JP4811788B2

JP4811788B2 - チャック

Info

Publication number: JP4811788B2
Application number: JP2006101847A
Authority: JP
Inventors: 祥弘早川
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 2006-04-03
Filing date: 2006-04-03
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2026-04-03
Also published as: JP2007276005A

Description

この発明は、チャックボディの前壁と後壁の中心部に設けた支持孔に前後摺動可能に嵌合した駆動部材に爪開閉部材を係合し、駆動部材のチャック軸線方向移動で爪開閉部材の先端に設けた把握爪を把持、開放動作させるようにしたチャックに関する。

従来のチャックボディの前、後壁の中心部に設けた支持孔と、支持孔に摺動可能に嵌合した駆動部材としてのプランジャとの間にシール部材を設けたチャックとして特許文献１に記載のものが公知である。このチャックでは、チャックボディの内部空間に潤滑剤が封入してあり、内部空間からの潤滑剤の吐き出しやチャック外部からの切削液の浸入を防止するため、チャックボディに前記シール部材やその他のシール部材が設けられており、このシール部材による密封性は極めて高いものとされている。また、チャックボディの前壁の支持孔を塞ぐ蓋部材としてのカバーがチャックボディ前面に螺着されて、このカバーとプランジャと支持孔との間で閉鎖空間を形成している。この閉鎖空間は、支持孔とプランジャ間のシール部材とカバーとで塞がれているので、プランジャの移動による閉鎖空間の容積変化により圧力も変動する。プランジャが後退して閉鎖空間の容積が拡大し圧力が低下したとき、チャックボデとカバーとの間の隙間からも給気され、そのためチャック内部に切削液が浸入し易い問題がある。また、圧力変動により閉鎖空間内に内部空間から潤滑剤が徐々に吐き出されたり支持孔と蓋部材から切削液が浸入して溜まり、溜まった非圧縮性流体の潤滑剤や切削液によりプランジャの円滑な移動が妨げられる恐れがある。

特許第３３２２３９１号公報

この発明は、チャックボディの前壁と後壁の支持孔に設けた駆動部材と、前壁の支持孔と、前壁の支持孔を塞ぐ蓋部材とで形成された閉鎖空間の圧力変動を防止できるように連通路を設けることで、駆動部材の移動を円滑にでき、また、切削液の浸入、潤滑剤の吐き出しも防止できるチャックを提供するものである。

本発明は、チャックボディに先端に把握爪を有する爪開閉部材を設け、チャックボディの前壁と後壁の中心部に設けた支持孔に爪開閉部材に係合する駆動部材を前後摺動可能に嵌合させ、駆動部材のチャック軸線方向移動で爪開閉部材を移動させて把握爪を把持、開放動作させるようにしたチャックにおいて、夫々の前記支持孔に摺動可能に嵌合され、チャック軸線方向の給排気通路が穿設されたプランジャと、そのプランジャの中心孔に嵌入されたドロースクリュと、そのドロースクリュに螺合されたラウンドナットと、から成る駆動部材を備え、その駆動部材と前記支持孔との間にシール部材を夫々設け、前壁の支持孔に蓋部材を嵌合し、前壁の支持孔と蓋部材の間にシール部材を設けて駆動部材との間で閉鎖空間を形成し、駆動部材に前記閉鎖空間とチャックボディの外部とを連通する連通路を設け、その連通路を、給排気通路と、プランジャの後端面またはラウンドナットの前端面の少なくとも何れか一方に設けたチャック半径方向の給排気溝と、プランジャの中心孔及びプランジャの中心孔内面とドロースクリュの頭部との間の隙間とで、形成したことを特徴とする。

また、蓋部材は、チャックボディの前壁に固着されてプランジャの中心孔に相対的に摺動可能に嵌挿されたパイロットブッシングと、パイロットブッシングの中心部の収納孔に摺動可能に嵌挿されて付勢部材によりチャック軸線方向前方に付勢されているセンタとから成るセンタ手段で構成し、センタとパイロットブッシングの収納孔との間にシール部材を設け、プランジャの中心孔の後部空間と付勢部材挿入空間と閉鎖空間とを連通させ、プランジャの中心孔の後部空間が連通路の一部を兼ねるようにした。

