穴加工工具
【課題】異なる径の加工孔に加工を施す場合や、磨耗が進行した場合に、加工部を交換することを可能としコストの低減を図ることができるとともに、加工精度を高く維持することができる穴加工工具を提供する。
【解決手段】穴加工工具において、シャンク部１０は、その先端部に軸線Ｏを中心としたねじ孔１３を有するとともに、リーマヘッド２０は、内部に穿設された軸線Ｏを中心とした貫通孔２２の先端開口部に内周テーパ部２２ａを備え、シャンク部１０の先端部にテーパ凹部１２を備え、リーマヘッド２０の後端部にはテーパ凹部１２と嵌合するテーパ凸部２３を備えるとともに、ねじ孔１３と螺合する雄ねじ部３１と、内周テーパ部２２ａと嵌合する外周テーパ部３４とを備えるボルト部材３０によって、リーマヘッド２０をシャンク部１０に交換可能に装着する。
【解決手段】穴加工工具において、シャンク部１０は、その先端部に軸線Ｏを中心としたねじ孔１３を有するとともに、リーマヘッド２０は、内部に穿設された軸線Ｏを中心とした貫通孔２２の先端開口部に内周テーパ部２２ａを備え、シャンク部１０の先端部にテーパ凹部１２を備え、リーマヘッド２０の後端部にはテーパ凹部１２と嵌合するテーパ凸部２３を備えるとともに、ねじ孔１３と螺合する雄ねじ部３１と、内周テーパ部２２ａと嵌合する外周テーパ部３４とを備えるボルト部材３０によって、リーマヘッド２０をシャンク部１０に交換可能に装着する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被切削材に予め形成された下穴に挿入されて、下穴の内壁面を切削加工する際に用いられる穴加工工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の穴加工工具としては、例えば特許文献１に示すように、軸線回りに回転される長尺円柱状の工具本体の先端部に、工具本体先端側及び工具本体径方向外側に向けた切刃を備えた加工部が設けられた、いわゆるリーマが知られている。図５及び図６に従来のリーマの一例を示す。
【０００３】
このリーマは、軸線Ｏ回りに回転される長尺円柱状の工具本体１を有し、この工具本体１の先端部分が切削を行う加工部２とされている。加工部２の外周に工具本体１先端側及び工具本体１径方向外側に向けて開口した切屑排出溝３が形成され、この切屑排出溝３の工具回転方向Ｔ後方側には取付座４が形成されている。この取付座４には、切刃６Ａを有する平板状のインサート６が、その厚さ方向を工具回転方向Ｔに向けて着座されてクランプネジ７によって固定されている。また、加工部２の外周面には、周方向に複数のガイドパッド５が配置されている。
【０００４】
このように構成されたリーマは、通常、様々な径の加工穴に適応し得るように各種サイズのものが準備されており、加工の際には対象となる加工穴の径に応じた外径を有するリーマが選択され工作機械の主軸端に装着される。そして、このように装着されたリーマは、軸線Ｏ回りに回転されながら軸線Ｏ方向先端側に送りを与えられ、被切削材に予め形成された下穴に挿入されて、この下穴の内壁面をインサート６の切刃６Ａによって切削して所定の内径の加工穴を形成するとともに、切屑排出溝３を介して切屑を排出する。この切削の際には、加工穴の内壁面とガイドパッド５とが摺動することにより、リーマ１の軸線Ｏの振れを防止して寸法精度の向上を図っている。
【特許文献１】特開２００２−１６０１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来のリーマにおいては、工具本体に加工部が一体成形されているため、工具自体の振れやがたつきが少なく加工精度は高いものの、様々な径の加工穴に対応するには各種サイズの多種類のリーマを揃える必要があり、コストの増加につながってしまっていた。また、加工穴に切削加工を行う際に該加工穴と直接的に摺接する加工部は、使用経過とともに磨耗していくため、磨耗が進行した際には工具本体全体を交換する必要があり、管理コストを増加させてしまっていた。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、異なる径の加工孔に加工を施す場合や、磨耗が進行した場合に、加工部を交換することを可能としコストの低減を図ることができるとともに、加工精度を高く維持することができる穴加工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】
前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る穴加工工具は、軸線回りに回転されるシャンク部の先端に、加工部を備えたリーマヘッドを装着してなり、前記シャンク部は、その先端部に前記軸線を中心としたねじ孔を有するとともに、前記リーマヘッドは、内部に穿設された前記軸線を中心とした貫通孔の先端開口部に内周テーパ部を備え、前記シャンク部の先端部と前記リーマヘッドの後端部との一方は前記軸線を中心として底部に向かうに従い縮径するテーパ凹部を備え、他方は前記テーパ凹部と嵌合するテーパ凸部を備えており、前記ねじ孔と螺合する雄ねじ部と、前記内周テーパ部と嵌合する外周テーパ部とを備えるとともに、前記リーマヘッドの前記先端開口部から挿入されて前記シャンク部の前記ねじ孔に至るボルト部材によって、前記リーマヘッドが前記シャンク部に交換可能に装着されていることを特徴としている。
【０００８】
本発明の穴加工工具は、工作機械の主軸端に装着されるシャンク部の先端に、加工部を備えるリーマヘッドが、ボルト部材で固定されることによって装着されている。シャンク部にリーマヘッドを装着する際には、まず、シャンク部の先端部とリーマヘッドの後端部とのいずれか一方に設けられたテーパ凹部と、他方に設けられたテーパ凸部とを嵌合させる。これによって、シャンク部とリーマヘッドはそれぞれの中心軸線を一致させながら接合される。
【０００９】
上記のようにリーマヘッドをシャンク部に接合した状態で、リーマヘッドの内部に穿設された貫通孔の先端開口部からボルト部材を挿入し、該貫通孔に連通するシャンク部のねじ孔に至らせ、ボルト部材の雄ねじとシャンク部のねじ孔を螺合させて、リーマヘッドをシャンク部に固定する。さらにこのとき、リーマヘッドの貫通孔の先端開口部に設けられた内周テーパ部と、ボルト部材の外周側面に設けられた外周テーパ部とを嵌合させることによって、リーマヘッドとボルト部材のそれぞれの中心軸線が一致させられる。
【００１０】
以上のように、加工部を備えるリーマヘッドをボルト部材を介してシャンク部に装着する構成としているため、異なる径の加工孔に対応させる場合や、加工部の磨耗が進行した場合には、ボルト部材の着脱によって容易にリーマヘッドを交換することが可能となる。また、シャンク部とリーマヘッド間、さらにリーマヘッドとボルト部材間のそれぞれにおいてテーパ嵌合が施されているため、工具全体として中心軸を合わせるためのテーパ嵌合が二重で施されることになる。従って、シャンク部に対してリーマヘッドを着脱可能とする構成としても、リーマヘッドをシャンク部に装着する際には高精度で芯出しを行うことができるため、穴加工工具の加工精度を高く維持することが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る穴加工工具においては、前記シャンク部の先端と前記リーマヘッドの後端とのいずれか一端に、底部に向かうに従い縮径するテーパ壁面が形成された固定孔を備え、他端に、前記テーパ壁面と嵌合するテーパ側面を有するとともに、前記軸線方向に摺動可能に、かつ前記固定孔に向かって付勢されたドライブピンを備えていることを特徴としている。
