JP6523168B2 - 旋盤のための改良されたスピンドルライナ部品 - Google Patents

Description

本発明は、旋盤、特にＣＮＣレースの中空スピンドル内で使用するための改良されたライナ及び／又はその部品（支持部材）に関する。

例えばレースなどの旋盤は、様々な形状（断面）のワークから部品を製造するために広く用いられている。昨今のＣＮＣレースは、機械加工部品の迅速な自動化された製造を可能にする。それらは通常、関連するレースチャックを伴い回転するチャック背部に位置する中空スピンドルを通してそのようなワークを送り込む。それによって、回転しているワークがチャックを通って旋盤バイトに向かって漸進的に（間欠的に）進められることが可能である。機械が、スピンドルの内径よりも僅かに小さいだけの直径を有するワークを切削するために用いられる場合、ワークは、スピンドルによって部分的に支持される。しかし、ワークの直径がスピンドルの内径よりも極めて小さい場合、ワークはスピンドルの長さに沿って実質的に支持されず、遠心力によって曲げ加工されることがあり、その結果、ワークの支持されていない長さの（騒音を伴う）ホイッピング及び／又は振動が生じる。それによって、正確に機械加工すること及び必要な許容差を満たすことが困難になる。そのような問題を防ぐために、非常に高いＲＰＭレート（一般に５０００〜１００００ＲＰＭ）で作動することが可能な昨今のレースは、好適な速度よりも低い速度で不利に運転しなければならない。

そのような動作中、旋盤内のワークを適切に支持及び機械加工する問題は、機械スピンドルにおいてワークを支持するために幅広く用いられる、（濾過管又は還元管とも称される）スピンドルライナの使用によって対処されてきた。スピンドルライナは、一般的に管状の構成であり、通常、一連の連結された管部分と、機械スピンドル内に密接して滑合する大きさの外径を有するフランジとを備える。一般に、それらは、材料が断面において曲がるか又は偏向するとスピンドルライナ／還元管／ブッシングを通って材料が移動することを確実にするために、ワークに適切に（０．３から０．６ｍｍ内で）密接するような大きさの内径の部分を有する。隙間を０．３ｍｍより小さくするには、厳しい直径及び直線度の許容差のために、製造される比較的高価なグランド／高輝性ワーク材料を用いることが必要である。

ワークのそのような直線振動を伴う場合でも、ワークは均等に支持されないので問題になりうる。例えば、小さい直径のワークは一般的にスピンドルライナの還元管／ブッシングの境界面に対して屈曲及びホイップするので、スピンドルライナに損傷を与え、損傷の結果、ワーク材料が廃物になることも招きうる。ワーク全体の振動は、材料の直径／長さが増加する（ことによって含まれる材料の塊が大きくなる）とますます問題になる。これらの問題の全ては通常、機械加工の速度を制限することによって低減されるが、それは逆に、必要な製造許容差の達成に影響を及ぼす。

本発明の目的は、旋盤、特にＣＮＣレースの中空スピンドルにおいてワークを支持する改善された手段を提供することである。更なる目的は、小さいワークを強固に把握及び支持するスピンドルライナを提供することである。本発明は、そのようなスピンドルライナの一部を形成する。例えば、中間パイプ部にいくつかの装置が連結されてスピンドルライナ全体を提供してもよく、あるいはいくつかの装置はスピンドルボア内に配置され（固定され）てもよい。

本発明の一態様は、旋盤の中空スピンドルにおいてワークを支持するための装置であって、ワークを受け入れるように構成され、中央開口壁部によって定められた、各々が実質的に同じ大きさの中央開口部を有する第１及び第２のディスク／ディスクアセンブリであって、上記中央開口部がほぼ位置合わせされるように並び合う（隣接する）構成に保持されている上記第１及び第２のディスクと、ばね／弾性部材の一部が上記壁部を越えて内側に突出するように上記開口壁部の少なくとも一部に隣接して配置された少なくとも一対の導管又は溝の中に、隣接する第１のディスクと第２のディスクとの間に収納された少なくとも１つのばね／弾性部材とを備える装置を含む。