本願の発明によれば、夫々の前記支持孔に摺動可能に嵌合され、チャック軸線方向の給排気通路が穿設されたプランジャと、そのプランジャの中心孔に嵌入されたドロースクリュと、そのドロースクリュに螺合されたラウンドナットと、から成る駆動部材を備え、その駆動部材と前記支持孔との間にシール部材を夫々設け、前壁の支持孔に蓋部材を嵌合し、前壁の支持孔と蓋部材の間にシール部材を設けて駆動部材との間で閉鎖空間を形成し、駆動部材に前記閉鎖空間とチャックボディの外部とを連通する連通路を設け、その連通路を、給排気通路と、プランジャの後端面またはラウンドナットの前端面の少なくとも何れか一方に設けたチャック半径方向の給排気溝と、プランジャの中心孔及びプランジャの中心孔内面とドロースクリュの頭部との間の隙間とで、形成したので、圧力変動が無くなることにより閉鎖空間へ内部空間からの潤滑剤の吐き出しや支持孔と蓋部材からの切削液の浸入がなくなって駆動部材の移動を円滑に行うことができる。また、前壁の支持孔と蓋部材の間にシール部材を設けることにより閉鎖空間の密封性が更に高くなるが、駆動部材の移動により閉鎖空間内の容積変化による圧力変動の際にチャック外部から駆動部材に設けた連通路を介して積極的に空気を給排気するので、閉鎖空間内の圧力変動が極めて小さくなり、切削液の浸入防止となり、また、閉鎖空間へ内部空間から潤滑剤が吐き出される恐れもなくなる。

また、前記駆動部材は支持孔に摺動可能に嵌合されたプランジャとプランジャの中心孔に嵌入されたドロースクリュとドロースクリュに螺合されたラウンドナットとから成り、プランジャにチャック軸線方向の給排気通路を穿設し、給排気通路を連通路としたことや、給排気通路と、プランジャの後端面またはラウンドナットの前端面の少なくとも何れか一方に設けたチャック半径方向の給排気溝と、プランジャの中心孔及びプランジャの中心孔内面とドロースクリュの頭部との間の隙間とで、連通路を形成したことで、連通路はチャックの後部で開口することとなり、連通路を介してチャックの外部から内部に切粉や切削液が浸入しない。

また、蓋部材は、チャックボディの前壁に固着されてプランジャの中心孔に相対的に摺動可能に嵌挿されたパイロットブッシングと、パイロットブッシングの中心部の収納孔に摺動可能に嵌挿されて付勢部材によりチャック軸線方向前方に付勢されているセンタとから成るセンタ手段で構成し、センタとパイロットブッシングの収納孔との間にシール部材を設け、プランジャの中心孔の後部空間と付勢部材挿入空間と閉鎖空間とを連通させ、プランジャの中心孔の後部空間が連通路の一部を兼ねるようにしたので、センタ手段もシール部材を備えており、センタ手段から切粉や切削液が閉鎖空間に浸入することが防止される。また、連通路の一部を兼ねるプランジャの後部空間とセンタ手段の付勢部材挿入空間とを連通させたので、センタ手段がシール部材を備えていても、センタの摺動による収納孔と付勢部材挿入空間の容積変化による圧力変動も防止され、センタの摺動を円滑に行える。

本願発明の実施の形態について図１〜図３により説明する。チャック１は、図１に示すように、チャックボディ２が前壁となるフロントボディ３と後壁となるリアカバー４とを結合して構成されている。フロントボディ３は後側中央部分が窪んでおり、リアカバー４で後部が塞がれて内部空間５が形成されている。チャックボディ２は図示しない工作機械のスピンドル６の前端にアダプタ７を介して取付ボルト８により固定されている。フロントボディ３とリアカバー４の中心部には夫々支持孔９，１０が設けられており、夫々の支持孔９，１０に跨って、駆動部材を後述のドロースクリュ２１とラウンドナット２２と共に構成するプランジャ１１の前嵌合部１２と後嵌合部１３とがチャック軸線Ｌ方向に摺動自在に嵌合されている。また、フロントボディ３の支持孔９と前嵌合部１２の間、リアカバー４の支持孔１０と後嵌合部１３の間には夫々シール部材１４ａ，１４ｂが嵌入されている。プランジャ１１の前嵌合部１２と後嵌合部１３の間の中間部にはチャック半径方向に伸びる接合部１５としてのカム面が形成されている。

