切削工具
【課題】バルブ穴のバルブステムガイド穴とバルブシート面とを同軸に切削加工するための切削工具において、工具本体先端部が小径化されても、このバルブシート面を切削するバイトを高い取付剛性で取付座に固定して高精度の切削加工を図る。
【解決手段】軸線Ｏ回りに回転される工具本体１１の先端部に穴加工工具１５が突出させられ、工具本体１１の先端部外周には、外周側を向く壁面１８Ｂと工具回転方向Ｔを向く底面１８Ａとを有して穴の開口部の切削加工を行うバイト１９が取り付けられる取付座１８が形成されるとともに、バイト１９を工具回転方向Ｔ後方側に押圧して固定するクランプネジ２２が螺着され、取付座１８の底面１８Ａと壁面１８Ｂおよびバイト１９の底面１８Ａに密着する着座面１９Ａと壁面１８Ｂに当接する側面１９Ｂは、それぞれ互いに鋭角に交差する方向に形成されている。
【解決手段】軸線Ｏ回りに回転される工具本体１１の先端部に穴加工工具１５が突出させられ、工具本体１１の先端部外周には、外周側を向く壁面１８Ｂと工具回転方向Ｔを向く底面１８Ａとを有して穴の開口部の切削加工を行うバイト１９が取り付けられる取付座１８が形成されるとともに、バイト１９を工具回転方向Ｔ後方側に押圧して固定するクランプネジ２２が螺着され、取付座１８の底面１８Ａと壁面１８Ｂおよびバイト１９の底面１８Ａに密着する着座面１９Ａと壁面１８Ｂに当接する側面１９Ｂは、それぞれ互いに鋭角に交差する方向に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば４サイクルエンジンのシリンダーヘッドにおけるバルブ穴のバルブステムガイド穴とバルブシート面とを同軸に切削加工するための切削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このようなバルブ穴のバルブステムガイド穴とバルブシート面の切削加工用の切削工具として、特許文献１には、軸線回りに回転される工具本体の先端部に、バルブステムガイド穴の加工を行うリーマが上記軸線に沿って取り付けられるとともに、このリーマの根本の工具本体先端部外周には、バルブ穴開口部のバルブシート面を切削する切刃チップが取り付けられたものが提案されている。
【０００３】
ここで、この特許文献１に記載の切削工具は、上記切刃チップが取り付けられたカートリッジが工具本体に螺着されるクランプネジによって固定されることにより、切刃チップが工具本体に取り付けられた構造とされており、工具本体先端部にはこのカートリッジが着座させられる工具回転方向を向く底面と外周側を向く壁面とを備えた取付座が、上記軸線に直交する断面においてＬ字状をなすように形成されるとともに、カートリッジの着座面と側面はこの取付座のＬ字状をなす底面と壁面とにそれぞれ密着するように、互いに直交する方向に形成されている。また、上記クランプネジは、こうして着座させられたカートリッジの着座面と側面が、取付座の底面と壁面に押圧されて固定されるように、これら底面と壁面とにそれぞれ鋭角に交差する方向に螺着される。
【０００４】
なお、この特許文献１に記載された切削工具は、上述のように切刃チップが取り付けられたカートリッジがクランプネジによって工具本体に固定されたものであるが、かかる切削工具においては、工具本体に取り付けられる複数の切刃チップのうち、最も高い加工精度が要求されるバルブシート面の中段部分を切削する切刃チップが、この中段部分の傾斜に合わせて工具本体の軸線に対し斜めに進退するスライダーに取り付けられたものも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０５９３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年の特に自動車用エンジンへの小型軽量化の要求に伴うシリンダーヘッドのコンパクト化や、多バルブ化に伴うバルブ径の小径化などにより、このようなシリンダーヘッドのバルブステムガイド穴とバルブシート面の切削加工を行う上記切削工具においても、その工具本体先端部の小径化は避けられない状況となってきている。
【０００７】
そして、これに伴い、従来は上述のようにカートリッジを介して切刃チップを工具本体に固定していたのを、例えば図８に示す断面図のように、切刃１が形成された小径軸状のバイト２を、工具本体３の先端部に外周側に断面「コ」字状に開口するように形成された取付座４に着座させて、この取付座４に開口するように工具回転方向Ｔ側から工具本体３に形成されたネジ穴５にクランプネジ６を螺着し、バイト２の被押圧面７を直接押圧して固定することにより、カートリッジを廃して工具本体３先端部の小径化を図ることが提案されている。
【０００８】
ところが、このような切削工具において、上記従来の切削工具における取付座の底面と壁面およびカートリッジの着座面と側面と同様、図８に示すように取付座４の底面４Ａと壁面４Ｂおよびこれらに密着するバイト２の着座面２Ａと側面２Ｂとが交差角θを９０°として互いに垂直な方向に形成されるとともに、クランプネジ６も取付座４の底面４Ａと壁面４Ｂとにそれぞれ鋭角に交差する方向に螺着されていると、このクランプネジ６が螺着されるネジ穴５も同方向に傾斜して延びることになって、ネジ穴５と工具本体１先端部の外周面との間の肉厚が、特に工具回転方向Ｔ側のネジ穴５の開口部で小さなものとなってしまう。そして、これにより、クランプネジ６による取付剛性が損なわれてバイト２にがたつきを生じ、切削精度の低下を招くおそれが生じる。
【０００９】
また、このような切削工具の工具本体３先端部は、図９に示すようにシリンダーヘッドＳのバルブ穴Ｈにある程度挿入されて、その奥側に配設されるバルブシート面Ｐを上記バイト２によって切削加工するために、先端側に向かうに従い段階的に縮径する多段円筒・円錐台状に形成されるが、特に先端部が小径化された切削工具では、こうして縮径した部分にネジ穴５を傾斜して形成すること自体が不可能となる。
【００１０】
このため、クランプネジ６が螺着されるネジ穴５は、こうしてバルブ穴Ｈに挿入される縮径した部分よりも後端側に形成せざるを得ず、すなわち切削負荷が作用するバイト２の切刃１からの距離Ｌが離れた位置をクランプネジ６で押圧せざるを得なくなって、一層のバイト２の取付剛性の低下を招くことになる。なお、図９において符号８で示すのは、バイト２の切刃１の突き出し量を調整する調整ネジである。
【００１１】
