作業機械

【課題】簡単な構成及び制御で、ツールホルダに取り付けられる道具を、前記ツールホルダの径方向にミクロンオーダで高精度に位置補正することを可能にする。
【解決手段】スピンドル１６と一体的に回転可能なツールホルダ２０と、一端が前記ツールホルダ２０に固着される一方、他端に刃工具２２ａ、２２ｂが取り付けられるリング形状を有する弾性ホルダ部２４と、端部が前記弾性ホルダ部２４の軸方向外方の突出するとともに、前記ツールホルダ２０に対して相対的に回転可能な作動軸部材２６と、前記作動軸部材２６の回転動作を、前記弾性ホルダ部２４の径方向の拡縮動作に変換させる変換機構２８と、前記ツールホルダ２０の外部に配置され、前記作動軸部材２６に連結されて該作動軸部材２６を前記ツールホルダ２０に対し相対的に回転させるための支持機構７２とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、スピンドルと一体的に回転可能なツールホルダに、道具が取り付けられる作業機械に関する。
【背景技術】
一般的に、ツールホルダに取り付けられた道具、例えば、加工工具を介してワークに加工処理を施す工作機械（作業機械）が種々使用されている。例えば、エンジンブロックを構成するシリンダのボーリング加工は、内筒径寸法をミクロンオーダで高精度に加工する必要がある。このため、通常、ボーリング加工は、荒ボーリング加工（荒加工）、中仕上げボーリング加工（中仕上げ加工）及び仕上げボーリング加工（仕上げ加工）の３工程の加工に分けて行われている。
この種のボーリング加工では、特に仕上げボーリング加工において、高精度な加工径を形成しなければならず、単刃による加工が行われている。しかしながら、量産設備による仕上げボーリング加工では、単一の刃先で加工を行うために前記刃先の磨耗が著しく、加工径が小さくなってしまう。従って、刃先磨耗による加工径の変化に応じて前記刃先位置を調整し、一定のボーリング加工径を維持する必要がある。
そこで、例えば、特許文献１に開示されている円筒内面の加工装置を用いることが考えられる。この加工装置は、中ぐり加工用の加工ヘッドの先端外周の互いに対向する位置に、荒加工用の刃具と仕上げ加工用の刃具とをそれぞれ設けるとともに、前記加工ヘッドの中心軸線に直交する方向で且つ、前記仕上げ加工用の刃具から荒加工用の刃具に向かう方向に圧力が付与されることで、同方向に移動変形しつつ前記各刃具を同方向に移動させる弾性ホルダ部を設けたことを特徴としている。そして、この特許文献１では、コンパクトで且つ剛性を有しており、刃具位置の移動（補正）を高精度に行うことができる。
【特許文献１】特開２００３−３１１５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこの種の加工装置において、簡単な構成及び制御で、ツールホルダに取り付けられる道具を、前記ツールホルダの径方向にミクロンオーダで高精度に位置補正することが可能な作業機械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】
本発明は、スピンドルと一体的に回転可能なツールホルダと、一端が前記ツールホルダに固着される一方、他端に道具が取り付けられる開放端部を形成するリング形状を有する弾性ホルダ部と、端部が前記弾性ホルダ部の軸方向外方の突出するとともに、前記ツールホルダに対して相対的に回転可能な作動軸部材と、前記作動軸部材の回転動作を、前記開放端部の径方向の拡縮動作に変換させる変換機構と、前記ツールホルダの外部に配置され、前記作動軸部材に連結されて該作動軸部材を前記ツールホルダに対し相対的に回転させるための支持機構とを備えている。
また、作業機械は、作動軸部材と支持機構とが連結されたことを検出する連結確認機構を備えることが好ましい。
