JP5769495B2 - チャック装置のストッパ取付構造 - Google Patents

Description

この発明は、旋盤等に使用するチャック装置のストッパ取付構造に関するものである。

旋盤等に使用されるチャック装置として、例えば、図６に示すものがある。このチャック装置は、ワークｗを引込みながらチャック本体２の軸心６と同心に把持する引込式チャック装置１である。
ドローバ８の進退や、流体の圧力によって作動するシリンダのピストンの進退等によって、チャック本体２の前部に設けた把持爪（ジョウ）３を径方向へ動かして、その把持爪３によりワークｗの外周又は内周を掴むようになっている。

図６は、ドローバ８を用いた引込式チャック装置１の例であり、その構成は、チャック本体２の軸心６周りに、複数の把持爪３が放射状に設けられている。そのチャック本体２の軸心６に沿って、前記軸心６と同心のドローバ８が軸方向進退可能に設けられている。

チャック本体２には、後方から前方に向かって徐々に外径側に広がる傾斜孔９が前記把持爪３と同数形成されており、その各傾斜孔９内に軸状のマスタージョウ５がぴったりと嵌っている。前記各把持爪３は、そのマスタージョウ５の前端に設けられており、その把持爪３を備えたマスタージョウ５は、傾斜孔９の長さ方向に沿って摺動可能となっている。

ドローバ８には、ドローバ接続用部材（ドローバボルト）８ａを介してアクチュエータ４が接続されている。そのアクチュエータ４の外径部に設けた突出部４ａが、前記マスタージョウ５の内径部に設けた係合溝５ａに係合し、そのマスタージョウ５とアクチュエータ４とが軸方向相対移動不能に結合されている。

チャック本体２に対してドローバ８が軸方向に後退すると、アクチュエータ４を介してマスタージョウ５が後方へ引かれる。マスタージョウ５が後方へ引かれると、把持爪３が径方向内側に動いて、その把持爪３の把持部３ａでワークｗの外周部を掴み、そのワークｗを軸心６と同心に把持する。
そのとき、そのワークｗの後面は、チャック本体２に設けたストッパ７の前面７ａに密着し、その密着により、ワークｗの後面が基準面として機能して、ワークｗが正しい位置、正しい把持姿勢に維持される。

また、チャック本体２の軸方向前面に設けられるストッパ７には、図６に示すように、ワークｗとの当接部分に開口部５１を有するエア通路５０が設けられている。前記エア通路５０は、チャック本体２側へ伸びて、そのチャック本体２内のエア通路５０、又は、そのチャック本体２外に引き出された前記エア通路５０に、気体供給手段、気圧検知手段が接続されている。

この気体供給手段は、前記エア通路５０内へ所定の圧力で気体を供給することができ、また、気圧検知手段は、前記エア通路５０内の気圧を検知することができる。

ワークｗを把持した際に、ワークwの後面がストッパ７の前面７ａに完全に密着していれば、エア通路５０の開口部５１はワークｗの後面によって気密に閉じられる。このため、気圧検知手段は、エア通路５０内が予め設定された所定の気圧に至っていることを検知して、その検知により、ワークｗの把持状態が正常であると判断できる。

また、ワークｗを把持した際に、ワークwの後面がストッパ７の前面７ａに完全に密着していなければ、そのワークwの位置、把持姿勢は正しい状態にない。このとき、エア通路５０の開口部５１は、ワークｗの後面によって完全に閉じられた状態にはならないので、エア通路５０内の気体の一部がエア通路５０の外部に漏れる。
このため、気圧検知手段は、予め設定された所定の気圧に至っていないことを検知して、その検知により、ワークｗの把持状態が正常でないと判断できる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２２１３６５号公報

これらの引込式チャック装置１によると、異なる種類や大きさのワークｗを把持しようとすると、マスタージョウ５に対して固定されている把持爪３を別のものに取り替える必要が生じる。また、ストッパ７も別のものに取り替える必要が生じる。これらの把持爪３やストッパ７の着脱は、ボルトの締め付け及び緩めなどのために専用の工具を必要とし相当な時間と手間を要する。

特に、ストッパ７には、ワークｗとの当接部分に開口部５１を有するエア通路５０が設けられているので、そのストッパ７のチャック本体２への着脱は、把持爪３の着脱と比較してさらに容易ではない。エア通路５０はチャック本体２側へ伸びて、気体供給手段や気圧検知手段に接続されているからである。

そこで、この発明は、ワークの把持状態をエア検知する機能を備えたチャック装置において、エア通路の開口部を有するストッパの着脱を容易にできるようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、旋盤用チャックで把握するワークの端面のチャック本体の軸方向に対する位置決め基準として、前記チャック本体の前面に設けた筒状又は柱状の係止凸部を有するストッパベースと、前記ストッパベースの係止凸部に嵌る内径穴を有するストッパとを備え、前記係止凸部に前記ストッパを嵌めて固定した状態で、前記チャック本体側から送られた検知用エアが、前記係止凸部の側面に設けられた開口部を経由して、前記ストッパの内径部に設けたエア取入れ口から前記ワークとの接触面である着座検知部に至るエア回路を備え、前記ストッパと前記係止凸部との間に、前記ストッパを前記係止凸部に嵌めると自動的に抜け止めが成され且つその抜け止めが解除可能なロック手段を備えることを特徴とするチャック装置のストッパ取付構造を採用した。

