JP2002036011A

JP2002036011A - ワークチャッキング装置

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Publication number: JP2002036011A
Application number: JP2001020300A
Authority: JP
Inventors: Yoichiro Shida; 洋一郎志田
Original assignee: SHIDA SEISAKUSHO KK
Current assignee: SHIDA SEISAKUSHO KK
Priority date: 2000-05-16
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2002-02-05
Anticipated expiration: 2021-01-29
Also published as: KR20010106217A; JP3690987B2; CN1323676A; US20010048204A1; KR100429053B1; CN100431783C; US6491305B2

Abstract

(57)【要約】【課題】生爪取付部材が挿入される挿入穴を形成する
ために必要な部分の、生爪全体に占める割合が少なく、
生爪のワーク保持面の加工代を多く形成することができ
る長寿命で経済的なワークチャッキング装置を得る。【解決手段】工作機械のワーク回転軸に取り付けられ
るチャック本体１０に位置決めされるマスタージョー２
０に対して、マスタージョー２０のＴ溝２０ａに嵌合す
る頭部３０ａ及び胴部３０ｂが形成されたＴナット３０
と、胴部３０ｂに嵌合する嵌合溝４０ｂ及びワーク保持
面４０ａが形成された生爪４０とを取り付けるための生
爪取付部材としての偏芯軸５０の挿入穴３０ｃ、４０ｃ
を、Ｔナット３０と生爪４０との嵌合部の側面を貫通す
る向きに形成する。生爪４０のワーク保持面４０ａの加
工代が多くなり、経済的なチャック１００Ａが得られ
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、工作機械にワーク
（加工物）を装着する際に用いられるワークチャッキン
グ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、旋盤等の工作機械のワーク回転
軸にワークを装着する方法として、ワークチャッキング
装置が使用されている。この種のワークチャッキング装
置として、例えば、図２７及び図２８に示すように、上
記工作機械のワーク回転軸に取り付けられるチャック本
体１と、チャック本体１の法線方向に沿って調節移動さ
れて該チャック本体１に位置決め固定される法線方向に
沿うＴ溝２ａが形成されたマスタージョー２と、このマ
スタージョー２のＴ溝２ａに対して上記法線方向に沿っ
て摺動自在に嵌合する頭部３ａと胴部３ｂとが形成され
たＴナット３と、ワーク（不図示）を保持するワーク保
持面４ａとＴナット３の胴部３ｂに嵌合する嵌合溝４ｂ
とが形成された生爪４と、Ｔナット３と生爪４との嵌合
部を貫通する挿入穴３ｃ，４ｃに挿入されてＴナット３
に対して生爪４を取り付ける生爪取付部材５とを備えた
チャック１００が知られている。上記生爪取付部材５は
ボルトからなる。

【０００３】ところで、この種のチャック１００におい
ては、上記生爪４として、そのワーク保持面４ａがワー
クを保持しやすい形状に細工されたものを使用するのが
慣例となっている。このように、上記生爪４は、加工対
象物としてのワークが異なるごとに、ワーク保持面４ａ
が加工される。さらには、同じワークであっても、段取
り替えが行われるごとに、所定の工作精度を出すために
は、そのワーク保持面４ａを加工する必要がある。した
がって、上記生爪４のワーク保持面４ａは徐々に消耗さ
れていくため、ワーク保持面４ａの加工可能な領域（以
下、この領域を「加工代」という）が、できるだけ大き
いものであることが望ましい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
チャック１００は、図２７及び図２８に示すように、生
爪取付部材５が挿入される上記Ｔナット３と上記生爪４
との嵌合部を貫通する挿入穴３ｃ，４ｃが、チャック１
００の回転中心軸Ｏと平行に、上記Ｔナット３と上記生
爪４との嵌合部を上下方向に貫通して形成されていた。

【０００５】このため、この従来のチャック１００にお
いては、上記生爪取付部材５が挿入される挿入穴３ｃ，
４ｃを形成するために必要な部分の、上記生爪４の全体
に占める割合が大きくなり、その分、生爪４のワーク保
持面４ａの加工代が少なくなって、生爪４の寿命が短く
不経済であるという問題があった。

【０００６】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、生爪取付部材が挿入さ
れる挿入穴を形成するために必要な部分の、生爪の全体
に占める割合が少なく、生爪のワーク保持面の加工代を
多く形成することができる、長寿命で経済的なワークチ
ャッキング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】前記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、工作機械のワーク回転軸に取
り付けられるチャック本体と、上記チャック本体の法線
方向に沿って調節移動されてチャック本体に位置決め固
定可能で法線方向に沿うＴ溝が形成されたマスタージョ
ーと、上記マスタージョーのＴ溝に対して上記法線方向
に沿って摺動自在に嵌合する頭部と胴部とが形成された
Ｔナットと、ワークを保持するワーク保持面および上記
Ｔナットの胴部に嵌合する嵌合溝とが形成された生爪
と、上記Ｔナットと上記生爪との嵌合部を貫通する挿入
穴に挿入されて、Ｔナットに対して生爪を取り付ける生
爪取付部材とを備えたワークチャッキング装置であっ
て、上記生爪取付部材が挿入される上記挿入穴を、上記
Ｔナットと上記生爪との嵌合部の側面を貫通する向きに
形成したことを特徴とする。

【０００８】このワークチャッキング装置においては、
上記生爪取付部材が挿入される上記挿入穴が、上記Ｔナ
ットと上記生爪との嵌合部の側面を貫通する向きに形成
されているので、生爪取付部材が挿入される挿入穴を形
成するために必要な部分の、生爪の全体に占める割合
が、前記従来の工作機械用チャックに取り付けられる生
爪と比較して少なくなり、生爪のワーク保持面の加工代
が多くなる。これにより、生爪を長期間に亘って使用で
きるようになり経済的なワークチャッキング装置が得ら
れるようになる。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項1記載のワ
ークチャッキング装置において、上記挿入穴に挿入され
る上記生爪取付部材を、生爪取付部材の回転により上記
Ｔナットと上記生爪とを相対移動させる偏芯カム面を有
する偏芯軸で形成し、この偏芯軸の回転により偏芯軸の
偏芯カム面が当接するカム当接面を上記挿入穴に形成し
たことを特徴とする。

