JP2010274397A - Ｏリング溝加工バイトチップ及びｏリング溝加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】円筒物のＯリング溝においてＯリングを外れにくくまた加工時のバリを抑制することができるバイトチップおよび加工方法を提供可能とする。
【解決手段】バイトチップは断面矩形状を有してその対向する２辺に互いに平行な溝状に形成された曲線凹部を備え、上記バイトチップを被加工物の周面に押付けることにより矩形状の環状溝を形成し、上記バイトチップの対向する２辺の一方の辺を環状溝の一方の壁面に押付けることによりこの壁面に上記曲線凹部により突起部を形成し、上記バイトチップの対向する２辺の他方の辺を環状溝の他方の壁面に押付けることによこの壁面に上記曲線凹部により突起部を形成し、上記バイトチップを環状溝から引抜くことを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、円筒物の内外周面にＯリングを装着する円環状のＯリング溝を加工する専用バイト、及びこれを用いたＯリング溝加工方法に関する。

従来、表面に加工されるＯリング溝は、図１に示すようにストレート形状が用いられているが、ストレート形状ではＯリング２が外れ易く、装着の作業性が悪くなる。これの対策として、逆テーパ形状の溝や、溝のとば口（入口）付近の溝内に突起部を設けた溝が特許文献１や特許文献２に開示されている。

特開２００２−２６３９８７号公報 特開２００３−１１３９４４号公報

しかしながら、特許文献１に示される溝の加工方法では、工具の進行方向に対する工具の傾きを加工の進行に応じて変化させるので、その加工データの準備と加工制御が複雑であるという問題がある。また、溝のとば口に加工時にバリが発生しＯリングを損傷し水漏れ等のシール効果を失う不具合が発生することもある。特許文献２に示される溝の加工方法では、溝加工予定線上にエンドミルで穴を開け、その後、回転しているエンドミルを溝加工予定線に沿って移動させている。しかし、溝加工予定線上にエンドミルで穴を開けているので、この穴と溝の境目の側面、底面に微小な段差が生じ、Ｏリングを装着して封止する場合にあっては、長期間十分に封止できなくなる恐れがある。更に、各溝寸法に合わせた寸法のエンドミルを用意することになるので、コスト高となっている。また円筒状の被加工物には適用できない課題があった。

本発明は、上記従来技術の欠点に鑑み、加工制御が簡単、低コストで加工時のバリ発生を防止した専用のバイトチップと、加工方法を提供するものである。

本発明は、上記目的を達成する為に、円筒状または円柱状の被加工物の周面にＯリング溝を形成するＯリング溝加工バイトチップにおいて、
上記バイトチップは、先端部、この先端部から対向して延びる２辺のストレート辺、この先端部から延びる１辺の刃先辺を備えた断面矩形状を有し、上記２辺のストレート辺には互いに平行な溝状に形成された曲線凹部を備えたことを特徴とする。

また、上記のＯリング溝加工バイトチップにおいて、上記バイトチップの２辺のストレート辺は、上記先端部から先細りに傾斜して延びていることを特徴とする。

また、上記のＯリング溝加工バイトチップにおいて、上記バイトチップの先端部から上記曲線凹部までの長さは、被加工物に形成されるＯリング溝の加工深さと同等に設定されたことを特徴とする。

また本発明は、上記目的を達成するために、円筒状または円柱状の被加工物を回転させてその周面にバイトチップによりＯリング溝を形成するＯリング溝の加工方法において、
上記バイトチップは、先端部、この先端部から対向して延びる２辺のストレート辺を有し、その対向する２辺に互いに平行な溝状に形成された曲線凹部を備え、
上記バイトチップの先端部を被加工物の周面に押付けることにより矩形状の環状溝を形成し、
上記矩形状の環状溝の一方の壁面に上記バイトチップの対向する２辺の一方の辺を押付けることにより、この一方の壁面に上記バイトチップの曲線凹部により突起部を形成し、
上記矩形状の環状溝の他方の壁面に上記バイトチップの対向する２辺の他方の辺を押付けることにより、この他方の壁面に上記バイトチップの曲線凹部により突起部を形成することを特徴とする。

