JP5526953B2 - チャック装置 - Google Patents

Description

この発明は、チャック本体の中心軸周りに複数の把持爪を設け、該複数の把持爪を前記チャック本体の径方向へ移動させることにより、前記複数の把持爪でワークを外周側から把持するチャック装置に関する。

特許文献１には、２箇所の位置で芯出しをしてチャッキングする必要があるワークに対し、それぞれの位置でセルフセンタリング機能を有し、該それぞれの位置で独立して仮クランプと本クランプとが実現できるチャック装置が開示されている。

特許文献１のチャック装置では、例えば、ワークとして、孔加工されるアーム部と孔加工位置から所定の偏心量移動した位置にアーム部から突設されたジャーナル部とを備えたクランクシャフトを用いた場合に、バネ力が作用する第１のチャック爪を用い、仮クランプ状態でセルフセンタリング機能を働かせることにより、ジャーナル部の芯出しを可能とする。その後に、バネ力が作用する第２の把持爪を用い、セルフセンタリング機能を働かせながら孔加工位置と切削中心とが一致するように、アーム部を本クランプし、続いて、前記第１のチャック爪により、ジャーナル部を本クランプすることを可能とした。

特開平９−２７７１０７号公報

ところで、上記のクランクシャフトとは異なり、例えば、ワークに対し、工作機械の主軸と一致する第１加工位置と該第１加工位置から所定の偏心量移動した第２加工位置とにそれぞれ孔加工を行う場合には、チャック爪でチャック本体にワークを把持して第１加工位置の孔加工を行った後に、チャック本体を、ワークを把持したままの状態で、第２加工位置への孔加工が可能な位置に移動させていた。

しかしながら、上記のように、チャック本体を移動させるためには、チャック装置に、チャック本体を第１加工位置と第２加工位置との間で移動させる装置を設ける必要があった。

さらに、上記のチャック本体は、ワークを把持することにより重量が増加するため、第２加工位置では、増加した重量や上記の偏心量の２乗に比例して慣性モーメントが大きくなる。このため、チャック装置には、慣性モーメントを抑制する装置を設ける必要もあった。したがって、チャック装置に、慣性モーメントを抑制する装置に加えて、上記チャック本体の移動装置を設けることで、チャック装置自体が大型化する不都合が生じていた。

この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、チャック装置が大型化することを抑えながら、複数の加工位置にワークを把持できるチャック装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明に係るチャック装置は、チャック本体の中心軸周りに複数の把持爪を設け、該複数の把持爪を前記チャック本体の径方向へ移動させることにより、前記複数の把持爪でワークを外周側から把持するチャック装置において、前記複数の把持爪の内で、前記チャック本体の周方向の複数箇所に等間隔で配置されて、前記ワークに接近する前記径方向へ移動して前記チャック本体の中心軸と同心となる同心位置に前記ワークを把持する把持爪によって構成された第１の把持手段と、前記複数の把持爪の内で、前記第１の把持手段を構成する各把持爪と隣り合い前記周方向の複数箇所に等間隔に配置されて、前記ワークに接近する前記径方向へ移動して前記同心位置から所定の偏心量移動した偏心位置に前記ワークを把持する把持爪によって構成された第２の把持手段と、を備え、第１ピストンと第２ピストンとを同軸上に備え、前記第２ピストンである小径ロッドが、前記第１ピストンである中空ロッドを貫通する二重回転シリンダが、前記チャック装置と接続されており、前記中空ロッドは、前記小径ロッドの外側を該中空ロッドの軸線方向へ移動可能とし、前記小径ロッドは、前記中空ロッドの内周面に沿って摺動して、該中空ロッドの軸線方向に重なる前記小径ロッドの軸線方向へ移動可能として、前記中空ロッド又は前記小径ロッドのいずれか一方のロッドを、前記中空ロッドの軸線方向又は前記小径ロッドの軸線方向に沿って前進させることにより、前記第１の把持手段又は前記第２の把持手段のいずれか一方の把持手段を、前記同心位置又は前記偏心位置のいずれかに前記ワークを把持する把持状態とし、かつ他方のロッドを、前記中空ロッドの軸線方向又は前記小径ロッドの軸線方向に沿って後退させることにより、他方の前記把持手段を、前記ワークから離間する前記径方向へ移動させ前記ワークを把持しない開放状態にすることを可能としたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、前記開放状態では、前記他方の把持手段を構成する各把持爪は、前記把持状態にある前記一方の把持手段を構成する各把持爪よりも前記チャック本体の径方向外側に配置されることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記チャック本体の中心軸に対して所定の角度で傾斜した第１傾斜面を有し、前記中心軸を中心とする円周上で該中心軸の軸線方向へ移動可能に配置された第１の楔部材と、前記第１傾斜面と当接する第１当接傾斜面を内側に有し、前記径方向へ移動するように前記チャック本体に装着されると共に前記第１の把持手段が保持された第１のホルダと、前記中心軸に対して前記所定の角度で傾斜した第２傾斜面を有し、前記中心軸を中心とする円周上で前記第１の楔部材と隣り合い前記軸線方向へ移動可能に配置された第２の楔部材と、前記第２傾斜面と当接する第２当接傾斜面を内側に有し、前記径方向へ移動するように前記チャック本体に装着されると共に前記第２の把持手段が保持された第２のホルダと、を備え、前記径方向に対する前記第１の把持手段の各把持爪の延設長さを前記同心位置に合わせて設定する一方、前記径方向に対する前記第２の把持手段の各把持爪の延設長さを前記偏心位置に合わせて設定して、前記第１当接傾斜面に前記第１傾斜面が摺動することで前記第１の把持手段の各把持爪を前記同心位置へ移動させると共に、前記第２当接傾斜面に前記第２傾斜面が摺動することで前記第２の把持手段の各把持爪を前記偏心位置へ移動させることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３において、前記一方のロッドを前記中空ロッドの軸線方向又は前記小径ロッドの軸線方向に沿って進退させることにより、前記第１の楔部材と係合し前記中心軸に沿って進退して該第１の楔部材を前記中心軸の軸線方向へ移動させる第１のスリーブ部材と、前記他方のロッドを前記中空ロッドの軸線方向又は前記小径ロッドの軸線方向に沿って進退させることにより、前記第２の楔部材と係合し前記中心軸に沿って進退して該第２の楔部材を前記中心軸の軸線方向へ移動させる第２のスリーブ部材と、を備え、前記第１のスリーブ部材又は前記第２のスリーブ部材のいずれか一方のスリーブ部材の内周面に、他方の前記スリーブ部材を同軸で摺動させることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記第１の把持手段及び前記第２の把持手段を構成する各把持爪を、前記周方向に等間隔で３つ配置したことを特徴とする。

