JP2002307218A - 多径に対応可能な高速ボーリング軸頭 - Google Patents
多径に対応可能な高速ボーリング軸頭Info
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- JP2002307218A JP2002307218A JP2001114514A JP2001114514A JP2002307218A JP 2002307218 A JP2002307218 A JP 2002307218A JP 2001114514 A JP2001114514 A JP 2001114514A JP 2001114514 A JP2001114514 A JP 2001114514A JP 2002307218 A JP2002307218 A JP 2002307218A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボーリング工具が装着されていない主軸のバ
ランス取りとボーリング工具単体のバランス取りとを別
々に行うことを可能とした多径に対応可能なボーリング
軸頭を提供する。 【解決手段】 軸頭本体に回転可能に軸承した主軸の先
端にボーリング工具を着脱可能に装着し、主軸に主軸軸
線上に着脱可能に取付けられる工具本体と、刃具が固定
され工具本体に軸線方向の相対移動を規制して偏心軸線
上で回転可能に軸承された工具軸とでボーリング工具を
構成し、ボーリング工具を主軸に装着したとき、主軸に
軸線方向の相対移動を規制して同軸線上に回転可能に支
承された回動軸と前記工具軸とが係合手段により回転連
結され、主軸に相対回転を規制して軸線方向に相対移動
可能に主軸軸線上に支承された軸動軸と回動軸とを軸動
軸の軸動を回動軸の回転に変換する運動変換機構を介し
て連結した。
ランス取りとボーリング工具単体のバランス取りとを別
々に行うことを可能とした多径に対応可能なボーリング
軸頭を提供する。 【解決手段】 軸頭本体に回転可能に軸承した主軸の先
端にボーリング工具を着脱可能に装着し、主軸に主軸軸
線上に着脱可能に取付けられる工具本体と、刃具が固定
され工具本体に軸線方向の相対移動を規制して偏心軸線
上で回転可能に軸承された工具軸とでボーリング工具を
構成し、ボーリング工具を主軸に装着したとき、主軸に
軸線方向の相対移動を規制して同軸線上に回転可能に支
承された回動軸と前記工具軸とが係合手段により回転連
結され、主軸に相対回転を規制して軸線方向に相対移動
可能に主軸軸線上に支承された軸動軸と回動軸とを軸動
軸の軸動を回動軸の回転に変換する運動変換機構を介し
て連結した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転駆動される主
軸に刃具を半径方向にせり出し移動可能に装架し、工作
物の穴径を変更可能に加工するボーリング軸頭に関す
る。
軸に刃具を半径方向にせり出し移動可能に装架し、工作
物の穴径を変更可能に加工するボーリング軸頭に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のボーリング軸頭は、図１に示すよ
うに軸頭本体１に主軸２を回転可能に軸承し、主軸２の
先端部にスリーブ３を固定し、スリーブ３に偏心軸４を
軸線方向の相対移動を規制して偏心軸線上で回転可能に
軸承し、偏心軸４に刃具Ｔが固定されたボーリング工具
５を着脱自在に取付け、主軸２にヘリカルスプラインナ
ット６を相対回転を規制して軸線方向に相対移動可能に
支承し、ヘリカルスプラインナット６と偏心軸４の後部
に突設したヘリカルスプライン軸７とを係合させ、ヘリ
カルスプラインナット６を作動軸８により軸動させ偏心
軸４を偏心軸線上で回動させて刃具Ｔを主軸２の半径方
向にせり出している。
うに軸頭本体１に主軸２を回転可能に軸承し、主軸２の
先端部にスリーブ３を固定し、スリーブ３に偏心軸４を
軸線方向の相対移動を規制して偏心軸線上で回転可能に
軸承し、偏心軸４に刃具Ｔが固定されたボーリング工具
５を着脱自在に取付け、主軸２にヘリカルスプラインナ
ット６を相対回転を規制して軸線方向に相対移動可能に
支承し、ヘリカルスプラインナット６と偏心軸４の後部
に突設したヘリカルスプライン軸７とを係合させ、ヘリ
カルスプラインナット６を作動軸８により軸動させ偏心
軸４を偏心軸線上で回動させて刃具Ｔを主軸２の半径方
向にせり出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなボーリング
軸頭にあっては、ボーリング工具部分の重量アンバラン
スを軸線方向に離れた主軸部分でバランス取りするの
で、偶不釣合いが大きくなり、加工精度に悪影響を与え
る不具合があった。また、主軸にボーリング工具を取付
けた状態でないと主軸のバランス取りを行うことができ
ないので、ボーリング工具を入手した後でなければバラ
ンス取りができず、ボーリング軸頭の製作期間がボーリ
ング工具の納入時期に影響される問題があった。さら
に、刃具を主軸半径方向にせり出すための偏心軸の偏心
量を変更するには、主軸を製作し直す必要があった。ま
た、偏心量を決定した後に主軸を製作せねばならなかっ
た。
軸頭にあっては、ボーリング工具部分の重量アンバラン
スを軸線方向に離れた主軸部分でバランス取りするの
で、偶不釣合いが大きくなり、加工精度に悪影響を与え
る不具合があった。また、主軸にボーリング工具を取付
けた状態でないと主軸のバランス取りを行うことができ
ないので、ボーリング工具を入手した後でなければバラ
ンス取りができず、ボーリング軸頭の製作期間がボーリ
ング工具の納入時期に影響される問題があった。さら
に、刃具を主軸半径方向にせり出すための偏心軸の偏心
量を変更するには、主軸を製作し直す必要があった。ま
た、偏心量を決定した後に主軸を製作せねばならなかっ
た。
【０００４】本発明は係る従来の不具合を解消するため
になされたもので、ボーリング工具が装着されていない
