JPH08215906A

JPH08215906A - フィンガーチャック

Info

Publication number: JPH08215906A
Application number: JP4612495A
Authority: JP
Inventors: Teruo Hanai; 輝男花井
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 1995-02-09
Filing date: 1995-02-09
Publication date: 1996-08-27
Anticipated expiration: 2016-07-11
Also published as: JP3186036B2

Abstract

(57)【要約】【目的】フィンガチャックの把持レバーによるワーク
の把握状態をノギス等の測定具を使用せずに検知できる
ようにする。【構成】チャック本体１内のスパイダー１２の移動で
把持レバー２５に設けた長孔２８とこれに嵌入されるチ
ャック本体１のガイドピン２９の係合を介して把持レバ
ー２５を開閉し、ワークＷを把持、解放する。ワークＷ
を正常に把握した状態のときに、前部ボディ前端面３ｂ
と対向する位置の把持レバー２５の側面に所定幅の凹部
３７を設け、この凹部３７内に前部ボディ前端面３ｂが
位置しているかどうかで、把持状態を把握する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、把持レバーのワーク
の把握状態をノギス等の測定具を使用しないで検知でき
るフィンガーチャックに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のフィンガーチャックとして例えば
実開平６−３３６０８号公報に開示されたものがあり、
これはチャック本体内のスパイダーに把持レバーを揺動
自在に支持し、この把持レバーに設けた傾斜及び水平ガ
イド部からなるくの字形の長孔とチャック本体に支持し
たガイドピンを係合させてスパイダーの移動により長孔
がガイドピンに案内されて把持レバーを揺動さると共
に、軸方向に移動してチャック本体との間でワークを把
持し、或いは解放するようにしてある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のフィンガー
チャックでは、チャック本体内部にドロースリーブと一
体連結してある支持軸にスパイダーが球面座を介して三
次元的に傾動可能に取り付けられており、ドロースリー
ブと共にスパイダーが後退することにより把持レバーが
ワークを把握するが、ワークの把握時、ワークに偏肉が
あるときには、スパイダーが傾動して、各把持レバーが
ワークを確実に把握するようになっていた。

【０００４】従って、このようなフインガーチャックで
は、ワークの、把持レバーに把持される部分の厚みが、
ある把持レバーに対応する部分では予定されている厚み
であり、ほかの把持レバーに対応する部分では予定され
ている厚みより薄い、というような場合には、予定され
ている厚みを持つワーク部分に対しては、把持レバーは
予め予定されている正常な把握範囲内で確実に把持する
が、他の部分はそのときには、まだ把持レバーが把持し
ておらず、その後、前述のスパイダーの傾動により残り
の把持レバーが予定されているより厚みの薄い部分を把
持しようとする。しかし、予定されている厚みより薄い
部分を把持しようとすると、その薄さの程度によって
は、長孔の前端縁にガイドピンが当接して把持レバーは
正常な把握範囲を越え、それ以上把持レバーが軸方向に
後退できず、その結果、薄い部分に対応する把持レバー
はワークに接触するか、あるいは、小さなクランプ力で
把持することしか出来ず、ワークを回転させると、クラ
ンプ力不足により切削に伴ってワークがスリップした
り、最悪の場合には飛び出してしまう事故が発生する。
また、所定の厚みのワークを把持する場合でも、ワーク
と把持レバーの間に切粉が噛み込んでクランプが行われ
るような場合には、ワークを直接クランプするときの正
常な把握位置より手前の位置までしか把持レバーが移動
できず、把持レバーが直接ワークをクランプしていない
関係で、把持レバーの把握力がワークに確実に伝達され
ず、やはり、不十分なチャック状態となって、前述した
と同様にワークスリップなどの問題が生じる。

