CN110997200A - 卡盘 - Google Patents

Abstract

爪(2)具有基爪(20)和顶爪(50)，基爪(20)具有锯齿部(22a)，顶爪(50)紧固在T型螺母(30)上且具有锯齿部(53a)。支承槽(23)具有与键部(30b)嵌合的第一键槽部(24)，顶爪(50)具有与键部(30b)的突端部分嵌合的第二键槽部(54)。在第一键槽部(24)与键部(30b)之间以及第二键槽部(54)与键部(30b)之间存在间隙。键部(30b)相对于第一键槽部(24)和第二键槽部(54)这二者倾斜或扭曲。

Description

卡盘

技术领域

本发明涉及一种用车床等进行机械加工时支承工件的卡盘，其中尤其涉及一种技术，即使定心后将顶爪拆下来再装上也能够将定心精度维持在高精度。

背景技术

用车床等边使工件旋转边进行切削等机械加工时，需要以高精度定心的状态(工件的中心与加工的旋转轴一致的状态)牢固地支承工件。这样的支承工件的装置一般采用卡盘。

为了支承工件，沿径向滑动的多个爪放射状地布置在卡盘的正面上。爪由基爪和顶爪构成，基爪设在卡盘的主体上且沿径向滑动，顶爪用螺栓等安装在基爪上并支承工件，顶爪可拆装。

在基爪与顶爪互相紧密接触的各抵接面上，以沿周向延伸的方式形成有锯齿部(截面呈锯齿状的连续凹凸)。上述锯齿部互相啮合而紧密接触，由此顶爪安装到基爪上时，顶爪相对于基爪沿径向被高精度定位，且在此状态下被牢固地固定。

然而，在定心后有时会将顶爪拆下来再装上。如果将顶爪从基爪上拆下来再安装到基爪上，顶爪就会相对于基爪顺着锯齿部沿周向略微位移，这是一个问题。如果产生这样的定心偏差(工件的中心与加工的旋转轴不一致的状态)，就需要再次进行麻烦且需要高度技能的定心作业。

专利文献1是旨在解决这样的问题的先行技术之一。

在专利文献1中，为了防止因螺栓和螺栓孔的公差而产生的周向的位置偏差，在形成有锯齿部的基爪的抵接面上，设有沿不同于周向的方向延伸并突出的导轨，并在形成有锯齿部的顶爪的抵接面上，设有供该导轨嵌合的导轨槽。

这样一来，将顶爪安装到基爪上时，通过锯齿部的啮合、以及导轨与导轨槽的啮合，能够将顶爪相对于基爪在周向上也定位固定。

专利文献1：日本公开专利公报特开2014－155992号公报

发明内容

－发明要解决的技术问题－

根据专利文献1的方法，即使定心后拆装顶爪也能够将定心精度维持在高精度。但是，顶爪相对于基爪沿周向产生位置偏差的主要原因并不仅仅是螺栓与螺栓孔的公差，因此还存在改善的余地。

用图1说明这一点。顶爪100藉由T型螺母102安装在基爪101上。T型螺母102由截面形状呈近似T字状的棱柱状的部件构成，并具有宽度较宽的基部和宽度较窄的腿部。在基爪101的抵接面101a上，以沿长度方向延伸的方式形成有截面形状为近似倒T字状的键槽103。即，键槽103具有宽度较宽的宽幅部和宽度较窄的窄幅部。T型螺母102在其腿部的突端部分从抵接面101a突出的状态下插入该键槽103中。

在顶爪100的抵接面100a上，以沿长度方向延伸的方式形成有截面呈矩形的嵌合槽104，腿部的突端部分嵌入该嵌合槽104。这样，通过使T型螺母102的腿部与窄幅部和嵌合槽这二者嵌合，顶爪100就被定位为相对于基爪101不能旋转。

为了将T型螺母102插入基爪101，在腿部与窄幅部之间必须存在间隙s，并且，为了将顶爪100嵌到腿部上，在腿部与嵌合槽之间必须存在间隙s。

因此，由于上述两个间隙s的存在，顶爪100也会相对于基爪101沿周向产生位置偏差。例如，如图1的空心箭头所示，最大会产生相当于两个间隙s的总和的间隙S(位置偏差)，因此各间隙s的大小即使微小也不能忽视。

而且，采用专利文献1的方法时，因为沿与锯齿部不同的方向形成导轨和导轨槽，所以微小的角度的偏差也会成为问题。因此，需要以极高的精度设置导轨和导轨槽，不仅构造变得复杂，还有导致工时增加的缺点。

于是，本发明的目的在于：提供一种卡盘，其采用简单的构造，即使定心后将顶爪拆下来再装上也能够将定心精度维持在高精度。

－用以解决技术问题的技术方案－

本发明涉及一种卡盘，在卡盘主体的正面上具有多个爪，多个所述爪沿径向滑动而支承工件，以使所述工件的中心与旋转轴一致。

所述爪具有基爪、连结部件以及顶爪，所述基爪组装在所述卡盘主体上，并在所述卡盘主体的正面侧具有被抵接面，在所述被抵接面上以沿周向延伸的方式形成有锯齿部，在所述被抵接面上以沿径向延伸的方式形成有支承槽，所述连结部件以不能向旋转轴方向脱离的状态插入所述支承槽中，所述顶爪具有形成有锯齿部的抵接面，通过从旋转轴方向将所述顶爪紧固到所述连结部件上，所述抵接面与所述被抵接面紧密接触，所述顶爪安装在所述基爪上并支承工件，所述顶爪可拆装。

