JP3269462B2 - 切削工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特にエンジンのシ
リンダーヘッドのバルブ穴加工等に用いられる切削工具
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このようなシリンダーヘッドのバルブ穴
では、穴の開口部の周縁にバルブが頻繁に当たるため、
焼結合金等の硬質部材を嵌装して耐久性を得るようにし
ている。しかも、上記開口部はバルブヘッドの形状に合
わせてテーパ面状に形成されることが多いため、このよ
うなバルブ穴の加工には、例えば、特開平９−１９８１
１号公報に記載されている切削工具のように、穴自体を
仕上げ加工するガンリーマ等の穴加工工具と上記開口部
周縁を加工する切刃チップとを備えた切削工具を用い
て、上記切刃チップを当該切削工具の回転軸線に対して
斜交する方向に摺動可能に取り付けるようにしている。

【０００３】図４は上述の切削工具を示す側断面図であ
り、図５は図４に示す切削工具を先端側から見た正面図
である。図６には図４におけるＸ−Ｘ線断面図を示し
た。工具本体１は回転軸線Ｏを中心とする略円錐状であ
り、回転軸線Ｏに沿った先端のブッシュ２に上述したガ
ンリーマ等の穴加工工具（図示略）のシャンクが嵌挿さ
れるとともに、円錐の母線方向に沿って凹溝３が形成さ
れていて、この凹溝３内に切刃チップ４を備えたスライ
ダー５が母線方向に摺動可能に装着されている。

【０００４】工具本体１の内部には後端から穴１ａが形
成されており、略円筒状のカップリング部材６がキー７
を介して装入されて、回転軸線Ｏ方向に摺動可能、かつ
工具本体１と一体に回転可能とされており、カップリン
グ部材６の内径部には円筒状のスライド軸８がカップリ
ング部材６に回転軸線Ｏ方向に係合するように嵌挿され
ており、さらに、スライド軸８の内径部には軸９が嵌挿
されて、上述の穴加工工具のシャンクと連結可能とされ
て、回転軸線Ｏ方向に摺動可能とされている。

【０００５】工具本体１の凹溝３の底面３ａには、母線
に直交する方向で穴１ａに向けて貫通する長穴３ｂが母
線方向に沿って形成されている一方、カップリング部材
６の先端部外周縁には、長穴３ｂの開口部に臨むように
して、母線に直交する方向に斜孔６ａが形成されてい
る。スライダー５には、カップリング部材６によってス
ライダー５を連動させる、略Ｔ字型に形成されたスライ
ドキー１０が取り付けられており、スライドキー１０の
軸状の嵌挿部１０ａはカップリング部材６の斜孔６ａに
出没可能に嵌挿されている。

【０００６】スライダー５の底面５ａには、スライドキ
ー１０の略方形平板状に形成された押圧部１０ｂを母線
方向に摺動可能に装着させる矩形溝１１が、押圧部１０
ｂよりも母線方向に長く形成されており、この矩形溝１
１内において、押圧部１０ｂの母線方向におけるスライ
ダー５に対する相対位置の調整、すなわち、工具本体１
の径方向における切刃チップ４の位置の調整を行う調整
機構１２が設けられている。

【０００７】調整機構１２は、多軸の工作機械の各主軸
に上記切削工具を取り付けて、各主軸を同期させて各バ
ルブ穴開口部に上記テーパ面を形成する際に、各バルブ
穴開口部の形状を一致させるために、各切削工具の間で
切刃チップ４の位置合わせを行うものである。

【０００８】調整機構１２は、図６に示すように、調整
ネジ１３ａと位置決めネジ１３ｂによって構成されてい
る。調整ネジ１３ａはスライダー５の外周側（回転軸線
Ｏから遠い側）から矩形溝１１に向けて母線方向に挿通
され、その先端がスライドキー１０の押圧部１０ｂに螺
合されている。位置決めネジ１３ｂは、スライダー５の
外周側から矩形溝１１に向けて母線方向に、上記調整ネ
ジ１３ａと干渉しないように挿通され、その先端が矩形
溝１１内に突出してスライドキー１０の押圧部１０ｂに
当接可能とされている。ここで、調整ネジ１３ａの回動
により、スライダー５の矩形溝１１内においてスライダ
ー５に対して、スライドキー１０の押圧部１０ｂを母線
方向に相対的に進退せしめ、位置決めネジ１３ｂの適宜
の設定により押圧部１０ｂを拘束する。

