(57)【要約】【課題】  比較的長尺で薄肉のワークに対し、加工時におけるビビリ現象を防止することができるワークの加工用補助装置を提供する。【解決手段】  波形形状で空洞が連なる薄肉のワーク１の外周面１ｆを加工する際にワーク１の内部にセットして使用する加工用補助装置３であって、ワーク１の長手方向に配設された基材５と、この基材５に立設し、軸部にねじ部６ａを形成したボルト６と、このボルト６のねじ部６ａに螺合し、ボルト６の回転動作により昇降動する拡径部材７と、この拡径部材７に当接し、拡径部材７の昇降動作により基材５に設けた一対のピン８，８を軸としてワーク１の短手方向に揺動する一対の押圧部材９，９と、これらの押圧部材９，９を拡径部材７側に押し付けるスプリング１０とから補助ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを構成し、この補助ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを連設してワーク１の内部にセットする。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波形形状で空洞が連なる薄肉のワークの外周面を加工する際にワークの内部にセットして使用する加工用補助装置であって、ワークの長手方向に配設された基材と、この基材に回転自在に立設し、軸部にねじ部を形成したボルトと、このボルトのねじ部に螺合し、ボルトの回転動作により昇降動する拡径部材と、この拡径部材に当接し、拡径部材の昇降動作により前記基材に設けた一対のピンを軸としてワークの短手方向に揺動する一対の押圧部材と、これらの押圧部材を前記拡径部材側に押し付けるスプリングとから補助ユニットを構成し、この補助ユニットを連設してワークの内部にセットすることを特徴とするワークの加工用補助装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワークの加工用補助装置において、ワークの両端にセットされる補助ユニットには、夫々ワークの長手方向で端部のワーク内周面を押圧する押圧部材が設けられていることを特徴とするワークの加工用補助装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のワークの加工用補助装置において、前記拡径部材の外周面の傾斜角度は、ワークの内周面の傾斜角度と同じ角度で形成されていることを特徴とするワークの加工用補助装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のワークの加工用補助装置の使用方法であって、先ず補助ユニットを連設して構成された補助装置をワークの内部にセットし、次いで両端用の補助ユニットを作動させて補助装置全体の位置決めを行い、次いで他の補助ユニットを順次作動させることを特徴とするワークの加工用補助装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのシリンダブロックを鋳造するためのウォータジャケット用入子など比較的長尺で薄肉のワークを切削加工する際に用いられるワークの加工用補助装置およびその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンのシリンダブロックに形成されるウォータジャケットを金型で鋳造する場合には、鋼製の入子を用いて行われている。ウォータジャケットは、シリンダブロックの冷却水が滞りなく円滑に流動しなければならないことから、その表面も比較的精度の要る加工が要求される。
そこで、加工に際し薄肉のワークがビビラないよう内壁に当接するくさび状のウレタンブロックを嵌め込んで加工を行うことが知られている。
【０００３】
また、ワークの加工中におけるビビリ現象を防止する技術として、特許文献１には、パンタグラフ式に屈伸するリンク機構により接触子をワークの内周面に接触支持させる支持用治具が開示されている。
また、特許文献２には、筒状ワークの外面研削を行う際、ワークを研削盤のセンター位置に保持するため、筒穴が貫通穴のワークの場合には、樹脂製の一対の略円錐型部材でワークを挟持するようにした保持治具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭６０−５４０５号公報
【特許文献２】特開２００５−５９１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ウレタンブロックを嵌め込む方法おいては、ウレタンは柔らかいため長尺なワークを加工する際の共振によるビビリ現象を完全に抑えることができず、加工後にウレタンブロックを取り外そうとしてもウレタンブロックがワークに食い込んでしまい、取り外しが困難であった。
【０００６】
また、特許文献１に記載された技術においては、パンタグラフ式であるため、加工中に軸を中心に接触子が揺動し易く強固にワークを支持することが困難である。
