(57)【要約】【課題】切削工具の工具本体のコンパクト化を図る。【解決手段】軸線Ｏ回りに回転される工具本体１の先端部に穴加工工具１２が挿入され、工具本体１の先端部外周に切刃４Ｃを備えたスライダー５が軸線Ｏに対して傾斜した方向に進退可能に設けられ、工具本体１後端部の取付穴１Ａの先端側にはスライダー５を進退せしめるカップリング部材３が収容され、取付穴１Ａの後端側からは、穴加工工具１２を出没せしめる軸線Ｏ方向に進退可能な駆動軸９が先端側に向けてカップリング部材３に当接可能に挿入され、カップリング部材３の後端部には、軸線Ｏに平行に後端側に延びてその後端部に内周側に突出する係合凸部１１Ａが形成された係合爪１１が突設させられ、駆動軸９の外周部には、係合凸部１１Ａを収容可能な係合溝９Ａが軸線Ｏ方向に延びるように形成されていて、この係合溝９Ａ先端側の溝壁部９Ｂが係合凸部１１Ａに当接可能とされている。【選択図】図６
2011011290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転される工具本体の先端部に、上記軸線に沿って出没可能に穴加工工具が挿入される貫通穴が形成されるとともに、上記工具本体の先端部外周には、切刃を備えたスライダーが上記軸線に対して後端側に向かうに従い外周側に向けて傾斜した方向に進退可能に設けられ、上記工具本体の後端部に上記貫通穴と連通するように形成された取付穴の先端側には、上記スライダーと係合して該スライダーを進退せしめるカップリング部材が、上記工具本体に対して上記軸線方向に進退自在かつ該軸線回りに一体に回転可能に収容されるとともに、上記取付穴の後端側からは、上記穴加工工具を保持して出没せしめる上記軸線方向に進退可能な駆動軸が、上記工具本体および上記カップリング部材に対して上記軸線回りに一体回転可能かつ該軸線方向先端側に向けて上記カップリング部材に当接可能に挿入されており、上記カップリング部材の後端部には、上記軸線に平行に後端側に延びてその後端部に内周側に突出する係合凸部が形成された係合爪が突設させられているとともに、上記駆動軸の外周部には、上記係合爪の係合凸部を収容可能な係合溝が上記軸線方向に延びるように形成されていて、この係合溝の上記軸線方向先端側の溝壁部が上記係合凸部に当接可能とされていることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
上記カップリング部材の後端部には複数の上記係合爪が周方向に間隔をあけて突設されているとともに、上記駆動軸の外周部には、これらの係合爪の上記係合凸部を収容可能な複数の上記係合溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
上記駆動軸の外周部には、上記係合溝に対して周方向の一方の側に連通して上記係合凸部を収容可能な脱着溝が上記軸線方向に延びるように形成されていて、この脱着溝は、上記軸線方向先端側に溝壁部を有することなく、上記駆動軸の先端側に貫通させられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被削材に形成された下穴を穴加工工具により仕上げ加工するとともに、この下穴の開口部周縁を工具本体に設けた切刃によって下穴と同軸的に切削加工する切削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
４サイクルエンジンにおけるシリンダーヘッドのバルブ穴の仕上げ加工を行う切削工具として、特許文献１には、軸線回りに回転される工具本体の先端部に挿入されたリーマ等の穴加工工具をこの軸線に沿って出没させることにより、バルブステムが挿通されるバルブ穴のステム穴を加工するとともに、このバルブ穴のバルブシート面を、同じ工具本体の先端部外周に設けられたスライダーを上記軸線に対して後端側に向かうに従い外周側に向けて傾斜した方向に進退させることにより、このスライダーに取り付けた切刃によってステム穴と同軸の円錐面状に切削加工するものが記載されている。
【０００３】
