JP4015833B2

JP4015833B2 - エンドミル

Info

Publication number: JP4015833B2
Application number: JP2001306583A
Authority: JP
Inventors: 勝飯田; 泰宏後藤
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2001-10-02
Filing date: 2001-10-02
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2021-10-02
Also published as: JP2003113944A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｏリングが装着されるＯリング装着構造の加工に好適なエンドミルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｏリング溝としては、一般的に、図７に示すように、溝開口１５ｃから溝底１４ｃまでの溝幅が同じストレート型Ｏリング溝１０ｃや、図８に示すように、溝開口１５ｄから溝底１４ｄに向かって溝幅が次第に広がる逆テーパ型Ｏリング溝１０ｄ等がある。
【０００３】
ストレート型Ｏリング溝１０ｃを加工する場合には、図９に示すようなストレート捩れ刃エンドミル２８が用いられる。また、Ｏリング溝としての逆テーパ溝１０ｄを加工する場合には、一度、ストレート捩れ刃エンドミルで溝加工した後、図１０に示すような逆テーパ直刃エンドミル２９で、先に加工した溝をさらに加工している。
【０００４】
また、以上の一般的なＯリング溝の他、例えば、特開平11−037297号公報に記載されたものもある。このＯリング溝は、環状の溝の外周側側壁の開口縁部に、内周側側壁側に突出した突起部が形成されているものである。このＯリング溝をどのように加工するかについて、上記公報には開示されていないため、具体的な加工方法が不明であるが、おそらく、ストレートエンドミルで溝加工した後、この溝の外周側側壁に突起部を形成したと思われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のうち、ストレート型のＯリング溝は、加工が簡単であるものの、Ｏリングが外れ易いという問題点がある。一方、逆テーパ型のＯリング溝や特開平11−037297号公報に記載のＯリング溝は、Ｏリングが外れ難いものの、加工が面倒であるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に着目し、加工が簡単で、しかもＯリングが外れ難いＯリング装着構造の加工に好適なエンドミルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するためのエンドミルは、
工具先端から工具軸方向に所定距離の位置まで形成されているストレート捩れ刃と、
前記工具先端から工具軸方向に前記所定距離の位置のみに、工具軸に近づく向きに凹むよう形成された切欠きと、を有することを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、前記エンドミルにおいて、前記切欠きは、工具先端側辺と、該工具先端側辺と対向する対向辺とを有し、前記工具先端側辺は、工具軸に近づくに連れて次第に工具先端から遠ざかる方向に向っており、前記対向辺は、工具軸に近づくに連れて次第に工具先端に近づく方向に向っていることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るＯリング装着構造の各種実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１２】
まず、図１〜図４を用いて、Ｏリング装着構造の第１の実施形態について説明する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本実施形態のＯリング装着構造を成すＯリング溝１０は、ストレート型溝の内周側側壁１１ｉの開口縁部及び外周側側壁１１ｏの開口縁部に、それぞれ、向かい合っている側壁側へ突出した突起部１２ｉ，１２ｏが形成されているものである。
