JP3109613B2 - コレットチャック装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はチップ部品のような小型
部品を掴むコレットチャック装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コレットの先端部に切込みを入れ
て複数のチャック爪を一体に設けるとともに、コレット
の外周に締付リングを摺動自在に嵌挿し、締付リングを
軸方向に前進させてその内側テーパ面をチャック爪の外
周テーパ面に圧接させることにより、チャック爪を内側
に撓ませ、チャック爪の先端部に設けた凹段部でワーク
を掴むようにしたコレットチャック装置が知られてい
る。この種のコレットチャック装置の場合、締付リング
を後退させてチャック爪を開き、チャック爪の凹段部に
ワークを載置した後、締付リングを前進させてチャック
爪を閉じることによりワークを掴んでいる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
コレットチャック装置の場合、締付リングを前進させて
チャック爪を閉じる時、全てのチャック爪が均等に閉じ
るので、横断面が正方形状や円形の場合にはワークの全
周を均等にチャックできるが、例えば横断面が長方形の
ワークのように異形断面のワークの場合には、短辺側の
２辺だけしかチャックできず、安定したチャックができ
ないという欠点があった。そこで、本発明の目的は、横
断面長方形のワークでも４辺を確実にチャックできるコ
レットチャック装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載のコレットチャック装置は、コレッ
トの先端部に４個のチャック爪が設けられ、上記締付リ
ングを、対向する２個のチャック爪の外周テーパ面に接
触する内周テーパ面を有する第１締付リングと、残りの
２個のチャック爪の外周テーパ面に接触する内周テーパ
面を有する第２締付リングとで構成し、第１締付リング
と第２締付リングとをコレットに対して個別に軸方向に
のみ移動自在にガイドするガイド部を形成し、第１締付
リングと第２締付リングを個別にコレットに対して前方
へ付勢する第１と第２のスプリングを設け、第１締付リ
ングと第２締付リングとの間に、第１締付リングの後退
に追随して第２締付リングを後退させる係合部を設けた
ものである。また、請求項２に記載の発明は、上記コレ
ットの中心部にセンターピンを、その先端面がチャック
爪の先端面より所定距離退避した位置となるように取り
付けたものである。

【０００５】

【作用】まず第１締付リングをスプリングに抗して後退
させると、係合部によって第２締付リングが第１締付リ
ングに追随して後退し、４個のチャック爪を開く。この
状態で、チャック爪の間にワークを載置する。次に、第
１締付リングの後退方向への力を解除すると、スプリン
グによって第１，第２の締付リングが前進し、まず先に
第２締付リングが対向する２つのチャック爪に当接して
チャック爪を閉じる方向へ撓める。その後で、第１締付
リングが別の２つのチャック爪に当接してチャック爪を
閉じる方向へ撓める。その結果、横断面が正方形のワー
クだけでなく、長方形のワークであっても、その対向す
る２辺を第２締付リングで締め付けられる２つのチャッ
ク爪でつかみ、残りの２辺を第１締付リングで締め付け
られる２つのチャック爪でつかむことができ、４辺を確
実につかむことができる。請求項２のように、チャック
爪の中心部にセンターピンを配置すれば、このセンター
ピンの先端面がワークの掴み代を考慮してチャック爪の
先端面より一定距離だけ退避しているので、ワークの底
面がセンターピンで支持され、微小ワークであってもチ
ャック爪の間に入り込んだり、傾くのを防止できる。

【０００６】本発明において、チャック爪は先端部内側
にワーク保持用の凹段部を設けたものに限らず、凹段部
を有しないチャック爪であってもよい。凹段部を有する
場合には、ワークを支持する凹段部の底面とセンターピ
ンの先端面とを同一高さに設定するのが望ましい。

【０００７】

【実施例】図１〜図６は本発明にかかるコレットチャッ
ク装置の一例を示す。コレット１は中心部に空洞を有す
る円筒形部材であり、コレット１の先端部には９０°間
隔で４本の切込み２が軸方向に設けられ、これにより半
径方向に弾性を有する４本のチャック爪３ａ〜３ｄが形
成される。チャック爪３ａ〜３ｄの外周には先端側が大
径となるテーパ面４が設けられ、チャック爪３ａ〜３ｄ
の先端面には全体として四角形の凹段部５が形成されて
いる。また、チャック爪３ａ〜３ｄの内周には凹円弧状
の逃げ面６（図４参照）が形成されている。

