(57)【要約】【課題】簡単且つコンパクトな構成で、ツールホルダに取り付けられる道具を、高精度に位置補正することを可能にする。【解決手段】位置補正機能付き工作機１０は、ツールホルダ２０、該ツールホルダ２０の回転軸方向に交差する径方向に移動可能に装着されるとともに、ボーリングバー２８が取り付けられる道具取り付け部２６及び前記ツールホルダ２０に内蔵され、前記道具取り付け部２６を前記径方向に位置補正する調整装置４２を備える。調整装置４２は、作動部材４４、回転軸部材４６、第１ピニオン部材４８Ａ、第２ピニオン部材４８Ｂ、第１ラック部材５０Ａ及び第２ラック部材５０Ｂを備える。【選択図】図２
2018075701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルと一体的に回転可能なツールホルダと、
前記ツールホルダの前記スピンドルとは反対の先端部に、該ツールホルダの回転軸方向に交差する径方向に移動可能に装着されるとともに、道具が取り付けられる道具取り付け部と、
前記ツールホルダに内蔵され、前記道具取り付け部を前記径方向に位置補正する調整装置と、
を備え、
前記調整装置は、前記回転軸方向に向かって前記径方向に傾斜し、前記道具取り付け部の係合部に当接する傾斜面を有する作動部材と、
前記回転軸方向に延在し、一方の端部が前記作動部材に螺合して回転することにより、該作動部材を前記回転軸方向に進退させる回転軸部材と、
前記回転軸部材の他方の端部外周に設けられ、第１ワンウエイクラッチを介して第１回転方向にのみ該回転軸部材と一体に回転する第１ピニオン部材と、
前記回転軸部材の他方の端部外周に設けられ、第２ワンウエイクラッチを介して前記第１回転方向とは反対の第２回転方向にのみ該回転軸部材と一体に回転する第２ピニオン部材と、
前記回転軸方向に交差して進退自在に配設され、前記第１ピニオン部材に噛合して該第１ピニオン部材を前記回転軸部材と一体に前記第１回転方向に回転させる第１ラック部材と、
前記回転軸方向に交差して進退自在に配設され、前記第２ピニオン部材に噛合して該第２ピニオン部材を前記回転軸部材と一体に前記第２回転方向に回転させる第２ラック部材と、
を備えていることを特徴とする位置補正機能付き作業機械。
【請求項２】
請求項１記載の作業機械において、前記ツールホルダには、前記第１ラック部材が摺動自在に配置される第１開口部と、
前記第２ラック部材が摺動自在に配置される第２開口部と、
が、前記回転軸部材を挟んで互いに平行に形成されるとともに、
前記第１開口部の一端及び前記第２開口部の一端は、外部に開放されていることを特徴とする位置補正機能付き作業機械。
【請求項３】
請求項２記載の作業機械において、前記第１開口部の他端には、前記第１ラック部材を該第１開口部の一端側に押圧する第１弾性部材が配置されている一方、
前記第２開口部の他端には、前記第２ラック部材を該第２開口部の一端側に押圧する第２弾性部材が配置されていることを特徴とする位置補正機能付き作業機械。
【請求項４】
請求項３記載の作業機械において、前記第１ラック部材及び前記第２ラック部材を外部から操作する操作機構を備え、
前記操作機構は、前記第１開口部の前記一端側及び前記第２開口部の前記一端側に挿入され、前記第１ラック部材及び前記第２第１ラック部材を押圧する押圧部材を備えていることを特徴とする位置補正機能付き作業機械。
【請求項５】
請求項２又は３記載の作業機械において、前記第１ラック部材の外周部には、該第１ラック部材の進退方向に延在する第１キー溝が形成される一方、
前記第２ラック部材の外周部には、該第２ラック部材の進退方向に延在する第２キー溝が形成されており、
前記ツールホルダには、前記第１キー溝に挿入されて前記第１ラック部材の回転及び飛び出しを規制する第１キー部材と、
前記第２キー溝に挿入されて前記第２ラック部材の回転及び飛び出しを規制する第２キー部材と、
が設けられていることを特徴とする位置補正機能付き作業機械。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の作業機械において、前記ツールホルダには、前記第１ラック部材と前記第１ピニオン部材との噛合が解除された位置で、該第１ピニオン部材の回転を規制する第１周り止め部材と、
前記第２ラック部材と前記第２ピニオン部材との噛合が解除された位置で、該第２ピニオン部材の回転を規制する第２周り止め部材と、
が設けられていることを特徴とする位置補正機能付き作業機械。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の作業機構において、前記ツールホルダには、前記道具取り付け部の前記係合部を、前記作動部材の前記傾斜面に押圧させる弾性部材が配置されていることを特徴とする位置補正機能付き作業機械。
