JP2008036750A - 金属製筒状部材の旋削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一端側に大径筒部と他端側に小径筒部を備えた金属製筒状部材を大径筒部の内周面をチャックに固定して旋削する際、小径筒部の振れ等に起因する加工精度の低下を防ぐ。
【解決手段】金属製筒状部材１０１を隙間嵌めで外嵌するように、チャック本体２を、大径筒部嵌合部３と小径筒部嵌合部５を有するものとした。大径筒部嵌合部３には、内側にはロッド３０設け、回転軸Ｇの半径方向に貫通する開口１８を回転軸周りに間隔をおいて複数設け、その各開口１８にはチャック用コマ４０を、軸の半径方向に変位可能に配置した。金属製筒状部材１０１を嵌合し、ロッド３０を先端側にスライドして、先端部３１のテーパの外周面で、チャック用コマ４０を外側に押して、金属製筒状部材１０１を、大径筒部１０３の内周面１０３ｂにおいて固定した。小径筒部１０５内には小径筒部嵌合部５が隙間嵌めで嵌合しているから、小径筒部の振れを防げる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車用エンジンのスパークプラグの構成に用いられる主体金具（金具本体）のように、自身の一端側に大径筒部を備えると共に、その大径筒部よりも他端側に同心で小径筒部を備えてなる金属製筒状部材を加工機械によって旋削する方法に関する。

スパークプラグ（点火プラグ）に用いられる主体金具のような小物の金属製筒状部材（筒状製品）の製造においては、冷間鍛造（圧延加工）により、製品に近い形状まで成形した半製品を素材（機械加工用の素材）として用い、これを精度が要求される外周面等の所定の箇所を加工機械（例えば、多軸自動旋盤）で加工することで部品として完成させるということが行われている（特許文献１）。図６は、図８に示したスパークプラグ２００を構成する主体金具１０１ｂの旋削加工前の素材をなす金属製筒状部材１０１の断面図である。図６中のダブルハッチング部はその旋削加工における切削代（加工取り代）を示している。

図６に示した金属製筒状部材１０１は、その図示左側に、内径が後述する小径筒部１０５の内径よりも大径（例えば１２ｍｍ）をなす大径筒部１０３を有しており、その大径筒部１０３の右方には、内径が大径筒部１０３の内径よりも小径をなすと共に外径が大径筒部１０３の内径より小さく形成されてなる小径筒部１０５を同心で有している。ただし、大径筒部１０３の軸（軸線）Ｇ方向の中間部位の外周面は多角形部（例えば六角形）１０８をなしている。この多角形部１０８は、加工後（完成品）、図８に示したスパークプラグ２００として組立てられた後、プラグをエンジンにねじ込み方式で取り付ける際のねじ込み用の工具係止部をなすところである。そして、大径筒部１０３の軸Ｇ方向の中間部位の加工後の多角形部１０８を挟む両側は、スパークプラグ２００として組立てる際にカシメを行うために、肉厚が加工により薄くなるように設定されている。また、小径筒部１０５は、比較的長い円筒状をなしており、その外周面には、旋削加工後において、例えば転造によってネジが形成される。

このような小物の金属製筒状部材（工作物）１０１における大径筒部１０３や小径筒部１０５の外周面等を加工（旋削）する際においては、従来、図７に示したように、その大径筒部１０３における内周面をチャック１により固定してその加工を行っていた。このような小物部品では、大径筒部１０３の内周面を固定する方が、固定し易いし、回転ブレも小さく、加工における精度の向上が図られるためである。そして、その固定においては、例えば、周方向に間隔を保持して配置された複数のチャック用コマ（爪）４０を、先端がテーパを有するロッド３０で押すことで、その楔作用によりコマ４０を、外周面側に押しやって、大径筒部１０３における内周面１０３ｂ（図６参照）を押付けて固定するという構造のチャックが使用されていた（特許文献１）。
特開２００２−１１５４３号公報

