JPH071213Y2 - 工作機械のチャック装置 - Google Patents

工作機械のチャック装置

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JPH071213Y2
JPH071213Y2 JP1988018682U JP1868288U JPH071213Y2 JP H071213 Y2 JPH071213 Y2 JP H071213Y2 JP 1988018682 U JP1988018682 U JP 1988018682U JP 1868288 U JP1868288 U JP 1868288U JP H071213 Y2 JPH071213 Y2 JP H071213Y2
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chuck claws
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Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は工作機械のチャック装置に関し、特に、旋盤に
おいて車両用ブレーキディスク等のワークの面削を行う
のに適したチャック装置に関する。
従来技術 特公昭61−1244号公報に、車両用ハブやハブドラムアッ
シ等のワークを仕上げ加工する旋盤におけるチャック装
置が示されているが、このチャック装置はコラム下部の
主軸台に支持される主軸先端の基準金とコラム上部に昇
降動可能に配設される軸受ブロックによって支持される
テールストックとを同軸上に有し、前記基準金にセット
されるワークを該基準金とテールストックとによって挟
持するようになっている。
解決しようとする課題 しかし、このようにワークの中央部分のみを把持するよ
うにしたものにおいては、旋削仕上げ加工する部分が把
持部分から離れた外周部であるので、切削抵抗によりワ
ークが振動したり、あるいは把持力が不足する場合には
空転する恐れもあり、重切削を行うことはできない。
このため例えばワークの中心に仕上げ加工された車軸取
付孔等を基準穴としてこれによりワークのセンター位置
決めを行い、被切削部分に近い別の部分をチャック爪等
によって把持することが考えられるが、この把持部分は
加工されていない素材のままである場合が多く、前記基
準穴と把持部分とは芯ずれしている場合が多い。従って
この芯ずれによりワークが変形したり、あるいは把持力
が不足したりし易い。
課題を解決するための手段および作用効果 本考案は、このような不具合を解消した工作機械のチャ
ック装置に係り、回転駆動される主軸の先端にワークを
着脱自在に保持する工作機械のチャック装置において、
前記主軸の軸心部に軸線方向に進退自在なピストンロッ
ドを設けるとともに、該主軸の先端に形成したフランジ
部にチャックユニットを一体的に取付けて成り、前記チ
ャックユニットの主軸先端軸心部にばねの力により径方
向に拡張して前記基準穴に係合するワークセンター位置
決め用コレットチャック機構を設けるとともに、前記チ
ャックユニットの周辺部に円周方向に等間隔に配列され
径方向へ移動自在な複数個のチャック爪と、これらのチ
ャック爪の間にそれぞれ配設され該チャック爪の前記径
方向の移動を案内する案内片と、前記各チャック爪にそ
れぞれテーパ面を介し係合して軸線方向に移動すること
により該チャック爪を径方向に移動させることができる
チャッキングロッドとより成るワーク外周部掴持用チャ
ック機構を設け、前記チャック爪と前記案内片との外周
面に連続した凹溝を形成し、該凹溝に環状の弾性部材を
嵌装したことを特徴とするものである。
本考案は前記したように構成されているので、ワークを
主軸先端に掴持させるには、先ずワークに仕上げ加工さ
れた基準穴を、チャックユニットの軸心部に設けられた
コレットチャックに挿通して、該コレットチャックをば
ねの力により径方向に拡張させることにより前記基準穴
に係合させ、これによりワークのセンター位置決めを行
う。次いでピストンロッドを後退させると、該ピストン
ロッドに連結ハウジングを介して連結されている各チャ
ッキングロッドも後退し、これらのチャッキングロッド
にテーパ面を介して係合している複数個のチャック爪が
それぞれ径方向に移動し、ワーク中心部外周より軸方向
へ延出している円筒状部の内周面に環状弾性部材を介し
