(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削工具組立体（１００、２００、３００）において、
前後方向（ＤＦ、ＤＲ）に延在するホルダ長手方向軸（Ｈ）を有する工具ホルダ（１０２、２０２、３０２）であって、ホルダ前端部（１５２）、ホルダ上端部（１５３）、前記ホルダ前端部（１５２）と前記ホルダ上端部（１５３）との間に延在するホルダ合わせ面（１１４、３１４）、および前記ホルダ合わせ面（１１４、３１４）から前記後方向（ＤＲ）に離間したホルダクランピング部分（１１２）を含む工具ホルダ（１０２、２０２、３０２）と、
前記前後方向（ＤＦ、ＤＲ）に延在する工具ヘッド長手方向軸（Ｔ）を有し、かつ工具ヘッド下端部（１３１）を含む工具ヘッド（１０４、２０４、３０４）であって、前記工具ヘッド下端部（１３１）が、工具ヘッド合わせ面（１３２、３１６）と、前記工具ヘッド下端部（１３１）から上方に延在しかつ前記工具ヘッド合わせ面（１３２、３１６）から前記後方向（ＤＲ）に離間した工具ヘッドクランピング凹部（１２４）と、を備える、工具ヘッド（１０４、２０４、３０４）と、
工具ヘッド締結部材（１０６）と、を含み、
組み立てられた位置において、
前記工具ヘッド合わせ面（１３２、３１６）が、前記ホルダ合わせ面（１１４、３１４）と蟻継ぎ接続を形成し、
前記工具ヘッド締結部材（１０６）が、前記工具ヘッドクランピング凹部（１２４）をクランピングし、それにより、前記工具ヘッド（１０４、２０４、３０４）を前記工具ホルダ（１０２、２０２、３０２）に外部からクランピングし、
前記ホルダ合わせ面（１１４、３１４）および前記工具ヘッド合わせ面（１３２、３１６）が、それぞれ前記ホルダ長手方向軸（Ｈ）および工具ヘッド長手方向軸（Ｔ）に対して傾斜角（δ）だけ傾斜しており、前記傾斜角（δ）が、６０°以下の鋭角であり、
前記工具ヘッド合わせ面（１３２、３１６）が、前記工具ヘッドクランピング凹部（１２４）を有する工具ヘッド後面（１２２）と交差する、切削工具組立体（１００、２００、３００）。
【請求項２】
前記ホルダ合わせ面（１１４、３１４）が複数のホルダ合わせ側壁（１４０、３１０）を含み、前記工具ヘッド合わせ面（１３２、３１６）が、前記ホルダ合わせ側壁（１４０、３１０）に合致する複数の工具ヘッド合わせ側壁（１３８、３１２）を含む、請求項１に記載の切削工具組立体（１００、２００、３００）。
【請求項３】
前記ホルダ合わせ側壁（３１０）および前記工具ヘッド合わせ側壁（３１２）が前記前方向（ＤＦ）に広がる、請求項２に記載の切削工具組立体（１００、２００、３００）。
【請求項４】
前記工具ヘッドクランピング凹部（１２４）がクランピング面（１２６）を含み、前記工具ヘッド締結部材（１０６）が前記クランピング面（１２６）に押圧される、請求項１に記載の切削工具組立体（１００、２００、３００）。
【請求項５】
前記ホルダクランピング部分（１１２）が少なくとも１つのホルダ支持面（１４６）を有し、前記工具ヘッド締結部材（１０６）が、摩擦を伴って、実質的に円弧（１５８）上にある前記少なくとも１つのホルダ支持面（１４６）に沿って摺動する、請求項１に記載の切削工具組立体（１００、２００、３００）。
【請求項６】
前記ホルダクランピング部分（１１２）がクランピング軸（Ｍ）に沿って延在し、
前記クランピング軸（Ｍ）および前記工具ヘッドクランピング凹部（１２４）が、前記ホルダ長手方向軸（Ｈ）および前記工具ヘッド長手方向軸（Ｔ）にそれぞれ実質的に垂直である、請求項１に記載の切削工具組立体（１００、２００、３００）。
【請求項７】
前記工具ヘッド（１０４、２０４、３０４）が、切削インサート（１６２）を保持するためのインサートポケット（１３０）を備える工具ヘッド上端部（１３３）を有する、請求項６に記載の切削工具組立体（１００、２００、３００）。
【請求項８】
前記ホルダ合わせ面（１１４、３１４）および前記工具ヘッド合わせ面（１３２、３１６）をそれぞれ平面的に見るとき、前記ホルダ合わせ側壁（１４０、３１０）および前記工具ヘッド合わせ側壁（１３８、３１２）が、それぞれホルダ合わせ軸（Ａ）および工具ヘッド合わせ軸（Ｂ）に対して鏡面対称である、請求項２に記載の切削工具組立体（１００、２００、３００）。
