切削工具
【課題】穴及びその開口部周縁の面を切削加工する切削工具において、これを取り付ける工作機械の主軸構造の簡素化を図れるようにする。
【解決手段】軸線Ｏ周りに回転される略円錐状の工具本体２に、軸線Ｏ方向に進退可能な穴加工工具５と、切刃インサート６を備えて円錐面の母線方向に摺動自在とされたスライド部７とを、工具本体２と一体に回転可能に設けた切削工具１であって、工具本体２の内部には、穴加工工具５の後端部及びこれを把持するためのスリーブ１２を軸線Ｏ方向に進退可能に挿入させる略円筒状のカップリング部１１が軸線Ｏ方向に進退可能に設けられ、スライド部７はカップリング部１１の進退に連動して摺動可能とし、カップリング部１１の内側に配されるスリーブ１２には径方向外側に突出する突起部１２Ａを形成し、カップリング部１１の先端部及び後端部には突起部１２Ａが軸線Ｏ方向に当接可能な係止部１４，１６をそれぞれ形成する。
【解決手段】軸線Ｏ周りに回転される略円錐状の工具本体２に、軸線Ｏ方向に進退可能な穴加工工具５と、切刃インサート６を備えて円錐面の母線方向に摺動自在とされたスライド部７とを、工具本体２と一体に回転可能に設けた切削工具１であって、工具本体２の内部には、穴加工工具５の後端部及びこれを把持するためのスリーブ１２を軸線Ｏ方向に進退可能に挿入させる略円筒状のカップリング部１１が軸線Ｏ方向に進退可能に設けられ、スライド部７はカップリング部１１の進退に連動して摺動可能とし、カップリング部１１の内側に配されるスリーブ１２には径方向外側に突出する突起部１２Ａを形成し、カップリング部１１の先端部及び後端部には突起部１２Ａが軸線Ｏ方向に当接可能な係止部１４，１６をそれぞれ形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に穴及びその開口部周縁の面の切削加工等に最適な切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンのシリンダーヘッドにおいてバルブの軸部をガイドするステムガイド穴、及び、このステムガイド穴の開口部周縁を加工するための切削工具には、例えば特許文献１のように、軸線周りに回転される略円錐台状の工具本体の先端部に、軸線に沿って進退可能にリーマを取付け、さらに、リーマの根元部分に切刃インサートが位置するように、この切刃インサートを工具本体の円錐形状の母線に沿って摺動可能なスライド部に取付けて構成したものがある。
この切削工具においては、リーマによりステムガイド穴の内周面の仕上げ加工を行うと同時に、切刃インサートにより前記開口部周縁をテーパ面状に形成することができる。
【０００３】
そして、上記切削工具においては、円筒状のカップリングを軸線方向に向けて工具本体に対して進退可能に、かつ、軸線回りには工具本体と一体回転可能となるように、工具本体の後端部側から内部に挿入し、カップリングに形成されて軸線方向に斜行する孔に、スライド部に取付けた連結ピンを挿脱自在に嵌挿して連結させている。このように構成することで、カップリングを軸線方向に進退させた際には、この進退動作に連動してスライド部が前記母線方向に摺動する。
【０００４】
また、このリーマ後端のシャンク部を把持するチャックを備えたスライド軸は、軸線方向に向けてやはり工具本体や前記カップリングに対して進退可能に、かつ軸線回りには工具本体及びカップリングと一体回転可能となるように、工具本体内のさらに前記カップリングの内周を通して挿入されている。これにより、スライド軸を軸線方向に進退させることで、リーマが軸線方向に進退する。
【特許文献１】特許第２７４８８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の切削工具では、スライド軸及びカップリングが工具本体に対して個別に進退動作するように構成されているため、この切削工具を取り付ける工作機械には、工具本体を軸線周りに回転させる駆動軸の他に、スライド軸を軸線方向に進退させる駆動軸、及び、カップリングを軸線方向に進退させる駆動軸の両方を備える主軸構造を設ける必要がある。
また、主軸構造が複雑化すると主軸構造の剛性を確保することが難しい、という問題がある。特に、最近ではエンジンが高性能化すると共に小型化する傾向にあり、これに伴って切削工具の小径化する必要があるが、上述した複雑な主軸構造ではその剛性の確保が特に難しくなる、という問題が生じる。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、工作機械の主軸構造の簡素化を図ることができ、また、主軸構造の剛性も容易に確保できる切削工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決してこのような目的を達成するために、本発明に係る切削工具は、軸線周りに回転される略円錐状の工具本体の先端部に、前記軸線に沿って進退可能に穴加工工具を取り付けると共に、先端部側に切刃インサートを備えたスライド部を前記工具本体の円錐面の母線に沿って摺動自在に装着して、これら穴加工工具及びスライド部が前記工具本体と一体に回転可能とされた切削工具であって、前記工具本体の内部には、前記穴加工工具の後端部を挿入させる略円筒状のカップリング部が前記軸線に沿って進退可能に設けられ、前記スライド部は、前記カップリング部の進退に連動して摺動するように前記カップリング部に連結され、前記工具本体内のさらに前記カップリング部の内側には、前記穴加工工具の後端部を把持するためのスリーブが前記軸線に沿って進退可能に挿入され、前記カップリング部の先端部には、その径方向内側に突出して前記穴加工工具のみ挿通可能な環状の第１係止部が形成され、前記カップリング部の後端部には、その径方向内側に突出して前記スリーブが挿通可能な環状の第２係止部が形成され、前記カップリング部の内側に配される前記スリーブには、その周方向の一部から径方向外側に突出して、前記係止部に当接可能な被係止部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この構成の切削工具では、穴加工工具の後端部に固定されたスリーブを軸線に沿って進退駆動するだけで、穴加工工具を軸線に沿って進退させたり、スライド部を工具本体の円錐面の母線に沿って摺動させることができる。
例えば、スリーブの被係止部が２つの係止部の間に位置している状態、すなわち、被係止部が２つの係止部のいずれにも接触していない状態において、スリーブを軸線に沿って進退駆動した場合には、穴加工工具のみが軸線に沿って進退する。なお、この場合には、スライド部が進退動作しないため、カップリング部は移動しない。
【０００９】
そして、例えば、スリーブの被係止部が第１係止部若しくは第２係止部に当接した状態において、被係止部を第１係止部若しくは第２係止部に押し付けるようにスリーブを軸線に沿って進退駆動した場合には、カップリング部が穴加工工具と共に軸線に沿って進退する。そして、このカップリング部の進退に連動してスライド部が前記母線に沿って摺動する。
したがって、この切削工具を取り付ける工作機械は、工具本体を回転させる駆動軸のほかに、スリーブを軸線に沿って進退させる駆動軸を備える主軸構造を有していればよい。すなわち、この主軸構造の簡素化を図ると共に剛性を容易に確保することができる。
