(57)【要約】      （修正有）【課題】オフセットが一定で直径が調整可能なカッターを有する、軌道穿孔システムを提供する。【解決手段】軌道穿孔機械は、スピンドル及び偏心回転機構を含む。スピンドルは、カッター軸１２２の周りで回転可能である。偏心回転機構は、スピンドルに連結され、カッター軸からオフセットされた軌道軸の周りでスピンドルを回すように構成されている。カッター１２０は、スピンドルと共に回転可能に連結され、カッターの切削直径を集合的に画定する複数の切削刃１３０を備える。カッターの切削直径は、調整可能である。【選択図】図５
2017159443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カッター軸（１２２）の周りで回転可能なスピンドル（１１３）と、
前記スピンドルに連結され、且つ、前記スピンドルを前記カッター軸からオフセットされた軌道軸（１１２）の周りで回すように構成された、偏心回転機構（１１１）とを備えた軌道穿孔機械（１１０）、及び
前記スピンドルと共に回転するように連結されたカッター（１２０）であって、前記カッターの切削直径（Ｄｃ）を集合的に画定する複数の切削刃（１３０）を備え、前記カッターの前記切削直径が調整可能である、カッターを備える、軌道穿孔システム（１００）。
【請求項２】
前記カッター（１２０）が、本体（１２６）と前記本体に調整可能に固定された複数のインサート（１２８）とを更に備え、前記複数のインサートの各々が、前記切削刃（１３０）のうちの１つを画定し、前記カッターの前記切削直径（Ｄｃ）を調整するために、前記本体に対して半径方向へ調整可能である、請求項１に記載の軌道穿孔システム（１００）。
【請求項３】
前記カッター（１２０）が、前記本体（１２６）に対して前記複数のインサート（１２８）を手動で半径方向へ調整するように構成された、手動調整機構を更に備える、請求項２に記載の軌道穿孔システム（１００）。
【請求項４】
前記カッター（１２０）が、前記カッターの前記本体（１２６）に対して前記複数のインサート（１２８）を自動で半径方向へ調整するように構成された、自動調整機構を更に備える、請求項２に記載の軌道穿孔システム（１００）。
【請求項５】
前記自動調整機構が、前記複数のインサート（１２８）に連結され且つ前記カッター（１２０）の前記本体（１２６）に対して前記複数のインサートを半径方向へ移動させるように選択的に動作可能な、電子的に制御されたアクチュエータ（４７０）を備える、請求項４に記載の軌道穿孔システム（１００）。
【請求項６】
前記自動調整機構が、前記電子的に制御されたアクチュエータと動作可能に連結された制御モジュールを更に備え、且つ
前記制御モジュールが、前記カッターの前記本体に対して前記複数のインサートを半径方向へ移動させるように、前記電子的に制御されたアクチュエータに指示命令するように構成されている、請求項５に記載の軌道穿孔システム（１００）。
【請求項７】
加工対象物内に孔を形成する方法であって、
カッター（１２０）が周回するところの軌道軸（１１２）と前記カッターが回転するところのカッター軸（１２２）との間のオフセット（ＯＳ）を提供すること（５１０）、
前記カッターの切削直径（Ｄｃ）を調整すること（５４０）、
前記加工対象物内の材料を切削するために、前記カッター軸の周りで前記カッターを回転させること（５３０）、及び
前記加工対象物内の材料を切削するために、前記カッター軸の周りで前記カッターを回転させると同時に、前記切削直径よりも大きい第１の孔直径を有する孔を前記加工対象物内に形成するために、前記軌道軸の周りで前記カッターを回すこと（５３０）を含む、方法。
【請求項８】
前記カッター（１２０）が、前記カッターの前記切削直径（Ｄｃ）を集合的に画定する、複数の切削刃（１３０）を備え、且つ
前記カッターの前記切削直径を調整すること（５４０）が、前記カッター軸（１２２）から離れるように又は前記カッター軸（１２２）へ向かうように、前記複数の切削刃を半径方向へ手動で移動させることを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記カッター（１２０）が、前記カッターの前記切削直径（Ｄｃ）を集合的に画定する、複数の切削刃（１３０）を備え、且つ
前記カッターの前記切削直径を調整することが、前記カッター軸（１２２）から離れるように又は前記カッター軸（１２２）へ向かうように、前記複数の切削刃を半径方向へ自動で移動させることを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記カッター（１２０）の前記切削直径（Ｄｃ）が、第１の切削直径であり、前記方法が、
前記カッターの前記第１の切削直径を、前記第１の切削直径とは異なる第２の切削直径へ調整すること（５４０）、及び
前記加工対象物内の材料を切削するために、前記カッター軸の周りで前記カッター（１２２）を回転させる（５３０）と同時に、前記第２の切削直径よりも大きく且つ前記第１の孔直径とは異なる第２の孔直径を有する孔を前記加工対象物内に形成するために、前記軌道軸（１２２）の周りで前記カッターを回すこと（５３０）を更に含む、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、広くは、孔を穿設するための軌道穿孔システムに関し、特に、オフセットが一定で直径が調整可能なカッターを有する、軌道穿孔システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
軌道穿孔機械は、軌道軸の周りで回転するカッターを回すことによって、加工対象物内に孔を切削するために使用される。軌道穿孔機械によって穿設される孔は、カッターの切削直径にカッター軸と軌道軸との間のオフセットの２倍を加えたものと等しい孔直径を有する。概して、軌道穿孔機械は、改良された孔の品質、孔の位置からの穿孔デブリのより優れた排出、及びより低い穿孔温度などの、従来の穿孔機械を超えた幾つかの利点を提供する。
【０００３】
従来の軌道穿孔機械は、調整不可能な一定の切削直径を有するカッターを使用し、カッター軸と軌道軸との間のオフセットを調整することによって、様々な孔直径を有する孔の切削を容易にする。従来の軌道穿孔機械によって採用されているオフセット調整機構は、しばしば、大きく、複雑で、高価で、弱く、且つ信頼性が低い。
【発明の概要】
【０００４】
本願の主題は、当該技術分野の現行技術に対応して、特に、現時点で利用可能な技術によっては未だ完全には解決されていない、従来の軌道穿孔システムの欠点に対応して、開発されたものである。したがって、本出願の主題は、先行技術の上述の欠点のうちの少なくとも幾つかを克服する、軌道穿孔システム並びに関連する方法及び装置を提供するために開発された。
【０００５】
一実施形態によれば、軌道穿孔システムは、軌道穿孔機械及びカッターを含む。軌道穿孔機械は、スピンドル及び偏心回転機構を含む。スピンドルは、カッター軸の周りで回転可能である。偏心回転機構は、スピンドルに連結され、カッター軸からオフセットされた軌道軸の周りでスピンドルを回すように構成されている。カッター軸と軌道軸との間のオフセットは、調整不可能であり一定である。カッターは、スピンドルと共に回転可能に連結され、カッターの切削直径を集合的に画定する複数の切削刃を備える。カッターの切削直径は、調整可能である。
【０００６】
軌道穿孔システムのある実施態様では、カッターが、本体と本体に調整可能に固定された複数のインサートとを更に含む。複数のインサートの各々が、切削刃のうちの１つを画定する。更に、複数のインサートの各々は、カッターの切削直径を調整するために、本体に対して半径方向に調整可能である。
【０００７】
軌道穿孔システムの特定の実施態様によれば、カッターは、本体に対して複数のインサートを手動で半径方向に調整するように構成された、手動調整機構を更に備える。
【０００８】
軌道穿孔システムの特定の実施態様では、手動調整機構がカムを含む。カムは、複数のインサートと係合し、第１の回転方向へのカムの回転に際して、カッターの本体に対して半径方向外向きに複数のインサートを促し、且つ、第１の回転方向とは反対の第２の回転方向へのカムの回転に際して、カッターの本体に対して半径方向内向きに複数のインサートが移動されることを可能にするように構成された、非円形の係合表面を含む。
【０００９】
軌道穿孔システムのある実施態様によれば、手動調整機構が楔を含む。楔は、複数のインサートと係合し、カッター軸と平行な第１の並進方向への本体に対する楔の並進移動に際して、カッターの本体に対して半径方向外向きに複数のインサートを促し、且つ、第１の並進方向とは反対の第２の並進方向への本体に対する楔の並進移動に際して、カッターの本体に対して半径方向内向きに複数のインサートが移動されることを可能にするように構成された、テーパを付けられた表面を含む。
【００１０】
軌道穿孔システムのある実施態様では、手動調整機構が複数のシムを含み、複数のシムの各々は、複数のインサートのうちのそれぞれの１つと本体との間に位置決め可能であり、インサートの手動の半径方向の調整の後でインサートを支持する。複数のシムは、各々、複数のインサートの望ましい半径方向の調整と等しい寸法を有する。
