と、互いに背向した２つの上面と、互いに対向して配置された２つのインサート長辺と、互いに対向して配置された２つのインサート短辺とを有する。インサート長辺に沿って長手方向に延在するインサートの４つの切削刃のうち、２つの切削刃はインサートの上面を都度画定し、各切削刃は湾曲して延在する。各上面には、上面から突出する軸受領域が設けられる。軸受領域により、割り出し可能なインサートは、その機能していない側が側面ミリングカッターの保持ポケットの底部に接した状態で載置される。また、インサート短辺は保持ポケット内で支持される。軸受領域とインサート短辺とは、ゆえに、保持ポケットに対して割り出し可能なインサートを支持する。
【０００５】
各切削刃の湾曲は、切削インサートで切削される関連歯形に適合している必要がある。ゆえに、ＵＳ  ２０１２／０３０１２３３の切削インサートにおいて、軸受領域の形状及び大きさは、切削刃の関連湾曲形状の影響を受ける。いくつかの切削刃形状に関しては、軸受領域が、側面ミリングカッターの使用中に保持ポケット内でのインサートの確実な位置決めを提供するには小さすぎることがある。
【０００６】
ＪＰ  ２０１４−０７３５４５は、４つの辺が切削刃として使用可能な平板状のインサート体を有する、切削インサートを開示している。各切削刃の形状は、インボリュート曲線を形成する。インサート体は、上面と下面にそれぞれある２つのフランクの間に、上面に設けられた平坦な表面と、下面に設けられた平坦な表面とを有する。各切削刃は、フランクのうちの１つに沿って延在する。
【発明の概要】
【０００７】
４つの切削刃を有するギアミリングカッターのための切削インサートにおいて、切削刃の形状の如何を問わず、ギアミリングカッターのインサート座内に適切に位置決め可能な切削インサートを提供することが本発明の目的である。
【０００８】
この目的を達成するため、本発明の一態様として、長手軸が長手方向に延在するインサート体を備えるギアミリングカッターのための切削インサートが提供される。ここに、インサート体は、仮想的な略直方体の内側に嵌るよう成形されていて、
インサート体の対向する両側面において、長手方向に延在する第１大側部と第２大側部、
インサート体の対向する両側面において、長手方向に延在する第１すくい面側部と第２すくい面側部、
インサート体の対向する両側面において、長手方向を横切って延在する第１小側部と第２小側部、及び、
４つの湾曲した切削刃であって、各々が、第１すくい面側部又は第２すくい面側部と第１大側部又は第２大側部との交差部に形成された縁部に沿って延在し、第１小側部又は第２小側部へと続く、４つの湾曲した切削刃を備える。湾曲した各切削刃は、歯フランク切削部と歯根切削部とを備える。第１大側部には第１底面を有する第１凹所が設けられ、第２大側部には第２底面を有する第２凹所が設けられ、第１底面と第２底面とは、長手軸に実質的に平行に延在する。第１小側部には第３底面を有する第３凹所が設けられ、第２小側部には第４底面を有する第４凹所が設けられ、第３底面と第４底面とは、長手軸を横切って延在する。
【０００９】
第１大側部には第１底面を有する第１凹所が設けられ、第２大側部には第２底面を有する第２凹所が設けられ、第１小側部には第３底面を有する第３凹所が設けられ、第２小側部には第４底面を有する第４凹所が設けられることから、切削インサートは、第１凹所又は第２凹所、及び、第３凹所又は第４凹所のそれぞれの中において、ギアミリングカッター内で支持されることが可能である。より具体的には、ギアミリングカッターのインサート座内に位置決めされる際に、第１底面は専用の突起に当接し、第３底面又は第４底面は、別の専用の突起に当接する。代替的には、同じ様態で、第２底面が専用の突起に当接し、第３底面又は第４底面は別の専用の突起に当接する。ゆえに、切削インサートが、４つの切削刃の形状にかかわりなく、大側部と小側部の両方においてインサート座内に確実に位置決めされることとなる。詳細には、第３凹所及び第４凹所の中の第３底面及び第４底面により、小側部にある切削刃は、歯の根本部分を切削するために必要な様態で鋭く曲がりうる一方で、第３凹所及び第４凹所の中の第３底面及び第４底面はそれぞれ、ギアミリングカッター内での切削インサートの適切な位置決めが確保される。つまり、第１小側部にある切削刃部分が、ギアミリングカッターから延在して被加工物と係合する場合には、第２小側部にある第４底面が、インサート体の長手軸に沿った方向に切削インサートを位置決めるために、インサート座内の突起に当接し、第２小側部がギアミリングカッターから延在する場合には逆もまた真であり、第３底面がインサート座内の突起に当接する。その結果として、上述の目的が達成される。
