JPWO2003008135A1 - 引き込み機能を備えるチャック - Google Patents

Abstract

本発明は、ワークを引き込む機能を有するチャックにおいて、軸方向へ移動するチャックボディ部分が持つ機能を、移動しないボディ部分とプランジャと付勢手段とによって代行することにより、該移動するチャックボディ部分を無くす構造とするものである。即ち、従来の移動するボディ部分の機能のうち、ジョウのチャック軸方向及び円周方向の移動を規制する案内機能を、固定されたボディ部分（１０）とジョウ（２０）をチャック前方へ押圧する付勢手段（５０）とによって代用し、且つ、ワーク把持のためのジョウの半径方向移動はウェッジ手段（４０）により行い、ワーク把持力の反力として発生するジョウの回転モーメントを、プランジャー（３０）の一部又はプランジャーと共働するウェッジ手段（４０）とチャックボディ本体前部の円筒部（１６）によって担持させる構造のチャックである。

Description

技術分野
本発明は、工作機械に使用するチャックの構造に関し、ワークをチャック本体の表面に向けて引き込む機能を備えるチャックに関するものである。
背景技術
この種のチャックには、米国特許第３４６０８４９号公報およびドイツ公開特許公報第２６３９８１８号公報などに記載されたものがある。しかし、これらのチャックはいずれも従来のチャックと同様に、ジョウがチャックボディの半径方向に形成された案内溝によってその軸方向及び円周方向の動きを規制され、ワークを引き込む場合もジョウがチャックボディの一部と共に引き込まれる構造になされていた。
この様な従来のチャックの構造を、例えば米国特許第３４６０８４９号明細書の実施例について、第１６図により概略説明する。
第１６図に示すように、チャック６０のボディは外側部分６１と内側部分６２を有しており、内側部分６２は外側部分６１に対してチャックの軸線方向において滑動可能に設けられている。
ジョウ６３を担持するジョウキャリア６４は、その内周側において半径方向内方に傾斜して設けられたＴ字状突起６５が、ドローバー６６に連結されたプラグ６７の軸方向に傾斜したＴ字状の孔６８と係合すると共に、半径方向に設けられたＴ字状突起６９が同じく半径方向に設けられた内側部分６２のＴ字状孔７０と係合している。
また、外側部分６１に固定された面板７１にはワーク係合ボタン７２が固定され、例えばパイプのごときワーク７３を把持する過程で、その端面がワーク係合ボタン７２に係合する。
この様な構造のチャック６０におけるワークの把持動作を説明すると、図示の状態においてドローバー６６を例えばエアシリンダー７４によりチャック後方に引っ張ると、該ドローバー６６に連結されたプラグ６７はジョウキャリア６４のＴ字状突起６５に作用してこれを半径方向及び後方に移動させると共に、同じくＴ字状突起６９を介してチャックボディの内側部分６２を後方に移動させる。
ドローバー６６の引っ張りに伴ってチャックボディ６０の内側部分６２が外側部分６１に対して後方に移動すると、内側部分６２の後方端面は外側部分６１に設けられたバネ７５に当接し、これを圧縮するために、この反力とジョウキャリア６４のＴ状突起６５及びプラグ６７の傾斜孔６８の作用により、ジョウキャリア６４がジョウ６３と共に内方に移動し、ワーク７３の把持動作を開始する。
続いて、プラグ６７、ジョウキャリア６４、チャックボディの内側部分６２の後方への移動が進行し、ワーク７３の端部がワーク係合ボタン７２に当接するとこれらの後方移動は阻止されるので、ドローバー６６の更なる引っ張り作用によって、ジョウ６３とワーク７３との間の把持力は一層増加し、十分なクランプ動作を遂行可能となる。
この様な従来公知のワークを引き込む機能を備えるチャックにあっては、チャックをスピンドルに設置する固定部分である外側部分６１と軸方向に移動する移動部分である内側部分６２とに分けられており、チャックボディ部分の大型化が避けられず、更に軸方向へ移動する不安定な移動部分の確保が必要となり、特に高速回転時のチャック全体が非常に不安定な構造になっていた。
また、チャックの把持力が増大するに従ってジョウキャリア６４に生ずるモーメントが増大するが、このモーメントに釣り合う反力はチャックボディ６０の内側部分６２のＴ字状孔７０とジョウキャリア６４のＴ字状突起６９との間でのみ担持されるために、チャックボディ６０の剛性が低く、チャック全体を大型とせざるを得なかった。
