JP2009107086A - バルブシート加工工具 - Google Patents

Abstract

【課題】より実用的なバルブシート加工工具を得る。
【解決手段】リーマホルダ１９０はコレットチャック１９４によりリーマ１９８を保持する。ガイド孔加工部２８の工具主軸３２からの取外し時には、シート加工部２６の工具主軸３２からの取外し後、カラー２７４をスプリングの付勢力に抗して移動させ、リーマホルダ１９０を可動軸１８２に対して回転可能とした状態で回転させ、可動軸１８２に対する軸方向の係合を解除し、可動軸１８２から抜け出させる。ガイド孔加工部２８の工具主軸３２への取付け時には、嵌合軸部１９２を嵌合孔２５０に嵌合限度まで嵌合した状態で回転させ、カラー２７４の係合舌片２７８の第２嵌合切欠２６８への嵌入，係合突部２５８と内向きフランジ２６６との係合により、可動軸１８２に相対回転不能かつ軸方向に相対移動不能に取り付ける。その後、シート加工部２６を工具主軸３２に取り付ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのシリンダヘッドにおけるバルブシートとガイド孔とを加工するバルブシート加工工具の改良に関するものである。

この種のバルブシート加工工具の一例が下記特許文献１および２に記載されている。この加工工具は、テーパ内周面を備えたバルブシートを加工するシート加工部と、バルブステムを案内するガイド孔を加工するガイド孔加工部とを含んでいる。シート加工部は、回転する工具主軸に取り付けられる工具本体と、その工具本体の回転軸線に対して傾斜した方向に移動可能な刃具保持部材と、前記工具本体に保持され、工具主軸の中心孔に軸方向に相対移動可能に嵌合される可動軸によって工具本体に対して軸方向に相対移動させられ、刃具保持部材を傾斜方向に移動させる駆動部材とを含むものとされている。工具本体にはさらに、上記刃具保持部材により保持された刃具である可動刃具により形成されるバルブシートとはテーパを異にする別のテーパ内周面を加工するための１つ以上の固定刃具が、少なくとも加工中は工具本体に対して相対移動不能に取り付けられることが多い。一方、ガイド孔加工部は、工具本体の中心部に形成された保持穴に嵌合されて保持されたスリーブに、リーマが軸方向に移動可能に嵌合され、そのリーマのシャンクが、上記可動軸内の中心孔にその可動軸に対して軸方向に相対移動可能に嵌合される別の可動軸に設けられるリーマ保持部に保持される。
このバルブシート加工工具によれば、工具本体が工具主軸と共に回転させられつつ、上記工具主軸に嵌合される可動軸の工具主軸に対する相対的な前進に伴って刃具保持部材が駆動部材により傾斜方向に移動させられ、刃具保持部材に保持された可動刃具によってバルブシートが加工され、また、工具主軸に嵌合される可動軸の中心孔に嵌合される上記別の可動軸の、工具主軸に嵌合される可動軸に対する相対的な前進に伴うリーマのスリーブからの突出によって、ガイド孔の加工が行われるというように、同一工程で連続的にバルブシートとガイド孔とが加工されるため、両者の同心度を確保することが容易である。しかも、本バルブシート加工工具においては、シート加工部とリーマとが共に、工具主軸に対して迅速に着脱可能とされており、可動刃具，固定刃具，リーマ等の交換を迅速に行うことができる。
特開２００３−１８１７０６公報 特開２００３−１８１７０７公報

しかしながら、上記バルブシート加工工具にも未だ改良すべき点があることが判明した。リーマ保持部の保持能力が十分とは言い難い点がその一つである。リーマ保持部は、リーマのシャンクの後端部に形成された横断面形状が非円形である非円形断面部と相対回転不能に嵌合する回転防止部と、リーマの後端部に螺合された調節ねじの後端面に当接してリーマのリーマ保持部への挿入深さを規定する規定部と、リーマの横断面形状が円形である円柱部の外周面と複数のボールにより摩擦係合してリーマのリーマ保持部からの抜け出しを防止するボールクランプ機構とを含むものとされており、調節ねじを十分な耐荷重性を備えたものとすることが困難である点や、ボールクランプ機構を十分な信頼性を有するものとすることが困難である点等、改良を要する点があったのである。

本出願人は、これらの点を改良するために、リーマ保持部をコレットチャックによりリーマのシャンクを保持するものとすることを試みた。コレットチャックによれば、リーマ保持部のリーマ保持能力を高めることができるのであるが、別の問題が発生する。コレットチャックは締付，解放のために操作部材の回転操作が必要であり、着脱の迅速性に欠けるのである。
この問題は、シート加工部においてバルブシートを加工する刃具が着脱可能にかつ少なくとも加工中は移動不能に保持されるバルブシート加工工具において同様に生ずる。
本発明は、以上の事情を背景にしてなされたものであり、上記問題の少なくとも１つを解決して、より実用的なバルブシート加工工具を得ることを課題としてなされたものである。

上記の課題は、テーパ内周面を備えたバルブシートを加工するシート加工部と、バルブステムを案内するガイド孔を加工するガイド孔加工部とを含むバルブシート加工工具において、シート加工部を、（Ａ）中心孔を備えて回転する工具主軸の先端に着脱可能に取り付けられ、工具主軸により回転軸線のまわりに回転させられる工具本体と、（Ｂ）バルブシートを加工するシート加工刃具を工具本体の転軸線から偏心した位置に保持し、そのシート加工刃具を工具本体の回転に伴って回転軸線のまわりに旋回させる工具保持部とを含むものとし、ガイド孔加工部を、（ａ）工具主軸の中心孔内に同心にかつ回転軸線に平行な方向である軸方向に相対移動可能に保持される可動軸の中心に形成された嵌合孔に嵌合される嵌合軸部と、その嵌合軸部の先端部に設けられ、ガイド孔を加工するリーマを着脱可能に保持するチャックとを含むリーマホルダと、（ｂ）そのリーマホルダに設けられ、嵌合軸部の嵌合孔への嵌合限度を規定する嵌合限度規定部と、（ｃ）リーマホルダに設けられ、可動軸の嵌合孔の開口端部に設けられた第１係合部と第１相対回転位相においては互いに軸方向に嵌合、離脱可能であり、嵌合限度規定部により規定されるまで軸方向に嵌合された状態で第２相対回転位相に相対回転させられることにより軸方向に離脱不能に係合する第２係合部と、（ｄ）リーマホルダに軸方向に相対移動可能に取り付けられ、第１係合部と第２係合部との係合状態において、リーマホルダと可動軸との両方に相対回転不能に係合することにより、それらリーマホルダと可動軸との相対回転を防止する相対回転防止部材と、（ｅ）その相対回転防止部材を、リーマホルダの先端側から後端側に向かう向きに付勢する付勢装置とを含むものとすることにより解決される。

