JPS626923B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は種々の工作機械において用いられるス
クロール式のチヤツク装置に関する。

本願出願人は先に特開昭55―77436号（昭和53
年12月１日出願）において新規な型の切削加工機
を提案した。本願発明は当初斯かる型の切削加工
機用のチヤツク装置として開発されたものであ
り、従つてこれと共に用いるのが有利であるがそ
のような切削加工機用のチヤツク装置に何ら限定
されるものではない。即ち、本願発明に係るスク
ロールチヤツク装置は種々の工作機械に対して適
用し得るものである。

スクロールチヤツク装置は一般にスクロール溝
を有する環状円板上に２個あるいは３個（または
それ以上）のチヤツク爪を取付けてこれら円板と
チヤツク爪との相対回転によりチヤツク爪を半径
方向に動かし、円板の中心孔内を貫通して延びる
パイプ等の被加工素材を外周上から２点あるいは
３点掴持するものである。そして上記円板とチヤ
ツク爪とはチヤツク爪が素材外周を掴持するまで
は相対回転を生じかつ掴持後は一体化（共に回転
あるいは共に固定）し得るように所定の強さのば
ね等により円板あるいはチヤツク爪のいずれかに
制動力をかけるようになつている。即ち、例えば
被加工素材回転式即ち、チヤツク回転式の工作機
械の場合にはチヤツクは例えば機械の回転スピン
ドルに連結されそれにより回転せしめられるが、
チヤツク爪が素材外周を掴持するまでは円板を固
定してチヤツク爪をスクロールにより半径方向に
前進せしめる必要がある。そのために円板の外周
上に制動ばねを設けてこれを円板に押し付け円板
がチヤツク爪と共に回転しないようにしている。
そしてチヤツク爪が素材外周に当接するとチヤツ
ク爪はもはやそれ以上動き得なくなるので円板は
上記制動ばねに抗してチヤツク爪によりこれと一
体的に回転せしめられる。従つて上述の如き従来
のチヤツク装置においては素材の回転中、即ち加
工作業中にも常に円板、従つてチヤツク爪に制動
ばねの力が作用していることになる。この制動力
はチヤツク爪によつて素材をクランプするためだ
けに必要なもので、加工作業中は全く不要のもの
であるばかりでなくそれどころかむしろ機械の回
転出力に対する抵抗力となるので加工作業中は除
去すべき性質のものである。そのため、常に上述
の制動力が作用する従来装置においては機械の回
転出力を制動力に相当する分だけ増大させる必要
があり不経済である。更にまたこの制動力は素材
の加工信頼性にも悪影響を及ぼす。

本発明の目的はこのような点に鑑み、チヤツク
装置にかかる制動力を必要時以外は解放し得るよ
うにしたスクロールチヤツク装置を提供すること
である。

以下、本発明の好ましい実施例につき添付図面
を参照して説明する。

本発明に係るスクロールチヤツク装置は基本的
には環状の本体１を有し、その内径部にはスクロ
ール溝１１を有する環状円板３が相対回転自在に
取付けられる。円板３上にはスクロール溝１１に
係合する突起１３を有する爪ホルダ５が取付けら
れる。爪ホルダ５は少くとも直径方向に向き合つ
て２個、あるいは好ましくは第１図に示す如く
120゜間隔で３個設けられる。爪ホルダ５を等間
隔で３個以上設けることも勿論可能である。各爪
ホルダ５はチヤツク装置を取付けるべき機械（図
示せず）の例えば環状スリーブの形態をした固定
部１７にねじ１５により固着されるホルダ支持体
１３の案内溝１４内に摺動自在に取付けられる。
円板３は固定部１７の外周上に嵌合せしめられ
る。各爪ホルダ５の先端にはねじ９によりチヤツ
ク爪７が固着される。パイプ等の被加工素材１０
０は固定部１７及び支持体１３の中心孔を貫通し
て延びる。斯くして、円板３を素材１００の軸線
Ａ―Ａを中心として回転せしめれば各爪ホルダ
５、従つて各チヤツク爪７はスクロール機構によ
り同時に半径方向に動かされ、素材１００の外周
を３点で掴持することができる。