【０００５】特に、前述のくの字の長孔を持つものにお
いては、このような切粉の噛み込みの結果、クランプ時
にガイドピンが、把持レバーの傾斜ガイド部と水平ガイ
ド部との交点に位置してしまうと、ガイドピンにより長
孔の前記交点部分に過大な荷重がかかって、その部分が
欠けて機能低下をもたらす問題や、また、ガイドピンが
傾斜ガイド部に位置してクランプした場合には、チャッ
ク回転中に把持レバーにかかる遠心力と傾斜ガイド部の
傾斜の作用により、把持レバーが開きやすく、クランプ
力の低下を招くといった問題もあった。このような理由
により、こうしたフィンガーチャックでは、クランプ時
に長孔の前端近くにガイドピンが位置していないか、あ
るいは、傾斜ガイド部にガイドピンが位置していない
か、というように、クランプ時のガイドピンが長孔に対
して一定の範囲内にあって、把持レバーが正常なワーク
把握状態にあるかどうかを作業者がノギスやゲージ等の
測定具により、チャック本体前端面から把持レバー前端
までの長さ（即ち把持レバーの突出長さ）によって計測
していたが、ワークを加工する度にこのような作業を、
チャックの各把持レバーの夫々について行うことは、極
めて煩わしいという問題があった。本発明の課題は、把
持レバーの把握状態をノギスやゲージなどの測定具を使
用することなく知ることのできるフィンガーチャックを
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題の解決のため
に、請求項１ではチャック本体内のスパイダーの移動に
よって、把持レバーに設けた長孔とこれに嵌入されるガ
イドピンの係合を介して前記把持レバーを開閉してワー
クを把持開放するフィンガーチャックにおいて、チャッ
ク軸線方向に不動の部分に把持レバーの移動を検知する
ための基準を設け、把持レバーには、この基準との相対
位置によってその把持状態を知るためのマーキングを設
けたことを特徴とする。請求項２では基準がチャック本
体と一体であり、把持レバーには、把持レバーが正常把
握状態のときに前記基準と対向する位置に目視用のマー
キングが設けてあることを特徴とする。請求項３ではマ
ーキングが把持レバー側面に半径方向に沿って形成され
た所定幅の凹部であることを特徴とする。請求項４では
基準が不動部分に設けたマーキング検出用のセンサーで
あり、把持レバーには、センサーが検知可能なマーキン
グが設けてあることを特徴とする。

【０００７】

【作用】請求項１のフィンガーチャックでは、ワークを
把握したときの把持レバーの把握状態を把持レバーの移
動を検知するための基準とマーキングの相対位置によ
り、把握状態を知ることができ、従来、その確認のため
に使用していたノギスやゲージ等の測定具を必要としな
くなる。また、請求項２、３により、マーキングと基準
の相対位置によって、正常把握状態であるかどうかを作
業者が目視により検知することができる。また、請求項
４では、把握状態をセンサーにより検出するので、作業
者が目視でチェックしなくても良く、把握状態のチェッ
クの自動化を図ることができ、作業者の負担が軽減され
る。

【０００８】

【実施例】次に図面において、本願のフィンガーチャッ
クの実施例について説明する。図１〜図４において、チ
ャック本体１は後部ボディ２と前部ボディ３から成り、
これらは取付ボルト４で固定されて一体で、後部ボディ
２が取付ボルト５によって工作機械のスピンドルＳに固
着されている。後部ボディ２の中心部に形成されたガイ
ド孔６には、スピンドルＳ側のアクチュエータ（図示省
略）に連結されるドロースリーブ８が軸線Ｘ方向へ摺動
自在に挿入されている。

【０００９】ドロースリーブ８には支持筒１１が一体連
結してあり、支持筒１１の前方突出部分にはスパイダ１
２が挿通されている。スパイダ１２と支持筒１１の大径
部１１ａとの間には球面座１３が介装され、この球面座
１３を介しスパイダ１２はドロースリーブ８に対し三次
元的に傾動自在に支持されている。支持筒１１の大径部
１１ａは、受止部材１４の支持孔１４ａに摺動自在に挿
入され、その支持孔１４ａには軸線Ｘ方向にキー溝１５
が形成され、大径部１１ａと一体のキー１６がキー溝１
５に係合するすることによってドロースリーブ８が回り
止めされている。受止部材１４は前部ボディ３の中心部
に形成された支持孔１７に嵌入され取付ボルトで固定し
てある。

