JP4339637B2 - 偏心チャック - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切削加工等を施す被加工物を、工作機械の主軸に取付けるためのチャック機構に係り、特に被加工物を主軸の回転中心軸に対し偏心して支持することができる偏心チャックに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来において、工作機械の主軸に取付けられ、切削加工等を施すための被加工物(ワーク)を支持するためのチャック手段として、主軸の回転中心軸に対するチャック位置の偏心量を可変とすることができるようにした偏心チャックが知られている。
【0003】
この種の偏心チャックとして、例えばクランク軸の偏心部分を加工する場合等において、ワークを偏心して把持する必要があり、この様な場合において、従来の3つ爪パワーチャックを改良したチャック装置が提案されている(特許文献1参照)。
【0004】
前記特許文献1に記載のチャック装置は、チャックボディの全面に、互いに120°の間隔をもって3個のマスタージョウを、それぞれ半径方向に摺動自在に装設すると共に、各マスタージョウにワーク把持用のトップジョウをそれぞれ装着し、チャックボディに内蔵させた駆動機構によって、前記マスタージョウをトップジョウと共に一斉に接近ないし離反する方向に同一量移動させるパワーチャックにおいて、前記トップジョウを「支持用部材と把持用部材の2層構造」に形成し、そのうち1個のトップジョウの“把持用部材に形成したワーク把持面”と、残りの2個のトップジョウの“把持用部材に形成したワーク把持面”との寸法形態を異ならせると共に、前記2個のトップジョウの“把持用部材”を裏返し可能に保持するように、それぞれ前記“支持用部材”に取付けるように構成したものである。すなわち、このように構成したチャック装置は、前記前記2個のトップジョウの“把持用部材”を裏返しにして取付けることにより、ワークを偏心して保持することができるようにしたものである。
【0005】
一方、従来のクランプチャックは、例えば被把持部が角形状や、非対称等の形状を有する異形ワークをクランプすることが困難であったことから、これらの異形ワークを確実にクランプすることができるようにしたクランプチャックが提案されている(特許文献2参照)。
【0006】
前記特許文献2に記載のクランプチャックは、チャック本体と、クランプ爪を有するアームと、チャック本体に装着されシャフトを付勢してクランプ爪でワークをチャック本体の載置部に押付けるクランプ部とよりなるクランプチャックにおいて、「アームは回転中心軸と偏心する位置に回転重心を有し」、クランプ爪によるワークのクランプ力を増す方向に遠心力を作用させるように構成したものである。なお、このクランプチャックの実施例として、チャック本体における略L字状載置部の“水平載置面”および“垂直載置面”に、加工対象ワークを載置した状態で、それぞれ直交するアームのクランプ爪により前記ワークを偏心位置に保持するようにした十字クランプが開示されている。
【0007】
【特許文献1】
特開昭62−241604号公報(特許請求の範囲の第1項、発明の詳細な説明全般、第1〜5図)。
【特許文献2】
特開平10−309762号公報(特許請求の範囲の請求項1〜6、発明の詳細な説明全般、図1〜5)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献1に記載のチャック装置においては、ワークを偏心して保持するために、2個のトップジョウの“把持用部材に形成したワーク把持面”との寸法形態を異ならせるものであるが、全てのトップジョウは一斉に接近ないし離反する方向に同一量移動させるように構成されるため、ワークの偏心量は一定であり、その偏心量を任意に変更することができず、また偏心量を変更するには、別途“把持用部材に形成したワーク把持面”の寸法形態を異ならせたトップジョウを、多数準備して置く必要があり、設備コストの増大と共に作業性も悪くなる等の難点がある。
【0009】
また、前記特許文献2に記載のクランプチャックにおいては、ワークを偏心して保持するために、チャック本体における略L字状載置部の“水平載置面”および“垂直載置面”に、加工対象ワークを載置した状態で、それぞれ直交するアームのクランプ爪により前記ワークを偏心位置に保持するように構成されるため、ワークの偏心量は一定であり、その偏心量を任意に変更するには、別途加工対象ワークを載置する“水平載置面”および“垂直載置面”の寸法位置の異なるチャック本体における略L字状載置部を、多数準備して置く必要があり、前記と同様に設備コストの増大と共に作業性も悪くなる等の難点がある。
【0010】
