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TWI757510B - 切削刀具及轉位或更換接納於該切削刀具之凹穴中之切削刀塊之方法 - Google Patents

切削刀具及轉位或更換接納於該切削刀具之凹穴中之切削刀塊之方法 Download PDF

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TWI757510B
TWI757510B TW107120167A TW107120167A TWI757510B TW I757510 B TWI757510 B TW I757510B TW 107120167 A TW107120167 A TW 107120167A TW 107120167 A TW107120167 A TW 107120167A TW I757510 B TWI757510 B TW I757510B
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TW
Taiwan
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coupling
tool
cutting tool
screw
cutting
Prior art date
Application number
TW107120167A
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English (en)
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TW201908034A (zh
Inventor
吉爾 海契特
拉傑特 沙瑪
Original Assignee
以色列商艾斯卡公司
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Publication date
Application filed by 以色列商艾斯卡公司 filed Critical 以色列商艾斯卡公司
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Abstract

一種切削刀具本體經構形以用於緊固具有一母螺紋之一切削刀塊。該切削刀具本體包含一加工端及自其延伸之一刀具周邊表面。該切削刀具本體進一步包含：一貫穿非螺紋刀具耦合孔，其貫通至該刀具周邊表面；及一耦合螺絲，其具有一耦合螺紋。該耦合螺絲經定位於該刀具耦合孔中並經構形以緊固該切削刀塊。該切削刀具本體進一步包含一固持構件，該固持構件至少在該固持構件不與該切削刀塊接觸時，接合該耦合螺紋。

Description

切削刀具及轉位或更換接納於該切削刀具之凹穴中之切削刀塊之方法
本申請案之標的物係關於切削刀具。特定言之，本發明係關於具有至少一個切削刀塊之切削刀具，該切削刀塊包含一母螺紋。
US7094006揭示一種走心式(swiss-type)車刀，其實現自該車刀之兩個相對側的驅動工具接達。
根據本申請案之標的物之一第一態樣，提供一種切削刀具本體，其經構形以用於緊固具有一母螺紋之一切削刀塊並包括：一加工端及自其延伸之一刀具周邊表面；一貫穿非螺紋刀具耦合孔，其貫通至該刀具周邊表面；及一耦合螺絲，其具有一耦合螺紋並經定位於該刀具耦合孔中並經構形以緊固該切削刀塊；其中，該切削刀具本體進一步包含一固持構件，該固持構件至少在該固持構件不與該切削刀塊接觸時，接合該耦合螺紋。
根據本申請案之標的物之一第二態樣，進一步提供一種切 削刀具本體，其經構形以用於緊固具有一母螺紋之一切削刀塊並包括：一加工端及自其延伸之一刀具周邊表面；一貫穿非螺紋刀具耦合孔，其貫通至該刀具周邊表面；該切削刀具本體之該刀具耦合孔經構形以接納具有一耦合螺紋之一耦合螺絲，該耦合螺紋可接納於該切削刀塊之該母螺紋中；及該切削刀具本體進一步包括經構形用於與該耦合螺紋接合之一固持構件。
根據本申請案之標的物之一第三態樣，進一步提供一種切削刀具本體，其經構形以用於緊固具有一母螺紋之一切削刀塊並包括：一加工端及自其延伸之一刀具周邊表面；一貫穿非螺紋刀具耦合孔，其貫通至該刀具周邊表面；該切削刀具之該刀具耦合孔經構形以接納具有一耦合螺紋之一耦合螺絲，該耦合螺紋可接納於該切削刀塊之該母螺紋中；及該切削刀具本體進一步包括用於在處於該切削刀具本體中時固持與該耦合螺紋接合之固持裝置。
任何以下特徵(單獨地或組合地)可適於本申請案之標的物之任何上述態樣：該固持構件經構形以防止該耦合螺絲掉出該刀具耦合孔，並防止其在轉動期間移離一驅動工具。
該刀具周邊表面包含其中安放該切削刀塊之一凹穴，該凹穴包含一面向外凹穴基底表面及自該凹穴基底表面延伸之第一支撐壁及第二支撐壁。
該固持構件在一耦合螺絲旋轉軸R之一方向上在該耦合螺 絲上施加一反作用力RF，該反作用力RF等於或小於可在該耦合螺絲或該固持構件中導致塑性變形之一最大固持力MHF。
當RF=MHF時，該固持構件經構形以在該耦合螺紋之螺紋凹部之間移動或跳跨，以允許軸向運動而無該耦合螺絲的旋轉。
該耦合螺絲包含第一驅動構件及第二驅動構件，該第一驅動構件及該第二驅動構件經由一驅動工具自該切削刀具之兩個相對側實現該耦合螺絲的轉動。
