特公平7-246号公報、「管の内壁の倣い切� ��装置」

特開平10-202434号公報、「ロングシャフト 内面加工装置」

 以下、本発明の好ましい実施形態を、図� ��を参照して説明する。なお各図において、� ��通する部分には同一の符号を付し、重複し� ��説明は省略する。

 本発明の長尺シャフト内面加工装置は、� ��4に示したように軸方向に貫通し軸線に対し て線対称の下穴2を有する細長い長尺シャフ� �1の内面を下穴2に倣って内面加工する内面加 工装置である。

[第1実施形態]
 図5は、本発明の第1実施形態による長尺シ� �フト内面加工装置の全体構成図である。こ� �図に示すように、本発明の長尺シャフト内� �加工装置は、長尺シャフト支持装置10、加工 ヘッド20、ヘッド支持装置30および刃物駆動� �置40を備える。

 長尺シャフト支持装置10は、水平に延び� �メインフレーム11、メインフレーム11の上面� ��沿って移動可能に設けられ長尺シャフト1の 両端部を同心に把持する1対のチャック装置12 、13、及びメインフレーム11の上面に沿って� �隔をおいて配置され長尺シャフト1を支持す� ��複数の支持金具14からなる。このように構� �された長尺シャフト支持装置10により、長尺 シャフト1を撓まないように固定できる。

 加工ヘッド20は、長尺シャフト1の下穴2の少 なくとも一方から軸方向に挿入可能な寸法を 有する。また加工ヘッド20は、刃物ヘッド22� �内面倣いヘッド21とを有する。
 刃物ヘッド22は、半径方向に移動可能な内� �加工用の刃物29を有し軸心まわりに回転可能 に構成されている。
 内面倣いヘッド21は、刃物ヘッド22を回転可 能に支持するとともに、刃物ヘッド22の回転� ��心を下穴2の軸線に一致させかつ長尺シャフ ト1内で刃物ヘッド22を軸方向に移動可能に支 持する。
 加工ヘッド20の詳細な構造に関しては、後� �する。

 ヘッド支持装置30は、ボーリングバー32と 、バー移動装置34と、液圧供給装置36とを備� �る。

 ボーリングバー32は、中空円筒形の細長� �部材であり、一端(図で左端)が加工ヘッド20( 内面倣いヘッド21)に連結され軸方向に水平に 延びる。このボーリングバー32は、軸方向に� ��びる第1中空穴32aと第2中空穴31b(図6参照)を� �する。

 バー移動装置34は、ボーリングバー32の後 端部(図で右端部)を回転不能に把持する移動� ��材34aと、移動部材34aと螺合してこれを軸方� ��に移動させるスクリューネジ34bと、スクリ� ��ーネジ34bを軸線を中心に回転駆動する回転� ��動装置34c(例えば減速器付きモータ)とを有� �、回転駆動装置34cによりスクリューネジ34b� �ボーリングバー32を介して加工ヘッド20を軸� ��向に移動させるようになっている。

 なお、バー移動装置34において、移動部� �34a、スクリューネジ34b及び回転駆動装置34c� �有する構成に代えて、ボーリングバー32を軸 方向に移動できるその他の構成を採用しても よい。例えば、ラックアンドピニオン機構、 ベルト機構あるいはチェーン機構などを回転 モータで駆動してボーリングバー32を軸方向� ��移動させる構成や、リニアモータによりボ� ��リングバー32を直接、軸方向に移動させる� �成を採用してもよい。

 上述した構成のバー移動装置34により、� �尺シャフト1の一端から下穴2を通してボーリ ングバー32の一端(左端)を加工ヘッド20に連結 し、ボーリングバー32の移動により加工ヘッ� ��20を軸方向に移動させることができる。

 液圧供給装置36は、液圧ユニット36aとボ� �リングバー32の末端(図で右端)に連結された� ��圧ホース36bからなり、ボーリングバー32の� �空穴32a(図6参照)を通して加工ヘッド20を作動 させる液圧を付与するための液体(作動液)を� ��給するようになっている。

 刃物駆動装置40は、メインロッド42と、刃 物駆動ロッド44と、回転駆動装置46と、軸移� �装置48とを有する。

 メインロッド42は、中空円筒形の細長い部� �であり、一端(図で右端)が加工ヘッド20(刃物 ヘッド22)に連結され軸方向に水平に延びる。
 刃物駆動ロッド44は、メインロッド42の中空 穴を通して軸方向に延び、加工ヘッド20の後� ��する軸方向移動部材28(図6参照)に相対回転� �可能に連結されている。

 回転駆動装置46は、メインフレーム11の上 面に沿って水平に移動可能に設けられた水平 移動台46aと、水平移動台46a上に設置された回 転駆動チャック46bとを有する。水平移動台46a は、図示しない水平レールとこれに案内され たガイドを有し、低抵抗で水平に移動するよ うになっている。また、回転駆動チャック46b は、メインロッド42の軸端(図で左端)を把持� �るチャック装置と、チャック装置を軸線ま� �りに回転駆動するチャック回転駆動機構か� �なる。

 上述した構成により、刃物駆動装置40に� �り、長尺シャフト1の他端(図で左端)から下� �2を通して加工ヘッド20に連結されたメイン� �ッド42を軸線まわりに回転駆動するとともに 、加工ヘッド20の移動に追従して水平移動台4 6aを軸方向に移動させることができる。

 軸移動装置48は、水平移動台46aの上に設� �された直動アクチュエータであり、回転駆� �装置46と共に軸方向に移動し、刃物駆動ロッ ド44をメインロッド42に対して相対的に軸移� �させるようになっている。また、軸移動装� �48は、刃物駆動ロッド44を回転可能に支持し� ��いる。このため、刃物駆動ロッド44は、後� �する軸方向移動部材28とともに回転できるよ うになっている。

 図5の構成例において、刃物駆動装置40はさ� ��に、メインロッド支持部41と中間支持部43と を有する。
 メインロッド支持部41は、長尺シャフト支� �装置10と回転駆動装置46の間の位置であって� ��尺シャフト支持装置10寄りの位置に設置さ� �メインロッド42を回転可能に支持する。
 中間支持部43は、メインロッド支持部41と回 転駆動装置46の間の位置に軸方向に移動自在� ��設置され、メインロッド42を回転可能に支� �する。また図示例では、中間支持部43は、回 転駆動装置46と索体45で連結されている。索� �45としては、紐やワイヤやロープやチェーン などを適用することができる。

 本実施形態において、長尺シャフト内面� ��工装置は、さらに、ボーリングバー32の第2� ��空穴32b(図6参照)を介して、内面倣いヘッド2 1に切削液を供給する切削液供給装置18を備え る。切削液供給装置18は、切削液タンクやポ� ��プなどからなる切削液供給源18aと、切削液� ��給源18aからの切削液をボーリングバー32ま� �導く切削液供給ホース18bとを有する。内面� �いヘッド21には後述する切削液供給路23b(図6� ��照)が形成されており、切削液供給路23bによ り切削液が切削箇所近傍まで導かれるように なっている。

 図6は、図5の加工ヘッド20の拡大断面図であ る。
 この例において、内面倣いヘッド21は、円� �形のメイン本体23と、メイン本体23の軸方向� ��間隔をおいた位置に設けられた1対の内面チ ャック24と、メイン本体23の軸方向に間隔を� �いた位置に設けられた1対のピストン25を有� �る。
 円筒形のメイン本体23は、長尺シャフト1の� ��穴2に軸方向に挿入可能な直径を有する。

 各内面チャック24は、軸方向に転動可能� �回転ロータ24aと、メイン本体23内に半径方向 に移動可能に設けられ回転ロータ24aを半径方 向に進退移動させるガイド部材24cとの組を、 周方向に3組以上有している。図6の構成例で� ��、各内面チャック24において回転ロータ24a� �ガイド部材24cの組が120度間隔で3組配置され� ��いる。各ガイド部材24cは、軸線に対し傾斜� ��たテーパ面24bを有している。

 1対のピストン25は、1対の内面チャック24間� ��メイン本体23内において、軸方向の反対方� �に移動可能に設けられている。
 また各ピストン25は、その軸方向一端に各� �イド部材24cのテーパ面24bと同一の傾斜をも� �テーパ面25aを有する。テーパ面24b、25aは平� �でよい。

 また、メイン本体23は、ボーリングバー32 に形成された中空穴32aから1対のピストン25の 間に液圧を付与するための液体(作動液)を供� ��する液圧流路23aを有する。

 上述した構成により、内面倣いヘッド21� �液圧供給装置36から供給される液体の圧力に より1対の内面チャック24を放射状に拡径して 刃物ヘッド22の軸線を下穴2の軸線に一致させ 、かつ回転ロータ24aにより内面倣いヘッド21� ��軸方向に移動可能に支持することができる� ��このように、1対の内面チャック24を放射状� ��拡径してその軸線を下穴2の軸線に一致させ ることで、内面倣いヘッド21が内周面2に取り 付けられた状態となる。この状態において、 内面倣いヘッド21と長尺シャフト1とは互いに 相対回転しないようになっているが、内面倣 いヘッド21は、長尺シャフト1に対しその軸線 方向に移動可能となっている。

 また、下穴2がテーパ穴である場合でも、 1対のピストン25はそれぞれ独立に移動するの で、1対の内面チャック24をそれぞれ独立に放 射状に拡径して刃物ヘッド20の軸線を下穴2の 軸線に一致させることができる。

 図6の構成例において、内面倣いヘッド21( メイン本体23)は、さらに、切削液供給装置18� ��ら供給される切削液を切削箇所近傍まで導� ��切削液流路23bを有する。切削液流路23bの切� ��液流出口23cは、切削液が刃物ヘッド22側に� �出するように形成されている。この構成に� �り、切削液を刃物29に供給することができる 。

 また、切削液流出口23cは、加工方向の上流� ��に向かって切削液が流出するように形成さ� ��ている。図示例では、加工方向は右方向、� ��まり加工ヘッド20は右方向に進むので、切� �液は左方向に流出するようになっている。
 この構成により、内面チャック24側への切� �の流れが防止されるので、内面チャック24と 下穴2の内面との間に切屑が入り込むことよ� �軸心ずれを未然に防止できる。

 また、図示例では、切削液流出口23cは内� ��倣いヘッド21の下部に設けられている。こ� �構成により、切削液の流れが形成されやす� �なるので、切削液の流れによって切屑を効� �的に排除できる。

 刃物ヘッド22は、中空円筒形のサブ本体26と 、先端に刃物29が取り付けられたツール台27� �、サブ本体26内に設けられた軸方向移動部材 28を有する。
 サブ本体26は、軸受26aを介して、内面倣い� �ッド21に軸線まわりに回転可能に連結されて いる。
 ツール台27は、サブ本体26内において半径方 向に移動可能に案内され、軸線に対し傾斜し た傾斜歯27aを有する。

 軸方向移動部材28は、ツール台27の傾斜歯 27aと歯合する傾斜歯28aを有している。また、 軸方向移動部材28は、刃物駆動ロッド44と同� �で互いに相対回転不可能な状態で連結され� �おり、刃物駆動ロッド44とともに軸方向に移 動しかつ軸心を中心に回転する。

 図7は、ツール台27と軸方向移動部材28の� �視図である。このように、軸方向移動部材28 は半円部28-1を有しており、この半円部28-1の� ��面側の面に傾斜歯28aが形成されている。ま� ��、ツール台27において、軸方向移動部材28の 傾斜歯28aと対面する面に、上述した傾斜歯27a が形成されている。

