(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部および前記軸部の前端部に設けられた切削刃を有する切削工具と、
前記軸部が内挿される嵌合穴を有する嵌着部材と、
前記嵌着部材を支持するホルダと、を備えた切削装置を用いた切削方法であって、
前記切削工具の前記軸部の外周面には、前記嵌合穴の内周面に形成された平面に合致する平面を有する取付部が形成され、
前記取付部には、
前記軸部の後端面に連続している第一平面を有する第一溝部と、
前記第一溝部に対して、前記軸部の軸回りの一方に位相をずらして形成され、前記第一平面の前部に連続している第二平面の前部を有する凹状の第二溝部と、が設けられ、
前記第二溝部を前記嵌着部材に嵌合させた状態で、前記嵌着部材および前記軸部を軸回りの一方に回転させることで、前記切削刃によって被加工物を切削する段階と、
前記取付部に、前記第二平面の後部と、前記第二溝部に対して、前記軸部の軸回りの一方に位相をずらして形成され、前記第二平面の後部に連続している第三平面を有する凹状の第三溝部と、を形成する段階と、
前記第三溝部を前記嵌着部材に嵌合させた状態で、前記嵌着部材および前記軸部を軸回りの一方に回転させることで、前記切削刃によって前記被加工物を切削する段階と、を備えていることを特徴とする切削方法。
【請求項２】
前記軸部には、筒状の被加工物をリーマ加工する前記切削刃が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の切削方法。
【請求項３】
前記ホルダ内には、前記嵌着部材に挿通された前記軸部を前方に付勢する弾性部材が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の切削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーマ加工などの切削加工を行うための切削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バルブガイドなどの筒状の被加工物をリーマ加工するための切削装置としては、軸部の前端部に切削刃が設けられた切削工具と、軸部が内挿される筒状の嵌着部材と、を備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記した切削装置では、被加工物の切削を繰り返すうちに、切削刃の前端部が磨耗するため、切削刃の前端部を適宜に研磨することで、切削刃の切削精度を保っている。したがって、嵌着部材の前方への送り量が一定に設定されている場合には、切削刃が短くなると、被加工物の前部を切削することができなくなる。
【０００４】
そこで、図１０に示す切削工具１００のように、軸部１１に前後二つの凹状の溝部２０Ａ，２０Ｂを形成したものがある。この構成では、切削工具１００が新品のときには、前側の溝部２０Ａを嵌着部材に嵌合させて使用し、切削刃１２が短くなると、後側の溝部２０Ｂを嵌着部材に嵌合させることで、切削刃１２を嵌着部材に対して前方に移動させることができる。これにより、切削刃１２の使用可能な部位が広がるため、切削工具１００の使用回数を増やすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０７０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記した従来の切削工具１００のように、軸部１１に前後二つの溝部２０Ａ，２０Ｂを形成した場合には、後側の溝部２０Ｂを嵌着部材に嵌合させるときに、作業者が誤って前側の溝部２０Ａを嵌着部材に嵌合させてしまう可能性がある。
【０００７】
本発明は、軸部を確実に前方に突出させることができ、切削刃の使用可能な部位を広げることができる切削方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、軸部および前記軸部の前端部に設けられた切削刃を有する切削工具と、前記軸部が内挿される嵌合穴を有する嵌着部材と、前記嵌着部材を支持するホルダと、を備えた切削装置を用いた切削方法である。前記切削工具の前記軸部の外周面には、前記嵌合穴の内周面に形成された平面に合致する平面を有する取付部が形成されている。前記取付部には、前記軸部の後端面に連続している第一平面を有する第一溝部と、前記第一溝部に対して、前記軸部の軸回りの一方に位相をずらして形成され、前記第一平面の前部に連続している第二平面の前部を有する凹状の第二溝部と、が設けられている。