主軸のバランス取りとボーリング工具単体のバランス取
りとを別々に行うことを可能とした多径に対応可能なボ
ーリング軸頭を提供することである。また主軸を再製作
せずに、偏心量を変更できるボーリング軸頭を提供する
ことである。
になされたもので、ボーリング工具が装着されていない
主軸のバランス取りとボーリング工具単体のバランス取
りとを別々に行うことを可能とした多径に対応可能なボ
ーリング軸頭を提供することである。また主軸を再製作
せずに、偏心量を変更できるボーリング軸頭を提供する
ことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、軸頭本体
に主軸を回転可能に軸承し、該主軸の先端にボーリング
工具を着脱可能に装着し、該ボーリング工具は前記主軸
に主軸軸線上に着脱可能に取付けられる工具本体と、刃
具が固定され前記工具本体に軸線方向の相対移動を規制
して偏心軸線上で回転可能に軸承された工具軸とで構成
され、前記主軸に回動軸を軸線方向の相対移動を規制し
て主軸軸線上で回転可能に支承し、該回動軸の先端と前
記工具軸の後端とに前記ボーリング工具が前記主軸に装
着されたとき係合して回動軸の回転を前記工具軸に伝達
する係合手段を設け、前記主軸に軸動軸を相対回転を規
制して軸線方向に相対移動可能に主軸軸線上に支承し、
該軸動軸の先端部と前記回動軸の後端部とに互いに係合
して軸動軸の軸動を前記回動軸の回転に変換する運動変
換機構を設け、前記軸動軸を軸線方向に移動する駆動手
段を前記軸頭本体と前記軸動軸との間に設けたことであ
る。
め、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、軸頭本体
に主軸を回転可能に軸承し、該主軸の先端にボーリング
工具を着脱可能に装着し、該ボーリング工具は前記主軸
に主軸軸線上に着脱可能に取付けられる工具本体と、刃
具が固定され前記工具本体に軸線方向の相対移動を規制
して偏心軸線上で回転可能に軸承された工具軸とで構成
され、前記主軸に回動軸を軸線方向の相対移動を規制し
て主軸軸線上で回転可能に支承し、該回動軸の先端と前
記工具軸の後端とに前記ボーリング工具が前記主軸に装
着されたとき係合して回動軸の回転を前記工具軸に伝達
する係合手段を設け、前記主軸に軸動軸を相対回転を規
制して軸線方向に相対移動可能に主軸軸線上に支承し、
該軸動軸の先端部と前記回動軸の後端部とに互いに係合
して軸動軸の軸動を前記回動軸の回転に変換する運動変
換機構を設け、前記軸動軸を軸線方向に移動する駆動手
段を前記軸頭本体と前記軸動軸との間に設けたことであ
る。
【０００６】請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１に記載の多径に対応可能な高速ボーリング軸頭に
おいて、ボーリング工具が装着されていない状態で前記
回動軸、軸動軸及び運動変換手段を支承した主軸をバラ
ンス取りし、該バランス取りされた主軸に単体でバラン
ス取りされたボーリング工具を着脱可能に装着すること
である。
求項１に記載の多径に対応可能な高速ボーリング軸頭に
おいて、ボーリング工具が装着されていない状態で前記
回動軸、軸動軸及び運動変換手段を支承した主軸をバラ
ンス取りし、該バランス取りされた主軸に単体でバラン
ス取りされたボーリング工具を着脱可能に装着すること
である。
【０００７】請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１又は請求項２に記載の多径に対応可能な高速ボー
リング軸頭において、前記係合手段は前記ボーリング工
具が前記主軸に装着されたとき互いに噛合するピニオン
と内歯歯車とからなり、前記ピニオンは前記回動軸先端
及び前記工具軸後端の一方に設けられ、前記内歯歯車は
前記回動軸先端及び前記工具軸後端の他方に設けられた
ことである。
求項１又は請求項２に記載の多径に対応可能な高速ボー
リング軸頭において、前記係合手段は前記ボーリング工
具が前記主軸に装着されたとき互いに噛合するピニオン
と内歯歯車とからなり、前記ピニオンは前記回動軸先端
及び前記工具軸後端の一方に設けられ、前記内歯歯車は
前記回動軸先端及び前記工具軸後端の他方に設けられた
ことである。
【０００８】請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請
求項３に記載の多径に対応可能な高速ボーリング軸頭に
おいて、前記回動軸の前記ピニオン側の端面と前記工具
軸の前記内歯歯車が形成された係合穴の底面との間に中
間部材を介在し、前記ボーリング工具を主軸に装着した
とき、前記中間部材の前後面に設けた嵌合部が前記回動
軸のピニオン側端部に設けた嵌合部と前記係合穴底部に
設けた嵌合部とに前記主軸軸線上及び前記工具軸軸線上
で夫々回転可能に嵌合し、前記回動軸にクーラント供給
装置に連通し前記ピニオン側端部の嵌合部に開口するク
ーラント供給穴を穿設し、前記工具軸に一端が前記係合
穴底部の嵌合部に開口し他端が前記刃具近傍に開口する
クーラント穴を穿設し、前記中間部材に前記クーラント
供給穴と前記クーラント穴とを前記嵌合部を介して連通
する連通穴を設けたことである。
求項３に記載の多径に対応可能な高速ボーリング軸頭に
おいて、前記回動軸の前記ピニオン側の端面と前記工具
軸の前記内歯歯車が形成された係合穴の底面との間に中
間部材を介在し、前記ボーリング工具を主軸に装着した
とき、前記中間部材の前後面に設けた嵌合部が前記回動
軸のピニオン側端部に設けた嵌合部と前記係合穴底部に
設けた嵌合部とに前記主軸軸線上及び前記工具軸軸線上
で夫々回転可能に嵌合し、前記回動軸にクーラント供給
装置に連通し前記ピニオン側端部の嵌合部に開口するク
ーラント供給穴を穿設し、前記工具軸に一端が前記係合
穴底部の嵌合部に開口し他端が前記刃具近傍に開口する
クーラント穴を穿設し、前記中間部材に前記クーラント
供給穴と前記クーラント穴とを前記嵌合部を介して連通
する連通穴を設けたことである。