【０００９】さらに、工具本体１の正面側を向くスライ
ダー５の上面５ｂから矩形溝１１にかけては、母線方向
に延びる第一長穴５ｃと第二長穴５ｄが貫設されてお
り、これら第一長穴５ｃ又は第二長穴５ｄの範囲内にお
いてスライダー５に対するスライドキー１０の相対位置
を調整して固定するように、第一長穴５ｃには第一固定
ボルト１４ａが挿通され、第二長穴５ｄには第二固定ボ
ルト１４ｂが挿通されて、これらの第一及び第二固定ボ
ルト１４ａ，１４ｂはスライドキー１０の押圧部１０ｂ
に螺合されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記切削工具のスライ
ダー５に対するスライドキー１０の母線方向における相
対位置を設定する調整機構１２では、矩形溝１１内にお
いてスライドキー１０の押圧部１０ｂがスライダー５の
外周側に向かう方向では、押圧部１０ｂに位置決めネジ
１３ｂが当接して、押圧部１０ｂの移動を拘束している
ため、調整ネジ１３ａのねじ込みすぎによる母線方向で
のスライダー５に対するスライドキー１０の相対位置の
ずれは生じない。

【００１１】ところが、逆に、スライドキー１０の押圧
部１０ｂがスライダー５の内周側に向かう方向では、押
圧部１０ｂの移動を拘束する機構が設けられてはいない
ため、切刃チップ４が被切削部材から受ける切削抵抗が
大きい場合、調整ネジ１３ａの締め付けに関わらず、押
圧部１０ｂが矩形溝１１内の隙間を移動して、スライダ
ー５に対するスライドキー１０の相対位置のずれが生じ
ることがある。さらに切削抵抗が大きくなると、調整ネ
ジ１３ａに過大な負荷が掛かり、調整ネジ１３ａが切断
するおそれがあった。

【００１２】本発明は上述した課題に鑑みて、刃先チッ
プを備えたスライダーに対してスライドキーの母線方向
における相対位置を精密に調整でき、スライダーに対す
るスライドキーの取り付け剛性に優れた切削工具を提供
することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、か
かる目的を達成するために、本発明の切削工具では、ス
ライダーの溝に装着されるスライドキーの押圧部を母線
方向に対向する二つの勾配部を有する形状として、溝内
の母線方向においてスライドキーの押圧部の両側に間隙
部を設けるとともに、スライドキーの勾配部に当接する
当接部をそれぞれ有する第一及び第二調整部材のうち、
第一調整部材を一方の間隙部に装着して、第二調整部材
を他方の間隙部に装着して、それぞれ、母線に交差する
方向に摺動可能とし、これらの第一及び第二調整部材の
摺動により、スライダーとスライドキーの押圧部との母
線方向における相対位置の調整を可能としたことを特徴
とする。

【００１４】上記構成の調整機構により、工具本体の凹
溝に沿って母線方向のいずれかの方向に向かって、スラ
イダーの位置の調整をする場合には、第一調整部材及び
第二調整部材の一方を、その当接部とスライドキーの勾
配部との間に間隙が生じるように、溝内において母線に
交差する方向に摺動させた後、第一調整部材及び第二調
整部材の他方を、その当接部がスライドキーの勾配部か
ら押圧されるように、溝内において母線に交差する方向
に摺動させることによって、相対的にスライドキーの押
圧部が溝内において母線方向に移動して、再びスライド
キーの勾配部が第一調整部材及び第二調整部材の一方の
当接部に当接するまで、スライドキーに対してスライダ
ーの母線方向における相対的な位置の調整ができる。

