JPH11267909A - クランプ装置およびバルブシート加工工具装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】クランプ装置を備えたバルブシート加工工具装
置の耐久性を向上させる。 【解決手段】クランプ部材２７０の花弁形係合突部２９
０とホルダ本体３４の花弁形係合凹部との係合位相にお
いて、偏心ピン２２０を正方向に回転させれば、第２軸
部２３０の外周面２２８が係合凹部２７８の側面２８２
に係合してクランプ力が発生する。また、花弁形係合突
部２９０と花弁形係合凹部との特定位相において、偏心
ピン２２０を逆方向に回転させれれば、外周面２２８が
側面２８４に係合してアンクランプ力が発生する。クラ
ンプ，アンクランプを繰り返すうちに、外周面２２８と
側面２８２とが摩耗して第２軸部２３０がデッドポイン
トを通過しそうになった場合、カバー部材２４０を取り
外して偏心リング２０８を回転させることにより、摩耗
量に相当する距離だけ第２軸部２３０を側面２８２に接
近させることができ、クランプ機能が回復する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工工具等のクラ
ンプ対象物を主軸等の保持部材に保持させるために迅速
にクランプし得るクランプ装置、およびそのクランプ装
置を備えたバルブシート加工工具装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種のクランプ装置は、例えば、加工
工具を工作機械の工具保持部に迅速に着脱するために使
用されている。そのクランプ装置の一種に、互いに偏心
した第１軸部と第２軸部とを備えた偏心軸部材を利用す
るものがある。互いにクランプされるべき第１部材と第
２部材とに跨がって偏心軸部材を設けるのであり、具体
的には、第１部材に形成した主嵌合孔に、第２部材の嵌
合突部を軸方向に相対移動可能に嵌合するとともに、第
１部材に主嵌合孔と直交する状態で形成した副嵌合孔に
偏心軸部材の第１軸部を回転可能に嵌合する一方、嵌合
突部にその嵌合突部の軸線と直交する状態で設けた係合
面に第２軸部の外周面を係合させるのである。

【０００３】偏心軸部材を回転させれば第２軸部が第１
軸部の軸線を中心として旋回し、その第２軸部の外周面
が係合面に係合して嵌合突部を主嵌合孔内に引き込み、
第１部材と第２部材とをクランプするのである。第１部
材と第２部材とがそれぞれ、主嵌合孔の中心線と直交す
る第１当接面と第２当接面とを備えている場合には、嵌
合突部が主嵌合孔内に引き込まれるにつれて両当接面が
互いに強く当接させられ、第１部材と第２部材とがクラ
ンプされる。また、第１部材と第２部材とが第３の部材
を間に挟んでクランプされるようにすることも可能であ
る。前者は、例えば、第１部材が工作機械の工具取付部
に固定されるアダプタ、第２部材が加工工具を保持した
工具ホルダである態様であり、後者は、例えば、それら
アダプタと工具ホルダとの間にクランプ部材が介在させ
られる態様である。

【０００４】この種のクランプ装置は、偏心軸部材を小
角度回転操作するのみで第１，第２の両部材をクランプ
し、あるいはアンクランプすることができ、例えば、工
具ホルダをアダプタに対して迅速に着脱することができ
る。しかし、この種のクランプ装置には、偏心軸部材等
の摩耗によってクランプ不能になり易く、耐久性に欠け
る欠点がある。上記のように偏心軸部材の回転操作につ
れて、第２軸部が係合面に係合してそれを押すことによ
り、クランプ力が発生させられ、その状態で、第２軸部
の外周面と係合面との間および第１軸部の外周面と副嵌
合孔の内周面との間の摩擦力により偏心軸部材がその回
転位置に維持されることによって、クランプ力が維持さ
れるのであるため、偏心軸部材が第２軸部のデッドポイ
ントの直前、すなわち、第２軸部の軸線が、第１軸部の
軸線から係合面への垂線上に位置する直前の状態で作動
させられることが望ましいのであるが、上記各摺動面、
特に第２軸部の外周面と係合面との摩耗により第２軸部
がデッドポイントを通過してしまうようになり易く、耐
久性に欠けるのである。

