特許 7074348 リーマ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-16

(45)【発行日】2022-05-24

(54)【発明の名称】リーマ

(51)【国際特許分類】

   B23D 77/02 20060101AFI20220517BHJP

【ＦＩ】

B23D77/02

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019113056

(22)【出願日】2019-06-18

(65)【公開番号】P2020203353

(43)【公開日】2020-12-24

【審査請求日】2020-03-27

(73)【特許権者】

【識別番号】517294026

【氏名又は名称】真辺工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】粟村 操

(72)【発明者】

【氏名】真邉 崇正

【審査官】中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１１－５２８２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５１－０５４３６７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６０－０３９００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１３０７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０１－０６０８０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１０２９７４８９３（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開平０７－１４８６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１６０１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０６２７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７６４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５２６５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１６５７６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３１４９０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５７０４７４２（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第５０７１２９５（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第５３９６６９３（ＵＳ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第４４０６５９７（ＤＥ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００４／０７８３８９（ＷＯ，Ａ２）

【文献】国際公開第２０１５／０１１８６８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１４９６４７（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ２７／００－２９／３４

Ｂ２３Ｂ ３５／００－４９／０６

Ｂ２３Ｄ ６７／００－８１／００

Ｂ２３Ｐ ５／００－１７／０６

Ｂ２１Ｋ １／００－３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動工具交換装置を有するマシニングセンター用のリーマにおいて、
前記マシニングセンターに保持され、軸方向が送り方向とされる回転軸部と、
前記回転軸部の先端部から回転中心線の径方向について互いに反対方向に延在するように形成された第１延在部及び第２延在部と、
前記第１延在部及び前記第２延在部の先端部にそれぞれ前記径方向に突出するように固定され、被加工物に予め形成されている穴の内周面を切削する第１刃及び第２刃と、
前記第１刃の刃先を前記径方向に変位させる刃先位置調整機構とを備えており、
前記第１刃の刃先と前記第２刃の刃先との離間寸法が１５０ｍｍ以上に設定され、
前記第１延在部は、前記第１刃が取り付けられた刃取付部と当該刃取付部よりも前記回転軸部寄りの基部側部とを備え、
前記刃先位置調整機構は、前記刃取付部と前記基部側部との間に形成された所定幅を有する溝と、前記刃取付部に、前記径方向に延びるように形成されて前記溝の内部に連通するねじ孔と、当該ねじ孔に螺合して前記溝における前記刃取付部と反対側の側面に当接するねじとを備え、
前記溝は、前記回転中心線方向に延び、前記第１延在部の一側面及び他側面に開放するとともに前記送り方向先端側に開放しており、
前記ねじ孔は、前記刃取付部における前記径方向外方向の面に開口していることを特徴とするリーマ。

【請求項2】

請求項１に記載のリーマにおいて、
前記第１刃及び前記第２刃の刃先は、回転中心線方向に延びるとともに、前記送り方向と反対側へ行くほど前記径方向内方に位置するように傾斜していることを特徴とするリーマ。

【請求項3】

請求項１または２に記載のリーマにおいて、
前記回転軸部の先端部には、前記送り方向へ突出し、前記第１延在部及び前記第２延在部の前記径方向の寸法よりも短い外径を有する先端側刃保持部が設けられ、
前記先端側刃保持部には、当該先端側刃保持部の外周面から前記径方向に突出する第３刃及び第４刃が固定されていることを特徴とするリーマ。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１つに記載のリーマにおいて、
回転中心線方向に沿って見たとき、前記第１刃の刃先と前記第２刃の刃先とを結ぶ直線が回転中心線を通るように、前記第１刃及び前記第２刃が配置されていることを特徴とするリーマ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被加工物に対して高精度穴加工を行うための回転切削工具に関し、特にリーマ工法に用いられるものの技術分野に属する。

【背景技術】

【0002】

従来より、被加工物に対して穴加工を行う工法としては、ボーリング（中ぐり）工法やリーマ工法等が知られている。ボーリング工法は、ドリルや鋳抜きなどで既に開けられている穴の内面を切削して穴径の精度を向上させたり、穴寸法を大きくする際に使用される工法である。例えば、中ぐり棒の先端に工具を取り付けて回転させながら、被加工物または工具を送ることによって行われ、このボーリング工法では特許文献１に開示されている工具を使用することができる。

