JPH09309019A - ピンミラーカッタの取付機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピンミラーカッタの取付機構において、ピン
ミラーカッタの加工機への取付作業を容易にし、精密か
つ確実に芯出しを行えるようにすることを課題とする。 【解決手段】 円環状をなすと共に内周部に切刃が配列
されたカッタ本体が、加工機の回転駆動するカッタ取付
部に着脱可能に装着されて、一体回転するように連結さ
れたピンミラーカッタの取付機構において、前記カッタ
本体は、その外周部を前記カッタ取付部の内周部に嵌合
状態に挿入して取り付けられ、前記カッタ本体の外周面
と前記カッタ取付部の内周面は、互いに対向して面接触
するとともにカッタ取付部に対するカッタ本体の挿入方
向に向かって漸次縮径する傾斜面とされている技術が採
用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、往復動式内燃機関
のクランクシャフトを加工するピンミラーカッタに関す
るものであって、特にピンミラーカッタのカッタ本体
を、加工機に設けられたカッタ取付部に着脱するための
ピンミラーカッタの取付機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、往復動式内燃機関のクランクシャ
フトを加工する工具として、例えば図７に示すようなピ
ンミラーカッタがある。このピンミラーカッタ１は、円
環状をなすカッタ本体２の内周部に、複数のチップ３が
それぞれの切刃４をカッタ本体２の内周面から突出させ
た状態でボルト５によって着脱可能に取り付けられてい
る。

【０００３】そして、このピンミラーカッタ１は、図８
に示すように、加工機６に設けられたカッタ取付部７に
その軸線を主軸（図示せず）と一致させて取り付けられ
ている。また、加工機６に設けられたチャック９，１０
には、ピンミラーカッタ１の内空部を貫通して被削材で
あるクランクシャフト（図示せず）が架け渡されてい
る。

【０００４】そして、駆動時には、ピンミラーカッタ１
は主軸によって自身の軸線回りに一定方向（図７の矢印
Ａ方向）へ回転させられる。しかも、固定保持されたク
ランクシャフトに対して、ピンミラーカッタ１は自転し
ながら公転して軸方向に適宜移動させられることで、ク
ランクシャフトはピンミラーカッタ１の切刃４によって
所定形状に加工されるようになっている。

【０００５】ところで、このようなピンミラーカッタ１
を用いたクランクシャフトの加工方法では、ピンミラー
カッタ１の軸線と加工機の主軸の回転軸線との同軸度が
加工精度に大きく影響を及ぼす。そのため、図７および
図９に示すように、加工機６のカッタ取付部７の内周部
に主軸と同軸をなす環状段部１１を形成すると共に、ピ
ンミラーカッタ１のカッタ本体２の外周部に環状のフラ
ンジ１２を形成して、これらを互いに嵌合させ、更に、
段部１１の径方向中心側を向く壁面１１ａに凹嵌部１３
を形成して、この壁面１１ａから突出する４つのキー部
材１４（図では１つは省略されている）を嵌合させて配
設している。

【０００６】これらキー部材１４は略直方体形状とさ
れ、図７におけるピンミラーカッタ１の平面視で９０゜
間隔に十字の方向に配設され、それぞれのキー部材１４
の幅方向中心線ｍが径方向中心Ｐ（軸線）で交差するよ
うに、正確に位置決めされた各凹嵌部１３に嵌合され
て、ボルト１５で固定されている。

【０００７】また、カッタ本体２の外周部には、キー部
材１４と同一幅の断面長方形のキー溝１７（図７および
図１０参照）がキー部材１４と同一配置で形成され、こ
れらキー部材１４に対してキー溝１７を嵌合させること
により、カッタ取付部７の段部１１に対するカッタ本体
１の径方向の移動を拘束して同軸度を高めるようにして
いる。