【００１０】
また、前記切削工具においては、前記カップリング部の内周面には、その周方向の一部に前記被係止部のみ挿入可能として該被係止部を前記軸線に沿って摺動可能とするスリットを形成してもよい。
【００１１】
この場合には、スリット内において被係止部を軸線に沿って移動可能としながらも、カップリング部に対する被係止部の周方向への移動をスリットによって規制することができる。なお、カップリング部は、前記母線に沿って摺動するように工具本体に装着されたスライド部に連結されているため、工具本体に対して回転することが無い。
したがって、工具本体に対してスリーブ及び穴加工工具を軸線に沿って進退可能としながらも、工具本体に対するスリーブ及び穴加工工具の回転を規制して、スリーブ及び穴加工工具を工具本体と一体に回転させることが可能となる。
【００１２】
さらに、前記切削工具においては、前記第２係止部の内周縁に、その周方向の一部に前記被係止部を前記軸線に沿って挿通可能とする切欠が形成され、該切欠は、前記スリットに対して周方向の異なる位置に配され、前記スリットの上端部には、前記切欠の下端側まで周方向に延びて前記スリットと前記切欠との間で前記被係止部を周方向に摺動可能とする連通溝が形成されてもよい。
【００１３】
この構成では、スリーブ及びこれに把持された穴加工工具をカップリング部に対して容易に着脱することができる、すなわち、穴加工工具の交換を容易に行うことができる。
具体的に、スリーブ及び穴加工工具をカップリング部から取り外す際には、被係止部がスリットの上端部から切欠の下端側まで連通溝内を移動するようにスリーブを軸線周りに回転させ、その後、被係止部が切欠を通過するようにスリーブを軸線に沿ってカップリング部の後端部側に移動させればよい。
また、スリーブ及び穴加工工具をカップリング部に取り付ける際には、穴加工工具をカップリング部の後端部側から挿入した後に、被係止部が切欠を通過するようにスリーブを軸線に沿ってカップリング部の先端部側に移動させる。そして、被係止部が切欠の下端側からスリットの上端部まで連通溝内を移動するようにスリーブを軸線周りに回転させればよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、同一のスリーブを進退駆動するだけで、穴加工工具を軸線に沿って進退させたり、スライド部を工具本体の円錐面の母線に沿って摺動させることができるため、工作機械の主軸構造の簡素化を図ると共に剛性を容易に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図１から図４を参照し、本発明に係る切削工具の実施形態について説明する。なお、ここで説明する切削工具は、前述した従来の切削工具と同様に、シリンダーヘッドにおいてバルブの軸部をガイドするステムガイド穴、及び、ステムガイド穴の開口部周縁（バルブシート面）を加工するものである。
図１に示すように、本実施形態における切削工具１は、工具本体２が軸線Ｏを中心とした外形略多段円柱状をなすものであって、この工具本体２の先端部は、軸線Ｏを中心として先端側に向かうに従い漸次縮径する略円錐台状に形成されている。一方、工具本体２の後端面には軸線Ｏを中心とした外形略円柱状の突出部２Ａが形成されている。この突出部２Ａは、例えば、切削工具１をマシニングセンタ等の工作機械の駆動軸に取り付けるためのアダプタ３に形成された凹部３Ａに挿入できるようになっている。
【００１６】
工具本体２の先端部には、軸線Ｏに沿って取付孔２Ｂが形成されており、この取付孔２Ｂには、ステムガイド穴の仕上げ加工を行うリーマ（穴加工工具）５がブッシュ４を介して軸線Ｏと同軸に取り付けられている。ここで、リーマ５は、ブッシュ４の内側において軸線Ｏに沿って進退可能とされており、ブッシュ４の先端に対して出没できるようになっている。なお、このリーマ５の進退は、後述するスリーブ１２が工作機械の駆動軸によって進退駆動されることで行われる。
【００１７】
リーマ５が取り付けられた工具本体２の円錐台状の先端部には、バルブシート面を荒加工する切削インサート（不図示）と、バルブシート面を仕上げ切削する切刃インサート６とが配されている。ここで、切刃インサート６は、工具本体２を構成する円錐面の母線に沿って摺動自在に装着されたスライド部７の先端部に設けられている。
【００１８】
すなわち、工具本体２の円錐面にはその母線に沿って延びる凹溝９が形成されており、この凹溝９内に前述のスライド部７が配されている。また、凹溝９の内面には前記母線に沿って延びる係合部（不図示）が形成されると共に、凹溝９の内面に対向するスライド部７の外面には前記係合部に係合する被係合部（不図示）が形成されている。したがって、これら係合部及び被係合部が係合している状態では、スライド部７が工具本体２に対して摺動自在に装着されることになる。
【００１９】
一方、工具本体２の後端部には、軸線Ｏに沿って取付孔２Ｂよりも大径の孔２Ｃが取付孔２Ｂに連通するように形成されており、この孔２Ｃには、略円筒状のカップリング部１１が軸線Ｏに沿って進退可能に挿入されている。また、孔２Ｃのさらにカップリング部１１の内側には、リーマ５の後端部が挿入されると共に、リーマ５の後端部を把持するためのスリーブ１２が挿入されている。
略円筒状に形成されたスリーブ１２の先端部はカップリング部１１の内側に配されている。また、スリーブ１２の先端部には、図１〜４に示すように、その外周面から互いに逆向きに径方向外側に突出する一対の突起部（被係止部）１２Ａ，１２Ａが形成されている。リーマ５の後端部は、このスリーブ１２の内側に挿入される。
【００２０】
スリーブ１２の内周孔は、その先端部側に開口する第１孔２１と、この第１孔２１よりも一段小径とされた第２孔２２と、この第２孔２２よりもさらに一段小径の第３孔２３とが連設されて構成されている。
第１孔２１の内周面には雌ネジが形成されており、この雌ネジ部分にはナット部材２５が螺合されている。ここで、ナット部材２５は、その先端側の外周面にギア歯２６を形成すると共に、後端側の外周面に第１孔２１の雌ネジに螺合する雄ネジを形成して構成されている。なお、ナット部材２５のギア歯２６は、スリーブ１２の内周孔の開口から突出する位置に配されている。
【００２１】
第２孔２２には、リーマ５を支持するためのチャック３０が挿入されている。チャック３０は、軸線Ｏ方向に縦列するように配置された一対のチャック部材３１，３２と、これらチャック部材３１，３２の径方向内側に配置されるコレット３３とを備えて構成されている。
チャック部材３１，３２は、第２孔２２に嵌挿可能な外径を有する概略円筒状に形成されている。チャック３０の中で最も先端側に配置されるチャック部材３１はナット部材２５の後端側を向く面に当接させられ、最も後端側に配置されるチャック部材３２は第２孔２２の底部側に当接させられている。これら一対のチャック部材３１，３２は互いに軸線Ｏ方向に間隔を空けて配置されている。さらに、これらのチャック部材３１，３２の内周側には、互いに他方のチャック部材３２，３１側に向かうにしたがい漸次拡径するテーパ部３１Ａ，３２Ａが形成されている。
