JPS5949841B2 - スクロ−ルチヤツク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は旋盤等の工作機械において加工材料を掴むのに
用いられるスクロールチャック装置に関し、とくにその
加工材料の掴み放しのためのチャック爪の作動がチャッ
クを回転させるスピンドル等の回転手段による回転力に
よって自動的になされるようにした装置に関するもので
ある。

スクロールチャック装置は、一般に、チャック本体に対
してその半径方向に移動可能に数個のチャック爪を保持
させ、チャック爪に係合するスクロール溝を有するスク
ロール盤をチャック本体と相対的に回動可能に配置する
ことによって、チャック本体とスクロール盤との相対回
動でチャック爪を一斉にチャック本体の半径方向に移動
させて加工材料の掴み放しをなす構成のものである。

この種のスクロールチャック装置では、上記のチャック
爪の移動の作動が、チャック本体とスクロール盤との相
対回動を手動操作で行うことによってなされるものであ
るのが元来一般的なものであるが、その作動をチャック
回転させるスピンドル等の回転手段による回転力を利用
してなし得るようにすると非常に便利であり、このため
に工夫された装置が従来から種々考えられているところ
である。

このように工夫された従来装置としては、たとえば、昭
和１２年実用新案出願公告第１４４１８号や実開昭５０
−５４６８７号に代表的にみられるように、手動式バン
ドブレーキ等のブレーキ装置でスクロール盤若しくはチ
ャック本体の回転を制動する操作をできるようにしたも
の、或はスクロール盤に制動ばねを押し付けて常時制動
力を与えるようにしたもの、或は特開昭５５−１６４４
０４号にみられるように、チャック爪を保持する本体と
は別の環状のチャック装置本体とスクロール盤との間に
、ピンとくさび形状の溝室とばねとの組合わせからなる
如き一方向回転伝達機構を設けたもの等である。

ところがそれら従来装置は、夫々において、ブレーキ装
置をいちいち手動操作しなければならないところの完全
に自動化されていないものであったり、自動化されてい
ても、加工材料の加工作業中までもチャックの回転力に
著るしい抵抗障害を及ぼすものであったり、構成が非常
に複雑なものであったり、円滑にして的確な作動を期待
し難いものであったり等の欠点が認められ、それら欠点
を克服した良好な装置はいまだ実現されていない現状に
ある。

本発明は以上のような事情に鑑みて、チャック本体又は
スクロール盤が回転スピンドル等の回転手段に連結され
て回転されるようになっているスクロールチャック装置
につき、その回転手段の回転力による加工材料の掴み放
しのチャック爪の完全に自動的な移動作動を、的確に、
障害なく、しかも可及的に簡単な構成によって可能にす
る装置を提供しようとするものであり、その構成要旨は
、チャック本体とスクロール盤とのうちの回転手段に連
結されていない方に歯車を直接形成又は連動連結し、前
記歯車の心細と平行に配置した支軸のまわりに回動自在
に支持した回動体の外周の一部分に、前記歯車に噛み合
うに潰した歯を突状に形成し、前記回動体を前記歯が前
記歯車に噛み合う角度位置に弾圧付勢する弾圧力付勢手
段を設け、前記歯車の回転によって前記回動体が前記歯
を前記歯車に噛み合う角度位置から噛み合い解除され。

る角度位置に向けて回動されるとき、その回動角度が大
きくなるに従って前記回動体に対する前記弾圧力付勢手
段の作用を小さくする機構を前記回動体と前記弾圧力付
勢手段との間に介在させたことにある。

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

図示のスクロールチャック装置において、符号１を以っ
てチャック本体が示され、符号２を以ってスクロール盤
が示されている。

チャック本体１は、中央に掴むべき加工材料の挿通用孔
３を有し、・周囲に所定角度間隔で複数（ここでは３つ
）のチャック爪４を半径方向に移動可能に保持している
。

スクロール盤２は、各チャック爪４に具わる凸起５に係
合するスクロール溝６を一面側に有する環状の円盤状で
あって、チャック本体１と同心的に相対的に回動可能に
配置されている。

そしてチャック本体１は、装置フレームγに支承された
回転手段としての可逆回転の中空のスピンドル８の先端
に対して取付けられて固定連結されている。

一方、スクロール盤２はスピンドル８に直接連結される
ことなく回動自在になっている。

しかしてチャック本体１とスクロール盤２との相対回動
により、各チャック爪４が一斉にチャフ・ り本体１の
半径方向に移動され得、これによってチャック本体１の
中央で各チャック爪４の先端による加工材料９の掴み放
しかできるようになっている。

またスピンドル８の回転によってチャック本体１をスク
ロール盤２と共に回転させることができて、掴んだ加工
材料９を回転させて加工を施すことができるようになっ
ている。

