(57)【要約】      （修正有）【課題】刃具を保持して被加工穴の内径を加工するホルダを改良する。【解決手段】スプリング，単動シリンダ５２，可動バー５４，運動変換機構５６を含む仕上げ刃移動装置５０によりスライダ３８をホルダ本体２０の半径方向に移動させ、仕上げ刃４０を中仕上げ刃３０より後退した後退位置と半径方向外方へ突出した仕上げ加工位置とに移動させる。中仕上げ加工時にはピストン９０にクーラントの液圧を作用させ、スプリング９２の弾性力に抗して前進させる。それにより可動バー５４が前進し、スライダ３８がスプリングの付勢により駆動部６４に追従して後退し、仕上げ刃４０が後退位置へ移動する。仕上げ加工時にはクーラントの液圧を低下させ、スプリング９２の付勢によりピストン９０を後退させる。それにより可動バー５４が後退し、傾斜面６８，７８の斜面の作用によってスライダ３８が前進し、仕上げ刃４０が仕上げ加工位置へ移動する。【選択図】      図１
2006130588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する工具主軸に取り付けられる取付け部を備えたホルダ本体と、
そのホルダ本体に、そのホルダ本体の外周面より半径方向外方に突出して取り付けられた前加工刃と、
仕上げ刃と、
その仕上げ刃を保持し、前記ホルダ本体にそのホルダ本体の半径方向の成分を有する方向に相対移動可能に保持された仕上げ刃保持部材と、
前記ホルダ本体に供給されるクーラントの液圧により作動し、前記仕上げ刃保持部材を移動させることにより、前記仕上げ刃を、前記前加工刃より半径方向外方に突出した仕上げ加工位置と前加工刃より後退した後退位置とに移動させる仕上げ刃移動装置と
を含むことを特徴とする内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
【請求項２】
前記仕上げ刃移動装置が、
前記ホルダ本体に形成されたシリンダボアに、液密かつ摺動可能に嵌合され、前記クーラントの液圧により作動するピストンと、
そのピストンと共に軸方向に移動可能な可動部材と、
その可動部材の軸方向の運動を前記仕上げ刃保持部材の半径方向の成分を有する方向の運動に変換する運動変換機構と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
【請求項３】
前記ピストンを原位置に向かって付勢する第一弾性部材を含み、ピストンが前記ホルダ本体と共同して、前記クーラントの液圧により前記第一弾性部材の弾性力に抗して作動する単動シリンダを構成していることを特徴とする請求項２に記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
【請求項４】
前記シリンダボアが前記ホルダ本体の軸線を中心として形成され、前記可動部材がホルダ本体にそのホルダ本体の軸線に平行な方向に移動可能に保持され、前記仕上げ刃保持部材がホルダ本体の半径方向に移動可能にホルダ本体に保持されたことを特徴とする請求項２または３に記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
【請求項５】
前記可動部材と前記仕上げ刃保持部材との一方が前記ホルダ本体の軸線に対して傾斜した傾斜面を有し、可動部材と仕上げ刃保持部材との他方がその傾斜面に係合する係合部を有し、前記運動変換機構が前記傾斜面および前記係合部を含み、前記仕上げ刃移動装置が、前記仕上げ刃保持部材を、前記係合部と前記傾斜面とが係合する向きに付勢する第二弾性部材を含むことを特徴とする請求項４に記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
【請求項６】
回転する工具主軸に取り付けられる取付け部を備えたホルダ本体と、
そのホルダ本体にそのホルダ本体の半径方向の成分を有する方向に相対移動可能に保持された刃具保持部材と、
前記ホルダ本体に供給されるクーラントの液圧により作動し、前記刃具保持部材を移動させることにより、その刃具保持部材に保持された刃具を、第一位置と、その第一位置より半径方向内側に後退した第二位置とに移動させる刃具移動装置と
を含むことを特徴とする内径加工用刃具ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内径仕上げ加工用刃具ホルダおよび内径加工用刃具ホルダに関するものであり、特に、刃具を、ホルダ本体の半径方向において異なる２つの位置に移動させて被加工穴の内周面に加工を施すホルダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被加工穴の内周面に荒加工および仕上げ加工を施すホルダが下記の特許文献１に記載されている。この内径仕上げ加工用刃具ホルダにおいては、荒加工用刃具および仕上げ加工用刃具を保持する刃具保持部材が、弾性変形部材を介してホルダ本体に取り付けられている。弾性変形部材は、その一端部においてホルダ本体に固定されているが、他端である自由端部側は、弾性変形により、ホルダ本体の半径方向に移動可能とされており、その自由端部に刃具保持部材が取り付けられている。ホルダ本体内にはエアシリンダおよび油圧シリンダが直列に設けられ、それぞれのピストンが連結されて一体的に移動するようにされており、エアシリンダへのエアの供給により、エアシリンダのピストンが前進させられるとともに、油圧シリンダのピストンが前進させられ、油圧室に発生させられた油圧が弾性変形部材内に設けられた駆動ユニットに供給される。それにより、弾性変形部材が弾性変形させられ、刃具保持部材が移動させられる。
荒加工用刃具と仕上げ加工用刃具とは、刃具保持部材の、ホルダ本体の直径方向に隔たった２箇所にそれぞれ保持されており、油圧が発生させられない初期状態では、仕上げ加工用刃具が荒加工用刃具より半径方向外方に位置し、油圧シリンダに最大油圧が発生させられ、弾性変形部材の弾性変形量が最大の状態において荒加工用刃具が仕上げ加工用刃具より半径方向外方に突出した加工位置に位置させられる。この状態でホルダが回転させられつつ前進させられ、荒加工が行われる。また、油圧シリンダの油圧が小さくされれば弾性変形部材の弾性変形量が小さくなり、仕上げ加工用刃具が荒加工用刃具より半径方向外方に突出した加工位置に位置させられ、その状態でホルダが回転させられつつ後退させられて仕上げ加工が行われる。仕上げ加工用刃具の加工位置は、エアシリンダに供給されるエアの圧力を制御し、油圧シリンダに発生させられる油圧の大きさを制御することにより調整される。そのため、仕上げ加工用刃具が摩耗した場合に油圧の大きさが制御され、加工半径が予め設定された大きさとなるように仕上げ加工用刃具の加工位置が調整される。
【特許文献１】特開２００３−３１１５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダにおいては、ホルダ本体内にエアを供給可能とするために、ホルダ本体内を通してのクーラントの供給が不可能となり、クーラントを外から掛けることが必要となって、深い穴の加工時にはクーラントの供給量が不足し、冷却性が低下する問題が生じる。