本バルブシート加工工具においては、着脱可能なリーマホルダが先端部にチャックを備えており、リーマホルダへのリーマの取付けを、リーマホルダを可動軸、つまり工具主軸から取り外した状態で行うことができ、予めリーマを取り付けておいたリーマホルダを可動軸に取り付けることにより、リーマを可動軸に取り付けることができる。
また、このように、リーマホルダを可動軸から取り外した状態でリーマの取付けを行い得るため、チャックとして強固にリーマを保持し得るものを採用することができ、リーマの保持能力を高めることが容易となる。
しかも、リーマホルダの可動軸への取付けを簡単かつ迅速に行うことができる。本バルブシート加工工具においては、ガイド孔加工部が、リーマホルダと、嵌合限度規定部と、第２係合部と、相対回転防止部材と、付勢装置とを含むものであり、第１，第２係合部が第１相対回転位相にある状態で、リーマホルダが可動軸に、嵌合限度規定部により規定される限度まで嵌合され、その状態で第１相対回転位相から第２相対回転位相へ回転させられれば、第１，第２係合部が軸方向に離脱不能に係合する。その状態では、相対回転防止部材がリーマホルダと可動軸との相対回転を防止する状態となり、付勢装置が相対回転防止部材をその相対回転防止状態に維持する。つまり、リーマホルダを可動軸に挿入し、一定角度回転させるのみで、可動軸に取り付け得るのである。また、取外し時には、相対回転防止部材を付勢装置の付勢力に抗してリーマホルダの先端側へ移動させた状態で、リーマホルダを一定角度回転させ、軸方向に引き抜けばよいのであり、リーマホルダの着脱を容易かつ迅速に行うことができる。
なお、工具本体を含むシート加工部が工具主軸から取り外し可能であるため、シート加工部を取り外した状態でガイド孔加工部の着脱を行えば、その着脱作業を特に容易に行い得る。しかし、不可欠ではなく、シート加工部を取り外すことなくガイド孔加工部が着脱されるようにしてもよい。
さらに付言すれば、上記可動軸は、工具主軸に着脱可能に取り付けられることが多く、その場合、可動軸をバルブシート加工工具の構成要素と考えることも、工具主軸を含む加工機械の構成要素と考えることもできる。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載，従来技術等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（２）項が請求項２に、（３）項が請求項３に、（４）項が請求項４に、（５）項が請求項５に、（６）項が請求項６に、それぞれ相当する。

（１）テーパ内周面を備えたバルブシートを加工するシート加工部と、バルブステムを案内するガイド孔を加工するガイド孔加工部とを含み、
前記シート加工部が、
中心孔を備えて回転する工具主軸の先端に着脱可能に取り付けられ、工具主軸により回転軸線のまわりに回転させられる工具本体と、
前記バルブシートを加工するシート加工刃具を前記工具本体の前記回転軸線から偏心した位置に保持し、そのシート加工刃具を前記工具本体の回転に伴って前記回転軸線のまわりに旋回させる工具保持部と
を含み、前記ガイド孔加工部が、
前記工具主軸の前記中心孔内に同心にかつ前記回転軸線に平行な方向である軸方向に相対移動可能に保持される可動軸の中心に形成された嵌合孔に嵌合される嵌合軸部と、その嵌合軸部の先端部に設けられ、前記ガイド孔を加工するリーマを着脱可能に保持するチャックとを含むリーマホルダと、
そのリーマホルダに設けられ、前記嵌合軸部の前記嵌合孔への嵌合限度を規定する嵌合限度規定部と、
前記リーマホルダに設けられ、前記可動軸の前記嵌合孔の開口端部に設けられた第１係合部と第１相対回転位相においては互いに前記軸方向に嵌合、離脱可能であり、前記嵌合限度規定部により規定されるまで軸方向に嵌合された状態で第２相対回転位相に相対回転させられることにより前記軸方向に離脱不能に係合する第２係合部と、
前記リーマホルダに前記軸方向に相対移動可能に取り付けられ、前記第１係合部と前記第２係合部との係合状態において、前記リーマホルダと前記可動軸との両方に相対回転不能に係合することにより、それらリーマホルダと可動軸との相対回転を防止する相対回転防止部材と、
その相対回転防止部材を、前記リーマホルダの先端側から後端側に向かう向きに付勢する付勢装置と
を含むバルブシート加工工具。
（２）前記シート加工部の前記工具保持部が、前記シート加工刃具を着脱可能にかつ少なくとも加工中は移動不能に保持する固定型工具保持部である(1)項に記載のバルブシート加工工具。
シート加工刃具は、刃先位置の調整等のために移動させられることがあっても、加工中は移動させられず、移動不能に保持される。
（３）前記シート加工部の前記工具保持部が、
前記工具本体に、その工具本体の回転軸線に対して傾斜した傾斜方向に移動可能に保持され、前記シート加工刃具を保持する刃具保持部材と、
第１可動軸としての前記可動軸とは別の第２可動軸であって前記工具主軸の中心孔内において前記第１可動軸の外側に前記軸方向に相対移動可能に嵌合されるものに保持されるとともに、前記工具本体に前記軸方向に相対移動可能に保持され、その軸方向の相対移動に伴って前記刃具保持部材を前記傾斜方向に移動させる駆動部材と
を含む可動型工具保持部である(1)項に記載のバルブシート加工工具。
上記第１可動軸と第２可動軸とは、工具主軸に着脱可能に取り付けられることが多く、その場合、両可動軸をバルブシート加工工具の構成要素と考えることも、工具主軸を含む加工機械の構成要素と考えることもできる。
（４）前記リーマホルダが、前記チャックから前記嵌合軸部に到るリーマ挿入孔を有し、かつ、当該バルブシート加工工具が、そのリーマ挿入孔への前記リーマの挿入限度を規定する挿入限度規定部を含む(1)項ないし(3)項のいずれかに記載のバルブシート加工工具。
リーマのリーマホルダへの取付けに当たって、リーマをリーマ挿入孔に挿入限度まで挿入すればよく、リーマの取付作業が容易となる。
（５）前記挿入限度規定部が、前記リーマホルダの前記リーマ挿入孔の後端部に形成された雌ねじ穴に螺合され、前記リーマの後端に当接してそのリーマの前記リーマ挿入孔への挿入限度を規定する調節ねじを含む(4)項に記載のバルブシート加工工具。
挿入限度規定部を調節ねじを含むものとすれば、リーマホルダを工具主軸から取り外した状態で、リーマのリーマホルダに対する軸方向位置を調節することができ、工具主軸への取付け後にリーマの軸方向位置調節を行う場合に比較して、加工機械上においてのガイド孔加工部の着脱作業に要する時間を短縮し、加工機械の稼動率を高めることができる。
しかも、リーマホルダに調節ねじを設ける場合は、前記特許文献１に記載されているようにリーマのシャンクに調節ねじを設ける場合に比較して、有効径の大きい調節ねじを採用することができ、その分、ガイド孔加工部の耐荷重性を向上させることができる。
（６）前記チャックが、
前記リーマホルダの先端部により形成され、リーマホルダの先端側から後端側へ向かうに従って直径が漸減するテーパ孔を含むチャック本体と、
テーパ外周面を有し、前記テーパ孔に嵌合されたコレットと、
そのコレットをリーマホルダの先端側から後端側へ押すことにより縮径させる縮径装置と
を含むコレットチャックである(1)項ないし(5)項のいずれかに記載のバルブシート加工工具。
コレットチャックは、比較的細いリーマシャンクを強固に保持するのに適し、あるいは全体を小径に構成することが容易である利点を有している。
（７）前記嵌合限度規定部が、前記リーマホルダの前記嵌合軸部の先端部から半径方向外向きに突出し、前記第１可動軸の先端面に当接する当接突起を含む(1)項ないし(6)項のいずれかに記載のバルブシート加工工具。
リーマホルダの第１可動軸への取付作業が容易となる効果が得られる。
（８）前記当接突起が半径方向外向きに突出した外向きフランジであり、その外向きフランジにそれの一部を軸方向に貫通する状態で第１嵌合切欠が形成される一方、前記相対回転防止部材が、前記リーマホルダの前記外向きフランジより先端側の部分に摺動可能に嵌合される中空円筒部材であって、その中空円筒部材の後端面から後方へ突出し、前記第１嵌合切欠に嵌合するとともに、先端部が前記第１可動軸の先端面から軸方向に形成された第２嵌合切欠に嵌合する嵌合舌片を備えたものである(7)項に記載のバルブシート加工工具。
本項の特徴を採用すれば、ガイド孔加工部の構成を単純化することができ、あるいはリーマホルダの着脱作業を一層容易にすることができる。