【００１１】
軌道穿孔システムの特定の実施態様によれば、カッターは複数のファスナを更に含み、複数のファスナの各々は、複数のインサートのうちのそれぞれの１つをカッターの本体と調整可能に固定させる。複数のインサートの各々はスロットを含み、スロットを通って複数のファスナのうちのそれぞれの１つが延在し、インサートをカッターの本体と調整可能に固定させ得る。更に、各ファスナは、インサートが本体に対して半径方向に調整される際に、それぞれのインサートのスロットに沿って並進移動することができる。
【００１２】
軌道穿孔システムのある実施態様では、カッターが、カッターの本体に対して複数のインサートを自動で半径方向に調整するように構成された、自動調整機構を更に含む。自動調整機構は、複数のインサートに連結され且つカッターの本体に対して複数のインサートを半径方向へ移動させるように選択的に動作可能な、電子的に制御されたアクチュエータを含み得る。更に、自動調整機構は、複数のインサートと係合し、カッター軸と平行な第１の並進方向への本体に対する楔の並進移動に際して、カッターの本体に対して半径方向外向きに複数のインサートを促し、且つ、第１の並進方向とは反対の第２の並進方向への本体に対する楔の並進移動に際して、カッターの本体に対して半径方向内向きに複数のインサートが移動されるように促すように構成された、テーパを付けられた表面を含む、楔を更に含み得る。楔は、電子的に制御されたアクチュエータと連結され、電子的に制御されたアクチュエータの選択的な動作を介して、本体に対して並進移動が可能である。
【００１３】
軌道穿孔システムのある実施態様によれば、自動調整機構が、電子的に制御されたアクチュエータと動作可能に連結された、制御モジュールを更に含む。制御モジュールは、カッターの本体に対して複数のインサートを半径方向へ移動させるように、電子的に制御されたアクチュエータに指示命令するように構成されている。制御モジュールは、軌道穿孔機械と動作可能に連結され、カッター軸の周りのスピンドル及びカッターの回転、並びに軌道軸の周りのスピンドルの軌道回転を制御することができる。更に、制御モジュールは、カッターが第１の切削直径を有するように、カッターの本体に対して複数のインサートを半径方向へ移動させるように電子的に制御されたアクチュエータに指示命令し、第１の切削直径よりも大きい第１の孔直径を有する孔を加工対象物内に形成するために、カッター軸の周りのスピンドル及び第１の切削直径を有するカッターの回転、並びに軌道軸の周りのスピンドルの軌道回転を制御し、カッターが第１の切削直径よりも大きい第２の切削直径を有するように、カッターの本体に対して複数のインサートを半径方向へ移動させるように電子的に制御されたアクチュエータに指示命令し、且つ、第１の孔直径から第１の孔直径よりも大きい第２の孔直径へ加工対象物内の孔を拡大させるために、カッター軸の周りのスピンドル及び第２の切削直径を有するカッターの回転、並びに軌道軸の周りのスピンドルの軌道回転を制御するように構成され得る。
【００１４】
更に別の実施形態では、加工対象物内に孔を形成する方法が、その周りでカッターが周回するところの軌道軸と、その周りでカッターが回転するところのカッター軸との間のオフセットを提供することを含む。ある実施態様では、方法が、軌道軸とカッター軸との間のオフセットを調整不可能に一定にすることを更に含み得る。該方法は、カッターの切削直径を調整すること、及び加工対象物内の材料を切削するために、カッター軸の周りでカッターを回転させることも含む。該方法は、加工対象物内の材料を切削するために、カッター軸の周りでカッターを回転させると同時に、切削直径よりも大きい第１の孔直径を有する孔を加工対象物内に形成するために、軌道軸の周りでカッターを回すことを含む。
【００１５】
該方法のある実施態様によれば、カッターは、カッターの切削直径を集合的に画定する、複数の切削刃を含む。更に、カッターの切削直径を調整することは、カッター軸から離れるように又はカッター軸へ向かうように、複数の切削刃を手動で半径方向へ移動させることを含み得る。代替的に又は更に、カッターの切削直径を調整することは、カッター軸から離れるように又はカッター軸へ向かうように、複数の切削刃を自動で半径方向へ移動させることを含み得る。カッターの切削直径を調整することは、カッターがカッター軸の周りで回転している間に、オンザフライ（ｏｎ‐ｔｈｅ‐ｆｌｙ）で、カッター軸から離れるように又はカッター軸へ向かうように、複数の切削刃を半径方向へ移動させることを含み得る。
【００１６】
該方法の特定の実施態様では、カッターの切削直径が、第１の切削直径である。該方法は、カッターの第１の切削直径を、第１の切削直径とは異なる第２の切削直径へ調整することを更に含み得る。更に、該方法は、加工対象物内の材料を切削するために、カッター軸の周りでカッターを回転させると同時に、第２の切削直径よりも大きく且つ第１の孔直径とは異なる第２の孔直径を有する孔を加工対象物内に形成するために、軌道軸の周りでカッターを回すことを含み得る。
【００１７】
別の一実施形態では、孔直径を有する孔を加工対象物内に形成するための、軌道穿孔機械と共に使用されるカッターが開示される。軌道穿孔機械は、軌道軸に対してオフセットされたカッター軸を含む。オフセットは、調整可能であるか又は調整不可能であり得る。カッターは、本体と本体に調整可能に固定された複数のインサートとを含む。複数のインサートの各々は、孔直径よりも小さいカッターの切削直径を集合的に画定する、複数の切削刃のうちの１つを画定する。複数のインサートは、切削直径を調整するために、本体に対して半径方向へ調整可能である。
【００１８】
本開示の主題の説明される特徴、構造、利点、及び／又は特性は、１以上の実施形態及び／又は実装態様において、任意の適切なやり方で組み合され得る。後述の記載において、本開示の主題にかかる実施形態の深い理解を促すために、複数の具体的な詳細が提供される。本開示の主題が、特定の実施形態又は実装態様の特定の特徴、詳細、構成要素、材料、及び／又は方法のうちの１以上なしに実施され得ることを、当業者は認識するであろう。他の例においては、全ての実施形態又は実装形態には存在しなくてよい追加の特徴及び利点が、特定の実施形態及び／又は実装形態において認識されてよい。更に、ある場合、本発明の主題の態様を不明瞭にしないよう、周知の構造、材料、又は工程は詳細に記載又は図示されていない。本開示の主題の特徴及び利点は、後述の記載及び添付の特許請求の範囲によって更に明らかとなるか、或いは、本主題を下記に記載するように実施することにより理解されるであろう。
【００１９】
本主題の利点がより容易に理解され得るように、上記で概説した本主題のより具体的な記載が、添付図面に示す特定の実施形態を参照して提供される。これら図面は本主題の典型的な実施形態のみを示し、したがって、その範囲を限定することは意図されておらず、本主題は、下記の図面を使用して更なる具体性及び詳細を用いて説明されることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本開示の１以上の実施形態による、軌道穿孔システムの概略的な斜視図である。
【図２】本開示の１以上の実施形態による、図１の軌道穿孔システムのカッターの概略的な上面図である。
【図３】本開示の１以上の実施形態による、カッターの詳細の斜視図である。
【図４】本開示の１以上の実施形態による、１つの半径方向位置にあるインサートと共に示される、カッターの概略的な断面側面立面図である。
【図５】本開示の１以上の実施形態による、別の１つの半径方向位置にあるインサートと共に示される、図４のカッターの概略的な断面側面立面図である。
【図６】本開示の１以上の実施形態による、１つの半径方向位置にあるインサートと共に示される、カッターの概略的な上面図である。
【図７】本開示の１以上の実施形態による、別の１つの半径方向位置にあるインサートと共に示される、図６のカッターの概略的な上面図である。
【図８】本開示の１以上の実施形態による、１つの半径方向位置にあるインサートと共に示される、カッターの概略的な断面側面立面図である。
【図９】本開示の１以上の実施形態による、別の１つの半径方向位置にあるインサートと共に示される、図８のカッターの概略的な断面側面立面図である。
【図１０】本開示の１以上の実施形態による、１つの半径方向位置にあるインサートと共に示される、カッターの概略的な断面側面立面図である。
【図１１】本開示の１以上の実施形態による、別の１つの半径方向位置にあるインサートと共に示される、図１０のカッターの概略的な断面側面立面図である。
【図１２】本開示の１以上の実施形態による、加工対象物内に孔を形成する方法を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本明細書全体で言及される「１つの実施形態」、「一実施形態」、又は同様の文言は、実施形態に関連して記載された特定の特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書で「１つの実施形態では」「一実施形態では」、又は同様に記載されている場合、全て同一の実施形態を意味してもよいが、必ずしもそうでなくともよい。同様に、「実施態様」という語の使用は、本発明の１以上の実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、又は特性を有する実施態様を意味するが、特に相互関係を表す指示がなければ、実施態様は１以上の実施形態に関連付けられ得る。
