JPS63174805A - 二方向差動求心式四爪連動チヤツク - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、不規則な形状の加工物を単一の操作で４爪を
同時に連動させて強固にチャッキングでき、特に４爪連
動式でありながら一方向外締め、他方向外線めによるチ
ャックキングを可能にした二方向差動求心式４爪連動チ
ャックに関するものである。

〔従来の技術〕 従来、旋盤などによる機械加工の場合、菱形や長方形、
その他いわゆる変形物と云われる素材、特に溶断素材、
鍛造素材、鋳造素材などの形状精度が粗悪な加工物を加
工する際のチャッキングは４爪単独チャックを使用せざ
るを得なかった。

ところが前記単独チャックを使用して加工物をチャフキ
ングする場合、冬瓜を個々に操作しなければならないた
め、心出しに高度のＷｉ練を必要とする上、スクロール
チャックや三方締、三方締パワーチャックに比べ長時間
を要し生産性を著しく阻害するという問題があった。

そこで従来単独チャックを使用せざるを得なかった不規
則な形状の加工物を、熟練を要することなく単一の操作
で三方締、三方締パワーチャックと殆ど変らない時間で
心出しチャフキングでき、生産性の向上が図れる二方向
差動求心式４爪連動チャックを本願出願人が発明し、特
許権の設定登録（特許第１２６４２８７号）がなされた
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記発明のチャックは機械業界の長年の要望に応えるも
のであったが、さらに４爪連動式のチャックでありなが
ら一方向外締め、他方向内締めすることにより、穴のあ
いた特殊形状の加工物をもチャックキングできるように
すれば、−ｉユーザーの期待に沿えるだろうと考えられ
た。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記発明品に加え”ζさらに不規則形状の穴空
き素材等、特殊な形状の加工物のチャッキングを可能に
し、チャッキングの適用範囲が拡大される二方向差動求
心式４爪連動チャックを提供することを目的とし、この
目的を達成させるために本発明は、チャック本体の前面
に形成された直交二面径方向のジョー溝に４箇のジョー
が２箇ずつ対向されて摺動自在に保持され、チャック本
体内には内歯ギヤが刻設され、周方向に半径が変化する
斜面を形成する作動カム部が直径方向に対設されたリン
グ状の外輪差動カムと、外歯ギヤが刻設され、周方向に
半径が変化する斜面を形成する作動カム部が直径方向に
対設された円板状の内輪差動カムと、上記外輪、内輪両
差動カムの内歯ギヤと外歯ギヤとに同時に噛合する遊星
ギヤを軸支したドライブディスクが設けられ、前記外輪
および内輪差動カムの各作動カム部が一直径方向および
他直径方向のジョーに夫々設けられた受動カム部に夫々
係合され、前記ドライブディスクの回動操作により外輪
、内輪両差動カムが一体に駆動されて二直径方向のジョ
ーが求心または離心方向に移動され、一直径方向のジョ
ーの移動が拘束された時外輪または内輪差動カムが差動
して他直径方向のジョーが駆動される二方向差動求心式
４爪連動チャックにおいて、前記外輪および内輪差動カ
ムに夫々設けられた各作動カム部の周方向斜面の傾斜方
向を互いに逆方向に形成し、ドライブディスクの一方向
操作により二直径方向のジローが互いに逆方向に求心ま
たは離心駆動されるようにしたことを特徴とする。

〔作　用〕

上記構成において、ドライブディスクを外部より一方向
に回動操作すると、各ジョーがすべて遊んでいる場合、
両差動カムは遊星ギヤでロックされた状態で遊星ギヤと
共に一体となってドライブディスクの回動と同方向に回
動する。ここで外輪、内輪両差動カムの各作動カム部の
斜面方向は互いに逆方向に形成されているため、一直径
方向のジョーの受動カム部が一方の差動カムの作動カム
部の下り斜面を相対的に降下する場合、そのジョーは求
心方向に移動し、他直径方向のジョーの受動カム部は他
方の差動カムの作動カム部の上り斜面を相対的に上昇し
、そのジョーは離心方向に移動する。そしていずれか一
方向のジョーが加工物に当接して求心または離心方向の
移動が停止され、そのジョーに連係する差動カムの回動
が拘束されると遊星ギヤが自転しながら公転して他方の
差動カムを差動させ、その差動カムに連係する他直径方
向のジョーの移動を継続させ、そのジョーが加工物に当
接して移動が停止されると両差動カムは遊星ギヤでロッ
クされた状態で一体的にドライブディスクの駆動力を受
は等分の逆方向締付力で加工物を同時に外締め内締めす
る。

