(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の工具取付部に取り外し可能に取り付けられ、内部に、液圧によって往復動させられる駆動部材を備えた工具本体と、
加工工具を保持するとともに自身は工具本体に移動可能に保持され、前記駆動部材の移動に伴って加工工具を工具本体に対して相対移動させる工具保持部材と、
前記工具本体の前記工作機械への取付けに伴って工作機械側の第一接続部と接続状態になり、工具本体の内部と工作機械に設けられた液圧回路とを接続する第二接続部と、
その第二接続部に形成された接続通路に設けられて工具本体の内部に向かう方向の作動液の流れは許容するが、逆向きの流れは阻止する逆止弁と、
前記第二接続部に相対移動可能に保持され、前記工具本体の取外し状態においては前記逆止弁が閉じることを妨げない非作用位置にあるが、前記工具本体の前記工具取付部への取付けに伴って前記第一接続部により逆止弁を開放状態に保つ作用位置へ移動させられる逆止弁制御部材と
を含む機械加工工具であって、
前記逆止弁制御部材が前記第二接続部の接続通路である第二接続通路の長手方向に長い長穴を有する一方、前記第二接続部に、その第二接続通路を直径方向に横切って延び、前記逆止弁制御部材の長穴を貫通する支持ピンが配設され、その長穴の一端部とその支持ピンとの係合により前記逆止弁制御部材の前記非作用位置が規定されることを特徴とする機械加工工具。
【請求項２】
前記工具本体が、
前記工作機械の前記工具取付部としての主軸の工具嵌合穴に相対回転不能に嵌合される嵌合部と、
工具本体の内部から延び、前記嵌合部に近接した位置において外周面に開口する工具本体側液通路とを備えるとともに、
当該機械加工工具が、
前記工具本体の前記嵌合部に近接した部分の外周に液密かつ相対回転可能に嵌合されて工具本体との間に前記工具本体側液通路と連通する円環状通路を形成するとともに、偏心位置に形成された前記工具本体の軸方向と平行な嵌合穴と、その嵌合穴と円環状通路とを接続するハウジング側液通路とが形成されたハウジングと、
そのハウジングの前記嵌合穴に摺動可能に嵌合されるとともに内部に前記第二接続通路を有し、前記第二接続部を構成する接続筒と、
その接続筒と前記ハウジングとの間に設けられ、常には、接続筒を嵌合穴から最も突出した突出位置に保つ付勢手段と、
前記支持ピンの一端部の前記接続筒の外部に突出させられた部分であって、前記接続筒が前記突出位置にある状態では，前記工具本体に設けられた係合部に係合して工具本体と前記ハウジングとの相対回転を防止し、接続筒が前記付勢手段の付勢力に抗して後退した引込位置へ引っ込むことにより工具本体の前記係合部から離脱して工具本体とハウジングとの相対回転を許容する係合突部と
を備えた請求項１に記載の機械加工工具。
【請求項３】
前記逆止弁が、弁子と、前記接続筒に設けられた弁座と、弁子を弁座に着座させる方向に付勢する付勢手段とを備え、かつ、前記逆止弁制御部材が前記作用位置において、前記弁子に当接し、前記弁子を前記弁座から離間させる位置に設けられている請求項２に記載の機械加工工具。
【請求項４】
前記逆止弁制御部材が、前記作用位置にある状態で、前記第一接続部の第一接続通路と、前記第二接続通路との連通を妨げない形状を有している請求項１ないし３のいずれか１つに記載の機械加工工具。
【請求項５】
前記逆止弁制御部材の外径が前記第一接続通路の開口の内径より大きく、その逆止弁制御部材が前記第二接続通路に外周に隙間を残して嵌合され、かつ、その逆止弁制御部材の第一接続部に対する当接面に半径方向に延びる導液溝が形成された請求項４に記載の機械加工工具。
【請求項６】
前記逆止弁制御部材の外径が前記第一接続通路の開口の内径より大きく、その逆止弁制御部材が前記第二接続通路に外周に隙間を残して嵌合され、かつ、その逆止弁制御部材が、前記第一接続部への当接面に開口した軸方向通路と、その軸方向通路から逆止弁制御部材の外周面に到る複数の分岐通路とを備えた請求項４に記載の機械加工工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動工具交換式工作機械用の加工工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
実開昭６１−１４４９２８号公報にはこの種の機械加工工具の一つが記載されている。この機械加工工具は、(a) 加工工具を保持する工具挿入穴を有する工具保持部材と、(b) その工具保持部材を保持するとともに、自身は工作機械の工具取付部に取り外し可能に取り付けられ、内部に工具挿入穴に連通する液通路を備えた工具本体と、(c) その工具本体の工作機械への取付けに伴って工作機械側の第一接続部と接続状態になり、工具本体の液通路と工作機械に設けられた液圧回路とを接続する第二接続部と、(d) その第二接続部に形成された接続通路に設けられて工具本体の液通路に向かう方向の作動液の流れは許容するが、逆向きの流れは阻止する逆止弁とを備えている。
【０００３】
