JPS63251106A - チヤツク装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、工作機械の主軸に対する被加工物の取り付け
、取り外しを行なうチャック装置に関する。

、（従来の技術） 従来、棒材等の被加工物を連続的に旋盤で加工するとき
には、主軸先端部にコレットチャックを取り付けて被加
工物を把握し、加工を行なっていた。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来のチャックは、被加工物の径が変るとこ
れに応じて他のチャックと交換しなければならないが、
この交換はボルト等の取り外し、取り付けがあるため人
手を要し、非常に面倒であり、自動交換はきわめて困難
であるとされていた。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもの
で、工作機械の主軸に対する取り付け、取り外し、およ
び被加工物の取り付け、取り外しを容品に行なうことの
できるチャック装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、工作機械の主軸に設けられて被加工物を把握
するチャック装置において、主軸の端面に軸方向の円筒
形穴を設け、この円筒形穴の内部にその内径とほぼ等し
い外径の第１の円筒面を有するチャックを着脱可能に挿
入し、このチャックにはさらに被加工物を把握するため
の第２の円筒面を設け、第１の円筒面に関して内側のチ
ャック部分および外側の主軸部分のいずれか一方に、第
１の円筒面に沿って第１のハイドロ・エキスパンド部を
形成し、この第１のハイドロ・エキスパンド部は第１の
円筒面に沿う弾性円筒膜の背後に油を収容した中空空間
を配設して構成し、さらに、第２の円筒面にも、第１の
ハイドロ・エキスパンド部と同じ構造の第２のハイドロ
・エキスパンド部を形成し、両ハイドロ・エキスパンド
部の中空空間に対し選択的に油圧を伝達する手段を設け
たことを特徴とする。

（作　用） このように構成された本発明によるチャック装置におい
て、チャックを主軸の円筒形穴に挿入する。この時第１
のハイドロ・エキスパンド部の中空空間に、油圧を伝達
する手段によって油圧が伝達されると、第１のハイドロ
・エキスパンド部の弾性円筒膜が変形し、中空空間に対
して外側に膨らむ。これにより第１のハイドロ・エキス
パンド部がチャック部分に設けられていれば、弾性円筒
膜を介して主軸の円筒形穴に油圧による押付力が作用し
、第１のハイドロ・エキスパンド部が主軸部分に設けら
れていれば、弾性円筒膜を介してチャックの第１の円筒
面に油圧による押付力が作用して、チャックは主軸に固
定される。

次に、チャックの第２の円筒面に被加工物をセットする
。この時第２のハイドロφエキスバンド部の中空空間に
、油圧を伝達する手段によって油圧が伝達゛されると、
第２のハイドロ・エキスパンド部の弾性円筒膜が変形し
、中空空間に対して外側に膨らむ。これにより被加工物
の内周または外周に弾性円筒膜を介して油圧による押付
力が作用し、被加工物がチャックに把握される。かくし
て、チャックが主軸に固定され、被加工物がチャックに
把握されることになる。

被加工物をチャックから取り外す場合は、油圧を伝達す
る手段によって第２のハイドロ・エキスパンド部の中空
空間に作用している油圧を零にする。すると、油圧によ
る弾性円筒膜の変形が元に戻り、チャックの第２の円筒
面と被加工物との間の押圧力が消失し、被加工物をチャ
ックから容易に取り外すことができる。

また、チャックを主軸から取り外す場合も第１のハイド
ロ・エキスパンド部の中空空間に作用している油圧を零
にすることにより、被加工物をチャックから取り外す場
合と同様にして容易に取り外すことができる。

これにより本発明によるチャック装置は、工作機械の主
軸に対する取り付け、取り外し、および被加工物の取り
付け、取り外しを容易に行なうことができる。

（実施例） 以下、図面について本発明の詳細な説明する。

第１図（ａ）に本発明によるチャック装置の第１の実施
例の縦断面を示す。この第１の実施例のチャック装置の
チャック１０は、被加工物（棒材）の外周部を把握する
内円筒面１０　および工作機械の主軸の円筒形穴２６を
把握する外円筒面１０ｂを備えており、内円筒面１０８
の半径方向外側および外円筒面１０ｂの半径方向内側に
、それぞれハイドロ・エキスパンド部１１．１１ｂが設
けられている。ハイドロ・エキスパンド部１１．１１ｂ
は基本的には、内円筒面１０ａおよび外円筒面１０ｂに
近接してそれに沿って、形成した円筒形状の中空空間１
．２．１２ｂにより構成されている。このような中空空
間１２　。