請求項１の発明に係るチャック装置によれば、ワークを把持したままでチャック本体を同心位置と偏心位置との間で移動させる装置を設けなくても、第１の把持手段又は第２の把持手段によって、ワークを、同心位置又は偏心位置で自在に把持することが可能になる。したがって、本発明では、チャック本体を同心位置と偏心位置との間で移動させる装置が不要になることに加え、チャック本体を偏心位置へ移動させずに慣性モーメントの増加を抑制することで慣性モーメントを抑える装置が不要になる。よって、チャック装置の大型化を抑えながら、同心位置及び偏心位置にワークを把持することが可能になる。
請求項２の発明によれば、一方及び他方の把持手段をそれぞれ構成する各把持爪が、同時にワークを把持する状態が回避される。よって、本チャック装置により、同心位置又は偏心位置のいずれかに、ワークを確実に把持することが可能になる。
請求項３の発明によれば、チャック本体の径方向に対する第１の把持手段の各把持爪の延設長さを同心位置に合わせて設定する一方、前記径方向に対する第２の把持手段の各把持爪の延設長さを偏心位置に合わせて設定することで、第１のホルダに保持された第１の把持手段の各把持爪を同心位置へ、第２のホルダに保持された第２の把持手段の各把持爪を偏心位置へ、それぞれ移動させることが可能になる。よって、各把持爪を同心位置又は偏心位置へ移動させるための構成を簡易なものにできる。
請求項４の発明によれば、第１のスリーブ部材と第２のスリーブ部材とを同軸とせずに離して配置した場合とは異なり、両スリーブ部材の配置スペースを抑えることができる。これにより、チャック装置の大型化を抑制できる。
請求項５の発明によれば、３つの把持爪によって、ワークの外周部へほぼ均等に把持力を加えることができる。よって、３つの把持爪が、同心位置又は偏心位置で、ワークを安定かつ確実に把持できる。

本発明の実施形態のチャック装置の正面図である。 図１のチャック装置にワークを把持したときの同チャック装置のＸ−Ｘ線方向の矢視図である。 同チャック装置が備える第１把持爪でワークを把持し第２把持爪を開放状態とした様子を示した図である。 （ａ）図は同チャック装置が備える第１ウエッジバーの側面図であり、（ｂ）図は（ａ）図のＹ−Ｙ線方向の矢視図である。

本発明の実施形態を、図１ないし図４を参照しつつ説明する。チャック装置１は、チャック本体１０と、第１ドロースリーブ２０と、第２ドロースリーブ３０と、第１ウエッジバー４０と、第２ウエッジバー５０と、第１マスタジョー６０と、第１把持爪６５と、第２マスタジョー７０と、第２把持爪７５とを備えている。

チャック本体１０は、図示しない旋盤に取り付けられる。図２に示すように、チャック本体１０の後端面には、バックプレート１１の前面側が取り付けられている。バックプレート１１の後面側は、ボルトによって、旋盤の主軸端に固定され、第１ドロースリーブ２０及び第２ドロースリーブ３０は、旋盤の主軸後端に備えられた二重回転シリンダと接続される。

