JP3231878B2 - 孔明け工具 - Google Patents

孔明け工具

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JP3231878B2
JP3231878B2 JP03529493A JP3529493A JP3231878B2 JP 3231878 B2 JP3231878 B2 JP 3231878B2 JP 03529493 A JP03529493 A JP 03529493A JP 3529493 A JP3529493 A JP 3529493A JP 3231878 B2 JP3231878 B2 JP 3231878B2
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロッド形状の本体がそ
の自由端において半径反対方向に突出した２個のインサ
ートホルダを当該自由端に形成された溝形式のガイドに
沿って半径方向に位置移動可能に受容するようにした斯
ゝる本体を含んで構成された孔明け（ボーリング）工具
に関する。前記溝は工具軸を横断するように延長してい
て、対向側面により規定され、溝幅は２個のホルダの長
尺ガイドラグを充分収容可能に設定されている。各ホル
ダはこれに穿設された貫通孔を通って本体に穿設された
ネジ孔に螺結され得る少くとも１個のロックネジによっ
て所望の半径方向位置にロック可能になっている。
【０００２】
【従来の技術】上記形式の孔明け工具（ボーリングツー
ル）は既にＤＥ３８２９６０９，ＤＥ３８１１７７５並
びにＤＥ３６２２６３８の特許公報から知られている。
これに開示のボーリング工具の共通な特徴は、工具本体
の自由端におけるこれを横断する溝に隣接したインサー
トホルダの支持面が工具軸に直角に延長する点である。
これは、工作物に孔明け工作する際に工具にインサート
ホルダを回動させる接線方向の力とインサートホルダを
転倒や転傾させる曲げ力が掛ゝるので、インサートホル
ダの安定性を低下させる。
【０００３】更に、ガイドが工具本体の自由端に、イン
サートホルダの下側において形成された長尺の平行歯や
クレスト群から成る、斯ゝる形式のボーリングツール
も、例えばＳＥ７６０８２７３−４の特許公報に示すよ
うに知られている。このガイド歯の主要な欠点は、大量
生産する場合に、良好な寸法精度と適合度を付与するの
が難しく、コスト高になる。このタイプの工具のもう１
つの欠点は、少くとも標準仕様にあっては、所謂「段差
孔明け」（ステップボーリング）を許容しない、即ち送
りの軸方向に見て１のインサートが他のインサートのや
ゝ前方で切削する斯ゝるボーリング操作をすることが出
来ない点にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の先行孔明け工具
に固有の欠点を克服してインサートホルダのガイドとロ
ックのためのガイド構造を簡単なものにして公差精度の
要求を低下させるだけでなく、厄介な応力を被るときで
もインサートホルダの良好な保持と安定性が確保出来る
ようにすることが課題である。
【０００５】更に２個のインサートが工具本体の自由端
から同距離にある正規操作状態からインサートホルダと
これに関係するインサートを移動（シフト）させて、工
具軸方向に見てインサートが工具本体から異なる距離に
あるステップボーリングの状態に出来る、斯ゝるガイド
構造を単純な手段によって実現することも課題である。
【０００６】更に又、インサートホルダの安定性を阻害
することなく、単一インサートボーリングに素早く切換
え得るようにすることも課題である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の先行技術の孔明け
工具の基本構成において、工具本体の自由端に各々工具
軸に対し傾斜した第１の支持面が形成されていて、溝の
平行側縁が両傾斜支持面に夫々接合し、それにより傾斜
支持面と溝側面にって規定された１対の鋭角度のクサビ
部が構成されている。他方、２個のインサートホルダは
本体の前記傾斜支持面に対応する面として上記鋭角と実
質的に同じ角度で傾斜した支持面を夫々有している。溝
には２個のホルダに形成されているガイドラグが挿置さ
れるが、その挿置状態では両ホルダの背面が合さった状
態にある。両ホルダは夫々溝に案内されて半径方向に移
動可能であり、従って両ホルダが夫々所望の半径方向位
置に調整された時点で、両ホルダはネジによって工具本
