JP3810094B2 - 切削工具アセンブリおよびこれに用いられる替え刃 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、１つの部材から他方へ回転トルクを伝達出来るように着脱自在に結合させた少なくとも２つの部材を具備する工具アセンブリに関する。特に、取り替え能な切削ヘッドと、切削ヘッドを装着するための工具シャンク（tool shank）を具備し、穿孔（drilling）、フライス削り（milling）などの回転切削作業に使用する切削工具アセンブリに関する。
発明の背景
上述のものと同種の結合形式を持つ回転切削工具の一例がEP 0742065に開示されている。このアセンブリは相互に嵌合する雌雄の結合部材を互いに作用し合う面に持つ第１，第２のアセンブリ構成要素からなり、結合部材は半径方向を向くトルク伝達用アーム部分と、その間に位置する中央部分（centering portion）を持つ。切削工具の組立は、雄結合部材を雌結合部材の中に挿入し、留めネジを用いて同軸上で結合させて行う。
上述のような切削工具アセンブリに留めネジを用いると、切削工具の強度が小さくなって、小径の切削工具に関する限り、工具の小型化にかなり厳しい制限が加わることになり、特に、軸方向に延在するチップ排除用縦溝が工具に設けられていて、そのため適当な留めネジを取り付けるだけの断面積がない場合に問題になる。
切り刃が切削工具の中心に向かって延在する交換可能な切削ヘッドを持つ回転切削工具の場合は、中心に位置する軸方向貫通締め付けネジ（central axial through-going fastening screw）を用いて工具を固定することは考えられないため、問題はさらに大きくなる。
EP 0118 806は、縦軸にほぼ沿って形成したチップ排出縦溝を持つ円筒形工具シャンクと、自己保持式（self-holding manner）で留めネジなしにシャンクに装着されたプレート状の取り替え可能な穿孔ヘッドを具備する穿孔用工具アセンブリを開示している。穿孔ヘッドは、直径方向に配置された（diametrically disposed）切削プレート状のほぼ平面状切削部分を２つ備え、工具シャンクはチップ排出縦溝の側面に形成され、直径方向に対向する２つの半径方向凹部の間で画定され、これに沿って軸方向に延在する穿孔ヘッド受け入れスロットを持ち、凹部は穿孔ヘッドと係合しかつ穿孔ヘッドの切削プレートを受け入れることが出来るようになっている。切削プレートと凹部は、工具の縦軸に対してほぼ垂直で、工具ホルダー中の切削ヘッドを軸方向に支えるための細長い底面と、底面に対して横方向の（oriented transversely）トルクを伝達するための背の高い壁を持つ。
上記の穿孔工具においては、底面が比較的狭いため、切削作業中に工具にかかる軸方向の力に十分耐えることができない。さらに、上記のように細長い平面状の穿孔ヘッドではねじれのかかる状態で使用するには強度が小さいすぎる。さらにまた、このような工具の底面積は工具シャンクの断面積や、トルク伝達壁の高さに比して小さく、そのため工具が不安定になる。少なくともこうした理由から、上記のような平面状の穿孔ヘッドは小型、特に超小型切削工具にはほとんど応用できない。
本発明の目的は、新規切削工具アセンブリと、これに使用する新規切削ヘッドを提供することにある。
発明の要旨
本発明の一側面によれば、取り替え可能な切削ヘッドと、共通の縦軸を持ち互いに係合する周面（mating peripheral surfaces）を持つ工具シャンクを具備する回転切削作業用切削工具が提供されるもので、
前記切削ヘッドは、切削ヘッドの前端部に隣接する切削部分と、後端部に隣接する切削ヘッド装着部分を持ち、前記工具シャンクはその前面に切削ヘッド受け入れ部分を持ち、前記工具シャンクの切削ヘッド装着部分と切削ヘッド受け入れ部分はそれぞれ少なくとも二つの結合部分を持ち、切削ヘッド結合部分と工具シャンクの結合部分は前記周面によって境界が画定されていて、互いに係合する形状、寸法をもち、
