JPH059206B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機械加工する装置に係り、とくに機械
加工用チヤツクに関するものである。

加工物中に通孔を穿孔することに関連してしば
しば望ましいことは、例えば加工物の片側又は両
側上の孔の縁をばり取り（deburr）することで
ある。このことは加工物の両側に容易に接近でき
る場合は何も問題が生じない。しかし加工物の片
側に接近できない場合、例えば加工物が管路を形
成する壁である場合、慣用の方法ではばり取りが
できない。それ故しばしば時間がかかり且つ複雑
な特殊のばり取りを行なわねばならないことがあ
る。

孔を穿孔し引続き該孔の一方側の縁を機械加工
することを特別な工具を用いて単一な作業で行な
うことは米国特許1471866号によつて既に公知で
ある。該工具は、機械加工作業中に該孔中で工具
を案内するために特別な案内部分を備えている。
工具を半径方向に変位させるためには工具を軸方
向に変位させることも必要である。その結果工具
の運動の正確度は良くない。又米国特許2848912，
2945404及び3299749号に於ては種々のチヤツクが
開示されており、その際チヤツクの部分の軸方向
運動が工具を保持するチヤツクの１部分に対する
半径方向の運動を生じている。

しかしながら、これらのチヤツクは、以前に穿
孔した孔の壁中のみぞ又は面取りを与えうること
を企図しているものであつて、これらのチヤツク
ではドリル穿孔は実施できない。

本発明の目的は前記の不利を除いた加工物を機
械加工する新規な改良されたチヤツクを提供する
ことにある。

本発明は、穿孔を終つた後に回転工具が、穿孔
位置と機械加工位置との間にセツトしうるチヤツ
クにより、加工物に対して予定の位置で軸方向に
拘束され、その後機械加工のために該工具が該チ
ヤツクによつて半径方向外方へ案内され、該チヤ
ツクの回転軸の周りで制御された回転が行なわれ
て、該工具は単に該チヤツクのみによつて機械加
工位置に保持されることを特徴とするものであ
る。

このため本発明によるチヤツクは該チヤツク
に、組み込まれた２つの部材のうち第１部材が、
第２部材上に設けた案内シヤンク用の案内みぞを
備え、同案内シヤンクは該案内みぞ中に該シヤン
クの回転線に対して或角度で軸方向に変位するこ
どかでき、前記第２部材が回転工具用のホルダー
を有し、連結手段に連結され、該連結手段によつ
て、第２部材は機械加工される加工物に対し予定
された軸方向位置に拘束され、第１部材の軸方向
変位によつて該ホルダーの外方へ半径方向変位す
るように構成されている。

本発明によれば、前記第２部材は固定手段によ
り穿孔用の標準位置に於て第１部材に対して固定
することができ、該位置に於ては該ホルダー中の
回転工具の中心線がチヤツクの回転軸線と一致
し、また該固定手段は前記接触手段によつて係合
外の位置にリセツトすることができ、この位置で
は第１部材と第２部材との間の相対的変位が可能
である。

本発明によれば穿孔したあとの孔の縁の機械加
工のために孔中に位置せしめる回転工具の縦方向
部分は、穿孔作業中の該工具の回転中心線を中心
とし、且つ穿孔半径とほぼ同じかまたは小さい半
径の円筒状表面を形成している。なお該工具は１
つのツイストドリルとして形成されることが望ま
しい。