以下、請求可能発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。

図１に、請求可能発明の一実施例としてのバルブシート加工工具が図示されている。本バルブシート加工工具により、図２に示すように、エンジンのシリンダヘッドにおけるバルブシート１０，テーパ内周面１２，１４およびガイド孔１６が加工される。バルブシート１０はテーパ内周面１８を備え、このテーパ内周面１８の前後にそれぞれ隣接してテーパ内周面１２，１４が形成される。これらテーパ内周面１２，１４，１８はそれぞれ、テーパを異にする。バルブシート１０の前方にバルブガイド２０が形成されており、そのバルブガイド２０内にガイド孔１６が形成され、バルブステム（図示省略）を案内する。

バルブシート加工工具は、図１に示すように、バルブシート１０を加工するシート加工部２６と、ガイド孔１６を加工するガイド孔加工部２８とを含む。シート加工部２６は、特開２００３−１８１７０６公報に記載のシート加工部とほぼ同様に構成されており、簡単に説明する。シート加工部２６は、アダプタ３０を介して加工機械の工具主軸３２の先端に着脱可能に取り付けられる。アダプタ３０は段付の円筒状を成し、軸方向の中間部から半径方向外向きに延び出させられた外向きフランジ部３４を備え、外向きフランジ部３４より後側の部分が取付部３６とされ、前側の部分が嵌合突部３８とされている。嵌合突部３８の外周面は、前方ほど直径が減少するテーパ外周面４０とされている。また、外向きフランジ部３４の前端面４２には、横断面形状が円形を成す係合部としての係合突部４４が突設されている。アダプタ３０は、取付部３６において工具主軸３２の中心孔４６の嵌合穴４８に嵌合されるとともに、外向きフランジ部３４が工具主軸３２の先端面に当接させられ、同軸にかつ軸方向に位置決めされた状態で、外向きフランジ部３４を通って工具主軸３２にボルト（図示省略）が螺合されることにより、工具主軸３２に着脱可能に固定されている。

アダプタ３０には、図１に示すように、シート加工部２６の工具本体５２が着脱可能に、かつ同心に取り付けられ、工具主軸３２により、工具主軸３２の軸線と同心な回転軸線まわりに回転させられる。工具本体５２は、概して円筒状の基部５４と、概して円錐状の先端部５６とを有しており、基部５４の後端面５８には、係合部としての係合凹部６２が、工具本体５２の回転軸線を中心とする円弧に沿って一定の長さで形成されており、外向きフランジ部３４の前端面４２に突設された係合突部４４に係合させられる。

工具本体５２は、先端部５６のテーパ外周面に沿って先端側ほど軸心に接近する向きに傾斜し、工具本体５２の回転軸線に対して傾斜した傾斜方向に延びる傾斜Ｔ溝６６およびその傾斜Т溝６６から工具本体５２の回転軸線に平行に延びる軸方向溝６８を備えている。傾斜Т溝６６は横断面形状が逆Т字形であり、軸方向溝は横断面形状が矩形である。傾斜Т溝６６および軸方向溝６８には、刃具保持部材としてのТ字形スライダ（以下、単にスライダと略称する）７０が摺動可能に嵌合されている。スライダ７０は、傾斜Т溝６６に嵌合される傾斜部７２と軸方向溝６８に嵌合される軸方向部７４とを備えている。傾斜部７２は横断面形状が逆Т字形とされ、軸方向部７４は横断面形状が矩形とされ、傾斜部７２は傾斜Т溝６６に、浮上がりを防止されるとともに、傾斜Т溝６６の底面に沿った方向の移動のみが許容された状態で嵌合されている。

スライダ７０には、軸方向部７４の前部にシート加工刃具としてのバイト８０が工具本体５２の回転軸線に平行に嵌合され、固定されている。バイト８０は、スライダ７０の移動により、工具本体５２の回転軸線に対して傾斜した傾斜方向に移動させられる。バイト８０は可動工具であり、バルブシート１０のテーパ内周面１８を加工する。工具本体５２にはまた、図２に示すように、スライダ７０が設けられた部分とは位相を異にする２箇所にそれぞれ、バイト８２，８４が嵌合され、固定されている。バイト８２，８４は固定工具であり、前記テーパ内周面１２，１４を加工する。バイト８２，８４は、図示を省略する調整装置により、工具本体５２に対して移動させられ、刃先位置が調整される。この調整は加工時以外のときに行われ、バイト８２，８４は加工中は工具本体５２に移動不能に取り付けられる。

スライダ７０は、駆動部材９０により上記傾斜方向に移動させられる。駆動部材９０は、移動部９２および係合部９４を含む。移動部９２は概して円筒状を成し、工具本体５２内に設けられた有底のガイド穴９６に、工具本体５２の回転軸線に平行な方向に相対移動可能に嵌合され、保持されている。駆動部材９０はまた、工具本体５２により相対回転不能に保持されている。係合部９４は、横断面形状が円形を成し、移動部９２に、工具本体５２の回転軸線に対して傾斜し、傾斜Ｔ溝６６に対して直角な向きに突設されるとともに、スライダ７０の傾斜部７２に、その頂面から底面へ貫通して設けられた嵌合穴９８に、嵌合穴９８の中心線に平行な方向に相対移動可能に嵌合されている。したがって、移動部９２が移動させられれば、係合部９４の傾斜により、スライダ７０が傾斜Ｔ溝６６の傾斜に沿って移動させられ、工具本体５２の回転軸線に対して傾斜した傾斜方向に移動させられる。本実施例においては、スライダ７０および駆動部材９０が可動型工具保持部１００を構成し、スライダ７０に固定されたバイト８０は、可動型工具保持部１００により、工具本体５２の回転軸線から偏心した位置に保持されている。

工具本体５２にはまた、図１に示すように、ガイド穴９６より直径が大きく、後端面５８に開口する有底の嵌合穴１０２が形成され、ガイド穴９６は嵌合穴１０２の底面に開口させられている。嵌合穴１０２の内周面は、前記アダプタ３０の嵌合突部３８のテーパ外周面４０と対応する傾斜のテーパ内周面１０４とされ、両テーパ面４０，１０４がしまり嵌合させられることにより、アダプタ３０とシート加工部２６との心出しが為され、工具本体５２の後端面５８が外向きフランジ部３４の前端面４２に当接することにより軸方向の位置が規定される。

シート加工部２６とアダプタ３０とは、図１に示すロック機構１０８により、軸方向に離脱することが防止される。ロック機構１０８は、アダプタ３０を中心線方向に貫通して形成された嵌合穴１１０内に相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に嵌合されたクランプ部材１１２，クランプ部材１１２を回転させるクランプ部材回転駆動装置１１４および複数、例えば、３個の鋼球１１６を含む。クランプ部材１１２は、外周面が段付の円筒状を成し、その後部にはウォームホイール１１８が一体的に設けられるとともに、アダプタ３０に、その中心線と直角に立体交差する軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に嵌合されたウォーム１２０の一部と噛み合わされている。

