(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具本体の前端部にチップポケットと切欠部とを対向させて形成し、工具本体の軸方向と直交する取付孔によって前記ポケットと切欠部とを接続し、カートリッジ主体の頭部を前記ポケットに収容し、頭部に固定した切刃チップの突出端部を工具本体外に突出させ、前記取付孔に前記頭部から突出した脚部を挿通し、この脚部の先端部にダイヤルリングの筒状体をねじ嵌合させ、筒状体の中間部外周側に目盛板を突出させ、筒状体の基部にロックフランジおよびウェーブスプリングを嵌め、筒状体の基端部にねじ嵌合させたプリロード用ナットによってウェーブスプリングを弾性変形させ、ロックフランジを目盛板の基部側面に押し付けたダイヤルユニットを前記脚部の先端部に配置し、ダイヤルリングの目盛板および筒状体の先端部を前記切欠部に収容し、前記ロックフランジを切欠部の底側に着脱可能に固定すると共に、前記カートリッジ主体に設けた前記脚部の丸棒の基部に工具本体の軸方向と平行に切り欠いた平坦面を形成し、工具本体の外周に開口して工具本体の軸方向と直交し、かつ取付孔の中心より若干前側に位置し、前記平坦面に対向して開口するねじ孔を工具本体に形成し、前記ねじ孔にクランプねじをねじ嵌合させ、クランプねじの先端部を前記平坦面に押し付け、頭部を前記ポケットの一側部に形成した受け面に押し付けて、カートリッジ主体を工具本体に固定したことを特徴とするボーリング用工具。
【請求項２】
カートリッジ主体の脚部の先端からダイヤルリングの筒状体の先端部を突出させ、この先端部に塞ぎ板を固定したことを特徴とする請求項１に記載のボーリング用工具。
【請求項３】
カートリッジ主体の頭部の後部と工具本体のチップポケットの後面とを離間させ、工具本体に軸方向孔と、この軸方向孔の先端部に接続し軸方向孔より小径の半径方向孔と、この半径方向孔と接続し工具本体の外周側に傾斜してチップポケットの後面に開口する前記半径方向孔より小径の前部孔とからなる切削液の供給流路を形成し、前記カートリッジ主体の頭部に設けた切刃チップに切削液を供給するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のボーリング用工具。
【請求項４】
工具本体のチップポケットの後側部にボール受け座を埋め込み固定し、この受け座に孔あきボールを転動可能に保持させ、前記ボールに後端が前部孔と連通しかつこの前部孔と等径で前端に向かって小径となるテーパ孔を形成したことを特徴とする請求項３に記載のボーリング用工具。
【請求項５】
前記工具本体は、工作機械の主軸の装着されるアーバと、前記アーバの先端に結合手段により結合され、前記カートリッジ主体が装着されるヘッド本体１８２とからなり、前記結合手段は、前記アーバとヘッド本体との互いの接合端面間には軸線を一致させて結合するスチール製のアダプタを有し、前記アダプタはこの両面に軸線を一致させて突設した第１及び第２の結合軸部を備え、前記アーバの接合端面の軸心部に前記第１の結合軸部が嵌合する結合穴を形成し、前記ヘッド本体の接合端面の軸心部に前記第２の結合軸部が嵌合する結合穴を形成し、前記アーバにその外周から結合穴内に向け結合穴の軸線に対し直角に貫通して形成した少なくとも１つのねじ孔にクランプねじを螺合して第１の結合軸部をクランプすることによりアーバとアダプタ間を結合し、前記ヘッド本体にその外周から結合穴内に向け結合穴の軸線に対し直角に貫通して形成した少なくとも１つのねじ孔にクランプねじを螺合して第２の結合軸部をクランプすることによりクランプ本体とアダプタ間を結合したことを特徴とする請求項１記載のボーリング用工具。
【請求項６】
前記アーバ及びヘッド本体のクランプねじの螺入先端に先細のテーパ部をそれぞれ形成し、前記アダプタの第１及び第２の結合軸部の外周面に前記テーパ部が係合するクランプ用テーパ穴をそれぞれ形成し、前記各クランプ用テーパ穴の軸線から対応するアーバ、ヘッド本体またはフランジの接合端面までの間隔を前記各ねじ孔の軸線から対応するアーバまたはヘッド本体の接合端面までの間隔より小さく設定したことを特徴とする請求項５記載のボーリング用工具。
【請求項７】
前記結合手段は、前記アーバとヘッド本体との互いの接合端面間を軸線を一致させて結合するスチール製のアダプタを有し、前記アダプタは前記アーバとヘッド本体との接合端面間に介在させるフランジと、前記フランジのアーバとの接合端面に軸線を一致させて突設した結合軸部と、前記フランジのヘッド本体との接合端面に軸線を一致させて突設したインロー部と、該インロー部の軸心部に突設したねじ部を備え、前記アーバの接合端面の軸心部に前記結合軸部が嵌合する結合穴を形成し、前記ヘッド本体の接合端面の軸心部に前記インロー部が嵌合する係合部と前記ねじ部が螺合してヘッド本体とアダプタ間を結合するねじ穴を形成し、前記アーバにその外周から結合穴内に向け結合穴の軸線に対し直角に貫通して形成した少なくとも１つのねじ孔にクランプねじを螺合して結合軸部をクランプすることによりアーバとアダプタ間を結合したことを特徴とする請求項５記載のボーリング用工具。
【請求項８】
前記アーバのクランプねじの螺入先端に先細のテーパ部をそれぞれ形成し、前記アダプタの結合軸部の外周面に前記テーパ部が係合するクランプ用テーパ穴を形成し、前記クランプ用テーパ穴の軸線からフランジの接合端面までの間隔を前記ねじ孔の軸線からアーバの接合端面までの間隔より僅かに大きく設定したことを特徴とする請求項７記載のボーリング用工具。
【請求項９】
前記結合手段は、前記アーバとヘッド本体との互いの接合端面間を軸線を一致させて結合するスチール製のアダプタを有し、前記アダプタは前記アーバとヘッド本体との接合端面間に介在させるフランジと、前記フランジのアーバとの接合端面に軸線を一致させて突設した筒状の結合軸部と、前記フランジのヘッド本体との接合端面に軸線を一致させて突設したインロー部を備え、前記アーバの接合端面の軸心部に前記結合軸部が嵌合する結合穴を形成し、前記ヘッド本体の接合端面の軸心部に前記インロー部が嵌合する係合部と前記筒状の結合軸部側からフランジ及びインロー部を貫通して挿入されるクランプねじを螺合することによりヘッド本体とアダプタ間を結合するねじ穴を形成し、前記アーバにその外周から結合穴内に向け結合穴の軸線に対し直角に貫通して形成した少なくとも１つのねじ孔にクランプねじを螺合して結合軸部をクランプすることによりアーバとアダプタ間を結合したことを特徴とする請求項５記載のボーリング用工具。
【請求項１０】
前記アーバのクランプねじの螺入先端に先細のテーパ部をそれぞれ形成し、前記アダプタの結合軸部の外周面に前記テーパ部が係合するクランプ用テーパ穴を形成し、前記クランプ用テーパ穴の軸線からフランジの接合端面までの間隔を前記ねじ孔の軸線からアーバの接合端面までの間隔より僅かに大きく設定したことを特徴とする請求項６記載のボーリング用工具。
【請求項１１】
カートリッジ主体の頭部と反対の側に位置する前記ヘッド本体の外周面に、比重の高い金属からなるバランス調整用ウエイトを設けたことを特徴とする請求項５，７、９のいずれかに記載のボーリング用工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工作物（ワーク）に中ぐり切削するボーリングヘッドなどのボーリング用工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ボーリングヘッドとして、図１３に示すように、カートリッジ主体１の頭部１ａに切刃チップ２を設け、頭部１ａから先端側に延びるねじ棒状の脚部１ｂに、ダイヤルリング３をねじ嵌合させ、このリング３の目盛板３ｂの末端側に突出する筒状体３ａの外周にロックフランジ４および環状のウェーブスプリング５を嵌合させ、筒状体３ａの先端部外周に形成したねじ部３ｃにプリロード用ナット６をねじ嵌合させて締め付けることで、このナット６と目盛板３ｂとの間に設けたウェーブスプリング５を圧縮させて、このスプリング５およびロックフランジ４を保持したダイヤルユニット７を備えたものがある。