【００１０】前記従来のワークチャッキング装置におい
ては、上記挿入穴に挿入される生爪取付部材としてボル
トを使用していた。このため、上記Ｔナットに対して生
爪を取り付ける作業に手間がかかる不具合があった。ま
た、ボルトが挿入される上記Ｔナットの挿入穴もネジ穴
で構成されるため、上記挿入穴の加工に手間がかかった
り、挿入穴に切粉等が侵入した場合にネジ穴やボルトの
ネジ山が損傷されたりする。これに対し、本発明のワー
クチャッキング装置においては、上記生爪取付部材が偏
芯カム面を有する偏芯軸で形成されているので、上記偏
芯軸を僅かに回転させるだけで、上記Ｔナットに対して
上記生爪を取り付けることができるようになる。また、
偏芯軸が挿入される挿入穴の加工も容易となり、この挿
入穴に切粉等が侵入しても挿入穴の損傷が少なくなる。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項２記載のワ
ークチャッキング装置において、上記偏芯軸の回転によ
りこの偏芯軸の偏芯カム面が当接するカム当接面を上記
Ｔナットの挿入穴に形成し、上記偏芯軸の偏芯カム面を
Ｔナットの挿入穴に挿入される部位に形成したことを特
徴とする。

【００１２】このワークチャッキング装置においては、
上記偏芯軸の回転によりこの偏芯軸の偏芯カム面が当接
するカム当接面が、上記Ｔナットの挿入穴に形成されて
いる。また、上記偏芯軸の偏芯カム面が、Ｔナットの挿
入穴に挿入される部位に形成されている。従って、上記
偏芯軸の、生爪の挿入穴に挿入される部分を、断面形状
が略真円の軸部で形成し、上記Ｔナットの挿入穴に挿入
される部分を、上記軸部の断面形状よりも小径な上記偏
芯カム面を有するカム部で形成することにより、偏芯カ
ム面やカム当接面への切粉等の侵入を防止してワークチ
ャッキング装置の長寿命化を図ることが可能になる。ま
た、上記生爪及びＴナットの挿入穴に上記偏芯軸を挿入
した後、Ｔナットをチャック本体に位置決め固定された
マスタージョーのＴ溝に嵌合して生爪及びＴナットをチ
ャック本体に装着することにより、上記偏芯軸の軸部と
カム部との段差を利用して、挿入穴から偏芯軸が脱落す
ることを防止できるようになる。

【００１３】請求項４記載の発明は、請求項２又は３記
載のワークチャッキング装置において、上記生爪取付部
材としての上記偏芯軸に、先端部が上記挿入穴に係合す
る偏芯軸の回り止め部材としての板バネを配設したこと
を特徴とする。

【００１４】このワークチャッキング装置においては、
上記生爪取付部材としての上記偏芯軸に配設されている
偏芯軸の回り止め部材としての板バネの先端部が、偏芯
軸の回転により上記挿入穴に係合する。これにより、外
部からの振動等の影響によって偏芯軸が緩む方向に回転
しにくくなり、上記Ｔナットに対して上記生爪をより強
固に取り付けることができるようになる。

【００１５】請求項５記載の発明は、請求項１記載のワ
ークチャッキング装置において、上記挿入穴に挿入され
る上記生爪取付部材が、生爪取付部材の上記挿入穴への
挿入により上記Ｔナットと上記生爪とを相対移動させる
テーパ面が形成されたボルトとナットで構成されている
ことを特徴とする。

【００１６】このワークチャッキング装置においては、
ボルトとナットで構成されている生爪取付部材が上記挿
入穴に挿入されることによって、ボルトとナットに形成
されたテーパ面により上記Ｔナットと上記生爪とが相対
移動されて、マスタージョーに対して該生爪が取り付け
られる。ここで、上記ボルトとナットのネジ山は、切粉
等の侵入により損傷される可能性があるが、該ボルトと
ナットは上記Ｔナットと比較して極めて安価な部品であ
るので、該ボルトやナットの交換によりワークチャッキ
ング装置の維持コストが高くなるおそれは少ない。

【００１７】請求項６記載の発明は、請求項１、２また
は３記載のワークチャッキング装置において、生爪取付
部材が生爪の挿入穴の２箇所に当接することを特徴とす
る。生爪取付部材が生爪の挿入穴の２箇所に当接するこ
とによって、生爪取付部材は安定に保持される。

【００１８】請求項７記載の発明は、請求項６記載のワ
ークチャッキング装置において、生爪の挿入穴の縁部に
窪みが形成され、この窪みの両端部に生爪取付部材が当
接することを特徴とする。生爪の挿入穴の縁部に窪みを
形成することにより、生爪取付部材を、生爪の挿入穴の
２箇所に当接させることができる。

【００１９】請求項８記載の発明は、請求項７記載のワ
ークチャッキング装置において、生爪の挿入穴は円形
で、この挿入穴の縁部に窪みが形成され、生爪取付部材
の、上記挿入穴に嵌る部分の断面は円形でこの断面の外
径は上記挿入穴の径よりも小さいことを特徴とする。こ
のように構成することによって、生爪取付部材を、生爪
の挿入穴の２箇所に当接させることができる。