【００１０】又、受止部材１４前側の前部ボディ３前側
中央部には内側ボディ１８が固着されている。内側ボデ
ィ１８の前面にはアルミホイール等のワークＷの中央孔
ＷＨの把持及び開放を行うための３個の爪１９を有する
内側クランプ装置２０が設けられている。なお、前部ボ
ディ３の前面には等ピッチでワークＷを前方へ押圧する
プッシャー２１（図２に示す）が配設してある。

【００１１】次に把持レバー２５について説明する。前
記スパイダー１２の外周を３等分する位置に放射方向に
延びる基部１２ａが後部ボディ２の開口部２ａを貫通し
てチャック本体１の外方へ突出している。図３に示すよ
うにこの基部１２ａと対向する前部ボディ３の部分には
放射方向の切り込み３ａが設けられており、連結ピン２
６で基端をスパイダー１２の基部１２ａに枢着された把
持レバー２５がこの切り込み３ａを通ってチャック本体
１の前面に延びている。連結ピン２６は基部１２ａに締
着された係止プレート２７により軸方向の抜け止めがな
されている。

【００１２】把持レバー２５には中間部にくの字形に屈
曲した長孔２８を設け、切り込み３ａを横断するように
前部ボディ３に設けたガイドピン２９がこの長孔２８に
摺接自在に嵌装されている。この長孔２８はクランプ状
態において、軸線Ｘ方向となる水平ガイド部２８Ａとこ
の水平ガイド２８Ａから内側へ斜めに延びる傾斜ガイド
部２８Ｂとを有しており、スパイダー１２が後退して、
予定された厚さのワークを把持した状態にあるとき水平
ガイド部２８Ａにガイドピン２９が位置するようになっ
ている。また、くの字形の長孔２８の端部には、把持レ
バー２５の前後動により、ガイドピン２９と長孔２８の
間に入り込んだ切粉を外部へ滑り落して排出するため
に、図４のように把持レバー２５の厚み方向の中心から
側面へ向かって拡がる傾斜した切粉排出面３１、３２が
形成されている。また、把持レバー２５の先端にはワー
クＷの外周縁の形状に合わせた形状の先端を有するフィ
ンガ爪３５が締着固定されている。又、チャック本体１
の前部ボディ３にはフィンガ爪３５との間でワークＷを
把持するようにしたクランプベース３６が固着され、こ
のクランプベース３６は把持レバー２５と対応する部分
が切欠部３６ａとして切欠いてある。この切欠部３６ａ
には切粉排出用の一対の切り欠き部３６ｂが外方を開口
され把持レバー２５の切粉排出面３１，３２からの切粉
の排出を容易にしている。

【００１３】チャック軸線方向に不動の部分、ここでは
チャック本体１の前部ボディ前端面３ｂが把持レバー２
５の移動を検知するための基準に設定してあり、把持レ
バー２５の両側面には把持レバー２５が正常把握状態の
ときに、前部ボディ前端面３ｂと対向する位置に目視で
把握位置を確認可能なマーキングとして、半径方向（水
平ガイド部２８Ａと直交する方向）に沿って所定幅Ｈの
凹部３７が形成されている。把持レバー２５の正常把握
状態とは、予定されている厚さのワークＷ（一定の許容
厚み誤差がある）を把持したときの状態であり、レバー
２５の軸方向位置で示され、この時のガイドピン２９と
長孔２８との相対位置関係は、予定されているワークの
内、厚みの薄いものをクランプしたときに、ガイドピン
２９が水平ガイド部２８Ａの前端縁との間に、所定の余
裕隙間Ｌをもつ一方のクランプ限界位置Ａに位置し、ま
た、予定されているワークの内、厚みの厚いものをクラ
ンプしたときに、ガイドピン２９が傾斜ガイド部２８Ｂ
を昇り切って水平ガイド部２８Ａに入り込んだ他方のク
ランプ限界位置Ｂに位置するようになっており（そのよ
うに長孔２８の形状、長さが設定してある。）、クラン
プ限界位置Ａ、Ｂ間の距離Ｈが、前記凹部３７の幅に一
致しており、凹部３７の軸線方向前方縁３７ａが限界位
置Ａに対応し、軸線方向後方縁３７ｂが限界位置Ｂに対
応している。前記の余裕隙間Ｌはチャックのサイズによ
っても異なるが、数ｍｍ（１〜１５ｍｍ、一般的には１
〜５ｍｍ、好ましくは４〜５ｍｍ）程度である。従っ
て、水平ガイド部２８Ａに対し限界位置Ａ、Ｂ間にガイ
ドピンが２９があるときは、把持レバー２５はワークを
安全確実に把握できる正常把握状態にあるのであり、こ
のとき、凹部３７は前部ボディ前端面３ｂに重なること
になる。また、本実施例の把持レバー２５では、浸炭焼
入前に把持レバー２５の側面に凹部３７を設け、焼入れ
後、側面の他の部分を研削して光沢表面とすることによ
り、凹部３７には焼入れ時の変色が残るので、光沢表面
との変色の違いにより、離れた位置からでも目視により
凹部３７をはっきり判別できる。