【００２２】
図１及び図２を参照すると、一実施形態によれば、軌道穿孔システム１００は、軌道穿孔機械１１０、及び軌道穿孔機械１１０と連結されたカッター１２０を含む。概して、軌道穿孔システム１００は、加工対象物１０２内に孔１０４を形成（例えば、穿設又は切削）するために動作可能である。軌道穿孔機械１１０は、軌道軸１１２の周りで回転方向１１４へ回転する、偏心回転機構１１１を含む。偏心回転機構１１１の構成に応じて、軌道軸１１２は、偏心回転機構１１１の中心軸と同心であり得る。軌道穿孔機械１１０は、軌道軸１１２からオフセットされた位置で偏心回転機構と連結されたスピンドル１１３も含む。したがって、軌道軸１１２の周りの偏心回転機構１１１の回転は、スピンドル１１３が軌道軸１１２の周りを回ることをもたらす。スピンドル１１３は、軌道軸１１２の周りの偏心回転機構１１１の回転とは独立して、回転軸１２２の周りで回転方向１２４へ回転可能である。カッター軸１２２は、オフセットＯＳだけ、軌道軸１２２から間隔を空けられ又はオフセットされている。したがって、カッター軸１２２は、オフセットＯＳと等しい軌道半径で、軌道軸１１２の周りを回る。示されてはいないが、偏心回転機構１１１と連結されたスピンドルモータが、カッター軸１２２の周りでスピンドル１１３を回転させるように動作可能である。スピンドルモータは、電気モータ、電磁モータ、空気圧モータ、油圧モータなどの、様々な種類のモータのうちの何れかであり得る。
【００２３】
従来の軌道穿孔機械とは異なり、軌道軸１１２とカッター軸１２２との間のオフセットＯＳは、調整不可能で一定である。言い換えると、軌道軸１１２とカッター軸１２２との間のオフセットＯＳは、調整可能ではない。軌道軸１１２とカッター軸１２２との間のオフセットＯＳは、調整不可能で一定なので、従来の軌道穿孔機械の、軌道軸とカッター軸との間のオフセットＯＳを調整するために必要な、大きく、複雑で、高価で、弱く、且つ、しばしば信頼性が低い、オフセット調整機構は、必要ではなく且つ軌道穿孔機械１１０に含まれない。オフセット調整機構がないので、軌道穿孔機械１１０は、より小さく、より単純で、より安価で、より強く、且つ、従来の軌道穿孔機械よりも信頼性が高くなり得る。
【００２４】
軌道穿孔システムは、スピンドル１１３と連結された共に回転可能なカッター１２０を更に含む、概して、スピンドル１１３は、カッター軸１２２の周りでカッター１２０を回転させるように構成されている。言い換えると、カッター１２０は、スピンドル１１３と共に回転可能に連結されているので、カッター軸１２２の周りでスピンドル１１３が回転すると、カッター１２０は、それに対応してカッター軸１２２の周りで回転する。更に、カッター１２０は、カッター軸１２２がカッター１２０の中心軸又は対称軸と同心になるように、スピンドル１１３と連結されている。一実施例では、カッター１２０が、精密なドリルチャックを用いてスピンドルと共に回転可能に連結される。ドリルチャックは、（例えば、熱膨張技術を使用して）カッター１２０を解放不可能に一端と固定し、スピンドル１１３と共に回転可能に係合するために、他端に従来のスピンドルインターフェースを含む。他の実施例では、スピンドル１１３が、スピンドル１１３と解放可能にカッター１２０を固定する従来のチャックを含む。
【００２５】
カッター１２０は、本体１２６、及び本体１２６と連結された切削部分１２７を含む。概して、切削部分１２７は、カッター１２０がカッター軸１２２の周りで回転される際に、加工対象物１０２から材料を切削するように構成された、少なくとも１つの切削刃を含む。カッター１２０の切削部分１２７は、切削直径を画定する。切削部分１２７の切削直径は、切削部分の切削半径の２倍として規定される。切削部分の切削半径は、カッター軸１２２と少なくとも１つの切削刃との間の距離に等しい。以下でより詳細に説明されるように、カッターの特定の実施態様を参照すると、カッター１２０の切削部分１２７の切削直径は、調整可能である。したがって、加工対象物内に様々なサイズの孔を形成するために、軌道軸とカッター軸との間で調整可能なオフセット及び調整不可能で一定な切削直径を有するカッターを有する、軌道穿孔機械に頼る従来の軌道穿孔システムとは異なり、軌道穿孔システム１００は、加工対象物内に様々なサイズの孔を形成するために、軌道軸１１２とカッター軸１２２との間で調整不可能な一定のオフセット及び調整可能な切削直径を有するカッターを有する、軌道穿孔機械１１０を含む。
【００２６】
加工対象物１０２内に孔１０４を形成するために、軌道軸１１２及びカッター軸１２２と平行な供給軸に沿って、カッター１２０が加工対象物１０２を通って軸方向に供給される際に、軌道穿孔システム１００は、同時に、軌道軸１１２の周りで偏心回転機構１１１を回転させ、カッター軸１２２の周りでカッター１２０を回転させる。概して、偏心回転機構１１１は、オフセットＯＳだけ軌道軸１１２から間隔を空けられた（例えば、オフセットされた）調整不可能な位置にスピンドル１１３を保持し、軌道軸１１２の周りでスピンドル１１３を回転させる、軌道軸１１２の周りで回転可能な要素を含む。一実施例では、該要素が、モータによって軌道軸１１２の周りで回転されるシャフトのような要素であり、スピンドル１１３は、シャフトのような要素に連結され且つ軌道軸１１２から離れるように実質的に横向きに延在する、アーム又は他の間隔空け手段によって、軌道軸１１２からオフセットされた調整不可能な位置に保持される。カッター軸１２２の周りのカッター１２０の回転は、加工対象物１０２から材料を除去し、軌道軸１１２の周りの偏心回転機構１１１の回転は、カッター１２０が、材料を除去する際に、軌道軸１１２の周りを回ることをもたらす。したがって、軌道穿孔システム１００によって形成された孔１０４は、軌道軸１１２と同心であり、オフセットＯＳにカッター１２０の切削部分１２７の切削半径ＲＣを加えたものと等しい半径ＲＨを有する。言い換えると、孔１０４は、軌道軸１１２上に中心を置き、オフセットＯＳにカッター１２０の切削部分１２７の切削半径ＲＣを加えたものの２倍に等しい直径を有する。
【００２７】
図３〜図５を参照すると、一実施形態によれば、カッター１２０の切削部分１２７は、各々が複数のインサート１２８のうちの１つに形成された、複数の切削刃１３０を含む。インサート１２８は、より軟らかい材料における穿孔に対して導電性を有する様々な材料のうちの何れかから作られ得る。例えば、ある実施態様では、インサート１２８が、炭素化合物から作られる。インサート１２８は、カッター１２０の本体１２６と調整可能に固定されており、カッター軸１２２と切削部分１２７のインサート１２８の切削刃１３０との間の距離に等しい切削半径ＲＣを変更するために、したがって、切削半径ＲＣの２倍、すなわち、切削部分の対称的に反対側のインサート１２８の切削刃１３０の間の距離に等しい切削直径ＤＣを変更するために調整可能である。インサート１２８は、チップ１２９すなわち本体１２６の終端の周りの円周で、互いから等しい距離だけ離れるように位置決めされている。インサート１２８は、様々な形状及びサイズのうちの何れかを有し得る。ある実施例では、図８及び図９などで示されるように、インサート１２８が、実質的に正方形状である。対照的に、図３〜図５、図１０、及び図１１で示される実施例では、インサート１２８が、半径方向内向きにテーパを付けられた表面１５２を有するように、独特に形作られている。示される実施形態でのインサート１２８の各々は、インサートの半径方向で最も外側の端部を画定する、実質的に直線的な切削刃１３０を有する。しかし、他の実施形態では、インサート１２８の切削刃１３０が、丸められ、湾曲し、又はギザギザなど、非直線的であり得る。
【００２８】
各インサート１２８は、少なくとも部分的に、インサート１２８内で形成されたスロット１３４を通って延在し且つ本体１２６と係合する、それぞれのファスナ１３２によって、カッター１２０の本体１２６と調整可能に固定されている。ファスナ１３２は、インサート１２８がカッター軸１２２に対して内向き及び外向きに半径方向に移動されることを可能にするために緩められ、カッター軸１２２に対してインサート１２８を適所に固定するために締め付けられ得る。ファスナ１３２は、当該技術分野において既知の様々なファスナのうちの何れかであり得る。例えば、一実施態様では、ファスナ１３２が、カッター１２０の本体１２６内に形成された（図示せぬ）内側にネジが切られた開口と係合するように構成された、頭部及び外側にネジが切られたシャンクを有するボルトである。ファスナ１３２を締めることは、頭部がインサート１２８にしっかりと固定されるまで、シャンクを本体１２６内に形成された開口と螺合させることを含み得る。図５で示されるように、ファスナ１３２が緩められると、インサート１２８は、指示矢印によって示されているように、カッター軸１２２に対して半径方向へ移動することができる。半径方向の移動は、カッター軸１２２と実質的に垂直な方向で行われる。インサート１２８が移動する際のスロット１３４とのファスナ１３２の係合を介して、且つ、カッター１２０の本体１２６内に形成された、インサート１２８の回転を抑制する段差１３１との係合を介して、インサート１２８の移動が、半径方向の並進移動に限定される。図４及び図５を参照すると、インサート１２８がカッター軸１２２に対して半径方向へ移動する際に、ファスナ１３２の一部分が、スロット１３４と係合したままであり、スロット１３４に沿って並進方向へ移動する。本体１２６の段差１３１は、カッター軸１２２に平行な方向又は半径方向に垂直な方向における、インサート１２８に対する支持をも提供する。
