JPH03117533A - フローティングツールのクーラント供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、フローティングツールのクーラント供給装置
に関するものであり、より詳細には、フローティングツ
ールに装着される切削用工具の円滑な平面浮動及び／又
は首振り浮動を確保することができるフローティングツ
ールのクーラント供給装置に関するものである。

先行技術 ボール盤などに装着される切削用工具として、被削材に
穴あけ加工を施すドリル、或いは、ドリルにより被削材
に予め切削された下穴の内周面を更に切削し、該下穴の
内周面に仕上げ加工を施すリーマなどの穴あけ用工具が
実用に供されている。

このような穴あけ作業、殊に、リーマ加工又はリーマ通
しにおいては、リーマなどの穴あけ用工具と、主軸との
間に、穴あけ用工具を平面浮動及び／又は首振り浮動可
能に支持することができるフローティングツールが介挿
される場合がある。

かかるフローティングツールは、一般に、穴あけ工具を
保持するホルダ部と、主軸に取付けられるシャンク部と
、ホルダ部とシャンク部との間に介挿され、ホルダ部と
シャンク部との相対運動を可能にするフローティング機
構とを備えており、穴あけ工具の中心軸線又は回転軸線
と、被削材に形成された下穴の中心軸線との容易な心合
わせを可能にし、これによって、被加工穴の加工精度を
確保するように機能する。

例えば、エンジンのシリンダブロックにシリンダボアを
切削する場合、シリンダボアの下穴に対してリーマ加工
を行うリーマは、フローティングツール又はフローティ
ングリーマホルダを介して、ボール盤の主軸に装着され
、フローティングリーマホルダは、リーマのシャンクを
実質的に同心状に把持する略円筒状のチャッキングホル
ダと、ボール盤の主軸に取付けられ、チャッキングホル
ダが挿入されている孔部を有するテーパシャンクと、チ
ャッキングホルダの外周とテーパシャンクの孔部の内周
との間に介挿され、チャッキングホルダ部を主軸の回転
軸線に対して回転半径方向に僅かに偏心可能に、即ち、
平面浮動可能に支持するとともに、該ホルダ部の中心軸
線を、主軸の回転軸線に対して僅かに傾斜可能に、即ち
、首振り浮動可能に支持することができるフローティン
グ機構とを備えている。このようにフローティングリー
マホルダを介して主軸に支持されたリーマは、リーマの
回転軸線と、シリンダボアの下穴の中心軸線とが心ずれ
を起こしているときに、チャッキングホルダの平面浮動
及び／又は首振り浮動により、リーマの回転軸線がシリ
ンダボアの下穴の中心軸線と自動的に心合わせされるの
で、シリンダボアの下穴に無理やり押し込まれることな
く、シリンダボアの下穴に円滑にリーマ仕上げを施すこ
とができる。

ここに、このように構成されたフローティングツールに
あっては、リーマの切刃およびリーマよる被削部位に切
削油、即ち、クーラントを供給するためのクーラントの
供給装置として、リーマの軸芯に形成されているクーラ
ントの流路と流体連通可能なり−ラントの供給流路が、
テーパシャンク及びチャッキングホルダの軸芯に設けら
れ、更に、上記の如（相対運動を行うテーパシャンクと
チャッキングホルダとの間において、上記供給流路から
フローティング機構へのクーラントの漏れを防止する液
体シールを形成するために、チャッキングホルダの外周
面と、テーパシャンクに形成されたチャッキングホルダ
用の挿入孔の内周面との間に円環状の弾性体からなる０
リングが介挿されていた。

発明の解決しようとする問題点 しかしながら、このようなフローティングツールのクー
ラント供給装置においては、チャッキングホルダが平面
浮動または首振り浮動を行う際に、０リングは、チャッ
キングホルダの外周面とテーパシャンクの挿入孔の内周
面とが接近する側において、圧縮され、かかる圧縮に伴
うＯ’Ｊングの弾発力が、チャッキングホルダの平面浮
動及び／又は首振り浮動に対する抵抗となり、チャッキ
ングホルダの円滑な平面浮動及び／又は首振り浮動の妨
げとなるという問題があった。

