JP2004306192A

JP2004306192A - ピンミラーカッタ

Info

Publication number: JP2004306192A
Application number: JP2003102922A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Kubota; 誠一久保田; Hiroyuki Kizaki; 広幸木崎; Toshiyoshi Watabe; 俊賀渡部; Akira Kanahoshi; 彰金星; Yasuharu Imai; 康晴今井
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】カッタ本体を交換により取り付けても、カッタ取付部に対し、その熱等に拘わることなくカッタ本体が相対的にずれるのを防止できる、信頼性の高いピンミラーカッタを提供すること。
【解決手段】加工機に装着されるカッタ取付部２の内周部に、カッタ取付部２の一平面方向からカッタ本体３を差し込んで取り付けるピンミラーカッタ１において、カッタ取付部２とカッタ本体３とは、径方向に延在して複数設けられた突起部５と突起部５に係合可能な切欠き部６とが組み合わされて、互いに位置決め固定される位置決め固定機構４により取り付けられる構成となっており、突起部５の周方向を向く一側面はカッタ本体３の厚み方向の中央が周方向へ突出する凸状面５ａを有し、他側面はカッタ本体３の差し込み方向に向かうに従い突起部５の幅が狭くなる傾斜面５ｂを有して形成されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、往復動式内燃機関のクランクシャフトを加工するピンミラーカッタに係り、特に、ピンミラーカッタのカッタ本体を、加工機に設けられるカッタ取付部に着脱するためのピンミラーカッタの技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、往復動式内燃機関のクランクシャフトを加工する工具として、円環状に形成されるカッタ取付部の内周部に、カッタ本体が挿入されて取り付けられるピンミラーカッタが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
このピンミラーカッタは、カッタ本体の外周にスプラインが、周方向に定ピッチで多数設けられると共に、カッタ取付部（アダプタ）の内周部に、スプラインを嵌合するスプライン溝がスプラインと同数設けられている。スプラインは、カッタ取付部に対するカッタ本体の差込み方向前端部で、後端部より幅が狭くなるようカッタ厚み方向に所望の角度のテーパが取り付けられて台形状をなしており、該台形状の幅の狭い前端部からスプライン溝に嵌め込まれたスプラインが、テーパ面の働きでスプライン溝の厚み方向の中心に位置決めされた後、クランパ及びネジによってカッタ本体がカッタ取付部の中心に心出して取り付けられるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１１８１２５号公報（第６頁、図１及び図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のピンミラーカッタにおいては、カッタ取付部のスプライン溝にカッタ本体のスプラインを嵌合することで、カッタ取付部とカッタ本体との相対位置がずれないように取り付けられているものの、以下に述べる問題があった。
【０００６】
即ち、ピンミラーカッタの加工中にカッタ本体を交換しようとすると、加工時の熱によりカッタ取付部の温度が上昇し、膨張していることから、カッタ取付部のスプライン溝の形状が常温のときより拡がってしまう。そのため、この状態のスプライン溝に、交換すべき常温のカッタ本体のスプラインを嵌め込んで取り付けると、スプラインがカッタ取付部のスプライン溝に微小な寸法ながら奥まで嵌め込まれてしまう結果、カッタ取付部とカッタ本体間の相対的位置がスラスト方向にずれてしまうばかりでなく、そのずれたままで加工を行うと、カッタ本体に設けられている切刃が異常にブレてしまうという問題があった。この問題は、常温においても、クランパを固定するネジの締め付け方によって上記スラスト方向のずれが生じ、また、クランパの締め付け時に、一箇所でも上記スラスト方向のずれが生じると他のクランパ締め付け状態を調整してもずれの修正が困難である。従って、上記従来のピンミラーカッタは、上記スラスト方向のずれが生じやすく、カッタ本体の取り付け状態に高い信頼性が得られないという問題があった。