上記の加工方法においては、一端側の大径筒部１０３の内周面をチャック１で固定し、その状態の下で、金属製筒状部材１０１を回転させて所要の加工を行っている。そして、この金属製筒状部材１０１の加工では、小径筒部１０５の先端部の内外周面（ダブルハッチング部）も加工することになっている。このため、大径筒部１０３の他端側に連なる小径筒部１０５が長いものでは、次のような解決すべき課題があった。というのは、このような金属製筒状部材１０１では、そのチャックによる固定範囲が相対的に小さい（短い）一方で、チャックから突出する小径筒部１０５の突出量が長くなる。このため、このような固定状態で、工作物である金属製筒状部材１０１をチャック１の軸（回転軸）Ｇ回りに回転させて切削する場合には、小径筒部１０５のとくに突出する先端寄り部位が相対的に大きく振れるようになることから、その外周面の加工精度が低下したり、大径筒部１０３及び小径筒部１０５の内径の同心度（同軸度）が低下するといった問題があった。

しかも、このように金属製筒状部材１０１をその大径筒部１０３の内周面でチャックに固定する場合には、チャックから突出する小径筒部１０５の突出量が長くなるため、金属製筒状部材１０１の軸（軸線）Ｇがチャックの回転軸Ｇに正しく一致することなく傾斜してチャックに固定されがちとなる。すなわち、チャックに固定する際においては、金属製筒状部材１０１が微小ではあるが傾斜しがちとなる。したがって、このような工作物は、チャックの回転に伴う小径筒部１０５の振れ回りだけでなく、チャックにおける心出し不良に基づく加工精度の低下も招きやすいといった問題もあった。しかも、スパークプラグを構成する主体金具は、近時はその小径筒部１０５が益々長寸化する傾向にあることから、このような主体金具に用いられる金属製筒状部材においてはこうした問題が大きくなってきている。

本発明は、上記したような金属製筒状部材をその大径筒部の内周面をチャックに固定して旋削する場合における前記問題点を解消することをその目的とする。

前記の目的を達成するため、請求項１記載の金属製筒状部材の旋削方法は、自身の一端側に大径筒部を備えると共に、その大径筒部よりも他端側に同心で小径筒部を備えてなる金属製筒状部材を加工機械によって旋削するにあたり、その金属製筒状部材を固定するチャックに、
前記金属製筒状部材がその大径筒部側から外嵌されることで、前記大径筒部及び前記小径筒部の各内周面に隙間嵌めで嵌合するための大径筒部嵌合部とこの大径筒部嵌合部の先端側から先端に向けて延びる小径筒部嵌合部とを有するチャック本体を備えると共に、そのチャック本体の内側には、その回転軸方向にスライド可能に配置されて先端寄り部位が先細りテーパ状に形成されたロッドを備えるとともに、該チャック本体のうち、金属製筒状部材の前記大径筒部が嵌合する大径筒部嵌合部には、前記回転軸の半径方向に貫通する開口を回転軸周りに間隔をおいて複数備えており、しかも、その各開口にはチャック用コマが、前記回転軸の半径方向に変位可能に配置されており、前記チャック本体の大径筒部嵌合部及び小径筒部嵌合部に、該金属製筒状部材の前記大径筒部及び前記小径筒部を隙間嵌めで嵌合した状態の下で、前記ロッドを前記チャック本体の先端側にスライドして、その先細りテーパ状の先端寄り部位の外周面で、前記チャック用コマを前記半径方向外側に押し、その押圧力によって、前記金属製筒状部材を、前記大径筒部の内周面において固定するチャックを用いることを特徴とする。