【０００９】請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請
求項３又は請求項４に記載の多径に対応可能な高速ボー
リング軸頭において、前記中間部材に前記ボーリング工
具の前記係合穴部のバランス取りを行うためのバランス
ウエイト部を設けたことである。
求項３又は請求項４に記載の多径に対応可能な高速ボー
リング軸頭において、前記中間部材に前記ボーリング工
具の前記係合穴部のバランス取りを行うためのバランス
ウエイト部を設けたことである。
【００１０】請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１又は請求項２に記載の多径に対応可能な高速ボー
リング軸頭において、前記係合手段は前記ボーリング工
具が前記主軸に装着されたとき係合するピンと直径方向
の長溝とからなり、前記ピンは前記回動軸先端及び前記
工具軸後端の一方に設けられ、前記長溝は前記回動軸先
端及び前記工具軸後端の他方に設けられたことである。
求項１又は請求項２に記載の多径に対応可能な高速ボー
リング軸頭において、前記係合手段は前記ボーリング工
具が前記主軸に装着されたとき係合するピンと直径方向
の長溝とからなり、前記ピンは前記回動軸先端及び前記
工具軸後端の一方に設けられ、前記長溝は前記回動軸先
端及び前記工具軸後端の他方に設けられたことである。
【００１１】
【発明の作用・効果】上記のように構成した請求項１に
係る発明においては、軸頭本体に回転可能に軸承した主
軸の先端にボーリング工具を着脱可能に装着し、主軸に
主軸軸線上に着脱可能に取付けられる工具本体と、刃具
が固定され工具本体に軸線方向の相対移動を規制して偏
心軸線上で回転可能に軸承された工具軸とでボーリング
工具を構成し、ボーリング工具を主軸に装着したとき、
主軸に軸線方向の相対移動を規制して主軸軸線上に回転
可能に支承された回動軸と前記偏心軸とが係合手段によ
り回転連結して回動軸の回転が工具軸に伝達されるよう
になり、主軸に相対回転を規制して軸線方向に相対移動
可能に同軸線上に支承された軸動軸と前記回動軸とを軸
動軸の軸動を回動軸の回転に変換する運動変換機構を介
して連結したので、ボーリング工具の工具軸部分の重量
アンバランスを軸線方向に近い工具本体部分でバランス
取りすることができるので、偶不釣合いを小さくして加
工精度を向上することができる。また、ボーリング工具
が装着されていない主軸とボーリング工具単体のバラン
ス取りを別々に行うことができ、ボーリング工具の納期
の影響を受けずにボーリング軸頭の製作期間を短縮する
ことができる。さらに、刃具を主軸半径方向にせり出す
ための偏心軸の偏心量の変更をボーリング工具を製作し
直すことにより比較的簡単に行うことができる。また偏
心量の異なったボーリング工具に段取り替えすることに
より寸法の異なる多種類のワークを加工することができ
る。
係る発明においては、軸頭本体に回転可能に軸承した主
軸の先端にボーリング工具を着脱可能に装着し、主軸に
主軸軸線上に着脱可能に取付けられる工具本体と、刃具
が固定され工具本体に軸線方向の相対移動を規制して偏
心軸線上で回転可能に軸承された工具軸とでボーリング
工具を構成し、ボーリング工具を主軸に装着したとき、
主軸に軸線方向の相対移動を規制して主軸軸線上に回転
可能に支承された回動軸と前記偏心軸とが係合手段によ
り回転連結して回動軸の回転が工具軸に伝達されるよう
になり、主軸に相対回転を規制して軸線方向に相対移動
可能に同軸線上に支承された軸動軸と前記回動軸とを軸
動軸の軸動を回動軸の回転に変換する運動変換機構を介
して連結したので、ボーリング工具の工具軸部分の重量
アンバランスを軸線方向に近い工具本体部分でバランス
取りすることができるので、偶不釣合いを小さくして加
工精度を向上することができる。また、ボーリング工具
が装着されていない主軸とボーリング工具単体のバラン
ス取りを別々に行うことができ、ボーリング工具の納期
の影響を受けずにボーリング軸頭の製作期間を短縮する
ことができる。さらに、刃具を主軸半径方向にせり出す
ための偏心軸の偏心量の変更をボーリング工具を製作し
直すことにより比較的簡単に行うことができる。また偏
心量の異なったボーリング工具に段取り替えすることに
より寸法の異なる多種類のワークを加工することができ
る。
【００１２】上記のように構成した請求項２に係る発明
においては、ボーリング工具が装着されていない状態で
主軸部分のバランス取り行い、該バランス取りされた主
軸に単体でバランス取りされたボーリング工具を装着す
るようにしたので、ボーリング工具が納入されていなく
ても主軸部分のバランス取りを行うことができる。
においては、ボーリング工具が装着されていない状態で
主軸部分のバランス取り行い、該バランス取りされた主
軸に単体でバランス取りされたボーリング工具を装着す
るようにしたので、ボーリング工具が納入されていなく
ても主軸部分のバランス取りを行うことができる。
【００１３】上記のように構成した請求項３に係る発明
においては、ボーリング工具が主軸に装着されたとき、
主軸側の回動軸先端及びボーリング工具側の工具軸後端
の一方に設けられたピニオンと、他方に設けられた内歯
歯車とが噛合するようにしたので、簡単な構成で主軸側
からボーリング工具の工具軸に回転を伝達して刃具をせ
り出すことができる。
においては、ボーリング工具が主軸に装着されたとき、
主軸側の回動軸先端及びボーリング工具側の工具軸後端
の一方に設けられたピニオンと、他方に設けられた内歯
歯車とが噛合するようにしたので、簡単な構成で主軸側
からボーリング工具の工具軸に回転を伝達して刃具をせ
り出すことができる。
【００１４】上記のように構成した請求項４係る発明に
おいては、主軸に主軸軸線上に軸承した回動軸のピニオ
ン側の端面とボーリング工具本体に偏心軸線上に軸承し
た工具軸の内歯歯車が形成された係合穴の底面との間に
中間部材を介在し、ボーリング工具を主軸に装着したと
