JP2003245810A - ボールピンチャック - Google Patents

ボールピンチャック

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JP2003245810A JP2003046617A JP2003046617A JP2003245810A JP 2003245810 A JP2003245810 A JP 2003245810A JP 2003046617 A JP2003046617 A JP 2003046617A JP 2003046617 A JP2003046617 A JP 2003046617A JP 2003245810 A JP2003245810 A JP 2003245810A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一つのチャック体(２)中にて軸方向に可動
の一つの締付ピストン(７)を備えるボールピンチャック
において、選択的に、ワークの軸方向の位置についても
正確であって高い再現可能性が得られるように固定を行
うことができるものを提供する。 【解決手段】この締付ピストン(７)には、複数の締付あ
ご(５)を接続するためにチャック体(２)に割り当てられ
た、複数のボールピン(４)が組み付けられている。複数
のボールピン(４)が一つのチャックプレート(３)に配さ
れており、このチャックプレート(３)は、少なくとも１
つあるバネ(２１)の力に抗して軸方向へとチャック体
(２)に対して可動なように取り付けられている。一つの
切換部材(２２)が、チャックプレート(３)のバネ伸縮を
遮る係止位置・姿勢と、該バネ伸縮を自由に行わせる引
き下げ位置・姿勢との間でシフト可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一つのチャック体
中を軸方向に可動に配された一つの締付ピストンが備え
られたボールピンチャックに関する。
【０００２】
【従来の技術】この締付ピストンには、一つのチャック
体に割り当てられた複数のボールピンが、複数の締付あ
ごを接続すべく構成されて組みつけられている。
【０００３】ボールピンチャックは、実際の使用により
知られている。ボールピンチャックは、複数の締め付け
あごを締め付けるべきワークに突き当てる際、特にはワ
ークの周面に合わせるために動きの自由度が望まれるな
らば、特に締め付けの目的で、常に組みつけられる。こ
のような動きの自由度は、複数のボールピンによって与
えられるものであり、これらボールピンは、その球の中
心点の周りに回転運動可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、導入部で述べたようなボールピンチャックを構成
するにあたり、締付を進めて固定を行う際に、ワークを
半径方向の中央位置に正確に固定できるのに加えて、選
択的に、ワークの軸方向の位置についても正確であって
高い再現可能性が得られるように固定を行うことができ
るようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、導入部で述
べたようなボールピンチャックにおいて、以下により解
決される。複数のボールピンが一つのチャックプレート
中に配されている。このチャックプレートは、少なくと
も１つ存在するバネの力に抗して、軸方向に、一つのチ
ャック体に対して可動に取り付けられている。そして、
切換部材が、チャックプレートのバネ伸縮を遮る係止位
置・姿勢と、バネ伸縮を自由に行わせる引き下げ位置・
姿勢との間で、シフト可能である。
【０００６】このようなボールピンチャックは、以下の
利点を備える。
【０００７】締め付けを進める際には、切換部材が引き
下げの位置・姿勢に切り換えられるのであり、ボールピ
ンが、まず、締め付けられるべきワークに当接される。
その後、締付ピストンによってもたらされる軸方向の力
がバネの力を上回ったとき、チャックプレートと共に、
バネの圧縮のもとで軸方向に移動される。これにより、
ワークも軸方向に移動させられ、好ましくはストッパに
突き当てるような具合に引っ張られる。その結果、引き
下げ効果が実現される。
【０００８】ここで、引き下げ効果の実現が強制的なも
のでなく、切換部材の切換によって引き下げ効果なしに
締め付けを進めることも可能であるならば、特に好まし
い。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の枠内において、チャック
プレートがチャック体の案内受入部中を案内されるガイ
ド柱に接続しているのが好ましい。これに伴う利点は、
締め付け工程の正確さと良好な再現可能性に必要である
