JP2584076Y2 - 中空軸の中心保持用具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、中空軸の中心保持用具
に関するものである。丸軸の周面を旋削加工する場合、
その軸が中空軸であると、該軸を加工機に載せることが
できなくて、通常の丸軸加工の要領をそのまま適用する
ことができない。本考案は、このような場合の不具合を
解消するために開発された中空軸の中心保持用具に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】中空軸の中心保持用具として従来から行
われているものには、つぎのようなものがある。いまこ
れらの用具について図面によって簡単に説明する。

【０００３】図３(ａ)は、装着状態からの命名によって
通称を「押込センター」と称されるものである。押込セ
ンター２１は、中空軸Ａの穴Ｂに対し、フランジ２２の
背面が中空軸Ａの端面Ｃに当たるまで軸部２４を押し込
んだ状態で使用する。その表面の正確な中心位置には、
加工用のセンター穴２３が穿設されている。

【０００４】図３(ｂ)は、「張りセンター」と称される
もので、円板状に形成された張りセンター２５を、ボル
ト２６によって中空軸Ａの端面Ｃに向かって張り付ける
方式のものである。

【０００５】さらに図３(ｃ)は、「オワンセンター」と
称されるもので、椀形のオワンセンター２７を中空軸Ａ
の端面Ｃに向かって被せた状態とし、被せた縁の部分の
周面上にボルト２６を軸芯に対して求心方向にねじ込ん
で、それによってオワンセンター２７の該部に対する取
付を行うことにより、端面Ｃ上にボルト用のねじ穴を明
けないでセンター穴２３を設置できるようにしたもので
ある。

【０００６】また、上記以外の先行技術としては、実開
平１−６４３０３号および実開昭５９−５０６０５号公
報に記載のものがある。実開平１−６４３０３号公報に
記載のものは、特に薄肉の長尺パイプ等を旋盤に取り付
けるために使用するもので、パイプの内側からジャッキ
ボルトを張ることが可能なリングを、転がり軸受を介し
て片端がモールステーパに加工された旋盤のセンタ軸に
固定したものである。また、実開昭５９−５０６０５号
公報に記載のものは、スリーブの周面に穿設した放射方
向の複数個の穴のそれぞれに対し、進退自在にピンを挿
通して、それらのピンの一端が当接する円錐状のテーパ
面をそなえる支持部材を、軸方向の移動を可能に設け、
支持部材を移動することによって上記複数個のピンが一
斉に放射方向に突出して、その先端により中空部材を内
側から保持するようにしたものである。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】上記従来の技術のう
ち、まず図３(ａ)に示すものは、軸部２４と穴Ｂとの嵌
まり面と、これと直交の方向にあってフランジ２２の背
面に中空軸Ａの端面Ｃが当接して生じた当たり面とを、
いずれも高精度のもとに仕上げておくことが必要であ
る。すなわち、軸部２４が穴Ｂ内に進入するためには、
両者の直径の間に僅かではあるが寸法差が必要である。
一方、軸芯位置の精度を向上するために上記寸法差はで
きるだけ小さくする必要があるが、寸法差を小さくする
と、作業が終わって押込センター２１を穴Ｂから抜き取
ろうとするとき、抜取作業がきわめて困難であり、また
抜き取った後の穴Ｂの内面に疵が付くおそれがある。

【０００８】さらに、押込センター２１の軸部２４の外
径は、特定の穴Ｂの寸法に合わせて仕上げられており、
いわば特注品であって、相手の中空軸が変わるごとに廃
却されるものである。したがってコストアップが避けら
れない。

【０００９】つぎに図３(ｂ)のものは、図から容易に判
断できるように、軸と張りセンターとの間に嵌まり合い
の面がなく、そのため極端な表現をすれば、張りセンタ
ー２５はボルト２６用のボルト穴の広さの範囲内という
制約はあるものの、該範囲内において軸の端面Ｃ上で浮
遊状態に置かれていると言っても過言ではなく、センタ
ー穴２３と中空軸Ａの穴Ｂとの同芯精度を得ることはき
わめて困難であり、そのための芯出し作業が必要とな
る。また、張りセンター２５を張り付けるためのボルト
２６用のねじ穴を、端面Ｃに対して前段階で加工してお
かねばならず、構造によっては加工不可能の場合も生じ
る。また、加工ができたとしても、そのためのコストア
ップが避けられない。

