JP2010201511A - ブシュ及び該ブシュを備えたガイドブシュ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】縮径に必要な軸方向の押圧力を小さくしブシュの内径調節を容易とするとともに、軸方向で内径の縮径量を均等とし内径サイズのバラツキを抑制するブシュ及び該ブシュを備えたガイドブシュ装置を提供すること。
【解決手段】ブシュ本体１１０に軸方向に延びるスリット１１１を設け、該スリット端部の周方向両側にテーパ部１１２を設け、ブシュ本体１１０の両端に設けた押圧部材１２０がテーパ部１１２に係合する係合部１２１を有し、両端側から加圧することによって、スリット１１１の間隙を縮小し、押圧部材１２０の軸方向位置に応じてブシュ本体１１０の内径を調節すること。
【選択図】図１

Description

本発明は、棒状素材を支持するためのブシュ及び該ブシュを備えたガイドブシュ装置に関するものである。

従来、自動旋盤等において、切削工具の近くで棒状素材を回転及び軸方向に摺動可能に支持するガイドブシュ装置が一般的に知られている。
該ガイドブシュ装置に使用するブシュとして、軸方向に押圧することにより内径を均等に縮径可能なブシュが公知である（例えば、特許文献１参照。）。

特開昭５１−９７８８３号公報（第２頁、図１）

このような公知のブシュは、軸方向に加わる押圧力によるブシュ本体自体の軸方向の圧縮変形を径方向の内径の縮径に変換する構造であるためブシュの内径を縮径させるために軸方向に大きな押圧力が必要であり、ブシュの内径調節が容易ではないという問題があった。

本請求項１に係る発明は、中空柱状のブシュ本体を備え、該ブシュ本体を軸方向に加圧することによりブシュ本体の内径が縮径するブシュにおいて、ブシュ本体の両端に、押圧部材を設け、前記ブシュ本体に、軸方向に延びるスリットを設け、該スリット端部の周方向両側にテーパ部を設け、前記押圧部材が、前記テーパ部に係合する係合部を有し、前記係合部を、押圧部材を介してブシュ本体を両端側から加圧することによって、前記スリットの間隙を縮小するように形成し、押圧部材の軸方向位置に応じてブシュ本体の内径を調節することにより、前記課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたブシュの構成に加えて、スリットが、前記ブシュ本体の軸方向に全体に延びる１本のスリットからなることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項３に係る発明は、請求項２に記載されたブシュの構成に加えて、ブシュ本体が、前記スリットの端部と軸心を挟んで反対側の端部に軸心調整テーパ係合部を有し、前記押圧部材が、前記軸心調整テーパ部と係合して前記ブシュ本体を軸方向に押圧した際に軸心を前記スリット方向に移動させる軸心調整係合部を有することにより、前記課題を解決するものである。

本請求項４に係る発明は、請求項１に記載されたブシュの構成に加えて、スリットが、前記ブシュ本体の軸方向の両端部からそれぞれ延びる２本以上のスリットからなることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項５に係る発明は、請求項４に記載されたブシュの構成に加えて、ブシュ本体の両端側のスリットを、一端側の周方向の配置と、他端側の周方向の配置とが互いに異なるように設けたことにより、前記課題を解決するものである。

本請求項６に係る発明のブシュは、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載されたブシュの構成に加えて、テーパ部が、軸方向に平行な面と傾斜した面が交互に設けられてなることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項７に係る発明は、棒状素材を支持するガイドブシュ装置において、請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載のブシュが装着されたことにより、前記課題を解決するものである。

本請求項８に係る発明は、請求項７に記載されたガイドブシュ装置の構成に加えて、ブシュを内装する支持体を設け、該支持体に前記押圧部材を、支持体に対して軸心を保持した状態で、軸方向に摺動可能に支持したことにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１に係る発明のブシュは、押圧部材の係合部によってテーパ部を押圧することによって、スリット間隔を狭めて内径の調節を行うため、ブシュ本体は軸方向で内径の縮径量が均等となり、内径サイズのバラツキを抑制することができる他、押圧部材に対する加圧力がブシュ本体のスリットの間隔を狭める方向に直接作用するため、縮径に必要な軸方向の押圧力を小さくすることができ、ブシュの内径調節を容易に行うことができる。
特に前述のように、内径サイズのバラツキが抑制されるため、ガイドブシュ装置として使用する場合、概ねブシュ本体の内周面全体で棒状素材を支持し、加工中に棒材素材の振れを防止することができ、製品の加工精度が向上する。