き、中間部材の前後面に設けた嵌合部を回動軸のピニオ
ン側端部に設けた嵌合部と係合穴底部に設けた嵌合部と
に主軸軸線上及び工具軸線上で夫々回転可能に嵌合さ
せ、回動軸にクーラント供給装置に連通しピニオン側端
部の嵌合部に開口するクーラント供給穴を穿設し、工具
軸に一端が係合穴底部の嵌合部に開口し他端が刃具近傍
に開口するクーラント穴を穿設し、中間部材にクーラン
ト供給穴とクーラント穴を嵌合部を介して連通する連通
穴を設けたので、ボーリング工具を主軸に装着するだけ
で、クーラントを刃具に供給する通路を形成することが
できる。
おいては、主軸に主軸軸線上に軸承した回動軸のピニオ
ン側の端面とボーリング工具本体に偏心軸線上に軸承し
た工具軸の内歯歯車が形成された係合穴の底面との間に
中間部材を介在し、ボーリング工具を主軸に装着したと
き、中間部材の前後面に設けた嵌合部を回動軸のピニオ
ン側端部に設けた嵌合部と係合穴底部に設けた嵌合部と
に主軸軸線上及び工具軸線上で夫々回転可能に嵌合さ
せ、回動軸にクーラント供給装置に連通しピニオン側端
部の嵌合部に開口するクーラント供給穴を穿設し、工具
軸に一端が係合穴底部の嵌合部に開口し他端が刃具近傍
に開口するクーラント穴を穿設し、中間部材にクーラン
ト供給穴とクーラント穴を嵌合部を介して連通する連通
穴を設けたので、ボーリング工具を主軸に装着するだけ
で、クーラントを刃具に供給する通路を形成することが
できる。
【００１５】上記のように構成した請求項５に係る発明
においては、主軸に主軸軸線上に軸承した回動軸のピニ
オン側の端面とボーリング工具本体に偏心軸線上に軸承
した工具軸の内歯歯車が形成された係合穴の底面との間
に、主軸側の回動軸のクーラント供給穴とボーリング工
具側の工具軸のクーラント穴とを連通する中間部材にボ
ーリング工具の係合穴部のバランス取りを行うためのバ
ランスウエイト部を設けたので、特別にバランスウエイ
トを設けることなく、係合穴部のバランス取りを簡単な
構成で行うことができる。
においては、主軸に主軸軸線上に軸承した回動軸のピニ
オン側の端面とボーリング工具本体に偏心軸線上に軸承
した工具軸の内歯歯車が形成された係合穴の底面との間
に、主軸側の回動軸のクーラント供給穴とボーリング工
具側の工具軸のクーラント穴とを連通する中間部材にボ
ーリング工具の係合穴部のバランス取りを行うためのバ
ランスウエイト部を設けたので、特別にバランスウエイ
トを設けることなく、係合穴部のバランス取りを簡単な
構成で行うことができる。
【００１６】上記のように構成した請求項６に係る発明
においては、ボーリング工具が主軸に装着されたとき、
主軸側の回動軸先端及びボーリング工具側の工具軸後端
の一方に偏心して軸線方向に突設されたピンが、他方に
直径方向に設けられた長溝に係入するようにしたので、
簡単な構成で主軸側からボーリング工具側の工具軸に回
転を伝達して刃具をせり出すことができる。
においては、ボーリング工具が主軸に装着されたとき、
主軸側の回動軸先端及びボーリング工具側の工具軸後端
の一方に偏心して軸線方向に突設されたピンが、他方に
直径方向に設けられた長溝に係入するようにしたので、
簡単な構成で主軸側からボーリング工具側の工具軸に回
転を伝達して刃具をせり出すことができる。
【００１７】
【実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図２において、１０は軸頭本体で図略の
送り装置により工作物に向かって進退されるようになっ
ている。軸頭本体１０には主軸１１が軸受１２により軸
線方向の移動を規制されて回転可能に軸承され、ビルト
インモータ１３により回転駆動されるようになってい
る。主軸１１の先端にはボーリング工具１５が着脱可能
に装着されるようになっている。１６は主軸１１に主軸
軸線上に着脱可能に取付けられる工具本体で、この工具
本体１６には、工具軸１７が軸線方向の相対移動を規制
され主軸１１の軸線に対し偏心した偏心軸線上で回転可
能に軸受１８により軸承されている。工具軸１７の先端
部には刃具取付部１９が設けられ、刃具取付部１９に中
仕上用刃具Ｔ１と仕上用刃具Ｔ２とが偏心軸を挟んで反
対側に固定されている。２０は工具本体１６の先端に刃
具取付部１９に対抗して設けられたバランスウエイト
で、刃具取付部１９によるアンバランスに対しバランス
取りするものである。工具本体１６の肉圧部には、この
肉圧部と偏心して軸承された工具軸１７とに基づくアン
バランスに対しバランス取りするためにバランス穴２１
が穿設されている。工具軸１７の後端大径部２２には内
周面に内歯歯車２３が刻設された係合穴２４が工具軸１
７軸線上に設けられている。
いて説明する。図２において、１０は軸頭本体で図略の
送り装置により工作物に向かって進退されるようになっ
ている。軸頭本体１０には主軸１１が軸受１２により軸
線方向の移動を規制されて回転可能に軸承され、ビルト
インモータ１３により回転駆動されるようになってい
る。主軸１１の先端にはボーリング工具１５が着脱可能
に装着されるようになっている。１６は主軸１１に主軸
軸線上に着脱可能に取付けられる工具本体で、この工具
本体１６には、工具軸１７が軸線方向の相対移動を規制
され主軸１１の軸線に対し偏心した偏心軸線上で回転可
能に軸受１８により軸承されている。工具軸１７の先端
部には刃具取付部１９が設けられ、刃具取付部１９に中
仕上用刃具Ｔ１と仕上用刃具Ｔ２とが偏心軸を挟んで反
対側に固定されている。２０は工具本体１６の先端に刃
具取付部１９に対抗して設けられたバランスウエイト
で、刃具取付部１９によるアンバランスに対しバランス
取りするものである。工具本体１６の肉圧部には、この
肉圧部と偏心して軸承された工具軸１７とに基づくアン
バランスに対しバランス取りするためにバランス穴２１
が穿設されている。工具軸１７の後端大径部２２には内
周面に内歯歯車２３が刻設された係合穴２４が工具軸１
７軸線上に設けられている。
【００１８】主軸１１には回動軸２５が軸線方向の相対
