(57)【要約】【課題】ワークを傷つけることなく、複数の貫通穴のバリを一工程で確実に除去することのできるバリ取り工具を提供する。【解決手段】加工刃１０と保持部２０との間に付勢手段（スプリング３０）を設けることにより、ワークに押し付けられたら加工刃１０が保持部２０の内部へ後退するため、加工刃１０が過度な力でワークに押し付けられることがなく、ワークが傷つく恐れを回避できる。また、ワークに加工誤差があり、ワークの回転時にワークの加工面が微妙に揺れる場合でも、その揺れを付勢手段で吸収することができる。このバリ取り工具３を回転支持されたワークに接触させることで、ワークに形成された複数の貫通穴のバリを一工程で除去することができる。【選択図】図４
2010142935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に刃面を有する加工刃と、刃面を外部へ突出させた状態で加工刃を内部に収容する保持部と、加工刃と保持部との間に設けられ、加工刃を保持部から突出させる側へ付勢すると共に、加工刃の保持部の内部への後退を許容する付勢手段とを備え、
回転支持されたワークに加工刃の先端部を接触させながら、加工刃の刃面でバリを除去するバリ取り工具。
【請求項２】
加工刃の先端部に、ワークと接触させるための凸曲面部を形成した請求項１記載のバリ取り工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに形成されたバリを除去するためのバリ取り工具に関し、特に、ワークを回転させた状態でバリを除去するバリ取り工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークに穿孔加工や切削加工等の機械加工を施すと、加工部にバリが発生することがある。例えば、ドリル等でワークに貫通穴を形成すると、穴の出口側の開口部にバリが発生する。このバリを放置すると、見た目が悪いだけでなく、バリが他の部材と干渉したり、ワークのその後の加工工程でバリが脱落して他の部品との組付部に噛み込む等の不具合を招く恐れがあるため、機械加工の後にはバリを除去する工程が必要となる。
【０００３】
例えば、図９に示すようなエンジンのクランクシャフト１００では、リア側（図中の右側）の端部に設けられるディスク部１０１に、フライホイール（図示省略）を取り付けるための複数の貫通穴１０１ａが形成される（図１０参照）。この貫通穴１０１ａは、ドリル等をディスク部１０１のリア側からフロント側へ（すなわち、図９で右側から左側へ）貫通させることで形成されるため、貫通穴１０１ａのフロント側の開口部にはバリＢが形成される（図１１参照）。このバリＢを除去するために、貫通穴１０１ａの出口側（フロント側）から工具をアクセスしようとすると、工具がバランスウエイト１０２と干渉するため、うまくバリを除去できない恐れがある。
【０００４】
特許文献１には、加工穴よりも小径で、先端にカッターを取り付けた回転軸を加工穴に挿入し、回転軸を回転させながら加工穴の縁に沿って移動させることで、バリを除去するバリ取り工具が示されている。このバリ取り工具を、貫通穴１０１ａの入口側から挿入し、先端部に取り付けたカッターでバリを除去すれば、バランスウエイト１０２と干渉することなくバリを除去することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−８５５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１のバリ取り工具で複数の貫通穴のバリを除去しようとすると、複数の貫通穴の一つずつに回転軸を挿入する必要があるため、作業性が悪く、加工時間が長くなる。また、回転軸を貫通穴に挿入するために、回転軸の太さを貫通穴の内径よりも細くする必要があるため、工具の剛性を高めることができず、耐久性の低下を招く。また、工具の剛性が低いと、工具の回転速度等の加工条件を上げることができず、バリを完全に除去できない恐れがある。
【０００７】
