JPS5847286B2 - チヤツク爪の駆動機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は爪開閉操作用歯車を中心部に有するチャックの
駆動機構に関する。

従来、爪を開閉させるための操作用歯車を中心部にもっ
たチャックの中心部歯車を回転駆動させるにはピストン
がシリンダ内で揺動旋回する揺動シリンダを用い、ピス
トンの揺動運動を前記歯車に伝達していたが、揺動シリ
ンダを精度よく製造するには加工、組立が困難なため、
長時間を要し、製造価格が増大すると云う欠点があった
。

本発明は上記欠点を解消するため（こ加工、組立が容易
で製造価格の低減をはかることができる直動形シリンダ
を用い、この直動するピストンとチャック中心部の歯車
（こ回転を伝える回転軸とをリードの大きな多条ねじに
て螺合させてピストンの直線運動をねじ（こより回転運
動に変換するようにしたものである。

次に本発明の実施態様を図面にもとすいて説明する。

１は旋盤の主軸頭（図示せず）に回転可能に支承された
主軸、２は該主軸の先端に取付けられたチャック本体、
３は該チャック本体２の前面をこ等間隔で半径方向に放
射状（こ刻設された複数の断面十字形の第１の溝４にそ
れぞれはまり込み、半径方向ｆこ第１の溝に沿って摺動
して工作物を把持する爪で、この爪の背面には摺動方向
に対しである角度傾斜した傾斜ラックが刻設されている
。

５はチャック本体（こ刻設された前記第１の溝４（こ直
角な矩形断面の第２の溝６内を摺動可能な直方体状のブ
ロックで前面には前記爪３の傾斜ラックと噛み合う傾斜
ラックが刻設され、又チャック中心側を向いた面には第
２のラックが刻設されている。

更（こブ陥ツク５の前面（こは前記傾斜ラックと相並ん
だ位置で前記第１の溝４と平行な方向に第３の溝７が刻
設されていて、ブロック５が第２の溝６内を摺動して、
第１の溝４と第３の溝７とを１致させることができるよ
うになされている。

そしてこの２つの溝が一致した時ｔこは傾斜ラックの噛
み合いがはずれ、爪３を第１の溝４内で任意（こ摺動さ
せ得るよう（どなり、傾斜ラックの噛み合い位置を変更
したり、又爪自体を他の爪と取替えたりすることができ
るものである。

８は前記チャック本体２の中心部をごて前記主軸と軸心
を一致させて回転可能に支持され、前記各ブロック５の
第２ラツクとそれぞれ同時（こ噛み合う歯車である。

９は前記主軸１の貫通穴に挿通されて回転のみ可能に支
持された回転軸で、前端は前記歯車８の中心部と一体に
連結し後端外周にはリードの大きな多条ねじが刻設され
ている。

１０は前記主軸１と軸心を一致させて主軸後端に固着さ
れたシリンダで前記回転軸９のフランジ部を挟持して軸
方向に移動しないようにしている。

１１は該シリンダ内で軸線方向（こ摺動可能（こ取付け
られたピストンで、ボス部（こは前記回転軸９の後端に
刻設されている多条ねじと同一の条数及びリードを有す
るめねじが刻設されていて前記回転軸９と螺合している
。

１２はピストン１１のボス部後端ｌこ突出した三方キ状
の突起１３は同じくピストン１１のボス部軸心に固着さ
れて後方へ突出したカム軸で軸の中央部（こ側面カムを
有する凹部１４をもち、その後端部にはリミットスイッ
チを作動させるドック１５が固着されている。

１６はシリンダ１０の内部においてピストン軸心からは
なれた位置でピストン軸心（こ平行（こ取付けられたガ
イドピンである。

またこのガイドピンはピストン１１を貫通して０リング
で密封状態に取付けられているため、シリンダ１０内に
圧力流体が送られたときにはピストン１１はガイドピン
１６（こ案内されて回転することなく直線移動し、前記
多条ねじ（こよって回転軸９を回転させる。

１７はシリンダの後部突出部１８内（こ回動のみ可能に
支承されたスリーブ状の調整軸で、後端部（こは手動で
回動させるためのグリップ１９を有し、前端部端面には
半径方向の切欠き溝２０を有している。

