回転切削工具
リーマ加工用の回転切削工具（２０）であって、長手方向軸（Ａ１）を有する概して円筒形状の工具シャンク（２２）であって、半径方向に突出するとともに概して軸方向に延在する複数のクランプウィング（３８）を有する工具シャンク（２２）と、中心穴（５８）、および切削外径（Ｄ）を有する軸方向に延在する複数の切削縁部（６２）を有する円筒形状の切削ヘッド（２４）とを含む回転切削工具（２０）。中心穴（５８）は、円周方向で交互に離隔された複数の穴側壁（７０）と複数の穴側凹部（７２）を有し、各穴側壁（７０）は、外方向に傾斜された雌クランプ面（７４）を有し、雌クランプ面（７４）は、外方向に傾斜された各クランプウィング（３８）の雄クランプ面（４０）とクランプ接触する。工具シャンク（２２）に組み付けられた円筒形状のロックスリーブ（２６）と円筒形状のクランプナット（２８）が、クランプ接触力および切削ヘッド（２４）の切削直径（Ｄ）を調節するための手段を提供し、また、ロックスリーブ（２６）およびクランプナット（２８）を取り外すことなく切削ヘッドの取外しおよび交換を行うことができるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に金属切削プロセスで使用するための回転切削工具、特にリーマ加工用の回転切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属被削材のリーマ加工用の回転切削工具の分野において、回転切削工具は、多くの異なる様式で構成することができる。
【０００３】
特許文献１には、クーラント流体を前縁に向けるクーラント出口チャネルを有するシャンクと一体のカッタヘッドを備える調節可能なリーマが開示されている。ねじ切りされたシャンクの内部に係合された円錐ねじの円錐ヘッドが、切削ヘッドを拡張させる。
【０００４】
特許文献２には、交換可能な切削ヘッドと、外部ノズルからカッタヘッドにクーラントを供給するクーラント供給機構とを備える調節可能なリーマであって、切削ヘッドを固定および拡張するリーマシャンクにねじ留めされた円錐ヘッドを有するクランプボルトを有する調節可能なリーマが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、工具シャンクと、通常動作中に工具シャンク内部に残るねじ部材と、固定切削直径を有する交換可能な切削ヘッドとを有するリーマが開示されている。ねじ部材内部のクーラントチャネルが、クーラント流体を切削ヘッドの切削縁部に向ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，７０５，４３５号明細書
【特許文献２】米国特許第５，１６３，７９０号明細書
【特許文献３】米国特許第７，００４，６９２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、改良された回転切削工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、工具シャンクと、切削ヘッドと、ロックスリーブと、クランプナットとを備える回転切削工具であって、
工具シャンクは、前方向から後方向に延在する長手方向軸を備え、工具シャンク前端面に隣接する、切削ヘッドを受容する部分（以下、「切削ヘッド受容部分」）と、切削ヘッド受容部分の後方にある雄ねじ部分とを有し、
切削ヘッド受容部分は、半径方向に突出するとともに概して軸方向に延在する複数のクランプウィングを備え、各クランプウィングは、前方向に進むにつれて外方向に傾斜された雄クランプ面を有し、
切削ヘッドは、長手方向軸と同軸の中心穴軸を有する中心穴と、複数の切削縁部を有する外周面とを備え、切削縁部は、切削外径Ｄを有し、切削ヘッド後端面と切削ヘッド前端面の間で軸方向に延在し、
中心穴は、概して軸方向に延在する複数の穴側壁を備え、各穴側壁は、切削ヘッド前端面に向かう方向に進むにつれて外方向に傾斜された雌クランプ面を有し、
ロックスリーブは、ロックスリーブ後端面とロックスリーブ前端面の間に貫通穴を有する円筒形状を有し、
クランプナットは、クランプナット前端面とクランプナット後端面の間にねじ穴を有し、
クランプナットのねじ穴は工具シャンクの雄ねじ部分と螺合し、ロックスリーブ後端面はクランプナット前端面とクランプ接触し、ロックスリーブ前端面は切削ヘッド後端面とクランプ接触し、複数の雌クランプ面は複数の雄クランプ面とクランプ接触し、
クランプナットの回転位置を調節することによってクランプ接触力および切削直径Ｄを増減させることができ、クランプナットの回転後に、ロックスリーブまたはクランプナットを工具シャンクから取り外すことなく、切削ヘッドの取外しおよび交換を行うことができる回転切削工具が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による回転切削工具の斜視図である。
【図２】図１に示される回転切削工具の分解斜視図である。
【図３】本発明による工具シャンクの長手方向側面図である。
【図４】図３に示される工具シャンクの前端図である。
【図５】本発明による切削ヘッドの前端図である。
【図６】線ＶＩ−ＶＩに沿って取られた図５に示される切削ヘッドの断面図である。
【図７】本発明によるロックスリーブの前端図である。
【図８】線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿って取られた図７に示されるロックスリーブの断面図である。
【図９】図１に示される回転切削工具の長手方向断面側面図である。
【図１０】線Ｘ−Ｘに沿って取られた図９に示される回転切削工具の断面図である。
【図１１】図９に示される回転切削工具の前端図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
より良く理解できるように、以下、例示の目的でのみ、添付図面を参照しながら本発明を説明する。図面中、一点鎖線は、部材を部分図で示すための切取り境界線を表す。
【００１１】
まず図１および図２を見ると、本発明による回転切削工具２０が示されている。回転切削工具２０は、工具シャンク２２と、切削ヘッド２４と、ロックスリーブ２６と、クランプナット２８とを含む拡張可能なリーマの形態である。工具シャンク２２、ロックスリーブ２６、およびクランプナット２８は、典型的には加工された鋼から製造され、本発明の切削ヘッド２４は、炭化タングステンなど炭化物粉末を成型プレスして焼結することによって製造することができる。
【００１２】
図３および図４に示される工具シャンク２２は、前方向Ｆから後方向Ｒに延びる長手方向軸Ａ１を有する概して円筒形の形状であり、工具シャンク前端面３２に隣接する切削ヘッド受容部分３０と、切削ヘッド受容部分３０の後方にある雄ねじ部分３４とを有する。
【００１３】
切削ヘッド受容部分３０は、長手方向軸Ａ１の周りで円周方向に均等に離隔された、概して平坦な６つの切削ヘッド受容面３６を有し、切削ヘッド受容面３６は、長手方向軸Ａ１の周りで円周方向に均等に離隔された、半径方向に突出するとともに概して軸方向に延在する６つのクランプウィング３８と交互になっており、長手方向軸Ａ１に垂直な平面内で６つの切削ヘッド受容面３６と６つのクランプウィング３８の間の１２本の交線を通って外接する仮想円Ｃが第１の受容面半径Ｒ１を有する。本発明のいくつかの実施形態では、６つの切削ヘッド受容面３６が長手方向軸Ａ１に平行であることがある。各クランプウィング３８は、前方向Ｆに進むにつれて外方向に傾斜された雄クランプ面４０を有し、雄クランプ面４０は、第２のクランプウィング半径Ｒ２を有するシャンク前端面３２に隣接する部分的に円筒形のウィング外面４２に交差する。雄クランプ面４０は、長手方向軸Ａ１と第１の鋭角傾斜内角δ１を成す。
