JPH0852680A - 円筒管状工作物の加工用チャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電子写真感光体に用いるアルミ素管などを対象
に、旋盤などの工作機械で加工を施す際に空気圧利用に
より工作物を安定よく加圧保持して高い加工精度が確保
できるようにした円筒管状工作物の加工用チャックを提
供する。 【構成】工作機械の主軸とテール側の心押し軸との間に
回転中心を合わせて架け渡した円柱状の工作物保持体１
と、該保持体の周面に形成した螺旋溝１ａに沿って巻装
した弾性チューブ５と、該弾性チューブの外周を覆って
工作物保持体の周面に被着した伸縮性材質のチャックリ
ング９と、逆止弁８付きカプラ７に接続したエアホース
１３を通じ外部より加圧エアを導入してチューブを膨ら
ませる加圧エア供給手段とで空圧式のチャックを構成
し、前記保持体に工作物を差し込み装荷した状態で、加
圧エアの導入により弾性チューブを膨らませて工作物を
その内径側から押圧してチャックに密着保持させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真感光体の基体
に用いるアルミ素管などを対象に、旋盤などの工作機械
で精密加工を施す際にその円筒管状工作物を保持する加
工用のチャックに関する。

【０００２】

【従来の技術】頭記した電子写真感光体は、冷間引抜き
に法で製造したアルミ素管を旋盤などの工作機械により
加工を施して所定の外形寸法，表面粗さに仕上げ、この
アルミ管を基体としてさらにその周面に感光層を成膜し
て製作される。また、前記の加工工程では、アルミ素管
に対して所定の仕様寸法に合わせた両端加工，両端部の
インロー加工，および外周（外径）加工が行われる。

【０００３】この場合に、従来より実施している一般的
な加工方法では、まずアルミ素管の外周を基準に両端，
インロー加工を行い、次に旋盤に取付けたテーパ状チャ
ックを使用してアルミ素管を両端から挟み込み、この保
持状態で外周加工を行うようにしている。また、別な加
工方法として、ＮＣ旋盤などの主軸に取付けた内径チャ
ックをアルミ素管の管内に挿入し、その長手方向の数箇
所でアルミ素管の内周面に内径チャックを圧接させ、こ
の保持状態で両端，インロー，外周加工を同じ工程で連
続的に行う加工方法も行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近の電子
写真用感光体では、大径，長尺の感光体基体として用い
るアルミ素管の軽量化のためにますます薄肉化が進むと
同時に、高品質，高精度確保のために寸法精度の面でよ
り一層高い真円度，真直度が要求されるようになってい
る。

【０００５】かかる点、前記した従来の加工方法では、
特にチャックによる工作物の保持性に問題があり、その
ために真円度，真直度などに対する寸法精度にバラツキ
が生じ易くなる。すなわち、 （１）円筒管状工作物であるアルミ素管を両端からテー
パ状チャックで挟み込む保持方法では、チャックの加圧
力が弱いと機械加工の際に工作物が空回りするおそれが
あり、またチャックの加圧力を高めると、肉厚の薄い長
尺もの（肉厚：１mm前後，長さ：３００mm以上）では変
形，回転振れが生じて寸法精度よく精密加工することが
困難である。

【０００６】（２）また、内径チャックを肉厚の薄いア
ルミ素管の管内に挿入し、その長手方向の数箇所で圧接
保持した保持方法では、内径チャックの圧接箇所に局部
的に歪，変形がが生じ、これが原因で加工後の製品対し
て高精度の真円度，真直度が得られない。 本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、先記
の電子写真感光体に用いるアルミ素管などを対象に、旋
盤などの工作機械で加工を施す際に空気圧により工作物
を安定よく加圧保持して高い加工精度が確保できるよう
にした円筒管状工作物の加工用チャックを提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のチャックは、工作機械の主軸とテール側の
心押し軸との間に回転中心を合わせて架け渡した円柱状
の工作物保持体と、該保持体の周面全長域に沿って均一
に巻装した弾性チューブと、該弾性チューブへ外部から
加圧エアを導入してチューブを膨らませる加圧エア供給
手段とを有してなり、前記保持体に工作物を差し込み装
荷した状態で、加圧エアにより弾性チューブを膨らませ
て工作物をその内径側から押圧保持させるよう構成す
る。

