切削工具およびそのための切削インサート
切削工具（１０）は、インサート・ポケット（１８）を有し、そこに片面切削インサート（２０）を解放可能に保持する少なくとも１つの切削部分（１６）を含んでいる。切削部分（１６）は、接線方向のネジ留め要素（２２）を有し、切削インサート（２０）をインサート・ポケット（１８）に押し付けている。ネジ（４０）を含むネジ留め要素は、ネジ留め要素（２２）をインサート・ポケット（１８）から完全に取り外す必要なしに、切削インサート（２０）の解放および押し付けを可能にする。切削インサート（２０）は、上面（２９）、底面（２８）、２つの対向する大きな側面（４６）と２つの対向する小さな側面（７２）を有し、凹部（２６）が底面（２８）に形成されている。ネジ留め要素（２２）は、底面（２８）を介して凹部（２６）内に挿入される。ネジ（４０）が締め付けられると、ネジ留め要素（２２）の突出部分が切削インサート（２０）をインサート・ポケット（１８）に押し付ける。切削インサート（２０）および突出部分は、少なくとも２つの別個の当接副領域においてそれらが互いに当接することを可能にする形状をそれぞれ有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削インサートおよび該切削インサートを切削工具に固定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
解放可能な切削インサートのような切削インサートを切削工具のインサート・ポケットに固定するための多くの異なる方法および装置が知られている。
【０００３】
これらの装置は、通常、切削インサートの貫通孔内に挿入され、インサート・ポケットに形成されているネジ孔内にネジ留め可能に収容される、締め付けネジのような締め付け要素を含んでいる。
【０００４】
回転切削工具のある用途においては、切削インサートは、「半径方向に」、すなわち、締め付けネジの縦軸が切削工具の回転軸に平行であって且つ該回転軸を通って延在する放射面に略直交するように、インサート・ポケット内に押し付けられる。
【０００５】
回転切削工具の別の用途においては、切削インサートは、「接線方向に」、すなわち、締め付けネジの縦軸が回転軸に直交する面に略平行であり、また、切削工具の回転軸に平行であって且つ該回転軸を通って延在する放射面に平行であるように、インサート・ポケット内に押し付けられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半径方向に押し付けられる多数の切削インサートを有する切削工具は、十分に間隔をおいて離れて配置され、それぞれ、切削インサートから締め付けネジを取り外すために、また、該切削インサートに締め付けネジを挿入するために十分な余地を与えることを切削インサートに要求する。このことにより、単一の切削工具の半径方向に押し付けられる切削インサートの可能な限りの数が比較的制限され、切削工具の性能が制限される可能性があり得る。接線方向に押し付けられる切削インサートは、比較的円周方向に厚い。したがって、単一の切削工具の接線方向に押し付けられる切削インサートの可能な限りの数も比較的制限され、同様に、切削工具の性能が制限され得る。
【０００７】
例えば、８０ｍｍの直径を有するフライス工具は、最大で７つの切削インサートを有するように制限され得るのに対し、１００ｍｍの直径を有するフライス工具は、最大で８つの切削インサートを有するように制限され得る。
【０００８】
さらに、半径方向または接線方向の何れかに押し付けられる切削インサートを有する切削工具に関し、切削インサートの交換は、そのインサート・ポケットから締め付けネジが完全に取り除かれることを求める。したがって、交換手順は、特に、切削工具が比較的多数の切削インサートを有する場合、時間を浪費し、扱いが面倒である。
【０００９】
さらに、ある切削工具の、例えば、接線方向に押し付けられる切削インサートを有する切削工具の押し付け機構は、そこに加えられる小さな圧力に耐えることしかできない構成部品を含み得る。これらの構成部品は、例えば、インサートの形状および／または含まれる押し付け機構の形状により強さまたは性能で制限される締め付けピンまたはネジ頭を含み得る。
【００１０】
本発明の目的は、したがって、上述した不都合を著しく減少または克服する、金属切削動作を行う切削工具およびそのための切削インサートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のある実施形態によれば、切削工具は、少なくとも１つの切削部分を含み、該少なくとも１つの切削部分は、そこに解放可能に保持される片面切削インサートを有するインサート・ポケットを含んでいる。切削インサートは、底面、上面、該上面と底面との間に延在する２つの対向する大きな側面および２つの対向する小さな側面を含んでいる。本発明によれば、片面切削インサートの上面は、少なくとも１つの切削刃および関連するすくい面（a rake surface）を含んでいる。少なくとも１つの切削刃に隣接して、逃げ面（a relief surface）がある。底面には、該底面を介してネジ留め要素を収容するように形成されている凹部が形成されている。ネジ留め要素は、インサート・ポケットの大きな側壁に形成されているネジ孔にネジ留め可能に収容されるベース部分を含み、大きな側壁は、大きな側面の一方に当接している。凹部は、２つの向かい合う内面を形成する成形孔を含んでおり、２つの向かい合う内面は、切削インサート内での当接領域として役立つ。組み立てられた工具において、ネジ留め要素は、当接領域の少なくとも１つに対して、締め付け力を加える。ある実施形態においては、ネジ留め要素は、凹部内に延在する突出部分を有し、成形孔は、そこに突出部分の取り付け面を収容できる。取り付け面は、それぞれが２以上の間隔をおいて離れて配置される当接副領域を備え得る当接領域の一方に当接する。成形孔は、上面まで延在し、上面に開口し、そこに開口部を形成し得る。
【００１２】
本発明のある実施形態によれば、凹部は、２つの大きな側面の間であって且つ底面に沿って延在する溝を含み、そこにベース部分の少なくとも一部を収容できる。また、成形孔は、溝から上面に向って延在する。
【００１３】
本発明のある実施形態によれば、切削インサートの上面図において、成形孔は、細長い形状を有する。ある実施形態において、成形孔の縦正中面（a longitudinal median plane）は、切削インサートの縦正中面と第１のゼロではない鋭角を形成する。また、成形孔の縦正中面は、内面と第２のゼロではない鋭角を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る切削工具の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る切削工具の側面図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係る切削工具の切削部分の分解組み立て図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態に係る図３Ａの切削部分の斜視図である。
【図３Ｃ】部分的に切り取られた切削インサートおよびスリーブを含んでいる図３Ａの切削部分の斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る図３Ａ−Ｃの切削部分のスリーブの斜視図である。
【図５Ａ】本発明の別の実施形態に係る切削工具の切削部分の斜視図である。
【図５Ｂ】本発明の別の実施形態に係る図５Ａの分解組み立て図である。
【図６】本発明の実施形態に係るインサート・ポケットの斜視図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態に係る切削インサートの斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ａの切削インサートの側面図である。
【図７Ｃ】図７Ａの切削インサートの上面図である。
【図７Ｄ】線Ａ−Ａに沿う図７Ａの切削インサートの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明をよりよく理解するために、また、本発明が実際にどのように実行され得るかを示すために、添付図面に対する言及がなされる。
【００１６】
当然のことながら、説明を簡単且つ明瞭とするために、図に示される要素は、必ずしも縮尺で描かれているものではない。例えば、いくつかの要素のおおきさは、明瞭とするために、別の要素に対して誇張して示されており、あるいは、いくつかの物理的構成部品は、１つの機能ブロックまたは要素に含まれているかもしれない。さらに、適当であると考えられる場合、参照数字は、対応するまたは類似している要素を示すために、図の中で繰り返され得る。
