JP2001170824A - Shrink fitting method for member and support axis having the member - Google Patents
Shrink fitting method for member and support axis having the memberInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、部材を加熱した状
態で、そこに形成した穴を、支軸に対して嵌合し、前記
部材の温度降下による収縮で、前記支軸に前記部材を装
着する焼嵌め方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for heating a member, fitting a hole formed in the member to a support shaft, and shrinking the member on the support shaft by contraction due to a temperature drop of the member. The present invention relates to a shrink fitting method for mounting.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば、レーザービームプリ
ンターのポリゴンミラー取付台と、これを回転駆動する
モータ回転軸との組立方法には、公知の焼嵌めの手法が
用いられている。即ち、支軸と、それが挿入される穴を
持つ部材との組付けには、部材を加熱して穴径を拡大
し、この穴に前記支軸を、隙間嵌め(遊合)にて挿入
し、両者を室温まで冷やすことで、前記支軸に対して前
記部材を焼嵌めするのである(例えば、特許登録第27
18807号の発明では、ポリゴンミラー取付部材とモ
ーター軸とを焼嵌めする方法が開示されている)。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a known shrink-fitting method has been used for assembling a polygon mirror mounting base of a laser beam printer and a motor rotating shaft for rotating the polygon mirror mounting base. That is, when assembling the support shaft and a member having a hole into which the support shaft is to be inserted, the member is heated to increase the hole diameter, and the support shaft is inserted into the hole by clearance fitting (play). Then, by cooling them to room temperature, the member is shrink-fitted to the support shaft (for example, Patent Registration No. 27).
In the invention of No. 18807, a method of shrink-fitting a polygon mirror mounting member and a motor shaft is disclosed).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ここでは、支軸とポリ
ゴンミラーのミラー面との平行度が、製品精度を保証す
るので、この点を十分考慮しなければならない。この点
を、図2に示す組立状態において、具体的に説明する
と、ここで、符号1はポリゴンミラーであり、支軸2に
固定されている。また、符号5は欽定ワッシャ、6は皿
バネ、3は皿バネ6を介して弾性的にポリゴンミラー1
を保持する取付台座、7はヨークにマグネット8を設け
たローター、9はローター7に対応して基板10に固定
されたステーター、4は支軸2のための軸受けである。
そして、軸受け4は基板10に固定され、この状態で、
ポリゴンミラー1は回転できる。Here, since the parallelism between the support shaft and the mirror surface of the polygon mirror guarantees the product accuracy, this point must be sufficiently considered. This point will be specifically described in the assembled state shown in FIG. 2. Here, reference numeral 1 denotes a polygon mirror, which is fixed to the support shaft 2. Further, reference numeral 5 denotes a kingdom washer, 6 denotes a disc spring, and 3 denotes a polygon mirror 1 elastically via a disc spring 6.
Is a rotor having a magnet 8 provided on a yoke, 9 is a stator fixed to a substrate 10 corresponding to the rotor 7, and 4 is a bearing for the support shaft 2.
Then, the bearing 4 is fixed to the substrate 10, and in this state,
The polygon mirror 1 can rotate.
【0004】この時、レーザービームプリンターの機能
として、複数あるミラー面1Bで、レーザー光を反射す
るので、支軸2に対して、複数あるミラー面1Bが、平
行度3ミクロン以下でなければならない。このため、ポ
リゴンミラーは、ミラー面1Bと取付台座3への当たり
面1A(基準面)の直角度を1ミクロン以下に作られ
る。このようにして、ポリゴンミラーとの取付台座3の
当たり面3Aおよび支軸2の直角度が、1ミクロン以下
であれば、支軸2とポリゴンミラーのミラー面1Bとの
平行度が保証される。At this time, since the laser beam is reflected by a plurality of mirror surfaces 1B as a function of the laser beam printer, the plurality of mirror surfaces 1B must have a parallelism of 3 microns or less with respect to the support shaft 2. . For this reason, in the polygon mirror, the perpendicularity between the mirror surface 1B and the contact surface 1A (reference surface) with respect to the mounting base 3 is set to 1 micron or less. In this way, if the perpendicularity between the contact surface 3A of the mounting base 3 with the polygon mirror and the support shaft 2 is 1 micron or less, the parallelism between the support shaft 2 and the mirror surface 1B of the polygon mirror is guaranteed. .
【0005】しかしながら、上述の組立方法では、焼嵌
めによる誤差を考慮してはいないので、焼嵌めによる組
立方法が、そのまま、上述のような、支軸2と取付台座
3との精度(直角度、平行度)を保証することにはなら
ない。これは、取付台座3を焼嵌めのため加熱した状態
では、その取付台座の当たり面3Aを治具に触れさせる
と、金属との接触で、傷や打痕が付いて、当たり面3A
の精度が低下するからである。However, in the above-described assembling method, since the error due to shrink fitting is not taken into account, the assembling method according to shrink fitting does not change the accuracy (squareness) between the support shaft 2 and the mounting base 3 as described above. , Parallelism) is not guaranteed. This is because, when the mounting base 3 is heated for shrink fitting, the contact surface 3A of the mounting base is brought into contact with the jig, and the contact surface with the metal causes scratches and dents on the mounting surface 3A.
