JP2001009607A - 工作機械の電動チャックにおける潤滑油供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動チャックの把持爪の開閉動作時に摺動す
る摺動部など動作部に潤滑油を供給する動作を行っても
工作機械の稼働率を低下させることがなく、動作部の潤
滑状態を良好にして、把持爪が常時安定した把持力で精
度よく把持動作を行うことができる潤滑油供給装置を提
供する。 【解決手段】 電動チャック１においてチャック７に潤
滑油を供給するための潤滑油供給装置は、少なくとも把
持爪８が開閉動作するための摺動部に潤滑油を供給する
ようにチャック７に形成された第１の潤滑油供給路８０
と、チャックの外部に設けられ、チャック固定手段５５
によりチャック７を所定の位置に非回転状態に固定して
いるときに第１の潤滑油供給路８０と連通可能な第２の
潤滑油供給路８１と、この第２の潤滑油供給路８１に潤
滑油を供給するための潤滑油供給手段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の主軸を
駆動するための主軸モータの動力を利用してチャックの
把持爪を開閉動作させることができる電動チャックにお
いて、電動チャックの把持爪を開閉動作するための摺動
部を少なくとも含む動作部に潤滑油を供給するための潤
滑油供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械のうちたとえば旋盤は、主軸の
前端にチャックが取付けられ、このチャックで工作物を
把持した状態で主軸を回転させるとともに、主軸に対し
て刃物台を主軸軸線方向および主軸軸線と直交する方向
に相対的に移動させて旋削加工を行う。チャックの把持
爪は工作物を把持，把持解除する際に開閉動作を行う。
この把持爪の開閉動作を自動化したチャックとしては、
主軸後部側にチャック開閉用シリンダ（以下、シリンダ
と記載）を設け、このシリンダの駆動力で把持爪を開閉
動作させるいわゆる油圧チャックが採用されることが多
い。しかしながら、油圧チャックは、油圧タンク，油圧
ポンプ，油圧ポンプ用電動機等からなる油圧ユニット
と、ロータリジョイント，切換弁，圧力制御弁など油圧
機器，配管などからなる油圧装置を必要とするので、構
成が複雑となりコストアップの要因となるとともに、省
エネルギー化，省スペース化できないという課題があ
る。さらに、油圧装置の使用は、配管部等から作動油の
漏れ，作動油交換作業時の漏れの発生，作動油寿命時の
廃油処理など環境問題を引き起こす恐れがあった。ま
た、ロータリジョイントは、熱の発生源となり主軸熱変
位の一つの要因となっている。そこで、本出願人は、主
軸モータの駆動力で把持爪の開閉動作をさせる電動チャ
ックを特開平８−１５０５３１号公報で提案している。

【０００３】一方、チャックには、把持爪の摺動部など
動作部の潤滑のため組付け時にグリースが封入されてい
るが、長時間使用していたり高速で回転させたりする
と、遠心力等でグリースが吹き飛んでしまうことがあ
る。把持爪の摺動部に潤滑油が不足すると、開閉動作時
の把持爪の摺動抵抗が増加して、所定の把持力がでない
恐れがある。そこで、潤滑油を不足させないために、作
業者が所定の間隔毎に（時間毎に）手動でグリースを供
給する方法が採られることが多いが、作業者がグリース
の供給を実施してくれないことも多い。そのため、長時
間自動運転を行うシステム内の旋盤などでは、潤滑油を
自動で供給することが要求され、そのための各種技術が
提案されている。

【０００４】たとえば、実開平４−１３６６４０号公報
および実開平５−９８４９号公報には、刃物台に設けた
潤滑油供給装置からチャック内にグリースを補給する技
術が記載されている。また、特開平４−２９４９６２号
公報および実公平３−１９６７９号公報には、ヘッドス
トック，主軸台のチャック近傍に、自動注油装置，グリ
ス自動供給装置を設け、自動的に供給する技術が記載さ
れている。さらに、実公平１−１５４５２号公報には、
油圧チャックにおいて、チャックシリンダに供給される
作動油の一部を、スピンドルの後部から流路を介して前
部に流してチャックの潤滑油として利用する技術が記載
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来技術には次のような課題があった。すなわち、実
開平４ー１３６６４０号公報等の技術では、刃物台の一
面を使用してしまい、また、潤滑油供給のためだけの動
作（たとえば、タレットの割出し動作，補給のための刃
物台の移動動作）が必要であるので、刃物台の工具数の
不足が生じたり、工作機械の稼働率が低下するという課
題があった。また、特開平４ー２９４９６２号公報等の
技術も、主軸を所定の角度位置に割出し、注油するとい
う潤滑油供給のためだけの動作が所定時間毎に必要であ
り、工作機械の稼働率を低下させる恐れがあった。さら
に、実公平１ー１５４５２号公報の技術は、チャック開
閉機構の構造が複雑化するとともに、ドローバー部に小
径の長い穴を形成する必要があり加工が困難であった。
また、油圧シリンダを使用しない電動チャックには利用
できない技術のものであった。

