JPS5848002Y2 - 中ぐり棒插入部材 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、中ぐり棒に装着され、切削工具を調整可能
な位置に保持するため用いる工具保持部材に関するもの
である。

このような工具保持部材は通常「中ぐり棒挿入部材」と
称され、また時には「精密中ぐりユニット」と称される
こともあるが、この明細書では便宜上「中ぐり棒挿入部
材」なる用語を用いる。

中ぐり棒の凹部に挿入・締着したブッシング内に装着し
ためねじ付き調整ナツトまたはスリーブに、切削工具の
ねじ付きシャンクをねじ込んで取付けるようにした中ぐ
り棒挿入部材にはいく種類かのものか知られている。

この場合、シャンクは回転しないように固定されている
が、ブッシングに関して軸方向に移動可能とされても・
す、他方、調整スリーブは軸方向に対しては固定されて
いるがブッシングに関して回転可能とされている。

そして前記シャンクの軸方向の移動は、調整スリーブを
回転させることによって行われるのである。

中ぐり棒挿入部材の中にはスプリングの弾性によってシ
ャンクを調整スリーブに関して軸方向に付勢してシャン
クとスリーブの噛合っているねじの間の軸方向の遊びを
除去するとともに、そのスリーブを係止してその回転を
阻止したものがある。

この種の中ぐり棒挿入部材の例は、米国特許第３１７８
９６９号、同第３３４９６４８号、同第３４００６１６
号、および同第３４３４３７６号に記載されている。

この考案の主たる目的は、スプリングによって切削工具
のシャンクと調整スリーブとの間に犬なる軸方向の荷重
を加え、それにより、切削工具が切削力の影響下にち・
いて調整スリーブに関して軸方間ち・よび円周方向に移
動する傾向を最少限にとどめることができる中ぐり棒挿
入部材を提供することにある。

上記上たる目的に付随する特殊な目的は前記スプリング
の装着に要するスペースが少なくて済み、しかもシャン
クとスリーブとの間に犬なる軸方向の荷重を加えること
ができる中ぐり棒挿入部材を提供することにある。

他の目的はころがり接触による軸受手段を備えることに
よりブッシングの弾性部を軸方向に緊張された状態に維
持して、その軸方向の張力をブッシングから調整スリー
ブに伝えるとともに、調整スリーブとブッシング間の回
転摩擦を減少させた中ぐり棒挿入部材を提供するにある
。

さらに他の目的は、最少限の部品で構成され、製作・組
立てが比較的簡単で、しかも工具に過大で変動の激しい
切削力が作用する場合も、切削工具を調整した所定の位
置に維持することができる簡易な中ぐり棒挿入部材を提
供するにある。

上記本考案の目的およびその他の目的、特長ならびに付
随的長所は添付図面に示した実施例について以下詳細に
説明するところから明らかにされよう。

第１図に示す中ぐり捧１０はシャンク１１を有し、その
一端が小径部１２とされ、この小径部を中ぐり盤その他
の金属工作機械のスピンドルに固着されるようになって
いる。

中ぐり捧１０はその他端部に縦方向に調整可能なヘッド
１３を備えられ、そのヘッドの盲孔１４に、本考案によ
り構成された中ぐり棒挿入部材１５が挿入されて堅固に
固定される。

第１国勢よび第２図に最もよく示されているように、中
ぐり棒挿入部材１５は三つの主な要素、すなわち、盲孔
１４内に適切に納められ、その位置に角状に間隔をもっ
て配された三つのねじ１７（図面にはその一つのみ示さ
れている）で堅固に保持される、はぼ円筒状のブッシン
グ１６（以下「ブシュ」とする）と、そのブシュ１６の
ボアに回転可能に装着されるめねじを有する調整スリー
ブ１８、釦よび切削工具１９から構成されている。

切削工具１９はカー） ＩＪツジタイプで、前記調整ス
リーブ１８内にねじ込１れるねじ付きシャンク２０と、
このシャンク２０と一体に成形され、かつタングステン
・カーパライト工具錐２２を締着またはろう接により備
えた切削ヘッド２１とから構成されている。

さらに後に詳述するように、前記主たる要素はすべて好
適な等級のスチールで製作されるが、調整スリーブ１８
を回わすことによって切削工具１９を中ぐり捧１０に関
して内方内寸たは外方向に移動できるように配置されて
いる。

同じく後述するように、ブシュ１６は調整スリーブ１８
とシャンク２０との間に、軸方向の弾性荷重を加え、こ
れによりスリーブ１８とシャンク２０の噛合っているね
じの間に、遊びが生じないようにしである。