【０００３】
また、ボーリングヘッドの丸棒状の工具本体８の先端部にチップポケット８ａを形成すると共に、このポケット８ａの底面に開口し、前記本体８ａの軸方向と直交して工具本体８を貫通する取付孔８ｂを形成し、取付孔８ｂにカートリッジ主体１の脚部１ｂを嵌挿し、前記ロックフランジ４を、前記取付孔８ｂの先端大径部に係合支持させ、図示省略した複数のねじによって工具本体８に締め付けることで、ダイヤルユニット７を工具本体８のチップポケット８ａ部に配置してある。
なお、カートリッジ主体１の脚部１ｂの外周には回り止めキー９を固定し、このキー９を工具本体８に形成した取付孔８ｂの後部に形成したキー溝８ｃに軸方向への摺動可能に係合させてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来のボーリングヘッドは、ロックフランジ４から頭部１ａ側にダイヤルリング３の目盛板３ｂが位置して工具本体８に設けたチップポケット８ａ内にあり、カートリッジ主体１の頭部１ａに切刃チップ２が設けてあるので、このチップ２とチップポケット８ａの底面およびロックフランジ４までの距離が長く、かつカートリッジ主体１の頭部１ａを工具本体８に支持してないことで、高硬度鋼の高速切削時にはカートリッジ主体１の頭部１ａが切削抵抗によって捩じられるなど、頭部１ａの剛性が充分に得られないという問題点があった。
【０００５】
また、この種のボーリングヘッドはアーバの先端に固定され、このアーバを工作機械の主軸に取り付けた状態でワークの中ぐり加工を行うのが一般であり、そして、従来のボーリングヘッドを構成する工具本体８は鉄、鋼等の比重の大きい金属で構成されるのが一般である。このため、ワークの精密仕上加工時などにアーバが高速回転されると、その遠心力の影響を受け易く、ボーリングヘッドが微振動を引き起こす要因となるほか、ビビリ発生の要因となる。しかも、ボーリングヘッドの工具本体８は鉄、鋼等の比重の大きい金属で構成されるため、ボーリングヘッドが重量化する問題がある。
この発明は、前述した問題点を解決して、カートリッジ主体の切刃チップを設けた頭部の剛性を高くすることで、高硬度鋼の高速切削時にも頭部が切削抵抗によって捩じられないように、前記頭部の剛性を大きくし、切刃チップによる切削加工が良好にでき、併せてボーリングヘッドの軽量化及び高速回転しても遠心力の影響を受けにくいボーリングヘッド、ボーリングバーのようなボーリング用工具を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るボーリング用工具は、工具本体１８の前端部にチップポケット１８ａと切欠部１８ｂとを対向させて形成し、工具本体１８の軸方向と直交する取付孔１８ｃによって前記ポケット１８ａと切欠部１８ｂとを接続し、カートリッジ主体１１の頭部１１ａを前記ポケットに収容し、頭部１１ａに固定した切刃チップ１２の突出端部を工具本体１８外に突出させ、前記取付孔１８ｃに前記頭部１１ａから突出した脚部１１ｂを挿通し、この脚部１１ｂの先端部にダイヤルリング１３の筒状体１３ａをねじ嵌合させ、筒状体１３ａの中間部外周側に目盛板１３ｂを突出させ、筒状体１３ａの基部にロックフランジ１４およびウェーブスプリング１５を嵌め、筒状体１３ａの基端部にねじ嵌合させたプリロード用ナット１６によってウェーブスプリング１５を弾性変形させ、ロックフランジ１４を目盛板１３ｂの基部側面に押し付けたダイヤルユニット１７を前記脚部１１ｂの先端部に配置し、ダイヤルリング１３の目盛板１３ｂおよび筒状体１３ａの先端部を前記切欠部１８ｂに収容し、前記ロックフランジ１４を切欠部１８ｂの底側に着脱可能に固定すると共に、前記カートリッジ主体１１に設けた前記脚部１１ｂの丸棒の基部に工具本体１８の軸方向と平行に切り欠いた平坦面を形成し、工具本体１８の外周に開口して工具本体１８の軸方向と直交し、かつ取付孔１８ｃの中心１８ｏより若干前側に位置し、前記平坦面に対向して開口するねじ孔１８ｆを工具本体１８に形成し、前記ねじ孔１８ｆにクランプねじ２１をねじ嵌合させ、クランプねじ２１の先端部を前記平坦面に押し付け、頭部１１ａを前記ポケット１８ａの一側部に形成した受け面１８ｇに押し付けて、カートリッジ主体１１を工具本体１８に固定したものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のボーリング用工具において、カートリッジ主体１１の脚部１１ｂの先端からダイヤルリング１３の筒状体１３ａの先端部を突出させ、この先端部１３ａに塞ぎ板２２を固定したものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のボーリング用工具において、カートリッジ主体１１の頭部１１ａの後部と工具本体１８のチップポケット１８ａの後面とを離間させ、工具本体１８に軸方向孔１８ｈ１と、この軸方向孔の先端部に接続し軸方向孔より小径の半径方向孔１８ｈ２と、この半径方向孔と接続し工具本体１８の外周側に傾斜してチップポケット１８ａの後面に開口する前記半径方向孔１８ｈ２より小径の前部孔１８ｈ３とからなる切削液の供給流路１８ｈを形成し、前記カートリッジ主体１１の頭部１１ａに設けた切刃チップ１２に切削液を供給するようにしたものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３に記載のボーリング用工具において、工具本体１８のチップポケット１８ａの後側部にボール受け座２３を埋め込み固定し、この受け座２３に孔あきボール２４を転動可能に保持させ、前記ボール２４に後端が前部孔と連通しかつこの前部孔と等径で前端に向かって小径となるテーパ孔２４ａを形成したものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１に記載のボーリング用工具において、前記工具本体１８は、工作機械の主軸の装着されるアーバ１８１と、前記アーバ１８１の先端に結合手段４０により結合され、前記カートリッジ主体１１が装着されるヘッド本体１８２とからなり、前記結合手段４０は、前記アーバ１８１とヘッド本体１８２との互いの接合端面間には軸線を一致させて結合するスチール製のアダプタ４１を有し、前記アダプタ４１はこの両面に軸線を一致させて突設した第１及び第２の結合軸部４１２，４１３を備え、前記アーバの接合端面１８１ａの軸心部に前記第１の結合軸部４１２が嵌合する結合穴４２を形成し、前記ヘッド本体１１の接合端面１８２ａの軸心部に前記第２の結合軸部４１３が嵌合する結合穴４３を形成し、前記アーバにその外周から結合穴内に向け結合穴の軸線に対し直角に貫通して形成した少なくとも１つのねじ孔４４にクランプねじ４５を螺合して第１の結合軸部４１２をクランプすることによりアーバとアダプタ間を結合し、前記ヘッド本体にその外周から結合穴内に向け結合穴４３の軸線に対し直角に貫通して形成した少なくとも１つのねじ孔４５にクランプねじ４７を螺合して第２の結合軸部４１３をクランプすることによりクランプ本体とアダプタ間を結合したものである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５に記載のボーリング用工具において、前記アーバ及びヘッド本体のクランプねじの螺入先端に先細のテーパ部をそれぞれ形成し、前記アダプタの第１及び第２の結合軸部の外周面に前記テーパ部が係合するクランプ用テーパ穴をそれぞれ形成し、前記各クランプ用テーパ穴の軸線から対応するアーバ、ヘッド本体またはフランジの接合端面までの間隔を前記各ねじ孔の軸線から対応するアーバまたはヘッド本体の接合端面までの間隔より小さく設定したことを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項５に記載のボーリング用工具において  前記結合手段は、前記アーバとヘッド本体との互いの接合端面間を軸線を一致させて結合するスチール製のアダプタを有し、前記アダプタは前記アーバとヘッド本体との接合端面間に介在させるフランジと、前記フランジのアーバとの接合端面に軸線を一致させて突設した結合軸部と、前記フランジのヘッド本体との接合端面に軸線を一致させて突設したインロー部と、該インロー部の軸心部に突設したねじ部を備え、前記アーバの接合端面の軸心部に前記結合軸部が嵌合する結合穴を形成し、前記ヘッド本体の接合端面の軸心部に前記インロー部が嵌合する係合部と前記ねじ部が螺合してヘッド本体とアダプタ間を結合するねじ穴を形成し、前記アーバにその外周から結合穴内に向け結合穴の軸線に対し直角に貫通して形成した少なくとも１つのねじ孔にクランプねじを螺合して結合軸部をクランプすることによりアーバとアダプタ間を結合したことを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項７に記載のボーリング用工具において前記アーバのクランプねじの螺入先端に先細のテーパ部をそれぞれ形成し、前記アダプタの結合軸部の外周面に前記テーパ部が係合するクランプ用テーパ穴を形成し、前記クランプ用テーパ穴の軸線からフランジの接合端面までの間隔を前記ねじ孔の軸線からアーバの接合端面までの間隔より僅かに大きく設定したことを特徴とする。