JPH01224123A - 薄肉円筒体の製造方法及びそのための治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、寸法精度を要求される薄肉円筒体の製造方法
及びそのための治具に関する。

（従来の技術〕 薄肉円筒体の用途としては、例えば二軸を連結する摩擦
軸継手がある。この継手では緩いテーパ面で接面する厚
肉外側円筒体と薄肉内側円筒体とを上記二輪にまたがる
ように配し、油圧等によって両者を軸方向に相対的に押
し込んで、上記テーパ面での模作用で内側円筒体を半径
方向にきつく締めつけて二輪を摩擦によって連結するも
のである。また他の用途の例としては、部品の軸方向の
位置決めを行うスペーサで、これが設計上の理由で薄肉
であることを要求される場合である。上記のいづれの例
の場合にあってもきわめて高い精度の加工が要求される
。

従来上記の薄肉円筒体の加工は、例えば先ず内径が所定
寸法とされた厚肉円筒材の両端部に治具を接着等によっ
て固定し、該治具で芯出して外周面を所定寸法近くまで
荒削りして薄肉にした後、仕上加工を施して製作してい
る。

また、他の方法としては、上記厚肉円筒部材をその両端
の内径にてチャックによって保持し、かかる状態で外周
面の加工を行なっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の従来の加工にあって、厚肉円筒部材の両端を治具
で保持しながら外周面加工する方法では、加工が進むに
つれて該部材の剛性が低下するために、切削力によって
撓みを生じ複雑に振れ回って真円度、そして直径寸法自
体が正確でなくなる。

特に軸方向中央部領域での精度の低下が著しい。

また、チャックによって上記厚肉円筒部材の両端を保持
して加工する方法では、上記の欠点に加え、チャック部
のみでチャック力による上記部材の拡径変形が生じ加工
終了後その影響が残ることとなり、この方法でも精度は
得られない。

いづれもの場合でも、少なくとも真円度、そして軸方向
での直径寸法の均一性が確保できないという欠点がある
。

本発明は、かかる欠点を解消し、上記精度の低下を起こ
すことのない薄肉円筒体の製造方法とそのための簡単な
治具を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、上記目的はその製造方法に関しては、 厚肉円筒材を加工して薄肉円筒体を得る方法において、 厚肉円筒材の内周面を所定寸法に加工する第一工程と、 上記第一工程後の厚肉円筒材の上記内周面にほぼ全面的
に接触する治具を圧力嵌合せしめる第二工程と、 治具の両端を軸心線上で支持して治具と共に上記厚肉円
筒材を回転させて、該厚肉円筒材の外周面そして必要に
応じ両端面をも加工して所定寸法の薄肉円筒体に仕上げ
る第三工程と、 上記薄肉円筒体と治具との間の嵌合圧力を解除して薄肉
円筒体を治具から取り外す第四工程と、を経ることによ
って達成され、 また、そのための治具に関しては、 外周面がテーパ面に仕上げられた軸体と、軸体の外周面
に合致したテーパ面の内周面及び薄肉円筒体の所定内径
の内周面に合致した外周面を有する薄肉スリーブ体と、 上記薄肉スリーブ体を軸体上で軸方向に押圧しまたこの
押圧力を解除可能な駆動装置と、を備えることによって
達成される。

〔作用〕

かかる本発明によるならば、内周面が所定寸法に加工さ
れた厚肉円筒部材の該内周面のほぼ全面に治具が圧力嵌
合しているので、該部材の外周面を所定寸法にまで加工
しても治具が剛性を有しているために、加工後の薄肉円
筒体は軸方向のどの位置でも真円度、直径寸法がきわめ
て精度のよいものとなる。

また、上述の治具を上記厚肉円筒部材に圧力嵌合させる
ためには、軸体に緩（嵌められた薄肉スリーブ体上に上
記厚肉円筒部材を緩く嵌め、しかる後駆動装置によって
軸体と薄肉スリーブとを互のテーパ面上で相対的に軸方
向に押し込む。すると、薄肉スリーブは全体がわずかに
拡径変形して、軸方向の全長にわたり上記厚肉円筒材の
内周面に全面で接触して圧力嵌合するので、薄肉スリー
ブと被加工物たる厚肉円筒体は軸方向のいづれの位置に
あっても完全に一体化される。かかる状態で厚肉円筒体
は所定寸法にまで外周面が加工されるが、その際軸体と
共に剛性を有しているので何ら撓み等を生ぜず精度よく
薄肉円筒体とすることができる。

