JPS6119851Y2

JPS6119851Y2 -

Info

Publication number: JPS6119851Y2
Application number: JP1977090120U
Authority: JP
Priority date: 1977-07-07
Filing date: 1977-07-07
Publication date: 1986-06-14
Also published as: JPS5417471U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は爪により締付保持される被加工物に加
工作業による外力が作用した際に爪が傾動して締
付状態が強化されるような構造のスクロールチヤ
ツクに関するものである。

一般にパイプねじ切り機に使用される被加工物
取付用のスクロールチヤツクは、爪により締付保
持される被加工物に切削力等の外力が作用する
と、爪先端部と被加工物外周との間に滑りを生ず
ることがあつて加工精度の低下その他の不都合が
あつた。そこで爪の先端部に該爪の軸芯線をはさ
んで対称の位置にそれぞれ山形状の爪先を形成す
るとともに前記のような外力が被加工物に作用し
たときに爪がチヤツク本体に対し若干傾動可能な
構成としておき、該傾動の際に爪を被加工物側へ
前進させることにより被加工物に対する爪の締付
状態を強化させて滑りの発生を阻止するようにし
たスクロールチヤツクが開発されている。このよ
うなスクロールチヤツクは第７図に示すように、
工作機械等の回転部に固定されるチヤツク本体３
１の筒体部にスクロール歯３３を有するスクロー
ル盤３２が回転可能に嵌着され、さらにスクロー
ル歯３３に噛み合う弧状歯３４を裏面に備え、か
つ、先端部に２個の山形状の爪先３５ａ，３５ｂ
を形成する複数個の爪３５が、その両側面に形成
される案内面３６，３７によりチヤツク本体３１
の半径方向に平行な側面３９，４０を有する溝３
８に摺動自在に嵌着されており、前記爪３５の爪
先側において溝３８の側面４０より側面３９側に
向かつて作用する弾性的圧力により、爪３５の案
内面３６は前記側面３９に沿つて圧接されて爪３
５の軸芯線は半径方向と一致され、この状態で爪
３５が溝３８内を摺動することにより該爪３５は
チヤツク本体３１の半径方向へ進退される構成と
され、また溝３８の側面４０に対向する爪３５の
案内面３７は、爪３５の軸芯線に対し先細り状に
縮小する傾斜面とされ、従つて前記の弾性的圧力
によりより爪３５の案内面３６が溝３８の側面３
９へ当接された場合は、案内面３７と側面４０と
の間に該側面４０に対しチヤツク本体３１の外端
より内方に向かつて拡開される楔状の隙間４１が
形成され、この状態でスクロール盤３２を回転さ
せることによつてスクロール歯３３と弧状歯３４
の噛合関係により爪３５は溝３８の側面３９に案
内されてチヤツク本体３１の半径方向に進退さ
れ、被加工物締付時には爪３５の爪先３５ａ，３
５ａにより被加工物をチヤツク本体３１の中心に
締付保持するとともに被加工物の加工のための外
力が作用したときには第８図に示すように爪３５
はチヤツク本体３１に対し傾動され、該傾動およ
び傾動に伴いスクロール歯３３と弧状歯３４の噛
合位置が進められることにより爪３５の進出が行
われて被加工物の締付保持が強化される構成とさ
れている。このため被加工物の締付時には爪３５
の爪先３５ａ，３５ｂは半径方向に平行に進出さ
れるが、被加工物の寸度が第７図の鎖線で示すよ
うな小径の場合には、チヤツク本体３１の中心と
爪先３５ａの頂点とを結ぶ線と前記半径方向との
なす角度C₂が大径の場合の角度C₁より大とな
り、従つて小径のもの程爪３５が傾動したときの
爪先３５ａの食い込み量が大きくなつて不適当で
あり、また爪３５の軸芯線と爪先３５ａの頂点と
の間の距離Ｄは、その値が大きい程傾動時の爪先
３５ａの食い込み量が大となつて被加工物の締付
けが確実となるが、その結果爪先３５ａ，３５ｂ
の間隔が大となつて各爪３５の前進は、第９図に
示すように、隣り合う爪３５の爪先３５ａ，３５
ｂが互いに当接して干渉することにより制限され
て、小径の被加工物の締付けが不可能である等の
欠点がある。さらに、この種スクロールチヤツク
はいずれも爪の先端に形成されている山形状をし
た締付用の爪先をもつて被加工物の締付操作時に
この被加工物をチヤツク本体の正しい中心位置ま
で押進めるようにしたものであるため、、中心位
置まで押進める間に被加工物の表面は爪先により
傷付けられる欠点もある。

