JP4062912B2

JP4062912B2 - カッタの回り止め装置

Info

Publication number: JP4062912B2
Application number: JP2001366218A
Authority: JP
Inventors: 美知男人見
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2021-11-30
Also published as: JP2003165013A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の左右車輪間に配置されるデファレンシャルギヤケース、通称デフケース内面の座ぐり加工に用いられるカッタの非加工時の廻り止め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デフケースの内面には、互に噛み合って回転するピニオンギヤおよびピニオンメイトギャを支持する軸受け用の座面が形成される。これらの座面はケース内に向いているため、その加工は、カッタホルダに回転可能に支持した円盤状の端面カッタにより加工される。具体的には、端面カッタをデフケースの組立て用穴からデフケース内に挿入して、加工しようとする座面の中央に開口するシャフト穴からドライブシャフトを対向させて両側から挿入する。各々のドライブシャフト先端を夫々端面カッタに係合させ、ドライブシャフトによって加工位置に端面カッタを位置決めし、引き続き、ドライブシャフトによりカッタを回転駆動して座ぐり加工が開始される。
【０００３】
対象とする座面の形状、加工段階に応じて端面カッタは交換される。端面カッタはカッタホルダに対して予め決められた回転位置に回り止め装置により回り止めされ、加工開始に当たりドライブシャフトが決められた回転位置を持って端面カッタに接近する際、両者は回転位相が一致しているため回転位置補正することなく円滑に係合する。また、加工完了時には、ドライブシャフトの回転停止位置を予め決められた回転位置とすることで端面カッタは予め決めた回転位置で回り止め装置により回り止めされる。
【０００４】
回り止め装置としては、図５に示すように、背面のバネ１２８により押されて端面カッタ１０１の外周に先端が摩擦接触するピン１０３を備えたものがある。
【０００５】
また、図６に示すように、端面カッタ１０１の外周に切欠き１１３を設け、図示しないアクチュエータにより突出するピン１３０の先端を係合させるものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記前者の従来例では、バネ１２８によりピン１０３を端面カッタ１０１の外周に押し付けるものであるため、端面カッタ１０１に少し強めの外力が作用した場合に端面カッタ１０１が設定回転位置からずれる不具合がある。
【０００７】
また、ピン１０３は常にカッタ１０１外周に接触しているため、ピン１０３が摩耗し、定期的に交換する必要がある不具合がある。
【０００８】
上記後者の従来例では、ピン１３０を押圧・引き抜き作動させるアクチュエータを必要とし、全てのカッタホルダ１０２を対象にアクチュエータを配置することは高価となる不具合があった。
【０００９】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、安価で確実に回り止めできるカッタの回り止め装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、カッタホルダに回転可能に保持され、係合するドライブシャフトにより回転駆動されるカッタを備え、ドライブシャフトがカッタから離脱されるときカッタをカッタホルダに対して予め設定した回転位置に保持するカッタの回り止め装置において、クーラントを前記カッタのカッタ刃に供給するクーラントの供給通路と、前記カッタに設けた切欠きと、前記カッタホルダから前記切欠きに係合可能に配置され、背面の付勢手段により係合方向に付勢され、導入されるクーラントの圧力により反係合方向に付勢されるピンと、前記クーラントの供給通路に接続され、前記カッタのドライブシャフトとの係合部に開口する通路と、前記クーラントの供給通路から分岐されて前記ピンにクーラント圧力を導入する通路と、から構成したことを特徴とする。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記ピンは、カッタを回転可能に保持する軸受け面のカッタホルダ側に配置され、前記導入通路は、前記軸受け面に沿って環状に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記カッタとドライブシャフトとは、前記クーラントの供給通路に接続された前記通路の開口からのクーラントを堰き止めるよう、テーパ面同士を密着させて係合することを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】
したがって、第１の発明では、カッタの切欠きに係合付勢されたピンをカッタとドライブシャフトの連結に応じて上昇するクーラントの圧力により係合を解除する方向に押圧するようにしている。このため、非加工時にはクーラントが供給されず付勢手段によりピンを切欠きに係合させてカッタの回転を阻止し、加工時にはクーラント圧力によりピンを非係合方向に押戻してカッタの回転を許容し、アクチュエータを用いることなく安価且つ確実にカッタの回転規制が行える。