【０００７】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、カッタ本体を交換により取り付けても、カッタ取付部に対し、その熱等に拘わることなくカッタ本体が相対的にずれるのを防止できる、信頼性の高いピンミラーカッタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るピンミラーカッタは、加工機に装着されるカッタ取付部の内周部又は外周部に、前記カッタ取付部の一平面方向からカッタ本体を差し込んで取り付けるピンミラーカッタにおいて、前記カッタ取付部と前記カッタ本体とは、径方向に延在して複数設けられた突起部と該突起部に係合可能な切欠き部とが組み合わされて、互いに位置決め固定される位置決め固定機構により取り付けられる構成となっており、前記突起部の周方向を向く一側面は、前記カッタ本体の厚み方向の中央が周方向へ突出する凸状面を有し、他側面は、前記カッタ本体の差し込み方向に向かうに従い前記突起部の幅が狭くなる傾斜面を有して形成されていることを特徴とする。
【０００９】
この発明のピンミラーカッタでは、カッタ取付部とカッタ本体とが位置決め固定機構によって互いに位置決めされるとともに固定されることで、カッタ取付部にカッタ本体が取り付けられており、位置決め固定機構は径方向に延在して複数設けられた突起部と突起部に係合可能な切欠き部との組み合わせによる構成とされ、突起部の周方向を向く一側面は、カッタ本体の厚み方向の中央が周方向へ突出する凸状面を有しているとともに、突起部の周方向を向く他側面は、カッタ本体の差し込み方向に向かうに従い突起部の幅が狭くなるように傾斜して形成されている傾斜面を有しているので、凸状面と切欠き部の側面とが周方向に係合することによって、カッタ取付部の厚み方向の中心部にカッタ本体が位置決め固定される。
【００１０】
つまり、突起部に係合可能な切欠き部は、突起部の凸状面に係合可能な側面と突起部の傾斜面に対応する傾斜面とを有しており、固定時に突起部の傾斜面と切欠き部の傾斜面との作用によって突起部の凸状面が切欠き部の側面に押し付けられているので、凸状面の作用によってカッタ取付部の厚み方向の中心部にカッタ本体が位置決めされるのである。これにより、カッタ本体を交換したとき、カッタ取付部が加工時の熱で温度上昇することで膨張した状態等にあっても、これに拘わることなくカッタ本体の厚み方向の中心部をカッタ取付部に正確に位置決め固定することができ、従って、正確な心出しが行え、良好な加工を行うことができる。また、交換後の加工によってカッタ本体が熱膨張したとしても凸状面によって係合しているので、カッタ本体がスラスト方向にずれることを防止することができ、良好な加工を行うことができる。
【００１１】
また、本発明に係るピンミラーカッタは、上述したピンミラーカッタであって、前記突起部の他側面側に設けられた段部と前記切欠き部に設けられた段部とに、締め付け部材が係合可能な係合部が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この発明のピンミラーカッタでは、突起部の他側面側に設けられた段部と切欠き部に設けられた段部とに、締め付け部材が係合可能な係合部が設けられているので、従来用いられていたクランパなどの押え部材を用いることなくカッタ取付部とカッタ本体とが固定される。これにより、押え部材を落としてなくなるというおそれがなくなることで作業効率の向上を図ることができるとともに、部品点数の削減となることでコストダウンを図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。
図１に示すピンミラーカッタ１は、加工機に装着される円環状をなすカッタ取付部２と、カッタ取付部２の内周部に取り付けられるカッタ本体３とを備えて構成されており、カッタ取付部２とカッタ本体３とは位置決め固定機構４により、スラスト方向に相対的に位置決めされて固定されている。また、カッタ本体３は、その内周部にクランク等の被削体を切削するための切刃（切削チップ）が装着されて構成されているが、図においては省略してある。
【００１４】
位置決め固定機構４は、カッタ本体３の外周部に外径方向に延在して設けられた突起部５と、突起部５に係合可能な凹形状でカッタ取付部２の内周部に設けられた切欠き部６と、突起部５および切欠き部６を互いに締め付けて固定する皿ネジ（締め付け部材）７とを備えており、ピンミラーカッタ１の周方向に等間隔となるように複数箇所（図では８箇所）に設けられている。
