JPH06270001A - ボーリングヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 刃物台の移動量を決める送りネジの位置を簡
単に調整可能な機構を備えることによって、ボーリング
ヘッドの量産化を可能とすること。 【構成】 刃物台の移動量を外部から操作可能に配置し
たダイヤルによって設定可能としたボーリングヘッドで
あって、ダイヤルの軸部にウォームを設け、刃物台の移
動方向と平行な軸線を持ってその周りに回転可能に伝達
子を配置し、この伝達子はウォームに噛み合うホイール
を形成すると共に刃物台に形成した雌ネジに噛み合う送
りネジを備え、伝達子の軸線方向の両端に対向する一対
のリテーナプレートを本体の外周に設け、これらのリテ
ーナプレートの少なくとも一方に、伝達子の軸線方向の
端面に突き当たる調整ネジを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属製品の機械加工の
中で穴ぐり加工を行うためのボーリングヘッドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】穴ぐり加工用のボーリングヘッドの基本
構造は、工作機械の回転主軸に接続するためのシャンク
に連結する本体に刃物台をシャンクの軸線と直交する向
きにスライド可能に組み込み、その移動量を調整ダイヤ
ルの操作によって設定可能としたものである。

【０００３】このようなボーリングヘッドの例として
は、たとえば実公昭５２−４３５１５号公報に記載され
たものがある。このボーリングヘッドでは、ダイヤルに
一体にした雄ネジネジを刃物台の雌ネジに接合したもの
なので、ダイヤルを用いる調整でもその１目盛りが外径
０．０５ｍｍ程度までしか微調整できなかった。

【０００４】これに対し、ダイヤルの軸部にウォームを
設け、このウォームに噛み合うホイールを形成した送り
ネジを伝達子として刃物台との間に介装する構造とした
ものがある。これは、ダイヤルの軸線と直交する向きに
送りネジを配置してそのホイールにウォームを噛み合わ
せると共に、送りネジの軸線方向の両端部の外周面に備
えた雄ネジを刃物台の雌ネジに接合するというものであ
る。

【０００５】このような送りネジを備えると共に歯数比
を適切にすることによって、ダイヤルの回転角度に対応
する刃物台の移動量を小さくすることができ、１目盛り
当たり外径０．００５ｍｍ程度までの微調整が可能とな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ウォーム及びホイール
付きの送りネジを備える場合、ホイールが受けるスラス
トが送りネジに作用する。このため、送りネジの軸線方
向の両端を拘束しておかないと、ウォームからの回転の
伝達の際のスラストによって軸線方向にずれてしまう。
また、ホイール付きの送りネジはウォームと刃物台の雌
ネジとの間の中間媒体であって、ウォームとはそれぞれ
の回転軸線が直交し合う関係であり、刃物台の雌ネジと
は軸線が平行な関係である。このため、送りネジをスラ
ストの影響を受けずに本体の中に組み込むためには、送
りネジの軸線方向の両端すなわち雄ネジを設けた部分の
端面を本体の内部で拘束する以外にない。

【０００７】このような送りネジの組み込み構造として
は、たとえば本体の中に送りネジを挿入し、本体の表面
側に受けプレートを一体に連結する等が考えられる。こ
うすれば、受けプレートが送りネジの両端を受けてスラ
ストによる軸線方向への動きを規制することができる。

【０００８】一方、ダイヤルによる微調整を１目盛り当
たり０．００５ｍｍ程度に維持するためには、ダイヤル
から刃物台までの機械的な伝達機構自身の加工精度を高
くするだけでなく、組立て誤差も極力抑えることが必要
である。すなわち、ダイヤルによる微調整を高精度に維
持するには、各部材の摺動部のギャップや歯車どうしの
適正な噛み合いが必要であり、これによって初めてダイ
ヤルの目盛りに対応した刃物台の送り量を得ることがで
きる。

【０００９】ところが、送りネジを受けプレートで拘束
するとき、送りネジの軸線方向の長さと受けプレートど
うしの間の距離とが正確に一致していなければ、ホイー
ルのスラストによる位置ずれが避けられない。そして、
このような送りネジの位置ずれを防ぐには、各部材の寸
法精度や組立精度を厳しくすることで対応する以外にな
い。

【００１０】一方、製品を量産化するとき、各部品ごと
の精度のばらつきや部品の組合せ誤差及び組立誤差を含
めた問題が生じる。したがって、ウォーム及びホイール
付きの送りネジを内部機構に含むボーリングヘッドでも
同様に、各部品を任意に組み合わせて製作するときの誤
差の発生は避けられず、量産化が難しい。