【００１５】ここで、第一及び第二調整部材をスライダ
ーの溝へ装着する際には、工具本体の正面側を向くスラ
イダーの上面から溝にかけて貫設された第一及び第二ネ
ジ穴に、右ネジと左ネジの両方のネジ山を持つ第一及び
第二調整ネジのそれぞれの一方のネジ山部分を螺着し、
第一及び第二調整ネジのそれぞれの他方のネジ山部分
に、第一及び第二調整部材に設けられたネジ穴を螺着す
ることにより、これらの第一及び第二調整ネジの回動に
より、溝内における母線に交差する方向に第一及び第二
調整部材の摺動が可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の切削工具の一実施
形態を示す側断面図であり、図２は本発明の切削工具の
一実施形態を先端側から見た正面図である。図３には図
１における調整機構部分の拡大図を示した。なお、上述
した従来の技術と同一部分には、同じ符号を付して説明
を簡略する。

【００１７】本発明の実施の形態による切削工具の工具
本体１は、回転軸線Ｏを中心とする略円錐状であり、円
錐の母線方向に沿って凹溝３が形成されて、この凹溝３
内に切刃チップ４を備えたスライダー１５が母線方向に
摺動可能に装着されている。スライダー１５には長穴３
ｂ内に突出するようにスライドキー１６が取り付けられ
ており、スライドキー１６は軸状の嵌挿部１６ａと拡張
された押圧部１６ｂとで形成されており、嵌挿部１６ａ
は長穴３ｂに挿通されてカップリング部材（回転部材）
６の斜孔６ａに出没可能に嵌挿されている。斜孔６ａは
嵌挿部１６ａの外径よりも僅かに大きい内径を有してお
り、カップリング部材６の進退に応じて長穴３ｂの範囲
内でスライドキー１６を母線方向に摺動させる。

【００１８】スライダー１５の底面１５ａには、スライ
ドキー１６の押圧部１６ｂが母線方向に摺動可能に装着
される溝１７が、押圧部１６ｂよりも母線方向に長く形
成されている。押圧部１６ｂは、母線方向に対向した、
スライダー１５の内周側（回転軸線Ｏに近い側）の第一
勾配面（第一勾配部）１６ｃとスライダー１５の外周側
（回転軸線Ｏから遠い側）の第二勾配面（第二勾配部）
１６ｄとを有している。母線方向に対向する第一及び第
二勾配面１６ｃ，１６ｄは、嵌装部１６ａから離間する
方向に次第に相互間の距離が増大するように、共に反対
方向に傾斜している。溝１７内の母線方向においては、
内周側の内壁面１７ａと第一勾配面１６ｃとによって形
成される第一間隙部１８と、外周側の内壁面１７ｂと第
二勾配面１６ｄとによって形成される第二間隙部１９と
が設けられており、これらの第一間隙部１８と第二間隙
部１９とを利用して、溝１７内におけるスライダー１５
に対するスライドキー１６の押圧部１６ｂの母線方向に
おける相対位置の調整を行う調整機構２０が設けられて
いる。

【００１９】調整機構２０では、スライドキー１６の押
圧部１６ｂの第一勾配面１６ｃに面接触する当接面（当
接部）２１ａと、溝１７の内壁面１７ａに面接触する押
圧面２１ｂとを有する第一調整くさび（第一調整部材）
２１が第一間隙部１８に装着されており、さらに、スラ
イドキー１６の押圧部１６ｂの第二勾配面１６ｄに面接
触する当接面（当接部）２２ａと、溝１７の内壁面１７
ｂに面接触する押圧面２２ｂとを有する第二調整くさび
（第二調整部材）２２が第二間隙部１９に装着されてい
る。当接面２１ａ，２２ａはそれぞれ押圧面２１ｂ，２
２ｂに対向して傾斜して形成されており、さらに、第一
及び第二調整くさび２１，２２は、それぞれ、母線に直
交（交差）する方向において溝１７の深さよりも短い厚
みを有し、第一及び第二間隙部１８，１９において母線
に直交する方向に摺動可能とされている。