【請求項９】
前記ホルダ合わせ面（１１４、３１４）および前記工具ヘッド合わせ面（１３２、３１６）をそれぞれ平面的に見るとき、前記ホルダ合わせ側壁（１４０、３１０）および前記工具ヘッド合わせ側壁（１３８、３１２）が、実質的に直線状である、請求項２に記載の切削工具組立体（１００、２００、３００）。
【請求項１０】
前記ホルダ合わせ面（１１４）が、前記ホルダ合わせ側壁（１４０）によって部分的に制限された雌部分（１１６）を含み、前記雌部分（１１６）が、前記ホルダ合わせ側壁（１４０）と鋭角のホルダの蟻の角（α）をなし、
前記工具ヘッド合わせ面（１３２）が、前記工具ヘッド合わせ側壁（１３８）によって部分的に制限された雄部分（１３４）を含み、前記雄部分（１３４）が、前記工具ヘッド合わせ側壁（１３８）と鋭角の工具ヘッドの蟻の角（β）をなす、請求項２に記載の切削工具組立体（１００、２００）。
【請求項１１】
前記工具ヘッド（１０４）が、前記雄部分（１３４）に実質的に平行であって前記雄部分（１３４）から第１の距離（Ｈ１）だけ離間した工具ヘッド当接面（１３５）を含み、
前記工具ホルダ（１０２）が、前記雌部分（１１６）に実質的に平行であって前記雌部分（１１６）から第２の距離（Ｈ２）だけ離間した少なくとも３つの同一平面上のホルダ当接面（１４４）を含み、前記第２の距離は前記第１の距離（Ｈ１）以上である、請求項１０に記載の切削工具組立体（１００、２００）。
【請求項１２】
前記ホルダ合わせ面（３１４）が、前記ホルダ合わせ側壁（３１０）によって部分的に制限された雄部分（３０６）を含み、
前記工具ヘッド合わせ面（３１６）が、前記工具ヘッド合わせ側壁（３１２）によって部分的に制限された雌部分（３０８）を含む、請求項２に記載の切削工具組立体（３００）。
【請求項１３】
前記ホルダ合わせ側壁（１４０、３１０）が単一ホルダ側壁（１１８）によって接続され、前記単一ホルダ側壁（１１８）が前記ホルダクランピング部分（１１２）の方に向かって広がっている、請求項２に記載の切削工具組立体（１００、２００、３００）。
【請求項１４】
前記工具ヘッド合わせ側壁（１３８、３１２）が単一工具ヘッド側壁（１３６）によって接続され、前記単一工具ヘッド側壁（１３６）が前記工具ヘッドクランピング凹部（１２４）の方に向かって広がっている、請求項２に記載の切削工具組立体（１００、２００、３００）。
【請求項１５】
前記ホルダ合わせ側壁（１４０）が、前記ホルダクランピング部分（１１２）の方に向かって広がっている単一ホルダ側壁（１１８）によって接続されており、
前記工具ヘッド合わせ側壁（１３８）が、前記工具ヘッドクランピング凹部（１２４）の方に向かって広がっている単一工具ヘッド側壁（１３６）によって接続されており、
前記工具ヘッド合わせ面（１３２）および前記ホルダ合わせ面（１１４）をそれぞれ平面的に見るとき、前記単一の工具ヘッドおよびホルダ側壁（１３６、１１８）の各々がＶ字形状を形成する、請求項２に記載の切削工具組立体（２００）。
【請求項１６】
前記工具ヘッド合わせ面（１３２、３１６）と前記ホルダ合わせ面（１１４、３１４）との間の前記蟻継ぎ接続、および
前記工具ヘッド締結部材（１０６）による前記工具ヘッド（１０４、２０４、３０４）の前記クランピングが、前記工具ホルダ（１０２、２０２、３０２）に前記工具ヘッド（１０４、２０４、３０４）を保持する唯一の手段である、請求項１に記載の切削工具組立体（１００、２００、３００）。
【請求項１７】
請求項１に記載の切削工具組立体（１００、２００、３００）を含む切削工具（１０１）において、前記組み立てられた位置において、
前記工具ヘッド上端部（１３３）がインサートポケット（１３０）を備え、
前記インサートポケット（１３０）に切削インサート（１６２）が保持されている、切削工具。
【請求項１８】
前後方向（ＤＦ、ＤＲ）の後方に延在する工具ヘッド長手方向軸（Ｔ）を有し、
インサートポケット（１３０）を備える工具ヘッド上端部（１３３）と、
複数の工具ヘッド合わせ側壁（１３８、３１２）を含む工具ヘッド合わせ面（１３２、３１６）を備える工具ヘッド下端部（１３１）と、
