JP6066029B1 - 作業工具、調整機構、工具ボデーおよび切削工具 - Google Patents

Abstract

高い切削速度に適する切削工具と、その工具ボデーおよび作業工具を提供する。本発明の作業工具は、先端に力伝達部分を備え、先端側から基端側に延びる回転中心軸線が定められる作業工具であって、力伝達部分よりも基端側に配置されて、作業工具の回転中心軸線からの寸法が回転中心軸線周りに回転させる角度に応じて変化するカム部分を備える。

Description

本発明は、部材の位置の調整に用いられる作業工具に関する。また、本発明は、切削インサートが着脱自在に装着された切削工具において、切削インサートの切れ刃の位置を調整する調整機構に関する。特に、本発明は、切れ刃の位置の調整用の構成を備える作業工具、該作業工具に対応する構成を備える調整機構、工具ボデー、およびその工具ボデーを備える切削工具に関する。

切れ刃の位置を調整できる従来の切削工具には、特許文献１のものがある。特許文献１は、複数の切削インサートと、各々に切削インサートを着脱自在に装着するインサート取付部を有する工具ボデーとを備える回転切削工具を開示する。この回転切削工具は、切削インサートの切れ刃の位置を調整するための調整部品（くさび状の部材）と、切削インサートを固定するためのくさび部品とを用いる。切削インサートは、その切れ刃の位置を変えるように調整部品の傾斜面によって押される傾斜側面を有する。調整部品のねじ穴に螺合する左右ねじを操作することで、くさび部品が配置されていない方向において調整部品の位置を調整することができ、それにより切れ刃の位置が調整される。なお、特許文献１の切削工具で左右ねじを操作するためには、種々の作業工具が用いられ得る。例えば、従来からある汎用のドライバまたはレンチに加えて、特許文献２のようなＴ型レンチも使用可能であろう。

一方、従来、種々の作業工具が提案されている。例えば、特許文献２は、ボルト等の締め付けを容易にするように、それらの軸線方向の押さえ力を高めるべく、中間部に押え板を設けたＴ型レンチを開示する。この押え板は、レンチがボルトなどから外れないように、レンチを軸方向に手で押さえるための部材である。

特開２００１−２５９１４号公報 特開平８−１８７６７０号公報

特許文献１の回転切削工具は、切れ刃の位置を調整できるが、調整部品や左右ねじを含む複数の部材が切削工具の外周部に配置されている。これらの部材は、切れ刃の位置を調整するために操作され、切れ刃の所望位置に応じてその位置または状態が定められる。それ故、調整部品等の位置によっては、回転切削工具の動バランスがくずれる。すなわち、回転中心軸線に対して、回転切削工具の対称性に乱れが生じる。動バランスの不釣り合いは、切削速度を高めていくときに振動などの発生原因となる。それ故、高速で使用する回転切削工具では、高い動バランスに対する要求がある。

本発明の目的の一つは、切削工具において、動バランスを損なわずに、切れ刃の位置を調整することにある。

本発明の作業工具は、先端に力伝達部分を備え、先端側から基端側に延びる回転中心軸線が定められる作業工具であって、力伝達部分よりも基端側に配置されて、作業工具の回転中心軸線からの寸法が回転中心軸線周りに回転させる角度に応じて変化するカム部分を備える。

本発明の調整機構は、切削工具における工具ボデーのインサート取付部またはカートリッジに着脱自在に装着される切削インサートの切れ刃の位置を調整するための調整機構である。先端側から基端側に延びる回転中心軸線が定められる作業工具であって、作業工具の外周面から回転中心軸線までの寸法が回転中心軸線周りに回転させる角度に応じて変化するカム部分を備える作業工具を備える。工具ボデーにおいてインサート取付部またはカートリッジに隣接して設けられて、作業工具が回転中心軸線周りに回転可能であるように、作業工具が係合可能に構成された係合部を備える。切削インサートまたはカートリッジを可動であるように配置した状態で、係合部において作業工具を回転中心軸線周りに回転させることで、カム部分の作用により切削インサートまたはカートリッジが移動する。

本発明の切削工具の工具ボデーは、切削インサートが着脱自在に装着されるインサート取付部を備えた切削工具の工具ボデーであって、切削インサートをインサート取付部に固定するための固定部材が用いられる。また、切削インサートを固定するために作業工具が用いられる。作業工具は、固定部材に力を付与するための力伝達部分を有する作業工具であって、先端側から基端側に延びる作業工具の外周面から回転中心軸線までの寸法が回転中心軸線周りに回転させる角度に応じて変化するカム部分を、力伝達部分よりも基端側に備える。工具ボデーは、作業工具が回転中心軸線周りに回転可能であるように、作業工具が係合可能な係合部を備える。インサート取付部において切削インサートを可動であるように配置した状態で、係合部において作業工具を回転中心軸線周りに回転させることで、カム部分の作用により切削インサートが移動する。