This is because the accuracy of the method is reduced.
【0006】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、支軸に嵌合・装着され
る部材の、他の部材に対して高精度を保つ必要のある基
準面に触れることなく、しかも、治具に対して正確な位
置付けにより、高精度な組立を可能とする、部材の焼嵌
め方法を提供するにある。The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a criterion for maintaining high accuracy with respect to other members of a member fitted / mounted on a spindle. An object of the present invention is to provide a shrink-fitting method of a member which enables high-precision assembly without touching a surface and by accurately positioning the jig.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、部材を加熱した状態で、そこに形成し
た穴を、支軸に対して嵌合し、前記部材の温度降下によ
る収縮で、前記支軸に前記部材を装着する焼嵌め方法に
おいて、前記支軸を保持する治具は、その保持状態で、
前記支軸に対して所要の直角度となるように形成した座
面を有し、前記穴と前記支軸との間に隙間がある間に、
前記支軸の軸線に対して、所要の精度で直交する前記部
材の他部材取付基準面とは別の平行な平面を、前記座面
に対して当接・保持してから、焼嵌めによって、前記支
軸に前記部材を装着することを特徴とする。In order to achieve the above object, according to the present invention, while a member is heated, a hole formed therein is fitted to a support shaft, and the member shrinks due to a temperature drop. In the shrink-fitting method of mounting the member on the support shaft, the jig for holding the support shaft is
It has a seating surface formed so as to have a required right angle with respect to the support shaft, and while there is a gap between the hole and the support shaft,
With respect to the axis of the support shaft, a plane parallel to the other member mounting reference plane perpendicular to the required accuracy with respect to the other member is brought into contact with and held against the seating surface, and then shrink-fitted. The member is mounted on the support shaft.
【0008】また、本発明では、部材を加熱した状態
で、そこに形成した穴を、支軸に対して嵌合し、前記部
材の温度降下による収縮で、前記支軸に前記部材を装着
する焼嵌め方法において、前記支軸を保持する治具は、
その保持状態で、前記支軸に対して所要の直角度となる
ように、軸周りに等分の3個所に配置・形成した座面を
有し、前記穴と前記支軸との間に隙間がある間に、前記
支軸の軸線に対して、所要の精度で直交する前記部材の
他部材取付基準面を、前記3個所に対応する個所で、高
さ測定し、その測定値をフィードバックして、前記座面
の高さ調整を行い、この状態で、前記基準面とは別の平
行な平面を、前記座面に対して当接・保持してから、焼
嵌めによって、前記支軸に前記部材を装着することを特
徴とする。According to the present invention, in a state where the member is heated, the hole formed therein is fitted to the support shaft, and the member is mounted on the support shaft by contraction due to a temperature drop of the member. In the shrink fitting method, the jig holding the spindle is
In the holding state, the seating surface is disposed and formed at three equally-spaced positions around the axis so as to have a required right angle with respect to the shaft, and a gap is provided between the hole and the shaft. In the meantime, the other member mounting reference plane of the member orthogonal to the axis of the support shaft with required accuracy is measured at the positions corresponding to the three positions, and the measured value is fed back. Then, the height of the bearing surface is adjusted, and in this state, a parallel plane different from the reference surface is brought into contact with and held by the bearing surface, and then shrink-fitted to the support shaft. It is characterized in that the member is mounted.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
1〜図12を参照して、具体的に説明する。図1〜図3
は本発明の第1の実施の形態における、焼嵌めのための
装置、並びに、これによって組付けられた部材およびこ
の部材の基準面に対して位置付けられた他部材の、その
後の組立状態(従来を示す図2を援用)を示している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to FIGS. 1 to 3
FIG. 1 shows a device for shrink fitting in a first embodiment of the present invention, and a subsequent assembled state of a member assembled thereby and other members positioned with respect to a reference surface of the member (conventionally, FIG. 2 is used).
【0010】なお、従来の説明で示した構成は、以下、
そのまま同一符号で表記する。ここで、ワークの一方と
してのモーター軸(支軸)2は、ベース19上に設けた
コレットチャック(治具)17にチャッキングされてお
り、その取付高さは、軸高さ調整駒18で設定される。
また、治具の座面として、モーター軸2の軸心に直交す
る座面16Aを、その頂面に形成した取付台座受け部材
16が、ベース19上に設けられている。なお、この受
け部材16は、この実施の形態においては、モーター軸
2の軸周りに等分の3個所に別々に配置・形成された3
本の支柱形のものである。[0010] The configuration shown in the conventional description is as follows.
They are denoted by the same reference signs as they are. Here, the motor shaft (support shaft) 2 as one of the workpieces is chucked by a collet chuck (jig) 17 provided on a base 19, and its mounting height is determined by a shaft height adjusting piece 18. Is set.
Further, a mounting base receiving member 16 having a seating surface 16 </ b> A orthogonal to the axis of the motor shaft 2 formed on the top surface as a seating surface of the jig is provided on a base 19. In the present embodiment, the receiving members 16 are separately arranged and formed at three equally-spaced portions around the axis of the motor shaft 2.