前記工具ヘッド下端部（１３１）から前記工具ヘッド上端部（１３３）まで上方に延在しかつ前記工具ヘッド合わせ面（１３２、３１６）の前記後方に離間する工具ヘッドクランピング凹部（１２４）を備える工具ヘッド後面（１２２）と、を含み、
前記工具ヘッド合わせ面（１３２、３１６）が工具ヘッド長手方向軸（Ｔ）に対して傾斜角（δ）だけ傾いており、前記傾斜角（δ）が、６０°以下の鋭角であり、
前記工具ヘッド合わせ面（１３２、３１６）が前記工具ヘッド後面（１２２）と交差する、工具ヘッド（１０４、２０４、３０４）。
【請求項１９】
前記工具ヘッド合わせ面（１３２）が、前記工具ヘッド合わせ側壁（１３８）によって部分的に制限された雄部分（１３４）を含み、
前記雄部分（１３４）が、前記工具ヘッド合わせ側壁（１３８）と鋭角の工具ヘッドの蟻の角（β）をなす、請求項１８に記載の工具ヘッド（１０４、２０４）。
【請求項２０】
前記工具ヘッド合わせ面（３１６）が、前記工具ヘッド合わせ側壁（３１２）によって部分的に制限された雌部分（３０８）を含み、前記工具ヘッド合わせ側壁（１３８、３１２）が、前記工具ヘッドクランピング凹部（１２４）の方に向かって広がっている単一工具ヘッド側壁（１３６）によって接続される、請求項１８に記載の工具ヘッド（３０４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
[001]本発明は、概して、金属切削加工のための切削工具組立体に関し、特に、旋削作業および溝削り作業に用いられる切削インサートを保持するための、取り外し可能な工具ヘッドを備える切削工具組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
[002]切削工具は、ホルダと、切削インサートを保持するためのインサートポケットを備える解放可能な工具ヘッドとを含む。切削インサートは、通常、超硬合金などの硬質材料で形成される。解放可能な工具ヘッドは、取付要素によって、ホルダに取り外し可能に取り付けられる。そのような取付要素は、通常、解放可能な工具ヘッドに予め形成された貫通孔を通過し、かつホルダ本体に形成された、対応するねじ孔に係合するねじである。そのような切削工具の例は、米国特許第３２８９２７３号、米国特許第３５００５２３号、米国特許第４０５７８８４号、米国特許第４０６６３７６号、米国特許第５５５５７８４号、米国特許第６７０２５２６号、米国特許第７０８６８１２号、米国特許第７１１８３１１号、米国特許第７２４０５９３号、米国特許第７５７８６４０号および米国特許出願公開第２０１０／０２５４７７４号に開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
[003]本出願の主題の目的は、切削インサートを保持する取り外し可能な工具ヘッドを備え、工具ヘッドが、ホルダにクランピングするための貫通孔を必要としない、改良された新規の切削工具組立体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明の概要
[004]本出願の主題によれば、
前後方向に延在するホルダ長手方向軸を有する工具ホルダであって、ホルダ前端部、ホルダ上端部、それらの間に延在するホルダ合わせ面、およびホルダ合わせ面から後方向に離間したホルダクランピング部分を含む工具ホルダ；
前後方向に延在する工具ヘッド長手方向軸を有する工具ヘッドであって、工具ヘッド下端部が、工具ヘッド合わせ面と、工具ヘッド下端部から上方に延在しかつ工具ヘッド合わせ面から後方向に離間した工具ヘッドクランピング凹部とを備える、工具ヘッド；および
工具ヘッド締結部材
を含む切削工具組立体であって、
切削工具組立体の組み立てられた位置において：
工具ヘッド合わせ面がホルダ合わせ面と蟻継ぎ接続を形成し；および
工具ヘッド締結部材が工具ヘッドクランピング凹部をクランピングし、それにより、工具ヘッドを工具ホルダに外部からクランピングする、切削工具組立体が提供される。
【０００５】
さらに、本出願の主題によれば、上記で記載した切削工具組立体を含む切削工具であって、組み立てられた位置において、
工具ヘッド上端部がインサートポケットを備え；および
切削インサートがインサートポケットに保持される、切削工具が提供される。