【００１２】
シャンク部の先端とリーマヘッドの後端を接合する際には、いずれか一端に設けられたドライブピンを他端に設けられた固定孔に入り込ませる。このときドライブピンは固定孔に向かって付勢されているため、ドライブピンのテーパ側面と固定孔のテーパ壁面とが密着嵌合される。それとともに、ドライブピンが軸線方向に摺動可能に設けられているため、接合の際には、該ドライブピンは固定孔に密着嵌合されながらも後退していく。従って、ドライブピンは固定孔に強固に固定される一方で、該ドライブピンがリーマヘッドとシャンク部材との接合の妨げになることはない。
【００１３】
このようにドライブピンが固定孔に固定されることで、リーマヘッドとシャンク部とが工具回転方向に固定されるため、工作機械によって回転されるシャンク部のトルクをリーマヘッドに確実に伝達することが可能となるとともに、ボルト部材を回転させてリーマヘッドを着脱させる際に、リーマヘッドがシャンク部に対して不用意に回転してしまうことを防止することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る穴加工工具は、前記リーマヘッド先端側に露呈する前記ボルト部材の端部に、前記軸線を中心とした断面真円形状の振れ測定部が設けられたことを特徴としている。
【００１５】
ボルト部材によってリーマヘッドをシャンク部に固定させた際に、ボルト部材に設けられた振れ測定部に計測器を当てて回転時の偏心度を測定することによって、工具の振れを簡単かつ正確に測定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の穴加工工具によれば、加工部を備えるリーマヘッドをボルト部材を介してシャンク部に着脱可能に装着する構成とすることによって、異なる径の加工穴に対応させる場合や、磨耗が進行した場合等には、加工部であるリーマヘッドを交換することが可能となるため、コストの低減を図ることができる。また、このようにリーマヘッドとシャンク部とが分割された構造であっても、シャンク部にリーマヘッドを装着する際には、シャンク部とリーマヘッドとの間において、さらにリーマヘッドとボルト部材との間において、中心軸を合わせるテーパ嵌合をすることができるため、高精度に芯出しを行うことができ、穴加工工具の加工精度を高く維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の穴加工工具の実施の形態であるリーマについて、図１から図４を用いて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態であるリーマを示す一部を破断した縦断面図であり、図２は該リーマの部分拡大図、図３は本発明の実施の形態であるリーマの正面図、図４は図１におけるＸ方向矢視図である。
【００１８】
図１から図４に示すリーマは軸線Ｏを中心とした長尺円柱状の形状をしており、軸線Ｏ回りに工具回転方向Ｔに回転されるシャンク部１０と、該シャンク部１０の工具先端側（図１において左側）に接合され、加工部２０ａを備えるリーマヘッド２０と、該リーマヘッド２０をシャンク部１０に固定、一体化させるボルト部材３０とから構成される。
【００１９】
シャンク部１０は、概略円柱状の形状を有しており、工具後端側（図１において右側）が図示しない工作機械の主軸端に装着されている。このシャンク部１０の工具先端側の端面はシャンク先端面１１とされて軸線Ｏに垂直な平坦面とされるとともに、このシャンク先端面１１の中央には、軸線Ｏを中心軸線として断面円形状に凹んだ有底孔であって、その内周側面が工具先端側に向かって拡径するテーパ面１２ａとされたテーパ凹部１２が開口している。
【００２０】
さらに、このテーパ凹部１２の底部１２ｂには、該底部１２ｂから軸線Ｏに沿って工具後端側に延びるようにして、テーパ凹部１２よりも小径とされて、内周側面に雌ねじが形成されたねじ孔１３が、底部１２ｂと同心をなすようにして設けられている。従って、シャンク部１０においては、テーパ凹部１２とねじ孔１３はともに軸線Ｏを中心軸線として形成されており、ねじ孔１３の開口部にテーパ凹部１２が位置することになる。
【００２１】
また、シャンク先端面１１のテーパ凹部１２の開口部を除いた残りの面の一部分には、詳しくは図２に示すように、軸線Ｏ方向に断面円形状に凹んだ嵌入孔１４が形成されており、さらにその嵌入孔の底面１４ａには、該底面１４ａよりも小径とされたねじ孔部１５が設けられている。また、嵌入孔１４には、嵌入孔１４と略同一の径を有する円筒形状を有し、内部が挿入孔１６ａとされているとともに、外周側面の一端側がその端面に向けて縮径するように形成されてテーパ側面１６ｂとされたドライブピン１６が、該テーパ側面１６ｂが工具先端側に臨むようにして、嵌入孔１４の内周側面１４ｂに対して摺動可能となるように嵌入されている。
【００２２】
また、挿入孔１６ａの工具先端側に臨む開口部から止めねじ１８が挿入され、ドライブピン１６を貫通して、止めねじ１８の一端側の外周側面に設けられた雄ねじ部１８ａが、嵌入孔１４の底面１４ａに開口するねじ孔部１５に螺合されることによって、止めねじ１８がシャンク部１０に固定支持されている。なお、該止めねじ１８の他端側は頭部１８ｃとされており、止めねじ１８における頭部１８ｃと雄ねじ部１８ａ間の外周側面は、表面が滑らかに形成されたストレート軸部１８ｂとされている。これにより、ドライブピン１６は、嵌入孔１４の内周側面１４ｂのみならず、止めねじ１８に対しても容易に軸線方向に摺動することが可能とされている。
【００２３】
また、止めねじ１８の頭部１８ｃは径方向に張り出すように形成されており、嵌入孔１４及び止めねじ１８対して摺動可能に設けられたドライブピン１６の端面１６ｄが該止めねじ１８の頭部１８ｃに当接することによって、ドライブピン１６のそれ以上の工具先端方向への移動が阻止される。
【００２４】
なお、こうして端面１６ｄが頭部１８ｃに当接してドライブピン１６が嵌入孔１４内に嵌入された状態では、テーパ側面１６ｂはシャンク先端面１１よりも工具先端側に突出しており、このとき、ドライブピン１６の工具後端側に臨む端面１６ｃと嵌入孔１４の底部１４ａとは当接することはなく一定距離隔てられおり、これによって端面１６ｃと底部１４ａとの間には空間が形成され、該空間は収納孔１７とされている。
【００２５】
そして、この収納孔１７にはコイルスプリングや複数の皿バネ等の付勢部材１９が圧縮された状態で挿入されており、該付勢部材１９が伸張しようとする弾性力を受けてドライブピン１６は常に工具先端側に向かって押し付けられる方向に付勢されている。従って、この付勢力によって、通常、ドライブピン１６の工具先端側の端面１６ｄは、止めねじ１８の頭部１８ｃに当接されており、ドライブピン１６に工具後端側に向かって力が加えられた際にのみ、付勢部材１９を工具後端側に収縮させながらドライブピン１６は工具後端側に移動する。
【００２６】
リーマヘッド２０は、内部にボルト部材３０を挿通させる貫通孔２２が形成された概略円筒形状の部材であって、その先端部には加工穴に加工を施す加工部２０ａが設けられている。このリーマヘッド２０の工具後端側の端面の外周部は軸線Ｏに垂直となる平坦面とされたヘッド後端面２１とされ、ヘッド後端面２１の中央には、軸線Ｏを中心として断面円形状に工具後端側に向かって突出するように形成された凸部であって、その外周側面が工具後端側に向かってテーパ凹部１２と等しいテーパ角で縮径するテーパ面２３ａとされたテーパ凸部２３が設けられている。