この問題は、被加工穴の内周面に仕上げ加工を施す場合に限らず、ホルダ本体内に供給されるエアを利用して刃具をホルダ本体の半径方向において異なる２つの位置へ移動させ、被加工穴の内周面を加工する場合に同様に生ずる。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、前加工刃および仕上げ刃を保持して被加工穴の内径を仕上げ加工するホルダ等、刃具をホルダ本体の半径方向の成分を有する方向に移動させて被加工穴の内径を加工するホルダの改良を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る内径仕上げ加工用刃具ホルダは、上記の課題を解決するために、(a)回転する工具主軸に取り付けられる取付け部を備えたホルダ本体と、(b)そのホルダ本体に、そのホルダ本体の外周面より半径方向外方に突出して取り付けられた前加工刃と、(c)仕上げ刃と、(d)その仕上げ刃を保持し、前記ホルダ本体にそのホルダ本体の半径方向の成分を有する方向に相対移動可能に保持された仕上げ刃保持部材と、(e)前記ホルダ本体に供給されるクーラントの液圧により作動し、前記仕上げ刃保持部材を移動させることにより、前記仕上げ刃を、前記前加工刃より半径方向外方に突出した仕上げ加工位置と前加工刃より後退した後退位置とに移動させる仕上げ刃移動装置とを含むように構成される。
前加工は、仕上げ加工に先立って行われる加工であればよく、中仕上げ加工のみならず、荒加工も含まれる。
【発明の効果】
【０００５】
以上のように構成された内径仕上げ加工用刃具ホルダにおいては、前加工刃によって加工が行われる場合には、仕上げ刃が後退位置に位置させられ、被加工物に接触しないようにされる。前加工刃による加工終了後、仕上げ刃保持部材が前進させられて仕上げ刃が仕上げ加工位置へ移動させられ、前加工刃より半径方向外方へ突出させられて仕上げ加工を行う。
仕上げ刃保持部材は、ホルダ本体に供給される液体のクーラントの液圧を利用して移動させられるため、前加工刃や仕上げ刃にホルダ内部からクーラントを供給することができ、被加工穴が深い穴であっても十分にクーラントを供給することができる。また、仕上げ刃保持部材を移動させるために専用の駆動源を設ける場合に比較して、ホルダあるいは工作機械を安価に構成することができる。
また、液体のクーラントの供給は、専用機、汎用機を問わず切削加工機において通常行われており、それを利用して仕上げ刃保持部材を移動させるため、ホルダを回転させつつ移動させる装置側について改造が不要であるか、あるいは少なくて済み、加工を容易にかつ安価に行うことができる。
さらに、本発明に係るホルダは、マシニングセンタ等の汎用機において容易に使用することができる。
【発明の態様】
【０００６】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。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、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００７】
なお、以下の各項において、(1)項が請求項１に相当し、(2)項が請求項２に、(4)項が請求項３に、(6)項が請求項４に、(7)項が請求項５に、(16)項が請求項６にそれぞれ相当する。
【０００８】
（１）回転する工具主軸に取り付けられる取付け部を備えたホルダ本体と、
そのホルダ本体に、そのホルダ本体の外周面より半径方向外方に突出して取り付けられた前加工刃と、
仕上げ刃と、
その仕上げ刃を保持し、前記ホルダ本体にそのホルダ本体の半径方向の成分を有する方向に相対移動可能に保持された仕上げ刃保持部材と、
前記ホルダ本体に供給されるクーラントの液圧により作動し、前記仕上げ刃保持部材を移動させることにより、前記仕上げ刃を、前記前加工刃より半径方向外方に突出した仕上げ加工位置と前加工刃より後退した後退位置とに移動させる仕上げ刃移動装置と
を含む内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
（２）前記仕上げ刃移動装置が、
前記ホルダ本体に形成されたシリンダボアに、液密かつ摺動可能に嵌合され、前記クーラントの液圧により作動するピストンと、
そのピストンと共に軸方向に移動可能な可動部材と、
その可動部材の軸方向の運動を前記仕上げ刃保持部材の半径方向の成分を有する方向の運動に変換する運動変換機構と
を含む(1)項に記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
ピストンと可動部材とは、一体に構成し、あるいは直接固定してもよく、別体に設け、他部材を介して共に移動するようにしてもよい。
クーラントの供給によりピストンおよび可動部材が移動させられ、仕上げ刃保持部材が半径方向の成分を有する方向に運動させられて、仕上げ刃の半径方向における位置が変えられる。
本項のホルダによれば、クーラントの液圧をピストンに作用させればよく、クーラントの液圧を仕上げ刃の移動のために容易に利用することができる。
（３）前記仕上げ刃の前記仕上げ加工位置に対応する位置に前記ピストンのストロークエンドを規定するストッパを含む(2)項に記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
ストッパはピストンと当接することによりピストンのストロークエンドを直接規定するものでも、可動部材等ピストンと一体的に移動する部材と当接することにより間接的に規定するものでもよい。いずれにしても、ピストンがストッパにより規定されるストロークエンドまで作動した状態で、仕上げ刃が仕上げ加工位置に位置させられることとなり、加工位置を明確に規定することができる。運動変換機構が、切削抵抗に基づいて仕上げ刃を仕上げ加工位置から後退させようとする力を、ピストンをストロークエンドから移動させるピストン駆動力としてピストンに伝達するものである場合は、ストッパがピストンのストロークエンドを規定した後、ストッパの当接力が上記ピストン駆動力を超えるまで、クーラント液圧に基づく力あるいは弾性部材の弾性力がピストンに加えられるようにすることが必要である。しかし、運動変換機構が、切削抵抗に基づくピストン駆動力をピストンに伝達しないものであっても、ピストンのストロークエンドがストッパにより規定された後に、その位置にピストンを保持する力が液圧または弾性部材の弾性力によって加え続けられるようにすることが望ましい。
（４）前記ピストンを原位置に向かって付勢する第一弾性部材を含み、ピストンが前記ホルダ本体と共同して、前記クーラントの液圧により前記第一弾性部材の弾性力に抗して作動する単動シリンダを構成している(2)項または（3）項に記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
ピストンにホルダ本体と共同して複動シリンダを構成させることもできる。ピストンの前後にクーラントの液圧を選択的に作用させ、可動部材を往復移動させるのであるが、その場合には、クーラントの作用を切り換える切換装置が必要であり、単動シリンダとすれば、複動シリンダとする場合に比較して、ホルダを簡易にかつ安価に構成することができる。特に、ピストンの原位置が仕上げ刃の仕上げ加工位置に対応し、その原位置を(3)項のストッパにより規定される場合には、弾性部材の弾性力によってピストンが原位置に保たれることにより、仕上げ刃が安定して仕上げ加工位置に保たれることとなる。その上、実施例の項において詳細に説明するように、ピストンがクーラントの液圧により仕上げ刃の仕上げ加工位置に対応する位置に保たれる場合に比較して、ピストンを作動させるためのクーラントの液圧が低くて済む利点もある。
