面取り工具
【課題】工具本体のスリーブの軸方向の円滑な摺動を担保しつつ、工具本体と工具本体が挿入されている穴の内壁との間に、面取り加工時に発生する異物が流入してくることを抑制することが可能な面取り工具を提供する。
【解決手段】刃部１１ａ、およびスライドピン１１ｂを有する工具本体１１と、スリーブ１２と、駆動ピン１３と、を備える面取り工具１であって、スリーブ１２の先端部を覆い、かつ、スライドピン１１ｂより大きい径を有するとともにスライドピン１１ｂが貫入されるスライドピン貫入孔が設けられるノズル部材１５を備え、スリーブ１２には、スリーブ１２の先端面に開口するエアー供給通路１４が形成され、前記スライドピン貫入孔は、エアー供給通路１４におけるスリーブ１２の先端面の開口と連通している。
【解決手段】刃部１１ａ、およびスライドピン１１ｂを有する工具本体１１と、スリーブ１２と、駆動ピン１３と、を備える面取り工具１であって、スリーブ１２の先端部を覆い、かつ、スライドピン１１ｂより大きい径を有するとともにスライドピン１１ｂが貫入されるスライドピン貫入孔が設けられるノズル部材１５を備え、スリーブ１２には、スリーブ１２の先端面に開口するエアー供給通路１４が形成され、前記スライドピン貫入孔は、エアー供給通路１４におけるスリーブ１２の先端面の開口と連通している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脆性材料の面取り加工を行うための工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被加工物を面取り加工する際、被加工物を切削する刃の位置がスリーブの軸方向（上下方向）に摺動可能な面取り工具の技術は公知となっている。
【０００３】
特許文献１に記載の技術は、スリーブに対してその軸に沿って延設されるとともに先端面の中心部に開口する穴を形成し、穴に工具本体の基端側を挿入して工具本体を穴に沿って上下方向に摺動可能に構成し、工具本体の基端面と穴の奥側内壁面とで囲まれるスリーブ空間に工具本体を下方に押圧する弾性部材を配置し、工具本体の先端に設けられる刃部で被加工物を切削して面取り加工するものである。これによれば、加工面に高低差があっても、面取り加工が可能となる。
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の面取り工具は、穴がスリーブの先端面に開口しているため、刃部で被加工物を切削するときに発生する粉塵等の異物が、開口から工具本体と穴の内壁との間（摺動箇所）に流入しやすくなるという問題を有する。
【０００５】
上記問題を解決するために、前記摺動箇所に蛇腹等の防塵カバーを介装させて被加工物の粉塵等の流入を防止する構成も考えられるが、このように構成すると、工具本体が上下方向に摺動するとき、防塵カバーが工具本体と接触して摺動抵抗となり、低荷重での加工が必要とされる圧粉体の脆性材料等では工具本体の上下方向の摺動が円滑に行えなくなるという問題を有する。
【特許文献１】実開平６−６６９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、工具本体のスリーブの軸方向の円滑な摺動を担保しつつ、工具本体と工具本体が挿入されている穴の内壁との間に、面取り加工時に発生する異物が流入してくることを抑制することが可能な面取り工具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の面取り工具は、被加工物を除去加工する刃部、および先端に前記刃部が固定されるスライドピンを有する工具本体と、基端部が工具ホルダーに固定され、前記工具ホルダーにより回転駆動されるスリーブと、前記スリーブの回転駆動力を前記工具本体に伝達可能な駆動ピンと、を備え、前記スリーブには、前記スリーブの軸方向に沿って設けられ、前記スリーブの先端面に開口する穴、および前記穴に交わりつつ、前記スリーブの軸方向と直交する方向に前記スリーブを貫通して前記スリーブの側面に開口するとともに、前記スリーブの軸方向に長い長穴形状を有する貫通孔が形成され、前記穴には、前記スライドピンの基端側が摺動自在に挿入され、前記駆動ピンが、前記スライドピンの基端側を貫通した状態で、前記貫通孔に前記スリーブの軸方向へ摺動可能に係合される面取り工具であって、前記スリーブの先端部を覆い、かつ、前記スライドピンより大きい径を有するとともに前記スライドピンが貫入されるスライドピン貫入孔が設けられるノズル部材を備え、前記スリーブには、該スリーブの先端面に開口するエアー供給通路が、前記穴および前記貫通孔とは独立して形成され、前記スライドピン貫入孔は、前記エアー供給通路における前記スリーブの先端面の開口と連通している。
【０００８】
請求項２に記載の面取り工具においては、前記穴の底部側には、前記スライドピンの基端面と前記穴の底部側内壁面との間にスリーブ空間が形成され、前記スリーブには、前記スリーブ空間と前記スリーブの外部とを連通する連通穴が、前記エアー供給通路とは独立して形成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、工具本体のスリーブの軸方向の円滑な摺動を担保しつつ、工具本体と工具本体が挿入されている穴の内壁との間に、面取り加工時に発生する異物が流入してくることを抑制することが可能であるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る面取り工具の実施の一形態である面取り工具１について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において図面における上下方向を面取り工具１の上下方向として規定する。
図１および図２（ａ）に示すように、面取り工具１は、被加工物２の角部を工具本体１１で切削して面取り加工を行う工具であり、被加工物２の面取り加工時に、工具本体１１が被加工物２から受ける負荷（反力）の大きさに応じて、工具本体１１の上下位置を変更可能である。
被加工物２は、脆性材料からなる面取り加工の対象物である。脆性材料とは、材料に外力を加えて破壊させるときに破壊ヒズミの小さい材料をいい、具体的には圧粉体、ガラス、セラミックス、鋳鉄等が挙げられる。
【００１１】
面取り工具１は、工具本体１１、スリーブ１２、駆動ピン１３、エアー供給通路１４、およびノズル部材１５を備える。
【００１２】
工具本体１１は、面取り工具１のうち被加工物２を切削または研削して面取りする機能を果たす主たる部分である。
工具本体１１は、刃部１１ａ、およびスライドピン１１ｂを有する。刃部１１ａは、基端部から先端部に向かって先細りする略円錐状に形成され、テーパー状に形成される外周面に被加工物２を切削または研削する刃が形成されている。スライドピン１１ｂは、円柱状に形成され、その先端が刃部１１ａの基端部に固定されている。刃部１１ａの基端部の径は、スライドピン１１ｂの径より大きく設定されており、刃部１１ａとスライドピン１１ｂとの固定箇所において、刃部１１ａの方がスライドピン１１ｂに比べて径外方向に突出しており、段部１１ｃが形成されている。
【００１３】
スリーブ１２は、工具本体１１をスリーブ１２の軸方向（上下方向）に摺動可能に支持する部材である。
スリーブ１２は、略円筒状に形成され、その基端部が工具ホルダー３に固定され、先端が下方に向かって突出している。
スリーブ１２には、軸方向に沿って形成され、スリーブ１２の先端面に開口するとともに基端部側に底を有する有底状の穴１２ａが形成されている。穴１２ａは、その断面形状がスライドピン１１ｂの外径と略同じ径の円形状に形成されており、穴１２ａには、スライドピン１１ｂの基端部側が挿入されている。
スリーブ１２の上下方向中途部には、穴１２ａに交わりつつ、スリーブ１２の軸方向と直交する方向にスリーブ１２を貫通してスリーブ１２の対向する二側面に開口するとともに、スリーブ１２の軸方向に長い長穴形状を有する貫通孔１２ｂ・１２ｂが形成されている。