【０００５】また、従来から、エンジンのバルブシート
を加工するために特殊なバルブ加工工具装置が使用され
ていたが、この工具装置は、軸線まわりに回転する主軸
の先端面に複数のボルトにより固定されており、着脱に
長時間を要するという問題があった。バルブシートは、
バルブが着座するテーパシート面とバルブステムが嵌合
されるステム孔との同心度、ならびに上記テーパシート
面の角度や面あらさ等に対する要求が厳しく、刃具を傾
斜方向に移動させて行うテーパシート面の切削加工とリ
ーマによるステム孔の仕上加工とを同一工程で行う必要
があるため、バルブ加工工具装置はホルダ本体に対して
相対移動する部材が複数あり、構造が複雑である。その
ため、従来は一般に、バルブ加工工具装置のホルダ本体
が複数本のボルトによって主軸の先端部に固定されてお
り、着脱に長時間を要していたのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用お
よび効果】本発明は以上の事情を背景としてなされたも
のであり、その課題は、偏心軸部材を含むクランプ装置
の耐久性を向上させることである。この課題は下記態様
のクランプ装置によって解決される。なお、以下の説明
において、本発明の各態様を、それぞれに項番号を付し
て請求項と同じ形式で記載する。各項に記載の特徴を組
み合わせて採用することの可能性を明示するためであ
る。 （１）嵌合孔を備えた第１部材と、その第１部材の嵌合
孔にその嵌合孔の中心線に平行な方向に相対移動可能に
嵌合する嵌合突部を備えた第２部材と、前記第１部材に
前記嵌合孔と直交する状態で形成された断面形状が円形
の収容孔と、その収容孔の内周面に外周面において相対
回転可能に嵌合し、その外周面に対して偏心した内周面
を有する偏心リングと、その偏心リングの内周面に相対
回転可能に嵌合する第１軸部とその第１軸部に対して偏
心した第２軸部とを備えた偏心軸部材と、前記第２部材
の前記嵌合突部にその嵌合突部の軸線と直交する状態で
設けられ、前記第２軸部の外周面と係合する係合面と、
前記偏心リングの前記収容孔内における回転を許容する
状態と防止する状態とをとり得る回転防止装置とを含む
クランプ装置（請求項１）。この構成のクランプ装置に
おいては、収容孔内で偏心リングを回転させることによ
って、その偏心リングの内周面に嵌合された第１軸部の
軸線の、嵌合孔の中心線に平行な方向の位置を変更する
ことができる。すなわち、第２軸部の係合面に対する相
対位置を変更することができるのであり、クランプ，ア
ンクランプの繰返しによって各摺動面、特に第２軸部の
外周面と係合面とが摩耗し、第２軸部がデッドポイント
を通過してしまいそうになった場合には、回転防止装置
による偏心リングの回転防止を解除し、偏心リングを、
第１軸部を係合面に接近させる向きに回転させれば、第
２軸部の外周面や係合面の摩耗量に相当する距離だけ第
２軸部を係合面に接近させ、クランプ機能を回復させる
ことができる。その後、回転防止装置を再び作用状態に
すれば、偏心リングの自由な回転が防止され、クランプ
機能が正常に維持される。このように、本クランプ装置
は、構成が簡単で安価に製造し得るとともに、簡単な操
作によってクランプ機能を回復させ、寿命を延長するこ
とができる。 （２）前記第１部材が前記嵌合孔の中心線に直角な当接
面を備えた本体部材であり、前記第２部材が、特定位相
ではクランプ対象物と軸方向に嵌合，離脱可能であり、
その特定位相から一定角度相対回転した係合位相では対
象物と軸方向に離脱不能に係合するクランプ用係合部を
備えたクランプ部材である (1)項に記載のクランプ装置
（請求項２）。本クランプ装置においては、偏心軸部
材，偏心リング，係合面等により、クランプ部材が本体
部材に対して軸方向に移動させられるが、このクランプ
部材はクランプ用係合部を備えているため、この部分に
クランプ対象物を係合させておけば、クランプ部材を介
してクランプ対象物が本体部材に引きつけられ、クラン
プされる。クランプ部材が偏心軸部材および偏心リング
と共同して、クランプ対象物を装置本体にクランプする
のであるが、見方を変えれば、クランプ部材がクランプ
対象物を本体部材との間に挟んでクランプされるのであ
ると考えることもでき、その意味でクランプ部材が (1)
項のクランプ装置における第２部材に相当すると言い得
る。クランプ対象物は、特定位相においてクランプ部材
のクランプ用係合部と軸方向に嵌合させ、一定角度相対
回転させれば軸方向に離脱不能となり、逆の操作で取り
外し得るため、クランプ対象物をクランプ部材に係合さ
せる操作も簡単であり、クランプ対象物を本体部材に対
して迅速に着脱することができる。 （３）クランプ部材が断面形状が概して円形の部材であ
り、前記嵌合孔から突出した突出部の外周面から半径方
向に突出した複数のクランプ用係合突部を備える (2)項
に記載のクランプ装置。クランプ部材は断面形状が概し
て円形であればよく、中実の軸状部材でも、中空の円筒
状部材でもよい。また、断面形状は概して円形であれば
よく、クランプ部材の本体部材に対する相対回転を防止
するために、両者間にキー，スプライン等の相対回転防
止手段が設けられてもよい。 （４）前記第１部材が、軸線まわりに回転する主軸の先
端部に着脱可能に固定されるアダプタである (1)ないし
(3)のいずれか１つに記載のクランプ装置。本クランプ
装置においては、アダプタを主軸の先端部に固定してお
けば、このアダプタに対してクランプ対象物としての工
具ホルダを迅速に着脱することができ、通常の工作機械
の主軸への加工工具の着脱を迅速に行うことができる。 （５）嵌合孔とその嵌合孔の軸線に直角な当接面とを備
えた本体部材と、嵌合突部において前記嵌合孔にその嵌
合孔の中心線に平行な方向に移動可能に嵌合されるとと
もに、特定位相ではクランプ対象物と軸方向に嵌合，離
脱可能であり、その特定位相から一定角度相対回転した
係合位相ではクランプ対象物と軸方向に離脱不能に係合
する係合部を備えたクランプ部材と、前記本体部材に前
記嵌合孔と直交する状態で形成された断面形状が円形の
収容孔と、その収容孔の内周面に外周面において相対回
転可能に嵌合して収容孔に収容され、外周面に対して偏
心した内周面を有する偏心リングと、その偏心リングの
内周面に相対回転可能に嵌合する第１軸部とその第１軸
部に対して偏心した第２軸部とを備えた偏心軸部材と、
前記クランプ部材の前記嵌合突部に、その嵌合突部の軸
線と直交する状態でかつ前記本体部材の当接面と同じ向
きで設けられ、前記第２軸部の外周面と係合する係合面
と、前記偏心リングの前記収容孔内における回転を許容
する状態と防止する状態とをとり得る回転防止装置とを
含むことを特徴とするクランプ装置。 （６）前記第２部材に、第１係合面としての前記係合面
と、前記第２軸部の直径より僅かに大きい距離を隔てて
対向する状態で形成された第２係合面を含む (1)ないし
(5)項のいずれか１つに記載のクランプ装置（請求項
３）。本態様においては、偏心軸部材が正方向に回転さ
せられるとき第２軸部の外周面が第１係合面に係合して
クランプ力を発生させ、偏心軸部材が逆方向に回転させ
られるとき第２軸部の外周面が第２係合面に係合してア
ンクランプ力を発生させる。第１，第２の両係合面が形
成されている部材がクランプ対象物自体である場合に
は、上記アンクランプ力がクランプ対象物に直接加えら
れるため、クランプ対象物が第１部材（本体部材，アダ
プタ）から押し離される。したがって、例えば、クラン
プ対象物が第１部材に対してテーパ嵌合孔とテーパ嵌合
突部との締まり嵌合により心出しされる場合には、アン
クランプ力によって締まり嵌合が解かれ、クランプ対象
物が第１部材に切削液等の液体により付着している場合
には、アンクランプ力によって付着が解かれることとな
って、クランプ対象物を容易に本体部材から取り外すこ
とができる。また、両係合面が形成されている部材がク
ランプ部材である場合には、上記アンクランプ力がクラ
ンプ部材を介してクランプ対象物に加えられることとな
るが、それ以外は上記の説明がそのまま当てはまる。た
だし、クランプ部材はクランプ力は勿論、アンクランプ
力も伝達し得る状態でクランプ対象物に係合する形状を
有することが必要である。 （７）前記第１および第２係合面が、前記第２軸部の直
径より僅かに大きい幅を有して前記嵌合突部の軸線と直
交する方向に長く形成された長穴の両側面である (6)項
に記載のクランプ装置。嵌合突部の外周面に断面形状が
矩形の円環溝を形成し、その円環溝の両側面をそれぞれ
第１係合面，第２係合面とすることも可能であるが、本
態様におけるように長穴の両側面を両係合面とすること
も可能であり、この場合には嵌合突部の横断面積の減少
を少なく抑えることができる。いずれの場合でも、第
１，第２の両係合面が形成される部材がクランプ対象物
自体である場合には、クランプ対象物の取り外しを可能
とするために、嵌合突部の外周面に、嵌合突部の先端か
ら軸方向に平行に延びて円環溝あるいは長穴に到る軸方
向溝を形成し、第２軸部の通過を許容することが必要と
なる。 （８）前記回転防止装置が、前記偏心リングにその偏心
リングの前記外周面の中心線を中心として等角度ピッチ
で設けられた複数の回転防止用第１係合部と、それら複
数の回転防止用第１係合部の少なくとも１個と係合，離
脱可能な回転防止用第２係合部を備え、前記第１部材ま
たはアダプタに取り付けられる回転防止部材とを含む
(1)ないし (7)項のいずれか１つに記載のクランプ装
置。本態様においては、偏心リングを回転防止用第１係
合部の角度ピッチの整数倍の角度回転させることによっ
て、偏心軸部材の位置を変更することができる。位置の
変更は離散的であるが、偏心リングの回転は強固に防止
することができ、クランプ装置の信頼性を高め得る。 （９）前記回転防止用第１係合部が、前記偏心リングに
形成された第１かみ合い歯部であり、前記回転防止用第
２係合部が、前記第１部材またはアダプタに着脱可能に
固定される回転防止部材に、その回転防止部材が第１部
材等に固定された状態では前記第１かみ合い歯部とかみ
合って偏心リングの回転を防止し、回転防止部材が第１
部材等から取り外されれば、第１かみ合い歯部から離脱
して偏心リングの回転を許容する状態で設けられた第２
かみ合い歯部である (8)項に記載のクランプ装置。偏心
リングの回転が第１かみ合い歯部と第２かみ合い歯部と
のかみ合いによって防止されるため、一層強固に回転を
防止することができる。 （１０）前記第１かみ合い歯部と前記第２かみ合い歯部
とが、前記偏心リングと前記回転防止部材との互いに対
向する面に形成された (9)項記載のクランプ装置。第１
かみ合い歯部と前記第２かみ合い歯部とは互いに嵌合す
る凹部と突部との内周面と外周面とに形成することも可
能であるが、互いに対向する面に形成すれば、比較的小
さい偏心リングに比較的大きな第１かみ合い歯部を形成
することができ、回転防止強度を高めることができる。 （１１）前記偏心軸部材と前記偏心リングとの軸方向の
相対移動を防止する軸方向移動防止装置を含む (1)ない
し(10)項に記載のクランプ装置。偏心軸部材と偏心リン
グとの軸方向の相対移動はＣ形止め輪等の簡単な手段に
よって防止することができ、両者の軸方向の相対移動を
防止しておけば、偏心軸部材と偏心リングとの一方の第
１部材に対する相対移動を防止するのみで、他方の相対
移動も防止することができる。 （１２）前記収容孔が大径孔部と小径孔部とを備えた段
付孔であり、前記偏心リングが大径孔部に収容されて大
径孔部と小径孔部との間の段付面に受けられ、前記回転
防止部材が偏心リングの前記段付面からの浮き上がりを
防止する浮き上がり防止部を有する (8)ないし(11)項の
いずれか１つに記載のクランプ装置。 （１３）前記回転防止部材が前記大径孔部の開口を閉塞
するカバー部を備えた(12)項に記載のクランプ装置。 （１４）前記偏心軸部材が外端面に横断面形状が非円形
である工具係合穴を備え、前記回転防止部材の前記カバ
ー部の前記工具係合穴に対応する部分に工具の挿入を許
容する開口が形成された(13)項に記載のクランプ装置。

