(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の円環状のワークの芯出しを効率的に行う。【解決手段】複数の円環状のワークＷを重ねて同軸的に位置させるための芯出装置を、中心軸２０と、複数のワークに対応してその中心軸に支持された複数のアジャストリング５０ａ，５０ｂと、それぞれが、複数のワークに対応し、中心軸の外方において基端部がアジャストリングと係合するようにして放射状に支持された複数のプランジャ７０からなる複数のプランジャセットと、アジャストリングを下方から弾性支持する第１スプリング５６，第２スプリング５８とを含み、アジャストリングとプランジャとの係合が傾斜面７８，８０でなされ、上方のアジャストリングを下降させることで各プランジャが前進して先端部がワークＷの内周面に当接するように構成する。複数のワークの内径にバラつきがあってもそれら複数のワークを効率的に芯出しすることが可能となる。【選択図】図２
2020069539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の円環状のワークを互いに同軸的に位置させるための芯出装置であって、
中心軸と、
前記中心軸の軸線の延びる方向である軸線方向に並び、それぞれが軸線方向に移動可能に前記中心軸に支持された複数の可動体と、
前記中心軸を取り巻くように配置された支持体と、
軸線方向に並び、それぞれが、軸線方向に直角な方向である径方向に延びる姿勢で前記軸線を中心とする一円周上に配置されかつ径方向に移動可能に前記支持体に支持された複数のプランジャからなる複数のプランジャセットと
を備え、
前記複数のワークが、前記複数のプランジャセットおよび前記複数の可動体とそれぞれ対応するようにして、軸線方向に並び、かつ、それら複数のワークの各々が、対応する前記プランジャセットを構成する前記複数のプランジャを取り巻くようにして径方向に変位可能に配置され、
前記複数のプランジャセットの各々を構成する前記複数のプランジャの各々が、基端部において、対応する前記可動体と係合し、かつ、径方向における外方への移動によって、先端部において、対応するワークの内周面と当接可能とされ、
前記可動体と前記プランジャの前記基端部との係合が、その可動体の軸線方向における一方向への移動により、そのプランジャが径方向における外方に移動するようにされており、
前記複数の可動体の各々を、その各々と係合する前記複数のプランジャの各々の先端部が前記対応するワークの内周面に当接するまで、前記一方向に移動させることで、前記複数のワークの各々の前記軸線に対する芯出しを行うように構成された芯出装置。
【請求項２】
前記可動体と前記プランジャの前記基端部との係合が、
それらのそれぞれに形成され、軸線方向に対して前記一方向に向かうにつれて前記軸線に近づく向きに傾斜する傾斜面どうしが接するようになされている請求項１に記載の芯出装置。
【請求項３】
当該芯出装置が、
前記複数の可動体のうちの最も前記一方向の側に位置するものを、前記一方向とは反対の他方向に向かって弾性的に付勢する第１弾性体と、
前記複数の可動体のうちの最も前記他方向の側に位置するものを除く各々と、その各々に前記他方向の側において隣接する前記複数の可動体のうちの１つとの間にそれぞれ配設されて、それら２つの可動体を軸線方向において互いに離間させる方向に弾性的に付勢する少なくとも１つの第２弾性体と、
前記複数の可動体の各々を一度に前記一方向に移動させるべく、それら複数の可動体のうちの最も前記他方向の側に位置するものを、前記第１弾性体および前記少なくとも１つの第２弾性体の付勢力に抗して前記一方向に押すための手段と
を有する請求項１または請求項２に記載の芯出装置。
【請求項４】
当該芯出装置が、
前記中心軸および前記支持体が立設された基体と、
前記複数のワークを軸線方向に並べて保持可能な状態で前記基体にセットされ、芯出しされた前記複数のワークを固定した状態で前記基体から離脱可能とされたワーク保持体と
を備えた請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の芯出装置。                                                                              
