JP2000512222A - 力学的補正を行なう工作機械用チャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 改良された工作機械用チャック（１）に関し、その内部のチャックボディ（２）は、回転軸（２０）と、チャックボディ面に設けられた溝の中に取り付けられた主ツメとを有する。各主ツメは、力学的に釣合が取れており、回転軸を挟んだ両側に位置する溝の一つの内部に取り付けられた掴みツメ（１４）及びこの掴みツメと関連する非掴みツメ（１６）と、この非掴みツメをチャックボディの回転軸（２０）を横切って固設されたブリッジ部材（２２、２４、２６）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】 力学的補正を行なう工作機械用チャック 発明の技術分野 本発明は、高速回転する工作機械のチャックに関する。より詳細には、本発明 は、工作物を、回転軸を中心に、高い回転速度で回転させるための工作機械のチ ャックに関する。このチャックは、このチャック自体で心出しを行い、内部で遠 心力を打ち消す独自のシステムを有する。さらに本発明は、工作機械のチャック に選択的に取り付けることができ、回転中に生じる遠心力の作用を力学的に相殺 することのできる新規な一組の平衡化された上ツメに関する。 従来技術の説明 一般に、工作機械のチャックは、該工作機械の回転可能な主軸に取り付けられ た回転対称形のチャックボディを有する。このチャックボディは、複数（通常は 三つか四つの）の上ツメを有し、これらの上ツメが与える内側へ向かう力で工作 物が締め付けられ、チャックの回転中に工作機械が工作物に対して作業を行なう ことが可能となる。工作機械のチャックは、チャック自体で心出しするもの、あ るいは工作物を締め付け、心出しするために各上ツメを操作することを必要とす るものがある。チャック自体で心出しするものでは、チャックの作動によって同 時に各上ツメが等距離分内側または外側へ移動し、チャックボディの回転軸に心 合わせして工作物を締め付ける。 チャックが高速回転するとチャックの各上ツメに外側へ作用する遠心力を生み 出し、このため、上ツメが加えている内側へ向かう締め付け力は大幅に弱まる。 この外側への遠心力は回転速度が増すにつれ指数関数的に増加し、比較的低い回 転速度であっても締め付け力を大幅に損なう原因となり得る。実際、ツメの重さ によるが、最も一般的な空気を動力として用いるチャックの殆どが、３，０００ ＲＰＭでは工作物に対する安全な締め付け力を生みださない。チタン窒化物でコ ーティングされたカーバイド切削機やセラミック切削機といった切削機が登場し 、またアルミやプラスチックなどのより軽い素材（これらを使用することにより 、工作機械の回転速度は５，０００〜１０，０００ＲＰＭ、場合によっては１５ ，０００ＲＰＭにまで都合よく高めることができる）が広く使用されるようにな り、この問題はいっそう深刻化している。 また、チャックが回転していないときに取り付け位置にある工作物に対して上 ツメによって加えられる締め付け力と、チャックが高速回転しており機械加工中 のときに加えられる締め付け力とが変化することによって別の問題が生じる。特 に、遠心力による締め付け力の減少を補整するために取り付け位置にある工作物 に加えられる締め付け力は強められなくてはならない。しかし、そのような過剰 な締め付け力は精密部品、特に薄い壁を有する精密部品を壊したり歪ませたりし かねない。 今日まで、高速回転によって生じる遠心力を相殺することを試みたチャックが 設計されてきた。そのようなチャックは、例えば、米国特許No.3,087,737（Ｗｅ ｒｔｈ）、No.4,047,723（Ｂｕｃｋ）、No.4,078,814（Ｒｏｈｍ）や、英国特許 No.1,541,011（Ａｌｆｒｅｄ Ｈｅｒｂｅｒｔ，Ｌｔｄ．）において開示されて いる。これらのチャックは、例えば、チャックプランジャーにさらなる力を加え る空気圧シリンダか液圧シリンダや、あるいは、遠心力が働くとき、レバーやそ れに類する装置を用いて上ツメを押し戻すスライド式またはピボット式の釣合お もり等の様々なメカニズムを用いて上ツメを押し戻すことにより、遠心力を相殺 しようとするものである。しかしながら、こうした装置にできるのは、遠心力の 効果を減じることだけであった。さらに、こうした装置においてはチャックはよ り大きく、より複雑なものでなくてはならず、そのため製造に多くの費用がかか ってしまう。 米国特許No.3,938,815（Ｆ’Ｇｅｐｐｅｒｔ）が開示する工作機械チャックで は、各上ツメはテンションド・コネクタによって釣合おもりに取り付けられてお り、溝内においてスライド可能である。