さらに、変換機構は、弾性ホルダ部の内方に配置され、前記弾性ホルダ部の軸方向に進退することにより開放端部を径方向に拡縮自在なテーパ手段と、作動軸部材の回転動作を、前記テーパ手段の前記軸方向への進退動作に変換させるねじ手段とを備えることが好ましい。
さらにまた、テーパ手段は、弾性ホルダ部の内周面に形成される内周コンタクト面と、作動軸部材に外装されるとともに、前記弾性ホルダ部と一体に回転し且つ該弾性ホルダ部の軸方向に進退自在なテーパリング部材と、前記テーパリング部材の外周面に形成され、前記内周コンタクト面に摺接する外周コンタクト面とを有し、少なくとも前記外周コンタクト面は、テーパ面を構成することが好ましい。
また、ねじ手段は、ツールホルダに固定されるとともに、作動軸部材を周回して配置される固定ねじ部材と、前記作動軸部材の外周と前記固定ねじ部材及びテーパリング部材との間に介装されるとともに、前記作動軸部材と一体に回転し且つ該作動軸部材の軸方向に進退自在な可動ねじ部材とを備え、前記固定ねじ部材の内周面には、第１雌ねじが形成され、前記テーパリング部材の内周面には、前記第１雌ねじと異なるピッチに設定される第２雌ねじが形成され、前記可動ねじ部材の外周面には、前記第１雌めじに螺合する第１雄ねじと、前記第２雌ねじに螺合する第２雄ねじとが形成されることが好ましい。
さらに、支持機構は、作動軸部材の先端部に軸方向に形成されるスプライン穴又はスプライン軸に結合されるスプライン軸又はスプライン穴を有する支持軸部材と、前記支持軸部材を、前記作動軸部材の軸方向に進退自在で且つ回転不能に配置するハウジングと、前記ハウジング内に配設され、前記支持軸部材を前記作動軸部材に向かって押圧する弾性部材とを備えることが好ましい。
さらにまた、支持機構は、作動軸部材の先端部に径方向に形成される結合穴に挿入される支持軸部材と、前記支持軸部材を、前記作動軸部材の径方向に進退自在で且つ回転不能に配置するハウジングと、前記ハウジング内に配設され、前記支持軸部材を前記作動軸部材に向かって押圧する弾性部材とを備えることが好ましい。
また、支持軸部材は、クーラント用の中空穴を有することが好ましい。
さらに、支持機構は、作動軸部材の先端部に形成されるピニオン部に係合するラック部と、前記ラック部を固着し、前記作動軸部材の径方向に進退自在なラック軸部材と、前記ラック軸部材を前記作動軸部材に向かって押圧する弾性部材とを備えることが好ましい。
【発明の効果】
本発明に係る作業機械では、作動軸部材が支持機構に連結された状態で、前記作動軸部材は、ツールホルダに対して相対的に回転されると、変換機構は、前記作動軸部材の回転動作を、弾性ホルダ部の開放端部の径方向の拡縮動作に変換させる。このため、開放端部の取り付けられている道具は、ツールホルダの径方向に位置調整（補正）される。
従って、例えば、作動軸部材が支持機構に連結された状態で、マシニングセンタ主軸であるスピンドルの角度割り出し機能を介して、ツールホルダが所定の角度だけ回転されると、弾性ホルダ部に取り付けられている道具は、前記ツールホルダの径方向に高精度に補正移動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る作業機械である工作機械１０の斜視説明図であり、図２は、前記工作機械１０の要部断面説明図である。
工作機械１０は、本体部１２を備え、この本体部１２には、ハウジング１４がＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に摺動可能に装着される。ハウジング１４には、スピンドル（主軸）１６がベアリング１８を介して回転可能に設けられると、前記スピンドル１６には、ツールホルダ２０が着脱自在に取り付けられる。