【０００６】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、電動チャックの把持爪の開閉動作時
に摺動する摺動部を少なくとも含む動作部に潤滑油を供
給する動作を行っても工作機械の稼働率を低下させるこ
とがなく、各動作部の潤滑状態を良好にして、把持爪が
常時安定した把持力で把持動作を行うことができる工作
機械の電動チャックにおける潤滑油供給装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明にかかる工作機械の電動チャックにおける潤
滑油供給装置は、工作機械の主軸台に回転可能に支持さ
れた主軸を回転させるための主軸モータと、工作物を把
持する把持爪を有して前記主軸に取付けられ、前記把持
爪を開閉動作させるためのチャックと、このチャックを
一時的に非回転状態に固定するために、前記チャックと
係合離脱可能に前記工作機械の機体に設けられたチャッ
ク固定手段と、このチャック固定手段により前記チャッ
クが一時的に固定されているとき前記主軸の回転動作を
前記把持爪の開閉動作に変換するために前記チャックに
設けられた運動方向変換手段とを備えた電動チャックに
おいて前記チャックに潤滑油を供給するための潤滑油供
給装置であって、少なくとも前記把持爪が開閉動作する
ための摺動部に前記潤滑油を供給するように前記チャッ
クに形成された第１の潤滑油供給路と、前記チャックの
外部に設けられ、前記チャック固定手段により前記チャ
ックを所定の位置に非回転状態に固定しているときに前
記第１の潤滑油供給路と連通可能な第２の潤滑油供給路
と、この第２の潤滑油供給路に前記潤滑油を供給するた
めの潤滑油供給手段とを備えている。前記潤滑油供給手
段は、霧状の潤滑油を含む空気を供給し、この霧状の潤
滑油を含む空気は、前記第２の潤滑油供給路，前記第１
の潤滑油供給路を通って少なくとも前記摺動部に供給さ
れるようにするのが好ましい。好ましくは、前記第２の
潤滑油供給路は、前記チャック固定手段または前記工作
機械の前記機体に設けられ前記チャックに対して係合離
脱可能に移動する移動部材に形成されており、この移動
部材は、前記チャック固定手段により前記チャックを非
回転状態に固定しているときに前記チャックに係合し
て、前記第１の潤滑油供給路と前記第２の潤滑油供給路
とを連通させる。前記移動部材は、前記チャック固定手
段に相対的に移動可能に設けられるとともに付勢部材に
より常時前記チャック側に付勢されており、前記チャッ
ク固定手段により前記チャックを非回転状態に固定して
いるとき、前記付勢部材の付勢力により前記移動部材が
前記チャックに係合するのが好ましい。前記各実施態様
において、前記潤滑油または前記霧状の潤滑油を含む空
気は、所定時間毎にまたは前記把持爪の開閉動作の一回
毎にもしくは所定回数毎に、少なくとも前記摺動部に供
給されるのが好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる実施の形態
の一例を図１から図５を参照して説明する。（第１の実
施形態）図１から図４は本発明の第１の実施形態を示す
図で、図１はＮＣ（数値制御）旋盤の主軸台および電動
チャックの断面図でチャック内部の構成を示している。
図２は図１のII線矢視図、図３は電動チャックの右側面
図で一部を断面で示している。図４は主軸台および電動
チャックの正面図である。本実施形態では、工作機械と
してＮＣ旋盤の場合を示しているが、電動チャックを設
けることができる工作機械であれば、ターニングセン
タ，研削盤，マシニングセンタなど他の種類の工作機械
であってもよい。

【０００９】まず最初に、電動チャックについて説明す
る。図１および図２に示すように、電動チャック１を有
するＮＣ旋盤の主軸台２には、主軸３が回転可能に支持
されている。主軸３は、ビルトイン型式の主軸モータ４
により回転駆動される。主軸モータ４は、主軸３の外周
に固定されたロータ５と、ロータ５の外周側に位置して
主軸台２に固定され、コイルが巻回されたステータ６と
を備えている。主軸３には、工作物を把持する把持爪８
を有するチャック７が取付けられ、チャック７は把持爪
８を開閉動作させる機能を有している。主軸３および主
軸台２の後部には、主軸３の回転速度（回転数）および
回転角度位置を検出するための光学式エンコーダ，磁気
式エンコーダなど回転速度・回転角度位置検出手段が設
けられ、さらに、主軸３を主軸オリエンテーション位置
に位置決めするための主軸オリエンテーション用センサ
等よりなる主軸オリエンテーション機構も設けられてい
る。

