JP2009066679A

JP2009066679A - タイヤホイール保持用チャックのタイヤホイール防振方法及び装置

Info

Publication number: JP2009066679A
Application number: JP2007235387A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ueda; 浩一上田
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 2007-09-11
Filing date: 2007-09-11
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2027-09-11
Also published as: JP4936065B2

Abstract

【課題】衝撃を与えることなくリム端にダンパを当接させるようにしたタイヤホイール保持用チャックのタイヤホイール防振方法、及び前記動作が短時間で行えるようにした装置を提供する。
【解決手段】ダンパ保持部材１１を流体圧シリンダ２１によってチャック軸線Ｌ方向へ移動可能に設け、低圧の流体圧でダンパ保持部材１１を移動させ、タイヤホイールＷの中心ボス部がストッパ１０に当接するまで、タイヤホイールＷのリム端Ｗｂを対応する複数のダンパ１４のダンパピン１８に当接させてスプリング２０を介してダンパ保持部材１１を低圧の流体圧に抗してチャック軸線Ｌ方向の下方へ移動させた後、流体圧を低圧から高圧に切り換え、ダンパピン１８のストロークＳＴ分だけスプリング２０を圧縮させてダンパケース１６をタイヤホイールＷのリム端Ｗｂに当接させるようにダンパ保持部材１１をチャック軸線Ｌ方向の上方（前進位置Ａ）へ移動させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、加工中に生じるタイヤホイールの振動を防止するようにしたタイヤホイール保持用チャックのタイヤホイール防振方法及び装置に関する。

従来、タイヤホイール保持用チャックは、チャック本体にチャック軸線方向へ移動可能なダンパ保持部材を設け、ダンパ保持部材にチャック軸線を中心とする円周上に位置されてダンパケースからダンパピンがスプリングによりチャック軸線方向の前方へ突出している複数の防振ダンパが設けられている。そして、チャック本体にタイヤホイールの軸線方向を位置決めした状態でタイヤホイールを保持し、タイヤホイールのリム端にダンパのダンパピンを弾力的に押圧し、そのダンパピンによって加工中に生じるタイヤホイールの振動を防止するようになっている。
特許文献１では、ダンパを配置したダンパ保持部材を空気圧シリンダによりチャック軸線方向に移動可能とし、チャック本体にタイヤホイールの軸線方向を位置決めした状態でタイヤホイールを保持し、その後、予め後側シリンダ室を大気に開放したことで自重により待機位置に降下していたダンパ保持部材を、後側シリンダ室に供給した空気圧により上方に移動させることで、対応するダンパピンをリム端に当接させ、さらに、スプリングを圧縮しながらダンパ保持部材を移動させ、ダンパピン及びダンパケースの先端をリム端に当接させるようになっている。
特許第３９０６６９２号公報

上記のものでは、待機位置に降下していたダンパ保持部材を上方に移動させ、タイヤホイールのリム端に対応するダンパのダンパピンを当接させ、さらに、スプリングを圧縮しながらダンパケースの先端をリム端に当接させるようになっている。ところが、ダンパ保持部材をダンパピンによってスプリングを圧縮させる力により上方へ移動させることで、リム端が前記力を受け止めるときに衝撃により傷や凹みが生じるおそれがあった。また、前記待機位置は、ダンパとリム端が干渉しない位置であるので、タイヤホイールを把握した後、ダンパのダンパケースの先端をリム端に当接させるまでに、ダンパピンのストローク分以上ダンパ保持部材を移動させなければならず、タイヤホイールの加工までに時間がかかるおそれがあった。
そこで本発明の課題は、上記問題点に鑑み、衝撃を与えることなくリム端にダンパを当接させるようにしたタイヤホイール保持用チャックのタイヤホイール防振方法、及び前記動作が短時間で行えるようにした装置を提供することを目的とする。

本発明は、ダンパ保持部材をチャック軸線方向の前方へ移動させ、そのダンパ保持部材をダンパピンによってスプリングを圧縮させない力でチャック軸線方向の後方へ移動可能とし、タイヤホイールのチャック軸線方向を位置決めして保持するとき、タイヤホイールのリム端を複数のダンパのダンパピンに当接させてスプリングを介してダンパ保持部材をチャック軸線方向の後方へ移動させ、タイヤホイールを保持した後、ダンパ保持部材をダンパのスプリングを圧縮させる力でチャック軸線方向の前方へ移動させ、ダンパピンのストローク分だけスプリングを圧縮させてダンパケースをタイヤホイールのリム端に当接させることを特徴とする。

