JPH0771786B2 - 円筒研削盤におけるコレットチャックを使用したチャック装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主として偏心ワークをコレットチャックによ
って把持して加工する方式の円筒研削盤におけるチャッ
ク装置に関するものである。

〔従来の技術〕

円筒研削盤における、偏心ワークを把持して加工するに
は従来よりＶブロックを使用したチャック装置が採用さ
れ、現在の主流を成している。

このＶブロックを用いたチャック装置の一つとして第７
図及び第８図に示されるものがある。

これは、Ｖブロック31と軸押え32とから成るチャック装
置33をチャック本体（図示せず）に設けられた凹部に嵌
め込んでボルトにより固定し、このチャック装置33で偏
心ワークＷ′の軸部Ｗ′ｂを仮チャッキングすると共
に、偏心部Ｗ′ａの側方に当板34を配置し、ロッド35を
下降させて偏心部Ｗ′ａにおける当板34と相対向する部
分を下方に押して、偏心部Ｗ′ａを僅かに回転させて、
この偏心部Ｗ′ａを前記当板34に当てて、偏心部Ｗ′ａ
の芯出しを行うものである。

このＶブロックは、図面寸法通りに加工しても、現実に
はなかなかワークの芯が出ないので、Ｖブロックの側
面、及び底面に調整用のスペーサを挿入して芯出しを行
っている。このスペーサは、予め必要寸法よりも厚くし
ておいて、平研研磨によって徐々に薄くしては、Ｖブロ
ックの側面、及び底面に挿入して芯出しを行う操作を反
復させて、最終的な芯出しを行っている。このように、
平研研磨によりスペーサの厚さを調整して、ワークの芯
の高さを出すことができても、ＶブロックのＶ溝自体の
捩れ、Ｖブロックの前後、或いは左右方向の微小な傾き
などを含めた総合的な精度出しを行うことはできない。

また、上記のようにして現合で作ったスペーサをＶブロ
ックの側面、或いは底面に挿入して、このＶブロックを
ボルトによりチャック本体に締付けて固定しても、ボル
トの締付トルクが大き過ぎてＶブロックが傾いたり、工
場内温度の変化によりワークの芯が変わることもあっ
て、Ｖブロックを使用したチャック装置の芯出し作業
は、相当の熟練と根気を要する極めて厄介な作業となっ
ている。このため、加工精度にμ単位を要求される場合
には、トルクリミッターを使用してボルトを締めたり、
スペーサの下に更にシックを挿入して、微妙な芯出し調
整を行っているのが現実であり、このようにして行う芯
出し作業は、通常１日ないし１日半を要し、熟練者であ
っても半日を要している。

更に、Ｖブロックを使用したチャック装置の致命的な欠
点は、前工程においてワークのクランプ部の外径寸法に
バラツキが生じている場合には、この寸法バラツキによ
ってワークの芯の高さが変化するために、加工後におい
てワークに偏心量のバラツキが生ずると共に、偏心量の
異なるワークを加工する場合には、Ｖブロックを含めて
チャック装置全体を新規に製作する必要が生じ、このた
めにコストが多大となることである。

これに対して、コレットチャックによれば、ワークの外
径寸法にバラツキがあっても、偏心量には全く影響を及
ぼさないと同時に、単に引張力及び押付力を作用させる
のみでワークを簡単に着脱できるので、上記したＶブロ
ック方式に比較して優れていることは理論上明白であ
る。

例えば、コレットチャックでワークを把持して、その偏
心部を加工するチャック装置の一つとして、特公昭57−
57201号公報に開示されているものがある。これは、ワ
ークの偏心部の偏心量に応じて、コレットチャックを自
身の軸心と直交する方向に移動させるものである。そし
て、コレットチャックの締付け、及びその解除を行うた
めの操作ロッド（ドローバー）とコレットチャックとが
ドローバーチューブ内において連結部材を介して遊嵌状
態（所定の隙間がある状態）で連結されていて、ワーク
の偏心量に応じて、ドローバーチューブに対してコレッ
トチャックが該チューブの半径方向に移動する構成であ
るので、操作ロッドの力線とコレットチャックの軸心と
にずれが生じて、コレットチャックに偶力のモーメント
が作用し、この結果、コレットチャックの軸心がずれ
て、加工精度が低下する欠点がある。