【００２７】
また、ヘッド後端面２１のテーパ凸部２３が形成された箇所を除いた面の一部分には、詳しくは図２に示すように、該ヘッド後端面２１から軸線Ｏ方向に凹んだ有底孔であって、その内周側面の開口部側が工具後端側に向かって拡径したテーパ壁面２４ａとされた固定孔２４が形成されている。
【００２８】
貫通孔２２は、軸線Ｏに垂直となる平坦面とされたリーマヘッド２０の工具先端側の端面であるヘッド先端面２５から、ヘッド後端面２１に形成されたテーパ凸部２３の工具後端側に臨む端面である凸部端面２３ｂにかけて、リーマヘッド２０を軸線Ｏ方向に貫通するようにして穿設されており、該貫通孔２２の工具先端側に臨む先端開口部２２ｂには、貫通孔２２の内周壁面が工具先端側に向かうに従い拡径するようにして形成された内周テーパ部２２ａが配設されている。
【００２９】
また、リーマヘッド２０の外周側面２９には、図３に示すように、軸線Ｏに直交する断面において、外周側面２９を円弧状に切り開いた形状の切屑排出溝２６が、軸線Ｏ方向に沿って延びるように設けられている。この切屑排出溝２６の先端部の工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面には、該壁面から窪むようにして、後述するインサート４０を着脱可能に取り付けるための取付座２７が形成されている。この取付座２７は、リーマヘッド２０の径方向外側を向く壁面２７ａを有しており、この壁面２７ａは、図３に示すように、切屑排出溝２６をなす円弧線の一端（工具回転方向Ｔ後方側端）に連なるように形成されおり、また、壁面２７ａには軸線Ｏに対して直交する方向に延びる図示しないクランプネジ孔が穿設されている。
【００３０】
そして、この取付座２７にいわゆる縦刃のインサート４０が着脱可能に取り付けられる。インサート４０は、図３、図４に示すように、概略四角形平板形状を有する超硬合金等の硬質材料によって形成されており、厚さ方向を向く２つの四角形面と４つの側面とを有している。インサート４０の厚さ方向を向く一の四角形面が、取付座２７のリーマヘッド２０径方向外側を向く壁面２７ａに着座される着座面４１とされ、厚さ方向を向く他の四角形面が、リーマヘッド２０径方向外側に向けられた外周逃げ面４２とされている。
【００３１】
このインサート４０の側面のうちの一つが工具回転方向Ｔ前方側を向いてすくい面４３とされ、このすくい面４３に連なる他の側面の一つが工具先端側に向けられて正面逃げ面４４とされている。すくい面４３の正面逃げ面４４と外周逃げ面４２とが交差する角部には、ダイヤモンド焼結体で構成された平板状の刃先部４５が設けられている。この刃先部４５と外周逃げ面４２との交差稜線部に外周切刃４６が形成され、刃先部４５と正面逃げ面４４との交差稜線部に正面切刃４７が形成されている。また、インサート４０には、着座面４１及び外周逃げ面４２に開口するようにインサート４０の厚さ方向に貫通する図示しない挿通孔が穿設されている。
【００３２】
このような構成とされたインサート４０が、リーマヘッド２０の取付座２７に、以下のようにして取り付けられる。すくい面４３とされる側面が工具回転方向Ｔ前方側を向くように、かつ、取付座２７のリーマヘッド２０径方向外側を向く壁面２７ａにインサート４０の着座面４１が密着するようにして、インサート４０が取付座２７に載置される。このようにインサート４０を載置した状態で、挿通孔に挿通された固定ネジ４８を、リーマヘッド２０径方向外側を向く壁面２７ａ上に設けられた図示しないクランプネジ孔に螺着することにより、インサート４０が取付座２７に取り付けられる。
【００３３】
また、リーマヘッド２０の外周側面２９には、超硬合金等の硬質材料で形成され、外周側面２９から径方向外側に突出して軸線Ｏに平行に延びる複数（本実施形態においては４つ）のガイドパッド２８が取り付けられている。このガイドパッド２８は、リーマヘッド２０の外周側面２９に形成された凹溝に例えばろう付け等によって取り付けられており、周方向に間隔を空けて複数が設けられている。これらガイドパッド２８は、外周側面２９に取り付けられた状態で軸線Ｏを中心とした円筒研磨が施され、軸線Ｏに直交する断面において、ガイドパッド２８の軸線Ｏの径方向外側に臨む外周面２８ａと軸線Ｏとの距離は、上述の刃先部４５の外周切刃４６と軸線Ｏとの距離より極僅かに小さい程度に設定されている。
【００３４】
ボルト部材３０は、図１に示すように概略長尺円柱状の形状を有しており、その一端側の外周面には、シャンク部１０のねじ孔１３と螺合する雄ねじ部３１を備え、他端側には、締め外しをするためのレンチ等の作業用工具が嵌まるレンチ孔３２ａが設けられたボルト頭部３２を備えている。また、ボルト部材３０のボルト頭部３２と雄ねじ部３１との間に位置する外周面には、ボルト頭部３２から雄ねじ部３１に向かって順に、振れ測定部３３、外周テーパ部３４及びストレート部３５が設けられている。
【００３５】
振れ測定部３３は、ボルト頭部３２と連続するようにして形成され、該ボルト頭部３２の外径を一段拡径するようにして形成された軸線Ｏを中心とした断面真円状の側面３３ａを有している。そして、図１に示すようにボルト部材３０をリーマヘッド２０の貫通孔２２及びシャンク部１０のねじ孔１３に挿入した際には、振れ測定部３３のボルト頭部３２の反対側に臨む端面３３ｂが軸線Ｏと垂直とされて、リーマヘッド２０のヘッド先端面２５と当接するようにされている。
【００３６】
ストレート部３５はその外径がリーマヘッド２０の貫通孔２２の内径より僅かに小さく形成されており、ボルト部材３０をリーマヘッド２０に挿入した際には、ストレート部３５の外周面と貫通孔２２の内周面との間に若干のクリアンスが形成されるように構成されている。
【００３７】
また、ストレート部３５の先端から振れ測定部３３に向かっては外径が内周テーパ部２２ａと等しいテーパ角で拡径するようにして軸線Ｏを中心軸線とした外周テーパ部３４が形成されており、ボルト部材３０をリーマヘッド２０に挿入した際には、この外周テーパ部３４と貫通孔２２の内周テーパ部２２ａが嵌合されるように構成されている。
【００３８】
本実施形態に係るリーマにおいて、シャンク部１０の先端側にリーマヘッド２０を装着する際には、シャンク部１０の工具先端側に設けられたテーパ凹部１２と、リーマヘッド２０の工具後端側に設けられたテーパ凸部２３とを嵌合させる。このとき、テーパ凹部１２とテーパ凸部２３とは互いに等しいテーパ角のテーパ状であって、それぞれの断面は軸線Ｏを中心軸線とした円形状であるため、これらテーパ凹部１２及びテーパ凸部２３が互いに嵌合することによって、シャンク部１０とリーマヘッド２０とは、それぞれの中心軸線を一致させながら接合される。また、これによって、シャンク部１０のねじ孔１３とリーマヘッド２０の貫通孔２２とは連通された状態となる。
【００３９】
また、このようにシャンク部１０にリーマヘッド２０を取り付ける際には、同時にシャンク部１０のシャンク先端面１１に設けられたドライブピン１６を、リーマヘッド２０のヘッド後端面２１に設けられた固定孔２４に挿入させる。これにより、ドライブピン１６のテーパ側面１６ｂが固定孔２４のテーパ壁面２４ａに当接し、さらにドライブピン１６に及ぼされる工具先端方向への付勢力により、ドライブピン１６のテーパ側面１６ｂと固定孔２４のテーパ壁面２４ａとが密着嵌合される。