【００１１】このように、ウォーム及びホイール付きの
送りネジを微調整ダイヤルから刃物台までの伝達機構に
備えたボーリングヘッドでは、１目盛り当たりの微調整
量を細かく行えるものの、ホイールのスラスト方向の位
置ずれを抑えるための組立てとするには、各製品毎に検
査工程を設けて送りネジの位置を適正化する必要があ
る。このため、先に述べたように、量産化にはかなりの
障害があり、生産性の向上にも限界がある。

【００１２】本発明において解決すべき課題は、刃物台
の移動量を決める送りネジの位置を簡単に調整可能な機
構を備えることによって、ボーリングヘッドの量産化を
可能とすることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、本体の軸線と
交差する方向に移動可能な刃物台を備え、前記本体に外
部から操作可能に配置したダイヤルによって前記刃物台
の移動量を設定可能としたボーリングヘッドであって、
前記刃物台の移動方向と直交する向きに前記本体の内部
に伸ばした前記ダイヤルの軸部にウォームを設け、前記
本体の内部に前記刃物台の移動方向と平行な軸線を持っ
てその周りに回転可能に伝達子を配置し、該伝達子は前
記ウォームに噛み合うホイールを形成すると共に前記刃
物台に形成した雌ネジに噛み合う送りネジを備え、前記
伝達子の軸線方向の両端に対向する一対のリテーナプレ
ートを前記本体の外周に設け、これらのリテーナプレー
トの少なくとも一方に、前記伝達子の軸線方向の端面に
突き当たる調整ネジを備えてなることを特徴とする。

【００１４】調整ネジの先端面に対向する伝達子の端面
に、鋼球を一体に組み込み、この鋼球に調整ネジの先端
面を点接触させる構成とすることもできる。

【００１５】

【作用】伝達子は従来技術の項で説明したホイール付き
の送りネジであり、その両端はリテーナプレートによっ
て拘束され、スラスト方向に隙間がないように本体に組
み込まれる。そして、リテーナプレートには調整ネジを
設けているので、リテーナプレートや本体自身の加工誤
差及び組立誤差を吸収して伝達子をそのスラスト方向に
移動できないように拘束することが可能となる。

【００１６】また、伝達子の端面に鋼球を一体に備えて
おきこれに調整ネジの端面を線接触させるようにすれ
ば、調整ネジの偏当たり等がなくなり、伝達子の軸線の
捩じれ等も防止できる。

【００１７】

【実施例】図１は本発明のボーリングヘッドを分解して
示す斜視図である。

【００１８】ボーリングヘッドは、工作機械の回転主軸
に連結するシャンク（図示せず）に一体化して使用する
本体１の下端に、この本体１の軸線と直交する方向に移
動する刃物台２を備えたものである。そして、この刃物
台２の移動量を設定する微調整用のダイヤル３が本体１
の正面から組み込まれ、ダイヤル３の回転を刃物台２の
移動に変換する伝達子４をダイヤル３の軸線と直交する
向きに備えている。

【００１９】図２はボーリングヘッドを正面から見た一
部切欠図、図３は図２のＡ−Ａ線矢視による横断面図、
図４は右側面から見た一部切欠図、図５は図４のＢ−Ｂ
線矢視による横断面図である。

【００２０】本体１には、ダイヤル３を組み込むための
チャンバ１ａを図３に示すように半径方向に貫通させて
設け、このチャンバ１ａの中央部から下方に向かう円形
横断面の空洞部１ｂを形成する。そして、この空洞部１
ｂに連通してアリ溝１ｃを下端に開放して備える。

【００２１】ダイヤル３は、その一端に数値標示の目盛
りを刻んだ操作部３ａを備え、軸部３ｂの先端をチャン
バ１ａの開放端側に臨ませて組み込まれる。この軸部３
ｂには、空洞部１ｂの真上に対応する位置にウォーム３
ｃを形成する。そして、操作部３ａが位置する本体１の
反対側の面にはエンドプレート３ｄを配置し、これを貫
通するビス３ｅを軸部３ｂにねじ込んで一体化する。こ
のビス３ｅはエンドプレート３ｄに対して回転自由であ
り、このエンドプレート３ｄを本体１側に拘束してダイ
ヤル３の軸線方向の位置決めを行う。