【０００６】
本出願の主題によれば、前後方向に延在する工具ヘッド長手方向軸を有し、かつ：
インサートポケットを備えた工具ヘッド上端部；
複数の工具ヘッド合わせ側壁を含む工具ヘッド合わせ面を備える工具ヘッド下端部；および
工具ヘッド下端部から工具ヘッド上端部まで上方に延在しかつ工具ヘッド合わせ面の後方に離間した工具ヘッドクランピング凹部を備える工具ヘッド後面
を含む工具ヘッドであって、
工具ヘッド合わせ面は、工具ヘッド軸に対して傾斜角だけ傾いている、工具ヘッドも提供される。
【０００７】
図面の簡単な説明
[005]本出願をより良く理解し、および本出願を実際に実施し得る方法を示すために、ここで添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】組み立てられた位置にある、開示の技術の実施形態による切削工具の斜視図である。
【図２】分解した位置にある、図１の切削工具の切削工具組立体の斜視図である。
【図３】図２の切削工具組立体の取り外し可能な工具ヘッドの斜視的な底面図である。
【図４】図３の取り外し可能な工具ヘッドのヘッド合わせ面の底面図である。
【図５】図２の切削工具組立体の工具ホルダのホルダ合わせ面の平面図である。
【図６】組み立てられた位置にある、図２の切削工具組立体の上面図である。
【図７】線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿って取った図６の切削工具組立体の断面図である。
【図８】線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿って取った図６の切削工具組立体の断面図である。
【図９】線ＩＸ−ＩＸに沿って取った図５の工具ホルダの断面図である。
【図１０】線Ｘ−Ｘに沿って取った図４の工具ヘッドの断面図である。
【図１１】分解した位置における、本発明の別の実施形態による切削工具組立体の斜視図である。
【図１２】図１１の切削工具組立体の工具ヘッドの斜視的な底面図である。
【図１３】図１２の工具ヘッドのヘッド合わせ面の底面図である。
【図１４】図１１の切削工具組立体の工具ホルダのホルダ合わせ面の平面図である。
【図１５】分解した位置における、本発明のさらに別の実施形態による切削工具組立体の斜視図である。
【図１６】図１５の切削工具組立体の工具ヘッドの斜視的な底面図である。
【図１７】図１６の工具ヘッドのヘッド合わせ面の底面図である。
【図１８】図１５の切削工具組立体の工具ホルダのホルダ合わせ面の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[006]説明を単純かつ明白にするために、図面に示す要素は、必ずしも縮尺通りである必要はないことが認められる。例えば、いくつかの要素の寸法は、明白にするために、他の要素と比較して拡大されてもよいし、またはいくつかの物理的構成要素は、１つの機能ブロックまたは要素に含まれてもよい。さらに、適当であると考えられる場合、参照符号を複数の図面で繰り返し使用して、対応するまたは類似の要素を示し得る。
【００１０】
発明の詳細な説明
[007]以下の説明では、本出願の主題の様々な態様を説明する。説明のために、特定の構造および詳細を十分に詳述するため、本発明は十分に理解される。しかしながら、当業者はまた、本発明の主題は、本明細書に示した特定の構造および詳細がなくても、実施できることを認識する。
【００１１】
[008]初めに図１に注目すると、組み立てられた位置にある、本発明の実施形態による切削工具１０１が示されている。切削工具１０１は、切削工具組立体１００および切削インサート１６２を含む。切削工具組立体１００は、工具ホルダ１０２、取り外し可能な工具ヘッド１０４、および取り外し可能な工具ヘッド１０４を工具ホルダ１０２にしっかりとクランピングするための工具ヘッド締結部材１０６を含む。工具ヘッド１０４は、金属切削作業（例えば、旋削または溝削り）の最中に切削インサート１６２を保持するためのインサートポケット１３０を有する。
【００１２】
