JP4330277B2 - 回転型ガイドブッシュ - Google Patents
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Description
技術分野
本発明は、旋削加工中の棒材をその被加工部位近傍で支持するガイドブッシュに関し、特に、回転軸線を包囲する中空筒状の棒材支持部を備え、棒材支持部に支持した棒材と共に回転する回転型ガイドブッシュに関する。さらに本発明は、そのような回転型ガイドブッシュを備えた自動旋盤に関する。
背景技術
ＮＣ旋盤等の、種々の自動旋削加工を実施できる工作機械（以下、自動旋盤と総称する）の分野において、工具による加工作業位置の近傍で旋盤機台上に設置され、回転主軸に掴持された棒状の被加工素材（以下、棒材と称する）を、その先端の被加工部位の近傍で支持する補助支持装置としてのガイドブッシュが知られている。ガイドブッシュは、旋削加工中に棒材をその被加工部位に振れが生じないように支持し、それにより比較的細長い棒材から製品を高精度に加工成形することを可能にするものである。従来、この種のガイドブッシュでは、回転する棒材に対して固定的に配置される固定型のガイドブッシュと、棒材と共に回転可能に配置される回転型のガイドブッシュとが、適宜選択して使用されている。固定型ガイドブッシュは、すり割り構造を有する棒材支持部を備え、棒材支持部の円筒状の内周面がすべり軸受面として摺動式に棒材外局面を支持する。回転型ガイドブッシュは、同様にすり割り構造の棒材支持部を備え、棒材支持部の内周面を棒材外周面に当接した状態で棒材と共に回転する。
ところで、製品となる棒材先端の加工長さ部分を加工作業位置に供給するため、及び加工途上でそのような加工長さ部分の長手方向所望位置に工具刃先を配置するために、棒材を掴持した回転主軸が軸線方向へ移動する構成を有した自動旋盤は周知である。この自動旋盤では、ガイドブッシュは、固定型及び回転型のいずれの形式においても、棒材を心出し支持（すなわち棒材軸線を回転軸線に合致させる支持）した状態で、回転主軸の軸線方向移動により軸線方向へ送られる棒材を摺動可能に支持できることが要求される。そこで従来のガイドブッシュでは、加工対象の棒材を加工作業開始前にガイドブッシュに挿入して、棒材支持部の内周面の径寸法を棒材外径寸法に合わせて予め微調整し、棒材の心出し支持と軸線方向摺動支持との双方を達成できるようにしている。
旋盤で加工される棒材として、所定径に引抜き加工された引抜き材（九棒）をそのまま使用する場合と、引抜き材の外周面を研削加工して外径寸法精度を向上させた研削材を使用する場合とがある。一般に引抜き材は、そのままでは外径寸法精度が低く、１本の引抜き材における外径寸法の長手方向へのばらつきや、同一名目径の多数の引抜き材相互間の外径寸法のばらつきが大きいだけでなく、長手方向に沿ってうねりや曲がりを生じているものもある。しかし、コスト上の制約がある場合には、研削材に比較して安価な引抜き材がしばしば使用される。また、棒材の材質によっては研削加工が困難なもの（例えばアルミニウム材、銅材等）があり、その場合は必然的に引抜き材が使用される。
ガイドブッシュを備えた自動旋盤において、棒材として上記した引抜き材を使用する場合、幾つかの問題が生じている。まず、ガイドブッシュの棒材支持部の内周面の径寸法を予め所定径に調整していても、引抜き材の長手方向への外径寸法のばらつきや曲がりに起因して、棒材を軸線方向へ送る間に、ガイドブッシュの棒材支持部の内周面が棒材外周面に圧着ないし食い込んで多大な摩擦抵抗が棒材に加わることがある。この摩擦抵抗によって、棒材送り中に、回転主軸先端に設置した棒材掴持用のチャック（いわゆるコレットチャック）と棒材との間に軸線方向への滑りが生じた場合には、棒材の送り距離が設定通りに得られなくなり、加工成形された製品の長さ寸法の誤差が大きくなる。このとき、引抜き材の外径寸法のばらつきや曲がりは一定ではないので、棒材の送り工程が極めて不安定になり、結果として同一製品の間で長さ寸法のばらつきが生じる。さらに、摩擦抵抗が極端に過大になると、棒材の送りが不能になり、旋削加工を継続できなくなる場合もある。
棒材として引抜き材を使用した場合に、回転主軸のチャックと棒材との間の軸線方向への滑りを防止し、かつガイドブッシュによる摩擦抵抗に抗して棒材を設定通りに送ることを可能にするために、従来、チャックの掴持力を増強する対策が採られている。しかしこの対策では、ガイドブッシュによる摩擦抵抗自体を軽減することはできないので、チャックの掴持力を最大限に増強しても、棒材の送りが不能になる場合がある。しかも、多大な摩擦抵抗に抗して棒材を送るので、ガイドブッシュ構成部品の損耗、劣化が早まる懸念がある。またチャック構成部品に関しても、強大な掴持力の下での応力集中により、さらにはそのような掴持力下でもチャックと棒材との間に滑りが生じれば一層のこと、損耗、劣化が早まる懸念が生じる。
反対に、予め調整したガイドブッシュの棒材支持部の内周面の径寸法よりも小径の部分を棒材が有していた場合には、その小径部分で棒材外周面と棒材支持部の内周面との間に不要な隙間が生じ、その結果、ガイドブッシュによる棒材の支持が不安定になって、製品を高精度に加工成形することが困難となる傾向がある。そして、上記した諸問題は、特に棒材支持部の内周面と棒材外局面との間の隙間を可及的に削減することが望まれる回転型のガイドブッシュにおいて、棒材の供給時の送り及び加工途上での送りを実施する際の解決すべき大きな課題となっている。
発明の開示
したがって本発明の目的は、自動旋盤に設置される回転型ガイドブッシュにおいて、外径寸法精度の低い引抜き材を棒材として使用する場合にも、棒材送り時に棒材支持部と棒材外周面との間に生じる摩擦抵抗を軽減し、また棒材支持部と棒材外局面との間に生じ得る不要な隙間を排除して、製品の高精度な加工成形を実現できる回転型ガイドブッシュを提供することにある。
本発明の他の目的は、ガイドブッシュ自体や回転主軸のチャックの構成部品の損耗、劣化を抑制して、部品寿命を増加させるとともに、メンテナンスに関するコストを削減することができる回転型ガイドブッシュを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、そのような極めて有利な機能を有するとともに、安価に製造できる回転型ガイドブッシュを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、そのような回転型ガイドブッシュを備え、棒材として引抜き材を使用する場合にも製品を高精度に加工成形できる高性能の自動旋盤を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、回転軸線を包囲する中空筒状の棒材支持部を具備する回転型ガイドブッシュにおいて、棒材支持部の内周面に局所的に形成される突起を具備し、突起が、内周面から離隔した位置に棒材を支持することを特徴とする回転型ガイドブッシュを提供する。
このような構成を有するガイドブッシュでは、従来のガイドブッシュにおける棒材支持部の円筒状内周面と棒材外周面との接触面積に比較して、突起と棒材外周面との間の十分に小さな接触面積の下で棒材を支持することができる。したがって、ガイドブッシュに支持された棒材を棒材支持部に沿って軸線方向へ送る間に、棒材が本質的に有する長手方向への外径寸法のばらつきや撓曲に起因して、突起が棒材外周面に圧力下で食い込むようなことがあったとしても、そのときに突起から棒材が受ける摩擦抵抗は、従来のガイドブッシュにおける円筒状内周面から受ける摩擦抵抗に比較して、著しく軽減される。
本発明の好適な態様では、棒材支持部の内周面に埋設される少なくとも１つの支持部材をさらに具備し、突起が、支持部材の、内周面から突出する突出部分によって構成される回転型ガイドブッシュが提供される。このような構成によれば、突起を比較的容易に形成することができる。
本発明の一実施形態によれば、支持部材が略円柱形状を有し、突出部分が内周面上で回転軸線に沿って連続的に形成される回転型ガイドブッシュが提供される。この構成では、略円柱形状の支持部材の突出部分は、棒材外周面に接触することにより、棒材を回転軸線に沿って案内することができる。
この場合、突出部分は、内周面の回転軸線方向略全長に渡って延設されることが好ましい。それにより、突出部分の棒材案内作用を一層向上させることができる。
また、棒材支持部の内周面に、支持部材を部分的に収容する凹部が設けられ、凹部が、略弓形の断面形状を有して、回転軸線に沿って連続的に延設される構成とすることができる。それにより、凹部に支持部材を挿入するだけで、回転軸線に沿って連続的に延設される突出部分を形成することができる。
本発明の他の実施形態によれば、支持部材が略球形状を有し、突出部分が内周面上で回転軸線に沿って局所的に形成される回転型ガイドブッシュが提供される。この構成では、略球形状の支持部材の突出部分が棒材外周面に接触することにより、突出部分と棒材外周面との接触面積を一層削減することができる。
この場合、回転軸線方向に互いに離間して整列配置される複数の支持部材を備えることが好ましい。それにより、支持部材の突出部分が回転軸線方向に整列配置されるので、棒材を回転軸線に沿って案内することができる。
また、棒材支持部の内周面に、支持部材を部分的に収容する凹部が設けられ、凹部が、略円形の断面形状を有して、回転軸線を中心に放射状に延設される構成とすることができる。それにより、凹部に支持部材を挿入するだけで、突出部分を局所的に形成することができる。
いずれの実施形態でも、内周面における凹部の開口部に、開口部の中心に向かって延びる突縁が形成され、支持部材が突縁によって凹部内に保持される構成が有利である。それにより、凹部に支持部材を挿入するだけで、支持部材を径方向へ固定的に保持することができる。
本発明のさらに他の実施形態によれば、支持部材が、回転軸線に略直交する方向へ延びる軸線に関して回動自在なローラからなる回転型ガイドブッシュが提供される。この構成では、支持部材が棒材外周面の送りに伴って回動することにより、支持部材の突出部分と棒材外局面との間の摩擦抵抗を実質的に排除することができる。
いずれの実施形態でも、周方向に互いに離間して配置される複数の支持部材を備えることができる。それにより、棒材の心出し支持作用を向上させることができる。
また、棒材支持部が、回転軸線方向に延びる複数のスリットによって複数の縦割り部分に分割される構成において、それら縦割り部分の各々に少なくとも１個の支持部材を設置することもできる。それにより、棒材の外径寸法に合わせて、支持部材の突出部分が画成する仮想円筒面の内径寸法を最適に調節することができる。
本発明の他の好適な態様では、突起が、棒材支持部の内周面上で回転軸線方向へ延設される突条からなる回転型ガイドブッシュが提供される。
本発明はさらに、上記した特徴を有する回転型ガイドブッシュを、棒材の加工作業位置近傍に設置してなる自動旋盤を提供する。この自動旋盤では、ガイドブッシュの棒材支持部の内周面と棒材外周面との間に生じ得る不要な隙間を排除して、製品を高精度に加工成形することができるとともに、ガイドブッシュ自体や回転主軸のチャックの構成部品の損耗、劣化を抑制することができる。
発明を実施するための最良の形態
図面を参照すると、図１及び図２は、本発明の第１の実施形態による回転型ガイドブッシュ１０（以下、単にガイドブッシュ１０と称する）を、それぞれ縦断面図及び端面図で示す。ガイドブッシュ１０は、工具による加工作業位置の近傍で旋盤機台上に回転可能に設置され、回転主軸に掴持された棒材をその先端の被加工部位の近傍で支持する中空筒状の補助支持装置である。
ガイドブッシュ１０は、回転軸線１０ａと、自動旋盤で加工される棒材Ｗ（九棒、図５参照）を受容、包囲する段付き円筒状の内面１２とを備える。ガイドブッシュ１０の軸線方向前端（図１で左端）側には、回転軸線１０ａを包囲する中空筒状の棒材支持部１４が形成される。棒材支持部１４は、内面１２の小径部分を構成する内周面１６を有する。
棒材支持部１４には、ガイドブッシュ１０の筒状の壁を径方向へ貫通する３個のスリット１８が、周方向略等間隔配置で、回転軸線１０ａを中心として放射状に形成される。各スリット１８は、ガイドブッシュ１０の軸線方向前端面２０から軸線方向略中央まで延設される。それにより棒材支持部１４に、筒状壁を３分割した３個の縦割り部分２２が形成される。各縦割り部分２２は、棒材支持部１４の内周面１６を３分割した内周面部分１７を有する。