It is a pillar-shaped book.
【0011】また、ワークの他方としての取付台座(部
材)3は、適当なチャック手段(ここでは、クリックボ
ール15Aで示している)を介して、ホットプレート1
5に形成した円柱状の取付穴15B内に保持されている
が、他部材(例えば、ポリゴンミラー1)を取付ける際
の位置決めの基準面3Aは、ホットプレート15側には
触れていない。そして、ホットプレート15は、断熱部
材4を介して、上下ステージ12に取り付けられ、垂直
ガイド支柱11に沿ってステージ12が昇降するとき、
取付台座3を伴って昇降される。なお、図中、符号13
はコンプライアンスである。Further, the mounting pedestal (member) 3 as the other side of the work is placed on the hot plate 1 via an appropriate chuck means (here, indicated by a click ball 15A).
5 is held in the cylindrical mounting hole 15B, but the reference surface 3A for positioning when attaching another member (for example, the polygon mirror 1) does not touch the hot plate 15 side. The hot plate 15 is attached to the upper and lower stages 12 via the heat insulating member 4, and when the stage 12 moves up and down along the vertical guide columns 11,
It is moved up and down with the mounting base 3. In the figure, reference numeral 13 is used.
Is compliance.
【0012】このような構成で、モーター軸2の軸心に
対する座面16Aの直角度の精度が高いと、取付台座3
の穴とモーター軸2との間に隙間がある間に、モーター
軸2の軸線に対して所要の精度で直交する取付台座3
の、基準面3Aとは別の平行な平面3Bを、座面16A
に対して当接・保持してから、冷却に基づく焼嵌めによ
って、モーター軸2に取付台座3を正確に装着すること
ができる。その結果、図2に示すような取付台座の他部
材取付基準面が高い精度で軸に対して直交している取付
台座を有する軸を得ることができる。With such a configuration, if the accuracy of the perpendicularity of the seat surface 16A to the axis of the motor shaft 2 is high, the mounting base 3
The mounting pedestal 3 is orthogonal to the axis of the motor shaft 2 with required accuracy while there is a gap between the hole of the motor shaft 2 and the motor shaft 2.
A parallel plane 3B different from the reference plane 3A is
, The mounting base 3 can be accurately mounted on the motor shaft 2 by shrink fitting based on cooling. As a result, it is possible to obtain a shaft having a mounting pedestal as shown in FIG. 2 in which the other member mounting reference surface of the mounting pedestal is orthogonal to the axis with high accuracy.
【0013】また、図4ないし図7に示す第2の実施の
形態では、座面を頂部に形成した上下調整可能な3個の
レギュレータ(例えば、空気圧シリンダ機構)23A〜
23Cを、モーター軸周りに等分に配置していて、これ
に対応して、上下ステージ12側には非接触センサ20
A〜20Cが用意されている。そして、非接触センサ2
0A〜20Cで、それぞれ、取付台座3の基準面3Aの
高さを測定し、その測定値をフィードバックして、レギ
ュレータ23A〜23Cを各別に制御するのである。こ
れによって、平面3Bが基準面3Aに対して正確に平行
度を保たなくても、モーター軸2の軸線に対して基準面
3Aを正確な直角度で位置するように、モーター軸2に
取付台座3を合わせてから、焼嵌めを実現できる。この
状況は、図6および図7に示されている。その結果、図
2に示すような取付台座の他部材取付基準面が高い精度
で軸に対して直交している取付台座を有する軸を得るこ
とができる。Further, in the second embodiment shown in FIGS. 4 to 7, three regulators (for example, pneumatic cylinder mechanisms) 23A to 23A to which the seating surface is formed at the top and which can be adjusted up and down.
23C are equally spaced around the motor axis, and the non-contact sensor 20
A to 20C are prepared. And the non-contact sensor 2
At 0A to 20C, the height of the reference surface 3A of the mounting base 3 is measured, and the measured value is fed back to control the regulators 23A to 23C individually. Thereby, even if the plane 3B does not maintain the parallelism with respect to the reference plane 3A accurately, it is attached to the motor shaft 2 so that the reference plane 3A is positioned at an accurate right angle with respect to the axis of the motor shaft 2. After fitting the pedestal 3, shrink fitting can be realized. This situation is illustrated in FIGS. As a result, it is possible to obtain a shaft having a mounting pedestal as shown in FIG. 2 in which the other member mounting reference surface of the mounting pedestal is orthogonal to the axis with high accuracy.