所述连结部件具有脱出防止部和键部，所述脱出防止部沿所述支承槽延伸，所述键部以比所述脱出防止部窄的宽度顺着该脱出防止部延伸，所述支承槽具有第一键槽部和脱出防止限位部，在使所述键部的突端部分从所述被抵接面突出的状态下，所述第一键槽部与该键部嵌合，所述脱出防止限位部收纳所述脱出防止部。所述顶爪具有第二键槽部，所述第二键槽部形成在所述抵接面上且与所述键部的突端部分嵌合。

在所述第一键槽部与所述键部之间以及所述第二键槽部与所述键部之间，存在间隙，所述卡盘构成为：通过使所述抵接面与所述被抵接面紧密接触，使所述键部相对于所述第一键槽部和所述第二键槽部这二者倾斜或扭曲。

即，该卡盘的基本构造与现有产品相同。具体而言，连结部件以不能向旋转轴方向脱离的状态插入形成在基爪的被抵接面上的支承槽中，顶爪通过从旋转轴方向紧固到该连结部件上，而固定到基爪上。基爪组装在卡盘主体上，在基爪的被抵接面上以沿周向延伸的方式形成有锯齿部，在顶爪的抵接面上也形成有锯齿部。

因此，如果抵接面与被抵接面紧密接触，则顶爪能够在由锯齿部沿径向准确定位的状态下固定。

与现有产品不同，就该卡盘而言，对构成爪的基爪、连结部件以及顶爪的构造进行了改良。具体而言，构成为：通过使抵接面与被抵接面紧密接触，使键部相对于第一键槽部和第二键槽部这二者倾斜或扭曲，换言之，从第一键槽部和第二键槽部分别对键部起作用，而使该键部朝着相反的方向转动。

如果键部相对于第一键槽部和第二键槽部这二者倾斜，则存在于第一键槽部与键部之间以及第二键槽部与键部之间的间隙就会变小。因此，因为顶爪相对于基爪沿周向产生位置偏差的空间变小，所以即使定心后将顶爪拆下来再装上，也能够将定心精度维持在高精度。因为只要改良爪的一部分即可，所以不需要复杂且高成本的改良，能够以现有产品为基础以简单的构造的改良来实现。

所述卡盘还可以是：还构成为：通过使所述抵接面与所述被抵接面紧密接触，使所述键部相对于所述第一键槽部和所述第二键槽部这二者倾斜或扭曲而接触。

所述卡盘还可以是：还构成为：当所述顶爪由比所述连结部件容易变形的软质材料构成时，通过使所述抵接面与所述被抵接面紧密接触，使所述键部扭曲而咬入所述第二键槽部。

所述卡盘还可以是：所述第一键槽部和所述第二键槽部中的至少一者沿相对于所述锯齿部倾斜的方向延伸。

所述卡盘还可以是：所述键部具有第一键部和第二键部，所述第一键部与所述第一键槽部嵌合，所述第二键部与所述第二键槽部嵌合，所述第一键部与所述第二键部沿彼此倾斜的方向延伸。

所述卡盘还可以是：所述键部具有第一键部和第二键部，所述第一键部与所述第一键槽部嵌合，所述第二键部与所述第二键槽部嵌合，所述第一键部在该第一键部的长度方向上的两侧部具有一对第一突出部，一对所述第一突出部从该第一键部的长度方向上的不同位置朝着相反的方向突出，所述第二键部在该第二键部的长度方向上的两侧部具有一对第二突出部，一对所述第二突出部从该第二键部的长度方向上的不同位置朝着相反的方向突出，包括一个所述第一突出部的所述第一键部的宽度形成得比所述第一键槽部小，且包括两个所述第一突出部的所述第一键部的最大宽度形成得比所述第一键槽部大，包括一个所述第二突出部的所述第二键部的宽度形成得比所述第二键槽部小，且包括两个所述第二突出部的所述第二键部的最大宽度形成得比所述第二键槽部大。

所述卡盘还可以是：一对所述第二突出部从所述第二键部的长度方向上的两个端部的一对对角部位朝着各自所在的一侧突出。

所述卡盘还可以是：一对所述第一突出部从所述第一键部的长度方向上的端部朝着与所对应的各所述第二突出部相反的方向突出。

所述卡盘还可以是：一个所述第一突出部从所述第一键部的长度方向上的端部朝着一侧突出，另一个所述第一突出部从所述第一键部的长度方向上的中间部朝着另一侧突出，且一个所述第二突出部从所述第二键部的长度方向上的端部朝着一侧突出，另一个所述第二突出部从所述第二键部的长度方向上的中间部朝着另一侧突出。