斯くて、本発明によれば、簡単化された作業が
可能であり、同時に従来よりさらによい精度が提
供される。

本発明のさらに他の特徴は特許請求の範囲から
明らかである。

本発明の添付図面に示された実施例について詳
細に記述する。

第１図に於て、部品１は二重の壁２及び３より
成り、これらの壁の間にスペース４が存在する。
上部の壁２は通孔５を設けるべき加工物を形成し
ている。本発明の目的はさらにスペース４に対面
する（facing toward）該部品１の上壁２、即ち
加工物に容易に接近できない孔５をばり取りする
ことである。本発明による孔の機械加工用回転工
具６はこの目的を達成するために利用され、矢印
７の方向に回転される。その前端部８はドリルと
して形成されているので、加工物２は第１ｂ図に
見られるように穿孔されることができる。機械加
工面９が工具６の前端部の先端１０から与えられ
た距離に於て設けられており、第１ｂ図に於ては
機械加工が望まれる加工物２の側面と同じ高さに
置かれている。工具６は第１ｂ図に示された位置
から第１ｃ図に示された位置へ徐々に動かされ、
この位置では工具がもはや孔５と同心でなくて、
ここでは工具６の中心線１１が孔の中心線１２を
中心にして移動する。この運動は第２図中に示さ
れ、ここでは工具の中心線１１が円形経路１３を
描き、その中心は孔の中心線１２にある。工具の
中心線１１がその経路１３中で一回転すると、機
械加工面９も孔５の周囲に沿つて一回転を完了す
る。すなわち工具６は孔の中心線１２の周りの経
路中で、加工物の材質、その機械加工が穿孔であ
るか穿孔された孔のばり取り（deburr）である
か等の状況に応じて、一定の回転を行なう。工具
６が第１ｂ図に示された位置から第１ｃ図に示さ
れた位置まで運動する間に経路１３の半径は、初
めは非常に小さいが希望する孔の寸法によつて定
められる最終値まで増大する。所望の孔の機械加
工、例えばばり取り又はさら座ぐりを実施した後
に、工具６は第１ｄ図から分るようにもう一度孔
５と心合せされて、加工物から移動される。

第３図乃至第５図は第１図の回転工具６が形成
されている状態を詳細に示すものである。即ち機
械加工面９は工具の先端１０と対面しない
（facing away）切刃して形成されている。本発
明の概念を簡単に解明するために工具６はほぼ円
形の柱状体として示されてるが、この形状の種々
の変形は当然生じうるものである。工具６はその
長さの１部に沿つて、該工具周囲に部分的に延び
たみぞ１４を備えている。工具６はみぞ１４を形
成する円筒状表面１５を有し、これは曲率半径Ｒ
（第５図参照）を有し、それは機械加工される孔
５の半径に等しくできるものである。該表面１５
の下方には、表面１５と工具６の周囲との間で接
合部を形成する斜面１６が存在し、対応する斜面
１７が表面１５の上方に位置する。斜面１６中に
は機械加工面９を形成するくぼみ１８（第４図参
照）が存在し、該加工面９は第１ａ図中に矢印７
で示された回転方向に作動するように企図された
切刃を構成する。該加工面９は、斜面１６がその
最大の幅を有する箇所、すなわち本質的にくぼみ
１４が最も深い区域中に適当に位置している。工
具の長手方向に於けるくぼみ１４の範囲は機械加
工される加工物の厚さに依存する。もしくぼみの
範囲が不十分ならば、孔の中心線１２の周りで所
望の制御された回転を行ないうるように工具６を
片側に動かすことはできない。

加工面９は工具６の周囲上の第１箇所１９から
工具周囲から内方の第２箇所２０まで延び、該加
工面は既に述べたように工具の先端１０から離れ
て存在し、第２箇所２０は先端１０から少なくと
も第１箇所１９と同じ距離で存在している。さら
に図示の実施例中の加工面９の配向は、矢印７に
示す回転方向において第２箇所２０が第１箇所１
９の前に位置している。当然、第１箇所１９を第
２箇所２０の前に置くことも可能である。第３図
に見られるように、工具６の中心線１１に平行で
且つ第２箇所２０を通過するライン２１は工具６
の半径方向の延長を加工面９に向う方向における
くぼみ１４に限定する。

工具６はさらにその上部斜面１７に位置する機
械加工面９′（第４図）を備えることも可能であ
る。この面は工具６の中心線１１からの半径方向
の距離が第２箇所２０の場合とほぼ等しい所に位
置する第３箇所２２から延びて、中心線１１から
さらに外方に位置する第４箇所２３に達し、この
箇所は第３箇所２２と少なくとも同じ距離だけ先
端１０から離れている。機械加工面９と９′との
間の相互間隔を適当に選択することによつて、加
工物２の両側を１つの同じ作業で機械加工するこ
とができ、或はまた加工面９と９′との間の間隔
を増加させると、工具の横方向変位が始まる前に
工具がどれ程深く孔中に入つているかに依つて、
加工物のいずれか一方の側面を機械加工すること
もできる。また先端１０に対面する加工面９′の
みによつて工具を形成することも当然可能であ
る。