この構成によれば、ストッパとチャック本体側の係止凸部との間に、自動的に抜け止めが成され且つその抜け止めが解除可能なロック手段を備えるため、そのストッパの着脱に際し、固定ボルトの締め付けや緩めが伴わず、工具が不要であるためストッパの着脱が容易である。
このとき、ストッパに供給される検知用エアは、ストッパベースの前端面から取り入れられると、そのストッパベースとストッパとの接触部にエアの内圧がかかり、その内圧によって、ストッパがチャック本体（係止凸部）に対して軸方向前方へ浮き上がることがある。しかし、上記の構成のように、検知用エアを、係止凸部の側面に設けられた開口部を経由して、ストッパの内径部に設けたエア取入れ口から着座検知部に至るようにすることで、ストッパの浮き上がりを防止し得る。

この構成において、前記チャック本体の軸心に沿って軸方向へ進退自在のドローバが備えられ、前記ドローバにドローバボルトを介してアクチエータが固定されており、前記係止凸部に、前記ワークに対するエアブロー用のエアー又は冷却用のクーラント液が流れる供給通路を開口させ、前記供給通路は、前記ドローバ側から前記ドローバボルトに設けた穴を通って前記係止凸部に至り、前記検知用エアは、前記ドローバ側から前記ドローバボルトの外周を通って前記係止凸部の側面の開口部に至る構成を採用することができる。

この構成によれば、ドローバボルト内の穴を利用してエアブロー用のエアー又は冷却用のクーラント液を係止凸部側へ供給でき、また、検知用エアは、ドローバボルトの外周を通って係止凸部側へ供給できる。このため、エア検知とエアブロー又はクーラント液の流路を、チャック本体の軸心を中心に内外へ分けて配設することができ、その構造を簡素化し得る。

これらの各構成において、チャック本体は、チャック本体の中心軸と同心にワークを把持するとともに、その把持状態で、前記チャック本体に設けたストッパの前面に前記ワークの後面が密着するようになっている。前記ストッパに、前記前面のワークとの当接部分に開口部を有するエア通路を設けて、前記エア通路に、そのエア通路内へ気体を供給する気体供給手段とそのエア通路内の気圧を検知する気圧検知手段とを接続してエア回路を構成する。その気圧検知手段によって検知した気圧に基づいて前記ワークの把持状態の良否を判定する機能を備えている。

これらの各構成において、前記係止凸部は、前記チャック本体の中心軸と並行な軸心を有する円柱部材又は円筒部材であり、前記ストッパは前記係止凸部に対して前記軸心周りに回転自在であり、そのストッパの回転範囲における任意の回転方位において、常に、前記係止凸部内の通路と前記ストッパ内の通路とが連通する構成を採用することができる。

この構成によれば、ストッパを軸心周りに回転させることにより、ワークの種別や形状に合わせて開口部の位置を変化させることができる。なお、前記係止凸部の軸心は、前記チャック本体の中心軸と同心の軸心を有するものとすることもできる。

これらの各構成において、前記ロック手段として、例えば、ボ−ルプランジャを採用することができる。すなわち、前記ロック手段を、前記係止凸部の外面に設けられる嵌合凹部と、前記ストッパに設けられ前記嵌合凹部内に嵌るボールプランジャとを備える構成とすることができる。ロック手段がボールプランジャであれば、ストッパを係止凸部に嵌めると自動的にボールが嵌合凹部に嵌って抜け止めが成され、また、ストッパを強い力で引けば、ボールが嵌合凹部から離脱するので抜け止めの解除が可能である。

また、このロック手段としては、その他の周知の接続機構を採用することができる。例えば、係止凸部の外周にチャック本体の半径方向に突出する抜け止め凸部を形成し、その抜け止め凸部が嵌るストッパ側の孔又は凹部には、弾性部材で係止凸部側へ突出するように付勢された係合子を設ける。係止凸部にストッパを嵌めた際、その係合子が抜け止め凸部を軸方向後方へ乗り越えれば、ストッパは係止凸部に対して軸方向前方へ抜け止めが成され、ストッパを軸方向前方へ強く引けば、係合子が抜け止め凸部を軸方向前方へ乗り越えて抜け止めが解除される構成である。さらに、その係合子が、前述のボールプランジャと同じように、係止凸部側に設けた嵌合凹部に嵌って抜け止めされる構成としてもよい。また、その抜け止めの解除に際し、係合子を手動操作で解除方向に移動させる構成も考えられる。

また、これらの各構成において、前記係止凸部は、前記チャック本体に固定された前部プレートに設けられ、前記ストッパと前部プレートの一方に前記係止凸部を囲む環状の突条を、他方に前記突条がぴったりと嵌る凹溝を設けた構成を採用することができる。