【００１０】
従来技術の切削インサートでは、切削インサートの長手軸に沿ったかかる正確な位置決めは、四刃切削インサートでは実現されていないが、例えばＵＳ  ２００１／０２５５９２５で開示されているような二刃切削インサートでのみ実現されており、その中で開示されている切削インサートは、専用接触面として設計された短側面を有する。
【００１１】
更に、第１、第２、第３及び第４の底面は、高精度で製造されうる。ゆえに、切削インサートは、切削工具のインサート座内に正確に位置決められうる。
【００１２】
切削インサートは、割り出し可能であり、かつ両面性である。すなわち、切削インサートは、４つの切削刃のうちの１つがインサート座から延在して被加工物と係合する状態で、ギアミリングカッターのインサート座内の４つの異なる位置に位置決められうる。切削インサートは、例えば超硬合金、セラミック、立方晶窒化ホウ素、多結晶ダイヤモンド、及びサーメットのうちの一又は複数を含む材料から製造されうる。切削インサートは、例えば窒化チタン、炭窒化チタン、及び／又は酸化アルミニウムのような表面コーティングでコーティングされうる。切削インサートは、ディスク型のカッター体を備える、ギア等の歯溝を切削するためのギアミリングカッター内で保持されるよう適合している。切削インサートは、ディスク型のカッター体のいずれかの面にあるインサート座内に位置決められるよう構成される。切削インサートは、関連要素内に歯溝を切削して歯を形成するよう構成される。切削インサートは、歯のフランクを切削し、歯の根本を切削するよう構成される。例えば、大側部の各々に沿って延在する切削刃の一部分は、歯のフランクの一部分を切削するよう構成され、小側部の各々にある切削刃の一部分は、歯の根元を切削するよう構成されうる。
【００１３】
実施形態により、第３底面は平坦であり、第４底面も平坦であり、第３底面と第４底面とは、互いに実質的に平行に延在しうる。この様態では、ギアミリングカッターのインサート座内の突起には、第３底面と第４底面とにそれぞれ当接するために、平坦な表面が設けられうる。第３底面又は第４底面に当接するための平坦な表面を備えたかかる突起は、製造が比較的容易である。
【００１４】
実施形態により、湾曲した各切削刃の歯フランク切削部及び歯根切削部は凸型であり、歯フランク切削部は、歯根切削部の少なくとも１つの半径よりも大きな、少なくとも１つの半径を有しうる。この様態では、被加工物にインボリュート歯フランクを切削するための要件が満たされうる。
【００１５】
実施形態により、インサート体には、長手軸を横切って第１凹所と第２凹所との間に延在する、少なくとも１つの貫通孔が設けられうる。この様態では、切削インサートは、少なくとも１つの貫通孔を通って延在する、締結ネジのような好適な締結装置によって、歯ミリングカッターに固定されうる。
【００１６】
実施形態により、第１すくい面側部は第１平坦部を備え、第２すくい面側部は第２平坦部を備えうる。第１平坦部と第２平坦部とは、実質的に平行に延在しうる。この様態では、第１平坦部と第２平坦部の各々は、一度につき一つずつ、ギアミリングカッターのインサート座内の支持面に当接しうる。
【００１７】
実施形態において、第１底面は平坦であり、第２底面も平坦でありうる。第１底面と第２底面とは、互いに実質的に平行に延在しうる。この様態では、第１底面と第２底面の各々は、一度につき一つずつ、ギアミリングカッターのインサート座内の突起の、対応する平坦な表面に当接しうる。
【００１８】
実施形態により、第１底面と第２底面の各々は、長手方向を横切って、それぞれの方向に湾曲しうる。この様態では、凹型の第１底面と第２底面とが提供されうる。かかる凹型底面は、ギアミリングカッターのインサート座内の好適な形状の突起に当接する際の、切削インサートの確実な位置決めというかたちで、利点を提供しうる。
【００１９】
実施形態により、第１底面と第２底面の各々は、長手方向を横切る方向に凹型に湾曲しうる。
【００２０】
