特許 7236523 ボーリングヘッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-01

(45)【発行日】2023-03-09

(54)【発明の名称】ボーリングヘッド

(51)【国際特許分類】

   B23B 29/12 20060101AFI20230302BHJP

   B23B 29/034 20060101ALI20230302BHJP

   B23B 27/10 20060101ALN20230302BHJP

   B23B 51/06 20060101ALN20230302BHJP

   B23Q 11/10 20060101ALN20230302BHJP

【ＦＩ】

B23B29/12 Z

B23B29/034 B

B23B27/10

B23B51/06 D

B23Q11/10 A

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021196779

(22)【出願日】2021-12-03

【審査請求日】2021-12-06

(73)【特許権者】

【識別番号】591028072

【氏名又は名称】株式会社日研工作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001586

【氏名又は名称】弁理士法人アイミー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】釘宮 弘英

(72)【発明者】

【氏名】三▲角▼ 進

【審査官】山本 忠博

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－３０３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－７９５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２０９６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平４－６７９０７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ２７／００－２９／３４，

５１／００－５１／１４；

Ｂ２３Ｑ １１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

末端部から先端部まで延びてクーラントが流れるヘッド通路、ボーリングバーの軸線を挟んで前記先端部の一方側および他方側に形成される切り欠き、および前記一方側の切り欠きから前記他方側の切り欠きまで延びてボーリングバーの軸線と交差する横孔、を有するヘッド本体と、
前記横孔に通されて、一端および他端が前記軸線から遠ざかって配置され、前記一端に切刃チップが取り付けられるカートリッジ軸体と、
前記カートリッジ軸体の前記他端に設けられて、前記軸線から前記カートリッジ軸体の前記一端までの距離を調整する調整機構と、
前記先端部に設けられ、前記距離を調整された前記カートリッジ軸体を前記先端部に着脱可能に固定する固定機構とを備え、
前記ヘッド通路は、前記ヘッド本体の前記末端部から延出して前記軸線と重なって延びる軸線通路と、前記軸線通路の先端から分岐して前記横孔および前記軸線を回避して配置される少なくとも３本の出口通路を含み、
第１の前記出口通路は、前記一方側の切り欠きに設けられて前記切刃チップへ指向し、
第２の前記出口通路は、前記先端部の前記他方側のうち、前記横孔の他端よりも周方向一方に設けられ、
第３の前記出口通路は、前記先端部の前記他方側のうち、前記横孔の他端よりも周方向他方に設けられ、
前記第２以降の出口通路はそれぞれ、前記第１の出口通路よりも断面積を小さくされる、ボーリングヘッド。

【請求項2】

ボーリングバーの軸線方向位置に関し、前記第１の出口通路は、前記第２以降の出口通路よりも、軸線方向先端側に配置される、請求項１に記載のボーリングヘッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モジュラーボーリングシステムおよびボーリングバーの先端部材になるボーリングヘッドに関する。

【背景技術】

【0002】

切削加工を実行するボーリングバーは、例えばモジュラーボーリングシステムのように中継部材を追加することでボーリングバーの中心軸線方向に長くなり、深掘り加工を可能とする。ボーリングバーに関し、ボーリングバーの末端から先端まで延びるクーラント通路をボーリングバー内部に穿設し、クーラント通路を経由して、ボーリングバー先端の切刃チップにクーラントを供給する構造が知られている。このようなクーラント供給構造は例えば特開２０２１―０３０３８４号公報（特許文献１）に記載される。かかる構造によれば、切削箇所にクーラントを噴射して効率良く冷却することができ、高速加工に資する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２１－０３０３８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来のクーラント供給構造にあっては、さらに改善すべき点があることを本発明者は見いだした。つまり高圧のクーラントがボーリングバーの先端から切刃チップへ向かって勢いよく噴射すると、噴射時の反力で切刃チップを含むボーリングバー先端部がワークの反対側に反ってしまうことがわかった。そうすると切刃チップが切削箇所から遠ざかり、ボーリングの孔径が小さくなる懸念が生じる。特にモジュラーボーリングシステムのように中継部材を継ぎ足ししてボーリングバーが軸線方向に長くされる場合、切削加工の精度に影響が及ぶ。

【0005】

本発明は、上述の実情に鑑み、クーラントを勢いよく噴射しても加工精度に影響が及ばないボーリングバーの技術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】

