JPS58137504A - 工作物用自動チヤツク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、工作物用自動チャック、評しくけ旋盤、円
筒研削盤等の工作機械において、大径、長尺の工作物の
チャッキングを自動的に行うチャックに関する。

例えば大径、長尺の工作物の端部、或いは継手部を旋削
加工する場合、工作物をチェンブロック等により吊上げ
て支持した状態で、被加工面の心出しを行いながらチャ
ックに取付ける必要があ抄、殊に被加工面と、チャック
のクランプレバ−に締めつけられる取付部とに偏心があ
るような場合、被加工面の心出しが着るしく困■になっ
て、チャッキング作東に多大の工数と時間を費やすとい
う不都合がある。

ｉた従来の自動チャックは、クランプジ１−が同心配置
で放射方向に移動する構成であるから、工作物のチャッ
クに把持される部分と被加工面とが同一軸心上にある場
合はよいが、被加工面が前記把持部分圧対し偏心してい
る場合はこのような自動チャックの使用が殆んど不可能
となるか、又は心出しに著るしい手数を必要とする不都
合がある。

この発明は以上のような不都合を解消し、被加工面とチ
ャックに把持される部分とが偏心しているような１作物
においても、被加工面の軸心に倣って工作物のチャッキ
ングを可能とする自動チャックを提供することを目的と
し、かつチャッキング作業を迅速かつ容易に実施可能と
なすことを目的とするものである。

実施例について説明すれば、チャック本体１［前面板２
と後面板３とを介して内筒４を同心配置Ｋｍ般し、チャ
ック本体ｌの隔１１１ｍと後面板３とに前後を固定した
中間筒５を設けて、内筒４と中間筒Ｓとの間に環状ビス
シン６を軸方向に摺動可能に内装する環状シリンダ１１
７を形成するＯ環状ビスシン６の隔１１１＆から前面板
２側に突出する円筒状のｐラド部１１に、外周面をテー
パ面９とし、内径をロッド部８の外径よ抄大径とじ九調
心リング１０を嵌合し、ロッド部８の先端にボルト締め
等により固定した支持リング１１をもって調心リングｌ
Ｏを環状ピストン６に対して半径方向にのみ移動可能に
構成する０ チャック本体ｌの軸線に直交する配置で前面板２の内面
に円周等配に設けた少なくとも３つの軸１２のそれぞれ
に、チャック本体の放射方向に揺動可能としたクランプ
レバ−１３を枢支し、その尾端に取付けたｐ−ラ１４を
、調心リング１０のテーバ面９上に固設し九ガイドブラ
ケット１５を介してテーパ面９に係合させ、クランプレ
バ−１３の先端を前面板２の放射方向スリットを介して
その前面に臨出させ、前面板２の前面に放射方向に摺動
可能に支持し九少なくと４１３個のタランプ―部材１６
に係合させる。クランプ１ｌ１１部材１６け、チャック
の内径側端面にそれぞれボルト等を亀ってクランプジョ
ー１７を取付けて、１作勢Ｗの取付部Ｗｂを把持するよ
うＫなっている。

環状ピストン６は、さらにその円周等配の少なくとも３
個所に、それぞれロックシリンダＩｌｌを取付け、ロッ
クシリンダＩＩのそれぞれにロックピストン１９を内装
してばね２０により該ビスシン１９を前面板２に向って
付勢し、また圧力媒体によ抄ばね２０に抗して後面板３
側に摺動させうるように構成し、各ピストン１９の前面
板２側に突出するｐツ）′部２１の先端にクサビ状のり
ツク部材！２を取付ける。

ｐツク部材！雪は、環状ピストン６０円筒状ロッド部Ｓ
上においてキー２３に案内され軸方向に摺動可能に支持
されると共に、調心リングｌＯの内径面に円周等配に設
けた軸方向溝２４内に進退しうるようにし、該溝２４は
そのｌＩ底を傾斜させてｐツク部材２＝のクサビ状斜面
に対応させ９であるＯ 前記各ピストン６．１９を作動させる圧力媒体としては
、一般的に圧力空気を使用するが、これは圧力油或は水
圧等を利用してもよい−しかしチャック機能上圧力空気
を使用するのが最適である。

