特開 2022-149439 テールストック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022149439

(43)【公開日】2022-10-06

(54)【発明の名称】テールストック

(51)【国際特許分類】

   B23B 23/00 20060101AFI20220929BHJP

   B23Q 17/20 20060101ALI20220929BHJP

【ＦＩ】

B23B23/00 A

B23Q17/20 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021051601

(22)【出願日】2021-03-25

(71)【出願人】

【識別番号】000154901

【氏名又は名称】株式会社北川鉄工所

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 潤

(72)【発明者】

【氏名】小笠原 哲也

【テーマコード（参考）】

3C029

3C045

【Ｆターム（参考）】

3C029BB05

3C045FE01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】正確なワーク長を測定することができるテールストックを提供する。
【解決手段】本発明に係るテールストックは、工作機械の主軸に把持されたワークの一端を支持するテールストックであって、テールストック本体１０に装着されたシリンダ１１と、シリンダ内に往復移動可能に嵌挿されたピストン１２と、ピストンに連結されたピストンロッド１３Ａ、１３Ｂと、ピストンロッド１３Ａ、１３Ｂの端部に連結され、ワークを支持するセンタ１４とを備え、ピストンロッド１３Ａ、１３Ｂの軸上に、測長ゲージ１６、及び測長ゲージ１６の目盛りを読み取る検出器１８が装着されており、測長ゲージ１６及び検出器１８の一方が、ピストンロッド１３Ａ、１３Ｂの軸方向Ｊに、ピストンロッド１３Ａ、１３Ｂと一体に往復移動し、測長ゲージ１６及び検出器１８の他方が、テールストック本体１０に固定されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械の主軸に把持されたワークの一端を支持するテールストックであって、
テールストック本体に装着されたシリンダと、
前記シリンダ内に往復移動可能に嵌挿されたピストンと、
前記ピストンに連結されたピストンロッドと、
前記ピストンロッドの端部に連結され、前記ワークを支持するセンタと
を備え、
前記ピストンロッドの軸上に、測長ゲージ、及び該測長ゲージの目盛りを読み取る検出器が装着されており、
前記測長ゲージ及び前記検出器の一方が、前記ピストンロッドの軸方向に、前記ピストンロッドと一体に往復移動し、前記測長ゲージ及び前記検出器の他方が、前記テールストック本体に固定されている、テールストック。

【請求項2】

前記測長ゲージは、前記ピストンロッドに装着され、
前記検出器は、前記テールストック本体に装着された固定部に固定されている、請求項１に記載のテールストック。

【請求項3】

前記ピストンロッドは、前記ピストンの前記ワーク側に連結された前方ロッドと、前記ピストンの前記ワーク側と反対側に連結された後方ロッドとからなり、
前記測長ゲージは、前記後方ロッドの端部に装着されている、請求項２に記載のテールストック。

【請求項4】

前記ピストン及び前記ピストンロッドは、該ピストンロッドの軸上に、前記ピストンを貫通し、前記ピストンロッド内部に延びる溝が形成されており、
前記測長ゲージは、前記溝内において、前記ピストンロッドに装着されており、
前記固定部は、前記溝内に挿入された軸部を有し、
前記軸部には、前記測長ゲージが往復移動可能な貫通孔が形成されており、
前記検出器は、前記軸部における前記センタ側に位置する部位に固定されている、請求項２に記載のテールストック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械の主軸に把持されたワークの一端を支持するテールストックに関する。

【背景技術】

【0002】

テールストック（心押台）は、例えば、図４に示すように、ワークの一端を支持するセンタ（心押軸）１４０と、センタ１４０を工作機械の主軸方向に移動制御するシリンダ１１０とを備えている。シリンダ１１０内のピストン１２０には、ピストンロッド１３０が連結され、ピストンロッド１３０の端部にセンタ１４０が連結されている。ピストン１２０を工作機械の主軸方向に移動させることによって、センタ１４０も主軸方向に移動し、センタ１４０がワークの一端を押圧することにより、ワークが支持される。