本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のようにバルブ穴のバルブステムガイド穴とバルブシート面とを同軸に切削加工するための切削工具において、工具本体先端部が小径化されても、このバルブシート面を切削するバイトを高い取付剛性で取付座に固定して高精度の切削加工を図ることが可能な切削工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転される工具本体の先端部に、被削材の穴加工を行う穴加工工具が上記軸線に沿って先端側に突出させられるとともに、この穴加工工具の基端側における上記工具本体の先端部外周には、上記被削材の穴の開口部の切削加工を行うバイトが着脱可能に取り付けられてなる切削工具であって、上記工具本体の先端部外周には、外周側を向く壁面と工具回転方向を向く底面とを有して上記バイトが取り付けられる取付座が形成されるとともに、この取付座に取り付けられた上記バイトを工具回転方向後方側に押圧して固定するクランプネジが螺着され、上記バイトには、上記穴の開口部を切削する切刃のすくい面に連なって上記クランプネジにより押圧される被押圧面と、この被押圧面の反対側にあって上記取付座の底面に着座させられる着座面と、これら被押圧面と着座面との間にあって上記取付座の壁面に当接させられる側面とが備えられ、上記取付座の底面と壁面および上記バイトの着座面と側面は、それぞれ互いに鋭角に交差する方向に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
このような切削工具では、取付座の底面と壁面およびバイトの着座面と側面が、従来のカートリッジのように互いに直交する方向ではなく、それぞれ互いに鋭角に交差する方向に形成されているので、取付座の底面とバイトの着座面および取付座の壁面とバイトの側面の双方を密着させるのに、バイトの被押圧面を押圧するクランプネジが螺着される方向を、これら取付座底面とバイト着座面および取付座壁面とバイト側面の双方に鋭角に交差する方向に傾斜させる必要がない。
【００１４】
すなわち、例えば上記クランプネジが、上記取付座の壁面に平行に螺着されていて、バイトがこの壁面に平行に取付座底面側に押圧されても、この取付座底面とバイトの着座面とは取付座壁面とバイト側面に鋭角に交差する方向に形成されているので、取付座底面に案内されるようにバイトが取付座壁面側に押圧されてバイトの側面が取付座壁面に密着させられることになる。
【００１５】
このため、クランプネジが螺着されるネジ穴も、上記取付座壁面に平行か、あるいは取付座壁面に鋭角に交差するように傾斜させるにしてもその傾斜角を小さく抑えることができるので、このネジ穴の工具回転方向側における開口部での工具本体外周面との肉厚を十分に確保することができる。また、このようにネジ穴の傾斜を小さくすることができるのに伴い、工具本体先端部の縮径した部分であってもネジ穴を形成することが可能となるので、バイトを、その先端の切刃に近い位置でクランプすることも可能となり、これらによってバイトの取付剛性の向上を図ってがたつき等を抑え、バルブシート面に高精度の切削加工を行うことが可能となる。
【００１６】
ここで、上記取付座の底面と壁面および上記バイトの着座面と側面の鋭角をなす交差角は、これが大きすぎて直角に近くなると、上述のような効果を得ることができず、その一方で逆にこの交差角が小さくなりすぎると、取付座の底面と工具本体先端部の外周面との交差稜線部における交差角も小さくなって、該交差稜線部における工具本体の強度が損なわれ、却ってバイトの取付剛性の低下を招くおそれがある。このため、上記取付座底面と壁面および上記バイトの着座面と側面のなす交差角は、７５°〜８７°の範囲内とされるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、バルブ穴のバルブステムガイド穴とバルブシート面とを同軸に切削加工する際に、工具本体の先端部が小径化されていても、バルブシート面の切削加工を行うバイトを高い取付剛性で取付座に固定することができ、これによりバイトのがたつきを防いで高精度の切削加工を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態を示す側断面図である。
【図２】図１に示す実施形態の工具本体先端部の他の側断面図である。
【図３】図１に示す実施形態を先端側から見た拡大正面図である。
【図４】図１に示す実施形態のバイトおよびリーマが取り付けられていない状態における取付座壁面に対向する方向から見た工具本体先端部の側面図である。
【図５】図１に示す実施形態の取付座周辺を示す拡大横断面図である。
【図６】図１に示す実施形態の取付座周辺を示す拡大側面図である。
【図７】図１に示す実施形態に取り付けられるバイトの（ａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）背面図、（ｄ）後端部の平面図である。
【図８】従来提案された切削工具の取付座周辺を示す横断面図である。
【図９】図８に示す切削工具の取付座周辺を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１ないし図７は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において、工具本体１１は、その後端部（図１において右側部分）がマシニングセンタ等の工作機械の主軸に装着される装着部１２とされるとともに、これよりも先端側（図１において左側）の部分は、軸線Ｏを中心として先端側に向かうに従い段階的に縮径するように形成され、また縮径する部分は円錐台状に形成された、図１に示すような多段円筒・円錐台形状とされている。このような切削工具は、上述のように装着部１２が工作機械の主軸に装着されて軸線Ｏ回りに工具回転方向Ｔに回転されつつ該軸線Ｏ方向に進退させられて、シリンダーヘッドＳのバルブ穴Ｈのバルブステムガイド穴Ｇおよびバルブシート面Ｐを同軸に切削加工する。
【００２０】
この工具本体１１には、軸線Ｏに沿って上記装着部１２の内周から工具本体１１の先端に貫通する貫通穴１３が形成されており、この貫通穴１３には、後端の装着部１２側から位置決めネジ１４がねじ込まれている。また、この貫通穴１３の先端側からは、上記バルブ穴Ｈのバルブステムガイド穴Ｇを加工する穴加工工具としてのリーマ１５が挿入されていて、その後端が上記位置決めネジ１４に当接することにより、軸線Ｏ方向に位置決めされている。
【００２１】
さらに、このリーマ１５は、こうして位置決めされた状態で、工具本体１１の外周面から貫通穴１３に向けてねじ込まれたリーマクランプネジ１６がリーマ１５後端部の切欠面を押圧することにより、貫通穴１３内に固定される。さらにまた、工具本体１１の最先端部には、それぞれ軸線Ｏに直交する方向に十字に４つの芯合わせネジ１７がねじ込まれており、これらの芯合わせネジ１７のねじ込み量を互いに調整することにより、リーマ１５先端の切刃部の中心が、上記軸線Ｏ上、すなわち主軸による回転中心線上に位置するように、リーマ１５の軸線Ｏに対する径方向の振れが微調整可能とされている。
【００２２】
このような工具本体１１の先端部外周には、図３に示すように周方向に略等間隔をあけて３つの取付座１８が形成されている。これらの取付座１８は、工具本体１１最先端部の上記芯合わせネジ１７がねじ込まれた部分よりも僅かに後端側から軸線Ｏに平行に後端側に延びるように形成された、工具本体１１の外周面に開口する凹溝状のものであって、図５に示すように軸線Ｏに直交する横断面において工具回転方向Ｔを向く底面１８Ａと、工具本体１１の外周側を向く壁面１８Ｂ、および上記底面１８Ａに対向して工具回転方向Ｔの後方側を向く壁面１８Ｃとを備えている。なお、これら底面１８Ａと壁面１８Ｂ、１８Ｃは軸線Ｏに平行な平面状とされ、また底面１８Ａと壁面１８Ｂとの交差稜線部には断面円形をなして凹む逃げ部１８Ｄが形成されている。