そこで本出願人は先に実願昭52−67842号（実
開昭53−161385号）として、溝の案内面をチヤツ
ク本体の半径線に対してわずかに傾斜させるとと
もに、この溝に沿つて進退動する爪の先端の偏心
位置に１個の山形突部を平面部とを形成したスク
ールチヤツクを考案した。この考案は被加工物を
平面部によつてチヤツク本体の中心部まで押進め
られること、被加工物の径の大小にかかわらず山
形突部の被加工物への食込み量を大きくできる利
点を持つものであるが、樹脂被覆管をチヤツクす
る場合には山形突部が樹脂被覆層に深く入りす
ぎ、樹脂被覆層が大きく損傷されて腐食の原因と
なり易い問題のあることが判明した。

本考案は前記の従来技術の欠点を解決して、被
加工物をチヤツク本体の中心部まで押進める際の
傷付きを防止でき、また被加工物の大小にかかわ
らず山形突部の被加工物への食込み量を略一定に
できるようにしたうえで、更に前記の先願考案の
欠点をも解決して樹脂被覆管をチヤツクする場合
にも樹脂被覆層を大きく損傷させることのないス
クロールチヤツクを提供するために完成されたも
のである。

そして上記の目的を達成するためになされた本
考案はスクロール歯付のスクロール盤を回転自在
に嵌着したチヤツク本体にその半径方向に対して
僅かに反時計方向へ傾いた方向に平行な後方側面
と前方側面とを有する複数個の溝を配設し、各溝
には前記スクロール歯と噛合う弧状歯を裏面に形
成するとともに両側を案内面に形成した先細り状
の複数個の爪体をチヤツク本体に設けられた押圧
装置により溝に向つて押圧して前方側面との間に
楔状の隙間を形成しつつチヤツク本体に対して進
退動できるようにそれぞれ嵌装し、また、各爪体
の先端には１個の締付用の山形突部を爪体の軸心
線よりも後方側面寄りに偏位させて突設するとと
もに、爪体の先端の山形突部より前方側には山形
突部より低い位置に平面部を山形突部との間に切
込部を介して形成する一方、爪体の先端の山形突
部より後方側には前記平面部と同一または若干高
い位置に平面部より幅の狭い平面部を形成し、か
つ前記した溝の反時計方向への傾斜角度を爪体の
進退動の際に山形突部がチヤツク本体の略中心に
向かう角度としたことを特徴とするものである。
以下に実施例について詳細に説明する。