工具本体が工作機械の工具取付部に取り付けられると、第一接続部と第二接続部とが接続状態になる。そして、工作機械の液圧回路からクーラントが供給される際には、クーラントが逆止弁を開状態とし、工具本体の液通路および工具保持部材の工具挿入穴を経て加工工具の周辺へ流れる。クーラントの供給が停止されれば逆止弁が閉状態となるため、工具本体が工作機械から取り外された状態において機械加工工具の第二接続部からクーラントが漏れることが防止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の機械加工工具は、加工工具にクーラントを供給する場合のように、工作機械側から工具本体側に液体を一方的に供給し、供給した液体を工作機械側に戻す必要がない場合には好適なものであるが、工具本体に供給した液体を工作機械側に戻す必要がある場合には使用できないものである。工具本体の内部に作動液によって往復動させられる駆動部材を備えた機械加工工具においては、駆動部材を往復動させるために作動液を工具本体に供給したり、工作機械側に戻したりする必要があるが、逆止弁は、工作機械側から工具本体側への液体の流れは許容するが、逆向きの流れは阻止するため、液体を工作機械側へ戻すことができないのである。
そこで、本発明は、機械加工工具が工作機械から取り外された状態での作動液の漏れを防止しつつ、工具本体に供給された作動液を工作機械側に戻し得るようにすることを課題として為されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段、作用および効果】
本課題は、機械加工工具を下記各態様の構成のものとすることによって解決される。各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本明細書の発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に限定されると解釈されるべきではない。また、１つの項に複数の事項が記載されている場合、常に、すべての事項を一緒に採用しなければならないものではなく、一部の事項のみを取り出して採用することも可能である。
(１)工作機械の工具取付部に取り外し可能に取り付けられ、内部に、液圧によって往復動させられる駆動部材を備えた工具本体と、
加工工具を保持するとともに自身は工具本体に移動可能に保持され、前記駆動部材の移動に伴って加工工具を工具本体に対して相対移動させる工具保持部材と、
前記工具本体の前記工作機械への取付けに伴って工作機械側の第一接続部と接続状態になり、工具本体の内部と工作機械に設けられた液圧回路とを接続する第二接続部と、
その第二接続部に形成された接続通路に設けられて工具本体の内部に向かう方向の作動液の流れは許容するが、逆向きの流れは阻止する逆止弁と、
前記第二接続部に相対移動可能に保持され、前記工具本体の取外し状態においては前記逆止弁が閉じることを妨げない非作用位置にあるが、前記工具本体の前記工具取付部への取付けに伴って前記第一接続部により逆止弁を開放状態に保つ作用位置へ移動させられる逆止弁制御部材と
を含む機械加工工具であって、
前記逆止弁制御部材が前記第二部の接続通路である第二接続通路の長手方向に長い長穴を有する一方、前記第二接続部に、その第二接続通路を直径方向に横切って延び、前記逆止弁制御部材の長穴を貫通する支持ピンが配設され、その長穴の一端部とその支持ピンとの係合により前記逆止弁制御部材の前記非作用位置が規定されることを特徴とする機械加工工具（請求項１）。
【０００６】
本発明の機械加工工具が工作機械から取り外されている間は逆止弁制御部材が非作用位置にあって逆止弁が閉じることを妨げないため、逆止弁が閉じて第二接続部から作動液が漏れることを防止する。
機械加工工具が工作機械の工具取付部に取り付けられれば、逆止弁制御部材が工作機械の第一接続部によって作用位置に移動させられ、逆止弁を開放状態にする。逆止弁の開放状態は、工具本体が工作機械の工具取付部に取り付けられている間保たれるため、工作機械の液圧回路側から工具本体内部に作動液を供給することができ、また、供給した作動液を逆止弁を経て液圧回路側に戻すことができる。
逆止弁は、第二接続部の接続通路に設けられており、工具本体の内部に向かう方向の作動液の流れを許容するが、逆向きの流れを阻止するものである。しかし、第二接続部には逆止弁制御部材が設けられており、工具本体の工具取付部への取付けに伴って逆止弁を開放状態に保つため、作動液を液圧回路側から機械加工工具に供給して駆動部材を移動させ、工具保持部材および加工工具を移動させることは勿論、逆に作動液を液圧回路側に戻して加工工具を逆向きに移動させることもできるのである。
その結果、工具本体が工作機械に取り付けられた状態においては、逆止弁が逆止弁制御部材により開放状態に保たれるため、工具本体に供給された作動液を開放状態に保たれた逆止弁を経て液圧回路側に戻すことができる。また、工具本体を工作機械から外せば、逆止弁制御部材が非作用位置に戻されるため、第二接続部から作動液が漏れることを防止することができる。
さらに、逆止弁が機械加工工具自体に設けられた逆止弁制御部材によって制御されるため、逆止弁制御部材を有しない一般的な自動工具交換式工作機械に使用することができるという利点がある。
【０００７】
また、逆止弁制御部材は第二接続部に支持ピンによりつながれているが、軸方向の移動は支持ピンと長穴とによって許容される。逆止弁が非作動位置にある場合には、支持ピンと長穴の一端部とが係合する。逆止弁制御部材を第二接続部に相対移動可能かつ離脱不能とするための構造が簡単であり、安価に製造し得る。
【０００８】
(２)前記工具本体が、
前記工作機械の前記工具取付部としての主軸の工具嵌合穴に相対回転不能に嵌合される嵌合部と、