【００２９】
本開示のカッターのインサート１２８は、手動調整機構を介して手動で、又は自動調整機構を介して自動で、半径方向に調整され得る。図３〜図５で示されるように、一実施形態によれば、カッター１２０の手動調整機構は、カッター軸１２２に対してインサート１２８を半径方向に同時に移動させるために、カッター軸１２２に沿って（例えば、平行に）並進移動され得る、楔１４０を含む。楔１４０は、本体１２６のチップ１２９から本体１２６に沿って延在する方向へ収縮する、テーパを付けられた表面１５０を含む。更に、手動調整機構は、カッター軸１２２に沿って楔１４０を選択的に並進移動させるための様々な特徴のうちの何れかを含む。一実施例では、手動調整機構が、本体１２６内に形成され且つカッター軸１２２と同軸の開口１２５と螺合する、ファスナ１４２を含む。ファスナ１４２は、楔１４０内に形成された貫通孔１４１を通って延在するシャンクを含み、貫通孔１４１又は貫通孔に隣接する楔１４０と係合する、貫通孔の最も小さい直径よりも大きい頭部を含む。ファスナ１４２が本体１２６に対して回転される際に、ファスナ１４２と開口１２５との間の螺合は、本体１２６に対するファスナ１４２の回転方向に応じた方向へ、カッター軸１２２に沿ってファスナ１４２が並進移動することをもたらす。本体１２６に対するファスナ１４２の回転は、ファスナ１４２の頭部内に形成され且つファスナ１４２の回転のためのツール（例えば、ドライバー、ハンドドリルなど）を受け入れるように構成された、ツール係合凹部１４４によって容易にされ得る。
【００３０】
カッター１２０が、カッター軸１２２と同軸のファスナ１４２を使用して、カッター軸１２２に沿って楔１４０を移動させるように示されたが、他の実施形態では、他の方法及び特徴が使用されて、本開示の本質から逸脱することなしに、カッター軸１２２に沿って楔１４０が手動で移動され得る。例えば、楔１４０を手動で移動させるためにウォーム駆動が使用され得る。ウォーム駆動は、楔１４０に固定されたウォームシャフト、及び回転されたときにウォームシャフトを並進移動させるようにウォームシャフトと係合するウォームギアを含む。
【００３１】
図４及び図５で見られるように、下向き方向へのファスナ１４２の並進移動は、ファスナ１４２の頭部が、楔１４０と係合し且つ楔１４０を本体１２６に対して下向きに駆動することをもたらす。楔１４０が本体に対して下向きに駆動されると、楔１４０のテーパを付けられた表面１５０は、インサート１２８のテーパを付けられた表面１５０と係合する。インサート１２８は下向きの移動が妨げられているので、楔１４０のテーパを付けられた表面１５０とインサート１２８のテーパを付けられた表面１５２との間の係合は、図５で示されているように、半径方向外向きにインサート１２８を促す（例えば、強いる又は駆動する）。このやり方では、インサート１２８の位置の半径方向外向きの調整は、均等に且つ同時に実行され得る。更に、インサート１２８が半径方向外向きに調整されると、カッター１２０の切削直径は、第１の直径Ｄ１から第２の直径Ｄ２に増加する。インサート１２８が半径方向外向きへ調整され、望ましく拡大された切削直径が達成された後で、ファスナ１３２は、インサート１２８を適所に保持するように締め付けられ得る。
【００３２】
図４及び図５で見られるように、上向き方向へのファスナ１４２の並進移動は、ファスナ１４２の頭部が、楔１４０と係合解除され且つ楔１４０が本体１２６に対して上向きに移動することを可能にすることをもたらす。楔１４０は上向き方向へ移動することが可能にされているので、楔１４０のテーパを付けられた表面１５０は、インサート１２８が半径方向内向きへ調整されることを可能とするように、インサート１２８の半径方向内向きへの移動を妨げない。インサート１２８が半径方向内向きへ調整されると、カッター１２０の切削直径は減少する。ある実施態様では、ファスナ１４２が上向き方向へ移動する際に、付勢要素が、インサート１２８が半径方向内向きへ移動し且つ楔が上向きへ移動することをもたらすように、カッター１２０が、インサート１２８を半径方向内向きに付勢するように構成された（図示せぬ）付勢要素を含む。インサート１２８が半径方向内向きへ調整され、望ましく低減された切削直径が達成された後で、ファスナ１３２は、インサート１２８を適所に保持するように締め付けられ得る。
【００３３】
加工対象物がインサートによって切削されている際に、加工対象物１０２によってインサート１２８へ加えられている半径方向内向きへの力のために、ある実施形態では、インサート１２８が半径方向内向きの力によって不注意に半径方向内向きへ移動することを妨げるために、カッター１２０が半径方向の支持を提供する。一実施形態によれば、インサート１２８が半径方向へ調整される際にインサート１２８への半径方向の支持を提供するために、インサート１２８が半径方向へ調整される際に、楔１４０のテーパを付けられた１５０は、インサート１２８のテーパを付けられた表面１５２と係合したままである。
【００３４】
図６及び図７を参照すると、一実施形態によれば、カッター２２０の切削部分１２７は、各々が複数のインサート１２８のうちの１つに形成された、複数の切削刃１３０も含む。インサート１２８は、カッター２２０の本体１２６と調整可能に固定され、カッター２２０の切削半径又は切削直径を変更するために調整可能である。インサート１２８は、チップ１２９すなわち本体１２６の終端の周りの円周で、互いから等しい距離だけ離れるように位置決めされる。インサート１２８は、各々、半径方向内向きの表面２５２を有する。
【００３５】
図３〜図５を参照して上述されたように、各インサート１２８は、少なくとも部分的に、インサート１２８内で形成されたスロットを通って延在し且つ本体１２６と係合する、（図示せぬ）それぞれのファスナによって、カッター２２０の本体１２６と調整可能に固定され得る。したがって、ファスナは、インサート１２８がカッター軸１２２に対して内向き及び外向きに半径方向に移動されることを可能にするために緩められ、カッター軸１２２に対してインサート１２８を適所に固定するために締め付けられ得る。
【００３６】
一実施形態によれば、図６及び図７で示されているように、カッター２２０の手動調整機構は、カッター２２０の本体１２６と回転可能に連結された、カム２４０を含む。カム２４０は、カッター軸１２２の周りで、本体１２６に対して回転可能である。ある実施態様では、カム２４０が、カム２４０を回転させるためのツール（例えば、ドライバー、ハンドドリルなど）を受け入れるように構成された、ツール係合凹部２４４を含む。更に、カム２４０は、カム２４０が回転する際にカッター軸１２２の周りで回転する、非円形の係合表面２５０を含む。カム２４０が回転すると、非円形の係合表面２５０がインサート１２８の半径方向内向きの表面２５２と係合するように、カム２４０が構成されている。非円形の係合表面２５０の非円形性のために、カム２４０が回転すると、非円形の係合表面２５０は、インサート１２８がカッター軸１２２に対して半径方向へ移動することを促す又は可能にする。非円形の係合表面２５０に対するインサート１２８の位置に応じて、カム２４０の回転は、第１の切削半径Ｒ１などの第１の切削半径から第２の切削半径Ｒ２などの第２の切削半径へ切削半径を増加させるように、インサート１２８を半径方向外向きへ促すか、又は切削半径を低減させるように、インサート１２８がカッター軸１２２に対して半径方向内向きへ移動することを可能にするかの何れかであり得る。
【００３７】
望ましくは、カム２４０による全てのインサート１２８の半径方向外向きへの調整は一様である。したがって、一実施態様において、示されるように、非円形の係合表面２５０は、各々の１つがインサート１２８のうちのそれぞれの１つと係合する、複数の平坦な側部を有する実質的に多角形状を有する。一実施例では、カッター２２０が３つのインサート１２８を有し、カム２４０の非円形の係合表面２５０が、三角形状又は六角形状である。別の一実施例では、カッター２２０が６つのインサート１２８を有し、カム２４０の非円形の係合表面２５０が六角形状である。非円形の係合表面２５０の側部が平坦なので、カム２４０が回転すると、インサート１２８と係合する非円形の係合表面２５０の側部の一部分のカッター軸１２２からの半径方向の距離が変動し、それに対応して、本体１２６に対するインサート１２８の半径方向に向けられた移動を促す又は可能にする。ある実施形態では、非円形の係合表面２５０が滑らかなカムの輪郭を有するように、カム２４０の非円形の係合表面２５０の側部又は角部が、丸められることも可能である。
【００３８】