図２に示すように、ツールホルダ２０には、一端が前記ツールホルダ２０に固着される一方、他端に道具、例えば、刃工具２２ａ、２２ｂが取り付けられる開放端部２４ａを形成するリング形状の弾性ホルダ部２４と、端部が前記弾性ホルダ部２４の軸方向外方の突出するとともに、前記ツールホルダ２０に対して相対的に回転可能な作動軸部材２６と、前記作動軸部材２６の回転動作を、前記開放端部２４ａの径方向の拡縮動作に変換させる変換機構２８とが装着される。
弾性ホルダ部２４は、図２及び図３に示すように、ツールホルダ２０の先端に固着される基台部３０を設ける。基台部３０には、リング体３２が設けられるとともに、前記リング体３２の開放端部２４ａ側の端部には、刃工具２２ａ、２２ｂが交換自在に取り付けられるバンク部（変形頂点部）３４ａ、３４ｂと、前記バンク部３４ａ、３４ｂと直交する膨出部３６ａ、３６ｂとが形成される（図３参照）。
作動軸部材２６は、軸部３８を有し、この軸部３８は、ツールホルダ２０の軸心に形成された段付孔部４０に嵌合する。段付孔部４０の中間部には、軸部３８に固定されるヘッド部４２が配設されるとともに、前記段付孔部４０の大径部には、ストッパ４４が移動不能に配置される。作動軸部材２６は、弾性ホルダ部２４の軸方向外方の突出する端部４６にスプライン穴４８が形成される。
変換機構２８は、弾性ホルダ部２４の内方に配置され、前記弾性ホルダ部２４の軸方向に進退することにより開放端部２４ａを径方向に拡縮自在なテーパ手段５０と、作動軸部材２６の回転動作を、前記テーパ手段５０の前記軸方向への進退動作に変換させるねじ手段５２とを備える。
テーパ手段５０は、弾性ホルダ部２４を構成するバンク部３４ａ、３４ｂの内周面に形成される内周コンタクト面５４ａ、５４ｂと、作動軸部材２６に外装されるとともに、前記弾性ホルダ部２４と一体に回転し且つ該弾性ホルダ部２４の軸方向に進退自在なテーパリング部材５６と、前記テーパリング部材５６の外周面に形成され、前記内周コンタクト面５４ａ、５４ｂに摺接する外周コンタクト面５８とを有する。
なお、内周コンタクト面５４ａ、５４ｂ及び外周コンタクト面５８は、少なくとも前記外周コンタクト面５８がＺ１軸方向（ツールホルダ２０側）に向かうに従って径方向内方に傾斜しており、テーパリング部材５６がＺ１軸方向に移動する際、開放端部２４ａが楕円形状に弾性変形する。これに代えて、テーパリング部材５６がＺ２軸方向に移動する際、開放端部２４ａが楕円形状に弾性変形するように構成してもよい。
図３に示すように、テーパリング部材５６は、膨出部３６ａ、３６ｂに設けられる位相ピン５９ａ、５９ｂを介して弾性ホルダ部２４の軸方向に移動自在で且つ前記弾性ホルダ部２４に回転不能に構成される。
ねじ手段５２は、ツールホルダ２０に固定されるとともに、作動軸部材２６を周回して配置される固定ねじ部材６０と、前記作動軸部材２６の外周と前記固定ねじ部材６０及びテーパリング部材５６との間に介装されるとともに、前記作動軸部材２６と一体に回転し且つ該作動軸部材２６の軸方向に進退自在な可動ねじ部材６２とを備える。作動軸部材２６と可動ねじ部材６２とは、平行キー溝６４及び平行キー６６を介して係合する。
固定ねじ部材６０の内周面には、第１雌ねじ６８ａが形成され、テーパリング部材５６の内周面には、前記第１雌ねじ６８ａと異なるピッチに設定される第２雌ねじ６８ｂが形成される。可動ねじ部材６２の外周面には、第１雌めじ６８ａに螺合する第１雄ねじ７０ａと、第２雌ねじ６８ｂに螺合する第２雄ねじ７０ｂとが形成される。なお、第１及び第２雌ねじ６８ａ、６８ｂと第１及び第２雄ねじ７０ａ、７０ｂは、右ねじに構成してもよく、また、左ねじに構成してもよい。
図１に示すように、ツールホルダ２０の外部に設けられているテーブル７１上には、作動軸部材２６に連結されて前記作動軸部材２６を前記ツールホルダ２０に対し相対的に回転させるための支持機構７２が配置される。
支持機構７２は、図４に示すように、作動軸部材２６の先端部に軸方向に形成されるスプライン穴４８に結合されるスプライン軸７４を有する支持軸部材７６と、前記支持軸部材７６を、前記作動軸部材２６の軸方向に進退自在で且つ回転不能に配置するハウジング７８と前記ハウジング７８内に配設され、前記支持軸部材７６を前記作動軸部材２６に向かって押圧するスプリング（弾性部材）８０とを備える。