【００２２】
コレット３３は、その外周側がテーパ部３１Ａ，３２Ａと密着するような形状とされた概略円筒状をなしており、その円筒壁部には、コレット３３の中心軸を含む平面に沿った多数のスリット（不図示）が形成されている。そして、このスリットに挟まれた部分が中心軸に対する径方向内側に撓むことにより、コレット３３の内径が縮径されることになる。このコレット３３の内周側には、リーマ１３の後端部が挿入されている。
【００２３】
そして、工具本体２には、前述のナット部材２５を回転させて軸線Ｏ方向に進退可能に移動させる移動部材３５が設けられている。移動部材３５は、取付孔２Ｂよりも径方向外側に位置する工具本体２の円錐部分に配置されており、軸線Ｏと平行に延びる円柱状をなしている。
移動部材３５の後端側には、円板状をなしてその外周にウォーム歯３７を有するウォームギア部３９が形成されている。ウォーム歯３７はナット部材２５のギア歯２６に噛み合うように形成されており、これらが噛み合った状態で移動部材３５を回転させることでナット部材２５を軸線Ｏ方向に移動させることができる。また、移動部材３５の先端側には、六角棒レンチ等の作業用工具と係合する係合孔４０が形成されており、この係合孔４０は工具本体２の円錐面から外方に露出している。
【００２４】
工具本体２内部に設けられたカップリング部１１は、カップリング本体１３及び蓋体（第２係止部）１４によって構成されている。
カップリング本体１３は、円筒部１５、及び、孔２Ｃの底面に対向する円筒部１５の先端部においてその内周縁から径方向内側に突出する環状の底壁部（第１係止部）１６とから構成されており、円筒部１５の内周面１５Ａ及び底壁部１６の貫通孔１６Ａは、軸線Ｏと同軸とされている。ここで、底壁部１６の貫通孔１６Ａの寸法は、リーマ５及びナット部材２５が挿通可能でスリーブ１２を挿通させない寸法とされている。
【００２５】
また、図４に示すように、円筒部１５の内周面１５Ａは、その周方向の一部に一対の突起部１２Ａ，１２Ａを個別に挿入可能として軸線Ｏに沿って延びる一対のスリット１５Ｂ，１５Ｂを形成して構成されている。すなわち、スリーブ１２の一対の突起部１２Ａ，１２Ａが各スリット１５Ｂ，１５Ｂ内に配されている状態においては、スリーブ１２はカップリング部１１に対して軸線Ｏに沿って摺動可能となっているが、軸線Ｏ周りの回転が規制されている。
【００２６】
図１，２に示すように、蓋体１４は、軸線Ｏを中心とした貫通孔１４Ａを形成して構成されており、円筒部１５の後端部に固定された状態においては、カップリング本体１３の底壁部１６と同様に、円筒部１５の径方向内側に突出する環状の壁部をなしている。この蓋体１４の貫通孔１４Ａの径寸法は、スリーブ１２及びリーマ５が挿通可能であるが突起部１２Ａを挿通させない径寸法とされている。
【００２７】
さらに、この貫通孔１４Ａの縁をなす蓋体１４の内周縁には、その周方向の一部に一対の突起部１２Ａ，１２Ａを個別に挿入可能とする一対の切欠１４Ｂ，１４Ｂが形成されている。各切欠１４Ｂは、スリット１５Ｂに対して周方向の異なる位置に形成されており、各スリット１５Ｂに沿って突起部１２Ａを蓋体１４に向けて移動させた際に、スリーブ１２がカップリング部１１から外れてしまうことを防止している。
そして、図３に示すように、各スリット１５Ｂの上端部には、各切欠１４Ｂの下端側まで周方向に延びる扇形状の連通溝１５Ｃが一対形成されており、この連通溝１５Ｃでは、スリット１５Ｂと切欠１４Ｂとの間で各突起部１２Ａを周方向に摺動可能とされている。
【００２８】
以上のように構成されたカップリング部１１には、図１に示すように、前述したスライド部７が連結されている。
すなわち、工具本体２には、凹溝９の底面９Ａから孔２Ｃの底部まで貫通する連通孔２Ｄが形成されており、スライド部７には、この連通孔２Ｄを通って孔２Ｃ内に突出する連結ピン７Ａが取り付けられている。そして、連結ピン７Ａの先端が、カップリング本体１３に形成された斜孔１３Ａに挿入されることで、スライド部７とカップリング部１１とが連結されている。このように構成することで、カップリング部１１を軸線Ｏに沿って進退させた際には、スライド部７がこの進退に連動して凹溝９に沿って摺動し、これに取り付けられた切刃インサート６が軸線Ｏに斜行する方向にスライドすることになる。
なお、カップリング部１１は、上述したようにスライド部７を介して工具本体２に連結されるため、工具本体２に対して軸線Ｏ周りに回転しないように規制されている。
【００２９】
以上のように構成された切削工具１では、リーマ５の後端部に固定されたスリーブ１２を軸線Ｏに沿って進退駆動するだけで、リーマ５を軸線Ｏに沿って進退させたり、スライド部７を凹溝９に沿って摺動させることができる。
例えば、スリーブ１２の突起部１２Ａがスライド部７の底壁部１６と蓋体１４との間に位置している状態、すなわち、突起部１２Ａが底壁部１６及び蓋体１４のいずれにも接触していない状態において、スリーブ１２を軸線Ｏに沿って進退駆動した場合には、リーマ５のみが軸線Ｏに沿って進退する。なお、この場合には、カップリング部１１が進退しないため、スライド部７は移動しない。
【００３０】
そして、例えば、スリーブ１２の突起部１２Ａが底壁部１６若しくは蓋体１４に当接した状態において、突起部１２Ａを底壁部１６若しくは蓋体１４に押し付けるようにスリーブ１２を軸線Ｏに沿って進退駆動した場合には、カップリング部１１がリーマ５と共に軸線Ｏに沿って進退する。そして、このカップリング部１１の進退に連動してスライド部７が凹溝９に沿って摺動する。
【００３１】
このように動作する切削工具１により、前述したステムガイド穴及びバルブシート面を加工する方法について説明する。
上記加工の際には、はじめに、前記切削インサートによりバルブシート面を荒加工し、次いで、ステムガイド穴の仕上げ加工を行う。このステムガイド穴の仕上げ加工に際しては、切刃インサート６がバルブシート面に接触しないように、予めスライド部７を摺動させて切刃インサート６を軸線Ｏから離間する方向に移動させておく。ここでは、突起部１２Ａを蓋体１４に押し付けるように、スリーブ１２を軸線Ｏに沿って工具本体２の後端部側に向けて駆動することで、カップリング部１１を軸線Ｏに沿って工具本体２の後端部側に移動させる。この移動の際には、カップリング部１１の移動に連動してスライド部７が凹溝９に沿って軸線Ｏから離間する方向に摺動し、切刃インサート６がスライド部７と同様に軸線Ｏから離間する方向に移動する。
【００３２】
その後、工具本体２を軸線Ｏ周りに回転させると共に、スリーブ１２を工具本体２の先端部側に向けて前進駆動して、ステムガイド穴の内周面に仕上げ加工を施す。ここで、切刃インサート６を移動させずにリーマ５を前進駆動できるストロークは、蓋体１４から底壁部１６までの長さから突起部１２Ａの厚さを差し引いたものに等しいため、前述の仕上げ加工に十分なストロークを確保できるように、予め工具本体２をステムガイド穴に近づけておくことが好ましい。
【００３３】