【００１４】
駆動ピン１３は、工具本体１１をスリーブ１２に接続し、工具ホルダー３からスリーブ１２に伝達される回転駆動力を工具本体１１に伝達可能な部材である。
駆動ピン１３は、貫通孔１２ｂ・１２ｂに係合しており、さらにスライドピン１１ｂの基端部側をスライドピン１１ｂの軸と直交する方向に貫通している。つまり、貫通孔１２ｂ・１２ｂには、スリーブ１２の基端部側を貫通した状態の駆動ピン１３が係合している。
このように、工具本体１１は、貫通孔１２ｂ・１２ｂの内壁に駆動ピン１３が当接することによって支持されており、自重で穴１２ａから抜け落ちることが防止され、宙づり状態になる。駆動ピン１３の端部には貫通孔１２ｂの短径より大きい径を有する抜け止め部材１３ａが固定されており、駆動ピン１３が貫通孔１２ｂ・１２ｂから抜け落ちることが防止されている。
そして、スライドピン１１ｂの先端（刃部１１ａ）が、下方に向かって突出しており、穴１２ａの外部に配置されている。
【００１５】
穴１２ａの奥側（底部側）においては、スライドピン１１ｂの基端面と穴１２ａの奥側内壁面（底面）との間にスリーブ空間１２ｃが形成されている。つまり、スリーブ空間１２ｃは、スライドピン１１ｂの基端面、穴１２ａの底面、および穴１２ａの内周面とで囲まれた空間である。
スリーブ１２には、スリーブ空間１２ｃとスリーブ１２の外部とを連通する連通孔１２ｄが形成されている。連通孔１２ｄは、貫通孔１２ｂ・１２ｂと平行に（スリーブ１２の径方向に向けて）形成されている。
【００１６】
以上のように構成すると、貫通孔１２ｂ・１２ｂに駆動ピン１３を係合させることにより工具本体１１を宙づり状態に支持し、さらにスリーブ空間１２ｃには弾性部材等を設けずに空所にしているので、工具本体１１に対して下方に作用する力は、自重のみになる。
そして、工具本体１１に対して自重より大きい上方向（スライドピン１１ｂが穴１２ａ内に進入する方向）の力が作用すると、工具本体１１が穴１２ａに沿って上方向に摺動し、さらに駆動ピン１３が貫通孔１２ｂ・１２ｂの長穴形状に沿って上方向に摺動する。そして、工具本体１１が上方向に摺動すると、工具本体１１の摺動量に応じて、スリーブ空間１２ｃの体積が減少するとともにスリーブ空間１２ｃ内のエアーが連通孔１２ｄを通じてスリーブ１２の外部に排出される。
そして、工具本体１１に対して上方向に作用する力が自重より小さくなると、工具本体１１は下方向に摺動する。
【００１７】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、エアー供給通路１４は、スリーブ１２内に形成され、工具本体１１の刃部１１ａで被加工物２を切削するときに発生する粉塵が存在するスリーブ１２の先端側からエアーを噴出する際に、噴出するエアーを搬送するための通路である。つまり、スリーブ１２にエアー供給通路１４を設けて、スリーブ１２の先端部から刃部１１ａ側へエアーを噴出することで、刃部１１ａで被加工物２を切削するときに発生する粉塵がスリーブ１２内へ進入することを防止している。
エアー供給通路１４は、穴１２ａ、貫通孔１２ｂ・１２ｂ、および連通孔１２ｄに交わらないように、スリーブ１２の基端面から先端面に向けて形成される通路であり、スリーブ１２の中心軸に対して対称となるように形成されている。
エアー供給通路１４は、スリーブ１２の基端面においては該基端面の中心部に開口して流入口１４ａをなし、スリーブ１２の先端面においては穴１２ａの開口部の側方に複数（本実施形態では二つ）開口して吐出口１４ｂ・１４ｂをなす。
流入口１４ａはエアコンプレッサ等の圧縮気体を発生する気体発生装置に接続されている。そして、前記エアコンプレッサで発生するエアーは、工具ホルダー３側から流入口１４ａを介してエアー供給通路１４に流入し、エアー供給通路１４を通じて搬送され、そして吐出口１４ｂ・１４ｂから吐出される。
【００１８】
エアー供給通路１４は、第一通路１４ｃ、第二通路１４ｄ、および第三通路１４ｅ・１４ｅを有し、スリーブ１２の基端から先端に向かって、第一通路１４ｃ→第二通路１４ｄ→第三通路１４ｅ・１４ｅの順に配置されている。
第一通路１４ｃは、一端が流入口１４ａに接続され、スリーブ１２の軸方向に延びる形状を有する。
第二通路１４ｄは、第一通路１４ｃの他端に接続され、穴１２ａの上部に配置され、穴１２ａより径の大きい円柱形状を有する。
第三通路１４ｅ・１４ｅは、一端が第二通路１４ｄにそれぞれ接続され、他端が吐出口１４ｂ・１４ｂにそれぞれ接続され、穴１２ａの側方に配置されている。
【００１９】
エアー供給通路１４が穴１２ａ、貫通孔１２ｂ・１２ｂ、および連通孔１２ｄに交わることを回避する構成について説明する。
第一通路１４ｃおよび第二通路１４ｄは、穴１２ａ、貫通孔１２ｂ・１２ｂ、および連通孔１２ｄより上方（スリーブ１２の基端側）に配置されることにより交わることが回避されている。
連通孔１２ｄと一方の貫通孔１２ｂとは軸方向において連通孔１２ｄを貫通孔１２ｂの上方にずらした位置でスリーブ１２の軸周りにおいて同位相に配置され、他方の貫通孔１２ｂは一方の貫通孔１２ｂに対して略１８０°ずらした位相に配置されており、第三通路１４ｅ・１４ｅは、連通孔１２ｄに対してスリーブ１２の軸周りの位相をそれぞれ略９０°、略２７０°ずらした位置に配置されるとともに、穴１２ａの側方に配置されているため、第三通路１４ｅ・１４ｅが穴１２ａ、貫通孔１２ｂ・１２ｂ、および連通孔１２ｄに対して、それぞれ交わることが回避されている。
また、第二通路１４ｄが穴１２ａより径の大きい円柱形状を有するよう構成されているので、穴１２ａの側方にそれぞれ直線状の通路を形成するだけで、穴１２ａと交わることを回避しつつ第二通路１４ｄに接続される通路、つまり第三通路１４ｅ・１４ｅを形成することが可能である。
【００２０】
図３に示すように、ノズル部材１５は、エアー供給通路１４を通じて搬送されたエアーをスリーブ１２の先端部側から噴出する際の噴流ガイド部材である。
ノズル部材１５は、スリーブ１２の先端部に固定されており、スリーブ１２の先端部を、スリーブ１２の先端面との間にノズル空間１５ａを形成した状態で覆っている。ノズル空間１５ａは、スリーブ１２の先端面、ノズル部材１５の内周面、およびスライドピン１１ｂの外周面で囲まれる空間である。
ノズル部材１５のスリーブ１２の先端面と対向する面には、工具本体１１のスライドピン１１ｂより僅かに大きい径を有し、スライドピン１１ｂが貫入されている孔であるスライドピン貫入孔が形成されている。そして、前記スライドピン貫入孔の内壁面とスライドピン１１ｂの外周面との間には隙間１５ｂが形成されている。
【００２１】
ノズル空間１５ａは、スライドピン１１ｂの周囲に形成されており、エアー供給通路１４の吐出口１４ｂ・１４ｂにそれぞれ連通し、かつ、前記スライドピン貫入孔（隙間１５ｂ）に連通している。
【００２２】
エアー供給通路１４を通じて搬送されたエアーは、吐出口１４ｂ・１４ｂからノズル空間１５ａに吐出され、さらに均一化されたエアーが隙間１５ｂからノズル空間１５ａの外部に噴き出す。つまり、スライドピン１１ｂの外周部から下方（刃部１１ａ側）に向かって均一に噴き出す。
また、この隙間１５ｂに、エアーの吹き出し方向を変更する部材等を設けることも可能であり、例えば隙間１５ｂに工具本体１１の回転方向と逆向きの螺旋形状の部材を配置することにより、隙間１５ｂを通じて外部に噴出するエアーを刃部１１ａにより発生する粉塵へ衝突させて、粉塵のスリーブ１２内への進入を防止する構成とすることもできる。
【００２３】
面取り工具１を用いて被加工物２を面取り加工する方法について説明すると、工具ホルダー３とともにスリーブ１２、ノズル部材１５、および工具本体１１（刃部１１ａ）を一定の速度で一体的に回転させ、回転させた刃部１１ａを被加工物２に接触させ、さらに一定の速度で送り方向に移動させていく。これにより、刃部１１ａで被加工物２が切削され、面取り加工されていく。
