(57)【要約】【課題】ワークの端部に対するセンターの位置を微調整して、センターをワークの端部に当接させたときのセンターの押圧力を調整し、ワークを的確に支持することが容易であるワーク支持具を提供する。【解決手段】外周に雄ネジ２５が形成されているセンター１９と、センター１９の雄ネジ２５に螺合するナット２１と、センター１９の基端部側部位３１が挿入される挿入孔２７を備え、芯押し台１１に設置されるスリーブ２３とを有するワーク支持具１である。【選択図】図２
2010137325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に雄ネジが形成されているセンターと；
前記センターの雄ネジに螺合するナットと；
前記センターの基端部側部位が挿入される挿入孔を備え、芯押し台に設置されるスリーブと；
を有することを特徴とするワーク支持具。
【請求項２】
請求項１に記載のワーク支持具において、
前記スリーブの挿入孔に挿入されている前記センターを、前記スリーブで保持するためのセンター保持手段を備え、このセンター保持手段は、前記センターの保持状態を調整自在な手段であり、前記センターを強く保持しているときには、前記センターが前記スリーブと一体になるように、前記センターを保持し、前記センターを弱く保持しているときには、前記スリーブの軸方向でのみ前記スリーブに対して前記センターが移動自在なように、前記センターを保持する手段であることを特徴とするワーク支持具。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のワーク支持具において、
前記スリーブが、前記芯押し台に直接的に係合して設置されるように構成されているか、もしくは、前記スリーブが、前記芯押し台にツールホルダを介して設置されるように構成されていることを特徴とするワーク支持具。
【請求項４】
旋盤もしくは円筒研削盤で使用されるセンターであって、
円柱状の基端部側部位と；
軸が前記基端部側部位の軸と一致するようにして、前記基端部側部位の軸方向の一方の側に設けられた円錐状の先端部側部位と；
前記基端部側部位の外周であって、前記先端部側部位側に位置している部位に形成されている雄ネジと；
前記基端部側部位の外周に形成されている平面状の切り欠きと；
を有することを特徴とするセンター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク支持具およびセンターに係り、たとえば、旋盤等の工作機械で加工される細長いワークの端部を支持するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤でワーク（被削材）の旋削加工やネジ切り加工をする場合、ワークの一方の端部を旋盤のチャックで保持し、ワークの他方の端部を旋盤の芯押し台に設置されているセンターで支持し、ワークの他方の端部側が振れることを防いでいる。
【０００３】
センターでワークの端部を支持する場合には、センターが設置されている芯押し台をワークの長さに応じた適宜位置に固定し、ワークの一端部を旋盤のチャックで保持してから、芯押し台の後側に設けられているハンドルを操作して、センターを保持している芯押し軸部材（ハンドルにより芯押し台に対して移動位置決め自在な部材）を移動し、センターの先端をワークの端部に形成されているセンター孔に係合させ、センターによるワークへの押圧力を調整している。
【０００４】
また、円筒研削盤の芯押し台として、センター支持機能とチャック把持機能とを備えたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載の芯押し台（芯押し軸部材）にセンターを取り付けて、このセンターでワークを支持するときには、センターによるワークへの押圧力の調整を、芯押し台の後端に設けられている予圧調整ボルトを用いて行っている。
【特許文献１】特開平１０−１９３２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、円柱状のワークが細長い形状（たとえば、直径が１４ｍｍで長さが１８００ｍｍのごとく、長さ／直径が約１２０以上である形状）であると、センターによるワークへの押圧力の微調整が困難であるという問題がある。