【００１７】
以下の説明において、本発明の種々の形態が説明されるだろう。本発明の完全な理解を提供するために、説明のために、具体的な構成および詳細が説明される。しかしながら、本発明は、本明細書で提示される具体的詳細な説明がなくても実行され得ることは、当業者にとって明白である。さらに、周知の機能は、本発明をあいまいとしないために、省略または簡略化され得る。
【００１８】
本明細書におけるいくつかの図面は、回転する切削工具、例えば、フライス工具を示しているけれども、本発明は、これに限られるものではない。例えば、本発明のある実施形態は、ドリル工具、旋盤工具、または工具に保持されている１以上の解放可能な切削インサートを有する金属切削工具のような種々の回転工具を含む、切削工具に保持される１以上の解放可能な切削インサートを有する別の切削工具に言及し得る。
【００１９】
ここで、本発明のある実施形態に係る切削工具１０を示す図１および２に言及がなされる。切削工具１０は、前端部１２、後端部１４、および回転軸Ｒを有する。切削工具１０は、１以上の切削部分１６を含んでいる。切削部分１６それぞれは、そこに切削インサート２０を解放可能に保持するインサート・ポケット１８を含んでいる。
【００２０】
切削部分１６は、以下に詳細に説明されるネジ留め要素２２を含み、切削インサート２０をインサート・ポケット１８にしっかりと固定している。切削インサート２０は、ネジ留め要素２２の縦軸が回転軸Ｒに直交する面に略平行となるように、あるいは、該面と小さな角度を形成するように、インサート・ポケット１８に接線方向に固定されている。ネジ留め要素２２の縦軸は、また、回転軸Ｒに平行であって且つ該回転軸Ｒを通って延在する放射面に略平行である。あるいは、ネジ留め要素２２の縦軸は、該放射面と小さな角度を形成する。
【００２１】
ある実施形態においては、切削インサート２０は、インサート・ポケット１８に位置決めされる。例えば、切削インサート２０は、ネジ留め要素２２の上に置かれ、その上部領域２４に当接している。この位置において、以下に詳細に説明される突出部分３４および／またはネジ留め要素２２のその他の部分は、それぞれ、例えば、以下に詳細に説明されるように、切削インサート２０の少なくとも底面２８に形成されている凹部２６の１以上の補足的成形部分に挿入される。このような接線方向の押し付けは、切削工具のより細かいピッチ（a finer pitch）を可能にする、すなわち、切削工具１０における切削インサート２０の比較的接近した間隔を可能にする。例えば、切削工具１０は、該切削工具１０が８０ｍｍの直径を有するフライス工具である場合、１０個の切削インサート２０を有し、切削工具１０が１００ｍｍの直径を有する場合、１３個の切削インサート２０を有し得る。
【００２２】
限定されない実施形態においては、例えば、図３Ａ〜４を参照して、以下に詳細に説明されるように、ネジ留め要素２２は、（例えば、図３Ａに例示されるように）差動ネジ３０およびそれに搭載されているスリーブ３２を含んでいる。スリーブ３２は、凹部２６の成形孔３６内に挿入される突出部分３４を有する。差動ネジ３０がしっかりと固定されると、突出部分３４は、成形孔３６により形成される、切削インサート２０の２つの向かい合う内面３８の一方に対して押し付けられる。それにより、当接内面３８は、切削インサート２０をインサート・ポケット１８に押し付ける。
【００２３】
別の限定されない実施形態においては、例えば、図５Ａ〜５Ｂを参照すると、ネジ留め要素２２は、代わりに、別の要素、例えば、締め付けネジ４０を含んでいる。インサート・ポケット１８に切削インサート２０が位置決めされると、締め付けネジ４０のネジ頭４２の一部が凹部２６内に挿入され、結果として、ネジ頭４２は、内面に当接する。したがって、締め付けネジ４０がしっかりと固定されると、例えば、以下に詳細に説明されるように、該締め付けネジ４０が切削インサート２０をインサート・ポケット１８に押し付ける。
【００２４】
ある実施形態において、切削インサート２０の交換または割り出し（indexing）は、例えば、限られた所定の範囲までネジ留め要素２２を緩める、または該要素２２を部分的に開くステップを含み得る。このことは、ネジ留め要素２２をインサート・ポケット１８から完全に取り外すことなく、切削インサート２０のインサート・ポケット１８からの取り外し、および／または該ポケット１８への切削インサート２０の挿入を可能とする。したがって、例えば、切削インサート２０の交換は、それにより、比較的労力をかけることなく、また、比較的短時間内に実行され得る。
【００２５】
ここで、本発明のある実施形態に係る切削部分１６を示す図３Ａ〜４に、本発明の別の実施形態に係る切削部分１６を示す図５Ａおよび５Ｂに、それぞれ、本発明の実施形態に係るインサート・ポケット１８および切削インサート２０の斜視図を示す図６および７Ａに言及がなされる。
【００２６】
説明を明瞭とするために、右直交座標系（a right-hand Cartesian coordinate system）が導入され、図３Ａに例示されている。該座標系は、添付図面３Ａ〜７Ａの説明に言及する。該座標系において、Ｘ軸は、切削インサート２０の横正中面Ｍに直交するように画定される。該横正中面Ｍは、図７Ｂ〜７Ｄを参照して、以下に詳細に説明され、画定される。Ｘ軸の正方向（the positive direction）は、全体の前端部１２から後端部１４への方向に画定される。座標系のＹ軸は、切削インサート２０の縦正中面Ｌに直交するように画定される。縦正中面Ｌは、図７Ａを参照して、以下に詳細に説明され、画定される。Ｙ軸の正方向は、全体の中心に向かう放射方向に画定される。Ｚ軸の正方向は、正方向Ｘ軸および正方向Ｙ軸とともに、右直交座標系を完成する。図７Ｃおよび７Ｄから理解されるように、第１の内面３８Ａは、関連する第１の当接領域６８Ａを備え、該第１の当接領域６８Ａは、少なくとも実質的に縦正中面Ｌの第１の側にあり、関連する大きな側面４６Ａを有する、他方、第２の内面３８Ｂは、関連する第２の当接領域６８Ｂを備え、該第２の当接領域６８Ｂは、少なくとも実質的に縦正中面Ｌの対向する第２の側にあり、また、関連する、対向する大きな側面４６Ｂを有する。また、これらの図において理解されるように、第１および第２の当接領域６８Ａ、６８Ｂは、相対する方向に向き合っており、成形孔３６に見られる非当接領域６９Ａ、６９Ｂにより互いから離れて間隔をおいて配置されている。
【００２７】
ある実施形態においては、凹部２６の１以上の部分は、それぞれ、ネジ留め要素２２の１以上の部分を収容できる。例えば、凹部２６の溝４４は、少なくとも底面２８に形成され、２つの対向する大きな側面４６の間に延在する。該溝は、ネジ留め要素２２のベース部分４８の上部領域２４に対し補足的形状であり、そこに該上部領域２４を収容できる。同様に、凹部２６の成形孔３６は、例えば、以下に詳細に述べられるように、スリーブ３２から延在する突出部分３４または締め付けネジ４０のネジ頭４２をそこに収容できる。
【００２８】
スリーブ３２は、概略円筒形状またはその他の便宜的な形状を有し、その縦軸に沿って中空である。スリーブ３２は、ネジ３０のようなネジ込み部材をそこに収容するために、内部ネジ５０を有する。突出部分３４は、スリーブ３２から突出し、突出高さｈを有する。突出部分３４は、例えば、概略半円盤形状またはその他の便宜的な形状を有し、突出部分３４の取り付け面５２の、成形孔２６により形成されている切削インサート２０の２つの向き合っている内面３８のうちの一方との当接を可能とする。
【００２９】
ある実施形態においては、インサート・ポケット１８の大きな側壁５４は、ネジ孔５６を含み、そこにネジ３０を収容することを可能とする。ネジ３０は、差動ネジ３０であり、例えば、ネジ切り方向がそれぞれ反対である第１のネジ５８および第２のネジ６０を有し、第１のネジ５８および第２のネジ６０がそれぞれネジ孔５６および内部ネジ５０に同時に収容されることを可能とする。したがって、スリーブ３２が、本明細書でＳ軸として称されるネジ３０の縦軸に沿って摺動するとき、ネジ３０の締め付けまたは解放は、それぞれ、スリーブ３２と大きな側壁５４を引き寄せたり引き離したりする。ある実施形態においては、Ｓ軸は、Ｘ軸とＹ軸により画定されるＸ−Ｙ平面上にあり、ネジ孔５６からスリーブ３２に向って画定される正方向を有する。正方向Ｓ軸は、例えば、以下に詳細に説明されるように、正方向Ｘ軸と鈍角を形成する。
【００３０】
スリーブ３２は、インサート・ポケット１８の底壁６４に、ネジ留め要素２２の底部領域６６をそこに収容できるように形成されている溝切り部分６２に沿って摺動する。ある実施形態において、例えば、図３Ａを参照すると、溝切り部分６２は、スリーブ３２の底部領域６６を収容できる。別の実施形態において、例えば、図５Ａを参照すると、溝切り部分６２は、ネジ３０とスリーブ３２の機能を実質的に遂行する締め付けネジ４０の底部分を収容できる。溝切り部分６２は、Ｓ軸と一致する縦軸を有する半円筒形状、または円筒の一部分の形状、あるいはネジ留め要素２２の底部領域６６に対し補足的形状であるその他の便宜的な形状を有し、ネジ留め要素２２がそこで摺動することを可能とし得る。
