JP2018079517A

JP2018079517A - ボーリング用工具

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Publication number: JP2018079517A
Application number: JP2016221563A
Authority: JP
Inventors: 秀昭田口; Hideaki Taguchi
Original assignee: Nikken Kosakusho Works Ltd
Current assignee: Nikken Kosakusho Works Ltd
Priority date: 2016-11-14
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2018-05-24
Anticipated expiration: 2036-11-14
Also published as: JP6251358B1

Abstract

【課題】切刃チップの不所望な移動を防止可能なボーリング用工具を提供する。【解決手段】本発明のボーリング用工具は、貫通孔（１４）を有する工具本体（１１）と、切刃チップが設けられる頭部および貫通孔に通される脚部（２３）を有するカートリッジ本体（２１）と、円筒部（３２）およびフランジ（３３）を有し、フランジには目盛が設けられ、円筒部の内周には雌ねじ（２３ｆ）が形成され、貫通孔から突出する脚部の先端部に螺合するダイヤルリング（３１）と、円筒部の外周に形成される雄ねじ（３２ｆ）に螺合する雌ねじ孔を有し、フランジおよび工具本体間に配置される被ロック部（３６，３７）と、被ロック部およびフランジ間に配置されるとともに工具本体に固定されて被ロック部と当接するロックフランジ（３８）と、ロックフランジおよびフランジ間に介在してフランジをロックフランジから離れる方向に付勢する弾性部材（４２）とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、ワークを中ぐり切削するボーリングバー等、ボーリング用工具に関する。

ボーリング用工具としては従来、特許第３６３９９３９号公報（特許文献１）に記載のごときものが知られている。特許文献１に記載のボーリング用工具は、図１６に示すように工具本体１１１と、カートリッジ本体１２１と、ダイヤルリング１３１と、プリロード用ナット１３６と、ロックフランジ１３８と、ウェーブスプリング１４２とを備える。カートリッジ本体１２１は脚部１２３を有し、カートリッジ本体１２１の脚部１２３は工具本体１１１の貫通孔１１４に通され、カートリッジ本体１２１の頭部１２２は、工具本体１１１の貫通孔１１４から一方へ突出し、切刃チップ１４１が設けられる。カートリッジ本体１２１の脚部１２３の外周には雄ねじ１２３ｆが形成され、ダイヤルリング１３１と螺合する。ダイヤルリング１３１には周方向に間隔を空けて目盛（図示せず）が刻設されている。ダイヤルリング１３１を回転させると、雄ねじ１２３ｆのねじ送り量に応じてカートリッジ本体１２１が工具本体１１１の貫通孔１１４を摺動する。これにより切刃チップの突出量（工具本体１１１の中心軸線Ｏからの距離）が微調整される。

特許第３６３９９３９号公報

しかし、上記従来のようなボーリング用工具にあっては、さらに改善すべき点があることを本発明者は見いだした。つまり図１６に矢で示すようにワークから切刃チップ１４１に外力Ｆが作用する場合がある。外力Ｆの方向はカートリッジ本体１２１の脚部１２３と平行であるため、ウェーブスプリング１４２を押圧する。したがってワークの材質や切削条件の如何により外力Ｆが過大になり、ウェーブスプリング１４２が圧縮変形して、カートリッジ本体１２１とともに切刃チップ１４１が図１６に矢Ｆで示す方向に移動する虞があった。そうするとワークを設定したボーリング径で仕上げることができない。

そこでウェーブスプリング１４２のばね定数を大きくし、ウェーブスプリング１４２を圧縮変形し難くすることが考えられる。しかしながらウェーブスプリング１４２のばね定数を大きくすれば、今度はダイヤルリング１３１が回転し難くなり、切刃チップ突出量の微調整が困難になる。

本発明は、上述の実情に鑑み、切刃チップの調整作業を犠牲にすることなく、切刃チップの不所望な移動を防止することを目的とする。また作業者が小さなトルクで容易にダイヤルリングを回動し得て、切刃チップの調整作業を容易にすることを目的とする。

この目的のため本発明によるボーリング用工具は、貫通孔を有する工具本体と、切刃チップが設けられる頭部および貫通孔に通される脚部を有するカートリッジ本体と、円筒部および当該円筒部から外径方向に突出するフランジを有し、円筒部の内周には雌ねじが形成され、貫通孔から突出する脚部の先端部に螺合するダイヤルリングと、円筒部の外周に形成される雄ねじに螺合する雌ねじ孔を有し、ダイヤルリングのフランジおよび工具本体間に配置される被ロック部と、被ロック部およびダイヤルリングのフランジ間に配置されるとともに工具本体に固定されて被ロック部と当接するロックフランジと、ロックフランジおよびダイヤルリングのフランジ間に介在してダイヤルリングのフランジをロックフランジから離れる方向に付勢する弾性部材とを備える。

かかる本発明によれば、工具本体の貫通孔に関し、カートリッジ本体に取付固定されるロックナットが工具本体の貫通孔に近い側に配置される。工具本体に固定されるロックフランジが工具本体の貫通孔から遠い側に配置される。そしてロックナットがロックフランジに当接することから、ワークから切刃チップに過大な外力が作用して、カートリッジ本体を貫通孔に沿って移動させようとしても、かかる外力はロックフランジによって受け止められ、カートリッジ本体は移動しない。したがって切刃チップの不所望な移動を防止することができる。

また本発明によれば、工具本体の貫通孔に関し、ダイヤルリングのフランジが、工具本体の貫通孔からさらに遠い側に配置される。そして弾性部材は、ロックフランジおよびダイヤルリングのフランジ間に介在することから、ワークから切刃チップに付与される過大な外力によって押圧されない。したがって弾性部材の弾性係数は小さくても良く、作業者は小さなトルクでダイヤルリングを回動させることができ、切刃チップの調整作業が容易になる。

弾性部材は例えばウェーブスプリングであったり、あるいは皿ばねであったり、特に限定されない。なお好ましくは、ダイヤルリングおよびロックフランジに、ダイヤルリングの回動角を視認する手段が設けられる。かかる手段として例えば目盛および目印が、ダイヤルリングおよびロックフランジにそれぞれ付される。ロックフランジの形状は特に限定されないが、ダイヤルリングの円筒部が貫通する中心孔を有する板材であって、例えば皿ねじ等によって工具本体に取付固定される。好ましくは、ロックフランジには弾性部材を収容する凹部が形成されるよく、これによりロックフランジをダイヤルリングのフランジに近づけることができる。

被ロック部は１部材であってもよいし、複数の部材であってもよいが、脚部および貫通孔の延在方向に弾性変形するものではない。本発明の一実施形態として被ロック部は２個のロックナットを含む。かかる実施形態によれば、２個のロックナットを互いに押し合うように締め付けることにより、該ロックナットを緩み止めすることができる。被ロック部は少なくとも２個のロックナットを含むものであればよい。他の実施形態として、１個のみのロックナットがダイヤルリングの円筒部に螺合してもよい。

本発明の他の実施形態として被ロック部は、１個のロックナットと、円筒部を通される環状の舌付ワッシャを含む。かかる実施形態によれば、ワッシャの周方向一部に形成される舌部で、舌付ワッシャの回転を規制することができ、および／または舌付ワッシャの変位を規制することができる。そして工具本体からみてダイヤルリングを相対変位不能に保持しつつ、ダイヤルリングの回動を許容することができ、ダイヤルリングの回動によりカートリッジ本体を貫通孔に沿って進退動させ得る。好ましくは舌付ワッシャをロックナットおよびロックフランジ間に介在させるとよい。あるいは他の実施形態として、被ロック部はロックナットおよび単なるプレーンワッシャの組み合わせであってもよい。

このように本発明によれば、貫通孔の延在方向と平行な外力がワークから切刃チップに過大に作用しても、切刃チップは移動しない。また弾性部材の弾性力を小さくし得て、作業者は小さなトルクで容易にダイヤルリングを回動することができる。したがって切刃チップの位置を容易に微調整することができる。

