JP6561737B2 - チャック - Google Patents

Description

本発明は、工作機械にワークを把持するために設けられるチャック、特に、ワークの把持をクランクレバー等の爪開閉部材によって行う揺動式のチャックに関する。

工作機械に設けられるチャックには、チャック本体の軸心に、駆動機構によって進退動するドロー部材を備えると共に、ドロー部材の外周側に、チャック本体との同心円の接線方向に設けられたレバーピンによって揺動可能に支持されるクランクレバーを配置して、クランクレバーに設けたレバー受動部をドロー部材に係止する一方、クランクレバーの前端にチャック爪を取り付けてなる構造が知られている（特許文献１参照）。この揺動式チャックでは、ドロー部材の進退動によってクランクレバーを同調して揺動させることで、チャック爪によるワークのクランプ及びアンクランプが可能となっている。
このような揺動式チャックにおいては、高速回転によりチャック爪に生じる遠心力でクランクレバーの把持力が低下する懸念がある。そこで、特許文献１には、クランクレバーにおけるレバーピンの後方部位に、錘部を形成することで、レバーピン回りに発生する把持（クランプ）方向のモーメントを増加させて、アンクランプ方向に発生するモーメントと釣り合うようにして把持力の低下を防止する工夫がなされている。また、ここには、加工するワークに対応したチャック爪への交換によるレバーピン回りに作用するモーメントの釣合の変化に対応するために、別体の錘部をボルトによって着脱可能に設けて、錘部の交換を可能とした構造も開示されている。

特開平６−２７７９１０号公報

特許文献１のように別体の錘部を用いれば、クランクレバーの汎用性を維持しつつレバーピン回りの釣合をとることができる。しかし、加工するワークの種類が多数あると、各ワークに対応した錘部を用意しなければならない。また、クランクレバーにおけるレバーピンの後方部位を、質量の大きな錘部に形成するためにチャック本体の全長を長くしたり外径を大きくしたりする必要があり、チャックが大型化してコストアップを招く上、このチャックを設ける工作機械の大きさに影響を与えるおそれがある。

そこで、本発明は、加工するワークに対応したチャック爪ごとに生じる遠心力による把持力の増減はウエイト調整によって対応できるのは勿論、チャック本体の全長や外径を最小限にできるチャックを提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、軸心にドロー部材を進退動可能に設けたチャック本体と、チャック本体にレバーピンを介してそれぞれ揺動可能に支持され、チャック本体内の基端がドロー部材に係止し、チャック本体から突出する先端にチャック爪が取り付けられ、ドロー部材の進退動に応じて同調して揺動する複数の爪開閉部材と、を含んでなるチャックであって、
爪開閉部材におけるレバーピンより前記基端側で、且つチャック本体の半径方向でレバーピンよりも外側と内側との少なくとも２箇所には、レバーピンと平行な２つの調整孔がそれぞれ貫通形成されると共に、外側の調整孔が内側の調整孔よりも大径に形成されて、各調整孔に、爪開閉部材より比重の高いウエイトが選択的に埋設可能であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、爪開閉部材の調整部に取り付けるウエイトの選択により、爪開閉部材の後端側がチャック半径方向へ移動する力を発生させることができるので、加工するワークに対応したチャック爪ごとに生じる遠心力による把持力の増減に対応可能となり、ワークを適正な把持力でクランプすることができる。また、チャック本体の全長や外径を最小限にすることができる。
特に、チャック本体の半径方向でレバーピンよりも外側と内側との少なくとも２箇所に、レバーピンと平行な２つの調整孔をそれぞれ貫通形成されると共に、外側の調整孔を内側の調整孔よりも大径に形成しているので、ウエイトの選択の幅が広がり、爪開閉部材の後端側を移動させる力の調整が容易に行える。

チャックの正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 クランプレバーの変更例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、チャックの一例を示す正面図、図２はそのＡ−Ａ断面図である。このチャック１は、工作機械として例示する旋盤等の図示しない主軸に組み付けられる正面視円形状のチャック本体２を有している。チャック本体２の軸心には、軸孔３が前後方向（図２の右側を前方とする。）に形成されて、軸孔３内に、ドロー部材としてのドロースリーブ４が設けられている。このドロースリーブ４は、主軸に設けた駆動機構によって進退動する図示しない入力部材に固定されて、入力部材と一体に進退動するもので、ドロースリーブ４の前方には、ワークＷの端面を押し当てて位置決めするワークロケータ５が取り付けられている。

また、軸孔３の外側でチャック本体２内には、チャック本体２との同心円の接線方向に沿った３つのレバーピン６，６・・が、チャック本体２の周方向に等間隔で設けられ、各レバーピン６に、中間部が貫通された爪開閉部材としてのクランプレバー７が、レバーピン６を中心に揺動可能に支持されている。このクランクレバー７の後方側の基端内側には、ドロースリーブ４の外周に設けた係止溝８に係止する係止部９が突設される一方、クランクレバー７の前端には、ボルト１０で固定されるスイングベースジョー１１を介してチャック爪としてのインサートジョー１１ａが固定されている。

そして、クランクレバー７におけるレバーピン６よりも基端側には、レバーピン６と平行な調整部としての２つの調整孔１２，１３が貫通形成されている。この調整孔１２，１３は、チャック本体２の半径方向に沿って平行に並べられ、外側の調整孔１２がチャック本体２の半径方向でレバーピン６よりも外側に位置し、内側の調整孔１３が当該半径方向でレバーピン６よりも内側に位置して、調整孔１２の方が調整孔１３よりも大径となっている。
この調整孔１２，１３には、クランクレバー７よりも比重の高い材質（例えばタングステン等）からなるウエイト１４，１５が、軽圧入することで埋設できるようになっている。