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項５に記載のボーリング用工具において前記結合手段は、前記アーバとヘッド本体との互いの接合端面間を軸線を一致させて結合するスチール製のアダプタを有し、前記アダプタは前記アーバとヘッド本体との接合端面間に介在させるフランジと、前記フランジのアーバとの接合端面に軸線を一致させて突設した筒状の結合軸部と、前記フランジのヘッド本体との接合端面に軸線を一致させて突設したインロー部を備え、前記アーバの接合端面の軸心部に前記結合軸部が嵌合する結合穴を形成し、前記ヘッド本体の接合端面の軸心部に前記インロー部が嵌合する係合部と前記筒状の結合軸部側からフランジ及びインロー部を貫通して挿入されるクランプねじを螺合することによりヘッド本体とアダプタ間を結合するねじ穴を形成し、前記アーバにその外周から結合穴内に向け結合穴の軸線に対し直角に貫通して形成した少なくとも１つのねじ孔にクランプねじを螺合して結合軸部をクランプすることによりアーバとアダプタ間を結合したことを特徴とする。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項６に記載のボーリング用工具において、前記アーバのクランプねじの螺入先端に先細のテーパ部をそれぞれ形成し、前記アダプタの結合軸部の外周面に前記テーパ部が係合するクランプ用テーパ穴を形成し、前記クランプ用テーパ穴の軸線からフランジの接合端面までの間隔を前記ねじ孔の軸線からアーバの接合端面までの間隔より僅かに大きく設定したことを特徴とする。
【００１６】
請求項１１の発明は、請求項５，７、９のいずれかに記載のボーリング用工具において、カートリッジ主体１１の頭部１１ａと反対の側に位置する前記ヘッド本体１８２の外周面に、比重の高い金属からなるバランス調整用ウエイト７１を設けたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態につき図を参照して説明する。
図１〜図４に示すように、第１実施形態に係るボーリングヘッドは、カートリッジ主体１１を備えている。カートリッジ主体１１は、頭部１１ａの前端部一側に六角形状の切刃チップ１２を皿ビス１２ａによって着脱可能に固定し、頭部１１ａから段１１ｃを介して先端側に延びかつ頭部１１ａより横断面積が小さい丸棒状の脚部１１ｂを形成し、脚部１１ｂの先端部外周のおねじ部１１ｄにダイヤルリング１３の筒状体１３ａのめねじ部１３ｃをねじ嵌合させるようにしてある。なお、脚部１１ｂの中間部外周には回り止めキー１９を固定してある。
【００１８】
前記ダイヤルリング１３は、筒状体１３ａの軸方向中間部の外周側に目盛板１３ｂを突出させ、筒状体１３ａ外周の目盛板１３ｂの基端側に環状のロックフランジ１４および環状のウェーブスプリング１５を嵌合させ、筒状体１３ａ外周の末端部に形成した精密ねじ部１３ｄにプリロード用ナット１６をねじ嵌合させて締め付けることで、このナット１６と目盛板１３ｂとの間に、ウェーブスプリング１５を圧縮させてプリロードをかけ、前記スプリング１５およびロックフランジ１４を保持したダイヤルユニット１７を構成するようにしてある。
【００１９】
また、ボーリングヘッドの丸棒状の工具本体１８の前端部には、チップポケット１８ａと切欠部１８ｂと対向させて構成し、これらの底面を工具本体１８の軸方向と平行にし、工具本体１８の軸方向と直交する取付孔１８ｃを形成し、取付孔１８ｃの一端および他端をチップポケット１８ａの底面および切欠部１８ｂの底面にそれぞれ開口させ、取付孔１８ｃによって前記ポケット１８ａと切欠部１８ｂを接続してある。
そして、工具本体１８に形成した取付孔１８ｃに、チップポケット１８ａ側から、カートリッジ主体１１の脚部１１ｂを嵌挿し、カートリッジ主体１１の頭部１１ａの脚部側端面をチップポケット１８ａの底面に近接させ、取付孔１８ｃの軸方向に沿って工具本体１８の後端部に形成したキー溝１８ｄに、脚部１１ｂの軸方向中間部の外周に固定した回り止めキー１９を軸方向への摺動可能に係合させる。
【００２０】
次に、前述したようにロックフランジ１４およびウェーブスプリング１５が予め組み付けてあるダイヤルリング１３の筒状体１３ａに形成しためねじ部１３ｃをカートリッジ主体１１の脚部１１ｂに形成したおねじ部１１ｄにねじ嵌合させることで、カートリッジ主体１１の頭部１１ａとロックフランジ１４の外周部とによって、ボーリングヘッドの工具本体１８に形成したチップポケット１８ａの底面と工具本体１８に形成した取付孔１８ｃの先端大径部の段１８ｃ1 との間を挾持し、かつ図３に示すように、ロックフランジ１４の外周部と工具本体１８に形成した切欠部１８ｅとを、複数のねじ２０によって着脱可能に固定してある。
【００２１】
また、工具本体１８の前端部には、取付孔１８ｃのキー溝１８ｄの位置と直角で工具本体１８を横断し、かつ取付孔１８ｃの中心１８ｏより若干先端側に配置してねじ孔１８ｆを形成し、ねじ孔１８ｆにクランプねじ２１をねじ嵌合させ、クランプねじ２１の先端をカートリッジ主体１１の脚部１１ｂの頭部１１ａに近い平坦面に直交するように本体１８の取付孔１８ｃの周面に押し付けることで、カートリッジ主体１１の頭部１１ａをチップポケット１８ａのクランプねじ２１と対向する側面に形成した受け面１８ｇに押し付けて支持させてある。
【００２２】
前述した状態では、工具本体１８のチップポケット１８ａにカートリッジ主体１１の頭部１１ａの大部分を収容し、前記本体１８ａの切欠部１８ｂにカートリッジ主体１１の脚部１１ｂの先端部およびダイヤルリング１３の先端部を収容してある。
そして、ダイヤルリング１３の筒状体１３ａの先端部は、カートリッジ主体１１の脚部１１ｂの先端から突出し、突出部には詰め栓状の塞ぎ板２２を適宜の手段で嵌合固定してある。
【００２３】
図１に示すように、工具本体１８には、切削液の供給流路１８ｈを形成してある。供給流路１８ｈは、工具本体１８の後端からチップポケット１８ａ、切欠部１８ｂの後端近くまで軸方向孔１８ｈ1 を形成し、軸方向孔１８ｈ1 の前端部にこれより小径の半径方向孔１８ｈ2 の中心側端を接続し、半径方向孔１８ｈ2 の適所にこれより小径の前部孔１８ｈ3 の後端を接続し、前部孔１８ｈ３を工具本体１８の外周側に若干傾斜させて、チップポケット１８ａの後端面に開口させてあり、半径方向孔１８ｈ2 の外端部には液漏れ防止用の詰め栓１８ｉをねじ嵌合させて締め付けてある。なお、チップポケット１８ａの後端面はカートリッジ主体１１の頭部１１ａの後部と離間させてある。
【００２４】
以上のように構成した第１実施形態に係るボーリングヘッドの使用について説明する。ボーリングヘッドの工具本体１８の後端部を、従来公知の手段によって直接、または延長スペーサを介してシャンク部材に連結し、このシャンク部材を工作機械のスピンドルに装着し、このスピンドルの回転によって工具本体１８を回転させつつ前進させることで、工具本体１８の前端および外周から突出している切刃チップ１２の突出端部によって工作物に中ぐり切削加工を行う。