【請求項８】
請求項１記載の作業機構において、前記ツールホルダの前記先端部と前記道具取り付け部の前記ツールホルダ側の端部には、一対のアリ溝及び該アリ溝に嵌合する一対の突起部が、該道具取り付け部の移動方向に延在して形成されていることを特徴とする位置補正機能付き作業機械。
【請求項９】
請求項８記載の作業機構において、一方のアリ溝が設けられた摺動部は、前記一方のアリ溝に沿って延在するスリットが形成されることにより、弾性変形部を構成していることを特徴とする位置補正機能付き作業機械。
【請求項１０】
請求項９記載の作業機構において、前記ツールホルダには、前記弾性変形部を一方の突起部に押圧させるねじ部材が設けられていることを特徴とする位置補正機能付き作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、スピンドルと一体的に回転可能なツールホルダに、道具取り付け部が径方向に位置補正可能に取り付けられる位置補正機能付き作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】  一般的に、ツールホルダに取り付けられた道具、例えば、加工工具を介してワークに加工処理を施す種々の工作機が使用されている。工作機は、通常、前記工作機の動作に連動して作業する機能及び機構を備えた作業機械に組み込まれている。【０００３】  例えば、エンジンブロックを構成するシリンダのボーリング加工は、内筒径寸法をミクロンオーダで高精度に加工する必要がある。ところが、自動車のエンジンでは、量産工程で同一の刃先により加工を行うと、ＣＢＮ工具等の硬質工具であっても、前記刃先に摩耗が発生する。従って、工具の刃先は、摩耗により加工径が小さくなるため、一定の穴径を維持するように、補正機能を有する補正ツールホルダが採用されている。【０００４】  そこで、特許文献１に開示されているファインボーリング装置が知られている。このファインボーリング装置は、工作機械の主軸に相対回転不能に取り付けられるホルダと、前記ホルダの中心線上に相対回転可能に配設され、且つ、その中心線に対して偏心した偏心嵌合部を有する偏心部材と、基端部が前記偏心嵌合部に相対回転可能に嵌合されるとともに、先端部にボーリング用刃具が取り付けられて、前記ホルダに対して相対回転不能に配設される刃具保持部材とを備えている。そして、偏心部材がホルダに対して相対回転させられることにより、前記ホルダの中心線に対する刃具の刃先位置が補正されている。【０００５】  さらに、ファインボーリング装置は、ホルダに往復移動可能に配設される一対の移動部材と、主軸の近傍に位置する非回転部材とを設けている。一対の移動部材は、ホルダを常に一定の回転位相において停止する主軸に予め定められた相対位相で固定可能なものとするとともに、偏心部材にラチェットホイールを設ける一方、各ラチェットホイールと一方向において噛み合うことによりラチェットホイールを正逆両方向に回転させ且つ常には付勢手段によって他方向に付勢されている。非回転部材には、ホルダに対する相対移動によって各移動部材に当接させられ、前記移動部材を一方向に移動させる当接部材が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】  特開昭６１−２４１００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  上記の特許文献１では、刃具の刃先位置の補正動作を行うために、偏心リング構造（偏心部材）が用いられている。従って、駆動ロッド（当接部材）によりスライダ（移動部材）を駆動（プッシュ）させる際、刃具の刃先位置の補正動作量は、サインカーブとなる。これにより、補正指示と補正動作とは、正比例の関係とはならず、制御が相当に煩雑化するという問題がある。【０００８】  例えば、偏心量を０．１ｍｍとした場合、動作範囲の中心付近での１°制御時は、０．１ｍｍ×（ｓｉｎ１°−ｓｉｎ０°）＝１．７μｍの動作量が得られる。一方、サインカーブの６０°の位相位置では、０．１ｍｍ×（ｓｉｎ６１°−ｓｉｎ６０°）＝０．９μｍの動作量となり、中心付近の略半分の動作量となってしまう。このため、プッシュ動作でコントロールする量と補正量の関係が複雑なものとなっている。【０００９】  さらに、上記の特許文献１では、ＮＣによりスライダを押圧することで、ラチェット爪がラチェットホイールを回転させ、前記ラチェットホイールと一体の偏心リングが回転するように構成されている。