JPH05261606A

JPH05261606A - 広範囲カムロックチャック

Info

Publication number: JPH05261606A
Application number: JP9342392A
Authority: JP
Inventors: Fumitoshi Terasaki; 文敏寺崎; Katsuyuki Yoshida; 克之吉田
Original assignee: Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1992-03-18
Filing date: 1992-03-18
Publication date: 1993-10-12

Abstract

(57)【要約】【目的】カム面で径が異なる多種類のワークを強力に
把持し、チャックの段取り替え回数を削減する。【構成】主軸に爪カートリッジ１５を着脱可能に装着
し、これに複数のチャック爪１８を支軸１７により揺動
可能に支持する。リング６を一方向へ旋回する油圧シリ
ンダ１１と逆方向へ付勢するバネ１３とを設け、リング
６の旋回に伴い開閉ピン１０及び爪アーム２０を介しチ
ャック爪１８を開閉する。チャック爪１８に所定の楔角
でワークＷの外径に接触するカム面２２を設け、そのカ
ム面２２を楔角が一定でかつ爪揺動中心からの距離が徐
々に変化する多数の点を含む形状で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数のチャック爪に
設けたカム面によりワークを把持するカムロックチャッ
ク、特に、外径が異なる多種類のワークを把持できるよ
うに構成した広範囲カムロックチャックに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ワーク芯出しセンタを有する主
軸にはカムロックチャックが装備される。カムロックチ
ャックは主軸と平行な軸線の周りで揺動可能な複数のチ
ャック爪を備え、各チャック爪には所定の楔角でワーク
の外径に接触するカム面が設けられている。図４に示す
ように、従来のカムロックチャックにおいては、チャッ
ク爪４１の揺動中心Ａから距離Ｅだけ偏心した位置にカ
ム中心Ｏが設けられ、これを中心にした半径Ｌの円弧に
沿ってカム面４２が形成されている。カム面４２とワー
クＷとの接触点Ｃにおける楔角βはチャック爪４１とワ
ークＷとの摩擦係数に基づいて決定され、それにより、
カム面４２とワークＷの外周面との間に強力な楔力が発
生し、重研削または重切削時におけるチャック爪４１の
滑りを防止して、主軸の駆動力をワークＷに確実に伝達
できるようになっている。図中、矢印は主軸及びワーク
の回転方向を示す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のカム
ロックチャックによると、カム面４２がチャック爪４１
の揺動中心Ａから偏心した円弧の一部に形成されている
ので、ワークＷの把持径Ｒが変った場合、それに伴って
接触点Ｃの楔角βが変化する。したがって、最適な楔角
βでワークＷを把持するためには、ワークＷの径に応じ
た専用チャック爪を多種類用意し、これらをワークの種
類が変る度に交換しなければならず、チャックの段取り
替え作業が大変面倒になるという問題点があった。な
お、カムロックチャックとは別に、従来、１．５ｍｍ程
度の把持径の変化に対応できるニッパーチャックも知ら
れているが、このチャックはばねの力でニッパーがワー
クを把持するように構成されているので、把持力に限界
があり、重研削または重切削に不向きであった。

【０００４】そこで、この発明の課題は、径が異なる多
種類のワークを強力に把持できて、重研削または重切削
に適用できる広範囲カムロックチャックを提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明のカムロックチャックは、主軸と平行な
軸線の周りで揺動可能に支持した複数のチャック爪に所
定の楔角でワークの外径に接触するカム面を設け、その
カム面を楔角が一定でかつ爪揺動中心からの距離が徐々
に変化する多数の点を含む形状で形成して構成される。
そして、好ましくは、複数のチャック爪が爪揺動中心に
対し遊動可能に支持される。また、複数のチャック爪を
一斉に開閉する爪開閉機構と、各チャック爪を支持する
爪カートリッジとが設けられ、爪カートリッジは爪開閉
機構とは別個に主軸に着脱可能に装着される。

【０００６】

【作用】この発明のカムロックチャックによれば、カム
面が上記した形状で形成されるので、そのカム面上の任
意の点がワークの外径に対して常に一定の楔角で接触す
る。したがって、一種類のチャック爪により径が異なる
多種類のワークを最適な楔角で強力に把持でき、チャッ
クの段取り替え回数を削減することができる。また、各
チャック爪が爪揺動中心に対し遊動可能に支持されるの
で、ワークの把持部の外径寸法が不揃いな場合でも、そ
の外径寸法に応じてチャック爪が径方向へ移動し、全て
のカム面をワークに確実に接触させることができる。し
かも、チャック爪を支持する爪カートリッジが主軸に着
脱可能に装着されるので、把持可能な範囲を超えた径の
ワークを加工する場合の段取り替え作業を容易にでき
る。

【０００７】

【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図面
に基づいて説明する。図１及び図２に示すように、研削
盤または旋盤の主軸台１には芯出しセンタ２を有する主
軸３が回転可能に装備され、その前端に本実施例のカム
ロックチャック４が装着されている。カムロックチャッ
ク４は主軸３に結合されるボディ５を備え、そのボディ
５の外周にはリング６が旋回可能に支持され、面板７に
より抜止めされるとともに、バネ１３により図１の反時
計方向へ付勢されている。リング６の３等分位置にはコ
マ８及びピンブロック９が取付けられ、ピンブロック９
には開閉ピン１０が前方へ突設されている。主軸台１に
は油圧シリンダ１１が設置され、この油圧シリンダ１
１、バネ１３及びリング６等により爪開閉機構が構成さ
れていて、油圧シリンダ１１のロッド１２がコマ８を押
すことにより、リング６が図１の時計方向へ旋回される
ようになっている。１４は主軸３の停止位置を検出する
近接スイッチである。

