JP2002113602A - ガイドブッシュ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主軸移動型旋削盤の主軸に把持したワークを
軸方向摺動自在に支持するガイドブッシュ装置におい
て、ワークの外径変化に自動的に追従して径方向の振れ
を抑制する。 【解決手段】 ブッシュスリーブ１７に、周方向に直列
状に並ぶ少なくとも３個以上のスチールボール１８を内
装し、これを、押圧プレート２１及びテーパカラーのテ
ーパ面２０ａにより、ワーク１５の外周面に向けて弾性
的に押圧する。これにより、少なくとも３個以上のスチ
ールボール１８がワーク１５の外径変化に自動的に追従
して径方向の振れを抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主軸移動型旋削盤
の主軸前方に配置され、主軸が把持する軸形状のワーク
を軸方向摺動自在に支持するガイドブッシュ装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、主軸移動型旋削盤に設けられる
ガイドブッシュ装置は、例えば特開昭５６−１１９３０
４号公報に示されるものの如く、ガイドブッシュ支持台
に組付けられるブッシュスリーブと、該ブッシュスリー
ブの前側から挿入されるガイドブッシュと、ブッシュス
リーブの後側から挿入され、且つガイドブッシュの後部
に螺合する調整ネジとを備えており、該調整ネジの操作
に基づいてガイドブッシュの内径寸法を変化させ、ワー
クとの隙間調整を行うように構成されている。即ち、前
記隙間が大きすぎる場合には、ワークが径方向に振れて
加工精度が低下する一方、隙間が小さすぎる場合には、
ワークの軸方向の摺動が阻害されるため、前記隙間調整
に基づいて適正な隙間を確保することが要請される。

【０００３】しかし、前記ガイドブッシュ装置は、螺合
部に確保されるバックラッシュ等の誤差要因を含み、精
度の高い隙間調整に対応できない可能性がある。また、
前記隙間は、ワーク間の寸法誤差でも変化するため、高
精度を要求する旋削加工においては、ワーク交換毎に精
度の高い隙間調整を行うことが要請される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで従来では、図２
に示す如く、ガイドブッシュ１を交換容易な単純形状と
し、ワーク径に応じてガイドブッシュ１を交換すること
により、ワーク２とガイドブッシュ１との間に適正な隙
間を確保していたが、このものでは、内径寸法が相違す
るガイドブッシュ１を多数用意する必要があるばかりで
なく、ガイドブッシュ１の選択、交換等により工程が煩
雑化し、また、同一ワーク２における外径寸法のバラツ
キには対応できないため、依然としてワーク２が径方向
に振れて加工精度の低下を招く可能性があった。

【０００５】従って、本発明の目的は、ワークの外径変
化に自動的に追従して径方向の振れを抑制することによ
り、ワーク交換毎の隙間調整を不要にして工程の簡略化
を図ることができ、しかも、同一ワークにおける外径寸
法のバラツキを吸収して加工精度の向上を図ることがで
きるガイドブッシュ装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明のガイドブッシュ装置は、主軸移動型旋削盤の主
軸前方に配置され、主軸が把持する軸形状のワークを軸
方向摺動自在に支持するガイドブッシュ装置において、
ブッシュスリーブに内装され、前記ワークの周方向に直
列状に並ぶ少なくとも３個以上のボールと、前記少なく
とも３個以上のボールをワーク外周面に向けて弾性的に
押圧するボール押圧手段とを備えて構成される。

【０００７】また、前記ボール押圧手段は、前記主軸の
軸方向に沿って押圧力を発生する弾性体と、前記弾性体
による軸方向の押圧力を、前記主軸の径方向の力に変換
するテーパ部とを備えることが好ましい。

【０００８】また、前記テーパ部は、前記ブッシュスリ
ーブに軸方向摺動自在に内装されるテーパカラーに形成
されていることが好ましい。

【０００９】また、前記テーパ部は、前記ブッシュスリ
ーブの内周部に一体形成されているものであっても良
い。

【００１０】また、前記ボール押圧手段は、前記ボール
の押圧力を調整する押圧力調整手段を備えることが好ま
しい。

【００１１】また、前記押圧力調整手段は、ブッシュス
リーブ側に軸方向進退自在に螺入するネジ体で構成され
ていることが好ましい。

【００１２】また、前記ブッシュスリーブは、前記少な
くとも３個以上のボールからなる列を、前記主軸の軸方
向に所定間隔を開けて複数内装するものであることが好
ましい。