ステムガイド穴の仕上げ加工後には、工具本体２を回転させながら軸線Ｏに沿って僅かに後退させて、前記切削インサートをバルブシート面から離間させる。そして、スリーブ１２を前進駆動して突起部１２Ａを底壁部１６に押し付けて、カップリング部１１を軸線Ｏに沿って工具本体２の先端部側に移動させる。この際には、スライド部７が凹溝９に沿って軸線Ｏに近づく方向に移動すると共に切刃インサート６が同様に移動し、この移動によって、バルブシート面の仕上げ切削が行われる。
なお、バルブシート面の仕上げ切削の終了後には、工具本体２を後退させると共に回転を停止させればよい。
【００３４】
また、この切削工具において工具本体２にリーマ５を装着する際には、コレット３３の内周を拡径させた状態でリーマ５の後端部をナット部材２５、コレット３３の内部へと挿入する。次いで、工具本体２の円錐面から露出する移動部材３５の係合孔４０に六角棒レンチ等の作業用工具を係合させて回転させる。これにより、ナット部材２５が軸線Ｏに沿ってチャック３０側に向けて移動し、この移動に伴って、ナット部材２５がチャック部材３１，３２を押圧して、コレット３３の内径が縮径するように変形する。そして、この縮径によって、リーマ５の後端部が締め付けられてチャック３０に把持されることになる。
なお、リーマ５を工具本体２から取り外す場合には、移動部材３５を上述の装着時とは逆向きに回転させればよい。
【００３５】
さらに、径寸法の異なるリーマ５を工具本体２に装着する場合には、ナット部材２５やチャック３０を交換すればよい。この交換に際しては、はじめに、突起部１２Ａが蓋体１４に当接するまでスリーブ１２を工具本体２の後端部側に移動させ、次いで、突起部１２Ａが切欠１４Ｂの下端側まで連通溝１５Ｃ内を移動するようにスリーブ１２を軸線Ｏ周りに回転させる。その後、突起部１２Ａが切欠１４Ｂを通過するようにスリーブ１２を軸線Ｏに沿って移動させることで、スリーブ１２とこれに装着されているナット部材２５及びチャック３０がカップリング部１１から外れることになる。そして、ナット部材２５及びチャック３０をスリーブ１２から取り外すと共に別のナット部材２５及びチャック３０をスリーブ１２に取り付ければよい。
また、スリーブ１２をカップリング部１１に取り付ける際には、突起部１２Ａが切欠１４Ｂを通過するようにスリーブ１２を軸線Ｏに沿ってカップリング部１１の先端部側に移動させる。そして、突起部１２Ａが切欠１４Ｂの下端側からスリット１５Ｂの上端部まで連通溝１５Ｃ内を移動するように、スリーブ１２を回転させればよい。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態による切削工具１によれば、同一のスリーブ１２を軸線Ｏに沿って進退駆動するだけで、リーマ５を軸線Ｏに沿って進退させたり、スライド部７を工具本体２の凹溝９に沿って摺動させることができるため、切削工具１を取り付ける工作機械は、工具本体２を回転させる駆動軸のほかに、スリーブ１２を軸線Ｏに沿って進退させる駆動軸を備える主軸構造を有していればよい。すなわち、工作機械の主軸構造の簡素化を図ると共に剛性を容易に確保することができる。
【００３７】
また、工具本体２に対して回転不能とされたカップリング部１１には、これに対するスリーブ１２の進退動作を許容すると同時に軸線Ｏ周りの回転を規制するスリット１５Ｂが形成されているため、リーマ５を工具本体２に対して軸線Ｏに沿って進退可能としながらも、工具本体２と一体に回転させることができる。
さらに、カップリング部１１の蓋体１４に切欠１４Ｂを形成すると共にスリット１５Ｂの上端部に連通溝１５Ｃを形成しておくことで、スリーブ１２及びリーマ５をカップリング部１１に対して容易に着脱することができる、すなわち、リーマ５の交換を容易に行うことができる。
【００３８】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、前記実施形態においては、工具本体２の軸線Ｏと斜交するバルブシート面を仕上げ切削する構成を示したが、軸線Ｏと直交する面を仕上げ切削するようにしてもよい。また、仕上げ切削に限らず、軸線Ｏと交差する方向の面に各種切削加工を施すことに適用することもできる。
【００３９】
また、スリーブ１２には突起部１２Ａが一対形成されるとしたが、例えば１つだけ形成されるとしてもよいし、３つ以上形成されてもよい。この場合には、スリット１５Ｂ、連通溝１５Ｃ及び切欠１４Ｂの数も突起部１２Ａの数に対応づけて形成すればよい。
さらに、突起部１２Ａは、スリーブ１２の先端部に形成されるとしたが、少なくともカップリング部１１に対するスリーブ１２の進退動作のストロークが確保されていればよいため、例えばスリーブ１２の軸線Ｏ方向の中途部に形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係る切削工具を示す概略断面図である。
【図２】図１の切削工具のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１の切削工具のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】図１の切削工具のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 切削工具
２ 工具本体
５ リーマ（穴加工工具）
６ 切刃インサート
７ スライド部
１１ カップリング部
１２ スリーブ
１２Ａ 突起部（被係止部）
１４ 蓋体（第２係止部）
１４Ｂ 切欠
１５Ａ 内周面
１５Ｂ スリット
１６ 底壁部（第１係止部）
Ｏ 軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に穴及びその開口部周縁の面の切削加工等に最適な切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンのシリンダーヘッドにおいてバルブの軸部をガイドするステムガイド穴、及び、このステムガイド穴の開口部周縁を加工するための切削工具には、例えば特許文献１のように、軸線周りに回転される略円錐台状の工具本体の先端部に、軸線に沿って進退可能にリーマを取付け、さらに、リーマの根元部分に切刃インサートが位置するように、この切刃インサートを工具本体の円錐形状の母線に沿って摺動可能なスライド部に取付けて構成したものがある。
この切削工具においては、リーマによりステムガイド穴の内周面の仕上げ加工を行うと同時に、切刃インサートにより前記開口部周縁をテーパ面状に形成することができる。
【０００３】
そして、上記切削工具においては、円筒状のカップリングを軸線方向に向けて工具本体に対して進退可能に、かつ、軸線回りには工具本体と一体回転可能となるように、工具本体の後端部側から内部に挿入し、カップリングに形成されて軸線方向に斜行する孔に、スライド部に取付けた連結ピンを挿脱自在に嵌挿して連結させている。このように構成することで、カップリングを軸線方向に進退させた際には、この進退動作に連動してスライド部が前記母線方向に摺動する。
【０００４】
また、このリーマ後端のシャンク部を把持するチャックを備えたスライド軸は、軸線方向に向けてやはり工具本体や前記カップリングに対して進退可能に、かつ軸線回りには工具本体及びカップリングと一体回転可能となるように、工具本体内のさらに前記カップリングの内周を通して挿入されている。これにより、スライド軸を軸線方向に進退させることで、リーマが軸線方向に進退する。