【０００８】そして、カッタ本体２をカッタ取付部７に
装着するにあたっては、カッタ本体２のフランジ１２を
カッタ取付部７の段部１１に嵌合すると共に、４つのキ
ー溝１７をキー部材１４にそれぞれ嵌合させることで、
カッタ本体２の軸線が、段部１１の軸線に一致するよう
カッタ取付部７に装着される。カッタ本体２のフランジ
１２と段部１１とには、略半月状凹部１８ａおよび１８
ｂ（全体で円形凹部１８を構成する）がそれぞれ形成さ
れ、この円形凹部１８に略半月状の切欠を有するクラン
パー９が回動可能に取り付けられている。このクランパ
ー９を、フランジ１２の凹部１８ａ上に回動させること
で、カッタ本体２はカッタ取付部７に堅固に固定され、
ピンミラーカッタ１の加工機６への取付が完了する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カッタ本体
２の軸線とカッタ取付部７の軸線とが一致せずにずれた
状態で取り付けられてしまうと、被加工物を精密に真円
に加工できなくなってしまうことから、カッタ本体２の
芯出しを正確に行う必要がある。しかしながら、上述し
た構造のピンミラーカッタ１の取付機構では、カッタ本
体２の取り付け作業における容易性を考慮して、カッタ
本体２のフランジ１２とカッタ取付部７の段部１１との
間に一定のクリアランスが設けられているために、カッ
タ本体２とカッタ取付部７との軸線を正確に一致させて
取り付けることが難しく、芯出し作業に手間がかかって
いた。

【００１０】本発明は、このような課題に鑑みて、ピン
ミラーカッタの加工機への取付作業を容易にし、精密か
つ確実に芯出しを行えるようにしたピンミラーカッタの
取付機構を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の構成を採用した。すなわち、請求項
１記載のピンミラーカッターの取付機構では、円環状を
なすと共に内周部に切刃が配列されたカッタ本体が、加
工機の回転駆動するカッタ取付部に着脱可能に装着され
て、一体回転するように連結されたピンミラーカッタの
取付機構において、前記カッタ本体は、その外周部を前
記カッタ取付部の内周部に嵌合状態に挿入して取り付け
られ、前記カッタ本体の外周面と前記カッタ取付部の内
周面は、互いに対向して面接触するとともにカッタ取付
部に対するカッタ本体の挿入方向に向かって漸次縮径す
る傾斜面とされている技術が採用される。

【００１２】このピンミラーカッターの取付機構では、
カッタ本体の外周部に形成された外周面とカッタ取付部
の内周部に形成された内周面とが、互いに対向して面接
触するとともにカッタ取付部に対するカッタ本体の挿入
方向に向かって漸次縮径する傾斜面とされているので、
カッタ取付部の内周部にカッタ本体の外周部を挿入して
嵌合させる際に、カッタ取付部の内周面にカッタ本体の
外周面が当接するとともに前記内周面に沿って前記外周
面が案内されて嵌合される。このとき、前記内周面と前
記外周面が全周に亙って面接触するとともに位置決めさ
れ、カッタ本体とカッタ取付部との互いの軸線が一致し
て芯合わせされる。

【００１３】請求項２記載のピンミラーカッターの取付
機構では、前記カッタ本体の外周面と前記カッタ取付部
の内周面は、カッタ取付部の軸線方向に対する傾斜角度
が１０゜から４５゜の範囲に設定されている技術が採用
される。

【００１４】このピンミラーカッターの取付機構では、
前記カッタ本体の外周面と前記カッタ取付部の内周面の
傾斜角度が１０゜未満の場合には、加工時においてカッ
タ本体を軸線方向に係止する支持力が低下するという不
都合があり、４５゜を超えた場合には、前記外周面と内
周面の幅が広くなり摺動範囲が拡大して位置決め精度が
低下するという不都合があることを考慮して、前記傾斜
角度を１０゜から４５゜の範囲に設定することによっ
て、カッタ本体を係止するための十分な支持力とさらに
精密な芯出しを確保している。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施形態
を図１から図６を参照して説明するが、上述した従来技
術と同様の部分または部材には同一の符号を用いてその
説明を省略する。これらの図において、符号２１はピン
ミラーカッタ、２２はカッタ本体、２３はカッタ取付
部、２４はフランジ、２５は環状テーパ部を示すもので
ある

【００１６】図１および図２において、ピンミラーカッ
タ２１のカッタ本体２２とカッタ取付部２３とは、カッ
タ本体２２の外周部に形成された環状のフランジ２４と
カッタ取付部２３の内周部に加工機６の主軸と同軸をな
す環状テーパ部２５とを互いに嵌合させて取り付けられ
る。