[009]さらに図２を参照すると、分解した位置にある、図１の切削工具１０１の切削工具組立体１００の斜視図が示されている。工具ホルダ１０２は、前後方向ＤＦ、ＤＦに延在するホルダ長手方向軸Ｈを有する。工具ホルダ１０２は、上下方向Ｕ、Ｄ（すなわち、ホルダ軸Ｈに実質的に垂直に）延在するホルダ前面１０８を備える前端部１５２と、ホルダ軸Ｈに実質的に平行に延在するホルダ上面１１０を備えるホルダ上端部１５３とを有する。ホルダ前端部１５２とホルダ上端部１５３との間にホルダ合わせ面１１４が延在し、およびホルダ合わせ面１１４の後方にはホルダクランピング部分１１２が形成される。
【００１３】
[0010]ホルダクランピング部分１１２は、クランピング軸Ｍに沿って延在し、およびねじ孔１１５および少なくとも１つの前方に面するホルダ支持面１４６を有する。一部の実施形態によれば、クランピング軸Ｍは、ホルダ軸Ｈに対して垂直に延びる。ホルダ支持面１４６は、クランピング軸Ｍに沿って、ねじ孔１１５から上方に配置される。本発明の一部の実施形態によれば（例えば、図１および図５）、ホルダクランピング部分１１２は、２つのホルダ支持面１４６を含む。２つのホルダ支持面１４６は、共通の実質的に円弧１５８上にあり、その中心はクランピング軸Ｍ上にあるが、これらホルダ支持面は後方解放凹部１４７によって分離されている。開示の技術の別の実施形態によれば（例えば、図１４）、ホルダクランピング部分１１２は、解放凹部１４７のない単一円弧１５８にある単一の支持面１４６を含む。
【００１４】
[0011]取り外し可能な工具ヘッド１０４は、前後方向ＤＲ、ＤＦに延在する工具ヘッド長手方向軸Ｔを有し、かつ工具ヘッド合わせ面１３２を有する工具ヘッド下端部１３１を有する。工具ヘッド１０４は、工具ヘッド前面１２０と、対向する工具ヘッド後面１２２とを含み、それら双方とも、上下方向Ｕ、Ｄに延在する。工具ヘッド前面および後面１２０、１２２は、工具ヘッドの長さＬだけ離間している（図２）。
【００１５】
[0012]工具ヘッド後面１２２は、工具ヘッド下端部１３１から上方に延在する外部工具ヘッドクランピング凹部１２４を有する。一部の実施形態によれば、工具ヘッドクランピング凹部１２４は、工具ヘッド軸Ｔに垂直に延在する。工具ヘッドクランピング凹部１２４は、工具ヘッド後面１２２から延在するクランピング面１２６を含む。工具ヘッド１０４は、工具ヘッド後面１２２からインサートポケット１３０の方に延在する工具ヘッド上面１２８を備える工具ヘッド上端部１３３を含む。図面から分かるように、外部工具ヘッドクランピング凹部１２４は、工具ヘッド下端部１３１から工具ヘッド上端部１３３まで上方に延在する。
【００１６】
[0013]ホルダ合わせ面１１４は、複数のホルダ合わせ側壁１４０によって部分的に制限された斜め雌部分１１６を含む。一部の実施形態によれば、ホルダ合わせ側壁１４０は、ホルダクランピング部分１１２の方へ（すなわち、後方向ＤＲに）広がっている単一ホルダ側壁１１８によって接続され得る。
【００１７】
[0014]工具ヘッド合わせ面１３２は、そこから突出する、複数の工具ヘッド合わせ側壁１３８によって部分的に制限される雄部分１３４を含む。一部の実施形態によれば、工具ヘッド合わせ側壁１３８は、工具ヘッドクランピング凹部１２４の方へ広がっている単一工具ヘッド側壁１３６によって接続されている。
【００１８】
[0015]さらに図３〜５を参照して説明する。ホルダおよび工具ヘッドの合わせ面１１４、１３２のそれぞれの平面図において、ホルダおよび工具ヘッドの合わせ側壁１４０、１３８は、ホルダおよび工具ヘッドの合わせ軸Ａ、Ｂに対してそれぞれ鏡面対称である。ホルダ合わせ軸Ａは、雌部分１１６に沿って配置され、および工具ヘッド合わせ軸Ｂは、雄部分１３４に沿って配置されている。ホルダ合わせ側壁１４０はホルダ合わせ軸Ａに対して斜めであり、ホルダ合わせ軸Ａからホルダクランピング部分１１２の方へ向かって広がっている。同様に、工具ヘッド合わせ側壁１３８は工具ヘッド合わせ軸Ｂに対して斜めであり、工具ヘッド合わせ軸Ｂから工具ヘッドクランピング凹部１２４の方へ向かって広がっている。
【００１９】
[0016]工具ヘッド合わせ面１３２上には、工具ヘッド合わせ側壁１３８に隣接して、雄部分１３４に実質的に平行に工具ヘッド当接面１３５が延在する。工具ヘッド合わせ側壁１３８は、ホルダ合わせ側壁１４０と形状、サイズおよび向きが合致し、組み立てられた位置において、合わせ側壁１３８と１４０とをしっかりと当接できるようにする。