フロントボディ３には円周方向等間隔に複数（本願実施の形態では３つ）の爪駆動部材１６が設けられている。爪駆動部材１６は、フロントボディ３に設けたピン１７によりチャック半径方向に揺動可能に枢支したクランクレバーであり、先端に把握爪１８を備えている。クランクレバー１６の先端側部分は、フロントボディ３の前部との間でシール部材を兼ねるダストシール１９が設けられてシールされている。このダストシール１９と前記プランジャ１１の前、後嵌合部１２，１３と各支持孔９，１０間のシール部材１４ａ，１４ｂと、チャックボディ２に設けたその他のシール部材により内部空間５が密閉されている。この内部空間５には潤滑剤が封入されており、クランクレバー１６とピン１７間やプランジャ１１を潤滑している。また、クランクレバー１６の後端部分は前記カム面１５に係合する被係合部となっており、クランクレバー１６はプランジャ１１の前後動でカム面１５によりチャック半径方向に揺動され把握爪１８を把持、開放動作するようになっている。

前記プランジャ１１の中心孔２０にはドロースクリュ２１が嵌入され、ドロースクリュ２１にはラウンドナット２２が螺合され、ドロースクリュ２１はプランジャ１１に一体連結されて駆動部材を構成している。ドロースクリュ２１はチャックボディ２より後方（図１で左方）に突出しており、スピンドル６の中心のスピンドル孔２３内に挿通されたコネクチングロッド２４に螺合され、図示しない工作機械のスピンドル６後端の回転シリンダの如き駆動手段で押し引きされる。２５はプランジャ１１に設けられたラチェット装置であり、プランジャ１１とラウンドナット２２間の位置決めをし、チャックボディ２に対するドロースクリュ２１の自由回転を規制し、ドロースクリュ２１とコネクチングロッド２４との螺合の弛みを防止する。

プランジャ１１の後端部分には、チャック軸線Ｌ方向の給排気通路２６が穿設されている。また、プランジャ１１の後端面には、図２、図３に示すように、チャック半径方向の給排気溝２７が削設されおり、この給排気溝２７の底面２７ａに給排気通路２６が開口している。また、給排気通路２６は、プランジャ１１の中心孔２０内面とドロースクリュ２１の頭部２１ａとの間の隙間２８に連通しており、給排気通路２６と給排気溝２７と隙間２８とで連通路２９を形成してある。尚、給排気溝２７は、ラウンドナット２２の前端面に削設しても良いし、また、プランジャ１１の後端面とラウンドナット２２の前端面の両側に削設しても良い。

また、プランジャ１１の中心孔２０には、フロントボディ３の前面に固着されたパイロットブッシング３０が相対的に摺動可能に嵌挿されている。パイロットブッシング３０の中心部の収納孔３１には、センタ３２が摺動可能に嵌挿されており、センタ３２と収納孔３１の間にはシール部材３３が設けられている。センタ３２は、パイロットブッシング３０の中心部の付勢部材挿入空間３４に挿入された付勢部材３５によりチャック軸線Ｌ方向前方に付勢されており、センタ手段３６を構成している。このセンタ手段３６とパイロットブッシング３０とから蓋部材３７が構成されている。蓋部材３７は、フロントボディ３の支持孔９との間にシール部材３８が設けられており、プランジャ１１との間の支持孔９を閉鎖空間３９に形成している。

このシール部材３８とシール部材３３を備えた蓋部材３７によって切削液等のチャック内部への浸入が防止されている。この閉鎖空間３９は、パイロットブッシング３０とプランジャ１１との間に設けられたキー溝４０を介して中心孔２０のパイロットブッシング３０後部分とプランジャ１１の内周面との間に形成された後部空間４１に連通している。この後部空間４１には、パイロットブッシング３０の後端壁に穿設した貫通孔４２により付勢部材挿入空間３４が連通している。また、この後部空間４１は前記隙間２８に連通して連通路２９の一部を兼ねており、閉鎖空間３９と付勢部材挿入空間３４をチャック外部のスピンドル孔２３に連通している。

図１に示す状態から図２に示す状態へ、図示しない回転シリンダによりプランジャ１１がチャック軸線Ｌ方向後方に後退され、クランクレバー１６の後部分がチャック半径方向外側に揺動して把握爪１８がチャック半径方向内側に閉じた状態とされると、閉鎖空間３９の容積が変化して拡がる。このため、閉鎖空間３９には連通路２９とキー溝４０を介してチャック外部から積極的に給気され、閉鎖空間３９の圧力変動が防止される。また、反対にプランジャ１１が前進されると閉鎖空間３９から積極的に排気され、圧力変動が防止される。これによりプランジャ１１のチャック軸線Ｌ方向移動により閉鎖空間３９の容積が変化しても、チャック外部との間で給排気が行われるので、閉鎖空間３９の圧力変動が防止される。