また、上記のＯリング溝の加工方法において、上記バイトチップの対向する２辺は傾斜して構成され、上記バイトチップの対向する２辺を上記環状溝の両壁面に交互に押付けることにより、末広がり状の環状溝を形成することを特徴とする。

本発明によれば、円筒物または円柱物に形成するＯリング溝を簡単、低コストで加工することができ、また、装着されたＯリングの損傷を防ぎ、シール性を長期に維持することができる。

従来のストレート形状Ｏリング溝の断面図である。 本発明の実施例のＯリング溝の断面図である。 本発明の実施例１のバイトチップの説明図である。 本発明の実施例２のバイトチップの説明図である。 本発明の実施例１のＯリング溝の加工方法の説明図である。 本発明の実施例２のＯリング溝の加工方法の説明図である。 本発明の実施例の被加工材の外周面に環状溝を形成した説明図である。 図７の断面図である。 本発明の実施例の被加工材の内周面に環状溝を形成した説明図である。

本発明の実施例について図面を用いて説明する。図２（ａ）に実施例１で形成される溝を示し、図２（ｂ）に実施例２で形成される溝を示す。１ａはとば口に突起形状３ａを設けたストレート形状のＯリング溝、１ｂはとば口に突起形状３ｂを設けた逆テーパ（アリ溝、末広がり状）のＯリング溝である。

図３に、溝１ａを加工するためのバイトチップを示す。（ａ）はバイトチップの正面図、（ｂ）はバイトチップの切削部分の側面図、（ｃ）はバイトチップの切削部分の斜視図である。バイトチップ４は、先端部４ａ、この先端部４ａからバイトチップ中心に沿って対抗して立ち上がって延びるストレート辺４ｂ、刃先辺４ｅ及び裏側辺４ｄからなる断面略長方形状（矩形状）をしている。

バイトチップ４は、先端部４ａと刃先辺４ｄとの交差部分が刃先４ｆとなっており、図３（ｂ）に示すように、非加工物との相対的なバイトチップの移動方向（加工方向）の矢印方向に、先端部４ａが傾斜して下がり、刃先辺４ｄも同様に傾斜し、両辺が鋭角αで刃先４ｆで交差している。４ｃは両ストレート辺４ｂ、４ｂに矢印方向に平行な溝状に形成された曲線凹部で、滑らかな曲線で湾曲形状に形成され、溝の加工の際に溝側壁に上記突起形状３ｂを形成する。この突起形状３ｂは、滑らかな曲線で形成されるために、加工時のバリ発生が防止され、溝に装着されるＯリングを傷つけることが無い。ここで、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、上記曲線凹部４ｃは、その上端とバイトチップの先端４ａとの長さＤが、Ｏリング溝の加工深さとなるように、位置が設定されている。

次に、上記構成のバイトチップ４によるＯリング溝の加工方法をステップを追って説明する。図５において、５はＯリング溝が形成される円柱状の被加工部材で、図示しない冶具に支持された状態で、その中心線を軸とする回転により紙面に直角な方向（例えば後方）に移動している。６はバイトチップ４を支持固定して、加工時に被加工部材に対してバイトチップ４を上下方向に移動させる操作腕である。

バイトチップ４は、図５（ａ）に示すように、刃先辺４ｅが被加工部材５の回転移動方向に対向するように配置され、操作腕６により矢印方向に下降操作される。バイトチップ４は、被加工部材５に接触してその外周面上に回転中心に向って切削を行い、（ｂ）に示す深さＤまで進めた位置で、下降が停止され、深さＤの矩形状の環状溝が形成される。次いで、（ｃ）に示すように、バイトチップ４は一方のストレート辺４ｂの矢印方向に操作され、溝の一方の側面（壁面）２ｃを加工する。この加工で、溝の一方の壁面２ｃが回転中心に沿って広がると共に、この壁面のとば口に突起形状３ａが形成される。バイトチップ４は、この加工が所定幅進むと停止し、次いで（ｄ）に示すように、他方のストレート辺４ｂの矢印方向に操作され、溝の他方の側面（壁面）２ｃを加工する。この加工で、溝の他方の壁面が広がると共に、この壁面のとば口に突起形状３ａが形成される。バイトチップ４は、溝の他方の側面（壁面）を所定幅加工すると停止し、（ｅ）に示すように溝の中心位置に戻り、次いで（ｆ）に示すように、矢印方向に上昇操作がなされ溝から抜取られる。