そして、前記第二溝部を前記嵌着部材に嵌合させた状態で、前記嵌着部材および前記軸部を軸回りの一方に回転させることで、前記切削刃によって被加工物を切削する段階と、前記取付部に、前記第二平面の後部と、前記第二溝部に対して、前記軸部の軸回りの一方に位相をずらして形成され、前記第二平面の後部に連続している第三平面を有する凹状の第三溝部と、を形成する段階と、前記第三溝部を前記嵌着部材に嵌合させた状態で、前記嵌着部材および前記軸部を軸回りの一方に回転させることで、前記切削刃によって前記被加工物を切削する段階と、を備えている。なお、前記軸部には、筒状の被加工物をリーマ加工する前記切削刃を設けることができる。
【０００９】
また、前記ホルダ内には、前記嵌着部材に挿通された前記軸部を前方に付勢する弾性部材を設けてもよい。
【００１０】
本発明において、切削工具を嵌着部材に取り付ける場合には、まず、軸部を後端側から嵌着部材に内挿させ、第一平面の前部を嵌着部材の平面に合致させる。そして、軸部を軸回りの他方に回転させ、第二平面の前部を嵌着部材の平面に合致させる。この状態で軸部を前方に突出させ、第二平面の後部を嵌着部材の平面に合致させる。さらに、軸部を軸回りの他方に回転させ、第三平面を嵌着部材の平面に合致させる。
これにより、第三溝部が嵌着部材に嵌合した状態となり、軸部が嵌着部材に対して軸方向に位置決めされるとともに、嵌着部材に連動して軸部が軸回りの一方に回転可能となる。
【００１１】
本発明では、切削工具が新品のときには、軸部に第一溝部および第二溝部の前部を形成し、第二溝部の前部を嵌着部材の平面に嵌合させた状態で、切削刃によって被加工物を切削する。そして、切削刃が短くなると、軸部に第二溝部の後部および第三溝部を形成し、第三溝部を嵌着部材の平面に嵌合させることで、軸部を前方に突出させることができる。
本発明では、第二溝部と第三溝部とが軸部の軸回りに位相をずらして形成されているため、軸部を前方に突出させるときに、第三溝部が嵌着部材に嵌合したことを、作業者が認識し易くなっている。
したがって、切削刃が短くなったときに、軸部を確実に前方に突出させることができ、切削刃の使用可能な部位を広げることができる。
【００１２】
また、嵌着部材に挿通された軸部を前方に付勢する弾性部材を設けた場合には、第二平面の前部を嵌着部材の平面を合致させたときに、軸部が弾性部材の復元力によって前方に押し出されるため、軸部を確実に前方に突出させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の切削方法では、切削刃を確実に前方に移動させることができ、切削刃の使用可能な部位を広げることができるため、切削刃の使用回数を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の切削装置を示した側断面図である。
【図２】本実施形態の嵌着部材を示した図で、（ａ）は前方から見た図、（ｂ）は側断面図である。
【図３】本実施形態の軸部の後部を示した斜視図である。
【図４】本実施形態の軸部の後部を示した図で、（ａ）は側面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図、（ｄ）はＣ−Ｃ断面図、（ｅ）はＤ−Ｄ断面図である。
【図５】本実施形態の切削工具において、第一溝部の前部を嵌着部材に嵌合させた状態を示した図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）はＦ−Ｆ断面図である。
【図６】本実施形態の切削工具において、第二溝部の前部を嵌着部材に嵌合させた状態を示した図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）はＧ−Ｇ断面図である。
【図７】本実施形態の切削工具において、第二溝部の後部を嵌着部材に嵌合させた状態を示した図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）はＨ−Ｈ断面図である。
【図８】本実施形態の切削工具において、第三溝部を嵌着部材に嵌合させた状態を示した図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）はＩ−Ｉ断面図である。