本発明の第１実施形態になるボーリング用工具のボーリングヘッド部分を示す側面図である。同実施形態のボーリングヘッド部分を示す横断面図である。同実施形態のダイヤルリングを拡大して示す断面図である。同実施形態からワッシャを取り出して示す斜視図である。同実施形態のダイヤルリングを拡大して示す側面図である。同実施形態を示す側面図である。図６の工具ホルダおよび工具本体を示す分解図である。本発明の第２実施形態になるボーリング用工具を示す側面図である。図８の工具ホルダ、アダプタ、および工具本体を示す分解図である。本発明の第３実施形態になるボーリング用工具を示す側面図である。図１０の工具ホルダ、アダプタ、および工具本体を示す分解図である。本発明の第４実施形態になるボーリング用工具を示す側面図である。図１２の工具ホルダ、アダプタ、および工具本体を示す分解図である。本発明の第５実施形態になるボーリング用工具を示す部分側面図である。図１４の工具本体を示す横断面図である。従来のボーリング用工具に設けられるダイヤルリングを拡大して示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態になるボーリング用工具のボーリングヘッド部分を示す側面図であり、ボーリング用工具の中心軸線（以下、軸線Ｏという）を含む切断面でボーリング用工具の先端側を切断し、その断面を表す。ボーリング用工具１０は、主要な部品として、工具本体１１と、工具ホルダ１９と、カートリッジ本体２１と、ダイヤルリング３１と、切刃チップ４１を備える。工具本体１１は軸線Ｏに沿って延びる円柱状であって、後端に結合部１２を有する。結合部１２は、軸線Ｏに直角な平面であって後端方向に指向する接合面１２ｂと、接合面１２ｂの中心から突出する結合軸部１２ｃを含む。結合軸部１２ｃが仮想線で示す工具ホルダ１９に受け入れられ、接合面１２ｂが工具ホルダ１９の先端面になる接合面１９ｃと接触することにより、工具本体１１は工具ホルダ１９に装着される。工具ホルダ１９は後端側で図示しない主軸にチャッキングされる。これによりボーリング用工具１０は一体回転する。工具本体１１はボーリング用工具１０の先端部を占めることからヘッド本体ともいう。また工具本体１１、カートリッジ本体２１、およびダイヤルリング３１をボーリングヘッド部分ともいう。工具本体１１の先端部にはチップポケット１３、貫通孔１４、および切欠部１５が形成される。

図２は、同実施形態を示す横断面図であり、軸線Ｏに直交する平坦面でボーリング用工具１０を切断して切断面を軸線Ｏ方向にみた状態を表す。チップポケット１３および切欠部１５は、工具本体１１の外周に設けられ、直径方向に離れて配置される。貫通孔１４はチップポケット１３から切欠部１５まで、工具本体１１の直径方向に真っ直ぐ延びる丸孔である。貫通孔１４の軸線Ｃは、工具本体１１の軸線Ｏと直交する。貫通孔１４と切欠部１５の接続箇所には凹部１６が形成される。凹部１６は切欠部１５よりも小さい空間であるが、貫通孔１４の直径よりは大きい。

貫通孔１４にはカートリッジ本体２１が通される。カートリッジ本体２１はブロック状の頭部２２、円柱状の脚部２３、およびこれらを連結固定するボルト２４を有する。頭部２２には凹部２２ｂと、凸部２２ｃと、凹部２２ｂから凸部２２ｃまで延びる丸孔２２ｄが形成される。脚部２３の一端には、凹部２３ｃが形成される。また脚部２３には、凹部２３ｃから脚部２３の中央へ延びる雌ねじ孔２３ｍが形成される。頭部２２の凸部２２ｃが脚部２３の凹部２３ｃに嵌合すると、丸孔２２ｄが雌ねじ孔２３ｍに一致する。凹部２２ｂにボルト２４が差し込まれると、凹部２２ｂよりも小径の丸孔２２ｄにはボルト２４の軸部のみが通され、凹部２２ｂにはボルト２４の頭部が係止される。そしてボルト２４の軸部は雌ねじ孔２３ｍに螺合することにより、頭部２２と脚部２３は連結固定される。

カートリッジ本体２１の頭部２２は工具本体１１のチップポケット１３に受け入れられる。カートリッジ本体２１の脚部２３は、工具本体１１の貫通孔１４に通されて、切欠部１５に突出する。かかる脚部２３の先端部外周には雄ねじ２３ｆが形成される。ただし脚部２３の根元（頭部２２と連結箇所）から中間領域までの外周面は、滑らかに形成される。

カートリッジ本体２１は貫通孔１４の軸線Ｃに沿って延びる。軸線Ｃは工具本体１１の直径に対応する。以下の説明において、切欠部１５（脚部２３）からチップポケット１３（頭部２２）へ向かう方向を軸線Ｃ方向一方ともいい、反対にチップポケット１３（頭部２２）から切欠部１５（脚部２３）へ向かう方向を軸線Ｃ方向他方ともいう。脚部２３の外周面および貫通孔１４の内周面は滑らかに形成され、カートリッジ本体２１は貫通孔１４の軸線Ｃ方向に自由に摺動可能であるが、後述する被ロック部とロックフランジ３８の当接によって軸線Ｃ方向他方への移動を禁止される。

チップポケット１３は、軸線Ｃと平行であって軸線Ｏの周方向に指向する平坦面１３ｇを有する。またカートリッジ本体２１の頭部２２は、平坦面１３ｇと接触する平坦な側面２２ｇを有する。これら平坦面１３ｇと側面２２ｇの接触は、カートリッジ本体２１の摺動を阻害しない。平坦面１３ｇは、ボーリング用工具１０が軸線Ｏを中心に回転してワークを中ぐり切削する際に、切刃チップ４１がワークから受ける反力を受け止める。

脚部２３の表面には、軸線Ｃ方向に延びる帯状の平坦面２３ｇが形成される。工具本体１１には、工具本体１１の外周面から貫通孔１４まで延びる雌ねじ孔１１ｍが形成される。雌ねじ孔１１ｍは貫通孔の軸線Ｃ方向一方端と接続し、軸線Ｃに対して直角に延びる。雌ねじ孔１１ｍにはセットねじ４３が螺合する。セットねじ４３の先端はセットねじ４３の延在方向と直交する平坦面に形成される。セットねじ４３の後端にはねじ回しと係合するための多角形穴が形成される。ねじ回しを使ってセットねじ４３を締め込むことにより、セットねじ４３の先端が平坦面２３ｇを押圧し、カートリッジ本体２１は摺動不能に固定される。

図３は、図２に表されるカートリッジ本体２１の先端部およびダイヤルリング３１を拡大して示す断面図である。図５は、同実施形態の側面図であってダイヤルリング３１を拡大して示し、カートリッジ本体２１の脚部側（軸線Ｃ方向他方）からみた状態、つまり軸線Ｏに対して直角方向にみた状態を表す。ダイヤルリング３１は円筒部３２およびフランジ３３を有する。円筒部３２の内周面には雌ねじが形成され、カートリッジ本体２１の雄ねじ２３ｆに螺合する。ダイヤルリング３１のフランジ３３は円筒部３２の中央部に設けられ、円筒部３２の外周面から突出する。フランジ３３の一端面は平坦面３３ｂにされ、他端面はテーパ面３３ｃにされる。フランジ３３の平坦面３３ｂは、後述するロックフランジ３８と対向する。フランジ３３のテーパ面３３ｃにはダイヤルの如き目盛（図５）が周方向等間隔に設けられる。円筒部３２の一端部は工具本体１１の凹部１６に収容される。ダイヤルリング３１の残りの部分、つまりフランジ３３および円筒部３２の他端部、は切欠部１５に収容される。円筒部３２の他端は、円板の蓋部材３４で覆われる。

