JPH08257818A - ピンミラーカッタの取付機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カッタ本体の着脱が容易且つ精密で、芯出し
が確実である。 【構成】 内周部に切刃４が配列された円環状のカッタ
本体２の外周側フランジ１２に、キー溝２０を９０゜間
隔で形成する。加工機６のカッタ取付部７の内周側段部
１１に９０゜間隔で形成した４つの凹嵌部１３に、キー
部材２２を固定する。キー溝２０とキー部材２２は、互
いに嵌合するように、ほぼ同一寸法の断面台形状に形成
されている。キー溝２０の回転方向前方及び後方に位置
する傾斜面２０ｃ及び２０ｄはそれぞれ反対方向に傾斜
している。キー部材２２の対向する二つの傾斜側面２２
ｃ，２２ｄは、傾斜面２０ｃ及び２０ｄに面接触するよ
うに、同様に傾斜している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、往復動式内燃機関のク
ランクシャフトを加工するピンミラーカッタに関するも
のであって、特にピンミラーカッタのカッタ本体を、加
工機に設けられたカッタ取付部に着脱するためのピンミ
ラーカッタの取付機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、往復動式内燃機関のクランクシャ
フトを加工する工具として、例えば図９に示すようなピ
ンミラーカッタがある。このピンミラーカッタ１は、円
環状をなすカッタ本体２の内周部に、複数のチップ３が
それぞれの切刃４をカッタ本体２の内周面から突出させ
た状態でボルト５によって着脱可能に取り付けられてい
る。そして、このピンミラーカッタ１は、図１０に示す
ように、加工機６に設けられたカッタ取付部７にその軸
線を主軸（図示せず）と一致させて取り付けられてい
る。又、加工機６に設けられたチャック９，１０には、
ピンミラーカッタ１の内空部を貫通して被削材であるク
ランクシャフト（図示せず）が架け渡されている。そし
て、駆動時には、ピンミラーカッタ１は主軸によって自
身の軸線回りに一定方向（図９の矢印Ａ方向）へ回転さ
せられる。しかも、固定保持されたクランクシャフトに
対して、ピンミラーカッタ１は自転しながら公転して軸
方向に適宜移動させられることで、クランクシャフトは
ピンミラーカッタ１の切刃４によって所定形状に加工さ
れるようになっている。

【０００３】ところで、このようなピンミラーカッタ１
を用いたクランクシャフトの加工方法では、ピンミラー
カッタ１の軸線と加工機の主軸の回転軸線との同軸度が
加工精度に大きく影響を及ぼす。そのため、図９及び図
１１に示すように、加工機６のカッタ取付部７の内周部
に主軸と同軸をなす環状段部１１を形成すると共に、ピ
ンミラーカッタ１のカッタ本体２の外周部に環状のフラ
ンジ１２を形成して、これらを互いに嵌合させ、更に、
段部１１の径方向中心側を向く壁面１１ａに凹嵌部１３
を形成して、この壁面１１ａから突出する４つのキー部
材１４（図では１つは省略されている）を嵌合させて配
設している。これらキー部材１４は略直方体形状とさ
れ、図９におけるピンミラーカッタ１の平面視で９０゜
間隔に十字の方向に配設され、それぞれのキー部材１４
の幅方向中心線ｍが径方向中心Ｐ（軸線）で交差するよ
うに、正確に位置決めされた各凹嵌部１３に嵌合され
て、ボルト１５で固定されている。

