(57)【要約】  基体（６）に設けられた複数の工具受口（４）を有する工具ホルダ（２）を小型に構成できるように、基体（６）の孔（１４）を通って工具受口（４）まで横方向にテンションボルト（１８）が導かれる。テンションボルト（１８）は、その外端部に、セッティング工具によって作動可能であり、ロック要素（２０）によって固定されるボルトヘッド（３２）を有する。ロック要素（２０）は、孔（１４）の領域において基体（６）に取り付けられ、ボルトヘッド（３２）のストッパ（４２）を形成する。この構成により、片側からだけでテンションデバイス全体を実装でき、省スペース化が図られる。ロック要素（２０）により、テンションデバイスの要素の脱落防止効果が得られる。
2010508166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母体（６）に設けられた複数の工具受口（４）を有する工具ホルダ（２）であって、
前記工具受口（４）に固定用シャンクを有する切削工具がそれぞれ差し込み可能であり、締め付けデバイスによって前記切削工具が前記工具受口（４）に締め付け可能であり、
前記締め付けデバイスが、前記母体（６）の孔（１４）を通って前記工具受口（４）まで横方向に延在し、外端部にボルトヘッド（３２）を有する締め付けボルト（１８）を備え、
前記ボルトヘッド（３２）が、セッティング工具によって作動可能であり、ロック要素（２０）によってロックされ、
前記ロック要素（２０）が、前記孔（１４）の領域で前記母体（６）に取り付けられ、前記ボルトヘッド（３２）のストッパ（４２）を形成する、工具ホルダ（２）。
【請求項２】
前記ロック要素（２０）が、インサートとして設計されることを特徴とする、請求項１に記載の工具ホルダ（２）。
【請求項３】
前記ロック要素（２０）が、前記母体（６）に着脱可能に固定されることを特徴とする、請求項１または２に記載の工具ホルダ（２）。
【請求項４】
前記ロック要素（２０）が、前記ボルトヘッド（３２）のガイド（４０）を形成することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の工具ホルダ（２）。
【請求項５】
前記ストッパ（４２）に対して前記ロック要素（２０）に設けられるカウンタストッパ（３６）が、前記ボルトヘッド（３２）に隣接するように形成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の工具ホルダ（２）。
【請求項６】
前記ロック要素（２０）が、スリーブ、特に、ねじ付スリーブであり、前記スリーブが、外側から前記孔（１４）内に着脱可能に差し込み可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の工具ホルダ（２）。
【請求項７】
前記ロック要素（２０）が、前記母体（６）を越えて突出しないことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の工具ホルダ（２）。
【請求項８】
前記母体（６）には孔長手方向（２８）に移動可能な締め付けナット（１６）が設けられ、前記締め付けボルト（１８）が、前記締め付けナット（１６）内にねじ込まれることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の工具ホルダ（２）。
【請求項９】
前記締め付けナット（１６）の方向に対して前記母体（６）を横方向に通り、前記孔長手方向（２８）での前記締め付けナット（１６）の動きを制限するロックピン（２６）が設けられることを特徴とする、請求項８に記載の工具ホルダ（２）。
【請求項１０】
前記締め付けナット（１６）が、前記ロックピン（２６）が係合する溝状の凹部（４４）を有することを特徴とする、請求項９に記載の工具ホルダ（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削工具を収容するための工具ホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークピースの機械加工中に、工具ホルダ、特に、切削工具が交換可能に差し込まれる工具ホルダが使用される。この場合、切削工具は、固定用シャンクを有し、この固定用シャンクを用いて、切削工具が工具ホルダの工具受口に差し込まれ、締め付けられる。切削工具は、この場合、切削工具に交換可能に固定できる刃または切削要素を有する。
