JPH09239607A - フェースクランプチャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークＷ前面のチャッキング位置ｃを基準と
してチャッキングする。 【解決手段】 チャック本体１１前面周囲等間隔の３個
の押圧子３０とトップジョー１８とによってワークＷを
チャッキングする。トップジョー１８は、回転軸１４、
アクチュエータ１３、軸１２を介してドローバーにより
回転した後、真直ぐ引込むが、その引込みはｅ端面で正
確な位置で規制されている。このため、チャッキング位
置ｃは常に位置決めされて基準となる。押圧子３０はば
ね３２によって付勢されており、その力に抗してワーク
Ｗを押圧子３０に当てがい、トップジョー１８を回転し
た後、定位置まで引込ませてワークＷ前面に当てがう。
この状態で、外周把握機能をもったチャック２４でセン
ターリングをした後、ピストン３１に油圧を導入して、
押圧子３０とトップジョー１８とによってワークＷは強
固にチャッキングする。このとき、トップジョー１８の
チャッキング位置ｃは一定のため、この位置ｃが基準と
なってチャッキングされ、この状態で加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワークをその前
後面で挟持してチャッキングするフェースクランプチャ
ックに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のフェースクランプは実開平６−
３５０５号公報等に開示され、そのチャッキング構造の
概略は、図４に示すように、旋盤の主軸に固着されるチ
ャック本体１の前面に、その軸心周り等間隔に回転軸２
を突出かつ回転自在に取付け、その各回転軸２の先にト
ップジョー３を設けたものである（後述の実施形態参
照）。

【０００３】このチャックによって、ワークＷをチャッ
キングするには、同図のごとく、所要厚のストッパー４
をチャック本体１前面にボルト止めし、このストッパー
４にワークＷの後面を当てがった後、同図矢印のごと
く、回転軸２を回転するとともに引き込んで、トップジ
ョー３をワークＷの前面に圧接し、ストッパー４とトッ
プジョー３でもってワークＷを挟持してチャッキングす
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記フェースクランプ
チャックにおいては、回転軸２を引き込んでチャッキン
グするため、そのチャッキング時の基準面はストッパー
４の前面４ａとなる。

【０００５】しかしながら、ワークＷの形状によっては
ストッパー４の前面４ａ側を基準面、すなわちワークＷ
の後面側を基準面にし得ない場合がある。例えば、歯車
Ｗなどにおいて、その内径面７が傾斜していると、その
内径面７を切削する場合、同図のごとく、その内径面７
は外側に広がる形状が好ましい。なぜなら、切削時、バ
イトを軸方向の移動（ａ矢印）につれて外側に徐々に移
行する方が切削し易く、また、内径寸法も測定し易いか
らである。逆に、内側（ストッパー４側）に広がる傾斜
面であると、バイトはａ矢印方向の移動につれて内側に
徐々に移行することとなり、切削しにくいうえに、内径
面の後側が奥まることとなって、その内径寸法が測定し
づらいからである。

【０００６】したがって、同図（ａ）のワークＷのセッ
ト状態において、ワークＷの後面（ストッパー４側）に
凹凸があって、基準面とし得ない場合、ワークＷを裏返
しにして、同図のセット状態のワークＷ前面をストッパ
ー４に当接すればよいが、上記切削性、寸法測定の面な
どで問題が生じる。

【０００７】この発明は、上記実情の下、ワークＷのセ
ット時における、ワーク前面を基準にチャッキングし得
るようにすることを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、チャック本体前面に、前記主軸の軸心
周り、等間隔にワークチャック用トップジョーを取付
け、この各トップジョーを前記ワークＷの前面に圧接し
て、そのワークをチャッキングする、上述の周知のフェ
ースクランプチャックおいて、上記トップジョーのワー
クとの圧接位置が位置決めされたものであり、上記チャ
ック本体にその前面から突出可能な押圧子を設けて、そ
の押圧子により、前記ワークの後面を押し、そのワーク
を、トップジョーと押圧子によって挟持して、前記トッ
プジョーのワークとの圧接位置を基準にして、そのワー
クをチャッキングする構成としたのである（請求項
１）。