【図９】本実施形態の切削工具において、新品の状態と軸部に第三溝部を形成した状態との比較図である。
【図１０】従来の切削工具を示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、バルブガイドとバルブシートとを同時にリーマ加工するための切削工具およびその切削工具を用いた切削装置を例示する。
【００１６】
切削装置１は、図１に示すように、軸部１１の前端部に切削刃１２が設けられた切削工具１０と、嵌合穴５２を有する嵌着部材５０と、嵌着部材５０を支持するホルダ６０と、を備え、切削工具１０の軸部１１が嵌着部材５０の嵌合穴５２に内挿されている。
切削装置１は、ホルダ６０を回転駆動させることで、軸部１１および切削刃１２を軸回りに回転させ、被加工物９０（バルブガイドおよびバルブシート）の中心穴９１に挿入した切削刃１２によって、中心穴９１の内周面を切削するように構成されている。
【００１７】
ホルダ６０は、駆動モータ（図示せず）によって軸回りに回転する部材であり、前端面６０ａの中心部に有底円筒状の収容穴６１が開口している。
収容穴６１の底部には、前後方向に伸縮する弾性部材７１が収容されている。本実施形態では、弾性部材７１としてコイルばねを用いているが、その構成は限定されるものではなく、ゴム材などを用いてもよい。
【００１８】
収容穴６１内において、弾性部材７１の前方には、受け部材７２が収容されている。受け部材７２は、収容穴６１内を前後方向に摺動自在な部材であり、前端面７２ａの中心部には、後方に向かうに従って縮径された円錐台形状の凹部７２ｂが形成されている。
【００１９】
嵌着部材５０は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、円筒状の部材であり、前部の外周面にフランジ部５１が張り出している。フランジ部５１には、前後方向に貫通した三つのボルト挿通穴５１ａが周方向に等間隔に形成されている。
【００２０】
嵌着部材５０の中心部には、嵌合穴５２が前後方向に貫通している。嵌合穴５２の後端開口部５２ｂは円筒状に形成されている。嵌合穴５２において後端開口部５２ｂよりも前側の内周面には、平面５２ａと、後端開口部５２ｂの内周面に連続した曲面と、が形成されている。また、後端開口部５２ｂと平面５２ａとの段差部には、底面５２ｃが形成されている。
【００２１】
嵌着部材５０の後部は、図１に示すように、ホルダ６０の収容穴６１の前端部に内嵌され、嵌合穴５２と収容穴６１とが同一軸線上に配置されている。
フランジ部５１の後面は、ホルダ６０の前端面６０ａに当接しており、各ボルト挿通穴５１ａに挿通させたボルト（図示せず）を、ホルダ６０のねじ穴（図示せず）に螺合させることで、嵌着部材５０がホルダ６０に固定されている。
【００２２】
切削工具１０は、図１に示すように、前後方向に延ばされた軸部１１と、軸部１１の前端部１１ａに設けられた切削刃１２と、を備えている。
切削刃１２は、被加工物９０の中心穴９１内に挿入され、中心穴９１内で回転することによって、中心穴９１の内周面を切削するリーマ加工用の切削刃である。
【００２３】
軸部１１は、円形断面の部材であり、嵌着部材５０の嵌合穴５２内に前後方向に摺動自在に挿入される。
軸部１１の後端部には、後方に向かうに従って縮径されるテーパ状の後端面１１ｂが形成されている。この後端面１１ｂは、軸部１１の後部をホルダ６０の収容穴６１に挿入したときに、受け部材７２の凹部７２ｂの内周面に嵌合する。
【００２４】
軸部１１の後部の外周面には、嵌着部材５０の平面５２ａに合致する平面２１ａ，２２ａ，２３ａを有する取付部２０が形成されている。
取付部２０には、図３に示すように、第一溝部２１と、第一溝部２１に対して、軸部１１の軸回りの一方（図３のＤ１方向）に位相をずらして形成された第二溝部２２と、第二溝部２２に対して、軸部１１の軸回りの一方（図３のＤ１方向）に位相をずらして形成された第三溝部２３と、が形成されている。
【００２５】
第一溝部２１は、図４（ａ）に示すように、軸部１１の後部の外周面の一部を、側面視でＬ字形状に切り欠いた溝部である。第一溝部２１には、前後方向に延ばされた第一平面２１ａと、第一平面２１ａの前端縁部に立ち上げられた前壁面２１ｂと、が形成されている。
第一平面２１ａの後端部は、軸部１１の後端面１１ｂに連続しており、第一溝部２１によって後端面１１ｂの一部が切り欠かれている。
【００２６】
第二溝部２２は、図３に示すように、第一溝部２１に対して、軸部１１の軸回りの一方（図３のＤ１方向）に位相をずらして形成された凹状の溝部である。