このとき、前記エアコンプレッサで発生するエアーが流入口１４ａを通じてエアー供給通路１４に供給されており、供給されたエアーが、流入口１４ａ→第一通路１４ｃ→第二通路１４ｄ→第三通路１４ｅ・１４ｅ→吐出口１４ｂ・１４ｂ→ノズル空間１５ａの順に搬送され、ノズル空間１５ａに搬送されたエアーが隙間１５ｂからノズル空間１５ａの外部に噴き出している。
また、工具本体１１が、被加工物２の状態（圧粉状態のバラツキやバリの有無等）に応じて適宜上下移動する。
【００２４】
以上のように、面取り工具１においては、被加工物２を面取り加工するときに、エアーを隙間１５ｂからスリーブ１２の先端側へ噴き出すように構成している。つまり、エアーがスライドピン１１ｂの外周部から刃部１１ａに向かって噴き出すように構成している。これにより、この隙間１５ｂから噴き出しているエアーが、隙間１５ｂにおけるエアーカーテンの役目を果たす。したがって、被加工物２を刃部１１ａで切削するときに発生する粉塵等の異物が、隙間１５ｂからノズル空間１５ａに、ひいてはスライドピン１１ｂと穴１２ａの内壁との間（摺動箇所）に流入してくることを防止することが可能である。
また、刃部１１ａの基端部の径を、スライドピン１１ｂの径より大きくし、刃部１１ａとスライドピン１１ｂとの固定箇所に段部１１ｃが形成されるよう構成したので、被加工物２から発生する粉塵等が隙間１５ｂ側へ移動してくるときに段部１１ｃを経る必要があり、隙間１５ｂへ到達しにくくなる。
【００２５】
また、前記摺動箇所に蛇腹等の防塵カバーを設けることにより被加工物２の粉塵等の流入を防止する構成に比べ、隙間１５ｂからエアーを噴き出す構成の方が、工具本体１１が上下方向に摺動するときに、スライドピン１１ｂやスリーブ１２に接触して摺動抵抗になる物（防塵カバー）が存せず、工具本体１１の上下方向の摺動を円滑に行える。
したがって、工具本体１１のスリーブ１２の軸方向の円滑な摺動を担保しつつ、スリーブ１２とスリーブ１２が挿入されている穴１２ａの内壁との間に、面取り加工時に発生する異物が流入してくることを抑制することが可能である。
【００２６】
また、工具本体１１を上下方向に摺動させるために必要な構成である貫通孔１２ｂ・１２ｂをスリーブ１２の中途部に配置し、刃部１１ａから離間して配置したので、刃部１１ａによる被加工物２の切削時に発生する粉塵等が駆動ピン１３の周囲（貫通孔１２ｂ・１２ｂ）から流入しにくくなる。したがって、工具本体１１が上下方向に摺動可能な構成を採用しつつ、被加工物２の粉塵等を前記摺動箇所に流入しにくくすることが可能である。
【００２７】
また、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、スリーブ１２の貫通孔１２ｂ・１２ｂをそれぞれ駆動ピン１３の外径と同一にした円形状の嵌合孔にし、スライドピン１１ｂにおける駆動ピン１３の貫通する貫通孔をスライドピン１１ｂの軸方向に長い長穴形状の貫通孔１１ｄにし、そして、駆動ピン１３がスリーブ１２の嵌合孔に両端をそれぞれ嵌入した状態で、スライドピン１１ｂが貫通孔１１ｄで駆動ピン１３にスリーブ１２の軸方向へ摺動可能に係合される構成でもよい。このように構成することで、スリーブ１２の嵌合孔が駆動ピン１３で塞がれ、異物の流入を完全に防止することが可能である。
【００２８】
仮に、工具本体１１を、上下方向に摺動せず一定の高さ位置を保持した状態で送り方向に移動し、被加工物を切削するよう構成したとする。このように構成すると、被加工物を切削するとき、被加工物において圧粉状態にバラツキの有る部分や、バリが有る等の理由で形状（高さ）に変化が有る部分、つまり被加工物において圧粉状態のバラツキや形状の変化が有る部分があったとしても、工具本体が一定の高さを保持するよう被加工物を押さえつける。これにより、被加工物が、過度の力で押さえつけられ、過大な切削負荷を加えられることがある。被加工物は脆性材料からなるため、このように過大な切削負荷を加えられると加工部に欠けが生じやすい。
また、工具本体を上下方向に摺動可能に構成し、さらにスリーブ空間に弾性部材を配置して弾性部材の弾力で工具本体を下方に押圧するよう構成したとする。このように構成すると、被加工物を切削するとき、被加工物を押さえつける力は、工具本体の自重、および弾性部材の弾力の和になる。しかし、弾性部材の弾力は弾性変形の度合いにより変化するので、被加工物が常に一定の大きさの力で押さえつけられているわけではない。したがって、被加工物に加えられる切削負荷を一定の安定したものとすることが困難である。また、弾性部材の弾性変形の度合いによっては、被加工物が、過度の力で押さえつけられ、過大な切削負荷を加えられることがある。
【００２９】
面取り工具１は、前述のように、工具本体１１に対して下方に作用する力は自重のみである（隙間１５ｂが非常に狭く設定されており、隙間１５ｂからノズル空間１５ａの外部に噴き出しているエアー量は微量であるため、隙間１５ｂから噴き出しているエアーが、その風力により工具本体１１に及ぼす影響は考慮しないものとする）。そして、工具本体１１が上下方向に摺動可能に構成されているので、被加工物２において圧粉状態のバラツキや形状の変化が有る部分を切削するとき、工具本体１１が適宜上下方向に摺動して刃部１１ａの面取り幅が変化し、被加工物２の受ける切削負荷と工具本体１１の自重とが釣り合うよう調整される。これにより、被加工物２の受ける切削負荷が一定に保持される。
例えば、被加工物において圧粉状態にバラツキの有る部分を切削することになると、工具本体１１が適宜上下方向に摺動し、面取り幅が変化する（本実施形態においては、上方に摺動して面取り幅が狭くなるものとする。図５（ａ）および図５（ｂ）参照）。これにより、切削負荷が、圧粉状態にバラツキの無い安定した部分を切削しているときと比べて変化せず、一定に保持される。
また、図６（ａ）に示すように、バリ２ａが有るために被加工物２の形状が変化している部分を切削することになると、工具本体１１が適宜上下方向に摺動し、切削負荷が、バリ２ａ等の無い部分（一定形状の部分）を切削しているときと比べて変化せず、一定に保持される（図６（ｂ）および図６（ｃ）参照）。そして、バリ２ａ取りを兼ねた面取り加工が行われる。
したがって、被加工物２に対して常に一定の切削負荷が加えられた状態（被加工物２を押さえつける力が工具本体１１の自重のみである状態）で面取り加工が行われ、被加工物２にそれ以上の切削負荷が加わることが抑制されるので、加工部に過大な切削負荷が加わらず、加工部の欠けを抑制することが可能である。また、一定の安定した切削負荷で面取り加工することが可能である。また、工具本体１１を上下方向に摺動可能に構成しているので、加工面に高低差があっても面取り加工することが可能である。
【００３０】
また、刃部１１ａの切れが低下したとき、一般的に切削負荷が増加するが、面取り工具１においては、この切削負荷の増加分、刃部１１ａ（工具本体１１）が上方に摺動して面取り幅が狭くなり、結果的に一定に切削負荷で切削でき、切削負荷の増加による加工部の欠けが防止される。
【００３１】
また、スリーブ１２に連通孔１２ｄが形成されているため、スリーブ空間１２ｃが密閉部にならず、工具本体１１が上下方向に摺動するときにスリーブ空間１２ｃ内のエアー量の調整が連通孔１２ｄを通じて行われる。これにより、被加工物２を切削する際、工具本体１１が上下方向に摺動する必要が生じても摺動が円滑に行われ、優れた応答性を確保することが可能である。
【００３２】
また、工具本体１１を上下方向に摺動させるための部材を、スリーブ１２に形成される穴１２ａ、駆動ピン１３等を用いてシンプルに構成し、さらに面取り工具１の先端部分に配置したので、被加工物２を押さえつける部材である工具本体１１の軽量化が計れる。
【００３３】
また、工具本体１１を上下方向に摺動させるための構成を二部品（駆動ピン１３とスリーブ１２）を用いて構成したので、複雑な制御および高価な設備を要せず、安価に構成することが可能である。