１２ｂは、例えば第２図に示すようにして形成すること
ができる。同図は内円筒面１０　に沿うハイド口・エキ
スバンド部１１　の場合を示している。まず、内円筒面
１０　に円筒形状の凹部ａ　。

１２ａを加工し、この凹部１２ａを半径方向内側から塞
ぐように薄肉の金属円筒板１３を添わせ、この金属円筒
板１３を溶接部１４などによりチャック１０の本体に接
合する。これによって、内円筒面１０　の背後に中空空
間１２　が形成されるａ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　ａことになる。なお、ハイドロ・
エキスパンド部１１５の中空空間１２ｂも同様にして形
成することができる。

ハイドロ・エキスパンド部１１．１１ｂは、いずれもそ
の円筒形中空空間１２．１２ｂ内に、後述のように流体
圧、例えば油圧を導入されるようになっており、油圧の
導入によりその金属円筒板１３は背後から油圧に押され
て弾性変形するようになっている。

再び第１図（ａ）において、チャック１０の内部には、
ハイドロ・エキスパンド部１１ａに油圧を伝達する油穴
１５　がチャックの軸線方向に形成されている。そして
この油穴１５　は半径方向通路１６　によって中空空間
１２　に連通していａ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　ａる。油穴１５　の内部には、中空空間１２
ａおよび通路１６　内に閉じ込めである油をシールする
ためのパツキン１７　と、このパツキン１７　をａ　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　ａ介して図にお
いて右方へ押すことにより油穴１５　中に油圧を生じさ
せるプランジャ１８とが挿入されている。

また、ハイドロ・エキスパンド部１１ｂにも同様に油圧
を伝達する軸方向の油穴２０．が設けられており、この
油水２０．内には油をシールするためのパツキン２１　
ｂが挿入され、油水の入口部にはボルト２２が螺入され
ている。このボルト２２を締め込むことにより、パンキ
ン２１ｂを介して油水２０．内に油圧を生じさせる。こ
のボルト２２は、例えばチャック１０の右側面図である
第１図（ｂ）に示すように３箇所に設けられる。

なお、２５は主軸を示し、２６は主軸端部に設けた円筒
形穴でチャック１０の外円筒面１０．の外径とほぼ等し
い内径を有している。また、主軸２５の内部には前記円
筒形穴２６より小径の貫通孔２７が形成され、この貫通
孔２７の内部には筒体２８がはめ込まれ、この筒体２８
に油圧源（図示していない）に連通ずる通路２つが形成
され、前記プランジャ１８の端部が通路２９に臨んでい
る。

次に、以」二に説明したチャック１０の使用方法を説明
する。まず、主軸２５の端部の円筒形穴２６内にチャッ
ク１０をはめ込み、次いでボルト２２　．２２ｂ、２２
．を締め込むことにより、ａ ハイドロ・エキスパンド部１１ｂが膨れて主軸２５の円
筒形穴２６の面に押付けられ、チャック１０が主軸２５
に固定される。次に被加工物（棒材）を主軸２５の後端
よりバーガイドチューブ３０の内部を経てそれをガイド
にしてチャック１０内を経て送り込んでチャック１０の
表面から突出させる。続いてプランジャ１８に通路２９
を経て油圧を作用させると、プランジャ１８はパツキン
１７　を押し、油穴１５　内に油圧が発生すａ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　ａる。この油圧はハイ
ドロ争エキスバンド部１１ａに伝達され１．ハイドロ・
エキスパンド部１１　の金属円筒板１３（第２図）を介
して被加工物の外周部に押付力として作用する。これに
より被加工物をチャック１０が把握する。なお、この実
施例のチャック１０の表面にはチャック交換用つかみ穴
　４０が第１図（ｂ）に示すように３個設けられており
、これらの３個のチャック交換用つかみ穴に符号４０　
．４０５，４０ｃを付しである。