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の円環状のワークのための芯出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤加工，フライス加工等の機械加工において、円環状（リング状，ドーナツ状等と言うこともできる）のワークを加工することがあり、そのようなワークは加工の際に位置決めされる。例えば、円環状のワークの適正な位置決め、すなわち、芯出しについて、下記特許文献に記載された技術が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平４−１２５５０７号公報
【特許文献２】特開平６−３２８３０７号公報
【特許文献３】特許第５４７８１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献には、円環状のワークの内径を基準とした芯出しを行うための技術が開示されているものの、いずれも、１つのワークに対する芯出しに関する技術しか記載されていない。生産性を考慮すれば、複数の円環状のワークに一度に機械加工を施すことも望まれ、その場合、それらワークのセット、つまり、芯出しを効率的に行うことで、それらワークの機械加工の利便性が向上することになる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、複数の円環状のワークの芯出しを効率的に行うことのできる芯出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の芯出装置は、
複数の円環状のワークを互いに同軸的に位置させるための芯出装置であって、
中心軸と、
前記中心軸の軸線の延びる方向である軸線方向に並び、それぞれが軸線方向に移動可能に前記中心軸に支持された複数の可動体と、
前記中心軸を取り巻くように配置された支持体と、
軸線方向に並び、それぞれが、軸線方向に直角な方向である径方向に延びる姿勢で前記軸線を中心とする一円周上に配置されかつ径方向に移動可能に前記支持体に支持された複数のプランジャからなる複数のプランジャセットと
を備え、
前記複数のワークが、前記複数のプランジャセットおよび前記複数の可動体とそれぞれ対応するようにして、軸線方向に並び、かつ、それら複数のワークの各々が、対応する前記プランジャセットを構成する前記複数のプランジャを取り巻くようにして径方向に変位可能に配置され、
前記複数のプランジャセットの各々を構成する前記複数のプランジャの各々が、基端部において、対応する前記可動体と係合し、かつ、径方向における外方への移動によって、先端部において、対応するワークの内周面と当接可能とされ、
前記可動体と前記プランジャの前記基端部との係合が、その可動体の軸線方向における一方向への移動により、そのプランジャが径方向における外方に移動するようにされており、
前記複数の可動体の各々を、その各々と係合する前記複数のプランジャの各々の先端部が前記対応するワークの内周面に当接するまで、前記一方向に移動させることで、前記複数のワークの各々の前記軸線に対する芯出しを行うように構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の芯出装置によれば、複数の円環状のワークの内径にバラつきがあっても、それら複数のワークを互いに同軸的に位置させることが可能である。つまり、複数の円環状のワークの芯出しを効率的に行うことが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例の芯出装置の平面図である。
【図２】実施例の芯出装置の図１におけるＡ−Ａでの断面図である。
【図３】変形例の芯出装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例である芯出装置およびそれの変形例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例，変形例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