軸線Ｃ方向一方の工具本体１１と軸線Ｃ方向他方のフランジ３３との間にはロックフランジ３８が配置される。ロックフランジ３８は環状に形成されて、ダイヤルリング３１のフランジ３３のうち平坦面３３ｂと対向する部位には、ウェーブスプリング４２を受け入れる凹部が形成される。ウェーブスプリング４２は環状であって、ウェーブスプリング４２の中心孔にダイヤルリング３１の円筒部３２を通される。ウェーブスプリング４２はロックフランジ３８および（ダイヤルリング３１の）フランジ３３間に縮設されて、ダイヤルリング３１をロックフランジ３８から抜け出す方向（軸線Ｃ方向他方）に付勢する。ウェーブスプリング４２よりも外径側では、ロックフランジ３８およびダイヤルリング３１のフランジ３３間に軸線Ｃ方向に開いた隙間Ｇが介在する。図示しない変形例として、隙間Ｇは閉じていてもよく、この場合にはダイヤルリング３１のフランジ３３の平坦面３３ｂがロックフランジ３８の表面３８ｃに接触する。

カートリッジ本体２１は平坦面１３ｇ（図２）によって回動を規制されているため、ダイヤルリング３１を回動させると、カートリッジ本体２１が軸線Ｃ方向に移動する。これにより切刃チップ４１の突出量（軸線Ｏから切刃チップ４１までの距離）が微調整される。なおダイヤルリング３１を回動させても、ウェーブスプリング４２は弾性変形しないし、ダイヤルリング３１が軸線Ｃ方向に移動することはない。

工具本体１１の凹部１６は、円筒部３２の一端側を受け入れる他、ロックナット３６、ワッシャ３７、およびロックフランジ３８を収容する。工具本体１１の凹部１６は２段底に形成される。これらのうち深い方の底面１６ｂは、中心で貫通孔１４と接続して環状面にされる。浅い方の底面は、深い方の底面を取り囲む平坦な環状面１６ｃにされる。ロックフランジ３８は環状に形成されて、環状面１６ｃと接触する。ロックフランジ３８の中心孔にはダイヤルリング３１の円筒部３２が通される。ロックナット３６およびワッシャ３７は、ロックフランジ３８よりも底面１６ｂ側に配置される。なおロックフランジ３８は、内向きフランジのように、環状面１６ｃよりも内径側へ突出し、底面１６ｂと対向する。

図２に示すように凹部１６の外縁には、雌ねじ孔１７が設けられる。雌ねじ孔１７に螺合する皿ねじ１８は、ロックフランジ３８を環状面１６ｃに向かって押圧する。これによりロックフランジ３８は工具本体１１に取付固定される。

説明を図３に戻すと、ロックフランジ３８の裏面３８ｂは外径側で環状面１６ｃと面接触する。ロックフランジ３８の表面３８ｃには目印（図５で示す三角印）が刻設される。かかる目印はテーパ面３３ｃに刻設される目盛と向き合い、ダイヤルリング３１の周方向位置および回動角を表示する。

ダイヤルリング３１の円筒部３２には、一端側外周に雄ねじ３２ｆが形成される。かかる雄ねじ３２ｆには環状のロックナット３６が螺合する。円筒部３２の一端部は環状のワッシャ３７に通される。ワッシャ３７はロックナット３６とロックフランジ３８の間に配置される。

図４はワッシャ３７を取り出して示す斜視図である。ワッシャ３７は、基本的にはリング状の円板であるが、リング部３７ｃと、周方向一部分に形成される舌部３７ｔを含む舌付ワッシャである。舌部３７ｔは、ワッシャ３７の内周縁から軸方向に起立し、円筒部３２の周方向一部分に形成される凹部３２ｄに係合する。かかる凹部３２ｄは、円筒部３２の外周面に設けられ、ワッシャ３７を回り止めする。ワッシャ３７の一端面に接触するロックナット３６は、ワッシャ３７によって相対回転を規制される。このためロックナット３６は、不用意に回動することがなく、円筒部３２の外周に螺合したまま軸線Ｃ方向に変位することを防止される。

また凹部３２ｄと舌部３７ｔの係合によって、ワッシャ３７は軸線Ｃ方向の相対変位を規制される。これによりロックフランジ３８はワッシャ３７およびダイヤルリング３１のフランジ３３間に保持され、ダイヤルリング３１の軸線Ｃ方向中央部が、常態でロックフランジ３８の軸線Ｃ方向位置と重なるよう保持される。したがって作業者がダイヤルリング３１を回動させると、カートリッジ本体２１が軸線Ｃ方向に進退動し、切刃チップ４１の突出量が微調整される。切刃チップ４１の調整作業は、ダイヤルリング３１の回動によって実現される。ロックナット３６はダイヤルリング３１およびロックフランジ３８に覆われており、作業者の目に触れるものではない。したがって通常の使用において、ロックナット３６は作業者によって回動されない。

次に、工具本体１１を工具ホルダ１９に装着する構造について説明する。

図６は、同実施形態の工具ホルダ１９および工具本体１１を示す側面図である。図７は、工具ホルダ１９および工具本体１１の結合部１２を示す分解図である。工具ホルダ１９は、テーパシャンク部５１、フランジ部５２、およびアーバ５３を有する。テーパシャンク部５１は、工具ホルダ１９の後端領域に形成され、後端に向かって先細にされる。フランジ部５２は、テーパシャンク部５１の先端部分から外径方向に突出して形成される。フランジ部５２の外周面には、先端側および後端側よりも中央部が内径側に窪むＶ字溝が形成される。アーバ５３は、工具ホルダ１９の先端領域に形成され、フランジ部５２の先端面から先端方向に突出する円柱状部分である。またアーバ５３は、フランジ部５２よりも小径であればよく、図６に示すように軸線方向に関し一定の外径を有するか、あるいは図示しない変形例として、アーバ５３の先端がアーバ５３の根元よりも先細に形成されてもよい。テーパシャンク部５１、フランジ部５２、およびアーバ５３は軸線Ｏを中心として延びる。

工具本体１１はアルミ合金やジュラルミン等の軽金属製である。工具ホルダ１９は鋼製であり、アーバ５３の先端に結合することからヘッド本体ともいう。工具本体１１の後端部には、軸線Ｏ方向後端側へ指向する接合面１２ｂが形成される。

アーバ５３の先端には、工具本体１１の接合面１２ｂと面接触する接合面１９ｃが形成される。接合面１９ｃはアーバ５３の先端面であり、工具ホルダ１９の先端面でもあり、軸線Ｏ方向先端側へ指向する。接合面１２ｂ，１９ｃは軸線Ｏに直角な環状の平坦面である。接合面１９ｃの中心には結合穴５５が設けられる。結合穴５５は軸線Ｏを中心として後方へ延びる丸穴であり、円柱状の結合軸部１２ｃを受け入れる。

アーバ５３の先端部には雌ねじ孔５６がさらに設けられる。雌ねじ孔５６はアーバ５３の外周面から結合穴５５の内周面まで軸線Ｏに直角に貫通して半径方向に延びる。結合軸部１２ｃの側面にはクランプ用テーパ穴５７が形成される。クランプ用テーパ穴５７は有底穴であり、その側面は穴底に向かって細くなるテーパである。クランプ用テーパ穴５７も、軸線Ｏを中心とする半径方向に延び、軸線Ｏに直角である。本実施形態では、各雌ねじ孔５６および各クランプ用テーパ穴５７が周方向に１８０°異なる位置で、２個ずつ対向配置される。ただし各雌ねじ孔５６および各クランプ用テーパ穴５７の配置および個数はこれに限定されない。結合穴５５が工具本体１１の結合軸部１２ｃを受け入れると、雌ねじ孔５６がクランプ用テーパ穴５７に接続する。各雌ねじ孔５６には、先細の先端テーパ５９を有するクランプねじ５８がねじ込まれる。

図７に示すように工具本体１１の後端部に関し、後端側へ指向する接合面１２ｂからクランプ用テーパ穴５７の中心までを間隔ｄ１とする。またアーバ５３の先端部に関し、先端側へ指向する接合面１９ｃから雌ねじ孔５６の中心までを間隔ｄ２とする。本実施形態では、ｄ１＜ｄ２とされ、間隔ｄ２が間隔ｄ１よりも僅かに大きい。ここでいう僅かに大きいとは、クランプ用テーパ穴５７の中心軸線が雌ねじ孔５６を通過し、かつ雌ねじ孔５６の中心軸線がクランプ用テーパ穴５７を通過することをいい、両中心軸線同士が平行に延びる（以下同様）。