この目的のため本発明によるボーリングヘッドは、ヘッド末端部からヘッド先端部まで延びてクーラントが流れるヘッド通路、ボーリングバーの軸線を挟んでヘッド先端部の一方側および他方側に形成される切り欠き、および一方側の切り欠きから他方側の切り欠きまで延びてボーリングバーの軸線と交差する横孔、を有するヘッド本体と、ヘッド先端部の横孔に通されて、一端および他端がボーリングバーの軸線から遠ざかって配置され、かかる一端に切刃チップが取り付けられるカートリッジ軸体と、カートリッジ軸体の他端に設けられて、ボーリングバーの軸線からカートリッジ軸体の一端までの距離を調整する調整機構と、先端部に設けられ、上述の距離を調整されたカートリッジ軸体を先端部に着脱可能に固定する固定機構とを備えることを前提とする。そしてヘッド本体のヘッド通路は、ヘッド末端部から延出してボーリングバーの軸線と重なって延びる軸線通路と、軸線通路の先端から分岐してヘッド先端部の横孔およびボーリングバーの軸線を回避して配置される複数の出口通路を含み、第１の出口通路は、ヘッド先端部の一方側の切り欠きに設けられて切刃チップへ指向し、第２以降の出口通路は、ヘッド先端部の他方側に設けられる。

【0007】

出口通路の本数は少なくとも３本あれば足り、特に限定されない。第２の出口通路は、ヘッド先端部の他方側のうち、横孔の他端よりも周方向一方に設けられ、第３の出口通路は、ヘッド先端部の他方側のうち、横孔の他端よりも周方向他方に設けられる。

【0008】

本発明において、第２以降の出口通路はそれぞれ、第１の出口通路よりも断面積を小さくされる。各出口通路の断面積は、少なくとも２本において等しくてもよいし、あるいは互いに異なっていてもよい。

【0009】

かかる本発明によれば、クーラントが複数の出口通路から噴射する際、噴射に伴う反力が、ボーリングバーの軸線を中心としてバランスの取れたものになり、噴射時のボーリングバーの反りを防止できる。したがってクーラントを切削箇所に大量供給しながら、高速かつ高精度の穴あけ加工が実現する。また本発明によれば、ボーリングバーの軸線からみて３方向以上の多方向にクーラントが噴射されることから、ボーリングバーの軸線を中心とする噴射バランスがさらに良好なものとなる。また本発明によれば、第２以降の出口通路の断面積が第１出口通路の断面積よりも小さくされることから、第２以降の出口通路の噴射速度が第１出口通路の噴出速度よりも大きくなり、第２以降の出口通路の噴射反力を大きくすることができる。また本発明によれば、第１出口通路の噴射流量を十分確保することができる。上述した末端および先端とは、ボーリングバーの軸線の根元および先端をいうと理解されたい。上述した先端部の一方側および他方側とは、ヘッド本体の中心軸線、つまりボーリングバーの軸線、を中心とする０°～１８０°の半円領域および１８０°～３６０°の半円領域をいうと理解されたい。本発明の好ましい局面として、ボーリングバーの軸線方向位置に関し、第１出口通路は、第２以降の出口通路よりも、軸線方向先端側に配置される。

【発明の効果】

【0010】

このように本発明によれば、ボーリングヘッド先端部から切削箇所へクーラントを高速で噴射させても、ボーリングヘッドの反りを防止できる。したがってボーリングの孔径が小さくなる懸念が解消され、加工精度の低下が生じない。本発明は深穴加工に有利である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態を示す側面図である。

【図2】同実施形態の接続箇所を示す拡大断面図である。

【図3】同実施形態の通路接続部材を取り出して示す側面図である。

【図4】同実施形態の通路接続部材を取り出して示す底面図である。

【図5】同実施形態の変形例を示す拡大断面図である。

【図6】本発明の他の実施形態を示す縦断面図である。

【図7】ボーリングヘッドの先端部を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態になるモジュラーボーリングシステムを示す全体図であって、図中の略半分が側面を、残りの略半分が縦断面をそれぞれ表す。モジュラーボーリングシステム１０は、工具シャンク１１と、中継アダプタ２１と、ボーリングヘッド３１とを備え、軸線Ｏを中心軸線として延びる。以下の説明において、シャンク側になる軸線Ｏ方向一方を末端といい、ヘッド側になる軸線Ｏ方向他方を先端という。

