(57)【要約】      （修正有）【課題】精度保障が容易で、ガタが無く、且つ構成部品点数の増加、すなわちコスト上昇を抑制した可変径型調節用工具の提供。【解決手段】固定部分と一端に切削工具支持部材５を取付け他端側は他端に近づくに連れて主体部中心の延長線８Ｌからの垂直距離が暫増する傾斜面が形成され前記固定部と弾性変形部分によって接続された棒状体を有する可変工具保持部材１と、ピン中心が主体部中心の延長線８Ｌ上で直交し主体部中心の延長線８Ｌに沿って移動可能であり移動過程において少なくとも可変工具保持部材１の傾斜面の１箇所に当接する作動ピン３と、作動ピンを移動させるための移動手段２と、前記可変工具保持部材１を主体部８に対して相対回転を生じないように取付けるとともに作動ピンの両端近傍を係合し作動ピンを軸方向に移動させるために軸中心に対して対向するように形成された２箇所のガイド窓４１ｃを有するフランジ付工具取付け部材４、とで構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部分と一端に切削工具又は切削工具支持部材を取付け他端側は他端に近づくに連れて主体部中心の延長線からの垂直距離が暫増する傾斜面が形成され前記固定部と弾性変形部分によって接続された棒状体を有する可変工具保持部材と、ピン中心が主体部中心の延長線上で直交し主体部中心の延長線に沿って移動可能であり移動過程において少なくとも前記可変工具保持部材の傾斜面の１箇所に当接する作動ピンと、該作動ピンを移動させるための移動手段と、前記可変工具保持部材を主体部に対して相対回転を生じないように取付けるとともに前記作動ピンの両端近傍を係合し作動ピンを軸方向に移動させるために軸中心に対して対向するように形成された２箇所のガイド窓を有するフランジ付工具取付け部材、とで構成されたことを特徴とする可変径型調節用工具。
【請求項２】
前記作動ピンは、両端面で一つの雄ねじの直径が形成され、その雄ねじは前記移動手段の内周に形成された雌ねじと螺合し、該移動手段を回転させることにより、主体部の中心軸に沿って移動することを特徴とする請求項１の可変径型調節用工具。
【請求項３】
前記弾性変形部分は、前記可変工具保持部材の軸中心に対して対向するように形成された２箇所の円弧状切欠き溝と隣り合って形成されていることを特徴とする請求項１及び請求項２の何れかの可変径型調節用工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切削工具（チップ）の主体部（シャンク）への取付け角度を無段階に調節することで切削工具（チップ）の磨耗量を補正する変径型調節用工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、作業ロッドに設けた折れ線状の勾配をコンタクトピースが滑ってチップを押し上げ、チップの磨耗量を補正する「可変径方自動補正用工具」が本出願人によって提案されている（特許文献１および２参照）。
【０００３】
しかし、上記提案は、工具の自動補正手段としては極めて有効であるが、折れ線勾配の加工精度、コンタクトピースの加工精度を保障することが容易でないこと、すなわちガタが出易いこと、押出しチップにかかるモーメントが大きくなり、変位で誤差が生じ易いことなどの欠点があった。
【０００４】
そこで、本出願人は、精度保障が容易で、ガタの無い、可変径方ボーリングアダプターを提案した（特許文献３参照）。
【０００５】
しかし、該提案では、精度保障が容易になり、ガタが無く、性能上の問題点は解消したものの、構成部品件数が多くなり、従って加工工数、管理工数及び組付け工数が増加し、コストの上昇を招くと言う問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
実用新案登録第２５３９４７６号公報
【特許文献２】
実用新案登録第２５３９４７７号公報