該固持構件可突出至該刀具耦合孔中。
該固持構件可為非彈性的，且經由一彈性構件而彈性緊固至該切削刀具。
該固持構件可為彈性的。
該固持構件可為U形或直的。
該固持構件之至少部分可具有一三角形或圓形截面。
該固持構件係可更換的並可釋放地定位於與該刀具耦合孔相交之一貫穿固持孔內。
該固持構件係可更換的並可釋放地定位於該刀具耦合孔中之一固持凹部內。
該切削刀具本體可包含一鎖定螺絲，該鎖定螺絲經旋擰至僅貫通至該刀具周邊表面之一盲鎖定孔中。
該耦合螺絲不自該刀具周邊表面向外突出。
該切削刀具本體可包含兩個耦合螺絲及兩個刀具耦合孔。
該切削刀具本體可包含兩個耦合螺絲及一單一固持構件，該單一固持構件至少在一非緊固位置中接合兩個耦合螺絲。
一切削刀具包含該切削刀具本體及經由該耦合螺絲緊固於該切削刀具本體之一凹穴中之一切削刀塊。
該刀具周邊表面包含其中安放該切削刀塊之該凹穴，該凹穴包含一面向外凹穴基底表面及自其延伸之支撐壁；該切削刀塊包含相對刀塊基底表面及在其等間延伸之一刀塊周邊表面。
在一緊固位置中，該等刀塊基底表面之一者鄰接該凹穴基底表面，該刀塊周邊表面鄰接該第一支撐壁及該第二支撐壁，且該耦合螺絲經螺紋旋擰於該母螺紋中並抵著一耦合孔倒角擰緊。
該耦合孔倒角在該刀具耦合孔之一中間區域內徑向向內延伸以界定用於該耦合螺絲之一耦合螺絲頭之一接觸位置。
該刀具耦合孔可經定尺寸使得該耦合螺絲在一非緊固位置中整體保持於該刀具耦合孔內。
一種轉位或更換接納於該切削刀具本體(12)之該凹穴中之一切削刀塊之方法；該方法包括以下步驟：a.用一驅動工具將可螺合地接納於該切削刀塊之一母螺紋內之至少一個耦合螺絲(52)自一緊固位置旋鬆至一非緊固位置；b.插入一更換切削刀塊，或轉位該先前緊固切削刀塊；c.將該耦合螺絲自該非緊固位置螺旋至一緊固位置，其中該耦合螺絲經可螺合地接合於該切削刀塊中之一對應母螺紋中，且其中一固持構件至少在該耦合螺絲處於該非緊固位置中時與耦合螺紋接合。
該方法可進一步包含該耦合螺絲之非旋轉軸向移動，藉此該固持構件相對於該耦合螺絲調節。
該刀具耦合孔經定尺寸使得當該耦合螺絲處於該非緊固位置中時，該耦合螺絲經完全保持於該刀具耦合孔內。
10:切削刀具
12:切削刀具本體
14:切削刀塊
16:凹穴
18:加工端
20:夾持端
22:刀具前表面
24:刀具後表面
26:刀具周邊表面
28:刀具第一表面
30:刀具第二表面
32:刀具第三表面
34:刀具第四表面
36:凹穴基底表面
38:第一支撐壁
40:第二支撐壁
42:刀具耦合孔
42A:刀具耦合孔
42B:刀具耦合孔
44:驅動工具
46:窄部分
48:寬部分
50:耦合孔倒角
52:耦合螺絲
52A:耦合螺絲
52B:耦合螺絲
54:第一螺絲端表面
56:第二螺絲端表面
58:耦合螺絲頭
60:耦合螺紋
62:螺紋凹部/螺紋凹槽
64:螺紋凸起
66:耦合螺絲頸部
68:第一驅動構件
70:第二驅動構件
72:耦合螺絲鎖定表面
74:鎖定螺絲
76:耦合螺絲鄰接表面
78:母螺紋
80:固持構件
80A:固持構件
80B:固持構件
82:固持臂
84:連接部分
86:固持臂端
88:固持孔
88A:固持孔
88B:固持孔
89:橋部
90:固持凹部
92:徑向間隙
94:可撓性構件/彈性組件/固持構件/固持裝置
96:鎖定螺絲頭
98:鎖定螺紋
100:鎖定孔
102:刀塊基底表面
104:刀塊周邊表面
106:刀塊耦合孔
212:切削刀具本體
214:切削刀塊
234:刀具第四表面
242:刀具耦合孔
252:耦合螺絲
280:固持構件/固持裝置
282:固持臂
284:連接部分
288:固持孔
312:切削刀具本體
334:刀具第四表面
342:刀具耦合孔
352:耦合螺絲
380:固持構件/固持裝置
388:固持孔
412:切削刀具本體/固持構件
442:刀具耦合孔
480:固持構件/固持裝置
542:刀具耦合孔
552:耦合螺絲
580:固持構件/固持裝置
588:固持孔/固持構件
A:刀具軸
B:耦合孔軸
C:刀塊孔軸
D1:第一方向
D2:第二方向
EF:外力
R:耦合螺絲旋轉軸
RF:反作用力
θ:固持角
為了更好地理解本申請案之標的物且為了展示可如何在實踐中實行該申請案之標的物，現在將參考隨附圖式，其中：圖1係一切削刀具之一第一實施例之一第一等角視圖，其展示具有驅動工具接達之至少一刀具第一表面及兩個U形固持構件；圖2係圖1之切削刀具之一第二等角視圖，其展示具有驅動工具接達之一相對刀具第二表面；圖3係圖1之切削刀具之一等角分解圖；圖4係圖1之切削刀具之刀具第二表面之一平面圖；圖5係沿著圖4之線V-V截取之一截面圖，其展示各別地處於緊固及非緊固位置中之兩個耦合螺絲；圖6係切削刀具之一第二實施例之一等角分解圖，其展示一單一梯形固持構件及兩個耦合螺絲；圖7係切削刀具之一第三實施例之一等角分解圖，其展示兩個固持構件及在切削刀具之一底部處貫通之固持孔；圖8係切削刀具之一第四實施例之一等角分解圖，其展示兩個O環形固持構件及對應固持凹部；及圖9係切削刀具之一第五實施例之一等角分解圖，其展示銷形直固持構件。
在認為適當的情況下，元件符號可在圖中重複以指示對應或類似元件(包含相對於不同實施例添加不同百位數之重複基本元件符 號)。