【００２０】請求項９記載の発明は、請求項１から８の
何れかに記載のワークチャッキング装置において、生爪
取付部材が挿入されるＴナットの挿入穴が、Ｔナットの
上面に螺合されるボルトの頭部に形成されていることを
特徴とする。このワークチャッキング装置においては、
上記生爪取付部材が挿入される上記Ｔナットの挿入穴
が、Ｔナットの上面に螺合されるボルトの頭部に形成さ
れているので、Ｔナットとして前記従来の工作機械用チ
ャックに使用されている既存のＴナットをそのまま利用
することができる。これにより、より安価な工作機械用
チャックの提供が可能になる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかるワークチャッキング装置の実施の形態について
説明する。図１に、本実施形態に係るワークチャッキン
グ装置（以下、単に「チャック１００Ａ」という）の一
例を示す。このチャック１００Ａは、図１及び図２に示
すように、前記従来のチャック１００と同様、チャック
本体１０と、マスタージョー２０と、Ｔナット３０と、
生爪４０と、生爪取付部材としての偏芯軸５０とを備え
ている。

【００２２】上記チャック１００Ａの生爪４０、Ｔナッ
ト３０、マスタージョー２０は、例えば、８インチ、６
インチ等の特定サイズのチャック本体１０に、それぞれ
１セットのチャック爪として組み付けられている。図１
及び図２に示すチャック１００Ａは、上記生爪４０、Ｔ
ナット３０、マスタージョー２０を組み付けて構成され
た３組のチャック爪が、チャック本体１０の一端面側
（ここでは上面側とする）に、各チャック爪の摺動方向
のなす角度が互いに１２０゜の等間隔となるように取り
付けられている。

【００２３】ここで、例えばシャフト状のワークは、周
知のように、上記３組のチャック爪がチャック本体１０
の法線方向に沿って摺動し、各チャック爪の生爪４０の
内側端に形成されている３つのワーク保持面４０ａで、
ワークの外周面の３箇所が外側から挟持されることによ
ってチャック１００Ａに固定される。また、円筒状のワ
ークは、上記３組のチャック爪がチャック本体１０の法
線方向に沿って摺動し、各チャック爪の生爪４０の外側
端に形成されている３つのワーク保持面４０ａが、ワー
クの円筒部内周面の３箇所に内側から当接することによ
ってチャック１００Ａに固定される。

【００２４】次に、上記チャック１００Ａの主要な構成
部材である上記Ｔナット３０、生爪４０、偏芯軸５０に
ついて説明する。図３（ａ）、（ｂ）に、上記Ｔナット
３０の一例を示す。このＴナット３０は、頭部３０ａと
胴部３０ｂとがＴ字状に一体形成されてなる。Ｔナット
３０の頭部３０ａは、上記マスタージョー２０のＴ溝２
０ａに対して上記法線方向に沿って摺動自在に嵌合する
形状に形成されている。なお、マスタージョー２０は、
工作機械のワーク回転軸（不図示）に取り付けられるチ
ャック本体１０に装着されており、油圧制御等によって
チャック本体１０の法線方向に沿って調節移動されてチ
ャック本体１０に位置決め固定される。

【００２５】また、上記Ｔナット３０の胴部３０ｂに
は、上記偏芯軸５０が貫通する２個の挿入穴３０ｃが、
上記胴部３０ｂの側面を貫通する向きに形成されてい
る。このＴナット３０の胴部３０ｂに形成された各挿入
穴３０ｃは、図３（ｃ）に示すように、上記偏芯軸５０
の軸部５０ａ（詳しくは後述する）が緩く貫通する大き
さに形成されている。さらに、Ｔナット３０の各挿入穴
３０ｃには、上記偏芯軸５０のカム部５０ｂの偏芯カム
面５０ｄが当接する略平坦なカム当接面３０ｄが形成さ
れている。

【００２６】図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、上記生爪
４０の一例を示す。この生爪４０には、長手方向両端
に、ワーク（不図示）を保持するワーク保持面４０ａ
と、上記Ｔナット３０の胴部３０ｂを外側から囲むよう
に嵌合する形状の嵌合溝４０ｂとが形成されている。ま
た、この生爪４０の嵌合溝４０ｂが形成されている部分
には、上記偏芯軸５０の真円部５０ａ（詳しくは後述す
る）が挿入されて支持される軸受け穴としての２個の挿
入穴４０ｃが、生爪４０の側面を貫通する向きに形成さ
れている。

【００２７】図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に、
上記偏芯軸５０の一例を示す。この偏芯軸５０は、上記
生爪４０の挿入穴４０ｃに挿入される断面形状が略真円
の軸部５０ａと、上記Ｔナット３０の挿入穴３０ｃに挿
入されるカム部５０ｂとで構成されている。また、偏芯
軸５０の側面（一方の軸部５０ａの端面）には、偏芯軸
５０を回転させるための六角レンチ（不図示）が挿入さ
れる六角穴５０ｃが形成されている。さらに、この偏芯
軸５０のカム部５０ｂには、偏芯軸５０が回転すること
によって、上記Ｔナット３０の挿入穴３０ｃに形成され
ているカム当接面３０ｄに当接する偏芯カム面５０ｄが
形成されている。

【００２８】次に、上記偏芯軸５０を用いて、上記Ｔナ
ット３０と生爪４０とを上記マスタージョー２０に取り
付ける方法について説明する。上記マスタージョー２０
に上記Ｔナット３０と生爪４０とを取り付けるには、ま
ず、図６に示すように、マスタージョー２０からＴナッ
ト３０と生爪４０とを分離した状態で、Ｔナット３０の
挿入穴３０ｃの中心と、生爪４０の挿入穴４０ｃの中心
とが、略一致した状態になるように、Ｔナット３０の胴
部３０ｂを生爪４０の嵌合溝４０ｂに嵌合させる。

【００２９】次いで、図７に示すように、Ｔナット３０
の挿入穴３０ｃに偏芯軸５０のカム部５０ｂが位置し、
生爪４０の挿入穴４０ｃに偏芯カム５０の軸部５０ａが
位置するように、上記挿入穴３０ｃ，４０ｃに偏芯軸５
０を挿入する。このとき、図８に示すように、偏芯軸５
０のカム部５０ｂに形成されている偏芯カム面５０ｄの
平坦な部分が、Ｔナット３０の挿入穴３０ｃに形成され
ている平坦なカム当接面３０ｄと対向するように偏芯軸
５０を挿入する。