【００１３】また、前記少なくとも３個以上のボールか
らなる列のうち、一方の列は前記テーパカラーを介して
前記弾性体で押圧され、他方の列はスペーサを介して前
記一方の列で押圧されるものであることが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に沿って詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に
係る主軸移動型旋削盤の断面図である。図１において、
主軸移動型旋削盤１０は、主軸１１、ガイドブッシュ装
置１２及び加工具１３を備えて構成されている。

【００１５】主軸１１は、主軸台１４に周方向回転自在
で、且つ軸方向移動自在に支持されると共に、その前端
部に、軸形状のワーク１５を把持するチャック機構（図
示せず）を備えている。また、主軸１１には、図示しな
い回転用アクチュエータおよび移動用アクチュエータが
連繋されており、各アクチュエータの駆動により、ワー
ク１５を回転させつつ軸方向に進退移動させる構成とな
っている。

【００１６】ガイドブッシュ装置１２は、主軸１１の前
方に配置されるガイドブッシュ支持台１６の貫通孔１６
ａに対し、主軸１１と軸芯が一致する状態で組み込まれ
ている。そして、ガイドブッシュ装置１２は、ブッシュ
スリーブ１７、スチールボール１８、スペーサ１９、テ
ーパカラー２０、押圧プレート２１、押圧調整ネジ２２
および調整ネジ支持ナット２３を備えて構成され、中心
部に挿通されるワーク１５を、後述の如く周方向回転自
在で、且つ軸方向摺動自在に支持するようになってい
る。

【００１７】ブッシュスリーブ１７は、ガイドブッシュ
支持台１６の貫通孔１６ａに一体的に内嵌しており、そ
の前端部内周面には、中心側ほど前進するように傾斜し
たテーパ面１７ａが突出状に一体形成される一方、後端
面には、調整ネジ支持ナット２３が取付ネジ２４の緊締
により一体的に取り付けられている。

【００１８】スチールボール１８は、ブッシュスリーブ
１７に少なくとも３個以上内装され、周方向に直列状に
並ぶことで環状のボール列１８Ｆ、１８Ｒを構成してい
る。また、このボール列１８Ｆ、１８Ｒは、軸方向に所
定間隔を存して２列構成されており、そのうち前側のボ
ール列１８Ｆは、前記テーパ面１７ａとスペーサ１９の
前端面との間に介装される一方、後側のボール列１８Ｒ
は、スペーサ１９の後端面とテーパカラー２０の前端面
（テーパ面２０ａ）との間に介装されている。

【００１９】スペーサ１９は、ブッシュスリーブ１７の
内周部に軸方向摺動自在に内装される筒状部材であっ
て、前記の如くボール列１８Ｆ、１８Ｒにそれぞれ接当
する前端面および後端面は、径方向に沿う平坦面として
形成されている。

【００２０】テーパカラー２０も、ブッシュスリーブ１
７の内周部に軸方向摺動自在に内装される筒状部材であ
るが、テーパカラー２０の前端面は、中心側ほど後退す
るように傾斜したテーパ面２０ａとして形成されてい
る。

【００２１】押圧プレート２１は、圧縮弾性変形に応じ
て軸方向の押圧力（付勢力）を発生する筒状弾性部材で
あって、前記テーパカラー２０の後端面と、調整ネジ支
持ナット２３に軸方向進退自在に螺入する押圧調整ネジ
２２の前端面との間に介装されている。尚、押圧調整ネ
ジ２２の外周部には、ロックナット２５が螺合してお
り、該ロックナット２５及び調整ネジ支持ナット２３に
よるダブルナット作用で押圧調整ネジ２２の回転を任意
にロックできるようになっている。