【0013】

工具シャンク１１は、工具シャンク１１末端に形成されるシャンク部１２と、工具シャンク１１先端に形成される先端接続部１３を有する。シャンク部１２は、フランジ部分と、フランジ部分から末端に向かって突出して徐々に細くなる軸部分とを含む、所定規格の寸法および形状であり、図示しない工作機械の主軸に着脱可能に装着される。先端接続部１３は、円筒状であり、平坦な環状平坦面１４と、環状平坦面１４の中心に形成される凹部１５と、円筒部１６と、を有し、中継アダプタ２１の末端接続部２３が着脱可能に装着される。凹部１５を区画する円筒部１６の周方向所定箇所には、円筒部１６の半径方向に延びて円筒部１６を貫通する雌ねじである第１サイドロックボルト孔１７が形成される。第１サイドロックボルト孔１７は凹部１５と接続する。第１サイドロックボルト孔１７には第１サイドロックボルト１８が螺合する。

【0014】

工具シャンク１１の内部には、末端のシャンク部１２から先端の先端接続部１３まで延びるシャンク通路１９が設けられる。本実施形態のシャンク通路１９は、モジュラーボーリングシステム１０の中心軸線である軸線Ｏに重なって延びる。シャンク通路１９の末端は、シャンク部１２に形成される大径の末端中心孔１２ｈの底面と接続する。シャンク通路１９の先端は、中間通路２０を介して、先端接続部１３の凹部１５の底面と接続する。シャンク通路１９の内径は末端から先端まで均一（つまり断面均一）にされる。またシャンク通路１９の内径は、末端中心孔１２ｈおよび中間通路２０の内径よりも小さい。

【0015】

シャンク通路１９および中間通路２０は、同軸に配置される。ただし中間通路２０の内径は、シャンク通路１９の内径よりも大きく、凹部１５の内径よりも小さくされる。なお図示しない変形例として、工具シャンク１１のうち、シャンク部１２および先端接続部１３を除いた中央領域が長尺に形成されてもよい。かかる変形例では、中間通路２０の軸線Ｏ方向寸法Ｌｃが、シャンク部１２の軸線Ｏ方向寸法や、先端接続部１３の軸線Ｏ方向寸法よりも長くされる。これによりモジュラーボーリングシステム１０は、図示しないワークに長い深穴を穿孔することができる。

【0016】

中継アダプタ２１は、先端のボーリングヘッド３１と末端の工具シャンク１１の間に介在して、両者を接続する。このため中継アダプタ２１は、上述した先端接続部１３に対応する末端接続部２３と、上述した先端接続部１３と同一の先端接続部１３を、両端それぞれに備える。なお図示はしなかったが、中継アダプタ２１は、複数介在してもよく、あるいは中継アダプタ２１は、末端接続部２３から先端接続部１３までの軸線Ｏ方向寸法が長い長尺部材であってもよい。これによりモジュラーボーリングシステム１０は、図示しないワークに一層長い深穴を穿孔することができる。あるいは図示はしなかったが、モジュラーボーリングシステム１０において、中継アダプタ２１を介在させずにボーリングヘッド３１と末端の工具シャンク１１を直結してもよい。

【0017】

末端接続部２３は、工具シャンク１１の先端接続部１３に着脱可能に連結される。末端接続部２３は、環状平坦面２３ｔと、環状平坦面２３ｔの中心から突出する凸部２５を有する。凸部２５は円柱形状であり、周方向所定箇所に第１固定穴２５ｈが形成される。凸部２５が先端接続部１３の凹部１５に差し込まれて嵌合し、環状平坦面２３ｔが環状平坦面１４に面接触した状態で、第１固定穴２５ｈは先端接続部１３の第１サイドロックボルト孔１７と連通する。第１サイドロックボルト孔１７に螺合する第１サイドロックボルト１８は、外径側（中心軸線Ｏから遠い側）に六角穴等の工具嵌合部１８ｔを有し、外径側から第１サイドロックボルト１８がねじ込まれると、第１サイドロックボルト１８の内径側（中心軸線Ｏに近い側）の先端部が第１固定穴２５ｈに進入する。第１サイドロックボルト１８の先端部はテーパ形状にされ、第１固定穴２５ｈはテーパ穴に形成されることから、第１サイドロックボルト１８の先端部外径面は第１固定穴２５ｈの内径面をテーパ同士の面対面で押圧し、くさびの作用で凸部２５を凹部１５内に引き込んで、環状平坦面２３ｔを環状平坦面１４に強力に押し付ける。これにより末端接続部２３は先端接続部１３に強固に接続固定される。