【００２３】
これら取付座１８には、上記バルブ穴Ｈのバルブシート面Ｐを切削加工するバイト１９が取り付けられる。このバイト１９は、超硬合金等の硬質材料により形成されて図７に示すように概略四角柱状をなし、取付座１８の上記底面１８Ａに着座する着座面１９Ａと、上記壁面１８Ｂに当接させられる側面１９Ｂと、着座面１９Ａの反対側に位置して取付座１８の上記壁面１８Ｃに対向させられる被押圧面１９Ｃとが、四角柱状をなすバイト１９の長手方向に延びる平面状に形成されている。このうち、被押圧面１９Ｃは、このバイト１９の先端側（図７（ｂ）における左側）に形成される切刃２０のすくい面とされ、すなわちこの被押圧面１９Ｃとバイト１９の先端面との交差稜線部には、バイト１９の後端側に向かうに従い上記側面１９Ｂから離間するように傾斜した直線状の上記切刃２０が形成される。
【００２４】
ここで、上記３つの取付座１８にそれぞれ取り付けられる３つバイト１９では、切刃２０の側面１９Ｂに対する傾斜角が互いに異なるようにされており、このうち傾斜角が最も小さなバイト１９はバルブシート面Ｐのうち最もバルブ穴Ｈの奥側の部分を、傾斜角が最も大きなバイト１９はバルブシート面Ｐのうち最もバルブ穴Ｈの手前側（開口部側）の部分を、そして傾斜角がこれらの中間のバイト（図５〜図７に示したバイト）１９は、これら奥側の部分と手前側の部分の中間の最も精度が要求されるバルブが当接する部分を切削加工する。なお、被押圧面１９Ｃの後端部には、後端側に向かうに従い着座面１９Ａ側に向かうように傾斜する傾斜面１９Ｄが形成されている。
【００２５】
そして、図３および図５に示すように、上記取付座１８の底面１８Ａと壁面１８Ｂとは互いに鋭角に交差する方向に形成されるとともに、これら底面１８Ａと壁面１８Ｂに着座、密着するバイト１９の着座面１９Ａと側面１９Ｂも同様に鋭角に交差する方向に形成されている。これら底面１８Ａと壁面１８Ｂの交差角と着座面１９Ａと側面１９Ｂの交差角θは互いに等しく、望ましくは７５°〜８７°の範囲内とされて、本実施形態では８３°とされている。
【００２６】
なお、取付座１８の壁面１８Ｂ、１８Ｃとバイト１９の側面１９Ｂおよび被押圧面１９Ｃとは互いに直交するように形成され、従って取付座１８は工具本体１の外周側に向かうに従い、またバイト１９は側面１９Ｂから離間するに従い、漸次その幅が狭くなる断面略台形状に形成される。ただし、上述のように取付座１８の底面１８Ａと壁面１８Ｂにバイト１９の着座面１９Ａと側面１９Ｂとをそれぞれ密着させた状態において、壁面１８Ｃと被押圧面１９Ｃとの間には僅かな隙間があけられるように、取付座１８がなす凹溝の溝幅はバイト１９の着座面１９Ａと被押圧面１９Ｃ間の厚さより僅かに大きくされている。
【００２７】
さらに、工具本体１１の先端部には、その外周面から軸線Ｏを中心とした円の接線方向に沿って延びて各取付座１８の上記壁面１８Ｃに開口するネジ穴２１がそれぞれ形成されている。これらのネジ穴２１は、各取付座１８ごとに軸線Ｏ方向の位置が異なり、切刃２０の上記傾斜角が大きなバイト１９が取り付けられる取付座１８ほど僅かに後端側に位置するようにされているが、本実施形態ではいずれも取付座１８の上記壁面１８Ｃに垂直に開口するように、すなわち壁面１８Ｂに対しては平行に延びるように形成されている。
【００２８】
特に、切刃２０の上記傾斜角が大きなものと小さなものとの中間のバイト１９が取り付けられる取付座１８においては、このネジ穴２１は、図６に示すように工具本体１１の先端部の外径が先端側に向けて一段縮径する部分にあって、先端側に向かうに従い工具本体１１の外周面が漸次縮径する円錐台面状の部分にネジ穴２１の中心線が軸線Ｏ方向において位置するようにされている。
【００２９】
そして、これらのネジ穴２１には、先端面が平坦面とされたクランプネジ２２が螺着されており、この先端面がバイト１９の長手方向略中央部で被押圧面１９Ｃを押圧することにより、バイト１９は取付座１８にクランプされて固定される。なお、こうして固定された３つのバイト１９における切刃２０のすくい面とされる上記被押圧面１９Ｃは、いずれもそれぞれ軸線Ｏを含む平面上に延びるように配置されて、切刃２０の径方向すくい角および軸方向すくい角が０°となるようにされている。
【００３０】
また、各取付座１８においてこのクランプネジ２２が螺着されるネジ穴２１の後端側には、該ネジ穴２１と平行に調整ネジ穴２３が同じく壁面１８Ｃに開口するように形成されており、これらの調整ネジ穴２３には調整ネジ２４が螺着されている。この調整ネジ２４の先端面は、バイト１９後端部の上記傾斜面１９Ｄに当接可能な円錐面状とされていて、こうして先端面を傾斜面１９Ｄに当接させて調整ネジ２４をねじ込むことにより、各バイト１９の軸線Ｏ方向の位置が先端側に向けて微調整可能とされている。
【００３１】
そして、こうして微調整された３つのバイト１９の切刃２０の位置は、上記傾斜角の最も小さな切刃２０が最も軸線Ｏ方向先端側かつ軸線Ｏに対する径方向内周側に位置し、また傾斜角の最も大きな切刃２０は最も軸線Ｏ方向後端側かつ軸線Ｏに対する径方向外周側に位置するとともに、傾斜角が中間の切刃２０は軸線Ｏ方向の位置も径方向の位置も、傾斜角が最大、最小の上記２つの切刃２０の中間に位置して、これら３つの切刃２０の軸線Ｏ回りの回転軌跡が、後端側に向かうに従い軸線Ｏに対する傾斜角が段階的に大きくなるように連続する折れ線状をなすようにされている。
【００３２】
なお、このうち傾斜角が最も小さな切刃２０を有するバイト１９が取り付けられる取付座１８に対して軸線Ｏを挟んで反対側の工具本体１１先端部外周には、超硬合金等の硬質材料よりなるガイドパッド２５が、調整クサビ２６によってその軸線Ｏ方向に位置を微調整可能に取り付けられている。こうして微調整されたガイドパッド２５は、その外周側を向く面の軸線Ｏ回りの回転軌跡が、上記傾斜角の最も小さな切刃２０と等しい傾斜角で、この傾斜角の小さな切刃２０の回転軌跡の極僅かに内周側に位置するようにされていて、該傾斜角の小さな切刃２０によって切削されたバルブシート面Ｐに摺接して工具本体１１をガイドするようにされている。
【００３３】
また、工具本体１１には、上記貫通穴１３の位置決めネジ１４よりも後端側の部分から分岐して、先端外周側に延びた後に軸線Ｏに平行に先端側に延びる３つの分岐穴２７が形成されている。これらの分岐穴２７は、工具本体１１の表面への開口部が埋め栓によって封止されるとともに、それぞれ取付座１８の壁面１８Ｂに開口していて、上記工作機械から貫通穴１３に供給される切削油剤を、各取付座１８に取り付けられたバイト１９の切刃２０に向けて噴出可能とされている。
【００３４】
このように構成された切削工具は、上述のように軸線Ｏ回りに回転されつつ該軸線Ｏ方向先端側に送り出されて、シリンダーヘッドＳのバルブ穴Ｈに挿入されることにより、図１に示すようにリーマ１５によりバルブステムガイド穴Ｇを穴加工するとともに、こうして加工されたバルブステムガイド穴Ｇと同軸に、バルブ穴Ｈの開口部周縁のバルブシート面Ｐを、３つのバイト１９の切刃２０により切削加工して、開口部側に向けて傾斜角が段階的に大きくなる多段凹円錐面状に形成する。