【００２２】次に、上記の如く構成されたガイドブッシ
ュ装置１２の作用を説明する。ガイドブッシュ装置１２
に、主軸１１が把持するワーク１５を挿通すると、ワー
ク１５の外周面に２列のボール列１８Ｆ、１８Ｒが接当
する。ここで、前側ボール列１８Ｆは、押圧プレート２
１の軸方向の押圧力を、テーパカラー２０、後側ボール
列１８Ｒおよびスペーサ１９を介して受けるが、この押
圧力は、ブッシュスリーブ１７の内周部に形成したテー
パ面１７ａによって径方向に変換され、前側ボール列１
８Ｆをワーク１５の外周面に向けて弾性的に押圧すべく
作用することになる。

【００２３】一方、後側ボール列１８Ｒは、押圧プレー
ト２１の押圧力を、テーパカラー２０を介して軸方向に
受けるが、この軸方向の押圧力は、テーパカラー２０の
先端に形成されるテーパ面２０ａによって径方向に変換
され、後側ボール列１８Ｒをワーク１５の外周面に向け
て弾性的に押圧すべく作用することになる。

【００２４】そして、２列のボール列１８Ｆ、１８Ｒで
弾性的に押圧されたワーク１５は、周方向回転自在で、
かつ軸方向摺動自在に支持されると共に、押圧調整ネジ
２２による適正な押圧力調整により、径方向の振れが抑
制されることになる。

【００２５】また、ワーク１５を交換した場合、たとえ
ワーク１５間に寸法誤差が存在しても、前記ボール列１
８Ｆ、１８Ｒは、ワーク１５の外径変化に自動的に追従
して径方向の振れを抑制することになる。また、このと
き、ワーク１５の外径変化に応じてボール列１８Ｆ、１
８Ｒの押圧力が変化するが、その変化量は極めて僅かで
あるので、押圧調整ネジ２２による押圧力調整を再度行
わなくても、ワーク１５を略適正な押圧力で支持できる
ことになる。

【００２６】また、同一ワーク１５において外径寸法に
バラツキがある場合も、前記ボール列１８Ｆ、１８Ｒ
は、ワーク１５の外径変化に自動的に追従して径方向の
振れを抑制することになる。

【００２７】以上の如く本発明の実施形態では、主軸移
動型旋削盤１０の主軸１１前方に配置され、主軸１１が
把持する軸形状のワーク１５を軸方向摺動自在に支持す
るガイドブッシュ装置１２において、ブッシュスリーブ
１７に、周方向に直列状に並ぶ少なくとも３個以上のス
チールボール１８を内装し、該少なくとも３個以上のス
チールボール１８をワーク１５の外周面に向けて弾性的
に押圧するため、少なくとも３個以上のスチールボール
１８がワーク１５の外径変化に自動的に追従して径方向
の振れを抑制することになる。従って、ワーク１５交換
毎の隙間調整を不要にして工程の簡略化を図ることがで
き、しかも、同一ワーク１５における外径寸法のバラツ
キを吸収して加工精度の向上を図ることができる。

【００２８】また、軸方向の押圧力を発生する押圧プレ
ート２１と、該軸方向の押圧力を径方向に変換するテー
パ面１７ａ、２０ａとを用いてスチールボール１８を押
圧するため、径方向の押圧力を発生する弾性体を用いる
場合に比してガイドブッシュ装置１２の外径寸法を小さ
くすることができる。

【００２９】また、前記テーパ面２０ａは、ブッシュス
リーブ１７に軸方向摺動自在に内装されるテーパカラー
２０に形成されているため、テーパカラー２０の交換に
より、テーパ面２０ａの角度変更等に容易に対応するこ
とができる。

【００３０】また、スチールボール１８の押圧力を調整
することができるため、主軸回転速度、主軸移動速度、
ワーク外径寸法、加工具負荷等に応じた押圧力調整が可
能になると共に、適正な押圧力調整により加工精度の向
上を図ることができる。

【００３１】また、スチールボール１８の押圧力を、ブ
ッシュスリーブ１７側に軸方向進退自在に螺入する押圧
調整ネジ２２で調整するようにしたため、ガイドブッシ
ュ装置１２の大型化を回避することができる。

