JPS641248B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、円弧状の横断面を有する穴、特に等
速継手のボールレースを形成するためのフライス
工具であつて、ほぼ円柱状の受容シヤンクがその
前端範囲において保持ヘツドを形成しており、こ
の保持ヘツドに、チツプを受容するための溝が設
けられていて、この溝が保持ヘツドを横方向に貫
通し、互いに平行で平らな溝壁を有しかつ工具先
端に向かつて開放しており、この場合チツプが使
用位置において工具先端及び側方に向かつて保持
ヘツドを越えて突出している部分に少なくとも円
弧状の切刃を有しており、チツプがさらに工具先
端とは反対の側にチツプの位置を安定化する外周
部分を有していて、この外周部分が使用位置にお
いて溝の底部に接触しており、チツプを溝壁の間
において固定するために、チツプ自体に設けられ
た切欠きと、溝を制限する保持ヘツド脚に設けら
れた孔とを貫通する固定部材が設けられている形
状のものに関する。

自動車用の前車軸の等速継手の溝を形成するた
めのこのような形式のフライス工具はヨーロツパ
特許第0008972A1号明細書に基づいて公知であ
る。

このフライス工具においては円形の切刃は、フ
ライス工具の回転軸線を含む平面内に位置してい
る。これによつて次のような制作技術上の利点が
得られる。つまり、軸中心を通して研削が行われ
ることによつて、円形の切刃を問題なく研削する
ことができる。これによつて必然的に、切刃経過
が正確に外接球の論郭に沿つて生ぜしめられる。

このフライス工具は、切れなくなつた又はいた
んだチツプがまだ使用されていないチツプと交換
されかつ次いで再び研削されることによつて、再
使用が可能である。

しかしながらこの制作技術上の利点には重量的
な欠点が対立している。

回転軸線を通る切刃経過は、チツプが等しい厚
さの２つのチツプ片から形成されているないしは
分割されていることによつてのみ達成される。

しかしながらチツプが分割されていることによ
つて、特にチツプ直径が比較的大きな場合には、
両チツプ片の間において完全な平行平面性が得ら
れない。この平行平面性を得るためには、両チツ
プ片の、緊締ねじを受容する孔の軸線が端面に対
して完全に直角でなくてはならない。このことは
大量生産においては技術的に不可能である。この
公知の場合においては起こり得る誤差は加算さ
れ、この結果不正確値として２倍の誤差が生じ
る。さらに、必要な精度のためには溝底部によつ
て形成されている平らな接触平面は前記緊締ねじ
の緊締軸線に対して完全に平行でなくてはならな
い、しかしながらこのことは不可能であるので、
チツプが分割されていることに基づいてさらにこ
の誤差も２倍になり、この結果チツプ片は極めて
大きな寸法誤差で固定を規定し、ひいては工具の
全精度並びに、工具保持体におけるチツプの緊締
状態を規定することになる。

チツプが分割されていることによつて生ぜしめ
られる不可避の不正確さのために両チツプ片の外
側の端面は溝壁に対して完全に平らにかつ平行に
接触され得ない。この結果フライス工具の使用時
に、チツプを保持しかつ溝壁を形成している緊締
脚の箇所に法外なねじれ力が生じ、この場合この
ねじれ力に起因して強い振動が生ぜしめられ、こ
の振動によつて、製作されるボール転動溝の表面
にチヤターマークが生ぜしめられる。

この公知のフライス工具のチツプはこの場合強
度の点から、約10mm以下の半径で製作することは
できない。なぜならばこの場合、つまり10mm以下
の半径を有するチツプを使用する場合には両緊締
脚の横断面が極めて減少せしめられ、これによつ
て受容シヤフトに必要な固有強度は受容シヤフト
の前端部範囲においてもはや保証され得なくなる
からである。

