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公開番号2021154469
公報種別公開特許公報(A)
公開日20211007
出願番号2020059970
出願日20200330
発明の名称リーマ
出願人株式会社アイシン,株式会社イシイコーポレーション
代理人特許業務法人アイテック国際特許事務所
主分類B23D 77/00 20060101AFI20210910BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】複数段のリーマにおいて、下穴に小径刃部を挿通させると共に当該下穴を大径刃部によって切削する際に、切削によって生じる切り屑を良好に排出する。
【解決手段】リーマは、複数段の下穴を切削するために先端側から基端側に向かって同軸に並ぶ小径刃部および大径刃部を有し、複数段の下穴のうちリーマの挿入方向における手前側の第1下穴に小径刃部を挿通させて小径刃部で第1下穴よりもリーマの挿入方向における奥側の第2下穴を切削すると共に大径刃部で第1下穴を切削するものであり、小径刃部と大径刃部とのつなぎ部分において、小径刃部よりも小さな外径のヌスミ部を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項1】
複数段の下穴を切削するために先端側から基端側に向かって同軸に並ぶ小径刃部および大径刃部を有し、前記複数段の下穴のうち前記小径刃部および前記大径刃部の挿入方向における手前側の第1下穴に前記小径刃部を挿通させて該小径刃部で前記第1下穴よりも前記挿入方向における奥側の第2下穴を切削すると共に前記大径刃部で前記第1下穴を切削するリーマであって、
前記小径刃部と前記大径刃部とのつなぎ部分において、前記小径刃部よりも小さな外径のヌスミ部を備える、
リーマ。
続きを表示(約 410 文字)【請求項2】
請求項1に記載のリーマであって、
前記ヌスミ部の径方向深さdは、前記大径刃部で前記第1下穴を切削する際の取り代をaとし、切削前の前記第1下穴の内径をbとし、前記小径刃部の外径をcとしたとき、d>a−(b−c)/2を満たすように設定される、
リーマ。
【請求項3】
請求項2に記載のリーマであって、
前記ヌスミ部の径方向深さdは、d≦a×3−(b−c)/2を満たすように設定される、
リーマ。
【請求項4】
請求項2または3に記載のリーマであって、
前記ヌスミ部の軸方向長さxは、前記第1下穴の深さをyとすると、x>y+aを満たすように設定される、
リーマ。
【請求項5】
請求項4に記載のリーマであって、
前記ヌスミ部の軸方向長さxは、x≦y+a×3を満たすように設定される、
リーマ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本明細書は、リーマについて開示する。
続きを表示(約 6,000 文字)【背景技術】
【0002】
従来、この種のリーマとしては、内径が異なる複数段の下穴を切削するために、ボディ先端からシャンク側に向けて刃径が段階的に大きくなる複数段の刃部を有する多段リーマが提案されている(例えば、特許文献1参照)。各刃部は刃径の寸法でストレートに延びるストレート円筒体により形成されており、相対する刃部同士は、ろう付けによって接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2014−39968号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述した複数段のリーマにおいては、下穴に先端側の小径刃部を挿通させると共に当該下穴を大径刃部によって切削(大径穴加工)する際に、切削によって生じる切り屑が小径刃部と下穴とのクリアランス部分に噛み込む場合が生じる。この場合、噛み込んだ切り屑が大径穴加工中のリーマに振れを発生させて大径穴の加工精度を悪化させてしまう。
【0005】
本開示のリーマは、複数段のリーマにおいて、下穴に小径刃部を挿通させると共に当該下穴を大径刃部によって切削する際に、切削によって生じる切り屑を良好に排出することができるリーマを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示のリーマは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【0007】
本開示のリーマは、
複数段の下穴を切削するために先端側から基端側に向かって同軸に並ぶ小径刃部および大径刃部を有し、前記複数段の下穴のうち前記小径刃部および前記大径刃部の挿入方向における手前側の第1下穴に前記小径刃部を挿通させて該小径刃部で前記第1下穴よりも前記挿入方向における奥側の第2下穴を切削すると共に前記大径刃部で前記第1下穴を切削するリーマであって、
前記小径刃部と前記大径刃部とのつなぎ部分において、前記小径刃部よりも小さな外径のヌスミ部を備える、
ことを要旨とする。
【0008】
この本開示のリーマでは、複数段の下穴を切削するために先端側から基端側に向かって同軸に並ぶ小径刃部と大径刃部とのつなぎ部分において、小径刃部よりも小さな外径のヌスミ部を備える。これにより、複数段の下穴のうちリーマの挿入方向における手前側の第1下穴に小径刃部を挿通させて当該小径刃部で第1下穴よりもリーマの挿入方向における奥側の第2下穴を切削すると共に大径刃部で第1下穴を切削するに際して、第1下穴の切削により生じた切り屑を、第1下穴とヌスミ部との間に生じるクリアランスを介して外部へ排出することが可能となる。この結果、大径刃部で切削した切り屑が小径刃部と第1下穴との間に噛み込み、大径穴の加工精度が悪化するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本実施形態のリーマの平面図である。
