JP2011093028A - ワーク支持部材 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で加工不良の発生を防止することが可能なワーク支持部材を提供する。
【解決手段】回転中心軸を中心に回転させた状態で加工されるワーク１を回転中心軸方向にセンタリング支持するワーク支持部材３であって、ワーク支持部材３はワーク１に接触すると共にワーク１に対して摺動して相対変位する接触面３ａを有し、この接触面３ａにはワーク１と接触面３ａとの間に存在する異物を排出する溝部３ｂが設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、回転中心軸を中心に回転させた状態で加工されるワークを回転軸方向にセンタリング支持するワーク支持部材に関する。

従来、加工されるワークを回転させ、回転しているワークに対してバイト等の刃物を接触させて加工を行う旋盤等の工作機械が知られている。このような工作機械では、棒状のワークの一端を回転自在なチャックによって保持し、他端をセンタ等の支持部材によって支持している。センタは円錐形状の尖った先端部を有しており、この先端部に設けられた接触面をワークの他端に形成された座面に密着させ、ワークの回転時に接触面と座面とが摺動することによりワークの回転中心出しを行っている。

特開２００２−２５４２０２号公報

上述の構成において、通常接触面と座面とは密着しているが、たとえば旋盤を用いた旋削加工時においてワークから生じた切削粉等の異物が支持部材の接触面と座面との間に入り込む場合がある。また、ワークを回転させつつワークに対してショットブラスト処理やショットピーニング処理等を行う場合に、ワークに対して吹き付けられるショット玉が接触面と座面との間に入り込む場合も考えられる。このように支持部材の接触面とワークの座面との間に異物が入り込むとワークの回転中心がずれてしまい、正確な加工が行えずに加工不良が生じてしまう。

本発明は上述の問題点を解決し、簡単な構成で加工不良の発生を防止することが可能なワーク支持部材の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、回転中心軸を中心に回転させた状態で加工されるワークを前記回転中心軸方向にセンタリング支持するワーク支持部材であって、前記ワーク支持部材は前記ワークに接触すると共に前記ワークに対して摺動して相対変位する接触面を有し、該接触面には前記ワークと前記接触面との間に存在する異物を排出する溝部が設けられていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項1記載のワーク支持部材において、さらに前記溝部は前記ワークの回転方向に沿って湾曲する円弧状に形成されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のワーク支持部材において、さらに前記溝部は前記回転中心軸より遠ざかるに連れてその深さが深くなるように形成されていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載のワーク支持部材において、さらに前記溝部は前記接触面の先端部を除く部位に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、各加工工程中（たとえば旋削加工工程中あるいはショットブラスト工程及びショットピーニング工程中）に切削粉あるいはショット玉がワークと接触面との間に入り込んだとしても、ワークと接触面とが相対変位することにより入り込んだ切削粉あるいはショット玉が溝部へと運ばれて排出され、旋削不良あるいは加工不良の発生を防止することができる。

本発明の一実施形態を適用可能なインプットシャフトの概略正面図である。 本発明の一実施形態に用いられるインプットシャフトの加工工程を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に用いられるインプットシャフトの加工時における構成を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態に用いられるワーク支持部材を示す概略図である。 本発明の第２の実施形態に用いられるワーク支持部材を示す概略図である。 本発明の第３の実施形態に用いられるワーク支持部材を示す概略図である。 本発明の第４の実施形態に用いられるワーク支持部材を示す概略図である。

図１は、本発明のワーク支持部材を用いて加工される車両のインプットシャフトを示している。同図においてインプットシャフト１は、その中心軸上の一端に座面１ａを他端に取付面１ｂをそれぞれ有しており、中程には３個のギヤ１ｃ，１ｄ，１ｅがそれぞれ一体的に形成されている。図２にインプットシャフト１の製造工程を示す。図２に示すようにインプットシャフト１は、素材を旋削加工した後に歯切加工し、シェービングにより仕上歯切を行った後に脱脂し、浸炭して焼入を行った後に洗浄してショットブラスト処理及びショットピーニング処理を行い、最後に研削加工を行って製造される。ショットブラスト処理は焼入処理後においてワーク表面に形成された酸化皮膜や不純物等を清掃する目的で行われ、ショットピーニング処理はワーク表面に圧縮残留応力を与えて強度を向上させる目的で行われる。上述した各工程中、主に旋削加工工程、シェービング工程、ショットブラスト工程、ショットピーニング工程、研削加工工程において本発明のワーク支持部材が用いられる。

図３は、本発明のワーク支持部材を用いた一実施形態を示す概略図である。本実施形態において、ワークとしてのインプットシャフト１の取付面１ｂには、ワークに対して回転力を与える旋盤等の図示しない工作機械の本体に回転自在に支持された回転力付与部材２が図示しないねじ等の連結手段によって連結されており、インプットシャフト１の座面１ａには図示しない工作機械の本体に固定されたワーク支持部材３が圧接されている。