圧力空気を各シリンダ室に供給して各ピストン６．１９
を作動させる圧力媒体供給機構は、周知の供給手段によ
ればよく、その−例を示せば下記の通りである。

主軸台２５に固設の固定リング２６にＩＩ数の圧力媒体
供給管（図示せず）を接続する圧力媒体供給孔２７＆・
・・２７・を設け、固定リング２−の端面に各供給孔２
７ａ・・・２７・に連通する環状凹溝２８ａ・・・２８
・を設けて、各回１１Ｉ２８　ｍ・・・２８・内にゴム
、合成樹脂等の弾性材料により形成し、適数の貫通孔２
９を貫設した環状膜片３０を弾性変形可能に嵌着する。

一方、スピンドル３１にチャックを取付ｆｆル取付面板
３２の端面を固定リング２６の前記端面に対向させ、こ
の対向端面に１前記票状凹＠　２８　ａ・・・２８・に
適正スキマをもって係入する環状凸条３Ｂｍ・・・３３
・を設ける・そして各凸◆３３＆・・・３３・の各突出
端面に円周方向に連続する環状凹条３４＆・・・３４・
を設ける口取付面板３２はその他端ｒＩｆＩＫｌルト３
１プル介してチャック本体ｌの後面板３を固定する。

取付面板３２の環状凹条３４＆は、取付面板３２、後面
板３、内＠４にそれぞれ穿設した連通孔３６゜３７、＄
８、環状ピストン６の内径面に形成し九周溝３９、貫通
孔４０を介してロックシリンダ１８の右＠４１１１Ｃ達
通する。ばね２０を内装するりツタシリンダ左室４２は
、連通孔４２１を介して大気に連通させる◎ 環状凹条３４’ｂは、取付面板３２、後面板３に設けた
連通孔４３６４４％後面板３に設けた逆止弁４５、連通
孔４６を介して環状シリンダ室７の左室４７に連通する
。逆止弁４ｓ＃ｉ左室４７に供給された圧力媒体が、該
弁を外部から操作して開かない限や逆流しないようにす
るためのものであるＯ 環状凹条Ｂ４ｏは、取付面板３２、後面板３、中間筒５
にそれぞれ般けた連通孔４８．４９．５０、開口５１を
介して環状シリンダ室７の右室５２に連通する。また連
通孔４９に分絃路５３ｆ：設けて後面板３に設けた解放
シリンダ室５４に開口させ、酸室５４に摺動可能に内装
した解放ピストン５５の背面に圧力媒体を作用させるよ
うにする。解放ピストン５５はそのロッＦ先端を逆止弁
４ＢＫ対向し、前記圧力媒体の作用で逆止弁４５を開放
するようにしたものである。図において５６は環状ピス
トン６の摺動をガイドする丸めに後面板３に一端を固定
したガイドバーである。

環状凹条３４４，３４・社後述の自動６出し装置用の心
出しシリンダ室１？の左室Ｓ＄と右室５９にそれでれ連
通孔＠０，６１と１！２．８１．６４を介して連通ずる
０ 自動６出し装置はこの発明の自動チャックに必須のもの
ではないが、該装置を設けることによって自動チャック
の機能性を高めることができるものである０ チャック本体ｌの内径面と中間筒２の外径面との間に、
後面板３と隔＠１ｍとにより両端を密閉される環状の心
出しシリンダ室ｓ７を設け、酸室に環状の心出しピスト
ン６ｓを軸方向に摺動可能に内装する。

心出しピストン６ｓに、隔１１１ｍを貫通して前面板２
に向って延びる少なくとも３本のロッド・・を円周等配
に設け、各ロンドロ６にラックｌ５６７を設けて、それ
ぞれチャック本体ｌ？ＩＣその軸線に直交する配置で回
転自在に軸支したビニオン６８に噛合させる。６９はビ
ニオン６８の軸受である。