１は旋盤等の工作機械の回転部２にボルト等の
締結具３により固定されるチヤツク本体で、該チ
ヤツク本体１の筒体部４の外周にはスクロール盤
５が回転自在に嵌合保持され、該スクロール盤５
の表面にはスクロール歯６が形成されるとともに
裏面の周縁部に突起７が設けられており、さらに
前記チヤツク本体１の外周にはカバー８が回転自
在に嵌合保持され、該カバー８の後側の内周面よ
り連結体９が前記の突起７に連結可能に突設され
ていて、チヤツク本体１を中心としてカバー８を
回転させることにより同時にスクロール歯６も回
転する構成とされている。１０は前記スクロール
歯６と噛合う弧状歯１１を裏面に備えるとともに
両側に溝状の案内面１２，１３を形成するととも
に先端を爪部１４とした被加工物締付保持用の爪
体で、第４図に示すように爪体１０の先端の一側
方に該爪体１０の軸芯線よりＡの距離だけ右方
（後方側面１８寄りの方向）に偏位させた位置に
１個の締付用の山形突部１４″が形成されてい
る。ここで爪体１０の軸芯線とは、爪体１０の案
内面１２が後述する溝１７の後方側面１８と密着
した通常の状態において、溝１７の中心線を爪体
１０上へ投影した直線を意味するものであり、実
用新案登録請求の範囲の軸芯線も同一の意味であ
ることは勿論である。また爪体１０の先端の山形
突部１４″よりも前方側には山形突部１４″よりも
低い位置に切込部１５を介して被加工物をチヤツ
ク本体の正しい中心位置まで押進めるための平面
部１６が隣接して形成されている一方、爪体１０
の先端の山形突部１４″よりも後方側には前記平
面部１６と同一または若干高い位置に平面部１６
より幅の狭い平面部１４′を形成している。さら
に爪体１０はその案内面１２，１３がチヤツク本
体１の半径方向に対し角度αだけ僅かに反時計方
向へ傾けて形成される平行な後方側面１８、前方
側面１９よりなる複数個の溝１７にそれぞれ進退
可能に嵌着されている。ここで溝１７の反時計方
向への傾斜角度は爪体１０が進退動する際に山形
突部１４″がチヤツク本体１の略中心に向かう角
度とされている。溝１７の後方側面１８に対する
爪体１０の案内面１２は、該爪体１０の軸芯線と
平行に形成され、これに対し前方側面１９に対向
する爪体１０の他方の案内面１３は爪体１０の軸
芯線に対し先細り状に縮小する傾斜面とされてい
て、該爪体１０がその案内面１２を溝１７の後方
側面１８に沿つて当接されたとき、爪体１０の案
内面１３と溝１７の前方側面１９との間にチヤツ
ク本体１の外端より内方へ向かつて拡開する楔状
の隙間２０が形成されて、爪体１０により締付保
持された被加工物に加工による外力が作用したと
きに、前記スクロール歯６と爪体１０の弧状歯１
１との接点を進ませて山形突部１４″を被加工物
側へ進出させる方向に該爪体１０を傾動可能とし
てある。従つて爪体１０がその案内面１２を溝１
７の後方側面１８に沿つて当接された場合は、爪
体１０の軸芯線はチヤツク本体１の半径方向に対
し角度αの傾斜をなし、この状態で爪体１０が溝
１７に沿つて進出する場合には、該爪体１０の進
出方向はチヤツク本体１の半径方向に対し角度α
だけ傾いた方向とされて第４図に示すように爪体
１０の山形突部１４″の先端はチヤツク本体１の
略中心、すなわち締付保持される被加工物のほぼ
中心に向かつて進むことは前述したとおりであ
る。従つて被加工物の径が変化した場合における
それぞれの山形突部１４″の先端と被加工物の中
心を結ぶ直線とチヤツク本体１の半径方向とのな
す角度θ_１とθ_２は略等しくなり、被加工物の径
の大小による角度差はほとんど生じない。２１は
隙間２０が形成される側のチヤツク本体１の筒体
部４にそれぞれ設けられた爪体１０の押圧装置
で、爪体１０の先端部における裏面端部の傾斜切
欠部に当接される球状の押圧体２と、該押圧体２
２を出入り自在とするようにチヤツク本体１に透
設される案内孔２３と、該案内孔２３の端部と回
転部２との間にわたつて嵌入保持される動力伝達
用の平行ピン２４と、該平行ピン２４と前記押圧
体２２との間に介在される圧縮コイルばね等の弾
性体２５とより構成されていて、弾性体２５の弾
発力のもとに押圧体２２により爪体１０はその裏
面側より上方へ押圧され、該押圧作用により爪体
１０は溝１７の後方側面１８に沿つて確実に当接
され、チヤツク本体１の半径方向に対し角度αを
もつて進退可能な状態に保持される。なお、押圧
装置２１としては前記したように裏面側より爪体
１０を押圧する代わりに案内孔２３をチヤツク本
体１の表面に平行として爪体１０の側面をその先
端位置の側方より溝１７の後方側面１８側へ直接
押圧する構成としてもよい。なお２６は爪体１０
に適宜形成される切欠、２７は被加工物を示す。