第２図に示されているように、前記ブシュ１６の外端部
には環状リム２３が設けられ、この環状リムは盲孔１４
の外端部に設けられている皿孔に着座される。

また環状リム２３は３個のねじ１７によって皿孔の底部
で形成される環状肩部に緊密に締付は保持される。

この目的を達成するため、前記ねじ１７はこれを環状リ
ム２３むよび皿孔の周壁の円周に設けられた、互いに対
向する半円形凹部を貫通させて、中ぐり捧１０のヘッド
１３に設けたねじ孔にねじ込んである。

前記ブシュ１６は軸方向に並設された二つの部分すなわ
ち、外側部分２４と内側部分２５を有する。

この二つの部分は、そのそれぞれと一体に設けられた中
間部分２６の弾性限度の範囲内で互いに他に対して軸方
向に移動することができる。

前記中間部分２６には二つの横スロット２７が軸方向に
間隔をもって設けられている。

このスロットは円周の半分以上に延長し、かつ互いに他
の一方から円周方向に１８０度ずらされており、その結
果、二つのスロットは両端部にむいて重複している。

その重複するスロット２７の端部間に形成される弓状の
捧は板ばねを構威し、その端部はこれに隣接するブシュ
の前記外側部分２４および内側部分２５の端部と堅固に
連結されている。

そしてとのばね捧はブシュの外側部分と内側部分の相関
的な軸方向の動きを可能にするが、これら二つの部分の
ねじれに対しては堅固な連結部材となって、相関的な回
転をさせない働きをする。

前記環状リム２３に隣接するブシュ２６の外側部分２４
は盲孔１４の壁面に緊密に当接され、捷た内側部分２５
の内端部は同じく盲孔１４の壁面に緊密に摺動して適合
される。

後述する目的のため、内側部分２５の内周面には、環状
溝２８が設けられている。

内側部分２５はまた後端部に非円形で軸方向に延長する
貫通孔３０を有する。

その孔３０は切削工具１９のシャンク２０と同軸をなす
。

シャンク２０に内方に向かって一体に底形されている延
長部分３１はその横断面形状が前記孔３０に対応する非
円形をなし、かつその孔３０に摺動して緊密に嵌合され
、工具１９の軸方向の移動を可能にするとともに工具が
ブツシュ１６に関して回転しないようにこれを保持して
いる。

調整スリーブ１８は単体であることおよび軸方向に並設
された二つの部分、すなわち相関的に軸方向に移動可能
な外側部分３２と内側部分３３およびこれら二つの部分
を連結し、弾性を有する中間部分３４とから構成されて
いる点にち・いて、前記ブシュ１６と概略的に類似して
いる。

前記中間部分３４は軸方向に間隔をもって設けられた二
つの横スロット３５を有する。

その横スロット３５は円周の半分以上にわたって延長し
、かつ互いに他の一つから１８０度ずらされても・す、
その結果、スロットは両端部にも・いて重複して、その
重複部分の間に板ばねを形成している。

これらの板はねによって調整スリーブの外側部分３２と
内側部分３３は互いに連結されて、軸方向の相関的動き
が可能とされ、しかも単体として回転する。

すでに述べたように、調整スリーブ１８にはめねじが設
けられているが、そのめねじは図示するように弾性を有
する中間部分３４に設けることが望ましい。

調整スリーブ１８の外側部分３２の外端部には、外向き
環状フランジ３６が設けられ、その内側面３７はブシュ
外側部分２４の内径外端部に設けられた皿孔の底部によ
って形成されている環状座３８に摺動自在に嵌合される
。

このフランジの内側面３７釦よび座３８によって調整ス
リーブ３８のブシュ１６内における軸方向の取付位置が
固定される。

スリーブの二つの部分３２．３３はそれぞれフランジ３
６に隣接して、およびスリーブの内側部分３３の内端部
に釦いて、ブシュ１６の内周面に緊密に摺動・嵌合され
ており、これによりブシュ１６と調整スリーブ１８の間
には半径方向の遊びが１つたく生じない。

外向きフランジ３６の外端面に隣接して、調整スリーブ
の外側部分３２には六角ナツト部３９が形成されており
、この六角ナツト部に調整レンチを嵌め込んで調整スリ
ーブ１８を回転することにより、切削工具１９の軸方向
の位置を調整するようになっている。