ある実施態様では、インサートの半径方向内向きの移動を可能にするようにカム２４０が回転されたときに、付勢要素が、インサート１２８が半径方向内向きに移動することをもたらすように、カッター２２０が、インサート１２８を半径方向内向きに付勢するように構成された（図示せぬ）付勢要素を含む。加工対象物がインサートによって切削されている際の、加工対象物１０２によってインサート１２８に加えられる半径方向内向きの力のために、インサート１２８が半径方向へ調整される際にインサート１２８に半径方向の支持を提供するために、インサート１２８が半径方向へ調整される際に、カム２４０の非円形の係合表面２５０は、インサート１２８の半径方向内向きの表面２５２と係合したままである。
【００３９】
図８及び図９を参照すると、一実施形態によれば、カッター３２０の切削部分１２７は、各々が複数のインサート１２８のうちの１つに形成された、複数の切削刃１３０も含む。インサート１２８は、カッター３２０の本体１２６と調整可能に固定され、カッター３２０の切削半径又は切削直径を変更するために調整可能である。インサート１２８は、チップ３２９すなわち本体１２６の終端の周りの円周で、互いから等しい距離だけ離れるように位置決めされる。インサート１２８は、各々、半径方向内向きの表面３５２を有する。図３〜図５を参照して上述されたように、各インサート１２８は、少なくとも部分的に、インサート１２８内で形成されたスロット１３４を通って延在し且つ本体１２６と係合する、それぞれのファスナ１３２によって、カッター３２０の本体１２６と調整可能に固定され得る。したがって、ファスナは、インサート１２８がカッター軸１２２に対して内向き及び外向きに半径方向に移動されることを可能にするために緩められ、カッター軸１２２に対してインサート１２８を適所に固定するために締め付けられ得る。
【００４０】
一実施形態によれば、図８及び図９で示されているように、カッター３２０の手動調整機構は、各々が複数のインサート１２８のうちのそれぞれの１つと本体１２６との間に位置決めされた、複数のシム３６０を含む。上述されたように、加工対象物がインサートによって切削されている際に、加工対象物１０２によってインサート１２８に加えられる半径方向内向きの力のために、半径方向内向きへの力に対してインサート１２８を支持し、半径方向内向きへの力によって不注意にインサート１２８が半径方向内向きへ移動することを妨げるために、半径方向の支持が望ましいだろう。図８で示されるように、インサート１２８がカッター軸１２２に対して半径方向の最も内側の位置にあるときに、カッター３２０の本体１２６の中心部分３３１が、そのような半径方向の支持を提供することができる。しかし、インサート１２８が、カッター軸１２２及び本体１２６の中心部分３３１から離れるように半径方向外向きへ調整されたときに、本体１２６の中心部分３３１は、もはや半径方向の支持を提供しない。したがって、シム３６０のうちの１つが、半径方向外向きへ調整されたインサート１２８と本体１２６（例えば、本体１２６の中心部分３３１）との間に配置される。ある実施形態では、各シム３６０が、複数のインサート１２８の望ましい半径方向の調整（すなわち、インサートが半径方向外向きへ調整される望ましい量）と等しい、寸法（例えば、厚さ）を有する。代替的に、複数のシム３６０は、望ましい半径方向の調整を達成するために、並んで（ｓｉｄｅ‐ｂｙ‐ｓｉｄｅ）配置され得る。このやり方では、本体１２６の中心部分３３１と協働して、１以上のシム３６０が、インサート１２８が不注意に半径方向内向きへ移動することを妨げるために必要な半径方向の支持を提供する。
【００４１】
一実施形態によれば、図１０及び図１１で示されているように、カッター４２０は、各々が複数のインサート１２８のうちの１つに形成された、複数の切削刃１３０を有する切削部分１２７を含む。インサート１２８は、カッター４２０の本体１２６と調整可能に固定され、カッター４２０の切削半径又は切削直径を変更するために調整可能である。インサート１２８は、チップ３２９すなわちカッター４２０の本体１２６の終端の周りの円周で、互いから等しい距離だけ離れるように位置決めされ得る。
【００４２】
カッター４２０は、カッター４２０の本体１２６に対して複数のインサート１２８を自動で半径方向へ調整するように構成された、自動調整機構も含む。自動調整機構は、電子的に制御されたアクチュエータ４７０及び楔４４０を含む。概して、電子的に制御されたアクチュエータ４７０は、楔４４０を介してインサート１２８と連結され、カッター４２０の本体１２６に対してインサート１２８を半径方向へ移動させるように選択的に動作可能である。
【００４３】
図３〜図５のカッター１２０の楔１４０のように、楔４４０は、カッター軸１２２に対してインサート１２８を半径方向に且つ同時に移動させるために、カッター軸１２２に沿って並進移動が可能である。楔１４０と同様に、楔４４０は、本体１２６のチップから本体１２６に沿って延在する方向へ収縮する、テーパを付けられた表面１５０を含む。（図１０及び図１１で見られるように）楔４４０が本体に対して下向きに駆動されると、楔４４０のテーパを付けられた表面１５０は、インサート１２８のテーパを付けられた表面１５２と係合する。インサート１２８は下向きの移動を妨げられているので、楔４４０のテーパを付けられた表面１５０とインサート１２８のテーパを付けられた表面１５２との間の係合は、図１１で示されているように、半径方向外向きにインサート１２８を促す。このやり方では、インサート１２８の位置の半径方向外向きの調整は、均等に且つ同時に実行され得る。更に、インサート１２８が半径方向外向きに調整されると、カッター４２０の切削直径は、第１の直径Ｄ１から第２の直径Ｄ２に増加する。（図１０及び図１１で見られるように）楔４４０が上向きに駆動されると、楔４４０のテーパを付けられた表面１５０は、インサート１２８が半径方向内向きへ調整されることを可能にするように、インサート１２８の半径方向内向きへの移動を妨げない。インサート１２８が半径方向内向きへ調整されると、カッター４２０の切削直径は減少する。ある実施態様では、付勢要素が、インサート１２８が半径方向内向きへ移動することをもたらすように、カッター４２０が、インサート１２８を半径方向内向きへ付勢するように構成された（図示せぬ）付勢要素を含む。
【００４４】
カッター軸１２２に沿って楔１４０を手動で移動させる、カッター１２０の手動調整機構とは異なり、カッター４２０のカッター軸１２２に沿った楔４４０の移動は、電子的に制御されたアクチュエータ４７０の選択的な動作及び作動を介して、自動的に実行される。電子的に制御されたアクチュエータ４７０は、加えられた力の下でシリンダー４７３内で移動可能なピストン４７２を含む。ピストン４７２は、楔４４０と移動不可能に連結されている。したがって、ピストン４７２がシリンダー４７３内で移動すると、楔４４０は、それに対応して移動する。このやり方において、シリンダー４７３内で、ピストン４７２が加えられた力の下でシリンダー４７３内で下向きに移動すると、楔４４０は下向きに駆動され、ピストン４７２が加えられた力の下でシリンダー４７３内で上向きに移動すると、楔４４０は上向きに駆動される。
【００４５】
加えられる力は、空気圧力、油圧力、磁気力、電気的な動力などのうちの１以上であり得る。更に、シリンダー４７３内でピストン４７２を移動させるために、ピストン４７２に加えられる力の適用は、制御モジュール４８０によって制御される。より具体的には、制御モジュール４８０が、電気信号通信ライン４７４を介して、電気的に制御されたアクチュエータ４７０に指示命令を送信し、電気的に制御されたアクチュエータ４７０を作動させ、ピストン４７２及び楔４４０を移動させ、インサート１２８を半径方向へ調整する。このやり方では、カッター４２０が回転している間でさえも、インサート１２８が、オンザフライ又はインシトゥ（ｉｎ‐ｓｉｔｕ）で半径方向へ調整され得る。
【００４６】
カッター４２０は、電子的に制御されたアクチュエータ４７０及び楔４４０を用いて、インサート１２８を自動で半径方向へ移動させるが、他の実施形態では、インサート１２８が、本開示の本質から逸脱することなく、楔及び／又は電子的に制御されたアクチュエータなしに、他の特徴及び方法を用いて自動で半径方向へ移動され得る。
【００４７】
軌道穿孔システム１００は、軌道穿孔機械１１０の偏心回転機構１１１に連結された、軌道穿孔機械１１０のスピンドル１１３と共に回転可能に連結されたカッター１２０を含むように示されているが、カッター２２０、３２０、４２０などの、本開示のカッターの何れも、カッター１２０と同じやり方でスピンドル１１３と共に回転可能に連結され得ることが認識される。
【００４８】
ある実施形態では、制御モジュール４８０が、軌道穿孔機械１１０の動作を制御するように更に構成されている。したがって、制御モジュール４８０は、軌道穿孔機械１１０と動作可能に連結され、偏心回転機構１１１及びスピンドル１１３の動作特性を制御する指示命令を、軌道穿孔機械に送信し得る。例えば、制御モジュール４８０は、偏心回転機構１１１の回転（すなわち、軌道軸１１２の周りのカッター軸１２２の軌道回転）及びスピンドル１１３（すなわち、スピンドルと共に回転可能に連結されたカッター）の回転の開始、停止、及び回転速度を制御するように構成され得る。更に、制御モジュール４８０は、軌道穿孔機械１１０と連結されたロボットと動作可能に連結され、所定の場所で加工対象物１０２内に孔１０４を形成するために、ロボットの動作を制御して、加工対象物１０２に対して軌道穿孔機械を精密に且つ自動で位置決めするように構成されている。