それら縦割り部分２２に径方向内方への外力を加えると、各縦割り部分２２が弾性変形して棒材支持部１４の内周面１６が縮径する。その状態から各縦割り部分２２への径方向外力を弱めると、各縦割り部分２２が復元して内周面１６が拡径する。このようにガイドブッシュ１０では、棒材支持部１４に径方向内方へ加える外力すなわち押圧力を調節することによって、棒材支持部１４の内周面１６の径寸法を調節することができる。棒材支持部１４の各縦割り部分２２の外周面には、径方向内方への外力を受けるためのテーパ面２４が設けられる。
ガイドブッシュ１０はさらに、棒材支持部１４の内周面１６に局所的に形成される突起として、各縦割り部分２２の内周面部分１７の周方向略中央位置に１つずつ、合計３個の支持部材２６を備える。各支持部材２６は、略円柱形状を有し、その一部分２８を内周面部分１７から突出させた状態で、各縦割り部分２２に固定的に埋設される。それら支持部材２６は、互いに略同一の寸法及び形状を有し、後述するように互いに協働して、内周面１６から離隔した位置に棒材Ｗを支持する。
棒材支持部１４の各縦割り部分２２の内周面部分１７には、半円よりも大きな略弓形の断面形状を有する凹部３０が凹設される。それら凹部３０は、互いに略同一の寸法及び形状を有して、回転軸線１０ａに略平行に連続的に延設される。また各凹部３０は、各支持部材２６をがたつき無く受容可能な寸法及び形状を有する。
３個の支持部材２６の各々は、その中心軸線２６ａを回転軸線１０ａに略平行に配置して、それら凹部３０の各々に個別に固定的かつ部分的に収容される。その結果、内周面部分１７から突出するそれら支持部材２６の突出部分２８は、互いに略同一の寸法及び形状を付与され、内周面部分１７上で回転軸線１０ａに略平行な方向に連続的に、かつ内周面１６の回転軸線方向略全長に渡って形成される。
さらに特定すれば、各支持部材２６の突出部分２８の、棒材支持部１４の径方向内端に位置する頂点領域は、内周面１６の軸線方向略全長に渡って、回転軸線１０ａに略平行に直線状に延設される。３個の支持部材２６のこのような頂点領域は、棒材支持部１４の各縦割り部分２２が弾性変形していない状態で、ガイドブッシュ１０の回転軸線１０ａを中心とする仮想円筒面３２上に周方向へ略等間隔に分散して配置される。その状態から、各縦割り部分２２を一様に弾性変形させて内周面１６及び仮想円筒面３２の径寸法を調節することにより、各支持部材２６がその突出部分２８の頂点領域で、棒材支持部１４に供給された棒材Ｗ（図５）の外周面に一様に密着する。したがってガイドブッシュ１０では、棒材支持部１４の３個の支持部材２６により、ガイドブッシュ１０と共に回転する棒材Ｗを振れが生じないように確実に心出し支持することができる。
上記構成を有するガイドブッシュ１０では、従来のガイドブッシュにおける棒材支持部の円筒状内周面と棒材外周面との接触面積に比較して、３個の支持部材２６の突出部分２８の頂点領域と棒材Ｗの外周面との合計接触面積が相当に縮小されている。したがって、後述するように回転主軸が棒材を掴持したまま軸線方向へ移動する構成を有した自動旋盤でガイドブッシュ１０を使用する場合、ガイドブッシュ１０に支持された棒材Ｗを棒材支持部１４に沿って軸線方向へ送る間に、棒材Ｗが本質的に有する長手方向への外径寸法のばらつきや撓曲に起因して、各支持部材２６の突出部分２８が棒材外周面に過度の圧力下で係合することがあったとしても、そのときに各突出部分２８から棒材Ｗが受ける摩擦抵抗の合計値は、従来のガイドブッシュにおける円筒状内周面から受ける摩擦抵抗に比較して、著しく軽減されることになる。その結果、前述した予調節時に、各突出部分２８の頂点領域と棒材外周面との間の隙間を可及的に削減することができ、また棒材Ｗの外径寸法のばらつきや曲がりが大きいときには各突出部分２８の頂点領域が画成する仮想円筒面３２の径寸法を最適化することができる。
次に図３Ａ〜図３Ｅを参照して、ガイドブッシュ１０の製造方法を説明する。
まず、回転軸線１０ａを中心とした円筒内面３４を有する中空円筒状のブランク３６を加工、作製する（図３Ａ）。このときブランク３６には、円筒内面３４の反対側の外周面に、完成時にテーパ面２４（図１）を構成する円錐面（図示せず）を形成しておく。次に、円筒内面３４の周囲に、ブランク３６の軸線方向前端面３８から回転軸線１０ａに略平行に、支持部材２６の外径寸法に対応する内径寸法を有する互いに独立した３個の円筒穴４０を凹設する（図３Ｂ）。それら円筒穴４０の中心軸線４０ａは、回転軸線１０ａを中心とする共通の仮想円筒面上に周方向へ略等間隔に配置される。
続いて、円筒内面３４を、各円筒穴４０が回転軸線１０ａ側に開口するまで旋削加工して、棒材支持部１４の内周面１６を形成するとともに、３個の凹部３０を形成する（図３Ｃ）。このようにして形成した凹部３０の各々に、別工程で例えば超硬材や焼入材から作製した３個の支持部材２６の各々を個別に、軸線方向前端面３８側から挿入して、例えばろう付けにより固定する（図３Ｄ）。この状態で、各支持部材２６の一部分が内周面１６から突出して、突出部分２８を構成する。最後に、ブランク３６に３個のスリット１８を切削加工して、棒材支持部１４の３個の縦割り部分２２を形成することにより、ガイドブッシュ１０が完成する（図３Ｅ）。
このように、ガイドブッシュ１０によれば、ブランク３６に円筒内面３４及び円筒穴４０を形成する工程、並びに円筒内面３４を旋削して棒材支持部１４の内周面１６及び凹部３０を形成する工程を、いずれも穴明け、中ぐり等の、比較的簡単な制御で十分な寸法精度を獲得可能な加工作業によって実施でき、しかも支持部材２６を凹部３０に挿入するだけで、棒材を支持するための突出部分２８を形成できる。したがってガイドブッシュ１０は、比較的安価に製造することができる。
上記構成を有するガイドブッシュ１０では、棒材支持部１４に設けた各凹部３０の断面形状から理解されるように、内周面１６における各凹部３０の開口部に、開口部の中心に向かって延びる一対の対向突縁４２が形成される（図２）。したがって、各凹部３０に収容される各支持部材２６は、それら突縁４２によって凹部３０内に径方向へ固定的に保持される。他方、各支持部材２６は、各凹部３０内でろう付けや接着剤等の固着手段によって軸線方向及び回転方向へ固定的に保持される。
しかしこのような構成では、ガイドブッシュ１０の軸線方向後端から棒材支持部１４に棒材Ｗを挿入する際に、棒材Ｗの軸線方向前端面がいずれかの支持部材２６の軸線方向後端面に衝突すると、棒材Ｗの挿入に伴い、ろう付け等の接着手段が破壊されて当該支持部材２６が凹部３０から押出されてしまう場合がある。そのような不都合を排除するために、図１に示すように、棒材支持部１４の棒材挿入端４４に隣接する側の各支持部材２６の軸線方向端部に、円錐台状に縮径するテーパ状外周面４６を形成することが望ましい。テーパ状外周面４６は、ガイドブッシュ１０の軸線方向後端から棒材支持部１４に棒材Ｗを挿入する際の、棒材Ｗの軸線方向前端面と支持部材２６の軸線方向後端面との衝突を効果的に防止できる。
さらに、図４に変形例として示すように、ガイドブッシュ１０の各支持部材２６の突出部分２８の頂点領域を、支持対象の棒材Ｗの外周面形状に対応する凹面形状に加工して、棒材Ｗの外周面に密着可能な支持面４８を各支持部材２６に形成することもできる。それら支持面４８は、棒材支持部１４の各縦割り部分２２が弾性変形していない状態で、ガイドブッシュ１０の回転軸線１０ａを中心とする仮想円筒面５０上に周方向へ略等間隔に分散して配置される。その状態から、各縦割り部分２２を一様に弾性変形させて内周面１６及び仮想円筒面５０の径寸法を調節することにより、各支持部材２６がその支持面４８で、棒材支持部１４に供給された棒材Ｗの外周面に一様に密着する。
このような構成は、前述した各支持部材２６がその突出部分２８の頂点領域で棒材Ｗを支持する構成に比べて、棒材支持部１４に設けた支持部材２６による棒材Ｗの心出し支持機能を一層向上させるものであり、自動旋盤で棒材Ｗを超精密加工する際に特に有効に使用できる。なお、各支持面４８は、図３を参照して説明したガイドブッシュ１０の製造方法において、各支持部材２６を凹部３０に固定した後に、例えば研磨加工により形成できる。
図５は、上記したガイドブッシュ１０を組込んで備えたＮＣ旋盤等の自動旋盤の主要部分を断面図で示す。ガイドブッシュ１０は、スリーブ部材５２、軸受装置５４及びフランジ部材５６を介して、旋盤機台上に設定された工具５８による加工作業位置の近傍で、機台上のコラム６０に回転可能に設置される。ガイドブッシュ１０は、スリーブ部材５２の前端（図で左端）領域に軸線方向へ摺動可能にかつ相対回転不能に収納される。スリーブ部材５２の内周面前端には、ガイドブッシュ１０の棒材支持部１４の外周面に設けたテーパ面２４に接触可能な対応テーパ面６２が形成される。スリーブ部材５２の後端（図で右端）領域には、ガイドブッシュ１０の軸線方向後端に設けた雄ねじ部６４（図１）に螺合する雌ねじ部を有した調節ナット６６が、軸線方向へ固定して回転可能に収納される。それにより、調節ナット６６が回転すると、ガイドブッシュ１０がスリーブ部材５２内で軸線方向へ移動する。
スリーブ部材５２の外周面の後端領域には、キー６８を介して被動歯車７０が取付けられる。被動歯車７０は、図示しない動力伝達機構を介して図示しないガイドブッシュ駆動源に連結され、ガイドブッシュ駆動源により、自動旋盤の回転主軸７２の回転速度と同一の回転速度で回転駆動される。その結果、被動歯車７０、調節ナット６６、スリーブ部材５２及びガイドブッシュ１０が、フランジ部材５６の内部で一体的に、回転主軸７２の回転速度と同一の回転速度で回転する。フランジ部材５６は、例えばボルト７４によりコラム６０に固定される。このように、ガイドブッシュ１０、スリーブ部材５２、フランジ部材５６、調節ナット６６及び被動歯車７０は、予め組立てたガイドブッシュ装置として、自動旋盤のコラム６０の所定位置に取付けられる。
回転主軸７２は、旋削加工すべき棒材Ｗを掴持して、図示しない主軸駆動源により回転駆動される。回転主軸７２は中空筒状の構造を有し、その前端領域に、棒材Ｗを掴持可能な開閉式のチャック７６が収容される。チャック７６は、先端にすり割り部を有したいわゆるコレットチャックであり、すり割り部に径方向内方への外力すなわち押圧力が加わることにより、先端の棒材掴持孔７８が縮径してチャック７６が閉じ、棒材Ｗを固定的に掴持するようになっている。すり割り部への径方向外力が解除されると、すり割り部が復元して棒材掴持孔７８が拡径し、チャック７６が開いて棒材Ｗを解放する。チャック７６のすり割り部外周には、径方向内方への外力を受けるためのテーパ面８０が設けられる。
回転主軸７２にはさらに、中空筒状の作動部材８２が軸線方向へ移動可能に収容される。作動部材８２はその前端領域にチャック７６を収容し、チャック７６の外周に設けたテーパ面８０に当接可能な対応テーパ面８４を前端に備える。図示しないチャック駆動源により、作動部材８２を軸線方向前方（図で左方）へ移動することによって、対応テーパ面８４がチャック７６のテーパ面８０に当接され、テーパ面８０を介してチャック７６のすり割り部に径方向内方への押圧力が加わり、チャック７６が閉じられる。その状態から、作動部材８２を軸線方向後方（図で右方）へ移動すれば、対応テーパ面８４がチャック７６のテーパ面８０から脱離して、チャック７６が開かれる。
なお、回転主軸７２の構成は上記に限定されるものではない。例えばチャック７６の開閉作動機構として、チャック後端に連結した作動部材をチャックとともに軸線方向後方へ移動することにより、チャックのテーパ面に径方向内方への押圧力を加える構成を採用することもできる。
上記構成を有する自動旋盤において、ガイドブッシュ１０を有効に機能させるための予調節の手順を以下に説明する。まず上記したガイドブッシュ装置の、旋削加工対象の棒材Ｗの外径に相当する名目径寸法（つまり３個の支持部材２６の突出部分２８が画成する仮想円筒面３２、５０の名目径寸法）を有したガイドブッシュ１０を、棒材支持部１４に径方向内方への外力が加わらない初期状態に置き、旋削加工対象の棒材Ｗを棒材支持部１４に挿入する。その状態から、調節ナット６６を回してガイドブッシュ１０を軸線方向後方へ移動し、棒材支持部１４の外周面のテーパ面２４をスリーブ部材５２の対応テーパ面６２に当接する。それにより、ガイドブッシュ１０の３個の支持部材２６の突出部分２８を、棒材Ｗの外周面に一様に密着させる。
ここでガイドブッシュ１０によれば、上記したように棒材支持部１４と棒材Ｗとの相互接触面が３個の支持部材２６の突出部分２８のみによって構成され、棒材送り時に相互接触面間に生じる摩擦抵抗が著しく小さくなっている。したがって、３個の支持部材２６の突出部分２８と棒材外周面との間の隙間を可及的に削減すべく調節できるだけでなく、それら突出部分２８が棒材Ｗの外周面に対して積極的にしまりばめの状態を呈するまで縮径、調節することができる。
