JPS5810172B2 - 環状穴明け刃物のア−バ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は環状穴明は刃物のアームに関する。

この種の刃物のアームには多くの場合、工作物の明ける
べき穴の中心に目打ちされた凹部に対して刃物を心出し
する目的で、尖端状パイロットピンが設けられる。

このパイロットピンはアーバ内で比較的強い圧縮スプリ
ングにより附勢されており、刃物先端の歯部が工作物に
係合して中心の円板部周囲に円形の溝を切削し始める際
、刃物が左右に移動するのを防止している。

しかし刃物が工作物内に進入するにつれ、上記スプリン
グは次第に圧縮してパイロットピンに対する附勢力を漸
次強める。

即ち経験によれば、スプリングを切削の開始時に良好な
心出し動作を行なうに十分な量だけ予め圧縮しておくと
、工作物の厚さによっては刃物が工作物の下面まで貫通
する切削の終了時にパイロットピンに作用する附勢力が
極めて大きくなり、中央の円板部が高速で射出されるこ
ともある。

そして従来の環状刃物で品較的厚い工作物を切削する場
合には、上記円板部が高速で飛出して作業者を負傷させ
たりする。

本発明は、切削開始時には所望の強い力でパイロットピ
ンを心出し位置に保持するに十分な強さを有するが、刃
物が工作物の下面に達する切削終了時には円板部が高速
で飛出ることを防止し得る圧縮スプリングを使用するこ
とを主目的とする。

即ち本発明の目的は、アームの空洞内でパイロットピン
に対して弾性変形可能なプラスティック製の筒体を設け
、切削終了時に該筒体が半径方向に拡開して空洞と摩擦
的に密着することにより、スプリングの復帰を制御され
た比較的低速で行なわせることにある。

本発明の他の目的は、スプリングとパイロットピンとの
間に半径方向に拡開可能なプラスティック製の筒体を介
挿し、刃物の工作物内への進入に従って次第に増大する
上記スプリングの圧縮量に応じて、上記筒体に作用する
軸方向の押圧力が増大して筒体と空洞との摩擦密着度を
増大させる結果、刃物が工作物下面に達した場合でも、
筒体の復帰速度はスプリングのそれより遥かに遅いため
、圧縮の程度に係らずスプリングが低速で伸長するよう
に構成することにある。

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、１０は先端に切削用歯部１２を具えた
環状刃物で、アーム１６の下端に１４において螺合され
ている。

上記アーム１６の上端１８は単純な円筒面としているが
、従来の主軸に取付けるために適宜形状に構成できる。

２０はアーム１６の中心部に形成された円筒形の空洞で
、上端部２２にネジ２４が螺合され、下端部は小径部２
６とされてパイロットピン２８を軸方向で摺動可能に支
持している。

このパイロットピン２８は、下端に尖端３０と、大径の
肩部３２と、該肩部３２上方の先細部３４と、この先細
部３４に続く円筒形の延長部３６とを有する。

上記肩部３２は、パイロットピン２８の先端３０が軸方
向で前記歯部１２外に突出し得る程度を限定する。

３８は弾性的復帰速度が遅いプラスティック製の弾性筒
体で、パイロットピン２８の前記先細部３４及び延長部
３６に嵌合している。

４０は空洞２０内に設けられた圧縮スプリングで、上端
で前記ネジ２４に、また下端で筒体３８の上端に当接し
ている。

筒体３８の形状については、自由な非圧縮状態で内径、
外径が共に一様な円筒状筒体としてもよいが、第３図に
示す形状とするのが望ましい。

即ち第３図において筒体３８には両端外周部が、筒体３
８の夫々端部に向って先細状となり、両端内周部が筒体
３８の端部より内側に向って先細状となるように円錐法
の外面４２、内面４４が設けられており、非圧縮状態で
は内径がパイロットピン２８の前記延長部３６の直径に
略対応し、外径が望ましくは前記空洞２０より僅かに小
径であるように構成されている。