このような切削工具は、自動車のエンジンのような多気筒エンジンのシリンダーヘッドのバルブ穴を加工する場合には、複数の切削工具が１つの加工機に配列されて、シリンダーヘッドの複数のバルブ穴に対して一斉に仕上げ加工を行うことにより、加工効率の向上を図るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８１７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような自動車用のエンジンにおいては、近年のエンジン自体のコンパクト化、軽量化のために、そのシリンダー同士の間隔を極力小さく設計する傾向にある。このため、シリンダーヘッドにおいても隣接するシリンダーのバルブ穴同士の間隔は小さくならざるを得ず、かかるバルブ穴を仕上げ加工する切削工具においても、上記加工機に配列されるもの同士の間隔は小さくせざるを得ない。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の切削工具では、カップリング部材（駆動部材）を介して上記スライダーを進退せしめる駆動軸（第一可動軸）が中空軸状をとされていて、その内周部に上記リーマを出没せしめる駆動軸（第二可動軸）が挿入された二重管構造をなしており、これらの駆動軸が各々独自に進退してステム穴の穴加工とバルブシート面の切削加工を行うため、各駆動軸にはそれぞれ、スライダーに取り付けた切刃によってバルブシート面を切削するときに作用する抵抗と、リーマによってバルブ穴を加工するときに作用する抵抗とが個別に作用する。このため、リーマを出没させる駆動軸にはある程度の外径が必要とされるとともに、スライダーを進退させる中空軸状の駆動軸にも十分な厚さが必要となり、結果的にこれらの駆動軸を収容する工具本体にも、ある程度の大きさの外径を確保しなければならない。
【０００７】
従って、上述のようにシリンダーヘッドのバルブ穴同士の間隔が小さくなると、加工機において隣接する切削工具同士で工具本体が干渉してしまうおそれが生じるため、１つの加工機において配列し得る切削工具の数は自ずと制限されることになる。このため、そのような間隔の小さいバルブ穴の加工を行うには、例えば２つの加工機に半数ずつの切削工具をバルブ穴の間隔の倍の間隔で配列して、これらの加工機で間隔をずらして交互に１つのシリンダーヘッドのバルブ穴の仕上げ加工を行うようにしなければならなくなって、加工効率や経済性を損なう結果となる。
【０００８】
本発明は、このような背景の下になされたもので、切削工具の工具本体のコンパクト化を図ることにより、１つの加工機に配列可能な切削工具の数が制限されるのを避けることができて、効率的で経済的な加工を維持することが可能な切削工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転される工具本体の先端部に、上記軸線に沿って出没可能に穴加工工具が挿入される貫通穴が形成されるとともに、上記工具本体の先端部外周には、切刃を備えたスライダーが上記軸線に対して後端側に向かうに従い外周側に向けて傾斜した方向に進退可能に設けられ、上記工具本体の後端部に上記貫通穴と連通するように形成された取付穴の先端側には、上記スライダーと係合して該スライダーを進退せしめるカップリング部材が、上記工具本体に対して上記軸線方向に進退自在かつ該軸線回りに一体に回転可能に収容されるとともに、上記取付穴の後端側からは、上記穴加工工具を保持して出没せしめる上記軸線方向に進退可能な駆動軸が、上記工具本体および上記カップリング部材に対して上記軸線回りに一体回転可能かつ該軸線方向先端側に向けて上記カップリング部材に当接可能に挿入されており、上記カップリング部材の後端部には、上記軸線に平行に後端側に延びてその後端部に内周側に突出する係合凸部が形成された係合爪が突設させられているとともに、上記駆動軸の外周部には、上記係合爪の係合凸部を収容可能な係合溝が上記軸線方向に延びるように形成されていて、この係合溝の上記軸線方向先端側の溝壁部が上記係合凸部に当接可能とされていることを特徴とする。
【００１０】
このように構成された切削工具においては、工具本体の取付穴後端側から挿入される穴加工工具の駆動軸が軸線方向に進退可能とされていて、この駆動軸を先端側に前進させたときには、取付穴先端側に収容されてスライダーを進退せしめるカップリング部材に当接させられることにより、これら駆動軸とカップリング部材が工具本体に対して一体に前進可能とされる。従って、この駆動軸の前進のストロークを、穴加工工具を前進させることによって下穴の加工を行うストロークと、その後に駆動軸とカップリング部材を一体に前進させることによってスライダーの切刃により開口部周縁の加工を行うストロークとで構成することにより、駆動軸１軸だけを前進させるだけで、これら下穴の加工とその開口部周縁の加工とを連続して行うことが可能となる。
【００１１】
一方、この駆動軸の外周部には、カップリング部材の後端側に延びる係合爪の係合凸部を収容可能な係合溝が軸線方向に形成されており、この係合溝の軸線方向先端側の溝壁部が係合凸部に当接させられることにより、駆動軸を軸線方向後端側に後退させたときには、この溝壁部が係合凸部に当接したところでカップリング部材は、係合爪によって引っ張られるようにして駆動軸と一体に後退可能とされる。従って、この係合爪には、こうしてカップリング部材を後退させるときの引っ張り応力が作用するだけであって、下穴開口部周縁を切削するときの抵抗が作用したりすることがないため、係合爪の径方向の厚さを薄くすることができて取付穴の小径化を図ることができ、これに伴い工具本体の外径も小さくして切削工具をコンパクト化することができる。