【００３５】
そして、このようにバルブシート面Ｐを切削加工するバイト１９が取り付けられる取付座１８の底面１８Ａおよび壁面１８Ｂと、これら底面１８Ａおよび壁面１８Ｂに密着するバイト１９の着座面１９Ａと側面１９Ｂとは、それぞれ互いに鋭角に交差する方向に形成されており、本実施形態のようにクランプネジ２２が壁面１８Ｂに平行な方向にネジ穴２１に螺着されていても、取付座１８の底面１８Ａに着座面１９Ａが案内されるようにしてバイト１９が壁面１８Ｂ側に押し付けられて側面１９Ｂが密着させられ、バイト１９を確実に取付座１８に固定することができる。
【００３６】
このため、図８に示したようにネジ穴５およびクランプネジ６が取付座４の底面４Ａと壁面４Ｂとにそれぞれ鋭角に交差する方向に配設されている場合に比べ、図５に示すようにネジ穴２１と工具本体１１の先端部外周面との間の肉厚を、特に工具回転方向Ｔ側のネジ穴２１の開口部周辺で大きく確保することが可能となる。従って、これにより、工具本体１１の先端部の外径が小径化されても、このネジ穴２１に螺着されるクランプネジ２２によるバイト１９の取付剛性の向上を図ることができ、切削加工時にバイト１９にがたつきが生じたりするのを防いで、高精度のバルブシート面Ｐの切削加工を促すことが可能となる。
【００３７】
また、特に本実施形態では、こうしてネジ穴２１の開口部周辺における工具本体１１の肉厚を大きく確保できるのに伴い、３つのバイト１９のうち切刃２０の傾斜角が中間のバイト１９が取り付けられる取付座１８において、図６に示したようにネジ穴２１の中心線が、工具本体１１の先端部において先端側に向かうに従い外周面が漸次縮径する円錐台面状の部分に軸線Ｏ方向において位置するようにされている。
【００３８】
このため、工具本体１１の先端部が小径であると、従来は図９に示したようにネジ穴５の中心線を軸線Ｏ方向において上記円錐台面状の部分よりも後端側の径が大きな部分に位置させざるを得ないのに比べて、本実施形態では切刃２０との距離Ｌが短い位置でクランプネジ２２によりバイト１９をクランプすることができる。従って、この切刃２０に作用する切削抵抗に対して一層の取付剛性の向上を図ることができ、バイト１９をより確実に固定することがで可能となる。
【００３９】
特に、この傾斜角が中間の切刃２０は、上述したように３段のバルブシート面Ｐのうちでも最も精度が要求されるバルブが当接する部分を切削加工するものであるので、そのような切刃２０を備えたバイト１９をこうして確実に固定することにより、シリンダーヘッドＳのバルブ穴Ｈとして十分な精度を有するバルブシート面Ｐの切削加工を行うことが可能となる。勿論、残りの２つのバイト１９が取り付けられる取付座１８においても、必要があれば同様の構成としてよい。
【００４０】
なお、上述のように取付座１８の底面１８Ａおよび壁面１８Ｂとバイト１９の着座面１９Ａと側面１９Ｂとが、それぞれ互いに鋭角に交差する方向に形成されていれば、クランプネジ２２が螺着されるネジ穴２１は、図８に示したのと同じように底面１８Ａと壁面１８Ｂとに鋭角に交差する方向に形成されていてもよく、そのような場合でも、ネジ穴２１の壁面１８Ｂに対する傾斜角は図８に示した場合より小さくすることができるので、開口部周辺の工具本体１１の肉厚は確保することができる。
【００４１】
ただし、その場合には、バイト１９の被押圧面１９Ｃをネジ穴２１の中心線に対して垂直となるように、着座面１９Ａと同様に側面１９Ｂと鋭角に交差するように形成しなければならなくなって、バイト１９の精度管理が煩雑となるので、本実施形態のように壁面１８Ｂに平行にネジ穴２１が形成されてクランプネジ２２が螺着されるのが望ましい。
【００４２】
一方、取付座１８の底面１８Ａと壁面１８Ｂおよびバイト１９の着座面１９Ａと側面１９Ｂの鋭角をなす交差角θは、本実施形態のように７５°〜８７°の範囲内とされるのが望ましく、この交差角θは上記範囲より大きくて直角に近くなると、図８に示したのと同様にネジ穴２１を壁面１８Ｂに対して大きく傾斜させざるを得なくなって、開口部周辺の工具本体１１の肉厚を確保することができなくなるおそれが生じる。その一方で、この交差角θが上記範囲よりも小さいと、底面１８Ａと工具本体１１の外周面との交差稜線部における交差角も小さくなって強度が損なわれ、取付剛性が却って損なわれたりこの交差稜線部に変形や破損が生じるおそれがある。
【００４３】
なお、本実施形態では、バルブシート面Ｐを切削加工する３つのバイト１９がいずれもクランプネジ２２によって工具本体１１の所定の位置に形成された取付座１８に固定された切削工具について説明したが、上述したように最も高い加工精度が要求されるバルブシート面の中段部分を切削する切刃チップは工具本体の軸線に対して斜めに進退するスライダーに取り付けられた切削工具において、この切刃チップ以外の切刃を有するバイトを取り付けるのに、上記構成を適用してもよい。また、本実施形態ではこのように１つの工具本体１１に３つのバイト１９が取り付けられている場合について説明したが、工具本体１１にはバイト１９が１つだけ取り付けられていたり、２つだけ取り付けられていたりしていてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１１ 工具本体
１５ リーマ（穴加工工具）
１８ 取付座
１８Ａ 取付座１８の底面
１８Ｂ 取付座１８の壁面
１９ バイト
１９Ａ バイト１９の着座面
１９Ｂ バイト１９の側面
１９Ｃ バイト１９の被押圧面
２０ 切刃
２１ ネジ穴
２２ クランプネジ
Ｏ 工具本体１１の軸線
Ｔ 工具回転方向
θ 取付座１８の底面１８Ａと壁面１８Ｂおよびバイト１９の着座面１９Ａと側面１９Ｂの交差角θ
Ｌ クランプネジ２２の中心と切刃２０との距離
Ｓ シリンダーヘッド
Ｈ バルブ穴
Ｐ バルブシート面
Ｇ バルブステムガイド穴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば４サイクルエンジンのシリンダーヘッドにおけるバルブ穴のバルブステムガイド穴とバルブシート面とを同軸に切削加工するための切削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このようなバルブ穴のバルブステムガイド穴とバルブシート面の切削加工用の切削工具として、特許文献１には、軸線回りに回転される工具本体の先端部に、バルブステムガイド穴の加工を行うリーマが上記軸線に沿って取り付けられるとともに、このリーマの根本の工具本体先端部外周には、バルブ穴開口部のバルブシート面を切削する切刃チップが取り付けられたものが提案されている。
【０００３】