支持軸部材７６の外周面には、所定の幅寸法にわたって溝部８２が形成される一方、ハウジング７８には、前記溝部８２に挿入されて前記支持軸部材７６の回転及び軸方向の移動距離を規制するストッパピン８４が設けられる。支持軸部材７６は、通常、スプリングの弾性力を介して肩部８６がハウジング７８の内壁面８８に当接している。
支持軸部材７６の後端部には、作動軸部材２６と支持機構７２とが連結されたことを検出する連結確認機構９０が設けられる。連結確認機構９０は、支持軸部材７６の後端部に設けられる大径コンタクト部９２及び小径コンタクト部９４と、前記大径コンタクト部９２に係合することにより作動軸部材２６と支持軸部材７６とが確実に連結されたことを検出する一方、前記小径コンタクト部９４に係合することにより前記作動軸部材２６と前記支持軸部材７６とが連結不良であることを検出するスイッチ９６とを備える。
このように構成される第１の実施形態に係る工作機械１０の動作について、以下に説明する。
先ず、図５に示すように、新しい刃工具２２ａ、２２ｂを使用してワーク（例えば、エンジンのシリンダブロック）の筒体９８の穴部９８ａに加工を行う。その際、弾性ホルダ部２４には、変換機構２８による拡径操作が行われていない。
次いで、刃工具２２ａ、２２ｂの刃先が磨耗した際には、変換機構２８を介して前記刃工具２２ａ、２２ｂを径方向外方に位置調整（補正）する。具体的には、ハウジング１４の移動作用下にスピンドル１６が支持機構７２側に移動する。このため、ツールホルダ２０に装着されている作動軸部材２６は、支持機構７２を構成する支持軸部材７６と同軸上に配置された状態で、軸方向（Ｚ２軸方向）に移動し、前記作動軸部材２６のスプライン穴４８に前記支持軸部材７６のスプライン軸７４が挿入される（図４参照）。
ツールホルダ２０は、さらにＺ２軸方向に移動されると、スプライン軸７４がスプライン穴４８の端面に当接し、支持軸部材７６は、スプリング８０に抗してＺ２軸方向に移動する。そして、ツールホルダ２０は、予め設定された位置まで移動した後、停止される。その際、図６に示すように、連結確認機構９０を構成するスイッチ９６は、支持軸部材７６の後端部に設けられる大径コンタクト部９２に係合することにより、作動軸部材２６と支持軸部材７６とが確実に連結されたことを検出（オン状態）する。
一方、図７に示すように、スプライン軸７４がスプライン穴４８に結合されていないと、ツールホルダ２０が予め設定された位置で停止した状態で、スイッチ９６は、支持軸部材７６の後端部に設けられる小径コンタクト部９４に係合する。従って、作動軸部材２６と支持軸部材７６とが連結不良であることが検出（オフ状態）される。このため、再度、上記の動作を行って、スプライン軸７４とスプライン穴４８とを確実に連結させる。
作動軸部材２６と支持軸部材７６とが確実に連結されたことが検出されると、スピンドル１６は、工作機械１０の割り出し機能を介して所定の角度だけ回転される。これにより、スピンドル１６と一体にツールホルダ２０が回転し、このツールホルダ２０に固着される弾性ホルダ部２４が回転する。
一方、作動軸部材２６は、支持軸部材７６に連結されて回転が規制されている。従って、作動軸部材２６は、弾性ホルダ部２４に対して相対的に回転する。以下、説明の簡素化のため、弾性ホルダ部２４が停止し、作動軸部材２６が前記弾性ホルダ部２４に対して回転するものとする。
作動軸部材２６は、ねじ手段５２をねじ込む方向に一定角度回転すると、この作動軸部材２６に平行キー溝６４及び平行キー６６を介して係合する可動ねじ部材６２は、前記作動軸部材２６と一体に回転する。ここで、可動ねじ部材６２の外周面には、それぞれピッチの異なる第１雄ねじ７０ａ及び第２雄ねじ７０ｂが形成されるとともに、前記第１雄ねじ７０ａ及び前記第２雄ねじ７０ｂは、固定ねじ部材６０の第１雌ねじ６８ａ及びテーパリング部材５６の第２雌ねじ６８ｂに螺合している。