【特許文献１】特許第２７４８８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の切削工具では、スライド軸及びカップリングが工具本体に対して個別に進退動作するように構成されているため、この切削工具を取り付ける工作機械には、工具本体を軸線周りに回転させる駆動軸の他に、スライド軸を軸線方向に進退させる駆動軸、及び、カップリングを軸線方向に進退させる駆動軸の両方を備える主軸構造を設ける必要がある。
また、主軸構造が複雑化すると主軸構造の剛性を確保することが難しい、という問題がある。特に、最近ではエンジンが高性能化すると共に小型化する傾向にあり、これに伴って切削工具の小径化する必要があるが、上述した複雑な主軸構造ではその剛性の確保が特に難しくなる、という問題が生じる。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、工作機械の主軸構造の簡素化を図ることができ、また、主軸構造の剛性も容易に確保できる切削工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決してこのような目的を達成するために、本発明に係る切削工具は、軸線周りに回転される略円錐状の工具本体の先端部に、前記軸線に沿って進退可能に穴加工工具を取り付けると共に、先端部側に切刃インサートを備えたスライド部を前記工具本体の円錐面の母線に沿って摺動自在に装着して、これら穴加工工具及びスライド部が前記工具本体と一体に回転可能とされた切削工具であって、前記工具本体の内部には、前記穴加工工具の後端部を挿入させる略円筒状のカップリング部が前記軸線に沿って進退可能に設けられ、前記スライド部は、前記カップリング部の進退に連動して摺動するように前記カップリング部に連結され、前記工具本体内のさらに前記カップリング部の内側には、前記穴加工工具の後端部を把持するためのスリーブが前記軸線に沿って進退可能に挿入され、前記カップリング部の先端部には、その径方向内側に突出して前記穴加工工具のみ挿通可能な環状の第１係止部が形成され、前記カップリング部の後端部には、その径方向内側に突出して前記スリーブが挿通可能な環状の第２係止部が形成され、前記カップリング部の内側に配される前記スリーブには、その周方向の一部から径方向外側に突出して、前記係止部に当接可能な被係止部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この構成の切削工具では、穴加工工具の後端部に固定されたスリーブを軸線に沿って進退駆動するだけで、穴加工工具を軸線に沿って進退させたり、スライド部を工具本体の円錐面の母線に沿って摺動させることができる。
例えば、スリーブの被係止部が２つの係止部の間に位置している状態、すなわち、被係止部が２つの係止部のいずれにも接触していない状態において、スリーブを軸線に沿って進退駆動した場合には、穴加工工具のみが軸線に沿って進退する。なお、この場合には、スライド部が進退動作しないため、カップリング部は移動しない。
【０００９】
そして、例えば、スリーブの被係止部が第１係止部若しくは第２係止部に当接した状態において、被係止部を第１係止部若しくは第２係止部に押し付けるようにスリーブを軸線に沿って進退駆動した場合には、カップリング部が穴加工工具と共に軸線に沿って進退する。そして、このカップリング部の進退に連動してスライド部が前記母線に沿って摺動する。
したがって、この切削工具を取り付ける工作機械は、工具本体を回転させる駆動軸のほかに、スリーブを軸線に沿って進退させる駆動軸を備える主軸構造を有していればよい。すなわち、この主軸構造の簡素化を図ると共に剛性を容易に確保することができる。
【００１０】
また、前記切削工具においては、前記カップリング部の内周面には、その周方向の一部に前記被係止部のみ挿入可能として該被係止部を前記軸線に沿って摺動可能とするスリットを形成してもよい。
【００１１】
この場合には、スリット内において被係止部を軸線に沿って移動可能としながらも、カップリング部に対する被係止部の周方向への移動をスリットによって規制することができる。なお、カップリング部は、前記母線に沿って摺動するように工具本体に装着されたスライド部に連結されているため、工具本体に対して回転することが無い。
したがって、工具本体に対してスリーブ及び穴加工工具を軸線に沿って進退可能としながらも、工具本体に対するスリーブ及び穴加工工具の回転を規制して、スリーブ及び穴加工工具を工具本体と一体に回転させることが可能となる。
【００１２】
さらに、前記切削工具においては、前記第２係止部の内周縁に、その周方向の一部に前記被係止部を前記軸線に沿って挿通可能とする切欠が形成され、該切欠は、前記スリットに対して周方向の異なる位置に配され、前記スリットの上端部には、前記切欠の下端側まで周方向に延びて前記スリットと前記切欠との間で前記被係止部を周方向に摺動可能とする連通溝が形成されてもよい。
【００１３】
この構成では、スリーブ及びこれに把持された穴加工工具をカップリング部に対して容易に着脱することができる、すなわち、穴加工工具の交換を容易に行うことができる。
具体的に、スリーブ及び穴加工工具をカップリング部から取り外す際には、被係止部がスリットの上端部から切欠の下端側まで連通溝内を移動するようにスリーブを軸線周りに回転させ、その後、被係止部が切欠を通過するようにスリーブを軸線に沿ってカップリング部の後端部側に移動させればよい。
また、スリーブ及び穴加工工具をカップリング部に取り付ける際には、穴加工工具をカップリング部の後端部側から挿入した後に、被係止部が切欠を通過するようにスリーブを軸線に沿ってカップリング部の先端部側に移動させる。そして、被係止部が切欠の下端側からスリットの上端部まで連通溝内を移動するようにスリーブを軸線周りに回転させればよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、同一のスリーブを進退駆動するだけで、穴加工工具を軸線に沿って進退させたり、スライド部を工具本体の円錐面の母線に沿って摺動させることができるため、工作機械の主軸構造の簡素化を図ると共に剛性を容易に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図１から図４を参照し、本発明に係る切削工具の実施形態について説明する。なお、ここで説明する切削工具は、前述した従来の切削工具と同様に、シリンダーヘッドにおいてバルブの軸部をガイドするステムガイド穴、及び、ステムガイド穴の開口部周縁（バルブシート面）を加工するものである。
図１に示すように、本実施形態における切削工具１は、工具本体２が軸線Ｏを中心とした外形略多段円柱状をなすものであって、この工具本体２の先端部は、軸線Ｏを中心として先端側に向かうに従い漸次縮径する略円錐台状に形成されている。一方、工具本体２の後端面には軸線Ｏを中心とした外形略円柱状の突出部２Ａが形成されている。この突出部２Ａは、例えば、切削工具１をマシニングセンタ等の工作機械の駆動軸に取り付けるためのアダプタ３に形成された凹部３Ａに挿入できるようになっている。
