(57)【要約】【課題】カッタ本体とカッタ取付部間の密着性を高めて伝達性能が低下するのを防止し、カッタ本体やカッタ取付部そのものを交換する必要がないこと。【解決手段】カッタ本体２がカッタ取付部３の内周部に挿入されたとき、位置決め固定機構により、スラスト方向に相対的に位置決めされた状態で固定される。位置決め固定機構は、カッタ本体２にカッタ取付部３方向に延在して設けられた突起５と、カッタ取付部３の内周部に形成された差込用切欠６と、溝６に突起５を差し込んだとき、該差込用切欠６及び突起５間に周方向に介設された固定駒７とを備え、突起５及び差込用切欠６の回転方向の後方側に配置される。【選択図】　図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工機に装着されるカッタ取付部の内周部又は外周部に、カッタ本体を取り付けるピンミラーカッタにおいて、
前記カッタ取付部の内周部又は外周部に対し、前記カッタ本体をカッタ取付部と相対的にスラスト方向に位置決め固定する位置決め固定機構を備えてなり、
該位置決め固定機構は、カッタ本体の外周部又は内周部にカッタ取付部方向に延在して複数設けられた突起と、カッタ取付部の内周部又は外周部に、前記突起の各々を挿入する差込用切欠と、前記突起の各々を前記差込用切欠にそれぞれ差し込んだとき、差込用切欠及び突起間に周方向に介設され、かつカッタ取付部とカッタ本体とを相対的に位置決め固定させる固定駒とを備えると共に、前記突起及び差込用切欠の回転方向の後方側に配置されていることを特徴とするピンミラーカッタ。
【請求項２】
請求項１記載のピンミラーカッタにおいて、
前記固定駒は、表板と、表板と対称形状に形成された裏板と、前記表板及び裏板を、カッタ取付部の厚み方向に沿い移動可能に支持する締め付け部材とを備えていることを特徴とするピンミラーカッタ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のピンミラーカッタにおいて、
前記固定駒は、カッタ取付部の差込切欠に進退可能に取り付けられていることを特徴とするピンミラーカッタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、往復動式内燃機関のクランクシャフトを加工するピンミラーカッタに係り、特に、ピンミラーカッタのカッタ本体を、加工機に設けられるカッタ取付部に着脱するためのピンミラーカッタの技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、往復動式内燃機関のクランクシャフトを加工する工具として、円環状に形成されるカッタ取付部の内周部に、カッタ本体が挿入されて取り付けられるピンミラーカッタが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
このピンミラーカッタは、カッタ本体の外周にスプラインが、周方向に定ピッチで多数設けられると共に、カッタ取付部（アダプタ）内周部に、スプラインを嵌合するスプライン溝がスプラインと同数設けられている。スプラインは、カッタ取付部に対するカッタ本体の差込み方向前端部で、後端部より幅が狭くなるようカッタ厚み方向に所望の角度のテーパが取り付けられて台形状をなしており、該台形状の幅の狭い前端部からスプライン溝に嵌め込まれたスプラインが、テーパ面の働きでスプライン溝の厚み方向の中心に位置決めされた後、クランパによってカッタ本体がカッタ取付部の中心に心出して取り付けられるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１１８１２５号公報（第６頁、図１及び図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のピンミラーカッタにおいては、カッタ取付部のスプライン溝にカッタ本体のスプラインを嵌合することで、カッタ取付部にカッタ本体が取り付けられているが、加工を一定時間行うと、スプライン溝とスプラインとの双方の密着性が低下し、カッタ取付部とカッタ本体間の伝達性能が劣化する問題があり、ブレが起きたりして加工能率が落ちるおそれがあった。
【０００６】
また、スプラインがカッタ本体に設けられる一方、カッタ取付部にスプライン溝が設けられていると、万一、スプライン及びスプライン溝の取付部分が不良となった場合、それらを単独で交換することができず、カッタ本体やカッタ取付部そのものを交換しなければならない問題があった。
