JP3198502B2 - チャック - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドローバーに設け
たクランプジョーでワークを把持するチャックに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のチャックとして、従来、特開平
９−８５５０８号公報に開示されたドローダウンチャッ
クが知られている。このチャックにおいては、チャック
本体の円周を等分割した位置にドローバーがチャック軸
線と斜交する方向へ摺動可能に設けられ、各ドローバー
の前端にクランプジョーが取り付けられている。そし
て、ドローバーをドロースクリュで駆動し、クランプジ
ョーをチャック本体の斜め内側へ閉鎖して、ワークをチ
ャック本体の前面に引き込んでクランプするようになっ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のチャ
ックによると、ワークの把持位置がチャック軸線方向の
一箇所に限られているため、例えば、筒状のワークにお
いて把持位置よりチャック軸線方向に離れた部位に偏肉
部やキー溝や不等分孔などのアンバランス要因がある場
合に、高速旋削時の遠心力によってワークが変形した
り、ビビリが発生したりして、加工精度に悪影響を及ぼ
すという問題点があった。

【０００４】そこで、本発明の課題は、ワークにアンバ
ランス要因がある場合でも、遠心力によるワークの変形
及びビビリを防止して、高速旋削時の加工精度を向上で
きるチャックを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、チャック本体に複数のドローバーをチ
ャック軸線に対し斜めに摺動可能に設け、各ドローバー
にワークをチャック半径方向から把持するクランプジョ
ーを取り付けたチャックにおいて、チャック本体に複数
のサブクランパーをチャック半径方向へ開閉可能に設
け、ワーク係合部を弾性変形可能に形成したサブクラン
パーが、クランプジョーとはチャック軸線方向の異なる
位置でワークを把持するように構成した(請求項１）。

【０００６】ここで、ドローバー及びサブクランパーを
それぞれ別個の手段で駆動することも可能であるが、チ
ャック全体の構成を簡略化するために、本発明のチャッ
クはドローバー及びサブクランパーに共通の駆動手段を
備える(請求項２)。

【０００７】この場合、ドローバーの動きを利用してサ
ブクランパーを開閉できるように、本発明のチャックに
おいては、ドローバー及びサブクランパーが相対移動可
能に直結され、ドローバーの摺動に伴いサブクランパー
を開閉するカム手段が設けられる(請求項３)。

【０００８】

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を複合チャックに具
体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。図１及
び図２に示すように、この複合チャックにおいては、チ
ャック本体１にクランプジョー３２、フィンガージョー
２６及びサブクランパー３８の３種類のワーク把持要素
が設けられている。チャック本体１はメインボデー２と
中間プレート３と後壁プレート４とから構成され、各部
材２，３，４は通しボルト５により一体に結合されてい
る。そして、後壁プレート４にはチャック本体１を工作
機械のスピンドル（図示略）に取り付けるためのボルト
６が設けられている。

【００１０】メインボデー２の前面にはワークレスト８
がボルト９により固定され、その外周部にはワークＷの
大径フランジ部Ｗａが着座する凸部８ａが設けられ、中
央部にはワークＷの小径筒状部Ｗｂが挿入される孔８ｂ
が形成されている。また、ワークレスト８には複数本の
ダンパピン１０がスプリング１１により大径フランジ部
Ｗａの裏面に弾接するように設けられ、高速旋削時にお
けるワークＷの振動エネルギを吸収してビビリを防止で
きるようになっている。

【００１１】中間プレート３の中心孔３ａにはドロース
リーブ１３がチャック軸線方向へ摺動可能に挿入され、
その後端部にはスピンドル側の回転シリンダ（図示略）
に連結されるネジ部１３ａが設けられている。ドロース
リーブ１３の内側にはドロースクリュ１４がチャック軸
線方向へ摺動可能に挿入され、その前端はメインボデー
２の中心孔２ａに支持されている。ドロースクリュ１４
の内側にはロッド１５が挿入されてナット１６で固定さ
れ、ロッド１５の後端部にはスピンドル側の別の回転シ
リンダ(図示略)に連結されるネジ部１５ａが設けられて
いる。尚、前記２つの回転シリンダに二重回転シリンダ
の夫々のシリンダが利用される。

【００１２】ドロースリーブ１３の前端部には略三角形
状のスパイダ１８が球面座金１９を介して支持されてい
る。メインボデー２の外周部には３本のガイドスリーブ
２０がチャック軸線と平行に固定され、各スリーブ２０
にはドローシャフト２１が摺動可能に挿入されている。
ドローシャフト２１の後端部はスパイダ１８の孔１８ａ
に挿入され、ナット２２により球面座金２３及び滑り座
金２４，２５を介しスパイダ１８に回動可能に連結され
ている。

