JPH02109615A - インデックスチャック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本発明は、所定の角度インデックスしつつ複数部位の加
工を行なう工作機械に用いられるインデックスチャック
装置に関する。

〈従来の技術〉 加工すべき部位が複数あり、しかもそれらが互いに交差
しているような加工物の各部位についての加工を、チャ
ッキングした状態のままで行ない得るようにしたインデ
ックスチャック装置が、例えば実開昭６２−２０１６４
４号公報などに開示されている。

同公報に開示されている構造によれば、加工物を保持す
るための互いに相対接離可能な一対のチャック爪の変位
軸と、加工物の角度割出しを行なうインデックス軸とが
、互いに同一軸線上に置かれている。即ち、この構造は
、つまるところ、加工物をクランプするチャック１ａ構
をインデックス軸に組み込んだ構造といえる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかるに、インデックス動作の回動抵抗を低減するため
には、ころがり軸受けなどをインデックス軸に組み込む
必要がある。そのため、同部分の構造が複雑化しがちで
あると同時に、ころがり軸受けのクリアランスに起因す
るがたを皆無にすることが困難である。

本発明は、このような従来技術の難点を解消すべくなさ
れたものであり、その主な目的は、コンパクトな構成に
て高い加工物の支持剛性が得られるように改善されたイ
ンデックスチャック装置を提供することにある。

［発明の構成］ 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、工作機械の主軸に
直結されたインデックスボディと、該インデックスボデ
ィ内にて加工物をクランプするクランプ装置と、前記加
工物の割出しを行なうべく前記主軸の軸線に直交するイ
ンデックス軸回りにて前記クランプ装置を回動可能に支
持するインデックス装置とを備えるインデックスチャッ
ク装置であって、前記インデックス装置が、前記クラン
プ装置をトラニオン式に支持する支持軸装置を有し、該
支持軸装置が、前記インデックスボディに固着された固
定部材と、前記インデックス軸の軸線に沿って変位可能
に前記インデックスボディ内に設けられた可動部材とを
有し、これら固定部材及び可動部材が、前記クランプ装
置を挾持すべく同軸的なすべり軸受面を有することを特
徴とするインデックスチャック装置を提供することによ
り達成される。特に、前記固定部材及び可動部材に於け
るすべり軸受面が、互いに補完的に嵌合するテーパ状部
分を有するようにすると良い。

〈作用〉 このようにすれば、可動部材を弛み方向に変位させると
、すべり軸受面のクリアランスが増大してクランプ装置
が回動可能となり、可動部材を締り方向に変位させると
、すべり軸受面が密接してクランプ装置の回動が規制さ
れる。特に、支持軸とクランプ装置との間をテーパ嵌合
とすることにより、係合時のセンタリング性を高めると
共に、接触面積を増大させて軸剛性をより一層高めるこ
とができる。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１・２図は、本発明に基づき構成されたインデックス
チャック装置の全体を示している。インデックスチャッ
ク装置１は、加工物Ｗを保持するためのクランプ装置２
と、クランプ装置２を支持するインデックスボディ３と
からなり、工作機械（図示せず）の主軸４の軸端に固着
されている。

クランプ装置２は、互いに相対接離可能なように組合わ
された固定クランプ部材５と可動クランプ部材６とから
なり、主軸４の軸線に対する直交軸を中心として回動可
能なように、基本的に有底筒状をなすインデックスボデ
ィ３の内側に受容されている。

固定クランプ部材５は、インデックスボディ３の径方向
に沿うアンビル部７と、インデックスボディ３の内面に
沿う一対の軸受部８ａ・８．ｂとからなっている。これ
らのうちの、両軸受部８ａ・８ｂには、前記した主軸４
に直交する軸線に沿って同軸をなずテーパ孔９ａ・９ｂ
がその外面側にそれぞれ形成されると共に、テーパ孔９
ａ・９ｂの軸線に直交する向きであり、かつ互いに対角
位置となるように、各一対のガイドロッド孔１０とピス
ントロッド孔１１とが、その内部を貫通してそれぞれ穿
設されている。