なお図示の実施例では、第２図において、チャック本体
１を基準にしてみた場合、これに対してスクロール盤２
が反時計方向に回動すると各チャック爪４がチャック本
体１の中央に向って寄り合う方向の半径方向移動を生じ
て加工材料９を周囲から掴み、逆にスクロール盤２が時
計方向に回動すると各チャック爪４がチャック本体１の
外方に向って開く方向の半径方向移動を生じて加工材料
９を放すように作動するものとしてスクロール溝６を設
定しである。

以上のスクロールチャック装置において、スクロール盤
２の外周には、その全周にわたって歯１０ａを刻設して
歯車１０に形成しである。

そしてその歯車１０に噛み合う一枚の歯１１を有する回
動体１２を、装置フレームγからの所定位置の支軸１３
に取付けである。

しかして回動体１２は支軸１３を中心にして回動可能で
あり、この回動においてその歯１１が定位置で歯車１０
に噛み合うと共に、その定位置から離遠することが可能
になっている。

そして回動体１２に対する制動力付与機構１４を設けて
あり、この機構１４は、主要には、回動体１２の歯１１
が歯車１０に噛み合った定位置から離遠する方向の回動
方向に対して制動的に働くばね１５からなる弾圧力付勢
手段と、この弾圧力付勢手段と回動体１２の間に介在す
るカム−カムフォロアー機構とからなり、具体的には次
のような構成である。

すなわち、回動体１２は円形輪体状のものとして外周の
一部に一枚の歯１１を突起状に有するものとしであるが
、その円形の外周の一部を歯１１と適当に位相した部分
（図示例では９０°位相しした部分）で接線方向に切欠
した平坦面１６に形成して、自体がカム１７を同体に構
成するものとしである。

そしてそのカム１７として構成した回動体１２の側方所
定位置に、回動体１２の支軸１３の中心方向に向くロン
ド１８を、装置フレーム７に取付けの軸受１９，２０で
軸方向移動自在に支承して設置し、このロンド１８の先
端にカム１７として構成した回動体１２の平坦面１６に
対゛する対接面をなす平坦面２１を有するカムフォロア
ー２２を設け、さらにロッド１８にはこれを回動体１２
の方向に向って弾圧付勢するばね１５を軸受１９，２０
の間に設けである。

しかしてばね１５の弾圧付勢力が、カムフォロアー２２
の平坦面２１を、カム１７を構成する回動体１２の平坦
面２１に対して弾圧接触させるものとしである。

ここにおいて、両平坦面１６．２１が丁度面接し合う状
態のときに、回動体１２の歯１１が歯車１０に噛み合う
定位置にあるものとしである。

なお、軸受１９の部分には螺子式のアジャストスリーブ
２３からなるばね１５の弾圧力調整手段を設けてあり、
必要に応じてばね１５の弾圧力を調整することができる
ようにしである。

かくしてこの機構１４では、ばね１５の弾圧付勢力が、
カム１７に構成した回動体１２の支軸１３の中心方向に
向って、その平坦面１６に対してカムフォロアー２２の
平坦面２１を弾圧面接させるものとして作用することに
よって、回動体 ・１２の歯１１が歯車１０に噛み合う
定位置から離遠する方向に向う回動体１２の回動方向に
対してこれを制動するものとして働く。

そして回動体１２の歯１１が歯車１０に噛み合う定位置
から離遠する方向に向って第２図に仮想線で示すように
・回動体１２が回動される場合には、回動体１２の平坦
面１６の一端側がカムフォロアー２２の平坦面２１に対
する接触作用点Ｐとな頃この接触作用点Ｐがはね１５に
よるカムフォロアー２２の弾圧付勢作用方向軸、つまり
は回動体１２の支軸１３の中心に向くロッド１８の中心
軸線に向って接近移動して距離を縮めていくことどなる
。

この結果、回動体１２の歯１１が歯車１０に噛み合って
いる定位置から離遠する方向に回動体１２が回動される
ときには、これを制動する制動モーメントとしてはね１
５の弾圧付勢力が回動体１２に伝。

達され、しかもその制動モーメントは、回動体１１２の
歯１１が歯車１０に噛み合っている定位置から離遠する
ときにはその定位置にあるときよりも次第に小になるも
のとして伝達される。

次にこの装置のチャック爪作動の作用を述べると、回動
体１２の歯１１が歯車１０に噛み合っている定位置にあ
る状態で、スピンドル８を第２図において時計方向に回
転させ、その方向にチャック本体１を回転させる。

するとその回転にともなってスクロール盤２も回転しよ
うとする。

しかしこのとき、カムフォロアー２２の平坦面２１がカ
ム１７を構成する回動体１２の平坦面２１に面接して、
ばね１５の弾圧付勢力が回動体１２の回動を強く制動す
るものとして働いており、その歯１１を定位置に留める
ものとして作用しているので、その歯１１がこれと噛み
合う歯車１０の回動を抑制するストッパーとして働き、
従ってスクロール盤２が回動を抑制されて静止状態に留
められる。