さらに、固定ねじ部材６０は、ツールホルダ２０に固定されているため、弾性ホルダ部２４と一体に停止しており、回転しない。一方、テーパリング部材５６は、弾性ホルダ部２４に摺接するとともに、位相ピン５９ａ、５９ｂを介して互いに軸方向に移動自在に且つ回転方向に一体化されている。
このため、作動軸部材２６が回転すると、可動ねじ部材６２が回転し、第１雌ねじ６８ａと第２雌ねじ６８ｂ（第１雄ねじ７０と第２雄ねじ７０ｂ）とのピッチ差によって、テーパリング部材５６が軸方向内方（Ｚ１軸方向）に摺動する。その際、テーパリング部材５６の外周コンタクト面５８と弾性ホルダ部２４を構成するバンク部３４ａ、３４ｂの内周コンタクト面５４ａ、５４ｂとが摺接している。
これにより、テーパリング部材５６が軸方向内方に移動すると、テーパ手段５０を介して開放端部２４ａが楕円形状に弾性変形する。そして、開放端部２４ａの２つの変形頂点部であるバンク部３４ａ、３４ｂに取り付けられている刃工具２２ａ、２２ｂは、半径外方に移動して磨耗状態に応じた補正移動を行う。従って、図８及び図９に示すように、補正移動した刃工具２２ａ、２２ｂを使用して、筒体９８の穴部９８ａに加工を行うことができる。
上記の動作を、より具体的に説明すると、可動ねじ部材６２は、右ねじであり、第１雄ねじ７０ａのピッチが第２雄ねじ７０ｂのピッチよりも大きく、例えば、ピッチ差が０．１ｍｍであるとする。そして、可動ねじ部材６２を時計回りに７２度だけ回転させると、テーパリング部材５６は、Ｚ１軸方向に０．０２ｍｍだけ移動する。
さらに、テーパコンタクト部（内周コンタクト面５４ａ、５４ｂ及び外周コンタクト面５８）の軸方向対径方向のテーパ比が、１０：１であると、テーパリング部材５６がＺ１軸方向に０．０２ｍｍだけ移動する際、開口端部２４ａのバンク部３４ａ、３４ｂ、すなわち、刃工具２２ａ、２２ｂは、径方向外方に０．００２ｍｍだけ補正移動することになる。これにより、刃工具２２ａ、２２ｂは、ミクロンオーダの刃先調整が高精度に遂行されるという効果が得られる。
しかも、第１の実施形態では、弾性ホルダ部２４の開放端部２４ａが楕円形状に弾性変形するとともに、刃工具２２ａ、２２ｂは、同じ質量でもって対向して配置されている。このため、弾性ホルダ部２４は、この弾性ホルダ部２４の重心位置を回転軸線上に維持した状態で、刃工具２２ａ、２２ｂがツールホルダ２０の径方向に位置調整（補正）されている。これにより、ツールホルダ２０は、バランスの移動がなく、筒体９８に対して高精度な加工作業を効率的に遂行可能になる。
しかも、第１の実施形態では、２つの刃工具２２ａ、２２ｂを備えている。従って、径差を設定することにより一方の刃、例えば、刃工具２２ａを先行刃とするとともに、他方の刃、例えば、刃工具２２ｂを仕上げ刃とすることができ、該最終の仕上げ刃の取り代を安定した最小取り代として高精度なボーリング加工が遂行可能になる。
なお、刃工具２２ａのみを使用する際には、バンク部３４ｂにバランスダミーを取り付けることにより対応することができる。また、バンク部の数は、種々変更可能であり、例えば、３つのバンク部を設けるとともに、２つの刃工具を中仕上げ刃とする一方、１つの刃工具を仕上げ刃として使用することも可能である。
さらにまた、作動軸部材２６にプライン穴４８を設ける一方、支持軸部材７６にスプライン軸７４を設けているが、これとは逆に、前記作動軸部材２６にスプライン軸を設けるとともに、前記支持軸部材７６にスプライン穴を設けてもよい。
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る工作機械を構成する支持機構１００の断面説明図である。なお、第１の実施形態に係る工作機械１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
