(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記1つまたはより多くのリブ(282)は、単一平面内に位置付けられ、および/または、全ての他のリブに対して平行な複数のリブであることを特徴とする請求項1のフォロア(26)。
前記フォロア本体部分(246)は、前記フォロアヘッド部分(250)に隣接して、長手方向の前記フォロア軸に対して横方向に延びる環状リップ(266)を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項のフォロア(26)。
前記環状リップ(266)は、冷却流路を設けるように構成された少なくとも1つの冷却凹部(268)を有するように形成されていることを特徴とする請求項6のフォロア(26)。
前および後の主表面(254、256)、それに対して垂直に延びる第1および第2の準表面(258、260)、前記前および後の主表面並びに前記第1および第2の準表面(254、256、258、260)のそれぞれに対して垂直な上部および底部の表面(262、264)、並びに、前記フォロア(26)および前記第1および第2の準表面(258、260)の中心を通って延びる平面であって、前記前および後の主表面(254、256)に平行に延びる中央長手方向の平面PLをさらに備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項のフォロア(26)。
前記フォロア貫通孔(248)は、前記上部の表面と前記底部の表面(254、256)の間に延び、および、両表面に開放していることを特徴とする請求項8のフォロア(26)。
前記平面セクション(270)を有するように形成されたコーナ(274、276)から、U字形の湾曲セクション(272)が延びていることを特徴とする請求項10のフォロア(26)。
前記1つまたはより多くのリブ(282)は、前記上部分(278)の表面(258、260)上に形成された複数のリブであり、前記リブ(282)は、本フォロア(26)の他の表面(254、256)であって、リブ(282)がなく且つ/または平面(284)を有する他の表面(254、256)によって分離されていることを特徴とする請求項1または13のフォロア(26)。
前記フォロア本体部分(246)から延びていて、前記フォロアヘッド部分(250)から反対側に位置するフォロア座部分(252)をさらに備えることを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項のフォロア(26)。
金属工作機械のためのモジュール式切削工具ホルダ(10)であって、本モジュール式切削工具ホルダ(10)は、少なくとも1つの切削要素(20)を保持するように構成されており、および、本体部分(16)と、ヘッド部分(18)と、前記ヘッド部分(18)が前記本体部分(16)に固定されるクランプ位置と前記ヘッド部分(18)を前記本体部分(16)から取り外すことができるクランプ解除位置の間で移動されるように構成されたクランプ機構(22)を備え、
前記クランプ機構(22)は、請求項1〜16のいずれか一項のフォロア(26)および前記フォロア(26)の前記フォロア貫通孔(248)を通って延びるカム軸(24)を備え、前記カム軸(24)は、その回転運動中に前記フォロア貫通孔(248)と係合するように構成された湾曲セクション(232)を備え、
前記係合の結果、前記フォロア(26)の線形運動が生じて、それにより前記クランプ機構(22)を前記クランプ位置またはクランプ解除位置に移動させることを特徴とするモジュール式切削工具ホルダ(10)。
前記カム軸(24)は、前記クランプ位置およびクランプ解除位置の両方、およびその間の任意の移行位置で、前記フォロア貫通孔(248)を通って延びるように構成され、それによって前記フォロア(26)の前記本体部分(16)からの望ましくない取り外しが防止されることを特徴とする請求項17のモジュール式切削工具ホルダ(10)。
前記カム軸の前記湾曲セクション(232)は、前記フォロア貫通孔(248)の前記平面セクション(270)と係合するように構成されていることを特徴とする請求項17または18のモジュール式切削工具ホルダ(10)。
前記カム軸(24)は前記フォロア貫通孔(248)の前記平面セクション(270)と係合するように構成された平面セクション(230)をさらに備えることを特徴とする請求項19のモジュール式切削工具ホルダ(10)。
前記カム軸(24)の前記湾曲セクション(232)は湾曲サブセクション(242、244)を備え、前記湾曲サブセクション(242、244)のそれぞれは、変動曲率を有し、好ましくはアルキメデスの螺旋を形成することを特徴とする請求項17〜23のいずれか一項のモジュール式切削工具ホルダ(10)。
前記湾曲サブセクション(242、244)のそれぞれは、前記フォロア貫通孔(248)と係合するように構成され、前記カム軸(24)は時計回りまたは反時計回りに回転されて前記モジュール式切削工具ホルダ(10)を前記クランプ位置またはクランプ解除位置に位置させるように構成されていることを特徴とする請求項25または26のモジュール式切削工具ホルダ(10)。
前記本体部分(16)および前記ヘッド部分(18)の一方の、他方に対する連続した4分の1回転によって、前記4つの異なる位置のそれぞれに位置するように構成されていることを特徴とする請求項29のモジュール式切削工具ホルダ(10)。
前記ヘッド部分および前記本体部分は、取付け−非係止位置または取付け−係止位置において、互いに対して時計回りおよび反時計回り方向に回転するように構成されていることを特徴とする請求項17〜30のいずれか一項のモジュール式切削工具ホルダ(10)。
前記ヘッド部分(18)は、その中に係止孔(36)を有するように形成された第1の係合表面(32)をさらに備え、前記係止孔(36)は、孔縁部(78)と、該孔縁部(78から前記ヘッド部分(18)内へ内側に延びる孔内面(80)と、係合表面(32)から遠位の孔端面(82)を備えることを特徴とする請求項17〜31のいずれか一項のモジュール式切削工具ホルダ(10)。
前記孔縁部(78)と前記孔端面(82)の間に延びる前記孔内面(80)の各部分は、前記孔縁部(78)の隣接する副縁部の形状と対応する形状を有することを特徴とする請求項33のモジュール式切削工具ホルダ(10)。
前記孔内面(80)は複数の副面(92、94、96、98)を備え、それらのそれぞれが凹形状を有し、および、互いに対向する2つの前記副面(92、94)の間で伸長されることを特徴とする請求項33または34のモジュール式切削工具ホルダ(10)。
対向する前記副面(92、94)のそれぞれは、前記フォロア(26)の前記係止孔(36)への挿入を可能にするように、前記壁部分(102)よりも係止孔の中心点(62)からさらに間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項37〜39のいずれか一項のモジュール式切削工具ホルダ(10)。
前記本体部分(16)は、前方係合表面(106)と反対側の後端表面(108)の間に延びる周囲壁(104)を備え、および、前記本体部分(16)は、その中に前記前方係合表面(106)から延びる本体部分孔(110)、カム凹部(112)、および、カム開口部(114)を有するように形成されていることを特徴とする請求項17〜41のいずれか一項のモジュール式切削工具ホルダ(10)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、新規の改良型モジュール式切削工具ホルダ、および/またはその部分、および/またはそのためのクランプ機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本出願の主題の第1の態様により、金属工作機械のためのモジュール式切削工具ホルダであって、少なくとも1つの切削要素を保持するように構成され、本体部分と、ヘッド部分と、ヘッド部分が本体部分に固定されるクランプ位置とヘッド部分が本体部分から取り外されるクランプ解除位置との間になされるように構成されたクランプ機構とを備え、クランプ機構は貫通孔を有するように形成されたフォロアおよびフォロアの貫通孔を通って延びるカム軸を備え、カム軸はその回転運動中にフォロア貫通孔と係合するように構成された湾曲セクションを備え、係合の結果、フォロアの線形運動が生じて、クランプ機構をクランプ位置またはクランプ解除位置に移動させる、モジュール式切削工具ホルダが提供される。
【0007】
本出願の主題の第2の態様により、モジュール式切削工具ホルダのためのヘッド部分であって、切削要素を保持するように構成され、インタロック要素を有するように形成された係合表面、および係合表面からその中に延びる係止孔を備えており、ヘッド部分の軸はヘッド部分を通り且つ係止孔と同軸に延び、係止孔は、1つまたはより多くの溝、または好ましくは互いに平行でありヘッド部分の軸に沿って互いに軸方向に間隔をおいて配置された複数の溝を有するように形成される、ヘッド部分が提供される。
【0008】
本出願の主題の第3の態様により、モジュール式切削工具ホルダのためのフォロアであって、その中心を長手方向に通って延びるフォロア軸と共に延長され、フォロア本体部分およびそれから延びるフォロアヘッド部分を備えており、フォロアヘッド部分は、1つまたはより多くのリブ、または好ましくは互いに平行であり且つフォロア軸に沿って互いに軸方向に間隔を置いて配置された複数のリブを備える、フォロアが提供される。