従ってチャック本体またけが回転されて静止したスクロ
ール盤２との間に相対回動を生じ、ために各チャック爪
４がチャック本体１の中央に寄り合う方向の半径方向移
動を生じて加工材料９を掴む作用が実現される。

続いてそのように各チャック爪４が加工材料９を掴んだ
瞬間には、各チャック爪４はそれ以上前進移動できなく
なるので、スクロール盤２が、従って歯車２がもはや静
止状態に留まることができなくなってチャック本体１と
共に回転することを余儀なくされる。

この結果、歯車１０が、これに定位置で噛み合っていた
歯１１を、その定位置から第２図に仮想線で示される離
遠する方向位置に向って、ばね１５の弾圧付勢力による
制動力に抗して押圧して、回動体１２を回動することと
なり、このようにして歯車１０が歯１１を定位置から離
遠する方向位置へと押しのけるような形で回動体１２を
回動して回転することとなってスクロール盤２がチャッ
ク本体１と共に回転することとなる。

しかしてこの状態にあっては、前述したように回、動体
１２にはばね１５の弾圧付勢力が回動方向に対する制動
モーメントとして伝達されており、しかもその制動モー
メントは歯１１が定位置にあるときよりも小さくなるも
のとして作用しているから、回動体１２の歯１１が歯車
１０に対して離れてしまうとさも、大きな接触圧となる
こともなく、微小な王力で僅かに接触している状態に保
たれることとなる。

従ってその接触によるところのチャック本体１とスクロ
ール盤２のスピンドル８による回転力に対する抵抗障害
は、殆んどあるかないかの如きものとして極く僅かに留
められ、この状態で加工材料９が回転されて、これに対
する切削等の加工を施すことができる。

次に加工終了後、スピンドル８を先とは逆の第２図にお
いて反時計方向に回転させ、その方向にチャック本体１
を回転させる。

するとこの回転に伴なってスクロール盤２が、従って歯
車１０がその方向に回動されるが、このとき最初はその
回動方向に符号する方向に制動モーメントが回動体１２
に作用していて歯１１が歯車１０に接触しているので、
歯車１０の回動につれて自ら抵抗なく回動体１２が歯１
１を当初の定位置に至るところまで戻り回動せしめられ
、従って回動体１２のカム１７の平坦面１６がカムフォ
ロアー２２の平坦面２１に面接する当初の状態にまで復
位せしめられる。

しかして、そのように両平坦面１６．２１が面接状態に
復位したときには、瞬間的にそれがばね１５の弾圧勢力
を回動体１２のそれ以上の回動を急激に制動するように
働らかしめるストッパーとして作用する。

即ち先の制動モーメントが逆向きに転換するような形に
なる。

ために回動体１２はその歯１１を定位置に制止する状態
にそれ以上の逆回動を抑制されて停止され、その歯１１
が歯車１０のそれ以上の逆回動を抑制するストッパーと
して作用し、歯車１０が、従ってスクロール盤２が静止
せしめられる。

この結果、チャック本体１だけが逆方向の回転を続け、
静止したスクロール盤２との間に先とは逆の相対回動を
生じ、ために各チャック爪４がチャック本体１の外方に
向つ。

て開く方向の半径方向移動を生じて加工材料９を放す作
用が実現される。

このようにしてこの装置では、チャックを回転する回転
手段としてのスピンドル８の回転力による加工材料９の
掴み放しのチャック爪４の完全に・自動的な作動が的確
に達成される。

なお以上の装置で、スピンドル８の逆回転による加工材
料９の放し作動に際し、チャック爪４が加工材料９を強
固に掴んでいる等により、両平坦面１６，２１の面接に
よってもばね１５の弾圧付勢力だけでは回動体１２の歯
１１の定位置での制動停止を完全に維持し切れないおそ
れがあるような場合には、それ以上の回動体１２の逆回
動を完全に制止するための、たとえば、回動体１２又は
カム１７と装置フレーム７との間に関連設置したピンそ
の他のストッパ一部材からなるス斗ツ一手段を別に設け
るとよい。

以上が本発明の装置の一実施例であるが、本発明におい
ては、歯車１０をスクロール盤２の方でなしにチャック
本体１の方に形成することもでき、この場合には回転手
段としてのスピンドル８をチャック本体１に連結せずに
スクロール盤２に連結すればよい。