在以下描述中，將描述本申請案之標的物之各種態樣。為了解釋之目的，足夠詳細地闡述特定構形及細節以提供對本申請案之標的物之一透徹理解。然而，熟習此項技術者將亦明白可在無本文中提出之特定構形及細節的情況下實踐本申請案之標的物。
注意圖1及圖2。一切削刀具10包含一切削刀具本體12及緊固於形成於切削刀具本體12中之一凹穴16中之一切削刀塊14。切削刀具本體12具有相對加工端18及夾持端20(圖4)。加工端18具有一刀具前表面22，且夾持端20具有一刀具後表面24。切削刀具本體12進一步包含延伸於刀具前表面22與刀具後表面24之間之一刀具周邊表面26。
切削刀具10具有一細長形狀及一中心刀具軸A，該中心刀具軸A沿其縱向延伸並穿過加工端18及夾持端20並通過刀具前表面22及刀具後表面24。刀具周邊表面26沿著刀具軸A之方向延伸。刀具周邊表面26可包含相對的刀具第一表面28及刀具第二表面30。刀具周邊表面26可進一步包含相對的刀具第三表面32及刀具第四表面34，該刀具第三表面32及該刀具第四表面34各別地延伸於刀具第一表面28與刀具第二表面30之間(例如，以在垂直於軸A之一截面中形成周邊表面26中之一多邊形(如正方形)周邊構形)。
凹穴16可表示相對於周邊表面26之一外周邊構形向內形成之一凹入區域。根據一些實施例，凹穴16經定位於刀具第一表面28中(例如，相對於由刀具第一表面28表示之外周邊部分向內延伸)，並貫通至刀具前表面22及刀具第三表面32兩者。根據一些實施例，凹穴16包含以平 行於刀具第一表面28之一方式沿著刀具軸A延伸之一凹穴基底表面36。凹穴基底表面36徑向面向外，並背向刀具軸A(及至其一側)。凹穴基底表面36可經定位為比刀具第二表面30更靠近刀具第一表面28。凹穴基底表面36可背向刀具第二表面30。凹穴16可包含第一支撐壁38及第二支撐壁40，該第一支撐壁38及該第二支撐壁40遠離凹穴基底表面36橫向延伸。根據一些實施例，第一支撐壁38及第二支撐壁40在其等間形成一銳角。第一支撐壁38及第二支撐壁40可垂直於凹穴基底表面36。根據一些實施例，僅支撐壁38、40及凹穴基底表面36鄰接切削刀塊14。
切削刀具本體12進一步包含如在例如一個、兩個或三個耦合孔42中之一或多個貫穿刀具耦合孔42。根據一些實施例，切削刀具本體12包含貫通至凹穴16(例如，在基底表面36處)及刀具周邊表面26(例如，在刀具第二表面30處)之兩個貫穿刀具耦合孔42。各刀具耦合孔42具有一中心縱向耦合孔軸B(參見圖5)。在圖中所示之實施例中，刀具耦合孔42貫通至凹穴基底表面36及刀具第二表面30；其中，針對此實施例，各耦合孔在與夾持端20相比更靠近加工端18之一位置處貫通。刀具耦合孔42係非螺紋的，此係因為其等未經構形以對應於一公螺紋。刀具耦合孔42(42A及42B)係通孔，以允許驅動工具44(參見圖5)自切削刀具本體12之兩個相對側接達。各刀具耦合孔42具有一窄部分46及具有大於窄部分46之一直徑之一寬部分48。寬部分48經由一過渡耦合孔倒角50而連接至窄部分46。
切削刀具10進一步包含例如一個、兩個或三個耦合螺絲52(如用於各耦合孔42之一個耦合螺絲52)中之一或多個耦合螺絲52。在諸如圖5中所示之實施例中，切削刀具本體12可包含恰好兩個耦合螺絲52 (52A及52B)，各自定位於一刀具耦合孔42中。在圖5之左側上所示之實施例中(其展示緊固位置中之耦合螺絲)，各耦合螺絲52具有一縱向延伸中心耦合螺絲旋轉軸R，該縱向延伸中心耦合螺絲旋轉軸R與耦合孔軸B同軸。在普遍接受之製造容限內，當耦合螺絲52經定位於刀具耦合孔42內(在如圖5之右側中所示之非緊固位置中)時，其可僅沿著耦合孔軸B軸向移動，且其可圍繞耦合螺絲旋轉軸R自由旋轉。各耦合螺絲52具有相對的第一螺絲端表面54及第二螺絲端表面56。各耦合螺絲52具有自第一螺絲端表面54延伸並與自第二螺絲端表面56延伸之一耦合螺紋60連接之一耦合螺絲頭58。在耦合螺紋60之一側視圖或截面(圖5)中，耦合螺紋60具有交替螺紋凹部62及螺紋凸起64。耦合螺絲52可包含將耦合螺絲頭58與耦合螺紋60連接之一耦合螺絲頸部66。
耦合螺絲頭58可包含經定位於第一螺絲端表面54中之一第一驅動構件68。耦合螺絲頭58包含背向耦合螺紋60之一耦合螺絲鎖定表面72(且因此鎖定表面72沿著旋轉軸R落於與螺紋60相對之頸部66之一側上)。耦合螺絲鎖定表面72經構形以鄰接一鎖定螺絲74，如將在下文進一步解釋。耦合螺絲頭58包含經定位為與耦合螺絲鎖定表面72相對並背向其之一耦合螺絲鄰接表面76。耦合螺絲52包含經定位於第二螺絲端表面56中之一第二驅動構件70。第一驅動構件68及第二驅動構件70可具有例如TORXTM或ALLENTM標準幾何形狀。第一驅動構件68及第二驅動構件70可為凹部或凸起。
注意圖1、圖2及圖5。耦合螺絲52之整體總是定位於刀具周邊表面26以內。換言之，耦合螺絲52未自刀具周邊表面26向外突出，除非其被例如一更換耦合螺絲52所更換。此係有利的，因為在一些機器 中，切削刀具10係緊固於機器內，而僅一單一刀具側可讓驅動工具44接達。在此等情境中，取決於機器之類型，切削刀具10可以兩個相對定向使用或緊固於機器中，此係因為可經由第一驅動構件68或第二驅動構件70來轉動(諸)耦合螺絲52。在一些實施例中，在一非緊固位置中(如將在下文所解釋)，耦合螺絲52之整體經定位於刀具耦合孔42內(隨後，耦合螺絲52可具有與刀具耦合孔42相同或小於刀具耦合孔42之長度)。此在當刀塊可僅在刀具軸A之方向上自凹穴移除(即，僅存在自切削刀具本體12之與切削刀塊14相對之一側的刀具接達)的情境中係有利的。此外，根據一些實施例，第一驅動構件68及第二驅動構件70可具有相同構形，以便提供一單一驅動工具或關鍵設計(諸如驅動工具44)，以同樣適用於耦合螺絲52之任一側上。