【００４０】
なお、この際、ドライブピン１６は軸線方向に摺動可能であるため、ドライブピン１６と固定孔２４とがテーパ嵌合し、ドライブピン１６が固定孔２４に強固にクランプされながらも、シャンク部１０のシャンク先端面１１とリーマヘッド２０のヘッド後端面２１とが密着される際には、ドライブピン１６は付勢部材１９による付勢力に逆らうようにして工具後端側に後退する。従って、ドライブピン１６は固定孔２４に強固にクランプされる一方で、該ドライブピン１６がシャンク部１０とリーマヘッド２０との接合の妨げになることはない。
【００４１】
このようにして、リーマヘッド２０をシャンク部１０に接合した状態で、リーマヘッド２０の貫通孔２２の先端開口部２２ｂからボルト部材３０を挿入する。そして、ボルト部材３０を、該貫通孔２２に連通するシャンク部１０のねじ孔１３に至らせ、ボルト部材３０の雄ねじ部３１とシャンク部１０のねじ孔１３を螺合させ、同時に、リーマヘッド２０の貫通孔２２の先端開口部２２ｂに設けられた内周テーパ部２２ａと、ボルト部材３０の外周テーパ部３４を嵌合させる。
【００４２】
このとき、リーマヘッド２０の内周テーパ部２２ａとボルト部材３０の外周テーパ部３４とは互いに等しいテーパ角のテーパ状であって、それぞれの断面は軸線Ｏを中心軸線とした円形状であることから、ボルト部材３０を取り付けた状態においては、これら内周テーパ部２２ａと外周テーパ部３４が互いに嵌合することによって、リーマヘッド２０とボルト部材３０との中心軸線が一致させられる。
【００４３】
なお、ボルト部材３０を取り付けた状態では、ボルト部材３０の振れ測定部３３の端面３３ｂが、リーマヘッド２０のヘッド先端面２５と当接していて、ボルト部材３０をレンチ等の作業用工具でさらに奥に回し入れることによって、該端部３３ｂによってリーマヘッド２０がシャンク部１０側に押圧されるため、外周テーパ部３４と内周テーパ面２２ａ、及びテーパ凹部１２とテーパ凸部２３とがさらに強くテーパ嵌合させられるとともに、ヘッド先端面２５と端面３３ｂ、シャンク先端面１１とヘッド後端面２１も密着して、シャンク部１０にリーマヘッド２０を強固に装着することが可能となる。
【００４４】
以上のようにして、加工部２０ａを備えたリーマヘッド２０をボルト部材３０を介してシャンク部１０に装着する構成としているため、異なる径の加工穴に対応させる場合や、リーマヘッドの磨耗が進行した場合等には、ボルト部材３０の締め外しをすることによって容易に異なる加工径を有するリーマヘッド２０や新品のリーマヘッド２０に交換することが可能となる。
【００４５】
また、シャンク部１０とリーマヘッド２０間、さらにリーマヘッド２０とボルト部材３０間は、それぞれが中心軸を合わせるようにしてテーパ嵌合されているため、工具全体として二重のテーパ嵌合が施されることになり、高精度に芯出しを行うことができ、加工精度を向上させることが可能となる。
【００４６】
また、上述のようにドライブピン１６が固定孔２４に固定されるため、シャンク部１０とリーマヘッド２０とが工具回転方向Ｔに固定され、工作機械によって回転されるシャンク部１０のトルクをリーマヘッド２０に確実に伝達することが可能となるとともに、ボルト部材３０を回転させてリーマヘッド２０をシャンク部１０に対して着脱する際には、リーマヘッド２０がシャンク部１０に対して不用意に回転してしまうことを防止し、着脱を円滑に行うことができる。
【００４７】
さらに、本実施形態に係るリーマにおいては、ボルト部材３０を装着した状態では、該ボルト部材３０のリーマヘッド２０先端側に露呈する箇所に、軸線を中心とした断面真円形状の側面３３ａを有する振れ測定部３３が設けられているため、この振れ測定部３３に計測器を当てて回転時の偏心度を測定することによって、工具の触れを簡単かつ正確に測定することが可能となる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態であるリーマについて説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４９】
例えば、本実施形態においては、シャンク部１０にテーパ凹部１２が、リーマヘッド２０にテーパ凸部２３が設けられているが、これらテーパ凹部１２とテーパ凸部２３との配置は互いに逆であってもよい。即ち、シャンク部１０にテーパ凸部２３が、リーマヘッド２０にテーパ凹部１２が設けられたものであってもよく、この場合であっても、テーパ凹部１２とテーパ凸部２３とがテーパ嵌合することによって、シャンク部１２及びリーマヘッド２０は互いに中心軸を一致させながら接合される。
【００５０】
さらに、本実施形態では、シャンク部１０側にドライブピン１６が、リーマヘッド２０側に固定孔２４が設けられているが、シャンク部１０側に固定孔２４が、リーマヘッド２０側にドライブピン１６が設けられたものであってもよい。この場合でも、リーマヘッド２０側に設けられたドライブピン１６がシャンク部１０側に設けられた固定孔２４に入り込むことによってテーパ嵌合され、シャンク部１０とリーマヘッド２０とは工具回転方向Ｔに固定される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態であるリーマを示す一部を破断した縦断面図である。
【図２】図１におけるドライブピン付近の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態であるリーマの正面図である。
【図４】図１におけるＸ方向矢視図である。
【図５】従来のリーマ先端部の拡大部分断面図である。
【図６】図５におけるＹ―Ｙ断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ シャンク部
１２ テーパ凹部
１３ ねじ孔
１６ ドライブピン
２０ リーマヘッド
２０ａ 加工部
２２ 貫通孔
２２ａ 内周テーパ部
２３ テーパ凸部
２４ 固定孔
３０ ボルト部材
３１ 雄ねじ部
３３ 振れ測定部
３４ 外周テーパ部
Ｏ 軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被切削材に予め形成された下穴に挿入されて、下穴の内壁面を切削加工する際に用いられる穴加工工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の穴加工工具としては、例えば特許文献１に示すように、軸線回りに回転される長尺円柱状の工具本体の先端部に、工具本体先端側及び工具本体径方向外側に向けた切刃を備えた加工部が設けられた、いわゆるリーマが知られている。図５及び図６に従来のリーマの一例を示す。
【０００３】
このリーマは、軸線Ｏ回りに回転される長尺円柱状の工具本体１を有し、この工具本体１の先端部分が切削を行う加工部２とされている。加工部２の外周に工具本体１先端側及び工具本体１径方向外側に向けて開口した切屑排出溝３が形成され、この切屑排出溝３の工具回転方向Ｔ後方側には取付座４が形成されている。この取付座４には、切刃６Ａを有する平板状のインサート６が、その厚さ方向を工具回転方向Ｔに向けて着座されてクランプネジ７によって固定されている。また、加工部２の外周面には、周方向に複数のガイドパッド５が配置されている。
【０００４】