て前記チャック爪の外周部が押付けられ、該ワークは確
固と掴持される。
このように本考案においては、ワークの中心基準穴をコ
レットチャックに係合保持させて、該コレットチャック
機構によりワークセンター位置決めと掴持とを行なうと
ともに、ワーク中心部外周の円筒状部の内周面にチャッ
ク爪を押圧させて、ワーク外周部掴持用チャック機構に
よりワーク円筒状部を掴持させたため、ワークを正確に
位置させ、かつワークに変形や歪を与えることなく、安
定した状態で確固を保持でき、その結果、加工精度の高
い切削を重切削で能率良く遂行することができる。
また本考案ではワーク中心部外周の円筒状部の内周面
と、チャック爪および案内片の外周面とに環状弾性部材
が介在し、ワーク中心部とその外周に一体の円筒状部
と、チャックユニットの外周面とで、チャック装置内の
各部品およびそれらの摺接部を密封しているため、切削
に伴なって飛散する切粉が前記チャック装置内に侵入す
ることを未然に阻止して、該チャック装置内の各部品や
それらの摺接部への切粉の付着を防止して、信頼性、耐
久性を大巾に向上させることができる。
実施例 第１図は本考案の一実施例に係るチャック装置の縦断面
図で、１は堅型旋盤の主軸ユニットである。この主軸ユ
ニット１には主軸２がベアリング３を介して回転自在に
装着されている。該主軸２は図示していない駆動モータ
により回転駆動される。主軸２は軸線方向の孔４を有す
る中空軸で、孔４内にピストンロッド５が嵌挿されてい
る。ピストンロッド５は図示していないシリンダ装置に
より孔４内を上下に摺動するようになっている。
主軸２の上端は径方向外方へ張出したフランジ部６とな
っており、該フランジ部６の端面にチャックユニット７
がボルト８によって固定されている。
チャックユニット７の中心部には軸線方向の孔が貫通し
ており、この孔内にコレットチャック９が設けられてい
る。このコレットチャック９は互いに嵌合させた上下２
つの部片から成り（第４図参照）、ねじ10,10により一
体にチャックユニット７に固定されている。コレットチ
ャック９の上部は第２図および第４図から分るように軸
線方向のスリット11により円周方向に３分割されてお
り、内面は上方へ向って開いた円錐面9aとなっている。
そしてこのコレットチャック９の軸心部を貫通してテー
パ軸12が嵌挿されており、該テーパ軸12の頭部には前記
円錐面9aと係合する円錐面12aが形成されている。テー
パ軸12の下端はばね受部片13にねじ結合されており、該
ばね受部片13とコレットチャック９との間に板ばね14が
介挿され、テーパ軸12はこの板ばね14によりコレットチ
ャック９に相対的に下方へ向って付勢されている。
15は被工作物すなわちワークで、本実施例においては車
両用ブレーキディスクである。ワーク15の中心には基準
穴16が予め仕上げ加工されている。この基準穴16はブレ
ーキディスクの車軸取付穴となるものであり、スプライ
ン16aが刻設されている。前記コレットチャック９の外
周面にも該スプライン16aと噛合うスプライン9bが設け
られており、コレットチャック９と基準穴16をスプライ
ン係合させることにより基準穴16がチャックユニット７
を介して主軸２に保持され、ワーク15がセンター位置決
めされる。この時板ばね14の力によりテーパ軸12の円錐
面12aがコレットチャック９の円錐面9aに押し付けら
れ、コレットチャック９の３つ割りにした上部が径方向
外方に拡開しようとしているので、ワーク15とコレット
チャック９は緊密に係合し、正確なセンタ位置決めが行
われる。
さらに、チャックユニット７の上端面に基準座17が固定
されており、該基準座17の上面にワーク15の下面に形成
した基準面15aを当接させることによりワーク15の軸線
方向の位置決めが行われる。
このようにして主軸２に取付けられたワーク15は、主軸
２と一体的に回転しながらブレーキディスクの摩擦面と
なる被削面18をバイト19により旋削される。しかし被削
面18はワーク15の外周部に位置し基準穴16から離れてい
るので、ワーク15を基準穴16だけで保持したのでは切削
抵抗によりワーク15が振動し易く、重切削もしくは高精
度の加工を行う上で支障がある。そこで本実施例では被
削面18にできるだけ近い位置においてワーク15をさらに
把持するようにしてある。すなわち、ワーク15に形成さ
れた内周面20を利用してこれを把持面とし、該把持面20