また、複数の鋼球１１６は、図１および図３に示すように、アダプタ３０の嵌合突部３８の周壁を半径方向に貫通して形成された複数の保持穴１２２の各々に、ほぼ嵌合突部３８の回転軸線に直交する方向のみに移動可能に嵌合されている。鋼球１１６は、嵌合突部３８の内周面とテーパ外周面４０との両方から突出する大きさを有する。また、クランプ部材１１２の外周面の複数の鋼球１１６にそれぞれ対応する部分には、図３に示すように、カム溝１２４が形成されている。カム溝１２４は、断面形状が鋼球１１６とほぼ等しい半径の弓形とされ、周方向に沿って溝の深さが漸減させられている。

工具本体５２には、図１に示すように、そのテーパ内周面１０４に開口する円環状溝１２６が形成されるとともに、その円環状溝１２６の後側の溝側面は、嵌合穴１０２の中心線側ほど後方へ向かう向きに傾斜させられたテーパ内周面１２８とされている。工具本体５２にはまた、テーパ内周面１２８に開口し、その後端面５８から円環状溝１２６に至る切欠１３０が複数、本実施例では３個、等角度間隔に形成され、工具本体５２をアダプタ３０に嵌合する際の鋼球１１６と工具本体５２との干渉が回避されるようにされている。

ウォーム１２０が回転操作され、ウォームホイール１１８が回転させられてクランプ部材１１２が回転させられれば、カム溝１２４の鋼球１１６に係合する部分の深さが変化し、鋼球１１６の嵌合突部３８のテーパ外周面４０からの突出量が変化させられる。それにより、鋼球１１６は、テーパ外周面４０からの突出量が少なく、アダプタ３０に嵌合された工具本体５２のテーパ内周面１２８から離れ、工具本体５２とアダプタ３０との嵌合，離脱を許容する開放状態と、保持穴１２２からテーパ外周面４０側への突出量が開放状態におけるより多く、テーパ内周面１２８に押し付けられ、斜面の作用により工具本体５２をアダプタ３０に押し付けて相対移動不能に固定するロック状態とに切り換えられる。

なお、図示は省略するが、クランプ部材１１２の先端面には、工具本体５２の嵌合穴１０２の底面をけり上げるけり上げ凸部が軸方向に突出して設けられており、アダプタ３０から工具本体５２が抜け出すことが許容された状態で、さらにクランプ部材１１２が回転させられることにより、けり上げ凸部が嵌合穴１０２の底面に係合して工具本体５２をアダプタ３０から押し離し、両者が強制的に離間させられる。

さらに、工具本体５２には、図１に示すように、前記ガイド穴９６より径が小さく、工具本体５２の先端面１３１からガイド穴９６に至る保持孔１３２が形成されるとともに、スリーブ１３４が嵌合され、固定される。スリーブ１３４の前部には、半径方向外向きの外向きフランジ１３６が形成され、スリーブ１３４は外向きフランジ１３６が工具本体５２の先端面１３１に当接するまで保持孔１３２に嵌合され、着脱可能に固定される。

前記駆動部材９０は、可動軸１４０により移動させられる。可動軸１４０は円筒状を成し、図１に示すように、前記工具主軸３２の中心孔４６に軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に嵌合されており、工具主軸３２に対して着脱可能である。可動軸１４０の周壁の直径方向に隔たった２箇所にそれぞれ、キー１４２が固定されている。これらキー１４２は、各大径の頭部１４４が可動軸１４０の外周面から突出させられ、各先端部１４６は可動軸１４０の内周面から突出させられており、頭部１４４が、中心孔４６に設けられた軸方向に延びる一対のキー溝１４８にそれぞれ嵌合されることにより、可動軸１４０の工具主軸３２に対する軸方向の移動が許容されるとともに、相対回転が防止されている。可動軸１４０は、図示を省略する第２可動軸駆動装置としてのアクチュエータにより軸方向に移動させられる。それぞれ係合部の一種である係合凸部および係合凹部を構成するキー１４２およびキー溝１４８が相対回転防止装置ないし回転伝達装置を構成している。

可動軸１４０は、図１および図２に示すように、その前部が前記クランプ部材１１２内に軸方向に相対移動可能に嵌合されており、前記駆動部材９０の移動部９２に軸方向に相対移動不能に係合させられる。移動部９２は概して円筒状を成し、軸方向に貫通する貫通穴１５４が形成され、前記スリーブ１３４が嵌合される保持孔１３２は、前記ガイド穴９６および貫通穴１５４に連通させられている。貫通穴１５４は、軸方向後方において比較的大径の係合穴部１５６を有する。係合穴部１５６の内周部に環状の係合溝１５８が形成され、係合溝１５８から移動部９２の後端に連通する複数の切欠１６０が等角度間隔に形成されている。また、可動軸１４０の前端部には、駆動部材９０の係合穴部１５６と係合可能な係合部１６４が形成されている。係合部１６４は、直径が係合穴部１５６と嵌合可能な大きさとされ、先端部において外向きに突出する複数（切欠１６０と同数）の係合片１６６が等角度間隔に形成されている。

移動部９２と可動軸１４０とは、切欠１６０と係合片１６６との位相が一致する状態で係合穴部１５６に係合部１６４が嵌合され、係合片１６６が係合溝１５８内に位置する状態で相対回転させられることにより、係合片１６６が係合溝１５８の両側壁により挟まれて軸方向の相対移動が阻止され、スライダ７０は駆動部材９０を介して可動軸１４０により保持される。その状態で可動軸１４０が移動させられれば、駆動部材９０が工具本体５２に対して移動させられ、係合部９４の外周面とスライダ７０の嵌合穴９８の内周面とが摺動しつつ、スライダ７０が傾斜Т溝６６に沿って工具本体５２の回転軸線に対して傾斜した方向に移動させられる。係合部９４および嵌合穴９８が、可動軸１４０の軸方向の移動を、スライダ７０の傾斜Т溝６６に沿った方向の移動に変換する運動変換機構を構成している。

可動軸１４０は、図１に示すように、中心線方向に貫通する中心孔１８０を備え、その中心孔１８０には、可動軸１８２が軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に嵌合されており、可動軸１４０に対して着脱可能である。可動軸１４０は、工具主軸３２の中心孔４６において可動軸１８２の外側に軸方向に相対移動可能に嵌合され、可動軸１８２は可動軸１４０を介して、工具主軸３２の中心孔４６に同心にかつ工具本体５２の回転軸線に平行な方向である軸方向に移動可能に保持され、工具主軸３２に対して着脱可能に取り付けられている。本実施例では、可動軸１８２が第１可動軸を構成し、可動軸１４０が第２可動軸を構成している。可動軸１８２は、概して円筒状を成し、その直径方向に隔たった２箇所にそれぞれ、外周面および後端面に開口し、軸方向に延びるキー溝１８４が設けられ、可動軸１４０に設けられた前記一対のキー１４２の先端部１４６がそれぞれ、軸方向に相対移動可能に嵌合されている。それにより、可動軸１８２の可動軸１４０に対する相対回転が防止されるとともに、可動軸１４０に対する軸方向の移動が案内されている。可動軸１８２の後端部は図示を省略するリーマ移動装置に連結され、軸方向に移動させられる。リーマ移動装置は、第１可動軸駆動装置である。また、それぞれ係合部の一種である係合凸部および係合凹部を構成するキー１４２およびキー溝１８４が相対回転防止装置ないし回転伝達装置を構成している。

可動軸１８２にリーマホルダ１９０が嵌合される。リーマホルダ１９０は、図１に示すように、嵌合軸部１９２と、嵌合軸部１９２の先端部に設けられたコレットチャック１９４とを含み、リーマホルダ１９０を軸方向に貫通し、コレットチャック１９４から嵌合軸部１９２に至るリーマ挿入孔１９６を有し、リーマ１９８が挿入される。リーマ１９８は、前記ガイド孔１６を加工する工具であり、そのシャンク２００の後端部２０２は、周方向の一部が軸方向に平方に切り欠かれ、横断面形状がほぼＤ字形を成し、非円形断面部が設けられている。

