JP2008002840A - テーパゲージ - Google Patents

Abstract

【課題】主軸のテーパ角度精度の評価において密着したテーパゲージと主軸を容易に取り外せるようにする。
【解決手段】環状体１に、内径面の軸嵌合部２から外径面まで連通する複数の孔３を設け、内径面の前記軸嵌合部の幅中央部に周溝４を形成し、前記複数の孔の出口をその周溝内に設けた。テーパゲージＡの軸嵌合部２と主軸のテーパ加工部がブリューペーストと微量の気体を介在して密着した場合、いずれか一つの孔３から流体を注入すると、流体はこのブリューペーストの中に割り込んで入り、最終的にこの流体は他のいずれかの孔３から排出される。この排出の際に前記軸嵌合部２と主軸のテーパ加工面の間の流体による内圧が低下し、流体が容易に流動できるようになるため、流体は短時間で前記軸嵌合部と前記テーパ加工面の間に拡がる。そのため両者の面間の密着が効率的に解除され、テーパゲージと主軸を容易に取り外すことができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、工作機械等の構成部品として用いられる主軸の外周に形成されるテーパ加工面のテーパ角度を管理するために使用されるテーパゲージに関する。

テーパゲージは、軸受鋼、合金工具鋼等の経年寸法変化が小さい材料で作製された部材、例えば、工作機械や車両等に用いられる主軸（図５参照）に形成されたテーパ加工面の角度精度を評価するための測定模範である。例えば、図６に示すような環状体形状のものが従来から使用されている（非特許文献１参照）。その環状体の内径面は軸嵌合部であり、この軸嵌合部には軸方向の一方向に進むにつれて縮径するテーパが形成されている。この軸嵌合部の角度は高精度に製作および管理されている。このテーパゲージの外径面には取り扱いが容易となるように、１対または２対のグリップが設けられている。
「ＮＴＮ株式会社、精密転がり軸受カタログ（ＣＡＴ．Ｎｏ２２６０−ＩＩ／Ｊ）、Ｐ．３７、Ｐ．２４４」

具体的には、このテーパゲージを用いて、次の手順で上記主軸テーパ加工面の角度精度を評価する。

まず、テーパゲージの軸嵌合部にブリューペースト（青色顔料）等を数箇所（例えば９０度おきに４箇所）適量塗布する。次に、そのテーパゲージに設けられたグリップを持ち、軸嵌合部を主軸のテーパ加工面に対し、主軸小径側から嵌合させる。さらに、嵌合した状態でテーパゲージをその軸回りに軽く回転させた後、このテーパゲージをこの主軸から引き抜く。引き抜き後、主軸側のテーパ加工面に転写したブリューを透明テープ等で静かに剥がし、それを白い紙に貼り付ける。例えば、ブリューの転写面積がテーパ加工面の面積の８０％以上であれば、この主軸のテーパ加工面の角度精度に問題なしと判断し、角度精度が基準に達しない場合は、このテーパ加工面を再加工する。

上記テーパゲージによる主軸のテーパ加工面の角度精度評価においては、テーパゲージの軸嵌合部と主軸のテーパ加工面とが、ブリューペースト等と微量の気体を介在して密着した状態となる。この密着状態の解除は、上記グリップを持ち、上記テーパゲージを主軸に対して垂直方向に持ち上げることにより、解除できるが、図７に示すように上記テーパゲージを主軸に対して傾斜させてしまう（こじる）とテーパゲージのエッジ部で主軸のテーパ加工面を傷つけたり、急に密着状態が解除されて、作業者が力余って思わず怪我をしたりすることがあった。

上記密着状態を解除するため（特願２００６−８０４１２号参照）、上記環状体に上記内径面の軸嵌合部から軸嵌合状態における外部露出部分まで連通する孔を設ける構成を採用した。ここで、「軸嵌合状態」とは、テーパゲージの軸嵌合部と主軸のテーパ加工面が嵌合している状態を指し、「外部露出部分」とは、軸嵌合状態においてテーパゲージの外部に露出する部分を指す。