と係合するチャック爪21をチャックユニット７の上端周
辺部に設けてある。
チャック爪21は第２図および第４図から分かるように円
周方向に等間隔に３個設けられている。そして各チャッ
ク爪21の間にはそれぞれ扇形状の案内片22が配置され、
ねじ23によりチャックユニット７に固定されている。各
案内片22の両端部にはそれぞれ案内溝24が形成され、そ
の案内溝24に、チャック爪21に突設された突片25が摺動
自在に係合している。チャック爪21はまた径方向に延び
る長穴26を介して、チャックユニット７に植設された案
内ピン27に係合し、該案内ピン27および前記案内溝24に
案内されて径方向に出入するが、前記案内溝24と突片25
との間および前記長穴26と案内ピン27との間には円周方
向にも隙間があり、従ってチャック爪21は軸線に直角な
面内において或る程度傾動することができる。すなわち
前記把持面20に当接する当接面28を必要に応じて円周方
向に対して若干傾けて把持面20に順応させることができ
る。
案内片22とチャック爪21の外周面にそれぞれ凹溝29が設
けられており（第４図）、この凹溝29に環状弾性部材30
が嵌込まれている。従ってチャック爪21は環状弾性部材
30の弾性によって径方向内方へ向って付勢されている。
このチャック爪21を径方向外方へ押し出すために、各チ
ャック爪21に隣接してその径方向内側にそれぞれチャッ
キングロッド31が配設されている。チャッキングロッド
31の上端部にはテーパ面32が形成されており（第５
図）、該テーパ面32がチャック爪21に形成されたテーパ
面33（第１図）と係合している。チャッキングロッド31
はチャックユニット７に穿設された案内穴34に揺動自在
に嵌装されている。
一方、ピストンロッド５の上端には球状駒35、駒シート
36および押え部材37から成る球面軸受38を介して連結ハ
ウジング39が揺動自在に取付けられている。前記チャッ
キングロッド31は連結ハウジング39の周辺部に設けられ
た穴40を貫通して連結ハウジング39内に延びており、球
状駒41、駒シート42および押え部材43から成る球面軸受
44を介して連結ハウジング39に揺動自在に連結されてい
る。
ワーク15の装着に際しては、先ずワーク15の基準穴16を
コレットチャック９に係合させる。この時、テーパ軸12
は、第1a図に示すように、ばね受部片13および押え部材
37を介してピストンロッド５により押上げられ、コレッ
トチャック９は縮径しているので、上記係合は容易であ
る。次いでピストンロッド５を図示してないシリンダ装
置により下方へ引込めると（第１図）、板ばね14の力に
よりテーパ軸12も下降してコレットチャック９が拡開
し、ワーク15とコレットチャック９が緊密に係合して正
確なセンタ位置決めが行われる。さらに、連結ハウジン
グ39を介してチャッキングロッド31が下方へ移動し、テ
ーパ面32、33の係合によりチャック爪21が環状弾性部材
30抗して径方向外方へ押し出されて、当接面28がワーク
15の把持面20に当接し該把持面20を把持する。この場
合、把持面20と基準穴16との間に多少の芯ずれがあって
も連結ハウジング39が球面軸受38を介してピストンロッ
ド５に揺動自在に連結されこの連結ハウジング39に対し
て各チャッキングロッド31がそれぞれ単独に球面軸受44
を介して揺動自在に連結されているので、チャッキング
ロッド31の移動量従ってチャック爪21の押出し量が前記
芯ずれに順応して自動的に調整され、ワーク15は等間隔
に配列された３個のチャック爪21により安定してかつ充
分な把持力をもって保持されるとともに、該把持力によ
って変形を生ずることもない。さらに、チャック爪21は
把持面20に当接する際径方向にのみ移動し軸線方向には
移動しないので、把持に際しワーク15に軸線方向の力を
加えこれによりワーク15に歪を与えることもない。
また、把持によりチャック爪21が受ける反力はチャッキ
ングロッド31および案内穴34を介してチャックユニット
７によって受けられるので、強力な把持が可能である。
ワーク15を取外す際には、ピストンロッド５を上方へ押
出すと、第1a図に示すように、押え部材37の上端面がば
ね受部片13の下面に当ってこれを板ばね14に抗して上動
させ、これに伴ってテーパ軸12も上動するのでコレット
チャック９が縮径する。同時に、押え部材37の段部上面
が連結ハウジング39のスナップリング47を押上げ、連結