本発明の切削工具は、本発明の工具ボデーと、工具ボデーのインサート取付部に着脱自在に装着される切削インサートとを備える。

本発明の切削工具は、動バランスを損なわずに、切れ刃の位置を調整することができる。

本発明の実施形態における切削工具および作業工具の斜視図である。 図１の作業工具の正面図である。 図１の作業工具の左側面図である。 図１の作業工具の平面図である。 図１の切削工具の部分拡大斜視図である。 図１の切削工具の別方向からの部分拡大斜視図である。 図１の切削工具に用いる切削インサートの斜視図である。 図７の切削インサートの平面図である。 図７の切削インサートの正面図である。 図７の切削インサートの右側面図である。 図７の切削インサートの背面図である。 本発明の実施形態における締め付けねじの斜視図である。 図１２の締め付けねじの側面図である。 図１の切削工具の部分拡大側面図である。 図１４のＸＩＶ−ＸＩＶ切断線での断面図である。 切削インサートとカム部分との関係を示す説明図である。 切削工具へ切削インサートを装着するときの説明図である。 締め付けねじを作業工具で締めるときの説明図である。 切削インサートへ作業工具のカム部分を接触させるときの説明図である。 図１の切削工具から切削インサートおよび締め付けねじを取り外した状態の部分拡大斜視図である。 本発明の他の実施形態における作業工具の斜視図である。 図２１の作業工具の平面図である。 図２１の作業工具の分解斜視図である。 図２１の作業工具の別体部分の斜視図である。 図２４の別体部分の平面図である。 図２４の別体部分の背面図である。 図２４の別体部分の正面図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を適宜参照しながら説明する。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る切削工具１は、複数の切削インサート１０と、各切削インサート１０が着脱自在に装着される工具ボデー２０と、各切削インサート１０を工具ボデー２０に固定する複数の固定部材（締め付けねじ）４０とを備える。切削工具１は、回転中心軸線Ａを中心に回転しながら被加工物を切削する回転切削工具（転削工具）である。

切削工具１は、工具ボデー２０のインサート取付部２１に着脱自在に装着される切削インサート１０の切れ刃１１の位置を調整（位置合わせ）するための調整機構を備える。調整機構は、以下の説明から明らかになるように、作業工具３０と、工具ボデー２０のインサート取付部２１に関係付けられた係合部（案内凹部）２２とを備える。作業工具３０は、それの外周面から回転中心軸線Ｂまでの寸法が回転中心軸線Ｂ周りに回転させる角度に応じて漸次変化するカム部分３２を備える。そして、その調整機構では、この作業工具３０を工具ボデー２０の係合部２２に係合させて、その回転中心軸線Ｂ周りに回転させることで、カム部分３２が切削インサート１０に作用して、それによりカム部分３２の状態または向きに応じて切削インサート１０の切れ刃１１の位置を変化させることができる。以下、この調整機構を備える切削工具について詳述する。まず、作業工具３０について説明する。

図２から図４に示すように、この実施形態における作業工具３０は、先端３６側から基端側に延びる回転中心軸線Ｂを有する。作業工具３０は、先端３６側に形成された力伝達部分（トルク伝達部分）３１と、基端側に形成された把持部３５とを備える。以降、この実施形態の力伝達部分３１を、トルク伝達部分と称する。作業工具３０は、把持部３５を手で握って回転中心軸線Ｂの周りに回転させることで、トルク伝達部分３１が係合する締め付けねじ４０などの固定部材を締め付けたり緩めたり、作動させることができる道具である。このような作業工具３０は、ドライバまたはレンチと呼ばれる。ドライバは、ねじ回しとも呼ばれ、ねじを回すための道具である。レンチは、ボルトやナットなどを回すための道具である。すなわち、ねじ部材を回す道具として、ドライバまたはレンチが広く用いられている。以降、この実施形態の作業工具３０を、ドライバと称する。

この実施形態におけるドライバ３０のトルク伝達部分３１と把持部３５との間には、カム部分３２、円柱部分３３および当接端面３４が形成されている。ドライバ３０の先端３６側から基端側に向けて、トルク伝達部分３１、円柱部分３３、当接端面３４、カム部分３２、把持部３５が順に配置されている。１つのドライバ３０には、カム部分３２と、円柱部分３３と、当接端面３４とが、各々１つずつ備えられている。カム部分３２は、回転中心軸線Ｂ周りに回転される角度に応じて、回転中心軸線Ｂからの寸法が漸次変化する外周面を有する。したがって、カム部分３２の外周面は、回転中心軸線Ｂに最も近い最小径部と回転中心軸線Ｂから最も離れた最大径部とがステップ的に接続され、その他の領域では、最小径部から最大径部に向けて滑らかに径が変化する湾曲面となるように形成されている。円柱部分３３は、回転中心軸線Ｂ周りに回転させても、外周面から回転中心軸線Ｂまでの寸法が略一定とされている。ドライバ３０の当接端面３４は、カム部分３２に接続する、先端３６側を向いた端面として形成され、カム部分３２と円柱部分３３との間をつないでいる。当接端面３４は、回転中心軸線Ｂと直角な平面の一部とされ、回転中心軸線Ｂに対して回転対称な面の一部として、回転中心軸線Ｂを取り巻くように形成されている。当接端面３４の外周縁の形状はカム部分３２の形状に対応する。

このドライバ３０を用いて、切削インサート１０の取り付け、およびその切れ刃１１の位置調整が行われるように、切削工具１、つまり切削インサート１０および工具ボデー２０は構成されている。

図１に示すように、切削工具１の工具ボデー２０は、略円柱状の外郭形状を有する。工具ボデー２０は、先端側から基端側に延びる回転中心軸線Ａを有し、略円形の先端面と略円筒状の外周面とを備える。工具ボデー２０には、複数のインサート取付部２１が形成されている。より具体的には、ここでの工具ボデー２０には、１８箇所のインサート取付部２１が設けられている。各インサート取付部２１は、先端面に開くと共に外周面に開くように形成されている。