リーマ挿入孔１９６は、横断面形状が円形を成すが、中心線方向の中間部の横断面形状は、シャンク２００の後端部２００の横断面形状に対応する形状であって、円の一部が切り欠かれた形状であり、ほぼＤ字形とされ、回転止め穴２０４が設けられており、リーマ挿入孔１９６に挿入されたリーマ１９８のシャンク２００の後端部２０２が回転止め穴２０４に嵌合されることにより、リーマ１９８のリーマホルダ１９０に対する相対回転が防止される。回転止め穴２０４が回転防止部を構成している。リーマ挿入孔１９６にはまた、その後端部に雌ねじ穴２０８が形成されるとともに、調節ねじ２１０が螺合されており、リーマ挿入孔１９６に挿入されたリーマ１９８の後端に当接して、リーマ１９８のリーマ挿入孔１９６への挿入限度を規定する。調節ねじ２１０が挿入限度規定部を構成している。

前記コレットチャック１９４のチャック本体２２０は、リーマホルダ１９０の先端部により形成され、図４に示すように、前記リーマ挿入孔１９６の先端部は、リーマホルダ１９０の先端側から後端側へ向かうに従って直径が直線的に漸減するテーパ孔２２２とされ、コレット２２４が嵌合されている。コレット２２４は、テーパ孔２２２のテーパに対応する傾斜のテーパ外周面２２６と、テーパ外周面２２６より先端側に形成され、テーパ外周面２２６とは傾斜の向きが逆である別のテーパ外周面２２８とを備え、テーパ外周面２２６側においてテーパ孔２２２に嵌合され、テーパ外周面２２８はテーパ孔２２２から前方へ突出させられている。さらに、テーパ外周面２２６，２２８の間の部分に、外周面に開口する円環状溝２３０が形成されている。

チャック本体２２０の先端部には、図４に示すように、雄ねじ部２３２が設けられ、クランプナット２３４が螺合されている。クランプナット２３４は、上記テーパ外周面２２８に対応する傾斜のテーパ内周面２３６を備え、テーパ外周面２２８に係合させられる。クランプナット２３４はまた、半径方向内向きに突出する円環状の係合突部２３８を備え、コレット２２４の円環状溝２３０に嵌入させられている。クランプナット２３４が雄ねじ部２３２にねじ込まれれば、クランプナット２３４のテーパ内周面２３６がコレット２２４のテーパ外周面２２８に係合し、コレット２２４をリーマホルダ１９０の先端側から後端側へ押す。それによりコレット２２４がテーパ孔２２２内に押し込まれ、縮径させられてリーマ１９８を保持する。また、クランプナット２３４の螺合が緩められれば、クランプナット２３４の後退に伴って係合突部２３８が円環状溝２３０の前側の側面に係合し、コレット２２４をテーパ孔２２２から抜け出す方向へ移動させ、コレット２２４が拡径してリーマ１９８を解放する。本実施例においては、クランプナット２３４が縮径装置を構成している。

リーマホルダ１９０の嵌合軸部１９２は、図１に示すように、可動軸１８２の中心を貫通して形成された嵌合孔２５０に嵌合される。嵌合軸部１９２の嵌合孔２５０への嵌合限度は、嵌合軸部１９２の先端部から半径方向外向きに突出させられた外向きフランジ２５２が、可動軸１８２の先端面２５４に当接することにより規定される。外向きフランジ２５２が当接突起の一種であり、嵌合限度規定部を構成している。外向きフランジ２５２には、図５に示すように、直径方向に隔たった２箇所にそれぞれ、軸方向に貫通する状態で第１嵌合切欠２５６が形成されている。嵌合軸部１９２にはまた、図４および図５に示すように、その外周面の外向きフランジ２５２から後部側に離れた部分の直径方向に隔たった２箇所にそれぞれ、係合部の一種である係合突部２５８が突設されている。これら係合突部２５８はそれぞれ、図５に示すように、外向きフランジ２５２より低く、一対の第１嵌合切欠２５６に対して９０度、位相を異にする位置に形成されている。

また、可動軸１８２には、図２に示すように、その先端面２５４から短い距離、離れた箇所に、嵌合孔２５０の内周面に開口する円環状の溝２６４が形成されている。それにより、可動軸１８２の開口端部には、溝２６４の前側の側壁により構成され、半径方向内向きの内向きフランジ２６６が形成されている。溝２６４は、前記リーマホルダ１９０の嵌合軸部１９２に突設された係合突部２５８の高さより深く、内向きフランジ２６６は、前記リーマホルダ１９０の嵌合軸部１９２の外向きフランジ部２５２と係合突部２５８との間にほぼ隙間なく嵌合可能な軸方向の厚さを有する。

可動軸１８２の開口端部にはまた、図２および図４に示すように、その直径方向に隔たった２箇所にそれぞれ、先端面２５４から軸方向に延び、溝２６４の途中に至る長さの第２嵌合切欠２６８が形成されている。これら第２嵌合切欠２６８はそれぞれ、前記係合突部２５８の通過を許容する幅を有し、可動軸１８２の周壁を半径方向に貫通して形成されている。

したがって、一対の係合突部２５８と内向きフランジ２６６とは、係合突部２５８と第２嵌合切欠２６８との位相が一致する第１相対回転位相においては、互いに軸方向に嵌合，離脱可能である。そして、第１相対回転位相において嵌合軸部１９８が嵌合孔２５０に、外向きフランジ２５２が可動軸１８２の先端面２５４に当接するまで嵌合されれば、内向きフランジ２６６が外向きフランジ２５２と係合突部２５８との間の部分に位置するとともに、係合突部２５８が溝２６４内に位置する状態となる。その状態からリーマホルダ１９０と可動軸１８２とが９０度、相対回転させられれば、一対の係合突部２５８がそれぞれ、第２嵌合切欠２６８から外れ、内向きフランジ２６６の第２嵌合切欠２６８が形成されていない部分に対向する第２相対回転位相とされ、係合突部２５８と内向きフランジ２６６との係合により、リーマホルダ１９０と可動軸１８２とは、軸方向に離脱不能に係合させられる。本実施例においては、内向きフランジ２６６が第１係合部を構成し、一対の係合突部２５８が第２係合部を構成し、ガイド孔加工部２８は、可動軸１４０，１８２を介して工具主軸３２に着脱可能に取り付けられる。

上記リーマホルダ１９０の外向きフランジ２５２とクランプナット２３４との間の部分には、相対回転防止部材たる中空円筒部材としてのカラー２７４が軸方向に摺動可能に嵌合されるとともに、リーマホルダ１９０との間に配設された付勢装置の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング２７６により、リーマホルダ１９０の先端側から後端側へ向かう向きに付勢されている。このスプリング２７６の付勢によるカラー２７４のリーマホルダ１９０に対する移動限度は、カラー２７４の後端面が外向きフランジ２５２に当接することにより規定される。カラー２７４の内径は、コレットチャック１９４のクランプナット２３４の外径より大きく、カラー２７４はクランプナット２３４と干渉することなく、軸方向に移動することができる。