チャックの回転軸に対する上ツメと釣合 おもりの位置は、各上ツメを通り抜けて釣合おもりに螺合する、ねじ山が付され たロッドを回転させることによって変化させることができる。しかし、このチャ ックは内的な力が中立ではなく且つチャック自体で心出しするタイプでもないた め、各上ツメを別個に位置付けする必要がある。加えて、上ツメを調整するため のねじ山付ロッドは比較的壊れやすいものであり、高速回転中にゆるんだり壊れ たりして、工作物を放してしまうか、少なくとも、釣合おもりとそれに関連する 上ツメの間のバランスを崩しかねない。 さらに、従来装置の多くは、空気圧または流体圧を用いてチャックの上ツメに 締め付けの力を持たせているが、そのようなチャックが依存している外部の圧力 源は、例えば圧力装置への電気供給が中断したりすると、突然機能停止してしま う。こうした機能停止によって、工作物が放されると、遠心力によって速い速度 でチャックから放り出されるという大災害を招くことになる。チャックは、異な る形状を有し異なる素材によって作られている様々な上ツメの間での互換性を考 慮したものがよいが、他方で、望ましい精確な心出しと適切な締め付け、および 力学的な補正力は維持されるべきである。従来装置は、チャックの様々な適用に おいて生じる様々な「押し戻し」の力に対する配慮がなく、また、例えばアルミ 製の上ツメと鉄製の上ツメ、位置の高い側面を持つツメと低い側面を持つツメ、 大きな工作物用のツメと小さな工作物用のツメといった変更を配慮していない。 さらに、上ツメを交換することなく工作物の内径（ＩＤ）と外径（ＯＤ）のどち らでも締め付けることのできるチャックを提供できれば好都合であろう。 これまで、複数の異なる上ツメを平衡させることを、上ツメの大きさ、形態、 または素材に関係なく可能にし、かつ、遠心力の作用が原因で工作物を挟み込む 力が減少するのを十分に補整する、自己心出しタイプで高速で内的にバランスの 取れた工作機械チャックに対するニーズがあった。さらに、このようなチャック は複雑であってはならず、精度を維持しつつ容易に製造できるべきで、チャック ボディを分解することなく上ツメを交換することが可能であるべきである。加え て、このようなチャックは、工作物の内径（ＩＤ）を締め付ける場合も外径 （ＯＤ）を締め付ける場合も同様な仕方で機能することが望ましい。 発明の概要 本発明の目的の一つは、内的に遠心力が中立であり、そのため締め付けのメカ ニズムが、上ツメがない場合は、回転中に固有の遠心力によるアンバランスをも たらすことのない、高速の工作機械チャックを提供することである。 本発明の他の目的は、チャックの作動と同時に各上ツメが等距離分内側あるい は外側へ移動し、チャックボディの回転軸に対して心出しして工作物を締めつけ る、自己心出しのチャックを提供することである。 本発明の他の目的は、上ツメが外径締め付けツメとして機能し、それに対応す る釣合おもりが内径締め付けツメとして機能する、そしてその逆も可能なチャッ クを提供することである。 本発明の他の目的は、工作物の内径と外径のいずれを締め付ける場合でも、同 様に機能するチャックを提供することである。 本発明の他の目的は、締め付けの圧力下で上ツメが上ぞりまたは押し出され、 その結果精確さが損なわれることがないように、主ツメがチャックの直径全体に 亘ってガイドされているチャックを提供することである。 本発明の他の目的は、工作物を締め付けている上ツメが、その大きさや素材や 形状に拘わらずいかなる適用においても平衡化されているチャックを提供するこ とである。 本発明の他の目的は、掴み主ツメと非掴み主ツメが回転軸の反対側に位置する チャックを提供することである。 本発明の他の目的は、起動装置が、複数対のカム面を有するプランジャーであ り、その各対が回転軸を挟んだ両側に位置する掴み面と非掴み面を有するチャッ クを提供することである。 図面の簡単な説明 図１は本発明の第一実施例におけるチャックの上面図である。 図２は、図１の２−２線に沿った横断面図であり、チャックには、工作機械の 回転主軸に接続するためのアダプターが取り付けられている。 図３は、本発明の第二実施例におけるチャックの横断面図である。 図４は、本発明の実施例における、重ね合わされたブリッジ部材の上面図であ る。 図５は、図４の５−５線に沿った横断面図である。 図６は、図１のチャックのウェブの上面図である。 図７は、上ツメとブリッジ部材を取り外した図１のチャックの上面図である。 図８は、上ツメを取り外した図１のチャックの上面図であり、主ツメは一点鎖 線で示してある。 好ましい実施例の詳細な説明 図１から図８、特に図１を参照すると、本発明は、参照番号１によってその全 体が示されているチャックである。