【００１２】
ここで、このように係合爪を薄くすることができることから、カップリング部材の後端部に複数の係合爪を周方向に間隔をあけて突設しても、取付穴の小径化による切削工具のコンパクト化を阻害することがない。そして、これに応じて、駆動軸の外周部に、これらの係合爪の係合凸部を収容可能な複数の係合溝が形成することにより、カップリング部材の安定した後退動作を促すことが可能となる。
【００１３】
一方、このような切削工具の工具本体は、加工機に着脱可能に取り付けられるのが一般的であるが、駆動軸は加工機の駆動軸進退手段に連結されることになるため、この駆動軸は加工機側に残したまま工具本体を着脱可能とするのが望ましい。そこで、上記駆動軸の外周部には、上記係合溝に対して周方向の一方の側に連通して上記係合凸部を収容可能な脱着溝を上記軸線方向に延びるように形成しておいて、この脱着溝を、上記軸線方向先端側に溝壁部を有することなく、上記駆動軸の先端側に貫通させることにより、工具本体をこの周方向の一方の側にカップリング部材ごと回転させてその係合爪の係合凸部を脱着溝に収容し、そのまま工具本体を先端側に引き抜くだけで、駆動軸や穴加工工具は加工機側に残したまま容易に工具本体の取り外しを行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、穴加工工具による下穴の加工とスライダーに備えられた切刃による開口部周縁の加工とを、駆動軸１軸の前進により行うことができて、切削抵抗に抗してカップリング部材を前進させる駆動軸を要することがなく、またこのカップリング部材を後退させる係合爪の厚さも薄くすることができるので、工具本体の小径化による切削工具のコンパクト化を図ることができる。従って、例えば上述のようにエンジンのコンパクト化によりシリンダーヘッドのバルブ穴同士の間隔が小さくなっても、１つの加工機に配列可能な切削工具の数が制限されるのを避けることができて、この１つの加工機により１度の加工でシリンダーヘッドのすべてのバルブ穴加工を効率的かつ経済的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態を示す側断面図である。
【図２】図１に示す実施形態の他の側断面図である。
【図３】図１に示す実施形態の正面図である。
【図４】図２におけるＹＹ拡大断面図である。
【図５】図１におけるＺＺ拡大断面図である。
【図６】図１に示す実施形態によって下穴（バルブ穴）の切削加工を行う場合を説明する図である。
【図７】図１に示す実施形態によって下穴（バルブ穴）の切削加工を行う場合を説明する図である。
【図８】図１に示す実施形態によって下穴（バルブ穴）の切削加工を行う場合を説明する図である。
【図９】図１に示す実施形態によって下穴（バルブ穴）の切削加工を行う場合を説明する図である。
【図１０】図１に示す実施形態の変形例を示す側断面図である。
【図１１】図１０に示す変形例のアダプタ７を後端側から見た一部破断背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１ないし図９は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態の切削工具は、その工具本体１が鋼材等により形成されて、この工具本体１の外形は、先端側（図１、図２、図６ないし図９において左側）の部分が後端側（同図１、図２、図６ないし図９において右側）に向かうに従い漸次拡径する軸線Ｏを中心とした多段円錐状をなすとともに、後端側の部分は該軸線Ｏを中心とした円柱状とされ、この軸線Ｏ回りに工具回転方向Ｔに回転させられることにより、上述のような４サイクルエンジンのシリンダーヘッドにおけるバルブ穴とその開口部周縁とを切削加工する。
【００１７】
この工具本体１の先端部には、小径円筒状のガイド２が軸線Ｏに沿って挿通されて取り付けられており、このガイド２の内周部が、上記バルブ穴のステム穴を仕上げ加工するリーマ等の穴加工工具が挿入される貫通穴２Ａとされている。一方、工具本体１の後端部には、この貫通穴２Ａに連通して工具本体１の後端面に開口する内径の大きな取付穴１Ａが軸線Ｏを中心として形成されており、この取付穴１Ａの先端側には、概略円筒状をなすカップリング部材３が、キー３Ａを介して工具本体１に対し軸線Ｏ方向に進退自在かつ軸線Ｏ回りに一体回転可能に嵌挿されている。なお、取付穴１Ａの後端側開口部はカップリング部材３が嵌挿された先端側よりも内径が一段拡径されるとともに後端側に向かうに従いこの内径が僅かに拡径するテーパ穴１Ｂとされ、しかもその軸線Ｏ方向中央部にはさらに内径を一段拡径するように環状溝１Ｃが形成されている。