支持機構１００を構成する支持軸部材７６は、プライン軸７４を有するとともに、前記プライン軸７４の先端には、面取り加工によりガイド部１０２が設けられる。プライン軸７４には、軸心に沿ってクーラント用の中空穴１０４が形成される。
このように構成される第２の実施形態では、プライン軸７４の先端にガイド部１０２が設けられている。このため、作動軸部材２６のプライン穴４８と支持軸部材７６のスプライン軸７４との位相角が多少ずれていても、ガイド部１０２の案内作用下に、前記作動軸部材２６が位相角のずれを修正するように動作することができる。
しかも、支持軸部材７６には、クーラント用の中空穴１０４が設けられている。このため、結合時にクーラントを流すことにより、結合部分の切削屑等を強制的に排除することが可能になる。
図１１は、本発明の第３の実施形態に係る作業機械である工作機械１２０の斜視説明図であり、図１２は、前記工作機械１２０の要部断面説明図である。
工作機械１２０を構成するツールホルダ２０には、前記ツールホルダ２０に対して相対的に回転可能な作動軸部材１２２が配設される。作動軸部材１２２の先端部には、径方向に互いに直交して貫通する結合穴１２４ａ、１２４ｂが形成される。
図１１に示すように、ツールホルダ２０の外部には、作動軸部材１２２に連結されて前記作動軸部材１２２を前記ツールホルダ２０に対し相対的に回転させるための支持機構１２６が配置される。この支持機構１２６は、図１２に示すように、作動軸部材１２２の先端部に径方向に形成される結合穴１２４ａ又は１２４ｂに挿入される結合ピン部１２８を有する支持軸部材１３０を備える。
図１３に示すように、結合ピン部１２８は、ストレート部１２８ａとテーパ部１２８ｂとを有するとともに、前記ストレート部１２８ａの直径は、結合穴１２４ａ、１２４ｂの開口直径よりも小径に設定される。結合穴１２４ａ、１２４ｂには、ストレート部１２８ａが挿入された状態で、隙間Ｓが形成される。支持軸部材１３０内には、クーラント用の中空穴１０４が形成される。
このように構成される第３の実施形態では、刃工具２２ａ、２２ｂの刃先位置補正を行う際には、基本的には、第１の実施形態と同様に行われる。概略的に説明すると、図１２に示すように、作動軸部材１２２の結合穴１２４ａ（又は１２４ｂ）と、支持機構１２６を構成する支持軸部材１３０の結合ピン１２８とが同軸上に配置された状態で、ハウジング１４がＸ軸方向に沿って前記支持機構１２６側に移動する。
このため、図１３に示すように、結合ピン１２８は、結合穴１２４ａ内に挿入されるとともに、連結確認機構９０を介して作動軸部材１２２と支持軸部材１３０とが確実に連結されたか否かが検出される。そして、作動軸部材１２２と支持軸部材１３０とが確実に連結されたことを検出すると、スピンドル１６が所定の角度だけ回転されて変換機構２８が駆動され、刃工具２２ａ、２２ｂは、磨耗に伴う径方向の補正移動が行われる。
従って、第３の実施形態では、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。しかも、図１３に示すように、結合ピン部１２８は、ストレート部１２８ａとテーパ部１２８ｂとを有するとともに、前記ストレート部１２８ａの直径は、結合穴１２４ａ、１２４ｂの開口直径よりも小径に設定されている。これにより、工作機械１２０の割り出し角度や結合位置の機械的誤差は、隙間Ｓ及びテーパ部１２８ｂによって吸収することができるという利点がある。
なお、作動軸部材１２２の先端部には、２つの結合穴１２４ａ、１２４ｂが形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、補正量と割り出し角度に基づいて、種々の穴数に設定することができるとともに、９０度毎に設けなくてもよい。