発明の目的 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、切削用ツールを保持するホルダ部と
、主軸に装着されるとともに、前記ホルダ部が遊動可能
に挿入される孔部を有するシャンク部と、該シャンク部
に対して前記ホルダ部を平面浮動可能及び／又は首振り
浮動可能に支持するフローティング機構とを備え、前記
フローティング機構が、前記ホルダ部の外周と、前記孔
部の内周との間に介挿されているフローティングツール
のクーラント供給装置において、ホルダ部の円滑な平面
浮動及び／又は首振り浮動を確保することができるクー
ラント供給装置を提供することにある。

発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は、上記クーラント
供給装置において、前記切削用ツールにクーラントを供
給するように前記シャンク部の側の前記ホルダ部の端壁
に形成された第１の流路と、前記第１の流路にクーラン
トを供給するように、前記シャンク部に形成された第２
０流路とを含み、前記第１及び第２の流路を囲むことが
できる開口を有し、前記端壁と前記シャンク部との間に
配置された弾性部材と、前記シャンク部に相対移動可能
に支持され、前記弾性部材を保持する保持部材と、前記
シャンク部に支持され、前記弾性部材が前記端面に押圧
されるように、前記保持部材を付勢する付勢手段とを有
する液体シール手段を備えたクーラント供給装置を提供
する。

発明の作用 本発明の上記構成によれば、上記付勢手段は、上記保持
手段を付勢して、上記弾性部材をホルダ部の端壁に押圧
する。上記弾性部材は、ホルダ部の端壁に押圧されて、
端壁に当接するとともに、上記第１及び第２の流路を囲
み、第１０流路及び第２の流路からホルダ部の外周への
クーラントの漏れを防止する。

弾性部材は、ホルダ部の端壁に当接しているので、上記
ホルダ部が上記シャンク部に対して平面浮動又は首振り
浮動を行う際に、弾性部材は、実質的に圧縮されること
なく、付勢手段の局部的な伸縮及び弾性部材と端壁の表
面との横滑りにより、ホルダ部の運動に容易に追従する
。従って、弾性部材は、その弾発力によってホルダ部の
運動を妨げることなく、ホルダ部の円滑な平面浮動及び
／又は首振り浮動を確保することができる。

実施例 以下、添付図面に基づいて、本発明によるフローティン
グツールのクーラント供給装置を適用したり−マ用のフ
ローティングツールの実施例につき、詳細に説明を加え
る。

図面は、本実施例にかかるフローティングツールを示す
概略縦断面図であり、フローティングツールは、主軸に
取付けられ、且つリーマを支持している状態で示されて
いる。

図において、先端部分に切刃３２を備えたリーフ３が、
フローティングツール１の前端部分（図において、左端
部分）に装着されており、フローティングツール１は、
その後端部分（図において左端部分）が仮装線で示すボ
ール盤４の主軸４１に取付けられている。フローティン
グツール１は、全体的に略円筒状のチャッキングホルダ
１０と、チャッキングホルダ１０が挿入されているテー
バシャンク２とから略構成されており、チャッキングホ
ルダ１０は、スクリ：Ｌ１１の締結により、リーマ３の
シャンク３１を把持しており、また、テーバシャンク２
は、主軸４１に装着され、主軸４１の回転トルクを、チ
ャッキングホルダ１０に伝達することができるように構
成されている。

チャッキングホルダ１０は、テーパシャンク２０軸芯に
おいて被削材（図示せず）に向かって開口している全体
的に横断面略円形の孔部に挿入されており、略円筒状の
筒状壁１ｏａ、筒状壁１０ａから回転半径方向（以下、
単に半径方向と称する）外方に延びるフランジ部１０Ｃ
１および、筒状壁１０ａと一体的に形成され、チャッキ
ングホルダ１０の後端（図において、右側端）を閉塞し
ている端壁１０ｂとから略構成されており、端壁１０ｂ
には、リーマ３の軸芯に形成されている流路３３にクー
ラントを供給するための流路１３ａを備えた円筒状部材
１３が貫通している。