二重回転シリンダは、２つのピストンを同軸上に備えた回転シリンダである。本実施形態では、二重回転シリンダとして、第２ピストンである小径ロッドが、第１ピストンである中空ロッドを貫通するものを使用する。小径ロッドは第１ドローバ２１にネジ結合され、中空ロッドは第２ドローバ３１にネジ結合されている。

図２に示すように、第１ドロースリーブ２０は、チャック本体１０内に収容されている。第１ドロースリーブ２０は、第１ドローバ２１の先端部に接続されている。ここでは、第１ドロースリーブ２０は、その中心軸が第１ドローバ２１の中心軸と同軸になるように、前記先端部にネジ結合されている。第１ドローバ２１は、上記二重回転シリンダの小径ロッドに接続されている。作動油により、第１ドローバ２１をその軸線方向へ進退させることで、第１ドロースリーブ２０は、第１ドローバ２１と一体になって、チャック本体１０の中心軸Ｌ１に沿って進退する。第１ドロースリーブ２０には、中心軸Ｌ１の軸線方向に沿った長手方向の中央付近に、チャック本体１０の径方向の外側へ向けて、第１係合突部２２が突設されている。この第１係合突部２２は、第１ドロースローブ２０を後述の第１ウエッジバー４０と係合させるために用いられる。

第２ドロースリーブ３０は、図２に示すように、第２ドローバ３１の先端部に接続されて、後端部がバックプレート１１から旋盤側へ突出するようにしてチャック本体１０内に収容されている。第２ドロースリーブ３０は、その中心軸が第２ドローバ３１の中心軸及び第１ドロースリーブ２０の中心軸とそれぞれ同軸になるようにして、第２ドローバ３１の先端部にネジ結合されている。第２ドローバ３１は、上記の二重回転シリンダの中空ロッドに接続されている。作動油により、第２ドローバ３１をその軸線方向へ進退させることで、第２ドロースリーブ３０は、第２ドローバ３１と一体になって、前記中心軸Ｌ１に沿って進退する。第２ドロースリーブ３０には、中心軸Ｌ１の軸線方向に沿った長手方向の前端部（図２の右側）に、前記径方向の外側へ向けて、第２係合突部３２が突設されている。この第２係合突部３２は、第２ドロースリーブ３０を後述の第２ウエッジバー５０と係合させるために用いられる。

上記の中空ロッドは、作動油により、上記の小径ロッドの外側を、該中空ロッドの軸線方向へ移動可能としている。加えて、小径ロッドは、作動油により、中空ロッドの内周面に沿って、中空ロッドの軸線方向に重なる小径ロッドの軸線方向へ摺動可能としている。これらに伴って、図２から理解できるように、第１ドロースリーブ２０は、第１ドローバ２１を介して小径ロッドと一体に、第２ドロースリーブ３０の内周面に沿って、第２ドロースリーブ３０と同軸で、前記中心軸Ｌ１の方向へ摺動可動である。さらに、第２ドロースリーブ３０は、第２ドローバ３１を介して中空ロッドと一体に、第１ドロースリーブ２０の外周面上を、第１ドロースリーブ２０と同軸で、中心軸Ｌ１の方向へ摺動可能である。なお、第１ドロースリーブ２０は本発明の第１のスリーブ部材の一例であり、第２ドロースリーブ３０は本発明の第２のスリーブ部材の一例である。

３つの第１ウエッジバー４０は、図１及び図２に示すように、中心軸Ｌ１の軸線方向に長い形状とされている。各第１ウエッジバー４０は、図４の（ｂ）図に示すように、正面視で略逆Ｔ字形状とされている。各第１ウエッジバー４０は、チャック本体１０内の第１ウエッジバー収容空間１２に、該中心軸Ｌ１を中心とする円周上で前記軸線方向へ移動可能に配置されている。各第１ウエッジバー４０は、第１係合溝４１と、第１楔形状部４５とを備えている。

第１係合溝４１は、第１ウエッジバー４０の後端側（図２中の左側）に、チャック本体１０の径方向へ凹設されている。この第１係合溝４１には、上記の第１係合突部２２が係合する。これにより、上記の第１ドロースリーブ２０は、第１ウエッジバー４０と係合する。上記のように、第１ドロースリーブ２０を中心軸Ｌ１に沿って進退させることで、第１ドロースリーブ２０と係合された第１ウエッジバー４０も、中心軸Ｌ１の軸線方向へ進退可能となる。

第１楔形状部４５は、第１ウエッジバー４０の前端部（図２中の右側）に、正面視で幅広な状態で形成されている。第１楔形状部４５は、前方（図２中の右側）へ行くに従って前記中心軸Ｌ１から離れる方向へ傾斜する。第１楔形状部４５は、第１内側傾斜面４５Ａと、第１外側傾斜面４５Ｂとを有する。第１内側傾斜面４５Ａは、第１ウエッジバー４０におけるチャック本体１０の径方向の内側に形成されている。