実施形態により、第１底面と第２底面の各々は、長手軸に垂直方向にインサート体の全幅の少なくとも三分の一、好ましくは半分を形成する、長手軸に垂直方向の幅を有しうる。この様態では、第１底面と第２底面とは、ギアミリングカッターのインサート座内にある好適な幅の突起上での確実な位置決めを担保するに十分な幅を有する状態で、提供されうる。
【００２１】
実施形態により、第１底面と第２底面には、長手方向に沿って延在する、少なくとも１つの稜部、及び少なくとも１つの溝が設けられうる。この様態では、少なくとも１つの稜部と少なくとも１つの溝とは、ギアミリングカッターのインサート座内の対応する溝及び稜部と噛み合って、ギアミリングカッター内での切削インサートの確実な位置決めを提供しうる。第１底面と第２底面の各々の中の数個の稜部及び溝は、鋸歯状の第１底面と第２底面であって、ギアミリングカッターのインサート座内の対応する鋸歯状の表面に対する、切削インサートの確実な位置決めを担保しうる、鋸歯状の第１底面と第２底面を提供しうる。
【００２２】
少なくとも２つの切削インサートであって、各々が、切削刃の関連形状にかかわりなくギアミリングカッターのインサート座内に正確に位置決め可能である、４つの切削刃を備えた少なくとも２つの切削インサートを有する、ギアミリングカッターを提供することが、本発明の更なる目的である。
【００２３】
本発明の更なる態様により、中央回転軸を有するディスク型のカッター体を備えるギアミリングカッターによって、その目的は達成され、仮想平面は、回転軸に垂直に、かつカッター体を通って延在し、カッター体には、ディスク型のカッター体の両面に周方向に離間して周設された、いくつかのインサート座が設けられ、インサート座のうちの少なくとも第１インサート座は、仮想平面の一方の面上に提供され、インサート座のうちの少なくとも第２インサート座は、仮想平面の他方の面上に提供される。第１インサート座と第２インサート座とは、カッター体において仮想平面に対して鋭角で提供される。ギアミリングカッターは、第１インサート座と第２インサート座の中に配置された、本書で開示されている態様及び／又は実施形態による、第１切削インサートと第２切削インサートとを備える。第１インサート座の大底部は第１支持突起を備え、第２インサート座の大底部は第２支持突起を備える。第１支持突起は、第１切削インサートの第１底面又は第２底面に当接するよう適合し、第２支持突起は、第２切削インサートの第１底面又は第２底面に当接するよう適合している。第１インサート座の小底部は第３支持突起を備え、第２インサート座の小底部は第４支持突起を備える。第３支持突起は、第１切削インサートの第３底面又は第４底面に当接するよう適合し、第４支持突起は、第２切削インサートの第３底面又は第４底面に当接するよう適合している。
【００２４】
第１、第２、第３、及び第４の支持突起が、第１切削インサート及び第２切削インサートの第１底面又は第２底面、及び、第３底面又は第４底面のそれぞれに当接することから、第１インサート座と第２インサート座の中での第１切削インサート及び第２切削インサートの正確な位置決めが担保される。その結果として、目的が達成される。切削インサートに関する上記の説明も参照のこと。
【００２５】
実施形態により、第１切削インサートと第２切削インサートとは、互いに実質的に平行に延在する平坦な第１底面と第２底面とを備え、第１支持突起は平坦であり、第２支持突起も平坦である。この様態では、第１底面及び第２底面と、第１支持突起及び第２支持突起との間で確実な当接が実現しうる。
【００２６】
第１底面と第２底面の各々が長手方向を横切る方向に凹型に湾曲するような、第１底面と第２底面の各々が、長手方向を横切ってそれぞれの方向に湾曲している実施形態により、第１支持突起と第２支持突起とは、２つの凸型部分であって、各々が切削インサートの長手方向に延在する２つの凸型部分を備えうる。凸型部分は、切削インサートの長手方向を横切る方向に凸型であり、離間部分によって、切削インサートの長手方向を横切る方向に分離されうる。離間部分は、平坦であるか、凹型であるか、又は、２つの凸型部分の半径よりも大きな半径を備えた凸型でありうる。この様態では、第１支持突起と第２支持突起の各々の２つの凸型部分が、第１切削インサートと第２切削インサートのそれぞれの、凹型に湾曲した底面に当接しうる一方で、離間部分は、関連切削インサートの第１底面又は第２底面に当接しない。２つの凸型部分に沿ったかかる当接により、関連切削インサートと、第１支持突起及び第２支持突起との間の個々の当接がもたらされる。従って、インサート座内での切削インサートの確実な位置決めが提供される。
