JP2001252804A - ボーリングツール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小径ツールにも適用可能でパッド固定の信頼
性に優れ、パッドの交換も容易でパッド交換による工具
の性能、精度低下も起こらず、削り屑によるトラブルも
生じないパッド付きボーリングツールを提供する。 【解決手段】 ツール本体１の外周に設けた角溝９にパ
ッド４を嵌め、周方向の隣り合うパッド４をくさび式の
押え金５、６で角溝９の底面と一側面に押し当ててクラ
ンプするようにした。押え金５にノズル機能を持たせ、
さらに、切削ポイントに切削油を吹き出す第１給油口３
のほかに、切削ポイントから外れた位置に切削油を吹き
出す第２給油口１０を設けると好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ツール本体の外
周にツールの振れ止め等に有効なパッド（ガイドパッ
ド）を設けたボーリングツール、特に、パッドの着脱を
可能にし、削り屑排出性の向上機能を備えたボーリング
ツールに関する。

【０００２】

【従来の技術】パッド付きのボーリングツールは、ツー
ル本体の外周にツールの軸心方向に延びる角溝を設け、
その角溝にパッドを固定した構造になっている。

【０００３】この種のボーリングツールにおけるパッド
の固定は、現時点では工具性能面から鑞付けや接着によ
る方法が専ら利用されている。

【０００４】このほかに、実用化までは至っていない
が、締め付けねじを用いてパッドをカッタヘッドに直接
固定するツール（スイス特許第５４６６１４号）や角溝
とパッド間に介在する筒状弾性体の弾性復元力を利用し
てパッドを押圧固定するツール（特公平６−２０６４号
公報）なども考えられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】パッドが摩耗したり焼
き付いたりするとそれを交換してガイド機能を再生する
必要がある。パッドを鑞付けあるいは接着したツールは
その際の対応性が悪く、接合不良によるパッドの外れも
懸念される。

【０００６】また、一部のパッドを交換する場合には特
殊設備による加熱が必要であり、その加熱によって他の
パッドの鑞付け部や接着部に緩みが生じたり、パッド径
の数ミクロンの変化、熱歪によるツール本体の精度低下
などが発生し、修理に手間取り、修理費も高くつくと言
う問題がある。

【０００７】一方、スイス特許第５４６６１４号公報や
特公平６−２０６４号公報に開示されたツールは、加熱
せずにパッド交換が行える利点がある反面、工具性能の
安定性に欠ける。

【０００８】即ち、スイス特許第５４６６１４号公報の
ツールは、締め付けねじの頭部をパッドの中に沈み込ま
せるので、パッドの外面（ねじの操作口となる部分）に
窪みができてそこに削り屑が堆積し、これが原因で、加
工中の焼き付きや加工精度低下などを招く欠点がある。

【０００９】また、特公平６−２０６４号公報のツール
は、台形断面のパッド（案内部材）を蟻溝に嵌合させる
ので高い嵌合精度を出すのが難しく、なおかつ、パッド
の押圧を弾性体の力で行うので押し付け力も不足し易
く、これが原因で、角溝に対するパッドの密着性が不充
分になって数ミクロンのレンジで仕上げる必要があるパ
ッドの外形寸法が安定しない欠点がある。また、角溝端
のパッドストッパ部の周りの空所に削り屑が堆積し、そ
のために、加工中の焼き付きや加工精度低下なども起こ
る虞れがある。

【００１０】以上記載したように、スイス特許第５４６
６１４号公報及び特公平６−２０６４号公報のツールな
どでは、パッドの固定方法のみの技術に関して示してあ
り、削り屑の排出に関して詳しく述べられたものはな
い。

【００１１】本ツールは、この削り屑の排出がツール性
能及び、加工面品質を左右すると言っても過言ではない
が、当初より削り屑の排出対策を施したツールは見当ら
ない。

【００１２】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、下記の如き特徴を有するボーリングツール
を提供することを目的としている。 (1) パッドが安定して固定され、角溝から外れることが
ない。 (2) パッドの交換修理が特殊設備無しで容易に短納期で
行える。 (3) 修理に起因するツール本体の性能低下、精度低下が
生じない。 (4) 仕様決定後にパッドの外形寸法や公差を変更する際
の対応が容易。 (5) 小径ツールでもパッド枚数を減らすこと無く、耐磨
耗性の向上を図る。 (6) 削り屑の排出機能を向上させ、削り屑に起因する加
工面の品質低下が起こらない。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、ツール本体の外周に加工穴の
穴面に接する複数個のパッドを有し、そのパッドがツー
ルの軸心と平行に延びる角溝に着脱可能に取付けられた
ボーリングツールにおいて、周方向の隣り合うパッド間
に、くさび式の押え金と、その押え金を挿入する溝と、
押え金を推進させる締め付けねじを設け、前記押え金で
隣接するパッドの対向側面を押圧し、パッドの底面と他
側面を角溝の溝面に押し当ててパッドを固定するように
したものである。

