JP2017077589A - チャック - Google Patents

Abstract

【課題】摩耗したライナを交換することでスライダのがたつきをなくし、チャック爪によるクランプ精度を維持できるのは勿論、ライナの交換を、紛失等のおそれなく短時間で容易に行えるようにすると共に、ライナの設置構造によるチャックの回転径の増大も防止する。【解決手段】チャック１において、各ライナ２４におけるライナ用スペース内に位置する部位には、切欠き２７が形成される一方、チャック本体２には、チャック本体２の軸線と直交する面上で、且つ各ライナ２４との直交方向でチャック本体２内にねじ込まれ、ライナ２４の切欠き２７にそれぞれ係止する係止ボルト２８が設けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械にワークを把持するために設けられるチャックに関する。

工作機械に設けられるチャックは、チャック本体へ放射状に設けられた複数のガイド溝に、前面にチャック爪を取り付けたスライダを移動可能に収容し、そのスライダを、チャック本体の軸心に設けたドロー部材の進退動によって楔部材を介して放射方向へスライドさせることで、チャック爪によるワークのクランプ、アンクランプが可能となっている。
このようなチャックにおいては、長期の使用につれてガイド溝の内面やスライダの外面が摩耗すると、スライダとガイド溝との間でがたつきが生じてチャック爪によるクランプ精度の低下に繋がる。そこで、特許文献１には、ガイド溝とスライダとの間に、ライナを介在させて、摩耗したライナを交換することでスライダとガイド溝との間のがたつきをなくし、チャック爪によるクランプ精度を維持する発明が開示されている。

登録実用新案第３００５６０３号公報

しかし、上記従来のライナは、スライダの周囲に配置した複数のライナをビス止めした押さえ板によって抜け止めしているため、ビスと押さえ板を取り外さなければライナの交換が行えず、手間がかかる。また、チャックの位相によっては押さえ板を手で支えながらビスを緩めるので、ビスが落下して紛失したり工作機械に入り込み故障の原因になるおそれや、押さえ板を外した後、手で支えているライナが紛失してしまい、ライナを再び製作しなければならないおそれがあった。さらに、押さえ板をビス止めした状態でビスがチャック本体から突出するため、チャックの回転径が大きくなってツールの干渉や工作機械への取り付けに制約等が生じたり、切粉等でビスの頭部が削られ、ビスが破損することで押さえ板とライナが飛散するおそれや、押さえ板の取り外しができなくなる問題があった。

そこで、本発明は、摩耗したライナを交換することでスライダとガイド溝との間のがたつきをなくし、チャック爪によるクランプ精度を維持できるのは勿論、ライナの交換を、紛失等のおそれなく短時間で容易に行えるようにすると共に、ライナの設置構造によるチャックの回転径の増大も防止できるチャックを提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、軸心にドロー部材を進退動可能に設けたチャック本体と、チャック本体の軸線と直交する面上で放射方向に設けられた複数のガイド溝と、各ガイド溝内に収容されてチャック爪が取り付けられ、ドロー部材の進退動に連動してガイド溝内で同調して放射方向へスライドするスライダと、チャック本体の軸線方向で各ガイド溝とスライダとの間に形成した放射方向のスペースにそれぞれ差込収納されるライナと、を含んでなるチャックであって、
各ライナにおけるスペース内に位置する部位には、被係止部が形成される一方、チャック本体には、各ライナとの直交方向でチャック本体内にねじ込まれ、ライナの被係止部にそれぞれ係止するネジ部材が設けられることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、スペース及びライナは、チャック本体の軸線回り方向でスライダを挟む両側位置と、チャック本体の軸線方向でスライダを挟む両側位置との４箇所に設けられることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、差込収納状態で露出するライナの端面に、抜き取り用ネジ孔を設けたことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかの構成において、ライナに、誤挿入防止用の表示を付したことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかの構成において、各ライナにおけるスライダとの当接面に、油溝を設けたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、摩耗したライナを交換することでスライダとガイド溝との間のがたつきをなくし、チャック爪によるクランプ精度を維持できるのは勿論、ライナの交換はネジ部材のネジ送り操作のみで行えるので、ライナやネジ部材の紛失等のおそれなく短時間で容易に行うことができる。また、ネジ部材がチャック本体から突出しないので、チャックの回転径の増大が防止され、ツールの干渉や工作機械への取り付けに制約等が生じることがない。さらに、切粉等によりネジ部材が破損し、ライナの飛散に繋がるおそれもない。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、スライダの摺動部位をライナによって確実にカバーすることができる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、ライナを交換等する際に、抜き取り用ネジ孔に工具をねじ込めば、工具を介して速やかにライナを外すことができる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかの効果に加えて、ライナの摩耗程度を確認するために全てのライナを取り外した際、誤挿入防止用の表示によって同じ場所にライナを戻すことができる。すなわち、各ライナの摩耗程度が異なっているため、同じ場所にライナを戻さなければライナによってスライダががたつき、チャックの破損やクランプ精度に影響を与えることになるが、ここでは誤挿入防止用の表示によって同じ場所にライナを戻すことができるため、ライナの取り外しによってスライダのがたつきを招くおそれがない。
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかの効果に加えて、ライナの油溝に入れたグリスによってチャック半径方向に移動するスライダやライナの早期摩耗が防止され、ライナの交換頻度が減少する。