【0009】
本出願の主題の第4の態様により、第2の態様によるヘッド部分、および第3の態様によるフォロアを備えるモジュール式切削工具ホルダが提供される。
【0010】
本出願の主題の第5の態様により、金属工作機械のためのモジュール式切削工具ホルダ部分であって、モジュール式切削工具ホルダ部分は相補的なモジュール式切削工具ホルダ部分の対応する第2の係合表面とクランプ係合するように構成された第1の係合表面を備え、第1の係合表面は、ベース面、および正確に4つの突き出た突起または正確に4つの凹部の形態のインタロック要素を備え、各インタロック要素は、ベース面から間隔をおいて配置され且つその間にそれが延びる2つの対向する縁部を備える非接触面、および2つの対向する縁部のそれぞれ1つからベース面まで延び且つクランプ係合するようにそれぞれ構成された2つの当接面(abutment surface)を備える、モジュール式切削工具ホルダ部分が提供される。
【0011】
その部分は、モジュール式切削工具ホルダのヘッド部分または本体部分であってもよい。
【0012】
本出願の主題の第6の態様により、金属工作機械のためのモジュール式切削工具ホルダであって、それぞれ第5の態様または本明細書の上記または以下に記載された任意の特徴を有する本体部分および相補的なヘッド部分を備えており、本体およびヘッドの部分の1つは正確に4つの突き出た突起の形態のインタロック要素を備え、本体およびヘッドの部分の他方は正確に4つの対応する凹部の形態のインタロック要素を備え、本体とヘッドの部分との唯一の接触はインタロック要素の当接面による、モジュール式切削工具ホルダが提供される。
【0013】
本出願の主題の第7の態様により、カム軸の一部をその中に受けるためのクランプ機構開口部を有する工具ホルダ本体部分であって、クランプ機構は、開口部の締め付け部を画成する第1の間隔および第2の間隔をおいて配置された座領域、第1の座領域から第2の座領域まで延び且つ締め付け部の第1の側部上に形成された主周縁部、第1の座領域から第2の座領域まで延び且つ締め付け部の第1の側部とは異なる締め付け部の第2の側部上に形成された追加の周縁部を備える、工具ホルダ本体部分が提供される。
【0014】
本出願の主題の第8の態様により、工具ホルダヘッド部分を保持するためのモジュール式切削工具ホルダであって、カム軸、およびカム軸の第1の部分をその中に受けるように構成されたクランプ機構開口部を有する本体部分を備えており、クランプ機構開口部は、開口部内に締め付け部を画成する第1の間隔および第2の間隔をおいて配置された座領域、および第1の座領域から第2の座領域まで延び且つ締め付け部の第1の側部上に形成された主周縁部を備え、カム軸の第1の部分は締め付け部の第1の側部に少なくとも部分的に位置付けられ、締め付け部の寸法は、カム軸の通過を制限するためにカム軸の第1の部分の外径よりも小さくなっている、モジュール式切削工具ホルダが提供される。
【0015】
理解されるように、本出願の主題は、限定的ではないが、本体部分、ヘッド部分、フォロア、カム軸、クランプ機構、クランプ機構開口部、およびそのインタロック装置を含む、モジュール式切削工具ホルダおよびその要素の独創的な態様に関する。各態様は個々に独創的であるが、以下に詳細に述べるように、それらは単一のモジュール式切削工具ホルダの一部であってもよい。
【0016】
また、理解されるように、上記は概要であり、上記の任意の態様は、任意の他の態様に関連して記載され、又は本明細書で以下に記載される任意の特徴を、さらに含むことができる。具体的には、以下の特徴は、単独で、または組み合わせて、任意の上記の態様に当てはめることができる。
【0017】
A.カム軸およびフォロアはクランプ機構の唯一の要素であってもよい。好ましくは、クランプ機構はバイアス部材を備えることができる。さらに好ましくは、引張ばねを備える実施形態では、クランプ機構の追加の要素はバイアス部材を固定するように構成されたねじであってもよい。理解されるように、少数の構成要素により、結果としてより信頼性ある製品が得られることが多い。したがって、クランプ機構は、望まれる上記の構成に応じて、単に2つ、または3つ、もしくは4つの部材を備えることができる。いずれの場合も、クランプ機構は2つから4つの要素を備えることができる。
【0018】
B.カム軸の回転運動だけが可能になる配置で、カム軸を本体部分に取り付けることができる。カム軸の本体部分への取り付けは、カム軸の2つの対向する端部で行うことができる。2つの対向する端部を本体部分の2つの対向する側部に位置付けることができる。理解されるように、こうした配置は安定した動作をもたらすことができる。
【0019】
C.カム軸を、クランプとクランプ解除の両方の位置、およびその間の任意の移行位置で、フォロア貫通孔を通って延びるように構成することができる。理解されるように、こうした構成はフォロアの本体部分からの望ましくない取り外しを防止する助けをすることができる。
【0020】
D.フォロア貫通孔は、カム軸の湾曲セクションと係合するように構成された平面セクションを備えることができる。カム軸のフォロア貫通孔との係合は、フォロア貫通孔の平面セクションとだけでもよい。
【0021】
E.カム軸は、フォロア貫通孔の平面セクションと係合するように構成された平面セクションを備えることができる。
【0022】
F.カム軸の湾曲セクションは、それぞれ変動曲率を有する湾曲サブセクションを備えることができる。各湾曲サブセクションの変動曲率は螺旋形状を形成することができる。各湾曲サブセクションは、湾曲セクションと交わる二等分平面の両側で対称でもよく、両側に配置される。各湾曲サブセクションをフォロア貫通孔と係合するように構成することができ、カム軸を時計回りまたは反時計回りに回転させて、切削工具ホルダをクランプ位置またはクランプ解除位置に位置させるように構成することができる。こうした配置は、操作者が、任意の方向に(すなわち、特定の方向を記憶する必要なく)回転することによって、位置の変更を望む場合に有利なことがある。各湾曲サブセクションの曲率を、カム軸の約4分の1回転で、工具ホルダをクランプまたはクランプ解除の位置に位置させることができるように構成することができる。こうした構成により、迅速な位置の変更が可能になる。あるいは、カム軸の湾曲セクションは、単一であるが変動する曲率を有することができる(すなわち、サブセクションに分割されない)。変動曲率は、螺旋形状、好ましくはアルキメデスの螺旋を形成する。こうした配置は、操作者が、ヘッドおよび本体の部分を解放し固定する各操作について、一つの定められた回転方向を有することを望む場合に有利なことがある。こうした構成により、工具ホルダをカム軸の約半回転でクランプまたはクランプ解除の位置に位置させることができるようになる。好ましくは、1つまたはより多くの湾曲セクションはアルキメデスの螺旋を形成する。
【0023】
G.モジュール式切削工具ホルダは、カム軸を含むクランプ機構を備えることができ、クランプ機構はカム軸の時計回りまたは反時計回りの回転時にクランプ係合するように構成される。時計回りまたは反時計回りの回転は、カム軸の4分の1回転であってもよい。
【0024】
H.フォロアまたはカム軸を、突き出た機械的ストッパを有して、互いの相対的な運動を停止させるように形成することができる(たとえば、機械的ストッパは、上部に隣接することができる、すなわち、
図6Cの例示の実施形態で示した凹部の位置でもよく、カム軸の第2の端部セクションは、増加パターンに従って機械的ストッパと係合することができる)。
【0025】
I.カム軸は、そこに配置された取り外し装置を有する工具受け凹部を備えることができる。取り外し装置は少なくとも1つの横方向に延びる固定壁部分を備えることができる。
【0026】
J.モジュール式切削工具ホルダ、またはより具体的には、そのクランプ機構はバイアス部材を備えることができる。バイアス部材を、ヘッド部分が本体部分上に着座し、本体部分が垂直方向に保持された場合に、本体部分をヘッド部分から間隔をおくのに十分な偏倚力を与えるように構成することができる。こうした構成により、回転力だけを加えることによって、2つの部分を相対的に回転させることができる。あるいは、バイアス部材は引張ばねの形態でもよい。その場合、バイアス部材を、本体部分およびヘッド部分を共に引き抜き、それらを静止クランプ位置に位置合わせする偏倚力を与えるように構成することができる。
【0027】
K.バイアス部材を、クランプ位置とクランプ解除位置の両方、およびその間の任意の移行位置で、フォロアに連続した偏倚力を加えるように構成することができる。こうした連続した偏倚力は、カム軸の本体部分からの望ましくない取り外しを防止する助けをすることができる。
【0028】
L.本体部分およびヘッド部分を、4つの異なる回転した位置で互いにクランプ係合するように構成することができる。モジュール式切削工具ホルダを、本体部分またはヘッド部分の連続した4分の1回転によって、4つの異なる回転した位置に位置させるように構成することができる。
【0029】
M.複数の溝は、係止孔の第1の溝付き副面に形成された2つ以上の溝を含む第1のセットを含むことができる。
【0030】
N.ヘッド部分は、第1の溝付き副面とは異なる第2の溝付き副面に形成された2つ以上の溝を含む第2のセットの溝を備えることができる。
【0031】
O.第1の溝付き副面および第2の溝付き副面を、係止孔の非溝付きの第1の副面および第2の副面によって互いに間隔をおくように配置することができる。非溝付き副面は、半径方向内側に突き出た壁部分がなくてもよい。