チャック１は、チャックボディ２と、複数の 可動の外径（ＯＤ）上ツメ４を有している。これら複数のＯＤツメ４は、チャッ クボディ２の回転軸に心合わせして複数のＯＤツメ間に置かれる工作物（図示せ ず）の外径に対して、締め付けの力を加えるように設けられている。回転軸を挟 んで各ＯＤツメ４の反対側には、各ＯＤツメ４に対応する内径（ＩＤ）上ツメ６ が設けられている。ＩＤツメ６は、チャックボディ２の回転軸に心合わせしてＩ Ｄツメ６の周囲に置かれる工作物（図示せず）の内径に対して、締め付けの力を 加えるように設けられている。チャックボディが回転するとき、ＯＤツメ４とそ れと対応するＩＤツメ６は互いに釣合って遠心力を力学的に相殺する。 図２に示すように、その回転軸を中心に回転するように設けられているチャッ クボディ２は、回転可能な工作機械主軸に取り付け可能な第一面８と、この第一 面の反対側に位置する第二面１２を有する。第二面１２は、複数（本実施例では ３つ）の交差する径方向溝１８を有する（図７）。それぞれが掴みツメ１４とそ れに対応する非掴みツメ１６の対を有する複数の主ツメの各々が、複数の溝１８ のうちの一つの溝の内部に取り付けられている。図に示す本発明の実施例におい ては、各溝１８はチャックボディ２の回転軸２０を横切っている。これに代えて 、回転軸２０を通り抜ける各径方向溝１８と等価なものとして、各対がチャック ボディの中心において他の対と交差する複数対の平行溝あるいは通路（図示せず ）を第二面１２上に設けることができ、そして上記平行溝を埋めるように主ツメ を設けることができる。いずれの実施例においても、図７に示すように、各主ツ メの掴みツメ１４とそれに対応する非掴みツメ１６は、回転軸２０を挟んだ両側 に、同一の溝１８（または平行溝の対）内に取り付けられる。主ツメ１４、１６ は回転軸２０の両側からガイドされるので、各ツメの運動は極めて安定し且つ精 確である。 主ツメ１４、１６は、青銅、炭素鋼またはコーティング鋼から構成されている ことが望ましい。チャックボディ２はチタン、スチール、アルミ、鋳鉄、あるい はそれ以外の適当な素材で形成することができる。 スチールが望ましい。チャックボディ２の直径はいかなる大きさでもよい。 図２、図３及び図７に示すように、各主ツメの掴みツメ１４とそれに対応する 非掴みツメ１６は、例えば、ボルトや他の従来の取付手段を用いて、複数のブリ ッジ部材（２２、２４、２６）のうちの一つのブリッジ部材２２の第一側面に固 着される。ブリッジ部材２２はスチールかチタン、あるいは合成素材によって形 成されていることが望ましい。図２、図３に示すように、ＯＤ上ツメ４とそれと 釣合うＩＤ上ツメ６は、例えば、ボルトを使用することによりブリッジ部材２２ の第二側面に取り付けられる。これに代えて、主ツメ１４、１６とブリッジ部材 ２２は、例えば鋳造、鍛造、機械加工によって、一つのピースとして形成するこ ともできる。ＩＤツメ６とＯＤツメ４は、ブリッジ部材２２の第二側面に対して 、掴みツメ１４と非掴みツメ１６に略対応する位置にそれぞれ取り付けられてい る。 回転中は、ＩＤツメ６に加わる遠心力の作用によって、ＯＤツメ４に加わる反 対方向の遠心力が力学的に相殺され、外側から内側への掴みの力（ＯＤ掴み力） の損失を防ぐ。ＩＤツメ６は、ＯＤツメ４に加わる遠心力と完全にバランスがと れるように形成することができるが、これとは別に、例えば質量を増やすか重心 を変化させるなどの変更を加え、回転中にさらなる遠心力を生みだしてＯＤツメ ４の掴みの力を実際に増やすこともできる。 ブリッジ部材２２と主ツメ１４と１６は単一のアセンブリを形成し、これに対 して様々なＯＤツメ４とそれと対応するＩＤツメ６を、様々な大きさの工作物を つかむためにツメの間の精確な適合やチャック１の力学的バランスに影響するこ となく取り付け、取り外し、再び取り付けたりすることができる。ＯＤツメ４と ＩＤツメ６はブリッジ部材２２の上面に取り付けられるので、様々な形状の上ツ メの取付がチャックボディ２を分解することなく行なうことができる。 図４、図５に示すように、各ブリッジ部材２２、２４、２６には、これらブリ ッジ部材が重ね合わされた状態で、回転軸２０の位置に略対応する部分の厚さが 減じられた薄肉部２８ａ、２８ｂ、２８ｃを設けることができる。各薄肉部の厚 さは、ブリッジ部材２２、２４、２６の薄くなっていない部分の厚さを、ブリッ ジ部材または主ツメの数によって割ったものに等しい。重ね合わせることによっ てブリッジ部材２２、２４、２６は、チャックボディ２の直径全体に亘る広がり を持つことができる。 図２と図３を参照すると、各主ツメは、下部３０と、下部３０から延びる上部 ３２を備えている。