このようにして、ガイドブッシュ１０の、３個の支持部材２６の突出部分２８が画成する仮想円筒面３２、５０の径寸法を調節した後、ガイドブッシュ装置を自動旋盤のコラム６０に取付ける。それとともに棒材Ｗを、所定の加工長さだけチャック７６から突出させた状態で回転主軸７２に掴持して、回転主軸７２の軸線方向移動により棒材Ｗをガイドブッシュ１０の棒材支持部１４に後方（図で右方）から挿入する。次いで、ガイドブッシュ１０により棒材Ｗの被加工部位近傍を支持しつつ、例えば工具５８により旋削加工を実施する。
ガイドブッシュ１０によれば、旋削加工の進行に伴い、工具５８に対し棒材Ｗを軸線方向へ送る間に、各突出部分２８から棒材Ｗが受ける摩擦抵抗は、従来のガイドブッシュにおける棒材支持部の円筒状内周面から受ける摩擦抵抗に比較して、著しく軽減されることになる。例えば棒材Ｗが外径寸法精度の低い引抜き材である場合に、棒材Ｗの長手方向への外径寸法のばらつきや曲がりに起因して、しまりばめ状態に調節された各支持部材２６の突出部分２８が、軸線方向へ送られる棒材Ｗの外周面に食い込むことがあったとしても、そのときに各突出部分２８から棒材Ｗが受ける摩擦抵抗は極めて小さいものになる。
したがって、回転主軸７２のチャック７６と棒材Ｗとの間の滑りの発生が防止され、棒材Ｗが設定値通りに正確に送られるようになるので、棒材の送り工程が安定し、加工成形された製品の長さ寸法の誤差及びばらつきが可及的に低減される。当然ながら、過大な摩擦抵抗により棒材の送りが不能になって旋削加工を継続できなくなるような不具合は、ガイドブッシュ１０では回避される。
また、ガイドブッシュ１０と棒材Ｗとの間の摩擦抵抗が軽減されたことにより、回転主軸７２のチャック７６の掴持力を通常の範囲に設定することができる。したがって、ガイドブッシュ１０及びチャック７６の各構成部品の損耗、劣化を遅らせて部品寿命を延ばすことができるとともに、構成部品のメンテナンスや交換のサイクルを延長して、メンテナンスに関するコストを削減することができる。
しかも、棒材支持部１４の３個の支持部材２６の突出部分２８が画成する仮想円筒面３２、５０の径寸法を、棒材Ｗの外径に対してしまりばめ状態に調節することにより、棒材Ｗが仮想円筒面３２、５０の径寸法よりも小径の部分を有していた場合にも、その小径部分に各突出部分２８が確実に接触して棒材Ｗを安定的に支持することができる。したがってこのようなしまりばめ状態の調節は、加工成形された製品の外径精度（寸法値、寸法公差、真円度、円筒度を含む）を著しく向上させる効果を奏する。
さらにガイドブッシュ１０では、上記したしまりばめ状態の調節が可能になったことにより、外径寸法のばらつきや曲がりが一様でない１本又は複数の引抜き材に対し、しめしろの変動をかなりの範囲で許容できる。その結果、従来のガイドブッシュで、棒材支持部の円筒状内周面と棒材外周面との密着度合いが変動する度に行っていた内径調節の実施回数を、ガイドブッシュ１０では著しく削減することができ、ガイドブッシュ１０の内径調節時間を効果的に短縮することができる。
図６及び図７は、本発明の第２の実施形態による回転型ガイドブッシュ９０（以下、単にガイドブッシュ９０と称する）を、それぞれ縦断面図及び端面図で示す。ガイドブッシュ９０は、棒材支持部１４の内周面１６に局所的に形成される突起として、内周面１６に部分的に埋設される略球形状の支持部材９２を備える。ガイドブッシュ９０は、この支持部材９２の構成以外は、前述したガイドブッシュ１０と実質的に同一の構成を有するので、同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
ガイドブッシュ９０の棒材支持部１４は、３個のスリット１８によって分割形成された各縦割り部分２２の内面９４にそれぞれ固定される円筒切片状の３個の取付部材９６を備える。それら取付部材９６は、互いに略同一の形状及び寸法を有し、回転軸線９０ａに対向する側にそれぞれ凹状表面９８が設けられる。したがってガイドブッシュ９０では、棒材支持部１４の内周面１６は、３個の取付部材９６の凹状表面９８によって構成される。
棒材支持部１４にはさらに、各縦割り部分２２における内周面１６すなわち各取付部材９６の凹状表面９８の周方向略中央位置に、回転軸線方向へ互いに離間して２つずつ、略球形状の支持部材９２がその一部分１００を凹状表面９８から突出させた状態に固定的に埋設される。計６個の支持部材９２は、互いに略同一の寸法及び形状を有し、後述するように互いに協働して、内周面１６から離隔した位置に棒材Ｗを支持する。
各取付部材９６の凹状表面９８には、略円形の断面形状を有する２個の凹部１０２が凹設される。計６個の凹部１０２は、互いに略同一の寸法及び形状を有して、回転軸線９０ａを中心に放射状に延設される。また各凹部１０２は、各支持部材９２をがたつき無く受容可能な寸法及び形状を有する。さらに、図８に拡大して示すように、凹状表面９８における各凹部１０２の開口部には、開口部の中心に向かって延びる環状の突縁１０４が形成される。
６個の支持部材９２の各々は、それら凹部１０２の各々に個別に部分的に収容される。このとき各支持部材９２は、突縁１０４及び棒材支持部１４の内面９４によって各凹部１０２内に固定的に保持される。その結果、棒材支持部１４の内周面１６すなわち各取付部材９６の凹状表面９８から突出するそれら支持部材９２の突出部分１００は、互いに略同一の寸法及び形状を付与されて、凹状表面９８上で回転軸線方向へ互いに離間して局所的に形成される。
さらに特定すれば、計６個の支持部材９２の突出部分１００の、棒材支持部１４の径方向内端に位置する頂点領域は、棒材支持部１４の各縦割り部分２２が弾性変形していない状態で、ガイドブッシュ９０の回転軸線９０ａを中心とする仮想円筒面１０６上に、周方向へ略等間隔に分散して、かつ回転軸線方向へ離間、整列して配置される。その状態から、各縦割り部分２２を一様に弾性変形させて内周面１６及び仮想円筒面１０６の径寸法を調節することにより、各支持部材９２がその突出部分１００の頂点領域で、棒材支持部１４に供給された棒材Ｗ（図５）の外周面に一様に密着する。したがってガイドブッシュ９０では、棒材支持部１４の６個の支持部材９２により、ガイドブッシュ９０と共に回転する棒材Ｗを振れが生じないように確実に心出し支持することができる。
上記構成を有するガイドブッシュ９０によっても、図１〜図４に示すガイドブッシュ１０と同等の作用効果が奏されることは理解されよう。またガイドブッシュ９０は、図５に示す自動旋盤に組込んで使用することができ、それにより前述した種々の顕著な作用効果を奏する。
特にガイドブッシュ９０では、略円柱形状の支持部材２６の代わりに略球形状の支持部材９２を使用して、その突出部分１００を回転軸線９０ａに沿って局所的に形成する構成としたので、各突出部分１００の頂点領域と棒材Ｗの外周面との合計接触面積が一層縮小されることになる。その結果、ガイドブッシュ９０に支持された棒材Ｗを棒材支持部１４に沿って軸線方向へ送る間に、棒材Ｗが本質的に有する長手方向への外径寸法のばらつきや撓曲に起因して、各支持部材９２の突出部分１００が棒材外周面に圧着係合することがあったとしても、そのときに各突出部分１００から棒材Ｗが受ける摩擦抵抗の合計値は一層顕著に軽減される。
なお、略球形状の支持部材９２は、棒材支持部１４の各縦割り部分２２において、凹状表面９８の所望中心角度位置で回転軸線方向の１箇所のみに配置してもよい。また、凹状表面９８の所望中心角度位置に、３個以上の支持部材９２を回転軸線方向へ整列配置することもできる。
次に図９及び図１０を参照して、ガイドブッシュ９０の製造方法を説明する。まず図９に示すように、回転軸線９０ａを中心とした内面１２及び円筒内面１０８を有する中空円筒状のブランク１１０を加工、作製する。このときブランク１１０には、円筒内面１０８の反対側の外周面に、完成時にテーパ面２４（図６）を構成する円錐面１１２を形成しておく。さらに、内周面１６を有する中空円筒状の取付部材ブランク１１４を別工程で加工、作製する。取付部材ブランク１１４には、回転軸線９０ａを中心として放射状に、支持部材９２の外径寸法に対応する内径寸法を有する互いに独立した６個の凹部１０２を凹設しておく。
続いて、取付部材ブランク１１４のそれら凹部１０２の各々に、別工程で例えば超硬材や焼入材から作製した６個の支持部材９２の各々を個別に外周面側から挿入し、その状態で取付部材ブランク１１４を、ブランク１１０の円筒内面１０８に沿って軸線方向前端側から挿入して、例えばろう付けや接着剤等の固着手段により円筒内面１０８に固定する（図１０）。この状態で、各支持部材９２の一部分が内周面１６から突出して、突出部分１００を構成する。最後に、ブランク１１０及び取付部材ブランク１１４に、３個のスリット１８を切削加工して、棒材支持部１４の３個の縦割り部分２２を形成することにより、図６に示すガイドブッシュ９０が完成する。なお、完成後に支持部材９２の交換を可能にする場合は、各縦割り部分２２の内面９４にそれぞれ取付部材９６がボルト（図示せず）により着脱可能に固定されるように構成することができる。
このように、ガイドブッシュ９０によれば、ブランク１１０に円筒内面１０８を形成する工程、並びに取付部材ブランク１１４に内周面１６及び凹部１０２を形成する工程を、いずれも穴明け、中ぐり等の、比較的簡単な制御で十分な寸法精度を獲得可能な加工作業によって実施でき、しかも支持部材９２を凹部１０２に挿入するとともに、取付部材ブランク１１４をブランク１１０の円筒内面１０８に沿って挿入するだけで、棒材を支持するための突出部分１００を形成できる。したがってガイドブッシュ９０は、比較的安価に製造することができる。
図１１に変形例として示すように、ガイドブッシュ９０においても、各支持部材９２の突出部分１００の頂点領域を、支持対象の棒材Ｗの外周面形状に対応する凹面形状に加工して、棒材Ｗの外周面に密着可能な支持面１１６を各支持部材９２に形成することもできる。それら支持面１１６は、棒材支持部１４の各縦割り部分２２が弾性変形していない状態で、ガイドブッシュ９０の回転軸線９０ａを中心とする仮想円筒面１１８上に周方向へ略等間隔に分散して配置される。その状態から、各縦割り部分２２を一様に弾性変形させて内周面１６及び仮想円筒面１１８の径寸法を調節することにより、各支持部材９２がその支持面１１６で、棒材支持部１４に供給された棒材Ｗの外周面に一様に密着する。
このような構成は、前述した各支持部材９２がその突出部分１００の頂点領域で棒材Ｗを支持する構成に比べて、棒材支持部１４に設けた支持部材９２による棒材Ｗの心出し支持機能を一層向上させるものであり、自動旋盤で棒材Ｗを超精密加工する際に特に有効に使用できる。なお、各支持面１１６は、図９及び図１０を参照して説明したガイドブッシュ９０の製造方法において、各支持部材９２を凹部１０２に収容した取付部材ブランク１１４をブランク３６の円筒内面１０８にろう付けした後に、例えば研磨加工により形成できる。
図１２及び図１３は、本発明の第３の実施形態による回転型ガイドブッシュ１２０（以下、単にガイドブッシュ１２０と称する）を、それぞれ縦断面図及び端面図で示す。ガイドブッシュ１２０は、棒材支持部１４の内周面１６に局所的に形成される突起として、内周面１６に部分的に埋設されるローラからなる支持部材１２２を備える。ガイドブッシュ１２０は、この支持部材１２２の構成以外は、前述したガイドブッシュ１０と実質的に同一の構成を有するので、同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
ガイドブッシュ１２０の棒材支持部１４には、３個のスリット１８によって分割形成された各縦割り部分２２の内周面部分１７の周方向略中央位置に１つずつ、略円板形状の支持部材１２２が、その一部分１２４を内周面部分１７から突出させた状態に埋設される。それら支持部材１２２は、互いに略同一の寸法及び形状を有するローラとして形成され、後述するように互いに協働して、内周面１６から離隔した位置に棒材Ｗを支持する。なお各支持部材１２２は、図１４に示すように、角を丸めた円板形状を有することもできる。
棒材支持部１４の各縦割り部分２２には、内周面部分１７とテーパ面２４との間を貫通する凹部１２６が、回転軸線１２０ａを中心として放射状に形成される。各凹部１２６は、ガイドブッシュ１２０の軸線方向前端面２０に開口する。それら凹部１２６は、互いに略同一の寸法及び形状を有するとともに、各支持部材１２２をがたつき無く回動自在に受容可能な寸法及び形状を有する。各縦割り部分２２にはさらに、回転軸線１２０ａ及び棒材支持部１４の半径線１４ａ（図１３）に略直交する方向へ延びる一対の貫通孔１２８が、凹部１２６を中心に互いに同軸に整列して形成される。各一対の貫通孔１２８には、支持部材１２２を回動自在に支持する支軸１３０が固定的に受容される。