体に、ホルダと本体に穿設されているネジ孔に螺結され
て、固定される。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、工具本体頂部の１対傾斜面
は頂点を溝によって欠落された「へ」の字形の突出頂面
を構成し、他方このへの字形頂面に対応する両ホルダの
傾斜面はその合体頂部からガイドラグが下方へ突出して
いる「へ」の字形凹所を構成する。従って、ボーリング
操作時にインサートを起点に両ホルダに生じる工具本体
に対する相対的な回転力は前記への字形ホルダ凹所とこ
れに嵌合した前記への字形本体突出頂面との協働による
抵抗を受ける。その結果、両ホルダの工具本体に対する
固定状態の安定性が充分確保され、ボルトの螺結の安定
性も確保される。更に、工作中に作用する力として、両
ホルダを工具本体に対し相対的に曲げたり、転傾させよ
うとする転傾力、又は転倒力も上記凹所と突出頂面の協
働による抵抗を受けるので、この転倒力に抗した両ホル
ダの工具本体への安定固定が確保される。更に本発明の
構成によれば、スペーサ板片をホルダの傾斜面と工具本
体の対応傾斜面の間に介在させ、この三者を前記ボルト
で結合させるようにすることにより、両ホルダの工具軸
方向位置を相対的に変位させることが出来るので、ステ
ップボーリングを簡単に提供することが出来る。
【０００９】
【実施例】図１に示す孔明け工具は工具本体１を含み、
これには実質的に中実ロッド形式のものが実際上適当で
ある。この本体ロッドは一般的には工具軸に関して回転
可能であるが、これに限定されるものではない。本体ロ
ッド３の１端３は工具ホルダ（図示省略）に固定出来る
ようになっているが、他端４は２個のインサートホルダ
５，５′を受容するように機能する。両ホルダ５，５′
には取替可能なインサート６，６′が担持される。両ホ
ルダ５，５′はその半径方向位置の調節が可能になって
いて、所望の半径方向位置においてロックネジ７によっ
て工具本体１に固定可能になっている。なお、半径方向
とは工具軸方向に対し直角な方向である。このようにし
て、ホルダは異なる直径の孔を工作物に加工することが
出来るように調節され得る。これに関連して、留意すべ
き事項は、この種の形式の孔明け工具は工作物の既存の
粗工作された孔（例えば、切削トーチ（ｔｏｒｃｈ）に
より金属シート板に穿設された孔）に対して適用し、高
度な寸法精度の滑らかな表面を有する孔を得ることを企
図したものである。
【００１０】図示の工具例において、各インサートホル
ダ５，５′はこれに穿設された半径方向に長尺な横長貫
通孔８を通じる２個のロックネジ７によって工具本体に
固定される。このネジ７は本体のネジ孔９に螺結され
る。貫通孔８は横長形であるので、各インサートホルダ
は半径方向位置に関しデジタル的ではなく連続的に位置
調節を可能にする。もっとも、ホルダの半径方向位置の
外限と内限は孔８の半径方向幅長によって規定される。
【００１１】ロッド形本体１の外周面からは、２個のピ
ン形突起１０，１０′が突出している。両突起１０，１
０′はインサート６，６に冷却媒体を散布してインサー
トを冷し、そして工作物からその切粉（チップ）を除去
するために利用されるノズル孔を有している。
【００１２】図２〜図４は、工具本体１がその自由端に
おいて軸２を横断、好ましくは直角に横断して、線形側
縁１２，１２′を介して、１対の第１傾斜支持面１３，
１３′に接続（合体）している溝１１を具備している構
成を示している。具体的には、この溝１１は工具本体の
全幅、即ち全直径に亘って延長し、本体の外周面に直径
方向の両端において開通している。溝幅は１対インサー
トホルダ５，５′の下側に形成された横長のガイドラグ
１４，１４′を収容出来るだけの寸法になっている溝１
１は適当に平坦な底面１５（図４参照）と対向平坦側壁
（面）１６，１６′とによって規定されている。両側壁
１６，１６′は互いに平行で且つ本体軸２に平行な面を
有している。支持面１３，１３′の軸２に対する傾斜角
度αは６５−８５°の範囲にあるのが実際上好ましい
が、更に好ましくは７０−８０°の範囲である。最も好
ましくは、約７５°である。換言すれば、各ホルダ端の
各支持面１３，１３′は軸２に直角な想像面に対して約
１５°傾斜しているのが最も好ましい。
【００１３】各第１支持面、例えば面１３′、はインサ
ートホルダ５′の下側の第２支持面１７′と協働するよ
うに企図されている。なお、ホルダ５は上記の面１７′
に対応した第２支持面１７（図示省略）を有しており、