なお、上記治具の圧力嵌合によるわずかな拡径変形の量
は、軸方向のどの位置でもほぼ一定なので、嵌合圧力そ
して加工後の薄肉円筒体の肉厚等から予め知ることがで
き、その量を加味した上で加工を行えば、完全なる精度
の薄肉円筒体を得る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を添付図面の第１図にもとづい
て説明する。

図中、１は薄肉円筒体として加工される前の厚肉円筒部
材で、その内周面のみが予め薄肉円筒体の所定内径寸法
に仕上げられている。なお、上記厚内円筒部材１は、外
周の部分ＩＢが削られて、薄肉円筒体ＩＡを得た状態で
図示されている。

２は治具の中実の軸体でありその剛性はきわめて高いも
のとなっている。該軸体２はその軸線上に旋盤あるいは
研磨加工のためのセンタ穴３，３が形成され、また緩い
テーパ状の外周面２Ａを有している。該テーパ状の外周
面２Ａ上には、適合するテーパの内周面４Ａをもつ薄肉
−スリーブ体４が緩く嵌められている。該薄肉スリーブ
体４の外周面４Ｂは、上記薄肉円筒体ＩＡの内径と同じ
径の内周面となっていて、薄肉スリーブ体４の該外周面
４Ｂ上に上記厚肉円筒部材ｌが嵌められるようになって
いる。

上記薄肉スリーブ体４は、上記外周面４Ｂの長さが上記
厚肉円筒部材１よりも若干短く設定されていて、上記外
周面４Ｂの両端部には段差４Ｃ，４Ｄが形成されている
。

上記薄肉スリーブ体４の左端部は、やや肉厚な部分４Ｅ
をなしており、該部分４Ｅと軸体２との間に駆動装置５
が配設されている。該駆動装置５は、上記薄肉スリーブ
体４の肉厚部分４Ｅの内径の環状段部と、これに対応す
る位置に設けられた軸体２の外径の環状段部とにより形
成された環状凹部空間に配置されたピストン体５Ａを有
している。ピストン体５Ａの内外周には環状溝が形成さ
れていて、そこにはシールのための０リング５Ｂ、５Ｃ
が挿入されている。上記ピストン体５Ａはその左端が、
軸体２に設けられたねじ部に螺合するナツト６によって
位置決めされている。上記環状凹所空間には、上記ピス
トン体５Ａがナツト６に接面する状態において、右部に
空間を残しここに液圧室５Ｄが形成されている。上記液
圧室５Ｄには、圧力媒体としての液体、例えば油を供給
するために外部に通ずる油供給孔７が連通している。核
油供給孔７の入口のねじ部には油圧ポンプ（図示せず）
が接続可能となっている。　また、上記軸体２のほぼ外
周面中央位置に環状溝２Ｂが形成されていて、該環状溝
２Ｂにも油供給孔８が連通しており、該油供給孔８の入
口のねじ部に油圧ポンプ（図示せず）が接続可能となっ
ている。

かかる構成の本実施例装置にあって薄肉円筒体の製造は
次の要領にて行われる。

■　先ず、治具の設定を行うが、最初に軸体２に薄肉ス
リーブ体４を左方から緩く挿入し、該薄肉スリーブ体４
と軸体２との間に形成された環状凹所空間に０リング５
Ｂ、５Ｃをもつピストン体５Ａを挿入し、さらに軸体２
のねじ部にナツト６を螺合して上記ピストン体の左端位
置を決めて、治具の用意は完了する。

■　次に、上記治具の薄肉スリーブ体４の外周面に、予
め所定内径寸法に仕上げられた厚肉円筒部材１を緩く嵌
め込む。

■　かくして、被加工部材たる厚肉円筒部材１が嵌めら
れた状態で、ポンプ（図示せず）で油供給孔７，８に油
圧を印加する。すると、油供給孔７を経て液圧室５Ｄに
入った油の圧力は、ピストン体５Ａがナツト６で左端方
向への動きが阻止されているため、薄肉スリーブ体４を
右方に押し出すこととなる。一方、油供給孔８から環状
溝２Ｂに達した油は、軸体２の外周面と薄肉スリーブ体
４の内周面との間に油膜を形成し、上記薄肉スリーブ体
の右方への押し出しを容易ならしめる。かくして、薄肉
スリーブ体４が右方へ強く押され移動すると、上記油膜
が形成されているテーパ面での喫作用により、上記薄肉
スリーブ体４は僅かながら拡径しする。しかる後、油供
給孔８の油圧を解除すると油膜は消滅して薄肉スリーブ
体４と軸体２とは金属接触し、その結果その外周面４Ｂ
は厚肉円筒部材１の内周面に全面的にしかも高い圧力の
もとに接触するようになって上記厚肉円筒部材を強力に
保持するようになる。この段階で、ポンプを取外して液
圧室５Ｄの油圧も解除される。