【0014】この焼嵌めを実現するために、例えば、図
8に示すように、焼嵌め装置の制御用にコントローラを
装備し、また、ホットプレート15を温度制御するコン
トローラが装備されると良い。また、図9は第1の実施
の形態における焼嵌めの装置の制御フローを示すもので
あり、ここでは、ホットプレート15側に取付台座3を
装着し、一方、モーター軸2をコレットチャック17に
装着して置いて、自動制御で、ステージ12を降下し、
加熱された取付台座3の穴にモーター軸2を所要高さま
で挿入する。そして、冷却工程(5秒程度)後には、取
付台座3がモーター軸2に焼嵌めされているから、そこ
で、ステージ12を上昇することで、取付台座3はステ
ージ12から離れる。最後に、コレットチャック17か
ら、相互に組付けられた取付台座3およびモーター軸2
を取り出すのである。その結果、更に精確かつ迅速に取
付台座3をモータ軸2に取り付けることができる。In order to realize this shrink fitting, for example, as shown in FIG. 8, a controller for controlling the shrink fitting apparatus and a controller for controlling the temperature of the hot plate 15 may be provided. FIG. 9 shows a control flow of the shrink-fitting device according to the first embodiment. Here, the mounting base 3 is mounted on the hot plate 15 side, and the motor shaft 2 is mounted on the collet chuck 17. With it attached and placed, the stage 12 is lowered by automatic control,
The motor shaft 2 is inserted into the hole of the heated mounting base 3 to a required height. After the cooling step (about 5 seconds), the mounting base 3 is shrink-fitted to the motor shaft 2, and the mounting base 3 is separated from the stage 12 by moving up the stage 12. Finally, from the collet chuck 17, the mounting base 3 and the motor shaft 2,
Take out. As a result, the mounting base 3 can be mounted on the motor shaft 2 more accurately and quickly.
【0015】図10には、第2の実施の形態における制
御系を図解したものであり、ここでは、上述のコントロ
ーラの他に、距離センサー駆動コントローラが用意され
ている。そして、非接触センサ20A〜20Cの測定結
果から、レギュレータ23A〜23Cを駆動するのであ
る。FIG. 10 illustrates a control system according to the second embodiment. Here, a distance sensor drive controller is prepared in addition to the above-described controller. Then, the regulators 23A to 23C are driven based on the measurement results of the non-contact sensors 20A to 20C.
【0016】そして、図11および図12に示すよう
に、まず、マスター取付台座(基準とするための部材)
を治具50の支持棒21上に載置し、非接触センサ(距
離センサ)を基準面(ポリゴンの取付面)3Aに対して
計測し、ここで、ゼロにリセットする。しかる後、治具
50に取付台座3をセットする(図4を参照)。なお、
支持棒21は架台22に取り付けられている。この状態
で、非接触センサの測定値をレギュレータ23Aないし
23Cの制御のためにフィードバックし、それぞれ、高
さ調整する。そして、取付台座3をホットプレート15
側に装着し、一方では、モーター軸2をコレットチャッ
ク17にチャッキングする。それ以後は、第1の実施の
形態と同様に、ステージ12を下げ、冷却工程が終了す
ると、ステージ12を上昇し、組付けられた取付台座3
およびモーター軸2をコレットチャックから取り外し、
次の作業に入るのである。その結果、更に精確かつ迅速
に取付台座3をモータ軸2に取り付けることができる。Then, as shown in FIGS. 11 and 12, first, the master mounting base (member for reference)
Is placed on the support bar 21 of the jig 50, a non-contact sensor (distance sensor) is measured with respect to a reference surface (polygon attachment surface) 3A, and reset to zero. Thereafter, the mounting base 3 is set on the jig 50 (see FIG. 4). In addition,
The support bar 21 is attached to a gantry 22. In this state, the measured values of the non-contact sensor are fed back for controlling the regulators 23A to 23C, and the heights are adjusted respectively. Then, attach the mounting base 3 to the hot plate 15
Side, while chucking the motor shaft 2 to the collet chuck 17. Thereafter, similarly to the first embodiment, the stage 12 is lowered, and when the cooling process is completed, the stage 12 is raised, and the mounted mounting base 3 is mounted.
And remove the motor shaft 2 from the collet chuck,
The next task begins. As a result, the mounting base 3 can be mounted on the motor shaft 2 more accurately and quickly.
【0017】[0017]
【実施例】(実施例1)ここでは、第1の実施の形態に
おいて、実現した具体例を示す。取付台座3のポリゴン
ミラー座面(即ち、基準面)3Aと治具側の座面3Bと
の平行度(m/m)は、0.0005mm以下である。また、
コレットチャック17でモーター軸2をチャックした状
態で、取付台座受け部材16の頂部16Aの直角度は、
0.0005mm以下に調整されている。また、ホットプレー
ト15による取付台座3の加熱温度は以下の通りであ
る。EXAMPLE (Example 1) Here, a specific example realized in the first embodiment will be described. The parallelism (m / m) between the polygon mirror seating surface (that is, reference surface) 3A of the mounting base 3 and the jig-side seating surface 3B is 0.0005 mm or less. Also,
With the motor shaft 2 chucked by the collet chuck 17, the perpendicularity of the top 16A of the mounting base receiving member 16 is:
It is adjusted to 0.0005 mm or less. The heating temperature of the mounting base 3 by the hot plate 15 is as follows.
【0018】なお、ここでのモーター軸2の軸径=3m
mから3.001mmであり、取付台座3の穴径=2.990mm
から2.995mmである。従って、軸と穴とは、0.005〜0.