【００１８】
また、工具本体１の先端外周部には、周方向に略等間隔に３つの切刃４Ａ〜４Ｃが配設されている。これらの切刃４Ａ〜４Ｃは、バルブ穴の開口部周縁を切削加工するものであって、このうち２つの切刃４Ａ、４Ｂは、この工具本体１の先端外周部に着脱可能かつその軸線Ｏ方向の位置が微調整可能に固定されて取り付けられた超硬合金等の硬質材料よりなる切削インサートに形成される一方、残りの切刃４Ｃは、同様に超硬合金等の硬質材料よりなる切削インサートに形成されているものの、この切刃４Ｃが形成された切削インサートは、上述のように円錐状をなすこの先端部の母線の方向に沿って進退可能に設けられたスライダー５に、着脱可能かつその軸線Ｏ方向の位置が微調整可能に取り付けられている。
【００１９】
ここで、工具本体１の先端部外周には、上記母線に沿ってスライド溝１Ｄが形成されていて、スライダー５は、このスライド溝１Ｄに沿って摺動自在に該スライド溝１Ｄ内に挿入されている。また、スライド溝１Ｄの底面には、上記取付穴１Ａに連通する長穴が上記母線方向に沿って形成されているとともに、スライダー５の底面からは上記母線方向に垂直にピン５Ａがこの長穴を通して取付穴１Ａ内に突出させられており、このピン５Ａが、やはり上記母線方向に垂直に上記カップリング部材３の先端外周部に形成された穴部３Ｂに嵌挿されることにより、カップリング部材３の軸線Ｏ方向への進退に伴ってスライダー５は、上記母線方向すなわち軸線Ｏに対して後端側に向かうに従い外周側に向けて傾斜した方向に進退可能とされる。
【００２０】
なお、このスライド溝１Ｄには、スライダー５のガイド機構６が備えられている。このガイド機構６は、スライド溝１Ｄの工具回転方向Ｔ後方側の内壁に、工具回転方向Ｔ側を向く側面に図示されないセレーションが上記母線方向に沿って延びるように形成されたガイドプレート６Ａが取り付けられて、このセレーションが、スライダー５の工具回転方向Ｔ後方側を向く側面に形成されたやはり図示されないセレーションと噛合させられるとともに、スライド溝１Ｄの工具回転方向Ｔ側の内壁には、スプリング等の付勢部材６Ｂによって工具回転方向Ｔ後方側に付勢された押圧プレート６Ｃが備えられた構成とされ、この押圧プレート６Ｃによってスライダー５が工具回転方向Ｔ後方側に押圧されることにより上記セレーションが噛合させられて、スライダー５が上記母線方向に案内されつつ進退させられるようになされている。
【００２１】
こうして工具本体１の先端外周部に配設された切刃４Ａ〜４Ｃは、固定された一方の切刃４Ａが、工具本体１の先端内周側に位置して軸線Ｏに対し小さな傾斜角で後端側に向かうに従い外周側に向かうように、また固定された他方の切刃４Ｂは、切刃４Ａよりも後端外周側に位置して軸線Ｏに対し大きな傾斜角で後端側に向かうに従い外周側に向かうように傾斜させられる。そして、スライダー５に配設された切刃４Ｃは、このスライダー５を上述のように母線方向に進退させたときの軌跡が、切刃４Ａ、４Ｂの軸線Ｏ回りの回転軌跡とそれぞれ交差して、軸線Ｏに対し切刃４Ａよりは大きく、切刃４Ｂよりは小さな傾斜角で、後端側に向かうに従い外周側に向かうように傾斜させられる。
【００２２】
一方、この工具本体１が装着される加工機の主軸Ａにはアダプタ７がクランプネジにより取り付けられ、工具本体１はこのアダプタ７を介して主軸Ａに装着されて軸線Ｏ回りに回転させられる。このアダプタ７は、軸線Ｏ方向中央部が工具本体１後端部と略同径となるように拡径した外形略多段円筒状をなすアダプタ本体７Ａに、工具本体１を着脱可能にクランプするクランプ機構８が備えられたもので、このクランプ機構８は、アダプタ本体７Ａの内周部に軸線Ｏ回りに回転自在に嵌挿されたクランパー８Ａと、アダプタ本体７Ａ中央部の一段拡径したフランジ部７Ｂに収容されてクランパー８Ａを回転させるクランプギア８Ｂと、フランジ部７Ｂの先端側の円筒壁部７Ｃを径方向に貫通する孔部７Ｄに収容された鋼球等のクランプボール８Ｃとにより構成されている。
【００２３】
ここで、アダプタ本体７Ａの内周部は後端側に向けて内径が一段拡径するように形成されるとともに、クランパー８Ａは、外径が後端側に向けて一段拡径する多段円筒状とされて、その先端側の小径部をアダプタ本体７Ａ内周部の先端側の小径部に摺動可能に挿入させて回転自在に嵌挿されている。また、一段拡径したクランパー８Ａ後端部の外周にはクランプギア８Ｂと噛み合わされるギア部８Ｄが形成されており、クランプギア８Ｂを回転させることによりクランパー８Ａは軸線Ｏ回りに回転可能とされている。なお、アダプタ本体７Ａ内周部の一段拡径した後端部にはＣ字状のリング８Ｅが取り付けられてクランパー８Ａを抜け止めしている。