同様に第１支持面１３と協働するようになっている。第
２支持面１７，１７′は共にホルダの夫々の平坦前面１
８に対して同じ前記角度αで傾斜している。ガイドラグ
１４′はホルダ前面１８の下部と底面１９と四角形の裏
面２０によって規定されている。第２支持面１７′はラ
グ裏面２０から少くとも部分的に曲面状のホルダ周面２
１まで延長していることはいうまでもない。このホルダ
周面２１はホルダ前面１８とによってインサートホルダ
の外観形状を規定している。各ガイドラグ１４′の幅、
即ちホルダ前面１８とラグ裏面２０との間隔は溝１１の
幅の１／２よりやゝ小さい。溝幅は平行な溝側面１６，
１６′間の最短距離である。現実には、この寸法差は、
数千分の１mmから数百分の１mmのオーダのものにして、
ホルダがガイドラグ１４，１４′を溝に収容した状態で
工具本体に取付けられたときに、０．０１−０．０３mm
のオーダの遊隙が２個のインサートホルダ５，５′の前
面１８同士の間に存在すべきである。
【００１４】ロックネジ７のためのネジ孔９が工具軸２
に平行に延長しており、他方横長孔８は内側に平坦肩面
２２を有し、この肩面２２にネジ７の頭が当接できるよ
うになっており、この肩面２２はホルダ前面１８に実質
的に直角な平面上で延長環状平面である。ロックネジ７
をネジ孔９に螺結するときには、インサートホルダ５，
５′は工具軸２に平行に移動する。
【００１５】図２と図３に示すように、溝１１の底面１
５には実質的に四角形の中央皿穴凹所２３が形成されて
いる。この皿穴凹所２３には２本の内ネジ孔２４，２
４′の内端が開口し、その外端は工具本体１の外周面に
開口している。各内ネジ孔２４，２４′には、調節ネジ
２５，２５′が各々挿入され、両ネジの前端は対向溝側
面１６，１６′の近傍に夫々配位するようになってい
る。この調節ネジ２５′は、ガイドラグ１４′から皿穴
凹所２３にまで延入している単純なピンから成る突起体
２６′に作用するようになっている。他方のネジ２５も
ホルダ５における同様のピンに作用するようになってい
る。各調節ピンに対して、調節工具、例えばスクリュー
ドライバを内ネジ孔２４，２４′の外開口を通じて挿入
して、ネジ２５，２５′を回動させることによりネジ２
５，２５′を作用させることが出来る。
【００１６】図２には、ワッシャ２７の形式のスペーサ
部材２７が示されている。このワッシャ２７は肉薄のシ
ートメタルの板体でよいが、その外面形が２種の対面と
なるホルダ支持面（第１支持面）１３と工具本体支持面
（第２支持面）１７の外面形に実質的に対応しており、
各インサートホルダ用のロックネジ７に対応した数の貫
通孔２８を有している。
【００１７】上述の構成において、２個のインサート
６，６′が半径方向の所望位置に夫々セットされると
き、ロックネジ７を関係するネジ孔９に軽く締め付け
て、インサートホルダ５，５′が工具本体１に対して僅
かな力で押し付けられるようにする。この状態におい
て、１方でホルダ傾斜面１３と溝側面１６がインサート
ホルダ５に対するガイド手段として作用し、他方もう１
組の対応する面１３′，１６′がもう１つのインサート
ホルダ５′に対するガイド手段として作用する。ガイド
面１３，１３′に沿った各インサートホルダ５，５′の
変位は、所望半径方向位置まで介在部材の駆動ピン２
６，２６′を介して節ネジ２５，２５′が前進してホル
ダを押し進めすることにより、或いは当該ネジを後退さ
せ、その分だけ当該駆動ピンがネジに当接するまでホル
ダを後退方向へ手動で移動させることにより実行され
る。調節ネジの内端位置との関係からホルダが所望位置
にセットされたとき、ロックネジ７をかたく締付けて、
ホルダをその位置にロックする。この状態において、イ
ンサートホルダ間、具体的にはホルダ前面１８間に空隙
が存在し、そのギヤップを０．０２mmのオーダに設計す
る。
【００１８】工作物を加工するに際し、各インサートホ
ルダを各工具本体支持面１３，１３′に沿って回転させ
ようとする接線方向力と工具本体の外周端縁に位置する
転倒点（図１の点２９）に関して各インサートホルダを
転倒させようとする力が発生する。この回転力によって
インサートホルダは工具本体の傾斜支持面１３を登ろう
とするが、ロックネジ７並びに２個のホルダが両者間の
初期のギヤップを消滅させるように互いに押圧し合うと
いう事実によってこの登り動作が阻止される。点２９に
関するホルダの転倒動作は、ロックネジ７並びにホルダ
のロックラグ１４，１４′が溝底に向って溝側縁１２，
１２′から延長している溝側面１６，１６′を越えて移