前記リム２３およびフランジ３６の外側面に目盛り４０
．４１が設けられて、調整スリーブ１８の正確な位置決
めが容易にできるようになっている。

調整スリーブの内側部分３３の外周面にはブシュの内側
部分２５の内周面に設けられた環状溝２８に対向する環
状溝４２が設けられている。

この溝２８および４２がいっしょになって複数のボール
４３を収容する環状通路を形成する。

前記ボール４３はブシュ内側部分２５と調整スリーブ内
側部分３３を連結して、軸方向の共同移動を可能とし、
その結果、これら二つの部分間で軸方向の力が伝わると
ともに、前記ボールはそれら三部分の間の回転摩擦を軽
減して調整スリーブ１８の回転を容易にする減摩軸受と
もなる。

ボールはまたブシュ１６の壁に放射方向に開口して設け
られた孔４４から前記溝２８．４２内に挿入されまたは
取出される。

上述したように、ブシュ１６は、調整スＩＪ ７１８
に軸方向に弾性荷重を加える。

その軸方向の荷重は圧縮状態に維持されている前記弾性
中間ブシュ２６によりもたらされ、かつボール４３を介
して調整スリーブの内側部分３３に加えられる。

調整スリーブ外側部分３２は環状座３８に係合している
フランジ３６により軸方向に対して固定されているので
、その軸方向の荷重によってスＩＪ−ブの内・外側部分
３２．３３は強制的に軸方向に隔てられ、そのため、調
整スリーブのねじと、切削工具１９のシャンク２０のね
じとの間の軸方向の遊びが第２図の円形部分に拡大して
示したように、除去されている。

弾性荷重は調整スリーブおよびシャンクのねじ間の軸方
向の遊びを除くばかりでなく、調整スリーブの不必要な
回転に対して摩擦停止をする効果も有し、従って別にロ
ック装置を設けずに済むのである。

切削工具のシャンクと調整スリーブとの間でスプリング
機構を作用させて遊びをなくシ、かつスリーブをロック
するようにした前述のごとく種類の中ぐり棒挿入部材を
用いて得られる工作精度はシャンクが切削力の影響下に
おいて、スリーブ内で半径方向に移動することを阻止す
る性能のいかんに係り、かつ軸方向の荷重の大きさに比
例する。

この種の公知の中ぐり棒挿入部材にむいては、挿入部材
の寸法を不当に大きくしない限り、スプリングに十分有
効な軸方向の力を作用させることは困難であった。

これに反し、図示した中ぐり棒挿入部材１０においては
、上記欠陥が有効に除去されている。

その理由は第１にスプリングがブシュの壁内に配置され
るので、スプリングの直径を大きくすることができるこ
と、第２にブシュの内側部分および外側部分に横棒状に
一体に設けられたスフリングを有する、図示したごとき
ブシュの構造はそれ自体軸方肉芽たは半径方向のスペー
スを大きくとることを要しないで、非常に大きな軸方向
の力を生ずることが可能だからである。

何ら限定的意味はないが、取得可能な軸方向の力につい
て述べると、中ぐり棒挿入部材１０の実際に実施した寸
法ではブンユ１６は約７００ニユートン（約１６０ポン
ド）の力を作用した。

この寸法の挿入部材の場合はブンユの中間部分２６は外
径が２２．０ミリメートル、内径が１７．２ミリメート
ルで、二つのスロット２７間の弓状ばね捧の幅は２．８
ミリメートルである。

各スロットは円周に沿っておよそ２７５度にわたって延
長し、かつ互いに他から円周方向に１８０度ずれており
、その結果、二つのばね捧は直径に関して対向し、それ
ぞれ円周の約四分の−にわたって延長している。

中ぐり棒挿入部材を装着した状態ではブンユの中間部分
２６は約０．４２１７メートル圧縮される。

中ぐり棒挿入部材１０を装着する際は、切削工具１９の
シャンク２０を１ず調整スリーブ１８にねし込み、次に
その調整スリーブをフランジ３６の内側面３７が座３８
と係合する１でブシュ１６の内径内に圧入する。

これにより、ブシュ１６は適宜な圧力で圧縮されて（前
述の例では約０．５ミリメートル）、ブシュの環状溝２
８と調整スリー・ブの環状溝４２が互いに正確に符号し
、その溝によって形成される環状通路に、硬質鋼球など
のボール４３がブシュ壁内に設けた孔４４を通して挿入
される。

ブシュが圧縮力を解除されると、調整スリーブの外側部
分３２と内側部分３３が前述したように軸方向に離隔さ
せられる。

シャンク２０と調整スリーブ間の軸方向の荷重は、スリ
ーブの内側部分と外側部分を、スリーブにねじきりをす
る間、わずか圧縮した状態に保持すれば、調整スリーブ
自体で増大することができる。