一方、第１外側傾斜面４５Ｂは、第１ウエッジバー４０における前記径方向の外側に、第１内側傾斜面４５Ａと対向して平行に形成されている（図４の（ｂ）図参照。）。第１楔形状部４５は、後述する第１マスタジョー６０の第１楔溝６１へ摺動自在に係合する。なお、第１ウエッジバー４０は、本発明の第１の楔部材の一例であり、第１内側傾斜面４５Ａは、本発明の第１傾斜面の一例である。

３つの第２ウエッジバー５０は、図１、２及び図４に示すように、第１ウエッジバー４０と同様の形状とされて、チャック本体１０内の第２ウエッジバー収容空間１３に、中心軸Ｌ１を中心とする円周上で該中心軸Ｌ１の軸線方向へ移動可能に配置されている。各第２ウエッジバー５０は、第２係合溝５１と、第２楔形状部５５とを備えている。

第２係合溝５１は、第２ウエッジバー５０の後端側（図２中の左側）に、上記の第１係合溝４１と同様に凹設されている。この第２係合溝５１には、上記の第２係合突部３２が係合する。これにより、上記の第２ドロースリーブ３０は、第２ウエッジバー５０と係合する。上記のように、第２ドロースリーブ３０を中心軸Ｌ１に沿って進退させることで、第２ドロースリーブ３０と係合された第２ウエッジバー５０も、中心軸Ｌ１の軸線方向へ進退可能となる。

第２楔形状部５５は、第２ウエッジバー５０の前端部（図２中の右側）に、正面視で幅広な状態で形成されている。第２楔形状部５５は、前方へ行くに従って前記中心軸Ｌ１から離れる方向へ傾斜する。第２楔形状部５５は、第２内側傾斜面５５Ａと、第２外側傾斜面５５Ｂとを有する。第２内側傾斜面５５Ａは、第２ウエッジバー５０におけるチャック本体１０の径方向の内側に形成されている。

一方、第２外側傾斜面５５Ｂは、第２ウエッジバー５０における前記径方向の外側に、第２内側傾斜面５５Ａと対向して平行に形成されている。第２楔形状部５５は、後述する第２マスタジョー７０の第２楔溝７１へ摺動自在に係合する。なお、第２ウエッジバー５０は、本発明の第２の楔部材の一例であり、第２内側傾斜面５５Ａは、本発明の第２傾斜面の一例である。

第１マスタジョー６０は、図１及び図２に示すように、チャック本体１０の中心軸Ｌ１周りに１２０度の等間隔を置いて、チャック本体１０の前端面の３箇所に位置する。図２に示すように、各第１マスタジョー６０は、チャック本体１０の前端部で前記径方向へ延設されたスライド溝１５に嵌合している。これにより、各第１マスタジョー６０は、スライド溝１５に沿って、前記径方向へ摺動可能な状態で、チャック本体１０に装着される。

各第１マスタジョー６０の内部には、旋盤側の端面に開口し上記の第１楔形状部４５と係合する第１楔溝６１が形成されている。第１楔溝６１は、前方へ行くに従って中心軸Ｌ１から離れる方向へ傾斜する。第１楔溝６１は、第１内側案内面６１Ａと、第１外側案内面６１Ｂとを有する。

第１内側案内面６１Ａは、第１楔溝６１における前記径方向の内側に形成されている。第１ウエッジバー４０が中心軸Ｌ１を中心とする円周上で該中心軸Ｌ１の軸線方向へ前進することに伴って、第１内側案内面６１Ａには、上記の第１内側傾斜面４５Ａが当接しながら摺動する。これにより、第１内側傾斜面４５Ａが第１内側案内面６１Ａを押し下げて、第１マスタジョー６０は、スライド溝１５に沿って前記径方向の内側へ摺動する。なお、第１マスタジョー６０は本発明の第１のホルダの一例であり、第１内側案内面６１Ａは本発明の第１当接傾斜面の一例である。

一方、第１外側案内面６１Ｂは、第１楔溝６１における前記径方向の外側に、第１内側案内面６１Ａと対向して平行に形成されている。第１ウエッジバー４０が中心軸Ｌ１を中心とする円周上で該中心軸Ｌ１の軸線方向へ後退することに伴って、第１外側案内面６１Ｂには、上記の第１外側傾斜面４５Ｂが当接しながら摺動する。これにより、第１外側傾斜面４５Ｂが第１外側案内面６１Ｂを押し上げて、第１マスタジョー６０は、スライド溝１５に沿って前記径方向の外側へ摺動する。