【００１４】上記押え金は、平面視形状を切欠円状、長
円形又は四角形状とし、また、くさび角を４５°以上、
１２０°以下とし、かつ、内部に底面より延びて端面に
抜けるクランク形状のオイルホールを備え、ツール外周
のパッド間に切削油を吹き出すノズル機能を持たせてお
くと好ましい。

【００１５】一方、押え金を挿入する溝底面には、ツー
ル本体の内部給油穴に連通させた枝給油穴を設け、その
枝給油穴の出口部に形成した座繰り部に、枝給油穴と押
え金の内部のオイルホールとの接続部の外周を封止する
弾性シール材を設け、枝給油穴からの切削油が押え金内
部のオイルホールに漏れること無く流入するようにして
おくのが好ましい。

【００１６】また、隣接するパッドの対向側面を、パッ
ド幅がツールの外周側で狭くなる方向に３０°以下の角
度で傾斜させ、この傾斜した側面を押え金で押圧するよ
うにしておくと好ましい。

【００１７】さらに、ツール本体を周方向に４等分、６
等分又は８等分する位置に前記角溝を設け、各角溝をそ
れぞれ１本の連続した溝又は長手方向に２乃至６分割さ
れた溝にしてその溝にパッドを配置するようにしておく
と好ましい。

【００１８】次に、削り屑排出性能を改善するには、ツ
ール本体の外周とパッドの段差を０．５ｍｍ以上４ｍｍ
以下に設定し、切れ刃の切削ポイントへ切削油を吹き出
す第１給油口以外に、切削ポイントから周方向に移動し
た部分の先端外周に切削油を吹き出す第２給油口を備え
させるのが好ましい。その第２給油口は周方向に位相を
変えて複数設けることができる。

【００１９】なお、第２給油口は、ツールの軸心に対し
て３０°以上、９０°以下の角度で前広がりとなる方向
に傾斜させてツールの内部から外周に至らせ、かつ、こ
の第２給油口の出口を切削ポイントよりも後方に配置す
るのが好ましい。

【００２０】

【作用】この発明のツールは、くさび式の押え金でパッ
ドを押圧するので、直接ねじ止めするものや弾性体の復
元力で押圧するものに比べて格段に強い固定力を発生さ
せることができ、押え金によるパッドの外れ止めもなさ
れる。また、パッドの底面と片方の側面を直角に交わっ
た角溝の２面に押し当てるので、嵌合精度や密着性も高
めることができ、パッドの固定が強固で安定したものに
なる。

【００２１】さらに、押え金によるクランプ方式を採用
しているので、特殊な加熱設備を必要とせず、パッドの
交換を熱を加えずに容易に、長い時間をかけずに行え、
ツール本体の熱歪もおこらない。

【００２２】また、ツールが小径になれば周方向におい
て、パッド幅及びパッド間間隔が狭くなるため、パッド
間に給油ノズルを設置しようとすると、パッド幅を小さ
くするか、パッド枚数を減らさざるをえなくなる。この
問題を解決するため本発明では、隣接するパッドを一つ
の押え金でクランプする機構を採用し、さらに押え金に
ノズル機能を持たせるなどしてスペースを有効に活用し
ている。

【００２３】この発明で好ましいとしたその他の形態の
作用・効果については次項で述べる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、この発
明のボーリングツールの実施形態について説明する。

【００２５】図１は、ボーリングツールの全体の側面図
を表している。図に示すように、ツール本体１の先端外
周には、切れ刃チップ２が着脱自在に装着され、この切
れ刃チップ２に向けて第１給油口３から切削油を噴射す
るようにしている。第１給油口３は削り屑を吹き飛ばす
役目をしている。しかし、この第１給油口３のみでは吹
き飛ばずに残る削り屑があり、それが切れ刃チップより
も後方のパッド４間に巻き込まれて加工穴面に傷を付け
ることがある。この残った削り屑を吹き飛ばす目的で設
置されたのが、外周方向の隣接パッド間に配置されて隣
接パッドの対向側面を押圧する二種類の押え金５、６の
内、幅の広い押え金５である。この押え金５は、底面よ
り延びて端面に抜けるクランク形状のオイルホール７
（図６参照）を備え、そのオイルホール７からパッド間
の本体外周に設けられた油溝８に切削油を吹き出すノズ
ル機能を持っている。尚、幅の狭い押え金６はパッド４
をクランプすることのみを目的として設置されている。