一方、前面板２に、チャックの軸線に交叉する斜方向に
摺動可能なる如くブツシュ７０を介して支持した少なく
とも３個の心出しロツドフｌを設けて、その先端にシム
７！、メルト７３等を介して取付けた心出しジＷ−７４
を前面板２より斜方向に出没可能となし、心出しｐツド
フｌに形成したラック部７５を前記ビニオン６８に噛合
させる。

７６は前面板２に取付は九ｐツド６６のカバーである。

次に１円筒パイプの継手部を切削加工する丸めの旋盤に
おけるチャッキング操作を例にとって説明する。

いま自動心出し装置の心出しジ曹−７４は、心出しピス
トン６１１により後退し前面板２の内側に退避している
ものとする。

圧力媒体供給孔２７ａから環状凹溝２８１ＬＫ圧力媒体
を供給すると、その圧力で環状膜片３０が弾性変形させ
られて取付面板３ｚの環状凸条３３＆の端ｒｌＢＫ密着
し、貫通孔２９より環状凹条３４＆に圧力媒体を供給す
る０従って連通孔３８．１７゜３８、膚溝３９、貫通孔
４０を介してｐツクシリンダ１８の右ｗ１４里に圧力媒
体を供給し、ばね２０Ｋｍしてｐツクピストン１９を左
行させ、ｐツク部材＝２を同行して調心リンダ１０の胃
ツタを解除する。

同時に圧力媒体供給孔２７０から圧力媒体を供給すれば
（ＩＩ状膜片３０の作動性すべて前記と同じであるから
その説明は省略する。）、連通孔４畠。

４９・５ｏ、開口Ｓ１を介して環状シリンダ１１７の右
室ｂ２に圧力媒体を供給すると共に、分妓路ＳＳを介し
て解放シリンダ！！５４に圧力媒体を供給し、解放ピス
トン５器を右行させ、そのロッド先ｍＫよ抄速止弁４Ｓ
を押動して、環状シリンダ室７の左１ｉ［４７を、連通
孔４ｇ、４４．４３、環状凹条３４ｂを介して大気に連
通させる。（ＩＩＩ状凹＠　２８　ｍ・・・２８・に圧
力媒体が供給されていないと、環状膜片３０はその弾性
復元力によって取付面板３２の環状凸条３３＆・・・３
３・の端面から離れており、従って環状凹条３４番・・
・３４・は・環状凹溝と環状凸条との間のスキ！及び取
付面板３２とＩｌ宕リンダ１６との間の対向スキ！によ
抄大気に連通している。以下同じ）従って右室５ｚＫ供
給され九圧力媒体により環状ピストン６が調心リンダ１
０を伴なりて左行し、調心リンダ１０のデーパ面Ｓ上の
ガイドプラケラ）ＩＢＫｌ抄クラアクランプレバを第１
図の実線位置から仮！！線位置Ｋｌｌ動せしめ、タラン
プ顎部材１６を介してタランプジ曹−１７を放射方向外
方に退避させる。

圧力媒体供給孔！７０への圧力媒体の供給を停止するこ
とによ抄、既述の如く右１１６ｍが大気に連通するから
環状ビスシン６の左行が停止し、従ってクテンプジ璽−
Ｉｆの放射方向外方への移動も停止する０すなわちクラ
ンプジＷ−１７を任意の位置に停止させることができる
。

このようＫしておいて工作物Ｗ（円筒パイプ）をスピン
ドル３１の後方（又は前方）よりスピンドル３１の内径
に挿入し、所定の加工位置に図示しないストッパ等をも
って位置決めする０この位置決め方法は任意である。

圧力媒体供給孔２フｄから圧力媒体を供給すると、連通
孔６０．１１を介して心出しシリンダ室ｓ７の左１１１
１［圧力媒体が供給され、心出しビスシン６ｓが右行す
るＯ従ってラッタ部６７．１Ｓ。