第３図に示すように、チャック１０の主軸２５に対する
６脱時には、つかみ穴４０に搬入・搬出手段５０（ロボ
ット又はローダ）の爪５５が挿入され、爪５５が挿入さ
れた状態でチャック１０が搬入・搬出手段５０によって
主軸２５まで移送される。そして、この搬入・搬出手段
５０によってボルト２２　．２２ｂ、２２ｃが締め込ま
れ、チャツク１０が主軸２５に装着される。

なお、ボルト２２　．２２６，２２ｃは手動によって締
め込むことも可能である。

以上のように本実施例によればチャック１０の主軸２５
への取り付け、取り外しおよび被加工物の取り付け、取
り外しを油圧を用いることにより自動的に容易に行なう
ことができる。

第４図に本発明によるチャック装置の第２の実施例の縦
断面を示す。この実施例のチャック装置のチャック１０
もハイドロ・エキスパンド部１１　および１１ｂを有し
ている。これらのハイドロ・エキスパンド−１および１
１ｂも第１の。

実施例と同様にそれぞれチャック１０の内円筒面１０　
および外円筒面１０．に近接して設けられている。この
第２の実施例はハイドロ・エキスパンド部１１　が通路
２９を経て油圧源（図示していない）へ接続されている
点で第１の実施例と同じであるが、外側のハイドロ・エ
キスパンド部１１ｂも内側のハイドロ・エキスパンド部
１１ａと同様に主軸２５内の通路３２を経て油圧源へ接
続されている点で異なっている。

この第２の実施例においても、通路２９．　３２を介し
て油圧を伝達させることにより主軸２５に対するチャッ
ク１０の取り付け、取り外し、およびチャック１０に対
する被加工物Ｗの取り付け、取り外しを容易に行なうこ
とができる。

第５図に本発明によるチャック装置の第３の実施例の縦
断面を示す。この場合、主軸２５にチャック１０を取り
付ける時に用いるハイドロ争エキスバンド部１１　が主
軸２５の円筒形穴２６の外側に設けられている。そして
、主軸２５に設けられた通路３３を介してこのハイドロ
・エキスパンド部１１　に油圧が伝達されると、主軸２
５がチャック１０の外円筒面１０５を外側から把握する
。

被加工物Ｗの外周部を把握するハイドロ・エキスパンド
部１１　は第４図に示す第２の実施例のものと同一であ
るため説明を省略する。この第３の実施例によっても主
軸２５に対するチャック１０の取り付け、取り外し、お
よびチャック１０に対する被加工物Ｗの取り付け、取り
外しを容易に行なうことができる。

第６図に本発明によるチャック装置の第４の実施例の縦
断面を示す。この実施例のチャック１０は、主軸２５の
円筒形穴２６の内周面に向って把握力を及ぼすハイドロ
・エキスパンド部１１ｄと中空の被加工物Ｗの内周部を
内側から把握するハイドロ・エキスパンド部１１　を有
している。そして、これらのハイドロ・エキスパンド部
１１ｄ。

１１　には各々主軸２５に設けられた通路３２゜３５を
介して油圧が伝達される。この油圧により主軸２５の円
筒形穴２６の内周部および被加工物Ｗの内周部に押付力
が作用し、チャック１０が主輔２５に取り付けられる。

この第４の実施例によっても主軸２５に対するチャック
１０の取り付け、取り外し、およびチャック１０に対す
る被加工物Ｗの取り付け、取り外しを容易に行なうこと
ができる。

なお、この第４の実施例では、チャック１０を主軸２５
に取り付けるのに用いられるハイドロ・エキスパンド部
１１ｄはチャック１０の一つの外周部に設けられている
が第３の実施例の如く主軸２５の円筒形穴２６の外側に
近接して設けても同様の効果を得ることができる。