請求項２記載の金属製筒状部材の旋削方法は、前記金属製筒状部材は、前記小径筒部の内周面において内向きに突出する凸部を有していると共にこの凸部は後端側を向く後端向き部を有しており、前記チャック本体の前記小径筒部嵌合部の先端又は先端寄り部位には、先端側を向きかつ前記後端向き部が当接可能の先端向き部が形成されており、
前記チャック本体の大径筒部嵌合部及び小径筒部嵌合部に、前記金属製筒状部材の前記大径筒部及び前記小径筒部を隙間嵌めで嵌合した状態において、この先端向き部に前記後端向き部を当接させることにより、該金属製筒状部材のチャックへの固定における回転軸方向の位置決めをすることを特徴とする、請求項１に記載の金属製筒状部材の旋削方法である。なお、前記金属製筒状部材としては、スパークプラグ用の主体金具或いはガスセンサ用の主体金具が例示される。

本願発明によれば、金属製筒状部材をその大径筒部の内周面でチャックに固定する際、及びその固定後においては、小径筒部の内周面には、チャック本体における小径筒部嵌合部が隙間嵌めで嵌合した状態にある。このように、本発明においては、金属製筒状部材のチャックに対する固定において、小径筒部の内周面に、チャック本体における小径筒部嵌合部が隙間嵌めで嵌合している。このため、その分、金属製筒状部材の軸線が正規のチャックの回転軸線に対して傾斜して固定されるのを有効に防止できる。その上に、小径筒部の内周面に、チャック本体における小径筒部嵌合部が隙間嵌めで嵌合していることから、回転時における小径筒部の振れ止め作用が得られる分、金属製筒状部材が回転するときにおける小径筒部の振れ防止にも有効である。したがって、このようなチャックへの固定による本願発明によれば、大径筒部及び小径筒部の同心度（同軸度）が向上し、加工精度の向上も図られる。かくして、小径筒部の長寸化が進むことによる加工精度の低下防止にも有効である。

本発明の実施の形態を図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。ただし、本形態において、工作物である金属製筒状部材１０１は図６に示したものと同じものであるが、その形状、構造については図１に基づいてさらに詳述する。すなわち、この金属製筒状部材１０１は、図８のスパークプラグ２００を構成する主体金具１０１ｂを製造するための素材であって、図１の左端側に、内径が大径（例えば１２ｍｍ）をなす大径筒部１０３と、その大径筒部１０３の右方には、内径が大径筒部１０３よりも小径をなし外径が大径筒部１０３の内径より小さく形成された小径筒部１０５を同心で有している。そして、大径筒部１０３は円筒状をベースに、その軸Ｇ方向の中間部位の外周面１０８ａは多角形（本例では六角形）をなしている。

このような金属製筒状部材１０１においては、図１のダブルハッチング部が旋削加工される部位である。金属製筒状部材１０１の大径筒部１０３は、その右端の円形フランジ部１０７の左側において、軸Ｇ方向の中間部位に所定の範囲で多角形部１０８を残す形で、その多角形部１０８を挟んだ図１の左端側部（後端側部）１０９と中側部１１０の両部位が、旋削により多角形部１０８の肉厚に比較して薄肉部となるように設定されている。なお、大径筒部１０３における多角形部１０８は、上記もしたように、加工後（完成品）に、スパークプラグ２００として組立てられた後のねじ込み用の工具係止部をなすところである。

一方、金属製筒状部材１０１の小径筒部１０５は直管（直円管）状に形成されており、大径筒部１０３の薄肉部（左端側部１０９，中側部１１０）の肉厚より、相対的に厚肉に設定されている。そして、小径筒部１０５の外径は大径筒部１０３の内径よりも小さく成形されている。そして、その小径筒部１０５の内周面１０５ｂには、内向きに周フランジ状に突出する凸部１０６が素材において形成されている。図１の金属製筒状部材１０１においては小径筒部１０５はその先端面（図１の右端面）と、その先端寄り部位の内、外周面がダブルハッチングで示されたように、その一部が旋削されるように設定されている。なお、小径筒部１０５の外周面１０５ａには、旋削加工の後工程で、ネジが例えば転造で形成されるため、小径筒部１０５の円形フランジ部１０７寄り部位が一部切削されるように設定されている。このような金属製筒状部材（素材）１０１は、鉄鋼製いはステンレス鋼を素材として、上記したように多数の鍛造工程により成形されたものである。