本体１には半径方向の孔３１が例えば直径方向
に対向して２個（１個のみ図示）形成される。孔
３１は例えば円筒形の孔でよくその内径側端部は
空所３９に連通せしめられる。各空所３９は直径
Ｄ―Ｄを対称線とする２つの対称的な室３９Ａ，
３９Ｂから構成され、これら各室３９Ａ，３９Ｂ
は第３図に示す如く直径Ｄ―Ｄから遠ざかるに従
つて拡開している。各室３９Ａ，３９Ｂの端壁に
は夫々緩衝ばね３７Ａ，３７Ｂの一端が固着さ
れ、その他端は自由端となつている。室３９Ａ内
には回転伝達子を形成するピン２７が収容され
る。また、孔３１内には拡大頭部２５Ａを有する
円筒形のスライダ２５が摺動自在に配置される。
スライダ２５の下端は図示の如く一種のクラツチ
作用面を形成するテーパを有し、ピン２７上に係
止している。ピン２７は円板３の外周上に載置さ
れる。スライダ２５はピン２７の押圧子として作
用し、その拡大頭部２５Ａはねじ３３により本体
１に固着される中空蓋体２３の中空部３５内に突
出する。この中空部３５にはばね２９が配置され
スライダ２５を常時半径方向に押圧している。従
つてスライダ２５は所定値以上の押上げ力を受け
たときのみばね２９に抗して半径方向外方に押し
出され得る。

本体１は例えば機械本体（図示せず）の回転部
１９にねじ２１により固定され、回転部１９と共
に回転可能である。

以上の如く構成したチヤツク装置は次の如く作
動する。

回転部１９を工作機械のモータ（図示せず）に
より回転せしめてチヤツク装置本体１を第３図に
おいて反時計方向（白ぬき矢印方向）に回転せし
めると、その回転はピン２７を介して円板３に伝
えられる。即ち、円板３はピン２７により本体１
に一体化せしめられているのでチヤツク爪が素材
１００の外周に当接するまでは本体１と一体的に
回転する。即ち、回転伝達子は回転伝達位置にあ
り、本体１と円板３とを一体化している。一方、
各爪ホルダ５はねじ１５により固定部１７に不動
に固着されているので円板３が回転するとスクロ
ール機構により半径方向に前進せしめられる。即
ち、円板３の回転運動はスクロール機構により各
爪ホルダ５の半径方向直線運動に変換される。爪
ホルダ５が前進してそのチヤツク爪７が素材１０
０の外周上に当接すると爪ホルダ５はもはやそれ
以上前進し得なくなり、その結果円板３もそれ以
上回転し得なくなる。即ち、円板３には爪ホルダ
５による制動力が作用し回転を停止する。この時
点では素材１００は各チヤツク爪７により確実に
掴持されている。

円板３が回転を停止した後も本体１が回転をし
続けるとピン２７は円板３により制動力を受け円
板３の外周上を転動する。その結果ピン２７はば
ね２９に抗してスライダ２５を押し上げ室３９Ａ
から室３９Ｂに移動する。即ち、ピン２７は２
７′で示す無効位置にくる。その結果ピン２７′は
もはや本体１にその回転を制動する抵抗力を及ぼ
すことは実質上なくなる。斯くして、チヤツク爪
７が一旦素材１００をクランプした後は本体１に
かかるピン２７による制動力は解除され、従つて
機械本体の回転出力が減少せしめられることもな
い。

上述の如きピン２７とくさび形底面を有するス
ライダ２５とによる一方向回転伝達機構は少くと
も１ケ所設ければよいが好ましくは図示の実施例
の如く直径方向に対向して２ケ所設けられる。あ
るいはまた、３ケあるいはそれ以上の一方向回転
伝達機構を円周方向に等角度間隔に配設すること
も可能である。

以上の実施例は素材１００が静止して工具（図
示せず）が回転する型の工作機械について適用し
た場合を示すが、その反対に素材１００が回転し
て工具が静止する型の工作機械についても本発明
を適用し得ることは勿論である。即ち、図示の実
施例の場合には工具（図示せず）は例えば第２図
においてチヤツク装置の右側に配置され回転部１
９に適当な動力伝達機構を介して連結されあるい
は機械のモータ回転軸に直接的に連結され素材１
００の周囲を回転して所定の加工（例えば切断、
ねじ切り、溝切り等）を施すようになつている。
これとは別に本発明を素材回転型の工作機械に適
用する場合には、固定部１９を機械の回転軸に連
結して回転部となし、一方、回転部１９を機械の
固定部に連結して固定部として構成すればよい。
この場合には回転部１７を時計方向に回転するこ
とにより爪ホルダ５は時計方向に回転せしめられ
る。このとき円板３はピン２７により制動力を受
けるので回転せず、従つて爪ホルダ５はチヤツク
爪７が素材１００の外周上に当接するまで半径方
向に前進し素材１００をクランプする。チヤツク
爪７が素材１００の外周に当接すると爪ホルダ５
はもはやそれ以上前進し得なくなり、その結果円
板３は爪ホルダ５と一体的に時計方向に回転し始
める。円板３が時計方向に回転するとピン２７は
ばね２９に抗してスライダ２５を押し上げ破線位
置２７′にくる。その結果ピン２７′は円板３に対
して制動力ないしは抵抗力を及ぼさなくなる。