【００３０】このように、Ｔナット３０、生爪４０、偏
芯軸５０を組付けた状態で、生爪４０を持ち上げると、
Ｔナット３０の平坦なカム当接面３０ｄが偏芯軸５０の
偏芯カム部５０ｂの平坦な部分５０ｄに当接するまで、
Ｔナット３０が自重により下がる。なお、この状態で、
図２に示すように、上記マスタージョー２０のＴ溝２０
ａにＴナット３０の頭部３０ａを挿入したとき、マスタ
ージョー２０の上面に形成された鋸歯状のセレーション
２０ｂと、上記生爪の４０の底面に形成された鋸歯状の
セレーション４０ｄとの噛み合いが外れるように、各部
の寸法関係が設定されている。これにより、上記生爪４
０を持ち上げながら、上記マスタージョー２０のＴ溝２
０ａに頭部３０ａが嵌合しているＴナット３０を、チャ
ック本体１０の法線方向に沿って任意の位置に移動させ
ることができ、生爪４０のワーク保持面４０ａの位置を
ワークの形状に応じて調節することができる。

【００３１】次いで、上述のようにして、上記マスター
ジョー２０に対する上記生爪４０の取付位置を決定した
後、上記偏芯軸５０の六角穴５０ｃに六角レンチを挿入
し、この六角レンチを操作して偏芯軸５０を所定方向
（ここでは時計方向）に回転する。この偏芯軸５０の回
転によって、図９に示すように、偏芯軸５０のカム部５
０ｂの偏芯カム面５０ｄが、Ｔナット３０の挿入穴３０
ｃのカム当接面３０ｄに当接して、Ｔナット３０と生爪
４０とが互いに引き付けられる向きに相対移動する。こ
のＴナット３０と生爪４０との相対移動により、図１０
に示すように、Ｔナット３０の頭部３０ａの段部が、マ
スタージョー２０のＴ溝２０ａの段部に当接し、かつ、
マスタージョー２０のセレーション２０ｄに生爪４０の
セレーション４０ｄが噛み合って、該マスタージョー２
０に生爪４０が極めて強固に固定される。

【００３２】ところで、上記偏芯軸５０が挿入される上
記Ｔナット３０の挿入穴３０ｃは、例えば、図１１
（ａ）、（ｂ）に示すように、前記従来のワークチャッ
キング装置に使用されている既存のＴナット３（図２３
及び図２４参照）の上面に螺合されるボルト６０の頭部
に形成するようにしてもよい。これにより、上記Ｔナッ
ト３０として既存のＴナット３をそのまま利用すること
ができるようになり、より安価なワークチャッキング装
置の提供が可能になる。

【００３３】また、上記既存のＴナット３をそのまま本
実施形態のチャック１００ＡのＴナットとして利用する
他の方法としては、例えば、図１２に示すように、Ｔナ
ット３０の頭部３０ａ上面に金属製のブロックを溶接し
て、挿入穴３０ｃを形成するための胴部３０ｂを形成す
るようにしてもよい。なお、図１２に示す例では、Ｔナ
ット３０の頭部３０ａと胴部３０ｂとの間が上下に２段
になっていて、上段の胴部３０ｂのみが生爪４０の嵌合
溝４０ｂに嵌合するようになっている。これに対して図
２、図３、図６、図７、図１０などに示す例では、Ｔナ
ットの頭部と胴部との間が１段になっている。しかし、
図２、図３、図６、図７、図１０などに示すものにおい
ても、図１２に示す例のように、Ｔナットの頭部と胴部
との間を上下２段とし、上段の胴部のみを生爪４０の嵌
合溝４０ｂに嵌合させるようにしてもよい。

【００３４】生爪４０としては、例えば、図１３に示す
ように、上記偏芯軸５０の軸部５０ａが挿入される挿入
穴４０ｃを、３つ形成したものであってもよい。このよ
うに、生爪４０の挿入穴４０ｃの数を多く形成すること
によって、上記Ｔナット３０に対する生爪４０の取付位
置を、ワークの形状や大きさに応じて選択することが可
能になる。

【００３５】また、上記偏芯軸５０としては、例えば、
図１４に示すように、上記Ｔナット３０の挿入穴３０ｃ
に挿入される部分を軸部５０ａとし、上記生爪４０の挿
入穴４０ｃに挿入される部分をカム部５０ｂとしてもよ
い。なお、この場合には、生爪４０の挿入穴４０ｃにカ
ム当接面が形成されることはいうまでもない。

【００３６】さらに、上記偏芯軸５０としては、例え
ば、図１５に示すように、その両端側に形成されている
軸部５０ａ、５０ａのうち、一方の軸部５０ａを、その
上面の一部において平坦に形成したものであってもよ
い。なお、図１５（ｄ）に示すように、生爪４０の挿入
穴４０ｃを円形とし、Ｔナット３０の挿入穴３０ｃは上
記挿入穴４０ｃよりも多少大きめにするとともに、外側
から見たとき、上記挿入穴３０ｃの一部に形成した平坦
部３０ｄが上記挿入穴４０ｃから見えるようにしてお
く。一方、偏心軸５０は、上記のように、一方の軸部５
０ａに平坦な部分を形成しておき、この平坦な部分を、
上記Ｔナット３０の挿入穴３０ｃの平坦部３０ｄに対向
させながら、偏心軸５０を生爪４０とＴナット３０の挿
入孔３０ｃ、挿入穴４０ｃに挿入するようにする。この
ような構成にしておけば、マスタージョーのＴ溝にＴナ
ット３０を嵌め、Ｔナットの胴部を生爪４０で挟み込ん
だ状態で、偏心軸５０を挿入することができ、また、偏
心軸５０を回転させることによって生爪４０とＴナット
３０とを引き付け、チャック本体に固定することができ
る。このような構成にすると、偏心軸５０を挿入しただ
けで、生爪４０とＴナット３０とを引き付けない状態で
は、偏心軸５０が抜け落ちる可能性があるので、偏心軸
５０の一端部に大径部を形成し、あるいは、図５に示す
ように、偏心軸５０の一端部に周溝５０ｆを形成し、こ
の周溝５０ｆリング状ストッパを取り付けるなどの抜け
防止手段を設けるとよい。こうしておけば、生爪４０と
Ｔナット３０とを倒した状態で、偏心軸５０を垂直方向
に挿入することができる。