（５）前記運動変換機構が、前記ピストンが前記第一弾性部材により前記原位置に保持されている状態で、前記仕上げ刃を前記仕上げ加工位置に位置させる位置に前記仕上げ刃保持部材を保持するものである(4)項に記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
(3)項に関して説明したように、ピストンを作動させるためのクーラントの液圧が低くて済む。
（６）前記シリンダボアが前記ホルダ本体の軸線を中心として形成され、前記可動部材がホルダ本体にそのホルダ本体の軸線に平行な方向に移動可能に保持され、前記仕上げ刃保持部材がホルダ本体の半径方向に移動可能にホルダ本体に保持された(2)項ないし(5)項のいずれかに記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
仕上げ刃保持部材は、ホルダ本体の軸線に平行な方向における位置を変えることなく、半径方向に移動させられ、仕上げ刃は余分な動きを伴うことなく、仕上げ加工位置と後退位置とに移動させられる。
本項のホルダにおいては、ピストンがホルダ本体と同軸に設けられることとなり、ホルダの回転バランスが取り易い。可動部材もできる限りピストンと同軸に設けることが望ましい。
（７）前記可動部材と前記仕上げ刃保持部材との一方が前記ホルダ本体の軸線に対して傾斜した傾斜面を有し、可動部材と仕上げ刃保持部材との他方がその傾斜面に係合する係合部を有し、前記運動変換機構が前記傾斜面および前記係合部を含み、前記仕上げ刃移動装置が、前記仕上げ刃保持部材を、前記係合部と前記傾斜面とが係合する向きに付勢する第二弾性部材を含む(6)項に記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
可動部材の移動により、傾斜面と係合部とが係合する部分のホルダ本体の半径方向における位置が変わるが、仕上げ刃保持部材は第二弾性部材の付勢により常に傾斜面と係合部とが係合した状態に保たれ、傾斜面と係合部とが係合する部分の半径方向の位置の変化に伴って半径方向の成分を有する方向に移動させられる。仕上げ刃保持部材の半径方向の位置は、第二弾性部材の付勢により、可動部材の位置に応じて一義的に決まり、仕上げ加工位置が決まる。実施例におけるように、傾斜面と係合する係合部も、傾斜面に対応する傾斜の傾斜面とすることが、係合部の面圧や摩耗を低減させる上で望ましい。
（８）前記傾斜面と前記係合部とが、それら両者が係合した状態で、前記仕上げ刃に作用する切削抵抗に基づいて前記仕上げ刃保持部材に加えられる力を受ける位置に設けられた(7)項に記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
切削抵抗に基づく力は、傾斜面と係合部との係合により可動部材によって受けられる。したがって、弾性部材の弾性力により受けられる場合に比較して、仕上げ刃が強固に仕上げ加工位置に保たれる。第二弾性部材の弾性力が切削抵抗に基づく力に抗する方向に仕上げ刃保持部材に作用するように傾斜面および係合部を設けることも可能である。しかし、その場合には、第二弾性部材が切削抵抗に基づく力を受けることとなる。第二弾性部材をセット荷重の大きいものとすれば、切削抵抗に基づく力を受けさせることができるが、第二弾性部材のセット荷重の大きさを大きくすることは比較的困難である。
切削抵抗に基づく力が可動部材に剛体的に受けられ、さらに、可動部材に受けられた力がホルダ本体に剛体的に受けられるようにすれば、切削抵抗に基づく力が仕上げ刃保持部材および可動部材を介してホルダ本体に剛体的に受けられることとなり、仕上げ刃が一層強固に仕上げ加工位置に保たれる。なお、傾斜面と係合部との間には摩擦力が作用し、両者間の摩擦係数と傾斜面の傾斜角度との関係によっては、摩擦力の軸方向の成分が、切削抵抗に基づいて仕上げ刃保持部材に作用する力のホルダ本体の軸方向の成分より大きくなり（いわゆるデッドロック状態となり）、切削抵抗に起因しては可動部材に軸方向の力が加えられない場合もある。しかし、切削加工用のホルダには一般に振動が伝達され易く、摩擦力は振動により著しく低減させられるため、たとえ摩擦力が０であっても、可動部材が切削抵抗に起因する力によっては軸方向に移動させられないようにすることが望ましい。そのためには、切削抵抗に基づく力が斜面の効果により可動部材に伝達された軸方向力に対向するに十分な力をピストンに加えればよく、それは容易である。
（９）前記ピストンと前記可動部材との間に設けられ、それらピストンと可動部材との相対位置を調整する調整機構を含む(2)項ないし(8)項のいずれかに記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
ピストンと可動部材との相対位置を調整すれば、仕上げ刃を仕上げ刃加工位置に位置させる際の可動部材の位置が変えられ、仕上げ加工位置が調整される。それにより、例えば、ホルダの構成要素の製造誤差および組付誤差や仕上げ刃の摩耗等があっても、仕上げ刃を精度良く仕上げ加工位置に位置するようにすることができる。
本項が(3)項に従属する態様では、ピストンのストロークエンドがストッパにより規定される状態で得られる仕上げ刃の仕上げ加工位置が、ピストンと可動部材との相対位置の調整により変えられ、クーラントの液圧を制御することなく、仕上げ加工位置を調整することができる。特許文献１に記載のホルダにおいては、仕上げ加工用刃具の仕上げ加工位置を調整するためには、エアシリンダへの供給エア圧の大きさを制御することが必要であり、エア圧制御装置として制御精度の高いものが必要であるのに対し、ピストンと可動部材との相対位置の調整は、例えば、調整機構を機械的に構成することにより簡単に行うようにすることができ、仕上げ加工位置を容易に調整することができる。
（１０）前記調整機構が、
互いに螺合する雄ねじ部材と雌ねじ部材とを備え、それら両ねじ部材の一方が前記ピストンと共に移動し、他方が前記可動部材と共に移動するねじ機構と、
前記雄ねじ部材と雌ねじ部材との一方の回転を防止する回転防止機構と、
雄ねじ部材と雌ねじ部材との他方を回転させることにより、前記ピストンと前記可動部材との相対位置を調整する回転機構と
を含む(9)項に記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
本項によれば簡単な構成で調整機構を実現することができる。なお、ねじ機構，回転防止機構および回転機構をホルダ本体の軸線に対して質量上、軸対称に構成することが、調整機能を有するホルダの回転バランスをよくする上で望ましい。
（１１）前記雄ねじ部材が前記可動部材と一体的に構成され、前記雌ねじ部材が前記ピストンに相対回転可能に当接させられた(10)項に記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
