JP2519097Y2 - チャック用ワーク保持リング - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、チャックにおいてワークを保持するため
に用いるワーク保持リングに関するものである。

〔従来の技術〕

第４図および第５図には、一般的なダイヤフラムチャ
ックDaが示されている。このダイヤフラムチャックDa
は、ベース２と、このベース２に固定されたダイヤフラ
ム３と、このダイヤフラム３に放射状に固定された３つ
のチャック爪4aと、上記ベース２に旋回可能に固定され
た３つの押え爪5aと、ワークWaの端面を支持するバッキ
ング部材6aとから構成されたものである。

このダイヤフラムチャックDaでは、第４図に示すよう
にベース２に設けられた押圧部材33aがダイヤフラム３
を前方（第４図の右方）に押圧することにより、上記ダ
イヤフラム３の中央部が膨出し、これによりチャック爪
4aが傾いて外方に開いた解放状態（第４図および第５図
の１点鎖線で示す状態）となり、上記押圧部材33aが戻
されることにより上記チャック爪4aがチャック状態（同
図に実線で示す状態）となるように構成されている。

このダイヤフラムチャックDaにおいて、ワークWaが小
径のものである場合には、そのワークWaに合せた突出長
さのチャック爪と交換する必要がある。ところが、余り
上記突出長さが大きくなると、ワークの保持が不安定に
なるおそれがある。そこで従来は、チャック爪4aとワー
クWaとの間に割りスリーブ1aを介在させ、この割りスリ
ーブ1aを介してチャック爪4aからの押圧力がワークWaに
作用するようにされている。

上記割りスリーブ1aは、第６図に示すように金属によ
り両端が開放された円筒状に形成され、その周壁の一部
が切欠かれて割り溝11aが形成されている。すなわちこ
の割りスリーブ1aは、その内径がワークWaの外径よりわ
ずかに小さく形成され、ワークWaを上記割りスリーブ1a
内に圧入気味に嵌入させうるように構成されている。こ
の割りスリーブ1aと、１種類のチャック爪4aとを組合せ
ることにより比較的小径のワークWaをも保持することが
でき、またワーク径の変化に対応させて厚みTaの異なる
割りスリーブと交換することにより、上記チャック爪4a
の交換作業を省略するようにされている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、上記割りスリーブ1aでは、クランプする
と、割りスリーブ1aの外周面は真円ではなくなり、これ
によりワークWaの芯出し精度が低下するという問題があ
る。

またチャック爪4aの突出長さを余り大きくすることが
できないために、ワークWaの小径化に伴い、割りスリー
ブ1aの厚さTaをより大きくして、その内径を上記ワーク
waに合せて小さくする必要がある。ところが、割りスリ
ーブ1aの肉厚化に伴い、弾性変形しにくくなるために、
ワークWaの嵌入による保持や、チャック爪4aからの押圧
力の伝達が困難となり、このため上記ワークWaを十分に
保持することができないという問題が生じる。

また所定の弾性変形量を確保するために、上記割りス
リーブ1aの割り溝11aの長さを大きくすることも考えら
れるが、このために割りスリーブ1aの長さが大きくなる
と、バッキング部材6aの支持面の位置変更あるいはチャ
ック爪4aの位置変更が必要となる。これには上記チャッ
ク爪4aなどの交換の手間や、多種のチャック爪を準備す
る必要があるという問題が生じる。

さらに上記割りスリーブ1aを用いる場合には、ワーク
Waが割りスリーブ1aと互いに密着されているために、ワ
ークWaの交換時に、この割りスリーブ1aと共にチャック
から取外し、それから上記ワークWaの交換をしなければ
ならず、この作業に手間がかかるという問題がある。

この考案は、このような従来の問題を解決するために
なされたものであり、チャックによるワークの保持にお
いて比較的小径のワークであっても確実に保持すること
ができるとともに、ワークの芯出し精度を向上すること
ができ、しかも上記ワークの交換作業を容易かつ確実に
行うことができるチャック用ワーク保持リングを提供す
ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この考案は、ワークの外
周面に対して放射方向にチャック状態と解放状態とに変
化可能な少なくとも３つのチャック爪と、ワークの端面
を支持するバッキングプレートとを有するチャックにお
いて、上記チャック爪先端と上記ワークの外周面との間
に介在するワーク保持リングであって、このワーク保持
リングは、放射方向に可撓性を有するリング本体と、こ
のリング本体の内面に放射方向に互いに等しく突出形成
された少なくとも３つの保持爪とから構成され、この保
持爪は上記チャック爪と対応して配置され、上記チャッ
ク爪の解放状態で上記ワークの外周面と各保持爪の先端
とが互いに離れる一方、上記チャック爪のチャック状態
でリング本体が弾性変形することにより上記保持爪の先
端がワークの外周面と接触するように上記保持爪の突出
長さが設定されており、かつ、ワーク保持リングがチャ
ックの中心軸と同軸に配置された状態で、リング本体が
互いに隣接する保持爪間の中央位置でバッキングプレー
トと一体に連結されているものである。