各支持部材１２２は、各凹部１２６に個別に部分的に収容され、各支軸１３０によって、回転軸線１２０ａ及び半径線１４ａに略直交する方向へ延びる軸線１２２ａに関して回動自在に支持される。その結果、３個の支持部材１２２の突出部分１２４は、回動中も変化することなく常に互いに略同一の寸法及び形状を有して、内周面部分１７から突出する。なお、支持部材１２２及び支軸１３０は、好ましくは超硬材や焼入材から形成される。
さらに特定すれば、各支持部材１２２の突出部分１２４の、棒材支持部１４の径方向内端に位置する頂点領域は、棒材支持部１４の各縦割り部分２２が弾性変形していない状態で、ガイドブッシュ１２０の回転軸線１２０ａを中心とする仮想円筒面１３２上に周方向へ略等間隔に分散して配置される。その状態から、各縦割り部分２２を一様に弾性変形させて内周面１６及び仮想円筒面１３２の径寸法を調節することにより、各支持部材１２２がその突出部分１２４の頂点領域で、棒材支持部１４に供給された棒材Ｗ（図５）の外周面に一様に密着する。したがってガイドブッシュ１２０では、棒材支持部１４の３個の支持部材１２２により、ガイドブッシュ１２０と共に回転する棒材Ｗを振れが生じないように確実に心出し支持することができる。
上記構成を有するガイドブッシュ１２０によっても、図１〜図４に示すガイドブッシュ１０、及び図６〜図１１に示すガイドブッシュ９０と同等の作用効果が奏されることは理解されよう。またガイドブッシュ１２０は、図５に示す自動旋盤に組込んで使用することができ、それにより前述した種々の顕著な作用効果を奏する。
特にガイドブッシュ１２０では、軸線１２２ａに関して回動自在な略円板形状のローラからなる支持部材１２２を使用したので、ガイドブッシュ１２０に支持された棒材Ｗを棒材支持部１４に沿って軸線方向へ送る間に、棒材Ｗが本質的に有する長手方向への外径寸法のばらつきや撓曲に起因して、各支持部材１２２の突出部分１２４が棒材外周面に圧着係合することがあったとしても、各支持部材１２２が棒材Ｗの送りに伴って回動することにより、各突出部分１２４と棒材Ｗとの間の摩擦抵抗を実質的に排除することができる。
ガイドブッシュ１２０のこのような作用効果は、棒材Ｗが例えばジルコニウム等の比較的軟質の材料からなる場合に、特に有効である。前述したガイドブッシュ１０、９０をこのような軟質材料の棒材Ｗに対して使用すると、心出し支持された棒材Ｗを棒材支持部１４に沿って軸線方向へ送る間に、各支持部材２６、９２が比較的容易に棒材外周面を削って棒材Ｗに食い込み、それにより摩擦抵抗が急激に上昇して棒材Ｗを安定的に送ることが困難になる傾向がある。これに対し、ガイドブッシュ１２０では、各支持部材１２２が回動することによりそのような削り込みを確実に回避できるので、軟質材料からなる棒材Ｗであっても正確かつ安定的に送ることが可能になる。また、ガイドブッシュ内に棒材Ｗの削りかすが溜まることを未然に防止できる。
なお、ガイドブッシュ１２０においても、軟質材料の棒材Ｗに対しては、各支持部材１２２による押付け跡が棒材外周面に溝状に形成される場合がある。そこで、図１５に示すように、棒材Ｗの外径寸法との相対関係において、比較的幅の広いローラからなる支持部材１２２を使用すれば、そのような溝状の押付け跡を排除することができる。
図１６及び図１７は、本発明の第４の実施形態による回転型ガイドブッシュ１４０（以下、単にガイドブッシュ１４０と称する）を、それぞれ縦断面図及び端面図で示す。ガイドブッシュ１４０は、棒材支持部１４の内周面１６に局所的に形成される突起として、回転軸線１４０ａに沿って延びる突条１４２を備える。ガイドブッシュ１４０は、内周面１６に部分的に埋設される支持部材２６に代えてこの突条１４２を備える点以外は、前述したガイドブッシュ１０と実質的に同一の構成を有するので、同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
ガイドブッシュ１４０の棒材支持部１４には、３個のスリット１８によって分割形成された各縦割り部分２２の内周面部分１７の周方向略中央位置に１つずつ、軸線方向へ延びる突条１４２が内周面部分１７から径方向内方へ突設される。それら突条１４２は、互いに略同一の寸法及び形状を有し、後述するように互いに協働して、内周面１６から離隔した位置に棒材Ｗを支持する。
３個の突条１４２は、ガイドブッシュ１４０の回転軸線１４０ａに略平行に連続的に、かつ内周面１６の回転軸線方向略全長に渡って形成される。各突条１４２の突出方向先端すなわち径方向内端には、棒材支持部１４に供給された棒材Ｗ（図５）の外周面に接触して棒材Ｗを支持する支持面１４４が形成される。図１８に拡大して示すように、各突条１４２の支持面１４４は、支持対象の棒材Ｗの外周面形状に対応する凹面形状を有する。
さらに特定すれば、３個の突条１４２の支持面１４４は、棒材支持部１４の各縦割り部分２２が弾性変形していない状態で、ガイドブッシュ１４０の回転軸線１４０ａを中心とする仮想円筒面１４６上に周方向へ略等間隔に分散して配置される。その状態から、各縦割り部分２２を一様に弾性変形させて内周面１６及び仮想円筒面１４６の径寸法を調節することにより、各突条１４２がその支持面１４４で棒材Ｗの外周面に一様に密着する。したがってガイドブッシュ１４０では、棒材支持部１４の３個の突条１４２により、ガイドブッシュ１４０と共に回転する棒材Ｗを振れが生じないように確実に心出し支持することができる。
上記構成を有するガイドブッシュ１４０によっても、前述したガイドブッシュ１０、９０、１２０と同等の作用効果が奏されることは理解されよう。またガイドブッシュ１４０は、図５に示す自動旋盤に組込んで使用することができ、それにより前述した種々の顕著な作用効果を奏する。
なお、ガイドブッシュ１４０は、回転軸線１４０ａを中心とした円筒内面１４８を軸線方向前端に有する中空円筒状のブランクに対し、内周面１６及び突条１４２を有する中空円筒状の部材１５０を例えばろう付けにより円筒内面１４８に固定した後、３個のスリット１８を切削加工して棒材支持部１４の３個の縦割り部分２２を形成することにより作製することができる。この場合、好ましくは部材１５０は、超硬材や焼入材から形成される。
或いは図１９Ａに示すように、ガイドブッシュ１４０の突条１４２を、図１のガイドブッシュ１０と同様に、角柱状の支持部材１５２によって構成することもできる。この場合、棒材支持部１４の各縦割り部分２２の内周面部分１７に、軸線方向へ延びる矩形溝１５４が刻設され、矩形溝１５４に、超硬材や焼入材から別工程で成形された角柱状の支持部材１５２を部分的に嵌入、固定することにより、支持面１４４を有した突条１４２が形成される。なお支持面１４４は、支持部材１５４を矩形溝１５２に固定した後に、研磨工程により形成できる。
さらに、図１９Ｂに示すように、支持部材１５２によって形成された突条１４２の支持面１４４を含む表面を、ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）被膜１５６で覆うこともできる。ＤＬＣ被膜１５６は、主に炭素と水素とから構成される非晶質のカーボン硬質膜であり、ダイアモンドに極めて近い結晶構造及び特性を有する。このような構成によれば、棒材送り時の各突条１４２の支持面１４４と棒材外周面との間の摩擦抵抗を一層効果的に軽減することができる。
以上、本発明を幾つかの好適な実施形態に関連して説明したが、本発明は請求の範囲の開示内で様々な変更及び修正を為し得るものである。
例えば、棒材支持部の内周面に形成される突起は、棒材を正確に心出し支持するためには、上記各実施形態におけるように内周面の周方向へ等間隔に離間した少なくとも３箇所に設置することが有利である。しかし、棒材支持部の内周面自体の形状を非対称にすれば、内周面の周方向へ少なくとも１箇所に支持部材を配置する構成によっても、棒材を正確に心出し支持することができる。また、棒材支持部の内周面の周方向へ離間した４箇所以上に突起を設けることもできるが、この場合は、棒材を軸線方向へ送る際に各突起と棒材外周面との間に生じる摩擦抵抗が過大にならないこと、つまり前述した従来技術における問題と同様の問題が生じないことに留意して、個数を選定することが望ましい。
産業上の利用可能性
本発明は、自動旋盤に搭載されることにより、製品を高精度に加工成形することを可能にする回転型ガイドブッシュを提供するものである。本発明による回転型ガイドブッシュは、棒材送り時にガイドブッシュの棒材支持部と棒材外周面との間に生じる摩擦抵抗を軽減するとともに、棒材支持部と棒材外周面との間に生じ得る不要な隙間を排除することができる。また、ガイドブッシュやチャックの構成部品の損耗、劣化を抑制することができるだけでなく、ガイドブッシュの内径寸法の調節時間を短縮することもできる。したがって特に、外径寸法精度の低い引抜き材を棒材として使用する場合に好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
本発明の上記並びに他の目的、特徴及び利点は、添付図面に関連した以下の好適な実施例の説明により一層明らかになろう。同添付図面において、
図１は、本発明の第１の実施形態による回転型ガイドブッシュの、図２の線Ｉ−Ｉに沿った縦断面図、
図２は、図１のガイドブッシュを矢印ＩＩから見た端面図、
図３Ａ〜図３Ｅは、図１のガイドブッシュの製造工程の各段階を順に示す図２に対応する端面図、
図４は、図１のガイドブッシュの変形例を示す図２に対応する端面図、
図５は、図１のガイドブッシュを組込んだ自動旋盤の部分縦断面図で、旋削加工対象の棒材をガイドブッシュに挿入した状態を示す図、
図６は、本発明の第２の実施形態による回転型ガイドブッシュの、図７の線ＶＩ−ＶＩに沿った縦断面図、
図７は、図６のガイドブッシュを矢印ＶＩＩから見た端面図、
図８は、図６のガイドブッシュの支持部材及び凹部の拡大断面図、
図９は、図６のガイドブッシュの製造工程の一段階を示す分解縦断面図、
図１０は、図６のガイドブッシュの製造工程の他の段階を示す縦断面図、
図１１は、図６のガイドブッシュの変形例を示す図７に対応する端面図、
図１２は、本発明の第３の実施形態による回転型ガイドブッシュの、図１３の線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿った縦断面図、
図１３は、図１２のガイドブッシュを矢印ＸＩＩＩから見た端面図、
図１４は、図１２のガイドブッシュに使用されるローラの変形例の図、
図１５は、図１３のガイドブッシュの変形例を示す部分図端面図
図１６は、本発明の第４の実施形態による回転型ガイドブッシュの、図１７の線ＸＶＩ−ＸＶＩに沿った縦断面図、
図１７は、図１６の回転型ガイドブッシュを矢印ＸＶＩＩから見た端面図、
図１８は、図１６の回転型ガイドブッシュにおける突条の拡大部分端面図、並びに
図１９Ａ及び図１９Ｂは、突条の変形例を示す図１８に対応した拡大部分端面図である。
本発明は、旋削加工中の棒材をその被加工部位近傍で支持するガイドブッシュに関し、特に、回転軸線を包囲する中空筒状の棒材支持部を備え、棒材支持部に支持した棒材と共に回転する回転型ガイドブッシュに関する。さらに本発明は、そのような回転型ガイドブッシュを備えた自動旋盤に関する。
背景技術
ＮＣ旋盤等の、種々の自動旋削加工を実施できる工作機械（以下、自動旋盤と総称する）の分野において、工具による加工作業位置の近傍で旋盤機台上に設置され、回転主軸に掴持された棒状の被加工素材（以下、棒材と称する）を、その先端の被加工部位の近傍で支持する補助支持装置としてのガイドブッシュが知られている。ガイドブッシュは、旋削加工中に棒材をその被加工部位に振れが生じないように支持し、それにより比較的細長い棒材から製品を高精度に加工成形することを可能にするものである。従来、この種のガイドブッシュでは、回転する棒材に対して固定的に配置される固定型のガイドブッシュと、棒材と共に回転可能に配置される回転型のガイドブッシュとが、適宜選択して使用されている。固定型ガイドブッシュは、すり割り構造を有する棒材支持部を備え、棒材支持部の円筒状の内周面がすべり軸受面として摺動式に棒材外局面を支持する。回転型ガイドブッシュは、同様にすり割り構造の棒材支持部を備え、棒材支持部の内周面を棒材外周面に当接した状態で棒材と共に回転する。