【００１５】
図２（ａ）は、位置決め固定機構４の一箇所を拡大して示した平面図で、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す位置決め固定機構４のＺ−Ｚ断面図であり、矢印の方向が加工時の回転方向Ｔとされている。また、図２（ｂ）に示すカッタ取付部２の上面２ａから下面２ｂに向かう方向が、カッタ取付部２にカッタ本体３を取り付ける際における、カッタ本体３の差し込み方向となる。図に示すように、突起部５の周方向を向く側面のうち回転方向Ｔの後方を向く側面は、カッタ本体３の厚み方向の中央が回転方向Ｔの後方に突出するＶ字状に形成されたＶ字面（凸状面）５ａに形成されている。このＶ字面の先端稜線がカッタ本体３の厚み方向の中央に位置するように形成されている。また、切欠き部６の回転方向Ｔの前方を向く側面は、Ｖ字面５ａに対応するような谷形状の傾斜面と、傾斜面による谷部分に形成されている凹部とを有しているＶ溝６ａに形成されており、Ｖ溝６ａはカッタ取付部２の厚み方向の中央に対称となるように形成されている。
【００１６】
また、突起部５の回転方向Ｔの前方側には、突起部５の上方部分が回転方向Ｔの前方に向けて突出するように段部８が形成され、切欠き部６の回転方向Ｔの前方側には、切欠き部６の下方部分が回転方向Ｔの後方に向けて突出するように段部９が形成されており、つまり平面視して段部８と段部９とが重なり合うように形成されている。そして、段部８の回転方向Ｔの前方を向く側面８ａおよび突起部５の回転方向Ｔの前方を向く側面５ｂは、差し込み方向に向かうに従い回転方向Ｔの後方に向かって傾斜、つまり下面２ｂ側に向かって突起部５の幅が狭くなるように傾斜している傾斜面となっている。また、段部９の回転方向Ｔの後方を向く側面９ａおよび切欠き部６の回転方向Ｔの後方を向く側面６ｂは、それぞれ側面８ａおよび側面５ｂに当接するように傾斜する傾斜面となっている。
【００１７】
また、カッタ取付部２にカッタ本体３を差し込み、突起部５と切欠き部６とを係合させた後に、カッタ取付部２とカッタ本体３とを固定するための締め付け部材として、皿ボルト１０が用いられている。突起部５の段部８には、皿ボルト１０が貫通可能な皿座ぐり付き穴部（係合部）１１が形成されており、切欠き部６の段部９には、皿座ぐり付き穴部１１と同軸になるように皿ボルト１０が螺合可能な雌ネジ部（係合部）１２が形成されている。そして、皿ボルト１０を上面２ａ側から皿座ぐり付き穴部１１に挿入して、雌ネジ部１２に螺合させることによりカッタ取付部２とカッタ本体３とが位置決めされて、固定される構成となっている。
【００１８】
上述したように、ピンミラーカッタ１の位置決め固定機構４が構成されており、皿ボルト１０を締め付けることによる結合力は、側面８ａおよび側面６ｂと側面５ｂおよび側面９ａとが傾斜して当接していることによって、突起部５を回転方向Ｔの後方へ押し付ける力となり、Ｖ溝６ａにＶ字面５ａを押し付けるように作用する。このとき、Ｖ字面５ａの先端稜線がカッタ本体３の厚み方向の中央に位置し、Ｖ溝６ａがカッタ取付部２の厚み方向の中央を対称に形成されているので、カッタ取付部２とカッタ本体３とが互いの厚み方向の中央で一致するように位置決めされ、固定することができる。また、加工中にカッタ本体３に加えられる切削抵抗をＶ溝６ａが受ける構成となっているので、切削抵抗によってカッタ本体３がスラスト方向にずれることを防止することができる。
【００１９】
また、加工によりカッタ本体３に装着されている切刃の切れ味が低下し、カッタ取付部２からカッタ本体３を取り外して、新しい切刃が装着されているカッタ本体３をカッタ取付部２に取り付ける場合に、引き続き使用されるカッタ取付部２は加工による熱によって若干膨張しており、一方、取り付けられるカッタ本体３は常温の状態となっているが、上述したようにＶ溝６ａにＶ字面５ａを押し付けるような位置決め固定機構４によって、カッタ取付部２とカッタ本体３とのスラスト方向へのずれが防止されているので、正確に位置決め固定することができる。さらに、新しく取り付けられたカッタ本体３が加工の熱によって膨張したとしても、Ｖ溝６ａとＶ字面５ａとが係合しているので、加工中にカッタ本体３がずれることが防止されており、切刃が異常にブレてしまうという問題が生じることを抑制することができる。
【００２０】