【００３４】
また、スライドピン１１ｂ、スライドピン１１ｂが挿入されるスリーブ１２の穴１２ａ等の摺動部分を円柱状に形成したので、面取り加工時においてスライドピン１１ｂおよびスリーブ１２等を一体回転させる際に回転バランスに優れるとともに、スライドピン１１ｂとスリーブ１２との高精度の嵌合を安価に確保することが可能である。
【００３５】
また、面取り工具１は、スリーブ１２に貫通孔１２ｂ・１２ｂを形成するとともに、スライドピン１１ｂを貫通する駆動ピン１３を貫通孔１２ｂ・１２ｂに挿入することにより、スライドピン１１ｂがスリーブ１２に対して上下方向に摺動可能に構成されている。これにより、簡易な構成で、スライドピン１１ｂと、スライドピン１１ｂをガイドするスリーブ１２と、を分離することができ、振れ・ビビリに繋がるガタつきを防止することが可能である。
【００３６】
また、刃部１１ａについて、軸方向の分力を得るため、先端部は円錐または楕円形状になっている必要があるが、刃部１１ａの材質はハイス・超硬・ＣＢＮ・アルミナ系砥粒等、特に限定されない。
【００３７】
また、面取り工具１は、被加工物２を、一定の切削負荷で面取り加工することが可能であるため、加工条件の変更により容易に任意の面取り幅に加工することが可能である。
つまり、面取り幅が、工具本体１１の自重と、加工条件（工具本体１１の回転数、送り速度等）との組み合わせで決定される。
工具本体１１の自重が重い程、一般的に工具本体１１による被加工物２の押しつけ力が大きくなるので、工具本体１１が下方に摺動して面取り幅が広くなる。
工具本体１１の回転数が高速である程、一般的に切削負荷が減少するため、工具本体１１が下方に摺動して面取り幅が広くなる。
工具本体１１の送り速度が低速である程、一般的に切削負荷が減少するため、工具本体１１が下方に摺動して面取り幅が広くなる。
したがって、工具本体１１の自重、工具本体１１の回転数、送り速度を適宜設定することにより任意の面取り幅を設定することが可能である。
【００３８】
また、エアーの吹き出し経路をエアー供給経路１４とノズル部材１５との二部材で構成したことにより、穴１２ａ、貫通孔１２ｂ・１２ｂ等を加工する必要のあるスリーブ１２に対して複雑な加工を施す必要がなく、スリーブ１２と別部材で構成されるノズル部材１５の形状を工夫する（例えば、隙間１５ｂにめねじを形成して螺旋形状にする等）ことによって、効率的な防塵が実現される。
したがって、既存の設備に対する簡易な加工・変更等によって本発明を適用可能である。
【００３９】
また、面取り工具１は、以下のように、工具本体１１を高速回転でき、高回転トルクでの被加工物２の面取り加工が可能になる構成を用いてもよい。
この構成を具体的に説明すると、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、スライドピン１１ｂの先端側、特に穴１２ａの外部に配置されている部分において、その側面には、二面を平行に切り欠いて互いに平行な平面１１ｅ・１１ｅを形成することにより二面幅部１１ｆが形成されている。
【００４０】
駆動プレート１６は、スライドピン１１ｂをその回転時に支持する部材である。
駆動プレート１６は、板状に形成され、スリーブ１２の先端にボルト１６ａで固定されている。駆動プレート１６には、プレート貫通孔１６ｂが形成されている。プレート貫通孔１６ｂは扁平な略長円状に形成され、その内壁面が二面幅部１１ｆの平面１１ｅ・１１ｅにそれぞれ面接触する形状を有する。プレート貫通孔１６ｂには、スライドピン１１ｂの二面幅部１１ｆが貫入されており、さらにプレート貫通孔１６ｂの内壁面が二面幅部１１ｆの平面１１ｅ・１１ｅにそれぞれ面接触した状態にある。駆動プレート１６の外縁部はスリーブ１２の先端の外縁部に沿った形状に形成されている。駆動プレート１６は組み付けやすさを考慮して二分割品になっている。
【００４１】
以上のように構成すると、被加工物２の面取り加工時、スライドピン１１ｂが回転するが、このとき、二面幅部１１ｆの平面１１ｅ・１１ｅがプレート貫通孔１６ｂの内壁面がそれぞれ面接触している状態にあり、スライドピン１１ｂ（工具本体１１）と駆動プレート１６（スリーブ１２）間が面接触になる。
これに対し、上述した二面幅部１１ｆおよび駆動プレート１６を有さない構成によると、スライドピン１１ｂが回転するとき、駆動ピン１３が貫通孔１２ｂ・１２ｂの内壁に接触している状態にある。つまり、工具本体１１が駆動ピン１３を介してスリーブ１２と接触していることになる。
したがって、二面幅部１１ｆおよび駆動プレート１６を有する構成のほうが、工具本体１１とスリーブ１２との接触範囲が広くなるので、工具本体１１に高トルクの伝達が可能になり、高回転トルクでの被加工物２の面取り加工が可能になる。
【００４２】
また、二面幅部１１ｆの両端にそれぞれ形成される段部が、駆動プレート１６と当接することで、工具本体１１の上下方向の摺動範囲が規制され、ストッパとして作用している。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る面取り工具の実施の一形態である面取り工具の正面断面図。
【図２】面取り工具の断面図であり、（ａ）は図１の側面断面図、（ｂ）は図２（ａ）のＡ―Ａ断面図。
【図３】図２（ａ）の一部拡大図。
【図４】図１の面取り工具の変形例を示す図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面断面図。
【図５】面取り工具の使用例を示す図であり、（ａ）は脆性材料において圧粉状態にバラツキの無い部分を切削しているときの工具本体を示す図、（ｂ）は圧粉状態にバラツキの有る部分を切削しているときの工具本体を示す図。
【図６】面取り工具の使用例を示す図であり、（ａ）は脆性材料においてバリの有る部分を示す図、（ｂ）はバリの無い部分を切削しているときの工具本体を示す図、（ｃ）はバリの有る部分を切削しているときの工具本体を示す図。
【図７】本発明に係る面取り工具の実施の別形態である面取り工具を示す図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は図７（ａ）のＢ―Ｂ断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１ 面取り工具
２ 被加工物
３ 工具ホルダー
１１ 工具本体
１１ａ 刃部
１１ｂ スライドピン
１２ スリーブ
１２ａ 穴
１２ｂ 貫通孔
１２ｃ スリーブ空間
１２ｄ 連通穴
１３ 駆動ピン
１４ エアー供給通路
１５ ノズル部材
１５ａ ノズル空間
１５ｂ 隙間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脆性材料の面取り加工を行うための工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被加工物を面取り加工する際、被加工物を切削する刃の位置がスリーブの軸方向（上下方向）に摺動可能な面取り工具の技術は公知となっている。
【０００３】
特許文献１に記載の技術は、スリーブに対してその軸に沿って延設されるとともに先端面の中心部に開口する穴を形成し、穴に工具本体の基端側を挿入して工具本体を穴に沿って上下方向に摺動可能に構成し、工具本体の基端面と穴の奥側内壁面とで囲まれるスリーブ空間に工具本体を下方に押圧する弾性部材を配置し、工具本体の先端に設けられる刃部で被加工物を切削して面取り加工するものである。これによれば、加工面に高低差があっても、面取り加工が可能となる。
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の面取り工具は、穴がスリーブの先端面に開口しているため、刃部で被加工物を切削するときに発生する粉塵等の異物が、開口から工具本体と穴の内壁との間（摺動箇所）に流入しやすくなるという問題を有する。
【０００５】