【００４９】
一実施形態によれば、制御モジュール４８０は、カッター４２０が第１の切削直径を有するように、電子的に制御されたアクチュエータ４７０に指示命令し、楔４４０の移動を介して、カッター４２０の本体１２６又はカッター軸１２２に対してインサート１２８を移動させるように構成されている。制御モジュール４８０は、第１の望ましい軌道回転速度で回転するように偏心回転機構１１１に指示命令し、第１の望ましい切削回転速度で回転するようにスピンドル及び第１の切削直径を有するカッター４２０に指示命令するようにも構成されている。更に、軌道軸１１２が加工対象物１０２内で形成されるべき孔１０４の中心と同心であり、第１の切削直径を有するカッター４２０のインサート１２８が、加工対象物１０２内に第１の孔直径を有する孔１０４を切削するように、制御モジュール４８０が、加工対象物１０２に対して偏心回転機構１１１を位置決めするように、ロボットに指示命令するように構成され得る。加工対象物１０２内に第１の孔直径を有する孔１０４が切削された後で、制御モジュール４８０は、カッター４２０が第１の切削直径よりも大きい第２の切削直径を有するように、楔４４０の移動を介して、カッター４２０の本体１２６又はカッター軸１２２に対してインサート１２８を移動させるように、電子的に制御されたアクチュエータ４７０に指示命令するように構成されている。制御モジュール４８０は、更に、第２の望ましい軌道回転速度で回転するように偏心回転機構１１１に指示命令し、第２の望ましい切削回転速度で回転するようにスピンドル及び第２の切削直径を有するカッター４２０に指示命令するように構成されている。更に、軌道軸１１２が第１の孔直径を有する孔１０４の中心と同心であり、第２の切削直径を有するカッター４２０のインサート１２８が、第１の孔直径から第１の孔直径よりも大きい第２の孔直径へ孔１０４を拡大させるために材料１０４を切削するように、制御モジュール４８０が、加工対象物１０２に対して偏心回転機構１１１を位置決めするように、ロボットに指示命令し得る。
【００５０】
示されている実施形態の軌道穿孔機械１１０は、調整不可能に一定である、軌道軸１１２とカッター軸１２２との間のオフセットＯＳを有するものとして説明されたが、ある実施形態では、本開示の調整可能な切削直径を有するカッターは、軌道軸１１２とカッター軸１２２との間の調整可能なオフセットＯＳを有する従来の軌道穿孔機械と共に使用され得る。例えば、調整可能なオフセットＯＳを有する既存の軌道穿孔機械を所有するユーザは、調整可能なオフセットＯＳを有する軌道穿孔機械に対して調整不可能な一定のオフセットＯＳを有する軌道穿孔機械が有する利点にも関わらず、一定のオフセットＯＳを有する新しい軌道穿孔機械を取得（例えば、購入）する代わりに、彼らの既存の軌道穿孔機械を用いて、カッターの様々な有利な特徴に照らして、本開示のカッターを使用したいと望むかもしれない。そのようなユーザは、彼らの従来の軌道穿孔機械のオフセットＯＳを調整可能に固定し、本明細書で説明されたカッターの切削直径を調整することによって、加工対象物内に孔を形成し得る。代替的に、一実施例では、ユーザが、孔のサイズに対する比較的大まかな調整を行うために従来の軌道穿孔機械の調整可能なＯＳを使用し、孔のサイズに対する比較的細かい又は精密な調整を行うためにカッターの調整可能な切削直径を使用することによって、加工対象物内に孔を形成し得る。
【００５１】
次に図１２を参照すると、一実施形態によれば、例えば、本開示の軌道穿孔システム１００などを用いて、加工対象物内に孔を形成する方法５００は、偏心回転機構の軌道軸とカッター軸との間のオフセットを提供すること（５１０）を含む。ある実施態様では、軌道軸とカッター軸との間のオフセットは、調整不可能で一定である。更に、方法５００は、加工対象物内の材料を切削するために、調整可能な切削直径を有するカッターを提供する（５２０）。カッターは、軌道軸の周りを回り、カッター軸の周りで回転する。方法５００は、軌道軸の周りでカッターを回し、及びカッター軸の周りでカッターを回転させ、加工対象物内に孔を切削すること（５３０）を更に含む。加工対象物内に孔を切削する前又は切削した後で、方法５００は、カッターの切削直径を調整すること（５４０）も含む。一実施例では、カッターの切削直径が、加工対象物内に最初の孔を切削する前に調整される。その孔は、調整された切削直径と比例する孔直径を有する。別の一実施例によれば、カッターの切削直径は、加工対象物内に第１の孔直径を有する最初の孔を切削した後で調整される（例えば、第１の切削直径から第２の切削直径へ増加される）。加工対象物内に孔を切削すること（５３０）は、調整された切削直径を有するカッターを用いて、加工対象物内の最初の孔の孔直径を、第２の切削直径よりも大きく且つ第１の孔直径よりも大きい第２の孔直径へ拡大することを含む。
【００５２】
方法５００のある実施態様では、カッターの切削直径を調整すること（５４０）が、複数の切削刃を移動させて、カッター軸から離れるように又はカッター軸に向かうように、カッターの切削直径を集合的に画定することを含む。ある実施例によれば、カッターの複数の切削刃は、手動で移動される。他の実施例では、カッターの複数の切削刃が、カッターがカッター軸の周りで回転している際にオンザフライなどで、自動で又は自動的なやり方で移動される。
【００５３】
上述の記載において、「上」「下」「上方」「下方」「水平」「垂直」「左」「右」「上部」「下部」などの特定の表現が用いられていることがある。これらの語は、該当する場合、相関関係を取り扱う際に説明に何らかの明確性をもたらすために用いられている。しかし、これらの語には絶対的な関係、位置、及び／または向きを含意させる意図はない。例えば、ある物体に関して、単純にこの物体の上下を逆にすることで「上方の」表面が「下方の」表面となり得る。それでもなお、これは未だ同じ物体である。更に、「含む」、「備える」、「有する」などの語及びこれらの変化形は、そうでないと明示的に記載のない限り、「〜を含むがそれらに限定されない」ことを意味する。列挙されたアイテムは、別途明示的な記載のない限り、それらアイテムのうちの任意のもの又は全てが互いを排除する及び／又は互いを含むものであることを含意しない。「１つの（ａ）」「１つの（ａｎ）」及び「（ｔｈｅ）」などの語は、別途明示的な記載のない限り、「１以上の」も表現する。更に、「複数」の語は「少なくとも２つ」と定義され得る。
【００５４】
更に、本明細書における、１つの要素が他の要素に「連結される」ことは、直接的な連結及び間接的な連結を含み得る。直接的な連結は、１つの要素が他の要素と連結し、且つ他の要素と何らかの形で接触していることと定義され得る。間接的な連結は、互いに直接的に接触しておらず、連結された要素間に１以上の追加の要素を有する、２つの要素間の連結と定義され得る。更に、本明細書で使用される際に、１つの要素を他の要素に固定することは、直接的な固定及び間接的な固定を含み得る。更に、本明細書で使用する「隣接」とは、必ずしも接触を表さない。例えば、１つの要素は他の要素に、接触することなく隣接し得る。
【００５５】
本明細書の中で使用される際に、「〜のうちの少なくとも１つ」というフレーズは、アイテムのリストとともに使用されるときに、リストされたアイテムのうちの１以上の種々の組み合わせが使用され、且つリストの中の各々のアイテムのうちの１つだけが必要とされ得る、ということを意味する。アイテムとは、特定の物体、物品、又はカテゴリのことであり得る。すなわち、「〜のうちの少なくとも１つ」は、アイテムの任意の組み合わせ、又は幾つかのアイテムが列挙から使用され得ることを意味するが、列挙されたアイテムの全てが必要なわけではない。例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、例えば、「アイテムＡ」、「アイテムＡとアイテムＢ」、「アイテムＢ」、「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」、又は「アイテムＢとアイテムＣ」を意味し得る。幾つかの場合には、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、例えば、限定するものではないが、「２個のアイテムＡと１個のアイテムＢと１０個のアイテムＣ」、「４個のアイテムＢと７個のアイテムＣ」、又は他の何らかの好適な組み合わせを意味し得る。
【００５６】
別途提示されない限り、「第１」、「第２」などの用語は、本書では単に符号として使用され、それらの用語が表すアイテムに順序的、位置的、又は序列的な要件を課すことは意図していない。更に、例えば「第２」のアイテムに言及することによって、例えば「第１」のもしくはより小さい数のアイテム、及び／又は、「第３」のもしくはより大きい数のアイテムの存在が、必要とされることまたは除外されることはない。
【００５７】
