(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に貫通する下穴を有する長尺シャフトの内面を前記下穴に倣って切削加工する長尺シャフト内面加工装置であって、
前記長尺シャフトを撓まないように固定する長尺シャフト支持装置と、
前記長尺シャフトの前記下穴に前記軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を前記下穴の軸線に一致させる機能を有し、かつ前記下穴内で前記軸方向に移動可能な加工ヘッドと、を備え、
前記加工ヘッドは、
液圧により放射状に拡径してその軸線を前記下穴の軸線に一致させ、かつ前記下穴内で前記軸方向に移動可能な内面倣いヘッドと、
該内面倣いヘッドにその軸線まわりに回転可能に支持され、前記軸方向に移動可能な軸方向移動部材を有しその軸方向移動により前記刃物を半径方向に移動させる刃物ヘッドと、を有し、
前記長尺シャフトの一端から前記下穴を通して前記内面倣いヘッドに連結されるボーリングバーを含み、前記内面倣いヘッドと前記刃物ヘッドを前記軸方向に移動させるとともに、前記ボーリングバーに形成された、前記軸方向に延びる中空穴を通して、前記液圧を付与するための液体が前記内面倣いヘッドへ供給されるように構成されたヘッド支持装置と、
前記長尺シャフトの他端から前記下穴を通して前記刃物ヘッドに連結され、前記軸方向移動部材を前記軸方向に移動させることにより前記刃物を前記半径方向に移動させ、前記刃物を軸線まわりに回転駆動する刃物駆動装置と、を備える、ことを特徴とする長尺シャフト内面加工装置。
【請求項２】
軸方向に貫通する下穴を有する長尺シャフトの内面を前記下穴に倣って切削加工する長尺シャフト内面加工装置であって、
前記長尺シャフトを撓まないように固定し、かつ前記長尺シャフトをその軸心まわりに回転させる長尺シャフト支持装置と、
前記長尺シャフトの前記下穴に前記軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を前記下穴の軸線に一致させる機能を有し、前記下穴内で前記軸方向に移動可能であり、かつ前記下穴に挿入された状態において前記長尺シャフトの回転を許容する加工ヘッドと、を備え、
前記加工ヘッドは、前記軸方向に移動可能な軸方向移動部材を有し、該軸方向移動部材の軸方向移動により前記刃物を半径方向に移動させ、液圧により放射状に拡径してその軸線を前記下穴の軸線に一致させ、
前記長尺シャフトの一端から前記下穴を通して加工ヘッドに連結されるボーリングバーを含み、加工ヘッドを前記軸方向に移動させるとともに、前記ボーリングバーに形成された、前記軸方向に延びる中空穴を通して、前記液圧を付与するための液体が前記加工ヘッドへ供給されるように構成されたヘッド支持装置と、
前記長尺シャフトの他端から前記下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記軸方向移動部材を前記軸方向に移動させることにより前記刃物を半径方向に移動させる刃物駆動装置とを備える、ことを特徴とする長尺シャフト内面加工装置。
【請求項３】
軸方向に貫通する下穴を有する長尺シャフトの内面を前記下穴に倣って切削加工する長尺シャフト内面加工装置であって、
前記長尺シャフトを撓まないように固定し、かつ前記長尺シャフトを前記軸方向に移動させる長尺シャフト支持装置と、
前記長尺シャフトの前記下穴に前記軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を前記下穴の軸線に一致させる機能を有し、かつ前記下穴に挿入された状態において前記長尺シャフトの軸方向移動を許容する加工ヘッドと、を備え、
前記加工ヘッドは、
液圧により放射状に拡径してその軸線を前記下穴の軸線に一致させ、かつ前記下穴内で前記軸方向に移動可能な内面倣いヘッドと、
該内面倣いヘッドにその軸線まわりに回転可能に支持され、前記軸方向に移動可能な軸方向移動部材を有しその軸方向移動により前記刃物を半径方向に移動させる刃物ヘッドと、を含み、
前記長尺シャフトの一端から前記下穴を通して前記内面倣いヘッドに連結されるボーリングバーを含み、前記内面倣いヘッドの軸方向位置を固定するとともに、前記ボーリングバーに形成された、前記軸方向に延びる中空穴を通して、前記液圧を付与するための液体が前記内面倣いヘッドへ供給されるように構成されたヘッド支持装置と、
前記長尺シャフトの他端から前記下穴を通して前記刃物ヘッドに連結され、前記軸方向移動部材を前記軸方向に移動させることにより前記刃物を半径方向に移動させ、前記刃物を軸線まわりに回転駆動する刃物駆動装置と、を備える、ことを特徴とする長尺シャフト内面加工装置。
【請求項４】
軸方向に貫通する下穴を有する長尺シャフトの内面を前記下穴に倣って切削加工する長尺シャフト内面加工装置であって、
前記長尺シャフトを撓まないように固定し、前記長尺シャフトを前記軸方向に移動させ、かつ前記長尺シャフトをその軸心まわりに回転させる長尺シャフト支持装置と、
前記長尺シャフトの前記下穴に前記軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を前記下穴の軸線に一致させる機能を有し、かつ前記下穴に挿入された状態において前記長尺シャフトの軸方向移動と回転を許容する加工ヘッドと、を備え、
前記加工ヘッドは、前記軸方向に移動可能な軸方向移動部材を有し、該軸方向移動部材の軸方向移動により前記刃物を半径方向に移動させ、液圧により放射状に拡径してその軸線を前記下穴の軸線に一致させ、
前記長尺シャフトの一端から前記下穴を通して加工ヘッドに連結されるボーリングバーを含み、前記加工ヘッドの軸方向位置を固定するとともに、前記ボーリングバーに形成された、前記軸方向に延びる中空穴を通して、前記液圧を付与するための液体が前記加工ヘッドへ供給されるように構成されたヘッド支持装置と、
前記長尺シャフトの他端から前記下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記軸方向移動部材を前記軸方向に移動させることにより前記刃物を半径方向に移動させる刃物駆動装置とを備える、ことを特徴とする長尺シャフト内面加工装置。
【請求項５】
前記ヘッド支持装置は、一端が内面倣いヘッドに連結され軸方向に延びる前記ボーリングバーと、該ボーリングバーを回転不能に軸方向に移動させるバー移動装置とを有し、
前記刃物駆動装置は、一端が刃物ヘッドに連結され軸方向に延びるメインロッドと、メインロッドを軸線まわりに回転駆動し前記加工ヘッドに追従して軸方向に移動する回転駆動装置と、を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項６】
前記ヘッド支持装置は、一端が前記加工ヘッドに連結され軸方向に延びる前記ボーリングバーと、該ボーリングバーを回転不能に軸方向に移動させるバー移動装置とを有し、
前記刃物駆動装置は、一端が刃物ヘッドに連結され軸方向に延びるメインロッドと、該メインロッドを支持し前記加工ヘッドに追従して前記メインロッドとともに軸方向に移動するメインロッド支持装置と、を有する、ことを特徴とする請求項２に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項７】
前記ヘッド支持装置は、一端が内面倣いヘッドに連結され軸方向に延びる前記ボーリングバーと、該ボーリングバーを回転不能かつ軸方向移動不能な状態で支持するバー支持部材とを有し、
前記刃物駆動装置は、一端が刃物ヘッドに連結され軸方向に延びるメインロッドと、該メインロッドを軸線まわりに回転駆動する回転駆動装置と、を有する、ことを特徴とする請求項３に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項８】
前記ヘッド支持装置は、一端が加工ヘッドに連結され軸方向に延びる前記ボーリングバーと、該ボーリングバーを回転不能かつ軸方向移動不能な状態で支持するバー支持部材とを有し、
前記刃物駆動装置は、一端が刃物ヘッドに連結され軸方向に延びるメインロッドと、該メインロッドを支持するメインロッド支持装置と、を有することを特徴とする請求項４に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項９】
前記ヘッド支持装置は、前記ボーリングバーの前記中空穴を通して前記内面倣いヘッドに液圧を付与するための液体を供給する液圧供給装置を有し、
前記内面倣いヘッドは、前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能な直径を有する円筒形のメイン本体と、該メイン本体の軸方向に間隔を隔てて位置する１対の内面チャックと、該内面チャック間のメイン本体内に軸方向の反対方向に移動可能に設けられた１対のピストンとを有し、
各内面チャックは、前記加工ヘッドの前記長尺シャフトに対する軸方向相対移動を許容するように回転可能な回転ロータと、前記メイン本体内に半径方向に移動可能に設けられ前記ピストンの軸方向移動によって前記回転ロータを半径方向に移動させるガイド部材との組を、周方向に３組以上有し、
前記メイン本体は、前記ボーリングバーの前記中空穴から前記１対のピストン間に前記液体を供給する液圧流路を有する、ことを特徴とする請求項５又は７に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項１０】
前記ヘッド支持装置は、前記ボーリングバーの前記中空穴を通して前記加工ヘッドに液圧を付与するための液体を供給する液圧供給装置を有し、
前記加工ヘッドは、前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能な直径を有する円筒形のヘッド本体と、該ヘッド本体の軸方向に間隔を隔てて位置する１対の内面チャックと、該内面チャック間のヘッド本体内に軸方向の反対方向に移動可能に設けられた１対のピストンとを有し、
各内面チャックは、前記加工ヘッドの前記長尺シャフトに対する軸方向の相対移動および相対回転を許容するように回転可能なフリーローラと、前記ヘッド本体内に半径方向に移動可能に設けられ前記ピストンの軸方向移動によって前記フリーローラを半径方向に移動させるガイド部材との組を、周方向に３組以上有し、
前記ヘッド本体は、前記ボーリングバーの前記中空穴から前記１対のピストン間に前記液体を供給する液圧流路を有する、ことを特徴とする請求項６又は８に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項１１】
前記メインロッドは、軸方向に貫通する中空穴を有し、
前記刃物駆動装置は、前記メインロッドの前記中空穴を通して軸方向に延び前記軸方向移動部材に連結された刃物駆動ロッドと、前記刃物駆動ロッドを前記メインロッドに対して相対的に軸方向に移動させる軸移動装置とを有する、ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項１２】
前記刃物ヘッドは、前記内面倣いヘッドにその軸線まわりに回転可能に支持された円筒形のサブ本体と、前記刃物を先端に有しサブ本体内に半径方向に移動可能に案内され軸線に対し傾斜した傾斜歯を有するツール台とを有し、
前記軸方向移動部材は、前記ツール台の傾斜歯と歯合する傾斜歯を有する、ことを特徴とする請求項５又は７に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項１３】
前記加工ヘッドは、ヘッド本体と、前記ヘッド本体内に半径方向に移動可能に案内され軸線に対し傾斜した傾斜歯を有するツール台を備え、該ツール台は先端に前記刃物を有し、
前記軸方向移動部材は、前記ツール台の傾斜歯と歯合する傾斜歯を有する、ことを特徴とする請求項６又は８に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項１４】
前記刃物駆動装置は、前記長尺シャフト支持装置と前記回転駆動装置の間の位置であって前記長尺シャフト支持装置寄りの位置に設置され前記メインロッドを回転可能に支持するメインロッド支持部と、該メインロッド支持部と前記回転駆動装置の間の位置に軸方向に移動自在に設置され前記メインロッドを回転可能に支持する中間支持部とを有する、ことを特徴とする請求項５に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項１５】
前記中間支持部は前記回転駆動装置と索体で連結されている、ことを特徴とする請求項１４に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項１６】
前記刃物駆動装置は、さらに、前記回転駆動装置の軸方向移動に機械的に連動して当該回転駆動装置の軸方向移動量より少ない移動量で同じ移動方向に前記中間支持部を移動させる従動機構を有する、請求項１５に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項１７】
前記ボーリングバーは、前記中空穴に加えて、軸方向に延びる第２中空穴を有し、
前記ヘッド支持装置は、前記ボーリングバーの前記第２中空穴を通して前記加工ヘッドに切削液を供給する切削液供給装置を有し、
前記加工ヘッドは、前記切削液供給装置から供給される切削液を切削箇所近傍まで導く切削液流路を有する、ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項１８】
前記切削液流路の切削液流出口は前記加工ヘッドの下部に設けられている、ことを特徴とする請求項１７に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項１９】
前記加工ヘッドは、前記刃物として、第１および第２の刃物を有し、
第１の刃物が、内面を切削する切削位置から半径方向内方へ引っ込められる動作に連動して、第２の刃物が、半径方向内方から半径方向外方にある切削位置まで移動させられるようになっている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項２０】
前記長尺シャフト支持装置は、前記長尺シャフトの両端部をそれぞれ把持するチャック装置と、前記チャック装置を回転させることで、前記長尺シャフトと共に、これの内周面に取り付けた前記内面倣いヘッドを前記刃物ヘッドに対して相対回転させるチャック回転装置と、前記刃物ヘッドに設置され前記内周面における測定点の位置計測を行う計測器と、を備え、前記位置計測は、前記相対回転の中心に対する半径方向の位置を計測するものであり、前記相対回転により前記測定点を周方向に移動させる、ことを特徴とする請求項１に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項２１】
前記長尺シャフト支持装置は、前記長尺シャフトの両端部をそれぞれ把持するチャック装置と、前記チャック装置を回転させることで、前記長尺シャフトを、前記加工ヘッドに対して相対回転させるチャック回転装置と、前記加工ヘッドに設置され前記長尺シャフトの内周面における測定点の位置計測を行う計測器と、を備え、前記位置計測は、前記相対回転の中心に対する半径方向の位置を計測するものであり、前記相対回転により前記測定点を周方向に移動させる、ことを特徴とする請求項２または４に記載の長尺シャフト内面加工装置。
【請求項２２】
請求項１に記載の長尺シャフト内面加工装置を用いて、軸方向に貫通する下穴を有する長尺シャフトの内面を前記下穴に倣って切削加工する長尺シャフト内面加工方法であって、
円筒形のメイン本体とその軸線まわりに回転可能に支持された円筒形のサブ本体と該サブ本体から突出可能な内面加工用の刃物とを有する前記加工ヘッドを用意し、前記メイン本体は、長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能な直径を有し、前記サブ本体は、長尺シャフトの最小径の下穴に軸方向に挿入可能な直径を有し、
長尺シャフトに加工ヘッドを挿入した後、前記メイン本体の軸方向に間隔を隔てて位置する１対の内面チャックを放射状に拡径して、メイン本体の軸線を下穴の軸線に一致させて軸方向に移動可能に支持し、