この実施形態においては、インサート取付部２１の数に対応する１８個の切削インサート１０が１つの工具ボデー２０へ装着される。切削インサート１０が工具ボデー２０に取り付けられたとき、切れ刃１１は、工具ボデー２０から先端側および外周側に突出する。この実施形態における切削インサート１０は、同じ形状のものが各々使用される。図７から図１１に示すように、切削インサート１０は、超高圧焼結体が切れ刃部材として超硬合金のベース部材に固着され、その切れ刃部材にたった１つの切れ刃１１が形成されている。超高圧焼結体の材料は、ダイヤモンドとされ、ベース部材への切れ刃部材の固着は、ろう付けが採用されている。しかし、これは切削インサートの材料を限定するものではなく、種々の材料から切削インサートは作られることができる。また、１つの切削インサートにおける切れ刃の数は、１つであることに限定されず、複数であってもよい。さらに切削インサートは両面使いの切削インサートとして構成されてもよい。

切削インサート１０は、略六面体とされている。切削インサート１０は、２つの対向する端面と、これら端面間に延在する周側面とを備える。周側面は概して４つの側面部を備える。２つの対向する端面のうちの一方を便宜的に上面と称し、もう一方を下面と称する。上面と周側面との交差稜線部に切れ刃１１が形成されている。この切れ刃１１は、上面のコーナに位置するコーナ切れ刃とコーナ切れ刃の両側に延びる切れ刃部分とを備える。

切削インサート１０の上面には、切れ刃１１の内側に延在するすくい面部と、すくい面部とは別の箇所に設けられた傾斜部１２とを備える。傾斜部１２は、切削インサート１０が工具ボデー２０に取り付けられたとき、すくい面部に対して、すくい面部の奥側に、切れ刃１１の位置調整を可能にする方向においても奥側に、位置するように配置されている。そして、後述する説明から明らかになるように、傾斜部１２は、切れ刃１１の位置調整による切削インサートの動きまたは位置変化を許容するように、切れ刃１１の位置調整を可能にする方向において、ある程度の幅を有する。この幅は、ドライバ３０のカム部分３２による調整範囲に応じて設定される。また、この幅は、後述する弾性壁部分２５の大きさおよび形状の少なくともいずれか一方に応じるように設定される。したがって、傾斜部１２における、切れ刃１１の位置調整を可能にする方向と直交する断面形状は一定である。具体的には、傾斜部１２は、傾斜した平面として形成されている。すなわち傾斜部１２は、切削インサート１０の厚さを変化させるように傾斜するとともに、（上下面間の寸法である）厚さが変化する方向と直角方向に延在している。これに対して、切削インサート１０の下面は、全体的に平面として形成されている。上面の傾斜部１２および下面は、切削インサート１０を工具ボデー２０へ装着するときの当接面とされる。特に、傾斜部１２は、後述する工具ボデー２０の弾性壁部分２５と当接する当接面として構成されていて、弾性壁部分２５に対応する形状を有する。

前述のとおり、工具ボデー２０は、切削インサート１０と同数の、すなわち１８箇所のインサート取付部２１を備える。この実施形態における各切削インサート１０は同じ形状とされているため、各インサート取付部２１も同じ形状として形成されている。インサート取付部２１は、１箇所のみを説明し、他の１７箇所は同様であるため説明を省略する。

図５、図６および図２０の部分拡大斜視図に示すように、各インサート取付部２１は、各切削インサート１０の形状に対応する凹所を備える。凹所は、工具回転方向を向く底面と、底面に交差するように、特にここでは略直角に延在する２つの側壁面と、底面に対向するように設けられた弾性壁部分２５とにより概ね形成されている。弾性壁部分２５は、比較的薄い壁部分とされ、適切な押圧力が加わるときにその根元部が弾性変形しやすいように構成されている。特に、ここでは、弾性壁部分２５は後述するように締め付けねじ４０から力を受けることでインサート取付座２１の切削インサート１０側に弾性的に傾くように形成されている。したがって、弾性壁部分２５は、根元部と、その根元部よりも自由端側に位置すると共に根元部よりも厚みがある押圧部とを備える。弾性壁部分２５の押圧部は、底面側を向く第１の当接斜面２５Ａと、凹所の外側を向く第２の当接斜面２５Ｂとを有する。なお、第１の当接斜面２５Ａは切削インサート１０をしっかりと保持するためにそれを押圧することができるように構成され、第２の当接斜面２５Ｂはそのような押圧力が弾性壁部分２５に付与されるように締め付けねじ４０により押されることができるように構成されている。後述するように、第１の当接斜面２５Ａは、切削インサート１０の傾斜部１２と当接し、第２の当接斜面２５Ｂは、締め付けねじ４０のくさび部４３に当接する。

弾性壁部分２５と隣り合うように、特に、第２の当接斜面２５Ｂの近傍に、各インサート取付座２１に対して、１つのねじ穴２７が形成されている。そのねじ穴２７のねじ部２７Ｂに締め付けねじ４０が螺入される。ねじ穴２７の開口部付近は、締め付けねじ４０の頭部を収容可能なように拡径された、拡径部２７Ａを有する。図１２および図１３に示すように、締め付けねじ４０は、ねじ穴２７のねじ部２７Ｂと螺合するらせん状のおねじが形成されたねじ部４２と、側面視でくさび状のくさび部（テーパ部）４３とを有する。図１５に示すように、第１当接斜面２５Ａは切削インサート１０の傾斜部１２に当接するように構成されているのに対して、第２当接斜面２５Ｂは締め付けねじ４０のくさび部４３と当接するように構成されている。締め付けねじ４０のねじ部４２がねじ穴２７のねじ部２７Bに係合つまり螺合するとき、締め付けねじ４０のくさび部４３は、弾性壁部分２５の第２の当接斜面２５Ｂと当接し、締め付けねじ４０の頭部は、ねじ穴２７の拡径部２７Ａと当接するため、締め付けねじ４０を締め付けると、ねじ穴２７側から弾性壁部分２５を押圧して、弾性壁部分２５を切削インサート１０側に向かって弾性変形させる。したがって、締め付けねじ４０を締め付けると、弾性壁部分２５の弾性変形によってインサート取付部２１の第１当接斜面２５Ａと底壁面との間隔が部分的に狭められて、切削インサート１０が固定される。つまり、弾性壁部分２５が切削インサート１０の傾斜部１２と当接して押圧し、切削インサート１０の反対側の端面がインサート取付部２１の凹所の底面と当接しているため、切削インサート１０は挟まれて固定される。