【００３７】また、上記偏芯軸５０は、市販の六角穴付
ボルトや六角ボルトのネジ山が形成されていない部分を
利用して形成することができる。図１６（ａ）は、市販
の六角穴付ボルトを利用して偏芯軸５０を形成した例で
ある。図１６（ｂ）は、市販の六角ボルトを利用して偏
芯軸５０を形成した例である。図１６（ｃ）は、同じく
市販の六角ボルトを利用して、図１５に示すような偏芯
軸５０を形成した例である。

【００３８】さらに、上記偏芯軸５０としては、例え
ば、図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、偏芯
軸５０の軸部５０ａの一部を平坦に削り、この平坦面に
回り止め部材としての板バネ７０を片持ち的に取り付
け、板バネ７０の先端部を上記生爪４０の挿入穴４０ｃ
に係合させることによって、偏芯軸５０の回り止め部材
としたものであってもよい。

【００３９】図１７（ｃ）に示すように、上記板バネ７
０は、その先端部が挿入穴４０ｃに係合することによっ
て撓み、撓むことによって生ずる反発力で板ばね７０の
先端部が上記挿入穴４０ｃに圧接する。これにより、外
部からの振動等の影響によって偏芯軸５０が緩む方向に
回転しにくくなり、上記Ｔナット３０に対して上記生爪
４０をより強固に取り付けることができるようになる。

【００４０】生爪４０とＴナット３０とを締め付けた状
態での偏芯軸５０の緩み防止手段として、図１７（ｄ）
（ｅ）に示すように、偏芯軸５０のカム面を多角形状に
してもよい。こうすれば、生爪４０とＴナット３０とを
締め付けた状態でＴナット３０の平坦部３０ｄに、偏芯
軸５０のカム面を構成する平坦部５０ｆの一つが当た
り、偏芯軸５０が緩む方向に回転しにくくなる。

【００４１】また、本実施形態のチャック１００Ａの生
爪取付部材としては、例えば、図１８（ａ）、（ｂ）に
示すように、上記Ｔナット３０の挿入穴３０ｃ及び上記
生爪４０の挿入穴４０ｃに挿入される部分に、テーパ面
８０ａ，９０ａを形成したボルト８０とナット９０で構
成してもよい。図１８（ｂ）に示すように、生爪取付部
材を構成する上記ボルト８０とナット９０は、上記Ｔナ
ット３０の挿入穴３０ｃおよび上記生爪４０の挿入穴４
０ｃに両側から挿入され、ボルト８０にナット９０がね
じ込まれることにより両者が互いに引き付けられる。こ
のとき、ボルト８０とナット９０に形成されたテーパ面
８０ａ，９０ａにより、Ｔナット３０と生爪４０とが相
対移動させられ、前述したように、マスタージョー２０
に対して生爪４０が取り付けられる。

【００４２】ところで、汎用旋盤のチャックに用いられ
るＴナットに、上記生爪４０を取り付ける場合には、例
えば、図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｔナット３
Ａの上面に形成されている既存のネジ穴に、図１１に示
した挿入穴３０ｃを有するボルト６０を螺合するように
すればよい。

【００４３】また、上記汎用旋盤のチャックに用いられ
るＴナット３Ａに、上記生爪４０を取り付ける他の方法
としては、例えば、図２０に示すように、Ｔナット３Ａ
の上面に金属製のブロックを溶接して、挿入穴３０ｃを
形成するための胴部３０ｂを形成するようにしてもよ
い。

【００４４】ここまで説明してきた各実施形態では、生
爪取付部材の回転によってＴナットに生爪を取り付けた
状態で、生爪取付部材と生爪の挿入孔とが１箇所で当接
するようになっている。生爪の内側端面でワークを挟み
込み、または外則端面でワークを保持すると、生爪取付
部材と生爪の挿入孔との当接部を支点として生爪をマス
タージョーから持ち上げようとする力が加わる。この力
を確実に受け止めて、生爪を安定に受け止めるために
は、生爪取付部材の回転によってＴナットに生爪を取り
付けた状態で、生爪取付部材と生爪の挿入孔とが複数箇
所で当接するようにするとよい。その実施形態を図２１
ないし図２４に示す。

【００４５】図２１、図２２に示す実施形態は、生爪４
０の、生爪取付部材挿入穴４０ｈを、全体としては半径
Ｒ１の円形の穴４０ｉで形成するとともに、この穴４０
ｉの一部、図示の例では下側の一部を、上記半径Ｒ１よ
りも小さい半径Ｒ２の円で削り取って、生爪４０の上記
挿入穴４０ｈの縁部に半径Ｒ２の窪み４０ｊが形成され
た構造になっている。この例によれば、上記挿入穴４０
ｈの下部に、半径Ｒ１の円と半径Ｒ２の円とのつながり
部分、換言すれば、上記窪み４０ｊの両端部に角が生じ
ていて、この二つの角が、生爪取付部材５０の当接部Ｔ
となっている。