【００１４】
詳細な説明および特許請求の範囲を通じて、「内角」は、内側で測定した２つの機構間の角度を表し、「外角」は、外側で測定した２つの機構間の角度を表すことを理解すべきである。
【００１５】
６つのクランプウィング３８が、６０°である第１のクランプウィングピッチ角α１を有し、ここで各クランプウィング３８は、円周方向を区切るウィング先導面４４およびウィング追従面４６を含み、これらの面は、第１のウィング縁部４５と第２のウィング縁部４７の間で第１のクランプウィング角度範囲Ｅ１を有する隣接するウィング外面４２に対して横方向である。第１のウィング縁部４５は、ウィング先導面４４とウィング外面４２の交点に形成され、第２のウィング縁部４７は、ウィング追従面４６とウィング外面４２の交点に形成される。用語「先導面」および「追従面」は、工具シャンク前端面３２の方向で見たときに回転切削工具２０の動作中の工具シャンク２２の反時計周りの回転を示すために使用される。
【００１６】
本発明の他の実施形態に関しては、「先導面」と「追従面」を逆にして、工具シャンク前端面３２の方向で見たときに回転切削工具２０の動作中の工具シャンク２２の時計周りの回転を示すこともでき、これらの実施形態に関しては、それに対応して回転切削工具２０の他の要素の回転方向も逆になる。
【００１７】
切削ヘッド受容部分３０の後方にある雄ねじ部分３４は、環状底面４８から前方向Ｆに延在し、軸方向に延在する３つの係止突起５０を含み、係止突起５０はさらに前方向Ｆに延在し、各係止突起５０が係止突起前面５２を有する。３つの係止突起５０は、１２０°である第２の係止突起ピッチ角α２で円周方向に均等に離隔され、各係止突起５０は、半径方向に延在するとともに円周方向を区切る第１の係止突起面５４および第２の係止突起面５６を含み、第２の係止突起角度範囲Ｅ２を有する。
【００１８】
図５および図６に示されるように、切削ヘッド２４は、中心穴５８と、６つの切削縁部６２を含む外周面６０とを有し、切削縁部６２は、切削ヘッド後端面６４と、切削外径Ｄを有する切削ヘッド前端面６６との間で軸方向に延在する。各切削縁部６２は、隣接するすくい面６８を有し、すくい面６８は、外周面６０に対して横方向であり、切削ヘッド前面６６の方向で見たときに概して反時計方向に向いている。
【００１９】
中心穴５８は、円周方向で均等に離隔されるとともに概して軸方向に延在する６つの穴側壁７０を有し、穴側壁７０は、円周方向で均等に離隔されるとともに軸方向に延在する６つの穴側凹部７２と交互になっており、穴側壁７０および穴側凹部７２はそれぞれ、第１のクランプウィングピッチ角α１；６０°に等しい第３の穴側凹部ピッチ角α３を有する。各穴側壁７０は、切削ヘッド前端面６６に向かう方向に進むにつれて外方向に傾斜された雌クランプ面７４を有し、この雌クランプ面７４は、軸方向に延在する穴側壁面７６に交差し、穴側壁面７６は、第３の穴側壁半径Ｒ３を有する切削ヘッド後端面６４に隣接する。雌クランプ面７４は、中心穴軸Ａ２と第２の鋭角傾斜外角δ２を成す。各穴側凹部７２は、隣接する穴側壁面７６に対して横方向である、円周方向を区切る第１の穴側凹部面７８および第２の穴側凹部面８０を含み、第１の穴側凹部縁部７９と第２の穴側凹部縁部８１の間で第３の穴側凹部角度範囲Ｅ３を有する。第１の穴側凹部縁部７９は、第１の穴側凹部面７８とその隣接する穴側壁面７６の交点に形成され、第２の穴側凹部縁部８１は、第２の穴側凹部面８０とそれ自体の隣接する穴側壁面７６の交点に形成される。
【００２０】
図２および図９に示されるように、クランプナット２８は、クランプナット前端面８４ａとクランプナット後端面８４ｂの間にねじ穴８２を有する円筒形状を有し、クランプナット２８は、ねじ穴軸Ａ３に垂直な中央面Ｐに対して鏡映対称である。
【００２１】
図７および図８に示されるように、ロックスリーブ２６は、ロックスリーブ後端面８８とロックスリーブ前端面９０の間に貫通穴８６を有する円筒形状を有する。ロックスリーブ前端面９０は、円周方向で均等に離隔されるとともに軸方向に延在する６つの位置合わせ突起９２を有し、位置合わせ突起９２は、第１のクランプウィングピッチ角α１；６０°に等しい第４の位置合わせ突起ピッチ角α４を有し、ロックスリーブ後端面８８は、円周方向で均等に離隔されるとともに軸方向に延在する３つのロックスロット９４を有し、ロックスロット９４は、第２の係止突起ピッチ角α２；１２０°に等しい第５のロックスロットピッチ角α５を有する。
【００２２】
各位置合わせ突起９２は、隣接する貫通穴面８７に対して横方向である、円周方向を区切る第１の位置合わせ突起面９６および第２の位置合わせ突起面９８を含み、第１の位置合わせ突起縁部９７と第２の位置合わせ突起縁部９９の間で第４の位置合わせ突起角度範囲Ｅ４を有する。第１の位置合わせ突起縁部９７は、第１の位置合わせ突起面９６と貫通穴面８７の交点に形成され、第２の位置合わせ突起縁部９９は、第２の位置合わせ突起面９８と貫通穴面８７の交点に形成される。
【００２３】
各ロックスロット９４は、円周方向を区切るとともに半径方向に延在する第１のロックスロット面１００および第２のロックスロット面１０２を含み、第５のロックスロット角度範囲Ｅ５を有する。また、各ロックスロット９４は、貫通穴軸Ａ４に垂直なロックスロット後面１０４を含む。
【００２４】
次に図９から図１１を見ると、回転切削工具２０が示されており、最初の組立ては以下の４つのステップで行われる。
【００２５】
第１の組立てステップでは、ねじ穴軸Ａ３を長手方向軸Ａ１とほぼ同軸にして、クランプナット２８を工具シャンク前端面３２に隣接して位置決めする。次いで、雄ねじ部分３４がねじ穴８２に係合するまで工具シャンク２２をクランプナット２８のねじ穴８２に挿入し、クランプナット後端面８４ｂが環状底面４８と接触するまでクランプナット２８を工具シャンク前面３２から見て反時計方向に回転させる。
【００２６】
第２の組立てステップでは、貫通穴軸Ａ４を長手方向軸Ａ１とほぼ同軸にして、ロックスリーブ後端面８８を工具シャンク前端面３２に隣接して位置決めする。次いで、工具シャンク２２の３つの係止突起５０がロックスリーブ２６の３つのロックスロット９４と係合され、各係止突起前面５２が各ロックスロット後面１０４と接触するまで、工具シャンク２２をロックスリーブ２６の貫通穴８６に挿入する。次いで、３つの第１のロックスロット面１００が３つの第１の係止突起面５４と当接し、ロックスリーブ２６の６つの位置合わせ突起９２が工具シャンク２２の６つのクランプウィング３８と円周方向で位置合わせされるまで、ロックスリーブ２６を工具シャンク前端面３２から見て反時計方向に回転させる。
【００２７】
第３の組立てステップでは、始めに、中心穴軸Ａ２を長手方向軸Ａ１とほぼ同軸にして切削ヘッド後端面６４を工具シャンク前端面３２に隣接して位置決めし、６つの穴側凹部７２が６つのクランプウィング３８と円周方向で位置合わせされるまで切削ヘッド２４を回転して向ける。次いで、ロックスリーブ２６の６つの位置合わせ突起９２が切削ヘッド２４の６つの穴側凹部７２と係合し、切削ヘッド後端面６４がロックスリーブ前端面９０と接触し、切削ヘッド２４の６つの穴側壁７０の６つの穴側壁面７６が工具シャンク２２の切削ヘッド受容部分３０の後方に位置するまで、工具シャンク２２を切削ヘッド２４の中心穴５８に挿入する。次いで、ロックスリーブ２６の３つの第２のロックスロット面１０２が工具シャンク２２の３つの第２の係止突起面５６と当接し、切削ヘッド２４の６つの穴側壁７０が工具シャンク２２の６つのクランプウィング３８と円周方向で位置合わせされるまで、ロックスリーブ２６と切削ヘッド２４を工具シャンク前端面３２から見て時計方向に同時に回転させる。