さて次に、このような金属製筒状部材（主体金具）１０１を旋削する加工機械（例えば、多軸自動旋盤）の各主軸（回転軸）におけるチャック１について、図２〜図５に基づいて説明する。このチャック１は、多軸自動旋盤における図示しない各主軸に同心で設けられたチャック本体（ボディ）２を主体として、次のように構成されている。チャック本体２は、先端側（図１右端が）が閉塞された筒状をなしている。そして、図１ないし図３に示したように、チャック本体２は、金属製筒状部材１０１がその大径筒部１０３側から外嵌されることで、その大径筒部１０３及び小径筒部１０５の各内周面１０３ｂ，１０５ｂに隙間嵌めで嵌合するように、外周面が径違い円筒状又は円柱状に形成された大径筒部嵌合部３、及びこの大径筒部嵌合部３の先端側から先端に向けて同心で延びる小径筒部嵌合部５を備えている。

このうち、小径筒部嵌合部５の先端面（閉塞部の先端面）７の中央にはセンタ穴９が設けられている。大径筒部嵌合部３と、小径筒部嵌合部５との軸Ｇ方向における間には、金属製筒状部材１０１の内周面のうち、大径筒部１０３と小径筒部１０５との境界部位に位置するテーパ状の後端向き部１０４（図１参照）に対応する先端向き円環部１４が形成されている。この先端向き円環部１４は、金属製筒状部材１０１をチャック本体２に外嵌した際に、金属製筒状部材１０１のテーパ状の後端向き部１０４が当接して軸Ｇ方向の位置決めがされるように形成されている。

また、図２に示したように、小径筒部嵌合部５の先端面７の外周寄り部位には、周方向に沿って面取りが付与されて、先端向き部１６が形成されている。本形態では、小径筒部嵌合部５の先端面７の先端向き部１６が、小径筒部１０５の内周面１０５ｂに突出する凸部１０６の後端向き部１０６ｂに当接しないように設定されているが、図２中、２点鎖線で示したように、当接するようにしておき、この当接によって軸Ｇ方向の位置決めがされるようにしておいてもよい。すなわち、小径筒部嵌合部５の軸Ｇ方向の長さを、金属製筒状部材１０１が外嵌されて小径筒部嵌合部５の図２左端側に押しこまれた際に、金属製筒状部材１０１の小径筒部１０５における凸部１０６の後端向き部１０６ｂが、小径筒部嵌合部５の先端の外周寄り部位の先端向き部１６に当接するように設定しておいてもよい。なお、この当接時には、大径筒部１０３と小径筒部１０５との内径における境界に位置する後端向き部１０４は、先端向き円環部１４と当接しない。

このような、大径筒部嵌合部３と小径筒部嵌合部５は、チャックにおいて金属製筒状部材１０１におけるその大径筒部１０３及び小径筒部１０５の各内周面１０３ｂ，１０５ｂと、それぞれ微小な間隙（例えば径差で０．０３ｍｍ）が保持される隙間嵌めで外嵌されるように、その各外周面の直径が設定されている。ただし、図では誇張して大きな隙間として示してある。

他方、チャック本体２の内側には、その軸（以下、回転軸ともいう）Ｇと同心で、円筒状の空穴２０を備えている。ただし、その空穴２０のうち、本形態では大径筒部嵌合部３に対応する部位は、先細りテーパ（円錐台）状に形成されて先細りテーパ部２１をなしており、その奥が小径筒部嵌合部５に至る手前で閉塞されている。そして、この空穴２０には回転軸Ｇ方向に、図示しない駆動手段で先後にスライド可能に配置され、先端部（先端寄り部位）３１が先細りテーパ状に形成された丸棒状のロッド３０が配置されている。ロッド３０の軸径は空穴２０の内径よりも微量小径とされ、ロッド３０の先端部３１のテーパはチャック本体２の空穴２０のテーパ部２１と同じとされている。