また、本発明は、チャック本体のチャック軸線の前後方向を上下方向とし、ダンパ保持部材を上下方向へ流体圧により移動可能とし、ダンパ保持部材をダンパのスプリングを圧縮させない低圧の流体圧により上方へ移動させておき、タイヤホイールの上下方向を位置決めして保持するとき、タイヤホイールのリム端を複数のダンパのダンパピンに当接させてスプリングを介してダンパ保持部材を低圧の流体圧に抗して下方へ移動させ、タイヤホイールを保持した後、ダンパ保持部材をダンパのスプリングを圧縮させる高圧の流体圧により上方へ移動させ、ダンパピンのストローク分だけスプリングを圧縮させてダンパケースをタイヤホイールのリム端に当接させることを特徴とする。

更に、本発明は、ダンパ保持部材をチャック軸線方向へ移動可能な流体圧シリンダの流体圧回路に、流体圧シリンダに供給する流体圧を低圧と高圧に切り換え可能な切換装置を設け、ダンパ保持部材をチャック軸線方向の前方へダンパのスプリングを圧縮させない低圧の流体圧と、ダンパのスプリングを圧縮させる高圧の流体圧とで選択的に移動可能にしたことを特徴とする。

本発明では、ダンパ保持部材を流体圧シリンダによってチャック軸線方向へ移動可能に設け、前記流体圧シリンダに供給する流体圧を低圧と高圧とに切り換えるようにしたことで、低圧の流体圧でダンパ保持部材を移動させ、タイヤホイールの中心ボス部がストッパに当接するまで、タイヤホイールのリム端を対応する複数のダンパのダンパピンに当接させてスプリングを介してダンパ保持部材を低圧の流体圧に抗してチャック軸線方向の下方へ移動させた後、流体圧を低圧から高圧に切り換え、ダンパピンのストローク分だけスプリングを圧縮させてダンパケースをタイヤホイールのリム端に当接させるようにダンパ保持部材をチャック軸線方向の上方へ移動させることが可能となり、ダンパピンをタイヤホイールのリム端に当接させた状態からダンパケースをリム端に当接させるので、従来のようにリム端にダンパピンが当接するときの衝撃を与えることがなく、衝撃によって傷や凹みが生じることを防止できる。また、ダンパピンのストローク分だけスプリングを圧縮させればダンパケースがタイヤホイールのリムに当接するので、従来のように、待機位置からリム端まで移動させることに比べて、ダンパ保持部材の移動距離が短くなり、タイヤホイールの加工までの時間を短縮することができる。

図１，２に示すチャック１のチャック本体２は、取付ボルト３によって後ボディ４の前端に前ボディ５が一体固着されている。前ボディ５には、円周方向に等間隔で複数（３個）のマスタジョウ６が夫々半径方向に移動するように装着され、周知のようにウエッジプランジャ７と楔係合している。ウエッジプランジャ７にはドローボルト８が連結され、ドローボルト８に接続された図示しない回転シリンダによってウエッジプランジャ７がチャック軸線Ｌ方向に進退するようになっている。ウエッジプランジャ７の進退によりマスタジョウ６がチャック半径方向に移動し、マスタジョウ６の前側に取り付けた把握爪９によってワークであるアルミ製のタイヤホイールＷの中心孔Ｗａを内径把握して芯出し保持するようになっている。把握爪９には、タイヤホイールＷの中心ボス部と当接してタイヤホイールＷの軸線方向の位置決めをするストッパ１０が取り付けられている。

チャック本体２の後ボディ４の外周には、ダンパ保持部材１１がチャック軸線Ｌ方向へ移動可能に嵌め込まれている。ダンパ保持部材１１はリング状の基部１２にダンパプレート１３を取り付けたものである。ダンパプレート１３には、異なるホイール径ＷＬのタイヤホイールＷに対応してチャック軸線Ｌを中心とする円周上に複数の防振ダンパ１４が配置されている。防振ダンパ１４について説明する。図３に示す防振ダンパ１４は、ダンパプレート１３にナット１５を介して一体固着されるダンパケース１６と、ダンパケース１６の段付き貫通孔１７内に内装され、ダンパケース１６の先端側の開口からチャック軸線方向へ進退可能に装着されたダンパピン１８と、ダンパケース１６の軸線後端開口を塞ぐ塞ぎ部材１９と、ダンパピン１８と塞ぎ部材１９との間に介装される付勢部材として例示するスプリング２０とが備えられたものである。前記ダンパピン１８はスプリング２０のばね力により突出方向に常時付勢され、通常はダンパピン１８の大径部１８ａが段付き貫通孔１７の段部に当接してダンパピン１８の先端がダンパケース１６の先端面より前方に突出している。尚、本実施形態では、スプリング２０でダンパピン１８を付勢しているが、ガス圧によってダンパピン１８を付勢するようにしてもよい。