【００２８】
第３の組立てステップにおいて、切削ヘッド２４の中心穴５８に工具シャンク２２を挿入するため、および６つの位置合わせ突起９２を６つの穴側凹部７２と係合させるために、第３の穴側凹部角度範囲Ｅ３が、第１のクランプウィング角度範囲Ｅ１よりも大きくなければならず（Ｅ３＞Ｅ１）、また第４の位置合わせ突起角度範囲Ｅ４よりも大きくなければならず（Ｅ３＞Ｅ４）、さらに、第３の穴側壁半径Ｒ３が、第１の受容面半径Ｒ１よりも大きくなければならない（Ｒ３＞Ｒ１）ことを理解すべきである。
【００２９】
また、第３の組立てステップ中に、３つの第１のロックスロット面１００が３つの第１の係止突起面５４と当接する位置から、３つの第２のロックスロット面１０２が３つの第２の係止突起面５６と当接する位置までのロックスリーブ２６の角度回転の範囲が、第５のロックスロット角度範囲Ｅ５と第２の係止突起角度範囲Ｅ２との角度範囲の差（Ｅ５−Ｅ２）に等しく、６つの穴側凹部７２が６つのクランプウィング３８と円周方向で位置合わせされる位置から、６つの穴側壁７０が６つのクランプウィング３８と円周方向で位置合わせされる位置までの切削ヘッド２４の同時回転が、第１のクランプウィングピッチ角α１の半分α１／２に等しく、ここでＥ５−Ｅ２がα１／２に等しく、３０°の値を有することも理解すべきである。
【００３０】
第４の組立てステップでは、クランプナット前端面８４ａがロックスリーブ後端面８８とクランプ接触し、ロックスリーブ前端面９０が切削ヘッド後端面６４とクランプ接触し、６つの穴側壁７０の雌クランプ面７４が６つのクランプウィング３８の雄クランプ面４０とクランプ接触するまで、クランプナット２８を工具シャンク前端面３２から見て時計方向に回転させる。雄クランプ面４０と長手方向軸Ａ１の第１の鋭角傾斜内角δ１は、１°の製造公差範囲内で、雌クランプ面７４と中心穴軸Ａ２の第２の鋭角傾斜外角δ２に等しい。
【００３１】
第４の組立てステップにおいて、６つの穴側壁７０の雌クランプ面７４と６つのクランプウィング３８の雄クランプ面４０とのクランプ接触を実現するために、第３の穴側壁半径Ｒ３が第２のクランプウィング半径Ｒ２未満でなければならない（Ｒ３＜Ｒ２）ことを理解すべきである。
【００３２】
本発明の回転切削工具２０は、６つの穴側壁７０の雌クランプ面７４と６つのクランプウィング３８の雄クランプ面４０とのクランプ力の半径方向成分を増減させることによって切削直径Ｄを調節することができるように構成された切削ヘッド２４を有することができ、したがって拡張可能なリーマと呼ぶことができる。工具シャンク前端面３２から見て時計方向へのクランプナット２８の回転は、半径方向クランプ力および切削直径Ｄを増加させ、工具シャンク前端面３２から見て反時計方向へのクランプナット２８の回転は、半径方向クランプ力および切削直径Ｄを減少させる。
【００３３】
また、本発明の回転切削工具２０は、工具シャンク２２の切削ヘッド受容部分３０に小さな直径の６つのクーラント穴１０６を設けることによって、６つの切削縁部６２それぞれにクーラント流体を流すように構成することもでき、小さな直径の各クーラント穴１０６は、長手方向軸Ａ１と同軸の大きな直径のクーラント穴１０８から、各クランプウィング３８のウィング外面４２まで半径方向に延在する。
【００３４】
上述した４つの組立てステップは、回転切削工具２０の最初の組立てにのみ必要とされ、最初の組立て後には、切削ヘッド２４の取外しおよび交換を行うときにクランプナット２８およびロックスリーブ２６を取り外す必要がないことを理解すべきである。
【００３５】
回転切削工具２０の通常動作後の切削ヘッド２４の取外しおよび交換は、以下のステップで行われる。
【００３６】
第１の切削ヘッド交換ステップでは、クランプナットの後端面８４ｂが環状底面４８と接触するまで、クランプナット２８を工具シャンク前面３２から見て反時計方向に回転させる。
【００３７】
第２の切削ヘッド交換ステップでは、３つの第１のロックスロット面１００が３つの第１の係止突起面５４と当接し、６つの穴側凹部７２が６つのクランプウィング３８と円周方向で位置合わせされるまで、ロックスリーブ２６と切削ヘッド２４を工具シャンク前端面３２から見て反時計方向に同時に回転させ、その後、切削ヘッド２４を取り外すことができる。
【００３８】
第３および第４の切削ヘッド交換ステップは、回転切削工具２０の初期組立てについて上述した第３および第４の組立てステップの繰り返しである。
【００３９】
本発明をある程度詳細に説明してきたが、本願で特許請求する本発明の精神または範囲から逸脱することなく様々な変更および修正を施すことができることを理解すべきである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に金属切削プロセスで使用するための回転切削工具、特にリーマ加工用の回転切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属被削材のリーマ加工用の回転切削工具の分野において、回転切削工具は、多くの異なる様式で構成することができる。
【０００３】
特許文献１には、クーラント流体を前縁に向けるクーラント出口チャネルを有するシャンクと一体のカッタヘッドを備える調節可能なリーマが開示されている。ねじ切りされたシャンクの内部に係合された円錐ねじの円錐ヘッドが、切削ヘッドを拡張させる。
【０００４】
特許文献２には、交換可能な切削ヘッドと、外部ノズルからカッタヘッドにクーラントを供給するクーラント供給機構とを備える調節可能なリーマであって、切削ヘッドを固定および拡張するリーマシャンクにねじ留めされた円錐ヘッドを有するクランプボルトを有する調節可能なリーマが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、工具シャンクと、通常動作中に工具シャンク内部に残るねじ部材と、固定切削直径を有する交換可能な切削ヘッドとを有するリーマが開示されている。ねじ部材内部のクーラントチャネルが、クーラント流体を切削ヘッドの切削縁部に向ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，７０５，４３５号明細書
【特許文献２】米国特許第５，１６３，７９０号明細書
【特許文献３】米国特許第７，００４，６９２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、改良された回転切削工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、工具シャンクと、切削ヘッドと、ロックスリーブと、クランプナットとを備える回転切削工具であって、
工具シャンクは、前方向から後方向に延在する長手方向軸を備え、工具シャンク前端面に隣接する、切削ヘッドを受容する部分（以下、「切削ヘッド受容部分」）と、切削ヘッド受容部分の後方にある雄ねじ部分とを有し、
切削ヘッド受容部分は、半径方向に突出するとともに概して軸方向に延在する複数のクランプウィングを備え、各クランプウィングは、前方向に進むにつれて外方向に傾斜された雄クランプ面を有し、
切削ヘッドは、長手方向軸と同軸の中心穴軸を有する中心穴と、複数の切削縁部を有する外周面とを備え、切削縁部は、切削外径Ｄを有し、切削ヘッド後端面と切削ヘッド前端面の間で軸方向に延在し、
中心穴は、概して軸方向に延在する複数の穴側壁を備え、各穴側壁は、切削ヘッド前端面に向かう方向に進むにつれて外方向に傾斜された雌クランプ面を有し、
ロックスリーブは、ロックスリーブ後端面とロックスリーブ前端面の間に貫通穴を有する円筒形状を有し、