〔実施例〕

以下本発明を図示の一実施例に基いて詳細に説明する。

第１図〜第３図は本発明に係るチャックの全体を示し、
円筒状のチャック本体ｌはボデーフロン１−２の後部に
ボデーバック３が装着されて成り、ボデーフロント２の
前面には直交直径線上にジョー溝４が十字状に形成され
ている。ジョー溝４には一方向のジョー溝につき２箇ず
つ対向された計４箇のマスタージョー５が摺動自在に保
持されている。各マスタージョー５の前面にはトップジ
ョー６が、両接合面に刻設された波状溝５ａ、６ａを係
合させて取付ボルト７で取付けられている。

チャック本体ｌ内にはリング状の外輪差動カム８と円板
状の内輪差動カム９が同心に各々回動自在に保持されて
いる。第４図１．第５図は外輪差動カム、内輪差動カム
の詳細を示し、外輪差動カム８は内歯ギヤ８ａが刻設さ
れ、その前面に周方向に半径が変化（図示例では正面視
時計回り方向に半径が増加）する部分渦線状の斜面を形
成する凹状作動カム部８ｂが直径方向に対設されており
、内輪差動カム９は外歯ギヤ９ａが刻設され、その前面
に外輪差動カム８の凹状作動カム部８ｂと傾斜方向が逆
（図示例では正面視時計回り方向に半径が減少）の部分
渦線状の斜面を形成する凹状作動カム部９ｂが直径方向
に対設されている。そして外輪、内輪両差動カム８．９
は対設された各凹状作動カム部８ｂ、９ｂが互いに直角
方向に配位されて外輪差動カム８の６孔８ｃに内輪差動
カム９が嵌合され、外輪差動カム８の各凹状作動カム部
８ｂにはチャック本体ｌの一直径方向のマスタージ＝１
−５の後面に形成された各凸状受動カム部５ｂが夫々係
合され、内輪差動カム９の各凹状作動カム部９ｂにはチ
ャック本体１の他直径方向のマスタージｇ−５の後面に
形成された各凸状受動カム部５ｂが夫々係合されている
。外輪、内輪両差動カム８．９の後面にはこれと同心に
ドライブディスク１０が回動自在に保持され、ドライブ
ディスクｌＯは第６図、第７図に詳細に示すごとく、前
面に周方向等角に３箇の遊星ギヤ１１が軸支され、外周
にベベルギヤ１２が刻設されており、遊星ギヤ１１は外
輪、内輪両差動カム８，９の内歯ギヤ８ａと外歯ギヤ９
ａに同時に噛合され、ベベルギヤ１２はチャック本体ｌ
の外周部に沿設されたベベルピニオン１３と噛合されて
いる。なお前記遊星ギヤ１１は３箇に限らず最少１箇で
も機能するものであるが、機構的には３箇が最適である
。