【0003】

一方、リーマ工法も、既に開けられている穴の内面を切削して穴径の精度を向上させたり、穴寸法を大きくする際に使用される工法である点ではボーリング工法と同じであるが、リーマ工法はボーリング工法と比較したとき、一般的にはより高精度な仕上げを行うことが可能であり、例えば特許文献２、３に開示されている工具を使用することができる。

【0004】

また、一般的に、ボーリング工法は、リーマ工法に比べて大径の穴の加工に利用されるとともに、切削代の大きな加工も行い得る工法であることが知られている。

【0005】

さらに、被加工物としては、小径（３０ｍｍ以下）の穴を有するものの他、大型アルミダイカスト製品、例えばエンジンブロックや電気自動車用モーターハウジング等の大型被加工物もあり、大型被加工物の場合、大径（１５０～２００ｍｍ相当）の穴加工が必要になることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１７－１５４２１８号公報

【文献】特開２０１１－６２７９０号公報

【文献】特開２０１２－１０６３３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、ボーリング工法では、中ぐり盤を使用することで大径の穴加工であっても比較的容易に行うことができるので、大径の穴加工を行う際には、一般的にボーリング工法が使用される。しかしながら、近年、大径の穴加工においても高い加工精度が求められており、ボーリング工法での対応が困難になってきている。

【0008】

また、大径の穴加工をマシニングセンターで行うことも考えられるが、ボーリング用の工具は、特許文献１等にも開示されているように、穴径に対応した円筒状に形成されているので、穴径の拡大に伴って工具が大型化するとともに、工具の重量が嵩む。このため、大型の工具を保持可能な自動工具交換装置を有する大型のマシニングセンターを用意しなければならず、設備費が大幅に高騰する。

【0009】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、設備費の高騰を抑制しながら、大径の穴加工をボーリング工法よりも高精度に行えるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために、本発明では、回転軸部から径方向に延在する第１延在部及び第２延在部を設け、第１延在部及び第２延在部の先端部にそれぞれ第１刃及び第２刃を固定し、第１刃の刃先と第２刃の刃先との離間寸法を１５０ｍｍ以上に設定した。

【0011】

第１の発明は、自動工具交換装置を有するマシニングセンター用の回転切削工具において、前記マシニングセンターに保持される回転軸部と、前記回転軸部の先端部から回転中心線の径方向について互いに反対方向に延在するように形成された第１延在部及び第２延在部と、前記第１延在部及び前記第２延在部の先端部にそれぞれ径方向に突出するように固定され、被加工物に予め形成されている穴の内周面を切削する第１刃及び第２刃と、前記第１刃の刃先を回転中心線の径方向に変位させる刃先位置調整機構とを備えており、前記第１刃の刃先と前記第２刃の刃先との離間寸法が１５０ｍｍ以上に設定され、前記第１延在部は、前記第１刃が取り付けられた刃取付部と当該刃取付部よりも前記回転軸部寄りの基部側部とを備え、前記刃先位置調整機構は、前記刃取付部と前記基部側部との間に形成された所定幅を有する溝と、前記刃取付部に、前記径方向に延びるように形成されて前記溝の内部に連通するねじ孔と、当該ねじ孔に螺合して前記溝における前記刃取付部と反対側の側面に当接するねじとを備え、前記溝は、前記回転中心線方向に延び、前記第１延在部の一側面及び他側面に開放するとともに前記送り方向先端側に開放しており、前記ねじ孔は、前記刃取付部における前記径方向外方向の面に開口していることを特徴とする。

【0012】

この構成によれば、第１延在部及び第２延在部にそれぞれ第１刃及び第２刃が固定されているので、この回転切削工具を用いることでリーマ工法による高精度な穴加工が可能になり、例えば、真円度が０．０３ｍｍ以下、面粗度０．１ａ以下になる。このとき、第１刃の刃先と第２刃の刃先との離間寸法が１５０ｍｍ以上であるため、直径が１５０ｍｍ以上の大径の穴の高精度加工が行えるようになる。第１刃の刃先と第２刃の刃先との離間寸法は、２００ｍｍ以上であってもよく、第１延在部及び第２延在部の径方向の寸法によって任意に設定することが可能である。

【0013】

ここで、仮に、ボーリング用の工具で直径が１５０ｍｍ以上の大径の穴加工を行う場合を想定すると、ボーリング用の工具は特許文献１の工具のように穴径に対応した円筒状であることから、工具の直径が１５０ｍｍに近くなり、この寸法は、径方向であればどの方向でも略同じ程度になる。従って、そのような寸法を有する円筒状の工具をマシニングセンターの自動工具交換装置に保持させようとすると、直径が約１５０ｍｍの工具占有空間を、自動工具交換装置による工具の移動軌跡の全体に亘って確保しておかなければならない。一般的な小型のマシニングセンターでは、直径が１５０ｍｍの工具占有空間を自動工具交換装置による工具の移動軌跡の全体に亘って確保するのは困難であるため、大型のマシニングセンターが必要になる。