クランプナットは、クランプナット前端面とクランプナット後端面の間にねじ穴を有し、
クランプナットのねじ穴は工具シャンクの雄ねじ部分と螺合し、ロックスリーブ後端面はクランプナット前端面とクランプ接触し、ロックスリーブ前端面は切削ヘッド後端面とクランプ接触し、複数の雌クランプ面は複数の雄クランプ面とクランプ接触し、
クランプナットの回転位置を調節することによってクランプ接触力および切削直径Ｄを増減させることができ、クランプナットの回転後に、ロックスリーブまたはクランプナットを工具シャンクから取り外すことなく、切削ヘッドの取外しおよび交換を行うことができる回転切削工具が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による回転切削工具の斜視図である。
【図２】図１に示される回転切削工具の分解斜視図である。
【図３】本発明による工具シャンクの長手方向側面図である。
【図４】図３に示される工具シャンクの前端図である。
【図５】本発明による切削ヘッドの前端図である。
【図６】線ＶＩ−ＶＩに沿って取られた図５に示される切削ヘッドの断面図である。
【図７】本発明によるロックスリーブの前端図である。
【図８】線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿って取られた図７に示されるロックスリーブの断面図である。
【図９】図１に示される回転切削工具の長手方向断面側面図である。
【図１０】線Ｘ−Ｘに沿って取られた図９に示される回転切削工具の断面図である。
【図１１】図９に示される回転切削工具の前端図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
より良く理解できるように、以下、例示の目的でのみ、添付図面を参照しながら本発明を説明する。図面中、一点鎖線は、部材を部分図で示すための切取り境界線を表す。
【００１１】
まず図１および図２を見ると、本発明による回転切削工具２０が示されている。回転切削工具２０は、工具シャンク２２と、切削ヘッド２４と、ロックスリーブ２６と、クランプナット２８とを含む拡張可能なリーマの形態である。工具シャンク２２、ロックスリーブ２６、およびクランプナット２８は、典型的には加工された鋼から製造され、本発明の切削ヘッド２４は、炭化タングステンなど炭化物粉末を成型プレスして焼結することによって製造することができる。
【００１２】
図３および図４に示される工具シャンク２２は、前方向Ｆから後方向Ｒに延びる長手方向軸Ａ１を有する概して円筒形の形状であり、工具シャンク前端面３２に隣接する切削ヘッド受容部分３０と、切削ヘッド受容部分３０の後方にある雄ねじ部分３４とを有する。
【００１３】
切削ヘッド受容部分３０は、長手方向軸Ａ１の周りで円周方向に均等に離隔された、概して平坦な６つの切削ヘッド受容面３６を有し、切削ヘッド受容面３６は、長手方向軸Ａ１の周りで円周方向に均等に離隔された、半径方向に突出するとともに概して軸方向に延在する６つのクランプウィング３８と交互になっており、長手方向軸Ａ１に垂直な平面内で６つの切削ヘッド受容面３６と６つのクランプウィング３８の間の１２本の交線を通って外接する仮想円Ｃが第１の受容面半径Ｒ１を有する。本発明のいくつかの実施形態では、６つの切削ヘッド受容面３６が長手方向軸Ａ１に平行であることがある。各クランプウィング３８は、前方向Ｆに進むにつれて外方向に傾斜された雄クランプ面４０を有し、雄クランプ面４０は、第２のクランプウィング半径Ｒ２を有するシャンク前端面３２に隣接する部分的に円筒形のウィング外面４２に交差する。雄クランプ面４０は、長手方向軸Ａ１と第１の鋭角傾斜内角δ１を成す。
【００１４】
詳細な説明および特許請求の範囲を通じて、「内角」は、内側で測定した２つの機構間の角度を表し、「外角」は、外側で測定した２つの機構間の角度を表すことを理解すべきである。
【００１５】
６つのクランプウィング３８が、６０°である第１のクランプウィングピッチ角α１を有し、ここで各クランプウィング３８は、円周方向を区切るウィング先導面４４およびウィング追従面４６を含み、これらの面は、第１のウィング縁部４５と第２のウィング縁部４７の間で第１のクランプウィング角度範囲Ｅ１を有する隣接するウィング外面４２に対して横方向である。第１のウィング縁部４５は、ウィング先導面４４とウィング外面４２の交点に形成され、第２のウィング縁部４７は、ウィング追従面４６とウィング外面４２の交点に形成される。用語「先導面」および「追従面」は、工具シャンク前端面３２の方向で見たときに回転切削工具２０の動作中の工具シャンク２２の反時計周りの回転を示すために使用される。
【００１６】
本発明の他の実施形態に関しては、「先導面」と「追従面」を逆にして、工具シャンク前端面３２の方向で見たときに回転切削工具２０の動作中の工具シャンク２２の時計周りの回転を示すこともでき、これらの実施形態に関しては、それに対応して回転切削工具２０の他の要素の回転方向も逆になる。
【００１７】
切削ヘッド受容部分３０の後方にある雄ねじ部分３４は、環状底面４８から前方向Ｆに延在し、軸方向に延在する３つの係止突起５０を含み、係止突起５０はさらに前方向Ｆに延在し、各係止突起５０が係止突起前面５２を有する。３つの係止突起５０は、１２０°である第２の係止突起ピッチ角α２で円周方向に均等に離隔され、各係止突起５０は、半径方向に延在するとともに円周方向を区切る第１の係止突起面５４および第２の係止突起面５６を含み、第２の係止突起角度範囲Ｅ２を有する。
【００１８】
図５および図６に示されるように、切削ヘッド２４は、中心穴５８と、６つの切削縁部６２を含む外周面６０とを有し、切削縁部６２は、切削ヘッド後端面６４と、切削外径Ｄを有する切削ヘッド前端面６６との間で軸方向に延在する。各切削縁部６２は、隣接するすくい面６８を有し、すくい面６８は、外周面６０に対して横方向であり、切削ヘッド前面６６の方向で見たときに概して反時計方向に向いている。
【００１９】
中心穴５８は、円周方向で均等に離隔されるとともに概して軸方向に延在する６つの穴側壁７０を有し、穴側壁７０は、円周方向で均等に離隔されるとともに軸方向に延在する６つの穴側凹部７２と交互になっており、穴側壁７０および穴側凹部７２はそれぞれ、第１のクランプウィングピッチ角α１；６０°に等しい第３の穴側凹部ピッチ角α３を有する。各穴側壁７０は、切削ヘッド前端面６６に向かう方向に進むにつれて外方向に傾斜された雌クランプ面７４を有し、この雌クランプ面７４は、軸方向に延在する穴側壁面７６に交差し、穴側壁面７６は、第３の穴側壁半径Ｒ３を有する切削ヘッド後端面６４に隣接する。雌クランプ面７４は、中心穴軸Ａ２と第２の鋭角傾斜外角δ２を成す。各穴側凹部７２は、隣接する穴側壁面７６に対して横方向である、円周方向を区切る第１の穴側凹部面７８および第２の穴側凹部面８０を含み、第１の穴側凹部縁部７９と第２の穴側凹部縁部８１の間で第３の穴側凹部角度範囲Ｅ３を有する。第１の穴側凹部縁部７９は、第１の穴側凹部面７８とその隣接する穴側壁面７６の交点に形成され、第２の穴側凹部縁部８１は、第２の穴側凹部面８０とそれ自体の隣接する穴側壁面７６の交点に形成される。
【００２０】
図２および図９に示されるように、クランプナット２８は、クランプナット前端面８４ａとクランプナット後端面８４ｂの間にねじ穴８２を有する円筒形状を有し、クランプナット２８は、ねじ穴軸Ａ３に垂直な中央面Ｐに対して鏡映対称である。
【００２１】