しかしながら、ファインボーリング装置が使用される環境は、切粉やクーラントが飛散する劣悪な状況下である場合が多い。従って、プッシュ動作を回転に変換するラチェット爪は、係合部に僅かな摩耗やゴミあるいは傷が存在するだけで、前記ラチェット爪とラチェットホイールの歯との係合不良が発生し、所望の動作機能が失われるおそれがある。【００１０】  本発明は、この種の問題を解決するものであり、簡単且つコンパクトな構成で、ツールホルダに取り付けられる道具を、高精度且つ容易に位置補正することが可能な位置補正機能付き作業機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  本発明に係る位置補正機能付き作業機械は、スピンドルと一体的に回転可能なツールホルダと、前記ツールホルダの前記スピンドルとは反対の先端部に、該ツールホルダの回転軸方向に交差する径方向に移動可能に装着されるとともに、道具が取り付けられる道具取り付け部と、前記ツールホルダに内蔵され、前記道具取り付け部を前記径方向に位置補正する調整装置と、を備えている。調整装置は、作動部材、回転軸部材、第１ピニオン部材、第２ピニオン部材、第１ラック部材及び第２ラック部材を備えている。【００１２】  作動部材は、回転軸方向に向かって径方向に傾斜し、道具取り付け部の係合部に当接する傾斜面を有している。回転軸部材は、回転軸方向に延在し、一方の端部が作動部材に螺合して回転することにより、前記作動部材を前記回転軸方向に進退させている。第１ピニオン部材は、回転軸部材の他方の端部外周に設けられ、第１ワンウエイクラッチを介して第１回転方向にのみ前記回転軸部材と一体に回転している。第２ピニオン部材は、回転軸部材の他方の端部外周に設けられ、第２ワンウエイクラッチを介して第１回転方向とは反対の第２回転方向にのみ前記回転軸部材と一体に回転している。第１ラック部材は、回転軸方向に交差して進退自在に配設され、第１ピニオン部材に噛合して前記第１ピニオン部材を回転軸部材と一体に第１回転方向に回転させている。第２ラック部材は、回転軸方向に交差して進退自在に配設され、第２ピニオン部材に噛合して前記第２ピニオン部材を回転軸部材と一体に第２回転方向に回転させている。【００１３】  また、ツールホルダには、第１ラック部材が摺動自在に配置される第１開口部と、第２ラック部材が摺動自在に配置される第２開口部とが、回転軸部材を挟んで互いに平行に形成されるとともに、前記第１開口部の一端及び前記第２開口部の一端は、外部に開放されていることが好ましい。【００１４】  さらに、第１開口部の他端には、第１ラック部材を該第１開口部の一端側に押圧する第１弾性部材が配置されている一方、第２開口部の他端には、第２ラック部材を該第２開口部の一端側に押圧する第２弾性部材が配置されていることが好ましい。【００１５】  さらにまた、位置補正機能付き作業機械は、第１ラック部材及び第２ラック部材を外部から操作する操作機構を備え、前記操作機構は、第１開口部の一端側及び第２開口部の一端側に挿入され、前記第１ラック部材及び前記第２第１ラック部材を押圧する押圧部材を備えていることが好ましい。【００１６】  また、第１ラック部材の外周部には、該第１ラック部材の進退方向に延在する第１キー溝が形成される一方、第２ラック部材の外周部には、該第２ラック部材の進退方向に延在する第２キー溝が形成されていることが好ましい。その際、ツールホルダには、第１キー溝に挿入されて第１ラック部材の回転及び飛び出しを規制する第１キー部材と、第２キー溝に挿入されて第２ラック部材の回転及び飛び出しを規制する第２キー部材と、が設けられていることが好ましい。【００１７】  さらに、ツールホルダには、第１ラック部材と第１ピニオン部材との噛合が解除された位置で、該第１ピニオン部材の回転を規制する第１周り止め部材と、第２ラック部材と第２���ニオン部材との噛合が解除された位置で、該第２ピニオン部材の回転を規制する第２周り止め部材と、が設けられていることが好ましい。【００１８】  さらにまた、ツールホルダには、道具取り付け部の係合部を、作動部材の傾斜面に押圧させる弾性部材が配置されていることが好ましい。【００１９】  また、ツールホルダの先端部と道具取り付け部の前記ツールホルダ側の端部には、一対のアリ溝及び該アリ溝に嵌合する一対の突起部が、該道具取り付け部の移動方向に延在して形成されていることが好ましい。【００２０】  さらに、一方のアリ溝が設けられた摺動部は、前記一方のアリ溝に沿って延在するスリットが形成されることにより、弾性変形部を構成していることが好ましい。