【0014】

本発明では、リーマ工法用の工具であるため、工具の形状が円筒状ではなく、互いに反対方向に延在する第１延在部及び第２延在部を備えた形状となっている。このため、第１延在部及び第２延在部が延在する方向についてのみ工具の外形寸法が１５０ｍｍ以上になるが、他の方向についての寸法は１５０ｍｍよりも大幅に短くすることが可能になる。よって、マシニングセンターの自動工具交換装置に保持させる際、直径が約１５０ｍｍの工具占有空間を移動軌跡の全体に亘って確保する必要はなく、第１延在部及び第２延在部の延在方向にのみ１５０ｍｍ以上の空間を確保できればよいので、小型のマシニングセンターで対応が可能になる。

【0015】

また、第１刃の第１延在部への取付位置を変更することなく、刃先位置調整機構によって第１刃の刃先を回転中心線の径方向に変位させることが可能になる。これにより、穴加工時における仕上がり内径を任意に変更することができる。

【0016】

また、ねじをねじ孔に螺合させて締め込んでいくと、ねじの先端部が刃取付部と反対側の側面に当接し、この側面を押圧する。そのときの反力によって刃取付部が径方向外方へ変位し、これにより、第１刃が径方向外方へ変位することになる。すなわち、ねじの締め込み量によって簡単にかつほぼ無段階に第１刃の刃先の位置を微調整できる。

【0017】

第２の発明は、前記第１刃及び前記第２刃の刃先は、回転中心線方向に延びるとともに、前記回転切削工具の送り方向と反対側へ行くほど径方向内方に位置するように傾斜していることを特徴とする。

【0018】

この構成によれば、第１刃及び第２刃の刃先が回転中心線方向に長い形状になる。刃先における回転切削工具の送り方向先端部が最も径方向外方に位置することになるので、この先端部が穴の内周面を主に切削することになる。そして、刃先が送り方向反対側へ行くほど径方向内方に位置しているので、刃先における送り方向と反対側は穴の内周面に接触し難くなる。これにより、刃先における送り方向と反対側を穴の内周面から逃がすことができ、加工精度を向上させることができる。

【0019】

第３の発明は、前記回転軸部の先端部には、前記回転切削工具の送り方向へ突出し、前記第１延在部及び前記第２延在部の径方向の寸法よりも短い外径を有する先端側刃保持部が設けられ、前記先端側刃保持部には、当該先端側刃保持部の外周面から径方向に突出する第３刃及び第４刃が固定されていることを特徴とする。

【0020】

この構成によれば、第３刃及び第４刃により、１５０ｍｍよりも小径の穴加工を行うことが可能になる。つまり、１５０ｍｍ以上の大径の穴加工と、それよりも小径の穴加工とを１つの回転切削工具によって行うことができるので、マシニングセンターの自動工具交換装置に準備しておく工具の数を減らすことができる。

【0021】

第４の発明は、回転中心線方向に沿って見たとき、前記第１刃の刃先と前記第２刃の刃先とを結ぶ直線が回転中心線を通るように、前記第１刃及び前記第２刃が配置されていることを特徴とする。

【0022】

この構成によれば、第１刃の刃先と第２刃の刃先とが回転中心線を対称の中心とした点対称に配置されることになるので、回転切削工具を回転させながら送ることにより、第１刃及び第２刃によって穴の内周面を略同時に加工することが可能になる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、回転軸部の先端部から回転中心線の径方向について互いに反対方向に延在するように形成された第１延在部及び第２延在部にそれぞれ第１刃及び第２刃を固定し、第１刃の刃先と第２刃の刃先との離間寸法を１５０ｍｍ以上に設定したので、小型のマシニングセンターを使用可能にして設備費の高騰を抑制しながら、１５０ｍｍ以上の大径の穴加工をボーリング工法よりも高精度に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の実施形態１に係る回転切削工具の側面図である。