〔作用〕

上記のように保持爪とチャック爪とが対応するように
ワーク保持リングを配置し、このワーク保持リングをチ
ャック爪により押圧することにより、互いに隣接する保
持爪間のリング本体の部分が撓んで、上記保持爪が内方
に前進し、この保持爪の先端によってワークはその外周
面が３方から締付けられる。

また、互いに隣接する保持爪間のリング本体の中央部
がバッキングプレートに位置固定されているために、保
持爪によるワークの保持がより確実になる。しかもワー
ク保持リングがバッキングプレートと一体化されている
ために、ワークの交換作業はそのワークのみの着脱だけ
で済み、ワーク保持リングの着脱は必要ない。またワー
クの種類の変更に伴うバッキングプレートやワーク保持
リングなどの変更も、両者が互いに連結されているため
に同時に行うことができる。

〔実施例〕

第１図および第２図において、ワーク保持リング１を
用いるダイヤフラムチャックの一例を説明する。このダ
イヤフラムチャックＤはベース２と、このベース２にボ
ルト21によって固定されたダイヤフラム３と、このダイ
ヤフラム３にボルト31によって固定された３つのチャッ
ク爪４と、上記ベース２に旋回可能に固定された３つの
押え爪５と、上記ワーク保持リング１およびワークＷを
支持するバッキング部材６とから構成されたものであ
る。

上記ダイヤフラム３の中央部には貫通穴32が形成さ
れ、またベース２にはこの貫通穴32の穴縁部を前方（第
２図の右方）に押圧する環状の押圧部材33が図示しない
油圧シリンダにより中心軸Ａに沿って前後動可能に設け
られている。上記ダイヤフラム３は、平面状態と、その
中央部が上記押圧部材33により前方（第２図の右方）に
押圧されることにより前方に膨出した状態とに変形可能
に構成されている。ダイヤフラム３が平面状態では３つ
のチャック爪４がワーク保持リング１の外周面を押圧す
るチャック状態となり、上記ダイヤフラム３が膨出した
状態では上記チャック爪４が上記ワーク保持リング１の
外周面と離れた解放状態となり、この解放状態では、第
３図に１点鎖線で示すように上記チャック爪４の先端41
1が放射方向外方に開いて移動する。

チャック爪４は、爪体41と、この爪体41を水平軸B₁,B
₂,B₃回りに回転可能に支持するチャック本体42とから構
成され、３つのチャック爪４が第１図に示すように中心
軸Ａの回りに等間隔にかつ放射方向に配置されている。
上記爪体41にはその外周囲に互いに異なる４つの円弧面
411,412,413,414が形成され、この爪体41を上記水平軸
B,B₂,B₃回りに回転させることによりチャック爪４の先
端形状を変化させることができるように上記爪体41は構
成されている。

押え爪５は、第２図に示すようにアーム状爪51と、こ
のアーム状爪51を水平軸C₁,C₂,C₃回りに旋回可能に支持
する支柱52とから構成され、互いに隣接する上記チャッ
ク爪４間にそれぞれ配置されている。この支柱52の基部
がベース２に取付けられ、またその中間部には周知のク
イックジョイント521が介在され、このクイックジョイ
ント521により上記アーム状爪51が抜き差し可能に構成
されている。

バッキング部材６は、第１図に示すように側面視で略
三角形の基板部61と、第２図に示すようにこの基板部61
の中央部から突出する柱部62とから構成され、中心軸Ａ
と同軸に配置され、上記基板部61がボルト611によって
ダイヤフラム３から所定量離れた状態でベース２に支持
されている。また上記基板部61には中心軸Ａ回りに等間
隔に３つの連結支柱63がねじ込まれている。