第１把持爪６５は、図１及び図２に示すように、３つの第１マスタジョー６０のそれぞれの前端面に、ボルトによって固定されている。これにより、図１及び図３に示すように、３つの第１把持爪６５は、チャック本体１０の周方向に１２０度の等間隔を置いて配置される。各第１把持爪６５については、ボルトによって各第１マスタージョー６０に固定するときに、外周面６６が、各第１マスタージョー６０の内周面６７と面合わせされている。各第１把持爪６５については、チャック本体１０の径方向に対する延設長さを、各第１把持爪６５が下記の同心位置Ｐ１で円筒ワークＷの外周面を把持可能となるように、同心位置Ｐ１に合わせて決定した。上記のように、３つの第１マスタジョー６０がチャック本体１０の径方向の内側へ摺動すると、各第１マスタジョー６０に固定された第１把持爪６５が、円筒ワークＷに接近するように前記径方向の内側へそれぞれ移動して、円筒ワークＷの外周面を把持する。このようにして、各第１把持爪６５は、図２及び図３に示すように、同心位置Ｐ１に円筒ワークＷを把持する状態になる。同心位置Ｐ１とは、円筒ワークＷの中心軸と前記中心軸Ｌ１とが同軸となる位置である。なお、３つの第１把持爪６５は、本発明の第１の把持手段の一例である。また、同心位置Ｐ１に円筒ワークＷを把持する状態は、本発明の把持状態の一例である。

第２マスタジョー７０は、図１に示すように、第１マスタジョー６０と隣り合う位置に、チャック本体１０の周方向に１２０度の等間隔を置いて、チャック本体１０の前端面の３箇所に位置する。図２に示すように、第２マスタジョー７０は、上記の第１マスタジョー６０と同様に、スライド溝１５に沿って、前記径方向へ摺動可能な状態で、チャック本体１０に装着されている。

各第２マスタジョー７０の内部には、旋盤側の端面に開口し上記の第２楔形状部５５と係合する第２楔溝７１が形成されている。第２楔溝７１は、前方へ行くに従って中心軸Ｌ１から離れる方向へ傾斜する。第２楔溝７１は、第２内側案内面７１Ａと、第２外側案内面７１Ｂとを有する。

第２内側案内面７１Ａは、第２楔溝７１における前記径方向の内側に形成されている。第２ウエッジバー５０が中心軸Ｌ１を中心とする円周上で該中心軸Ｌ１の軸線方向へ前進することに伴って、第２内側案内面７１Ａには、上記の第２内側傾斜面５５Ａが当接しながら摺動する。これにより、第２内側傾斜面５５Ａが第２内側案内面７１Ａを押し上げて、第２マスタジョー７０は、スライド溝１５に沿って前記径方向の内側へ摺動する。なお、第２マスタジョー７０は本発明の第２のホルダの一例であり、第２内側案内面７１Ａは本発明の第２当接傾斜面の一例である。

一方、第２外側案内面７１Ｂは、第２楔溝７１における前記径方向の外側に、第２内側案内面７１Ａと対向して平行に形成されている。第２ウエッジバー５０が中心軸Ｌ１を中心とする円周上で該中心軸Ｌ１の軸線方向へ後退することに伴って、第２外側案内面７１Ｂには、上記の第２外側傾斜面５５Ｂが当接しながら摺動する。これにより、第２外側傾斜面５５Ｂが第２外側案内面７１Ｂを押し下げて、第２マスタジョー７０は、スライド溝１５に沿って前記径方向の外側へ摺動する。

第２把持爪７５は、図１及び図２に示すように、３つの第２マスタジョー７０のそれぞれの前端面に、ボルトによって固定されている。これにより、図１及び図３に示すように、３つの第２把持爪７５は、各第１把持爪６５と互いに隣り合い、チャック本体１０の周方向に１２０度の等間隔を置いて配置される。各第２把持爪７５については、ボルトによって各第２マスタージョー７０に固定するときに、外周面７６が、各第２マスタージョー７０の内周面７７と面合わせされている。各第２把持爪７５については、チャック本体１０の径方向に対する延設長さを、各第２把持爪７５が下記の偏心位置Ｐ２で円筒ワークＷの外周面を把持可能となるように、偏心位置Ｐ２に合わせて決定した。上記のように、３つの第２マスタジョー７０がチャック本体１０の径方向の内側へ摺動すると、各第２マスタジョー７０に固定された第２把持爪７５が、円筒ワークＷに接近するように前記径方向の内側へそれぞれ移動して、円筒ワークＷの外周面を把持する。このようにして、各第２把持爪７５は、偏心位置Ｐ２に円筒ワークＷ（図３中の二点鎖線参照。）を把持する状態になる。偏心位置Ｐ２とは、同心位置Ｐ１から前記径方向の外側へ偏心量Ｈ移動した位置である。図２中の符号Ｌ２は偏心軸であり、偏心軸Ｌ２は、中心軸Ｌ１から前記径方向の外側へ所定の偏心量Ｈ移動した軸であって中心軸Ｌ１と平行に位置する。なお、３つの第２把持爪７５は、本発明の第２の把持手段の一例である。