【図2】本発明の実施形態１に係る回転切削工具を先端側から見た図である。

【図3】第１刃の側面図である。

【図4】本発明の実施形態２に係る図１相当図である。

【図5】本発明の実施形態２に係る図２相当図である。

【図6】本発明の実施形態２に係る回転切削工具の第１延在部を径方向外側から見た図である。

【図7】本発明の実施形態３に係る図１相当図である。

【図8】本発明の実施形態３に係る図２相当図である。

【図9】本発明の実施形態４に係る図１相当図である。

【図10】本発明の実施形態４に係る図２相当図である。

【図11】マシニングセンターの自動工具交換装置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

【0026】

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る回転切削工具１の側面図であり、図２は、回転切削工具１を先端側から見た図である。回転切削工具１は、いわゆるリーマであり、既に開けられている穴の内面を切削して穴径の精度を向上させたり、穴寸法を大きくする際に使用される。回転切削工具１は、リーマであることから、ボーリング用の工具に比べて切削代の小さな加工を行うように構成されている。回転切削工具１が加工対象とする穴の径は、１５０ｍｍ以上であり、上限は３００ｍｍである。

【0027】

回転切削工具１が対象とする被加工物は、大型アルミダイカスト製品、例えばエンジンブロックや電気自動車用モーターハウジング等の大型被加工物である。この被加工物に予め形成されている穴の内周面を切削することにより、設定された寸法の内径を有する穴に仕上げることができるとともに、内周面の面粗度も所定値にすることができる。被加工物には、例えば、ドリルや鋳抜きなどによって上記穴を予め形成することができる。

【0028】

また、回転切削工具１は、自動工具交換装置を有するマシニングセンター（図示せず）で使用される工具である。このマシニングセンターは従来から周知のものであるため、詳細な説明は省略するが、大型のマシニングセンターではなく、小型のマシニングセンターである。図１１に示す自動工具交換装置１００は、オートツールチェンジャー（ＡＴＣ）と呼ばれている装置であり、例えば工具を保持可能な多数の保持部１０１，１０１，…と、これら保持部１０１，１０１，…が所定の環状軌道を描くように当該保持部１０１，１０１，…を搬送する搬送機構１０２とを備えたマガジン式の自動工具交換装置とすることができる。保持部１０１に対して着脱可能に保持された工具はカバー１０３で覆われており、マシニングセンターの運転中に工具等に触れることができないようになっている。

【0029】

小型のマシニングセンターの自動工具交換装置１００の場合、直径が１５０ｍｍ以上の円筒状の工具２００（仮想線で示す）を保持部１０１に保持させることが設計上、無理である。すなわち、円筒状の工具２００の場合は、径方向のどの方向についても１５０ｍｍ以上の寸法になるので、そのような寸法を有する円筒状の工具２００をマシニングセンターの自動工具交換装置１００に保持させようとすると、直径が約１５０ｍｍの工具占有空間を、自動工具交換装置１００による工具２００の移動軌跡の全体に亘って確保しておかなければならない。ところが、カバー１０３と工具との隙間は、小型のマシニングセンターの場合、そこまで大きく確保することができず、例えば円筒状の工具であれば、約１００ｍｍ～１５０ｍｍ未満の直径のものしか保持部１０１に保持させることができないように設計されているのが一般的である。

【0030】

また、従来、直径が１５０ｍｍ以上の穴加工はボーリング工法で行われるのが一般的である。このため、直径が１５０ｍｍ以上の穴加工を行おうとすると、直径が１５０ｍｍ以上のボーリング用の工具を使用することになり、このボーリング用の工具は図１１に示す円筒状の工具２００であることから、小型のマシニングセンターでは工具２００とカバー１０３との干渉が問題となる。その結果、大型のマシニングセンターを用意しなければならなかった。

【0031】

本実施形態では、直径が１５０ｍｍ以上の大径の穴加工をボーリング用の工具を用いることなく、リーマで行えるようにすることで、小型のマシニングセンターの使用を可能にすることができる。以下、回転切削工具１について詳細に説明する。

【0032】

図１に示すように、回転切削工具１は、マシニングセンターの主軸に保持される回転軸部２と、回転軸部２の先端部から回転中心線の径方向について互いに反対方向に延在するように形成された第１延在部１０及び第２延在部２０と、第１延在部１０及び第２延在部２０の先端部にそれぞれ径方向に突出するように固定された第１刃１１及び第２刃２１とを備えている。回転切削工具１の基端側はマシニングセンターの主軸（図示せず）に保持される側であり、回転切削工具１の先端側はその反対側である。切削加工時の回転切削工具１の送り方向は図１の下方向になる。回転軸部２は円柱状をなしており、マシニングセンターの主軸に保持されるとともに、自動工具交換装置１００の保持部１０１にも保持される部分である。回転軸部２の長さは任意に設定することができる。