ワーク保持リング１は、リング本体11と、このリング
本体11の内周面に互いに等しい長さだけ突出して形成さ
れた３つの保持爪12とがばね鋼などにより一体的に形成
され、中心軸Ａと同軸に配置される。上記保持爪12はチ
ャック爪４と対応して周方向に等間隔に配置され、その
先端121が中心軸Ａに向くように放射方向に形成されて
いる。上記ワーク保持リング１は、その静止状態（第３
図に１点鎖線で示す状態）で、上記解放状態のチャック
爪先端411により囲まれる円周よりやや小さい外径を有
する真円に形成されている。上記リング本体11は、径方
向に変形しやすいように径方向の厚みが比較的薄くなる
ように形成され、互いに隣接する保持爪12間の中央部11
1がねじ13によって連結支柱63（第１図および第２図参
照）と互いに連結されている。

上記保持爪12は、第３図に１点鎖線で示すチャック爪
４の解放状態で保持爪先端121がワークＷの外周面と互
いに離れ、同図に実線で示すチャック爪４のチャック状
態で互いに隣接するボルト13間のリング本体11が撓むこ
とにより、上記保持爪12が中心軸Ａ側に前進して上記先
端121がワークＷの外周面を締付けることができるよう
に、上記保持爪12の突出長さが設定されている。

上記構成において、ワーク保持リング１はあらかじめ
バッキング部材６にボルト13によって取付けられた状態
で組付けられている。このダイヤフラムチャックＤによ
りワークＷの中ぐり加工を行うには、ワークＷをこのダ
イヤフラムチャックＤにチャッキングさせればよい。ま
ず押圧部材33を油圧シリンダにより前進作動させると、
ダイヤフラム３の中央部が前方に膨出してチャック爪４
が解放状態になる。この状態でワークＷをワーク保持リ
ング１の保持爪12内に入れ、その一端面をバッキング部
材６の柱部62の先端面に当てた状態で、他端面を押え爪
５の爪体51によって押え付ける。なお上記ワークＷをワ
ーク保持リング１内に入れる際には、上記爪体51は第１
図に２点鎖線で示す解除位置まで旋回させておく。

この後、上記押圧部材33を後進作動させてダイヤフラ
ム３を平面状態に戻すことにより、チャック爪４をチャ
ック状態にする。これによりワーク保持リング１の外周
面が上記チャック爪４の爪体41の先端411により中心軸
Ａ側に押圧され、このためワーク保持リング１はボルト
13位置を固定点としてその間のリング本体11が内方に撓
んで保持爪12が中心軸Ａ側に移動する。この結果、ワー
クＷは上記保持爪12の先端面121により３方から中心軸
Ａ側に締付けられてチャッキングされる。これによりワ
ークＷは、チャック爪４によって外周面、押え爪５とバ
ッキング部材６とによって両端面がそれぞれ保持されて
位置固定される。また上記ワーク保持リング１は真円の
状態からチャック爪４により同量だけ押され、これによ
り上記ワークＷはその外周面が中心軸Ａ側に３方から締
付けられるために、従来の割りスリーブ1a（第６図参
照）を用いる場合に比べて芯出し精度を向上させること
ができる。

上記ダイヤフラムチャックＤを中心軸Ａ回りに回転さ
せることにより、上記ワークＷの中ぐり加工を行った
後、このワークＷを取外して他の未加工のワークと交換
する。このワークＷを取外すには、まず押圧部材33を前
進作動させてダイヤフラム３を撓ませることにより、チ
ャック爪４を解放状態にする。これによりワーク保持リ
ング１は静止状態に復元して保持爪12の先端121はワー
クＷの外周面から離れる。つぎに、押え爪５のアーム状
爪51を解除位置まで旋回させる。これによりワークＷは
フリーとなり、このワークＷを取外して他のワークのチ
ャッキング作業を繰返す。

異なる外径を有する他の種類のワークのチャッキング
を行うには、ワーク保持リング１を上記ワークと対応す
る他のワーク保持リングと交換すればよい。この交換作
業に際しては、バッキング部材６をも上記ワークと対応
する他のバッキング部材と交換する必要があるが、この
実施例ではワーク保持リング１とバッキング部材６とが
互いに連結されているために、これらを一体に交換すれ
ばよい。またこの際には、押え爪５のアーム状爪51をク
イックジョイント521部分で引抜くことにより作業空間
を広くすることができ、上記ワーク保持リング１などの
交換作業を容易にすることができる。

また上記他の種類のワークが上記ワーク保持リング１
を要しない大径のワークである場合には、チャック爪４
の爪体41を水平軸B₁,B₂,B₃回りに回転させて対応する円
弧面411〜414を選択して中心軸Ａ側に向ければよい。こ
れによりワークの外周面と合致した円弧面によりチャッ
キング作業を確実に行うことができる。