次に、チャック装置１を用い、同心位置Ｐ１及び偏心位置Ｐ２に円筒ワークＷを位置決めする動作を説明する。最初に、同心位置Ｐ１に円筒ワークＷを把持する動作を説明する。旋盤の油圧装置によって、上記の小径ロッドの押し側に作動油を供給して該小径ロッドが前進すると、上述したように、第１ドローバ２１と共に、第１ドロースリーブ２０が、第２ドロースリーブ３０の内周面に沿って、中心軸Ｌ１の軸線方向へ前進する。これにより、第１ドロースリーブ２０と係合された各第１ウエッジバー４０も、中心軸Ｌ１を中心とする円周上で前記軸線方向へ前進する。その結果として、各第１ウエッジバー４０の第１内側傾斜面４５Ａが、各第１マスタジョー６０の第１内側案内面６１Ａを押し下げることで、各第１マスタジョー６０に固定された第１把持爪６５が、上述の如く、円筒ワークＷに接近するように前記径方向の内側へ移動する。その際に、円筒ワークＷを、３つの第１把持爪６５の間に挿入しながら、各第１把持爪６５によって、同心位置Ｐ１に、該円筒ワークＷの外周部の３箇所を把持する。

このとき、油圧装置が、上記の中空ロッドの引き側に作動油を供給することで、図３に示すように、各第２マスタジョー７０に固定された第２把持爪７５を、それぞれ円筒ワークＷから離して該円筒ワークを把持しない状態（以下、開放状態という。）にしておく。図示するように、３つの第２把持爪７５が開放状態のときは、各第２把持爪７５が、円筒ワークＷを把持した状態の各第１把持爪６５よりも、前記径方向の外側に位置し、６つの把持爪６５、７５が前記中心軸Ｌ１周りに千鳥状に配置される。なお、各第１把持爪６５は、本発明の一方の把持手段の一例であり、各第２把持爪７５は、本発明の他方の把持手段の一例である。

同心位置Ｐ１に円筒ワークＷを保持した後には、切削工具（図示せず。）の中心軸線を中心軸Ｌ１の軸線に合わせる。続いて、二重回転シリンダを回転させながら円筒ワークＷに向けて切削工具を進出させることで、該円筒ワークＷに所定の切削加工（第１加工）を行う。

その後、二重回転シリンダの回転を停止させて、以下に説明するように、偏心位置Ｐ２に円筒ワークＷを把持する。油圧装置によって、小径ロッドの引き側に作動油を供給して該小径ロッドを後退させると、第１ドローバ２１と共に、第１ドロースリーブ２０が、第２ドロースリーブ３０の内周面に沿って、中心軸Ｌ１の軸線方向へ後退する。これにより、第１ドロースリーブ２０と係合された各第１ウエッジバー４０も、前記軸線方向へ後退する。その結果として、各第１ウエッジバー４０の第１外側傾斜面４５Ｂが、各第１マスタジョー６０の第１外側案内面６１Ｂを押し上げることで、各第１マスタジョー６０に固定された第１把持爪６５を、円筒ワークＷから離れるように前記径方向の外側へ順次移動させる。このようにして、各第１把持爪６５が、円筒ワークＷを仮クランプする仮開放状態になる。

さらに、油圧装置によって、上記の中空ロッドの押し側に作動油を供給して該中空ロッドが前進すると、上述したように、第２ドローバ３１と共に、第２ドロースリーブ３０が、第１ドロースリーブ２０の外周上を、中心軸Ｌ１の軸線方向へ前進する。これにより、第２ドロースリーブ３０と係合された各第２ウエッジバー５０も、中心軸Ｌ１を中心とする円周上で前記軸線方向へ前進する。その結果として、各第２ウエッジバー５０の第２内側傾斜面５５Ａが、各第２マスタジョー７０の第２内側案内面７１Ａを押し上げることで、各第２マスタジョー７０に固定された第２把持爪７５が、上述の如く、円筒ワークＷに接近するようにチャック本体１０の径方向の内側へ移動する。このようにして、各第１把持爪６５から各第２把持爪７５へ円筒ワークＷを受け渡す。これより、各第２把持爪７５が、偏心位置Ｐ２（図３参照。）で、円筒ワークＷの外周部の３箇所を把持する。このとき、油圧装置によって、小径ロッドの引き側に作動油を供給して、各第１把持爪６５を、円筒ワークＷを把持した状態の各第２把持爪７５よりも、前記径方向の外側に位置させて開放状態にする。

偏心位置Ｐ２に円筒ワークＷを保持した後には、切削工具の中心軸線を偏心軸Ｌ２の軸線に合わせる。続いて、二重回転シリンダを回転させながら円筒ワークＷに向けて切削工具を進出させることで、中心軸Ｌ１から前記径方向の外側へ偏心量Ｈ移動させた位置で、円筒ワークＷに所定の切削加工（第２加工）を行う。ここでは、第２加工として、円筒ワークＷの先端面に、該先端面から、偏心軸Ｌ２を中心として該偏心軸Ｌ２に直交する方向に所定の半径寸法を有して前方へ突出する円柱状突部を形成する。本チャック装置１を用いることで、円筒ワークＷに、２つの切削加工（第１加工及び第２加工）を行うことができる。