そして、カートリッジ主体１１の脚部１１ｂの先端部にダイヤルリング１３、ロックフランジ１４、ウェーブスプリング１５およびプリロード用ナット１６からなるダイヤルユニット１７を配置したことで、これらをカートリッジ主体の脚部のチップポケット側の端部に配置する従来のものに比べて、カートリッジ主体１１の頭部１１ａに固定した切刃チップ１２がボーリングヘッドの工具本体１８に形成したチップポケット１８ａの底面に近接している。
また、クランプねじ２１の先端によって、カートリッジ主体１１の脚部１１ｂの頭部１１ａに近い位置で押し付けて、脚部１１ｂを取付孔１８ｃの周面に支持させ、頭部１１ａの側面をチップポケット１８ｂの前記クランプねじ２１と対向する受け面１８ｇに押し付けている。
【００２５】
従って、カートリッジ主体１１の頭部１１ａに設けた切刃チップ１２とクランプねじ２１との距離が短く、かつ前述した加工中の切削抵抗を前記本体１８の受け面１８ｇで受けることによっても剛性を向上させることができ、普通鋼の工作物はもちろん高硬度鋼の工作物でも高速切削を良好に行える。
また、クランプねじ２１を、ボーリングヘッドの工具本体１８に形成した取付孔１８ｃの中心１８ｏより若干先端側に工具本体１８の軸方向と直交させて配置したねじ孔１８ｆにねじ嵌合させ、クランプねじ２１の先端部を、前記取付孔１８ｃに嵌合したカートリッジ主体１１の脚部１１ｂの平坦面に押し付けたことで、図４の矢印方向に脚部１１ｂを回動させるように、取付孔１８ｃの周面に脚部１１ｂを押し付けて、前記受け面１８ｇにカートリッジ主体１１を前記工具本体１８に対し受けやすくしている。
【００２６】
さらに、前述した工作物に対する中ぐり切削時に工具本体１８に形成した供給流路１８ｈの工具本体１８の軸方向に沿う軸方向孔１８ｈ1 に切削液を圧送し、これを軸方向孔１８ｈ1 より小径の半径方向孔１８ｈ2 を介してさらに小径の前部孔１８ｈ3 に供給し、前部孔１８ｈ3 の開口からカートリッジ主体１１の頭部１１ａに固定した切刃チップ１２の突出端部に向けて切削液を供給し、この際に、軸方向孔１８ｈ1 から半径方向孔１８ｈ2 を経て前部孔１８ｈ3 の開口に向かって順次孔の径が小径になっているので、前部孔１８ｈ3 から高圧になった切削液を、その開口から噴出させて、前記切刃チップ１２の突出端部に供給することができて好ましい。
【００２７】
前述の切削液の供給を切刃チップ１２の突出端部に適確に行うために、図５に示す変形例では、ボーリングヘッド工具本体１８のチップポケット１８ａ後側部にボール受け座２３を埋め込み固定し、この受け座２３に孔あきボール２４を転動可能に保持させてあり、孔あきボール２４には、後端の径が前部孔１８ｈ3 と等径で前端に向かって小径となるテーパ孔２４ａを直径方向に貫通させてある。
【００２８】
そして、ダイヤルユニット１７およびカートリッジ主体１１を外した状態で、Ｌ字状のレンチ２５を、チップポケット１８ａの前端側からテーパ孔２４ａに挿入して孔あきボール２４の位置を調整し、テーパ孔２４ａを刃先チップ１２の突出端部に向けた後、レンチ２５を外して工具本体１８にカートリッジ主体１１を装着し、これにダイヤルユニット１７を組み付けて、中ぐり切削加工時に、切削液を供給流路１８ｈの軸方向孔１８ｈ1 、半径方向孔１８ｈ2 、前部孔１８ｈ3 を経て、孔あきボール２４のテーパ孔２４ａ後端に圧送し、テーパ孔２４ａの前端から噴出させて、切刃チップの突出端部に供給することで、正確に位置決めして高圧の切削液を切刃チップの突出端部に供給できる。
【００２９】
第１実施形態のボーリングバーは、回転前の適時に、筒状体１３ａの先端部を工具で把持して回動させ、ウェーブスプリング１５を厚さ方向に弾性変形させ、切刃チップ１２の突出端部の位置を微調整するが、筒状体１３ａの先端部には塞ぎ板２２を嵌合固定してあるので、筒状体１３ａのめねじ部１３ｃに、切り粉、ほこりなどの異物が付着せず、ダイヤルリング１３の回動操作が妨げられない。また、ダイヤルリング１３の締め過ぎ前に、カートリッジ主体１１の脚部１１ｂの先端面が塞ぎ板２２に当接して、ダイヤルリング１３が回動不能になることで、その締め過ぎを防止できる。
【００３０】
第１実施形態に係るボーリングヘッドは、中ぐり切削を繰り返し行い、切刃チップ１２に形成した１つの突出端部が摩耗した場合などには、未使用の突出端部を用いて前記切削を行うことが、皿ビス１２ａの脱着によってでき、３つの突出端部が全部摩耗した時には、新しい切刃チップに交換し、さらに、前記切削などによって、カートリッジ主体１１、ダイヤルユニット１７の一部が損傷したり、摩耗したり場合には、適宜交換するものである。
【００３１】
図６，図７に示すように、第２実施形態に係るボーリングヘットは、工具本体１８に形成したチップポケット１８ａの後面１８ｋにカートリッジ主体１１の頭部１１ａの後部を、キー溝１８ｄ部を除いて当接させたこと、工具本体１８の前端部に形成した取付孔１８ｃと直交させてねじ孔１８ｆを、これらの孔１８ｃ，１８ｆの中心をずらすことなく交差させて形成したこと、工具本体１８には切削液の供給路を形成してないこと、およびカートリッジ主体１１の脚部１１ｂの先端部をダイヤルリング１３の先端から突出させ、その筒状体１３ａに塞ぎ板を設けてないこと以外、第１実施形態に係るボーリングヘッドとほぼ同構成である。従って、図６，図７中に、図１〜図４と符号をつけて構成の説明を省略する。
【００３２】
第２実施形態に係るボーリングヘッドは、カートリッジ主体１１の脚部１１ｂの先端部に、ダイヤルリング１３、ロックフランジ１４、ウェーブスプリング１５およびプリロード用ナット１６からなるダイヤルユニッド１７を配置したことで、カートリッジ主体１１の頭部１１ａに固定した切刃チップ１２が工具本体１８に形成したチップポケット１８ａの底面に近接している。
また、クランプねじ２１の先端部によって、カートリッジ主体１１の脚部１１ｂの頭部１１ａに近い位置を押し付けていることで、頭部１１ａの側面をチップポケット１８ａの前記ねじ２１と対向する受け面１８ｇに押し付けていると共に、チップポケット１８ａの後面１８ｋに頭部１１ａの後部を当接させてある。
【００３３】
従って、カートリッジ主体１１の頭部１１ａの剛性を向上させ、かつ工作物の中ぐり加工中の切削抵抗を工具本体１８の受け面１８ｇおよびチップポケット１８ｂの後面１８ｋで受けることによっても、剛性を向上させることができ、高硬度の工作物などの高速切削を良好に行える。
【００３４】
この発明において、前記第１，第２実施形態では、カートリッジ主体の頭部にスローアウェイ式の切刃チップを着脱可能に固定したが、前記頭部に切刃チップをろう付け固定し、切刃チップの摩耗時にはこれをカートリッジ主体と共に交換するようにしてもよく、また切刃チップは六角形状のものに限られるものではなく、三角形状のものなどに変更してもよい。
この発明において、前記第１，第２実施形態のボーリング用工具は、ボーリングヘッドを用いたが、シャンク部を一体に形成したボーリングバーを用いてもよい。
【００３５】
次に、図８（Ａ），（Ｂ）により本発明のボーリング用工具にかかる第３の実施の形態について説明する。この図８（Ａ），（Ｂ）において、図１に示す第１の実施の形態と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、第１の実施の形態と異なる部分を重点に述べる。
この第３の実施の形態において、第１の実施の形態と異なる点は、工具本体１８を工作機械の主軸の装着されるアーバ１８１と、このアーバ１８１の先端に結合された、カートリッジ主体１１等が装着されるヘッド本体１８２とから構成し、このヘッド本体１８２をアルミ合金やジュラルミン等の軽合金材から成形したこと、及びヘッド本体１８２の一端とアーバ１８１の先端間を結合手段３０により互いに軸線を一致して分離可能に結合したところにある。
【００３６】