図１、図５、図６および図２０に示すように、工具ボデー２０は、外周部に係合部（案内凹部）２２をさらに備える。以後、係合部２２を案内凹部と称する。案内凹部２２は、インサート取付部２１に対して工具ボデー２０の基端側に配置されている。より正確には、案内凹部２２は、切れ刃１１の位置調整を可能にする方向において、インサート取付部２１に対して位置調整される切れ刃１１とは逆側の位置に位置付けられている。案内凹部２２は、ドライバ３０のトルク伝達部分３１、カム部分３２、円柱部分３３および当接端面３４を受容する大きさおよび深さに形成されている。案内凹部２２は、ドライバ３０の当接端面３４と当接する第２の当接端面２４を備えている。また案内凹部２２は、ドライバ３０の円柱部分３３が回転中心軸線Ｂ周りに回転可能に受容される湾曲内壁部分２３を備えている。切削インサート１０は、案内凹部２２の内側に切削インサート１０の一部が突出可能なように配置されている。すなわち案内凹部２２とインサート取付部２１とは、その境界のインサート取付部２１の１つの側壁面が低くされて（大部分が取り除かれたように形成されていて）、相互に一部が接続している。

次に、本実施形態の作業工具および切削工具の作用および効果を説明する。特に、前述のドライバを用いての切削インサートの取付方法（つまり固定方法）と、切れ刃の位置調整方法について説明する。

インサート取付部２１の凹所に 切削インサート１０は挿入される。この挿入は、締め付けねじ４０が緩められた状態、または外された状態で行われる。工具ボデー２０の先端側または外周面側から凹所に切削インサート１０を挿入することで、切削インサート１０の下面は凹所の底面に当接し、切削インサート１０の周側面は凹所の２つの側壁面に当接することができる。このとき、切削インサート１０の傾斜部１２は、弾性壁部分２５の第１当接斜面２５Ａに対向または当接する。この状態で、ねじ穴２７に締め付けねじ４０をしっかりと螺合させることで、弾性壁部分２５が切削インサート１０側に弾性的に変形し、切削インサート１０を凹所に固定することができる。

傾斜部１２は、工具ボデー２０の外周側に配置される切れ刃１１が形成される側面側の切削インサート１０の厚さが薄くなるように傾斜している。つまり、切削インサート１０がインサート取付部２１に配置されているとき、傾斜部１２は、工具ボデー２０の外周側ほどその傾斜部による上面における凹み量が増すように形成されている。具体的には、図８および図１１において、右側の側面側の切削インサート１０の厚さが薄くなるように傾斜している。したがって、弾性壁部分２５の弾性変形により傾斜部１２に弾性壁部分２５が係合することで、傾斜部１２は第１当接斜面２５Ａにより凹所の奥側に押し付けられる向きに力を受ける。よって、切削工具１が高速で回転する際に、切削インサート１０が遠心力により外周側に飛散することを防止することができる。要するに、傾斜部１２は、切削工具１に装着されたときに、遠心力を受け止める方向に傾斜している。このように、傾斜部１２と第１当接斜面２５Ａとの当接により、切削工具１が高速回転しても遠心力で切削インサート１がずれ動くこと、および切削インサート１０が飛散することが防止される。したがって、この実施形態の切削工具１は、切削速度を高めるときの安全性が極めて高められている。

なお、締め付けねじ４０を締め付けるとき、または緩めるときには、ドライバ３０を用いることができる。締め付けねじ４０の頭部は、ドライバ３０のトルク伝達部分３１と係合するトルク受け止め部分４１を備える。図２および図１２に示すように、この実施形態のトルク伝達部分３１とトルク受け止め部分４１との係合形状（断面形状）は、六角の星型とされる。このような六角の星型には、トルクス（登録商標）またはトルクスプラス（登録商標）などと呼ばれる形状がある。この実施形態のトルク伝達部分３１とトルク受け止め部分４１との係合形状は、トルクスプラス（登録商標）と呼ばれる形状とされている。

一方、この実施形態における切削工具１は、ドライバ３０のカム部分３２により、切削インサート１０の切れ刃１１の位置を調整することができる。切削工具１は、回転中心軸線Ａの方向に対して各々の切れ刃１１の位置を調整することができる。すなわち切削インサート１０は、回転中心軸線Ａの延びる方向に固定位置を調整することができる。ただし、切削インサート１０の切れ刃１１の位置を調整する方向は、回転中心軸線Ａの延びる方向に限定されず、切削工具１の側面視において、回転中心軸線Ａに対して９０°以外の角度の方向であれば構わない。切削インサート１０が調整できる方向が回転中心軸線Ａに対して９０°の角度の方向とされると、切削インサート１０を移動しても切れ刃１１の位置が回転中心軸線Ａの方向に調整されないことは容易に理解されよう。切削工具１の側面視において９０°以外の角度が与えられていれば、切削インサート１０の位置を調整することで切れ刃１１の位置を回転中心軸線Ａの方向に調整することができる。なお、この角度は鋭角であることが好ましい。さらに、回転中心軸線Ａの延びる方向に概ね沿う方向に切削インサート１０を調整することができると、より好ましい。