011mmの締まり嵌めとなる。そこで、取付台座3を温
め、穴を拡張する。ここでの取付台座3は真鍮であり、
熱膨張係数は200×10-7、軸2はステンレスであり、熱
膨張係数は110×10-7である。The shaft diameter of the motor shaft 2 here is 3 m.
It is 3.001 mm from m, and the hole diameter of the mounting base 3 = 2.990 mm
From 2.995 mm. Therefore, the shaft and hole are 0.005-0.
A tight fit of 011 mm results. Therefore, the mounting pedestal 3 is heated and the hole is expanded. The mounting base 3 here is made of brass,
The coefficient of thermal expansion is 200 × 10 −7 , the shaft 2 is made of stainless steel, and the coefficient of thermal expansion is 110 × 10 −7 .
【0019】穴の拡張は、最大締め代0.011mmより大
きくし、焼嵌め挿入時は、0.003mmの隙間嵌めになる
ようにする。この場合、穴の拡張は、0.014mmが必要
である。このための加熱温度は、以下の通りである。The expansion of the hole is made larger than the maximum interference of 0.011 mm, and the gap is set to 0.003 mm at the time of shrink fitting. In this case, the expansion of the hole requires 0.014 mm. The heating temperature for this is as follows.
【0020】 T=0.014/2.990/200×10-7+室温25度=260度 既に、図9のフローで説明したように、先ず、ホットプ
レート15が260度に達したならば(20分程度)、取付
台座3を穴15Bへ押し込む。そして、クリックボール
15A(鋼球をバネで弾持する構造)で、ホットプレー
ト15に取付台座3を保持する。また、支軸2はコレッ
トチャック17で保持する。T = 0.014 / 2.990 / 200 × 10 −7 + room temperature 25 degrees = 260 degrees As already described in the flow of FIG. 9, if the hot plate 15 first reaches 260 degrees (about 20 minutes) ), And push the mounting base 3 into the hole 15B. Then, the mounting pedestal 3 is held on the hot plate 15 by a click ball 15A (a structure for holding a steel ball with a spring). The support shaft 2 is held by a collet chuck 17.
【0021】ホットプレート15で、取付台座3が約30
秒で260度まで加熱されると、コントローラの制御で、
ステージ12が降下する。降下に伴い、穴と軸とが接触
するが、水平(X、Y)の位置ずれは、コンプライアン
ス13により修正される。その後、取付台座3の平面3
Bが受け部材16の頂面16Aに接するが、この際、コ
ンプライアンス13により傾きが修正され、両者が密着
する。この状態で、支軸2と取付台座3との所要の直角
度が出る。With the hot plate 15, the mounting base 3 is about 30
When heated to 260 degrees in seconds, under the control of the controller,
The stage 12 descends. With the descent, the hole and the shaft come into contact, but the horizontal (X, Y) displacement is corrected by the compliance 13. Then, the plane 3 of the mounting base 3
B comes into contact with the top surface 16A of the receiving member 16, but at this time, the inclination is corrected by the compliance 13, and the two adhere closely. In this state, a required perpendicularity between the support shaft 2 and the mounting base 3 comes out.
【0022】その後、ステージ12を1mm下げ、この1
mm分をコンプライアンス13が吸収する。これによ
り、ホットプレート15と断熱棒14などの自重によ
り、荷重(1kg程度)が取付台座3に掛かり、平面3
Bと頂面16Aとの密着性が保証される。この状態で、
5秒程度保持することにより、取付台座3から支軸2に
熱が伝わり、熱交換で、取付台座3の温度が下がり、支
軸2の温度が上がる。その結果、穴径が縮小し、軸径が
膨張する。このようにして、焼嵌めが完了すると、ステ
ージ12が上昇し、ホットプレート15から取付台座3
が外れる。そして、最後に、コレットチャック17を外
し、支軸2に組付けた取付台座3が取り出される。Thereafter, the stage 12 is lowered by 1 mm,
The mm part is absorbed by the compliance 13. As a result, a load (about 1 kg) is applied to the mounting base 3 by the weight of the hot plate 15 and the heat insulating rod 14 and the like, and
The adhesion between B and top surface 16A is guaranteed. In this state,
By holding for about 5 seconds, heat is transmitted from the mounting pedestal 3 to the support shaft 2, and the temperature of the mounting pedestal 3 decreases and the temperature of the support shaft 2 increases by heat exchange. As a result, the hole diameter decreases and the shaft diameter expands. When shrink fitting is completed in this way, the stage 12 is raised, and the hot plate 15 is
Comes off. Then, finally, the collet chuck 17 is removed, and the mounting base 3 assembled to the support shaft 2 is taken out.
【0023】(実施例2)ここでは、取付台座3の基準
面(ポリゴンミラーの取付基準面)3Aと治具の座面
(頂面)16Aに接する平面3Bとの平行度が十分でな
い場合を例示している。このため、第2の実施の形態で
の焼嵌め方法が採用される。即ち、第1の工程として、
基準面3Aと平面3Bとの平行度の狂いを測定する。次
に、第2の工程として、その平行度の狂いを修正する。(Embodiment 2) Here, a case where the parallelism between the reference surface 3A of the mounting base 3 (mounting reference surface of the polygon mirror) 3A and the plane 3B in contact with the seat surface (top surface) 16A of the jig is not sufficient. An example is shown. Therefore, the shrink-fitting method according to the second embodiment is employed. That is, as a first step,
The deviation of the parallelism between the reference plane 3A and the plane 3B is measured. Next, as a second step, the deviation of the parallelism is corrected.