動出来ないという事実によって阻止される（ガイドラグ
１４，１４′の裏面２０は溝側面１６，１６′に押付け
られて、この側面を通り越すことが出来ない。）。
【００１９】本発明の１の利点は、各インサートホルダ
のガイドラグと傾斜支持面の組合せによって提供される
ガイド構成が、その簡単な結合構造（ｇｅｏｍｅｔｒ
ｙ）にも拘わらず、インサートホルダの強固な信頼度の
高い保持を確実にし、従って工具が厳しい応力を蒙った
場合にも半径方向位置調節された状態でのインサートの
保持を確実にする点にある。しかもインサートホルダの
強固な保持は公差要件が従来に較べ緩和されるにも拘わ
らず、達成出来る点も本発明の利点である。この公差要
件の緩和は、現実には構成部材が低コストで製作出来る
ことを意味する。更に、簡単なスペーサワッシャ２７
を、各インサートとその下の平坦な各傾斜面１３，１
３′の間に選択的に介在設置することによりホルダ上で
のインサートの軸方向位置を簡単に変え得るということ
も大きな本発明の利点である。結果として、本発明の工
具は、インサートが工具本体から同一距離の軸方向位置
にある所謂正規切削操作状態から迅速且つ容易にシフト
させ、段差切削操作状態、即ち１のインサートが軸方向
に見て他のインサートの前方で切削作動する状態に切換
えることが出来る。本発明工具では、インサートホルダ
間の間隔を狹くするように設計することが出来るので、
ホルダをペアで（即ち一体に合体させるものとして）製
作される必要はなく、個別に製作することが許容され、
しかも他のホルダと取換えることが出来る。
【００２０】図３において、溝１１の底面１５に小孔３
０を具体的には溝側壁１６′の近傍に設ける。工具を単
１インサート孔明け用として使用する場合に、工具本体
に取付け可能であるがインサートを担持しないダミーホ
ルダ（図示省略）を用い、これに穿設したピンを当該小
孔３０に挿入する。ダミーホルダ（ブラインドホルダ）
に設けたこのピンは、小孔３０と協働して、ダミーホル
ダを２個所の取付場所の１方に位置付け（即ち、例えば
支持面１３′に載置）、その結果として現実にインサー
トを担持した正実のホルダ（この種ピンを有していな
い）を他の所望場所に位置付け保留する（即ち、支持面
１３に載置）斯ゝる保留手段を構成する。更にこのよう
にインサートホルダとダミーホルダを敢えて取付けるの
は、ある時点（例えば３時に）で工具交換のために切削
操作を停止している場合にも重要となる。即ち、取り外
した、インサートホルダの後にこのダミーホルダを装置
しておいて、残留しているインサートホルダを定位置に
維持出来るようにする。切削操作の再開に当っては、ダ
ミーホルダと新なインサートホルダを交換し、操作を始
める。
【００２１】本発明工具は上述の例に限定されるもので
はなく、例えば図示のような左手切削用と同様に右手切
削用にも設計することが出来る。また、横断溝１１を規
定する溝側面１６，１６′を工具軸に平行且つ相互に平
行になるように設計するのが好ましいが、この溝側面１
６，１６′を下方且つ外方の方向に傾斜させ、溝側縁１
２，１２′のみが関係するガイドラグに作用するように
もすることが出来る。更に、インサートホルダとブライ
ンド（ダミー）ホルダに対するロックネジの数に差を付
けることも出来る。肉薄工具本体の場合には、単１ロッ
クネジで充分であるが、肉厚の場合には２個以上のロッ
クネジが必要となる。
【００２２】更に、共通な横長凹所２３を用いて連続的
な半径方向位置調節を行う代りに、異なる半径方向位置
用に個別のネジ孔９を設けて、これにロックネジ７を螺
結することによりデジタル的な半径方向位置調節を行う
ことも出来る。本発明工具は、工作物を固定して、それ
に対し回動して作用するようにも、また工具自体を固定
して、それに対し工作物を回動させて作用するようにす
るもとが出来る。
【００２３】
【発明の効果】本発明工具は、緩和した公差条件の下で
製作された工具本体とインサートホルダの簡単な係合機
構で以って、正確なホルダの半径方向位置調節が可能に
なり、しかもインサートの工作物への作用に対する反作
用として生じるホルダに対する接線方向回転力と転倒力
に抗してホルダを工具本体に切削操作中に確保すること
が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる孔明け工具の斜視図である。
【図２】工具本体から離脱したインサートホルダとスペ
ーサワッシャを示す同上工具の分解斜視図である。