ピニオン６畠を介して心出しピストン６５に連動する心
出しｐツド７１が第１図の仮想線位置から実線位置に向
って駆動され、心出しジＷ−７４が前面板２の前面に進
出して、工作物貰の被加工面Ｗ＆をその円周三方から把
持し仮締めして自動的に被加工面Ｗ＆の心出しを行う０
この自動心出し操作社、本１ｉｔＯ要旨とするところで
はないので、例えばチャックとは別に般けた心出し装置
で心出しを行ってもよい・また前記自動６出し装置にお
ける心出しジ璽−１４の位置は、シムマ２等によ艶予め
適正位置に調整しておく。

仮締め心出しの完了によ抄、圧力媒体供給孔■１かも圧
力媒体を供給すれば、連通孔４Ｂ、４４、逆止弁４Ｂｓ
達通孔４６を介して環状シリンダ家７の左室４１に圧力
媒体が供給され、環状ピストン・を右行させる。従って
ピストン６と同行する調心リング１６がそのテーパ面Ｉ
Ｋよりタランプレパー１３の尾端の四−ラ１４を介して
、該レバー１１を雛１ｗＩの仮−線位置から実線位置に
向って回動させ、クランプ１１ｗ６材１６を介してクラ
ンプジー−１７を放射方向内方に移動させる＠このとき
調心リング１ｏＦｉ、ｌｔ吠ピストン６のｐラド部８上
において半径方向に移動可能であるから、例えば被加工
面ＷａＫ対して工作物Ｗのクランプされる部分ｖｂが偏
心しているよう表場合、少なくと４３つのタランプジ胃
−１７のうちの１つが前記部分ｖｂ６ｃ当り、その放射
方向内方への移動が阻止されても、調心リング１０が前
記半径方向移動を行うととＫより他の８つのクランプジ
曹−１７を部分Ｗ１に向って駆動し、工作物貰を３つの
クランプジー−１７によ抄均等な力で把持せしめ本締め
を行う。工作物貰は一般的に被加工面ｗ１と前記部分ｗ
ｂとの聞に僅かな偏心等があることが多いが、調心リン
グ１０を前記の如く半径方向　　′に移動可能としてお
く仁とＫより、どのような偏心に対しても、被加工面の
心出しを行っておくことＫより、被加工面の軸心に倣り
た正確なチャツ命ンダが可能とな抄、クツシブされる部
分が変形しているような工作物に対しては、クランプジ
曹−を交換するヒとＫよ抄遺宜対応させる仁とができゐ
。

工作物Ｗをタツンプジ璽−１７によ抄しつか艶と把持し
九時点で圧力媒体供給孔２７ｍからの圧力媒体の供給を
停止すると、田ツタシリンダ１８の右９Ｉ４１が既述の
連通孔等を介して大気に連通する・従って―ツタビス）
ン１９がばね２０の付勢で右行し、−ツク部材２２を、
環状ピストン−の田ツド＠Ｓ外周と、調心リング１０の
内径軸方向−冨４の傾斜溝底面との間に進出させ、環状
ピストン６の−ラド部Ｓ上に調心リング１０をロックす
る・環状ピストン６に円１１１３皓配に設は九各ロック
ビスＦン１９は１それぞれが単独のばねｇ。