カラー２７４には、その後端面の直径方向に隔たった２箇所からそれぞれ、嵌合舌片２７８が後方へ突出して設けられるとともに、外向きフランジ２５２の前記一対の第１嵌合切欠２５６の各々に軸方向に摺動可能に嵌合されている。したがって、図５に示すように、一対の係合舌片２７８はそれぞれ、一対の係合突部２５８とは９０度位相を異にし、前記内向きフランジ２６６と一対の係合突部２５８とが前記第２相対回転位相にある状態では、一対の嵌合舌片２７８は一対の第２嵌合切欠２６８との位相が一致し、その先端部が第２嵌合切欠２６８に嵌合され、リーマホルダ１９０と可動軸１８２との両方に相対回転不能に係合し、リーマホルダ１９０と可動軸１８２との相対回転が防止される。

以上のように構成されたバルブシート加工工具においては、シート加工部２６およびガイド孔加工部２８をそれぞれ、工具主軸３２から取り外すことができる。本シート加工部２６は、工具本体５２および可動型工具保持部１００（スライダ７０および駆動部材９０）を含み、工具主軸３２に取り付けられた状態では、工具本体５２の嵌合穴１０２がアダプタ３０の嵌合突部３８にしまり嵌合され、クランプ部材１１２がロック状態にあり、鋼球１１６がテーパ内周面１２８に係合し、工具本体５２を外向きフランジ部３４に押し付けた状態にある。また、係合凹部６２に係合突部４４が嵌合されるとともに、係合凹部６２の、工具主軸３２の回転方向において下流側の端面に係合し、工具主軸３２の回転をアダプタ３０に伝達する状態にある。さらに、可動軸１４０と駆動部材９０とは、軸方向に相対移動不能に係合させられた位相にある。

本ガイド孔加工部２８は、リーマホルダ１９０，外向きフランジ２５２，係合突部２５８，カラー２７４およびスプリング２７６を含み、工具主軸３２に取り付けられた状態では、コレットチャック１９４によりリーマ１９８を保持したリーマホルダ１９０は、嵌合軸部１９２が可動軸１８２の嵌合孔２５０に嵌合されるとともに、係合突部２５８と内向きフランジ２６６とが第２相対回転位相にあり、可動軸１８２と軸方向に離脱不能に係合させられるとともに、カラー２７４の係合舌片２７８の第１，第２嵌合切欠２５６，２６８への嵌合により、相対回転を防止された状態にある。シート加工部２６およびガイド孔加工部２８はそれぞれ、可動軸１４０，１８２に取付け，取外しされ、可動軸１４０，１８２は本バルブシート加工工具に含まれず、加工機械を構成する。

この状態でシート加工部２６およびガイド孔加工部２８のうち、まず、シート加工部２６が工具主軸３２および可動軸１４０から取り外される。シート加工部２６の取外し時には、作業者はまず、図６(a)に示すように、スリーブ１３４を工具本体５２から取り外す。工具本体５２およびリーマホルダ１９０がまだ可動軸１４０，１８２に取り付けられた状態にあり、がたつきがないため、スリーブ１３４を工具本体５２およびリーマ１９８に対してこじりなく、損傷を生じることなく、取り外すことができる。

次いで、図６(b)に示すように、作業者はウォーム１２０に工具３００を係合させ、ウォーム１２０を、クランプ部材１１２を解放状態に切り換える方向に回転させる。それにより、鋼球１１６がテーパ内周面１２８から離れ、工具本体５２のアダプタ３０への押付けが解除され、作業者は工具本体５２をアダプタ３０に対して回転させる。この場合、作業者は工具本体５２を、係合凹部６２が、現に係合突部４４に係合している端面が係合突部４４から離れる方向に回転させ、係合凹部６２の工具本体５２の回転軸線まわりにおいて反対側の端面が係合突部４４に係合するまで回転させる。このように工具本体５２が回転させられた状態では、可動軸１４０の係合片１６６と、駆動部材９０の切欠１６０との位相が一致するとともに、切欠１３０と鋼球１１６との位相も一致し、図６(c)に示すように、工具本体５２をアダプタ３０から離れる向きに移動させ、取り外すことができる。

次にガイド孔加工部２８を取り外す。ガイド孔加工部２８の取外し時には、可動軸１８２は前進端位置にあり、リーマホルダ１９０は、カラー２７４が可動軸１４０から前方へ突出した状態にある。そして、作業者はカラー２７４を持ち、スプリング２７６の付勢力に抗して後退させ、係合舌片２７８を第２嵌合切欠２６８から抜け出させ、可動軸１８２との係合を解除する。それにより、リーマホルダ１９０の可動軸１８２に対する回転が可能となり、作業者はリーマホルダ１９０を回転させ、嵌合軸部１９２に突設された係合突部２５８が第２嵌合切欠２６８内に位置する状態とし、リーマホルダ１９０を可動軸１８２から抜け出す方向に移動させ、図６(d)に示すように、可動軸１８２から取り外し、主軸３２から取り外す。

シート加工部２６およびガイド孔加工部２８の工具主軸３２への取付けを説明する。
取付けは、図７(a)に示すように、まず、ガイド孔加工部２８から行われる。ガイド孔加工部２８の取付け時には、可動軸１８２は前進端位置に位置させられており、作業者はリーマホルダ１９０を持ち、一対ずつの係合突部２５８と第２嵌合切欠２６８との位相を合わせた状態で嵌合軸部１９２を可動軸１８２の嵌合孔２５０に嵌合する。係合突部２５８は第２嵌合切欠２６８を通って溝２６４内に入るが、カラー２７４の係合舌片２７８は、可動軸１８２の先端面２５４に当接した後は移動を阻止され、スプリング２７６を圧縮しつつ、嵌合軸部１９２に対して相対的に後退し、嵌合軸部１９２の嵌合孔２５０への嵌合を許容する。

作業者は、嵌合軸部１９２を外向きフランジ２５２が先端面２５４に当接するまで、すなわち嵌合限度まで嵌合したならば、リーマホルダ１９０を９０度回転させる。それにより、係合舌片２７８と第２嵌合切欠２６８との位相が一致し、カラー２７４はスプリング２７６の付勢により可動軸１８２側へ移動させられ、係合舌片２７８が第２嵌合切欠２６８に嵌入させられて、リーマホルダ１９０が可動軸１８２に相対回転不能に保持される。また、係合突部２５８と内向きフランジ２６６とが軸方向に離脱不能に係合させられ、リーマホルダ１９０が可動軸１８２により軸方向に離脱不能に保持される。

次いで作業者は、図７(b)に示すように、シート加工部２６をアダプタ３０および可動軸１４０に取り付ける。作業者は工具本体５２を持ち、駆動部材９０の切欠１６０と可動軸１４０の係合片１６６との位相を一致させた状態で、工具本体５２をアダプタ３０の嵌合突部３８に嵌合する。この位相ではまた、３個ずつの鋼球１１６と切欠１３０との位相が一致するとともに、工具本体５２の係合凹部６２が、アダプタ３０の係合突部４４に対して、回転を伝達する側とは反対側の端面が係合突部４４と係合する位相となる。

そのため、工具本体５２の嵌合突部３８への嵌合により、係合片１６６が切欠１６０を通って係合溝１５８内に進入し、円環状溝１２６に対応する箇所に鋼球１１６が位置し、係合凹部６２に係合突部４４が嵌入された状態となる。作業者は、この状態から工具本体５２をアダプタ３０に対して、係合凹部６２の回転を伝達する側の端面が係合突部４４に当接するまで回転させる。それにより、係合片１６６が切欠１６０から外れて係合溝１５８の側壁と係合する状態となって、駆動部材９０と可動軸１４０とが軸方向に離脱不能に係合させられるとともに、鋼球１１６がテーパ内周面１２８の切欠１３０が形成されていない部分に対応する状態となる。そして、図７(c)に示すように、作業者は工具３００によりウォーム１２０を回転させ、クランプ部材１１２をロック状態となる方向に回転させる。それにより、鋼球１１６がテーパ内周面１２８に押し付けられ、工具本体５２を外向きフランジ部３４に押し付け、シート加工部２６が工具主軸３２に軸方向に相対移動不能に取り付けられる。シート加工部２６の取付け後、図７(d)に示すように、スリーブ１３４をリーマ１９８に嵌合するとともに、保持孔１３２に嵌合し、工具本体５２に固定する。

