JPH11226807A - チャック、ジョウ、及びジョウ作動用のウエッジプランジャ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエッジプランジャの張り出し部分の変形破
損を防止でき、かつ楔作用部の加工時間を低減できるチ
ャックの提供。 【構成】 ジョウ１０のウエッジ部１８が補強縦部材１
７の片側だけにあり、また、ウエッジプランジャ３０の
ウエッジ溝３５が前記ウエッジ部１８を受け入れる１つ
の張り出し部材３６を有する相補形状となっていること
から、ウエッジ部１８、ウエッジ溝３５に形成され、噛
み合って楔作用を生じる傾斜面１９、２０、３７、３８
の数を少なくできて、加工時間を短縮でき、加工が容易
であり、安価になる。張り出し部分３６の外方変形が受
け面４５で支持されるので、張り出し部分３６の破損が
防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ウエッジプランジャ
の軸線方向移動で、複数のジョウをチャックボディの半
径方向内、外方に移動させるチャックに関し、特に、ジ
ョウによるワーク把握時にウエッジプランジャのウエッ
ジ溝を形成する張り出し部分の外方変形をチャックボデ
ィの中心孔で支持するようにした構造のチャックに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来上記のようなチャック構造は、特許
第２５６０１１４号で知られている。これによれば、チ
ャックボデイの中心孔に軸方向前後するウエッジプラン
ジャが複数のウエッジ溝を備えており、それらのウエッ
ジ溝は、夫々プランジャの半径方向に延びる半径方向空
間とその空間と直交する横方向空間から成る断面逆Ｔ字
形の溝形状に形成され、一方、チャックボディのジョウ
案内溝に半径方向移動自在に案内されるジョウは、その
背面から後方へ、補強縦部材とこれと直交する両側一対
のウエッジ部とから成る断面T字状の突設部を設け、前
記逆Ｔ字状のウエッジ溝に前記ジョウのウエッジ部を噛
合させ、その補強縦部材の一部を前記ジョウ案内溝の溝
底部に形成した収容溝に収容し、ウエッジ溝を形成する
左右一対の張り出し部分近傍外周面が前記ボデイ中心孔
内面で対向していて、ジョウによるワーク把握時に生じ
る、前記張り出し部分の外方変形を前記収容溝近傍のボ
デイ中心孔部分で支持するようになっている。そして、
上記ウエッジプランジャのウエッジ溝は、前記ジョウ背
面の補強縦部材左右のウエッジ部下面との間で摺接して
楔作用を起こすように、前記半径方向空間を挟んで横方
向空間左右に設けてある溝下面と、この溝下面に対して
半径方向外側に位置して、ジョウ背面の補強縦部材左右
のウエッジ部上面との間で摺接して楔作用を起こす溝上
面とから構成され、この溝上面は、前記補強縦部材が入
り込む半径方向空間の左右両側の張り出し部材の下面で
構成され、前記ウエッジプランジャのウエッジ溝の溝
上、下面とジョウのウエッジ部上、下面は、対応する面
の係合によりウエッジプランジャの軸線方向移動で楔作
用を生じさせてジョウを半径方向外、内方へ円滑に移動
させるために、通常研磨加工されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の従来チャッ
クでは、プランジャの張り出し部分の外周面をチャック
ボディの中心孔で支持することで、ジョウでワークを把
握した時に発生する曲げモーメントの作用を阻止して、
ウエッジ溝を形成する張り出し部材が外方へ変形して破
損することを防止し得る効果がある。しかし、各ウエッ
ジ溝においては半径方向空間の左右に、ジョウの補強縦
部材の左右両側に突出する一対のウエッジ部と摺接する
溝上面、下面の組がそれぞれ設けてあり、また、ジョウ
においても、補強縦部材の左右に、ウエッジ部上下面が
それぞれ形成されており、これらの多くの溝上面、下
面、ウエッジ部上下面は前述のように高精度に研磨加工
されるので、加工時間、加工費用がかさむ問題があっ
た。この発明の課題は、ウエッジプランジャのウエッジ
溝を形成する張り出し部材の変形破損を防止できるチャ
ックであって、前記楔作用部の加工時間を低減できるチ
ャック、および、ジョウ、ウエッジプランジャを提供す
ることにある。また、本願の別の課題は、ジョウを半径
方向に円滑に移動できる前記チャックを得ることに有
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題解決のため、本
願では、複数の半径方向のジョウ案内溝をチャックボデ
ィに設け、それらのジョウ案内溝に夫々ジョウを半径方
向移動自在に案内し、各ジョウのウエッジ部と、前記チ
ャックボディ中心孔に軸線方向摺動自在に設けた一つの
ウエッジプランジャに前記ウエッジ部と対応して設けた
ウエッジ溝とを互いに噛み合わせて、ウエッジプランジ
ャの軸線方向前後動により、各ジョウを半径方向内外に
開閉するチャックであって、前記ジョウがその背面から
後方へ補強縦部材とこれと直交する前記ウエッジ部とを
備えており、補強縦部材の一部を、前記ジョウ案内溝の
溝底部にチャックボディの中心側から半径方向に一定長
さで形成した収容溝に収容し、ウエッジ溝を形成する張
り出し部分近傍外周面が前記チャックボデイ中心孔内面
と対向しているチャックにおいて、前記ジョウ背面の補
強縦部材をジョウの幅中心より幅方向一方側に変位して
設け、その補強縦部材の下端にはジョウの幅中心に向け
て補強縦部材の片側にのみウエッジ部を設け、ウエッジ
プランジャの各ウエッジ溝は、案内底面との間で前記片
側のウエッジ部と互補形状を成すようにウエッジ溝を形
成する１つの張り出し部分のみを備え、補強縦部材の収
容溝を補強縦部材の変位に対応した位置に設けたことを
特徴とする（請求項１）。この構成では、補強縦部材の
幅方向一方側にのみウエッジ部を設け、ウエッジプラン
ジャのウエッジ溝が前記ウエッジ部と相補形状を為すよ
うに１つの張り出し部分のみを備えているから、楔作用
を生じさせる溝上下面とこれに対するウエッジ部上下面
とを、１つのジョウに対して、各１対ずつ設ければよ
く、高精度な加工部分を少なくでき、安価なチャックを
提供できる。