切削刀具本體12進一步包含一或多個固持構件80。(諸)固持構件80提供用於將耦合螺絲52固持於切削刀具本體12內之一期望非約束相對位置中之裝置，如在下文更詳細描述。在圖5中，展示與各耦合螺絲52相關聯之兩個固持構件80(80A及80B)，儘管如下文所描述，本發明之固持裝置80可採取其他形式及與(諸)耦合螺絲52之其他關係。圖5(右側)展示當一耦合螺絲52處於一非緊固或非插入位置中時，耦合螺絲鄰接表面76與耦合孔倒角50間隔開，且耦合螺絲52不接觸切削刀塊14。如圖5之右側中進一步所示，當耦合螺絲52B處於非緊固位置中時，固持構件或用於固持之裝置80B接合耦合螺絲52B之耦合螺紋60。換言之，固持構件80經至少部分定位於耦合螺紋60之至少一個螺紋凹部62中。參考圖5之左側，可見耦合螺絲52A相對於切削刀塊14處於一緊固或插入位置中。如所見，耦合螺絲52A經螺紋旋擰於切削刀塊14之一母螺紋78中並抵著耦合孔 倒角50擰緊，而僅耦合螺絲鄰接表面76接合耦合孔倒角50。
切削刀具本體12進一步包含用於接納一或多個固持構件80之一或多個固持孔88。在所示之實施例中，存在具有各自接納一各別固持構件(80A及80B)之兩個固持孔(88A及88B)。各固持孔88接納固持於其中之至少一個固持構件80(或其一部分)，使得固持構件80(例如，固持構件80之螺紋接觸部分)可在一大體上徑向方向(垂直於耦合螺絲旋轉軸R)上移動。固持孔可有利地依相對於刀具軸A之一固持角θ延伸並形成相對於刀具軸A之一固持角θ。在多數實施例中，固持構件80具有非常小空間以在平行於耦合螺絲旋轉軸R方向之一方向上移動，此係因為其經設計以固持耦合螺絲52而使其不在耦合孔軸R方向上移動。至少在非緊固位置中，固持構件80接合耦合螺紋60。特定言之，固持構件80之一部分經定位於耦合螺紋60之一螺紋凹部62中及/或接合耦合螺紋60之一螺紋凹部62。圖1至圖5中所示之實施例之固持構件80具有一單體、一件式(單片)構造。固持構件80較佳係由一單一材料(諸如例如鋼)製成。可例如經由注射成型、形成壓製、3D印刷、擠出或衝壓/彎曲來製造固持構件80。固持構件80較佳係彈性的，然而其亦可為非彈性的並彈性地緊固，並固持於切削刀具本體12中，使得其執行至少兩個基本功能，如將在下文解釋。術語「固持」(holding或hold)以例如在固持構件80與耦合螺絲52之間存在一非約束或彈性關係之一意義使用。與此相反，術語「緊固」(secure或secured)以例如在擰緊耦合螺絲52與切削刀塊14之間存在一約束或耦合關係之一意義使用。
注意圖5。固持構件80具有至少以下兩個功能。
固持構件80之第一功能係在耦合螺絲52處產生對抗一外力 EF之一反作用力RF。顧名思義，反作用力RF在量級上與外力EF相等，且指向與外力EF相反之一方向。
為簡化本申請案中之論述，外力EF僅在耦合螺絲旋轉軸R之方向上軸向地界定。此外，外力EF至少經界定為施加至耦合螺絲52上之一或多個外力之一分量或一總和。外力EF可指向背向凹穴16之一第一方向D1上或朝向凹穴16之一相對第二方向D2上(兩者沿著耦合螺絲旋轉軸R)。例如，外力EF可為重力之至少一分量，或經由一驅動工具44(諸如根據美國專利案第3,584,667號之一ALLENTM驅動器或TORXTM驅動器)用手施加之一力。
固持構件80可產生之反作用力RF之量級被界定為等於或小於一預定最大固持力MHF，如將在下文解釋。如先前所提及，反作用力RF藉由固持構件80在耦合螺絲52處產生，該固持構件80可具有各種鄰接表面幾何形狀，且因此可根據鄰接/接合表面之定向施加一力或在一或多個位置及/或方向上施加力。因此，為簡化解釋，本標的物主要關注僅在軸向方向(耦合螺絲旋轉軸R)上操作之力。
第一功能之一個優點係例如當固持切削刀具10時簡單地防止耦合螺絲52自切削刀具本體12掉落，使得第一方向D1經指向地面，且因此大部分外力EF等於重力。例如，如圖5之右側所見，固持構件80B之保持力包含由該固持構件80在耦合螺絲52B中之螺紋凹槽62之側壁上之接觸位置產生之D2指向力(此係因為，與經可螺合地接納於切削刀塊14之螺紋孔中之所繪示耦合螺絲52A不同，耦合螺絲52B處於非插入位置中，且因此免於與切削刀塊14之一螺紋連接，且若沒有固持構件80將易於在重力下掉出)。因此，亦如自上文論述所見，最大固持力MHF總是大於重 力。
第一功能之另一優點係其在驅動工具44與耦合螺絲52之第一驅動構件68或第二驅動構件70之間之初始耦合期間確保適當附接或耦合(以產生施加於耦合螺絲52上之固持力)。換言之，由固持構件80維持耦合螺絲52之位置，以便促進驅動構件68及70之適用者與驅動工具44之間之初始接合。