本明細書で使用されているように、特定の機能を実行するように構成されたシステム、装置、構造、物品、要素、構成要素、又はハードウェアは、実際に、いかなる変更も行わずにその特定の機能を実行することが可能であり、更なる改変をした後にその特定の機能を実行するという単に潜在能力を有するというものではない。言い換えるならば、特定の機能を実行するように構成されたシステム、装置、構造、物品、要素、構成要素、又はハードウェアは、特定の機能を実行するという目的のために、特に選択され、作り出され、実装され、利用され、プログラムされ、且つ／又は設計される。本明細書で使用される、「ように構成された」という表現は、システム、装置、構造、物品、要素、構成要素、又はハードウェアが更なる改変なしで特定の機能を実行することを可能にする、システム、装置、構造、物品、要素、構成要素、又はハードウェアの特性が存在することを意味する。この開示において、特定の機能を実行するように構成されたと表現されるシステム、装置、構造、物品、要素、構成要素、又はハードウェアは、その機能を実行するように適合している、及び／又は、実行するように作動可能であると、さらに又は或いは表現することもできる。
【００５８】
本明細書に記載の機能ユニットの多くは、実装における独立性をより具体的に強調するためにモジュールと名付けられている。例えば、モジュールは、カスタムＶＬＳＩ回路又はゲートアレイを含むハードウェア回路、論理チップ、トランジスタ、又は他のディスクリートコンポーネントなどの市販の半導体として実装され得る。モジュールはまた、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルアレイ論理、プログラマブル論理デバイスなどのプログラマブルハードウェアデバイスに実装され得る。
【００５９】
モジュールはまた、様々なタイプのプロセッサによって実行するためのソフトウェアに実装され得る。コンピュータ可読プログラムコードの識別されたモジュールは、例えば、１以上のコンピュータ指示命令の物理的ブロック又は論理的ブロックを含み、これらは例えば、オブジェクト、工程、又は機能として整理され得る。しかし、識別されたモジュールの実行可能物（ｅｘｅｃｕｔａｂｌｅｓ）は、物理的に共に位置している必要はなく、異なる位置に記憶されて論理的に集められるとモジュールを構成しモジュールの規定の目的を達成する、異種の（ｄｉｓｐａｒｅｔｅ）指示命令を含み得る。
【００６０】
実際、コンピュータ可読プログラムコードのモジュールは、単一の指示命令又は複数の指示命令であり得、異なるプログラム間及び幾つかのメモリデバイス間の幾つかの異なるコードセグメントに分散されていてもよい。同様に、本明細書において、運航上のデータは、モジュール内で識別され示されており、任意の適切な形態で実施され、任意の適切なタイプのデータ構造内で整理され得る。運航上のデータは、単一のデータセットとして収集されるか、又は、異なる記憶デバイス間を含む異なる位置に分散され、少なくとも部分的に、システム又はネットワーク上の単なる電子信号として存在し得る。モジュール又はモジュールの一部分がソフトウェア内に実装される場合、コンピュータ可読プログラムコードは、一以上のコンピュータ可読媒体に記憶される及び／又は伝播され得る。
【００６１】
コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読プログラムコードを記憶している有形のコンピュータ可読記憶媒体であり得る。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、電子式、光学式、電磁式、赤外線、ホログラフ式、微小機械式、又は半導体システム、装置、もしくはデバイス、又はこれらの任意の適切な組み合わせであり得るがこれらに限定されない。
【００６２】
コンピュータ可読媒体のより具体的な例は、携帯型コンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ若しくはＦｌａｓｈメモリ）、携帯型コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ‐ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、光学記憶デバイス、磁気記憶デバイス、ホログラフ式記憶媒体、微小機械式記憶デバイス、又はこれらの任意の適切な組み合わせを含み得るがこれらに限定されない。本明細書の文脈において、コンピュータ可読記憶媒体は、指示命令実行システム、装置、もしくはデバイスによって及び／又はこれらとの組み合わせで利用される、コンピュータ可読プログラムコードを包含する及び／又は記憶することができる任意の有形媒体であり得る。
【００６３】
コンピュータ可読媒体はまた、コンピュータ可読信号媒体であり得る。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読プログラムコードが内部に埋め込まれ、例えば搬送波のベースバンドで又はその一部で伝播されるデータ信号を含み得る。そのような伝播信号は、電気式、電磁式、磁気式、光学式、又はこれらの任意の適切な組み合わせを含むがこれらに限定されない、様々な形態のうちの任意のものであり得る。コンピュータ可読信号媒体は、指示命令実行システム、装置、又はデバイスを用いて又はこれらと接続されてコンピュータ可読プログラムコードを通信、伝播、伝送できる、コンピュータ可読記憶媒体でない任意のコンピュータ可読媒体であってもよい。コンピュータ可読信号媒体に実装されるコンピュータ可読プログラムコードは、ワイヤレス、ワイヤライン、光ファイバケーブル、無線周波数（ＲＦ）など、又はこれらの任意の適切な組み合わせを含むがこれらに限定されない、任意の適切な媒体を用いて伝送され得る。
【００６４】
一実施形態で、コンピュータ可読媒体は、一又は複数のコンピュータ可読記憶媒体並びに一又は複数のコンピュータ可読信号媒体の組み合わせを含み得る。例えば、コンピュータ可読プログラムコードは、プロセッサによって実行されるために光ファイバケーブルを通じて電磁式信号として伝播されてもよく、また、プロセッサによって実行されるためにＲＡＭ記憶デバイスに記憶されてもよい。
【００６５】
本発明の実施態様の工程を行うためのコンピュータ可読プログラムコードは、Ｊａｖａ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語、及び、「C」プログラミング言語もしくはこれに類するプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語を含む、１以上のプログラミング言語の任意の組み合せで書かれていてよい。コンピュータ可読プログラムコードは、完全にユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンのソフトウェアパッケージとして部分的にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上且つ部分的にリモートコンピュータ上で、又は完全にリモートのコンピュータもしくはサーバ上で実行され得る。後者の場合、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続され得るか、又は、（例えば、インターネットサービスプロバイダを利用してインターネットを介して）外部のコンピュータへの接続がなされてもよい。
【００６６】
本明細書に記載の概略フローチャートは一般的に、論理フローチャートとして記載されている。従って、記載の順序及び名付けられたステップは、提供される方法の一実施形態を示す。示される方法の１以上のステップ若しくはそれらの部分の機能、論理、又は効果と同等の他のステップ及び方法が想起され得る。更に、用いられている形式及びシンボルは、本方法の論理的ステップを説明するために提供されており、本方法の範囲を限定するものではないことが理解されよう。フローチャートにおいて様々なタイプの矢印及び線が用いられうるが、これらに対応する方法の範囲を限定するものではないことが理解されるべきである。実際、幾つかの矢印又はその他の接続部は、本方法の論理的フローのみを示すために用いられ得る。例えば、矢印は、記載の方法の列挙されたステップ間において指定されてない期間の待機又は監視を示し得る。更に、具体的な方法が発生する順序は、図示されている対応するステップの順序に厳格に従うこともあるが、従わないこともある。
【００６７】
更に、本発明は下記の条項による実施形態を含む。
条項１
カッター軸の周りで回転可能なスピンドルと、
前記スピンドルに連結され、且つ、前記スピンドルを前記カッター軸からオフセットされた軌道軸の周りで回すように構成された、偏心回転機構とを備えた軌道穿孔機械、及び
前記スピンドルと共に回転するように連結されたカッターであって、前記カッターの切削直径を集合的に画定する複数の切削刃を備え、前記カッターの前記切削直径が調整可能である、カッターを備える、軌道穿孔システム。
条項２
前記カッターが、本体と前記本体に調整可能に固定された複数のインサートとを更に備え、前記複数のインサートの各々が、前記切削刃のうちの１つを画定し、前記カッターの前記切削直径を調整するために、前記本体に対して半径方向へ調整可能である、条項１に記載の軌道穿孔システム。
