JP5197331B2 - 作業工具 - Google Patents

Description

本発明は、所望の加工径に調整可能なボーリング用工具など、調整対象物の調整に用いられる作業工具に関する。

ボーリング用工具には、ボーリングバーなど加工径を所望の値に調整可能なものがある。例えば、特許第３６３９９３９号公報（特許文献１）に記載のボーリングバーを一例に説明すると、ボーリングバー本体の前端部にはボーリングバーの軸線と直交する取付孔が形成されており、この取付孔にボルトに類似する形状のカートリッジ主体を挿通する。そして、カートリッジ主体の脚部の先端部にナットに類似する雌ねじ形状のダイヤルリングを螺合し、これにより、カートリッジ主体がボーリングバー本体に取り付けられる。

カートリッジ主体の頭部には、工作物（ワーク）を切削する切刃チップが着脱可能に固定されている。加工径の調整は、ダイヤルリングの螺合を調整することにより、カートリッジ主体の頭部からボーリングバーの軸線までの寸法を調整して行う。

またボーリングバー本体の前端部には上述した取付孔と直交するねじ孔が形成されており、このねじ孔にクランプねじを螺合すると、クランプねじの脚部先端が取付孔に挿通されたカートリッジ主体を押圧し、カートリッジ本体がボーリングバー本体に形成された受け面に押し付けられる。これにより、カートリッジ本体がボーリングバー本体に固定される。
特許第３６３９９３９号公報

上記従来のようなボーリング用工具の調整にあっては、ダイヤルリングを回転させるための工具と、クランプねじを回転させるための工具が必要であった。このため、ボーリング用工具の調整作業には、これら２種類の工具、例えばスパナと六角レンチを常に準備しなければならなかった。また、作業者は２種類の工具を持ち替えて調整作業をしなければならず、煩瑣であった。

本発明は、上述の実情に鑑み、２種類の工具を準備する必要をなくし、工具を持ち替えることなく調整作業を行うことができる有用な技術を提供することを目的とする。あわせて本発明は、ボーリング用工具に限定することなく、２種類のねじ要素を備えたあらゆる調整対象物に適用可能である有用な技術を提供することを目的とする。

この目的のため本発明による作業工具は、切削チップを固定したチップホルダと、このチップホルダを進退可能に保持する工具本体と、チップホルダに螺合してこのチップホルダの位置を調整するダイヤルリングと、工具本体に対するチップホルダの位置を固定するクランプねじを備えたボーリング用工具において、所定形状の露出頭部を有するダイヤルリング、および頭頂面に所定形状の凹部を有するクランプねじを回転操作するためのものである。

作業工具の一方端部に、第１のねじ要素の露出頭部に嵌り合うスパナ部を設け、他方端部に、第２のねじ要素の凹部に嵌まり込む軸部を設け、中間部に、当該作業工具を回転操作するための操作部を設けた。

そしてこれらのスパナ部、操作部、および軸部は直線状に配置される。

スパナ部は頭頂面に多角形の凹部を有する形状であり、操作部はスパナ部と一体結合し、軸部は多角形の断面形状を有する直線棒状体であり、該直線棒状体の一方端が操作部に連結される。

かかる実施形態によれば、ダイヤルリングおよびクランプねじを備えたボーリング用工具の調整作業において、１個の当該作業工具を準備すれば足り、作業者は工具を持ち替えることなく１個の当該作業工具で調整作業を進めることができる。

また、操作部が直線棒状体に対して直角の方向に細長く延びる形状を有している実施形態によれば、作業者が作業工具を容易に回転操作することが可能になる。

なお、調整作業の対象となるボーリング用工具は、加工径の調整が可能なボーリング用工具の他、加工穴の内径面の最終仕上げに用いられるボーリング用工具であってもよい。

このように本発明の作業工具は、一方端部に、第１のねじ要素の露出頭部に嵌り合うスパナ部を設け、他方端部に、第２のねじ要素の凹部に嵌まり込む軸部を設けたことから、調整対象物の調整作業において１個の当該作業工具を準備すれば足り、作業者は１個の当該作業工具を持ち続けたまま、他の工具に持ち替えることなく調整対象物を調整することができる。この結果、調整作業の効率が向上する。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。