ところの、チャック体に対する可動のチャックプレート
の案内が、確実となることである。
【００１０】このような構成であると、次のことが可能
となる。切換部材が、チャック軸の周りを回転可能にチ
ャック体に取り付けられているカムリングからなり、こ
のカムリングがガイド柱の自由端との協同で作用するも
のであるということも可能となる。これにより、好都合
にも、切換部材を、ガイド柱の長さだけ、フロントプレ
ートから離してボールピンチャックのチャック体中に配
することが可能となる。したがって、締付を進めるのに
必要な構造部分における空間的なひずみ補正が可能とな
る。
【００１１】引き下げ効果を引き起こさないように切り
替えるために定まる締め付け工程条件を有するようにす
るためには、ガイド柱の自由端に、案内受入部の周りの
リング溝中に受け入れられるリングフランジが形成され
ている。該リングフランジは、カムリングの係止位置・
姿勢において溝の下面に当接する。したがって、フロン
トプレートがガイド柱を介して直接カムリングに当接
し、該カムリングは固定して備えられたストッパとして
の溝下面に対してリングフランジを押圧するということ
が想定されている。
【００１２】カムリングについて、係止位置・姿勢と引
き下げ位置・姿勢との間でシフト可能とするために、ボ
ールピンチャックは、以下のように形成されている。ロ
ック部材が備えられ、該ロック部材は、半径方向の案内
受入部中を、レンチにより、カムリング中に噛み合う位
置・姿勢と、カムリングとの係合を解除し締付ピストン
のピン受入部中に噛み合う位置・姿勢との間を、シフト
可能であるように形成されている。レンチによって、引
き下げ位置・姿勢と、係止位置・姿勢との間のカムリン
グの回転をひき起こすことができる。
【００１３】しかしながら同時に、締付ピストンを移動
させることができず、したがって締付あごが作動されな
いことを確実にするために、ロック部材の端部をピン受
入部に導入することによって、ロック装置が実現されて
いる。さらには、ボールピンチャックが配された旋盤に
おいて、ストローク制御が、安全装置として、旋盤その
他回転機械の始動を阻止する。その結果、差し込まれた
レンチによる損傷が阻止される。
【００１４】ワークを引き下げ力なしに締め付けるべき
か、または、最大の引き下げ力で締め付けるべきかとい
う選択をしなくても良いように、バネを用いた引き下げ
力を調整するための位置・姿勢調整手段が備えられる。
この位置・姿勢調整手段は、構造上簡単な具合に、チャ
ックプレート中に配されたバネ圧縮のための調整ネジに
よって形成されている。
【００１５】良好な再現可能性を備えた充分に正確な締
め付けを行うためには、チャックプレート中に、ボール
ピンを精確に配置することを要する。このような配置
は、ボールピンがガイド部材を介してチャックプレート
中に取り付けられていること、及び、ボールピンがリン
グによってガイド部材の受け入れ部中で固定されている
ことによって実現されている。
【００１６】ここで、形態をシンプルにする点において
は、リングが外向きネジ山を備えたネジ山リングとして
構成され、この外向きネジ山をガイド部材の内向きネジ
山中にネジ込むことができるのが好ましい。配置をより
良く行うためには、ボールピンのピン軸が、ガイド部材
と協同で作用を行うための第１のガイド面を有するなら
ば役立つ。該ガイド面により、ボールピンが１方向にの
み球の中心点の周りを回転運動することができることが
保証される。
【００１７】ボールピンチャックは、なるべく、ワーク
の内面側からの締め付けのためにも、外面側からの締め
付けのためにも、汎用できるものであるのが望ましい。
そのため、ボールピンチャックをガイド部材と共に回転
することが必要である。このことを可能にするために、
チャックプレート上に、該ガイド部材を固定するため
の、締付かぎツメが、係止の位置・姿勢と、切り替えの
位置・姿勢との間で振れ動き可能に取り付けられてい
る。
【００１８】これにより、係止の位置・姿勢から切り替
えの位置・姿勢への締付かぎツメのシフトの際に、ボー
ルピンをガイド部材と共に軸方向にシフトさせ、１８０
度回転させることができる。そして、切り替えの位置・
姿勢から係止の位置・姿勢への締付かぎツメのシフトの
後には、締付ピストンの移動方向が同じままで、外面側
からの締付と、内面側からの締付との間で、切り替えが
達成される。
【００１９】このために、また、締付ピストン中には、
ボールピンのコッター斜面との協同で作用を行うための
リングが２つの係止嵌合部の間で回転可能に取り付けら
れる。ここで、リング中の係止嵌合部を形成するため
に、バネの力による作用を受けた一つの係止ピンを備
え、また、締付ピストン中に２つの係止凹部を備えるこ