【０００７】
すなわち、直径が１４ｍｍで長さが１８００ｍｍのワーク（水平方向に延びているワーク）の一端部を旋盤のチャックで保持しただけでは、ワークの他端部は、重力により数十ｍｍ撓んでしまう。この状態で、芯押し台の後側に設けられているハンドルを操作し、または、芯押し台の後側に設けられている予圧調整ボルトを操作し、ワークの他端部に対するセンターの位置を微調整して、センターをワークの他端部に当接させると共にセンターの押圧力を調整し、ワークを的確に支持することは難しい。したがって、ワークの段取り（旋盤へのワークの設置）に長い時間を要してしまうという。
【０００８】
なお、センターによる押圧力が強いと、ワークに挫屈が発生しワークが撓んでしまうことがあり、センターによる押圧力が小さいと、ワークがセンターから外れたり、ワークの回転中心がずれてしまうことがある。
【０００９】
上記問題は、円筒研削盤等の工作機械でセンターを用いワークを支える場合にも同様に発生する問題である。
【００１０】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、ワークの端部に対するセンターの位置を微調整して、センターをワークの端部に当接させたときのセンターの押圧力を調整し、ワークを的確に支持することが容易であるワーク支持具およびセンターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、外周に雄ネジが形成されているセンターと、前記センターの雄ネジに螺合するナットと、前記センターの基端部側部位が挿入される挿入孔を備え、芯押し台に設置されるスリーブとを有するワーク支持具である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワーク支持具において、前記スリーブの挿入孔に挿入されている前記センターを、前記スリーブで保持するためのセンター保持手段を備え、このセンター保持手段は、前記センターの保持状態を調整自在な手段であり、前記センターを強く保持しているときには、前記センターが前記スリーブと一体になるように、前記センターを保持し、前記センターを弱く保持しているときには、前記スリーブの軸方向でのみ前記スリーブに対して前記センターが移動自在なように、前記センターを保持する手段であるワーク支持具である。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のワーク支持具において、前記スリーブが、前記芯押し台に直接的に係合して設置されるように構成されているか、もしくは、前記スリーブが、前記芯押し台にツールホルダを介して設置されるように構成されているワーク支持具である。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、旋盤もしくは円筒研削盤で使用されるセンターであって、円柱状の基端部側部位と、軸が前記基端部側部位の軸と一致するようにして、前記基端部側部位の軸方向の一方の側に設けられた円錐状の先端部側部位と、前記基端部側部位の外周であって、前記先端部側部位側に位置している部位に形成されている雄ネジと、前記基端部側部位の外周に形成されている平面状の切り欠きとを有するセンターである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ワークの端部に対するセンターの位置を微調整して、センターをワークの端部に当接させたときのセンターの押圧力を調整し、ワークを的確に支持することが容易になるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係るワーク支持具１が設置されて使用される旋盤３の概略構成を示す正面図である。
【００１７】
旋盤（たとえば汎用旋盤）３は、ベッド５と主軸台７とワークＷを保持するチャック９と芯押し台１１と往復台（刃物台）１２とを備えて構成されている。芯押し台１１は、テーブル１３に一体的に設けられている。テーブル１３は、チャック９の回転中心軸ＣＬ１の延伸方向（図１の左右方向）でベッド５に対して移動位置決め自在になっている。また、テーブル１３は、所定の位置に位置決めされた後、図示しない締め付けボルト等の締結具によって、ベッド５に固定されるようになっている。