【０００７】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、カッタ本体とカッタ取付部間の密着性を高めて伝達性能が低下するのを防止でき、また取付部分が不良となっても、カッタ本体やカッタ取付部そのものを交換する必要のないピンミラーカッタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、加工機に装着されるカッタ取付部の内周部又は外周部に、カッタ本体を取り付けるピンミラーカッタにおいて、前記カッタ取付部の内周部又は外周部に対し、前記カッタ本体をカッタ取付部と相対的にスラスト方向に位置決め固定する位置決め固定機構を備えてなり、該位置決め固定機構は、カッタ本体の外周部又は内周部にカッタ取付部方向に延在して複数設けられた突起と、カッタ取付部の内周部又は外周部に、前記突起の各々を挿入する差込用切欠と、前記突起の各々を前記差込用切欠にそれぞれ差し込んだとき、差込用切欠及び突起間に周方向に介設され、かつカッタ取付部とカッタ本体とを相対的に位置決め固定させる固定駒とを備えると共に、前記突起及び差込用切欠の回転方向の後方側に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
この発明に係るピンミラーカッタによれば、位置決め固定機構が突起差込用切欠と固定駒とを備えると共に、その突起及び差込用切欠の回転方向の後方側に配置されていることから、回転時には固定駒と突起と差込用切欠とが相互にクサビ現象として作用し、突起が固定駒に強圧的に押し込まれると共に、固定駒と差込用切欠間においても強圧的に押し込まれるので、カッタ取付部、固定駒、カッタ本体の三者が確実に密着でき、カッタ取付部とカッタ本体間の密着性能が高まって良好な回転伝達を得ることができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のピンミラーカッタにおいて、前記固定駒は、表板と、表板と対称形状に形成された裏板と、前記表板及び裏板を、カッタ取付部の厚み方向に沿い移動可能に支持する締め付け部材とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
この発明に係るピンミラーカッタによれば、締め付け部材を操作して表板及び裏板間を、カッタ本体、カッタ取付部の厚み方向に移動して狭めることで、カッタ本体とカッタ取付部とをスラスト方向に位置決め固定できるので、位置決め固定を簡単にかつ良好に行うことができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載のピンミラーカッタにおいて、前記固定駒は、カッタ取付部の差込切欠に進退可能に取り付けられていることを特徴とする。
この発明に係るピンミラーカッタによれば、カッタ取付部の差込用切欠に進退可能に取り付けられているので、固定駒を外すことなく定位置にスライドさせるだけで、カッタ本体の交換が可能である。また、固定駒を落としてなくすというおそれがなく、従って、カッタ本体の取り外し及び取り付けの際に常に用意しておくことができ、作業者がその都度用意することが不要となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図６はこの発明の第１の実施の形態に係るピンミラーカッタを示す図であって、図１はピンミラーカッタの正面図、図２は図１のカッタ本体を示す図、図３はカッタ取付部を示す要部の拡大図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図、図５は固定駒を示す説明図、図６は図１のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。
図１に示すピンミラーカッタ１は、カッタ本体２が、円環状をなすカッタ取付部３の内周部に挿入されたとき、位置決め固定機構４により、スラスト方向に相対的に位置決めして固定されている。
【００１４】
位置決め固定機構４は、図１に示すように、カッタ本体２にカッタ取付部３の方向に延在して設けられた突起５と、カッタ取付部３の内周部に形成された差込用切欠６と、該差込用切欠６に突起５を差し込んだとき、差込用切欠６及び突起５間に周方向に介設された固定駒７とを備えて構成され、突起５及び差込用切欠６の回転方向Ｋの後方側に配置されている。
【００１５】
突起５は、図２（ａ）に示すように、カッタ本体２の外周部にそのカッタ取付部３方向に向かい所望の幅Ｌをもって、かつ等間隔に放射状に延在して設けられている。突起５の幅Ｌ方向の両端５ａ及び５ｂは、図２（ｂ）に示すように、カッタ取付部３に対する差込み方向の前端部から中心部に至るに従い次第に幅が大きくなる傾斜面を有すると共に、その中心部から差込み方向後端部に至るに従い次第に幅が小さくなり傾斜面を有して形成され、しかも差込み方向前端の山形形状と後端の山形形状とが同じ幅寸法をなし、従って、厚さ方向の中心部が最も幅の大きな寸法となるＶ字状の山形形状に形成されている。
なお、加工時、カッタ本体２は、図１の矢印のような回転方向Ｋに回転されることから、突起５の一端５ａが回転方向Ｋの後方となり、かつ他端５ｂが前方となる位置関係となっている。
【００１６】