移動を規制され主軸軸線上で回転可能に軸受２６により
支承されている。回動軸２５の先端にはピニオン２７が
主軸軸線上に固定され、ピニオン２７は、ボーリング工
具１５が主軸１１に装着されたとき、工具軸１７の後端
に設けられた内歯歯車２３と噛合するようになってい
る。回動軸２５の後端にはヘリカルスプライン軸２９が
主軸軸線上に突設されている。回動軸２５の先端と工具
軸２１の後端とに夫々設けられたピニオン２７と内歯歯
車２３が、ボーリング工具１５が主軸１１に装着された
とき係合して回動軸２５の回転を工具軸２５に伝達する
係合手段２８を構成している。
移動を規制され主軸軸線上で回転可能に軸受２６により
支承されている。回動軸２５の先端にはピニオン２７が
主軸軸線上に固定され、ピニオン２７は、ボーリング工
具１５が主軸１１に装着されたとき、工具軸１７の後端
に設けられた内歯歯車２３と噛合するようになってい
る。回動軸２５の後端にはヘリカルスプライン軸２９が
主軸軸線上に突設されている。回動軸２５の先端と工具
軸２１の後端とに夫々設けられたピニオン２７と内歯歯
車２３が、ボーリング工具１５が主軸１１に装着された
とき係合して回動軸２５の回転を工具軸２５に伝達する
係合手段２８を構成している。
【００１９】主軸１１には軸動軸３０がキー３１により
相対回転を規制されて軸線方向に相対移動可能に主軸軸
線上に支承されている。軸動軸３０の前方部分にはヘリ
カルスプライン軸２９が嵌入する軸穴３２が設けられ、
軸穴３２の開口端面に固定されたヘリカルスプラインナ
ット３３がヘリカルスプライン軸２９と係合している。
軸動軸３０の先端部と回動軸２５の後端部とに夫々設け
られたヘリカルスプラインナット３３とヘリカルスプラ
イン軸２９とが互いに係合して軸動軸３０の軸動を回動
軸２５の回転に変換する運動変換機構３４を構成してい
る。
相対回転を規制されて軸線方向に相対移動可能に主軸軸
線上に支承されている。軸動軸３０の前方部分にはヘリ
カルスプライン軸２９が嵌入する軸穴３２が設けられ、
軸穴３２の開口端面に固定されたヘリカルスプラインナ
ット３３がヘリカルスプライン軸２９と係合している。
軸動軸３０の先端部と回動軸２５の後端部とに夫々設け
られたヘリカルスプラインナット３３とヘリカルスプラ
イン軸２９とが互いに係合して軸動軸３０の軸動を回動
軸２５の回転に変換する運動変換機構３４を構成してい
る。
【００２０】軸動軸３０の後端部には連結部材３５が軸
線方向の相対移動を規制して相対回転可能に軸受３６に
より支承されている。主軸本体１０にはボールネジ３７
が主軸１１の軸線と平行に回転可能に軸承され、主軸本
体１０に固定されたサーボモータ３８により回転駆動さ
れるようになっている。連結部材３５に固定されたナッ
ト３９がボールネジ３７に螺合され、ボールネジ３７の
回転により移動されて軸動軸３０を主軸１１の軸線方向
に移動する。連結部材３５、ボールネジ３７、サーボモ
ータ３８及びナット３９等により、軸頭本体１０と軸動
軸３０との間に設けられて軸動軸３０を軸線方向に移動
する駆動手段４０が構成されている。
線方向の相対移動を規制して相対回転可能に軸受３６に
より支承されている。主軸本体１０にはボールネジ３７
が主軸１１の軸線と平行に回転可能に軸承され、主軸本
体１０に固定されたサーボモータ３８により回転駆動さ
れるようになっている。連結部材３５に固定されたナッ
ト３９がボールネジ３７に螺合され、ボールネジ３７の
回転により移動されて軸動軸３０を主軸１１の軸線方向
に移動する。連結部材３５、ボールネジ３７、サーボモ
ータ３８及びナット３９等により、軸頭本体１０と軸動
軸３０との間に設けられて軸動軸３０を軸線方向に移動
する駆動手段４０が構成されている。
【００２１】上記のように構成した実施形態において、
主軸１１にはスプライン軸２９を突設した回動軸２５及
びスプラインナット３３を固定した軸動軸３０が主軸軸
線上に支承されているだけであるので、大きなアンバラ
ンスを生じる要因は存在しない。このような主軸１１を
ボーリング工具１５を装着しない状態で回転してアンバ
ランス重量が存在する部位に穴を明ける等してバランス
取りを行う。ボーリング工具１５については、主軸１１
に装着しない状態で、バランスウエイト２０及びバラン
ス穴２１等で調節してバランス取りを行う。厳密にバラ
ンス取りを行う必要がある場合、単体でバランス取りさ
れたボーリング工具１５をバランス取りされた主軸に装
着した状態で主軸を回転して最終的にバランス取りを行
ってもよい。
主軸１１にはスプライン軸２９を突設した回動軸２５及
びスプラインナット３３を固定した軸動軸３０が主軸軸
線上に支承されているだけであるので、大きなアンバラ
ンスを生じる要因は存在しない。このような主軸１１を
ボーリング工具１５を装着しない状態で回転してアンバ
ランス重量が存在する部位に穴を明ける等してバランス
取りを行う。ボーリング工具１５については、主軸１１
に装着しない状態で、バランスウエイト２０及びバラン
ス穴２１等で調節してバランス取りを行う。厳密にバラ
ンス取りを行う必要がある場合、単体でバランス取りさ
れたボーリング工具１５をバランス取りされた主軸に装
着した状態で主軸を回転して最終的にバランス取りを行
ってもよい。
【００２２】内歯歯車２３をピニオン２７に噛合させて
ボーリング工具１５を主軸１１に装着する。サーボモー
タ３８によりボールネジ３７が回転されてナット３９が
前進され、軸動軸３０が前進されて回動軸２５がスプラ
インナット３３とスプライン軸２９との係合により回動
され、ピニオン２７と内歯歯車２３との噛合により工具
軸１７が回動されて中仕上刃具Ｔ１が切削位置に割出さ
れる。主軸１１がビルトインモータ１３により高速回転
され、工具本体１０が工作物に向かって主軸軸線方向に
相対的に前進されて工作物の加工穴内径が刃具Ｔ１によ
り中仕上加工される。
ボーリング工具１５を主軸１１に装着する。サーボモー
タ３８によりボールネジ３７が回転されてナット３９が
前進され、軸動軸３０が前進されて回動軸２５がスプラ