本実施形態のリーマに形成されたヌスミ部の寸法を説明する説明図である。
本実施形態のリーマを用いた仕上げ加工の様子を示す説明図である。
本実施形態のリーマを用いた仕上げ加工の様子を示す説明図である。
比較例のリーマの平面図である。
比較例のリーマを用いた仕上げ加工の様子を示す説明図である。
比較例のリーマを用いた仕上げ加工の様子を示す説明図である。
他の実施形態に係るリーマの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
次に、図面を参照しながら、本開示を実施するための形態について説明する。
【0011】
図1は、本実施形態のリーマの平面図である。本実施形態のリーマ10は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金といった金属材料からなる切削対象物の下穴を切削(仕上げ加工)するのに好適なものであり、同軸かつ一体に形成されたシャンク11および切削部20を備える。なお、切削対象物は、例えば自動変速機のバルブボディであり、リーマ10は、当該バルブボディのバルブスプールが挿通されるスプール穴を仕上げ加工するのに好適に用いられる。
【0012】
シャンク11は、リーマ10を回転駆動すると共に進退移動させる駆動装置に固定される部分である。切削部20は、切削対象物を切削する部分であり、同軸に並ぶ二段の刃部と、両者のつなぎ部分に形成されるヌスミ部31と、を有する。また、本実施形態のリーマ10には、各刃部に冷却媒体としてのクーラント液を供給するために、軸方向に延びる液路が形成されている。
【0013】
各刃部は、例えば超硬合金やダイヤモンド焼成体などの材料からなり、ろう付け等によって互いに接合される。この各刃部は、リーマ10の先端側から順に、第1刃部21(小径刃部)と、第1刃部21よりも刃径が大きい第2刃部22(大径刃部)と、を有する。第1および第2刃部21,22を有する切削部20により、内径および深さが異なる2段の穴が仕上げ加工される。
【0014】
ヌスミ部31は、図2に示すように、第1刃部21と第2刃部22との間に、第1刃部21(小径刃部)よりもリーマ10の径方向に所定深さ(径方向深さd)だけ小さな外径により円柱状に形成されると共に第2刃部22の先端部から第1刃部21に向かってリーマ10の軸方向に所定長さ(軸方向長さx)だけ延在するように形成されている。本実施形態では、第1刃部21とヌスミ部31とのつなぎ部分は、所定角度(例えば、45度)のテーパにより形成される。
【0015】
本実施形態のリーマ10では、図3に示すように、例えばバルブボディ100に対して内径が異なる複数段の下穴(第1下穴101および第2下穴102を含む下穴)と第1下穴101および第2下穴102の間に油路104とつながるように形成されたポート103とを有するスプール穴を仕上げ加工する場合において、ヌスミ部31の径方向深さdは、第2刃部22(大径刃部)で第1下穴101を仕上げ加工する際の第1下穴101の取り代をaとし、第1下穴101の仕上げ加工前の内径(荒加工径)をbとし、第1刃部21(小径刃部)の外径をcとしたとき、次式(1)を満たすように設定される。ここで、式(1)中、「α」は、余裕代であり、α>1、より好ましくは、1<α≦3に設定される。すなわち、径方向深さdは、d>a−(b−c)/2を満たすように、より好ましくは、a−(b−c)/2<d≦a×3−(b−c)/2を満たすように設定される。このように、ヌスミ部31の径方向深さdを設定することで、第2刃部22で第1下穴101を仕上げ加工する際のリーマ10と第1下穴101との間のクリアランスCLは、ヌスミ部101の外周面と第1下穴101の内周面との間で画成され、第1下穴101の取り代a、すなわち第2刃部22で第1下穴101を仕上げ加工(切削)する際に発生する切り屑の幅に応じた幅(a×α)となるため、図4に示すように、発生した切り屑を当該第2刃部22に供給されるクーラント液と共に、クリアランスCL,ポート103,油路104を順に介して外部へ排出することが可能となる。更に、ヌスミ部31の径方向深さdを必要最小限に設定することで、リーマ10の軸剛性を確保し、耐久性の低下を防ぐことが可能となる。
【0016】
d=a×α−(b−c)/2 …(1)
【0017】
また、ヌスミ部31の軸方向長さxは、第1下穴101の深さをyとしたとき、次式(2)を満たすように設定される。ここで、式(2)中、「β」は、余裕代であり、αと同様に、β>1、より好ましくは、1<β≦3に定められる。すなわち、軸方向長さxは、x>y+aを満たすように、より好ましくは、y+a<x≦y+a×3を満たすように設定される。これにより、図3に示すように、第2刃部22で第1下穴101の入口付近を切削しているときから、油路104への切り屑の通路を確保して、発生した切り屑をよりスムーズに油路14へ排出することが可能となる。
【0018】
x=y+a×β …(2)
【0019】
