JP4683613B2

JP4683613B2 - 傘歯車用チャック

Info

Publication number: JP4683613B2
Application number: JP2004345437A
Authority: JP
Inventors: 治倉内
Original assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Current assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2024-11-30
Also published as: JP2006150514A

Description

本発明は、自動車の差動装置等に使用される傘歯車に機械加工を施すときに、傘歯車を把持するチャック装置に関する。

一般的に、差動装置等に使用される傘歯車は、鍛造により歯形を仕上げ、その後、端面及び内周面等を旋盤等の工作機械による切削加工等で所定の寸法に仕上げていた。この旋盤等の工作機械における主軸の一端に設けられ、傘歯車を固定する傘歯車用チャック１０１について図３及び図４を基に説明する。

図に示されるのはチャック本体１０３を有するチャック装置１０２と、チャック本体１０３と同心状に配設されるドローバー１４１とを備える傘歯車用チャック１０１である。このチャック装置１０２は、図示せぬ工作機械の主軸の先端に装備されるチャック本体１０３と、ドローバー１４１と連結するボルト１１３と、ボルト１１３を中心孔１１４に貫通させ外周に周状の鍔部１１２が形成される筒部１１１と、チャック本体１０３の前面に配置される３つのチャック爪１０７とを有し、チャック爪１０７はそれぞれ、シャフト１０８と連結し、シャフト１０８は筒部１１１の鍔部１１２と連結している。

チャック本体１０３は円筒状で、図示せぬ主軸側には後壁１１６が固定されている。筒部１１１は後壁１１６の中心を貫通し、チャック本体１０３と同心に配置される。筒部１１１の内側に配設されるボルト１１３はノックアウト機能を有する。このボルト１１３の雄螺子部１１５にはドローバー１４１が螺合し、ボルト１１３により筒部１１１とドローバー１４１とは一体となっている。シャフト１０８は先端にチャック爪１０７が固定されており、反チャック爪側に切り欠き穴１０９が形成されている。この切り欠き穴１０９に筒部１１１の鍔部１１２が係合している。

また、１５１は傘歯車で、傘歯車１５１の歯面に当接して嵌合する固定治具１０４に支持されている。固定治具１０４はガイド部材１４３に固定され、ガイド部材１４３はチャック本体１０３に小ボルト１６１により固定されている。またガイド部材１４３と固定治具１０４の内側には固定治具１０４と同心のエジェクタ１０５が、ボルト１１３と対向する位置に配置される。

上記傘歯車用チャック１０１で傘歯車１５１を固定する工程を説明する。傘歯車１５１が固定治具１０４に嵌合して所定の位置に配置されると、ドローバー１４１が後退し、これに伴って筒部１１１も後退する。すると筒部１１１の鍔部１１２もシャフト１０８の切り欠き穴１０９の最後端まで移動し、これに伴って各チャック爪１０７が閉じて傘歯車１５１の歯部端面１５２に当接して押圧し、傘歯車１５１を固定治具１０４に固定させていた。
特開平６−２７７９１４号

上記の如き工程で傘歯車用チャック１０１を用いて傘歯車１５１を固定し、傘歯車１５１の端面及び内周面の切削加工を行う。ここで傘歯車１５１は鍛造成形されているが、相手部材と噛み合う歯面は高い精度に成形される。しかし歯面以外の部分については歯形ほど精度が高くなく、チャック爪１０７が当接して固定する歯部端面１５２の高さが不均一である。そのため、歯部端面１５２の高さが高い箇所に最初のチャック爪１０７が当接し、順次他のチャック爪１０７が歯部端面１５２に当接する。このとき、歯部端面１５２はテーパー形状であるため、最初に当接したチャック爪１０７が歯部端面１５２に荷重を付与すると、荷重がかかった部分が傾斜し、その状態で他の歯部端面１５２に他のチャック爪１０７が当接することになり、傘歯車１５１は工作機械の主軸に対して傾斜した状態で固定されてしまう。このように傾斜した状態で固定され、傘歯車１５１の端面及び内周面を加工するため、加工精度が低下するということがあった。