【０００７】本発明の別の課題は、バルブシート加工装
置の主軸に対する着脱を迅速に行い得るバルブシート加
工工具装置を得ることであり、この課題は、バルブシー
ト加工工具装置を下記(15)項および(16)項に記載の構成
とすることによって解決される。 （１５）第１当接面とその第１当接面に直角な嵌合孔と
を備えて、主軸の先端部に固定されるアダプタと、エン
ジンのバルブシートを切削加工するバルブシート加工用
の切削刃具を保持するとともに前記第１当接面と当接す
る第２当接面を備え、前記アダプタに着脱される工具ホ
ルダと、前記アダプタの嵌合孔にその嵌合孔の中心線に
平行な方向に移動可能に嵌合する嵌合突部と、特定位相
では前記工具ホルダと軸方向に嵌合，離脱可能であり、
その特定位相から一定角度相対回転した係合位相では工
具ホルダと軸方向に離脱不能に係合するクランプ用係合
部とを備えたクランプ部材と、前記アダプタに前記嵌合
孔と直交する状態で形成された収容孔と、その収容孔の
内周面に外周面において相対回転可能に嵌合して収容孔
に収容され、自身の外周面に対して偏心した内周面を有
する偏心リングと、その偏心リングの内周面に相対回転
可能に嵌合する第１軸部とその第１軸部に対して偏心し
た第２軸部とを備えた偏心軸部材と、前記クランプ部材
の前記嵌合突部に、その嵌合突部の軸線と直交する状態
で設けられ、前記第２軸部の外周面と係合する係合面
と、前記偏心リングの前記収容孔内における回転を許容
する状態と防止する状態とをとり得る回転防止装置とを
含むバルブシート加工工具装置（請求項４）。本バルブ
シート加工工具装置においては、アダプタをバルブシー
ト加工装置の主軸に固定しておけば、そのアダプタに対
して工具ホルダを迅速に着脱することができる。アダプ
タにはクランプ部材が取り付けられており、このクラン
プ部材と工具ホルダとを特定位相において軸方向に嵌合
し、一定角度相対回転させれば軸方向に離脱不能に係合
する。その状態で、偏心軸部材を回転操作すれば、クラ
ンプ部材がアダプタに対して軸方向に相対移動させら
れ、工具ホルダの第２当接面がアダプタの第１当接面に
強く当接させられて、工具ホルダがアダプタにクランプ
される。工具ホルダのクランプ部材への嵌合と一定角度
の回転、ならびに偏心軸部材の回転操作という簡単な操
作で工具ホルダをアダプタに取り付け得るのであり、取
外しも逆の簡単な操作により行い得る。 （１６）さらに、前記工具ホルダに半径方向の成分を有
する方向に相対移動可能に取り付けられ、前記バルブシ
ートのテーパシート面を加工する刃具を保持する可動刃
具保持部材と、入力部と出力部とを備えて前記工具ホル
ダに保持され、出力部において前記可動刃具保持部材に
作動的に係合し、前記テーパシート面の加工に必要な運
動を与える駆動機構と、前記アダプタに軸方向に相対移
動可能に取り付けられ、前記クランプ部材と前記工具ホ
ルダとが前記特定位相にある状態においては前記駆動機
構の入力部と軸方向に嵌合，離脱可能であり、クランプ
部材と工具ホルダとが前記係合位相とされた状態では駆
動機構の入力部と軸方向に離脱不能に係合する連結部材
とを含む(15)項に記載のバルブシート加工工具装置。可
動刃具保持部材が工具ホルダにテーパシート面の一母線
と平行な方向に移動可能に取り付けられる態様が一般的
であるが、半径方向の成分を有する方向に相対移動可能
に取り付けられればよい。例えば、工具ホルダの半径方
向に移動可能に取り付けることも可能である。工具ホル
ダの軸方向の移動と、その工具ホルダに対する可動刃具
保持部材の半径方向の移動との組合わせによって可動刃
具保持部材がテーパシート面の一母線と平行な方向に移
動するようにすればよいのである。本バルブシート加工
工具装置においては、工具ホルダのアダプタに対する着
脱操作に伴って、駆動機構の入力部の連結部材への連
結，解除も行われるため、複雑な構成のバルブシート加
工工具を迅速にバルブシート加工装置に対して着脱する
ことができる。なお、前記 (3)， (6)ないし(14)項に記
載の構成は(15)および(16)項のバルブシート加工工具装
置にも適用できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態である
バルブシート加工工具装置を図面に基づいて詳細に説明
する。図１において、１０はアダプタであり、図示しな
い工作機械の主軸に取り付けられる。アダプタ１０は、
段付きの円筒状を成し、主軸の回転軸線に平行な方向
（以下、単に軸方向と称する）に貫通する嵌合孔１１が
形成されている。アダプタ１０は半径方向外向きのフラ
ンジ部１２を備え、その前端面１６と後端面１８とはそ
れぞれ軸方向に直角な平面とされている。フランジ部１
２の前端面１６にはフランジ部１２よりやや小径の嵌合
突部２０が形成される一方、後端面１８には取付部２４
が形成されている。取付部２４は後端面１８から遠ざか
るほど径の小さいテーパ外周面２６を有している。図示
は省略するが、工作機械のスピンドル穴は取付部２４の
テーパ外周面２６に対応するテーパ内周面を有してお
り、取付部２４がこのスピンドル穴に嵌合されることに
より、主軸に同軸にかつ軸方向に位置決めされて取り付
けられる。

【０００９】図５に示すように、アダプタ１０にはフラ
ンジ部１２の前端面１６から後端面１８へ軸方向に貫通
するボルト穴２８が等角度間隔に４箇所形成されてお
り、これらボルト穴２８にボルトが挿通されて主軸に形
成された雌ねじ穴に締め込まれることにより、アダプタ
１０が主軸に固定される。フランジ部１２の前端面１６
には、ボルト穴２８とは位相を異にする２箇所にピン穴
２９が形成され、いずれか一方に係合ピンが圧入され
て、一部が前端面１６から軸方向に突出する状態とされ
る。

【００１０】アダプタ１０には、工具ホルダ３２が着脱
可能に取り付けられる。工具ホルダ３２のホルダ本体３
４は概して円筒状の基部３６と概して円錐状の先端部３
７とを有しており、基部３６の後端面３８には、アダプ
タ１０に設けられた前記係合ピンが係合可能な係合凹部
（図示省略）がホルダ本体３４の中心線を中心とする円
弧に沿って一定の長さで形成されている。

【００１１】ホルダ本体３４は、先端部３７のテーパ外
周面に沿って先端側ほど軸心に接近する向きに傾斜した
傾斜Ｔ溝４０およびその傾斜Ｔ溝４０から軸方向に平行
に延びる軸方向溝４２を備えている。傾斜Ｔ溝４０は断
面形状がＴ字形であり、互いに直角な複数の溝面を有し
ている。一方、軸方向溝４２は断面形状が矩形である。
傾斜Ｔ溝４０および軸方向溝４２には、Ｔ字形スライダ
（以下、単にスライダと称する）４４が摺動可能に嵌合
されている。スライダ４４は、断面形状が概してＴ字形
を成しており、傾斜Ｔ溝４０に嵌合される傾斜部と軸方
向溝４２に嵌合される軸方向部とを備えている。