とが想定される。
【００２０】以下に、図面に描かれた実施例を用いて本
発明を詳細に説明する。
【００２１】図面に、ボールピンチャック１が描かれて
いる。ボールピンチャック１には、一つのチャック体２
が備えられる。また、ボールピンチャック１の自由端に
は、該チャック体２に対して軸方向に可動に、一つのチ
ャックプレート３が備えられる。このチャックプレート
３には、複数のボールピン４が取り付けられており、図
示の例では、３つのボールピン４が取り付けられてい
る。これらボールピン４には、複数のつかみあご５が接
続されているが、図示の例では、ネジ接続６を通じて接
続されている。
【００２２】これらボールピン４は、チャック体２中を
軸方向に可動に取り付けられた一つの締付ピストン７に
よって、半径方向に、位置・姿勢をシフト可能に配され
ている。この締付ピストン７には、ボールピン４のコッ
ター斜面８と協同で作用を行うべく備えられた一つのリ
ング９が、２つの係止嵌合部１０，１１の間で回転可能
に取り付けられている。係止嵌合部を形成すべく、リン
グ９中には、バネの力の作用を受ける係止ピン１２が備
えられ、締付ピストン７中には、２つの係止凹部１３が
備えられる。
【００２３】複数のボールピン４が、複数のガイド部材
１４を用いてチャックプレート３中に嵌め込まれてい
る。これらガイド部材１４は、ボールピン４を、第１の
ガイド面１５により支持する。この第１のガイド面１５
は、ボールピン４に割り当てられたピン軸１６に接する
ように形成されている。ガイド部材１４そのものに、第
２のガイド面３６が備えられ、これにより、ガイド部材
１４の位置・姿勢が、チャック体２に対して合わせられ
る。各ボールピン４が、それぞれ１つのリング１７によ
り、関連するガイド部材１４の受入部中に固定される。
これらリング１７は、外向きネジ山を備えたネジ山リン
グとして構成されており、ガイド部材１４の内向きネジ
山中にネジ込み可能である。ガイド部材１４を固定すべ
く、チャックプレート３上には、係止の位置・姿勢と、
切り替え・取り替えの位置・姿勢との間で振れ動き可能
に締付かぎツメ１８が取り付けられている。
【００２４】チャックプレート３がガイド柱１９に接続
されており、このガイド柱１９はチャック体２の案内受
入部２０中を案内されている。また、チャックプレート
３は、チャック体２に対して、バネ２１の力に抗して軸
方向に可動に組み付けられている。実施例では３つのバ
ネ２１の力に抗して可動となっている。
【００２５】チャック体２には、さらに、切換部材２２
が備えられる。切換部材２２は、チャックプレート３の
バネ伸縮を遮る遮断位置・姿勢と、バネ伸縮の遮断を解
除する引き下げ位置・姿勢との間をシフト可能である。
切換部材２２は、チャック体２に接してチャック軸２３
の周りを回転可能に取り付けられたカムリング２４から
なる。このカムリング２４は、ガイド柱１９の自由端と
協同で作用を行うものであり、ガイド柱１９の自由端に
は、リングフランジ２５が備えられる。このリングフラ
ンジ２５は、案内受入部２０の周りに形成されたリング
溝２６中に位置する。
【００２６】カムリング２４が係止位置・姿勢にあると
き、リングフランジ２５が溝の下面２７に当接する。同
様に、カムリング２４が引き下げ位置・姿勢にあり、ボ
ールピンチャックが開放位置・姿勢にあるならば、バネ
の作用の結果として、フロントプレート３が、ガイド柱
１９及びリングフランジ２５でもって、溝の下面２７に
対して押圧を行う。そのため、フロントプレート３も、
またリングフランジ２５も、これらがチャック体２また
はカムリング２４に当接するようになるまで、遊びが利
用可能となっている。引き下げ力は、ネジとして構成さ
れた位置・姿勢調整手段２８によって調整することがで
きる。
【００２７】カムリング２４の位置・姿勢の調整のため
に、レンチ２９が備えられる。このレンチ２９は、カム
リング２４に差し込み可能である。これは、ロック部材
３２を案内受入部中へと半径方向にシフトさせること
で、ロック部材３２がカムリング２４との噛み合い状態
から外れるようにし、また、締付ピストン７のピストン
棒３０にあるピン受入部３４中へと突き出すようにする
ものである。これにより、締付ピストン７の軸方向の移
動が阻止される。
【００２８】以下に、締め付けの過程について簡単に説
明する。
【００２９】締め付けの過程では、カムリング２４が引
き下げ位置・姿勢にある。したがって、ガイド柱１９の
リングフランジ２５が、バネ２１の力によって、リング
溝２６の溝下面２７に当接する。バネ２１は、フロント
プレート３をチャック体２から押し離すものである。
【００３０】締め付けの過程では、チャックプレート３
中に取り付けられたボールピン４が、まず、締付けられ