【特許文献３】
特開平８−２６７３０７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、精度保障が容易で、ガタが無く、且つ構成部品点数の増加、すなわちコスト上昇を抑制した可変径型調節用工具の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の可変径型自動調節切削工具によれば、固定部分（フランジ１１）と一端（１３ａ）に切削工具又は切削工具支持部材（６）を取付け他端（１３ｂ）側は他端（１３ｂ）に近づくに連れて主体部中心の延長線（８Ｌ）からの垂直距離（Ｈ）が暫増する傾斜面（１５ｃ）が形成され前記固定部（フランジ１１）と弾性変形部（１６，１６）によって接続された棒状体（１３）を有する可変工具保持部材（１）と、ピン中心が主体部中心の延長線（８Ｌ）上で直交し主体部中心の延長線（８Ｌ）に沿って移動可能であり移動過程において少なくとも前記可変工具保持部材（１）の傾斜面（１５ｃ）の１箇所に当接する作動ピン（３）と、該作動ピン（３）を移動させるための移動手段（調整カラー２）と、前記可変工具保持部材（１）を主体部（８）に対して相対回転を生じないように取付けるとともに前記作動ピン（３）の両端近傍を係合し作動ピン（３）を軸方向に移動させるために軸中心に対して対向するように形成された２箇所のガイド窓（４１ｃ、４１ｃ）を有するフランジ付工具取付け部材（４）、とで構成されている。
【０００９】
前記作動ピン（３）は、両端面（３４，３４）で一つの雄ねじ（Ｍ）の直径（有効径）が形成され、その雄ねじ（Ｍ）は前記移動手段（調整カラー２）の内周（２１）に形成された雌ねじ（２２）と螺合し、該移動手段（調整カラー２）を回転させることにより、主体部中心の延長線（８Ｌ）上に沿って移動するようになっている。
【００１０】
前記弾性変形部（１６，１６）は、前記可変工具保持部材（１）の軸中心に対して対向するように形成された２箇所の円弧状切欠き溝（１７，１７）と隣り合って形成されているとともに前記フランジ付工具取付け部材（４）のガイド窓（４１ｃ、４１ｃ）と回転方向で同位相であるようになっている。
【００１１】
したがって、本発明の可変径型調節機構付切削工具（Ａ）は、上述のように構成されており、前記移動手段（調整カラー２）を回転させ、前記可変工具保持部材（１）の傾斜面（１５ｃ）に前記作動ピン（３）の外周（３１ａ）を接触させつつ作動ピン（３）を主体部中心の延長線（８Ｌ）上に沿って移動した際に、前記可変工具保持部材（１）の弾性変形部（１６，１６）が弾性変形することにより前記棒状体（１３）全体が前記弾性変形部（１６，１６）を回転中心として回転するように傾斜するので、被切削物に対する切削工具（チップ７）の当接位置を調節することが出来る。
【００１２】
ここで、前記フランジ付工具取付け部材（４）には、軸中心に向かうように配置された、例えばコイルスプリング（９）が内装されており、作動ピン（３）が切削工具から遠ざかる方向に移動した場合に前記可変工具保持部材（１）の棒状体（１３）の傾斜面（１５ｃ）を有する端部にコイルスプリング（９）が当接し、傾斜面（１５ｃ）を有する端部（１３ｂ）が軸中心に向かうように付勢されていることが好ましい。
【００１３】
また、前記可変工具保持部材（１）の固定部（フランジ１１）の前記フランジ付工具取付け部材（４）との当接面の反対側には、カバー（５）を被せ、そのカバー（５）を介して取り付けボルトによって可変工具保持部材（１）を前記フランジ付工具取付け部材（４）に固定されるように構成されていることが好ましい。
【００１４】
そのように構成することにより、カバー（５）に貫通雌ねじ（５４）を形成し、その貫通雌ねじ（５４）に螺合するプランジャーねじ（Ｐ）をねじ込み、そのねじ込まれたプランジャーねじ（Ｐ）の先端部が前記可変工具保持部材（１）の固定部（フランジ１１）に穿孔された貫通孔（１１ｂ）を貫通し、前記移動手段（調整カラー２）の一方の端面を押圧することによって、移動手段（調整カラー２）の雌ねじ（２２）と作動ピン（３）の雄ねじ（Ｍ）との間にはガタが生じない。