【００１０】主軸モータ４は、ＮＣ装置の制御により、
回転速度・回転角度位置検出手段の速度フィードバック
信号で主軸３を所定の回転速度で回転させるだけでな
く、ＮＣ装置または電動チャック制御装置の制御によ
り、回転速度・回転角度位置検出手段の位置フィードバ
ック信号で、主軸３の回転角度位置すなわちチャック７
の把持爪８の移動位置を位置決め制御可能な制御モータ
の機能を有している。把持爪８は、たとえばその移動ス
トローク上の所定位置（たとえば、上側ストロークエン
ドまたは下側ストロークエンド）を原点として、移動・
位置決め制御される。また、ＮＣ装置に主軸オリエンテ
ーション動作指令を実行させることにより、主軸オリエ
ンテーション機構により、主軸３を所定の主軸オリエン
テーション角度位置（回転方向）に位置決めすることが
できるようになっている。

【００１１】主軸３の前端面には、他の部分より直径が
大きい主軸端１０が一体的に形成されており、この主軸
端１０は、面板，チャック等を取付けるための部位であ
る。主軸端１０の前端面１１には、円形の面板１２がボ
ルト１３により固定されている。面板１２の前面１７に
は、チャック７の駆動歯車固定板１６がボルト１８によ
り固定されている。円板状の駆動歯車固定板１６には、
円筒状の駆動歯車本体１５が前方に突出して一体的に形
成されている。駆動歯車本体１５の中心孔１９には、ほ
ぼ円筒状のスクロール支持筒２１が配置され、駆動歯車
本体１５の外周には駆動歯車１４が形成されている。こ
うして、駆動歯車本体１５は、面板１２を介して主軸３
に固定されていることになる。

【００１２】スクロール支持筒２１とその前方に延びた
第１のチャック部材２２は、一体的に形成されている。
第１のチャック部材２２の後面２３には、環状の第２の
チャック部材２４が取付けられ、第２のチャック部材２
４の後面２５には、環状の第３のチャック部材２６が取
付けられている。第１，第２，第３のチャック部材２
２，２４，２６は、ボルト２７により全体的に固定され
てチャックボディ２８を構成している。第１のチャック
部材２２の前端面２２ａには、半径方向に三本のマスタ
ージョー案内溝２９が等角度で形成され、マスタージョ
ー案内溝２９には摺動面３０，３１ａ，３１ｂ，３２が
形成されている。マスタージョー案内溝２９には、マス
タージョー３３が摺動可能に嵌合している。マスタージ
ョー３３には、マスタージョー案内溝２９の摺動面３
０，３１ａ，３１ｂ，３２に嵌合する形状の摺動面３４
が形成されている。マスタージョー３３の後面にはスク
ロール歯（すなわち、ラック）３５が形成され、マスタ
ージョー３３の前面には、工作物を直接把持するための
ジョー３６がボルト３７で固定されている。マスタージ
ョー３３とジョー３６により把持爪８が構成されてい
る。

【００１３】スクロール支持筒２１の前方外周にはスク
ロール４１が配置されており、スクロール４１は、軸受
４０を介してスクロール支持筒２１に回転可能に支持さ
れている。スクロール４１の前端面には、主軸３および
チャック７の中心軸線ＣＬを中心とする渦巻き状のスク
ロール溝４２が形成されている。スクロール４１のスク
ロール溝４２に、マスタージョー３３のスクロール歯３
５が噛み合っている。スクロール支持筒２１の後部に
は、ナット４６がねじ込み固定されている。スクロール
支持筒２１は、駆動歯車本体１５に対して中心軸線ＣＬ
方向に相対的に動かないようにナット４６により位置決
め支持されている。スクロール支持筒２１は、駆動歯車
本体１５の中心孔１９に設けられたラジアル軸受２０
と、駆動歯車本体１５の前方と後方にそれぞれ設けられ
たスラスト軸受４７，４８とを介して、駆動歯車本体１
５に回転可能に支持されている。

【００１４】第１のチャック部材２２の内周面には、内
歯歯車４９が形成されている。駆動歯車１４と内歯歯車
４９との間には、三個の中間歯車５０が等角度位置に均
等に配置され、中間歯車５０は駆動歯車１４と内歯歯車
４９にそれぞれ噛み合っている。中間歯車５０の軸部５
１は、軸受５３を介してスクロール４１の凹部５２に回
転可能に支持されている。駆動歯車１４，中間歯車５０
および内歯歯車４９は、遊星歯車機構を構成し一種の減
速機構の機能を発揮している。