【００１８】
芯押し台１１には、円柱状の芯押し軸部材１５が設けられている。芯押し軸部材１５の軸は、チャック９の回転中心軸ＣＬ１と一致しおり、また、芯押し軸部材１５は、チャック９の回転中心軸ＣＬ１の延伸方向で、芯押し台１１に対して移動位置決め自在になっている。芯押し軸部材１５の移動位置決めは、芯押し台１１の後側（芯押し台１１を間にしてチャック９とは反対側）の設けられているハンドル１７を、作業をする者が回すことで行われるようになっている。
【００１９】
ワーク支持具１は、円柱状の芯押し軸部材１５の前側（チャック９側）に設置されて使用されるものである。
【００２０】
図２は、ワーク支持具１の概略構成を示す図であり、図３は、ワーク支持具１のセンター１９の概略構成を示す図であり、図４は、図２におけるＩＶ−ＩＶ断面を示す図である。
【００２１】
ワーク支持具１は、センター１９とナット（たとえば六角ナット）２１とスリーブ（コレット）２３とを備えて構成されている。
【００２２】
センター１９の外周の中間部（軸ＣＬ５の方向における円柱状の中間部）には、雄ネジ（たとえば細目の雄ネジ）２５が形成されている。ナット２１は、センター１９の雄ネジ２５に螺合するようになっている。
【００２３】
円柱状のスリーブ２３は、この軸ＣＬ３の方向（長手方向）の一端部（先端部）に円柱状の挿入孔（センター１９を挿入するための挿入孔）２７を備えている。スリーブ２３の挿入孔２７へのセンター１９の挿入は、センター１９の基端部側部位（センター１９の軸ＣＬ５の方向で円錐状の先端部側部位３３とは反対側に位置している円柱状の部位）３１が挿入されることによって行われるようになっている。また、センター１９の基端部側部位３１の挿入孔２７への挿入は、センター１９に螺合しているナット２１がスリーブ２３に当接するまで行われるようになっている。挿入孔２７の内径は、センター１９の基端部側部位３１の外径よりもごく僅かに大きくなっている。スリーブ２３にセンター１９を挿入した状態では、スリーブ２３の軸ＣＬ３とセンター１９の軸ＣＬ５とはお互いに一致している。
【００２４】
また、ワーク支持具１には、スリーブ２３の挿入孔２７に挿入されているセンター１９を、スリーブ２３で保持するためのセンター保持手段３５が設けられている。センター保持手段３５は、センター１９の保持状態を調整自在な手段である。
【００２５】
すなわち、センター保持手段３５でセンター１９を強く保持しているときには、センター１９がスリーブ２３と一体になっている。一方、センター保持手段３５でセンター１９を弱く保持しているときには、スリーブ２３の軸ＣＬ３の方向（図２の左右方向）でのみスリーブ２３に対してセンター１９が移動自在になっている。
【００２６】
つまり、センター保持手段３５でセンター１９を弱く保持しているときには、センター１９とスリーブ２３との軸（センター１９やスリーブ２３の中心を通って図２の左右方向に延びている軸）ＣＬ３，ＣＬ５を中心としたセンター１９のスリーブ２３に対する回転が規制されている一方で、上述したように、スリーブ２３やセンター１９の軸ＣＬ３，ＣＬ５の方向でのみセンター１９がスリーブ２３に対して移動できるようになっている。
【００２７】
スリーブ２３は、芯押し台１１（芯押し軸部材１５）に直接的に係合して設置されるように構成されている。すなわち、円柱状のスリーブ２３は、この軸ＣＬ５の方向の他端部（基端部）側の部位２４が、芯押し軸部材１５に設けられている設置孔２９に挿入されて、芯押し台１１（芯押し軸部材１５）に着脱自在に設置されるようになっている。さらに説明すると、芯押し台１１の芯押し軸部材１５には、ＭＴシャンク等と係合可能なテーパ状の孔（設置孔）２９が設けられている。そして、スリーブ２３が直接的に係合して設置されるように構成されている場合におけるスリーブ２３の基端部側部位２４は、芯押し軸部材１５のテーパ孔２９と係合可能なように、ＭＴシャンク等でテーパ状に形成されている。
【００２８】
さらに説明すると、センター１９は、円柱状の基端部側部位３１と、円錐状の先端部側部位３３と、雄ネジ２５と、平面状の切り欠き３７とを備えて構成されている。先端部側部位３３は、この軸が基端部側部位３１の軸と一致するようにして、基端部側部位３１の軸方向の一方の側に設けられている。