結合部分はそれぞれ、前記縦軸に対して横方向に延在して、工具シャンク中の切削ヘッドを軸方向に支持するための底面と、前記縦軸に対してほぼ半径方向に延在し、前記底面に対して横断方向のトルク伝達壁と、トルク伝達壁に隣接しこれに対して横方向に延在し、前記縦軸に対して円周方向にある固定壁を持ち、各切削ヘッド結合部分の固定壁は、二つの異なる工具シャンク結合部分の固定壁の隣接する両端間の対応する角距離よりも小さい角延長部（angular extension）をもち、
切削工具の組立ではまず、切削ヘッド結合部分の固定壁が工具シャンク結合部分の固定壁の間に挿入されるように、切削ヘッド装着部分を切削ヘッド受け入れ部分に対して配置し、ついで切削ヘッド結合部分が完全に対応する工具シャンク結合部分の上に載り、その底面とトルク伝達壁が互いに当接し、固定壁が同軸上で互いに雌雄結合するまで、切削ヘッドを工具柄に対して回転させることで、切削ヘッドが工具柄上で固定されるようにする。
好ましくは、切削ヘッド結合部分と工具シャンク結合部分は、それぞれ一つが一段高くもう一方が低い一対の底面を持つ、互いに係合する段差形状を設けて、底面の前記トルク伝達壁を介して合流するようにする。好ましくは、各結合部分の形状は一段高い底面を備える凸部と、一段低い底面を備える凹部とする。
切削工具が、たとえば穿孔作業のようにチップ排出縦溝の必要な切削作業用に設計されている場合、切削ヘッドと工具シャンクの結合部分の数は、縦溝の数に対応していることが好ましい。この場合、それぞれの結合部分は二つの隣り合う縦溝の間に延在させることで、一段低い面が縦溝の一つとトルク伝達壁によって、また一段高い面が別の縦溝とドル区伝達壁によって画定されるようにする。
本発明の他の側面によれば、底面、トルク伝達壁、固定壁が形成され、工具シャンクの周面によってそれぞれ境界が画定される、少なくとも二つの結合部分が形成された前部切削ヘッド受け入れ部分を持つ工具シャンクに装着するための取り替え可能な切削ヘッドが提供されるもので、
前記切削ヘッドは、前記工具シャンクの周面と係合する周面と、前端部に隣接する切削部分と、後端部に隣接する切削ヘッド装着部分を持ち、切削ヘッド装着部分には前記切削ヘッドの周面によって境界が画定される少なくとも二つの係合部分が形成されており、
切削ヘッドのそれぞれの係合部分は、縦軸と、縦軸に対して横断方向に延在し、工具シャンク中の切削ヘッドを軸方向に支持するための底面と、前記縦軸に対してほぼ半径方向、前記底面に対して横方向に延在するトルク伝達壁と、トルク伝達壁に隣接しこれに対して横方向でかつ前記縦軸に対して円周方向に延在する固定壁とを持ち、各切削ヘッド結合部分の固定壁は、二つの異なる工具シャンク結合部分における固定壁の隣接両端間の角距離より小さい角延長部（angular extension）を持つ。
切削ヘッドが装着される工具シャンクにチップ縦溝がある場合は、好ましくは、工具シャンクのチップ縦溝に連続して合流するチップ縦溝セクション（chip flue sections）を切削ヘッドに設ける。これにより、アセンブリ全体が完全になめらかなデザインとなり、連続するチップ縦溝によってチップ排出が順調に行える。
本発明の工具アセンブリではさらに、工具シャンクにスリットなどの固定手段を設けて、切削ヘッドを弾性的に固定する（resiliently securing）こともできる。
本発明による結合手段の場合、切削ヘッドと工具シャンクの端部断面積を最大限にした広幅で強度の高い端部と、背の低いトルク伝達壁を持たせることにより、切削工具アセンブリの安定性を高めることが出来る。この結合手段はまた、工具シャンクから切削ヘッドに大きなトルクを伝達することができ、穿孔作業などで生じる軸方向の大きな力にも耐えることが出来る。本発明の結合手段は、特に超小型切削工具アセンブリ、特にチップ排出縦溝を設けたアセンブリに最適である。
本発明のさらに他の側面は、上で定義した切削工具アセンブリの組立、取り外しのための装置に関連する。
【図面の簡単な説明】
本発明ならびに、本発明が実際にどのように実施されるかの理解を助けるために、添付図面について説明する。