【０００５】ウエッジ部の幅中心が、ジョウの幅中心と
ほぼ一致していると好ましい（請求項２）。この場合、
ジョウの幅方向ほぼ中心でジョウを半径方向に移動させ
る力が働くことにより、幅方向に偏った位置でジョウと
ウエッジプランジャをかみ合わせた場合に比べて、ジョ
ウをより円滑に半径方向に移動できる。

【０００６】具体的には，収容溝の半径方向内側縁のチ
ャックボディ中心孔部分が、ジョウによる把握物把握時
に生じる張り出し部分の外方への変形を受ける受け面と
なって（請求項３）、ウエッジ溝を形成する張り出し部
分近傍外周面が前記ボデイ中心孔内面と対向している。
さらに好適には、収容溝の側壁が、ウエッジ溝の側壁よ
り補強縦部材側に入り込んでいる（請求項４）。さらに
具体的には、補強縦部材とウエッジ部とが形成する後方
突出部が、断面Ｌ字状に形成されている（請求項５）。
またウエッジ溝の側方が、ウエッジプランジャ外周縁ま
で達する開放空間となっている（請求項６）。

【０００７】又、本願のジョウは、自体の背面から後方
へ、補強縦部材とこれと直交するウエッジ部とを備えて
おり、チャックボディ中心孔に軸方向前後摺動可能にし
たウエッジプランジャのウエッジ溝に係合すると共に、
補強縦部材の一部がチャックボデイに形成された半径方
向のジョウ案内溝の溝底部に形成された収容溝に収容さ
れ、ウエッジ溝を形成する張り出し部分近傍外周面が前
記ボデイ中心孔内面と対向するようにチャックに装着さ
れるチャックのジョウにおいて、前記ジョウ背面の補強
縦部材をジョウの幅中心より幅方向一方側に変位して設
け、その補強縦部材の下端にはジョウの幅中心に向けて
補強縦部材の片側にのみウエッジ部を設けたことを特徴
とする（請求項７）。