前記サブ本体から内面加工用の刃物を突出させ、
メイン本体を外部から軸方向に移動させるとともに、サブ本体を外部から軸線まわりに回転駆動して下穴に倣って内面加工し、
次いで、前記長尺シャフトの軸方向を反転させて、同様に内面加工する、ことを特徴とする長尺シャフト内面加工方法。
【請求項２３】
請求項２に記載の長尺シャフト内面加工装置を用いて、軸方向に貫通する下穴を有する長尺シャフトの内面を前記下穴に倣って切削加工する長尺シャフト内面加工方法であって、
円筒形のヘッド本体と該ヘッド本体から突出可能な内面加工用の刃物とを備えた前記加工ヘッドを用意し、前記ヘッド本体は、長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能な直径で形成された部分と、長尺シャフトの最小径の下穴に軸方向に挿入可能な直径で形成された部分とを有しており、
前記長尺シャフトに加工ヘッドを挿入した後、前記ヘッド本体の軸方向に間隔を隔てて位置する１対の内面チャックを放射状に拡径して、前記加工ヘッドの軸線を下穴の軸線に一致させて軸方向に移動可能に支持し、前記加工ヘッドに対する前記長尺シャフトの回転を許容し、
前記ヘッド本体から内面加工用の刃物を突出させ、
前記加工ヘッドを外部から軸方向に移動させるとともに、前記長尺シャフトを軸線まわりに回転させて下穴に倣って内面加工し、
次いで、前記長尺シャフトの軸方向を反転させて、同様に内面加工する、ことを特徴とする長尺シャフト内面加工方法。
【請求項２４】
請求項３に記載の長尺シャフト内面加工装置を用いて、軸方向に貫通する下穴を有する長尺シャフトの内面を前記下穴に倣って切削加工する長尺シャフト内面加工方法であって、
円筒形のメイン本体とその軸線まわりに回転可能に支持された円筒形のサブ本体と該サブ本体から突出可能な内面加工用の刃物とを有する前記加工ヘッドを用意し、前記メイン本体は、長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能な直径を有し、前記サブ本体は、長尺シャフトの最小径の下穴に軸方向に挿入可能な直径を有し、
長尺シャフトに加工ヘッドを挿入した後、前記メイン本体の軸方向に間隔を隔てて位置する１対の内面チャックを放射状に拡径して、前記長尺シャフトの軸方向移動を許容する状態でメイン本体の軸線を下穴の軸線に一致させ、
前記サブ本体から内面加工用の刃物を突出させ、
長尺シャフトを軸方向に移動させるとともに、サブ本体を外部から軸線まわりに回転駆動して下穴に倣って内面加工し、
次いで、前記長尺シャフトの軸方向を反転させて、同様に内面加工する、ことを特徴とする長尺シャフト内面加工方法。
【請求項２５】
請求項４に記載の長尺シャフト内面加工装置を用いて、軸方向に貫通する下穴を有する長尺シャフトの内面を前記下穴に倣って切削加工する長尺シャフト内面加工方法であって、
円筒形のヘッド本体と該ヘッド本体から突出可能な内面加工用の刃物とを備えた前記加工ヘッドを用意し、前記ヘッド本体は、長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能な直径で形成された部分と、長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能な直径で形成された部分とを有しており、
前記長尺シャフトに前記加工ヘッドを挿入した後、前記ヘッド本体の軸方向に間隔を隔てて位置する１対の内面チャックを放射状に拡径し、前記加工ヘッドの軸線を下穴の軸線に一致させ、前記加工ヘッドに対する前記長尺シャフトの軸方向移動と回転を許容し、
前記ヘッド本体から内面加工用の刃物を突出させ、
前記長尺シャフトを軸方向に移動させるとともに、前記長尺シャフトを軸線まわりに回転させて下穴に倣って内面加工し、
次いで、前記長尺シャフトの軸方向を反転させて、同様に内面加工する、ことを特徴とする長尺シャフト内面加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジェットエンジンのタービンとファン又はコンプレッサを連結するロングシャフトのような長尺シャフトの内面を加工する装置とその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジェットエンジンのタービンとファン又はコンプレッサを連結するために、ロングシャフトと呼ばれる細長い中空軸（例えば全長約３ｍ、主要部の外径１０〜２０ｃｍ）が用いられる。かかるロングシャフトは、軽量化のため薄肉であり、かつタービンと共に高速回転するため高い回転バランス精度が要求される。そのため、通常の内面加工装置（例えば中ぐり盤）の適用は困難であり、図２３に例示するような加工工程が適用される。
【０００３】
すなわち、（Ａ）ロングシャフト１０１の外面を粗加工後、（Ｂ）コアバー１０２とロングシャフト１０１との隙間へ硫黄１０３を鋳込み、（Ｃ）硫黄の凝固後、コアバー１０２とほぼ同径のボーリングバー１０４を挿入し、（Ｄ）ボーリングバー１０４を引き抜きながら、先端部１０５の工具１０６で内面を加工する手段が用いられる。
かかる手段により、ボーリングバー１０４の先端部１０５を凝固した硫黄１０３で支持することができ、先端工具１０６の芯振れを防ぎ、硫黄１０３と共に内面を加工することにより、内径振れの少ないロングシャフトを加工することができる。
【０００４】
本発明に関連する内壁倣い装置として、特許文献１が開示されている。また上述したロングシャフトの内面加工装置として、例えば特許文献２が既に開示されている。
【０００５】
特許文献１の「管の内壁の倣い切削装置」は、鋼管等の管の内面の切削に切削刃を適用するに際し、鋼管の内径が真円でない場合でもその内径に沿って一定の厚みでの切削を可能とすると共に良質の面粗度に仕上げることを目的とする。
【０００６】
そのため、この発明は、図２４（Ａ）（Ｂ）に示すように、管Ａの一端を保持してその軸線回りに回転させる回転駆動装置１１９と、前記管の軸線方向に進退可能なボーリングバー１１１と、該ボーリングバーの先端に取り付けられて前記管の中に挿入可能な切削刃１１３を備えたボーリングヘッド１１２とを備えた管の内壁の倣い切削装置において、前記ボーリングヘッド１１２は、その先端側の周面から半径方向内方に設けたスプリングを内蔵した取付ブッシュ１１７ａと該スプリングに支持された保持体１１６ｃと該保持体の外方端に固定されて出没自在且つ該ボーリングヘッドの外側へ向けて付勢された１個の可動シュー１１６と、該可動シューと相対向する位置で切削刃１１３の近傍に設けた該ボーリングヘッドの周面から突き出た１個の固定シュー１１４と、該固定シューの管の回転方向の後方側で前記可動シュー１１６との中間位置に設けた同一高さの１個の固定シュー１１５とを設けたものである。
【０００７】
特許文献２の「ロングシャフト内面加工装置」は、硫黄滑り止めペンキを用いることなく硫黄のスリップによる空回りを防止することを目的とする。
【０００８】
そのため、この発明は、図２５に示すように、ロングシャフト１２１を軸心Ｚ−Ｚを中心に回転駆動するシャフト回転装置１２２と、加工工具１２４をロングシャフト内の軸心に沿って移動させる工具移動装置１２６とを備える。加工工具１２４は、ロングシャフトの軸心に沿って延びる中空管１３９と、その内部を貫通する拡縮用ロッド１３２と、ローレット１３３を有するローレット支持部１３４と、ローレット支持部と中空管の先端部とを連結する平行リンク１３５と、ローレット支持部とロッドの先端部とを連結する拡縮リンク１３６とからなるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特公平７−２４６号公報、「管の内壁の倣い切削装置」
【特許文献２】特開平１０−２０２４３４号公報、「ロングシャフト内面加工装置」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図１は、本発明が対象とするロングシャフトの模式図である。このロングシャフト１は、バランス調整済みであり、軸線に対して内面２（下穴）が真円かつ同心に加工されており、この下穴２に倣って正確に中ぐり加工を行う必要がある。
【００１１】
図１のロングシャフト１は、下穴２が両端部で小径（この例で、９６ｍｍと７９ｍｍ）であり中間部で拡径（この例で１３０ｍｍ）するため、特許文献１の装置は、加工ヘッドが大きく穴内部に挿入できないため適用できない。また、ボーリングバーの剛性で工具反力を受けるのでその長さに対する径の割合を小さくできない。さらに、刃物駆動機構とクーラント供給機構をボーリングバー内部に配置することから、その径を細径化できない。
【００１２】
一方、特許文献２の装置は、ロングシャフト１の内部に硫黄を鋳込む等の上述した多数の加工工程を必要とする。また、バランス調整済みシャフトの中ぐり加工を行う場合、下穴に倣って正確に中ぐり加工を行う必要があるが、従来技術では外径を基準として内周面を加工するため、正確な倣い加工ができない。
【００１３】
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、例えば両端部の下穴が約１００ｍｍ、中間部の下穴が約１３０ｍｍ、全長が約３ｍの細長い長尺シャフトを対象とした場合でも、長尺シャフト内に挿入する加工ヘッドの最大径を長尺シャフトの両端部の下穴よりも細くでき、加工時の工具反力による加工精度の低下を防止でき、加工不可範囲を最小にでき、長尺シャフトの内面を下穴に倣って正確に内面加工することができる長尺シャフト内面加工装置とその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１）本発明は、軸方向に貫通する下穴を有する長尺シャフトの内面を前記下穴に倣って切削加工する長尺シャフト内面加工装置であって、前記長尺シャフトを撓まないように固定する長尺シャフト支持装置と、前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させる機能を有し、かつ前記下穴内で軸方向に移動可能な加工ヘッドと、前記長尺シャフトの一端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、加工ヘッドを軸方向に移動させるヘッド支持装置と、前記長尺シャフトの他端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記刃物を軸線まわりに回転駆動する刃物駆動装置とを備える、ことを特徴とする。
【００１５】
（２）また本発明は、軸方向に貫通する下穴を有する長尺シャフトの内面を前記下穴に倣って切削加工する長尺シャフト内面加工装置であって、前記長尺シャフトを撓まないように固定し、かつ前記長尺シャフトをその軸心まわりに回転させる長尺シャフト支持装置と、前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させる機能を有し、前記下穴内で軸方向に移動可能であり、かつ前記下穴に挿入された状態において前記長尺シャフトの回転を許容する加工ヘッドと、前記長尺シャフトの一端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、加工ヘッドを軸方向に移動させるヘッド支持装置と、前記長尺シャフトの他端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記刃物を半径方向に移動させる刃物駆動装置とを備える、ことを特徴とする。
【００１６】
（３）また本発明は、軸方向に貫通する下穴を有する長尺シャフトの内面を前記下穴に倣って切削加工する長尺シャフト内面加工装置であって、前記長尺シャフトを撓まないように固定し、かつ前記長尺シャフトを軸方向に移動させる長尺シャフト支持装置と、前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させる機能を有し、かつ前記下穴に挿入された状態において前記長尺シャフトの軸方向移動を許容する加工ヘッドと、前記長尺シャフトの一端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記加工ヘッドの軸方向位置を固定するヘッド支持装置と、前記長尺シャフトの他端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記刃物を軸線まわりに回転駆動する刃物駆動装置と、を備える、ことを特徴とする
【００１７】
（４）また本発明は、軸方向に貫通する下穴を有する長尺シャフトの内面を前記下穴に倣って切削加工する長尺シャフト内面加工装置であって、前記長尺シャフトを撓まないように固定し、前記長尺シャフトを軸方向に移動させ、かつ前記長尺シャフトをその軸心まわりに回転させる長尺シャフト支持装置と、前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させる機能を有し、かつ前記下穴に挿入された状態において前記長尺シャフトの軸方向移動と回転を許容する加工ヘッドと、前記長尺シャフトの一端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記加工ヘッドの軸方向位置を固定するヘッド支持装置と、前記長尺シャフトの他端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記刃物を半径方向に移動させる刃物駆動装置とを備える、ことを特徴とする。
【００１８】
（５）上記（１）の長尺シャフト内面加工装置において、前記加工ヘッドは、液圧により放射状に拡径してその軸線を下穴の軸線に一致させ、かつ前記下穴内で軸方向に移動可能な内面倣いヘッドと、該内面倣いヘッドにその軸線まわりに回転可能に支持され、軸方向に移動可能な軸方向移動部材を有しその軸方向移動により前記刃物を半径方向に移動させる刃物ヘッドと、を有し、前記ヘッド支持装置は、一端が内面倣いヘッドに連結され軸方向に延びるボーリングバーと、該ボーリングバーを回転不能に軸方向に移動させるバー移動装置とを有し、前記刃物駆動装置は、一端が刃物ヘッドに連結され軸方向に延びるメインロッドと、メインロッドを軸線まわりに回転駆動し前記加工ヘッドに追従して軸方向に移動する回転駆動装置と、を有する。
【００１９】
（６）上記（２）の長尺シャフト内面加工装置において、前記加工ヘッドは、軸方向に移動可能な軸方向移動部材を有し、該軸方向移動部材の軸方向移動により前記刃物を半径方向に移動させ、液圧により放射状に拡径してその軸線を下穴の軸線に一致させ、前記ヘッド支持装置は、一端が前記加工ヘッドに連結され軸方向に延びるボーリングバーと、該ボーリングバーを回転不能に軸方向に移動させるバー移動装置とを有し、前記刃物駆動装置は、一端が刃物ヘッドに連結され軸方向に延びるメインロッドと、該メインロッドを支持し前記加工ヘッドに追従して前記メインロッドとともに軸方向に移動するメインロッド支持装置と、を有する。
【００２０】
（７）上記（３）の長尺シャフト内面加工装置において、前記加工ヘッドは、液圧により放射状に拡径してその軸線を下穴の軸線に一致させ、かつ前記下穴内で軸方向に移動可能な内面倣いヘッドと、該内面倣いヘッドにその軸線まわりに回転可能に支持され、軸方向に移動可能な軸方向移動部材を有しその軸方向移動により前記刃物を半径方向に移動させる刃物ヘッドと、を有し、前記ヘッド支持装置は、一端が内面倣いヘッドに連結され軸方向に延びるボーリングバーと、該ボーリングバーを回転不能かつ軸方向移動不能な状態で支持するバー支持部材とを有し、前記刃物駆動装置は、一端が刃物ヘッドに連結され軸方向に延びるメインロッドと、該メインロッドを軸線まわりに回転駆動する回転駆動装置と、を有する。
【００２１】
（８）上記（４）の長尺シャフト内面加工装置において、前記加工ヘッドは、軸方向に移動可能な軸方向移動部材を有し、該軸方向移動部材の軸方向移動により前記刃物を半径方向に移動させ、液圧により放射状に拡径してその軸線を下穴の軸線に一致させ、前記ヘッド支持装置は、一端が内面倣いヘッドに連結され軸方向に延びるボーリングバーと、該ボーリングバーを回転不能かつ軸方向移動不能な状態で支持するバー支持部材とを有し、前記刃物駆動装置は、一端が刃物ヘッドに連結され軸方向に延びるメインロッドと、該メインロッドを支持するメインロッド支持装置と、を有する。