上記アーバ１６の組立ては、まず筒体３８をパイロット
ピン２８の延長部３６及び先細部３４に嵌合させる。

この時にも筒体３８の外径は、空洞２０の直径より若干
小さいことが望ましい。

次にパイロットピン２８を筒体３８と共に空洞２０の開
放上端から下方に挿入して第１図の位置に置いた後、圧
縮スプリング４０を空洞２０内に挿入し、続いてネジ２
４を上記開放端に螺入して空洞２０を閉鎖し且圧縮スプ
リング４０を所望量だけ圧縮する。

但し、筒体３８の挿入はパイロットピン２８の空洞２０
への挿入後に行なってもよく、その場合には筒体３８が
圧縮スプリング４０によりパイロットピン２８の上端に
押込められる。

前記圧縮スプリング４０の初期圧縮量はネジ２４の調節
により、筒体３８を介してパイロットピン２８に作用す
る軸方向で下向きの力が、同パイロットピン２８の尖端
３０をして工作物４８の明けるべき穴の中心に目打ちに
より形成された凹部４６に強く係合せしめるに十分であ
るように設定される。

またパイロットピン２８に加わる最初の力は、歯部１２
が工作物４８の上面に係合して圧縮スプリング４０が僅
かに圧縮される際、回転している刃物１０と工作物４８
との係合の結果生じる左右方向の力にパイロットピン２
８が対抗するように設定される。

このような圧縮スプリング４０の初期圧縮により、筒体
３８には軸方向の力が作用して同筒体３８を軸方向に押
圧し、従って半径方向に拡開し、それにより筒体３８は
空洞２０の内壁に摩擦係合する。

アーバ１６が下方に送られるに従って工作物４８には歯
部１２により環状溝５０が形成され、該環状溝５０の外
径は穴５２の所期直径に対応している。

これにより刃物１０内で、中心部を成す円筒状の円板部
５４が形成される。

刃物１０が工作物４８内に進入するにつれて圧縮スプリ
ング４０は次第に圧縮され、筒体３８の上端に作用する
下向きの力が漸次増大する結果、筒体３８と空洞２０と
の摩擦接触度が更に増大する。

これは、刃物１０及びアーバ１６が下方に送られてもパ
イロットピン２８の先端３０は軸方向に移動しないこと
に基く。

従って、上記筒体３８と空洞２０との摩擦接触度は、刃
物１０の歯部１２が工作物４８の下面を突き通る時点で
非常に大きい。

そして上記歯部１２が工作物４８の下面まで貫通すると
、パイロットピン２８は圧縮スプリング４０の作用下で
第１図の位置まで軸方向で外方に変位自在となるが、こ
の時の筒体３８と空洞２０との摩擦接触度が極めて大き
いため、圧縮スプリング４０の急激な伸張が阻止される
。

つまり筒体３８が原形に復帰する速度が圧縮スプリング
４０の復帰速度に比して低いことから、筒体３８と空洞
２０との摩擦係合が十分長い時間維持され、円板部５４
を射出する能力を低下させることなく圧縮スプリング４
０の復帰が遅らされる。

従って中央の円板部５４は、圧縮スプリング４０の自由
な復帰が許される場合の速度に比して低速で刃物１０外
に射出される。

従って、筒体３８に作用する力は工作物の厚さに比例す
るとともに空洞２０との摩擦係合度を次第に増大させる
から、工作物が厚い場合にも、ネジ２４により設定され
る圧縮スプリング４０の初期圧縮量及び筒体３８の形状
、寸法により円板部５４の射出速度を容易に所望の値に
制御できる。

尚前記筒体３８の寸法は、空洞２０、特にネジ付上端部
２２に対して容易に出入できるように、非圧縮状態での
外径が空洞２０の直径より若干小さく設定せるのが望ま
しい。

このことは、パイロットピン２８の尖端３０が時として
鈍くなることがあり、その際にはパイロットピン２８を
削るか交換する必要があるから重要である。

パイロットピン２８をアーバ１６外に取出すには、ネジ
２４をアーバ１６から取外し、次に圧縮スプリング４０
を引出し、最後にパイロットピン２８をアーバ１６の上
部開放端から取出す。