【０００８】また、本願のウエッジプランジャは、請求
項７のジョウのウエッジ部と係合するウエッジ溝を備
え、チャックボデイの中心孔に軸方向前後方向に摺動案
内されるウエッジプランジャであって、ジョウのウエッ
ジ部上面に作用する１つの案内下面とジョウのウエッジ
部下面に作用する１つの案内底面とを半径方向に対向し
て前記ウエッジ溝を形成すると共に、そのウエッジ溝の
側方部分を開放空間に形成して成る（請求項８）。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１〜３において、チャックボデ
ィ１はその中心に、軸方向前後に延びるチャック中心孔
（プランジャ摺動孔）２を備えている。また、円周方向
に等角度間隔で複数のジョウ案内溝３がチャック中心側
から半径方向外方に向けて開口するように、放射方向に
形成されている。ジョウ案内溝３は、幅広溝部４とその
軸方向前後の幅狭溝部５、６とから十文字形状を成し、
軸方向前方に開放している。ジョウ案内溝３の溝底部７
には、半径方向外方寄りに所定の肉圧を残した状態で、
プランジャ孔２に向けてその中心側を開口している収容
溝８が形成されている。収容溝８は、ジョウ案内溝３の
幅方向中心線Ｌ１に対して、後述のジョウ１０の補強縦
部材１７の変位量Ｌと対応して片側に偏った位置に形成
され、ジョウ背面１１ａに形成されている補強縦部材１
７の一部を収容する空間を提供する。収容溝８の溝幅
は、できるだけ補強縦部材１７の幅に近く形成される。

【００１０】次にジョウ１０を説明する。ジョウ（ここ
ではマスタジョウ）１０は、ジョウ本体部１１とジョウ
本体部１１の背面１１ａの、チャック中心寄り部分（半
径方向内方部分）から後方に一体に突設される後方突出
部１２とを備えている。マスタジョウ本体部１１は、幅
方向両側に前記ジョウ案内溝３の幅広溝部４に案内され
る幅広部１３を備え、その前後は幅狭溝部５、６に案内
される幅狭部１４、１５となっている。軸方向前側の幅
狭部１４にはトップジョウ５０をマスタジョウ１０に取
り付けるためのＴ溝１６が形成されている。後方突出部
１２は、ジョウの幅方向中心Ｃ１より一方方向に所定量
Ｌ変位した（偏った）位置に、チャック半径方向に延設
され、ウエッジ部１８を補強する補強縦部材１７と、そ
の補強縦部材１７の下端に設けられ、補強縦部材１７に
直交してジョウ１０の幅中心Ｃ１に向けて補強縦部材１
７の片側にのみ突出したウエッジ部１８から構成され、
図５、６に示すように後方から見ると、その断面形状
は、Ｌ字型（ここでは逆Ｌ字）を成している。この実施
形態では、ウエッジ部１８の幅中心が、ジョウ１０の幅
中心Ｃ１に一致している。補強縦部材１７のジョウ本体
部１０との結合部（根本部）の寸法Ｓ１（図4）は、補
強縦部材１７の厚み（幅）Ｓ２（図６）より大きくして
あり、ジョウ１０のウエッジ部１８とウエッジプランジ
ャ３０のウエッジ溝３５との噛み合いにより生じる大き
な曲げ負荷に耐えるようにしてある。ウエッジ部１８の
上下面１９、２０は、ウエッジプランジャ３０のウエッ
ジ溝３５の上下の案内面３７、３８と噛み合って楔作用
を生じる軸方向前下がりの傾斜面に形成され、これらの
上下面１９、２０は、研磨加工が施されて高精度に仕上
げられている。ウエッジ部１８の根元部には、一方の幅
広部１３の下端近くの側面から所定深さで逃げ孔２１が
設けてある。この逃げ孔２１は、ウエッジプランジャ３
０が前進するときに、ウエッジプランジャ３０の前端部
とジョウ１０とが干渉することを防止する。