支配され得ない振動はさらに、チツプをセラミ
ツクから製作することをも不可能にする。

ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式のフ
ライス工具を改良して、チツプを振動に対して不
感に構成すること並びにチツプを受容シヤフトの
構内に高い嵌合精度で正確に固定することができ
かつ、受容シヤフトの前端部範囲における強度を
変えることなくチツプの半径を約６mmにまで減少
させることのできる構造を備えたフライス工具を
提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、
溝の底部に、溝壁から等しい距離をおいて位置し
かつ溝の全長にわたつて延びている狭幅の溝が設
けられている。

本発明のように構成されていると、溝の底部に
設けられた狭幅に溝によつて保持ヘツド脚の旋回
中心が受容シヤンク後端に向かつてずらされ、こ
の結果チツプは保持ヘツド脚によつて大面積でか
つ正確に規定されて緊定されることになる。

従つて本発明のように構成されたフライス工具
では受容シヤンクにチツプを固定するのに、公知
のフライス工具とは異なり、例えばねじのような
固定部材以外の付加的な部材を一切必要としな
い。そして固定部材の固定例えば固定ねじの締込
み以外の調整作業はなんら必要がないので、チツ
プの取付けに際して誤差が生じることは事実上完
全に回避される。

この結果本発明によるフライス工具では受容シ
ヤンクにチツプが確実に支承され、ひいては従来
のフライス工具において問題であつた、溝の摩耗
を惹起する振動も確実に回避されるので、フライ
ス工具の耐用寿命を少なからず延ばすことができ
る。

次に図面につき本発明の実施例を説明する。

第１図に示されているフライス工具は長い円柱
状の受容シヤンク２０を有し、この受容シヤンク
２０の直径は当該のスピンドル受容部の直径に相
当している。保持ヘツド２２を形成するために、
受容シヤンク２０の直径はその前端範囲において
減少せしめられている。保持ヘツド２２の端部は
半球状に構成されており、この端部には保持ヘツ
ド２２を横方向に貫通している溝２４が設けられ
ている。この溝２４は第４図によれば受容シヤン
ク２０の縦軸線に沿つて垂直に位置している平面
に対して対称的に配置されており、溝２４の溝底
部２６は受容シヤンク縦軸線に対して直角に延び
ている。

互いに平行な溝壁２８，３０を有している溝２
４には、硬質合金製のチツプ３２がぴつたりと差
し込まれかつ固定装置３４によつて保持されてお
り、半球状に構成された保持ヘツド端部は、部分
円形状に構成されたチツプ３２の外周に対して同
軸的にかつ半径方向においてチツプ３２の外周に
対して後方にずらされて配置されている。チツプ
３２は２つの切刃３６，３８を有し、両切刃３
６，３８は第１図によればフライス工具の縦軸線
に対して互いに対称的に配置されており、かつ円
板外周面を制限している互いに向かい合つて位置
している外周縁によつて形成されている。

逃げ角を形成するために両切刃３６，３８はチ
ツプ３２の外周において研摩によつてアンダカツ
トされている。第１図では切刃３８に配属のアン
ダカツトされた面４０が示されている。

溝底部２６は、上述の場合において交換プレー
トを形成しているチツプ３２を受容シヤンク２０
の軸方向において保持ヘツド２２内に固定するた
めの対応支承部を形成している。このことを目的
として、チツプ３２の外周には面取り部４２が設
けられており、この面取り部４２でチツプ３２は
溝底部２６に当接しかつ、固定装置３４によつて
圧力をかけられて常に溝底部２６と接触させられ
ている。

フライス工具の回転軸線に対して平行に配置さ
れている２つの溝壁２８，３０の間隔は、チツプ
３２の厚さに対して、チツプ３２が遊びなしにか
つ平面平行に溝２４のなかにはめ込まれ得るよう
に選択されている。