－发明的效果－

根据本发明的卡盘，能够采用简单的构造的同时，即使定心后将顶爪拆下来再装上，也能够将定心精度维持在高精度。

附图说明

图1是说明顶爪相对于基爪沿周向产生位置偏差的主要原因的图。

图2是示出实施方式的卡盘的简图。

图3是示出从图2的箭头X观察到的卡盘的主要部分的简图。

图4是示出顶爪的背面侧的立体简图。

图5是说明卡盘的定位机构的图。

图6是示出改良T型螺母的立体简图。

图7是说明定位机构的另一形态的图。

图8是示出第二改良T型螺母的立体简图。

图9A是沿图8的箭头Y-Y线剖开的剖视简图。

图9B是沿图8的箭头Z－Z线剖开的剖视简图。

图10是说明改良T型螺母的应用例(第二改良T型螺母)的图。

图11A是示出第二改良T型螺母的变形例的简图。

图11B是示出第二改良T型螺母的变形例的简图。

图11C是示出第二改良T型螺母的变形例的简图。

图11D是示出第二改良T型螺母的变形例的简图。

图11E是示出第二改良T型螺母的变形例的简图。

图11F是示出第二改良T型螺母的变形例的简图。

图11G是示出第二改良T型螺母的变形例的简图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。不过，下述说明仅为本质上的示例，并没有限制本发明、其应用对象或其用途的意图。

<卡盘的基本构成>

图2是应用了本发明的卡盘1的示例。如图2所示，卡盘1包括卡盘主体1a，卡盘主体1a具有厚度较大的圆盘状的外观。卡盘主体1a使用时将其背面侧固定在车床等机床上，以使其正面与旋转轴Jr正交。在下述说明中示出方向时，适当地按照该朝向使用正面侧、背面侧、旋转轴方向(旋转轴Jr的延伸方向)、周向(绕旋转轴Jr的方向)、径向(以旋转轴Jr为中心的卡盘主体1a的半径方向)等。

卡盘主体1a的正面为平坦面，在其中央形成有圆形的开口1b。支承工件的多个(至少有两个以上即可，在本实施方式中为三个)爪2放射状且等间距地布置在卡盘主体1a的正面上。

在采用本实施方式的卡盘1的情况下，利用车床等进行加工时，各爪2向径向内侧沿滑动轴Js滑动，滑动轴Js沿径向延伸。这样一来，布置在卡盘主体1a的正面的中央部的工件由各工件支承部51牢固地夹持住。像这样，进行定心以使工件的中心与旋转轴Jr一致以后，边使工件旋转，边对工件进行切削等加工。

各爪2由基爪20、T型螺母30(连结部件的一例)和顶爪50构成，基爪20组装在卡盘主体1a上且能够沿径向滑动，T型螺母30插入基爪20，顶爪50利用螺栓40的紧固藉由T型螺母30安装在基爪20上，顶爪50可拆装。

(基爪20)

三个滑动槽3从该卡盘主体1a的开口1b的周围起向径向外侧放射状且等间距地形成在卡盘主体1a的正面上。基爪20作为构成卡盘主体1a的部件，组装到各上述滑动槽3中。

如图3所示，各基爪20具有基部21a和一对凸缘部21b、21b，基部21a为棱柱状且在正面侧具有狭长矩形的被抵接面22，一对凸缘部21b、21b从基部21a的背面侧向两侧突出，各基爪20由横截面呈近似T字形的硬质金属部件构成。各滑动槽3的横截面呈与基爪20对应的近似倒T字形。各基爪20在使被抵接面22露出到卡盘主体1a的正面侧的状态下，以沿径向延伸的方式与滑动槽3嵌合。

在卡盘主体1a中，内置有沿旋转轴方向滑动的柱塞，未图示。各基爪20构成为与该柱塞的滑动相联动而顺着滑动轴Js沿径向滑动。因为基爪20组装在卡盘主体1a上，所以被设计为：即使沿径向滑动，也几乎不会沿周向移动。

被抵接面22由与旋转轴Jr平行的轴(也称为爪中心轴Jz)正交的平坦面构成。在被抵接面22上，设有锯齿部22a。锯齿部22a是公知的锯齿状的啮合构造，且横截面形状由一群线状凸部和线状凹部构成，该一群线状凸部和线状凹部由连续的近似三角形的凹凸形成。在被抵接面22上，以沿周向延伸的方式且与被抵接面22的宽度方向(短边侧的方向)平行地形成有该锯齿部22a。

在被抵接面22的宽度方向上的中央部位，形成有支承槽23。支承槽23由以爪中心轴Jz为中心的横截面呈近似倒T字形的槽构成。支承槽23在基爪20的基部21a上形成为：在基爪20布置在卡盘主体1a上的状态下，顺着滑动轴Js沿径向延伸。这样一来，被抵接面22由支承槽23分割成两半，在支承槽23的两侧形成有一对锯齿部22a的带状区域。

支承槽23具有第一键槽部24和脱出防止限位部25，第一键槽部24在被抵接面22上敞开口且宽度相对较窄，脱出防止限位部25与第一键槽部24的背面侧相连且宽度相对较宽。第一键槽部24具有互相相对、平坦且平行的一对第一内接面24a、24a。

(T型螺母30)

T型螺母30由横截面在全长上呈近似T字形的硬质金属棱柱状部件构成。T型螺母30的宽度比基爪20的宽度小，且比顶爪50的宽度小，T型螺母30的长度比基爪20的长度小，且比顶爪50的长度小。T型螺母30具有脱出防止部30a和长方体状的键部30b。键部30b的一端面与脱出防止部30a相连，且以比脱出防止部30a窄的宽度顺着脱出防止部30a延伸。在键部30b的另一端面上，沿爪中心轴Jz的方向延伸的两个紧固孔31、31分开形成在两端。