【０００４】又、カッタ本体２の外周部には、キー部材
１４と同一幅の断面長方形のキー溝１７（図９及び図１
２参照）がキー部材１４と同一配置で形成され、これら
キー部材１４に対してキー溝１７を嵌合させることによ
り、カッタ取付部７の段部１１に対するカッタ本体１の
径方向の移動を拘束して同軸度を高めるようにしてい
る。そして、カッタ本体２をカッタ取付部７に装着する
にあたっては、カッタ本体１のフランジ１２をカッタ取
付部７の段部１１に嵌合すると共に、４つのキー溝１７
をキー部材１４にそれぞれ嵌合させることで、カッタ本
体２の軸線が、段部１１の軸線に一致するようカッタ取
付部７に装着される。カッタ本体２のフランジ１２と段
部１１とには、略半月状凹部１８ａ及び１８ｂ（全体で
円形凹部１８を構成する）がそれぞれ形成され、この円
形凹部１８に略半月状の切欠を有するクランパー９が回
動可能に取り付けられている。このクランパー９を、フ
ランジ１２の凹部１８ａ上に回動させることで、カッタ
本体２はカッタ取付部７に堅固に固定され、ピンミラー
カッタ１の加工機６への取付が完了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ピンミラー
カッタ１の取付機構が上述のような構造であると、カッ
タ本体２をカッタ取付部７に装着する際、キー溝１７と
キー部材１４とがほぼ同一寸法で、公差が小さいために
嵌合が緊密であり、キー部材１４に対するキー溝１７の
取り付け及び取り外しに時間がかかるという問題があ
る。特に、これらの部材は、カッタ本体２がカッタ取付
部７と同軸になるよう、十字の線上に４つ配設されてい
るために、取り付け及び取り外しが一層困難になるとい
う欠点がある。また、切削時に欠損等のためにカッタ交
換が必要になった場合、切削時の発熱によって、キー部
材１４が膨張しており、スペアのカッター１は常温状態
であるために、このキー溝１７を膨張したキー部材１４
に嵌合させるのが困難であるという欠点もある。更に、
長期間使用すると、上述のようなカッタ本体２の着脱、
交換作業が繰り返されることによって、キー部材１４や
キー溝１７が摩耗したり、熱変形したりして、嵌合状態
でガタつくことになり、カッタ本体２のカッタ取り付け
部７に対する同軸が出なくなり、被加工物を精密に真円
に加工できなくなってしまうという欠点も生じる。

【０００６】本発明は、このような課題に鑑みて、ピン
ミラーカッタの加工機への着脱が容易且つ精密であり、
長期間使用しても装着時の芯出しを確実に行えるように
したピンミラーカッタの取付機構を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によるピンミラー
カッタの取付機構は、円環状をなすと共に内周部に切刃
が配列されたカッタ本体が、加工機の回転駆動するカッ
タ取付部に着脱可能に装着されて、キー部材とキー溝に
よって一体回転するように連結されたピンミラーカッタ
の取付機構において、キー部材とこのキー部材が嵌合す
るキー溝とが、断面略台形状にそれぞれ形成され、少な
くとも回転方向後方に位置するキー部材とキー溝の対向
する各面が傾斜面とされていることを特徴とするもので
ある。又、回転方向前方に位置するキー部材とキー溝の
対向する各面が、回転方向後方に位置するキー部材及び
キー溝の各面と反対方向に傾斜する傾斜面とされている
ことを特徴とする。又、回転方向前方に位置するキー部
材とキー溝の対向する各面が、回転方向に直交して形成
されていてもよい。又、カッタ本体のカッタ取付部への
装着状態で、キー部材とキー溝は回転方向前方及び後方
の各面がそれぞれ互いに当接させられていると共に、カ
ッタ本体の外周側のフランジとカッタ取付部の内周側の
段部とが面接触している。