【0033】

図１に示す回転軸部２の中心線Ｘは、回転切削工具１の回転中心線である。回転軸部２の中心線Ｘに直交する方向が回転切削工具１の径方向であり、径方向のうち、一方向に延びる直線を図２に符号Ａで示す。この直線Ａは、回転軸部２の中心線Ｘを通っている。また、切削加工時の回転切削工具１の回転方向は、図２に矢印３００で示す方向である。

【0034】

本実施形態では、切削用の刃が取り付けられる部分として、第１延在部１０及び第２延在部２０のみ有しており、回転軸部２から径方向に突出するのは、第１延在部１０及び第２延在部２０だけである。つまり、回転切削工具１がリーマ工法用の工具であるため、工具の形状が円筒状ではなく、互いに反対方向に延在する第１延在部１０及び第２延在部２０を備えた形状となっているため、回転軸部２における第１延在部１０と第２延在部２０との間には径方向へ突出する突出部等が形成されていない。従って、回転切削工具１における第１延在部１０及び第２延在部２０が突出する部分以外の径方向の寸法は、第１延在部１０及び第２延在部２０が突出する部分に比べて大幅に短くなる。

【0035】

第１延在部１０及び第２延在部２０は、厚肉な板状をなしている。第１延在部１０の一側面１０ａは、直線Ａと平行に延びる平坦面で構成されている。第１延在部１０の他側面は、径方向先端側へ行くほど一側面１０ａに近づくように傾斜して延びる傾斜面１０ｂと、この傾斜面１０ｂの径方向先端に連続する先端側面１０ｃとを有している。中心線Ｘ方向から見たとき、傾斜面１０ｂの径方向先端は、直線Ａ上に位置している。したがって、第１延在部１０の厚みは、先端側へ行くほど薄くなっている。中心線Ｘ方向から見たとき、先端側面１０ｃは、直線Ａ上で当該直線Ａに沿って径方向に延びている。第１延在部１０の先端側面１０ｃが形成された部分の厚みは、径方向外側から内側まで略同じになっている。

【0036】

第２延在部２０の一側面２０ａは、第１延在部１０の一側面１０ａに対し、直線Ａを挟んで反対側に位置しており、直線Ａと平行に延びる平坦面で構成されている。第２延在部２０の他側面は、第１延在部１０の他側面に対し、直線Ａを挟んで反対側に位置しており、径方向先端側へ行くほど一側面２０ａに近づくように傾斜して延びる傾斜面２０ｂと、この傾斜面２０ｂの径方向先端に連続する先端側面２０ｃとを有している。中心線Ｘ方向から見たとき、傾斜面２０ｂの径方向先端は、直線Ａ上に位置している。したがって、第２延在部２０の厚みも、第１延在部１０の厚みと同様に、先端側へ行くほど薄くなっている。中心線Ｘ方向から見たとき、先端側面２０ｃは、直線Ａ上で当該直線Ａに沿って径方向に延びている。第２延在部２０の先端側面２０ｃが形成された部分の厚みは、径方向外側から内側まで略同じになっている。

【0037】

第１刃１１は、第１延在部１０の先端側面１０ｃに対して固定されている。第２刃２１は、第２延在部２０の先端側面２０ｃに対して固定されている。第１刃１１及び第２刃２１の固定方法、固定構造は特に限定されるものではないが、例えばろう付けや溶接、ねじ等による締結固定等の方法、構造を挙げることができる。図１、図２ではろう付けの場合を示しており、符号１２、２２は、それぞれ、第１刃１１と第１延在部１０との間に介在しているろう材の固化した部分、第２刃２１と第２延在部２０との間に介在しているろう材の固化した部分である。

【0038】

第１刃１１は、被加工物に予め形成されている穴の内周面を切削するための刃先１１ａを有している。この刃先１１ａが第１延在部１０の径方向先端部から径方向外方へ突出するように、第１刃１１が第１延在部１０に固定されている。同様に、第２刃２１も刃先２１ａを有しており、この刃先２１ａが第２延在部２０の径方向先端部から径方向外方へ突出するように、第２刃２１が第２延在部２０に固定されている。