【００２１】  さらにまた、ツールホルダには、弾性変形部を一方の突起部に押圧させるねじ部材が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】  本発明に係る位置補正機能付き作業機械では、第１ラック部材が押圧されると、前記第１ラック部材に噛合する第１ピニオン部材は、第１ワンウエイクラッチを介して第１回転方向に回転軸部材と一体に回転する。回転軸部材が第１回転方向に回転すると、前記回転軸部材の一方の端部が螺合する作動部材は、一方向に移動する。その際、作動部材の傾斜面に当接する道具取り付け部は、前記傾斜面の傾斜に沿って、ツールホルダの径方向一方に移動する。【００２３】  また、第２ラック部材が押圧されると、前記第２ラック部材に噛合する第２ピニオン部材は、第２ワンウエイクラッチを介して第２回転方向に回転軸部材と一体に回転する。回転軸部材が第２回転方向に回転すると、前記回転軸部材の一方の端部が螺合する作動部材は、他方向に移動する。その際、作動部材の傾斜面に当接する道具取り付け部は、前記傾斜面の傾斜に沿ってツールホルダの径方向他方に移動する。【００２４】  このように、第１ラック部材又は第２ラック部材が押圧された回数や該第１ラック部材又は該第２ラック部材の押し込み量と、道具取り付け部に取り付けられた道具の径方向への移動量（補正量）とは、比例関係にある。このため、特にＮＣプログラムによる制御が一挙に簡素化するという効果が得られる。しかも、第１ラック部材と第２ラック部材とは、互いの動作に影響されることがなく、回転軸部材を第１回転方向及び第２回転方向に独立して回転させることができる。従って、道具取り付け部の径方向の調整作業が容易且つ確実に遂行可能になる。【００２５】  さらに、道具取り付け部の径方向の位置補正する調整装置は、ラック・ピニオン構造を採用している。これにより、調整装置として、例えば、ラチェット爪構造を使用する場合に比べ、所望の動作機能を確実且つ安定的に維持することができ、位置補正処理が効率的に遂行可能になる。このため、ツールホルダに取り付けられる道具を、前記ツールホルダの径方向にミクロンオーダで高精度且つ容易に位置補正することできる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】  本発明の第１の実施形態に係る位置補正機能付き作業機械を構成する工作機の斜視説明図である。
【図２】  前記工作機の要部断面説明図である。
【図３】  前記工作機を構成するツールホルダ先端側及び道具取り付け部の断面説明図である。
【図４】  前記ツールホルダ先端側の正面図である。
【図５】  前記ツールホルダの、図２中、Ｖ−Ｖ線断面図である。
【図６】  前記ツールホルダの、図５中、ＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】  前記ツールホルダの外周部を操作機構に係合させる際の動作説明図である。
【図８】  前記ツールホルダに設けられた調整装置の動作説明図である。
【図９】  本発明の第２の実施形態に係る位置補正機能付き作業機械を構成する工作機に設けられたツールホルダの要部断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】  図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る位置補正機能付き作業機械を構成する工作機１０は、本体部１２を備え、この本体部１２には、主軸ハウジング１４がＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に摺動可能に装着される。図２に示すように、主軸ハウジング１４には、スピンドル（主軸）１６がベアリング１８を介して回転可能に設けられ、前記スピンドル１６には、ツールホルダ２０が着脱自在に取り付けられる。本願の作業機械は、工作機１０のスピンドル１６に装着されたツールホルダ２０が、前記工作機１０の動作に連動して作業する機能及び機構を備える。
【００２８】  ツールホルダ２０は、スピンドル１６に連結されるシャンク部２２を有し、前記シャンク部２２には、本体ハウジング２４が一体に設けられる。本体ハウジング２４のシャンク部２２側（スピンドル１６側）とは反対の先端部には、ツールホルダ２０の回転軸方向（矢印Ｌ方向）に交差する径方向（矢印Ｒ方向）に移動可能に道具取り付け部２６が装着される。道具取り付け部２６の先端には、道具、例えば、ボーリングバー２８が取り付けられる。