インナット３３とスプライン軸２９との係合により回動
され、ピニオン２７と内歯歯車２３との噛合により工具
軸１７が回動されて中仕上刃具Ｔ１が切削位置に割出さ
れる。主軸１１がビルトインモータ１３により高速回転
され、工具本体１０が工作物に向かって主軸軸線方向に
相対的に前進されて工作物の加工穴内径が刃具Ｔ１によ
り中仕上加工される。
【００２３】軸頭本体１０が前進され、工具Ｔ１が工作
物の加工穴前端面より前方に位置すると、サーボモータ
３８が逆転し、軸動軸３０が後退されて回動軸２５が逆
転され、ピニオン２７と内歯歯車２３との噛合を介して
工具軸１７がほぼ１８０度逆転され、仕上工具Ｔ２が加
工位置に割出される。この場合、仕上刃具Ｔ２の先端が
加工径の仕上げ寸法位置と一致するように仕上工具Ｔ２
を主軸半径方向にせり出すために軸動軸３０の後退端位
置はサーボモータ３８により位置制御される。この状態
で軸頭本体１０が工作物に対して相対的に後退され、工
作物の加工穴内径が刃具Ｔ２により仕上加工される。
物の加工穴前端面より前方に位置すると、サーボモータ
３８が逆転し、軸動軸３０が後退されて回動軸２５が逆
転され、ピニオン２７と内歯歯車２３との噛合を介して
工具軸１７がほぼ１８０度逆転され、仕上工具Ｔ２が加
工位置に割出される。この場合、仕上刃具Ｔ２の先端が
加工径の仕上げ寸法位置と一致するように仕上工具Ｔ２
を主軸半径方向にせり出すために軸動軸３０の後退端位
置はサーボモータ３８により位置制御される。この状態
で軸頭本体１０が工作物に対して相対的に後退され、工
作物の加工穴内径が刃具Ｔ２により仕上加工される。
【００２４】次に、工具軸の内歯歯車が形成された係合
穴内に中間部材を介在させた第２の実施形態について図
３乃至図５に基づいて説明する。４５は中間部材で、回
動軸２５に固定されたピニオン２７の端面と工具軸１７
の内歯歯車２３が形成された係合穴２４の底面との間に
介在されている。中間部材４５の後端面には嵌合穴４６
が主軸軸線上に凹設され、該嵌合穴４６に回動軸２５の
先端にピニオン２７を貫通して突設された嵌合軸４７が
液密的に相対回転可能に嵌合されている。中間部材４５
の前端面には嵌合突起４８が突設され、該嵌合突起４８
は工具軸１７の係合穴２４底面に工具軸１７軸線上に設
けられた嵌合凹部４９に液密的に相対回転可能に嵌合さ
れている。中間部材４５には、ピニオン２７と内歯歯車
２３との非噛合部分に形成される三日月状の空間を埋め
るバランスウエイト部５０が係合穴２４の開口部まで後
方に突設されている。回動軸２５にはクーラント供給装
置に連通し、ピニオン２７側の嵌合軸４７端面において
嵌合穴４６の底部に開口するクーラント供給穴５１が穿
設されている。嵌合穴４６の底部には嵌合突起４８に軸
線方向に穿設された連通穴５２の一端が開口し、連通穴
５２の他端は嵌合凹部４９の底部に開口している。５３
は工具軸１７の軸線に穿設されたクーラント穴で、該ク
ーラント穴５３の一端は嵌合凹部４９の底面に開口し、
他端は刃具Ｔ１，Ｔ２近傍に開口している。
穴内に中間部材を介在させた第２の実施形態について図
３乃至図５に基づいて説明する。４５は中間部材で、回
動軸２５に固定されたピニオン２７の端面と工具軸１７
の内歯歯車２３が形成された係合穴２４の底面との間に
介在されている。中間部材４５の後端面には嵌合穴４６
が主軸軸線上に凹設され、該嵌合穴４６に回動軸２５の
先端にピニオン２７を貫通して突設された嵌合軸４７が
液密的に相対回転可能に嵌合されている。中間部材４５
の前端面には嵌合突起４８が突設され、該嵌合突起４８
は工具軸１７の係合穴２４底面に工具軸１７軸線上に設
けられた嵌合凹部４９に液密的に相対回転可能に嵌合さ
れている。中間部材４５には、ピニオン２７と内歯歯車
２３との非噛合部分に形成される三日月状の空間を埋め
るバランスウエイト部５０が係合穴２４の開口部まで後
方に突設されている。回動軸２５にはクーラント供給装
置に連通し、ピニオン２７側の嵌合軸４７端面において
嵌合穴４６の底部に開口するクーラント供給穴５１が穿
設されている。嵌合穴４６の底部には嵌合突起４８に軸
線方向に穿設された連通穴５２の一端が開口し、連通穴
５２の他端は嵌合凹部４９の底部に開口している。５３
は工具軸１７の軸線に穿設されたクーラント穴で、該ク
ーラント穴５３の一端は嵌合凹部４９の底面に開口し、
他端は刃具Ｔ１，Ｔ２近傍に開口している。
【００２５】内歯歯車２３とピニオン２７との噛合いの
バックラッシをとるために、ピニオン２７は２枚の歯車
５５，５６で構成されている。歯車５５は、図５に示す
ように、嵌合軸４７と嵌合して回動軸２５の肩部にボル
ト５７及びピン５８により位置決め固定されている。歯
車５６は嵌合軸４７に嵌合して歯車５５に当接してい
る。歯車５５に嵌合した回動部材５９の偏心ピン６０を
回動させて歯車５６を歯車５７に対して相対回転させて
バックラッシ調整を行った後、歯車５６をボルト６１で
歯車５５に固定している。内歯歯車２３とピニオン２７
との噛合いのバックラッシを除去する方法としたは、こ
の他に歯車５５，５６をバネ力により相対回転させるも
の、ヘリカルギヤにして両歯車５５，５６間に現合スペ
ーサを介在させるもの、内歯歯車２３とピニオン２７と
を笠歯車にし、ピニオン２７の軸線方向の位置を現合ス
ペーサで調整してバックラッシを除去するもの等を採用
してもよい。
バックラッシをとるために、ピニオン２７は２枚の歯車
５５，５６で構成されている。歯車５５は、図５に示す
ように、嵌合軸４７と嵌合して回動軸２５の肩部にボル
ト５７及びピン５８により位置決め固定されている。歯
車５６は嵌合軸４７に嵌合して歯車５５に当接してい
る。歯車５５に嵌合した回動部材５９の偏心ピン６０を
回動させて歯車５６を歯車５７に対して相対回転させて
バックラッシ調整を行った後、歯車５６をボルト６１で
歯車５５に固定している。内歯歯車２３とピニオン２７
との噛合いのバックラッシを除去する方法としたは、こ
の他に歯車５５，５６をバネ力により相対回転させるも