この構成によれば、環状の突条が凹溝に嵌ることで、前記ストッパと前部プレートとの間の隙間に異物が入り込むことを防ぐことができる。このため、前記係止凸部内の通路と前記ストッパ内の通路との連通部などに異物が入り込んで、ワークのエア検知に支障がでる事態を防止することができる。

なお、これらの各構成は、ワークの外面を把持するいわゆる外径張り方式のチャック装置と、ワークの内面を把持するいわゆる内径張り方式のチャック装置のいずれにも採用することができる。また、そのチャック装置の種別としては、特に引込式チャック装置が有効であるが、引込式チャック装置以外の他の形式のチャック装置にも使用可能である。

この発明は、ワークの把持状態をエア検知する機能を備えたチャック装置において、エア通路の開口部を有するストッパの着脱を容易にできる。

この発明の一実施形態を示す縦断面図 図１の要部拡大図 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ図２の要部拡大図 図１の右側面図 同実施形態の斜視図 従来例を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図

この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。このチャック装置は、把持爪１３でワークｗを軸方向後方に引き込みながら、ワークｗの後端面をストッパ１７に当接させ、その状態で、把持爪１３でそのワークｗをチャック本体１２の軸心１６と同心に把持する引込式チャック装置１０である。

なお、この実施形態は、把持爪１３によりワークｗの外周を掴むものであるが、変形例としては、把持爪１３でワークｗの内周を把持する場合にも適用できる。

図１に示すように、チャック本体１２は、後部プレート１２ａと前部プレート１２ｂとが接続部材１２ｃを介してボルト１２ｄで接続されて構成されている。その後部プレート１２ａと前部プレート１２ｂとの間の空間内には、チャック本体１２の軸心１６に沿って進退するアクチュエータ１４が設けられている。

そのアクチュエータ１４は、前記軸心１６周りに複数の傾斜孔１９を等分方位に有している。この実施形態では、３つの傾斜孔１９を設けている。

各傾斜孔１９は、その孔中心が、チャック本体１２の軸心１６に対して傾斜する方向に伸びている。この実施形態では、傾斜孔１９は、チャック本体１２の後方から前方に向かって徐々に外径側に向かう傾斜方向となっているが、把持対象であるワークｗの形態、把持部分の設定によっては逆方向、すなわち、チャック本体１２の後方から前方に向かって徐々に内径側に向かう傾斜方向となる場合もある。

この傾斜孔１９は、設置しようとする把持爪１３と同数形成され、その各傾斜孔１９内に動作部材として軸状のマスタージョウ１５がぴったりと嵌められている。マスタージョウ１５と傾斜孔１９とは、その傾斜孔１９の伸びる方向に沿って相対移動可能である。マスタージョウ１５の後端とアクチュエータ１４とは、接続部材１４ａを介して接続されている。

この動作部材としての各マスタージョウ１５の前端１５ａには、把持爪１３が設けられている。このため、把持爪１３は、図１に示すように、チャック本体１２の軸心１６周りに、マスタージョウ１５と同数の把持爪１３が等分方位に放射状に設けられていることになる。この実施形態では、３つの把持爪１３を設けている。

また、この実施形態では、マスタージョウ１５は断面円形であり、傾斜孔１９も断面円形となっており、両者は、その全周に亘って密着した状態で、その密着面が摺動しながら前記相対移動が行われる。

マスタージョウ１５の前端には、外径寄りの部分にあご部２０が設けられている。あご部２０の内径面２０ａは、軸方向前方へ向かうにつれて、チャック本体１２の軸心１６に近づく方向に傾斜している。また、その内径面２０ａは、図４に示す側面視において円弧状を成す円筒面又は円錐面となっている。

把持爪１３は、その内径側の端部に、ワークｗに当接する把持部１３ａを備える。この把持部１３ａがワークｗの外面に当接して、そのワークｗを把持するようになっている。

また、その把持爪１３の外径側の端部には、あご部２０の内径面２０ａに面接触する外径面１３ｃを備える。外径面１３ｃは、あご部２０の内径面２０ａが円筒面である場合はそれに面接触する円筒面、円錐面である場合にはそれに面接触する円錐面となっている。

把持爪１３は、その把持爪１３の外径面１３ｃが、あご部２０の内径面２０ａに面接触状態で当接した状態に、マスタージョウ１５に固定されるようになっている。

この実施形態では、アクチュエータ１４を動作させるための手段としてドローバ１８を用いている。
ドローバ１８とアクチュエータ１４とはドローバボルト１８ａで接合されているから、ドローバ１８が軸方向前方へ移動すれば、アクチュエータ１４も軸方向前方へ移動し、ドローバ１８が軸方向後方へ移動すれば、アクチュエータ１４も軸方向後方へ移動する。