以上の如く構成されたチャック１は、ドロースリーブ４が後退すると、係止部９が係止する各クランクレバー７がレバーピン６を中心に図２での時計回り方向に揺動し、インサートジョー１１ａをチャック本体２の軸心側へ移動させる。よって、当該軸心でのワークＷのクランプが可能となる。逆に、ドロースリーブ４が前進すると、各クランプレバー７がレバーピン６を中心に図２での反時計回り方向に揺動し、インサートジョー１１ａをチャック本体２の放射方向へ移動させる。よって、ワークＷがアンクランプされる。

そして、ワークＷを把持したチャック１が回転すると、発生する遠心力によってクランクレバー７の把持力が低下する懸念があるが、ここでは各クランプレバー７の調整孔１２，１３に、予めウエイト１４，１５の一方又は両方を埋設しておけば、遠心力によってクランクレバー７の後端側をチャック半径方向へ移動させる力が生じる。すなわち、レバーピン６回りに発生する把持（クランプ）方向のモーメントを増加させて、アンクランプ方向に発生するモーメントと釣り合わせることができる。よって、遠心力による把持力の低下が防止される。
また、加工するワークが変わり、それに対応したインサートジョー１１ａに交換してモーメントのバランスが変化する際には、調整孔１２，１３に差し込むウエイト１４，１５の一方又は両方を抜き取ったり、比重が異なるものと交換したりすることで、バランスの変化に対応して調整することができる。

このように、上記形態のチャック１によれば、クランクレバー７におけるレバーピン６より基端側に、調整孔１２，１３を形成して、調整孔１２，１３に、クランクレバー７より比重の高いウエイト１４，１５を選択的に埋設可能としているので、クランクレバー７の調整孔１２，１３に埋設するウエイト１４，１５の選択により、クランクレバー７の後端側がチャック半径方向へ移動する力を発生させることができる。よって、加工するワークＷに対応したインサートジョー１１ａごとに生じる遠心力による把持力の増減に対応可能となり、ワークＷを適正な把持力でクランプすることができる。また、チャック本体２の全長や外径を最小限にすることができる。
特にここでは、互いに異径の調整孔１２，１３を複数形成しているので、ウエイト１４，１５の選択の幅が広がり、クランクレバー７の後端側を移動させる力の調整が容易に行える。

なお、調整孔の径や数は上記形態に限らず、互いに異径の調整孔を３つ以上形成することもできる。逆に調整孔を１つとしてもよい。また、調整部は貫通形成する調整孔に限定せず、ウエイトの抜き差しが可能であれば有底孔としてもよい。
一方、ウエイトも、必要な質量によっては中空のスリーブとしたり、当該スリーブの芯にさらに棒状やスリーブ状のウエイトを差込収容したり、軸方向に短いウエイトを採用したりすることも考えられる。
その他、チャックの他の構造も適宜変更可能で、爪開閉部材として球面でガイドされるスイングロックチャックを備えたスイングロックチャック等にも本発明は適用可能である。爪開閉部材の数も増減して差し支えない。

そして、上記形態では、クランプレバーに直接調整孔を設けてウエイトを埋設するようにしているが、これに限らず、例えば図３に示すように、クランプレバー７の後面に、レバーピン６と平行な調整孔１７，１７を有した別体のブロック１６を、ボルト１８等の固定手段によって取り付けるようにしてもよい。この場合もインサートジョー１１ａの交換等によってモーメントのバランスが変化する際には、調整孔１７，１７に差し込むウエイト１９，１９の交換で対応可能となる。また、ブロック１６をチャック本体２の軸線方向に長く形成する必要がないので、無垢のウエイトでクランクレバー７の後端側をチャック半径方向へ移動させる場合と比較してチャック本体２の全長を短く収めることができる。さらに、既存のクランプレバーに対してもブロック１６の後付けによってクランクレバー７の後端側を移動させる力の調整が簡単に可能となる上、調整孔の径や数が異なる複数のブロックを用意しておけば、より精度の高い調整が可能となる。勿論この変更例においても調整孔の径や数、ウエイトの構造は適宜変更可能であるし、固定手段もボルト以外に、例えばブロックをクランクレバーに直接ねじ込む構造等が考えられる。

１・・チャック、２・・チャック本体、３・・軸孔、４・・ドロースリーブ、６・・レバーピン、７・・クランクレバー、９・・係止部、１１・・スイングベースジョー、１１ａ・・インサートジョー、１２，１３，１７・・調整孔、１４，１５，１９・・ウエイト、１６・・ブロック、１８・・ボルト。

Claims (1)

1. 軸心にドロー部材を進退動可能に設けたチャック本体と、
   前記チャック本体にレバーピンを介してそれぞれ揺動可能に支持され、前記チャック本体内の基端が前記ドロー部材に係止し、前記チャック本体から突出する先端にチャック爪が取り付けられ、前記ドロー部材の進退動に応じて同調して揺動する複数の爪開閉部材と、を含んでなるチャックであって、
   前記爪開閉部材における前記レバーピンより前記基端側で、且つ前記チャック本体の半径方向で前記レバーピンよりも外側と内側との少なくとも２箇所には、前記レバーピンと平行な２つの調整孔がそれぞれ貫通形成されると共に、前記外側の調整孔が前記内側の調整孔よりも大径に形成されて、各前記調整孔に、前記爪開閉部材より比重の高いウエイトが選択的に埋設可能であることを特徴とするチャック。

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