(57)【要約】【課題】  内径の異なる複数種類の下穴の内周面を粗加工及び仕上加工する。【解決手段】  棒状部材２０を軸線Ｏ方向の先端側へ移動させたときに、第１の傾斜面２１Ａ，２１Ａが第１の押圧部材５０Ａ，５０Ａを径方向外方側へ押し出すことによって、第１の押圧部材５０Ａ，５０Ａに当接する第１のカートリッジ３０，３０が弾性変形して、粗刃３６，３６が径方向外方側へ移動するとともに、第２の傾斜面２１Ｂ，２１Ｂによる第２の押圧部材の径方向外方側への押し出し量が減少することによって、第２の押圧部材に当接する第２のカートリッジの弾性変形量が減少して、仕上刃が径方向内方側へ移動するようにする。【選択図】      図１
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【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と、
前記軸線方向に沿って前記工具本体に対する相対的な移動が可能となるように前記工具本体に設けられ、前記軸線方向の一方側へ向かうにしたがい径方向内方側へ向かうように傾斜する第１の傾斜面とこの第１の傾斜面とは逆向きに傾斜する第２の傾斜面とが外周に形成された棒状部材と、
前記第１及び第２の傾斜面のそれぞれに当接し、径方向に沿って移動が可能となるように前記工具本体に設けられた第１及び第２の押圧部材と、
前記工具本体の外周面から突出可能な第１及び第２の切刃のそれぞれを有しているとともに、前記第１及び第２の押圧部材のそれぞれに当接するようにして前記工具本体に設けられた第１及び第２のカートリッジとを備え、
前記棒状部材を前記軸線方向の一方側へ前記工具本体に対して相対的に移動させたときに、前記第１の傾斜面が前記第１の押圧部材を径方向外方側へ押し出すことによって、この第１の押圧部材に当接する前記第１のカートリッジが弾性変形して、前記第１の切刃が径方向外方側へ移動するとともに、前記第２の傾斜面による前記第２の押圧部材の径方向外方側への押し出し量が減少することによって、この第２の押圧部材に当接する前記第２のカートリッジの弾性変形量が減少して、前記第２の切刃が径方向内方側へ移動し、
前記棒状部材を前記軸線方向の他方側へ前記工具本体に対して相対的に移動させたときに、前記第１の傾斜面による前記第１の押圧部材の径方向外方側への押し出し量が減少することによって、この第１の押圧部材に当接する前記第１のカートリッジの弾性変形量が減少して、前記第１の切刃が径方向内方側へ移動するとともに、前記第２の傾斜面が前記第２の押圧部材を径方向外方側へ押し出すことによって、この第２の押圧部材に当接する前記第２のカートリッジが弾性変形して、前記第２の切刃が径方向外方側へ移動することを特徴とするボーリングバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに形成された下穴の内周面を加工するためのボーリングバーに関するものであり、とくに、下穴の内周面を粗加工してから仕上加工するためのボーリングバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このようなボーリングバーの一例として、例えば特許文献１に開示されているようなものが知られている。このボーリングバーは、軸線回りに回転される工具本体と、軸線方向に沿って移動可能となるように工具本体の内部に設けられた棒状部材と、下穴の内周面を粗加工するために工具本体の外周に設けられた粗刃と、粗刃によって粗加工された下穴の内周面を仕上加工するための仕上刃を有しているとともに、棒状部材に係合させられるようにして工具本体に設けられたカートリッジとを備えている。
【０００３】
まず、下穴の内周面を粗加工するときには、棒状部材を軸線方向の一方側へ移動させる。すると、上記カートリッジが、棒状部材との係合状態を維持しつつ仕上刃を径方向内方側へ移動させるようにスライドし、この仕上刃が粗刃よりも径方向内方側に配置された状態となる。これにより、粗刃によって下穴の内周面を粗加工することができる。