【0032】
P.溝を有するように形成された各副面は正確に3つの軸方向に間隔をおいて配置された溝を含むことができる。
【0033】
Q.溝を有するように形成された正確に2つの副面があってもよい。あるいは、溝を有するように形成された正確に4つの副面があってもよい。
【0034】
R.複数のリブは、フォロアヘッド部分の第1の表面から延びることができる。複数のリブは、フォロアヘッド部分の第2の表面から延びる複数のリブを含むことができ、第2の表面は第1の表面とは異なる。第1の表面および第2の表面は、フォロアヘッド部分の第3および第4の表面によって互いに分離されてもよく、第3および第4の表面はリブがなくてもよい。複数のリブを有するように形成された各表面は、正確に3つの軸方向に間隔をおいて配置されたリブを備えることができる。複数のリブを有するように形成された正確に2つの表面があってもよい。あるいは、複数のリブを有するように形成された正確に4つの副表面があってもよい。
【0035】
S.フォロアを、リブのないその表面に配置された少なくとも1つの凹部を有するように形成することができる。
【0036】
T.第1の係合表面をその中に延びる孔を有するように形成することができる。
【0037】
U.モジュール式切削工具ホルダ部分は切削要素を保持するように構成されたヘッド部分であってもよい。その場合、インタロック要素は正確に4つの突き出た突起であることが好ましい。
【0038】
V.モジュール式切削工具ホルダ部分は、切削要素を保持するように構成された相補的なヘッド部分を保持するように構成された本体部分であってもよい。その場合、インタロック要素は正確に4つの凹部であることが好ましい。
【0039】
W.本体部分を、ヘッド部分が作成される材料よりも高い剛性を有する材料で作製することができる。
【0040】
X.各インタロック要素をその中心点に遠位の第1の係合表面の部分に配置することができる。換言すれば、係合表面のインタロック要素は係合表面の周囲に位置付けられることが好ましい。
【0041】
Y.各インタロック要素はテーパが付けられた形状を有することができる。
【0042】
Z.各当接面は平面であってもよい。
【0043】
AA.ヘッド部分の全ての当接面、および本体部分の全ての当接面を、同時に接触するように構成することができる(すなわち、本体部分の各当接面はヘッド部分の関連する当接面と接触するように構成される)。こうした配置により、たとえば、揺動を防ぐことができる。理解されるように、本体部分のそれぞれ2つの当接面と接触するヘッド部分の2つの当接面でも(たとえば、単一のインタロック要素に属する2つの接触当接面の場合など、当接面が逆向きに傾斜することを考慮すると)、ヘッドと本体の部分の時計回りおよび反時計回りの両方の方向の相対回転を阻止するのに十分である。係合表面の両側での当接面の同時の接触の考えられる更なる利点は、揺動の防止に貢献することができることである。インタロック要素を係合表面の周囲に位置付けることによって、こうした安定をさらに向上させることができる。
【0044】
BB.ヘッド部分および本体部分を、取付け−非係止位置、または取付け−係止位置に、互いに対して時計回りおよび反時計回りの方向に回転するように構成することができる。
【0045】
CC.モジュール式切削工具ホルダを、カム軸およびフォロアの両方がその本体部分に保持された状態で、クランプとクランプ解除の両方の位置に位置するように構成することができる。
【0046】
DD.インタロック要素を各係合表面の周囲に沿って等間隔に配置することができる。
【0047】
EE.各当接面は、ベース面および/または非接触面に対して傾斜していてもよい。
【0048】
FF.第1の係合表面および対応する第2の係合表面を、4つの異なる位置で互いにクランプ係合するように構成することができる。
【0049】
GG.モジュール式切削工具ホルダを、本体部分およびヘッド部分の1つの他方に対する連続した4分の1回転によってそれぞれ4つの異なる回転した位置に位置するように構成することができる。
【0050】
HH.本体部分を、第1の座領域が第1の着座中心点を有することができ、第2の座領域が第2の着座中心点を有することができるように、構成することができる。
【0051】
II.主周縁部は、2つの主縁端部を備えることができ、各主縁端部は座領域の対応するものに隣接し、主周縁部は主周縁部に内接することができる可能な限り大きい弧によって定まる主中心点を有する。
【0052】
JJ.追加の周縁部は2つの追加の縁端部を備えることができ、各追加の縁端部は第2の側部の座領域の対応するものに隣接し、追加の周縁部は、追加の周縁部に内接することができる可能な限り大きい弧によって定まる追加の中心点を有する。
【0053】
KK.主中心点および追加の中心点は、第1と第2の着座中心点の両方から間隔をおいて配置されてもよい。
【0054】
LL.第1の着座中心点および第2の着座中心点を共通の着座中心点に同じく配置することができる。
【0055】
MM.主中心点および追加の中心点を、締め付け部の第1の側部および第2の側部の1つにそれぞれ位置付けることができる。主中心点および追加の中心点を、第1と第2の間隔をおいて配置された座領域の間を通り且つ締め付け部の両側に延びる仮想平面上に配置することができる。主周縁部および/または追加の周縁部は凹形状を有することができる。
【0056】
NN.少なくとも1つの座領域は、クランプ機構開口部の平面図では凹形状を有することができる。
【0057】
OO.少なくとも1つの座領域は、クランプ機構開口部の平面図ではラインセグメントを含むことができる。
【0058】
PP.クランプ機構開口部は、第1の座領域から第2の座領域まで延び且つ締め付け部の第1の側部とは異なるその第2の側部上に形成された追加の周縁部を備えることができ、締め付け部は、カム軸が追加の周縁部に接触する程度にそれを通過するのを阻止するように寸法付けられる。
【0059】
QQ.クランプ機構開口部は、最上部の中心点、および最上部の中心点よりもヘッド部分から離れるように位置付けられた最下部の中心点を含むことができる。
【0060】
RR.座領域は、最下部の中心点よりも最上部の中心点に近づくことができる。
【0061】
SS.モジュール式切削工具ホルダは、追加のクランプ機構開口部を含むことができる。追加のクランプ機構開口部は、開口部に締め付け部を画成する第1の間隔および第2の間隔をおいて配置された座領域を有し、本体部分内に形成され、カム軸の第1の部分とは異なるカム軸の第2の部分をその中に受けるように構成されている。
【0062】
TT.クランプ機構開口部内に受けられる端部分の最大寸法の大きさの半分は、主周縁部の半径の大きさよりも小さくてもよい。
【0063】
UU.座領域は、その中に受けられる端部分の曲率に一致する曲率を有することができる。
【0064】
VV.クランプ機構開口部は、非円形を有することができる。
【0065】
WW.クランプ機構開口部を、その中にカム軸の一部を受けるように構成することができる。より正確には、その主周縁部を、その中にカム軸の一部を受けるように構成することができる。
【0066】
XX.第1の座領域は第1の着座中心点を有することができ、第2の座領域は第2の着座中心点を有することができる。
【0067】
YY.主周縁部は2つの主縁端部を備えることができる。各主縁端部は、座領域の対応するものに隣接することができる。主周縁部は、主周縁部に内接することができる可能な限り大きい弧によって定まる主中心点を有することができる。
【0068】
ZZ.追加の周囲は2つの追加の縁端部を備えることができる。各追加の縁端部は、第2の側部の座領域の対応するものに隣接することができる。追加の周縁部に内接することができる可能な限り大きい弧によって定まる追加の中心点を有する追加の周縁部。
【0069】
AAA.主中心点および追加の中心点を第1と第2の着座中心点の両方から間隔をおいて配置することができる。
【0070】
本出願の主題の理解を深めるため及び本出願の主題を実際に実施する方法を示すため、次に添付の図面を参照する。
【発明を実施するための形態】
【0072】
以下の説明で本出願の主題の様々な態様を記載する。説明のため、本出願の主題が完全に理解されるように、特定の構成および詳細を十分詳細に述べる。しかしながら、本発明をここで与えた具体的な詳細なしで実施することができることもまた、当業者には明らかであろう。
【0073】
ここで細長いモジュール式切削工具ホルダ10を示す
図1Aを参照する。モジュール式切削工具ホルダ10は、その中心を通って長手方向に延びる長手方向軸A
L1を有し、長手方向軸A
L1に対して平行に延びる前の方向および後の方向(D
F、D
R)を定義づける前端および後端(12、14)を備える。
【0074】
切削工具ホルダ10は回転切削工具ホルダとすることができる。切削工具ホルダ10は、本体部分16およびヘッド部分18を備える。
【0075】
ヘッド部分18は切削要素20を備えることができる。ヘッド部分18を単一の切削要素20だけ、または複数の切削要素20を保持するように構成することができる。各切削要素20は切削インサートであってもよい。切削要素20を保持するためのポケット19を有するように、ヘッド部分18を形成することができる。
【0076】
次に
図1Bも参照すると、ヘッド部分18はクランプ機構22によって本体部分16に固定可能である。
【0077】