【０００９】このように構成すれば、押圧子の突出量に
よって、ワークの厚み変化に対応し、ワークの前面が加
工基準となったチャッキングがなされる。この際、ワー
ク前面は、予め基準面となり得る加工を施しておくこと
は勿論である。

【００１０】この構成において、上記チャック本体の軸
心周り等間隔に、その軸心方向の回転軸を設けて、この
回転軸に上記トップジョーを取付け、前記回転軸は、前
記トップジョーが上記圧接位置に位置したときより前記
軸心引込み方向に移動不能とし、上記主軸からの駆動力
によってその回転軸を回転させて、前記トップジョー
を、上記ワークとの圧接位置と、退逃位置に移動可能に
し、かつ、上記押圧子は前記主軸側からの駆動力によっ
て弾力をもって移動可能とした構成とし得る（請求項
２）。

【００１１】この際、その押圧子の弾力をもっての移動
は、例えば、押圧子を、ばねによってワークとの圧接方
向に付勢するとともに、押圧子に主軸側からの油圧又は
圧接空気を印加することによって一段と強い押圧力を得
ることができる（請求項３）。

【００１２】このように構成すれば、油圧等の印加を解
除した状態で、ワークを、その後面を押圧子に当てて押
し込み、その状態で、回転軸を回転させ、引込み構造の
ものであれば、引込んでトップジョーを圧接位置に位置
させる。このとき、ばねが圧縮し、押圧子が押されて、
押圧子とトップジョーによってワークが径方向に移動可
能な軽い押圧で挟持される。つぎに、ワークを芯出した
後、油圧又は圧縮空気を印加することにより、その挟持
が強固となって確実なチャッキングがなされる。

【００１３】また、上記トップジョーのワーク前面との
圧接位置と上記押圧子のワーク後面との圧接位置を、上
記主軸の軸方向同一軸上にすれば（請求項４）、ワーク
前後面の圧接（挟持）位置が一致して、前後面におけ
る、挟持力の偏位が生じず、安定かつ確実なチャッキン
グを行い得る。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１乃至図３に、この発明の一実
施形態を示し、チャッキング本体１１は、ベースプレー
ト１１ａとそのベースプレート１１ａにボルト止めされ
るケーシング１１ｂとから成る。チャッキング本体１１
には進退軸１２が中心を貫通しており、この進退軸１２
は、旋盤主軸からのドローバー１０がねじ込み連結され
て、そのドローバー１０によって前後に進退する。図中
ＯはＯリングである。

【００１５】進退軸１２にはアクチュエータ１３が嵌め
込まれて一体となっており、そのアクチュエータ１３の
腕１３ａの先端に回転軸１４の基端が連結されている。
その連結は、腕１３ａのヘリカル雌ねじ１３ｂと基端の
ヘリカル雄ねじ１４ａのねじ合わせによってなされてお
り、回転軸１４は、その軸方向が引込み規制され（詳細
は後述）、アクチュエータ１３が図１矢印のごとく進退
すると、そのねじ合わせによって回転する。回転軸１４
の基部にはばね１４ｂによって押圧された当て具１４ｃ
が進退自在に設けられており、このばね１４ｂにより、
当て具１４ｃがベースプレート１１ａに圧接して、常
時、回転軸１４に押圧力が付与される。図中、１３ｃは
アクチュエータ１３のストッパーで、アクチュエータ１
３がストッパー１３ｃに当接した時点で回転軸１４の回
転が終り、それ以後は真直ぐな引込み動作となる。１３
ｄはそのストッパー１３ｃの取付けナットである。

【００１６】回転軸１４は、そのケース１５がチャッキ
ング本体ケーシング１１ｂ前面にそのフランジ１５ｂを
介してボルト止めされており（図２参照）、このケース
１５を貫通してチャック本体１１前面に突出している。
その突出端に位置決めブッシュ１６が嵌められ、この位
置決めブッシュ１６がケース１５に回転自在かつ軸方向
の引込みをｅ位置で規制される様に支持されており、上
述のアクチュエータ１３の押出しによって、回転軸１４
は、数mm（直進代ｆ）前進した後、後述のトップジョー
１８が退避位置ｄになるまで回転する。その退避状態か
ら、アクチュエータ１３が引込まれると、回転軸１４
は、トップジョー１８が圧接位置ｃの軸上になるまで回
転し、位置決めブッシュ１６がケース１５のストップ面
ｅに密着するまで真直ぐに下がる。各回転軸ケース１５
はリング１５ａによって遠心力等で変形して位置精度が
悪くならないように、剛性を持たせている。