【００２６】図２は、ボーリングツールの正面図を表し
ている。本実施例では、ツール本体１を周方向に６分割
する位置に各々ツールの軸心と平行に延びる角溝９（図
１参照）を設け、各角溝９にパッド４を組み込んでい
る。各角溝９は、加工性を考えると１本の連続した溝に
するのが好ましいが、パッド４は、長くなるほど歪等が
生じ易くなって角溝９との密着性が悪くなるので、パッ
ドによるガイド範囲が長くなるツールについては、図１
のようにパッド４を長手方向に複数に分割して取付ける
のがよい。この場合のパッド分割数は、多過ぎるとクラ
ンプの手間が増えるので最大で６分割程度とするのが好
ましい。また、周方向のパッド設置数は、パッド性能を
考えると多い程良いが、ツール径による設置制限もある
ので、４〜８箇所程度にするのがよい。この発明では２
個をペアにしてクランプするので、その数は偶数にな
る。

【００２７】第１給油口３からの油噴射で吹き飛ばずに
残った削り屑を除去する目的で更に設けたのが、第２給
油口１０である。本実施例では、この第２給油口１０の
設置を、第１給油口３よりツールの回転方向前方に約１
５０°と約２７０°移動した２箇所の位置に設定してい
る。

【００２８】ここで重要なことは、第１給油口からの油
噴射で吹き飛ばずに残った削り屑が、切れ刃チップ２よ
りも後方のパッド間に入ることを防ぐことである。その
ための方策として本実施例では図１に示すように、第２
給油口１０を軸心に対して前広がりとなる方向に４５°
傾斜させて本体の内部から外周に至らせ、その第２給油
口１０の出口を切れ刃よりも後方に位置させてそこから
切削ポイントよりも後方に切削油を吹き出すように設定
している。

【００２９】また、仮に、第１給油口からの油で吹き飛
ばずに残った削り屑がパッド間に入ることがあっても、
ツール本体１からのパッドの突出量（図２のｔ）を０．
５ｍｍ以上４ｍｍ以下（より好ましくは０．５ｍｍ以
上、３ｍｍ以下）に設定しておけば、ほとんどの削り屑
がパッド間にできる空所に充分収まるため、加工面とパ
ッド間の削り屑噛み込み現象を防止できる。本実施例で
は、パッドの突出量を約１．５ｍｍに設定している。な
お、パッド間にたまった削り屑の排出を考え、パッドを
組込むための角溝を図１のような連続した１本の溝では
なく、長手方向に２〜６分割して各分割部間に間隔をあ
け、そこを削り屑の逃げるスペースとしてもよい。

【００３０】図３は、図１のＸ−Ｘ部の断面を表してい
る。この図は、幅の広い押え金５の内部のオイルホール
７と、ツール本体１の内部給油穴１１に連通させた枝給
油穴１２の関係を表している。図４は、図３の一部を拡
大したものである。

【００３１】枝給油穴１２と、押え金５の内部のオイル
ホール７との接続部よりの油漏れを防ぐため、本実施例
では、枝給油穴１２の出口部に円形の座繰り部１３を設
け、その座繰り部１３にＯリング１４を嵌め、押え金５
の推進圧でＯリング１４を変形させて座繰り部１３と押
え金５の底面に密着させ、このＯリング１４で穴接続部
の外周を封止する構造にしている。

【００３２】図５は、図１のＹ−Ｙ部の断面を表してい
る。この図は、押え金５によるパッド４のクランプ状態
を表している。押え金５は、周方向に隣接するパッド４
間に挿入され、右ねじと左ねじを切ったいわゆるダブル
ねじ１５で推進力を加えるようにしている。

【００３３】この押え金５のくさび角α及び押え金に押
圧されるパッドの一側面（被加圧面）の傾斜角βが大き
すぎると、加工穴の穴面に接するパッドの外周面の幅Ｗ
が狭くなり、 (1) パッドの外径寸法を高精度に仕上げるのが難しくな
る。 (2) パッドによる支持が不安定になって切削時にツール
に加わる振れ力を充分に受け止めることができない。 (3) パッドの摩耗、それによる加工精度低下が早くな
る。 など工具性能に悪影響がでる。従って、押え金５のくさ
び角αは４５°以上１２０°以下、パッドの一側面の傾
斜角βは３０°以下が好ましい。押え金６も同様であ
る。なお、押え金５、６を推進させるねじは、頭部付き
の一般的なねじを用いてもよい。