T型螺母30以不能向旋转轴方向(正面侧)脱离的状态且沿支承槽23延伸的方式插入支承槽23。具体而言，T型螺母30的横截面形成得与支承槽23相比较小，以便脱出防止部30a收纳到脱出防止限位部25中，且键部30b收纳到第一键槽部24中。脱出防止部30a较松地收纳在脱出防止限位部25中。键部30b在使其突端部分从被抵接面22突出的状态下收纳在第一键槽部24中，以便键部30b与第一键槽部24嵌合。

即，通过使键部30b与第一键槽部24嵌合，T型螺母30就相对于基爪20被定位。并且，通过将宽度比第一键槽部24大的脱出防止部30a收纳在脱出防止限位部25中，限制T型螺母30从基爪20上向旋转轴方向脱离。需要说明的是，在键部30b与第一键槽部24之间，详细而言是在各第一内接面24a与键部30b的各侧面之间，存在微小的“间隙”，由此键部30b能够插入第一键槽部24。

(顶爪50)

顶爪50构成爪2中支承工件的部分。顶爪50按照工件的形状、大小等采用各种形状。顶爪50支承工件的位置也因工件的支承方法等不同而不同。

对此，本实施方式的顶爪50具有长方体形状，在顶爪50的靠卡盘主体1a中央一侧的端部设有通过成型得到的工件支承部51。由该工件支承部51支承工件。如果是圆筒状的工件等，有时也会从内侧支承工件。在此情况下，工件支承部51设在顶爪50的径向外侧的端部等上。

顶爪50分为硬类和软类，硬类与基爪20和T型螺母30一样，由经过淬火等硬化处理的硬质金属材料构成，软类由比基爪20和T型螺母30软的软质金属材料构成(所谓的软爪2)。

在顶爪50上形成有从该顶爪50的正面贯穿到背面且沿爪中心轴Jz的方向延伸的两个螺栓插入孔52、52，两个所述螺栓插入孔52、52配合紧固孔31的布置情况布置。各螺栓插入孔52具有大直径的头部收纳部52a和小直径的轴部收纳部52b，头部收纳部52a位于正面侧且收纳螺栓40的头部，轴部收纳部52b位于背面侧且收纳螺栓40的轴部。

如图4所示，顶爪50在其背面侧具有抵接面53，抵接面53由形成有锯齿部53a的平坦面构成。锯齿部53a形成为与抵接面53的宽度方向(短边侧的方向)平行。爪中心轴Jz与支承中心轴Jc(通常与滑动轴Js一致)正交，支承中心轴Jc沿径向延伸且通过工件支承部51的中心。在抵接面53的宽度方向上的中央部位，贯穿顶爪50的两端部形成有横截面呈矩形的带状的槽(第二键槽部54)。在该实施方式中，第二键槽部54的宽度设计得与第一键槽部24的宽度相同。

这样一来，抵接面53由第二键槽部54分割成两半。在第二键槽部54的两侧形成有一对锯齿部53a的带状区域。锯齿部53a配合被抵接面22的锯齿部22a形成，且设计为锯齿部53a与锯齿部22a互相啮合而紧密接触。

第二键槽部54形成为与键部30b的突端部分嵌合。第二键槽部54具有互相相对、平坦且平行的一对第二内接面54a、54a。即，通过使键部30b与第二键槽部54嵌合，顶爪50就相对于T型螺母30被定位。需要说明的是，在键部30b的突端部分与第二键槽部54之间，详细而言是在各第二内接面54a与键部30b的各侧面之间，存在微小的“间隙”，由此键部30b的突端部分能够插入第二键槽部54。

轴部收纳部52b在第二键槽部54的底面敞开口。通过使键部30b的突端部分与第二键槽部54嵌合并对准位置，紧固孔31与螺栓插入孔52就会重合。因此，利用上述紧固孔31和螺栓插入孔52，用两个螺栓40将顶爪50和T型螺母30较松地紧固。在此状态下，将T型螺母30从外周侧插入支承槽23，通过锯齿部53a、22a的啮合，将顶爪50和T型螺母30的位置对准到规定位置。然后，将两个螺栓40紧固到各紧固孔31中。

这样一来，顶爪50被固定在基爪20上，并且，抵接面53的锯齿部53a与被抵接面22的锯齿部22a啮合而紧密接触。因为锯齿部22a沿周向延伸，所以如果抵接面53与被抵接面22紧密接触，锯齿部22a、53a就会限制顶爪50的运动，不用担心顶爪50相对于基爪20沿径向产生位置偏差。

而且，顶爪50能够通过螺栓40的紧固牢固地固定在基爪20上。因此，只要将顶爪50固定到基爪20上，顶爪50就不仅能够以相对于基爪20沿径向高精度定位的状态被支承，还能够以相对于基爪20沿周向高精度定位的状态被支承。其结果是，通过准确地进行定心，能够进行高精度的工件加工。

然而，因加工工件的变更等，定心后有时会将顶爪50拆下来再装上。如果将顶爪50从基爪20上拆下来再安装到基爪20上，顶爪50就会相对于基爪20顺着锯齿部22a沿周向略微产生位置偏差。

即，能够利用锯齿部22a、53a以齿距为单位进行径向的定位。因此，能够在不产生位置偏差的情况下将抵接面53与被抵接面22布置到原来的位置。但是，锯齿部22a、53a无法限制周向的运动。并且，在键部30b与第一键槽部24之间以及键部30b与第二键槽部54之间，存在间隙。因此，在上述间隙之间，顶爪50相对于基爪20产生位置偏差。