【0003】

特許文献１には、テールストックにおいて、ワークを支持したときのセンタの停止位置を検出する検出機構が記載されている。

【0004】

特許文献１に記載された検出機構では、図４に示すように、テールストック本体１００が固定された基台１５０の側面に、軸受け１９０、１９０を介して駆動ロッド１６１が取り付けられている。駆動ロッド１６１は、取付板１６０を介して、センタ１４０に連結されている。駆動ロッド１６１には、支持ステー１６２が連結されており、支持ステー１６２の端部には、検出器１７０が固定されている。

【0005】

駆動ロッド１６１は、センタ１４０と一体に軸方向に移動し、これに連動して、駆動ロッド１６１に固定された検出器１７０も軸方向に移動する。一方、テールストック本体１００を載置するテーブル（不図示）上には、スケール１８０がセンタ１４０の移動方向に沿って設置されている。これにより、取付板１６０、駆動ロッド１６１、及び支持ステー１６２を介してセンタ１４０に連結された検出器１７０は、スケール１８０に沿って移動し、検出器１７０で、スケールの目盛りを読み取ることによって、ワークを支持したときのセンタ１４０の停止位置が検出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１１－１１４７０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

センタ１４０でワークを突いた際、センタ１４０には、ワークから荷重モーメントが加わる。そのため、図５に示すように、荷重モーメントを受けたセンタ１４０を支持するテールストック本体１００が撓むことにより、ピストンロッド１３０及びセンタ１４０の軸方向Ｊ（以下、単に「ピストンロッド１３０の軸方向Ｊ」という）が、テールストック本体１００を載置するテーブル上に設置されたスケール１８０に対して傾くおそれがある。また、センタ１４０の突き出し量によって、センタ１４０の剛性が変わるため、ピストンロッド１３０の軸方向Ｊの傾き量も変化する。このような荷重モーメントの影響は、テールストック本体１００がテーブルに固定されている場合に特に受けやすくなる。

【0008】

図５に示すように、ピストンロッド１３０の軸方向Ｊが傾くと、取付板１６０を介してセンタ１４０に固定されている駆動ロッド１６１も同じように傾き、さらに、検出器１７０が固定された支持ステー１６２も同じように傾くことになる。

【0009】

図６は、荷重モーメントの影響を受けて、ピストンロッド１３０の軸方向Ｊが傾いた場合と、傾かなかった場合との違いを示した図である。図６において、符号１４０、１６２、１７０で示した位置が、ピストンロッド１３０の軸方向Ｊが傾いた場合のセンタ、支持ステー、及び検出器の位置を示し、符号１４０’、１６２’、１７０’で示した位置が、ピストンロッド１３０軸方向Ｊが傾いていない場合のセンタ、支持ステー、及び検出器の位置を示す。

【0010】

図６に示すように、ピストンロッド１３０の軸方向Ｊが傾いた場合、検出器１７０が固定された支持ステー１６２も傾いているため、スケール１８０に対する検出器１７０の位置は、ピストンロッド１３０の軸方向Ｊが傾かなかった場合の検出器１７０’の位置と、距離Ｄだけずれている。そのため、センタ１４０でワークを突いたときのセンタ１４０の停止位置を検出器１７０で測定したとき、ピストンロッド１３０の軸方向Ｊが傾いた場合と、傾いていない場合とで、測定結果が異なるという問題が生じる。

【0011】

その結果、正確なワーク長を測定することができず、精度よくワーク長の正誤判断を行うことができなくなる。また、センタ１４０の突き出し量によって、ピストンロッド１３０の軸方向Ｊの傾き量も変わるため、異なる長さのワークに対して、ワーク長の測定誤差が生じることになる。

【0012】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、荷重モーメントの影響を受けることなく、正確なワーク長を測定することができるテールストックを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明に係るテールストックは、工作機械の主軸に把持されたワークの一端を支持するテールストックであって、テールストック本体に装着されたシリンダと、シリンダ内に往復移動可能に嵌挿されたピストンと、ピストンに連結されたピストンロッドと、ピストンロッドの端部に連結され、ワークを支持するセンタとを備え、ピストンロッドの軸上に、測長ゲージ、及び測長ゲージの目盛りを読み取る検出器が装着されており、測長ゲージ及び検出器の一方が、ピストンロッドの軸方向に、ピストンロッドと一体に往復移動し、測長ゲージ及び検出器の他方が、テールストック本体に固定されている。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、荷重モーメントの影響を受けることなく、正確なワーク長を測定することができるテールストックを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態におけるテールストックの構成を模式的に示した断面図である。

