(57)【要約】【課題】  スラスト方向での荷重や切削熱に対しても、カッタ本体をアダプタに対して軸線方向でズレさせることなく、切刃の振れ精度を高く保つ。【解決手段】  カッタ本体５０に、その外周面５１の全周からカッタ本体５０の径方向外周側へ突出する略環状のフランジ部５２を形成する。アダプタ１０に、その内周面の全周からカッタ本体５０の径方向外周側へ凹むとともにフランジ部５２を受ける略環状の段差部１２を形成する。カッタ本体５０がアダプタ１０に取り付けられた状態で、フランジ部５２と段差部１２とをカッタ本体５０の径方向で互いに重なりあうように面接触させるとともに、この接触面におけるカッタ本体５０の径方向での長さｄをカッタ本体５０の厚みＤに対して０．１Ｄ〜１．０Ｄの範囲に設定する。【選択図】      図３
2005138190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工機に装着されるアダプタと、このアダプタに取り付けられることによって軸線回りに回転される略円環状のカッタ本体とを備えたピンミラーカッタにおいて、
前記カッタ本体には、その周面の全周から前記カッタ本体の径方向へ突出する略環状のフランジ部が形成され、前記アダプタには、その周面の全周から前記カッタ本体の径方向へ凹むとともに前記フランジ部を受ける略環状の段差部が形成されていて、
前記カッタ本体が前記アダプタに取り付けられた状態で、前記フランジ部と前記段差部とが前記カッタ本体の径方向で互いに重なりあうように面接触させられるとともに、この接触面における前記カッタ本体の径方向での長さが前記カッタ本体の厚みＤに対して０．１Ｄ〜１．０Ｄの範囲に設定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に記載のピンミラーカッタにおいて、
前記カッタ本体には、その周面から前記カッタ本体の径方向へ突出する複数の突起部が形成され、前記アダプタには、その周面から前記カッタ本体の径方向へ凹む複数の切欠部が形成されていて、
前記カッタ本体が前記アダプタに取り付けられた状態で、前記複数の突起部が前記複数の切欠部にそれぞれ嵌合させられることにより、前記カッタ本体が前記アダプタに対して周方向で固定されるとともに、前記カッタ本体の軸線が前記アダプタの軸線と略一致させられ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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば往復動式内燃機関に用いられるクランクシャフトを加工するためのピンミラーカッタに関し、とくに、加工機に装着されるアダプタに対してピンミラーカッタを取り付けるときの取付機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、加工機に装着される略円環状のアダプタと、このアダプタの内周部に取り付けられることによって軸線回りに回転される略円環状のカッタ本体とを備え、カッタ本体には、その外周面の全周から径方向外周側へ突出する略環状のフランジ部が形成され、アダプタには、その内周面の全周から径方向外周側へ凹むとともに上記フランジ部を受ける略環状の段差部が形成されたピンミラーカッタが知られている。
このようなピンミラーカッタにおいては、カッタ本体をその軸線方向に沿ってアダプタの内周部に挿入すると、カッタ本体のフランジ部とアダプタの段差部とがカッタ本体の径方向で互いに重なりあうように面接触させられ、カッタ本体がアダプタに対して軸線方向で位置決めされる。そして、カッタ本体の外周面から径方向内周側へ凹むように形成された複数の切欠部に対して複数のキー部材を嵌合させ、複数のクランパによってカッタ本体の一方の端面を押圧することにより、カッタ本体がアダプタに対して周方向で固定されるとともに、カッタ本体の軸線がアダプタの軸線と略一致させられ、カッタ本体がアダプタの内周部に取り付けられるようになっている。
【０００３】