るべきワークや工具に当接する。これにより、締付ピス
トン７によって付与される軸方向の力が、バネ２１に残
っている相応のスプリング力を上回った際に、リングフ
ランジ２５とカムリング２４との間の遊びの分だけ、こ
れらワークや工具を引き下げる。チャック体２のストッ
パ３１上へと、ワークや工具における相応の引き下げ摩
擦力の下で、これらワークや工具を引き下げるのであ
る。これにより、引き下げ効果を実現する。リングフラ
ンジ２５とカムリング２４との間の遊びは、通常、ほん
の１０分の数ミリメートルである。
【００３１】外面側からの締付から内面側からの締付へ
の切り替えが行われる。
【００３２】ボールピンチャック１が後方または前方の
終端位置にシフトされる。次いで、この終端位置では、
締付かぎツメ１８が係止位置・姿勢から切り替え・取り
替えの位置・姿勢へとシフトされる。そして、ボールピ
ン４及びガイド部材１４を充分に前方へと引き出し、こ
れらを１８０度回転する。この位置・姿勢にて、ボール
ピン４及びガイド部材１４を、押し戻し、締付かぎツメ
１８によって固定する。
【００３３】このような切り替えにおいて、リング９
は、完全に連動して回り、もう一方の係止の位置・姿勢
において、係止ピン１２が係止凹部１３に嵌め込まれ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるボールピンチャックの前面図であ
る。
【図２】図１のボールピンチャックの縦断面図である。
外面側からの締め付けに相当する位置・姿勢にあるとこ
ろの、ボールピン及び締め付けあごを示す。
【図３】図１のIII−III断面図である。カムリングが、
チャックプレートを遊びなしに支持する位置・姿勢にあ
る。
【図４】カムリングが引き下げ位置・姿勢にある場合の
図３に対応する図である。チャック体に対するチャック
プレートの遊びと、ガイド柱に対するカムリングの遊び
は、誇張されており、縮尺に従っていない。
【図５】図１のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】内面側からの締め付けを行う準備がされたボー
ルピンチャックについて示す、図２の上半部に対応する
図である。
【図７】ロック部材及びカムリングの位置・姿勢をシフ
トさせるためにカムリング中に差し込まれたレンチであ
る。
【図８】レンチ受け入れ部の横断面図である。
【符号の説明】
２ チャック体 ３ チャックプレート ４ ボールピン ５ 締付あご ７ 締付ピストン ２１ バネ ２２ 切換部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨハン タークラング ドイツ連邦共和国 89441 メートリンゲ ン アム クロイツベルク 14 Ｆターム(参考） 3C032 HH16

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一つのチャック体(２)中にて軸方向に可
    動に配された一つの締付ピストン(７)を備え、 この締付ピストン(７)には、複数の締付あご(５)を接続
    するためにチャック体(２)に割り当てられた、複数のボ
    ールピン(４)が組み付けられているボールピンチャック
    において、 複数のボールピン(４)が一つのチャックプレート(３)に
    配されており、このチャックプレート(３)は、少なくと
    も１つあるバネ(２１)の力に抗して軸方向へとチャック
    体(２)に対して可動なように取り付けられており、 一つの切換部材(２２)が、チャックプレート(３)のバネ
    伸縮を遮る係止位置・姿勢と、該バネ伸縮の遮りを解除
    する引き下げ位置・姿勢との間でシフト可能であること
    を特徴とするボールピンチャック。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のボールピンチャックに
    おいて、チャックプレート(３)が、チャック体(２)の複
    数の案内受入部(２０)中に案内された複数のガイド柱
    (１９)に接続されていることを特徴とするボールピンチ
    ャック。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載のボールピンチャックに
    おいて、 切換部材(２２)が、チャック体(２)に接してチャック軸
    (２３)の周りを回転可能に取り付けられたカムリング
    (２４)により形成されており、このカムリング(２４)
    が、ガイド柱(１９)の自由端と協同で作用を行うもので