工具本体の内部から延び、前記嵌合部に近接した位置において外周面に開口する工具本体側液通路とを備えるとともに、
当該機械加工工具が、
前記工具本体の前記嵌合部に近接した部分の外周に液密かつ相対回転可能に嵌合されて工具本体との間に前記工具本体側液通路と連通する円環状通路を形成するとともに、偏心位置に形成された前記工具本体の軸方向と平行な嵌合穴と、その嵌合穴と円環状通路とを接続するハウジング側液通路とが形成されたハウジングと、
そのハウジングの前記嵌合穴に摺動可能に嵌合されるとともに内部に前記第二接続通路を有し、前記第二接続部を構成する接続筒と、
その接続筒と前記ハウジングとの間に設けられ、常には、接続筒を嵌合穴から最も突出した突出位置に保つ付勢手段と、
前記支持ピンの一端部の前記接続筒の外部に突出させられた部分であって、前記接続筒が前記突出位置にある状態では，前記工具本体に設けられた係合部に係合して工具本体と前記ハウジングとの相対回転を防止し、接続筒が前記付勢手段の付勢力に抗して後退した引込位置へ引っ込むことにより工具本体の前記係合部から離脱して工具本体とハウジングとの相対回転を許容する係合突部と
を備えた(1)項に記載の機械加工工具（請求項２）。
ハウジングと工具本体との間に形成される円環状通路によって工具本体側液通路とハウジング側液通路とが常時連通状態に保たれ、工具本体の回転中も作動液の流通が許容される。
また、支持ピンは、逆止弁制御部材の接続筒からの離脱防止機能と、ハウジングと工具本体との間の相対回転を阻止する相対回転阻止機能との両方を兼ねており、構造が簡単で安価に製造し得る。
【０００９】
(３)前記逆止弁が、弁子と、前記接続筒に設けられた弁座と、弁子を弁座に着座させる方向に付勢する付勢手段とを備え、かつ、前記逆止弁制御部材が前記作用位置において、前記弁子に当接し、前記弁子を前記弁座から離間させる位置に設けられている(2)項に記載の機械加工工具（請求項３）。
工具本体の嵌合部が主軸の工具嵌合穴に嵌合されると、逆止弁制御部材が作用位置まで移動させられ、弁子が弁座から離間させられる。
【００１０】
(４)前記逆止弁制御部材が、前記作用位置にある状態で、前記第一接続部の第一接続通路と、前記第二接続通路との連通を妨げない形状を有している(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の機械加工工具（請求項４）。
第一接続部と第二接続部とが接続されれば、逆止弁制御部材が作用位置に移動させられ逆止弁が開放状態にされる。逆止弁制御部材が、この状態において第一，第二両接続通路の連通を妨げない形状を有していれば、工作機械の液圧回路と工具本体内部との間の作動液の流れが許容されることになる。
(５)前記逆止弁制御部材の外径が、前記第一接続通路の開口の内径より大きい(4)項に記載の機械加工工具。
第二接続通路内の逆止弁制御部材の外径が第一接続部の第一接続通路の開口の内径より大きければ、第一接続部と第二接続部との接続状態において逆止弁制御部材を第一接続通路の開口の周辺部に当接させて作用位置へ移動させることができ、第一接続通路を単純に第一接続部の中心部に開口させるとともに、第二接続部の中心部に第二接続通路および逆止弁制御部材を配置して、第一接続部と第二接続部とを同心的に構成することが可能になる。
本項に記載の機械加工工具においては、前述の「逆止弁制御部材が作用位置にある状態で第一接続通路と第二接続通路との連通を妨げない形状を有している」という要件に「逆止弁制御部材の外径が第一接続通路の開口の内径より大きい」という要件を追加したものであり、逆止弁制御部材が第一接続通路の開口の周辺部に当接した状態においても第一接続部と第二接続部との連通が妨げられないことになる。
また、逆止弁制御部材の外径を第一接続通路の開口の内径より大きくできるため、その分、頑丈にすることができ、寿命を長くすることができる。
(６)前記逆止弁制御部材が前記第二接続通路に外周に隙間を残して嵌合され、かつ、その逆止弁制御部材の第一接続部に対する当接面に半径方向に延びる導液溝が形成された(5)項に記載の機械加工工具（請求項５）。
本項に記載の機械加工工具においては、工具本体が工具取付部に取り付けられると、逆止弁制御部材が第一接続部によって作用位置へ移動させられ、逆止弁が開放状態にされるのであるが、この状態において、第一接続通路の開口は導液溝を介して逆止弁制御部材の外周の隙間に連通しているため、作動液の流れが逆止弁制御部材によって妨げられることがない。
(７)前記逆止弁制御部材が前記第二接続通路に外周に隙間を残して嵌合され、かつ、その逆止弁制御部材が、前記第一接続部への当接面に開口した軸方向通路と、その軸方向通路から逆止弁制御部材の外周面に到る複数の分岐通路とを備えた(5)項に記載の機械加工工具（請求項６）。
本項に記載の機械加工工具においては、工具本体が工作機械の工具取付部に取り付けられている間、第一接続通路の開口，逆止弁制御部材の軸方向通路，分岐通路，外周の隙間を経る作動液の流通が許容される。
【００１１】
(８)さらに、前記駆動部材の軸方向の移動を前記工具保持部材の半径方向の移動に変換する運動変換機構を含む(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の機械加工工具。
(９)前記運動変換機構が、前記駆動部材の軸方向の移動に伴って軸方向に移動させられる軸状部材の外周面の少なくとも一部に軸線に対して傾斜した傾斜部が形成されたくさび部材と、前記工具本体に半径方向に移動可能に保持され、前記傾斜面と係合する係合部を備えた可動部材とを含む(8)項に記載の機械加工工具。
