(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線を中心として中空筒状に延設される棒材支持部を具備する回転型ガイドブッシュにおいて、
前記棒材支持部に、前記回転軸線に略直交する仮想平面内に延びる軸線を中心に回動可能なローラが設置され、該ローラは、それ自体が直接、前記棒材支持部に摺動可能に支持されるとともに、該ローラの外周面がその一部分で該棒材支持部の内周面から局部的に突出して棒材を軸線方向送り可能に心出し支持することを特徴とする回転型ガイドブッシュ。
【請求項２】
前記ローラが、前記仮想平面に沿って前記棒材支持部に形成した貫通穴に受容され、該貫通穴からの該ローラの脱落を防止する係止部材が該棒材支持部に設置される請求項１に記載の回転型ガイドブッシュ。
【請求項３】
前記係止部材が、それぞれに張出頭部を有する一対の有頭部材からなり、それら有頭部材が、前記貫通穴に並設して前記棒材支持部に取付けられるとともに、該張出頭部で前記ローラの軸線方向両端面のそれぞれに係合可能になっている請求項２に記載の回転型ガイドブッシュ。
【請求項４】
前記有頭部材が、前記棒材支持部に螺着されるねじからなる請求項３に記載の回転型ガイドブッシュ。
【請求項５】
前記ローラが、全体に一様な外径寸法を有する円柱状部材からなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュ。
【請求項６】
前記ローラが、前記棒材支持部に摺動可能に支持される両端の円柱状の摺動部分と、それら摺動部分の間に同心状に延設され、該摺動部分よりも小さな外径寸法を有して、該棒材支持部の前記内周面から局部的に突出する円柱状の突出部分とを備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュ。
【請求項７】
前記仮想平面内で任意の多角形輪郭を形成する複数の仮想辺のうち、いずれかの仮想辺に沿ってそれぞれの軸線を配置する複数の前記ローラを具備する請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュ。
【請求項８】
前記棒材支持部が、回転軸線方向に延びる複数のスリットによって複数の縦割片に分割され、それら縦割片の各々に少なくとも１個の前記ローラが設置される請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュを、棒材の加工作業位置近傍に設置してなる自動旋盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋削加工中の棒材をその被加工部位近傍で心出し支持するガイドブッシュに関し、特に、棒材と共に回転する回転型ガイドブッシュに関する。さらに本発明は、そのような回転型ガイドブッシュを備えた自動旋盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＮＣ旋盤等の、種々の自動旋削加工を実施できる工作機械（以下、自動旋盤と総称する）の分野において、工具による加工作業位置の近傍で旋盤機台上に設置され、回転主軸に掴持された棒状の被加工素材（以下、棒材と称する）を、その先端の被加工部位の近傍で支持する補助支持装置としてのガイドブッシュが知られている。ガイドブッシュは、旋削加工中に棒材をその被加工部位に振れが生じないように支持し、それにより比較的細長い棒材から製品を高精度に加工成形することを可能にするものである。
【０００３】
従来、この種のガイドブッシュでは、回転する棒材に対して固定的に配置される固定型のガイドブッシュと、棒材と共に回転する回転型のガイドブッシュとが、適宜選択して使用されている。固定型ガイドブッシュは、すり割り構造を有する棒材支持部を備え、棒材支持部の筒状の内周面がすべり軸受面として摺動式に棒材外周面を支持する。回転型ガイドブッシュは、同様にすり割り構造の棒材支持部を備え、棒材支持部の内周面を棒材外周面に実質的に接触させた状態で棒材と共に回転する。
【０００４】
ところで、製品となる棒材先端の加工長さ部分を加工作業位置に供給するため、及び加工途上でそのような加工長さ部分の長手方向所望位置に工具刃先を配置するために、棒材を掴持した回転主軸が軸線方向へ移動する構成を有した自動旋盤は周知である。この自動旋盤では、ガイドブッシュは、固定型及び回転型のいずれの形式においても、棒材を心出し支持（すなわち棒材軸線を回転軸線に合致させる支持）した状態で、回転主軸の軸線方向移動により軸線方向へ送られる棒材を摺動可能に支持できることが要求される。そこで従来のガイドブッシュでは、加工作業開始前に、すり割り構造の棒材支持部を弾性変形させてその内周面の径寸法を加工対象の棒材（丸棒、角棒）の外径寸法に合わせて微調整し、棒材の心出し支持と軸線方向摺動支持との双方を達成できるようにしている。