【００１３】また、ガイドスリーブ２０には前端に把持
爪２６ａを備えたフィンガージョー２６が摺動可能に挿
入され、ボルト２７によってドローシャフト２１の前端
に結合されている。ドローシャフト２１の前端部にはカ
ム溝２１ａが形成され、ガイドスリーブ２０にはカム溝
２１ａに嵌合するピン２８が固定されている。そして、
カム溝２１ａのカム形状に従い、ドローシャフト２１が
自身の軸線周りで回動しつつ前後に摺動し、把持爪２６
ａがワークＷの大径フランジ部Ｗａを前面側からクラン
プ又はアンクランプするようになっている。

【００１４】メインボデー２の前半部には３つの傾斜孔
３０が円周方向に等角度をおいて形成され、各傾斜孔３
０にはドローバー３１がチャック軸線と斜交する方向に
摺動可能に挿入されている。各ドローバー３１の前端に
はクランプジョー３２がボルト３３で交換可能に取り付
けられ、ドローバー３１の前後動に伴いワークＷの大径
フランジ部Ｗａを外周側からクランプ又はアンクランプ
するようになっている。ドローバー３１の後端部内側面
にはドロースクリュ１４の鍔部１４ａが嵌合する溝３１
ａが形成され、これによってドローバー３１がドロース
クリュ１４に連結されている。なお、ドロースクリュ１
４の回転を規制するために、メインボデー２に固定した
回止部材３４が鍔部１４ａの切欠３５に嵌合されてい
る。

【００１５】各ドローバー３１と対応する円周方向位置
においてメインボデー２には挿入孔３７が半径方向に貫
設され、各挿入孔３７にはサブクランパー３８が摺動可
能に挿入されている。図３及び図４に詳細に示すよう
に、サブクランパー３８は、筒状のクランプロッド３９
と、このロッド３９の内端に挿入されたホルダ４０と、
ホルダ４０をクランプロッド３９に回り止めするピン４
１と、ホルダ４０のねじ孔４０ａに螺合してホルダ４０
をクランプロッド３９に締め付けるボルト４２と、クラ
ンプジョー３２より後方でワークＷの小径筒状部Ｗｂに
係合するクランプチップ４３とから構成されている。ク
ランプチップ４３は、小径筒状部Ｗｂの径寸法誤差を吸
収できるようにゴム又は合成樹脂等の弾性材料で形成さ
れ、ホルダ４０に嵌合固着されている。

【００１６】クランプロッド３９の外端部には段部３９
ａを介し痩身部３９ｂが形成されている。ドローバー３
１の中間部には幅の広い矩形孔４４ｂと幅の狭い矩形孔
４４ｃから成る段付き孔４４がチャック軸線方向に長く
形成されている。段付き孔４４には痩身部３９ｂがチャ
ック動作方向へ相対移動可能で且つ半径方向へ相対移動
不能に嵌合され、ボルト４２により離脱不能に結合され
ている。そして、ドロースクリュ１４によりドローバー
３１及びサブクランパー３８に共通の駆動手段が構成さ
れるとともに、クランプロッド３９の段部３９ａと段付
き孔４４の段部４４ａとによりカム手段が構成され、ド
ロースクリュ１４によりドローバー３１がチャック軸線
に対し斜めに摺動され、これに伴い、サブクランパー３
８がチャック本体１の半径方向に開閉され、クランプジ
ョー３２及びクランプチップ４３がチャック軸線方向の
異なる位置でワークＷを把持するようになっている。

【００１７】なお、クランプチップ４３は磨耗時やワー
ク変更時に交換が容易となるようにボルト４２によりク
ランプロッド３９に結合されており、メインボデー２に
はボルト４２をチャック外部から操作するための工具挿
入孔４５と、これを塞ぐキャップ４６とが設けられてい
る。また、図１に示すように、ワークＷの着座を検出す
るために、ワークレスト８にはエア噴出口４７が凸部８
ａに開口するように設けられ、この噴出口４７はメイン
ボデー２のエア通路４８、中心孔２ａ及びロッド１５の
エア通路４９を介しチャック外部のエアスイッチ(図示
略)に連通されている。また、メインボデー２の中心孔
２ａは蓋板５０で覆われ、その蓋板５０にはドロースク
リュ１４の前進端でロッド１５のエア通路４９を塞ぐプ
ラグ５１が装着されている。