【０００８】

【作用】キー部材とキー溝とが、断面略台形状にそれぞ
れ形成されていることで、カッタ本体をカッタ取付部に
装着する際、互いの傾斜面が当接して嵌合がガイドさ
れ、キー部材及びキー溝の回転方向に位置する両側面が
互いに当接して位置ぎめされると、この状態でカッタ本
体とカッタ取付部とが芯合わせされており、取り付け及
び取り外しが容易に行われる。又、回転方向前方及び後
方に位置するキー部材とキー溝の対向する各面が傾斜面
とされていることで、取り付け及び取り外しが容易にな
り、切削中にカッタ本体を交換する場合でも、熱膨張し
たキー部材にスペアのカッタ本体のキー溝が確実に嵌合
して、芯出しが行われる。又、カッタ本体のカッタ取付
部への装着状態で、キー部材とキー溝で当接し、カッタ
本体のフランジとカッタ取付部の段部とで面接触してい
るから、カッタ本体の剛性が高い。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図１乃至図４
により説明するが、上述した従来技術と同様の部分又は
部材には同一の符号を用いてその説明を省略する。図１
はピンミラーカッタの平面図、図２は図１に示すキー溝
のａ方向矢視図、図３はカッタ取付部に固定されたキー
部材の平面図、図４は図３に示すキー部材の正面図であ
る。図１及び図２において、ピンミラーカッタ１の外周
部のフランジ１２には、カッタ本体２の平面視で十字方
向（即ち９０゜間隔）に、４つのキー溝２０が外周端に
開口して穿設されている（図では１つのみが示されてい
る）。このキー溝２０は、カッタ本体２の軸線と平行な
断面形状が略台形とされ、段部１１と接合するフランジ
１２の内表面１２ａからこれに対向する外表面１２ｂま
で貫通され、しかも台形断面の内表面１２ａの開口部２
０ａが外表面１２ｂの開口部２０ｂより幅広に形成され
ている（図２参照）。又、キー溝２０の両開口部２０
ａ，２０ｂに隣接する二つの傾斜面２０ｃ，２０ｄは互
いに等角度だけ反対方向に傾斜して形成されている。こ
の傾斜面２０ｃ，２０ｄの傾斜角度は、軸線方向に対し
て０゜より大きく４５゜以内程度であることが好まし
い。しかもキー溝２０の最奥部には一対のぬすみ部２
１，２１が軸線と平行に配設されている。

【００１０】図３及び図４において、カッタ取付部７の
各凹嵌部１３にキー部材２２がそれぞれ嵌合されて、ネ
ジ１５で固定されている。このキー部材２２は、少なく
とも、段部１１の径方向中心側を向く壁面１１ａから突
出する部分が、キー溝２０とほぼ同一寸法の台形断面を
有しており、このキー部材２２の段部１１に接する底面
２２ａは上面２２ｂより幅広である。しかも一対の側面
は、上述したキー溝２０の一対の傾斜面２０ｃ，２０ｄ
と対応する傾斜角を有する一対の傾斜側面（傾斜面）２
２ｃ，２２ｄとされている。

【００１１】本実施例によるピンミラーカッタ１は上述
のように構成されているから、カッタ取付部７にカッタ
本体２を装着するにあたっては、カッタ取付部７に９０
゜間隔に配設された各キー部材２２に対して、キー溝２
０が嵌合するようにカッタ本体２のフランジ１２をカッ
タ取付部７の段部１１に接合させる。この場合、キー溝
２０の一対の傾斜面２０ｃ，２０ｄには、キー部材２２
の一対の傾斜側面２２ｃ，２２ｄが対面して嵌合され
る。この状態で、フランジ１２の凹部１８ａ上にクラン
パー１９が位置するように回動して固定すればよい。従
って、装着時にカッタ取付部７の軸線（主軸）とカッタ
本体２の軸線との芯合わせを確実に行え、しかもキー部
材２２とキー溝２０は、それぞれ台形断面を有している
から、カッタ取付部７に対するカッタ本体２の取り付け
と取り外しを簡単且つ容易に行うことができる。

【００１２】又、切削の途中で、カッタ本体２を交換す
る場合、嵌合状態にあるカッタ本体２のキー溝２０とカ
ッタ取付部７のキー部材２２は切削時の発熱で膨張状態
にあり、スペアのカッタ本体２は常温状態にある。この
場合でも、キー溝２０とキー部材２２は台形断面を有し
ているから、使用中のカッタ本体２のキー溝２０の取り
外しは容易に行える。そして、スペアのカッタ本体２の
キー溝２０は、スムーズにキー部材２２と嵌合すること
になる。しかも、キー部材２２の熱膨張による寸法ズレ
を吸収して、一対の傾斜面２０ｃ，２０ｄが傾斜側面２
２ｃ，２２ｄに面接触して係止され、カッタ本体２とカ
ッタ取付部７との堅固な嵌合と芯出しが確実に行える。
又、長期間の使用によって、キー部材２２やキー溝２０
が摩耗したり、熱変形したりしても、嵌合状態でガタつ
くことがなく、被加工物を精密に加工できる。尚、キー
溝２０の二つの傾斜面２０ｃ，２０ｄとキー部材２２の
二つの傾斜側面２２ｃ，２２ｄは、それぞれ互いに等角
度である必要はなく、異なる角度でもよいことはいうま
でもない。