【００１２】スライダ４４には工具保持部として、軸方
向の前端面４８から軸方向に延びる工具保持穴５０が形
成されており、バイト５２が嵌合されている。バイト５
２の刃具保持部材としてのシャンクが工具保持穴５０に
嵌合されているのであり、その先端には刃具としてのス
ローアウェイチップが保持されている。また、バイト５
２のシャンクの後端面には傾斜面が形成されている。ス
ライダ４４の傾斜部には、軸方向と直交する方向に延び
て工具保持穴５０に連通する雌ねじ穴５３が形成されて
おり、調整ねじ５４が螺合されている。調整ねじ５４の
先端には、バイト５２の傾斜面に対応したテーパ面が形
成されている。調整ねじ５４が回転させられてテーパ面
の位置が変えられることにより、バイト５２の軸方向位
置が変化させられ、チップの切刃の位置が調整されるよ
うになっているのである。

【００１３】スライダ４４の傾斜部には、スライダ４４
の頂面５５から底面４６へ貫通する嵌合穴５６が形成さ
れている。嵌合穴５６には底面４６側から駆動部材５８
が嵌合されている。駆動部材５８は、その本体部６０が
後述するプランジャ６２の外周面の一部に形成された切
欠６４にボルトおよび位置決めピンにより相対移動不能
に固定される一方、本体部６０から延び出す係合部６６
が傾斜Ｔ溝４０の底面に形成された長穴を貫通してスラ
イダ４４の嵌合穴５６に嵌合されている。この長穴は、
傾斜Ｔ溝４０の長手方向に延びており、その方向の係合
部６６の移動を許容する。嵌合穴５６の外部への開口
は、閉塞部材６８により閉塞されて切粉やクーラント等
の侵入が防止されている。

【００１４】ホルダ本体３４の後端面３８からは、軸方
向に延びる有底円筒状のガイド穴７２が形成されてい
る。ガイド穴７２にはプランジャ６２が軸方向に移動可
能に嵌合されている。ガイド穴７２の内周面には軸方向
に延びるキー溝７４が形成され、プランジャ６２の外周
面に固定された駆動部材５８の本体部６０の一部がこの
キー溝７４に嵌入させられることにより、プランジャ６
２のガイド穴７２内での相対回転が防止されている。

【００１５】プランジャ６２は概して円筒状を成し、軸
方向に貫通する貫通穴７８が形成されている。貫通穴７
８の軸方向の中央よりやや後端面８０に近い部分には大
径穴部が形成されている。また、貫通穴７８の後端面８
０側の開口部には、軸方向に延びて大径穴部に連通する
複数個（本実施形態の場合４個）の嵌合溝部が等角度間
隔で形成されている。これら大径穴部と嵌合溝部との形
成により、貫通穴７８の後部が花弁形係合凹部８４を成
している。

【００１６】主軸側には第１可動軸９０が設けられてい
る。第１可動軸９０は概して円筒状を成し、図示しない
アクチュエータにより軸方向に移動させられる。第１可
動軸９０はキー９１により主軸に対する相対回転を防止
されている。第１可動軸９０の前端部には、プランジャ
６２の花弁形係合凹部８４と係合可能な花弁形係合突部
９２が形成されている。花弁形係合凹部８４と花弁形係
合突部９２とを軸方向にほぼ相対移動不能に係合させる
ことにより、第１可動軸９０がプランジャ６２に連結さ
れ、第１可動軸９０の前進，後退によってプランジャ６
２がガイド穴７２内を軸方向に摺動させられる。したが
って、第１可動軸９０が移動させられるとき、駆動部材
５８の係合部６６の外周面とスライダ４４の嵌合穴５６
の内周面との間に生じる斜面の効果により、スライダ４
４が傾斜Ｔ溝４０に沿って主軸回転軸線に対して傾斜し
た方向に移動させられる。駆動部材５８が第１可動軸９
０の軸方向の移動をスライダ４４の移動に変換するので
ある。

【００１７】図２および図３に示すように、ホルダ本体
３４において、工具保持穴５０とはそれぞれ位相を異に
する２箇所には、工具保持穴１００，１０２が形成さ
れ、バイト５２同様、先端にチップを保持したバイト１
０４，１０５がそれぞれ嵌合されている。バイト１０
４，１０５も調整ねじ１０８，１０９によりチップの切
刃の位置が調整されるようになっている。バイト５２，
１０４，１０５は、それぞれエンジンのバルブシートの
テーパ内周面を加工するものであり、バルブシートの軸
方向において互いに隣接する３箇所にそれぞれ角度の異
なるテーパ内周面を形成する。このとき、最も精度の要
求される中央のテーパ内周面（シート面と称する）はバ
イト５２により切削される。

【００１８】ホルダ本体３４の軸線上には、その前端面
からガイド穴７２の底面へ貫通する軸方向穴１１０が形
成されている。軸方向穴１１０とガイド穴７２およびプ
ランジャ６２の貫通穴７８とは同心とされており、軸方
向穴１１０はガイド穴７２および貫通穴７８と連通して
いる。軸方向穴１１０には、ホルダ本体３４の前端部側
から、スリーブ１１２が挿入されている。スリーブ１１
２にはリーマ１１４が挿通される。ホルダ本体３４に
は、軸方向と直交する方向に延びて軸方向穴１１０に連
通する雌ねじ穴が形成されており、ボルトが締め込ま
れ、その先端部がスリーブ１１２の周壁に形成された嵌
合穴に嵌入させられることにより、スリーブ１１２のホ
ルダ本体３４からの抜け出しおよび相対回転が防止され
ている。軸方向穴１１０のガイド穴７２への開口端部に
は、中空円筒状のキャップ１１６が嵌合されている。キ
ャップ１１６はボルトによりガイド穴７２の底面に固定
されている。

【００１９】前記第１可動軸９０内には、第２可動軸１
２０が回転不能かつ軸方向に移動可能に嵌合されてい
る。第２可動軸１２０は円筒状を成し、軸方向に延びる
工具挿入穴１２１を有している。第２可動軸１２０の後
端部は図示しないリーマ移動装置に連結される。工具挿
入穴１２１の軸方向の先端部は大径穴部とされており、
コレットチャック１２２が配設されている。コレットチ
ャック１２２は、コレット１２４および第１，第２コレ
ット受け１２６，１２８を備えている。コレット１２４
は、図１に示すように、大径部１３０と小径部１３２と
を有し、大径部１３０側の端面から軸方向に小径部１３
２側の端面近傍まで延びるスリットと、小径部１３２側
の端面から軸方向に大径部１３０側の端面近傍まで延び
るスリットとが、互いに位相を異にする位置に形成され
たものであり、軸方向のあらゆる部分において縮径が可
能である。また、大径部１３０および小径部１３２の各
端部の外周面はそれぞれ、端面側ほど径が漸減するテー
パ外周面１３８，１３９とされている。

【００２０】第１コレット受け１２６は円筒状を成し、
コレット１２４の小径部１３２が嵌合されるストレート
穴１４０と、テーパ外周面１３９に対応する傾斜のテー
パ内周面を備えたテーパ穴１４２とを有する。また、第
２コレット受け１２８も同様に円筒状を成し、リーマ１
１４のシャンクが嵌合される嵌合孔１４４が形成される
とともに、嵌合孔１４４の前端側には、テーパ外周面１
３８に対応する傾斜のテーパ内周面を備えたテーパ穴１
４６が形成されている。第１，第２コレット受け１２
６，１２８は、工具挿入穴１２１の前記大径穴部内に嵌
合されている。コレット１２４は小径部１３２において
第１コレット受け１２６に嵌合され、大径部１３０は第
２コレット受け１２８のテーパ穴１４６に嵌合されてい
る。コレットチャック１２２の操作リングは外周面に歯
が形成されたギヤ付きナット１５０とされており、ギヤ
付きナット１５０の後端部が第２可動軸１２０の内周面
に形成された雄ねじ部に螺合され、ギヤ部を備えた先端
部が第２可動軸１２０から突出している。ギヤ付きナッ
ト１５０はスラストベアリングを介して第１コレット受
け１２６と軽快に相対回転可能に当接させられている。