第一功能之又另一優點係其亦動態地(自適應反作用力)確保在藉由驅動工具44轉動耦合螺絲52期間施加於耦合螺絲52上之耦合或附接力。換言之，當驅動器用於轉動耦合螺絲52時，固持構件80至少部分推動或拉回(取決於運動方向，施加反作用力RF)藉由驅動工具44施加至耦合螺絲52上之外力EF(可能持續波動)，此防止耦合螺絲52移離或脫離驅動工具44。此適用於第一方向D1及第二方向D2兩者。
第一功能之一更進一步優點係其幫助使用者將耦合螺絲52螺紋旋擰於母螺紋78中。特定言之，在其中驅動工具44接合第二驅動構件70之一特定情境中(即，當使用者需要自切削刀具10之「刀塊側」接達耦合螺絲52時)，固持構件將耦合螺紋60朝向切削刀塊14之母螺紋78推動或偏置。特定言之，再次參考圖5之右側，可見，在不存在固持構件80之情況下，當驅動工具44開始旋轉耦合螺絲52時，驅動工具將自然地在第一方向D1上(遠離刀塊)推動耦合螺絲52或耦合螺絲52將保持於其當前軸向位置中。在任何情況中，耦合螺絲52根據需要將不在第二方向D2上(朝向刀塊)移動。然而，多虧反作用力RF，固持構件80用作一臨時/動態母螺紋，且因此單獨旋轉耦合螺絲52可使固持構件80能夠在第二方向D2上(朝向切削刀塊14中之母螺紋78)將其推回，此係因為固持構件80幾乎沒有 空間軸向(在第一方向D1或第二方向D2上)移動。此使使用者能夠以一最小努力或完全無需努力將耦合螺絲52螺紋旋擰於切削刀塊14之母螺紋78中。
固持構件80之第二功能係允許耦合螺絲52在刀具耦合孔42中在方向D1或D2方向上軸向移動而不轉動，僅當外力EF之量級超過最大固持力MHF時轉動。特定言之，第二功能係由固持構件80之一徑向移動達成，該徑向移動可經描述為固持構件80沿著耦合螺紋60在螺紋凹部62(通常鄰近)之間之一跳跨運動。此運動有時可發出一卡嗒(clicking)聲。換言之，固持構件80彈性地屈服、彎曲或簡單地移出當前螺紋凹部62(向外遠離耦合螺絲旋轉軸R)並反向進入或移動至(向內朝向耦合螺絲旋轉軸R移動至)下一個螺紋凹部62中，以允許耦合螺絲52在刀具耦合孔42中之該非轉動軸向移動。使此運動變得可能，此係因為固持構件80係彈性的或彈性地固持，並可在一徑向方向上(朝向或遠離耦合螺絲旋轉軸R)移動。如將在下文解釋，切削刀具本體12經設計以允許固持構件80之該移動(例如，相對於耦合螺絲52之徑向向內及向外移動)，並亦防止其軸向移動。簡言之，當外力EF太高時，耦合螺紋60向外推動固持構件80。在圖5之右側及左側之一比較中可見耦合螺絲52相對於固持構件80之此非轉動軸向移動之一實例。例如，在移除一舊切削刀塊14及定位一新切削刀塊用於緊固之後，在切削刀塊組裝程序之此階段，耦合螺絲52B將處於適當位置中(左側將亦處於與此階段之右側相同之位置狀態中，而非圖5之左側具備之緊固位置)。因此，一組裝者僅需要將驅動工具44連接至耦合螺絲52B，並旋轉以達成耦合螺絲在方向D2上之移動，此係因為固持構件80提供耦合螺絲沿著軸A之螺紋軸向移動，直至進入相對於切削刀塊14之刀塊耦合 孔106之一螺紋接合。
第二功能之一個優點係防止對耦合螺紋60及/或固持構件80之損壞(例如，塑性變形)。
根據本發明標的物，可存在產生上文提及優點之配置之若干幾何上不同實施例或變體。
取決於實施例，切削刀具本體12(或412)包含固持孔或諸固持孔88或固持凹部或諸固持凹部90(圖8)。各固持孔88或固持凹部90經構形以緊固(諸)各別固持構件80(412)，同時允許一些移動自由度以形成該第一功能及該第二功能。特定言之，固持孔88及/或固持凹部90包含徑向間隙92，該等徑向間隙92允許固持構件80如上文關於第二功能解釋般移動。
在此方面，注意圖1至圖5，其中，根據一第一實施例，切削刀具本體12包含兩個貫穿固持孔88。各固持孔88(與一刀具耦合孔42相關聯)可貫通至刀具周邊表面26及各別刀具耦合孔42。換言之，固持孔88貫通至一刀具耦合孔42，且因此與該刀具耦合孔42相交。固持孔88係非螺紋的。在此實施例中，各固持孔88經展示為容納一單一固持構件80，並經相應地塑形。換言之，各固持孔88經塑形以對應於固持構件80之一外部形狀，並用作固持構件80之一外殼。根據第一實施例，固持構件80係U形的，並固持一單一耦合螺絲52，且整個固持構件80經接納於固持孔88內，使得固持構件80完全接納於周邊表面26之周邊邊界內。
根據第一實施例，U形固持構件80係彈性/有彈力的，並包含經由一連接部分84連接之兩個相對固持臂82。各固持臂82可具有一固持臂端86，該固持臂端86朝向相對固持臂82傾斜並可防止固持構件80離 開固持孔88(例如，向內傾斜固持臂端86提供相對於接納於相對固持臂82之間之耦合螺絲之一部分包繞功能，其在一非向外撓曲狀態中具有一較佳展開距離，該較佳展開距離在固持臂82延伸至一螺紋凹部62中之範圍內符合耦合螺絲之直徑，如上文及下文所描述)。因此，包含向內延伸固持臂端86可有利地提供更佳抓握並匹配耦合螺紋60之形狀。在一些實施例(諸如圖1至圖5之實施例)中，固持孔88具備定位於固持孔88內之一橋部89(圖3)。橋部89可為在形成固持孔88時保持之刀具本體12之一部分(例如，橋部89係切削刀具本體12之一非加工移除部分，孔88經加工至該非加工移除部分中)。在圖1實施例中，橋部89具有與切削刀具本體之各別孔側壁間隔開之相對端，此幫助界定徑向間隙92。因此，雖然固持臂82(及相關聯固持臂端86)可沿著徑向間隙92自由地通過至相對於耦合孔42之位置中，但固持構件80之連接部分84被阻擋無法通過橋部89。