本実施形態における切削インサート１０は、前述のとおり、略六面体とされており、すくい面が形成される端面に傾斜部１２が形成されている。傾斜部１２は、傾斜した平面として形成されている。すなわち傾斜部１２は、切削インサート１０の厚さを変化させるように傾斜するとともに、厚さが変化する方向と直角方向に延在している。切削インサート１０の下面は、平面として形成されている。上面の傾斜部１２および下面は、切削インサート１０を工具ボデー２０へ装着するときの当接面とされる。傾斜部１２は、弾性壁部分２５と当接し、下面はインサート取付部２１の凹所の一部（座面）と当接する。前述の傾斜部１２が延在する方向は、下面と平行な方向とされる。そのため、締め付けねじ４０が緩められているとき、切削インサート１０は、傾斜部１２が延在する方向に、つまり切れ刃の位置を調整可能な方向に平行移動することができる。すなわち、切削インサート１０の位置を調整することができるため、切れ刃１１の位置を調整することができる。ただし傾斜部１２は、所望の範囲において、延在していれば構わない。また厳密に下面と平行な方向に延在する必要はなく、工具ボデー２０のインサート取付部と当接する切削インサート１０の少なくとも１つの当接面が、所望の範囲において延在していればよい。所望の範囲とは、切れ刃１１の位置を調整するために必要な範囲のことである。すなわち、所望の範囲とは、切れ刃１１の位置の調整範囲よりも長い寸法範囲のことである。インサート取付部２１側の当接面は、切削インサート１０側の当接面と各々当接できる形状であれば、どのような面形状とされても構わない。ただし、少なくとも一方のインサート取付部２１側の当接面は、切削工具１の側面視において、回転中心軸線Ａに対して９０°以外の角度を与えられて、延ばされていることが好ましい。なおインサート取付部２１の凹所の一部は、このように延ばされている平面であることが好ましい。インサート取付部２１の凹所の一部が平面に形成されると、切削インサート１０の下面の平面と広い範囲で当接されつつ、切削インサート１０の位置を調整することが容易とされる。

ここで、切れ刃の位置１１の調整手順を説明する。まずは図１７に示すように、工具ボデー２０を工作機械から取り外し、インサート取付部２１が上に向いて開くように置く。なお、切れ刃１１の位置を確認しながら調整するためには、ツールプリセッタなどの測定装置を用いるとよい。締め付けねじ４０を緩めた状態で、切削インサート１０をインサート取付部へ、工具ボデー２０の先端側から基端側に（図１７で矢印の方向に）押し込む。このとき、図５および図６に示すような突き当て部（側壁面の一部）２６が設けられていると、切削インサート１を、突き当て部２６に突き当たるまで押し込むことで、押し込む深さを容易に一定にできる。

次に図１８に示すように、ドライバ３０のトルク伝達部分３１を、締め付けねじ４０のトルク受け止め部分４１へ係合させ、ドライバ３０を回すことで、切削インサート１０を緩く締めた状態（仮止め状態）にする。このときは、切削インサート１０を、後述するようにカム部分３２で押せば動く程度で、なおかつ動いた位置から落下しない程度に締める。この状態で、（図１７および図１８とは異なる向きからの）図１９に示すように、案内凹部２２の中にドライバ３０の先端３６側を挿入し、ドライバ３０を把持部側からみて時計回りに回転させて、カム部分３２で切削インサート１０を徐々に押圧すると、（図１７の矢印の方向と逆向きに）切れ刃１１の位置を調整することができる。切削インサート１０とカム部分３２との関係の説明図を図１６に示す。カム部分３２の回転中心軸線Ｂに近い部分（最小径部に近い部分）が切削インサート１０側になる向き、すなわち図１６の実線の向きでドライバ３０を挿入し、ドライバ３０を時計回りに回転させることで、切削インサート１０とカム部分３２とが当接する。さらにドライバ３０を回転させることで、図１６に寸法ｄ（２点鎖線で示す位置）で示すように、切削インサート１０を押し動かすことができる。寸法ｄは、カム部分３２を回転させる回転角度に応じて、任意の寸法に調整することができる。切れ刃１１の位置を調整した後、締め付けねじ４０をドライバ３０にて完全に固定されるまで締め付ければ、切削インサート１０が強く固定される。その状態で切れ刃１１の位置を測定し、許容される調整範囲におさまっていれば調整を終了する。切れ刃１１の位置が許容される調整範囲からはずれている場合には、締め付けねじ４０を緩めて調整をやり直す。なお、１本のドライバ３０が、トルク伝達部分３１とカム部分３２との両方を備えていることにより、作業者はドライバ３０を持ち替えることなしに、１本のドライバ３０のみで切削インサート１０の切れ刃１１の位置の調整と、切削インサート１０を固定する作業や緩める作業とを、短時間で効率よく行うことができる。

この実施形態におけるカム部分３２の形状は、回転角度と回転中心軸線Ｂからの距離とが比例するように変化する形状とされている。このような形状にされると、調整される位置がドライバ３０を回転させる角度と比例するため、直感的にわかりやすくなり、微調整が容易になる。ただしカム部分３２の形状は、このような形状に限定されず、回転方向に関して回転中心軸線Ｂからの距離が変化する形状であれば、どのような形状とされても構わない。例えば、切削インサート１０とカム部分３２とが当接するまでの回転初期は、回転中心軸線Ｂからの距離が大きく変化して速く当接し、当接してからは中心軸線Ｂからの距離の変化を小さくして、微調整を容易にするような形状とされても構わない。この実施形態のドライバ３０は、カム部分３２と把持部３５との間の外面に、切欠き状のマーク３７がある。このマーク３７は、カム部分の回転中心軸線Ｂからの距離が最も短い部分を示している。したがって、ドライバ３０を案内凹部２２の中に挿入するときは、この切欠き状のマーク３７を切削インサート１０側に向けた向きで挿入するとよい。切欠き状のマーク３７を切削インサート１０側に向けた向きでは、切削インサート１０とカム部分３２とが衝突することがなく、スムーズに案内凹部２２へドライバ３０を挿入することができる。