このような場合、ワークを回転支持した状態で、工具をワークに接触させれば、複数箇所に形成されたバリを効率良く除去することができる。例えば、図１０に示すクランクシャフトのディスク部１０１のように、同心円上位置に貫通穴１０１ａが形成される場合、クランクシャフト１００（ディスク部１０１）を回転させた状態でカッター等の切削工具をディスク部１０１のフロント側から接触させれば、同心円上に配された複数の貫通穴１０１ａのバリを一度に除去することができる。しかし、この場合、ディスク部１０１の端面１０１ｂを傷つけない程度の力で、切削工具を加工面に接触させる必要があるため、非常に繊細な作業となり、作業効率が低下する。また、ディスク部１０１の端面１０１ｂは完全な平面ではなく、加工公差の分だけ平面度等に誤差があるため、ディスク部１０１を回転させると、ディスク部１０１の端面１０１ｂが軸方向で前後に揺れる。このため、ディスク部１０１の端面１０１ｂに工具を常に接触させることが難しく、端面１０１ｂを傷つけたり、バリが完全に除去できない恐れがある。
【０００８】
本発明の課題は、回転支持されたワークのバリを、ワークを傷つけることなく、確実に除去することのできるバリ取り工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明は、先端部に刃面を有する加工刃と、刃面を外部へ突出させた状態で加工刃を内部に収容する保持部と、加工刃と保持部との間に設けられ、加工刃を保持部から突出させる側へ付勢すると共に、加工刃の後退を許容する付勢手段とを備え、回転支持されたワークに加工刃の先端部を接触させながら、加工刃の刃面でバリを除去するバリ取り工具を提供する。
【００１０】
このように、加工刃と保持部との間に付勢手段を設けることにより、加工刃の保持部の内部への後退が許容されるため、回転支持されたワークに加工刃が過度な力で押し付けられることがなく、ワークを傷つける恐れを回避できる。また、ワークに加工誤差があり、回転支持されたワークの加工面が微妙に揺れる場合でも、その揺れを付勢手段で吸収し、加工刃を常にワークに接触させることができる。これらにより、回転支持されたワークに形成されたバリを、ワークを傷つけることなく確実に除去することができる。したがって、例えばワークに複数の貫通穴が形成される場合であっても、複数の貫通穴ごとにバリ取り工具を移動させる必要はなく、複数箇所に形成されたバリを一工程で除去することができる。
【００１１】
また、バリ取り工具の加工刃の先端に凸曲面部を設け、この凸曲面部をワークと接触させるようにすれば、例えば先端部が尖った加工刃を接触させる場合と比べて、ワークの損傷をより確実に防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明のバリ取り工具によれば、回転支持されたワークのバリを、ワークを傷つけることなく、確実に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に、本発明の一実施形態に係るバリ取り工具３を組み込んだＮＣ（数値制御）加工機１を示す。このＮＣ加工機１は、ワークを回転支持した状態で、バリ取り工具３をワークにアクセスすることによりバリを除去するものである。ＮＣ加工機１は、ワーク（本実施形態ではクランクシャフト１００）を回転支持する支持部２と、バリ取り工具３と、バリ取り工具３を移動可能に保持する移動手段４と、支持部２の回転および移動手段４の移動を制御する制御部（図示省略）とを主に備える。このＮＣ加工機１は、バリ取り装置としてだけでなく、他の加工装置を兼ねることもできる。例えば、このＮＣ加工機の内部にドリル等の工具を配すれば、ディスク部１０２に貫通孔１０２ａを形成する穿孔加工を行うことができる。この場合、穿孔加工と、穿孔加工によって生じるバリの除去加工とを同一加工機内で行うことができ、加工時間の短縮および設備の小型化を図ることができる。本実施形態では、ＮＣ加工機１のバリ取り機能を説明する。
【００１５】
バリ取り工具３は、移動手段４に固定され、クランクシャフト１００にアクセス可能に保持される。本実施形態のバリ取り工具３は、クランクシャフト１００の上方に設けられ、移動手段４から下方に延びた円柱状を成し、クランクシャフト１００の軸方向（水平方向）および軸方向と直交する方向（鉛直方向）に平行移動可能に設けられる。
【００１６】
バリ取り工具３は、図２に示すように、刃面１１を有する加工刃１０と、加工刃１０を保持する保持部２０とを有する。加工刃１０は、図３および図４に示すように、刃面１１の少なくとも一部を保持部２０の外周面から突出させた状態で、保持部２０の内部に収容されている。加工刃１０の刃面１１と反対側の端部には、フランジ部１４が形成される。尚、加工刃１０の説明では、保持部２０から突出している側を先端側、フランジ部１４側を後端側と言う。