（１２）前記雌ねじ部材が第一スラスト軸受を介して間接的に前記ピストンに当接させられた(11)項に記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
本項のホルダによれば、第一スラスト軸受により、雌ねじ部材とピストンとの間の摩擦が低減させられ、雌ねじ部材を軽快に回転させることができる。
（１３）前記ピストンを原位置に向かって付勢する第一弾性部材を含み、その第一弾性部材が第二スラスト軸受を介して前記雌ねじ部材に当接させられており、第一，第二スラスト軸受と雌ねじ部材とを介して前記ピストンに弾性力を加える(12)項に記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
第二スラスト軸受により、雌ねじ部材と第一弾性部材との間の摩擦が低減させられる。それにより、雌ねじ部材を回転させる際に第一弾性部材がねじられ、その復元力によって雌ねじ部材が逆転させられることが回避される。
また、雌ねじ部材を軽快に回転させることができる。
（１４）前記ホルダ本体が、前記シリンダボアに連通するとともに前記前加工刃および前記仕上げ刃の近傍に開口するクーラント通路を有する(2)項ないし(13)項のいずれかに記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
クーラントがシリンダボアに供給されるとともに、前加工刃および仕上げ刃に掛けられる。クーラント通路はホルダ本体内に設けられ、刃の近くからクーラントを供給することができ、被加工穴が深穴であっても、十分にクーラントを供給することができる。
（１５）前記ホルダ本体の、前記前加工刃よりホルダ本体の基端側の部分に、前加工刃より半径方向外方へ突出して取り付けられた面取り刃具を含む(1)項ないし(14)項のいずれかに記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダ。
本項のホルダによれば、前加工刃による加工の終了と同時に、あるいは終了後に面取り刃具によって面取りが施される。１つのホルダによって３種類の加工を行うことができる。
（１６）回転する工具主軸に取り付けられる取付け部を備えたホルダ本体と、
そのホルダ本体にそのホルダ本体の半径方向の成分を有する方向に相対移動可能に保持された刃具保持部材と、
前記ホルダ本体に供給されるクーラントの液圧により作動し、前記刃具保持部材を移動させることにより、その刃具保持部材に保持された刃具を、第一位置と、その第一位置より半径方向内側に後退した第二位置とに移動させる刃具移動装置と
を含む内径加工用刃具ホルダ。
本項に記載の構成は前記(1)項に記載の内径仕上げ加工用刃具ホルダに適用することができる他、種々の内径加工用刃具ホルダに適用することができる。例えば、刃具を第一位置に位置させてホルダと被加工物とをホルダ本体の軸方向における第一方向に移動させて、内径加工を行った後、刃具を第二位置へ後退させてホルダと被加工物とを前記第一方向とは逆の第二方向に高速で移動させることにより、加工された穴の内周面にいわゆる「かえりマーク」が付くことを回避することができる。刃具移動装置をいわゆる「リトラクト機構」として利用できるのである。また、穴の内周面全体を第二位置にある刃具で加工し、その後、刃具を第一位置へ移動させて、穴の内周面の一部を加工することにより、段付き穴の加工を行うこともできる。さらに、刃具が第二位置にある状態で前加工を行い、第一位置へ移動させて仕上げ加工を行うことも可能である。同じ刃具を前加工と仕上げ加工とに利用するのである。
前記 (1)項ないし(15)項の各々に記載の特徴は、本項の内径加工用刃具ホルダにも適用可能である。
（１７）前記ホルダ本体に第一刃具取付部が設けられ、前記刃具保持部材に第二刃具取付部が設けられた(16)項に記載の内径加工用刃具ホルダ。
第一刃具取付部と第二刃具取付部との、ホルダ本体の軸方向および半径方向における位置は、ホルダの使用目的に合わせて決定される。
（１８）前記第一刃具取付部と前記第二刃具取付部とが前記ホルダ本体の軸方向に関してほぼ同一の位置に設けられた(17)項に記載の内径加工用刃具ホルダ。
本項の内径加工用刃具ホルダは、前記(1)項の内径仕上げ加工用刃具ホルダとして好適なものである。第一刃具取付部に前加工刃を取り付け、第二刃具取付部に仕上げ加工刃を前記(1)項に記載の条件を満たす状態で取り付けるのである。
【実施例】
【０００９】
以下、請求可能発明の実施例を、図面を参照しつつ説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。
【００１０】
図１に、請求可能発明の一実施例である内径仕上げ加工用刃具ホルダが図示されている。このホルダにより、エンジンのシリンダブロック１０のシリンダボア１２の内周面１４に仕上げ加工が施される。本内径仕上げ加工用刃具ホルダのホルダ本体２０は、本実施例においては、複数の部材が一体的に組み付けられて成り、その後部に設けられた取付け部２２は、後端へ向かうほど直径が減少するテーパ軸状を成す。取付け部２２は、マシニングセンタの回転する工具主軸２４内に嵌合され、取付け部２２の前端部に設けられた係合切欠２６が、工具主軸２４の先端に設けられた係合突起２８に嵌合されるとともに、取付け部２２の後端部に突設されたプルスタッド２９がドローバーにより把持され、ホルダが工具主軸２４に相対回転不能かつ軸方向に相対移動不能に取り付けられる。係合切欠２６および係合突起２８はそれぞれ、係合部ないし回転伝達部を構成している。
【００１１】
ホルダ本体２０の工具主軸２４から突出した本体部３１の前部には、図３に示すように、複数、本実施例においては２個の前加工刃としての中仕上げ刃３０が直径方向に隔たった２箇所にそれぞれ、着脱可能に、かつホルダ本体２０の外周面より半径方向外方に突出して固定されている。ホルダ本体２０の中仕上げ刃３０が固定される部分が第一刃具取付部を構成している。また、本体部３１の後部であって、中仕上げ刃３０よりホルダ本体２０の基端側の部分には、図１に示すように、面取り刃具３２が取り付けられ、中仕上げ刃３０による加工終了と同時にシリンダボア１２の開口端部に面取り加工を施すようにされている。面取り刃具３２は、面取り刃３４が中仕上げ刃３０より半径方向外方へ突出した状態で本体部３１に取り付けられている。
【００１２】
本体部３１の前部にはまた、仕上げ刃保持部材ないし刃具保持部材としてのスライダ３８が、ホルダ本体２０の半径方向に相対移動可能に嵌合され、仕上げ刃４０を保持している。スライダ３８は、本実施例では、図１および図２に示すように円柱状を成し、ホルダ本体２０の前部に、２個の中仕上げ刃３０が並ぶ方向に対して直角に、かつ、その軸線がホルダ本体２０の軸線と直交する状態でホルダ本体２０を貫通し、ホルダ本体２０にその半径方向に移動可能に嵌合されており、スライダ３８の一端部に仕上げ刃４０がボルト等、適宜の固定手段によって着脱可能に固定され、ホルダ本体２０の外周面から外方へ突出させられている。スライダ３８はホルダ本体２０と共に回転し、仕上げ刃４０がホルダ本体２０の軸線まわりに回転させられて加工を行う。スライダ３８の仕上げ刃４０が固定される部分が第二刃具取付部を構成している。
【００１３】