【0024】第1の工程では、前述のように、非接触セ
ンサ20A〜20Cが用いられる。なお、この非接触セ
ンサに、例えば、非接触距離レーザーセンサを採用する
のが適当である。既に述べたように、測定治具50にお
いて、基準面3Aを3点で測定し、初期設定する(図1
1を参照)。なお、ここでの取付台座3の基準面3Aと
平面3Bとの平行度は0.0001mmとする。先ず、治具5
0にマスター取付台を載せて、前記センサの値をゼロに
リセットする。これにより、取付座3を載せると、その
計測値には、平行度の狂いが現れる。例えば、センサ2
0Aの測定値=0.001mm、センサ20Bの測定値=0m
m、センサ20Cの測定値=-0.002mmとすると(-の
値は低いことを意味する)、平行度がそのように狂って
いるのである。In the first step, as described above, the non-contact sensors 20A to 20C are used. It is appropriate to employ, for example, a non-contact distance laser sensor as the non-contact sensor. As described above, the measurement jig 50 measures the reference surface 3A at three points and initializes the measurement (FIG. 1).
1). Here, the parallelism between the reference surface 3A of the mounting base 3 and the plane 3B is 0.0001 mm. First, jig 5
Place the master mount on 0 and reset the sensor values to zero. As a result, when the mounting seat 3 is placed, the measured value thereof shows a deviation in parallelism. For example, sensor 2
0A measured value = 0.001mm, sensor 20B measured value = 0m
If m and the measurement value of the sensor 20C = −0.002 mm (a value of − means a low value), the parallelism is so deviated.
【0025】第2の工程では、図5に示す焼嵌め装置が
用いられる。ここでは、測定用治具50の支持棒21の
位置に対応して、レギュレータ23A〜23Cが配置さ
れていて、取付台座3を支持する。そして、センサ20
A〜20Cの測定値に基づいて、レギュレータ23A〜
23Cの高さを制御する。In the second step, a shrink fitting device shown in FIG. 5 is used. Here, regulators 23 </ b> A to 23 </ b> C are arranged corresponding to the positions of the support bars 21 of the measuring jig 50, and support the mounting base 3. And the sensor 20
Based on the measured values of A to 20C, the regulators 23A to
Control the height of 23C.
【0026】例えば、前述の測定値に基づいて、レギュ
レータ23Aは0.001mm低く、レギュレータ23Bは
そのまま、レギュレータ23Cは0.002mm高く調整さ
れる(なお、予め、レギュレータは、その移動量が0の
時、支軸2との当たり面の直角度が0.0005mm以下にな
るように調整されている)。For example, based on the above-mentioned measured values, the regulator 23A is adjusted to be 0.001 mm lower, the regulator 23B is adjusted as it is, and the regulator 23C is adjusted to be higher by 0.002 mm. It is adjusted so that the perpendicularity of the contact surface with the support shaft 2 is 0.0005 mm or less.)
【0027】これにより、基準面3Aと平面3Bとの平
行度がもともと十分でなくても、取付台座を軸に取り付
ける工程で、コレットチャック17でチャックされた支
軸2と取付台座3の基準面3Aとの直角度が保証される
のである。以後の処理は、実施例1と同様である。Thus, even if the parallelism between the reference plane 3A and the plane 3B is originally not sufficient, in the step of mounting the mounting base to the shaft, the reference surface of the support shaft 2 and the mounting base 3 chucked by the collet chuck 17 is used. The perpendicularity with 3A is guaranteed. Subsequent processing is the same as in the first embodiment.
【0028】なお、本発明の実施の形態において、取付
台座3の加熱に、ホットプレートを使用したが、電磁誘
導コイルを用いた電磁誘導加熱でも良い。その方が加熱
時間(5秒程度)を短縮できる点で、若干有利である。
また、取付台座を加熱するのではなく、支軸を冷却する
ことでも、更には、取付台座を加熱し、支軸を冷却する
併用によっても、本発明の焼嵌めは実現できる。Although the hot plate is used for heating the mounting base 3 in the embodiment of the present invention, electromagnetic induction heating using an electromagnetic induction coil may be used. This is slightly advantageous in that the heating time (about 5 seconds) can be shortened.
The shrink fitting of the present invention can be realized not only by heating the mounting pedestal but also by cooling the support shaft, and also by heating the mounting pedestal and cooling the support shaft.