【００１１】プランジャ摺動孔２には、ウエッジプラン
ジャ３０が軸方向前後に摺動自在に案内されている。ウ
エッジプランジャ３０の中心孔３１に、チャックボデイ
１の前面に固着したパイロットブッシュ３２が遊嵌され
ている。ウエッジプランジャ３０の後端にはドロースク
リュ３３がリテーナ３４を介して取り付けられている。
ドロースクリュ３３は図示しないドローパイプを介して
主軸後端に設けた回転シリンダに連結されている。ウエ
ッジプランジャ３０は、前記各ジョウ案内溝３と対応す
る位置に、夫々ウエッジ溝３５を有する。各ウエッジ溝
３５は、ジョウ１０のウエッジ部１８と相補形状となる
ように１つの張り出し部分３６を備えており、その張り
出し部分３６の下面が、ジョウ１０のウエッジ部上面
（傾斜面）１９に作用する、軸方向前下がりの傾斜した
案内下面３７となっている。この案内下面３７と平行
に、半径方向に前記ジョウ１０のウエッジ部１８を収容
する空間を挟んで対向する１つの案内底面３８が、前記
案内下面３７の幅に対応してこれより少しばかり広く形
成されている。案内底面３８よりわずかに低い逃げ面３
９が案内底面３８に連続しており、ウエッジプランジャ
３０外周縁まで延びていて、張り出し部分３６とウエッ
ジ溝３５の側方部分を開放空間Ｑに形成している。前記
１つの案内底面３８は、前記ジョウ１０のウエッジ部下
面（傾斜面）２０に作用する傾斜面となっている。これ
らの案内下面３７、案内底面３８は、研磨加工によっ
て、高精度に仕上げられている。案内下面３７と案内底
面３８とは、半径方向の側壁４０でつながっており、ウ
エッジ溝３５にウエッジ部１８をかみ合わせた状態で、
チャックボデイ１に組込んだときに、側壁４０よりジョ
ウ１０の幅方向中心Ｃ１側に前記収容溝８の溝側面８ａ
が位置しており、収容溝８の張り出し部材３６外周３６
ａと対向摺接するチャック中心孔部分が、ジョウ１０の
ウエッジ部１８とウエッジプランジャ３０のウエッジ溝
３５との噛み合いにより生じる曲げモーメントＭで外方
に変形しようとするときに、これを支持して、圧縮荷重
として受ける受け面４５となっている。

【００１２】上記構成では、ジョウ１０のウエッジ部１
８が補強縦部材１７の片側だけにあること、及び、ウエ
ッジプランジャ３０のウエッジ溝３５が前記ウエッジ部
１８を受け入れる相補形状となっていることから、それ
ら各ウエッジ部１８、ウエッジ溝３５に形成され、互い
に噛み合って、ウエッジプランジャの軸方向移動をジョ
ウの半径方向移動に変換する楔作用を生じる傾斜面１
９、２０、３７、３８の数（面積）を少なく（小さく）
できて、それらの加工時間を従来に比べて短縮でき、加
工が容易であり、安価になる。また、ウエッジ溝３５の
側方が開放空間となっていることから、ウエッジ溝３５
を加工するときの、工具の出入りが容易となる（両側に
一対のウエッジ溝を有する従来では、工具の出入りが制
限される）。