クランプ機構22は、カム軸24およびフォロア26を備える。クランプ機構22は、バイアス部材28を備えることもでき、バイアス部材28はこの非限定的な例ではばねである。クランプ機構に属すると考えられる要素は、ヘッド部分をクランプまたはクランプ解除の位置に移動させるものである。
【0078】
クランプ機構22は、フォロア26をそれとの係合によって長手方向軸A
L1に沿って直線運動させるカム軸24の回転によって、クランプ解除位置とクランプ位置との間でもたらされるように構成される。フォロア26の直線運動によって、本体部分16にヘッド部分18をクランプし、またはヘッド部分18を本体部分16からのクランプ解除状態にするようにすることができる。
【0079】
理解されるように、クランプ機構22の考えられる利点は、それが使用する要素の数が少ないことである。この例では、2つの要素だけ、すなわち、カム軸24およびフォロア26だけで、ヘッド部分18を本体部分16にクランプし、またはクランプ解除するように、クランプ機構22を構成することができる。第3の要素であるバイアス部材28は、本体部分16から延長された位置でのヘッド部分18の位置の変更および/または配置を速くすることができ、それによってヘッド部分18を取り外し易くする助けをすることができるが、これはクランプ機構22の動作に必須ではない。一部の好ましい実施形態では、バイアス部材28は、例として示した圧縮ばねの代替として引張ばね(図示せず)であってもよく、有利な位置付け機能を与えることができる(すなわち、ヘッド部分を本体部分に固定するときに、ばねがその部分の位置付けを助けることができる)。バイアス部材28を含むことによって、ヘッド部分18を本体部分16に3つの要素だけ(またはバイアス部材をその一端で保持するのに固定部材が必要とされる場合は4つの要素)でクランプし、またはクランプ解除するように、クランプ機構22を構成することができる。
【0080】
図2Aから
図2Dに注目すると、ヘッド部分18がさらに詳細に示されている。
【0081】
ヘッド部分18は、係合表面32と反対側の上部表面34との間に延びる周囲面30を備えることができる。ポケット19を周囲面30と上部表面34との交差部に形成することができる。ヘッド部分18を、その中に係合表面32から延びる係止孔36を有するように形成することができる。ヘッド部分の軸A
H(
図2C)は、ヘッド部分18を通り、係止孔(36)と同軸に延びることができる。
【0082】
周囲面30は、複数の例えば4つの副面(38、40、42、44)を備えることができる。しかし、理解されるように、周囲面30は円筒形であってもよく、円筒形の場合は単に1つの連続した面が存在する。あるいは、周囲面30は、異なる形状でもよく、必要に応じて、対応する数の副面を有することもできる。各対の隣接する副面(38、40、42、44)は共通の縁部46で対合することができる。1つまたはより多くの共通の縁部46は、係合表面32から上部表面34まで延在することができる。
【0083】
係合表面32は、ベース面48およびインタロック要素50を備えることができる。インタロック要素50は、正確に4つのインタロック要素でもよく、それぞれ外側に突き出る突起50の形状である。インタロック要素50は、図で示した実施形態の場合のように、同一の形状を有することができる。
【0084】
ベース面48は平面であってもよい。ベース面48は、突起50の1つと係止孔36の間に配置されたベース面48のリング形状の内側部分52を有することができる。ベース面48は、突起50の1つと係止孔36との間にそれぞれ配置された複数の内側部分53を有することができる。ベース面48は、隣接する突起50の間に配置されたベース面48の外側部分54を有することができる。ベース面48は、異なる対の隣接する突起50の間にそれぞれ配置された複数の外側部分54を有することができる。
【0085】
突起50を係合表面32の周囲に位置付けることができる。換言すれば、各突起50は、係合表面32と周囲面30の交差部58に位置付けられた第1の端部56を有することができ、第1の端部56から、係合表面32に沿って周囲面30から間隔をおいて配置された第2の端部60まで延びることができる。周囲面30が、隣接する対が共通の縁部46で対合する隣接する副面(38、40、42、44)を備える実施形態では、突起の第1の端部56を共通の縁部46の係合表面32と周囲面30との交差部に位置付けることができる。交差部は、共通の縁部46に隣接する周囲面30の部分まで延びることもできる。図で示した非限定的な例では、係合表面32と共通の縁部46との交差部は、係合表面32のその中心点62から最も遠位の部分を構成する。係合表面32の中心点62は、この例では、係止孔36の中心点でもある。各突起50を係合表面32の中心点62に遠位の部分に配置することができる。内側部分52を、第2の端部60と係止孔36との間に配置可能なようにさらに画成することができる。
【0086】
周囲面30の各突起の第1の端部56の1つまたはより多くの最外面64は平面でもよい。各突起の第2の端部60の最外面66は凹面でもよい。
【0087】
各突起50は、ベース面48から間隔をおいて配置され、間にそれが延びる2つの対向する縁部(70、72)を有する非接触面68、および非接触面68の縁部(70、72)からベース面48までそれぞれ延びる2つの当接面(74、76)を備える。
【0088】
非接触面68は平面であってもよい。各非接触面68は他の非接触面68と同一平面であってもよい。各非接触面68はベース面48と同一平面であってもよい。各非接触面68をベース面48から共通の大きさの距離D
S1(
図2C)だけ間隔をおいて配置することができる。
【0089】
当接面(74、76)は平面であってもよい。当接面(74、76)は、ベース面48および/または非接触面68に対して傾斜してもよい。各突起50の当接面(74、76)は、非接触面68について互いに左右対称であってもよい。換言すれば、各突起50の当接面(74、76)は、1つの当接面(74、76)が正の傾きを有し、他方が負の傾きを有する状態で、ベース面48および/または非接触面68に対して等しく傾斜することができる。
【0090】
換言すれば、突起50は、それぞれテーパが付けられた形状を有することができる。
【0091】
係止孔36は、係合表面32にある孔縁部78、孔縁部78から内側にヘッド部分18内に延びる孔内面80、および係合表面32から遠位の孔端面82を備えることができる。
【0092】
孔縁部78は、互いに対向する第1および第2の副縁部(84、86)と、その間に延び互いに対向する第3および第4の副縁部(88、90)とを有することができる。各副縁部(84、86、88、90)は凹形状を有することができる。
【0093】
孔縁部78は伸長された形状を有する。この伸長は第1および第2の副縁部(84、86)の間にあってもよい。換言すれば、第1および第2の副縁部(84、86)の間の距離の大きさは、第3および第4の副縁部(88、90)の間の距離の大きさよりも長くてもよい。
【0094】
孔縁部78と端面82との間に延びる孔内面80の各部分は、孔縁部78の隣接する副縁部の形状と対応する形状を有することができる。したがって、孔内面80は、第1、第2、第3、および第4の副面(92、94、96、98)を有することができ、それぞれが凹形状を有することができ、互いに対向する2つ副面(92、94)の間で伸長することができる。
【0095】
第3および第4の副面(96、98)のそれぞれを少なくとも1つの溝100を有するように形成することができる。各溝100を壁部分102によって間隔をおくように配置することができる。第3および第4の副面(96、98)のそれぞれを複数の溝100を有するように形成することができる。したがって、第3および第4の副面(96、98)は溝付き副面と考えることができる。第3および第4の副面(96、98)のそれぞれにある溝を、2つ以上の溝を含む溝のセットを有するように形成することができる。第3および第4の副面(96、98)の1つまたは両方を正確に3つの溝100を有するように形成することができる。各溝は湾曲した形状を有することができる。セット内で、それぞれ複数の溝100は互いに平行であってもよい。またセット内で、それぞれ複数の溝100をフォロア軸(A
F)に対して軸方向に間隔をおいて配置することができる。図で示した非限定的な実施形態には、複数の溝100を有するように形成された正確に2つの副面、すなわち第3および第4の副面(96、98)がある。
【0096】
第1の副面および第2の副面(92、94)のそれぞれを、中心点62から壁部分102よりもさらに間隔をおいて配置することができる。以下で明らかになるように、こうした間隔によって、フォロア26を係止孔36内に挿入することができるようになる。第1の副面および第2の副面(92、94)のそれぞれは、溝100を有するように形成された副面(96、98)の間に配置されることができ、または副面(96、98)を分離させることができる。第1の副面および第2の副面(92、94)のそれぞれは、半径方向内側に突き出る壁部分、すなわち壁部分102などを持たなくてもよい。第1の副面および第2の副面(92、94)は非溝付き副面と考えることができる。非溝付き副面(92、94)は第3と第4の副面(96、98)を分離させることができる。
【0097】
図3Aから
図3Dに注目すると、本体部分16がさらに詳細に示されている。
【0098】