移動手段（調整カラー２）の雌ねじ（２２）と作動ピン（３）の雄ねじ（Ｍ）のリード角の小ささ（ねじピッチに対してねじ径がきわめて大きく構成されている）と相俟って、ガタの発生が防止されるので、切削工具（チップ７）の磨耗に対して微細な調整が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
先ず、図１を参照して実施形態の概略構成を説明する。
全体を符号Ａで示す可変径型調節用工具は、切削工具（チップ）７が取付けられた切削工具取付け部材６を取付ける可変工具保持部材１と、主体部、すなわちシャンク（以降、主体部をシャンクと言う）８の中心の延長線８Ｌに沿って移動可能な作動ピン３と、その作動ピン３を移動させる移動手段である調整カラー２と、前記可変工具保持部材１をシャンク８に取付けるとともに前記作動ピン３を軸方向に移動させるために直径方向に相い対して設けた２箇所のガイド窓４１ｃ、４１ｃを有するフランジ付工具取付け部材４と、可変工具保持部材１の切削工具７の取付け部材６を取付ける側の端部をカバーするカバー５とで構成されている。
【００１７】
次に図２ないし図４を参照して、可変工具保持部材１を更に詳しく説明する。尚、図２は可変工具保持部材１の側面図、図３は図２の正面図図４は図２のである。
【００１８】
可変工具保持部材１は、全体的に円形断面の棒状体１３と、その棒状体１３と同心で棒状体１３の途中を図２において左右に分断するよう形成された円盤状のフランジ１１によって構成されている。
【００１９】
前記棒状体１３の図示の左側（切削工具側）の端面１３ａの中央には、前記切削工具取付け部材６を取付ける挿入孔１４が穿孔されており、棒状体１３の図示の左側の外周には軸中心に向かい、軸中心で直交するように２箇所の雌ねじＮ、Ｎが形成されており、その雌ねじＮ、Ｎに螺合される図示しない雄ねじの先端で前記切削工具取付け部材６は固定される。
【００２０】
一方、棒状体１３の前記フランジ１１に対して、図示の右側（シャンク８側、図１参照）には、右端１３ｂに近づくに連れてシャンク８の中心の延長線８Ｌからの垂直距離Ｈが暫増する傾斜面１５ｃが形成されている。
その傾斜面１５ｃはフランジ１１側で図示の下方向に湾曲するＲ部及び垂直部１５ａを経由してシャンク８の中心の延長線８Ｌに直交する任意の面ではシャンク８の中心の延長線８Ｌに平行な面１５ｂに連なって、全体として切欠き部１５が形成されている。
【００２１】
また、棒状体１３の傾斜面１５ｃを有する端部１３ｂには、コイルスプリング９（図１参照）の当接座１９が形成されており、後述の作動ピン３が図１の右側に移動した場合（切削工具から遠ざかる方向に移動した場合）には、後述するフランジ付工具取付け部材４内に設けられたコイルスプリング９がコイルスプリングの当接座１９に当接し、そのコイルスプリング９の反力で棒状体１３の傾斜面１５ｃを有する端部１３ｂが軸中心に向かうように作動する。
【００２２】
尚、図示の例では、前記シャンク８の中心の延長線８Ｌに平行な面１５ｂと棒状体の外周１３ｃとで形成される部分には長手（軸）方向に平行な潤滑油連通穴１８が穿孔されているが、潤滑油連通穴が不要な場合はシャンク８の中心の延長線８Ｌに平行な面１５ｂと棒状体の外周１３ｃとで形成される部分１５ｄが欠落した形状であってもよい。
【００２３】
前記フランジ１１には、図示しない同一のピッチサークル円上に、図示の例では６箇所の取付け孔１１ａが形成され、更にフランジ１１の外周近傍には、対向する任意の２箇所に後述するプランジャねじを貫通させる貫通孔１１ｂが形成されている。
【００２４】