【００１７】また、回転軸１４の先端には前述のトップ
ジョー１８がボルト止めされており、回転軸１４の回転
に伴って、退逃状態ｄ（図２鎖線）と後述のワークＷチ
ャッキング状態（ワーク圧接状態ｃ、同図実線）との間
を９０度回転する。このため、アクチュエータ１３の進
退量は、トップジョー１８が後述の押圧子３０の前進分
プラス余裕分直進し、さらに９０度回転し得るように設
定する。トップジョー１８はピン１８ａによって位置決
めされている。なお、回転角はワークＷを出し入れしや
すい様に任意に決め得る。

【００１８】チャッキング本体１１のケーシング１１ｂ
前面中央にボス１９がボルト止めされ、このボス１９に
ピストン２０が摺動自在に嵌められている。ボス１９に
は主軸から２本の導管２１ａ、２１ｂが導かれており、
一方の導管２１ａからの圧縮空気によってピストン２０
が前方に移動させられる。また、ボス１９にはピストン
ケーシング２２が進退筒２３を介在して嵌められてお
り、このケーシング２２はチャック本体ケーシング１１
ｂ前面にボルト止めされている。図中、ｂはＯリングで
ある（以下、同じ）。

【００１９】ピストンケーシング２２の前面に弾性鋼又
はバネ鋼からなるダイヤフラム２４がボルト止めされて
おり、ピストン２０によって進退筒２３が図１矢印のご
とく押されてダイヤフラム２４の基部が押し上げられる
と、そのアーム部２４ａが図１鎖線のごとく外側に開
く。図中２４ｂはダイヤフラム２４後面周囲等間隔に設
けたバランスウエイトであり、この存在によって、回転
時の遠心力による把握力の減衰を相殺する。

【００２０】ボス１９の前面には押圧子支持筒２５がボ
ルト止めされ、その先端部周囲３等分位に、それぞれ３
個の嵌合子２６、その嵌合子間の３等分位に押圧子３０
が設けられている。嵌合子２６はばね２７によって支持
され、ダイヤフラム２４のアーム部２４ａにより治具２
８を介して押されると、主軸（チャッキング本体１１）
の軸心に向かって移動する。例えば、ワークＷが歯車で
あれば、その歯の谷間に嵌まり込み、歯車Ｗのピッチ円
と主軸中心を同心に保持する。アーム部２４ａが外側に
動けば、ばね２７によって嵌合子２６はその谷間から抜
け出る。

【００２１】押圧子３０は、上述のトップジョー１８の
ワークＷとの圧接位置ｃに向かって、チャック本体１の
軸方向に進退自在となっており、その後部にピストン３
１及びばね３２が設けられている。このため、ばね３２
によって、押圧子３０は、常時、圧接位置ｃを越えて突
出しており、ワークＷを当てて押し込み、進退軸１２を
引張り、トップジョー１８を圧接位置ｃまで下げた後、
上述の他方の導管２１ｂからの油圧によって、加工時の
切削力に負けない押付け力がワークＷに付与される。な
お、圧接子２６、押圧子３０の位置及び数は任意であ
る。

【００２２】この実施形態は以上の構成であり、いま、
例えば、歯車Ｗの内周面を切削（研削）する際には、ダ
イヤフラム２４を開くとともに、トップジョー１８を退
逃させた状態で、図１のごとく、歯車Ｗを押圧子３０に
当てて押し込み、トップジョー１８を回して引込ませ、
その先端を圧接位置ｃに位置させ、アーム部２４ａを閉
じて、嵌合子２６を歯車Ｗの外面に嵌める。このとき、
歯車Ｗは、その周囲複数の圧接子２６の嵌合によって同
芯が担保される。

【００２３】つぎに、油圧を押圧子ピストン３１に印加
し、押圧子３０を強い力で歯車Ｗの後面に圧接する。こ
れにより、歯車Ｗは、圧接位置ｃを基準にして、押圧子
３０とトップジョー１８によって挟持された強固なチャ
ッキングがなされる。この状態で、歯車Ｗ内周面を加工
し、終了すれば、上述の逆作用によって、歯車Ｗを取外
す。