【実施例】
【０００９】
実施例の芯出装置は、図１，図２に示すように、基体として機能する概して円板状のベース１０を備えており、そのベース１０は、テーブル１２に、ボルト１４によって固定されている。ベース１０の中央には、概して有底円筒状の支持筒１６が、ボルト１８によって固定されている。さらに、支持筒１６には、内部空間において、下部にフランジを有する中空の中心軸２０が、ボルト２２によって固定されている。簡単に言えば、支持筒１６，中心軸２０は、ベース１０に立設されているのである。ベース１０，支持筒１６，中心軸２０は、それぞれの軸線が、当該芯出装置の軸線Ｌと一致させられている。つまり、それらベース１０，支持筒１６，中心軸２０は、互いに同軸的に配設されている。なお、明確には図示していないが、ボルト１４，ボルト２２は、軸線Ｌを中心とした一円周上に、等角度ピッチで６個ずつ設けられている。
【００１０】
本芯出装置によって芯出しされるワークＷ（図では、２点鎖線で示されている）は、円環状（「ドーナッツ状」，「リング状」と言うこともできる）をなしており、本芯出装置によって、２つのワークＷが、軸線Ｌの延びる方向（以下、「軸線方向」と言う場合がある）に並んだ状態、すなわち、上下に重ね合わされた状態で、一度に芯出しされる。２つのワークＷは、ワーク保持体として機能する保持治具２４によって固定保持される。保持治具２４は、ワークＷが重なる状態で載置される概して円板状の治具ベース２６と、治具ベース２６との間で２つのワークＷを挟むための円環状の挟持リング２８と、ワークＷが挟持された状態において治具ベース２６と挟持リング２８とを締結するための４つずつの締結ボルト３０およびワッシャ３２とを含んで構成されている。
【００１１】
ベース１０の上面は、軸線Ｌを中心とした円環状に突出しており、その突出する部分の内周面に支持筒１６が嵌め合わされる一方で、その部分の外周面３４に、治具ベース２６が嵌め合わされる。詳しく言えば、治具ベース２６の下面の中央には凹所が形成されており、その凹所の内周面３６と、ベース１０の上面の突出する部分の外周面３４とが密着するようにして、治具ベース２６がベース１０上に同軸的にセットされる。外周面３４，内周面３６は共に僅かな傾斜面（円錐台の周面）とされており、それら外周面３４，内周面３６が密着させられることで、治具ベース２６が、ベース１０に対して、互いの軸線が一致させられてセットされることになるのである。そのセットを容易に行うために、ベース１０上の２箇所には、ガイドピン３８が立設されており、治具ベース２６には、それらガイドピン３８をそれぞれに挿入させる２つのガイド穴４０が、それらガイドピン３８に対応する位置に穿設されている。セットされた治具ベース２６は、ベース１０の外周端部に等角度ピッチで配設された３つのクランプ４２によって、ベース１０に固定される。
【００１２】
治具ベース２６には、４本の締結ボルト３０が螺合して立設されている。一方で、２つのワークＷの各々には、軸線方向に貫通する貫通穴４４が、一円周上に等角度ピッチで１０個穿設されており、４本の締結ボルト３０がそれら１０個の貫通穴４４のうちの４つにそれぞれ挿入する状態で、２つのワークＷが治具ベース２６に保持される。ちなみに、貫通穴４４は、いずれも同じ内径であり、その内径は、締結ボルト３０の頭部の外径よりも大きくなっている。
【００１３】
挟持リング２８にも、ワークＷの貫通穴４４に対応して、１０個の貫通穴が穿設されているが、それらのうちの４つは、大径部と小径部とを有する概して瓢箪型の穴（以下、「瓢箪穴」という場合がある）４６とされている。４つの締結ボルト３０は、４つの瓢箪穴４６にそれぞれ挿入された状態で、ワークＷを固定する。瓢箪穴４４の小径部の内径（内寸法）は、締結ボルト３０の胴部の外径よりも大きいものの頭部の外径よりも小さくされており、大径部の内径（内寸法）は、締結ボルト３０の頭部の外径よりも大きくされている。ワッシャ３２は、締結ボルト３０の胴部を径方向に挿通させるための切込みを有している。
【００１４】