 上述した構成により、刃物ヘッド22を、� �面倣いヘッド21にその軸線まわりに回転可能 に支持できる。また、刃物駆動ヘッド44を軸� ��動装置48で軸方向に移動させることで刃物� �動ヘッド44に連結された軸方向移動部材28を� ��方向に移動させ、この軸方向移動を傾斜歯2 7aと傾斜歯28aを介してツール台27の半径方向� �動に変換することにより刃物29を半径方向に 移動させることができる。

 次に、図8A及び図8Bを参照し、第1実施形態� �係る長尺シャフト内面加工装置の動作につ� �て説明する。
 図8Aは図4の長尺シャフト1の左端側(反フラ� �ジ側)、図8Bは右端側(フランジ側)の内面加工 状態を示している。

 図8Aにおいて、図1の長尺シャフト1の左端側 (反フランジ側)の最小径の下穴2aに、サブ本� �22側を向けて加工ヘッド20を挿入する。
 次に、ボーリングバー32の第1中空穴32aと内� ��倣いヘッド21の液圧流路23aを通して1対のピ� ��トン25の間に液体(作動液)を供給し1対のピ� �トン25を互いに離れる方向に移動させること で、1対の内面チャック24を放射状に拡径する 。この内面チャック24の拡径により、刃物ヘ� ��ド22の軸線(回転中心)を下穴2の軸線に一致� �せ、内面チャック24によって下穴2内で内面� �いヘッド21及び刃物ヘッド22を軸方向に移動� ��能に支持する。

 刃物ヘッド22の軸線を下穴2の軸線と一致� ��せたら、刃物駆動ロッド44を軸方向に駆動� �ることで、軸方向移動部材28及びツール台27� ��介して刃物29を半径方向外方に移動させ、� �定の切り込み量となる位置に刃物29を突出さ せる。

 次に、メインロッド42により刃物ヘッド22を 長尺シャフト1の外部から軸線まわりに回転� �動するともに、バー移動装置34により長尺シ ャフト1の外部からボーリングバー32を介して 内面倣いヘッド21を軸方向に移動させること� ��より、長尺シャフト1の内面を下穴2に倣っ� �内面加工する。
 上述した加工手順により、長尺シャフト1に おける最小径の下穴2aの近傍まで、本発明の� ��置を用いて内面加工することができる。

 次に、図8Bにおいて、長尺シャフト1の軸方� ��を反転させて、図4の長尺シャフト1の右端� �(フランジ側)の下穴に、サブ本体22側を向け� ��加工ヘッド20を挿入し、同様に内面加工す� �。これにより、長尺シャフト1のフランジ近� ��まで、本発明の装置を用いて内面加工する� ��
 このように、加工ヘッド20に対して長尺シ� �フト1の軸方向を反転させて、下穴2に倣って 内面加工することにより、加工不可範囲を最 小にできる。

 上述した内面加工において、切削液が必要� ��場合には、切削液供給装置18により、ボー� �ングバー32の第2中空穴32bと内面倣いヘッド21 の切削液流路23bを介して、切削箇所に切削液 を供給する。
 なお、長尺シャフト1の軸方向を容易に反転 できるように、加工ヘッド20の両端部は、ボ� ��リングバー32、メインロッド42および刃物駆 動ロッド44とボルト等で容易に着脱できるよ� ��になっている。

 上述した第1実施形態の構成によれば、加工 ヘッド20の軸方向移動及び回転駆動に必要な� ��動力を軸方向の両側に配置した2本のシャフ ト(ボーリングバー32及びメインロッド42)から 供給することによって加工ヘッド20を小型化� ��、かつ細径化することができる。
 すなわち、長尺シャフト1の下穴2を通して� �工ヘッド20に連結されたヘッド支持装置30と� ��物駆動装置40により、内面加工用の刃物29を 有する加工ヘッド20の軸方向移動と回転駆動� ��行うように構成したことで、加工ヘッド20� �、半径方向に移動する刃物2を有するととも� ��刃物ヘッド22の回転中心を下穴2の軸線に一� ��させかつ軸方向に移動可能に支持する機能� ��有していればよく、加工ヘッド20の構成と� �て、大きな駆動力を要する機構を設けなく� �よいので、加工ヘッド20の最大径を、長尺シ ャフト1の両端部の少なくとも一方の下穴2よ� ��も細くできる。

 また、加工ヘッド20に内面チャック24を設け ラジアル方向の加工反力をワーク(長尺シャ� �ト1)に逃がし、回転方向の加工反力をシャフ ト(ボーリングバー32)が受け持つことで長尺� �径化が実現できる。
 すなわち、ヘッド支持装置30から供給され� �作動液により内面チャック20が放射状に拡径 して刃物ヘッド22の軸線を下穴2の軸線に一致 させかつ刃物ヘッド22を軸方向に移動可能に� ��持することにより、加工ヘッド20の小型化� �更に容易となり、かつ加工時の工具反力を� �尺シャフト1の下穴2の内面で受けるため、工 具反力による加工精度の低下を防止すること ができる。

 さらに、加工ヘッド20が一対の内面チャッ� �24を備えることで、下穴2に対する加工ヘッ� �20の同軸度を正確に確保でき、またテーパ状 の下穴でも同軸度を確保できる。
 すなわち、内面倣いヘッド21が軸方向に間� �を隔てて位置する1対の内面チャック24を有� �、1対のピストン25によりそれぞれ独立して� �動するので、下穴2が円筒形またはテーパ状� ��あっても、加工ヘッド20を下穴に対して常� �同心に保持できる。

 さらに、刃物駆動装置40の軸移動装置48によ り軸方向移動部材28を軸方向に移動させ、こ� ��軸方向移動部材28の軸方向移動により刃物29 を半径方向に移動させることで、加工ヘッド 20の小型化が更に容易となる。
 従って、加工時の工具反力による加工精度� ��低下を防止して、長尺シャフト1の内面を、 その下穴2に倣って正確に中ぐり加工するこ� �ができる。

 また、メインロッド支持部41だけでなく� �間支持部43を設けたことにより、メインロッ ドの撓みを少なくでき、メインロッド支持部 41の摩耗を低減することができる。また、中� ��支持部43は軸方向に移動可能であるので、� �工の進行に伴って回転駆動装置46が軸方向に 移動するときに、回転駆動装置46の移動を妨� ��ないように中間支持部43を移動させること� �できる。

 また、中間支持部43は索体(ひも、ワイヤ� ��ど)で回転駆動装置46と連結されているので� ��回転駆動装置46を初期位置に戻したとき中� �支持部43が定位置に戻るように索体の長さを 設定しておくことで、中間支持部43の定位置� ��の戻し忘れを防止できる。

 また、切削液供給装置18及び切削液流路23b� �より切削箇所近傍まで切削液を導くことで� �切削液を切削箇所に供給できるので、切削� �が必要な加工を行うことができる。
 また、切削液出口23cを内面倣いヘッド21の� �部に設けることにより、切削液の流れによ� �て切屑を効果的に排除できる。

[第2実施形態]
 図9は、本発明の第2実施形態による長尺シ� �フト内面加工装置の全体構成図である。
 本実施形態において、長尺シャフト支持装� ��10は、長尺シャフト1を撓まないように固定� ��、かつ長尺シャフト1をその軸心まわりに回 転させる機能を有する。このため、長尺シャ フト支持装置10におけるチャック装置12、13の 一方または両方は長尺シャフト1を把持する� �分が図示しない回転用駆動源によって回転� �動されるようになっている。

 チャック装置12、13の一方または両方を回 転駆動する図示しない回転用駆動源は、例え ば回転モータを適用できる。この場合、回転 モータの回転力を、適宜の動力伝達機構(歯� �機構、ベルト機構、チェーン機構など)によ� ��てチャック装置の把持部の回転軸に伝達す� ��構成を採用してよい。

 加工ヘッド20は、長尺シャフト1の下穴に� ��方向に挿入可能であり、半径方向に移動可� ��な内面加工用の刃物29を有し、刃物29の回転 中心を下穴の軸線に一致させる機能を有し、 下穴内で軸方向に移動可能であり、かつ下穴 に挿入された状態において長尺シャフト1の� �転を許容する機能を有する。本実施形態に� �ける加工ヘッド20のより詳細な構造について は、後述する。

 ヘッド支持装置30は、長尺シャフト1の一端� ��ら下穴を通して加工ヘッド20に連結され、� �工ヘッド20を軸方向に移動させる装置であり 、第1実施形態と同様に、ボーリングバー32と 、バー移動装置34と、液圧供給装置36とを備� �る。
 また、本実施形態の長尺シャフト内面加工� ��置は、第1実施形態と同様に、切削液供給装 置18を備える。

 刃物駆動装置40は、長尺シャフト1の他端か� ��下穴を通して加工ヘッド20に連結され、刃� �29を半径方向に移動させる装置である。
 刃物駆動装置40は、一端が刃物ヘッドに連� �され軸方向に延びるメインロッド42と、メイ ンロッド42を支持し加工ヘッド20に追従して� �インロッド42とともに軸方向に移動するメイ ンロッド支持装置53と、メインロッド42の中� �穴を通って軸方向に延びる刃物駆動ロッド� �、刃物駆動ロッドをメインロッド42に対して 軸方向に相対的に移動させる軸移動装置48と� ��備える。

 メインロッド支持装置53は、メインフレ� �ム11の上面に沿って水平に移動可能に設けら れた水平移動台53aと、水平移動台53a上に設置 されメインロッド42を支持するロッド支持部� ��53bとを有する。ロッド支持部材53bはメイン� ��ッド42の回転を拘束するように支持するの� �よい。

 第1実施形態と異なり、第2実施形態におけ� �刃物駆動装置40は、メインロッド42を回転駆� ��する機能を有していない。
 第2実施形態における軸移動装置48の構成は� ��第1実施形態における軸移動装置48と同様で� ��る。

 図10は、第2実施形態における加工ヘッド20� �拡大断面図である。
 第1実施形態と異なり、加工ヘッド20は、円� ��型のヘッド本体55と、1対の内面チャック24� �、1対のピストン25と、ツール台27と、軸方向 移動部材28とを有している。

 本実施形態におけるヘッド本体55は、第1実� ��形態のような、互いに相対回転可能なメイ� ��本体とサブ本体とからなる構造ではない。
 本実施形態におけるヘッド本体55は、長尺� �ャフト1の下穴に軸方向に挿入可能な直径で� ��成された部分(図示例ではボーリングバー32� ��りの太い部分)と、長尺シャフト1の最小径� �下穴に軸方向に挿入可能な直径で形成され� �部分(図示例ではメインロッド42寄りの細い� �分)とを有している。

 1対の内面チャック24と1対のピストン25は、� ��ッド本体55におけるボーリングバー32寄りの 太い部分の内部に設けられている。
 ツール台27と軸方向移動部材28は、ヘッド本 体55の内部において、1対のピストン25よりも� ��インロッド42側の位置に設けられている。

 各内面チャック24は、加工ヘッド20の長尺 シャフト1に対する軸方向の相対移動および� �対回転を許容するように回転可能なフリー� �ーラ24dと、ヘッド本体55内に半径方向に移動 可能に設けられフリーローラ24dを半径方向に 進退移動させるガイド部材24cとの組を、周方 向に3組以上有している。図10の構成例では、 各内面チャック24においてフリーローラ24dと� ��イド部材24cの組が120度間隔で3組配置されて いる。

 第2実施形態における加工ヘッド20のその� ��の構成は第1実施形態と同様である。したが って、1対のピストン間への液体の供給や、� �工ヘッド20への切削液の供給や、1対のピス� �ン25の軸方向移動によるガイド部材24cの半径 方向移動や、軸方向移動部材28の軸方向移動� ��よるツール台27の半径方向移動は、第1実施� ��態と同様である。

