JP2593208B2 - チャック交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は旋盤の主軸に手動操作のチャック取付手段
を設け、別体の各種のチャックを自由に交換して取付け
得るようにしたチャック交換装置に関するものである。

〔従来の技術〕

旋盤のチャックにおいて、そのヘッドストックに設け
た主軸の先端に、油圧などの動力駆動による爪を設け、
別体の各種のチャックを、この爪によりチャック取付手
段に着脱自在に固定して、種々のワークを旋盤加工する
ようにした自動チャック交換装置は公知である。

また、第８図に示すような手締めによるチャック交換
装置もある。

この図において、１は図示省略してある旋盤の主軸の
前端に固定したフランジ、２はこのフランジ１の先端に
設けたチャック取付手段で、チャック本体４と把握爪３
と、この把握爪３を駆動する雌ネジ環５を有している。

前記本体４はフランジ１と同芯の筒状でその前部に環
状の凹所７が同芯に形成され、この凹所７内に前記の雌
ネジ環５が回転自在にはめ込まれている。

また、上記雌ネジ環５の内側の雌ネジ14は、前記凹所
７に後部をはめ込んだ後退筒６の外周の雄ネジ15に螺合
している。

上記進退筒６は図示省略してある回り止め手段により
本体４に対して回動不可で進退のみ自在となっている。

上記本体４の前部には環状壁８が同芯一体に突出して
いるが、その外周と前記凹所７の内側面は一致し、前記
進退筒６の内周は環状壁８の外周に接し、同進退筒６の
外周は本体４の前部に固定した前蓋10の内周に接してい
る。

また、前記把握爪３は進退筒６の先端外周に一定の間
隔で一体に設けてある。

11は本体４の外周の一部から凹所７に達するように設
けた凹孔で、この凹孔11に手回し式の小形傘歯車12を回
動自在にはめ込み、この傘歯車12を前記雌ネジ環５の後
側の傘歯車13に噛合させる。

21はチャック取付用アダプタで、その前面に任意形式
の多種類のチャック22をボルト止めなどの手段で固定す
る。従ってチャック22は多品種ではあるが、アダプタ21
は１種類で同一寸法である。このアダプタ21の後部に
は、前記各把握爪３の内端が着脱自在に係合する凹部23
を設けるが、この凹部23の後部内面には前記各把握爪３
に係合する複数の爪17を一定間隔で形成する。

また、アダプタ21の凹部23内にはカップリング24を固
定して、前記本体４の前面に固定したカップリング18の
前面の放射状凹凸に係合する放射状凹凸を設け両凹凸の
係合によりチャック22の位置決めを行う。

30は図示省略してある旋盤主軸の中心孔内のドローバ
ーの先端に固定したジョイント部材である。

ジョイント部材30は円筒状で、その先端に凹孔29を設
けて、この凹孔29の内周に係合片31を形成してある。40
はパワーチャックの場合、このチャック22の後部中央か
ら後方に突出したチャック爪操作軸で、この軸40と各チ
ャック爪はチャック22内に設けたリンク機構などにより
連動し、操作軸40の進退運動に伴って各チャック爪が一
せいに内外に移動するようになっている。また、上記操
作軸40の後端には全周に亘る溝状の係合部41が設けら
れ、この係合部41に前記係合片31が係脱する。

上記の従来例の場合、同図のように、アダプタ21の爪
17と把握爪３が係合している状態で小形傘歯車12の外端
の角孔にハンドルの角軸部を挿入してこれを締付方向に
回動すると、この傘歯車12に噛合している傘歯車13が雌
ネジ環５とともに回動し、雌ネジ14の回転により進退筒
６が後退してこれと一体の把握爪３が爪17を本体４の前
蓋10に押し付けてアダプタ21を前蓋10に固定する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような公知の自動チャック交換装置の場合、旋
盤の主軸内にはチャック取付手段の爪の駆動用の進退軸
と、チャック取付手段にパワーチャックを取付ける場合
は、その駆動用進退軸の２本が必要であり、それぞれの
駆動シリンダを主軸の後部に設ける必要があるため機構
がきわめて複雑となるという問題がある。

また、第８図の従来例の場合、把握爪３で爪17を十分
な力で締付けるためにはネジのリード角を小さくする必
要があるが、このため締め付ける際、および弛める際
の、小形傘歯車12の回転数が多くなり、手数がかかると
いう問題がある。