上記構造により、保持治具２４は、締結ボルト３０を治具ベース２６から取り外すことなく、ワークＷのセット，リセットが可能となっている。詳しく言えば、４つの締結ボルト３０を僅かに緩めた状態として、２つのワークＷを、順次、それら締結ボルト３０を貫通穴４４に挿入させた状態で治具ベース２６に載置し、次いで、挟持リング２８を、４つの瓢箪穴４６の大径部に４つの締結ボルト３０を挿入させるようにして、ワークに重ね合わせ、そして、挟持リング２８を、４つの瓢箪穴４６の小径部にそれぞれ４つの締結ボルト３０が収まるように回転させ、４つの締結ボルト３０の各々の頭部と挟持リング２８との間に、ワッシャ３２を、切込みを利用して径方向から差し込み、４つの締結ボルト３０を締め込むことで、ワークＷを保持治具２４に固定保持させること、つまり、ワークＷを保持治具２４にセットすることができる。そのようなセットとは逆の手順によって、ワークＷを保持治具２４から離脱させること、すなわち、リセットすることができる。
【００１５】
本芯出装置では、軸線方向に並ぶ複数の可動体として、ワークＷの数に応じた２つのアジャストリング５０ａ，５０ｂが、中心軸２０に外嵌するようにして支持されている。軸線方向における一方向を下方、他方向を上方と定義し、その一方向の側を下方側、他方向の側を上方側と定義すれば、下方側に位置するアジャストリング５０ａは、２つのアジャストリング５０ａ，５０ｂのうち最も一方向の側に位置するものであり、上方側に位置するアジャストリング５０ｂは、アジャストリング５０ａの他方向の側においてアジャストリング５０ａと隣接するものとされている。
【００１６】
２つのアジャストリング５０ａ，５０ｂは、内周面が中心軸２０の外周面に摺接する状態で、軸線方向、すなわち、上下方向に移動可能とされている。ちなみに、アジャストリング５０ａ，５０ｂの各々の内周面には、周方向における一箇所に、軸線方向に延びるキー溝５２が設けられており、それぞれが、中心軸２０の外周面に設けられたキー５４と係合することで、アジャストリング５０ａ，５０ｂの中心軸２０に対する軸線Ｌのまわりの回転は禁止されている。
【００１７】
アジャストリング５０ａと中心軸２０の下部のフランジとの間には、一円周に沿って等ピッチで配設された１２個の第１スプリング５６（圧縮コイルスプリングである）が配設されている。それら第１スプリング５６は、アジャストリング５０ａを上方に向かって弾性的に付勢する第１弾性体として機能する。言い換えれば、アジャストリング５０ａは、第１スプリング５６によって下方から弾性支持されているのである。また、アジャストリング５０ａとアジャストリング５０ｂとの間には、一円周に沿って等ピッチで配設された１２個の第２スプリング５８（圧縮コイルスプリングである）が配設されている。それら第２スプリング５８は、アジャストリング５０ａとアジャストリング５０ｂとを上下方向において互いに離間する方向に弾性的に付勢する第２弾性体として機能する。言い換えれば、アジャストリング５０ｂは、第２スプリング５８によって、下方から弾性支持されているのである。ちなみに、概念的には、第２スプリング５８は、アジャストリング５０ａ，５０ｂのうちの最も他方向の側に位置するものを除くものの各々と、その各々の他方向の側に位置するものとの間に配設された弾性体と考えることができる。
【００１８】
アジャストリング５０ａ，５０ｂのうちの最も他方向の側に位置するものであるアジャストリング５０ｂの上方側には、カラー６０が、アジャストリング５０ｂに下端部が接する状態で、中心軸２０に外嵌している。そして、中心軸２０の上端部には雄ねじが形成されており、その上端部に、雌ねじが形成されたナット６２が、螺合させられている。ナット６２を締める方向に回転させることで、ナット６２は、カラー６０を介して、かつ、第１スプリング５６，第２スプリング５８の付勢力に抗して、移動させられる。つまり、ナット６２，カラー６０は、アジャストリング５０ａ，５０ｂを一度に一方向に移動させるべく、アジャストリング５０ａ，５０ｂのうちの最も他方側に位置するアジャストリング５０ｂを、第１スプリング５６，第２スプリング５８の付勢力に抗して押すための手段として機能する。
【００１９】