【００２０】
[0017]ホルダ合わせ面１１４および工具ヘッド合わせ面１３２は、ホルダ軸Ｈおよび工具ヘッド軸Ｔに対してそれぞれ傾斜角δだけ傾けられている（図８に示すように）。傾斜角δは鋭角であり、一般に０〜６０°の範囲である。この傾きで位置決めすることによって、ホルダおよび工具ヘッドの合わせ面１１４、１３２は、切り屑除去作業（すなわち、金属切削作業）の最中に、切削インサート１６２の切れ刃によって工具ヘッド１０４に加えられた操作力の方向に実質的に垂直に位置決めされ得ることに留意されたい。それにより、切削工具組立体１００は、様々な操作力に耐え、ホルダおよび工具ヘッド合わせ面１１４、１３２が破損する可能性を低減させる。
【００２１】
[0018]さらに図４および図５を参照して説明すると、ホルダ合わせ面１１４はまた、ホルダ合わせ側壁１４０に隣接して配置された、少なくとも３つの同一平面上のホルダ当接面１４４を含む。ホルダ当接面１４４は、ホルダ合わせ面１１４に垂直な方向に、ホルダ合わせ面１１４に対して上昇している。一部の実施形態によれば、図５に示すように、ホルダ合わせ面１１４は、４つの離間した同一平面上のホルダ当接面１４４を含む。
【００２２】
[0019]図４および図５に、工具ヘッドおよびホルダの合わせ面１３２、１１４をそれぞれ平面図で示す。これらの平面図は、それぞれ、工具ヘッドおよびホルダの当接面１３５、１４４に垂直な面に沿って取ったものである。本発明の一部の実施形態によれば、合わせ面１３２、１１４をそれぞれ平面的にみると、工具ヘッドおよびホルダの合わせ側壁１３８、１４０は、実質的に直線状である。
【００２３】
[0020]さらに図９および図１０を参照すると、それぞれ切断線ＩＸ−ＩＸおよびＸ−Ｘ（それぞれ図５および図４に示す）に沿って取った断面におけるホルダおよび工具ヘッドの合わせ面１１４、１３２の一部分が示されている。図９の断面は、ホルダ合わせ面１１４のホルダ合わせ側壁１４０の１つに垂直な面に沿って取ったものである。図１０の断面は、工具ヘッド合わせ面１３２の工具ヘッド合わせ側壁１４０の１つに垂直な面に沿って取ったものである。雌部分１１６は、ホルダ合わせ側壁１４０と鋭角のホルダの蟻の角αをなす一方、雄部分１３４は、工具ヘッド合わせ側壁１３８と鋭角の工具ヘッドの蟻の角βをなす。本発明の好ましい実施形態では、ホルダの蟻の角αは工具ヘッドの蟻の角βと同じであり、工具ヘッド合わせ面１３２とホルダ合わせ面１１４との間に緊密な蟻継ぎ接続をもたらす。
【００２４】
[0021]雄部分１３４は、工具ヘッド当接面１３５に実質的に平行であり、およびそこから第１の距離Ｈ１だけ離間している。雌部分１１６は、ホルダ当接面１４４に実質的に平行であり、およびそこから第２の距離Ｈ２だけ離間している。本発明の好ましい実施形態では、雄部分１３４が雌部分１１６内に収容されるときに工具ヘッド当接面１３５がホルダ当接面１４４に当接するようにするため、第２の距離Ｈ２は第１の距離Ｈ１以上である。
【００２５】
[0022]さらに図３〜５を参照して説明すると、開示の技術の一部の実施形態によれば、単一ホルダ側壁１１８は、その前端部に、半径Ｒ１を有しかつ円端部の角度γに対する収束円形部分１４２を含み得る。収束円形部分１４２は、斜め雌部分１１６を製造する結果のものとしてもよく、および開示の発明に必ずしも必要ではない。
【００２６】
[0023]工具ヘッド締結部材１０６は、実質的に円形のヘッド部分１５４と、ヘッド部分１５４からねじの軸Ｓに沿って延在する狭小で細長いねじ切り部分１５６とを有する締付ねじである。ヘッド部分１５４は、細長い締結部分１５６の方に面するヘッドクランピング面１４８と、ヘッド部分１５４の周囲に延在する締結支持面１５０とを有する。
【００２７】
[0024]切削工具組立体１００は、分解した位置（図２）から組み立てられた位置（図１）へ動かすことができる。切削工具組立体１００を組み立てるために、工具ヘッド１０４は工具ホルダ１０２に配置されて、工具ヘッド合わせ面１３２がホルダ合わせ面１１４に配置されるようにする。次いで、雄部分１３４を雌部分１１６に嵌める。この位置では、工具ヘッドクランピング凹部１２４はホルダクランピング部分１１２と位置合わせされており、およびクランピング面１２６はホルダ支持面１４６に面する。