くさび部材に形成される傾斜面は、くさび部材の先端側に向かうなど軸線に接近する向きに傾斜していても逆向きに傾斜していてもよい。また、傾斜面は、外周面の少なくとも一部に形成されていれば、１カ所にのみ形成されていても複数カ所に形成されていてもよい。
(１０)前記工具保持部材が、等角度間隔に複数個設けられ、各々が外面に砥石を保持する一方、内面が前記くさび部材の傾斜面に係合する係合部とされて前記可動部材を兼ねるとともに、付勢手段によって半径方向内方に付勢されている(9)項に記載の機械加工工具。
工具本体の内部に作動液が供給されれば、駆動部材が液圧によって軸方向に前進させられ、くさび部材が軸方向に前進させられて、可動部材としての工具保持部材が付勢手段の付勢力に抗して半径方向外方に突出させられるとともに砥石が半径方向外方に突出させられる。工具本体内部の作動液が流出させられれば、付勢手段の付勢力によって、工具保持部材が半径方向内方に移動させられ、駆動部材が後退させられる。したがって、この機械加工工具を工作機械の主軸等工具取付部に取り付けてホーニング加工を行うことができる。
(１１)前記駆動部材の軸方向の移動を前記工具保持部材に伝達して工具保持部材を軸方向に移動させる運動伝達機構を含む(1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の機械加工工具。
駆動部材の軸方向の移動に伴って加工工具が軸方向に移動させられる場合もある。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の機械加工工具の一例であるホーニング加工工具について図面に基づいて詳細に説明する。
図１において、１０は工具本体である。工具本体１０は第一部材１１と第二部材１２とがオルダム継手１３により連結されて成り、第一部材１１側において、自動工具交換式工作機械の一種である自動工具交換式ホーニング装置の主軸１４に取り外し可能に取り付けられる。
第一部材１１は、一体に形成されたシャンク１６，被把持部１７およびボデー１８を備えており、シャンク１６が主軸１４の工具嵌合穴に嵌合されるとともに、被把持部１７に形成された切欠２０が主軸１４の爪２１と嵌合することにより、主軸１４に相対回転不能に取り付けられる。
【００１３】
オルダム継手１３は、第一部材１１と第二部材１２とを、両者の軸線の平行度を保ちつつ、軸線に直角なあらゆる方向に相対移動可能かつ相対回転不能に連結するものである。
第二部材１２には、といし２４を保持する工具保持部材２６が半径方向に移動可能に保持されている。
また、第一部材１１のボデー１８にはベアリング２８，３０を介してハウジング３２が相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に取り付けられている。
【００１４】
ハウジング３２の一部は半径方向外方に突出させられている。その突出部３８には、ボデー１８の軸線と平行に延びた有底の嵌合穴４０が形成されている。その嵌合穴４０には、ハウジング３２に固定の円筒状部材４２を介して接続筒４４が、長手方向に摺動可能に嵌合されている。接続筒４４が第二接続部を構成し、接続筒４４の内部が接続通路４６を構成する。
接続筒４４とハウジング３２との間には付勢手段としてのスプリング５０が配設されている。スプリング５０は、接続筒４４を嵌合穴４０から突出する方向に付勢するものである。
【００１５】
接続筒４４の内の接続通路４６には、逆止弁５４が設けられている。逆止弁５４は、ボール状の弁子５６と、接続筒４４に設けられた弁座５８と、弁子５６に当接させられたリテーナ６０と、そのリテーナ６０とハウジング３２との間に配設されたスプリング６２とを含むものである。スプリング６２は、弁子５６を弁座５８に着座させる方向に付勢するものである。
【００１６】
接続通路４６には、上記逆止弁５４の他に、逆止弁制御部材６６が配設されている。逆止弁制御部材６６は、接続筒４４と平行に延びた軸状部材であり、接続筒４４に対して相対移動可能とされている。この逆止弁制御部材６６の外径は接続通路４６の内径より小さいため、逆止弁制御部材６６の外周面と接続通路４６の内周面との間には隙間６８が生じ、この隙間６８により作動液の流通が許容される。
逆止弁制御部材６６は、常には、一端部が接続筒４４より僅かに突出した非作用位置にあるが、工具本体１０がホーニング装置に取り付けられると、ホーニング装置の第一接続部としての位置決めブロック７０によって図示する作用位置まで接続筒４４に対して相対移動させられる。逆止弁制御部材６６の上記接続筒４４からの突出端とは反対側の端部によって弁子５６が弁座５８からスプリング６２の付勢力に抗して離間させられ、逆止弁５４が開放状態にされる。
【００１７】
逆止弁制御部材６６の位置決めブロック７０と当接する一端面を当接面７２と称するが、当接面７２には、半径方向に延びた導液溝７４が形成されている。また、逆止弁制御部材６６の外径は、位置決めブロック７０に形成された接続通路７６の開口である接続開口の内径より大きい。
したがって、逆止弁制御部材６６が位置決めブロック７０の被当接面の接続開口周辺部によって作用位置に移動させられれば、逆止弁５４が開放状態にされ、接続通路７６，導液溝７４，隙間６８および逆止弁５４を経ての作動液の流通が可能になる。接続通路７６にはホーニング装置の液圧回路７８が接続されている。