しかしながら、このような従来のピンミラーカッタでは、カッタ本体のフランジ部とアダプタの段差部とが面接触してできる略環状の接触面について、そのカッタ本体の径方向での長さが長く設定されており、複数のクランパによってカッタ本体の一方の端面を押圧しているとはいえ、スラスト方向での大きな荷重（カッタ本体の軸線方向での荷重）に弱いという問題があった。つまり、カッタ本体がアダプタに取り付けられた状態で、スラスト方向での荷重がかかることにより、カッタ本体のフランジ部やアダプタの段差部がたわんでしまい、これにともないカッタ本体がアダプタに対してスラスト方向（カッタ本体の軸線方向）でのズレを生じさせるので、このカッタ本体の内周部に設けられた複数の切刃の振れ精度を悪化させるのであった。
【０００４】
また、特許文献１には、カッタ本体に、その外周面から径方向外周側へ突出する複数の突起部が形成され、アダプタに、その内周面から径方向外周側へ凹むとともに上記複数の突起部を嵌合するための複数の切欠部が形成されていて、上記複数の突起部及び複数の切欠部のそれぞれが、周方向を向く一対の側面間の距離をカッタ挿入方向（カッタ本体をアダプタの内周部に挿入するときの方向）の前方側へ向かうにしたがい小さくするようなテーパ状をなしているピンミラーカッタが開示されている。
このようなピンミラーカッタにおいては、カッタ本体をその軸線方向に沿ってアダプタの内周部に挿入したときに、カッタ本体の複数の突起部がアダプタの複数の切欠部にそれぞれ嵌合させられることにより、カッタ本体がアダプタに対してその軸線方向で位置決めされるとともに、カッタ本体がアダプタに対して周方向で固定され、かつ、カッタ本体の軸線がアダプタの軸線と略一致させられる。そして、複数のクランパによってカッタ本体の一方の端面を押圧することにより、カッタ本体がアダプタの内周部に取り付けられるようになっている。
【特許文献１】特開平８−１１８１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この特許文献１に開示されたピンミラーカッタでは、スラスト方向での荷重に対しては強いものの、カッタ本体のアダプタに対する軸線方向での位置決めが、テーパ状をなす突起部とテーパ状をなす切欠部との嵌合によってなされているだけであるため、加工時に生じた切削熱によってアダプタが熱膨張しているときに、カッタ本体を交換すると、このカッタ本体がアダプタに対して軸線方向でズレてしまうという問題があった。つまり、アダプタが熱膨張することによって、このアダプタに形成された複数の切欠部の幅が拡がってしまうため、このような幅の拡がった切欠部に対して常温のカッタ本体の突起部を嵌合させると、カッタ本体がアダプタの内周部の奥まで挿入されすぎてしまい、カッタ本体の内周部に設けられた複数の切刃の振れ精度が悪化してしまうのであった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、スラスト方向での荷重や切削熱に対しても、カッタ本体をアダプタに対して軸線方向でズレさせることなく、切刃の振れ精度を高く保つことができるピンミラーカッタ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】
【０００７】
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、本発明によるピンミラーカッタは、加工機に装着されるアダプタと、このアダプタに取り付けられることによって軸線回りに回転される略円環状のカッタ本体とを備えたピンミラーカッタにおいて、前記カッタ本体には、その周面の全周から前記カッタ本体の径方向へ突出する略環状のフランジ部が形成され、前記アダプタには、その周面の全周から前記カッタ本体の径方向へ凹むとともに前記フランジ部を受ける略環状の段差部が形成されていて、前記カッタ本体が前記アダプタに取り付けられた状態で、前記フランジ部と前記段差部とが前記カッタ本体の径方向で互いに重なりあうように面接触させられるとともに、この接触面における前記カッタ本体の径方向での長さが前記カッタ本体の厚みＤに対して０．１Ｄ〜１．０Ｄの範囲に設定されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、カッタ本体がアダプタに取り付けられた状態で、カッタ本体のフランジ部とアダプタの段差部とがカッタ本体の径方向で重なりあうように面接触して、カッタ本体がアダプタに対して軸線方向で位置決めされるため、切削熱によってアダプタが熱膨張しているときにカッタ本体を交換したとしても、この交換されたカッタ本体がアダプタに対して軸線方向でズレを生じることがほとんどない。