【００１５】図１，図３および図４に示すように、第３
のチャック部材２６の外周面には、位置決め穴５６が中
心軸線ＣＬと直交する方向（半径方向）に形成されてい
る。チャック固定手段５５の位置決め部材５８が位置決
め穴５６に係合離脱可能であり、位置決め部材５８と位
置決め穴５６の装着面はテーパ面になっている。位置決
め部材５８には、チャック７に圧縮空気Ａを供給するた
めの流路が形成されている。位置決め部材５８は、位置
決め部材駆動機構５７に駆動されて、チャックボディ固
定位置Ｄと固定解除位置Ｅとの間を往復移動する。チャ
ックボディ固定位置Ｄは、位置決め部材５８が位置決め
穴５６に係合してチャックボディ２８を固定する位置で
あり、固定解除位置Ｅは、位置決め部材５８が位置決め
穴５６から離脱する位置である。このように、チャック
固定手段５５は、チャック７のチャックボディ２８を一
時的に非回転状態に固定するためにチャック７のチャッ
クボディ２８と係合離脱可能な機能を有しており、チャ
ック固定手段５５の位置決め部材駆動機構５７は、ＮＣ
旋盤の主軸台２，ベッドなど固定側の機体（本実施形態
では、主軸台２）に取付けられている。

【００１６】電動チャック１は、主軸モータ４，チャッ
ク７およびチャック固定手段５５と、チャック固定手段
５５によりチャック７が一時的に固定されているとき主
軸３の回転動作を把持爪８の開閉動作に変換するために
チャック７に設けられた運動方向変換手段とを備えてい
る。この運動方向変換手段は、スクロール溝４２を有す
るスクロール４１と、スクロール溝４２に噛み合うマス
タージョー３３のスクロール歯３５とにより構成されて
いる。電動チャック１には、切削時の切削力により把持
爪８が緩むのを防止するための緩み止め機構が設けられ
ている。この緩み止め機構は、噛み合い，噛み合い解除
動作可能なクラッチ歯７２，７３を有するクラッチ６０
と、クラッチ６０を常時噛み合い方向に付勢している付
勢部材としての圧縮ばね７１と、クラッチ６０のクラッ
チ歯７２，７３を圧縮ばね７１の付勢力に抗して噛み合
い解除動作させるシリンダ６１とにより構成されてい
る。すなわち、圧縮空気をシリンダ６１に供給して、ク
ラッチ６０のクラッチ歯７２，７３が噛み合い解除状態
になったときが、把持爪８の開閉動作可能な状態であ
る。一方、シリンダ６１への圧縮空気の供給を停止し
て、クラッチ６０のクラッチ歯７２，７３が噛み合い状
態になったときは、把持爪８は開閉動作することができ
ず、主軸３と電動チャック１は一体で回転する。したが
って、このときは、把持爪８の緩む方向に切削負荷がか
かっても把持爪８が緩むことはない。

【００１７】チャック７には、圧縮空気Ａをシリンダ６
１に供給するための第１の空気供給路６２が形成されて
いる。第１の空気供給路６２は、第３のチャック部材２
６と第２のチャック部材２４に形成されている。チャッ
ク固定手段５５には第２の空気供給路６３が形成されて
おり、第２の空気供給路６３は、チャック固定手段５５
がチャック７のチャックボディ２８を固定しているとき
に、第１の空気供給路６２と連通可能になっている。シ
リンダ６１において、第２のチャック部材２４には円環
状の空間をなすシリンダ室６６が形成されている。シリ
ンダ室６６には、円環状のピストン６７が中心軸線ＣＬ
と平行な方向に移動自在に嵌合している。シリンダ室６
６とピストン６７等によりシリンダ６１が構成されてい
る。位置決め部材５８を介して供給された圧縮空気Ａ
は、第１の空気供給路６２を通って圧力室６６ａに供給
されてピストン６７を駆動する。

【００１８】クラッチ６０において、ピストン６７の後
方には円環状のクラッチ板６８が配置されている。ピス
トン６７とクラッチ板６８の間にはスラスト軸受６９が
挟持されている。クラッチ板６８は、駆動歯車本体１５
に前後方向に移動自在に摺接することにより支持されて
おり、クラッチ板６８の内歯歯車７０は駆動歯車１４に
噛み合っている。クラッチ板６８の後面には、駆動歯車
固定板１６に係止されかつ等角度位置に配置された複数
の圧縮ばね７１が係合している。圧縮ばね７１のばね力
により、クラッチ板６８は常時前方に付勢されている。
クラッチ板６８の前方側の面には一方のクラッチ歯７２
が形成されている。第２のチャック部材２４には、一方
のクラッチ歯７２と対向する後方の面に他方のクラッチ
歯７３が形成されている。シリンダ６０への圧縮空気Ａ
の供給を停止して、圧縮ばね７１のばね力により一方の
クラッチ歯７２と他方のクラッチ歯７３が噛み合うと、
主軸３とチャックボディ２８は相対移動せずに一体化す
るので、この状態で主軸３とチャック７を回転して切削
加工が行われることになる。