このように、この実施例では、ワークＷが比較的小径
のものであっても、保持爪12の突出長さをワーク外径に
合せたワーク保持リング１を用いることにより確実に保
持することができ、また上記突出長さを比較的大きくし
ても、確実に保持することができる。このためチャック
爪４の爪体41の突出長さを変更することなく上記小径の
ワークを確実に保持することができるとともに、押え爪
５を旋回する際に従来生じていたチャック爪４との干渉
を確実に防止することができる。しかもその保持状態で
の芯出し精度を従来用いられている割りスリーブ1aより
も向上させることができる。

またワークＷの交換作業もワーク保持リング１がバッ
キング部材６と互いに連結されているために、上記ワー
クＷのみを交換するだけでよく、その作業を容易かつ迅
速に行うことができる。さらにワーク径の変更に伴うワ
ーク保持リング１などの交換作業も、上記ワーク保持リ
ング１がバッキング部材６と互いに連結されているため
に、両者を一体に交換することができ、その作業を容易
かつ迅速に行うことができる。

また上記ワーク保持リング１などの交換作業に際し、
押え爪５のアーム状爪51をベース２から取外すことな
く、クイックジョイント521部分で容易かつ迅速に取外
すことができるために、上記交換作業時間の短縮化を図
ることができる。さらにチャック爪４の爪体41は水平軸
B₁,B₂,B₃回りに回転することにより、その中心軸Ａ側の
端面を異なる円弧面411〜414に変化させることができる
ために、異なるワーク径のワークの外周面と合致させる
ことができるとともに、この効果をチャック爪４の取替
えを行うことなく達成することができる。

なお上記実施例における他の態様を以下に説明する。

B.上記実施例では、３つの保持爪を有するワーク保持リ
ングを示したが、これに限らず、チャック爪と対応する
ように形成されていればよく、例えばチャック爪が４つ
であれば、４つの保持爪を有するようにワーク保持リン
グを形成すればよい。

C.上記実施例では、ワーク保持リング１をばね鋼により
形成しているが、これに限らず、所定量の弾性変形を生
じうればよく、例えば鋼、他の金属もしくは合成樹脂に
より形成してもよい。

D.上記実施例では、ワーク保持リングをダイヤフラムチ
ャックに用いた場合を示したが、これに限らず、例えば
スクロールチャックなどの他のチャックに用いてもよ
い。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によればワークが比較
的小径であっても、このワークを確実に保持することが
でき、しかもその芯出し精度を割りスリーブなどの従来
品よりも向上させることができる。またチャック爪の解
放状態においてはワークとワーク保持リングとが互いに
分離されているために、ワークのチャッキングおよび取
外しなどの作業を上記従来品を用いる場合よりも容易に
行うことができる。

しかも、ワークのチャッキングおよび取外しなどの作
業を容易かつ迅速に行うことができ、さらにワーク保持
リング自身の交換作業も容易かつ迅速に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を用いたダイヤフラムチャッ
クを示す側面説明図、第２図は第１図の正面説明図、第
３図はワーク保持リングとチャック爪とワークとの関係
を示す第１図相当図、第４図は従来品である割りスリー
ブを用いたダイヤフラムチャックを示す正面説明図、第
５図は第４図の側面説明図、第６図は上記割りスリーブ
の斜視図である。 １……ワーク保持リング、４……チャック爪、６……バ
ッキング部材、Ａ……中心軸、Ｄ……ダイヤフラムチャ
ック、Ｗ……ワーク。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークの外周面に対して放射方向にチャッ
   ク状態と解放状態とに変化可能な少なくとも３つのチャ
   ック爪と、ワークの端面を支持するバッキングプレート
   とを有するチャックにおいて、上記チャック爪先端と上
   記ワークの外周面との間に介在するワーク保持リングで
   あって、このワーク保持リングは、放射方向に可撓性を
   有するリング本体と、このリング本体の内面に放射方向
   に互いに等しく突出形成された少なくとも３つの保持爪
   とから構成され、この保持爪は上記チャック爪と対応し
   て配置され、上記チャック爪の解放状態で上記ワークの
   外周面と各保持爪の先端とが互いに離れる一方、上記チ
   ャック爪のチャック状態でリング本体が弾性変形するこ
   とにより上記保持爪の先端がワークの外周面と接触する
   ように上記保持爪の突出長さが設定されており、かつ、
   ワーク保持リングがチャックの中心軸と同軸に配置され
   た状態で、リング本体が互いに隣接する保持爪間の中央
   位置でバッキングプレートと一体に連結されていること
   を特徴とするチャック用ワーク保持リング。