【００１０】さらに図３(ｃ)のものは、軸とオワンセン
ターとの間に直接の嵌まり面がないため、同芯精度向上
の困難性において、上記図３(ｂ)のものと大同小異であ
り、やはりそのための芯出し作業が必要となる。また、
オワンセンター２７によって覆われた部分の外径加工が
できないこと、ならびに上記図３(ａ)の押込センターの
場合と同様に、軸端面の修正加工が必要で、その分コス
トアップになること、などの問題点がある。

【００１１】また、上記以外の先行技術として示した実
開平１−６４３０３号および実開昭５９−５０６０５号
公報に記載のものは、いずれも長尺の中空材、たとえば
パイプ等を旋盤加工する場合に適用が可能な技術に属
し、言い換えると、高精度が要求される機械部品等に適
用できるものでないことは、その構成ないし作用に照ら
して明らかである。

【００１２】本考案は、このような従来技術の現状にか
んがみてなされたもので、中空軸、あるいは軸芯部が中
空状の部材に対し、旋削加工に必要なセンターの設置
を、簡単な部品の組み合わせと容易な操作とによって、
上記中空部に対してきわめて高精度のもとに、しかも安
定的に設けることができる中空軸の中心保持用具を提供
することを目的としている。

【００１３】本考案の他の目的は、適用される中空軸の
穴の内径に対して、同一の中心保持用具を用いて適用可
能の幅を持たせた用具を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本考案の中空軸の中心保持用具は、中空
軸の穴に挿入可能な円筒状の外周面をそなえ、内部に設
けた穴の内周面をテーパ穴に構成し、周囲の一か所に割
りみぞを設けて内部から放射方向に作用する圧力によっ
て半径方向に弾性的に広げられる可撓性をもったスリー
ブと、外周面が上記スリーブの内周面のテーパ穴に密着
状態に嵌合し、長手方向の一端であって外周面の小径側
端の延長部に該小径よりもさらに小さい直径のねじ部を
設け、上記小径側端と上記ねじ部との境界面に該ねじ部
にねじ込まれるナットの前進を阻止する方向の座が設け
られて、該ねじ部の先端に加工用のセンター穴が穿設さ
れたセンター片と、中心部の長手方向にセンター片のね
じ部に嵌合するねじ穴が設けられ、周縁部の少なくとも
三箇所以上の箇所であって上記スリーブの小径側端面と
対向する箇所に押しねじ用のねじ穴が長手方向に設けら
れているナットと、上記ナットの押しねじ用のねじ穴に
挿入され、前進によってその先端が上記スリーブの小径
側端面を押し付けて後退させることにより、該スリーブ
をセンター片の大径側に相対移動させる押しねじとをそ
なえている。

【００１５】

【作用】本考案の中空軸の中心保持用具によって、中空
軸の端面に対し、該軸の穴を基準とする加工用のセンタ
ーを設定するには、 中心保持用具のスリーブをセンター片のねじ部の側
からセンター片に挿通し、該ねじ部にナットをねじ込ん
で、センター片の小径側端と上記ねじ部との境界面に設
けられている座に確実に当接するまでナットをねじ込ん
だ後、ナットの周縁部に設けられた少なくとも三箇所以
上のねじ穴のそれぞれに押しねじを挿通する。

【００１６】 この状態では、スリーブのテーパ穴と
センター片の外周面とは密着しないで相互に離間の状態
にあり、スリーブはその弾性によって外径が小さくなっ
ている状態、すなわちセンター片によって外径が広げら
れていない状態にある。

【００１７】 スリーブの外径が縮小している状態
で、中心保持用具を中空軸の中心穴に挿入したのち、ナ
ット周縁部の押しねじをねじ込む。それにより、スリー
ブはナットの先端に押されてナットから引き離される方
向に相対移動し、センター片の外周面のテーパ面に沿っ
て大径側に向かって押されるので、スリーブの割りみぞ
が開いて、スリーブの外径が増大する。

【００１８】 スリーブの外径の増大は、その外径が
中空軸の穴の内面に強く押し付けられて密着の状態とな
り、スリーブと中空軸とが一体化の状態に嵌合するまで
続けられる。その結果センター片の先端に穿設されてい
る加工用のセンター穴は、中空軸の穴を基準とする位置
に正確に固定され、該位置に保持されて変動することは
ない。