【図３】同上工具の工具本体自由端を示す平面図であ
る。
【図４】工具本体の自由端とこれに協働するインサート
ホルダの外形を示す同上工具の側面図である。
【図５】２個のインサートホルダが装置された同上工具
の平面部分図である。
【符号の説明】
１…工具本体 ２…工具軸 ４…本体自由端 ５，５′…インサートホルダ ７…ロックネジ ８…ホルダ横長貫通孔 ９…本体ネジ孔 １１…本体横断溝 １２，１２′…溝側縁 １３，１３′…本体傾斜端面（第１支持面） １４，１４′…ホルダガイドラグ １６，１６′…溝側面 １７，１７′…ホルダ傾斜支持面（第２支持面） １８…ホルダ正面（ガイドラグ正面） ２０…ガイドラグ裏面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−57509（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−16092（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−130302（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−56405（ＪＰ，Ｕ) 国際公開90／14186（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23B 29/03 - 29/034

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ロッド形状の工具軸（２）を有する工具
    本体（１）及び該本体（１）の自由端（４）には半径方
    向に対して反対方向に突出した２個のインサートホルダ
    （５，５′）を含んで成り、該本体（１）の自由端
    （４）には該工具軸（２）を横断する方向に延長した溝
    （１１）の形式のガイドが形成されていて、該ホルダ
    （５，５′）の半径方向位置の調節が当該ガイド溝（１
    １）に沿って可能になっており、該ガイド溝（１１）は
    対向する溝側面（１６，１６′）によって規定されて、
    該ホルダ（５，５′）の底部に突出形成されている横長
    ガイドラグ（１４，１４′）を収容出来るだけの溝幅を
    有しており、該ホルダ（５，５′）の各々が該ホルダに
    穿設されている貫通孔（８）を通る少くとも１本のロッ
    クネジ（７）によって所望の半径方向位置においてねじ
    穴（９）を介して該本体に固定出来るようにした、斯ゝ
    る孔明け工具において、 該工具本体（１）の該自由端（４）において該溝（１
    １）の対向する両側に本体支持面（１３，１３′）が該
    溝（１１）の対向側縁（１２，１２′）を介して該溝
    （１１）に夫々接続するように形成されていて、当該本
    体支持面（１３，１３′）は該溝側面（１６，１６′）
    との間で鋭角度（α）のクサビ形部分を規定する傾斜面
    になっており、該ホルダ（５，５′）は互いに対面する
    正面（１８）を有し、且つ該ホルダの底部には該本体支
    持面（１３，１３′）に相似の傾斜したホルダ支持面
    （１７，１７′）が夫々形成されていて、該ホルダ正面
    （１８）に対し裏側になる該ガイドラグ（１４，１
    ４′）の裏面（２０）と当該ホルダ支持面（１７，１
    ７′）との間には該本体のクサビ部分を受容可能な同一
    の鋭角度（α）の凹所が夫々規定され、それにより該ガ
    イドラグ（１４，１４′）が該溝（１１）に挿置された
    ときに該本体支持面（１３，１３′）と該ホルダ支持面
    （１７，１７′）が当接出来るようになっていることを
    特徴とする孔明け工具。
  2. 【請求項２】 該本体支持面（１３，１３′）と該工具
    軸（２）の狹角である前記鋭角度（α）が６５−８５°
    であることを特徴とする請求項１に記載の孔明け工具。
  3. 【請求項３】 該本体支持面（１３，１３′）と該ホル
    ダ支持面（１７，１７′）の間に、スペーサ部材（２
    ７）を介在させ、それによって該ホルダの１つに装置さ
    れたインサートが他のホルダに装置されたインサートに
    対して該工具本体の軸方向で偏位させるようにしたこと
    を特徴とする請求項１又は２に記載の孔明け工具。
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