好適には、上記ばね／弾性部材は螺旋状ばねを備える。

好適には、使用時に、上記少なくとも１つのばねの円筒型の側壁の一部が上記ワークに接触し、それによって、上記中空スピンドルの軸に関する上記ワーク、装置、及び中空スピンドルの回転中に上記ワークを強固に支持する。

好適には、少なくとも１つのばねは螺旋状ばねを備え、上記少なくとも１つのばねは、上記少なくとも１つのばねの前後軸が前記中央開口部の軸に対して垂直になり、かつ使用時に、旋盤の中空スピンドルの回転軸に対して垂直になるように、上記ディスクアセンブリにおいて保持される。好適には、少なくとも１つのばねは、上記中央開口部（Ａ）を一周する。

上記溝は、断面が弧状であってよい。好適には、各溝は、（径方向）断面が少なくとも部分的に弧状である。溝は、互いに平行な平面部も含んでよい。

好適には、弧状の断面の溝の半径は（平均）０．０５〜０．１ｍｍの範囲の距離だけばねの半径を上回る。それによって、使用時に、ばねが自身の前後軸を間欠的に回転し、ワークの軸方向移動を容易にすることが有利に可能になる。好適には、上記ばね／弾性部材の一部は、０．１〜２ｍｍ、好適には０．２〜１ｍｍ、最適では０．３〜０．７ｍｍの距離（Ｄ）だけ側壁を越えて内側に突出する。それによってばねは、筐体内で僅かに変形することによってワークに接触し、同時に、ばね材料の弾性によってワークを内側に偏らせることが可能である。従って、ワークは強固に保持及び支持されるが、一方、握る強さは、適切な寸法及び使用材料のばねを選択することによって調整されうる。好適には、上記ばね／弾性部材は、２〜１６ｍｍの範囲の外径、及び／又は１〜４ｍｍの範囲のピッチ、及び／又は０．５〜２ｍｍの範囲の厚さの少なくとも１つの螺旋状ばねを備える。

中央開口部（Ａ）は円形、楕円形、円形、多角形、あるいは「Ｔ字型」等であってよい。好適には、中間破断を伴って各中央開口部（Ａ）の周囲に伸長する溝の複数の対（２２，２４）が存在する。弾性部材は、弾性非金属性材料から形成される適切な大きさの略円筒型のインサートであってよい。

別の態様において、本発明の装置は、旋盤の中空スピンドル内で使用するためのスピンドルライナの一部を形成するワーク支持部材を備え、支持部材は、ワークを受け入れる大きさの中央開口部（Ａ）を有する、中空スピンドル内に密接するような寸法のディスク／ディスクアセンブリを備え、上記ディスク／ディスクアセンブリは、開口部（Ａ）に隣接して配置された少なくとも１つの螺旋状ばねを保持し、使用時に、少なくとも１つのばねの側壁の一部が上記ワークに接触することによって、上記ワークが上記中空スピンドルの軸に関して中空スピンドルを伴って回転する際、上記ワークを強固に支持するように、上記ばねの軸は、上記ワークの軸に対して垂直に保持される。

更なる態様において、本発明は、旋盤の中空スピンドルにおいてワークを支持するための装置であって、ワークを受け入れるように構成され、中央開口壁部によって定められた、実質的に同じ大きさの中央開口部を各々が有する第１及び第２のディスク／ディスクアセンブリであり、上記中央開口部がほぼ位置合わせされるように並び合う（隣接する）構成に保持されている上記第１及び第２のディスクと、ばねの側壁の一部が上記壁部を越えて内側に突出するように、上記開口壁部の端部の少なくとも一部に並んで／隣接して、かつ一般にそれらに平行に配置された少なくとも一対の導管又は溝において、隣接する第１のディスクと第２のディスクとの間に収納された少なくとも１つの螺旋状ばねとを備える装置を含む。