このアクチュエータ１４の軸方向への進退により、マスタージョウ１５は傾斜孔１９内でわずかに進退する。この進退により、マスタージョウ１５の前端はチャック本体１２の半径方向に移動し、その移動とともに把持爪１３もチャック本体１２の半径方向へ移動する。これにより、把持爪１３は、ワークｗの外面を把持したり、その把持を解放したりできる。

また、この引込式チャック装置１０には、ワークｗが正しい位置に把持されていることをエア検知する手段を備える。
エア検知の手段の構成は、チャック本体１２の軸方向前面に設けられるストッパ１７に、ワークｗとの当接部分に開口部５１を有するエア通路５０が設けられている。エア通路５０は、チャック本体１２側へ伸びて、そのチャック本体１２内のエア通路５０、又は、そのチャック本体１２外に引き出された前記エア通路５０に、気体供給手段、気圧検知手段が接続されている。気体供給手段によってエア通路５０内に気体が導入され、気圧検知手段によって検知したそのエア通路５０内の気圧に基づいて、ワークｗの把持状態の良否を判定する機能が備えられている。この気体供給手段や気圧検知手段の機能は、従来例と同様である。

（把持爪１３の取付構造）
以下、まず、把持爪１３のマスタージョウ１５に対する着脱について説明する。引込式チャック装置１０を組み立てる際、マスタージョウ１５の前端には把持爪１３が固定される。また、異なる種類や大きさのワークｗを把持しようとするとき、マスタージョウ１５に対して固定されている把持爪１３を別のものに取り替えることとなる。

把持爪１３とマスタージョウ１５とを着脱自在に固定するために、この引込式チャック装置１０は、把持爪１３を半径方向外側へ押し出す密着維持手段３０と、マスタージョウ１５と把持爪１３とのチャック本体１２の軸方向への相対移動を規制し且つチャック本体１２の半径方向への相対移動を許容する保持手段４０とを備える。
密着維持手段３０と保持手段４０とは、マスタージョウ１５と把持爪１３との間に設けられる。

密着維持手段３０の構成は、図２及び図３に示すように、マスタージョウ１５に設けられチャック本体１２の軸方向に対して傾斜する押圧部３１ｃと、把持爪１３に設けられてその押圧部３１ｃに当接する作用部１３ｅとを備える。

押圧部３１ｃは、チャック本体１２の軸心１６に対して、あご部２０の内径面２０ａの傾斜、及び把持爪１３の外径面１３ｃの傾斜と同じ側に傾斜する傾斜面で構成される。

この実施形態では、押圧部３１ｃは、マスタージョウ１５に設けたピン孔１５ａ内に収容された押圧ピン３１の前端に設けられている。押圧ピン３１は、軸方向へ進退自在である。また、押圧ピン３１は、その押圧ピン３１に設けた収容孔３１ｂ内に配置した弾性部材３２によって、軸方向前方へ向かって付勢されている。この実施形態では、弾性部材３２としてコイルバネを用いているが、コイルバネ以外のバネや、弾性力を有するバネ以外の素材を用いてもよい。
また、マスタージョウ１５に設けた回り止めピン３３の先端３３ａが、押圧ピン３１の外周に設けたガイド溝３１ａに入り込むことで、その押圧ピン３１の回転を防止し、且つ、その軸方向移動がガイドされている。

また、作用部１３ｅは、把持爪１３の後端において、マスタージョウ１５側の押圧ピン３１が入り込む凹部１３ｊの縁で構成されている。凹部１３ｊは、把持爪１３の後端側の端面に開口し、その凹部１３ｊの縁が押圧部３１ｃの傾斜面に当接している。

把持爪１３には、その把持爪１３の前端側の端面に開口するピン孔１３ｄが設けられている。このピン孔１３ｄ内に、パッキン３５ａを介して閉塞ピン３５がねじ込み固定されている。閉塞ピン３５の操作部３５ｃに所定の工具を挿入して操作すれば、閉塞ピン３５のねじ込み、抜き取りが可能である。

この閉塞ピン３５の後端側に、着脱ピン３６が接続されている。着脱ピン３６は、後端側の当接部３６ａと前端側のネジ軸部３６ｂとからなる。凹部１３ｊとピン孔１３ｄとは連通しており、ピン孔１３ｄ内にねじ込み固定された状態の前記閉塞ピン３５のネジ孔３５ｂに、凹部１３ｊ側からネジ軸部３６ｂをねじ込むことにより、閉塞ピン３５と着脱ピン３６とが一体化されている。

着脱ピン３６後端の当接部３６ａは、図３（ｂ）に示すように、押圧ピン３１の端面３１ｄに当接し、押圧ピン３１の凹部１３ｊ内での軸方向位置を決定するストッパの機能を発揮する。このとき、ネジ孔３５ｂに対するネジ軸部３６ｂのねじ込み量を変化させることにより、そのストッパによって決定される押圧ピン３１の軸方向位置を調整することができる。