【０００３】
工具の交換中に生じる休止時間をできるだけ短縮するために、切削工具の交換を問題なく簡単に行えることが特に重要である。
【０００４】
独国特許出願公開第６００２３１９１Ｔ２号明細書には、工具保持部として表された工具ホルダに切削工具を交換可能に固定できるクイックチェンジ工具システムが開示されている。この場合、切削工具は、工具受口に差し込まれる。締め付けボルトが差し込まれる孔が、工具受口の長手方向に対して横断方向に、工具ホルダを貫通する。前記締め付けボルトは、その一端部で締め付けナットにねじ込まれる。締め付けナットは、この場合、反対側から孔に差し込まれる。締め付けボルトおよび締め付けナットは、孔内を本質的に自由に移動可能である。締め付け中、締め付けボルトのボルトヘッドおよび締め付けナットが互いに引きつけられることで、切削工具の固定用シャンクを工具受口に保持する。
【０００５】
休止時間を短縮するためのさらなる方法として、工具ホルダに工具受口を複数設ける手法がある。したがって、ワークピースの機械加工中、例えば、工具ホルダを回転させることで、異なる機械加工作業用の異なるタイプの切削工具を機械加工位置にもたらすことが可能となる。また、摩耗した切削工具を回転させて機械加工位置から外し、未使用の切削工具を回転させて機械位置にもたらすこともできる。しかしながら、このような多工具ホルダの場合、工具ホルダの体積が必然的に増大するという問題がある。このように、空間要求が増大すると、制約された空間条件下では欠点となってしまうこともある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第６００２３１９１Ｔ２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、複数の切削工具を収容するように設計され、それぞれの切削工具を迅速かつ簡単に交換可能にする小型の工具ホルダを特定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために、本発明によれば、母体に設けられた複数の工具受口を有する工具ホルダであって、工具受口に、固定用シャンクを有する切削工具がそれぞれ差し込み可能であり、締め付けデバイスによって切削工具が工具受口に締め付け可能である工具ホルダが提供される。この場合、締め付けデバイスは、母体の孔を通って工具受口まで横方向に延在し、その外端部にセッティング工具によって作動可能なボルトヘッドを有する締め付けボルトを備える。この場合、ボルトヘッドは、ロック要素によってロックされ、ロック要素は、孔の領域で母体に取り付けられ、ボルトヘッドのストッパを形成する。
【０００９】
この構成の特別な利点として、締め付けボルトの脱落を防止するために、さらなるロック要素によって締め付けボルトがロックされ、これにより一方の側からだけで締め付けデバイスを母体に差し込むことができることが挙げられる。したがって、概して、係留ロック手段がロック要素によって形成される。したがって、貫通孔、さらに両側から孔へのアクセスが不要であり、また、そのような孔も設けられない。この構成により、工具受口は母体に隣り合わせに配設され、問題なく前記母体に一体化できる。したがって、別個の要素として工具受口を母体に着脱可能に接続する必要はない。工具受口が別個の要素であると、さらなるロック要素が必要となるため、空間要求が増大してしまう。
【００１０】
対照的に、本明細書に記載する工具ホルダにおいて、母体は、一体型の設計であることが好ましく、すなわち、工具受口は、母体を形成する均一なブロックにおいての孔として設計されることが好ましい。原則的に、複数の工具担持要素（ｔｏｏｌ  ｃａｒｒｙｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ）を提供することが可能であり、個々の工具担持要素の各々は、締め付けデバイスが設けられた工具受口を有することが好ましい。この実施形態の変形例において、個々の工具担持要素は、必要であれば、個々の工具担持要素の支持本体とともに、工具ホルダの母体を形成する。
【００１１】
小型構成の特別な利点は、２つ以上の工具受口を有する工具ホルダにおいて特に達成される。原理上は、単一の工具受口のみ設けられてもよい。
【００１２】