次に、粗刃によって粗加工された下穴の内周面を仕上加工するときには、棒状部材を軸線方向の他方側へ移動させる。すると、上記カートリッジが、棒状部材との係合状態を維持しつつ仕上刃を径方向外方側へ移動させるようにスライドし、この仕上刃が粗刃よりも径方向外方側に配置された状態となる。これにより、仕上刃によって下穴の内周面を仕上加工することができる。
【特許文献１】特開２００３−２６６２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなボーリングバーによれば、同一のボーリングバーを用いて、ワークに形成された下穴の内周面の粗加工及び仕上加工の両方を行うことができる。しかしながら、仕上加工するための仕上刃については、工具本体の内部に設けられた棒状部材を軸線方向に沿って移動させることにより、その径方向での位置を調整することができるものの、粗加工するための粗刃については、工具本体の外周に固定されて設けられているために、その径方向での位置を調整することができなかった。
それゆえ、内径の異なる複数種類の下穴の内周面を、同一のボーリングバーによって粗加工及び仕上加工するといったことは不可能であり、このような場合には、複数種類の下穴に対応するボーリングバーをそれぞれ用意して複数回交換する必要があったので、加工効率の悪化につながってしまっていた。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、内径の異なる複数種類の下穴の内周面を粗加工及び仕上加工することができるボーリングバー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】
【０００６】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のボーリングバーは、軸線回りに回転される工具本体と、前記軸線方向に沿って前記工具本体に対する相対的な移動が可能となるように前記工具本体に設けられ、前記軸線方向の一方側へ向かうにしたがい径方向内方側へ向かうように傾斜する第１の傾斜面とこの第１の傾斜面とは逆向きに傾斜する第２の傾斜面とが外周に形成された棒状部材と、前記第１及び第２の傾斜面のそれぞれに当接し、径方向に沿って移動が可能となるように前記工具本体に設けられた第１及び第２の押圧部材と、前記工具本体の外周面から突出可能な第１及び第２の切刃のそれぞれを有しているとともに、前記第１及び第２の押圧部材のそれぞれに当接するようにして前記工具本体に設けられた第１及び第２のカートリッジとを備え、前記棒状部材を前記軸線方向の一方側へ前記工具本体に対して相対的に移動させたときに、前記第１の傾斜面が前記第１の押圧部材を径方向外方側へ押し出すことによって、この第１の押圧部材に当接する前記第１のカートリッジが弾性変形して、前記第１の切刃が径方向外方側へ移動するとともに、前記第２の傾斜面による前記第２の押圧部材の径方向外方側への押し出し量が減少することによって、この第２の押圧部材に当接する前記第２のカートリッジの弾性変形量が減少して、前記第２の切刃が径方向内方側へ移動し、前記棒状部材を前記軸線方向の他方側へ前記工具本体に対して相対的に移動させたときに、前記第１の傾斜面による前記第１の押圧部材の径方向外方側への押し出し量が減少することによって、この第１の押圧部材に当接する前記第１のカートリッジの弾性変形量が減少して、前記第１の切刃が径方向内方側へ移動するとともに、前記第２の傾斜面が前記第２の押圧部材を径方向外方側へ押し出すことによって、この第２の押圧部材に当接する前記第２のカートリッジが弾性変形して、前記第２の切刃が径方向外方側へ移動することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
このような構成とされた本発明によれば、棒状部材を工具本体の軸線方向に沿って移動させることで、例えば粗刃とされる第１の切刃が例えば仕上刃とされる第２の切刃よりも径方向外方側へ配置された状態として、下穴の内周面を粗加工できるようにしたり、例えば仕上刃とされる第２の切刃が例えば粗刃とされる第１の切刃よりも径方向外方側へ配置された状態として、下穴の内周面を仕上加工できるようにしたりすることができる。
