JPH05293704A

JPH05293704A - フィンガーチャック

Info

Publication number: JPH05293704A
Application number: JP12560792A
Authority: JP
Inventors: Teruo Hanai; 輝男花井
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 1992-04-17
Filing date: 1992-04-17
Publication date: 1993-11-09
Anticipated expiration: 2016-03-05
Also published as: JP3141518B2

Abstract

(57)【要約】【目的】コンペンセーティングに伴なって発生するス
パイダーのラジアル方向への移動を防止し、スパイダー
の重心点の変動を少なくし、高速回転時の回転安定性を
確保できること。【構成】後部ボディ１ｂにボディスリーブ３が固着さ
れ、そのボディスリーブ３にドロースリーブ４が嵌挿さ
れ、その後部縮径部４ａにリングプレート７が嵌合し、
その前部縮径部４ｂに球面座８ａを備えたワッシャ８が
遊嵌しリングプレート７上をラジアル方向へ相対移動可
能に形成され、また三角状のスパイダー１０の球状孔１
０ａが球面座８ａと密接に嵌合して、スパイダー１０が
その球面座８ａに沿って傾動可能に形成されている。前
部ボディ１ａの内周壁にスパイダー１０の前端が当接す
る位置規制部１ｃが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械のスピンドル
に取付けて使用するフィンガーチャックの改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、部分的に肉厚の異なるアルミホイ
ール等のワークを把持するフィンガーチャックは、チャ
ックボディの中心部にドロースリーブを軸線方向へ移動
自在に設け、そのドロースリーブにスパイダーを球面座
を介して傾動自在に係合させ、ワークの肉厚に応じてス
パイダーが傾動してワークを把持し、コンペンセーティ
ング機能を発揮するようになっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のフィンガー
チャックは、部分的に肉厚の異なるワークを把持できる
ようになっており、ワークを把持した状態においては、
スパイダーは傾動してその内径の球面中心を回転中心と
して移動するので、スパイダーの外径球面中心、すなわ
ち重心点は、図４示のように、スパイダーの傾きに応じ
てラジアル方向へＸ量移動する。この移動量Ｘとスパイ
ダーの重さの積が、フィンガーチャック回転時のアンバ
ランス量となって機械振動を発生させ、アルミホイール
等のように外形が大きくかつ高速回転で加工するワーク
においては、加工精度の悪化や主軸ベアリングの寿命低
下を招くため、無視できないものであった。

【０００４】そこで、本発明の課題は、コンペンセーテ
ィングに伴なって発生するスパイダーのラジアル方向へ
の移動を防止し、かつスパイダーの重心点の変動を最小
限に留め、高速回転時の回転安定性を確保するフィンガ
ー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、本発明に係るフィンガーチャックは、チャックボ
ディの中心部にドロースリーブを軸線方向へ移動自在に
設け、そのドロースリーブにスパイダーを球面座を介し
て傾動自在に係合させ、ワークの肉厚に応じてスパイダ
ーが傾動してワークを把持するフィンガーチャックにお
いて、前記ドロースリーブの外周面と前記スパイダーの
内周面との間にワッシャを介装し、そのワッシャをドロ
ースリーブとスパイダーのいずれか一方に球面座を介し
て係合させると共に、ドロースリーブとスパイダーのい
ずれか一方にワッシャの軸線方向への移動を規制する規
制部材を設け、その規制部材によって規制した状態でワ
ッシャをラジアル方向へ移動可能に形成し、さらに、前
記チャックボディにスパイダーのラジアル方向への移動
を規制する位置規制手段を設けて構成したものである。