【００１８】
逆子弁制御部材６６の中間部には、軸方向に長い長穴８０が形成され、その長穴８０には、支持ピン８２が直径方向に横切って配設されている。支持ピン８２の端部は、接続筒４４を貫通するとともに円筒状部材４２に形成された軸方向に延びる溝８４を貫通して外部に突出させられている。したがって、支持ピン８２は、接続筒４４に対しては相対移動不能、円筒状部材４２に対しては溝８４に沿って相対移動可能、逆止弁制御部材６６に対しては、長穴８０に沿って相対移動可能である。換言すれば、逆止弁制御部材６６は支持ピン８２によって接続筒４４に相対移動可能かつ離脱不能に連結されているのである。
【００１９】
常には、接続筒４４がスプリング５０の付勢力によって突出位置に保たれるため、支持ピン８２も嵌合穴４０から最も突出した図の二点鎖線に示す位置にある。この位置では支持ピン８２の外部に突出させられた部分である係合突部８５が被把持部１７の係合溝８６に係合し、第一部材１１とハウジング３２との相対回転が阻止される。
それに対して、接続筒４４が、スプリング５０の付勢力に抗して図示する引込位置に移動させられれば、それに伴って係合突部８５が係合溝８６から離脱し、第一部材１１とハウジング３２との相対回転が許容される。このように、支持ピン８２は、先に説明した逆止弁制御部材６６の接続筒４４からの離脱防止機能と共に、第一部材１１とハウジング３２との相対回転を阻止する相対回転阻止機能を備えているのである。
また、本ホーニング加工工具が主軸１４から取り外された状態においては、接続筒４４および支持ピン８２がスプリング５０の付勢力によって突出位置にあり、逆止弁制御部材６６が非作用位置にある。そのため、弁子５６が弁座５８に着座させられ、嵌合穴４０からの作動液の漏れが防止される。
【００２０】
ハウジング３２の内周面には円環部材９０が固定され、その内側には円環部材９２がシール９４，９６を挟んで配設され、ボデー１８に固定されている。その結果、ハウジング３２とボデー１８との間において、円環部材９０，９２により円環状通路９８が形成されている。円環状通路９８は、ボデー１８に形成された工具本体側液通路１００に連通する一方、突出部３８に形成された嵌合穴４０に連通するハウジング側液通路１０２に連通している。したがって、ボデー１８がハウジング３２に対して相対回転させられても、工具本体側液通路１００とハウジング側液通路１０２とが円環状通路９８によって連通状態に保たれる。
【００２１】
前記工具本体側液通路１００は、ボデー１８の内部に形成された嵌合穴１０４の後端側（図の右方）底部に連通させられているが、この嵌合穴１０４には駆動部材１０６が液密かつ摺動可能に嵌合されている。駆動部材１０６は、工具本体側液通路１００から作動液が供給されると前進する。
【００２２】
ボデー１８の先端面にはオルダム継手１３の継手ハウジング１１０が固定されている。オルダム継手１３は、継手ハウジング１１０の回転を前記第二部材１２に、第二部材１２の継手ハウジング１１０に対する半径方向の移動を許容しつつ伝達するものである。換言すれば、第二部材１２を第一部材１１にフローティング状態で連結するものなのであり、継手ハウジング１１０がオルダム継手１３の駆動部材ないし入力部材、第二部材１２が非駆動部材ないし出力部材を構成している。
【００２３】
継手ハウジング１１０は概して有底円筒状を成し、その底部１１４において前記ボデー１８の先端面にボルト１１６によって固定されている。したがって、継手ハウジング１１０はボデー１８と一体的に回転する。継手ハウジング１１０内の嵌合穴１１８には、第二部材１２の基端部が収容されている。
第二部材１２は基端部に嵌合穴１１８の内径よりやや小さい半径方向外向きのフランジ１２０を備えている。また、嵌合穴１１８の開口近傍部は雌ねじ穴１２２とされており、これに環状の雄ねじ部材１２４が螺合されている。雄ねじ部材１２４の中央に設けられた貫通孔の内径は第二部材１２の外径よりやや大きく、第二部材１２はこの貫通孔を、半径方向の隙間を残して貫通している。
【００２４】
継手ハウジング１１０の底部１１４の肩面１２６と第二部材１２のフランジ１２０の端面との間には、アウタレース１２８と多数のボール１３０とそれらボールを保持するリテーナ１３２とが配設され、これらアウタレース１２８，ボール１３０，リテーナ１３２およびインナレースとしてのフランジ１２０によってスラストベアリング１３６が構成されている。同様に、フランジ１２０と雄ねじ部材１２４との間には、多数のボール１４２とそれらを保持するリテーナ１４４とが配設され、ボール１４２，リテーナ１４４，アウタレースとしての雄ねじ部材１２４，およびインナレースとしてのフランジ１２０によってスラストベアリング１４６が構成されている。スラストベアリング１３６，１４６のインナレースを、フランジ１２０が兼ねているのである。
【００２５】
第二部材１２のフランジ１２０がボール１３０，１４２により適度に挟まれた状態（クリアランスは正とすることも負とすることもできる）となるまで雄ねじ部材１２４が継手ハウジング１１０に締め込まれることにより、第二部材１２の継手ハウジング１１０に対する軸方向の相対移動および傾きが防止される。
【００２６】