【００１４】
この突起部１２ｉ，１２ｏの溝底１４と対向する面１３ｉ，１３ｏは、突起部１２ｉ，１２ｏが形成されている側壁１１ｉ，１１ｏから遠ざかるに連れて次第に溝底１４から遠ざかる方向に逃げている。また、互いに向かい合っている突起部１２ｉ，１２ｏは、一方の突起部に対して他方の突起部が対称な形状である。
【００１５】
以上の突起部付きのＯリング溝１０は、図４に示すエンドミル２０を用いて加工される。このエンドミル２０は、図９を用いて前述したストレート捩れ刃エンドミル２８の先端から、工具軸Ｃ方向に所定距離の位置に、工具軸Ｃに近づく向きに凹んだ切欠き２１が形成されているものである。ここで、所定距離とは、Ｏリング溝１０の溝底１４から突起部１２ｉ，１２ｏの形成予定位置までの距離である。また、ストレート捩れ刃エンドミル２８に形成する切欠き２１は、上述した突起部１２ｉ，１２ｏの形状に併せて、その工具先端側辺２２が、工具軸Ｃに近づくに連れて次第に工具先端から遠ざかる方向に向かっている。
【００１６】
以上の切欠付きストレート捩れ刃エンドミル２０を用いて、突起部付きＯリング溝１０を加工する場合、図１に示すように、溝加工予定線上の一箇所Ｓに、このエンドミル２０を回転させつつ押し当てて、そこに、目的の溝深さの穴を開け、その後、回転しているエンドミル２０を溝加工予定線に沿って移動させる。このように加工すると、被加工物９にエンドミル２０が最初に当たった部分Ｓは、図３に示すように、突起部のないストレート型溝１０ａになるが、その他の部分は、図２に示すように、突起部１２ｉ，１２ｏを有する溝１０となる。
【００１７】
以上のように、本実施形態では、一つの加工工具２０を移動させるだけで、突起部付きＯリング溝１０を形成することができるので、非常に容易に加工することができ、しかも、溝の開口縁部に突起部１２ｉ，１２ｏが形成されているので、Ｏリング１を外れ難くすることができる。さらに、本実施形態では、内周側側壁１１ｉと外周側側壁１１ｏとの両方に、突起部１２ｉ，１２ｏを形成しているので、特開平11−037297号公報に記載されたＯリング溝のように、外周側側壁にのみ突起部があるものより、Ｏリング１の外周側及び内周側の変形がほぼ均等になり、極端に歪んだ形状にならないために、Ｏリング１の寿命を長くすることができる。また、突起部１２ｉ，１２ｏの溝底側の面１３ｉ，１３ｏは、溝底１４から遠ざかる方向に逃げているため、Ｏリング１との接触角が小さくなり、Ｏリング１を傷付けないので、この観点からも、Ｏリング１の寿命を長くすることができる。
【００１８】
ここで、従来技術の欄で述べた逆テーパ型Ｏリング溝の加工に二つの加工工具が必要で、本実施形態の突起部付きＯリング溝１０の加工には一つの加工工具２０で済む理由について説明する。
【００１９】
図８に示す逆テーパ型Ｏリング溝１０ｄは、図１０に示す逆テーパ直刃エンドミル２９一つで加工することも可能である。しかしながら、このエンドミル２９では、刃が伸びている方向が直線状でしかもエンドミル２９の進行方向に対してほぼ垂直であるため、刃にかかる抗力ｆ₀が大きくなってしまう。また、この抗力ｆ₀は、工具軸Ｃに対してほぼ垂直に作用し、この抗力ｆ₀がほぼそのままエンドミル２９の曲げ応力Ｍ₀として作用するため、応力集中が起こる刃基部２９ａで折れる可能性が極めて高い。このため、逆テーパ型Ｏリング溝１０ｄを形成する場合には、従来技術の欄で述べたように、一度、図９に示すストレート捩れ刃エンドミル２８で溝加工した後、図１０に示す逆テーパ直刃エンドミル２９で、先に加工した溝をさらに加工することで、逆テーパ直刃エンドミル２９にかかる抵抗を減らしている。
【００２０】