この構成より、図示しない工作機械が作動してその回転力が回転力付与部材２に伝達されると、回転力伝達部材２に一体的に連結されたインプットシャフト１がその軸中心を回転中心として回転し、座面１ａとワーク支持部材３の先端部とが摺擦する。このインプットシャフト１が回転した状態で、インプットシャフト１の周面に対して図示しない工作機械に配設された図示しない切削バイトが接触して旋削加工が行われ、図示しない工作機械に設けられたショット玉噴射装置よりショット玉がインプットシャフト１に向けて噴射されてショットブラスト工程またはショットピーニング工程が行われる。

上述の旋削加工工程では、インプットシャフト１から発生した切削粉が座面１ａとワーク支持部材３の先端部との間に入り込んで回転中心がずれ、旋削不良が発生してしまう虞がある。またショットブラスト工程及びショットピーニング工程では、図示しないショット玉噴射装置より噴射されたショット玉が座面１ａとワーク支持部材３の先端部との間に入り込んで回転中心がずれ、良好な加工が行われない虞がある。本発明のワーク支持部材３はこのような不具合の発生を防止するためのものであり、以下にその構成を説明する。

図４は、本発明の第１の実施形態を採用したワーク支持部材３を示している。同図においてワーク支持部材３はその一端に座面１ａと接触する円錐形状の接触面３ａを有しており、他端側を図示しない工作機械に固定される。接触面３ａには、その頂部から裾部に向けた１本の溝部３ｂが形成されており、溝部３ｂの幅及び深さは適宜の大きさに設定されている。

上述の構成より、旋削加工工程中にインプットシャフト１より発生した切削粉が座面１ａとワーク支持部材３の接触面３ａとの間に入り込んだとしても、インプットシャフト１とワーク支持部材３とが相対変位することにより入り込んだ切削粉が溝部３ｂへと運ばれて排出され旋削不良の発生を防止することができる。また、ショットブラスト工程及びショットピーニング工程でのショット玉が座面１ａと接触面３ａとの間に入り込んだとしても、入り込んだショット玉が溝部３ｂへと運ばれて排出され加工不良の発生を防止することができる。

図５は、本発明の第２の実施形態を採用したワーク支持部材４をその接触面の頂部から見た図を示している。このワーク支持部材４は、第１の実施形態で示したワーク支持部材３と比較すると、接触面４ａに設けられた溝部４ｂが、インプットシャフト１の回転方向（本形態では時計回り方向）に沿って湾曲した円弧状に形成されている点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。このワーク支持部材４によれば、溝部４ｂが円弧状であることにより切削粉あるいはショット玉の排出が促進され、第１の実施形態よりも旋削不良や加工不良の発生をより一層防止することができる。

図６は、本発明の第３の実施形態を採用したワーク支持部材５を示している。このワーク支持部材５は、ワーク支持部材３と比較すると接触面５ａに設けられた溝部５ｂが、回転中心軸より遠ざかるに連れてその深さが深くなるように形成されている点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。このワーク支持部座５によれば、溝部５ｂの深さが回転中心から遠ざかるに連れて徐々に深くなっていることにより切削粉あるいはショット玉が溝部５ｂに多量に溜まるため、第１の実施形態よりもワーク支持部材の清掃頻度が減少して作業効率を高めることができる。

図７は、本発明の第４の実施形態を採用したワーク支持部材６を示している。このワーク支持部材６は、ワーク支持部材３と比較すると接触面６ａの先端部を除く部位に溝部６ｂが形成されている点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。このワーク支持部材６によれば、溝部６ｂが接触面６ａの先端には形成されていないことによりインプットシャフト１の座面１ａと接触面６ａとの接触面積が大きくなることから、第１の実施形態よりもインプットシャフト１のセンタリング機能を高めることができる。

上記各実施形態では、各溝部３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂの幅及び深さは適宜の大きさに設定することとしたが、この幅及び深さは旋削工程により発生する切削粉の大きさ、ショットブラスト工程及びショットピーニング工程において使用されるショット玉の大きさ及び量に応じて、これらを良好に排出可能である大きさに適宜決定されることが望ましい。また、上記各実施形態では各溝部３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂをそれぞれ１つずつ形成する構成を示したが、インプットシャフト１のセンタリング機能に影響が出ない程度であれば各溝部３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂを複数形成してもよい。

１ ワーク（インプットシャフト）
３ ワーク支持部材
３ａ 接触面
３ｂ 溝部

Claims (4)

1. 回転中心軸を中心に回転させた状態で加工されるワークを前記回転中心軸方向にセンタリング支持するワーク支持部材であって、
   前記ワーク支持部材は前記ワークに接触すると共に前記ワークに対して摺動して相対変位する接触面を有し、該接触面には前記ワークと前記接触面との間に存在する異物を排出する溝部が設けられていることを特徴とするワーク支持部材。
2. 請求項1記載のワーク支持部材において、
   前記溝部は前記ワークの回転方向に沿って湾曲する円弧状に形成されていることを特徴とするワーク支持部材。
3. 請求項１または２記載のワーク支持部材において、
   前記溝部は前記回転中心軸より遠ざかるに連れてその深さが深くなるように形成されていることを特徴とするワーク支持部材。
4. 請求項１ないし３の何れか１つに記載のワーク支持部材において、
   前記溝部は前記接触面の先端部を除く部位に形成されていることを特徴とするワーク支持部材。

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