そこで、本発明者は、種々検討並びに試作を重ねた結果、円筒状の外周部に半径方向に切込みを設けてそれぞれ内方に圧縮変形可能に複数のクランプ爪を取付けるためのクランプボスと、前記クランプボスにその中心方向にそれぞれ進退調整自在に取付けられワークを偏心位置に保持するための複数のクランプ爪と、前記クランプボスの外周に囲繞配置し前記クランプボスを圧接変形可能に保持するための有端押えリングとを設けた偏心チャックを構成し、この偏心チャックの前記有端押えリングの外周を適宜工作機械に装着されたチャック部材に固定保持することにより、クランプボスに取付けた複数のクランプ爪の進退位置調整によって、偏心チャックの予め所要の偏心位置に保持したワークを、確実に固定保持した状態によりワークの加工を適正に行える偏心チャックを得ることができることを突き止めた。
【0011】
すなわち、前記構成からなる偏心チャックによれば、クランプボスに取付けた複数のクランプ爪を、それぞれ手動によって進退位置調整を行い、加工対象ワークを所要の偏心位置へ容易に位置決め操作することができ、しかもこの位置決め後においては、工作機械に装着されたチャック部材の動作により有端押えリングを介してクランプボスを圧縮変形することによって、所定の偏心位置に位置決めしたワークを瞬時に圧接固定して、直ちに工作機械による加工を可能にすることができる。従って、同一の加工対象ワークに対する連続加工を容易に実現することができると共に、加工対象ワークの偏心位置の変更に際しても、容易かつ簡便に対応することができることを突き止めた。
【0012】
また、クランプ爪として、チャック部材に挿通固定するためのケーシングと、このケーシング内に回転可能に装着され軸方向に固定されるクランプ調整ナット部材と、このクランプ調整ナット部材に進退自在に螺合する爪部材とから構成し、このように構成した複数のクランプ爪を、所要の工作機械に装着されたチャック部材に着脱自在に固定保持するよう構成することにより、前記複数のクランプ爪によって保持されるワークを、前記と同様にして偏心位置に保持するように構成することもできることを突き止めた。
【0013】
従って、本発明の目的は、加工対象ワークの偏心位置への位置決め操作を容易に行うことができると共に、偏心位置に位置決めしたワークを瞬時に圧接固定して、直ちに工作機械による加工を可能にし、しかも同一の加工対象ワークに対する連続加工を容易に実現することができると共に、加工対象ワークの偏心位置の変更に際しても、容易かつ簡便に対応することができる偏心チャックを提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明の請求項1に記載の偏心チャックは、円筒状の外周部に半径方向に切込みを設けてそれぞれ内方に圧縮変形可能に複数のクランプ爪を取付けるためのクランプボスと、前記クランプボスにその中心方向にそれぞれ進退調整自在に取付けられワークを偏心位置に保持するための複数のクランプ爪と、前記クランプボスの外周に囲繞配置し前記クランプボスを圧接変形可能に保持するための有端押えリングとからなり、前記有端押えリングの外周を所要の工作機械に装着されたチャック部材に固定保持して、前記クランプボスに取付けた複数のクランプ爪により保持されるワークを偏心位置に保持するように構成したことを特徴とする。
【0015】
本発明の請求項2に記載の偏心チャックは、前記クランプボスを、可撓性部材で一体的に構成し、内周部を矩形に形成して各隅角部にそれぞれ切込みを設けると共に、各矩形面の中央部にそれぞれクランプ爪を相対向するように取付けた構成とすることができる。
【0016】
本発明の請求項3に記載の偏心チャックは、前記複数のクランプ爪を、クランプボスに対し回転可能に装着され軸方向に固定されるクランプ調整ナット部材と、このクランプ調整ナット部材に進退移動自在に螺合する爪部材とから構成とすることができる。
【0017】
本発明の請求項4に記載の偏心チャックは、前記クランプ爪のクランプ調整ナット部材を、一端に回転操作するためのドライバービット嵌合用のビット嵌合溝を中心部に設定し、その外周に回転変位を示す目盛り表示を付設したナット調整操作部を設けると共に、他端にストップリングを設けた構成とすることができる。
【0018】
本発明の請求項5に記載の偏心チャックは、前記クランプ爪のクランプ調整ナット部材を、一端に回転操作するためのドライバービット嵌合用のビット嵌合溝を中心部に設定し、その外周に回転変位を示す目盛り表示を付設したナット調整操作部を着脱可能に結合固定し得るように構成すると共に、他端に外向きフランジ部を一体的に設けた構成とすることができる。
【0019】
本発明の請求項6に記載の偏心チャックは、前記クランプ爪のクランプ調整ナット部材に対し、外周部に円周溝を刻設した空転止めリングを固定し、クランプボスへの装着に際して前記円周溝に対して圧接固定し得る止めねじを設けた構成とすることができる。
【0020】
本発明の請求項7に記載の偏心チャックは、前記クランプ爪の爪部材を、一端に前記クランプ調整ナット部材に螺合して進退移動する送りねじ部を設けると共に、この送りねじ部と平行に突出延在してクランプボスに穿設したガイド孔に挿通し得るガイドピンを設けた構成とすることができる。