【００２４】
さらに、アダプタ本体７Ａの上記円筒壁部７Ｃは、その外周面が、工具本体１の取付穴１Ａ後端側のテーパ穴１Ｂと等しいテーパ角で後端側に向かうに従い外径が僅かに拡径するテーパ面とされて、該テーパ穴１Ｂに密着可能とされている。また、この円筒壁部７Ｃに形成される上記孔部７Ｄは、こうして円筒壁部７Ｃの外周面をテーパ穴１Ｂに密着させ、かつ工具本体１の軸線Ｏに垂直な後端面を、同じく軸線Ｏに垂直とされたフランジ部７Ｂの先端側を向く面に当接させた状態で、軸線Ｏ方向においてテーパ穴１Ｂの上記環状溝１Ｃと連通する位置に形成されるとともに、軸線Ｏ回りの周方向には等間隔をあけて複数箇所（本実施形態では３箇所）に形成されている。
【００２５】
これらの孔部７Ｄに収容されるクランプボール８Ｃは、球体の表面のうち、この球体の中心を通る１つの直径線の両端部と交差する部分を該直径線に直交する平面で面取りしたような形状とされるとともに、孔部７Ｄは、このクランプボール８Ｃの上記直径線に沿った断面と略等しい断面形状とされて、クランプボール８Ｃの面取りされた平面部分に対応した平面部分を軸線Ｏに直交する平面上に位置させるようにして、これらの平面部分を摺接させるように該クランプボール８Ｃを収容している。一方、クランパー８Ａの先端側小径部の外周面には、軸線Ｏに沿った断面がクランプボール８Ｃの半径と等しい半径の凹円弧状をなす溝部８Ｆが、孔部７Ｄの内周側にそれぞれ連通して周方向に延びるように、かつこの周方向の一方の側に向かうに従い溝深さが漸次深くなるように形成されている。
【００２６】
また、アダプタ本体７Ａのフランジ部７Ｂにおける上記先端側を向く面にはピン７Ｅが突設される一方、上述のようにこの先端側を向く面と密着する工具本体１の後端面には、ピン７Ｅに対応する位置に、軸線Ｏを中心として円弧状をなして該ピン７Ｅを収容する円弧溝１Ｅが形成されている。さらに、上記クランプボール８Ｃの直径は、上記溝部８Ｆの最深部にクランプボール８Ｃの内周側部分が収容されていても円筒壁部７Ｃの外周面から突出するようにされており、工具本体１の後端面から環状溝１Ｃにかけては、ピン７Ｅを円弧溝１Ｅの一端に位置させた状態で、こうしてクランプボール８Ｃが円筒壁部７Ｃ外周面から突出した位置にそれぞれ対応する位置に、クランプボール８Ｃの突出部分を通過させる断面円弧状の通過溝１Ｆが軸線Ｏに平行に形成されている。
【００２７】
このようなクランプ機構８によって工具本体１をアダプタ７にクランプするには、まずこうしてクランプボール８Ｃが溝部８Ｆの最深部に位置して円筒壁部７Ｃ外周面からの突出量が最も小さくされた状態で、ピン７Ｅが円弧溝１Ｅの一端に位置するようにして、クランプボール８Ｃを通過溝１Ｆに通し、工具本体１の後端面をアダプタ本体７Ａのフランジ部７Ｂの先端側を向く面に当接させるとともに、取付穴１Ａのテーパ穴１Ｂに円筒壁部７Ｃの外周面を密着させる。次いで、ピン７Ｅが円弧溝１Ｅの他端に位置するように工具本体１を軸線Ｏ回りに所定角度回転させた上で、クランプギア８Ｂを回転させることにより、溝部８Ｆの最浅部がクランプボール８Ｃの位置に来るようにクランパー８Ａを回転させると、クランプボール８Ｃは円筒壁部７Ｃの外周面から突出して環状溝１Ｃの先端側を向く壁面を押圧するので、工具本体１の後端面がフランジ部７Ｂに押しつけられるようにして工具本体１がアダプタ７に固定される。
【００２８】
なお、本実施形態では、クランプギア８Ｂは平歯車状とされて軸線Ｏと平行な回転軸回りに回転されるようにアダプタ本体７Ａに支持され、軸線Ｏ方向先端側からレンチ等の作業用工具をこのクランプギア８Ｂの回転操作部に係合させて回転するようになされており、工具本体１にはピン７Ｅが円弧溝１Ｅの他端に位置した状態でこの回転操作部に臨んで上記作業用工具を挿通できるように、該工具本体１を軸線Ｏ方向に貫通する貫通穴１Ｇが形成されている。ただし、これに代えて、図１０および図１１に示す変形例のようにクランプギア８Ｂをウォームギアとして軸線Ｏに垂直な平面上に回転軸を配置し、アダプタ７の側方からの操作によってクランパー８Ａを回転させるようにしてもよい。なお、この変形例において第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配してある。
【００２９】