【００２０】工具本体１の正面側を向くスライダー１５
の上面１５ｂから溝１７にかけては、第一ネジ穴２３と
第二ネジ穴２４が貫設されるとともに、第一調整くさび
２１には第一ネジ穴２３の開口部２３ａに臨むようにネ
ジ穴２１ｃが貫設され、第二調整くさび２２には第二ネ
ジ穴２４の開口部２４ａに臨むようにネジ穴２２ｃが貫
設されており、第一ネジ穴２３とネジ穴２１ｃには第一
調整ネジ２５が螺着され、第二ネジ穴２４とネジ穴２２
ｃには第二調整ネジ２６が螺着されている。第一ネジ穴
２３と第二ネジ穴２４の間には、工具本体１の正面側を
向くスライダー１５の上面１５ｂから溝１７にかけて、
母線方向に延びる長穴２７が、該長穴２７の母線方向に
おける中心位置を溝１７の母線方向における中心位置と
一致させて貫設されており、固定ボルト２８がこの長穴
２７に挿通されてスライドキー１６の押圧部１６ｂに螺
合されている。

【００２１】第一調整ネジ２５は、第一ネジ部２５ａに
対して第二ネジ部２５ｂが逆ネジに形成されており、第
一ネジ部２５ａは第一ネジ穴２３に螺着されて第二ネジ
部２５ｂは第一調整くさび２１のネジ穴２１ｃに螺着さ
れている。第二調整ネジ２６は、第一ネジ部２６ａに対
して第二ネジ部２６ｂが逆ネジに形成されており、第一
ネジ部２６ａは第二ネジ穴２４に螺着されて第二ネジ部
２６ｂは第二調整くさび２２のネジ穴２２ｃに螺着され
ている。

【００２２】本実施の形態による切削工具は上述の構成
を備えており、次に、切刃チップ４を備えたスライダー
１５に対するスライドキー１６の位置調整の方法を説明
する。

【００２３】まず、スライダー１５を工具本体１の凹溝
３に沿って母線方向の外周側に位置調整する場合、第一
調整ネジ２５を第一ネジ穴２３にねじ込む方向に回動す
ることによって、第一調整くさび２１が溝１７の第一間
隙部１８内において、母線に直交する方向でスライダー
１５の底面１５ａに向かって摺動して、第一調整くさび
２１の当接面２１ａとスライドキー１６の押圧部１６ｂ
の第一勾配面１６ｃとの間に間隙が生じる。これによっ
て、スライダー１５に対して相対的に押圧部１６ｂが溝
１７内の母線方向において内周側に摺動可能な状態とな
る。

【００２４】ここで、第二調整ネジ２６を第二ネジ穴２
４から抜き出す方向に回動することによって、第二調整
くさび２２が溝１７の第二間隙部１９内において、母線
に直交する方向でスライダー１５の上面１５ｂに向かっ
て摺動する。この際、スライドキー１６の勾配面１６ｄ
は第二調整くさび２２の当接面２２ａを押圧し、第二調
整くさび２２の押圧面２２ｂは溝１７の内壁面１７ｂを
押圧するため、押圧部１６ｂの第一勾配面１６ｃに第一
調整くさび２１の当接面２１ａが当接するまで、スライ
ドキー１６の押圧部１６ｂに対してスライダー１５が母
線方向の外周側に向かって摺動する。

【００２５】逆に、スライダー１５を工具本体１の凹溝
３に沿って母線方向の内周側に位置調整する場合は、第
二調整ネジ２６を第二ネジ穴２４にねじ込む方向に回動
することによって、第二調整くさび２２の当接面２２ａ
とスライドキー１６の第二勾配面１６ｄとの間に間隙を
形成した後に、第一調整ネジ２５を第一ネジ穴２３から
抜き出す方向に回動することによって、第一調整くさび
２１の押圧面２１ｂにより溝１７の内壁面１７ａを押圧
し、スライドキー１６の第二勾配面１６ｄに第二調整く
さび２２の当接面２２ａが当接するまで、スライドキー
１６の押圧部１６ｂに対してスライダー１５を母線方向
の内周側に向かって摺動して位置を調整する。

【００２６】上記のように、溝１７内においてスライダ
ー１５に対するスライドキー１６の押圧部１６ｂの母線
方向における位置の調整が行われると、第一調整くさび
２１の押圧面２１ｂは溝１７の内壁面１７ａに当接し、
当接面２１ａは押圧部１６ｂの第一勾配面１６ｃに当接
しており、第二調整くさび２２の押圧面２２ｂは溝１７
の内壁面１７ｂに当接し、当接面２２ａは押圧部１６ｂ
の第二勾配面１６ｄに当接しているため、溝１７内の母
線方向には間隙が無く、スライダー１５に対するスライ
ドキー１６の押圧部１６ｂの母線方向における相対位置
の固定、すなわち、工具本体１の径方向における切刃チ
ップ４の位置の固定がなされる。