差込用切欠６は、図１及び図３に示すように、カッタ取付部３の内周の一部を切り欠くことで突起５を差し込める大きさに形成されている。その際、差込用切欠６は、図３に示すように、幅Ｌ１が突起５の幅Ｌより大きめに形成され、例えば、図６に示すように、突起５と対応してＶ字状に形成された一端６ａに、突起５の他端５ｂが嵌合したとき、該突起５の一端５ａから所定の距離隔てた位置に他端６ｂが位置する大きさになっている。なお、他端６ｂは、後述する凹部３１の底壁３２を構成している。
【００１７】
固定駒７は、カッタ取付部３の差込用切欠６に対して進退可能に取り付けられている。具体的に述べると、固定駒７は、図５に示すように、表板７１と、該表板７１と対称形状をなすと共に表板７１の背面側に配置される裏板７２と、両者７１及び７２を固定駒７の厚み方向に沿い移動可能に支持する楔ピン７３とを備えている。表板７１及び裏板７２は、それぞれの一端が突起５の山形形状の端面に対応する形状に形成され、また他端が凹部３１に対応する形状であり、それぞれの両端が対称形状の角度で形成されている。
【００１８】
楔ピン７３の上部外周には、例えば、表板７１の挿通部に設けられた雌ねじ（図示せず）と対応する雄ねじ７３ａが設けられる一方、下部外周には、裏板７２の挿通部に設けられた雌ねじ（図示せず）と対応する雄ねじ７３ｂが設けられ、雄ねじ７３ａと雄ねじ７３ｂとが互いに反対回りの形状で刻設されている。そして、楔ピン７３が工具等で一方向に回されることで、表板７１と裏板７２間の間隔が図５の矢印と反対方向に狭まり、かつ楔ピン７３が反対方向に回されると、表板７１と裏板７２間の間隔が同図に示す矢印方向に拡がるようになっている。楔ピン７３の中央部分には縮径部７４が設けられている。
【００１９】
この固定駒７は、図４に示すように楔ピン７３の縮径部７４がカッタ取付部３の凹部３１の底壁３２に設けられた長孔３３を挿通することで、表板７１と裏板７２とが底壁３２を挟み込んでおり、楔ピン７３が緩められた状態にあるとき、縮径部７４が長孔３３内を移動することで、図３に示すように差込用切欠６から後退した退避位置に移動したり、図１に示すように差込用切欠６方向に移動したりするようになっている。
【００２０】
このような固定駒７は、図６に示すように、カッタ取付部３の差込用切欠６の一端６ａにカッタ本体２の突起５の他端５ｂが係合したとき、差込用切欠６側に移動することで、表板７１と裏板７２とに突起５の一端５ａを係合させ、その状態で楔ピン７３が締め付け方向に回されると、表板７１と裏板７２とが突起５の一端５ａを係止させることで、カッタ本体２及びカッタ取付部３を相対的にスラスト方向に位置決めし、かつ同軸上で固定できるようになっている。
【００２１】
そのため、固定駒７は、楔ピン７３が締め付け方向に回転することで、表板７１と裏板７２とが凹部３１の底壁３２を挟み込みながら突起５の一端５ａ側、即ち、回転方向の後方側を挟持するようになっている。凹部３１は、カッタ取付部３の前後面において、差込用切欠６から退避する退避位置と、差込用切欠６に向かう前進位置とに跨るように連設され、固定駒７が作業者によってその退避位置と前進位置とに選択的に移動されるようになっている。
【００２２】
なお、図１及び図２に示すように、カッタ本体２には、内周部に被削体であるクランクを切削するための切刃２ａが設けられ、またカッタ取付部３は、図示しない加工機に装着して駆動される。図１及び図３において、符号８は、加工機に装着するため、カッタ取付部３の後面に設けられた段差部を表している。
【００２３】
この実施形態のピンミラーカッタ１は、上記のように構成されているので、カッタ取付部３にカッタ本体２を取り付ける場合には、予め、使用しないカッタを取り外して、固定駒７を図３に示すようにカッタ取付部３の差込用切欠６から外れた退避位置の凹部３１にずらしておいた後、その状態で差込用切欠６にカッタ取付部３の内周側からカッタ本体２の突起５を差込用切欠６内に差し込み、次いでカッタ本体２を図１及び図３において時計方向に回すことで、突起５の他端５ｂを差込用切欠６の一端６ａに係合させる。
【００２４】
この状態で、固定駒７の楔ピン７３を緩める方向に回して固定駒７を図３から図１に示すような内周側に移動して、固定駒７の表板７１と裏板７２との端面を突起５の一端５ａに係合させ、その後、楔ピン７３を締め付け方向に回すと、表板７１と裏板７２とが両者の間隔を狭めることから、凹部３１の底壁３２を挟み込みながら突起５の一端５ａをカッタ取付部３の厚み方向の中心部と一致するように挟着し、これによって、図６に示すように、カッタ本体２がカッタ取付部３とスラスト方向に相対的に位置決めされて、同軸上に固定されることとなる。
【００２５】
このようにしてカッタ本体２がカッタ取付部３に固定され、かつそれらが加工機にセットされたとき、図１に示す回転方向Ｋに駆動されることで被削物を加工することとなる。