このように構成されたものは、カバー８を回転
することにより突起７、連結体９を介してスクロ
ール盤５を回転させれば、押圧装置２１の押圧体
２２による押圧下に、各爪体１０はその案内面１
２をそれぞれ溝１７の後方側面１８に案内されて
円滑にチヤツク本体１の半径方向に対し角度αを
もつて同時に進出し、爪体１０の先端の山形突部
１４″よりも低い位置に設けられた前方側に平面
部１６により被加工物２７を爪先による傷がつか
ぬように押進めて正しい中心位置へ導くことがで
きるものである。即ち、第１図に示すように各爪
体１０を後退させたときには被加工物２７は爪体
１０の先端の山形突部１４″よりも低い位置に形
成された平面部１６に向かつて落下して支持さ
れ、各爪体１０がチヤツク本体１の中心に向かつ
て進出するにつれて次第に正しく芯出しがなされ
ることとなる。また第６図のように被加工物の径
が小さい場合にも下側の爪体１０の平面部１６に
よつて支持されていた被加工物は最終的には左上
方の爪体１０の山形突部１４″によつて下側の爪
体１０の山形突部１４″の斜面に沿つて先端へ押
上げられて正しく芯出しが行われる。このような
芯出し工程においては第８図が第９図に示される
従来のもののように被加工物が山形突部の先端で
支持される機会が少ないので、被加工物を傷付け
ることがない。

続いて各爪体１０を更に進出させると、被加工
物２７は各爪体１０の先端の軸心線よりも後方側
面１８よりに偏位した位置に１個形成されている
締付用の山形突部１４″の先端によりチヤツク本
体１へ締付保持される。そしてチヤツク本体１を
回転させて加工作業を行うことにより被加工物２
７に加工による切削トルク等の外力が作用する
と、爪体１０はその案内面１３と溝１７の前方側
面１９との間に形成されるチヤツク本体１の外端
より内方へ向かつて拡開する楔状の隙間２０の存
在によつて押圧装置２１の押圧体２２による押圧
力に抗して反時計方向に傾動され、第５図に示す
ように爪体１０の案内面１３が溝１７の前方側面
１９に当接保持されることにより前記傾動は停止
されるとともにスクロール歯６と弧状歯１１との
噛合位置が進められ、このような爪体１０の傾動
およびスクロール歯６と弧状歯１１との噛合位置
の進みにより爪体１０はチヤツク本体１の中心側
へ進出され、先端の山形突部１４″は被加工物２
７へ食い込む状態となつて強固な締付保持が達成
されて滑りを生ずることなく被加工物の加工が行
われる。また爪体１０の先端の山形突部１４″よ
り後方側には平面部１６と同一か若干高い位置に
幅の狭い平面部１４′が形成されているので、樹
脂被覆管をチヤツクする場合に山形突部１４″が
樹脂被覆層２７′に食い込む量はこの平面部１
４′により規制され、過大な食い込みによる樹脂
被覆層２７′の損傷を防止することができる。ま
た被加工物が小径の場合は、第４図に示されるよ
うに、爪体１０はチヤツク本体１の半径方向に対
し角度αをもつて進出されて山形突部１４″の先
端は被加工物の略中心に向かつて進む構成とされ
ているため、後述する理由により大径の場合と小
径の場合における山形突部１４″の先端と被加工
物の中心を結ぶ直線とチヤツク本体１の半径方向
とのなす角度θ_１とθ_２の差はあまり大きくはな
らず、加工の際に生ずる爪体１０の傾動時の被加
工物２７への食い込み量は径の変化にかかわらず
略一定となる。なお、爪体１０の山形突部１４″
と平面部１６との間には切込部１５が形成してあ
るので、被加工物２７の表面が切削油やこれに付
着したごみ等により汚れていても、切込部１５が
これらの付着物の逃げ場として作用するので山形
突部１４″の食い込みに支障を生ずることはな
い。