また、特許文献２に記載された技術においては、筒状ワークの両端開口部のみを支持するため、比較的長い筒状ワークについては振動防止が困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、比較的長尺で薄肉のワークに対し、加工時におけるビビリ現象を防止することができるワークの加工用補助装置およびその使用方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、波形形状で空洞が連なる薄肉のワークの外周面を加工する際にワークの内部にセットして使用する加工用補助装置であって、ワークの長手方向に配設された基材と、この基材に回転自在に立設し、軸部にねじ部を形成したボルトと、このボルトのねじ部に螺合し、ボルトの回転動作により昇降動する拡径部材と、この拡径部材に当接し、拡径部材の昇降動作により前記基材に設けた一対のピンを軸としてワークの短手方向に揺動する一対の押圧部材と、これらの押圧部材を前記拡径部材側に押圧するスプリングとから補助ユニットを構成し、この補助ユニットを連設してワークの内部にセットするものである。
【０００９】
また、ワークの両端にセットされる補助ユニットには、夫々ワークの長手方向で端部のワーク内周面を押圧する押圧部材を設けることができる。また、前記拡径部材の外周面の傾斜角度は、ワークの内周面の傾斜角度と同じ角度で形成することが望ましい。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のワークの加工用補助装置の使用方法であって、先ず補助ユニットを連設して構成された補助装置をワークの内部にセットし、次いで両端用の補助ユニットを作動させて補助装置全体の位置決めを行い、次いで他の補助ユニットを順次作動させるものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、ボルトの回転動作で拡径部材を昇降動させて押圧部材を揺動させることにより、この押圧部材がワーク内周面を確固して支持するので、波形形状で薄肉のワークの外周面を円滑に加工することができる。
【００１２】
ワークの両端にセットされる補助ユニットにワークの長手方向で端部のワーク内周面を押圧する押圧部材を設ければ、長尺なワークであってもワークの短手方向へ押圧する押圧部材と協働してワーク内周面を確固して支持することができる。
また、拡径部材の外周面の傾斜角度を、ワーク内周面の傾斜角度と同じ角度で形成すれば、押圧部材がワーク内周面に面着してワーク内周面を確実に支持することができる。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、先ず補助ユニットを連設して構成された補助装置をワークにセットし、次いで両端用の補助ユニットを作動させることにより、補助装置全体の位置決めを行うと共にワークの長手方向を緊張状態にし、次いで他の補助ユニットを順次作動させることにより、ワークの短手方向のワーク内周面を押圧するので、ワーク全体を確固して支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ワークの説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図
【図２】本発明に係るワークの加工用補助装置の平面図
【図３】本発明に係るワークの加工用補助装置の側面図
【図４】補助ユニットの断面図
【図５】加工用補助装置の使用説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係るワークの加工用補助装置が用いられるワーク１は、図１に示すように、エンジンのシリンダブロックを鋳造するためのウォータジャケット用入子で、４つの略円筒状の空洞１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが連なる波形形状に形成され、薄肉で比較的長尺である。なお、２は金型である。
【００１６】
加工用補助装置３は、図２と図３に示すように、４つの補助ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを連設して構成されている。両端の補助ユニット３Ａ，３Ｄは、ワーク１の両端に位置する空洞１ａ，１ｄにセットされ、他の補助ユニット３Ｂ，３Ｃは、空洞１ａ，１ｄに挟まれた空洞１ｂ，１ｃにセットされる。
【００１７】
補助ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは、図２〜図４に示すように、ワーク１の長手方向に配設された基材５と、この基材５に立設し、軸部にねじ部６ａを形成したボルト６と、このボルト６のねじ部６ａに螺合し、ボルト６の回転動作により昇降動する拡径部材７と、この拡径部材７に当接し、拡径部材７の昇降動作により基材５に設けた一対のピン８，８を軸としてワーク１の短手方向に揺動する一対の押圧部材９，９と、これらの押圧部材９，９を拡径部材７側に押し付ける複数のスプリング１０とから構成されている。１１はベアリングである。
【００１８】
拡径部材７は、略四角柱形状で、その中心に雌ねじ孔７ａが形成され、この雌ねじ孔７ａにボルト６のねじ部（雄ねじ部）６ａが螺合している。拡径部材７の外周面７ｂの傾斜角度θ１は、図１（ｂ）に示すワーク１の内周面１ｅの傾斜角度θ２と同じ角度で形成されている。また、押圧部材９の外面９ａは、ワーク１の内周面１ｅと合致するよう曲面形状に形成されている。
【００１９】