【0021】
本発明の請求項8に記載の偏心チャックは、前記クランプ爪の爪部材に対し、半径方向寸法を増加調整するための補助爪を着脱可能に設けた構成とすることができる。
【0022】
本発明の請求項9に記載の偏心チャックは、前記有端押えリングを、中心方向に圧縮変形可能な弾性を有する金属等の剛性体により構成することができる。
【0023】
本発明の請求項10に記載の偏心チャックは、前記有端押えリングを、クランプボスの外周部に位置するクランプ爪のナット調整操作端部に対応させて、クランプ調整用開口部をそれぞれ設けると共に、前記クランプ調整用開口部に対しそれぞれ開口部開閉ねじを取付けた構成とすることができる。
【0024】
本発明の請求項11および12に記載の偏心チャックは、前記工作機械に装着されたチャック部材を、複数の爪チャックとすることができると共に、コレットチャックとすることもできる。
【0025】
本発明の請求項13に記載の偏心チャックは、ワークを偏心位置に保持するためのそれぞれ進退調整自在に構成された複数のクランプ爪を、所要の工作機械に装着されたチャック部材に着脱自在に固定保持して、前記複数のクランプ爪により保持されるワークを偏心位置に保持するように構成し、
前記複数のクランプ爪は、チャック部材に挿通固定するためのケーシングと、このケーシング内に回転可能に装着され軸方向に固定されるクランプ調整ナット部材と、このクランプ調整ナット部材に進退自在に螺合する爪部材とから構成し
前記クランプ爪のクランプ調整ナット部材は、一端に回転操作するためのドライバービット嵌合用のビット嵌合溝を中心部に設定し、その外周に回転変位を示す目盛り表示を付設したナット調整操作端部を設けると共に、外周部に円周溝を刻設した空転止めリングを固定し、ケーシングへの装着に際して前記円周溝に対して圧接固定し得る止めねじを設け、さらに他端にストップリングを設けたことを特徴とする。
【0030】
本発明の請求項14に記載の偏心チャックは、前記クランプ爪の爪部材を、一端に前記クランプ調整ナット部材に螺合して進退移動する送りねじ部を設けると共に、この送りねじ部と平行に突出延在してケーシングに穿設したガイド孔に挿通し得るガイドピンを設けた構成とすることができる。
【0031】
本発明の請求項15に記載の偏心チャックは、前記クランプ爪の爪部材に対し、半径方向寸法を増加調整するための補助爪を着脱可能に設けた構成とすることができる。
【0032】
本発明の請求項16に記載の偏心チャックは、前記クランプ調整ナット部材を装着するケーシングの一端に、クランプ調整ナット部材のナット調整操作端部に対する回り止め部材を着脱自在に取付けた構成とすることができる。
【0034】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る偏心チャックの実施例およびその加工例につき、それぞれ添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0035】
【実施例1】
図1ないし図5は、本発明に係る偏心チャックの一実施例を示すものである。すなわち、図1は本実施例における偏心チャックEC−1の要部断面正面図、図2は偏心チャックEC−1を構成するクランプボスの概略斜視図、図3は偏心チャックEC−1を構成するクランプ調整ナット部材の概略斜視図、図4は偏心チャックEC−1を構成する爪部材の概略斜視図、そして図5は偏心チャックEC−1を構成する有端押えリングの概略斜視図である。
【0036】
図1ないし図5において、本実施例の偏心チャックEC−1は、円筒状の外周部に半径方向に切込み(12a〜12d)を設けてそれぞれ内方に圧縮変形可能に複数のクランプ爪(20a〜20d)を取付けるためのクランプボス10と、前記クランプボス10にその中心方向にそれぞれ進退調整自在に取付けられワークWを偏心位置に保持するための複数のクランプ爪20a、20b、20c、20dと、前記クランプボス10の外周に囲繞配置し前記クランプボス10を圧接変形可能に保持するための有端押えリング30とから構成されている。
【0037】
図2において、クランプボス10は、可撓性部材で一体的に構成し、内周部を矩形に形成して各隅角部にそれぞれ切込み12a、12b、12c、12dを設けると共に、各矩形面の中央部にそれぞれクランプ爪20a、20b、20c、20dを相対向するように取付けるためのクランプ爪取付け部14がそれぞれ設けられている。
【0038】
そこで、前記複数のクランプ爪20a〜20dは、図3および図4に示すように、円筒状に形成し、クランプボス10に設けたクランプ爪取付け部14に対して、回転可能に装着されかつ軸方向に固定されるクランプ調整ナット部材22と、このクランプ調整ナット部材22にそれぞれ進退移動自在に螺合する爪部材26とから構成される。
【0039】