上記問題を解決するために、前記摺動箇所に蛇腹等の防塵カバーを介装させて被加工物の粉塵等の流入を防止する構成も考えられるが、このように構成すると、工具本体が上下方向に摺動するとき、防塵カバーが工具本体と接触して摺動抵抗となり、低荷重での加工が必要とされる圧粉体の脆性材料等では工具本体の上下方向の摺動が円滑に行えなくなるという問題を有する。
【特許文献１】実開平６−６６９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、工具本体のスリーブの軸方向の円滑な摺動を担保しつつ、工具本体と工具本体が挿入されている穴の内壁との間に、面取り加工時に発生する異物が流入してくることを抑制することが可能な面取り工具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の面取り工具は、被加工物を除去加工する刃部、および先端に前記刃部が固定されるスライドピンを有する工具本体と、基端部が工具ホルダーに固定され、前記工具ホルダーにより回転駆動されるスリーブと、前記スリーブの回転駆動力を前記工具本体に伝達可能な駆動ピンと、を備え、前記スリーブには、前記スリーブの軸方向に沿って設けられ、前記スリーブの先端面に開口する穴、および前記穴に交わりつつ、前記スリーブの軸方向と直交する方向に前記スリーブを貫通して前記スリーブの側面に開口するとともに、前記スリーブの軸方向に長い長穴形状を有する貫通孔が形成され、前記穴には、前記スライドピンの基端側が摺動自在に挿入され、前記駆動ピンが、前記スライドピンの基端側を貫通した状態で、前記貫通孔に前記スリーブの軸方向へ摺動可能に係合される面取り工具であって、前記スリーブの先端部を覆い、かつ、前記スライドピンより大きい径を有するとともに前記スライドピンが貫入されるスライドピン貫入孔が設けられるノズル部材を備え、前記スリーブには、該スリーブの先端面に開口するエアー供給通路が、前記穴および前記貫通孔とは独立して形成され、前記スライドピン貫入孔は、前記エアー供給通路における前記スリーブの先端面の開口と連通している。
【０００８】
請求項２に記載の面取り工具においては、前記穴の底部側には、前記スライドピンの基端面と前記穴の底部側内壁面との間にスリーブ空間が形成され、前記スリーブには、前記スリーブ空間と前記スリーブの外部とを連通する連通穴が、前記エアー供給通路とは独立して形成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、工具本体のスリーブの軸方向の円滑な摺動を担保しつつ、工具本体と工具本体が挿入されている穴の内壁との間に、面取り加工時に発生する異物が流入してくることを抑制することが可能であるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る面取り工具の実施の一形態である面取り工具１について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において図面における上下方向を面取り工具１の上下方向として規定する。
図１および図２（ａ）に示すように、面取り工具１は、被加工物２の角部を工具本体１１で切削して面取り加工を行う工具であり、被加工物２の面取り加工時に、工具本体１１が被加工物２から受ける負荷（反力）の大きさに応じて、工具本体１１の上下位置を変更可能である。
被加工物２は、脆性材料からなる面取り加工の対象物である。脆性材料とは、材料に外力を加えて破壊させるときに破壊ヒズミの小さい材料をいい、具体的には圧粉体、ガラス、セラミックス、鋳鉄等が挙げられる。
【００１１】
面取り工具１は、工具本体１１、スリーブ１２、駆動ピン１３、エアー供給通路１４、およびノズル部材１５を備える。
【００１２】
工具本体１１は、面取り工具１のうち被加工物２を切削または研削して面取りする機能を果たす主たる部分である。
工具本体１１は、刃部１１ａ、およびスライドピン１１ｂを有する。刃部１１ａは、基端部から先端部に向かって先細りする略円錐状に形成され、テーパー状に形成される外周面に被加工物２を切削または研削する刃が形成されている。スライドピン１１ｂは、円柱状に形成され、その先端が刃部１１ａの基端部に固定されている。刃部１１ａの基端部の径は、スライドピン１１ｂの径より大きく設定されており、刃部１１ａとスライドピン１１ｂとの固定箇所において、刃部１１ａの方がスライドピン１１ｂに比べて径外方向に突出しており、段部１１ｃが形成されている。
【００１３】
スリーブ１２は、工具本体１１をスリーブ１２の軸方向（上下方向）に摺動可能に支持する部材である。
スリーブ１２は、略円筒状に形成され、その基端部が工具ホルダー３に固定され、先端が下方に向かって突出している。
スリーブ１２には、軸方向に沿って形成され、スリーブ１２の先端面に開口するとともに基端部側に底を有する有底状の穴１２ａが形成されている。穴１２ａは、その断面形状がスライドピン１１ｂの外径と略同じ径の円形状に形成されており、穴１２ａには、スライドピン１１ｂの基端部側が挿入されている。
スリーブ１２の上下方向中途部には、穴１２ａに交わりつつ、スリーブ１２の軸方向と直交する方向にスリーブ１２を貫通してスリーブ１２の対向する二側面に開口するとともに、スリーブ１２の軸方向に長い長穴形状を有する貫通孔１２ｂ・１２ｂが形成されている。
【００１４】
駆動ピン１３は、工具本体１１をスリーブ１２に接続し、工具ホルダー３からスリーブ１２に伝達される回転駆動力を工具本体１１に伝達可能な部材である。
駆動ピン１３は、貫通孔１２ｂ・１２ｂに係合しており、さらにスライドピン１１ｂの基端部側をスライドピン１１ｂの軸と直交する方向に貫通している。つまり、貫通孔１２ｂ・１２ｂには、スリーブ１２の基端部側を貫通した状態の駆動ピン１３が係合している。
このように、工具本体１１は、貫通孔１２ｂ・１２ｂの内壁に駆動ピン１３が当接することによって支持されており、自重で穴１２ａから抜け落ちることが防止され、宙づり状態になる。駆動ピン１３の端部には貫通孔１２ｂの短径より大きい径を有する抜け止め部材１３ａが固定されており、駆動ピン１３が貫通孔１２ｂ・１２ｂから抜け落ちることが防止されている。
そして、スライドピン１１ｂの先端（刃部１１ａ）が、下方に向かって突出しており、穴１２ａの外部に配置されている。
【００１５】
穴１２ａの奥側（底部側）においては、スライドピン１１ｂの基端面と穴１２ａの奥側内壁面（底面）との間にスリーブ空間１２ｃが形成されている。つまり、スリーブ空間１２ｃは、スライドピン１１ｂの基端面、穴１２ａの底面、および穴１２ａの内周面とで囲まれた空間である。
スリーブ１２には、スリーブ空間１２ｃとスリーブ１２の外部とを連通する連通孔１２ｄが形成されている。連通孔１２ｄは、貫通孔１２ｂ・１２ｂと平行に（スリーブ１２の径方向に向けて）形成されている。
【００１６】
以上のように構成すると、貫通孔１２ｂ・１２ｂに駆動ピン１３を係合させることにより工具本体１１を宙づり状態に支持し、さらにスリーブ空間１２ｃには弾性部材等を設けずに空所にしているので、工具本体１１に対して下方に作用する力は、自重のみになる。
そして、工具本体１１に対して自重より大きい上方向（スライドピン１１ｂが穴１２ａ内に進入する方向）の力が作用すると、工具本体１１が穴１２ａに沿って上方向に摺動し、さらに駆動ピン１３が貫通孔１２ｂ・１２ｂの長穴形状に沿って上方向に摺動する。そして、工具本体１１が上方向に摺動すると、工具本体１１の摺動量に応じて、スリーブ空間１２ｃの体積が減少するとともにスリーブ空間１２ｃ内のエアーが連通孔１２ｄを通じてスリーブ１２の外部に排出される。
そして、工具本体１１に対して上方向に作用する力が自重より小さくなると、工具本体１１は下方向に摺動する。