【００１９】次に、潤滑油供給装置について説明する。
電動チャック１には、チャック７に潤滑油を供給するた
めの潤滑油供給装置が設けられている。潤滑油供給装置
は、少なくとも把持爪８が開閉動作するための摺動部を
含む動作部に潤滑油を供給するようにチャック７に形成
された第１の潤滑油供給路８０と、チャック７の外部に
設けられ、チャック固定手段５５によりチャック７を所
定の位置に非回転状態に固定しているときに第１の潤滑
油供給路８０と連通可能な第２の潤滑油供給路８１と、
第２の潤滑油供給路８１に潤滑油を供給するための潤滑
油供給手段８２とを備えている。第１の潤滑油供給路８
０は、把持爪８が開閉動作を行う際に摺動する摺動部な
ど動作部（潤滑油被供給部）に連通するようにチャック
の内部に形成されており、係合孔８４の位置に開口して
いる。前記動作部すなわち潤滑油被供給部は、たとえ
ば、把持爪８の摺動面３０，３１ａ，３１ｂ，３２（図
２）、スクロール歯３５とスクロール溝４２との噛み合
い面、遊星歯車機構の歯車の噛み合い面、ラジアル軸
受，スラスト軸受２０，４７，４８，６９の転動面等の
ことである。

【００２０】潤滑油供給手段８２は、霧状で微量の潤滑
油Ｂを含む空気（以下、オイルミストＧと記載）を供給
している。潤滑油供給手段８２から供給されたオイルミ
ストＧは、第２の潤滑油供給路８１，第１の潤滑油供給
路８０を通って、前記動作部に供給されてこの動作部を
潤滑する。第２の潤滑油供給路８１は、チャック７に対
して係合離脱可能に移動する移動部材８３に形成されて
いる。移動部材８３は、チャック固定手段５５の位置決
め部材駆動機構５７に相対的に移動可能に設けられてお
り、付勢部材としての圧縮ばね８６により常時チャック
７側に付勢されている。移動部材８３は、チャック固定
手段５５によりチャック７を非回転状態に固定している
とき、圧縮ばね８６の付勢力によりチャック７に係合し
て、第１の潤滑油供給路８０と第２の潤滑油供給路８１
とを連通させる。なお、移動部材８３を、ＮＣ旋盤の機
体たとえば主軸台２またはベッドに設けて、シリンダな
ど駆動体により移動可能にしてもよい。この場合、チャ
ック固定手段の固定動作と移動部材８３の移動動作は、
ほぼ同時に行われることになる。第３のチャック部材２
６には、位置決め穴５６と平行な中心軸線を有し第１の
潤滑油供給路８０に連通する係合孔８４が形成されてい
る。係合孔８４には、移動部材８３の先端部に設けられ
たノズル８５が、テーパ面で係合離脱可能に装着される
ようになっている。

【００２１】チャック固定手段５５のサポート材９０
が、ボルト９１により主軸台２に固定されている。サポ
ート材９０には、位置決め部材駆動機構５７の本体９２
がボルト９３により固定されている。本体９２の内部に
は、共通の中心軸線ＣＬaを有するシリンダ室９４と嵌
合孔１０６が形成され、シリンダ室９４にはピストン９
５が摺動可能に嵌合している。圧縮空気Ａが一方の圧力
流体路９６または他方の圧力流体路９７から圧力室９４
ａ，９４ｂに供給されると、ピストン９５は進退移動す
る。ピストン９５は、ナット１０５でピストンロッド９
８に締付け固定されている。ピストンロッド９８は、嵌
合孔１０６に中心軸線ＣＬa方向に移動可能に嵌合して
いる。ピストンロッド９８には、移動部材８３の移動動
作を規制するための鍔部９９が形成されており、ピスト
ンロッド９８の一端部に位置決め部材５８が設けられて
いる。ピストンロッド９８および位置決め部材５８の内
部には、第２の空気供給路６３が形成されている。位置
決め部材５８，ピストンロッド９８，ピストン９５およ
びナット１０５等により、チャックボディ２８を一時的
に固定するための固定部材が構成されている。

【００２２】ピストンロッド９８の他端部近傍には、被
検出部１００が取付けられている。本体９２には、被検
出部１００の移動状態を検出するための近接スイッチ，
リミットスイッチなど検出手段としてのセンサ１０１，
１０２が取付けられている。チャック７側へのピストン
ロッド９８の移動によって、位置決め部材５８がチャッ
クボディ固定位置Ｄに移動して位置決め穴５６に係合す
ると、一方のセンサ１０１が被検出部１００を検出す
る。また、反チャック７側へのピストンロッド９８の移
動によって、位置決め部材５８が位置決め穴５６から離
脱して固定解除位置Ｅまで後退すると、他方のセンサ１
０２が被検出部１００を検出する。