【００１８】上記のように構成された複合チャックにお
いては、回転シリンダでドロースリーブ１３及びドロー
スクリュ１４を後退させることにより、フィンガージョ
ー２６、クランプジョー３２及びサブクランパー３８を
一斉に閉じて、ワークＷを３方向から確実にクランプす
ることができる。特に、サブクランパー３８がクランプ
ジョー３２より後方位置で小径筒状部Ｗｂを把持するの
で、この筒状部Ｗｂに偏肉部やキー溝や不等分孔などの
アンバランス要因がある場合でも、遠心力によるワーク
Ｗの変形及びビビリを防止して、高速旋削時の加工精度
を向上することができる。また、サブクランパー３８は
ドローバー３１に直結され、しかも双方が共通のドロー
スクリュ１４によって開閉されるので、２種類のワーク
把持要素を少ない部品数の簡単な機構で正確に同期させ
て駆動することも可能である。

【００１９】図５及び図６はサブクランパーの変更例を
示すものである。このサブクランパー５３は、ワークＷ
の小径筒状部Ｗｂに係合するワーク係合部５３ａと、止
めネジ５４によりメインボデー２に対し回り止めされる
中間部５３ｂと、ドローバー３１の段付き孔４４に相対
移動可能に結合される段付きピン５３ｃとから一体に成
形されている。ワーク係合部５３ａは中間部に複数のス
リット５５を交互に逆方向から形成することによって弾
性変形可能に形成され、小径筒状部Ｗｂの径寸法誤差を
吸収できるようになっている。また、スリット５５には
弾性材５６を充填することによってスリット５５内への
切粉の侵入を防止し、ワーク係合部５３ａの弾性変形を
長期に亘って維持するようにしてある。

【００２０】なお、本発明は上記実施形態の複合チャッ
クに限定されるものではなく、フィンガージョー２６を
省略したドローダウンチャックに実施することもでき
る。また、上記実施形態とは逆に、サブクランパーをク
ランプジョーの前方に設け、小径筒状部が大径フランジ
部より前方に突出する形状のワークをチャッキングでき
るように構成してもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱
しない範囲で各部の構成並びに形状を任意に変更して実
施することも可能である。

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、クランプジョー及びサブクランパーがチャック
軸線方向の異なる位置でワークを把持するように構成し
たので、ワークにアンバランス要因がある場合でも、遠
心力によるワークの変形及びビビリを防止して、高速旋
削時の加工精度を向上できる効果がある。また、サブク
ランパーのワーク係合部を弾性変形可能に形成したの
で、ワークの径寸法誤差を吸収できる効果がある。

【００２２】請求項２の発明によれば、ドローバー及び
サブクランパーを共通の駆動手段で開閉するので、２種
類のワーク把持要素を少ない部品数の簡単な機構で正確
に同期させて駆動できる効果がある。

【００２３】請求項３の発明によれば、ドローバー及び
サブクランパーを直結して、ドローバーの摺動に伴いサ
ブクランパーを開閉するカム手段を設けたので、連動機
構を簡略に構成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す複合チャックの断面
図である。

【図２】図１のチャックの正面図である。

【図３】図１のチャックの要部を拡大して示す断面図で
ある。

【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う部分断面図である。

【図５】サブクランパーの変更例を示す複合チャックの
部分断面図である。

【図６】図５のチャックの正面図である。

【符号の説明】

１・・チャック本体、１３・・ドロースリーブ、１４・
・ドロースクリュ、２６・・フィンガージョー、３１・
・ドローバー、３２・・クランプジョー、３８，５３・
・サブクランパー、３９・・クランプロッド、３９ａ・
・段部、４３・・クランプチップ、４４・・段付き孔、
４４ａ・・段部、５３ａ・・ワーク係合部、Ｗ・・ワー
ク、Ｗａ・・大径フランジ部、Ｗｂ・・小径筒状部。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チャック本体に複数のドローバーをチャ
   ック軸線に対し斜めに摺動可能に設け、各ドローバーに
   ワークをチャック半径方向から把持するクランプジョー
   を取り付けたチャックにおいて、チャック本体に複数の
   サブクランパーをチャック半径方向へ開閉可能に設け、
   ワーク係合部を弾性変形可能に形成したサブクランパー
   が、クランプジョーとはチャック軸線方向の異なる位置
   でワークを把持するように構成したチャック。
2. 【請求項２】 ドローバー及びサブクランパーに共通の
   駆動手段を備えた請求項１記載のチャック。
3. 【請求項３】 ドローバー及びサブクランパーを相対移
   動可能に直結し、ドローバーの摺動に伴いサブクランパ
   ーを開閉するカム手段を設けた請求項２記載のチャッ
   ク。