【００２２】
（９）上記（５）又は（７）の長尺シャフト内面加工装置において、前記ボーリングバーは、軸方向に延びる第１中空穴を有し、前記ヘッド支持装置は、前記ボーリングバーの前記第１中空穴を通して前記内面倣いヘッドに液圧を付与するための液体を供給する液圧供給装置を有し、前記内面倣いヘッドは、前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能な直径を有する円筒形のメイン本体と、該メイン本体の軸方向に間隔を隔てて位置する１対の内面チャックと、該内面チャック間のメイン本体内に軸方向の反対方向に移動可能に設けられた１対のピストンとを有し、各内面チャックは、前記加工ヘッドの前記長尺シャフトに対する軸方向相対移動を許容するように回転可能な回転ロータと、前記メイン本体内に半径方向に移動可能に設けられ前記ピストンの軸方向移動によって前記回転ロータを半径方向に移動させるガイド部材との組を、周方向に３組以上有し、前記メイン本体は、前記ボーリングバーの前記第１中空穴から前記１対のピストン間に前記液体を供給する液圧流路を有する。
【００２３】
（１０）上記（６）又は（８）の長尺シャフト内面加工装置において、前記ボーリングバーは、軸方向に延びる第１中空穴を有し、前記ヘッド支持装置は、前記ボーリングバーの前記第１中空穴を通して前記加工ヘッドに液圧を付与するための液体を供給する液圧供給装置を有し、前記加工ヘッドは、前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能な直径を有する円筒形のヘッド本体と、該ヘッド本体の軸方向に間隔を隔てて位置する１対の内面チャックと、該内面チャック間のヘッド本体内に軸方向の反対方向に移動可能に設けられた１対のピストンとを有し、各内面チャックは、前記加工ヘッドの前記長尺シャフトに対する軸方向の相対移動および相対回転を許容するように回転可能なフリーローラと、前記ヘッド本体内に半径方向に移動可能に設けられ前記ピストンの軸方向移動によって前記フリーローラを半径方向に移動させるガイド部材との組を、周方向に３組以上有し、前記ヘッド本体は、前記ボーリングバーの前記第１中空穴から前記１対のピストン間に前記液体を供給する液圧流路を有する。
【００２４】
（１１）上記（５）乃至（８）のいずれかの長尺シャフト内面加工装置において、前記メインロッドは、軸方向に貫通する中空穴を有し、前記刃物駆動装置は、前記メインロッドの前記中空穴を通して軸方向に延び前記軸方向移動部材に連結された刃物駆動ロッドと、前記刃物駆動ロッドを前記メインロッドに対して相対的に軸方向に移動させる軸移動装置とを有する。
【００２５】
（１２）上記（５）又は（７）の長尺シャフト内面加工装置において、前記刃物ヘッドは、内面倣いヘッドにその軸線まわりに回転可能に支持された円筒形のサブ本体と、前記刃物を先端に有しサブ本体内に半径方向に移動可能に案内され軸線に対し傾斜した傾斜歯を有するツール台とを有し、前記軸方向移動部材は、前記ツール台の傾斜歯と歯合する傾斜歯を有する。
【００２６】
（１３）上記（６）又は（８）の長尺シャフト内面加工装置において、前記加工ヘッドは、前記本体内に半径方向に移動可能に案内され軸線に対し傾斜した傾斜歯を有するツール台を備え、該ツール台は先端に前記刃物を有し、前記軸方向移動部材は、前記ツール台の傾斜歯と歯合する傾斜歯を有する。
【００２７】
（１４）上記（５）の長尺シャフト内面加工装置において、前記刃物駆動装置は、前記長尺シャフト支持装置と前記回転駆動装置の間の位置であって前記長尺シャフト支持装置寄りの位置に設置され前記メインロッドを回転可能に支持するメインロッド支持部と、該メインロッド支持部と前記回転駆動装置の間の位置に軸方向に移動自在に設置され前記メインロッドを回転可能に支持する中間支持部とを有する。
【００２８】
（１５）上記（１４）の長尺シャフト内面加工装置において、前記中間支持部は前記回転駆動装置と索体で連結されている。
【００２９】
（１６）上記（１５）の長尺シャフト内面加工装置において、前記刃物駆動装置は、さらに、前記回転駆動装置の軸方向移動に機械的に連動して当該回転駆動装置の軸方向移動量より少ない移動量で同じ移動方向に前記中間支持部を移動させる従動機構を有する。
【００３０】
（１７）上記（５）乃至（８）のいずれかの長尺シャフト内面加工装置において、前記ボーリングバーは、軸方向に延びる第２中空穴を有し、前記ヘッド支持装置は、前記ボーリングバーの前記第２中空穴を通して前記加工ヘッドに切削液を供給する切削液供給装置を有し、前記加工ヘッドは、前記切削液供給装置から供給される切削液を切削箇所近傍まで導く切削液流路を有する。
【００３１】
（１８）上記（１７）の長尺シャフト内面加工装置において、前記切削液流路の切削液流出口は前記加工ヘッドの下部に設けられている。
【００３２】
（１９）上記（１）乃至（４）のいずれかの長尺シャフト内面加工装置において、前記加工ヘッドは、前記刃物として、第１および第２の刃物を有し、第１の刃物が、内面を切削する切削位置から半径方向内方へ引っ込められる動作に連動して、第２の刃物が、半径方向内方から半径方向外方にある切削位置まで移動させられるようになっている。
【００３３】
（１９―１）上記（１９）において、前記加工ヘッドは、軸方向移動部材を有し、該軸方向移動部材の軸方向移動により、第１の刃物が、切削位置から半径方向内方に引っ込められ、第２の刃物が、半径方向内方から半径方向外方にある切削位置まで移動させられる。
【００３４】
（１９−２）上記（１９−１）において、前記加工ヘッドは第１および第２のツール台を有し、第１のツール台の半径方向端部に第１の刃物が設けられ、第２のツール台の半径方向端部に第２の刃物が設けられ、前記軸方向移動部材は、軸線に対して斜め方向に延びる傾斜歯が設けられた第１および第２の側面を有し、第１のツール台は、第１の側面の傾斜歯と同じ方向に延びて該傾斜歯と係合する傾斜歯を有し、第２のツール台は、第２の側面の前記傾斜歯と同じ方向に延びて傾斜歯と係合する傾斜歯を有し、これにより、前記軸方向移動部材の軸方向移動により、第１および第２のツール台が半径方向に移動するようになっている。
【００３５】
（１９−３）上記（１９−１）において、前記加工ヘッドはツール台を有し、該ツール台の半径方向一端部に第１の刃物が設けられ、該ツール台の半径方向他端部に第２の刃物が設けられ、前記軸方向移動部材は、軸線に対して斜め方向に延びる傾斜歯を有し、前記ツール台は、前記斜め方向に延びて前記傾斜歯と係合する傾斜歯を有し、これにより、前記軸方向移動部材の軸方向移動により、前記ツール台が半径方向に移動するようになっている。
【００３６】
（２０）上記（１）において、前記加工ヘッドは、その軸線を下穴の軸線に一致させるように前記長尺シャフトの内周面に取り付け可能であり、前記内周面に取り付けられた状態で軸方向に移動可能な内面倣いヘッドと、内面加工用の刃物を有するとともに、前記内面倣いヘッドにその軸線まわりに回転可能に支持される刃物ヘッドと、を有し、前記ヘッド支持装置は、前記長尺シャフトの一端から下穴を通して前記内面倣いヘッドに連結され、前記内面倣いヘッドを、前記刃物ヘッドと共に前記軸方向に移動させ、前記刃物駆動装置は、前記長尺シャフトの他端から下穴を通して前記刃物ヘッドに連結され、前記刃物ヘッドを、前記刃物と共に軸線まわりに回転駆動し、前記長尺シャフト支持装置は、前記長尺シャフトの両端部をそれぞれ把持するチャック装置と、前記チャック装置を回転させることで、前記長尺シャフトと共に、これの内周面に取り付けた前記内面倣いヘッドを前記刃物ヘッドに対して相対回転させるチャック回転装置と、前記刃物ヘッドに設置され前記内周面における測定点の位置計測を行う計測器と、を備え、前記位置計測は、前記相対回転の中心に対する半径方向の位置を計測するものであり、前記相対回転により前記測定点を周方向に移動させる。
【００３７】
（２１）上記（２）又は（４）において、前記長尺シャフト支持装置は、前記長尺シャフトの両端部をそれぞれ把持するチャック装置と、前記チャック装置を回転させることで、前記長尺シャフトを、前記加工ヘッドに対して相対回転させるチャック回転装置と、前記加工ヘッドに設置され前記長尺シャフトの内周面における測定点の位置計測を行う計測器と、を備え、前記位置計測は、前記相対回転の中心に対する半径方向の位置を計測するものであり、前記相対回転により前記測定点を周方向に移動させる。
【００３８】
（２２）また、本発明は、軸方向に貫通する下穴を有する長尺シャフトの内面を前記下穴に倣って切削加工する長尺シャフト内面加工方法であって、円筒形のメイン本体とその軸線まわりに回転可能に支持された円筒形のサブ本体とからなる加工ヘッドを備え、前記メイン本体は、長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能な直径を有し、前記サブ本体は、長尺シャフトの最小径の下穴に軸方向に挿入可能な直径を有し、前記メイン本体の軸方向に間隔を隔てて位置する１対の内面チャックを放射状に拡径して、メイン本体の軸線を下穴の軸線に一致させて軸方向に移動可能に支持し、メイン本体を外部から軸方向に移動させ、サブ本体から内面加工用の刃物を半径方向に移動させ、これを外部から軸線まわりに回転駆動して下穴に倣って内面加工し、次いで、前記長尺シャフトの軸方向を反転させて、同様に内面加工する、ことを特徴とする。
【００３９】
（２３）また、本発明は、軸方向に貫通する下穴を有する長尺シャフトの内面を前記下穴に倣って切削加工する長尺シャフト内面加工方法であって、円筒形のヘッド本体と該ヘッド本体から突出可能な内面加工用の刃物とを備えた加工ヘッドを用意し、前記ヘッド本体は、長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能な直径で形成された部分と、長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能な直径で形成された部分とを有しており、前記長尺シャフトに加工ヘッドを挿入した後、前記ヘッド本体の軸方向に間隔を隔てて位置する１対の内面チャックを放射状に拡径して、前記加工ヘッドの軸線を下穴の軸線に一致させて軸方向に移動可能に支持し、前記加工ヘッドに対する前記長尺シャフトの回転を許容し、前記ヘッド本体から内面加工用の刃物を突出させ、前記加工ヘッドを外部から軸方向に移動させるとともに、前記長尺シャフトを軸線まわりに回転させて下穴に倣って内面加工し、次いで、前記長尺シャフトの軸方向を反転させて、同様に内面加工する、ことを特徴とする。
【００４０】
（２４）また、本発明は、軸方向に貫通する下穴を有する長尺シャフトの内面を前記下穴に倣って切削加工する長尺シャフト内面加工方法であって、円筒形のメイン本体とその軸線まわりに回転可能に支持された円筒形のサブ本体と該サブ本体から突出可能な内面加工用の刃物とを有する加工ヘッドを用意し、前記メイン本体は、長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能な直径を有し、前記サブ本体は、長尺シャフトの最小径の下穴に軸方向に挿入可能な直径を有し、長尺シャフトに加工ヘッドを挿入した後、前記メイン本体の軸方向に間隔を隔てて位置する１対の内面チャックを放射状に拡径して、前記長尺シャフトの軸方向移動を許容する状態でメイン本体の軸線を下穴の軸線に一致させ、前記サブ本体から内面加工用の刃物を突出させ、長尺シャフトを軸方向に移動させるとともに、サブ本体を外部から軸線まわりに回転駆動して下穴に倣って内面加工し、次いで、前記長尺シャフトの軸方向を反転させて、同様に内面加工する、ことを特徴とする
【００４１】
（２５）また、本発明は、軸方向に貫通する下穴を有する長尺シャフトの内面を前記下穴に倣って切削加工する長尺シャフト内面加工方法であって、円筒形のヘッド本体と該ヘッド本体から突出可能な内面加工用の刃物とを備えた加工ヘッドを用意し、前記ヘッド本体は、長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能な直径で形成された部分と、長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能な直径で形成された部分とを有しており、前記長尺シャフトに前記加工ヘッドを挿入した後、前記ヘッド本体の軸方向に間隔を隔てて位置する１対の内面チャックを放射状に拡径し、前記加工ヘッドの軸線を下穴の軸線に一致させ、前記加工ヘッドに対する前記長尺シャフトの軸方向移動と回転を許容し、前記ヘッド本体から内面加工用の刃物を突出させ、前記長尺シャフトを軸方向に移動させるとともに、前記長尺シャフトを軸線まわりに回転させて下穴に倣って内面加工し、次いで、前記長尺シャフトの軸方向を反転させて、同様に内面加工する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４２】
上記（１）の本発明の構成によれば、加工ヘッドに必要な駆動源を軸方向の両側に配置した２本のシャフトから供給することによって加工ヘッドを小型化し、かつ細径化することができる。
すなわち、長尺シャフトの下穴を通して加工ヘッドに連結されたヘッド支持装置と刃物駆動装置により、内面加工用の刃物を有する加工ヘッドの軸方向移動と回転駆動を行うので、加工ヘッドは半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させ、かつ軸方向に移動可能に支持する機能のみで足りるため加工ヘッドの最大径を、長尺シャフトの両端部の下穴よりも細くできる。
【００４３】
上記（２）の本発明の構成によれば、長尺シャフトの下穴を通して加工ヘッドの一端に連結されたヘッド支持装置により内面加工用の刃物を有する加工ヘッドの軸方向移動を行い、加工ヘッドの他端に連結された刃物駆動装置により刃物を半径方向に移動させ、長尺シャフト支持装置により長尺シャフトの回転駆動を行うので、加工ヘッドは半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させ、かつ下穴に挿入された状態において長尺シャフトの回転を許容する機能のみで足りるため加工ヘッドの最大径を、長尺シャフトの両端部の下穴よりも細くできる。また、長尺シャフト支持装置により長尺シャフトの回転駆動を行うので、加工ヘッドを回転させる機構が不要であり、装置構成を簡素化できる。
【００４４】
上記（３）の本発明の構成によれば、長尺シャフト支持装置により長尺シャフトを軸方向に移動させ、長尺シャフトの下穴を通して加工ヘッドの一端に連結されたヘッド支持装置により内面加工用の刃物を有する加工ヘッドを軸方向に固定し、加工ヘッドの他端に連結された刃物駆動装置により刃物を半径方向に移動させるので、加工ヘッドは半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させ、かつ下穴に挿入された状態において長尺シャフトの軸方向移動を許容する機能のみで足りるため加工ヘッドの最大径を、長尺シャフトの両端部の下穴よりも細くできる。また、上記（１）と（２）の装置では、加工ヘッドを軸方向に移動させて加工するため加工装置の長さが下穴（長尺シャフト）の長さの３倍程度の長さが必要であるが、本発明の構成では加工ヘッドを軸方向に移動させるのではなく、長尺シャフト支持装置により長尺シャフトを軸方向に移動させるので、加工装置の長さが下穴の長さの２倍程度で済み、省スペース化を図ることができる。
【００４５】
上記（４）の本発明の構成によれば、長尺シャフト支持装置により長尺シャフトを軸方向に移動させるとともに回転駆動し、長尺シャフトの下穴を通して加工ヘッドの一端に連結されたヘッド支持装置により内面加工用の刃物を有する加工ヘッドを軸方向に固定し、加工ヘッドの他端に連結された刃物駆動装置により刃物を半径方向に移動させるので、加工ヘッドは半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させ、かつ下穴に挿入された状態において長尺シャフトの軸方向移動と回転を許容する機能のみで足りるため加工ヘッドの最大径を、長尺シャフトの両端部の下穴よりも細くできる。