で付勢されているから、関心リング１Ｇが環状ピストン
・に対し偏心位置にあるか否かにか＼わらず、要するに
工作物Ｗをしつ妙→と締結把持した位置にロックする。

またシリンダ室フの左室に供給し九圧力媒体は、逆止弁
４５に背圧を加えて該弁４Ｂを閉じている。従って本締
めが完了し、圧力媒体供給孔２？’ｂへの圧力媒体の供
給を停止しても、環状ピストン６は本締め位置に保持さ
れ、そしてロック部材２２が調心リングｌＯをロックし
ているから、クランプジ冒−ｌフによる把持力が弛むこ
とがない０ 本締めが完了すると、圧力媒体供給孔２７１）への圧力
媒体の供給を停止すると共に、圧力媒体供給孔２７（１
への圧力媒体の供給屯停止し、圧力媒体供給孔鵞７・へ
圧力媒体を供給すれば、心出しシリン１ＷＩＢ’ｌ（Ｄ
左１１５Ｂが連通孔６０，１１１を介して大気に連通す
る一方で、連通孔６！、６３゜６４を介して右＊５ｅｔ
ｃＦＥ、力媒体が供給され、心出しビス）ン６Ｉを左行
させる。従ってラック部＠７，７８％ビニオン６８を介
して心出しロッドフｌを第１１１の実線位置から仮想線
位置に移動させ、心出しジ冒−７４を前面板２の内側に
退没させる０そζで圧力媒体供給孔２７・への圧力媒体
の供給を停止する。各圧力媒体供給孔！７＆・・・２７
・のすべてに対し圧力媒体の供給が行われず、従って各
環状膜片３０が取付面板３２の各環状凸条３３ｍ・・・
３３・から離れているから、チャックの回転が可能とな
艶−被加工面Ｗ１の切削等が可能となる。