上記構成では、孔を通じて、テーパゲージの軸嵌合部と主軸のテーパ加工面との間に流体を送り込んで、両者の間に隙間をつくることで上記密着状態を解除する。前記孔が一つの場合、送り込んだ流体の逃げ道がないため、ブリューペースト等で充填された上記軸嵌合部と上記テーパ加工面との間に流体を送り込むことは容易ではなく、密着状態が円滑に解除できないという問題があった。特に、主軸のサイズが大きくなると、その分、密着状態となっている部分の面積も増大するので、密着状態の解除は非常に困難となる。

この発明は、このような現状に鑑み、テーパゲージをこじったり、むやみに力を入れたりしなくても、容易に主軸のテーパ加工面からテーパゲージを取り外せるようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するため、この発明は、上記環状体に、上記内径面の軸嵌合部から軸嵌合状態における外部露出部分まで連通する孔を、周方向に離間させた複数箇所に設ける構成としたのである。

この発明によると、テーパゲージの軸嵌合部と主軸のテーパ加工面がブリューペースト等で密着した場合において、複数設けられた孔のうち、いずれか一つの孔から空気や油等（以下、流体と称す）を注入する。注入された流体は、テーパゲージの軸嵌合部と主軸のテーパ加工面との間を充填しているブリューペースト等の間に割り込み、最終的に他の孔から排出される。流体が排出されると、前記テーパゲージの軸嵌合部と主軸のテーパ加工面の間の流体による内圧が低下し、流体が容易に流動できるようになるため、流体は短時間で前記軸嵌合部と前記テーパ加工面の間に拡がる。

上記流体が上記軸嵌合部と上記テーパ加工面の間に拡がると、上記テーパゲージと上記主軸との間の密着状態は解除される。そのため、テーパゲージをこじったり、むやみに力を入れたりしなくても、容易に主軸のテーパ加工面からテーパゲージを取り外すことができる。

この発明の実施形態としては、内径面がテーパ穴とされた環状体を有するテーパゲージに、前記内径面の軸嵌合部から、軸嵌合状態における外部露出部まで連通する複数の孔を設けた構成を採用する。

この孔は、少なくとも２箇所が必要であるが、流体の排出を効率良く行うために、数を増やしても良い。

この孔の配置については、軸方向位置に関しては、テーパゲージの軸嵌合部の幅中央部に設けるのが好ましい。この位置に設けることにより、注入した流体が最も効率良く、その軸嵌合部の全幅に拡がるからである。前記中央部分からずれた位置に設けられたとしても、注入した流体が効率良く拡がるのであれば、正確に中央部分でなくても良い。

また、複数設けられた孔の相互の位置については、基準となるいずれか一つの孔の位置に対し、他のいずれかの一つの孔の位置が周方向に１８０度離間するように設けるのが好ましい。前記孔をこのように設けることにより、上記流体を効率的に排出でき、上記テーパゲージの軸嵌合部と上記主軸のテーパ加工面の間の流体による内圧を低下することができるので、流体を短時間で前記軸嵌合部と前記テーパ加工面の間に拡げることができるからである。

孔の位置関係は、必ずしも対向する位置でなくても、注入した流体が効率良く拡がるのであれば、その位置は特に限定されない。３箇所以上孔を設ける場合、注入した流体が効率良く拡がるように、適宜決めることができる。

上記内径面の前記軸嵌合部の幅中央部に周溝を形成し、前記複数の孔の出口をその周溝内に位置させると、この周溝内にはブリューペースト等が充填されておらず空間が存在するために、孔から注入した流体はその流れを妨げられることなく、対向する孔まで到達する。これと同時に、この周溝内に注入された流体は、その周溝内から流出し、主軸の大径方向と小径方向の２方向に拡がる。

上記孔へ流体を注入開始した直後には、この孔および周溝は流体が充填された状態でありこれらは流体供給源として作用する。この流体供給源から密着状態の最端部までの距離が短いほど、短時間で密着状態は解消される。この周溝は上記軸嵌合部を周回して設けられているので、密着領域の隅々まで、円滑に流体が供給される。つまり、周溝を設けることで、速やかに密着状態は解消される。

この周溝の断面形状は、矩形、半円形、三角形等、任意の形状が採用できる。また、主軸のテーパ加工部への傷が付くのを防止するため、周溝の縁部には面取り加工あるいは丸め加工を施すのが好ましい。