【００２９】  図３に示すように、本体ハウジング２４の先端面２４ｅ（ツールホルダ２０の先端部）には、一対のアリ溝３０ａ、３０ｂが形成される。道具取り付け部２６の本体ハウジング２４側の端部２６ａには、アリ溝３０ａ、３０ｂに嵌合する一対の突起部３２ａ、３２ｂが形成される。アリ溝３０ａ、３０ｂ及び突起部３２ａ、３２ｂは、道具取り付け部２６の移動方向（図４中、矢印Ｒ方向）に延在して形成される。図３及び図４に示すように、一方のアリ溝３０ａが設けられた摺動部は、前記一方のアリ溝３０ａに沿って延在するスリット３４が形成されることにより、弾性変形部３６を構成する。
【００３０】  図２に示すように、道具取り付け部２６の端部２６ａには、本体ハウジング２４の先端面２４ｅから内方に突出して係合部３８が膨出形成される。係合部３８は、本体ハウジング２４の回転軸線に平行しており、前記回転軸線に向かって半球状に突出するコンタクト部３８ａを有する。本体ハウジング２４には、道具取り付け部２６の係合部３８を、後述する作動部材４４の傾斜面４４ａに押圧させる与圧スプリング（弾性部材）４０が配置される。
【００３１】  ツールホルダ２０には、道具取り付け部２６を径方向（矢印Ｒ方向）に位置補正する調整装置４２が内蔵される。図２及び図５に示すように、調整装置４２は、作動部材４４、回転軸部材４６、第１ピニオン部材４８Ａ、第２ピニオン部材４８Ｂ、第１ラック部材５０Ａ及び第２ラック部材５０Ｂを備える。図２及び図４に示すように、作動部材４４は、略ブロック形状を有し、本体ハウジング２４の内壁面５２に沿って矢印Ｌ方向に摺動自在に配置される。作動部材４４は、回転軸方向前方（矢印Ｌｆ方向）に向かって径方向内方に傾斜し、道具取り付け部２６のコンタクト部３８ａに当接する傾斜面４４ａを有する。作動部材４４には、ねじ孔５４が貫通形成される。
【００３２】  回転軸部材４６は、回転軸線に沿って延在し、一方の端部には、作動部材４４のねじ孔５４に螺合するねじ部５６が設けられる。図２及び図５に示すように、第１ピニオン部材４８Ａは、回転軸部材４６の他方の端部外周に設けられ、第１ワンウエイクラッチ５８Ａを介して第１回転方向（図５中、矢印Ａ方向）にのみ前記回転軸部材４６と一体に回転する。第１回転方向は、回転軸部材４６に螺合する作動部材４４を、例えば、図２中、矢印Ｌｂ方向（スピンドル１６側）に移動させる回転方向である。
【００３３】  第２ピニオン部材４８Ｂは、回転軸部材４６の他方の端部外周に、第１ピニオン部材４８Ａと並列して設けられ、第２ワンウエイクラッチ５８Ｂを介して第１回転方向とは反対の第２回転方向（図５中、矢印Ｂ方向）にのみ前記回転軸部材４６と一体に回転する。第２回転方向は、回転軸部材４６に螺合する作動部材４４を、例えば、図２中、矢印Ｌｆ方向（ボーリングバー２８側）に移動させる回転方向である。
【００３４】  図５に示すように、本体ハウジング２４には、第１ラック部材５０Ａが摺動自在に配置される第１摺動孔部（第１開口部）６０ａと、第２ラック部材５０Ｂが摺動自在に配置される第２摺動孔部（第２開口部）６０ｂとが、回転軸部材４６を挟んで互いに平行に形成される。第１摺動孔部６０ａには、第１ラック部材５０Ａが回転軸方向に交差する方向（矢印Ｒ方向）に摺動自在に配置される一方、第２摺動孔部６０ｂには、第２ラック部材５０Ｂが矢印Ｒ方向に摺動自在に配置される。第１摺動孔部６０ａの一端及び第２摺動孔部６０ｂの一端は、外部に開放される。
【００３５】  第１ラック部材５０Ａは、一端にガスケット６２ａを介して第１摺動孔部６０ａの内周面に摺接する摺動部６４ａを設けるとともに、第１ピニオン部材４８Ａに噛合する第１ラックギア６６ａを設ける（図５及び図６参照）。第１ラック部材５０Ａには、第１ラックギア６６ａとは反対側の側部に、前記第１ラック部材５０Ａの進退方向に延在する第１キー溝６８ａが形成される。本体ハウジング２４には、第１キー溝６８ａに挿入されて第１ラック部材５０Ａの回転及び飛び出しを規制する第１キー部材７０ａが設けられる。
【００３６】  第１摺動孔部６０ａの他端（底部）には、第１ラック部材５０Ａを前記第１摺動孔部６０ａの一端側（開放側）に押圧する第１スプリング（第１弾性部材）７２ａが配置される。第１ラック部材５０Ａは、外部荷重が付与されない状態では、第１スプリング７２ａの押圧作用下に、第１キー部材７０ａが第１キー溝６８ａの端部に係合するとともに、第１ラックギア６６ａと第１ピニオン部材４８Ａとの噛合関係が解除される（図５参照）。
【００３７】  第２ラック部材５０Ｂは、一端にガスケット６２ｂを介して第２摺動孔部６０ｂの内周面に摺接する摺動部６４ｂを設けるとともに、第２ピニオン部材４８Ｂに噛合する第２ラックギア６６ｂ設ける（図５及び図６参照）。第２ラック部材５０Ｂには、第２ラックギア６６ｂとは反対側の側部に、前記第２ラック部材５０Ｂの進退方向に延在する第２キー溝６８ｂが形成される。本体ハウジング２４には、第２キー溝６８ｂに挿入されて第２ラック部材５０Ｂの回転及び飛び出しを規制する第２キー部材７０ｂが設けられる。