また、本芯出装置には、支持体として機能する支持筒１６の周壁に、複数のプランジャ７０が支持されている。より詳しく言えば、支持筒１６の周壁には、それを貫通する複数の支持穴７２が設けられており、１２個のプランジャ７０が、１２個の支持穴７２によって、それぞれ、軸線Ｌに直角な方向、すなわち、径方向に移動可能に支持されている。さらに詳しく言えば、１２個のプランジャ７０は、６つずつの２つのセット（以下、「プランジャセット」と言う場合がある）に区分けされている。２つのプランジャセットは、２つのワークＷおよび２つのアジャストリング５０ａ，５０ｂに対応しており、それぞれのプランジャセットにおいて、６つのプランジャ７０が、周方向における６等配の位置のそれぞれに、径方向に延びる姿勢で配設されている。つまり、６つのプランジャ７０が、軸線Ｌを中心とした放射状に延びるように配設されている。また、２つのプランジャセットは、軸線方向、つまり、上下方向に並んでいるが、その方向のピッチ、つまり、プランジャ７０の中心どうしの上下方向の距離は、ワークＷの厚さに等しくされている。そして、上方に位置するプランジャセットの各プランジャ７０の中心線の軸線方向の位置は、上方に位置するワークＷの厚さ方向の中心位置と等しく、下方に位置するプランジャセットの各プランジャ７０の中心線の軸線方向の位置は、下方に位置するワークＷの厚さ方向の中心位置と等しくされており、２つのワークＷの各々は、対応するプランジャセットの６つのプランジャ７０を取り巻くように配置される。また、２つのワークＷを重ねて治具ベース２６上に載置させた状態であっても、締結ボルト３０が締め込まれてない状態では、それら２つのワークＷの各々は、径方向にある程度変位可能とされている。
【００２０】
各プランジャセットを構成する６つのプランジャ７０の長さは等しくされている。また、各プランジャ７０には、支持筒１６の周壁の内側に位置する位置に、係止リング７４が嵌められており、各プランジャ７０において、係止リング７４と支持筒１６の周壁の内面との間に、各プランジャ７０を挿通させる状態で、後退スプリング７６（圧縮コイルスプリングである）が配設されている。後退スプリング７６は、プランジャ７０を、軸線Ｌに向かう方向、つまり、後退方向に付勢する手段として機能する。
【００２１】
各プランジャ７０において、軸線Ｌに近い側の端部を基端部、軸線Ｌから遠い側の端部を先端部と呼べば、各プランジャ７０の先端部は、丸められており、支持筒１６の周壁の外に位置して、対応するワークＷの内周面と当接可能とされている。一方で、アジャストリング５０ａ，５０ｂの各々の外周面７８は、軸線方向における一方向に向かうにつれて、つまり、下方に向かうにつれて軸線Ｌに近づくような傾斜面とされており、各プランジャ７０の基端部は、その傾斜面と同じ角度の傾斜面８０を有している。したがって、上記後退スプリング７６の付勢力によって、各プランジャ７０の基端部の傾斜面８０と、対応するアジャストリング５０ａ，５０ｂの外周面７８とが、概ねぴったりと接触する状態とされている。
【００２２】
２つのワークＷを重ねて治具ベース２６上に載置させたとしても、上記ナット６２が締め込まれてない状態では、アジャストリング５０ａ，５０ｂは、第１スプリング５６，第２スプリング５８の付勢力によって、ある程度、軸線方向における他方向の側の位置、つまり、上方側の位置に位置している。この状態では、各プランジャ７０は、ある程度後退した位置に位置しており、各プランジャセットを構成する６つのプランジャ７０の少なくともいずれかの先端部が、対応するワークＷの内周面から離間する。この状態からナット６２を締め込むことで、アジャストリング５０ａ，５０ｂは、第１スプリング５６，第２スプリング５８の付勢力に抗して、軸線方向における一方向、すなわち、下方に移動する。この移動によって、各プランジャ７０は、基端部の傾斜面７８とアジャストリング５０ａ，５０ｂの外周面７８との相互作用により、後退スプリング７６の付勢力に抗して、径方向における外方に移動する。すなわち、各プランジャ７０は前進する。各プランジャセットを構成する６つのプランジャ７０は、全ての先端部がワークＷの内周面に当接するまで前進する。この前進によって、２つのワークＷの各々は、自身の軸線が軸線Ｌと一致する状態となる。つまり、本芯出装置は、アジャストリング５０ａ，５０ｂの各々を、その各々と係合する６つのプランジャ７０の各々の先端部が２つのワークＷのうちの対応するものの内周面に当接するまで、軸線方向における一方向に移動させることで、２つのワークWの各々の軸線Ｌに対する芯出しを、一度に行うように構成されているのである。