ところで、製品となる棒材先端の加工長さ部分を加工作業位置に供給するため、及び加工途上でそのような加工長さ部分の長手方向所望位置に工具刃先を配置するために、棒材を掴持した回転主軸が軸線方向へ移動する構成を有した自動旋盤は周知である。この自動旋盤では、ガイドブッシュは、固定型及び回転型のいずれの形式においても、棒材を心出し支持（すなわち棒材軸線を回転軸線に合致させる支持）した状態で、回転主軸の軸線方向移動により軸線方向へ送られる棒材を摺動可能に支持できることが要求される。そこで従来のガイドブッシュでは、加工対象の棒材を加工作業開始前にガイドブッシュに挿入して、棒材支持部の内周面の径寸法を棒材外径寸法に合わせて予め微調整し、棒材の心出し支持と軸線方向摺動支持との双方を達成できるようにしている。
旋盤で加工される棒材として、所定径に引抜き加工された引抜き材（九棒）をそのまま使用する場合と、引抜き材の外周面を研削加工して外径寸法精度を向上させた研削材を使用する場合とがある。一般に引抜き材は、そのままでは外径寸法精度が低く、１本の引抜き材における外径寸法の長手方向へのばらつきや、同一名目径の多数の引抜き材相互間の外径寸法のばらつきが大きいだけでなく、長手方向に沿ってうねりや曲がりを生じているものもある。しかし、コスト上の制約がある場合には、研削材に比較して安価な引抜き材がしばしば使用される。また、棒材の材質によっては研削加工が困難なもの（例えばアルミニウム材、銅材等）があり、その場合は必然的に引抜き材が使用される。
ガイドブッシュを備えた自動旋盤において、棒材として上記した引抜き材を使用する場合、幾つかの問題が生じている。まず、ガイドブッシュの棒材支持部の内周面の径寸法を予め所定径に調整していても、引抜き材の長手方向への外径寸法のばらつきや曲がりに起因して、棒材を軸線方向へ送る間に、ガイドブッシュの棒材支持部の内周面が棒材外周面に圧着ないし食い込んで多大な摩擦抵抗が棒材に加わることがある。この摩擦抵抗によって、棒材送り中に、回転主軸先端に設置した棒材掴持用のチャック（いわゆるコレットチャック）と棒材との間に軸線方向への滑りが生じた場合には、棒材の送り距離が設定通りに得られなくなり、加工成形された製品の長さ寸法の誤差が大きくなる。このとき、引抜き材の外径寸法のばらつきや曲がりは一定ではないので、棒材の送り工程が極めて不安定になり、結果として同一製品の間で長さ寸法のばらつきが生じる。さらに、摩擦抵抗が極端に過大になると、棒材の送りが不能になり、旋削加工を継続できなくなる場合もある。
棒材として引抜き材を使用した場合に、回転主軸のチャックと棒材との間の軸線方向への滑りを防止し、かつガイドブッシュによる摩擦抵抗に抗して棒材を設定通りに送ることを可能にするために、従来、チャックの掴持力を増強する対策が採られている。しかしこの対策では、ガイドブッシュによる摩擦抵抗自体を軽減することはできないので、チャックの掴持力を最大限に増強しても、棒材の送りが不能になる場合がある。しかも、多大な摩擦抵抗に抗して棒材を送るので、ガイドブッシュ構成部品の損耗、劣化が早まる懸念がある。またチャック構成部品に関しても、強大な掴持力の下での応力集中により、さらにはそのような掴持力下でもチャックと棒材との間に滑りが生じれば一層のこと、損耗、劣化が早まる懸念が生じる。
反対に、予め調整したガイドブッシュの棒材支持部の内周面の径寸法よりも小径の部分を棒材が有していた場合には、その小径部分で棒材外周面と棒材支持部の内周面との間に不要な隙間が生じ、その結果、ガイドブッシュによる棒材の支持が不安定になって、製品を高精度に加工成形することが困難となる傾向がある。そして、上記した諸問題は、特に棒材支持部の内周面と棒材外局面との間の隙間を可及的に削減することが望まれる回転型のガイドブッシュにおいて、棒材の供給時の送り及び加工途上での送りを実施する際の解決すべき大きな課題となっている。
発明の開示
したがって本発明の目的は、自動旋盤に設置される回転型ガイドブッシュにおいて、外径寸法精度の低い引抜き材を棒材として使用する場合にも、棒材送り時に棒材支持部と棒材外周面との間に生じる摩擦抵抗を軽減し、また棒材支持部と棒材外局面との間に生じ得る不要な隙間を排除して、製品の高精度な加工成形を実現できる回転型ガイドブッシュを提供することにある。
本発明の他の目的は、ガイドブッシュ自体や回転主軸のチャックの構成部品の損耗、劣化を抑制して、部品寿命を増加させるとともに、メンテナンスに関するコストを削減することができる回転型ガイドブッシュを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、そのような極めて有利な機能を有するとともに、安価に製造できる回転型ガイドブッシュを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、そのような回転型ガイドブッシュを備え、棒材として引抜き材を使用する場合にも製品を高精度に加工成形できる高性能の自動旋盤を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、回転軸線を包囲する中空筒状の棒材支持部を具備する回転型ガイドブッシュにおいて、棒材支持部の内周面に局所的に形成される突起を具備し、突起が、内周面から離隔した位置に棒材を支持することを特徴とする回転型ガイドブッシュを提供する。
このような構成を有するガイドブッシュでは、従来のガイドブッシュにおける棒材支持部の円筒状内周面と棒材外周面との接触面積に比較して、突起と棒材外周面との間の十分に小さな接触面積の下で棒材を支持することができる。したがって、ガイドブッシュに支持された棒材を棒材支持部に沿って軸線方向へ送る間に、棒材が本質的に有する長手方向への外径寸法のばらつきや撓曲に起因して、突起が棒材外周面に圧力下で食い込むようなことがあったとしても、そのときに突起から棒材が受ける摩擦抵抗は、従来のガイドブッシュにおける円筒状内周面から受ける摩擦抵抗に比較して、著しく軽減される。
本発明の好適な態様では、棒材支持部の内周面に埋設される少なくとも１つの支持部材をさらに具備し、突起が、支持部材の、内周面から突出する突出部分によって構成される回転型ガイドブッシュが提供される。このような構成によれば、突起を比較的容易に形成することができる。
本発明の一実施形態によれば、支持部材が略円柱形状を有し、突出部分が内周面上で回転軸線に沿って連続的に形成される回転型ガイドブッシュが提供される。この構成では、略円柱形状の支持部材の突出部分は、棒材外周面に接触することにより、棒材を回転軸線に沿って案内することができる。
この場合、突出部分は、内周面の回転軸線方向略全長に渡って延設されることが好ましい。それにより、突出部分の棒材案内作用を一層向上させることができる。
また、棒材支持部の内周面に、支持部材を部分的に収容する凹部が設けられ、凹部が、略弓形の断面形状を有して、回転軸線に沿って連続的に延設される構成とすることができる。それにより、凹部に支持部材を挿入するだけで、回転軸線に沿って連続的に延設される突出部分を形成することができる。
本発明の他の実施形態によれば、支持部材が略球形状を有し、突出部分が内周面上で回転軸線に沿って局所的に形成される回転型ガイドブッシュが提供される。この構成では、略球形状の支持部材の突出部分が棒材外周面に接触することにより、突出部分と棒材外周面との接触面積を一層削減することができる。
この場合、回転軸線方向に互いに離間して整列配置される複数の支持部材を備えることが好ましい。それにより、支持部材の突出部分が回転軸線方向に整列配置されるので、棒材を回転軸線に沿って案内することができる。
また、棒材支持部の内周面に、支持部材を部分的に収容する凹部が設けられ、凹部が、略円形の断面形状を有して、回転軸線を中心に放射状に延設される構成とすることができる。それにより、凹部に支持部材を挿入するだけで、突出部分を局所的に形成することができる。
いずれの実施形態でも、内周面における凹部の開口部に、開口部の中心に向かって延びる突縁が形成され、支持部材が突縁によって凹部内に保持される構成が有利である。それにより、凹部に支持部材を挿入するだけで、支持部材を径方向へ固定的に保持することができる。
本発明のさらに他の実施形態によれば、支持部材が、回転軸線に略直交する方向へ延びる軸線に関して回動自在なローラからなる回転型ガイドブッシュが提供される。この構成では、支持部材が棒材外周面の送りに伴って回動することにより、支持部材の突出部分と棒材外局面との間の摩擦抵抗を実質的に排除することができる。
いずれの実施形態でも、周方向に互いに離間して配置される複数の支持部材を備えることができる。それにより、棒材の心出し支持作用を向上させることができる。
また、棒材支持部が、回転軸線方向に延びる複数のスリットによって複数の縦割り部分に分割される構成において、それら縦割り部分の各々に少なくとも１個の支持部材を設置することもできる。それにより、棒材の外径寸法に合わせて、支持部材の突出部分が画成する仮想円筒面の内径寸法を最適に調節することができる。
本発明の他の好適な態様では、突起が、棒材支持部の内周面上で回転軸線方向へ延設される突条からなる回転型ガイドブッシュが提供される。
本発明はさらに、上記した特徴を有する回転型ガイドブッシュを、棒材の加工作業位置近傍に設置してなる自動旋盤を提供する。この自動旋盤では、ガイドブッシュの棒材支持部の内周面と棒材外周面との間に生じ得る不要な隙間を排除して、製品を高精度に加工成形することができるとともに、ガイドブッシュ自体や回転主軸のチャックの構成部品の損耗、劣化を抑制することができる。
発明を実施するための最良の形態
図面を参照すると、図１及び図２は、本発明の第１の実施形態による回転型ガイドブッシュ１０（以下、単にガイドブッシュ１０と称する）を、それぞれ縦断面図及び端面図で示す。ガイドブッシュ１０は、工具による加工作業位置の近傍で旋盤機台上に回転可能に設置され、回転主軸に掴持された棒材をその先端の被加工部位の近傍で支持する中空筒状の補助支持装置である。
ガイドブッシュ１０は、回転軸線１０ａと、自動旋盤で加工される棒材Ｗ（九棒、図５参照）を受容、包囲する段付き円筒状の内面１２とを備える。ガイドブッシュ１０の軸線方向前端（図１で左端）側には、回転軸線１０ａを包囲する中空筒状の棒材支持部１４が形成される。棒材支持部１４は、内面１２の小径部分を構成する内周面１６を有する。
棒材支持部１４には、ガイドブッシュ１０の筒状の壁を径方向へ貫通する３個のスリット１８が、周方向略等間隔配置で、回転軸線１０ａを中心として放射状に形成される。各スリット１８は、ガイドブッシュ１０の軸線方向前端面２０から軸線方向略中央まで延設される。それにより棒材支持部１４に、筒状壁を３分割した３個の縦割り部分２２が形成される。各縦割り部分２２は、棒材支持部１４の内周面１６を３分割した内周面部分１７を有する。
それら縦割り部分２２に径方向内方への外力を加えると、各縦割り部分２２が弾性変形して棒材支持部１４の内周面１６が縮径する。その状態から各縦割り部分２２への径方向外力を弱めると、各縦割り部分２２が復元して内周面１６が拡径する。このようにガイドブッシュ１０では、棒材支持部１４に径方向内方へ加える外力すなわち押圧力を調節することによって、棒材支持部１４の内周面１６の径寸法を調節することができる。棒材支持部１４の各縦割り部分２２の外周面には、径方向内方への外力を受けるためのテーパ面２４が設けられる。
ガイドブッシュ１０はさらに、棒材支持部１４の内周面１６に局所的に形成される突起として、各縦割り部分２２の内周面部分１７の周方向略中央位置に１つずつ、合計３個の支持部材２６を備える。各支持部材２６は、略円柱形状を有し、その一部分２８を内周面部分１７から突出させた状態で、各縦割り部分２２に固定的に埋設される。それら支持部材２６は、互いに略同一の寸法及び形状を有し、後述するように互いに協働して、内周面１６から離隔した位置に棒材Ｗを支持する。
棒材支持部１４の各縦割り部分２２の内周面部分１７には、半円よりも大きな略弓形の断面形状を有する凹部３０が凹設される。それら凹部３０は、互いに略同一の寸法及び形状を有して、回転軸線１０ａに略平行に連続的に延設される。また各凹部３０は、各支持部材２６をがたつき無く受容可能な寸法及び形状を有する。
３個の支持部材２６の各々は、その中心軸線２６ａを回転軸線１０ａに略平行に配置して、それら凹部３０の各々に個別に固定的かつ部分的に収容される。その結果、内周面部分１７から突出するそれら支持部材２６の突出部分２８は、互いに略同一の寸法及び形状を付与され、内周面部分１７上で回転軸線１０ａに略平行な方向に連続的に、かつ内周面１６の回転軸線方向略全長に渡って形成される。