の、ヘリカルギヤにして両歯車５５，５６間に現合スペ
ーサを介在させるもの、内歯歯車２３とピニオン２７と
を笠歯車にし、ピニオン２７の軸線方向の位置を現合ス
ペーサで調整してバックラッシを除去するもの等を採用
してもよい。
【００２６】上記第２の実施形態においては、内歯歯車
２３をピニオン２７に噛合させてボーリング工具１５を
主軸１１に装着した状態において、内歯歯車２３とピニ
オン２７との噛合部分のアンバランスが中間部材４５の
バランスウエイト部５０によりバランス取りされる。こ
れにより第２の実施形態においては、ボーリング工具１
５、ボーリング工具１５と主軸１１との結合部及び主軸
１１の軸線方向の各位置においてバランスが取られる構
成となっており、偶不釣合いが小さい状態で、極めて高
精度にバランス取りを行うことができる。さらに、加工
時において、クーラント供給装置から供給されるクーラ
ンは、クーラント供給穴５１、嵌合軸４７と嵌合穴４６
との嵌合部、中間部材４５に設けた連通穴５２、嵌合突
起４７と嵌合凹部４９との嵌合部を介してクーラント穴
５３に圧送され、刃具Ｔ１，Ｔ２に供給される。
２３をピニオン２７に噛合させてボーリング工具１５を
主軸１１に装着した状態において、内歯歯車２３とピニ
オン２７との噛合部分のアンバランスが中間部材４５の
バランスウエイト部５０によりバランス取りされる。こ
れにより第２の実施形態においては、ボーリング工具１
５、ボーリング工具１５と主軸１１との結合部及び主軸
１１の軸線方向の各位置においてバランスが取られる構
成となっており、偶不釣合いが小さい状態で、極めて高
精度にバランス取りを行うことができる。さらに、加工
時において、クーラント供給装置から供給されるクーラ
ンは、クーラント供給穴５１、嵌合軸４７と嵌合穴４６
との嵌合部、中間部材４５に設けた連通穴５２、嵌合突
起４７と嵌合凹部４９との嵌合部を介してクーラント穴
５３に圧送され、刃具Ｔ１，Ｔ２に供給される。
【００２７】次に、主軸側の回動軸の回転をボーリング
工具側の工具軸に伝達する係合手段の第３の実施形態に
ついて図６、図７に基づいて説明する。係合手段以外の
部分は第１の実施形態と同じであるので、同一構成部品
に同一参照番号を付して説明を省略する。回動軸２５の
先端には、ピン６５が主軸１１の軸線から偏心して主軸
軸線方向に突設されている。工具軸１７の後端大径部に
は、長溝６６が工具軸１７の直径方向に刻設され、該長
溝６６にピン６５が係入して回動軸２５の回転を工具軸
１７に伝達するようになっている。この場合、回動軸２
５の先端に長溝を刻接し、工具軸１７後端に該長溝に係
入するピンを工具軸の軸線から偏心して突設してもよ
い。
工具側の工具軸に伝達する係合手段の第３の実施形態に
ついて図６、図７に基づいて説明する。係合手段以外の
部分は第１の実施形態と同じであるので、同一構成部品
に同一参照番号を付して説明を省略する。回動軸２５の
先端には、ピン６５が主軸１１の軸線から偏心して主軸
軸線方向に突設されている。工具軸１７の後端大径部に
は、長溝６６が工具軸１７の直径方向に刻設され、該長
溝６６にピン６５が係入して回動軸２５の回転を工具軸
１７に伝達するようになっている。この場合、回動軸２
５の先端に長溝を刻接し、工具軸１７後端に該長溝に係
入するピンを工具軸の軸線から偏心して突設してもよ
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のボーリング軸頭を示す図である。
【図２】 本発明に係る多径に対応可能な高速ボーリン
グ軸頭を示す図である。
グ軸頭を示す図である。
【図３】 係合手段部分の第２の実施形態を示す図であ
る。
る。
【図４】 図３のIV−IV線方向から見た図である。
【図５】 ピニオン部分の断面図である。
【図６】 係合手段の第３の実施形態を示す図である。
【図７】 図６のVII−VII線方向から見た図である。
１０・・・軸頭本体、１１・・・主軸、１５・・・ボー
リング工具、１６・・・工具本体、１７・・・工具軸、
１９・・・工具取付部、２０・・・バランスウエイト、
２１・・・バランス穴、２３・・・内歯歯車、２４・・
・係合穴、２５・・・回動軸、２７・・・ピニオン、２
８・・・係合手段、２９・・・ヘリカルスプライン軸、
３０・・・軸動軸、３１・・・キー、３３・・・ヘリカ
ルスプラインナット、３４・・・運動変換機構、４０・
・・駆動手段、４５・・・中間部材、４６・・・嵌合
穴、４７・・・嵌合軸、４８・・・嵌合突起、４９・・
・嵌合凹部、５０・・・バランスウエイト部、５１・・
・クーラント供給穴、５２・・・連通穴、５３・・・ク
ーラント穴、６５・・・ピン、６６・・・長溝、Ｔ１，
Ｔ２・・・刃具。
リング工具、１６・・・工具本体、１７・・・工具軸、
１９・・・工具取付部、２０・・・バランスウエイト、
２１・・・バランス穴、２３・・・内歯歯車、２４・・
・係合穴、２５・・・回動軸、２７・・・ピニオン、２
８・・・係合手段、２９・・・ヘリカルスプライン軸、
３０・・・軸動軸、３１・・・キー、３３・・・ヘリカ
ルスプラインナット、３４・・・運動変換機構、４０・
・・駆動手段、４５・・・中間部材、４６・・・嵌合
穴、４７・・・嵌合軸、４８・・・嵌合突起、４９・・
・嵌合凹部、５０・・・バランスウエイト部、５１・・
・クーラント供給穴、５２・・・連通穴、５３・・・ク
ーラント穴、６５・・・ピン、６６・・・長溝、Ｔ１，
Ｔ２・・・刃具。
フロントページの続き (72)発明者 平野 秀和 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 松下 賢治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 下之薗 勝紀 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3C036 LL00 LL05
Claims (6)
- 【請求項１】 軸頭本体に主軸を回転可能に軸承し、該