チャックの正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線一部拡大断面図である。 マスタジョーとライナとの分解斜視図である。 抜き取り用ネジ孔及び誤挿入防止用の刻印を設けたライナをチャック本体の外側から見た説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、チャックの一例を示す正面図、図２はそのＡ−Ａ断面図である。このチャック１は、工作機械として例示する旋盤等の図示しない主軸に組み付けられる正面視円形状のチャック本体２を有している。チャック本体２の軸心には、軸孔３が前後方向（図２の右側を前方とする。）に形成されて、軸孔３内に、ドロー部材としてのドローチューブ４が設けられている。このドローチューブ４は、主軸に設けた駆動機構によって進退動する図示しない入力部材にドロースクリュー５によって固定されて、入力部材と一体に進退動するもので、中間部に設けたフランジ６には、チャック本体２に固定されてドローチューブ４の進退動をガイドするガイドピン７が貫通している。ドロースクリュー５の前方で軸孔３内には、軸方向に長いワークＷを受け入れて前後方向に位置決めする有底筒８が、ホルダ９によって保持されている。

また、フランジ６の外側でチャック本体２には、３つの棒状の楔部材１０，１０・・が、周方向に等間隔をおいて同心円上に且つ前後方向へ移動可能に配置されている。各楔部材１０は、後部内側がフランジ６に係止して、ドローチューブ４と一体に進退動可能となっている。各楔部材１０の前部内側には、前方へ行くに従ってチャック本体２の軸心から離れる方向へ傾斜する押圧面１１がそれぞれ形成されている。

さらに、チャック本体２において、各楔部材１０の前方には、チャック本体２の前面及び周面に開放する３つのガイド溝１２，１２・・が放射状に形成されている。各ガイド溝１２は、図３に示すように、チャック本体２内では左右（各ガイド溝１２での説明においては、各ガイド溝１２を中心としたチャック本体２の周方向を左右とする。）に張り出す幅広部１３を有して横断面Ｔ字状に形成されており、各ガイド溝１２に、スライダとしてのマスタジョー１４がそれぞれ収容されている。このマスタジョー１４は、後部１５がガイド溝１２内に収まり、前部１６がチャック本体２の前面から突出するブロック状で、後部１５には、楔部材１０の前端が嵌合する切欠き状の案内部１７が形成されている。この案内部１７におけるチャック本体２の軸心側の内面には、楔部材１０の押圧面１１と同じ傾斜の被押圧面１８が形成されている。マスタジョー１４の前部１６には、チャック爪となるトップジョー１９がボルト２０，２０によって固定されると共に、左右の両側面には、チャック本体２の前面に当接するカバー板２１，２１がネジ止めされている。

そして、マスタジョー１４の後部１５において、左右の両側面には、ガイド溝１２の幅広部１３の幅に合わせて張り出す突条部２２，２２が形成されている。但し、この突条部２２は、図３に示すように、前後方向の寸法が幅広部１３よりも短く形成されて、突条部２２の前後で幅広部１３との間に、幅広部１３の各コーナー部に位置する４つのライナ用スペース２３，２３・・を放射状に形成している。各ライナ用スペース２３に、ライナ２４がそれぞれ差し込み収容されている。

このライナ２４は、図４に示すように、ライナ用スペース２３に嵌合する横断面長方形の棒体で、端部には、横断面形状の短手方向へ突出する折曲片２５が形成されている。この折曲片２５は、ライナ用スペース２３に差し込んだ状態で、チャック本体２の外周でガイド溝１２の開放面に形成した面取部２６に当接してそれ以上の差し込みを阻止するストッパとなる。この差し込み位置で、ライナ２４の先端は軸孔３の内面と略一致している。ここでは前側（図４では上側）の左右２本のライナ２４，２４が折曲片２５を前向きに、後側（図４では下側）の左右２本のライナ２４，２４が折曲片２５を後向きにしてそれぞれ差し込まれるが、この差し込み姿勢でライナ用スペース２３内に位置する各ライナ２４の中間部位には、前側の左右２本では外側且つ前方寄り、後側の左右２本では外側且つ後方寄りに位置する被係止部となる切欠き２７がそれぞれ形成されている。また、各ライナ２４における突条部２２との当接面には、長手方向の略全長に亘って油溝２４ａがそれぞれ形成されている。

