JPH0135763Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、エキセントリツクボーリングスピン
ドルヘツドに関し、ワークの加工位置に対応して
刃物を備えるボーリングバーの偏心量及び軸方向
位置を、高精度加工を保証しつつ伸縮自在とした
ものである。

「従来技術と問題点」 エキセントリツクボーリングスピンドルヘツド
を備えたボーリング装置の一例として、実公昭33
−1587号公報が提供されている。このボーリング
装置は、エンジンのクランクケースの軸受孔等の
如く、クランクケースの長さが非常に長くなつて
も複数個のクランク軸受孔のセンターリング精度
を高く保証すべく、ボーリングバーの振れやビビ
リを防止する複数個の偏心ブツシユでボーリング
バーを承持させたものである。

そして、その構造は、実公昭33−1587号に見る
如く、偏心した軸受孔１７を有する偏心ブツシユ
４を孔刳バー６を支える軸受体２，３に嵌め込み
孔刳バー６を軸架するようにしたボーリング装置
にして、前記偏心ブツシユ４に偏心した軸受孔１
７に接続せしめてバイト通過溝５を穿設すると共
に両端並に中間軸受体２，３のそれぞれに各別に
回転自在に装着せられた前記偏心ブツシユ４，４
に設けた歯車１５，１５のそれぞれの共通の操作
用連結軸１０に固着したピニオン歯車９，９に噛
合するものである。

上記ボーリング装置の欠点は、同一内径の孔加
工に限られることに限定されることである。

ところで、最近本考案図面の第１〜３図に示す
ような、ボーリングバーによる加工法が、盛んに
行われている。第１図のような長さの長いワーク
１の太線示内周面Ａ，Ｂ，ＣおよびＢ，Ｃ孔に続
くフランジ面B′，C′を第２図のような３個のチツ
プａ，ｂ，ｃを植設したボーリングバー２により
加工する場合、ボーリングバー２をエキセントリ
ツクボーリングスピンドルヘツドに装着して例え
ば第３図の態様の如く加工する方法が知られてい
る。第３図の加工方法は、先ずボーリングバー２
の回転中心軸線Y₁と中心軸線Y₂とを図示しない
エキセントリツクボーリングスピンドルヘツドを
介して一致させ、而も図示実施例では、これ等の
中心軸線Y₁，Y₂かつワーク１の中心軸線とも互
いに重合した状態にて該ボーリングバー２をワー
ク１内に上方から突つ込んで所定位置迄降下させ
（第３図イ参照）、この状態からボーリングバー２
の中心軸線Y₂を徐々に回転中心軸線Y₁から偏心
移動させ、その偏心量が第３図ロの如く所定の
“ｄ”に達するとボーリングバー２を徐々に引き
上げ、第３図ハの如く、チツプｃの先端が孔Ｃに
続くフランジ面C′に到達した後は再びボーリング
バー２の中心軸線Y₂を回転中心軸線Y₁側に近付
け、Y₁，Y₂が第３図ニの如く一致した状態に復
すと、ボーリングバー２を更に上動してワーク１
内から抜き去ることにより、ボーリングバーの偏
心移動中において、フランジ面C′およびB′を、又
引き上げ動作中において孔Ａ，Ｂ，Ｃを夫々対応
するチツプａ，ｂ，ｃにより、ボーリングバーと
ワークが干渉することなしに切削加工するもので
ある。このようにワークの複雑な内面加工を単一
のボーリングバーにより単一の加工で仕上げる事
は、段取換えしたり、２工程以上に分けて加工作
業するものに比し、作業効率はもとより、高精度
の同芯度や直角度が期待できることから、近時盛
んに採用されるに至つている。ところがボーリン
グバー２は所謂エキセントリツクなすりもみ運動
を行うのに加え、ワーク長さが長大で、ボーリン
グバーのＬ／Ｄが所定値以上の限界を越えるとボ
ーリングバー自体の剛性劣化に伴う撓み等が原因
でビビリ振動や加工誤差を生じ、極めて精度の高
い製品には応じ切れないといつたこともある。