【0018】

反対に第１サイドロックボルト１８が緩められると、第１サイドロックボルト１８の先端部が第１固定穴２５ｈから退出し、末端接続部２３は先端接続部１３から分離される。なお本実施形態の第１固定穴２５ｈは、凸部２５の半径方向に延び、平坦な底面の有底穴であり、後述する中継通路２４と接続しない。

【0019】

本実施形態では１の先端接続部１３に複数の第１サイドロックボルト孔１７が周方向に間隔を空けて設けられる。各第１サイドロックボルト孔１７は、軸線Ｏを中心として例えば周方向９０°空けて２か所に配置される。第１固定穴２５ｈも同様である。複数の第１サイドロックボルト１８によって末端接続部２３は先端接続部１３に一層強固に接続固定される。

【0020】

中継アダプタ２１には、中継通路２４がさらに設けられる。中継通路２４は、軸線Ｏ方向に延びる丸孔であり、軸線Ｏ方向に亘って内径一定である。本実施形態の中継通路２４は、軸線Ｏと重なって延び、凸部２５を貫通する。中継通路２４の先端は、凹部１５の底面と接続する。

【0021】

ボーリングヘッド３１は、ヘッド本体３２と、カートリッジ軸体３６と、調整機構３７と、切刃チップ３９とを有する。ヘッド本体３２は、軸線Ｏを中心として延びる円柱体であり、外周面を有する。ヘッド本体３２の末端には、末端接続部２３が設けられる。ボーリングヘッド３１の末端接続部２３は、上述した中継アダプタ２１の末端接続部２３と同様であることから、同一の符号を付して説明を省略する。

【0022】

なお図１中、ボーリングヘッド３１の末端接続部２３は、中継アダプタ２１の先端接続部１３に接続固定されるが、図示しない変形例として工具シャンク１１の先端接続部１３に接続固定されてもよい。つまり末端接続部２３は、ボーリングヘッド３１の末端と、中継アダプタ２１の末端に設けられる。また先端接続部１３は、中継アダプタ２１の先端と、工具シャンク１１の先端に設けられる。そして中継アダプタの個数は０～複数の範囲で適宜調整される。互いに接続される末端接続部２３および先端接続部１３に関して、これら接続部がそれぞれ設けられる末端側の部材と先端側の部材（工具シャンク１１と、中継アダプタ２１と、ボーリングヘッド３１）を、単に工具シャンク側部材とヘッド側部材ともいう。

【0023】

説明をボーリングヘッド３１に戻すと、ヘッド本体３２の先端部には切り欠き３３ｂ,３３ｃおよび横孔３５が設けられる。切り欠き３３ｂ,３３ｃは、軸線Ｏを挟むように配置されてヘッド本体３２の一方側および他方側にそれぞれ形成され、ヘッド本体３２の外周面よりも窪んでいる。

【0024】

横孔３５は、一方側の切り欠き３３ｂから他方側の切り欠き３３ｃまで延び、軸線Ｏと交差する。カートリッジ軸体３６は、横孔３５に通されて、軸線Ｏと交差する姿勢で変位可能に保持される。具体的には、カートリッジ軸体３６の中央部が軸線Ｏと交差し、カートリッジ軸体３６の両端が軸線Ｏから離れて配置される。

【0025】

カートリッジ軸体３６の一端には切刃チップ３９がねじ止めによって取り付けられる。ねじを緩めることにより、切刃チップ３９は適宜交換可能である。切刃チップ３９はヘッド本体３２の外周面よりも外径側に突出する。軸線Ｏを中心としてモジュラーボーリングシステム１０が回転することによって、切刃チップ３９はワーク（図略）を切削して深穴を穿孔する。

【0026】

ヘッド本体３２の先端部他方側の切り欠き３３ｃには調整機構３７が設けられる。調整機構３７は、カートリッジ軸体３６の他端に同軸に設けられる調整ダイヤル３８を含み、カートリッジ軸体３６を軸線Ｏ直角方向に変位させる。調整機構３７の調整ダイヤル３８を任意のダイヤル目盛だけ回動させることにより、カートリッジ軸体３６は、横孔３５の延在方向に沿って、ダイヤル目盛に対応する変位量で進退動する。

【0027】

調整ダイヤル３８を一方へ回転させると、軸線Ｏから離れるようにして切刃チップ３９が外径側へ変位し、深穴の穴径を大きくすることができる。反対に調整ダイヤル３８を他方へ回転させると、軸線Ｏに近づくようにして切刃チップ３９が内径側へ変位し、深穴の穴径を小さくすることができる。