本発明は、このような構造的な欠点を解消するものであって、ワークを引き込む機能を備えるチャックにおいて必要とされていたチャックボディの軸方向に移動する部分を無くし、小型でコンパクトなチャックを得ることを目的とするものである。
発明の開示
本発明の第１の構成はチャックボディと、該チャックボディ内でチャック軸方向に移動可能なプランジャと、チャック軸方向に引き込み可能なジョウとを備えるチャックであって、前記ジョウはチャック軸線に対して傾斜するマスタージョウボディを有し、前記プランジャはその一部に前記マスタージョウボディと共働して楔作用を行なうウェッジ手段を構成するブッシュを収容し、前記マスタージョウボディの後端に付勢手段を有し、前記ジョウはチャックボディに対して軸方向の位置を規制するためのマスタージョウボディ前端面及びマスタージョウヘッド後端面を有し、これらの端面とチャックボディ前盤部との関係によって、微小距離δの範囲内で後方に移動できるようにジョウのチャック軸方向移動を規制されており、前記ウェッジ手段がワーク把持時に発生するジョウの転倒モーメントを保持する構造とされており、前記付勢手段がワーク把持のためのプランジャに対する引張り力に対抗する反力を、前記マスタージョウボディに対して付与することを特徴とする引き込み機能を備えるチャックである。
そして、前記ウェッジ手段を構成するブッシュを収容するプランジャの一部は、チャックボディを形成する円筒部により支持されるものであり、前記ウェッジ手段を構成するブッシュは、該ブッシュが収容するマスタージョウボディと共に、チャック軸との成す傾斜方向を反転可能であり、前記付勢手段は、前記マスタージョウボディの後端部に設けたコイルばねである、前記マスタージョウボディ及びブッシュの断面形状は円形である引き込み機能を備えるチャックである。
本発明の第２の構成はチャックボディと、該チャックボディ内でチャック軸方向に移動可能なプランジャと、チャック軸方向に引き込み可能なジョウを備えるチャックであって、前記ジョウはチャック軸線に対して傾斜する断面Ｔ字状のマスタージョウボディを有し、前記プランジャはその一部に上記マスタージョウボディと共働して楔作用を行なうウェッジ手段を構成する断面Ｔ字状のカム面形成溝を有し、上記マスタージョウボディのカム面と上記プランジャのカム面形成溝内のカム面とによってウェッジ手段を形成するものであり、前記チャックボディの本体後部に付勢手段が収容されており、前記ジョウはそのマスタージョウヘッドの後端面と上記チャックボディの本体後部前端面とによって、微小距離δの範囲で移動できるようにジョウのチャック方向移動が規制されており、前記ウェッジ手段がワーク把持時に発生するジョウの転倒モーメントを保持する構造とされており、前記付勢手段がワーク把持のためのプランジャに対する引張力に対抗する反力を、前記マスタージョウボディに対して付与することを特徴とする引き込み機能を備えたチャックである。
また、前記ウェッジ手段の一部を構成するプランジャの外周は、チャックボディを形成する本体後部の円筒部により支持されるものであり、前記付勢手段は、上記チャックボディの本体後部におけるばね収容穴内に設けたコイルばねである引き込み機能を備えたチャックである。
本発明の第３の構成はチャックボディと、該チャックボディ内でチャック軸方向に移動可能なプランジャと、チャック軸方向に引き込み可能なジョウとを備えるチャックであって、前記ジョウはチャック軸線に対して傾斜するマスタージョウボディを有し、前記プランジャは、上記マスタージョウボディと共働して楔作用を行なうウェッジ手段を構成するブッシュのためのブッシュ貫通孔の一部を構成する部分を有し、同じく前記プランジャは、上記ウェッジ手段を構成するためのブッシュと係合するフランジ部を有し、前記チャックボディは、上記ウェッジ手段を構成するブッシュのためのブッシュ貫通孔の他の一部である内方円筒孔形成部を有し、前記マスタージョウボディの後端部に付勢手段を有し、前記ジョウはボディに対して軸方向の位置を規制するためのマスタージョウボディの規制板及びマスタージョウボディ後端面を有し、これら規制板及び端面とチャックボディ前盤部及びチャックボディ後盤部との関係によって、微小距離δの範囲内で後方に移動できるようにジョウのチャック軸方向移動が規制されており、前記ウェッジ手段がワーク把持時に発生する転倒モーメントを保持する構造とされており、前記ブッシュに作用する把持反力を上記チャックボディで支持する構造であり、前記付勢手段がワーク把持のためのプランジャに対する引張力に対抗する反力を、前記マスタージョウボディに対して付与することを特徴とする引き込み機能を備えるチャックである。