【００２７】
ギアミリングカッターが切削インサートを備える実施形態であって、第１底面と第２底面には、長手方向に沿って延在する少なくとも１つの稜部及び少なくとも１つの溝が設けられる実施形態により、第１支持突起と第２支持突起の各々は、長手方向に延在し、切削インサートの第１支持突起と第２支持突起の少なくとも１つの稜部及び少なくとも１つの溝と噛み合うよう適合している、少なくとも１つの溝及び少なくとも１つの稜部を備える。この様態では、第１底面と第２底面、及び第１支持突起と第２支持突起の稜部及び溝により、切削インサートが第１支持突起及び第２支持突起上に正確に位置決められることが担保されうる。
【００２８】
本発明の更なる特徴及び利点は、付随する特許請求の範囲及び以下の詳細説明を検討する際に明確になるだろう。
【００２９】
本発明の特定の特徴及び利点を含む本発明の様々な態様は、以下の詳細説明及び添付図面に記載される実施例から、容易に理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１ａ】第１の実施形態による切削インサートを示す。
【図１ｂ】第１の実施形態による切削インサートを示す。
【図１ｃ】第１の実施形態による切削インサートを示す。
【図１ｄ】第１の実施形態による切削インサートを示す。
【図１ｅ】第１の実施形態による切削インサートを示す。
【図２ａ】第２の実施形態による切削インサートの２つの図のうちの１つを示す。
【図２ｂ】第２の実施形態による切削インサートの２つの図のうちの１つを示す。
【図３ａ】第３の実施形態による切削インサートの２つの図のうちの１つを示す。
【図３ｂ】第３の実施形態による切削インサートの２つの図のうちの１つを示す。
【図４ａ】第１の実施形態によるギアミリングカッターを示す。
【図４ｂ】第１の実施形態によるギアミリングカッターを示す。
【図４ｃ】第１の実施形態によるギアミリングカッターを示す。
【図４ｄ】第１の実施形態によるギアミリングカッターを示す。
【図４ｅ】第１の実施形態によるギアミリングカッターを示す。
【図５ａ】第２の実施形態によるギアミリングカッターの２つの部分拡大図のうちの１つを示す。
【図５ｂ】第２の実施形態によるギアミリングカッターの２つの部分拡大図のうちの１つを示す。
【図６ａ】第３の実施形態によるギアミリングカッターの２つの部分拡大図のうちの１つを示す。
【図６ｂ】第３の実施形態によるギアミリングカッターの２つの部分拡大図のうちの１つを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の態様が、以下で一層詳細に説明される。類似の番号は、全体を通じて類似の要素を表す。簡潔性及び／又は明確性のために、既に良く知られた機能及び構造は必ずしも詳細に説明されない。
【００３２】
図１ａから図１ｅは、第１の実施形態による切削インサート２の様々な図を示している。切削インサート２は、ギアミリングカッターにおける使用のために構成され、インサート体４を備え、インサート体４は、インサート体４の長手方向に沿って延在する長手軸６を有する。インサート体４は概して、図１ａに示すような仮想的な略直方体の内側に嵌るよう成形される。
【００３３】
インサート体４は、インサート体４の対向する両側面において、長手方向に延在する第１大側部１０ａと第２大側部１０ｂとを備える。インサート体４は、インサート体４の対向する両側面において、長手方向に延在する第１すくい面側部１２ａと第２すくい面側部１２ｂとを更に備える。インサート体４は、インサート体４の対向する両側面において、長手方向及び長手軸６を横切って延在する第１小側部１４ａと第２小側部１０ｂとを更に備える。
【００３４】
第１すくい面側部１２ａは第１平坦部１３ａを備え、第２すくい面側部１２ｂは第２平坦部１３ｂを備える。第１平坦部と第２平坦部１３ａ、１３ｂは、互いに平行に延在する。この実施形態では、第１すくい面側部と第２すくい面側部１２ａ、１２ｂの各々は、それぞれ１つの平坦部のみを備える。代替的な実施形態では、すくい面側部は、溝、稜部、及び更なる平坦部を備えうる。
【００３５】