すでに述べたように、ねじは中間部分３４にも設けるこ
とが好ましい。

これにより、シャンク２０の調整範囲が拡大される。

それはシャンクと調整スリーブ間の軸方向の荷重は、シ
ャンクのねじの内端部が、スロット２７間のばね捧との
係合が解かれる１で、すなわち、シャンクのねじの内端
部が外側スロットの外側に置換される１で持続するから
である。

スリーブの内側部分および外側部分３２．３３にのみね
じを設けた場合は、軸方向の荷重はシャンクのねじの内
端部がスリーブ内側部分３３との係合を解かれると同時
に解除される。

第２図において、ブシュ１６の環状溝２８の内壁４５お
よび調整スリーブ１８の環状溝４２の外壁４６すなわち
軸方向の荷重の影響の下にボール４３を保持している溝
の壁は、ともに円錐台形をなし、かつ外側方向に集中し
て、前記ボールに半径方向内側に力を作用するようにさ
れており、これによりボールが孔４４からぬけ出ること
を防止している。

適当な傾斜角度（ブシュ１６、調整スリーブ１８および
シャンク２０の共通縦軸に対して直角な面から測って）
は、内壁４５については２５度、外壁４６については１
０度である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案により構成されている中ぐり棒挿入部材
が装着されている中ぐり捧の側面図、第２図は第１図の
一部を拡大した断面図で、中ぐり棒挿入部材を縦断面で
示す。 第３図は第１図も・よび第２図の中ぐり棒挿入部材を、
一部を切欠して示す斜視図、第４図は第２図にむけるｌ
ｌ−ＩＶ線に沿った断面図、第５図は中ぐり棒挿入部材
のフ゛シュの側面図、第６図は中ぐり棒挿入部材のスＩ
Ｊ−ブの側面図である。 図面にあ・いて、１０は中ぐり捧、１５は中ぐり棒挿入
部材を総括的に示す、１６はブシュ １８は調整スリー
ブ、１９は切削上気２０は切削工具のシャンク、３８は
座で３７のスリーブの外側面を受ける、２８，４２は環
状溝で、ボール４３の通路を形成する。 ２７．３５はそれぞれブシュ、調整スリーブの横スロッ
トで、それぞれ二つずつ設けられ、２いスプリング機構
を形成する。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 次の事項の組合せからなる中ぐり棒挿入部材、（ａ）
   おねじを形成したシャンクを有し、かつシャンクの一
   端部に切削ヘッドを有する切削工具、（ｂ） 中ぐり
   棒の凹部の深奥部側に挿入される内側部分と、前記凹部
   の開口部側に挿入される外側部分と、両側部分を互いに
   連結して両側部分の相対的な回転を阻止し、かつ相対的
   な軸方向の動きを可能にする中間部分とからなり、中ぐ
   り棒に堅固に固定する手段を外側部分に設けた円筒状の
   ブシュ、 （ｃ） 前記ブツシュの中空部の深奥部側に挿入され
   る内側部分と、前記中空部の開口部側に挿入される外側
   部分とからなり、両側部分は前記切削工具のシャンクか
   螺入するめねじを有し、互いに連結されて前記シャンク
   に対して一体として回転可能とされ、軸方向の相対的な
   動きを可能とされ、前記シャンクと前記両側部分の噛合
   するねじの間に軸方向の遊びが除去されている調整スリ
   ーブ、 （ｄ） 前記ブシュの外側部分ち・よび調整スリーブ
   の外側部分に形成され、かつ前記調整スリーブの外側部
   分を前記ブツシュの外側部分の所定位置に釦いて回転可
   能に保持する係合圧、 （ｅ） 前記ブシュと切削工具との相関的回転を防止
   し、かつ前記調整スリーブを回転することにより、前記
   切削工具を調整スリーブおよびブツシュに関して軸方向
   に移動させるようにした案内手段、 （ｆ） 前記ブシュの外側内側画部分の間で作用し、
   その内側部分にその外側部分に関して軸方向の弾性荷重
   を加えるスプリング機構、 （ｇ） 前記ブシュの内側部分と調整スリーブの内側
   部分を連繋し、共に軸方向に移動して前記軸方向の弾性
   荷重を前記ブシュの内側部分から調整スリーブの内側部
   分に伝えると同時に、小さな摩擦により前記ブシュと調
   整スリーブの内側部分の相関的回転を可能にする減摩カ
   プリング手段。