切削インサート１０をカム部分３２で押圧して切れ刃１１の位置を調整するために、案内凹部２２は、切れ刃１１の調整方向に対して、切削インサート１０の一方側に隣接するように形成されている。すなわち、切削インサート１０を調整するために押圧できる方向に、案内凹部２２が配置される。この実施形態の切削工具１の場合、切れ刃１１を切削工具１の回転中心軸線Ａ方向に調整するため、案内凹部２２は、切削インサート１０に対して基端側に隣接するように形成されている。また、切れ刃１１の位置の調整範囲において、切削インサート１０の一部（当接部）が、案内凹部２２の内側に突出するように、つまりドライバ３０のカム部分３２に前述のとおり切削インサート１０が当接できるように配置される。

さらに、ドライバ３０に円柱部分３３が形成され、案内凹部２２に湾曲内壁部分２３が形成され、これらは当接可能に構成されている。円柱部分３３と湾曲内壁部分２３とが当接することにより、ドライバ３０を回転させるときに、回転中心軸線Ｂの位置が一義的に定まり、回転中心軸線Ｂの周りにドライバ３０を回転させることが容易になる。ドライバ３０を容易に回転中心軸線Ｂの周りに回転させることができると、カム部分３２の形状が有効に働き、切れ刃１１の位置の調整が容易になる。ドライバ３０のカム部分３２は、切削インサート１０を押すときに反力を受ける。円柱部分３３が湾曲内壁部分２３と当接していれば、この反力を受けてもドライバ３０の回転中心軸線Ｂが動かず（ずれず）、切削インサート１０を効率的に押し動かすことができる。円柱部分３３は、ドライバ３０の回転中心軸線Ｂに対して、回転対称な形状である。これに対応する湾曲内壁部分２３は、円筒状の曲面、すなわち断面形状が円形の凹部とされている。しかし、これに限定されない。湾曲内壁部分２３は、ドライバ３０をスムーズに回転中心軸線Ｂの回りに回せるような形状であれば、どのような形状でも構わない。円柱部分３３に対する湾曲内壁部分２３の隙間は、適正に調整されるとよい。湾曲内壁部分２３は、カム部分３２が切削インサート１０を押すときの反力を受け止めつつ、回転中心軸線Ｂが動かないようにドライバ３０を支えられればよいため、断面形状が円弧状の曲面部分が切削インサート１０と反対側にだけ設けられても構わない。

さらに、ドライバ３０に先端３６側を向く当接端面３４が形成され、案内凹部２２に当接端面３４と当接する第２の当接端面２４が形成されている。当接端面３４と第２の当接端面２４とが当接することにより、ドライバ３０を案内凹部２２へ挿入するときの深さが所望の挿入深さに矯正される。このため、ドライバ３０を挿入する深さを意識せずに、当接端面３４が第２の当接端面２４と当接するまで挿入すればよく、常に好適な状態で切削インサート１０とカム部分３２とを当接させることができる。なお、この実施形態で当接端面３４および第２の当接端面２４は、いずれも平面とされたが、これに限定されない。当接端面３４および第２の当接端面２４は、お互いに当接し、なおかつドライバ３０を回転させることを妨げない形状であれば、どのような形状とされても構わない。すなわち、当接端面３４は、ドライバ３０の回転中心軸線Ｂに対して回転対称な面形状の少なくとも一部とされ、第２の当接端面２４は、当接端面３４と当接できる面であれば、どのような面形状とされても構わない。例えば、当接端面３４および第２の当接端面２４が、互いに当接する略円錐面（テーパ面）などの一部とされても構わない。当接端面３４および第２の当接端面２４は、円錐面に限定されず、球面の一部のような回転対称形状とされても構わない。当接端面３４および第２の当接端面２４が略円錐面や球面の一部とされると、前述の円柱部分３３を設けなくても、円柱部分３３と当接端面３４の両方の構成を兼ね備えることができる。すなわち、当接端面３４および第２の当接端面２４が略円錐面や球面の一部とされると、ドライバ３０を挿入する深さを矯正し、なおかつ切削インサート１０からの反力を受け止めることができる。第２の当接端面２４の回転中心軸線Ｂに直角な方向での断面形状は、完全な円形に限定されず、円形の一部分となる円弧相当部分だけが設けられても構わない。

この実施形態の切削工具１は、切れ刃１１の位置の調整構造がドライバ３０側に形成されている。したがって、調整が終わった切削工具１には、調整部品などの部材を含む調整構造が一切残らない。このため、この切削工具１を高速切削加工に用いるために高速回転させるとき、動バランスがくずれにくい。すなわち、動バランスがくずれるように配置される部材がほとんどない。この結果、この実施形態の切削工具１は、従来の切削工具よりも切削速度を高めることが可能となり、切削工具１の加工能率を大幅に向上できる。また構造が簡単であるため、切削工具１を軽量化することも可能となり、ますます切削速度を高めることに適した切削工具１とされる。工具ボデー２０と一体的に形成された弾性壁部分２５は、切削インサート１０の固定構造がバランスよく配置され、動バランスがくずれにくい。また構造が簡単であるため、軽量化するときに有利である。さらに、部品の総数量が削減されるため、製造コストが抑制される。特に刃数が多い場合など、部品の総数量が大幅に削減されるため、製造コストが大幅に抑制される。