調整軸１７が手動で回わされて切欠き溝２．０が前記ピ
ストン後部の実記１２と同一位相にもたらされた時（こ
は突起１２を受は入れることができる。

又調整軸前端は半径方向１こ２本のピン２１が反対側か
ら互に一直線状に植設されていて、ピン２１の先端が前
記カム軸１３の四部１４に挿入されている。

第４図は前記凹部１４の側面カム展開図で、カム面のａ
ｂ間及びｄｅ間は軸線方向に平行、ｂｃ間は軸線方向に
直角、ｅｆ間は軸線方向（こ対して傾斜して形成されて
いる。

そして前記ピストン１１の後端突起１２と調整軸前端の
切欠き溝２０とが位相一致したときに、前記ピン２１は
カム軸凹部１４のｄｅ間に位置しているように取付けら
れている。

２２は主軸頭その他図示しない固定部に固着されて前記
シリンダ１０の後部突出部１８を軸承しているブラケッ
ト、２３は該ブラケット（こ固着され、前記ドッグ１５
ｆこより作動させられる主軸回転停止用のＩＪ−、ット
スイッチ２４を取付けている支持部材である。

次に作用について説明する。

先ず調整軸１７は前端面の切欠き溝２０がピストン１１
の後端突起１２と位相が一致していないものとする。

この状態でシリンダの前室或いは後室に圧力流体を送る
とピストン８はガイドピン１６に案内されて、回動する
ことなく後退或いは前進を行なう。

ピストンの後退位置はピストン後端突起１２が調整軸１
７の両端面に当接して決められる。

このときピストン後部に取付けたカム軸凹部１４のカム
面はピン２１１・こ対してａｂ間で対応している。

一方回転軸９はピストン１１とリードの大きな多条ねじ
にて螺合しているので、ピストン１１の前後動によって
同転させられ、この回転が歯車８に伝えられる。

歯車８の回転により複数個のブロック５は同時に第２の
溝６内を摺動し１、傾斜ラックにより噛合っている爪３
を第１の溝４に沿って同時に開閉させる。

傾斜ラックの噛み合い位置を変更及び、爪の取替えを行
なうにはピストン１１の後退時に手動にて調整軸を一］
わしで調整軸前端の切欠き溝２０をピストン後端の突起
１２に位相合わせする。

故に突起１２が切欠き溝１６にはまり込む量だけピスト
ン１１の後退ストロークが長くなり、ピストン後部に一
体的に取付けられているドッグ１５がリミットスイッチ
２４を作動させて主軸が不要窓に回転することを防止し
ている。

ビストンストロークが通常より大きくなることによって
歯車８も大きい角度回転し、ブロック５をより多く摺動
させる。

このときブロック前面の第３の溝７がチャック本体の第
１の溝４に一致して、ブロック５と爪３との傾斜ラック
の噛み合いがはずれる。

故に爪３は第１の溝４に沿って手操作で移動させること
ができてブロックと爪との傾斜ラック噛合い位置を変更
したり、又爪をチャック外へ抜き出すことが可能となる
。

傾斜ラック位置の噛合い位置変更後又は爪の取替え後ピ
ストン１１を前進させて傾斜ラックの噛み合いを行なわ
せる。

ピストン後部に取付けたカム軸１３はピストン１１と共
（こ前進し、側面カムのｅｆ斜面部がピン２１を押すの
で、調整軸１７は回動させられて、調整軸は自動的（こ
もとの状態に復帰する。

第５図は他の実施態様を示す図でチャック部は第１図、
第２図と全く同一である。

２５は前記回転軸９に相当する回転軸で、前記ピストン
１１（こ相当するピストン２６とは同じくリードの大き
な多条ねじｌこて螺合している。

そして多条ねじ部の後部に回転＠２５がのびていて軸心
（こ軸線方向に深穴２７が刻設されている。

２８は前記シリンダ１０（こ相当するシリンダで前記回
転軸２５を回転のみ可能に支持している。

２９は回転軸２５（こ平行に、回転軸に対して１８００
の対称位置ｌこ前記ピストン２６を貫通してシリンダ２
８に摺動可能に取付けられた２本のガイドピンで、一定
の間隔をおいてつば部を有し、この２つのつば部の間で
ピストン２６が摺動する。