【００１３】ウエッジプランジャ３０を軸方向後方に移
動すると、ウエッジ溝３５の案内下面３７がジョウ１０
のウエッジ部１８の上面１９に作用して楔作用を生じ、
各ジョウ１０を半径方向内方へ同時に移動して、ワーク
外径を把握する。この実施形態では、各ジョウ１０にお
いて、夫々１つのウエッジ部１８とウエッジ溝３５の噛
み合いによる楔作用による半径方向内側に向く力の伝達
が、ジョウ１０の幅方向中心で行われていることから、
ジョウ１０に偏った引き込み力を生じさせることなく、
ジョウ１０を案内するジョウ案内溝３に対してジョウ１
０を極めて円滑に移動させることができる。楔作用によ
る半径方向内側に向く力は、ウエッジ部１８を押圧する
分力（面圧負荷）と、補強縦部材１７を曲げようとする
分力（曲げ負荷）とに分かれて荷担される。曲げ負荷
は、ジョウ１０背面の補強縦部材１７で受けられるの
で、ジョウ強度が高められる。張り出し部分３６は、設
定されている面圧負荷を超えるまでは変形することな
く、その反力を受けるようになっているが、ジョウ把握
力を増そうとすると、その反力が増大し、ウエッジ部１
８を介して張り出し部分３６に対する図示のモーメント
Ｍを生じ、張り出し部分３６が外方に弾性変形するが、
張り出し部分３６外周３６ａがチャックボディ側の受け
面４５で支持されるので、張り出し部分３６が曲げモー
メントＭで破損することが防止される。

【００１４】この実施態様では、張り出し部分の外周ほ
ぼ全体を、受け面で支持するようにしてあるので、張り
出し部分の変形が確実に支持されて大きな曲げモーメン
トに耐えることができるものであり、チャック把握力を
極めて大きくできるものであるが、張り出し部分が曲げ
モーメントを受けたときのウエッジプランジャの破損
は、受け面が全くない場合には、側壁４０と張り出し部
分３６の案内下面３７との結合隅部Ｒから４５度外方に
向かう破損線ＬＮに沿って破損し易いので、図９に示す
ように、その破損する部分の外周面の一部をプランジャ
摺動孔内面の受け面４５で受けるようになっていても、
ウエッジプランジャ３０の破損部分Ｔ（図９における破
損線ＬＮより張り出し部材側部分）の破損の防止に効果
がある。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本願発明によれば、ウエッ
ジプランジャのウエッジ溝を形成する張り出し部分の外
側がチャック中心孔と対向するように構成されているか
ら、張り出し部分に生じる外向きの曲げがチャックボデ
イ側の剛性を利用して阻止でき、その結果、張り出し部
分の破損を防止できてウエッジプランジャを補強できる
効果がある上に、ジョウの背面の補強縦部材から幅方向
片側にウエッジ部を設け、ウエッジプランジャのウエッ
ジ溝を、前記片側に突出したウエッジ部を収容できるよ
うに、１つの張り出し部材のみを備えた構成としたの
で、ウエッジ部、ウエッジ溝に形成される、互いに摺接
して、ウエッジプランジャの軸方向移動をジョウの半径
方向移動に変換する楔作用を生じる案内面の数（面積）
を少なく（小さく）できて、それらの加工時間を従来に
比べて短縮でき、安価なチャックを提供できる。また、
ウエッジ部の幅中心が、ジョウ幅中心とほぼ一致してい
るので、ジョウの幅方向ほぼ中心でジョウを半径方向に
移動させる力が働くことにより、幅方向に偏った位置で
ジョウとウエッジプランジャをかみ合わせた場合に比べ
て、ジョウをより円滑に半径方向に移動できる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願チャックの断面図である。

【図２】本願チャックの斜視図である。

【図３】チャックボデイの正面図である。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】ジョウ背面図である。

【図６】ジョウの斜視図である。

【図７】ウエッジプランジャの正面図である。

【図８】図７の側面図である。

【図９】他の実施形態である。

【符号の説明】

１ チャックボディ ２ チャックボディ中心孔 ３ ジョウ案内溝 ８ 収容溝 １０ ジョウ １２ 後方突出部 １７ 補強縦部材 １８ ウエッジ部 １９ ウエッジ部上面 ２０ ウエッジ部下面 ３０ ウエッジプランジャ ３５ ウエッジ溝 ３６ 張り出し部分 ３７ 案内下面 ３８ 案内底面 ４０ ウエッジ溝の側壁 ４５ 受け面 Ｃ１ ジョウの幅中心 Ｑ 開放空間