【００２９】
雄ネジ２５は、基端部側部位３１の外周であって、先端部側部位３３側に位置している部位に形成されている。切り欠き３７は、基端部側部位３１の外周（雄ネジ２５が形成されていない外周の部位）に形成されている。
【００３０】
雄ネジ２５の山径は、先端部側部位３３の底面の直径とほぼ等しくなっており、雄ネジ２５が形成されていない基端部側部位３１の外径よりも僅かに小さくなっている。さらに、切り欠き３７の平面は、センター１９の軸ＣＬ５と平行になっていると共に、センター１９の軸ＣＬ５と切り欠き３７の平面との間の距離Ｌ１が、センター１９の軸ＣＬ５と雄ネジ２５の山の頂上との間の距離Ｌ３よりも大きくなっている（図２参照）。
【００３１】
さらに、表現を変えて説明すれば、センター１９は、円柱状の素材の一部を適宜除去した形状に形成されている。すなわち、上記素材の軸方向の中間部から一端部にかけての部位（一端部側部位）を、上記素材の外径よりの外径が僅かに小さい円柱状に形成し、上記小さい円柱状に形成した一端部側部位の先端部を円錐状に形成して先端部側部位３３を形成し、上記小さい円柱状に形成されている一端端部側部位の外周のほぼ全長（軸方向での全長）にわたって細目の雄ネジ２５を形成し、上記素材の軸方向の中間部から他端部にかけての部位（他端部側部位；上記小さい円柱状に形成していない部位）のほぼ全長にわたって、上記素材の軸方向と平行であって雄ネジ２５にかからない浅い平面状の切り欠き３７を形成した形状に形成されている。
【００３２】
なお、センター１９の形状精度をあげるために、円錐状の先端部側部位３３と、基端部側部位３１（雄ネジ２５や切り欠き３７を除く部位）とを、研削加工してあることが望ましい。さらには、雄ネジ２５や切り欠き３７を研削加工してあってもよい。
【００３３】
スリーブ２３は、円錐台状（テーパ状）の基端部側部位２４と、円柱状の先端部側部位３９と、円柱状の挿入孔２７と、雌ネジ４１とを具備した形状に形成されている。先端部側部位３９は、この軸が基端部側部位２４の軸と一致するようにして基端部側部位２４の軸方向の一方の側（基端部側部位２４で外径が大きい方の側）に設けられている。挿入孔２７は、この軸が先端部側部位３９の軸と一致するようにして、先端部側部位３９の先端部の端面に、基端部側部位２４に向かって所定の深さで設けられている。
【００３４】
なお、スリーブ２３の形状精度をあげるために、テーパ状の基端部側部位２４と、円柱状の先端部側部位３９と、円柱状の挿入孔２７とを、研削加工してあることが望ましい。
【００３５】
雌ネジ４１は、先端部側部位３９の径方向で挿入孔２７と先端部側部位３９の外部とが通じるように設けられている。また、雌ネジ４１は、スリーブ２３に並んで複数（たとえば２つ）設けられているが、１つだけ設けた構成であってもよい。
【００３６】
センター１９の雄ネジ２５の山径は、スリーブ２３の挿入孔２７の内径よりも小さくなっている。また、ナット２１がセンター１９の雄ネジ２５の中間部に位置している状態で、ナット２１がスリーブ２３の端面に当接するまでセンター１９の基端部側部位３１を挿入孔２７に挿入すると、挿入孔２７の奥側（図２の右側）に雄ネジが形成されていない基端部側部位３１が位置し、挿入孔２７の手前側（図２の左側）に雄ネジ２５が位置している。
【００３７】
また、センター１９をスリーブ２３の挿入孔２７に挿入し、センター１９が挿入されたスリーブ２３を芯押し台１１（芯押し軸部材１５）に設置した状態では、スリーブ２３の軸ＣＬ３とセンター１９の軸ＣＬ５と芯押し台１１の芯押し軸部材１５の軸とチャック９の回転中心軸ＣＬ１とはお互いが一致している。
【００３８】
図２からワークＷを除いた状態で、ナット２１をスリーブ２３に当接させたままナット２１を回転させると、センター１９はこの軸方向でスリーブ２３に対して移動し（たとえば、スリーブ２３から左側に突出する方向に移動し）、スリーブ２３からのセンター２１の突出量を調整することができるようになっている。
【００３９】