【図2】ピストンがワーク方向に移動してセンタでワークを突いた際に、ワークから荷重モーメントを受けて、ピストンロッドの軸方向が傾いた状態を示した図である。

【図3】本発明の変形例におけるテールストックの構成を模式的に示した断面図である。

【図4】従来のセンタの停止位置を検出する検出機構を備えたテールストックの構成を示した図である。

【図5】荷重モーメントを受けた際、ピストンロッドの軸方向がスケールに対して傾いた状態を示した図である。

【図6】荷重モーメントの影響を受けて、ピストンロッドの軸方向が傾いた場合と、傾かなかった場合との違いを示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。

【0017】

図１は、本発明の一実施形態におけるテールストックの構成を模式的に示した断面図である。本実施形態におけるテールストックは、工作機械の主軸に把持されたワークの一端を支持するもので、工作機械を載置するテーブル３０に、ボルト４０等で固定された状態で使用される。

【0018】

図１に示すように、本実施形態におけるテールストックは、テールストック本体１０にシリンダ１１が装着され、シリンダ１１内には、ピストンロッドが連結されたピストン１２が、往復移動可能に嵌挿されている。

【0019】

本実施形態におけるピストンロッドは、ピストン１２のワーク側（図１の右側）に連結された前方ロッド１３Ａと、ワーク側と反対側（図１の左側）に連結された後方ロッド１３Ｂ（両ロッド）からなる。ここで、シリンダ１１は、例えば、空圧または油圧シリンダを用いることができる。

【0020】

前方ロッド１３Ａの端部には、ワークを支持するセンタ１４が連結されている。また、後方ロッド１３Ｂの端部には、前方及び後方ロッド１３Ａ、１３Ｂと一体に往復移動する測長ゲージ１６が、前方及び後方ロッド１３Ａ、１３Ｂの軸Ｊ上に装着されている。ここで、測長ゲージ１６は、少なくともピストン１２のストローク長以上の長さを有していればよい。

【0021】

テールストック本体１０には、カバー（固定部）１７が装着されており、カバー１７の側面には、測長ゲージ１６の目盛りを読み取る検出器１８が、前方及び後方ロッド１３Ａ、１３Ｂの軸Ｊ上に固定されている。

【0022】

本実施形態において、測長ゲージ１６及び検出器１８は、前方及び後方ロッド１３Ａ、１３Ｂの同軸上に配置されている。そして、測長ゲージ１６は、前方及び後方ロッド１３Ａ、１３Ｂと一体に軸方向Ｊに移動するのに対し、検出器１８は、カバー１７を介してテールストック本体１０に固定されている。

【0023】

図２は、ピストン１２がワーク方向（図２の右方向）に移動して、センタ１４でワークを突いた際に、ワークから荷重モーメントを受けて、前方及び後方ロッド１３Ａ、１３Ｂの軸方向Ｊが傾いた状態を示した図である。なお、テールストックは、テールストック本体１０の一部である基台１５を、工作機械を載置するテーブル３０に固定した状態で使用されるため、ワークからの荷重モーメントの影響を受けやすい構造になっている。

【0024】

図２に示すように、測長ゲージ１６及び検出器１８は、前方及び後方ロッド１３Ａ、１３Ｂの同軸上に配置されているため、測長ゲージ１６に対する検出器１８の位置は、前方及び後方ロッド１３Ａ、１３Ｂの軸方向Ｊが傾いた場合と、傾いていない場合とで変わらない。そのため、センタ１４でワークを突いたときのセンタ１４の停止位置を検出器１８で測定したとき、前方及び後方ロッド１３Ａ、１３Ｂの軸方向Ｊが傾いた場合と、傾いていない場合とで、測定結果が異なることはない。その結果、荷重モーメントの影響を受けることなく、正確なワーク長を測定することができる。

【0025】

なお、本実施形態では、測長ゲージ１６及び検出器１８は、前方及び後方ロッド１３Ａ、１３Ｂの同軸上に配置されるが、前方及び後方ロッド１３Ａ、１３Ｂの軸方向Ｊが傾いた場合でも、測長ゲージ１６に対する検出器１８の位置がずれない範囲であれば、測長ゲージ１６及び検出器１８は、必ずしも一直線上に配置されていなくてもよい。