本発明の更なる態様は、旋盤の中空スピンドルにおいてワークを支持するための装置であって、ワークを受け入れる大きさの中央開口部（Ａ）を有する、上記中空スピンドル内に密接するような寸法のディスク／ディスクアセンブリを備え、上記開口部に隣接する、上記ディスクにおける凹部／導管／溝に配置された少なくとも１つの弾性部材を更に備え、使用時に、上記弾性部材の一部が上記ワークに接触することによって、上記中空スピンドルの軸に関する回転中、上記ワークを強固に支持するようにする装置を備える。好適には、弾性部材は螺旋状ばねであり、好適には、上記ばねの軸は、上記装置内に挿入された上記ワークの軸に対して略垂直に保持される。

本発明の上記態様のうちいずれかのディスクアセンブリは、分割リング、あるいは複数の略弧状の部材を備えてよい。

本発明の上記態様のうちいずれかにおいて、少なくとも１つのばね／弾性部材が螺旋状ばねである場合、ばねは、少なくとも１つの螺旋状ばねの軸に沿ってばねの中に挿入された、例えばゴムなどの弾性材料から形成される適切な大きさの円筒型インサートといった追加の部材を有してよい。それによって、ばねの弾性が有利に更に高くなる。あるいは、円筒型インサートは編組鋼線であってよく、その場合、柔軟性を保ちつつ螺旋状ばねを補強するために用いられる。

本発明は、上述の装置を有する、旋盤の中空スピンドルにおいてワークを支持するためのスピンドルライナを備えてもよい。

本発明は、以下に示す添付図面によって例示される。

本発明の好適な実施形態に係る支持部材の断側面図である。 図１の支持部材の第１のディスクの端面図である。 ばね筐体を示す図１の上部を更に詳しく示す。 本発明の第２の実施形態に係る支持部材の第１のディスクの端面図である。 本発明の第３の実施形態に係る支持部材の断側面図である。 ６つのばね及び３つのディスク部を含む、図５の支持部材の第１のディスクアセンブリの（Ｘ’−Ｘの方向における）端面図である。 本発明に係る支持部材を用いたスピンドルライナ全体を示す。 本発明の第４の実施形態に係る支持部材の断側面図である。 ８つのばねを含む、図８の支持部材の第１のディスクの端面図である。 図９の直線Ｆ−Ｆ’に沿った断面図であり、上部をより詳細に示す。 中央線Ｆ−Ｆ’に向かって見る直線Ｅ−Ｅ’又はＧ−Ｇ’に沿った断面図であり、上部をより詳細に示す。

以下、本発明を、図１〜７を参照することによって詳しく説明する。図１，２は、本発明の第１の実施形態に係る支持部材（１０）の側面図及び端面図を示す。支持部材（１０）は、（ワークを受け入れる大きさの）中央開口部Ａを有する円筒型の形状であり、旋盤の中空スピンドル内に密接（滑合）する寸法である。支持部材（１０）は、第１のディスク（１２）及び第２のディスク（１４）を備え、それらの各々は、使用時に、上記中央開口部（Ａ）の一部を形成する中央開口部を有し、ディスク（１２，１４）は、使用時に、適切な大きさ及び位置に合わせられた穴（図示せず）を通り抜けるボルト又はピンによって並び合う／隣接する構成に保持される。各ディスクの内面は、第１のディスク（１２）に関して図２に示すような、各ディスクの内面（１２，１４）に隣接して配置された弧状の溝（２２，２４）を有する。それらの溝（２２，２４）の各々は、使用時に、溝（２２，２４）が協働して、一般に半円の方向（図２を参照）に螺旋状ばね（２０ａ，２０ｂ）を保持する導管（２６）を提供するために、同様の弧状の断面（図１を参照）を有する。各ばね（２０ａ，２０ｂ）の側壁の小さい方が、合わせて中央開口部Ａを備える第１のディスク（１２）及び第２のディスク（１４）における２つの開口部の内壁（１６，１８）の向こう側へそれぞれ伸びるように、通常、２つのばねは、０．２ｍｍから１．０ｍｍの範囲、好適には０．４ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲の距離（Ｄ；図３を参照）の分ほど伸長する／突き出ることになる。好適には、これらのばねの長さは、各ばねの端部の間に小さい隙間（Ｂ１及びＢ２）を提供するような長さである（図２を参照）。開口部Ａの直径よりも僅かに小さい直径を有する円筒状のワーク（Ｗ；不図示）が支持部材（１０）に挿入されると、ばね（２０）の弾性と、上記開口部Ａにおける各ばねの側壁の小さい方の突出（伸長）とによって、支持部材（１０）がワーク（Ｗ）を強固に支持することが可能になる。それによって、使用時に、ばね（２０）の側壁の一部はワークに接触し、その結果バイアスによって、支持部材（１０）が旋盤の中空スピンドル内に配置された場合、上記ワーク（Ｗ）が上記中空スピンドルの軸に関して（支持部材を伴って）回転しうるようにワークを強固に支持する。各ばねの弧状の軸は、支持部材の軸Ｘ−Ｘ’に対して概ね垂直（あるいは垂直）に保持されることが分かる（図１を参照）。使用時にこの位置において、ばねは、（例えば、バーフィード装置の使用によって）ワークをより容易に旋盤のチャックに向かって軸方向に間欠的に前進させるので、これは有利である。