【０００６】

【作用】ジョウ作動用ドローバーと係合するスパイダー
をドロースリーブによって中心軸線方向に引張ると、ス
パイダーが傾動して各ジョウが肉厚の異なるワークをチ
ャックボディに把持し、コンペンセーティング機能が発
揮される。この際、スパイダーは各ジョウが当接するワ
ークの厚みに追随し、その内径の球面中心を回転中心と
して傾斜し、その重心点が移動しようとするが、スパイ
ダーは位置規制手段によってラジアル方向への移動を規
制され、同時に、ドロースリーブの外周面とスパイダー
の内周面との間に介装したワッシャが、規制部材によっ
て軸線方向への移動を規制されながら、球面座を介して
スパイダーの移動しようとする方向と反対のラジアル方
向へ移動するので、スパイダーの重心点は殆ど移動せ
ず、高速回転時の回転バランスが良好に保たれる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明に係るフィンガーチャックの実
施例を添付図面に基づいて説明する。図１は第１実施例
の一部を破断した縦断面図、図２は図１のＡーＡ線断面
図、図３は図２のＢーＢ線断面図で、それらの図におい
て、１はフィンガーチャックのチャックボディ（以下ボ
ディと記す）で、前部ボディ１ａと、前部ボディ１ａに
取付けボルト２ａによって固着された後部ボディ１ｂと
で構成され、前部ボディ１ａが取付けボルト２ｂによっ
てスピンドル（図示省略）に固着され、スピンドルの回
転に伴ないボディ１が一体的に回転するようになってい
る。

【０００８】後部ボディ１ｂの中央部にはボディスリー
ブ３が取付けボルト２ｃによって固着され、そのボディ
スリーブ３には、二段に縮径されたドロースリーブ４の
後部縮径部４ａが嵌挿され、さらに、そのドロースリー
ブ４に、回転シリンダー（図示省略）等で前後動する段
付きのドロー杆５が嵌合し、かつナット２ｄによって抜
け止めされ、また、ドロースリーブ４前方の前部ボディ
１ａ中央には、キャップ６が止めネジ２ｅによって取り
付けられている。ドロースリーブ４の後部縮径部４ａの
前端には、後述するワッシャ８の軸線方向への移動を規
制する規制部材としてのリングプレート７が嵌合し、キ
ーボルト７ａによって回り止めされている。

【０００９】また、ドロースリーブ４の前部縮径部４ｂ
には、外方に球面座８ａを形成したワッシャ８が、ゴム
リング９を介して遊嵌し、リングプレート７上をラジア
ル方向へ相対移動可能に形成されている。そして、略三
角状のスパイダー１０の中央部には球状孔１０ａが穿設
され、その球状孔１０ａは球面座８ａと密接に嵌合し、
スパイダー１０はその球面座８ａに沿い傾動可能に形成
されている。このように、ワッシャ８をドロースリーブ
４の外周面とスパイダー１０の内周面との間に介装し、
スパイダー１０の肉厚範囲内に収納できるので、チャッ
クを介在させるタイプであっても、チャックの軸線方向
の嵩ばりを防止できる。

【００１０】スパイダー１０には、チャック回転軸線Ｘ
のまわりを３等分（２つ爪，４つ爪の場合は夫々２等
分，４等分）する位置に放射方向の嵌合孔１０ｂが形成
されている。そして、このスパイダー１０は、図示しな
い回転シリンダー等によって作動するドロー杆５および
ドロースリーブ４の進退運動に連動して、前後に進退運
動するようになっている。そして、前部ボディ１ａの内
周壁には、位置規制手段としての位置規制部１ｃが設け
られ、スパイダー１０が傾動してもラジアル方向へ移動
しないように、スパイダー１０の前端が位置規制部１ｃ
に当接して停止するようになっている。

【００１１】スパイダー１０の各嵌合孔１０ｂと対向す
る前部ボディ１ｂには、嵌合孔１ｄが夫々設けられ、こ
の嵌合孔１ｄにブッシュ１１が嵌合し、固定ねじ１１ａ
によって前部ボディ１ａに固着され、そのブッシュ１１
の前部には、ワークＷを載設するワーク受け１２が取付
けボルト１２ａによって取付けられれている。また、ブ
ッシュ１１には、チャック回転軸線Ｘと平行なドローバ
ー保持用孔１１ｂが穿設され、そのドローバー保持用孔
１１ｂには、ジョウ作動用ドローバー１３が軸線方向へ
摺動可能に嵌挿され、かつ、リード溝に係合するキー１
３ａによって回りが規制されている。