【００２３】
なお、ワークＷごとに内周面の径寸法がある程度バラつくことも予想される。そのようなバラつきがあっても、本芯出装置によれば、アジャストリング５０ａ，５０ｂが、相互に弾性支持されているため、対応するワークＷの内径寸法に応じた位置にそれぞれ移動し、複数のワークＷを同軸的に配置させることが可能となる。
【００２４】
２つのワークＷの芯出しが完了した後、挟持リング２８，ワッシャ３２をセットして、締結ボルト３０を締め込み、２つのワークＷを治具ベース２６に固定する。そのようにして保持治具２４に２つのワークＷを重ねてセットした後、クランプ４２を解除し、保持治具２４を、持ち上げてベース１０から離脱させる。離脱させられた保持治具２４は、ワークＷに機械加工を施すための機械加工機（旋盤，フライス盤等の工作機械である）にまで運ばれ、その機械加工機にセットされる。詳しく言えば、機械加工機のベッドには、本芯出装置のベース１０と同様のベースが設置されており、そのベースに保持治具２４がセットされることで、２つのワークＷが同軸的に位置させられた状態、すなわち、２つのワークＷがともに芯出しされた状態で、その機械加工機にセットされるのである。
【変形例】
【００２５】
本発明の芯出装置は、芯出し可能なワークの数が複数であればよく、また、ワークの径が特に限定されない。上記実施例の芯出装置では、２つの円環状のワークＷの芯出しを行うようにされていたが、図３に示す変形例の芯出装置では、３つの円環状のワークＷ’の芯出しを行うようにされており、それらワークＷ’は、上記ワークＷと比較して、外径，内径ともに大きなものとなっている。
【００２６】
ワークＷ’の径が大きくされているため、保持治具２４’の径が大きくされている。具体的には、治具ベース２６’，挟持リング２８’が大きな径のものとされている。また、支持筒１６’，アジャストリング５０ａ’，５０ｂ’，５０ｃ’も、ワークＷ’が大きくなっていることに応じて、大きな径のものとされている。
【００２７】
また、一度に芯出しするワークＷ’が３つであるため、保持治具２４’における締結ボルト３０’，中心軸２０’の長さが長くされている。そして、アジャストリング５０ａ’，５０ｂ’，５０ｃ’，プランジャセットの数も、３つに増えており、支持筒１６’は、３セットのプランジャ７０が、軸線方向に並ぶように、簡単に言えば、３段に、支持するようにされている。第１弾性体である第１スプリング５６は、上記実施例の芯出装置と同様に、アジャストリング５０ａ’の下方に配設されているものの、第２弾性体である第２スプリング５８は、実施例の芯出装置とは異なり、アジャストリング５０ａ’とアジャストリング５０ｂ’との間に加え、アジャストリング５０ｂ’とアジャストリング５０ｃ’との間にも配設されている。
【００２８】
変形例の芯出装置の機能，使用法等は、実施例の芯出装置と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【符号の説明】
【００２９】
１０：ベース〔基体〕    １６：支持筒〔支持体〕    ２０，２０’：中心軸      ２４，２４’：保持治具〔ワーク保持体〕    ２６：治具ベース    ２８：挟持リング    ３０，３０’：締結ボルト    ３２：ワッシャ    ５０ａ，５０ｂ，５０ａ’，５０ｂ’，５０ｃ’：アジャストリング〔可動体〕    ５６：第１スプリング〔第１弾性体〕    ５８：第２スプリング〔第２弾性体〕    ６０：カラー〔可動体を押すための手段〕    ６２：ナット〔可動体を押すための手段〕    ７０：プランジャ  ７８：外周面〔傾斜面〕    ８０：傾斜面    Ｌ：軸線    Ｗ，Ｗ’：ワーク                                                                               
【図１】
2020069539.tif 000003
【図２】
2020069539.tif 000004
【図３】
2020069539.tif 000005