条項３
前記カッターが、前記本体に対して前記複数のインサートを手動で半径方向へ調整するように構成された、手動調整機構を更に備える、条項２に記載の軌道穿孔システム。
条項４
前記手動調整機構がカムを備え、前記カムが非円形の係合表面を備え、前記非円形の係合表面が
前記複数のインサートと係合し、
第１の回転方向への前記カムの回転に際して、前記カッターの前記本体に対して半径方向外向きへ前記複数のインサートを促し、且つ
前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向への前記カムの回転に際して、前記カッターの前記本体に対して半径方向内向きへ前記複数のインサートが移動されることを可能にするように構成されている、条項３に記載の軌道穿孔システム。
条項５
前記手動調整機構が楔を備え、前記楔がテーパを付けられた表面を備え、前記テーパを付けられた表面が、
前記複数のインサートと係合し、
前記カッター軸と平行な第１の並進方向への前記本体に対する前記楔の並進移動に際して、前記カッターの前記本体に対して半径方向外向きへ前記複数のインサートを促し、且つ
前記第１の並進方向とは反対の第２の並進方向への前記本体に対する前記楔の並進移動に際して、前記カッターの前記本体に対して半径方向内向きへ前記複数のインサートが移動されることを可能にするように構成されている、条項３に記載の軌道穿孔システム。
条項６
前記手動調整機構が複数のシムを備え、前記複数のシムの各々が、前記複数のインサートのうちのそれぞれの１つと前記本体との間に位置決め可能であり、前記インサートの手動の半径方向の調整の後で前記インサートを支持する、条項３に記載の軌道穿孔システム。
条項７
前記複数のシムが、各々、前記複数のインサートの望ましい半径方向の調整と等しい寸法を有する、条項６に記載の軌道穿孔システム。
条項８
前記カッターが複数のファスナを更に備え、前記複数のファスナの各々が、前記複数のインサートのうちのそれぞれの１つを前記カッターの前記本体と調整可能に固定させる、条項３に記載の軌道穿孔システム。
条項９
前記複数のインサートの各々がスロットを備え、前記複数のファスナのうちのそれぞれの１つが、前記インサートを前記カッターの前記本体に調整可能に固定させるように前記スロットを通して延在し、且つ
前記インサートが前記本体に対して半径方向へ調整される際に、各ファスナが、それぞれのインサートの前記スロットに沿って並進移動する、条項８に記載の軌道穿孔システム。
条項１０
前記カッターが、前記カッターの前記本体に対して前記複数のインサートを自動で半径方向へ調整するように構成された、自動調整機構を更に備える、条項２に記載の軌道穿孔システム。
条項１１
前記自動調整機構が、前記複数のインサートに連結され且つ前記カッターの前記本体に対して前記複数のインサートを半径方向へ移動させるように選択的に動作可能な、電子的に制御されたアクチュエータを備える、条項１０に記載の軌道穿孔システム。
条項１２
前記自動調整機構が楔を更に備え、前記楔がテーパを付けられた表面を備え、前記テーパを付けられた表面が、
前記複数のインサートと係合し、
前記カッター軸と平行な第１の並進方向への前記本体に対する前記楔の並進移動に際して、前記カッターの前記本体に対して半径方向外向きへ前記複数のインサートを促し、且つ
前記第１の並進方向とは反対の第２の並進方向への前記本体に対する前記楔の並進移動に際して、前記カッターの前記本体に対して半径方向内向きへ前記複数のインサートが移動されることを促すように構成され、且つ
前記楔が、電子的に制御されたアクチュエータと連結され、前記電子的に制御されたアクチュエータの選択的な動作を介して、前記本体に対して並進移動が可能である、条項１１に記載の軌道穿孔システム。
条項１３
前記自動調整機構が、前記電子的に制御されたアクチュエータと動作可能に連結された制御モジュールを更に備え、且つ
前記制御モジュールが、前記カッターの前記本体に対して前記複数のインサートを半径方向へ移動させるように、前記電子的に制御されたアクチュエータに指示命令するように構成されている、条項１１に記載の軌道穿孔システム。
条項１４
前記制御モジュールが、前記カッター軸の周りの前記スピンドル及び前記カッターの回転、並びに前記軌道軸の周りの前記スピンドルの軌道回転を制御するように、前記軌道穿孔機械と動作可能に連結され、
前記制御モジュールが、
前記カッターが第１の切削直径を有するように、前記カッターの前記本体に対して前記複数のインサートを半径方向へ移動させるように前記電子的に制御されたアクチュエータに指示命令し、
前記第１の切削直径よりも大きい第１の孔直径を有する孔を加工対象物内に形成するために、前記カッター軸の周りの前記スピンドル及び前記第１の切削直径を有する前記カッターの回転、並びに前記軌道軸の周りの前記スピンドルの軌道回転を制御し、
前記カッターが前記第１の切削直径よりも大きい第２の切削直径を有するように、前記カッターの前記本体に対して前記複数のインサートを半径方向へ移動させるように前記電子的に制御されたアクチュエータに指示命令し、且つ
前記第１の孔直径から前記第１の孔直径よりも大きい第２の孔直径へ前記加工対象物内の前記孔を拡大させるために、前記カッター軸の周りの前記スピンドル及び前記第２の切削直径を有する前記カッターの回転、並びに前記軌道軸の周りの前記スピンドルの軌道回転を制御するように構成されている、条項１３に記載の軌道穿孔システム。
条項１５
前記カッター軸と前記軌道軸との間の前記オフセットが、調整不可能で一定である、条項１に記載の軌道穿孔システム。
条項１６
加工対象物内に孔を形成する方法であって、
カッターが周回するところの軌道軸と前記カッターが回転するところのカッター軸との間のオフセットを提供すること、
前記カッターの切削直径を調整すること、
前記加工対象物内の材料を切削するために、前記カッター軸の周りで前記カッターを回転させること、及び
前記加工対象物内の材料を切削するために、前記カッター軸の周りで前記カッターを回転させると同時に、前記切削直径よりも大きい第１の孔直径を有する孔を前記加工対象物内に形成するために、前記軌道軸の周りで前記カッターを回すことを含む、方法。
条項１７
前記カッターが、前記カッターの前記切削直径を集合的に画定する、複数の切削刃を備え、且つ
前記カッターの前記切削直径を調整することが、前記カッター軸から離れるように又は前記カッター軸へ向かうように、前記複数の切削刃を半径方向へ手動で移動させることを含む、条項１６に記載の方法。
条項１８
前記カッターが、前記カッターの前記切削直径を集合的に画定する、複数の切削刃を備え、且つ
前記カッターの前記切削直径を調整することが、前記カッター軸から離れるように又は前記カッター軸へ向かうように、前記複数の切削刃を半径方向へ自動で移動させることを含む、条項１６に記載の方法。
条項１９
前記カッターの前記切削直径を調整することが、前記カッターが前記カッター軸の周りで回転している間に、オンザフライで、前記カッター軸から離れるように又は前記カッター軸に向かうように、前記複数の切削刃を半径方法へ移動させることを含む、条項１８に記載の方法。
条項２０
前記カッターの前記切削直径が、第１の切削直径であり、前記方法が、
前記カッターの前記第１の切削直径を、前記第１の切削直径とは異なる第２の切削直径へ調整すること、及び
前記加工対象物内の材料を切削するために、前記カッター軸の周りで前記カッターを回転させると同時に、前記第２の切削直径よりも大きく且つ前記第１の孔直径とは異なる第２の孔直径を有する孔を前記加工対象物内に形成するために、前記軌道軸の周りで前記カッターを回すことを更に含む、条項１６に記載の方法。
条項２１
前記軌道軸と前記カッター軸との間の前記オフセットを、調整不可能に一定にすることを更に含む、条項１６に記載の方法。
条項２２
孔直径を有する孔を加工対象物内に形成するために、軌道軸に対してオフセットされたカッター軸を備えた、軌道穿孔機械と共に使用されるためのカッターであって、
本体、及び
前記本体と調整可能に固定された複数のインサートであって、各々が複数の切削刃のうちの１つを画定し、前記孔直径よりも小さい前記カッターの切削直径を集合的に画定する、複数のインサートを備え、
前記切削直径を調整するために、前記複数のインサートが、前記本体に対して半径方向へ調整可能である、カッター。
【００６８】
本主題は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の特定の形で実施することができる。前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。特許請求の範囲の目的及び均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。
【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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【外国語明細書】
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