図１４は、本発明の第４の実施形態に係る作業機械である工作機械１４０の斜視説明図であり、図１５は、前記工作機械１４０の要部断面説明図である。
工作機械１４０を構成するツールホルダ２０には、前記ツールホルダ２０に対して相対的に回転可能な作動軸部材１４２が配設される。作動軸部材１４２の先端部には、ピニオン部（サーキュラピニオン）１４４が形成される。
ツールホルダ２０の外部には、作動軸部材１４２に連結されて前記作動軸部材１４２を前記ツールホルダ２０に対し相対的に回転させるための支持機構１４６が配置される。支持機構１４６は、図１４及び図１５に示すように、作動軸部材１４２のピニオン部１４４に係合するラック部１４８が先端部に形成される支持軸部材１５０を備える。
このように構成される第４の実施形態では、刃工具２２ａ、２２ｂの刃先位置補正を行う際には、ハウジング１４がＸ軸方向に沿って支持機構１４６側に移動することにより、作動軸部材１４２のピニオン部１４４と、前記支持機構１４６を構成するラック部１４８とが係合する（図１６参照）。
そして、ピニオン部１４４とラック部１４８とが確実に係合したことが、連結確認機構９０により検出されると、スピンドル１６がＹ軸方向に所定の距離だけ移動される。従って、スピンドル１６のＹ軸方向への移動距離を、ピニオン部１４４のサーキュラピッチ円により換算された量の回転角度量だけ、作動軸部材１４２が回転する。
これにより、作動軸部材１４２が所定の角度だけ回転されて変換機構２８が駆動され、刃工具２２ａ、２２ｂは、磨耗に伴う径方向の補正移動が行われる。このため、第４の実施形態では、上記の第１〜第３の実施形態と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る作業機械である工作機械の斜視説明図である。
【図２】前記工作機械の断面説明図である。
【図３】前記工作機械を構成する弾性ホルダ部の正面説明図である。
【図４】前記工作機械を構成する支持機構の断面説明図である。
【図５】新たな刃工具による加工の説明図である。
【図６】前記支持機構の動作説明図である。
【図７】前記支持機構の動作説明図である。
【図８】補正された刃工具による加工の説明図である。
【図９】刃工具が補正された前記弾性ホルダ部の正面説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る工作機械を構成する支持機構の断面説明図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る作業機械である工作機械の斜視説明図である。
【図１２】前記工作機械の要部断面説明図である。
【図１３】前記工作機械を構成する作動軸部材と支持軸部材との連結状態の説明図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態に係る作業機械である工作機械の斜視説明図である。
【図１５】前記工作機械の要部断面説明図である。
【図１６】前記工作機械を構成する作動軸部材と支持軸部材との連結状態の説明図である。
【符号の説明】
１０、１２０、１４０…工作機械１６…スピンドル
２０…ツールホルダ２２ａ、２２ｂ…刃工具
２４…弾性ホルダ部２４ａ…開放端部
２６、１２２、１４２…作動軸部材２８…変換機構
３４ａ、３４ｂ…バンク部４８…スプライン穴
５０…テーパ手段５２…ねじ手段
５４ａ、５４ｂ…内周コンタクト面５６…テーパリング部材
５８…外周コンタクト面６０…固定ねじ部材
６２…可動ねじ部材６８ａ、６８ｂ…雌ねじ
７０ａ、７０ｂ…雄ねじ７２，１００、１２６、１４６…支持機構
７４…スプライン軸７６、１３０、１５０…支持軸部材
８０…スプリング９０…連結確認機構
１０４…中空穴１２４ａ、１２４ｂ…結合穴
１２８…結合ピン部１４４…ピニオン部