第４図は第１〜３図に示す実施例とは別の実施
例を示すもので、蓋体２３に調整ねじ５０を取付
けてある。即ち調整ねじ５０によりばね２９の初
期荷重を調整し、それによりピン２７の解放トル
クの大きさを調整するものである。このため調整
ねじ５０の頭部５０Ａには好ましくは第５図に示
す如く目盛を付し、容易に所定の設定トルク値が
得られるようにする。

第６，７図は更に別の２つの実施例を示すもの
で、これらの実施例においてはピン２７とスライ
ダ２５と間にクラツチ作用面を形成する爪体６０
あるいは７０等の中間部材が設けられ、ピン２７
によりスライダ２５を直接押し上げる代りにこれ
ら中間部材６０，７０を押し上げるようにしてい
る。即ち、第６図においては、スライダ２５の下
端に半円よりも僅かに大きな円弧を有する断面弧
状の凹溝６１が形成され、この凹溝６１内に対応
形状の爪体６０が回転自在に嵌入される。爪体６
０にはピン２７に係合する弧状切欠６２が形成さ
れる。爪体６０は凹溝６１が半月より大きな円弧
を有するために凹溝６１から抜け落ちることはな
い。第７図においては、爪体７０は軸ピン７１に
よりスライダ２５に回転自在に取付けられてい
る。第６，７図に示す実施例の場合も第１〜３図
に示す実施例の場合と全く同様に作動するという
ことは理解されよう。

尚、以上に記載した各種実施例においてばね２
９の代りにその他の適当な弾撥部材、例えばゴム
体あるいはスポンジ体等を用いることも可能であ
る。

以上に記載した如く本発明によればチヤツク爪
が一旦素材をクランプした後は機械の回転出力に
は実質上如何なる抵抗力ないしは制動力も及ぼさ
ないようにしたチヤツク装置が提供され、冒頭に
述べた如き欠点を解消することができる。。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスクロールチヤツク装置
の正面図、第２図は第１図の装置の縦断面図、第
３図は一方向クラツチ機構の部分を破断しかつ爪
ホルダを取除いて示す第１図と同様の図、第４図
は本発明の第２実施例を示す要部図、第５図は第
４図の調整ねじの頭部を示す平面図、第６図は第
３図の変形を示す部分図、第７図は第６図の更に
別の変形を示す部分図。 １……本体、３……円板、５……爪ホルダ、７
……チヤツク爪、１１……スクロール溝、２５…
…スライダ、２７……ピン、２９，３７Ａ，３７
Ｂ……ばね、１００……被加工素材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 環状のチヤツク装置本体内径部にスクロール
   状の溝を有する環状円板を相対回転自在に嵌合す
   ると共にチヤツク爪を保持した爪ホルダを上記環
   状円板のスクロール溝に係合せしめて環状円板と
   爪ホルダとの相対回動により爪ホルダを半径方向
   に移動せしめ得るようにしたスクロールチヤツク
   装置において、上記チヤツク装置本体内径部に形
   成した空所内にチヤツク装置本体あるいは環状円
   板のいずれか一方の回転を他方に伝達する回転伝
   達子を収容すると共に該回転伝達子を上記環状円
   板に押し付ける押圧子をチヤツク装置本体内に半
   径方向に可動に取り付け、上記回転伝達子を環状
   円板に押し付ける方向に常時弾撥的に付勢する弾
   撥部材を上記押圧子に係止せしめ、上記回転伝達
   子は上記空所内において押圧子を介してチヤツク
   装置本体と環状円板を一体化せしめる回転伝達位
   置と、チヤツク装置本体と環状円板との間の回転
   伝達を遮断する無効位置とのいずれかの位置を占
   め、上記押圧子にはチヤツク装置本体あるいは環
   状円板に所定値以上の制動力が作用したときに上
   記弾撥部材に抗して回転伝達子を回転伝達位置か
   ら無効位置に移動せしめるクラツチ作用面が形成
   されることを特徴とするスクロールチヤツク装
   置。