【００２８】
[0025]次いで、工具ヘッド締結部材１０６をホルダクランピング部分１１２に嵌めて、ねじの軸Ｓがクランピング軸Ｍと一致するようにし、およびねじ切り部分１５６は、ねじ孔１１５にねじ式に係合する。ヘッドクランピング面１４８が工具ヘッド１０４のクランピング面１２６を押圧し、かつそこに垂直にクランピング力Ｆ１を加えるまで、ねじの軸Ｓの周りでねじ方向Ｒに回転させることによって（図６および図７）、工具ヘッド締結部材１０６はホルダクランピング部分１１２にねじ込まれる。ヘッド部分１５４の円形形状は、ホルダ支持面１４６によって形成された円弧１５８に合致する（図５および図６に示すように）。それゆえ、締結支持面１５０は、工具ホルダ１０２のホルダ支持面１４６に沿って摩擦を伴って摺動する。それゆえ、締結支持面１５０に直接的に圧力または力が加えられないため、工具ヘッド締結部材１０６は、曲げ力を生じず、かつ破損からの回復力が高い一方で、切削工具組立体１００を組み立てられた位置に保持する。
【００２９】
[0026]図８の断面図は、ホルダ軸Ｈおよびクランピング軸Ｍの双方を含む平面に垂直に取ったものである。この図では、クランピング面１２６は、工具ヘッド合わせ面１３４に対して鋭角なクランピング角φだけ角度が付けられている。それゆえ、ねじヘッドクランピング面１４８によってクランピング面１２６に垂直に加えられたクランピング力Ｆ１は下方分力を含み、工具ヘッド１０４が下方向Ｄに締められるように促す。
【００３０】
[0027]組み立てられた位置では、工具ヘッド合わせ側壁１３８は、ホルダ合わせ側壁１４０に蟻継ぎ式にしっかりと当接するため、工具ヘッド合わせ面１３２は、ホルダ合わせ面１１４との蟻継ぎ接続を形成する。さらに、工具ヘッド当接面１３５はホルダ当接面１４４にしっかりと当接する。蟻継ぎ接続、および工具ヘッド締結部材１０６による工具ヘッド１０４の外部クランピングは、工具ホルダ１０２に工具ヘッド１０４を保持する唯一の手段である。合わせ側壁１３８、１４０の角度の付けられた蟻継ぎ構造は、例えば、単なる上向きまたは前向きの力によって、工具ヘッド１０４が工具ホルダ１０２から引き出されないようにする。それゆえ、工具ヘッド１０４は、工具ホルダ１０２にしっかりと保持され、動いたり、揺れたり、または工具ホルダ１０２から引き出されたりすることなく、様々な操作力（例えば、縦力、半径方向力または横力）に耐える。
【００３１】
[0028]さらに、組み立てられた位置では、切削工具組立体１００は、工具ヘッド１０４のインサートポケット１３０に切削インサート１６２を提供されてから、金属切削作業に用いられ得る。切削インサート１６２は、工具ヘッド１０４を工具ホルダ１０２に組み立てる前に、インサートポケット１３０内に保持され得る。なぜなら、工具ホルダ１０２への工具ヘッド１０４の装着は、インサートポケット１３０との接触を含まないためである。本明細書で説明したように、切削工具組立体１００の組み立ては、工具ヘッド１０４の後面１２２および下端部１３１との接触のみを含む。あるいは、切削インサート１６２は、工具ホルダ１０２に工具ヘッド１０４を組み立てた後に、インサートポケット１３０内に保持され得る。なぜなら、そのクランピング配置は、工具ヘッド１０４の後面１２２または下端部１３１との接触を含まないためである。
【００３２】
[0029]工具ヘッド１０４は、切削インサート１６２を保持するために、任意のタイプのクランピング配置を含み得ることに留意されたい。例えば、工具ヘッド１０４は、クランピングピンを収容するために、インサートポケット１３０から全体的に下方に延在するインサートクランピング凹部１６０を含み、切削インサート１６２にクランピングピンを接触させ、かつクランピングピンをインサートポケット１３０に取り付け得る。工具ヘッド１０４は、さらに、クランピングピンを係合しかつそれを押圧する前方凹部ねじ１６４を含み得る。
【００３３】