従って、本発明は上述の如き課題を解決し、加工精度の高い傘歯車を成形できるように傘歯車を固定することのできる傘歯車用チャックを提供することを目的とする。

本発明の傘歯車用チャックは、軸線に対して歯筋が傾斜する歯形を有する傘歯車を固定する傘歯車用チャックであって、チャック本体と、チャック本体の前面に周方向に間隔をおいて配置される複数のチャック爪と、チャック爪を駆動する第二油圧シリンダーと、ドローバーの進退運動により第二油圧シリンダーを制御する第一油圧シリンダーとドローバーの前進により傘歯車を排出させるエジェクタとを備え、第一油圧シリンダーは第一シリンダー室とドローバーに連結する第一ピストンロッドとを有し、エジェクタは第一ピストンロッドが前進して当接する状態で第一ピストンロッドと対向して配置され、第二油圧シリンダーは、チャック本体の軸心に対して傾斜した状態に形成され、第一シリンダー室からの油圧によって油圧を供給する第二シリンダー室と第二シリンダー室内を前後方向に摺動する第二ピストンロッドを有し、第二ピストンロッドの一端にはチャック爪が第二ピストンロッドの軸心に対して垂直方向に固定され、複数のチャック爪は傘歯車に均一の荷重を付与して固定することを特徴とする。

本発明の特徴による傘歯車用チャックによれば、軸線に対して歯筋が傾斜する歯形を有する傘歯車を固定する傘歯車用チャックであって、チャック本体と、チャック本体の前面に周方向に間隔をおいて配置される複数のチャック爪と、チャック爪を駆動する第二油圧シリンダーと、ドローバーの進退運動により第二油圧シリンダーを制御する第一油圧シリンダーとドローバーの推進運動により傘歯車を排出させるエジェクタとを備え、第一油圧シリンダーは第一シリンダー室とドローバーに連結する第一ピストンロッドとを有し、エジェクタは第一ピストンロッドが前進して当接する状態で第一ピストンロッドと対向して配置され、第二油圧シリンダーは、チャック本体の軸心に対して傾斜した状態に形成され、第一シリンダー室からの油圧によって油圧を供給する第二シリンダー室と第二シリンダー室内を前後方向に摺動する第二ピストンロッドを有し、第二ピストンロッドの一端にはチャック爪が第二ピストンロッドの軸心に対して垂直方向に固定され、複数のチャック爪は傘歯車に均一の荷重を付与して固定するため、傘歯車が傾斜した状態で固定されることはなく、工作機械の主軸に対して垂直な正規の状態で傘歯車用チャックに固定されるので、高い加工精度を得ることができる。

本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

図１及び図２は本発明による傘歯車用チャックの実施例を表すもので、図１は傘歯車用チャックを表す断面正面図、図２は傘歯車用チャックを表す側面図である。

本発明の実施例による傘歯車用チャック１について、図１及び図２に基づいて説明する。図に示されるのはチャック本体３を有するチャック装置２と、チャック本体３と同心状に配設されるドローバー４１とを備える傘歯車用チャック１である。このチャック装置２は、図示せぬ工作機械の主軸の先端に装備されるチャック本体３と、ドローバー４１と連結する第一ピストンロッド１３と、油圧を発生させる第一油圧シリンダー１１と、チャック本体３の前面に配置される３つのチャック爪７とを有し、チャック爪７はそれぞれ、第二ピストンロッド２３と連結し、第二ピストンロッド２３を摺動可能な状態で配置する第二油圧シリンダー２１を周方向に三箇所備える。