外径側からクランプねじ５８を雌ねじ孔５６にねじ込むと、クランプねじ５８の先端テーパ５９がクランプ用テーパ穴５７に進入し、結合軸部１２ｃを押圧する。そして先端テーパ５９全周のうち軸線Ｏ方向後端側のテーパ面５９ｔが、クランプ用テーパ穴５７全周のうち軸線Ｏ方向後端側のテーパ面５９ｑに片当たりする。かかる片当たりの押圧によって、結合軸部１２ｃは軸線Ｏ方向後方へ引き込まれ、工具本体１１の接合面１２ｂが工具ホルダ１９の接合面１９ｃに密着する。

本実施形態によれば、カートリッジ本体２１が装着される工具本体１１をアルミ合金等の軽金属製としたので、ボーリングバーのボーリングヘッド部分を軽量化することができる。これにより、ワークの精密仕上加工時などにボーリングヘッド部分およびアーバが高速回転されても、ボーリングヘッド部分の遠心力が従来のスチール製のものに比し小さいため、アーバがボーリングヘッド部分の遠心力の影響を受けにくくなる。その結果、アーバが微振動を引き起こしたり、ビビリが発生したりするのを防止できる。

また本実施形態によれば、アーバ５３の先端に工具本体１１を、互いに軸線Ｏを一致して、結合手段としての結合部１２およびクランプねじ５８により、分離可能に結合することにより、工具本体１１を含むボーリングヘッドの交換が容易になり、かつ、アーバ５３を異なる種類のボーリングヘッドに兼用できる。

また本実施形態によれば、クランプ用テーパ穴５７の中心から接合面１２ｂまでの間隔ｄ１を雌ねじ孔５６の中心から接合面１９ｃまでの間隔ｄ２より小さく設定することにより、アーバ５３の接合面１９ｃと工具本体１１の接合面１２ｂとを互いに密着でき、アーバ５３と工具本体１１との結合を確実に、かつ強固にできる。

また本実施形態のボーリング用工具１０は、図６に示すようにセンタースルークーラント式であって、クーラントが通過する一連の通路７１，７２，７３，７４および噴出孔７５を有する。通路７１は工具ホルダ１９内部に形成され、結合穴５５の穴底からテーパシャンク部５１の後端まで軸線Ｏに沿って延びる。通路７２は工具本体１１内部に形成され、結合軸部１２ｃ後端から先端側へ向かって軸線Ｏに沿って延びる。通路７２の先端は通路７３の一端と接続する。なお通路７１の先端と通路７２の後端は、アーバ５３と工具本体１１との結合に伴って隙間なく接続される。

通路７３は工具本体１１内部に形成され、軸線Ｏ直角方向に延びる。通路７３の他端は通路７４の後端と接続する。通路７４は工具本体１１内部に形成され、軸線Ｏと平行に延びる。通路７４の先端は噴出孔７５と接続する。噴出孔７５は上述した通路７１〜７４よりも小径であり、チップポケット１３に形成されて、切刃チップ４１へ指向する。これによりワークの中ぐり作業において、ボーリング用工具１０から切削箇所へクーラントを供給することができる。また通路７１〜７４を通過するクーラントは、小径の噴出孔７５を通過する際に高圧にされて、噴出孔７５から勢いよく噴出する。したがって中ぐり切削時に切刃チップ４１およびワークを十分に冷却することができる。

次に本発明の第２実施形態になる、工具本体１１を工具ホルダ１９に装着する構造について説明する。

図８は、第２実施形態の工具ホルダ１９および工具本体１１を示す側面図である。図９は、工具ホルダ１９および工具本体１１を示す分解図である。第２実施形態につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。第２実施形態では、上述した第１実施形態と異なる点として、軽合金材からなる工具本体１１の後端とアーバ５３の先端を、鋼製アダプタ６１を含む結合手段により、工具本体１１およびアーバ５３の軸線Ｏを一致しつつ分離可能に結合したところにある。

アーバ５３の接合面１９ｃと工具本体１１の接合面１２ｂ間には鋼製のアダプタ６１が介在する。アダプタ６１は、一体物であって、アーバ５３の接合面１９ｃと工具本体１１の接合面１２ｂ間に介在される円盤状のフランジ６２と、このフランジ６２の両フランジ端面６２ｃ，６２ｂに軸線を一致させて突設した先端側および後端側の結合軸部６３，６５を備える。両フランジ端面６２ｃ，６２ｂは軸線Ｏに直角な環状の平坦面である。

また工具本体１１には、接合面１２ｂの中心から先端側へ延びる丸穴である結合穴１２ｄが形成される。結合穴１２ｄは円柱状の結合軸部６３を受け入れる。同様に工具ホルダ１９の結合穴５５は、円柱状の結合軸部６５を受け入れる。結合軸部６３，６５は中実であるが、図示しないクーラント通路が穿設されてもよい。

さらに工具本体１１の後端部には、雌ねじ孔１２ｆが形成される。雌ねじ孔１２ｆは工具本体１１の外周面から結合穴１２ｄの内周面まで軸線Ｏと直角に貫通して半径方向に延びる。結合軸部６３の外周面にはクランプ用テーパ穴６７が形成される。クランプ用テーパ穴６７は有底穴であり、その側面は穴底に向かって細くなるテーパに形成される。クランプ用テーパ穴６７も、軸線Ｏを中心とする半径方向に延び、軸線Ｏに直角である。

第２実施形態では、各雌ねじ孔１２ｆおよび各クランプ用テーパ穴６７が周方向に１８０°異なる位置で、２個ずつ対向配置される。ただし各雌ねじ孔１２ｆおよび各クランプ用テーパ穴６７の配置および個数はこれに限定されない。工具本体１１の結合穴１２ｄがアダプタ６１の結合軸部６３を受け入れると、雌ねじ孔１２ｆがクランプ用テーパ穴６７に接続する。各雌ねじ孔１２ｆには、先細の先端テーパ６９を有するクランプねじ６８がねじ込まれる。クランプねじ６８は前述したクランプねじ５８と同一形状である。

図９に示すように工具本体１１の後端部に関し、後端側へ指向する接合面１２ｂから雌ねじ孔１２ｆの中心までを間隔ｄ４とする。またアダプタ６１の先端部に関し、先端側へ指向するフランジ端面６２ｃからクランプ用テーパ穴６７の中心までを間隔ｄ３とする。第２実施形態では、ｄ３＜ｄ４とされ、間隔ｄ４が間隔ｄ３よりも僅かに大きい。

外径側からクランプねじ６８を雌ねじ孔１２ｆにねじ込むと、クランプねじ６８の先端テーパ６９がクランプ用テーパ穴６７に進入し、両テーパの当たりによって結合軸部６３を押圧する。そして先端テーパ６９全周のうち軸線Ｏ方向先端側のテーパ面６９ｓが、クランプ用テーパ穴６７全周のうち軸線Ｏ方向先端側のテーパ面６７ｐに片当たりする。かかる片当たりの押圧によって、結合軸部６３は結合穴１２ｄの穴底（軸線Ｏ方向先方）へ引き込まれ、工具本体１１の接合面１２ｂがアダプタ６１の先端側のフランジ端面６２ｃに密着する。

アダプタ６１の後端部とアーバ５３の結合も、図７に沿って前述したとおりでありアダプタ６１の後端側のフランジ端面６２ｂが工具ホルダ１９の接合面１９ｃに密着する。

第２実施形態によれば、カートリッジ本体２１が装着される工具本体１１をアルミ合金等の軽金属製としたので、第１実施形態と同様に高速回転しても遠心力の影響を受けにくい工具を提供できる。またボーリングバーのヘッド本体になる工具本体１１に関し、工具本体１１の後端とアーバ５３の先端間を鋼製のアダプタ６１を含む結合手段により結合するため、工具本体１１の固有振動数が高くなり、ボーリングヘッド部分のビビリ安定限界が向上する。

また第２実施形態によれば、別構造のアダプタ６１を用いることにより、アダプタ６１を含む工具本体１１および工具ホルダ１９の結合手段の加工が容易になるほか、鋼製のアダプタ６１を介してアーバ５３と工具本体１１間を分離可能に結合できる。これによりボーリングヘッド部分になる工具本体１１を頻繁に交換しても、ボーリングヘッド部分を直接アーバに結合する第１実施形態に比較して結合部１２の摩耗及び変形が少なく、ボーリングヘッド部分とアーバ間の結合精度および結合強度を維持できる。