工具ホルダは、端面に配設されるか、または、周辺側では放射状に配設されることが好ましい。
【００１３】
切削工具は、例えば、カセットのような刃保持具を備え、切削要素、例えば、スローアウェイチップ（ｉｎｄｅｘａｂｌｅ  ｉｎｓｅｒｔ）が、刃保持具に交換可能に固定される。したがって、切削工具は、その後方端部に、締め付け用または固定用シャンクを有し、このシャンクで、切削工具を切削工具受口に差し込むことができる。切削要素または刃は、反対側の端部に設けられる。切削工具は、原則的に、モノリシックであってもよｉ．すなわち、刃は、切削工具に交換可能に固定されるのではなく、切削工具の一体化され固定接続された構成部品であってもよい。
【００１４】
適切な構成によれば、ロック要素は、この場合、インサートとして設計される。したがって、ロック要素は、製造しやすく、さらに、簡便な装着方法で母体に接続可能である別個の構成部品である。
【００１５】
本明細書において、母体に着脱可能に固定されるロック要素を提供することが好ましい。これにより、必要な事態になれば、締め付けボルトを問題なく簡単に交換することができる。例えば、着脱可能に固定するために、差し込み金具のような締め付け接続部または形状適合接続部が設けられる。ロック要素は、母体にねじ込まれることが好ましい。
【００１６】
さらに、好ましい発展例によれば、ボルトヘッドのガイドを形成するロック要素が提供される。すなわち、ボルトヘッドの少なくとも一部分が、ロック要素内でボルト長手方向に滑動する。締め付けボルトの正確な位置決め、ひいては、可能な限り正確に規定される締め付けデバイス全体の締め付け効果が、このガイドによって達成される。
【００１７】
好ましくは環状ウェブ（ｗｅｂ）の形態のカウンタストッパが、ボルトヘッドに設けられることが好ましく、このカウンタストッパは、装着位置において、ロック要素に設けられたストッパと対向する。ストッパとカウンタストッパとが相互作用することで、例えば、工具受口に切削工具が配設されておらず、したがって、受面がない状態で締め付けボルトが孔にゆるく載置されている場合などでも、締め付けボルトが孔から脱落できなくなる。特に、ボルトヘッドに後続する環状ウェブの構成は、製造面からも何ら問題なく実現可能である。締め付けボルトの環状ウェブの配置の代替例として、ボルトヘッドそのものがカウンタストッパを形成し、すなわち、ボルトヘッドがその端面によってロック要素のストッパと相互作用することが提供される。この実施形態の変形例においても、ロック要素は、ボルトヘッドのガイドを形成することが好ましい。
【００１８】
特に簡潔で好ましい構成において、ロック要素は、スリーブ、特に、ねじ付スリーブであり、このスリーブは、外側から孔内に着脱可能に差し込みまたはねじ込み可能である。この場合、好ましくは円筒状のスリーブの内側の側面は、簡単な方法でボルトヘッドの円筒状の側面のガイド表面を形成する。加えて、スリーブの製造は特に簡単である。
【００１９】
ロック要素は、代替例として、プレート状の要素、特に、穿孔プレートとして設計され、このプレートは、母体に固定される。このプレートは、例えば、ねじによって母体に着脱可能に固定される。
【００２０】
適切な構成によれば、ロック要素は、母体を越えて突出せず、すなわち、ロック要素は、母体の外側と同一平面であるか、または母体の孔内のさらに内側に配設される。これにより、工具ホルダ全体の構造がさらに小型化される。
【００２１】
切削工具を締め付けるための締め付け機能に関して、孔長手方向において移動可能であり、一端部で締め付けボルトがねじ込み可能である締め付けナットが提供される。締め付けボルトと締め付けナットが互いに対面する領域で、締め付けナットおよび締め付けボルトの締め付けヘッドは、特に、締め付け表面として作用するテーパ状の部分を有する。締め付けボルトが締め付けナットにねじ込まれると、円錐台状に設計されたこれらの２つのテーパ状の締め付け表面は、互いの方へ移動し、これによって、工具受口において、それらの間に位置した切削工具の固定用シャンクを確実に保持する。
【００２２】
この場合、孔長手方向における締め付けナットの移動の自由は、締め付けナットが規定の範囲内でのみ移動可能であるように制約されることが適切である。この目的に合わせて、特に、締め付けナットの方向に対して母体を横方向に通る締め付けピンが提供される。
【００２３】