【００１９】

【実施例】本考案の実施例を図面によって説明する。図
１および図２において、スリーブ１は自然状態で中空軸
Ａの穴Ｂに挿入可能の直円筒状の外周面２をそなえ、テ
ーパ比が１／２０のテーパ穴に仕上げられた内周面３を
そなえている。内周面３のテーパ比は勿論１／２０に限
られるものではなく、全体のサイズもしくは使用材料に
より、あるいは周辺スペースの関係等によって適宜の数
値が選ばれるが、一般的に両者間の摩擦あるいは疲労強
度などを考慮して、１／２０前後の数値が適当とされ
る。スリーブ１は周囲の一か所に割りみぞ４が設けら
れ、それによって内部から放射方向の圧力が作用すると
き、該圧力によってスリーブ１が半径方向に弾性的に広
げられる可撓性をそなえている。

【００２０】センター片５は、外周面６がスリーブ１の
内周面３のテーパ穴と密着の状態に嵌合し得るテーパ面
に仕上げられている。上記密着状態の嵌合の基準として
は、中心位置の精度を高めるための要求として、８０パ
ーセント以上の当たり面の確保が望ましい。センター片
５の長手方向の一端であって外周面６の小径側端の延長
部に、該小径よりもさらに小さい直径のねじ部７が設け
られ、上記小径側端とねじ部７との境界面にねじ部７に
ねじ込まれるナット８の前進を阻止する方向の座９が設
けられている。ねじ部７の先端には加工用のセンター穴
１０が穿設されている。センター穴１０の加工は、セン
ター片５の外周面６の加工と同時に加工される。そのた
め、センター穴１０の外周面６に対する中心精度に関し
ては、きわめて高精度の位置決めが実現可能である。

【００２１】ナット８は、本実施例では四角形の板状体
に形成され、中心部にセンター片５のねじ部７に嵌合す
るねじ穴１１が、その板状体の厚みを貫通して加工さ
れ、また周縁部の四隅の箇所であってスリーブ１の小径
側端面と対向する箇所に押しねじ１２用のねじ穴１３が
上記厚みを貫通して設けられている。

【００２２】上記の構成よりなる中空軸の中心保持用具
によって、中空軸の端面に加工用のセンターを設定する
には、まずスリーブ１にセンター片５を、両者のテーパ
面の傾斜方向が一致する方向に緩く挿通し、その状態で
ナット８をセンター片５のねじ部７にねじ込む。ねじ込
みの要領は、ナット８がセンター片５の座９に当接し
て、それ以上のナット８の前進が阻止される位置まで強
くねじ込む。つぎにナット８の周縁部の四隅のねじ穴１
３に対して、押しねじ１２を緩く、押しねじ１２の先端
と、対向するスリーブ１の端面との間に十分な余裕のあ
る程度に緩くねじ込んでおく。あるいは押しねじ１２
は、あらかじめナット８のねじ穴１３に対して、この程
度の緩さでねじ込んでおいてもよい。

【００２３】以上のように組合わされた組立品を、中空
軸Ａの穴Ｂに対し、センター片５の大径側端面を先頭に
向けて挿入する。挿入の深さは、穴Ｂの長手方向の長さ
がスリーブ１の外周面２との間に安定的な密着状態を形
成し得る程度でなるべく短い深さとすることが望まし
い。このようにすることによって、次工程の押しねじ１
２のねじ込み作業を中空軸Ａの開放端の広い空間領域で
行うことが可能となり、作業がやりやすくなる。この状
態で４本の押しねじ１２を均等にねじ込むことにより、
スリーブ１がセンター片５に対し、その外周面６に沿っ
て大径側に向かって相対的に押し進められ（中空軸Ａを
基準に置けば、移動するのはセンター片５であり、スリ
ーブ１は中空軸Ａとともに静止状態にある）、割りみぞ
４が押し広げられてスリーブ１の外径が増大し、その結
果穴Ｂの内周面とスリーブ１の外周面２とは、隙間のな
い状態での密着を実現する。しかも、センター穴１０の
外周面６に対する中心精度は、前記のようにセンター片
５の製作段階できわめて高精度の位置決めがすでに行わ
れており、スリーブ１の外周面２と内周面３との中心精
度も、スリーブ１の製作時の旋削過程においてすでに十
分に保持されているので、外周面２と密着した中空軸Ａ
の穴Ｂに対するセンター穴１０の位置は、きわめて高い
中心精度が与えられる。