本発明によれば孔機械加工用工具６の特に有利
な実施態様が第６図に示され、ここでは標準型の
ツイストドリルをばり取りドリルとして用いるた
めに作られている。切刃として形成される機械加
工面９はドリルのクリアランス表面２４の１つに
接して置かれている。第４図に示された配向を有
する機械加工が可能な加工面９′は同様にクリア
ランス表面に接して配置すべきであり、従つてド
リルの幾何学に基いて前記加工面９から或与えら
れた距離にのみ置くことができる。かように形成
された孔機械加工用工具は孔の穿孔及びそれと直
接に関連する例えば加工物の一方の側面をばり取
りの両方に有利に用いることができる。もし希望
するならば、既に穿孔した孔をばり取りするため
にのみ該工具を利用することも当然可能である。

第３図及び第６図に示された実施態様に於て、
機械加工面９はその両端部の間がほぼ直線であ
り、且つ工具６の中心線１１に対して約45°の角
をなしている。どんな型式の機械加工を希望する
かによつて機械加工面９は普通に形成し、または
別な配向に形成することができる。これに対する
若干の例が第７図及び第８図に示されている。第
７図によれば、機械加工面９はその両端部の間で
彎曲し且つ凹形（実線）又は凸形（点線）を持つ
ことできる。これとは別にもし例えば平坦なみぞ
を作ることが望まれるならば、機械加工面９は第
８図に示されたように形成し且つ配置することが
でき、該加工面は工具６の中心線１１に対してほ
ぼ直角をなすように形成される。このことはまた
第４図による面９′にも対応して適用される。既
に述べたように、工具６の前端部８は孔を作るた
めのツイストドリルとして形成することができ
る。しかし前端部８は例えばねじタツプまたはフ
ライスとしても形成することができ、或は既にド
リルした孔に対して単なる案内機能のみを与える
ことができる。機械機構の見地からは、もし前端
部８が機械加工、例えば穴ぐりのためにも利用さ
れる場合には大きい利益が得られる。

回転工具６を用いるためには特別な装置が必要
である。従つて本発明による工具６を保持するた
めのチヤツク３０が第９図に示され、それは機械
加工のために加工物２を置くことができるテーブ
ル３２上にあるマンドレル３１、例えば送り機構
を備えた穿孔機械などに取り付けるようになつて
いる。該チヤツク３０は第１部材３３及びそれと
回転不能に連結された第２部材３４を含む。該第
１部材３３はマンドレル３１に取り付けるための
慣用シヤンク３５を備え、第２部材３４は工具６
用のホルダー３６を備えている。

図面は標準位置を示すもので、この位置では第
１部材３３及び第２部材３４は固定手段３７の助
けにより相互にロツクされ、それら部材の相対的
位置は工具６の中心線１１をチヤツク３０の回転
軸３８と一致させるようになつている。

第１部材３３は、第２部材３４上に設けた案内
シヤンク４０に対する案内みぞ３９を備えてい
る。該案内シヤンク４０にはクロスピン４１が取
り付けられ、このピンは、みぞ３９中で案内シヤ
ンク４０が軸方向を変位する際に、第１部材３３
中の２つの対向スロツト４２中を動く。クロスピ
ン４１及びスロツト４２は第１部材３３と第２部
材３４の間の回転しない連結を行ない、同時にこ
れら両部分の間に起こりうる相対的運動が制限さ
れる。

固定手段３７中に組み込まれ且つ第１部材３３
上で軸方向に変位しうる内側スリーブ４３は、該
スリーブの長手方向に対し実質的に直角に配向さ
れたスロツト４４を備え、且つクロスピン４１の
端部と交わるように形成されている。内側スリー
ブ４３の外部には外側スリーブ４５が存在し、こ
のスリーブは内側スリーブ４３及び第１部材３３
の両方に対して軸方向を変位しうる。外側スリー
ブ４５はクロスピン４１の端部に対するみぞ４６
を備え、それによつて内側スリーブ４３に対して
限定的に軸方向に変位することができる。第１部
材３３を圧しているらせんばね４７は内側スリー
ブ４３を下方に押し進め、また同様に第１部材３
３を圧しているらせんばね４８は外側スリーブ４
５を下方に押し進める。内側スリーブ４３は第１
部材３３及び外側スリーブ４５と協力するラツチ
機構４９用のホルダーを構成し、この機構はボー
ル型式が適切であり、第１部材３３及び第２部材
３４を第９図に示された相対的位置にロツクする
任務を有している。