図７および図８に示されるように、ロックスリーブ２６は、ロックスリーブ後端面８８とロックスリーブ前端面９０の間に貫通穴８６を有する円筒形状を有する。ロックスリーブ前端面９０は、円周方向で均等に離隔されるとともに軸方向に延在する６つの位置合わせ突起９２を有し、位置合わせ突起９２は、第１のクランプウィングピッチ角α１；６０°に等しい第４の位置合わせ突起ピッチ角α４を有し、ロックスリーブ後端面８８は、円周方向で均等に離隔されるとともに軸方向に延在する３つのロックスロット９４を有し、ロックスロット９４は、第２の係止突起ピッチ角α２；１２０°に等しい第５のロックスロットピッチ角α５を有する。
【００２２】
各位置合わせ突起９２は、隣接する貫通穴面８７に対して横方向である、円周方向を区切る第１の位置合わせ突起面９６および第２の位置合わせ突起面９８を含み、第１の位置合わせ突起縁部９７と第２の位置合わせ突起縁部９９の間で第４の位置合わせ突起角度範囲Ｅ４を有する。第１の位置合わせ突起縁部９７は、第１の位置合わせ突起面９６と貫通穴面８７の交点に形成され、第２の位置合わせ突起縁部９９は、第２の位置合わせ突起面９８と貫通穴面８７の交点に形成される。
【００２３】
各ロックスロット９４は、円周方向を区切るとともに半径方向に延在する第１のロックスロット面１００および第２のロックスロット面１０２を含み、第５のロックスロット角度範囲Ｅ５を有する。また、各ロックスロット９４は、貫通穴軸Ａ４に垂直なロックスロット後面１０４を含む。
【００２４】
次に図９から図１１を見ると、回転切削工具２０が示されており、最初の組立ては以下の４つのステップで行われる。
【００２５】
第１の組立てステップでは、ねじ穴軸Ａ３を長手方向軸Ａ１とほぼ同軸にして、クランプナット２８を工具シャンク前端面３２に隣接して位置決めする。次いで、雄ねじ部分３４がねじ穴８２に係合するまで工具シャンク２２をクランプナット２８のねじ穴８２に挿入し、クランプナット後端面８４ｂが環状底面４８と接触するまでクランプナット２８を工具シャンク前面３２から見て反時計方向に回転させる。
【００２６】
第２の組立てステップでは、貫通穴軸Ａ４を長手方向軸Ａ１とほぼ同軸にして、ロックスリーブ後端面８８を工具シャンク前端面３２に隣接して位置決めする。次いで、工具シャンク２２の３つの係止突起５０がロックスリーブ２６の３つのロックスロット９４と係合され、各係止突起前面５２が各ロックスロット後面１０４と接触するまで、工具シャンク２２をロックスリーブ２６の貫通穴８６に挿入する。次いで、３つの第１のロックスロット面１００が３つの第１の係止突起面５４と当接し、ロックスリーブ２６の６つの位置合わせ突起９２が工具シャンク２２の６つのクランプウィング３８と円周方向で位置合わせされるまで、ロックスリーブ２６を工具シャンク前端面３２から見て反時計方向に回転させる。
【００２７】
第３の組立てステップでは、始めに、中心穴軸Ａ２を長手方向軸Ａ１とほぼ同軸にして切削ヘッド後端面６４を工具シャンク前端面３２に隣接して位置決めし、６つの穴側凹部７２が６つのクランプウィング３８と円周方向で位置合わせされるまで切削ヘッド２４を回転して向ける。次いで、ロックスリーブ２６の６つの位置合わせ突起９２が切削ヘッド２４の６つの穴側凹部７２と係合し、切削ヘッド後端面６４がロックスリーブ前端面９０と接触し、切削ヘッド２４の６つの穴側壁７０の６つの穴側壁面７６が工具シャンク２２の切削ヘッド受容部分３０の後方に位置するまで、工具シャンク２２を切削ヘッド２４の中心穴５８に挿入する。次いで、ロックスリーブ２６の３つの第２のロックスロット面１０２が工具シャンク２２の３つの第２の係止突起面５６と当接し、切削ヘッド２４の６つの穴側壁７０が工具シャンク２２の６つのクランプウィング３８と円周方向で位置合わせされるまで、ロックスリーブ２６と切削ヘッド２４を工具シャンク前端面３２から見て時計方向に同時に回転させる。
【００２８】
第３の組立てステップにおいて、切削ヘッド２４の中心穴５８に工具シャンク２２を挿入するため、および６つの位置合わせ突起９２を６つの穴側凹部７２と係合させるために、第３の穴側凹部角度範囲Ｅ３が、第１のクランプウィング角度範囲Ｅ１よりも大きくなければならず（Ｅ３＞Ｅ１）、また第４の位置合わせ突起角度範囲Ｅ４よりも大きくなければならず（Ｅ３＞Ｅ４）、さらに、第３の穴側壁半径Ｒ３が、第１の受容面半径Ｒ１よりも大きくなければならない（Ｒ３＞Ｒ１）ことを理解すべきである。
【００２９】
また、第３の組立てステップ中に、３つの第１のロックスロット面１００が３つの第１の係止突起面５４と当接する位置から、３つの第２のロックスロット面１０２が３つの第２の係止突起面５６と当接する位置までのロックスリーブ２６の角度回転の範囲が、第５のロックスロット角度範囲Ｅ５と第２の係止突起角度範囲Ｅ２との角度範囲の差（Ｅ５−Ｅ２）に等しく、６つの穴側凹部７２が６つのクランプウィング３８と円周方向で位置合わせされる位置から、６つの穴側壁７０が６つのクランプウィング３８と円周方向で位置合わせされる位置までの切削ヘッド２４の同時回転が、第１のクランプウィングピッチ角α１の半分α１／２に等しく、ここでＥ５−Ｅ２がα１／２に等しく、３０°の値を有することも理解すべきである。
【００３０】
第４の組立てステップでは、クランプナット前端面８４ａがロックスリーブ後端面８８とクランプ接触し、ロックスリーブ前端面９０が切削ヘッド後端面６４とクランプ接触し、６つの穴側壁７０の雌クランプ面７４が６つのクランプウィング３８の雄クランプ面４０とクランプ接触するまで、クランプナット２８を工具シャンク前端面３２から見て時計方向に回転させる。雄クランプ面４０と長手方向軸Ａ１の第１の鋭角傾斜内角δ１は、１°の製造公差範囲内で、雌クランプ面７４と中心穴軸Ａ２の第２の鋭角傾斜外角δ２に等しい。
【００３１】
第４の組立てステップにおいて、６つの穴側壁７０の雌クランプ面７４と６つのクランプウィング３８の雄クランプ面４０とのクランプ接触を実現するために、第３の穴側壁半径Ｒ３が第２のクランプウィング半径Ｒ２未満でなければならない（Ｒ３＜Ｒ２）ことを理解すべきである。
【００３２】
本発明の回転切削工具２０は、６つの穴側壁７０の雌クランプ面７４と６つのクランプウィング３８の雄クランプ面４０とのクランプ力の半径方向成分を増減させることによって切削直径Ｄを調節することができるように構成された切削ヘッド２４を有することができ、したがって拡張可能なリーマと呼ぶことができる。工具シャンク前端面３２から見て時計方向へのクランプナット２８の回転は、半径方向クランプ力および切削直径Ｄを増加させ、工具シャンク前端面３２から見て反時計方向へのクランプナット２８の回転は、半径方向クランプ力および切削直径Ｄを減少させる。
【００３３】
また、本発明の回転切削工具２０は、工具シャンク２２の切削ヘッド受容部分３０に小さな直径の６つのクーラント穴１０６を設けることによって、６つの切削縁部６２それぞれにクーラント流体を流すように構成することもでき、小さな直径の各クーラント穴１０６は、長手方向軸Ａ１と同軸の大きな直径のクーラント穴１０８から、各クランプウィング３８のウィング外面４２まで半径方向に延在する。
【００３４】
上述した４つの組立てステップは、回転切削工具２０の最初の組立てにのみ必要とされ、最初の組立て後には、切削ヘッド２４の取外しおよび交換を行うときにクランプナット２８およびロックスリーブ２６を取り外す必要がないことを理解すべきである。
【００３５】
回転切削工具２０の通常動作後の切削ヘッド２４の取外しおよび交換は、以下のステップで行われる。
【００３６】
第１の切削ヘッド交換ステップでは、クランプナットの後端面８４ｂが環状底面４８と接触するまで、クランプナット２８を工具シャンク前面３２から見て反時計方向に回転させる。
【００３７】