 次に、第2実施形態の長尺シャフト内面加工 装置の動作について説明する。
 長尺シャフト1に加工ヘッド20を挿入した後� ��1対のピストン25の間に液体(作動液)を供給� �1対の内面チャック24を放射状に拡径し、こ� �により加工ヘッド20の軸線を下穴の軸線に一 致させる。内面チャックにはフリーローラ24d が設けられているので、加工ヘッド20は下穴� ��で軸方向に移動可能であり、かつ長尺シャ� ��ト1の回転は許容される。

 次に、ヘッド本体55から所定の切り込み量� �なる位置に刃物29を突出させる。
 次に、加工ヘッド20を外部からボーリング� �ー32により軸方向に移動させるとともに、長 尺シャフト支持装置10により長尺シャフト1を 軸線まわりに回転させることにより、長尺シ ャフト1の内面を下穴に倣って切削加工する� �

 次に、長尺シャフト1の軸方向を反転させ て、長尺シャフト1の下穴に、加工ヘッド20を 挿入し、同様に内面加工する。これにより、 長尺シャフト1のフランジ近傍まで、本発明� �装置を用いて内面加工する。

 上述した加工手順により、図4の長尺シャ フト1における最小径の下穴2aの近傍まで内面 加工することができ、かつ反転させることで 加工不可範囲を最小にできる。

 上述した第2実施形態の構成によれば、長 尺シャフト1の下穴を通して加工ヘッド20の一 端に連結されたヘッド支持装置30により内面� ��工用の刃物29を有する加工ヘッド20の軸方向 移動を行い、加工ヘッド20の他端に連結され� ��刃物駆動装置40により刃物29を半径方向に移 動させ、長尺シャフト支持装置10により長尺� ��ャフト1の回転駆動を行うので、加工ヘッド 20は半径方向に移動可能な内面加工用の刃物2 9を有し、該刃物29の回転中心を下穴の軸線に 一致させ、かつ下穴に挿入された状態におい て長尺シャフト1の回転を許容する機能のみ� �足りるため加工ヘッド20の最大径を、長尺シ ャフト1の両端部の下穴よりも細くできる。

 また、第1実施形態と異なり、長尺シャフ ト支持装置10により長尺シャフト1の回転駆動 を行うので、加工ヘッド20を回転させる機構� ��不要であり、装置構成を簡素化できる。

 その他の効果として、工具反力による加� ��精度の低下を防止できる点、及び、下穴2が 円筒形またはテーパ状であっても、加工ヘッ ド20を下穴に対して常に同心に保持できる点� ��、第1実施形態と同様である。

[第3実施形態]
 図11は、本発明の第3実施形態による長尺シ� ��フト内面加工装置の全体構成図である。
 本実施形態において、長尺シャフト支持装� ��10は、長尺シャフト1を撓まないように固定� ��、かつ長尺シャフト1を軸方向に移動させる 機能を有する。

 本実施形態において、長尺シャフト支持� ��置10はメインフレーム11上を軸方向に移動す る移動台10aを有しており、この移動台10aにチ ャック装置12、13が固定されている。なお、� �ャック装置12、13を共通に搭載する移動台を� ��けずに、チャック装置12、13を別々にメイン フレーム11上で軸方向に移動可能なように構� ��してもよい。

 長尺シャフト支持装置10の軸方向移動は� �図示しない軸方向用駆動源によって行われ� �。このような軸方向用駆動源としては、例� �ば回転モータを適用できる。回転モータを� �用する場合、回転モータの回転運動を、適� �の動力変換機構(ボールねじ機構、ラックア� ��ドピニオン、ベルト機構、チェーン機構な� ��)によって直線運動に変換し、軸方向に駆動 する構成を採用してよい。あるいは、長尺シ ャフト支持装置10の軸方向用駆動源として、� ��ニアモータを用い、リニアモータの移動子� ��移動により直接、軸方向に駆動する構成と� ��てもよい。

 加工ヘッド20の構成及び動作は第1実施形� ��と同様である。刃物駆動装置40は、回転駆� �装置46bと軸移動装置4848を備える点は、第1実 施形態と同様であるが、水平移動台(図2の符� ��46a)は設けられておらず、回転駆動装置と軸 移動装置48を軸方向に移動させるようにはな� ��ていない。

 ヘッド支持装置30は、ボーリングバー32を備 える点は、第1実施形態と同様であるが、バ� �移動装置34(図5の符号34)は設けられておらず� ��ボーリングバー32を軸方向に移動させるよ� �にはなっていない。ボーリングバー32は、加 工ヘッド20とは反対側の端部でバー支持部材5 2によって支持されている。バー支持部材52は 、ボーリングバー32を回転不能かつ軸方向移� ��不能な状態で支持する。
 液圧供給装置36と切削液供給装置18が設けら れる点、及びこれらの構成、動作は、第1実� �形態と同様である。

 図11に示すように、メインロッド42の撓み を少なくするため、長尺シャフト支持装置10� ��回転駆動装置46の間に、メインロッド42を回 転可能に支持するロッド中間支持部50を設け� ��のがよい。また、ボーリングバー32の撓み� �少なくするため、長尺シャフト支持装置10と バー支持部材52との間に、ボーリングバー32� �支持するバー中間支持部51を設けるのがよい 。またロッド中間部50とバー中間支持部51は� �軸方向に移動自在であるのがよい。

 次に、第3実施形態の長尺シャフト内面加工 装置の動作について説明する。
 長尺シャフト1に加工ヘッド20を挿入した後� ��1対のピストン25の間に液体(作動液)を供給� �1対の内面チャック24を放射状に拡径し、こ� �により加工ヘッド20の軸線を下穴の軸線に一 致させる。内面チャックには回転ロータが設 けられているので、加工ヘッド20が下穴に挿� ��された状態において長尺シャフト1の軸方向 移動は許容される。

 次に、刃物ヘッド22から所定の切り込み量� �なる位置に刃物29を突出させる。
 次に、刃物ヘッド22を外部からメインロッ� �42により軸心を中心に回転させるとともに、 長尺シャフト支持装置10により長尺シャフト1 を軸方向に移動させることにより、長尺シャ フト1の内面を下穴に倣って切削加工する。

 次に、長尺シャフト1の軸方向を反転させ て、長尺シャフト1の下穴に、加工ヘッド20を 挿入し、同様に内面加工する。これにより、 長尺シャフト1のフランジ近傍まで、本発明� �装置を用いて内面加工する。

 上述した加工手順により、図4の長尺シャ フト1における最小径の下穴2aの近傍まで内面 加工することができ、かつ反転させることで 加工不可範囲を最小にできる。

 上述した第3実施形態の構成によれば、長 尺シャフト支持装置10により長尺シャフト1を 軸方向に移動させ、長尺シャフト1の下穴を� �して加工ヘッド20の一端に連結されたヘッド 支持装置30により内面加工用の刃物29を有す� �加工ヘッド20を軸方向に固定し、加工ヘッド 20の他端に連結された刃物駆動装置40により� �物29を半径方向に移動させるので、加工ヘッ ド20は半径方向に移動可能な内面加工用の刃� ��29を有し、刃物29の回転中心を下穴の軸線に 一致させ、かつ下穴に挿入された状態におい て長尺シャフト1の軸方向移動を許容する機� �のみで足りるため加工ヘッド20の最大径を、 長尺シャフト1の両端部の下穴よりも細くで� �る。

 図12A及び図12Bは、本発明の長尺シャフト� ��面加工装置の装置長さについて説明する図� ��ある。図12Aは第1及び第2実施形態の模式図� �あり、加工ヘッド20、ヘッド支持装置30及び� ��物駆動装置40が、上側の図では左側に寄っ� �おり、下側の図では右側に寄っている。こ� �ように第1及び第2実施形態では、加工ヘッド 20、ヘッド支持装置30及び刃物駆動装置40を軸 方向に移動させるため、加工装置の全体の長 さL1が下穴(長尺シャフト1)の長さの3倍程度必 要となる。

 一方、図12Bは第3実施形態の模式図であり 、長尺シャフト1が上側の図では左側に寄っ� �おり、下側の図では右側に寄っている。こ� �ように第3実施形態では、加工ヘッド20を軸� �向に移動させるのではなく、長尺シャフト1� ��軸方向に移動させるので、加工装置の全体� ��長さL2が下穴の長さの2倍程度で済み、省ス� ��ース化を図ることができる。

 その他の効果として、工具反力による加� ��精度の低下を防止できる点、及び、下穴2が 円筒形またはテーパ状であっても、加工ヘッ ド20を下穴に対して常に同心に保持できる点� ��、第1実施形態と同様である。

[第4実施形態]
 図13は、本発明の第4実施形態による長尺シ� ��フト内面加工装置の全体構成図である。
 本実施形態において、長尺シャフト支持装� ��10は、長尺シャフト1を撓まないように固定� ��、長尺シャフト1を軸方向に移動させ、かつ 長尺シャフト1をその軸心まわりに回転させ� �機能を有する。

 このため、長尺シャフト支持装置10にお� �るチャック装置12、13の一方または両方は長� ��シャフト1を把持する部分が図示しない回転 用駆動源によって回転駆動されるようになっ ている。回転用駆動源によってチャック装置 12、13の把持部の回転させるための機構は、� �2実施形態における対応部分と同様の構成を� ��用できる。

 また、長尺シャフト支持装置10はメイン� �レーム上を軸方向に移動する移動台10aを有� �ており、この移動台10aにチャック装置12、13� ��固定されている。なお、チャック装置12、13 を共通に搭載する移動台を設けずに、チャッ ク装置12、13を別々にメインフレーム11上で軸 方向に移動可能なように構成してもよい。長 尺シャフト支持装置10の軸方向移動は、図示� ��ない軸方向用駆動源によって行われる。軸� ��向用駆動源によって長尺シャフト支持装置1 0を軸方向に移動させるための構成は、第3実� ��形態における対応部分と同様の構成を採用� ��きる。

 加工ヘッド20の構成は第2実施形態(図10)と 同様である。したがって、加工ヘッド20は、� ��尺シャフト1の下穴に軸方向に挿入可能であ り、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物 29を有し、刃物29の回転中心を下穴の軸線に� �致させる機能を有し、かつ下穴に挿入され� �状態において長尺シャフト1の軸方向移動と� ��転を許容する機能を有する。

 刃物駆動装置40は、長尺シャフト1の他端か� ��下穴を通して加工ヘッド20に連結され、刃� �29を半径方向に移動させる装置である。
 刃物駆動装置40は、一端が刃物ヘッドに連� �され軸方向に延びるメインロッド42と、メイ ンロッド42を支持するロッド支持部材53bと、� ��インロッド42の中空穴を通って軸方向に延� �る刃物駆動ロッド44と、刃物駆動ロッド44を� ��インロッド42に対して軸方向に相対的に移� �させる軸移動装置48とを備える。第4実施形� �では、第1実施形態と異なり、回転駆動チャ� ��ク(図5における符号46b)及び水平移動台(図5� �おける46a)は設けられていない。

 ヘッド支持装置30の構成は、第3実施形態と� ��様であり、ボーリングバー32とバー支持部� �52を備える。
 液圧供給装置36と切削液供給装置18が設けら れる点、及びこれらの構成、動作は、第1実� �形態と同様である。