次に、本考案のスクロールチヤツクにおいて前
記の角度θ_１とθ_２の差が第７図に示される従来
のものにおける角度C₁，C₂の差よりも小さくな
つて爪体１０の傾動時の被加工物２７への食い込
み量が径の変化にかかわらず略一定となる点につ
いて第１０図、第１１図により更に詳しく説明す
る。なお、後記の食い込み量L₁は被加工物２７
が大径の場合を示し、食い込み量L₂は被加工物
２７が小径の場合である。爪体１０の食い込み量
は外力が作用して爪体１０が最も内側のスクロー
ル歯６と弧状歯１１との接点を回転中心として反
時計方向に傾動することによりスクロール歯６と
噛合う弧状歯１１が第１０図で実線に示す位置か
ら一点鎖線で示す位置まで噛合を進めることによ
つて生じる爪体１０の進出量L₃（このL₃の大き
さは爪体１０の傾動角度のみによつて定まり、被
加工物の径の大小にかかわらず一定である。）
と、爪体１０が傾動してその山形突部１４″が第
１０図に実線で示す締付位置から一点鎖線で示す
位置まで傾動することにより生じる食い込み量
L₁，L₂との和であり、該食い込み量L₁，L₂は第
１１図に示すように、被加工物２７と山形突部１
４″との接点から半径方向の垂線Ｂに直交するよ
うに引いた直線と弦イとする弧状部の弧の高さロ
で代表させて考えるとができる。ところで、径を
異にする被加工物をチヤツクする場合において、
弧の高さロは弦イの長さを一定とすれば被加工物
の径が小さいほど高くなつて食い込み量L₁，L₂
に差を生ずることとなる。しかるに本考案におい
ては溝１７を半径方向に対して僅かに反時計方向
へ傾けるとともに爪体１０の軸心線よりも後方側
面１８寄りに偏らせて山形突部１４″を形成し、
しかも溝１７の傾斜角度を爪体１０の進退動の際
に山形突部１４″がチヤツク本体１の略中心に向
かう角度としたので、第１１図に示すように山形
突部１４″の先端を被加工物の径が小さくなるほ
ど垂線Ｂに近接させることができ、従つて弦イの
長さを短くしてその弧の高さロを被加工物が大径
の場合とほぼ同一とすることができる。従つて本
考案においては第１０図に示すL₁＋L₃とL₂＋L₃
をほぼ同じ大きさとすることができ、被加工物の
径の大小にかかわらず山形突部１４″の食い込み
量は一定となるとともに結果的にθ_１とθ_２との
間にもさほど大きい差は生じなくなる。なお第１
０図、第１１図においてθ_１とθ_２との間に多少
の差が存在するのは、次の理由による。即ち、被
加工物の径が小さくなるほど爪体１０がスクロー
ル盤５から内側へ突出する量が大きくなるが、爪
体１０の傾動の回転中心は最も内側のスクロール
歯６上に位置して変らないので、被加工物の径が
小さくなるほぼ爪先の移動量が大きくなる。この
ためθ_１とθ_２とを完全に一致させると被加工物
が小径のときには傾動後の爪先の山形突部１４″
の位置が垂直線Ｂを大幅に越えてしまい、L₂が
マイナスの値を取つて却つて締付力が低下するお
それがあるためである。従つて実際上はθ_２とθ
_１よりわずかに大としておくものである。これに
対して従来のスクロールチヤツクにおいては爪３
５が２個の山形状の爪先３５ａ，３５ｂを形成し
ているから締付位置まで爪３５を半径方向に平行
に進出させる必要があり、第１２図、第１３図に
示すように弦イの長さは一定でその弧の高さロは
径が小さくなるほど高くなるから食い込み量l₂は
l₁よりも大きくなる。また結果的に角度C₂は角度
C₁よりもはるかに大きくなることとなる。な
お、このように爪体１０の食い込み量が被加工物
２７の径の大小によつて殆んど変化しないのは、
各溝１７のチヤツク本体１の半径方向に対し若干
傾いた方向に設けた場合のみであつて、仮に各溝
１７をチヤツク本体１の半径方向に対して傾ける
ことなく平行移動させた場合には山形突部の数が
１個であつても複数個であつても従来のスクロー
ルチヤツクと同様被加工物２７の径が小さくなる
ほど爪の傾動による食い込み量が大きくなつて所
期の目的を達成することはできない。