【0029】[0029]
【発明の効果】本発明は、以上説明したようになり、部
材を加熱した状態で、そこに形成した穴を、支軸に対し
て嵌合し、前記部材の温度降下による収縮で、前記支軸
に前記部材を装着する焼嵌め方法において、前記支軸を
保持する治具は、その保持状態で、前記支軸に対して所
要の直角度となるように形成した座面を有し、前記穴と
前記支軸との間に隙間がある間に、前記支軸の軸線に対
して、所要の精度で直交する前記部材の他部材取付基準
面とは別の平行な平面を、前記座面に対して当接・保持
してから、焼嵌めによって、前記支軸に前記部材を装着
することを特徴とする。According to the present invention, as described above, a hole formed therein is fitted to a spindle while the member is heated, and the member is shrunk by a temperature drop of the member, and the member is heated. In the shrink-fitting method of mounting the member on a shaft, the jig holding the support shaft has a seat surface formed to have a required right angle with respect to the support shaft in the holding state, While there is a gap between the hole and the support shaft, a plane parallel to the axis of the support shaft, which is orthogonal to the axis of the support shaft with a required accuracy, is different from the other member mounting reference surface of the member, And then mounting the member on the support shaft by shrink fitting.
【0030】従って、部材における他部材取付基準面を
損なうことなく、焼嵌めによって、支軸に対して所要の
直角度を確保しながら、前記部材を支軸に装着すること
ができる。Accordingly, the member can be mounted on the support shaft by shrink fitting while maintaining a required perpendicularity to the support shaft without damaging the reference surface for attaching another member to the member.
【0031】また、本発明は、部材を加熱した状態で、
そこに形成した穴を、支軸に対して嵌合し、前記部材の
温度降下による収縮で、前記支軸に前記部材を装着する
焼嵌め方法において、前記支軸を保持する治具は、その
保持状態で、前記支軸に対して所要の直角度となるよう
に、軸周りに等分の3個所に配置・形成した座面を有
し、前記穴と前記支軸との間に隙間がある間に、前記支
軸の軸線に対して、所要の精度で直交する前記部材の他
部材取付基準面を、前記3個所に対応する個所で、高さ
測定し、その測定値をフィードバックして、前記座面の
高さ調整を行い、この状態で、前記基準面とは別の平行
な平面を、前記座面に対して当接・保持してから、焼嵌
めによって、前記支軸に前記部材を装着することを特徴
とする。Further, according to the present invention, when the member is heated,
In the shrink-fitting method of fitting the hole formed therein to the support shaft and mounting the member on the support shaft by shrinkage due to temperature drop of the member, the jig holding the support shaft is In the holding state, the seat has a seating surface arranged and formed at three equally divided places around the axis so as to have a required right angle with respect to the spindle, and a gap is formed between the hole and the spindle. Meanwhile, the other member mounting reference plane of the member orthogonal to the axis of the support shaft at a required accuracy is measured at positions corresponding to the three positions, and the measured value is fed back. The height of the seating surface is adjusted, and in this state, a parallel plane different from the reference surface is brought into contact with and held against the seating surface, and then shrink-fitted to the support shaft. It is characterized by mounting members.
【0032】従って、治具に接する部材の平面と、前記
部材の他部材取付基準面との平行度が十分に確保されて
いなくても、前記部材における他部材取付基準面を損な
うことなく、焼嵌めによって、支軸に対して所要の直角
度を確保しながら、前記部材を支軸に装着することがで
きる。これは、部材の製造コストを低減するのに効果が
ある。Therefore, even if the parallelism between the plane of the member that is in contact with the jig and the reference surface for attaching another member to the member is not sufficiently ensured, the burning is performed without damaging the reference surface for attaching another member. The fitting allows the member to be mounted on the support shaft while securing a required perpendicularity to the support shaft. This is effective in reducing the manufacturing cost of the member.
【図1】本発明の第1の実施の形態における焼嵌め装置
の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a shrink fitting device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同じく、焼嵌めの対象物の具体例を示す縦断側
面図である。FIG. 2 is a vertical sectional side view showing a specific example of an object to be shrink-fitted.
【図3】同じく、要部の縦断側面図である。FIG. 3 is a vertical sectional side view of a main part.
【図4】本発明の第2の実施の形態での計測手段を示す
治具の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a jig showing a measuring unit according to a second embodiment of the present invention.
【図5】同じく、焼嵌め装置の一部を示す構成図であ
る。FIG. 5 is a configuration diagram showing a part of the shrink fitting device.
【図6】同じく、焼嵌め装置の全体を示す構成図であ
る。FIG. 6 is a block diagram showing the entire shrink fitting device.
【図7】同じく、使用態様を示す構成図である。FIG. 7 is a block diagram showing a usage mode.
【図8】同じく、制御系を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a control system.
【図9】第1の実施の形態での、焼嵌めのプロセスを示
すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating a shrink-fitting process according to the first embodiment.
【図10】第2の実施形態での、制御系を示すブロック
図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a control system according to the second embodiment.
【図11】同じく、測定のプロセスを示すフローチャー
トである。FIG. 11 is a flowchart showing a measurement process.
【図12】同じく、焼嵌めのプロセスを示すフローチャ
ートである。FIG. 12 is a flowchart showing a shrink fitting process.