    あることを特徴とするボールピンチャック。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載のボールピンチャックに
    おいて、ガイド柱(１９)の自由端には、案内受入部(２
    ０)の周りのリング溝中に受け入れられるリングフラン
    ジ(２５)が形成されており、このリングフランジ(２５)
    は、カムリング(２４)の係止位置・姿勢にて溝の下面
    (２７)に当接していることを特徴とするボールピンチャ
    ック。
  5. 【請求項５】 請求項３または４に記載のボールピンチ
    ャックにおいて、一つのロック部材(３２)を備えてお
    り、このロック部材(３２)が、半径方向の案内受入部
    (３３)中にて、レンチ(２９)により、カムリング(２４)
    に噛み合う位置・姿勢と、カムリング(２４)との係合を
    解除し締付ピストン(７)のピン受入部(３４)に噛み合う
    位置・姿勢との間でシフト可能であることを特徴とする
    ボールピンチャック。
  6. 【請求項６】 請求項1〜５のいずれかに記載のボール
    ピンチャックにおいて、バネ(２１)を介して、引き下げ
    力を調整するための位置・姿勢調整手段(２８)が備えら
    れていることを特徴とするボールピンチャック。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載のボールピンチャックに
    おいて、位置・姿勢調整手段(２８)が、チャックプレー
    ト(３)中に配された、バネ(２１)の圧縮のための調節ネ
    ジによって形成されていることを特徴とするボールピン
    チャック。
  8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載のボール
    ピンチャックにおいて、ボールピン(４)が、ガイド部材
    (１４)を介してチャックプレート(３)中に取り付けられ
    ていることを特徴とするボールピンチャック。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載のボールピンチャックに
    おいて、ボールピン(４)がリング(１７)によってガイド
    部材(１４)の受入部中に固定されていることを特徴とす
    るボールピンチャック。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載のボールピンチャック
    において、リング(１７)が外向きネジ山を備えたネジ山
    リングとして構成され、該外向きネジ山はガイド部材
    (１４)の内向きネジ山にねじ込み可能であることを特徴
    とするボールピンチャック。
  11. 【請求項１１】 請求項８〜１０のいずれかに記載のボ
    ールピンチャックにおいて、ボールピン(４)のピン軸
    に、ガイド部材(１４)との協同で作用を行う第１のガイ
    ド面(１５)が備えられることを特徴とするボールピンチ
    ャック。
  12. 【請求項１２】 請求項８〜１１のいずれかに記載のボ
    ールピンチャックにおいて、ガイド部材(１４)が、チャ
    ック体(２)に対して位置・姿勢を合わせるための第２の
    ガイド面(３６)を備えることを特徴とするボールピンチ
    ャック。
  13. 【請求項１３】 請求項８〜１２のいずれかに記載のボ
    ールピンチャックにおいて、チャックプレート(３)上
    に、ガイド部材(１４)の固定のために、締付かぎツメ
    (１８)が、係止の位置・姿勢と、切り替え・取り替えの
    位置・姿勢との間で振れ動き可能に取り付けられている
    ことを特徴とするボールピンチャック。
  14. 【請求項１４】 請求項８〜１３のいずれかに記載のボ
    ールピンチャックにおいて、締付ピストン(７)中に、ボ
    ールピン(４)のコッター斜面(８)との協同で作用するよ
    うに備えられたリング(９)が、２つの係止嵌合部(１
    ０，１１)の間で回転可能に取り付けられていることを
    特徴とするボールピンチャック。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載のボールピンチャッ
    クにおいて、係止嵌合部(１０，１１)を形成するため
    に、リング(９)中にはバネの力の作用を受ける１つの係
    止ピン(１２)が備えられ、締付ピストン(７)中には２つ
    の係止凹部(１３)が備えられることを特徴とするボール
    ピンチャック。
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