【０００８】面板７の前面には爪カートリッジ１５が接
合され、複数のドライブボルト１６により爪開閉機構と
は別個に主軸３に着脱可能に装着されている。爪カート
リッジ１６の３等分位置には支軸１７が主軸３の軸線と
平行に設けられ、各支軸１７にはチャック爪１８がその
大径孔１９にて揺動及び遊動可能に支持されている。各
チャック爪１８には爪アーム２０が結合され、ここには
開閉ピン１０に嵌合するスリット２１が形成されてい
る。そして、開閉ピン１０及びスリット２１の係合によ
りチャック爪１８がリング６の旋回に伴って開閉される
ようになっている。なお、チャック爪１８の全開位置を
図１に鎖線で示した。

【０００９】各チャック爪１８には所定の楔角でワーク
Ｗの外径に接触するカム面２２が設けられ、この実施例
においては、図３に示すように、カム面２２は楔角βが
一定でかつ爪揺動中心Ａからの距離Ｌ０〜Ｌｎが徐々に
変化する多数の接触点Ｃ０〜Ｃｎを含む形状で形成され
ている。図３において、Ｄは爪揺動中心ＡからワークＷ
の中心Ｂまでの距離、Δθは接触点Ｃ０〜Ｃｎの割出微
小角、２Ｒ０は接触点Ｃ０（距離Ｌ０）で把持するワー
クＷの径、２Ｒ１は接触点Ｃ１（距離Ｌ１）で把持する
ワークＷの径、２Ｒｎは接触点Ｃｎ（距離Ｌｎ）で把持
するワークＷの径であり、割出微小角Δθ毎のＬｎ及び
Ｒｎは次式により求められる。

【００１０】

【数１】

【００１１】上記のように構成したカムロックチャック
の作用について説明すると、チャック爪１８の開閉に際
しては、まず、主軸３が近接スイッチ１４により一定の
角度で停止され、停止後に外力で回転しないように、主
軸駆動モータ（図示略）が制動される。次いで、油圧シ
リンダ１１のロッド１２が突出され、コマ８を介してリ
ング６がバネ１３に抗して旋回され、これに伴い、爪ア
ーム２０及びチャック爪１８が支軸１７を中心にして全
開位置まで一斉に揺動され、この状態で、ワークＷが脱
着される。続いて、油圧シリンダ１１のロッド１２が没
入されると、バネ１３によりリング６が逆方向へ旋回さ
れ、各チャック爪１８が閉鎖されて、それらのカム面２
２が楔角βでワークＷの外径に接触する。

【００１２】この場合、カム面２２が上記した形状で形
成されるので、そのカム面２２上の任意の点がワークＷ
の外径に対して常に一定の楔角βで接触する。したがっ
て、１０ｍｍ程度の径差がある多種類のワークや、両端
に異なる径の把持部を備えた反転加工を必要とするワー
ク等を一種類のチャック爪１８により最適な楔角βで強
力に把持でき、チャックの段取り替え回数を削減できる
とともに、重研削または重切削を支障なく行うことがで
きる。また、各チャック爪１８が爪揺動中心Ａに相当す
る支軸１７に対し遊動可能に支持されているので、ワー
クＷの把持部の外径寸法が不揃いな場合でも、その外径
寸法に応じてチャック爪１８が径方向へ移動し、全ての
カム面２２をワークＷに確実に接触させることができて
安全である。しかも、この実施例のカムロックチャック
においては、チャック爪１８を支持する爪カートリッジ
１５が、油圧シリンダ１１バネ１３、及びリング６等か
らなる爪開閉機構とは別個に、主軸３に対し着脱可能に
装着されているので、把持可能な範囲を超えた径のワー
クＷを加工する場合の段取り替え作業を至って容易にで
きる。なお、この発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並
びに構成を適宜に変更して具体化することも可能であ
る。

【００１３】

【発明の効果】以上に詳述したように、請求項１記載の
発明によれば、チャック爪のカム面を楔角が一定でかつ
爪揺動中心からの距離が徐々に変化する多数の点を含む
形状で形成したので、径が異なる多種類のワークを強力
に把持できて、チャックの段取り替え回数を削減できる
とともに、重研削または重切削を支障なく行うことがで
きるという優れた効果を奏する。

【００１４】請求項２記載の発明によれば、各チャック
爪を爪揺動中心に対し遊動可能に支持したので、ワーク
の把持部の外径寸法が不揃いな場合でも、全てのカム面
をワークに確実に接触させることができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すカムロックチャックの
正面図である。

【図２】図１のカムロックチャックの断面図である。

【図３】図１のチャック爪のカム面形状を示す説明図で
ある。

【図４】従来のカムロックチャックのカム面形状を示す
説明図である。

【符号の説明】１・・主軸台、２・・芯出しセンタ、３・・主軸、４・
・カムロックチャック、５・・ボディ、６・・リング、
７・・面板、８・・コマ、９・・ピンプロック、１０・
・開閉ピン、１１・・油圧シリンダ、１２・・ロッド、
１３・・バネ、１４・・近接スイッチ、１５・・爪カー
トリッジ、１６・・ドライブボルト、１７・・支軸、１
８・・チャック爪、１９・・大径孔、２０・・爪アー
ム、２１・・スリット、２２・・カム面、Ｗ・・ワー
ク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主軸と平行な軸線の周りで揺動可能に支
持した複数のチャック爪に所定の楔角でワークの外径に
接触するカム面を設け、そのカム面を楔角が一定でかつ
爪揺動中心からの距離が徐々に変化する多数の点を含む
形状で形成してなることを特徴とする広範囲カムロック
チャック。
【請求項２】複数のチャック爪を爪揺動中心に対し遊
動可能に支持した請求項１の広範囲カムロックチャッ
ク。