また、ワークＷ着脱時のセンタ３２の移動による付勢部材挿入空間３４の容積変化に対しても、チャック外部との間で連通路２９を介して空気の給排気が行われ、円滑に移動することができる。このときの閉鎖空間３９等からの給排気は、図２で破線で示す矢印のように、スピンドル孔２３内で行われるので、閉鎖空間３９等に切削液等が浸入することも防止できる。また、閉鎖空間３９に空気が積極的に給排気されることで圧力変動が防止されるので、閉鎖空間３９が極めて低圧になることが無く、チャック外部からシール部材３８を通して切削液を吸込んだり、内部空間５からシール部材１４ａ，１４ｂを通して潤滑剤が吐き出されることがなく、チャック１の密封性が向上する。尚、図４に示すチャック１では、センタ手段を備えていない蓋部材４３をフロントボディ３の前面に固着したものであり、閉鎖空間３９を給排気通路２６と給排気溝２７と隙間２８とで形成された連通路２９でチャック外部としてのスピンドル孔２３と連通したものである。また、図５に示すチャック１では、給排気通路２６をラウンドナット２２よりチャック半径方向外側に穿設して連通路２９とし、閉鎖空間３９とスピンドル孔２３とを連通したものである。

本願発明のチャックの断面図である。プランジャを後退した状態での要部拡大図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。センタ手段を備えていない蓋部材を設けたチャックの断面図である。給排気通路を連通路としたチャックの断面図である。

符号の説明

１チャック
２チャックボディ
３前壁（フロントボディ）
４後壁（リアカバー）
９，１０支持孔
１１プランジャ
１４ａ，１４ｂシール部材
１６爪開閉部材（クランクレバー）
１８把握爪
２０プランジャの中心孔
２１ドロースクリュ
２２ラウンドナット
２６給排気通路
２７給排気溝
２８隙間
２９連通路
３０パイロットブッシング
３１収納孔
３２センタ
３３シール材（センタ）
３４付勢部材挿入空間
３５付勢部材
３６センタ手段
３７蓋部材
３８シール部材（蓋部材）
３９閉鎖空間
４１中心孔の後部空間

Claims

チャックボディに先端に把握爪を有する爪開閉部材を設け、チャックボディの前壁と後壁の中心部に設けた支持孔に爪開閉部材に係合する駆動部材を前後摺動可能に嵌合させ、駆動部材のチャック軸線方向移動で爪開閉部材を移動させて把握爪を把持、開放動作させるようにしたチャックにおいて、
夫々の前記支持孔に摺動可能に嵌合され、チャック軸線方向の給排気通路が穿設されたプランジャと、そのプランジャの中心孔に嵌入されたドロースクリュと、そのドロースクリュに螺合されたラウンドナットと、から成る駆動部材を備え、その駆動部材と前記支持孔との間にシール部材を夫々設け、前壁の支持孔に蓋部材を嵌合し、前壁の支持孔と蓋部材の間にシール部材を設けて駆動部材との間で閉鎖空間を形成し、駆動部材に前記閉鎖空間とチャックボディの外部とを連通する連通路を設け、
その連通路を、給排気通路と、プランジャの後端面またはラウンドナットの前端面の少なくとも何れか一方に設けたチャック半径方向の給排気溝と、プランジャの中心孔及びプランジャの中心孔内面とドロースクリュの頭部との間の隙間とで、形成したことを特徴とするチャック。
前記蓋部材は、チャックボディの前壁に固着されてプランジャの中心孔に相対的に摺動可能に嵌挿されたパイロットブッシングと、パイロットブッシングの中心部の収納孔に摺動可能に嵌挿されて付勢部材によりチャック軸線方向前方に付勢されているセンタとから成るセンタ手段で構成し、センタとパイロットブッシングの収納孔との間にシール部材を設け、プランジャの中心孔の後部空間と付勢部材挿入空間と閉鎖空間とを連通させ、プランジャの中心孔の後部空間が連通路の一部を兼ねるようにしたことを特徴とする請求項１記載のチャック。