そして、図3に示すように、前記クランプ爪20a〜20dのクランプ調整ナット部材22は、一端に回転操作するためのドライバービット嵌合用のビット嵌合溝24を中心部に設定し、その外周に回転変位を示す目盛り表示Smを付設したナット調整操作端部23を設けると共に、他端にクランプ調整ナット部材22の位置固定ないし爪部材26のストップ位置の設定を行うためのストップリング25を設けた構成からなる。
【0040】
これに対し、図4に示すように、前記複数のクランプ爪20a〜20dの爪部材26は、一端に前記クランプ調整ナット部材22に螺合して爪部材26を進退移動する送りねじ部27を設けると共に、この送りねじ部27と平行に突出延在してクランプボス10に穿設したガイド孔16(図2参照)に挿通し得るガイドピン28a、28bを設けた構成からなる。なお、この場合、前記爪部材26に対し、半径方向寸法を増加調整するための補助爪29を着脱可能に設けることができる(図4参照)。
【0041】
前述した目盛り表示Smの設定に際しては、ナット調整操作端部23の1回転による送りねじ部27の移動距離を、例えば0.5〜5.0mmに設定した場合、10〜50等分の目盛り表示を付すことにより、それぞれ1/10〜1/50の単位で精密な移動調整を行うことが可能となる。
【0042】
そして、図5に示すように、前記有端押えリング30は、中心方向に圧縮変形可能な弾性を有する金属等の剛性体により構成し、クランプボス10の外周部に位置するクランプ爪20a〜20dのナット調整操作端部23にそれぞれ対応させて、クランプ調整用開口部32をそれぞれ設けると共に、前記クランプ調整用開口部32に対しそれぞれ開口部開閉ねじ34を取付けた構成とする。
【0043】
次に、前記構成からなる本実施例に係る偏心チャックの機能動作として、加工対象ワークWを偏心位置に保持する場合について、図6を参照して説明する。図6に示すように、ワークWを偏心位置に保持するに際しては、まずクランプボス10に取付けた複数のクランプ爪20a〜20dの各クランプ調整ナット部材22のナット調整操作端部23を、ドライバービット等を使用して、それぞれ手動操作により所定の方向に回動することによって、爪部材26を進退移動させて、ワークWの位置決めを行う。
【0044】
なお、前記ワークWの位置決めに際して、前記ナット調整操作端部23に回転変位を示す目盛り表示Smを付設してある場合には、前記ナット調整操作端部23の1回転変位において、爪部材26が予め設定された一定の距離寸法を移動するように設定しておけば、ワークWの着脱作業に伴う前記クランプ爪20a〜20dの位置設定を、前記目盛り表示Smを利用して、前記ナット調整操作端部23により円滑かつ適正に行うことができる。
【0045】
前記クランプ爪20a〜20dの各クランプ調整ナット部材22のナット調整操作端部23を操作するに際しては、前記クランプボス10を囲繞保持する有端押えリング30に設けたクランプ調整用開口部32の開口部開閉ねじ34を取外して、前記クランプ調整用開口部32を開口して操作することができる。また、ワークWの位置決めに際しては、ワークWに対する各クランプ爪20a〜20dの爪部材26の接触当接を、ワークWが抜き差し可能となる程度に設定する。さらに、図示しないが、前記クランプボス10には、ワークWの抜き差しに際して、ワークWが後方へ落下しないように、その背面側において、それぞれワークの種類に応じて奥行き寸法を可変に設定し得る複数種類のワークストッパを準備しておき、これらのワークストッパを前記クランプボス10に対して適宜取付けるように構成すれば好適である。
【0046】
このようにして、複数のクランプ爪20a〜20dによってクランプボス10の偏心位置に保持されたワークWは、次いで有端押えリング30に設けたクランプ調整用開口部32にそれぞれ開口部開閉ねじ34を取付けた後、例えば工作機械に装着された3つ爪チャック50a〔図7の(a)参照〕や、工作機械に装着されたコレットチャック50b〔図7の(b)参照〕等のチャック装置のそれぞれ中心部に固定保持する。
【0047】
そして、前述したように、本実施例に係る偏心チャックEC−1を取付けた工作機械に装着されたチャック装置を、適宜チャック動作させることにより、偏心チャック有端押えリング30が圧縮変形されると共に、この有端押えリング30の内方に位置するクランプボス10はそれぞれ切込み12a〜12dの部分が圧縮変位して、このクランプボス10に取付けられたそれぞれワークWを保持する複数のクランプ爪20a〜20dが、ワークWを圧接する方向に変位して、ワークWを確実に固定保持することができる。従って、この状態によって、ワークWに対する各種の加工を施すことができる。
【0048】
なお、同一の加工対象となるワークの取付けに際しては、前述した工作機械に装着されたチャック装置のチャック動作のON/OFF操作のみで、本実施例の偏心チャックEC−1に対するワークの着脱操作を簡便かつ迅速に行うことができる。また、加工対象となるワークの偏心位置の変更に際しては、工作機械に装着されたチャック装置から本実施例の偏心チャックEC−1を取外して、前述したようなワークWの偏心位置への位置決めを行ってから、再度チャック装置へ取付けて、前記と同様の加工作業を繰り返し行うことができる。