これら、ガイドロッド孔１０及びピスントロツド孔１１
に於けるアンビル部７側の端部には、適宜な軸線方向寸
法を有する拡径部１２ａ・１２ｂが形成されており、カ
イトロッド孔１０には、拡径部１２ａに受容されるカウ
ンタウエート部１３をその軸端に有するガイドロッド１
４が軸線方向変位可能なように摺合し、ピスントロツド
孔１１には、拡径部１２ｂに摺合するピストン１５をそ
の軸端に有するピストンロッド１６が、同じく軸線方向
変位可能なように摺合している。これら、拡径部１２ａ
・１２ｂに於けるアンビル部７側の開口は、共にエンド
キャップ１７ａ・１７ｂにて閉塞されているが、ピスト
ンロッド１６側には、ビスＩヘン１５とエンドキャップ
１７ｂとの間に圧縮コイルばね１８が装着されており、
これによりピストンロッド１６は、通常は押し出し方向
に付勢されている。

一方、前記した可動クランプ部材６は、軸受部８ａ・８
ｂ側から突出したガイドロッド１４及びピストンロッド
１６の端部に固着されている。そして、固定クランプ部
材５のアンビル部７中央には、両ロッド１４・１６の軸
線に沿う工具進入孔１９が開設されると共に、可動クラ
ンプ部材６を臨む位置にＶアンビル２０が固着されてお
り、また可動クランプ部材６のＶアンビル２０を臨む面
の中央には、テーパアンビル２１が固着されている。

第２図に示すように、クランプ装置２の回動を支持する
ための支持軸は、インデックスボディ３を直径方向に貫
通する孔２２ａ・２２ｂ内に挿通された可動支持軸２３
及び固定支持軸２４からなっている。

可動支持軸２３は、一端に外向き７ランジ２５を有する
固定軸２６と、この固定軸２６に対して軸線方向変位可
能なように嵌着され、かつ前記した固定クランプ部材６
の一方の軸受部８ａに形成されたテーパ孔９ａに補完的
に係合するテーパ２７をその端部に有するセンタリング
部材２８とからなっている。この可動支持軸２３は、固
定クランプ部材５の一方の軸受部８ａに形成されたテー
パ孔９ａの中心部に穿設された中心孔２９に固定軸２６
の端部を突入させ、かつテーパ孔９ａにセンタリング部
材２８のテーバ２７端を係合させた上で、そのフランジ
２５を介してインデックスボディ３の外面に固着されて
いる。この状態でセンタリング部材２８は、固定軸２６
に沿って僅かに変位可能なようにされている。

固定支持軸２４は、一端に外向きフランジ３０を有し、
他端に固定クランプ部材６の他方の軸受部８ｂに形成さ
れたテーパ孔９ｂに補完的に係合するテーパ３１が形成
されたボス３２を有しており、インデックスボディ３の
内面にそのテーパ３１端を臨ませてボス３２を他方の孔
２２ｂ内に挿入し、かつ固定クランプ部材６の他方のテ
ーパ孔９ｂにテーパ３１端を突入させた上でインデック
スボディ３外面にそのフランジ３０をボルト止めするこ
とにより、インデックスボディ３と結合している。

固定クランプ部材５の他方の軸受部８ｂに於けるテーパ
孔９ｂの底部には、その遊端にピニオンギヤ３３が形成
され、かつ固定支持軸２４に於けるボス３２の軸心に形
成された孔３４内に挿入されたピニオン軸３５が固設さ
れている。

このようにして、クランプ装置２は、可動支持軸２３の
固定軸２６と一方の軸受部８ａの中心孔２９との係合、
及びピニオン軸３５とボス３２の孔３４との係合をもっ
て、インデックスボディ３の内側にて回動し得るように
されている。そしてインデックスボディ３の求心方向に
センタリング部材２８を変位させることにより、両支持
軸２３・２４のテーパ２７・３１と軸受部８ａ・８ｂの
テーパ孔９ａ・９ｂとが係合し、その軸心が正確に定め
られる。