一方、チャック本体２には、各ライナ２４に係止して抜け止めするネジ部材としての係止ボルト２８がねじ込まれている。各マスタジョー１４における左右両側には、チャック本体２の軸線と直交する面内で各ライナ用スペース２３に対して直交する方向で、係止ボルト２８の収容孔２９が、前後に一対ずつ形成されている。この収容孔２９は、ライナ２４の切欠き２７に連通する内側のネジ孔３０と、そのネジ孔３０よりも大径に形成されてネジ孔３０の外側で同軸に連通する差込孔３１とからなり、差込孔３１をチャック本体２の周面に開口させている。よって、各収容孔２９に差込孔３１から係止ボルト２８を挿入してネジ孔３０にねじ込むと、係止ボルト２８の先端がライナ用スペース２３内に突出して切欠き２７に係止するものとなる。３２は、ネジ孔３０の形成過程でネジ孔３０の延長上に形成され、ライナ用スペース２３の中間部位から半断面分だけ部分的に突出する突出空間で、この突出空間３２を除いて幅広部１３の前後の内面にライナ２４が当接する状態は維持される。

以上の如く構成されたチャック１は、各ガイド溝１２の各コーナーに４本のライナ２４をそれぞれ差し込んで係止ボルト２８で抜け止めした状態では、各マスタジョー１４の左右の突条部２２，２２の前面と後面とにそれぞれライナ２４，２４が当接する。そして、ドローチューブ４が前進して各楔部材１０が同時に前進すると、各楔部材１０の押圧面１１が各マスタジョー１４の被押圧面１８を押圧してマスタジョー１４をガイド溝１２内でチャック本体２の軸心側へスライドさせる。よって、当該軸心でのワークＷのクランプが可能となる。ドローチューブ４が後退して各楔部材１０が同時に後退すると、案内部１７の図示しない案内面によって各マスタジョー１４がガイド溝１２内でチャック本体２の外周側へスライドする。よって、ワークＷがアンクランプされる。

こうしてマスタジョー１４がガイド溝１２内をスライドすると、左右の突条部２２，２２の前後面でライナ２４，２４と摺動するため、長期の使用につれてライナ２４側の摺動面が摩耗する。
このとき、摩耗したライナ２４に係止する係止ボルト２８が収容される収容孔２９において、差込孔３１から工具等を差し込んで係止ボルト２８を緩めると、係止ボルト２８をライナ２４から後退させて切欠き２７への係止を解除することができる。よって、当該ライナ２４を折曲片２５を介してライナ用スペース２３から引き抜くことができる。そして、新しいライナ２４を同じ向きでライナ用スペース２３に差し込んだ後、係止ボルト２８をネジ孔３０にねじ込むと、再び係止ボルト２８の先端が切欠き２７に係止してライナ２４を抜け止めする。このように係止ボルト２８の単純なネジ送り操作でライナ２４の係止及びその解除が行える。係止ボルト２８は常にネジ孔３０に螺合した状態を維持されるため、緩めた状態でも収容孔２９から落下することはない。

このように、上記形態のチャック１によれば、各ライナ２４におけるライナ用スペース２３内に位置する部位には、切欠き２７が形成される一方、チャック本体２には、チャック本体２の軸線と直交する面上で、且つ各ライナ２４との直交方向でチャック本体２内にねじ込まれ、ライナ２４の切欠き２７にそれぞれ係止する係止ボルト２８が設けられることで、摩耗したライナ２４を交換することでガイド溝１２とマスタジョー１４との間のがたつきをなくし、トップジョー１９によるクランプ精度を維持できるのは勿論、ライナ２４の交換は係止ボルト２８のネジ送り操作のみで行えるので、ライナ２４や係止ボルト２８の紛失等のおそれなく短時間で容易に行うことができる。また、係止ボルト２８がチャック本体２から突出しないので、チャック１の回転径の増大が防止され、ツールの干渉や工作機械への取り付けに制約等が生じることがない。さらに、切粉等によって係止ボルト２８が破損し、ライナ２４の飛散に繋がるおそれもない。

特にここでは、ライナ用スペース２３及びライナ２４は、チャック本体２の軸線回り方向でマスタジョー１４を挟む両側位置と、チャック本体２の軸線方向でマスタジョー１４を挟む両側位置との４箇所に設けられているので、マスタジョー１４の摺動部位をライナ２４によって確実にカバーすることができる。
また、各ライナ２４における突条部２２との当接面に、油溝２４ａが設けられているので、油溝２４ａに入れたグリスによってチャック半径方向に移動するマスタジョー１４の突条部２２やライナ２４の早期摩耗が防止され、ライナ２４の交換頻度が減少する。