そしてまた、前記ブッシュ及びマスタージョウボディの断面形状は、円形状の上下面を平坦にした形状であるものを含み、前記付勢手段は、上記マスタージョウボディの後端部と該後端部に設けた切欠部によって形成される弾性片及びチャックボディの本体後部における後盤部と該後盤部に設けた凹所によって構成されるものであり、上記ブッシュの外形は円柱状であるものも含む引き込み機能を備えるチャックである。
発明を実施するための最良の形態
本発明をより詳細に説述するために、添付の図面にしたがってこれを説明する。
本発明に係る第１の実施例を第１図〜第３図を用いて説明する。
第１図は、本発明の第１の実施例に係るチャックの断面図、第２図はチャックボディ１０を構成する本体後部１１と本体前部１６との展開斜視図、第３図はジョウ２０と該ジョウに把持動作を行わせるためのウェッジ手段４０の構成部分であるブッシュ４１及びプランジャ３０との展開斜視図である。
第１図、第２図から明らかなように、チャックボディ１０は本体後部１１と本体前部１６からなり、本体前部１６の円筒部１８内に本体後部１１の３つの本体構成部１３〜１３が嵌入する構造である。そして、このようなチャックボディ１０の本体後部１１及び本体前部１６は、工作機の図示しないスピンドルに対して、例えば３本のボルトＢ_１により一体的に固定される。
チャックボディ１０を構成する本体後部１１の後盤部１２と本体前部１６の前盤部１７の各プランジャ支持孔１４，１５にプランジャ３０が支持されており、そのドローバー連結部３３は従来公知のチャックと同様に、例えば図示しないエアシリンダにより駆動されるドローバーに連結される。
プランジャ３０は第３図において明らかなように、ウェッジ手段４０の主要構成部材の１つであるブッシュ４１を収容するための３個のウェッジ手段支持部３１を持っており、該ウェッジ手段支持部３１には夫々ブッシュ支持孔３２が設けられている。そして、これら３個のウェッジ手段支持部３１は、第２図に示す本体後部１１の３つの本体構成部１３〜１３と後盤部１２とによって形成される凹所に配置された状態で、チャックボディ１０内に組み込まれる。
ジョウ２０の構成は、トップジョウ２１をマスタージョウ２２のマスタージョウヘッド２３に対してボルトＢ_２，Ｂ_２により位置調節自在に固定可能であるが、これ自体は従来周知の構造である。
上記マスタージョウ２２の構造は本発明の特徴的構成の１つであって、その前面がワーク把持方向と平行する面を持つマスタージョウヘッド２３と、これに続くマスタージョウボディ２４とが後述するマスタージョウ首部２４−２を介して一体に形成され、該マスタージョウボディ２４は円柱状であり、マスタージョウヘッド２３の後面に続くマスタージョウ首部２４−２から後方に且つチャックの軸線に対して外向きに傾斜して延びている。
マスタージョウ２２のマスタージョウヘッド２３とマスタージョウボディ２４との間には、後に詳述するライナー係合凹部２７が設けられている。第１図及び第３図から明らかなごとく、マスタージョウヘッド２３の後端面２３−１とマスタージョウボディ２４前端面２４−１との間の部分は断面４角形のマスタージョウ首部２４−２として構成されており、該首部２４−２がライナー係合凹部２７を形成しており、該ライナー係合凹部２７には第２図に示すごときライナー１９の開口部を形成する切欠部１９−１が係合するものである。なお、ライナー１９は夫々開口部を形成するための切欠部１９−１を有する一対の板状部材により構成されている。
マスタージョウボディ２４の後端部に付勢手段収容孔２６が設けられている。符号５０で示す付勢手段は、概略ローラ５１、コイルばね５２及び底板５３によって構成されており、調整ネジ５４の操作によってコイルばね５２を調整することで、本体後部１１の後盤部１２から付与されるマスタージョウボディ２４への付勢力を調整するものである。また、付勢力手段５０のローラ５１が当接する部分には、その安定的な付勢力付与のためにローラ当接凹部１２−１が設けられている。