チャック本体２の後ボディ４には、前記ダンパプレート１３に対して軸線後方となる位置に、円周方向に等間隔で複数（３個）の流体圧シリンダとして例示する空気圧シリンダ２１が取り付けられている。各空気圧シリンダ２１は、シリンダ本体２２内のシリンダ室２３にピストン２４が移動可能に嵌め込まれ、ピストン２４と一体のピストンロッド２５が前記ダンパ保持部材１１にボルト２６により連結されている。ピストン２４で区画される前側シリンダ室２３ａは、連通孔２７を介して大気に開放されている。後側シリンダ室２３ｂは後ボディ４に形成された半径方向の対応した各流路２８に連通している。各流路２８は、ウエッジプランジャ７を進退させるドローボルト８が貫通する後ボディ４の後壁の貫通孔４ａに形成された環状溝２９を介してドローボルト８中心の流体通路３０に連通している。流体通路３０は回転継手３１を介して第１切換弁３２（例えば３ポート２位置弁）に接続されている。第１切換弁３２のＰポート３３には切換装置３４を介して空気圧源３５が接続されている。切換装置３４は２つの減圧弁３６ａ，３６ｂと第２切換弁３７とから成り、空気圧源３６からの空気圧を減圧弁３６ａ，３６ｂにより低圧又は高圧とし、何れかの空気圧を第２切換弁３７によって前記第１切換弁３２のＰポート３３に供給するようになっている。

よって、空気圧シリンダ２１は、切換装置３４により後側シリンダ室２３ｂに低圧又は高圧の何れかの空気圧を供給してピストンロッド２５を前進させ、ピストンロッド２５に連結されたダンパ保持部材１１がチャック軸線Ｌ方向の前方（前進位置Ａ）へ移動するようになっている。後側シリンダ室２３ｂの空気圧を大気に開放すると、前進したピストンロッド２５がダンパ保持部材１１の自重により後退することで、ダンパ保持部材１１がチャック軸線Ｌ方向の後方（後端位置Ｂ）へ移動するようになっている。また、各ダンパ１４は、ピストンロッド２５が前進しダンパ保持部材１１が前進位置Ａに移動したときに、ダンパピン１８先端が対応するタイヤホイールのリム端ＷｂよりストロークＳＴ分だけ上方となるようにダンパプレート１３に取り付けられている。尚、前記低圧の空気圧は、３個の空気圧シリンダ２１の後側シリンダ室２３ｂに供給した場合に、ダンパ保持部材１１をダンパ１４のダンパピン１８によってスプリング２０を圧縮させない力（低推力）で移動させるように設定されている。また、前記高圧の空気圧は、３個の空気圧シリンダ２１の後側シリンダ室２３ｂに供給した場合に、ダンパ保持部材１１をダンパ１４のダンパピン１８によってスプリング２０を圧縮させる力（高推力）で移動させるように設定されている。

上記構成のチャック１を上向き回転主軸４０の先端に取付ボルト４１により一体固着し、このチャック１を用いてホイール径ＷＬが小径であるタイヤホイールＷを加工する場合について説明する。図４のように、ワークＷ把握動作に先駆けて切換装置３４により低圧の空気圧を後側シリンダ室２３ｂに供給して、ダンパ保持部材１１をチャック軸線Ｌ方向の上方（前進位置Ａ）へ移動させる。その後、図５のように、加工するタイヤホイールＷをチャック１の上方から降下させ、タイヤホイールＷの中心ボス部がストッパ１０に当接するまで、タイヤホイールＷのリム端Ｗｂを対応する複数のダンパ１４のダンパピン１８に当接させてスプリング２０を介してダンパ保持部材１１を低圧の空気圧に抗してチャック軸線Ｌ方向の下方（中間位置Ｃ）へ移動させる。そして、タイヤホイールＷの中心ボス部がストッパ１０に当接した状態で図示しない回転シリンダによってドローボルト８をチャック軸線Ｌ方向の下方へ移動させると、チャック半径方向へ移動する把握爪９によってタイヤホイールＷが保持される。その後、図１のように、切換装置３４により後側シリンダ室２３ｂに供給していた空気圧を低圧から高圧に切り換える。