【００１４】
また、加工時にクーラント圧力によりピンを非係合方向に押戻してカッタの回転を許容するため、加工時にはピンがカッタに接触せず、ピンの摩耗もなく、定期交換も不要とできる。
【００１５】
第２の発明では、第１の発明の効果に加えて、カッタホルダとカッタとの軸受け面に導入通路を設けてカッタホルダ側へピンを押戻すよう構成したため、両者の軸受け面に充分にクーラントが供給されてカッタは円滑に回転される。
【００１６】
第３の発明は、第１または第２の発明において、カッタとドライブシャフトはテーパ面で接触するため、クーラントの洩れを確実に阻止し、両者の連結状態をクーラント圧に確実に反映できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１、２は、本発明を適用可能なカッタの回り止め装置の一例を示す断面図であり、端面カッタ１、カッタホルダ２、回り止めピン３、および、ドライブシャフト４が図示されている。
【００１９】
前記端面カッタ１は、円盤状をなし、両端面にはカッタ刃６が環状に配置されている。カッタ刃６は、図示例では、平面状をなして平面座を加工するものであるが、図示しないが、部分球面状をなして球面座を加工するものであってもよい。端面カッタ１の外周には環状の溝７が設けられ、溝７には環状の軸受け部材８が挿入され固定されている。軸受け部材８の外周に設けた溝９には、カッタホルダ２の円形に突出した環状突起１０が嵌合している。端面カッタ１は軸受け部材８を介してカッタホルダ２の環状突起１０に嵌合することでカッタホルダ２に対して回転可能に支持される。軸受け部材８のカッタホルダ２との嵌合部には、カッタホルダ２側に突出するフランジ１１が形成され、フランジ１１の円周方向の一箇所に、図２に示すように、切欠き１３が設けられている。端面カッタ１の回転軸心側には、両端ともテーパ穴１５と四角形状のドライブ穴１６が設けられ、ドライブ穴１６は貫通している。テーパ穴１５はドライブシャフト４の先端テーパ２５に係合可能であり、ドライブ穴１６は四角形状をしたドライブシャフト４の先端の突起２６に係合可能である。端面カッタ１の軸受け部材８には、図示しない、複数の半径方向穴が形成され、半径方向穴は軸受け部材８と端面カッタ１との間の環状通路１７に連なり、環状通路１７はドライブ穴１６に向かって延びる半径方向穴１８に連通している。半径方向穴１８には両側のカッタ刃６に開口する複数の潤滑通路１９が連通している。潤滑通路１９は切削加工時に切削面に均等に潤滑油を供給するために設けられ、半径方向穴１８よりもかなり小径に形成されて潤滑油の供給量を所定量に制限するようにしている。
【００２０】
前記カッタホルダ２は、端面カッタ１を仮保持するものであって、図２に示すように、先端側に分割された分割部２１を備え、分割部２１と本体側２０とにまたがって環状突起１０が形成され、環状突起１０には軸受け部材８のフランジ１１を受け入れる環状溝２２が形成されている。カッタホルダ２の分割部２１には半径方向の穴２３が形成され、穴２３は前記環状溝２２に開口して設けられ、後端にフランジ２４を備えたピン３が摺動自在に嵌合している。また、穴２３の外側にはカバー２７が固定され、カバー２７に着座したバネ２８がピン３後端のフランジ２４を内周側に押圧付勢している。ピン３が穴２３に摺動自在に嵌合するものについて説明しているが、これに代えて、フランジ２４をカバー２７に摺動自在に嵌合させ、ピン３は穴２３に遊嵌するようにしてもよい。フランジ２４の背面にはピン３の後退位置を規制するストッパ２９が配置されている。ピン３の先端は前記軸受け部材８のフランジ１１に設けた切欠き１３に係合しており、ピン３が環状溝２２に導入されるクーラントの圧力が所定以上に上昇するときにバネ２８に対向して押戻され、切欠き１３との係合が解除される。前記環状溝２２に連なる本体側２０にはクーラントの導入通路３０が設けられている。
【００２１】
前記ドライブシャフト４は、図示しない、加工機の主軸に連結され、主軸の移動に応じて移動し、主軸の回転により回転される。端面カッタ１のドライブ穴１６に係合する四角状の突起２６と端面カッタ１のテーパ部１５に係合するテーパ部２５とを備える。両側の四角形状をなしたドライブシャフト４の先端の突起２６を端面カッタ１のドライブ穴１６に嵌合させ、テーパ部２５を端面カッタ１のテーパ部１５に係合させて両ドライブシャフト４により挟持する。この挟持状態では、端面カッタ１はカッタホルダ２の仮保持状態からドライブシャフト４での精度の高い保持状態に移行される。ドライブシャフト４を回転させることで端面カッタ１は回転駆動される。
【００２２】
上記構成の端面カッタ１の回り止め装置の作動について説明する。図１、２は座面加工の準備状態を示し、端面カッタ１のテーパ穴１５、ドライブ穴１６にはドライブシャフト４が挿入されていない。カッタホルダ２の導入通路３０に供給されたクーラントは、軸受け部材８の半径方向穴、環状通路１７、半径方向穴１８を介してドライブ穴１６内に放出され、ドライブ穴１６からテーパ穴１５を洗浄して外部に放出される。したがって、カッタホルダ２の環状溝２２内のクーラント圧力は低く維持され、フランジ１１の切欠き１３に係合しているピン３をバネ２８に対向して押戻す力が小さく、回り止めは継続される。
【００２３】