また、駆動軸９は、こうして主軸Ａに取り付けられたアダプタ７のクランパー８Ａ内周部を通って工具本体１の取付穴１Ａに軸線Ｏに沿って後端側から挿入されており、主軸Ａと一体回転させられるとともに、この主軸Ａ側に設けられた駆動軸進退手段により該主軸Ａに対して軸線Ｏ方向に進退駆動される。この駆動軸９の先端部には、工具本体１の貫通穴２Ａに挿通させられた穴加工工具のシャンクを把持するチャック機構１０が備えられている。このチャック機構１０は、駆動軸９の先端面から穿設された凹穴に、軸線Ｏ方向に押圧されることによって縮径して上記シャンクを締め付けるように把持するコレットチャック等のチャック本体１０Ａが収容されるとともに、このチャック本体１０Ａの先端側には該チャック本体１０Ａを軸線Ｏ方向に押圧する押圧ネジ部材１０Ｂがねじ込まれて構成されている。
【００３０】
さらに、この押圧ネジ部材１０Ｂの先端部には、駆動軸９の外径よりも一段小径な平歯車状のギア部１０Ｃが形成されていて、このギア部１０Ｃと駆動軸９の先端部とが、カップリング部材３の内周部に後端側から挿入される。ここで、上述のように概略円筒状をなすカップリング部材３の内周部には、穴加工工具のシャンクが挿通される先端側の小径部に続いて後端側に、ギア部１０Ｃが収容される中径部と、駆動軸９の先端部が挿入される大径部とが形成されており、このうち中径部と大径部との間には、軸線Ｏに垂直な円環面状の段差面３Ｃが形成されて、押圧ネジ部材１０Ｂの外周側に位置する駆動軸９の円環面状の先端面に当接可能とされている。
【００３１】
また、カップリング部材３の先端部外周には、こうして中径部に挿入されたギア部１０Ｃが露出するように該中径部に連通する切欠が形成されるとともに、工具本体１の取付穴１Ａ先端側には、この切欠から露出したギア部１０Ｃに向けて突出して該ギア部１０Ｃに噛合させられるギア部材１０Ｄが軸線Ｏと平行な回転軸回りに回転自在に備えられており、こうしてギア部１０Ｃと噛合したギア部材１０Ｄを、工具本体１先端側から挿入したレンチ等の作業用工具によって回転させることにより、押圧ネジ部材１０Ｂが凹穴９Ａ内にねじ込まれてチャック本体１０Ａを押圧し、穴加工工具のシャンクを把持するようになされている。なお、このギア部材１０Ｄは、ギア部１０Ｃを回転させるとき以外は、カップリング部材３の進退に干渉しないように、コイルスプリング等の付勢手段によって先端側に引き込まれている。
【００３２】
そして、上記カップリング部材３の後端部には、軸線Ｏに平行に後端側に向けて延びる係合爪１１が突設させられていて、この係合爪１１の後端部には内周側に向けて突出する係合凸部１１Ａが形成されるとともに、駆動軸９の外周部には、この係合爪１１の係合凸部１１Ａを収容可能な係合溝９Ａが軸線Ｏ方向に延びるように形成されており、こうして係合凸部１１Ａを収容した係合溝９Ａは、その軸線Ｏ方向先端側に位置する溝壁部９Ｂが係合凸部１１Ａに当接可能とされている。
【００３３】
ここで、本実施形態における係合爪１１は、カップリング部材３の内周部後端側に収容されてネジ止めされる円筒状の本体１１Ｂの後端面から、複数（本実施形態では４本）の係合爪１１が周方向に等間隔に一体形成されて後端側に延びるようにされており、これに対応して駆動軸９の外周部にも係合爪１１と同数の係合溝９Ａが周方向に等間隔に形成されている。なお、この本体１１Ｂの内径は、カップリング部材３内周部の上記大径部の内径と略同じか、僅かに小さくされている。
【００３４】
また、各係合爪１１は、軸線Ｏに直交する断面が軸線Ｏを中心とした円弧状をなしていて、その周方向の幅は隣接する係合爪１１同士の周方向の間隔よりも十分小さくされるとともに、その厚さは、この周方向の幅よりも小さくされていて、アダプタ７のクランパー８Ａの内径と駆動軸９の外径との差の１／２すなわち両者の半径の差よりも小さくされている。そして、係合爪１１は、これら駆動軸９の外周部とクランパー８Ａの内周部との間を軸線Ｏ方向後端側に向けて延びるように配設されている。
【００３５】
さらに、係合凸部１１Ａは、これらの係合爪１１の後端の内周部に、軸線Ｏに対する径方向に扁平した断面矩形の平板状をなして突出するように一体形成されていて、軸線Ｏ方向先端側を向く端面は該軸線Ｏに垂直に突出させられており、ただしその突出量は係合爪１１の厚さと略同等かこれよりも小さくされている。なお、複数の係合爪１１は互いに同形同大とされ、係合凸部１１Ａの軸線Ｏ方向の位置も互いに等しくされている。
【００３６】
このような係合凸部１１Ａが収容される駆動軸９外周の係合溝９Ａは、この駆動軸９の外周面を軸線Ｏに垂直な断面においてＬ字状に切り欠くようにして形成されたものであって、駆動軸９の先端から僅かに軸線Ｏ方向後端側に間隔をあけた位置から該軸線Ｏに平行に後端側に延びるようにされており、この駆動軸９の先端から間隔をあけた位置に、軸線Ｏ方向先端側の溝壁部９Ｂが該軸線に垂直な平面として形成されている。このような係合溝９Ａに、係合凸部１１Ａは、上記溝壁部９Ｂ以外とは接することのないように極小さな間隔をあけるようにして収容される。