そして、これら第１の切刃及び第２の切刃は、棒状部材の移動によって、それぞれ径方向での位置を調整することができるようになっている。そのため、第１の切刃が第２の切刃よりも径方向外方側へ配置された状態で、この第１の切刃における径方向での位置を調整したり、第２の切刃が第１の切刃よりも径方向外方側へ配置された状態で、この第２の切刃における径方向での位置を調整したりすることにより、異なる内径の複数種類の下穴の内周面を粗加工及び仕上加工することができ、加工効率の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明する。
本実施形態によるボーリングバーの工具本体１０は、図１〜図３に示すように、軸線Ｏ回りに回転される略円柱状をなすものであり、その内部には、軸線Ｏ方向に沿って延びるとともに軸線Ｏを中心とする略円柱孔状の室１１が形成されている。なお、この室１１の先端側領域は、工具本体１０の先端に取り付けられたダンパー１５を構成しているケーシング１６の内部空間１６Ａに連通させられている。
【０００９】
ここで、ダンパー１５は、工具本体１０を構成する材料よりも高い比重を有する材料で構成された重り部材１７が軸線Ｏを中心とするケーシング１６の内部空間１６Ａに収容されるとともに、この重り部材１７の外周面と内部空間１６Ａの内周面との間に介在させられた弾性部材１８によって、重り部材１７が内部空間１６Ａ内で工具本体１０の径方向に移動可能に支持されてなるものである。
【００１０】
室１１内には、棒状部材２０が収容されており、この棒状部材２０は、大径の後端側部分と小径の先端側部分とからなる略多段円柱状とされている。
棒状部材２０の先端側部分の外周には、この先端側部分の外周面が切り欠かれることにより、軸線Ｏ方向に対して傾斜する複数（例えば４つ）の傾斜面２１…が、周方向で略等間隔に配置されるように形成されている。
【００１１】
棒状部材２０の先端部に形成された４つの傾斜面２１…のうち、軸線Ｏに関して互いに略反対側に配置された一対の傾斜面２１，２１のそれぞれは、軸線Ｏ方向の先端側へ向かうにしたがい径方向内方側へ向かうように傾斜する第１の傾斜面２１Ａとされ、残りの一対の傾斜面２１，２１のそれぞれは、軸線Ｏ方向の先端側へ向かうにしたがい径方向外方側へ向かうように傾斜する第２の傾斜面２１Ｂとされている。
すなわち、第１の傾斜面２１Ａの傾斜と、第２の傾斜面２１Ｂの傾斜とが、互いに逆向きとなっているのである。
【００１２】
また、工具本体１０の先端部には、その外周面から径方向内方側へ一段凹むとともに軸線Ｏ方向に沿って延在する複数（例えば４つ）の凹部１２…が、周方向で略等間隔に配置されるように形成されている。
これら４つの凹部１２…のうち、軸線Ｏに関して互いに略反対側に配置された一対の凹部１２，１２内のそれぞれには、略直方体状をなす第１のカートリッジ３０が軸線Ｏ方向に沿って延在するように設けられ、残りの一対の凹部１２，１２内のそれぞれには、略直方体状をなす第２のカートリッジ４０が軸線Ｏ方向に沿って延在するように設けられている。
【００１３】
一対の第１のカートリッジ３０，３０のそれぞれは、その軸線Ｏ方向の後端側に位置する後端部（一方の端部）が工具本体１０に対してボルト３１でボルト止めされることにより、凹部１２内に固定されている。
また、第１のカートリッジ３０，３０のそれぞれにおいて、工具本体１０にボルト止めされた後端部と軸線Ｏ方向の先端側に位置する先端部（他方の端部）との間に位置する中間部分には、径方向外方側へ向けてスリット３２が切り込まれており、この第１のカートリッジ３０は、先端部が径方向外方側へ向かって移動するような、スリット３２の底部を支点とする弾性変形が可能となっている。
【００１４】