【００１２】ジョウ作動用ドローバー１３の後端部は縮
径され、その縮径部１３ｂはスパイダー１０の各嵌合孔
１０ｂにスパイダー１０の傾きを許容するに充分な隙間
をもって嵌挿され、座金１４とナット１５とによって抜
け止めされている。さらに、ジョウ作動用ドローバー１
３の先端部には、ジョウ１６が取付けボルト１６ａによ
って固着されているが、ワークの形状に応じて適宜形状
のものに交換するようになっている。なお、ジョウ１６
はジョウ作動用ドローバー１３に溶接等で固着してあっ
ても良い。

【００１３】上記のように構成されたフィンガーチャッ
クを用いて、ワークを把握する場合の作動を図３に基づ
いて説明する。まず、ドロースリーブ４をドロー杆５を
介して回転シリンダー（図示省略）等によって前進移動
させると、スパイダー１０が前進端に移動する。スパイ
ダー１０が前進端に移動すると、各ジョウ作動用ドロー
バー１３が前進すると共に回動し、ジョウ１６が前方へ
進んでワーク受け１２との間が開くので、部分的に肉厚
の異なるワークＷ₁ （厚みｔ₁ 〈ｔ₂ ）をワーク受け１
２に載置する。

【００１４】つぎに、ドロースリーブ４を後退させてス
パイダー１０を引張ると、ジョウ作動用ドローバー１３
が後退すると共に回動し、それと一体の各ジョウ１６が
後退して、最初に肉厚の厚いｔ₂ 部のジョウ１６がワー
クＷ₁ に当接する。さらにスパイダー１０を引張ると、
スパイダー１０は他のジョウ１６が当接するワークの厚
み（ｔ₂ 部より薄い部、例えばｔ₁ 部）に追随して傾動
し、コンペンセーティング機能が発揮され、各ジョウ１
６の押圧力によりワークＷ₁ はチャックに把持される。
この状態でスピンドルを回転させ、ボデイ１と共にワー
クＷ₁ を回転させて加工する。

【００１５】この際、スパイダー１０は、図４のよう
に、その内径の球面中心を回転中心として傾斜し、その
重心点は自身の傾きに応じてラジアル方向へＸ量移動し
ようとするが、スパイダー１０の前端が位置規制部１ｃ
に当接し、スパイダー１０のラジアル方向への移動が防
止され、同時に、ワッシャ８がリングプレート７によっ
て軸線方向への移動を規制されながら、球面座８ａを傾
動したスパイダー１０に押圧されて、スパイダー１０の
移動しようとする方向と反対方向へＸ量移動するので、
スパイダー１０の重心点は殆ど移動せず、そのため、高
速回転時の回転バランスが良好に保たれ、加工精度を確
保できると共に、主軸ベアリング等の部品の寿命低下を
防止できる。また、スパイダー１０のラジアル方向への
移動が防止されるので、スパイダー１０の各嵌合孔１０
ｂと、それに嵌挿するジョウ作動用ドローバー１３の縮
径部１３ｂとの間に、スパイダー１０の移動量Ｘ分の隙
間を見込む必要がないので、スラスト面のワッシャを不
用とすることができる。

【００１６】図５は、本発明の第２実施例を示し、第１
実施例における位置規制部を、第１実施例と異なる位置
に設けたもので、それ以外の構成は第１実施例と全く同
じであり、同一部品には同一符号を付し、また、その作
用および効果も第１実施例と全く同じであるので、それ
らの説明は省略する。本実施例では、スパイダー１０に
おける嵌合孔１０ｂとワッシャ８との中間部位に、ワッ
シャ８側に球面座２０ａを形成した挿通孔２０を穿設
し、その挿通孔２０にスパイダー１０の移動を防止する
ストッパーピン２１を挿通し、その両端２１ａを前部ボ
ディ１ａと後部ボディ１ｂとにそれぞれ固着したもので
ある。したがって、スパイダー１０がラジアル方向へ移
動しようとしても、球面座２０ａがストッパーピン２１
に当接して、その移動が防止され、第１実施例と同様の
効果を奏する。