叙上の構成において、チャック本体ｌ外周部のベベルピ
ニオン１３の角孔１３ａにキーを差込んで回動しドライ
ブディスク１０を例えば正面視時計回り方向に回動する
と、各トップジョー５が加工物に当接せずすべて遊んで
いる場合、両差動カム８．９は遊星ギヤ１１でロックさ
れた状態で遊星ギヤ１１と共に一体となって第４図に矢
線で示す正面視時計回り方向に回動する。ここで図示例
では外輪差動カム８の対向一対の凹状作動カム部８ｂは
正面視時計回り方向に半径が増加する部分渦線状の斜面
を形成しているため、これと係合する一直径方向のマス
タージ＊５の各凸状受動カム部５ｂは凹状作動カム部８
ｂの下り斜面を相対的に降下することによって対向する
両マスタージー！−５はチャックの中心方向に求心移動
すると共に、同時に正面視時計回り方向に半径が減小す
る部分渦線状の斜面を形成している内輪差動カム９の対
向１対の凹状作動カム部９ｂに係合する他直径方向のマ
スタージーｙ　−５の各凸状受動カム部５ｂは凹状作動
カム部９ｂの上り斜面を相対的に上昇することによって
対向する両マスタージＷ　−５はチャックの反中心方向
に離心移動する。そしていずれか一直径方向のトツブジ
＝１−６が加工物に当接して求心または離心方向の移動
が停止され、そのトップジ＝１−６に連係する外輪また
は内輪差動カム８，９の回動が拘束されると遊星ギヤ１
１が自転しながら公転して他方の差動カムを差動させ、
その差動カムに連係する他直径方向の対向する両マスタ
ージーｓ　−５を移動させ、そのトップ’；　ａ　−６
が加工物に当接して移動が停止されると、両差動カム８
，９は遊星ギヤ１１でロックされた状態で一体的にドラ
イブディスク１ｏの駆゛動力を受け、等分の逆方向締付
力で加工物を同時に外締め内締めする。従って穴の空い
た不規則形状の素材に対して、大部分内締め、外周部外
線めによる差動求心式連動把持を、ドライブディスク１
ｏを回動する単一の操作で行うことができる。

なお前記実施例における外輪、内輪差動カム８゜９の凹
状作動カム部８ｂ、９ｂとこれに係合するマスタージョ
ー５の凸状受動カム部５ｂの凹凸関係を逆にして凸状作
動カム部と凹状受動カム部としてもよ（、また第８図に
示すごとく外輪差動カム８の作動カム部を凸状作動カム
部８ｂ′、内輪差動カム９の作動カム部を凹状作動カム
部９ｂとし、凸状作動カム部８ｂ’に係合するマスター
ジョー５の受動カム部を凹状受動カム部５ｂ’、凹状作
動カム部８ｂに係合するマスタージー１−５の受動カム
部を凸状受動カム部５ｂとするように、外輪、内輪いず
れか一方の差動カムの作動カム部を凸状、他方の作動カ
ム部を凹状とし、これに係合するマスタージョー５の受
動カム部を作動カム部の凹凸形状に対応させて逆の凹状
または凸状としてもよい。

また第９図に示すごとく、外輪、内輪両差動カム８．９
の作動カム部８ｂ、９ｂを夫々複数ずつ並列に設けると
共に、これらに係合するマスタージ、４＋−５の受動カ
ム部５ｂも同様に複数にしてもよく、この場合も作動カ
ム部８ｂ、９ｂ、受動カム部５ｂの凹凸形状を前記のご
とく種種の態様で行ってよい。

外輪、内輪両差動カム８．９の作動カム部の凹凸形状を
逆にし、あるいは各作動カム部を複数ずつ並列に設ける
ことによりチャックの把持力を強化することができ、大
形チャックや強力チャックの製造が可能となる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、チャック本体の前
面に形成された直交二直径方向のジロー溝に４箇のジョ
ーが２箇ずつ対向されて摺動自在に保持され、チャック
本体内には内歯ギヤが刻設され、周方向に半径が変化す
る斜面を形成する作動カム部が直径方向に対設されたリ
ング状の外輪差動カムと、外歯ギヤが刻設され、周方向
に半径が変化する斜面を形成する作動カム部が直径方向
に対設された円板状の内輪差動カムと、上記外輪、内輪
両差動カムの内歯ギヤと外歯ギヤとに同時に噛合する遊
星ギヤを軸支したドライブディスクが設けられ、前記外
輪および内輪差動カムの各作動カム部が一直径方向およ
び他直径方向のジョーに夫々設けられた受動カム部に夫
々係合され、前記ドライブディスクの回動操作により外
輪、内輪両差動カムが一体に駆動されて二直径方向のジ
ョーが求心または離心方向に移動され、一直径方向のジ
ョーの移動が拘束された時外輪または内輪差動カムが差
動して他直径方向のジョーが駆動される二方向差動求心
式４爪連動チャックにおいて、前記外輪および内輪差動
カムに夫々設けられた各作動カム部の周方向傾斜面の傾
斜方向を互いに逆方向に形成し、ドライブディスクの一
方向操作により二直径方向のジョーが互いに逆方向に求
心または離心駆動されるようにしたから、穴の空いた不
規則形状の素材等を、熟練を要することなく単一の操作
で一方向外締め、他方向内締めによる差動求心式連動把
持が可能となり、従来の４爪単独チャックに比べ心出し
チャッキング時間が大巾に短縮され生産性を格段に向上
させることができる。