またフランジ１１の棒状体１３と交差する近傍では、直径方向に対向する２箇所にフランジ１１と棒状体１３とを狭い幅で連結する弾性変形部１６，１６が残されており、その２箇所の弾性変形部１６，１６と隣り合って幅の狭い部分円弧状の切欠き溝１７，１７が直径方向に対向して形成されている。すなわち、フランジ１１と棒状体１３とは、前記２箇所の弾性変形部１６，１６のみで連結している。
【００２５】
次に図５および図６を参照して、前記作動ピン３を更に詳しく説明する。
【００２６】
作動ピン３は、長手方向で対称であり、中央の円柱部３１と該円柱部３１の両端の円形断面の溝部３２、３２を介して角が丸められた矩形断面の角柱部３３、３３により構成されている。
該角柱部３３、３３の両端面３４、３４には、両端面３４、３４の中心間距離Ｄを山径とする雄ねじＭが形成されており、後述する移動手段である調整カラーの内周に形成された雌ねじと螺合し、更に両端面３４，３４の中心部には加工時のセンター出しのロケーション用円錐孔３５，３５が形成されている。尚、図中符号３１ａは、円柱部３１の外周を示す。
【００２７】
次に図７、図８を参照して、調整カラー２を更に詳しく説明する。
【００２８】
調整カラー２は、内周２１の一方の開口側に設けた逃げ部２０に連続して雌ねじ２２が内周２１の途中まで形成されている。また、外周の一部には肉厚部２３が形成されており、その肉厚部２３には図示の例では環中心に対して対向する２箇所に工具を差し込み、調整カラー２の回転を容易ならしめる挿入孔２４が穿孔されている。
【００２９】
次に図９および図１０を参照して、フランジ付工具取付け部材４を更に詳しく説明する。
【００３０】
フランジ付工具取付け部材４は、円筒部４１とフランジ部４２とで構成され、円筒部４１の端面４１ａからフランジ部４２の端面４２ａまでの全長に亙って円筒部と同心の内径部４１ｂが形成されている。
その内径部４１ｂは、前記可変工具保持部材１の傾斜面１５ｃが形成された側の棒状体１３が挿入され、棒状体１３が可変工具保持部材１のフランジ１１に対して直角である時、すなわち、図１も参照して可変工具保持部材１の弾性変形部１６が弾性変形してない状態では棒状体１３の外周１３ｃと所定の隙間が確保されている。
【００３１】
前記所定の隙間とは、図１も参照して作動ピン３が左に移動し、棒状体１３の右端１３ｂが上方に傾斜した場合、或いは作動ピン３が右に移動し、更にコイルスプリング９の反力で棒状態１３の右端が下方に傾斜した場合でも棒状体１３の外周とフランジ付工具取付け部材４の内径部４１ｂが接触しない隙間である。
【００３２】
フランジ付工具取付け部材４の円筒部端面４１ａには、図１０に示すように、６箇所の雌ねじ４４が形成されており、図示しないボルトによって後述のカバー５の取付孔５２、前記可変工具保持部材１のフランジ１１の取付孔１１ａを挿通して、前記可変工具保持部材１をフランジ付工具取付け部材４に固定する。
【００３３】
一方、フランジ付工具取付け部材４のフランジ部４２には、円筒部４１に平行で図示しない同一ピッチサークルダイヤを４等分する位置にフランジ付工具取付け部材４をシャンク８に取り付けるための座繰り４６付の取付孔４５が形成されており、可変工具保持部材１及びフランジ付工具取付け部材４をシャンク８に対して相対回転が生じないように取付ける。
【００３４】
また、フランジ付工具取付け部材４の円筒部４１には、前記作動ピン３の両端近傍を係合し、作動ピン３を軸方向に移動させるために中心に対して対向する２箇所にガイド窓４１ｃ、４１ｃが形成されている。
尚、ガイド窓４１ｃの円筒部周方向の高さは、前記作動ピン３の端面に形成された雄ねじＭのねじ山に平行方向の高さに所定の交差を加えた量であり、ガイド窓４１ｃ内を作動ピン３が遊動することが無く円滑に移動出来る寸法が好ましい。また、作動ピン３の端面の形状は、前述では矩形としているが、組み間違い（雄ねじの方向の組み間違い）を考慮して、縦横の寸法を異なるように設定することが好ましい。