図１は、本実施例の作業工具を一方端からみた状態を示す正面図であり、図２は同実施例の作業工具を一部断面にして示す側面図であり、図３は、同実施例の作業工具を他方端からみた状態を示す背面図である。また図４は、加工径の調整が可能なボーリング用工具の一例を示す斜視図であり、図５はこのボーリング用工具の横断面図である。

まず図４および図５に沿って、加工径の調整が可能なボーリング用工具の概要を説明する。調整対象物である円柱形状のボーリングバー１０１は、工具本体１０２の前端部に、切削チップ１０４を固定したチップホルダ１０３を備える。また、工具本体１０２の後端部は図示しないシャンク部材に直接、または延長部材を介して連結され、このシャンク部材は工作機械のスピンドルに装着され、このスピンドルの回転によって工具本体１０２を回転させつつ前進させる。これによりボーリングバー１０１は軸線を中心として高速回転し、切削チップ１０４がワーク（工作物）に対して中ぐり切削加工を行う。

工具本体１０２の前端部に進退可能に保持されるチップホルダ１０３は、丸棒状の脚部１０３ｂと、脚部１０３ｂの端部と結合して脚部１０３ｂよりも大きな断面形状である頭部１０３ａを有する。頭部１０３ａには切削チップ１０４が皿ビス１０５によって着脱可能に固定される。

工具本体１０２の前端部には、工具本体１０２の軸線と直交して工具本体１０２を貫通する取付孔１０２ｈが形成され、取付孔１０２ｈにはチップホルダ１０３の脚部１０３ｂが嵌挿される。取付孔１０２ｈから突出したチップホルダ１０３の頭部１０３ａには、切削チップ１０４が固定される。

取付孔１０２ｈから突出した脚部１０３ｂの先端部外周にはおねじ１０３ｃが形成され、このおねじ１０３ｃは、ダイヤルリング１０６の胴部をなす筒状体１０６ａの内周に形成されためねじ１０６ｆとねじ嵌合する。脚部１０３ｂの中程にはチップホルダ１０３が取付孔１０２ｈ内で回動することを防止する回り止めキーが設けられる。

筒状体１０６ａの先端部外周１０６ｂは六角ナットの形態を有し、ボーリングバー１０１の取付孔１０２ｈから露出した頭部である。筒状体１０６ａの中間部外周は外径方向に突出したフランジ１０６ｃが形成され、かかるフランジ１０６ｃの先端部外周（六角ナット）１０６ｂ側の端面に目盛１０６ｄが刻設されている。目盛１０６ｄが刻設されたフランジ１０６ｃの端面は、外径方向へ向かうにつれてフランジの軸線方向厚みが薄くなるよう傾斜するテーパ面である。また、目盛１０６ｄとは反対側のフランジ端面１０６ｅは、ダイヤルリング１０６の軸線とは直角な平坦面である。

筒状体１０６ａの外周には環状のロックフランジ１０７がフランジ端面１０６ｅと接触して設けられる。さらに筒状体１０６ａの末端部外周にはおねじ１０６ｇが形成され、このおねじ１０６ｇに環状のプリロード用ナット１０８が螺合する。プリロード用ナット１０８と上述したロックフランジ１０７との間に位置する筒状体１０６ａの外周には、環状のウェーブスプリング１０９が嵌合する。プリロード用ナット１０８を締め付けることで、プリロード用ナット１０８とフランジ１０６ｃとの間にウェーブスプリング１０９を圧縮状態にしてプリロードを加え、ウェーブスプリング１０９およびロックフランジ１０７を保持する。

かかるウェーブスプリング１０９およびロックフランジ１０７を筒状体１０６ａに取り付けた状態で、筒状体１０６ａのめねじ１０６ｆをチップホルダ１０３のおねじ１０３ｃに螺合させることで、チップホルダ１０３の頭部１０３ａとロックフランジ１０７との間に工具本体１０２を挟持する。

また、ロックフランジ１０７の外周縁には半割形状の切り欠き１０７ｋが複数個所に形成され、工具本体１０２のこれら切り欠き１０７ｋと対応する箇所にも、開口側が半割形状に形成された有底のねじ穴１０２ｋが形成され、切り欠き１０７ｋと整列したねじ穴１０２ｋにねじ１１０を螺合することによってロックフランジ１０７は工具本体１０２に着脱可能に固定される。