【００３４】また、同一押え金で２つのパッドを同時に
クランプするので、押え金５、６の推進方向は、くさび
角を２等分する方向にして２つのパッドが均一に押圧さ
れるようにしておく。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
パッドをくさび効果の得られる押え金で締め付けて機械
的に固定するので、パッド固定の安定性向上、それによ
るパッドの外径精度の向上、パッドの外れ防止の信頼性
向上、パッド交換の容易化、加工径の変更に対しての迅
速な対応、パッド交換に伴うツール本体の性能及び精度
の低下の防止が図れる。

【００３６】また、同一押え金で隣接する２つのパッド
を一括してクランプするので、少スペースでも機械的ク
ランプが行え、小径ツールへの適用も可能となる。

【００３７】さらに、押え金を挿入する溝の溝底面にツ
ール本体の内部給油穴に連通させた枝給油穴を備えさ
せ、隣接するパッド間に切削油を吹き出す機構としてい
るので、小径ツール仕様でも充分な給油機能を持たせる
ことができ、削り屑による加工中の焼き付きや加工精度
低下も無くし得る。

【００３８】これらにより、ツールの性能向上はもとよ
り、修理納期の短縮、修理コストの低減、設計変更対応
可能なツールのため余裕ある工具発注など、使用現場に
大きなメリットが期待でき、従来ツールの持つ不具合の
ほとんどを解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のボーリングツールの実施形態を示す
側面図

【図２】同上のツールの正面図

【図３】図１のＸ−Ｘ線部の拡大断面図

【図４】図３の一部を更に拡大した図

【図５】図１のＹ−Ｙ線部の拡大断面図

【図６】図１のＺ−Ｚ部の拡大断面図

【符号の説明】

１ ツール本体 ２ 切れ刃チップ ３ 第１給油口 ４ パッド ５、６ 押え金 ７ オイルホール ８ 油溝 ９ 角溝 １０ 第２給油口 １１ 内部給油穴 １２ 枝給油穴 １３ 座繰り部 １４ Ｏリング １５ ダブルねじ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ツール本体の外周に加工穴の穴面に接す
   る複数個のパッドを有し、そのパッドがツールの軸心と
   平行に延びる角溝に着脱可能に取付けられたボーリング
   ツールにおいて、 周方向の隣接パッド間に、くさび式の押え金と、その押
   え金を挿入する溝と、押え金を推進させる締め付けねじ
   を設け、前記押え金で隣接するパッドの対向側面を押圧
   し、パッドの底面と他側面を角溝の溝面に押し当ててパ
   ッドを固定することを特徴とするボーリングツール。
2. 【請求項２】 前記押え金の平面視形状を、切欠円状、
   長円形又は四角形状とし、さらに、この押え金のくさび
   角を４５°以上１２０°以下とし、その押え金を締め付
   けねじでくさび角を２等分する方向に推進させるように
   した請求項１記載のボーリングツール。
3. 【請求項３】 前記押え金の内部に、底面より延びて端
   面に抜けるクランク形状のオイルホールを備え、そのオ
   イルホールからツール外周のパッド間に切削油を吹き出
   すノズル機能を持たせた請求項１又は２に記載のボーリ
   ングツール。
4. 【請求項４】 前記押え金を挿入する溝の溝底面に、ツ
   ール本体の内部給油穴に連通された枝給油穴を設け、そ
   の枝給油穴の出口部に形成した座繰り部に、枝給油穴と
   押え金のオイルホールとの接続部の外周を封止する弾性
   シール材を設けた請求項３記載のボーリングツール。
5. 【請求項５】 前記隣接するパッドの対向側面を、パッ
   ド幅がツールの外周側で狭くなる方向に３０°以下の角
   度で傾斜させ、この傾斜した側面を押え金で押圧するよ
   うにした請求項１乃至４のいずれかに記載のボーリング
   ツール。
6. 【請求項６】 ツール本体を周方向に４等分、６等分又
   は８等分する位置に前記角溝を設け、各角溝をそれぞれ
   １本の連続した溝又は長手方向に２乃至６分割された溝
   にしてその溝にパッドを配置するようにした請求項１乃
   至５のいずれかに記載のボーリングツール。
7. 【請求項７】 前記ツール本体の外周とパッドの段差を
   ０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下に設定した請求項１乃至６の
   いずれかに記載のボーリングツール。
8. 【請求項８】 切れ刃の切削ポイントへ切削油を吹き出
   す第１給油口と、切削ポイントから周方向に移動した部
   分の先端外周に切削油を吹き出す第２給油口とを備えさ
   せた請求項１乃至７のいずれかに記載のボーリングツー
   ル。
9. 【請求項９】 第２給油口をツールの軸心に対して３０
   °以上、９０°以下の角度で前広がりとなる方向に傾斜
   させてツールの内部から外周に至らせ、かつ、この第２
   給油口の出口を切削ポイントよりも後方に配置した請求
   項８記載のボーリングツール。