この場合、ロックピンは、形状適合するものを形成することが好ましい。特に、ロックピンは、締め付けナットの溝状の凹部に係合する。溝の幅は、この場合、溝とロックピンとの間で相対移動が可能になるように、ロックピンの直径よりも大きい。この相対移動は、この場合、締め付けナットが孔長手方向において移動可能である自由空間を決定する。
【００２４】
以下、図面を参照しながら、本発明の例示的な実施形態についてさらに詳細に記載する。図面はいずれも、概略図および部分的に簡略化した図である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】分解して示された締め付けデバイスの要素を有する工具ホルダの正面斜視図を示す。
【図２】図１による工具ホルダの背面斜視図を示す。
【図３】図１および図２の工具ホルダの母体がない状態の締め付けデバイスの個々の要素の斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図面において、同一の効果を有する部品には、同一の参照番号が付与されている。
【００２７】
図１および図２に示す工具ホルダ２は、全部で４つの切削工具（ここでは詳細には図示せず）を収容する。切削工具が、正面から工具ホルダ２の対応する工具受口４内に端面位置で差し込まれ、次いで、以下にさらに詳細に記載する締め付けデバイスによって、工具受口４に固定される。
【００２８】
工具ホルダ２は、一体型のモノリシック設計の母体６を備えるか、あるいは、互いに当接する複数の工具担持要素を有する。この場合、各工具担持要素は、工具受口４をそれぞれ担持する。母体６の後方端部にあるシャンク８で、切削工具を機械工具の対応する受口に適所に締め付ける。したがって、工具ホルダ２は、長手方向１０において、孔のように工具受口４が組み込まれた正面端面からシャンク８まで延在する。
【００２９】
ワークピースは、通常、差し込まれたそれぞれの切削工具の１つによって機械加工される。このプロセスにおいて、機械加工されるワークピースは、通常、回転し、切削工具は、固定位置に配設されるか、または、場合によっては、予め定められた経路に沿った線形移動しか行わない。したがって、概して、ワークピースと切削工具との間の相対的な回転運動に基づいて機械加工が行われる回転工具が形成される。多工具ホルダ２は、特に、異なる切削工具によってワークピースを多段階で機械加工する。ワークピースと係合した状態の切削工具をそれぞれ交換するには、工具ホルダ２を、例えば、約９０°回転させればよいだけである。
【００３０】
母体６の正面端面では、各工具受口４に対して、冷却剤排出口１２がそれぞれ配設され、機械加工中、必要に応じて、冷却剤排出口１２を介して切削工具に冷却剤が供給される。母体６は、本質的に多角形の断面積を有し、例示的な実施形態では八角形であり、長手軸１０に対して約９０°の回転対称設計のものである。
【００３１】
母体の側面から始まり、長手軸１０によって規定された方向に対してほぼ垂直に向けられた孔１４はそれぞれ、個々の工具受口４に対して組み込まれる。この場合、孔１４の各々は、母体６内で終端し、したがって、貫通孔を形成しない。締め付けデバイスの要素、すなわち、締め付けナット１６、締め付けボルト１８、およびロック要素を形成するねじ付スリーブ２０が、外側から孔１４の各々に差し込まれる。装着するために、締め付けボルト１８の一部分が、通常、端部ボルトねじ山２２で締め付けナット１６にねじ込まれている。締め付けデバイスの要素はすべて、一方側、すなわち、一方の外側から差し込みできるということが特に重要である。したがって、反対側から工具受口４にアクセスできるようにする必要がない。
【００３２】
孔１４からおよそ９０°回転させた位置に、同様に母体６の側面側からさらなる孔２４を通して、ロックピン２６が差し込まれる。ロックピン２６は、工具受口４内に直角に延在し、装着状態にある締め付けナット１６と相互作用する。この場合、ロックピン２６は、孔１４の長手方向２８における締め付けナット１６の移動性を制限する。ロックピン１６は、ヘッドレス止めねじ３０によって、母体６に保持される。
【００３３】