さらに、工具本体１０２の前端部には、取付孔１０２ｈと直交して接続するねじ孔１０２ｂが形成される。ねじ孔１０２ｂにはクランプねじ１１１が螺合する。クランプねじ１１１は頭頂面に六角形の凹部を有し、脚部におねじを有する。このクランプねじ１１１を締め付けると、クランプねじ１１１の脚部先端がチップホルダ１０３の脚部１０３ｂを押圧し、チップホルダ１０３を工具本体１０２に押し付ける。この結果、チップホルダ１０３は工具本体１０２に固定される。

ボーリングバー１０１の調整につき説明すると、まず、クランプねじ１１１の頭頂面に、後述する作業工具１１の軸部１３を嵌め込んで回動操作し、クランプねじ１１１を緩める。これによりチップホルダ１０３の固定が解かれる。次に、ダイヤルリング１０６の先端部外周１０６ｂ（六角ナット）に、作業工具１１のスパナ部１２を嵌め合わせて回動操作し、ウェーブスプリング１０９を弾性変形させてチップホルダ１０３を変位させる。この結果、工具本体の軸線から切削チップ１０４までの寸法が調整される。切削チップ１０４を所望の加工径に対応する位置にした後、クランプねじ１１１の頭頂面に、作業工具１１の軸部１３を嵌め込んで回動操作し、クランプねじ１１１を締め付ける。これによりチップホルダ１０３が再び固定され、調整作業が完了する。

作業工具１１は図１に示すように、所定形状の凹部が頭頂面に形成された円盤形状のスパナ部１２を一方端に有する。また、断面所定形状の軸部１３を他方端に有する。スパナ部１２はボーリングバー１０１の先端部外周１０６ｂ（六角ナット）と嵌り合う形状であり、本実施例では先端部外周１０６ｂと対応する正六角形の凹部を頭頂面に有する円盤形状である。また、軸部１３は、ボーリングバー１０１のクランプねじ１１１の頭頂面に嵌まり込む断面所定形状であり、例えば六角レンチの形態を有する。本実施例ではクランプねじ１１１の頭頂面に形成された正六角形の孔と対応する正六角形の断面形状を有する。

作業工具１１の中間部には、操作部１４が設けられている。作業者が手で掴み易いように、操作部１４の断面形状は図１に破線で示される長方形であり、操作部１４は一直線になる工具１１の軸線に対して直角の方向に細長く延びる形状を有している。本実施例では、スパナ部１２が操作部１４よりも大きく、軸部１３が太く、大型のボーリングバー１０１に適合する。

次に本発明の変形例を説明する。図６は変形例になる作業工具を示す正面図であり、図７は、変形例の作業工具を一部断面にして示す側面図である。この変形例につき、上述した実施例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。この変形例では、操作部１４と比較してスパナ部１２が小さく、軸部１３が細い。変形例の作業工具１１は、小型のボーリングバー１０１に適合する。

また、変形例の作業工具１１にあっては、操作部１４がスパナ部１２の外周よりも外径方向に突出することから、容易に回転操作することができる。

ところでこれら実施例の作業工具１１は、一方端部にダイヤルリング１０６の露出頭部に嵌り合う凹部を有するスパナ部１２が設けられ、 他方端部にクランプねじ１１１の凹部に嵌まり込む軸部１３が設けられ、中間部に、当該作業工具１１を回転操作するための操作部１４が設けられたことから、１個の作業工具１１が２種類の工具機能を備えている。したがって、調整作業において、１個の作業工具１１を準備すれば足り、作業者は１個の作業工具１１を持ち続けたまま、他の工具に持ち替えることなくボーリングバー１０１を調整することができる。この結果、調整作業の効率が向上する。

またスパナ部１２は頭頂面に六角形の凹部を有する円盤形状であることから、６箇所の角でダイヤルリング１０６の先端部外周１０６ｂと確りと嵌まり合うことが可能になり、先端部外周１０６ｂを痛めることがない。

また軸部１３は六角形の断面形状を有することから、６箇所の角でクランプねじ１１１の頭部に確りと嵌まり込むことが可能になり、クランプねじ１１１の頭部を痛めることがない。