また、これまでチャック１０によって把握される被加工
物Ｗの横断面はすべて円形であるものとして説明してき
たが、横断面が円形でない場合、例えば第７図に示すよ
うに被加工物Ｗの横断面が六角形等の角形である場合で
も、この被加工物Ｗの横断面とほぼ同一形状の取り付は
穴を有する中間スリーブ６０を用いることにより本発明
によるチャック装置に適用可能となる。すなわち、被加
工物を中間スリーブ６０の取付穴に挿入し、中間スリー
ブ６０の外周部を本発明によるチャック装置によって把
握すれば良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、主軸に対するチャックの取り付け、取
り外し、およびチャックに対する被加工物の取り付け、
取り外しを油圧による変形を用いて簡単かつ容易に行な
うことができる。特に主軸に対するチャックの着脱は従
来の場合に比し、きわめて簡ｔド確実でその自動交換が
きわめて容易になる。また、本発明によるチャック装置
は把握力が強く、精度も良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるチャック装置の第１の実施例の縦
断面図、第２図は本発明によるチャック装置の把握部分
の一例を示す縦断面図、第３図はチャックの６脱状態を
示す説明図、第４図は本発明によるチャック装置の第２
の実施例の縦断面図、第５図は本発明によるチャック装
置の第３の実施例の縦断面図、第６図は本発明によるチ
ャック装置の第４の実施例の縦断面図、第７図は横断面
が円形でない被加工物を本発明によるチャック装置で把
握する場合を説明する横断面図である。 １０　・・・内円筒面、１０．・・・外円筒面、１１ａ
。 １１　　　１１、．１１ｄ、１１ｅ−・・ハイドロ・よ
り’　　　　ｃ キスバンド部、１２．１２ｂ・・・中空空間、１３・・
・金属円筒膜、１４・・・溶接部、１５．２０　　・・
・油穴、２９，３２，３３．３５ａ　　　　　　　ａ ・・・通路、１７　・・・パツキン、１８・・・プラン
ジャ、２１ｂ・・・パツキン、２２・・・ボルト、２５
・・・主軸、２６・・・円筒形穴、Ｗ・・・被加工物。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第３図 第６図　　　　　　　　嘉７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、工作機械の主軸に設けられて被加工物を把握するチ
   ャック装置において、前記主軸の端面に軸方向の円筒形
   穴を設け、この円筒形穴の内部にその内径とほぼ等しい
   外径の第１の円筒面を有するチャックを着脱可能に挿入
   し、このチャックにはさらに前記被加工物を把握するた
   めの第２の円筒面を設け、前記第１の円筒面に関して内
   側のチャック部分および外側の主軸部分のいずれか一方
   に、第１の円筒面に沿って第１のハイドロ・エキスパン
   ド部を形成し、この第１のハイドロ・エキスパンド部は
   前記第１の円筒面に沿う弾性円筒膜の背後に油を収容し
   た中空空間を配設して構成し、さらに、前記第２の円筒
   面にも、前記第１のハイドロ・エキスパンド部と同じ構
   造の第２のハイドロ・エキスパンド部を形成し、両ハイ
   ドロ・エキスパンド部の中空空間に対し選択的に油圧を
   伝達する手段を設けたことを特徴とするチャック装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載されたチャック装置に
   おいて、前記第２の円筒面は前記被加工物の外周部を把
   握する内円筒面であることを特徴とするチャック装置。 ３、特許請求の範囲第１項に記載されたチャック装置に
   おいて、前記第２の円筒面は前記被加工物の内周部を把
   握する外円筒面であることを特徴とするチャック装置。 ４、特許請求の範囲第１項に記載されたチャック装置に
   おいて、前記油圧を伝達する手段は、前記チャック内部
   にその軸方向に形成され前記ハイドロ・エキスパンド部
   の中空空間に連通している油穴と、この油穴に挿入され
   、前記中空空間内の油をシールするパッキンと、前記油
   穴に螺入され、締め込むことにより前記パッキンを介し
   て前記油穴内に油圧を生じさせるボルトとを備えている
   ことを特徴とするチャック装置。 ５、特許請求の範囲第１項に記載されたチャック装置に
   おいて、前記油圧を伝達する手段は前記チャックの軸方
   向に形成され、前記ハイドロ・エキスパンド部の中空空
   間に連通している油穴と、この油穴に挿入され、前記中
   空空間内の油をシールするパッキンと、前記油穴に挿入
   され、押されることにより前記中空空間内に前記パッキ
   ンを介して油圧を生じさせるプランジャとを備えている
   ことを特徴とするチャック装置。