＜本実施形態の効果＞
本実施形態のチャック装置１では、上述したように、３つ第１把持爪６５が同心位置Ｐ１に円筒ワークＷの外周部を把持するときは、３つの第２把持爪７５を開放状態にすることや、３つの第２把持爪７５が偏心位置Ｐ２に円筒ワークＷの外周部を把持するときは、３つの第１把持爪６５を開放状態にすることを可能とした。このため、第１把持爪６５又は第２把持爪７５によって円筒ワークＷを把持したままで、チャック本体１０を同心位置Ｐ１と偏心位置Ｐ２との間で移動させる装置を設けなくても、第１又は第２把持爪６５、７５を用いることで、円筒ワークＷを同心位置Ｐ１又は偏心位置Ｐ２で自在に把持できる。したがって、チャック装置１では、チャック本体１０を同心位置Ｐ１と偏心位置Ｐ２との間で移動させる装置が不要になることに加え、チャック本体１０を偏心位置へ移動させずに慣性モーメントの増加を抑制することで慣性モーメントを抑える装置が不要になる。よって、チャック装置１の大型化を抑えながら、同心位置Ｐ１及び偏心位置Ｐ２に円筒ワークＷを把持できる。

また、上述したように、開放状態の各第２把持爪７５は、円筒ワークＷを把持した状態の第１把持爪６５よりも、チャック本体１０の径方向の外側に位置する。また、開放状態の各第１把持爪６５は、円筒ワークＷを把持した状態の第２把持爪７５よりも、前記径方向の外側に位置する。このため、第１把持爪６５と第２把持爪７５とが、同時に円筒ワークＷを把持する状態が回避される。よって、チャック装置１により、同心位置Ｐ１又は偏心位置Ｐ２のいずれかに、円筒ワークＷを確実に把持できる。

さらに、上述したように、チャック本体１０の径方向に対する各第１把持爪６５の延設長さを同心位置Ｐ１に合わせて決定した上で、各第１ウエッジバー４０を、中心軸Ｌ１を中心とする円周上で、該中心軸Ｌ１の軸線方向へ前進させ、各第１ウエッジバー４０の第１内側傾斜面４５Ａが、各第１マスタジョー６０の第１内側案内面６１Ａを押し下げることで、各第１把持爪６５を同心位置Ｐ１へ移動させている。加えて、前記径方向に対する各第２把持爪７５の延設長さを偏心位置Ｐ２に合わせて決定した上で、各第２ウエッジバー５０を、中心軸Ｌ１を中心とする円周上で、該中心軸Ｌ１の軸線方向へ前進させ、各第２ウエッジバー５０の第２内側傾斜面５５Ａが、各第２マスタジョー７０の第２内側案内面７１Ａを押し上げることで、各第２把持爪７５を偏心位置Ｐ２へ移動させている。このため、前記径方向に対する各把持爪６５、７５の延設長さを、それぞれ同心位置Ｐ１、偏心位置Ｐ２に合わせて決定することで、第１内側傾斜面４５Ａが第１内側案内面６１Ａを押し下げて、第１把持爪６５を同心位置Ｐ１へ、第２内側傾斜面５５Ａが第２内側案内面７１Ａを押し上げて、第２把持爪７５を偏心位置Ｐ２へ、それぞれ移動させることができる。よって第１又は第２把持爪６５、７５を、同心位置Ｐ１又は偏心位置Ｐ２に移動させるための構成を簡易なものにできる。

さらに加えて、上述したように、第１ドロースリーブ２０を、第２ドロースリーブ３０の内周面に沿って、第２ドロースリーブ３０と同軸で、中心軸Ｌ１の軸線方向へ摺動可能とした。このため、第１ドロースリーブ２０と第２ドロースリーブ３０と同軸とせずに離した配置した場合とは異なり、チャック本体１０における両ドロースリーブ２０、３０の配置スペースを抑えることができる。これにより、チャック装置１の大型化を抑制できる。

上述した実施形態では、第１及び第２把持爪６５、７５を、チャック本体１０の周方向に１２０度の等間隔を置いてそれぞれ３つ配置した。このため、３つの第１把持爪６５又は３つの第２把持爪７５によって、円筒ワークＷの外周部へほぼ均等に把持力を加えることができる。よって、各把持爪６５、７５が、同心位置Ｐ１又は偏心位置Ｐ２で、円筒ワークＷを安定かつ確実に把持できる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜変更して実施できる。例えば、上述した実施形態とは異なり、第２ドロースリーブを、第１ドロースリーブの内周面に沿って、第１ドロースリーブと同軸で、チャック本体１０の中心軸Ｌ１の軸線方向へ摺動可能としてもよい。

さらに、上述した実施形態では、３つの各把持爪６５、７５によって、円筒ワークＷの外周部を把持したが、これに限らず、２つ又は４つ以上の各把持爪６５、７５によって、円筒ワークＷの外周部を把持してもよい。