【０００５】
旋盤で加工される棒材として、所定外形に引抜き加工された引抜き材をそのまま使用する場合と、引抜き材の外周面を研削加工して外形寸法精度を向上させた研削材を使用する場合とがある。一般に引抜き材は、そのままでは外形寸法精度が低く、１本の引抜き材における外形寸法の長手方向へのばらつきや、同一名目径の多数の引抜き材相互間の外形寸法のばらつきが大きいだけでなく、長手方向に沿ってうねりや曲がりを生じているものもある。しかし、コスト上の制約がある場合には、研削材に比較して安価な引抜き材がしばしば使用される。また、棒材の材質によっては研削加工が困難なもの（例えばアルミニウム材、銅材等）があり、その場合は必然的に引抜き材が使用される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ガイドブッシュを備えた自動旋盤において、棒材として上記した引抜き材を使用する場合、幾つかの問題が生じている。まず、ガイドブッシュの棒材支持部の内周面の径寸法を予め所定径に調整していても、引抜き材の長手方向への外形寸法のばらつきや曲がりに起因して、棒材を軸線方向へ送る間に、ガイドブッシュの棒材支持部の内周面が棒材外周面に圧着ないし食い込んで多大な摩擦抵抗が棒材に加わることがある。この摩擦抵抗によって、棒材送り中に、回転主軸先端に設置した棒材掴持用のチャック（いわゆるコレットチャック）と棒材との間に軸線方向への滑りが生じた場合には、棒材の送り距離が設定通りに得られなくなり、加工成形された製品の長さ寸法の誤差が大きくなる。このとき、引抜き材の外形寸法のばらつきや曲がりは一定ではないので、棒材の送り工程が極めて不安定になり、結果として同一製品の間で長さ寸法のばらつきが生じる。さらに、摩擦抵抗が極端に過大になると、棒材の送りが不能になり、旋削加工を継続できなくなる場合もある。
【０００７】
棒材として引抜き材を使用した場合に、回転主軸のチャックと棒材との間の軸線方向への滑りを防止し、かつガイドブッシュによる摩擦抵抗に抗して棒材を設定通りに送ることを可能にするために、従来、チャックの掴持力を増強する対策が採られている。しかしこの対策では、ガイドブッシュによる摩擦抵抗自体を軽減することはできないので、チャックの掴持力を最大限に増強しても、棒材の送りが不能になる場合がある。しかも、多大な摩擦抵抗に抗して棒材を送るので、ガイドブッシュ構成部品の損耗、劣化が早まる懸念がある。またチャック構成部品に関しても、強大な掴持力の下での応力集中により、さらにはそのような掴持力下でもチャックと棒材との間に滑りが生じれば一層のこと、損耗、劣化が早まる懸念が生じる。
【０００８】
反対に、予め調整したガイドブッシュの棒材支持部の内周面の径寸法よりも小さい外形部分を棒材が有していた場合には、その部分で棒材外周面と棒材支持部の内周面との間に不要な隙間が生じ、その結果、ガイドブッシュによる棒材の支持が不安定になって、製品を高精度に加工成形することが困難となる傾向がある。そして、上記した諸問題は、特に棒材支持部の内周面と棒材外周面との間の隙間を可及的に削減することが望まれる回転型のガイドブッシュにおいて、棒材の供給時の送り及び加工途上での送りを実施する際の解決すべき大きな課題となっている。
【０００９】
このような課題を解決可能な回転型ガイドブッシュとして、本願出願人は、国際出願ＰＣＴ／ＪＰ９９／０３０８５号の明細書及び図面で、回転軸線を包囲する中空筒状の棒材支持部に、回転軸線に略直交する方向へ延びる軸線を中心に回動可能なローラを枢軸を介して設置し、ローラの外周面を棒材支持部の内周面から局部的に突出させて棒材を軸線方向送り可能に支持させるようにした回転型ガイドブッシュを提案している。この回転型ガイドブッシュによれば、回転主軸に掴持された棒材をガイドブッシュの棒材支持部に沿って軸線方向へ送る間に、棒材が本質的に有する長手方向への外径寸法のばらつきや撓曲に起因して、ローラの外周面が棒材外周面に過度の圧力下で係合することがあったとしても、ローラが棒材の送りに伴って回動することにより、ローラと棒材との間の摩擦抵抗を実質的に排除することができる。その結果、棒材支持部の前述した予調節時に、ローラ外周面と棒材外周面との間の隙間を可及的に削減するように調節でき、それにより製品の高精度な加工成形を実現できる。
【００１０】
しかし、上記した先願に係る回転型ガイドブッシュでは、元来がすり割り構造であるために複数のスリットを有する棒材支持部に、ローラ設置用のスリットを追加して形成しなければならず、さらに、ローラを棒材支持部に回動自在に設置するための枢軸を受ける貫通穴も、棒材支持部に形成する必要がある。その結果、ガイドブッシュの製造工程が複雑になり、製造コストが上昇することが懸念される。