本請求項２に係る発明のブシュは、請求項１に係るブシュが奏する効果に加えて、スリットを１本とすることで単純な構造で、軸方向全体で内径の縮径量を均等とすることができる。

本請求項３に係る発明のブシュは、請求項２に係るブシュが奏する効果に加えて、スリット間隔を狭めて内径を縮径したときに発生する軸心のずれを補正することができる。

本請求項４に係る発明のブシュは、請求項１に係るブシュが奏する効果に加えて、スリット間隔を狭めて内径を縮径したときに軸心のずれの発生を防止することができる。

本請求項５に係る発明のブシュは、請求項４に係るブシュが奏する効果に加えて、軸方向全体で内径の縮径量を均等とすることができる。

本請求項６に係る発明のブシュは、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに係るブシュが奏する効果に加えて、押圧部材の係合部をテーパ部の軸方向に平行な面の位置に保持することで、ブシュ本体の弾性で拡径方向に力が作用しても押圧部材の軸方向への移動力が発生しないため、縮径されたブシュの内径を確実に保持することができる。さらに押圧部材の軸方向位置に応じてブシュ本体の内径サイズを段階的に調節することができるとともに、内径サイズの管理を行うことができる。

請求項１乃至請求項６のいずれかに係るブシュを使用して、本請求項７または請求項８に係る発明のガイドブシュ装置を構成することができる。

本発明の一実施例であるブシュを備えたガイドブシュ装置の断面図。 本発明の第１実施例であるブシュの全体斜視図。 図２の分解斜視図。 図２のブシュの平面図。 図４のブシュの内径を縮径した時の平面図。 本発明の第２実施例であるブシュの全体斜視図。 図６の分解斜視図。 図６のブシュの平面図。 図６のブシュ本体の正面図および断面図。 図２のブシュの拡縮時の軸心の断面説明図。 本発明の第３実施例であるブシュの側面図。 本発明のブシュのテーパ部の他の実施例の拡大図。

まず、本発明の一実施例であるブシュ１００を備えたガイドブシュ装置１５０は、自動旋盤等の図示しない主軸の前面で工具による加工作業位置の近傍に設けられており、図１に示すように、工具側（図面左側）にブシュ１００を内装するブシュ支持部１５１がガイドブシュ固定コラム１６０にスリーブ１６１を介して固定されている。主軸（図示せず）に把持された棒状素材は、図面右方から挿入されブシュ１００を貫通して図面左方に突出する。

ブシュ１００は、ブシュ支持部１５１に形成されたブシュ挿入孔に挿入され、主軸側（図面右側）端部をブシュ支持部１５１に内装された固定部材１５２に当て止めされ、工具側端部（図面左側）を、ブシュ支持部１５１に螺合した調節部材１５３によって押圧され支持されている。ブシュ１００は、調節部材１５３をブシュ支持部１５１に対して進退させることにより、工具側端部が押圧され、内径が調節される。ブシュ１００の内径は貫通される棒状素材の径に応じて、棒状素材を回転及び摺動可能に支持するように調節される。棒状素材は、前記のように内径が調節されたブッシュ１００によってガイドされながら従来同様加工される。

本発明の第１実施例であるブシュ１００は、図２乃至図５に示すように、中空柱状のブシュ本体１１０と、ブシュ本体１１０の両端に配置された中空柱状の２つの押圧部材１２０からなる。ブシュ本体１１０は、軸方向全長にわたって延びる１本のスリット１１１を有している。スリット１１１の両端部には、該スリット１１１が先端部に位置するテーパ状突起１１２が設けられている。テーパ状突起１１２がスリット１１１の端部の周方向両側のテーパ部を構成している。

押圧部材１２０は、ブシュ本体１１０のテーパ状突起１１２と係合する係合部１２１を有している。係合部１２１は、押圧部材１２０の軸心に対して平行な押接面を有するコ字状の切欠きからなる。両押圧部材１２０に対して各々端部から軸心方向に沿って加圧し、２つの押圧部材１２０をブシュ本体１１０の両側から軸心方向にその間隔を狭める方向に移動させることで、両係合部１２１の押接面が、テーパ状突起１１２の周面に押接され、スリット１１１が両端部において周方向にその間隔が狭まる方向に押圧され、図５に示すように、ブシュ本体１１０の内径が縮小する。

また、両押圧部材１２０に対する加圧を解除し、２つの押圧部材１２０をブシュ本体１１０の両側から軸方向にその間隔が拡がる方向に移動させることで、両係合部１２１の押接面によるテーパ状突起１１２の周面への押接が解除され、ブシュ本体１１０の弾性によってスリット１１１の間隔が周方向に広がり、ブシュ本体１１０の内径が拡大する。