また第２実施形態によれば、クランプ用テーパ穴６７の中心軸線からフランジ端面６２ｃまでの間隔ｄ３を雌ねじ孔１２ｆの中心軸線から接合面１２ｂまでの間隔ｄ４より小さく設定することにより、工具本体１１の接合面１２ｂとアダプタ６１のフランジ端面６２ｃとを互いに密着でき、工具本体１１とアダプタ６１との結合を確実に、かつ強固にできる。

同様に、クランプ用テーパ穴５７の中心軸線からフランジ端面６２ｂまでの間隔ｄ１を雌ねじ孔５６の中心軸線から接合面１９ｃまでの間隔ｄ２より小さく設定することにより、アーバ５３の接合面１９ｃとアダプタ６１のフランジ端面６２ｂとを互いに密着でき、アーバ５３とアダプタ６１との結合を確実に、かつ強固にできる。

次に本発明の第３実施形態になる、工具本体１１を工具ホルダ１９に装着する構造について説明する。

図１０は、第３実施形態の工具ホルダ１９および工具本体１１を示す側面図である。図１１は、工具ホルダ１９および工具本体１１を示す分解図である。第３実施形態につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。第３実施形態では、上述した第２実施形態と異なる点として、軽合金材からなる工具本体１１の後端とアーバ５３の先端間を結合する鋼製のアダプタ６６を工具本体１１に対して半固定的に結合できるようにしたところにある。

アダプタ６６は、アーバ５３の接合面１９ｃと工具本体１１の接合面１２ｂ間に介在するフランジ６２と、フランジ６２の後端側のフランジ端面６２ｂに突設した結合軸部６５と、フランジ６２の先端側のフランジ端面６２ｃに突設したインロー部６３ｇと、インロー部６３ｇの軸心部に突設したねじ部６３ｉと、を備える。結合軸部６５と、インロー部６３ｇと、ねじ部６３ｉは、互いに軸線が一致する。

ヘッド本体としての工具本体１１には、接合面１２ｂの軸心部に、円形のインロー部６３ｇが嵌合する円形の係合凹部１２ｈと、ねじ部６３ｉが螺合するねじ穴１２ｊが形成される。

第３実施形態においてアーバ５３の先端面になる接合面１９ｃに工具本体１１を結合する場合は、まず、工具本体１１のねじ穴１２ｊにアダプタ６６のねじ部６３ｉを螺合し締め込むことにより、アダプタ６６のインロー部６３ｇを工具本体１１の係合凹部１２ｈに嵌合して工具本体１１とアダプタ６６の同心性を確保し、かつアダプタ６６のフランジ６２を工具本体１１の接合面１２ｂに密着させて、アダプタ６６と工具本体１１とを半固定状態に結合する。

次に、アーバ５３の結合穴５５にアダプタ６６の結合軸部６５を嵌合した後、各雌ねじ孔５６にクランプねじ５８を螺合して結合軸部６５を締め付ける。この時、クランプ用テーパ穴５７の中心軸線からフランジ６２のフランジ端面６２ｂまでの間隔ｄ１はアーバ５３の雌ねじ孔５６の中心軸線から接合面１９ｃまでの間隔ｄ２より僅かに小さく設定されているため、クランプねじ５８の螺入により、その先端テーパ５９が結合軸部６５のクランプ用テーパ穴５７に押し込まれると、両テーパの作用によって結合軸部６５が結合穴５５の奥部方向に引き込まれ、フランジ６２のフランジ端面６２ｂとアーバ５３の接合面１９ｃとを互いに密着した状態に結合する。

第３実施形態によれば、第２実施形態と同様な効果が得られるほか、アダプタ６６にインロー部６３ｇとねじ部６３ｉを設けることにより、アダプタ６６とヘッド本体としての工具本体１１をねじ込み方式で簡単に結合することができる。

次に本発明の第４実施形態になる、工具本体１１を工具ホルダ１９に装着する構造について説明する。

図１２は、第４実施形態の工具ホルダ１９および工具本体１１を示す側面図である。図１３は、工具ホルダ１９および工具本体１１を示す分解図である。第４実施形態につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。第４実施形態では、上述した第３実施形態と異なる点として、軽合金材からなる工具本体１１の後端とアーバ５３の先端間を結合する鋼製のアダプタ７６を工具本体１１に対してアダプタ７６の内側からボルト７７により半固定的に結合できるようにしたところにある。

第４実施形態は、アーバ５３との接合面１９ｃと工具本体１１の接合面１２ｂを、軸線を互いに一致させて結合する鋼製のアダプタ７６を有する。アダプタ７６は、アーバ５３の接合面１９ｃと工具本体１１の接合面１２ｂ間に介在するフランジ６２と、フランジ６２の後端側のフランジ端面６２ｂに突設した筒状の結合軸部６５と、フランジ６２の先端側のフランジ端面６２ｃに突設したインロー部６３ｇと、フランジ６２およびインロー部６３ｇを軸線方向に貫通して結合軸部６５の内側空間６５ｎと接続する貫通孔７６ｈを備える。貫通孔７６ｈの内径は、内側空間６５ｎの内径よりも小さく、内側空間６５ｎの底面と接続する。結合軸部６５とインロー部６３ｇと貫通孔７６ｈは、互いに軸線が一致する。結合軸部６５の内周面は丸穴としての内側空間６５ｎを区画する。

貫通孔７６ｈには軸線Ｏの後方からクランプボルト７７が挿通される。貫通孔７６ｈの内径は、結合軸部６５の内周面よりも小径である。このためクランプボルト７７の頭部は、内側空間６５ｎの穴底に係止する。またクランプボルト７７の軸部は貫通孔７６ｈから突出し、係合凹部１２ｈの底面に穿設されるねじ穴１２ｋと螺合する。なおねじ穴１２ｋは軸線Ｏに沿って延びる。

第４実施形態において、アーバ５３先端にヘッド本体としての工具本体１１を結合する場合は、まず、工具本体１１の係合凹部１２ｈにアダプタ７６のインロー部６３ｇを嵌合した後、筒状に形成された結合軸部６５の内側空間６５ｎから挿入されるクランプボルト７７をフランジ６２およびインロー部６３ｇを貫通してねじ穴１２ｋに螺合し締め付ける。これにより、工具本体１１とアダプタ７６の同心性はインロー部６３ｇで確保されるとともに、アダプタ７６のフランジ６２を工具本体１１の接合面１２ｂに密着させて、アダプタ７６と工具本体１１とを半固定状態に結合する。

次に、アーバ５３の結合穴５５にアダプタ７６の結合軸部６５を嵌合した後、各雌ねじ孔５６にクランプねじ５８を螺合して結合軸部６５を締め付ける。この時、クランプ用テーパ穴５７の中心軸線からフランジ６２のフランジ端面６２ｂまでの間隔ｄ１はアーバ５３の雌ねじ孔５６の中心軸線から接合面１９ｃまでの間隔ｄ２より僅かに小さく設定されているため、クランプねじ５８の螺入により、その先端テーパ５９が結合軸部６５のクランプ用テーパ穴５７に押し込まれると、両テーパの作用によって結合軸部６５が結合穴５５の奥部方向に引き込まれ、フランジ６２のフランジ端面６２ｂとアーバ５３の接合面１９ｃとを互いに密着した状態に結合する。

第４実施形態によれば、前述した第２および第３実施形態と同様な効果が得られるほか、アダプタ７６と工具本体１１をクランプボルト７７により結合する。クランプボルト７７は、筒状に形成された結合軸部６５の内側空間６５ｎからフランジ６２の軸線およびインロー部６３ｇの軸線に沿って延び、これらフランジ６２およびインロー部６３ｇを貫通する。これにより前述したクランプ用テーパ穴および雌ねじ孔を周方向所定箇所に設けなくてよく、アダプタ７６と工具本体１１の結合箇所の回転バランスに配慮する必要がなくなる。