【０００８】コレット１の中心空洞部にはセンターピン
１０が挿入されており、このセンターピン１０の後端側
雄ねじ１１はコレット１の後端側雌ねじ７に螺合されて
いる。センターピン１０の雄ねじ１１にはロックナット
１２が螺合され、ロックナット１２の端面をコレット１
の後端面に圧着することにより、センターピン１０の細
径な軸部１０ａの先端面が凹段部５の底面（ワーク載置
面）と同一高さとなるように設定されている。なお、チ
ャック爪３ａ〜３ｄの逃げ面６は、チャック爪３ａ〜３
ｄを内側に撓めた時にセンターピン１０の軸部１０ａ外
周面と干渉しない形状に形成されている。ただし、逃げ
面６は凹円弧形状に限定されるものではなく、平坦面で
もよい。

【０００９】コレット１の外周には第１締付リング２０
と第２締付リング３０とが摺動自在に嵌挿されている。
第１締付リング２０の先端部には対称位置に約９０°の
範囲で２個の突部２１が突設され、これら突部２１の内
面には先端側が大径となるテーパ面２２が形成されてい
る。第２締付リング３０は第１締付リング２０の内側に
挿入され、その先端部に約９０°の範囲で２個の突部３
１が対称位置に突設され、これら突部３１の内面にも先
端側が大径となるテーパ面３２が形成されている。上記
両突部２１，３１は前後方向に摺動自在に嵌合し、両締
付リング２０，３０は互いに回り止めされる。第１締付
リング２０の後端部にはフランジ部２３が形成されてお
り、このフランジ部２３を後方へ操作することにより第
１締付リング２０のみが後方へ移動するが、一定ストロ
ーク移動すると、第１締付リング２０の突部２１の内側
に形成した段部２４が第２締付リング３０の切欠面３３
に当接し、両締付リング２０，３０が一体に後方へ移動
する。

【００１０】コレット１の外周には、第２締付リング３
０の内周面を摺動自在に支持するガイド部材４０が嵌挿
されており、ガイド部材４０には半径方向に位置決めピ
ン４１が固着されている。位置決めピン４１の内端はコ
レット１の切溝８に係合してガイド部材４０をコレット
１に対して回り止めしており、位置決めピン４１の外端
は第１締付リング２０の切溝２５に係合してガイド部材
４０を第１締付リング２０に対して回り止めしている。
これにより第１締付リング２０はコレット１に対して回
り止めされ、第１締付リング２０と第２締付リング３０
とは前述の通り互いに回り止めされているので、コレッ
ト１と第１，第２締付リング２０，３０の三者の角度位
置関係が決定される。つまり、コレット１の対向する２
個のチャック爪３ａ，３ｃのテーパ面４と第２締付リン
グ３０のテーパ面３２とを対応させ、他の２個のチャッ
ク爪３ｂ，３ｄのテーパ面４と第１締付リング２０のテ
ーパ面２２とを対応させることができる。

【００１１】なお、第１締付リング２０とガイド部材４
０との間、および第２締付リング３０とガイド部材４０
との間には夫々コイルスプリング５０，５１が配置さ
れ、第１締付リング２０および第２締付リング３０を前
方へ付勢している。この付勢力によりテーパ面を介して
チャック爪３ａ〜３ｄは内方に撓められる。

【００１２】つぎに、上記構成からなるコレットチャッ
ク装置の動作を説明する。まず、図１の状態から第１締
付リング２０のフランジ部２３を後方へ操作すると、第
１締付リング２０がスプリング５０に抗して後退し、や
がて第１締付リング２０の段部２４が第２締付リング３
０の切欠面３３に当接するので、第２締付リング３０も
第１締付リング２０と一体に後退する。両締付リング２
０，３０の後退によりテーパ面２２，３２がチャック爪
３ａ〜３ｄのテーパ面４から離れるので、チャック爪３
ａ〜３ｄは自身のばね性により外方へ開く。その結果、
チャック爪３ａ〜３ｄの先端面に形成した凹段部５にワ
ークＷを載置可能となる。ここで、ワークＷを凹段部５
に載置すると、ワークＷがチャック爪３ａ〜３ｄの間隔
Ａより小さい場合であっても、図５のようにワークＷの
下面をセンターピン１０の軸部１０ａ先端面で支えるの
で、ワークＷがチャック爪３ａ〜３ｄの間に入り込んだ
り、傾くことがない。つぎに、フランジ部２３への操作
力を解除すると、第１締付リング２０および第２締付リ
ング３０は共にスプリング５０，５１の付勢力によって
前進し、先に第２締付リング３０のテーパ面３２がチャ
ック爪３ａ，３ｃのテーパ面４に圧接してこのチャック
爪を内側へ撓め、その後で第１締付リング２０のテーパ
面２２がチャック爪３ｂ，３ｄのテーパ面４に圧接して
このチャック爪を内側へ撓める。したがって、ワークが
横断面長方形であってもその長辺側を第２締付リング３
０によって締め付けられるチャック爪３ａ，３ｃで掴
み、短辺側を第１締付リング２０によって締め付けられ
るチャック爪３ｂ，３ｄで掴むように角度設定すれば、
ワークの四辺を確実に掴むことができる。また、開状態
のチャック爪３ａ〜３ｄの間隔Ａを小さくする必要がな
いので、開時における凹段部５の開口幅Ｂを大きく取
れ、大型のワークＷを掴むこともできる。