１・・チャック装置、１０・・チャック本体、２０・・第１ドロースリーブ、３０・・第２ドロースリーブ、４０・・第１ウエッジバー、４５Ａ・・第１内側傾斜面、５０・・第２ウエッジバー、５５Ａ・・第２内側傾斜面、６０・・第１マスタジョー、６１Ａ・・第１内側案内面、６５・・第１把持爪、７０・・第２マスタジョー、７１Ａ・・第２内側案内面、７５・・第２把持爪、Ｈ・・偏心量、Ｌ１・・チャック本体の中心軸、Ｌ２・・偏心軸、Ｐ１・・同心位置、Ｐ２・・偏心位置

Claims (5)

1. チャック本体の中心軸周りに複数の把持爪を設け、該複数の把持爪を前記チャック本体の径方向へ移動させることにより、前記複数の把持爪でワークを外周側から把持するチャック装置において、
   前記複数の把持爪の内で、前記チャック本体の周方向の複数箇所に等間隔で配置されて、前記ワークに接近する前記径方向へ移動して前記チャック本体の中心軸と同心となる同心位置に前記ワークを把持する把持爪によって構成された第１の把持手段と、
   前記複数の把持爪の内で、前記第１の把持手段を構成する各把持爪と隣り合い前記周方向の複数箇所に等間隔に配置されて、前記ワークに接近する前記径方向へ移動して前記同心位置から所定の偏心量移動した偏心位置に前記ワークを把持する把持爪によって構成された第２の把持手段と、を備え、
   第１ピストンと第２ピストンとを同軸上に備え、前記第２ピストンである小径ロッドが、前記第１ピストンである中空ロッドを貫通する二重回転シリンダが、前記チャック装置と接続されており、
   前記中空ロッドは、前記小径ロッドの外側を該中空ロッドの軸線方向へ移動可能とし、前記小径ロッドは、前記中空ロッドの内周面に沿って摺動して、該中空ロッドの軸線方向に重なる前記小径ロッドの軸線方向へ移動可能として、
   前記中空ロッド又は前記小径ロッドのいずれか一方のロッドを、前記中空ロッドの軸線方向又は前記小径ロッドの軸線方向に沿って前進させることにより、前記第１の把持手段又は前記第２の把持手段のいずれか一方の把持手段を、前記同心位置又は前記偏心位置のいずれかに前記ワークを把持する把持状態とし、かつ他方のロッドを、前記中空ロッドの軸線方向又は前記小径ロッドの軸線方向に沿って後退させることにより、他方の前記把持手段を、前記ワークから離間する前記径方向へ移動させ前記ワークを把持しない開放状態にすることを可能としたことを特徴とするチャック装置。
2. 前記開放状態では、前記他方の把持手段を構成する各把持爪は、前記把持状態にある前記一方の把持手段を構成する各把持爪よりも前記チャック本体の径方向外側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のチャック装置。
3. 前記チャック本体の中心軸に対して所定の角度で傾斜した第１傾斜面を有し、前記中心軸を中心とする円周上で該中心軸の軸線方向へ移動可能に配置された第１の楔部材と、
   前記第１傾斜面と当接する第１当接傾斜面を内側に有し、前記径方向へ移動するように前記チャック本体に装着されると共に前記第１の把持手段が保持された第１のホルダと、
   前記中心軸に対して前記所定の角度で傾斜した第２傾斜面を有し、前記中心軸を中心とする円周上で前記第１の楔部材と隣り合い前記軸線方向へ移動可能に配置された第２の楔部材と、
   前記第２傾斜面と当接する第２当接傾斜面を内側に有し、前記径方向へ移動するように前記チャック本体に装着されると共に前記第２の把持手段が保持された第２のホルダと、を備え、
   前記径方向に対する前記第１の把持手段の各把持爪の延設長さを前記同心位置に合わせて設定する一方、前記径方向に対する前記第２の把持手段の各把持爪の延設長さを前記偏心位置に合わせて設定して、
   前記第１当接傾斜面に前記第１傾斜面が摺動することで前記第１の把持手段の各把持爪を前記同心位置へ移動させると共に、前記第２当接傾斜面に前記第２傾斜面が摺動することで前記第２の把持手段の各把持爪を前記偏心位置へ移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載のチャック装置。
4. 前記一方のロッドを前記中空ロッドの軸線方向又は前記小径ロッドの軸線方向に沿って進退させることにより、前記第１の楔部材と係合し前記中心軸に沿って進退して該第１の楔部材を前記中心軸の軸線方向へ移動させる第１のスリーブ部材と、
   前記他方のロッドを前記中空ロッドの軸線方向又は前記小径ロッドの軸線方向に沿って進退させることにより、前記第２の楔部材と係合し前記中心軸に沿って進退して該第２の楔部材を前記中心軸の軸線方向へ移動させる第２のスリーブ部材と、を備え、
   前記第１のスリーブ部材又は前記第２のスリーブ部材のいずれか一方のスリーブ部材の内周面に、他方の前記スリーブ部材を同軸で摺動させることを特徴とする請求項３に記載のチャック装置。
5. 前記第１の把持手段及び前記第２の把持手段を構成する各把持爪を、前記周方向に等間隔で３つ配置したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のチャック装置。

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