一方、本実施形態のエンドミル２０は、図４に示すように、ストレート捩れ刃エンドミルに切欠きを形成したものであるため、刃が伸びている方向は、エンドミル２０の進行方向に対して鈍角をなす。このため、溝加工中に刃にかかる抗力ｆ₁は、先に述べた直刃エンドミル２９よりも、小さくなる。さらに、この抗力ｆ₁は、工具軸Ｃに対して一定の角度をなして作用するため、このエンドミル１０に対して曲げ応力Ｍ₁として作用する工具軸Ｃに対して垂直な力は、刃にかかる抗力ｆ₁の分力ｆ_bとなり、このエンドミル２０に作用する曲げ応力Ｍ₁が小さくなる。この結果として、前加工することなく、このエンドミル２０で、一度に、突起付きＯリング溝１０を加工しても、このエンドミル２０が折れる虞は極めて小さい。また、このエンドミル２０が折れ難い理由として、曲面を成している刃のすくい面に沿って、切り屑が排出されるため、切り屑が排出され易く、切り屑による抵抗が少ないことも一因として考えられる。なお、以上の結果から、逆テーパ型Ｏリング溝を一度に加工するために、逆テーパ捩れ刃エンドミルを用いるとよさそうであるが、逆テーパで且つ捩れ刃のエンドミルは、現状では製作が極めて困難であるため、事実上、存在しない。
【００２１】
次に、図５及び図６を用いて、本発明に係るＯリング装着構造の第２の実施形態について説明する。
【００２２】
図５に示すように、本実施形態のＯリング装着構造を成すＯリング溝１０ｂは、突起部１２ｉｂ，１２ｏｂの先端部を曲面にしたもので、その他の構成に関しては、第１の実施形態と同様である。なお、この突起部１２ｉｂ，１２ｏｂの溝底側の面１３ｉｂ，１３ｏｂも、溝底１４から遠ざかる方向に逃げている。
【００２３】
このＯリング溝１０ｂは、図６に示すエンドミル２０ｂを用いて加工される。このエンドミル２０ｂは、切欠き２１ｂの形状が突起部１２ｉｂ，１２ｏｂの形状に併せて、曲線を描いており、その他の形状に関しては、第１の実施形態のエンドミル２０と同様である。
【００２４】
以上のように、本実施形態も、基本的な構成は第１の実施形態と同じなので、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態では、突起部１２ｉｂ，１２ｏｂの先端部を曲面にしたので、Ｏリング１の装着時にＯリング１が傷付くのを防ぐことができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、溝の開口縁部に突起部が形成されているので、Ｏリングが溝から外れるのを防ぐことができる。しかも、溝の両側壁に突起部が形成されているため、一方の側壁にのみ突起部が形成されているものよりも、突起部による変形の均等化が図られ、Ｏリングの寿命を伸ばすことができる。また、本発明のＯリング溝は、ストレート捩れ刃エンドミルに切欠きを形成した加工工具で、一度に加工できるため、このＯリング溝を少ない加工工程で簡単に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態におけるＯリング溝の平面図である。
【図２】図１におけるII−II線断面図である。
【図３】図１におけるIII−III線断面図である。
【図４】本発明に係る第１の実施形態における加工工具の正面図である。
【図５】本発明に係る第２の実施形態におけるＯリング溝の断面図である。
【図６】本発明に係る第２の実施形態における加工工具の正面図である。
【図７】従来のストレート型Ｏリング溝の断面図である。
【図８】従来の逆テーパ型Ｏリング溝の断面図である。
【図９】従来のストレート捩れ刃エンドミルの正面図である。
【図１０】従来の逆テーパ直刃エンドミルの正面図である。
【符号の説明】
１０，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…Ｏリング溝、１１ｏ，１１ｏｂ…外周側側壁、１１ｉ，１１ｉｂ…内周側側壁、１２ｏ，１２ｏｂ，１２ｉ，１２ｉｂ…突起部、１４，１４Ｃ，１４Ｄ…溝底、２０，２０ｂ…切欠付きストレート捩れ刃エンドミル、２１，２１ｂ…切欠き。

Claims

溝縁に沿って突起部が形成されているＯリング溝を加工するエンドミルにおいて、
工具先端から工具軸方向に所定距離の位置まで形成されているストレート捩れ刃と、
前記工具先端から工具軸方向に前記所定距離の位置のみに、工具軸に近づく向きに凹むよう形成された切欠きと、
を有することを特徴とするエンドミル。
請求項１に記載のエンドミルにおいて、
前記切欠きは、工具先端側辺と、該工具先端側辺と対向する対向辺とを有し、
前記工具先端側辺は、工具軸に近づくに連れて次第に工具先端から遠ざかる方向に向っており、
前記対向辺は、工具軸に近づくに連れて次第に工具先端に近づく方向に向っている、
ことを特徴とするエンドミル。