保持手段４０の構成は、図３（ａ）に示すように、マスタージョウ１５に設けられチャック本体１２の半径方向内側に向かって突出する保持凸部１５ｇと、把持爪１３に設けられその保持凸部１５ｇがぴったりと嵌る保持凹部１３ｇとで構成される。保持凸部１５ｇと保持凹部１３ｇとが互いにしっくりと噛み合うことで、マスタージョウ１５と把持爪１３とのチャック本体１２の軸方向への相対移動が規制され、且つ、その状態で、半径方向の噛み合い深さが変化することで、把持爪１３は、チャック本体１２の半径方向への相対移動が許容された状態となる。

この実施形態では、保持凸部１５ｇは、チャック本体１２の軸方向両側の端面（外面）が、それぞれ、その軸方向に直交する面方向を有するものとなっている。また、保持凹部１３ｇは、チャック本体１２の軸方向両側の側面（内面）が、保持凸部１５ｇの軸方向両端面にそれぞれ面接触するようになっている。保持凹部１３ｇの軸方向両側面と、保持凸部１５ｇの軸方向両端面とがぴったりと面接触することで、保持凸部１５ｇがしっくりと保持凹部１３ｇに嵌り込み、把持爪１３はマスタージョウ１５に対して、チャック本体１２の軸方向へ不動となる。また、その面接触状態を維持しながら、把持爪１３はマスタージョウ１５に対して、チャック本体１２の半径方向へ移動可能である。

また、その保持凹部１３ｇと保持凸部１５ｇの軸方向後方には、図３（ａ）に示すように、把持爪１３に設けられチャック本体１２の半径方向外側に向かって突出する補助凸部１３ｆと、マスタージョウ１５に設けられその補助凸部１３ｆが嵌る補助凹部１５ｆが設けられている。

さらに、マスタージョウ１５には、図３（ｃ）、図４及び図５に示すように、軸方向前方に突出するピン１５ｊが設けられている。ピン１５ｊは、一つのマスタージョウ１５に対して２本ずつ設けられている。その２本のピン１５ｊは、チャック本体１２の周方向に沿って並列している。

把持爪１３の後端面には、マスタージョウ１５側のピン１５ｊに対応する位置に、それぞれ長孔１３ｂが設けられている。長孔１３ｂは、把持爪１３の外径面１３ｃに開口し、その開口からチャック本体１２の半径方向内側に向かい底部に至っている。

把持爪１３をマスタージョウ１５に取付ける際には、保持凸部１５ｇと保持凹部１３ｇとを噛み合わせるとともに、マスタージョウ１５のあご部２０の内径面２０ａに対して、把持爪１３の外径面１３ｃが対面するように、その把持爪１３をマスタージョウ１５に宛がう。このとき、同時に、補助凸部１３ｆも補助凹部１５ｆに噛み合っている。

把持爪１３を、チャック本体１２の半径方向外側に押圧すると、マスタージョウ１５側の押圧ピン３１は弾性部材３２の付勢力に抗して軸方向後方へ押圧され、一旦、収容孔３１ｂ内に完全に入り込む。また、ピン１５ｊは、それぞれ対応する長孔１３ｂに前記開口から入り込み、把持爪１３を半径方向外側へ押すにつれて、最終的にその長孔１３ｂの底部へと至る。また、保持凸部１５ｇと保持凹部１３ｇ、補助凸部１３ｆと補助凹部１５ｆとは、徐々に深く噛み合っていく。

把持爪１３が、チャック本体１２の半径方向に対して所定の位置に来た時の状態を、図３（ｂ）に示す。この図で示すように、一旦、収容孔３１ｂ内に完全に入り込んでいた押圧ピン３１は、把持爪１３の凹部１３ｊに臨むことにより突出する。
この状態で、把持爪１３は、マスタージョウ１５側の押圧ピン３１を軸方向後方へ押圧しており（矢印Ａ）、押圧ピン３１は、弾性部材３２の弾性力によって把持爪１３を逆方向へ押圧している（矢印Ｂ）。この押圧ピン３１の突出によって、把持爪１３の後端に設けた作用部１３ｅが、前記押圧部３１ｃの傾斜に沿って摺動し、その摺動によって半径方向外側へ押し出される（矢印Ｃ）。

このように、密着維持手段３０の作用によって、その把持爪１３は半径方向外側へ押し出され、把持爪１３の外径面１３ｃとあご部２０の内径面２０ａとは、その密着を維持することができる。

このとき、押圧部３１ｃの傾斜と、あご部２０の内径面２０ａの傾斜、及び、把持爪１３の外径面１３ｃの傾斜は、それぞれ軸方向に対して、すなわち、チャック本体１２の軸心１６に対して同一の傾斜角度であり、互いに並行となっている。このため、押圧部３１ｃと作用部１３ｅとの摺動前、摺動後を通じて、把持爪１３の外径面１３ｃとあご部２０の内径面２０ａとの全域に亘る密着状態が維持されやすい。

また、ピン１５ｊは、それぞれ対応する長孔１３ｂに入り込んでいるので、把持爪１３はマスタージョウ１５に対して、チャック本体１２の周方向（軸周り方向）に対して位置決めされ、その周方向へは不動である。