また歯車１０は、スクロール盤２又はチャック本体１に
直接形成するものとせずに、それに連動連結させて別体
のものとして形成することもできる。

また歯車１０に定位置で噛み合う回動体１２の歯１１は
一枚に限らず数枚にすることも可能である。

また回動体１２とカム１１とは、説明した図示の実施例
のように同体であるものとするのが合理的であるが、互
いに連動連結されていれば別体であってもよいものであ
る。

そしてその回動体１２とカム１７とは、説明した図示の
実施例のように円形状のものとするに限らず、例えば極
端には、回動体１２を先端に歯１１を備えたレバー状の
ものとしたり、カム１７を先端に平坦面１６を備えた１
字レバー状のものとしたり等、適宜の形状にすることが
できる。

また本発明装置は、例えば加工材料９が円筒状やリング
状等の中空状のもので、径の大きいものである場合に適
用して有利であるところ０人チャック爪４がチャック本
体１の外方に開く半径方向移動において加工材料を掴む
作用をなし、その反対移動において加工材料を放す作用
をなす形式になっているようなスクロールチャック装置
にもそのまま適用できること勿論である。

以上の説明から明らかなように、本発明のスクロールチ
ャック装置によれば、回動体を、その外周の一部分に突
状に形成した歯がチャック本体とスクロール盤とのうち
のスピンドル等の回転手段に連結されていない方に直接
形成又は連動連結した歯車に噛み合う角度位置に弾圧力
付勢手段で弾圧付勢しているので、スピンドル等の回転
手段によるチャックの回転のときに、チャック本体とス
クロール盤とが相対回動可能な状態にあるときには、弾
圧力付勢手段の弾圧付勢力により回動体の歯が歯車の回
動を阻止することによってその相対回動が実現されてチ
ャック爪の移動の作動が実現される。

そしてチャック本体とスクロール盤との相対回動が不可
能になって歯車が回転を強要される状態になったときに
は、その回転力で回動体がその歯を歯車から噛み合い解
除される角度位置に向けて弾圧力付勢手段の弾圧付勢力
に抗して回動されることにより、歯車が自由に回転され
得るようになってチャック全体が回転され得るようにな
る。

しかも、そのように回動体が回動されるときには、その
回動角度が大きくなるに従って回動体に対する弾圧力付
勢手段の作用を小さくする機構がそれらの間に介在され
ていることによって、回動体の歯が歯車に対し完全に離
脱してしまわずに僅かな接圧力で接触している状態にな
り得、これによってチャック全体の回転に対する抵抗障
害が殆んどなくされ得る。

このようにして本発明に従えば、加工材料の掴み放しの
チャック爪の移動動作を、このためにチャック本体とス
クロール盤とを相対回動させるための特別な駆動手段を
必要とせずに、簡単な構成によって、加工材料の回転の
ためにチャックを回転するスピンドル等の回転手段の回
転力によって完全に自動的に的確に障害なくできるよう
になったものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す一部破断側面図、
第２図はその正面図である。 １・・・・・・チャック本体、２・・・・・・スクロー
ル盤、４・・・・・・チャック爪、５・・・・・・突起
、６・・・・・・スクロール溝、７・・・・・・装置フ
レーム、８・・・・・・スピンドル（回転手段）、９・
・・・・・加工材料、１０・・・・・・歯車、１１・・
・・・・歯、１２・・・・・・回動体、１３・・・・・
・支軸、１４・・・・・・制動力付与機構、１５・・・
・・・ばね（弾圧力付勢手段）、１６・・・・・・平坦
面、１１・・・・・・カム、１８・・・・・・ロッド、
１９，２０・・・・・・軸受、２１・・・・・・平坦面
、２２・・・・・・カムフォロアー、２３・・・・・・
アジャストスリーブ（弾圧力調整手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ チャック爪がチャック本体の半径方向に移動可能に
   保持され、前記チャック爪に係合するスクロール溝を有
   するスクロール盤が前記チャック本体と相対的に回動可
   能に配置され、前記チャック本体と前記スクロール盤と
   の相対回動により前記チャック爪が前記チャック本体の
   半径方向に移動されるようになっており、前記チャック
   本体又は前記スクロール盤が回転スピンドル等の回転手
   段ｊこ連結されて回転されるようになっているスクロー
   ルチャック装置において、 前記チャック本体と前記スクロール盤とのうちの前記回
   転手段に連結されていない方に歯車を直接形成又は連動
   連結し、前記歯車の心細と平行に配置した支軸のまわり
   に回動自在に支持した回動体の外周の一部分に、前記歯
   車に噛み合うに適した歯を突状に形成し、前記回動体を
   前記歯が前記歯車に噛み合う角度位置に弾圧付勢する弾
   圧力付勢手段を設け、前記歯車の回転によって前記回動
   体が前記歯を前記歯車に噛み合う角度位置から噛み合い
   解除される角度位置に向けて回動されるとき、その回動
   角度が大きくなるに従って前記回動体に対する前記弾圧
   力付勢手段の作用を小さくする機構を前記回動体と前記
   弾圧付勢手段との間に介在させたことを特徴とするスク
   ロールチャック装置。