第１図から明らかなように、ライナー係合凹部２７の巾、すなわちマスタージョウ首部２４−２におけるマスタージョウヘッド後端面２３−１とマスタージョウボディ前端面２４−１との間隙寸法は、該ライナー係合凹部２７内に係合するライナー１９の厚さ寸法よりδだけ大きく設定されている。そして、この点による作用は後に詳細に説明するが、この実施例においてδの値を０．５ｍｍとしている。
第１図及び第３図から明らかなように、ウェッジ手段４０の主要構成要素であるブッシュ４１はカム面形成孔４２を有しており、該カム面形成孔４２がブッシュ前端面４３からブッシュ後端面４４に向って、チャック軸外方に向って傾斜する方向に設けられている。そして、該カム面形成孔４２の傾斜方向と前記マスタージョウボディ２４の傾斜方向とが一致しており、この結果後述するウェッジ手段４０における相互のカム面２５，４５を構成するものであり、該ウェッジ手段４０の相互のカム面により楔作用を奏するものである。
なお、この実施例に関するウェッジ手段４０においては、上記ブッシュ４１をそのカム面形成孔４２がチャック軸線に対して外方に傾斜するごとく装着固定しているが、ジョウの把持方向が反対の場合には、該ブッシュ４１をブッシュ貫通孔３２に対して１８０°回転させて、すなわちカム面形成孔４２の後方側がチャック軸線に対して内方に傾斜するごとく固定することができる。そしてこの場合、上記マスタージョウ２２のマスタージョウボディ２４の後方がチャック軸線に対して内方に傾斜したものを用いることとなる。
本発明に係る第２の実施例を第４図〜第６図を用いて説明する。
なるべく第１図に対応させて描いた第４図には、第２の実施例に係るチャックボディ１０の断面図が示されており、第５図にはチャックボディ１０を構成する本体前部１６、ライナー１９及び本体後部１１の展開斜視図が、第６図にはプランジャ３０とジョウ２０の夫々斜視図が示されている。第４図及び第５図を参照すると、この実施例におけるチャックボディ１０とライナー１９との関係が明らかである。
チャックボディ１０を構成する一方の一部である本体後部１１は、概略円筒状のブロックとして形成され、該本体後部１１の前端面とこれに隣接する本体前部１６の円筒部１８との間にライナー１９を挾持し、これら本体後部１１と本体前部１６とを３本のボルトＢ_１によって一体的に図示しないスピンドルに固定する。
この場合、ライナー１９は略リング状であって、後に説明するように付勢手段５０を適用する部分１９−１の巾が広く形成されている。
第４図及び第６図に示すように、この実施例におけるプランジャ３０は断面Ｔ字状のカム面形成溝３５を、該プランジャ３０の外周の３ヶ所に有している。そして、該カム面形成溝３５の両側に形成されるカム面３６，３６は、実施例１のものにおけるブッシュ４１のカム面形成孔４２におけるカム面４５と同様に、チャックの前方から後方に向ってチャック軸外方に向けて傾斜して設けられているが、該カム面４５と後述するマスタージョウ側のカム面２５とその傾斜関係は実施例１の場合と同じである。そして、これらのカム面４５とカム面２５とによって楔作用を奏するウェッジ手段４０が構成されている。
なお、符号３３は実施例１のものと同様に、プランジャ３０のドローバー連結部を示している。また、符号１５はボディ内への切粉の侵入を防ぐカバーの支持孔である。
この実施例におけるジョウ２０は特に第６図で明らかなように、トップジョウ２１とマスタージョウ２２から構成されており、マスタージョウ２２がマスタージョウヘッド２３とマスタージョウボディ２４とを有している。そして、該マスタージョウボディ２４の断面形状はＴ字状であって、上記プランジャ３０におけるカム面形成溝３５のカム面３６，３６と係合するカム面２５，２５を有している。また、マスタージョウボディ２４はマスタージョウヘッド２３の後面から後方に向って、側面視先細り状に形成されている。
第５図に示されているように、本体前部１６の前盤部１７には３個のマスタージョウ貫通孔１７−１〜１７−１が設けられ、第４図に明らかなようにマスタージョウボディ２４の大半が該マスタージョウ貫通孔からチャックボディ１０に挿入されている。そして、この実施例にあっては、ライナー１９がチャックボディ１０の本体後部１１の前端と本体前部１６の円筒部１８内側の切欠部１８−１との間に挿入されるので、上記マスタージョウ貫通孔１７−１〜１７−１は単なる開孔であってよい。