図１は、本発明の一実施例による切削工具アセンブリの組立前の分解等測図である。
図２は、図１に示す切削工具アセンブリの切削ヘッドの等測底面図である。
図３は、図２に示す切削ヘッドの底部平面図である。
図４ａは、図１に示す切削工具アセンブリの工具シャンクを示す等測部分図である。
図４ｂは、図４ａに示す工具シャンクの代替実施例を示す等測部分図である。
図５は、図４に示す工具シャンクの前面図である。
図６は、組立の初期段階にある図１の切削工具アセンブリを示す等測図である。
図７は、組立の終わった図１の切削工具アセンブリを示す等測図である。
図８は、図７に示す切削工具アセンブリの断面図である。
図９は、本発明の他の実施例による切削工具アセンブリの組立前を示す等測分解図である。
図１０は、図９に示す切削工具アセンブリの切削ヘッドの等測図である。
図１１は、図９に示す切削工具アセンブリの工具シャンクの部分等測図である。
図１２は、組立の終わった図９に示す切削工具アセンブリを示す断面図である。
図１３は、組立の初期段階にある図９の切削工具アセンブリの等測部分断面図である。
図１４，１５は、図９乃至１３に示す切削工具の組立に用いられる組立装置の実施例を示す。
好ましい実施例の説明
穿孔作業に用いられる本発明の切削工具アセンブリを図１および９に示す。
図１に示す切削工具アセンブリ１は、使い捨て式の中実切削ヘッド２，縦軸６と縦軸６を中心に１８０°の回転対称性を持ち、自己締め付け式（self-clamping）に組み立てられた工具シャンク４を具備する。
工具ヘッド２と工具シャンク４には、それぞれチップ縦溝セクション８a、１０a、８b、１０bが形成されていて、切削工具を組み立てたとき、セクション８a、８bとセクション１０a、１０bが連続でかつ好ましくは螺旋状の縦溝８，１０を形成するが、縦溝８，１０は切削ヘッド２から工具シャンク４の背部に延在する。
図２、３に示すように、切削ヘッド２は、切削ヘッド前端部１３に隣接する切削部分１２と、切削ヘッド後端部１５に隣接する切削ヘッド装着部分１４を持つ。
切削ヘッドの切削部分１２については、本発明の主題事項ではないので、本書では記述しない。しかし、切削ヘッドの切削部分１２のデザインは適切であればどのようなものでもよいことに留意されたい。
図２からわかるように、切削ヘッド装着部分１４は周面１６を持ち、周面１６とチップ縦溝セクション８a、１０aによって境界が画定される一対の直径方向に対向する切削ヘッド結合部分２０を備える。切削ヘッド結合部分２０はそれぞれ、チップ縦溝セクション８a、１０aの一つに隣接し一段低くなった底面２２と、他のチップ縦溝セクション１０a、８aに隣接し一段高くなった底面２４と、これらの間のトルク伝達壁２６を持ち、これらはすべて切削ヘッド装着部分１４の周面１６から縦軸６に向かって延在する。一段低い底面２２とトルク伝達壁２６は、面取りした隅部２７を介してトルク伝達壁と合流しかつ一段低い底面２２とトルク伝達壁２６とともに凹部２９を形成する固定壁２８で終端している。切削ヘッド結合部分２０は、これらの間に延在し、その一段高くなった底面２４と合流する中央底面３０を持つ。
図２からわかるように、切削ヘッドの一段低い底面２２、一段高い底面２４、中央底面３０はほぼ平面をなし、全体として縦軸６に対して垂直であり、トルク伝達壁２６と、固定壁２８は底面２２，２４に対して横方向にある。
図３からわかるように、各切削ヘッド結合部分２０のトルク伝達壁２６は、縦軸６に対してほぼ半径方向に延在し、底面２２、２４に対して鋭角で傾斜している。トルク伝達壁２６は必ずしも平面ある必要はなく、一部分のみが半径方向に延在する曲面でもよい。さらに、トルク伝達壁２６は底面に対して鈍角の傾斜をもつもの、あるいはこれに垂直のものでもよく、正確に半径方向に延在していなくてもよいが、この方向に角度をなして位置するようにする。各切削ヘッド結合部分２０のトルク伝達壁２６の軸方向寸法d（図２)は、チップ縦溝セクション８a、１０aのうち半径方向にもっとも外側の点２１’、２１”間の距離D（図３)よりかなり小さい。軸方向寸法dは、距離Dを超えず、好ましくは距離Dの半分より小さく、かつ切削ヘッド２の前端部１３と一段低い底面２４との間で計測した切削ヘッドの高さH(図２)より小さい。