【0039】

図３は、第１刃１１を拡大して示したものである。直線Ｂは、中心線Ｘと平行で、かつ、第１刃１１の刃先１１ａにおける回転切削工具１の先端側の端部（先端部）を通る直線である。第１刃１１の刃先１１ａは、回転中心線方向に延びるとともに、回転切削工具１の送り方向（回転切削工具１の先端側）と反対側（回転切削工具１の基端側）へ行くほど径方向内方に位置するように傾斜している。刃先１１ａの傾斜度は、例えば０．１／１００～１．０／１００程度に設定することができる。これにより、切削時には、第１刃１１の刃先１１ａの先端部が主に穴の内周面に接触することになり、この先端部が穴の内周面を主に切削することになる。そして、刃先１１ａが送り方向反対側へ行くほど径方向内方に位置するように傾斜しているので、刃先１１ａにおける送り方向と反対側は穴の内周面に接触し難くなる。これにより、刃先１１ａにおける送り方向と反対側を穴の内周面から逃がすことができ、加工精度を向上させることができる。第２刃２１の刃先２１ａも同様に形成されており、回転中心線方向に延びるとともに、回転切削工具１の送り方向と反対側へ行くほど径方向内方に位置するように傾斜している。

【0040】

また、図１に示すように、第１刃１１の刃先１１ａと第２刃２１の刃先２１ａとの離間寸法Ｃは１５０ｍｍ以上に設定されている。すなわち、図２に示すように、回転中心線Ｘ方向に沿って見たとき、第１刃１１の刃先１１ａと第２刃２１の刃先２１ａとを結ぶ直線は直線Ａとなる。従って、第１刃１１の刃先１１ａと第２刃２１の刃先２１ａとを結ぶ直線が回転中心線Ｘを通るように、第１刃１１及び第２刃２１が配置されている。そして、直線Ａ上における第１刃１１の刃先１１ａの先端部が位置する点と、第２刃２１の刃先２１ａの先端部が位置する点との距離が、離間寸法Ｃに相当する。離間寸法Ｃにより、穴の仕上がり内径が決定される。

【0041】

図１に示すように、回転軸部２の先端部には、回転切削工具１の送り方向へ突出する第１先端側刃保持部３０が設けられている。第１先端側刃保持部３０は、第１延在部１０の径方向の寸法、及び第２延在部２０の径方向の寸法よりも短い外径を有する柱状に形成されている。図２に示すように、第１先端側刃保持部３０の外周面には、４つの第１凹面部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが形成されている。第１先端側刃保持部３０の第１凹面部３０ｃ、３０ｄには、それぞれ第３刃３１及び第４刃３２が固定されている。第３刃３１及び第４刃３２の刃先が第１先端側刃保持部３０の外周面から径方向に突出するように、第３刃３１及び第４刃３２が配置されている。

【0042】

また、第１先端側刃保持部３０の先端部には、回転切削工具１の送り方向へ突出する第２先端側刃保持部４０が設けられている。第２先端側刃保持部４０は、第１先端側刃保持部３０の径方向の寸法よりも短い外径を有する柱状に形成されている。図２に示すように、第２先端側刃保持部４０の外周面には、４つの第２凹面部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが形成されている。第２先端側刃保持部４０の第２凹面部４０ｃ、４０ｄには、それぞれ第５刃４１及び第６刃４２が固定されている。第５刃４１及び第６刃４２の刃先が第２先端側刃保持部４０の外周面から径方向に突出するように、第５刃４１及び第６刃４２が配置されている。

【0043】

第１刃１１の刃先１１ａと第２刃２１の刃先２１ａとの離間寸法と、第３刃３１の刃先と第４刃３２の刃先との離間寸法と、第５刃４１の刃先と第６刃４２の刃先との離間寸法とを比較した際、第５刃４１の刃先と第６刃４２の刃先との離間寸法が最も短くなり、第１刃１１の刃先１１ａと第２刃２１の刃先２１ａとの離間寸法が最も長くなる。

【0044】

第１刃１１及び第２刃２１により、直径が１５０ｍｍ以上の穴の内周面を加工することができる。第３刃３１及び第４刃３２により、直径が例えば６０ｍｍ程度の小径の穴の内周面を加工することができる。第５刃４１及び第６刃４２により、さらに小径の穴の内周面を加工することができる。したがって、１つの回転切削工具１により、３種類の穴の内周面を加工することができる。

【0045】

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、本実施形態に係る回転切削工具１によれば、切削用の刃１１、２１が取り付けられる部分が第１延在部１０及び第２延在部２０であるため、回転切削工具１における第１延在部１０及び第２延在部２０が突出する部分の径方向の寸法を例えば１５０ｍｍ以上にして大径の穴の内周面をリーマ工法によって加工可能にする場合に、回転切削工具１における第１延在部１０及び第２延在部２０が突出しない部分の寸法を大幅に短くすることができる。