この発明の目的は上記のような従来のチャック交換装
置の問題点を解決して手動操作により、迅速かつ協力な
締付けと、迅速な取外しが行えるチャック交換装置を提
供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、この発明は、旋盤のヘ
ッドストックに設けた主軸前部にチャック取付手段を設
け、別体のチャックを、この取付手段により主軸にその
軸方向の移動により着脱自在に固定し得るようにしたチ
ャック交換装置において、 前記のチャック取付手段は、前記主軸に固定のチャッ
ク本体内に回動自在に装着するとともに手動操作で回動
させるようにした駆動環と、この駆動環の内側にあっ
て、駆動環とともに回転し、前記軸方向には移動し得る
雌ネジ環と、この雌ネジ環に螺合する雄ネジを後端に有
し、前端に前記別体のチャックの取付用アダプタを把握
する複数の把握爪を有する前記軸方向の進退筒からな
り、この進退筒は、バネにより前側に付勢されて、その
軸方向の移動により、前記把握爪を介して前記取付用ア
ダプタを把握又は取外し可能とするものであり、 上記雌ネジ環の前面と、これに対向するチャック本体
の前部内面には、雌ネジ環が締付方向に回り始めたとき
互に乗り上げて雌ネジ環を進退筒とともに後退させる凸
部をそれぞれ設けた構成としたのである。

〔作用〕

この発明は上記の構成であるから、主軸が停止してい
るとき、手動操作により駆動環を弛め方向に回すと、こ
の駆動環とともに雌ネジ環が弛め方向に回り、雌ネジ環
の前部の凸部がチャック本体の凸部の間の凹部に入ると
ともに、進退筒の雄ネジに対する雌ネジの回動により進
退筒が前進し、把握爪が弛む。

上記のような各把握爪の弛みの状態で所望のチャック
を取付けたアダプタの各爪を各把握爪に係合させたの
ち、駆動輪を締付け方向に回動すると、これとともに回
る雌ネジ環の各凸部がチャック本体の各凸部に乗り上げ
て雌ネジ環とともに後退し、さらに駆動環を回すことに
より雌ネジの雄ネジに対する回転により進退筒が後退し
て把握爪がアダプタの爪を締付ける。

〔実施例〕

第１図ないし第３図に示す実施例において、第８図の
従来例と同じ構成や機能を有する部分については同一の
符号を付けて説明は省略する。

この実施例の場合、雌ネジ環５の外側に、別体の駆動
環16をはめ、この駆動環16の後部に傘歯車13を形成す
る。

上記雌ネジ環５の外周と、駆動環16の内周には摺動自
在に係合する軸方向の凹凸条などの係合手段20を設け
て、駆動環16に対して雌ネジ環５が軸方向にのみ移動可
能とする。

雌ネジ環５の前部には第３図のように複数の巾の広い
台形の凸部25と凹部26とを交互に設け、これに対向する
前蓋10の後部にも巾の広い台形の凸部27の凹部28を設け
る。

また、前記雌ネジ環５の後側には一定の間隔で複数の
巾の狭い台形の突起33を設け、これに対向する本体４の
凹所７の後面前部にも巾の狭い台形の突起34を設ける。

なお、進退筒６の内側に設けたピン９を環状壁８の外
側の軸方向の溝19に係合させて回り止めとし、凹所７の
底部の複数の孔35には進退筒６を前方に押すバネ36を設
ける。

上記の第１の実施例において、第３図のように、雌ネ
ジ環５の凸部25が前蓋10の凹部28にはまり、前蓋10の凹
部27が雌ネジ環５の凹部26にはまっているとき、凹所７
内の突起34が雌ネジ環５の突起33に乗り上げて雌ネジ環
５を前寄りにしている。

この状態では把握爪３の後側と前蓋10の前側の間は爪
17の前後方向の厚みより広くなっている。

この状態でアダプタ21の各爪17を各把握爪３の間から
挿入してアダプタ21を回動して各爪17を各把握爪３と前
蓋10の間に位置させる。

つぎに、小形傘歯車12をバンドルにより締付け方向に
回すと、傘歯車13とともに駆動環16が回り、係合手段20
を介して雌ネジ環５が回される。

上記のように雌ネジ環５が回り始めると、後部の突起
33が突起34から外れたのち、前部の凸部25が凸部27に乗
る上げて後退するので雌ネジ環５は進退筒６とともに後
退し、把握爪３が爪17をアダプタ21とともに急速に後退
させ、カップリング18、24の凹凸を係合させる。

こうして雌ネジ環５が後退したのち、さらに小形傘歯
車12を締付け方向に回すと、雌ネジ環５が凸部25、27が
接している後退位置で回動して雌ネジ14の作用で進退筒
６を強く後退させ、各把握爪３により各爪17を強く前蓋
10の前面に押付けて固定する。

上記のアダプタ固定状態からアダプタ21を外すには小
形傘歯車12を開放方向に回す。

これにより凸部25は凸部27の側方に移動し、突起33が
突起34に乗り上げることと、バネ36の復元力により進退
筒６は迅速に前進し、さらに、雌ネジ環５の回転により
進退筒６を前進させて把握爪３によるアダプタ21の爪17
の押圧を解く。