さらに、スリーブ２３の雌ネジ４１には、止めネジ４３が設置されるようになっている。止めネジ４３の先端部にはパッド４５が設けられており、このパッド４５がスリーブ２３の挿入孔２７側（軸側）を向くようにして、止めネジ４３が雌ネジ４１に螺合して設置されるようになっている。止めネジ４３にパッド４５が設けられているので、止めネジ４３でセンター１９を締め付けたときセンター１９に傷がつくことを防止できる。
【００４０】
そして、センター１９の平面状の切り欠き３７が雌ネジ４１に螺合している止めネジ４３に対向するようにして、センター１９の基端部側部位３１を挿入孔２７に挿入した状態で、止めネジ４３でセンター１９を強く締め付けると、センター１９がスリーブ２３に一体的に保持されるようになっている。また、止めネジ４３でセンター１９を弱く締め付けると、センター１９がスリーブ２３に対して軸ＣＬ５の方向でのみ移動するようになっている。
【００４１】
ここで、ワーク支持具１の設置動作について説明する。
【００４２】
まず、センター孔ＷＡを備えた細長いワークＷの一端部がチャック９で保持されており、芯押し台１１や芯押し軸部材１５がワークＷの長さに応じた適宜の位置に位置決めされているものとする。
【００４３】
続いて、センター１９の雄ネジ２５の適宜の位置にナット２１を螺合させ、さらに、雄ネジ２５にナット（緩み止めナット；ロックナット）４７を螺合させておく。なお、ロックナット４７は、センター１９の先端部側部位３３と、ナット２１との間で、ナット２１から離れて雄ネジ２５に螺合しているものとする。
【００４４】
続いて、ナット２１がスリーブ２３に当接するまで、センター１９をスリーブ２３の挿入孔２７を挿入する。この挿入をするときには、センター１９の切り欠き３７がスリーブ２３の雌ネジ４１と対向しているものとする。
【００４５】
続いて、雌ネジ４１の止めネジ４３を螺合させて、センター１９を弱く締め付け、センター１９等が設置されているスリーブ２３を芯押し軸部材１５に設置すると、図５に示すように、センター１９の先端部側部位３３とワークＷとが適宜の距離だけ離れた状態になる。なお、図５に示す状態で、センター１９の先端部側部位３３とワークＷとが離れすぎていたら、芯押し軸部材１５を再度移動位置決めすればよい。
【００４６】
続いて、ナット２１をスパナ等の工具を用いて適宜回し（手で直接回してもよい）、センター１９の先端部側部位３３をワークＷのセンター孔ＷＡを係合させ、センター１９が適宜の押圧力でワークＷを押して、ワークＷを支持する押圧力を微調整をする。
【００４７】
この調整後に、雌ネジ４１の止めネジ４３でセンター１９を強く締め付けると共に、ナット２１が緩まないように、ロックナット４７でナット２１を締め付ける。
【００４８】
なお、上述した設置動作は、ワーク支持具１の設置動作は１つの例であり、ワークＷを的確に支持できるのであれば、適宜順序を入れ替えてもよい。
【００４９】
ワーク支持具１によれば、センター１９の雄ネジ２５に螺合しているナット２１を用いて、センター１９の位置（ワークＷの回転軸ＣＬ１の方向の位置）を調整するようになっているので、センター１９をワークＷの他端部に当接させたときのセンター１９の押圧力を微調整することができ、ワークＷを的確に支持することが容易になる。
【００５０】
すなわち、センター１９の位置を調整するためのナット２１が、センター１９が当接して支持するワークＷの端面に近くに位置しているので、段取り作業をする者が、ワークＷの端面を見ながらナット２１を回してセンター１９の位置を微調整することができ、センター１９の押圧力を微調整し、ワークＷを的確に支持することが容易になる。なお、雄ネジ２５を細目ネジにしてあるので、上記微調整が一層容易になっている。
【００５１】
これに対して従来の旋盤では、センターを移動させるためのハンドル等がワークの端面（センターの先端）から離れているので、ワークの端面を見ながらハンドル等を回してセンターの位置を微調整することが困難である。
【００５２】
また、ワーク支持具１によれば、センター１９をワークＷの他端部に当接させセンター１９の押圧力を微調整する際、比較的小さな力で、摩擦抵抗（スリーブ２３との間の摩擦抵抗）が小さく質量も小さいセンター１９のみを移動すればよいので、センター１９の位置の微調整が容易になっている。
【００５３】