図３は、図１の上部分を詳しく示し、ばね（２０）のうちの一方と接しているワーク（Ｗ）の一部も示す。好適には、ばね（２０）の外径は、弧状の溝（２２，２４）によって提供されるような導管（２６）の壁部とばねの外壁との間に小さい隙間（Ｇ）を提供するような外径である。使用時に、（ばね周囲の）この隙間は変化するが、０．０５〜０．１ｍｍの範囲の平均値が望ましい。従って、隙間Ｇの平均値が０．０７５ｍｍである場合、３ｍｍの外半径を有する螺旋状ばねに関して、弧状の溝（２２，２４）の半径は３．０７５ｍｍになる。これによって、図３の矢印によって示すように、ワークがスピンドルライナを通って漸進的に前進する（上記を参照）と、ばねが自身の前後軸の周囲を回転することが可能になり有利である。これは、中央開口部（Ａ）内のばねの壁部（２０ａ）の一部の突出と、ばね（２０ａ）のこの部分が（自身の弾性の結果）ワークに及ぼす握力とが相まった結果生じる。ばねの属性は、使用時に、ワークが中空スピンドルライナから供給されると、ばねが、（ワークを漸進的に前進させることが困難になるような）万力方式でワークを把握するのではなく、ワークの軸方向の移動が容易に可能であるようにワークを把握及び支持するように選択されることが望ましい。

本発明の第２の実施形態（図４を参照）において、第１のディスクと第２のディスクにおける連続的な（円形の）溝（２２，２４）が３つの弧状の溝部（３０ａ,３０ｂ，３０ｃ）によって配置される。それら弧状の溝の各々は、使用時に、弧状の溝が、一般に円形の定位置において３つの螺旋状ばね（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）を保持する手段（導管）を提供するように、同一の弧状の断面を有する。それによって、（ピンを用いて２つのディスクを隣り合う位置に保持するための）ピンホール（３４）が３つの弧状の溝の間の隙間に配置されることが可能になり有利である。そのような配置は、開口部Ａが、旋盤の中空スピンドルのボアと比べて比較的大きい場合に好ましい。