切削インサート２は、４つの湾曲した切削刃１６ａから１６ｄを備える。湾曲した切削刃１６ａから１６ｄの各々は、インサート体４の縁部に沿って延在する。１つの縁部は、第１すくい面側部１２ａと第１大側部１０ａとの間の交差部に形成されて、第１小側部１４ａへと続き、別の一縁部は、第１すくい面側部１２ａと第２大側部１０ｂとの間の交差部に形成されて、第２小側部１４ｂへと続く。同様に、２つの更なる縁部が、第２すくい面側部１２ｂと、第１大側部及び第２大側部１０ａ、１０ｂとの間の交差部に形成されて、第１小側部及び第２小側部１４ａ、１４ｂへと続く。湾曲した切削刃１６ａから１６ｄの各々は、歯フランク切削部１８と、歯根切削部２０とを備える。歯フランク切削部１８と歯根切削部２０とは、互いへと切れ目なく移行する。すくい面側部１２ａ、１２ｂと大側部及び小側部１０ａ、１０ｂとの間の交差部はまた、図１ｄで明確に視認可能な、歯根切削部２０を突然終端させる直線部分２１のような、切削刃として使用されない部分を備えうる。
【００３６】
湾曲した切削刃１６ａから１６ｄの各々の歯フランク切削部１８と歯根切削部２０とは、凸型である。歯フランク切削部１８は、歯根切削部２０の少なくとも１つの半径よりも大きな、少なくとも１つの半径を有する。従って、湾曲した切削刃１６ａから１６ｄの各々は、少なくとも２つの半径を備える。各切削刃は、いくつかの半径を有しうる。特定の切削インサートの切削刃の半径は、とりわけ、切削インサートが関連ギアミリングカッター内に位置決められる角度、ギアミリングカッターによって切削されるべき歯の形状、関連被加工物において切削されるべき歯の数、及び、切削されるべき歯のモジュールに依拠する。
【００３７】
第１大側部１０ａには第１底面２４ａを有する第１凹所２２ａが設けられ、第２大側部１０ｂには第２底面２４ｂを有する第２凹所２２ｂが設けられる。第１底面と第２底面２４ａ、２４ｂは、長手軸６に実質的に平行に延在する。これらの実施形態では、第１底面２４ａは平坦であり、第２底面２４ｂも平坦である。第１底面と第２底面２４ａ、２４ｂは、互いに平行に延在する。
【００３８】
第１小側部１４ａには第３底面２８ａを有する第３凹所２６ａが設けられ、第２小側部１４ｂには第４底面２８ｂを有する第４凹所２６ｂが設けられる。第３底面と第４底面２８ａ、２８ｂは、長手軸６を横切って延在する。第３底面２８ａは平坦であり、第４底面２８ｂも平坦であり、第３底面と第４底面２８ａ、２８ｂは、互いに平行に延在する。
【００３９】
第１大側部１０ａと第１小側部１４ａとは、互いへと切れ目なく移行する。このため、第１大側部１０ａと第１小側部１４ａとの間の移行は、明確に視認可能ではないかもしれない。しかし、第１底面２４ａは、第１大側部１０ａの一部を形成し、第３底面２８ａは、第１小側部１４ａの一部を形成する。このため、少なくとも、第１大側部及び第１小側部１０ａ、１４ａの、第１底面及び第３底面２４ａ、２８ａをそれぞれを備える一部分においては、第１大側部及び第１小側部１０ａ、１４ａは、明確に弁別可能である。第２大側部及び第２小側部１０ｂ、１４ｂと、第３底面及び第４底面２４ｂ、２８ｂに関しても同様である。
【００４０】
インサート体４には、長手軸６を横切って第１凹所と第２凹所２２ａ、２２ｂの間に延在する、２つの貫通孔３０ａ、３０ｂが設けられる。長手軸６が図の平面に垂直に延在している、図１ｃに示す断面図を参照のこと。切削インサート２は、例えば貫通孔３０ａ、３０ｂの各々を通って延在する１つのネジによって、ギアミリングカッターに固定されうる。
【００４１】
第１底面と第２底面２４ａ、２４ｂの各々は、長手軸６に垂直方向にインサート体４の全幅の少なくとも三分の一、好ましくは半分を形成する、長手軸６に垂直方向の幅を有する。これらの実施形態では、第１底面と第２底面２４ａ、２４ｂの各々は、長手軸６に垂直方向にインサート体４の全幅のおよそ９／１４を形成する、長手軸６に垂直方向の幅を有する。
【００４２】
図２ａ及び図２ｂは、第２の実施形態による切削インサート２の２つの図を示している。ここでも、切削インサート２は、ギアミリングカッターにおける使用のために構成される。この実施形態は、図１ａから図１ｅの第１の実施形態に類似する。従って、図２ａ及び図２ｂに関するこの説明では、図１ａから図１ｅの実施形態との相違に主に焦点を当てることになる。
【００４３】
ここでも、インサート体４の第１大側部１０ａには第１底面２４ａを有する第１凹所２２ａが設けられ、第２大側部１０ｂには第２底面２４ｂを有する第２凹所２２ｂが設けられる。第１底面と第２底面２４ａ、２４ｂは、長手軸６に平行に延在する。第１底面と第２底面２４ａ、２４ｂの各々は、長手方向を横切って、それぞれの方向に湾曲しうる。第１底面と第２底面２４ａ、２４ｂの各々は、長手方向を横切る方向に凹型に湾曲している。図２ｂに示す断面図では、長手軸６が図の平面に垂直に延在している。