【００１７】前記フランジ２４の外周面２４ａおよび前
記環状テーパ部２５の内周面２５ａとは、図２に示すよ
うに、互いに対向して面接触するとともにカッタ取付部
２３に対するカッタ本体２２の挿入方向（図中の矢印
Ｂ）に向かって漸次縮径する傾斜面とされている。さら
に、前記フランジ２４の外周面２４ａと前記環状テーパ
部２５の内周面２５ａは、カッタ取付部２３の軸線方向
に対する傾斜角度θがそれぞれ１０゜から４５゜の範囲
に設定され、本実施形態では、この傾斜角度θを１５゜
に設定している。

【００１８】また、本実施形態においては、図３および
図４に示すようなキー溝３４が、カッタ本体２２のフラ
ンジ２４に９０゜の等間隔で形成されている。このキー
溝３４は、台形断面を有しているが、幅の異なる下と上
の開口部３４ａ，３４ｂに対して、カッタ本体２２の回
転方向（図中の矢印Ａ）前方側に位置する側面は、回転
方向に直交する平面３４ｃをなし、回転方向後方側の側
面が傾斜面３４ｄとされている。

【００１９】これに対して、図５および図６に示すカッ
タ取付部２３のキー部材３５は、少なくとも環状テーパ
部２５の内周面２５ａから突出する部分が断面台形状を
呈しているが、互いに対向する幅広の底面３５ａおよび
幅の狭い上面３５ｂに対して、回転方向（矢視Ａ参照）
前方に位置する側面がこの回転方向に直交する基準面３
５ｃをなし、回転方向後方に位置する傾斜側面３５ｄ
は、キー溝３４の傾斜面３４ｄと同一角度に傾斜して構
成されている。しかも、キー部材３５の台形断面は、キ
ー溝３４の台形断面とほぼ同一寸法に形成されている。

【００２０】このピンミラーカッター２１の取付機構で
は、カッタ本体２２のフランジ２４に形成された外周面
２４ａとカッタ取付部２３の環状テーパ部２５に形成さ
れた内周面２５ａとが、互いに対向して面接触するとと
もにカッタ取付部２３に対するカッタ本体２２の挿入方
向に向かって漸次縮径する傾斜面とされているので、カ
ッタ取付部２３の環状テーパ部２５にカッタ本体２２の
フランジ２４を挿入して嵌合させる際に、カッタ取付部
２３の内周面２５ａにカッタ本体２２の外周面２４ａが
当接するとともに前記内周面２５ａに沿って前記外周面
２４ａが案内されて嵌合される。このとき、前記内周面
２５ａおよび前記外周面２４ａは、カッタ取付部２３お
よびカッタ本体２２の軸線にそれぞれ一致した軸線を有
する円錐面とされていることから、全周に亙って面接触
するとともに位置決めされ、カッタ本体２２とカッタ取
付部２３との軸線が一致して芯合わせされる。

【００２１】また、カッタ本体２２の外周面２４ａとカ
ッタ取付部２３の内周面２５ａの傾斜角度θを１５゜と
し、１０゜から４５゜の範囲内に設定することによっ
て、カッタ本体２２を係止するための十分な支持力とよ
り精密な芯出しを確保している。すなわち、傾斜角度θ
が１０゜未満の場合には、加工時においてカッタ本体を
軸線方向に係止する支持力が低下するという不都合があ
り、４５゜を超えた場合には、前記外周面２４ａと内周
面２５ａの幅が広くなり摺動範囲が拡大して位置決め精
度が低下するという不都合があるためである。

【００２２】さらに、カッタ本体２２をカッタ取付部２
３に装着する際、キー溝３４をキー部材３５に嵌合させ
ると、キー溝３４は、傾斜面３４ｄがキー部材３５の傾
斜側面３５ｄにガイドされて互いに嵌まり合い、キー溝
３４の平面３４ｃがキー部材３５の基準面３５ｃに当接
した状態で、係止させられる。この状態で、カッタ本体
２２はカッタ取付部２３と精密に芯出しされたことにな
る。