また、長尺シャフト支持装置により長尺シャフトの回転駆動を行うので、加工ヘッドを回転させる機構が不要であり、装置構成を簡素化できる。
また、長尺シャフト支持装置により長尺シャフトを軸方向に移動させるので、上記（３）の装置と同様に、加工装置の長さが下穴の長さの２倍程度で済み、省スペース化を図ることができる。
【００４６】
また、本発明の実施形態によれば、以下の効果も得られる。
加工ヘッドに内面チャックを設けラジアル方向の加工反力をワークに逃がし、回転方向の反力をシャフト（ボーリングバー）が受け持つことで長尺細径化が実現できる。
加工ヘッドが、ヘッド支持装置から供給される液圧により放射状に拡径してその軸線を下穴の軸線に一致させ、かつ長尺シャフトとの相対回転／相対軸方向移動が可能となっていることにより、加工ヘッドの小型化が更に容易となり、かつ加工時の工具反力を長尺シャフトの内面で受けるため、工具反力による加工精度の低下を防止することができる。
【００４７】
さらに、加工ヘッドに独立のチャックを２セット備えることで、加工ヘッドのワーク下穴に対して正確な同軸度を確保でき、またテーパ状の下穴でも同軸度を確保できる。
すなわち、加工ヘッドが軸方向に間隔を隔てて位置する１対の内面チャックを有し、１対のピストンによりそれぞれ独立して作動するので、下穴が円筒形またはテーパ状であっても、加工ヘッドを下穴に対して常に同心に保持できる。
【００４８】
さらに、刃物駆動装置の軸移動装置により移動される軸方向移動部材の軸方向移動により刃物を半径方向に移動させることにより、加工ヘッドの小型化が更に容易となる。
従って、加工時の工具反力による加工精度の低下を防止して、長尺シャフトの内面を、その下穴に倣って正確に中ぐり加工することができる。
【００４９】
また、メインロッド支持部だけでなく中間支持部を設けたことにより、メインロッドの撓みを少なくでき、メインロッド支持部の摩耗を低減することができる。また、中間支持部は軸方向に移動可能であるので、加工の進行に伴って回転駆動装置が軸方向に移動するときに、回転駆動装置の移動を妨げないように中間支持部を移動させることができる。
【００５０】
また、中間支持部は索体（ひも、ワイヤなど）で回転駆動装置と連結されているので、回転駆動装置を初期位置に戻したとき中間支持部が定位置に戻るように索体の長さを設定しておくことで、中間支持部の定位置への戻し忘れを防止できる。
【００５１】
また、従動機構により回転駆動装置の軸方向移動に合わせて中間支持部を所定の割合で移動させることにより、メインロッドを適切な位置で中間支持部により支持でき、メインロッドの撓みによるメインロッド支持部の摩耗をより低減できる。
【００５２】
また、切削液供給装置及び切削液流路により切削箇所に切削液を供給できるので、切削液が必要な可能を行うことができる。
また、切削液出口を内面倣いヘッドの下部に設けることにより、切削液の流れによって切屑を効果的に排除できる。
【００５３】
また、本発明の方法によれば、加工ヘッドがメイン本体とサブ本体からなり、サブ本体は、長尺シャフトの最小径の下穴に軸方向に挿入可能な直径を有するので、加工ヘッドに対して長尺シャフトの軸方向を反転させて、下穴に倣って内面加工することにより、加工不可範囲を最小にできる。
また、本発明の別の方法によれば、加工ヘッドのヘッド本体が長尺シャフトの最小径の下穴に軸方向に挿入可能な部分を有するので、加工ヘッドに対して長尺シャフトの軸方向を反転させて、下穴に倣って内面加工することにより、加工不可範囲を最小にできる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明が対象とするロングシャフトの模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態による長尺シャフト内面加工装置の全体構成図である。
【図３】図２の加工ヘッドの拡大断面図である。
【図４】軸方向移動部材とツール台の斜視図である。
【図５】本発明の長尺シャフト内面加工装置の動作を説明する図である。
【図６】本発明の第２実施形態による長尺シャフト内面加工装置の全体構成図である。
【図７】図５の加工ヘッドの拡大断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態による長尺シャフト内面加工装置の全体構成図である。
【図９】本発明の長尺シャフト内面加工装置の装置長さについて説明する図である。
【図１０】本発明の第４実施形態による長尺シャフト内面加工装置の全体構成図である。
【図１１】本発明の第５実施形態による長尺シャフト内面加工装置の全体構成図である。
【図１２】第１構成例の従動機構の構成図である。
【図１３】第２構成例の従動機構の構成図である。
【図１４】切削液を供給するための別の構成図である。
【図１５】（Ａ）は、図３または図７のＡ−Ａ線断面図に相当するが構成例Ｃ−１を示し、（Ｂ）は、（Ａ）の状態から各刃物が移動した状態を示す。
【図１６】図３または図７におけるツール台付近の図に相当するが構成例Ｃ−２を示す。
【図１７】（Ａ）は、図１６のＡ−Ａ線断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の状態から各刃物が移動した状態を示す。
【図１８】（Ａ）は、図１６のＡ−Ａ線断面図であるが構成例Ｃ−３を示し、（Ｂ）は、（Ａ）の状態から各刃物が移動した状態を示す。
【図１９】（Ａ）は、図３または図７のＡ−Ａ線断面図に相当するが構成例Ｃ−４を示し、（Ｂ）は、（Ａ）の状態から各刃物が移動した状態を示す。
【図２０】第１実施形態において芯ずれを計測するための構成図である。
【図２１】図２０の部分拡大断面図である。
【図２２】第２実施形態または第４実施形態において芯ずれを計測するための構成図である。
【図２３】ロングシャフトの従来の加工工程の説明図である。
【図２４】特許文献１の「管の内壁の倣い切削装置」の構成図である。
【図２５】特許文献２の「ロングシャフト内面加工装置」の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００５６】
本発明の長尺シャフト内面加工装置は、図１に示したように軸方向に貫通し軸線に対して線対称の下穴２を有する細長い長尺シャフト１の内面を下穴２に倣って内面加工する内面加工装置である。
【００５７】
［第１実施形態］
図２は、本発明の第１実施形態による長尺シャフト内面加工装置の全体構成図である。この図に示すように、本発明の長尺シャフト内面加工装置は、長尺シャフト支持装置１０、加工ヘッド２０、ヘッド支持装置３０および刃物駆動装置４０を備える。
【００５８】
長尺シャフト支持装置１０は、水平に延びるメインフレーム１１、メインフレーム１１の上面に沿って移動可能に設けられ長尺シャフト１の両端部を同心に把持する１対のチャック装置１２、１３、及びメインフレーム１１の上面に沿って間隔をおいて配置され長尺シャフト１を支持する複数の支持金具１４からなる。このように構成された長尺シャフト支持装置１０により、長尺シャフト１を撓まないように固定できる。
【００５９】
加工ヘッド２０は、長尺シャフト１の下穴２の少なくとも一方から軸方向に挿入可能な寸法を有する。また加工ヘッド２０は、刃物ヘッド２２と内面倣いヘッド２１とを有する。
刃物ヘッド２２は、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物２９を有し軸心まわりに回転可能に構成されている。
内面倣いヘッド２１は、刃物ヘッド２２を回転可能に支持するとともに、刃物ヘッド２２の回転中心を下穴２の軸線に一致させかつ長尺シャフト１内で刃物ヘッド２２を軸方向に移動可能に支持する。
加工ヘッド２０の詳細な構造に関しては、後述する。
【００６０】
ヘッド支持装置３０は、ボーリングバー３２と、バー移動装置３４と、液圧供給装置３６とを備える。
【００６１】
ボーリングバー３２は、中空円筒形の細長い部材であり、一端（図で左端）が加工ヘッド２０（内面倣いヘッド２１）に連結され軸方向に水平に延びる。このボーリングバー３２は、軸方向に延びる第１中空穴３２ａと第２中空穴３２ｂ（図３参照）を有する。
【００６２】
バー移動装置３４は、ボーリングバー３２の後端部（図で右端部）を回転不能に把持する移動部材３４ａと、移動部材３４ａと螺合してこれを軸方向に移動させるスクリューネジ３４ｂと、スクリューネジ３４ｂを軸線を中心に回転駆動する回転駆動装置３４ｃ（例えば減速器付きモータ）とを有し、回転駆動装置３４ｃによりスクリューネジ３４ｂとボーリングバー３２を介して加工ヘッド２０を軸方向に移動させるようになっている。
【００６３】
なお、バー移動装置３４において、移動部材３４ａ、スクリューネジ３４ｂ及び回転駆動装置３４ｃを有する構成に代えて、ボーリングバー３２を軸方向に移動できるその他の構成を採用してもよい。例えば、ラックアンドピニオン機構、ベルト機構あるいはチェーン機構などを回転モータで駆動してボーリングバー３２を軸方向に移動させる構成や、リニアモータによりボーリングバー３２を直接、軸方向に移動させる構成を採用してもよい。
【００６４】
上述した構成のバー移動装置３４により、長尺シャフト１の一端から下穴２を通してボーリングバー３２の一端（左端）を加工ヘッド２０に連結し、ボーリングバー３２の移動により加工ヘッド２０を軸方向に移動させることができる。
【００６５】
液圧供給装置３６は、液圧ユニット３６ａとボーリングバー３２の末端（図で右端）に連結された液圧ホース３６ｂからなり、ボーリングバー３２の中空穴３２ａ（図３参照）を通して加工ヘッド２０を作動させる液圧を付与するための液体（作動液）を供給するようになっている。
【００６６】
刃物駆動装置４０は、メインロッド４２と、刃物駆動ロッド４４と、回転駆動装置４６と、軸移動装置４８とを有する。
【００６７】
メインロッド４２は、中空円筒形の細長い部材であり、一端（図で右端）が加工ヘッド２０（刃物ヘッド２２）に連結され軸方向に水平に延びる。
刃物駆動ロッド４４は、メインロッド４２の中空穴を通して軸方向に延び、加工ヘッド２０の後述する軸方向移動部材２８（図３参照）に相対回転不可能に連結されている。
【００６８】
回転駆動装置４６は、メインフレーム１１の上面に沿って水平に移動可能に設けられた水平移動台４６ａと、水平移動台４６ａ上に設置された回転駆動チャック４６ｂとを有する。水平移動台４６ａは、図示しない水平レールとこれに案内されたガイドを有し、低抵抗で水平に移動するようになっている。また、回転駆動チャック４６ｂは、メインロッド４２の軸端（図で左端）を把持するチャック装置と、チャック装置を軸線まわりに回転駆動するチャック回転駆動機構からなる。
【００６９】
上述した構成により、刃物駆動装置４０により、長尺シャフト１の他端（図で左端）から下穴２を通して加工ヘッド２０に連結されたメインロッド４２を軸線まわりに回転駆動するとともに、加工ヘッド２０の移動に追従して水平移動台４６ａを軸方向に移動させることができる。
【００７０】
軸移動装置４８は、水平移動台４６ａの上に設置された直動アクチュエータであり、回転駆動装置４６と共に軸方向に移動し、刃物駆動ロッド４４をメインロッド４２に対して相対的に軸移動させるようになっている。また、軸移動装置４８は、刃物駆動ロッド４４を回転可能に支持している。このため、刃物駆動ロッド４４は、後述する軸方向移動部材２８とともに回転できるようになっている。
【００７１】
図２の構成例において、刃物駆動装置４０はさらに、メインロッド支持部４１と中間支持部４３とを有する。
メインロッド支持部４１は、長尺シャフト支持装置１０と回転駆動装置４６の間の位置であって長尺シャフト支持装置１０寄りの位置に設置されメインロッド４２を回転可能に支持する。
中間支持部４３は、メインロッド支持部４１と回転駆動装置４６の間の位置に軸方向に移動自在に設置され、メインロッド４２を回転可能に支持する。また図示例では、中間支持部４３は、回転駆動装置４６と索体４５で連結されている。索体４５としては、紐やワイヤやロープやチェーンなどを適用することができる。
【００７２】
本実施形態において、長尺シャフト内面加工装置は、さらに、ボーリングバー３２の第２中空穴３２ｂ（図３参照）を介して、内面倣いヘッド２１に切削液を供給する切削液供給装置１８を備える。切削液供給装置１８は、切削液タンクやポンプなどからなる切削液供給源１８ａと、切削液供給源１８ａからの切削液をボーリングバー３２まで導く切削液供給ホース１８ｂとを有する。内面倣いヘッド２１には後述する切削液供給路２３ｂ（図３参照）が形成されており、切削液供給路２３ｂにより切削液が切削箇所近傍まで導かれるようになっている。
【００７３】
図３は、図２の加工ヘッド２０の拡大断面図である。
この例において、内面倣いヘッド２１は、円筒形のメイン本体２３と、メイン本体２３の軸方向に間隔をおいた位置に設けられた１対の内面チャック２４と、メイン本体２３の軸方向に間隔をおいた位置に設けられた１対のピストン２５を有する。
円筒形のメイン本体２３は、長尺シャフト１の下穴２に軸方向に挿入可能な直径を有する。
【００７４】
各内面チャック２４は、軸方向に転動可能な回転ロータ２４ａと、メイン本体２３内に半径方向に移動可能に設けられ回転ロータ２４ａを半径方向に進退移動させるガイド部材２４ｃとの組を、周方向に３組以上有している。図３の構成例では、各内面チャック２４において回転ロータ２４ａとガイド部材２４ｃの組が１２０度間隔で３組配置されている。各ガイド部材２４ｃは、軸線に対し傾斜したテーパ面２４ｂを有している。
【００７５】
１対のピストン２５は、１対の内面チャック２４間のメイン本体２３内において、軸方向の反対方向に移動可能に設けられている。
また各ピストン２５は、その軸方向一端に各ガイド部材２４ｃのテーパ面２４ｂと同一の傾斜をもつテーパ面２５ａを有する。テーパ面２４ｂ、２５ａは平面でよい。
【００７６】
また、メイン本体２３は、ボーリングバー３２に形成された中空穴３２ａから１対のピストン２５の間に液圧を付与するための液体（作動液）を供給する液圧流路２３ａを有する。
【００７７】
上述した構成により、内面倣いヘッド２１に液圧供給装置３６から供給される液体の圧力により１対の内面チャック２４を放射状に拡径して刃物ヘッド２２の軸線を下穴２の軸線に一致させ、かつ回転ロータ２４ａにより内面倣いヘッド２１を軸方向に移動可能に支持することができる。このように、１対の内面チャック２４を放射状に拡径してその軸線を下穴２の軸線に一致させることで、内面倣いヘッド２１が内周面２に取り付けられた状態となる。この状態において、内面倣いヘッド２１と長尺シャフト１とは互いに相対回転しないようになっているが、内面倣いヘッド２１は、長尺シャフト１に対しその軸線方向に移動可能となっている。
【００７８】
また、下穴２がテーパ穴である場合でも、１対のピストン２５はそれぞれ独立に移動するので、１対の内面チャック２４をそれぞれ独立に放射状に拡径して刃物ヘッド２２の軸線を下穴２の軸線に一致させることができる。
【００７９】
図３の構成例において、内面倣いヘッド２１（メイン本体２３）は、さらに、切削液供給装置１８から供給される切削液を切削箇所近傍まで導く切削液流路２３ｂを有する。切削液流路２３ｂの切削液流出口２３ｃは、切削液が刃物ヘッド２２側に流出するように形成されている。この構成により、切削液を刃物２９に供給することができる。
【００８０】
また、切削液流出口２３ｃは、加工方向の上流側に向かって切削液が流出するように形成されている。図示例では、加工方向は右方向、つまり加工ヘッド２０は右方向に進むので、切削液は左方向に流出するようになっている。
この構成により、内面チャック２４側への切屑の流れが防止されるので、内面チャック２４と下穴２の内面との間に切屑が入り込むことよる軸心ずれを未然に防止できる。
【００８１】