【００１７】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、エアー供給通路１４は、スリーブ１２内に形成され、工具本体１１の刃部１１ａで被加工物２を切削するときに発生する粉塵が存在するスリーブ１２の先端側からエアーを噴出する際に、噴出するエアーを搬送するための通路である。つまり、スリーブ１２にエアー供給通路１４を設けて、スリーブ１２の先端部から刃部１１ａ側へエアーを噴出することで、刃部１１ａで被加工物２を切削するときに発生する粉塵がスリーブ１２内へ進入することを防止している。
エアー供給通路１４は、穴１２ａ、貫通孔１２ｂ・１２ｂ、および連通孔１２ｄに交わらないように、スリーブ１２の基端面から先端面に向けて形成される通路であり、スリーブ１２の中心軸に対して対称となるように形成されている。
エアー供給通路１４は、スリーブ１２の基端面においては該基端面の中心部に開口して流入口１４ａをなし、スリーブ１２の先端面においては穴１２ａの開口部の側方に複数（本実施形態では二つ）開口して吐出口１４ｂ・１４ｂをなす。
流入口１４ａはエアコンプレッサ等の圧縮気体を発生する気体発生装置に接続されている。そして、前記エアコンプレッサで発生するエアーは、工具ホルダー３側から流入口１４ａを介してエアー供給通路１４に流入し、エアー供給通路１４を通じて搬送され、そして吐出口１４ｂ・１４ｂから吐出される。
【００１８】
エアー供給通路１４は、第一通路１４ｃ、第二通路１４ｄ、および第三通路１４ｅ・１４ｅを有し、スリーブ１２の基端から先端に向かって、第一通路１４ｃ→第二通路１４ｄ→第三通路１４ｅ・１４ｅの順に配置されている。
第一通路１４ｃは、一端が流入口１４ａに接続され、スリーブ１２の軸方向に延びる形状を有する。
第二通路１４ｄは、第一通路１４ｃの他端に接続され、穴１２ａの上部に配置され、穴１２ａより径の大きい円柱形状を有する。
第三通路１４ｅ・１４ｅは、一端が第二通路１４ｄにそれぞれ接続され、他端が吐出口１４ｂ・１４ｂにそれぞれ接続され、穴１２ａの側方に配置されている。
【００１９】
エアー供給通路１４が穴１２ａ、貫通孔１２ｂ・１２ｂ、および連通孔１２ｄに交わることを回避する構成について説明する。
第一通路１４ｃおよび第二通路１４ｄは、穴１２ａ、貫通孔１２ｂ・１２ｂ、および連通孔１２ｄより上方（スリーブ１２の基端側）に配置されることにより交わることが回避されている。
連通孔１２ｄと一方の貫通孔１２ｂとは軸方向において連通孔１２ｄを貫通孔１２ｂの上方にずらした位置でスリーブ１２の軸周りにおいて同位相に配置され、他方の貫通孔１２ｂは一方の貫通孔１２ｂに対して略１８０°ずらした位相に配置されており、第三通路１４ｅ・１４ｅは、連通孔１２ｄに対してスリーブ１２の軸周りの位相をそれぞれ略９０°、略２７０°ずらした位置に配置されるとともに、穴１２ａの側方に配置されているため、第三通路１４ｅ・１４ｅが穴１２ａ、貫通孔１２ｂ・１２ｂ、および連通孔１２ｄに対して、それぞれ交わることが回避されている。
また、第二通路１４ｄが穴１２ａより径の大きい円柱形状を有するよう構成されているので、穴１２ａの側方にそれぞれ直線状の通路を形成するだけで、穴１２ａと交わることを回避しつつ第二通路１４ｄに接続される通路、つまり第三通路１４ｅ・１４ｅを形成することが可能である。
【００２０】
図３に示すように、ノズル部材１５は、エアー供給通路１４を通じて搬送されたエアーをスリーブ１２の先端部側から噴出する際の噴流ガイド部材である。
ノズル部材１５は、スリーブ１２の先端部に固定されており、スリーブ１２の先端部を、スリーブ１２の先端面との間にノズル空間１５ａを形成した状態で覆っている。ノズル空間１５ａは、スリーブ１２の先端面、ノズル部材１５の内周面、およびスライドピン１１ｂの外周面で囲まれる空間である。
ノズル部材１５のスリーブ１２の先端面と対向する面には、工具本体１１のスライドピン１１ｂより僅かに大きい径を有し、スライドピン１１ｂが貫入されている孔であるスライドピン貫入孔が形成されている。そして、前記スライドピン貫入孔の内壁面とスライドピン１１ｂの外周面との間には隙間１５ｂが形成されている。
【００２１】
ノズル空間１５ａは、スライドピン１１ｂの周囲に形成されており、エアー供給通路１４の吐出口１４ｂ・１４ｂにそれぞれ連通し、かつ、前記スライドピン貫入孔（隙間１５ｂ）に連通している。
【００２２】
エアー供給通路１４を通じて搬送されたエアーは、吐出口１４ｂ・１４ｂからノズル空間１５ａに吐出され、さらに均一化されたエアーが隙間１５ｂからノズル空間１５ａの外部に噴き出す。つまり、スライドピン１１ｂの外周部から下方（刃部１１ａ側）に向かって均一に噴き出す。
また、この隙間１５ｂに、エアーの吹き出し方向を変更する部材等を設けることも可能であり、例えば隙間１５ｂに工具本体１１の回転方向と逆向きの螺旋形状の部材を配置することにより、隙間１５ｂを通じて外部に噴出するエアーを刃部１１ａにより発生する粉塵へ衝突させて、粉塵のスリーブ１２内への進入を防止する構成とすることもできる。
【００２３】
面取り工具１を用いて被加工物２を面取り加工する方法について説明すると、工具ホルダー３とともにスリーブ１２、ノズル部材１５、および工具本体１１（刃部１１ａ）を一定の速度で一体的に回転させ、回転させた刃部１１ａを被加工物２に接触させ、さらに一定の速度で送り方向に移動させていく。これにより、刃部１１ａで被加工物２が切削され、面取り加工されていく。
このとき、前記エアコンプレッサで発生するエアーが流入口１４ａを通じてエアー供給通路１４に供給されており、供給されたエアーが、流入口１４ａ→第一通路１４ｃ→第二通路１４ｄ→第三通路１４ｅ・１４ｅ→吐出口１４ｂ・１４ｂ→ノズル空間１５ａの順に搬送され、ノズル空間１５ａに搬送されたエアーが隙間１５ｂからノズル空間１５ａの外部に噴き出している。
また、工具本体１１が、被加工物２の状態（圧粉状態のバラツキやバリの有無等）に応じて適宜上下移動する。
【００２４】
以上のように、面取り工具１においては、被加工物２を面取り加工するときに、エアーを隙間１５ｂからスリーブ１２の先端側へ噴き出すように構成している。つまり、エアーがスライドピン１１ｂの外周部から刃部１１ａに向かって噴き出すように構成している。これにより、この隙間１５ｂから噴き出しているエアーが、隙間１５ｂにおけるエアーカーテンの役目を果たす。したがって、被加工物２を刃部１１ａで切削するときに発生する粉塵等の異物が、隙間１５ｂからノズル空間１５ａに、ひいてはスライドピン１１ｂと穴１２ａの内壁との間（摺動箇所）に流入してくることを防止することが可能である。
また、刃部１１ａの基端部の径を、スライドピン１１ｂの径より大きくし、刃部１１ａとスライドピン１１ｂとの固定箇所に段部１１ｃが形成されるよう構成したので、被加工物２から発生する粉塵等が隙間１５ｂ側へ移動してくるときに段部１１ｃを経る必要があり、隙間１５ｂへ到達しにくくなる。
【００２５】
また、前記摺動箇所に蛇腹等の防塵カバーを設けることにより被加工物２の粉塵等の流入を防止する構成に比べ、隙間１５ｂからエアーを噴き出す構成の方が、工具本体１１が上下方向に摺動するときに、スライドピン１１ｂやスリーブ１２に接触して摺動抵抗になる物（防塵カバー）が存せず、工具本体１１の上下方向の摺動を円滑に行える。
したがって、工具本体１１のスリーブ１２の軸方向の円滑な摺動を担保しつつ、スリーブ１２とスリーブ１２が挿入されている穴１２ａの内壁との間に、面取り加工時に発生する異物が流入してくることを抑制することが可能である。
【００２６】
また、工具本体１１を上下方向に摺動させるために必要な構成である貫通孔１２ｂ・１２ｂをスリーブ１２の中途部に配置し、刃部１１ａから離間して配置したので、刃部１１ａによる被加工物２の切削時に発生する粉塵等が駆動ピン１３の周囲（貫通孔１２ｂ・１２ｂ）から流入しにくくなる。したがって、工具本体１１が上下方向に摺動可能な構成を採用しつつ、被加工物２の粉塵等を前記摺動箇所に流入しにくくすることが可能である。
【００２７】