このように、把持爪１３は、密着維持手段３０と保持手段４０との作用によって、チャック本体１２の半径方向外側へ押し出され、且つ、軸方向移動が規制され、さらに、把持爪１３の外径面１３ｃとあご部２０の内径面２０ａとはその密着を維持した状態に、把持爪１３をマスタージョウ１５に固定することができる。
また、この固定状態で、あご部２０の内径面２０ａは、チャック本体１２の軸方向前方へ向かうにつれてそのチャック本体１２の軸心１６に近づく傾斜面であるので、ワークｗを把持した際に把持爪１３に生じるモーメントＭに対しては、密着維持手段３０と保持手段４０、及び、前記内外径面１３ｃ，２０ａ間の密着で対抗することができる。このように、密着維持手段３０と保持手段４０とを備えたため、把持爪１３の着脱に際し、固定ボルトの締め付けや緩めが伴わず、工具が不要であるため把持爪１３の着脱が容易である。

把持爪１３がマスタージョウ１５に固定された状態で、図３（ａ）に示すように、把持爪１３の端面１３ｈ（凹部１３ｊが開口する端面）とマスタージョウ１５の端面１５ｈ（ピン孔１５ａが開口する端面）とは面接触状態であることが望ましい。端面１３ｈ，１５ｈ同士の当接により、把持爪１３がチャック本体１２の軸方向へ位置決めされるとともに、ワークｗを把持した際に把持爪１３に生じるモーメントＭに対しては、前記内外径面１３ｃ，２０ａ間、及び、前記端面１３ｈ，１５ｈ間の、異なる二方向の密着で対抗することができる。この二方向は、図３（ａ）に示すように、ワークｗに向く側の成す角が鋭角であることによって、前記モーメントＭに対してより強固に対抗できる。

このとき、端面１３ｈ，１５ｈ同士の当接を阻害しないよう、補助凸部１３ｆと補助凹部１５ｆとが噛み合う際に、把持爪１３の奥部端面１３ｉとマスタージョウ１５の奥部端面１５ｉとは隙間ｗ２を介在していることが望ましい。
また、密着維持手段３０による把持爪１３の半径方向外側への押し出しを阻害しないよう、補助凸部１３ｆの外径面と補助凹部１５ｆの内径面、保持凸部１５ｇの内径面と保持凹部１３ｇの外径面とは、それぞれ隙間ｗ１，ｗ３を介在していることが望ましい。
また、把持爪１３に押圧された押圧ピン３１が弾性力に抗して軸方向後方へ移動できるよう、ピン孔１５ａの底面と押圧ピン３１の後端との間には、隙間ｗ４が介在していることが望ましい。

なお、保持手段４０の構成は、これらの実施形態には限定されず、マスタージョウ１５と把持爪１３との間に設けられ、そのマスタージョウ１５と把持爪１３とのチャック本体１２の軸方向への相対移動を規制し且つチャック本体１２の半径方向への相対移動を許容する機能を備えていれば、保持凸部１５ｇと保持凹部１３ｇ以外の構成であってもよい。例えば、把持爪１３の外径部全体がマスタージョウ１５に設けた凹部にぴったりと入り込んで、その把持爪１３がマスタージョウ１５に対して、軸方向移動不能、半径方向移動可能とされた構成としてもよい。

（ストッパ１７の取付構造）
つぎに、ストッパ１７の着脱について説明する。図１及び図２に示すように、チャック本体１２の前面に前部プレート５７がボルト５７ｂで固定されている。
前部プレート５７は円盤状を成す基部の中央に、軸方向前方に向かって突出する係止凸部５８が設けられてストッパベースとして機能する。係止凸部５８は円筒状を成し、その中心軸（筒軸）は、チャック本体１２の中心軸１６に一致している。また、係止凸部５８の前端は、その前面をフラット面、周面をテーパ面とする円錐台形状となっており、この前端が、ワークｗの加工済み部に当接する固定センタとなっている。

また、前部プレート５７は、前記係止凸部５８内に、チャック本体１２の軸方向後方側に開口する孔５７ａを有する。この孔５７ａ内に、ドローバボルト１８ａ又はそのドローバボルト１８ａと一体の部材が軸方向へ摺動可能に嵌った状態である。

この前部プレート５７に設けられた係止凸部５８に、ストッパ１７が固定される。ストッパ１７は、その中央に係止凸部５８がぴったりと嵌る内径穴を有する環状部材である。図２に示すように、ストッパ１７は、係止凸部５８の外周に嵌めて固定される。これにより、旋盤用チャックで把握するワークｗの端面のチャック本体１２の軸方向に対する位置決め基準として機能する。

また、係止凸部５８にストッパ１７を嵌めて固定した状態で、チャック本体１２側から送られた検知用エアが、係止凸部５８の側面（軸周り側周面）に設けられた開口部５０ｆを経由して、ストッパ１７の内径部（前記内径穴の内面）に設けたエア取入れ口５０ｇからワークｗとの接触面である着座検知部５１に至るエア回路が設けられている。