インデックスボディ３に於ける固定支持軸２４のボス３
２側には、主軸４の軸線に平行し、かつ固定支持軸２４
を貫通するラック孔３６が穿設されている。このラック
孔３６は、第３図に示すように、インデックスボディ３
の軸線方向端面間を貫通すると共に、主軸４との連結端
側に大径部３７が形成されている。そして大径部３７内
には、所定範囲摺動し得るストッパピストン３８が装着
され、またラック孔３６の主部内には、前記したピニオ
ンギヤ３３に噛合するラックギヤ３９を有するラックプ
ランジャ４０が、摺動変位可能なように挿入されている
。このラック孔３６の両端開口は、エンドキャップ４１
ａ・４１ｂをもってそれぞれ気密に閉塞されている。

固定クランプ部材５の一方の軸受部８ａには、第４図に
示すように、両テーパ孔９ａ・９ｂの中心軸線、即ちイ
ンデックス軸を中心とする所定の円周上を等分割（本実
施例に於いては、９０度ごとに３か所）する位置に、半
径方向外向きに開放したテーパノツチ４２を有するロッ
ク片４３が固着されている。

また、インデックスボディ３の底壁内には、主軸４の軸
線方向に沿ってシリンダ孔４４が穿設されており、この
シリンダ孔４４内部には、ロックピストン４５が装着さ
れている。そして、インデックスボディ３の底壁から突
出するこのロックピストン４５の端部には、ロック片４
３のテーパノツチ４２に補完的に係合するテーパ４６が
形成されている。

ここで上記した各可動部分を駆動する流体圧経路につい
て説明する。流体圧は油圧と空圧とからなり、図示され
ていない空油圧制御装置より、ロークリジヨイントなど
を介して主軸４内に形成された通路を経て各部分に供給
される。

可動クランプ部材６を駆動するピストン１５に対しては
、インデックスボディ３に形成された油路５０ａ・可動
支持軸２３側のフランジ２５及び固定軸２６内に形成さ
れた油路５０ｂ・固定軸２６に於ける中心孔２９に嵌入
した部分の外周面に形成された講５０ｄ及び固定クラン
プ部材５内に形成された油路５０ｃを介して圧油が供給
される。

即ち、固定軸２６の外周面に凹設された溝５０ｄを介し
て固定軸２６内の油路５０ｂと固定クランプ部材５内の
油路５０ｃとの間が連通し、クランプ装置２の全回動範
囲に亘ってピストン１５に対して圧油を供給するための
、ロータリバルブ機構が同部分に構成されている。

また、これと平行して、可動支持軸２３側のフランジ２
５及び固定軸２６・中心孔２９の底部・固定クランプ部
材５の内部・ガイドロッド１４の中心部・可動クランプ
部材６及びテーパアンビル２１の内部を経て、切削液の
供給路５１が形成されており、加工物Ｗの側より加工部
位に対して切削液を噴出し得るようにされている。尚、
この切削液の供給路５１は、クランプ装置２をアンクラ
ンプした際のカウンタウエート部１３の変位をもって閉
寒するものとされている。

可動支持軸２３のセンタリング部材２８の外端部に対し
ては、インデックスボディ３内部に形成された油路５２
を経て圧油が供給される。

ストッパピストン３８及びラックプランジャ４０に対し
ては、ラック孔３６の両端部と、大径部３７とラック孔
主部との境界部分とに連通ずるように形成された空圧通
路５３ａ・５３ｂ・５３ｃを経て圧縮空気が供給される
。

ロックピストン４５に対しては、インデックスボディ３
の底壁内部にシリンダ孔４４の両端部に連通ずるように
形成された油路５４ａ・５４ｂを経て圧油が供給される
。

尚、これら各可動部分及び空油圧供給部分には、公知の
流体圧制御アクチュエータと同様に、０リングなどを介
したシールがなされている。

次に上記実施例の作動要領について説明する。

先ず、可動支持軸２３のセンタリング部材２８に対する
圧油の供給を断つと共に、第４図に於ける左方にロック
ピストン４５が位置するように油圧を制御する。これに
より、両支持軸２３・２４のテーパ面の嵌合が弛み、ク
ランプ装置２のロックが解除される。