スライダ３８は、仕上げ刃４０が固定された側とは反対側の端部に固定のプレート４２と、ホルダ本体２０との間に配設された複数、例えば、２個の弾性部材の一種であるばね部材としての圧縮コイルスプリング４４（図３参照）により、仕上げ刃４０がホルダ本体２０の半径方向内方へ後退する方向に付勢されている。プレート４２には、図１および図３に示すように溝４５が設けられるとともに、スライダ３８に、その軸線と直交して設けられた突条４６に嵌合され、スライダ３８に対して回転方向に位置決めされて固定されている。また、プレート４２の外面には、図１に示すように、溝４５の長手方向に直角な１対の平面状の係合面４７が設けられ、ホルダ本体２０の外周部を、ホルダ本体２０の軸線およびスライダ３８の軸線に直角な方向に貫通して形成された溝４８に嵌合されており、スライダ３８のホルダ本体２０に対する回転が防止されている。溝４５，突条４６，係合面４７および溝４８はそれぞれ係合部ないし回転防止部を構成し、相対回転防止機構を構成している。プレート４２は、ばね受けとして機能するとともに、相対回転防止部材としても機能する。
【００１４】
中仕上げ刃３０と仕上げ刃４０とは、被加工穴の軸方向に関して同じ部位を加工するものであるから、本来は軸方向の位置が同じとされればよい。しかし、本実施例においては、中仕上げ刃３０は、その刃先が、ホルダ本体２０の軸線に平行な方向において、仕上げ刃４０の刃先よりやや前方に位置するように設けられている。これは、中仕上げ刃３０による加工時に、仕上げ刃４０が何らかの事情により、内周面１４に接触する位置に位置していることがあっても、中仕上げ刃３０が仕上げ刃４０より先に内周面１４に加工を施すため、仕上げ刃４０が中仕上げ加工の済んでいない内周面１４に接触して損傷することを回避するためである。
【００１５】
スライダ３８は、刃具移動装置としての仕上げ刃移動装置５０により、その軸方向であって、ホルダ本体２０の半径方向に移動させられる。仕上げ刃移動装置５０は、図１に示すように、単動シリンダ５２，可動部材としての可動バー５４および運動変換機構５６を備えている。可動バー５４の長手方向の中間部には、横断面形状が円形の嵌合部６０が設けられており、ホルダ本体２０に、その軸線を中心として形成された嵌合穴６２に、ホルダ本体２０の軸線に平行な方向に移動可能に嵌合されている。可動バー５４は、ホルダ本体２０に同心に嵌合されているのであり、その前部に駆動部６４が設けられている。駆動部６４には、図３に示すように、ホルダ本体２０の軸線に平行な方向に延び、互いに平行な１対の平面状の係合面６６と、図１に示すように、それら係合面６６と交差するとともに、ホルダ本体２０の軸線に対して傾斜した傾斜面６８とが設けられている。傾斜面６８は、本実施例では、ホルダ本体２０の軸線に対して、半径方向において一方の側に設けられ、ホルダ本体２０の後部ほどホルダ本体２０の軸線に接近する向きに一直線状に傾斜させられた逆傾斜面とされている。また、駆動部６４の傾斜面６８とは反対側の面は、前記嵌合部６０の外周面と同一円筒面内に位置する部分円筒状の被支持面７０とされている。
【００１６】
駆動部６４は、図１および図３に示すように、前記スライダ３８を貫通して、ホルダ本体２０の軸線に平行な方向に移動可能に嵌合されている。スライダ３８には、図３に示すように、縦断面形状が長方形状を成す係合穴７４が、ホルダ本体２０の軸線に平行な方向に貫通して形成されている。この係合穴７４は、スライダ３８の軸線に平行な２つの側面はそれぞれ、スライダ３８の軸線およびホルダ本体２０の軸線に平行な係合面７６とされ、スライダ３８の軸線に直角な２つの側面は、ホルダ本体２０の軸線に対して傾斜させられた傾斜面７８，８０とされている。
【００１７】
これら傾斜面７８，８０は、仕上げ刃４０に近い側の傾斜面７８がホルダ本体２０の後部ほど、ホルダ本体２０の軸線に接近する向きに傾斜させられており、その傾斜角度は傾斜面６８と同じにされている。駆動部６４は、２つの係合面６６が係合面７６に係合し、傾斜面６８が傾斜面７８に対向するように係合穴７４に嵌合される。前述のように、スライダ３８は、プレート４２の溝４８への嵌合によりホルダ本体２０に対する回転を防止され、位相が決められており、駆動部６４を容易に係合穴７４に嵌合させることができる。嵌合後は、係合面６６，７６の係合により、可動バー５４とスライダ３８との相対回転が防止されるとともに、それらのホルダ本体２０に対する相対回転が防止され、図２および図３に示すように、仕上げ刃４０がスライダ３８の軸線まわりにおいて位置決めされる。それぞれ係合部ないし回転防止部あるいは位置決め部である可動バー５４の係合面６６およびスライダ３８の係合面７６が相対回転防止機構ないし回転位置位置決め機構を構成している。係合面６６，７６は、後述のねじ機構１１２の構成部材である雄ねじ部１１６の回転を防止する回転防止機構でもある。
【００１８】
なお、駆動部６４のスライダ３８から前方へ突出させられた部分は、前記被支持面７０が嵌合穴６２の内周面に背後から（傾斜面６８とは反対側から）支持されている。可動バー５４は、後述するように、仕上げ加工時にスライダ３８から切削抵抗に基づく力を受けるのであるが、その力に対して、嵌合部６０の嵌合穴６２への嵌合と嵌合穴６２の内周面による駆動部６４の支持とにより、軸方向に隔たった２箇所においてホルダ本体２０により支持された状態で軸方向に移動可能に保持されているのである。
【００１９】
スライダ３８は、前記スプリング４４により仕上げ刃４０が後退する方向に付勢されており、駆動部６４に対して仕上げ刃４０と同じ側に設けられた傾斜面７８は、スプリング４４の付勢により、傾斜が同じである傾斜面６８に係合させられる。本実施例では、スライダ３８の傾斜面７８が設けられた部分が係合部を構成していると考えることもでき、可動バー５４の傾斜面６８が設けられた部分が係合部を構成していると考えることもできる。傾斜面６８，７８は、ホルダ本体２０の軸線に対して、後方ほどホルダ本体２０の軸線に接近する向きに傾斜させられており、可動バー５４が前進させられれば、傾斜面６８のホルダ本体２０の軸線に対する距離が短くなるが、スライダ３８がスプリング４４の付勢により、ホルダ本体２０の半径方向において傾斜面７８が傾斜面６８に係合した状態を保つ向きに移動させられ、仕上げ刃４０が後退方向へ移動させられる。スプリング４４は、可動バー５４等と共に仕上げ刃移動装置５０を構成している。
【００２０】
また、可動バー５４が後退させられれば、傾斜面６８のホルダ本体２０の軸線に対する距離が長くなり、スライダ３８がスプリング４４の付勢力に抗して仕上げ刃４０がホルダ本体２０の半径方向外方へ突出する向きに移動させられる。本実施例においては、傾斜面６８，７８が、可動バー５４の軸方向の移動をスライダ３８の半径方向の移動に変換する運動変換機構５６を構成している。係合穴７４の傾斜面７８，８０間の距離は、傾斜面８０と駆動部６４との間に隙間が残り、駆動部６４の移動およびスライダ３８の移動を許容する大きさとされている。係合穴７４の傾斜面７８と対向する側面は、傾斜面７８に対して、駆動部６４およびスライダ３８の移動を許容する距離が得られる面であればよく、傾斜面以外の面としてもよい。
【００２１】