【0028】

ボーリングヘッド３１の先端部には、外周面から横孔３５まで延びる雌ねじ孔が形成され、かかる雌ねじ孔にはサイドロックボルト４０が螺合する。これらの雌ねじ孔およびサイドロックボルト４０はカートリッジ軸体３６を固定する機構である。サイドロックボルト４０は、外周面からねじ込まれ、先端部分がカートリッジ軸体３６に当接してカートリッジ軸体３６を固定する。サイドロックボルト４０を緩めると、カートリッジ軸体３６は横孔３５の延在方向に移動可能にされる。

【0029】

ボーリングヘッド３１には、ヘッド通路３４がさらに設けられる。ヘッド通路３４は、末端側の軸線通路３４ｓと、軸線通路３４ｓの先端側から分岐して延びる途中通路３４ｔ,３４ｕ，３４ｘと、途中通路３４ｔ,３４ｕ，３４ｘの先端側と接続する複数の出口通路３４ｖ，３４ｗ，３４ｙと、を含む。ヘッド通路３４の断面積は、各出口通路３４ｖ，３４ｗ，３４ｙで最も小さく、各途中通路３４ｔ，３４ｕ，３４ｘの断面積が各出口通路３４ｖ，３４ｗ，３４ｙの断面積よりも大きく、軸線通路３４ｓの断面積が各途中通路３４ｔ，３４ｕ，３４ｘの断面積よりも大きい。つまりクーラントがボーリングバーの先端へ進むにつれて、ヘッド通路３４の断面積は小さくなる。またヘッド通路３４はいずれも丸孔である。

【0030】

シャンク通路１９と、中継通路２４と、ヘッド通路３４は、この順序で直列接続されて軸線Ｏ方向に延び、クーラント通路を構成する。図１左に矢で示すように主軸から末端中心孔１２ｈにクーラントが供給され、クーラントは上述したクーラント通路を流れ、出口通路３４ｖ，３４ｗ，３４ｙからワーク深穴の内径面へ噴射される。なお中継アダプタ２１の個数は０～複数の範囲で適宜調整されることから、末端接続部２３および先端接続部１３によって互いに接続される末端側の通路と先端側の通路（シャンク通路１９と、中継通路２４と、ヘッド通路３４）を、単にシャンク側通路とヘッド側通路ともいう。

【0031】

本実施形態のシャンク通路１９から軸線通路３４ｓまでは、軸線Ｏと重なって真っ直ぐに延び、先端へ向かうほど断面積が小さくなる。断面積が小さいほど流速が速くなり、出口通路３４ｖから切削箇所へ向けてクーラントを勢いよく噴射させることができる。

【0032】

次にヘッド通路３４につき詳細に説明する。

【0033】

軸線通路３４ｓは、軸線Ｏと重なって延びる丸孔であり、凸部２５を貫通する。軸線通路３４ｓは、軸線Ｏと交差して延びる途中通路３４ｔと接続する。図７は、ボーリングヘッド３１を先端側からみた正面図である。途中通路３４ｔは軸線Ｏと直交して延び、軸線通路３４ｓの先端とＴ字状に接続する。なお途中通路３４ｔの外径端は栓３４ｂで封止される。途中通路３４ｔの両端はそれぞれ、軸線Ｏと平行に延びる途中通路３４ｕ，３４ｘの末端と、Ｌ字状に接続する。

【0034】

図１中、図面の煩雑を避けるため、一方の途中通路３４ｕを破線で表し、途中通路３４ｕと平行に延びる他方の途中通路３４ｘは図略される。途中通路３４ｕ,３４ｘの間には横孔３５が延在する。横孔３５は途中通路３４ｕ,３４ｘから離隔しており、接続しない。

【0035】

図１に示すように、横孔３５と重なる軸線Ｏ方向位置で、途中通路３４ｕの先端部は第１出口通路３４ｖと接続する。第１出口通路３４ｖは、ヘッド本体３２の軸線Ｏ方向の末端から先端へ延びる途中通路３４ｕに対し、鋭角方向に真っ直ぐ延びる。第１出口通路３４ｖの出口は、ヘッド本体３２の一方側に配置され、具体的には切り欠き３３ｂと接続する。そして第１出口通路３４ｖは、カートリッジ軸体３６の一端および切刃チップ３９へ指向する。