【００２１】また、ホルダ本体３４には軸方向穴１１０
と平行に延びる段付きの嵌合穴１６０が形成されてい
る。嵌合穴１６０は、一端部がガイド穴７２の底面に開
口する一方、他端部がホルダ本体３４の先端部に形成さ
れた切欠１６２に開口する貫通穴とされている。嵌合穴
１６０には、ギヤ部材１６４が回転可能かつ軸方向に移
動可能に嵌合されている。ギヤ部材１６４は、ギヤ付き
ナット１５０と噛み合うギヤ部１６６と軸部１６８とか
ら成っており、軸部１６８が嵌合穴１６０に嵌合され
て、その端部が嵌合穴１６０からホルダ本体３４の前端
側へ突出させられている。

【００２２】ギヤ部材１６４の軸部１６８の外周面と嵌
合穴１６０の内周面との間にはブッシュ１７０が嵌装さ
れており、ねじ部材１７２により固定されている。ま
た、ブッシュ１７０の前端面と軸部１６８に固定された
スプリングリテーナとの間には弾性部材たる圧縮コイル
スプリング１７４が配設されている。したがって、常に
は、スプリング１７４によりギヤ部１６６がブッシュ１
７０を介してホルダ本体３４に当接させられ、ギヤ部材
１６４の軸部１６８がホルダ本体３４の切欠１６２内に
突出させられている。

【００２３】また、ギヤ部材１６４の軸部１６８の前端
面には、軸方向に延びる工具係合用の六角穴が形成され
ている。この六角穴に六角レンチ等の回転操作工具を係
合させ、スプリング１７４の付勢力に抗してギヤ部材１
６４をガイド穴７２側へ移動させることにより、プラン
ジャ６２の貫通穴７８内においてギヤ部１６６が第２可
動軸１２０のギヤ付きナット１５０と噛み合わせられ
る。そして、両者の噛合状態においてギヤ部材１６４が
回転させられることにより、ギヤ付きナット１５０が回
転させられ、コレット１２４の縮径，拡径が行われる。

【００２４】リーマ移動装置により第２可動軸１２０が
前進させられた状態でスリーブ１１２の前端部からリー
マ１１４が挿入され、そのシャンクがキャップ１１６を
経て工具挿入穴１２１に嵌入させられた後、ギヤ部材１
６４の操作によりギヤ付きナット１５０が第２可動軸１
２０の前記雄ねじ部に締め込まれる方向に回転させら
れ、ギヤ付きナット１５０および第１コレット受け１２
６が軸方向へ後退させられるとともに、第１コレット受
け１２６によってコレット１２４が第２コレット受け１
２８のテーパ穴１４６内へ押し込まれて、コレット１２
４が弾性的に縮径させられる。それにより、コレット１
２４の内周面にリーマ１１４のシャンクが把持され、リ
ーマ１１４の工具挿入穴１２１からの離脱が防止され
る。リーマ１１４が第２可動軸１２０に固定された状態
で第２可動軸１２０が後退させられれば、リーマ１１４
がスリーブ１１２に案内されつつ軸方向に移動し、ホル
ダ本体３４内に収容される。それに対して、切削加工時
には、第２可動軸１２０が前進させられることにより、
リーマ１１４の前端部がスリーブ１１２から突出する加
工位置へ移動させられる。

【００２５】図１に二点鎖線で示すように、バルブシー
トの中央部には、バルブステムを軸方向に摺動可能に保
持するバルブガイド１７６が設けられている。本実施形
態においては、リーマ１１４によりバルブガイド１７６
のガイド孔１７８の内周面の仕上げ加工が行われる。キ
ャップ１１６の内周面にはシール部材が嵌装され、リー
マ１１４がホルダ本体３４内に引き込まれる際、リーマ
１１４に付着した切粉がガイド穴７２やプランジャ６２
内に侵入しないようにされている。

【００２６】図４に最も明瞭に示されているように、ア
ダプタ１０のフランジ部１２には、直径方向に隔たった
２箇所において、嵌合孔１１と直交する状態で収容孔２
００，２０２が形成され、嵌合孔１１に連通している。
収容孔２００，２０２は円形断面の段付孔であり、外周
側が大径孔部２０４、嵌合孔１１側が小径孔部２０６と
されている。また、収容孔２００，２０２の外周側に
は、大径孔部２０４の直径より幅が大きく、かつ軸方向
と直交する方向に延びる矩形溝２０７が形成されてい
る。

【００２７】収容孔２００，２０２内には偏心リング２
０８，２１０が相対回転可能に嵌合されている。図６お
よび図７に示すように、偏心リング２０８，２１０は段
付きの中空円筒状を成し、その肩面２１２が収容孔２０
０，２０２の大径孔部２０４と小径孔部２０６との間の
段付面２１４に当接することにより偏心リング２０８，
２１０の嵌入限度が規定されている。偏心リング２０
８，２１０の内周面２１６は外周面２１８に対して偏心
しており、偏心リング２０８の内周面２１６には偏心ピ
ン２２０が相対回転可能に嵌合されている。また、偏心
リング２１０の内周面２１６にはピン２２２が嵌合され
ている。

【００２８】偏心ピン２２０は図８および図９に示すよ
うに、概して円柱状を成し、偏心リング２０８の内周面
２１６と嵌合する第１軸部２２６と、第１軸部２２６よ
り小径で、かつ、第１軸部２２６の外周面２２７に対し
て偏心した外周面２２８を有する第２軸部２３０とを備
えている。第１軸部２２６の底面２３１が偏心リング２
０８の内周面２１６に形成された段付面２３３に当接す
ることにより、偏心ピン２２０の嵌入限度が規定されて
いる。偏心ピン２２０が偏心リング２０８に嵌合された
状態で、第２軸部２３０はアダプタ１０の収容孔２００
を通過して嵌合孔１１に向かって半径方向内向きに突出
している。第１軸部２２６の頂面２３４には、工具係合
用の六角穴２３５が形成されており、この六角穴２３５
に回転操作工具を係合させて偏心ピン２２０を回転させ
ることができる。偏心ピン２２０が第１軸部２２６の軸
線まわりに回転させられることにより、第２軸部２３０
は第１軸部２２６の軸線を中心に旋回させられる。ま
た、頂面２３４には、六角穴２３５に隣接してＶ溝２３
６が形成されている。Ｖ溝２３６は、第２軸部２３０の
外周面２２８が第１軸部２２６の外周面２２７に最も接
近した位置に対応する位置において、第１軸部２２６の
半径方向に延びており、第２軸部２３０の第１軸部２２
６に対する偏心方向を示している。

【００２９】偏心リング２０８，２１０は、カバー部材
２４０により収容孔２００，２０２内での回転および収
容孔２００，２０２の段付面２１４からの浮き上がりを
防止されるようになっている。偏心リング２０８，２１
０のカバー部材２４０と対向する面には、複数のかみ合
い歯部２４４が形成されている。かみ合い歯部２４４
は、偏心リング２０８，２１０の外周面２１８の中心線
を中心として等角度ピッチで形成されている（図７参
照）。また、かみ合い歯部２４４の側面である係合面２
４６は、溝部２４８の底面に対して直角に形成されてい
る。かみ合い歯部２４４において、偏心リング２０８，
２１０の内周面２１６が外周面２１８に最も接近した位
置の溝部２４８の底面には、偏心方向を視認できるよう
に塗料が塗布されている（図７にクロスハッチングで図
示）。