上記のように押圧部材１２０に対する加圧力を調節し、押圧部材１２０の軸方向の位置を調節することによって、ブシュ本体１１０の内径を調節することができる。特に両押圧部材１２０を同一の力で加圧することによって、スリット１１１の間隔が均等に変化するため、ブシュ本体１１０の内径を均等に拡大及び縮小調節することができる。

本実施例のブシュ１００を前記ガイドブシュ装置１５０に適用した場合は、調節部材１５３の締め込み調節によって、一方の押圧部材１２０が固定部材１５２に当て止めされた状態で、調節部材１５３の締め込みに応じた力で、調節部材１５３を他方の押圧部材１２０に押圧し、両押圧部材１２０を同一の力で加圧する。これにより調節部材１５３を締め込み方向又は緩め方向に回すことにより、ブシュ本体１１０の内径が均等に調節され、ブシュ１００を貫通する棒状素材はブシュ本体１１０の長手方向に均一に安定してガイドされる。

このように、ブシュ本体１１０のスリット１１１が軸方向全長にわたって設けられており、押圧部材１２０への加圧力が係合部１２１からテーパ状突起１１２を通じて、ブシュ本体１１０のスリット１１１が周方向に間隔を狭める方向にのみに作用するため、軸方向で内径の縮径量が均等となり加工中に棒材素材の振れを防止することができるとともに、縮径に必要な軸方向の力を小さくして内径調節を容易に行うことができる。

なお、本実施例では押圧部材１２０の係合部１２１の形状を矩形状の切欠き形状としているが、テーパ状突起１１２に係合し、押圧部材１２０を軸方向に押圧することでブシュ本体１１０のテーパ状突起１１２と当接してスリット１１１の間隔を狭めるものであればいかなる形状であっても良い。

また、押圧部材１２０には、ガイドブシュ装置１５０に対するブシュ１００の回り止めのキー溝１２２が設けられており、ブシュ１００は図示しないキーによって、回り止めされた状態でブシュ支持部１５１に装着される。これにより棒状素材が回転してもブシュ１００が連れ回りすることなく安定してガイドブシュ装置１５０に支持され、棒状素材をガイドすることができる。

なお押圧部材１２０は、軸方向への押圧により外径が変化することはないため、ブシュ挿入孔に径方向にガタなく挿入され、ブシュ支持部１５１に対して軸心を保持した状態で、軸方向に摺動可能に支持されている。
本実施例ではキー溝１２２を矩形状の切欠き形状としているが、ガイドブシュ装置１５０に対し回り止めするものであればいかなる形状であっても良い。

本発明の第２実施例であるブシュ２００は、図６乃至図９に示すように、中空柱状のブシュ本体２１０と、ブシュ本体２１０の両端に配置された２つの押圧部材２２０からなる。

ブシュ本体２１０は、軸方向の両端部にそれぞれ１２０度の角度で均等に配置された３本のスリット２１１を有している。それぞれの端部から延びるスリット２１１は６０度ずれて配置されているとともに、軸方向に中央部でオーバラップする長さまで伸びる。
それぞれのスリット２１１の端部には、該スリット２１１が先端部に位置するようにテーパ状突起２１２が設けられている。

押圧部材２２０は、各々対応するテーパ状突起２１２と係合する３つの係合部２２１を有している。各係合部２２１は、押圧部材２２０の軸心に対して平行な押接面を有するコ字状の切欠きからなる。両押圧部材２２０に対して各々端部から軸方向に加圧し、２つの押圧部材２２０をブシュ本体２１０の両側から軸方向にその間隔を狭める方向に移動させることで、両係合部２２１の押接面が、テーパ状突起２１２の周面に押接され、ブシュ本体２１０の６本のスリット２１１が、テーパ状突起２１２側の端部において周方向にその間隔が狭まる方向に押圧され、スリット２１１の間隔がそれぞれ狭められ、ブシュ本体２１０の内径が縮小する。６本のスリット２１１の間隔を同時に狭めるため、ブシュ本体２１０の軸心位置が変化することなく内径が縮小する。
このことで、棒状素材はブシュ本体２１０の長手方向に均一に安定して摺動支持される。

また、両押圧部材２２０に対する加圧を解除し、２つの押圧部材２２０をブシュ本体２１０の両側から軸方向にその間隔が拡がる方向に移動させることで、両係合部２２１の押接面によるテーパ状突起２１２の周面への押接が解除され、ブシュ本体２１０の弾性によってそれぞれのスリット２１１の間隔が周方向に広がり、ブシュ本体２１０の内径が拡大する。