なお上述した第１〜第４実施形態の結合手段がそれぞれ備える各種構造は、図示しない変形例において、適宜組み合わせ可能である。

次に本発明の第５実施形態になる、ボーリング用工具について説明する。

図１４は本発明の第５実施形態になるボーリング用工具のボーリングヘッド部分を示す部分側面図であり、ボーリング用工具の軸線Ｏを含む切断面でボーリング用工具の一部を切断してその断面を表す。図１５は、図１４の工具本体を示す横断面図であり、軸線Ｏに直交する平坦面で工具本体を切断し、その断面を軸線Ｏ方向にみた状態を表す。第５実施形態につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。第５実施形態では、第１実施形態と異なる点として、工具本体１１にバランス調整用ウエイト８１を設けたところにある。

図１４に示すように、工具本体１１の後端領域の外周面には、チップポケット１３およびカートリッジ本体２１の頭部２２と反対の側に位置する周方向位置で、所定径の円形穴１１ｄを形成する。図１５に示すように円形穴１１ｄの周方向位置は、工具本体１１の先端領域の外周面に形成される切欠部１５と重なる。

円形穴１１ｄ内には、工具本体１１よりも比重の大きい金属、例えば工具本体１１がアルミ合金からなる場合、鉛等からなる円盤状のバランス調整用ウエイト８１を挿入し、このバランス調整用ウエイト８１を固定ねじ８２により工具本体１１に固定する。前述した図１に示すようにカートリッジ本体２１の頭部２２はチップポケット１３に受け入れられ、カートリッジ本体２１の脚部２３は切欠部１５に突出する。このためバランス調整用ウエイト８１は、工具本体１１の外周面のうちカートリッジ本体２１の頭部２２（チップポケット１３）から遠くカートリッジ本体２１の脚部２３（切欠部１５）に近い周方向位置に取り付けられる。

バランス調整用ウエイト８１の重量は、カートリッジ本体２１の頭部２２の重量と、軸線Ｏから頭部２２までの径方向への突出量に応じて設定される。そして工具本体１１の回転バランスの微調整はバランス調整用ウエイト８１を部分的に削り取ることにより行われる。図１５に示すように円形穴１１ｄは、頭部２２から周方向１８０°になる反対側の対向位置より若干ずらして形成することが好ましい。具体的には図１５に示すように円形穴１１ｄは、軸線Ｃに平行に設けられず、チップポケット１３側に周方向に近づけられる。

このような第５実施形態によれば、軽合金からなる工具本体１１にカートリッジ本体２１、切刃チップ４１、ダイヤルユニット３１等を含むボーリングユニットが装着されていても、工具本体１１の回転バランスをバランス調整用ウエイト８１により確実に調整することができる。これに伴い、ボーリングヘッドおよびアーバの高速回転が可能になり、遠心力の影響やビビリのないワークの高速精密仕上加工を容易に実現できる。

ところで第１実施形態によれば、ロックフランジ３８は皿ねじ１８によって工具本体１１に取付固定される。また被ロック部としてのロックナット３６およびワッシャ３７は、ダイヤルリング３１を介してカートリッジ本体２１の脚部２３に取付固定される。ロックフランジ３８の裏面３８ｂは内径側でワッシャ３７の他端面に当接する。これにより被ロック部としてのロックナット３６およびワッシャ３７は、ロックフランジ３８によって凹部１６から工具本体１１の外径側へ抜け出すことを禁止される。したがってワークを中ぐり切削する際に、図１に太矢印で示すように工具本体１１の内径方向に外力Ｆが、ワークから切刃チップ４１に作用しても、かかる外力Ｆはロックフランジ３８に受け止められ、カートリッジ本体２１および切刃チップ４１は軸線Ｃ方向に移動しない。本実施形態によれば、ワークの材質や切削条件の如何により、過大な外力Ｆを受ける場合であっても、切刃チップ４１が移動せず、所望のボーリング径でワークを中ぐり切削を行うことができる。

また第１実施形態によれば、カートリッジ本体２１およびダイヤルリング３１は、被ロック部とロックフランジ３８の当接によって軸線Ｃ方向の移動を禁止される。すなわち軸線Ｃ方向に過大な外力Ｆが切刃チップ４１に作用しても、外力Ｆはロックフランジ３８に受け止められて、ウェーブスプリング４２に作用しない。このように外力Ｆが過大であってもウェーブスプリング４２は圧縮変形しないので、ウェーブスプリング４２のばね定数は小さくてもよい。柔らかい弾性部材としてのウェーブスプリング４２は、ダイヤルリング３１のフランジ３３を小さい付勢力で軸線Ｃ方向他方側へ押圧する。したがって作業者は小さなトルクでダイヤルリング３１を手回しすることができ、切刃チップ４１の突出量を容易に微調整することができる。

また第１実施形態によれば、被ロック部として１個のロックナット３６と、ダイヤルリング３１の円筒部３２を通されるワッシャ３７を含み、ワッシャ３７は環状の舌付ワッシャである。これによりワッシャ３７の周方向一部に形成される舌部３７ｔで、ワッシャ３７の回転を規制することができる。またダイヤルリング３１からみてワッシャ３７の変位を規制することができる。そして工具本体１１からみてダイヤルリング３１を相対変位不能に保持しつつ、ダイヤルリング３１の回動を許容することができ、ダイヤルリング３１の回動によりカートリッジ本体２１を貫通孔１４に沿って進退動させ得る。

あるいは図示しない変形例として、ワッシャ３７をロックナットに変更し、被ロック部として２個のロックナットを雄ねじ３２ｆに螺合してもよい。これにより被ロック部はダブルロックナットで構成される。２個のロックナットを互いに押し合うように締め付けることによって被ロック部は緩み止めされて、ダイヤルリング３１に固定される。

また第１実施形態によれば、図６に示すように工具本体１１に形成される通路７２〜７４および噴出孔７５を有する。通路７２〜７４および噴出孔７５はこの順序で直列的に接続し、クーラントが通過する。一連の通路７２〜７４は工具本体１１の後端部から噴出孔７５まで延びる。噴出孔７５は工具本体１１の先端部に形成されて切刃チップ４１へ指向する。これにより中ぐり切削において、切刃チップ４１およびワークに十分な量のクーラントを供給することができる。

また第２実施形態によれば、図８に示すようにアーバ５３と、アーバ５３の先端部と工具本体１１の後端部を同軸に連結する鋼製のアダプタ６１とをさらに備える。アダプタ６１は、アーバ５３の先端部に形成されて先端側へ指向するアーバの接合面１９ｃおよび工具本体１１の後端部に形成されて後端側へ指向する工具本体の接合面１２ｂ間に介在するフランジ６２と、フランジ６２先端側のフランジ端面６２ｃから突出する先端側の結合軸部６３と、フランジ６２後端側のフランジ端面６２ｂから突出する後端側の結合軸部６５とを有する。アーバ５３は、アーバ５３の接合面１９ｃの中心に形成されて後端側の結合軸部６５を受け入れるアーバ５３の結合穴５５と、アーバ５３の結合穴５５の内周面からアーバ５３の外周面まで延びる少なくとも１つのクランプ用雌ねじ孔５６とを有し、クランプ用雌ねじ孔５６にクランプねじ５８がねじ込まれることによりアダプタ６１と結合する。工具本体１１は、工具本体１１の接合面１２ｂの中心に形成されて先端側の結合軸部６３を受け入れる工具本体１１の結合穴１２ｄと、工具本体１１の結合穴１２ｄの内周面から工具本体１１の外周面まで延びる少なくとも１つのクランプ用雌ねじ孔１２ｆとを有し、クランプ用雌ねじ孔１２ｆにクランプねじ６８がねじ込まれることによりアダプタ６１と結合する。

これによりボーリングバーであるボーリング用工具１０のうちのボーリングヘッド部分を軽量化でき、高速回転しても遠心力の影響の受けにくい工具を提供できるとともに、ヘッド本体になる工具本体１１とアーバ５３先端間を鋼製のアダプタ６１を含む結合手段で結合することにより、ヘッド本体の固有振動数が高くなり、ボーリングヘッド部分のビビリ安定限界を向上できる。