【００３０】図１０ないし図１２に示すように、カバー
部材２４０は、矩形板であるカバー部２５０を備え、中
央部を貫通する円形断面の貫通穴２５２が形成されてい
る。カバー部２５０の表面２５３には、長手方向の両端
部ほど裏面２５４側に向かう向きに傾斜させられた傾斜
面２５６が形成され、傾斜面２５６には裏面２５４へ貫
通するボルト穴２５７が４箇所に形成されている。ま
た、カバー部２５０の裏面２５４側には偏心リング２０
８，２１０のかみ合い歯部２４４とかみ合いによる係合
が可能な複数のかみ合い歯部２５８が形成されている。
かみ合い歯部２５８は、貫通穴２５２の中心線を中心と
してかみ合い歯部２４４と等角度ピッチで形成されてい
る（図１２参照）。かみ合い歯部２５８の側面である係
合面２６０も、溝部２６２の底面に対して直角に形成さ
れている。カバー部２５０の表面２５３の幅方向の両側
には、貫通穴２５２の直径方向に隔たってデッドポイン
トを示す０マーク２６３とクランプ方向を示す矢印２６
４とが設けられている。また、貫通穴２５２は、偏心ピ
ン２２０の第１軸部２２６およびピン２２２の外径より
も僅かに大きい直径を有しており、その内周面には嵌合
溝２６５が形成され、止め輪２６６が嵌合されている。

【００３１】アダプタ１０の収容孔２００内に偏心リン
グ２０８および偏心ピン２２０が嵌合された状態で、カ
バー部２５０の矢印２６４側がアダプタ１０の前端面１
６側に、０マーク２６３側がアダプタ１０の後端面１８
側に位置するように矩形溝２０７にカバー部材２４０の
カバー部２５０が嵌合され、かみ合い歯部２４４とかみ
合い歯部２５８とがかみ合った状態で、カバー部２５０
がボルトによりアダプタ１０に固定される。したがっ
て、偏心リング２０８の開口が閉塞されるとともに、偏
心リング２０８が収容孔２００内で回転不能となるので
ある。なお、収容孔２０２内に偏心リング２１０および
ピン２２２が収容されてカバー部材２４０が取り付けら
れる場合においても同様であるため、説明を省略する。

【００３２】カバー部材２４０の貫通穴２５２の内周面
には、偏心ピン２２０の第１軸部２２６およびピン２２
２の各頂部が緩く嵌合しており、止め輪２６６とワッシ
ャ２６８とによって、偏心ピン２２０およびピン２２２
の抜出しが防止されている。換言すれば、偏心ピン２２
０およびピン２２２は、段付面２１４とワッシャ２６８
とによって両側から挟まれることにより、自身の軸線に
平行な方向の移動を防止されているのである。なお、止
め輪２６６およびワッシャ２６８はそれぞれリング状で
あり、図１３に示すように、偏心ピン２２０およびピン
２２２の頂面２３４，２３９はカバー部２５０に形成さ
れた開口２６９から視認可能である。

【００３３】なお、カバー部材２４０をアダプタ１０か
ら取り外すことにより、偏心リング２０８，２１０の回
転防止は解除される。したがって、収容孔２００内に偏
心リング２０８および偏心ピン２２０が嵌合された状態
で、偏心リング２０８をかみ合い歯部２４４の角度ピッ
チの整数倍の角度回転させることにより、偏心ピン２２
０の嵌合孔１１の中心線に平行な方向の位置を変更する
ことができる。

【００３４】図４および図５に示すように、アダプタ１
０の嵌合孔１１には、クランプ部材２７０が嵌合されて
いる。クランプ部材２７０は概して円筒状を成し、軸方
向に貫通する貫通穴２７２を有している。クランプ部材
２７０は、アダプタ１０内に嵌合される嵌合突部２７４
を備えている。嵌合突部２７４の外周面には、図５に示
すように、軸方向に長い係合凹部２７６が形成され、ア
ダプタ１０のボルト穴に半径方向から締め込まれたボル
ト２７７の先端が嵌入することにより、クランプ部材２
７０はアダプタ１０に対して一定距離軸方向に移動可能
かつ回転不能とされている。嵌合突部２７４にはまた、
嵌合穴２７６とは位相を異にする位置において、直径方
向に隔たった２箇所に係合凹部２７８，２８０が形成さ
れている。係合凹部２７８，２８０は、本実施形態では
軸線と直交する方向に長い長穴とされており、半径方向
に貫通して貫通穴２７２に連通している。係合凹部２７
８，２８０の、クランプ部材２７０の軸線と直交する方
向に形成された両側面２８２，２８４間の距離は、偏心
ピン２２０の第２軸部２３０の外周面２２８の直径より
僅かに大きくされており、第２軸部２３０が係合凹部２
７８に嵌入させられている。したがって、係合凹部２７
８は、第２軸部２３０の、軸線と直交する方向の相対移
動は許容するが、軸方向の実質的な相対移動は許容しな
い。

【００３５】クランプ部材２７０の先端部には、半径方
向外向きに突出する複数個（本実施形態の場合４個）の
係合突部２８８を備えた花弁形係合突部２９０が形成さ
れている。一方、ホルダ本体３４のガイド穴７２の後端
面３８に近い部分には大径穴部２９２が形成され、後端
面３８側の開口部には、軸方向に延びて大径穴部２９２
に連通する複数個の嵌合溝部が等角度間隔で形成される
ことにより、ホルダ本体３４のガイド穴７２の後部がク
ランプ部材２７０の花弁形係合突部２９０に係合可能な
花弁形係合凹部２９４を成している。

【００３６】花弁形係合突部２９０と花弁形係合凹部２
９４とが軸方向に離脱不能に係合している係合位相にお
いて、図１３に示すように、偏心ピン２２０を矢印２６
４の方向（正方向と称する）に、Ｖ溝２３６がデッドポ
イント２６３の直前の位置、つまり第２軸部２３０の軸
線が第１軸部２２６の軸線から側面２８２への垂線上に
位置する直前の位置まで回転させれば、第２軸部２３０
の外周面２２８が係合凹部２７８の側面２８２に係合し
てクランプ部材２７０をアダプタ１０に対して後退さ
せ、クランプ力を発生させる。そして、第２軸部２３０
の外周面２２８と側面２８２との間および第１軸部２２
６の外周面２２７と偏心リング２０８の内周面２１６と
の間の摩擦力により、偏心ピン２２０が上記位置に維持
されることによってクランプ力が維持される。また、花
弁形係合突部２９０と花弁形係合凹部２９４とが軸方向
に嵌合，離脱可能な特定位相において、偏心ピン２２０
を逆方向に回転させれば、第２軸部２３０の外周面２２
８が係合凹部２７８の側面２８４に係合し、クランプ部
材２７０がアダプタ１０に対して前進させられることに
よりアンクランプ力が発生させられる。

【００３７】クランプ部材２７０の内周面には、図４に
二点鎖線で示すように、軸方向に延びるキー溝２９６が
形成されており、第１可動軸９０の外周面に固定された
キー２９８がこのキー溝２９６に嵌合されることによ
り、第１可動軸９０がクランプ部材２７０に対して軸方
向に摺動可能かつ回転不能となっている。なお、クラン
プ部材２７０の花弁形係合突部２９０および第１可動軸
９０の花弁形係合突部９２と、ホルダ本体３４の花弁形
係合凹部２９４およびプランジャ６２の花弁形係合凹部
８４とは、各突部および凹部の位相が一致した状態で相
対回転不能とされている。

【００３８】本実施形態においては、アダプタ１０が第
１部材、クランプ部材２７０が第２部材、偏心ピン２２
０が偏心軸部材，カバー部材２４０が回転防止部材をそ
れぞれ構成し、偏心リング２０８，２１０のかみ合い歯
部２４４が回転防止用第１係合部，カバー部材２４０の
かみ合い歯部２５８が回転防止用第２係合部，これら回
転防止用第１係合部と回転防止用第２係合部とが回転防
止装置をそれぞれ構成している。また、クランプ部材２
７０の花弁形係合突部２９０がクランプ用係合部を構成
し、クランプ部材２７０の係合凹部２７８，２８０の両
側面２８２，２８４がそれぞれ第１係合面，第２係合面
を構成している。これら第１部材，第２部材，偏心軸部
材，回転防止部材，回転防止装置，第１係合面としての
係合面および、収容孔２００，２０２，偏心リング２０
８，２１０が本発明におけるクランプ装置を構成してい
る。また、アダプタ１０の前端面１６が第１当接面、工
具ホルダ３２の後端面３８が第２当接面をそれぞれ構成
し、スライダ４４が可動刃具保持部材、プランジャ６２
が駆動機構、駆動部材５８が駆動機構の出力部、花弁形
係合凹部８４が駆動機構の入力部、第１可動軸９０が連
結部材をそれぞれ構成している。さらに、カバー部材２
４０のカバー部２５０が浮き上がり防止部を構成し、止
め輪２６６，ワッシャ２６８，頂面２３４，段付面２３
３および底面２３１等が軸方向移動防止装置を構成して
いる。