下部３０は、溝１８の幅よりも少しだけ小さい幅と、溝の深 さと実質的に等しい高さを有する。主ツメ１４、１６は、ウェブ３４によって溝 １８で保持されている。ウェブ３４はスチールで形成されているのが望ましく、 ネジかボルトか他の従来の手段によってチャックボディ２の第二面１２に取り付 けられている。図６に示すように、ウェブ３４には、複数の溝１８と位置が対応 する複数の開口３６が設けられている。開口３６の幅は主ツメの下部３０の厚さ よりは小さいが、上部３２の厚さよりは大きい。主ツメの上部３２は、少なくと もその一部が開口３６を通ってブリッジ部材２２、２４、２６に取り付けられる ように延びている。ウェブ３４と、下部３０および上部３２を備えた主ツメとの 組合せを用いることにより、従来の逆Ｔ字形状の溝を使用する場合と比べ、溝１ ８を容易かつ精確に切削及び研摩して形成することができる。本発明のチャック は自己心出しタイプである。チャックの起動と停止によって各掴みツメ１４と非 掴みツメ１６は等距離分移動し、その結果工作物は自動的に回転軸２０に沿って チャック１に締め付けられる。図２に示す本発明の実施例においては、チャック は、引出し筒６６を主ツメ１４、１６から遠ざかる方向に動かすことによって起 動し、近づく方向に動かすことによって停止する。引出し筒６６はプランジャー ５２に取り付けられている。プランジャー５２はスティール製であることが望ま しい。プランジャー５２は、自己潤滑機能を備えているテフロン加工されたスチ ール製であることがもっとも望ましい。 プランジャー５２は、第一傾斜カム面５６と、それと平行する傾斜を有する第 二カム面６２を備えている。第一傾斜面５６は、非掴みツメ１６に設けられた第 一カム面５８に当接し、第二傾斜面６２は、掴みツメ１４に設けられた第二対カ ム面６４に当接している。引出し筒６６が主ツメ１４、１６から遠ざかる方向に 動くとき、第二傾斜面６２が第二カム面６４に接触し、掴みツメ１４は回転軸２ ０から遠ざかる方向へ動き、その結果ＩＤツメ６は内側から外側への掴みの力（ ＩＤ掴み力）を提供し、ＯＤ掴みツメ４は軸２０に近づく方向へ動いて外側から 内側への掴みの力（ＯＤ掴み力）を提供する。同時に、ブリッジ部材２２によっ て掴みツメ１４に取り付けられている非掴みツメ１６は、ツメ１４から等距離を 保ちつつ回転軸２０に向かって移動する。 引出し筒６６が主ツメに向かって動くとき、第二傾斜面６２は第二傾斜面６４ から離れ、第一傾斜面５６が第一傾斜面５８と接触する。第一傾斜面５６と第一 傾斜面５８が接触することにより、非掴みツメ１６は回転軸２０から遠ざかる方 向に動き、掴みツメ１４は回転軸２０に向かって動く。その結果ＯＤツメ４によ るＯＤ掴み力は解放され、ツメ６のＩＤ掴み力も解放される。同時に、ブリッジ 部材２２によって非掴みツメ１６に取り付けられている掴みツメ１４は、回転軸 ２０に向かって移動する。 プランジャー５２は、三組の主ツメと対応するＩＤおよびＯＤツメを同時に同 じ仕方で起動させるために、図７に全体的に示されるように、回転軸のまわりに １２０度毎に配置された三対の傾斜カム面５６、６２を備えている。図３に示す 本発明の第二実施例においては、チャック１は上述のように自己心出しであるば かりではなく、自己起動タイプでもある。そこで、各ＯＤツメ４は、その初期状 態において、ＯＤ掴み力を提供するために内部機械式起動手段によって回転軸２ ０に向かって付勢されており、各ＩＤツメ６は、その初期状態において、ＩＤ掴 み力を提供するために内部機械式起動手段によって回転軸２０から遠ざかる方向 に付勢されている。例えば、図３に示すように、チャックボディ２には、流体起 動ピストンとシリンダを備えたアセンブリ４４がその内部に取り付けれた中心孔 ４２を設けることができる。ピストンとシリンダを備えたアセンブリ４４は、流 体シリンダ４６とピストンガイド４８、およびプランジャー５２に接続されたピ ストン５０を有している。流体シリンダ４６は、チャックボディ２の下面にボル トか他の従来の手段を用いて取り付けられている。 工作物をチャックに取り付けるために、また工作物をチャックから取り外すた めに、空気圧源や油圧源といった流体圧力源が流体取込口５４に取りつけられる 。流体取込口５４を通じて流体シリンダ４６の内部に供給される加圧された流体 は、ピストンガイド４８上のピストン５０とプランジャー５２を主ツメに向かっ て押し上げる。 図２に示す本発明の実施例に関して述べられたのと同様の仕方で、プランジャ ー５２には、複数対の第一傾斜面５６と第二傾斜面６２が形成される。