【００１７】また、図６は本発明の第３実施例を示し、
ワッシャをドロースリーブに球面座を介して係合させる
と共に、そのドロースリーブにワッシャの軸線方向への
移動を規制する規制部材を設けたもので、それ以外の構
成は第１実施例と全く同じであり、同一部品には同一符
号を付し、また、その作用および効果も第１実施例と全
く同じであるので、それらの説明を省略する。本実施例
では、ドロースリーブ３０の頭部に球面座３０ａを形成
し、その球面座３０ａにワッシャ３１の球状孔３１ａを
密接に嵌合させ、ワッシャ３１の下部周壁に環状の溝部
３１ｂを設け、その溝部３１ｂにゴムリング３２を介し
てスパイダー３３の下段突起部３３ａをラジアル方向へ
移動可能に嵌合させて形成している。さらに、ドロース
リーブ３０の球面座３０ａの下方に、ワッシャ３１の軸
線方向への移動を規制する規制部材としてのリングプレ
ート３４を嵌合させている。

【００１８】この構成によれば、ドロースリーブ３０を
後退させると、スパイダー３３はワークの厚みに追随し
て傾動し、ワッシャ３１を押圧する。ワッシャ３１はリ
ングプレート３４によって軸線方向への移動を規制され
ながら、球面座８ａに沿ってスパイダー３３の移動しよ
うとする方向と反対方向へＸ量移動するので、その重心
点は殆ど移動せず、高速回転時の回転バランスが良好に
保たれる。

【００１９】尚、上記各実施例においては、ワッシャの
軸線方向への移動を規制する規制部材をドロースリーブ
側に設けているが、スパイダー側に設けることもでき
る。その他細部の構成および部品の形状等は、本発明の
目的及び趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更出来
るものである。

【００２０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
スパイダーが傾動してコンペンセーティング機能を発揮
できるものであっても、スパイダーのラジアル方向への
移動を防止して、スパイダーの重心位置の変動を少なく
することができるので、高速回転時の回転安定性を良く
して、加工精度を確保できると共に部品の寿命低下を防
止できる。また、ワッシャをドロースリーブの外周面と
スパイダーの内周面との間に介装し、スパイダーの肉厚
範囲内に収納できるので、ワッシャを介在させるタイプ
であっても、チャックの軸線方向の嵩ばりを小さくでき
る等、優れた効用を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の一部を破断した縦断面図
である。

【図２】図１のＡーＡ線断面図である。

【図３】図２のＢーＢ線断面図である。

【図４】スパイダーの傾動による重心点の移動を表す説
明図である。

【図５】本発明の第２実施例の要部の一部を破断した縦
断面図である。

【図６】本発明の第３実施例の要部の一部を破断した縦
断面図である。

【符号の説明】

１・・チャックボディ、１ａ・・前部ボディ、１ｂ・・
後部ボディ、１ｃ・・位置規制部、４・・ドロースリー
ブ、７・・リングプレート、８・・ワッシャ、８ａ・・
球面座、１０・・スパイダー、１３・・ジョウ作動用ド
ローバー、１６・・ジョウ、Ｗ・・ワーク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チャックボディの中心部にドロースリー
ブを軸線方向へ移動自在に設け、そのドロースリーブに
スパイダーを球面座を介して傾動自在に係合させ、ワー
クの肉厚に応じてスパイダーが傾動してワークを把持す
るフィンガーチャックにおいて、前記ドロースリーブの
外周面と前記スパイダーの内周面との間にワッシャを介
装し、そのワッシャをドロースリーブとスパイダーのい
ずれか一方に球面座を介して係合させると共に、ドロー
スリーブとスパイダーのいずれか一方にワッシャの軸線
方向への移動を規制する規制部材を設け、その規制部材
によって規制した状態でワッシャをラジアル方向へ移動
可能に形成し、さらに、前記チャックボディにスパイダ
ーのラジアル方向への移動を規制する位置規制手段を設
けたことを特徴とするフィンガーチャック。