溝２４によつて形成されている２つの保持ヘツ
ド脚４４，４６は固定装置３４の一部を形成して
いる。同様に固定装置３４の一部を形成している
固定ねじ４８は、溝壁２８に設けられたねじ山付
き孔５０にフライス工具の回転軸線に対して直角
にねじ込まれ、さらに保持ヘツド脚４６にはねじ
山付き孔５０に対して同軸的にねじ孔５２が配置
されている。このねじ孔５２は、固定ねじ４８の
ねじヘツド５４を受容するために、ねじ山付き孔
５０よりも大きな直径を有している（第４図参
照）。

固定ねじ４８を配置するために、チツプ３２に
は中心に円筒形の切欠き５６が設けられ、この切
欠き５６を貫いて円柱形のねじシヤフト５８が係
合している。

固定ねじ４８が、工具嵌合部を備えた焼入れさ
れた特殊ねじであると有利である。チツプ３２の
円筒形の切欠き５６を貫通係合している円筒形の
ねじシヤフト５８は幾分偏心的に構成されていて
もよい。このように構成すると、両保持ヘツド脚
４４，４６の間にチツプ３２を緊締することを目
的として固定ねじ４８を締めつけた場合に、受容
シヤンク２０の軸方向の力成分が、溝底部２６に
よつて形成されている対応支承部にチツプ３２を
固定するために生ぜしめられる。チツプ３２を保
持ヘツド２２の後部において軸方向で確実に支持
することによつて、フライスの際に生じる切断圧
はボールレースによつて完全に受容される。

保持ヘツド２２全体を貫通して延びている比較
的狭い溝６０を溝底部２６に設けることによつ
て、チツプ３２は極めて良好に緊締せしめられ
る。この付加的な溝６０は対応支承部の接触面を
減少しかつ次のことを保証している。つまり、両
保持ヘツド脚４４，４６が相反する方向に緊張せ
しめられる場合に、固定ねじ４８がチツプ３２を
ただ受容シヤンク２０の軸方向に対して横方向に
のみ緊張させかつ回転軸線上でセンタリングする
ように、チツプの支持が行われる。

第４図に破線で示されている円弧６２は、フラ
イス工具の回転時に切刃３６，３８によつて描か
れる外接球を示している。

チツプ３２を溝底部２６に平らに接触させる代
わりに、チツプ３２をただ部分的に溝底部２６に
接触させることもできる。このために第５図の実
施例ではチツプ３２の面取り部に凹所６４が設け
られている。これによつてチツプ３２は、互いに
距離を置いて配置されている２つの支持脚６６，
６８によつて溝底部２６に支持される。

第６図に示されている実施例では、チツプ３２
はその外周部に切妻屋根形の凹所７０を有してお
り、この構成によつて、前記外周部には、対応支
承部における支持のために働く互いに角距をおい
た２つの支持縁部７２，７４が形成されている。

フライス工具の第３図に示されている実施例で
は、溝底部２６の中心に、固定ねじ４８の軸線に
対して直角に延びかつ固定ねじ４８に向かつて先
細になつている突起が位置している。この突起
は、受容シヤンク２０内に同軸的に配置されたピ
ン７６の終端部材を形成しており、ピン７６はば
ね皿セツト７８の作用に抗して軸方向に移動調節
可能である。この移動調節距離は受容シヤンク２
０内において半径方向に配置されたストツパねじ
８０によつて制限されており、このストツパねじ
８０は、ピン７６の、相応な幅を有する周方向溝
８２のなかに突入している。

受容シヤンク２０内で皿ばねセツト７８の後ろ
に調節可能に配置された緊締ねじ８４によつて、
ピン７６によつて生ぜしめられかつチツプ３２に
伝達される反力が調節可能である。保持ヘツド脚
４４，４６の間でチツプ３２を組立てる場合に、
先細になつているピン終端部は面取り部４２の中
心に設けられた係合切欠き８６のなかに係合す
る。この結果チツプ３２はセンタリングされなが
ら受容され、この場合ピン７６は皿ばねセツト７
８の作用に抗して相応に後退せしめられ、これに
よつてピン７６はプレロードをかけられて対応支
承部ないしは溝底部２６に当接させられる。