【００２３】本体９２には、ピストンロッド９８など固
定部材の中心軸線ＣＬaと平行に嵌合孔１０３が形成さ
れている。嵌合孔１０３には、移動部材８３が中心軸線
ＣＬb方向に移動可能に嵌合している。移動部材８３
は、位置決め部材５８の移動動作に従属するように、そ
の移動動作が規制されている。すなわち、移動部材８３
は圧縮ばね８６によりチャック７側に常に付勢されてい
るが、移動部材８３が嵌合孔１０３から抜け出ないよう
に、移動部材８３の鍔部１０４が、位置決め部材５８の
鍔部９９に当接可能になっている。したがって、ピスト
ン９５の駆動により、位置決め部材５８がチャックボデ
ィ固定位置Ｄに移動してチャックボディ２８の位置決め
穴５６に係合すると、移動部材８３も、圧縮ばね８６の
ばね力によりチャック７側に移動してチャックボディ２
８の係合孔８４に係合する。このとき、両方の鍔部１０
４，９９は離れ、ノズル８５は係合孔８４に密着するの
で、移動部材８３側の第２の潤滑油供給路８１とチャッ
ク７側の第１の潤滑油供給路８０とが連通状態になる。
一方、ピストン９５の駆動により、位置決め部材５８が
固定解除位置Ｅに移動すると、移動部材８３の鍔部１０
４が位置決め部材５８の鍔部９９に押圧される。これに
より、移動部材８３は、圧縮ばね８６のばね力に抗して
チャック７から離れる方向に移動して係合孔８４から離
脱するので、第２の潤滑油供給路８１と第１の潤滑油供
給路８０は連通解除状態になる。

【００２４】次に、潤滑油供給手段８２について説明す
る。潤滑油供給部１１０により液状の潤滑油Ｂが潤滑油
流路を介して供給され、圧縮空気源１１２により圧縮空
気Ａが圧縮空気流路を介して供給されている。潤滑油流
路は霧化手段（オイルミスト発生手段）１１７に接続さ
れ、潤滑油流路の途中には潤滑油用切換弁１２３が設け
られている。圧縮空気Ａが流れる第１の流路１１４に
は、第１の電磁切換弁１１８とその下流側に霧化手段１
１７が設けられている。霧化手段１１７は、液状の潤滑
油Ｂを圧縮空気Ａ中で霧化（ミスト化）することによ
り、霧状の微量の潤滑油Ｂを含む空気すなわちオイルミ
ストＧを生成する装置である。このオイルミストＧは、
配管，コネクタを介して第２の潤滑油供給路８１に供給
される。ピストンロッド９８に接続された圧縮空気Ａの
第２の流路１１５には、第２の電磁切換弁１１９が設け
られている。シリンダ室９４に接続された第３の流路に
は第３の電磁切換弁１２０が設けられており、圧力流体
路９６，９７に分岐されている。

【００２５】第１，第２の潤滑油供給路８０，８１が連
通状態のとき、ＮＣ装置または電動チャック制御装置か
らの指令により、潤滑油用切換弁１２３と第１の電磁切
換弁１１８を同時に開動作させ、霧化手段１１７でオイ
ルミストＧを生成して移動部材８３を介して動作部に供
給し、また、切換弁１２３，１１８を同時に閉動作させ
てオイルミストＧの供給を停止する制御を行っている。
第２，第３の電磁切換弁１１９，１２０は、チャック７
内のシリンダ６１および位置決め部材駆動機構５７のピ
ストン９５を移動させるための指令によりそれぞれ制御
される。

【００２６】次に、電動チャック１の動作について説明
する。チャック７で工作物を把持する場合には、ＮＣ装
置で主軸オリエンテーション機構を制御して、主軸３を
所定の角度位置のところに停止させる。次いで、第３の
電磁切換弁１２０を制御して、圧縮空気Ａを一方の圧力
流体路９６から圧力室９４ａに供給してピストン９５を
駆動し、位置決め部材５８をチャックボディ２８の位置
決め穴５６に係合させる。この位置決め穴５６に位置決
め部材５８が係合すると、チャックボディ２８は主軸台
２に一時的に固定されて非回転状態になるとともに、チ
ャック７の第１の空気供給路６２と位置決め部材５８側
の第２の空気供給路６３が連通する。また、位置決め部
材５８が位置決め穴５６に係合すると、位置決め部材５
８の鍔部９９がチャック７側に移動するので、移動部材
８３は圧縮ばね８６のばね力によりチャック７側に押圧
されて移動可能になり、移動部材８３のノズル８５はチ
ャック７の係合孔８４に係合する。これにより、第２の
潤滑油供給路８１と第１の潤滑油供給路８０が連通す
る。