【００１３】上述のように、本実施例によれば、キー部
材２２とキー溝２０との取り付け及び取り外しを容易且
つ精密に行うことができ、確実にカッタ本体２とカッタ
取付部７との芯合わせができる。又、切削途中で、カッ
タ本体を交換する場合でも、取り外しが容易である上
に、スペアのカッタ本体２のキー溝２０を、芯合わせ状
態で簡単且つ精密に装着でき、経年使用によっても、ガ
タ等が生じにくいので、加工物を精密に切削できる。
又、装着状態で、キー部材２２及びキー溝２０が各傾斜
側面２２ｃ，２２ｄと傾斜面２０ｃ，２０ｄとで当接す
ると同時に、フランジ１２及び段部１１の当接面で面接
触するから、キー溝２０がフランジの両面１２ａ，１２
ｂを貫通していても、カッタ本体２の剛性を確保でき
る。

【００１４】次に、本発明の第二実施例を図５乃至図８
により説明する。図５はカッタ本体のキー溝部分の平面
図、図６は図５のｂ方向矢視図、図７はカッタ取付部の
キー部材部分の平面図、図８は図７に示すキー部材のＹ
−Ｙ線断面図である。本実施例においては、第一実施例
のキー溝２０に代えて、図５及び図６に示すようなキー
溝２４が、カッタ本体２のフランジ１２に９０゜の等間
隔で形成されている。このキー溝２４は、第一実施例の
ものと同様に台形断面を有しているが、幅の異なる下と
上の開口部２４ａ，２４ｂに対して、カッタ本体２の回
転方向（矢視Ａ参照）前方側に位置する側面は、回転方
向に直交する平面２４ｃをなし、回転方向後方側の側面
が傾斜面２４ｄとされている。

【００１５】これに対して、図７及び図８に示すカッタ
取付部７のキー部材２５は、少なくとも段部１１の半径
方向中心側を向く壁面１１ａから突出する部分が断面台
形状を呈しているが、互いに対向する幅広の底面２５ａ
及び幅の狭い上面２５ｂに対して、回転方向（矢視Ａ参
照）前方に位置する側面がこの回転方向に直交する基準
面２５ｃをなし、回転方向後方に位置する傾斜側面２５
ｄは、キー溝２４の傾斜面２４ｄと同一角度に傾斜して
構成されている。しかも、キー部材２５の台形断面は、
キー溝２４の台形断面とほぼ同一寸法に形成されてい
る。

【００１６】従って、本第二実施例においては、カッタ
本体２をカッタ取付部７に装着する際、キー溝２４をキ
ー部材２５に嵌合させると、キー溝２４は、傾斜面２４
ｄがキー部材２５の傾斜側面２５ｄにガイドされて互い
に嵌まり合い、キー溝２４の平面２４ｃがキー部材２５
の基準面２５ｃに当接した状態で、係止させられる。こ
の状態で、カッタ本体２はカッタ取付部７と精密に芯出
しされたことになる。又、この状態で、カッタ本体２を
カッタ取付部７にクランパー１９で固定し、一体に回転
駆動させると、加工機６のカッタ取付部７側の回転（切
削）トルクをカッタ本体２に伝達する部分が、回転方向
に対して直角なキー部材２５の基準面２５ｃとキー溝２
４の平面２４ｃとによる面接触によって構成されるか
ら、第一実施例と比較して、トルクの伝達が一層確実で
伝達力が高い。

【００１７】上述のように、本第二実施例によれば、第
一実施例による効果に加えて、カッタ本体２とカッタ取
付部７との芯出しがより一層精密になり、カッタ取付部
７側の回転トルクを確実且つ強力にカッタ本体２に伝達
できる。

【００１８】尚、上述の各実施例では、キー部材とキー
溝を４つづつ設けたが、これに限定されることなく、精
密な芯出しができれば他の適宜の数、例えば等間隔に３
つづつ設けるようにしてもよい。