被加工面Ｗａの所要の加工が完了すると１圧力媒体供給
孔２ＴａＫＦＥ力媒体を供給することＫよ抄、既述のよ
うに解放ピストン５Ｂが逆止弁４５を開放し、シリンダ
富フの右ｌｌ５２に圧力空気が供給されるから、環状ピ
ストン６が調心リング１０を伴なって左行し、ガイドプ
ラケット１８％ローラ１４を介してタツンプレパー１３
を＠１図の実線位置から仮想線位置に回動させ、工作物
貰のクランプを解除する。従って加工を完了した工作物
をスピンドル３１の後方（または前方）Ｋひき出しチャ
ック修ら取抄外す◎ この発明は以上のように、工作物の被加工面の心出しを
行った後、その心出し位置に倣って工作物のクランプを
行う構成であって、そのクランプ操作において調心リン
グ１０が半径方向に移動可能であることから、工作物の
クランプされる部分が被加工面に対して仮に傷心してい
るような場合においてもきわめて１１１表チャッキング
を行うことができ、チャツキンダ操作を着るしく容易か
つ迅速に実施することができる。また調心リングｌＯを
環状ピストン・と同心位置ＫｔｌＩツタしておくように
すれば、■ツタシリンダ室右室４１への圧力媒体の供給
を行わず環状ビスＦン６のみを駆動してチャツ午ンダ作
業を行うととＫよ抄１．工作物のチャッキングを行うこ
とができるので、例えば被加工面とクランプされる部分
が同心上にある１作物の装着時に、その心出し工程を省
略することができる〇 実施例において、各部品の組合わせ部やその他の部位に
おいて圧力媒体が洩れるおそれのある部分は０リンダ等
をもって密封すればよい・なお長尺の工作物であって、
主軸台の後方に長く飛び出す部分があね、工作物の回転
振れが生じるおそれがある場合は、ローフスタンドを設
置するか、或は前記同様のチャックを主軸台後面におい
てもスピンドルに取付け、同じ操作をもって工作物を把
持させるようにすればよい。なお各圧力媒体供給孔への
圧力媒体供給制御装置については、任意のものを使用し
て圧力媒体供給配管経路の切換えを行うようにすればよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の縦画面図、嫡２図＊　ｆａｔ　ｓ　Ｗ
Ｊはそれぞれ本締め、心出し仮締め状態を示す側面図、
第４図、第５図５箇６図、簡７図はそれぞれ賠１図のｙ
−ｙ線、Ｖ−Ｖ線、Ｍ−ｖ線、■−■線上における断面
図、第８図は圧力媒体供給部の拡大縦断ｍ１ｌｌである
。 １・・・チャック本体、２・・・前面板、３・・・後面
板、４・・・内筒、Ｓ・・・中間筒、６・・・環状ビス
シン、７・・・シリンダ寵、Ｓ・・・ロッド部、９・・
・テーバ面、ｌＯ・・・調心リング、１１・・・支持リ
ング、１２・・・軸％ＩＢ・・・タランプレパー、１４
・・・ローラ、ｌ！Ｉ・・・ガイドプツケツＦ％ｌ藝・
・・クランプ一部材、１７・・・クランプジ曹−１１魯
・・・リックシリンダ１１、ｘｉ・・・ロックビスシン
、ｌＯ・・・ばね、２２・・・ロック部材、１６・・・
固定リング、！７＆・・・２７・・・・圧力媒体供給孔
、ＳＺ・・・取付面板、４ＩＳ・・・逆止弁、ｓ３・・
・分岐路、ＩＩ・・・解放ピストン、ｓ７・・・心出し
シリンダ寵、・ト・・心出しピスト・！’　、６７＠７
ト・・ラック部、−８・・・ビニオン、７１・・・心出
し田ツド、７４・・・心出しジ■− 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　ＥＥ力媒体によ抄駆動されてチャックの軸方
   向に摺動す、！１環状ピストンをチャック本体に内装し
   、環状ピストンに一体に形成した円筒状賞ツド部に、外
   Ｒ面をテーパ面とした環状の調心部材をチャツタの半径
   方向にのみ移動可能に保持させて、チャック本体に放射
   方向に揺動可能なる如く円周等配罠枢支した少なくとも
   ３１［のクテンプレバーの尾端を、調心部材のテーパ面
   にそれぞれ係合せしめ、各タランプレパーの先端を、チ
   ャック本体の前面板に放射方向にのみ移動可能に支持せ
   しめ九クランプレバ−と同数のクツンプジ曹−にそれぞ
   れ係合させ、さらにチャック本体にその軸方向に摺動す
   る少なくとも３個のロックピストンを内装して、各ピス
   トンのレッド部に１調心部材の内径に形成し九傾斜溝底
   を有する軸方向溝と環状ピストンのレッド部の外径面と
   の間に進退するタサビ吠のシック部材を設け、ロックピ
   ストンを選択的に進退させる手段を設けてなる工作物用
   自動チャック （２）　　ＥＥ力媒体を圧力空気とした特許請求の範囲
   （１）記載の工作物用自動チャック （３）　　チャツタ本体に内装する内筒と中間筒との間
   ＶＣ１ｌｌ状ピストンを内装する環状シリンダ室を影威
   し九特許請求の範！！　（１）又は（２）記載の工作物
   用自動チャック （４）　　クランプジ曹−を、クランプ拳部材を介して
   チャック前面板上に支持させると共にタランプレバー先
   端に係合させた特許請求の範囲（１）から（３）壕での
   いずれか１−’）Ｋ記載の工作物用自動チャック （５）　　クランプレバ−の尾端を、診尾端に枢着した
   り一うを介して、調心部材のテーパ面上圧固設したガイ
   ドブラケットによし調心部、材の外周テーバ面に係合さ
   せた特許請求の範囲（１）から（４）までのいずれか１
   つに記載の工作物用自動チャック（６）賞ツタビスＦン
   を選択的に進退させる手段が１タサビ状の四ツク部材を
   関心部材とｌｌ吠ピストンの一ツド部との間に進入させ
   る向きにロックピストンを常時付勢するばねと、該ばね
   力に抗して田ツク部材を調心部材と環状ビスシンのレッ
   ド部との間より避退させる如くロックピストンのシリン
   グに供給される圧力媒体とからなり、前記ばねとロック
   ビンを内装するロックシリンダが前記環状ピストンに日
   間等配に設けられている特許請求の範囲（１）から（５
   ）ｔでのいずれか１つに記載の工作物用自動チャック （７）　　Ｉｔ状ピストンを、工作物をタラ２プさせる
   向きに駆動する圧力媒体の供給路が、工作物のクランプ
   完了で該供給路を閉鎖する逆止弁を含み、環状ピストン
   を工作物のタラ２プを解除させる向きに駆動する圧力媒
   体の供給路が、前記逆止弁による前記供給路の閉鎖を解
   除する解除ピストンを同時に駆動する分妓路を備えてい
   る特許請求の範囲（１）から（６）ｔでのいずれか１つ
   に記載の工作物用自動チャック