再者，橋部89之阻擋表面經展示為在孔88內足夠深，使得固持構件80一旦在其操作位置中，便完全定位於切削刀具本體12之周邊表面26處或下方。再者，一旦固持臂端86經插入於孔88內之其等操作位置中，其等便在橋部89下方向內撓曲，以便防止固持構件80在例如耦合螺絲52被更換的情況下，自固持孔88掉出。各固持臂82可具有一三角形截面(其中固持臂82之三角形截面包含圖5中所示之截面中具備之淚滴形截面，其中淚滴形之頂點經設計以進入耦合螺絲之螺紋凹部62中，且圓形部分經設計成在上文提及之固持臂82在耦合螺絲52與部分界定徑向間隙92之孔之鄰近側壁之間徑向調節期間在固持臂82之一最大擴展或分離時到達或鄰近孔88之接納側壁)。三角形形狀非常適合匹配耦合螺紋60之一對應螺紋凹部62(如圖3及圖5中所示)。根據第一實施例，且如先前所提及，固持孔88在固持構件80之截 面圖(圖5)中經有利地橫向於刀具軸A定向。特定言之，固持孔88可與刀具軸A形成固持角θ。因此，固持臂82可維持共面，且因此更佳與耦合螺紋60對應。換言之，若固持構件80經放置於一平坦/平面表面上，則兩個固持臂82將接觸該表面。此一定向實現一更佳適配，並確保固持構件80良好接納於螺旋耦合螺紋60內。因此，固持孔88相對於刀具軸A之橫向定向使固持臂82能夠在兩個不同位置處接合耦合螺紋60凹部(通常在耦合螺絲旋轉軸R之相對側上)，同時固持臂82保持共面。在非緊固位置中，在無外力經施加至耦合螺絲52上時，兩個固持臂82可接合耦合螺紋60。在耦合螺紋60之凹部62之基底處量測之一最小直徑可大於處於一鬆弛位置中之固持臂82之間之一最小距離，此可在固持構件80於非緊固位置中接合耦合螺絲52時，在固持構件80中實現一定程度之彈性預張力。再者，耦合螺紋60以「典型」意義展示，即耦合螺紋60具有一不間斷的360°螺旋螺紋(界定凹部62及凸起64)，該螺紋自耦合螺絲頸部66(若存在)軸向持續延伸至第二螺絲端表面56。相對於耦合螺絲52之螺紋的變化版本亦係可能，如相對於耦合螺絲52圓周及/或軸向長度之螺紋之中斷，限制條件為耦合螺絲之螺紋凹部62相對於相關聯之固持構件80適當地定位，以達成上述「第一」及「第二」功能(例如，在當耦合螺絲52未與切削刀塊14之母螺紋78螺紋接合之一期間，與耦合螺紋之充分固持構件80接觸)。
切削刀具10可包含鎖定螺絲74，該鎖定螺絲74經構形以防止(諸)耦合螺絲52自一各別刀具耦合孔42之非有意移除。因此，耦合螺絲52從不非有意地自刀具周邊表面26突出。例如，在推動及/或轉動耦合螺絲52之一情境中(若EF>MHF，則固持構件80至少暫時地釋放)，使得耦合螺絲52在軸向方向D1上繼續進行，直至其將能夠完全離開刀具耦合孔 42，若非因為鎖定螺絲74的阻擋，鎖定螺絲74提供一阻擋功能，該阻擋功能排除一耦合螺絲52之非有意釋放。根據一些實施例，鎖定螺絲74具有連接至一圓柱形鎖定螺紋98之一鎖定螺絲頭96。鎖定螺絲頭96具有大於鎖定螺紋98之一直徑。刀具周邊表面26可包含一鎖定孔100，該鎖定孔100包含一母螺紋。鎖定孔100經定位為非常靠近(諸)刀具耦合孔42，且鎖定螺絲74經螺紋旋擰至鎖定孔100中，使得鎖定螺絲頭96部分重疊刀具耦合孔42，或兩個刀具耦合孔42。當鎖定螺絲74被擰緊時，鎖定螺絲頭96不自刀具周邊表面26突出(例如，鎖定螺絲頭96經接納於形成於周邊表面26中之一對應沈頭凹部中)。在上文提及之情境中，鎖定螺絲頭96可接合耦合螺絲鎖定表面72，從而防止耦合螺絲52自刀具耦合孔42之該非有意移除。再者，在圖5中所示之實施例中，孔42經配置為足夠靠近在一起，以便使單一鎖定螺絲74能夠防止兩個耦合螺絲52之所述非有意移除。亦應注意，在無鎖定螺絲74且在耦合螺絲處於一非插入狀態中之情況下，固持構件80仍能夠保持耦合螺絲52，直至產生可克服耦合螺絲52上之固持構件80之固持能力之一些力(EF>MHF)。
切削刀塊14可為可轉位的。如圖1至圖5中所示，切削刀塊14包含相對刀塊基底表面102及在其等間延伸之一刀塊周邊表面104。切削刀塊14具有具有一刀塊孔軸C之至少一個刀塊耦合孔106，且較佳符合所利用之耦合螺絲52之數目之一數目的刀塊耦合孔106。刀塊耦合孔106亦經展示為具有用於以結合方式接納一突出耦合螺絲52之母螺紋78。刀塊耦合孔106係一貫穿孔，該貫穿孔貫通至兩個刀塊基底表面102。刀塊耦合孔106之母螺紋78經構形以接納耦合螺紋60。在切削刀塊14於凹穴16中之一安放或非緊固位置中，刀具耦合孔42及刀塊耦合孔106可為離心的 (在圖5中所示，其中在非緊固位置中，耦合孔軸B不與刀塊孔軸C共軸)。關於此離心，固持構件80之上文提及之第一功能可有利地幫助減少螺紋旋擰次數，此係歸因於多次盲目地嘗試螺紋旋擰60耦合螺絲52(當刀塊安放於凹穴16中時無法自切削刀塊之外部看見該兩個螺紋，且特定言之其等間之初始接觸區域，如圖5中所示)。
在緊固位置中，一刀塊基底表面102鄰接凹穴基底表面36，刀塊周邊表面104各別地鄰接第一支撐壁38及第二支撐壁40，且耦合螺絲52經螺紋旋擰至母螺紋78中並抵著耦合孔倒角50擰緊。在此位置中，根據第一實施例，固持構件80不與耦合螺紋60接合並接合耦合螺絲頸部66。
耦合螺紋60可由強於母螺紋78之材料之材料製成。因此，耦合螺絲52有利地很少磨損，且相對罕見需要更換。