カッタホルダ２により端面カッタ１を加工位置に移動させる。次いで、座面の中央に設けられている軸穴を経由して両側のドライブシャフト４の先端の突起２６およびテーパ２５を端面カッタ１のテーパ穴１５およびドライブ穴１６に挿入して、ドライブシャフト４によって端面カッタ１を挟持する。テーパ穴１５とテーパ２５との接触により、今までドライブ穴１６から流出していたクーラントが堰き止められる。クーラントは半径方向穴１８から潤滑通路１９を介してカッタ刃６に供給され、潤滑通路１９の通路抵抗により半径方向穴１８および上流側の各通路の圧力が上昇する。圧力の上昇は、カッタホルダ２の環状溝２２を介してピン３に導入される圧力も上昇させる。ピン３はバネ２８に抗して押戻され、ピン３の先端の軸受け部材８のフランジ１１の切欠き１３との係合を解除する。この係合解除により端面カッタ１は回転可能となり、ドライブシャフト４の回転駆動により回転し、カッタ刃６は座面を切削加工する。一方のカッタ刃６での一方の座面の加工が終了すると、端面カッタ１とドライブシャフト４とが一体となって対向する位置の他方の座面に移動され、同様に座面加工がなされる。
【００２４】
切削加工が完了して、端面カッタ１のフランジ１１の切欠き１３の位置をピン３に対向する位置にドライブシャフト４により回転位置決めした後、ドライブシャフト４がテーパ穴１５およびドライブ穴１６より離脱される。このドライブシャフト４の離脱により、クーラントはドライブ穴１６からテーパ穴１５を洗浄して外部に放出され、半径方向穴１８および上流のクーラントの圧力を低下させる。この圧力の低下により、カッタホルダ２の環状溝２２を介してピン３に導入される圧力も低下し、ピン３はバネ２８の付勢力により前進して先端をフランジ１１の切欠き１３に係合させる。この係合により端面カッタ１は回転を阻止され、阻止状態において、デフケースの外に移動され、次の端面カッタおよびカッタホルダと交換される。
【００２５】
本実施の態様にあっては、カッタとしての端面カッタ１の切欠き１３に係合付勢されたピン３を端面カッタ１とドライブシャフト４の連結に応じて上昇するクーラントの圧力により係合を解除する方向に押圧するようにしている。このため、非加工時にはクーラントが供給されず付勢手段としてのバネ２８によりピン３を切欠き１３に係合させて端面カッタ１の回転を阻止し、加工時にはクーラント圧力によりピン３を非係合方向に押戻して端面カッタ１の回転を許容し、アクチュエータを用いることなく安価且つ確実に端面カッタ１の回転規制が行える。
【００２６】
また、加工時にクーラント圧力によりピン３を非係合方向に押戻して端面カッタ１の回転を許容するため、加工時にはピン３が端面カッタ１に接触せず、ピン３の摩耗もなく、定期交換も不要とできる。
【００２７】
カッタホルダ２と端面カッタ１との軸受け面９、１０に導入通路としての環状溝２２を設けてカッタホルダ２側へピン３を押戻すよう構成したため、両者の軸受け面９、１０に充分にクーラントが供給されて端面カッタ１は円滑に回転される。
【００２８】
端面カッタ１とドライブシャフト４はテーパ面１５、２５で接触するため、クーラントの洩れを確実に阻止し、両者の連結状態をクーラント圧に確実に反映できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すカッタの回り止め装置の断面図。
【図２】同じく回り止めピンを含む断面図。
【図３】回り止め装置の加工時の状態を示す断面図。
【図４】回り止め装置の加工時のピンの状態を示す断面図。
【図５】従来技術の回り止め装置の一例の断面図。
【図６】従来技術の回り止め装置の他の例の断面図。
【符号の説明】
１端面カッタ（カッタ）
２カッタホルダ
３ピン
４ドライブシャフト
６カッタ刃
８軸受け部材
９溝（軸受け面）
１０環状突起（軸受け面）
１１フランジ
１３切欠き
１５テーパ穴
１６ドライブ穴
１７環状通路
１８半径方向穴
１９潤滑通路
２２環状溝（導入通路）
２５テーパ
２６突起
２８バネ（付勢手段）
３０導入通路

Claims

カッタホルダに回転可能に保持され、係合するドライブシャフトにより回転駆動されるカッタを備え、ドライブシャフトがカッタから離脱されるときカッタをカッタホルダに対して予め設定した回転位置に保持するカッタの回り止め装置において、
クーラントを前記カッタのカッタ刃に供給するクーラントの供給通路と、
前記カッタに設けた切欠きと、
前記カッタホルダから前記切欠きに係合可能に配置され、背面の付勢手段により係合方向に付勢され、導入されるクーラントの圧力により反係合方向に付勢されるピンと、
前記クーラントの供給通路に接続され、前記カッタのドライブシャフトとの係合部に開口する通路と、
前記クーラントの供給通路から分岐されて前記ピンにクーラント圧力を導入する通路と、から構成したことを特徴とするカッタの回り止め装置。
前記ピンは、カッタを回転可能に保持する軸受け面のカッタホルダ側に配置され、前記導入通路は、前記軸受け面に沿って環状に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカッタの回り止め装置。
前記カッタとドライブシャフトとは、前記クーラントの供給通路に接続された前記通路の開口からのクーラントを堰き止めるよう、テーパ面同士を密着させて係合することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカッタの回り止め装置。