【００４４】
図３ａ及び図３ｂは、第３の実施形態による切削インサート２の２つの図を示している。ここでも、切削インサート２は、ギアミリングカッターにおける使用のために構成される。この実施形態は、図１ａから図１ｅ、及び図２ａと図２ｂの実施形態に類似する。図３ａ及び図３ｂに関するこの説明では、前述の実施形態との相違に主に焦点を当てることになる。
【００４５】
ここでも、インサート体４の第１大側部１０ａには第１底面２４ａを有する第１凹所２２ａが設けられ、第２大側部１０ｂには第２底面２４ｂを有する第２凹所２２ｂが設けられる。第１底面と第２底面２４ａ、２４ｂは、長手軸６に平行に延在する。第１底面と第２底面２４ａ、２４ｂには、長手方向６に沿って延在する、少なくとも１つの稜部３２、及び少なくとも１つの溝３４が設けられる。この実施形態では、第１底面と第２底面２４ａ、２４ｂの各々は、数個の稜部３２及び溝３４を備える。このように、第１底面と第２底面２４ａ、２４ｂの各々は鋸歯状である。図３ｂに示す断面図では、長手軸６が図の平面に垂直に延在している。
【００４６】
図４ａ及び図４ｂは、第１の実施形態によるギアミリングカッター４０の２つの図を示している。図４Ｃから図４ｅは、図４ａ及び図４ｂに示すギアミリングカッター４０の、３つの部分拡大図を示している。図４ａは、ギアミリングカッター４０の回転軸４２に垂直に、横から見たギアミリングカッター４０を示し、図４ｂは、回転軸４２に平行な、ギアミリングカッター４０の図を示す。
【００４７】
ギアミリングカッター４０は、回転軸４２が中央に配置された、ディスク型のカッター体４４を備える。仮想平面４６が、回転軸４２に垂直に、かつ図４ａの平面に平行にカッター体４４を通って、延在している。カッター体４４には、ディスク型のカッター体４４の両面に、周方向に離間して周設されたいくつかのインサート座４８が設けられる。インサート座４８のうちの少なくとも第１インサート座４８ａは、仮想平面４６の一方の面上に提供され、少なくとも第２インサート座４８ｂは、仮想平面４６の他方の面上に提供される。これらの実施形態では、仮想平面４６の各面上に、１０個のインサート座４８が提供される。代替的な実施形態では、仮想平面４６の各面上のインサート座の数は、１０よりも多く、又は少なくなりうる。第１インサート座と第２インサート座４８ａ、４８ｂは、カッター体４４において仮想平面に対して鋭角に配置される。インサート座４８のタンジェンシャルインサート支持面５０は、同一の回転方向を向く。
【００４８】
ギアミリングカッター４０は、第１インサート座と第２インサート座４８ａ、４８ｂの中に配置された、図１ａから図１ｅの実施形態による第１切削インサート２ａ及び第２切削インサートを備えるよう、配置される。図４ａから図４ｃでは、第１切削インサート２ａのみが示されている。当業者には理解されるように、第２切削インサートは、第２インサート座４８ｂ内に対応する様態で配置される。
【００４９】
第１インサート座４８ａの大底部は第１支持突起５２ａを備え、第２インサート座４８ｂの大底部は第２支持突起５２ｂを備える。第１支持突起５２ａは、第１切削インサート２ａの第１底面及び第２底面２４ａ、２４ｂに当接するよう適合している。図１ａ、図１ｂ、及び図４ｃを参照のこと。対応する様態において、第２支持突起５２ｂは、第２切削インサートの第１底面及び第２底面に当接するよう適合している。
【００５０】
この実施形態では、第１支持突起５２ａは平坦であり、第２支持突起５２ｂも平坦でありうる。このように、ギアミリングカッターは、図１ａから図１ｅに関連して記述されているような、平坦な第１底面と第２底面２４ａ、２４ｂを備える第１切削インサート及び第２切削インサートを伴う使用に適合している。
【００５１】
第１インサート座４８ａの小底部は、第３支持突起５４ａを備える。図４ｄ及び図４ｅを参照のこと。対応する様態において、第２インサート座４８ｂの小底部は、第４支持突起５４ｂを備える。図４ｂを参照のこと。第３支持突起５４ａは、第１切削インサート２ａの第３底面と第４底面２８ａ、２８ｂに当接するよう適合している。図１ａ、図１ｂ、及び図４ｅを参照のこと。対応する様態において、第４支持突起５４ｂは、第２切削インサートの第３底面と第４底面に当接するよう適合している。