これに対して、従来の旋盤では、センターを保持している質量の大きな芯押し軸部材に、ハンドルや芯押し台の芯押し軸部材を移動させるための送りネジを介して力を加え、センターを移動させる必要があるので、センターの位置の微調整が難しくなっている。
【００５４】
また、特許文献１に記載の旋盤で使用しているセンターや芯押し台を汎用の旋盤で使用する場合には、改造を加える必要があるが、ワーク支持具１は、汎用の旋盤にそのまま使用することができる。
【００５５】
さらに、ワーク支持具１では、止めネジ４３でセンター１９を弱く保持しているときには、センター１９がスリーブ２３対して軸方向にしか移動しないようになっている。これにより、止めネジ４３でセンター１９を弱く保持している状態で、段取り作業をする者がナット２１のみを回すことによって、スリーブ２３から突出する方向にセンター１９を移動させてセンター１９の位置の微調整を容易にすることができる。また、止めネジ４３でセンター１９を強く保持することにより、スリーブ２３でセンター１９を一体的に保持することができる。
【００５６】
また、ワーク支持具１によれば、スリーブ２３を芯押し台１１の芯押し軸部材１５に直接設置するので、センター１９の芯押し台１１への設置が容易になっている。
【００５７】
また、ワーク支持具１によれば、センター１９の基端部側部位３１を、スリーブ２３の挿入孔２７に挿入する際、切り欠き３７を通して挿入孔２７内のエアー抜きがされるので、スリーブ２３の挿入孔２７へのセンター１９の設置を容易に行うことができる。
【００５８】
ところで、図２〜図５で示すワーク支持具１では、スリーブ２３を芯押し台１１に直接設置するようになっているが、図６に示すように、スリーブ２３ａを、芯押し台１１の芯押し軸部材１５にツールホルダ４９を介して設置する構成であってもよい。
【００５９】
この場合、スリーブ２３ａの基端部側部位２４ａは、円柱状に形成されており、この円柱状の部位２４ａがツールホルダ４９で保持されるようになっている。また、ツールホルダ４９の基端部側は、芯押し軸部材１５の設置孔２９に係合するように、ＭＴシャンク等でテーパ状になっている。
【００６０】
このように、ツールホルダ４９を介して、芯押し台１１の芯押し軸部材１５にスリーブ２３（ワーク支持具１）を設置するようにすれば、センター１９が旋盤のチャック９側に一層近づくようにして、センター１９を芯押し台１１に設置することができ、芯押し台１１を移動させることなく、短いワークＷの端面を支持することができ、長さの違うワークＷの段取りをする際のおける時間を短縮することができる。
【００６１】
なお、上記説明では、旋盤を例に掲げて説明したが、円筒研削盤等の他に工作機械にワーク支持具１を使用してもよい。また、センター１９として回転センター等の他のセンターを採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施形態に係るワーク支持具１が設置されて使用される旋盤３の概略構成を示す正面図である。
【図２】ワーク支持具１の概略構成を示す図である。
【図３】ワーク支持具１のセンター１９の概略構成を示す図である。
【図４】図２におけるＩＶ−ＩＶ断面を示す図である。
【図５】ワーク支持具１の設置動作を説明する図である。
【図６】ワーク支持具１を、ツールホルダ４９を介して芯押し台１１の芯押し軸部材１５に設置した図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  ワーク支持具
３  旋盤
１１  芯押し台
１５  芯押し軸部材
１９  センター
２１  ナット
２３,２３ａ  スリーブ
２４  スリーブの基端部側部位
２５  雄ネジ
２７  挿入孔
２９  設置孔
３１  センターの基端部側部位
３３  センターの先端部側部位
３５  センター保持手段
３７  切り欠き
３９  スリーブの先端部側部位
４１  雌ネジ
４３  止めネジ
４９  ツールホルダ
【図１】
2010137325.tif 000003
【図２】
2010137325.tif 000004
【図３】
2010137325.tif 000005
【図４】
2010137325.tif 000006
【図５】
2010137325.tif 000007
【図６】
2010137325.tif 000008