前記単動シリンダ５２は、ピストン９０および弾性部材としてのばねの一種である圧縮コイルスプリング９２を備えている。本体部３１の後部であり、ホルダ本体２０の後部であって、可動バー５４が嵌合された部分より後側の部分には、シリンダボア９４がホルダ本体２０の軸線を中心として形成されるとともに、ピストン９０が液密かつ摺動可能に嵌合され、ホルダ本体２０と共同して単動シリンダ５２を構成している。ピストン９０と前記可動バー５４とは、同心にかつ直列に設けられているのである。シリンダボア９４は、前記嵌合穴６２に開口して設けられ、そのホルダ本体２０の軸線に直角な底面９５とピストン９０との間に形成された液室９６は、ホルダ本体２０内に形成された通路９８およびプルスタッド２４内に形成された通路９９等を経てクーラント供給装置１００に接続されている。液室９６に供給されるクーラントの液圧はピストン９０に後方から作用し、ピストン９０はクーラントの液圧により作動させられ、前方へ移動させられる。
【００２２】
ホルダ本体２０内にはまた、図１および図３に示すように、複数のクーラント通路１０１が形成されている。これらクーラント通路１０１は上記通路９８，９９に連通させられ、上記シリンダボア９４に連通させられるとともに、クーラント噴出孔１０２，１０４，１０６がそれぞれ、前記２個の中仕上げ刃３０および仕上げ刃４０の近傍に開口させられており、ホルダ本体２０内からクーラントを供給する。
【００２３】
前記可動バー５４とピストン９０との間に調整機構１１０が設けられ、それらの軸方向の相対位置が調整されるようにされている。可動バー５４とピストン９０との相対位置が調整されれば、仕上げ刃４０を第一位置たる仕上げ加工位置に位置させる際の可動バー５４の位置が変えられ、仕上げ刃４０の仕上げ加工位置が調整される。調整機構１１０は、実公平７−５３８４２号公報に記載の調整機構と同様に構成されており、簡単に説明する。
【００２４】
調整機構１１０は、ねじ機構１１２および回転機構１１４を含む。ねじ機構１１２は、図１に示すように、可動バー５４の後部に設けられた雄ねじ部１１６と、その雄ねじ部１１６に螺合された雌ねじ部１１８を備え、ホルダ本体２０内に回転可能に収容されたナット１２０とを含む。雄ねじ部材が可動バー５４と一体に構成され、可動バー５４と共に移動するのである。本実施例では、雄ねじ部１１６および雌ねじ部１１８は、左ねじとされている。可動バー５４のホルダ本体２０に対する回転は、駆動部６４の係合穴７４への嵌合によって防止されており、また、相対位置調整時におけるナット１２０の軸方向の移動は、後述するように、スプリング９２によって防止されており、ナット１２０が回転させられれば、可動バー５４が軸方向に移動させられてピストン９０に対する位置が変えられる。
【００２５】
回転機構１１４は、図１および図４に示すように、第一回転機構部１３０および第二回転機構部１３２を含む。第一回転機構部１３０は、プラス調整用ラチェットホイール１３４，マイナス調整用ラチェットホイール１３６，プラス調整用ラチェットホイール駆動ユニット１３８およびマイナス調整用ラチェットホイール駆動ユニット１４０を含み、第二回転機構部１３２は、図１および図２に示すように、歯車１４４，ピニオン１４６および操作リング１４８を含む。
【００２６】
プラス調整用，マイナス調整用の各ラチェットホイール１３４，１３６は、図１に示すように、前記ナット１２０と一体的に設けられており、ラチェット歯が互いに逆向きに形成されている。プラス調整用，マイナス調整用の各ラチェットホイール駆動ユニット１３８，１４０は同様に構成されており、ユニット１４０を代表的に説明する。図４に示すように、マイナス調整用ラチェットホイール駆動ユニット１４０は、移動部材１５４および爪部材１５６を含む。移動部材１５４は、ホルダ本体２０に形成された有底の嵌合穴１５８に、ホルダ本体２０の軸線と直角に立体交差する方向に移動可能に嵌合されるとともに、嵌合穴１５８の底面との間に配設されたスプリング１６０により、嵌合穴１５８の開口側に向かって付勢されている。このスプリング１６０の付勢による移動部材１５４の移動は、ホルダ本体２０に設けられた係合部としてのピン１６２に、移動部材１５４に設けられた長穴１６４が嵌合され、その端面がピン１６２に係合することにより規定される。
【００２７】
爪部材１５６は、移動部材１５４に軸１６８により、ラチェットホイール１３６の回転軸線に平行な軸線まわりに回動可能に取り付けられるとともに、スプリング１７０によりラチェットホイール１３６の歯に係合する向きに付勢されている。移動部材１５４がスプリング１６０の付勢による移動端位置であって後退端位置に位置する状態では、爪部材１５６に設けられた傾斜した係合面１７２が前記ピン１６２に係合し、爪部材１５６が斜面の作用によりスプリング１７０の付勢力に抗して回動させられ、ラチェットホイール１３６の歯から離脱した位置に保たれている。ピン１６２および係合面１７２が爪離脱位置保持装置を構成している。
【００２８】
移動部材１５４は、図示を省略する入力部材が当接させられるとともに、エアシリンダのピストンロッド等、図示しない駆動部材により、スプリング１６０の付勢力に抗して前進させられ、嵌合穴１５８の底面に当接する前進端位置まで前進させられる。その途中で、爪部材１５６の係合面１７２がピン１６２から外れ、スプリング１７０の付勢により爪部材１５６がラチェット歯に噛み合わされ、ラチェットホイール１３６、ひいてはナット１２０をマイナス方向に１ピッチ分の角度回転させる。マイナス方向は、可動バー５４を前進させ、仕上げ刃４０を後退させる方向である。駆動部材が後退させられれば、スプリング１６０の付勢により移動部材１５４が後退させられる。その際、爪部材１５６はラチェットホイール１３４を乗り越え、回転させない。ナット１２０を複数ピッチ分の角度回転させる場合には、駆動部材により移動部材１５４を複数回、往復移動させる。
【００２９】
プラス調整用ラチェットホイール駆動ユニット１３８は、ナット１２０を挟んでマイナス調整用ラチェットホイール駆動ユニット１４０と対称な位置に設けられており、その移動部材１５４が前進端位置に移動させられることにより、ナット１２０がプラス方向に１ピッチ分の角度回転させられる。プラス方向は、可動バー５４を後退させ、仕上げ刃４０をホルダ本体２０の半径方向外方へ突出させる方向である。
【００３０】
前記第二回転機構部１３２の歯車１４４は、図１に示すように、ナット１２０と一体に設けられ、ホルダ本体２０内に、ホルダ本体２０の軸線と平行な軸線まわりに回転可能に設けられたピニオン１４６に噛み合わされている。操作部材としての操作リング１４８は、その内周面に歯が形成されたリングギヤであり、ホルダ本体２０に相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に嵌合されるとともに、ピニオン１４６に噛み合わされている。操作リング１４８とホルダ本体２０との間には、摩擦力発生部材としての２個のゴム製のＯリング１７４，１７５が軸方向に距離を隔てて設けられており、摩擦力を発生し、操作リング１４８のホルダ本体２０に対する自由な相対回転を防止し、調整位置が維持されるようにされている。Ｏリング１７４，１７５は、ダストシールとしても機能する。操作リング１４８の外周面には、目盛１７６が設けられている。操作リング１４８は作業者により回転させられ、それによりピニオン１４６が回転させられるとともに歯車１４４が回転させられ、ナット１２０が回転させられる。作業者は、目盛１７６を見ながら操作リング１４８をプラス、マイナス所望の方向に所望量回転させる。図２において符号１７８は、操作リング１４８に設けられた工具係合部としての工具係合穴である。