この加工時、カッタ本体に装着されている切刃２ａが被削物を切削しているときの抵抗を受け、回転方向の後方側に大きな力を受けることとなるが、前述のように、位置決め固定機構４が、突起５及び差込用切欠６の回転方向の後方側に配置されていることから、その力がクサビ現象として作用し、突起５が固定駒７の表板７１及び裏板７２間に強圧的に押し込まれると共に、固定駒７と差込用切欠６間においても同様に強圧的に押し込まれるので、カッタ取付部３、固定駒７、カッタ本体２の三者が確実に密着でき、カッタ取付部３とカッタ本体２間の密着性能が高まって回転伝達が低下するのを防止できる。これにより、加工時、ブレが起きたりして加工能率が落ちたりするのを解消することができ、加工を良好に行うことができる。
【００２６】
また、位置決め固定機構４が突起５と差込用切欠６と固定駒７とを備えて構成しているので、万一、位置決め固定機構５が劣化した場合、これだけを取り替えることができ、従来のようにカッタ本体、カッタ取付部そのものを交換することが不要になり、簡単に交換することができる。
【００２７】
更に、カッタ取付部３にカッタ本体２の突起５を差し込む差込用切欠６が設けられていると、剛性が下がるおそれがあるものの、突起５及び差込用切欠６の寸法Ｌ、Ｌ１を狭めることで両者５、６に均等に力が加わり、カッタ取付部３の剛性を高めることもできる。
【００２８】
そして、位置決め固定機構４が上述したクサビ現象を発生させてカッタ本体２をカッタ取付部３に対しスラスト方向に相対的に位置決め固定できるので、カッタ本体２とカッタ取付部３の中心がずれるおそれもなくなり、位置決め固定機構としての信頼性が高まる。また、カッタ取付部３とカッタ本体２との回転方向の隙間をなくすことができ、良好なドライブが可能となってビビリの発生等を防止することができる。
【００２９】
また、位置決め固定機構４は、カッタ取付部３の内周に設けられた差込用切欠６に、カッタ本体２の外周に設けられた突起５を差し込んだとき、固定駒７を退避位置から前進して締め付けることで、カッタ本体２及びカッタ取付部３間のスラスト方向を位置決めすることができるので、カッタの取り付けを簡単に行うことができ、交換を良好に行うことができる。
【００３０】
この場合、固定駒７は、カッタ取付部３の差込用切欠６に進退可能に取り付けられているので、固定駒７を外すことなく定位置にスライドさせるだけで、カッタ本体２の交換が可能である。また、固定駒７を落としてなくすというおそれがなく、従って、カッタ本体２の取り外し及び取り付けの際に常に用意しておくことができ、作業者がその都度用意することが不要となる。しかも、楔ピン７３を回転操作することにより、固定駒７の移動、固定を行えるので、固定駒７の取扱いが簡便となる。
【００３１】
また更に、固定駒７が表板７１と裏板７２との間に隙間が存在するものの、この隙間を可及的に小さくして突起５との接触面積を増大させると、被削物に対して切刃を押す力（バックアップ力）を大きくかつ均一にさせることもできる。
【００３２】
図７から図９は、この第２の実施の形態に係るピンミラーカッタを示している。
この場合も、第１の実施形態と同様に、位置決め固定機構４の固定駒７がカッタ取付部３の差込用切欠６に進退可能に取り付けられている。そして、この実施形態において、第１の実施形態と異なるのは、固定駒７を支持している凹部３１の底壁３２に相当する部分が切り除かれることで、図８に示すように貫通孔３４が形成され、その貫通孔３４に設けられたガイド部３５により、固定駒７が退避位置で支持されるようになっている。ガイド部３５は、図８に示すように、固定駒７の表板７１及び裏板７２間に対応する形状、つまり、図２（ｂ）のようなカッタ本体２の突起５の両端５ａ、５ｂと同様の形状をなしている。
【００３３】
そして、カッタ本体２がカッタ取付部３から取り外された状態にあるとき、ガイド部３５が固定駒７の両側を支持することで固定駒７を退避させ、カッタ本体２がカッタ取付部３の差込用切欠６に差し込まれたとき、カッタ取付部３上で求心方向に前進し、そこで楔ピン７３が締め付け方向に回転されることで、図９に示すように突起５の他端５ｂとカッタ本体３間に固定駒７が固定され、これによって、カッタ本体２とカッタ取付部３とが相対的にスラスト方向に位置決め固定されるようになっている。
【００３４】
従って、この実施形態によれば、基本的には前述した第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。しかも、カッタ取付部３に貫通孔３４、ガイド部３５が設けられているので、カッタ取付部３に凹部３１及び底壁３２を設ける第１の実施形態に比較すると、それだけ製作が容易となる等の利点が得られる。
【００３５】
このように、上記第１，第２の実施形態によれば、カッタ本体２に設けられた突起５と、カッタ取付部３に設けられた差込用切欠６と、位置決め固定機構４の固定駒７との両端面が互いに対応する山形形状の傾斜面を有することで、カッタ本体２、固定機構４、カッタ取付部３の三者が相互にクサビ現象で確実に密着できるので、カッタ本体２及びカッタ取付部３が板状のものであっても、良好な取り付け構造及び良好な伝達力を実現することができる。
【００３６】