【００３１】
切削インサート２０がインサート・ポケット１８内に位置決めされ、ネジ３０がしっかりと固定されると、取り付け面５２は、２以上の別個の当接副領域、例えば、２つの当接副領域を含み得る、または、内面３８と取り付け面５２との間に延在する連続した当接面を含み得る当接領域６８に沿って内面３８に当接する。
【００３２】
同様に、別の実施形態においては、締め付けネジ４０がネジ孔５６内に収容される。該締め付けネジ４０は、突出部分３４の機能を実質的に遂行するネジ頭４２を有する。ネジ頭４２は、切削インサート２０がインサート・ポケット１８内に位置決めされると、成形孔３６内に挿入される。該ネジ頭４２は、内面に当接する取り付け面５２の機能を実質的に遂行する下面（an under face）７０を有する。
【００３３】
以下に詳細に説明されるように、凹部２６の形状および正中面の方向は、ネジ留め要素２２の各要素の形状および位置に合致し、取り付け面５２と２以上の当接領域６８における内面３８の一方との当接を可能とし、インサート・ポケット１８内での切削インサート２０の安定した押し付けを可能とする。
【００３４】
例えば、ある実施形態において、取り付け面５２は、通常、平坦であり、または、凹面をなしており、あるいは、便宜的な形状を有しており、例えば、少なくとも２つの別個の当接領域６８において内面３８に当接する。ある実施形態においては、内面３８は平坦であり、他方、取り付け面５２は、わずかに凹面をなしており、あるいは逆になっており、それにより、２つの別個の当接領域６８においてそれらの間の当接を可能とする。
【００３５】
別の実施形態においては、取り付け面５２と内面３８は、いずれも平坦であり、したがって、当接領域６８の連続した部分にわたって、すなわち、当接面全体にわたって当接する。別の実施形態は、別の便宜的な構成を含み、取り付け面５２と内面３８との間に少なくとも２つの別個の当接領域６８を形成し得る。
【００３６】
ネジ３０がしっかりと固定されることにより、また、切削工具１０の動作中に加えられる外力により、内面３８と取り付け面５２は、互いに力を加える。２以上の当接領域６８における内面３８と取り付け面５２との当接は、例えば、加えられた力が２以上の当接領域６８の間で分割されることを可能とし、それにより、当接領域６８上の圧力を減少させる。したがって、内面３８と取り付け面５２は、それに加えられた比較的大きい力の適用に耐えるべく耐久性があり得る。
【００３７】
切削インサート２０がインサート・ポケット１８に位置決めされ、ネジ３０がしっかりと固定されると、取り付け面５２は、内面を押し、したがって、全体として、インサート・ポケット１８に対し切削インサート２０を押し、以下に詳細に説明されるように、インサート・ポケット１８の複数の壁それぞれに対し切削インサートの複数の面を押し付ける。同様に、図５Ａを参照すると、締め付けネジ４０がしっかりと固定されると、下面７０は、内面３８に当接し、該内面３８を押し、したがって、全体として、インサート・ポケット１８の複数の壁に対して切削インサート２０を押し、切削インサート２０をそこにしっかりと押し付ける。
【００３８】
ある実施形態において、締め付けネジ４０の縦軸、ネジ孔５６の縦軸および溝切り部分６２の縦軸は、本明細書においてＴ軸と称される共通軸Ｔに沿って同軸上に整列する。該共通軸Ｔは、ネジ孔５６からネジ頭４２に向って画定される正方向を有する。正方向のＴ軸は、正方向のＺ軸と鋭角を形成し得る。さらに、Ｔ軸のＸ−Ｙ平面上への投影は、Ｓ軸と一致する。したがって、締め付けネジ４０が固定されると、下面７０は、切削インサート２０を下方且つ中心に向って、すなわち、底面２８、大きな側面４６および小さな側面７２を、それぞれ、インサート・ポケット１８の底壁６４、大きな側壁５４および小さな側壁７４に対して押し、例えば、別の実施形態を参照して以下に同様に詳細に示されるように、切削インサート２０をインサート・ポケット１８にしっかりと固定する。
【００３９】
ある実施形態において、ネジ孔５６、内部ネジ５０およびネジ３０の各縦軸は、同軸上に整列し、Ｓ軸と一致し得る。取り付け面５２は、例えば、平面形状を有する場合、負方向Ｓ軸と鋭角αを形成し得る。例えば、鋭角αは、約７５度、または、約７２度、あるいは、せいぜい８０度、あるいはその他の便宜的な鋭角であってもよい。さらに、正方向Ｓ軸は、正方向Ｘ軸と鈍角βを形成し得る。例えば、鈍角βは、約９７．５度、または約１０２度、あるいは、９０度以上、あるいは、その他の便宜的な角度であってもよい。
【００４０】
切削インサート２０がインサート・ポケット１８に位置決めされ、ネジ３０がしっかりと固定されると、締め付け力が加えられ、切削インサート２０をインサート・ポケット１８に固定する。切削部分１６の形状により、特に、取り付け面５２と負方向Ｓ軸との間の鋭角αの形成により、及び、正方向Ｓ軸と正方向Ｘ軸との間の鈍角βの形成により、締め付け力は、負方向Ｓ軸の力成分及び負方向Ｚ軸の力成分を有する。
【００４１】
したがって、締め付け力の力成分は、切削インサート２０をインサート・ポケット１８の複数の壁に対して中心に向って且つ下方に向って押し、切削インサート２０をそれにしっかりと押し付ける。例えば、締め付け力の力成分は、大きな側面４６、小さな側面７２及び底面２８を、それぞれ、大きな側壁４６、小さな側壁７４及び底壁６４に対して押し付け、したがって、切削インサート２０をインサート・ポケット１８にしっかりと固定し、位置決めする。したがって、切削インサート２０は、インサート・ポケット１８にしっかりと押し付けられ、位置決めされたままであり、例えば、切削動作中、例えば、それに外力が加えられることに抵抗することができる。
【００４２】
ここで、本発明の実施形態に係る切削インサート２０のいくつかの図を示す図７Ｂ〜７Ｄに言及する。切削インサート２０の縦正中面Ｌは、切削インサート２０の縦軸を通って延在し、大きな側面４６に略平行な切削インサート２０の正中面として画定されている。切削インサートの横正中面Ｍは、切削インサート２０の横軸を通って延在し、大きな側面４６に概略直交する切削インサート２０の正中面として画定されている。
【００４３】
上述したように、ある実施形態においては、凹部２６は、ネジ留め要素２２の１以上の部分をそこにしっかりと収容できる。ある実施形態においては、例えば、この点に限定されるものではないが、凹部２６は、溝４４を含み、該溝４４は、少なくともベース部分の領域、例えば、ベース部分の少なくとも上部領域２４をそこに収容できる。別の実施形態においては、凹部２６は、成形孔３６を含むだけであり、したがって、突出部分３４は、凹部２６に収容されるネジ留め要素２２の唯一の部分である。
【００４４】
ある実施形態において、例えば、溝４４は、実質的に、底面２８の中間領域７８に配置され得る。溝４４は、２つの大きな側面４６の間で縦方向に延在し、本明細書でＧ軸と称される縦軸を有する。Ｇ軸は、Ｓ軸と一致し得る。溝４４は、概略半円筒形状、または円筒形の一部分の形状を有し得る。ある実施形態において、溝４４は、断面楕円形または断面アーチ形を有していてもよい。あるいは、溝４４は、別の便宜的な形状を有し、例えば、例えば、スリーブ３２の上部領域をそこに収容できるように、ネジ留め要素２２の上部領域２４をそこにしっかりと収容できる。
【００４５】
切削インサート２０の形状、特に、溝４４の形状とベース部分４８がそこに収容されることは、高さｈが比較的小さいことを可能にし、依然として取り付け面５２が切削インサート２０をインサート・ポケット１８にしっかりと押し付けることを可能にする。このことは、結果として、突出部分３４が比較的耐久力があり、すなわち、破壊することなく、また、切削インサート２０を適切な位置にしっかりと押し付け損なうことなく、比較的大きな力に耐えることができることをもたらす。例えば、突出部分３４に加えられる大きな力でさえも、高さｈが比較的小さいことにより、比較的小さなトルクがそこに加えられることなるので、このことは、そのように言える。ある実施形態においては、例えば、高さｈは、切削インサート２０の厚さより小さくてもよいし、例えば、切削インサート２０の厚さの半分未満であってもよいし、あるいは、切削インサート２０の厚さの４５％であってもよいし、切削インサート２０の厚さの４０％程度であってもよい。
【００４６】