一方、パイロットピン２８及び筒体３８が空洞２０内に
粘着しがちな場合には、パイロットピン２８の延長部３
６を第１図に破線で示すように５６まで長くすれば、空
洞２０からのパイロットピン２８の取出しが更に容易に
なる。

更に、パイロットピン２８に前記先細部３４を設けたこ
とにより、圧縮スプリング４０の圧縮に応じて筒体３８
が直ちに半径方向に大きく拡開され、空洞と所望の摩擦
接触を得る。

この摩擦力は、圧縮スプリング４０から筒体３８に作用
する力と、筒体３８の寸法及び形状と、同筒体３８の材
料とにより決定され、筒体３８が長ければ長い程、摩擦
抵抗も増大する。

筒体３８の材料は、魔耗特性が良い、潤滑油に影響され
ない、ゴムより復帰速度が遅い、という理由でポリウレ
タンを使用するのが好適である。

次に第４図は本発明の他の実施例を示す。

本実施例は前記実施例とは若干具なるだけであるが、特
に内径が小さいアーバに対して適用される。

そのような場合、空洞２０ａの直径は前記延長部３６と
筒体３８の両方を収納するには不十分である。

従って小径のアーバにおいては、パイロットピン２８ａ
の上端に肩部３２ａと、一体的に形成されるか或は別部
材からなる短い円錐形の延長部５８とを設ける。

一方、筒体３８ａは内径、外径共に小径とし、内径は上
記延長部５８の基部より略小径であるがその上端より若
干大径としている。

この第４図の構成によれば、圧縮スプリング４０ａの圧
縮に応じて筒体３８ａが軸方向に延長部５８に嵌合する
結果、半径方向に急速に拡開されてアーバの空洞２０ａ
に摩擦接触することになる。

その他の作用については、前記第１図、第２図の実施例
と同様である。

更に第５図は上記実施例と多少異なる実施例を示し、パ
イロットピン２８ｂには、ネジ６０を受入れるネジ孔を
上端に具えた円筒形の延長部３６ｂを設けている。

この構成によれば、筒体３８ｂを延長部３６ｂに嵌合さ
せてパイロットピン２８ｂをアーバの空洞２０ｂに挿入
した後、長いドライバをアーバの上部開放端から挿入し
てネジ６０を締めれば、筒体３８ｂを軸方向に圧縮して
空洞２０ｂに接触するまで半径方向に拡開させ得る。

この場合、筒体３８ｂと空洞２０ｂとの摩擦接触度は予
め設定され、圧縮スプリング４０ｂの圧縮から独立して
いるが、ネジ６０のフランジ６２を望ましくは別個のワ
ッシャとし、ネジ６０により筒体３８ｂに対して初期圧
縮を与えた後、圧縮スプリング４０ｂが上記ワッシャ６
２を介して作用し、刃物の進入に応じて増大する軸方向
圧縮力を筒体３８ｂに加える構成とするとよい。