【００１１】
したがって本発明の目的は、自動旋盤に設置される回転型ガイドブッシュにおいて、外径寸法精度の低い引抜き材を棒材として使用する場合にも、棒材送り時に棒材支持部と棒材外周面との間に生じる摩擦抵抗を軽減し、また棒材支持部と棒材外周面との間に生じ得る不要な隙間を排除して、製品の高精度な加工成形を実現でき、しかも比較的安価に製造できる回転型ガイドブッシュを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、そのような回転型ガイドブッシュを備えた高性能の自動旋盤を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、回転軸線を中心として中空筒状に延設される棒材支持部を具備する回転型ガイドブッシュにおいて、棒材支持部に、回転軸線に略直交する仮想平面内に延びる軸線を中心に回動可能なローラが設置され、ローラは、それ自体が直接、棒材支持部に摺動可能に支持されるとともに、ローラの外周面がその一部分で棒材支持部の内周面から局部的に突出して棒材を軸線方向送り可能に心出し支持することを特徴とする回転型ガイドブッシュを提供する。
【００１３】
この構成によれば、棒材支持部の内径寸法の調節時に、棒材支持部に設置したローラの局部的突出部分と棒材の外周面との間の隙間を可及的に削減するように調節した場合にも、棒材の軸線方向送りに際してローラと棒材との間に生じる摩擦抵抗は著しく軽減される。しかも、ローラを棒材支持部に直接取付けることができるので、回転型ガイドブッシュの組立工程が簡略化される。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転型ガイドブッシュにおいて、ローラが、仮想平面に沿って棒材支持部に形成した貫通穴に受容され、貫通穴からのローラの脱落を防止する係止部材が棒材支持部に設置される回転型ガイドブッシュを提供する。
この構成によれば、棒材支持部へのローラの取付作業が一層簡単になり、しかもローラを所定位置に安定的に保持することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の回転型ガイドブッシュにおいて、係止部材が、それぞれに張出頭部を有する一対の有頭部材からなり、それら有頭部材が、貫通穴に並設して棒材支持部に取付けられるとともに、張出頭部でローラの軸線方向両端面のそれぞれに係合可能になっている回転型ガイドブッシュを提供する。
この構成によれば、係止部材の構造を単純化すると同時に、ローラを貫通穴内に確実に保持することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の回転型ガイドブッシュにおいて、有頭部材が、棒材支持部に螺着されるねじからなる回転型ガイドブッシュを提供する。
この構成によれば、有頭部材の取付作業が一層容易になる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュにおいて、ローラが、全体に一様な外径寸法を有する円柱状部材からなる回転型ガイドブッシュを提供する。
この構成によれば、棒材の外周面の周方向へ比較的長い範囲に渡って、ローラが棒材を支持できる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュにおいて、ローラが、棒材支持部に摺動可能に支持される両端の円柱状の摺動部分と、それら摺動部分の間に同心状に延設され、摺動部分よりも小さな外径寸法を有して、棒材支持部の内周面から局部的に突出する円柱状の突出部分とを備える回転型ガイドブッシュを提供する。
この構成によれば、ローラの突出部分が損傷したときにも、ローラを棒材支持部から容易に取り外すことができる。また、突出部分の外径寸法が異なる異種ローラを適宜選択して使用できる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュにおいて、仮想平面内で任意の多角形輪郭を形成する複数の仮想辺のうち、いずれかの仮想辺に沿ってそれぞれの軸線を配置する複数のローラを具備する回転型ガイドブッシュを提供する。
この構成によれば、多角形断面の棒材を精度良く心出し支持できる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュにおいて、棒材支持部が、回転軸線方向に延びる複数のスリットによって複数の縦割片に分割され、それら縦割片の各々に少なくとも１個のローラが設置される回転型ガイドブッシュを提供する。