切削刀塊14之更換或轉位之方法可包含以下步驟：(1)將(諸)耦合螺絲52自耦合螺絲52之一期望第一端54或第二端56旋鬆(並將鎖定螺絲74保持於適當位置中)，(2)將更換切削刀塊14插入(或轉位經安放之切削刀塊14)於凹穴16中，(3)旋擰或螺旋切削刀塊14中之對應母螺紋78中之(諸)耦合螺絲52(再次，至少在於母螺紋78與耦合螺絲52之間起始旋擰之前由固持構件80提供固持協助)直至達成結合(例如，直至在耦合螺絲52與耦合孔倒角50之間達成堅固接觸)。再者，在此實施例中，將各耦合螺絲至緊固或非緊固位置之各者的推進設計為用一適當驅動工具44(如在刀具本體12之一更可接達側中)執行。
注意圖6。根據一第二實施例，切削刀具本體212僅具有一單一彈性/有彈力的固持構件280(或固持裝置280，其如固持裝置80般用 於固持以上文相對於(諸)固持構件80之「第一及第二」功能能力之方式描述之(諸)耦合螺絲52與固持裝置80之間之相對關係。固持構件280具有一寬、貫通梯形形狀，其可同時接合並固持兩個耦合螺絲252。特定言之，連接部分284足夠長，使得各固持臂282接合一不同耦合螺絲252。根據第二實施例，切削刀具本體212具有兩個固持孔288，該兩個固持孔288之各者貫通至刀具第四表面234及與其相交之一各別刀具耦合孔242。各固持臂282經定位於一不同固持孔288(貫通至刀具第四表面234)中並可具有一圓形截面。兩個固持臂282彼此足夠遠以容納兩個耦合螺絲252。各耦合臂接合一單一耦合螺絲252，並在處於該接合狀態中時提供上文提及之「第一」及「第二」功能。
圖6進一步展示切削刀塊214，其在此實施例中係一可轉位(indexable)切削刀塊，其中切削刀塊之各端具有一切削刃。例如，切削刀塊214之轉位(或完全更換)可經由涉及以下項之一方法來執行：(自切削刀具本體212之任一側)旋鬆(諸)耦合螺絲52，插入經轉位切削刀塊214(或一新切削刀塊214)，且接著在切削刀塊214中之對應接合區域中螺旋(諸)耦合螺絲52(由來自固持構件280之保持提供協助)，直至達成耦合。在此實施例中，耦合螺絲回縮至一非插入狀態中，或推進至緊固位置中之各者經設計為用一適當刀具來執行(如在驅動工具44中)，且為了便於接達，相對於切削刀具10之一期望側執行。再者，在圖6中，利用元件符號增加「200」百位數分界之共用端，使得例如圖1中之切削刀具本體12大體上對應於圖6中之切削刀具本體212。
注意圖7。根據一第三實施例，切削刀具本體312具有兩個彈性/有彈力的固持構件380(在此實施例中表示固持裝置380)，兩個彈性/ 有彈力的固持構件380之各者具有一貫通梯形形狀。根據第三實施例，切削刀具本體312具有兩個固持孔388，該兩個固持孔388之各者貫通至刀具第四表面334及與其所相交之一各別刀具耦合孔342相交。各固持構件380經定位於一各別固持孔388中，且在一非緊固位置中，在兩個位置處接合各耦合螺絲352。
注意圖8。根據一第四實施例，切削刀具本體412具有兩個固持凹部90及各別地定位於其中之兩個彈性/有彈力的固持構件480(在此實施例中提供固持裝置480之構件480)。各固持構件480可經塑形為具有一間隙之一貫通O形環。各固持凹部90可與各刀具耦合孔442定位在一起並可貫通至凹穴基底表面436。固持凹部90經構形以將固持構件480固持於適當位置中。
注意圖9。根據一第五實施例，切削刀具本體512具有兩個固持孔588及兩個固持構件580(其中構件580及相關聯彈性組件94表示此實施例之固持裝置580/94)。如所示，各固持構件580經定位於一固持孔588中並具有一直銷形狀。各銷形固持構件580僅在一單一位置處(例如，在耦合螺絲552之一個側上之一螺紋凹槽區域內)接合一各別耦合螺絲552。各固持構件580可為剛性的，並經由一可撓性構件94(諸如一橡膠環)而固持於固持孔588中(該可撓性構件94經接納於固持孔588中，以便將固持構件588彈性地緊固於適當位置中，同時亦允許固持構件588自其與耦合螺絲552之螺紋凹槽的接合釋放並返回至耦合螺絲552之螺紋或一頸部區域中)。替代地，各固持構件580可為可撓的，且例如剛性地附接於各別固持孔588中。
再者，如自上文論述所見，本發明之固持裝置可採用各種 形式來達成上述「第一」及「第二」功能。上述固持裝置80(例如，80A、80B)；280；380(例如，380A、380B)；480(例如，480A、480B)；580/94(例如，580A、580B)表示適合於提供固持裝置之上文提及「第一」及「第二」功能之一些實施例。此外，雖然與兩個耦合螺絲組相關聯之一些固持裝置包含第一固持構件及第二固持構件(如在固持構件80A及80B中)，但是針對僅利用一個耦合螺絲52之情境，固持裝置亦包含僅一個固持構件(諸如固持構件80A)。
10:切削刀具
12:切削刀具本體
14:切削刀塊
16:凹穴
18:加工端
22:刀具前表面
26:刀具周邊表面
28:刀具第一表面
32:刀具第三表面
38:第一支撐壁
40:第二支撐壁
52:耦合螺絲
56:第二螺絲端表面
80:固持構件
88:固持孔

Claims (20)