【００２３】また、この状態で、カッタ本体２２をカッ
タ取付部２３にクランパー１９で固定し、一体に回転駆
動させると、加工機６のカッタ取付部２３側の回転（切
削）トルクをカッタ本体２２に伝達する部分が、回転方
向に対して直角なキー部材３５の基準面３５ｃとキー溝
３４の平面３４ｃとによる面接触によって構成されるこ
とから、トルクの伝達が確実で伝達力が高い。

【００２４】上述のように、本実施形態によれば、カッ
タ本体２２とカッタ取付部２３との芯出しが精密かつ確
実に行え、カッタ取付部２３側の回転トルクを確実且つ
強力にカッタ本体２２に伝達できる。

【００２５】なお、上述の各実施形態では、カッタ本体
２２およびカッタ取付部２３における外周面２４ａおよ
び内周面２５ａの全面を前記傾斜角度θを有する傾斜面
としたが、該傾斜面をカッタ本体２２の挿入方向に部分
的に形成しても構わない。例えば、カッタ本体の外周面
およびカッタ取付部の内周面において、上面側のみを傾
斜面とし、下面側を軸線に沿った垂直面としてもよい。
また、キー部材とキー溝を４つづつ設けたが、これに限
定されることなく、精密な芯出しができれば他の適宜の
数、例えば等間隔に３つづつ設けるようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。 （１）請求項１記載のピンミラーカッターの取付機構に
よれば、カッタ本体の外周面とカッタ取付部の内周面と
が、カッタ本体の挿入方向に向かって漸次縮径する傾斜
面とされているので、カッタ取付部の内周部にカッタ本
体の外周部を挿入して嵌合させると位置決めされ、カッ
タ本体とカッタ取付部との芯出しを精密かつ確実に行う
ことができる。したがって、カッタ本体の取付時におけ
る芯出し作業が容易になるとともに、被加工物を高精度
な真円に加工することができる。

【００２７】（２）請求項２記載のピンミラーカッター
の取付機構によれば、カッタ本体の外周面およびカッタ
取付部の内周面の軸線方向に対する傾斜角度を１０゜か
ら４５゜の範囲に設定することによって、加工時におい
てカッタ本体を係止するための十分な支持力とさらに精
密な芯出しを確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるピンミラーカッタの
要部平面図である。

【図２】図１のＹ−Ｙ線断面図である。

【図３】本発明の一実施形態によるピンミラーカッタの
カッタ本体のキー溝の部分の平面図である。

【図４】図３におけるキー溝を矢印Ｃ方向から見た図で
ある。

【図５】本発明の一実施形態によるキー部材の平面図で
ある。

【図６】図５のＺ−Ｚ線断面図である。

【図７】従来のピンミラーカッタの要部平面図である。

【図８】ピンミラーカッタが取り付けられた加工機の概
略構成図である。

【図９】図７のＸ−Ｘ線断面図である。

【図１０】カッタ本体のキー溝の部分の側面図である。

【符号の説明】

２１ ピンミラーカッタ ２２ カッタ本体 ２３ カッタ取付部 ２４ フランジ ２４ａ 外周面 ２５ 環状テーパ部 ２５ａ 内周面 θ 傾斜角度

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円環状をなすと共に内周部に切刃が配列さ
   れたカッタ本体が、加工機の回転駆動するカッタ取付部
   に着脱可能に装着されて、一体回転するように連結され
   たピンミラーカッタの取付機構において、 前記カッタ本体は、その外周部を前記カッタ取付部の内
   周部に嵌合状態に挿入して取り付けられ、 前記カッタ本体の外周面と前記カッタ取付部の内周面
   は、互いに対向して面接触するとともにカッタ取付部に
   対するカッタ本体の挿入方向に向かって漸次縮径する傾
   斜面とされていることを特徴とするピンミラーカッタの
   取付機構。
2. 【請求項２】請求項１記載のピンミラーカッタの取付機
   構において、 前記カッタ本体の外周面と前記カッタ取付部の内周面
   は、カッタ取付部の軸線方向に対する傾斜角度が１０゜
   から４５゜の範囲に設定されていることを特徴とするピ
   ンミラーカッタの取付機構。