このようにガイド孔加工部２８の工具主軸３２からの取外しは、カラー７２４をスプリング２７６の付勢力に抗して移動させた状態でリーマホルダ１９０を回転させ、可動軸１８２から引き抜くことにより行われ、取付けは、リーマホルダ１９０を可動軸１８２に嵌合限度まで嵌合した状態で回転させることにより行われ、いずれも簡単かつ迅速に行うことができる。また、リーマ１９８がリーマホルダ１９０により保持されたままの状態で工具主軸３２から取り外されるため、リーマホルダ１９０へのリーマ１９８の取付けを、リーマホルダ１９０が可動軸１８２から取り外された状態で行うことができ、リーマ１９８の工具主軸３２への取付けに備えて予め保持させておくことができる。さらに、調節ねじ２１０の雌ねじ穴２０８に対する螺合量を調節することにより、リーマ１９８のリーマホルダ１９０に対する軸方向の位置を調節することができるのであるが、この調節も、図示を省略するリーマセット治具を使用して、加工機械外において予め行っておくことができ、それによっても加工機械上においてのガイド孔加工部２８の着脱作業に要する時間を短縮することができる。

シート加工部２６およびガイド孔加工部２８が工具主軸３２に取り付けられた状態では、工具主軸３２の回転は、係合突部４４と係合凹部６２の端面との係合により工具本体５２に伝達され、バイト８０，８２，８４に伝達される。工具主軸３２の回転はまた、可動軸１４０，可動軸１８２およびカラー２７４を経てリーマホルダ１９０に伝達され、リーマ１９８が回転させられる。

バルブシート１０およびガイド孔１６の加工時には、工具主軸３２が回転させられつつ送り装置（図示省略）により軸方向に前進させられる。それにより、アダプタ３０を介して工具本体５２が工具主軸３２と共に回転させられ、また、可動軸１４０が工具主軸３２と共に回転させられ、可動型工具保持部１００が回転させられてバイト８０，８２，８４が工具本体３２の回転軸線のまわりに旋回させられる。そして、まず、バイト８２によりテーパ内周面１２の切削が行われるとともに、バイト８４によりテーパ内周面１４の切削が行われる。続いて、可動軸１４０が工具主軸３２に対して前進させられ、駆動部材９０の前進によりスライダ７０が傾斜方向に移動させられ、バイト８０によりバルブシート１０のテーパ内周面１８の切削が行われ、さらに、可動軸１８２が可動軸１４０に対して前進させられ、リーマ１９８が前進させられてスリーブ１３４から突出させられるとともに、工具主軸３２の回転により回転させられて、バルブガイド２０のガイド孔１６の内周面を仕上げ加工する。このようにテーパ内周面１２，１４，１８の切削加工と、バルブガイド２０のガイド孔１６の仕上げ加工とが工具主軸３２を移動させることなく連続的にまたは並行して行われるため、バルブシート１０とガイド孔１６との同心度が確保される。

別の実施例であるバルブシート加工工具を図８および図９に基づいて説明する。
本実施例のバルブシート加工工具は、シート加工部４００とガイド孔加工部４０２とを含み、シート加工部４００の工具保持部が固定型工具保持部とされている。その他の構成は、前記実施例のバルブシート加工工具と同じであり、同じ作用を成す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示し、説明を省略する。

シート加工部４００は、図８に示すように、前記実施例のシート加工部２６と同様に、アダプタ３０を介して加工機械の工具主軸３２に着脱可能に取り付けられる。シート加工部４００の工具本体４１０は、シート加工部２６の工具本体５２と同様に、概して円筒状の基部４１２と、概して円錐状の先端部４１４とを有しており、先端部４１４の先端部分にシート加工刃具としてのバイト４１６が、工具本体４１０の回転軸線から偏心した位置に着脱可能に固定されている。バイト４１６は、図示を省略する調整装置により、先端部４１４に対して移動させられて、刃先位置が調整される。この調整は加工時以外のときに行われ、バイト４１６は加工中は先端部４１４に移動不能に保持される。本バルブシート加工工具においては、工具本体４１０の先端部４１４のバイト４１６が固定される部分が固定型工具保持部４１８を構成している。図９に示すように、先端部４１４の先端部分にはまた、別の加工刃具であるバイト４２０，４２２が位相を異にする位置に固定され、これらバイト４１６，４２０，４２２によってそれぞれ、バルブシート１０のテーパ内周面１８，その前後に隣接するテーパ内周面１２，１４が加工される。

工具主軸３２の中心孔４６には、図８に示すように、可動軸４３０が同心に、かつ工具本体４１０の回転軸線に平行な方向である軸方向に相対移動可能に嵌合されている。可動軸４３０には、その直径方向に隔たった２箇所にそれぞれ、キー４３２が、可動軸４３０の外周面から突出する状態で設けられるとともに、中心孔４６に設けられた一対のキー溝１４８にそれぞれ嵌合され、それにより、可動軸４３０の工具主軸３２に対する軸方向の移動が許容されるとともに、相対回転が防止されている。それぞれ係合部の一種である係合凸部および係合凹部を構成するキー４３２およびキー溝１４８が相対回転防止装置ないし回転伝達装置を構成している。可動軸４３０の後端部は、図示を省略するリーマ移動装置に連結され、軸方向に移動させられる。可動軸４３０はまた、その前部がロック機構１０８のクランプ部材１１２に軸方向に相対移動可能に嵌合されている。

可動軸４３０に、前記可動軸１８２と同様に、リーマホルダ１９０が嵌合され、着脱可能に保持される。そのため、可動軸４３０には、図８に示すように、その中心を貫通して嵌合孔４３３が形成されるとともに、可動軸４３０には、図８および図９に示すように、前記可動軸１８２の円環状の溝２６４，内向きフランジ２６６，第２嵌合切欠２６８と同様の円環状の溝４３４，内向きフランジ４３６，第２嵌合切欠４３８が形成されている。また、工具本体４１０内には穴が設けられ、リーマホルダ１９０の可動軸４３０から突出した部分の進入を許容する。ガイド孔加工部４０２は可動軸４３０に取付け，取外しされ、可動軸４３０は本バルブシート加工工具に含まれず、加工機械を構成する。

本バルブシート加工工具において、シート加工部４００およびガイド孔加工部４０２をそれぞれ、工具主軸３２から取り外すことができる。まず、スリーブ１３４が工具本体４１０から取り外され、シート加工部４００がアダプタ３０から取り外されて工具主軸３２から取り外される。シート加工部４００の取外し後、ガイド孔加工部４０２を可動軸４３０から取り外して工具主軸３０から取り外す。また、シート加工部４００およびガイド孔加工部４０２の工具主軸３２への取付けは、まず、ガイド孔加工部４０２を可動軸４３０に取り付け、次にシート加工部４００をアダプタ３０に取り付けることにより行われ、その後、スリーブ１３４を工具本体４１０に取り付ける。これらシート加工部４００およびガイド孔加工部４０２の取付け，取外しは、前記実施例のバルブシート加工工具におけるシート加工部２６およびガイド孔加工部４０２のアダプタ３０および可動軸１８２に対する取付け，取外しと同様に行われるため、説明を省略するが、簡単かつ迅速に行うことができる。なお、シート加工部４００の工具保持部４１８は固定型であり、駆動部材を備えないため、シート加工部４００をアダプタ３０に対して着脱する際には、アダプタ３０が保持する鋼球１１６およびアダプタ３０に設けられた係合突部４４と、工具本体４１０に設けられた切欠１３０および係合凹部６２との位相を合わせるようにすればよい。