また、図示例では、切削液流出口２３ｃは内面倣いヘッド２１の下部に設けられている。この構成により、切削液の流れが形成されやすくなるので、切削液の流れによって切屑を効果的に排除できる。
【００８２】
刃物ヘッド２２は、中空円筒形のサブ本体２６と、先端に刃物２９が取り付けられたツール台２７と、サブ本体２６内に設けられた軸方向移動部材２８を有する。
サブ本体２６は、軸受２６ａを介して、内面倣いヘッド２１に軸線まわりに回転可能に連結されている。
ツール台２７は、サブ本体２６内において半径方向に移動可能に案内され、軸線に対し傾斜した傾斜歯２７ａを有する。
【００８３】
軸方向移動部材２８は、ツール台２７の傾斜歯２７ａと歯合する傾斜歯２８ａを有している。また、軸方向移動部材２８は、刃物駆動ロッド４４と同芯で互いに相対回転不可能な状態で連結されており、刃物駆動ロッド４４とともに軸方向に移動しかつ軸心を中心に回転する。
【００８４】
図４は、ツール台２７と軸方向移動部材２８の斜視図である。このように、軸方向移動部材２８は半円部２８−１を有しており、この半円部２８−１の平面側の面に傾斜歯２８ａが形成されている。また、ツール台２７において、軸方向移動部材２８の傾斜歯２８ａと対面する面に、上述した傾斜歯２７ａが形成されている。
【００８５】
上述した構成により、刃物ヘッド２２を、内面倣いヘッド２１にその軸線まわりに回転可能に支持できる。また、刃物駆動ヘッド４４を軸移動装置４８で軸方向に移動させることで刃物駆動ヘッド４４に連結された軸方向移動部材２８を軸方向に移動させ、この軸方向移動を傾斜歯２７ａと傾斜歯２８ａを介してツール台２７の半径方向移動に変換することにより刃物２９を半径方向に移動させることができる。
【００８６】
次に、図５を参照し、第１実施形態に係る長尺シャフト内面加工装置の動作について説明する。
図５において、（Ａ）は図１の長尺シャフト１の左端側（反フランジ側）、（Ｂ）は右端側（フランジ側）の内面加工状態を示している。
【００８７】
図５（Ａ）において、図１の長尺シャフト１の左端側（反フランジ側）の最小径の下穴２ａに、サブ本体２６側を向けて加工ヘッド２０を挿入する。
次に、ボーリングバー３２の第１中空穴３２ａと内面倣いヘッド２１の液圧流路２３ａを通して１対のピストン２５の間に液体（作動液）を供給し１対のピストン２５を互いに離れる方向に移動させることで、１対の内面チャック２４を放射状に拡径する。この内面チャック２４の拡径により、刃物ヘッド２２の軸線（回転中心）を下穴２の軸線に一致させ、内面チャック２４によって下穴２内で内面倣いヘッド２１及び刃物ヘッド２２を軸方向に移動可能に支持する。
【００８８】
刃物ヘッド２２の軸線を下穴２の軸線と一致させたら、刃物駆動ロッド４４を軸方向に駆動することで、軸方向移動部材２８及びツール台２７を介して刃物２９を半径方向外方に移動させ、所定の切り込み量となる位置に刃物２９を突出させる。
【００８９】
次に、メインロッド４２により刃物ヘッド２２を長尺シャフト１の外部から軸線まわりに回転駆動するともに、バー移動装置３４により長尺シャフト１の外部からボーリングバー３２を介して内面倣いヘッド２１を軸方向に移動させることにより、長尺シャフト１の内面を下穴２に倣って内面加工する。
上述した加工手順により、長尺シャフト１における最小径の下穴２ａの近傍まで、本発明の装置を用いて内面加工することができる。
【００９０】
次に、図５（Ｂ）において、長尺シャフト１の軸方向を反転させて、図１の長尺シャフト１の右端側（フランジ側）の下穴に、サブ本体２６側を向けて加工ヘッド２０を挿入し、同様に内面加工する。これにより、長尺シャフト１のフランジ近傍まで、本発明の装置を用いて内面加工する。
このように、加工ヘッド２０に対して長尺シャフト１の軸方向を反転させて、下穴２に倣って内面加工することにより、加工不可範囲を最小にできる。
【００９１】
上述した内面加工において、切削液が必要な場合には、切削液供給装置１８により、ボーリングバー３２の第２中空穴３２ｂと内面倣いヘッド２１の切削液流路２３ｂを介して、切削箇所に切削液を供給する。
なお、長尺シャフト１の軸方向を容易に反転できるように、加工ヘッド２０の両端部は、ボーリングバー３２、メインロッド４２および刃物駆動ロッド４４とボルト等で容易に着脱できるようになっている。
【００９２】
上述した第１実施形態の構成によれば、加工ヘッド２０の軸方向移動及び回転駆動に必要な駆動力を軸方向の両側に配置した２本のシャフト（ボーリングバー３２及びメインロッド４２）から供給することによって加工ヘッド２０を小型化し、かつ細径化することができる。
すなわち、長尺シャフト１の下穴２を通して加工ヘッド２０に連結されたヘッド支持装置３０と刃物駆動装置４０により、内面加工用の刃物２９を有する加工ヘッド２０の軸方向移動と回転駆動を行うように構成したことで、加工ヘッド２０は、半径方向に移動する刃物２を有するとともに刃物ヘッド２２の回転中心を下穴２の軸線に一致させかつ軸方向に移動可能に支持する機能を有していればよく、加工ヘッド２０の構成として、大きな駆動力を要する機構を設けなくてよいので、加工ヘッド２０の最大径を、長尺シャフト１の両端部の少なくとも一方の下穴２よりも細くできる。
【００９３】
また、加工ヘッド２０に内面チャック２４を設けラジアル方向の加工反力をワーク（長尺シャフト１）に逃がし、回転方向の加工反力をシャフト（ボーリングバー３２）が受け持つことで長尺細径化が実現できる。
すなわち、ヘッド支持装置３０から供給される作動液により内面チャック２０が放射状に拡径して刃物ヘッド２２の軸線を下穴２の軸線に一致させかつ刃物ヘッド２２を軸方向に移動可能に支持することにより、加工ヘッド２０の小型化が更に容易となり、かつ加工時の工具反力を長尺シャフト１の下穴２の内面で受けるため、工具反力による加工精度の低下を防止することができる。
【００９４】
さらに、加工ヘッド２０が一対の内面チャック２４を備えることで、下穴２に対する加工ヘッド２０の同軸度を正確に確保でき、またテーパ状の下穴でも同軸度を確保できる。
すなわち、内面倣いヘッド２１が軸方向に間隔を隔てて位置する１対の内面チャック２４を有し、１対のピストン２５によりそれぞれ独立して作動するので、下穴２が円筒形またはテーパ状であっても、加工ヘッド２０を下穴に対して常に同心に保持できる。
【００９５】
さらに、刃物駆動装置４０の軸移動装置４８により軸方向移動部材２８を軸方向に移動させ、この軸方向移動部材２８の軸方向移動により刃物２９を半径方向に移動させることで、加工ヘッド２０の小型化が更に容易となる。
従って、加工時の工具反力による加工精度の低下を防止して、長尺シャフト１の内面を、その下穴２に倣って正確に中ぐり加工することができる。
【００９６】
また、メインロッド支持部４１だけでなく中間支持部４３を設けたことにより、メインロッドの撓みを少なくでき、メインロッド支持部４１の摩耗を低減することができる。また、中間支持部４３は軸方向に移動可能であるので、加工の進行に伴って回転駆動装置４６が軸方向に移動するときに、回転駆動装置４６の移動を妨げないように中間支持部４３を移動させることができる。
【００９７】
また、中間支持部４３は索体（ひも、ワイヤなど）で回転駆動装置４６と連結されているので、回転駆動装置４６を初期位置に戻したとき中間支持部４３が定位置に戻るように索体の長さを設定しておくことで、中間支持部４３の定位置への戻し忘れを防止できる。
【００９８】
また、切削液供給装置１８及び切削液流路２３ｂにより切削箇所近傍まで切削液を導くことで、切削液を切削箇所に供給できるので、切削液が必要な加工を行うことができる。
また、切削液出口２３ｃを内面倣いヘッド２１の下部に設けることにより、切削液の流れによって切屑を効果的に排除できる。
【００９９】
［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態による長尺シャフト内面加工装置の全体構成図である。
本実施形態において、長尺シャフト支持装置１０は、長尺シャフト１を撓まないように固定し、かつ長尺シャフト１をその軸心まわりに回転させる機能を有する。このため、長尺シャフト支持装置１０におけるチャック装置１２、１３の一方または両方は長尺シャフト１を把持する部分が図示しない回転用駆動源によって回転駆動されるようになっている。
【０１００】
チャック装置１２、１３の一方または両方を回転駆動する図示しない回転用駆動源は、例えば回転モータを適用できる。この場合、回転モータの回転力を、適宜の動力伝達機構（歯車機構、ベルト機構、チェーン機構など）によってチャック装置の把持部の回転軸に伝達する構成を採用してよい。
【０１０１】
加工ヘッド２０は、長尺シャフト１の下穴に軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物２９を有し、刃物２９の回転中心を下穴の軸線に一致させる機能を有し、下穴内で軸方向に移動可能であり、かつ下穴に挿入された状態において長尺シャフト１の回転を許容する機能を有する。本実施形態における加工ヘッド２０のより詳細な構造については、後述する。
【０１０２】
ヘッド支持装置３０は、長尺シャフト１の一端から下穴を通して加工ヘッド２０に連結され、加工ヘッド２０を軸方向に移動させる装置であり、第１実施形態と同様に、ボーリングバー３２と、バー移動装置３４と、液圧供給装置３６とを備える。
また、本実施形態の長尺シャフト内面加工装置は、第１実施形態と同様に、切削液供給装置１８を備える。
【０１０３】
刃物駆動装置４０は、長尺シャフト１の他端から下穴を通して加工ヘッド２０に連結され、刃物２９を半径方向に移動させる装置である。
刃物駆動装置４０は、一端が刃物ヘッドに連結され軸方向に延びるメインロッド４２と、メインロッド４２を支持し加工ヘッド２０に追従してメインロッド４２とともに軸方向に移動するメインロッド支持装置５３と、メインロッド４２の中空穴を通って軸方向に延びる刃物駆動ロッドと、刃物駆動ロッドを回転ロッドに対して軸方向に相対的に移動させる軸移動装置４８とを備える。
【０１０４】
メインロッド支持装置５３は、メインフレーム１１の上面に沿って水平に移動可能に設けられた水平移動台５３ａと、水平移動台５３ａ上に設置されメインロッド４２を支持するロッド支持部材５３ｂとを有する。ロッド支持部材５３ｂはメインロッド４２の回転を拘束するように支持するのがよい。
【０１０５】
第１実施形態と異なり、第２実施形態における刃物駆動装置４０は、メインロッド４２を回転駆動する機能を有していない。
第２実施形態における軸移動装置４８の構成は、第１実施形態における軸移動装置４８と同様である。
【０１０６】
図７は、第２実施形態における加工ヘッド２０の拡大断面図である。
第１実施形態と異なり、加工ヘッド２０は、円筒型のヘッド本体５５と、１対の内面チャック２４と、１対のピストン２５と、ツール台２７と、軸方向移動部材２８とを有している。
【０１０７】
本実施形態におけるヘッド本体５５は、第１実施形態のような、互いに相対回転可能なメイン本体とサブ本体とからなる構造ではない。
本実施形態におけるヘッド本体５５は、長尺シャフト１の下穴に軸方向に挿入可能な直径で形成された部分（図示例ではボーリングバー３２寄りの太い部分）と、長尺シャフト１の最小径の下穴に軸方向に挿入可能な直径で形成された部分（図示例ではメインロッド４２寄りの細い部分）とを有している。
【０１０８】
１対の内面チャック２４と１対のピストン２５は、ヘッド本体５５におけるボーリングバー３２寄りの太い部分の内部に設けられている。
ツール台２７と軸方向移動部材２８は、ヘッド本体５５の内部において、１対のピストン２５よりもメインロッド４２側の位置に設けられている。
【０１０９】
各内面チャック２４は、加工ヘッド２０の長尺シャフト１に対する軸方向の相対移動および相対回転を許容するように回転可能なフリーローラ２４ｄと、ヘッド本体５５内に半径方向に移動可能に設けられフリーローラ２４ｄを半径方向に進退移動させるガイド部材２４ｃとの組を、周方向に３組以上有している。図７の構成例では、各内面チャック２４においてフリーローラ２４ｄとガイド部材２４ｃの組が１２０度間隔で３組配置されている。
【０１１０】
第２実施形態における加工ヘッド２０のその他の構成は第１実施形態と同様である。したがって、１対のピストン間への液体の供給や、加工ヘッド２０への切削液の供給や、１対のピストン２５の軸方向移動によるガイド部材２４ｃの半径方向移動や、軸方向移動部材２８の軸方向移動によるツール台２７の半径方向移動は、第１実施形態と同様である。
【０１１１】
次に、第２実施形態の長尺シャフト内面加工装置の動作について説明する。
長尺シャフト１に加工ヘッド２０を挿入した後、１対のピストン２５の間に液体（作動液）を供給し１対の内面チャック２４を放射状に拡径し、これにより加工ヘッド２０の軸線を下穴の軸線に一致させる。内面チャックにはフリーローラ２４ｄが設けられているので、加工ヘッド２０は下穴内で軸方向に移動可能であり、かつ長尺シャフト１の回転は許容される。
【０１１２】
次に、ヘッド本体５５から所定の切り込み量となる位置に刃物２９を突出させる。
次に、加工ヘッド２０を外部からボーリングバー３２により軸方向に移動させるとともに、長尺シャフト支持装置１０により長尺シャフト１を軸線まわりに回転させることにより、長尺シャフト１の内面を下穴に倣って切削加工する。
【０１１３】
次に、長尺シャフト１の軸方向を反転させて、長尺シャフト１の下穴に、加工ヘッド２０を挿入し、同様に内面加工する。これにより、長尺シャフト１のフランジ近傍まで、本発明の装置を用いて内面加工する。
【０１１４】
上述した加工手順により、図１の長尺シャフト１における最小径の下穴２ａの近傍まで内面加工することができ、かつ反転させることで加工不可範囲を最小にできる。
【０１１５】
上述した第２実施形態の構成によれば、長尺シャフト１の下穴を通して加工ヘッド２０の一端に連結されたヘッド支持装置３０により内面加工用の刃物２９を有する加工ヘッド２０の軸方向移動を行い、加工ヘッド２０の他端に連結された刃物駆動装置４０により刃物２９を半径方向に移動させ、長尺シャフト支持装置１０により長尺シャフト１の回転駆動を行うので、加工ヘッド２０は半径方向に移動可能な内面加工用の刃物２９を有し、該刃物２９の回転中心を下穴の軸線に一致させ、かつ下穴に挿入された状態において長尺シャフト１の回転を許容する機能のみで足りるため加工ヘッド２０の最大径を、長尺シャフト１の両端部の下穴よりも細くできる。
【０１１６】
また、第１実施形態と異なり、長尺シャフト支持装置１０により長尺シャフト１の回転駆動を行うので、加工ヘッド２０を回転させる機構が不要であり、装置構成を簡素化できる。
【０１１７】
その他の効果として、工具反力による加工精度の低下を防止できる点、及び、下穴２が円筒形またはテーパ状であっても、加工ヘッド２０を下穴に対して常に同心に保持できる点は、第１実施形態と同様である。
【０１１８】
［第３実施形態］
図８は、本発明の第３実施形態による長尺シャフト内面加工装置の全体構成図である。
本実施形態において、長尺シャフト支持装置１０は、長尺シャフト１を撓まないように固定し、かつ長尺シャフト１を軸方向に移動させる機能を有する。
【０１１９】
本実施形態において、長尺シャフト支持装置１０はメインフレーム１１上を軸方向に移動する移動台１０ａを有しており、この移動台１０ａにチャック装置１２、１３が固定されている。なお、チャック装置１２、１３を共通に搭載する移動台を設けずに、チャック装置１２、１３を別々にメインフレーム１１上で軸方向に移動可能なように構成してもよい。
【０１２０】
長尺シャフト支持装置１０の軸方向移動は、図示しない軸方向用駆動源によって行われる。このような軸方向用駆動源としては、例えば回転モータを適用できる。回転モータを適用する場合、回転モータの回転運動を、適宜の動力変換機構（ボールねじ機構、ラックアンドピニオン、ベルト機構、チェーン機構など）によって直線運動に変換し、軸方向に駆動する構成を採用してよい。あるいは、長尺シャフト支持装置１０の軸方向用駆動源として、リニアモータを用い、リニアモータの移動子の移動により直接、軸方向に駆動する構成としてもよい。
【０１２１】