空気圧が低圧から高圧になったことで、ダンパ保持部材１１をダンパ１４のダンパピン１８によってスプリング２０を圧縮させない力（低推力）からスプリング２０を圧縮させる力（高推力）が生じるので、ダンパピン１８のストロークＳＴ分だけスプリング２０を圧縮させてダンパケース１６をタイヤホイールＷのリム端Ｗｂに当接させるように、ダンパ保持部材１１が中間位置Ｃから前進位置Ａへ移動することになる。その後、タイヤホイールＷのリム端Ｗｂにダンパ１４が弾力的に押圧された状態で、主軸４０が回転してタイヤホイールＷに切削加工が行われる。加工中にチャック軸線Ｌ下方に向けて振動が生じた場合、ダンパケース１６がリム端Ｗｂに当接しているために、ダンパケース１６を介してダンパ保持部材１１に振動が伝わり、その振動は前記スプリング２０を圧縮させる力（高推力）より大きいことから、チャック軸線Ｌ方向に移動可能なピストンロッド２５を介して後側シリンダ室２３ｂ内の空気圧によって吸収されることになる。また、チャック軸線Ｌ上方に向けて振動が生じた場合、スプリング２０のばね力でダンパピン１８がリム端Ｗｂに追従することで前記振動が吸収されることになる。

加工が終了した後、ドローボルト８をチャック軸線Ｌ方向の上方へ移動させ、タイヤホイールＷの保持が開放されると共に、加工済のタイヤホイールＷがチャック１の上方へ取り外される。次いで、新たなタイヤホイールＷがチャック１の上方に配置され、上記のようにタイヤホイールＷを保持した後、タイヤホイールＷのリム端Ｗｂにダンパ１４を弾力的に押圧した状態でタイヤホイールＷの切削加工が行われることになる。また、図２に示す前記のホイール径ＷＬと異なるホイール径ＷＬ１であるタイヤホイールＷ１を加工する場合でも、上記同様に、タイヤホイールＷ１を保持した後、タイヤホイールＷ１のリム端Ｗｂ１にダンパ１４を弾力的に押圧した状態でタイヤホイールＷ１の切削加工が行われることになる。従って、ダンパ保持部材１１を空気圧シリンダ２１によってチャック軸線Ｌ方向へ移動可能に設け、前記空気圧シリンダ２１に供給する空気圧を低圧と高圧とに切り換えるようにしたことで、低圧の空気圧でダンパ保持部材１１を移動させ、タイヤホイールＷの中心ボス部がストッパ１０に当接するまで、タイヤホイールＷのリム端Ｗｂを対応する複数のダンパ１４のダンパピン１８に当接させてスプリング２０を介してダンパ保持部材１１を低圧の空気圧に抗してチャック軸線Ｌ方向の下方へ移動させた後、空気圧を低圧から高圧に切り換え、ダンパピン１８のストロークＳＴ分だけスプリング２０を圧縮させてダンパケース１６をタイヤホイールＷのリム端Ｗｂに当接させるようにダンパ保持部材１１をチャック軸線Ｌ方向の上方（前進位置Ａ）へ移動させることが可能となり、ダンパピン１８をタイヤホイールＷのリム端Ｗｂに当接させた状態からダンパケース１６をリム端Ｗｂに当接させるので、従来のようにリム端Ｗｂにダンパピン１８が当接するときの衝撃を与えることがなく、衝撃による傷や凹みが生じることがない。

また、ダンパピン１８のストロークＳＴ分だけスプリング２０を圧縮させればダンパケース１６がタイヤホイールＷのリム端Ｗｂに当接するので、従来のように、待機位置（後端位置Ｂ）からリム端Ｗｂまで移動させることに比べて、ダンパ保持部材１１の移動距離が短くなり、タイヤホイールＷの加工までの時間を短縮することが可能となる。尚、本実施形態では、チャック本体１のチャック軸線Ｌの前後方向を上下方向として説明したが、前後方向とした場合には、高圧の空気圧でダンパ保持部材１１を前進位置Ａまで移動させ、そのダンパ保持部材１１をタイヤホイールＷによって後方へ移動させるときに、空気圧シリンダ２１へ供給した空気圧を大気に開放しても、ピストン２４やピストンロッド２５に生じる摩擦抵抗によってダンパ保持部材１１が後端位置Ｂに移動することがないために、低圧を零とすることが可能であり、切換装置３４を不要とすることができる。更に、本実施形態では流体圧シリンダ２１を空気圧シリンダで説明したが、油圧シリンダを用いても、各シリンダ室２３ａ，２３ｂに供給する油圧を調整してピストンロッド２５に連結されたダンパ保持部材１１を前進位置Ａと中間位置Ｃとの間で移動するようにすればよい。