「問題点を解決するための手段、作用」 本考案は、上記の如く、ワークに対して軸方向
に異なる位置にある孔及び異なる孔寸法の加工を
するエキセントリツクボーリングスピンドルヘツ
ドにおいて、スピンドル５に穿設したスピンドル
の回転中心と同心の内孔５ａに、ロータリシリン
ダー１２により往復動され軸方向にのみ摺動可能
に挿嵌したシヤフト１３に規定の偏心量をもたせ
たヘリカルスプライン１４を固定し、ヘリカルス
プライン１４と咬合うスプラインナツト１５とス
プラインナツト１５と一体となる軸体１６及びボ
ーリングバー２により、スピンドル５の回転中心
に対しチツプａ，ｂ，ｃの半径Ｒを変更させ、ス
ピンドル５の回転中心軸線の延長上に回転中心軸
線をもつ偏心軸３４を軸受３６，３７によつて回
転自在に支持すると共に、この偏心軸３４とスピ
ンドル５との間を歯車伝達部材等を含む各種の動
力伝達部材を介して同期回転すべく連結し、更に
上記偏心軸３４に付設される内孔３４ａは、その
中心軸線が前記スピンドル５の回転中心軸線に対
し規定量偏心させることによつて、前記スピンド
ル５の先端に規定量偏心させて装着されるボーリ
ングバー２の中心軸線と互に一致するよう穿設
し、該内孔３４ａによりボーリングバー２の下方
延長部２′を受承するように形成し、かつボーリ
ングバーの軸方向位置が自在に調節できるエキセ
ントリツクボーリングスピンドルヘツドを提供せ
んとするものである。

これにより、ワーク内の複雑な内面加工を単一
のボーリングバーにより単一工程で仕上げること
ができ、仕上精度も良いという作用がある。

「実施例」 以下、第４図に示すエキセントリツクスピンド
ルヘツドの一実施例を詳細に説明する。全体を符
号３で示すヘツド本体は、図において上下動する
スライドユニツトのサドル４に搭載され固定され
ている。この本体３にはスピンドル５が、その上
部に固定したプーリ６、ベルト７、プーリ８を介
してモータ９により回転すべく嵌合している。な
お、１０，１１はスピンドル５を支承する軸受で
ある。このスピンドル５に穿設する内孔５ａは、
その中心線がスピンドルの回転中心線に対し一致
して穿設されている。内孔５ａにはロータリシリ
ンダー１２のロツドと結合したシヤフト１３、こ
のシヤフト１３に偏心量“ｄ”をもたせて一体に
連結したヘリカルスプラインシヤフト１４、この
ヘリカルスプラインシヤフト１４と咬合うヘリカ
ルスプラインナツト１５を一端に固定した軸体１
６等が設置されている。これ等ヘリカルスプライ
ンシヤフト１４およびナツト１５並に軸体１６の
共通の軸心は第４図に示すように前記スピンドル
５の回転中心に対し“ｄ”だけ偏心した位置にあ
る。前記シヤフト１３の下部軸方向外周に刻設し
たキー溝１７にはスピンドル５に固定したキー１
８が嵌入し、又軸体１６の前端面には前述したよ
うなボーリングバー２が固定されている。なお、
１９はロータリシリンダー１２の回り止め用のブ
ラケツト台である。

この装置において、モータ９が起動すると、ス
ピンドル５と、スピンドル内孔５ａに配設された
各部品およびボーリングバー２はスピンドル５の
回転中心線を中心として一体となつて回転する。
従つて、この場合チツプａについてみると、その
有効加工半径はＲとなる。そしてモータ起動中に
ロータリシリンダー１２が図示状態より縮少動す
るとシヤフト１３はキー１８に回転のみ拘束され
てそのまま後退する。軸体１６はヘリカルスプラ
インシヤフト１４およびナツト１５によつてスピ
ンドル５に対し相対的に回転する。軸体１６およ
びボーリングバー２は偏心量ｄが一定のまま偏心
軸線を中心としてスピンドル５に対し相対回転を
するため、チツプａ，ｂ，ｃの有効加工半径が変
化し、第３図イ〜ニに示した様にボーリングバー
を制御して複雑厄介なる内面加工をすることがで
きるものである。

次に本考案によるボーリングバー先端支持装置
を説明する。前記本体３は、第４図示の様にボー
リングバー２の駆動するための部材以外に後述す
る部材を内蔵する突出部分３′が並設されている。
この突出部分３′の上方には、筒状の軸２０が軸
受２１，２１により回転可能に嵌合し、この軸２
０の外周面に連設した歯車２２は中間歯車２３を
介して前記スピンドル５に固定した歯車２４に連
結する。この軸２０の上端面には、この軸２０内
に挿入したスプライン軸２５の上端をプレート２
６、ボルト２７を介して固定する。このスプライ
ン軸２５を包囲して下方に延びる筒体２８は、そ
の上部にスプライン軸２５との咬合部２８′を形
成すると共に下端はカツプリング２９を介してハ
ウジング３０内に回転自在に支持された軸３１と
連結している。この軸３１の下端には前記歯車２
２と同一サイズの歯車３２を装着し、この歯車３
２は同じく上記中間歯車２３と同一サイズの中間
歯車３３を介して偏心軸３４の歯車３５と咬合
う。なお、３６，３７は偏心軸３４を回転自在に
支承する軸受である。この偏心軸３４の回転中心
は前記スピンドル５の回転中心と同一軸線上に設
置すると共にその内孔３４ａにおける中心線を前
記ボーリングバー２並に軸体１６等の中心線と同
一軸線上即ち図に示す一直線に延びた回転中心軸
線“Ｘ”に対し“ｄ”だけ偏心した位置に設け
る。従つて、偏心軸３４は２組の歯車伝達部材並
にスプライン軸２５、筒体２８、軸３１を介して
前記スピンドル５と同期して、一直線に延びた回
転中心軸線“Ｘ”を中心として回転する。