この構成によれば、棒材の心出し支持機能を一層向上させることができる。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の回転型ガイドブッシュを、棒材の加工作業位置近傍に設置してなる自動旋盤を提供する。
この構成によれば、棒材が引抜き材の場合にも、極めて高精度の加工を実施できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図面において、同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付す。
図面を参照すると、図１〜図３は、本発明の実施の形態による回転型ガイドブッシュ１０（以下、単にガイドブッシュ１０と称する）を示す。ガイドブッシュ１０は、自動旋盤において、回転主軸に掴持された棒材をその先端の被加工部位の近傍で支持する中空筒状の補助支持装置として、工具による加工作業位置の近傍で旋盤機台上に回転可能に設置されるものである。
【００２３】
ガイドブッシュ１０は、回転軸線１０ａを有する筒状部材であり、中空筒状の基部１２と、基部１２に対し軸線方向へ隣接して同心状に配置される中空筒状の棒材支持部１４とを備える。基部１２は、支持対象の棒材を非接触に受容する円筒状の内周面１６を有し、その外周面には、棒材支持部１４から離れた軸線方向後端（図２で右端）の開口端１２ａに隣接して雄ねじ部１８が形成される。後述するように、ガイドブッシュ１０を自動旋盤に搭載したときには、旋盤機台上で回転主軸から送出された棒材が、ガイドブッシュ１０の開口端１２ａから基部１２の内部へ導入され、棒材支持部１４に送られる。
【００２４】
棒材支持部１４は、回転軸線１０ａを中心として内径寸法を弾性的に変更可能なすり割り構造を有する。すなわち棒材支持部１４には、基部１２から離れた軸線方向前端（図２で左端）の開口端１４ａから基部１２に向かって、回転軸線１０ａに平行に延びる複数（図示実施形態では３個）のスリット２０が形成される。それらスリット２０は、回転軸線１０ａに関し放射状に形成されて周方向へ等間隔に配置され、隣合うスリット２０の間に、径方向へ変位可能な縦割片２２をそれぞれ形成する。各縦割片２２は、その基端２２ａで基部１２に一体的に連結され、各基端２２ａを支点として棒材支持部１４の径方向へ板ばね状に弾性変形できるようになっている。
【００２５】
棒材支持部１４は、スリット２０を介して周方向へ隣接配置される複数（図示実施形態では３個）の縦割片２２の協働により、棒材を軸線方向送り可能に心出し支持する。それら縦割片２２は、弓形に湾曲する内面２４をそれぞれに有し、それら内面２４が互いに協働して、棒材支持部１４の実質的円筒状の内周面を構成する。したがって棒材支持部１４は、複数の縦割片２２に径方向内方への外力を負荷して弾性的に撓ませ、棒材支持部１４の内周面を支持対象の棒材の外径寸法に対応するまで縮径した状態で、棒材を心出し支持することになる。棒材支持部１４の各縦割片２２には、その外面に、径方向内方への外力を受けるためのテーパ面２６が形成される。
【００２６】
なお、棒材支持部１４のすり割り構造は、上記形態に限らず、３個以外の複数のスリット２０によって形成された複数の縦割片２２を有する構成とすることができる。また、各縦割片２２の内面２４は、支持対象の棒材の外周形状（丸、角）に適合可能な様々な形状に形成できる。
【００２７】
各縦割片２２はそれ自体、一対のスリット２０の成す角を二等分する角度位置で回転軸線１０ａから放射状に延びる仮想平面に関して対称な面対称形状を有する（図１参照）。各縦割片２２には、棒材支持部１４の開口端１４ａに隣接するその前側領域に、テーパ面２６を挟んで一対の凹所が設けられ、それにより、テーパ面２６に交差して互いに略平行に延びる一対の側面２２ｂが形成される。
【００２８】
各縦割片２２にはさらに、一対の側面２２ｂの間に、回転軸線１０ａに略直交する仮想平面に沿って延びる円形断面の貫通穴２８が形成される。図示実施形態では、３個の縦割片２２のそれぞれの対応位置に、回転軸線方向へ互いに離間したそのような一対の仮想平面に沿って、一対の貫通穴２８が互いに平行に形成される。各縦割片２２における一対の貫通穴２８は、各縦割片２２の両側面２２ｂに略直交して延び、両側面２２ｂに円形に開口する（図２）とともに、その軸線方向中央領域で各縦割片２２の内面２４に楕円形に開口する（図３）。図示実施形態では、棒材支持部１４に設けられる計６個の貫通穴２８は、互いに略同一の寸法及び形状を有する。
【００２９】