主軸の先端にボーリング工具を着脱可能に装着し、該ボ
ーリング工具は前記主軸に主軸軸線上に着脱可能に取付
けられる工具本体と、刃具が固定され前記工具本体に軸
線方向の相対移動を規制して偏心軸線上で回転可能に軸
承された工具軸とで構成され、前記主軸に回動軸を軸線
方向の相対移動を規制して主軸軸線上で回転可能に支承
し、該回動軸の先端と前記工具軸の後端とに前記ボーリ
ング工具が前記主軸に装着されたとき係合して回動軸の
回転を前記工具軸に伝達する係合手段を設け、前記主軸
に軸動軸を相対回転を規制して軸線方向に相対移動可能
に主軸軸線上に支承し、該軸動軸の先端部と前記回動軸
の後端部とに互いに係合して軸動軸の軸動を前記回動軸
の回転に変換する運動変換機構を設け、前記軸動軸を軸
線方向に移動する駆動手段を前記軸頭本体と前記軸動軸
との間に設けたことを特徴とする多径に対応可能な高速
ボーリング軸頭。 - 【請求項２】 請求項１に記載の多径に対応可能な高速
ボーリング軸頭において、ボーリング工具が装着されて
いない状態で前記回動軸、軸動軸及び運動変換手段を支
承した主軸をバランス取りし、該バランス取りされた主
軸に単体でバランス取りされたボーリング工具を着脱可
能に装着することを特徴とする多径に対応可能な高速ボ
ーリング軸頭。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の多径に対
応可能な高速ボーリング軸頭において、前記係合手段は
前記ボーリング工具が前記主軸に装着されたとき互いに
噛合するピニオンと内歯歯車とからなり、前記ピニオン
は前記回動軸先端及び前記工具軸後端の一方に設けら
れ、前記内歯歯車は前記回動軸先端及び前記工具軸後端
の他方に設けられたことを特徴とする多径に対応可能な
高速ボーリング軸頭。 - 【請求項４】 請求項３に記載の多径に対応可能な高速
ボーリング軸頭において、前記回動軸の前記ピニオン側
の端面と前記工具軸の前記内歯歯車が形成された係合穴
の底面との間に中間部材を介在し、前記ボーリング工具
を主軸に装着したとき、前記中間部材の前後面に設けた
嵌合部が前記回動軸のピニオン側端部に設けた嵌合部と
前記係合穴底部に設けた嵌合部とに前記主軸軸線上及び
前記工具軸軸線上で夫々回転可能に嵌合し、前記回動軸
にクーラント供給装置に連通し前記ピニオン側端部の嵌
合部に開口するクーラント供給穴を穿設し、前記工具軸
に一端が前記係合穴底部の嵌合部に開口し他端が前記刃
具近傍に開口するクーラント穴を穿設し、前記中間部材
に前記クーラント供給穴と前記クーラント穴とを前記嵌
合部を介して連通する連通穴を設けたことを特徴とする
多径に対応可能な高速ボーリング軸頭。 - 【請求項５】 請求項３又は請求項４に記載の多径に対
応可能な高速ボーリング軸頭において、前記中間部材に
前記ボーリング工具の前記係合穴部のバランス取りを行
うためのバランスウエイト部を設けたことを特徴とする
多径に対応可能な高速ボーリング軸頭。 - 【請求項６】 請求項１又は請求項２に記載の多径に対
応可能な高速ボーリング軸頭において、前記係合手段は
前記ボーリング工具が前記主軸に装着されたとき係合す
るピンと直径方向の長溝とからなり、前記ピンは前記回
動軸先端及び前記工具軸後端の一方に設けられ、前記長
溝は前記回動軸先端及び前記工具軸後端の他方に設けら
れたことを特徴とする多径に対応可能な高速ボーリング
軸頭。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001114514A JP2002307218A (ja) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | 多径に対応可能な高速ボーリング軸頭 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001114514A JP2002307218A (ja) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | 多径に対応可能な高速ボーリング軸頭 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002307218A true JP2002307218A (ja) | 2002-10-23 |
Family
ID=18965573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001114514A Pending JP2002307218A (ja) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | 多径に対応可能な高速ボーリング軸頭 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002307218A (ja) |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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| CN115335188A (zh) * | 2020-03-23 | 2022-11-11 | 株式会社迪恩机床 | 镗杆的刀具更换装置及利用其的镗杆的刀具更换方法 |
| CN119952100A (zh) * | 2025-04-01 | 2025-05-09 | 东莞市宇扬精密机械有限公司 | 一种基于旋转式刀头切换结构的连续作业车削机床 |
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-
2001
- 2001-04-12 JP JP2001114514A patent/JP2002307218A/ja active Pending
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