【００３８】  第２摺動孔部６０ｂの他端（底部）には、第２ラック部材５０Ｂを前記第２摺動孔部６０ｂの一端側（開放側）に押圧する第２スプリング（第２弾性部材）７２ｂが配置される。第２ラック部材５０Ｂは、外部荷重が付与されない状態では、第２スプリング７２ｂの押圧作用下に、第２キー部材７０ｂが第２キー溝６８ｂの端部に係合するとともに、第２ラックギア６６ｂと第２ピニオン部材４８Ｂとの噛合関係が解除される（図５参照）。
【００３９】  図２に示すように、本体ハウジング２４には、第１ラックギア６６ａと第１ピニオン部材４８Ａとの噛合が解除された位置で、該第１ピニオン部材４８Ａの回転を規制する第１周り止め部材、例えば、第１ボールプランジャ７４ａが設けられる。本体ハウジング２４には、第２ラックギア６６ｂと第２ピニオン部材４８Ｂとの噛合が解除された位置で、該第２ピニオン部材４８Ｂの回転を規制する第２周り止め部材、例えば、第２ボールプランジャ７４ｂが設けられる。
【００４０】  図１に示すように、工作機１０は、第１ラック部材５０Ａ及び第２ラック部材５０Ｂを外部から操作する操作機構７６を備える。操作機構７６は、第１摺動孔部６０ａの一端側及び第２摺動孔部６０ｂの一端側に選択的に挿入され、第１ラック部材５０Ａ及び第２ラック部材５０Ｂを選択的に押圧する押圧部材７８を備える。
【００４１】  このように構成される第１の実施形態に係る工作機１０の動作について、以下に説明する。
【００４２】  ボーリングバー２８の刃先が磨耗した際には、調整装置４２を介して前記ボーリングバー２８を径方向に位置調整（補正）する。例えば、工作機１０は、プログラム制御（ＮＣ制御）に沿って自動的に操作される。そして、工作機１０の本体ハウジング２４は、オリエンテーション機能により特定位相で操作機構７６に連結される。具体的には、図７に示すように、本体ハウジング２４の第２摺動孔部６０ｂが、押圧部材７８と同軸（同一位相）上に配置される。次いで、ＮＣ制御により、ツールホルダ２０がラジアル方向に移送され、第２摺動孔部６０ｂに押圧部材７８が挿入される。なお、上記の動作は、ＮＣ制御に替えて、手動操作により行うこともできる。
【００４３】  図８に示すように、押圧部材７８は、第２摺動孔部６０ｂ内に向かって（矢印Ｃ方向）、相対的に進入しながら、第２ラック部材５０Ｂを矢印Ｃ方向に押圧する。第２ラック部材５０Ｂは、第２スプリング７２ｂの弾発力に抗して第２摺動孔部６０ｂの底部側に移動する。このため、第２ラック部材５０Ｂの第２ラックギア６６ｂは、第２ピニオン部材４８Ｂに噛合して前記第２ピニオン部材４８Ｂを矢印Ｂ方向に所定の角度位置まで回転させる。
【００４４】  第２ピニオン部材４８Ｂには、第２ワンウエイクラッチ５８Ｂが設けられており、前記第２ワンウエイクラッチ５８Ｂは、回転軸部材４６と一体に第２回転方向である矢印Ｂ方向に所定の角度位置まで回転する。図２に示すように、回転軸部材４６の先端に設けられたねじ部５６は、作動部材４４のねじ孔５４に螺合しており、前記ねじ部５６が所定の角度だけ矢印Ｂ方向に回転すると、前記作動部材４４は、矢印Ｌｆ方向に所定の距離だけ移動する。従って、作動部材４４の傾斜面４４ａに当接するコンタクト部３８ａを設けた道具取り付け部２６は、ツールホルダ２０の径方向外方に所定の距離だけ移動する（プラス補正）。これにより、道具取り付け部２６に設けられたボーリングバー２８は、半径方向外方に移動して加工径が拡大される。
【００４５】  次いで、ＮＣ制御（又は手動操作）によって、押圧部材７８が第２摺動孔部６０ｂから相対的に離脱されると（図８中、矢印Ｄ方向）、第２ラック部材５０Ｂは、第２スプリング７２ｂの弾性力を介して前記第２摺動孔部６０ｂの開放端部側に移動する。このため、第２ラック部材５０Ｂに噛合する第２ピニオン部材４８Ｂは、矢印Ａ方向に回転する一方、回転軸部材４６は、第２ワンウエイクラッチ５８Ｂを介して回転することがない。従って、作動部材４４は、移動することがなく、ボーリングバー２８の位置も変動することがない。そして、上記と同様に、第２ラック部材５０Ｂの押圧操作を所定の回数だけ繰り返すことにより、ボーリングバー２８は、半径方向外方に所定量だけ移動して所望の加工径に調整される。