各縦割片２２の一対の貫通穴２８には、全体に一様な外径寸法を有する円柱状のローラ３０が、それぞれ摺動可能に個別に受容される。したがって各ローラ３０は、それ自体が直接、棒材支持部１４の各縦割片２２に、回転軸線１０ａに略直交する仮想平面に沿って延びる軸線を中心に回動可能に支持される。各ローラ３０は、その軸線方向中央領域で外周面の一部分が、各貫通穴２８の楕円形開口を通って各縦割片２２の内面２４から局部的に突出する。また各ローラ３０は、各貫通穴２８の長さに略等しく、好ましくは僅かに短い長さを有し、それにより各ローラ３０の軸線方向両端面が、各縦割片２２の両側面２２ｂに対し略同一面上に、好ましくは僅かに引込んで配置される。
【００３０】
図示実施形態では、棒材支持部１４に設置される計６個のローラ３０は、互いに略同一の寸法及び形状を有する。したがってそれらローラ３０は、３個の縦割片２２における内面２４からのそれぞれの局部的突出部分３２の寸法及び形状が、ローラ３０自体の回動中も変化することなく常に互いに略同一となるように構成される。
【００３１】
さらに特定すれば、計６個のローラ３０の局部的突出部分３２の、棒材支持部１４の径方向最内端に位置する表面部位は、各縦割片２２が弾性変形していない状態で、ガイドブッシュ１０の回転軸線１０ａを中心とする仮想円筒面３４（図１）上に、周方向へ略等間隔に分散して、かつ回転軸線方向へ離間して配置される。その状態から、３個の縦割片２２を一様に径方向内方へ弾性変形させることにより、それら縦割片２２の内面２４によって規定される棒材支持部１４の内周面、及び６個のローラ３０の局部的突出部分３２によって規定される仮想円筒面３４の、それぞれの径寸法が調節される。したがって後述するように、仮想円筒面３４の径寸法を、支持対象の棒材の外径寸法に実質的に等しい寸法となるように調整すれば、６個のローラ３０がそれぞれの局部的突出部分３２で互いに協働して、棒材支持部１４の内周面から離隔した位置に、棒材を軸線方向送り可能に心出し支持することになる。なおローラ３０は、好ましくは超硬材や焼入材から形成される。
【００３２】
棒材支持部１４の各縦割片２２には、各貫通穴２８からの各ローラ３０の脱落を防止する係止部材３６が設置される。図示実施形態では、係止部材３６は、１つのローラ３０に対して２つずつ設置される有頭部材３６から構成される。それら有頭部材３６は、それぞれに張出頭部３８を有する平小ねじからなり、各縦割片２２の両側面２２ｂにて各貫通穴２８に平行に近接して設けられたねじ孔４０に螺着される。
【００３３】
１つのローラ３０に対して設置される一対の有頭部材３６は、図４に拡大して示すように、それぞれの張出頭部３８で、各縦割片２２の両側面２２ｂに露出するローラ３０の軸線方向両端面のそれぞれに重畳して係合可能な寸法及び配置を有する。このような構成により、ローラ３０を縦割片２２に設置する際には、縦割片２２の一方の側面２２ｂの開口部からローラ３０を貫通穴２８に挿入した後に、１つのローラ３０に対して一対の有頭部材３６を縦割片２２のねじ孔４０に螺着するだけで、ローラ３０を貫通穴２８内に回動可能に保持することができる。
【００３４】
上記構成を有するガイドブッシュ１０によれば、後述するように回転主軸が棒材を掴持したまま軸線方向へ移動する構成を有した自動旋盤でガイドブッシュ１０を使用する場合、ガイドブッシュ１０に支持された棒材を棒材支持部１４に沿って軸線方向へ送る間に、棒材Ｗが本質的に有する長手方向への外径寸法のばらつきや撓曲に起因して、複数のローラ３０の局部的突出部分３２が棒材外周面に過度の圧力下で係合することがあったとしても、それらローラ３０が棒材の送りに伴って回動することにより、ローラ３０と棒材との間の摩擦抵抗を実質的に排除することができる。このとき、貫通穴２８内でローラ３０が円滑には回動しない場合にも、ローラ３０の局部的突出部分３２から棒材が受ける摩擦抵抗の合計値は、従来のガイドブッシュにおける棒材支持部の円筒状内周面から受ける摩擦抵抗に比較して、著しく軽減されることになる。その結果、棒材加工作業に際しての予調節時に、各ローラ３０の局部的突出部分３２と棒材外周面との間の隙間を可及的に削減するように調節でき、また棒材の外径寸法のばらつきや曲がりが大きいときには各局部的突出部分３２が画成する仮想円筒面３４の径寸法を最適化することができる。
【００３５】
さらにガイドブッシュ１０によれば、複数のローラ３０の各々が、全体に一様な外径寸法を有する円柱状の部材であって、その一部分で棒材支持部１４の内周面から突出する構成としたから、各ローラ３０の局部的突出部分３２と棒材とが締まりばめの状態になったときにも、各局部的突出部分３２は棒材外周面の周方向へ比較的広い範囲に渡って押付けられることになる。したがって、例えば棒材がジルコニウム等の軟質材料からなる場合にも、各ローラ３０の局部的突出部分３２は棒材外周面に食い込むことがない。
【００３６】