 図13に示すように、メインロッド42の撓み を少なくするため、長尺シャフト支持装置10� ��回転駆動装置の間に、メインロッド42を支� �するロッド中間支持部50を設けるのがよい。 また、ボーリングバー32の撓みを少なくする� ��め、長尺シャフト支持装置10とバー支持部� �52との間に、ボーリングバー32を支持するバ� ��中間支持部51を設けるのがよい。またロッ� �中間部50とバー中間支持部51は、軸方向に移� ��自在であるのがよい。

 次に、第4実施形態の長尺シャフト内面加工 装置の動作について説明する。
 長尺シャフト1に加工ヘッド20を挿入した後� ��1対のピストン25の間に液体(作動液)を供給� �1対の内面チャックを放射状に拡径し、これ� ��より加工ヘッド20の軸線を下穴の軸線に一� �させる。内面チャックにはフリーローラ24d� �設けられているので、加工ヘッド20が下穴に 挿入された状態において長尺シャフト1の回� �と軸方向移動は許容される。

 次に、ヘッド本体55から所定の切り込み量� �なる位置に刃物29を突出させる。
 次に、長尺シャフト支持装置10により長尺� �ャフト1を回転させるとともに軸方向に移動� ��せることにより、刃物29で長尺シャフト1の� ��面を下穴に倣って切削加工する。

 次に、長尺シャフト1の軸方向を反転させ て、長尺シャフト1の下穴に、加工ヘッド20を 挿入し、同様に内面加工する。これにより、 長尺シャフト1のフランジ近傍まで、本発明� �装置を用いて内面加工する。

 上述した加工手順により、図4の長尺シャ フト1における最小径の下穴2aの近傍まで内面 加工することができ、かつ反転させることで 加工不可範囲を最小にできる。

 上述した第4実施形態の構成によれば、長 尺シャフト支持装置10により長尺シャフト1を 軸方向に移動させるとともに回転駆動し、長 尺シャフト1の下穴を通して加工ヘッド20の一 端に連結されたヘッド支持装置30により内面� ��工用の刃物29を有する加工ヘッド20を軸方向 に固定し、加工ヘッド20の他端に連結された� ��物駆動装置40により刃物29を半径方向に移動 させるので、加工ヘッド20は半径方向に移動� ��能な内面加工用の刃物29を有し、該刃物29の 回転中心を下穴の軸線に一致させ、かつ下穴 に挿入された状態において長尺シャフト1の� �方向移動と回転を許容する機能のみで足り� �ため加工ヘッド20の最大径を、長尺シャフト 1の両端部の下穴よりも細くできる。

 また、長尺シャフト支持装置10により長尺� �ャフト1の回転駆動を行うので、第2実施形態 と同様に、加工ヘッド20を回転させる機構が� ��要であり、装置構成を簡素化できる。
 また、長尺シャフト支持装置10により長尺� �ャフト1を軸方向に移動させるので、第3実施 形態と同様に、加工装置の長さが下穴の長さ の2倍程度で済み、省スペース化を図ること� �できる。

[第5実施形態]
 図14は、本発明の第5実施形態による長尺シ� ��フト内面加工装置の全体構成図である。
 本実施形態では、メインフレーム11は、刃� �駆動装置40に属する第1フレーム11Aと、長尺� �ャフト支持装置10に属する第2フレーム11Bと� �ヘッド支持装置30に属する第3フレーム11Cと� �らなる。

 長尺シャフト支持装置10は、長尺シャフ� �1の軸方向を反転させるように第2フレーム11B を旋回せることが可能な旋回機構15を有する� ��この旋回機構15は、手動で旋回する構成で� �、モータなどの駆動源によって旋回駆動す� �構成でもよい。旋回機構15が手動で旋回する 構成の場合、長尺シャフト1の軸心が刃物駆� �装置40の軸心と一致するように、ピンなどの 位置決め手段によって、第2フレーム11Bの回� �方向の位置を固定できる構成にするのがよ� �。

 なお、第5実施形態の長尺シャフト内面加 工装置のその他の構成は、第1実施形態と同� �である。第5実施形態によれば、上述した第1 実施形態と同様の効果が得られ、さらに、以 下の効果も得られる。

 第1実施形態の構成では、長尺シャフト1を� �転させるには、長尺シャフト1を長尺シャフ� ��支持装置10から一旦取り外す必要があるた� �、長尺シャフト1を反転させて再び長尺シャ� ��ト支持装置10に固定する際に調芯作業をや� �直す必要があり、手間がかかる。
 一方、第2実施形態の構成によれば、旋回機 構15によって長尺シャフト1を長尺シャフト支 持装置10に固定したまま反転させることがで� ��る。このため、反転の際に長尺シャフト1を 長尺シャフト支持装置10から取り外す必要が� ��いので、反転後の調芯作業の手間をなくす� ��とができる。

 なお、上述した第5実施形態では、第1実� �形態の構成に対して長尺シャフトの旋回機� �を付加した構成であったが、このような旋� �機構を、上述した第2~第4実施形態の構成に� �加してもよい。

[その他の構成例]
(中間支持部43を移動させる機構に関する構成 例A)
 上述した第1及び第5の実施形態の長尺シャ� �ト内面加工装置では、中間支持部43が回転駆 動装置46と索体45で連結されていたが、この� �うな構成に代えて、回転駆動装置46の軸方向 移動に機械的に連動して回転駆動装置46の軸� ��向移動量より少ない移動量で同じ移動方向� ��中間支持部43を移動させる従動機構を備え� �ものとしてもよい。以下、従動機構の構成� �について説明する。

 図15は、第1構成例の従動機構19Aの構成図� ��ある。なお、図の簡略化のため、図15では� �物駆動ロッド44の図示は省略している。

 第1構成例の従動機構19Aは、第1回転体33a� �第2回転体33b、第3回転体33c、第4回転体33d、� �1索体31a及び第2索体32bを有する。

 第1回転体33aは、回転駆動装置46に対してメ� ��ンロッド支持部41と反対側の位置に設置さ� �た回転体固定部35に回転自在に取り付けられ ており、軸方向の移動は拘束されている。
 第2回転体は、メインロッド支持部41に回転� ��在に取り付けられており、軸方向の移動は� ��束されている。

 第3回転体33cと第4回転体33dは、中間支持� �43に回転自在に取り付けられている。中間支 持部43は軸方向に移動自在であるので、第3回 転体33cと第4回転体33dは、中間支持部43と一体 となって軸方向に移動可能である。

 第1索体31aは、第1回転体33a、第2回転33b体及� ��第3回転体33cに巻きかけられ、一端a1が回転� ��動装置46に固定され、他端a2がメインロッド 支持部41に固定されている。
 第2索体31bは、第4回転体33dに巻きかけられ� �一端b1が回転駆動装置46に固定され、他端b2� �中間支持部43よりも回転駆動装置46側の適宜� ��部位に固定されている。

 上記の第1索体31aと第2索体31bとしては、� �えば、ワイヤ、チェーン、ベルト、紐など� �々の形態を採用しうる。この場合、第1索体3 1aと第2索体31bとで、索体の形態が異なってい てもよい。例えば、第1索体31aとしてワイヤ� �使用し、第2索体31bとしてベルトを使用して� ��よい。

 上記の第1回転体33a、第2回転体33b、第3回� ��体33c及び第4回転体33dとしては、第1索体31a� �第2索体31bの形態に応じて、プーリ、スプロ� ��ットなどを採用しうる。この場合、第1~第3� ��回転体33a~33cと、第4回転体33dとで回転体の� �態が異なっていてもよい。

 従動機構19Aにおいて、回転駆動装置46が� �15で右方向に移動すると、第1索体31aの一端a1 が右方向に移動するので、第1索体31aに巻き� �けられた回転体のうち滑車機構上の動滑車� �相当する第3回転体33cが回転駆動装置46の移� �距離の2分の1だけ右方向に移動する。

 従動機構19Aにおいて、回転駆動装置46が� �15で左方向に移動すると、第2索体31bの一端b1 が左方向に移動するので、滑車機構上の動滑 車に相当する第4回転体33dが回転駆動装置46の 移動距離の2分の1だけ左方向に移動する。

 すなわち、回転駆動装置46が軸方向に移� �すると、この軸方向移動に合わせて回転駆� �装置46の移動量の2分の1の移動量で同じ方向� ��中間支持部43が軸方向に移動する。

 第1構成例の従動機構19Aによれば、回転駆 動装置46の軸方向移動に合わせて中間支持部4 3を回転駆動装置の2分の1の移動量で移動させ ることにより、メインロッド42を常に回転駆� ��装置46とメインロッド支持部41のちょうど中 間位置で支持できるので、メインロッド42の� ��みによるメインロッド支持部41の摩耗をよ� �低減できる。

 図16は、第2構成例の従動機構19Bの構成図� ��ある。なお、図の簡略化のため、図16では� �物駆動ロッド44の図示は省略している。

 第2構成例の従動機構19Bは、第1アーム38と、 第2アーム39と、出力部材37と、を有する。
 第1アーム38は、一端が回転駆動装置46に回� �可能に連結されている。第2アーム39は、一� �がメインロッド支持部41に回動可能に連結さ れている。第1アーム38と第2アーム39は、他端 同士で回動可能に連結されている。第1アー� �38と第2アーム39の長さは同じである。

 出力部材37は中間支持部43に回動不可能に 固定されており、中間支持部43とともに軸方� ��(図示例で左右方向)に移動可能である。出� �部材37は、第1アーム38と第2アーム39との連結 位置において、第1アーム38及び第2アーム39に 対して回動可能かつ軸方向に垂直な方向(図� �で上下方向)にスライド可能に連結されてい� ��。これにより、第1アーム38と第2アーム39と� ��連結位置と、出力部材37は、軸方向に関し� �は相対移動が拘束され、軸方向に垂直な方� �に関しては相対移動が可能となっている。

 従動機構19Bにおいて、回転駆動装置46が� �16で右方向に移動すると、第1アーム38と第2� �ーム39の連結位置は、回転駆動装置46の移動� ��離の2分の1だけ右方向に移動するので、中� �支持部43も回転駆動装置46の移動距離の2分の 1だけ右方向に移動する。

 従動機構19Bにおいて、回転駆動装置46が� �16で左方向に移動すると、第1アーム38と第2� �ーム39の連結位置は、回転駆動装置46の移動� ��離の2分の1だけ左方向に移動するので、中� �支持部43も回転駆動装置46の移動距離の2分の 1だけ左方向に移動する。

 第2構成例の従動機構19Bによれば、回転駆 動装置46の軸方向移動に合わせて中間支持部4 3を回転駆動装置46の2分の1の移動量で移動さ� ��ることにより、メインロッド42を常に回転� �動装置46とメインロッド支持部41のちょうど� ��間位置で支持できるので、メインロッド42� �撓みによるメインロッド支持部41の摩耗をよ り低減できる。

(切削液を供給する手段に関する構成例B)
 図5及び図6では、ボーリングバー32に形成し た第2中空穴32bを介して切削液を加工ヘッド20 まで導く構成を示したが、切削油が刃物近辺 に流れ出る必要がない場合には、図17に示す� ��成により切削液を供給してもよい。

 図17において、長尺シャフト1は一端(図示 例で左端)において一方のチャック装置12に把 持され、末広がり状に形成された一端(図示� �で右端)において固定治具17を介して他方の� �ャック装置13に把持されている。固定治具17� ��、切削液供給口17aを有し、長尺シャフト1に 適宜の固定手段(例えばボルト)によって固定� ��れている。切削液供給口17aには切削液供給� ��ース18bが接続されている。