【００２７】次に、第２の電磁切換弁１１９を制御し
て、圧縮空気Ａを第２の空気供給路６３，第１の空気供
給路６２を介してシリンダ６１に供給する。圧縮空気Ａ
が圧力室６６ａに供給されると、ピストン６７が駆動さ
れ、スラスト軸受６９を介してクラッチ板６８が圧縮ば
ね７１のばね力に抗して後方に移動する。クラッチ板６
８の移動動作により、一方のクラッチ歯７２と他方のク
ラッチ歯７３との噛み合いが解除されるので、チャック
ボディ２８に対して主軸３は相対的に正逆方向に回転自
在になる。そこで、主軸モータ４を回転駆動して、ジョ
ー３６が所定の把持径位置に達するように、主軸３を所
定の回転速度およびトルクで位置制御する。主軸モータ
４により主軸３が回転すると、その駆動力は、面板１
２，駆動歯車固定板１６，およびこれと一体的な駆動歯
車本体１５に伝達される。チャックボディ２８はチャッ
ク固定手段５５により固定されており、チャックボディ
２８の内歯歯車４９は回転しないので、駆動歯車１４の
回転により中間歯車５０が自転と公転をすることにな
り、スクロール４１が減速して回転駆動される。

【００２８】マスタージョー３３のスクロール歯３５
と、スクロール４１のスクロール溝４２が噛み合ってい
るので、スクロール４１が回転すると、マスタージョー
３３は、第１のチャック部材２２のマスタージョー案内
溝２９内を半径方向中心部に向かって移動し、マスター
ジョー３３に固定されたジョー３６が所定の把持径位置
に達して工作物を把持する。これとは逆に、工作物の把
持を開放する場合には、主軸モータ４で主軸３を逆回転
させると、マスタージョー３３はマスタージョー案内溝
２９内を半径方向外側に向かって移動するので、ジョー
３６が工作物を把持解除する。

【００２９】把持爪８が上述の開閉動作を行うときに
は、開閉動作開始の直前または同時に、潤滑油用切換弁
１２３および第１の電磁切換弁１１８の両方を同時に開
く制御を行う。これにより、霧化手段１１７で潤滑油Ｂ
を霧化してオイルミストＧを生成する。オイルミストＧ
は、移動部材８３内の第２の潤滑油供給路８１からチャ
ック７の第１の潤滑油供給路８０を通って、把持爪８の
摺動面，スクロール歯３５とスクロール溝４２との噛み
合い面をはじめとする各動作部にまんべんなく供給され
る。これにより、潤滑油を微細粒子化して空気流に浮遊
させて潤滑点に供給する、いわゆるオイルミスト潤滑が
行われることになる。本実施形態では、移動部材８３を
チャック固定手段５５に取付けたので、電動チャック全
体をコンパクトにすることができる。なお、移動部材８
３に第２の空気供給路６３を形成し、ピストンロッド９
８および位置決め部材５８など固定部材に第２の潤滑油
供給路８１を形成するとともに、係合孔８４側に第１の
空気供給路６２を形成し、位置決め穴５６側に第１の潤
滑油供給路８０を形成した場合であってもよい。

【００３０】（その他の実施形態）図５は、本発明のそ
の他の実施形態にかかる電動チャックの一部を示す断面
図である。第１の実施形態では、移動部材８３をチャッ
ク固定手段５５とは別個に設けたが、チャック７を一時
的に非回転状態に固定するためにチャックと係合離脱可
能に主軸台２に設けられたチャック固定手段等を別の構
成にしてもよい。たとえば、図５に示すように、チャッ
ク固定手段５５ａに第２の潤滑油供給路８１ａと第２の
空気供給路６３ａの両方を形成している。また、チャッ
ク７の位置決め穴５６ａ側に、第１の潤滑油供給路８０
ａと第１の空気供給路６２ａの両方を形成している。図
５に示す実施形態によれば、移動部材が不要になるので
電動チャックの構成がさらに簡略化する。

【００３１】上述の各実施形態にかかる潤滑油供給装置
によれば、所定時間毎にまたは把持爪８の開閉動作の一
回毎にもしくは所定回数毎に、この開閉動作の開始の直
前または同時にオイルミストＧ（または、潤滑油）を各
動作部に供給することができるので、各動作部での潤滑
が常時良好になり、把持爪８は、潤滑不足による動作不
良を起こすことなく常に安定した把持力で精度よく把持
動作を行うことができる。把持爪８を開閉動作させるた
めの、チャック固定手段５５，５５ａによるチャックボ
ディ２８を固定する動作に連動して潤滑油Ｂの供給がで
きるので、潤滑油供給動作のための余分な動作時間は不
要であり、ＮＣ旋盤の稼働率を低下させることはない。
また、潤滑油ＢをオイルミストＧの状態にして供給する
いわゆるオイルミスト潤滑を行うことにより、潤滑油Ｂ
の量を必要最小限にすることができる。すなわち、チャ
ック外部に洩れる潤滑油の量を微量にして、環境問題に
も配慮することができる。把持爪８の開閉動作中、第１
の潤滑油供給路８０は、供給されているオイルミストＧ
によりチャック外部の大気圧より高圧になっているの
で、潤滑油Ｂは各動作部の末端までまんべんなくかつ十
分に供給され、また、外部から各動作部等にごみなど異
物が侵入する恐れはない。作業者による手動のグリース
注入作業が不要になり、ＮＣ旋盤を長時間自動運転する
ことも可能になる。

