(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸を持ち、対応する形状を持つ工具ホルダーのインサート受け入れ
ポケットに、解除自在に保持される切削インサートを備える切削工具アセンブリであって、前記切削インサートには、間隔をおいて周縁に位置し半径方向を向く支持翼部を持つ貫通孔が形成され、前記工具ホルダーには、工具ホルダーの中で軸方向に伸びる螺旋状の溝が形成され、工具ホルダー内に配置される円筒形の本体部分と、該本体部分と一体に形成され、前記インサート受け入れポケットから突出する端部結合部分を持つ、結合部材が設けられ、前記端部結合部分は、切削インサートの支持翼部と相互作用をするために、対応して半径方向に延びる複数の当接翼部が設けられ、前記結合部材は、前記工具ホルダー内の前記結合部材の本体部分に作用するために、ネジ先端（tip）を持ち、かつ前記工具ホルダーに螺合されたネジによって回転自在かつ軸方向に変位自在であり、ネジ先端は前記螺旋状の溝に入り込んでネジが回転すると、この溝に沿って移動することが出来、その結果、このネジの両方向への回転によって、前記結合部材の両方向回転と軸方向下方向及び上方向の変位とを生じさせるようになっており、この配置により、前記当接翼部が連続する支持翼部の間を通ってこれを突き抜けるようにして、端部結合部分を切削インサートの貫通孔に通して挿入することで、インサートをインサート受け入れポケットに納め、本体部分に対する前記ネジによる作用により、また、前記当接翼部が前記支持翼部と位置整合しかつその上に来る位置に前記ネジおよび結合部材が達するまで、前記結合部材を回転させ軸方向に変位させることで、前記切削インサートの前記工具ホルダーへの保持結合が行われるようにした、切削工具アセンブリであって、前記溝が円錐形の固定用凹部として終端することで、溝に沿ったねじの移動が最終段階にあるとき、溝の中で前記ネジ先端がその中に収まり、それにより、当接翼部が支持翼部にしっかりと当接するとき、前記工具ホルダー内の切削インサートが確実に固定されるようにした、切削工具アセンブリ。
【請求項２】
前記ネジが、前記長手方向軸に対して横切るように方向づけられていることを特徴とする、請求項１に記載の切削工具アセンブリ。
【請求項３】
前記結合部材が圧縮バネによって上方向に偏向していることを特徴とする、請求項１に記載の切削工具アセンブリ。
【請求項４】
前記切削インサートの形状が多角形であることを特徴とする請求項１に記載の切削工具アセンブリ。
【請求項５】
請求項１に記載の切削工具アセンブリで使用するための、結合部材付工具ホルダー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は交換可能な切削インサートを有する切削工具アセンブリに関する。
【０００２】
【発明の背景】
こうした切削工具アセンブリは、切削インサートがネジ締め付けにより工具ホルダー内またはその上に交換自在に保持される分野で特に長年にわたり知られている。こうした従来のアセンブリでは、切削インサートの取り外し、あるいは取り替えには、切削インサートを持ったまま締め付けネジをゆるめる、取り外す、ネジを挿入する、といった取扱上の問題に遭遇することが多い。
【０００３】
発明者らの共出願WO98/50187では、切削インサートと、切削インサートが解除自在に保持される工具ホルダーを備える切削工具が提供される。切削インサートは周辺切削部分と、切削インサート本体に形成された貫通孔で構成される中央結合部分を持ち、貫通孔は間隔をおいて周縁に設けられ、半径方向を向く複数の支持翼部を持つ。工具ホルダーは、工具ホルダーの軸方向に対して変位自在に装着した結合部材を持ち、結合部材は切削インサートの支持翼部に対応してこれと相互に作用できるように、半径方向に伸びる複数の当接翼部を持つ。切削工具は、工具ホルダーの結合部材を切削インサートの孔に挿入し、当接翼部をそれぞれ順に支持翼部の間に通し、当接翼部が支持翼部の上に重なるところまで切削インサートを工具ホルダーに対して回転させ、当接翼部が支持翼部にしっかりと当接するまで、工具ホルダーの結合部材を工具ホルダーの内側に向けて軸方向に送り込むことで、組立が完成する。
【０００４】