テーパシャンク２は、その前端部分（図において、左端
部分）において、チャッキングホルダ１０を収容すると
ともに、フローティング機構を介して、チャッキングホ
ルダ１を平面浮動可能且つ首振り浮動可能に支持してい
る。フローティング機構は、チャッキングホルダ１０が
挿入された孔部の半径方向拡開部分の外周に形成された
円周方向に延びる湾曲面２０、湾曲面２０から半径方向
内方に突出しているキー２２、湾曲面２０に摺接してい
る一対のボールベアリング２Ｌ２１、および、各ボール
ベアリング２１．２１の両側において、各ボールベアリ
ング２１．２１を回転軸線（以下、単に軸線と称する）
方向に付勢している一対の円環状のウニイブスプリング
２３．２３とから構成されている。このフローティング
機構においては、キー２２は、チャッキングホルダ１０
の筒状壁１０ａから半径方向外方に突出しているフラン
ジ部１０Ｇに形成されたキー溝１２と係合して、生釉４
１からテーパシャンク２に伝達された回転トルクをチャ
ッキングホルダ１０に伝達し、また、ボールベアリング
２１．２１は、そのボールリテーナ部分に保持された複
数の遊動ボールが、チャッキングホルダ１０のフランジ
部１０Ｃの両端面に当接することにより、チャッキング
ホルダ１０を半径方向に移動可能、即ち、平面浮動可能
に保持するとともに、ポールリテーナ部分が湾曲面２０
上を摺動することにより、チャッキングホルダ１０をテ
ーパシャンク２の軸線に対して傾斜可能、即ち、首振り
浮動可能に保持しており、更に、ウニイブスプリング２
３．２３は、一対のボールベアリング２１．２１を軸線
方向両側から弾力的に保持しており、湾曲面２０に沿っ
たボールベアリングの摺動運動を規制し、チャッキング
ホルダ１０の円滑な首振り浮動を確保している。

チャッキングホルダ１０が挿入されたテーパシャンク２
の孔部には、その底部に、軸線方向後方（図におい・て
左方向〉に延びる小径孔部が形成されており、この小径
孔部には、スプリングリテーナ１７により保持されたコ
イルスプリング１６によって、スリーブ１５が保持され
ている。スリーブ１５は、円筒状部材１３の流路１３ａ
と、その円筒状の側壁に穿設されたクーラントのインポ
ート１５ａとを、その中空部を介して流体連通させてい
る。ここに、チャッキングホルダ１０を収容しているテ
ーパシャンク２の孔部の内周面と、チャッキングホルダ
１０の筒状壁１０ａの外周面、および、チャッキングホ
ルダ１０の端壁１０ｂと、スリーブ１５の前端面とは、
チャッキングホルダ１０の平面浮動及び首振り浮動を可
能にするために、僅かに間隔を隔てており、このため、
スリーブ１５の前端部分外周には、スリーブ１５の中空
部から、チャッキングホルダ１０の筒状壁１０ａの外周
へのクーラントの漏れを防止するための円環状の０リン
グ５が配設されている。

０リング５は、液体シール可能な弾性体からなり、スリ
ーブ１５の前端部分外周に軸線方向に摺動可能に支持さ
れている略円筒状のＯリングリテーナ６の前端部分に担
持されている。０リングリテーナ６は、その筒状壁部分
に形成された開口部に、スリーブ１５に植設されたピン
８が係合することにより、軸線方向および周方向の移動
が規制されている。また、圧縮スプリング７が、０リン
グリテーナ６の前端部分に形成された半径方向外方に延
びる円環状の突出部の後端面と、テーパシャンク２の小
径孔部の底面との間に介挿されており、圧縮スプリング
７は、Ｏリングリテーナ６を、軸線方向前方（図におい
て左方向）に付勢することにより、０リング５をチャッ
キングホルダ１０の端壁１０ｂに押圧している。