このように、コレットチャックの軸心と、該コレットチ
ャックの締付け、及びその解除を行うためのドローバー
の軸心とがずれている構成のものでは、コレットチャッ
クの締付け、及びその解除時において、該コレットチャ
ックに偶力のモーメントが作用する。そして、この偶力
のモーメントがコレットチャックに対して繰り返して作
用すると、その軸心がずれて、加工精度の維持が図れな
いという不可避な問題を有している。

これが原因で、理論上優れているコレットチャックを使
用したチャック装置が出現していないのが実情である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、本発明の課題は、偶力に基くモーメントが繰り
返して作用しても心ずれを起こさないようなコレットチ
ャックを使用したチャック装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係わるチャック装置は、中空状のスピンドルの
先端に取付けられた面板に、ワークの偏心方向を含む互
いに直交する二方向に移動可能にして装着されたチャッ
ク本体と、該チャック本体のチャック穴に挿入されるコ
レットチャックと、前記チャック本体の背面側に配置さ
れて、該コレットチャックの後端部に一体に連結され、
自身の先端部に設けられた嵌合部と該チャック本体の後
端部に設けられた嵌合部とが互いに嵌合されて、該チャ
ック本体に対して前記コレットチャックの軸方向に移動
可能になっている連結部材と、ドローバーの先端に取付
けられて、スピンドルの中空部にスライド可能に嵌合さ
れたスライダーと、から成り、前記連結部材がワークの
偏心方向を含む互いに直交する二方向に移動可能なよう
に、該連結部材と前記スライダーとが連結されているこ
とを特徴としている。

〔発明の作用〕

ドローバーの引張力及び押付力は、スライダー及び連結
部材を介してコレットチャックに伝達される。

ここで、連結部材の先端部の嵌合部と、チャック本体の
後端部の嵌合部とが互いに嵌合されて、連結部材は、チ
ャック本体に対してコレットチャックの軸方向に移動可
能になっているため、連結部材の軸心は、コレットチャ
ックの軸心と常に一致している。そして、コレットチャ
ックは、この連結部材によって直接に引っ張られたり、
押し付けられたりするので、コレットチャックに偶力の
モーメントが作用することはない。

一方、ワークの偏心部を加工する際には、ドローバーの
軸心と、連結部材の軸心（コレットチャックの軸心と同
じ）とは、ワークの偏心量だけずれているので、この連
結部材に偶力のモーメントが直接に作用する。

しかし、上記したように、連結部材の軸心が、コレット
チャックの軸心に対してずれることはない。

このようにして、ワークの偏心部の加工時において発生
する偶力のモーメントは、コレットチャックに作用せず
に、連結部材に直接作用し、しかもこの連結部材は偶力
のモーメント作用しても、その軸心がずれない構造にな
っているため、この連結部材によって直接に引張力及び
押付力を加えられるコレットチャックの軸心は、ずれな
いのである。

〔実施例〕

以下、実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。

第１図は、本発明に係わるチャック装置の正面図であ
り、第２図は、同じく平面図であり、第３図は、第１図
のＡ−Ａ線断面図である。これらの図において、主軸台
１に軸受２を介して中空状のスピンドル３が軸心を水平
にして回転可能に支承され、このスピンドル３の先端面
に固定ボルト４を介してフランジ５が装着され、更にこ
のフランジ５の前面に固定ボルト６を介してリング状の
面板７が装着され、この面板７の前面に固定ボルト８を
介してチャック本体９が固定されている。

チャック本体９は、中心部にコレットチャック11を装着
するためのテーパー部としてストレート部が接続したチ
ャック穴12が形成され、把持する偏心ワークＷの偏心方
向Ｘに沿って長穴状となった複数個のボルト穴13が設け
られている。チャック本体９のチャック穴12にコレット
チャック11が挿入されて装着され、前記ボルト穴13に挿
入した複数本の前記固定ボルト８によってチャック本体
９は面板７に固定される。