図３の実 施例において、流体圧力が加えられると、第一傾斜面５６が動いて非掴みツメ１ ６上に備えられている第一面５８に接触し、それによってＯＤツメ４は回転軸２ ０から遠ざかる方向に動き、ＩＤツメ６は回転軸に近づく方向に動く。同時に、 第二傾斜面６２は掴みツメ１４上に備えられている第二面６４から離れる。これ によってその内径か外径を掴まれている工作物がチャック１から取り外される。 チャック内の工作物を締め付けるために、流体シリンダ４６から圧力が解放さ れる。外部の圧力が無い場合、ピストン５０とプランジャー５２は、チャックボ ディ２の中に形成されているシリンダ孔４０内に位置するバネ３８によって、主 ツメ１４、１６から遠ざかる方向に動く。これらのバネは、上ツメ４、６の締め 付けの力を制御するもので、上ツメ４、６の掴みの力を調整するためにより高い またはより低いバネの力を有するバネと置換することができる。 プランジャー５２が主ツメ１４、１６から遠ざかると、第二傾斜面６２が、掴 みツメ１４に設けられた第二傾斜面６４と接触し、ＯＤツメ４が回転軸２０に向 かって移動してＯＤ掴み力を提供し、同時にＩＤツメ６は回転軸２０から遠ざか りＩＤ掴み力を提供する。流体圧を用いるのはチャック１が静止している場合だ けなので、チャック１に工作物を取り付けるまたは取り外すためにロータリージ ョイントを介しての永続的な流体接続や、他の永続的な起動装置は必要とされな い。代わりに、流体供給ノズル（図示せず）を、チャックが回転していない間に 、工作機械主軸内の送り筒を介して流体取入口５４に接続させることができる。 以上の記述は単に本発明を例示するものでしかないことは理解されるべきであ る。様々な別形態や変更が、本発明から逸脱することなく、当業者によって案出 されうる。例えば、自己起動アセンブリの代わりに、反転可能なピストンとシリ ンダを備えたアセンブリを用いることができる。また、バネ３８の代わりに流体 圧を用いてツメ４、６の掴みの力を調節することができる。ピストンとシリンダ を備えたアセンブリの代わりに、機械式駆動手段や他の被駆動要素を用いて傾斜 カム面を持つピストンを動作させることができる。ブリッジ部材は個々の部材と して示されてきたが、主ツメと上ツメを一体に有するものとして設計することも できる。ブリッジ部材は、ツメ間をブリッジする機能を果たしながら、大きな遮 断されない複数の中心孔をチャック内に有するように他の構造や形状をとること も可能である。したがって、本発明は、添付の請求項の範囲内に入るこうした別 形態、変更及び変化の全てを含むものとして意図されている。

【手続補正書】 【提出日】平成１１年１２月２８日（１９９９．１２．２８） 【補正内容】 請求の範囲 １． 回転軸を有し、工作素材を受けるその表面に複数の直径溝を有し、さらに 前記回転軸に沿って延びる中心孔を有するチャックボディと； 前記チャックボディの表面に設けられた複数の直径溝の内部に取り付けられた 複数のツメと； を備え、前記複数のツメの各々は、力学的に平衡状態にあり、さらに、前記複数 の直径溝の一つの内部に取り付けら且つ前記回転軸を挟んだ両側に配置された、 掴みツメとそれと対応する非掴みツメからなり、 さらに、前記複数の掴みツメの各々とそれに対応する前記非掴みツメに固定的 に取り付けられており、且つ、前記チャックボディが上記工作素材を前記回転軸 に沿って受けるように前記中心孔に沿った開口を規定するブリッジ部材と； を備えた工作機械用チャック。 ２． 複数の前記掴みツメとそれと対応する非掴みツメが、前記チャックに隣接 して対応する複数の前記ブリッジ部材の第一面に固設されており、 前記チャックはさらに、複数の第一上ツメを有しており、この複数の第一上ツ メの各々は、各ブリッジ部材の第一面とは反対の第二面の前記掴み及び非掴みツ メの一方と略対応する位置に取り外し可能に取り付けられており、 前記チャックはさらに、釣合いを取るための複数の第二上ツメを有しており、 これら複数の第二上ツメの各々は、各ブリッジ部材の前記第二面の前記掴みおよ び非掴みツメの他方と略対応する位置に取り外し可能に取り付けられている請求 項１に記載のチャック。 ３． さらに、前記複数の第一上ツメを選択的に前記回転軸に対して接離させる ように前記ツメを選択的に動かす手段を備えている請求項２に記載のチャック。 ４． 前記複数の第二上ツメは、前記第一上ツメが前記回転軸に近付く方向に動 くとき前記回転軸から遠ざかる方向に動き、また前記第二上ツメは、前記第一上 ツメが前記回転軸から遠ざかる方向に動くとき前記回転軸に近付く方向に動く請 求項３に記載のチャック。 ５． 前記ブリッジ部材を前記チャックボディから取り外すことなく、前記第一 上ツメと前記複数の第二上ツメを、前記ブリッジ部材から取り外してそれぞれ別 の第一上ツメと第二上ツメに交換することができる請求項２に記載のチャック。 ６． 前記複数の第二上ツメが、複数の締め付けツメとして機能する請求項２に 記載のチャック。 ７． 前記複数の第一上ツメが外径（ＯＤ）締め付け上ツメで、前記複数の第二 上ツメが内径（ＩＤ）締め付け上ツメである請求項６に記載のチャック。 ８． 前記ブリッジ部材は、前記チャックの回転軸と中心が略一致した領域にお いて厚みが減じられており、これによって前記複数のツメのそれぞれの前記複数 のブリッジ部材が、厚みが減じられた前記領域において重ね合わされている請求 項１に記載のチャック。 ９． 前記チャックボディは中心孔を有し、前記ツメを選択的に動かすための手 段は前記中心孔内部に配置されたプランジャーである請求項８に記載のチャック 。 １０． 前記プランジャーは、非掴みツメに設けられた第一対応面と選択的に接 触する第一傾斜面と、掴みツメに設けられた第二対応面と選択的に接触する第二 傾斜面とを備えており、 前記プランジャーが第一方向に動き第一位置にくると、前記第一傾斜面は前記 第一対応面と接触して前記非掴みツメを前記回転軸から遠ざかる方向に動かし、 前記プランジャーが第一方向とは反対の第二方向に動き第二位置にくると、前 記第二傾斜面は前記第二対応面と接触して対応する掴みツメを前記回転軸から遠 ざかる方向に動かす請求項９に記載のチャック。 １１． 前記プランジャーが前記第一方向に動くと、前記複数の外径（ＯＤ）掴 みツメが前記回転軸から遠ざかる方向に移動し、同時に前記複数の内径（ＩＤ） 掴みツメが前記回転軸に近付く方向に等距離分移動し、 前記プランジャーが前記第二方向に動くと、前記複数の外径（ＯＤ）掴みツメ が前記回転軸に近付く方向に移動し、同時に前記複数の内径（ＩＤ）掴みツメが 前記回転軸から遠ざかる方向に等距離分移動する請求項１０に記載のチャック。 １２． 前記プランジャーは引出し筒によって前記第一方向と前記第二方向へ動 かされる請求項１１に記載のチャック。 １３． 前記プランジャーは内部付勢手段によって前記第二位置に保たれている 請求項１１に記載のチャック。 １４． 回転軸を有するチャックボディと； このチャックボディの回転軸を挟んだ両側に配置され、チャックボディと回転 軸に対して径方向に移動可能な第１及び第２ツメと； 回転軸を挟んだ両側にある上記第１及び第２ツメを結合し、一方のツメは回転 軸から半径方向に遠ざかるように、且つ、他方のツメは回転軸に半径方向に近づ くように各ツメを半径方向に共に動かすブリッジ手段と； 前記第１及び第２ツメと前記ブリッジ手段と関連するプランジャーを有し、前 記第１及び第２ツメとブリッジ手段を共に半径方向に動かす起動手段と； を備え、 前記プランジャーは、前記チャックボディの回転軸に沿って前後移動可能であ り、該回転軸を挟んだ両側に位置する第１及び第２カム面を有し、且つ、これら 第１及び第２カム面は互いに略平行に位置しており、 前記第１カム面は回転軸から径方向外側に向かって前記第１ツメを押し、同時 に、前記第１及び第２ツメを連結させる前記ブリッジ手段は、前記第２ツメを径 方向内側に向かって動かし、 前記第２カム面は回転軸から径方向外側に向かって前記第２ツメを押し、同時 に、前記ブリッジ手段は、前記第１ツメを径方向内側に向かって動かし、 これによって前記プランジャーではなく前記ブリッジ手段は、前記第１及び第 ２ツメを径方向内側に動かすように作動する工作機械用チャック。 １５． 前記第１及び第２ツメは、プランジャーを挟んで両側に位置する上記第 １及び第２カム面とそれぞれ対応するカム面を有し、これによってプランジャー の一方向への軸に沿った移動は、第１及び第２ツメを半径方向の一方向へ一体に 移動させ、プランジャーの反対方向への軸に沿った移動は、第１及び第２ツメを 半径方向の他方向へ一体に移動させる請求項１４に記載の工作機械用チャック。 １６． 前記第１及び第２ツメの一方は内径（ＩＤ）ツメであり、他方は外径（ ＯＤ）ツメである請求項１４に記載された工作機械用チャック。 １７． プランジャーは、第１及び第２ツメをチャックボディ上の好ましい半径 位置へ共に動かすために付勢されている請求項１４に記載の工作機械用チャック 。 １８． 回転軸まわりに等角度間隔でチャックボディ上に取り付けられ、回転軸 を挟んだ両側にそれぞれ配置された第１ツメと第２ツメの複数対と； これら複数対の第１及び第２ツメを互いに接続させる、前記複数対の第１及び 第２ツメと同数の複数のブリッジ手段と； 各対の第１ツメと第２ツメと接続され、これら二つの第１ツメと第２ツメを共 に同時に作動させるプランジャーと； を備えた請求項１４に記載の工作機械用チャック。 １９． 複数のブリッジ手段は、複数の重ね合わされたブリッジ板を有する請求 項１８に記載の工作機械用チャック。 ２０． 回転軸に沿ってチャックボディ、ブリッジ手段、ブリッジ板、及びプラ ンジャーを貫通し、チャックボディが工作素材を回転軸に沿って受けるための中 心孔を有する請求項１９に記載の工作機械用チャック。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． その表面に複数の直径溝を有する、回転軸を備えたチャックボディと； 前記チャックボディの表面に設けられた複数の直径溝の内部に取り付けられた 複数の主ツメと； を備え、前記複数の主ツメの各々は、力学的に平衡状態にあり、さらに、前記複 数の直径溝の一つの内部に取り付けら且つ前記回転軸を挟んだ両側に配置された 、掴みツメとそれと対応する非掴みツメからなり、 さらに、前記掴みツメとそれに対応する前記非掴みツメに固定的に取り付けら れているブリッジ部材と； を備えた工作機械用チャック。 ２． 複数の前記掴みツメとそれと対応する非掴みツメが、前記チャックに隣接 した対応する複数の前記ブリッジ部材の第一面に固設されており、 前記チャックはさらに、複数の第一上ツメを有しており、この複数の第一上ツ メの各々は、各ブリッジ部材の第一面とは反対の第二面の前記掴み及び非掴みツ メの一方と略対応する位置に取り外し可能に取り付けられており、 前記チャックはさらに、釣合いを取るための複数の第二上ツメを有しており、 これら複数の第二上ツメの各々は、各ブリッジ部材の前記第二面の前記掴みおよ び非掴みツメの他方と略対応する位置に取り外し可能に取り付けられている請求 項１に記載のチャック。 ３． さらに、前記複数の第一上ツメを選択的に前記回転軸に対して接離させる ように前記主ツメを選択的に動かす手段を備えている請求項２に記載のチャック 。 ４． 前記複数の第二上ツメは、前記第一上ツメが前記回転軸に近付く方向に動 くとき前記回転軸から遠ざかる方向に動き、また前記第二上ツメは、前記第一上 ツメが前記回転軸から遠ざかる方向に動くとき前記回転軸に近付く方向に動く請 求項３に記載のチャック。 ５． 前記ブリッジ部材を前記チャックボディから取り外すことなく、前記第一 上ツメと前記複数の第二上ツメを、前記ブリッジ部材から取り外してそれぞれ別 の第一上ツメと第二上ツメに交換することができる請求項２に記載のチャック。 ６． 前記複数の第二上ツメのそれぞれの質量と重心が、回転中に前記第１上ツ メに働く遠心力と反対方向で少なくとも等しい大きさの遠心力を生み出すよう設 定されている請求項２に記載のチャック。 ７． 前記複数の第二上ツメが、複数の締め付けツメとして機能する請求項２に 記載のチャック。 ８． 前記複数の第一上ツメが外径（ＯＤ）締め付け上ツメで、前記複数の第二 上ツメが内径（ＩＤ）締め付け上ツメである請求項７に記載のチャック。 ９． 複数の外径（ＯＤ）締め付け上ツメの各々は、前記ブリッジ部材の一つの 前記非掴みツメの位置と略対応する位置に、取り外し可能な仕方で取り付けられ ており、 さらに、複数の内径（ＩＤ）締め付け上ツメの各々は、前記ブリッジ部材の一 つの前記掴みツメの位置と略対応する位置に、取り外し可能な仕方で取り付けら れている請求項８に記載のチャック。 １０． さらに、前記主ツメを選択的に動かす手段を含み、これによって前記複 数の内径（ＩＤ）締め付け上ツメを選択的に前記回転軸に接離させる請求項９に 記載のチャック。 １１． 前記複数の外径（ＯＤ）締め付け上ツメが、前記内径（ＩＤ）締め付け 上ツメが前記回転軸に近付く方向に動くとき前記回転軸から遠ざかる方向に等距 離分移動し、 さらに、前記複数の外径（ＯＤ）締め付け上ツメが、前記内径（ＩＤ）締め付 け上ツメが前記回転軸から遠ざかる方向に動くとき前記回転軸に近付く方向に等 距離分移動する請求項１０に記載のチャック。 １２． 各主ツメは、前記チャックボディに設けられた前記溝の幅よりも若干小 さい幅と、前記溝の深さと略等しい高さを有する下部と、この下部から延びる上 部からなり、 さらに、前記上部が、前記下部の厚さよりは小さく、前記ブリッジ部材に取り 付けらている請求項１に記載のチャック。 １３． さらに、前記チャックボディの前記表面に接続されたウェブを備え、 このウェブは、前記複数の溝とそれぞれ位置が対応する複数の開口を備え、 前記複数の開口は、前記主ツメの前記下部の厚さよりは小さい幅を有し、 これによって前記ウェブは前記主ツメを前記溝内に保持し、前記上部は、前記 チャックボディに取り付けられたとき、少なくともその一部が前記開口を通って 延びている請求項１２に記載のチャック。 １４． 