しかも、複数のローラ３０の各々を、それ自体が直接、棒材支持部１４に摺動可能に支持される構成としたから、棒材支持部に枢軸を介してローラを取付ける構成とは異なり、ローラ設置用のスリットを棒材支持部に追加して形成する必要がない。したがって、ガイドブッシュ１０の製造コストの無用な上昇を回避できる。また、棒材支持部に枢軸を介してローラを取付ける構成に比べて、各ローラ３０の外径寸法を可及的に縮小できるので、棒材支持部１４の各縦割片２２に、複数個のローラ３０を回転軸線１０ａ方向へ互いに離間して並設することが可能になる。したがって、棒材をその長手方向複数箇所で、ローラ３０の局部的突出部分３２によって支持することができ、結果として棒材の振れ止め機能が向上する。
【００３７】
例えば、図５に変形例として示すように、図１〜図４の実施形態における各縦割片２２の２本のローラ３０に、さらに２本のローラ３０を追加して設置することができる。この場合、図１〜図４の実施形態で１本のローラ３０に対して設置された一対の有頭部材３６を、追加のローラ３０に対する係止部材として併用することが有利である。すなわち図５に示すように、各縦割片２２の一側面２２ｂにおいて、１つの有頭部材３６を挟んで形成された２個の貫通穴２８にそれぞれローラ３０を設置し、１つの有頭部材３６の張出頭部３８がその両側のローラ３０の軸線方向端面に係合するように構成すれば、一対の有頭部材３６によって２本のローラ３０をそれぞれの貫通穴２８内に回動可能に保持することができる。このような構成によれば、ガイドブッシュ１０の組立作業を煩雑にすることなく、ローラ３０の本数を増やすことができる。
【００３８】
なお、上記構成を有するガイドブッシュ１０によれば、棒材支持部１４の３個の縦割片２２に設置した複数のローラ３０によって、丸棒に限らず、六角柱の棒材を精度良く心出し支持できることは理解されよう。同様に、縦割片２２の個数に応じて、様々な多角柱形状の棒材を心出し支持できるように構成することもできる。
【００３９】
つまり図６に示すように、棒材支持部１４において、回転軸線１０ａに略直交する１つの仮想平面内に軸線３０ａを有する３個のローラ３０は、当該仮想平面内で六角形輪郭を形成する６個の仮想辺のうち、１つおきの３個の仮想辺に沿ってそれぞれの軸線３０ａを配置するように位置決めされる。それにより各ローラ３０は、その局部的突出部分３２の円筒状外周面で、六角材Ｗ′の平坦な外面の各々に横断方向へ一様に接触する。したがって、例えば六角材Ｗ′の１つの角部Ｐが図示のように欠損している場合にも、複数のローラ３０の協働により、六角材Ｗ′をがたつかないように高精度に心出し支持することができる。また、このような構成によれば、六角材Ｗ′の角部によって各縦割片２２の内面２４が損傷を受けることは未然に防止される。
【００４０】
図７（ａ）、（ｂ）は、変形例によるローラ４２を示す。ローラ４２は、棒材支持部１４の各縦割片２２の貫通穴２８に摺動可能に支持される両端の円柱状の摺動部分４２ａと、それら摺動部分４２ａの間に同心状に延設され、摺動部分４２ａよりも小さな外径寸法を有して、各縦割片２２の内面２４から局部的に突出する円柱状の突出部分４２ｂとを一体に有して構成される。このような構成によれば、例えばローラ４２の突出部分４２ｂの外周面に、損傷によって外側へ突き出るような材料片が形成されたときにも、ローラ４２を貫通穴２８から容易に抜き取って交換することができる。
【００４１】
また、摺動部分４２ａは同一外径寸法であるが突出部分４２ｂの外径寸法が異なる多様な異種ローラ４２を用意し、所望のローラ４２を適宜選択して使用することにより、心出し支持対象の棒材Ｗ、Ｗ′の径寸法の変更に簡便に対応することができる。この場合、心出し支持対象の棒材Ｗ、Ｗ′の径寸法に対応して複数種類のガイドブッシュを用意する必要がないので、設備コストを削減できる。さらに、回転軸線１０ａに略直交する１つの仮想平面に配置される複数のローラ４２に、突出部分４２ｂの外径寸法が互いに異なる異種ローラ４２を使用することもできる。例えば、各ローラ４２を受容する各縦割片２２の貫通穴２８の位置が、加工精度の低さに起因して当該仮想平面内で正規位置から平行にずれて形成されている場合には、突出部分４２ｂの外径寸法を選択して異種ローラ４２を適宜位置に使用することにより、貫通穴２８の位置ずれを補整することができる。
【００４２】
次に図８を参照して、上記構成を有するガイドブッシュ１０を組込んで備えた自動旋盤５０の主要部分の構成を説明する。ガイドブッシュ１０は、スリーブ部材５２、軸受装置５４及びフランジ部材５６を介して、旋盤機台上に設定された工具５８による加工作業位置の近傍で、機台上のコラム６０に回転可能に設置される。ガイドブッシュ１０は、スリーブ部材５２の前端（図で左端）領域に軸線方向へ摺動可能にかつ相対回転不能に収納される。
【００４３】