固定ボルト6,8によって一体に連結された前記フランジ
５と、面板７と、チャック本体９の内部には空所14が形
成され、前記コレットチャック11と、後述のスライダー
18とを連結するための連結部材15が前記空所14に配設さ
れている。この連結部材15は、第５図で斜視図で示され
るように、先端部分に、前記チャック本体９の背面部に
形成された嵌合凸部9aと嵌合する嵌合凹部15aが形成さ
れ、後端部分に、スライダー18の長穴18a（第６図参
照）に係合される係合部15bが設けられ、中央部に、コ
レットチャック11のストレート部と螺合する雌ねじ部15
cが設けられた構成である。チャック本体９の背面に
は、ノッチ16が一体に取付けられ、前記連結部材15に設
けられたノッチ挿入穴15dに前記ノッチ16が挿入されて
いる。偏心ワークＷの後端部にはキー溝17が形成されて
いて、チャック本体９に装着されたコレットチャック11
に偏心ワークＷを挿入すると、後端面がノッチ16に当接
して軸方向の固定位置が定められると同時に、後端部に
形成されたキー溝17にノッチ16の突起部16aが挿入され
て円周方向の固定位置が定められるようになっている。

スピンドル３の中空部3aにはスライダー18がスライド可
能に嵌合され、このスライダー18がドローバー19の先端
に取付けられ、第４図に示されるように、スライダー18
の先端部に設けられた長穴18aに前記連結部材15の係合
部15bが挿入されて係合され、これにより連結部材15
は、前記チャック本体９と同様に、スライダー18に対し
て偏心ワークＷの偏心方向Ｘに大きく移動可能になって
いると共に、その偏心方向Ｘと直交する方向Ｙに沿って
も僅かに移動可能となっている。

連結部材15の先端部に設けられた嵌合凹部15aに、チャ
ック本体９の背面側に設けられた嵌合凸部9aが嵌合さ
れ、これによりチャック本体９のチャック穴12の軸心
と、連結部材15の軸心とがずれないようにしてある。コ
レットチャック11におけるチャック本体９の背面側に突
出した部分が連結部材15の雌ねじ部15cに螺合されて、
両者が一体となっている。連結部材15は廻止めピン21に
よってチャック本体９に対して廻らないようになってい
る。なお、第３図において、22はコレットチャック11が
チャック本体９に対して廻るのを防止するための廻止め
ピンを示す。

また、前記面板７における偏心ワークＷの偏心方向Ｘに
沿った両端部分、及びこれと直交する方向Ｙに沿った両
端部分には、それぞれチャック本体９の位置決めを行う
ための位置決めボルト23a,23bが装着されている。即
ち、面板７における偏心ワークＷの偏心方向Ｘに沿った
両端部分には、デッドストッパー24を介して位置決めボ
ルト23aが装着されており、面板７における偏心ワーク
Ｗの偏心方向Ｘと直交する方向Ｙに沿った両端部分に
は、チャック本体９の両側面に当接させるためのガイド
板25が配置され、このガイド板25に位置決めボルト23b
が螺合されている。このガイド板25は、固定ボルト26を
介して面板に固定される。そして、面板７にチャック本
体９を固定している固定ボルト８を緩め、各位置決めボ
ルト23a,23bの進退によりチャク本体９を偏心ワークＷ
の偏心方向Ｘ及びこれに直交する方向Ｙに移動させて、
偏心ワークＷの芯出しを行うようになっているが、この
芯出し方法は、本発明とは直接的には関連はないので、
これ以上の詳細説明は行わない。

このため、ドローバー19を引っ張って、その引張力をス
ライダー18及び連結部材15を介してコレットチャック11
に伝達すると、コレットチャック11のテーパー部の縮径
により締付力が発生して、偏心ワークＷが把持されると
共に、ドローバー19を押し付けると、コレットチャック
11のテーパー部の拡径により締付解除力が発生して、把
持されていた偏心ワークＷがコレットチャック11から開
放される。

ここで、偏心ワークＷの偏心部Waの芯出しを行って、こ
の部分を加工する場合に、上記のようにしてドローバー
19の引っ張ることにより、コレットチャック11に締付力
を発生させて偏心ワークＷを把持すると、その都度、連
結部材15の部分に偶力に基くモーメントが作用する。