そして、カッタ本体のフランジ部とアダプタの段差部とが面接触してできる略環状の接触面について、そのカッタ本体の径方向での長さを１．０Ｄ以下に設定していることから、スラスト方向での大きな荷重がかかったとしても、フランジ部や段差部がたわみにくく、スラスト方向での荷重によってカッタ本体がアダプタに対して軸線方向でズレるようなこともない。また、上記略環状の接触面について、そのカッタ本体の径方向での長さを０．１Ｄ以上に設定していることから、カッタ本体のアダプタに対する位置決め機能を損ねてしまうようなこともない。
したがって、カッタ本体の内周部に設けられた複数の切刃の振れ精度を高く保ち続けることができ、ひいては、クランクシャフトの加工精度を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明において、前記カッタ本体には、その周面から径方向へ突出する複数の突起部が形成され、前記アダプタには、その周面から径方向へ凹む複数の切欠部が形成されていて、前記カッタ本体が前記アダプタに取り付けられた状態で、前記複数の突起部が前記複数の切欠部にそれぞれ嵌合させられることにより、前記カッタ本体が前記アダプタに対して周方向で固定されるとともに、前記カッタ本体の軸線が前記アダプタの軸線と略一致させられることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
本実施形態によるピンミラーカッタは、図１及び図２に示すように、加工機に装着される略円環状のアダプタ１０と、このアダプタ１０の内周部に挿入されるとともにアダプタ１０の内周部に取り付けられることによって、軸線Ｏ回りに回転される軸線Ｏを中心とした略円環状のカッタ本体５０とを備えている。
なお、カッタ本体５０の内周部には、クランクシャフトにおけるピン部（シャフト部）の外周面を加工するためのピン刃やクランクシャフトにおけるカウンターウェイト部の側面を加工するためのウェイブ刃としての切刃を有するスローアウェイチップが複数取り付けられているのであるが、図面では省略されている。
【００１１】
図３及び図４に示すように、カッタ本体５０の外周面５１において、カッタ挿入方向Ａの後方側（カッタ本体５０をアダプタ１０の内周部に挿入するときの方向の後方側、図３及び図４における上方側）の領域における全周部分は、カッタ本体５０の径方向外周側（図３及び図４における右方側）へ向かって突出させられている。
そのため、カッタ本体５０には、その外周面５１の全周から径方向外周側へ突出する略環状のフランジ部５２が形成されており、このフランジ部５２には、カッタ挿入方向Ａの前方側を向く略環状の拘束面５３が形成される。
【００１２】
さらに、図４に示すように、カッタ本体５０の外周面５１において、カッタ挿入方向Ａの後方側の領域における複数箇所は、フランジ部５２よりもカッタ本体５０の径方向外周側へ向かって突出させられている。
これにより、カッタ本体５０には、その外周面から部分的に突出する略直方体状をなす複数（例えば４つ以上）の突起部５４…が、カッタ本体５０の周方向で略等間隔に配置されるように形成されており、複数の突起部５４…のそれぞれには、図５に示すように、カッタ回転方向Ｔの前方側及び後方側（周方向）を向く一対の壁面５５，５５が形成されている。
【００１３】