このようにすれば、刃物が工作物を貫通した時、筒体３
８ｂの復帰速度が遅いことにより、十分長い時間空洞２
０ｂに対して抗力が維持される結果抑制された圧縮スプ
リング４０ｂの伸張をこより円板部が緩かに射出される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による環状刃物とアーバを、該刃物が切
削開始以前の位置にある状態で示す縦断面図、第２図は
刃物が工作物を貫通した状態を示す第１図と同様の要部
断面図、第３図はアーバ内の弾性筒体を示す断面図、第
４図はアーバの変形例を示す要部断面図、第５図はアー
バの他の変形例を示す要部断面図である。 １０・・・・・・環状刃物、１２・・・・・・歯部、１
６・・・・・・アーバ、２０・・・・・・空洞、２４・
・・・・・ネジ、２８・・・・・・パイロットピン、３
０・・・・・・パイロットピンの尖端、３２・・・・・
・同肩部、３４・・・・・・同先細部、３６・・・・・
・同延長部、３８・・・・・・筒体、４０・・・・・・
圧縮スプリング、４２・・・・・・筒体の円錐状外面、
４４・・・・・・同内面、５８・・・・・・円錐状延長
部、６０・・・・・・ネジ、６２・・・・・・ワッシャ
（ネジのフランジ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上端にアーバを回転主軸に取付ける手段を具えると
   ともに下端に環状刃物を取付ける手段を具え、上記アー
   バに軸方向に下端まで延びる空洞を形成し、更に該空洞
   内に軸方向に摺動可能に収納され、アーバの下端から外
   方に延出することによりその尖端が軸方向で前記刃物の
   下端外に突出するパイロットピンと、前記空洞内に設け
   られてパイロットピンを軸方向で上記突出位置に付勢す
   る圧縮スプリングとを具え、上記パイロットピンは前記
   刃物の工作物内への進入に伴って軸方向で空洞内方に後
   退することにより、前記圧縮スプリングを圧縮し、且こ
   れによりパイロットピンに対する付勢力を強めるように
   構成した環状穴明は刃物のアーバにおいて、前記空洞内
   に上記圧縮スプリングの作用下でパイロットピンと一体
   的に移動する弾性変形可能なプラスティック製の筒体を
   収納するとともに、該筒体を半径方向で外方に拡開して
   前記空洞に摩擦的に密着させることにより、前記パイロ
   ットピンに対する圧縮スプリングの付勢力に可成りの程
   度まで対抗する拡開手段を設け、上記摩擦接触により刃
   物の先端が工作物の下端を貫通した時圧縮スプリングの
   急激な復帰を防止したことを特徴とする、環状穴明は刃
   物のアーバ。 ２ 拡開手段を、空洞内に配設されたパイロットピンと
   一体的に移動するとともに、大径下端部の直径が前記筒
   体の内径より大なる先細部材とし、上記筒体の下端部を
   該先細部材の外周に嵌合させ且着座させ、また圧縮スプ
   リングの下端を上記筒体の上端に当接させたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の環状穴明は刃物の
   アーバ。 ３ 拡開手段を、パイロットピン伏に設けられて筒体を
   軸方向に圧縮するネジ手段としたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の環状穴明は刃物のアーバ。 ４ 圧縮スプリングを筒体の上端に当接させてパイロッ
   トピンに軸方向の力を作用させ、同時に上記筒体の他端
   をパイロットピンと軸方向の駆動関係に関連させること
   により、刃物が工作物に進入するにつれて圧縮スプリン
   グが次第に圧縮されると、筒体の上端に漸次増大する軸
   方向の力が作用して上記筒体と空洞との摩擦接触の度合
   を高めるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の環状穴明は刃物のアーバ。 ５ 油体の下端をパイロットピンに対して軸方向で固定
   したことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の環
   状穴明は刃物のアーバ。 ６ パイロットピンに半径方向で外方に突出する肩部を
   設け、該肩部に筒体の下端が当接するようにしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の環状穴明は刃
   物のアーバ。 ７ パイロットピンに、肩部から筒体を貫通して延びる
   棒伏部を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第６項
   に記載の環状穴明は刃物のアーバ。 ８ パイロットピンの棒状部の肩部に近接した部分に、
   上方に向って先細部を形成することにより筒体の下端を
   拡開するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   ７項に記載の環状穴明は刃物のアーム。 ９ 筒体の下端の外周を軸方向下方に向って先細とした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の環状穴
   明は刃物のアーム。 １０筒体の下端部外筒を軸方向に下方に向って先細とし
   、内周を軸方向上方に向って先細としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の環状穴明は刃物のアー
   ム。 １１ パイロットピンを筒体を貫通して上方に延ばす
   とともに、同パイロットピンに上方に向けて先細となる
   部分を設け、更に該先細部を筒体の先細状内周部に係合
   させたことを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の
   環状穴明は刃物のアーム。 １２ 自由な非圧縮状態における筒体の外径を、全長
   に亘って空洞の直径より小径としたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の環状穴明は刃物のアーム。