■　このように軸体２上の、薄肉スリーブ体４と強力に
全面接触して保持された厚肉円筒部材１は、これらの一
体化によってその剛性はきわめて高くなる。かかる状態
で、軸体２をセンタ穴３，３で芯合せして旋盤等の加工
機械にもたらし、加工を開始する。そして、図示のごと
く、二点鎖線で示される部分ＩＢを切削して薄肉円筒体
ＩＡを得る。その際、上述のごとく剛性が高く該薄肉円
筒体ＩＡは撓み等を生ぜず真円度、軸方向での加工精度
の均一性が得られるので、直交性を要求される場合でも
、その両端面を精度よく加工できる。

■　かくして、薄肉円筒体ＩＡの加工後、油供給孔８を
介してポンプによって環状溝に油を供給すると、再び上
記■で述べたように軸体２と薄肉スリーブ体４との間に
油膜が形成される。しかし、今度は、液圧室５Ｄには何
ら圧力を加えていないので、上記油膜テーパ面上での圧
力の軸方向成分によって、上記薄肉スリーブ体４は左方
に押し戻される。

すなわち上記の強固な一体化は解除されそれぞれの部材
は緩い嵌合状態となる。かかる状態で加工された薄肉円
筒体ＩＡは製品として取り出されることとなる。

■　なお、上記加工の際、各部材の一体化のために厚肉
部材が若干拡径されるが、拡径景はその際の圧力によっ
て算出あるいは実験的に求められ、しかも軸方向にその
量は均一もしくは一定の傾向をもつので、予めこれを加
味して加工すれば所定の精度が十分確保される。

本発明において、治具としての薄肉スリーブ体の加工の
際は、多少時間を要しても研摩等によって加工すること
ができる。

（発明の効果〕 本発明は以上のごとく剛性の十分に高い状態で薄肉円筒
体を加工できるので、加工精度がきわめて向上し、しか
も短時間での加工が可能になり、該薄肉円筒体を用いる
装置の性能の向上そしてコストの低減化を図れるという
効果をもたらす。また、治具自体もその構造は簡単であ
り、上記加工のための各部材の組込み、製品の取外し等
の作業がきわめて向上しこの点においても経済的効果を
もたらす。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の縦断面図である。 １・・・・・・・・・厚肉円筒材 ＩＡ・・・・・・・・・薄肉円筒体 ２・・・・・・・・・軸体 ２Ａ・・・・・・・・・軸体の外周面 ４・・・・・・・・・薄肉スリーブ体 ４Ａ・・・・・・・・・薄肉スリーブ体の内周面４Ｂ・
・・・・・・・・薄肉スリーブ体の外周面５・・・・・
・・・・駆動装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）厚肉円筒材を加工して薄肉円筒体を得る方法にお
   いて、 厚肉円筒材の内周面を所定寸法に加工する第一工程と、 上記第一工程後の厚肉円筒材の上記内周面にほぼ全面的
   に接触する治具を圧力嵌合せしめる第二工程と、 治具の両端を軸心線上で支持して治具と共に上記厚肉円
   筒材を回転させて、該厚肉円筒材の外周面そして必要に
   応じ両端面をも加工して所定寸法の薄肉円筒体に仕上げ
   る第三工程と、 上記薄肉円筒体と治具との間の嵌合圧力を解除して薄肉
   円筒体を治具から取り外す第四工程と、を経ることを特
   徴とする薄肉円筒体の製造方法。
2. （２）請求項第（１）項の方法のための治具において、
   外周面がテーパ面に仕上げられた軸体と、 軸体の外周面に合致したテーパ面の内周面及び薄肉円筒
   体の所定内径の内周面に合致した外周面を有する薄肉ス
   リーブ体と、 上記薄肉スリーブ体を軸体上で軸方向に押圧しまたこの
   押圧力を解除可能な駆動装置と、を備えたことを特徴と
   する薄肉円筒体の製造のための治具。