前記結合手段３０は、ヘッド本体１８２の接合端面１８２ａと結合されるアーバ１８１の接合端面１８１ａに軸線を一致して形成された結合穴３１と、ヘッド本体１８２の接合端面１８２ａに軸線を一致して形成され、結合穴３１に嵌合される結合軸部３２を有する。アーバ１８１には、その外周から結合穴３１内に達する複数のねじ孔３３が結合穴３１の軸線に対し直角に貫通して形成され、この各ねじ孔３３には結合軸部３２を外周から締め付けるクランプねじ３４が螺合されている。また、このクランプねじ３４は、その螺入先端に先細のテーパ部３４ａを有し、更に、結合軸部３２の外周面には、クランプねじ３４のテーパ部３４ａが係合するクランプ用テーパ穴３２ａが形成されている。
また、結合軸部３２のクランプ用テーパ穴３２ａの軸線から接合端面１８２ａまでの間隔ｄ１はねじ孔３３の軸線からアーバ１８１の接合端面１８１ａまでの間隔ｄ２より僅かに小さく設定されている。
【００３７】
上記のように構成された第３の実施の形態において、アーバ１８１の先端面にヘッド本体１８２を結合する場合は、ヘッド本体１８２の結合軸部３２をアーバ１８１の結合穴３１に嵌合した後、各ねじ孔３３にクランプねじ３４を螺合して結合軸部３２を締め付ける。この時、クランプ用テーパ穴３２ａの軸線から接合端面１８２ａまでの間隔ｄ１はねじ孔３３の軸線から接合端面１８１ａまでの間隔ｄ２より小さく設定されているから、クランプねじ３４の螺入により、そのテーパ部３４ａが結合軸部３２のクランプ用テーパ穴３２ａに押し込まれると、両テーパの作用によって結合軸部３２が結合穴３１の奥部方向に引き込まれ、アーバ１８１の接合端面１８１ａとヘッド本体１８２の接合端面１８２ａとを互いに密着した状態に結合する。
【００３８】
従って、この第３の実施の形態によれば、カートリッジ主体１１等が装着されるヘッド本体１８２をアルミ合金等の軽合金材から成形したので、ボーリングバーのボーリングヘッド部分を軽量化することができる。これにより、ワークの精密仕上加工時などにボーリングヘッド部分を含むアーバが高速回転されても、ボーリングヘッド部分の遠心力が従来のスチール製のものに比し小さいため、アーバがボーリングヘッド部分の遠心力の影響を受けにくくなり、その結果、アーバが微振動を引き起こしたり、ビビリが発生するのを防止できる。
【００３９】
また、アーバ１８１の先端にヘッド本体１８２を結合手段３０により互いに軸線を一致して分離可能に結合することにより、ボーリングヘッドの交換が容易になり、かつ、アーバ１８１を種類の異なるボーリングヘッドに兼用できるとともに、クランプ用テーパ穴３２ａの軸線から接合端面１８２ａまでの間隔ｄ１をねじ孔３３の軸線から接合端面１８１ａまでの間隔ｄ２より小さく設定することにより、アーバ１８１の接合端面１８１ａとヘッド本体１８２の接合端面１８２ａとを互いに密着でき、アーバ１８１とヘッド本体１８２との結合を確実に、かつ強固にできる。
【００４０】
次に、図９（Ａ），（Ｂ）により本発明のボーリング用工具にかかる第４の実施の形態について説明する。この図９（Ａ），（Ｂ）において、図８に示す第３の実施の形態と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、第３の実施の形態と異なる部分を重点に述べる。
この第４の実施の形態において、第３の実施の形態と異なる点は、軽合金材からなるヘッド本体１８２の一端とアーバ１８１の先端間を、スチール製アダプタを含む結合手段４０により互いに軸線を一致して分離可能に結合したところにある。
【００４１】
前記結合手段４０は、アーバ１８１の接合端面１８１ａとヘッド本体１８２の接合端面１８２ａ間を軸線を一致させて結合するスチール製のアダプタ４１を有する。このアダプタ４１は、アーバ１８１の接合端面１８１ａとヘッド本体１８２の接合端面１８２ａ間に密着状態に介在される円盤状のフランジ４１１と、このフランジ４１１の両面に軸線を一致させて突設した第１及び第２の結合軸部４１２、４１３を備える。
【００４２】
また、アーバ１８１の接合端面１８１ａの軸心部には第１の結合軸部４１２が嵌合する結合穴４２が形成され、ヘッド本体１８２の接合端面１８２ａの軸心部には第２の結合軸部４１３が嵌合する結合穴４３が形成されている。更に、アーバ１８１には、その外周から結合穴４２内に達する複数のねじ孔４４が結合穴４２の軸線に対し直角に貫通して形成され、この各ねじ孔４４には第１の結合軸部４１２を外周から締め付けるクランプねじ４５が螺合されている。また、ヘッド本体１８２には、その外周から結合穴４３内に達する複数のねじ孔４６が結合穴４３の軸線に対し直角に貫通して形成され、この各ねじ孔４６には第２の結合軸部４１３を外周から締め付けるクランプねじ４７が螺合されている。
【００４３】
アーバ１８１のクランプねじ４５は、その螺入先端に先細のテーパ部４５ａを有し、第１の結合軸部４１２の外周面には、クランプねじ４５のテーパ部４５ａが係合するクランプ用テーパ穴４１２ａが形成されている。また、ヘッド本体１８２のクランプねじ４７は、その螺入先端に先細のテーパ部４７ａを有し、第２の結合軸部４１３の外周面には、クランプねじ４７のテーパ部４７ａが係合するクランプ用テーパ穴４１３ａが形成されている。
【００４４】
また、第１の結合軸部４１２のクランプ用テーパ穴４１２ａの軸線からフランジ４１１
の接合端面４１１ａまでの間隔ｄ３はアーバ１８１のねじ孔４４の軸線から接合端面１８１ａまでの間隔ｄ４より僅かに小さく設定され、更に、第２の結合軸部４１３のクランプ用テーパ穴４１３ａの軸線からフランジ４１１の接合端面４１１ｂまでの間隔ｄ５はヘッド本体１８２のねじ孔４６の軸線から接合端面１８２ａまでの間隔ｄ６より僅かに小さく設定されている。
【００４５】
上記のように構成された第４の実施の形態において、アーバ１８１の先端面にヘッド本体１８２を結合する場合は、まず、ヘッド本体１８２の結合穴４３にアダプタ４１の第２の結合軸部４１３を嵌合した後、各ねじ孔４６にクランプねじ４７を螺合して第２の結合軸部４１３を締め付ける。この時、クランプ用テーパ穴４１３ａの軸線からフランジ４１１の接合端面４１１ｂまでの間隔ｄ５はヘッド本体１８２のねじ孔４６の軸線から接合端面１８２ａまでの間隔ｄ６より僅かに小さく設定されているため、クランプねじ４７の螺入により、そのテーパ部４７ａが第２の結合軸部４１３のクランプ用テーパ穴４１３ａに押し込まれると、両テーパの作用によって第２の結合軸部４１３が結合穴４３の奥部方向に引き込まれ、フランジ４１１の接合端面４１１ｂとヘッド本体１８２の接合端面１８２ａとを互いに密着した状態に結合する。
【００４６】
次に、アーバ１８１の結合穴４２にアダプタ４１の第１の結合軸部４１２を嵌合した後、各ねじ孔４４にクランプねじ４５を螺合して第１の結合軸部４１２を締め付ける。この時、クランプ用テーパ穴４１２ａの軸線からフランジ４１１の接合端面４１１ａまでの間隔ｄ３はアーバ１８１のねじ孔４４の軸線から接合端面１８１ａまでの間隔ｄ４より僅かに小さく設定されているため、クランプねじ４５の螺入により、そのテーパ部４５ａが第１の結合軸部４１２のクランプ用テーパ穴４１２ａに押し込まれると、両テーパの作用によって第１の結合軸部４１２が結合穴４２の奥部方向に引き込まれ、フランジ４１１の接合端面４１１ａとアーバ１８１の接合端面１８１ａとを互いに密着した状態に結合する。
【００４７】
上記のように構成された第４の実施の形態によれば、第３の実施の形態と同様にボーリングバーのボーリングヘッド部分を軽量化でき、高速回転しても遠心力の影響の受けにくい工具を提供できるとともに、ヘッド本体１８２の一端とアーバ１８１の先端間をスチール製アダプタ４１を含む結合手段４０により結合するため、ヘッド本体１８２の固有振動数が高くなり、ボーリングヘッド部分のビビリ安定限界を向上できる。
【００４８】
また、別構造のアダプタ４１を用いることにより、アダプタ４１を含む結合部分の加工が容易になるほか、スチール製のアダプタ４１を介してアーバ１８１とヘッド本体１８２間を分離可能に，結合できることにより、ボーリングヘッド部分を頻繁に交換しても、ボーリングヘッド部分を直接アーバに結合する方式に比較して結合部分の摩耗及び変形が少なく、ボーリングヘッド部分とアーバ間の結合制度及び強度を維持できる。