第一油圧シリンダー１１はチャック本体３と同心で円筒状の第一シリンダー室１２と、第一ピストンロッド１３とを有し、第一ピストンロッド１３には第一シリンダー室１２の内径と同径の外径を有する鍔形状の第一ピストン１４が形成され、他端に形成された雄螺子部２９には、ドローバー４１が螺合し、第一ピストンロッド１３とドローバー４１が連結している。第一シリンダー室１２は、第一ピストン１４より主軸側の第一油圧室１２ａ、反主軸側の第二油圧室１２ｂとに分けられる。第一ピストンロッド１３と対向する位置には第一ピストンロッド１３と同心のエジェクタ５が配置され、エジェクタ５の外周には固定治具４が配置されている。また、第一油圧室１２ａの第一ピストン孔１５には第一油圧室１２ａを塞ぐ突部１７が形成される後壁１６が配置され、後壁１６の中央孔１６ａを第一ピストンロッド１３が貫通している。第一ピストン１４と第一シリンダー室１２との間及び第一ピストンロッド１３と後壁１６との間にはシール部材４２が装着されている。第二油圧シリンダー２１はチャック本体３の軸心に対して傾斜した状態に形成され、第二シリンダー室２２内を第二ピストンロッド２３が摺動する。第二ピストンロッド２３には第二シリンダー室２２内径と同径の鍔形状である第二ピストン２４が形成され、一端にはチャック爪７がボルト２８により固定されている。第二シリンダー室２２は、第二ピストンロッド２３の第二ピストン２４より主軸側の第三油圧室２２ａ、反主軸側の第四油圧室２２ｂとに分けられる。また、第二シリンダー室２２の第二ピストン孔２５には第二シリンダー室２２を塞ぐ突部２６ａが形成される前面蓋２６が配置され、前面蓋２６の中央孔２６ｂを第二ピストンロッド２３が貫通している。また前面蓋２６の突部２６ａとチャック本体３及び第二ピストンロッド２３との間、第二ピストン２４とチャック本体３との間及び第二ピストンロッド２３と摺動孔２７との間にはそれぞれシール部材４２が配置されている。前記第一油圧室１２ａと三つの各第四油圧室２２ｂはそれぞれ第一油路３１により連結している。また第二油圧室１２ｂと三つの各第三油圧室２２ａはそれぞれ第二油路３２により連結している。

上記チャック爪７は、図２に示す如く周方向に間隔をおいて三本配置されている。また固定治具４は、傘歯車５１と同形の歯形を有している。ここで傘歯車は、軸線に対して歯筋が傾斜する歯形を有し、歯形の大径側に傾斜する歯部端面５２を有する。

次に上記傘歯車用チャック１で、傘歯車５１を固定する工程を説明する。まず固定治具４の歯形に傘歯車５１の歯面が当接する状態で傘歯車５１を嵌合させる。ついでドローバー４１の後退により各チャック爪７が閉じて傘歯車５１の傾斜する歯部端面５２に当接して荷重を付与し、傘歯車５１を工作機械の主軸に垂直な正規の状態で、固定治具４に固定する。

ここでチャック爪７が閉じる工程を詳細に説明する。まずドローバー４１が後退し、それに伴って第一ピストンロッド１３も後退して第一油圧室１２ａに油圧が発生する。すると第一油圧室１２ａと第四油圧室２２ｂは第一油路３１により連通しているので、第一油圧室１２ａに発生した油圧により油が各第四油圧室２２ｂに供給され、第二ピストン２４を主軸側に押し、第二ピストンロッド２３を主軸側に摺動させる。同様に各第三油圧室２２ａに発生した油圧により油が第二油圧室１２ｂに供給される。そして第二ピストンロッド２３の摺動により、各チャック爪７が閉じて、傘歯車５１の歯部端面５２にそれぞれ当接する。このとき、パスカルの原理により第一油圧室１２ａ及び各第三油室２２ａの圧力は全て同一となる。そのため、歯部端面５２の高さが均一でない傘歯車５１を固定するときに、歯部端面５２が高い箇所に最初のチャック爪７が当接しても、最初に当接したチャック爪７を駆動する第二油圧シリンダー２１のみが油圧が高くなることはないので、傘歯車５１の一箇所だけに荷重が付与されて傾斜することはなく、全てのチャック爪７はそれぞれ歯部端面５２に同一の荷重を付与して、傘歯車５１を固定する。