なお、本実施形態の第二溝部２２は、第一溝部２１に対して、軸部１１の軸回りの一方に９０度位相をずらして形成されている。
【００２７】
第二溝部２２には、前後方向に延ばされた第二平面２２ａと、第二平面２２ａの前端縁部に立ち上げられた前壁面２２ｂと、第二平面２２ａの後端縁部に立ち上げられた後壁面２２ｃと、が形成されている。
第二溝部２２の前壁面２２ｂと、第一溝部２１の前壁面２１ｂとは、前後方向において同じ位置に配置され、両前壁面２２ｂ，２１ｂは連続している。
【００２８】
第二平面２２ａの前部２２ｄおよび中間部２２ｅは、図６（ａ）に示すように、嵌着部材５０の平面５２ａと前後方向に同じ大きさに形成されている。
第二平面２２ａの前部２２ｄおよび中間部２２ｅは、図４（ｂ）に示すように、第一平面２１ａに対して直角に配置されている。第二平面２２ａの前部２２ｄおよび中間部２２ｅと、第一平面２１ａとは、第一曲面２４ａを介して連続している。
【００２９】
第三溝部２３は、図３に示すように、第二溝部２２に対して、軸部１１の軸回りの一方（図３のＤ１方向）に位相をずらして形成された凹状の溝部である。
なお、本実施形態の第三溝部２３は、第二溝部２２に対して、軸部１１の軸回りの一方に９０度位相をずらして形成されている。また、第三溝部２３は、第一溝部２１に対して、軸部１１の軸回りの一方に１８０度位相をずらして形成されていることになる。
【００３０】
第三溝部２３には、前後方向に延ばされた第三平面２３ａと、第三平面２３ａの前端縁部に立ち上げられた前壁面２３ｂと、第三平面２３ａの後端縁部に立ち上げられた後壁面２３ｃと、が形成されている。
第三溝部２３の後壁面２３ｃと、第二溝部２２の後壁面２２ｃとは、前後方向において同じ位置に配置され、両後壁面２３ｃ，２２ｃは連続している。
【００３１】
第三平面２３ａは、図８（ａ）に示すように、嵌着部材５０の平面５２ａと前後方向に同じ大きさに形成されている。
第三平面２３ａは、図４（ｃ）および（ｄ）に示すように、第二平面２２ａの中間部２２ｅおよび後部２２ｆに対して直角に配置されている。第三平面２３ａと、第二平面２２ａの中間部２２ｅおよび後部２２ｆとは、第二曲面２４ｂを介して連続している。また、第三平面２３ａと第一平面２１ａとは平行に配置されている。
【００３２】
次に、前記した切削工具１０を嵌着部材５０に取り付ける手順について説明する。
まず、作業者は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、第一平面２１ａが嵌着部材５０の平面５２ａに合致するように、軸部１１の周方向の向きを調整する。そして、軸部１１を後端側から嵌合穴５２に内挿させ、図１に示すように、後端面１１ｂを凹部７２ｂの内周面に嵌合させる。さらに、軸部１１の後部を弾性部材７１の弾性力に抗して、収容穴６１内に押し込む。
【００３３】
図５（ａ）に示すように、第一平面２１ａを嵌着部材５０の平面５２ａに対して摺動させながら、第一溝部２１の前壁面２１ｂが嵌着部材５０の前端面５０ａに当接する位置まで、軸部１１の後部を収容穴６１内に押し込む。これにより、第一平面２１ａの前部が嵌着部材５０の平面５２ａに合致する。
【００３４】
図６（ａ）および（ｂ）に示すように、作業者が軸部１１を軸回りの他方（図６（ａ）のＤ２方向）に９０度回転させると、第二平面２２ａの前部２２ｄおよび中間部２２ｅが嵌着部材５０の平面５２ａに合致する。
この状態で、作業者が軸部１１を保持する力を緩めると、軸部１１は弾性部材７１（図１参照）の復元力によって、図７（ａ）に示すように、嵌着部材５０に対して前方に押し出される。
【００３５】
第二平面２２ａを嵌着部材５０の平面５２ａに対して摺動させながら、第二溝部２２の後壁面２２ｃが、嵌合穴５２の底面５２ｃに当接する位置まで移動させる。これにより、第二平面２２ａの中間部２２ｅおよび後部２２ｆが、嵌着部材５０の平面５２ａに合致する。
【００３６】
図８（ａ）および（ｂ）に示すように、作業者が軸部１１を軸回りの他方（図８（ａ）のＤ２方向）に９０度回転させると、第三平面２３ａが嵌着部材５０の平面５２ａに合致する。
これにより、第三溝部２３に嵌着部材５０が嵌合した状態となり、軸部１１は嵌着部材５０に対して前後方向に位置決めされるとともに、嵌着部材５０に連動して軸部１１が軸回りの一方（図１のＤ１方向）に回転可能となる。
【００３７】