このように構成されたリーマは、通常、様々な径の加工穴に適応し得るように各種サイズのものが準備されており、加工の際には対象となる加工穴の径に応じた外径を有するリーマが選択され工作機械の主軸端に装着される。そして、このように装着されたリーマは、軸線Ｏ回りに回転されながら軸線Ｏ方向先端側に送りを与えられ、被切削材に予め形成された下穴に挿入されて、この下穴の内壁面をインサート６の切刃６Ａによって切削して所定の内径の加工穴を形成するとともに、切屑排出溝３を介して切屑を排出する。この切削の際には、加工穴の内壁面とガイドパッド５とが摺動することにより、リーマ１の軸線Ｏの振れを防止して寸法精度の向上を図っている。
【特許文献１】特開２００２−１６０１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来のリーマにおいては、工具本体に加工部が一体成形されているため、工具自体の振れやがたつきが少なく加工精度は高いものの、様々な径の加工穴に対応するには各種サイズの多種類のリーマを揃える必要があり、コストの増加につながってしまっていた。また、加工穴に切削加工を行う際に該加工穴と直接的に摺接する加工部は、使用経過とともに磨耗していくため、磨耗が進行した際には工具本体全体を交換する必要があり、管理コストを増加させてしまっていた。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、異なる径の加工孔に加工を施す場合や、磨耗が進行した場合に、加工部を交換することを可能としコストの低減を図ることができるとともに、加工精度を高く維持することができる穴加工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】
前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る穴加工工具は、軸線回りに回転されるシャンク部の先端に、加工部を備えたリーマヘッドを装着してなり、前記シャンク部は、その先端部に前記軸線を中心としたねじ孔を有するとともに、前記リーマヘッドは、内部に穿設された前記軸線を中心とした貫通孔の先端開口部に内周テーパ部を備え、前記シャンク部の先端部と前記リーマヘッドの後端部との一方は前記軸線を中心として底部に向かうに従い縮径するテーパ凹部を備え、他方は前記テーパ凹部と嵌合するテーパ凸部を備えており、前記ねじ孔と螺合する雄ねじ部と、前記内周テーパ部と嵌合する外周テーパ部とを備えるとともに、前記リーマヘッドの前記先端開口部から挿入されて前記シャンク部の前記ねじ孔に至るボルト部材によって、前記リーマヘッドが前記シャンク部に交換可能に装着されていることを特徴としている。
【０００８】
本発明の穴加工工具は、工作機械の主軸端に装着されるシャンク部の先端に、加工部を備えるリーマヘッドが、ボルト部材で固定されることによって装着されている。シャンク部にリーマヘッドを装着する際には、まず、シャンク部の先端部とリーマヘッドの後端部とのいずれか一方に設けられたテーパ凹部と、他方に設けられたテーパ凸部とを嵌合させる。これによって、シャンク部とリーマヘッドはそれぞれの中心軸線を一致させながら接合される。
【０００９】
上記のようにリーマヘッドをシャンク部に接合した状態で、リーマヘッドの内部に穿設された貫通孔の先端開口部からボルト部材を挿入し、該貫通孔に連通するシャンク部のねじ孔に至らせ、ボルト部材の雄ねじとシャンク部のねじ孔を螺合させて、リーマヘッドをシャンク部に固定する。さらにこのとき、リーマヘッドの貫通孔の先端開口部に設けられた内周テーパ部と、ボルト部材の外周側面に設けられた外周テーパ部とを嵌合させることによって、リーマヘッドとボルト部材のそれぞれの中心軸線が一致させられる。
【００１０】
以上のように、加工部を備えるリーマヘッドをボルト部材を介してシャンク部に装着する構成としているため、異なる径の加工孔に対応させる場合や、加工部の磨耗が進行した場合には、ボルト部材の着脱によって容易にリーマヘッドを交換することが可能となる。また、シャンク部とリーマヘッド間、さらにリーマヘッドとボルト部材間のそれぞれにおいてテーパ嵌合が施されているため、工具全体として中心軸を合わせるためのテーパ嵌合が二重で施されることになる。従って、シャンク部に対してリーマヘッドを着脱可能とする構成としても、リーマヘッドをシャンク部に装着する際には高精度で芯出しを行うことができるため、穴加工工具の加工精度を高く維持することが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る穴加工工具においては、前記シャンク部の先端と前記リーマヘッドの後端とのいずれか一端に、底部に向かうに従い縮径するテーパ壁面が形成された固定孔を備え、他端に、前記テーパ壁面と嵌合するテーパ側面を有するとともに、前記軸線方向に摺動可能に、かつ前記固定孔に向かって付勢されたドライブピンを備えていることを特徴としている。
【００１２】
シャンク部の先端とリーマヘッドの後端を接合する際には、いずれか一端に設けられたドライブピンを他端に設けられた固定孔に入り込ませる。このときドライブピンは固定孔に向かって付勢されているため、ドライブピンのテーパ側面と固定孔のテーパ壁面とが密着嵌合される。それとともに、ドライブピンが軸線方向に摺動可能に設けられているため、接合の際には、該ドライブピンは固定孔に密着嵌合されながらも後退していく。従って、ドライブピンは固定孔に強固に固定される一方で、該ドライブピンがリーマヘッドとシャンク部材との接合の妨げになることはない。
【００１３】
このようにドライブピンが固定孔に固定されることで、リーマヘッドとシャンク部とが工具回転方向に固定されるため、工作機械によって回転されるシャンク部のトルクをリーマヘッドに確実に伝達することが可能となるとともに、ボルト部材を回転させてリーマヘッドを着脱させる際に、リーマヘッドがシャンク部に対して不用意に回転してしまうことを防止することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る穴加工工具は、前記リーマヘッド先端側に露呈する前記ボルト部材の端部に、前記軸線を中心とした断面真円形状の振れ測定部が設けられたことを特徴としている。
【００１５】
ボルト部材によってリーマヘッドをシャンク部に固定させた際に、ボルト部材に設けられた振れ測定部に計測器を当てて回転時の偏心度を測定することによって、工具の振れを簡単かつ正確に測定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の穴加工工具によれば、加工部を備えるリーマヘッドをボルト部材を介してシャンク部に着脱可能に装着する構成とすることによって、異なる径の加工穴に対応させる場合や、磨耗が進行した場合等には、加工部であるリーマヘッドを交換することが可能となるため、コストの低減を図ることができる。また、このようにリーマヘッドとシャンク部とが分割された構造であっても、シャンク部にリーマヘッドを装着する際には、シャンク部とリーマヘッドとの間において、さらにリーマヘッドとボルト部材との間において、中心軸を合わせるテーパ嵌合をすることができるため、高精度に芯出しを行うことができ、穴加工工具の加工精度を高く維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の穴加工工具の実施の形態であるリーマについて、図１から図４を用いて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態であるリーマを示す一部を破断した縦断面図であり、図２は該リーマの部分拡大図、図３は本発明の実施の形態であるリーマの正面図、図４は図１におけるＸ方向矢視図である。