図５，６は、本発明の第３の実施形態に係る支持部材（４０）の側面図及び端面図を示す。支持部材（４０）は、（ワークを受け入れる大きさの）六角形の中央開口部Ｂを有する円筒型の形状であり、旋盤の中空スピンドル内に密接（滑合）するような寸法である。支持部材（４０）は、第１のディスクアセンブリ（４２）及び第２のディスク（４４）を備え、その各々は、使用時に、上記中央開口部（Ｂ）の一部を形成する中央開口部を有し、使用時に、ディスク（４４）及びディスクアセンブリ（４２）は、適切な大きさ及び位置に合わせられた穴（図示せず）を通り抜けるボルト又はピンによって並び合う／隣接する構成に保持される。第１のディスクアセンブリ（４２）は、３つの等しい大きさのセグメント（４２ａ〜４２ｃ）を備える。図６に示すように、各ディスクセグメント（４２ａ〜４２ｃ）の内面は、２つの線形の互いに連結された又は分離した溝（５２）を有する。第２のディスク（４４）の内面は、６つの線形の互いに連結された又は分離した溝（５４）を有する。それらの溝（５２，５４）の各々は、使用時に、一般に（通常）六角形の定位置（図６を参照）に６つの螺旋状ばね（５０）を保持する手段（導管５６）を提供するように同様の弧状の断面（図５を参照）を有し、それによって、各ばね（５０）の側壁の小さい方は、合わせて中央開口部Ｂを備える第１のディスクアセンブリ（４２）及び第２のディスク（４４）における六角形の開口部の内壁（４６，４８）のそれぞれ向こう側へ伸びる。通常、６つのばね（５０）は、０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲、好適には０．４〜０．６ｍｍの範囲の距離の分ほど伸長／突出することになる。これらのばねの長さは、各ばねの端部の間に６つの小さな隙間を提供するような長さである。開口部Ｂよりも僅かに小さい六角形状のワーク（Ｃ１；不図示）が支持部材（４０）に挿入されると、ばね（５０）の弾性と、上記開口部Ｂにおける各ばねの側壁の小さい方の突出（伸長）とによって、支持部材（４０）は、使用時に、支持部材（４０）が旋盤の中空スピンドル内に配置されると、ばね（５０）の側壁の一部がワークに接触するように、ワーク（Ｃ１）を強固に支持することが可能になり、それによって、バイアスにより、上記ワーク（Ｗ）が上記中空スピンドルの軸の周りを回転しうるようにワーク（Ｗ）を強固に支持する。各ばねの軸は、支持部材の軸Ｘ−Ｘ‘に対して概ね垂直に（又は垂直に）保持されることが分かる（図５を参照）。この位置において、使用時に、ばねは、（例えば、バーフィード装置の使用によって）ワークがより容易に旋盤のチャックに向かって軸方向に漸進的かつ間欠的に前進することを可能にするので、これは有利である。

ディスクアセンブリ（４２）は、等しくない大きさのセグメントを備えてよく、セグメント間の隙間は図６に示すよりも大きくなってよい。あるいは、ディスクセグメント（４２ａ〜４２ｃ）は、第２のディスク（４４）と同様又は同一の単一のディスクに置き換えられてもよい。六角形の中央開口部の周囲に位置する６つのばねを有する支持部材を示す図５及び６の配置は、様々な形状の開口部、特に多角形状の開口部を伴う使用に適用することができる。例えば、開口部Ｂは四角形であり、四角形の開口部の各内面に隣接して配置された（ばね本体の一部が開口部内に突出している）４つのばねを有してよい。同様に、多角形の中央開口部は、三角形又は五角形の形状（断面）であってよい。これらの場合、ディスク部は、複数の等しい又は等しくない大きさのセグメントを備えることになるが、必ずしも３つのセグメントではなく、セグメント間の隙間は図６に示すよりも大きくなってよい。

図７は、上述（又は後述）の支持部材（１０，４０，６０）が、どのようにスピンドルライナ管の一部を形成しうるかを示す。そのようなライナ管（１００）は、複数の互いに連結する管（１０４，１０６）によって共通軸（Ｃ−Ｃ’）に沿った位置に保持される複数の支持部材（１０，４０，６０）を備えてよい。図７は、３つのそのような支持部材（１０，４０，６０）及び２つの互いに連結する管（１０４，１０６）を示す。旋盤のチャックから最も離れたライナ管（１００）の端部は、直径の大きな管端フランジ（１０２）を有する。チャックに最も近いライナ管の端部は、短い案内管（１０８）を有する。これらの構成部品（１０，１０２，１０４，１０６，１０８）は、通常、ボルト又はピン（図示せず）によって所定の位置に保持される。軸Ｃ−Ｃ’は、旋盤の中空スピンドルの回転軸に（使用時に）対応する。使用時に、ライナ管（１００）及び支持部材（１０，４０，６０）は、ワークと同じ速度で軸Ｃ−Ｃ“の周りを回転し、旋盤の中空スピンドル内に位置する更なる（外部）ライナ管内に配置され、保持されうる。支持部材（１０，４０，６０）は通常、ライナ管の一部を形成するが、旋盤の中空スピンドル内に（直接）配置され／保持されてもよい。