【0036】

また途中通路３４ｕの先端部は、第１出口通路３４ｖの入口との接続箇所よりも末端側で、第２出口通路３４ｗの入口と接続する。第２出口通路３４ｗは、ヘッド本体３２の末端側から先端側へ延びる途中通路３４ｕに対し、鋭角方向に真っ直ぐ延びる。第２出口通路３４ｗは、ヘッド本体３２の他方側に配置され、具体的には切り欠き３３ｃよりも周方向一方側の外周面と接続する。そして第２出口通路３４ｗは、切刃チップ３９とは反対側へ指向する。途中通路３４ｕ,３４ｘの先端は栓３４ｃ,３４ｄで封止される。

【0037】

図１に図略された途中通路３４ｘの先端部は、横孔３５と重なる軸線Ｏ方向位置で、第３出口通路３４ｙと接続する（図７）。図１に図略された第３出口通路３４ｙは、ヘッド本体３２の軸線Ｏ方向の末端側から先端側へ延びる途中通路３４ｘに対し、鋭角方向に真っ直ぐ延びる。第３出口通路３４ｙは、ヘッド本体３２の他方側に配置され、具体的には切り欠き３３ｃよりも周方向他方側の外周面と接続する。そして第３出口通路３４ｙは、切刃チップ３９とは反対側へ指向する。第１～第３出口通路３４ｖ，３４ｗ，３４ｙはいずれも、軸線Ｏを中心として内径側から外径側へ真っ直ぐ延びる。また第１～第３出口通路３４ｖ，３４ｗ，３４ｙはいずれも、末端側から先端側へ向かうにつれて軸線Ｏから遠ざかるよう斜め方向に真っ直ぐ延びる。

【0038】

図７に示すように軸線Ｏを挟むヘッド本体３２の一方側および他方側の側面部分に関し、第１出口通路３４ｖはヘッド本体３２の一方側に配置されて切刃チップ３９へ指向し、第２出口通路３４ｗはヘッド本体３２の他方側に配置されて切刃チップ３９と反対側へ指向する。第２出口通路３４ｗの断面積は、第１出口通路３４ｖの断面積よりも小さい。第３出口通路３４ｙは第２出口通路３４ｗと同様である。

【0039】

図７に示すように、第１～第３出口通路３４ｖ、３４ｗ，３４ｙは、軸線Ｏを中心として、周方向９０°～１５０°の間隔で、バランス良く配置される。本実施形態によれば、第１～第３出口通路３４ｖ、３４ｗ，３４ｙからクーラントを高速で噴射しても、
バランスのとれたものとなり、ボーリングヘッド３１およびモジュラーボーリングシステム１０の反りが生じない。第１～第３出口通路３４ｖ、３４ｗ，３４ｙのバランスの良い配置は、軸線Ｏ方向に長いモジュラーボーリングシステム１０において有益であり、切刃チップ３９による深穴加工において加工精度の低下が生じない。

【0040】

また本実施形態によれば、第２出口通路３４ｗの断面積が、第１出口通路３４ｖの断面積よりも小さいことから、第２出口通路３４ｗの噴出速度が第１出口通路３４ｖの噴出速度よりも速くなり、第２出口通路３４ｗの噴射方向の反力を大きくすることができる。したがって第１出口通路３４ｖから十分な量のクーラントを切削箇所に供給しつつ、モジュラーボーリングシステム１０の反りを防止することができる。

【0041】

また本実施形態によれば、図１に示されない第３出口通路３４ｙの軸線Ｏ方向位置は、図１に示す第２出口通路３４ｗの軸線Ｏ方向位置と重なる。つまり軸線Ｏ方向位置に関し、第１出口通路３４ｖは、第２以降の出口通路３４ｗ，３４ｙよりも、軸線Ｏ方向先端側に配置される。

【0042】

図２は、末端接続部２３と先端接続部１３との接続箇所を取り出して示す拡大縦断面図である。具体的には図２は、中継アダプタ２１とボーリングヘッド３１の接続箇所を示すが、工具シャンク１１と中継アダプタ２１の接続箇所も同様であり、あるいは工具シャンク１１とボーリングヘッド３１の接続箇所も同様であり、あるいは中継アダプタ２１,２１同士の接続箇所も同様であり、後三者については説明を省略する。かかる接続箇所には、シャンク側通路になる中継通路２４とヘッド側通路になるヘッド通路３４を接続する通路接続部材４１が介在する。