【0049】
また、本実施例においては、工作機械に装着されたチャック装置の加工作業中において、ワークWをそれぞれ保持している複数のクランプ爪20a〜20dが、外部振動等の影響を受けて、それぞれクランプ調整ナット部材22が空転し、各クランプ爪20a〜20dが移動してワークWの保持状態が不安定となる危険がある。そこで、例えば、図8に示すように、クランプ調整ナット部材22の一端側に、円周溝35を刻設した空転止めリング36を圧入固定する。そして、この空転止めリング36を備えたクランプ調整ナット部材22を、クランプボス10に設けたクランプ爪取付け部14に装着するに際しては、図9の(a)に示すように、クランプ爪20a〜20dの爪部材26の送りねじ27と平行に突出延在するガイドピン28a、28bを、前述した図4に示す実施例に対して90°偏位させた位置に設定する。従って、このように構成したクランプ調整ナット部材22を装着するクランプボス10においては、図9の(b)に示すように、前記クランプ爪20a〜20dを取付けるためのクランプ爪取付け部14と、ガイドピン28a、28bを挿通するためのガイド孔16とを、それぞれ穿設した構成とする。
【0050】
そこで、本実施例においては、前記クランプ調整ナット部材22を、クランプボス10に装着した場合、図9の(b)および図10に示すように、前記空転止めリング36の位置に対応する前記クランプボス10の一側面部に、ねじ孔37を貫通穿設し、このねじ孔37に適宜止めねじ38を螺合して、その先端を前記空転止めリング36の円周溝35に圧接させる。このように構成することにより、前述したクランプ調整ナット部材22の空転による危険を容易に防止することが可能となる。
【0051】
代案として、前記クランプ爪20a〜20dを構成するクランプ調整ナット部材22′は、図11に示すように、一端に回転操作するためのドライバービット嵌合用のビット嵌合溝24′を中心部に設定し、その外周に回転変位を示す目盛り表示Smを付設したナット調整操作端部23′を着脱可能に螺合結合すると共に、他端にクランプ調整ナット部材22′の位置固定ないし爪部材26のストップ位置の設定を行うための外向きフランジ部25′を一体的に設けた構成とする。この場合、前記クランプ調整ナット部材22′の一端側には、前記と同様の構成からなる円周溝35を刻設した空転止めリング36を圧入固定する。このように構成したクランプ調整ナット部材22′を使用することによっても、図12に示すように、前記と同様にクランプボス10へ取付けて、クランプ調整ナット部材22の空転による危険を防止することが可能となる。なお、この場合、クランプ調整ナット部材22のクランプボス10への取付けに際して、簡便に取付けることができる(図12参照)。
【0052】
【実施例2】
図13ないし図15は、本発明に係る偏心チャックの別の実施例を示すものである。すなわち、図13は本実施例における偏心チャックEC−2の要部断面正面図、図14は偏心チャックEC−2の取付け状態を示す要部断面側面図、図15は偏心チャックEC−2の構成部品をそれぞれ示す分解斜視図である。
【0053】
図13において、本実施例の偏心チャックEC−2は、ワークWを偏心位置に保持するためのそれぞれ進退調整自在に構成された複数のクランプ爪40a、400b、40c、40dを、所要の工作機械に装着されたチャック部材50に着脱自在に固定保持して、前記複数のクランプ爪40a、400b、40c、40dにより保持されるワークWを、偏心位置に保持するように構成したものである。
【0054】
しかるに、クランプ爪40a〜40dは、図14および図15に詳細に示すように、チャック部材50に設けたクランプ爪取付け孔部52に対して、挿通固定するため円筒状に形成したケーシング54と、このケーシング54内に回転可能に装着され軸方向に固定されるクランプ調整ナット部材42と、このクランプ調整ナット部材42にそれぞれ進退自在に螺合する爪部材46とから構成される。
【0055】
そして、図15に示すように、前記クランプ爪40a〜40dのクランプ調整ナット部材42は、一端に回転操作するためのドライバービット嵌合用のビット嵌合溝44を中心部に設定し、その外周に回転変位を示す目盛り表示Smを付設したナット調整操作端部43を設けると共に、他端にクランプ調整ナット部材42の位置固定ないしは爪部材46のストップ位置の設定を行うためのストップリング45を設けた構成からなる。
【0056】
これに対し、図14および図15に示すように、前記複数のクランプ爪40a〜40dの爪部材46は、一端に前記クランプ調整ナット部材42に螺合して爪部材46を進退移動する送りねじ部47を設けると共に、この送りねじ部47と平行に突出延在してケーシング54に穿設したガイド孔54a、54bに挿通し得るガイドピン48a、48bを設けた構成からなる。なお、この場合、前記爪部材46に対し、半径方向寸法を増加調整するための補助爪49を着脱可能に設けることができる。