スリーブ１５のインボート１５ａは、テーパシャンク２
を略半径方向に貫通している流路２５を介して、テーパ
シャンク２の外周に形成された周溝２４と流体連通して
いる。周溝２４は、テーパシャンク２の外周部分に摺動
可能に内接している略リング状のキャリヤ４５に形成さ
れた供給流路４４と流体連通しており、また、供給流路
４４は、供給流路２５へのクーラントの供給又は供給停
止を制御する２位置制御弁４３を介して、供給流路４２
と流体連通しており、更に、供給流路４２は、図示しな
いクーラントの供給源と流体連通している。

このように構成されたフローティングツール１において
は、リーマ３を把持しているチャッキングホルダ１０が
、テーバシャンク２に平面浮動及び首振り浮動可能に支
持されているので、リーマ３の回転軸線又は中心軸線と
、被削材の下穴の中心軸線とが心ずれを起こしている状
態で、リーマ３が被削材の下穴に挿入されたときに、チ
ャッキングホルダ１０及びリーマ３は、下穴に追随して
、下穴と整列するように平面浮動及び／又は首振り浮動
する。従って、リーマ３は、被削材の下穴に挿入される
際に、その回転軸線又は中心軸線が、下穴の中心軸線と
自動的に心合わせされ、この結果、リーマ３は、被削材
の下穴に無理やり押し込まれることなく、下穴に円滑に
リーマ仕上げを施すことができ、かくして、被削材に形
成される被加工穴の所望の精度は確保される。

また、上記フローティングツール１においては、クーラ
ントの供給源から供給流路４２に供給されたクーラント
は、２位置制御弁４３、供給流路４４、テーバシャンク
に形成された周溝２４、流路２５、スリーブ１５のイン
ポート１５ａ１スリーブ１５の中空部、円筒状部材１３
の流路１３ａ、リーマ３に形成された流路３３、分岐流
路３４を介して、リーマ３の切刃３２に形成された吐出
孔３５に送られ、該吐出孔３５から切刃３２及び被削材
の被削部位に切削油として供給される。

このように、相対運動する２つの部材、即ち、チャッキ
ングホルダ１０とテーバシャンク２とにまたがって延び
る一連のクーラント供給経路において、０リング５及び
０リングリテーナ６は、チャッキングホルダ１０とテー
バシャンク２との連絡流路、即ち、円筒状部材１３の流
路１３ａ及びスリーブ１５の中空部から、チャッキング
ホルダ１０の外周へのクーラントの漏れを防止している
。

そして、Ｏリング５は、圧縮スプリング１５及び０リン
グリテーナ６により、チャッキング１０の端壁１０ｂに
押圧されており、チャッキングホルダ１０が平面浮動又
は首振り浮動を行う際に、０リング５は、実質的に圧縮
されることな（、圧縮スプリング７の局部的な伸縮及び
Ｏリング５と端壁１０ｂの表面上との横滑りにより、チ
ャッキングホルダ１０の運動に容易に追従することがで
きる。従って、０リング５は、その弾発力によりチャッ
キングホルダ１０の運動を妨げることなく、チャッキン
グホルダ１０の円滑な平面浮動又は首振り浮動を確保す
ることができる。

また、Ｏリング５は、チャッキングホルダ１０の筒状壁
１０ａの外周面に配設されていた従来のＯリングのよう
に局部的に伸縮することなく、チャッキングホルダ１０
の平面浮動又は首振り浮動に容易に追従できることから
、フローティングツール１においては、チャッキングホ
ルダ１０の外周へのクーラントの漏れが確実に防止され
る。