【００１７】
加工刃１０の先端部には、図５に拡大して示すように段部が設けられ、その段差面に刃面１１が形成される。刃面１１は、加工刃１０のスライド方向（図５の上下方向）に延びて形成される。また、加工刃１０の先端部には、先端側へ向けて凸となる凸曲面部１２が形成される。凸曲面部１２の頂部１２ａは、この点における接線Ｔがワークの加工面に対しておよそ平行となるように、すなわち接線Ｔが加工刃１０のスライド方向と直交する方向（図５の水平方向）となるように形成される。尚、凸曲面部１２は、本実施形態では断面円弧状に形成されるが、例えば断面楕円弧状に形成することもできる。
【００１８】
加工刃１０の先端部には、逃げ面１３が設けられる。逃げ面１３は、凸曲面部１２の頂部１２ａよりも後端側に設けられる。本実施形態では、逃げ面１３は断面円弧状に形成され、凸曲面部１２と同様に、先端側の頂部１３ａでワークの加工面に対しておよそ平行となるように形成される。ただし、逃げ面１３はワークと接触することはほとんどないため、例えば逃げ面１３を平面状に形成したり、あるいは逃げ面１３を省略することも可能である。
【００１９】
保持部２０は、内部に加工刃１０をスライド可能に保持し、柱状（図示例では円柱状）に形成された本体部２１と、本体部２１の端部に固定された円盤状の蓋部２２とを有する。本体部２１には、図３に示すように、外周面および端部に開口した収容穴２１ａが形成され、この収容穴２１ａに加工刃１０が収容される。本体部２１の端部には蓋部２２がネジ等により固定され、これにより収容穴２１ａの端部側の開口部が封止される。
【００２０】
収容穴２１ａは、内周に加工刃１０が配された支持穴２１ａ１と、加工刃１０のフランジ部１４と係合可能な係止面２１ａ２と、収容穴２１ａの底部に設けられたスプリング受け面２１ａ３とを有する。支持穴２１ａ１は、加工刃１０と摺動することにより、加工刃１０をスライド方向に対して傾斜しないように支持する。係止面２１ａ２は、加工刃１０のフランジ部１４と加工刃１０のスライド方向で係合し、これにより加工刃１０の保持部２０からの突出が規制される。この係止面２１ａ２の位置（あるいはフランジ部１４の位置）を適宜設定することで、加工刃１０の保持部２０からの突出量を調整することができる。
【００２１】
加工刃１０の後端面１５と保持部２０の収容穴２１ａのスプリング受け面２１ａ３との間には、付勢手段としてのスプリング３０が圧縮状態で配される。このスプリング３０の付勢力により、加工刃１０が保持部２０から突出する側に常に付勢される。また、加工刃１０の先端部（詳しくは、凸曲面部１２の頂部１２ａ、図４参照）がワークに押し付けられ、その押圧力がスプリング３０の弾性反力よりも大きくなれば、加工刃１０はスプリング３０の付勢力に抗して後退する。これにより、加工刃１０がワークに強く押し付けられることはなく、加工面が傷つく事態を回避できる。換言すれば、ワークを傷つけない程度の力で加工刃１０が後退するように、スプリング３０の弾性力が調整される。
【００２２】
上記構成のバリ取り工具３によるバリ取り方法を、以下に説明する。本実施形態では、ワークは図９に示すクランクシャフト１００であり、ディスク部１０１の貫通穴１０１ａのフロント側開口部に形成されたバリＢを除去する場合を示す。
【００２３】
まず、支持部２でクランクシャフト１００を保持し（図１参照）、この状態でクランクシャフト１００を回転させる（図６参照）。このとき、クランクシャフト１００の回転方向は、加工刃１０の刃面１１でバリを除去できる方向とされ、すなわち、図７に示すように、刃面１１が向いている方向Ａと、加工刃１０との接触部におけるディスク部１０１の回転方向Ｂとが対向するように、クランクシャフト１００を回転させる。
【００２４】
この状態で、バリ取り工具３を移動手段４で降下させ、クランクシャフト１００にアクセスする（図６の矢印Ｉ参照）。その後、バリ取り工具３を移動手段４で水平方向リア側に移動させ、保持部２０の外周面から突出した加工刃１０を、クランクシャフト１００のディスク部１０１のフロント側端面１０１ｂ（以下、加工面１０１ｂ）に接触させる（図６の矢印ＩＩ参照）。このとき、保持部２０を柱状に形成していることで、クランクシャフト１００の外径側から、ディスク部１０１とバランスウエイト１０２の間の狭い隙間に保持部２０を挿入することができる。また、柱状の保持部２０の外周面から加工刃１０の刃面１１を突出させていることで、上記の隙間に挿入した保持部２０をリア側に平行移動させるだけで、加工刃１０の刃面１１を加工面１０１ｂに容易に接触させることができる。このように、上記構成のバリ取り工具３によれば、工具のアクセスが困難な場所のバリも簡単に除去することができる。