第１のカートリッジ３０，３０のそれぞれにおいて、その先端部における工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面の外周側領域にはチップ取付座が形成されており、このチップ取付座に対して第１の切刃３６を有するスローアウェイチップ３５が着脱可能に取り付けられている。
これにより、第１のカートリッジ３０は、ワークに形成された下穴の内周面を粗加工するための粗刃３６（第１の切刃３６）を有していることになる。
【００１５】
一対の第２のカートリッジ４０，４０のそれぞれは、その軸線Ｏ方向の後端側に位置する後端部（一方の端部）が工具本体１０に対してボルト４１でボルト止めされることにより、凹部１２内に固定されている。
また、第２のカートリッジ４０，４０のそれぞれにおいて、工具本体１０にボルト止めされた後端部と軸線Ｏ方向の先端側に位置する先端部（他方の端部）との間に位置する中間部分には、径方向外方側へ向けてスリット４２が切り込まれており、この第２のカートリッジ４０は、先端部が径方向外方側へ向かって移動するような、スリット４１の底部を支点とする弾性変形が可能となっている。
【００１６】
第２のカートリッジ４０，４０のうちの一方において、その先端部における工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面の外周側領域にはチップ取付座が形成されており、このチップ取付座に対して第２の切刃４６を有するスローアウェイチップ４５が着脱可能に取り付けられている。
これにより、一方の第２のカートリッジ４０は、ワークに形成された下穴の内周面を仕上加工するための仕上刃４６（第２の切刃４６）を有していることになる。
なお、他方の第２のカートリッジ４０は、その先端部における工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面の外周側領域にチップ取付座が形成されておらず、一方の第２のカートリッジ４０とは異なって仕上刃４６を有することはないため、切削には関与しないダミーカートリッジ４０Ａとされている。
【００１７】
このように、本実施形態では、軸線Ｏに関して互いに略反対側に配置される一対の第１のカートリッジ３０，３０と、同じく軸線Ｏに関して互いに略反対側に配置される一対の第２のカートリッジ４０，４０とが、工具本体１０の先端部において周方向で略等間隔に配置されるように設けられている。
【００１８】
また、工具本体１０には、室１１の内周面及び凹部１２における径方向外方側を向く底面に開口するとともに径方向に沿って延在する複数（例えば４つ）の孔部１３…が、周方向で略等間隔に配置されるように形成されている。
これら４つの孔部１３…のうち、軸線Ｏに関して互いに略反対側に配置された一対の孔部１３，１３のそれぞれは、室１１の内周面への開口部を棒状部材２０における第１の傾斜面２１Ａに対向配置させるとともに、凹部１２の底面への開口部を第１のカートリッジ３０の先端部における径方向内方側を向く壁面に対向配置させることによって、第１の孔部１３Ａとされており、残りの一対の孔部１３，１３のそれぞれは、室１１の内周面への開口部を棒状部材２０における第２の傾斜面２１Ｂに対向配置させるとともに、凹部１２の底面への開口部を第２のカートリッジ４０の先端部における径方向内方側を向く壁面に対向配置させることによって、第２の孔部１３Ｂとされている。
【００１９】
４つの孔部１３…内のそれぞれには、略球状体の外面が略平坦面によって切り欠かれた略球状部材５１と略円柱状部材５２とからなる押圧部材５０が、その略球状部材５１における切欠面と略円柱状部材５２における一方の端面とを当接させた状態で径方向に沿って移動が可能となるように収容されている。
また、略円柱状部材５２の外周面には、その周方向に沿って凹溝が形成されているとともに、この凹溝内にＯリング５３が嵌め込まれている。
【００２０】
第１の孔部１３Ａ，１３Ａ内のそれぞれに収容された押圧部材５０は、略球状部材５１における切欠面を棒状部材２０における第１の傾斜面２１Ａに当接させ、かつ、略円柱状部材５２における他方の端面を第１のカートリッジ３０の先端部における径方向内方側を向く壁面に当接させることによって、第１の押圧部材５０Ａとされている。