また、外輪、内輪両差動カムの作動カム部の形状を一方
を凸状、他方を凹状にし、あるいは双方共凸状とし、さ
らに各作動カムを複数ずつ設けることにより、チャック
の把持力を強化することができ、大形チャック、強力チ
ャックの製造が可能になる等、実用上の効果は多大であ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は全体縦断面図
、第２図は全体側面図、第３図は全体正面図、第４図は
外輪、内輪差動カムの正面図、第５図は第４図のＡ−Ａ
線折面断面図、第６図はドライブディスクの正面図、第
７図は第６図のＢ−Ｂ線折面断面図、第８図は他の実施
例の部分縦断面図、第９図はさらに他の実施例の外輪、
内輪両差動カムの正面図である。 １・・・チャック本体、４・・・ジョー溝、５・・・マ
スタージョー、５ｂ・・・凸状受動カム部、５ｂ’・・
・凹状受動カム部、６・・・トップジョー、８・・・外
輪差動カム、８ａ・・・内歯ギヤ、８ｂ・・・凹状作動
カム部、８ｂ’・・・凸状作動カム部、９・・・内輪差
動カム、９ａ・・・外歯ギヤ、９ｂ・・・凹状作動カム
部、１０・・・ドライブディスク、１１・・・遊星ギヤ
。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）チャック本体の前面に形成された直交二直径方向
   のジョー溝に４箇のジョーが２箇ずつ対向されて摺動自
   在に保持され、チャック本体内には内歯ギヤが刻設され
   、周方向に半径が変化する斜面を形成する作動カム部が
   直径方向に対設されたリング状の外輪差動カムと、外歯
   ギヤが刻設され、周方向に半径が変化する斜面を形成す
   る作動カム部が直径方向に対設された円板状の内輪差動
   カムと、上記外輪、内輪両差動カムの内歯ギヤと外歯ギ
   ヤとに同時に噛合する遊星ギヤを軸支したドライブディ
   スクが設けられ、前記外輪および内輪差動カムの各作動
   カム部が一直径方向および他直径方向のジョーに夫々設
   けられた受動カム部に夫々係合され、前記ドライブディ
   スクの回動操作により外輪、内輪両差動カムが一体に駆
   動されて二直径方向のジョーが求心または離心方向に移
   動され、一直径方向のジョーの移動が拘束された時外輪
   または内輪差動カムが差動して他直径方向のジョーが駆
   動される二方向差動求心式４爪連動チャックにおいて、
   前記外輪および内輪差動カムに夫々設けられた各作動カ
   ム部の周方向斜面の傾斜方向を互いに逆方向に形成し、
   ドライブディスクの一方向操作により二直径方向のジョ
   ーが互いに逆方向に求心または離心駆動されるようにし
   たことを特徴とする二方向差動求心式４爪連動チャック
   。
2. （２）前記外輪および内輪差動カム部の形状を双方共凹
   状とし、これらに係合する各ジョーの受動カム部の形状
   を凸状としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の二方向差動求心式４爪連動チャック。
3. （３）前記外輪および内輪差動カム部の形状を双方共凸
   状とし、これらに係合する各ジョーの受動カム部の形状
   を凹状としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の二方向差動求心式４爪連動チャック。
4. （４）前記外輪および内輪差動カム部の形状をいずれか
   一方を凸状、他方を凹状にし、これらに係合する各ジョ
   ーの受動カム部の形状を各作動カム部の凸または凹形状
   に対応して凹または凸状にしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の二方向差動求心式４爪連動チャッ
   ク。
5. （５）前記外輪および内輪差動カムの作動カム部および
   ジョーの受動カム部を夫々複数ずつ並列に設けたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか
   に記載の二方向差動求心式４爪連動チャック。