１４８…ラック部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルと一体的に回転可能なツールホルダと、
一端が前記ツールホルダに固着される一方、他端に道具が取り付けられる開放端部を形成するリング形状を有する弾性ホルダ部と、
端部が前記弾性ホルダ部の軸方向外方の突出するとともに、前記ツールホルダに対して相対的に回転可能な作動軸部材と、
前記作動軸部材の回転動作を、前記開放端部の径方向の拡縮動作に変換させる変換機構と、
前記ツールホルダの外部に配置され、前記作動軸部材に連結されて該作動軸部材を前記ツールホルダに対し相対的に回転させるための支持機構と、
を備えることを特徴とする作業機械。
【請求項２】
請求項１記載の作業機械において、前記作動軸部材と前記支持機構とが連結されたことを検出する連結確認機構を備えることを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項１又は２記載の作業機械において、前記変換機構は、前記弾性ホルダ部の内方に配置され、前記弾性ホルダ部の軸方向に進退することにより前記開放端部を径方向に拡縮自在なテーパ手段と、
前記作動軸部材の回転動作を、前記テーパ手段の前記軸方向への進退動作に変換させるねじ手段と、
を備えることを特徴とする作業機械。
【請求項４】
請求項３記載の作業機械において、前記テーパ手段は、前記弾性ホルダ部の内周面に形成される内周コンタクト面と、
前記作動軸部材に外装されるとともに、前記弾性ホルダ部と一体に回転し且つ該弾性ホルダ部の軸方向に進退自在なテーパリング部材と、
前記テーパリング部材の外周面に形成され、前記内周コンタクト面に摺接する外周コンタクト面と、
を有し、
少なくとも前記外周コンタクト面は、テーパ面を構成することを特徴とする作業機械。
【請求項５】
請求項３又は４記載の作業機械において、前記ねじ手段は、前記ツールホルダに固定されるとともに、前記作動軸部材を周回して配置される固定ねじ部材と、
前記作動軸部材の外周と前記固定ねじ部材及び前記テーパリング部材との間に介装されるとともに、前記作動軸部材と一体に回転し且つ該作動軸部材の軸方向に進退自在な可動ねじ部材と、
を備え、
前記固定ねじ部材の内周面には、第１雌ねじが形成され、
前記テーパリング部材の内周面には、前記第１雌ねじと異なるピッチに設定される第２雌ねじが形成され、
前記可動ねじ部材の外周面には、前記第１雌めじに螺合する第１雄ねじと、
前記第２雌ねじに螺合する第２雄ねじと、
が形成されることを特徴とする作業機械。
【請求項６】
請求項１記載の作業機械において、前記支持機構は、前記作動軸部材の先端部に軸方向に形成されるスプライン穴又はスプライン軸に結合されるスプライン軸又はスプライン穴を有する支持軸部材と、
前記支持軸部材を、前記作動軸部材の軸方向に進退自在で且つ回転不能に配置するハウジングと、
前記ハウジング内に配設され、前記支持軸部材を前記作動軸部材に向かって押圧する弾性部材と、
を備えることを特徴とする作業機械。
【請求項７】
請求項１記載の作業機械において、前記支持機構は、前記作動軸部材の先端部に径方向に形成される結合穴に挿入される支持軸部材と、
前記支持軸部材を、前記作動軸部材の径方向に進退自在で且つ回転不能に配置するハウジングと、
前記ハウジング内に配設され、前記支持軸部材を前記作動軸部材に向かって押圧する弾性部材と、
を備えることを特徴とする作業機械。
【請求項８】
請求項６又は７記載の作業機械において、前記支持軸部材は、クーラント用の中空穴を有することを特徴とする作業機械。
【請求項９】
請求項１記載の作業機械において、前記支持機構は、前記作動軸部材の先端部に形成されるピニオン部に係合するラック部と、
前記ラック部を固着し、前記作動軸部材の径方向に進退自在なラック軸部材と、
前記ラック軸部材を前記作動軸部材に向かって押圧する弾性部材と、
を備えることを特徴とする作業機械。

【図１】