【００１８】
図１から図４に示すリーマは軸線Ｏを中心とした長尺円柱状の形状をしており、軸線Ｏ回りに工具回転方向Ｔに回転されるシャンク部１０と、該シャンク部１０の工具先端側（図１において左側）に接合され、加工部２０ａを備えるリーマヘッド２０と、該リーマヘッド２０をシャンク部１０に固定、一体化させるボルト部材３０とから構成される。
【００１９】
シャンク部１０は、概略円柱状の形状を有しており、工具後端側（図１において右側）が図示しない工作機械の主軸端に装着されている。このシャンク部１０の工具先端側の端面はシャンク先端面１１とされて軸線Ｏに垂直な平坦面とされるとともに、このシャンク先端面１１の中央には、軸線Ｏを中心軸線として断面円形状に凹んだ有底孔であって、その内周側面が工具先端側に向かって拡径するテーパ面１２ａとされたテーパ凹部１２が開口している。
【００２０】
さらに、このテーパ凹部１２の底部１２ｂには、該底部１２ｂから軸線Ｏに沿って工具後端側に延びるようにして、テーパ凹部１２よりも小径とされて、内周側面に雌ねじが形成されたねじ孔１３が、底部１２ｂと同心をなすようにして設けられている。従って、シャンク部１０においては、テーパ凹部１２とねじ孔１３はともに軸線Ｏを中心軸線として形成されており、ねじ孔１３の開口部にテーパ凹部１２が位置することになる。
【００２１】
また、シャンク先端面１１のテーパ凹部１２の開口部を除いた残りの面の一部分には、詳しくは図２に示すように、軸線Ｏ方向に断面円形状に凹んだ嵌入孔１４が形成されており、さらにその嵌入孔の底面１４ａには、該底面１４ａよりも小径とされたねじ孔部１５が設けられている。また、嵌入孔１４には、嵌入孔１４と略同一の径を有する円筒形状を有し、内部が挿入孔１６ａとされているとともに、外周側面の一端側がその端面に向けて縮径するように形成されてテーパ側面１６ｂとされたドライブピン１６が、該テーパ側面１６ｂが工具先端側に臨むようにして、嵌入孔１４の内周側面１４ｂに対して摺動可能となるように嵌入されている。
【００２２】
また、挿入孔１６ａの工具先端側に臨む開口部から止めねじ１８が挿入され、ドライブピン１６を貫通して、止めねじ１８の一端側の外周側面に設けられた雄ねじ部１８ａが、嵌入孔１４の底面１４ａに開口するねじ孔部１５に螺合されることによって、止めねじ１８がシャンク部１０に固定支持されている。なお、該止めねじ１８の他端側は頭部１８ｃとされており、止めねじ１８における頭部１８ｃと雄ねじ部１８ａ間の外周側面は、表面が滑らかに形成されたストレート軸部１８ｂとされている。これにより、ドライブピン１６は、嵌入孔１４の内周側面１４ｂのみならず、止めねじ１８に対しても容易に軸線方向に摺動することが可能とされている。
【００２３】
また、止めねじ１８の頭部１８ｃは径方向に張り出すように形成されており、嵌入孔１４及び止めねじ１８対して摺動可能に設けられたドライブピン１６の端面１６ｄが該止めねじ１８の頭部１８ｃに当接することによって、ドライブピン１６のそれ以上の工具先端方向への移動が阻止される。
【００２４】
なお、こうして端面１６ｄが頭部１８ｃに当接してドライブピン１６が嵌入孔１４内に嵌入された状態では、テーパ側面１６ｂはシャンク先端面１１よりも工具先端側に突出しており、このとき、ドライブピン１６の工具後端側に臨む端面１６ｃと嵌入孔１４の底部１４ａとは当接することはなく一定距離隔てられおり、これによって端面１６ｃと底部１４ａとの間には空間が形成され、該空間は収納孔１７とされている。
【００２５】
そして、この収納孔１７にはコイルスプリングや複数の皿バネ等の付勢部材１９が圧縮された状態で挿入されており、該付勢部材１９が伸張しようとする弾性力を受けてドライブピン１６は常に工具先端側に向かって押し付けられる方向に付勢されている。従って、この付勢力によって、通常、ドライブピン１６の工具先端側の端面１６ｄは、止めねじ１８の頭部１８ｃに当接されており、ドライブピン１６に工具後端側に向かって力が加えられた際にのみ、付勢部材１９を工具後端側に収縮させながらドライブピン１６は工具後端側に移動する。
【００２６】
リーマヘッド２０は、内部にボルト部材３０を挿通させる貫通孔２２が形成された概略円筒形状の部材であって、その先端部には加工穴に加工を施す加工部２０ａが設けられている。このリーマヘッド２０の工具後端側の端面の外周部は軸線Ｏに垂直となる平坦面とされたヘッド後端面２１とされ、ヘッド後端面２１の中央には、軸線Ｏを中心として断面円形状に工具後端側に向かって突出するように形成された凸部であって、その外周側面が工具後端側に向かってテーパ凹部１２と等しいテーパ角で縮径するテーパ面２３ａとされたテーパ凸部２３が設けられている。
【００２７】
また、ヘッド後端面２１のテーパ凸部２３が形成された箇所を除いた面の一部分には、詳しくは図２に示すように、該ヘッド後端面２１から軸線Ｏ方向に凹んだ有底孔であって、その内周側面の開口部側が工具後端側に向かって拡径したテーパ壁面２４ａとされた固定孔２４が形成されている。
【００２８】
貫通孔２２は、軸線Ｏに垂直となる平坦面とされたリーマヘッド２０の工具先端側の端面であるヘッド先端面２５から、ヘッド後端面２１に形成されたテーパ凸部２３の工具後端側に臨む端面である凸部端面２３ｂにかけて、リーマヘッド２０を軸線Ｏ方向に貫通するようにして穿設されており、該貫通孔２２の工具先端側に臨む先端開口部２２ｂには、貫通孔２２の内周壁面が工具先端側に向かうに従い拡径するようにして形成された内周テーパ部２２ａが配設されている。
【００２９】
また、リーマヘッド２０の外周側面２９には、図３に示すように、軸線Ｏに直交する断面において、外周側面２９を円弧状に切り開いた形状の切屑排出溝２６が、軸線Ｏ方向に沿って延びるように設けられている。この切屑排出溝２６の先端部の工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面には、該壁面から窪むようにして、後述するインサート４０を着脱可能に取り付けるための取付座２７が形成されている。この取付座２７は、リーマヘッド２０の径方向外側を向く壁面２７ａを有しており、この壁面２７ａは、図３に示すように、切屑排出溝２６をなす円弧線の一端（工具回転方向Ｔ後方側端）に連なるように形成されおり、また、壁面２７ａには軸線Ｏに対して直交する方向に延びる図示しないクランプネジ孔が穿設されている。
【００３０】
そして、この取付座２７にいわゆる縦刃のインサート４０が着脱可能に取り付けられる。インサート４０は、図３、図４に示すように、概略四角形平板形状を有する超硬合金等の硬質材料によって形成されており、厚さ方向を向く２つの四角形面と４つの側面とを有している。インサート４０の厚さ方向を向く一の四角形面が、取付座２７のリーマヘッド２０径方向外側を向く壁面２７ａに着座される着座面４１とされ、厚さ方向を向く他の四角形面が、リーマヘッド２０径方向外側に向けられた外周逃げ面４２とされている。
【００３１】