【００３９】以上のように構成されたバルブシート加工
工具装置における工具ホルダ３２のアダプタ１０への取
付けを説明する。まず、チップを保持したバイト５２を
スライダ４４の工具保持穴５０に取り付け、調整ねじ５
４を回転させてチップの切刃の軸方向の刃先位置調整を
行う。また、同じくチップを保持したバイト１０４，１
０５をそれぞれホルダ本体３４の工具保持穴１００，１
０２に取り付け、それぞれにおいて、調整ねじ１０８，
１０９を回転させてチップの切刃の軸方向の刃先位置を
調整する。

【００４０】次に、第１可動軸９０をアクチュエータに
より前進端位置へ前進させた状態で、その第１可動軸９
０の花弁形係合突部９２とプランジャ６２の花弁形係合
凹部８４、およびクランプ部材２７０の花弁形係合突部
２９０とホルダ本体３４の花弁形係合凹部２９４とがそ
れぞれ軸方向に嵌合，離脱可能である特定位相におい
て、花弁形係合突部９２，２９０と花弁形係合凹部８
４，２９４とをそれぞれ軸方向に嵌合させるとともに、
ホルダ本体３４の前記係合凹部にアダプタ１０に突設さ
れた前記係合ピンを嵌入させる。ホルダ本体３４の後端
面３８がアダプタ１０の前端面１６に密着した状態で、
ホルダ本体３４とアダプタ１０とを、係合ピンが係合凹
部の位置決め端部に当接するまで一定角度回転させれ
ば、花弁形係合突部９２，２９０と花弁形係合凹部８
４，２９４とが係合位相となって、プランジャ６２と第
１可動軸９０、ホルダ本体３４とクランプ部材２７０と
がそれぞれ連結される。

【００４１】続いて、偏心ピン２２０の六角穴２３５に
外部より工具を係合してＶ溝２３６がデッドポイント２
６３の直前に来るまで正方向に回転させれば、第２軸部
２３０が側面２８２に係合してクランプ部材２７０の嵌
合突部２７４がアダプタ１０の嵌合孔１１内に引き込ま
れ、工具ホルダ３２の後端面３８がアダプタ１０の前端
面１６に強く当接させられ、工具ホルダ３２がアダプタ
１０にクランプされる。工具ホルダ３２がアダプタ１０
を介して主軸に強固に取り付けられるのである。本実施
形態においては、Ｖ溝２３６がデッドポイント２６３の
直前に位置することを外部から視認することによりクラ
ンプ状態を確認できる。通常は、第１可動軸９０が後退
端位置へ後退させられており、スライダ４４が後退端位
置に保たれる。

【００４２】第２可動軸１２０をリーマ移動装置により
前進端位置に前進させ、プランジャ６２の貫通穴７８内
に進入させる。一方、スリーブ１１２の前端部からリー
マ１１４を挿入し、それのシャンクをキャップ１１６を
経て貫通穴７８内へ進入させ、コレットチャック１２２
に嵌入させる。この状態で、ギヤ部材１６４の六角穴に
工具を係合させて、スプリング１７４の付勢力に抗して
ギヤ部材１６４を貫通穴７８側へ移動させ、ギヤ部１６
６をコレットチャック１２２のギヤ付きナット１５０と
噛み合わせる。そして、ギヤ部材１６４を回転させてギ
ヤ付きナット１５０をコレット１２４を縮径させる方向
に回転させることにより、リーマ１１４のシャンクをコ
レットチャック１２２に把持させる。その後、リーマ移
動装置を逆方向に作動させて第２可動軸１２０を後退さ
せ、リーマ１１４を工具ホルダ３２内に収容する。

【００４３】以上で準備が完了し、バルブシートの各テ
ーパ内周面の切削が行われる。すなわち、主軸および切
削工具が回転させられつつ送り装置により軸方向に前進
させられ、バイト１０４のチップによりシート面にガイ
ド孔１７８側において隣接するテーパ内周面の切削が行
われ、バイト１０５のチップによりシート面にガイド孔
１７８とは反対側において隣接するテーパ内周面の切削
が行われる。続いて、第１可動軸９０が前進させられて
バイト５２のチップによるシート面の切削が行われると
ともに、第２可動軸１２０が前進させられてリーマ１１
４によるバルブガイド１７６のガイド孔１７８の内周面
切削が行われる。このように、シート面の切削加工とバ
ルブガイド１７６のガイド孔１７８の仕上げ加工とが主
軸を移動させることなく連続的にまたは並行して行われ
るため、シート面とガイド孔１７８との同心度が確保さ
れる。また、上記のように第１可動軸９０およびプラン
ジャ６２の前進によりシート面が切削される際、スライ
ダ４４が傾斜Ｔ溝４０に沿って、すなわち傾斜Ｔ溝４０
の傾斜角度と同じ角度で精度よくシート面を切削する。

【００４４】工具ホルダ３２を主軸から取り外す際に
は、まず、ギヤ部材１６４の操作によってコレットチャ
ック１２２を緩め、リーマ１１４を取り外す。リーマ１
１４の取外しは必ずしも不可欠ではないが、通常は行わ
れる。次に、偏心ピン２２０をクランプ時とは逆方向に
回転させれば、第２軸部２３０が係合凹部２７８の側面
２８４に係合してクランプ部材２７０を前進させ、工具
ホルダ３２がアダプタ１０から突き離される。その状態
において、工具ホルダ３２とアダプタ１０とを取付時と
は逆向きに回転させて、花弁形係合突部９２，２９０と
花弁形係合凹部８４，２９４とを特定位相とすれば、ア
ダプタ１０，クランプ部材２７０，コレットチャック１
２２等を主軸側に残して、工具ホルダ３２を軸方向に取
り外すことができる。

【００４５】以上のようにしてクランプ，アンクランプ
が繰り返されることにより、偏心ピン２２０の第２軸部
２３０の外周面２２８とクランプ部材２７０の係合凹部
２７８の側面２８２、および偏心ピン２２０の第１軸部
２２６の外周面２２７と偏心リング２０８の内周面２１
６の各摺動面が摩耗する。特に、第２軸部２３０の外周
面２２８と側面２８２とは、高い面圧下で摺動するため
摩耗し易い。摩耗によりＶ溝２３６が、つまり第２軸部
２３０がデッドポイントを通過してしまいそうになった
場合、図１４に示すように、カバー部材２４０をアダプ
タ１０から取り外して、偏心リング２０８を相対回転可
能にする。そして、偏心リング２０８を第１軸部２２６
が係合凹部２７８の側面２８２に接近する向き（図１４
においてプラス方向）に回転させれば、第２軸部２３０
の外周面２２８や係合凹部２７８の側面２８２の摩耗量
に相当する距離だけ第２軸部２３０を側面２８２に接近
させることができ、クランプ機能を回復させることがで
きる。その後、カバー部材２４０を再びアダプタ１０に
固定すれば、偏心リング２０８の自由な回転が阻止さ
れ、クランプ機能が正常に維持される。

【００４６】本実施形態においては、偏心ピン２２０お
よびクランプ部材２７０の係合凹部２７８の側面２８
２，２８４を含むクランプ装置を簡単な構成で安価に製
造することができる。また、第２軸部２３０と側面２８
２，２８４との軸方向の相対位置を偏心リング２０８の
回転により調整することができるため、簡単な構成でク
ランプ装置の耐久性を向上させることができる。