因为该位置偏差是数μm～数十μm级的细微的位置偏差，所以也难以通过目视定位。因此，如果产生位置偏差，则为了进行精度较高的加工，需要再次进行麻烦且需要高度技能的定心作业。需要说明的是，此处所说的定心作业一般在成型机上进行。

于是，该卡盘1在爪2的构造上下了功夫，做到即使定心后将顶爪50拆下来再装上也能够利用简单的构造将定心精度维持在高精度。具体而言，下述定位机构设在各爪2上，该定位机构做到：通过使抵接面53与被抵接面22紧密接触，使键部30b相对于第一键槽部24和第二键槽部54这二者倾斜或扭曲(使键部30b相对于第一键槽部24转动的方向与使键部30b相对于第二键槽部54转动的方向相反)。

<定位机构>

用图5说明本实施方式的定位机构。图5示意性地表示将顶爪50安装到基爪20上时的过程。在图5中，左上的图(a)是从正面侧观察到的安装有T型螺母30的状态的基爪20，右上的图(b)是从正面侧观察到的顶爪50的图。

下侧中央的图是从正面侧观察到的顶爪50安装到基爪20上的状态的图。左下侧的图示出此时的基爪20(第一键槽部24)和T型螺母30(键部30b)的状态。右下侧的图示出此时的顶爪50(第二键槽部54)和T型螺母30(键部30b)的状态。

通常情况下，顶爪50的第二键槽部54形成为与锯齿部53a正交地延伸。然而，本实施方式的第二键槽部54形成为沿相对于锯齿部53a倾斜的方向延伸(定位机构的一例)。该倾斜程度实际上相对于支承中心轴Jc(滑动轴Js)是很小的(例如0.01°～0.5°)(此处为了容易理解而夸张地表示)。

将顶爪50固定到基爪20上时，抵接面53与被抵接面22紧密接触。并且，它们各自的锯齿部22a、53a啮合。这样一来，顶爪50就与基爪20平行，它们各自的宽度方向的中心一致(滑动轴Js与支承中心轴Jc一致)。此时，因为第二键槽部54相对于键部30b倾斜，所以键部30b的一对对角部位的两处T1、T2与第二内接面54a接触。并且，因其反作用使键部30b(T型螺母30)转动，键部30b的另一对对角部位的两处M1、M2逐渐接近第一内接面24a。

即，通过锯齿部22a、53a的啮合，键部30b相对于第一键槽部24和第二键槽部54这二者转动而处于相对倾斜的状态。其结果是，在第一键槽部24和第二键槽部54这二者与键部30b之间的实质上的间隙(沿周向能够偏移的间隙)变小，因此再次安装顶爪50时周向的位置偏差量减少，定位精度提高。

而且，如果键部30b大幅度地转动，则键部30b的另一对对角部位的两处与第一内接面24a接触，第一键槽部24和第二键槽部54这二者与键部30b之间的实质上的间隙消失(图5所示的状态)。如果进一步转动，则键部30b就被第一键槽部24和第二键槽部54这二者挤压而扭曲(扭曲力施加作用)。像这样，如果使键部30b相对于第一键槽部24和第二键槽部54这二者倾斜并接触，或使键部30b相对于第一键槽部24和第二键槽部54这二者扭曲，则再次安装顶爪50时周向的位置偏离量就会消失，因此能够进一步提高定位精度。

当顶爪50为软爪时，可以使键部30b大幅度地转动，从而使键部30b咬入第二键槽部54。这样一来，第二内接面54a的两处就会塑性变形，形成咬痕。再次安装顶爪50时，上述咬痕能够将键部30b引导到合适的位置。因此，能够进一步提高再次安装顶爪50时的定位精度。

像这样，如果采用将第二键槽部54形成为相对于锯齿部22a、53a倾斜的方式，则只要改良作为消耗品的顶爪50即可，因此，非消耗品的基爪20和T型螺母30能够直接利用现有产品。其结果是，在成本方面很有利。

也可以使第二键槽部54与现有技术中相同，且使第一键槽部24相对于锯齿部22a倾斜。在此情况下，具有顶爪50能够利用现有产品的优点。也可以使第一键槽部24和第二键槽部54这二者相对于锯齿部22a、53a倾斜。总之，只要设定如下即可：如果抵接面53的锯齿部53a与被抵接面22的锯齿部22a平行，则第一键槽部24与第二键槽部54朝着彼此相反的方向倾斜。

<定位机构的另一形态>

图6、图7示出定位机构的另一形态。图7的左上的图是从正面侧观察到的基爪20一侧的图。图7的右上的图是从正面侧观察到的顶爪50的图。图7的下侧的图是从正面侧观察到的顶爪50安装到基爪20上的状态的图。

在该形态中，在T型螺母30上设有定位机构(改良T型螺母30A)。即，如图6所示，在改良T型螺母30A的键部30b上，形成有与第一键槽部24嵌合的第一键部61和与第二键槽部54嵌合的第二键部62。并且，第一键部61与第二键部62沿彼此倾斜的方向(沿倾斜度彼此不同的方向)延伸。

在此情况下，如果抵接面53与被抵接面22紧密接触，并且顶爪50与基爪20平行，则因为第一键部61与第二键部62沿彼此倾斜的方向延伸，所以第二键部62的一对对角部位的两处T1、T2与第二内接面54a接触。并且，键部30b(改良T型螺母30A)转动，第一键部61的另一对对角部位的两处M1、M2与第一内接面24a接近，接触，进而扭曲。