ある実施形態において、例えば、成形孔３６は、上面２９に向って、底面２８の実質的に中間領域７８の間に延在する。成形孔３６は、上面２９まで延在し、該上面２９に開口している。したがって、該成形孔３６は、上面２９において開口部を形成している。このことは、切削インサート２０の製造を容易にし得る。別の実施形態においては、成形孔３６は、底面２８から上面２９に向って延在し、上面によって閉じ込められ、したがって、穴の開いていない上面を維持している。
【００４７】
ある実施形態において、成形孔は、円筒形でない水平断面を有する。ある実施形態においては、横正中面Ｍおよび縦正中面Ｌそれぞれにいずれも直交する成形孔３６の断面は、本明細書でＥ軸と称される細長い軸（an elongated axis）上を延在する細長い形状を有し得る。Ｅ軸は、Ｓ軸に対し直角である。ある実施形態においては、切削インサート２０の上面図において、成形孔３６は、Ｅ軸に沿って延在する細長い形状を有している。
【００４８】
ある実施形態において、例えば、内面３８が平坦である場合、２つの内面３８それぞれは、成形孔３６の縦正中面とゼロでない鋭角、例えば鋭角αを形成している。さらに、成形孔３６の横正中面のその水平断面との交差部分は、Ｓ軸に平行であるかまたは該Ｓ軸と一致している。このことは、当接内面３８と取り付け面５２との間の面当接をぴったりと合わせることを可能とし、それにより、上述したように、合わせ用インサート・ポケット（matching insert pocket）１８に合わせ用切削インサート２０をしっかりと押し付けることを可能にする。別の実施形態においては、合わせ用切削インサート２０の種々の部分の間の便宜的な別の角度が形成され得る。
【００４９】
しかしながら、上述した全ての実施形態において、凹部２６は、底面２８を介して、当接領域の少なくとも一方に対し締め付け力を加えるネジ留め要素２２を収容するように形成されている。
【００５０】
本発明は、１以上の具体的な実施形態を参照して記載されてきたが、該記載は、全体として説明に役立つことを目的としており、本発明を示される実施形態に限定するものとして解釈されるべきではない。当然のことながら、本明細書には特に示されていないけれども、それにも拘らず発明の範囲内にある種々の変更を当業者は知り得る。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削インサートおよび該切削インサートを切削工具に固定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
解放可能な切削インサートのような切削インサートを切削工具のインサート・ポケットに固定するための多くの異なる方法および装置が知られている。
【０００３】
これらの装置は、通常、切削インサートの貫通孔内に挿入され、インサート・ポケットに形成されているネジ孔内にネジ留め可能に収容される、締め付けネジのような締め付け要素を含んでいる。
【０００４】
回転切削工具のある用途においては、切削インサートは、「半径方向に」、すなわち、締め付けネジの縦軸が切削工具の回転軸に平行であって且つ該回転軸を通って延在する放射面に略直交するように、インサート・ポケット内に押し付けられる。
【０００５】
回転切削工具の別の用途においては、切削インサートは、「接線方向に」、すなわち、締め付けネジの縦軸が回転軸に直交する面に略平行であり、また、切削工具の回転軸に平行であって且つ該回転軸を通って延在する放射面に平行であるように、インサート・ポケット内に押し付けられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半径方向に押し付けられる多数の切削インサートを有する切削工具は、十分に間隔をおいて離れて配置され、それぞれ、切削インサートから締め付けネジを取り外すために、また、該切削インサートに締め付けネジを挿入するために十分な余地を与えることを切削インサートに要求する。このことにより、単一の切削工具の半径方向に押し付けられる切削インサートの可能な限りの数が比較的制限され、切削工具の性能が制限される可能性があり得る。接線方向に押し付けられる切削インサートは、比較的円周方向に厚い。したがって、単一の切削工具の接線方向に押し付けられる切削インサートの可能な限りの数も比較的制限され、同様に、切削工具の性能が制限され得る。
【０００７】
例えば、８０ｍｍの直径を有するフライス工具は、最大で７つの切削インサートを有するように制限され得るのに対し、１００ｍｍの直径を有するフライス工具は、最大で８つの切削インサートを有するように制限され得る。
【０００８】
さらに、半径方向または接線方向の何れかに押し付けられる切削インサートを有する切削工具に関し、切削インサートの交換は、そのインサート・ポケットから締め付けネジが完全に取り除かれることを求める。したがって、交換手順は、特に、切削工具が比較的多数の切削インサートを有する場合、時間を浪費し、扱いが面倒である。
【０００９】
さらに、ある切削工具の、例えば、接線方向に押し付けられる切削インサートを有する切削工具の押し付け機構は、そこに加えられる小さな圧力に耐えることしかできない構成部品を含み得る。これらの構成部品は、例えば、インサートの形状および／または含まれる押し付け機構の形状により強さまたは性能で制限される締め付けピンまたはネジ頭を含み得る。
【００１０】
本発明の目的は、したがって、上述した不都合を著しく減少または克服する、金属切削動作を行う切削工具およびそのための切削インサートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のある実施形態によれば、切削工具は、少なくとも１つの切削部分を含み、該少なくとも１つの切削部分は、そこに解放可能に保持される片面切削インサートを有するインサート・ポケットを含んでいる。切削インサートは、底面、上面、該上面と底面との間に延在する２つの対向する大きな側面および２つの対向する小さな側面を含んでいる。本発明によれば、片面切削インサートの上面は、少なくとも１つの切削刃および関連するすくい面（a rake surface）を含んでいる。少なくとも１つの切削刃に隣接して、逃げ面（a relief surface）がある。底面には、該底面を介してネジ留め要素を収容するように形成されている凹部が形成されている。ネジ留め要素は、インサート・ポケットの大きな側壁に形成されているネジ孔にネジ留め可能に収容されるベース部分を含み、大きな側壁は、大きな側面の一方に当接している。凹部は、２つの向かい合う内面を形成する成形孔を含んでおり、２つの向かい合う内面は、切削インサート内での当接領域として役立つ。組み立てられた工具において、ネジ留め要素は、当接領域の少なくとも１つに対して、締め付け力を加える。ある実施形態においては、ネジ留め要素は、凹部内に延在する突出部分を有し、成形孔は、そこに突出部分の取り付け面を収容できる。取り付け面は、それぞれが２以上の間隔をおいて離れて配置される当接副領域を備え得る当接領域の一方に当接する。成形孔は、上面まで延在し、上面に開口し、そこに開口部を形成し得る。
【００１２】
本発明のある実施形態によれば、凹部は、２つの大きな側面の間であって且つ底面に沿って延在する溝を含み、そこにベース部分の少なくとも一部を収容できる。また、成形孔は、溝から上面に向って延在する。
【００１３】
本発明のある実施形態によれば、切削インサートの上面図において、成形孔は、細長い形状を有する。ある実施形態において、成形孔の縦正中面（a longitudinal median plane）は、切削インサートの縦正中面と第１のゼロではない鋭角を形成する。また、成形孔の縦正中面は、内面と第２のゼロではない鋭角を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る切削工具の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る切削工具の側面図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係る切削工具の切削部分の分解組み立て図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態に係る図３Ａの切削部分の斜視図である。
【図３Ｃ】部分的に切り取られた切削インサートおよびスリーブを含んでいる図３Ａの切削部分の斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る図３Ａ−Ｃの切削部分のスリーブの斜視図である。
【図５Ａ】本発明の別の実施形態に係る切削工具の切削部分の斜視図である。
【図５Ｂ】本発明の別の実施形態に係る図５Ａの分解組み立て図である。
【図６】本発明の実施形態に係るインサート・ポケットの斜視図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態に係る切削インサートの斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ａの切削インサートの側面図である。