【００２４】この実施形態では、センターリングを嵌合
子２６の嵌合でなしたが、例えば、図１鎖線のごとく、
軸心にばねによって外方に押されたセンターポンチ４０
を設けて、このポンチ４０先端をワークＷのセンター穴
に嵌めることによってセンターを出すようにすることが
できる。この際、ダイヤフラム２４の機構は必ずしも必
要でない。

【００２５】この発明においては、トップジョー１８の
回転機構、ワークＷの外周チャック（実施形態ではダイ
ヤフラム２４）機構は他の周知のものを採用し得ること
は言うまでもない。また、図１の回転軸１４とケース１
５の直進代ｆをなくし、回転のみを働かせる場合も、こ
の発明の目的を達せられるので、そのような軸方向に移
動しないものにも、この発明は採用し得る。

【００２６】

【発明の効果】この発明は以上のような構成としたの
で、ワーク前面を基準にして強固なフェイスチャッキン
グを行い得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の切断正面図

【図２】同実施形態の右側面図

【図３】同実施形態の要部分解斜視図

【図４】従来例の概略図であり、（ａ）は要部切断正面
図、（ｂ）は右側面図

【符号の説明】

１、１１ チャック本体 ２、１４ 回転軸 ３、１８ トップジョー ４ ストッパー １１ａ チャック本体ベースプレート １１ｂ チャック本体ケーシング １２ 進退軸 １３ 回転軸駆動用アクチュエータ １４ａ ヘリカルねじ １５ 回転軸ケース １６ 位置決めブッシュ １７ Ｏリング １８ トップジョー １９ チャッキングボス ２０ ダイヤフラム用ピストン ２２ ピストンケーシング ２３ 進退筒 ２４ ダイヤフラム ２５ 押圧子支持筒 ２６ 嵌合子 ２７ ばね ２８ 嵌合治具 ３０ 押圧子 ３１ 押圧子用ピストン ３２ 押圧子用ばね ４０ センターポンチ Ｗ ワーク（歯車）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋盤の主軸に固着されるチャック本体１
   １の前面に、前記主軸の軸心周り、等間隔にワークチャ
   ック用トップジョー１８を取付け、この各トップジョー
   １８を前記ワークＷの前面に圧接して、そのワークＷを
   チャッキングするフェースクランプチャックおいて、 上記トップジョー１８のワークＷとの圧接位置ｃが位置
   決めされたものであり、上記チャック本体１１にその前
   面から突出可能な押圧子３０を設けて、その押圧子３０
   により、前記ワークＷの後面を押し、そのワークＷを、
   トップジョー１８と押圧子３０によって挟持して、前記
   トップジョー１８のワークＷとの圧接位置ｃを基準にし
   て、そのワークＷをチャッキングすることを特徴とする
   フェースクランプチャック。
2. 【請求項２】 上記チャック本体１１の軸心周り等間隔
   に、その軸心方向の回転軸１４を設けて、この回転軸１
   ４に上記トップジョー１８を取付け、前記回転軸１４
   は、前記トップジョー１８が上記圧接位置ｃに位置した
   ときより前記軸心引込み方向に移動不能とし、上記主軸
   からの駆動力によってその回転軸１４を回転させて、前
   記トップジョー１８を、上記ワークＷとの圧接位置ｃ
   と、退逃位置ｄに移動可能にし、かつ、上記押圧子３０
   は前記主軸側からの駆動力により弾力をもって移動可能
   としたことを特徴とする請求項１記載のフェースクラン
   プチャック。
3. 【請求項３】 上記押圧子３０は、ばね３２によって上
   記ワークＷとの圧接方向に付勢されているとともに、上
   記主軸側からの油圧又は圧縮空気の印加により、弾力を
   もって移動可能であることを特徴とする請求項１又は２
   記載のフェースクランプチャック。
4. 【請求項４】 上記トップジョー１８のワーク前面との
   圧接位置と上記押圧子３０のワーク後面との圧接位置ｃ
   を、上記主軸の軸方向同一軸上にしたことを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれか一つに記載のフェースワーク
   クランプチャック。