傘歯車５１の切削加工が終了すると、ドローバー４１を前進させ、ドローバー４１に伴って第一ピストンロッド１３も前進する。すると二油圧室１２ｂに発生した油圧によって油が第二油路３２を通り第三油圧室２２ａに供給され、第四油圧室２２ｂから油が第一油路３１を通り第一油圧室１２ａに排出される。それに伴って、第二ピストンロッド２３が前方へ摺動し、チャック爪７が開いて傘歯車５１の固定を解除する。また第一ピストンロッド１３の前進により第一ピストンロッド１３の一端がエジェクタ５に当接してエジェクタ５を前進させ、固定治具４から傘歯車５１を排出させる。

よって、上記の如き傘歯車用チャック１によれば、チャック本体３と、チャック本体３の前面に周方向に間隔をおいて配置される複数のチャック爪７と、チャック爪７を駆動する第二油圧シリンダー２１と、ドローバー４１の進退運動により第二油圧シリンダー２１を制御する第一油圧シリンダー１１とドローバー４１の前進により傘歯車を排出させるエジェクタ５とを備え、第一油圧シリンダー１１は第一シリンダー室１２とドローバー４１に連結する第一ピストンロッド１３とを有し、エジェクタ５は第一ピストンロッド１３が前進して当接する状態で第一ピストンロッド１３と対向して配置され、第二油圧シリンダー２１は、チャック本体３の軸心に対して傾斜した状態に形成され、第一シリンダー室１２からの油圧によって油圧を供給する第二シリンダー室２２と第二シリンダー室２２内を前後方向に摺動する第二ピストンロッド２３を有し、第二ピストンロッド２３の一端にはチャック爪７が第二ピストンロッド２３の軸心に対して垂直方向に固定され、複数のチャック爪７は傘歯車５１に均一の荷重を付与して固定するため、傘歯車５１が工作機械の主軸に対して傾斜した状態で固定されることはなく、工作機械の主軸に対して垂直な正規の状態で傘歯車用チャック１に固定される。

本発明の実施例による傘歯車用チャックを表す断面正面図である。本発明の実施例による傘歯車用チャックを表す側面図である。従来の傘歯車用チャックを表す断面正面図である。従来の実施例による傘歯車用チャックを表す側面図である。

符号の説明

７チャック爪
１１第一油圧シリンダー
２１第二油圧シリンダー
４１ドローバー
５１傘歯車

Claims

軸線に対して歯筋が傾斜する歯形を有する傘歯車（５１）を固定する傘歯車用チャックであって、チャック本体（３）と、該チャック本体（３）の前面に周方向に間隔をおいて配置される複数のチャック爪（７）と、該チャック爪（７）を駆動する第二油圧シリンダー（２１）と、ドローバー（４１）の進退運動により前記第二油圧シリンダー（２１）を制御する第一油圧シリンダー（１１）と前記ドローバー（４１）の前進により傘歯車を排出させるエジェクタ（５）とを備え、前記第一油圧シリンダー（１１）は第一シリンダー室（１２）と前記ドローバー（４１）に連結する第一ピストンロッド（１３）とを有し、前記エジェクタ（５）は前記第一ピストンロッド（１３）が前進して当接する状態で前記第一ピストンロッド（１３）と対向して配置され、前記第二油圧シリンダー（２１）は、チャック本体（３）の軸心に対して傾斜した状態に形成され、前記第一シリンダー室（１２）からの油圧によって油圧を供給する第二シリンダー室（２２）と該第二シリンダー室（２２）内を前後方向に摺動する第二ピストンロッド（２３）を有し、該第二ピストンロッド（２３）の一端には前記チャック爪（７）が前記第二ピストンロッド（２３）の軸心に対して垂直方向に固定され、該複数のチャック爪（７）は前記傘歯車（５１）に均一の荷重を付与して固定することを特徴とする傘歯車用チャック。