更に、ワーク１の両端に位置する空洞１ａ，１ｄにセットされる補助ユニット３Ａ，３Ｄには、拡径部材７の昇降動作により基材５に設けたピン１２を軸としてワーク１の長手方向に揺動する押圧部材１３が設けられている。押圧部材１３は、ワーク１の長手方向で端部のワーク内周面１ｅを押圧する。スプリング１０は、基材５と押圧部材９または押圧部材９と押圧部材１３の間に張設されている。
【００２０】
以上のように構成された本発明に係るワークの加工用補助装置３の作用及び加工用補助装置３の使用方法について説明する。図５（ａ）に示すように、金型２と一体となっているワーク（入子）１に、上方から加工用補助装置３をセットする。この時、加工用補助装置３はワーク１に設けられている段部１５により係止され、位置決めされる。
【００２１】
加工用補助装置３のワーク１へのセットが完了すると、次いで作業者は図５（ａ）に示す左端部に位置する補助ユニット３Ａのボルト６をトルクレンチで左回転させ、ボルト６に螺合する拡径部材７を下降させる。拡径部材７が基材５と押圧部材９，９，１３に摺動しながら下降すると、基材５に設けたピン８，８，１２により揺動自在な押圧部材９，９，１３がスプリング１０の弾性力に抗してワーク１側に揺動する。
【００２２】
すると、図５（ｂ）に示すように、ワーク１の短手方向の２つの押圧部材９，９が揺動してワーク内周面１ｅに当接すると共に、ワーク１の長手方向の１つの押圧部材１３が揺動して左端部のワーク内周面１ｅに当接する。
【００２３】
ここで、ボルト６の回転動作によって昇降動する拡径部材７の外周面７ｂが、ワーク内周面１ｅに合致するように形成されていることと、基材５に設けたピン８，８，１２とこのピン８，８，１２を挿通する押圧部材９，９，１３との間に、比較的大きなクリアランス（がた）が設けられていることにより、押圧部材９，９，１３は円滑にワーク内周面１ｅに合致してワーク内周面１ｅを押圧することができる。
【００２４】
次いで、右端部に位置する補助ユニット３Ｄのボルト６をトルクレンチで左回転させ、ボルト６に螺合する拡径部材７を下降させる。拡径部材７が基材５と押圧部材９，９，１３に摺動しながら下降すると、基材５に設けたピン８，８，１２により揺動自在な押圧部材９，９，１３がスプリング１０の弾性力に抗してワーク１側に揺動する。
【００２５】
すると、図５（ｂ）に示すように、ワーク１の短手方向の２つの押圧部材９，９が揺動してワーク内周面１ｅに当接すると共に、ワーク１の長手方向の１つの押圧部材１３が揺動して右端部のワーク内周面１ｅに当接する。そして、補助ユニット３Ａ，３Ｄは、ワーク１の長手方向で互いに反対方向の押圧力を作用させることになる。
【００２６】
補助ユニット３Ａ，３Ｄの作動が完了すると、次いで補助ユニット３Ｂ，３Ｃについて、ボルト６をトルクレンチで左回転させ、ボルト６に螺合する拡径部材７を下降させる。拡径部材７が基材５と押圧部材９，９に摺動しながら下降すると、基材５に設けたピン８，８により揺動自在な押圧部材９，９がスプリング１０の弾性力に抗してワーク１側に揺動する。
【００２７】
この時、ワーク１は補助ユニット３Ａ，３Ｄによってワーク１の長手方向が緊張状態にあることから、更に補助ユニット３Ｂ，３Ｃの押圧部材９，９がワーク１の短手方向でワーク内周面１ｅを押圧することにより、ワーク１全体を確固として支持することができる。
【００２８】
以上のように、ワーク１内に加工用補助装置３をセットして作動が完了すると、エンドミルなどの切削工具でワーク１の外周面１ｆが加工される。この時、押圧部材９，９，１３がワーク内周面１ｅを確固して支持するので、波形形状で薄肉のワーク１の外周面１ｆを、ビビリ現象を発生させることなく円滑に加工することができる。
【００２９】
ワーク１の外周面１ｆの加工が終了すると、作業者は前述とは逆方向にボルト６を回転させ、スプリング１０の弾性力で押圧部材９，９，１３を上昇する拡径部材７側に揺動させる。次いで、加工用補助装置３を持上げてワーク１内から取り外す。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明によれば、ボルトの回転動作で拡径部材を昇降動させて押圧部材を揺動させることにより、これらの押圧部材がワーク内周面を確固して支持するので、波形形状で薄肉のワークの外周面をビビリ現象を発生させることなく円滑に加工することができるワークの加工用補助装置およびその使用方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１…ワーク、１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…空洞、１ｅ…内周面、１ｆ…外周面、２…金型、３…加工用補助装置、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ…補助ユニット、５…基材、６…ボルト、６ａ…ねじ部、７…拡径部材、７ｂ…外周面、８，１２…ピン、９，１３…押圧部材、１０…スプリング、θ１，θ２…傾斜角度。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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