【図７Ｃ】図７Ａの切削インサートの上面図である。
【図７Ｄ】線Ａ−Ａに沿う図７Ａの切削インサートの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明をよりよく理解するために、また、本発明が実際にどのように実行され得るかを示すために、添付図面に対する言及がなされる。
【００１６】
当然のことながら、説明を簡単且つ明瞭とするために、図に示される要素は、必ずしも縮尺で描かれているものではない。例えば、いくつかの要素のおおきさは、明瞭とするために、別の要素に対して誇張して示されており、あるいは、いくつかの物理的構成部品は、１つの機能ブロックまたは要素に含まれているかもしれない。さらに、適当であると考えられる場合、参照数字は、対応するまたは類似している要素を示すために、図の中で繰り返され得る。
【００１７】
以下の説明において、本発明の種々の形態が説明されるだろう。本発明の完全な理解を提供するために、説明のために、具体的な構成および詳細が説明される。しかしながら、本発明は、本明細書で提示される具体的詳細な説明がなくても実行され得ることは、当業者にとって明白である。さらに、周知の機能は、本発明をあいまいとしないために、省略または簡略化され得る。
【００１８】
本明細書におけるいくつかの図面は、回転する切削工具、例えば、フライス工具を示しているけれども、本発明は、これに限られるものではない。例えば、本発明のある実施形態は、ドリル工具、旋盤工具、または工具に保持されている１以上の解放可能な切削インサートを有する金属切削工具のような種々の回転工具を含む、切削工具に保持される１以上の解放可能な切削インサートを有する別の切削工具に言及し得る。
【００１９】
ここで、本発明のある実施形態に係る切削工具１０を示す図１および２に言及がなされる。切削工具１０は、前端部１２、後端部１４、および回転軸Ｒを有する。切削工具１０は、１以上の切削部分１６を含んでいる。切削部分１６それぞれは、そこに切削インサート２０を解放可能に保持するインサート・ポケット１８を含んでいる。
【００２０】
切削部分１６は、以下に詳細に説明されるネジ留め要素２２を含み、切削インサート２０をインサート・ポケット１８にしっかりと固定している。切削インサート２０は、ネジ留め要素２２の縦軸が回転軸Ｒに直交する面に略平行となるように、あるいは、該面と小さな角度を形成するように、インサート・ポケット１８に接線方向に固定されている。ネジ留め要素２２の縦軸は、また、回転軸Ｒに平行であって且つ該回転軸Ｒを通って延在する放射面に略平行である。あるいは、ネジ留め要素２２の縦軸は、該放射面と小さな角度を形成する。
【００２１】
ある実施形態においては、切削インサート２０は、インサート・ポケット１８に位置決めされる。例えば、切削インサート２０は、ネジ留め要素２２の上に置かれ、その上部領域２４に当接している。この位置において、以下に詳細に説明される突出部分３４および／またはネジ留め要素２２のその他の部分は、それぞれ、例えば、以下に詳細に説明されるように、切削インサート２０の少なくとも底面２８に形成されている凹部２６の１以上の補足的成形部分に挿入される。このような接線方向の押し付けは、切削工具のより細かいピッチ（a finer pitch）を可能にする、すなわち、切削工具１０における切削インサート２０の比較的接近した間隔を可能にする。例えば、切削工具１０は、該切削工具１０が８０ｍｍの直径を有するフライス工具である場合、１０個の切削インサート２０を有し、切削工具１０が１００ｍｍの直径を有する場合、１３個の切削インサート２０を有し得る。
【００２２】
限定されない実施形態においては、例えば、図３Ａ〜４を参照して、以下に詳細に説明されるように、ネジ留め要素２２は、（例えば、図３Ａに例示されるように）差動ネジ３０およびそれに搭載されているスリーブ３２を含んでいる。スリーブ３２は、凹部２６の成形孔３６内に挿入される突出部分３４を有する。差動ネジ３０がしっかりと固定されると、突出部分３４は、成形孔３６により形成される、切削インサート２０の２つの向かい合う内面３８の一方に対して押し付けられる。それにより、当接内面３８は、切削インサート２０をインサート・ポケット１８に押し付ける。
【００２３】
別の限定されない実施形態においては、例えば、図５Ａ〜５Ｂを参照すると、ネジ留め要素２２は、代わりに、別の要素、例えば、締め付けネジ４０を含んでいる。インサート・ポケット１８に切削インサート２０が位置決めされると、締め付けネジ４０のネジ頭４２の一部が凹部２６内に挿入され、結果として、ネジ頭４２は、内面に当接する。したがって、締め付けネジ４０がしっかりと固定されると、例えば、以下に詳細に説明されるように、該締め付けネジ４０が切削インサート２０をインサート・ポケット１８に押し付ける。
【００２４】
ある実施形態において、切削インサート２０の交換または割り出し（indexing）は、例えば、限られた所定の範囲までネジ留め要素２２を緩める、または該要素２２を部分的に開くステップを含み得る。このことは、ネジ留め要素２２をインサート・ポケット１８から完全に取り外すことなく、切削インサート２０のインサート・ポケット１８からの取り外し、および／または該ポケット１８への切削インサート２０の挿入を可能とする。したがって、例えば、切削インサート２０の交換は、それにより、比較的労力をかけることなく、また、比較的短時間内に実行され得る。
【００２５】
ここで、本発明のある実施形態に係る切削部分１６を示す図３Ａ〜４に、本発明の別の実施形態に係る切削部分１６を示す図５Ａおよび５Ｂに、それぞれ、本発明の実施形態に係るインサート・ポケット１８および切削インサート２０の斜視図を示す図６および７Ａに言及がなされる。
【００２６】
説明を明瞭とするために、右直交座標系（a right-hand Cartesian coordinate system）が導入され、図３Ａに例示されている。該座標系は、添付図面３Ａ〜７Ａの説明に言及する。該座標系において、Ｘ軸は、切削インサート２０の横正中面Ｍに直交するように画定される。該横正中面Ｍは、図７Ｂ〜７Ｄを参照して、以下に詳細に説明され、画定される。Ｘ軸の正方向（the positive direction）は、全体の前端部１２から後端部１４への方向に画定される。座標系のＹ軸は、切削インサート２０の縦正中面Ｌに直交するように画定される。縦正中面Ｌは、図７Ａを参照して、以下に詳細に説明され、画定される。Ｙ軸の正方向は、全体の中心に向かう放射方向に画定される。Ｚ軸の正方向は、正方向Ｘ軸および正方向Ｙ軸とともに、右直交座標系を完成する。図７Ｃおよび７Ｄから理解されるように、第１の内面３８Ａは、関連する第１の当接領域６８Ａを備え、該第１の当接領域６８Ａは、少なくとも実質的に縦正中面Ｌの第１の側にあり、関連する大きな側面４６Ａを有する、他方、第２の内面３８Ｂは、関連する第２の当接領域６８Ｂを備え、該第２の当接領域６８Ｂは、少なくとも実質的に縦正中面Ｌの対向する第２の側にあり、また、関連する、対向する大きな側面４６Ｂを有する。また、これらの図において理解されるように、第１および第２の当接領域６８Ａ、６８Ｂは、相対する方向に向き合っており、成形孔３６に見られる非当接領域６９Ａ、６９Ｂにより互いから離れて間隔をおいて配置されている。
【００２７】
ある実施形態においては、凹部２６の１以上の部分は、それぞれ、ネジ留め要素２２の１以上の部分を収容できる。例えば、凹部２６の溝４４は、少なくとも底面２８に形成され、２つの対向する大きな側面４６の間に延在する。該溝は、ネジ留め要素２２のベース部分４８の上部領域２４に対し補足的形状であり、そこに該上部領域２４を収容できる。同様に、凹部２６の成形孔３６は、例えば、以下に詳細に述べられるように、スリーブ３２から延在する突出部分３４または締め付けネジ４０のネジ頭４２をそこに収容できる。
【００２８】
スリーブ３２は、概略円筒形状またはその他の便宜的な形状を有し、その縦軸に沿って中空である。スリーブ３２は、ネジ３０のようなネジ込み部材をそこに収容するために、内部ネジ５０を有する。突出部分３４は、スリーブ３２から突出し、突出高さｈを有する。突出部分３４は、例えば、概略半円盤形状またはその他の便宜的な形状を有し、突出部分３４の取り付け面５２の、成形孔２６により形成されている切削インサート２０の２つの向き合っている内面３８のうちの一方との当接を可能とする。
【００２９】