1 ポリゴンミラー(他部材) 2 モーター軸(支軸) 3 取付台座 3A 他部材取付基準面 3B 平面(当たり面) 4 軸受け 5 欽定ワッシャ 6 皿バネ 7 モーターヨーク 8 モーターマグネット 9 モーターステーター 10 基板 11 ガイド支柱 12 上下ステージ 13 コンプライアンス 14 断熱棒 15 ホットプレート 15A クリックボール 15B 穴 16 取付台座受け部材 16A 頂面(座面) 17 コレットチャック(治具) 18 高さ調整駒 19 ベース 20A〜20C 非接触センサ 21 支持棒 22 架台 23A〜23C レギュレータ Reference Signs List 1 polygon mirror (other member) 2 motor shaft (support shaft) 3 mounting base 3A other member mounting reference surface 3B plane (contact surface) 4 bearing 5 kinsei washer 6 disc spring 7 motor yoke 8 motor magnet 9 motor stator 10 substrate 11 guide Support 12 Vertical stage 13 Compliance 14 Insulating rod 15 Hot plate 15A Click ball 15B Hole 16 Mounting base receiving member 16A Top surface (Seat surface) 17 Collet chuck (Jig) 18 Height adjustment piece 19 Base 20A to 20C Non-contact sensor 21 Support rod 22 Mount 23A-23C Regulator
Claims (4)
穴を、支軸に対して嵌合し、前記部材の温度降下による
収縮で、前記支軸に前記部材を装着する焼嵌め方法にお
いて、前記支軸を保持する治具は、その保持状態で、前
記支軸に対して所要の直角度となるように形成した座面
を有し、前記穴と前記支軸との間に隙間がある間に、前
記支軸の軸線に対して、所要の精度で直交する前記部材
の他部材取付基準面とは別の平行な平面を、前記座面に
対して当接・保持してから、焼嵌めによって、前記支軸
に前記部材を装着することを特徴とする、部材の焼嵌め
方法。1. A shrink-fitting method in which a hole formed therein is fitted to a spindle while the member is heated, and the member is attached to the spindle by shrinkage due to a temperature drop of the member. The jig for holding the support shaft has a seat surface formed so as to have a required right angle with respect to the support shaft in the holding state, and a gap is provided between the hole and the support shaft. Meanwhile, a plane parallel to the axis of the support shaft, which is different from the other member mounting reference surface of the member orthogonal to the required accuracy, is brought into contact with and held against the seating surface. A method of shrink-fitting a member, wherein the member is mounted on the support shaft by shrink-fitting.
穴を、支軸に対して嵌合し、前記部材の温度降下による
収縮で、前記支軸に前記部材を装着する焼嵌め方法にお
いて、前記支軸を保持する治具は、その保持状態で、前
記支軸に対して所要の直角度となるように、軸周りに等
分の3個所に配置・形成した座面を有し、前記穴と前記
支軸との間に隙間がある間に、前記支軸の軸線に対し
て、所要の精度で直交する前記部材の他部材取付基準面
を、前記3個所に対応する個所で、高さ測定し、その測
定値をフィードバックして、前記座面の高さ調整を行
い、この状態で、前記基準面とは別の平行な平面を、前
記座面に対して当接・保持してから、焼嵌めによって、
前記支軸に前記部材を装着することを特徴とする、部材
の焼嵌め方法。2. A shrink fitting method in which a hole formed therein is fitted to a spindle while the member is heated, and the member is attached to the spindle by shrinkage due to a temperature drop of the member. The jig for holding the support shaft has a seating surface arranged and formed at three equally-spaced positions around the axis so that the jig in the holding state has a required right angle with respect to the support shaft, While there is a gap between the hole and the support shaft, the other member mounting reference plane of the member orthogonal to the axis of the support shaft with required accuracy, at a location corresponding to the three locations, The height is measured, the measured value is fed back, the height of the seating surface is adjusted, and in this state, a parallel plane different from the reference surface is brought into contact with and held against the seating surface. Then, by shrink fitting,
A method of shrink-fitting a member, comprising mounting the member on the spindle.
られた前記部材を有する支軸。3. A spindle having the member obtained by the shrink-fitting method of the member according to claim 1.
られた前記部材を有する支軸。4. A spindle having the member obtained by the shrink-fitting method for the member according to claim 2.
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---|---|---|---|
JP36125299A JP2001170824A (en) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | Shrink fitting method for member and support axis having the member |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009172936A (en) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Senyun Optical Corp | Method for precisely assembling metallic mold |
CN101920431A (en) * | 2010-09-28 | 2010-12-22 | 中冶建工有限公司 | Method and device for hot assembling large-diameter bearing |
JP2018089754A (en) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | 東芝エレベータ株式会社 | Shrinkage fitting device and shrinkage fitting method |
CN117655658A (en) * | 2024-01-30 | 2024-03-08 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | Ultra-small gap tight-fit connecting shaft auxiliary device and use method |
-
1999
- 1999-12-20 JP JP36125299A patent/JP2001170824A/en active Pending
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CN117655658B (en) * | 2024-01-30 | 2024-04-09 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | Ultra-small gap tight-fit connecting shaft auxiliary device and use method |
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