【００３７】
また、駆動軸９の外周部には、上記係合溝９Ａの周方向に隣接して連通するようにして、やはり係合凸部１１Ａを収容可能な大きさの脱着溝９Ｃが軸線Ｏ方向に延びるように形成されている。この脱着溝９Ｃは、周方向において係合溝９Ａに対し、上記クランパー８Ａの溝部８Ｆの溝深さが深くなる上記一方の側に連通するように形成されたものであって、軸線Ｏに直交する断面が係合溝９Ａと略同じ深さで係合凸部１１Ａよりも大きな幅の「コ」字状をなして外周側に開口するように形成されている。また、この脱着溝９Ｃは、駆動軸９の先端側に貫通して開口するように形成されていて、係合溝９Ａのように係合凸部１１Ａに当接する軸線Ｏ方向先端側の溝壁部９Ｂが形成されることがないようにされている。
【００３８】
従って、上述のように工具本体１をアダプタ７にクランプする際には、カップリング部材３の係合爪１１の周方向の位置が駆動軸９の脱着溝９Ｃの位置に合わされて、係合凸部１１Ａが駆動軸９先端から脱着溝９Ｃ内に挿通され、次いで工具本体１を所定角度回転させることにより、係合凸部１１Ａが係合溝９Ａに収容される。なお、係合溝９Ａおよび脱着溝９Ｃの軸線Ｏ方向後端側の溝壁部は、駆動軸９の先端面をカップリング部材３の上記段差部３Ｃに当接させた状態で、係合凸部１１Ａとの間に僅かに間隙が開けられるようにされており、従ってこの後端側の溝壁部が係合凸部１１Ａに接することはない。
【００３９】
このように係合溝９Ａに係合爪１１の係合凸部１１Ａを収容して、上述のように工具本体１をクランプ機構８によってアダプタ７にクランプした上で、バルブ穴のステム穴Ｂのような下穴に仕上げ加工を施すとともに、この下穴の開口部周縁Ｃの切削加工を行うには、まず図６に示すように駆動軸９およびカップリング部材３を後退させて、リーマ等の穴加工工具１２を貫通穴２Ａ内に収容するとともにスライダー５を工具本体１の後端外周側に後退させた状態としておいて、工具本体１を回転させつつ先端側に前進させ、その先端に固定された切刃４Ａ、４Ｂにより下穴開口部周縁Ｃの最外周部分と最内周部分を、それぞれの切刃４Ａ、４Ｂの上記傾斜角に応じたテーパ角となるように切削加工を行う。
【００４０】
次いで、図７に示すように工具本体１を僅かに後退させてから、駆動軸９を前進させて穴加工工具１２をステム穴Ｂに挿入し、図８に示すように穴加工工具１２の先端がステム穴Ｂを貫通するようにしてこのステム穴Ｂの内周を仕上げ加工する。そして、こうして穴加工工具１２をステム穴Ｂに挿入したまま、駆動軸９をさらに前進させると、駆動軸９の上記円環面状の先端面がカップリング部材３の上記段差面３Ｃに当接してカップリング部材３が前進させられ、これに伴いスライダー５もスライド溝１Ｄに案内されつつ上記母線方向に沿って工具本体１の先端内周側にスライドさせられて、図９に示すようにこのスライダー５に配設された切刃４Ｃにより、下穴開口部周縁Ｃの上記最外周部分と最内周部分との間に、該切刃４Ｃを上記母線方向に進退させたときの軌跡がなす上記傾斜角に応じたテーパ角で、バルブが密着するバルブ穴のバルブシート面となる加工面がステム穴Ｂと同軸となるように形成される。
【００４１】
こうしてバルブ穴のステム穴Ｂとその開口部周縁Ｃの切削加工が終了したなら、駆動軸９を後退させて、まず穴加工工具１２をステム穴Ｂから引き抜いて貫通穴２Ａ内に収容し、次いで工具本体１を後退させてから、駆動軸９をさらに後退させる。すると、駆動軸９外周の係合溝９Ａの先端側の溝壁部９Ｂに係合爪１１の係合凸部１１Ａが当接して後端側に向けて係合し、さらにそのまま駆動軸９を後退させると、係合爪１１ごとカップリング部材３が引っ張られるように後退させられて、これに伴いスライダー５も工具本体１の後端外周側にスライドして、図６に示したような元の状態に戻る。すなわち、このように構成された切削工具では、駆動軸９の１軸のみの進退によってこれらバルブ穴のステム穴Ｂと開口部周縁Ｃのバルブシート面との切削を行うことができる。
【００４２】
そして、上記構成の切削工具においては、係合爪１１にはこうしてカップリング部材３およびスライダー５を後退させるときに引っ張り応力が作用するだけで、特許文献１に記載の切削工具における中空軸状の駆動軸（第一可動軸）のようにカップリング部材を前進させるときの圧縮応力による挫屈やスライダーに配設された切刃に作用する切削抵抗に対する強度を必要としないので、この係合爪１１の径方向の厚さを小さくすることができる。このため、カップリング部材３の後端側における取付穴１Ａの内径を小さくすることができて、これに伴い工具本体１の外径を小さくし、すなわち切削工具のコンパクト化を図ることができる。