ある実施形態においては、インサート・ポケット１８の大きな側壁５４は、ネジ孔５６を含み、そこにネジ３０を収容することを可能とする。ネジ３０は、差動ネジ３０であり、例えば、ネジ切り方向がそれぞれ反対である第１のネジ５８および第２のネジ６０を有し、第１のネジ５８および第２のネジ６０がそれぞれネジ孔５６および内部ネジ５０に同時に収容されることを可能とする。したがって、スリーブ３２が、本明細書でＳ軸として称されるネジ３０の縦軸に沿って摺動するとき、ネジ３０の締め付けまたは解放は、それぞれ、スリーブ３２と大きな側壁５４を引き寄せたり引き離したりする。ある実施形態においては、Ｓ軸は、Ｘ軸とＹ軸により画定されるＸ−Ｙ平面上にあり、ネジ孔５６からスリーブ３２に向って画定される正方向を有する。正方向Ｓ軸は、例えば、以下に詳細に説明されるように、正方向Ｘ軸と鈍角を形成する。
【００３０】
スリーブ３２は、インサート・ポケット１８の底壁６４に、ネジ留め要素２２の底部領域６６をそこに収容できるように形成されている溝切り部分６２に沿って摺動する。ある実施形態において、例えば、図３Ａを参照すると、溝切り部分６２は、スリーブ３２の底部領域６６を収容できる。別の実施形態において、例えば、図５Ａを参照すると、溝切り部分６２は、ネジ３０とスリーブ３２の機能を実質的に遂行する締め付けネジ４０の底部分を収容できる。溝切り部分６２は、Ｓ軸と一致する縦軸を有する半円筒形状、または円筒の一部分の形状、あるいはネジ留め要素２２の底部領域６６に対し補足的形状であるその他の便宜的な形状を有し、ネジ留め要素２２がそこで摺動することを可能とし得る。
【００３１】
切削インサート２０がインサート・ポケット１８内に位置決めされ、ネジ３０がしっかりと固定されると、取り付け面５２は、２以上の別個の当接副領域、例えば、２つの当接副領域を含み得る、または、内面３８と取り付け面５２との間に延在する連続した当接面を含み得る当接領域６８に沿って内面３８に当接する。
【００３２】
同様に、別の実施形態においては、締め付けネジ４０がネジ孔５６内に収容される。該締め付けネジ４０は、突出部分３４の機能を実質的に遂行するネジ頭４２を有する。ネジ頭４２は、切削インサート２０がインサート・ポケット１８内に位置決めされると、成形孔３６内に挿入される。該ネジ頭４２は、内面に当接する取り付け面５２の機能を実質的に遂行する下面（an under face）７０を有する。
【００３３】
以下に詳細に説明されるように、凹部２６の形状および正中面の方向は、ネジ留め要素２２の各要素の形状および位置に合致し、取り付け面５２と２以上の当接領域６８における内面３８の一方との当接を可能とし、インサート・ポケット１８内での切削インサート２０の安定した押し付けを可能とする。
【００３４】
例えば、ある実施形態において、取り付け面５２は、通常、平坦であり、または、凹面をなしており、あるいは、便宜的な形状を有しており、例えば、少なくとも２つの別個の当接領域６８において内面３８に当接する。ある実施形態においては、内面３８は平坦であり、他方、取り付け面５２は、わずかに凹面をなしており、あるいは逆になっており、それにより、２つの別個の当接領域６８においてそれらの間の当接を可能とする。
【００３５】
別の実施形態においては、取り付け面５２と内面３８は、いずれも平坦であり、したがって、当接領域６８の連続した部分にわたって、すなわち、当接面全体にわたって当接する。別の実施形態は、別の便宜的な構成を含み、取り付け面５２と内面３８との間に少なくとも２つの別個の当接領域６８を形成し得る。
【００３６】
ネジ３０がしっかりと固定されることにより、また、切削工具１０の動作中に加えられる外力により、内面３８と取り付け面５２は、互いに力を加える。２以上の当接領域６８における内面３８と取り付け面５２との当接は、例えば、加えられた力が２以上の当接領域６８の間で分割されることを可能とし、それにより、当接領域６８上の圧力を減少させる。したがって、内面３８と取り付け面５２は、それに加えられた比較的大きい力の適用に耐えるべく耐久性があり得る。
【００３７】
切削インサート２０がインサート・ポケット１８に位置決めされ、ネジ３０がしっかりと固定されると、取り付け面５２は、内面を押し、したがって、全体として、インサート・ポケット１８に対し切削インサート２０を押し、以下に詳細に説明されるように、インサート・ポケット１８の複数の壁それぞれに対し切削インサートの複数の面を押し付ける。同様に、図５Ａを参照すると、締め付けネジ４０がしっかりと固定されると、下面７０は、内面３８に当接し、該内面３８を押し、したがって、全体として、インサート・ポケット１８の複数の壁に対して切削インサート２０を押し、切削インサート２０をそこにしっかりと押し付ける。
【００３８】
ある実施形態において、締め付けネジ４０の縦軸、ネジ孔５６の縦軸および溝切り部分６２の縦軸は、本明細書においてＴ軸と称される共通軸Ｔに沿って同軸上に整列する。該共通軸Ｔは、ネジ孔５６からネジ頭４２に向って画定される正方向を有する。正方向のＴ軸は、正方向のＺ軸と鋭角を形成し得る。さらに、Ｔ軸のＸ−Ｙ平面上への投影は、Ｓ軸と一致する。したがって、締め付けネジ４０が固定されると、下面７０は、切削インサート２０を下方且つ中心に向って、すなわち、底面２８、大きな側面４６および小さな側面７２を、それぞれ、インサート・ポケット１８の底壁６４、大きな側壁５４および小さな側壁７４に対して押し、例えば、別の実施形態を参照して以下に同様に詳細に示されるように、切削インサート２０をインサート・ポケット１８にしっかりと固定する。
【００３９】
ある実施形態において、ネジ孔５６、内部ネジ５０およびネジ３０の各縦軸は、同軸上に整列し、Ｓ軸と一致し得る。取り付け面５２は、例えば、平面形状を有する場合、負方向Ｓ軸と鋭角αを形成し得る。例えば、鋭角αは、約７５度、または、約７２度、あるいは、せいぜい８０度、あるいはその他の便宜的な鋭角であってもよい。さらに、正方向Ｓ軸は、正方向Ｘ軸と鈍角βを形成し得る。例えば、鈍角βは、約９７．５度、または約１０２度、あるいは、９０度以上、あるいは、その他の便宜的な角度であってもよい。
【００４０】
切削インサート２０がインサート・ポケット１８に位置決めされ、ネジ３０がしっかりと固定されると、締め付け力が加えられ、切削インサート２０をインサート・ポケット１８に固定する。切削部分１６の形状により、特に、取り付け面５２と負方向Ｓ軸との間の鋭角αの形成により、及び、正方向Ｓ軸と正方向Ｘ軸との間の鈍角βの形成により、締め付け力は、負方向Ｓ軸の力成分及び負方向Ｚ軸の力成分を有する。
【００４１】
したがって、締め付け力の力成分は、切削インサート２０をインサート・ポケット１８の複数の壁に対して中心に向って且つ下方に向って押し、切削インサート２０をそれにしっかりと押し付ける。例えば、締め付け力の力成分は、大きな側面４６、小さな側面７２及び底面２８を、それぞれ、大きな側壁４６、小さな側壁７４及び底壁６４に対して押し付け、したがって、切削インサート２０をインサート・ポケット１８にしっかりと固定し、位置決めする。したがって、切削インサート２０は、インサート・ポケット１８にしっかりと押し付けられ、位置決めされたままであり、例えば、切削動作中、例えば、それに外力が加えられることに抵抗することができる。
【００４２】
ここで、本発明の実施形態に係る切削インサート２０のいくつかの図を示す図７Ｂ〜７Ｄに言及する。切削インサート２０の縦正中面Ｌは、切削インサート２０の縦軸を通って延在し、大きな側面４６に略平行な切削インサート２０の正中面として画定されている。切削インサートの横正中面Ｍは、切削インサート２０の横軸を通って延在し、大きな側面４６に概略直交する切削インサート２０の正中面として画定されている。
【００４３】
上述したように、ある実施形態においては、凹部２６は、ネジ留め要素２２の１以上の部分をそこにしっかりと収容できる。ある実施形態においては、例えば、この点に限定されるものではないが、凹部２６は、溝４４を含み、該溝４４は、少なくともベース部分の領域、例えば、ベース部分の少なくとも上部領域２４をそこに収容できる。別の実施形態においては、凹部２６は、成形孔３６を含むだけであり、したがって、突出部分３４は、凹部２６に収容されるネジ留め要素２２の唯一の部分である。
【００４４】
ある実施形態において、例えば、溝４４は、実質的に、底面２８の中間領域７８に配置され得る。溝４４は、２つの大きな側面４６の間で縦方向に延在し、本明細書でＧ軸と称される縦軸を有する。Ｇ軸は、Ｓ軸と一致し得る。溝４４は、概略半円筒形状、または円筒形の一部分の形状を有し得る。ある実施形態において、溝４４は、断面楕円形または断面アーチ形を有していてもよい。あるいは、溝４４は、別の便宜的な形状を有し、例えば、例えば、スリーブ３２の上部領域をそこに収容できるように、ネジ留め要素２２の上部領域２４をそこにしっかりと収容できる。
【００４５】