本バルブシート加工工具によるバルブシート１０およびガイド孔１６の加工時には、工具主軸３２が回転させられつつ送り装置（図示省略）により軸方向に前進させられる。それにより、アダプタ３０を介して工具本体４１０が工具主軸３２と共に回転させられ、３つのバイト４１６，４２０，４２２によりそれぞれ、テーパ内周面１８，１２，１４が切削される。そして、可動軸４３０は工具主軸３２に対して前進させられ、リーマ１９８が前進させられてスリーブ１３４から突出させられ、バルブガイド２０のガイド孔１６の内周面を仕上げ加工する。

なお、スリーブ１３４は、工具本体５２に嵌合されたままの状態で工具本体５２と共に取り外してもよく、工具本体５２に嵌合されたままの状態で工具本体５２と共に取り付けてもよい。

また、図１〜図７に示す実施例においてバルブシート加工工具は第１，第２可動軸を含めないものとしたが、バルブシート加工工具に第１，第２可動軸を含めてもよく、第１可動軸と第２可動軸とのいずれか一方をバルブシート加工工具に含めてもよい。また、図８および図９に示す実施例において可動軸をバルブシート加工工具に含めてもよい。

請求可能発明の一実施例であるバルブシート加工工具を示す正面断面図である。 図１に示すバルブシート加工工具の前部をバルブシートおよびガイド孔と共に示す正面断面図である。 図１に示すバルブシート加工工具のシート加工部のロック機構を示す側面断面図である。 図１に示すバルブシート加工工具のガイド孔加工部のリーマホルダを示す正面図（一部断面）である。 図４に示すリーマホルダの外向きフランジを示す側面図である。 図１に示すバルブシート加工工具のシート加工部およびガイド孔加工部の工具主軸からの取外しを説明する図である。 図１に示すバルブシート加工工具のシート加工部およびガイド孔加工部の工具主軸への取付けを説明する図である。 別の実施例であるバルブシート加工工具を示す正面断面図である。 図８に示すバルブシート加工工具の前部をバルブシートおよびガイド孔と共に示す正面断面図である。

符号の説明

１０：バルブシート １６：ガイド孔 １８：テーパ内周面 ２６：シート加工部 ２８：ガイド孔加工部 ３２：工具主軸 ４６：中心孔 ５２：工具本体 ７０：スライダ ８０：バイト ９０：駆動部材 １００：可動型工具保持部 １０８：ロック機構 １４０：可動軸 １８０：中心孔 １８２：可動軸 １９０：リーマホルダ １９２：嵌合軸部 １９４：コレットチャック １９６：リーマ挿入孔 １９８：リーマ ２１０：調節ねじ ２２０：チャック本体 ２２２：テーパ孔 ２２４：コレット ２３４：クランプナット ２５０：嵌合孔 ２５２：外向きフランジ ２５６：第１嵌合切欠 ２６８：第２嵌合切欠 ２７４：カラー ２７６：圧縮コイルスプリング ２７８：係合舌片 ４００：シート加工部 ４０２：ガイド孔加工部 ４１０：工具本体 ４１６：バイト ４１８：固定型工具保持部 ４３０：可動軸 ４３３：嵌合孔 ４３８：第２嵌合切欠

Claims (6)

1. テーパ内周面を備えたバルブシートを加工するシート加工部と、バルブステムを案内するガイド孔を加工するガイド孔加工部とを含み、
   前記シート加工部が、
   中心孔を備えて回転する工具主軸の先端に着脱可能に取り付けられ、工具主軸により回転軸線のまわりに回転させられる工具本体と、
   前記バルブシートを加工するシート加工刃具を前記工具本体の前記回転軸線から偏心した位置に保持し、そのシート加工刃具を前記工具本体の回転に伴って前記回転軸線のまわりに旋回させる工具保持部と
   を含み、前記ガイド孔加工部が、
   前記工具主軸の前記中心孔内に同心にかつ前記回転軸線に平行な方向である軸方向に相対移動可能に保持される可動軸の中心に形成された嵌合孔に嵌合される嵌合軸部と、その嵌合軸部の先端部に設けられ、前記ガイド孔を加工するリーマを着脱可能に保持するチャックとを含むリーマホルダと、
   そのリーマホルダに設けられ、前記嵌合軸部の前記嵌合孔への嵌合限度を規定する嵌合限度規定部と、
   前記リーマホルダに設けられ、前記可動軸の前記嵌合孔の開口端部に設けられた第１係合部と第１相対回転位相においては互いに前記軸方向に嵌合、離脱可能であり、前記嵌合限度規定部により規定されるまで軸方向に嵌合された状態で第２相対回転位相に相対回転させられることにより前記軸方向に離脱不能に係合する第２係合部と、
   前記リーマホルダに前記軸方向に相対移動可能に取り付けられ、前記第１係合部と前記第２係合部との係合状態において、前記リーマホルダと前記可動軸との両方に相対回転不能に係合することにより、それらリーマホルダと可動軸との相対回転を防止する相対回転防止部材と、
   その相対回転防止部材を、前記リーマホルダの先端側から後端側に向かう向きに付勢する付勢装置と
   を含むバルブシート加工工具。
2. 前記シート加工部の前記工具保持部が、前記シート加工刃具を着脱可能にかつ少なくとも加工中は移動不能に保持する固定型工具保持部である請求項１に記載のバルブシート加工工具。
3. 前記シート加工部の前記工具保持部が、
   前記工具本体に、その工具本体の回転軸線に対して傾斜した傾斜方向に移動可能に保持され、前記シート加工刃具を保持する刃具保持部材と、
   第１可動軸としての前記可動軸とは別の第２可動軸であって前記工具主軸の中心孔内において前記第１可動軸の外側に前記軸方向に相対移動可能に嵌合されるものに保持されるとともに、前記工具本体に前記軸方向に相対移動可能に保持され、その軸方向の相対移動に伴って前記刃具保持部材を前記傾斜方向に移動させる駆動部材と
   を含む可動型工具保持部である請求項１に記載のバルブシート加工工具。
4. 前記リーマホルダが、前記チャックから前記嵌合軸部に到るリーマ挿入孔を有し、かつ、当該バルブシート加工工具が、そのリーマ挿入孔への前記リーマの挿入限度を規定する挿入限度規定部を含む請求項１ないし３のいずれかに記載のバルブシート加工工具。
5. 前記挿入限度規定部が、前記リーマホルダの前記リーマ挿入孔の後端部に形成された雌ねじ穴に螺合され、前記リーマの後端に当接してそのリーマの前記リーマ挿入孔への挿入限度を規定する調節ねじを含む請求項４に記載のバルブシート加工工具。
6. 前記チャックが、
   前記リーマホルダの先端部により形成され、リーマホルダの先端側から後端側へ向かうに従って直径が漸減するテーパ孔を含むチャック本体と、
   テーパ外周面を有し、前記テーパ孔に嵌合されたコレットと、
   そのコレットをリーマホルダの先端側から後端側へ押すことにより縮径させる縮径装置と
   を含むコレットチャックである請求項１ないし５のいずれかに記載のバルブシート加工工具。

Images