本発明の目的は、共出願に開示される種類であって、新規な切削工具アセンブリを提供することにある。
【０００５】
（発明の要旨）
本発明の一側面によれば、長手方向軸を持ち、工具ホルダーに解除自在に保持される切削インサートを備える切削工具アセンブリが提供されるもので、前記切削インサートには、周縁に設けられ、間隔をおいて半径方向を向く支持翼部を持つ貫通孔が形成されており、前記工具ホルダーには切削インサートの支持翼部と相互に作用するために、対応して半径方向に伸びる複数の当接翼部を持つ結合部材が設けられ、前記工具ホルダーの結合部材は工具ホルダーに対して回転自在で軸方向に変位自在であり、前記当接翼部が支持翼部の間を通って突き抜けるようにして、工具ホルダーの結合部材を切削インサートの貫通孔に挿入し、前記当接翼部が前記支持翼部にしっかりと当接するまで前記結合部材を軸方向に変位させながら、当接翼部が前記支持翼部と位置整合してその上に来るように、前記結合部材を回転させることで、前記工具ホルダーに切削インサートが保持結合される仕組みになっている。
【０００６】
好ましくは、切削工具アセンブリにはさらに、前記工具ホルダーの結合部材を回転させ、軸方向内向き、外向きに動かすための変位手段（displacement means）を設ける。このような変位手段は、たとえばネジをネジ山を介して前記工具ホルダーに装着して（screw threadingly mounted in said tool holder）前記結合部材に作用させ、それにより前記ネジが両方向に回転することで、工具ホルダーの結合部材の前記回転およびその軸方向内向き、外向きの変位を生じさせるようなものでもよい。
【０００７】
本発明の他の側面によれば、半径方向に伸びる当接翼部が形成された結合部材を持つ工具ホルダーに、解除自在に装着するための切削インサートが提供されるもので、前記切削インサートはほぼ多角形で、前記当接翼部が自由に通ることが出来るだけの間隔をおいて、かつこれに対応するように周縁に半径方向を向く支持翼部が形成された貫通孔を持つ。
【０００８】
【詳細な説明】
本発明の理解を助け、本発明が実際にどのようにして実施されるかを示すために、本発明の切削工具アセンブリを添付図面を参照しながら説明する。
【０００９】
図１乃至４に示すように、切削工具アセンブリは正方形の切削インサート３を受け入れるために、対応して正方形をなす切削インサート受け入れポケット２が形成された工具ホルダー１を備える。切削インサートは以下に記述する締め付け機構によって保持される。
【００１０】
工具ホルダー１の中を下方向に伸びて、ポケット２に開口を持つのが、最下端部にショルダー５を持つ円筒形孔４である。工具ホルダー１の中を横方向に伸びるのがネジ山を切った孔６で、これは円筒形の孔４に開口している。
【００１１】
ネジ山付き孔６の中にねじこまれて係合する変位ネジ７の一端には六角形の打ち込み用凹部（driving recess）８が形成され、その反対側の端部には円錐形のセンタ部９が形成されている。
【００１２】
細長い結合部材１１は、細い首部分１３を経て、半径方向に伸び、等角で配置された複数の当接翼部１５を持つ端部結合部分１４と一体に形成された円筒形の本体部分１２からなる。翼部１５は首部分１３に向けて内向きにテーパーさせた突起として形成される。
【００１３】
本体部分１２には溝１６が形成されている。溝１６は幅および深さを増しながら首部分１３に向けて上方向にらせんを描いて伸びる。らせん状溝１６は細い首部分１３に隣接する端部で、広がって円錐形をなす係止凹部１７と交わる。工具アセンブリはさらにバイアス用圧縮バネ（biasing compression spring）１８を備える。
【００１４】
切削インサート３は４つの割り出し自在な（indexable）切削エッジを持つ周辺切削部分と、間隔をあけて周縁に設けられ、軸方向に伸びて半径方向を向く複数の支持翼部２２を持つ中央貫通孔２１を規定する結合部材１９を持ち、支持翼部２２は切削インサート３の上面２０から下向きにセットバックされており（set downwardly with respect to the upper surface）、互いにそれぞれ貫通する（throughgoing）チャンネル路２３で隔離されている。翼部２２はそれぞれ軸方向に伸びて上部２２”と交わる下部２２’を持ち、上部２２’は、上面２０に向かって外方向かつ上方向にテーパーしている。