外側スリーブ４５の下端にはベアリング５０が
取り付けられ、その内側リング５１は外側スリー
ブ４５に固定されている。ベアリング５０の外側
リング５２は連結手段５３に対する付属部を構成
し、該連結手段は外側スリーブ４５に対して回転
可能であり且つ止め片５４と接触するようになつ
ており、この止め片は加工物２に固定され且つチ
ヤツク３０が作動する機械上に取り付けられてい
る。ある状態に於ては、下記に於て明らかになる
理由によつて、止め片５４を加工物２上に直接に
取り付けることが恐らく有利であろう。

工具６はクランプスリーブ５５の助けによりホ
ルダー３６中に保持され、該スリーブはねじ付き
位置決めリング５６を備えた位置決めスリーブ５
７中に挿入され、該位置決めスリーブ５７は次に
セツトねじ５８によつて固定できる。この配置に
よつてホルダー３６中の工具６を急速且つ簡単に
とり替えることができる。位置決めリング５６及
び位置決めスリーブ５７を前以て１つの与えられ
た相互の関係位置にセツトすることにより、機械
加工面９をホルダー３６の底面からどんな距離に
置くべきかを予め定めることができる。工具６を
ホルダー３６中に取り付ける時に不可欠なこと
は、案内シヤンク４０が案内みぞ３９中に押し込
まれる時に第２部材３４が横に動く方向に対面す
るように機械加工面９を配向することである。

チヤツク３０は次のように作用する。第９図に
示された位置に於ては、第１部材３３及び第２部
材３４はロツク手段３７の助けによつて相互にロ
ツクされ、その際回転軸線３８は回転工具６の中
心線１１と一致している。チヤツク３０は今や慣
用のドリルチヤツクと同様に作用し、当然そのよ
うに用いることができる。マンドレル３１が矢印
５９の方向に下方へ動かされると、工具６もまた
下方へ送られ、例えば１つの孔５の穿孔を行なう
ことができる。止め片５４は、工具６の機械加工
面９が機械加工される加工物２の側面（この場合
は下側）とほぼ同じ高さにある時に、該止め片の
上側が連結手段５３と接触するような高さに予め
セツトされている。連結手段５３が止め片５４と
接触すると、外側スリーブ４５は回転を続けるこ
とができるが、該外側スリーブの下降運動は停止
される。その後、第１部材３３は内側スリーブ４
３と共に、ラツチ機構４９が係合外に出る位置ま
で下降を続け、それによつて第１部材３３と第２
部材３４との間のロツクが終了する。止め片５４
及び外側スリーブ４５、並びに内側スリーブ４３
及びクロスピン４１の助けによつて、第２部材３
４はその下降運動の継続が阻止つれる。その代り
に案内シヤンク４０が今や案内みぞ３９中に押し
入ることができ、その結果として第１部材３３と
第２部材３４とはマンドレル３１の継続する送り
の期間中互に伸縮自在である。それによつて第２
部材３４は矢印６０の方向、すなわちチヤツクの
回転軸線３８に対して直角をなす方向へ動かされ
る。第２部材３４のこの運動の大きさはスロツト
４４の長さ又は他の適当な手段、例えばマンドレ
ル３１の垂直運動を制限する止め片の助けによつ
て限定される。かくて工具６にこれにより回転軸
線３８の周り、すなわち孔５の中心線の周りの経
路において一定の回転を行なわせることができ
る。

所望の孔機械加工が行われるとマンドレル３１
の戻り送りが始められ、その結果第１部材３３及
び第２部材３４はもう一度別個に動かされ、それ
によつて工具６が徐々に回転軸線３８の位置と同
中心の１つの位置に戻る。マンドレル３１の継続
した戻り送りによつて、第１部材３３と第２部材
３４との間のロツクがもう一度行われ、全ての部
材が第９図に示された標準位置を取ることにな
る。