【００４６】  一方、押圧部材７８は、ＮＣ制御（又は手動操作）により、第１摺動孔部６０ａ内に向かって相対的に進入しながら、第１ラック部材５０Ａを、図８中、矢印Ｃ方向に押圧する。第１ラック部材５０Ａは、第１スプリング７２ａの弾発力に抗して第１摺動孔部６０ａの底部側に移動する。このため、第１ラック部材５０Ａの第１ラックギア６６ａは、第１ピニオン部材４８Ａに噛合して前記第１ピニオン部材４８Ａを矢印Ａ方向に所定の角度位置まで回転させる。
【００４７】  第１ピニオン部材４８Ａには、第１ワンウエイクラッチ５８Ａが設けられており、前記第１ワンウエイクラッチ５８Ａは、回転軸部材４６と一体に第１回転方向である矢印Ａ方向に所定の角度位置まで回転する。図２に示すように、回転軸部材４６のねじ部５６が所定の角度だけ矢印Ａ方向に回転すると、前記作動部材４４は、矢印Ｌｂ方向に所定の距離だけ移動する。従って、作動部材４４の傾斜面４４ａに当接するコンタクト部３８ａを設けた道具取り付け部２６は、ツールホルダ２０の径方向内方に所定の距離だけ移動する（マイナス補正）。これにより、道具取り付け部２６に設けられたボーリングバー２８は、半径方向内方に移動して加工径が縮小される。
【００４８】  ボーリング加工では、摩耗による小径化分に対応して刃先位置を拡径方向に調整させる、所謂、プラス補正の制御が行われる。そして、数μｍ毎のプラス補正が繰り返し行われた後、刃先の摩耗限界に至った際には、補正状態を０に戻して、すなわち、マイナス補正（縮径方向）の制御が行われて、新たな刃先が装着される。
【００４９】  この場合、第１の実施形態では、第２ラック部材５０Ｂが押圧されると、前記第２ラック部材５０Ｂに噛合する第２ピニオン部材４８Ｂは、第２ワンウエイクラッチ５８Ｂを介して矢印Ｂ方向（第２回転方向）に回転軸部材４６と一体に回転する。回転軸部材４６が矢印Ｂ方向に回転すると、前記回転軸部材４６の一方の端部（ねじ部５６）が螺合する作動部材４４は、矢印Ｌｆ方向に移動する。その際、作動部材４４の傾斜面４４ａに当接する道具取り付け部２６は、前記傾斜面４４ａの傾斜に沿ってツールホルダ２０の径方向外方に移動する。
【００５０】  一方、第１ラック部材５０Ａが押圧されると、前記第１ラック部材５０Ａに噛合する第１ピニオン部材４８Ａは、第１ワンウエイクラッチ５８Ａを介して矢印Ａ方向（第１回転方向）に回転軸部材４６と一体に回転する。回転軸部材４６が矢印Ａ方向に回転すると、前記回転軸部材４６の一方の端部が螺合する作動部材４４は、矢印Ｌｂ方向に移動する。その際、作動部材４４の傾斜面４４ａに当接する道具取り付け部２６は、前記傾斜面４４ａの傾斜に沿って、ツールホルダ２０の径方向内方に移動する。
【００５１】  このように、第１ラック部材５０Ａ又は第２ラック部材５０Ｂが押圧された回数や該第１ラック部材５０Ａ又は第２ラック部材５０Ｂの押し込み量と、道具取り付け部２６に取り付けられたボーリングバー２８の径方向への移動量（補正量）とは、比例関係にある。このため、特にＮＣプログラムによる制御が一挙に簡素化するという効果が得られる。しかも、第１ラック部材５０Ａと第２ラック部材５０Ｂとは、第１ワンウエイクラッチ５８Ａと第２ワンウエイクラッチ５８Ｂとにより互いの動作に影響されることがなく、回転軸部材４６を第１回転方向及び第２回転方向に独立して回転させることができる。従って、道具取り付け部２６の径方向の調整作業が容易且つ確実に遂行可能になるという効果が得られる。
【００５２】  さらに、道具取り付け部２６を径方向に位置補正する調整装置４２は、ラック・ピニオン構造（第１ラック部材５０Ａと第１ピニオン部材４８Ａ及び第２ラック部材５０Ｂと第２ピニオン部材４８Ｂ）を採用している。これにより、調整装置４２として、例えば、ラチェット爪構造を使用する場合に比べ、所望の動作機能を確実且つ安定的に維持することができ、位置補正処理が効率的に遂行可能になる。このため、ツールホルダ２０に取り付けられる道具、例えば、ボーリングバー２８を、前記ツールホルダ２０の径方向にミクロンオーダで高精度且つ容易に位置補正することできる。
【００５３】  また、図５に示すように、ツールホルダ２０には、第１摺動孔部６０ａ及び第２摺動孔部６０ｂが、回転軸部材４６を挟んで互いに平行に形成されるとともに、前記第１摺動孔部６０ａの底部及び前記第２摺動孔部６０ｂの底部には、第１スプリング７２ａ及び第２スプリング７２ｂが配置されている。このため、第１ラック部材５０Ａへの押圧や第２ラック部材５０Ｂへの押圧が解除されると、前記第１ラック部材５０Ａ及び前記第２ラック部材５０Ｂは、第１スプリング７２ａ及び第２スプリング７２ｂの弾性力を介して元の位置まで確実に戻される。