[0030]取り外し可能な工具ヘッド１０４は、工具ヘッドの長さＬおよび工具ヘッドの幅Ｗを有する（図２に示す）実質的に矩形のチェスト形状を有する。工具ヘッドの幅Ｗは、工具ヘッド前面１２０を横切って延在する。当然のことながら、切削工具組立体１００では、取り外し可能な工具ヘッド１０４は、工具ヘッド１０４の本体を通過するクランピング部材を用いずに、外部クランピング（すなわち、その外面を押圧すること）によってのみで工具ホルダ１０２に結合される。それゆえ、工具ヘッド１０４に貫通孔（すなわち、工具ヘッド１０４の本体によって全体的に囲まれた孔）を作製して、工具ヘッドを工具ホルダ１０２に結合できるようにする必要はない。
【００３４】
[0031]この外部クランピング構造は、特に、上記で説明したように工具ヘッド１０４に貫通孔を作製するのに利用可能な空間は限定するが、外部クランピング凹部１２４を形成するには十分な空間がある工具ヘッドの長さおよび幅Ｌ、Ｗの寸法の小さい工具ヘッド１０４用の切削工具組立体１００に利点をもたらす。別の例の場合には、工具ヘッド１０４のインサートポケット１３０が、切削インサートをクランピングするためのクランピングピンまたは締付ねじを収容するためのインサートクランピング凹部１６０を含む場合、これにより、工具ヘッド１０４に別の貫通孔を作製するために利用可能な空間を限定し得る。それゆえ、貫通孔におけるクランピングよりも、工具ヘッド１０４を工具ホルダ１０２に外部からクランピングすることが好都合である。
【００３５】
[0032]ここで、図１１〜１４を参照する。図１１は、取り外し可能な工具ヘッド２０４、工具ホルダ２０２、および工具ヘッド締結部材１０６を含む、開示の技術の別の実施形態による切削工具組立体２００を示す。図１２は、工具ヘッド２０４の斜視図を示し、および図１３および図１４は、それぞれ、工具ヘッドおよびホルダ合わせ面１３２、１１４の平面図を示す。単一の工具ヘッドおよびホルダ側壁１３６、１１８の各々は、それぞれの合わせ面１３２、１１４の平面図において全体的にＶ字形状を形成する。単一の工具ヘッドおよびホルダ側壁１３６、１１８のＶ字形状は、工具ヘッドおよびホルダクランピング凹部１２４、１１２の方にそれぞれ開口する（すなわち、広がる）。
【００３６】
[0033]ここで、図１５〜１８を参照すると、開示の発明のさらに別の実施形態による切削工具組立体３００が示されている。切削工具組立体３００は、工具ホルダ３０２、取り外し可能な工具ヘッド３０４および工具ヘッド締結部材１０６を含む。ホルダ３０２はホルダ合わせ面３１４を含み、このホルダ合わせ面は、そこから突出した雄部分３０６を有し、および工具ヘッド３０４は、斜め雌部分３０８を有する工具ヘッド合わせ面３１６を含む。
【００３７】
[0034]切削工具組立体３００を、分解した位置から組み立てられた位置へ動かすことは、切削工具組立体１００に関して上述した通りである。組み立てられた位置では、ホルダの雄部分３０６は、蟻継ぎ接続で工具ヘッドの雌部分３０８に収容される。
【００３８】
[0035]ホルダ合わせ面３１４は、複数のホルダ合わせ側壁３１０を含み、これらが、部分的に雄部分３０６を制限する。工具ヘッド合わせ面３１６は、複数の工具ヘッド合わせ側壁３１２を含み、これらが、部分的に雌部分３０８を制限し、かつ組み立てられた位置にあるときに、蟻継ぎ接続でホルダ合わせ側壁３１０に当接するように形成される。ホルダおよび工具ヘッド合わせ側壁３１０、３１２は、前方向に広がり、工具ヘッド締結部材１０６によって工具ヘッドクランピング凹部１２４に加えられる力を受けて、合わせ面３１４と３１６との間が前方で嵌合するようにする（切削工具組立体１００、２００のようにクランピング凹部１１２、１２４の方へ広がるのとは反対に）。
【００３９】
[0036]１つ以上の具体的な実施形態を参照して本発明を説明したが、記述は概して説明のためにすぎず、本発明を図示の実施形態に限定すると解釈されるものではない。当然のことながら、当業者には様々な修正が想起され、それらは、本明細書で具体的に示さないが、本発明の範囲内にある。
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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