【００２２】伝達子４は、その軸線方向の両端の外周面
に送りネジ４ａ，４ｂを形成すると共に、これらのネジ
４ａ，４ｂの間にダイヤル３のウォーム３ｃに噛み合う
ホイール４ｃを設けたものである。そして、軸線方向の
一端には円形開口断面の受け座４ｄを同軸上に凹ませて
設け、この中に鋼球４ｅを嵌め込んで一体化する。

【００２３】伝達子４は、図４及び図５に示すように、
チャンバ１ａとアリ溝１ｃとの間に設けられその軸線を
チャンバ１ａと直交させた優弧状の縦断面を持つ収納チ
ャンバ１ｄに挿入して組み込まれる。この収納チャンバ
１ｄの内周壁の径は、伝達子４の送りネジ４ａ，４ｂの
山の径と極めて小さな寸法公差（最大０．００３ｍｍ）
持つ程度とする。これにより、伝達子４はその軸線をダ
イヤル３の軸部３ｂに対して正確に直交する姿勢に維持
され、軸線の捩じれ等がなく円滑な回転を保つことがで
きる。

【００２４】伝達子４を収納チャンバ１ｄに拘束するた
め、図５のように、本体１の両面に対して一対のリテー
ナプレート５，６を取り付ける。これらのリテーナプレ
ート５，６は、図３に示すように、図１に示すビス５
ａ，６ａによって本体１に凹ませて設けた固定座１ｅ，
１ｆに固定される。

【００２５】一方のリテーナプレート５は、伝達子４の
端面をそのまま受ける平坦面としたものであり、鋼球４
ｅを設けた側に対応するリテーナプレート６には調整ネ
ジ６ｂをねじ接合する。この調整ネジ６ｂはその軸線が
鋼球４ｅの芯を通る平面内に含まれるように位置させ、
先端面が鋼球４ｅと点接触させたものとする。

【００２６】更に、刃物台２には図１のように、その上
端部にアリ２ａを形成してこれを本体１のアリ溝１ｃに
摺動可能とし、アリ２ａの上端面には伝達子４の送りネ
ジ４ａ，４ｂに噛み合う雌ネジ２ｂを形成する。この雌
ネジ２ｂは、図４に示すように送りネジ４ａ（４ｂ）の
周りの下側を受ける劣弧状の縦断面形状を持つ。

【００２７】刃物台２のアリ２ａの一方の側壁には、刃
物台２の移動方向に長くしたロック溝２ｃを凹ませて設
ける。このロック溝２ｃには、アリ溝１ｃに向けて外側
から開けた雌ネジ孔１ｇにねじ込むロックネジ７が入り
込んで押圧し、刃物台２を設定した位置に保持する。ま
た、刃物台２の下端には工具受け用の装着溝２ｄを設
け、この中に工具（図示せず）を差し込んで固定可能と
する。

【００２８】ここで、本体１に組み込んだダイヤル３の
ウォーム３ｃは、図２に示すように、伝達子４のホイー
ル４ｃに噛み合う。また、伝達子４の送りネジ４ａ，４
ｂは、図４のように刃物台２の雌ネジ２ｂに噛み合って
いる。したがって、ダイヤル３の操作部３ａを工具を用
いて回せば、その回転がウォーム３ｃとホイール４ｃに
よって伝達子４に伝わると同時に送りネジ４ａ，４ｂと
雌ネジ２ｂによって刃物台２の移動に変換され、刃物台
２の移動量をダイヤル３によって設定することができ
る。

【００２９】以上の構成において、本体１に対する伝達
子４の位置設定は、図５から明らかなように、リテーナ
プレート５の当接面と他方のリテーナプレート６に備え
た調整ネジ６ｂと鋼球４ｅとの接触点によって決められ
る。そして、この位置はホイール４ｃとウォーム３ｃが
適正に噛み合う状態であって、この条件を満足するよう
に伝達子４を本体１に中に装着する必要がある。

【００３０】ここで、もし伝達子４の両端を２枚のリテ
ーナプレート５，６のみの突き当てによって保持する場
合では、伝達子４の軸線長さをリテーナプレート５，６
の突き当て面の間の距離に一致させることは、加工上困
難である。これは、従来技術の項で述べた理由によるも
のであり、各部品の加工精度や組立誤差等が統合された
ものが距離の不一致として現れるからである。