図３からわかるように、固定壁２８は一段低い底面２２に沿って縦軸６に対して円周方向に延在する。これに代えて、固定壁２８は結合部分２０全体あるいはそのいずれかの部分に沿って延在するようにしてもよい。
図１、２、６、７からわかるように、さらに図８から最もよくわかるように、固定壁２８の形は、切削ヘッド前端部１３から遠ざかる方向に広がる楔型円錐面をなす。これら楔型円錐面は、縦軸と一致する軸（図示せず）を持ち、螺旋形、長楕円形など、各種形状を持つことができる。
図４a、５に示すように、工具シャンク４は切削ヘッド受け入れ部分４２が形成された前面４０を持つ。形状、寸法が切削ヘッド装着部分１４と係合する周面４３を持つ切削ヘッド受け入れ部分４２。切削ヘッド受け入れ部分４２は、形状、寸法が切削ヘッド結合部分２０と係合し、かつ互いに直径方向に対向する工具シャンク結合部分４４を持つ。したがって、各工具シャンク結合部分４４は、一段高い底面４８、一段低い底面５０、これらの間に位置するトルク伝達壁５２、トルク伝達壁５２と合流する楔型固定壁５４をそれぞれに備える。一段高い底面４８、トルク伝達壁５２、および固定壁５４によって、切削ヘッド装着部分１４の凹部２９と係合しかつその中に受け入れられる凸部５６が画定される。工具シャンク結合部分４４間には、中央底面６０が設けられる。工具シャンク結合部分４４の一段高い底面４８、一段低い底面５０、中央底面６０、トルク伝達壁５２および固定壁５４は、切削ヘッド結合部分２０の一段低い底面２２、一段高い底面２４、中央底面３０、トルク伝達壁２６および固定壁２８と、配置方向（orientation）、寸法が一致するが、切削ヘッド結合部分２０の固定壁２８の角延長部（angular extension）αcは（図３）、工具シャンク結合部分４４の固定壁５４の両端部の角距離β_t（図５）より小さくなるような配置になっている。
切削ヘッド２および工具シャンク４の結合部分２０、４４の固定壁２８、５４はそれぞれ干渉式に嵌合（interference fit）出来る設計になっている。固定壁２８と５４の間のこのような干渉式嵌合は、図４bに示すような弾性スリット６２を工具ホルダー４に形成することで得られる。
図２、３、４aからわかるように、切削ヘッドおよび工具シャンクにはさらに、それぞれ雄と雌のガイド部材６４（図２）と６６（図４a）が設けられていて、摺雌雄の配置は逆でもよいが、最初に切削ヘッド２を工具シャンク４に整合させるのに用いる。
図６に示すように、切削ヘッド２の切削ヘッド装着部分１４を工具シャンク４の切削ヘッド受け入れ部分４２に装着させるには、工具シャンク結合部分４４の凸部５６の間に切削ヘッド結合部分２０を横方向に挿入し、一段低い底面２２を工具シャンク結合部分４４の一段高い底面４８に沿って摺動させることで、切削ヘッド結合部分２０のトルク伝達壁２６が対応する工具シャンク結合部分４４のトルク伝達壁５２に当接し、後者結合部分４４の凸部５６が前記結合部分２０の凹部２９に完全に嵌入するまで、また切削ヘッド装着部分２０の楔型固定壁２８が対応する工具シャンク結合部分４４の楔型固定壁５４と係合するまで、切削ヘッド２をＡの方向（切削工具の回転方向と逆の方向）に回転させる。図４bに示す工具ホルダーの場合、固定壁２８と５４の係合は、弾性スリット６２が弾性によって拡張（resilient broadening）することで行われる。
上記切削工具１を組み立てた状態を示すのが図７、８である。切削作業中は、切削ヘッド２の一段低い底面２２が、対応する工具シャンク４の一段高い底面４８と接触することで、工具シャンク４に切削ヘッド２が広い面積で軸方向に支持される（broad axial support）。加えて、切削ヘッド２の一段高い底面２４が工具シャンク４の一段低い底面５０と接触することで、軸方向の支持は一層強化される。切削ヘッド２の固定壁２８と工具シャンク４の固定壁５４はそれぞれ同軸上で雌雄噛み合って固定面としての機能を果たすため、切削中の切削ヘッドを工具ホルダーに正しく固定させ、かつ切削工具を作業対象物から遠ざけたとき、工具シャンクから切削ヘッドがはずれたり抜けたりするのを防ぐ。