第２の切削ヘッド交換ステップでは、３つの第１のロックスロット面１００が３つの第１の係止突起面５４と当接し、６つの穴側凹部７２が６つのクランプウィング３８と円周方向で位置合わせされるまで、ロックスリーブ２６と切削ヘッド２４を工具シャンク前端面３２から見て反時計方向に同時に回転させ、その後、切削ヘッド２４を取り外すことができる。
【００３８】
第３および第４の切削ヘッド交換ステップは、回転切削工具２０の初期組立てについて上述した第３および第４の組立てステップの繰り返しである。
【００３９】
本発明をある程度詳細に説明してきたが、本願で特許請求する本発明の精神または範囲から逸脱することなく様々な変更および修正を施すことができることを理解すべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具シャンク（２２）と、切削ヘッド（２４）と、ロックスリーブ（２６）と、クランプナット（２８）とを備える回転切削工具（２０）であって、
前記工具シャンク（２２）は、前方向（Ｆ）から後方向（Ｒ）に延在する長手方向軸（Ａ１）を備え、工具シャンク前端面（３２）に隣接する切削ヘッド受容部分（３０）と、前記切削ヘッド受容部分（３０）の後方にある雄ねじ部分（３４）とを有し、
前記切削ヘッド受容部分（３０）は、半径方向に突出するとともに概して軸方向に延在する複数のクランプウィング（３８）を備え、各クランプウィング（３８）は、前方向（Ｆ）に進むにつれて外方向に傾斜された雄クランプ面（４０）を有し、
前記切削ヘッド（２４）は、前記長手方向軸（Ａ１）と同軸の中心穴軸（Ａ２）を有する中心穴（５８）と、複数の切削縁部（６２）を有する外周面（６０）とを備え、前記切削縁部（６２）は、切削外径Ｄを有し、切削ヘッド後端面（６４）と切削ヘッド前端面（６６）の間で軸方向に延在し、
前記中心穴（５８）は、概して軸方向に延在する複数の穴側壁（７０）を備え、各穴側壁（７０）は、前記切削ヘッド前端面（６６）に向かう方向に進むにつれて外方向に傾斜された雌クランプ面（７４）を有し、
前記ロックスリーブ（２６）は、ロックスリーブ後端面（８８）とロックスリーブ前端面（９０）の間に貫通穴（８６）を有する円筒形状を有し、
前記クランプナット（２８）は、クランプナット前端面（８４ａ）とクランプナット後端面（８４ｂ）の間にねじ穴（８２）を有し、
前記クランプナット（２８）の前記ねじ穴（８２）は前記工具シャンク（２２）の前記雄ねじ部分（３４）と螺合し、前記ロックスリーブ後端面（８８）は前記クランプナット前端面（８４ａ）とクランプ接触し、前記ロックスリーブ前端面（９０）は前記切削ヘッド後端面（６４）とクランプ接触し、前記複数の雌クランプ面（７４）は前記複数の雄クランプ面（４０）とクランプ接触し、
前記クランプナット（２８）の回転位置を調節することによってクランプ接触力および切削直径Ｄを増減させることができ、前記クランプナット（２８）の回転後に、前記ロックスリーブ（２６）または前記クランプナット（２８）を前記工具シャンク（２２）から取り外すことなく、前記切削ヘッド（２４）の取外しおよび交換を行うことができる
ことを特徴とする回転切削工具（２０）。
【請求項２】
前記雄ねじ部分（３４）は、軸方向に延在する複数の係止突起（５０）を含み、
前記中心穴（５８）は、軸方向に延在する複数の穴側凹部（７２）を含み、
前記ロックスリーブ前端面（９０）は複数の位置合わせ突起（９２）を有し、前記ロックスリーブ後端面（８８）は複数のロックスロット（９４）を有し、
前記複数の係止突起（５０）は前記複数のロックスロット（９４）と係合され、
前記複数の位置合わせ突起（９２）は前記複数の穴側凹部（７２）と係合される
ことを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項３】
前記複数のクランプウィング（３８）、前記複数の穴側凹部（７２）、および前記複数の位置合わせ突起（９２）は円周方向で均等に離隔され、それぞれ第１のクランプウィングピッチ角α１、第３の穴側凹部ピッチ角α３、および第４の位置合わせ突起ピッチ角α４を有し、
前記第１のピッチ角α１と、前記第３のピッチ角α３と、前記第４のピッチ角α４とが等しい
ことを特徴とする請求項２に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項４】
前記複数の係止突起（５０）およびロックスロット（９４）は円周方向で均等に離隔され、それぞれ第２の係止突起ピッチ角α２および第５のロックスロットピッチ角α５を有し、
前記第２のピッチ角α２と第５のピッチ角α５が等しい
ことを特徴とする請求項３に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項５】
前記複数のロックスロット（９４）はそれぞれ、円周方向を区切るとともに半径方向に延在する第１のロックスロット面（１００）および第２のロックスロット面（１０２）を備え、第５のロックスロット角度範囲Ｅ５を有し、
前記複数の係止突起（５０）はそれぞれ、円周方向を区切るとともに半径方向で延在する第１の係止突起面（５４）および第２の係止突起面（５６）を備え、第２の係止突起角度範囲Ｅ２を有し、
前記第５の角度範囲Ｅ５は前記第２の角度範囲Ｅ２よりも大きく、
前記第２の角度範囲Ｅ２と前記第５の角度範囲Ｅ５の角度範囲の差Ｅ５−Ｅ２は、前記第１のピッチ角α１の半分α１／２に等しい
ことを特徴とする請求項３に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項６】
６つのクランプウィング（３８）、６つの穴側凹部（７２）、および６つの位置合わせ突起（９２）を備え、それぞれ６０°である第１のピッチ角α１、第３のピッチ角α３、および第４のピッチ角α４を有し、かつ
３つの係止突起（５０）および３つのロックスロット（９４）を備え、それぞれ１２０°である第２のピッチ角α２および第５のピッチ角α５を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項７】
前記複数のクランプウィング（３８）はそれぞれ、前記工具シャンク前端面（３２）に隣接する部分的に円筒形に延在するウィング外面（４２）を含み、第２のクランプウィング半径Ｒ２を有し、
前記複数の穴側壁（７０）はそれぞれ、前記切削ヘッド後端面（６４）に隣接する軸方向に延在する穴側壁面（７６）を含み、第３の穴側壁半径Ｒ３を有し、
前記第２の半径Ｒ２は前記第３の半径Ｒ３よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項８】
前記切削ヘッド受容部分（３０）は、前記長手方向軸（Ａ１）の周りで円周方向に均等に離隔された、概して平坦な複数の切削ヘッド受容面（３６）を有し、前記切削ヘッド受容面（３６）は、前記複数のクランプウィング（３８）と交互になっており、
前記複数の切削ヘッド受容面（３６）と前記複数のクランプウィング（３８）の交線を通って外接する仮想円（Ｃ）は第１の受容面半径Ｒ１を有し、
第３の半径Ｒ３は第１の半径Ｒ１よりも大きい
ことを特徴とする請求項７に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項９】
前記複数の穴側凹部（７２）はそれぞれ、隣接する前記穴側壁面（７６）に対して横方向である、円周方向を区切る第１の穴側凹部面（７８）および第２の穴側凹部面（８０）を備え、第３の穴側凹部角度範囲Ｅ３を有し、
前記複数のクランプウィング（３８）はそれぞれ、隣接する前記ウィング外面（４２）に対して横方向である、円周方向を区切るウィング先導面（４４）およびウィング追従面（４６）を備え、第１のクランプウィング角度範囲Ｅ１を有し、