【００４９】
次に、図１０（Ａ），（Ｂ）により本発明のボーリング用工具にかかる第５の実施の形態について説明する。この図１０（Ａ），（Ｂ）において、図９に示す第４の実施の形態と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、第４の実施の形態と異なる部分を重点に述べる。
この第５の実施の形態において、第４の実施の形態と異なる点は、軽合金材からなるヘッド本体１８２の一端とアーバ１８１の先端間を結合するスチール製アダプタをヘッド本体１８２に対して半固定的に結合できるようにした結合手段５０を備えるところにある。
【００５０】
前記結合手段５０は、アーバ１８１とヘッド本体１８２との互いの接合端面間を軸線を一致させて結合するスチール製のアダプタ５１を有する。このアダプタ５１は、アーバ１８１の接合端１８１ａとヘッド本体１８２の接合端面１８２ａ間に介在させるフランジ５１１と、このフランジ５１１のアーバ１８１との接合端面１８１ａに軸線を一致させて突設した結合軸部５１２と、フランジ５１１のヘッド本体１８２との接合端面１８２ａに軸線を一致させて突設したインロー部５１３と、このインロー部５１３の軸心部に突設したねじ部５１４を備える。
【００５１】
アーバ１８１の接合端面１８１ａの軸心部には、結合軸部５１２が嵌合する結合穴５２が形成されている。更にヘッド本体１８２の接合端面１８２ａの軸心部には、インロー部５１３が嵌合する係合部５３とねじ部５１４が螺合してヘッド本体１８２とアダプタ５１間を結合するねじ穴５４がそれぞれ形成されている。また、アーバ１８１には、その外周から結合穴５２に達する複数のねじ孔５５が結合穴５２の軸線に対し直角に形成され、この各ねじ孔５５には、結合軸部５１２をクランプするクランプねじ５６が螺合されている。
また、アーバ１８１のクランプねじ５６の螺入先端には先細のテーパ部５６ａが形成されており、アダプタ５１の結合軸部５１２の外周面には、テーパ部５６ａが係合するクランプ用テーパ穴５１２ａが形成されている。そして、クランプ用テーパ穴５１２ａの軸線からアーバ１８１の接合端面１８１ａまでの間隔ｄ３はねじ孔５５の軸線からフランジ５１１の接合端面５１１ａまでの間隔ｄ４より僅かに小さく設定されている。
【００５２】
上記のように構成された第５の実施の形態において、アーバ１８１の先端面にヘッド本体１８２を結合する場合は、まず、ヘッド本体１８２のねじ穴５４にアダプタ５１のねじ部５１４を螺合し締め込むことにより、アダプタ５１のインロー部５１３をヘッド本体１８２の係合部５３に嵌合してヘッド本体１８２とアダプタ５１の同心性を確保し、かつアダプタ５１のフランジ５１１をヘッド本体１８２の接合端面１８２ａに密着させて、アダプタ５１とヘッド本体１８２とを半固定状態に結合する。
【００５３】
次に、アーバ１８１の結合穴５２にアダプタ５１の結合軸部５１２を嵌合した後、各ねじ孔５５にクランプねじ５６を螺合して結合軸部５１２を締め付ける。この時、クランプ用テーパ穴５１２ａの軸線からフランジ５１１の接合端面５１１ａまでの間隔ｄ３はアーバ１８１のねじ孔５５の軸線から接合端面１８１ａまでの間隔ｄ４より僅かに小さく設定されているため、クランプねじ５６の螺入により、そのテーパ部５６ａが結合軸部５１２のクランプ用テーパ穴５１２ａに押し込まれると、両テーパの作用によって結合軸部５１２が結合穴５２の奥部方向に引き込まれ、フランジ５１１の接合端面５１１ａとアーバ１８１の接合端面１８１ａとを互いに密着した状態に結合する。
【００５４】
上記のように構成された第５の実施の形態によれば、第４の実施の形態と同様な効果が得られるほか、アダプタ５１にインロー部５１３とねじ部５１４を設けることにより、アダプタ５１とヘッド本体１８２をねじ込み方式で簡単に結合することができる。
【００５５】
次に、図１１（Ａ），（Ｂ）により本発明のボーリング用工具にかかる第６の実施の形態について説明する。この図１１（Ａ），（Ｂ）において、図１０に示す第５の実施の形態と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、第５の実施の形態と異なる部分を重点に述べる。
この第６の実施の形態において、第５の実施の形態と異なる点は、軽合金材からなるヘッド本体１８２の一端とアーバ１８１の先端間を結合するスチール製アダプタをヘッド本体１８２に対してアダプタの内側からボルトにより半固定的に結合できるようにした結合手段６０を備えるところにある。
【００５６】
前記結合手段６０は、アーバ１８１とヘッド本体１８２との互いの接合端面間を軸線を一致させて結合するスチール製のアダプタ６１を有する。このアダプタ６１は、アーバ１８１の接合端１８１ａとヘッド本体１８２の接合端面１８２ａ間に介在させるフランジ６１１と、このフランジ６１１のアーバ１８１との接合端面１８１ａに軸線を一致させて突設した筒状の結合軸部６１２と、フランジ６１１のヘッド本体１８２との接合端面１８２ａに軸線を一致させて突設したインロー部６１３を備える。
【００５７】
アーバ１８１の接合端面１８１ａの軸心部には、筒状結合軸部６１２が嵌合する結合穴６２が形成されており、ヘッド本体１８２の接合端面１８２ａの軸心部には、インロー部６１３が嵌合する係合部６３とねじ孔６４が同軸に形成されている。また、筒状結合軸部６１２の内側からフランジ６１１及びインロー部６１３の軸心を貫通して挿入されるクランプボルト６５がねじ孔６４に螺合される構成になっている。
また、アーバ１８１には、その外周から結合穴６２内に達する複数のねじ孔６６が結合穴６２の軸線に対し直角に貫通して形成され、この各ねじ孔６６には、結合軸部６１２をクランプするクランプねじ６７が螺合されている。また、アーバ１８１のクランプねじ６７の螺入先端には先細のテーパ部６７ａが形成されており、アダプタ６１の結合軸部６１２の外周面には、テーパ部６７ａが係合するクランプ用テーパ穴６１２ａが形成されている。そして、クランプ用テーパ穴６１２ａの軸線からアーバ１８１の接合端面１８１ａまでの間隔ｄ３はねじ孔６６の軸線からフランジ６１１の接合端面６１１ａまでの間隔ｄ４より僅かに小さく設定されている。
【００５８】
上記のように構成された第６の実施の形態において、アーバ１８１の先端面にヘッド本体１８２を結合する場合は、まず、ヘッド本体１８２の係合部６３にアダプタ６１のインロー部６１３を嵌合した後、筒状結合軸部６１２の内側から挿入されるクランプボルト６５をフランジ６１１及びインロー部６１３を貫通してねじ孔６４に螺合し締め付ける。これにより、ヘッド本体１８２とアダプタ５１の同心性はインロー部６１３で確保されるとともに、アダプタ６１のフランジ６１１をヘッド本体１８２の接合端面１８２ａに密着させて、アダプタ６１とヘッド本体１８２とを半固定状態に結合する。
【００５９】
次に、アーバ１８１の結合穴６２にアダプタ６１の結合軸部６１２を嵌合した後、各ねじ孔６６にクランプねじ６７を螺合して結合軸部６１２を締め付ける。この時、クランプ用テーパ穴６１２ａの軸線からフランジ６１１の接合端面６１１ａまでの間隔ｄ３はアーバ１８１のねじ孔６６の軸線から接合端面１８１ａまでの間隔ｄ４より僅かに小さく設定されているため、クランプねじ６７の螺入により、そのテーパ部６７ａが結合軸部６１２のクランプ用テーパ穴６１２ａに押し込まれると、両テーパの作用によって結合軸部６１２が結合穴６２の奥部方向に引き込まれ、フランジ６１１の接合端面６１１ａとアーバ１８１の接合端面１８１ａとを互いに密着した状態に結合する。
【００６０】
上記のように構成された第６の実施の形態によれば、上記第４及び第５の実施の形態と同様な効果が得られるほか、アダプタ６１とヘッド本体１８２を筒状結合軸部６１２の内側からフランジ６１１及びインロー部６１３の軸心を貫通するクランプボルト６５により結合することより、結合手段６０の部分の回転バランスに配慮する必要がなくなる。