第４図ないし第７図は第２の実施例を示すもので、第
１の実施例と同じ構成や機能を有する部分については同
一の符号を付けて説明は省略する。

この実施例ではカップリング18を大径として進退筒６
の外側とし、チャック本体は本体前部38と本体後部39に
分割して形成し、ボルトにて一体に結合する。

また、本体後部39の中央部から前方に突出せしめた同
心の筒条壁42の外周と本体前部38の内周の間に進退筒６
をはめる。

前記カップリング18の外周にはガイドリング45をはめ
て本体前部に固定し、アダプタ21に固定したカップリン
グ24をガイドリング45の内側にはまるようにする。

アダプタ21もカップリング24を爪17の形成部よりも外
側にすることは勿論である。

この実施例では雌ネジ環５の凸部25に対する凸部27は
本体前部38に設け、突起33に対する突起34は本体後部39
に設ける。

この実施例の場合も第５図の鎖線のように把握爪３に
アダプタ21の爪17が係合している条件で、第６図の矢印
のように雌ネジ環５を回して凸部25を凸部27に乗り上
げ、突起33が突起34から外れた状態として、雌ネジ環５
を後退させ、雌ネジ環５をさらに回すと把握爪３が爪17
を強く締付ける。

また、雌ネジ環５を逆方向に回すと第７図のように突
起33が突起34に乗り上げるとともに凸部25が凹部28には
まるので雌ネジ環５は前進して把握爪３を爪17から離
す。

なお、本体前部38の前面にピン43を設け、アダプタ21
に弧状溝44を設けて、アダプタ21の装着時に弧状溝44に
ピン43がはまってアダプタ21をピン43がその弧状溝44の
一端又は他端に当たるまで回すと、把握爪３と爪17とが
係合位置又は分離位置になるようにする。

〔発明の効果〕

この発明は前記のように、チャック本体内に回動自在
に装着するとともに手動操作で回動させるようにした駆
動環と、この駆動環の内側にあって、駆動環とともに回
転し、軸方向には移動し得る雌ネジ環と、この雌ネジ環
に螺合する雌ネジを後端に有し、前端にチャック取付用
アダプタを把握する複数の把握爪を有する進退筒からな
るチャック取付手段によりチャック取付用アダプタを取
付けるようにしたから、自動式のチャック取付手段に比
較して機構が著しく簡単となり、チャックの停止位置も
特定する必要がないので、チャック停止位置を特定する
ための検出制御手段も不用となり、パワーチャックの場
合は主軸内には１本のドローバを通すだけで主軸後端の
シリンダも１個でよいので構造が著しく簡単となる。

また、上記雌ネジ環の前面とこれに対向するチャック
本体の前部内面には、雌ネジ環が締付方向に回り始めた
とき互に乗り上げて雌ネジ環を進退筒とともに後退させ
る凸部をそれぞれ設けて、締め付け開始時において、雌
ネジ環を回し始めると凸部の作用により迅速に把握爪が
締付方向に移動し、それ以後は雌ネジ環を僅かに回動す
るだけで強固な締付けが行えるのできわめて能率のよい
締付けが行える。

さらに、チャック本体に固定したアダプタを外す場合
も上記雌ネジ環を逆に回すことにより上記の逆の作用で
把握爪が迅速に弛むので、アダプタの交換がきわめて能
率よく行えるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明装置の第１の実施例を示す縦断側面
図、第２図は第１図をII−II線で縦断した一部省略正面
図、第３図は雌ネジ環とその前部の部分の一部を示す展
開断面図、第４図は第２の実施例を示す縦断側面図、第
５図は同上の一部を省略した正面図、第６図、第７図は
雌ネジ環とその前後の部分の一部の各状態を示す展開断
面図、第８図は従来のチャック交換装置の一例を示す縦
断側面図である。 １……主軸に固定したフランジ、２……チャック取付手
段、 ３……把握爪、４……チャック本体、 ５……雌ネジ環、６……進退筒、 10……前蓋、12……小形傘歯車、 13……傘歯車、14……雌ネジ、 15……雄ネジ、16……駆動環、 17……爪、21……チャック取付用アダプタ、 22……チャック、25、27……凸部、 26、28……凹部、33、34……突起、 36……バネ、38……本体前部、 39……本体後部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】旋盤のヘッドストックに設けた主軸前部に
   チャック取付手段２を設け、別体のチャック22を、この
   取付手段２により主軸にその軸方向の移動により着脱自
   在に固定し得るようにしたチャック交換装置において、 前記のチャック取付手段２は、前記主軸に固定のチャッ
   ク本体４内に回動自在に装着するとともに手動操作で回
   動させるようにした駆動環16と、この駆動環16の内側に
   あって、駆動環16とともに回転し、前記軸方向には移動
   し得る雌ネジ環５と、この雌ネジ環５に螺合する雄ネジ
   15を後端に有し、前端に前記別体のチャックの取付用ア
   ダプタ21を把握する複数の把握爪３を有する前記軸方向
   の進退筒６からなり、この進退筒６は、バネ36により前
   側に付勢されて、その軸方向の移動により、前記把握爪
   ３を介して前記取付用アダプタ21を把握又は取外し可能
   とするものであり、 上記雌ネジ環５の前面と、これに対向するチャック本体
   ４の前部内面には、雌ネジ環５が締付方向に回り始めた
   とき互に乗り上げて雌ネジ環５を進退筒６とともに後退
   させる凸部25、27をそれぞれ設けたチャック交換装置。