さらに特定すれば、各支持部材２６の突出部分２８の、棒材支持部１４の径方向内端に位置する頂点領域は、内周面１６の軸線方向略全長に渡って、回転軸線１０ａに略平行に直線状に延設される。３個の支持部材２６のこのような頂点領域は、棒材支持部１４の各縦割り部分２２が弾性変形していない状態で、ガイドブッシュ１０の回転軸線１０ａを中心とする仮想円筒面３２上に周方向へ略等間隔に分散して配置される。その状態から、各縦割り部分２２を一様に弾性変形させて内周面１６及び仮想円筒面３２の径寸法を調節することにより、各支持部材２６がその突出部分２８の頂点領域で、棒材支持部１４に供給された棒材Ｗ（図５）の外周面に一様に密着する。したがってガイドブッシュ１０では、棒材支持部１４の３個の支持部材２６により、ガイドブッシュ１０と共に回転する棒材Ｗを振れが生じないように確実に心出し支持することができる。
上記構成を有するガイドブッシュ１０では、従来のガイドブッシュにおける棒材支持部の円筒状内周面と棒材外周面との接触面積に比較して、３個の支持部材２６の突出部分２８の頂点領域と棒材Ｗの外周面との合計接触面積が相当に縮小されている。したがって、後述するように回転主軸が棒材を掴持したまま軸線方向へ移動する構成を有した自動旋盤でガイドブッシュ１０を使用する場合、ガイドブッシュ１０に支持された棒材Ｗを棒材支持部１４に沿って軸線方向へ送る間に、棒材Ｗが本質的に有する長手方向への外径寸法のばらつきや撓曲に起因して、各支持部材２６の突出部分２８が棒材外周面に過度の圧力下で係合することがあったとしても、そのときに各突出部分２８から棒材Ｗが受ける摩擦抵抗の合計値は、従来のガイドブッシュにおける円筒状内周面から受ける摩擦抵抗に比較して、著しく軽減されることになる。その結果、前述した予調節時に、各突出部分２８の頂点領域と棒材外周面との間の隙間を可及的に削減することができ、また棒材Ｗの外径寸法のばらつきや曲がりが大きいときには各突出部分２８の頂点領域が画成する仮想円筒面３２の径寸法を最適化することができる。
次に図３Ａ〜図３Ｅを参照して、ガイドブッシュ１０の製造方法を説明する。
まず、回転軸線１０ａを中心とした円筒内面３４を有する中空円筒状のブランク３６を加工、作製する（図３Ａ）。このときブランク３６には、円筒内面３４の反対側の外周面に、完成時にテーパ面２４（図１）を構成する円錐面（図示せず）を形成しておく。次に、円筒内面３４の周囲に、ブランク３６の軸線方向前端面３８から回転軸線１０ａに略平行に、支持部材２６の外径寸法に対応する内径寸法を有する互いに独立した３個の円筒穴４０を凹設する（図３Ｂ）。それら円筒穴４０の中心軸線４０ａは、回転軸線１０ａを中心とする共通の仮想円筒面上に周方向へ略等間隔に配置される。
続いて、円筒内面３４を、各円筒穴４０が回転軸線１０ａ側に開口するまで旋削加工して、棒材支持部１４の内周面１６を形成するとともに、３個の凹部３０を形成する（図３Ｃ）。このようにして形成した凹部３０の各々に、別工程で例えば超硬材や焼入材から作製した３個の支持部材２６の各々を個別に、軸線方向前端面３８側から挿入して、例えばろう付けにより固定する（図３Ｄ）。この状態で、各支持部材２６の一部分が内周面１６から突出して、突出部分２８を構成する。最後に、ブランク３６に３個のスリット１８を切削加工して、棒材支持部１４の３個の縦割り部分２２を形成することにより、ガイドブッシュ１０が完成する（図３Ｅ）。
このように、ガイドブッシュ１０によれば、ブランク３６に円筒内面３４及び円筒穴４０を形成する工程、並びに円筒内面３４を旋削して棒材支持部１４の内周面１６及び凹部３０を形成する工程を、いずれも穴明け、中ぐり等の、比較的簡単な制御で十分な寸法精度を獲得可能な加工作業によって実施でき、しかも支持部材２６を凹部３０に挿入するだけで、棒材を支持するための突出部分２８を形成できる。したがってガイドブッシュ１０は、比較的安価に製造することができる。
上記構成を有するガイドブッシュ１０では、棒材支持部１４に設けた各凹部３０の断面形状から理解されるように、内周面１６における各凹部３０の開口部に、開口部の中心に向かって延びる一対の対向突縁４２が形成される（図２）。したがって、各凹部３０に収容される各支持部材２６は、それら突縁４２によって凹部３０内に径方向へ固定的に保持される。他方、各支持部材２６は、各凹部３０内でろう付けや接着剤等の固着手段によって軸線方向及び回転方向へ固定的に保持される。
しかしこのような構成では、ガイドブッシュ１０の軸線方向後端から棒材支持部１４に棒材Ｗを挿入する際に、棒材Ｗの軸線方向前端面がいずれかの支持部材２６の軸線方向後端面に衝突すると、棒材Ｗの挿入に伴い、ろう付け等の接着手段が破壊されて当該支持部材２６が凹部３０から押出されてしまう場合がある。そのような不都合を排除するために、図１に示すように、棒材支持部１４の棒材挿入端４４に隣接する側の各支持部材２６の軸線方向端部に、円錐台状に縮径するテーパ状外周面４６を形成することが望ましい。テーパ状外周面４６は、ガイドブッシュ１０の軸線方向後端から棒材支持部１４に棒材Ｗを挿入する際の、棒材Ｗの軸線方向前端面と支持部材２６の軸線方向後端面との衝突を効果的に防止できる。
さらに、図４に変形例として示すように、ガイドブッシュ１０の各支持部材２６の突出部分２８の頂点領域を、支持対象の棒材Ｗの外周面形状に対応する凹面形状に加工して、棒材Ｗの外周面に密着可能な支持面４８を各支持部材２６に形成することもできる。それら支持面４８は、棒材支持部１４の各縦割り部分２２が弾性変形していない状態で、ガイドブッシュ１０の回転軸線１０ａを中心とする仮想円筒面５０上に周方向へ略等間隔に分散して配置される。その状態から、各縦割り部分２２を一様に弾性変形させて内周面１６及び仮想円筒面５０の径寸法を調節することにより、各支持部材２６がその支持面４８で、棒材支持部１４に供給された棒材Ｗの外周面に一様に密着する。
このような構成は、前述した各支持部材２６がその突出部分２８の頂点領域で棒材Ｗを支持する構成に比べて、棒材支持部１４に設けた支持部材２６による棒材Ｗの心出し支持機能を一層向上させるものであり、自動旋盤で棒材Ｗを超精密加工する際に特に有効に使用できる。なお、各支持面４８は、図３を参照して説明したガイドブッシュ１０の製造方法において、各支持部材２６を凹部３０に固定した後に、例えば研磨加工により形成できる。
図５は、上記したガイドブッシュ１０を組込んで備えたＮＣ旋盤等の自動旋盤の主要部分を断面図で示す。ガイドブッシュ１０は、スリーブ部材５２、軸受装置５４及びフランジ部材５６を介して、旋盤機台上に設定された工具５８による加工作業位置の近傍で、機台上のコラム６０に回転可能に設置される。ガイドブッシュ１０は、スリーブ部材５２の前端（図で左端）領域に軸線方向へ摺動可能にかつ相対回転不能に収納される。スリーブ部材５２の内周面前端には、ガイドブッシュ１０の棒材支持部１４の外周面に設けたテーパ面２４に接触可能な対応テーパ面６２が形成される。スリーブ部材５２の後端（図で右端）領域には、ガイドブッシュ１０の軸線方向後端に設けた雄ねじ部６４（図１）に螺合する雌ねじ部を有した調節ナット６６が、軸線方向へ固定して回転可能に収納される。それにより、調節ナット６６が回転すると、ガイドブッシュ１０がスリーブ部材５２内で軸線方向へ移動する。
スリーブ部材５２の外周面の後端領域には、キー６８を介して被動歯車７０が取付けられる。被動歯車７０は、図示しない動力伝達機構を介して図示しないガイドブッシュ駆動源に連結され、ガイドブッシュ駆動源により、自動旋盤の回転主軸７２の回転速度と同一の回転速度で回転駆動される。その結果、被動歯車７０、調節ナット６６、スリーブ部材５２及びガイドブッシュ１０が、フランジ部材５６の内部で一体的に、回転主軸７２の回転速度と同一の回転速度で回転する。フランジ部材５６は、例えばボルト７４によりコラム６０に固定される。このように、ガイドブッシュ１０、スリーブ部材５２、フランジ部材５６、調節ナット６６及び被動歯車７０は、予め組立てたガイドブッシュ装置として、自動旋盤のコラム６０の所定位置に取付けられる。
回転主軸７２は、旋削加工すべき棒材Ｗを掴持して、図示しない主軸駆動源により回転駆動される。回転主軸７２は中空筒状の構造を有し、その前端領域に、棒材Ｗを掴持可能な開閉式のチャック７６が収容される。チャック７６は、先端にすり割り部を有したいわゆるコレットチャックであり、すり割り部に径方向内方への外力すなわち押圧力が加わることにより、先端の棒材掴持孔７８が縮径してチャック７６が閉じ、棒材Ｗを固定的に掴持するようになっている。すり割り部への径方向外力が解除されると、すり割り部が復元して棒材掴持孔７８が拡径し、チャック７６が開いて棒材Ｗを解放する。チャック７６のすり割り部外周には、径方向内方への外力を受けるためのテーパ面８０が設けられる。
回転主軸７２にはさらに、中空筒状の作動部材８２が軸線方向へ移動可能に収容される。作動部材８２はその前端領域にチャック７６を収容し、チャック７６の外周に設けたテーパ面８０に当接可能な対応テーパ面８４を前端に備える。図示しないチャック駆動源により、作動部材８２を軸線方向前方（図で左方）へ移動することによって、対応テーパ面８４がチャック７６のテーパ面８０に当接され、テーパ面８０を介してチャック７６のすり割り部に径方向内方への押圧力が加わり、チャック７６が閉じられる。その状態から、作動部材８２を軸線方向後方（図で右方）へ移動すれば、対応テーパ面８４がチャック７６のテーパ面８０から脱離して、チャック７６が開かれる。
なお、回転主軸７２の構成は上記に限定されるものではない。例えばチャック７６の開閉作動機構として、チャック後端に連結した作動部材をチャックとともに軸線方向後方へ移動することにより、チャックのテーパ面に径方向内方への押圧力を加える構成を採用することもできる。
上記構成を有する自動旋盤において、ガイドブッシュ１０を有効に機能させるための予調節の手順を以下に説明する。まず上記したガイドブッシュ装置の、旋削加工対象の棒材Ｗの外径に相当する名目径寸法（つまり３個の支持部材２６の突出部分２８が画成する仮想円筒面３２、５０の名目径寸法）を有したガイドブッシュ１０を、棒材支持部１４に径方向内方への外力が加わらない初期状態に置き、旋削加工対象の棒材Ｗを棒材支持部１４に挿入する。その状態から、調節ナット６６を回してガイドブッシュ１０を軸線方向後方へ移動し、棒材支持部１４の外周面のテーパ面２４をスリーブ部材５２の対応テーパ面６２に当接する。それにより、ガイドブッシュ１０の３個の支持部材２６の突出部分２８を、棒材Ｗの外周面に一様に密着させる。
ここでガイドブッシュ１０によれば、上記したように棒材支持部１４と棒材Ｗとの相互接触面が３個の支持部材２６の突出部分２８のみによって構成され、棒材送り時に相互接触面間に生じる摩擦抵抗が著しく小さくなっている。したがって、３個の支持部材２６の突出部分２８と棒材外周面との間の隙間を可及的に削減すべく調節できるだけでなく、それら突出部分２８が棒材Ｗの外周面に対して積極的にしまりばめの状態を呈するまで縮径、調節することができる。
このようにして、ガイドブッシュ１０の、３個の支持部材２６の突出部分２８が画成する仮想円筒面３２、５０の径寸法を調節した後、ガイドブッシュ装置を自動旋盤のコラム６０に取付ける。それとともに棒材Ｗを、所定の加工長さだけチャック７６から突出させた状態で回転主軸７２に掴持して、回転主軸７２の軸線方向移動により棒材Ｗをガイドブッシュ１０の棒材支持部１４に後方（図で右方）から挿入する。次いで、ガイドブッシュ１０により棒材Ｗの被加工部位近傍を支持しつつ、例えば工具５８により旋削加工を実施する。
ガイドブッシュ１０によれば、旋削加工の進行に伴い、工具５８に対し棒材Ｗを軸線方向へ送る間に、各突出部分２８から棒材Ｗが受ける摩擦抵抗は、従来のガイドブッシュにおける棒材支持部の円筒状内周面から受ける摩擦抵抗に比較して、著しく軽減されることになる。例えば棒材Ｗが外径寸法精度の低い引抜き材である場合に、棒材Ｗの長手方向への外径寸法のばらつきや曲がりに起因して、しまりばめ状態に調節された各支持部材２６の突出部分２８が、軸線方向へ送られる棒材Ｗの外周面に食い込むことがあったとしても、そのときに各突出部分２８から棒材Ｗが受ける摩擦抵抗は極めて小さいものになる。
したがって、回転主軸７２のチャック７６と棒材Ｗとの間の滑りの発生が防止され、棒材Ｗが設定値通りに正確に送られるようになるので、棒材の送り工程が安定し、加工成形された製品の長さ寸法の誤差及びばらつきが可及的に低減される。当然ながら、過大な摩擦抵抗により棒材の送りが不能になって旋削加工を継続できなくなるような不具合は、ガイドブッシュ１０では回避される。