また、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、スリーブ１２の貫通孔１２ｂ・１２ｂをそれぞれ駆動ピン１３の外径と同一にした円形状の嵌合孔にし、スライドピン１１ｂにおける駆動ピン１３の貫通する貫通孔をスライドピン１１ｂの軸方向に長い長穴形状の貫通孔１１ｄにし、そして、駆動ピン１３がスリーブ１２の嵌合孔に両端をそれぞれ嵌入した状態で、スライドピン１１ｂが貫通孔１１ｄで駆動ピン１３にスリーブ１２の軸方向へ摺動可能に係合される構成でもよい。このように構成することで、スリーブ１２の嵌合孔が駆動ピン１３で塞がれ、異物の流入を完全に防止することが可能である。
【００２８】
仮に、工具本体１１を、上下方向に摺動せず一定の高さ位置を保持した状態で送り方向に移動し、被加工物を切削するよう構成したとする。このように構成すると、被加工物を切削するとき、被加工物において圧粉状態にバラツキの有る部分や、バリが有る等の理由で形状（高さ）に変化が有る部分、つまり被加工物において圧粉状態のバラツキや形状の変化が有る部分があったとしても、工具本体が一定の高さを保持するよう被加工物を押さえつける。これにより、被加工物が、過度の力で押さえつけられ、過大な切削負荷を加えられることがある。被加工物は脆性材料からなるため、このように過大な切削負荷を加えられると加工部に欠けが生じやすい。
また、工具本体を上下方向に摺動可能に構成し、さらにスリーブ空間に弾性部材を配置して弾性部材の弾力で工具本体を下方に押圧するよう構成したとする。このように構成すると、被加工物を切削するとき、被加工物を押さえつける力は、工具本体の自重、および弾性部材の弾力の和になる。しかし、弾性部材の弾力は弾性変形の度合いにより変化するので、被加工物が常に一定の大きさの力で押さえつけられているわけではない。したがって、被加工物に加えられる切削負荷を一定の安定したものとすることが困難である。また、弾性部材の弾性変形の度合いによっては、被加工物が、過度の力で押さえつけられ、過大な切削負荷を加えられることがある。
【００２９】
面取り工具１は、前述のように、工具本体１１に対して下方に作用する力は自重のみである（隙間１５ｂが非常に狭く設定されており、隙間１５ｂからノズル空間１５ａの外部に噴き出しているエアー量は微量であるため、隙間１５ｂから噴き出しているエアーが、その風力により工具本体１１に及ぼす影響は考慮しないものとする）。そして、工具本体１１が上下方向に摺動可能に構成されているので、被加工物２において圧粉状態のバラツキや形状の変化が有る部分を切削するとき、工具本体１１が適宜上下方向に摺動して刃部１１ａの面取り幅が変化し、被加工物２の受ける切削負荷と工具本体１１の自重とが釣り合うよう調整される。これにより、被加工物２の受ける切削負荷が一定に保持される。
例えば、被加工物において圧粉状態にバラツキの有る部分を切削することになると、工具本体１１が適宜上下方向に摺動し、面取り幅が変化する（本実施形態においては、上方に摺動して面取り幅が狭くなるものとする。図５（ａ）および図５（ｂ）参照）。これにより、切削負荷が、圧粉状態にバラツキの無い安定した部分を切削しているときと比べて変化せず、一定に保持される。
また、図６（ａ）に示すように、バリ２ａが有るために被加工物２の形状が変化している部分を切削することになると、工具本体１１が適宜上下方向に摺動し、切削負荷が、バリ２ａ等の無い部分（一定形状の部分）を切削しているときと比べて変化せず、一定に保持される（図６（ｂ）および図６（ｃ）参照）。そして、バリ２ａ取りを兼ねた面取り加工が行われる。
したがって、被加工物２に対して常に一定の切削負荷が加えられた状態（被加工物２を押さえつける力が工具本体１１の自重のみである状態）で面取り加工が行われ、被加工物２にそれ以上の切削負荷が加わることが抑制されるので、加工部に過大な切削負荷が加わらず、加工部の欠けを抑制することが可能である。また、一定の安定した切削負荷で面取り加工することが可能である。また、工具本体１１を上下方向に摺動可能に構成しているので、加工面に高低差があっても面取り加工することが可能である。
【００３０】
また、刃部１１ａの切れが低下したとき、一般的に切削負荷が増加するが、面取り工具１においては、この切削負荷の増加分、刃部１１ａ（工具本体１１）が上方に摺動して面取り幅が狭くなり、結果的に一定に切削負荷で切削でき、切削負荷の増加による加工部の欠けが防止される。
【００３１】
また、スリーブ１２に連通孔１２ｄが形成されているため、スリーブ空間１２ｃが密閉部にならず、工具本体１１が上下方向に摺動するときにスリーブ空間１２ｃ内のエアー量の調整が連通孔１２ｄを通じて行われる。これにより、被加工物２を切削する際、工具本体１１が上下方向に摺動する必要が生じても摺動が円滑に行われ、優れた応答性を確保することが可能である。
【００３２】
また、工具本体１１を上下方向に摺動させるための部材を、スリーブ１２に形成される穴１２ａ、駆動ピン１３等を用いてシンプルに構成し、さらに面取り工具１の先端部分に配置したので、被加工物２を押さえつける部材である工具本体１１の軽量化が計れる。
【００３３】
また、工具本体１１を上下方向に摺動させるための構成を二部品（駆動ピン１３とスリーブ１２）を用いて構成したので、複雑な制御および高価な設備を要せず、安価に構成することが可能である。
【００３４】
また、スライドピン１１ｂ、スライドピン１１ｂが挿入されるスリーブ１２の穴１２ａ等の摺動部分を円柱状に形成したので、面取り加工時においてスライドピン１１ｂおよびスリーブ１２等を一体回転させる際に回転バランスに優れるとともに、スライドピン１１ｂとスリーブ１２との高精度の嵌合を安価に確保することが可能である。
【００３５】
また、面取り工具１は、スリーブ１２に貫通孔１２ｂ・１２ｂを形成するとともに、スライドピン１１ｂを貫通する駆動ピン１３を貫通孔１２ｂ・１２ｂに挿入することにより、スライドピン１１ｂがスリーブ１２に対して上下方向に摺動可能に構成されている。これにより、簡易な構成で、スライドピン１１ｂと、スライドピン１１ｂをガイドするスリーブ１２と、を分離することができ、振れ・ビビリに繋がるガタつきを防止することが可能である。
【００３６】
また、刃部１１ａについて、軸方向の分力を得るため、先端部は円錐または楕円形状になっている必要があるが、刃部１１ａの材質はハイス・超硬・ＣＢＮ・アルミナ系砥粒等、特に限定されない。
【００３７】
また、面取り工具１は、被加工物２を、一定の切削負荷で面取り加工することが可能であるため、加工条件の変更により容易に任意の面取り幅に加工することが可能である。
つまり、面取り幅が、工具本体１１の自重と、加工条件（工具本体１１の回転数、送り速度等）との組み合わせで決定される。
工具本体１１の自重が重い程、一般的に工具本体１１による被加工物２の押しつけ力が大きくなるので、工具本体１１が下方に摺動して面取り幅が広くなる。
工具本体１１の回転数が高速である程、一般的に切削負荷が減少するため、工具本体１１が下方に摺動して面取り幅が広くなる。
工具本体１１の送り速度が低速である程、一般的に切削負荷が減少するため、工具本体１１が下方に摺動して面取り幅が広くなる。
したがって、工具本体１１の自重、工具本体１１の回転数、送り速度を適宜設定することにより任意の面取り幅を設定することが可能である。
【００３８】
また、エアーの吹き出し経路をエアー供給経路１４とノズル部材１５との二部材で構成したことにより、穴１２ａ、貫通孔１２ｂ・１２ｂ等を加工する必要のあるスリーブ１２に対して複雑な加工を施す必要がなく、スリーブ１２と別部材で構成されるノズル部材１５の形状を工夫する（例えば、隙間１５ｂにめねじを形成して螺旋形状にする等）ことによって、効率的な防塵が実現される。
したがって、既存の設備に対する簡易な加工・変更等によって本発明を適用可能である。
【００３９】
また、面取り工具１は、以下のように、工具本体１１を高速回転でき、高回転トルクでの被加工物２の面取り加工が可能になる構成を用いてもよい。