【００１６】
工具本体２の先端部には、軸線Ｏに沿って取付孔２Ｂが形成されており、この取付孔２Ｂには、ステムガイド穴の仕上げ加工を行うリーマ（穴加工工具）５がブッシュ４を介して軸線Ｏと同軸に取り付けられている。ここで、リーマ５は、ブッシュ４の内側において軸線Ｏに沿って進退可能とされており、ブッシュ４の先端に対して出没できるようになっている。なお、このリーマ５の進退は、後述するスリーブ１２が工作機械の駆動軸によって進退駆動されることで行われる。
【００１７】
リーマ５が取り付けられた工具本体２の円錐台状の先端部には、バルブシート面を荒加工する切削インサート（不図示）と、バルブシート面を仕上げ切削する切刃インサート６とが配されている。ここで、切刃インサート６は、工具本体２を構成する円錐面の母線に沿って摺動自在に装着されたスライド部７の先端部に設けられている。
【００１８】
すなわち、工具本体２の円錐面にはその母線に沿って延びる凹溝９が形成されており、この凹溝９内に前述のスライド部７が配されている。また、凹溝９の内面には前記母線に沿って延びる係合部（不図示）が形成されると共に、凹溝９の内面に対向するスライド部７の外面には前記係合部に係合する被係合部（不図示）が形成されている。したがって、これら係合部及び被係合部が係合している状態では、スライド部７が工具本体２に対して摺動自在に装着されることになる。
【００１９】
一方、工具本体２の後端部には、軸線Ｏに沿って取付孔２Ｂよりも大径の孔２Ｃが取付孔２Ｂに連通するように形成されており、この孔２Ｃには、略円筒状のカップリング部１１が軸線Ｏに沿って進退可能に挿入されている。また、孔２Ｃのさらにカップリング部１１の内側には、リーマ５の後端部が挿入されると共に、リーマ５の後端部を把持するためのスリーブ１２が挿入されている。
略円筒状に形成されたスリーブ１２の先端部はカップリング部１１の内側に配されている。また、スリーブ１２の先端部には、図１〜４に示すように、その外周面から互いに逆向きに径方向外側に突出する一対の突起部（被係止部）１２Ａ，１２Ａが形成されている。リーマ５の後端部は、このスリーブ１２の内側に挿入される。
【００２０】
スリーブ１２の内周孔は、その先端部側に開口する第１孔２１と、この第１孔２１よりも一段小径とされた第２孔２２と、この第２孔２２よりもさらに一段小径の第３孔２３とが連設されて構成されている。
第１孔２１の内周面には雌ネジが形成されており、この雌ネジ部分にはナット部材２５が螺合されている。ここで、ナット部材２５は、その先端側の外周面にギア歯２６を形成すると共に、後端側の外周面に第１孔２１の雌ネジに螺合する雄ネジを形成して構成されている。なお、ナット部材２５のギア歯２６は、スリーブ１２の内周孔の開口から突出する位置に配されている。
【００２１】
第２孔２２には、リーマ５を支持するためのチャック３０が挿入されている。チャック３０は、軸線Ｏ方向に縦列するように配置された一対のチャック部材３１，３２と、これらチャック部材３１，３２の径方向内側に配置されるコレット３３とを備えて構成されている。
チャック部材３１，３２は、第２孔２２に嵌挿可能な外径を有する概略円筒状に形成されている。チャック３０の中で最も先端側に配置されるチャック部材３１はナット部材２５の後端側を向く面に当接させられ、最も後端側に配置されるチャック部材３２は第２孔２２の底部側に当接させられている。これら一対のチャック部材３１，３２は互いに軸線Ｏ方向に間隔を空けて配置されている。さらに、これらのチャック部材３１，３２の内周側には、互いに他方のチャック部材３２，３１側に向かうにしたがい漸次拡径するテーパ部３１Ａ，３２Ａが形成されている。
【００２２】
コレット３３は、その外周側がテーパ部３１Ａ，３２Ａと密着するような形状とされた概略円筒状をなしており、その円筒壁部には、コレット３３の中心軸を含む平面に沿った多数のスリット（不図示）が形成されている。そして、このスリットに挟まれた部分が中心軸に対する径方向内側に撓むことにより、コレット３３の内径が縮径されることになる。このコレット３３の内周側には、リーマ１３の後端部が挿入されている。
【００２３】
そして、工具本体２には、前述のナット部材２５を回転させて軸線Ｏ方向に進退可能に移動させる移動部材３５が設けられている。移動部材３５は、取付孔２Ｂよりも径方向外側に位置する工具本体２の円錐部分に配置されており、軸線Ｏと平行に延びる円柱状をなしている。
移動部材３５の後端側には、円板状をなしてその外周にウォーム歯３７を有するウォームギア部３９が形成されている。ウォーム歯３７はナット部材２５のギア歯２６に噛み合うように形成されており、これらが噛み合った状態で移動部材３５を回転させることでナット部材２５を軸線Ｏ方向に移動させることができる。また、移動部材３５の先端側には、六角棒レンチ等の作業用工具と係合する係合孔４０が形成されており、この係合孔４０は工具本体２の円錐面から外方に露出している。
【００２４】
工具本体２内部に設けられたカップリング部１１は、カップリング本体１３及び蓋体（第２係止部）１４によって構成されている。
カップリング本体１３は、円筒部１５、及び、孔２Ｃの底面に対向する円筒部１５の先端部においてその内周縁から径方向内側に突出する環状の底壁部（第１係止部）１６とから構成されており、円筒部１５の内周面１５Ａ及び底壁部１６の貫通孔１６Ａは、軸線Ｏと同軸とされている。ここで、底壁部１６の貫通孔１６Ａの寸法は、リーマ５及びナット部材２５が挿通可能でスリーブ１２を挿通させない寸法とされている。
【００２５】
また、図４に示すように、円筒部１５の内周面１５Ａは、その周方向の一部に一対の突起部１２Ａ，１２Ａを個別に挿入可能として軸線Ｏに沿って延びる一対のスリット１５Ｂ，１５Ｂを形成して構成されている。すなわち、スリーブ１２の一対の突起部１２Ａ，１２Ａが各スリット１５Ｂ，１５Ｂ内に配されている状態においては、スリーブ１２はカップリング部１１に対して軸線Ｏに沿って摺動可能となっているが、軸線Ｏ周りの回転が規制されている。
【００２６】
図１，２に示すように、蓋体１４は、軸線Ｏを中心とした貫通孔１４Ａを形成して構成されており、円筒部１５の後端部に固定された状態においては、カップリング本体１３の底壁部１６と同様に、円筒部１５の径方向内側に突出する環状の壁部をなしている。この蓋体１４の貫通孔１４Ａの径寸法は、スリーブ１２及びリーマ５が挿通可能であるが突起部１２Ａを挿通させない径寸法とされている。
【００２７】
さらに、この貫通孔１４Ａの縁をなす蓋体１４の内周縁には、その周方向の一部に一対の突起部１２Ａ，１２Ａを個別に挿入可能とする一対の切欠１４Ｂ，１４Ｂが形成されている。各切欠１４Ｂは、スリット１５Ｂに対して周方向の異なる位置に形成されており、各スリット１５Ｂに沿って突起部１２Ａを蓋体１４に向けて移動させた際に、スリーブ１２がカップリング部１１から外れてしまうことを防止している。