図８は、本発明の第４の実施形態に係る支持部材（６０）の断側面図であり、図９は、８つの螺旋状ばね（７０）を含む、図８の支持部材の第１のディスクセグメント（６２）の（Ｘ’−Ｘの方向における）端面図である。

支持部材（６０）は、（ワークを受け入れる大きさの）中央開口部を有する円筒型の形状であり、旋盤の中空スピンドル内に密接（滑合）するような寸法である。支持部材（６０）は、使用時に、各々が上記開口部（Ａ）の一部を形成する中央開口部を有する、第１のディスク（６２）及び第２のディスク（６４）を備え、使用時に、ディスク（６２，６４）は、適切な大きさ及び位置に合わせられた穴（８４）を通り抜けるボルト又はピンによって並び合う／隣接する構成に保持される。各ディスク（６２，６４）の内面は、第１のディスク（６２）に関して図９に示すような特に側面を示された溝（６２，６４）を有し、それらの溝（６２，６４）の各々は、同様の断面（図１０及び１１を参照）を有するので、使用時に、溝（７２，７４）は、一般に円形の定位置（図９を参照）において８つの螺旋状ばね（７０）を保持する手段を提供し、それによって各ばね（７０）の側壁の一部は、合わせて中央開口部Ａを備える第１のディスク（６２）及び第２のディスク（６４）における２つの開口部の内壁（６６，６８）のそれぞれ向こう側へ伸びる。通常、ばね（７０）は、０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲、好適には０．４〜０．６ｍｍの範囲の距離（Ｄ）の分ほど伸長／突出することになる。開口部Ａの直径よりも僅かに小さい直径を有する円筒形状のワーク（Ｗ；不図示）が支持部材（６０）に挿入されると、ばね（７０）の弾性と、上記開口部Ａにおける各ばねの側壁の小さい方の上記突出（伸長）とによって、支持部材（６０）は、使用時にばね（７０）の側壁の一部がワーク（Ｗ）に接触するようにワーク（Ｗ）を強固に支持することが可能になり、それによって、バイアスにより、支持部材（１０）が旋盤の中空スピンドル内に配置されると、上記ワーク（Ｗ）を強固に支持する。各ばねの前後軸は支持部材の軸Ｘ−Ｘ’に対して概ね垂直に（又は垂直に）保持される（図８を参照）。この位置において、使用時に、ばねは、（例えば、バーフィード装置の使用によって）ワークがより容易に旋盤のチャックに向かって軸方向に間欠的に前進することを可能にするので、これは有利である。この実施形態における導管／溝は、上述した実施形態と僅かに異なる。図１０は、図９の直線Ｆ−Ｆに沿った断面図を示し、上部をより詳細に示す。図１１は、直線Ｅ−Ｅ’及びＧ−Ｇ’に沿った断面図を示し、上部をより詳細に示す。（図１０〜１１に示すような断面図において）各溝（７２，７４）は２つの弧状部（７８，８０）及びそれらの間の平面部（８２）を有する。好適には、平面部は、０．５〜１．５ｍｍの深さ（Ｌ）である。通常、各ばね（７０）の端部は保持ボルト（８４）に接触する。好適には、各螺旋状ばねは、ばねの軸に沿って内部に挿入された弾力性のある補強部材（８６）を有する。この補強部材は、ある長さの編組鋼線（８６）又はその均等物等を備えてよい。

上記実施形態において説明された螺旋状ばねは、（接地した又は接地していない）開端又は閉端を有するか、あるいは複数の（互いに連結できる）ガーターばねを備えてよい。更に、それらは、（パイプ曲げのために用いられるばねと同様のばねを含む）圧縮ばね又は引張ばねであってよい。ばねは通常、鋼鉄製又は同様の金属／合金製であるが、プラスチック製ばね又はプラスチック被覆金属製ばねであってもよい。