図３に拡大して示すように、スラストベアリング１３６のリテーナ１３２には、前記ボール１３０を保持する多数個の保持孔１４８の他に、内周面から半径方向外方に延びるＵ字形の切欠１５０が直径方向に隔たった２カ所に形成されるとともに、それら切欠１５０からそれぞれ９０度隔たった位置に切欠１５０と同形の切欠１５２が形成されている。また、図示は省略するが、アウタレース１２８には切欠１５０に対応する位置に同形の切欠が形成されている。
【００２７】
一方、継手ハウジング１１０の底部１１４の、アウタレース１２８の切欠に対応する位置（リテーナ１３２の一対の切欠１５０に対応する位置と同じ）には貫通孔１５４が形成され、これにピン１５６（図１には一方のみを図示する）が圧入されている。ピン１５６はアウタレース１２８の切欠を経てリテーナ１３２の切欠１５０に嵌入させられており、この嵌入部に図示を省略するブッシュが回転可能に嵌合されていて、ピン１５６はこのブッシュを介して切欠１５０と係合している。それにより、リテーナ１３２は、継手ハウジング１１０に対する相対回転が不能、切欠１５０の長手方向の相対移動が可能となっている。
【００２８】
また、図示は省略するが、第二部材１２のフランジ１２０のスラストベアリング１３６側の端面の、リテーナ１３２の一対の切欠１５２に対応する位置には、ピンが立設されている。各ピンは、それぞれ、リテーナ１３２の切欠１５２にブッシュを介して係合させられており、それによって、第二部材１２がリテーナ１３２に対して相対回転不能、切欠１５２の長手方向に相対移動可能となっている。
したがって、継手ハウジング１１０の回転は、一対のピン１５６，リテーナ１３２およびフランジ１２０に立設された一対のピンを介して第二部材１２に伝達され、第二部材１２が継手ハウジング１１０と共に回転させられることになる。
【００２９】
また、リテーナ１３２の切欠１５０とピン１５６との相対移動、および切欠１５０と直交する切欠１５２と第二部材１２側のピンとの相対移動によって、継手ハウジング１１０に対してリテーナ１３２および第二部材１２が第一直径方向に、また、継手ハウジング１１０およびリテーナ１３２に対して第二部材１２が第一直径方向と直交する第二直径方向に相対移動することが許容される。すなわち、第二部材１２が継手ハウジング１１０内において、あらゆる半径方向に相対移動自在とされているのである。
本実施例においては、継手ハウジング１１０の底部１１４，一対のピン１５６，リテーナ１３２，第二部材１２側の一対のピンおよび第一部材１１のフランジ１２０によってオルダム機構が構成されているのであり、スラストベアリング１３６のリテーナ１３２がそのオルダム機構の一構成要素を兼ねている。
【００３０】
継手ハウジング１１０の嵌合穴１１８の開口は、シール保持部材１６０およびフロントカバー１６２により閉塞されている。シール保持部材１６０およびフロントカバー１６２にはそれぞれ、前記雄ねじ部材１２４と同様に、第二部材１２の外径よりやや大きい貫通孔が形成されており、継手ハウジング１１０への取付状態において第二部材１２の半径方向の移動を妨げないようになっている。また、シール保持部材１６０内には環状のシール１６４が配設されており、第二部材１２周辺の隙間からの油漏れやダストの進入が防止されている。このシール１６４は第二部材１２の半径方向移動時には弾性変形してそれを許容する。
【００３１】
第二部材１２の内側にはテーパ部材１７０が配設されている。このテーパ部材１７０の後部は伝達軸部１７２とされており、駆動部材１０６と同心的に対向させられている。伝達軸部１７２に取り付けられたリテーナ１７４と第二部材１２に取り付けられたリテーナ１７６との間には付勢手段としてのスプリング１７８が配設され、テーパ部材１７０を後退方向に付勢している。その結果、伝達軸部１７２が常時駆動部材１０６と当接した状態に保たれ、駆動部材１０６の駆動力がテーパ部材１７０に伝達される。
【００３２】
テーパ部材１７０の前部は、工具本体１０の軸方向に延びた軸状部材の外周部を軸線に対して同じ傾斜角で傾斜した４枚の傾斜平面により切除した四角錐台を成しており、４個の傾斜面１８０〜１８３を備えている。傾斜面１８０〜１８３の各々にはそれぞれ工具保持部材２６が係合させられている。
４個の工具保持部材２６は、前述のように、それぞれ外面にといし２４を保持する一方、内面が、傾斜面１８０〜１８３に対応した傾斜面１８６とされている。
【００３３】
第二部材１２には軸方向に長い溝１９０〜１９３が形成されており、上記工具保持部材２６のといし２４側の部分がこれら溝１９０〜１９３から第二部材１２から外方へ突出させられている。また、第二部材１２の外周面には、第二部材１２の被加工孔内での回転を案内するガイド１９４が、互いに隣接するといし２４間に１個ずつ設けられている。
【００３４】
駆動部材１０６によりテーパ部材１７０が前進させられれば、工具保持部材２６が半径方向外方に移動させられ、といし２４が被加工孔の内周面に押し付けられる。
工具保持部材２６はといし２４を保持する部材であるが、同時に、テーパ部材１７０とともに、駆動部材１０６の軸方向の移動をといし２４の半径方向の移動に変換する運動変換機構を構成する可動部材でもある。
【００３５】
工具保持部材２６の外面の長手方向の両端部にはそれぞれ溝１９５，１９６が形成され、４個ずつの溝１９５，１９６に跨がってそれぞれコイルスプリング１９８，１９９が配設されている。コイルスプリング１９８，１９９は、工具保持部材２６を半径方向内方に弾性的に締め付ける締付部材であり、工具保持部材２６の溝１９０〜１９３からの離脱防止機能と、テーパ部材１７０の後退に伴ってといし２４を半径方向内方へ戻す戻し機能との両方を果たすものである。