ここで、図５に示すように、１つの突起部５４における一対の壁面５５，５５のうち、カッタ回転方向Ｔの後方側に位置してカッタ回転方向Ｔの後方側を向く壁面５５は、カッタ挿入方向Ａ（カッタ本体５０の軸線Ｏ方向、カッタ本体５０の厚み方向）に沿って延在させられているのに対し、カッタ回転方向Ｔの前方側に位置してカッタ回転方向Ｔ前方側を向く壁面５５は、カッタ挿入方向Ａの前方側（図５における下方側）へ向かうにしたがいカッタ回転方向Ｔの後方側へ向かうように傾斜させられている。
【００１４】
一方、図３及び図４に示すように、アダプタ１０の内周面１１において、カッタ挿入方向Ａの後方側の領域における全周部分は、カッタ本体５０の径方向外周側へ向かって凹まされている。
そのため、アダプタ１０には、その内周面１１の全周から径方向外周側へ凹むとともにアダプタ１０におけるカッタ挿入方向Ａの後方側を向く一方の端面１６に開口して、上記フランジ部５２を受けるための略環状の段差部１２が形成されており、この段差部１２には、カッタ挿入方向Ａの後方側を向く略環状の拘束面１３が形成される。
【００１５】
さらに、図４に示すように、アダプタ１０の内周面１１において、カッタ挿入方向Ａの後方側の領域における複数箇所は、段差部１２よりもカッタ本体５０の径方向外周側へ向かって凹まされている。
これにより、アダプタ１０には、その内周面から部分的に凹む略直方体状をなして、上記複数の突起部５４…を嵌合するための複数（例えば４つ以上）の切欠部１４…が、アダプタ１０の周方向で略等間隔に配置されるように形成されており、複数の切欠部１４…のそれぞれには、図５に示すように、カッタ回転方向Ｔの前方側及び後方側（周方向）を向く一対の壁面１５，１５が形成されている。
【００１６】
ここで、図５に示すように、１つの切欠部１４における一対の壁面１５，１５のうち、カッタ回転方向Ｔの後方側に位置してカッタ回転方向Ｔの前方側を向く壁面１５は、カッタ挿入方向Ａ（カッタ本体５０の厚み方向、カッタ本体５０の軸線Ｏ方向）に沿って延在させられているのに対し、カッタ回転方向Ｔの前方側に位置してカッタ回転方向Ｔ後方側を向く壁面１５は、カッタ挿入方向Ａの前方側（図５における下方側）へ向かうにしたがいカッタ回転方向Ｔの後方側へ向かうように傾斜させられている。
【００１７】
カッタ本体５０をカッタ挿入方向Ａの前方側へ向けて軸線Ｏ方向に沿ってアダプタ１０の内周部に挿入すると、カッタ本体５０のフランジ部５２がアダプタ１０の段差部１２に受け止められ、かつ、カッタ本体５０の複数の突起部５４…がアダプタ１０の複数の切欠部１４…にそれぞれ嵌合させられる。
【００１８】
カッタ本体５０のフランジ部５２がアダプタ１０の段差部１２に受け止められることによって、フランジ部５２における拘束面５３と段差部１２における拘束面１３とが、カッタ本体５０の径方向で互いに重なりあうように面接触させられ、カッタ本体５０の径方向に沿って延在する略環状の接触面が形成される。
このように、フランジ部５２の拘束面５３と段差部１２の拘束面１３とが面接触することにより、カッタ本体５０がアダプタ１０に対して軸線Ｏ方向で位置決めされる。
【００１９】
ここで、本実施形態においては、図３及び図４に示すように、フランジ部５２の拘束面５３と段差部１２の拘束面１３とが面接触しあってできる略環状の接触面について、そのカッタ本体５０の径方向に沿った長さｄ、つまり接触面の幅が、カッタ本体５０の厚みＤ（カッタ本体５０における軸線Ｏ方向に沿った長さ）に対して、０．１Ｄ〜１．０Ｄの範囲に設定されている。
【００２０】
カッタ本体５０の複数の突起部５４…がアダプタ１０の複数の切欠部１４…にそれぞれ嵌合させられることによって、各突起部５４…における一対の壁面５５，５５と各切欠部１４…における一対の壁面１５，１５とがそれぞれ互いに面接触させられる。
このように、各突起部５４の一対の壁面５５，５５と各切欠部１４の一対の壁面１５，１５とがそれぞれ面接触することにより、カッタ本体５０がアダプタ１０に対して周方向で固定されるとともに、カッタ本体５０の軸線Ｏがアダプタ１０の軸線と略一致させられる。
【００２１】