因此，在此情况下，也与上述实施方式的定位机构一样，通过锯齿部22a、53a的啮合，键部30b相对于第一键槽部24和第二键槽部54这二者倾斜或扭曲，由此能够使间隙消失。因此，能够实现定位精度的提高。

而且在该形态中，仅变更T型螺母30即可，基爪20和顶爪50能够利用现有产品。因此，具有通用性优异的优点。

<改良T型螺母30A的应用例>

图8～图10示出改良T型螺母30A的应用例(第二改良T型螺母30B)。

如图8所示，在键部30b上，形成有与第一键槽部24嵌合的第一键部61和与第二键槽部54嵌合的第二键部62，这一点与改良T型螺母30A相同。第二改良T型螺母30B的第一键部61和第二键部62的形状、大小与改良T型螺母30A不同。

该第二改良T型螺母30B是切削T型螺母块而形成的，该T型螺母块具有宽度比第一键槽部24和第二键槽部54宽的键部30b(宽幅键部80)。即，如图9B所示，第一键部61是在宽幅键部80的长度方向上的一个端部(第二端部80a)留下一部分的状态下，从另一个端部(第一端部80b)将宽幅键部80的一个侧面(图的左侧)削去一定厚度(所谓的逃料部)得到的。宽幅键部80的另一个侧面(图的右侧)也从反方向同样地削去。

这样一来，在第一键部61上形成一对第一突出部71、71，一对第一突出部71、71从第一端部80b和第二端部80a这二者的一对对角部位朝着各自所在的一侧突出。

如图9A所示，与第一键部61相反，第二键部62是在第一端部80b留下一部分的状态下，从第二端部80a将宽幅键部80的一个侧面(图的左侧)削去一定厚度。宽幅键部80的另一个侧面也从反方向同样地削去。这样一来，在第二键部62上形成一对第二突出部72、72，一对第二突出部72、72朝着与所对应的各第一突出部71相反的方向突出。

这样一来，包括一个第一突出部71的第一键部61的各端部的宽度Wm1形成得比第一键槽部24小。并且，包括两个第一突出部71的第一键部61的最大宽度Wm2形成得比第一键槽部24大。同样，包括一个第二突出部72的第二键部62的各端部的宽度Wt1形成得比第二键槽部54小。包括两个第二突出部72的第二键部62的最大宽度Wt2形成得比第二键槽部54大。

其结果是，如果第一键部61不相对于第一键槽部24倾斜就无法插入，而如果第一键部61相对于第一键槽部24倾斜就能够容易地插入。同样，通过使第二键部62与第二键槽部54倾斜，能够容易地插入。

图10的左上的图是从正面侧观察到的安装有第二改良T型螺母30B的状态的基爪20的图。图7的右上的图是从正面侧观察到的顶爪50的图。图7的下侧的图是从正面侧观察到的顶爪50安装到基爪20上的状态的图。

在此情况下，也与改良T型螺母30A一样，如果抵接面53与被抵接面22紧密接触，且顶爪50与基爪20平行，则各第二突出部72与第二内接面54a接触。键部30b(第二改良T型螺母30B)转动，各第一突出部71压接于第一内接面24a而扭曲。

因此，在此情况下，也是通过锯齿部22a、53a的啮合，使键部30b压接于第一键槽部24和第二键槽部54这二者，由此能够使间隙消失。因此，能够实现定位精度的提高。而且，采用该第二改良T型螺母30B时，不仅具有通用性，而且对现有的T型螺母等进行简单的加工而就能够得到。因此，具有生产性优异的优点。

<第二改良T型螺母30B的变形例>

采用第二改良T型螺母30B时，与顶爪50的各第二内接面54a接触的一对第二突出部72、72从第二键部62的长度方向上的两个端部的一对对角部位朝着各自所在的一侧突出。并且，与基爪20的各第一内接面24a接触的一对第一突出部71、71从第一键部61的长度方向上的两个端部朝着与所对应的各上述第二突出部72、72相反的方向且朝着各自所在的一侧突出。

即，第一突出部71、71和第二突出部72、72对称布置在第二改良T型螺母30B的四角。因此，因为在两个端部方向相反的第一突出部71和第二突出部72的位置较近，所以能够牢固地进行定位。并且，因为上述端部的一个第一突出部71和一个第二突出部72与另一个端部的第一突出部71和第二突出部72沿长度方向分开得较远，所以能够实现更高度的定位精度。

然而，将顶爪50紧固到T型螺母30上的螺栓40的紧固力非常强。因此，基爪20的基部21a的正面侧的部分，也就是被抵接面22一侧的部分(图3中双点划线P示出的部分)具有容易被T型螺母30挤压而朝两侧鼓起的倾向。

对此，采用第二改良T型螺母30B时，因为第一突出部71、71和第二突出部72、72在分开得较远的位置与基爪20强力接触，所以基爪20更容易鼓起。第二改良T型螺母30B还有容易受正交精度影响的劣势，该正交精度是与各锯齿部22a、53a正交的第一键槽部24和第二键槽部54的正交精度。

于是，为了能够克服这样的缺点，对第二改良T型螺母30B进行了变形。该变形例示于图11A～图11G。在上述变形例中，各第一突出部71、71和各第二突出部72、72的布置情况与第二改良T型螺母30B不同。