【００４６】上記生爪取付部材挿入穴４０ｈに挿入され
る生爪取付部材５０の軸部の断面径Ｒ３は、上記半径Ｒ
１よりも小さく、半径Ｒ２よりも大きい。したがって、
生爪取付部材５０を回転させて生爪４０およびＴナット
３０をマスタージョー２０に一体に固定した状態では、
生爪取付部材５０の外周面が、上記挿入穴４０ｈの２箇
所の当接部Ｔ、Ｔに当接し、生爪取付部材５０が生爪４
０に安定に保持される。これにより、生爪４０に負荷が
加わって、生爪４０をマスタージョーから持ち上げよう
とする力が加わっても、生爪４０を安定に保持すること
ができる。なお、上記当接部Ｔ、Ｔを、生爪取付部材５
０の軸部の断面径Ｒ３と同じ径の円形に沿って面取りし
ておけば、当接部Ｔ、Ｔに生爪取付部材５０の軸部が面
接触し、生爪取付部材５０をより安定に保持することが
できる。

【００４７】図２３、図２４に示す実施形態は、生爪４
０の、生爪取付部材挿入穴４０ｋを、全体としては半径
Ｒ１の円形の穴４０ｍで形成するとともに、この穴４０
ｍの一部、図示の例では下側の一部を、上記半径Ｒ１の
円に続く接線方向の線４０ｎ、４０ｎに沿って削り取っ
て窪みを形成した構造になっている。上記線４０ｎ、４
０ｎは下方に向かって互いに接近する向きの線になって
いて、上記窪みの底４０ｐにつながっている。

【００４８】上記生爪取付部材挿入穴４０ｋに挿入され
る生爪取付部材５０の軸部の径Ｒ３は、上記半径Ｒ１よ
りも僅かに小さく、上記窪みに落ち込んでしまうことの
ない大きさになっている。したがって、生爪取付部材５
０を回転させて生爪４０およびＴナット３０をマスター
ジョー２０に一体に固定した状態では、生爪取付部材５
０の外周面が、上記窪みを構成する二つの線４０ｎ、４
０ｎ上の当接部Ｔ、Ｔに当接し、生爪取付部材５０が生
爪４０に安定に保持される。これにより、生爪取付部材
５０が生爪４０の挿入穴４０ｋに２箇所で当接すること
になり、生爪４０に負荷が加わって、生爪４０をマスタ
ージョーから持ち上げようとする力が加わっても、生爪
４０を安定に保持することができる。

【００４９】以上説明したように、各実施形態に係るチ
ャック１００Ａにおいては、上記偏芯軸５０などからな
る生爪取付部材が挿入される上記Ｔナット３０の挿入穴
３０ｃ及び上記生爪４０の挿入穴４０ｃ、４０ｈ、４０
ｋが、上記Ｔナット３０と上記生爪４０との嵌合部の側
面を貫通する向きに形成されている。従って、上記生爪
４０の、生爪取付部材が挿入される挿入穴４０ｃを形成
するために必要な部分の、生爪４０の全体に占める割合
が、図２７および図２８に示した従来の工作機械用チャ
ックに取り付けられている生爪４と比較して少なくな
り、生爪４０のワーク保持面の加工代が多くなる。

【００５０】すなわち、上記従来のワークチャッキング
装置に取り付けられている生爪４の加工代は、図２１
（ａ）あるいは図２２（ａ）において、斜線が施されて
いる部分以外の白抜き部分となる。これに対し、本実施
形態に係るチャック１００Ａに取り付けられている生爪
４０の加工代は、図２５（ｂ）あるいは図２６（ｂ）に
おいて、斜線が施されている部分以外の白抜き部分とな
り、従来の生爪４と比較して生爪４０の加工代の方が多
くなる。

【００５１】ここで、図２５（ａ）、（ｂ）に示す生爪
４，４０は、ロングサイズの生爪の一例を示すものであ
る。また、図２６（ａ）、（ｂ）に示す生爪４，４０
は、比較的利用し易いショートサイズの生爪の一例を示
すものである。

【００５２】なお、各実施の形態においては、生爪４０
とＴナット３０とマスタージョー２０のセットがチャッ
ク本体の一端面側に互いに１２０゜の等間隔で取り付け
られた三ツ爪チャックの例になっていたが、チャックの
大きさ等により四ツ爪チャック、五ツ爪チャック等に適
宜設計変更は可能であることは言うまでもない。

【００５３】ワークの形状に合わせて生爪を加工すると
き、生爪を保持する冶具が用いられる。この冶具の形式
には各種あり、生爪に縦方向に形成した穴、すなわち、
チャック本体への生爪取付部材の挿入穴に対し直交する
方向の穴を設けてもよい。この穴は１個あればよいの
で、この穴を設けても、従来の生爪と比較すれば、ワー
ク保持面の加工代を多く形成することができ、生爪を長
期間に亘って使用することができる。

【００５４】従来のワークチャッキング装置によれば、
チャック本体に生爪を装着しまた取り外す際に、チャッ
キング装置の主軸の回転方向と同じ方向にネジを回転さ
せるため、主軸にある程度の抵抗がないとチャック本体
が回転し、ネジを回す作業がやりづらかった。そこで、
上記主軸を低速回転モードに切り替えてその回転抵抗を
大きくした状態で作業をしていた。その点、本発明によ
れば、主軸方向に対し直角方向から生爪取付部材を挿入
し、主軸の回転面に対し直交する面内で生爪取付部材を
回転させればよく、主軸が高速回転モードにあっても生
爪の装着および取り外しが可能であるから、作業が容易
であり、主軸の回転モードを切り替える必要もないか
ら、迅速な作業が可能である。

【００５５】

【発明の効果】請求項１乃至９記載の発明によれば、生
爪取付部材が挿入される挿入穴を形成するために必要な
部分の、生爪の全体に占める割合が少なく、生爪のワー
ク保持面の加工代を多く形成することができるので、生
爪を長期間に亘って使用できるようになり、長寿命で経
済的なワークチャッキング装置を提供することができ
る。