また、チャック本体２における大径筒部嵌合部３の周壁部位には、回転軸Ｇの回りに等角度間隔をおいて、その回転軸Ｇの半径方向に貫通する開口１８を３箇所以上備えている（図５参照）。その各開口１８は、チャック本体２を外周面から見たときは、図４に示したように、略矩形状をなしている。そして、各開口１８にはチャック用コマ（爪）４０が、ロッド３０の軸Ｇに対して半径方向に変位可能に、周囲に微小な隙間を保持して遊嵌状に配置されている。このチャック用コマ４０には、その先端面側（図２右端面側）から軸Ｇ方向に沿って（軸Ｇに平行に）、所定の直径の円柱状のピン穴４２が穿孔されている。そして、チャック用コマ４０が開口１８に嵌り込んだ状態において、チャック本体２における大径筒部嵌合部３の先端向き円環部１４に先端側から軸Ｇ方向に沿って打ち込まれたピン４５がそのピン穴４２に遊挿されており、チャック用コマ４０がチャック本体２から分離又は脱落しないようにされている。ピン４５は、その外径がピン穴４２の内径より十分小さく、しかもピン穴４２の穴底端に達しない長さとされ、同本体２に固定されている。なお、このピン４５の打ち込みのため、小径筒部嵌合部５の外周面の該当箇所には、軸Ｇに沿って、横断面が半円状の凹溝４８が設けられている。したがって、チャック用コマ４０は、各開口１８において、ロッド３０の軸Ｇの半径方向に、ピン４５のピン穴４２の嵌め合いにおける隙間分、変位可能にして配置されている。

なお、チャック用コマ４０が各開口１８に対しこのように配置されているとき、チャック用コマ４０のうち、大径筒部嵌合部３の外周面３ａ側に沿う部位（外周面部位）４６は大径筒部嵌合部３の外周面３ａと略同じ半径からなる曲面を呈している。そして、大径筒部嵌合部３の内周面（すなわち、先細りテーパ部２１）側に位置する部位（内周面部位）４７は、軸Ｇ方向にその内周面と略一致するテーパを有する平面とされている。ただし、チャック用コマ４０が各開口１８に対して配置されているときは、チャック用コマ４０のうち内側面側に位置する内周面部位４７が常に、大径筒部嵌合部３の内周面より軸Ｇ側に若干突出するように形成されている。一方、チャック用コマ４０は、自由状態に置かれているとき、すなわちロッド３０をチャック本体２の後端側にスライドしたときにおいて、チャック本体２の内側（軸側）に変位されたときは、その外周面部位４６は大径筒部嵌合部３の外周面３ａより突出ないように設定されている。他方、ロッド３０をチャック本体２の先端側にスライドしたときは、その先細りテーパ状の先端部３１の外周面で、楔作用によって、チャック用コマ４０を半径方向の外側に若干量押し出すようにされており、その押し出しによって、金属製筒状部材１０１を、大径筒部１０３の内周面において外方に押圧して固定する（支持する）ように形成されている。

なお、ロッド３０は、その図示しない駆動手段によって、金属製筒状部材１０１のチャック時には先端側にスライド（前進）されているが、それ以外のときは、後方にスライドされて所定の位置に保持され、チャック用コマ４０を自由状態に置くように設定されている。また、本形態においては、チャック用コマ４０のうち、金属製筒状部材１０１の大径筒部１０３の内周面に接する外周面部位４６の周縁（周囲の角）には適宜の大きさの面取り（アール面取り）が付けられており、チャック時において金属製筒状部材１０１の大径筒部１０３の内周面１０３ｂに傷をつけないようにされている。