 上記の構成によれば、図6の構成例と異なり 、ヘッド支持装置30と加工ヘッド20に切削液� �供給経路を設けることなく、切削液を供給� �ることが可能である。
 なお、図17の構成例は、固定治具17に設けら れた切削液供給口17aから長尺シャフト1内に� �削液を供給したが、チャック装置12、13の把� ��部と長尺シャフト1の間に切削液を供給可能 な程度の大きさの隙間があれば、その隙間を 利用して切削液を供給してもよい。あるいは 、長尺シャフト1が両端部以外に穴を有して� �れば、その穴を利用して切削液を供給して� �よい。

(複数枚の刃物を用いる場合の構成例C)
 第1~第5実施形態では、加工ヘッド20は、半� �方向に移動可能な内面加工用の1つの刃物29� �有していたが、第1~第5実施形態のいずれに� �いても、加工ヘッド20が、半径方向に移動可 能な内面加工用の複数の刃物29を有していて� ��よい。この場合の構成例C-1、C-2、C-3を以下� ��説明する。
 なお、構成例C-1、C-2、C-3において、以下で� ��照する図面の構成および以下で述べる内容� ��外の点は、上述の第1~第5実施形態のいずれ� ��と同じであってよい。

(構成例C-1)
 図18Aは、図6または図10のA-A線断面図に相当� ��る。加工ヘッド20は、半径方向に移動可能� �内面加工用の第1および第2の刃物29A,29Bを複� �枚の刃物29として有する。加工ヘッド20は、� ��記各実施形態と同様に、刃物29A,29Bの回転中 心を下穴2の軸線に一致させ、かつ軸方向に� �動可能に第1および第2の刃物29A,29Bを支持す� �機能を有する。また、第1の刃物29Aが、切削� ��より摩耗したら切削位置から半径方向内方� ��引っ込められる動作に連動して、第2の刃物 29Bが、半径方向内方から半径方向外方にある 切削位置まで移動させられるように加工ヘッ ドが構成されている。
 なお、切削位置とは、第1の刃物29Aまたは第 2の刃物29Bが内面2を切削するために、第1の刃 物29Aまたは第2の刃物29Bが配置されるべき半� �方向位置をいう。また、本願において、半� �方向は、加工ヘッド20の回転中心に対する半 径に沿った方向またはこの方向と平行な方向 である。

 第1の刃物29Aは、第1のツール台27Aの半径� �向端部に設けられ、第2の刃物29Bは、第2のツ ール台27Bの半径方向端部に設けられる。この 例では、第1および第2のツール台27A,27Bは半径 方向に直線的に延びている部材である。また 、第1および第2のツール台27A,27Bは、半径方向 移動時に、サブ本体26の内面により、半径方� ��に移動可能に案内され、切削時に、サブ本� ��26の内面により回転方向に支持される。

 軸方向移動部材28は、軸線に対して斜め方� �に延びる傾斜歯28aが設けられた第1および第2 の側面28b、28c(図18A参照)を有する。傾斜歯28a� ��、図18A及び図18Bのように、各側面28b、28cに� ��いて軸線方向に複数設けられている。図18A� ��び図18Bの例では、第1の側面28bの傾斜歯28aと 、第2の側面28cの傾斜歯28aとは、互いに平行� �前記斜め方向に延びていてよい。ただし、� �1の側面28bの傾斜歯28aと、第2の側面28cの傾斜 歯28aとは、平行でなくてもよい。
 一方、第1のツール台27Aは、第1の側面28bの� �斜歯28aと同じ前記斜め方向に延びて該傾斜� �28aと係合する傾斜歯27aを有し、第2のツール� ��27Bは、第2の側面28cの傾斜歯28aと同じ前記斜 め方向に延びて該傾斜歯28aと係合する傾斜歯 27bを有し、これにより、軸方向移動部材28の� ��方向移動により、第1および第2のツール台27 A,27Bが半径方向に移動するようになっている� ��この例では、各傾斜歯27a,27bは、軸線に対し 傾斜した傾斜歯である。

 傾斜歯28aと傾斜歯27aまたは27bとの関係は、� ��1実施形態の傾斜歯27aと傾斜歯28aとの関係と 同じある。即ち、第1実施形態において、傾� �歯27aと傾斜歯28aとが、軸方向移動部材28の軸 方向移動をツール台27の半径方向移動に変換� ��るのと同様に、本構成例において、軸方向� ��動部材28の軸方向移動をツール台27Aまたは27 Bの半径方向移動に変換する。
 従って、軸方向移動部材28の軸方向移動に� �り、第1の刃物29Aが半径方向外方に移動する� ��ともに第2の刃物29Bが半径方向内方に移動し 、軸方向移動部材28の逆方向の軸方向移動に� ��り、第2の刃物29Bが半径方向外方に移動する とともに第1の刃物29Aが半径方向内方に移動� �るようになっている。
 なお、図18Aは、第1の刃物29Aが切削位置にあ る状態を示し、図18Bは、図18Aの状態から軸方 向移動部材28の軸方向移動により、第1の刃物 29Aが半径方向内方に引っ込んで第2の刃物29B� �切削位置へ移動した状態を示す。

 図18A及び図18Bの構成例では、次のように、� ��1の刃物29Aによる切削性能と第2の刃物29Bに� �る切削性能とを精度よく同じにすることが� �きるようになっている。
 第1および第2の側面28b、28cは、加工ヘッド20 の中心(即ち、回転中心)を挟んで位置し、第1 および第2のツール台27A,27Bも、該回転中心を� ��んで位置する。
 また、軸線(即ち、回転中心)を中心として� �いに逆向きに回る方向を第1および第2の周方 向として、第1の刃物29Aは、第1のツール台27A� ��半径方向端部における第1の周方向(図15にお いて反時計回り)の先端に位置し、第2の刃物2 9Bは、第2のツール台27Aの半径方向端部におけ る同じ第1の周方向の先端に位置している。
 この構成で、第1の刃物29Aで切削を行う場合 と第2の刃物29Bで切削を行う場合とで、切削� �の回転方向を同じにすることができ、しか� �、第1の刃物29Aの切削位置と、第2の刃物29Bの 切削位置とが、切削時の回転中心に関し点対 称になるようにきる。よって、第1の刃物29A� �よる切削性能と第2の刃物29Bによる切削性能� ��を精度よく同じにすることができる。

 第1の刃物29Aを切削位置に合わせるための 構成例を説明する。第1の刃物29Aと内面2との� ��触圧を検知できるように、接触検知用セン� ��(例えば、圧電素子)を例えば軸方向移動部� �28に組み込んでおく。すなわち、前記接触圧 が第1のツール台27Aを介して軸方向移動部材28 に作用するので、前記接触圧を前記接触検知 用センサで検知できる。第1の刃物29Aを半径� �向外方に移動させ、接触検知用センサが検� �した接触圧に基づいて、第1の刃物29Aが下穴� ��内面2にちょうど当たる位置を基準位置(ゼ� �点位置)に設定する作業を行ってよい。基準� ��置が分かったら、例えば、基準位置からさ� ��に所定の切り込み量だけ第1の刃物29Aを半径 方向外方に移動させた位置を、切削位置とす ることができる。このようにして、第1の刃� �29Aを切削位置に合わせることができる。第2� ��刃物29Bの場合も同様である。なお、接触検� ��用センサからの検出信号の外部への伝送方� ��については、例えば、軸方向移動部材28と� �物駆動ロッド44の内部に軸方向の穴を設け、 その穴に接触接触検知用センサと接続した信 号ケーブルを通し、信号を伝送するという構 成を採用してよい。

 本構成例によれば、第1の刃物29Aが、切削位 置から半径方向内方へ引っ込められる動作に 連動して、第2の刃物29Bが、半径方向内方か� �半径方向外方にある切削位置まで移動させ� �れるようになっているので、第1の刃物29Aが� ��削により摩耗したら、第1の刃物29Aを半径方 向内方に引っ込めて、新たな第2の刃物29Bを� �削位置へ移動させることができる。よって� �刃物を交換する頻度が半分に減る。
 なお、刃物29Aの摩耗の判断は次のように行� ��。刃物29Aによる加工距離または加工時間を� ��測し、加工距離または加工時間が、予め定� ��た摩耗加工距離または摩耗加工時間に達し� ��ら、刃物29Aが摩耗と判断する。代わりに、� ��物29Aにより加工の切屑を観察することで、� ��物29Aが摩耗しているかを判断してもよい。

(構成例C-2)
 図19は構成例C-2を示す図であり、図6または� ��10に示した加工ヘッド20のツール台27周辺部� ��に相当する部分を示す図である。図20A及び� ��20Bは、図19のA-A線断面図である。

 本構成例C-2では、加工ヘッド20は、本構成� �C-1における第1および第2のツール台27A,27Bの� �わりに単一のツール台27Cを有する。このツ� �ル台27Cの半径方向一端部に第1の刃物29Aが設� ��られ、このツール台27Cの半径方向他端部に� ��2の刃物29Bが設けられる。
 軸方向移動部材28は、軸線に対して斜め方� �に延びる傾斜歯28aを有する。一方、ツール� �27Cは、傾斜歯28aと同じ前記斜め方向に延び� �傾斜歯28aと係合する傾斜歯27cを有する。こ� �により、軸方向移動部材28の軸方向移動によ り、ツール台27Cが半径方向に移動するように なっている。従って、第1の刃物29Aが切削に� �り摩耗したら、軸方向移動部材28の軸方向移 動により、第1の刃物29Aを半径方向内方に引� �込めて、新たな第2の刃物29Bを切削位置へ移� ��させることができる。なお、図20Aは、第1の 刃物29Aが切削位置にある状態を示し、図20Bは 、図20Aの状態から軸方向移動部材28の軸方向� ��動により、第1の刃物29Aが半径方向内方に引 っ込んで第2の刃物29Bが切削位置へ移動した� �態を示す。
 前記軸線を中心として互いに逆向きに回る� ��向を第1および第2の周方向として、第1の刃� ��29Aは、ツール台27Cの半径方向一端部におけ� ��第1の周方向(図20Bの反時計回り)の先端に位� ��し、第2の刃物29Bも、ツール台27Cの半径方向 他端部における同じ第1の周方向の先端に位� �している。この場合には、第1および第2の刃 物29A,29Bが、同じ第1の周方向を向くように配� ��できるので、第1の刃物29Aで切削を行う場合 と第2の刃物29Bで切削を行う場合とで、切削� �の回転方向を同じにすることができる。

(構成例C-3)
 本構成例C-3では、図20A及び図20Bの構成の代� ��りに、図21A及び図21Bのように第1および第2� �刃物29A,29Bを配置してもよい。すなわち、図2 1A及び図21Bは構成例C-3を示す図であり、図19� �A-A線断面図に対応している。
 図21では、前記軸線を中心として互いに逆� �きに回る方向を第1および第2の周方向として 、第1の刃物29Aは、ツール台27Cの半径方向一� �部における第1の周方向(図21A及び図21Bの反時 計回り)の先端に位置し、第2の刃物29Bは、ツ� ��ル台27Cの半径方向他端部における第2の周方 向(図21A及び図21Bの時計回り)の先端に位置し� ��いる。この場合には、第1の刃物29Aで切削を 行う場合と第2の刃物29Bで切削を行う場合と� �、加工ヘッド20の回転方向を逆にする。
 なお、図21Bは、図21Aの状態から軸方向移動� ��材28の軸方向移動により、第1の刃物29Aが半� ��方向内方に引っ込んで第2の刃物29Bが切削位 置へ移動した状態を示す。