【００５６】特に、請求項２記載の発明によれば、上記
生爪取付部材が偏芯カム面を有する偏芯軸で形成されて
いるので、偏芯軸を僅かに回転させるだけで、上記Ｔナ
ットに対して上記生爪を取り付けることができるように
なる。また、偏芯軸が挿入される挿入穴の加工も容易と
なり、挿入穴に切粉等が侵入しても挿入穴の損傷が少な
くなる。

【００５７】また、請求項３記載の発明によれば、上記
偏芯軸の、生爪の挿入穴に挿入される部分を、断面形状
が略真円の軸部で形成し、上記Ｔナットの挿入穴に挿入
される部分を、上記軸部の断面形状よりも小径な上記偏
芯カム面を有するカム部で形成することにより、偏芯カ
ム面やカム当接面への切粉等の侵入を防止して工作機械
用チャックの長寿命化を図ることが可能になる。また、
上記生爪及びＴナットの挿入穴に上記偏芯軸を挿入した
後、Ｔナットをチャック本体に位置決め固定されたマス
タージョーのＴ溝に嵌合して生爪及びＴナットをチャッ
ク本体に装着することにより、上記偏芯軸の軸部とカム
部との段差を利用して、挿入穴から偏芯軸が脱落するこ
とを防止できるようになる。

【００５８】請求項４記載の発明によれば、偏芯軸の回
り止め部材としての板バネの先端部が、偏芯軸の回転に
より上記挿入穴に係合することにより、外部からの振動
等の影響によって偏芯軸が緩む方向に回転しにくくな
り、上記Ｔナットに対して上記生爪をより強固に取り付
けることができるようになる。

【００５９】請求項５記載の発明によれば、ボルトとナ
ットに形成されたテーパ面により上記Ｔナットと上記生
爪とを相対移動させて、マスタージョーに対して生爪を
取り付けることができる。

【００６０】請求項６ないし８記載の発明によれば、生
爪取付部材を回転させて生爪およびＴナットをマスター
ジョーに一体に固定した状態では、生爪取付部材の外周
面が、生爪の挿入穴に形成されている２箇所の当接部に
当接し、生爪取付部材が生爪に安定に保持される。これ
により、生爪に負荷が加わって、生爪をマスタージョー
から持ち上げようとする力が加わっても、生爪を安定に
保持することができる。

【００６１】請求項９記載の発明によれば、上記生爪取
付部材が挿入されるＴナットの挿入穴が、Ｔナットの上
面に螺合されるボルトの頭部に形成されているので、Ｔ
ナットとして従来のワークチャッキング装置に使用され
ている既存のＴナットをそのまま利用することができる
ようになり、より安価なワークチャッキング装置の提供
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るワークチャッキング装
置の一例を示す概略斜視図である。

【図２】上記ワークチャッキング装置の主要な構成部材
であるＴナット、生爪、偏芯軸のマスタージョーへの取
付構造の一例を示す概略正面図である。

【図３】（ａ）はＴナットの一例を示す斜視図、（ｂ）
はＴナットの側面図、（ｃ）はＴナットの挿入穴に偏芯
軸の真円部が挿入された状態を示す概略断面図である。

【図４】（ａ）は上記生爪の一例を示す斜視図、（ｂ）
は生爪の側面図、（ｃ）は生爪の底面図である。

【図５】（ａ）は上記偏芯軸の一例を示す斜視図、
（ｂ）は偏芯軸の正面図、（ｃ）は偏芯軸の側面図、
（ｄ）は図５（ｂ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。

【図６】上記Ｔナットに上記生爪を組付ける際の工程を
説明するための側面図である。

【図７】図６のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

【図８】図７のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う要部断面図であ
る。

【図９】上記Ｔナットに上記生爪を組付けた後、該Ｔナ
ットと生爪との挿入穴に挿入された上記偏芯軸を回転し
た状態を示す要部断面図である。

【図１０】上記偏芯軸の回転により上記Ｔナット及び上
記生爪が上記マスタージョーに取り付けられた状態を示
す概略正面図である。

【図１１】（ａ）は上記Ｔナットの他の構成例を示す分
解斜視図、（ｂ）はＴナットの斜視図である。

【図１２】上記Ｔナットのさらに他の構成例を示す斜視
図である。

【図１３】（ａ）は上記生爪の他の構成例を示す側面
図、（ｂ）は生爪の底面図である。

【図１４】（ａ）は上記偏芯軸の他の構成例を示す側面
図、（ｂ）は上記偏芯軸の正面図、（ｃ）は上記偏芯軸
の平面図である。

【図１５】（ａ）は上記偏芯軸のさらに他の構成例を示
す側面図、（ｂ）はこの偏芯軸の正面図、（ｃ）はこの
偏芯軸の平面図、（ｄ）は上記偏芯軸と組み合わせるこ
とができるＴナットと生爪の孔の例を示す側面図であ
る。

【図１６】（ａ）は上記偏芯軸として市販の六角穴付ボ
ルトを利用した構成例を示す斜視図、（ｂ）は上記偏芯
軸として市販の六角ボルトを利用した構成例を示す斜視
図、（ｃ）は上記偏芯軸として市販の六角ボルトを利用
した他の構成例を示す斜視図である。

【図１７】（ａ）は回り止め部材としての板バネを取り
付けた構成の偏芯軸を示す斜視図、（ｂ）はこの偏芯軸
の正面図、（ｃ）はこの偏芯軸を上記生爪の挿入穴に挿
入して回転した状態を示す要部断面図、（ｄ）は回り止
めとして有効な偏芯軸とＴナットおよび生爪の孔の例を
示す側面図、（ｅ）は同上偏芯軸でＴナットと生爪とを
締め付けた状態を示す側面図である。