【0026】

また、本実施形態では、検出器１８を、テールストック本体１０に装着されたカバー１７に固定したが、検出器１８を固定する固定部としてはこれに限らず、テールストック本体１０自体、あるいは、テールストック本体１０に装着された部材であれば、どのような形態のものであってもよい。

【0027】

（変形例）
図３は、本発明の変形例におけるテールストックの構成を模式的に示した断面図である。

【0028】

図３に示すように、本変形例におけるテールストックは、テールストック本体１０にシリンダ１１が装着され、シリンダ１１内には、ピストンロッド１３が連結されたピストン１２が、往復移動可能に嵌挿されている。本変形例では、ピストンロッド１３は、ピストン１２のワーク側（図３の右側）にのみ連結（片ロッド）されている。ピストンロッド１３の端部には、ワークを支持するセンタ１４が連結されている。

【0029】

ピストン１２及びピストンロッド１３は、ピストンロッド１３の軸Ｊ上に、ピストン１２を貫通し、ピストンロッド１３の内部に延びる溝２０が形成されている。測長ゲージ１６は、溝２０内において、ピストンロッド１３に装着されている。

【0030】

シリンダ１１には、カバー（固定部）１７が装着されており、カバー１７は、溝２０内に挿入された軸部１７ａを有している。また、軸部１７ａには、測長ゲージ１６が往復移動可能な貫通孔が形成されている。検出器１８は、軸部１７ａにおけるセンタ１４側に位置する部位に固定されている。なお、カバー１７には、検出器１８からの信号線を取り出すための孔が形成されている。

【0031】

本変形例において、測長ゲージ１６及び検出器１８は、ピストンロッド１３の同軸上に配置されている。そして、測長ゲージ１６は、ピストンロッド１３と一体に軸方向Ｊに移動するのに対し、検出器１８は、カバー１７及びシリンダ１１を介してテールストック本体１０に固定されている。

【0032】

本変形例においても、測長ゲージ１６及び検出器１８は、ピストンロッド１３の同軸上に配置されているため、測長ゲージ１６に対する検出器１８の位置は、ピストンロッド１３の軸方向Ｊが傾いた場合と、傾いていない場合とで変わらない。そのため、センタ１４でワークを突いたときのセンタ１４の停止位置を検出器１８で測定したとき、ピストンロッド１３の軸方向Ｊが傾いた場合と、傾いていない場合とで、測定結果が異なることはない。その結果、荷重モーメントの影響を受けることなく、正確なワーク長を測定することができる。

【0033】

また、本変形例では、ピストンロッド１３が、ピストン１２のワーク側にのみ連結（片ロッド）されているので、上記実施形態における両ロッドに比べて、テールストックの軸方向Ｊの長さを短縮することができる。

【0034】

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、もちろん、種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では、後方ロッド１３Ｂの端部に、測長ゲージ１６を装着したが、上記変形例と同様に、後方ロッド１３Ｂの内部に溝を形成し、溝内において、測長ゲージ１６を後方ロッド１３に装着してもよい。この場合、カバー１７にも、上記変形例と同様に、溝内に挿入される軸部を形成し、検出器１８を、軸部におけるセンタ１４側に位置する部位に固定すればよい。

【0035】

また、上記実施形態では、測長ゲージ１６をピストンロッド１３に装着して、ピストンロッド１３と一体に往復移動するようにし、検出器１８を、テールストック本体１０に装着されたカバー（固定部）１７に固定したが、検出器１８を、ピストンロッド１３に装着して、ピストンロッド１３と一体に往復移動するようにし、測長ゲージ１６を、テールストック本体１０に装着されたカバー（固定部）１７に固定してもよい。この場合、ピストンロッド１３内に、ピストン１２のストローク長以上の長さの溝を形成し、測長ゲージ１６を、この溝内に挿入された状態で、テールストック本体１０に固定しておけばよい。

【符号の説明】

【0036】

１０ テールストック本体
１１ シリンダ
１２ ピストン
１３ ピストンロッド
１３Ａ 前方ロッド
１３Ｂ 後方ロッド
１４ センタ
１６ 測長ゲージ
１７ カバー （固定部）
１７ａ 軸部
１８ 検出器
２０ 溝
３０ テーブル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】