この状態で、ラック孔３６の両端の空圧通路５３ａ・５
３ｃに圧縮空気を供給する。すると大径部３７の右方ヘ
ストツバピストン３８が移動すると共に、ラックプラン
ジャ４０がストッパピストン３８に当接するまで左方へ
変位する。このとき、ラックプランジャ４０に比してス
トッパピストン３８の方がより大径であることから、両
者の推力に差が生じ、大径部３７の右端にて停止したス
トッパピストン３８により、ラックプランジャ４０の停
止位置が、ラック孔３６の中間位置に定められる。

この位置にてロックピストン４５を押出し、かつ可動支
持軸２３のセンタリング部材２８に対して圧油を供給す
る。すると、ロックピストン４５のテーパ４６端がロッ
ク片４３のテーパノツチ４２に係合し、クランプ装置２
の割出し角度が規定される。と同時に、両軸受部８ａ・
８ｂのテーパ孔９ａ・９ｂと両支持軸２３・２４のテー
パ２７・３１とが密接に嵌合し、インデックスボディ３
に対してクランプ装置２が正確にセンタリングされ、か
つ固定される。

これと平行してクランプ装置２のピストンロッド１６に
対する圧油の供給を断っておくと、圧縮コイルばね１８
の付勢力によりピストンロッド１６が押し出される。こ
れにより、固定クランプ部材５から開離する向きに可動
クランプ部材６が変位する。この状態でインデックスボ
ディ３に開設された加工物挿入口４７から両アンビル２
０・２１間へ加工物Ｗを挿入した上で、ピストン１５に
圧油を作用させる。すると、圧縮コイルばね１８の付勢
力に抗してピストンロッド１６が引き込まれ、両アンビ
ル２０・２１間に加工物Ｗが固定される。

この状態で主軸４を駆動し、インデックスボデ３の端面
開口４８及びクランプ装置２の工具進入孔１９から切削
工具（図示せず）を加工物Ｗに向けて進入させ、加工物
Ｗの加工を行なう。

この部位の切削が完了しなならば、ロックピストン４５
を引き込むと共に、センタリング部材２８に対する圧油
を解除し、クランプ装置２のロックを解除する。

この状態にて、ラック孔３６に於ける大径部３７の左方
の通路５３ａの空気圧を解除すると、ストッパピストン
３８による規制を解かれてラックプランジャ４０が更に
左方へ変位し、第３図の時計回り方向へクランプ装置２
を回動させる。そして上記と同様にロックピストン４５
を押し出し、かつ可動支持軸２３のセンタリング部材２
８に加圧してクランプ装置２を固定し、加工部位に対応
した工具にて加工を行なう。

この加工が完了したならば、再びロックピストン４５を
引き込み、かつセンタリング部材２８を減圧すると共に
、ラック孔３６の右端の通路５３Ｃに対する空気圧を解
除し、ラック孔３６の左端の通路５３ａ側に加圧する。

すると、ラックプランジャ４０がストッパピストン３８
と共に右方へ移動する。

再び中立位置に達したところで、ラック孔３６中間部の
通路５３ｂに加圧すると、ラックプランジャ４０がラッ
ク孔３６の右端にまで変位し、即ちクランプ装置２が先
の状態から１８０度回動する。そして上記と同様にして
クランプ装置２を固定し、加工部位に対応した工具にて
加工を行なう。

この部位の加工が終了したならば、上記した操作を繰り
返してクランプ装置２を中立位置へ戻し、上記とは逆の
手順にて加工物Ｗを取り出す。

以上のようにして、互いに直交する軸上にある３つの各
部位を、主軸４の回転を停止させることなく順次加工す
ることができる。

尚、上記実施例に於ては、９０度ごとに割出しな３つの
部位の加工を行なう場合について説明したが、加工の順
序については上記実施例に限、定されるものではなく、
また、割出し角度についても、ラックプランジャ４０の
形式や、ロック片４３の位置により、適宜に設定するこ
とができる。