【００４７】また、工具ホルダ３２とクランプ部材２７
０との嵌合と一定角度の相対回転、ならびに偏心ピン２
２０の回転操作という簡単な操作で工具ホルダ３２をア
ダプタ１０に取り付けることができるのであり、取外し
も逆の簡単な操作により行うことができる。また、ホル
ダ本体３４のアダプタ１０に対する着脱動作に伴って、
プランジャ６２と第１可動軸９０との連結，解除も行わ
れるため、バルブシート加工工具を迅速にバルブシート
加工装置に対して着脱できる。

【００４８】以上の説明においては、偏心リング２０８
に偏心ピン２２０が、偏心リング２１０にピン２２２が
それぞれ嵌合されるものとしたが、偏心リング２０８に
ピン２２２、偏心リング２１０に偏心ピン２２０をそれ
ぞれ嵌合して使用することも可能である。また、直径方
向に隔たった２つの部分がほぼ軸対称に構成されている
ため、回転時の動バランスがよい。しかし、両偏心リン
グ２０８，２１０に偏心ピン２２０をそれぞれ嵌合させ
てもよい。偏心ピン２２０の第１軸部２２６を偏心リン
グ２０８，２１０に嵌合させ、第２軸部２３０をクラン
プ部材２７０の係合凹部２７８，２８０にそれぞれ嵌入
させれば、直径方向に隔たった２箇所で第２軸部２３０
と側面２８２あるいは側面２８４とが係合し、クランプ
部材２７０の相対移動をより円滑に行うことができる。
ただし、この場合には、工具ホルダ３２の着脱時には、
２本の偏心ピン２２０を少しずつ交互に回転させること
が望ましい。

【００４９】偏心リング２０８，２１０のかみ合い歯部
２４４とカバー部材２４０のかみ合い歯部２５８との各
係合面は、溝部の底面に向かうにつれて互いに接近する
向きに傾斜する傾斜面とすることも可能である。このよ
うにすれば、かみ合い歯部２５８とかみ合い歯部２４４
とが傾斜面に案内されて容易にかみ合う上、両かみ合い
歯部２５８，２４４をしまり嵌合させて、偏心リング２
０８，２１０の回転を完全に防止し、偏心ピン２２０に
よるクランプ状態をより安定に維持することが可能とな
る。

【００５０】また、本発明を、図１５および図１６に要
部のみを示すように、アダプタ３００と工具ホルダ３０
２とがクランプ部材を介さずに直接クランプ，アンクラ
ンプされる形態のバルブシート加工工具装置に適用する
ことも可能である。この場合には、図１５に示すよう
に、前記クランプ部材２７０の嵌合突部２７４に対応す
る工具ホルダ３０２の嵌合突部３０３の外周面に、前記
係合凹部２７８に対応する周方向溝３０４とその周方向
溝の一端部と嵌合突部３０２の端面３０６との間で軸方
向に延びる軸方向溝３０８を形成し、工具ホルダ３００
の着脱時に、偏心ピン２２０の第２軸部２３０の軸方向
の通過を許容することが必要である。その他、特許請求
の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種
々の変更、改良を施した形態で本発明を実施することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるクランプ装置を備
え、自身も本発明の一実施形態であるバルブシート加工
工具装置を示す正面断面図である。

【図２】図１の左側面図である。

【図３】上記バルブシート加工工具装置の工具ホルダを
示す正面断面図である。

【図４】上記バルブシート加工工具装置のクランプ装置
を示す正面（一部断面）図である。

【図５】図４の左側面図である。

【図６】上記バルブシート加工工具装置の偏心リングを
示す正面断面図である。

【図７】図６の平面図である。

【図８】上記バルブシート加工工具装置の偏心ピンを示
す正面図である。

【図９】図８の平面図である。

【図１０】上記バルブシート加工工具装置のカバー部材
を示す正面断面図である。

【図１１】図１０の平面図である。

【図１２】図１０の底面図である。

【図１３】図４の一部を示す平面図である。

【図１４】図１３においてカバー部材が取り外された状
態を示す平面図である。

【図１５】本発明の別の実施形態であるクランプ装置の
一部を示す正面断面図である。

【図１６】図１５に示した工具ホルダの一部を示す平面
図である。

【符号の説明】

１０：アダプタ １１：嵌合孔 １６：前端面
３２：工具ホルダ ３４：ホルダ本体 ３８：後側
端面 ２００，２０２：収容孔 ２０８，２１０：
偏心リング ２１６：内周面 ２１８：外周面
２２０：偏心ピン ２２６：第１軸部 ２３０：第２軸部 ２４０：カ
バー部材 ２４４：かみ合い歯部 ２５８：かみ合
い歯部 ２７０：クランプ部材 ２７４：嵌合突部
２７８，２８０：係合凹部 ２８２，２８４：側
面 ２９０：花弁形係合突部 ３００：アダプタ
３０２：工具ホルダ ３０３：嵌合突部 ３０
４：周方向溝 ３０８：軸方向溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 智生 東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士 重工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 嵌合孔を備えた第１部材と、 その第１部材の嵌合孔にその嵌合孔の中心線に平行な方
   向に相対移動可能に嵌合する嵌合突部を備えた第２部材
   と、 前記第１部材に前記嵌合孔と直交する状態で形成された
   断面形状が円形の収容孔と、 その収容孔の内周面に外周面において相対回転可能に嵌
   合し、その外周面に対して偏心した内周面を有する偏心
   リングと、 その偏心リングの内周面に相対回転可能に嵌合する第１
   軸部とその第１軸部に対して偏心した第２軸部とを備え
   た偏心軸部材と、 前記第２部材の前記嵌合突部にその嵌合突部の軸線と直
   交する状態で設けられ、前記第２軸部の外周面と係合す
   る係合面と、 前記偏心リングの前記収容孔内における回転を許容する
   状態と防止する状態とをとり得る回転防止装置とを含む
   ことを特徴とするクランプ装置。
2. 【請求項２】 前記第１部材が前記嵌合孔の中心線に直
   角な当接面を備えた本体部材であり、前記第２部材が、
   特定位相ではクランプ対象物と軸方向に嵌合，離脱可能
   であり、その特定位相から一定角度相対回転した係合位
   相では対象物と軸方向に離脱不能に係合するクランプ用
   係合部を備えたクランプ部材であることを特徴とする請
   求項１に記載のクランプ装置。
3. 【請求項３】 前記第２部材に、第１係合面としての前
   記係合面と、前記第２軸部の直径より僅かに大きい距離
   を隔てて対向する状態で形成された第２係合面を含むこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載のクランプ装
   置。
4. 【請求項４】 第１当接面とその第１当接面に直角な嵌
   合孔とを備えて、主軸の先端部に固定されるアダプタ
   と、 エンジンのバルブシートを切削加工するバルブシート加
   工用の切削刃具を保持するとともに前記第１当接面と当
   接する第２当接面を備え、前記アダプタに着脱される工
   具ホルダと、 前記アダプタの嵌合孔にその嵌合孔の中心線に平行な方
   向に移動可能に嵌合する嵌合突部と、特定位相では前記
   工具ホルダと軸方向に嵌合，離脱可能であり、その特定
   位相から一定角度相対回転した係合位相では工具ホルダ
   と軸方向に離脱不能に係合するクランプ用係合部とを備
   えたクランプ部材と、 前記アダプタに前記嵌合孔と直交する状態で形成された
   収容孔と、 その収容孔の内周面に外周面において相対回転可能に嵌
   合して収容孔に収容され、自身の外周面に対して偏心し
   た内周面を有する偏心リングと、 その偏心リングの内周面に相対回転可能に嵌合する第１
   軸部とその第１軸部に対して偏心した第２軸部とを備え
   た偏心軸部材と、 前記クランプ部材の前記嵌合突部に、その嵌合突部の軸
   線と直交する状態で設けられ、前記第２軸部の外周面と
   係合する係合面と、 前記偏心リングの前記収容孔内における回転を許容する
   状態と防止する状態とをとり得る回転防止装置とを含む
   ことを特徴とするバルブシート加工工具装置。