【００３１】これに対し、リテーナプレート５，６の間
の距離の変動が予測されるその最小距離に対して伝達子
４の軸線長さを少し短くしておき、調整ネジ６ｂを鋼球
４ｅに当てるようにすれば、部品の加工誤差や組立誤差
を吸収した伝達子４の組み込みが可能である。すなわ
ち、図５のように伝達子４とリテーナプレート６との間
に隙間ができるような部品どうしの関係であっても、調
整ネジ６ｂの移動によって鋼球４ｅを介して伝達子４の
軸線方向の両端をリテーナブロック５，６の間で拘束保
持できる。したがって、リテーナプレート５，６は一定
の位置に固定されたものであっても、伝達子４に対して
は調整ネジ６ｂが動いて隙間を解消することができ、部
品の加工誤差や組立誤差に関係なく伝達子４をそのスラ
スト方向への移動がないように組み込むことができる。

【００３２】このように、一方のリテーナプレート６に
調整ネジ６ｂを備えることによって、各部品の誤差を吸
収した伝達子４の組立てが可能となる。このため、リテ
ーナプレート５，６間の距離が伝達子４の軸線距離に一
致しない部品どうしの組合せであっても、伝達子４のス
ラスト方向の移動がない組立が行える。したがって、そ
れぞれに製作したリテーナプレート５，６及び伝達子４
更には本体１の任意の組合せでの組立が可能となり、量
産が可能となる。

【００３３】また、調整ネジ６ｂの先端面は鋼球４ｅに
点接触するので、伝達子４に対してはその軸線方向のみ
への押し付け力しか作用させない。このため、たとえば
調整ネジ６ｂの先端面を直接伝達子４の端面に突き当て
る場合では、偏当たり等を生じて伝達子４の軸線に捩じ
りを与える恐れがあるが、鋼球４ｅの点接触を利用する
ことによって、このような障害は発生しない。したがっ
て、伝達子４の速やかな回転が維持されると共に、各部
材の誤差を吸収するのにも鋼球４ｅによる点接触が有効
であり、量産の促進が可能となる。

【００３４】

【発明の効果】本発明では、伝達子のスラスト方向を受
けるリテーナプレートの少なくとも一方に調整ネジを備
え、この調整ネジが伝達子の端面を受けてこれを拘束で
き、そのスラスト方向の自由度を無くした組立が可能と
なる。このため、リテーナプレートや本体及び伝達子等
の加工誤差や組立誤差を吸収して伝達子を組み込むこと
ができ、各部材の量産が可能となる。

【００３５】また、鋼球によって伝達子と調整ネジとの
間を点接触させることにより、伝達子へはその軸線方向
のみの押し付け力しか作用せず、伝達子の軸線の捩じれ
等の発生を防止できる。このため、伝達子の回転を速や
かに維持することができ、刃物台の作動不良も防止され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のボーリングヘッドの一実施例を示す分
解斜視図である。

【図２】ボーリングヘッドを組み立てたときの一部切欠
正面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線矢視による横断面図である。

【図４】ボーリングヘッドの一部切欠右側面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ線矢視による横断面図である。

【符号の説明】

１ 本体 １ｃ アリ溝 ２ 刃物台 ２ａ アリ ３ ダイヤル ３ａ 操作部 ３ｂ 軸部 ３ｃ ウォーム ４ 伝達子 ４ａ 送りネジ ４ｂ 送りネジ ４ｃ ホイール ４ｄ 受け座 ４ｅ 鋼球 ５ リテーナプレート ６ リテーナプレート ６ｂ 調整ネジ ７ ロックネジ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体の軸線と交差する方向に移動可能な
   刃物台を備え、前記本体に外部から操作可能に配置した
   ダイヤルによって前記刃物台の移動量を設定可能とした
   ボーリングヘッドであって、前記刃物台の移動方向と直
   交する向きに前記本体の内部に伸ばした前記ダイヤルの
   軸部にウォームを設け、前記本体の内部に前記刃物台の
   移動方向と平行な軸線を持ってその周りに回転可能に伝
   達子を配置し、該伝達子は前記ウォームに噛み合うホイ
   ールを形成すると共に前記刃物台に形成した雌ネジに噛
   み合う送りネジを備え、前記伝達子の軸線方向の両端に
   対向する一対のリテーナプレートを前記本体の外周に設
   け、これらのリテーナプレートの少なくとも一方に、前
   記伝達子の軸線方向の端面に突き当たる調整ネジを備え
   てなるボーリングヘッド。
2. 【請求項２】 前記調整ネジの先端面に対向する前記伝
   達子の端面に、鋼球を一体に組み込み、該鋼球に前記調
   整ネジの先端面を点接触させてなる請求項１記載のボー
   リングヘッド。