【０００８】また、前記構成においては、工作物保持体
の周面に弾性チューブを装填する螺旋溝を形成するのが
よく、さらに弾性チューブの外周を覆って工作物保持体
の周面に滑り止め，保護カバーを兼ねた伸縮性材質のチ
ャックリングを被着させた構成もある。

【０００９】

【作用】アルミ素管などの円筒管状工作物を工作機械に
取付けた前記構成のチャックに装荷，保持させるには、
まず弾性チューブから加圧エアを抜いた状態で工作物を
チャックの軸芯となる円柱状の保持体に側方から差し込
み、その周上に担持させる。次に外部より弾性チューブ
に加圧エアを導入すると、弾性チューブが膨らんで工作
物の内周面に密着し、この状態で工作物がチャックに保
持される。この場合に、弾性チューブはチューブガイド
を兼ねた工作物保持体の周面全長域に沿って均一分布に
巻装されていて、その全域で工作物を均等な力で内径側
から加圧保持するので、工作物に局部的な歪，変形の生
じるおそれはなく、これにより真円度、真直度のバラツ
キなしに高精度の加工が行える。

【００１０】そして、この場合に工作物保持体の外周に
形成した螺旋溝に弾性チューブを装填することにより、
使用中に弾性チューブが定位置から不測にずれ動くこと
がない。また、弾性チューブを包囲して工作物保持体の
周面に被着した伸縮性材質のチャックリング（例えば、
摩擦係数を高めるように繊維を混入させたウレタンゴム
製のカバー）は、チャックに対して工作物が加工時にス
リップして空回りするのを防止するほか、切削加工に伴
って生じた切子で弾性チューブが損傷を受けるのを防ぐ
役目も果たす。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１はＮＣ旋盤など工作機械に取付けて円筒管状
工作物（アルミ素管）を保持するチャックの構成を示す
ものである。図１において、１は円筒管状工作物２を保
持する円柱状の工作物保持体であり、その両端に連結し
た主軸側回転軸３，テール側回転軸４を介して工作機械
の主軸，テール側心押し軸（図示せず）の間に軸中心を
合わせて架設されている。また、保持体１の周面全長域
には螺旋溝１ａが形成されており、この溝内に沿ってシ
リコーンゴムなどで作られた弾性チューブ５が嵌挿敷設
されている。この弾性チューブ５はその一端を封栓６で
封止するとともに、他端は回転軸４のフランジ部に取付
けたカプラ７に逆止弁８を介して接続されている。さら
に、弾性チューブ５の外周を覆って保持体１の周面に
は、例えばウレタンゴムに繊維を混入して摩擦係数を高
めた伸縮性のあるチャックリング９が被着されており、
保持体１の両端に嵌め込んだキャップ１０で固定されて
いる。なお、前記のチャックリング９を含めたチャック
外径は円筒管状工作物２の内径寸法よりも１mm程度径小
とし、保持体１の軸長は工作物２の長さ寸法よりも多少
短めに定めて組立て構成されている。そして、空気圧源
１１から圧力制御弁１２を介して引出したエアホース１
３を前記カプラ７へ着脱可能に接続するようにしてい
る。

【００１２】次に、前記構成のチャックを用いて円筒管
状工作物１を旋盤などの工作機械にセットして加工する
際の作業手順を、図２のフローチャートを基に説明す
る。 （１）旋盤のテール側心押し台を後退させてチャックの
回転軸４側から工作物２をチャックの周上に差し込みセ
ットし、再び心押し台を前進させてそのセンタで回転軸
４の軸端を支持させる。

【００１３】（２）次に、カプラ７にエアホース１３を
接続する。 （３）続いて空気圧源１１から加圧エアを弾性チューブ
５に導入し、その内圧をゲージ圧で0.５〜2.０気圧程度
に高める。なお、逆止弁８により弾性チューブ５に導入
された加圧エアは抜けることがない。 （４）この加圧エアの導入により、弾性チューブ５が膨
らんでその周面が保持体１の螺旋溝１ａから突出し、チ
ャックリング９を押し広げて工作物２の内周面に密着さ
せる。これにより、工作物２は内径側から均一に加圧さ
れた状態でチャックの周面上に心出し保持される。