【００５２】
従って、第１、第２、第３及び第４の支持突起５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂは、第１切削インサート及び第２切削インサート２の第１、第２、第３及び第４の底面２４ａ、２４ｂ、２８ａ、２８ｂのそれぞれを支持当接するように配置される。また更に、第１切削インサート及び第２切削インサート２の第１すくい面側部と第２すくい面側部１２ａ、１２ｂは、第１インサート座と第２インサート座４８ａ、４８ｂのタンジェンシャルインサート支持面５０に当接する。このように、第１切削インサート及び第２切削インサート４８ａ、４８ｂは、例えば、図示されていないネジが切削インサート２の貫通孔３０ａ、３０ｂ内に配置され、それに従ってカッター体４４内に配置されたネジ穴５６に締め込まれる際に、第１インサート座と第２インサート座２の中に正確かつ確実に位置決められる。各インサート座４８内の２つのネジ穴５６は、インサート座４８内での切削インサート２のカッター体４４に対するしっかりとした当接を担保するために、タンジェンシャルインサート支持面５０、及び第３突起と第４突起５４ａ、５４ｂの方向に若干、例えば０．１から０．３ｍｍ、オフセットされうる。
【００５３】
図５ａ及び図５ｂは、第２の実施形態によるギアミリングカッター４０の２つの部分拡大図を示している。この実施形態は図４ａから図４ｅの実施形態に類似し、インサート座４８に関してのみ相違し、特に、インサート座４８の大底部の第１支持突起と第２支持突起５２ａ、５２ｂに関してのみ、相違している。そのため、下記ではこの特徴についてのみ記述する。図５ａ及び図５ｂでは１つのインサート座だけが示されており、第１インサート座４８ａ及び第１支持突起５２ａのみを参照する。しかしこの例は、ギアミリングカッターの第２インサート座及び更なるインサート座、並びに、第２支持突起及び更なるインサート座内の対応する支持突起にも当てはまる。
【００５４】
第１支持突起５２ａは、第１インサート座４８ａ内に位置決められた切削インサート２の長手方向に延在する、２つの凸型部分５８を備える凸型部分５８は、切削インサート２の長手方向を横切る方向に凸型であり、離間部分６０によって、切削インサート２の長手方向を横切る方向に分離される。離間部分６０は、これらの実施形態では平坦であるが、代替的には、凹型であるか、又は、２つの凸型部分５８の半径よりも大きな半径を備えた凸型でありうる。従って、これらの実施形態では、第１支持突起５２ａは、切削インサート２の第１底面又は第２底面に当接するよう適合しており、第１底面と第２底面は、例えば図２ａ及び図２ｂの実施形態による切削インサート２のように、長手方向を横切ってそれぞれの方向に湾曲している。
【００５５】
第１支持突起５２ａの２つの凸型部分５８が、切削インサート２の凹型に湾曲した第１底面と第２底面とに当接する一方で、離間部分６０は第１底面又は第２底面に当接しない。貫通孔３０ａ、３０ｂを通って若干オフセットしたネジ穴５６へと延在する２つのネジによって、切削インサート２をインサート座４８内に取り付ける際に、切削インサート２は、切削インサート２のすくい面側部１２ａ、１２ｂをインサート座４８内のタンジェンシャルインサート支持面５０に対して確実に当接させるために、切削インサート２の凹型底面２４ａ、２４ｂが凸型部分５８の上にある状態で摺動しうる。
【００５６】
あくまでも一例としての言及であるが、切削インサート２の長手軸６を横切る１４ｍｍの幅、及び、９ｍｍ幅である第１底面と第２底面のそれぞれの幅を有する切削インサート２に関して、凸型部分５８の半径はおよそ３５ｍｍでありうる。凸型部分５８の各々の幅は、例えば１から３ｍｍでありうる。
【００５７】
図６ａ及び図６ｂは、第３の実施形態によるギアミリングカッター４０の２つの部分拡大図を示している。この実施形態は図４ａから図４ｅの実施形態に類似し、インサート座４８に関してのみ相違し、特に、インサート座４８の大底部の第１突起と第２突起５２ａ、５２ｂに関してのみ、相違している。そのため、下記ではこの特徴についてのみ記述する。図６ａ及び図６ｂでは１つのインサート座だけが示されており、第１インサート座４８ａ及び第１支持突起５２ａのみを参照する。しかしこの例は、ギアミリングカッターの第２インサート座及び更なるインサート座、並びに、第２支持突起及び更なるインサート座内の対応する支持突起にも当てはまる。