【００１９】

【発明の効果】上述のように、本発明に係るピンミラー
カッタの取付機構は、キー部材とこのキー部材が嵌合す
るキー溝とが、断面略台形状にそれぞれ形成され、少な
くとも回転方向後方に位置するキー部材とキー溝の対向
する各面が傾斜面とされているから、キー部材とキー溝
との取り付け及び取り外しを容易且つ精密に行うことが
でき、確実にカッタ本体とカッタ取付部との芯合わせが
できる。又、切削途中で、カッタ本体を交換する場合で
も、取り外しが容易である上に、キー部材の熱膨張によ
る寸法ズレを吸収して、スペアのカッタ本体のキー溝を
簡単且つ精密に装着して芯合わせしてでき、経年使用に
よっても、ガタ等が生じにくいので、加工物を精密に切
削できる。更に、回転方向前方に位置するキー部材とキ
ー溝の対向する各面が、回転方向後方に位置するキー部
材とキー溝の各面と反対方向に傾斜する傾斜面とされて
いるから、キー部材とキー溝との取り付け及び取り外し
がより一層容易になる。又、回転方向前方に位置するキ
ー部材とキー溝の対向する各面が、回転方向に直交して
形成されているから、上述の効果に加えて、カッタ本体
とカッタ取付部との芯出しがより一層精密になり、カッ
タ取付部の回転トルクを確実且つ強力にカッタ本体に伝
達できる。又、カッタ本体のカッタ取付部への装着状態
で、キー部材とキー溝は回転方向前方及び後方の各面が
それぞれ互いに当接させられていると共に、カッタ本体
の外周側のフランジとカッタ取付部の内周側の段部とが
面接触しているから、キー溝がフランジを貫通して形成
されていても、カッタ本体の剛性が高い。。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例によるピンミラーカッタの
要部平面図である。

【図２】図１におけるピンミラーカッタのキー溝を矢印
ａ方向から見た図である。

【図３】カッタ取付部のキー部材の部分の平面図であ
る。

【図４】図３のキー部材とカッタ取付部との側面図であ
る。

【図５】本発明の第二実施例によるピンミラーカッタの
カッタ本体のキー溝の部分の平面図である。

【図６】図５におけるキー溝を矢印ｂ方向から見た図で
ある。

【図７】第二実施例によるキー部材の平面図である。

【図８】図７のＹ−Ｙ線断面図である。

【図９】従来のピンミラーカッタの要部平面図である。

【図１０】ピンミラーカッタが取り付けられた加工機の
概略構成図である。

【図１１】図９のＸ−Ｘ線断面図である。

【図１２】カッタ本体のキー溝の部分の側面図である。

【符号の説明】

１ ピンミラーカッタ ２ カッタ本体 ７ カッタ取付部 ２０，２４ キー溝 ２０ｃ，２０ｄ，２４ｄ 傾斜面 ２４ｃ 平面 ２２，２５ キー部材 ２２ｃ，２２ｄ，２５ｄ 傾斜側面 ２５ｃ 基準面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円環状をなすと共に内周部に切刃が配列さ
   れたカッタ本体が、加工機の回転駆動するカッタ取付部
   に着脱可能に装着されて、キー部材とキー溝によって一
   体回転するように連結されたピンミラーカッタの取付機
   構において、 前記キー部材とこのキー部材が嵌合するキー溝とが、断
   面略台形状にそれぞれ形成され、少なくとも回転方向後
   方に位置する前記キー部材とキー溝の対向する各面が傾
   斜面とされていることを特徴とするピンミラーカッタの
   取付機構。
2. 【請求項２】回転方向前方に位置する前記キー部材とキ
   ー溝の対向する各面が、回転方向後方に位置する前記キ
   ー部材とキー溝の前記各面と反対方向に傾斜する傾斜面
   とされていることを特徴とする請求項１に記載のピンミ
   ラーカッタの取付機構。
3. 【請求項３】前記カッタ本体のカッタ取付部への装着状
   態で、前記キー部材とキー溝は回転方向前方及び後方の
   各面がそれぞれ互いに当接させられていると共に、カッ
   タ本体の外周側のフランジとカッタ取付部の内周側の段
   部とが面接触していることを特徴とする請求項１又は２
   に記載のピンミラーカッタの取付機構。