このようなチャック１を主軸に有する多軸自動旋盤により、金属製筒状部材１０１の旋削をするにあたって、これをチャック１に固定する際には、上記した大径筒部嵌合部３及び小径筒部嵌合部５からなるチャック本体２に、その金属製筒状部材１０１をその大径筒部１０３の側から外嵌し、大径筒部１０３及び小径筒部１０５の各内周面１０３ｂ，１０５ｂを大径筒部嵌合部３及び小径筒部嵌合部５に嵌合する。この嵌合は金属製筒状部材１０１の軸Ｇを、チャック本体２の軸（回転軸）Ｇに一致させるようにして、金属製筒状部材１０１を図２左方向に軸Ｇ方向に沿って移動すればよい。このとき、チャック１の下側に配置されたチャック用コマ４０は、自由状態であっても、内部の空間が真空になっていることからチャック本体２の外周面より下に突出することがなく、金属製筒状部材１０１を外嵌する際の妨げとなることはない。そして、このように金属製筒状部材１０１をチャック本体２における大径筒部嵌合部３及び小径筒部嵌合部５に外嵌した後、チャック本体２の内側に配置されたロッド３０を先端側にスライドする。このようにすることで、工作物である金属製筒状部材１０１はチャックされる。

すなわち、ロッド３０を先端側にスライドすると、各開口１８に配置されたチャック用コマ４０が、ロッド３０の先細りテーパ状の先端部３１の外周面で、チャック用コマ４０の内周面部位４７に圧接し、楔作用によって、軸Ｇの半径方向の外側に押し出される。しかして、それにより発生する押圧力によって、金属製筒状部材１０１は、その大径筒部１０３の内周面１０３ｂにおいて固定される（図２拡大図参照）。このように、本形態において金属製筒状部材１０１の旋削に際してのチャックは、独特のチャック構造のチャックでもって行われ、しかも金属製筒状部材１０１が大径筒部１０３の内周面において固定される。そして、この状態においては、小径筒部１０５の内側にはチャック本体２における小径筒部嵌合部５が隙間嵌めで嵌合した状態にある。

すなわち、金属製筒状部材１０１をその大径筒部１０３の内周面１０３ｂでチャック１に固定する際、及びその固定後においては、小径筒部１０５の内周面１０５ｂには、チャック本体２における小径筒部嵌合部５が隙間嵌めで嵌合した状態にある。これにより、その隙間嵌め嵌合がある分、金属製筒状部材１０１の軸Ｇが正規のチャック１の回転軸Ｇに対して傾斜して固定されるのを有効に防止できる。その上に、小径筒部１０５の内周面１０５ｂに、チャック本体２における小径筒部嵌合部５が隙間嵌めで嵌合していることから、回転時においては、小径筒部１０５の突出量が大きくてもその振れ止め作用が得られる。したがって、金属製筒状部材１０１の旋削においては、大径筒部１０３及び小径筒部１０５の同心度（同軸度）が向上し、その加工精度の向上が図られる。

なお、上記した実施の形態においては、金属製筒状部材１０１をチャック本体２に外嵌した際に、チャック本体２における先端向き円環部１４に、金属製筒状部材１０１のテーパ状の後端向き部１０４が当接して軸Ｇ方向の位置決めがされるようにしたが、上記もしたように、この位置決めは次のようにしてもよい。すなわち、図２中、２点鎖線で示したように、小径筒部嵌合部５の軸Ｇ方向の長さを、金属製筒状部材１０１が外嵌されて小径筒部嵌合部５の図２左端側に押しこまれた際に、金属製筒状部材１０１の小径筒部１０５における凸部１０６の後端向き部１０６ｂが、小径筒部嵌合部５の先端の外周寄り部位の先端向き部１６に当接するように設定しておいてもよい。

このように位置決めされるようにしておけば、その加工時の軸線方向の基準位置は、小径筒部１０５における凸部１０６の後端向き部１０６ｂとなる。すなわち、この場合には、金属製筒状部材１０１は軸線方向に関しては後端向き部１０６ｂを基準にして加工精度を保持できる。したがって、金属製筒状部材１０１がスパークプラグ用の主体金具であり、その内部に内挿されて配置される碍子（絶縁筒体）が、小径筒部１０５の内周面の後端向き部１０６ｂで位置決めされるものでは、その碍子の軸線方向の所望とする位置精度を高めることができる。