【００１４】（５）さらに、エアホース１３をカプラ７
から引き外す。なお、エアホース１３を外した後も逆止
弁８により弾性チューブ５に導入された加圧エアは抜け
ることがない。 （６）次に工作機械の主軸を回転させながら工作物２に
対して両端加工，インロー加工，および外周加工を行
う。なお、この加工中は工作物２とチャックリング９と
の間には大きな摩擦力が働いているので、工作物２がチ
ャックの周上でスリップして空回りするおそれはない。

【００１５】（７）そして、所定の加工が終了すると、
次にカプラ７に外方からピンなどを差し込んで逆止弁８
を押し開き、いままで弾性チューブ内に封じ込められて
いた加圧エアを抜く。これにより、弾性チューブ５が収
縮するとともに、チャックリング９も当初の状態に復元
して工作物２との間の加圧拘束を解く。 （８）最後に、工作機械のテール側心押し台を後退させ
た上で工作物２をチャックから引き外し、これにより一
連の加工工程が終了する。

【００１６】上記のチャックを採用して円筒管状工作物
（例えば、電子写真感光体の基体に用いる肉圧の薄いア
ルミ素管）を切削加工することにより、従来と比べて高
精度の加工が達成できることが製品検査の結果からも確
認されている。次表は実際にアルミ素管をＮＣ旋盤によ
り切削加工した製品の加工精度を、本発明と従来のチャ
ックを対比して表したものである。なお、表中の各デー
タは、試料として外径８０mm，内径７４mm、長さ９８０
mmのアルミ素管を各１０本ずつ切削加工し、加工後に実
測した製品の寸法を基にして得たデータである。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように、例えば電子写真感光
体の基体に用いるアルミ素管を対象とした円筒管状工作
物を旋盤などの工作機械で切削加工する際に、本発明に
よる加工用チャックを用いて工作物を保持することによ
り、チャックに保持させた状態でも工作物に不当な撓
み，変形が生じるおそれがなく、これにより真円度，真
直度などで高精度な加工を行うことができて製品の品質
向上に大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による加工用チャックの構成断
面図

【図２】図１のチャックを用いた円筒管状工作物の加工
作業の手順を表すフローチャート図

【符号の説明】

１ 工作物保持体 １ａ 螺旋溝 ２ 円筒管状工作物（アルミ素管） ３ 主軸側回転軸 ４ テール側回転軸 ５ 弾性チューブ ７ カプラ ８ 逆止弁 ９ チャックリング １１ 空気圧源 １３ エアホース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 兵次 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】薄肉な円筒管状工作物を旋盤などの工作機
   械に装荷して切削加工を施す際に用いるチャックであっ
   て、工作機械の主軸とテール側の心押し軸との間に回転
   中心を合わせて架け渡した円柱状の工作物保持体と、該
   保持体の周面全長域に沿って均一に巻装した弾性チュー
   ブと、該弾性チューブへ外部から加圧エアを導入してチ
   ューブを膨らませる加圧エア供給手段とを有してなり、
   前記保持体に工作物を差し込み装荷した状態で、加圧エ
   アにより弾性チューブを膨らませて工作物をその内径側
   から押圧保持させることを特徴とする円筒管状工作物の
   加工用チャック。
2. 【請求項２】請求項１記載のチャックにおいて、工作物
   保持体の周面に弾性チューブを装填する螺旋溝を形成し
   たことを特徴とする円筒管状工作物の加工用チャック。
3. 【請求項３】請求項２記載のチャックにおいて、弾性チ
   ューブの外周を覆って工作物保持体の周面に滑り止め，
   保護カバーを兼ねた伸縮性材質のチャックリングを被着
   したことを特徴とする円筒管状工作物の加工用チャッ
   ク。
4. 【請求項４】円筒管状工作物がアルミニウム合金製の素
   管である請求項１ないし３のいずれかに記載の円筒管状
   工作物の加工用チャック。
5. 【請求項５】円筒管状工作物が電子写真感光体用の基体
   である請求項１ないし４記載の円筒管状工作物の加工用
   チャック。