即，第一键部61在該第一键部61的长度方向上的两侧部具有一对第一突出部71、71，一对第一突出部71、71从该第一键部61的长度方向上的不同位置朝着相反的方向突出。第二键部62在該第二键部62的长度方向上的两侧部具有一对第二突出部72、72，一对第二突出部72、72从該第二键部62的长度方向上的不同位置朝着相反的方向突出。

包括一个第一突出部71的第一键部61的宽度Wm1、包括两个第一突出部71的第一键部61的最大宽度Wm2、包括一个第二突出部72的第二键部62的宽度Wt1、包括两个第二突出部72的第二键部62的最大宽度Wt2的大小关系以及第一键部61和第二键部62的插入方法等其他方面与第二改良T型螺母30B相同。

(第一变形例)

图11A示出第二改良T型螺母30B的第一变形例(第二改良T型螺母30C)。

在该第二改良T型螺母30C中，一个第一突出部71从该第二改良T型螺母30C的长度方向上的一个端部朝着一侧突出。另一个第一突出部71从该第二改良T型螺母30C的长度方向上的中间部，具体而言是从长度方向上的大致中央处朝着另一侧突出(为了容易识别，第一突出部71上标注有斜线。以下相同)。与布置在端部的第一突出部71位于同一侧的第二突出部72从另一个端部朝着一侧突出。另一个第二突出部72布置在与另一个第一突出部71相同的位置，从长度方向上的大致中央处朝着另一侧突出。

如果像这样布置第一突出部71、71和第二突出部72、72，则第一突出部71、71与基爪20强力接触的位置就变近，因此能够抑制基爪20的鼓起。第二改良T型螺母30C也难以受第一键槽部24和第二键槽部54的正交精度影响。

而且，第二改良T型螺母30C能够沿长度方向弯曲。因此，能够得到来自其弹性变形的力的缓冲作用。其结果是，能够允许第一键槽部24和第二键槽部54的尺寸误差，也能够减小作用于第一突出部71、71和第二突出部72、72的力的反力。

(第二变形例)

图11B示出第二改良T型螺母30B的第二变形例(第二改良T型螺母30D)。与第一变形例不同，在该第二改良T型螺母30D中，第一突出部71、71和第二突出部72、72对称布置。

具体而言，一个第一突出部71从第二改良T型螺母30D的长度方向上的一个端部朝着一侧突出。另一个第一突出部71从第二改良T型螺母30D的长度方向上的中间部，具体而言是从长度方向上的大致中央处朝着另一侧突出。一个第二突出部72相对于布置在端部的第一突出部71布置在其相反侧的端部，另一个第二突出部72也相对于布置在长度方向上的大致中央处的第一突出部71布置在其相反侧的大致中央处。

如果像这样布置第一突出部71、71和第二突出部72、72，则第一突出部71、71与基爪20强力接触的位置就变近，因此能够抑制基爪20的鼓起。第二改良T型螺母30C也难以受第一键槽部24和第二键槽部54的正交精度影响。

(第三变形例)

图11C示出第二改良T型螺母30B的第三变形例(第二改良T型螺母30E)。在该第二改良T型螺母30E中，第一突出部71、71与第一或第二变形例一样地布置，第二突出部72、72与第二改良T型螺母30B一样地布置。

如果像这样布置第一突出部71、71和第二突出部72、72，则第一突出部71、71与基爪20强力接触的位置就变近，因此能够抑制基爪20的鼓起。并且，能够减小作用于顶爪50的反力。

(第四到第七变形例)

图11D～图11G示出第二改良T型螺母30B的第四到第七变形例(第二改良T型螺母30F～第二改良T型螺母30I)。在上述变形例中，第一突出部71、71和第二突出部72、72的布置方式与上述第二改良T型螺母30B及其变形例多少有些不同。

例如，与图11A所示的第二改良T型螺母30C相比，在图11D所示的第二改良T型螺母30F中，位于长度方向上的中间的第一突出部71和第二突出部72的布置情况是布置为在大致中央处彼此错开。与图11C所示的第二改良T型螺母30E相比，在图11E所示的第二改良T型螺母30G中，相对于位于端部的第一突出部71位于其相反侧的第二突出部72布置为从端部向中央侧偏离。

与图11C所示的第二改良T型螺母30E相比，在图11F所示的第二改良T型螺母30H中，相对于位于端部的第二突出部72位于其相反侧的第一突出部71布置为从端部向中央侧偏离。与第二改良T型螺母30B相比，在图11G所示的第二改良T型螺母30I中，第一突出部71、71和第二突出部72、72分别布置在长度方向上的中央侧，且第一突出部71、71比第二突出部72、72布置得更靠近中央侧。

像这样，如第二改良T型螺母30B及其变形例所示，形成一对第一突出部71、71，其分别从第一键部61的长度方向上的两侧部(第一键部61的长边侧的两侧部)的不同位置朝着相反的方向突出。并且，形成一对第二突出部72、72，其也分别从第二键部62的长度方向上的两侧部的不同位置朝着相反的方向突出。这样一来，即使定心后将顶爪50拆下来再装上也能够将定心精度维持在高精度。

如果像第二改良T型螺母30B那样将第一突出部71、71和第二突出部72、72布置在四角，就能够实现高度的定位精度。如果像第二改良T型螺母30B的各变形例那样布置第一突出部71、71和第二突出部72、72，也能够抑制基爪20的鼓起。