【0046】

したがって、図１１に仮想線で示すように、回転切削工具１をマシニングセンターの自動工具交換装置１００の保持部１０１に保持させる際に、回転切削工具１における径方向の最も長い部分が搬送方向に向くように配置することで、カバー１０３と回転切削工具１との干渉を回避することができる。このため、マシニングセンターの自動工具交換装置１００に回転切削工具１を保持させる際、直径が約１５０ｍｍの工具占有空間を移動軌跡の全体に亘って確保する必要はなく、第１延在部１０及び第２延在部２０の延在方向にのみ１５０ｍｍ以上の工具占有空間を確保できればよいので、小型のマシニングセンターで対応が可能になる。

【0047】

そして、切削加工時には、第１延在部１０及び第２延在部２０にそれぞれ第１刃１１及び第２刃２１が固定されているので、この回転切削工具１を用いることでリーマ工法による高精度な穴加工が可能になり、例えば、真円度が０．０３ｍｍ以下、面粗度０．１ａ以下の加工を行うことができる。このとき、第１刃１１の刃先１１ａと第２刃２１の刃先２１ａとの離間寸法Ｃが１５０ｍｍ以上であるため、直径が１５０ｍｍ以上の大径の穴の高精度加工を行うことができる。

【0048】

尚、第１刃１１の刃先１１ａと第２刃２１の刃先２１ａとの離間寸法は、２００ｍｍ以上であってもよく、第１延在部１０及び第２延在部２０の径方向の寸法によって任意に設定することが可能である。

【0049】

（実施形態２）
図４～図６は、本発明の実施形態２に係る回転切削工具１を示すものである。実施形態２では、刃先位置調整機構を備えている点で実施形態１のものと異なっており、他の部分は実施形態１と同じであるため、以下、実施形態１と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。

【0050】

すなわち、実施形態２に係る回転切削工具１は、第１刃１１の刃先１１ａを回転中心線Ｘの径方向に変位させる刃先位置調整機構及び第２刃２１の刃先２１ａを回転中心線Ｘの径方向に変位させる刃先位置調整機構を備えている。図４、５では、第１刃１１の刃先１１ａを変位させる刃先位置調整機構のみ示し、第２刃２１の刃先２１ａを変位させる刃先位置調整機構は省略しているが、第２刃２１の刃先２１ａを変位させる刃先位置調整機構と第１刃１１の刃先１１ａを変位させる刃先位置調整機構とは同様に構成することができる。

【0051】

刃先位置調整機構は、第１延在部１０に形成された溝１３と、ねじ孔１４と、ねじ１５とで構成されている。第１延在部１０は、第１刃１０が取り付けられた刃取付部１０Ａと、当該刃取付部１０Ａよりも回転軸部２寄りの基部側部１０Ｂとを備えている。溝１３は、第１延在部１０の刃取付部１０Ａと基部側部１０Ｂとの間に形成されており、回転軸部２の接線方向に延びている。溝１３は、第１延在部１０における送り方向先端側の面に開口している。溝１３の幅は、回転軸部２の径方向の寸法であり、例えば０．５ｍｍ～１．０ｍｍ程度の所定の寸法に設定されている。溝１３は、第１延在部１０の一側面１０ａから先端側面１０ｃに達するまで延びており、一側面１０ａにおいて開放されるとともに、先端側面１０ｃにおいても開放されている。溝１３の長さは、一側面１０ａと先端側面１０ｃとの離間寸法と同じである。溝１３の深さは、第１延在部１０における中心線Ｘ方向の寸法の１／２以上に設定することができる。

【0052】

ねじ孔１４は、刃取付部１０Ａに形成されており、中心線Ｘの径方向に延びている。図６に示すように、ねじ孔１４の一端は、刃取付部１０Ａにおける中心線Ｘの径方向外方の面に開口している。また、ねじ孔１４の他端は、刃取付部１０Ａにおける中心線Ｘの径方向内方の面、即ち、溝１３の刃取付部１０Ａ側の側面１３ａに開口している。従って、ねじ孔１４の他端は、溝１３の内部に連通することになる。