また第２実施形態によれば、図８に示すように工具本体１１のクランプねじ６８の先端部およびアーバ５３のクランプねじ５８の先端部は、先細の先端テーパ５９，６９にされる。先端側の結合軸部６３の外周面には、工具本体１１のクランプ用雌ねじ孔１２ｆと接続するクランプ用テーパ穴６７が形成される。後端側の結合軸部６５の外周面には、アーバ５３のクランプ用雌ねじ孔５６と接続するクランプ用テーパ穴５７が形成される。図９に示すように先端側のフランジ端面６２ｃから先端側のクランプ用テーパ穴６７の中心軸線までの間隔ｄ３は、工具本体１１の接合面１２ｂから工具本体１１のクランプ用雌ねじ孔１２ｆの中心軸線までの間隔ｄ４よりも小さい。また後端側のフランジ端面６２ｂから後端側のクランプ用テーパ穴５７の中心軸線までの間隔ｄ１は、前記アーバ接合面から前記アーバクランプ用雌ねじ孔の中心軸線までの間隔ｄ２よりも小さい。クランプねじ６８の先端テーパ６９がクランプ用テーパ穴６７に進入してテーパ６９ｓとテーパ６７ｐが片当たりすることによって先端側の結合軸部６３を工具本体１１の結合穴１２ｄに引き込んで工具本体１１の接合面１２ｂおよび先端側のフランジ端面６２ｃの密着を実現し、クランプねじ５８の先端テーパ５９がクランプ用テーパ穴５７に進入してテーパ５９ｔとテーパ５７ｑが片当たりすることによって後端側の結合軸部６５をアーバ５３の結合穴５５に引き込んでアーバ５３の接合面１９ｃおよび後端側のフランジ端面６２ｂの密着を実現するよう構成される。

これにより、アーバ５３の接合面１９ｃとアダプタ６１のフランジ端面６２ｂを互いに密着でき、アダプタ６１のフランジ端面６２ｃと工具本体１１の接合面１２ｂを互いに密着でき、アーバ５３と工具本体１１との結合を確実に、かつ強固にできる。

また第３実施形態によれば、図１０に示すようにアーバ５３と、アーバ５３の先端部と工具本体１１の後端部を同軸に連結する鋼製のアダプタ６６とをさらに備える。アダプタ６６は、アーバ５３の先端部に形成されて先端側へ指向するアーバ５３の接合面１９ｃおよび工具本体１１の後端部に形成されて後端側へ指向する工具本体１１の接合面１２ｂ間に介在するフランジ６２と、フランジ６２先端側のフランジ端面６２ｃから突出するインロー部６３ｇと、インロー部６３ｇから突出するねじ部６３ｉと、フランジ６２後端側のフランジ端面６２ｂから突出する後端側の結合軸部６５とを有する。アーバ５３は、アーバ５３の接合面１９ｃの中心に形成されて後端側の結合軸部６５を受け入れるアーバ５３の結合穴５５と、アーバ５３の結合穴５５の内周面からアーバ５３の外周面まで延びる少なくとも１つのクランプ用雌ねじ孔５６とを有し、クランプ用雌ねじ孔５６にアーバ５３のクランプねじ５８がねじ込まれることによりアダプタ６６と結合する。工具本体１１は、工具本体１１の接合面１２ｂの中心に形成されてインロー部６３ｇと係合する係合凹部１２ｈと、係合凹部１２ｈの底面に形成されてねじ部６３ｉと螺合するねじ穴１２ｊとを有し、ねじ穴１２ｊにねじ部６３ｉが螺合することによりアダプタ６６と結合する。

これにより上述した効果に加えて、アダプタ６６と工具本体１１をねじ込み方式で簡単に結合することができる。

また第４実施形態によれば、図１２に示すようにアーバ５３と、アーバ５３の先端部と工具本体１１の後端部を同軸に連結する鋼製のアダプタ７６とをさらに備える。アダプタ７６は、アーバ５３の先端部に形成されて先端側へ指向するアーバ５３の接合面１９ｃおよび工具本体１１の後端部に形成されて後端側へ指向する工具本体１１の接合面１２ｂ間に介在するフランジ６２と、フランジ６２先端側のフランジ端面６２ｃから突出するインロー部６３ｇと、フランジ６２後端側のフランジ端面６２ｂから突出する筒状の結合軸部６５と、フランジ６２およびインロー部６３ｇを貫通して結合軸部６５の内側空間６５ｎと接続するボルト貫通孔７６ｈとを有する。アーバ５３は、アーバ５３の接合面１９ｃの中心に形成されて結合軸部６５を受け入れるアーバ５３の結合穴５５と、アーバ５３の結合穴５５の内周面からアーバ５３の外周面まで延びる少なくとも１つのクランプ用雌ねじ孔５６とを有し、アーバ５３のクランプ用雌ねじ孔５６にクランプねじ５８がねじ込まれることによりアダプタ７６と結合する。工具本体１１は、工具本体１１の接合面１２ｂの中心に形成されてインロー部６３ｇと係合する係合凹部１２ｈと、係合凹部１２ｈの底面に形成されてボルト貫通孔７６ｈと接続するねじ穴１２ｋとを有し、ボルト貫通孔７６ｈにクランプボルト７７の軸部が通されてねじ穴１２ｋに螺合しクランプボルト７７の頭部が内側空間６５ｎの底面に係止することによりアダプタ７６と結合する。

これによりアダプタ７６の中心を通過するクランプボルトで、アダプタ７６と工具本体１１を結合することができ、当該結合箇所の回転バランスに配慮する必要がなくなる。

また第３および第４実施形態によれば、図１０および図１２に示すように、アーバ５３のクランプねじ５８の先端部は、先細の先端テーパ５９にされ、後端側の結合軸部６５の外周面には、アーバ５３のクランプ用雌ねじ孔５６と接続するクランプ用テーパ穴５７が形成され、図１１および図１３に示すように後端側のフランジ端面６２ｂからクランプ用テーパ穴５７の中心軸線までの間隔ｄ３は、アーバ５３の接合面１９ｃからアーバ５３のクランプ用雌ねじ孔５６の中心軸線までの間隔ｄ２よりも小さい。アーバ５３のクランプねじ５８の先端テーパ５９がクランプ用テーパ穴５７に進入してテーパ５９ｔとテーパ５７ｑが片当たりすることによって後端側の結合軸部６５をアーバ５３の結合穴５５に引き込み、アーバ５３の接合面１９ｃおよび後端側のフランジ端面６２ｂの密着を実現するよう構成される。

これによりアーバ５３の接合面１９ｃとアダプタ７６のフランジ端面６２ｂを互いに密着でき、アーバ５３と工具本体１１の結合を確実に、かつ強固にできる。

また第５実施形態によれば、図１３および図１４に示すように工具本体１１の外周面のうちカートリッジ本体２１の頭部から遠くカートリッジ本体２１の脚部に近い周方向位置に取り付けられるバランス調整用ウエイト８１をさらに備えることから、軽合金からなる工具本体１１にカートリッジ本体２１等を含むボーリングユニットが装着されていても、工具本体１１の回転バランスをバランス調整用ウエイト８１により確実に調整することができる。これに伴い、ボーリングヘッドとしての工具本体１１およびカートリッジ本体２１とアーバ５３との高速回転が可能になり、遠心力の影響やビビリのないワークの高速精密仕上加工を容易に実現できる。

以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明になるボーリング用工具は、工作機械において有利に利用される。

１０ボーリング用工具、１１工具本体、１２結合部、
１２ｂ接合面、１２ｃ結合軸部、１２ｄ結合穴、
１３チップポケット、１４貫通孔、１５切欠部、
１６凹部、１８皿ねじ、１９ｃ接合面、
２１カートリッジ本体、２２頭部、２３脚部、
３１ダイヤルリング、３２円筒部、
３３ダイヤルリングのフランジ、３６ロックナット（被ロック部）、
３７舌付ワッシャ（被ロック部）、３８ロックフランジ、
４１切刃チップ、４２ウェーブスプリング（弾性部材）、
５３アーバ、５８クランプねじ、６１アダプタ、
６２フランジ、６３，６５結合軸部、６３ｇインロー部、
７１〜７４通路、７５噴出孔、７６アダプタ、
７７クランプボルト、８１バランス調整用ウエイト、
Ｏボーリング用工具の軸線、Ｃ貫通孔１４の軸線。