そして、図３に示すように、各スリット１５Ｂの上端部には、各切欠１４Ｂの下端側まで周方向に延びる扇形状の連通溝１５Ｃが一対形成されており、この連通溝１５Ｃでは、スリット１５Ｂと切欠１４Ｂとの間で各突起部１２Ａを周方向に摺動可能とされている。
【００２８】
以上のように構成されたカップリング部１１には、図１に示すように、前述したスライド部７が連結されている。
すなわち、工具本体２には、凹溝９の底面９Ａから孔２Ｃの底部まで貫通する連通孔２Ｄが形成されており、スライド部７には、この連通孔２Ｄを通って孔２Ｃ内に突出する連結ピン７Ａが取り付けられている。そして、連結ピン７Ａの先端が、カップリング本体１３に形成された斜孔１３Ａに挿入されることで、スライド部７とカップリング部１１とが連結されている。このように構成することで、カップリング部１１を軸線Ｏに沿って進退させた際には、スライド部７がこの進退に連動して凹溝９に沿って摺動し、これに取り付けられた切刃インサート６が軸線Ｏに斜行する方向にスライドすることになる。
なお、カップリング部１１は、上述したようにスライド部７を介して工具本体２に連結されるため、工具本体２に対して軸線Ｏ周りに回転しないように規制されている。
【００２９】
以上のように構成された切削工具１では、リーマ５の後端部に固定されたスリーブ１２を軸線Ｏに沿って進退駆動するだけで、リーマ５を軸線Ｏに沿って進退させたり、スライド部７を凹溝９に沿って摺動させることができる。
例えば、スリーブ１２の突起部１２Ａがスライド部７の底壁部１６と蓋体１４との間に位置している状態、すなわち、突起部１２Ａが底壁部１６及び蓋体１４のいずれにも接触していない状態において、スリーブ１２を軸線Ｏに沿って進退駆動した場合には、リーマ５のみが軸線Ｏに沿って進退する。なお、この場合には、カップリング部１１が進退しないため、スライド部７は移動しない。
【００３０】
そして、例えば、スリーブ１２の突起部１２Ａが底壁部１６若しくは蓋体１４に当接した状態において、突起部１２Ａを底壁部１６若しくは蓋体１４に押し付けるようにスリーブ１２を軸線Ｏに沿って進退駆動した場合には、カップリング部１１がリーマ５と共に軸線Ｏに沿って進退する。そして、このカップリング部１１の進退に連動してスライド部７が凹溝９に沿って摺動する。
【００３１】
このように動作する切削工具１により、前述したステムガイド穴及びバルブシート面を加工する方法について説明する。
上記加工の際には、はじめに、前記切削インサートによりバルブシート面を荒加工し、次いで、ステムガイド穴の仕上げ加工を行う。このステムガイド穴の仕上げ加工に際しては、切刃インサート６がバルブシート面に接触しないように、予めスライド部７を摺動させて切刃インサート６を軸線Ｏから離間する方向に移動させておく。ここでは、突起部１２Ａを蓋体１４に押し付けるように、スリーブ１２を軸線Ｏに沿って工具本体２の後端部側に向けて駆動することで、カップリング部１１を軸線Ｏに沿って工具本体２の後端部側に移動させる。この移動の際には、カップリング部１１の移動に連動してスライド部７が凹溝９に沿って軸線Ｏから離間する方向に摺動し、切刃インサート６がスライド部７と同様に軸線Ｏから離間する方向に移動する。
【００３２】
その後、工具本体２を軸線Ｏ周りに回転させると共に、スリーブ１２を工具本体２の先端部側に向けて前進駆動して、ステムガイド穴の内周面に仕上げ加工を施す。ここで、切刃インサート６を移動させずにリーマ５を前進駆動できるストロークは、蓋体１４から底壁部１６までの長さから突起部１２Ａの厚さを差し引いたものに等しいため、前述の仕上げ加工に十分なストロークを確保できるように、予め工具本体２をステムガイド穴に近づけておくことが好ましい。
【００３３】
ステムガイド穴の仕上げ加工後には、工具本体２を回転させながら軸線Ｏに沿って僅かに後退させて、前記切削インサートをバルブシート面から離間させる。そして、スリーブ１２を前進駆動して突起部１２Ａを底壁部１６に押し付けて、カップリング部１１を軸線Ｏに沿って工具本体２の先端部側に移動させる。この際には、スライド部７が凹溝９に沿って軸線Ｏに近づく方向に移動すると共に切刃インサート６が同様に移動し、この移動によって、バルブシート面の仕上げ切削が行われる。
なお、バルブシート面の仕上げ切削の終了後には、工具本体２を後退させると共に回転を停止させればよい。
【００３４】
また、この切削工具において工具本体２にリーマ５を装着する際には、コレット３３の内周を拡径させた状態でリーマ５の後端部をナット部材２５、コレット３３の内部へと挿入する。次いで、工具本体２の円錐面から露出する移動部材３５の係合孔４０に六角棒レンチ等の作業用工具を係合させて回転させる。これにより、ナット部材２５が軸線Ｏに沿ってチャック３０側に向けて移動し、この移動に伴って、ナット部材２５がチャック部材３１，３２を押圧して、コレット３３の内径が縮径するように変形する。そして、この縮径によって、リーマ５の後端部が締め付けられてチャック３０に把持されることになる。
なお、リーマ５を工具本体２から取り外す場合には、移動部材３５を上述の装着時とは逆向きに回転させればよい。
【００３５】
さらに、径寸法の異なるリーマ５を工具本体２に装着する場合には、ナット部材２５やチャック３０を交換すればよい。この交換に際しては、はじめに、突起部１２Ａが蓋体１４に当接するまでスリーブ１２を工具本体２の後端部側に移動させ、次いで、突起部１２Ａが切欠１４Ｂの下端側まで連通溝１５Ｃ内を移動するようにスリーブ１２を軸線Ｏ周りに回転させる。その後、突起部１２Ａが切欠１４Ｂを通過するようにスリーブ１２を軸線Ｏに沿って移動させることで、スリーブ１２とこれに装着されているナット部材２５及びチャック３０がカップリング部１１から外れることになる。そして、ナット部材２５及びチャック３０をスリーブ１２から取り外すと共に別のナット部材２５及びチャック３０をスリーブ１２に取り付ければよい。
また、スリーブ１２をカップリング部１１に取り付ける際には、突起部１２Ａが切欠１４Ｂを通過するようにスリーブ１２を軸線Ｏに沿ってカップリング部１１の先端部側に移動させる。そして、突起部１２Ａが切欠１４Ｂの下端側からスリット１５Ｂの上端部まで連通溝１５Ｃ内を移動するように、スリーブ１２を回転させればよい。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態による切削工具１によれば、同一のスリーブ１２を軸線Ｏに沿って進退駆動するだけで、リーマ５を軸線Ｏに沿って進退させたり、スライド部７を工具本体２の凹溝９に沿って摺動させることができるため、切削工具１を取り付ける工作機械は、工具本体２を回転させる駆動軸のほかに、スリーブ１２を軸線Ｏに沿って進退させる駆動軸を備える主軸構造を有していればよい。すなわち、工作機械の主軸構造の簡素化を図ると共に剛性を容易に確保することができる。
【００３７】
また、工具本体２に対して回転不能とされたカップリング部１１には、これに対するスリーブ１２の進退動作を許容すると同時に軸線Ｏ周りの回転を規制するスリット１５Ｂが形成されているため、リーマ５を工具本体２に対して軸線Ｏに沿って進退可能としながらも、工具本体２と一体に回転させることができる。