またスパナ部１２、操作部１４、および軸部１３は一直線に整列していることから、作業工具１１の取り扱いが容易になる。

次に本発明の他の実施例を説明する。図８は他の実施例になる作業工具を示す斜視図である。作業工具２１は、図８に示すように、一方端部にスパナ部２２が設けられ、他方端部に軸部２３が設けられている。スパナ部２２は、第１のねじ要素の露出頭部になる筒状体１０６ａの先端部外周１０６ｂと嵌り合う六角形の孔形状である。なおスパナ部２２は図９に示すように四角形のねじ要素と嵌り合うものであってもよい。またスパナ部２２は、図８に示すように露出頭部の全周と嵌り合う孔形状であってもよい他、図９に示すように露出頭部の一部の外周と嵌り合う切り欠き形状であってもよい。

スパナ部２２の外周側には貫通孔２４が形成され、貫通孔２４にはＬ字形状に折り曲げ形成された軸部２３の基端２３ｋが差し込まれている。貫通孔２４は六角形の孔であり、断面六角形の軸部２３は貫通孔２４に回動不能に差し込まれているが、軸部２３を貫通孔２４から引き抜いて差し込み直すことにより、スパナ部２２に対する軸部２３の角度を変更することが可能である。

軸部２３の先端２３ｓは第２のねじ要素になるクランプねじ１１１の六角形凹部に嵌り込む。なおクランプねじ１１１の凹部が四角形あるいは他の多角形であれば、軸部２３はかかる凹部に適合する四角形断面である。

作業者は、軸部２３を掴んでスパナ部２２を回転させることにより、ダイヤルリング１０６を回転操作することができる。また作業者は、スパナ部２２を掴んで軸部２３を回転させることにより、クランプねじ１１１を回転操作することができる。したがって作業者は作業工具２１を持ったまま、１個の作業工具２１でボーリングバー１０１の調整作業を進めることができ、他の作業工具に持ち替える必要がない。

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。

本実施例の作業工具を示す正面図である。 同実施例の作業工具を一部断面にして示す側面図である。 同実施例の作業工具を示す背面図である 加工径の調整が可能なボーリング用工具の一例を示す斜視図である。 図４に示すボーリング用工具の横断面図である 変形例の作業工具を示す正面図である。 変形例の作業工具を一部断面にして示す側面図である。 他の実施例になる作業工具を示す斜視図である。 スパナ部の変形例を示す図である。

符号の説明

１１ 作業工具、１２ スパナ部、１３ 軸部、１４ 操作部、２１ 作業工具、２２ スパナ部、２３ 軸部、２４ 貫通孔、１０１ ボーリングバー、１０２ 工具本体、１０２ｈ 取付孔、１０２ｋ ねじ孔、１０３ チップホルダ、１０３ａ 頭部、１０３ｂ 脚部、１０３ｃ おねじ、１０４ 切削チップ、１０６ ダイヤルリング、１０６ｂ 先端部外周（六角ナット）、１０６ｃ フランジ、１０６ｄ 目盛、１０６ｆ めねじ、１０６ｇ おねじ、１０７ ロックフランジ、１０７ｋ 切り欠き、１０８ プリロード用ナット、１０９ ウェーブスプリング、１１０ ねじ、１１１ クランプねじ。

Claims (2)

1. 切削チップを固定したチップホルダと、このチップホルダを進退可能に保持する工具本体と、前記チップホルダに螺合してこのチップホルダの位置を調整するダイヤルリングと、前記工具本体に対するチップホルダの位置を固定するクランプねじを備えたボーリング用工具において、所定形状の露出頭部を有する前記ダイヤルリング、および頭頂面に所定形状の凹部を有する前記クランプねじを回転操作するための作業工具であって、
   一方端部に、前記ダイヤルリングの露出頭部に嵌り合うスパナ部を設け、他方端部に、前記クランプねじの凹部に嵌まり込む軸部を設け、中間部に、当該作業工具を回転操作するための操作部を設け、前記スパナ部、前記操作部、および前記軸部は直線状に配置され、
   前記スパナ部は頭頂面に多角形の凹部を有する形状であり、
   前記操作部は前記スパナ部と一体結合し、
   前記軸部は多角形の断面形状を有する直線棒状体であり、該直線棒状体の一方端が前記操作部に連結される、作業工具。
2. 前記操作部は前記直線棒状体に対して直角の方向に細長く延びる形状を有している、請求項１に記載の作業工具。

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