このインサート４０の側面のうちの一つが工具回転方向Ｔ前方側を向いてすくい面４３とされ、このすくい面４３に連なる他の側面の一つが工具先端側に向けられて正面逃げ面４４とされている。すくい面４３の正面逃げ面４４と外周逃げ面４２とが交差する角部には、ダイヤモンド焼結体で構成された平板状の刃先部４５が設けられている。この刃先部４５と外周逃げ面４２との交差稜線部に外周切刃４６が形成され、刃先部４５と正面逃げ面４４との交差稜線部に正面切刃４７が形成されている。また、インサート４０には、着座面４１及び外周逃げ面４２に開口するようにインサート４０の厚さ方向に貫通する図示しない挿通孔が穿設されている。
【００３２】
このような構成とされたインサート４０が、リーマヘッド２０の取付座２７に、以下のようにして取り付けられる。すくい面４３とされる側面が工具回転方向Ｔ前方側を向くように、かつ、取付座２７のリーマヘッド２０径方向外側を向く壁面２７ａにインサート４０の着座面４１が密着するようにして、インサート４０が取付座２７に載置される。このようにインサート４０を載置した状態で、挿通孔に挿通された固定ネジ４８を、リーマヘッド２０径方向外側を向く壁面２７ａ上に設けられた図示しないクランプネジ孔に螺着することにより、インサート４０が取付座２７に取り付けられる。
【００３３】
また、リーマヘッド２０の外周側面２９には、超硬合金等の硬質材料で形成され、外周側面２９から径方向外側に突出して軸線Ｏに平行に延びる複数（本実施形態においては４つ）のガイドパッド２８が取り付けられている。このガイドパッド２８は、リーマヘッド２０の外周側面２９に形成された凹溝に例えばろう付け等によって取り付けられており、周方向に間隔を空けて複数が設けられている。これらガイドパッド２８は、外周側面２９に取り付けられた状態で軸線Ｏを中心とした円筒研磨が施され、軸線Ｏに直交する断面において、ガイドパッド２８の軸線Ｏの径方向外側に臨む外周面２８ａと軸線Ｏとの距離は、上述の刃先部４５の外周切刃４６と軸線Ｏとの距離より極僅かに小さい程度に設定されている。
【００３４】
ボルト部材３０は、図１に示すように概略長尺円柱状の形状を有しており、その一端側の外周面には、シャンク部１０のねじ孔１３と螺合する雄ねじ部３１を備え、他端側には、締め外しをするためのレンチ等の作業用工具が嵌まるレンチ孔３２ａが設けられたボルト頭部３２を備えている。また、ボルト部材３０のボルト頭部３２と雄ねじ部３１との間に位置する外周面には、ボルト頭部３２から雄ねじ部３１に向かって順に、振れ測定部３３、外周テーパ部３４及びストレート部３５が設けられている。
【００３５】
振れ測定部３３は、ボルト頭部３２と連続するようにして形成され、該ボルト頭部３２の外径を一段拡径するようにして形成された軸線Ｏを中心とした断面真円状の側面３３ａを有している。そして、図１に示すようにボルト部材３０をリーマヘッド２０の貫通孔２２及びシャンク部１０のねじ孔１３に挿入した際には、振れ測定部３３のボルト頭部３２の反対側に臨む端面３３ｂが軸線Ｏと垂直とされて、リーマヘッド２０のヘッド先端面２５と当接するようにされている。
【００３６】
ストレート部３５はその外径がリーマヘッド２０の貫通孔２２の内径より僅かに小さく形成されており、ボルト部材３０をリーマヘッド２０に挿入した際には、ストレート部３５の外周面と貫通孔２２の内周面との間に若干のクリアンスが形成されるように構成されている。
【００３７】
また、ストレート部３５の先端から振れ測定部３３に向かっては外径が内周テーパ部２２ａと等しいテーパ角で拡径するようにして軸線Ｏを中心軸線とした外周テーパ部３４が形成されており、ボルト部材３０をリーマヘッド２０に挿入した際には、この外周テーパ部３４と貫通孔２２の内周テーパ部２２ａが嵌合されるように構成されている。
【００３８】
本実施形態に係るリーマにおいて、シャンク部１０の先端側にリーマヘッド２０を装着する際には、シャンク部１０の工具先端側に設けられたテーパ凹部１２と、リーマヘッド２０の工具後端側に設けられたテーパ凸部２３とを嵌合させる。このとき、テーパ凹部１２とテーパ凸部２３とは互いに等しいテーパ角のテーパ状であって、それぞれの断面は軸線Ｏを中心軸線とした円形状であるため、これらテーパ凹部１２及びテーパ凸部２３が互いに嵌合することによって、シャンク部１０とリーマヘッド２０とは、それぞれの中心軸線を一致させながら接合される。また、これによって、シャンク部１０のねじ孔１３とリーマヘッド２０の貫通孔２２とは連通された状態となる。
【００３９】
また、このようにシャンク部１０にリーマヘッド２０を取り付ける際には、同時にシャンク部１０のシャンク先端面１１に設けられたドライブピン１６を、リーマヘッド２０のヘッド後端面２１に設けられた固定孔２４に挿入させる。これにより、ドライブピン１６のテーパ側面１６ｂが固定孔２４のテーパ壁面２４ａに当接し、さらにドライブピン１６に及ぼされる工具先端方向への付勢力により、ドライブピン１６のテーパ側面１６ｂと固定孔２４のテーパ壁面２４ａとが密着嵌合される。
【００４０】
なお、この際、ドライブピン１６は軸線方向に摺動可能であるため、ドライブピン１６と固定孔２４とがテーパ嵌合し、ドライブピン１６が固定孔２４に強固にクランプされながらも、シャンク部１０のシャンク先端面１１とリーマヘッド２０のヘッド後端面２１とが密着される際には、ドライブピン１６は付勢部材１９による付勢力に逆らうようにして工具後端側に後退する。従って、ドライブピン１６は固定孔２４に強固にクランプされる一方で、該ドライブピン１６がシャンク部１０とリーマヘッド２０との接合の妨げになることはない。
【００４１】
このようにして、リーマヘッド２０をシャンク部１０に接合した状態で、リーマヘッド２０の貫通孔２２の先端開口部２２ｂからボルト部材３０を挿入する。そして、ボルト部材３０を、該貫通孔２２に連通するシャンク部１０のねじ孔１３に至らせ、ボルト部材３０の雄ねじ部３１とシャンク部１０のねじ孔１３を螺合させ、同時に、リーマヘッド２０の貫通孔２２の先端開口部２２ｂに設けられた内周テーパ部２２ａと、ボルト部材３０の外周テーパ部３４を嵌合させる。
【００４２】
このとき、リーマヘッド２０の内周テーパ部２２ａとボルト部材３０の外周テーパ部３４とは互いに等しいテーパ角のテーパ状であって、それぞれの断面は軸線Ｏを中心軸線とした円形状であることから、ボルト部材３０を取り付けた状態においては、これら内周テーパ部２２ａと外周テーパ部３４が互いに嵌合することによって、リーマヘッド２０とボルト部材３０との中心軸線が一致させられる。
【００４３】
なお、ボルト部材３０を取り付けた状態では、ボルト部材３０の振れ測定部３３の端面３３ｂが、リーマヘッド２０のヘッド先端面２５と当接していて、ボルト部材３０をレンチ等の作業用工具でさらに奥に回し入れることによって、該端部３３ｂによってリーマヘッド２０がシャンク部１０側に押圧されるため、外周テーパ部３４と内周テーパ面２２ａ、及びテーパ凹部１２とテーパ凸部２３とがさらに強くテーパ嵌合させられるとともに、ヘッド先端面２５と端面３３ｂ、シャンク先端面１１とヘッド後端面２１も密着して、シャンク部１０にリーマヘッド２０を強固に装着することが可能となる。
【００４４】
以上のようにして、加工部２０ａを備えたリーマヘッド２０をボルト部材３０を介してシャンク部１０に装着する構成としているため、異なる径の加工穴に対応させる場合や、リーマヘッドの磨耗が進行した場合等には、ボルト部材３０の締め外しをすることによって容易に異なる加工径を有するリーマヘッド２０や新品のリーマヘッド２０に交換することが可能となる。
【００４５】