図９乃至１４に、本発明の他の実施例による切削工具１０１を示す。この例では、切削ヘッドと工具シャンクの結合部分が２段になっている点、固定機構が底面とトルク伝達壁とは異なる軸方向の高さに設けられている点が異なる以外は、結合機構は図１乃至８に示す切削工具１とほぼ同じである。したがって、以下の切削工具１０１の説明では、固定機構に関連する部分についてのみ言及する。
図９からわかるように、切削工具１０１は中実切削ヘッド１０２，縦軸１０６と２つのチップ縦溝（参照番号なし）を持つ工具シャンク１０４を備える。
図１０に示す切削ヘッド１０２は、切削ヘッド前端部１１３に隣接する切削部分１１２と、切削ヘッド後端部１１５に隣接する切削ヘッド装着部分１１４を持つ。切削ヘッド装着部分１１４は、一対の直径方向に対向する切削ヘッド結合部分１２０を備え、結合部分はそれぞれ一段低い底面１２２，一段高い底面１２４、トルク伝達壁１２６、およびこれらによって形成される凹部１２９を持つ。
図１１に示す工具シャンク１０４は、切削ヘッド受け入れ部分１４２が形成された前面１４０を持つ。切削ヘッド受け入れ部分１４２は、一段高い底面１４８，一段低い底面１５０，トルク伝達壁１５２，これらによって形成され、切削ヘッド結合部分１２０の凹部１２９と形状、寸法が合致する凸部１５６を持つ。
図９、１０、１１からわかるように、切削工具１０１には切削ヘッド１０２に形成された雄の固定部材２００と、工具シャンク１０４に形成された雌の固定部材２１０であって、切削ヘッドおよび工具シャンクの半径寸法（radial dimension）よりかなり小さい半径寸法を持つものが設けられている。切削ヘッド１０２の雄固定部材２００は、ヘッドの後端部１１５から突き出ており、工具シャンク１０４の雌固定部材２１０はシャンクの前面１４０から凹んでいる。
図１０、１１に示すように、切削工具１０１の雄、雌固定部材２００，２１０はそれぞれ、円錐形の固定壁１２８，１５４とその間の中央底面１３０，１６０を持ち、これらは切削工具１の切削ヘッド結合部分２０と工具シャンク４４の固定壁２８、５４および中央底面３０、６０とそれぞれ同じ形状を持ち、また同様の働きをする。特に、切削工具１と同じく、切削工具１０１の工具シャンク１０４の固定壁１５４の隣接する両端間の角距離は、切削ヘッド１０２の固定壁１２８の角延長部より大きい。しかし、切削ヘッド１０２の固定壁１２８の角延長部は、切削ヘッド２の固定壁２８より大きく、工具シャンク１０４の固定壁１５４の隣接両端の角距離は、工具シャンク４の固定壁５４の角距離より小さい。加えて、切削工具１０１における切削ヘッド結合部分１２０の一段高い底面１２４はそれぞれ、工具シャンク結合部分１４４の一段高い底面１４８間の角距離よりかなり小さい角延長部を持つ。
図１２からわかるように、雄、雌の固定部材２００、２１０の円錐形固定壁１２８、１５４は、切削ヘッド１０２の前端部１１３から遠ざかる方向に広がっていて（diverge）、互いに協同して楔のように摺動嵌合する。
図４bの実施例に示すデザインの工具シャンク４をもつ切削工具１と同様に、切削工具１０１にも工具シャンク上に切削ヘッドを弾性で固定するための手段を設けることができる。図１０、１１、１３はこうした固定手段の他の例を示す。
固定手段は工具シャンク１０４の雌固定部材２００の中央底面１６０から軸方向に突出し、シャンクの円錐形固定壁１５４の間に位置する２つの円筒形係止ピン２２０（図１１、１３）と、これに対応する、切削ヘッド１０２の雄固定部材２００の円錐形固定壁１２８に形成され、係止ピン２２０をその中に受けるようになっている２つの円筒形係止ピン受け２２０（図１０、１３）で構成される。係止ピン２２０は雌雄の固定部材２１０，２００が裾広がりになった円錐形固定壁１２８，１５４とほぼ同じ方向になるように、縦軸１０６に向けて傾斜している。