さらに、ストッパ１７と係止凸部５８との間には、ロック手段５９が設けられている。この実施形態では、ロック手段５９として、ボールプランジャ５９ａとそのボールプランジャ５９ａのボールが嵌る嵌合凹部５６を備えている。ストッパ１７を係止凸部５８に嵌めて、両者を正規の軸方向位置にすると、ボールプランジャ５９ａのボールが嵌合凹部５６に嵌って自動的に抜け止めが成される。ボールは弾性部材によって突出方向に付勢されているので、そのボールは嵌合凹部５６に留まろうとする。このため、ストッパ１７を軸方向前方へ向かって軽く引いても、そのストッパ１７は係止凸部５８から抜けない状態である。また、ストッパ１７を強い力で軸方向前方へ引けば、ボールが嵌合凹部５６から離脱するので抜け止めの解除が可能である。

このように、ストッパ１７とチャック本体１２側の係止凸部５８との間に、自動的に抜け止めが成され且つその抜け止めが解除可能なロック手段５９を備えるため、把持爪１３の着脱に際し、固定ボルトの締め付けや緩めが伴わず、工具が不要であるためストッパ１７の着脱が容易である。

ストッパ１７を係止凸部５８に嵌めて、そのストッパ１７を正規の軸方向位置に固定した状態で、前記エア回路の一部を構成するエア通路５０は、チャック本体１２側の通路５０ｅ，５０ｄから係止凸部５８内の通路５０ｃを通って、開口部５１へ通じるストッパ１７内の通路５０ｂ，５０ａに連通している。

このとき、係止凸部５８内の通路５０ｃは、その係止凸部５８の外周全周に亘って連続的に設けた周溝５２内に開口している（前記開口部５０ｆ）。また、ストッパ１７側の通路５０ｂの開口部（前記エア取入れ口５０ｇ）も前記周溝５２に臨んでいる。この周溝５２は、係止凸部５８の外面に設けた凹部で形成してもよいし、ストッパ１７の内面に設けた凹部で形成してもよい。また、係止凸部５８の外面とストッパ１７の内面の両方に凹部を設け、それらを向いあわせで形成してもよい。

ストッパ１７を係止凸部５８に嵌めた状態で、ストッパ１７の内周と係止凸部５８の外周との間に設けられたパッキンによって、係止凸部５８内の通路５０ｃとストッパ１７内の通路５０ｂとは、気密が維持された状態に連通している。
このため、ストッパ１７は、係止凸部５８に対してその係止凸部５８の軸心周り任意の方位に固定しても、常に、係止凸部５８内の通路５０ｃとストッパ１７内の通路５０ｂとが気密が維持された状態に連通することができる。

このように、ストッパ１７を係止凸部５８の軸心周り任意の方位に固定できれば、ワークｗの種別や形状に合わせて開口部５１の位置を変化させることができる。特に、この実施形態では、係止凸部５８の軸心は、チャック本体１２の中心軸１６と同心であるので、開口部５１の位置をチャック本体１２の中心軸１６間ｗりに回転移動することができる。

このとき、ストッパ１７と前部プレート５７とは、チャック本体１２の軸方向に並行に配置されたピン５５で連結されているので、ストッパ１７は係止凸部５８の軸心周りに回転止めすることができる。このピン５５が嵌るストッパ１７側の孔、あるいは、前部プレート５７側の孔を、別の位置に設けた孔に変更することにより、ストッパ１７を固定する方位を変更することが可能である。

また、この実施形態では、係止凸部５８にストッパ１７を嵌めて固定した状態で、チャック本体１２側から送られたエアブロー用のエアー又は冷却用のクーラント液が流れる供給通路６０が備えられている。

供給通路６０は、ドローバ１８側からドローバボルト１８ａに設けた穴６３を通って係止凸部５８に至っている。穴６３は、チャック本体１２の軸心と同心にドローバボルト１８ａの全長に亘って設けられている。

この構成によれば、ドローバボルト１８ａ内の穴６３を利用してエアブロー用のエアー又は冷却用のクーラント液を係止凸部５８側へ供給でき、また、検知用エアは、ドローバボルト１８ａの外周を通って係止凸部５８側へ供給できる。このため、エア検知とエアブロー又はクーラント液の流路を、チャック本体１２の軸心を中心に内外へ分けて配設することができ、その構造を簡素化し得る。

また、この実施形態では、ストッパ１７と前部プレート５７の一方に係止凸部５８を囲む環状の突条５３を、他方にその突条５３がぴったりと嵌る凹溝５４を設けている。この実施形態では、前部プレート５７側に突条５３を、ストッパ１７側に凹溝５４を設けているが、これを逆に配置してもよい。
環状の突条５３が凹溝５４に嵌ることで、ストッパ１７と前部プレート１８との間の隙間に異物が入り込むことを防ぐことができる。このため、係止凸部５８内の通路とストッパ１７内の通路とを連通する周溝５２などに異物が入り込んで、ワークｗのエア検知に支障がでる事態を防止することができる。

