JP3906692B2

JP3906692B2 - タイヤホイール保持用チャックにおける防振装置

Info

Publication number: JP3906692B2
Application number: JP2002006857A
Authority: JP
Inventors: 浩一上田
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 2002-01-16
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2022-01-16
Also published as: JP2003211307A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タイヤホイール保持用チャックにおける防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤホイール保持用チャックにおける防振装置としては、図５，６に示すように、チャック本体Ａに一体に取り付けたプレートＢにチャッキングすべき直径（ホイール径）のタイヤホイールＷに対応して、所定の直径の円周上にダンパＣを配置し、タイヤホイールＷの中心孔ＨをコレットチャックＤで芯出しチャッキングすると共に、そのリム端Ｅを上記ダンパＣで背面から支持して、加工中に生じるタイヤホイールＷの振動（びびり）を防止するものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のものは、ダンパＣごとプレートＢを交換することで、異なるホイール径のタイヤホイールに対応できるが、タイヤホイール径が変更されると、その都度プレート交換の必要がある。また、異なる径のタイヤホイールがランダムに供給されてくる加工工程では、その都度、プレートを取り替えを行うことは、実用上全く不可能である。
この発明の課題は、異なるホイール径のタイヤホイールを次々と加工する工程に用いて最適なタイヤホイールの防振装置を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題解決のため、本願タイヤホイール保持用チャックにおける防振装置では、タイヤホイールの軸線方向をストッパで位置決めし、タイヤホイールの中心孔を内径把握して芯出し保持すると共に、タイヤホイールのリム端を、チャック本体に同一円周上に配置したダンパにより背面側から支持するようにしたタイヤホイール保持用のチャックにおいて、チャック本体にダンパ保持部材をチャック軸線方向移動可能に装着し、そのダンパ保持部材に直径の異なる複数の円周上に夫々ダンパを配置して、異なる径のタイヤホイールのリム端を、そのタイヤホイール径に対応した円周上のダンパにより支持可能に構成し、チャック本体には、ダンパ保持部材をリム端に向けてチャック軸線方向に移動させる駆動手段を設けたことを特徴とする。
【０００５】
ダンパは、ダンパ保持部材と一体のダンパケースとそのダンパケース先端に軸線方向に進退可能に備えられたダンパヘッドとダンパヘッドを軸線前方に付勢する付勢手段とから構成される。駆動手段は、流体圧駆動によるシリンダである。
任意のホイール径のタイヤホイールがストッパで軸線方向を位置決めされて中心孔をチャッキングする。この状態で、駆動手段を動作させて、ダンパ保持部材をタイヤホイール方向に移動させると、ダンパ保持部材には、異なるホイール径のタイヤホイールのリム端を支持できるように、異なる直径の円周上にダンパが配置されているので、このダンパ保持部材の移動により、チャッキングされたタイヤホイールのホイール径に対応したダンパが、そのタイヤホイールのリム端を背面側から当接支持する。勿論、これらすべてのダンパの配置は、チャッキングしようとする、ある特定のタイヤホイールをそのタイヤホイールのホイール径に対応したダンパで支持したとき、他のホイール径用のダンパがそのタイヤホイール及び加工用ツールと干渉しない位置関係となっていることはいうまでもない。
【０００６】
【発明の実施の形態】