チヤツク３０は種々の点で変形しうることは当
然である。ここに示された例に於ては、第１部材
３３と第２部材３４との間の回転不能な連結はク
ロスピン４１及びスロツト４２の助けによつて得
られるが、案内シヤンク４０及び案内みぞ３９
を、該部分の間の相互角運動が例えばスプライン
などの助けによつて阻止されるように構成するこ
とも当然可能である。また第１部分３３と第２部
分３４との間にばねを置いてそれら部分を別々に
動かすことも必要であろう。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図乃至第１ｄ図は本発明による機械加工
作業に於ける種々の工程を示すものである。第２
図は本発明による機械加工に於ける機械加工用工
具の中心軸線の運動経路を図式的に示すものであ
る。第３図は本発明に使用する工具の側面図であ
る。第４図は第３図の工具の正面図である。第５
図は第３図の−線に沿う１つの断面図であ
る。第６図は本発明に使用する孔機械加工用のね
じれ錐を示す。第７図及び第８図は第３図の工具
と類似の工具の詳細を示すものである。第９図は
本発明によるチヤツクを示すものである。第１０
図は第９図の−線に沿う１つの断面を示すも
のである。 ２……加工物、５……孔、６……回転工具、８
……前端部、９……第１機械加工面、９′……第
２機械加工面、１０……工具先端、１１……回転
工具の中心線、１４，４４，４６……みぞ、３０
……チヤツク、３３……第１部材、３４……第２
部材、３６……ホルダー、３７……固定手段、３
８……チヤツクの回転軸線、３９……案内みぞ、
４０……案内シヤンク、３９……案内みぞ、４０
……案内シヤンク、４１……クロスピン、４２，
４４……スロツト、４３……内側スリーブ、４５
……外側スリーブ、４７，４８……らせんばね、
４９……ラツチ機構、５３……連結手段、５４…
…止め片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転工具により加工物に先ず孔を穿孔し、次
   いで、該回転工具の加工方向とは異なる方向に位
   置した加工物の側面上の該孔の縁を、該回転工具
   の連続回転中に機械加工を行なうようにした機械
   加工用チヤツクであつて、該チヤツク３０中に組
   み込まれた２つの部材のうちの第１部材３３は第
   ２部材３４上に設けた案内シヤンク４０用の案内
   みぞ３９を備え、同案内シヤンクは該案内みぞ中
   で該チヤツクの回転軸線３８に対し或角度で軸方
   向に変位することができ、前記第２部材３４は１
   つの回転工具６用のホルダー３６を有し、機械加
   工される加工物に対し予定された軸方向位置に拘
   束され、第１部材３３の軸方向変位によつて該ホ
   ルダー３６の外方へ半径方向に変位するように
   し、第２部材３４は固定手段３７により穿孔用の
   標準位置に於いて第１部材３３に対して固定さ
   れ、該標準位置に於いては該ホルダー３６中の回
   転工具６の中心線１１がチヤツクの回転軸線３８
   と一致し、該固定手段は第１部材３３上で軸方向
   に変位しうる内側スリーブ４３、該内側スリーブ
   上で軸方向に変位可能な外側スリーブ４５、及び
   外側スリーブ４５上に担持された連結手段５３、
   及び第１部材３３と第２部材３４を所定の相対的
   位置にロツクするラツチ機構からなり、内側及び
   外側スリーブ４３，４５はそれぞれスロツト４
   ４，４６を有し、これらのスロツト中に第２部材
   ３４の案内シヤンク４０に取り付けられたクロス
   ピン４１が嵌挿され、上記連結手段５３は止め片
   ５４によつて所定の軸方向位置で制止されるよう
   に構成されたことを特徴とするチヤツク。 ２ 外側スリーブ４５は内側スリーブ４３に対し
   て限定的に軸方向へ変位することができ、ラツチ
   機構は該内側スリーブによつて支承されたボール
   型式とし、且つ第１部材３３及び外側スリーブ４
   ５と接触していることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載のチヤツク。 ３ 第１部材３３は第２部材３４の横変位方向と
   直角に向いて置かれたクロスピン４１を収容する
   ため、案内みぞ３９の縦方向に延びた２つのスロ
   ツト４２を備えていること、及び該クロスピン４
   １のための内側スリーブ４３のみぞは該スリーブ
   の縦方向に対しほぼ直角方向に延びたスロツト４
   ４を有していることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項に記載のチヤツク。 ４ 固定手段３７の内側スリーブ４３及び外側ス
   リーブ４５はらせんばね４７，４８によつて作用
   され、該らせんばねはそれぞれのスリーブ４３，
   ４５を１つの固定位置に保持するためにバイアス
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項乃至第３項のいずれかに記載のチヤツク。