前記複数の位置合わせ突起（９２）はそれぞれ、隣接する前記貫通穴面（８６）に対して横方向である、円周方向を区切る第１の位置合わせ突起面（９６）および第２の位置合わせ突起面（９８）を備え、第４の位置合わせ突起角度範囲Ｅ４を有し、
前記第３の角度範囲Ｅ３は前記第１の角度範囲Ｅ１よりも大きく、前記第３の角度範囲Ｅ３は前記第４の角度範囲Ｅ４よりも大きい
ことを特徴とする請求項７に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項１０】
小さな直径のクーラント穴（１０６）が、前記長手方向軸（Ａ１）と同軸の大きな直径のクーラント穴（１０８）から、各クランプウィング（３８）の前記ウィング外面（４２）まで半径方向に延在することを特徴とする請求項７に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項１１】
前記複数の雄クランプ面（４０）と前記長手方向軸（Ａ１）の間で成される第１の鋭角傾斜内角δ１は、前記複数の雌クランプ面（７４）と前記中心穴軸（Ａ２）の間で成される第２の鋭角傾斜外角δ２に実質的に等しいことを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項１２】
前記回転切削工具（２０）は、拡張可能なリーマであることを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項１３】
前記切削ヘッド（２４）は超硬合金から製造されることを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項１４】
請求項２に記載の回転切削工具（２０）を組み立てる方法であって、
前記長手方向軸（Ａ１）とほぼ同軸に前記クランプナット（２８）の前記ねじ穴（８２）を位置決めし、その後、前記工具シャンク（２２）の前記雄ねじ部分（３４）を前記ねじ穴（８２）と係合して、前記工具シャンク前端面（３２）から見て反時計方向に前記クランプナット（２８）を回転させるステップと、
前記長手方向軸（Ａ１）と同軸に前記ロックスリーブ（２６）の前記貫通穴（８６）を位置決めし、その後、前記複数の係止突起（５０）を前記複数のロックスロット（９４）と係合し、前記複数の位置合わせ突起（９２）が前記複数のクランプウィング（３８）と円周方向で位置合わせされるまで前記工具シャンク前端面（３２）から見て反時計方向に前記ロックスリーブ（２６）を回転させるステップと、
前記長手方向軸（Ａ１）と同軸に前記切削ヘッド（２４）の前記中心穴（５８）を位置決めし、その後、前記複数の穴側凹部（７２）を前記複数のクランプウィング（３８）および前記複数の位置合わせ突起（９２）と係合し、前記複数の穴側壁（７０）が前記複数のクランプウィング（３８）と位置合わせされるまで前記工具シャンク前端面（３２）から見て時計方向に前記切削ヘッド（２４）を回転させるステップと、
前記クランプナット前端面（８４ａ）と前記ロックスリーブ後端面（８８）との間、
前記ロックスリーブ前端面（９０）と前記切削ヘッド後端面（６４）との間、および
前記複数の雌クランプ面（７４）と前記複数の雄クランプ面（４０）との間でクランプ接触が成されるまで、
前記工具シャンク前端面（３２）から見て時計方向に前記クランプナット（２８）を回転させるステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１】
工具シャンク（２２）と、切削ヘッド（２４）と、ロックスリーブ（２６）と、クランプナット（２８）とを備える回転切削工具（２０）であって、
前記工具シャンク（２２）は、前方向（Ｆ）から後方向（Ｒ）に延在する長手方向軸（Ａ１）を備え、工具シャンク前端面（３２）に隣接する切削ヘッド受容部分（３０）と、前記切削ヘッド受容部分（３０）の後方にある雄ねじ部分（３４）とを有し、
前記切削ヘッド受容部分（３０）は、半径方向に突出するとともに概して軸方向に延在する複数のクランプウィング（３８）を備え、各クランプウィング（３８）は、前方向（Ｆ）に進むにつれて外方向に傾斜された雄クランプ面（４０）を有し、
前記切削ヘッド（２４）は、前記長手方向軸（Ａ１）と同軸の中心穴軸（Ａ２）を有する中心穴（５８）と、複数の切削縁部（６２）を有する外周面（６０）とを備え、前記切削縁部（６２）は、切削外径Ｄを有し、切削ヘッド後端面（６４）と切削ヘッド前端面（６６）の間で軸方向に延在し、
前記中心穴（５８）は、概して軸方向に延在する複数の穴側壁（７０）を備え、各穴側壁（７０）は、前記切削ヘッド前端面（６６）に向かう方向に進むにつれて外方向に傾斜された雌クランプ面（７４）を有し、
前記ロックスリーブ（２６）は、ロックスリーブ後端面（８８）とロックスリーブ前端面（９０）の間に貫通穴（８６）を有する円筒形状を有し、
前記クランプナット（２８）は、クランプナット前端面（８４ａ）とクランプナット後端面（８４ｂ）の間にねじ穴（８２）を有し、
前記クランプナット（２８）の前記ねじ穴（８２）は前記工具シャンク（２２）の前記雄ねじ部分（３４）と螺合し、前記ロックスリーブ後端面（８８）は前記クランプナット前端面（８４ａ）とクランプ接触し、前記ロックスリーブ前端面（９０）は前記切削ヘッド後端面（６４）とクランプ接触し、前記複数の雌クランプ面（７４）は前記複数の雄クランプ面（４０）とクランプ接触し、
前記クランプナット（２８）の回転位置を調節することによってクランプ接触力および切削直径Ｄを増減させることができ、前記クランプナット（２８）の回転後に、前記ロックスリーブ（２６）または前記クランプナット（２８）を前記工具シャンク（２２）から取り外すことなく、前記切削ヘッド（２４）の取外しおよび交換を行うことができる
ことを特徴とする回転切削工具（２０）。
【請求項２】
前記雄ねじ部分（３４）は、軸方向に延在する複数の係止突起（５０）を含み、
前記中心穴（５８）は、軸方向に延在する複数の穴側凹部（７２）を含み、
前記ロックスリーブ前端面（９０）は複数の位置合わせ突起（９２）を有し、前記ロックスリーブ後端面（８８）は複数のロックスロット（９４）を有し、
前記複数の係止突起（５０）は前記複数のロックスロット（９４）と係合され、
前記複数の位置合わせ突起（９２）は前記複数の穴側凹部（７２）と係合される
ことを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項３】
前記複数のクランプウィング（３８）、前記複数の穴側凹部（７２）、および前記複数の位置合わせ突起（９２）は円周方向で均等に離隔され、それぞれ第１のクランプウィングピッチ角α１、第３の穴側凹部ピッチ角α３、および第４の位置合わせ突起ピッチ角α４を有し、
前記第１のピッチ角α１と、前記第３のピッチ角α３と、前記第４のピッチ角α４とが等しい
ことを特徴とする請求項２に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項４】
前記複数の係止突起（５０）およびロックスロット（９４）は円周方向で均等に離隔され、それぞれ第２の係止突起ピッチ角α２および第５のロックスロットピッチ角α５を有し、
前記第２のピッチ角α２と第５のピッチ角α５が等しい
ことを特徴とする請求項３に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項５】
前記複数のロックスロット（９４）はそれぞれ、円周方向を区切るとともに半径方向に延在する第１のロックスロット面（１００）および第２のロックスロット面（１０２）を備え、第５のロックスロット角度範囲Ｅ５を有し、
前記複数の係止突起（５０）はそれぞれ、円周方向を区切るとともに半径方向で延在する第１の係止突起面（５４）および第２の係止突起面（５６）を備え、第２の係止突起角度範囲Ｅ２を有し、