また、ガイドブッシュ１０と棒材Ｗとの間の摩擦抵抗が軽減されたことにより、回転主軸７２のチャック７６の掴持力を通常の範囲に設定することができる。したがって、ガイドブッシュ１０及びチャック７６の各構成部品の損耗、劣化を遅らせて部品寿命を延ばすことができるとともに、構成部品のメンテナンスや交換のサイクルを延長して、メンテナンスに関するコストを削減することができる。
しかも、棒材支持部１４の３個の支持部材２６の突出部分２８が画成する仮想円筒面３２、５０の径寸法を、棒材Ｗの外径に対してしまりばめ状態に調節することにより、棒材Ｗが仮想円筒面３２、５０の径寸法よりも小径の部分を有していた場合にも、その小径部分に各突出部分２８が確実に接触して棒材Ｗを安定的に支持することができる。したがってこのようなしまりばめ状態の調節は、加工成形された製品の外径精度（寸法値、寸法公差、真円度、円筒度を含む）を著しく向上させる効果を奏する。
さらにガイドブッシュ１０では、上記したしまりばめ状態の調節が可能になったことにより、外径寸法のばらつきや曲がりが一様でない１本又は複数の引抜き材に対し、しめしろの変動をかなりの範囲で許容できる。その結果、従来のガイドブッシュで、棒材支持部の円筒状内周面と棒材外周面との密着度合いが変動する度に行っていた内径調節の実施回数を、ガイドブッシュ１０では著しく削減することができ、ガイドブッシュ１０の内径調節時間を効果的に短縮することができる。
図６及び図７は、本発明の第２の実施形態による回転型ガイドブッシュ９０（以下、単にガイドブッシュ９０と称する）を、それぞれ縦断面図及び端面図で示す。ガイドブッシュ９０は、棒材支持部１４の内周面１６に局所的に形成される突起として、内周面１６に部分的に埋設される略球形状の支持部材９２を備える。ガイドブッシュ９０は、この支持部材９２の構成以外は、前述したガイドブッシュ１０と実質的に同一の構成を有するので、同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
ガイドブッシュ９０の棒材支持部１４は、３個のスリット１８によって分割形成された各縦割り部分２２の内面９４にそれぞれ固定される円筒切片状の３個の取付部材９６を備える。それら取付部材９６は、互いに略同一の形状及び寸法を有し、回転軸線９０ａに対向する側にそれぞれ凹状表面９８が設けられる。したがってガイドブッシュ９０では、棒材支持部１４の内周面１６は、３個の取付部材９６の凹状表面９８によって構成される。
棒材支持部１４にはさらに、各縦割り部分２２における内周面１６すなわち各取付部材９６の凹状表面９８の周方向略中央位置に、回転軸線方向へ互いに離間して２つずつ、略球形状の支持部材９２がその一部分１００を凹状表面９８から突出させた状態に固定的に埋設される。計６個の支持部材９２は、互いに略同一の寸法及び形状を有し、後述するように互いに協働して、内周面１６から離隔した位置に棒材Ｗを支持する。
各取付部材９６の凹状表面９８には、略円形の断面形状を有する２個の凹部１０２が凹設される。計６個の凹部１０２は、互いに略同一の寸法及び形状を有して、回転軸線９０ａを中心に放射状に延設される。また各凹部１０２は、各支持部材９２をがたつき無く受容可能な寸法及び形状を有する。さらに、図８に拡大して示すように、凹状表面９８における各凹部１０２の開口部には、開口部の中心に向かって延びる環状の突縁１０４が形成される。
６個の支持部材９２の各々は、それら凹部１０２の各々に個別に部分的に収容される。このとき各支持部材９２は、突縁１０４及び棒材支持部１４の内面９４によって各凹部１０２内に固定的に保持される。その結果、棒材支持部１４の内周面１６すなわち各取付部材９６の凹状表面９８から突出するそれら支持部材９２の突出部分１００は、互いに略同一の寸法及び形状を付与されて、凹状表面９８上で回転軸線方向へ互いに離間して局所的に形成される。
さらに特定すれば、計６個の支持部材９２の突出部分１００の、棒材支持部１４の径方向内端に位置する頂点領域は、棒材支持部１４の各縦割り部分２２が弾性変形していない状態で、ガイドブッシュ９０の回転軸線９０ａを中心とする仮想円筒面１０６上に、周方向へ略等間隔に分散して、かつ回転軸線方向へ離間、整列して配置される。その状態から、各縦割り部分２２を一様に弾性変形させて内周面１６及び仮想円筒面１０６の径寸法を調節することにより、各支持部材９２がその突出部分１００の頂点領域で、棒材支持部１４に供給された棒材Ｗ（図５）の外周面に一様に密着する。したがってガイドブッシュ９０では、棒材支持部１４の６個の支持部材９２により、ガイドブッシュ９０と共に回転する棒材Ｗを振れが生じないように確実に心出し支持することができる。
上記構成を有するガイドブッシュ９０によっても、図１〜図４に示すガイドブッシュ１０と同等の作用効果が奏されることは理解されよう。またガイドブッシュ９０は、図５に示す自動旋盤に組込んで使用することができ、それにより前述した種々の顕著な作用効果を奏する。
特にガイドブッシュ９０では、略円柱形状の支持部材２６の代わりに略球形状の支持部材９２を使用して、その突出部分１００を回転軸線９０ａに沿って局所的に形成する構成としたので、各突出部分１００の頂点領域と棒材Ｗの外周面との合計接触面積が一層縮小されることになる。その結果、ガイドブッシュ９０に支持された棒材Ｗを棒材支持部１４に沿って軸線方向へ送る間に、棒材Ｗが本質的に有する長手方向への外径寸法のばらつきや撓曲に起因して、各支持部材９２の突出部分１００が棒材外周面に圧着係合することがあったとしても、そのときに各突出部分１００から棒材Ｗが受ける摩擦抵抗の合計値は一層顕著に軽減される。
なお、略球形状の支持部材９２は、棒材支持部１４の各縦割り部分２２において、凹状表面９８の所望中心角度位置で回転軸線方向の１箇所のみに配置してもよい。また、凹状表面９８の所望中心角度位置に、３個以上の支持部材９２を回転軸線方向へ整列配置することもできる。
次に図９及び図１０を参照して、ガイドブッシュ９０の製造方法を説明する。まず図９に示すように、回転軸線９０ａを中心とした内面１２及び円筒内面１０８を有する中空円筒状のブランク１１０を加工、作製する。このときブランク１１０には、円筒内面１０８の反対側の外周面に、完成時にテーパ面２４（図６）を構成する円錐面１１２を形成しておく。さらに、内周面１６を有する中空円筒状の取付部材ブランク１１４を別工程で加工、作製する。取付部材ブランク１１４には、回転軸線９０ａを中心として放射状に、支持部材９２の外径寸法に対応する内径寸法を有する互いに独立した６個の凹部１０２を凹設しておく。
続いて、取付部材ブランク１１４のそれら凹部１０２の各々に、別工程で例えば超硬材や焼入材から作製した６個の支持部材９２の各々を個別に外周面側から挿入し、その状態で取付部材ブランク１１４を、ブランク１１０の円筒内面１０８に沿って軸線方向前端側から挿入して、例えばろう付けや接着剤等の固着手段により円筒内面１０８に固定する（図１０）。この状態で、各支持部材９２の一部分が内周面１６から突出して、突出部分１００を構成する。最後に、ブランク１１０及び取付部材ブランク１１４に、３個のスリット１８を切削加工して、棒材支持部１４の３個の縦割り部分２２を形成することにより、図６に示すガイドブッシュ９０が完成する。なお、完成後に支持部材９２の交換を可能にする場合は、各縦割り部分２２の内面９４にそれぞれ取付部材９６がボルト（図示せず）により着脱可能に固定されるように構成することができる。
このように、ガイドブッシュ９０によれば、ブランク１１０に円筒内面１０８を形成する工程、並びに取付部材ブランク１１４に内周面１６及び凹部１０２を形成する工程を、いずれも穴明け、中ぐり等の、比較的簡単な制御で十分な寸法精度を獲得可能な加工作業によって実施でき、しかも支持部材９２を凹部１０２に挿入するとともに、取付部材ブランク１１４をブランク１１０の円筒内面１０８に沿って挿入するだけで、棒材を支持するための突出部分１００を形成できる。したがってガイドブッシュ９０は、比較的安価に製造することができる。
図１１に変形例として示すように、ガイドブッシュ９０においても、各支持部材９２の突出部分１００の頂点領域を、支持対象の棒材Ｗの外周面形状に対応する凹面形状に加工して、棒材Ｗの外周面に密着可能な支持面１１６を各支持部材９２に形成することもできる。それら支持面１１６は、棒材支持部１４の各縦割り部分２２が弾性変形していない状態で、ガイドブッシュ９０の回転軸線９０ａを中心とする仮想円筒面１１８上に周方向へ略等間隔に分散して配置される。その状態から、各縦割り部分２２を一様に弾性変形させて内周面１６及び仮想円筒面１１８の径寸法を調節することにより、各支持部材９２がその支持面１１６で、棒材支持部１４に供給された棒材Ｗの外周面に一様に密着する。
このような構成は、前述した各支持部材９２がその突出部分１００の頂点領域で棒材Ｗを支持する構成に比べて、棒材支持部１４に設けた支持部材９２による棒材Ｗの心出し支持機能を一層向上させるものであり、自動旋盤で棒材Ｗを超精密加工する際に特に有効に使用できる。なお、各支持面１１６は、図９及び図１０を参照して説明したガイドブッシュ９０の製造方法において、各支持部材９２を凹部１０２に収容した取付部材ブランク１１４をブランク３６の円筒内面１０８にろう付けした後に、例えば研磨加工により形成できる。
図１２及び図１３は、本発明の第３の実施形態による回転型ガイドブッシュ１２０（以下、単にガイドブッシュ１２０と称する）を、それぞれ縦断面図及び端面図で示す。ガイドブッシュ１２０は、棒材支持部１４の内周面１６に局所的に形成される突起として、内周面１６に部分的に埋設されるローラからなる支持部材１２２を備える。ガイドブッシュ１２０は、この支持部材１２２の構成以外は、前述したガイドブッシュ１０と実質的に同一の構成を有するので、同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
ガイドブッシュ１２０の棒材支持部１４には、３個のスリット１８によって分割形成された各縦割り部分２２の内周面部分１７の周方向略中央位置に１つずつ、略円板形状の支持部材１２２が、その一部分１２４を内周面部分１７から突出させた状態に埋設される。それら支持部材１２２は、互いに略同一の寸法及び形状を有するローラとして形成され、後述するように互いに協働して、内周面１６から離隔した位置に棒材Ｗを支持する。なお各支持部材１２２は、図１４に示すように、角を丸めた円板形状を有することもできる。
棒材支持部１４の各縦割り部分２２には、内周面部分１７とテーパ面２４との間を貫通する凹部１２６が、回転軸線１２０ａを中心として放射状に形成される。各凹部１２６は、ガイドブッシュ１２０の軸線方向前端面２０に開口する。それら凹部１２６は、互いに略同一の寸法及び形状を有するとともに、各支持部材１２２をがたつき無く回動自在に受容可能な寸法及び形状を有する。各縦割り部分２２にはさらに、回転軸線１２０ａ及び棒材支持部１４の半径線１４ａ（図１３）に略直交する方向へ延びる一対の貫通孔１２８が、凹部１２６を中心に互いに同軸に整列して形成される。各一対の貫通孔１２８には、支持部材１２２を回動自在に支持する支軸１３０が固定的に受容される。
各支持部材１２２は、各凹部１２６に個別に部分的に収容され、各支軸１３０によって、回転軸線１２０ａ及び半径線１４ａに略直交する方向へ延びる軸線１２２ａに関して回動自在に支持される。その結果、３個の支持部材１２２の突出部分１２４は、回動中も変化することなく常に互いに略同一の寸法及び形状を有して、内周面部分１７から突出する。なお、支持部材１２２及び支軸１３０は、好ましくは超硬材や焼入材から形成される。
さらに特定すれば、各支持部材１２２の突出部分１２４の、棒材支持部１４の径方向内端に位置する頂点領域は、棒材支持部１４の各縦割り部分２２が弾性変形していない状態で、ガイドブッシュ１２０の回転軸線１２０ａを中心とする仮想円筒面１３２上に周方向へ略等間隔に分散して配置される。その状態から、各縦割り部分２２を一様に弾性変形させて内周面１６及び仮想円筒面１３２の径寸法を調節することにより、各支持部材１２２がその突出部分１２４の頂点領域で、棒材支持部１４に供給された棒材Ｗ（図５）の外周面に一様に密着する。したがってガイドブッシュ１２０では、棒材支持部１４の３個の支持部材１２２により、ガイドブッシュ１２０と共に回転する棒材Ｗを振れが生じないように確実に心出し支持することができる。
上記構成を有するガイドブッシュ１２０によっても、図１〜図４に示すガイドブッシュ１０、及び図６〜図１１に示すガイドブッシュ９０と同等の作用効果が奏されることは理解されよう。またガイドブッシュ１２０は、図５に示す自動旋盤に組込んで使用することができ、それにより前述した種々の顕著な作用効果を奏する。