あるいは、螺旋状ばねを用いる代わりに、例えば、一方のばね腕が上記開口部の壁部の内側へ突出するように上記開口部（Ａ）に隣接する導管内に配置された複数のＵ字型ばねなど、別の種類のばねが用いられてもよい。螺旋状ばねは、圧縮型ばね又は引張型ばねであってよい。

弾性部材がばねであることは必須ではない。従って、弾性部材は、（書籍／文書に用いられる螺旋状のバインダと同様の形状の）螺旋状に巻回された細長いストリップ又はワイヤであってよい。あるいは弾性部材は、編組ワイヤ又は編組非金属性材料などの編組材料であってもよい。

上述した本発明は、従来技術と比較していくつかの利点を提供する。ただし、複数の支持部材を用いるスピンドルライナの場合、ワークは、上記弾性部材との複数の接触点において支持される。（必要に応じて）最大の支持を確実にするためにスピンドル内に複数の支持部材が配置されてもよい。上述した支持部材は、支持体／ライナとワークとの間の隙間を排除し、それによってホイップ間隙、振動、及び騒音を事実上取り除く。それによって中空機械スピンドルにおける摩耗及び傷が少なくなり、寿命が長くなる。

機械加工中のワークの半径方向への移動及び振動を低減することによって、機械加工速度（ＲＰＭ）の著しい増加、表面仕上げの改善、及びサイクル時間の低減が可能となり、後者は、各旋盤（レース）の生産性を向上させる。

Claims (23)