図5は、比較例のリーマの平面図である。比較例のリーマ10Bでは、切削部20Bとして、第1刃部21Bと第2刃部22とを含み、第1刃部21Bは、刃径の寸法でストレートに延びるストレート円筒体により形成される点で、第1刃部21と第2刃部22との間にヌスミ部31を備える本実施形態のリーマ10とは異なる。こうした比較例のリーマ10Bでは、ヌスミ部を備えないため、図6に示すように、第2刃部22で第1下穴101を仕上げ加工する際のリーマ10Bと第1下穴101との間のクリアランスCLは、第1刃部21Bの外周面と第1下穴101の内周面との間で画成される。このため、図7に示すように、比較例のリーマ10Bでは、本実施形態のリーマ10に比してクリアランスCLが狭くなり、切削で発生した切り屑が第1刃部21Bの外周面と第1下穴101の内周面との間に噛み込む場合が生じる。この場合、第2刃部22(大径刃部)で第1下穴101を仕上げ加工する際、噛み込んだ切り屑が加工中のリーマ10Bに振れを発生させて仕上げ加工の加工精度を悪化させてしまう。上述したように、本実施形態のリーマ10では、第1刃部21と第2刃部22との間にヌスミ部31を形成することで、クリアランスCLを十分に確保することができるため、切り屑の噛み込みを抑制し、加工精度の悪化を回避することができる。
【0020】
上述した実施形態では、ヌスミ部31の軸方向長さxは、式(2)を満たすように、すなわちx>y+aを満たすように設定されたが、x≦y+aで設定されてもよい。この場合、第2刃部22で第1下穴101の入口付近を切削しているときには(第1下穴101の切削を開始した直後は)、第1下穴101の出口付近のクリアランスが狭く、発生した切り屑が一時的に溜まるおそれがあるが、リーマ10による切削が進むにつれて、油路14への切り屑の通路が開放され、発生した切り屑を当該油路14へ排出することができる。
【0021】
上述した実施形態では、リーマ10は、切削部20に2段の刃部21,22を備えるものとしたが、図8の他の実施形態に係るリーマ110に示すように、切削部120に先端側から順に刃径が段階的に大きくなるように3段の刃部121,122,123を備え、各刃部のつなぎ部分にヌスミ部131,132が形成されてもよい。また、切削部に4段以上の刃部を備えてリーマが構成されてもよい。
【0022】
以上説明したように、本開示のリーマは、複数段の下穴(101,102)を切削するために先端側から基端側に向かって同軸に並ぶ小径刃部(21)および大径刃部(22)を有し、前記複数段の下穴(101,102)のうち前記小径刃部(21)および前記大径刃部(22)の挿入方向における手前側の第1下穴(101)に前記小径刃部(21)を挿通させて該小径刃部(21)で前記第1下穴(101)よりも前記挿入方向における奥側の第2下穴(102)を切削すると共に前記大径刃部(22)で前記第1下穴(101)を切削するリーマであって、前記小径刃部(21)と前記大径刃部(22)とのつなぎ部分において、前記小径刃部(21)よりも小さな外径のヌスミ部(31)を備えることを要旨とする。
【0023】
この本開示のリーマでは、複数段の下穴を切削するために先端側から基端側に向かって同軸に並ぶ小径刃部と大径刃部とのつなぎ部分において、小径刃部よりも小さな外径のヌスミ部を備える。これにより、複数段の下穴のうちリーマの挿入方向における手前側の第1下穴に小径刃部を挿通させて当該小径刃部で第1下穴よりもリーマの挿入方向における奥側の第2下穴を切削すると共に大径刃部で第1下穴を切削するに際して、第1下穴の切削により生じた切り屑を、第1下穴とヌスミ部との間に生じるクリアランスを介して外部へ排出することが可能となる。この結果、大径刃部による大径穴加工の際、大径刃部で切削した切り屑が小径刃部と第1下穴との間に噛み込み、大径穴加工中にリーマの振れを発生させて大径穴の加工精度が悪化するのを抑制することができる。
【0024】
こうした本開示のリーマにおいて、前記ヌスミ部(31)の径方向深さdは、前記大径刃部(22)で前記第1下穴(101)を切削する際の取り代をaとし、切削前の前記第1下穴(101)の内径をbとし、前記小径刃部(21)の外径をcとしたとき、d>a−(b−c)/2を満たすように設定されるものとしてもよい。この場合、前記ヌスミ部(31)の径方向深さdは、d≦a×3−(b−c)/2を満たすように設定されるものとしてもよい。こうすれば、リーマの耐久性を確保しつつ、切削で発生した切り屑をスムーズに排出することができる。
【0025】
また、本開示のリーマにおいて、前記ヌスミ部(31)の軸方向長さxは、前記第1下穴(101)の深さをyとすると、x>y+aを満たすように設定されるものとしてもよい。この場合、前記ヌスミ部(31)の軸方向長さxは、x≦y+a×3を満たすように設定されるものとしてもよい。こうすれば、大径刃部で第1下穴の入口付近を切削を開始した直後から、発生した切り屑をスムーズに排出することができる。
【0026】
以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【0027】
本開示は、リーマの製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【0028】
10,10B,110 リーマ、11 シャンク、20,20B,120 切削部、21,21B,121 第1刃部、22,122 第2刃部、31,131,132 ヌスミ部、100 バルブボディ、101 第1下穴、102 第2下穴、103 ポート、104 油路、123 第3刃部。

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