このように、カッタ本体３の取付時、および交換時においてカッタ取付部２に対して正確に位置決め固定することができ、正確な心出しをすることができるので、位置決め固定機構４としての信頼性を高めることができる。また、Ｖ溝６ａとＶ字面５ａとによって求心的に位置決めされるので、取り付け作業を容易に行うことができる。また、加工中においてもカッタ本体３がずれることを防止できるので、良好な加工を行うことができる。
【００２１】
また、突起部５の段部８に形成された皿座ぐり付き穴部１１、および切欠き部６の段部９に形成された雌ネジ部１２と皿ボルト１０とが、係合することによってカッタ取付部２とカッタ本体３とが固定されるので、従来用いられていたクランパなどの押え部材を用いる必要がなくなる。これにより、押え部材を用いる場合に考えられる問題点、たとえば押え部材が紛失することや、スライド可動式の押え部材の場合に切削屑の付着によって可動不能となることなどを回避することができ、作業効率を向上させることができる。また、部品点数の削減となることでコストダウンを図ることができる。
【００２２】
また、図３に、位置決め固定機構４の変形例である位置決め固定機構４’を示す。図３は、図２（ａ）のＺ−Ｚ断面に対応する断面図で、クランプボルト締め付け部材として両端に異なる向きの雄ネジ部を有するクランプボルト１５が用いられて位置決め固定機構４’が構成されている。また、段部８および段部９には、クランプボルト１５に螺合可能な雌ネジ部（係合部）１６，１７がそれぞれ形成されており、クランプボルト１５を回転させることによって段部８と段部９とが互いに近接する構成となっている。
【００２３】
なお、本実施の形態においては、皿ボルト１０やクランプボルト１５を締め付け部材として用いているが、締め付け部材はこれらに限られることはなく、たとえば、両端に径やピッチの異なる雄ネジ部を有するクランプボルトを用いてもよく、段部８と段部９とに係合可能な部材であればよい。また、外周部に切刃を備えたカッタ本体３をカッタ取付部２の外周部に取り付ける構成のピンミラーカッタに本発明を適用してもよい。また、凸状面がＶ字面５ａである形態について説明しているが、凸状面は円弧状に形成されていてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るピンミラーカッタによれば、位置決め固定機構が突起部と切欠き部との組み合わせによって構成され、突起部の周方向を向く一側面がＶ字面を有しているとともに他側面が傾斜面を有しているので、カッタ取付部の厚み方向の中心部にカッタ本体を位置決め固定することができる。これにより、カッタ本体のスラスト方向へのずれを防止することができ、良好な加工を行うことができる。
また、突起部の他側面側に設けられた段部と切欠き部に設けられた段部とに、締め付け部材が係合可能な係合部が設けられているので、作業効率の向上を図ることができるとともに、コストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるピンミラーカッタの平面図である。
【図２】ピンミラーカッタの位置決め固定機構を示しており、（ａ）が平面図で、（ｂ）が（ａ）のＺ−Ｚ断面図である。
【図３】位置決め固定機構の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ピンミラーカッタ
２カッタ取付部
３カッタ本体
４位置決め固定機構
５突起部
５ａＶ字面（凸状面）
５ｂ側面（傾斜面）
６切欠き部
８，９段部
１０皿ボルト（締め付け部材）
１１皿座ぐり付き穴部（係合部）
１２雌ネジ部（係合部）

Claims

加工機に装着されるカッタ取付部の内周部又は外周部に、前記カッタ取付部の一平面方向からカッタ本体を差し込んで取り付けるピンミラーカッタにおいて、
前記カッタ取付部と前記カッタ本体とは、径方向に延在して複数設けられた突起部と該突起部に係合可能な切欠き部とが組み合わされて、互いに位置決め固定される位置決め固定機構により取り付けられる構成となっており、
前記突起部の周方向を向く一側面は、前記カッタ本体の厚み方向の中央が周方向へ突出する凸状面を有し、他側面は、前記カッタ本体の差し込み方向に向かうに従い前記突起部の幅が狭くなる傾斜面を有して形成されていることを特徴とするピンミラーカッタ。
請求項１に記載のピンミラーカッタであって、
前記突起部の他側面側に設けられた段部と前記切欠き部に設けられた段部とに、締め付け部材が係合可能な係合部が設けられていることを特徴とするピンミラーカッタ。