チャック本体１は、後ボディ２の前端に、前ボディ３が一体固着されている。前ボディ３には、円周方向に１２０度間隔で３つのマスタジョウ４がそれぞれ半径方向に移動するように装着されて周知のようにウエッジプランジャ５と楔係合している。ウエッジプランジャ５には、ドローボルト６が連結され、ドローボルト６に接続された図示しない回転シリンダ等によってウエッジプランジャ５が軸線方向に進退することにより、マスタジョウ４が半径方向内外に移動し、マスタジョウ４の前側に取り付けた把握ジョウ７により、ワークであるアルミ製のタイヤホイールＷの中心孔Ｈを内径把握して芯出し保持するようになっている。把握ジョウ７は、階段状断面を成して複数（２つ）の把握面８ａ，８ｂを備えており、これらの把握面８ａ，８ｂを選択して使用することにより、中心孔Ｈの直径の異なるタイヤホイールＷを把握できるようになっている。把握ジョウ７の前記各把握面８ａ，８ｂと直交する段部面９ａ，９ｂには、タイヤホイールＷの中心ボス部Ｗ１の軸線方向背面１０と当接してタイヤホイールＷの軸線方向位置を定めるストッパプレート（ストッパ）１１が取り付けられている。
【０００７】
チャック本体１の後ボディ２外周には、ダンパ保持部材１５がチャック軸線方向に進退可能に嵌め込んである。ダンパ保持部材１５は図２，３に示すように、後ボディ２外周に軸線方向摺動自在に嵌装されているリング状の基部１６と、その基部１６に嵌め込まれ、ダンパ保持部１７が円周方向等角度間隔で６個所放射状に突出しているダンパプレート１８とから構成され（図２では完全に表示されているダンパ保持部１７は３箇所であり、その他は省略されている）、ダンパプレート１８はねじ１９により基部１６に固着されている。
ダンパ保持部１７には、半径方向の内側から、タイヤホイールＷのホイール径１３，１４インチ用、１５，１６インチ用、１７，１８インチ用、１９，２０インチ用と対応した４つの円周上Ｃ１〜Ｃ４に、夫々同一構造のダンパ２０が千鳥状に取り付けてある。これらのダンパ２０の半径方向位置は、上記各ホイール径のタイヤホイールＷのリム端Ｅを、対応したダンパ２０で支持したときに、そのタイヤホイールＷとその他のダンパ２０とが干渉せず、また、加工用のツールとも干渉しない配置関係に設定されている。
【０００８】
ダンパ２０は、図３に示すように、ダンパプレート１８のダンパ保持部１７に軸線両側からナット２０ａで挟着されて一体固着されるダンパケース２１と、ダンパケース２１の段付貫通孔２２内に内装され、ダンパケース２１の先端（タイヤホイールＷ側）側の開口２３からチャック軸線方向に進退可能に装着されたダンパヘッド２４と、ダンパケース２１の軸線後端開口を塞ぐ塞ぎ部材２５と、ダンパヘッド２４と塞ぎ部材２５との間に介装される付勢部材としてのばね２６とを備え、ばね２６のばね力によりダンパヘッド２４が突出方向に常時付勢され、通常はダンパヘッド２４の太径部２４ａが段付貫通孔２２の段部２２ａに当接してダンパヘッド２４の先端がダンパケース２１の先端面より前方に（図３で上方に）突出している（図３の断面で示されている中央のダンパ２０の両側のダンパ２０の状態）。
【０００９】
チャック本体１の後ボディ２には、前記ダンパプレート１８に対して軸線後方（図では下方）となる位置に、円周方向に等角度間隔で３個所（図２ではそのうち２箇所が表示されている）に、チャック軸線と平行に駆動手段として例示する空気圧シリンダ３０が取り付けてある。空気圧シリンダ３０は、シリンダ本体３１内のシリンダ孔３２にピストン３３が移動可能に嵌め込まれ、ピストン３３と一体のピストンロッド３４が前記ダンパ保持部材１５の基部１６にボルト３５により連結されている。ピストン３３で区画される前側（上側）シリンダ室３６は連通孔３７によって大気に開放されている。各シリンダ３０の各後側（下側）シリンダ室３８は後ボディ２に形成された半径方向の対応した各流路３９に連通している。各流路３９は、ウエッジプランジャ５を進退させるドローボルト６が貫通する後ボディ２の後壁２ａの貫通孔２ｂに形成された環状溝４０を介してドローボルト６中心の流体通路４１に連通し、その流体通路４１は、回転継手４２、３ポート２位置切替弁４３を介して圧空源４４に接続されている。これら３つのシリンダ３０の合計推力は、チャッキングされたタイヤホイールＷのリム端Ｅに、そのタイヤホイールＷのホイール径に対応した各ダンパヘッド２４が当接した後、それらのダンパヘッド２４をばね２６のばね力に抗して押し込んで、ダンパケース２１の上端がリム端Ｅ背面に当接してリム端Ｅを前方（上方）に向けて押して支持するような大きさに設定されている。このチャックは上向きの回転主軸５１の先端（上端）に取り付けボルト５０により一体固着されて使用される。