需要说明的是，本发明所涉及的卡盘不限于上述实施方式，也包括除此之外的各种构成。例如，键部30b并不一定限于长方体形状。

在第二改良T型螺母30B及其变形例中，第一键部61的最大宽度和第二键部62的最大宽度可以相同也可以不同。上述最大宽度不同的第二改良T型螺母30B等能够用于不同类型的顶爪50。

－符号说明－

1 卡盘

1a 卡盘主体

2 爪

3 滑动槽

20 基爪

22 被抵接面

22a 锯齿部

23 支承槽

24 第一键槽部

24a 第一内接面

25 脱出防止限位部

30 T型螺母(连结部件)

30a 脱出防止部

30b 键部

31 紧固孔

40 螺栓

50 顶爪

51 工件支承部

52 螺栓插入孔

53 抵接面

53a 锯齿部

54 第二键槽部

54a 第二内接面

61 第一键部

62 第二键部

71 第一突出部

72 第二突出部

Jr 旋转轴

Js 滑动轴

Jz 爪中心轴

Jc 支承中心轴。

Claims (9)

1.一种卡盘，在卡盘主体的正面上具有多个爪，多个所述爪沿径向滑动而支承工件，以使所述工件的中心与旋转轴一致，其特征在于：

所述爪具有基爪、连结部件以及顶爪，

所述基爪组装在所述卡盘主体上，并在所述卡盘主体的正面侧具有被抵接面，在所述被抵接面上以沿周向延伸的方式形成有锯齿部，

在所述被抵接面上以沿径向延伸的方式形成有支承槽，所述连结部件以不能向旋转轴方向脱离的状态插入所述支承槽中，

所述顶爪具有形成有锯齿部的抵接面，通过从旋转轴方向将所述顶爪紧固到所述连结部件上，所述抵接面与所述被抵接面紧密接触，所述顶爪安装在所述基爪上并支承工件，所述顶爪可拆装，

所述连结部件具有脱出防止部和键部，

所述脱出防止部沿所述支承槽延伸，

所述键部以比所述脱出防止部窄的宽度顺着该脱出防止部延伸，

所述支承槽具有第一键槽部和脱出防止限位部，

在使所述键部的突端部分从所述被抵接面突出的状态下，所述第一键槽部与该键部嵌合，

所述脱出防止限位部收纳所述脱出防止部，

所述顶爪具有第二键槽部，所述第二键槽部形成在所述抵接面上且与所述键部的突端部分嵌合，

在所述第一键槽部与所述键部之间以及所述第二键槽部与所述键部之间，存在间隙，

所述卡盘构成为：通过使所述抵接面与所述被抵接面紧密接触，使所述键部相对于所述第一键槽部和所述第二键槽部这二者倾斜或扭曲。

2.根据权利要求1所述的卡盘，其特征在于：

所述卡盘构成为：通过使所述抵接面与所述被抵接面紧密接触，使所述键部相对于所述第一键槽部和所述第二键槽部这二者倾斜或扭曲而接触。

3.根据权利要求2所述的卡盘，其特征在于：

所述顶爪由比所述连结部件容易变形的软质材料构成，

所述卡盘构成为：通过使所述抵接面与所述被抵接面紧密接触，使所述键部扭曲而咬入所述第二键槽部。

4.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的卡盘，其特征在于：

所述第一键槽部和所述第二键槽部中的至少一者沿相对于所述锯齿部倾斜的方向延伸。

5.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的卡盘，其特征在于：

所述键部具有第一键部和第二键部，

所述第一键部与所述第一键槽部嵌合，

所述第二键部与所述第二键槽部嵌合，

所述第一键部与所述第二键部沿彼此倾斜的方向延伸。

6.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的卡盘，其特征在于：

所述键部具有第一键部和第二键部，

所述第一键部与所述第一键槽部嵌合，

所述第二键部与所述第二键槽部嵌合，

所述第一键部在该第一键部的长度方向上的两侧部具有一对第一突出部，一对所述第一突出部从该第一键部的长度方向上的不同位置朝着相反的方向突出，

所述第二键部在该第二键部的长度方向上的两侧部具有一对第二突出部，一对所述第二突出部从该第二键部的长度方向上的不同位置朝着相反的方向突出，

包括一个所述第一突出部的所述第一键部的宽度形成得比所述第一键槽部小，且包括两个所述第一突出部的所述第一键部的最大宽度形成得比所述第一键槽部大，

包括一个所述第二突出部的所述第二键部的宽度形成得比所述第二键槽部小，且包括两个所述第二突出部的所述第二键部的最大宽度形成得比所述第二键槽部大。

7.根据权利要求6所述的卡盘，其特征在于：

一对所述第二突出部从所述第二键部的长度方向上的两个端部的一对对角部位朝着各自所在的一侧突出。

8.根据权利要求7所述的卡盘，其特征在于：

一对所述第一突出部从所述第一键部的长度方向上的端部朝着与所对应的各所述第二突出部相反的方向突出。

9.根据权利要求6所述的卡盘，其特征在于：

一个所述第一突出部从所述第一键部的长度方向上的端部朝着一侧突出，另一个所述第一突出部从所述第一键部的长度方向上的中间部朝着另一侧突出，且一个所述第二突出部从所述第二键部的长度方向上的端部朝着一侧突出，另一个所述第二突出部从所述第二键部的长度方向上的中间部朝着另一侧突出。

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