【００３１】
このようにラチェットホイール駆動ユニット１３８，１４０が作動させられ、あるいは操作リング１４８が操作されることによりナット１２０が回転させられ、可動バー５４が前進あるいは後退させられてピストン９０との相対位置が調整される。操作リング１４８の操作による調整時には、ナット１２０の回転に伴ってラチェットホイール１３４，１３６が回転させられるが、爪部材１５６は後退端位置にあってラチェットホイール１３４，１３６に係合しておらず、移動部材１５４は移動させられない。第一回転機構部１３０の作動による可動バー５４とピストン９０との相対位置の調整時には、ナット１２０の回転に伴って操作リング１４８が回転させられ、ホルダ本体２０に対して、仕上げ刃４０の刃先位置（仕上げ刃加工位置）に応じた回転位置に位置させられる。上記雄ねじ部１１６，雌ねじ部１１８，第一，第二回転機構部１３０，１３２，雄ねじ部１１６の回転を防止する回転防止機構は、ホルダ本体２０の軸線に対して質量上、軸対称に設けられており、本ホルダは、刃先位置調整機能を有するとともに、回転バランスの良いホルダとされている。
【００３２】
前記単動シリンダ５２のスプリング９２は、ピストン９０および調整機構１１０より前側に設けられている。ねじ機構１１２のナット１２０は、図１に示すように、スプリング９２とピストン９０との間に配設されており、スラスト軸受１８０を介して間接的に相対回転可能にピストン９０に当接させられている。スプリング９２は、その前端部は、スペーサ１８２を介してホルダ本体２０により受けられ、後端部は、スペーサ１８４およびスラスト軸受１８６を介してナット１２０に当接させられており、スラスト軸受１８０，１８６およびスペーサ１８４とナット１２０とを介してピストン９０に弾性力を加え、後方に付勢している。なお、雄ねじ部１１６には、ナット１２０との間にスペーサ１９２を挟んで別のナット１９０が螺合されており、ナット１２０，１９０の各歯が雄ねじ部１１６の互いに逆向きの歯面に係合し、雄ねじ部１１６とナット１２０との間のバックラッシが除去されている。ナット１９０はバックラッシ除去用ナットであり、ナット１２０に固定され、ナット１２０と共に回転する。このようにスプリング９２はナット１２０をピストン９０側へ付勢しており、ナット１２０はピストン９０と共に移動する。可動バー５４とピストン９０との相対位置の調整時には、ナット１２０はスプリング９２の付勢によりピストン９０を介して底面９５に押し付けられた状態に保たれ、軸方向に移動せず、その回転により可動バー５４が移動させられ、ピストン９０との相対位置が調整されて仕上げ刃４０の仕上げ加工位置が調整される。また、可動バー５４に一体に設けられた雄ねじ部１１６とナット１２０の雌ねじ部１１８との螺合により、可動バー５４はねじ機構１１２を介してピストン９０と共に軸方向に移動可能である。
【００３３】
スプリング９２の付勢によるピストン９０の後退限度は、ピストン９０がシリンダボア９４の前記底面９５に当接することにより規定される。この位置がピストン９０の原位置であり、底面９５がストッパを構成している。ピストン９０は、液室９６に、スプリング９２のセット荷重より大きい力をピストン９０に作用させる液圧のクーラントが供給されれば、スプリング９２の弾性力に抗して前進させられる。この際のピストン９０の前進端位置は、ナット１２０に設けられた係合面１９４が、ホルダ本体２０内に、ホルダ本体２０の軸線に直角に設けられたストッパ面１９６に当接することにより規定される。
【００３４】
ピストン９０がスプリング９２の付勢力に抗して前進させられれば、ねじ機構１１２を介して可動バー５４が一体的に前進させられ、スライダ３８が、スプリング４４の付勢により仕上げ刃４０が後退する向きに移動させられる。ピストン９０の前進がストッパ面１９６により止められた状態では、図５に二点鎖線で示すように、仕上げ刃４０は中仕上げ刃３２より半径方向内方へ後退した第二位置としての後退位置に位置させられる。
【００３５】
また、ピストン９０がスプリング９２の付勢により後退させられれば、可動バー５４が後退させられる。この場合、運動変換機構５６の作用によりスライダ３８が、仕上げ刃４０が半径方向外方へ突出する向きに移動させられ、ピストン９０が底面９５に当接した原位置ないし後退端位置に位置する状態では、仕上げ刃４０が、図５に実線で示すように、中仕上げ刃３６より半径方向外方へ突出した仕上げ加工位置に位置させられる。本実施例では、運動変換機構５６の傾斜面６８，７８が、ピストン９０の後退により仕上げ刃４０を仕上げ加工位置へ移動させるように傾斜させられており、この運動変換機構５６により、ピストン９０がスプリング９２により原位置に保持されている状態で、スライダ３８が、仕上げ刃４０が仕上げ加工位置に位置する位置に保持される。
【００３６】
次に作動を説明する。
シリンダボア１２の内周面１４にホルダにより仕上げ加工を施す場合には、工具主軸２４の回転によりホルダが回転させられつつ前進させられ、シリンダボア１２内に進入させられる。この際、液室９６にクーラントが供給され、ピストン９０がスプリング９２の付勢力に抗して前進端位置まで前進させられ、仕上げ刃４０が後退位置へ後退させられて、内周面１４に接触しないようにされる。
【００３７】
そのため、ホルダが前進させられるとき、中仕上げ刃３０により内周面１４に中仕上げ加工が施される。クーラントはクーラント通路１０１にも供給され、クーラント噴出孔１０２，１０４，１０６から噴出させられ、中仕上げ刃３０が冷却され、潤滑される。そして、中仕上げの終了と同時に、面取り刃３４がシリンダボア１２の開口端部に面取り加工を施す。中仕上げ加工時には、仕上げ刃４０は後退位置へ後退させられていて内周面１４に接触せず、切削抵抗が加えられないため、クーラントの液圧は、クーラント通路１０１にクーラントを十分に供給し得るとともに、スプリング９２のセット荷重に打ち勝ってピストン９０を前進させる力をピストン９０に作用させる大きさとされる。
【００３８】
加工後、液室９６に供給されるクーラントの液圧が、ピストン９０に作用する力が、スプリング９２のセット荷重より小さくなる大きさであって、仕上げ刃４０へのクーラントの供給に足る高さに低下させられる。それによりピストン９０がスプリング９２の付勢により原位置まで後退させられ、仕上げ刃４０が仕上げ加工位置へ移動させられる。その状態でホルダが回転させられつつ後退させられ、仕上げ刃４０により内周面１４に仕上げ加工が施される。クーラントの液圧は低下させられるが、ホルダ本体２０内からクーラント噴出孔１０６を通ってクーラントが仕上げ刃４０に供給され、十分に冷却され、潤滑される。中仕上げ時に比較してクーラントの液圧は低いが、仕上げ刃４０による加工は、中仕上げ刃３０による加工より軽く、発熱量が少ないため、支障はない。
【００３９】