上記孔をねじ孔とすることによって、流体注入用のグリースニップル、オイルカップ、エアホース等を確実に取り付けることができるので、流体注入時に流体の注入圧力で注入管が脱落してしまうトラブルも生じない。全ての孔をねじ孔とする必要はなく、前記グリースニップル等を取り付ける孔のみをねじ孔とすることもできる。

上記ねじ孔に流体注入用のコネクタを予めねじ込んでおくと、そのコネクタに流体注入用の注入管を直接接続できるので、実際の作業を円滑に進めることができる。

図１および図２に一実施例のテーパゲージＡを示し、このテーパゲージＡは環状体１からなり、その内面の軸嵌合部２が軸方向の一方向に進むにつれて縮径するテーパが形成されている。この環状体１には、孔３が相対する位置に２箇所設けられ、軸嵌合部２にはそれらの孔３を連結する周溝４が設けられている。この孔３はねじ孔である。この孔３および周溝４は、それぞれ油孔および油溝として機能するのに十分な内径および深さと幅を有している。

軸嵌合部の縁部には面取り加工ａ、周溝の縁部には丸め加工ｂがそれぞれ施されており、このテーパゲージＡの使用時に、主軸を傷付けないようになっている。また外径面には２対のグリップ５が設けられ、図３に示すようにこのテーパゲージＡの主軸への嵌合時、あるいは、引抜時に安定してこのテーパゲージＡを支持できる。この嵌合時においては、図４に示すように、テーパゲージＡの軸嵌合部２と主軸６のテーパ加工部７が面接触している。

テーパゲージを用いて角度精度を評価する一般的な手順は上述したので、詳細は省略するが、特にこの形状のテーパゲージＡについて補足説明すると、このテーパゲージＡは周溝４が形成してあるので、ブリューペースト等を軸嵌合部２の周溝４の上半分、下半分の各々に、例えば９０度おきに４箇所塗布した上で主軸と嵌合させる。

この孔３はねじ孔となっているので、ここにグリース供給タンク等と配管で接続されたグリースニップル等のコネクタ８をねじ込み（図３参照）、潤滑グリース等を加圧注入する。加圧注入された潤滑グリース等は流体流路ｃを流動して密着状態が解除されるので、このテーパゲージＡをこじったり、むやみに力を加えたりしなくても、容易にテーパゲージＡと主軸６を分離することができる。そのため、主軸６のテーパ加工面７にテーパゲージＡの軸嵌合部２のエッジで傷を付けたり、作業者が力余って思わず怪我をしたりすることはなくなる。

一実施例におけるテーパゲージの斜視図 一実施例におけるテーパゲージの断面図 一実施例においてテーパゲージと主軸を嵌合させたときの斜視図 一実施例においてテーパゲージと主軸を嵌合させたときの断面図 主軸の斜視図 従来例におけるテーパゲージの斜視図 従来例において主軸からテーパゲージを取り外す様子の斜視図

符号の説明

Ａ テーパゲージ
１ 環状体
２ 軸嵌合部
３ 孔
４ 周溝
５ グリップ
６ 主軸
７ テーパ加工部
ａ 面取り加工部
ｂ 丸め加工部
ｃ 流体の流動

Claims (5)

1. 内径面がテーパ穴とされた環状体を有するテーパゲージにおいて、前記環状体に、前記内径面の軸嵌合部から、軸嵌合状態における外部露出部まで連通する孔を周方向に離間させた複数箇所に設けたことを特徴とするテーパゲージ。
2. 前記複数の孔のうち、いずれか一つの前記孔の位置に対し、他のいずれかの一つの孔の位置が周方向に１８０度離間することを特徴とする請求項１に記載のテーパゲージ。
3. 前記内径面の前記軸嵌合部の幅中央部に周溝を形成し、前記複数の孔の出口をその周溝内に位置させたことを特徴とする請求項１または２に記載のテーパゲージ。
4. 前記孔を前記環状体の外径面から前記軸嵌合部まで貫通するねじ孔としたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のテーパゲージ。
5. 前記ねじ孔に流体注入具が接続されるコネクタを取り付けた請求項４に記載のテーパゲージ。

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