本考案は前記の実施例による説明によつて明ら
かなように、爪体の先端に１個の締付用の山形突
部と、被加工物をチヤツク本体の正しい中心位置
まで押進めるための平面部と、この平面部と同一
又は若干高い位置にある幅の狭い平面部とを形成
するとともに、この爪体をチヤツク本体の半径方
向に対し反時計方向に傾いた溝にそつて進退動で
きるようにし、また進出時に山形突部を被加工物
の略中心に向かわせるようにしてあるので、被加
工物はチヤツク本体の正しい中心位置まで平面部
により押進められることとなつてこの間被加工物
が爪先により傷付けられることがないうえに被加
工物に対する山形突部の食い込み量を大きくでき
て安定強固な締付け保持ができることとなる。ま
た、被加工物の径の大小にかかわらず食い込み量
を略一定にできて常に締付け保持状態が得られ、
しかも樹脂被覆管をチヤツクする場合にも山形突
部よりも後方側に形成された幅の狭い平面部によ
り山形突部が深く樹脂被覆層に食い込みすぎるこ
とが防止されるので樹脂被覆層の損傷を防ぐこと
ができる。よつて本考案は従来及び先願のこの種
スクロールチヤツクの欠点を除いたものとして実
用的価値極めて大なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す一部切欠正面
図、第２図は一部切欠側面図、第３図は第１図の
Ｂ−Ｂ矢視図、第４図は要部の一部切欠正面図、
第５図は状態を異にして示す要部の一部切欠正面
図、第６図は最小径の被加工物の締付時における
爪の関係を示す説明図、第７図は従来のスクロー
ルチヤツクの要部を示す一部切欠正面図、第８図
は状態を異にして示す一部切欠正面図、第９図は
最小径の被加工物の締付時における従来のスクロ
ールチヤツクの爪の関係を示す説明図、第１０
図、第１１図は本考案における爪の食い込みの説
明図、第１２図、第１３図は第７図、第８図、第
９図に示す従来のスクロールチヤツクにおける爪
の食い込みの説明図である。１：チヤツク本体、５：スクロール盤、６：ス
クロール歯、１０：爪体、１１：弧状歯、１２：
案内面、１３：案内面、１４′：平面部、１４″：
山形突部、１５：切込部、１６：平面部、１７：
溝、１８：後方側面、１９：前方側面、２０：隙
間、２１：押圧装置。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

スクロール歯６付のスクロール盤５を回転自在
に嵌着したチヤツク本体１にその半径方向に対し
僅かに反時計方向へ傾いた方向に平行な後方側面
１８と前方側面１９とを有する複数個の溝１７を
配設し、各溝１７には前記スクロール歯６と噛合
う弧状歯１１を裏面に形成するとともに両側を案
内面１２，１３に形成した先細り状の複数個の爪
体１０をチヤツク本体１に設けられた押圧装置２
１により溝１７の後方側面１８に向つて押圧して
前方側面１９との間に楔状の隙間２０を形成しつ
つチヤツク本体１に対して進退動できるようにそ
れぞれ嵌装し、また、各爪体１０の先端には１個
の締付用の山形突部１４″を爪体１０の軸心線よ
りも後方側面１８寄りに偏位させて突設するとと
もに、爪体１０の先端の山形突部１４″より前方
側には山形突部１４″より低い位置に平面部１６
を山形突部１４″との間に切込部１５を介して形
成する一方、爪体１０の先端の山形突部１４″よ
り後方側には前記平面部１６と同一または若干高
い位置に平面部１６より幅の狭い平面部１４′を
形成し、かつ前記した溝１７の反時計方向への傾
斜角度を爪体１０の進退動の際に山形突部１４″
がチヤツク本体１の略中心に向かう角度としたこ
とを特徴とするスクロールチヤツク。