【００１０】
ワーク把握動作に先駆けて切替弁４３を切り替え、３つのシリンダ３０の後側シリンダ室３８を大気に開放する。すると、ピストン３３はフリーとなり、ダンパ２０やダンパ保持部材１５等の自重によりピストンロッド３４が押し込まれ、ダンパ保持部材１５は、チャッキングの対象となるいずれのサイズのタイヤホイールＷがチャックに装着されたとしても、ダンパ２０とリム端Ｅが干渉しない待機位置Ｓ１（図１）に下降する。その状態で、あるリム幅で、あるホイール径のタイヤホイールＷがチャックに装着され、タイヤホイールＷのボス部Ｗ１の背面１０がチャック中央のストッパプレート１１に押し当てられて軸線方向が位置決めされる。次いで、ドローボルト６が図示しない回転シリンダ等の動作により軸線後方（下方）に引かれ、把握ジョウ７が半径方向外側に開いてタイヤホイールＷの中心孔Ｈを内径把握する。次に、切替弁４３を切り替えて前記流体通路４１、環状溝４０、流路３９を介して３つのシリンダ３０の後側シリンダ室３８に圧空を供給する。すると、ピストンロッド３４が前進して、ダンパ保持部材１５を待機位置Ｓ１からワークに向けて移動（上昇）させる。上昇途中において、ダンパ保持部材１５に取り付けてあるダンパ２０のうち、装着されたワークＷのホイール径に対応したダンパヘッド２４がワークのリム端Ｅに接触し、その後、さらに、ばね２６を圧縮しつつダンパ保持部材１５が前進してダンパヘッド２４が後退し、ダンパケース２１の先端がリム端Ｅに当接してその圧接状態でリム端Ｅをダンパ２０が支持する。ワークＷを支持しているダンパ２０以外のダンパ２０は、そのワークと干渉しない配置にしてあるため、ワークとは干渉しない。
【００１１】
こうして、ワーク中心孔Ｈが把握ジョウ７により芯出し保持され、そのリム端Ｅがダンパ２０により支持されると、工作機械の主軸５１が回転され、ワークＷが切削加工される。加工中にチャック軸線後方（下方）に向けての振動は、ダンパケース２１がリム端Ｅ背面に当接していることから、そのダンパケース２１を介してダンパ保持部材１５に伝達され、ダンパ保持部材１５は、シリンダ３０の後側シリンダ室３８の空気をばね代わりとして前記振動を吸収する。また、チャック軸線前方に向けて離れる方向の振動は、ダンパヘッド２４がばね２６のばね力で追従してこれを吸収する。
【００１２】
加工が終了すると、ワークのチャッキングが解除されて、加工済みワークが取り外され、再度切替弁４３が切り替えられてシリンダ３０の後側シリンダ室３８は大気に連通される。この状態で、シリンダ３０は再びフリーに移動可能となり、ダンパ保持装置１５等の重量で、待機位置Ｓ１まで下降する。次いで、新たな未加工ワークが前記と同様に位置決めされてチャッキングされる。その後の動作は前記と同じで、各シリンダ３０のピストンロッド３４を上昇させてダンパ保持部材１５が前進して、ダンパヘッド２４がリム端Ｅで押し込まれてダンパケース２１が所定の支持力でリム端Ｅを支持する。
また、直前の加工ワークに対して、異なるホイール径、異なるリム幅のワーク（図３の二点鎖線のワーク）がチャッキングされたときも、そのワークに対して作用するダンパ２０が、そのホイールＷ径に対応した円周上のダンパ２０となるだけのことであり、その他の作用は上述のとおりである。
【００１３】
上記では、後側シリンダ室３８を大気に開放すると、ダンパ保持部材１５などの自重によりピストンロッド３４が押し込まれてダンパ保持部材１５が待機位置Ｓ１に下降する例で説明したが、シリンダ３０のピストン３３に嵌装されているＯリングなどの摺動抵抗との兼ね合いから、ダンパ保持部材１５などの自重がフリー状態のピストンロッド３４に作用してもダンパ保持部材１５が自重によってのみでは下降しない場合も想定される。このような場合には、ワーク加工終了時に後側シリンダ室３８を大気に開放しても、ダンパ保持部材１５は現在の位置に留まる。そして、次のワークＷのホイール径が直前に加工したワークＷのホイール径とおなじであり、リム幅が大きなものであった場合には、ワークＷを装着することでそのワークＷのリム端Ｅにより、直前のワークＷを支持していたダンパ２０が後方に押され、シリンダ３０がフリーになっていることから、ダンパ保持部材１５全体が後退し、その位置で後側シリンダ室３８に圧空を供給してリム端Ｅを支持する。