上述のように、カッタ本体５０がアダプタ１０の内周部に挿入されて、カッタ本体５０がアダプタ１０に対して軸線Ｏ方向で位置決めされるとともに、カッタ本体５０がアダプタ１０に対して周方向で固定され、かつ、カッタ本体５０の軸線Ｏがアダプタ１０の軸線と略一致させられた状態において、複数（例えば４つ以上）のクランパ３０…で、カッタ本体５０におけるカッタ挿入方向Ａの後方側を向く一方の端面５６を押圧することにより、カッタ本体５０がアダプタ１０の内周部に強固に取り付けられる。
【００２２】
クランパ３０は、外周部の一部が直線状に切り欠かれてなる切欠部３１を有する略円板状をなしており、カッタ本体５０がアダプタ１０の内周部に挿入された状態で、カッタ本体５０の上記端面５６にも一部がさしかかるようにしてアダプタ１０の上記端面１６に形成された略円形の座ぐり部３２内にて、ボルト３３でネジ止めされている。
このクランパ３０は、カッタ本体５０がアダプタ１０の内周部に挿入された状態において、周方向で隣接する複数の突起部５４…（周方向で隣接する複数の切欠部１４…）同士の間にそれぞれ１つずつ、周方向で略等間隔に配置されている。
【００２３】
クランパ３０は、ボルト３３を緩めることで、座ぐり部３２内においてボルト３３を中心とした回動が自在とされており、切欠部３１がカッタ本体５０の径方向内周側に位置するようにクランパ３０を回動させることで、カッタ本体５０をアダプタ１０の内周部に挿入したり、カッタ本体５０をアダプタ１０の内周部から取り外したりすることが可能となる。逆に、切欠部３１がカッタ本体５０の径方向内周側に位置しないようにクランパ３０を回動させてから、ボルト３３を締め付けることで、アダプタ１０の内周部に挿入されたカッタ本体５０を、このアダプタ１０の内周部に対して強固に取り付けることができる。
また、クランパ３０…によってカッタ本体５０の一方の端面５６（正確には座ぐり部３２の底面）を押圧し、カッタ本体５０をアダプタ１０の内周部に強固に取り付けた状態においては、各クランパ３０における最もカッタ本体５０の径方向内周側に位置する部分が、カッタ本体５０の外周面５１から突出形成されたフランジ部５２よりもカッタ本体５０の径方向内周側寄りに配置されるようになっている。
【００２４】
このような構成とされたピンミラーカッタは、チャックに架け渡されたクランクシャフトをカッタ本体５０の内空部に貫通させた状態で、クランクシャフトの軸線（カッタ本体１０の軸線Ｏ）方向に沿って移動しながら、カッタ本体１０の軸線Ｏ回りに自転するとともに、クランクシャフトの軸線回りに公転することにより、このクランクシャフトを所定形状に加工していく。
【００２５】
以上説明したような本実施形態のピンミラーカッタによれば、カッタ本体５０がアダプタ１０に取り付けられた状態で、カッタ本体５０のフランジ部５２とアダプタ１０の段差部１２とがカッタ本体５０の径方向で重なりあうように面接触することで、カッタ本体５０がアダプタ１０に対して軸線Ｏ方向で位置決めされるため、切削熱によってアダプタ１０が熱膨張しているときにカッタ本体５０を交換したとしても、この新たに交換されたカッタ本体５０がアダプタ１０に対して軸線Ｏ方向でズレを生じることがほとんどない。
【００２６】
そして、カッタ本体５０のフランジ部５２とアダプタ１０の段差部１２とが面接触してできる略環状の接触面について、そのカッタ本体５０の径方向での長さｄを１．０Ｄ以下に設定していることから、スラスト方向での大きな荷重がかかったとしても、フランジ部５２や段差部１２がたわみにくく、スラスト方向での荷重によってカッタ本体５０がアダプタ１０に対して軸線Ｏ方向でズレるような現象も抑制できる。また、この略環状の接触面について、そのカッタ本体５０の径方向での長さｄを０．１Ｄ以上に設定しているため、カッタ本体５０のアダプタ１０に対する確実な位置決めができなくなってしまうようなこともない。
なお、上記略環状の接触面についてのカッタ本体５０の径方向での長さｄは、０．２Ｄ〜０．４Ｄの範囲に設定されていることがより好ましい。
【００２７】
したがって、本実施形態においては、切削熱やスラスト方向での荷重などの要因によっても、カッタ本体５０がアダプタ１０に対して軸線Ｏ方向でのズレを生じさせることがなくなり、カッタ本体５０の内周部に設けられた複数の切刃の振れ精度を高く保ち続けることができ、ひいては、クランクシャフトの加工精度を向上させることができる。