第３図の実施例においてフライス工具はチツプ
３２として交換プレートを有している。チツプ３
２は第７図の実施例のように転換プレートとして
構成されていてもよい。この実施例の場合、チツ
プ３２は円形に構成されかつ、互いに直径方向で
向かい合つている外周位置に相応な係合切欠き８
６を有している。このようなチツプ３２は例えば
ジヤーナルベル形部にボールレースをフライス削
りするために用いられる。このフライス加工の場
合には、ほぼ180゜の範囲にわたつてそれぞれ延び
ている切刃８８，９０は中心で切断を行う必要が
なく、これによつて、係合切欠き８６に範囲にな
くてはならない切断のための横切刃は必要ではな
い。

転換プレートとしてのチツプ３２の別の実施例
は第８図に示されている。第７図の実施例と同様
に円形に構成されている第８図のチツプ３２の片
方の側面には、チツプ３２の中心点に対して同心
的な共通な円の上に互いに等しい角距で位置して
いる全部で４つの突子９２が設けられている。こ
の実施例では相補する配置形式で両溝壁２８，３
０のうちの片方に相応な凹所が設けられており、
チツプ３２が保持ヘツド脚４４，４６の間で緊締
される場合に、これらの凹所に前記４つの突子９
２が形状接続によつて係合するようになつてい
る。またこの第８図に示された実施例ではチツプ
３２を回動せしめることによつて再び未使用の刃
先を使用することができる。これらの切刃は、第
７図に示された構造と同様にほぼ180゜の角度にわ
たつて延びている。突子９２の代わりに相応な位
置ぎめ突起が設けられていてもよい。さらに、突
子９２又は位置ぎめ突起が保持ヘツド脚４４，４
６の片方に設けられていてもよく、この場合には
対応する凹所はチツプ３２に設けられている。

第９図には交換するためのチツプ３２が示され
ており、このチツプ３２は同時に再研摩の可能性
をも提供している。研摩することを目的としてこ
のチツプ３２には半円形の切刃９４が設けられて
おり、この切刃９４と円筒形の切欠き５６との距
離は切刃９４の半径よりも大きい。この実施例に
おけるチツプ３２は切刃９４と対向する箇所に、
第１図に示されたチツプ３２と同様に面取り部９
６を有している。

第１図〜第６図に示された交換プレートはただ
１度しか使用できないのに対して、第９図に示さ
れた交換プレートは何度も使用することができ
る。つまり、切刃９４と円筒形の切欠き５６の軸
線との所与の半径方向距離に応じて６回〜10回の
再研摩が可能である。

第１図、第２図及び第４図からわかるように、
各保持ヘツド脚４４，４６の前端部には、隣接す
る切刃３６，３８の範囲にわたつて延びている切
子排出溝９８，１００が設けられている。さら
に、少なくとも保持ヘツド脚４４，４６と、有利
には保持ヘツド２２全体と、場合によつては受容
シヤンク２０の一部とは、例えば硬質クローム、
チタン、又はカーボンニトリトによつて被覆され
ている。このようにすると、切子による工具の摩
耗が最少になる。

第１０図及び第１１図には、ジヤーナルベル形
部の内側加工並びに等速継手のボールボスの外側
加工を行うことのできる切刃形状を備えた、交換
プレートとして用いられるチツプ１０２が示され
ている。