【００３６】
以上のように構成されたホーニング加工工具は、図示しない自動工具交換装置の工具交換アームによって被把持部１７を把持され、主軸１４に取り付けられる。シャンク１６が主軸１４の工具嵌合部に嵌合され、主軸１４内のドローバにより主軸１４内へ引き込まれることにより、第一部材１１が主軸１４に固定されのである。
それと同時に接続筒４４が位置決めブロック７０に接続され、支持ピン８２が実線に示す位置に移動させられ、工具本体１０のハウジング３２に対する相対回転が許容される。また、図１に示すように、逆止弁制御部材６６が、作用位置に移動させられ、弁子５６が弁座５８から離間させられることによって逆止弁５４が開放状態にされる。
【００３７】
逆止弁制御部材６６の当接面７２は、位置決めブロック７０の接続通路７６の開口周辺部によって、作用位置に移動させられるが、逆止弁制御部材６６の当接面７２には、導液溝７４が形成され、かつ、逆止弁部材６６の外径と接続通路４６の内周面との間に隙間６８が設けられているため、当接面７２がブロック７０に当接した状態においても接続通路７６は導液溝７４および隙間６８により逆止弁５４に連通させられる。また、前述のように、逆止弁５４が開放状態にあるため、液圧回路７８と工具本体内部の嵌合孔１０４とが連通状態に保たれ、作動液の流通が許容される。この状態は、逆止弁制御部材６６が作用位置にある間、すなわち、工具本体１０がホーニング装置に取り付けられている間保たれる。
【００３８】
この状態において主軸１４が回転させられるが、工具本体側液通路１００とハウジング側液通路１０２とが円環状通路９８を介して接続されているため、工具本体１０がハウジング３２に対して相対回転させられても、液圧回路７８と嵌合孔１０４との連通状態は支障なく保たれる。
ホーニング加工工具は主軸１４により回転させられつつ前進させられる。図示しない被加工物に形成された被加工孔の内部にといし２４が位置するまで移動させられるのである。この際、といし２４と被加工孔とが偏心していても、といし２４を保持している第二部材１２がオルダム継手１３により第一部材１１に連結されているため、といし２４が被加工孔の内周面に案内されて半径方向に移動し得、といし２４は支障なく被加工孔内に嵌入する。
【００３９】
液圧回路７８の電磁弁２１０が切り換えられると、タンク２１２の作動液がポンプ２１４によって絞り２１６，液通路２１８を経て位置決めブロック７０の接続通路７６に供給され、嵌合穴１０４に供給される。それにより駆動部材１０６が前進させられ、テーパ部材１７０を前進させる。テーパ部材１７０の前進に伴って工具保持部材２６が半径方向外方にスプリング１９８，１９９の付勢力に抗して移動させられ、といし２４が半径方向外方へ突出させられる。なお工具本体１０には作動液が絞り２１６を介して供給されるため、嵌合穴１０４の液圧が急激に上昇することが回避される。また、液圧回路７８には、リリーフ弁２２０が設けられているため、これの設定圧によりポンプ２１４の最大吐出圧、すなわち駆動部材１０６の最大作動力が規定される。
【００４０】
したがって、といし２４は適切な面圧で被加工孔内面に押し付けられつつ回転することとなり、このといし２４と被加工孔との間に加工液を供給しつつホーニング加工が行われる。
加工終了後、電磁弁２１０が図示する原位置に切り換えられると、工具本体１０の嵌合穴１０４の作動液がタンク２１２に戻ることが許容され、テーパ部材１７０および駆動部材１０６がスプリング１７８の付勢力により後退させられ、それにより作動液がタンク２１２へ戻される。テーパ部材１７０の後退につれて、工具保持部材２６がスプリング１９８，１９９の付勢力により半径方向内方へ移動させられ、といし２４が被加工孔の内周面から離れる。ホーニング加工工具が後退させられ、被加工孔から離脱させられて原位置に復帰させられる。
このように、といし２４を被加工孔の内周面から離した状態でホーニング加工工具を後退させることができるため、被加工孔の内周面に擦り傷が付くことを良好に回避することができる。
【００４１】
予定量の被加工孔のホーニング加工が済めば本ホーニング加工工具がホーニング装置から取り外されるが、この取外し状態においては、接続筒４４がスプリング５０の付勢力によって突出位置に戻され、それに伴って支持ピン８２が工具本体１０とハウジング３２との相対回転を阻止する二点鎖線に示す位置に戻される。また、逆止弁制御部材６６が非作用位置に戻され、弁子５６がスプリング６２の付勢力によって弁座５８に着座させられる。逆止弁５４が閉じられるのであり、接続通路４６から作動液が漏れることが防止される。
【００４２】
以上のように、本実施例のホーニング加工工具によれば、工具本体１０がホーニング装置に取り付けられた状態においては逆止弁５４が開放状態に保たれるため、加工終了後、工具本体１０に供給された作動液を逆止弁５４を経てホーニング装置に戻すことができる。そのため、駆動部材１０６を往復動させることが可能となり、それに伴って、といし２４を加工位置とリトラクト位置とに移動させることができる。
また、工具本体１０をホーニング装置から外せば、逆止弁５６が閉状態にされるため、接続通路４６から作動液が漏れることを防止することができる。
【００４３】
さらに、逆止弁制御部材６６が、ホーニング装置側でなく、ホーニング加工工具側に設けられているため、開弁ピン等逆止弁を開放状態にする部材が設けられていない一般的なホーニング装置にも使用することができる。