この実施形態の切削工具１は、切削インサート１０を直接的にドライバ３０のカム部分３２で押したが、これに限定されない。例えば、図示しないが、切削インサート１０がカートリッジなどに装着され、ドライバ３０のカム部分３２によってカートリッジなどが押されることで、間接的に切れ刃１１の位置が調整されても構わない。カートリッジを用いる場合は、カートリッジ取付部に隣接するように案内凹部が配置されることが好ましい。

この実施形態の切削工具１の切れ刃１１の調整方向は、切削工具１の回転中心軸線Ａの方向であったが、これにも限定されない。例えば、案内凹部２２を切削インサート１０の（工具ボデーの回転中心軸線に対して）径方向内側に配置すれば、切れ刃１１の径方向位置の調整にも適用できる。また、案内凹部２２を２つ設けるなど、軸方向と径方向との両方向の位置を調整するようなときにも、本発明の切れ刃の位置の調整機構またはシステムは適用できる。

図２１から図２７は、本発明の他の実施形態に係る作業工具３００である。以下の説明において、図２から図４等に示す作業工具３０と同じ構造又は機能を有する部材や部位に関しては、図２から図４と同じ符号を付すとともにそれらの説明は省略する。

この実施形態における作業工具（以下、ドライバと称する。）３００は、図２２に示すように、先端３６側から基端側に延びる回転中心軸線Ｂを有する。ドライバ３００は、図２１から図２３に示すように、軸３０５と、軸３０５の先端３６側に形成されたトルク伝達部分３１と、軸３０５に着脱自在に装着された別体部分３１０と、軸３０５の基端側に形成された把持部３５と、を備える。図２３は、小径部３０２から別体部分３１０を取り外した状態を示している。軸３０５は、回転中心軸線Ｂに沿って直列に配置された大径部３０１と小径部３０２とを備える。小径部３０２の外周には、後述する固定ネジ３１２の先端面が当接する平坦部３０２Ａが形成されている。

段付き円柱状の外形を有する別体部分３１０は、図２４及び図２５に示すように、最も小径の円柱部分３３、最も大径の円柱部分３１１、それら円柱部分３３，３１１の間に位置するカム部分３２と、を備え、貫通孔３１３が長手方向に沿って形成されている。カム部分３２の円柱部分３３側を向いた端面が当接端面３４となる。軸３０５の小径部３０２に別体部分３１０を外挿し、図２６及び図２７に示すように、円柱部分３１１の径方向に沿って形成された一対のネジ穴のそれぞれに固定ネジ３１２をねじ込むことで、固定ネジ３１２の各先端が軸３０５の小径部３０２に形成された平坦部３０２Ａを押圧し、別体部分３１０が小径部３０２に回転中心軸線Ｂ周りの回転が規制された状態で固定される。

この実施形態のドライバ３００によれば、軸３０５と別体部分３１０とが別体に構成されているため、別体部分３１０を別のものと交換するだけで、カム部分３２の外周面のプロファイルを変更することができる。また、種々の形状の案内凹部２２に対しても、別体部分３１０を別のものと交換するだけで対応することができる。さらに、カム部分３２、円柱部分３３、当接端面３４が摩耗等により変形したり、破損した場合でも、ドライバ３００全体の破棄ではなく、別体部分３１０のみの交換で済ますことができる。

この図２１等に示す実施形態では、ドライバ３００のうち、カム部分３２、円柱部分３３、当接端面３４を含む部分を交換可能にしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、さらにトルク伝達部分３１を含む軸先端部分の全体（例えば図２１における小径部３０２の全体）を交換可能にしてもよいし、把持部３５を除く軸の全体（例えば図２１における軸３０５の全体）を交換可能にしてもよい。

前述した実施形態では本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明については、請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明には、請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。

１ 切削工具
１０ 切削インサート
１１ 切れ刃
１２ 傾斜部
２０ 工具ボデー
２１ インサート取付部
２２ 案内凹部（係合部）
２３ 湾曲内壁部分
２４ 第２の当接端面
２５ 弾性壁部分
２５Ａ 第１の当接斜面
２５Ｂ 第２の当接斜面
２６ 突き当て部
２７ ねじ穴
２７Ａ 拡径部
２７Ｂ ねじ部
Ａ 切削工具の回転中心軸線
ｄ 調整量
３０ 作業工具（ドライバ）
３１ トルク伝達部分
３２ カム部分
３３ 円柱部分
３４ 当接端面
３５ 把持部
３６ 先端
Ｂ 作業工具の回転中心軸線
４０ 締め付けねじ
４１ トルク受け止め部分（トルク被伝達部分）
４２ ねじ部
４３ くさび部（テーパ部）
３００ 作業工具（ドライバ）
３１０ 別体部分

Claims (19)