上記構造により、前述の実施例１と同様に、押圧部材２２０に対する加圧力を調節し、押圧部材２２０の軸方向の位置を調節することによって、ブシュ本体２１０の内径を調節することができ、両押圧部材２２０を同一の力で加圧することによって、全スリット２１１の間隔が均等に変化するため、ブシュ本体２１０の内径を均等に拡大及び縮小調節することができる。

なお本実施例のブシュ２００を前記ガイドブシュ装置１５０に適用した場合は、前記実施例１と同様に、調節部材１５３の締め込み調節によって、両押圧部材２２０を同一の力で加圧するため、調節部材１５３を締め込み方向又は緩め方向に回すことにより、ブシュ本体２１０の内径が均等に調節される。この際前述のように両端部に３本ずつ計６本のスリット２１１は、ブシュ本体２１０に周方向均等に配置されているため、スリット２１１が周方向にその間隔が狭められ内径が縮小しても、内径の軸心のずれが発生することがない。

このように、ブシュ本体２１０のスリット２１１が両端部から３本ずつ軸方向に中央部でオーバラップする長さまで伸びるように設けられており、押圧部材２２０への押圧力が係合部２２１からテーパ状突起２１２を通じて、ブシュ本体２１０のスリット２１１が周方向に間隔を狭める方向にのみに作用するため、軸方向で内径の縮径量がほぼ均等となり加工中に棒材素材の振れを防止することができるとともに、縮径に必要な軸方向の押圧力を小さくして内径調節を容易に行うことができる。

なお、本実施例では押圧部材２２０の係合部２２１の形状を矩形状の切欠き形状としているが、テーパ状突起２１２に係合し、押圧部材２２０を軸方向に押圧することでブシュ本体２１０のテーパ状突起２１２と当接してスリット２１１の間隔を狭めるものであればいかなる形状であっても良い。

また、押圧部材２２０には、前記実施例１と同様のキー溝２２２が設けられ、棒状素材が回転してもブシュ２００が連れ回りすることなく安定してガイドブシュ装置１５０に支持され、棒状素材をガイドすることができる。
なお押圧部材２２０は、実施例１と同様に、ブシュ挿入孔に径方向にガタなく挿入され、ブシュ支持部１５１に対して軸心を保持した状態で、軸方向に摺動可能に支持されている。前述のようにブシュ本体２１０が内径調節に際して軸心のずれが発生しないため、押圧部材２２０とブシュ本体２１０の軸心にずれがない状態で、ブシュ本体２１０の内径を調節することができる。

本実施例ではキー溝２２２を矩形状の切欠き形状としているが、ガイドブシュ装置１５０に対し回り止めするものであればいかなる形状であっても良い。
さらに、本実施例ではブシュ本体２１０のスリット２１１を両端部から３本ずつとしたが、２本あるいは４本以上であっても良い。

本発明の第３実施例であるブシュ３００は、図１１に示すように、前述した第１実施例のブシュ１００の構成に加えて、押圧部材３２０の係合部３２１と軸心に対して対称な位置に軸心調整テーパ状突起３２３が設けられ、ブシュ本体３１０の軸心調整テーパ状突起３２３に対向する位置に軸心調整テーパ面３１３が設けられている。ブシュ本体３１０に押圧部材３２０を組み合わせると、軸心調整テーパ状突起３２３と軸心調整テーパ面３１３とが接する。

前述した第１実施例のブシュ１００の構成では、図１０に示すように、内部に棒状素材が挿入されていない状態でスリットの間隔が狭められると軸心Ｏが僅かに下方向に下がり、棒状素材の軸心と僅かにずれを生じる場合がある。本実施例では、軸心調整テーパ状突起３２３を設けることによって、両押圧部材３２０に対する軸方向の加圧（両押圧部材３２０の移動）に応じて、第１実施例と同様にブシュ本体３１０の中空柱状の内径が調節されると同時に、ブシュ本体３１０の軸心調整テーパ面３１３が押圧部材３２０の軸心調整テーパ状突起３２３に沿って移動することで、ブシュ本体３１０が図面上方に僅かに移動し、中空柱状の内径の軸心のずれを補正することができる。これにより押圧部材３２０を実施例１と同様に、ブシュ挿入孔に径方向にガタなく挿入し、ブシュ支持部１５１に対して押圧部材３２０の軸心を保持することによって、押圧部材３２０とブシュ本体３１０の軸心にずれがない状態で、ブシュ本体３１０の内径を調節することができる。