上記の加工ステップにより、両側壁のとば口に突起形状３ａを有するストレート形状のＯリング溝１ａが、円柱状の被加工部材５の外表面に環状に形成される。上記突起形状３ａはバイトチップ４の曲線凹部４ｃによって形成され、その後溝１ａに装着されるゴム状のＯリングの装着後の抜け止めとして作用する。また、上記突起形状３ａはバイトチップ４の曲線凹部４ｃによってその表面がバリの無い滑らかな形状に形成されるため、装着の際及び使用時においてＯリングに傷つけることが無く、長期間にわたってシール性能を確保できる。

上記のようにして形成されるＯリング溝１ａは、深さ寸法Ｄと幅寸法Ｗが、装着されるＯリングの寸法規格に合わせて設定されるが、幅寸法Ｗは上記の加工ステップ（ｃ）（ｄ）で調整することで、Ｏリングの近似した複数の寸法規格に合わせて対応できる。従って、１種類のバイトチップ４で異なる寸法の複数種類のＯリングに対応できるので、加工コストの低減に役立つ。

図４に実施例２の逆テーパ形状の溝１ｂを加工するための末広がり形状（逆テーパ形状）のバイトチップ７を示す。バイトチップ７は正面図のみ示されているが、側面図、斜視図は図３と同様なので省略する。バイトチップ７は、先端部７ａ、この先端部７ａから先細り状に傾斜して立ち上がるストレート辺７ｂ、このストレート辺７ｂの上端から上方のバイトチップの根元につながる根元辺７ｇ、及び刃先辺７ｅからなり、横断面でみると略長方形状（矩形状）で正面で見ると末広がり形状（逆テーパ形状）をしている。７ｃは上記両ストレート辺７ｂと上記根元辺７ｇの境部分に設けられた曲線凹部で、互いに平行な溝状の滑らかな曲線で湾曲形状に形成され、溝の加工の際に溝側壁に図２に示される突起形状３ｂを形成する。

次に、上記構成のバイトチップ７によるＯリング溝の加工方法をステップを追って説明する。図６において、５はＯリング溝が形成される円柱状の被加工部材で、図示しない冶具に支持された状態で、その中心線を軸とする回転により紙面に直角な方向（例えば後方）に移動している。６はバイトチップ７を支持固定して、加工時に被加工部材に対してバイトチップ７を上下方向に移動させる操作腕である。

バイトチップ７は、図６（ａ）に示すように、刃先辺７ｅが被加工部材５の回転移動方向に対向するように配置され、操作腕６により矢印方向に下降操作される。バイトチップ７は、被加工部材５に接触してその外周上に回転中心に向って切削を行い、（ｂ）に示す深さＤまで進めた位置で、下降が停止される。次いで、（ｃ）に示すように、バイトチップ７は一方の傾斜辺７ｂの矢印方向に操作され、溝の一方の傾斜面（壁面）３ｃを加工する。バイトチップ７は、この加工が所定幅進むと停止し、次いで（ｄ）に示すように、他方の傾斜辺７ｂの矢印方向に操作され、溝の他方の傾斜面（壁面）３ｃを加工する。バイトチップ７は、溝の他方の傾斜面（壁面）を所定幅加工すると停止し、（ｅ）に示すように溝の中心位置に戻り、次いで（ｆ）に示すように、矢印方向に上昇操作がなされ溝１ｂから抜取られる。

上記の加工ステップにより、両側壁のとば口に突起形状３ｂを設けた末広がり形状のＯリング溝１ｂが、円柱状の被加工部材５の外周面に環状に形成される。上記突起形状３ｂはバイトチップ７の曲線凹部７ｃによって形成され、その後溝１ｂに装着されるゴム状のＯリングの装着後の抜け止めとして作用する。また、上記突起形状３ｂの角部はバイトチップ７の曲線凹部４ｃによってその表面がバリの無い滑らかな形状に形成されるため、装着の際及び使用時においてＯリングに傷つけることが無く、長期間にわたってシール性能を確保できる。