【００３５】
次に図１１および図１２を参照して、カバー５を更に詳しく説明する。
【００３６】
カバー５は、中央に前記可変工具保持部材１の棒状体１３の切削工具取り付け側の端部１３ｂを挿通させる挿通孔５１が形成された円環状で、図示しない同一ピッチサークル上に円環を６等分する座繰り５３付取付け穴５２が穿孔されている。
更に、中心に対して対向する２箇所には前記調整カラー２の端面を押圧するためのプランジャねじＰ（図１参照）が螺合されるプランジャねじ用雌ねじ５４，５４が形成されている。
【００３７】
次に、図１３〜図１６を参照して、可変径型調節用工具Ａの組み立て順について説明する。
【００３８】
先ず、図１３において、フランジ付工具取付け部材４の２箇所のガイド窓４１ｃ、４１ｃに作動ピン３の端部が同量突出するように挿入する。
【００３９】
次の図１４では、フランジ付工具取付け部材４のガイド窓４１ｃから突出した作動ピン３の雄ねじＭが確実に調整用環状体２の雌ねじ２２に螺合していることを確認した上で、調整用環状体２を回転させつつフランジ付工具取付け部材４の円筒部４１を調整用環状体２に挿入する。
【００４０】
図１５では、調整カラー２に挿入されたフランジ付工具取付け部材４の円筒部４１に可変工具保持部材１の傾斜面１５ｃが形成された側の棒状体１３を挿入し、可変工具保持部材１のフランジ１１をフランジ付工具取付け部材４の円筒部の端面４１ａに当接させる。その際に、可変工具保持部材１の傾斜面１５ｃが前記作動ピン３を乗り越し、作動ピン３が可変工具保持部材１の傾斜面１５ｃに当接、或いは当接するまで僅かなガタが生じた状態になるように、可変工具保持部材１を回転させつつ挿入させて調節するのが良い。
【００４１】
図１６の最後の段階では、カバー５の挿通孔５１に可変工具保持部材１の棒状体１３の端部１３ｂが挿通されるようにカバー５を被せる。
カバー５を被せた後、カバー５を回転させてカバー５のプランジャねじ用雌ねじ５４（図１１参照）と可変工具保持部材１のフランジ１１に形成されたプランジャねじ貫通孔１１ｂ（図３参照）との位置が合わさるように調節する。
【００４２】
カバー５のプランジャねじ用雌ねじ５４と可変工具保持部材１のフランジ１１に形成されたプランジャねじ貫通孔１１ｂとの位置が合わさった時点で図示しない固定用ボルトでカバー５及び可変工具保持部材１をフランジ付工具取付け部材４に固定して当該可変径方調節工具Ａの組立は完了する。
【００４３】
次に、図１７〜図１９を参照して、調節の原理を説明する。
【００４４】
図１７は、作動ピン３の円柱部３１が可変工具保持部材１の傾斜面１５ｃに丁度当接した状態であり、その場合、可変工具保持部材１の棒状体１３は同フランジ１１と直交している状態であり、弾性変形部１６，１６が変形しない状態である。すなわち、図示しないシャンクの中心軸の延長線８Ｌに対する切削工具（チップ）７の切削半径（図１のＳ）が当初の計画値通りの場合である。
【００４５】
それに対して、例えばチップ７が磨耗したり、或いは大きい切削半径の切削を行う場合、すなわち切削半径（図１のＳ）が小さくなった場合は、図１８に示すように、調整カラー２を回転させ、作動ピン３を図示の左方に送る（移動させる）。
すると、作動ピン３は可変工具保持部材１の傾斜面１５ｃの左方の、中心からの直線距離が狭い方に潜り込もうとするが、ガイド窓４１ｃによって図示の上下方向に拘束されているため、逆に可変工具保持部材１の傾斜面１５ｃのある側の端部１３ｂが上方に持ち上げられる。
その結果、可変工具保持部材１の棒状体１３の左端１３ａ側に取り付けられた切削工具取付け部材６及び先端のチップ７の切削半径Ｓは拡大され、正しい位置に補正することが出来る。
【００４６】
他方、実際の切削半径Ｓの値が大きい場合には、図１９に示すように、調整カラー２を回転させ、作動ピン３を図示の右方に送る（移動させる）。