締め付けボルト１８は、円筒状のボルトヘッド３２を有する。例示的な実施形態において、ボルトヘッド３２は、内部が多角形の受口３４を有し、この受口３４は、締め付けボルト１８を回転させることができるセッティング工具を収容する。締め付けナット１６へ向いた方向の孔長手方向２８において、カウンタストッパを規定する環状ウェブ３６が、ボルトヘッド３２の円筒状側面に隣接する。環状ウェブの先には、テーパ状の円錐台状（ｆｒｕｓｔｏｃｏｎｉｃａｌ）の締め付け表面３８Ａがさらに続く。締め付け表面３８Ａに対応して、締め付けナット１６も、このような締め付け表面３８Ｂを有する。
【００３４】
装着状態において、ねじ付スリーブ２０は、母体６の孔１４内にねじ込まれ、孔１４は、この目的に合った対応する内部ねじ山を有する。最終装着状態において、ねじ付スリーブ２０は、完全に母体６内にあり、したがって、突出していない。ねじ付スリーブ２０は、外側の環状側に溝穴のあいた設計のものであるため、従来のドライバーによって、ねじ付スリーブ２０を孔１４内にねじ込めたり、外したりできる。
【００３５】
ねじ付スリーブ２０の内側の内径は、ボルトヘッド３２の外側側面の領域の外径に適応される。すなわち、ねじ付スリーブ２０は、最大で環状ウェブ３６までボルトヘッド３２を収容する。このプロセスにおいて、スリーブの内側とボルトヘッド３２の側面との間には、わずかな隙間しか形成されない。したがって、スリーブの内側は、ボルトヘッド３２のガイド４０を構成する。ボルトヘッド３２の方へ向けられた、ねじ付スリーブ２０の正面の環状表面は、ストッパ４２を構成し、環状ウェブ３６がカウンタストッパとしてストッパ４２と相互作用する。ストッパ４２および環状ウェブ３６は、それらの境界面において、締め付けボルト１８および締め付けナット１６の係留ロック手段を形成する。
【００３６】
特に、図２および図３から分かるように、ロックピン２６は、装着状態にある溝状の凹部４４に係合する。凹部４４の幅、すなわち、孔長手方向２８における広がりは、この場合、ロックピン２６の直径より大きい。したがって、締め付けナット１６は、規定の範囲内で、固定されたロックピン２６に対して孔長手方向２８に前後に移動可能である。凹部４４の縁側は、締め付けナット１６の移動の自由を制限するストッパを形成する。
【００３７】
工具ホルダの使用中、締め付けデバイスの要素のすべて、すなわち、一方では締め付けナット１６、締め付けボルト１８、およびねじ付スリーブ２０、さらには、他方ではロックピン２６およびヘッドレス止めねじ３０が、工具ホルダ２にすでに予め装着されて配設されている。切削工具を差し込むために、前部に適切に設けられたその固定用シャンクによって、切削工具は工具受口４内に差し込まれる。締め付けボルト１８は、締め付けボルト１８をしっかりと締めることによって、締め付けナット１６内にさらにねじ込まれることで、２つの把持表面３８Ａ、３８Ｂが、互いの方へ移動し、固定用シャンクは、しっかりと形状適合した状態に保持される。固定用シャンクおよび基本的な締め付け機構の構成は、独国特許出願公開第６００２３１９１Ｔ２号明細書からより詳細に分かり、同出願は、この点において本明細書において参照される。
【００３８】
工具を交換するには、把持表面３８Ａ、３８Ｂが反対方向に互いから離れるように、締め付けボルト１８だけをゆるめればよい。このプロセスにおいて、締め付けボルト１８がねじ付スリーブ２０のストッパ４２に対して環状ウェブ３６によって当接するようになるまで、締め付けボルト１８のねじをゆるめればよい。この解放位置にある状態でも、ボルトねじ山２２の一部分は、締め付けナット１６にねじ込まれたままである。
【００３９】
概して、本明細書に記載する構成により、切削工具を収容するための複数の工具受口４を有する極めて小型の工具ホルダ２が可能となる。この場合、小型の構成は、工具受口４が母体６に直接組み込まれ、取り付けられる別個のユニットを形成しないということによって本質的に達成される。これは、締め付けデバイスの要素のすべてが、いずれの場合においても、母体６の側面の一方の外側からのみ差し込まれるということによって実質的に達成される。したがって、母体に貫通孔を設ける必要がない。これを達成するために、ねじ付スリーブ２０は、締め付けボルト１８および締め付けナット１６用の係留ロック手段として設計される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2010508166.tif 000007
2010508166.tif 000008
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