【００１４】
また、ホイール径が同じでリム幅が直前に加工していたワークＷより小さな場合には、ダンパ２０とその未加工ワークのリム端Ｅは、未加工ワークをチャックに装着した段階では接触しないが、その後にシリンダ３０を前進動作させれば、ダンパ保持部材１５全体が前進してワークのホイール径に対応したダンパ２０が未加工ワークのリム端Ｅを支持することになる。
さらに、これまで説明した実施形態では、空気圧シリンダによりダンパ保持部材を軸線上方に移動させてダンパケース上端がリム端に当接するようにしたものであったが、空気圧を油圧にしても実施可能である。この場合には、図４に示すように圧油を後側シリンダ室３８に導入してダンパ保持部材１５をワーク方向に移動させて、リム端Ｅにダンパヘッド２４を当接して押し込むときに、リム端Ｅがダンパケース２１の上端に当接するまでとせず、ダンパヘッド２４がダンパケース２１から少しばかり突出した状態でリム端Ｅを支持するようにする。こうすることで、ダンパヘッド２４がチャック軸線方向の両方向のリム端振動を受けることができる。なお、ダンパヘッドを前方へ付勢する手段として、空気圧を利用することも可能である。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように本願では、複数の異なるホイール径のタイヤホイールに対応した複数の円周上に、各ホイール径のホイールのリム端を支持するダンパを配置し、それらのダンパを取り付けたダンパ保持部材をホイール方向に移動するようにしたので、異なるホイール径のタイヤホイールが混在して次々にチャックに供給されてきても、対応する円周上のダンパをリム端の背面に当接してリム端を支持することができ、加工時に発生するワークのびびりを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の防振装置を備え、ダンパ保持部材が待機位置にある時の、図２のＩ−Ｉ線に沿う、チャックの断面図である。
【図２】タイヤホイールを省略した図１の平面図である。
【図３】ダンパ保持部材が前進した時の要部拡大図である。
【図４】駆動装置を油圧で動作させる場合の要部拡大図である。
【図５】従来の防振装置付のチャックである。
【図６】図５の平面図である。
【符号の説明】
１チャック本体
１１ストッパプレート（ストッパ）
１５ダンパ保持部材
２０ダンパ
２１ダンパケース
２４ダンパヘッド
２６ばね（付勢手段）
３０空気圧シリンダ（駆動手段）
Ｅリム端
Ｈタイヤホイールの中心孔
Ｗタイヤホイール

Claims

タイヤホイールの軸線方向をストッパで位置決めし、タイヤホイールの中心孔を内径把握して芯出し保持すると共に、タイヤホイールのリム端を、チャック本体に同一円周上に配置したダンパにより背面側から支持するようにしたタイヤホイール保持用のチャックにおいて、チャック本体にダンパ保持部材をチャック軸線方向移動可能に装着し、そのダンパ保持部材に直径の異なる複数の円周上に夫々ダンパを配置して、異なる径のタイヤホイールのリム端を、そのタイヤホイール径に対応した円周上のダンパにより支持可能に構成し、チャック本体には、ダンパ保持部材をリム端に向けてチャック軸線方向に移動させる駆動手段を設けたことを特徴とするタイヤホイール保持用チャックにおける防振装置。
ダンパは、ダンパ保持部材と一体のダンパケースとそのダンパケース先端に軸線方向に進退可能に備えられたダンパヘッドとダンパヘッドを軸線前方に付勢する付勢手段とから構成されることを特徴とする請求項１記載のタイヤホイール保持用チャックにおける防振装置。
駆動手段は、流体圧駆動によるシリンダであることを特徴とする請求項２記載のタイヤホイール保持用チャックにおける防振装置。