1. 旋盤の中空スピンドル内のワーク（W）を支持するための装置（１０、４０、６０）であって、前記装置（１０、４０、６０）が、第１のディスクアセンブリ（１２）と、第２のディスクアセンブリ（１４）と、および少なくとも１つのばねまたは弾性部材（２０）を備え、
   前記第１のディスクアセンブリ（１２）および前記第２のディスクアセンブリ（１４）が、中央開口壁部（１６、１８）によって規定する同じ大きさの中央開口部（A）を各々有し、それによって前記ワーク（W）を受け入れるように構成され、
   前記中央開口部（A）が互いに位置合わせされるように、前記第１のディスクアセンブリ（１２）および前記第２のディスクアセンブリ（１４）が隣接した構成に保持され、かつ
   前記ばねまたは弾性部材（２０）が、隣接する前記第１のディスクアセンブリ（１２）と前記第２のディスクアセンブリ（１４）の間であってかつ各ディスクアセンブリ内にある少なくとも一対の溝（２２、２４）によって形成される導管（２６）の内部に、収容され、かつ
   前記ばねまたは弾性部材（２０）が各ディスクアセンブリ（１２、１４）の前記中央開口壁部（１６、１８）の少なくとも一部に隣接して配置され、前記ばねまたは弾性部材（２０）の一部が前記中央開口壁部（１６、１８）を越えて内側に突出し、それによって、使用時に前記ばねまたは弾性部材（２０）の側壁の一部が前記ワーク（W）に対し隣接して接触することにより、そのバイアスによって、前記ワーク（W）が前記中空スピンドル内に配置された場合に、前記中空スピンドルの軸方向を中心に前記装置（１０、４０、６０）を伴って回転するように構成され、それによって、前記ワーク（W）の回転中に前記装置（１０、４０、６０）が前記ワーク（W）を支持するように構成される、
   装置（１０、４０、６０）。
2. 前記中央開口壁部（１６、１８）が、前記ばねまたは弾性部材（２０）の一部がそこから突出した状態で収容されるように構成された前記導管（２６）を規定し、前記軸方向に対して垂直に切断した場合の前記導管（２６）の断面幅が、前記ばねまたは弾性部材（２０）の最大の断面幅よりも小さく、それによって前記導管（２６）が前記ばねまたは弾性部材（２０）を保持するように構成される、
   請求項１に記載の装置（１０、４０、６０）。
3. 前記導管（２６）は、２つ以上のばねまたは弾性部材（２０）を保持し、前記ばねまたは弾性部材（２０）は、前記中央開口部（Ａ）の周囲を端から端まで配置される、
   請求項１または２に記載の装置（１０，４０，６０）。
4. 前記２つ以上のばねまたは弾性部材（２０）は、各ばねまたは弾性部材（２０）の端部の間に間隔をあけて端から端まで配置される、
   請求項３に記載の装置（１０，４０，６０）。
5. 使用時に、前記ワーク（Ｗ）が前記中央開口部（Ａ）を介して配置されるように、少なくとも１つの前記ばねまたは弾性部材（２０）は、解放状態から相対的な伸長状態まで移動する、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置（１０，４０，６０）。
6. 使用時に、前記ワーク（Ｗ）が前記中空スピンドルに沿って漸進的に進むように、少なくとも１つの前記ばねまたは弾性部材（２０）が前記ディスクアセンブリ（１２，１４）に関して縦軸の周囲を回転する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置（１０，４０，６０）。
7. 前記少なくとも１つのばね（２０）が螺旋状ばねである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置（１０，４０，６０）。
8. 使用時に、前記少なくとも１つのばね（２０）の円筒形の側壁の一部が前記ワークに接触することによって、前記中空スピンドルの軸に関する前記ワーク、装置、及び中空スピンドルの回転中、前記ワークを支持する、請求項７に記載の装置（１０，４０，６０）。
9. 前記少なくとも１つのばね（２０）は螺旋状ばねを備え、前記少なくとも１つのばね（２０）は、前記少なくとも１つのばね（２０）の前後軸が前記中央開口部の軸に対して垂直であり、使用時に、前記旋盤の中空スピンドルの回転軸に対して垂直になるように、前記ディスクアセンブリ内に保持される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置（１０，４０，６０）。
10. 前記少なくとも１つのばね（２０）は、前記中央開口部（Ａ）を一周する、請求項９に記載の装置（１０，４０，６０）。
11. 前記溝（２２，２４）は、断面が弧状である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置（１０，４０，６０）。
12. 前記弧状の断面の溝の半径は、前記ばねの半径を０．０５〜０．１ｍｍの範囲の距離だけ平均して上回る、請求項１１に記載の装置（１０，４０，６０）。
13. 前記ばねまたは弾性部材の一部は、０．１〜２ｍｍの距離（Ｄ）だけ前記壁部を越えて内側に突出する、請求項１〜７のいずれか１項又は請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置（１０，４０，６０）。
14. 各中央開口部（Ａ）は、断面が円形、楕円形、円形、又は多角形である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置（１０，４０，６０）。
15. 中間破断を伴い各中央開口部（Ａ）の周囲に伸長する溝の複数の対（２２，２４）を備える、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置（１０，４０，６０）。
16. ２〜１６ｍｍの範囲の外径及び／又は１〜４ｍｍの範囲のピッチ、及び／又は０．２〜２．５ｍｍの範囲の厚さの少なくとも１つの螺旋状ばね（２０）を備える、請求項１〜１５いずれか１項に記載の装置（１０，４０，６０）。
17. 前記弾性部材は、弾性非金属性材料から形成される適切な大きさの略円筒形のインサートである、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置（１０，４０，６０）。
18. 各溝（２２，２４）は、径方向の断面が部分的に弧状である、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の装置（１０，４０，６０）。
19. 前記溝（２２，２４）は、互いに平行な平面部を含む、請求項１８に記載の装置（１０，４０，６０）。
20. 前記ディスクアセンブリ（１２及び／又は１４）は、分割リングであるか、又は複数の略弧状の部材を備える、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の装置（１０，４０，６０）。
21. 前記装置が、少なくとも１つの螺旋状ばね（２０）を備え、
    弾力性のある補強部材が、前記少なくとも１つの螺旋状ばね（２０）の軸に沿ってばねの中に挿入される、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の装置（１０，４０，６０）。
22. 前記補強部材は、ある長さの編組鋼線である、請求項２１に記載の装置（１０，４０，６０）。
23. 請求項１〜２２のいずれか１項に記載の装置（１０，４０，６０）を備える、旋盤の中空スピンドルにおいてワークを支持するためのスピンドルライナ（１００）。
    
    

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