なお、上記の各実施の形態において、図１０に示すようにカッタ本体２とカッタ取付部３との間に、カッタ本体２の取り付け持における落下防止機構１００を設けることも可能である。
即ち、落下防止機構１００は、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、カッタ本体２の突起５の先端部に凹部１０１を形成し、この凹部１０１内に環状の落下防止駒１０２を配置し、この落下防止駒１０２をネジ１０３により突起５に固定する。この場合、落下防止駒１０２は、その一部が突起５の先端縁から外方に突出している。また、カッタ取付部３の差込用切欠６に望む部分に凹部１０４を形成する。
【００３７】
そして、カッタ本体２の取り付け持に、図１０に示すようにカッタ本体２の突起５を差込用切欠６内に差し込みつつ落下防止駒１０２を凹部１０４内に係合させる。従って、この構成を採用した場合には、カッタ本体２の取り付け持において、当該カッタ本体２の落下を防止することができる。
また、上記の各実施の形態においては、円環状のカッタ取付部３の内周部にカッタ本体２を取り付けるように構成したが、この構成に代えて、カッタ取付部３の外周部に円環状に形成したカッタ本体を取り付けるようにしてもよい。この場合、カッタ取付部は、円環状に形成しなくともよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、位置決め固定機構が突起差込用切欠と固定駒とを備えると共に、突起及び差込用切欠の回転方向の後方側に配置され、加工時、クサビ現象として作用することで、カッタ取付部と固定駒とカッタ本体との三者が確実に密着できるように構成したので、カッタ取付部とカッタ本体間の密着性能が高まって良好な回転伝達を得ることができ、伝達性能が低下するのを防止できると共に、取付部分だけを交換することができる効果が得られる。また、カッタ取付部とカッタ本体との回転方向の隙間をなくすことができ、良好なドライブが可能となってビビリの発生等を防止することができる。
【００３９】
請求項２に係る発明によれば、カッタ本体とカッタ取付部とをスラスト方向に確実に位置決め固定できるので、位置決め固定を簡単にかつ良好に行うことができる効果が得られる。
【００４０】
請求項３に係る発明によれば、固定駒を外すことなく定位置にスライドさせるだけで、カッタ本体の交換が可能である。また、固定駒を落としてなくすというおそれがなく、従って、カッタ本体の取り外し及び取り付けの際に常に用意しておくことができ、作業者がその都度用意することが不要となる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係るピンミラーカッタを示す正面図である。
【図２】図１のカッタ本体を示す正面図（ａ）、及び底面図（ｂ）である。
【図３】カッタ取付部を示す図であって、カッタ本体が取り付けられてないときの要部を示す拡大図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。
【図５】固定駒を示す説明図である。
【図６】カッタ取付部にカッタ本体を取り付けた状態を示す図であって、図１のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。
【図７】この発明の第２の実施の形態に係るピンミラーカッタを示す図であって、カッタ取付部にカッタ本体を取り付けた状態の要部の正面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線に沿う拡大断面図である。
【図９】同じく図７のＤ−Ｄ線に沿う拡大断面図である。
【図１０】カッタ本体及びカッタ取付部間に落下防止機構を設けた要部の説明図である。
【図１１】落下防止機構の落下防止駒をカッタ本体２に設けた図であって、（ａ）はカッタ本体の突起に固定された落下防止駒を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＰ−Ｐ線断面図である。
【図１２】落下防止機構の凹部をカッタ取付部に設けた要部の説明図である。
【符号の説明】
１　　ピンミラーカッタ
２　　カッタ本体
３　　カッタ取付部
４　　位置決め固定機構
５　　突起
６　　差込用切欠
７　　固定駒
７１　　表板
７２　　裏板
７３　　楔ピン
Ｋ　　回転方向
【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】
2004098249.tif 000008
【図７】
2004098249.tif 000009
【図８】
2004098249.tif 000010
【図９】
2004098249.tif 000011
【図１０】
2004098249.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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