【００１５】
切削インサートを工具ホルダーに挿入する前に、締め付け機構を組み立てなければならない。いったん組み立てれば、締め付け機構は切削インサートの保持、解除のために所定の位置に納まる。
【００１６】
締め付け機構の組立は以下の要領で行う。
【００１７】
圧縮バネ１８をショルダー部５の位置で止まるまで円筒形孔４の中に入れる。続いて、結合部材１１を圧縮バネ１８の上で止まるまで円筒形孔４の中に挿入して、結合部材１１の端部結合部分１４をインサート受け入れポケット２から突出させ、溝１６はネジ山付き孔６に対向させる。この位置で、変位ネジ７をネジ山付き孔６の中にねじ込み、その変位ネジの円錐形センタ部９がらせん状澪１６の最下端部に入るようにする。
【００１８】
この位置で、切削インサートをインサート受け入れポケット２に入れたとき、結合部材１１の当接翼部１５が切削インサート３のチャンネル路２３と位置整合するよう結合部分１４の方向を決める（oriented）。
【００１９】
切削インサート３の装着、締め付けは以下の要領で行う。
切削インサート３をポケット２の所定の位置に納めると、結合部材１１の半径方向に伸びる当接翼部１５はチャンネル路２３を通って突き抜ける。
【００２０】
ここで変位ネジ７を矢印２５で示すように時計方向に回転させて、ネジ７を結合部材１１に向けて内方向に送る。らせん状溝１６内での変位ネジ７の円錐形先端部の位置により、結合部材１１には矢印２６で示すように、反時計方向の十分な回転変位が加わって、当接翼部１５はチャンネル路２３上の位置からずれて、切削インサート３の支持翼部２２の上部２２”上に重なる位置まで移動する。
【００２１】
同時に、結合部材１１の回転には下向きの軸方向変位が伴い、その結果、支持翼部２２の上部２２”に当接翼部１５による下向きの力が働くため、切削インサートは、ポケット２内で締め付けられる。
【００２２】
変位ネジ７がさらに進むと、その円錐形センタ部は最終的にらせん状溝１６を通って係止凹部１７に至り、その結果切削インサート３は工具ホルダー１にしっかりと係止され締め付けられる。
【００２３】
切削インサート３を工具アセンブリから取り外すには、動作を逆にすればよい。したがって、変位ネジ７を反時計方向に回転させることで、ネジ先端部９が係止凹部１７から外方向に移動し、結合部材１１はバイアスバネ１８の影響のもと、解除されて上方向に移動する。ここで変位ネジ７の円錐形先端部９がらせん状溝１６の中にあることから、バネ１８の影響による結合部材１１の上方向への移動にともない、結合部材が今度は時計方向にわずかに回転し、その結果、結合部材１１の当接翼部１５は切削インサート３のチャンネル路２３に整合する位置でかつこれを超えたところまで移動し、切削インサートが解除されてインサート受け入れポケット２から取り出される。
切削インサート３がインサート受け取りポケット２にあるときは、切削インサートの隣接側面３０とこれに対応するポケット２の位置決め側壁３２との相互作用によって、インサートは工具ホルダー１に対する回転が阻止されていることに留意されたい。
【００２４】
本発明による切削工具アセンブリと切削インサートは、上述および図示のものとは異なる特長を持ちうる。したがって、たとえば、切削インサートは四角形である必要はなく、その他いかなる多角形でもよい。工具ホルダーは目的の応用に適したデザインのものでよい。変位手段も、工具ホルダーの結合部材を軸方向に回転変位させるものであれば、どのようなデザインでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  工具ホルダーを横断面で示す、本発明の切削工具アセンブリの分解斜視図。
【図２、３、４】  図１の工具アセンブリの切削インサートの結合、締め付け段階を順を追って示すもので、切削インサートおよび工具ホルダーを横断面で示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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