【0057】
そして、前記クランプ調整ナット部材42を収納するケーシング54の一端には、クランプ調整ナット部材42のナット調整操作端部43に対する操作防止部材56を着脱自在に取付けた構成とする。なお、前記チャック部材50のクランプ爪取付け孔部52へ挿通したケーシング54の脱落防止と回り止めとを行う位置固定に際しては、適宜チャック部材50よりクランプ爪取付け孔部52を介して、ケーシング54の一部に止めねじ55を螺合することにより、着脱可能に固定することができる(図13参照)。
【0058】
このように構成した本実施例の偏心チャックEC−2は、例えば工作機械に装着される4つ爪チャックの各爪の先端に、図14に示すように、予めクランプ爪取付け孔部52を穿設しておき、これらのクランプ爪取付け孔部52に着脱自在に固定保持することができる。そして、加工対象ワークWを偏心位置に保持する場合には、図13に示すように、複数のクランプ爪40a〜40dの各クランプ調整ナット部材42のナット調整操作端部43を、ドライバービット等を使用して、それぞれ手動操作により所定の方向に回動することによって、爪部材46を進退移動させて、ワークWの位置決めを行うことができる。
【0059】
なお、前記クランプ爪40a〜40dの各クランプ調整ナット部材42のナット調整操作部43を操作するに際しては、前記ケーシング54に設けた操作防止部材56を取外して、簡便に操作することができる。また、ワークWの位置決めに際しては、ワークWに対する各クランプ爪40a〜40dの爪部材46の接触当接を、ワークWが抜き差し可能となる程度に設定する。
【0060】
このように構成することにより、本実施例の偏心チャックEC−2においても、前記実施例の偏心チャックEC−1と同様にして、工作機械に装着されたチャック装置により、ワークWを偏心位置に保持して、所要の加工作業を繰り返し行うことができる。また、本実施例の偏心チャックEC−2は、コレットチャック等のチャック装置への装着も可能である。
【0061】
なお、本実施例においても、前述した実施例と同様に、工作機械に装着されたチャック装置の加工作業中における、クランプ調整ナット部材42の空転による危険を容易に防止するため、クランプ調整ナット部材42の一端側に、円周溝35を刻設した空転止めリング36(図8参照)を圧入固定して、前記クランプ調整ナット部材42を収納するケーシング54の一部にねじ孔を貫通穿設し、このねじ孔に適宜止めねじを螺合して、その先端を前記空転止めリング36の円周溝35に圧接させるように構成することができる(図10参照)。また、代案として、クランプ調整ナット部材42を、図11に示すように構成し、適宜ケーシング54に取付けて、前記と同様にクランプ調整ナット部材42の空転による危険を防止するように構成することもできる(図12参照)。
【0062】
【加工例】
図16ないし図18は、本発明に係る偏心チャックEC−1、EC−2を使用することにより、容易に加工することができるそれぞれワークの加工例を示すものである。すなわち、図16に示すように、同じ厚さのL字型ワークW1 の1側面の厚さを加工して〔図16の(a)参照〕、その偏心位置にボス部(または穴部)を加工することができる〔図16の(b)参照〕。また、図17に示すように、立方体ワークW2 の1側面の厚さを加工して〔図17の(a)参照〕、その偏心位置にボス部およびその溝部を加工することができる〔図17の(b)参照〕。さらに、図18に示すように、角パイプからなるワークW3 の端面における偏心位置に、ボス部を加工することができる。
【0063】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、例えばクランプ爪の爪部材に設けるガイドピンは1本としたり、有端押えリングに設けたクランプ調整用開口部に対し開閉ねじを設けることなく、開口したままとすることができる等、本発明の精神を逸脱しない範囲内において、多くの設計変更が可能である。
【0064】
【発明の効果】
前述した実施例から明らかな通り、本発明の請求項1〜12に記載の偏心チャックによれば、円筒状の外周部に半径方向に切込みを設けてそれぞれ内方に圧縮変形可能に複数のクランプ爪を取付けるためのクランプボスと、前記クランプボスにその中心方向にそれぞれ進退調整自在に取付けられワークを偏心位置に保持するための複数のクランプ爪と、前記クランプボスの外周に囲繞配置し前記クランプボスを圧接変形可能に保持するための有端押えリングとからなり、前記有端押えリングの外周を所要の工作機械に装着されたチャック部材に固定保持して、前記クランプボスに取付けた複数のクランプ爪により保持されたワークを偏心位置に保持するように構成することにより、加工対象ワークの偏心位置への位置決め操作を容易に行うことができると共に、偏心位置に位置決めしたワークを瞬時に圧接固定して、直ちに工作機械による加工を可能にし、しかも同一の加工対象ワークに対する連続加工を容易に実現することができると共に、加工対象ワークの偏心位置の変更に際しても、容易かつ簡便に対応することができる偏心チャックを得ることができる。