【００２４】このようにして得られたセンター穴１０に
よって中空軸Ａの旋削作業を終了した後、センター片５
などの中心保持用具を中空軸Ａの穴Ｂから取り外すに
は、まず４本の押しねじ１２を緩めてその先端とスリー
ブ１の対向端面との間に適度の隙間を設ける。その状態
でセンター片５のセンター穴のある側の端面を、ハンマ
ーなどで軽く叩くと、スリーブ１の弾性復元力がテーパ
穴の抜け勝手の方向と一致して作用することにより、ス
リーブ１の外径が縮小して外周面２が中空軸の穴Ｂの内
周面から離れるので、殆ど力を用いることなく用具全体
を穴Ｂの外へ取り出すことができる。

【００２５】スリーブ１に設けられる割りみぞ４の隙間
ｔは、内外周面をできるだけ広く取るために、あまり大
きくない方が好ましい。たとえば外径が６０ｍｍのスリ
ーブの場合、ｔを３ｍｍとした例がある。また、スリー
ブ１とセンター片５とのテーパ面に関する寸法例とし
て、スリーブ１の長さを５０ｍｍ，外径を６０ｍｍ，テ
ーパ穴の大径側を４０ｍｍ，テーパ比を１／２０とし、
これを挿通するセンター片５のテーパ面の長さを７０ｍ
ｍとしたものがある。これによって調整し得るスリーブ
１の外周面２の外径寸法の増減巾は大体１．５ｍｍであ
る。なお、スリーブ１の材質には、ＳＫまたは相当材の
使用が好適である。

【００２６】

【考案の効果】本考案の中空軸の中心保持用具は以上の
ように構成されるので、 つぎのような効果がある。

【００２７】(1) 中空軸ないし軸芯部が中空状の部材の
旋削加工に必要なセンターを、簡単な部品の組み合わせ
によって構成し、その取付作業をきわめて容易な操作を
通じて行うことができて、その結果として高精度の位置
決めと安定して狂いのない機構とによって中心を保持す
ることを可能とし、従来装置の位置決めの不正確さと芯
出し操作の非能率を改善することができる。

【００２８】(2) 中心保持用具の取り外し作業はきわめ
て容易で、しかも作業によって中空軸に損傷を与えるな
どのおそれがない。

【００２９】(3) 適用される中空軸の穴の内径に対し
て、同一の中心保持用具を用いて適用可能の幅を持たせ
ることができ、経費の節減に効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の中心保持用具の一実施例の使用状態を
示す断面図である。

【図２】図１のII−II線における断面図である。

【図３】図３(ａ)・図３(ｂ)および図３(ｃ)は、いずれ
も従来装置のそれぞれ異なる例の断面図である。

【符号の説明】

１ スリーブ ２，６ 外周面 ３ 内周面 ４ 割りみぞ ５ センター片 ７ ねじ部 ８ ナット ９ 座 １０ センター穴 １１，１３ ねじ穴 １２ 押しねじ Ａ 中空軸 Ｂ 穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23B 31/40 B23Q 3/14

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空軸の穴に挿入可能な円筒状の外周面
   をそなえ、内部に設けた穴の内周面をテーパ穴に構成
   し、周囲の一か所に割りみぞを設けて内部から放射方向
   に作用する圧力によって半径方向に弾性的に広げられる
   可撓性をもったスリーブと、 外周面が上記スリーブの内周面のテーパ穴に密着状態に
   嵌合し、長手方向の一端であって外周面の小径側端の延
   長部に該小径よりもさらに小さい直径のねじ部を設け、
   上記小径側端と上記ねじ部との境界面に該ねじ部にねじ
   込まれるナットの前進を阻止する方向の座が設けられ
   て、該ねじ部の先端に加工用のセンター穴が穿設された
   センター片と、 中心部の長手方向にセンター片のねじ部に嵌合するねじ
   穴が設けられ、周縁部の少なくとも三箇所以上の箇所で
   あって上記スリーブの小径側端面と対向する箇所に押し
   ねじ用のねじ穴が長手方向に設けられているナットと、 上記ナットの押しねじ用のねじ穴に挿入され、前進によ
   ってその先端が上記スリーブの小径側端面を押し付けて
   後退させることにより、該スリーブをセンター片の大径
   側に相対移動させる押しねじとをそなえることを特徴と
   する中空軸の中心保持用具。