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の半径方向のジョウ案内溝をチャッ
   クボディに設け、それらのジョウ案内溝に夫々ジョウを
   半径方向移動自在に案内し、各ジョウのウエッジ部と、
   前記チャックボディ中心孔に軸線方向摺動自在に設けた
   一つのウエッジプランジャに前記ウエッジ部と対応して
   設けたウエッジ溝とを互いに噛み合わせて、ウエッジプ
   ランジャの軸線方向前後動により、各ジョウを半径方向
   内外に開閉するチャックであって、前記ジョウがその背
   面から後方へ補強縦部材とこれと直交する前記ウエッジ
   部とを備えており、補強縦部材の一部を、前記ジョウ案
   内溝の溝底部にチャックボディの中心側から半径方向に
   一定長さで形成した収容溝に収容し、ウエッジ溝を形成
   する張り出し部分近傍外周面が前記チャックボデイ中心
   孔内面と対向しているチャックにおいて、前記ジョウ背
   面の補強縦部材をジョウの幅中心より幅方向一方側に変
   位して設け、その補強縦部材の下端にはジョウの幅中心
   に向けて補強縦部材の片側にのみウエッジ部を設け、ウ
   エッジプランジャの各ウエッジ溝は、案内底面との間で
   前記片側のウエッジ部と互補形状を成すようにウエッジ
   溝を形成する１つの張り出し部分のみを備え、補強縦部
   材の収容溝を補強縦部材の変位に対応した位置に設けた
   ことを特徴とするチャック。
2. 【請求項２】 ウエッジ部の幅中心が、ジョウの幅中心
   とほぼ一致している請求項１記載のチャック。
3. 【請求項３】 収容溝の半径方向内側縁のチャックボデ
   イ中心孔部分が、ジョウによる把握物把握時に生じる張
   り出し部分の外方への変形を受ける受け面となっている
   請求項１または2記載のチャック。
4. 【請求項４】 収容溝の側壁が、ウエッジ溝の側壁より
   補強縦部材側に入り込んでいる請求項３記載のチャッ
   ク。
5. 【請求項５】 補強縦部材とウエッジ部とが形成する後
   方突出部が、断面Ｌ字状に形成されている請求項１から
   ４のいずれかに記載のチャック。
6. 【請求項６】 ウエッジ溝の側方が、ウエッジプランジ
   ャ外周縁まで開放空間となっている請求項１から５のい
   ずれかに記載のチャック。
7. 【請求項７】 自体の背面から後方へ、補強縦部材とこ
   れと直交するウエッジ部とを備えており、チャックボデ
   ィ中心孔に軸方向前後摺動可能にしたウエッジプランジ
   ャのウエッジ溝に係合すると共に、補強縦部材の一部が
   チャックボデイに形成された半径方向のジョウ案内溝の
   溝底部に形成された収容溝に収容され、ウエッジ溝を形
   成する張り出し部分近傍外周面が前記ボデイ中心孔内面
   と対向するようにチャックに装着されるチャックのジョ
   ウにおいて、前記ジョウ背面の補強縦部材をジョウの幅
   中心より幅方向一方側に変位して設け、その補強縦部材
   の下端にはジョウの幅中心に向けて補強縦部材の片側に
   のみウエッジ部を設けたことを特徴とするチャックのジ
   ョウ。
8. 【請求項８】 請求項７のジョウのウエッジ部と係合す
   るウエッジ溝を備え、チャックボデイの中心孔に軸方向
   前後方向に摺動案内されるウエッジプランジャであっ
   て、ジョウのウエッジ部上面に作用する１つの案内下面
   とジョウのウエッジ部下面に作用する１つの案内底面と
   を半径方向に対向して前記ウエッジ溝を形成すると共
   に、そのウエッジ溝の側方部分を開放空間に形成して成
   るジョウ作動用のウエッジプランジャ。