図１３からわかるように、係止ピン２２０は工具シャンク１０４に弾性状態で配置されているが、記載の実施例では、これはそれぞれ工具シャンク１０４の円錐形固定壁に隣接して形成され、異なる直径を持つ２つの段つき横長穴２３０に係止ピン２２０を装着することで達成されるもので、ピン２２０の下部２３２が穴２３０の狭い側の下部２３６に嵌入し、ピン２２０の上部２４０が穴２３０の大きい側の穴部分２４２に取り囲まれるようにし、その中でピンをわずかに屈曲可能な状態にする。
このように、切削工具１０１の組立中に切削ヘッド１０２が工具シャンク１０４の切削ヘッド受け入れ部分１４２に挿入され、Aの方向に回転されると、雄固定部材２００の円錐形固定壁１２８が、雌固定部材２１０の円錐形固定壁１５４の下で摺動し、ピン２２０には後者の壁１５４から外方向にバイアスがかかる。
切削ヘッド結合部分２００のトルク伝達壁１２６を工具シャンク結合部分４４のトルク伝達壁１５２に当接させると、切削ヘッド１０２の回転が停止し、係止ピン２２０が係止ピン受け２２２に嵌入する。これにより、切削ヘッド１０２は、弾性係止ピン２２０によって工具シャンク１０４の上でその装着位置にしっかりと固定される。
本発明の切削工具には、さらに組み立て装置を設けることができる。図１４、１５は、上記の切削工具のいずれにも使用できる組立装置を示すもので、以下に切削工具１０１に関連してこの装置を説明する。図からわかるように、組立装置３００（図１４）および４００（図１５）はそれぞれ、切削工具１０１の直径に対応する直径の円筒形の横長キャビティ３１０、４１０を持つ。組立装置３００、４００、あるいは少なくともそのキャビティ３１０、４１０は適切な材質で出来ており、切削ヘッド保持セクション３２０、４２０と、工具シャンク受け入れセクション３３０、４３０を備え、これらは切削ヘッド１０２と工具シャンク１０４の切削ヘッド受け入れ部分１４２を取り囲むあるいは保持することができる。キャビティ３１０、４１０の切削ヘッド保持セクション３２０、４２０は切削ヘッド１０２の外郭形状と互いに補足し合う形状であって、切削ヘッドのチップ縦溝セクションに嵌合可能な凸部３４０、４４０を備えることで、組立装置３００、４００に対する回転が阻止される。組立装置３００、４００はさらに、切削ヘッドが装置の切削ヘッド保持セクション３２０、４２０から脱落するのを防ぐための手段を設けてもよい。したがって図１４に示す組立装置３００では柔軟部材３５０が、また、図５の組立装置４００では適切な形状と寸法を持つ凸部材４４０がこれら手段を構成する。これに代えて、あるいは上記部材３５０、４４０に加えて、円筒形キャビティ３１０、４１０の切削ヘッド保持セクション３２０、４２０の直径を切削ヘッド１０２の直径よりわずかに小さくすることで、切削ヘッド保持セクションに切削ヘッドを押し込むようにしてもよい。切削工具１０１を解体するときは、切削ヘッドを組立装置３００の背部端部３６０から押し出す（図１４）か、あるいは装置４００の前部端部４６０から引っぱり出して取り外す。
本発明の切削工具アセンブリおよびその構成部品は、上で説明し図面に示したものとは異なる特長を持つ設計にしてもよい。たとえば、切削工具に２つ以上のチップ排出縦溝を形成してもよく、あるいは縦溝が全くなくてもよく、および／または部分的にチップ排出スペースを形成してもよい。後者の場合、切削ヘッドおよび工具シャンクの一段低い面が、これら部分の一段高い表面間の面積全体を占めることになる。さらに、工具シャンクの切削ヘッド装着部分と切削ヘッド受け入れ部分に、間隔が等しい、あるいは等しくない２つ以上の結合部分を形成してもよい。また、工具シャンクの切削ヘッド装着部分および切削ヘッド受け入れ部分の設計を、図面に示すように、それぞれ入れ替えて逆にすることもできる。切削工具に用いられる固定手段のデザインは適切であればどのようなものでもよい。冷却手段などの追加特長を切削工具アセンブリに持たせることもできる。
参照番号リスト
１ 図１乃至８の切削工具アセンブリ
２ 切削ヘッド
４ 工具シャンク
６ 縦軸
８a、１０a 切削ヘッドのチップ縦溝セクション
８b、１０b 工具シャンクのチップ縦溝セクション
１２ 切削ヘッドの切削部分
１３ 切削ヘッドの前端部
１４ 切削ヘッド装着部分
１５ 切削ヘッドの後端部