上述のことを目的として、チツプ１０２には２
つの切刃１０４，１０６が設けられ、両切刃１０
４，１０６の配置形式はチツプ３２に相応してい
る。フライス工具の回転時に工具中心に達する切
刃区分が位置している範囲には、横切刃１０８
と、この横切刃１０８の中心よりも前に位置して
いなくてはならない負のすくい角を有する切刃１
１０とが一体成形されている。両切刃１０８，１
１０は、Ｖ字形溝１１２の形に構成されているい
わゆる安定面を形成している。フライス工具が穿
孔工具又は平削り工具の形で切断を行うことによ
つて、Ｖ字形溝１１２は、端面削りの場合にフラ
イス工具を安定させる。この切刃形状は、機械的
な負荷を減少しかつ熱発生に関しても有利に作用
する。

チツプ１０２には、第１図に示されたチツプ３
２と同様に面取り部１１４が設けられている。し
かしながらチツプ１０２を転換プレートとして構
成することもできる。この場合チツプ１０２は直
径方向で互いに向かい合う外周箇所に各１つのＶ
字形溝１１２を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるフライス工具の第１実施
例の部分縦断面図、第２図は第１図に示されたフ
ライス工具の端面を示す図、第３図は第１図に示
されたフライス工具の変化実施例を示す部分縦断
面図、第４図は第３図に示されたフライス工具を
90゜回転させて示す部分縦断面図、第５図、第６
図、第７図、第８図、第９図及び第１０図はチツ
プの種々様々な実施例を示す図、第１１図は第１
０図に示されたチツプを上から見た図である。 ２０……受容シヤンク、２２……保持ヘツド、
２４，６０……溝、２６……溝底部、２８，３０
……溝壁、３２，１０２……チツプ、３４……固
定装置、３６，３８，８８，９０，９４，１０
４，１０６……切刃、４０……面、４２，９６，
１１４……面取り部、４４，４６……保持ヘツド
脚、４８……固定ねじ、５０……ねじ山付き孔、
５２……ねじ孔、５４……ねじヘツド、５６……
切欠き、５８……ねじシヤフト、６２……円弧、
６４，７０……凹所、６６，６８……支持脚、７
２，７４……支持縁部、７６……ピン、７８……
皿ばねセツト、８０……ストツパねじ、８２……
周方向溝、８４……緊締ねじ、８６……係合切欠
き、９２……突子、９８，１００……切子排出
溝、１０８……横切刃、１１０……負のすくい角
を有する切刃、１１２……Ｖ字形溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円弧状の横断面を有する穴を形成するための
   フライス工具であつて、ほぼ円柱状の受容シヤン
   クがその前端範囲において保持ヘツドを形成して
   おり、この保持ヘツドに、チツプを受容するため
   の溝が設けられていて、この溝が保持ヘツドを横
   方向に貫通し、互いに平行で平らな溝壁を有しか
   つ工具先端に向かつて開放しており、 この場合チツプが使用位置において工具先端及
   び側方に向かつて保持ヘツドを越えて突出してい
   る部分に少なくとも円弧状の切刃を有しており、
   チツプがさらに工具先端とは反対の側にチツプの
   位置を安定化する外周部分を有していて、この外
   周部分が使用位置において溝の底部に接触してお
   り、 チツプを溝壁の間において固定するために、チ
   ツプ自体に設けられた切欠きと、溝を制限する保
   持ヘツド脚に設けられた孔とを貫通する固定部材
   が設けられている形式のものにおいて、 溝２４の底部２６に、溝壁２８，３０から等し
   い距離を置いて位置しかつ溝２４の全長にわたつ
   て延びている狭幅の溝６０が設けられていること
   を特徴とするフライス工具。 ２ チツプ縁部の、溝底部２６に接触する部分が
   凹所６４，７０を有している、特許請求の範囲第
   １項記載のフライス工具。 ３ チツプ縁部に設けられた凹所６４が互いに距
   離を置いて配置された２つの支持脚６６，６８を
   形成している、特許請求の範囲第２項記載のフラ