以上のように、本実施例に係るフローティングツール１
においては、Ｏリング５は、リーマ３にクーラントを供
給するようにチャ４キングホルダ１０の端壁ｔｕｂに取
付けられた円筒状部材１３の流路１３ａと、テーバシャ
ンク２に支持され、流路１３ａにクーラントを供給する
スリーブ１５の中空部とを囲むように、端’ＪｔＯｂと
テーバシャンク２との間に配置されており、このＯリン
グ５は、テーバシャンク２のスリーブ１５の外周に相対
移動可能に支持された○リングリテーナ６によって保持
されるとともに、０リングリテーナ６が圧縮スプリング
７によって付勢されることにより端壁ｌＯｂに押圧され
、流路１３ａ及びスリーブ１５の中空部からのクーラン
トの漏れを防止する液体シール手段を構成しているので
、フローティングツール１は、チャッキングホルダｌＯ
の円滑な平面浮動及び首振り浮動を確保することができ
、また、クーラントの確実なシールを実現することがで
きる。

本発明は、以上の実施例に限定されることなく特許請求
の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能で
あり、それらも本発明の範囲内に包含されるものである
ことはいうまでもない。

例えば、フローティングツール１は、ドリルを支持する
構造のものであっても良い。

また、上記実施例においては、液体シール用の弾性体と
して、円環状の０リング５を採用しているが、円筒状部
材１３の流路１３ａと、スリーブ１５の中空部とを囲む
ことができる他の種々の形状の弾性体を採用することが
可能である。

発明の効果 本発明によれば、切削用ツールを保持するホルダ部と、
主軸に装着されるとともに、前記ホルダ部が遊動可能に
挿入される孔部を有するシャンク部と、該シャンク部に
対して前記ホルダ部を平面浮動可能及び／又は首振り浮
動可能に支持するフローティング機構とを備え、前記フ
ローティングが、前記ホルダ部の外周と、前記孔部の内
周との間に介挿されているフローティングツールのクー
ラント供給装置において、前記ホルダ部の円滑な平面浮
動及び／又は首振り浮動を確保することができるクーラ
ント供給装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明によるフローティングツールのクーラン
ト供給装置を適用したフローティングツールの概略縦断
面図である。 １・・・　フローティングツール、 ２・・・テーパシャンク、 ３・・・　リーマ、 ４・・・ボール盤の本体、 ５・・・０リング、 ６・・・０リングリテーナ、 ７・・・圧縮スプリング、 ８・・・　ピン、 １０・・・チャッキングホルダ、 １０ａ・・・筒状壁、 １０ｂ・・・端壁、 １０ｃ・・・フランジ部、 １１・・・スクリュ、 １２・・・キー溝、 １３・・・円筒状部材、 １３ａ、２５・・・流路、 ５・・・スリーブ、 ５ａ・・・インポート、 ０・・・湾曲面、 １・・・　ボールベアリング、 ３・・・キー ３・・・　ウニイブスプリング、 ４・・・周溝、 ５・・・流路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 切削用ツールを保持するホルダ部と、主軸に装着される
   とともに、前記ホルダ部が遊動可能に挿入される孔部を
   有するシャンク部と、該シャンク部に対して前記ホルダ
   部を平面浮動可能及び／又は首振り浮動可能に支持する
   フローティング機構とを備え、前記フローティング機構
   が、前記ホルダ部の外周と、前記孔部の内周との間に介
   挿されているフローティングツールのクーラント供給装
   置において、前記切削用ツールにクーラントを供給する
   ように前記シャンク部の側の前記ホルダ部の端壁に形成
   された第１の流路と、前記第１の流路にクーラントを供
   給するように、前記シャンク部に形成された第２の流路
   とを含み、前記第１及び第２の流路を囲むことができる
   開口を有し、前記端壁と前記シャンク部との間に配置さ
   れた弾性部材と、前記シャンク部に相対移動可能に支持
   され、前記弾性部材を保持する保持部材と、前記シャン
   ク部に支持され、前記弾性部材が前記端面に押圧される
   ように、前記保持部材を付勢する付勢手段とを有する液
   体シール手段を備えた、ことを特徴とするフローティン
   グツールのクーラント供給装置。