【００３２】なお、本発明において、主軸３を駆動する
主軸モータは、ビルトイン型式のものの代わりに、歯車
列，プーリー・ベルト機構などを介して主軸３を回転駆
動する主軸モータでもよい。また、チャック７がスクロ
ール機構で動作するチャックの場合について説明した
が、主軸モータの回転力をねじ機構等でドローバーの主
軸軸線方向の移動動作に変換し、このドローバーの移動
動作をレバー機構またはくさび機構で把持爪の半径方向
の移動動作に変換するものであってもよい。なお、各図
中同一符号は同一または相当部分を示す。

【００３３】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、電
動チャックの把持爪の開閉動作時に摺動する摺動部など
動作部に潤滑油を供給する動作を行っても工作機械の稼
働率を低下させることがなく、各動作部の潤滑状態を良
好にして、把持爪が常時安定した把持力で精度よく把持
動作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１から図４は本発明の第１の実施形態を示す
図で、図１は主軸台および電動チャックの断面図であ
る。

【図２】図１のII線矢視図である。

【図３】電動チャックの右側面図である。

【図４】主軸台および電動チャックの正面図である。

【図５】その他の実施形態にかかる電動チャックの一部
を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 電動チャック ２ 主軸台（工作機械の機体） ３ 主軸 ４ 主軸モータ ７ チャック ８ 把持爪 ５５，５５ａ チャック固定手段 ８０，８０ａ 第１の潤滑油供給路 ８１，８１ａ 第２の潤滑油供給路 ８２ 潤滑油供給手段 ８３ 移動部材 ８６ 圧縮ばね（付勢部材） Ｂ 潤滑油 Ｇ オイルミスト（霧状の潤滑油を含む空気）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の主軸台に回転可能に支持され
   た主軸を回転させるための主軸モータと、 工作物を把持する把持爪を有して前記主軸に取付けら
   れ、前記把持爪を開閉動作させるためのチャックと、 このチャックを一時的に非回転状態に固定するために、
   前記チャックと係合離脱可能に前記工作機械の機体に設
   けられたチャック固定手段と、 このチャック固定手段により前記チャックが一時的に固
   定されているとき前記主軸の回転動作を前記把持爪の開
   閉動作に変換するために前記チャックに設けられた運動
   方向変換手段とを備えた電動チャックにおいて前記チャ
   ックに潤滑油を供給するための潤滑油供給装置であっ
   て、 少なくとも前記把持爪が開閉動作するための摺動部に前
   記潤滑油を供給するように前記チャックに形成された第
   １の潤滑油供給路と、 前記チャックの外部に設けられ、前記チャック固定手段
   により前記チャックを所定の位置に非回転状態に固定し
   ているときに前記第１の潤滑油供給路と連通可能な第２
   の潤滑油供給路と、 この第２の潤滑油供給路に前記潤滑油を供給するための
   潤滑油供給手段とを備えたことを特徴とする工作機械の
   電動チャックにおける潤滑油供給装置。
2. 【請求項２】 前記潤滑油供給手段は、霧状の潤滑油を
   含む空気を供給し、 この霧状の潤滑油を含む空気は、前記第２の潤滑油供給
   路，前記第１の潤滑油供給路を通って少なくとも前記摺
   動部に供給されるようにしたことを特徴とする請求項１
   に記載の工作機械の電動チャックにおける潤滑油供給装
   置。
3. 【請求項３】 前記第２の潤滑油供給路は、前記チャッ
   ク固定手段または前記工作機械の前記機体に設けられ前
   記チャックに対して係合離脱可能に移動する移動部材に
   形成されており、 この移動部材は、前記チャック固定手段により前記チャ
   ックを非回転状態に固定しているときに前記チャックに
   係合して、前記第１の潤滑油供給路と前記第２の潤滑油
   供給路とを連通させることを特徴とする請求項１または
   ２に記載の工作機械の電動チャックにおける潤滑油供給
   装置。
4. 【請求項４】 前記移動部材は、前記チャック固定手段
   に相対的に移動可能に設けられるとともに付勢部材によ
   り常時前記チャック側に付勢されており、 前記チャック固定手段により前記チャックを非回転状態
   に固定しているとき、前記付勢部材の付勢力により前記
   移動部材が前記チャックに係合することを特徴とする請
   求項３に記載の工作機械の電動チャックにおける潤滑油
   供給装置。
5. 【請求項５】 前記潤滑油または前記霧状の潤滑油を含
   む空気は、所定時間毎にまたは前記把持爪の開閉動作の
   一回毎にもしくは所定回数毎に、少なくとも前記摺動部
   に供給されることを特徴とする請求項１から４のいずれ
   かの項に記載の工作機械の電動チャックにおける潤滑油
   供給装置。