なお、このストッパ１７の取付構造は、この実施形態の把持爪１３の取付構造を備えたチャック装置以外のチャック装置にも採用することができる。

また、これらの把持爪１３の取付構造、ストッパ１７の取付構造は、それぞれ、ワークｗの外面を把持するいわゆる外径張り方式のチャック装置と、ワークｗの内面を把持するいわゆる内径張り方式のチャック装置のいずれにも採用することができる。また、そのチャック装置の種別としては、特に引込式チャック装置が有効であるが、引込式チャック装置以外の他の形式のチャック装置にも使用可能である。

把持爪１３を取付ける動作部材に関し、引込式チャック装置以外の他の形式のチャック装置を採用する場合は、その動作部材としては、例えば、一般的なパワーチャックにおいては、チャック本体１２内のアクチュエータ１４等の動作に連動して、半径方向へ移動、あるいは旋回移動等する把持爪取付部材（マスタージョウ）に相当する。この把持爪取付部材の半径方向移動や旋回移動等によって、把持爪１３がチャック本体１２の半径方向に移動する構成である。
その他、ドローバの動作や、圧力流体によるシリンダのピストンの動作によって、把持爪をチャック本体の半径方向に移動させる種々の構造からなるチャック装置においては、この把持爪１３とそれが取付けられる動作部材（前記把持爪取付部材）との間に、上記各構成からなる取付構造を採用することができる。

１，１０ 引込式チャック装置
２，１２ チャック本体
３，１３ 把持爪
３ａ，１３ａ 把持部
３ｂ 固定ボルト
４，１４ アクチュエータ
５，１５ マスタージョウ
６，１６ 軸心
７，１７ ストッパ
８，１８ ドローバ
９，１９ 傾斜孔
１３ｂ 長孔
１３ｃ 外径面
１３ｄ ピン孔
１３ｅ 作用部
１３ｆ 補助凸部
１３ｇ 保持凹部
１３ｈ 端面
１３ｉ 奥部端面
１５ａ ピン孔
１５ｆ 補助凹部
１５ｇ 保持凸部
１５ｈ 端面
１５ｉ 奥部端面
１７’ 固定センタ
２０ あご部
２０ａ 内径面
３０ 密着維持手段
３１ 押圧ピン
３１ａ ガイド溝
３１ｂ 収容孔
３１ｃ 押圧部
３１ｄ 端面
３２ 弾性部材
３３ 回り止めピン
３３ａ 先端
３５ 閉塞ピン
３５ａ パッキン
３５ｂ ネジ孔
３５ｃ 操作部
３６ 着脱ピン
３６ａ 当接部
３６ｂ ネジ軸部
５０ エア通路
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ 通路
５０ｆ 開口部
５０ｇ エア取入れ口
５１ 開口部（着座検知部）
５２ 周溝
５３ 突条
５４ 凹溝
５５ ピン
５６ 嵌合凹部
５７ 前部プレート
５７ａ 孔
５８ 係止凸部
５９ ロック手段
５９ａ ボールプランジャ
６０ 供給通路
６１，６２，６３ 穴

Claims (1)

1. 旋盤用チャックで把握するワーク（ｗ）の端面のチャック本体（１２）の軸方向に対する位置決め基準として、前記チャック本体（１２）の前面に設けた筒状又は柱状の係止凸部（５８）を有するストッパベースと、前記ストッパベースの係止凸部（５８）に嵌る内径穴を有するストッパ（１７）とを備え、前記係止凸部（５８）に前記ストッパ（１７）を嵌めて固定した状態で、前記チャック本体（１２）側から送られた検知用エアが、前記係止凸部（５８）の側面に設けられた開口部（５０ｆ）を経由して、前記ストッパ（１７）の内径部に設けたエア取入れ口（５０ｇ）から前記ワーク（ｗ）との接触面である着座検知部（５１）に至るエア回路を備え、前記ストッパ（１７）と前記係止凸部（５８）との間に、前記ストッパ（１７）を前記係止凸部（５８）に嵌めると自動的に抜け止めが成され且つその抜け止めが解除可能なロック手段（５９）を備え、
   前記チャック本体（１２）の軸心に沿って軸方向へ進退自在のドローバ（１８）が備えられ、前記ドローバ（１８）にドローバボルト（１８ａ）を介してアクチエータ（１４）が固定されており、前記係止凸部（５８）に、前記ワーク（ｗ）に対するエアブロー用のエアー又は冷却用のクーラント液が流れる供給通路（６０）を開口させ、前記供給通路（６０）は、前記ドローバ（１８）側から前記ドローバボルト（１８ａ）に設けた穴（６３）を通って前記係止凸部（５８）に至り、前記検知用エアは、前記ドローバ（１８）側から前記ドローバボルト（１８ａ）の外周を通って前記係止凸部（５８）の側面の開口部（５０ｆ）に至ることを特徴とするチャック装置のストッパ取付構造。

Images