【００５４】  その際、第１ラック部材５０Ａの外周部には、該第１ラック部材５０Ａの進退方向に延在する第１キー溝６８ａが形成される一方、第２ラック部材５０Ｂの外周部には、該第２ラック部材５０Ｂの進退方向に延在する第２キー溝６８ｂが形成されている。一方、本体ハウジング２４には、第１キー溝６８ａに挿入されて第１ラック部材５０Ａの回転及び飛び出しを規制する第１キー部材７０ａと、第２キー溝６８ｂに挿入されて第２ラック部材５０Ｂの回転及び飛び出しを規制する第２キー部材７０ｂと、が設けられている。従って、第１ラック部材５０Ａ及び第２ラック部材５０Ｂは、所望の姿勢に保持された状態で、規定の原位置に確実に戻される。
【００５５】  さらに、本体ハウジング２４には、第１ラックギア６６ａと第１ピニオン部材４８Ａとの噛合が解除された位置で、該第１ピニオン部材４８Ａの回転を規制する第１周り止め部材、例えば、第１ボールプランジャ７４ａが設けられている。本体ハウジング２４には、第２ラックギア６６ｂと第２ピニオン部材４８Ｂとの噛合が解除された位置で、該第２ピニオン部材４８Ｂの回転を規制する第２周り止め部材、例えば、第２ボールプランジャ７４ｂが設けられている。これにより、加工使用中に、第１ピニオン部材４８Ａ及び第２ピニオン部材４８Ｂが不要に回転することがなく、第１ラック部材５０Ａ及び第２ラック部材５０Ｂとの相対位置関係を確実に保持することが可能になる。
【００５６】  さらにまた、図２に示すように、本体ハウジング２４には、道具取り付け部２６の係合部３８を、作動部材４４の傾斜面４４ａに押圧させる与圧スプリング４０が配置されている。このため、係合部３８に設けられたコンタクト部３８ａは、傾斜面４４ａに対し、常時安定した接触状態を保持することができ、作動部材４４の軸方向の動作を、傾斜面４４ａの傾斜角の動作に正確に変換し、ボーリングバー２８の補正動作が高精度に遂行される。
【００５７】  また、図３に示すように、本体ハウジング２４の先端面２４ｅには、一対のアリ溝３０ａ、３０ｂが形成される一方、道具取り付け部２６の端部２６ａには、前記アリ溝３０ａ、３０ｂに嵌合する一対の突起部３２ａ、３２ｂが形成されている。アリ溝３０ａ、３０ｂ及び突起部３２ａ、３２ｂは、道具取り付け部２６の移動方向（図４中、矢印Ｒ方向）に延在して形成されている。従って、道具取り付け部２６は、径方向に沿って円滑に移動することができる。
【００５８】  しかも、図３及び図４に示すように、一方のアリ溝３０ａが設けられた摺動部は、前記一方のアリ溝３０ａに沿って延在するスリット３４が形成されることにより、弾性変形部３６を構成している。これにより、摺動により接合面が摩耗しても、弾性変形部３６の押圧作用下に、摩耗による隙間の発生を所定の範囲内で確実に阻止することができ、耐久性の向上が容易に図られる。なお、弾性変形部３６は、図示しないが、工具等を使用して予め拡張側に変形させておき、道具取り付け部２６を挿入した後、拡張力を取り除くことにより、前記道具取り付け部２６側に弾性反力による与圧を与えておくことができる。
【００５９】  図９は、本発明の第２の実施形態に係る位置補正機能付き作業機械を構成する工作機９０に設けられたツールホルダ９２の要部断面説明図である。なお、第１の実施形態に係る工作機１０のツールホルダ２０と同一の構成要素には、同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６０】  ツールホルダ９２を構成する本体ハウジング９４には、弾性変形部３６を一方の突起部３２ａに押圧させる複数本のねじ部材９６が設けられる。ねじ部９６は、先端がスリット３４に突出して突起部３２ａに当接配置される。
【００６１】  このように構成される第２の実施形態では、弾性変形部３６が、複数本のねじ部材９６により押圧保持されるため、ギブ構造を構成することができる。このため、道具取り付け部２６にガタが発生することを有効に抑制することが可能になる。
【符号の説明】
【００６２】１０、９０…工作機  １４…主軸ハウジング
１６…スピンドル  ２０、９２…ツールホルダ
２４…本体ハウジング  ２６…道具取り付け部
２８…ボーリングバー  ３０ａ、３０ｂ…アリ溝
３２ａ、３２ｂ…突起部  ３６…弾性変形部
３８…係合部  ３８ａ…コンタクト部
４０…与圧スプリング  ４２…調整装置
４４…作動部材  ４６…回転軸部材
４８Ａ、４８Ｂ…ピニオン部材  ５０Ａ、５０Ｂ…ラック部材
５８Ａ、５８Ｂ…ワンウエイクラッチ
６０ａ、６０ｂ…摺動孔部  ７２ａ、７２ｂ…スプリング
７４ａ、７４ｂ…ボールプランジャ  ７６…操作機構
【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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