1. 先端（３６）に力伝達部分（３１）を備え、該先端（３６）側から基端側に延びる回転中心軸線（Ｂ）が定められる作業工具（３０）であって、
   前記力伝達部分（３１）よりも基端側に配置されて、該作業工具（３０）の前記回転中心軸線（Ｂ）からの寸法が該回転中心軸線（Ｂ）周りに回転させる角度に応じて変化するカム部分（３２）を備える作業工具。
2. 前記カム部分（３２）の外周面から前記回転中心軸線（Ｂ）までの寸法は、該カム部分（３２）を該回転中心軸線（Ｂ）周りに回転させる角度と比例するように変化する請求項１に記載の作業工具。
3. 外周面から前記回転中心軸線（Ｂ）までの寸法が略一定とされる少なくとも１つの円柱部分（３３）をさらに備える請求項１または２に記載の作業工具。
4. 前記先端（３６）側を向く当接端面（３４）をさらに備え、
   前記当接端面（３４）は、前記回転中心軸線（Ｂ）に対して回転対称な形状の少なくとも一部とされる請求項１から３のいずれか一項に記載の作業工具。
5. 前記当接端面（３４）は、前記力伝達部分（３１）と前記カム部分（３２）との間に配置される請求項４に記載の作業工具。
6. 前記当接端面（３４）は、略円錐面の少なくとも一部とされる請求項４または５に記載の作業工具。
7. 切削工具（１）の工具ボデー（２０）へ切削インサート（１０）を着脱自在に装着するためのドライバまたはレンチとされ、
   前記力伝達部分（３１）はトルク伝達部分である請求項１から６のいずれか一項に記載の作業工具。
8. 前記力伝達部分（３１）のトルク被伝達部分（４１）への係合形状は、六角の星型および六角形のいずれかから選択される請求項７に記載の作業工具。
9. 少なくとも前記カム部分（３２）を含む部分が他の部分から着脱自在な別体部分とされている請求項１から８のいずれか一項に記載の作業工具。
10. 切削工具（１）における工具ボデー（２０）のインサート取付部（２１）またはカートリッジに着脱自在に装着される切削インサート（１０）の切れ刃（１１）の位置を調整するための調整機構であって、
    先端（３６）側から基端側に延びる回転中心軸線（Ｂ）が定められる作業工具（３０）であって、該作業工具（３０）の外周面から前記回転中心軸線（Ｂ）までの寸法が該回転中心軸線（Ｂ）周りに回転させる角度に応じて変化するカム部分（３２）を備える作業工具（３０）と、
    前記工具ボデー（２０）において前記インサート取付部（２１）または前記カートリッジに隣接して設けられて、前記作業工具（３０）が前記回転中心軸線（Ｂ）周りに回転可能であるように、該作業工具（３０）が係合可能に構成された係合部（２２）とを備え、
    前記切削インサート（１０）または前記カートリッジを可動であるように配置した状態で、前記係合部（２２）において前記作業工具（３０）を前記回転中心軸線（Ｂ）周りに回転させることで、前記カム部分（３２）の作用により前記切削インサート（１０）またはカートリッジが移動する調整機構。
11. 前記作業工具（３０）は、前記切削インサート（１０）を前記インサート取付部（２１）に固定するために前記工具ボデー（２０）に装着される固定部材（４０）に力を付与するために前記先端（３６）に形成される力伝達部分（３１）をさらに備える請求項１０に記載の調整機構。
12. 前記係合部（２２）は、前記インサート取付部（２１）に隣接しており、
    前記作業工具（３０）が前記切削インサート（１０）と直接当接する請求項１０または１１に記載の調整機構。
13. 前記作業工具（３０）は、少なくとも前記カム部分（３２）を含む部分が他の部分から着脱自在な別体部分とされている請求項１０から１２のいずれか一項に記載の調整機構。
14. 切削インサート（１０）が着脱自在に装着されるインサート取付部（２１）を備えた切削工具（１）の工具ボデー（２０）であって、
    前記切削インサート（１０）を前記インサート取付部（２１）に固定するために前記工具ボデー（２０）に装着される固定部材（４０）に力を付与するための力伝達部分（３１）を有する作業工具（３０）であって、先端（３６）側から基端側に延びる該作業工具（３０）の外周面から回転中心軸線（Ｂ）までの寸法が該回転中心軸線（Ｂ）周りに回転させる角度に応じて変化するカム部分（３２）を、前記力伝達部分（３１）よりも基端側に備える作業工具（３０）が、前記回転中心軸線（Ｂ）周りに回転可能であるように、該作業工具（３０）が係合可能な係合部（２２）を備え、
    前記インサート取付部（２１）において前記切削インサート（１０）を可動であるように配置した状態で、前記係合部（２２）において前記作業工具（３０）を前記回転中心軸線（Ｂ）周りに回転させることで、前記カム部分（３２）の作用により前記切削インサート（１０）が移動する工具ボデー。
15. 前記係合部（２２）における前記作業工具（３０）の回転により前記カム部分（３２）が直接的にまたは間接的に前記切削インサート（１０）に作用する請求項１４に記載の工具ボデー。
16. 前記作業工具（３０）は、前記力伝達部分（３１）と前記カム部分（３２）との間に円柱部分（３３）をさらに備え、
    前記係合部（２２）は、前記作業工具（３０）が係合したとき、該作業工具（３０）が前記回転中心軸線（Ｂ）周りに回転できるように前記円柱部分（３３）と係合する湾曲内壁部分（２３）を備える請求項１４または１５に記載の工具ボデー。
17. 前記作業工具（３０）は、当接端面（３４）をさらに備え、
    前記係合部（２２）は、前記作業工具（３０）が係合したとき、該作業工具（３０）が前記回転中心軸線（Ｂ）周りに回転できるように前記当接端面（３４）と当接する第２の当接端面（２４）を備える請求項１４から１６のいずれか一項に記載の工具ボデー。
18. 前記インサート取付部（２１）は、弾性壁部分（２５）をさらに備え、
    前記固定部材（４０）が係合することにより、前記弾性壁部分（２５）は前記インサート取付部（２１）の切削インサート（１０）が配置される側に弾性的に変形する請求項１４から１７のいずれか一項に記載の工具ボデー。
19. 請求項１４から１８のいずれか一項に記載の工具ボデー（２０）と、
    前記工具ボデー（２０）の前記インサート取付部（２１）に着脱自在に装着される切削インサート（１０）と、を備える切削工具。
    

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