また、傾斜面７８は、駆動部６４に対して仕上げ刃４０と同じ側に設けられ、スプリング４４はスライダ３８を、仕上げ刃４０に作用する切削抵抗と同じ方向に付勢して傾斜面７８を傾斜面６８に係合させており、仕上げ刃４０に作用する切削抵抗に基づいてスライダ３８に加えられる力であって、仕上げ刃４０を仕上げ加工位置から後退させようとする力が傾斜面６８，７８により受けられ、それらの斜面の作用により、可動バー５４を介してピストン９０に、原位置から前進させるピストン駆動力として作用する。なお、実際には傾斜面６８，７８間には摩擦力が作用し、この摩擦力が可動バー５４の軸方向の移動を防止する役割を果たすのであるが、仕上げ加工時に傾斜面６８，７８に振動が伝達され、この振動により上記摩擦力が著しく低下させられる恐れがあるため、本実施例においては、摩擦力が作用しないものと見なして設計が行われている。すなわち、スプリング９２のセット荷重は、上記切削抵抗に基づくピストン駆動力に抗してピストン９０を原位置に位置する状態に保つに十分な大きさに設定されており、底面９５によるピストン９０の原位置の規定により仕上げ加工位置が明確に規定されるとともに、ピストン９０がスプリング９２の付勢によって原位置に保たれることにより、仕上げ刃４０が安定して仕上げ加工位置に位置させられる。また、スライダ３８に加えられる切削抵抗に基づく力が可動バー５４により剛体的に受けられるとともに、嵌合部６０の嵌合穴６２への嵌合および嵌合穴６２の内周面による駆動部６４の支持により、ホルダ本体２０によって剛体的に受けられることによって仕上げ刃４０が強固に仕上げ加工位置に保たれる。
【００４０】
なお、本実施例には、ピストン９０を前進させるためのクーラントの液圧が低くて済む利点がある。可動部材の傾斜面は、前方ほどホルダ本体の軸線に接近する向きに傾斜した傾斜面としてもよく、この場合、クーラントの供給によるピストンの前進によって仕上げ刃が仕上げ加工位置へ移動させられ、クーラントの液圧に基づく力によりピストンがストッパにより規定されるストロークエンドに位置し、仕上げ刃が仕上げ加工位置に位置する状態に保たれる。そして、仕上げ刃に作用する切削抵抗に基づいて仕上げ刃保持部材に加えられる力が、ピストンを前進側ストロークエンドから後退させるピストン駆動力として作用するが、その作用方向が単動シリンダを構成するスプリングのピストン付勢方向と同じであるため、ピストンを前進させるためのクーラントの液圧を、上記ピストン駆動力とスプリングのセット荷重との和を超える力が得られる大きさにすることが必要であり、高くなる。それに対し、本実施例のホルダにおいては、ピストン９０の前進により仕上げ刃４０が後退位置へ移動させられ、切削抵抗が作用しないため、クーラントの液圧は、スプリング９２のセット荷重を超える力をピストン９０に作用させる大きさでよく、低くて済むのである。
【００４１】
仕上げ刃４０の摩耗等により刃先位置を調整する場合には、作業者が操作リング１４８を操作することにより、あるいは駆動部材によるラチェットホイール駆動ユニット１３８，１４０の駆動によりナット１２０が回転させられ、可動バー５４とピストン９０との相対位置が調整される。
【００４２】
なお、前述のように、可動部材の傾斜面を、前方ほどホルダ本体の軸線に接近する向きに傾斜する傾斜面とする場合であっても、ピストンをスプリングより前側に配置し、スプリングにピストンを前方へ移動する向きに付勢させれば、ピストンがスプリングの付勢により原位置に保持されている状態で、仕上げ刃を仕上げ加工位置に位置させることができ、クーラントの液圧が低くて済む。ただし、この場合には、例えば、ピストンを環状ピストンとし、その環状ピストンを可動バー５４に相当する部材の外側に嵌合し、両者の嵌合部にシール部材を設けて液密を保持すること等が必要になり、構成がやや複雑になることを避け得ない。
【００４３】
また、上記実施例においては、ホルダの往動時に中仕上げ加工が行われ、復動時に仕上げ加工が行われるようにされており、それら加工を別々に行う場合に比較して効率良く加工を行うことができるが、このホルダによる中仕上げ加工と仕上げ加工とは、必ずしも往動時と復動時とに行われる必要はない。例えば、中仕上げ加工も仕上げ加工もホルダの往動時に行われるようにしてもよいのであり、この場合、仕上げ加工時には、仕上げ刃が予め仕上げ加工位置に位置させられた状態でホルダが前進させられる。いずれの加工の場合にも復動時に加工が行われず、高速で復動させられるため、いわゆるかえりマークが付くことを回避するために、中仕上げ刃や仕上げ刃を被加工穴の内周面に接触しないリトラクト位置へ移動させることが望ましい。仕上げ刃については、仕上げ刃保持部材をホルダ本体に対して後退させればよいのであるが、中仕上げ刃については、ホルダ本体に固定であるため、ホルダ本体自体を微小量偏心させることが必要である。その際、中仕上げ刃と仕上げ刃との配置が図３の通りであると、中仕上げ刃３０を被加工穴の内周面から離間させるために、ホルダ本体２０を仕上げ刃４０の側へ偏心させることとなり、仕上げ刃４０が被加工穴の内周面に接触してしまうおそれがある。したがって、２つの中仕上げ刃３０を図３の状態から、一直径に対して仕上げ刃４０と同じ側へ移動させた位置に設け、中仕上げ刃３０によるかえりマークが付かないようにするために２つの中仕上げ刃３０を被加工穴の内周面から離間させれば、仕上げ刃４０も被加工穴の内周面から離間するようにすることが望ましい。
【００４４】
さらに、可動部材に係合部を設け、仕上げ刃保持部材に傾斜面を設けてもよい。例えば、可動部材に、傾斜面側に凸であって、ホルダ本体の軸線に平行な方向においてホルダ本体の軸線からの距離が滑らかに漸変させられ、ホルダ本体の軸線に平行な断面形状がほぼ半円状を成す突部を設けて係合部とする。可動部材に傾斜面を設け、仕上げ刃保持部材に係合部を設けてもよい。係合部は、例えば、傾斜面側に突の突部であって、例えば、上記突部と同様の突部とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】請求可能発明の一実施例である内径仕上げ加工用刃具ホルダを示す正面図（一部断面）である。
【図２】上記内径仕上げ加工用刃具ホルダを図１とは異なる位相であって、仕上げ刃が設けられた部分において示す図である。
【図３】上記内径仕上げ加工用刃具ホルダを、仕上げ刃が設けられた部分において断面にして示す側面図であり、図１におけるIII−III断面図である。
【図４】上記内径仕上げ加工用刃具ホルダを、ラチェットホイールおよびラチェットホイール駆動ユニットが設けられた部分において断面にして示す側面図であり、図１におけるIV−IV断面図である。
【図５】上記仕上げ刃の後退位置および仕上げ加工位置を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１２：シリンダボア    １４：内周面    ２０：ホルダ本体    ２２：取付け部    ２４：工具主軸    ３０：中仕上げ刃    ３８：スライダ    ４０：仕上げ刃    ４４：圧縮コイルスプリング    ５０：仕上げ刃移動装置    ５２：単動シリンダ    ５４：可動バー    ５６：運動変換機構    ６８，７８：傾斜面    ９０：ピストン    ９２：圧縮コイルスプリング    ９４：シリンダボア    ９５：底面
【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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