ここで、この特許文献１に記載の切削工具は、上記切刃チップが取り付けられたカートリッジが工具本体に螺着されるクランプネジによって固定されることにより、切刃チップが工具本体に取り付けられた構造とされており、工具本体先端部にはこのカートリッジが着座させられる工具回転方向を向く底面と外周側を向く壁面とを備えた取付座が、上記軸線に直交する断面においてＬ字状をなすように形成されるとともに、カートリッジの着座面と側面はこの取付座のＬ字状をなす底面と壁面とにそれぞれ密着するように、互いに直交する方向に形成されている。また、上記クランプネジは、こうして着座させられたカートリッジの着座面と側面が、取付座の底面と壁面に押圧されて固定されるように、これら底面と壁面とにそれぞれ鋭角に交差する方向に螺着される。
【０００４】
なお、この特許文献１に記載された切削工具は、上述のように切刃チップが取り付けられたカートリッジがクランプネジによって工具本体に固定されたものであるが、かかる切削工具においては、工具本体に取り付けられる複数の切刃チップのうち、最も高い加工精度が要求されるバルブシート面の中段部分を切削する切刃チップが、この中段部分の傾斜に合わせて工具本体の軸線に対し斜めに進退するスライダーに取り付けられたものも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０５９３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年の特に自動車用エンジンへの小型軽量化の要求に伴うシリンダーヘッドのコンパクト化や、多バルブ化に伴うバルブ径の小径化などにより、このようなシリンダーヘッドのバルブステムガイド穴とバルブシート面の切削加工を行う上記切削工具においても、その工具本体先端部の小径化は避けられない状況となってきている。
【０００７】
そして、これに伴い、従来は上述のようにカートリッジを介して切刃チップを工具本体に固定していたのを、例えば図８に示す断面図のように、切刃１が形成された小径軸状のバイト２を、工具本体３の先端部に外周側に断面「コ」字状に開口するように形成された取付座４に着座させて、この取付座４に開口するように工具回転方向Ｔ側から工具本体３に形成されたネジ穴５にクランプネジ６を螺着し、バイト２の被押圧面７を直接押圧して固定することにより、カートリッジを廃して工具本体３先端部の小径化を図ることが提案されている。
【０００８】
ところが、このような切削工具において、上記従来の切削工具における取付座の底面と壁面およびカートリッジの着座面と側面と同様、図８に示すように取付座４の底面４Ａと壁面４Ｂおよびこれらに密着するバイト２の着座面２Ａと側面２Ｂとが交差角θを９０°として互いに垂直な方向に形成されるとともに、クランプネジ６も取付座４の底面４Ａと壁面４Ｂとにそれぞれ鋭角に交差する方向に螺着されていると、このクランプネジ６が螺着されるネジ穴５も同方向に傾斜して延びることになって、ネジ穴５と工具本体１先端部の外周面との間の肉厚が、特に工具回転方向Ｔ側のネジ穴５の開口部で小さなものとなってしまう。そして、これにより、クランプネジ６による取付剛性が損なわれてバイト２にがたつきを生じ、切削精度の低下を招くおそれが生じる。
【０００９】
また、このような切削工具の工具本体３先端部は、図９に示すようにシリンダーヘッドＳのバルブ穴Ｈにある程度挿入されて、その奥側に配設されるバルブシート面Ｐを上記バイト２によって切削加工するために、先端側に向かうに従い段階的に縮径する多段円筒・円錐台状に形成されるが、特に先端部が小径化された切削工具では、こうして縮径した部分にネジ穴５を傾斜して形成すること自体が不可能となる。
【００１０】
このため、クランプネジ６が螺着されるネジ穴５は、こうしてバルブ穴Ｈに挿入される縮径した部分よりも後端側に形成せざるを得ず、すなわち切削負荷が作用するバイト２の切刃１からの距離Ｌが離れた位置をクランプネジ６で押圧せざるを得なくなって、一層のバイト２の取付剛性の低下を招くことになる。なお、図９において符号８で示すのは、バイト２の切刃１の突き出し量を調整する調整ネジである。
【００１１】
本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のようにバルブ穴のバルブステムガイド穴とバルブシート面とを同軸に切削加工するための切削工具において、工具本体先端部が小径化されても、このバルブシート面を切削するバイトを高い取付剛性で取付座に固定して高精度の切削加工を図ることが可能な切削工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転される工具本体の先端部に、被削材の穴加工を行う穴加工工具が上記軸線に沿って先端側に突出させられるとともに、この穴加工工具の基端側における上記工具本体の先端部外周には、上記被削材の穴の開口部の切削加工を行うバイトが着脱可能に取り付けられてなる切削工具であって、上記工具本体の先端部外周には、外周側を向く壁面と工具回転方向を向く底面とを有して上記バイトが取り付けられる取付座が形成されるとともに、この取付座に取り付けられた上記バイトを工具回転方向後方側に押圧して固定するクランプネジが螺着され、上記バイトには、上記穴の開口部を切削する切刃のすくい面に連なって上記クランプネジにより押圧される被押圧面と、この被押圧面の反対側にあって上記取付座の底面に着座させられる着座面と、これら被押圧面と着座面との間にあって上記取付座の壁面に当接させられる側面とが備えられ、上記取付座の底面と壁面および上記バイトの着座面と側面は、それぞれ互いに鋭角に交差する方向に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
このような切削工具では、取付座の底面と壁面およびバイトの着座面と側面が、従来のカートリッジのように互いに直交する方向ではなく、それぞれ互いに鋭角に交差する方向に形成されているので、取付座の底面とバイトの着座面および取付座の壁面とバイトの側面の双方を密着させるのに、バイトの被押圧面を押圧するクランプネジが螺着される方向を、これら取付座底面とバイト着座面および取付座壁面とバイト側面の双方に鋭角に交差する方向に傾斜させる必要がない。
【００１４】
すなわち、例えば上記クランプネジが、上記取付座の壁面に平行に螺着されていて、バイトがこの壁面に平行に取付座底面側に押圧されても、この取付座底面とバイトの着座面とは取付座壁面とバイト側面に鋭角に交差する方向に形成されているので、取付座底面に案内されるようにバイトが取付座壁面側に押圧されてバイトの側面が取付座壁面に密着させられることになる。
【００１５】
このため、クランプネジが螺着されるネジ穴も、上記取付座壁面に平行か、あるいは取付座壁面に鋭角に交差するように傾斜させるにしてもその傾斜角を小さく抑えることができるので、このネジ穴の工具回転方向側における開口部での工具本体外周面との肉厚を十分に確保することができる。また、このようにネジ穴の傾斜を小さくすることができるのに伴い、工具本体先端部の縮径した部分であってもネジ穴を形成することが可能となるので、バイトを、その先端の切刃に近い位置でクランプすることも可能となり、これらによってバイトの取付剛性の向上を図ってがたつき等を抑え、バルブシート面に高精度の切削加工を行うことが可能となる。
【００１６】