前記ブリッジ部材は、前記チャックの回転軸と中心が略一致した領域に おいて厚みが減じられており、これによって前記複数の主ツメのそれぞれの前記 複数のブリッジ部材が、厚みが減じられた前記領域において重ね合わされている 請求項１に記載のチャック。 １５． 複数の主ツメは三つである請求項１４に記載のチャック。 １６． 前記重ね合わされたブリッジ部材は、前記厚みが前記第一面から減らさ れている上部ブリッジ部材と、前記厚みが前記第二面から減らされている下部ブ リッジ部材と、前記厚みの半分の厚みが前記第一面と前記第二面のそれぞれから 減じられている中間ブリッジ部材を有している請求項１５に記載のチャック。 １７． 前記チャックボディは中心孔を有し、前記主ツメを選択的に動かすため の手段は前記中心孔内部に配置されたプランジャーである請求項１０に記載のチ ャック。 １８． 前記プランジャーは、非掴みツメに設けられた第一対応面と選択的に接 触する第一傾斜面と、掴みツメに設けられた第二対応面と選択的に接触する第二 傾斜面とを備えており、 前記プランジャーが第一方向に動き第一位置にくると、前記第一傾斜面は前記 第一対応面と接触して前記非掴みツメを前記回転軸から遠ざかる方向に動かし、 前記プランジャーが第一方向とは反対の第二方向に動き第二位置にくると、前 記第二傾斜面は前記第二対応面と接触して対応する掴みツメを前記回転軸から遠 ざかる方向に動かす請求項１７に記載のチャック。 １９． 前記プランジャーが前記第一方向に動くと、前記複数の外径（ＯＤ）掴 みツメが前記回転軸から遠ざかる方向に移動し、同時に前記複数の内径（ＩＤ） 掴みツメが前記回転軸に近付く方向に等距離分移動し、 前記プランジャーが前記第二方向に動くと、前記複数の外径（ＯＤ）掴みツメ が前記回転軸に近付く方向に移動し、同時に前記複数の内径（ＩＤ）掴みツメが 前記回転軸から遠ざかる方向に等距離分移動する請求項１８に記載のチャック。 ２０． 前記プランジャーは引出し筒によって前記第一方向と前記第二方向へ動 かされる請求項１９に記載のチャック。 ２１． 前記プランジャーは内部付勢手段によって前記第二位置に保たれている 請求項１９に記載のチャック。 ２２． 前記プランジャーは、外部の力から流体圧力を加えることによって前記 第一位置へ動かされ、前記プランジャーが前記流体圧力が除去されると前記第二 位置に戻る請求項２１に記載のチャック。 ２３． 前記付勢手段は少なくとも一つのバネを含む請求項２１に記載のチャッ ク。 ２４． 前記流体圧力は空気圧である請求項２２に記載のチャック。 ２５． 前記流体圧力は油圧である請求項２２に記載のチャック。 ２６． 回転軸を有するチャックボディと； このチャックボディの回転軸を挟んだ両側に配置され、チャックボディと回転 軸に対して径方向に移動可能な一対のツメと； 回転軸を挟んだ両側にある上記一対のツメを結合し、一方のツメは回転軸から 半径方向に遠ざかるように、且つ、他方のツメは回転軸に半径方向に近づくよう に各ツメを半径方向に共に動かすブリッジ手段と； 前記一対のツメとブリッジ手段に接続され、前記一対のツメとブリッジ手段を 共に半径方向に動かす起動手段と； を備えた工作機械用チャック。 ２７． 起動手段は、チャックボディの回転軸に沿って前後移動できるプランジ ャーと、前記一対のツメとブリッジ手段を動かすためのプランジャー上の複数の カム面とを有する請求項２６に記載された工作機械用チャック。 ２８． 前記複数のカム面は回転軸に沿って移動できるプランジャーを挟んだ両 側に位置し、これら複数の面は互いに略平行であり、 一対のツメはまた、プランジャーを挟んだ両側に位置する前記カム面とそれぞ れ対応するカム面を有し、これによってプランジャーの一方向への軸に沿った移 動は、一対のツメを半径方向の一方向へ一体に移動させ、プランジャーの反対方 向への軸に沿った移動は、一対のツメを半径方向の他方向へ一体に移動させる請 求項２７に記載の工作機械用チャック。 ２９． 前記一対のツメの一方は内径（ＩＤ）ツメであり、他方は外径（ＯＤ） ツメである請求項２６に記載された工作機械用チャック。 ３０． 起動手段は、一対のツメをチャックボディ上の好ましい半径位置へ共に 動かすための、付勢された起動手段である請求項２６に記載の工作機械用チャッ ク。 ３１． 回転軸まわりに等角度間隔でチャックボディ上に取り付けられ、回転軸 を挟んだ両側に各対がそれぞれ配置された複数対のツメと； これら複数対のツメを互いに接続させる、前記複数対のツメと同数の複数のブ リッジ手段と； 前記複数対のツメの各対の二つのツメと接続され、これら二つのツメを共に同 時に作動させる起動手段と； を備えた請求項２６に記載の工作機械用チャック。 ３２． 複数のブリッジ手段は、複数の重ね合わされたブリッジ板を有する請求 項３１に記載の工作機械用チャック。