【００２７】さらに、スライダー１５に貫設された長穴
２７の範囲内で、スライドキー１６の当接部１６ｂに螺
合されている固定ボルト２８を締め付けることにより、
上記調整位置の更なる固定が行われる。

【００２８】このような本実施形態の切削工具によれ
ば、調整ネジ２５，２６のピッチと第一及び第二勾配面
１６ｃ，１６ｄの勾配角度とを適宜設定することによ
り、工具本体１の径方向における切刃チップ４の位置調
整を精密に行うことができる。

【００２９】また、切削加工時に刃先チップが被切削部
材から受ける切削抵抗により、スライダーに対するスラ
イドキーの相対位置がずれたり、調整ネジが切断される
ことを確実に防止でき、母線方向でのスライダーに対す
るスライドキーの取り付け剛性を向上させることがで
き、切削加工の安定性の向上を図ることが可能となる。

【００３０】尚、スライドキーの押圧部の第一及び第二
勾配面は、嵌装部から離間する方向に次第に相互間の距
離が減少するように、共に反対方向に傾斜して、これら
の勾配面に、それぞれ、第一及び第二調整くさびの当接
面が面接触するような構成にしてもよい。さらに、スラ
イドキーの第一及び第二勾配部と、第一及び第二調整部
材の当接部とは、必ずしも面接触する必要はなく、線接
触又は点接触する構造でもよい。要するに、第一及び第
二調整くさびを母線に交差する方向に摺動させること
で、スライドキーに対してスライダーを母線方向に摺動
して調整できればよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の切削工具
によれば、スライダーに備えられた切刃チップによる切
削抵抗に関わらず、工具本体に対して、切刃チップを備
えたスライダーの取り付け位置を正確に調整して維持で
き、且つ工具本体に対する取り付け剛性を向上させるこ
とができ、切削加工の安定性の向上を図ることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の切削工具の一実施形態を示す側断面
図である。

【図２】 図１に示す切削工具の先端側から見た正面図
である。

【図３】 図１に示す切削工具の拡大図である。

【図４】 従来の切削工具を示す側断面図である。

【図５】 図４に示す切削工具の先端側から見た正面図
である。

【図６】 図４に示す切削工具のＸ−Ｘ線断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 工具本体 ３ 凹溝 ４ 切刃チップ １５ スライダー １６ スライドキー １７ 溝 １８ 第一間隙部 １９ 第二間隙部 ２１ 第一調整くさび ２２ 第二調整くさび ２５ 第一調整ネジ ２６ 第二調整ネジ ２８ 固定ボルト Ｏ 工具本体の回転軸線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23B 51/08,29/034,41/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸線の回りに回転される略円錐状の
   工具本体に、この円錐の母線に沿って凹溝が形成され、
   切刃チップを備えたスライダーが上記凹溝に摺動可能に
   装着されるとともに、上記工具本体の内部には、該工具
   本体と一体に回転可能、かつ回転軸線に沿って進退可能
   とされた回転部材が装入されており、 この回転部材と上記スライダーとは、該回転部材の回転
   軸線方向の進退に伴い、上記スライダーを上記母線方向
   に摺動せしめるスライドキーにより連結されており、 上記スライダーには溝が形成され、上記母線方向に対向
   する二つの勾配部を有する上記スライドキーの押圧部
   が、この勾配部を上記母線方向に向けて、上記スライダ
   ーの溝に装着されており、 上記溝の上記母線方向に対向する二つの内壁と上記スラ
   イドキーの押圧部との間の二つの間隙部分には、上記母
   線に交差する方向に摺動可能とされた、上記スライドキ
   ーの勾配部に当接する当接部をそれぞれ有する第一調整
   部材と第二調整部材が装着されており、 この第一及び第二調整部材の上記母線に交差する方向の
   摺動によって、上記スライダーに対する上記スライドキ
   ーの押圧部の上記母線方向における相対位置の調整を可
   能としたことを特徴とする切削工具。