【００１３】なお、上記実施例では横断面矩形のワーク
をチャックする場合について説明したが、横断面円形や
多角形のワークをチャックすることもできる。この場
合、チャック爪の凹段部の形状は全体として四角形に限
らず、円形、三角形など如何なる形状でもよい。また、
チャック爪の個数は４個に限らず、２個、３個あるいは
５個以上でもよく、締付リングも２個に限らず１個でも
よい。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に記載の発明によれば、締付リングを２個のリングで構
成し、第１締付リングで対向する２個のチャック爪を内
側へ撓め、第２締付リングで残りの２個のチャック爪を
内側へ撓めるようにしたので、横断面が正方形のワーク
だけでなく、長方形のワークでもその４辺を確実にチャ
ックすることができる。また、請求項２に記載の発明に
よれば、チャック爪の間に挿入されたワークの中心部を
センターピンで支持するようにしたので、微小なワーク
であっても爪間への入り込みや傾きを防止でき、正確な
チャッキングが可能となる。また、チャック爪の開時に
おける開口幅を狭くする必要がないので、大きなワーク
でも掴むことができ、掴み可能なワークの寸法範囲を拡
大できる。このようにワークの寸法が多少変更されて
も、チャック爪の交換なしで変更に対応できるので、設
備稼働率を向上させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるコレットチャック装置の一例の
断面図である。

【図２】図１のコレットチャック装置の正面図である。

【図３】図１のコレットチャック装置の分解斜視図であ
る。

【図４】図２の要部拡大図である。

【図５】ワーク載置時における図４のＸ−Ｘ線断面図で
ある。

【図６】ワークをチャックした状態の図４のＸ−Ｘ線断
面図である。

【符号の説明】

１ コレット ３ａ〜３ｄ チャック爪 ５ 凹段部 ６ 逃げ面 １０ センターピン ２０ 第１締付リング ２１ 突部 ３０ 第２締付リング ３１ 突部 ４０ ガイド部材 ５０，５１ スプリング

フロントページの続き (72)発明者 池田 拓 京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 平３−190611（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−174808（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−33012（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23B 31/20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コレットの先端部に外周にテーパ面を有す
   る複数のチャック爪を一体に設け、コレットの外周に内
   周にテーパ面を有する締付リングを摺動自在に嵌挿し、
   締付リングを軸方向に前進させてその内周テーパ面をチ
   ャック爪の外周テーパ面に圧接させることにより、チャ
   ック爪を内側に撓ませてワークを掴むコレットチャック
   装置において、 上記コレットの先端部に４個のチャック爪が設けられ、 上記締付リングは、対向する２個のチャック爪の外周テ
   ーパ面に接触する内周テーパ面を有する第１締付リング
   と、残りの２個のチャック爪の外周テーパ面に接触する
   内周テーパ面を有する第２締付リングとで構成され、 第１締付リングと第２締付リングとをコレットに対して
   個別に軸方向にのみ移動自在にガイドするガイド部が形
   成され、 第１締付リングと第２締付リングを個別にコレットに対
   して前方へ付勢する第１と第２のスプリングが設けら
   れ、 第１締付リングと第２締付リングとの間には、第１締付
   リングの後退に追随して第２締付リングを後退させる係
   合部が設けられていることを特徴とするコレットチャッ
   ク装置。
2. 【請求項２】上記コレットの中心部にセンターピンを、
   その先端面がチャック爪の先端面より所定距離退避した
   位置となるように取り付けたことを特徴とする請求項１
   に記載のコレットチャック装置。