特にガイドブッシュ１２０では、軸線１２２ａに関して回動自在な略円板形状のローラからなる支持部材１２２を使用したので、ガイドブッシュ１２０に支持された棒材Ｗを棒材支持部１４に沿って軸線方向へ送る間に、棒材Ｗが本質的に有する長手方向への外径寸法のばらつきや撓曲に起因して、各支持部材１２２の突出部分１２４が棒材外周面に圧着係合することがあったとしても、各支持部材１２２が棒材Ｗの送りに伴って回動することにより、各突出部分１２４と棒材Ｗとの間の摩擦抵抗を実質的に排除することができる。
ガイドブッシュ１２０のこのような作用効果は、棒材Ｗが例えばジルコニウム等の比較的軟質の材料からなる場合に、特に有効である。前述したガイドブッシュ１０、９０をこのような軟質材料の棒材Ｗに対して使用すると、心出し支持された棒材Ｗを棒材支持部１４に沿って軸線方向へ送る間に、各支持部材２６、９２が比較的容易に棒材外周面を削って棒材Ｗに食い込み、それにより摩擦抵抗が急激に上昇して棒材Ｗを安定的に送ることが困難になる傾向がある。これに対し、ガイドブッシュ１２０では、各支持部材１２２が回動することによりそのような削り込みを確実に回避できるので、軟質材料からなる棒材Ｗであっても正確かつ安定的に送ることが可能になる。また、ガイドブッシュ内に棒材Ｗの削りかすが溜まることを未然に防止できる。
なお、ガイドブッシュ１２０においても、軟質材料の棒材Ｗに対しては、各支持部材１２２による押付け跡が棒材外周面に溝状に形成される場合がある。そこで、図１５に示すように、棒材Ｗの外径寸法との相対関係において、比較的幅の広いローラからなる支持部材１２２を使用すれば、そのような溝状の押付け跡を排除することができる。
図１６及び図１７は、本発明の第４の実施形態による回転型ガイドブッシュ１４０（以下、単にガイドブッシュ１４０と称する）を、それぞれ縦断面図及び端面図で示す。ガイドブッシュ１４０は、棒材支持部１４の内周面１６に局所的に形成される突起として、回転軸線１４０ａに沿って延びる突条１４２を備える。ガイドブッシュ１４０は、内周面１６に部分的に埋設される支持部材２６に代えてこの突条１４２を備える点以外は、前述したガイドブッシュ１０と実質的に同一の構成を有するので、同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
ガイドブッシュ１４０の棒材支持部１４には、３個のスリット１８によって分割形成された各縦割り部分２２の内周面部分１７の周方向略中央位置に１つずつ、軸線方向へ延びる突条１４２が内周面部分１７から径方向内方へ突設される。それら突条１４２は、互いに略同一の寸法及び形状を有し、後述するように互いに協働して、内周面１６から離隔した位置に棒材Ｗを支持する。
３個の突条１４２は、ガイドブッシュ１４０の回転軸線１４０ａに略平行に連続的に、かつ内周面１６の回転軸線方向略全長に渡って形成される。各突条１４２の突出方向先端すなわち径方向内端には、棒材支持部１４に供給された棒材Ｗ（図５）の外周面に接触して棒材Ｗを支持する支持面１４４が形成される。図１８に拡大して示すように、各突条１４２の支持面１４４は、支持対象の棒材Ｗの外周面形状に対応する凹面形状を有する。
さらに特定すれば、３個の突条１４２の支持面１４４は、棒材支持部１４の各縦割り部分２２が弾性変形していない状態で、ガイドブッシュ１４０の回転軸線１４０ａを中心とする仮想円筒面１４６上に周方向へ略等間隔に分散して配置される。その状態から、各縦割り部分２２を一様に弾性変形させて内周面１６及び仮想円筒面１４６の径寸法を調節することにより、各突条１４２がその支持面１４４で棒材Ｗの外周面に一様に密着する。したがってガイドブッシュ１４０では、棒材支持部１４の３個の突条１４２により、ガイドブッシュ１４０と共に回転する棒材Ｗを振れが生じないように確実に心出し支持することができる。
上記構成を有するガイドブッシュ１４０によっても、前述したガイドブッシュ１０、９０、１２０と同等の作用効果が奏されることは理解されよう。またガイドブッシュ１４０は、図５に示す自動旋盤に組込んで使用することができ、それにより前述した種々の顕著な作用効果を奏する。
なお、ガイドブッシュ１４０は、回転軸線１４０ａを中心とした円筒内面１４８を軸線方向前端に有する中空円筒状のブランクに対し、内周面１６及び突条１４２を有する中空円筒状の部材１５０を例えばろう付けにより円筒内面１４８に固定した後、３個のスリット１８を切削加工して棒材支持部１４の３個の縦割り部分２２を形成することにより作製することができる。この場合、好ましくは部材１５０は、超硬材や焼入材から形成される。
或いは図１９Ａに示すように、ガイドブッシュ１４０の突条１４２を、図１のガイドブッシュ１０と同様に、角柱状の支持部材１５２によって構成することもできる。この場合、棒材支持部１４の各縦割り部分２２の内周面部分１７に、軸線方向へ延びる矩形溝１５４が刻設され、矩形溝１５４に、超硬材や焼入材から別工程で成形された角柱状の支持部材１５２を部分的に嵌入、固定することにより、支持面１４４を有した突条１４２が形成される。なお支持面１４４は、支持部材１５４を矩形溝１５２に固定した後に、研磨工程により形成できる。
さらに、図１９Ｂに示すように、支持部材１５２によって形成された突条１４２の支持面１４４を含む表面を、ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）被膜１５６で覆うこともできる。ＤＬＣ被膜１５６は、主に炭素と水素とから構成される非晶質のカーボン硬質膜であり、ダイアモンドに極めて近い結晶構造及び特性を有する。このような構成によれば、棒材送り時の各突条１４２の支持面１４４と棒材外周面との間の摩擦抵抗を一層効果的に軽減することができる。
以上、本発明を幾つかの好適な実施形態に関連して説明したが、本発明は請求の範囲の開示内で様々な変更及び修正を為し得るものである。
例えば、棒材支持部の内周面に形成される突起は、棒材を正確に心出し支持するためには、上記各実施形態におけるように内周面の周方向へ等間隔に離間した少なくとも３箇所に設置することが有利である。しかし、棒材支持部の内周面自体の形状を非対称にすれば、内周面の周方向へ少なくとも１箇所に支持部材を配置する構成によっても、棒材を正確に心出し支持することができる。また、棒材支持部の内周面の周方向へ離間した４箇所以上に突起を設けることもできるが、この場合は、棒材を軸線方向へ送る際に各突起と棒材外周面との間に生じる摩擦抵抗が過大にならないこと、つまり前述した従来技術における問題と同様の問題が生じないことに留意して、個数を選定することが望ましい。
産業上の利用可能性
本発明は、自動旋盤に搭載されることにより、製品を高精度に加工成形することを可能にする回転型ガイドブッシュを提供するものである。本発明による回転型ガイドブッシュは、棒材送り時にガイドブッシュの棒材支持部と棒材外周面との間に生じる摩擦抵抗を軽減するとともに、棒材支持部と棒材外周面との間に生じ得る不要な隙間を排除することができる。また、ガイドブッシュやチャックの構成部品の損耗、劣化を抑制することができるだけでなく、ガイドブッシュの内径寸法の調節時間を短縮することもできる。したがって特に、外径寸法精度の低い引抜き材を棒材として使用する場合に好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
本発明の上記並びに他の目的、特徴及び利点は、添付図面に関連した以下の好適な実施例の説明により一層明らかになろう。同添付図面において、
図１は、本発明の第１の実施形態による回転型ガイドブッシュの、図２の線Ｉ−Ｉに沿った縦断面図、
図２は、図１のガイドブッシュを矢印ＩＩから見た端面図、
図３Ａ〜図３Ｅは、図１のガイドブッシュの製造工程の各段階を順に示す図２に対応する端面図、
図４は、図１のガイドブッシュの変形例を示す図２に対応する端面図、
図５は、図１のガイドブッシュを組込んだ自動旋盤の部分縦断面図で、旋削加工対象の棒材をガイドブッシュに挿入した状態を示す図、
図６は、本発明の第２の実施形態による回転型ガイドブッシュの、図７の線ＶＩ−ＶＩに沿った縦断面図、
図７は、図６のガイドブッシュを矢印ＶＩＩから見た端面図、
図８は、図６のガイドブッシュの支持部材及び凹部の拡大断面図、
図９は、図６のガイドブッシュの製造工程の一段階を示す分解縦断面図、
図１０は、図６のガイドブッシュの製造工程の他の段階を示す縦断面図、
図１１は、図６のガイドブッシュの変形例を示す図７に対応する端面図、
図１２は、本発明の第３の実施形態による回転型ガイドブッシュの、図１３の線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿った縦断面図、
図１３は、図１２のガイドブッシュを矢印ＸＩＩＩから見た端面図、
図１４は、図１２のガイドブッシュに使用されるローラの変形例の図、
図１５は、図１３のガイドブッシュの変形例を示す部分図端面図
図１６は、本発明の第４の実施形態による回転型ガイドブッシュの、図１７の線ＸＶＩ−ＸＶＩに沿った縦断面図、
図１７は、図１６の回転型ガイドブッシュを矢印ＸＶＩＩから見た端面図、
図１８は、図１６の回転型ガイドブッシュにおける突条の拡大部分端面図、並びに
図１９Ａ及び図１９Ｂは、突条の変形例を示す図１８に対応した拡大部分端面図である。
Claims (11)
- 回転軸線を包囲する中空筒状の棒材支持部を具備する回転型ガイドブッシュにおいて、
前記棒材支持部の前記内周面に埋設される少なくとも１つの支持部材を具備し、該支持部材の、該内周面から突出する突出部分が、該内周面に局所的に形成される突起であって、該内周面から離隔した位置に棒材を支持する突起を構成し、
前記支持部材が略円柱形状を有し、前記突出部分が前記内周面上で前記回転軸線に沿って連続的に形成されること、
を特徴とする回転型ガイドブッシュ。 - 前記突出部分が前記内周面の回転軸線方向略全長に渡って延設される請求項１に記載の回転型ガイドブッシュ。
- 前記棒材支持部の前記内周面に、前記支持部材を部分的に収容する凹部が設けられ、該凹部が、略弓形の断面形状を有して、前記回転軸線に沿って連続的に延設される請求項１又は２に記載の回転型ガイドブッシュ。
- 回転軸線を包囲する中空筒状の棒材支持部を具備する回転型ガイドブッシュにおいて、
前記棒材支持部の前記内周面に埋設される少なくとも１つの支持部材を具備し、該支持部材の、該内周面から突出する突出部分が、該内周面に局所的に形成される突起であって、該内周面から離隔した位置に棒材を支持する突起を構成し、
前記支持部材が略球形状を有し、前記突出部分が前記内周面上で前記回転軸線に沿って局所的に形成されること、
を特徴とする回転型ガイドブッシュ。 - 回転軸線方向に互いに離間して整列配置される複数の前記支持部材を備える請求項４に記載の回転型ガイドブッシュ。
- 前記棒材支持部の前記内周面に、前記支持部材を部分的に収容する凹部が設けられ、該凹部が、略円形の断面形状を有して、前記回転軸線を中心に放射状に延設される請求項４又は５に記載の回転型ガイドブッシュ。
- 前記内周面における前記凹部の開口部に、該開口部の中心に向かって延びる突縁が形成され、前記支持部材が該突縁によって該凹部内に保持される請求項３又は６に記載の回転型ガイドブッシュ。
- 回転軸線を包囲する中空筒状の棒材支持部を具備する回転型ガイドブッシュにおいて、
前記棒材支持部の前記内周面に埋設される少なくとも１つの支持部材を具備し、該支持部材の、該内周面から突出する突出部分が、該内周面に局所的に形成される突起であって、該内周面から離隔した位置に棒材を支持する突起を構成し、
前記支持部材が、前記回転軸線に略直交する方向へ延びる軸線に関して回動自在なローラからなること、
を特徴とする回転型ガイドブッシュ。 - 周方向に互いに離間して配置される複数の前記支持部材を備える請求項１〜８のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュ。
- 前記棒材支持部が、回転軸線方向に延びる複数のスリットによって複数の縦割り部分に分割され、それら縦割り部分の各々に少なくとも１個の前記支持部材が設置される請求項９に記載の回転型ガイドブッシュ。
- 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュを、棒材の加工作業位置近傍に設置してなる自動旋盤。
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