(芯ずれを計測する構成例D)
 第1実施形態の長尺シャフト内面加工装置は 、芯ずれを計測する構成を有していてよい。 以下、この構成について説明する。
 なお、この構成例Dにおいて、以下で参照す る図面の構成および以下で述べる内容以外の 点は、上述の第1実施形態と同じであってよ� �。

 図22は、第1実施形態において芯ずれを計� ��するための構成図である。図23は、図22の部 分拡大断面図である。なお、図22では、簡単� ��ため、切削液供給装置18や中間支持部43など の図示を省略している。同様に、図23では、� ��2中空穴32bなどの図示を省略している。

 前記長尺シャフト支持装置10は、前記長� �シャフト1の両端部をそれぞれ把持するチャ� ��ク装置12、13と、前記刃物ヘッド22の軸線の� ��りに前記チャック装置12、13を回転させるこ とで、前記長尺シャフト1と共に、これの内� �面2に回転ロータ24aを介して取り付けた前記� ��面倣いヘッド24を前記刃物ヘッド22に対して 相対回転させるチャック回転装置16と、前記� ��物ヘッド22に設置され前記内周面2における� ��定点の位置計測を行う計測器61と、を備え� �。前記位置計測は、前記相対回転の中心に� �する半径方向の位置を計測するものであり� �前記相対回転により前記測定点を周方向に� �フトさせる。

 チャック回転装置16は、図22において、チャ ック装置12,13を回転可能に支持しながら、刃� ��ヘッド22の軸線の周りにチャック装置12,13を 回転させる。なお、正常な状態では、チャッ ク回転装置16による回転中心は、刃物ヘッド2 2の軸線と一致している。
 チャック回転装置16がチャック装置12,13を回 転させると、長尺シャフト1と内面倣いヘッ� �21が一体的に回転する。すなわち、チャック 装置12,13に把持された長尺シャフト1が回転し 、さらに、長尺シャフト1の内周面2に取り付� ��た内面倣いヘッド21が刃物ヘッド22に対して 相対回転する。

 計測器61は、図23において、刃物ヘッド22に� ��置され内周面2における測定点の位置計測を 行う。この位置計測は、前記相対回転の中心 に対する半径方向の位置を計測するものであ る。計測器61による前記測定点は、チャック� ��転装置16が上述のように長尺シャフト1を刃� ��ヘッド22に対して相対回転させると、相対� �転の中心を回る周方向にシフトさせられる� �これにより、前記測定点を内周面2の全周に� ��たってシフトさせることができる。
 図23の例では、計測器61は、ダイヤルゲージ である。ただし、本発明によると、計測器61� ��、ダイヤルゲージに限定されず、刃物ヘッ� ��22に設置され前記測定点に接触することで� �当該測定点の半径方向位置を計測する他の� �のであってもよい。

 図23において、内面倣いヘッド21は長尺シ ャフト1の端部に位置しており、刃物ヘッド22 は長尺シャフト1の外部に位置している。

 また、図22、図23において、内面倣いヘッ ド21のメイン本体23とヘッド支持装置30のボー リングバー32とを連結せずに、内面倣いヘッ� ��21のメイン本体23には、液圧流路23aを通して 1対のピストン25の間に液体を供給して液圧を 付与する液体供給チューブ63が接続されてい� ��。ただし、第1実施形態のように、内面倣い ヘッド21のメイン本体23とヘッド支持装置30の ボーリングバー32とを連結してもよい。

 一方、図22、図23において、刃物ヘッド22� ��、図6の場合と同様に、メインロッド42およ� ��刃物駆動ヘッド44を介して回転駆動装置46に 連結されていてよい。ただし、この例では、 計測器61による前記位置計測時に刃物ヘッド2 2は静止している。すなわち、計測器61による 前記位置計測時には、回転駆動装置46により� ��刃物ヘッド22は回転駆動されない。

(芯ずれを計測する構成例E)
 第2実施形態または第4実施形態の長尺シャ� �ト内面加工装置は、芯ずれを計測する構成� �有していてよい。以下、この構成について� �明する。
 なお、この構成例Eにおいて、以下で参照す る図面の構成および以下で述べる内容以外の 点は、上述の第2実施形態または第4実施形態� ��上記構成例Dと同じであってよい。

 図24は、図10に対応するが、加工ヘッドの 一部が長尺シャフト1の外部に位置している� �態を示す。なお、図24では、簡単のため、第 2中空穴32bなどの図示を省略している。

 前記長尺シャフト支持装置10は、前記長� �シャフトの両端部をそれぞれ把持するチャ� �ク装置12、13と、前記加工ヘッド20の軸線の� �りに前記チャック装置12,13を回転させること で、前記長尺シャフト1を、前記加工ヘッド20 に対して相対回転させるチャック回転装置16� ��、前記加工ヘッドに設置され前記長尺シャ� ��トの内周面における測定点の位置計測を行� ��計測器61と、を備える。前記位置計測は、� �記相対回転の中心に対する半径方向の位置� �計測するものであり、前記相対回転により� �記測定点を周方向にシフトさせる。

 チャック回転装置16は、チャック装置12,13を 回転可能に支持しながら、加工ヘッド20の軸� ��の周りにチャック装置12,13を回転させる。� �お、正常な状態では、チャック回転装置16に よる回転中心は、加工ヘッド20の軸線と一致� ��る。
 チャック回転装置16がチャック装置12,13を回 転させると、チャック装置12,13と一体的に長� ��シャフト1が回転する。すなわち、チャック 装置12,13に把持された長尺シャフト1が、加工 ヘッド20に対して相対回転する。この相対回� ��は、各フリーローラ24dが内周面2に接触した 状態で行われる。

 計測器61は、図24において、加工ヘッド20� ��設置され内周面2における測定点の位置計測 を行う。この位置計測は、前記相対回転の中 心に対する半径方向の位置を計測するもので ある。計測器61による前記測定点は、チャッ� ��回転装置16が上述のように長尺シャフト1を� ��工ヘッド20に対して相対回転させると、相� �回転の中心を回る周方向にシフトさせられ� �。これにより、前記測定点を内周面2の全周� ��わたってシフトさせることができる。

 図24において、加工ヘッド21は長尺シャフ ト1の端部に位置しており、加工ヘッド20にお いて計測器61が設置される部分は、長尺シャ� ��ト1の外部に位置している。

 図24において、加工ヘッド20は、第2実施� �態または第4実施形態の場合と同様に、メイ� ��ロッド42および刃物駆動ヘッド44を介して回 転駆動装置46に連結されていてよい。ただし� ��この例では、計測器61による前記位置計測� �に加工ヘッド20は静止している。すなわち、 計測器61による前記位置計測時には、回転駆� ��装置46により、加工ヘッド20は回転駆動され ない。

(構成例D、Eによる作用)
 上述の構成例DまたはEでは、長尺シャフト� �面加工装置のチャック装置12,13を刃物ヘッド 22(構成例Eの場合には加工ヘッド20。以下同様 )の軸線の周りに回転させるチャック回転装� �16を設け、長尺シャフト内面加工装置の刃物 ヘッドに計測器61を設置し、チャック回転装� ��16により、構成例Dでは、長尺シャフト1と内 面倣いヘッド21。以下同様)を刃物ヘッド22に� ��して相対回転させることで、構成例Eでは、 長尺シャフト1を加工ヘッド20に対して相対回 転させることで、計測器61により位置計測さ� ��る内周面の測定点を周方向にシフトさせる� ��これにより、刃物ヘッドから見た測定点の� ��径方向位置を全周にわたって計測できるの� ��、この測定データに基づいて、内周面の中� ��が、刃物ヘッドの軸線(即ち、内面倣いヘッ ドの軸線)に一致しているかを確認できる。� �なわち、測定点の半径方向位置が周方向で� �動していれば、内周面の中心が、刃物ヘッ� �の軸線(即ち、内面倣いヘッドの軸線)と一致 していないことになる。

 また、刃物ヘッド22に設置された計測器61 (例えば、ダイヤルゲージ)は前記位置計測時� ��静止しているので、計測器61による前記位� �計測は重力の作用による影響を受けない。� �の結果、前記位置計測を高精度に行うこと� �できる。すなわち、仮に刃物ヘッド22を回転 させた場合には、これに設置された計測器61( ダイヤルゲージ)が上方を向いたり下方を向� �たりし、各方向において重力により影響さ� �る度合いが変化する。その結果、位置計測� �精度が低下する。

 上述の構成例DまたはEにより、内周面2の中� ��が、加工ヘッド22の軸線と一致しているか� �うかの確認を、次の2の場合(A),(B)のいずれか により行うことができる。
(A)内面倣いヘッド21(構成例Eでは加工ヘッド20 。以下同様)の軸線一致機能が正常であるか� �確認する場合。
(B)チャック把持機構による長尺ヘッドの把持 位置が適切であるかを確認する場合。
 各場合について説明する。

(A)内面倣いヘッド21の軸線一致機能が正常で� ��るかを確認する場合
 この場合は、外周面の中心と内周面2の中心 が一致していることが分かっている長尺シャ フト1をチャック装置12,13で把持することを前 提とする(前提1)。例えば、外周面の中心位置 と内周面2の中心位置とを予め計測すること� �、両者が一致していることが確認された長� �シャフト1をチャック装置12,13で把持するこ� �を前提とする。
 また、チャック装置12,13が長尺シャフト1(例 えば、その外周面)を把持すると、チャック� �置12,13の中心(即ち、その回転中心)と長尺シ� ��フト1の外周面の中心とが自動的に一致する ことも前提とする(前提2)。例えば、チャック 装置12,13は、チャック装置12,13の回転方向に� �隔をおいて設けられ長尺シャフト1の外周面� ��把持する複数の把持部を有し、これら把持� ��が、チャック装置12,13の回転中心に対して� �じ半径方向位置を維持しながら当該半径方� �に連動して移動するようになっていてよい� �
 従って、前提1、2によると、長尺シャフト1� ��把持したチャック装置12,13を回転させると� �長尺シャフト1は内周面2の中心を中心として 回転する。このように長尺シャフト1を回転� �せながら、内周面2の全周にわたって、前記� ��定点の半径方向位置を計測器61で計測する� �
 計測した測定点の半径方向位置が周方向で� ��動していなければ、内面倣いヘッド21の軸� �一致機能が正常であると判断できる。
 一方、計測した測定点の半径方向位置が周� ��向で変動していれば、内面倣いヘッド21の� �線一致機能が正常でないことになる。従っ� �、前記半径方向位置の変動データに基づい� �、内面倣いヘッド21を調節してその軸線一致 機能が正常になるようにする。例えば、摩耗 した回転ロータ24aを新しいものに交換する。