【００１４】次に上記のように構成された本実施例の動
作について説明する。ワークＷを加工するためドロース
リーブ８がアクチュエータによって後方に引かれると、
想像線で示す位置にあったスパイダー１２が後退して、
３つの把持レバー２５は、くの字形の長孔２８がガイド
ピン２９に案内されて半径方向内側に閉じると共に後方
へ移動してワークＷを把握する。この時、把持レバー２
５によるワークＷの把握状態は、各レバー２５の夫々に
おいて前部ボディ前端面３ｂが凹部３７内に位置してい
れば、正常な把握状態であることが目視により確認でき
る。従って、この状態では、ガイドピン２９が水平ガイ
ド部２８Ａ上に位置しており、しかも、クランプ限界位
置Ａ（ストローク端位置）にもないのでワークは確実に
クランプされており、チャックを回転して加工を行って
も、把持レバー２５が開いたり、把持レバー２５のクラ
ンプ力不足でワークが飛び出したりする事故が未然に防
止される。

【００１５】次に他の実施例について説明する。図６の
ように本願出願人の考案による「フィンガーチャック」
が特開平５−２６１６０８号公報に開示されている。図
６の図示しない部分は、前記実施例と略同一構成である
ので説明を省略する。このフィンガーチャックはボディ
本体１内のスパイダー１２に球面座金３９とナット４０
により軸線方向に前進後退自在なドローバー４１の一端
が連結され、ドローバー４１の他端には軸線に対して傾
斜した把持レバー２５の長孔２８Ｃに摺接自在に嵌装さ
れたガイドピン２９が軸支されている。把持レバー２５
は、前部ボディ３と一体のナックル３８に連結ピン２６
Ａによって揺動自在に取付けられ、その連結ピン２６Ａ
を中心にして前後に分割された把持レバー２５の前側部
分と後側部分との質量が略同じ大きさになっており、把
握の際、回転等による、把握力の低下がほとんど発生し
ない。このような構成のフィンガーチャックでは、図６
の様に把持レバー２５の側面に前記実施例と同様に正常
把握状態のときに、ナックル３８の前端面３８ａ（基
準）と対向する位置に把握状態を相対位置によって確認
するためのマーキングとして所定の大きさの円形凹部３
７ａが設けられている。本実施例では、クランプすると
きに、ガイドピン２９と長孔２８Ｃの下端２８ｄとの間
に、前記実施例と同様な余裕隙間を生じるクランプ限界
位置より手前（アンクランプ側）にガイドピン２９が相
対的に位置しているかどうかで正常把握状態が判別され
るように円形凹部３７ａの位置、大きさが設定されてい
る。従って、このフィンガーチャックでは、ナックル３
８の端面３８ａが円形凹部３７内にあり、円形凹部３７
が見えている間は正常な把握状態であることを示してい
る。

【００１６】尚、図５において、凹部３７に代えて夫々
の把持レバー２５の側面にマーキングとして幅Ｈの磁性
体を埋め込み、チャック軸線方向に不動の部分である工
作機械のフレームに夫々のマーキング検出用のセンサー
４２としてマグネットセンサーを設けてもよい。センサ
ー４２は、センサー４２を磁性体３７と対向する位置へ
移動するシリンダ等の移動装置４３に取付けられてい
る。チャック本体１は加工前のワークＷの把握時に、セ
ンサー４２が待機位置から把持レバー２５側面と対向す
る位置に突出できる所定回転位置に停止しており、セン
サー４２は、移動装置４３により磁性体の対向位置に移
動し、磁性体の感知の有無により、ワークＷの把握状態
を検知する。