ここで、上記取付座の底面と壁面および上記バイトの着座面と側面の鋭角をなす交差角は、これが大きすぎて直角に近くなると、上述のような効果を得ることができず、その一方で逆にこの交差角が小さくなりすぎると、取付座の底面と工具本体先端部の外周面との交差稜線部における交差角も小さくなって、該交差稜線部における工具本体の強度が損なわれ、却ってバイトの取付剛性の低下を招くおそれがある。このため、上記取付座底面と壁面および上記バイトの着座面と側面のなす交差角は、７５°〜８７°の範囲内とされるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、バルブ穴のバルブステムガイド穴とバルブシート面とを同軸に切削加工する際に、工具本体の先端部が小径化されていても、バルブシート面の切削加工を行うバイトを高い取付剛性で取付座に固定することができ、これによりバイトのがたつきを防いで高精度の切削加工を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態を示す側断面図である。
【図２】図１に示す実施形態の工具本体先端部の他の側断面図である。
【図３】図１に示す実施形態を先端側から見た拡大正面図である。
【図４】図１に示す実施形態のバイトおよびリーマが取り付けられていない状態における取付座壁面に対向する方向から見た工具本体先端部の側面図である。
【図５】図１に示す実施形態の取付座周辺を示す拡大横断面図である。
【図６】図１に示す実施形態の取付座周辺を示す拡大側面図である。
【図７】図１に示す実施形態に取り付けられるバイトの（ａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）背面図、（ｄ）後端部の平面図である。
【図８】従来提案された切削工具の取付座周辺を示す横断面図である。
【図９】図８に示す切削工具の取付座周辺を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１ないし図７は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において、工具本体１１は、その後端部（図１において右側部分）がマシニングセンタ等の工作機械の主軸に装着される装着部１２とされるとともに、これよりも先端側（図１において左側）の部分は、軸線Ｏを中心として先端側に向かうに従い段階的に縮径するように形成され、また縮径する部分は円錐台状に形成された、図１に示すような多段円筒・円錐台形状とされている。このような切削工具は、上述のように装着部１２が工作機械の主軸に装着されて軸線Ｏ回りに工具回転方向Ｔに回転されつつ該軸線Ｏ方向に進退させられて、シリンダーヘッドＳのバルブ穴Ｈのバルブステムガイド穴Ｇおよびバルブシート面Ｐを同軸に切削加工する。
【００２０】
この工具本体１１には、軸線Ｏに沿って上記装着部１２の内周から工具本体１１の先端に貫通する貫通穴１３が形成されており、この貫通穴１３には、後端の装着部１２側から位置決めネジ１４がねじ込まれている。また、この貫通穴１３の先端側からは、上記バルブ穴Ｈのバルブステムガイド穴Ｇを加工する穴加工工具としてのリーマ１５が挿入されていて、その後端が上記位置決めネジ１４に当接することにより、軸線Ｏ方向に位置決めされている。
【００２１】
さらに、このリーマ１５は、こうして位置決めされた状態で、工具本体１１の外周面から貫通穴１３に向けてねじ込まれたリーマクランプネジ１６がリーマ１５後端部の切欠面を押圧することにより、貫通穴１３内に固定される。さらにまた、工具本体１１の最先端部には、それぞれ軸線Ｏに直交する方向に十字に４つの芯合わせネジ１７がねじ込まれており、これらの芯合わせネジ１７のねじ込み量を互いに調整することにより、リーマ１５先端の切刃部の中心が、上記軸線Ｏ上、すなわち主軸による回転中心線上に位置するように、リーマ１５の軸線Ｏに対する径方向の振れが微調整可能とされている。
【００２２】
このような工具本体１１の先端部外周には、図３に示すように周方向に略等間隔をあけて３つの取付座１８が形成されている。これらの取付座１８は、工具本体１１最先端部の上記芯合わせネジ１７がねじ込まれた部分よりも僅かに後端側から軸線Ｏに平行に後端側に延びるように形成された、工具本体１１の外周面に開口する凹溝状のものであって、図５に示すように軸線Ｏに直交する横断面において工具回転方向Ｔを向く底面１８Ａと、工具本体１１の外周側を向く壁面１８Ｂ、および上記底面１８Ａに対向して工具回転方向Ｔの後方側を向く壁面１８Ｃとを備えている。なお、これら底面１８Ａと壁面１８Ｂ、１８Ｃは軸線Ｏに平行な平面状とされ、また底面１８Ａと壁面１８Ｂとの交差稜線部には断面円形をなして凹む逃げ部１８Ｄが形成されている。
【００２３】
これら取付座１８には、上記バルブ穴Ｈのバルブシート面Ｐを切削加工するバイト１９が取り付けられる。このバイト１９は、超硬合金等の硬質材料により形成されて図７に示すように概略四角柱状をなし、取付座１８の上記底面１８Ａに着座する着座面１９Ａと、上記壁面１８Ｂに当接させられる側面１９Ｂと、着座面１９Ａの反対側に位置して取付座１８の上記壁面１８Ｃに対向させられる被押圧面１９Ｃとが、四角柱状をなすバイト１９の長手方向に延びる平面状に形成されている。このうち、被押圧面１９Ｃは、このバイト１９の先端側（図７（ｂ）における左側）に形成される切刃２０のすくい面とされ、すなわちこの被押圧面１９Ｃとバイト１９の先端面との交差稜線部には、バイト１９の後端側に向かうに従い上記側面１９Ｂから離間するように傾斜した直線状の上記切刃２０が形成される。
【００２４】
ここで、上記３つの取付座１８にそれぞれ取り付けられる３つバイト１９では、切刃２０の側面１９Ｂに対する傾斜角が互いに異なるようにされており、このうち傾斜角が最も小さなバイト１９はバルブシート面Ｐのうち最もバルブ穴Ｈの奥側の部分を、傾斜角が最も大きなバイト１９はバルブシート面Ｐのうち最もバルブ穴Ｈの手前側（開口部側）の部分を、そして傾斜角がこれらの中間のバイト（図５〜図７に示したバイト）１９は、これら奥側の部分と手前側の部分の中間の最も精度が要求されるバルブが当接する部分を切削加工する。なお、被押圧面１９Ｃの後端部には、後端側に向かうに従い着座面１９Ａ側に向かうように傾斜する傾斜面１９Ｄが形成されている。
【００２５】
そして、図３および図５に示すように、上記取付座１８の底面１８Ａと壁面１８Ｂとは互いに鋭角に交差する方向に形成されるとともに、これら底面１８Ａと壁面１８Ｂに着座、密着するバイト１９の着座面１９Ａと側面１９Ｂも同様に鋭角に交差する方向に形成されている。これら底面１８Ａと壁面１８Ｂの交差角と着座面１９Ａと側面１９Ｂの交差角θは互いに等しく、望ましくは７５°〜８７°の範囲内とされて、本実施形態では８３°とされている。
【００２６】
なお、取付座１８の壁面１８Ｂ、１８Ｃとバイト１９の側面１９Ｂおよび被押圧面１９Ｃとは互いに直交するように形成され、従って取付座１８は工具本体１の外周側に向かうに従い、またバイト１９は側面１９Ｂから離間するに従い、漸次その幅が狭くなる断面略台形状に形成される。ただし、上述のように取付座１８の底面１８Ａと壁面１８Ｂにバイト１９の着座面１９Ａと側面１９Ｂとをそれぞれ密着させた状態において、壁面１８Ｃと被押圧面１９Ｃとの間には僅かな隙間があけられるように、取付座１８がなす凹溝の溝幅はバイト１９の着座面１９Ａと被押圧面１９Ｃ間の厚さより僅かに大きくされている。