【0043】

図３は通路接続部材４１を示す側面図であり、軸線Ｏ直角方向にみた状態を表す。図４は通路接続部材４１を示す底面図であり、軸線Ｏ方向末端側からみた状態を表す。通路接続部材４１は、独楽のような形状であり、末端大径部４２と、末端大径部４２から先端側へ突出する先端小径部４３と、末端大径部４２から先端小径部４３まで通路接続部材４１を貫通する貫通路４４と有し、凹部１５の中に配置される。本実施形態では、通路接続部材４１全体が、凹部１５の中に完全に収容される。

【0044】

末端大径部４２は、通路接続部材４１の末端部を占める円柱形状である。末端大径部４２の外周面が凹部１５の内周面に嵌合する。さらに末端大径部４２の外周面と凹部１５の内周面との環状隙間には末端シール部４６が設けられる。かかる環状隙間は末端シール部４６によって封止される。末端シール部４６は例えばＯリングであって、末端大径部４２の外周面に形成されて周方向に延びる環状溝４８に取付嵌合される。

【0045】

先端小径部４３は、末端大径部４２よりも小径の円柱形状であって、通路接続部材４１の先端部を占める。先端小径部４３の外周面が中継通路２４末端の内周面に嵌合する。さらに先端小径部４３の外周面と通路接続部材４１の内周面との環状隙間には先端シール部４７が設けられる。かかる環状隙間は先端シール部４７によって封止される。先端シール部４７は例えばＯリングであって、中継通路２４の内周面に形成されて周方向に延びる環状溝に取付嵌合される。

【0046】

本実施形態では、通路接続部材４１が先端接続部１３に固定される。かかる構造につき説明する。先端接続部１３の外周面には、第２サイドロックボルト孔５２が形成される。第２サイドロックボルト孔５２は、軸線Ｏを中心とする半径方向に延び、凹部１５と接続する。第２サイドロックボルト孔５２には、第２サイドロックボルト５１が螺合する。第２サイドロックボルト５１は、外径側に六角穴等の工具嵌合部を有し、外径側からねじ込まれることによって第２サイドロックボルト５１の内径側の先端部が凹部１５内へ進入し、通路接続部材４１に当接してこれを固定する。本実施形態では、第２サイドロックボルト５１の先端部はテーパ形状にされる。また通路接続部材４１の末端大径部４２の外周面には、テーパ穴形状の第２固定穴４５が形成される。第２固定穴４５は有底であり、貫通路４４と接続しない。第２サイドロックボルト５１の先端部が第２固定穴に進入することによって、通路接続部材４１は先端接続部１３に強固に固定される。

【0047】

第２サイドロックボルト５１を第２サイドロックボルト孔５２にねじ込む際、第２サイドロックボルト５１の雄ねじには接着剤が塗布される。この接着剤は硬化して、第２サイドロックボルト５１がゆるみ止めされる。また雄ねじと雌ねじの隙間が封止され、凹部１５内のクーラントが第２サイドロックボルト孔５２から外部へ漏れ出すことが防止される。

【0048】

第２サイドロックボルト孔５２は周方向等間隔に配列される。これにより通路接続部材４１は、全周において、軸線Ｏ方向の移動を規制され、軸線Ｏに対して傾くことがない。したがって高圧のクーラントがシャンク通路１９から凹部１５に流入する際、クーラントの液圧が通路接続部材４１に偏って作用する場合であっても、通路接続部材４１は軸線Ｏに対して傾かないよう固定される。

【0049】

本実施形態によれば、末端側のシャンク通路１９と先端側の中継通路２４を接続する通路接続部材４１が、凹部１５の中に収容され、シャンク通路１９に差し込まれない。様々な種類の工具シャンク１１および中継アダプタ２１において、凹部１５の形状および寸法は共通化されることから、１種類の通路接続部材４１で多種多様なシャンク通路１９とヘッド通路３４の接続を共用化できる。つまり複数種類の工具シャンク１１および中継アダプタ２１を接続する場合であっても、複数種類の通路接続部材４１を準備する必要がない。また中継通路２４とヘッド通路３４を接続する場合や、他の末端側通路および先端側通路を接続する場合も同様である。

【0050】

また通路接続部材４１が末端側のシャンク通路１９に差し込まれないため、シャンク通路１９の内周面を仕上げ研摩加工する必要がない。換言するとシャンク側部材の先端からあまり距離を置かない箇所、つまり凹部１５内周面に仕上げ研摩加工を追加すれば足りることから、長尺なシャンク側部材にも適用可能である。