【００４３】
例えば、本実施形態では上記係合爪１１はアダプタ７のクランパー８Ａ内周部に挿通されており、従ってこのクランパー８Ａの内外径および該クランパー８Ａが挿入されるアダプタ本体７Ａの円筒壁部７Ｃの内外径を小さくすることができるので、この円筒壁部７Ｃが挿入される工具本体１の取付穴１Ａ後端側のテーパ穴１Ｂの内径も小さくして、結果的に工具本体１後端部の外径およびアダプタ本体７Ａの外径も小さくすることができる。このため、上記構成の切削工具によれば、シリンダーヘッドのバルブ穴を加工するような場合において、エンジンのコンパクト化によりバルブ穴同士の間隔が小さくなっても、１つの加工機にすべてのバルブ穴を加工することのできる数の切削工具を配列することができて、１つのシリンダーヘッドのバルブ穴加工を１度で行うことが可能となり、効率的かつ経済的な切削加工を行うことができる。
【００４４】
また、本実施形態では複数の係合爪１１が周方向に間隔をあけてカップリング部材３から後端側に延びるように形成されており、これに合わせて駆動軸９の外周部にも同数の複数の係合溝９Ａが形成されているため、駆動軸９を後退させたときに上記引っ張り応力を分散させるとともにカップリング部材３を全周に亙って均一に引っ張って安定的に後退させることができる。そして、このように複数の係合爪１１を設けても、個々の係合爪１１の厚さは上述のように小さくすることができるため、上記構成の切削工具によれば工具本体１の小径化によるコンパクト化が妨げられることはない。
【００４５】
一方、本実施形態では、工具本体１がアダプタ７を介して加工機の主軸Ａに着脱可能に取り付けられるようになされており、このアダプタ７への工具本体１の装着操作では、アダプタ７に備えられたクランプ機構８のクランプボール８Ｃに工具本体１の通過溝１Ｆの位置を合わせて、アダプタ７の円筒壁部７Ｃが取付穴１Ａ後端のテーパ穴１Ｂに挿入されるようにし、次いで工具本体１を周方向に所定角度回転させてクランプボール８Ｃを抜け止めしてから、工具本体１先端側あるいはアダプタ７側方からの操作によってクランプギア８Ｂを回転させてクランプボール８Ｃを外周側にせり出すことにより、工具本体１をアダプタ７のフランジ部７Ｂに押し付けて固定するようにしている。また、工具本体１を取り外す際にはこれと反対の操作をする。
【００４６】
そして、これに合わせて、本実施形態の駆動軸９には、上記係合溝９Ａに対して上記装着操作の際の工具本体１の回転方向とは反対側の周方向の一方の側に係合溝９Ａと連通する脱着溝９Ｃが形成されており、この脱着溝９Ｃは先端側の溝壁部を有することなく駆動軸９の先端側に貫通して開口しているので、この脱着溝９Ｃの位置が、上記クランプボール８Ｃの位置に通過溝１Ｆの位置を合わせた状態で、周方向において係合爪１１の係合凸部１１Ａの位置と一致するようにしておくことにより、工具本体１をアダプタ７に着脱する際に、駆動軸９は主軸Ａ側の駆動軸進退手段に連結したままで着脱操作を行うことが可能となる。このため、工具本体１の着脱の際に駆動軸９も主軸Ａに対して着脱したりする必要がなく、より簡単かつ短時間で工具本体１の着脱を行うことができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、こうして工具本体１を着脱する際の上記クランプボール８Ｃを工具本体１の環状溝１Ｃに出没させる操作が、工具本体１の軸線Ｏ方向先端側からレンチ等の作業用工具をクランプギア８Ｂに係合させて回転させることにより行われ、リーマ等の穴加工工具１２を駆動軸９に着脱する操作も同様に先端側からの操作であることとも相俟って、上述した変形例のようにアダプタ７側方からの操作と比べ、特に１つの加工機における複数の切削工具同士の間隔が小さくならざるを得ない場合でも、これらの着脱操作を支障なく行うことができるという利点が得られる。
【符号の説明】
【００４８】
１  工具本体
１Ａ  取付穴
２Ａ  貫通穴
３  カップリング部材
４Ａ〜４Ｃ  切刃
５  スライダー
７  アダプタ
８  クランプ機構
９  駆動軸
９Ａ  係合溝
９Ｂ  係合溝９Ａの先端側の溝壁面
９Ｃ  脱着溝
１０  チャック機構
１１  係合爪
１１Ａ  係合凸部
１２  穴加工工具
Ｏ  工具本体１の軸線
Ｔ  工具回転方向
Ａ  主軸
Ｂ  バルブ穴のステム穴
Ｃ  バルブ穴の開口部周縁
【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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