  1. 一種切削刀具(10)，包括：一切削刀塊(14)、及一切削刀具本體(12)，該切削刀具本體(12)包含一凹穴(16)，該凹穴(16)經構形以用於緊固該切削刀塊(14)、且供該切削刀塊(14)安放於其中；該切削刀具本體(12)進一步具有一母螺紋(78)，且包括；一加工端(18)、及自其延伸之一刀具周邊表面(26)；一貫穿非螺紋刀具耦合孔(42)，其貫通至該刀具周邊表面(26)；一耦合螺絲(52)，其具有一耦合螺紋(60)並經定位於該刀具耦合孔(42)中、並經構形以緊固該切削刀塊(14)至該凹穴(16)；該刀具周邊表面(26)包括該凹穴(16)；該凹穴(16)包括一面向外凹穴基底表面(36)、及自該凹穴基底表面(36)延伸之第一支撐壁(38)及第二支撐壁(40)；該切削刀塊(14)包括相對刀塊基底表面(102)、及在其等間延伸之一刀塊周邊表面(104)；其中，該切削刀具本體(12)進一步包括一固持構件(80)，該固持構件(80)至少在該耦合螺絲(52)不與該切削刀塊(14)接觸時，接合該耦合螺紋(60)；且該固持構件(80)經構形以防止掉出該刀具耦合孔(42)，並防止其在轉動期間從一驅動工具(44)移離。
  2. 如請求項1之切削刀具(10)，其中該固持構件(80)在一耦合螺絲旋轉軸(R)之一方向上在該耦合螺絲(52)上施加一反作用力(RF)，該反作用力(RF)等於或小於可在該耦合螺絲(52)或該固持構件(80)中導致塑性變形之一最大固持力(MHF)。
  3. 如請求項2之切削刀具(10)，其中當RF=MHF時，該固持構件(80)經構形以在該耦合螺紋(60)之螺紋凹部(62)之間移動或跳跨，以允許軸向運動而無該耦合螺絲(52)的旋轉。
  4. 如請求項1之切削刀具(10)，其中該耦合螺絲(52)包括第一驅動構件(68)及第二驅動構件(70)，該第一驅動構件(68)及該第二驅動構件(70)經由一驅動工具(44)自該切削刀具(10)之兩個相對側實現轉動該耦合螺絲(52)。
  5. 如請求項1之切削刀具(10)，其中該固持構件(80)突出至該刀具耦合孔(42)中。
  6. 如請求項1之切削刀具(10)，其中該固持構件(80)係非彈性的，並經由一彈性構件(94)而彈性緊固至該切削刀具。
  7. 如請求項1之切削刀具(10)，其中該固持構件(80)係彈性的。
  8. 如請求項1之切削刀具(10)，其中該固持構件(80、380、580)係U形 或直的。
  9. 如請求項1之切削刀具(10)，其中該固持構件(80、280、380、480、580)之至少部分具有一三角形或圓形截面。
  10. 如請求項1之切削刀具(10)，其中該固持構件(80、280、380、580)係可更換的並可釋放地定位於與該刀具耦合孔(42、242、342、542)相交之一貫穿固持孔(88、288、388、588)內。
  11. 如請求項1之切削刀具(10)，其中該固持構件(580)係可更換的並可釋放地定位於該刀具耦合孔(542)中之一固持凹部(90)內。
  12. 如請求項1之切削刀具(10)，其中該切削刀具本體(12)包括一鎖定螺絲(74)，該鎖定螺絲(74)經旋擰至僅貫通至該刀具周邊表面(26)之一盲鎖定孔(100)中。
  13. 如請求項1之切削刀具(10)，其中該耦合螺絲(52)不自該刀具周邊表面(26)向外突出。
  14. 如請求項1之切削刀具(10)，其中該切削刀具本體(12)包含兩個耦合螺絲(52)及兩個刀具耦合孔(42)。
  15. 如請求項1之切削刀具(10)，其中該切削刀具本體(212)包含兩個耦合 螺絲(252)及至少在一非緊固位置中接合兩個耦合螺絲(252)之一單一固持構件(280)。
  16. 如請求項1之切削刀具(10)，其中在一緊固位置中，該等刀塊基底表面(102)之一者鄰接該凹穴基底表面(36)，該刀塊周邊表面(104)鄰接該第一支撐壁(38)及該第二支撐壁(40)，且該耦合螺絲(52)經螺紋旋擰於母螺紋(78)中並抵著一耦合孔倒角(50)擰緊。
  17. 如請求項1之切削刀具(10)，其中刀具耦合孔(42)具有在該刀具耦合孔(42)之一中間區域內徑向向內延伸以界定用於該耦合螺絲(52)之一耦合螺絲頭(58)之一接觸位置之一耦合孔倒角(50)。
  18. 如請求項1之切削刀具(10)，其中該刀具耦合孔(42)經定尺寸使得該耦合螺絲(52)在一非緊固位置中整體保持於該刀具耦合孔(42)內。
  19. 如請求項1之切削刀具(10)，其中該刀具耦合孔(42)經定尺寸使得當該耦合螺絲(52)處於一非緊固位置中時，該耦合螺絲(52)經完全保持於該刀具耦合孔(42)內。
  20. 一種轉位或更換接納於如請求項1之切削刀具(10)之一凹穴(16)中之一切削刀塊(14)之方法；該方法包括以下步驟：a.用一驅動工具將可螺合地接納於該切削刀塊(14)之一母螺紋內之至少一個耦合螺絲(52)自一緊固位置旋鬆至一非緊固位置； b.插入一更換切削刀塊(14)，或轉位該先前緊固切削刀塊(14)；c.將該耦合螺絲(52)自該非緊固位置螺旋至一緊固位置，其中該耦合螺絲(52)經可螺合地接合於該切削刀塊(14)中之一對應母螺紋(78)中，且其中一固持構件(80)至少在該耦合螺絲(14)處於該非緊固位置中時與耦合螺紋(60)接合。
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