また、シャンク部１０とリーマヘッド２０間、さらにリーマヘッド２０とボルト部材３０間は、それぞれが中心軸を合わせるようにしてテーパ嵌合されているため、工具全体として二重のテーパ嵌合が施されることになり、高精度に芯出しを行うことができ、加工精度を向上させることが可能となる。
【００４６】
また、上述のようにドライブピン１６が固定孔２４に固定されるため、シャンク部１０とリーマヘッド２０とが工具回転方向Ｔに固定され、工作機械によって回転されるシャンク部１０のトルクをリーマヘッド２０に確実に伝達することが可能となるとともに、ボルト部材３０を回転させてリーマヘッド２０をシャンク部１０に対して着脱する際には、リーマヘッド２０がシャンク部１０に対して不用意に回転してしまうことを防止し、着脱を円滑に行うことができる。
【００４７】
さらに、本実施形態に係るリーマにおいては、ボルト部材３０を装着した状態では、該ボルト部材３０のリーマヘッド２０先端側に露呈する箇所に、軸線を中心とした断面真円形状の側面３３ａを有する振れ測定部３３が設けられているため、この振れ測定部３３に計測器を当てて回転時の偏心度を測定することによって、工具の触れを簡単かつ正確に測定することが可能となる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態であるリーマについて説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４９】
例えば、本実施形態においては、シャンク部１０にテーパ凹部１２が、リーマヘッド２０にテーパ凸部２３が設けられているが、これらテーパ凹部１２とテーパ凸部２３との配置は互いに逆であってもよい。即ち、シャンク部１０にテーパ凸部２３が、リーマヘッド２０にテーパ凹部１２が設けられたものであってもよく、この場合であっても、テーパ凹部１２とテーパ凸部２３とがテーパ嵌合することによって、シャンク部１２及びリーマヘッド２０は互いに中心軸を一致させながら接合される。
【００５０】
さらに、本実施形態では、シャンク部１０側にドライブピン１６が、リーマヘッド２０側に固定孔２４が設けられているが、シャンク部１０側に固定孔２４が、リーマヘッド２０側にドライブピン１６が設けられたものであってもよい。この場合でも、リーマヘッド２０側に設けられたドライブピン１６がシャンク部１０側に設けられた固定孔２４に入り込むことによってテーパ嵌合され、シャンク部１０とリーマヘッド２０とは工具回転方向Ｔに固定される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態であるリーマを示す一部を破断した縦断面図である。
【図２】図１におけるドライブピン付近の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態であるリーマの正面図である。
【図４】図１におけるＸ方向矢視図である。
【図５】従来のリーマ先端部の拡大部分断面図である。
【図６】図５におけるＹ―Ｙ断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ シャンク部
１２ テーパ凹部
１３ ねじ孔
１６ ドライブピン
２０ リーマヘッド
２０ａ 加工部
２２ 貫通孔
２２ａ 内周テーパ部
２３ テーパ凸部
２４ 固定孔
３０ ボルト部材
３１ 雄ねじ部
３３ 振れ測定部
３４ 外周テーパ部
Ｏ 軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転されるシャンク部の先端に、加工部を備えたリーマヘッドを装着してなり、
前記シャンク部は、その先端部に前記軸線を中心としたねじ孔を有するとともに、
前記リーマヘッドは、内部に穿設された前記軸線を中心とした貫通孔の先端開口部に内周テーパ部を備え、
前記シャンク部の先端部と前記リーマヘッドの後端部との一方は前記軸線を中心として底部に向かうに従い縮径するテーパ凹部を備え、他方は前記テーパ凹部と嵌合するテーパ凸部を備えており、
前記ねじ孔と螺合する雄ねじ部と、前記内周テーパ部と嵌合する外周テーパ部とを備えるとともに、前記リーマヘッドの前記先端開口部から挿入されて前記シャンク部の前記ねじ孔に至るボルト部材によって、前記リーマヘッドが前記シャンク部に交換可能に装着されていることを特徴とする穴加工工具。
【請求項２】
前記シャンク部の先端と前記リーマヘッドの後端とのいずれか一端に、底部に向かうに従い縮径するテーパ壁面が形成された固定孔を備え、
他端に、前記テーパ壁面と嵌合するテーパ側面を有するとともに、前記軸線方向に摺動可能に、かつ前記固定孔に向かって付勢されたドライブピンを備えていることを特徴とする請求項１に記載の穴加工工具。
【請求項３】
前記リーマヘッド先端側に露呈する前記ボルト部材の端部に、前記軸線を中心とした断面真円形状の振れ測定部が設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の穴加工工具。
【請求項１】
軸線回りに回転されるシャンク部の先端に、加工部を備えたリーマヘッドを装着してなり、
前記シャンク部は、その先端部に前記軸線を中心としたねじ孔を有するとともに、
前記リーマヘッドは、内部に穿設された前記軸線を中心とした貫通孔の先端開口部に内周テーパ部を備え、
前記シャンク部の先端部と前記リーマヘッドの後端部との一方は前記軸線を中心として底部に向かうに従い縮径するテーパ凹部を備え、他方は前記テーパ凹部と嵌合するテーパ凸部を備えており、
前記ねじ孔と螺合する雄ねじ部と、前記内周テーパ部と嵌合する外周テーパ部とを備えるとともに、前記リーマヘッドの前記先端開口部から挿入されて前記シャンク部の前記ねじ孔に至るボルト部材によって、前記リーマヘッドが前記シャンク部に交換可能に装着されていることを特徴とする穴加工工具。
【請求項２】
前記シャンク部の先端と前記リーマヘッドの後端とのいずれか一端に、底部に向かうに従い縮径するテーパ壁面が形成された固定孔を備え、
他端に、前記テーパ壁面と嵌合するテーパ側面を有するとともに、前記軸線方向に摺動可能に、かつ前記固定孔に向かって付勢されたドライブピンを備えていることを特徴とする請求項１に記載の穴加工工具。
【請求項３】
前記リーマヘッド先端側に露呈する前記ボルト部材の端部に、前記軸線を中心とした断面真円形状の振れ測定部が設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の穴加工工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１２１２９（Ｐ２００９−１２１２９Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７７１９４（Ｐ２００７−１７７１９４）
【出願日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【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２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【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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