前記第５の角度範囲Ｅ５は前記第２の角度範囲Ｅ２よりも大きく、
前記第２の角度範囲Ｅ２と前記第５の角度範囲Ｅ５の角度範囲の差Ｅ５−Ｅ２は、前記第１のピッチ角α１の半分α１／２に等しい
ことを特徴とする請求項３に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項６】
６つのクランプウィング（３８）、６つの穴側凹部（７２）、および６つの位置合わせ突起（９２）を備え、それぞれ６０°である第１のピッチ角α１、第３のピッチ角α３、および第４のピッチ角α４を有し、かつ
３つの係止突起（５０）および３つのロックスロット（９４）を備え、それぞれ１２０°である第２のピッチ角α２および第５のピッチ角α５を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項７】
前記複数のクランプウィング（３８）はそれぞれ、前記工具シャンク前端面（３２）に隣接する部分的に円筒形に延在するウィング外面（４２）を含み、第２のクランプウィング半径Ｒ２を有し、
前記複数の穴側壁（７０）はそれぞれ、前記切削ヘッド後端面（６４）に隣接する軸方向に延在する穴側壁面（７６）を含み、第３の穴側壁半径Ｒ３を有し、
前記第２の半径Ｒ２は前記第３の半径Ｒ３よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項８】
前記切削ヘッド受容部分（３０）は、前記長手方向軸（Ａ１）の周りで円周方向に均等に離隔された、概して平坦な複数の切削ヘッド受容面（３６）を有し、前記切削ヘッド受容面（３６）は、前記複数のクランプウィング（３８）と交互になっており、
前記複数の切削ヘッド受容面（３６）と前記複数のクランプウィング（３８）の交線を通って外接する仮想円（Ｃ）は第１の受容面半径Ｒ１を有し、
第３の半径Ｒ３は第１の半径Ｒ１よりも大きい
ことを特徴とする請求項７に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項９】
前記複数の穴側凹部（７２）はそれぞれ、隣接する前記穴側壁面（７６）に対して横方向である、円周方向を区切る第１の穴側凹部面（７８）および第２の穴側凹部面（８０）を備え、第３の穴側凹部角度範囲Ｅ３を有し、
前記複数のクランプウィング（３８）はそれぞれ、隣接する前記ウィング外面（４２）に対して横方向である、円周方向を区切るウィング先導面（４４）およびウィング追従面（４６）を備え、第１のクランプウィング角度範囲Ｅ１を有し、
前記複数の位置合わせ突起（９２）はそれぞれ、隣接する前記貫通穴面（８６）に対して横方向である、円周方向を区切る第１の位置合わせ突起面（９６）および第２の位置合わせ突起面（９８）を備え、第４の位置合わせ突起角度範囲Ｅ４を有し、
前記第３の角度範囲Ｅ３は前記第１の角度範囲Ｅ１よりも大きく、前記第３の角度範囲Ｅ３は前記第４の角度範囲Ｅ４よりも大きい
ことを特徴とする請求項７に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項１０】
小さな直径のクーラント穴（１０６）が、前記長手方向軸（Ａ１）と同軸の大きな直径のクーラント穴（１０８）から、各クランプウィング（３８）の前記ウィング外面（４２）まで半径方向に延在することを特徴とする請求項７に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項１１】
前記複数の雄クランプ面（４０）と前記長手方向軸（Ａ１）の間で成される第１の鋭角傾斜内角δ１は、前記複数の雌クランプ面（７４）と前記中心穴軸（Ａ２）の間で成される第２の鋭角傾斜外角δ２に実質的に等しいことを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項１２】
前記回転切削工具（２０）は、拡張可能なリーマであることを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項１３】
前記切削ヘッド（２４）は超硬合金から製造されることを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具（２０）。
【請求項１４】
請求項２に記載の回転切削工具（２０）を組み立てる方法であって、
前記長手方向軸（Ａ１）とほぼ同軸に前記クランプナット（２８）の前記ねじ穴（８２）を位置決めし、その後、前記工具シャンク（２２）の前記雄ねじ部分（３４）を前記ねじ穴（８２）と係合して、前記工具シャンク前端面（３２）から見て反時計方向に前記クランプナット（２８）を回転させるステップと、
前記長手方向軸（Ａ１）と同軸に前記ロックスリーブ（２６）の前記貫通穴（８６）を位置決めし、その後、前記複数の係止突起（５０）を前記複数のロックスロット（９４）と係合し、前記複数の位置合わせ突起（９２）が前記複数のクランプウィング（３８）と円周方向で位置合わせされるまで前記工具シャンク前端面（３２）から見て反時計方向に前記ロックスリーブ（２６）を回転させるステップと、
前記長手方向軸（Ａ１）と同軸に前記切削ヘッド（２４）の前記中心穴（５８）を位置決めし、その後、前記複数の穴側凹部（７２）を前記複数のクランプウィング（３８）および前記複数の位置合わせ突起（９２）と係合し、前記複数の穴側壁（７０）が前記複数のクランプウィング（３８）と位置合わせされるまで前記工具シャンク前端面（３２）から見て時計方向に前記切削ヘッド（２４）を回転させるステップと、
前記クランプナット前端面（８４ａ）と前記ロックスリーブ後端面（８８）との間、
前記ロックスリーブ前端面（９０）と前記切削ヘッド後端面（６４）との間、および
前記複数の雌クランプ面（７４）と前記複数の雄クランプ面（４０）との間でクランプ接触が成されるまで、
前記工具シャンク前端面（３２）から見て時計方向に前記クランプナット（２８）を回転させるステップと
を含むことを特徴とする方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公表番号】特表２０１２−５２４６６８（Ｐ２０１２−５２４６６８Ａ）
【公表日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０６６４４（Ｐ２０１２−５０６６４４）
【出願日】平成２２年４月１４日（２０１０．４．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＬ２０１０／０００３００
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１２５５５７
【国際公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【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１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１４日（２０１０．４．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＬ２０１０／０００３００
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１２５５５７
【国際公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（３０６０３７９２０）イスカーリミテッド (93)
【Ｆターム（参考）】
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