一部の実施形態では、本体部分16を、ヘッド部分18を作成する材料よりも高い剛性を有する材料で作製することができる。たとえば、本体部分16をタングステンカーバイドで作製し、ヘッド部分18を鋼で作製することができる。本体部分16は、前方係合表面106と反対側の後端表面108(
図1A)との間に延びる周囲壁104を備えることができる。本体部分16は、前方係合表面106からその中に延びる本体部分孔110、カム凹部112、およびカム開口部114を有するように形成される。
【0099】
周囲壁104は互いに反対側にある内面および外面(116、118)を有することができる。
【0100】
外面118は、複数の例えば4つの副面(120、122、124、126)を備えることができる。しかし、理解されるように、周囲壁104は円筒形であってもよく、その場合は単に1つの連続面であり、または異なる形状およびこれに対応する数の副面を有することができる。対の隣接する副面(120、122、124、126)は共通の縁部128で対合することができる。1つまたはより多くの共通の縁部128は、前方係合表面106から後端表面108まで延びることができる。
【0101】
内面116は複数の副面を備えることができるが、1つの副面130(
図3A)以外は図に示されていない。内面116は正確に4つの副面を備えることができる。各内側副面は対向する外側副面に平行に延びることができる。あるいは、内面116は円筒形であってもよい。
【0102】
前方係合表面106は、ベース面132およびインタロック要素134を備えることができる。インタロック要素134は、それぞれ凹部134の形態の正確に4つのインタロック要素でもよい。インタロック要素134は、図で示した実施形態の場合と同様に、同一の形状を有することができる。
【0103】
ベース面132は平面であってもよい。ベース面132は、凹部134の1つと隣接する凹部134との間に配置されたその外側部分136を有することができる。各対の隣接する凹部134の間に配置された外側部分136があってもよい。
【0104】
凹部134を前方係合表面106の周囲に位置付けることができる。換言すれば、
図3Aだけを簡単に参照すると、各凹部134は、前方係合表面106と周囲壁104との交差部140にある第1の端部138から、前方係合表面106に沿って周囲壁104から間隔をおいて配置された第2の端部142まで、半径方向内側に延びることができる。周囲壁104が、隣接する対が共通の縁部128で対合する隣接する副面(120、122、124、126)を備える実施形態では、凹部の第1の端部138を共通の縁部128の係合表面32と周囲壁104の交差部に位置付けることができる。交差部は、共通の縁部128に隣接する周囲壁104の部分まで延びることもできる。図で示した非限定的な例では、前方係合表面106と共通の縁部128との交差部は、前方係合表面106の中心点144から最も遠位の前方係合表面106の部分である。
【0105】
前方係合表面106の中心点144は、この例では、本体部分孔110の中心点でもある。各凹部134を、中心点144の遠位である前方係合表面106の部分に配置することができる。
【0106】
各凹部134の第2の端部142の最外面146は凹面であってもよい。
【0107】
図3Dを参照すると、各凹部134は、ベース面132から間隔をおいて配置され且つ間にそれが延びる2つの対向する縁部(150、152)を有する非接触面148、および非接触面148のそれぞれの縁部(150、152)からベース面132までそれぞれ延びる2つの当接面(154、156)を備える。
【0108】
非接触面148は平面であってもよい。各非接触面148は他と同一平面であってもよい。各非接触面148はベース面132に対して平行であってもよい。各非接触面148をベース面132から等しい大きさの距離D
S2(
図3B)を置いて配置することができる。
【0109】
当接面(154、156)は、ベース面132および/または非接触面148に対して傾斜していてもよい。当接面(154、156)は平面であってもよい。所定の凹部134の当接面(154、156)は非接触面148について互いに左右対称であってもよい。換言すれば、各凹部134の当接面(154、156)は、当接面(154、156)の1つが正の傾きを有し、他方が負の傾きを有する状態で、ベース面132および/または非接触面148に対して等しく傾斜することができる。
【0110】
換言すれば、凹部134はそれぞれテーパが付けられた形状を有することができる。
【0111】
本体部分16の当接面(154、156)は、ヘッド部分18の当接面(74、76)とインタロックするように構成される。
【0112】
図3Aで最も良く分かるように、本体部分孔110を、前方係合表面106の孔縁部158と内面116と端面160(
図3D)との間で画成することができる。
【0114】
カム凹部112(
図3A)は、内側副面130内に形成されることができ、本体部分孔110から周囲壁104の一部である端部壁部分164まで延びる周囲面162を有することができる。
【0115】
次に
図3Bを参照すると、カム凹部112はカム開口部114と同軸であってもよい。カム凹部112は、その中に内接することができる可能な限り大きい円の直径である直径D
CRを有することができる。直径D
CRは、その中に内接することができる可能な限り大きい円の直径であるカム開口部114の直径D
COよりも小さい。
【0116】
カム開口部114は連続した縁部166を有する開口形状であってもよい。連続した縁部166を有するカム開口部114の考えられる利点は、強化構造を与える材料によってカム開口部114を取り囲むことができることである。特に、カム開口部114は非円形である。
【0117】
図4Aを参照すると、非円形のカム開口部114のさらなる特徴がその前面図(または本体部分16の側面図)で示されている。カム開口部114に関するさらなる特徴が記載されるが、それらは任意のクランプ機構開口部に当てはめることができる。たとえば、カム凹部112は、カム開口部114、または
図4Cで示した代替カム開口部114’に関して以下に述べる任意の特徴を有することができる。
【0118】
カム開口部114の平面図で、間隔をおいて配置された2つの座領域(168、170)、主周縁部172、およびこの非限定的な例では追加の周縁部174によって、カム開口部114を画成することができる。間隔をおいて配置された2つの座領域(168、170)は、その間に、カム開口部114内の締め付け部(constriction)176を画成する(締め付け部は
図4Aで両矢印によって示されている)。主周縁部172は、締め付け部176の第1の側部178上に形成され、2つの対向する主縁端部(180、182)を有する。各主縁端部(180、182)は座領域(168、170)の対応するものに隣接することができる。追加の周縁部174を、締め付け部(176)の第2の側部184、および主周縁部172から反対側の座領域(168、170)上に形成することができる。締め付け部176の第2の側部184は、その第1の側部178とは異なる。追加の周縁部174は2つの追加の縁端部(186、188)の間に延びることができる。各追加の縁端部は、この非限定的な例では、座領域(168、170)の対応するものに隣接する。カム開口部114の垂直に延びる仮想仮想平面P
Rは、間隔をおいて配置された2つの座領域(168、170)の間を通り、締め付け部176の両側に延びることができる。
【0119】
主周縁部172は凹形状を有することができる。主周縁部172は、その中に内接することができる可能な限り大きい円弧の主中心点C
Mから測定される半径R
MPの大きさを有することができる。主周縁部172は各縁端部(180、182)に直接隣接する点(190、192)を含む。
【0120】
理解されるように、主周縁部172の「内接することができる可能な限り大きい円弧」は、
図4Bで示したカム軸24の半径よりも大きい半径の大きさを有する円弧に相当する。この説明は、本出願の主題による他の主周縁部、ならびに座領域および追加の周縁部に関連して述べた内接円および内接する円弧にも当てはまる。
【0121】
座領域(168、170)は、示した平面図では、凹形状をそれぞれ有することができる。座領域(168、170)は、それぞれ半径(R
s1、R
s2)の大きさを有することができ、各半径は、この非限定的な例では同じ位置に位置付けられる対応する中心点C
s1、C
s2から測定され、それによって共にその中に内接することができる可能な限り大きい円弧の共通の中心点C
Sを含む。座領域(168、170)は互いから間隔をおいて配置される。座領域(168、170)は、最上部の中心点194の反対側に配置される最下部の中心点196よりも、カム開口部114の最上部の中心点194に近づくことができる。換言すれば、各座領域(168、170)と垂直に延びる仮想平面P
Rとの間に形成される角度α、この非限定的な例では共通の角度は、鋭角であってもよい。平面P
Rは前方向および後方向(D
F、D
R)に平行に延びることができる。最上部の中心点194と最下部の中心点196の両方が平面P
R内に位置することができる。
【0122】
一部の例では、所定の座領域は、開口部の平面図の凹形状を有さず、ラインセグメントと特徴付けることができる形状を有することができる。こうしたラインセグメントは、勾配または平均勾配、およびセグメントの長さを有することができる。こうした座領域の中心点を、こうしたセグメントが平面P
Rと交差する中間点に垂直の仮想線の点として画定することができる。こうすると、中心点をカム開口部114の輪郭の一部を形成する非凹面座領域について画定することができる。