１６ 切削ヘッド装着部分の周面
２０ 切削ヘッド結合部分
２１’、２１” チップ縦溝セクション８a、１０aの半径方向最外端点
２２ 切削ヘッド結合部分の一段低い底面
２４ 切削ヘッド結合部分の一段高い底面
２６ 切削ヘッド結合部分のトルク伝達壁
２７ 面取りした隅角
２８ 切削ヘッド結合部分の固定壁
２９ 切削ヘッド結合部分の凹部
３０ 切削ヘッド結合部分の間の中央底面
４０ 工具シャンクの前面
４２ 工具シャンクの切削ヘッド受け入れ部分
４３ 工具シャンクの切削ヘッド受け入れ部分の周面
４４ 工具シャンク結合部分
４８ 工具シャンク結合部分の一段高い底
５０ 工具シャンク結合部分の一段低い面
５２ 工具シャンク結合部分のトルク伝達壁
５４ 工具シャンク結合部分の固定壁
５６ 工具シャンク結合部分の凸部
６０ 工具シャンク結合部分間の中央底面
６２ 弾性スリット
６４、６６ 雄、雌ガイド部材
１０１ 図９乃至１３の切削工具アセンブリ
１０２ 切削ヘッド
１０４ 工具シャンク
１０６ 縦軸１０６
１１２ 切削ヘッドの切削部分
１１３ 切削ヘッド前端部
１１４ 切削ヘッド装着部分
１１５ 切削ヘッド後端部
１２０ 切削ヘッド結合部分
１２２ 切削ヘッド結合部分の一段低い底面
１２４ 切削ヘッド結合部分の一段高い底面
１２６ 切削ヘッド結合部分のトルク伝達壁
１２８ 雄固定部材の円錐形固定壁
１２９ 切削ヘッド結合部分の凹部
１３０ 雄固定部材の中央底面
１４０ 工具シャンクの前面
１４２ 工具シャンクの切削ヘッド受け入れ部分
１４４ 工具シャンク結合部分
１４８ 工具シャンク結合部分の一段高い底面
１５０ 工具シャンク結合部分の一段低い底面
１５２ 工具シャンク結合部分のトルク伝達壁
１５４ 雌固定部材の円錐形固定壁
１６０ 雌固定部材の中央底部材
１５６ 工具シャンク結合部分の凸部
２００ 切削ヘッドの雄固定部材
２１０ 工具シャンクの雌固定部材
２２０ 係止ピン
２２２ 係止ピン受け
２３０ 横長穴
２３２ ピン２２０の下部
２３６ 穴２３０の下部狭い側
２４０ ピン２２０の上部
２４２ 穴２３０の上部大きい側
２４６ 周面１５２に形成した円筒形凹部
３００ 図１４の組立装置
３１０ 組立装置３００のキャビティ
３２０ 組立装置３００の切削ヘッド保持セクション
３３０ 組立装置３００の工具シャンク受け入れセクション
３４０ 組立装置３００の突起部
３５０ 組立装置３００の柔軟部材
３６０ 組立装置３００の背部端部
４００ 図１５の組立装置
４１０ 組立装置４００のキャビティ
４２０ 組立装置４００の切削ヘッド保持セクション
４３０ 組立装置４００の工具シャンク受け入れセクション
４４０ 組立装置４００の突起部
４６０ 組立装置４００の前面

Claims (14)

1. 共通の縦軸と互いに係合する周面とを有する取り替え可能な切削ヘッド及び工具シャンクを具備する回転切削作業用の切削工具アセンブリであって、
   該工具シャンクが、少なくとも２つのチップ縦溝を備えており、該切削ヘッドが、該工具シャンクの該チップ縦溝と連続的に一体になるチップ縦溝を備えており、
   該切削ヘッドが、その前端部に隣接する切削部分と、後端部に隣接する切削ヘッド装着部分とを有し、該工具シャンクが、その前面に形成された切削ヘッド受け入れ部分を有し、該切削ヘッド装着部分と工具シャンクの切削ヘッド受け入れ部分が、それぞれ、少なくとも２つの結合部分を有し、切削ヘッド結合部分及び工具シャンク結合部分が、該周面によって境界が画定され、形状及び寸法で互いに係合する段差構造を有し、
   結合部分の各々が、
   該２つの縦溝の間を延びており、
   該縦溝の一つに隣接して配置されている一段高い底面及び該縦溝の他方に隣接して配置されている一段低い底面である一対の底面であって、該一対の底面は該縦軸に対して横方向に向いており、切削ヘッドの各結合部分の少なくとも一段低い底面が、工具シャンクの各結合部分の一段高い底面に接する一対の底面と、
   対応する周面から該縦軸に対してほぼ半径方向に延在し、該一対の底面を該一段高い底面と該一段低い底面とに分け、かつ該一対の底面に対して横方向に向いているトルク伝達壁と、