なお、金属製筒状部材１０１における小径筒部１０５の内周面１０５ｂに対する、チャック本体２における小径筒部嵌合部５の隙間嵌めについては、嵌合の円滑化に支障が出ない程度において、十分に小さい隙間による隙間嵌めとするのが、嵌合時の金属製筒状部材１０１の傾きの発生防止や、回転時の振れ防止のためには好ましいといえる。なお、この嵌合のため、チャック本体２のうち、大径筒部嵌合部３の外周面の先端と先端向き円環部１４の外周縁とのなす交差稜には面取りを付与しておくのが好ましい。また、小径筒部嵌合部５の先端面７の外周寄り部位の先端向き部１６の外周縁（外周縁と小径筒部嵌合部５の外周面との交差稜）にも面取りを付与しておくのが嵌合の円滑化のために好ましい。

しかして、公知の加工機械（例えば、多軸自動旋盤）を用いて、チャック１に保持された金属製筒状部材１０１を旋削する。その後、小径筒部１０５の外周面１０５ａにネジ加工等を施すと共に、小径筒部１０５の先端に点火端子を溶接する等して、主体金具１０１ｂ（スパークプラグとして組立てる前の部品）として完成させ、その後において、スパークプラグの組み立てに供される。そして、その組み立てにおいては図８に示したように、金属製筒状部材１０１の内側に、電極等を内挿した絶縁体３０１を挿入する等して、大径筒部１０３の左端側部１０９の薄肉部を内側に折り曲げると同時に、軸線方向に圧縮するようにカシメを行う。

本発明は、上記した実施の形態のに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々設計変更して具体化できる。例えば、チャックにおけるチャック用コマの数は複数であればよい。また、上記においては工作物である金属製筒状部材がスパークプラグ用の主体金具である場合において具体化したが、本発明の金属製筒状部材の旋削方法においては、工作物である金属製筒状部材はこれに限定されるものではない。すなわち、このほか、図９に示されるようなガスセンサ４００用の主体金具４０１であっても、それが、自身の一端側に大径筒部４０３を備えると共に、その大径筒部４０３よりも他端側に同心で小径筒部４０５を備えてなるものである限り、もちろん適用できる。このガスセンサ４００は、内燃機関などから排出される排気ガスなどの被測定ガス中の酸素濃度を検出するためのもので、内外面に、それぞれ内部電極（層）及び外部電極（層）を有する、先端（同図下端）が閉塞された中空軸状（筒状）の固体電解質からなる検出素子４２１と、この検出素子４２１を内側に保持して、排気ガス管に取付けられる主体金具４０１等からなっている。このガスセンサ４０１は、主体金具４０１を介して内燃機関の排気ガス管に取付けられ、検出素子４２１の内周面（内壁面）の内部電極（基準電極）を基準ガス（大気）に、外周面（外壁面）の外部電極（測定電極）を排気ガスに接触させ、検出素子４２１の内外面の酸素濃度差に対応して両電極間に起電力を生じさせ、この起電力に基づく信号を制御回路に出力し、排気ガス中の酸素濃度を検知して空燃比制御するのに使用される。なお、図９中、小径筒部４０５には保護カバー（キャップ）４２０が取り付けられており、大径筒部４０３には素子４２１の各電極に接続された端子金具４７１，４９１等を包囲するように保護筒４３１が取り付けられ、内部がカバーされている。

すなわち、本発明は、スパークプラグ用やガスセンサ用の主体金具に使用される金属製筒状部材のように、金属製筒状部材が、自身の一端側に大径筒部を備えると共に、その大径筒部よりも他端側に同心で小径筒部を備えてなるものであり、その旋削に広く適用できる。したがって、このような構成を有する、各種の小物の金属製筒状部材に広く適用できる。さらに、上記においては、加工機械に多軸自動旋盤を例として具体化したが、金属製筒状部材を旋削できるものであればよく、したがって、当然のことながら単軸旋盤におけるチャックにおいても適用できる。