【００３２】また、軸方向に所定間隔を存する複数のボ
ール列１８Ｆ、１８Ｒでワーク１５を押圧支持するた
め、ワーク支持荷重を分散できるばかりでなく、各ボー
ル列１８Ｆ、１８Ｒの押圧力を弱くして外径変化に対す
る追従性を向上させることができる。

【００３３】また、前記ボール列１８Ｆ、１８Ｒのう
ち、後側のボール列１８Ｒは、テーパカラー２０を介し
て押圧プレート２１で押圧し、前側のボール列１８Ｆ
は、スペーサ１９を介して後側のボール列１８Ｒで押圧
するようにしたため、単一の押圧プレート２１で各ボー
ル列１８Ｆ、１８Ｒを押圧することができ、その結果、
部品点数の削減および構造の簡略化を図ることができる
と共に、各ボール列１８Ｆ、１８Ｒの押圧力を略均等に
してワーク１５をバランス良く支持することができる。

【００３４】以上、本発明の一実施形態を図面に沿って
説明した。しかしながら本発明は前記実施形態に示した
事項に限定されず、特許請求の範囲の記載に基づいてそ
の変更、改良等が可能であることは明らかである。例え
ば、少なくとも３個以上のボール列が２列のものを示し
たが、３列以上のものも適用可能である。更に、前記実
施形態では、固定式のガイドブッシュ装置として本発明
を示したが、主軸と同期回転させる回転式のガイドブッ
シュ装置においても本発明を実施することができる。ま
た、実施形態においては、前記少なくとも３個以上のボ
ールを弾性的に押圧する力を生じさせる手段として、弾
性部材からなる押圧プレート２１を用いた例を示した
が、空圧や油圧により前記ボールを弾性的に押圧する力
を生じさせるようにしてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、ワークの外
径変化に自動的に追従して径方向の振れを抑制すること
により、ワーク交換毎の隙間調整を不要にして工程の簡
略化を図ることができ、しかも、同一ワークにおける外
径寸法のバラツキを吸収して加工精度の向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係るガイドブッシュ装
置の断面図である。

【図２】 従来例を示すガイドブッシュ装置の断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ 主軸移動型旋削盤 １１ 主軸 １２ ガイドブッシュ装置 １３ 加工具 １５ ワーク １７ ブッシュスリーブ １７ａ テーパ面 １８ スチールボール １８Ｆ 前側ボール列 １８Ｒ 後側ボール列 １９ スペーサ ２０ テーパカラー ２０ａ テーパ面 ２１ 押圧プレート ２２ 押圧調整ネジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 洋平 神奈川県小田原市久野2480番地 株式会社 ミクニ小田原事業所内 Ｆターム(参考） 3C045 FC18 3J012 AB03 BB01 CB01 CB02 EB04 FB10 3J104 AA13 AA23 AA35 AA36 AA37 AA56 AA63 AA69 AA75 AA76 BA41 DA13 EA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸移動型旋削盤の主軸前方に配置さ
   れ、主軸が把持する軸形状のワークを軸方向摺動自在に
   支持するガイドブッシュ装置において、 ブッシュスリーブに内装され、前記ワークの周方向に直
   列状に並ぶ少なくとも３個以上のボールと、 前記少なくとも３個以上のボールをワーク外周面に向け
   て弾性的に押圧するボール押圧手段と、を備えたガイド
   ブッシュ装置。
2. 【請求項２】 前記ボール押圧手段は、 前記主軸の軸方向に沿って押圧力を発生する弾性体と、 前記弾性体による軸方向の押圧力を、前記主軸の径方向
   の力に変換するテーパ部と、 前記押圧力を調整する機構と、を備えた請求項１記載の
   ガイドブッシュ装置。
3. 【請求項３】 前記ブッシュスリーブは、前記少なくと
   も３個以上のボールからなる列を、前記主軸の軸方向に
   所定間隔を開けて複数内装する請求項１又は２に記載の
   ガイドブッシュ装置。