【００２５】
加工刃１０をディスク部１０１の加工面１０１ｂに接触させると、加工刃１０の凸曲面部１２が加工面に押し付けられる。このとき、スプリング３０により加工刃１０の後退が許容されるため、スプリング３０の弾性力を超える力で加工刃１０が加工面に押し付けられることはない。また、ディスク部１０１の回転時に加工面１０１ｂが回転軸方向で微妙に揺れる場合でも、スプリング３０で揺れを吸収することができるため、加工刃１０を加工面１０１ｂに適度な力で常に接触させることができる。このため、加工刃１０が加工面１０１ｂに接触し、且つ、保持部２０が加工面に接触しない範囲にバリ取り工具３を配すれば良いため、バリ取り工具３の位置決め精度が緩和され、作業効率が高められる。
【００２６】
また、上記のように、加工刃１０のうち、加工面１０１ｂと接触する凸曲面部１２の頂部１２ａを、加工面１０１ｂとおよそ平行に形成しているため、図８に示すように加工刃１０と加工面１０１ｂとの接触がおよそ面接触となり、加工面１０１ｂを傷つける恐れをより確実に回避できる。
【００２７】
以上のように、このバリ取り工具１によれば、回転支持されたワークに形成されたバリを、ワークを傷つけることなく、確実に除去することができる。従って、ワークに複数箇所の貫通穴が形成される場合でも、一工程で、すなわち、バリ取り工具３を一度だけ加工面１０１ｂとの接触位置に移動させるだけで、ディスク部１０１の同心円上位置に形成された全ての貫通穴１０１ａのバリＢを効率よく除去することができる。特に、図６に示すように、加工刃１０の刃渡り寸法Ｌを貫通穴１０１ａの直径Ｄよりも大きく設定する（Ｌ＞Ｄ）ことにより、加工面１０１ｂに接触させた加工刃１０を動かすことなく、全ての貫通穴１０１ａに形成されたバリＢを除去することができる。また、加工刃１０の刃渡り寸法Ｌを上記のように設定すれば、加工刃１０のエッジが貫通穴１０１ａにかかることがないため、加工刃１０のエッジで貫通穴１０１ａの縁部を損傷する恐れを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ＮＣ加工機の側面図である。
【図２】バリ取り工具の斜視図である。
【図３】バリ取り工具の上面図、正面図、および側面図である。
【図４】バリ取り工具の断面図である。
【図５】加工刃の先端部の拡大図である。
【図６】バリ取り工具によるバリ除去方法を説明するための断面図である。
【図７】ワークの回転方向を説明するための正面図である。
【図８】加工刃とワークとの接触部を示す拡大断面図である。
【図９】クランクシャフトの側面図である。
【図１０】クランクシャフトのディスク部の正面図である。
【図１１】クランクシャフトのディスク部の断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１     ＮＣ加工機
２     支持部
３     バリ取り工具
４     移動手段
１０   加工刃
１１   刃面
１２   凸曲面部
１３   逃げ面
１４   フランジ部
２０   保持部
２１   本体部
２１ａ 収容穴
２２   蓋部
３０   スプリング
１００ クランクシャフト
１０１ ディスク部
１０１ａ      貫通穴
１０２ バランスウエイト
Ｂ     バリ
【図１】
2010142935.tif 000003
【図２】
2010142935.tif 000004
【図３】
2010142935.tif 000005
【図４】
2010142935.tif 000006
【図５】
2010142935.tif 000007
【図６】
2010142935.tif 000008
【図７】
2010142935.tif 000009
【図８】
2010142935.tif 000010
【図９】
2010142935.tif 000011
【図１０】
2010142935.tif 000012
【図１１】
2010142935.tif 000013