なお、ライナの形状は上記形態に限らず、例えば幅広部のコーナー部へＬ字状に差込収納される形状とする等、適宜変更可能である。被係止部の形状も、上記形態のような四角形状の切欠きでなく円形や半円形状の切欠きとしたり、透孔としたりしても差し支えない。
また、上記形態では、係止ボルトをチャック本体の軸線と直交する面上で、且つ各ライナとの直交方向でチャック本体にねじ込んでいるが、例えば係止ボルトをチャック本体の前面側からねじ込むことでチャック前面側にあるライナは係止できるため、全てのネジ部材がチャック本体の軸線と直交する面上にある必要はない。
さらに、上記形態では、幅広部のコーナー部にそれぞれ単独でライナを差込収納しているが、例えばマスタジョーの左右において、突条部の前後に位置する２つのライナを一体に形成してコ字状のライナを一対設けるようにしてもよい。この場合、係止ピンは前後何れかを省略して１本にしたり、コ字状のライナの中間部に係止する１本としたりすることができる。また、突条部の後側に位置する左右のライナを一体に形成することも可能である。

そして、ライナには、抜き取り用ネジ孔を設けたり、誤挿入防止用の表示を付したりするのが望ましい。
図５はその一例を示すもので、ここでは各ライナ２４において、差込収納状態で露出する端面に、抜き取り用ネジ孔３３と、誤挿入防止用の表示としての刻印３４，３４・・（前側の左右を示す「１Ｆ１」「１Ｆ２」と、後側の左右を示す「１Ｒ１」「１Ｒ２」、頭の数字は複数あるガイド溝１２を区別するためである。）とがそれぞれ設けられている。また、チャック本体２の周面にも、各ライナ用スペース２３に隣接して刻印３４との対応位置を示す同じ文字の刻印３５，３５・・が設けられている。
このように抜き取り用ネジ孔３３を設けたことで、ライナ２４を交換等する際に、抜き取り用ネジ孔３３に工具をねじ込めば、工具を介して速やかにライナ２４を外すことができる。

また、ライナ２４及びチャック本体２に刻印３４，３５を設けたことで、ライナ２４の摩耗程度を確認するために全てのライナ２４を取り外した際、刻印３４，３５を目印にして同じ場所にライナ２４を戻すことができる。すなわち、各ライナ２４の摩耗程度が異なっているため、同じ場所にライナ２４を戻さなければライナ２４によってマスタジョー１４ががたつき、チャック１の破損やクランプ精度に影響を与えることになるが、ここでは刻印３４，３５によって同じ場所にライナ２４を戻すことができるため、ライナ２４の取り外しによってマスタジョー１４のがたつきを招くおそれがない。
但し、誤挿入防止用の表示としては刻印に限らず、色分け塗装やシール等も採用でき、具体的な表示も文字以外に記号等も採用できる。また、ライナの数等によってはチャック本体側の表示は省略して差し支えない。

１・・チャック、２・・チャック本体、３・・軸孔、４・・ドローチューブ、１０・・楔部材、１１・・押圧面、１２・・ガイド溝、１３・・幅広部、１４・・マスタジョー、１８・・被押圧面、１９・・トップジョー、２２・・突条部、２３・・ライナ用スペース、２４・・ライナ、２４ａ・・油溝、２７・・切欠き、２８・・係止ボルト、２９・・収容孔、３０・・ネジ孔、３１・・差込孔、３３・・抜き取り用ネジ孔、３４，３５・・刻印。

Claims (5)

1. 軸心にドロー部材を進退動可能に設けたチャック本体と、
   前記チャック本体の軸線と直交する面上で放射方向に設けられた複数のガイド溝と、
   各前記ガイド溝内に収容されてチャック爪が取り付けられ、前記ドロー部材の進退動に連動して前記ガイド溝内で同調して放射方向へスライドするスライダと、
   前記チャック本体の軸線方向で各前記ガイド溝と前記スライダとの間に形成した放射方向のスペースにそれぞれ差込収納されるライナと、を含んでなるチャックであって、
   各前記ライナにおける前記スペース内に位置する部位には、被係止部が形成される一方、
   前記チャック本体には、各前記ライナとの直交方向で前記チャック本体内にねじ込まれ、前記ライナの前記被係止部にそれぞれ係止するネジ部材が設けられることを特徴とするチャック。
2. 前記スペース及び前記ライナは、前記チャック本体の軸線回り方向で前記スライダを挟む両側位置と、前記チャック本体の軸線方向で前記スライダを挟む両側位置との４箇所に設けられることを特徴とする請求項１に記載のチャック。
3. 差込収納状態で露出する前記ライナの端面に、抜き取り用ネジ孔を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のチャック。
4. 前記ライナに、誤挿入防止用の表示を付したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のチャック。
5. 各前記ライナにおける前記スライダとの当接面に、油溝を設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のチャック。

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