【0065】
また、本発明の請求項13〜22に記載の偏心チャックによれば、クランプ爪として、チャック部材に挿通固定するためのケーシングと、このケーシング内に回転可能に装着され軸方向に固定されるクランプ調整ナット部材と、このクランプ調整ナット部材に進退自在に螺合する爪部材とから構成し、このように構成した複数のクランプ爪を、所要の工作機械に装着されたチャック部材に着脱自在に固定保持するよう構成することにより、前記複数のクランプ爪によって保持されるワークを、前記と同様にして偏心位置に保持することができると共に、同一の加工対象ワークに対する連続加工を容易に実現することができ、しかも加工対象ワークの偏心位置の変更に際しても、容易かつ簡便に対応することができる偏心チャックを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る偏心チャックの一実施例を示す要部断面正面図である。
【図2】図1に示す偏心チャックを構成するクランプボスの概略斜視図である。
【図3】図1に示す偏心チャックを構成するクランプ調整ナット部材の要部切開断面斜視図である。
【図4】図1に示す偏心チャックを構成する爪部材および補助爪の概略斜視図である。
【図5】図1に示す偏心チャックを構成する有端押えリングの概略斜視図である。
【図6】本発明に係る偏心チャックによるワークの偏心保持状態を示す概略正面図である。
【図7】本発明に係る偏心チャックを適用する工作機械におけるチャック部材の構成例を示すものであって、(a)は3つ爪チャックの概略斜視図、(b)はコレットチャックの概略斜視図である。
【図8】本発明に係る偏心チャックを構成するクランプ調整ナット部材の変形例であって、要部を切開して示す分解斜視図である。
【図9】(a)は図8に示すクランプ調整ナット部材に適合する爪部材の斜視図、(b)は図8に示すクランプ調整ナット部材を装着するためのクランプボスの斜視図である。
【図10】図8に示すクランプ調整ナット部材のクランプボスへの装着状態を示す要部断面図である。
【図11】本発明に係る偏心チャックを構成するクランプ調整ナット部材の別の実施例を示す要部切開断面斜視図である。
【図12】図11に示すクランプ調整ナット部材のクランプボスへの装着状態を示す要部断面図である。
【図13】本発明に係る偏心チャックの別の実施例を示す要部断面正面図である。
【図14】図13に示す偏心チャックのIX−IX線断面図である。
【図15】図13に示す偏心チャックのそれぞれ構成部品の分解斜視図である。
【図16】本発明に係る偏心チャックによるワークの加工例を示すものであって、(a)は加工前のワークの概略斜視図、(b)は加工後のワークの概略斜視図である。
【図17】本発明に係る偏心チャックによるワークの別の加工例を示すものであって、(a)は加工前のワークの概略斜視図、(b)は加工後のワークの概略斜視図である。
【図18】本発明に係る偏心チャックによるワークのさらに別の加工例を示す加工後のワークの概略斜視図である。
【符号の説明】
10 クランプボス
12a、12b、12c、12d 切込み
14 クランプ爪取付け部
16 ガイド孔
20a、20b、20c、20d クランプ爪
22、22′ クランプ調整ナット部材
23、23′ ナット調整操作端部
24、24′ ビット嵌合溝
25 ストップリング
25′ 外向きフランジ部
26 爪部材
27 送りねじ部
28a、28b ガイドピン
29 補助爪
30 有端押えリング
32 クランプ調整用開口部
34 開口部開閉ねじ
35 円周溝
36 空転止めリング
37 ねじ孔
38 止めねじ
40a、40b、40c、40d クランプ爪
42 クランプ調整ナット部材
43 ナット調整操作端部
44 ビット嵌合溝
45 ストップリング
46 爪部材
47 送りねじ部
48a、48b ガイドピン
49 補助爪
50、50A、50B チャック部材
52 クランプ爪取付け孔部
54 ケーシング
54a、54b ガイド孔
55 止めねじ
56 操作防止部材
EC−1、EC−2 偏心チャック
W、W1 、W2 、W3 ワーク
Sm 目盛り表示

Claims (16)

  1. 円筒状の外周部に半径方向に切込みを設けてそれぞれ内方に圧縮変形可能に複数のクランプ爪を取付けるためのクランプボスと、前記クランプボスにその中心方向にそれぞれ進退調整自在に取付けられワークを偏心位置に保持するための複数のクランプ爪と、前記クランプボスの外周に囲繞配置し前記クランプボスを圧接変形可能に保持するための有端押えリングとからなり、前記有端押えリングの外周を所要の工作機械に装着されたチャック部材に固定保持して、前記クランプボスに取付けた複数のクランプ爪により保持されるワークを偏心位置に保持するように構成したことを特徴とする偏心チャック。