【００６１】
次に、図１２（Ａ），（Ｂ）により本発明のボーリング用工具にかかる第７の実施の形態について説明する。この図１２（Ａ），（Ｂ）において、図８に示す第３の実施の形態と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、第３の実施の形態と異なる部分を重点に述べる。
この第７の実施の形態において、第３の実施の形態と異なる点は、工具本体１８を構成するアーバ１８１の先端に結合される軽合金製ヘッド本体１８２にバランス調整用ウエイトを設けたところにある。
【００６２】
図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、このために、カートリッジ主体１１の頭部１１ａと反対の側に位置するヘッド本体１８２の外周面に、ヘッド本体１８２の接合端面１８２ａに片寄らせて、所定径の円形穴７０を形成し、この円形穴７０内にヘッド本体１８２より比重の高い金属、例えばヘッド本体１８２アルミ合金からなる場合、鉛等からなる円盤状のバランス調整用ウエイト７１を挿入し、このバランス調整用ウエイト７１を固定ねじ７２によりヘッド本体１８２固定する。上記バランス調整用ウエイト７１の重量は、カートリッジ主体１１の頭部１１ａの重量及び該頭部１１ａの径方向への突出量に応じて設定されるものであり、そして、ヘッド本体１８２の回転バランスの微調整はバランス調整用ウエイト７１を部分的に削り取ることにより行われる。尚、前記円形穴７０は頭部１１ａの反対側の対向位置より若干ずらして形成することが好ましい。
【００６３】
このような第７の実施の形態によれば、軽合金からなるヘッド本体１８２にカートリッジ主体１１、頭部１１ａ、切刃チップ１２、ダイヤルユニット１７等を含むボーリングユニットが装着されていても、ヘッド本体１８２の回転バランスをバランス調整用ウエイト７１により確実に調整することができる。これに伴い、ボーリングヘッドを含むアーバの高速回転が可能になり、遠心力の影響やビビリのないワークの高速精密仕上加工を容易に実現できる。
【００６４】
【発明の効果】
請求項１の発明に係るボーリング用工具は、工具本体の軸方向と直角に形成し、かつカートリッジ主体１１の脚部の丸棒状の基部に対して偏心して形成したねじ孔にねじ嵌合させたクランプねじの先端によって、脚部の頭部近くを押し付け、頭部を前記ポケットの一側部に形成した受け面に押し付けて、カートリッジ主体を工具本体に固定した強力なカートリッジ保持機構を備えることにより、工具本体を回転させて、カートリッジ主体の頭部に固定した切刃チップの突出端部によって工作物に対し中ぐり切削を行う際に、クランプねじによる脚部の固定位置から切刃チップおよびこれによって切削を行う位置までの距離が短く、しかも頭部をチップポケットの一側部に形成した受け面に押し付けているので、頭部の剛性が高く、高硬度鋼を高速切削しても、切削抵抗によって頭部が捩じられるのを防止できビビリの殆んどない快適な切削が可能となる。
また、カートリッジ主体に設けた脚部の丸棒状の基部に工具本体の軸方向と平行に切り欠いた平坦面を形成し、工具本体の外周に開口して工具本体の軸方向と直交し、かつ取付孔の中心より若干前側に位置し前記平坦面に対向して開口するねじ孔を工具本体に形成し、前記ねじ孔にねじ嵌合させたクランプねじの先端によって前記平坦面を押し付けたので、図４の矢印に例示するように脚部の外周面をその後側に回わる方向に取付孔の周面に押し付けて、工具本体に脚部を受けやすくすることができる。
【００６５】
請求項２の発明は、請求項１に記載のボーリング用工具において、カートリッジ主体の脚部の先端からダイヤルリングの筒状体の先端部を突出させ、この先端部に塞ぎ板を固定したので、切り粉やほこりなどの異物が、前記筒状体に侵入して、そのめねじ部に付着するのを防止でき、ダイヤルリングの回動操作が妨げられることがない。また、ダイヤルリングの締め過ぎを、カートリッジ主体の脚部の先端が塞ぎ板に当接することで、防止できる。
【００６６】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のボーリング用工具において、カートリッジ主体の頭部の後部と、工具本体のチップポケットの後面とを離間させ、工具本体に形成した切削液の供給流路を、軸方向孔の前端部に半径方向孔を接続し、半径方向孔に接続する前部孔を外周側に傾斜させて前記ポケットの後面に開口させた構成とし、軸方向孔より半径方向孔を小径とし、半径方向孔より前部孔を小径としたので、切削液を軸方向孔から半径方向孔を経て前部孔の開口に至るまでの間に高圧にし、この開口から高圧になった切削液を噴出させて、カートリッジ主体の頭部に設けた切刃チップ部に供給することができ、中ぐり切削時に切刃チップおよび工作物の切削される部分の切削液による冷却が充分にできる。
【００６７】
請求項４の発明は、請求項３に記載のボーリング用工具において、工具本体のチップポケットより後側部にボール受け座を埋め込み固定し、この受け座に、孔あきボールを転動可能に保持させ、前記ボールに後端が前記孔と連通しかつこれと等径で前端に向かって小径となるテーパ孔を形成したので、前記ボールを転させてテーパ孔を切刃チップに正確に向けて、切削液を前部孔からテーパ孔を経て切刃チップに適確に供給させることができて好ましい。
【００６８】
請求項５の発明は、請求項１記載のボーリング用工具において、前記工具本体１８は、工作機械の主軸の装着されるアーバ１８１と、前記アーバ１８１の先端に結合手段４０により結合され、前記カートリッジ主体１１が装着されるヘッド本体１８２とからなり、前記結合手段は４０は、前記アーバ１８１とヘッド本体１８２との互いの接合端面間には軸線を一致させて結合するスチール製のアダプタ４１を有し、前記アダプタ４１はこの両面に軸線を一致させて突設した第１及び第２の結合軸部４１２，４１３を備え、前記アーバの接合端面１８１ａの軸心部に前記第１の結合軸部４１２が嵌合する結合穴４２を形成し、前記ヘッド本体１１の接合端面１８２ａの軸心部に前記第２の結合軸部４１３が嵌合する結合穴４３を形成し、前記アーバにその外周から結合穴内に向け結合穴の軸線に対し直角に貫通して形成した少なくとも１つのねじ孔４４にクランプねじ４５を螺合して第１の結合軸部４１２をクランプすることによりアーバとアダプタ間を結合し、前記ヘッド本体にその外周から結合穴内に向け結合穴４３の軸線に対し直角に貫通して形成した少なくとも１つのねじ孔４５にクランプねじ４７を螺合して第２の結合軸部４１３をクランプすることによりクランプ本体とアダプタ間を結合したので、ボーリングバーのボーリングヘッド部分を軽量化でき、高速回転しても遠心力の影響の受けにくい工具を提供できるとともに、ヘッド本体とアーバの先端間をスチール製アダプタを含む結合手段で結合することにより、ヘッド本体の固有振動数が高くなり、ボーリングヘッド部分のビビリ安定限界を向上できる。
また、別構造のアダプタを用いることにより、アダプタを含む結合部分の加工が容易になるほか、スチール製のアダプタを用いることにより、ボーリングヘッド部分を頻繁に交換しても、ボーリングヘッド部分を直接アーバに結合する方式に比較して結合部分の摩耗及び変形が少なく、ボーリングヘッド部分とアーバ間の結合制度及び強度を維持できる。
【００６９】
請求項６の発明は、請求項５記載のボーリング用工具において、前記アーバ及びヘッド本体のクランプねじの螺入先端に先細のテーパ部をそれぞれ形成し、前記アダプタの第１及び第２の結合軸部の外周面に前記テーパ部が係合するクランプ用テーパ穴をそれぞれ形成し、前記各クランプ用テーパ穴の軸線からアーバ、ヘッド本体またはフランジの接合端面までの間隔を前記各ねじ孔の軸線から対応するアーバまたはヘッド本体の軸線から接合端面までの間隔より小さく設定したので、アーバの接合端面及びヘッド本体の接合端面とアダプタとを互いに密着でき、アーバとヘッド本体との結合を確実に、かつ強固にできる。
【００７０】