即ち、本発明においては、チャック本体９の背面側に配
置された連結部材15が該チャック本体９に対してコレッ
トチャック11の軸方向に移動可能なように、連結部材15
の嵌合凹部15aにチャック本体９の嵌合凸部9aを嵌合さ
せて、チャック本体９のチャック穴12の軸心と、連結部
材15の軸心とがずれないような設計にしてあって、コレ
ットチャック11は、この連結部材15によって直接に引っ
張られるので、偶力のモーメントは、コレットチャック
11に作用せずに、前記連結部材15に作用するのである。

そして、偶力のモーメントが作用する連結部材15の先端
部は、チャック本体９の後端部にコレットチャック11の
軸心方向に移動可能となって連結されているので、この
連結部材15に偶力のモーメントが作用しても、その軸心
がずれることはない。

このようにして、ワークＷの偏心部Waの加工時において
発生する偶力のモーメントは、コレットチャック11に作
用せずに、連結部材15に直接作用し、しかもこの連結部
材15は、偶力のモーメントが作用しても、その軸心がず
れない構造になっているので、この連結部材15によって
直接に引張力及び押付力を加えられるコレットチャック
11の軸心は、全くずれないのである。

また、チャック本体に対して連結部材がコレットチャッ
クの軸方向に移動可能なように両者を嵌合部を介して互
いに嵌合する構造は、上記実施例とは逆にチャック本体
に嵌合凹部を設け、連結部材に嵌合凸部を設けるように
してもよい。

なお、第１図ないし第３図において27は、研削砥石を示
し、28は、チャック本体９の回転停止位置を検出するた
めの近接スイッチを示し、29は、この近接スイッチ28に
よって検知されるドッグを示す。

〔発明の効果〕

このように、本発明に係わるチャック装置によれば、ワ
ークの偏心部の加工時において発生する偶力のモーメン
トは、コレットチャックに作用せずに、このコレットチ
ャックを直接に引っ張ったり、押し付けたりする連結部
材に直接に作用し、しかもこの連結部材は、その前端部
がチャック本体の後端部にコレットチャックの軸心方向
に移動可能なように嵌合されて、該連結部材の軸心がず
れない構造になっているので、この連結部材によって直
接に引張力及び押付力を加えられるコレットチャックの
軸心は、全くずれないのである。

この結果、多数介の使用によっても、ワークの偏心部の
加工精度は、当初のままに維持されて、全く低下しな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係わるチャック装置の正面図、第２
図は、同じく平面図、第３図は、第１図におけるＡ−Ａ
線断面図、第４図は、第３図におけるＢ−Ｂ線断面図、
第５図は、連結部材15の斜視図、第６図は、スライダー
18の斜視図、第７図は、Ｖブロックを使用した従来のチ
ャック装置の正面図、第８図は、同じく右側面図であ
る。 本発明を構成している主要部分の符号の説明は以下の通
りである。 W:偏心ワーク、X:偏心ワークの偏心方向 Y:偏心ワークの偏心方向と直交する方向 3:スピンドル、3a:スピンドルの中空部 7:面板、9:チャック本体 9a:チャック本体の嵌合凸部（嵌合部） 11:コレットチャック、12:チャック穴 15:連結部材 15a:連結部材の嵌合凹部（嵌合部） 18:スライダー、19:ドローバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中空状のスピンドルの先端に取付けられた
   面板に、ワークの偏心方向を含む互いに直交する二方向
   に移動可能にして装着されたチャック本体と、 該チャック本体のチャック穴に挿入されるコレットチャ
   ックと、 前記チャック本体の背面側に配置されて、該コレットチ
   ャックの後端部に一体に連結され、自身の先端部に設け
   られた嵌合部と該チャック本体の後端部に設けられた嵌
   合部とが互いに嵌合されて、該チャック本体に対して前
   記コレットチャックの軸方向に移動可能になっている連
   結部材と、 ドローバーの先端に取付けられて、スピンドルの中空部
   にスライド可能に嵌合されたスライダーと、 から成り、前記連結部材がワークの偏心方向を含む互い
   に直交する二方向に移動可能なように、該連結部材と前
   記スライダーとが連結され、前記スピンドルと前記コレ
   ットチャックとの各軸心の平行を維持して、ドローバー
   の引張力及び押付力をスライダー及び連結部材を介して
   コレットチャックに伝達して、該コレットチャックに締
   付力及び締付解除力を発生させるように構成されている
   ことを特徴とする円筒研削盤におけるコレットチャック
   を使用したチャック装置。