【００２８】
また、本実施形態においては、カッタ本体５０に形成された複数の突起部５４…をアダプタ１０に形成された複数の切欠部１４…に対してそれぞれ嵌合させることによって、カッタ本体５０をアダプタ１０に対して周方向で固定するとともに、カッタ本体５０の軸線Ｏをアダプタ１０の軸線と略一致させるようにしていることから、簡略な構成によって、このようなアダプタ１０の周方向での固定及び芯出しを容易に行うことができる。
【００２９】
ここで、突起部５４や突起部５４が嵌合する切欠部１４の形状については、図５に示したようなものに限定されることはなく、例えば図６及び図７に示すようなものであってもよい。
図６に示す第１変形例では、１つの突起部５４における一対の壁面５５，５５のうち、カッタ回転方向Ｔの後方側に位置してカッタ回転方向Ｔの後方側を向く壁面５５が、カッタ挿入方向Ａの前方側へ向かうにしたがいカッタ回転方向Ｔの前方側へ向かうように傾斜させられ、カッタ回転方向Ｔの前方側に位置してカッタ回転方向Ｔ前方側を向く壁面５５が、カッタ挿入方向Ａの前方側へ向かうにしたがいカッタ回転方向Ｔの後方側へ向かうように傾斜させられている。これに対応するようにして、１つの切欠部１４における一対の壁面１５，１５のうち、カッタ回転方向Ｔの後方側に位置してカッタ回転方向Ｔの前方側を向く壁面１５が、カッタ挿入方向Ａの前方側へ向かうにしたがいカッタ回転方向Ｔの前方側へ向かうように傾斜させられ、カッタ回転方向Ｔの前方側に位置してカッタ回転方向Ｔ後方側を向く壁面１５が、カッタ挿入方向Ａの前方側へ向かうにしたがいカッタ回転方向Ｔの後方側へ向かうように傾斜させられている。
また、図７に示す第２変形例では、１つの突起部５４における一対の壁面５５，５５の両方が、カッタ挿入方向Ａに沿って延在させられ、これに対応するようにして、１つの切欠部１４における一対の壁面１５，１５の両方も、カッタ挿入方向Ａに沿って延在させられている。
【００３０】
なお、上述した実施形態では、アダプタの内周部にカッタ本体が取り付けられるような、いわゆるインターナル型のピンミラーカッタに本発明を適用したものとして説明しているが、これに限定されることはなく、アダプタの外周部にカッタ本体が取り付けられるような、いわゆるエクスターナル型のピンミラーカッタに本発明を適用してもよい。
この場合、カッタ本体５０には、その内周面の全周から径方向内周側へ突出する略環状のフランジ部と、同じく内周面から径方向内周側へ突出する複数の突起部が形成され、アダプタ１０には、その外周面の全周から径方向内周側へ凹むとともに上記フランジ部を受ける略環状の段差部が形成され、同じく外周面から径方向内周側へ凹む複数の切欠部が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態によるピンミラーカッタの平面図である。
【図２】図１に示すピンミラーカッタの要部拡大図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】図２のＹ−Ｙ線断面図である。
【図５】図２のＺ−Ｚ線断面図である。
【図６】突起部及び切欠部の第１変形例を示す断面図である。
【図７】突起部及び切欠部の第２変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  アダプタ
１１  内周面
１２  段差部
１３  拘束面
１４  切欠部
３０  クランパ
５０  カッタ本体
５１  外周面
５２  フランジ部
５３  拘束面
５４  突起部
【図１】
2005138190.tif 000003
【図２】
2005138190.tif 000004
【図３】
2005138190.tif 000005
【図４】
2005138190.tif 000006
【図５】
2005138190.tif 000007
【図６】
2005138190.tif 000008
【図７】
2005138190.tif 000009