(B)チャック把持機構による長尺ヘッドの把持 位置が適切であるかを確認する場合
 この場合は、外周面の中心と内周面2の中心 が一致していないことが分かっている長尺シ ャフト1をチャック装置12,13で把持することを 前提とする(前提1)。例えば、外周面の中心位 置と内周面2の中心位置とを予め計測するこ� �で、両者が一致していないことが分かって� �る長尺シャフト1をチャック装置12,13で把持� �ることを前提とする。
 また、このような長尺シャフト1を(例えば� �その外周面)をチャック装置12,13が把持する� �、長尺シャフト1の内周面2中心はチャック装 置12,13の中心(即ち、その回転中心)からずれ� �しまうことも前提とする(前提2)。例えば、� �述のように、チャック装置12,13は、チャック 装置12,13の回転方向に間隔をおいて設けられ� ��尺シャフト1の外周面を把持する複数の把持 部を有し、これら把持部が、チャック装置12, 13の回転中心に対して同じ半径方向位置を維� ��しながら当該半径方向に連動して移動する� ��うになっていてよい。
 さらに、内面倣いヘッド21の軸線一致機能� �正常であることも前提とする(前提3)。即ち� �内面倣いヘッド21が、内周面2中心をチャッ� �装置12,13の中心(即ち、その回転中心に正常� �一致させることができることを前提とする� �
 上記の前提1~3によると、長尺シャフト1の外 周面をチャック装置12,13が把持すると、長尺� ��ャフト1の内周面2中心は、チャック装置12,13 の中心(即ち、その回転中心)からずれる。し� ��し、これは、前提3の「内面倣いヘッド21の� ��常な軸線一致機能」が、内周面2中心を、加 工ヘッド20の軸線(即ち、チャック装置12,13の� ��心)と一致させることに逆らうことになる。 従って、各部に(微小な)変形が生じ、その結� ��、長尺シャフト1は、内周面2中心からずれ� �位置を中心として回転する。このように長� �シャフト1を回転させながら、内周面2の全周 にわたって、前記測定点の半径方向位置を計 測器61で計測する。
 計測した測定点の半径方向位置が周方向で� ��動しており、この変動データに基づいて、� ��ャック装置12,13の中心と内周面2中心が一致� ��るように、チャック把持機構による長尺ヘ� ��ドの把持位置を調節する。例えば、チャッ� ��装置12,13の上記各把持部の位置を調節した� �、チャック装置12,13自体の位置を調節する。

(変形例F)
 上述した各実施形態及び構成例では、長尺� ��ャフト1を水平に固定する横置き型の長尺シ ャフト内面加工装置について説明したが、本 発明は横置き型に限られず、縦置き型の構成 を採用してもよい。すなわち、例えば、第1� �施形態をベースとして、縦置き型として構� �する場合、長尺シャフト支持装置10は長尺シ ャフト1の軸心が鉛直方向を向くように長尺� �ャフト1を固定し、加工ヘッド20は長尺シャ� �ト1の下穴2の軸心に沿って鉛直方向に移動可 能であり、ヘッド支持装置30は加工ヘッド20� �鉛直方向に移動させ、刃物駆動装置40は刃物 ヘッド22を鉛直軸心を中心に回転させる。

(変形例G)
 第1~第5の実施形態の長尺シャフト内面加工� ��置において、刃物29が下穴2の内面に接触し� ��ことを検知するための接触検知用センサを� ��けてもよい。以下、このような構成を変形� ��Gとして説明する。

 中ぐり加工を行う際、内面加工用の刃物29� �先端が長尺シャフト1の内面にちょうど当た� ��位置を確認するため「刃合わせ」と呼ばれ� ��作業が行われる。従来では刃物先端が長尺� ��ャフトの内面に当たった音を作業員が聞い� ��、刃合わせを行っていた。あるいは、内径� ��測治具を用いて長尺シャフトの内面を計測� ��ていた。
 しかし、人間の聴覚には個人差があるため� ��音を聞いて判断する方法では再現性がなか� ��た。また、内径計測治具を用いる方法では� ��長尺シャフトを計測できるような長い治具� ��必要であるため治具自体に撓みが生じるこ� ��から、精度よく計測することができなかっ� ��。このため、刃合わせを正確に行うことが� ��難であった。
 変形例Gは、上記の問題を解決するための構 成である。

 図25は、変形例Gの構成を示す加工ヘッド20� �拡大断面図である。図25において、長尺シャ フト内面加工装置には、刃物29が下穴2の内面 に接触したことを検知するための接触検知用 センサ70を備える。ここで、図25では、図6に� ��した加工ヘッド20に対して接触検知用セン� �70を付加した構成を示しているが、図10に示� ��た加工ヘッド20に対しても同様に付加する� �とが可能である。
 図25の構成例において、接触検知用センサ70 は、ツール台27に付帯して設けられた圧力セ� ��サ70A又はひずみゲージ70Bである。図示例で� ��、圧力センサ70Aとひずみゲージ70Bの両方が� ��されているが、いずれか一方のみを有する� ��成でよい。

 ツール台27に設ける接触検知用センサ70と して圧力センサ70Aを採用する場合、ツール台 27を、傾斜歯27aが形成された部分と、刃物29� �取り付ける部分とに分割し、その間に圧力� �ンサ70Aを配置することで、圧力センサ70Aを� �ール台27に設けることができる。圧力センサ としては、たとえば、圧電素子(ピエゾ素子)� ��ロードセルを用いることができる。

 ツール台27に設ける接触検知用センサと� �てひずみゲージ70Bを採用する場合、ツール� �27の移動方向(刃物ヘッド22の半径方向)のひ� �みを計測できる位置にひずみゲージ70Bを取� �付けることで、ひずみゲージ70Bをツール台27 に設けることができる。

 圧力センサ70A又はひずみゲージ70Bからの� ��出信号の外部への伝送方法については、た� ��えば、軸方向移動部材28と刃物駆動ロッド44 の内部に軸方向の穴を設け、その穴に圧力セ ンサ70A又はひずみゲージ70Bと接続した信号ケ ーブルを通し、信号を伝送するという構成を 採用してよい。ここで、第1実施形態及び第3� ��施形態では、軸方向移動部材28と刃物駆動� �ッド44はともに回転する部材であるため、静 止部との間で信号伝送を可能とするために、 スリップリングなどの電気的接続手段を設け る必要がある。

 上記の構成によれば、刃物29を下穴2の内� ��に向けて移動させていくとき、接触検知セ� ��サ15により刃物29が下穴2の内面に接触した� �とを検知することができるので、刃物29が下 穴の内面にちょうど当たる位置(ゼロ点位置� �いし基準位置)を正確に知ることができ、こ� ��により、刃合わせを正確に行うことができ� ��。

 なお、図25の構成例において、圧力セン� �70Aとひずみゲージ70Bの両方を設け、2つのセ� ��サを併用して検出精度を高めてもよい。

 図26は、接触検知用センサ70の別の配置構 成例を示す図である。図26の構成例では、接� ��検知用センサとしての圧力センサ70Aが、軸� ��向移動部材28と刃物駆動ロッド44の間に配置 されている。この構成において、刃物29を下� ��2の内面に向けて移動させ、刃物29が下穴2の 内面に接触したとき、その接触による衝撃が ツール台27と軸方向移動部材28を介して圧力(� ��重)変動として圧力センサ70Aに伝わるので、 圧力センサ70Aによりこれを検出することで、 刃物29が下穴2の内面に接触したことを検知す ることができる。

 また、図26に示すように、接触検知用セ� �サ70としてのひずみゲージ70Bを軸方向移動部 材28に取り付けてもよい。この構成の場合、� ��物29が下穴2の内面に接触したときの衝撃が� ��ツール台27と軸方向移動部材28を介してひず み変動としてひずみゲージ70Bに伝わるので、 ひずみゲージ70Bによりこれを検出することで 、刃物28が下穴2の内面に接触したことを検知 することができる。なお、図26の構成例にお� ��て、圧力センサ70Aとひずみゲージ70Bの両方� ��設け、2つのセンサを併用して検出精度を高 めてもよい。

 図27は、接触検知用センサ70の別の構成例 を示す図である。図27の構成例において、接� ��検知用センサ70は、加工ヘッド20に取り付け られた音センサ70C又は振動センサ70Dである。 図示例では、音センサ70Cと振動センサ70Dの両 方が示されているが、いずれか一方のみを有 する構成でよい。

 音センサ70C(又は振動センサ70D)は、刃物29 の近傍に設置するのがよい。また、図27に示� ��ように、音センサ70C(又は振動センサ70D)を� �転しない部品である内面倣いヘッド21に設置 するのがよく、このような構成により、音セ ンサ70C(又は振動センサ70D)の信号ケーブルの� ��線が容易となる。

 上記の構成によれば、刃物29を下穴2の内� ��に向けて移動させていき、刃物29が下穴の� �面に当たったときの音又は振動を音センサ70 C又は振動センサ70Dにより検出することがで� �るので、刃物29が下穴の内面にちょうど当た る位置(ゼロ点位置ないし基準位置)を正確に� ��ることができ、これにより、刃合わせを正� ��に行うことができる。

 なお、図27の構成例において、音センサ70 Cと振動センサ70Dの両方を設け、2つのセンサ� ��併用して検出精度を高めてもよい。

 次に、図28A及び図28Bを参照し、変形例Gに係 る長尺シャフト内面加工装置の動作について 説明する。
 図28Aは図3の長尺シャフト1の左端側(反フラ� ��ジ側)、(B)は右端側(フランジ側)の内面加工� ��態を示している。なお、図28に示す長尺シ� �フト内面加工装置における接触検知センサ� �、ツール台27に設けた圧力センサ70Aであるが 、以下に説明する動作は、図26~図27に示した� ��の構成の接触検知センサ(70A~70D)を用いる場� ��も同様である。

 図28Aにおいて、図4の長尺シャフト1の左端� �(反フランジ側)の最小径の下穴2aに、サブ本� ��22側を向けて加工ヘッド20を挿入する。
 次に、ボーリングバー32の中空穴32aを通し� �1対のピストン25の間に液圧作動液を供給し1� ��のピストン25を互いに離れる方向に移動さ� �ることで、1対の内面チャック24を放射状に� �径する。この内面チャック24の拡径により、 刃物ヘッド22の軸線(回転中心)を下穴2の軸線� ��一致させる。

 刃物ヘッド22の軸線を下穴2の軸線と一致� ��せたら、刃物駆動ロッド44を軸方向に駆動� �ることで、軸方向移動部材28及びツール台27� ��介して刃物29を半径方向外方に移動させて� �き、接触検知用センサ70からの検出に基づい て、刃物29が下穴2の内面にちょうど当たる位 置を基準位置(ゼロ点位置)に設定する作業(刃 合わせ)を行う。基準位置が分かったら、基� �位置からさらに所定の切り込み量だけ刃物29 を下穴の内面に向けて移動させる。

 次に、刃物ヘッド22を長尺シャフト1に対し� ��相対的に回転させるとともに、加工ヘッド2 0を長尺シャフトに対して相対的に軸方向移� �させることにより、長尺シャフト1の内面を� ��穴2に倣って内面加工する。
 次に、図28Bに示すように、長尺シャフト1の 軸方向を反転させて、図4の長尺シャフト1の� ��端側(フランジ側)の下穴に、サブ本体22側を 向けて加工ヘッド20を挿入し、同様に内面加� ��する。これにより、長尺シャフト1のフラン ジ近傍まで内面加工する。

 上述したように変形例Gの構成によれば、 接触検知センサ15により刃物29が下穴2の内面� ��接触したことを検知することができるので� ��刃物29が下穴2の内面にちょうど当たる位置( ゼロ点位置ないし基準位置)を正確に知るこ� �ができ、これにより、刃合わせを正確に行� �ことができる。

(変形例H)
 第1実施形態または第3実施形態の長尺シャ� �ト内面加工装置10は、さらに、内面検査ヘッ ド65を備える。この内面検査ヘッド65は、刃� �ヘッド22の代わりに内面倣いヘッド21に取り� ��けられた状態で、下穴の内面2の状態(内面2� ��形状すなわち半径、又は直径、真円度、ま� ��は内面2の表面粗さ)を検査する。
 図29は、変形例Hによる内面検査ヘッド65の� �成例H-1を示し、刃物ヘッド22と交換された内 面検査ヘッド65が、内面倣いヘッド21に取り� �けられた状態を示す。この交換は、例えば� �のように行う。図6において、回転駆動装置4 6と共にメインロッド42を図6の左側へ軸方向� �移動させて、長尺シャフト1の内部から刃物� ��ッド22を取り出す。取り出したら、メイン� �ッド42の先端から刃物ヘッド22を取り外し、� ��わりに、メインロッド42の先端に内面検査� �ッド65を取り付ける。その後、回転駆動装置 46と共にメインロッド42を軸方向に移動させ� �ことで、内面検査ヘッド65を長尺シャフト1� �内部に挿入して内面倣いヘッド21に取り付け る。