第２の孔部１３Ｂ，１３Ｂ内のそれぞれに収容された押圧部材５０は、略球状部材５１における切欠面を棒状部材２０における第２の傾斜面２１Ｂに当接させ、かつ、略円柱状部材５２における他方の端面を第２のカートリッジ４０の先端部における径方向内方側を向く壁面に当接させることによって、第２の押圧部材５０Ｂとされている。
【００２１】
なお、仕上刃４６を有する一方の第２のカートリッジ４０に当接している一方の第２の押圧部材５０Ｂは、厳密には、その略円柱状部材５２における他方の端面を、第２のカートリッジ４０の先端部における径方向内方側を向く壁面に当接させているのではなく、一方の第２のカートリッジ４０の内部にねじ込まれることによって径方向での位置調整が可能な調整ネジ４７の端面に当接させている。
【００２２】
上述したような構成とされた本実施形態によるボーリングバーを用いて、ワークに形成された下穴の内周面を粗加工するときを考える。この粗加工を行うときの状態であるボーリングバーを図１に示す。
まず、図示せぬ駆動装置を用いて、棒状部材２０を例えば軸線Ｏ方向の先端側へ向けて工具本体１０に対して相対移動させる。
【００２３】
ここで、棒状部材２０に形成された第１の傾斜面２１Ａ，２１Ａが軸線Ｏ方向の先端側へ向かうにしたがい径方向内方側へ向かうように傾斜し、かつ、これら第１の傾斜面２１Ａ，２１Ａに当接する第１の押圧部材５０Ａ，５０Ａの略球状部材５１，５１が第１の孔部１３Ａ，１３Ａ内で軸線Ｏ方向の移動が拘束されていることから、第１の傾斜面２１Ａ，２１Ａが第１の押圧部材５０Ａ，５０Ａの略球状部材５１，５１を径方向外方側へ押し出す。
【００２４】
第１の押圧部材５０Ａ，５０Ａの略球状部材５１，５１が径方向外方側へ押し出されると、第１の押圧部材５０Ａ，５０Ａの略円柱状部材５２，５２も径方向外方側へ押し出されることから、これら略円柱状部材５２，５２によって第１のカートリッジ３０，３０の先端部が径方向外方側へ向かって押し出される。
そのため、第１のカートリッジ３０，３０が、それらの先端部を径方向外方側へ移動させるように弾性変形し、これら第１のカートリッジ３０，３０が有している一対の粗刃３６，３６を径方向外方側へ向かって移動させていく。
【００２５】
また、棒状部材２０に形成された第２の傾斜面２１Ｂ，２１Ｂが軸線Ｏ方向の先端側へ向かうにしたがい径方向外方側へ向かうように傾斜し、かつ、これら第２の傾斜面２１Ｂ，２１Ｂに当接する第２の押圧部材５０Ｂ，５０Ｂの略球状部材５１，５１が第２の孔部１３Ｂ，１３Ｂ内で軸線Ｏ方向での移動が拘束されていることから、第２の傾斜面２１Ｂ，２１Ｂによって径方向外方側へ押し出されていた第２の押圧部材５０Ｂ，５０Ｂの略球状部材５１，５１の径方向外方側への押し出し量が減少する。
【００２６】
第２の押圧部材５０Ｂ，５０Ｂの略球状部材５１，５１の径方向外方側への押し出し量が減少させられると、第２の押圧部材５０Ｂ，５０Ｂの略円柱状部材５２，５２の径方向外方側への押し出し量も減少させられることから、これら略円柱状部材５２，５２によって押し出されていた第２のカートリッジ４０，４０の先端部の径方向外方側への押し出し量が減少する。
そのため、第２のカートリッジ４０，４０が、それらの先端部を径方向内方側へ移動させるように弾性変形量を減少させ、これら第２のカートリッジ４０，４０のうちの一方が有している仕上刃４６を径方向内方側へ向かって移動させていく。
【００２７】
このようにして、第１のカートリッジ３０，３０が有している一対の粗刃３６，３６を径方向外方側へ移動させていくとともに、一方の第２のカートリッジ４０が有している仕上刃４６を径方向内方側へ移動させていくことにより、粗刃３６，３６が、工具本体１０の外周面よりも径方向外方側へ突出し、かつ、仕上刃４６よりも径方向外方側へ配置された状態とすることができる。