加工ヘッド２０の構成及び動作は第１実施形態と同様である。刃物駆動装置４０は、回転駆動装置４６ｂと軸移動装置４８４８を備える点は、第１実施形態と同様であるが、水平移動台（図２の符号４６ａ）は設けられておらず、回転駆動装置と軸移動装置４８を軸方向に移動させるようにはなっていない。
【０１２２】
ヘッド支持装置３０は、ボーリングバー３２を備える点は、第１実施形態と同様であるが、バー移動装置３４（図２の符号３４）は設けられておらず、ボーリングバー３２を軸方向に移動させるようにはなっていない。ボーリングバー３２は、加工ヘッド２０とは反対側の端部でバー支持部材５２によって支持されている。バー支持部材５２は、ボーリングバー３２を回転不能かつ軸方向移動不能な状態で支持する。
液圧供給装置３６と切削液供給装置１８が設けられる点、及びこれらの構成、動作は、第１実施形態と同様である。
【０１２３】
図８に示すように、メインロッド４２の撓みを少なくするため、長尺シャフト支持装置１０と回転駆動装置４６の間に、メインロッド４２を回転可能に支持するロッド中間支持部５０を設けるのがよい。また、ボーリングバー３２の撓みを少なくするため、長尺シャフト支持装置１０とバー支持部材５２との間に、ボーリングバー３２を支持するバー中間支持部５１を設けるのがよい。またロッド中間部５０とバー中間支持部５１は、軸方向に移動自在であるのがよい。
【０１２４】
次に、第３実施形態の長尺シャフト内面加工装置の動作について説明する。
長尺シャフト１に加工ヘッド２０を挿入した後、１対のピストン２５の間に液体（作動液）を供給し１対の内面チャック２４を放射状に拡径し、これにより加工ヘッド２０の軸線を下穴の軸線に一致させる。内面チャックには回転ロータが設けられているので、加工ヘッド２０が下穴に挿入された状態において長尺シャフト１の軸方向移動は許容される。
【０１２５】
次に、刃物ヘッド２２から所定の切り込み量となる位置に刃物２９を突出させる。
次に、刃物ヘッド２２を外部からメインロッド４２により軸心を中心に回転させるとともに、長尺シャフト支持装置１０により長尺シャフト１を軸方向に移動させることにより、長尺シャフト１の内面を下穴に倣って切削加工する。
【０１２６】
次に、長尺シャフト１の軸方向を反転させて、長尺シャフト１の下穴に、加工ヘッド２０を挿入し、同様に内面加工する。これにより、長尺シャフト１のフランジ近傍まで、本発明の装置を用いて内面加工する。
【０１２７】
上述した加工手順により、図１の長尺シャフト１における最小径の下穴２ａの近傍まで内面加工することができ、かつ反転させることで加工不可範囲を最小にできる。
【０１２８】
上述した第３実施形態の構成によれば、長尺シャフト支持装置１０により長尺シャフト１を軸方向に移動させ、長尺シャフト１の下穴を通して加工ヘッド２０の一端に連結されたヘッド支持装置３０により内面加工用の刃物２９を有する加工ヘッド２０を軸方向に固定し、加工ヘッド２０の他端に連結された刃物駆動装置４０により刃物２９を半径方向に移動させるので、加工ヘッド２０は半径方向に移動可能な内面加工用の刃物２９を有し、刃物２９の回転中心を下穴の軸線に一致させ、かつ下穴に挿入された状態において長尺シャフト１の軸方向移動を許容する機能のみで足りるため加工ヘッド２０の最大径を、長尺シャフト１の両端部の下穴よりも細くできる。
【０１２９】
図９は、本発明の長尺シャフト内面加工装置の装置長さについて説明する図である。図９において（Ａ）は第１及び第２実施形態の模式図であり、加工ヘッド２０、ヘッド支持装置３０及び刃物駆動装置４０が、上側の図では左側に寄っており、下側の図では右側に寄っている。このように第１及び第２実施形態では、加工ヘッド２０、ヘッド支持装置３０及び刃物駆動装置４０を軸方向に移動させるため、加工装置の全体の長さＬ１が下穴（長尺シャフト１）の長さの３倍程度必要となる。
【０１３０】
一方、図９において（Ｂ）は第３実施形態の模式図であり、長尺シャフト１が上側の図では左側に寄っており、下側の図では右側に寄っている。このように第３実施形態では、加工ヘッド２０を軸方向に移動させるのではなく、長尺シャフト１を軸方向に移動させるので、加工装置の全体の長さＬ２が下穴の長さの２倍程度で済み、省スペース化を図ることができる。
【０１３１】
その他の効果として、工具反力による加工精度の低下を防止できる点、及び、下穴２が円筒形またはテーパ状であっても、加工ヘッド２０を下穴に対して常に同心に保持できる点は、第１実施形態と同様である。
【０１３２】
［第４実施形態］
図１０は、本発明の第４実施形態による長尺シャフト内面加工装置の全体構成図である。
本実施形態において、長尺シャフト支持装置１０は、長尺シャフト１を撓まないように固定し、長尺シャフト１を軸方向に移動させ、かつ長尺シャフト１をその軸心まわりに回転させる機能を有する。
【０１３３】
このため、長尺シャフト支持装置１０におけるチャック装置１２、１３の一方または両方は長尺シャフト１を把持する部分が図示しない回転用駆動源によって回転駆動されるようになっている。回転用駆動源によってチャック装置１２、１３の把持部の回転させるための機構は、第２実施形態における対応部分と同様の構成を採用できる。
【０１３４】
また、長尺シャフト支持装置１０はメインフレーム上を軸方向に移動する移動台１０ａを有しており、この移動台１０ａにチャック装置１２、１３が固定されている。なお、チャック装置１２、１３を共通に搭載する移動台を設けずに、チャック装置１２、１３を別々にメインフレーム１１上で軸方向に移動可能なように構成してもよい。長尺シャフト支持装置１０の軸方向移動は、図示しない軸方向用駆動源によって行われる。軸方向用駆動源によって長尺シャフト支持装置１０を軸方向に移動させるための構成は、第３実施形態における対応部分と同様の構成を採用できる。
【０１３５】
加工ヘッド２０の構成は第２実施形態（図７）と同様である。したがって、加工ヘッド２０は、長尺シャフト１の下穴に軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物２９を有し、刃物２９の回転中心を下穴の軸線に一致させる機能を有し、かつ下穴に挿入された状態において長尺シャフト１の軸方向移動と回転を許容する機能を有する。
【０１３６】
刃物駆動装置４０は、長尺シャフト１の他端から下穴を通して加工ヘッド２０に連結され、刃物２９を半径方向に移動させる装置である。
刃物駆動装置４０は、一端が刃物ヘッドに連結され軸方向に延びるメインロッド４２と、メインロッド４２を支持するロッド支持部材５３ｂと、メインロッド４２の中空穴を通って軸方向に延びる刃物駆動ロッド４４と、刃物駆動ロッド４４をメインロッド４２に対して軸方向に相対的に移動させる軸移動装置４８とを備える。第４実施形態では、第１実施形態と異なり、回転駆動チャック（図２における符号４６ｂ）及び水平移動台（図２における４６ａ）は設けられていない。
【０１３７】
ヘッド支持装置３０の構成は、第３実施形態と同様であり、ボーリングバー３２とバー支持部材５２を備える。
液圧供給装置３６と切削液供給装置１８が設けられる点、及びこれらの構成、動作は、第１実施形態と同様である。
【０１３８】
図１０に示すように、メインロッド４２の撓みを少なくするため、長尺シャフト支持装置１０と回転駆動装置の間に、メインロッド４２を支持するロッド中間支持部５０を設けるのがよい。また、ボーリングバー３２の撓みを少なくするため、長尺シャフト支持装置１０とバー支持部材５２との間に、ボーリングバー３２を支持するバー中間支持部５１を設けるのがよい。またロッド中間部５０とバー中間支持部５１は、軸方向に移動自在であるのがよい。
【０１３９】
次に、第４実施形態の長尺シャフト内面加工装置の動作について説明する。
長尺シャフト１に加工ヘッド２０を挿入した後、１対のピストン２５の間に液体（作動液）を供給し１対の内面チャックを放射状に拡径し、これにより加工ヘッド２０の軸線を下穴の軸線に一致させる。内面チャックにはフリーローラ２４ｄが設けられているので、加工ヘッド２０が下穴に挿入された状態において長尺シャフト１の回転と軸方向移動は許容される。
【０１４０】
次に、ヘッド本体５５から所定の切り込み量となる位置に刃物２９を突出させる。
次に、長尺シャフト支持装置１０により長尺シャフト１を回転させるとともに軸方向に移動させることにより、刃物２９で長尺シャフト１の内面を下穴に倣って切削加工する。
【０１４１】
次に、長尺シャフト１の軸方向を反転させて、長尺シャフト１の下穴に、加工ヘッド２０を挿入し、同様に内面加工する。これにより、長尺シャフト１のフランジ近傍まで、本発明の装置を用いて内面加工する。
【０１４２】
上述した加工手順により、図１の長尺シャフト１における最小径の下穴２ａの近傍まで内面加工することができ、かつ反転させることで加工不可範囲を最小にできる。
【０１４３】
上述した第４実施形態の構成によれば、長尺シャフト支持装置１０により長尺シャフト１を軸方向に移動させるとともに回転駆動し、長尺シャフト１の下穴を通して加工ヘッド２０の一端に連結されたヘッド支持装置３０により内面加工用の刃物２９を有する加工ヘッド２０を軸方向に固定し、加工ヘッド２０の他端に連結された刃物駆動装置４０により刃物２９を半径方向に移動させるので、加工ヘッド２０は半径方向に移動可能な内面加工用の刃物２９を有し、該刃物２９の回転中心を下穴の軸線に一致させ、かつ下穴に挿入された状態において長尺シャフト１の軸方向移動と回転を許容する機能のみで足りるため加工ヘッド２０の最大径を、長尺シャフト１の両端部の下穴よりも細くできる。
【０１４４】
また、長尺シャフト支持装置１０により長尺シャフト１の回転駆動を行うので、第２実施形態と同様に、加工ヘッド２０を回転させる機構が不要であり、装置構成を簡素化できる。
また、長尺シャフト支持装置１０により長尺シャフト１を軸方向に移動させるので、第３実施形態と同様に、加工装置の長さが下穴の長さの２倍程度で済み、省スペース化を図ることができる。
【０１４５】
［第５実施形態］
図１１は、本発明の第５実施形態による長尺シャフト内面加工装置の全体構成図である。
本実施形態では、メインフレーム１１は、刃物駆動装置４０に属する第１フレーム１１Ａと、長尺シャフト支持装置１０に属する第２フレーム１１Ｂと、ヘッド支持装置３０に属する第３フレーム１１Ｃとからなる。
【０１４６】
長尺シャフト支持装置１０は、長尺シャフト１の軸方向を反転させるように第２フレーム１１Ｂを旋回せることが可能な旋回機構１５を有する。この旋回機構１５は、手動で旋回する構成でも、モータなどの駆動源によって旋回駆動する構成でもよい。旋回機構１５が手動で旋回する構成の場合、長尺シャフト１の軸心が刃物駆動装置４０の軸心と一致するように、ピンなどの位置決め手段によって、第２フレーム１１Ｂの回転方向の位置を固定できる構成にするのがよい。
【０１４７】
なお、第５実施形態の長尺シャフト内面加工装置のその他の構成は、第１実施形態と同じである。第５実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様の効果が得られ、さらに、以下の効果も得られる。
【０１４８】
第１実施形態の構成では、長尺シャフト１を反転させるには、長尺シャフト１を長尺シャフト支持装置１０から一旦取り外す必要があるため、長尺シャフト１を反転させて再び長尺シャフト支持装置１０に固定する際に調芯作業をやり直す必要があり、手間がかかる。
一方、第５実施形態の構成によれば、旋回機構１５によって長尺シャフト１を長尺シャフト支持装置１０に固定したまま反転させることができる。このため、反転の際に長尺シャフト１を長尺シャフト支持装置１０から取り外す必要がないので、反転後の調芯作業の手間をなくすことができる。
【０１４９】
なお、上述した第５実施形態では、第１実施形態の構成に対して長尺シャフトの旋回機構を付加した構成であったが、このような旋回機構を、上述した第２〜第４実施形態の構成に付加してもよい。
【０１５０】
［その他の構成例］
（中間支持部４３を移動させる機構に関する構成例Ａ）
上述した第１及び第５の実施形態の長尺シャフト内面加工装置では、中間支持部４３が回転駆動装置４６と索体４５で連結されていたが、このような構成に代えて、回転駆動装置４６の軸方向移動に機械的に連動して回転駆動装置４６の軸方向移動量より少ない移動量で同じ移動方向に中間支持部４３を移動させる従動機構を備えるものとしてもよい。以下、従動機構の構成例について説明する。
【０１５１】
図１２は、第１構成例の従動機構１９Ａの構成図である。なお、図の簡略化のため、図６では刃物駆動ロッド４４の図示は省略している。
【０１５２】
第１構成例の従動機構１９Ａは、第１回転体３３ａ、第２回転体３３ｂ、第３回転体３３ｃ、第４回転体３３ｄ、第１索体３１ａ及び第２索体３１ｂを有する。
【０１５３】
第１回転体３３ａは、回転駆動装置４６に対してメインロッド支持部４１と反対側の位置に設置された回転体固定部３５に回転自在に取り付けられており、軸方向の移動は拘束されている。
第２回転体は、メインロッド支持部４１に回転自在に取り付けられており、軸方向の移動は拘束されている。
【０１５４】
第３回転体３３ｃと第４回転体３３ｄは、中間支持部４３に回転自在に取り付けられている。中間支持部４３は軸方向に移動自在であるので、第３回転体３３ｃと第４回転体３３ｄは、中間支持部４３と一体となって軸方向に移動可能である。
【０１５５】
第１索体３１ａは、第１回転体３３ａ、第２回転３３ｂ体及び第３回転体３３ｃに巻きかけられ、一端ａ１が回転駆動装置４６に固定され、他端ａ２がメインロッド支持部４１に固定されている。
第２索体３１ｂは、第４回転体３３ｄに巻きかけられ、一端ｂ１が回転駆動装置４６に固定され、他端ｂ２が中間支持部４３よりも回転駆動装置４６側の適宜の部位に固定されている。
【０１５６】
上記の第１索体３１ａと第２索体３１ｂとしては、例えば、ワイヤ、チェーン、ベルト、紐など種々の形態を採用しうる。この場合、第１索体３１ａと第２索体３１ｂとで、索体の形態が異なっていてもよい。例えば、第１索体３１ａとしてワイヤを使用し、第２索体３１ｂとしてベルトを使用してもよい。
【０１５７】
上記の第１回転体３３ａ、第２回転体３３ｂ、第３回転体３３ｃ及び第４回転体３３ｄとしては、第１索体３１ａ、第２索体３１ｂの形態に応じて、プーリ、スプロケットなどを採用しうる。この場合、第１〜第３の回転体３３ａ〜３３ｃと、第４回転体３３ｄとで回転体の形態が異なっていてもよい。
【０１５８】
従動機構１９Ａにおいて、回転駆動装置４６が図６で右方向に移動すると、第１索体３１ａの一端ａ１が右方向に移動するので、第１索体３１ａに巻きかけられた回転体のうち滑車機構上の動滑車に相当する第３回転体３３ｃが回転駆動装置４６の移動距離の２分の１だけ右方向に移動する。
【０１５９】
従動機構１９Ａにおいて、回転駆動装置４６が図６で左方向に移動すると、第２索体３１ｂの一端ｂ１が左方向に移動するので、滑車機構上の動滑車に相当する第４回転体３３ｄが回転駆動装置４６の移動距離の２分の１だけ左方向に移動する。
【０１６０】
すなわち、回転駆動装置４６が軸方向に移動すると、この軸方向移動に合わせて回転駆動装置４６の移動量の２分の１の移動量で同じ方向に中間支持部４３が軸方向に移動する。
【０１６１】
第１構成例の従動機構１９Ａによれば、回転駆動装置４６の軸方向移動に合わせて中間支持部４３を回転駆動装置の２分の１の移動量で移動させることにより、メインロッド４２を常に回転駆動装置４６とメインロッド支持部４１のちょうど中間位置で支持できるので、メインロッド４２の撓みによるメインロッド支持部４１の摩耗をより低減できる。
【０１６２】
図１３は、第２構成例の従動機構１９Ｂの構成図である。なお、図の簡略化のため、図１３では刃物駆動ロッド４４の図示は省略している。
【０１６３】
第２構成例の従動機構１９Ｂは、第１アーム３８と、第２アーム３９と、出力部材３７と、を有する。
第１アーム３８は、一端が回転駆動装置４６に回動可能に連結されている。第２アーム３９は、一端がメインロッド支持部４１に回動可能に連結されている。第１アーム３８と第２アーム３９は、他端同士で回動可能に連結されている。第１アーム３８と第２アーム３９の長さは同じである。