これらのブシュを備えたガイドブシュ装置によれば、概ねブシュの内周面全体で棒状素材を支持し、加工中に棒材素材の振れを防止することができ、製品の加工精度を向上させることができる。

さらに、図１２に示すように、各実施例のブシュ１００、２００、３００において、テーパ状突起１１２、２１２、３１２のテーパ面を、軸方向に平行面Ｔ１と傾斜面Ｔ２を交互に設けた形状としても良い。

このことで、押圧部材１２０、２２０、３２０が加圧されて軸方向に移動した場合、係合部１２１、２２１、３２１がテーパ状突起１１２、２１２、３１２の傾斜面Ｔ２に当接しているときにブシュ本体１１０、２１０、３１０が加圧力により縮径され、平行面Ｔ１に当接しているときは、ブシュ本体１１０、２１０、３１０が弾性により拡がろうとしても押圧部材１２０、２２０、３２０に軸方向の力を及ぼさないため、縮径されたブシュ１００、２００、３００の内径が安定的に確実に保持される。押圧部材１２０，２２０，３２０は、軸方向の位置に応じて各平行面Ｔ１に順に乗り上げて当接状態となるため、押圧部材１２０，２２０，３２０の軸方向位置に応じてブシュ本体１１０，２１０，３１０の内径サイズを段階的に調節することができる。押圧部材１２０，２２０，３２０が各平行面Ｔ１に乗り上げて当接した状態では、ブシュ本体１１０，２１０，３１０の内径サイズが定められるため、ブシュ本体１１０，２１０，３１０の内径サイズを段階的に管理することができる。

１００、２００、３００ ・・・ブシュ
１１０、２１０、３１０ ・・・ブシュ本体
１１１、２１１、３１１ ・・・スリット
１１２、２１２、３１２ ・・・テーパ状突起
３１３ ・・・軸心調整テーパ面
１２０、２２０、３２０ ・・・押圧部材
１２１、２２１、３２１ ・・・係合部
１２２、２２２、３２２ ・・・キー溝
３２３ ・・・軸心調整テーパ状突起
１５０ ・・・ガイドブシュ装置
１５１ ・・・ブシュ支持部
１５２ ・・・固定部材
１５３ ・・・調節部材
１６０ ・・・ガイドブシュ固定コラム
１６１ ・・・スリーブ

Claims (8)

1. 中空柱状のブシュ本体を備え、該ブシュ本体側を軸方向に加圧することによりブシュ本体の内径が縮径するブシュにおいて、
   ブシュ本体の両端に、押圧部材を設け、
   前記ブシュ本体に、軸方向に延びるスリットを設け、該スリットの端部の周方向両側にテーパ部を設け、
   前記押圧部材が、前記テーパ部に係合する係合部を有し、
   前記係合部を、テーパ部に対して軸方向に加圧し、ブシュ本体に対して押圧部材を軸方向に移動させることによって、前記スリットの間隙を縮小するように形成し、前記押圧部材の軸方向位置に応じてブシュ本体の内径を調節することを特徴とするブシュ。
2. 前記スリットが、前記ブシュ本体の軸方向に全体に延びる１本のスリットからなることを特徴とする請求項１に記載のブシュ。
3. 前記ブシュ本体が、前記スリットの端部と軸心を挟んで反対側の端部に軸心調整テーパ係合部を有し、
   前記押圧部材が、前記軸心調整テーパ部と係合して前記ブシュ本体を軸方向に押圧した際に軸心を前記スリット方向に移動させる軸心調整係合部を有することを特徴とする請求項２に記載のブシュ。
4. 前記スリットが、前記ブシュ本体の軸方向の両端部からそれぞれ延びる２本以上のスリットからなることを特徴とする請求項１に記載のブシュ。
5. 前記ブシュ本体の両端側のスリットを、一端側の周方向の配置と、他端側の周方向の配置とが互いに異なるように設けたことを特徴とする請求項４に記載のブシュ。
6. 前記テーパ部が、軸方向に平行な面と傾斜した面が交互に設けられてなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のブシュ。
7. 棒状素材を支持するガイドブシュ装置において、
   請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載のブシュが装着されたことを特徴とするガイドブシュ装置。
8. ブシュを内装する支持体を設け、該支持体に前記押圧部材を、支持体に対して軸心を保持した状態で、軸方向に摺動可能に支持したことを特徴とする請求項７に記載のガイドブシュ装置。

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