Claims

貫通孔を有する工具本体と、
切刃チップが設けられる頭部および前記貫通孔に通される脚部を有するカートリッジ本体と、
円筒部および前記円筒部から外径方向に突出するフランジを有し、前記円筒部の内周には雌ねじが形成され、前記貫通孔から突出する前記脚部の先端部に螺合するダイヤルリングと、
前記円筒部の外周に形成される雄ねじに螺合する雌ねじ孔を有し、前記フランジおよび前記工具本体間に配置される被ロック部と、
前記被ロック部および前記フランジ間に配置されるとともに前記工具本体に固定されて前記被ロック部と当接するロックフランジと、
前記ロックフランジおよび前記フランジ間に介在して当該フランジを前記ロックフランジから離れる方向に付勢する弾性部材とを備える、ボーリング用工具。
前記被ロック部は２個のロックナットを含む、請求項１に記載のボーリング用工具。
前記被ロック部は、１個のロックナットと、前記円筒部を通される環状の舌付ワッシャを含む、請求項１に記載のボーリング用工具。
前記工具本体の先端部に形成されて前記切刃チップへ指向するクーラント噴出孔と、前記工具本体に形成されて前記工具本体の後端部から前記噴出孔まで延びるクーラント通路をさらに備える、請求項１〜３のいずれかに記載のボーリング用工具。
工作機械の主軸に装着されるアーバと、
前記アーバの先端部と前記工具本体の後端部を同軸に連結する鋼製のアダプタとをさらに備え、
前記アダプタは、前記アーバの先端部に形成されて先端側へ指向するアーバ接合面および前記工具本体の後端部に形成されて後端側へ指向する工具本体接合面間に介在するフランジと、前記フランジの先端側フランジ端面から突出する先端側結合軸部と、前記フランジの後端側フランジ端面から突出する後端側結合軸部とを有し、
前記アーバは、前記アーバ接合面の中心に形成されて前記後端側結合軸部を受け入れるアーバ結合穴と、前記アーバ結合穴の内周面から前記アーバの外周面まで延びる少なくとも１つのアーバクランプ用雌ねじ孔とを有し、前記アーバクランプ用雌ねじ孔にアーバクランプねじがねじ込まれることにより前記アダプタと結合し、
前記工具本体は、前記工具本体接合面の中心に形成されて前記先端側結合軸部を受け入れる工具本体結合穴と、前記工具本体結合穴の内周面から前記工具本体の外周面まで延びる少なくとも１つの工具本体クランプ用雌ねじ孔とを有し、前記工具本体クランプ用雌ねじ孔に工具本体クランプねじがねじ込まれることにより前記アダプタと結合する、請求項１〜４のいずれかに記載のボーリング用工具。
前記工具本体クランプねじの先端部および前記アーバクランプねじの先端部は、先細の先端テーパにされ、
前記先端側結合軸部の外周面には、前記工具本体クランプ用雌ねじ孔と接続する先端側クランプ用テーパ穴が形成され、
前記後端側結合軸部の外周面には、前記アーバクランプ用雌ねじ孔と接続する後端側クランプ用テーパ穴が形成され、
前記先端側フランジ端面から前記先端側クランプ用テーパ穴の中心軸線までの間隔は、前記工具本体接合面から前記工具本体クランプ用雌ねじ孔の中心軸線までの間隔よりも小さく、
前記後端側フランジ端面から前記後端側クランプ用テーパ穴の中心軸線までの間隔は、前記アーバ接合面から前記アーバクランプ用雌ねじ孔の中心軸線までの間隔よりも小さく、
前記工具本体クランプねじの前記先端テーパが前記先端側クランプ用テーパ穴に進入して両テーパ同士が片当たりすることによって前記先端側結合軸部を前記工具本体結合穴に引き込んで前記工具本体接合面および前記先端側フランジ端面の密着を実現し、
前記アーバクランプねじの前記先端テーパが前記後端側クランプ用テーパ穴に進入して両テーパ同士が片当たりすることによって前記後端側結合軸部を前記アーバ結合穴に引き込んで前記アーバ接合面および前記後端側フランジ端面の密着を実現するよう構成される、請求項５に記載のボーリング用工具。
工作機械の主軸に装着されるアーバと、
前記アーバの先端部と前記工具本体の後端部を同軸に連結する鋼製のアダプタとをさらに備え、
前記アダプタは、前記アーバの先端部に形成されて先端側へ指向するアーバ接合面および前記工具本体の後端部に形成されて後端側へ指向する工具本体接合面間に介在するフランジと、前記フランジの先端側フランジ端面から突出するインロー部と、前記インロー部から突出するねじ部と、前記フランジの後端側フランジ端面から突出する後端側結合軸部とを有し、
前記アーバは、前記アーバ接合面の中心に形成されて前記後端側結合軸部を受け入れるアーバ結合穴と、前記アーバ結合穴の内周面から前記アーバの外周面まで延びる少なくとも１つのアーバクランプ用雌ねじ孔とを有し、前記アーバクランプ用雌ねじ孔にアーバクランプねじがねじ込まれることにより前記アダプタと結合し、
前記工具本体は、前記工具本体接合面の中心に形成されて前記インロー部と係合する係合凹部と、前記係合凹部の底面に形成されて前記ねじ部と螺合するねじ穴とを有し、前記ねじ穴に前記ねじ部が螺合することにより前記アダプタと結合する、請求項１〜４のいずれかに記載のボーリング用工具。
工作機械の主軸に装着されるアーバと、
前記アーバの先端部と前記工具本体の後端部を同軸に連結する鋼製のアダプタとをさらに備え、
前記アダプタは、前記アーバの先端部に形成されて先端側へ指向するアーバ接合面および前記工具本体の後端部に形成されて後端側へ指向する工具本体接合面間に介在するフランジと、前記フランジの先端側フランジ端面から突出するインロー部と、前記フランジの後端側フランジ端面から突出する筒状の後端側結合軸部と、前記フランジおよび前記インロー部を貫通して前記後端側結合軸部の内部空間と接続するボルト貫通孔とを有し、
前記アーバは、前記アーバ接合面の中心に形成されて前記後端側結合軸部を受け入れるアーバ結合穴と、前記アーバ結合穴の内周面から前記アーバの外周面まで延びる少なくとも１つのアーバクランプ用雌ねじ孔とを有し、前記アーバクランプ用雌ねじ孔にアーバクランプねじがねじ込まれることにより前記アダプタと結合し、
前記工具本体は、前記工具本体接合面の中心に形成されて前記インロー部と係合する係合凹部と、前記係合凹部の底面に形成されて前記ボルト貫通孔と接続するねじ穴とを有し、前記ボルト貫通孔にクランプボルトの軸部が通されて前記ねじ穴に螺合し前記クランプボルトの頭部が前記内部空間の底面に係止することにより前記アダプタと結合する、請求項１〜４のいずれかに記載のボーリング用工具。
前記アーバクランプねじの先端部は、先細の先端テーパにされ、
前記後端側結合軸部の外周面には、前記アーバクランプ用雌ねじ孔と接続する後端側クランプ用テーパ穴が形成され、
前記後端側フランジ端面から前記後端側クランプ用テーパ穴の中心軸線までの間隔は、前記アーバ接合面から前記アーバクランプ用雌ねじ孔の中心軸線までの間隔よりも小さく、
前記アーバクランプねじの前記先端テーパが前記後端側クランプ用テーパ穴に進入して両テーパ同士が片当たりすることによって前記後端側結合軸部を前記アーバ結合穴に引き込み、前記アーバ接合面および前記後端側フランジ端面の密着を実現するよう構成される、請求項７または８に記載のボーリング用工具。
前記工具本体の外周面のうち前記カートリッジ本体の前記頭部から遠く前記カートリッジ本体の前記脚部に近い周方向位置に取り付けられるバランス調整用ウエイトをさらに備える、請求項１〜９のいずれかに記載のボーリング用工具。