上記のようにして形成されるＯリング溝１ｂは、深さ寸法Ｄと幅寸法Ｗが装着されるＯリングの寸法規格に合わせて設定されるが、幅寸法Ｗは上記の加工ステップ（ｃ）（ｄ）で調整することで、Ｏリングの近似した複数の寸法規格に合わせて対応できる。従って、１種類のバイトチップ４で異なる寸法の複数種類のＯリングに対応できるので、加工コストの低減に役立つ。

図５、図６に示すＯリング溝の加工方法において、上記ステップ（ｃ）、（ｄ）でバイトチップ４（７）が溝の両壁面側に移動して壁面を加工する際して、溝の底面などに微細な段差を生じさせる恐れがあるが、この微細な段差は溝の底面のコーナー付近となるため、溝に装着されるＯリングが接触することが無く、長期間のシール性を確保することができ、Ｏリングに傷がつくことも無い。

上記実施例１、２では、円柱状の被加工部材５の外周面に環状の溝を形成した例を説明したが、円筒状の被加工部材５の内周面に環状の溝を形成しても良い。

図７は、円筒又は円柱状の被加工部材の外周に環状の外周溝を形成した例を示し、（ａ）はストレート形状の溝１ａを、（ｂ）は末広がり形状の溝１ｂを示す。図８は、その加工断面図である。

図９は、円筒の被加工部材５の内周に環状の内周溝を形成した例を示し、（ａ）にストレート形状の溝１ａを、（ｂ）に末広がり形状の溝１ｂを示す。この内周溝を形成する際には、被加工部材５を回転させた状態で、被加工部材５の中心貫通孔５ａまたは５ｂに、バイトチップ４または７を挿入した状態で加工操作がなされる。

１ａ、１ｂ…Ｏリング溝（環状溝）、２…Ｏリング、３ａ、３ｂ…突起部、２ｃ、３ｃ…溝側面（溝側壁）、４、７…バイトチップ、４ａ、７ａ…先端部、４ｂ、７ｂ…ストレート辺、４ｃ、７ｃ…曲線凹部、４ｅ、７ｅ…刃先辺。

Claims (5)

1. 円筒状または円柱状の被加工物の周面にＯリング溝を形成するＯリング溝加工バイトチップにおいて、
   上記バイトチップは、先端部、この先端部から対向して延びる２辺のストレート辺、この先端部から延びる１辺の刃先辺を備えた断面矩形状を有し、上記２辺のストレート辺には互いに平行な溝状に形成された曲線凹部を備えたことを特徴とするＯリング溝加工バイトチップ。
2. 請求項１に記載のＯリング溝加工バイトチップにおいて、上記バイトチップの２辺のストレート辺は、上記先端部から先細りに傾斜して延びていることを特徴とするＯリング溝加工バイトチップ。
3. 請求項１または２に記載のＯリング溝加工バイトチップにおいて、上記バイトチップの先端部から上記曲線凹部までの長さは、被加工物に形成されるＯリング溝の加工深さと同等に設定されたことを特徴とするＯリング溝加工バイトチップ。
4. 円筒状または円柱状の被加工物を回転させてその周面にバイトチップによりＯリング溝を形成するＯリング溝の加工方法において、
   上記バイトチップは、先端部、この先端部から対向して延びる２辺のストレート辺を有し、その対向する２辺に互いに平行な溝状に形成された曲線凹部を備え、
   上記バイトチップの先端部を被加工物の周面に押付けることにより矩形状の環状溝を形成し、
   上記矩形状の環状溝の一方の壁面に上記バイトチップの対向する２辺の一方の辺を押付けることにより、この一方の壁面に上記バイトチップの曲線凹部により突起部を形成し、
   上記矩形状の環状溝の他方の壁面に上記バイトチップの対向する２辺の他方の辺を押付けることにより、この他方の壁面に上記バイトチップの曲線凹部により突起部を形成することを特徴とするＯリング溝の加工方法。
5. 請求項４に記載のＯリング溝の加工方法において、上記バイトチップの対向する２辺は傾斜して構成され、上記バイトチップの対向する２辺を上記環状溝の両壁面に交互に押付けることにより、末広がり状の環状溝を形成することを特徴とするＯリング溝の加工方法。

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