スリーブ部材５２の内周面前端には、ガイドブッシュ１０の棒材支持部１４の外周面に設けた複数のテーパ面２６に接触可能な対応テーパ面６２が形成される。スリーブ部材５２の後端（図で右端）領域には、ガイドブッシュ１０の基部１２の外周面に設けた雄ねじ部１８（図２）に螺合する雌ねじ部を有した調節ナット６４が、軸線方向へ固定して回転可能に収納される。それにより、調節ナット６４が回転すると、ガイドブッシュ１０がスリーブ部材５２内で軸線方向へ移動する。
【００４４】
スリーブ部材５２の外周面の後端領域には、キー６６を介して被動歯車６８が取付けられる。被動歯車６８は、図示しない動力伝達機構を介して図示しないガイドブッシュ駆動源に連結され、ガイドブッシュ駆動源により、コラム６０の後方に設置される回転主軸７０の回転速度と同一の回転速度で回転駆動される。その結果、被動歯車６８、調節ナット６４、スリーブ部材５２及びガイドブッシュ１０が、フランジ部材５６の内部で一体的に、回転主軸７０の回転速度と同一の回転速度で回転する。フランジ部材５６は、例えばボルト７２によりコラム６０に固定される。このように、ガイドブッシュ１０、スリーブ部材５２、フランジ部材５６、調節ナット６４及び被動歯車８０は、予め組立てたガイドブッシュ装置として、自動旋盤５０のコラム６０の所定位置に取付けることができる。
【００４５】
回転主軸７０は、旋削加工すべき棒材Ｗを掴持して、図示しない主軸駆動源により回転駆動される。回転主軸７０は、コラム６０の後方で、ガイドブッシュ１０の回転軸線と回転主軸７０の回転軸線とが互いに一致するようにして、軸線方向移動可能に設置される。回転主軸７０の前端領域には、棒材Ｗを掴持可能な開閉式のチャック７４が収容される。チャック７４は、先端にすり割り部を有したいわゆるコレットチャックであり、すり割り部に径方向内方への外力すなわち押圧力が加わることにより、先端の棒材掴持孔７６が縮径してチャック７４が閉じ、棒材Ｗを強固に固定的に掴持するようになっている。すり割り部への径方向外力が解除されると、すり割り部が復元して棒材掴持孔７６が拡径し、チャック７４が開いて棒材Ｗを解放する。チャック７４のすり割り部外周には、径方向内方への外力を受けるためのテーパ面７８が設けられる。
【００４６】
回転主軸７０にはさらに、中空筒状の作動部材８０が軸線方向へ移動可能に収容される。作動部材８０はその前端領域にチャック７４を収容し、チャック７４の外周に設けたテーパ面７８に当接可能な対応テーパ面８２を前端に備える。図示しないチャック駆動源により、作動部材８０を軸線方向前方（図で左方）へ移動することによって、対応テーパ面８２がチャック７４のテーパ面７８に当接され、テーパ面７８を介してチャック７４のすり割り部に径方向内方への押圧力が加わり、チャック７４が閉じられる。その状態から、作動部材８０を軸線方向後方（図で右方）へ移動すれば、対応テーパ面８２がチャック７４のテーパ面７８から脱離して、チャック７４が開かれる。
【００４７】
なお、回転主軸７０の構成は上記に限定されるものではない。例えばチャック７４の開閉作動機構として、チャック後端に連結した作動部材をチャックとともに軸線方向後方へ移動することにより、チャックのテーパ面に径方向内方への押圧力を加える構成を採用することもできる。
【００４８】
上記構成を有する自動旋盤５０において棒材Ｗの加工作業を実施する際には、まず、旋削加工対象の棒材Ｗの外径に対応する（実際には僅かに大きな）名目径寸法（つまり複数のローラ３０の局部的突出部分３２が画成する仮想円筒面３４の名目径寸法）を有したガイドブッシュ１０を選択して、コラム６０に搭載されたスリーブ部材５２に装着する。次いで、棒材支持部１４に径方向内方への外力を加えない状態で、回転主軸７０に掴持した棒材Ｗを回転主軸７０の軸線方向移動により、ガイドブッシュ１０の後方から棒材支持部１４に挿入する。その状態から、調節ナット６４を回してガイドブッシュ１０を軸線方向後方へ移動し、各縦割片２２のテーパ面２６をスリーブ部材５２の対応テーパ面６２に押付ける。それにより、棒材支持部１４の３個の縦割片２２を弾性変形させて、複数のローラ３０の局部的突出部分３２を、棒材Ｗの外周面に実質的一様に密着させる。
【００４９】
ここでガイドブッシュ１０によれば、前述したように棒材支持部１４が複数のローラ３０の局部的突出部分３２のみで棒材Ｗに接触するから、棒材送り時の摩擦抵抗を考慮する必要が実質的に排除される。したがって棒材支持部１４の内径寸法を、複数のローラ３０の局部的突出部分３２と棒材外周面との間の隙間を可及的に削減するように調節できるだけでなく、それら局部的突出部分３２が棒材Ｗの外周面に対して積極的に締まりばめの状態を呈するまで縮径、調節することができる。
【００５０】