【図１８】（ａ）は偏芯軸のさらに他の構成例を示す分
解斜視図、（ｂ）はこの偏芯軸を上記Ｔナットと生爪と
の挿入穴に挿入している状態を示す要部断面図である。

【図１９】（ａ）は汎用旋盤のチャックに用いられる上
記Ｔナットの構成例を示す分解斜視図、（ｂ）は上記Ｔ
ナットの斜視図である。

【図２０】上記汎用旋盤のチャックに用いられる上記Ｔ
ナットの他の構成例を示す斜視図である。

【図２１】本発明に適用可能な生爪の別の例を示す側面
図である。

【図２２】上記生爪の挿入穴とこの孔に挿入される生爪
取り付け部材との関係を示す拡大側面図である。

【図２３】本発明に適用可能な生爪のさらに別の例を示
す側面図である。

【図２４】上記生爪の挿入穴とこの孔に挿入される生爪
取り付け部材との関係を示す拡大側面図である。

【図２５】（ａ）は従来のワークチャッキング装置に使
用されている生爪の加工代を示す概略斜視図、（ｂ）は
本発明の実施形態に係るワークチャッキング装置の生爪
の加工代を示す概略斜視図である。

【図２６】（ａ）は従来のワークチャッキング装置に使
用されている他の生爪の加工代を示す概略斜視図、
（ｂ）は本発明の実施形態に係るワークチャッキング装
置の他の生爪の加工代を示す概略斜視図である。

【図２７】従来のワークチャッキング装置の一例を示す
概略斜視図である。

【図２８】上記従来のワークチャッキング装置の主要な
構成部材であるＴナット、生爪、偏芯軸のマスタージョ
ーへの取付構造の一例を示す概略正面図である。

【符号の説明】

１０チャック本体２０マスタージョー２０ａマスタージョーのＴ溝２０ｂマスタージョーのセレーション３０Ｔナット３０ａＴナットの頭部３０ｂＴナットの胴部３０ｃＴナットの挿入穴３０ｄＴナットのカム当接面４０生爪４０ａ生爪のワーク保持面４０ｂ生爪の嵌合溝４０ｃ生爪の挿入穴４０ｄ生爪のセレーション４０ｈ挿入孔４０ｋ挿入孔５０偏芯軸（生爪取付部材）５０ａ偏芯軸の軸部５０ｂ偏芯軸のカム部５０ｃカム部の六角穴５０ｄカム部の偏芯カム面６０Ｔナットの上面に螺合されるボルト７０板バネ８０テーパ面が形成されたボルト９０テーパ面が形成されたナット１００Ａチャック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工作機械のワーク回転軸に取り付けられる
チャック本体と、上記チャック本体の法線方向に沿って調節移動されてチ
ャック本体に位置決め固定可能で上記法線方向に沿うＴ
溝が形成されたマスタージョーと、上記マスタージョーのＴ溝に対して上記法線方向に沿っ
て摺動自在に嵌合する頭部が形成されるとともに頭部と
一体に胴部が形成されたＴナットと、ワークを保持するワーク保持面および上記Ｔナットの胴
部に嵌合する嵌合溝が形成された生爪と、上記Ｔナットと上記生爪との嵌合部を貫通する挿入穴に
挿入されＴナットに対して生爪を取り付ける生爪取付部
材とを備えたワークチャッキング装置であって、上記生爪取付部材が挿入される上記挿入穴が、上記Ｔナ
ットと上記生爪との嵌合部の側面を貫通する向きに形成
されていることを特徴とするワークチャッキング装置。
【請求項２】請求項１記載のワークチャッキング装置に
おいて、上記挿入穴に挿入される上記生爪取付部材は、この生爪
取付部材の回転により上記Ｔナットと上記生爪とを相対
移動させる偏芯カム面を有する偏芯軸で形成され、この
偏芯軸の回転により上記偏芯カム面の当接するカム当接
面が上記挿入穴に形成されていることを特徴とするワー
クチャッキング装置。
【請求項３】請求項２記載のワークチャッキング装置に
おいて、上記偏芯軸の回転により偏芯カム面の当接するカム当接
面が上記Ｔナットの挿入穴に形成され、上記偏芯軸の偏
芯カム面がＴナットの挿入穴に対応する位置に形成され
ていることを特徴とするワークチャッキング装置。
【請求項４】請求項２又は３記載のワークチャッキング
装置において、上記生爪取付部材としての上記偏芯軸に、先端部が上記
挿入穴に係合することによって偏芯軸の回転止めをなす
板バネが配設されていることを特徴とするワークチャッ
キング装置。
【請求項５】請求項１記載のワークチャッキング装置に
おいて、上記挿入穴に挿入される上記生爪取付部材は、上記挿入
穴への挿入により上記Ｔナットと上記生爪とを相対移動
させるテーパ面を有するボルトとナットで構成されてい
ることを特徴とするワークチャッキング装置。
【請求項６】請求項１、２または３記載のワークチャッ
キング装置において、生爪取付部材が生爪の挿入穴の２箇所に当接することを
特徴とするワークチャッキング装置。
【請求項７】請求項６記載のワークチャッキング装置に
おいて、生爪の挿入穴の縁部に窪みが形成され、この窪みの両端
部に生爪取付部材が当接することを特徴とするワークチ
ャッキング装置。
【請求項８】請求項７記載のワークチャッキング装置に
おいて、生爪の挿入穴は円形で、この挿入穴の縁部に窪みが形成
され、生爪取付部材の、上記挿入穴に嵌る部分の断面は円形で
この断面の外径は上記挿入穴の径よりも小さいことを特
徴とするワークチャッキング装置。
【請求項９】請求項１から８の何れかに記載のワークチ
ャッキング装置において、生爪取付部材が挿入されるＴナットの挿入穴が、Ｔナッ
トの上面に螺合されるボルトの頭部に形成されているこ
とを特徴とするワークチャッキング装置。