【0123】
追加の周縁部174は凹形状を有することができる。追加の周縁部174は、追加の周縁部174に内接することができる可能な限り大きい円弧の中心点C
Pから測定される半径R
APの大きさを有することができる。追加の周縁部174は、各縁端部(180、182)に直接隣接する点(198、200)を含むこともでき、本明細書で以下に論じる。
【0124】
主中心点(C
M)および追加の中心点(C
P)を、締め付け部(176、176’)の第1の側部および第2の側部(178、184)の1つにそれぞれ位置付けることができる。より正確には、この例では、主周縁部172の中心点(C
M、C
S、C
P)、座領域(168、170)、および追加の周縁部174は、全て平面P
Rに沿って互いに間隔をおいて配置されることができる。
【0125】
図4Bを参照すると、カム軸24の部分218が、カム開口部114内に配置され、そこで前方向D
Fに押しつけられているところが示されている。
【0126】
部分218の最大寸法M
C1の大きさの半分、すなわちその半径の大きさは、主周縁部172の半径R
MPの大きさよりも小さい。したがって、主周縁部172は、座領域(168、170)と係合させる前方向D
Fへの力がそれに加えられない場合に、カム軸24をカム開口部114内に挿入し、回転させることができるように寸法付けられる。寸法の差によって、カム軸24と主周縁部172との間に位置付けられる近位の空間204も形成される。
【0127】
座領域(168、170)の半径R
S1、R
S2の大きさは、カム軸24の第1の端部218(
図5B)の最大寸法M
C1の大きさの半分と等しくてもよい。座領域(168、170)は、カム軸24の第1の端部218(
図5B)の曲率と一致する曲率を有することができる。
【0128】
図で示したように、カム軸24に前方向D
Fに力が加えられ、カム軸24が座領域(168、170)と係合した場合でも、締め付け部(176)および追加の周縁部174は、遠位の空間114が形成されるように寸法付けられ、その寸法はカム軸24がその中に入るのを制限する、すなわちカム軸24がその中に位置付けられないように構成される。換言すれば、カム軸24が遠位の空間206内に完全に入ることが、カム軸24と座領域(168、170)の係合によって制限される。したがって、締め付け部(176)および追加の周縁部174は、カム軸24とその最上部の中心点194との接触を阻止するように寸法付けられる。換言すれば、締め付け部176は、カム軸24がその中を通って追加の周縁部174と接触する程度まで通過するのを阻止するように寸法付けられる。
【0129】
カム軸24と2つ以上の座領域(168、170)の係合は、遠位空間206を設けることによって実現されうる。
【0130】
理解されるように、上記のクランプ機構の任意のものは、それに前方向D
Fに力が加えられた場合に、カム軸24の回転運動を制限する助けをすることができる。
− カム軸24の曲率と一致する座領域(168、170)の曲率
− カム軸24と2つ以上の座領域(168、170)との係合
− カム軸24の動きが向けられる点194から鋭角αに配置された各座領域(168、170)
【0131】
図4Cに注目すると、理解されるように、凹部領域を設けるには、座領域(168、170)が伸長された領域である必要はなく、図で示した開口部の平面図では単一点(168’、170’)によってそれぞれ構成することができる。その場合、2つの座領域(168’、170’)の中心点は、2つの座領域(168’、170’)をつなぐ仮想線が平面P
Rと交わる位置に位置付けられた共通の中心点となる。
【0132】
詳細には、非限定的な例の
図4Cの代替のカム開口部114’は、同一の数字にアポストロフィを付けて示してある
図4Aおよび
図4Bのカム開口部114の要素に相当する要素を有し、唯一の違いは、代替カム開口部114’の代替座領域(168’、170’)は示した図では単一点(168’、170’)によって構成されることである。
【0133】
代替カム開口部114’は、座領域(168’、170’)を構成する代替の2つの縁端部(180’、182’)の間に延びる主周縁部172’を備えることができる。カム開口部114’は、座領域(168’、170’)の間に延び且つこれらと係合する追加の周縁部174’を備えることもできる。
【0134】
図4Aおよび4Bで示した例はその考えられる追加の利点によって好ましいが、幾つかの利点は
図4Cで示した例によっても獲得することができる。
【0135】
理解されるように、上記の任意の特徴を有し、上記の任意の利点を提供することができる開口部を有するクランプ機構は、有利である。一部の特徴を以下に全般的に記載する。
【0136】
こうしたクランプ機構の開口部を、座領域によって画成される締め付け部(176、176’)の片側上の2つの座領域の間に延びる主周縁部、および締め付け部(176、176’)の第2の反対側上の2つの座領域の間に延びる追加の周縁部が設けられた開口部として、画成することができる。
【0137】
締め付け部および追加の周縁部は空間が設けられるように寸法付けられる。寸法付けは、カム軸24が空間内に入るのを制限するように構成することができる。
【0138】
座領域を主周縁部と追加の周縁部との間の領域として画成することができる。点(190、190’、192、192’、198、198’、200、200’)を含む主周縁部および追加の周縁部の部分は、関連する主および追加の縁端部および座領域にも隣接し、共通の中心点C
Sまたは座領域(168、170)の中心点C
S1,C
S2から間隔をおいた中心点(C
M、C
P)を有する。
【0139】
主周縁部または追加の周縁部のいずれかに沿った各部分の中心点は、座領域の中心点から間隔をおくことができる。
【0140】
座領域に直接隣接する主周縁部および追加の周縁部の部分の中心点(C
M、C
P)を、共通の中心点C
Sまたは座領域(168、170)の中心点(C
S1、C
S2)の両側に位置付けることができる。
【0141】
図4Cに示すように、カム開口部内の座領域の間で測定される寸法D
Sの大きさは、カム開口部内に受けられるように構成されたカム軸の端部分の最大寸法M
C1よりも小さい。最大寸法M
C1はカム軸の端部分の外径でもよい。こうした寸法D
Sの大きさを、カム軸部分がその中を通過するのを阻止するように構成することができる。こうした阻止によって、2つの間隔をおいて配置された座領域と係合することができるようになる。換言すれば、カム軸と追加の周縁部の単一点の係合を回避することができる。
【0142】
図5Aから
図5Eに注目すると、カム軸24がさらに詳細に示されている。カム軸24は、単体の一体構造を有することができる。カム軸24は、その中心を通って延びる中心長手方向軸A
L2を有するように細長くてもよく、第1のカム端部および第2のカム端部(208、210)およびその間に延びる中心カム部分212を備えることができる。カム軸24は、カム軸24の周囲に沿って中心長手方向軸A
L2に対して半径方向に延びる外側カム面214を有することができる。カム軸24は取り外し装置216を含むことができる。
【0143】
図5Bで最も良く分かるように、中心長手方向軸A
L2に対して垂直に取られた第1の端部208の最大寸法がM
C1と示されている。中心長手方向軸A
L2に対して垂直に取られた第2の端部210の最大寸法は、M
C2と示されている。
図5Fで最も良く分かるように、中心長手方向軸A
L2に対して垂直に取られた中心カム部分212の第1の寸法はM
C3と示されており、中心長手方向軸A
L2と第1の寸法M
C3の両方に対して垂直に取られた中心カム部分212の第2の寸法はM
C4と示されている。第1の寸法M
C3の大きさは第2の寸法M
C4の大きさよりも小さくてもよい。
【0144】
第1のカム端部208は、その両方が共通の大きさの最大寸法M
C1を有することができる第1の端部セクションおよび第2の端部セクション(218、220)、およびその間に延びる中央セクション222を備える円筒形を有することができる。
【0145】
第1の端部208を、第1の端部セクション218内にカム軸24内に延びる工具受け凹部224(
図5Dおよび
図5E)を有するように形成することができる。
【0146】
取り外し装置216を工具受け凹部224に配置することができ、そこから延在させることができる。取り外し装置216は、少なくとも1つの横方向に延びる固定壁部分226を備えることができる。図で示した非限定的な例では、取り外し装置216は、少なくとも1つの横方向に延びる固定壁部分を構成するねじ山226を有するように形成された孔であってもよい。孔216は、中心長手方向軸A
L2と同軸に延びることができ、第1のカム端部208から中心カム部分212内に延びることができる。
【0147】
中央セクション222を、外側環状凹部228を有するように形成することができる。したがって、第3の端部セクション222は、第1と第2の端部セクション(218、220)の両方の外径よりも小さい外径を有することができる。外側環状凹部228は、たとえばOリング(図示せず)など、液密シールをそれに取り付けるのに適したものであってもよい。
【0148】
中心カム部分212は、平面セクション230および湾曲セクション232を有するように形成されたコーナ(234、236)から延びる平面セクション230および湾曲セクション232を備えることができる。