【０１６４】
出力部材３７は中間支持部４３に回動不可能に固定されており、中間支持部４３とともに軸方向（図示例で左右方向）に移動可能である。出力部材３７は、第１アーム３８と第２アーム３９との連結位置において、第１アーム３８及び第２アーム３９に対して回動可能かつ軸方向に垂直な方向（図示で上下方向）にスライド可能に連結されている。これにより、第１アーム３８と第２アーム３９との連結位置と、出力部材３７は、軸方向に関しては相対移動が拘束され、軸方向に垂直な方向に関しては相対移動が可能となっている。
【０１６５】
従動機構１９Ｂにおいて、回転駆動装置４６が図７で右方向に移動すると、第１アーム３８と第２アーム３９の連結位置は、回転駆動装置４６の移動距離の２分の１だけ右方向に移動するので、中間支持部４３も回転駆動装置４６の移動距離の２分の１だけ右方向に移動する。
【０１６６】
従動機構１９Ｂにおいて、回転駆動装置４６が図７で左方向に移動すると、第１アーム３８と第２アーム３９の連結位置は、回転駆動装置４６の移動距離の２分の１だけ左方向に移動するので、中間支持部４３も回転駆動装置４６の移動距離の２分の１だけ左方向に移動する。
【０１６７】
第２構成例の従動機構１９Ｂによれば、回転駆動装置４６の軸方向移動に合わせて中間支持部４３を回転駆動装置４６の２分の１の移動量で移動させることにより、メインロッド４２を常に回転駆動装置４６とメインロッド支持部４１のちょうど中間位置で支持できるので、メインロッド４２の撓みによるメインロッド支持部４１の摩耗をより低減できる。
【０１６８】
（切削液を供給する手段に関する構成例Ｂ）
図２及び図３では、ボーリングバー３２に形成した第２中空穴３２ｂを介して切削液を加工ヘッド２０まで導く構成を示したが、切削油が刃物近辺に流れ出る必要がない場合には、図１４に示す構成により切削液を供給してもよい。
【０１６９】
図１４において、長尺シャフト１は一端（図示例で左端）において一方のチャック装置１２に把持され、末広がり状に形成された一端（図示例で右端）において固定治具１７を介して他方のチャック装置１３に把持されている。固定治具１７は、切削液供給口１７ａを有し、長尺シャフト１に適宜の固定手段（例えばボルト）によって固定されている。切削液供給口１７ａには切削液供給ホース１８ｂが接続されている。
【０１７０】
上記の構成によれば、図３の構成例と異なり、ヘッド支持装置３０と加工ヘッド２０に切削液の供給経路を設けることなく、切削液を供給することが可能である。
なお、図１４の構成例は、固定治具１７に設けられた切削液供給口１７ａから長尺シャフト１内に切削液を供給したが、チャック装置１２、１３の把持部と長尺シャフト１の間に切削液を供給可能な程度の大きさの隙間があれば、その隙間を利用して切削液を供給してもよい。あるいは、長尺シャフト１が両端部以外に穴を有していれば、その穴を利用して切削液を供給してもよい。
【０１７１】
（複数枚の刃物を用いる場合の構成例Ｃ）
第１〜第５実施形態では、加工ヘッド２０は、半径方向に移動可能な内面加工用の１つの刃物２９を有していたが、第１〜第５実施形態のいずれにおいても、加工ヘッド２０が、半径方向に移動可能な内面加工用の複数の刃物２９を有していてもよい。この場合の構成例Ｃ−１、Ｃ−２、Ｃ−３を以下で説明する。
なお、構成例Ｃ−１、Ｃ−２、Ｃ−３において、以下で参照する図面の構成および以下で述べる内容以外の点は、上述の第１〜第５実施形態のいずれかと同じであってよい。
【０１７２】
（構成例Ｃ−１）
図１５（Ａ）は、図３または図７のＡ−Ａ線断面図に相当する。加工ヘッド２０は、半径方向に移動可能な内面加工用の第１および第２の刃物２９Ａ，２９Ｂを複数枚の刃物２９として有する。加工ヘッド２０は、上記各実施形態と同様に、刃物２９Ａ，２９Ｂの回転中心を下穴２の軸線に一致させ、かつ軸方向に移動可能に第１および第２の刃物２９Ａ，２９Ｂを支持する機能を有する。また、第１の刃物２９Ａが、切削により摩耗したら切削位置から半径方向内方へ引っ込められる動作に連動して、第２の刃物２９Ｂが、半径方向内方から半径方向外方にある切削位置まで移動させられるように加工ヘッドが構成されている。
なお、切削位置とは、第１の刃物２９Ａまたは第２の刃物２９Ｂが内面２を切削するために、第１の刃物２９Ａまたは第２の刃物２９Ｂが配置されるべき半径方向位置をいう。また、本願において、半径方向は、加工ヘッド２０の回転中心に対する半径に沿った方向またはこの方向と平行な方向である。
【０１７３】
第１の刃物２９Ａは、第１のツール台２７Ａの半径方向端部に設けられ、第２の刃物２９Ｂは、第２のツール台２７Ｂの半径方向端部に設けられる。この例では、第１および第２のツール台２７Ａ，２７Ｂは半径方向に直線的に延びている部材である。また、第１および第２のツール台２７Ａ，２７Ｂは、半径方向移動時に、サブ本体２６の内面により、半径方向に移動可能に案内され、切削時に、サブ本体２６の内面により回転方向に支持される。
【０１７４】
軸方向移動部材２８は、軸線に対して斜め方向に延びる傾斜歯２８ａが設けられた第１および第２の側面２８ｂ、２８ｃ（図１５（Ａ）参照）を有する。傾斜歯２８ａは、図４のように、各側面２８ｂ、２８ｃにおいて軸線方向に複数設けれている。図１５の例では、第１の側面２８ｂの傾斜歯２８ａと、第２の側面２８ｃの傾斜歯２８ａとは、互いに平行な前記斜め方向に延びていてよい。ただし、第１の側面２８ｂの傾斜歯２８ａと、第２の側面２８ｃの傾斜歯２８ａとは、平行でなくてもよい。
一方、第１のツール台２７Ａは、第１の側面２８ｂの傾斜歯２８ａと同じ前記斜め方向に延びて該傾斜歯２８ａと係合する傾斜歯２７ａを有し、第２のツール台２７Ｂは、第２の側面２８ｃの傾斜歯２８ａと同じ前記斜め方向に延びて該傾斜歯２８ａと係合する傾斜歯２７ｂを有し、これにより、軸方向移動部材２８の軸方向移動により、第１および第２のツール台２７Ａ，２７Ｂが半径方向に連動して移動するようになっている。この例では、各傾斜歯２７ａ，２７ｂは、軸線に対し傾斜した傾斜歯である。
【０１７５】
傾斜歯２８ａと傾斜歯２７ａまたは２７ｂとの関係は、第１実施形態の傾斜歯２７ａと傾斜歯２８ａとの関係と同じある。即ち、第１実施形態において、傾斜歯２７ａと傾斜歯２８ａとが、軸方向移動部材２８の軸方向移動をツール台２７の半径方向移動に変換するのと同様に、本構成例において、軸方向移動部材２８の軸方向移動をツール台２７Ａおよび２７Ｂの半径方向移動に変換する。
従って、軸方向移動部材２８の軸方向移動により、第１の刃物２９Ａが半径方向外方に移動するとともに第２の刃物２９Ｂが半径方向内方に移動し、軸方向移動部材２８の逆方向の軸方向移動により、第２の刃物２９Ｂが半径方向外方に移動するとともに第１の刃物２９Ａが半径方向内方に移動するようになっている。
なお、図１５（Ａ）は、第１の刃物２９Ａが切削位置にある状態を示し、図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）の状態から軸方向移動部材２８の軸方向移動により、第１の刃物２９Ａが半径方向内方に引っ込んで第２の刃物２９Ｂが切削位置へ移動した状態を示す。
【０１７６】
図１５の構成例では、次のように、第１の刃物２９Ａによる切削性能と第２の刃物２９Ｂによる切削性能とを精度よく同じにすることができるようになっている。
第１および第２の側面２８ｂ、２８ｃは、加工ヘッド２０の中心（即ち、回転中心）を挟んで位置し、第１および第２のツール台２７Ａ，２７Ｂも、該回転中心を挟んで位置する。
また、軸線（即ち、回転中心）を中心として互いに逆向きに回る方向を第１および第２の周方向として、第１の刃物２９Ａは、第１のツール台２７Ａの半径方向端部における第１の周方向（図１５において反時計回り）の先端に位置し、第２の刃物２９Ｂは、第２のツール台２７Ａの半径方向端部における同じ第１の周方向の先端に位置している。
この構成で、第１の刃物２９Ａで切削を行う場合と第２の刃物２９Ｂで切削を行う場合とで、切削時の回転方向を同じにすることができ、しかも、第１の刃物２９Ａの切削位置と、第２の刃物２９Ｂの切削位置とが、切削時の回転中心に関し点対称になるようにきる。よって、第１の刃物２９Ａによる切削性能と第２の刃物２９Ｂによる切削性能とを精度よく同じにすることができる。
【０１７７】
第１の刃物２９Ａを切削位置に合わせるための構成例を説明する。第１の刃物２９Ａと内面２との接触圧を検知できるように、接触検知用センサ（例えば、圧電素子）を例えば軸方向移動部材２８に組み込んでおく。すなわち、前記接触圧が第１のツール台２７Ａを介して軸方向移動部材２８に作用するので、前記接触圧を前記接触検知用センサで検知できる。第１の刃物２９Ａを半径方向外方に移動させ、接触検知用センサが検知した接触圧に基づいて、第１の刃物２９Ａが下穴の内面２にちょうど当たる位置を基準位置（ゼロ点位置）に設定する作業を行ってよい。基準位置が分かったら、例えば、基準位置からさらに所定の切り込み量だけ第１の刃物２９Ａを半径方向外方に移動させた位置を、切削位置とすることができる。このようにして、第１の刃物２９Ａを切削位置に合わせることができる。第２の刃物２９Ｂの場合も同様である。なお、接触検知用センサからの検出信号の外部への伝送方法については、例えば、軸方向移動部材２８と刃物駆動ロッド４４の内部に軸方向の穴を設け、その穴に接触接触検知用センサと接続した信号ケーブルを通し、信号を伝送するという構成を採用してよい。
【０１７８】
本構成例によれば、第１の刃物２９Ａが、切削位置から半径方向内方へ引っ込められる動作に連動して、第２の刃物２９Ｂが、半径方向内方から半径方向外方にある切削位置まで移動させられるようになっているので、第１の刃物２９Ａが切削により摩耗したら、第１の刃物２９Ａを半径方向内方に引っ込めて、新たな第２の刃物２９Ｂを切削位置へ移動させることができる。よって、刃物を交換する頻度が半分に減る。
なお、刃物２９Ａの摩耗の判断は次のように行う。刃物２９Ａによる加工距離または加工時間を計測し、加工距離または加工時間が、予め定めた摩耗加工距離または摩耗加工時間に達したら、刃物２９Ａが摩耗と判断する。代わりに、刃物２９Ａにより加工の切屑を観察することで、刃物２９Ａが摩耗しているかを判断してもよい。
【０１７９】
（構成例Ｃ−２）
図１６は、図３または図７におけるツール台２７付近の図に相当するが、本構成例を示す。図１７（Ａ）は、図１６のＡ−Ａ線断面図である。
【０１８０】
本構成例Ｃ−２では、加工ヘッド２０は、本構成例Ｃ−１における第１および第２のツール台２７Ａ，２７Ｂの代わりに単一のツール台２７Ｃを有する。このツール台２７Ｃの半径方向一端部に第１の刃物２９Ａが設けられ、このツール台２７Ｃの半径方向他端部に第２の刃物２９Ｂが設けられる。
軸方向移動部材２８は、軸線に対して斜め方向に延びる傾斜歯２８ａを有する。一方、ツール台２７Ｃは、傾斜歯２８ａと同じ前記斜め方向に延びて傾斜歯２８ａと係合する傾斜歯２７ｃを有する。これにより、軸方向移動部材２８の軸方向移動により、ツール台２７Ｃが半径方向に移動するようになっている。従って、第１の刃物２９Ａが切削により摩耗したら、軸方向移動部材２８の軸方向移動により、第１の刃物２９Ａを半径方向内方に引っ込めて、新たな第２の刃物２９Ｂを切削位置へ移動させることができる。なお、図１７（Ａ）は、第１の刃物２９Ａが切削位置にある状態を示し、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）の状態から軸方向移動部材２８の軸方向移動により、第１の刃物２９Ａが半径方向内方に引っ込んで第２の刃物２９Ｂが切削位置へ移動した状態を示す。
前記軸線を中心として互いに逆向きに回る方向を第１および第２の周方向として、第１の刃物２９Ａは、ツール台２７Ｃの半径方向一端部における第１の周方向（図１７（Ｂ）の反時計回り）の先端に位置し、第２の刃物２９Ｂも、ツール台２７Ｃの半径方向他端部における同じ第１の周方向の先端に位置している。この場合には、第１および第２の刃物２９Ａ，２９Ｂが、同じ第１の周方向を向くように配置できるので、第１の刃物２９Ａで切削を行う場合と第２の刃物２９Ｂで切削を行う場合とで、切削時の回転方向を同じにすることができる。
【０１８１】
（構成例Ｃ−３）
本構成例Ｃ−３では、図１７の構成の代わりに、図１８のように第１および第２の刃物２９Ａ，２９Ｂを配置してもよい。すなわち、図１８（Ａ）は、図１６のＡ−Ａ線断面図であるが、構成例Ｃ−３を示す。
図１８では、前記軸線を中心として互いに逆向きに回る方向を第１および第２の周方向として、第１の刃物２９Ａは、ツール台２７Ｃの半径方向一端部における第１の周方向（図１８の反時計回り）の先端に位置し、第２の刃物２９Ｂは、ツール台２７Ｃの半径方向他端部における第２の周方向（図１８の時計回り）の先端に位置している。この場合には、第１の刃物２９Ａで切削を行う場合と第２の刃物２９Ｂで切削を行う場合とで、加工ヘッド２０の回転方向を逆にする。
なお、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）の状態から軸方向移動部材２８の軸方向移動により、第１の刃物２９Ａが半径方向内方に引っ込んで第２の刃物２９Ｂが切削位置へ移動した状態を示す。
【０１８２】
（構成例Ｃ−４）
図１９（Ａ）は、図３または図７のＡ−Ａ線断面図に相当するが、構成例Ｃ−４を示す。図１９（Ａ）において、軸方向移動部材２８の断面寸法を図３または図７の場合よりも大きくしている。構成例Ｃ−４では、３つ以上の複数の刃物２９が、内面２の当たる切削位置と、内面２に当たらないように引っ込んだ位置との間で連動して半径方向に移動する。図１９の例では、第１の刃物２９Ａ、第２の刃物２９Ｂ、第３の刃物２９Ｃが複数の刃物２９として設けられる。図１９（Ａ）は、第１〜第３の刃物２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃがいずれも切削位置にある状態を示し、図１９（Ｂ）は、第１〜第３の刃物２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃが、いずれも、内面２に当たらないように引っ込んだ位置にある状態を示す。
【０１８３】
第１の刃物２９Ａは、第１のツール台２７Ａの半径方向端部に設けられ、第２の刃物２９Ｂは、第２のツール台２７Ｂの半径方向端部に設けられ、第３の刃物２９Ｃは、第３のツール台２７Ｃの半径方向端部に設けられる。この例では、第１、第２および第３のツール台２７Ａ，２７Ｂ、２７Ｃは半径方向に直線的に延びている部材である。また、第１、第２および第３のツール台２７Ａ，２７Ｂ、２７Ｃは、半径方向移動時に、サブ本体２６の内面により、半径方向に移動可能に案内され、切削時に、サブ本体２６の内面により回転方向に支持される。
【０１８４】
軸方向移動部材２８は、軸線に対して斜め方向に延びる傾斜歯２８ａが設けられた第１の側面２８ｂ、第２の側面２８ｃおよび第３の側面２８ｄを有する。傾斜歯２８ａは、図４と同様に、各側面２８ｂ、２８ｃ、２８ｄにおいて軸線方向に複数設けれている。
一方、第１のツール台２７Ａは、第１の側面２８ｂの傾斜歯２８ａと同じ前記斜め方向に延びて該傾斜歯２８ａと係合する傾斜歯２７ａを有し、第２のツール台２７Ｂは、第２の側面２８ｃの傾斜歯２８ａと同じ前記斜め方向に延びて該傾斜歯２８ａと係合する傾斜歯２７ｂを有し、第３のツール台２７Ｃは、第３の側面２８ｄの傾斜歯２８ａと同じ前記斜め方向に延びて該傾斜歯２８ａと係合する傾斜歯２７ｃを有し、これにより、軸方向移動部材２８の軸方向移動により、第１のツール台２７Ａ、第２のツール台２７Ｂおよび第３のツール台２７Ｃが半径方向に連動して移動するようになっている。
【０１８５】
傾斜歯２８ａと傾斜歯２７ａ、２７ｂまたは２７ｃとの関係は、第１実施形態の傾斜歯２７ａと傾斜歯２８ａとの関係と同じある。即ち、第１実施形態において、傾斜歯２７ａと傾斜歯２８ａとが、軸方向移動部材２８の軸方向移動をツール台２７の半径方向移動に変換するのと同様に、本構成例において、軸方向移動部材２８の軸方向移動をツール台２７Ａ、２７Ｂおよび２７Ｃの半径方向移動に変換する。