【００１７】このように、マーキングを設け、目視やセ
ンサーにより把持レバーのワークの把握状態を検知可能
にすることにより、従来ノギス等により行っていた把握
状態の確認作業がなくなり、作業者の作業の負担が軽減
できる。また、マーキングを把持レバーに設け、前部ボ
ディ前端面を基準としたものでは、ワーク変更に対応す
るときには把持レバーを交換するだけでよく、その他の
部分を改造する必要がないので従来通りの設備を使用可
能で経済的である。更に、センサーで確認するもので
は、作業者のチェック忘れが防止でき、その信号を工作
機械の制御に利用できる。

【００１８】尚、把持レバーに設けたマーキングは、凹
面段差のほか、刻み線、刻印文字、ペイント着色、プラ
スチックなどの埋め込み等でもよく、チャック軸線方向
に不動の部分に把持レバーの移動を検知するための基準
を設け、この基準との相対位置によってその状態をしら
せるものであれば何ら差し支えない。また、把持レバー
の把握位置を確認するため、把持レバーに凸面段差を設
け、近接スイッチで感知したり、距離センサーにより、
マーキングと把持レバーの段差を感知したり、ＣＣＤカ
メラによる画像認識により感知する等によって把握状態
を検出してもよく、マーキングの位置もセンサーが感知
できる位置であれば把持レバーのどの部分に設けてもよ
く、基準となるセンサーはマーキングが検出しやすい場
所であればチャック本体でも工作機械でも設置しやすい
場所で構わない。

【００１９】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
ノギス、ゲージなどの測定具により測定する必要が無く
なる。また、請求項２の発明によれば、作業者が目視に
より、チャックによるワークの把握状態が判る上に、こ
のようにチャックに目視用のマーキングを設けた把持レ
バーを用いれば、ワーク変更に対応して把持レバーのみ
を交換すればよいので、チャック自体を改造する必要が
ない。また、請求項３の発明によれば、マーキングが把
持レバー側面に半径方向に沿って形成された所定幅の凹
部であるので、簡単に設けることができ、フィンガーチ
ャックの構造は従来どおりでよい。また、請求項４の発
明によれば、作業者によるワークの把握状態の確認を省
ける。更に、請求項１〜４により、ワークの把握状態を
確認するので、ワークの加工を安全に行える利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の把持レバーを装着したフィンガチャッ
クの断面図である。

【図２】図１のフィンガチャックの正面図である。

【図３】図１のIII視拡大図である。

【図４】把持レバーの平面図である。

【図５】本願の要部拡大図である。

【図６】他の実施例の説明図である。

【符号の説明】

１チャック本体、１２スパイダー、２５把持
レバー、２８くの字形の長孔、２８ｃ長孔、２
９ガイドピン、３７マーキング、４２センサ
ー、Ｗワーク、Ｘ軸線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チャック本体内のスパイダーの移動によ
って、把持レバーに設けた長孔とこれに嵌入されるガイ
ドピンの係合を介して前記把持レバーを開閉してワーク
を把持開放するフィンガーチャックにおいて、チャック
軸線方向に不動の部分に把持レバーの移動を検知するた
めの基準を設け、把持レバーには、この基準との相対位
置によってその把持状態を知るためのマーキングを設け
たことを特徴とするフィンガーチャック。
【請求項２】基準がチャック本体と一体であり、把持
レバーには、把持レバーが正常把握状態のときに前記基
準と対向する位置に目視用のマーキングが設けてあるこ
とを特徴とする求項１記載のフィンガーチャック。
【請求項３】マーキングが把持レバー側面に半径方向
に沿って形成された所定幅の凹部であることを特徴とす
る請求項２記載のフィンガーチャック。
【請求項４】基準が不動部分に設けたマーキング検出
用のセンサーであり、把持レバーには、センサーが検知
可能なマーキングが設けてあることを特徴とする請求項
１記載のフィンガーチャック。