したがって、この状態で工具本体１０を軸線Ｏ回りに回転させつつ例えば軸線Ｏ方向の先端側へ向けて送ることにより、一対の粗刃３６，３６で、ワークに形成された下穴の内周面を粗加工することができる。
【００２８】
次に、上述したような構成とされた本実施形態によるボーリングバーを用いて、粗加工された下穴の内周面を仕上加工するときを考える。この仕上加工を行うときの状態であるボーリングバーを図２に示す。
まず、図示せぬ駆動装置を用いて、棒状部材２０を例えば軸線Ｏ方向の後端側へ向けて工具本体１０に対して相対移動させる。
【００２９】
すると、上述した場合とは逆に、第１のカートリッジ３０，３０が、それらの先端部を径方向内方側へ移動させるように弾性変形量を減少させ、これら第１のカートリッジ３０，３０が有している一対の粗刃３６，３６を径方向内方側へ向かって移動させていくとともに、第２のカートリッジ４０，４０が、それらの先端部を径方向外方側へ移動させるように弾性変形し、これら第２のカートリッジ４０，４０のうちの一方が有している一つの仕上刃４６を径方向外方側へ向かって移動させていく。
【００３０】
このようにして、第１のカートリッジ３０，３０が有している一対の粗刃３６，３６を径方向内方側へ移動させていくとともに、一方の第２のカートリッジ４０が有している仕上刃４６を径方向外方側へ移動させていくことにより、仕上刃４６が、工具本体１０の外周面よりも径方向外方側へ突出し、かつ、粗刃３６，３６よりも径方向外方側へ配置された状態とすることができる。
したがって、この状態で工具本体１０を軸線Ｏ回りに回転させつつ例えば軸線Ｏ方向の後端側へ向けて送ることにより、一つの仕上刃４６で、粗加工された下穴の内周面を仕上加工することができる。
【００３１】
以上説明したような本実施形態によれば、棒状部材２０を軸線Ｏ方向に沿って移動させるだけで、粗刃３６，３６が仕上刃４６よりも径方向外方側へ配置された状態として、下穴の内周面を粗加工できるようにしたり、仕上刃４６が粗刃３６，３６よりも径方向外方側へ配置された状態として、下穴の内周面を仕上加工できるようにしたりすることができる。
そして、これら粗刃３６，３６及び仕上刃４６は、棒状部材２０の軸線Ｏ方向に沿った移動によって、それぞれ径方向での位置を調整することができるようになっている。つまり、粗刃３６，３６が仕上刃４６よりも径方向外方側へ配置された状態で、これら粗刃３６，３６における径方向での位置を調整したり、仕上刃４６が粗刃３６，３６よりも径方向外方側へ配置された状態で、この仕上刃４６における径方向での位置を調整したりすることにより、異なる内径の複数種類の下穴の内周面を粗加工及び仕上加工することができ、加工効率の向上を図ることが可能となる。
【００３２】
また、本実施形態では、仕上刃４６を有する第２のカートリッジ４０に対し、軸線Ｏに関して略反対側に位置するようにして、これと同様の構成のダミーカートリッジ４０Ａ（仕上刃４６を有していない第２のカートリッジ４０）を設けたことから、工具本体１０を軸線Ｏ回りに回転させたときの回転バランスを良好に得ることができ、加工精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】粗加工するときの状態である本発明の実施形態によるボーリングバーの側面断面図である。
【図２】仕上加工するときの状態である本発明の実施形態によるボーリングバーの部分側面断面図である。
【図３】本発明の実施形態によるボーリングバーの先端面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  工具本体
２０  棒状部材
２１Ａ（２１）  第１の傾斜面
２１Ｂ（２１）  第２の傾斜面
３０  第１のカートリッジ
３６  粗刃（第１の切刃）
４０  第２のカートリッジ
４６  仕上刃（第２の切刃）
５０Ａ（５０）  第１の押圧部材
５０Ｂ（５０）  第２の押圧部材
Ｏ  軸線
Ｔ  工具回転方向
【図１】
2005246527.tif 000003
【図２】
2005246527.tif 000004
【図３】
2005246527.tif 000005