【００２７】
さらに、工具本体１１の先端部には、その外周面から軸線Ｏを中心とした円の接線方向に沿って延びて各取付座１８の上記壁面１８Ｃに開口するネジ穴２１がそれぞれ形成されている。これらのネジ穴２１は、各取付座１８ごとに軸線Ｏ方向の位置が異なり、切刃２０の上記傾斜角が大きなバイト１９が取り付けられる取付座１８ほど僅かに後端側に位置するようにされているが、本実施形態ではいずれも取付座１８の上記壁面１８Ｃに垂直に開口するように、すなわち壁面１８Ｂに対しては平行に延びるように形成されている。
【００２８】
特に、切刃２０の上記傾斜角が大きなものと小さなものとの中間のバイト１９が取り付けられる取付座１８においては、このネジ穴２１は、図６に示すように工具本体１１の先端部の外径が先端側に向けて一段縮径する部分にあって、先端側に向かうに従い工具本体１１の外周面が漸次縮径する円錐台面状の部分にネジ穴２１の中心線が軸線Ｏ方向において位置するようにされている。
【００２９】
そして、これらのネジ穴２１には、先端面が平坦面とされたクランプネジ２２が螺着されており、この先端面がバイト１９の長手方向略中央部で被押圧面１９Ｃを押圧することにより、バイト１９は取付座１８にクランプされて固定される。なお、こうして固定された３つのバイト１９における切刃２０のすくい面とされる上記被押圧面１９Ｃは、いずれもそれぞれ軸線Ｏを含む平面上に延びるように配置されて、切刃２０の径方向すくい角および軸方向すくい角が０°となるようにされている。
【００３０】
また、各取付座１８においてこのクランプネジ２２が螺着されるネジ穴２１の後端側には、該ネジ穴２１と平行に調整ネジ穴２３が同じく壁面１８Ｃに開口するように形成されており、これらの調整ネジ穴２３には調整ネジ２４が螺着されている。この調整ネジ２４の先端面は、バイト１９後端部の上記傾斜面１９Ｄに当接可能な円錐面状とされていて、こうして先端面を傾斜面１９Ｄに当接させて調整ネジ２４をねじ込むことにより、各バイト１９の軸線Ｏ方向の位置が先端側に向けて微調整可能とされている。
【００３１】
そして、こうして微調整された３つのバイト１９の切刃２０の位置は、上記傾斜角の最も小さな切刃２０が最も軸線Ｏ方向先端側かつ軸線Ｏに対する径方向内周側に位置し、また傾斜角の最も大きな切刃２０は最も軸線Ｏ方向後端側かつ軸線Ｏに対する径方向外周側に位置するとともに、傾斜角が中間の切刃２０は軸線Ｏ方向の位置も径方向の位置も、傾斜角が最大、最小の上記２つの切刃２０の中間に位置して、これら３つの切刃２０の軸線Ｏ回りの回転軌跡が、後端側に向かうに従い軸線Ｏに対する傾斜角が段階的に大きくなるように連続する折れ線状をなすようにされている。
【００３２】
なお、このうち傾斜角が最も小さな切刃２０を有するバイト１９が取り付けられる取付座１８に対して軸線Ｏを挟んで反対側の工具本体１１先端部外周には、超硬合金等の硬質材料よりなるガイドパッド２５が、調整クサビ２６によってその軸線Ｏ方向に位置を微調整可能に取り付けられている。こうして微調整されたガイドパッド２５は、その外周側を向く面の軸線Ｏ回りの回転軌跡が、上記傾斜角の最も小さな切刃２０と等しい傾斜角で、この傾斜角の小さな切刃２０の回転軌跡の極僅かに内周側に位置するようにされていて、該傾斜角の小さな切刃２０によって切削されたバルブシート面Ｐに摺接して工具本体１１をガイドするようにされている。
【００３３】
また、工具本体１１には、上記貫通穴１３の位置決めネジ１４よりも後端側の部分から分岐して、先端外周側に延びた後に軸線Ｏに平行に先端側に延びる３つの分岐穴２７が形成されている。これらの分岐穴２７は、工具本体１１の表面への開口部が埋め栓によって封止されるとともに、それぞれ取付座１８の壁面１８Ｂに開口していて、上記工作機械から貫通穴１３に供給される切削油剤を、各取付座１８に取り付けられたバイト１９の切刃２０に向けて噴出可能とされている。
【００３４】
このように構成された切削工具は、上述のように軸線Ｏ回りに回転されつつ該軸線Ｏ方向先端側に送り出されて、シリンダーヘッドＳのバルブ穴Ｈに挿入されることにより、図１に示すようにリーマ１５によりバルブステムガイド穴Ｇを穴加工するとともに、こうして加工されたバルブステムガイド穴Ｇと同軸に、バルブ穴Ｈの開口部周縁のバルブシート面Ｐを、３つのバイト１９の切刃２０により切削加工して、開口部側に向けて傾斜角が段階的に大きくなる多段凹円錐面状に形成する。
【００３５】
そして、このようにバルブシート面Ｐを切削加工するバイト１９が取り付けられる取付座１８の底面１８Ａおよび壁面１８Ｂと、これら底面１８Ａおよび壁面１８Ｂに密着するバイト１９の着座面１９Ａと側面１９Ｂとは、それぞれ互いに鋭角に交差する方向に形成されており、本実施形態のようにクランプネジ２２が壁面１８Ｂに平行な方向にネジ穴２１に螺着されていても、取付座１８の底面１８Ａに着座面１９Ａが案内されるようにしてバイト１９が壁面１８Ｂ側に押し付けられて側面１９Ｂが密着させられ、バイト１９を確実に取付座１８に固定することができる。
【００３６】
このため、図８に示したようにネジ穴５およびクランプネジ６が取付座４の底面４Ａと壁面４Ｂとにそれぞれ鋭角に交差する方向に配設されている場合に比べ、図５に示すようにネジ穴２１と工具本体１１の先端部外周面との間の肉厚を、特に工具回転方向Ｔ側のネジ穴２１の開口部周辺で大きく確保することが可能となる。従って、これにより、工具本体１１の先端部の外径が小径化されても、このネジ穴２１に螺着されるクランプネジ２２によるバイト１９の取付剛性の向上を図ることができ、切削加工時にバイト１９にがたつきが生じたりするのを防いで、高精度のバルブシート面Ｐの切削加工を促すことが可能となる。
【００３７】
また、特に本実施形態では、こうしてネジ穴２１の開口部周辺における工具本体１１の肉厚を大きく確保できるのに伴い、３つのバイト１９のうち切刃２０の傾斜角が中間のバイト１９が取り付けられる取付座１８において、図６に示したようにネジ穴２１の中心線が、工具本体１１の先端部において先端側に向かうに従い外周面が漸次縮径する円錐台面状の部分に軸線Ｏ方向において位置するようにされている。
【００３８】
このため、工具本体１１の先端部が小径であると、従来は図９に示したようにネジ穴５の中心線を軸線Ｏ方向において上記円錐台面状の部分よりも後端側の径が大きな部分に位置させざるを得ないのに比べて、本実施形態では切刃２０との距離Ｌが短い位置でクランプネジ２２によりバイト１９をクランプすることができる。従って、この切刃２０に作用する切削抵抗に対して一層の取付剛性の向上を図ることができ、バイト１９をより確実に固定することがで可能となる。
【００３９】