【0051】

さらに、第１固定穴２５ｈは、有底であり、中継通路２４やヘッド通路３４と接続しないので、中継通路２４やヘッド通路３４に鋭利な角が生成されない。したがって例えば図示はしなかったが、通路接続部材４１の先端小径部４３外周に先端シール部を附設して、かかる先端小径部４３を中継通路２４やヘッド通路３４に差し込んで嵌合する場合、先端シール部は損傷しない。本実施形態のモジュラーボーリングシステムによれば、末端の工具シャンク１１からボーリングヘッド３１の先端部へ、高圧のクーラントを供給することができる。

【0052】

次に上述した実施形態の変形例を説明する。図５は変形例を示す縦断面図である。この変形例につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。この変形例では上述した末端シール部４６（図２）に代えて、末端シール部４９を設ける。末端シール部４９は、末端シール部４６を第２固定穴４５よりも末端側に移設したものであって、他の構成については末端シール部４６と同じである。

【0053】

変形例の末端シール部４９は、凹部１５と第２サイドロックボルト孔５２の間を遮断することから、シャンク通路１９から凹部１５へ流れるクーラントが第２サイドロックボルト孔５２に進入することがない。したがって、第２サイドロックボルト５１を第２サイドロックボルト孔５２に単に螺合させて上述した接着剤を使用しない場合や、第２サイドロックボルト５１を第２サイドロックボルト孔５２に螺合させないであっても、クーラントが第２サイドロックボルト孔５２から外部へ漏れ出すことが防止される。変形例のモジュラーボーリングシステムにおいても、末端の工具シャンク１１からボーリングヘッド３１の先端部へ高圧のクーラントを供給することができる。

【0054】

次に本発明の他の実施形態を説明する。図６は本発明の他の実施形態を示す拡大断面図である。他の実施形態につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。他の実施形態では、第２サイドロックボルト５１と第２サイドロックボルト孔５２との環状隙間にシール部５３を設ける。かかる環状隙間はシール部５３によって封止される。シール部５３は例えばＯリングであって、第２サイドロックボルト５１の外周面に形成されて周方向に延びる環状溝に取付嵌合される。またシール部５３は、第２サイドロックボルト５１の雄ねじよりも凹部１５に近い側に設置される。

【0055】

図６に示す実施形態によれば、第２サイドロックボルト５１と第２サイドロックボルト孔５２の環状隙間を接着剤等で封止しなくても、シール部５３が該環状隙間を封止する。したがってクーラントが第２サイドロックボルト孔５２から漏れ出すことが防止される。

【0056】

以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。例えば上述した１の実施形態から一部の構成を抜き出し、上述した他の実施形態から他の一部の構成を抜き出し、これら抜き出された構成を組み合わせてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0057】

本発明は、工作機械において有利に利用される。

【符号の説明】

【0058】

１０ モジュラーボーリングシステム、 １１ 工具シャンク、
１３ 先端接続部、 １５ 凹部、 １６ 円筒部、
１９ シャンク通路、 ２０ 中間通路、 ２１ 中継アダプタ、
２３ 末端接続部、 ２４ 中継通路、 ２５ 凸部、
３１ ボーリングヘッド、 ３２ ヘッド本体、 ３４ ヘッド通路、
３４ｓ 軸線通路、 ３４ ヘッド通路、 ３４ｂ，３４ｃ 栓、
３４ｔ，３４ｕ，３４ｘ 途中通路、 ３４ｖ 第１出口通路、
３４ｗ 第２出口通路、 ３４ｙ 第３出口通路、 ３５ 横孔、
３６ カートリッジ軸体、 ３７ 調整機構、 ３８ 調整ダイヤル、
３９ 切刃チップ、 ４０ サイドロックボルト（固定機構）、
Ｏ ボーリングバー軸線。

【要約】

【課題】高圧クーラントを噴射することに起因するボーリングヘッドの反りを防止する。
【解決手段】ボーリングヘッド３１は、クーラントが流れるヘッド通路３４を有するヘッド本体３２と、カートリッジ軸体３６とを備える。ヘッド通路３４は、ヘッド本体３２の末端部から延出して軸線Ｏと重なって延びる軸線通路３４ｓと、軸線通路３４ｓの先端から分岐してカートリッジ軸体３６および軸線Ｏを回避して配置される複数の出口通路３４ｖ，３４ｗ，３４ｙを含み、第１出口通路３４ｖは、切り欠き３３ｂに設けられて切刃チップへ指向し、第２出口通路３４ｗは軸線Ｏを挟んで切り欠き３３ｂとは反対側に設けられる。
【選択図】図７

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】