図１に示す切削装置１では、以上の手順で切削工具１０を嵌着部材５０に取り付けた後に、ホルダ６０を軸回りの一方（図１のＤ１方向）に回転駆動させ、嵌着部材５０および軸部１１を軸回りの一方に回転させることで、切削刃１２によって中心穴９１の内周面を切削する。
なお、切削工具１０を嵌着部材５０から取り外す場合には、前記した各手順を逆に行うことになる。
【００３８】
以上のような切削装置１では、切削工具１０が新品のときには、図９の上側に示すように、軸部１１に第一溝部２１（図示せず）および第二溝部２２の前部および中間部のみを形成しておく。そして、第二溝部２２の前部および中間部を嵌着部材５０に嵌合させた状態で、切削刃１２（図１参照）によって中心穴９１（図１参照）の内周面を切削する。
【００３９】
切削刃１２（図１参照）の前端部を研磨することで、切削刃１２が短くなると、切削工具１０を嵌着部材５０から一旦取り外し、図９の下側に示すように、軸部１１に第二溝部２２の後部２２ｆ（図示せず）および第三溝部２３を形成する。そして、第三溝部２３を嵌着部材５０に嵌合させることで、軸部１１が嵌着部材５０に対して前方に突出する。
【００４０】
本実施形態の切削工具１０では、図３に示すように、第二溝部２２と第三溝部２３とが軸部１１の軸回りに位相をずらして形成されているため、第三溝部２３が嵌着部材５０に嵌合したことを、作業者が認識し易くなっている。
したがって、図１に示すように、切削刃１２が短くなったときに、軸部１１を確実に前方に突出させることができ、切削刃１２の使用可能な部位を広げることができるため、切削刃１２の使用回数を増やすことができる。
【００４１】
また、切削工具１０を嵌着部材５０に取り付ける段階において、図６（ａ）に示すように、第二平面２２ａの前部２２ｄおよび中間部２２ｅを、嵌着部材５０の平面５２ａに合致させたときに、軸部１１は弾性部材７１（図１参照）の復元力によって、図７（ａ）に示すように、前方に押し出されるため、軸部１１を確実に前方に突出させることができる。
【００４２】
また、図３に示すように、第一平面２１ａと第二平面２２ａとは第一曲面２４ａを介して連続し、第二平面２２ａと第三平面２３ａとは第二曲面２４ｂを介して連続しているため、嵌着部材５０の平面５２ａに対して、軸部１１の取付部２０をスムーズに回転させることができる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
例えば、本実施形態では、図１に示すように、円筒状の被加工物９０（バルブガイドおよびバルブシート）をリーマ加工するための切削工具１０を例示しているが、軸部１１の前端部には各種の切削加工用の切削刃を設けることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、軸部１１の後端面１１ｂがテーパ状に形成されているが、後端面が軸部１１の軸方向に垂直な平面でもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１      切削装置
１０    切削工具
１１    軸部
１１ｂ  後端面
１２    切削刃
２０    取付部
２１    第一溝部
２１ａ  第一平面
２１ｂ  前壁面
２２    第二溝部
２２ａ  第二平面
２２ｂ  前壁面
２２ｃ  後壁面
２２ｄ  前部（第二平面）
２２ｅ  中間部（第二平面）
２２ｆ  後部（第二平面）
２３    第三溝部
２３ａ  第三平面
２３ｂ  前壁面
２３ｃ  後壁面
２４ａ  第一曲面
２４ｂ  第二曲面
５０    嵌着部材
５２    嵌合穴
５２ａ  平面
５２ｂ  後端開口部
５２ｃ  底面
６０    ホルダ
６１    収容穴
７１    弾性部材
７２    受け部材
９０    被加工物
９１    中心穴
【図１】
0005492177.tif 000002
【図２】
0005492177.tif 000003
【図３】
0005492177.tif 000004
【図４】
0005492177.tif 000005
【図５】
0005492177.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005492177.tif 000008
【図８】
0005492177.tif 000009
【図９】
0005492177.tif 000010
【図１０】
0005492177.tif 000011