   イス工具。 ４ チツプ縁部に設けられた凹所７０が切妻屋根
   形である、特許請求の範囲第２項記載のフライス
   工具。 ５ チツプ縁部の、凹所を有している部分が、周
   方向において凸面状に曲げられており、凹所がチ
   ツプ縁部を横方向に貫通している係合切欠きによ
   つて形成されており、溝底部２６に配置されかつ
   固定ねじ４８の軸線に対して直角に延びている突
   起が前記係合切欠きに形状接続的に係合する、特
   許請求の範囲第２項記載のフライス工具。 ６ 前記突起が、受容シヤンク２０内に同軸的に
   配置されたピン７６の円錐形に先細にされた終端
   部を形成しており、ピン７６が弾性部材の作用に
   抗して軸方向に移動調節可能になつている、特許
   請求の範囲第５項記載のフライス工具。 ７ 皿ばねセツト７８によつて形成された弾性部
   材のプレロードが変化可能である、特許請求の範
   囲第６項記載のフライス工具。 ８ チツプ３２を横方向に貫通している円筒形の
   切欠き５６が、外接球６２に位置している切断縁
   に対して同軸的に配置されている、特許請求の範
   囲第１項から第７項までのいずれか１項記載のフ
   ライス工具。 ９ チツプ３２が円柱形の円板を形成している、
   特許請求の範囲第８項記載のフライス工具。 １０ 円板状のチツプ３２が互いに直線方向で向
   かい合つて位置している外周部分に各１つの係合
   切欠き８６を有している、特許請求の範囲第９項
   記載のフライス工具。 １１ 円板状のチツプ３２が少なくとも一方の端
   面に、互いに等しい角距をおいた突起及び凹所又
   はそのいずれか一方を有し、チツプ３２と受容シ
   ヤンク２０の対応部分との緊締状態において前記
   突起及び凹所又はそのいずれか一方が形状接続的
   に接続するようになつている、特許請求の範囲第
   ９項記載のフライス工具。 １２ 突起９２及び凹所又はそのいずれか一方
   が、チツプ３２の円筒形の切欠き５６に対して同
   心的な円の上に分配されている、特許請求の範囲
   第１１項記載のフライス工具。 １３ 受容シヤンク２０の前端部が半球状に構成
   されかつ、チツプ３２の切断部分の円柱形の外周
   形状に対して同心的に半径方向で後方にずらされ
   ている、特許請求の範囲第１項から第１２項まで
   のいずれか１項記載のフライス工具。 １４ 受容シヤンク２０の半球状の前端部の、チ
   ツプ３２の各切刃３６，３８の前に位置している
   部分の外周に、切子排出溝９８，１００が一体成
   形されている、特許請求の範囲第１３項記載のフ
   ライス工具。 １５ チツプ３２の、切刃９４を有する外周部が
   半円形であり、円筒形の切欠き５６と前記外周部
   との距離が外周部の半径よりも大きい、特許請求
   の範囲第１項から第１３項までのいずれか１項記
   載のフライス工具。 １６ 切刃３６，３８が、チツプ３２の端面を制
   限している外周の、受容シヤンク２０から突出し
   ている縁部分によつて形成されており、該縁部分
   が、溝壁２８，３０に対して垂直でかつ受容シヤ
   ンク２０の軸線を含む平面の範囲にまで前方に向
   かつて延びている、特許請求の範囲第１項から第
   １５項までのいずれか１項記載のフライス工具。 １７ 切刃３６，３８を形成しているチツプ縁部
   分が工具前端部において交差している、特許請求
   の範囲第１６項記載のフライス工具。 １８ 縁部分から成る２つの切刃１０４，１０６
   の片方の、工具前端部に位置している切削を行う
   中心範囲が後方にずらされ、この中心範囲に負の
   すくい角が設けられている、特許請求の範囲第１
   ６項又は第１７項記載のフライス工具。 １９ 切刃１０４，１０６の中心部の背面側が比
   較的大きな逃げ角を形成するアンダカツトを有し
   ている、特許請求の範囲第１項から第１８項まで
   のいずれか１項記載のフライス工具。