さらに、カップリング部１１の蓋体１４に切欠１４Ｂを形成すると共にスリット１５Ｂの上端部に連通溝１５Ｃを形成しておくことで、スリーブ１２及びリーマ５をカップリング部１１に対して容易に着脱することができる、すなわち、リーマ５の交換を容易に行うことができる。
【００３８】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、前記実施形態においては、工具本体２の軸線Ｏと斜交するバルブシート面を仕上げ切削する構成を示したが、軸線Ｏと直交する面を仕上げ切削するようにしてもよい。また、仕上げ切削に限らず、軸線Ｏと交差する方向の面に各種切削加工を施すことに適用することもできる。
【００３９】
また、スリーブ１２には突起部１２Ａが一対形成されるとしたが、例えば１つだけ形成されるとしてもよいし、３つ以上形成されてもよい。この場合には、スリット１５Ｂ、連通溝１５Ｃ及び切欠１４Ｂの数も突起部１２Ａの数に対応づけて形成すればよい。
さらに、突起部１２Ａは、スリーブ１２の先端部に形成されるとしたが、少なくともカップリング部１１に対するスリーブ１２の進退動作のストロークが確保されていればよいため、例えばスリーブ１２の軸線Ｏ方向の中途部に形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係る切削工具を示す概略断面図である。
【図２】図１の切削工具のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１の切削工具のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】図１の切削工具のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 切削工具
２ 工具本体
５ リーマ（穴加工工具）
６ 切刃インサート
７ スライド部
１１ カップリング部
１２ スリーブ
１２Ａ 突起部（被係止部）
１４ 蓋体（第２係止部）
１４Ｂ 切欠
１５Ａ 内周面
１５Ｂ スリット
１６ 底壁部（第１係止部）
Ｏ 軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線周りに回転される略円錐状の工具本体の先端部に、前記軸線に沿って進退可能に穴加工工具を取り付けると共に、先端部側に切刃インサートを備えたスライド部を前記工具本体の円錐面の母線に沿って摺動自在に装着して、これら穴加工工具及びスライド部が前記工具本体と一体に回転可能とされた切削工具であって、
前記工具本体の内部には、前記穴加工工具の後端部を挿入させる略円筒状のカップリング部が前記軸線に沿って進退可能に設けられ、
前記スライド部は、前記カップリング部の進退に連動して摺動するように前記カップリング部に連結され、
前記工具本体内のさらに前記カップリング部の内側には、前記穴加工工具の後端部を把持するためのスリーブが前記軸線に沿って進退可能に挿入され、
前記カップリング部の先端部には、その径方向内側に突出して前記穴加工工具のみ挿通可能な環状の第１係止部が形成され、
前記カップリング部の後端部には、その径方向内側に突出して前記スリーブが挿通可能な環状の第２係止部が形成され、
前記カップリング部の内側に配される前記スリーブには、その周方向の一部から径方向外側に突出して、前記係止部に当接可能な被係止部が形成されていることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記カップリング部の内周面は、その周方向の一部に前記被係止部のみ挿入可能として該被係止部を前記軸線に沿って摺動可能とするスリットを形成してなることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記第２係止部の内周縁には、その周方向の一部に前記被係止部を前記軸線に沿って挿通可能とする切欠が形成され、
該切欠は、前記スリットに対して周方向の異なる位置に配され、
前記スリットの上端部には、前記切欠の下端側まで周方向に延びて前記スリットと前記切欠との間で前記被係止部を周方向に摺動可能とする連通溝が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の切削工具。
【請求項１】
軸線周りに回転される略円錐状の工具本体の先端部に、前記軸線に沿って進退可能に穴加工工具を取り付けると共に、先端部側に切刃インサートを備えたスライド部を前記工具本体の円錐面の母線に沿って摺動自在に装着して、これら穴加工工具及びスライド部が前記工具本体と一体に回転可能とされた切削工具であって、
前記工具本体の内部には、前記穴加工工具の後端部を挿入させる略円筒状のカップリング部が前記軸線に沿って進退可能に設けられ、
前記スライド部は、前記カップリング部の進退に連動して摺動するように前記カップリング部に連結され、
前記工具本体内のさらに前記カップリング部の内側には、前記穴加工工具の後端部を把持するためのスリーブが前記軸線に沿って進退可能に挿入され、
前記カップリング部の先端部には、その径方向内側に突出して前記穴加工工具のみ挿通可能な環状の第１係止部が形成され、
前記カップリング部の後端部には、その径方向内側に突出して前記スリーブが挿通可能な環状の第２係止部が形成され、
前記カップリング部の内側に配される前記スリーブには、その周方向の一部から径方向外側に突出して、前記係止部に当接可能な被係止部が形成されていることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記カップリング部の内周面は、その周方向の一部に前記被係止部のみ挿入可能として該被係止部を前記軸線に沿って摺動可能とするスリットを形成してなることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記第２係止部の内周縁には、その周方向の一部に前記被係止部を前記軸線に沿って挿通可能とする切欠が形成され、
該切欠は、前記スリットに対して周方向の異なる位置に配され、
前記スリットの上端部には、前記切欠の下端側まで周方向に延びて前記スリットと前記切欠との間で前記被係止部を周方向に摺動可能とする連通溝が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の切削工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１７８８１４（Ｐ２００９−１７８８１４Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０９１１（Ｐ２００８−２０９１１）
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【出願人】（５９３１８６０４６）株式会社新機械技研 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【出願人】（５９３１８６０４６）株式会社新機械技研 (9)
【Ｆターム（参考）】
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