このようにして、ガイドブッシュ１０の、複数のローラ３０の局部的突出部分３２が画成する仮想円筒面３４の径寸法を調節した後、ガイドブッシュ１０により棒材Ｗの被加工部位近傍を心出し支持しつつ、例えば工具５８により旋削加工を実施する。自動旋盤５０では、ガイドブッシュ１０を搭載したことにより、旋削加工の進行に伴って工具５８に対し棒材Ｗを軸線方向へ送る間に、複数のローラ３０の局部的突出部分３２から棒材Ｗが受ける摩擦抵抗は、従来のガイドブッシュにおける棒材支持部の円筒状内周面から受ける摩擦抵抗に比較して、著しく軽減される。例えば棒材Ｗが外径寸法精度の低い引抜き材である場合に、棒材Ｗの長手方向への外径寸法のばらつきや曲がりに起因して、締まりばめ状態に調節された複数のローラ３０の局部的突出部分３２が、軸線方向へ送られる棒材Ｗの外周面を変形させる程に圧着されることがあったとしても、そのときに各ローラ３０から棒材Ｗが受ける摩擦抵抗は極めて小さいものになる。
【００５１】
したがって、回転主軸７０のチャック７４と棒材Ｗとの間の滑りの発生が防止され、棒材Ｗが設定値通りに正確に送られるようになるので、棒材の送り工程が安定し、加工成形された製品の長さ寸法の誤差及びばらつきが可及的に低減される。当然ながら、過大な摩擦抵抗により棒材の送りが不能になって旋削加工を継続できなくなるような不具合は、自動旋盤５０では回避される。
【００５２】
また、ガイドブッシュ１０と棒材Ｗとの間の摩擦抵抗が軽減されたことにより、回転主軸７０のチャック７４の掴持力を通常の範囲に設定することができる。したがって、ガイドブッシュ１０及びチャック７４の各構成部品の損耗、劣化を遅らせて部品寿命を延ばすことができるとともに、構成部品のメンテナンスや交換のサイクルを延長して、メンテナンスに関するコストを削減することができる。
【００５３】
しかも、棒材支持部１４の複数のローラ３０の局部的突出部分３２が画成する仮想円筒面３４の径寸法を、棒材Ｗの外径に対して締まりばめ状態に調節することにより、棒材Ｗが仮想円筒面３４よりも小径の部分を有していた場合にも、その小径部分に複数の局部的突出部分３２が確実に接触して棒材Ｗを安定的に支持することができる。したがってこのような締まりばめ状態の調節は、加工成形された製品の外径精度（寸法値、寸法公差、真円度、円筒度）を著しく向上させる効果を奏する。
【００５４】
さらに、ガイドブッシュ１０では、上記した締まりばめ状態の調節が可能になったことにより、外径寸法のばらつきや曲がりが一様でない１本又は複数の引抜き材に対し、締めしろの変動をかなりの範囲で許容できる。その結果、従来のガイドブッシュで、棒材支持部の円筒状内周面と棒材外周面との密着度合いが変動する度に行っていた棒材支持部の内径調節の実施回数を、ガイドブッシュ１０では著しく削減することができる。したがって自動旋盤５０では、ガイドブッシュ１０の内径調節時間を効果的に短縮することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る回転型ガイドブッシュを自動旋盤に搭載すれば、外径寸法精度の低い引抜き材を棒材として使用する場合にも、棒材送り時に棒材支持部と棒材外周面との間に生じる摩擦抵抗を軽減し、また棒材支持部と棒材外周面との間に生じ得る不要な隙間を排除して、製品の高精度な加工成形を実現することが可能になる。しかも本発明によれば、複数のローラを棒材支持部に比較的容易に組み込むことができるので、比較的安価に回転型ガイドブッシュを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるガイドブッシュの端面図である。
【図２】図１のガイドブッシュの正面図である。
【図３】図１のガイドブッシュの線 III−III に沿った断面図である。
【図４】図１のガイドブッシュの主要部の拡大図である。
【図５】図１のガイドブッシュの主要部の変形例の図である。
【図６】図１のガイドブッシュの一使用例を示す端面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）ともに、図１のガイドブッシュにおけるローラの変形例を示す棒材支持部の断面図である。
【図８】図１のガイドブッシュを搭載した自動旋盤の主要部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０…ガイドブッシュ
１４…棒材支持部
２０…スリット
２２…縦割片
２４…内面
２６…テーパ面
２８…貫通穴
３０、４２…ローラ
３２…局部的突出部分
３４…仮想円筒面
３６…有頭部材
３８…張出頭部
４０…ねじ孔
５０…自動旋盤
７０…回転主軸
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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