次にこの装置の動作を説明する。上述したよう
に偏心軸３４はスピンドル５と同期回転すると同
時に、その回転中心をスピンドル５の回転中心と
一直線上に配設すると共に内孔３４ａの中心軸線
をボーリングバー２の中心軸線と一致させた結
果、ボーリングバー２の下方延長部２′は偏心軸
３４の内孔３４ａに嵌合保持される。従つてボー
リングバー２のチツプａ，ｂ，ｃから切削反力を
受けても、ボーリングバーが撓んだりビビリ振動
する恐れがなく精度の高い加工面が得られる。

なお、図示状態はサドル４が最下端位置にあ
り、この状態からサドル４が上動するとボーリン
グバー２の下方延長部２′は偏心軸３４の内孔３
４ａ内を摺動し、一方スプライン軸２５はカツプ
リング２９に連結した筒体２８内を摺動しながら
所望の内面加工を行う。そしてボーリングバー２
の下方延長部２′は少く共その直径の１〜２倍程
度の長さが偏心軸３４によつて支持されている間
に全加工を終了するようにし、かつ又サドル４が
フルストローク後退した時、即ち、ボーリングバ
ーが最大限に伸長したときもスプライン軸２５が
筒体２８との間の咬合いを外さないような長さに
設定されているものである。

「効果」 本考案のエキセントリツクボーリングスピンド
ルヘツドは、上述のように構成したのであるか
ら、ワーク内の複雑な内面加工を単一のボーリン
グバーにより単一工程で仕上げることができ、か
つボーリングバーの先端支持で高精度であること
は勿論のこと、２工程以上に分けて加工作業する
ものに比し、作業効率はもとより、高精度の同心
度や直角度が期待できるし、ボーリングバーの伸
緒構成もシンプルにまとめられている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るエキセントリツクボーリ
ングスピンドルヘツドによつて加工されたワーク
の縦断面図、第２図はそのボーリングバーの正面
図、第３図イ，ロ，ハはワークの加工工程を説明
する断面図、第４図は本考案の一実施例を示すエ
キセントリツクボーリングスピンドルヘツド装置
の全体を示す縦断面図である。 １……ワーク、２……ボーリングバー、２′…
…ボーリングバーの下端延長部、３……ヘツド本
体、４……サドル、５……スピンドル、５ａ，３
４ａ……内孔、９……モータ、１０，１１，２
１，３６，３７……軸受、ｄ……偏心量、１２…
…ロータリシリンダー、１３……シリンダシヤフ
ト、１４……ヘリカルスプライン、１５……ナツ
ト、１６……軸体、１７……キー溝、１８……キ
ー、１９……ブラケツト台、ａ〜ｃ……チツプ、
２５……スプライン軸、２８……筒体、２８′…
…咬合部、３１……軸、３４……偏心軸、２２，
２３，２４，３２，３５……歯車、Ｒ……有効加
工半径。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ワークに対して軸方向に異なる位置にある孔及
   び異なる孔寸法の加工をするエキセントリツクボ
   ーリングスピンドルヘツドにおいて、スピンドル
   ５に穿設したスピンドルの回転中心と同心の内孔
   ５ａに、ロータリシリンダー１２により往復動さ
   れ軸方向にのみ摺動可能に挿嵌したシヤフト１３
   に規定の偏心量をもたせたヘリカルスプライン１
   ４を固定し、ヘリカルスプライン１４と咬合うス
   プラインナツト１５とスプラインナツト１５と一
   体となる軸体１６及びボーリングバー２により、
   スピンドル５の回転中心に対しチツプａ，ｂ，ｃ
   の半径Ｒを変更させ、スピンドル５の回転中心軸
   線の延長上に回転中心軸線をもつ偏心軸３４を軸
   受３６，３７によつて回転自在に支持すると共
   に、この偏心軸３４とスピンドル５との間を歯車
   伝達部材等を含む各種の動力伝達部材を介して同
   期回転すべく連結し、更に上記偏心軸３４に付設
   される内孔３４ａは、その中心軸線が前記スピン
   ドル５の回転中心軸線に対し規定量偏心させるこ
   とによつて、前記スピンドル５の先端に規定量偏
   心させて装着されるボーリングバー２の中心軸線
   と互に一致するよう穿設し、該内孔３４ａにより
   ボーリングバー２の下方延長部２′を受承するよ
   うに形成し、かつボーリングバーの軸方向位置が
   自在に調節できるエキセントリツクボーリングス
   ピンドルヘツド。