また、クーラントのみを供給し得る汎用工作機械にも使用することも可能である。クーラント供給装置の工作機械側接続部には、通常は開弁ピンが設けられていないのである。この場合には、クーラントを作動液として使用することになる。
【００４４】
さらに、本実施例においては、逆止弁制御部材６６の外径が接続通路７６の内径より大きいため、逆止弁制御部材６６を頑丈にし得、寿命を長くすることができる。
また、逆止弁制御部材６６の当接面７２には、半径方向に延びる導液溝７４が設けられているため、逆止弁制御部材６６が作用位置にある状態での接続通路４６と接続通路７６との間の連通を確保することができる。
さらに、支持ピン８２が工具本体１０とハウジング３２との相対回転防止機能と、逆止弁制御部材６６が接続筒４４から離脱するのを防止する離脱防止機能との両方を果たすため、構造を簡単にし得、コストダウンを図ることができる。
【００４５】
なお、上記実施例においては、位置決めブロック７０と接続筒４４とが接続された場合における接続通路４６，７６間の作動液の流通を確保するために、逆止弁制御部材６６の当接面７２に導液溝７４が設けられていたが、図４に示すように、逆止弁制御部材２５０に、当接面２５２に開口を有する軸方向通路２５４と、その軸方向通路２５４と外周側の隙間とを接続する２本の分岐通路２５６とを設けてもよい。この態様においても、接続筒４４が位置決めブロック７０と接続された状態で、接続通路７６，軸方向通路２５４，分岐通路２５６，隙間６８を経る作動液の流通が許容される。
この場合、分岐通路の本数は１本でもよいが、逆止弁制御部材２５０が接続通路４６内における位置が偏った場合にも必ず十分な流路面積が確保されるようにするため、複数本が望ましく、等角度間隔に形成されることが望ましい。
【００４６】
また、上記実施例においては、テーパ部材１７０と工具保持部材２６とによって、駆動部材１０６の軸方向の移動が工具保持部材２６の半径方向の移動に変換されるようになっていたが、駆動部材の軸方向の移動が工具保持部材の軸方向の移動として伝達されるようにすることもできる。
図５において、駆動部材３００の先端部にはリーマ３０２が嵌合され、セットスクリュウ３０３で固定されて、これらが一体的に移動可能とされている。また、ボデー３０４と駆動部材３００との間には、駆動部材３００を後退方向に付勢するスプリング３０６が配設されている。
ボデー３０４の先端部は段付き形状とされており、その大径部の端面には、チップ３１０が保持され、小径部の端面の外周方向に隔たった位置には、３個のチップ３１２，３１４，３１６が保持されている。３個のチップ３１２〜３１６が回転した場合の移動軌跡が図６に示すように重なり合うようになっている。
【００４７】
工具本体３１８が工作機械に取り付けられた後，機械加工工具が被加工物の予め荒加工されたバルブシートの開口円錐部にチップ３１２〜３１６が位置するまで前進させられる。電磁弁２１０が切り換えられれば、タンク２１２の作動液がポンプ２１４によってボデー３０４の嵌合穴３２０に供給される。駆動部材３００が前進させられ、それに伴ってリーマ３０２が前進させられる。主軸１４が回転させられると、ボデー３０４が回転させられ、チップ３１２〜３１６，リーマ３０２が回転させられる。これらチップ３１２〜３１６によってバルブシートの開口円錐部の仕上げ加工が行われ、リーマ３０２によってバルブシートの小径部の仕上げ加工が行われる。
【００４８】
すなわち、本発明は、加工工具を半径方向に移動させることが必要な場合だけでなく、軸方向に移動させることが必要な場合にも適用し得るのである。
本実施例においては、駆動部材３００が運動伝達装置および工具保持部材を兼ねることになる。
その他、いちいち例示することはしないが、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形，改良を施した態様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】  本発明の一実施例であるホーニング加工工具の断面図である。
【図２】  上記ホーニング加工工具のＰ矢視図である。
【図３】  上記ホーニング加工工具のリテーナの拡大図である。
【図４】  本発明の別の実施例であるホーニング加工工具の接続筒周辺の一部断面図である。
【図５】  本発明のさらに別の実施例である機械加工工具の断面図である。
【図６】  上記機械加工工具の工具保持部材に保持されたチップの相対位置を示す図である。
【符号の説明】
１０  工具本体
１１  第一部材
１２  第二部材
１３  オルダム継手
１４  主軸
１６  シャンク
２６  工具保持部材
４４  接続筒
４６  接続通路
５０  スプリング
５４  逆止弁
６２  スプリング
６６  逆止弁制御部材
７０  位置決めブロック
７４  導液溝
７８  液圧回路
８０  長穴
８２  支持ピン
８５  係合突起
９８  円環状通路
１７０  テーパ部材
１９８，１９９  スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003653294.tif 000004
【図４】
0003653294.tif 000005
【図５】
0003653294.tif 000006
【図６】
0003653294.tif 000007