従って、軸方向移動部材２８の軸方向移動により、第１の刃物２９Ａ、第２の刃物２９Ｂおよび第３の刃物２９Ｃが半径方向外方に移動し、軸方向移動部材２８の逆方向の軸方向移動により、第１の刃物２９Ａ、第２の刃物２９Ｂおよび第３の刃物２９Ｃが半径方向内方に移動する。
図１９（Ａ）は、第１の刃物２９Ａ、第２の刃物２９Ｂおよび第３の刃物２９Ｃが切削位置にある状態を示し、図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）の状態から軸方向移動部材２８の軸方向移動により、第１の刃物２９Ａ、第２の刃物２９Ｂおよび第３の刃物２９Ｃが半径方向内方に引っ込んだ状態を示す。
【０１８６】
（芯ずれを計測する構成例Ｄ）
第１実施形態の長尺シャフト内面加工装置は、芯ずれを計測する構成を有していてよい。以下、この構成について説明する。
なお、この構成例Ｄにおいて、以下で参照する図面の構成および以下で述べる内容以外の点は、上述の第１実施形態と同じであってよい。
【０１８７】
図２０は、第１実施形態において芯ずれを計測するための構成図である。図２１は、図２０の部分拡大断面図である。なお、図２０では、簡単のため、切削液供給装置１８や中間支持部４３などの図示を省略している。同様に、図２１では、第２中空穴３２ｂなどの図示を省略している。
【０１８８】
前記長尺シャフト支持装置１０は、前記長尺シャフト１の両端部をそれぞれ把持するチャック装置１２、１３と、前記刃物ヘッド２２の軸線の周りに前記チャック装置１２、１３を回転させることで、前記長尺シャフト１と共に、これの内周面２に回転ロータ２４ａを介して取り付けた前記内面倣いヘッド２１を前記刃物ヘッド２２に対して相対回転させるチャック回転装置１６と、前記刃物ヘッド２２に設置され前記内周面２における測定点の位置計測を行う計測器６１と、を備える。前記位置計測は、前記相対回転の中心に対する半径方向の位置を計測するものであり、前記相対回転により前記測定点を周方向に移動させる。
【０１８９】
チャック回転装置１６は、図２０において、チャック装置１２，１３を回転可能に支持しながら、刃物ヘッド２２の軸線の周りにチャック装置１２，１３を回転させる。なお、正常な状態では、チャック回転装置１６による回転中心は、刃物ヘッド２２の軸線と一致している。
チャック回転装置１６がチャック装置１２，１３を回転させると、長尺シャフト１と内面倣いヘッド２１が一体的に回転する。すなわち、チャック装置１２，１３に把持された長尺シャフト１が回転し、さらに、長尺シャフト１の内周面２に取り付けた内面倣いヘッド２１が刃物ヘッド２２に対して相対回転する。
【０１９０】
計測器６１は、図２１において、刃物ヘッド２２に設置され内周面２における測定点の位置計測を行う。この位置計測は、前記相対回転の中心に対する半径方向の位置を計測するものである。計測器６１による前記測定点は、チャック回転装置１６が上述のように長尺シャフト１を刃物ヘッド２２に対して相対回転させると、相対回転の中心を回る周方向に移動させられる。これにより、前記測定点を内周面２の全周にわたって移動させることができる。
図２１の例では、計測器６１は、ダイヤルゲージである。ただし、本発明によると、計測器６１は、ダイヤルゲージに限定されず、刃物ヘッド２２に設置され前記測定点に接触することで、当該測定点の半径方向位置を計測する他のものであってもよい。
【０１９１】
図２１において、内面倣いヘッド２１は長尺シャフト１の端部に位置しており、刃物ヘッド２２は長尺シャフト１の外部に位置している。
【０１９２】
また、図２０、図２１において、内面倣いヘッド２１のメイン本体２３とヘッド支持装置３０のボーリングバー３２とを連結せずに、内面倣いヘッド２１のメイン本体２３には、液圧流路２３ａを通して１対のピストン２５の間に液体を供給して液圧を付与する液体供給チューブ６３が接続されている。ただし、第１実施形態のように、内面倣いヘッド２１のメイン本体２３とヘッド支持装置３０のボーリングバー３２とを連結してもよい。
【０１９３】
一方、図２０、図２１において、刃物ヘッド２２は、図３の場合と同様に、メインロッド４２および刃物駆動ヘッド４４を介して回転駆動装置４６に連結されていてよい。ただし、この例では、計測器６１による前記位置計測時に刃物ヘッド２２は静止している。すなわち、計測器６１による前記位置計測時には、回転駆動装置４６により、刃物ヘッド２２は回転駆動されない。
【０１９４】
（芯ずれを計測する構成例Ｅ）
【０１９５】
第２実施形態または第４実施形態の長尺シャフト内面加工装置は、芯ずれを計測する構成を有していてよい。以下、この構成について説明する。
なお、この構成例Ｅにおいて、以下で参照する図面の構成および以下で述べる内容以外の点は、上述の第２実施形態または第４実施形態と上記構成例Ｄと同じであってよい。
【０１９６】
図２２は、図７に対応するが、加工ヘッドの一部が長尺シャフト１の外部に位置している状態を示す。なお、図２２では、簡単のため、第２中空穴３２ｂなどの図示を省略している。
【０１９７】
前記長尺シャフト支持装置１０は、前記長尺シャフトの両端部をそれぞれ把持するチャック装置１２、１３と、前記加工ヘッド２０の軸線の周りに前記チャック装置１２，１３を回転させることで、前記長尺シャフト１を、前記加工ヘッド２０に対して相対回転させるチャック回転装置１６と、前記加工ヘッドに設置され前記長尺シャフトの内周面における測定点の位置計測を行う計測器６１と、を備える。前記位置計測は、前記相対回転の中心に対する半径方向の位置を計測するものであり、前記相対回転により前記測定点を周方向に移動させる。
【０１９８】
チャック回転装置１６は、チャック装置１２，１３を回転可能に支持しながら、加工ヘッド２０の軸線の周りにチャック装置１２，１３を回転させる。なお、正常な状態では、チャック回転装置１６による回転中心は、加工ヘッド２０の軸線と一致する。
チャック回転装置１６がチャック装置１２，１３を回転させると、チャック装置１２，１３と一体的に長尺シャフト１が回転する。すなわち、チャック装置１２，１３に把持された長尺シャフト１が、加工ヘッド２０に対して相対回転する。この相対回転は、各フリーローラ２４ｄが内周面２に接触した状態で行われる。
【０１９９】
計測器６１は、図２２において、加工ヘッド２０に設置され内周面２における測定点の位置計測を行う。この位置計測は、前記相対回転の中心に対する半径方向の位置を計測するものである。計測器６１による前記測定点は、チャック回転装置１６が上述のように長尺シャフト１を加工ヘッド２０に対して相対回転させると、相対回転の中心を回る周方向に移動させられる。これにより、前記測定点を内周面２の全周にわたって移動させることができる。
【０２００】
図２２において、加工ヘッド２０は長尺シャフト１の端部に位置しており、加工ヘッド２０において計測器６１が設置される部分は、長尺シャフト１の外部に位置している。
【０２０１】
図２２において、加工ヘッド２０は、第２実施形態または第４実施形態の場合と同様に、メインロッド４２および刃物駆動ヘッド４４を介して回転駆動装置４６に連結されていてよい。ただし、この例では、計測器６１による前記位置計測時に加工ヘッド２０は静止している。すなわち、計測器６１による前記位置計測時には、回転駆動装置４６により、加工ヘッド２０は回転駆動されない。
【０２０２】
（構成例Ｄ、Ｅによる作用）
【０２０３】
上述の構成例ＤまたはＥでは、長尺シャフト内面加工装置のチャック装置１２，１３を刃物ヘッド２２（構成例Ｅの場合には加工ヘッド２０。以下同様）の軸線の周りに回転させるチャック回転装置１６を設け、長尺シャフト内面加工装置の刃物ヘッドに計測器６１を設置し、チャック回転装置１６により、構成例Ｄでは、長尺シャフト１と内面倣いヘッド２１。以下同様）を刃物ヘッド２２に対して相対回転させることで、構成例Ｅでは、長尺シャフト１を加工ヘッド２０に対して相対回転させることで、計測器６１により位置計測される内周面の測定点を周方向に移動させる。これにより、刃物ヘッドから見た測定点の半径方向位置を全周にわたって計測できるので、この測定データに基づいて、内周面の中心が、刃物ヘッドの軸線（即ち、内面倣いヘッドの軸線）に一致しているかを確認できる。すなわち、測定点の半径方向位置が周方向で変動していれば、内周面の中心が、刃物ヘッドの軸線（即ち、内面倣いヘッドの軸線）と一致していないことになる。
【０２０４】
また、刃物ヘッド２２に設置された計測器６１（例えば、ダイヤルゲージ）は前記位置計測時に静止しているので、計測器６１による前記位置計測は重力の作用による影響を受けない。その結果、前記位置計測を高精度に行うことができる。すなわち、仮に刃物ヘッド２２を回転させた場合には、これに設置された計測器６１（ダイヤルゲージ）が上方を向いたり下方を向いたりし、各方向において重力により影響される度合いが変化する。その結果、位置計測の精度が低下する。
【０２０５】
上述の構成例ＤまたはＥにより、内周面２の中心が、加工ヘッド２０の軸線と一致しているかどうかの確認を、次の２の場合（Ａ），（Ｂ）のいずれかにより行うことができる。
（Ａ）内面倣いヘッド２１（構成例Ｅでは加工ヘッド２０。以下同様）の軸線一致機能が正常であるかを確認する場合
（Ｂ）チャック把持機構による長尺ヘッドの把持位置が適切であるかを確認する場合
各場合について説明する。
【０２０６】
（Ａ）内面倣いヘッド２１の軸線一致機能が正常であるかを確認する場合
この場合は、外周面の中心と内周面２の中心が一致していることが分かっている長尺シャフト１をチャック装置１２，１３で把持することを前提とする（前提１）。例えば、外周面の中心位置と内周面２の中心位置とを予め計測することで、両者が一致していることが確認された長尺シャフト１をチャック装置１２，１３で把持することを前提とする。
また、チャック装置１２，１３が長尺シャフト１（例えば、その外周面）を把持すると、チャック装置１２，１３の中心（即ち、その回転中心）と長尺シャフト１の外周面の中心とが自動的に一致することも前提とする（前提２）。例えば、チャック装置１２，１３は、チャック装置１２，１３の回転方向に間隔をおいて設けられ長尺シャフト１の外周面を把持する複数の把持部を有し、これら把持部が、チャック装置１２，１３の回転中心に対して同じ半径方向位置を維持しながら当該半径方向に連動して移動するようになっていてよい。
従って、前提１、２によると、長尺シャフト１を把持したチャック装置１２，１３を回転させると、長尺シャフト１は内周面２の中心を中心として回転する。このように長尺シャフト１を回転させながら、内周面２の全周にわたって、前記測定点の半径方向位置を計測器６１で計測する。
計測した測定点の半径方向位置が周方向で変動していなければ、内面倣いヘッド２１の軸線一致機能が正常であると判断できる。
一方、計測した測定点の半径方向位置が周方向で変動していれば、内面倣いヘッド２１の軸線一致機能が正常でないことになる。従って、前記半径方向位置の変動データに基づいて、内面倣いヘッド２１を調節してその軸線一致機能が正常になるようにする。例えば、摩耗した回転ロータ２４ａを新しいものに交換する。
【０２０７】
（Ｂ）チャック把持機構による長尺ヘッドの把持位置が適切であるかを確認する場合
この場合は、外周面の中心と内周面２の中心が一致していないことが分かっている長尺シャフト１をチャック装置１２，１３で把持することを前提とする（前提１）。例えば、外周面の中心位置と内周面２の中心位置とを予め計測することで、両者が一致していないことが分かっている長尺シャフト１をチャック装置１２，１３で把持することを前提とする。
また、このような長尺シャフト１を（例えば、その外周面）をチャック装置１２，１３が把持すると、長尺シャフト１の内周面２中心はチャック装置１２，１３の中心（即ち、その回転中心）からずれてしまうことも前提とする（前提２）。例えば、上述のように、チャック装置１２，１３は、チャック装置１２，１３の回転方向に間隔をおいて設けられ長尺シャフト１の外周面を把持する複数の把持部を有し、これら把持部が、チャック装置１２，１３の回転中心に対して同じ半径方向位置を維持しながら当該半径方向に連動して移動するようになっていてよい。
さらに、内面倣いヘッド２１の軸線一致機能が正常であることも前提とする(前提３)。即ち、内面倣いヘッド２１が、内周面２中心をチャック装置１２，１３の中心（即ち、その回転中心に正常に一致させることができることを前提とする。
上記の前提１〜３によると、長尺シャフト１の外周面をチャック装置１２，１３が把持すると、長尺シャフト１の内周面２中心は、チャック装置１２，１３の中心（即ち、その回転中心）からずれる。しかし、これは、前提３の「内面倣いヘッド２１の正常な軸線一致機能」が、内周面２中心を、加工ヘッド２０の軸線（即ち、チャック装置１２，１３の中心）と一致させることに逆らうことになる。従って、各部に（微小な）変形が生じ、その結果、長尺シャフト１は、内周面２中心からずれた位置を中心として回転する。このように長尺シャフト１を回転させながら、内周面２の全周にわたって、前記測定点の半径方向位置を計測器６１で計測する。
計測した測定点の半径方向位置が周方向で変動しており、この変動データに基づいて、チャック装置１２，１３の中心と内周面２中心が一致するように、チャック把持機構による長尺ヘッドの把持位置を調節する。例えば、チャック装置１２，１３の上記各把持部の位置を調節したり、チャック装置１２，１３自体の位置を調節する。
【０２０８】
（その他の変形例Ｆ）
上述した各実施形態及び構成例では、長尺シャフト１を水平に固定する横置き型の長尺シャフト内面加工装置について説明したが、本発明は横置き型に限られず、縦置き型の構成を採用してもよい。すなわち、例えば、第１実施形態をベースとして、縦置き型として構成する場合、長尺シャフト支持装置１０は長尺シャフト１の軸心が鉛直方向を向くように長尺シャフト１を固定し、加工ヘッド２０は長尺シャフト１の下穴２の軸心に沿って鉛直方向に移動可能であり、ヘッド支持装置３０は加工ヘッド２０を鉛直方向に移動させ、刃物駆動装置４０は刃物ヘッド２２を鉛直軸心を中心に回転させる。
【０２０９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することができることは勿論である。
【符号の説明】
【０２１０】
１  長尺シャフト、２  下穴、２ａ  最小径の下穴、
１０  長尺シャフト支持装置、１１  メインフレーム、１１Ａ  第１フレーム、
１１Ｂ  第２フレーム、１１Ｃ  第３フレーム、１２，１３  チャック装置、
１４  支持金具、１５  旋回装置、１６  チャック回転装置、１７  固定治具、
１７ａ  切削液供給口、１８  切削液供給装置、１８ａ  切削液供給源、
１８ｂ  切削液供給ホース、１９  従動機構、２０  加工ヘッド、
２１  内面倣いヘッド、２２  刃物ヘッド、２３  メイン本体、
２３ａ  液圧流路、２３ｂ  切削液流路、２４  内面チャック、
２４ａ  回転ロータ、２４ｂ  テーパ面、２４ｃ  ガイド部材、
２５  ピストン、２５ａ  テーパ面、２６  サブ本体、
２７  ツール台、２７ａ  傾斜歯、２８  軸方向移動部材、
２８  傾斜歯、２９  内面加工用の刃物、３０  ヘッド支持装置、
３１ａ  第１索体、３１ｂ  第２索体、３２  ボーリングバー、
３３ａ  第１回転体、３３ｂ  第２回転体、３３ｃ  第３回転体、
３３ｄ  第４回転体、３４  バー移動装置、３４ａ  移動部材、
３４ｂ  スクリューネジ、３４ｃ  回転駆動装置、３５  回転体支持部、
３６  液圧供給装置、３６ａ  液圧ユニット、３６ｂ  液圧ホース、
３７  出力部材、３８  第１アーム、３９  第２アーム、
４０  刃物駆動装置、４２  メインロッド、４４  刃物駆動ロッド、
４６  回転駆動装置、４６ａ  水平移動台、４６ｂ  回転駆動チャック、
４８  軸移動装置、６１  計測器、６３  液体供給チューブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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