本発明のチャックを示す図である。図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、リム端にダンパを弾性的に押圧させた状態を示す図である。ダンパの縦断面図である。ワークを把握する前の状態を示す図である。ワークによってダンパ保持部材が移動し、把握爪によってワークを把握した状態を示す図である。

符号の説明

１チャック
２チャック本体
１１ダンパ保持部材
１４防振ダンパ
１６ダンパケース
１８ダンパピン
２０スプリング
２１空気圧シリンダ
３４切換装置
Ｗタイヤホイール
Ｗｂリム端
ＳＴストローク
Ｌチャック軸線

Claims

チャック本体にチャック軸線方向へ移動可能なダンパ保持部材を設け、ダンパ保持部材にチャック軸線を中心とする円周上に位置されてダンパケースからダンパピンがスプリングによりチャック軸線方向の前方へ突出している複数の防振ダンパを設け、チャック本体にタイヤホイールの軸線方向を位置決めした状態でタイヤホイールを保持し、タイヤホイールのリム端にダンパのダンパピンを弾力的に押圧し、ダンパピンによって加工中に生じるタイヤホイールの振動を防止するようにしたタイヤホイール保持用チャックのタイヤホイール防振方法において、ダンパ保持部材をチャック軸線方向の前方へ移動させ、そのダンパ保持部材をダンパピンによってスプリングを圧縮させない力でチャック軸線方向の後方へ移動可能とし、タイヤホイールのチャック軸線方向を位置決めして保持するとき、タイヤホイールのリム端を複数のダンパのダンパピンに当接させてスプリングを介してダンパ保持部材をチャック軸線方向の後方へ移動させ、タイヤホイールを保持した後、ダンパ保持部材をダンパのスプリングを圧縮させる力でチャック軸線方向の前方へ移動させ、ダンパピンのストローク分だけスプリングを圧縮させてダンパケースをタイヤホイールのリム端に当接させることを特徴とするタイヤホイール保持用チャックのタイヤホイール防振方法。
チャック本体のチャック軸線の前後方向を上下方向とし、ダンパ保持部材を上下方向へ流体圧により移動可能とし、ダンパ保持部材をダンパのスプリングを圧縮させない低圧の流体圧により上方へ移動させておき、タイヤホイールの上下方向を位置決めして保持するとき、タイヤホイールのリム端を複数のダンパのダンパピンに当接させてスプリングを介してダンパ保持部材を低圧の流体圧に抗して下方へ移動させ、タイヤホイールを保持した後、ダンパ保持部材をダンパのスプリングを圧縮させる高圧の流体圧により上方へ移動させ、ダンパピンのストローク分だけスプリングを圧縮させてダンパケースをタイヤホイールのリム端に当接させることを特徴とする請求項１記載のタイヤホイール保持用チャックのタイヤホイール防振方法。
チャック本体に流体圧シリンダによってチャック軸線方向へ移動可能なダンパ保持部材を設け、ダンパ保持部材にチャック軸線を中心とする円周上に位置されてダンパケースからダンパピンがスプリングによりチャック軸線方向の前方へ突出している複数の防振ダンパを設け、チャック本体に軸線方向を位置決めした状態で保持したタイヤホイールのリム端にダンパのダンパピンを弾力的に押圧するようにしたタイヤホイール保持用チャックのタイヤホイール防振装置において、ダンパ保持部材をチャック軸線方向へ移動可能な流体圧シリンダの流体圧回路に、流体圧シリンダに供給する流体圧を低圧と高圧に切り換え可能な切換装置を設け、ダンパ保持部材をチャック軸線方向の前方へダンパのスプリングを圧縮させない低圧の流体圧と、ダンパのスプリングを圧縮させる高圧の流体圧とで選択的に移動可能にしたことを特徴とするタイヤホイール保持用チャックのタイヤホイール防振装置。