  2. 前記クランプボスは、可撓性部材で一体的に構成し、内周部を矩形に形成して各隅角部にそれぞれ切込みを設けると共に、各矩形面の中央部にそれぞれクランプ爪を相対向するように取付けることを特徴とする請求項1記載の偏心チャック。
  3. 前記複数のクランプ爪は、クランプボスに対し回転可能に装着され軸方向に固定されるクランプ調整ナット部材と、このクランプ調整ナット部材に進退移動自在に螺合する爪部材とから構成したことを特徴とする請求項1または2記載の偏心チャック。
  4. 前記クランプ爪のクランプ調整ナット部材は、一端に回転操作するためのドライバービット嵌合用のビット嵌合溝を中心部に設定し、その外周に回転変位を示す目盛り表示を付設したナット調整操作端部を設けると共に、他端にストップリングを設けたことを特徴とする請求項3記載の偏心チャック。
  5. 前記クランプ爪のクランプ調整ナット部材は、一端に回転操作するためのドライバービット嵌合用のビット嵌合溝を中心部に設定し、その外周に回転変位を示す目盛り表示を付設したナット調整操作端部を着脱可能に結合固定し得るように構成すると共に、他端に外向きフランジ部を一体的に設けたことを特徴とする請求項3記載の偏心チャック。
  6. 前記クランプ爪のクランプ調整ナット部材は、外周部に円周溝を刻設した空転止めリングを固定し、クランプボスへの装着に際して前記円周溝に対して圧接固定し得る止めねじを設けたことを特徴とする請求項4または5記載の偏心チャック。
  7. 前記クランプ爪の爪部材は、一端に前記クランプ調整ナット部材に螺合して進退移動する送りねじ部を設けると共に、この送りねじ部と平行に突出延在してクランプボスに穿設したガイド孔に挿通し得るガイドピンを設けたことを特徴とする請求項3ないし6のいずれかに記載の偏心チャック。
  8. 前記クランプ爪の爪部材に対し、半径方向寸法を増加調整するための補助爪を着脱可能に設けたことを特徴とする請求項3ないし7のいずれかに記載の偏心チャック。
  9. 前記有端押えリングは、中心方向に圧縮変形可能な弾性を有する金属等の剛性体により構成することを特徴とする請求項1記載の偏心チャック。
  10. 前記有端押えリングは、クランプボスの外周部に位置するクランプ爪のナット調整操作端部に対応させて、クランプ調整用開口部をそれぞれ設けると共に、前記クランプ調整用開口部に対しそれぞれ開口部開閉ねじを取付けたことを特徴とする請求項9記載の偏心チャック。
  11. 前記工作機械に装着されたチャック部材は、複数の爪チャックからなることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の偏心チャック。
  12. 前記工作機械に装着されたチャック部材は、コレットチャックからなることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の偏心チャック。
  13. ワークを偏心位置に保持するためのそれぞれ進退調整自在に構成された複数のクランプ爪を、所要の工作機械に装着されたチャック部材に着脱自在に固定保持して、前記複数のクランプ爪により保持されるワークを偏心位置に保持するように構成し、
    前記複数のクランプ爪は、チャック部材に挿通固定するためのケーシングと、このケーシング内に回転可能に装着され軸方向に固定されるクランプ調整ナット部材と、このクランプ調整ナット部材に進退自在に螺合する爪部材とから構成し
    前記クランプ爪のクランプ調整ナット部材は、一端に回転操作するためのドライバービット嵌合用のビット嵌合溝を中心部に設定し、その外周に回転変位を示す目盛り表示を付設したナット調整操作端部を設けると共に、外周部に円周溝を刻設した空転止めリングを固定し、ケーシングへの装着に際して前記円周溝に対して圧接固定し得る止めねじを設け、さらに他端にストップリングを設けたことを特徴とする偏心チャック。
  14. 前記クランプ爪の爪部材は、一端に前記クランプ調整ナット部材に螺合して進退移動する送りねじ部を設けると共に、この送りねじ部と平行に突出延在してケーシングに穿設したガイド孔に挿通し得るガイドピンを設けたことを特徴とする請求項13記載の偏心チャック。
  15. 前記クランプ爪の爪部材に対し、半径方向寸法を増加調整するための補助爪を着脱可能に設けたことを特徴とする請求項13または14記載の偏心チャック。
  16. 前記クランプ調整ナット部材を装着するケーシングの一端に、クランプ調整ナット部材のナット調整操作端部に対する回り止め部材を着脱自在に取付けたことを特徴とする請求項13ないし15のいずれかに記載の偏心チャック。
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