【0149】
湾曲セクション232は、平面セクション230の中間点238および湾曲セクション232の中間点240と交わる二等分平面P
Cの両側で対称でもよい。湾曲セクション232の各対称部分は湾曲サブセクション(242、244)を構成することができる。各湾曲サブセクション(242、244)は、変動曲率を有することができる。理解されるように、変動曲率は円の軌道に従う一定率の曲率とは異なる。変動曲率は螺旋形を形成することができる。螺旋形はアルキメデスの螺旋でもよい。
【0150】
理解されるように、一部の実施形態によれば、カム軸の湾曲セクション(図示せず)は、たとえば、図で示したように2つの湾曲サブセクション(242、244)の2つのアルキメデスの螺旋の代わりに、2つのコーナ(234、236)の間に延びる単一のアルキメデスの螺旋でもよい。
【0151】
第1の寸法M
C3を、平面セクション230および湾曲セクション232の中間点(238、240)の間で測定することができる。
【0152】
第2の寸法M
C4は中心カム部分212の最大寸法であってもよい。第2の寸法M
C4を、平面セクション230に平行の平面上に位置する湾曲セクション232の点の間で測定することができる。第2の寸法M
C4を、湾曲セクション232の中間点240よりも平面セクション230に近い湾曲セクション232の点の間で測定することができる。
【0153】
中心長手方向軸A
L2に平行の寸法に沿って測定された平面セクション230の長さの大きさは、L
Cとして示されている(
図5B)。
【0154】
第2のカム端部210は円筒形であってもよい。第2のカム端部210の最大寸法M
C2は、中心カム部分212の第1の寸法M
C3より大きくてもよい。
【0155】
第1のカム端部208の最大寸法M
C1は、中心カム部分212の第1の寸法M
C3より大きくてもよい。
【0156】
第2のカム端部210を、カム凹部112内に挿入することができるように寸法付けることができる。
【0157】
図6Aから
図6Dに注目すると、フォロア26がさらに詳細に示されている。フォロア26は単体の一体構造を有することができる。フォロア26は、フォロア貫通孔248、および本体部分246から延びるフォロアヘッド部分250を有するように形成されたフォロア本体部分246を備えることができる。フォロア26は、円筒形状を有し且つフォロア本体部分246からフォロアヘッド部分250の反対側から延びるフォロア座部分252をさらに備えることができる。
【0158】
フォロア26は、対向する前および後の主表面(254、256)、それに対して垂直に延びる第1の準表面および第2の準表面(258、260)、ならびに前と後の主面および第1と第2の準表面(254、256、258、260)にそれぞれ垂直の上部および底部の表面(262、264)を有することができる。中央長手方向の平面P
Lは、フォロア26、ならびに第1の準表面および第2の準表面(258、260)の中心を通って、前および後の主表面(254、256)に平行に延びることができる。長手方向のフォロア軸A
Fは、フォロア26、ならびにその上部および底部の表面(262、264)の中心を通って延びることができる。フォロア26は、中央長手方向の平面P
Lの両側で対称の形状を有することができる。フォロア26を、その上部と底部の表面(262、264)の間で延長することができる。
【0159】
フォロア本体部分246は、フォロアヘッド部分250に隣接し、長手方向のフォロア軸A
Fに対して横方向に延びる環状リップ266を備えることができる。環状リップ266を、冷却流路を設けるように構成された少なくとも1つの冷却凹部268を有するように形成することができる。
【0160】
フォロア貫通孔248は、前と後の主表面(254、256)の間に延び、開放されてもよい。フォロア貫通孔248は、平面セクション270および湾曲セクション272を有するように形成されたコーナ(274、276)から延びる平面セクション270およびU字形の湾曲セクション272を備えることができる。中央長手方向の平面P
Lに対して垂直に測定された平面セクション270の幅は、W
Fの大きさとして示されている(
図6B)。フォロア貫通孔248は不規則な形状を有することができる。たとえば、貫通孔は非円筒形状を有する。
【0161】
フォロアヘッド部分250は円筒形でもよい。フォロアヘッド部分250は、上部分278、および上部分278と環状リップ266の間に配置された下方ネック部分280を備えることができる。
【0162】
上部分278は、複数のリブ282を備えることができる。複数のリブ282を、上部分278の異なる第1の準表面および第2の準表面(258、260)の1つまたは両方に形成することができる。上部分278の前および後の主表面(254、256)にリブがなくてもよい。換言すれば、1つまたはより多くの表面(258、260)は、複数のリブ282を含むことができ、リブ282がなく且つ/または平面284を有するフォロア26の他の表面(254、256)によって分離されることができる。
【0163】
上部分278は、その前および後の主表面(254、256)に平面284を有することができる。少なくとも1つの凹部268および共通の表面の平坦な形状の考えられる利点は、フォロア26の製造を簡素化することができることである。
【0164】
それぞれ複数のリブ282は外側に延びることができる。それぞれ複数のリブ282は、長手方向のフォロア軸A
Fに対して横方向に延びることができる。それぞれ複数のリブ282は、長手方向のフォロア軸A
Fに対して垂直に延びることができる。複数のリブ282は、平坦な外面286をそれぞれ有することができる。各外面286は長手方向のフォロア軸A
Fに平行であってもよい。それぞれ複数のリブ282は、長手方向のフォロア軸A
Fに対して傾斜し且つ長手方向のフォロア軸A
Fの方向に平坦な外面284の縁部290から延びる側面288を、有することができる。換言すれば、複数のリブ282は、その断面に沿ってテーパが付けられた形状をそれぞれ有することができる。複数のリブ282は、全ての他のリブ282にそれぞれ平行であってもよい。複数のリブ282は、フォロア軸A
Fに対して軸方向に間隔をおいて配置されたリブ282を含む。複数のリブ282は、第1の準表面および第2の準表面(258、260)の1つまたは両方から延びる複数のリブを含む。
【0165】
この非限定的な例では、各表面(258、260)を、軸方向に間隔をおいて配置された正確に3つのリブ282、または換言すれば、リブ282の3つの層を有するように形成することができる。複数の軸方向に間隔をおいて配置されたリブ282を使用することによって、十分な構造強度がフォロアに与えられ、許容可能なフォロアヘッド部分250の大きさを維持することができることが判明している。3層構成は、有利な大きさ−強度構成を与えることができると考えられる。
【0166】
下方ネック部分280は、液密シール、たとえばOリング(図示せず)をそこに取り付けるのに適したものであってもよい。
【0167】
図7Aから
図7Dに注目すると、切削工具ホルダ10の操作が示されている。
【0168】
図7Aで示した切削工具ホルダ10を取り外した位置では、第1のカム端部208がカム開口部114(
図3A)内に配置され、第2のカム端部210がカム凹部112(
図3A)内に配置され、中心カム部分212がフォロア貫通孔248内に配置された状態で、カム軸24を切削工具ホルダ10に取り付けることができる。
【0169】
中心カム部分212を、その平面セクション230がフォロア貫通孔248の平面セクション270と係合するように方向付けることができる。この係合は、中心カム部分212の長さL
Cの大きさがフォロア26の幅W
Fの大きさよりも大きいために可能である。バイアス部材28を最大に伸長することができ、フォロアを偏倚させて本体部分16から突き出るようにすることができる。カム軸24は、工具ホルダ10をクランプ位置とクランプ解除位置に位置させるために単に回転運動するように構成される。この例では、カム軸24は、その回転運動だけが可能になる配置で本体部分16に取り付けられる。したがって、カム軸24は、クランプ位置とクランプ解除位置の両方、およびその間の任意の移行位置でフォロア貫通孔248を通って延びる。それによって、フォロア26の本体部分16からの望ましくない取り外しが防止される。複数のリブ282を有するフォロア26の第1準表面および第2の準表面(258、260)を、係止孔176の平坦な第1の副面および第2の副面(92、94)と位置合わせすることができる。
【0170】
ヘッド部分18を後方向D
Rに移動させ且つ/または本体部分16を前方向D
Fに移動させて、切削工具ホルダ10を
図7Bの取付け−非係止位置に位置させることができる。こうした位置で、ヘッド部分18はフォロア26の上部表面262上に着座することができる。
【0171】
特に、バイアス部材28の偏倚力は、本体部分16およびヘッド部分18がその上に着座し、垂直方向に保持された場合に、本体部分16とヘッド部分18の間隔をあけるのに十分である。こうした間隔は、本体部分16のベース面132とヘッド部分18のベース面48との間の間隙292を設けるものである。間隙292は、本体部分16とヘッド部分18との接触を阻止するように十分に広くし、ヘッド部分18の突起50と本体部分16のベース面132との間にクリアランスを設けることができる。
【0172】