ハウジング39を介してチャッキングロッド31が上方へ移
動し、テーパ面32によってテーパ面33に加えられている
力が解除され、チャック爪21は環状弾性部材30による付
勢力によって径方向内方へ引込み、当接面28が把持面20
からスムーズに離脱する。
このようにして、本実施例によればワーク15を被削面18
に近い位置において、充分な把持力をもって、しかもワ
ーク15に変形や歪を与えることなく、安定した状態で保
持でき、従って加工精度の高い切削を重切削で行うこと
ができる。
なお本考案は図示のような堅形旋盤だけではなく、横型
旋盤等にも適用可能なことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
図面は本考案の一実施例を示し、第１図はワーク把持し
た状態におけるチャック装置の縦断面図、第1a図はワー
ク把持力が解除された状態における同チャック装置の縦
断面図、第２図はワークを取外した同チャック装置の平
面図、第３図はその上端部を示す側面図、第４図および
第５図はそれぞれチャック装置の一部分の分解斜視図で
ある。 １……主軸ユニット、２……主軸、３……ベアリング、
４……孔、５……ピストンロッド、６……フランジ部、
７……チャックユニット、８……ボルト、９……コレッ
トチャック、10……ねじ、11……スリット、12……テー
パ軸、13……ばね受部片、14……板ばね、15……ワー
ク、16……基準穴、17……基準座、18……被削面、19…
…バイト、20……把持面、21……チャック爪、22……案
内片、23……ねじ、24……案内溝、25……突片、26……
長穴、27……案内ピン、28……当接面、29……凹溝、30
……環状弾性部材、31……チャッキングロッド、32……
テーパ面、33……テーパ面、34……案内穴、35……球状
駒、36……駒シート、37……押え部材、38……球面軸
受、39……連結ハウジング、40……穴、41……球状駒、
42……駒シート、43……押え部材、44……球面軸受。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭61−166707（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−22578（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−150008（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】回転駆動される主軸の先端にワークを着脱
    自在に保持する工作機械のチャック装置において、前記
    主軸の軸心部に軸線方向に進退自在なピストンロッドを
    設けるとともに、該主軸の先端に形成したフランジ部に
    チャックユニットを一体的に取付けて成り、前記チャッ
    クユニットの主軸先端軸心部にばねの力により径方向に
    拡張して前記基準穴に係合するワークセンター位置決め
    用コレットチャック機構を設けるとともに、前記チャッ
    クユニットの周辺部に円周方向に等間隔に配列され径方
    向へ移動自在な複数個のチャック爪と、これらのチャッ
    ク爪の間にそれぞれ配設され該チャック爪の前記径方向
    の移動を案内する案内片と、前記各チャック爪にそれぞ
    れテーパ面を介し係合し軸線方向に移動することにより
    該チャック爪を径方向に移動させることができるチャッ
    キングロッドとより成るワーク外周部掴持用チャック機
    構を設け、前記チャック爪と前記案内片との外周面に連
    続した凹溝を形成し、該凹溝に環状の弾性部材を嵌装し
    たことを特徴とする工作機構のチャック装置。
  2. 【請求項２】前記チャッキングロッドを前記連結ハウジ
    ングに球面軸受を介して連結し、該連結ハウジングの中
    央部を前記ピストンロッドの先端部に球面軸受を介して
    連結したことを特徴とする請求項１記載のチャック装
    置。
JP1988018682U 1988-02-17 1988-02-17 工作機械のチャック装置 Expired - Lifetime JPH071213Y2 (ja)

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