 また、内面検査ヘッド65は、内面倣いヘ� �ド21に取り付けられた状態で、軸受15aを介し て、内面倣いヘッド21により、その軸線まわ� ��に回転可能に支持される。軸受15aは、この� ��では、内面検査ヘッド65の軸方向端部15bに� �ける半径方向を向く側面に組み込まれてい� �。また、軸方向端部15bを、図29のように、メ イン本体23に形成され軸方向に窪んだ窪み部2 3bに挿入することで、内面検査ヘッド65が内� �倣いヘッド21に取り付けられた状態となる。 この状態で、内面倣いヘッド21は、内面検査� ��ッド65と共に、第1実施形態のヘッド支持装� ��30または第3実施形態の移動台10aにより軸方� ��に移動させられる。

 内面検査ヘッド65は、図29に示すように、 長尺シャフト1の半径方向に移動可能な半径� �向移動部材67と、半径方向移動部材67を前記� ��径方向に移動させる上述の軸移動装置48お� �び軸方向移動部材28と、半径方向移動部材67� ��長尺シャフト1の内面2との接触を検知して� �の旨の信号を出力する接触検知センサ68aと� �該信号に基づいて、半径方向移動部材67が初 期位置から内面2に接触する接触位置まで前� �半径方向に移動した距離を計測する距離計� �部68bと、を有する。この場合、回転駆動装� �46は、長尺シャフト1の軸心回りに、内面検� �ヘッド65を長尺シャフト1に対して相対回転� �せる相対回転装置として機能する。

 半径方向移動部材67は、ツール台27と同様 に、軸線(即ち、内面検査ヘッド65の回転中心 )に対し傾斜した傾斜歯67aを有する。

 軸移動装置48は、上述のように軸方向移動� �材28を前記軸方向に移動させる。
 軸方向移動部材28は、内面検査ヘッド65と刃 物ヘッド22とで共通に使用されてよい。すな� ��ち、この例では、内面検査ヘッド65の軸方� �移動部材28は、刃物ヘッド22で使用されたも� ��である。軸方向移動部材28は、刃物ヘッド22 を内面検査ヘッド65に交換する時に、長尺シ� ��フト1外部において、刃物駆動ロッド44の先� ��部と共に刃物ヘッド22から軸方向に引き抜� �て取り外すことができる。次いで、刃物駆� �ロッド44の先端部と共に軸方向移動部材28を� ��面検査ヘッド65内に軸方向に挿入すること� �、図29のように内面検査ヘッド65内に軸方向� ��動部材28を取り付けることができる。この� �うに、軸方向移動部材28を、刃物ヘッド22か� ��引き抜いて内面検査ヘッド65に挿入できる� �傾斜歯28aは、傾斜歯67aと同じ方向に傾斜し� �傾斜歯67aに歯合する。この構成により、軸� �向移動部材28の軸方向移動により、半径方向 移動部材67を、半径方向外方に移動させて内� ��2に接触させることができる。なお、内面検 査ヘッド65で使用される軸方向移動部材28は� �刃物ヘッド22で使用される軸方向移動部材28� ��別個のものであってもよいが、刃物ヘッド2 2の軸方向移動部材28と同様の構成を有する。

 接触検知センサ68aは、例えば、半径方向� ��動部材67と内面2との接触圧(即ち、接触)を� �知できるように、刃物駆動ロッド44または軸 方向移動部材28(図29の例では、刃物駆動ロッ� ��44)に組み込まれた圧電素子である。すなわ� ��、前記接触圧が、半径方向移動部材67と軸� �向移動部材28とを介して刃物駆動ロッド44に� ��用するので、前記接触を接触検知センサ68a� ��検知できる。

 距離計測部68bは、例えば、図29に示すよう� �、リニアスケール68b-1、換算部68b-2および近� ��センサ68b-3から構成されてよい。
 リニアスケール68b-1は、軸方向移動部材28(� �ち、刃物駆動ロッド44)の軸方向移動距離を� �測する。また、リニアスケール68b-1は、接触 検知センサ68aから前記接触を示す信号を受け た時点で、前記計測を終了する。
 換算部68b-2は、リニアスケール68b-1が計測し た軸方向移動部材28の軸方向移動距離を、半� ��移動部材16の半径方向移動距離に換算する� �
 近接センサ68b-3は、例えば公知の渦電流検� �式リミットスイッチであり、半径方向移動� �材67が半径方向内方に最も引っ込んだ前記初 期位置を検知する。図29の例では、近接セン� ��68b-3は、前記初期位置に相当する軸方向移� �部材28(即ち、刃物駆動ロッド44)の軸方向位� �を検出する。これにより、リニアスケール68 b-1は、前記初期位置に相当する軸方向移動部 材28の軸方向位置から軸方向移動距離の計測� ��開始できるので、換算部68b-2は、前記初期� �置を原点(ゼロ)として半径方向移動部材67の� ��動距離を算出できる。このとき、初期位置� ��中心からの半径方向位置を予め計測してお� ��必要がある。
 このような構成により、接触検知センサ68a� ��らの前記接触を示す信号に基づいて、前記� ��期位置から半径方向移動部材67が内面2に接� ��する接触位置まで、半径方向移動部材67が� �記半径方向に移動した距離を計測できる。

 距離計測部68bによる距離計測を各回転位� ��において行う。すなわち、内面検査ヘッド6 5が回転駆動装置46により回転させられること で、各回転位置において距離計測部68bにより 前記距離を計測する。各回転位置の前記距離 に基づいて、回転方向における内面2の形状� �取得することができる。また、接触位置を� �転方向に連続的に計測する事で、真円度や� �面粗さも計測することができる。

 なお、接触検知センサ68aからの検出信号� ��外部へ伝送する方法については、例えば、� ��物駆動ロッド44の内部に軸方向の穴を設け� �その穴に接触検知センサ68aと接続した信号� �ーブルを通し、信号を伝送するという構成� �採用してよい。

 距離計測部68bは、上述の構成の代わりに� ��他の構成を有していてもよい。例えば、軸� ��動装置48がボールネジで軸方向移動部材28を 移動させる場合には、距離計測部68bは、前記 リニアスケール68b-1を利用する代わりに、こ� ��ボールネジの回転数をエンコーダで検出し� ��該検出値にピッチを掛けて軸方向移動部材2 8の移動距離を算出してよい。この場合、他� �点は、図29を参照して説明した上記と同じで ある。

 上述した以外の内面検査ヘッド65の他の� �成は、刃物29が設けられていない点を除いて 、刃物ヘッド22と同じであってよい。

 内面検査ヘッド65は、図29に示す上述の構 成例H-1のものに限定されず、以下の構成例H-2 ~H-5のいずれかを用いるものであってもよい� �この場合、各構成例において、以下で説明� �る内容以外の点は、上記構成例H-1と同じで� �ってよい。

(構成例H-2)
 内面検査ヘッド65は、内面2の形状を非接触� ��検査できるもの(例えば、レーザ距離計)で� �ってもよい。内面検査ヘッド65がレーザ距離 計を有する場合、レーザ距離計は、半径方向 にレーザを照射するように内面検査ヘッド65� ��取り付けられる。これにより、各回転位置� ��おいて内面2までの距離を取得できる。すな わち、内面検査ヘッド65が回転駆動装置46に� �り回転させられることで、各回転位置にお� �て、レーザ距離計によりレーザ距離計18から 内面2までの距離を取得できる。取得された� �れらの距離に基づいて、回転方向における� �面2の形状を取得することができる。また、� ��成例H-2は、非接触式のものであるので、上� ��の半径方向移動部材67を省略できる。また� �好ましくは、刃物ヘッド22と同様に、内面検 査ヘッド65の内部には、内面倣いヘッド21と� �対側から軸方向移動部材28を挿入できる空間 が形成されている。これにより、刃物ヘッド 22と内面検査ヘッド65とを交換する時に、軸� �向移動部材28を刃物駆動ロッド44から分離さ� ��る必要がなくなる。なお、長尺シャフト1内 のレーザ距離計と長尺シャフト外部との間で 信号を伝送する方法については、例えば、刃 物駆動ロッド44と内面検査ヘッド65の内部に� �を設け、その穴にレーザ距離計と接続した� �号ケーブルを通し、信号を伝送するという� �成を採用してよい。
(構成例H-3)
 また、内面検査ヘッド65は、内面2を撮像す� ��撮像装置(例えば、CCDカメラなど)を有する� �この場合には、撮像装置が、半径方向外方� �向くように、内面検査ヘッド65の外周面に取 り付けられる。好ましくは、内面検査ヘッド 65が回転駆動装置46により回転させられるこ� �で、回転方向全周にわたって内面2の画像デ� ��タを取得し、この画像データから内面2の表 面粗さを検査できる。また、構成例H-3は、非 接触式のものであるので、上述の半径方向移 動部材67を省略できる。また、好ましくは、� ��物ヘッド22と同様に、内面検査ヘッド65の内 部には、内面倣いヘッド21と反対側から軸方� ��移動部材28を挿入できる空間が形成されて� �る。なお、長尺シャフト1内のCCDカメラと長� ��シャフト外部との間で信号を伝送する方法� ��ついては、構成例H-2と同じであってよい。
 この構成例H-3において、前記撮像装置は、� ��尺シャフト1の軸を回る周方向に複数設けら れている。この場合には、内面検査ヘッド65� ��回転させることなく、全周または周方向の� ��数箇所にわたって内面2を検査できる。
(構成例H-4)
 上記構成例H-1において、半径方向移動部材6 7、軸移動装置48と軸方向移動部材28とからな� ��駆動装置、接触検知センサ68aおよび距離計� ��部68bは、複数組設けられ、これら複数組の� ��径方向移動部材67は、長尺シャフト1の軸を� ��る周方向における互いに異なる位置に設け� ��れている。この場合、上述の刃物駆動ヘッ� ��44の代わりに、上記各組毎に、軸方向移動� �材28に軸方向に連結された駆動ヘッドが設け られる。また、構成例H-1と同じ方式で、前記 各組において、前記駆動装置は、対応する前 記駆動ヘッドを軸方向に移動させることで、 軸方向移動部材28を介して対応する半径方向� ��動部材67を半径方向に移動させ、前記距離� �測部68bは、前記接触検知センサ68aからの信� �に基づいて前記初期位置から前記内面まで� �距離を取得する。この場合、各組の半径方� �移動部材67および軸方向移動部材28は、内面� ��査ヘッド65の内面に支持され、各組の半径� �向移動部材67および軸方向移動部材28の動作� ��、内面検査ヘッド65の内面に案内されてよ� �。
 構成例H-4の場合には、内面検査ヘッド65を� �転させることなく、全周または周方向の複� �箇所にわたって内面2を検査できる。
(構成例H-5)
 上記構成例H-2において、前記レーザ距離計� ��、長尺シャフト1の軸を回る周方向に複数設 けられている。この場合には、内面検査ヘッ ド65を回転させることなく、全周または周方� ��の複数箇所にわたって内面2を検査できる。

 なお、本発明は、上述した実施形態に限� ��されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で� ��々に変更することができることは勿論であ� ��。