この構成を具体的に説明すると、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、スライドピン１１ｂの先端側、特に穴１２ａの外部に配置されている部分において、その側面には、二面を平行に切り欠いて互いに平行な平面１１ｅ・１１ｅを形成することにより二面幅部１１ｆが形成されている。
【００４０】
駆動プレート１６は、スライドピン１１ｂをその回転時に支持する部材である。
駆動プレート１６は、板状に形成され、スリーブ１２の先端にボルト１６ａで固定されている。駆動プレート１６には、プレート貫通孔１６ｂが形成されている。プレート貫通孔１６ｂは扁平な略長円状に形成され、その内壁面が二面幅部１１ｆの平面１１ｅ・１１ｅにそれぞれ面接触する形状を有する。プレート貫通孔１６ｂには、スライドピン１１ｂの二面幅部１１ｆが貫入されており、さらにプレート貫通孔１６ｂの内壁面が二面幅部１１ｆの平面１１ｅ・１１ｅにそれぞれ面接触した状態にある。駆動プレート１６の外縁部はスリーブ１２の先端の外縁部に沿った形状に形成されている。駆動プレート１６は組み付けやすさを考慮して二分割品になっている。
【００４１】
以上のように構成すると、被加工物２の面取り加工時、スライドピン１１ｂが回転するが、このとき、二面幅部１１ｆの平面１１ｅ・１１ｅがプレート貫通孔１６ｂの内壁面がそれぞれ面接触している状態にあり、スライドピン１１ｂ（工具本体１１）と駆動プレート１６（スリーブ１２）間が面接触になる。
これに対し、上述した二面幅部１１ｆおよび駆動プレート１６を有さない構成によると、スライドピン１１ｂが回転するとき、駆動ピン１３が貫通孔１２ｂ・１２ｂの内壁に接触している状態にある。つまり、工具本体１１が駆動ピン１３を介してスリーブ１２と接触していることになる。
したがって、二面幅部１１ｆおよび駆動プレート１６を有する構成のほうが、工具本体１１とスリーブ１２との接触範囲が広くなるので、工具本体１１に高トルクの伝達が可能になり、高回転トルクでの被加工物２の面取り加工が可能になる。
【００４２】
また、二面幅部１１ｆの両端にそれぞれ形成される段部が、駆動プレート１６と当接することで、工具本体１１の上下方向の摺動範囲が規制され、ストッパとして作用している。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る面取り工具の実施の一形態である面取り工具の正面断面図。
【図２】面取り工具の断面図であり、（ａ）は図１の側面断面図、（ｂ）は図２（ａ）のＡ―Ａ断面図。
【図３】図２（ａ）の一部拡大図。
【図４】図１の面取り工具の変形例を示す図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面断面図。
【図５】面取り工具の使用例を示す図であり、（ａ）は脆性材料において圧粉状態にバラツキの無い部分を切削しているときの工具本体を示す図、（ｂ）は圧粉状態にバラツキの有る部分を切削しているときの工具本体を示す図。
【図６】面取り工具の使用例を示す図であり、（ａ）は脆性材料においてバリの有る部分を示す図、（ｂ）はバリの無い部分を切削しているときの工具本体を示す図、（ｃ）はバリの有る部分を切削しているときの工具本体を示す図。
【図７】本発明に係る面取り工具の実施の別形態である面取り工具を示す図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は図７（ａ）のＢ―Ｂ断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１ 面取り工具
２ 被加工物
３ 工具ホルダー
１１ 工具本体
１１ａ 刃部
１１ｂ スライドピン
１２ スリーブ
１２ａ 穴
１２ｂ 貫通孔
１２ｃ スリーブ空間
１２ｄ 連通穴
１３ 駆動ピン
１４ エアー供給通路
１５ ノズル部材
１５ａ ノズル空間
１５ｂ 隙間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を除去加工する刃部、および先端に前記刃部が固定されるスライドピンを有する工具本体と、
基端部が工具ホルダーに固定され、前記工具ホルダーにより回転駆動されるスリーブと、
前記スリーブの回転駆動力を前記工具本体に伝達可能な駆動ピンと、を備え、
前記スリーブには、前記スリーブの軸方向に沿って設けられ、前記スリーブの先端面に開口する穴、および前記穴に交わりつつ、前記スリーブの軸方向と直交する方向に前記スリーブを貫通して前記スリーブの側面に開口するとともに、前記スリーブの軸方向に長い長穴形状を有する貫通孔が形成され、
前記穴には、前記スライドピンの基端側が摺動自在に挿入され、
前記駆動ピンが、前記スライドピンの基端側を貫通した状態で、前記貫通孔に前記スリーブの軸方向へ摺動可能に係合される面取り工具であって、
前記スリーブの先端部を覆い、かつ、前記スライドピンより大きい径を有するとともに前記スライドピンが貫入されるスライドピン貫入孔が設けられるノズル部材を備え、
前記スリーブには、該スリーブの先端面に開口するエアー供給通路が、前記穴および前記貫通孔とは独立して形成され、
前記スライドピン貫入孔は、前記エアー供給通路における前記スリーブの先端面の開口と連通している面取り工具。
【請求項２】
前記穴の底部側には、前記スライドピンの基端面と前記穴の底部側内壁面との間にスリーブ空間が形成され、
前記スリーブには、前記スリーブ空間と前記スリーブの外部とを連通する連通穴が、前記エアー供給通路とは独立して形成される請求項１記載の面取り工具。
【請求項１】
被加工物を除去加工する刃部、および先端に前記刃部が固定されるスライドピンを有する工具本体と、
基端部が工具ホルダーに固定され、前記工具ホルダーにより回転駆動されるスリーブと、
前記スリーブの回転駆動力を前記工具本体に伝達可能な駆動ピンと、を備え、
前記スリーブには、前記スリーブの軸方向に沿って設けられ、前記スリーブの先端面に開口する穴、および前記穴に交わりつつ、前記スリーブの軸方向と直交する方向に前記スリーブを貫通して前記スリーブの側面に開口するとともに、前記スリーブの軸方向に長い長穴形状を有する貫通孔が形成され、
前記穴には、前記スライドピンの基端側が摺動自在に挿入され、
前記駆動ピンが、前記スライドピンの基端側を貫通した状態で、前記貫通孔に前記スリーブの軸方向へ摺動可能に係合される面取り工具であって、
前記スリーブの先端部を覆い、かつ、前記スライドピンより大きい径を有するとともに前記スライドピンが貫入されるスライドピン貫入孔が設けられるノズル部材を備え、
前記スリーブには、該スリーブの先端面に開口するエアー供給通路が、前記穴および前記貫通孔とは独立して形成され、
前記スライドピン貫入孔は、前記エアー供給通路における前記スリーブの先端面の開口と連通している面取り工具。
【請求項２】
前記穴の底部側には、前記スライドピンの基端面と前記穴の底部側内壁面との間にスリーブ空間が形成され、
前記スリーブには、前記スリーブ空間と前記スリーブの外部とを連通する連通穴が、前記エアー供給通路とは独立して形成される請求項１記載の面取り工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１２０１１５（Ｐ２０１０−１２０１１５Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９５８７４（Ｐ２００８−２９５８７４）
【出願日】平成２０年１１月１９日（２００８．１１．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１９日（２００８．１１．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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