   トルク伝達壁に隣接してかつこれに対して横方向に向いており、該縦軸に対して円周方向に配置された固定壁とを有し、
   それぞれの切削ヘッド結合部分の固定壁が、切削ヘッドの該前端部に向かって縦軸方向に傾斜しており、２つの異なる工具シャンク結合部分における固定壁の隣接両端間の対応する角距離より小さい角延長部を有し、
   対応する工具シャンク結合部分の上に切削ヘッド結合部分が完全に載り、底面とトルク伝達壁を互いに当接させ、かつこれらの固定壁が同軸上で互いに雌雄係合せしめられる
   ことを特徴とする切削工具アセンブリ。
2. 切削ヘッドの結合部分のおのおのの少なくとも該一段低い底面と工具シャンクの接合部分の各々の該一段高い底面とが、該トルク伝達壁と半径方向ほぼ同一方向に延びている請求項１の切削工具アセンブリ。
3. 切削ヘッド結合部分の一段低い底面が、切削ヘッドの後端部に形成した凹部によって形成されており、工具シャンク結合部分の一段高い底面が、工具シャンクの前面に形成した凸部によって形成されており、凹部の深さと凸部の高さが、該トルク伝達壁の軸方向延長部によって決まり、該延長部はトルク伝達壁の半径方向延長部より実質的に小さい請求項１の切削工具アセンブリ。
4. 切削ヘッドの結合部分及び工具シャンクの接合部分の凹部及び凸部が、一方において、隣接する縦溝によって境界を付けられており、他方において、該トルク伝達壁によって境界を付けられている請求項３の切削工具アセンブリ。
5. 回転作業に使用されるに適した請求項１−４のいずれか１の切削工具アセンブリ。
6. 穿孔作業に使用されるに適した請求項５の切削工具アセンブリ。
7. 周面、前端部に隣接する切削部分及び後端部に隣接する切削ヘッド装着部分を有し、切削ヘッド装着部分が、該切削ヘッドの周面によって境界が画定される結合部分が少なくとも２つ形成され、かつ段差構造を有し、
   結合部分の各々が、
   一段高い底面及び一段低い底面である一対の底面であって、縦軸に対して横方向に向いている一対の底面と、
   対応する周面から縦軸に対してほぼ半径方向に延びて、該一対の底面を該一段高い底面と該一段低い底面とに分け、かつ該一対の底面に対して横方向に向いているトルク伝達壁と、
   トルク伝達壁に隣接してこれに対して横方向で該縦軸に対して円周方向に配置されてている固定壁とを具備し、
   各切削ヘッド結合部分の固定壁が、切削ヘッドの該前端部の方向で縦軸に向かって傾斜しており、
   更に、チップ縦溝セクションが形成されており、該結合部分の少なくとも１つが、２つの隣接するチップ縦溝セクションの間を延びており、該一段低い底面が、該チップ縦溝セクションの一方に隣接して配置されており、該一段高い底面が、該チップ縦溝セクションの他方に隣接して配置されている
   ことを特徴とする長手方向軸線を有する切削ヘッド。
8. 切削ヘッドの結合部分の各々の該一段低い底面が、該トルク伝達壁を実質的に半径方向に同じ幅で延びている請求項７の切削ヘッド。
9. 該切削ヘッドの本体が中実である請求項７の切削ヘッド。
10. 切削ヘッド結合部分の一段低い底面が、切削ヘッドの後端部に形成された凹部によって形成されており、凹部の深さが、該トルク伝達壁の軸方向延長部によって決まり、該軸方向延長部が、トルク伝達壁の半径方向延長部よりかなり小さい請求項７の切削ヘッド。
11. 切削ヘッドにチップ縦溝セクションが形成されている請求項７の切削ヘッド。
12. 切削ヘッドの結合部分の凹部が、一方において、隣接する縦溝によって境界を付けられており、他方において、該トルク伝達壁によって境界を付けられている請求項１１の切削ヘッド。
13. 結合部分の各々のトルク伝達壁及び固定壁が、該一対の底部に交差する方向に方向付けられている実質的に連続する段差の一部であり、該縦溝から該結合部分の周面に延びている請求項７の切削ヘッド。
14. 該トルク伝達壁が、該一対の底面に対して斜めに傾斜している請求項７の切削ヘッド。

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