すなわち、作動ピン３は可変工具保持部材１の傾斜面１５ｃの右方の、中心からの直線距離が広い方に移動するため、前述したコイルスプリング９がない場合は作動ピン３と斜面１５ｃは隙間が出来るが、コイルスプリング９が有る為、コイルスプリング９の反力によって傾斜面１５ｃを有する端部１３ｂは図示の下方に押し付けられ、前記弾性変形部１６は弾性変形を生じる。
その結果、可変工具保持部材１の棒状体１３の左端１３ａ側に取り付けられた切削工具取付け部材６及び先端のチップ７の切削半径Ｓは減少させられ、正しい位置まで補正することが出来る。
【００４７】
本発明の実施に際して例えば、図示の例では作動ピン３の傾斜面１５ｃと当接する軸部３１が円柱形状であるが、両端部と同様４隅を丸めた矩形断面であっても良い。
或いは、図示の例では調整カラー２は手動で操作しているが、例えば被接触式の距離センサで実際の切削距離を常時検出し、その検出情報に基づき、ステッピングモータを制御することにより調整カラー２を操作しても良い。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列挙する。
（１）  移動手段を回転させ、可変工具保持部材の傾斜面に作動ピンの外周を接触させつつ作動ピンを主体部の中心軸に沿って移動した際に、可変工具保持部材の弾性変形部分が弾性変形することにより棒状体全体が弾性変形部分を回転中心として回転するように傾斜するので、被切削物に対する切削工具の当接位置を調節することが出来る。
（２）  移動手段及び作動ピンに形成されたねじはリード角が小さいので、微細な調整が可能となる。
（３）  カバーに貫通雌ねじを形成し、その貫通雌ねじに螺合するプランジャーねじをねじ込み、そのねじ込まれたプランジャーねじの先端部が可変工具保持部材の固定部に穿孔された貫通孔を貫通し、移動手段の一方の端面を押圧することによって、移動手段の雌ねじと作動ピンの雄ねじとの間にはガタが生じない。
（４）  従来技術に比べ、構成する部品点数が少なく、従って組付け工数が削減され、複雑な加工も少ないので、コスト上昇が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の全体構成を示す全体組立側面図。
【図２】図１の可変工具保持部材の側面図。
【図３】図２の正面図。
【図４】図２の後面図。本発明の実施形態における調整カラーの２面図。
【図５】図１の作動ピンの側面図。
【図６】図５の正面図。
【図７】図１の調整カラーの側面図。
【図８】図７の正面図。
【図９】図１のフランジ付工具取付部材の側面図。
【図１０】図９の正面図。
【図１１】図１のカバーの側面図。
【図１２】図１１０の正面図。
【図１３】本発明を実施する可変径型調節用工具の組立手順の初期工程を示す工程図。
【図１４】図１３の次の組立手順を示す工程図。
【図１５】図１４の次の組立手順を示す工程図。
【図１６】図１５の次の組立手順である最終工程を示す工程図。
【図１７】本発明を実施する切削工具の調節原理で設定時の態様を説明する原理図。
【図１８】本発明わ実施する切削工具の調節原理で工具摩耗時の調整方法を説明する原理図。
【図１９】本発明を実施する切削工具の調節原理で設定するよりも大きな切削半径となった場合の調整方法を説明する原理図。
【符号の説明】
１・・・可変工具保持部材
２・・・調整カラー
３・・・作動ピン
４・・・フランジ付工具保持部材
５・・・カバー
６・・・切削工具取付け部材
７・・・チップ／切削工具
８・・・主体部（シャンク）
９・・・コイルスプリング
１１・・・フランジ
１３・・・棒状体
１５ｃ・・・傾斜面
１６・・・弾性変形部
４１・・・円筒部
４１ｃ・・・ガイド窓
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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