ヘッド部分18または本体部分16を時計回りまたは反時計回りに4分の1回転させて、切削工具ホルダ10を
図7Cの取付け−係止位置に位置されることができる。本体部分16がその上に着座したヘッド部分18に対して垂直方向に保持される場合に、本体部分16を図で示した突き出た位置にあるヘッド部分18から間隔をおいて維持するのに偏倚力は十分であるため、ヘッド部分18を回転させるのに必要な回転力だけをそれに加えればよい。換言すれば、ヘッド部分18を、持ち上げる力をそれに加えることによって、最初に適切に位置付けする必要なく、有利に回転させることができる。
【0173】
こうした回転により、複数のリブ282をヘッド部分18の溝100と位置合わせするようになすことができる。複数のリブ282と溝100とのインタロックにより、ヘッド部分18の本体部分16に対する前方向D
Fへの動きを阻止することができる。こうしたインタロックにより、ヘッド部分18の本体部分16からの望ましくない取り外しを阻止することができる。
【0174】
次いで、カム軸24を時計回りまたは反時計回りに4分の1回転させて、カム軸24の湾曲セクション232がフォロア26の平面セクション270を本体部分16に対して後方向D
Rに移動させる状態で、切削工具ホルダ10を
図7Dのクランプ位置に位置させることができる。換言すれば、平面セクション270は、カム軸24の湾曲セクション232と係合するように構成される。各湾曲サブセクション(242、244)はフォロア貫通孔248と係合するように構成されるため、カム軸24を時計回りまたは反時計回りのいずれかに回転させて、切削工具ホルダ10をクランプまたはクランプ解除の位置に位置させることができる。特に、各湾曲サブセクションの曲率は、カム軸24を4分の1回転させると、工具ホルダ10をクランプまたはクランプ解除の位置に位置させることができるように構成される。
【0175】
こうした運動はバイアス部材28を圧縮することができ、間隙292の幅を縮小することができる。ヘッド部分の突起50の当接面(74、76)と本体部分の凹部134の当接面(154、156)との係合によって、ヘッド部分18の本体部分16に対する動きを阻止することができる。特に、ヘッド部分18と本体部分16との唯一の接触は当接面(74、76、154、156)によるものである。カム軸24とフォロア貫通孔248の係合は、フォロア貫通孔248の平面セクション270だけであることをさらに留意されたい。理解されるように、バイアス部材28を、クランプとクランプ解除の両方の位置、およびその間の任意の移行位置でフォロア26上に連続した偏倚力を加えるように構成することができる。こうした力を連続的に加えることは、カム軸24の本体部分16からの望ましくない取り外しを阻止する助けをする。
【0176】
好ましくは、当接面は、ヘッド部分の突起50の全ての当接面(74、76)および本体部分の凹部134の全ての当接面(154、156)が同時に接触するように構成される。こうした配置により、たとえば揺動を阻止することができる。
【0177】
ヘッド部分18を取り外すには、上記のステップが逆の順序で行われる。特に、カム軸24の回転中、対応する中心カム部分212とフォロア貫通孔248の平面セクション(230、270)の迅速な係合により、バイアス部材28がヘッド部分18を本体部分16から離れる方向に移動させ、間隙292によってそれらが不要に係合せずに、その後、ヘッド部分18を即座に回転させることができるようになる。
【0178】
カム軸24を本体部分16から取り外すには、力をフォロア26に後方向D
Rに加え、それによってバイアス部材28を圧縮することができる。次いで、外部ねじ山など、横方向に延びる固定部分を有するように形成された工具(図示せず)を第1のカム端部208の取り外し装置216内に挿入し、横方向に延びる固定壁部分226と係合させ、その後に本体部分16からカム軸24と共に引き抜くことができる。
【0179】
上記の構造の可能な利点は以下を含むことができる。
− クランプ位置でヘッド部分18を安定させるための各係合表面上の間隔をおいて配置された4つのインタロック要素の提供(すなわち、本体部分上でのヘッド部分の振動または揺動の防止)
− クランプ位置でヘッド部分18を安定させるための各係合表面の周囲に沿って均等に間隔をおいて配置された4つのインタロック要素の提供
− ヘッド部分および本体部分上の間隔をおいて配置された4つのインタロック要素の提供により、以下にさらに詳細に記載するように、ヘッド部分を本体部分に本体部分上の4つまでの異なる位置でクランプすることができるようになる;換言すれば、ヘッド部分と本体部分の係合表面をそれぞれ4つの異なる位置でクランプ係合するように構成することができる。
− 以下でさらに詳細に記載するように、モジュール式切削工具ホルダ10を、本体部分16またはヘッド部分32の4つの連続した4分の1回転によって4つの異なる位置に位置するように構成することができる。
− 逆向きに傾斜した当接面(74、76、154、156)の係合による、ヘッド部分18の時計回りおよび反時計まわりの両方の方向の回転への制限
− インタロック要素(50、134)、および具体的にはその係合表面の中心点62から間隔をおいて配置された当接面(74、76、154、156)の位置付けによる、ヘッド部分18の回転に対する抵抗;換言すれば、各インタロック要素(50、134)がその中心点62に遠位の係合表面32の部分に配置され、それによってヘッド部分10を本体部分16に対して回転させるのに必要とされるモーメントの大きさが増大される。
− ヘッドを両方向に回転させて、それを取付け−非係止位置から取付け−係止位置とする機能による、組み立て易さおよび位置付けの可変性
− カム軸24とフォロア26の両方が本体部分16に保持された状態でクランプとクランプ解除の両方の位置に位置するように構成された切削工具ホルダ10との組み立て易さ
− 4分の1回転しか必要としないヘッドおよび/またはカム軸24による、組み立て速度
− 可能な限り比較的硬い材料の成分を有するように形成された凹部134による、製造の容易性
− 複数のリブの使用による幅の縮小
− 複数のリブ282の垂直の方向付けは、傾斜した方向付けを有するリブよりも組み立て中に望ましくないジャミングの傾向が少ないことが判明した。
− カム軸24の本体部分16への取り付けは、その2つの対向する端部(208、210)で行われ、カム軸24の回転運動および/または力をフォロア26にクランプする方向に(すなわち、力の一部をそれに対して接線方向に加えることなく、単一軸に沿って、たとえば前方向および後方向だけに)加えること、だけを許容する。
− 湾曲サブセクション(242、244)の変動曲率、具体的には螺旋形を形成するもの、または連続した曲線(図示せず)は、カム軸のクランプ位置からの不慮の逆回転を阻止することができる。
【0180】
図8Aから
図8Dに注目すると、代替フォロア296が示されている。
【0181】
代替フォロア296は、上記のフォロア26の任意の特徴を有することができるが、唯一の重要な違いは、そのフォロアヘッド部分297に代替の外側に延びる複数のリブ298が前および後の主表面(254、256)と第1の準表面および第2の準表面(258、260)の交差部300に形成されていることである。フォロアヘッド部分297には交差部300の間のリブがない。したがって、フォロアヘッド部分300は、隣接する4つのセットのリブ298の間に延びる、リブ298がない4つの表面302を有することができる。
【0182】
交差部300は、代替フォロア296の副表面を構成することができる。したがって、図で示した非限定的な実施形態では、複数のリブ298を有するように形成された正確に4つの副表面300、すなわち交差部がある。
【0183】
こうした構造の考えられる利点は、副面306の代替溝304および平坦な又はリブのない代替副面308を有するように形成され且つ代替フォロア296のリブ298とインタロックするように構成された代替ヘッド部分303(
図9Aおよび9B)を、上記のように2つだけではなく、本体部分上の4つの異なる位置に位置させることができることである。それによって、追加の工具構成の可変性が可能になる。
【0184】
交差部は代替ヘッド部分118の副面を構成することができる。したがって、図で示した非限定的な実施形態では、複数の溝304を有するように形成された正確に4つの副面306、すなわち交差部がある。
【0185】
理解されるように、上記の例は、4つの平坦な壁を有するヘッドおよび本体の部分に関するが、たとえばヘッドおよび本体の部分が円筒形の場合、要望通りの異なる数のリブのセットが考えられる。こうした数により、本体部分に対してヘッド部分の位置の数を対応させることができる。本出願の主題によるフォロアを一般化すると、要望通りに本体部分の複数の位置に位置させることができる。また理解されるように、一部の実施形態によれば、フォロアおよび対応するヘッド部分を1つまたはより多くの(すなわち単一平面に位置付けられた)リブ用に構成することができ、図面で例示した数のリブまたはリブのセットを有する必要はない。
【0186】
理解されるように、突起(50)をヘッド部分(18)に形成し、凹部(134)を本体部分(16)に形成することが一部の実施形態では有利なこともあるが、こうした利点が存在しない他の実施形態もある。したがって、上記の任意の特徴を有する突起をモジュール式切削工具ホルダの本体部分に形成することができ、上記の任意の特徴を有する凹部をモジュール式切削工具ホルダのヘッド部分に形成することもできる。