【0053】

ねじ１５は、ねじ孔１４に螺合するようになっている。ねじ１５の頭部には、図示しない締結用工具（六角レンチ等）が差し込まれて係合する工具係合孔１５ａ（図６に示す）が形成されている。ねじ１５の頭部は、刃取付部１０Ａにおける中心線Ｘの径方向外方に向いており、ねじ孔１４に締結用工具を差し込むことでねじ１５の工具係合孔１５ａに係合させることができるようになっている。ねじ１５を締め込むことにより、ねじ１５の先端部が溝１３における刃取付部１０Ａと反対側の側面１３ｂに当接するようになっている。このとき、ねじ１５の頭部がねじ孔１４から突出しないように、ねじ１５の寸法が設定されている。

【0054】

この実施形態２によれば、実施形態１と同様な作用効果を奏することができる。さらに、ねじ１５をねじ孔１４に螺合させて締結用工具により締め込んでいくと、ねじ１５の先端部が溝１３の側面１３ｂに当接し、この側面１３ｂを押圧する。そのときの反力によって刃取付部１０Ａが径方向外方へ変位し、これにより、第１刃１１が径方向外方へ変位することになる。すなわち、ねじ１５の締め込み量によって簡単にかつほぼ無段階に第１刃１１の刃先１１ａの位置を微調整できる。第２刃２１の刃先２１ａも同様に微調整できる。

【0055】

（実施形態３）
図７及び図８は、本発明の実施形態３に係る回転切削工具１を示すものである。実施形態３では、先端側刃保持部が１つだけ設けられている点で実施形態１のものと異なっており、他の部分は実施形態１と同じであるため、以下、実施形態１と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。

【0056】

すなわち、実施形態３では、回転軸部２の先端部に、回転切削工具１の送り方向へ突出する先端側刃保持部５０が設けられている。先端側刃保持部５０は、第１延在部１０の径方向の寸法、及び第２延在部２０の径方向の寸法よりも短い外径を有する柱状に形成されている。図８に示すように、先端側刃保持部５０の外周面には、２つの凹面部５０ａ、５０ｂが形成されている。先端側刃保持部５０の凹面部５０ａ、５０ｂには、それぞれ第３刃５１及び第４刃５２が固定されている。第３刃５１及び第４刃５２の刃先が先端側刃保持部５０の外周面から径方向に突出するように、第３刃５１及び第４刃５２が配置されている。

【0057】

この実施形態３によれば、実施形態１と同様な作用効果を奏することができる。

【0058】

（実施形態４）
図９及び図１０は、本発明の実施形態４に係る回転切削工具１を示すものである。実施形態４では、先端側刃保持部を備えていない点と、第１刃及び第２刃の刃先がそれぞれ階段状に形成されている点とで実施形態１のものと異なっており、他の部分は実施形態１と同じであるため、以下、実施形態１と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。

【0059】

すなわち、実施形態４では、回転軸部２の先端部に先端側刃保持部が設けられておらず、刃は第１刃１１及び第２刃２１のみである。第１刃１１は、中心線Ｘ方向の先端側に位置する先端側刃先１１ａと、中間部に位置する中間刃先１１ｂと、基端側に位置する基端側刃先１１ｃとを備えている。先端側刃先１１ａが最も径方向内方に位置しており、基端側刃先１１ｃが最も径方向外方に位置している。

【0060】

また、第２刃２１も第１刃１１と同様に構成されており、中心線Ｘ方向の先端側に位置する先端側刃先２１ａと、中間部に位置する中間刃先２１ｂと、基端側に位置する基端側刃先２１ｃとを備えている。先端側刃先２１ａが最も径方向内方に位置しており、基端側刃先２１ｃが最も径方向外方に位置している。

【0061】

第１刃１１の先端側刃先１１ａと、第２刃２１と先端側刃先２１ａとによって穴加工を行うことができ、また、第１刃１１の中間刃先１１ｂと、第２刃２１と中間刃先２１ｂとによって穴加工を行うことができ、さらに、第１刃１１の基端側刃先１１ｃと、第２刃２１と基端側刃先２１ｃとによって穴加工を行うことができる。

【0062】

この実施形態４によれば、実施形態１と同様な作用効果を奏することができるとともに、第１刃１１及び第２刃２１によって３種類の穴加工を行うことができる。

【0063】

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

【産業上の利用可能性】

【0064】

以上説明したように、本発明に係る回転切削工具は、例えばエンジンブロックや電気自動車用モーターハウジング等の大型被加工物の穴加工を行うことができる。

【符号の説明】

【0065】

１ 回転切削工具
２ 回転軸部
１０ 第１延在部
１１ 第１刃
１１ａ 刃先
１３ 溝
１４ ねじ孔
１５ ねじ
２０ 第２延在部
２１ 第２刃
２１ａ 刃先
３１ 第３刃
３２ 第４刃

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】