切削インサート２０の形状、特に、溝４４の形状とベース部分４８がそこに収容されることは、高さｈが比較的小さいことを可能にし、依然として取り付け面５２が切削インサート２０をインサート・ポケット１８にしっかりと押し付けることを可能にする。このことは、結果として、突出部分３４が比較的耐久力があり、すなわち、破壊することなく、また、切削インサート２０を適切な位置にしっかりと押し付け損なうことなく、比較的大きな力に耐えることができることをもたらす。例えば、突出部分３４に加えられる大きな力でさえも、高さｈが比較的小さいことにより、比較的小さなトルクがそこに加えられることなるので、このことは、そのように言える。ある実施形態においては、例えば、高さｈは、切削インサート２０の厚さより小さくてもよいし、例えば、切削インサート２０の厚さの半分未満であってもよいし、あるいは、切削インサート２０の厚さの４５％であってもよいし、切削インサート２０の厚さの４０％程度であってもよい。
【００４６】
ある実施形態において、例えば、成形孔３６は、上面２９に向って、底面２８の実質的に中間領域７８の間に延在する。成形孔３６は、上面２９まで延在し、該上面２９に開口している。したがって、該成形孔３６は、上面２９において開口部を形成している。このことは、切削インサート２０の製造を容易にし得る。別の実施形態においては、成形孔３６は、底面２８から上面２９に向って延在し、上面によって閉じ込められ、したがって、穴の開いていない上面を維持している。
【００４７】
ある実施形態において、成形孔は、円筒形でない水平断面を有する。ある実施形態においては、横正中面Ｍおよび縦正中面Ｌそれぞれにいずれも直交する成形孔３６の断面は、本明細書でＥ軸と称される細長い軸（an elongated axis）上を延在する細長い形状を有し得る。Ｅ軸は、Ｓ軸に対し直角である。ある実施形態においては、切削インサート２０の上面図において、成形孔３６は、Ｅ軸に沿って延在する細長い形状を有している。
【００４８】
ある実施形態において、例えば、内面３８が平坦である場合、２つの内面３８それぞれは、成形孔３６の縦正中面とゼロでない鋭角、例えば鋭角αを形成している。さらに、成形孔３６の横正中面のその水平断面との交差部分は、Ｓ軸に平行であるかまたは該Ｓ軸と一致している。このことは、当接内面３８と取り付け面５２との間の面当接をぴったりと合わせることを可能とし、それにより、上述したように、合わせ用インサート・ポケット（matching insert pocket）１８に合わせ用切削インサート２０をしっかりと押し付けることを可能にする。別の実施形態においては、合わせ用切削インサート２０の種々の部分の間の便宜的な別の角度が形成され得る。
【００４９】
しかしながら、上述した全ての実施形態において、凹部２６は、底面２８を介して、当接領域の少なくとも一方に対し締め付け力を加えるネジ留め要素２２を収容するように形成されている。
【００５０】
本発明は、１以上の具体的な実施形態を参照して記載されてきたが、該記載は、全体として説明に役立つことを目的としており、本発明を示される実施形態に限定するものとして解釈されるべきではない。当然のことながら、本明細書には特に示されていないけれども、それにも拘らず発明の範囲内にある種々の変更を当業者は知り得る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面（２８）、
上面（２９）、
上面（２９）と底面（２８）との間に延在する、２つの対向する大きな側面（４６）と２つの対向する小さな側面（７２）、
２つの小さな側面（７２）および上面（２９）および底面（２８）に交差する縦正中面（Ｌ）、
２つの大きな側面（４６）および上面（２９）および底面（２８）に交差する横正中面（Ｍ）、および
底面（２８）に形成され、上面（２９）に向って延在する成形孔（３６）を含む凹部（２６）、
を備え、
前記成形孔（３６）は、少なくとも実質的に、前記縦正中面（Ｌ）の第１の側に、第１の当接領域（６８Ａ）を含む第１の内面（３８Ａ）を有し、
前記成形孔（３６）は、少なくとも実質的に、前記縦正中面（Ｌ）の第２の側に、第２の当接領域（６８Ｂ）を含む第２の内面（３８Ｂ）を有し、
前記第１の当接領域（６８Ａ）と前記第２の当接領域（６８Ｂ）は、相対する方向に向き合っており、
前記凹部（２６）は、前記底面（２８）を介して、前記第１および第２の当接領域（６８Ａ、６８Ｂ）の少なくとも一方に対し締め付け力を加えるネジ留め要素（２２）を収容するように形成されていることを特徴とする片面切削インサート（２０）。
【請求項２】
前記第１および第２の当接領域（６８Ａ、６８Ｂ）は、前記成形孔（３６）に含まれる非当接領域（６９Ａ、６９Ｂ）により互いから離れて間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の片面切削インサート（２０）。
【請求項３】
前記凹部（２６）は、前記２つの大きな側面（４６）の間であって且つ前記底面（２８）に沿って延在している単一の溝（４４）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の片面切削インサート（２０）。
【請求項４】
前記溝（４４）は、前記切削インサート（２０）の側面から見て、アーチ形状を有していることを特徴とする請求項３に記載の片面切削インサート（２０）。
【請求項５】
前記成形孔（３６）は、前記上面（２９）に対して開口し、それにより、前記上面（２９）に開口部を形成することを特徴とする請求項１に記載の片面切削インサート（２０）。
【請求項６】
前記切削インサート（２０）の上面から見て、前記成形孔（３６）は、細長い軸Ｅに沿って延在する細長い形状を有することを特徴とする請求項１に記載の片面切削インサート（２０）。
【請求項７】
前記成形孔（３６）の前記細長い軸Ｅは、前記縦正中面（Ｌ）とゼロでない第１の鋭角αを形成していることを特徴とする請求項６に記載の片面切削インサート（２０）。
【請求項８】
前記凹部（２６）は、ネジ留め要素（２２）の突出部分（３４）の取り付け面（５２）の、前記第１および第２の当接領域のうちの一方との当接のために、前記ネジ留め要素（２２）の前記突出部分（３４）を収容できるように構成され、特定の寸法に作られていることを特徴とする請求項１に記載の片面切削インサート（２０）。
【請求項９】
少なくとも１つの切削部分（１６）を有する切削工具（１０）であって、 前記少なくとも１つの切削部分（１６）は、
ネジ孔（５６）が設けられている大きな側壁（５４）を有するインサート・ポケット（１８）、
底面（２８）、上面（２９）、該上面（２９）と前記底面（２８）との間に延在する２つの対向する大きな側面（４６）と２つの対向する小さな側面（７２）、および前記底面８２８）に形成され、前記上面（２９）に向って延在する成形孔（３６）を含む凹部（２６）を備える切削インサート（２０）であって、
前記成形孔（３６）は、前記２つの小さな側面（７２）と前記上面（２９）と前記底面（２８）に交差する縦正中面（Ｌ）の少なくとも実質的に第１の側に第１の当接領域（６８Ａ）を含んでいる第１の内面（３８Ａ）を有し、
前記成形孔（３６）は、前記縦正中面（Ｌ）の少なくとも実質的に第２の側に第２の当接領域（６８Ｂ）を含んでいる第２の内面（３８Ｂ）を有し、
前記第１および第２の当接領域（６８Ａ、６８Ｂ）は、相対する方向に向き合っており、
前記凹部（２６）は、前記底面（２８）を介して、前記第１および第２の当接領域（６８Ａ、６８Ｂ）の少なくとも一方に対し締め付け力を加えるネジ留め要素（２２）を収容するように形成されている切削インサート（２０）、および
前記インサート・ポケット（１８）に前記切削インサート（２０）を解放可能に保持するネジ留め要素（２２）であって、前記第１および第２の当接領域（６８Ａ、６８Ｂ）の少なくとも一方に当接する取り付け面（５２）を含んでいるネジ留め要素（２２）、
を備えることを特徴とする切削工具（１０）。
【請求項１０】
前記インサート・ポケット（１８）は、さらに、底壁（６４）と該底壁（６４）に形成される溝切り部分（６２）を含み、
前記ネジ留め要素（２２）の底部領域は、前記インサート・ポケット（１８）の前記溝切り部分（６２）に収容されることを特徴とする請求項９に記載の切削工具（１０）。
【請求項１１】
前記ネジ留め要素（２２）は、ネジ頭（４２）を有する締め付けネジ（４０）を含み、
前記締め付けネジ（４０）は、前記インサート・ポケット（１８）の前記ネジ孔（５６）内に収容され、
前記ネジ頭（４２）は、前記取り付け面（５２）としての機能を果たし、前記第１および第２の当接領域（６８Ａ、６８Ｂ）の少なくとも一方に当接する下面（７０）を有することを特徴とする請求項９に記載の切削工具（１０）。
【請求項１２】
前記ネジ留め要素（２２）は、内部ネジ（５０）を有するスリーブ（３２）及びネジを含み、
前記スリーブ（３２）は、前記ネジに装着され、
前記取り付け面（５２）は、前記スリーブ（３２）に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の切削工具（１０）。
【請求項１３】