特に、この傾斜角が中間の切刃２０は、上述したように３段のバルブシート面Ｐのうちでも最も精度が要求されるバルブが当接する部分を切削加工するものであるので、そのような切刃２０を備えたバイト１９をこうして確実に固定することにより、シリンダーヘッドＳのバルブ穴Ｈとして十分な精度を有するバルブシート面Ｐの切削加工を行うことが可能となる。勿論、残りの２つのバイト１９が取り付けられる取付座１８においても、必要があれば同様の構成としてよい。
【００４０】
なお、上述のように取付座１８の底面１８Ａおよび壁面１８Ｂとバイト１９の着座面１９Ａと側面１９Ｂとが、それぞれ互いに鋭角に交差する方向に形成されていれば、クランプネジ２２が螺着されるネジ穴２１は、図８に示したのと同じように底面１８Ａと壁面１８Ｂとに鋭角に交差する方向に形成されていてもよく、そのような場合でも、ネジ穴２１の壁面１８Ｂに対する傾斜角は図８に示した場合より小さくすることができるので、開口部周辺の工具本体１１の肉厚は確保することができる。
【００４１】
ただし、その場合には、バイト１９の被押圧面１９Ｃをネジ穴２１の中心線に対して垂直となるように、着座面１９Ａと同様に側面１９Ｂと鋭角に交差するように形成しなければならなくなって、バイト１９の精度管理が煩雑となるので、本実施形態のように壁面１８Ｂに平行にネジ穴２１が形成されてクランプネジ２２が螺着されるのが望ましい。
【００４２】
一方、取付座１８の底面１８Ａと壁面１８Ｂおよびバイト１９の着座面１９Ａと側面１９Ｂの鋭角をなす交差角θは、本実施形態のように７５°〜８７°の範囲内とされるのが望ましく、この交差角θは上記範囲より大きくて直角に近くなると、図８に示したのと同様にネジ穴２１を壁面１８Ｂに対して大きく傾斜させざるを得なくなって、開口部周辺の工具本体１１の肉厚を確保することができなくなるおそれが生じる。その一方で、この交差角θが上記範囲よりも小さいと、底面１８Ａと工具本体１１の外周面との交差稜線部における交差角も小さくなって強度が損なわれ、取付剛性が却って損なわれたりこの交差稜線部に変形や破損が生じるおそれがある。
【００４３】
なお、本実施形態では、バルブシート面Ｐを切削加工する３つのバイト１９がいずれもクランプネジ２２によって工具本体１１の所定の位置に形成された取付座１８に固定された切削工具について説明したが、上述したように最も高い加工精度が要求されるバルブシート面の中段部分を切削する切刃チップは工具本体の軸線に対して斜めに進退するスライダーに取り付けられた切削工具において、この切刃チップ以外の切刃を有するバイトを取り付けるのに、上記構成を適用してもよい。また、本実施形態ではこのように１つの工具本体１１に３つのバイト１９が取り付けられている場合について説明したが、工具本体１１にはバイト１９が１つだけ取り付けられていたり、２つだけ取り付けられていたりしていてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１１ 工具本体
１５ リーマ（穴加工工具）
１８ 取付座
１８Ａ 取付座１８の底面
１８Ｂ 取付座１８の壁面
１９ バイト
１９Ａ バイト１９の着座面
１９Ｂ バイト１９の側面
１９Ｃ バイト１９の被押圧面
２０ 切刃
２１ ネジ穴
２２ クランプネジ
Ｏ 工具本体１１の軸線
Ｔ 工具回転方向
θ 取付座１８の底面１８Ａと壁面１８Ｂおよびバイト１９の着座面１９Ａと側面１９Ｂの交差角θ
Ｌ クランプネジ２２の中心と切刃２０との距離
Ｓ シリンダーヘッド
Ｈ バルブ穴
Ｐ バルブシート面
Ｇ バルブステムガイド穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転される工具本体の先端部に、被削材の穴加工を行う穴加工工具が上記軸線に沿って先端側に突出させられるとともに、この穴加工工具の基端側における上記工具本体の先端部外周には、上記被削材の穴の開口部の切削加工を行うバイトが着脱可能に取り付けられてなる切削工具であって、上記工具本体の先端部外周には、外周側を向く壁面と工具回転方向を向く底面とを有して上記バイトが取り付けられる取付座が形成されるとともに、この取付座に取り付けられた上記バイトを工具回転方向後方側に押圧して固定するクランプネジが螺着され、上記バイトには、上記穴の開口部を切削する切刃のすくい面に連なって上記クランプネジにより押圧される被押圧面と、この被押圧面の反対側にあって上記取付座の底面に着座させられる着座面と、これら被押圧面と着座面との間にあって上記取付座の壁面に当接させられる側面とが備えられ、上記取付座の底面と壁面および上記バイトの着座面と側面は、それぞれ互いに鋭角に交差する方向に形成されていることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
上記クランプネジは、上記取付座の壁面に平行に螺着されてい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】
上記取付座の底面と壁面および上記バイトの着座面と側面の交差角が７５°〜８７°の範囲内とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の切削工具。
【請求項１】
軸線回りに回転される工具本体の先端部に、被削材の穴加工を行う穴加工工具が上記軸線に沿って先端側に突出させられるとともに、この穴加工工具の基端側における上記工具本体の先端部外周には、上記被削材の穴の開口部の切削加工を行うバイトが着脱可能に取り付けられてなる切削工具であって、上記工具本体の先端部外周には、外周側を向く壁面と工具回転方向を向く底面とを有して上記バイトが取り付けられる取付座が形成されるとともに、この取付座に取り付けられた上記バイトを工具回転方向後方側に押圧して固定するクランプネジが螺着され、上記バイトには、上記穴の開口部を切削する切刃のすくい面に連なって上記クランプネジにより押圧される被押圧面と、この被押圧面の反対側にあって上記取付座の底面に着座させられる着座面と、これら被押圧面と着座面との間にあって上記取付座の壁面に当接させられる側面とが備えられ、上記取付座の底面と壁面および上記バイトの着座面と側面は、それぞれ互いに鋭角に交差する方向に形成されていることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
上記クランプネジは、上記取付座の壁面に平行に螺着されてい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】
上記取付座の底面と壁面および上記バイトの着座面と側面の交差角が７５°〜８７°の範囲内とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の切削工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１６７８３４（Ｐ２０１１−１６７８３４Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３６５１７（Ｐ２０１０−３６５１７）
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
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