ところで、第３図に示す中立位置からいずれかの方向ヘ
クランプ装置２を回動させると、クランプ装置２に於け
る可動クランプ部材６の変位軸線が、主軸４の軸線に対
して直交する向きとなり、回転中の遠心力の影響を受け
ることとなるが、本実施例に於いては、可動クランプ部
材６に連結されたガイドロッド１４の端部に、適宜なマ
スを有するカウンタウエート１３を設けておくことによ
り、むしろ可動クランプ部材６が引き込まれる方向に遠
心力の影響が作用するようにしている。従って、高速回
転時にも加工物Ｗに対するクランプ力の弛む心配がない
。

［発明の効果］ このように本発明によれば、インデックス軸をすべり軸
受とし、しかもテーパ嵌合とすることにより、同部分の
構造を簡略化し、かつ高い芯出し精度を得ることができ
る。しかも軸と軸孔との間の接触面積が比較的大きくと
れることから、高い軸剛性が得られ、より一層の重切削
加工が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置を部分的に切除して示す正面図で
あり、第２図は第１図の■−■線に沿う断面図であり、
第３図は第２図のｍ−ｍ線に沿う部分的な断面図であり
、第４図は第２図のＩＶ　−ＩＶ線に沿う部分的な断面
図である。 Ｗ・・・加工物 １・・・インデックスチャック装置 ２・・・クランプ装置　　３・・・インデックスボディ
４・・・主軸　　　　　　５・・・固定クランプ部材６
・・・可動クランプ部材７・・・アンビル部８ａ・８ｂ
・・・軸受部　９ａ・９ｂ・・・テーパ孔１０・・・ガ
イドロッド孔１１・・・ピストンロッド孔１２ａ・１２
ｂ・・・拡径部 １３・・・カウンタウエート部 １４・・・ガイドロッド　１５・・・ピストン１６・・
・ピストンロッド １７ａ・１７ｂ・・・エンドキャップ １８・・・圧縮コイルばね１９・・・工具進入孔２０・
・・■アンビル　　２１・・・テーパアンビル２ａ・２
２ｂ・・・孔　２３・・・可動支持軸４・・・固定支持
軸　　２５・・・フランジ６・・・固定軸　　　　２７
・・・テーパ８・・・センタリング部材 ９・・・中心孔　　　　３０・・・外向きフランシト・
・テーパ　　　　３２・・・ボス ３・・・ピニオンギヤ　３４・・・孔 ５・・・ビニオン軸　　３６・・・ラック孔７・・・大
径部　　　　３８・・・ストッパピストン９・・・ラッ
クギヤ　　４０・・・ラックプランジャ１ａ・４１ｂ・
・・エンドキャップ ２・・・テーパノツチ　４３・・・ロック片４・・・シ
リンダ孔　　４５・・・ロックピストン６・・・テーパ
　　　　４７・・・加工物挿入口８・・・開口 Ｏａ〜５０ｃ・・・油路５０ｄ・・・溝１・・・切削液
供給路　５２・・・油路３ａ〜５３ｃ・・・空圧通路 ４ａ・５４ｂ・・・油路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）工作機械の主軸に直結されたインデックスボディ
   と、該インデックスボディ内にて加工物をクランプする
   クランプ装置と、前記加工物の割出しを行なうべく前記
   主軸の軸線に直交するインデックス軸回りにて前記クラ
   ンプ装置を回動可能に支持するインデックス装置とを備
   えるインデックスチャック装置であつて、 前記インデックス装置が、前記クランプ装置をトラニオ
   ン式に支持する支持軸装置を有し、該支持軸装置が、前
   記インデックスボディに固着された固定部材と、前記イ
   ンデックス軸の軸線に沿つて変位可能に前記インデック
   スボディ内に設けられた可動部材とを有し、 これら固定部材及び可動部材が、前記クランプ装置を挾
   持すべく同軸的なすべり軸受面を有することを特徴とす
   るインデックスチャック装置。
2. （２）前記固定部材及び可動部材に於けるすべり軸受面
   が、互いに補完的に嵌合するテーパ状部分を有すること
   を特徴とする第１請求項に記載のインデックスチャック
   装置。