前記ネジは、異なるネジ切り方向を有し、第１のネジ（５８）を前記ネジ孔（５６）内におよび第２のネジ（６０）を前記内部ネジ（５０）内に同時に収容することを可能にする前記第１および第２のネジ（５８、６０）を有する差動ネジ（３０）を含んでいることを特徴とする請求項９に記載の切削工具（１０）。
【請求項１４】
前記ネジ留め要素（２２）は、
前記インサート・ポケット（１８）の前記ネジ孔（５６）にネジ留め可能に収容されるベース部分、
前記切削インサート（２０）の前記凹部（２６）内に延在する突出部分（３４）であって、前記取り付け面（５２）が該突出部分（３４）に形成されている突出部分（３４）、
を備えていることを特徴とする請求項９に記載の切削工具（１０）。
【請求項１５】
前記突出部分（３４）は、前記切削インサート（２０）の厚さの半分ほどの高さを有することを特徴とする請求項１４に記載の切削工具（１０）。
【請求項１】
底面（２８）、
上面（２９）、
上面（２９）と底面（２８）との間に延在する、２つの対向する大きな側面（４６）と２つの対向する小さな側面（７２）、
２つの小さな側面（７２）および上面（２９）および底面（２８）に交差する縦正中面（Ｌ）、
２つの大きな側面（４６）および上面（２９）および底面（２８）に交差する横正中面（Ｍ）、および
底面（２８）に形成され、上面（２９）に向って延在する成形孔（３６）を含む凹部（２６）、
を備え、
前記成形孔（３６）は、少なくとも実質的に、前記縦正中面（Ｌ）の第１の側に、第１の当接領域（６８Ａ）を含む第１の内面（３８Ａ）を有し、
前記成形孔（３６）は、少なくとも実質的に、前記縦正中面（Ｌ）の第２の側に、第２の当接領域（６８Ｂ）を含む第２の内面（３８Ｂ）を有し、
前記第１の当接領域（６８Ａ）と前記第２の当接領域（６８Ｂ）は、相対する方向に向き合っており、
前記凹部（２６）は、前記底面（２８）を介して、前記第１および第２の当接領域（６８Ａ、６８Ｂ）の少なくとも一方に対し締め付け力を加えるネジ留め要素（２２）を収容するように形成されていることを特徴とする片面切削インサート（２０）。
【請求項２】
前記第１および第２の当接領域（６８Ａ、６８Ｂ）は、前記成形孔（３６）に含まれる非当接領域（６９Ａ、６９Ｂ）により互いから離れて間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の片面切削インサート（２０）。
【請求項３】
前記凹部（２６）は、前記２つの大きな側面（４６）の間であって且つ前記底面（２８）に沿って延在している単一の溝（４４）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の片面切削インサート（２０）。
【請求項４】
前記溝（４４）は、前記切削インサート（２０）の側面から見て、アーチ形状を有していることを特徴とする請求項３に記載の片面切削インサート（２０）。
【請求項５】
前記成形孔（３６）は、前記上面（２９）に対して開口し、それにより、前記上面（２９）に開口部を形成することを特徴とする請求項１に記載の片面切削インサート（２０）。
【請求項６】
前記切削インサート（２０）の上面から見て、前記成形孔（３６）は、細長い軸Ｅに沿って延在する細長い形状を有することを特徴とする請求項１に記載の片面切削インサート（２０）。
【請求項７】
前記成形孔（３６）の前記細長い軸Ｅは、前記縦正中面（Ｌ）とゼロでない第１の鋭角αを形成していることを特徴とする請求項６に記載の片面切削インサート（２０）。
【請求項８】
前記凹部（２６）は、ネジ留め要素（２２）の突出部分（３４）の取り付け面（５２）の、前記第１および第２の当接領域のうちの一方との当接のために、前記ネジ留め要素（２２）の前記突出部分（３４）を収容できるように構成され、特定の寸法に作られていることを特徴とする請求項１に記載の片面切削インサート（２０）。
【請求項９】
少なくとも１つの切削部分（１６）を有する切削工具（１０）であって、 前記少なくとも１つの切削部分（１６）は、
ネジ孔（５６）が設けられている大きな側壁（５４）を有するインサート・ポケット（１８）、
底面（２８）、上面（２９）、該上面（２９）と前記底面（２８）との間に延在する２つの対向する大きな側面（４６）と２つの対向する小さな側面（７２）、および前記底面８２８）に形成され、前記上面（２９）に向って延在する成形孔（３６）を含む凹部（２６）を備える切削インサート（２０）であって、
前記成形孔（３６）は、前記２つの小さな側面（７２）と前記上面（２９）と前記底面（２８）に交差する縦正中面（Ｌ）の少なくとも実質的に第１の側に第１の当接領域（６８Ａ）を含んでいる第１の内面（３８Ａ）を有し、
前記成形孔（３６）は、前記縦正中面（Ｌ）の少なくとも実質的に第２の側に第２の当接領域（６８Ｂ）を含んでいる第２の内面（３８Ｂ）を有し、
前記第１および第２の当接領域（６８Ａ、６８Ｂ）は、相対する方向に向き合っており、
前記凹部（２６）は、前記底面（２８）を介して、前記第１および第２の当接領域（６８Ａ、６８Ｂ）の少なくとも一方に対し締め付け力を加えるネジ留め要素（２２）を収容するように形成されている切削インサート（２０）、および
前記インサート・ポケット（１８）に前記切削インサート（２０）を解放可能に保持するネジ留め要素（２２）であって、前記第１および第２の当接領域（６８Ａ、６８Ｂ）の少なくとも一方に当接する取り付け面（５２）を含んでいるネジ留め要素（２２）、
を備えることを特徴とする切削工具（１０）。
【請求項１０】
前記インサート・ポケット（１８）は、さらに、底壁（６４）と該底壁（６４）に形成される溝切り部分（６２）を含み、
前記ネジ留め要素（２２）の底部領域は、前記インサート・ポケット（１８）の前記溝切り部分（６２）に収容されることを特徴とする請求項９に記載の切削工具（１０）。
【請求項１１】
前記ネジ留め要素（２２）は、ネジ頭（４２）を有する締め付けネジ（４０）を含み、
前記締め付けネジ（４０）は、前記インサート・ポケット（１８）の前記ネジ孔（５６）内に収容され、
前記ネジ頭（４２）は、前記取り付け面（５２）としての機能を果たし、前記第１および第２の当接領域（６８Ａ、６８Ｂ）の少なくとも一方に当接する下面（７０）を有することを特徴とする請求項９に記載の切削工具（１０）。
【請求項１２】
前記ネジ留め要素（２２）は、内部ネジ（５０）を有するスリーブ（３２）及びネジを含み、
前記スリーブ（３２）は、前記ネジに装着され、
前記取り付け面（５２）は、前記スリーブ（３２）に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の切削工具（１０）。
【請求項１３】
前記ネジは、異なるネジ切り方向を有し、第１のネジ（５８）を前記ネジ孔（５６）内におよび第２のネジ（６０）を前記内部ネジ（５０）内に同時に収容することを可能にする前記第１および第２のネジ（５８、６０）を有する差動ネジ（３０）を含んでいることを特徴とする請求項９に記載の切削工具（１０）。
【請求項１４】
前記ネジ留め要素（２２）は、
前記インサート・ポケット（１８）の前記ネジ孔（５６）にネジ留め可能に収容されるベース部分、
前記切削インサート（２０）の前記凹部（２６）内に延在する突出部分（３４）であって、前記取り付け面（５２）が該突出部分（３４）に形成されている突出部分（３４）、
を備えていることを特徴とする請求項９に記載の切削工具（１０）。
【請求項１５】
前記突出部分（３４）は、前記切削インサート（２０）の厚さの半分ほどの高さを有することを特徴とする請求項１４に記載の切削工具（１０）。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【公表番号】特表２０１２−５０６７７８（Ｐ２０１２−５０６７７８Ａ）
【公表日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３２７６７（Ｐ２０１１−５３２７６７）
【出願日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＬ２００９／０００９７９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０４６８９２
【国際公開日】平成２２年４月２９日（２０１０．４．２９）
【出願人】（３０６０３７９２０）イスカーリミテッド (93)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＬ２００９／０００９７９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０４６８９２
【国際公開日】平成２２年４月２９日（２０１０．４．２９）
【出願人】（３０６０３７９２０）イスカーリミテッド (93)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]