【００５８】
第１支持突起５２ａは、第１インサート座４８ａ内に位置決められた切削インサート２の長手方向に延在する、いくつかの稜部６２及び溝６４を備える。従って、これらの実施形態では、第１支持突起５２ａは切削インサート２の第１底面又は第２底面に当接するよう適合しており、第１底面と第２底面とは、例えば図３ａ及び図３ｂの実施形態による切削インサート２のように、第１支持突起５２ａの稜部及び溝と噛み合うよう適合した、少なくとも１つの対応する稜部及び溝を備える。いくつかの稜部６２及び溝６４は、鋸歯状表面を提供する。いくつかの実施形態により、第１支持突起と第２支持突起５２ａ、５２ｂは、関連切削インサート２の長手方向に延在する、少なくとも１つの溝６４及び少なくとも１つの稜部６２を備えうる。
【００５９】
いくつかの実施形態では、第１支持突起５２ａの鋸歯状表面と関連切削インサート２の底面２４ａ、２４ｂの鋸歯状表面との間の噛み合いは、タンジェンシャル切削力を支持するに十分なほど強力でありうる。かかる実施形態では、切削インサート２は、インサート座４８内のタンジェンシャルインサート支持面５０に当接する必要がないこともある。
【００６０】
この発明は、本書に明記された実施形態に限定されると解釈すべきではない。本書で開示されている実施形態の種々の特徴は、付随する特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲を逸脱することなく、本書で説明されている実施形態以外の実施形態を創出するために組み合わされうることを、当業者は認識するであろう。本発明は例示的な実施形態を参照して説明されてきたが、当業者にとっては、多数の異なる代替例、修正例等が自明となろう。例えば、第３支持突起と第４支持突起５４ａ、５４ｂは、インサート座４８内で切削インサート２の長手方向に沿って切削インサート２の位置を調整するための機構上に提供されうる。歯の上部を切削するための切削インサートのような、他の種類の更なる切削インサートが、ギアミリングカッター４０において追加的に提供されうる。そのため、上記は様々な例示的な実施形態を例示するものであり、本発明は付随する特許請求の範囲によってのみ規定されることを、理解されたい。
【００６１】
本書で使用する場合、「を備える」又は「を含む」という用語は開放型であり、一又は複数の既述の特徴、要素、ステップ、構成要素又は機能を含むが、一又は複数の他の特徴、要素、ステップ、構成要素、機能又はそれらの群の存在又は追加を除外する訳ではない。
【符号の説明】
【００６２】
２  切削インサート
４  インサート体
６  長手軸
８  仮想的な直方体
１０  大側部
１２  すくい面側部
１３  平坦部
１４  小側部
１６  切削刃
１８  歯フランク切削部
２０  歯根切削部
２１  直線部分
２２  凹所
２４  底面
２６  凹所
２８  底面
３０  貫通孔
３２  稜部
３４  溝
４０  ギアミリングカッター
４２  回転軸
４６  仮想平面
４８  インサート座
５０  タンジェンシャルインサート支持面
５２  支持突起
５４  支持突起
５６  ネジ穴
５８  凸型部分
６０  離間部分
６２  稜部
６４  溝
【図１ａ】
0006560566.tif 000002
【図１ｂ】
0006560566.tif 000003
【図１ｃ】
0006560566.tif 000004
【図１ｄ】
0006560566.tif 000005
【図１ｅ】
0006560566.tif 000006
【図２ａ】
0006560566.tif 000007
【図２ｂ】
0006560566.tif 000008
【図３ａ】
0006560566.tif 000009
【図３ｂ】
0006560566.tif 000010
【図４ａ】
0006560566.tif 000011
【図４ｂ】
0006560566.tif 000012
【図４ｃ】
0006560566.tif 000013
【図４ｄ】
0006560566.tif 000014
【図４ｅ】
0006560566.tif 000015
【図５ａ】
0006560566.tif 000016
【図５ｂ】
0006560566.tif 000017
【図６ａ】
0006560566.tif 000018
【図６ｂ】
0006560566.tif 000019