請求項７の発明は、請求項５記載のボーリング用工具において、前記結合手段は、前記アーバとヘッド本体との互いの接合端面間を軸線を一致させて結合するスチール製のアダプタを有し、前記アダプタは前記アーバとヘッド本体との接合端面間に介在させるフランジと、前記フランジのアーバとの接合端面に軸線を一致させて突設した結合軸部と、前記フランジのヘッド本体との接合端面に軸線を一致させて突設したインロー部と、該インロー部の軸心部に突設したねじ部を備え、前記アーバの接合端面の軸心部に前記結合軸部が嵌合する結合穴を形成し、前記ヘッド本体の接合端面の軸心部に前記インロー部が嵌合する係合部と前記ねじ部が螺合してヘッド本体とアダプタ間を結合するねじ穴を形成し、前記アーバにその外周から結合穴内に向け結合穴の軸線に対し直角に貫通して形成した少なくとも１つのねじ孔にクランプねじを螺合して結合軸部をクランプすることによりアーバとアダプタ間を結合したので、上記請求項８の有する効果に加えて、アダプタにインロー部とねじ部を設けることにより、アダプタとヘッド本体をねじ込み方式で簡単に結合することができる。
【００７１】
請求項８の発明は、請求項７記載のボーリング用工具において、前記アーバのクランプねじの螺入先端に先細のテーパ部をそれぞれ形成し、前記アダプタの結合軸部の外周面に前記テーパ部が係合するクランプ用テーパ穴を形成し、前記クランプ用テーパ穴の軸線からフランジの接合端面までの間隔を前記ねじ孔の軸線からアーバの接合端面までの間隔より小さく設定したので、アーバの接合端面及びヘッド本体の接合端面とアダプタとを互いに密着でき、アーバとヘッド本体との結合を確実に、かつ強固にできる。
【００７２】
請求項９の発明は、請求項５記載のボーリング用工具において、前記結合手段は、前記アーバとヘッド本体との互いの接合端面間を軸線を一致させて結合するスチール製のアダプタを有し、前記アダプタは前記アーバとヘッド本体との接合端面間に介在させるフランジと、前記フランジのアーバとの接合端面に軸線を一致させて突設した筒状の結合軸部と、前記フランジのヘッド本体との接合端面に軸線を一致させて突設したインロー部を備え、前記アーバの接合端面の軸心部に前記結合軸部が嵌合する結合穴を形成し、前記ヘッド本体の接合端面の軸心部に前記インロー部が嵌合する係合部と前記筒状の結合軸部側からフランジ及びインロー部を貫通して挿入されるクランプねじを螺合することによりヘッド本体とアダプタ間を結合するねじ穴を形成し、前記アーバにその外周から結合穴内に向け結合穴の軸線に対し直角に貫通して形成した少なくとも１つのねじ孔にクランプねじを螺合して結合軸部をクランプすることによりアーバとアダプタ間を結合したので、上記請求項８及び１３の有する効果に加えて、アダプタとヘッド本体を筒状結合軸部の内側からフランジ及びインロー部の軸心を貫通するクランプボルトにより結合することより、結合手段の部分の回転バランスに配慮する必要がなくなる。
【００７３】
請求項１０の発明は、請求項９記載のボーリング用工具において、前記アーバのクランプねじの螺入先端に先細のテーパ部をそれぞれ形成し、前記アダプタの結合軸部の外周面に前記テーパ部が係合するクランプ用テーパ穴を形成し、前記クランプ用テーパ穴の軸線からフランジの接合端面までの間隔を前記ねじ孔の軸線からアーバの接合端面までの間隔より小さく設定したので、アーバの接合端面及びヘッド本体の接合端面とアダプタとを互いに密着でき、アーバとヘッド本体との結合を確実に、かつ強固にできる。
【００７４】
請求項１１の発明は、請求項５、７、９のいずれか１つに記載のボーリング用工具において、カートリッジ主体の頭部と反対の側に位置する前記ヘッド本体の外周面に、比重の高い金属からなるバランス調整用ウエイトを設けたので、軽合金からなるヘッド本体にカートリッジ主体等を含むボーリングユニットが装着されていても、ヘッド本体の回転バランスをバランス調整用ウエイトにより確実に調整することができる。これに伴い、ボーリングヘッドを含むアーバの高速回転が可能になり、遠心力の影響やビビリのないワークの高速精密仕上加工を容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の第１実施形態に係るボーリング用工具のボーリングヘッド先端部を示した縦断側面図
【図２】  図１のＡ−Ａ線横断面図。
【図３】  図１に示したボーリングヘッド先端部の底面図。
【図４】  図１に示したボーリングヘッド先端部の縦断平面説明図。
【図５】  この発明の第２実施形態に係るボーリング用工具のボーリングヘッド先端部を示した切削液供給路の変形例の部分説明図。
【図６】  この発明の第２実施形態に係るボーリング用工具のボーリングヘッド先端部を示した縦断側面図。
【図７】  図６のＢ−Ｂ線横断面図。
【図８】  （Ａ）は本発明の第３の実施の形態におけるボーリング用工具の一部を切り欠いて示す側面図、（Ｂ）はクランプ用テーパ穴とねじ穴との関係を示す説明図。
【図９】  （Ａ）は本発明の第４の実施の形態におけるボーリング用工具の一部を切り欠いて示す側面図、（Ｂ）はクランプ用テーパ穴とねじ穴との関係を示す説明図。
【図１０】  （Ａ）は本発明の第５の実施の形態におけるボーリング用工具の一部を切り欠いて示す側面図、（Ｂ）はクランプ用テーパ穴とねじ穴との関係を示す説明図。
【図１１】  （Ａ）は本発明の第６の実施の形態におけるボーリング用工具の一部を切り欠いて示す側面図、（Ｂ）はクランプ用テーパ穴とねじ穴との関係を示す説明図。
【図１２】  （Ａ）は本発明の第７の実施の形態におけるボーリング用工具のボーリングヘッド部分の一部を切り欠いて示す側面図、（Ｂ）はＢーＢ線の断面図。
【図１３】  従来のボーリングヘッド先端部を示した縦断側面図。
【符号の説明】
１１    カートリッジ主体
１１ａ  頭部
１１ｂ  脚部
１２    切刃チップ
１３    ダイヤルリング
１４    ロックフランジ
１５    ウェーブスプリング
１６    プリロード用ナット
１７    ダイヤルユニット
１８    工具本体
１８ａ  チップポケット
１８ｂ  切欠部
１８ｃ  取付孔
１８ｄ  キー溝
１８ｇ  受け面
１８ｈ  供給流路
１８ｋ  後面
１９    回り止めキー
２０    ねじ
２１    クランプねじ
２２    塞ぎ板
２３    ボール受け座
２４    孔あきボール
２４ａ  テーパ孔
２５    レンチ
３０    結合手段
３１    結合穴
３２    結合軸部
３２ａ  クランプ用テーパ穴
３３    ねじ孔
３４    クランプねじ
３４ａ  テーパ部
４０    結合手段
４１    アダプタ
４１１  フランジ
４１２，４１３    結合軸部
４１２ａ，４１３ａ    クランプ用テーパ穴
４２，４３    結合穴
４４，４６    ねじ孔
４５，４７    クランプねじ
４５ａ，４７ａ    クランプ用テーパ穴
５０    結合手段
５１    アダプタ
５１１  フランジ
５１２  結合軸部
５１２ａ  クランプ用テーパ穴
５１３  インロー部
５１４  ねじ部
５２    係合穴
５３    係合部
５４    ねじ穴
５５    ねじ孔
５６    クランプねじ
５６ａ  テーパ部
６０    結合手段
６１    アダプタ
６１１  フランジ
６１２  結合軸部
６１２ａ  クランプ用テーパ穴
６１３  インロー部
６２    係合穴
６３    係合部
６４    ねじ孔
６５    クランクボルト
６６    ねじ孔
６７    クランプねじ
６７ａ  テーパ部
７０    円形穴
７１    バランス調整用ウエイト
１８１  アーバ
１８２  ヘッド本体
１８１ａ  接合端面
１８２ａ  接合端面
【図１】
0003639939.tif 000002
【図２】
0003639939.tif 000003
【図３】
0003639939.tif 000004
【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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