３０はシリンダ２８の後部外壁面（こ接する状態で、シ
リンダ２８の後方へ突出している回転軸２５に回動可能
に支承された回動フランジであり、外周の１８０°はな
れた位置（こそれぞれ突出部３１を有している。

この突出部は通常前記２本のガイドピン２９の端面に到
達していて、ガイドピン２９の軸方向への移動を制限し
ている。

また回動フランジの中央にはシリンダ外壁への接触面側
に後述のピン３４を軸線方向に移動させるカム面を有す
る凹部３２が設けられている。

３３は前記回転軸２５に穿設されており、軸線に平行な
小判形をした半径方向に貫通した長穴３４はこの長穴３
３内に半径方向に挿入され、前記深穴２７の最奥部に取
付けられたばね３５によって回転軸２５の軸線方向後方
へ付勢されているピンである。

このピン３４は回転軸２５の円周よりも突出していて前
記回動フランジ３０の中央凹部３２に設けたカム面と係
合している。

３６は前記回動フランジの突出部３１がガイドピン２９
の端面に当接してガイドピン２９の軸方向移動を制限し
ている状態にあるとき、回動フランジの前記突出部３１
の側面に接して、回動シリンダの回動を規制する位置ｌ
こ設けられた押しボタンで、通常はばね３７によりシリ
ンダ後端面から突出している。

３８は回動フランジの回動範囲を規制するために回動軸
２５の軸心に対して前記押しボタン３６と反対側の位置
でシリンダ２８の後端面に円周方向にある間隔をもって
植設された２本のストップピンである。

そして通常回動フランジ３０は前記押しボタン３６とス
トップピン３８のうちの１本とによって回動が阻七され
ている。

３９は前記ブラケット２２に相当し、固定部（こ設けら
れたブラケットで前記回転軸２５の後端部を回転可能に
支承する。

４０は前記ブラケット３９に固着した支持部材、４１は
前記支持部材４０に取付けた主軸回転停止用のリミット
スイッチである。

４２は回転軸の前記深穴２７内に挿通され、ばね４３に
より常（こ前記ピン３４に当接させられている作動軸で
、前記回動フランジをその突出部３１が今まで作用して
いなかった他の１本のストップピン３８に当るまで回動
させた時に回動フランジの前記凹部３２に設けられたカ
ム面ｌこよりピン３４が軸線方向に移動させられ、この
ピン３４の移動と共に作動軸４２も移動してリミットス
イッチ４１を作動させる。

そして回動フランジ３０のこの回動により押しボタン３
６は回動フランジの突出部３１により先端面を押圧され
てシリンダ２８の内部に押し込められ、今まで端部に突
出部３１が当接していた２本のガイドピン２９は、その
端部と突出部３１との係合がはずされる。

第５図の実施態様の作用について説明する。

ガイドピン２９が回動フランジ３０にて移動を規制され
ているものとする。

シリンダの前室或いは後室へ圧力流体を送るとビスＩ〜
ン２６がガイドピン２９）こ案内されて直動し、リード
の大きな多条ねじによって回転軸２５を回転させてチャ
ックの爪を開閉させる。

次に爪の取付位置変更時或いは爪の取替時には押しボタ
ン３６を手動操作でシリンダ内へ押し込み、回動フラン
ジ３０を他方のストップピン３８に当たるまで回動させ
る。

このとき回動フランジ中央凹部３２のカム面によりピン
３４が移動し、この移動によって作動軸４２も共に移動
してリミットスイッチ４１を働かせ主軸駆動用電動機の
電源を遮断し、主軸が不用意に回ることを防止する。

この状態でピストン２６を後退させるとピストン２６は
通常の位置まで後退してから更にガイドピン２９の後方
つば部を押してガイドピン２９と共に大きく後退し、ガ
イドピン２９はシリンダ２８の後方へ突出する。