本発明の実施の形態において加工される金属製筒状部材の半断面図。 本発明の実施の形態を説明する、加工機械にチャックに金属製筒状部材を嵌合して固定した状態の断面図及びさらにその要部拡大図。 図２におけるチャックの要部の断面図。 図３のチャックをチャック用コマの外周面から見た図。 図２のＡ−Ａ線拡大断面図。 金属製筒状部材の断面図。 従来の加工機械のチャックに金属製筒状部材を嵌合して固定した状態の断面図。 スパークプラグの半断面図。 ガスセンサの断面図。

符号の説明

１ 加工機械のチャック
２ チャック本体
３ 大径筒部嵌合部
５ 小径筒部嵌合部
１６ チャック本体の小径筒部嵌合部の先端向き部
１８ チャック本体の大径筒部嵌合部の回転軸の半径方向に貫通する開口
３０ ロッド
３１ ロッドの先端寄り部位
４０ チャック用コマ
１０１、４０１ 金属製筒状部材
１０３、４０３ 金属製筒状部材の大径筒部
１０３ｂ 大径筒部の内周面
１０５、４０５ 金属製筒状部材の小径筒部
１０５ｂ 小径筒部の内周面
１０６ 小径筒部の内周面の凸部
１０６ｂ 凸部の後端向き部
４００ ガスセンサ
Ｇ 軸（回転軸）

Claims (4)

1. 自身の一端側に大径筒部を備えると共に、その大径筒部よりも他端側に同心で小径筒部を備えてなる金属製筒状部材を加工機械によって旋削するにあたり、その金属製筒状部材を固定するチャックに、
   前記金属製筒状部材がその大径筒部側から外嵌されることで、前記大径筒部及び前記小径筒部の各内周面に隙間嵌めで嵌合するための大径筒部嵌合部とこの大径筒部嵌合部の先端側から先端に向けて延びる小径筒部嵌合部とを有するチャック本体を備えると共に、そのチャック本体の内側には、その回転軸方向にスライド可能に配置されて先端寄り部位が先細りテーパ状に形成されたロッドを備えるとともに、該チャック本体のうち、金属製筒状部材の前記大径筒部が嵌合する大径筒部嵌合部には、前記回転軸の半径方向に貫通する開口を回転軸周りに間隔をおいて複数備えており、しかも、その各開口にはチャック用コマが、前記回転軸の半径方向に変位可能に配置されており、前記チャック本体の大径筒部嵌合部及び小径筒部嵌合部に、該金属製筒状部材の前記大径筒部及び前記小径筒部を隙間嵌めで嵌合した状態の下で、前記ロッドを前記チャック本体の先端側にスライドして、その先細りテーパ状の先端寄り部位の外周面で、前記チャック用コマを前記半径方向外側に押し、その押圧力によって、前記金属製筒状部材を、前記大径筒部の内周面において固定するチャックを用いることを特徴とする、金属製筒状部材の旋削方法。
2. 前記金属製筒状部材は、前記小径筒部の内周面において内向きに突出する凸部を有していると共にこの凸部は後端側を向く後端向き部を有しており、前記チャック本体の前記小径筒部嵌合部の先端又は先端寄り部位には、先端側を向きかつ前記後端向き部が当接可能の先端向き部が形成されており、
   前記チャック本体の大径筒部嵌合部及び小径筒部嵌合部に、前記金属製筒状部材の前記大径筒部及び前記小径筒部を隙間嵌めで嵌合した状態において、この先端向き部に前記後端向き部を当接させることにより、該金属製筒状部材のチャックへの固定における回転軸方向の位置決めをすることを特徴とする、請求項１に記載の金属製筒状部材の旋削方法。
3. 前記金属製筒状部材がスパークプラグ用の主体金具であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の金属製筒状部材の旋削方法。
4. 前記金属製筒状部材がガスセンサ用の主体金具であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の金属製筒状部材の旋削方法。

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