このピストン２６の大きな後退ｌこよって回転軸２５は
通常よりも大きな角度回転し、爪の取付位置変更或いは
爪の取替えを可能とする。

以上詳述したように本発明は直動形のシリンダを用い、
ガイドピンによりピストンの回動を阻止してリードの大
きな多条ねじ（こより回転軸を回転させるようにしたの
でシリンダ、ピストンの加工、組立が容易になり、製造
価格を低減させることができる。

又、多条ねじを使用したので回転軸を回転させるのに回
転軸の円周上、多くの個所に対称的に力が加わりスムー
ズに回転させることが可能である。

更Ｉこビストンストロークの増大手段を設けたので爪の
取付位置変更や爪の取替えを簡単に行なうことができる
。

さらにビストンストロークの増大手段を働かせる場合１
こ自動的に主軸回転停止用のリミットスイッチが作動す
るようにしたので、作業者がチャックの爪を手で操作す
る場合（こ不要量に主軸が回転することがない。

その上作業者が爪の操作を終了した後でピストンを作動
させた場合、ピストンのストローク増大手段をカムによ
り自動復帰させるようにしたので、爪の操作終了後にお
いて爪の傾斜ラック、噛み合いが不要量にはずれること
がない等多くの特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のチャック爪駆動機構を示す縦断面図、
第２図はチャック部分の１部を破断して示した正面図。 第３図は第１図のピストン後部突起と調整軸切欠き溝状
態を示す図。 第４図は第１図カム軸の側面カム展開図。 第５図は他の実施態様のチャック爪駆動機構を示す縦断
面図。 第６図は第５図の回動フランジ取付部詳細断面図。 第７図は第５図Ａ−Ａ断面図。 １・・・・・・主軸、２・・・・・・チャック本体、３
・・・・・・爪、５・・・・・・ブロック、８・・・・
・・歯車、９，２５・・・・・・回転軸、１０，２８・
・・・・・シリンダ、ＩＬ２６・・・・・・ピストン、
１２・・・・・・突起、１３・・・・・・カム軸、１６
゜２９・・・・・・ガイドピン、１７・・・・・・調整
軸、２０・・・・・・切欠き溝、３０・・・・・・回動
フランジ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主軸台内に回転可能に支持されて中心部に貫通穴を
   有する主軸の先端に取付けられたチャック本体の中心部
   には軸心を主軸軸心と一致させて歯車が回転可能に支承
   されており、前端面には半径方向等間隔に刻設された複
   数本の第１の溝に工作物把持用の爪が摺動可能に挿入さ
   れており、更にチャック本体に前記第１の溝と直角方向
   に刻設された第２の溝に前記歯車と爪とＥこ同時に噛合
   い、かつ第１の溝と一線となりうる第１の溝をこ平行な
   第３の溝が刻設された連動部材が摺動可能に挿入されて
   いて、歯車の回転により連動部材を介して爪を半径方向
   に開閉させるチャックの爪駆動機構において前記主軸と
   軸心を一致させて主軸後部に取付けられ、主軸と一体的
   に回転するシリンダと、前記主軸の貫通穴に挿通されて
   前端を前記歯車と連結し、後部にリードの大きな多条ね
   じを刻設して回転力を伝達するように支持された回転軸
   と前記回転軸の多条ねじと螺合し、前記シリンダ内を主
   軸軸線方向に摺動するピストンと該ピストンの旋回を防
   ぐために主軸軸心と平行に離間してシリンダ内に設けら
   れたガイドピンと前記シリンダの後端部に回動可能に設
   けられて前記ピストンのストロークを変更するストロー
   ク変更手段とよりなりピストンの直動運動で爪の開閉を
   行なわせると共に、ビストンストロークを変更させるこ
   とにより連動部材と爪との結合を解除することを特徴と
   するチャック爪の駆動機構。 ２ ストローク変更手段が前端面に半径方向の切欠き溝
   を有して回動によりピストン後端突部と整合させうる調
   整軸であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のチャック爪の駆動機構。 ３ ガイドピンがピストンの両側面にそれぞれ係合しう
   る部位を有して軸方向に摺動可能に設けられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のチャック爪の
   駆動機構。 ４ ストローク変更手段がガイドピンの軸方向移動を規
   制する突出部を有して回動により、ガイドピンの軸方向
   摺動を許容させうる回動フランジであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載のチャック爪の駆動機構。