この実施例における付勢手段５０は第４図から明らかなごとく、本体後部１１と本体前部１６の円筒部１８との間に設けられている。
ライナー１９は本体後部１１の前端面と円筒部１８内側の切欠部１８−１の間に挿入されており、該ライナー１９を収容する該本体後部１１の前端面と円筒部１８内側の切欠部１８−１の後端面との間隔は、実施例１の場合と同様に、ライナー１９の厚さ寸法よりδだけ大きく設定されている。
なお、この実施例においてもδの値は０．５ｍｍとしている。
ライナー１９を介してマスタージョウヘッド２３に付勢力を付与するコイルばね５２は、本体後部１１の前方側に設けられたコイルばね収容穴１１−１内に収納され、ガイドピン５５及びガイドボルトＢ_３によってライナー１９の安定した移動を保障している。
なお、円板状のライナー１９は、マスタージョウ２２を同時にチャックボディ１０の前面に向けて押圧するためのものであり、コイルばねが直接マスタージョウヘッド２３の後面を押圧してもよい。
本発明の第３の実施例は第７図〜第１０図によって明らかである。
第７図は、第３の実施例に係るチャックボディ１０の断面図を示しており、第８図はその正面図である。また、第９図はこの実施例において特徴的構成であるプランジャ３０とブッシュ４１及びマスタージョウ２２の展開斜視図であり、第１０図は、チャックボディ１０の各構成部分の展開図である。
第７図において、チャックボディ１０を構成する本体後部１１は互いに別体の後盤部１２と本体構成部１３から成っており、本体前部１６は一体的に構成された前盤部１７及び円筒部１８から成っている。そして、前盤部１７はボルトＢ_４，Ｂ_４により、後盤部１２と共に本体後部１１を形成する本体構成部１３に結合されると共に、これら本体前部１６と本体構成部１３及び後盤部１２は、該本体構成部１３と後盤部１２の間に付勢手段５０を介装した状態でボルトＢ_１〜Ｂ_１により、図示しないスピンドルに固定される。
この実施例におけるプランジャ３０は特に第９図に明らかであって、その３個の凹部３０−１〜３０−１が後に詳述する第１０図における本体構成部１３の内方円筒孔形成部１３−１〜１３−１と共働して、ウェッジ手段４０を構成するブッシュ４１のためのブッシュ貫通孔３２を形成する。該プランジャ３０の３個の凹部３０−１〜３０−１の端部にはフランジ部３０−２〜３０−２が設けられており、該フランジ部がブッシュ４１の外径段差４１−１に係合することにより、ドローバー係合部３３において作用する引張り力を３個のブッシュ４１〜４１に伝達するものである。
この実施例におけるジョウ２０は、第１図〜第３図に示す第１実施例の場合と概略同様であって、トップジョウ２１をボルトＢ_２，Ｂ_２により調節自在に固定されるマスタージョウ２２はマスタージョウヘッド２３と一体の円柱状マスタージョウボディ２４をもっている。そして、マスタージョウボディ２４のウェッジ手段を構成するためのカム面２５は後述するように、同じくウェッジ手段４０を構成するブッシュ４１のカム面形成孔４２におけるカム面４５と当接する。
この実施例におけるマスタージョウ２２は、そのマスタージョウヘッド２３とマスタージョウボディ２４との関係において実施例１のものと異なっている。第７図及び第９図に明らかなように、該マスタージョウヘッド２３とマスタージョウボディ２４とは直接繋がっており、マスタージョウヘッド２３の外周に設けられる規制板２３−５がチャックボディ１０の前盤部１７に当接することにより、ジョウ２０の前方への移動が規制される。また、マスタージョウボディ２４の後端部はチャック軸に直交する後端面２４−３を有し、後述するようにライナー１９と共働して付勢手段５０を構成する。
第１０図から明らかなように、この実施例におけるチャックボディ１０は後盤部１２、本体構成部１３、本体前部１６から構成され、ライナー１９は後盤部１２と本体構成部１３の間に配置されることが特徴的である。
第７図及び第１０図において、後盤部１２と本体構成部１３の間にライナー１９が挾持されるが、３個のジョウ２０のマスタージョウボディ後端面２４−３に対応するライナー１９の後方部分では、特に第１０図に明らかなごとく、後盤部１２の対応する位置に凹所１２−２が夫々設けられている。そして、第７図に示すようにマスタージョウボディ２４の後端面２４−３と上記凹所１２−２とで形成する間隙間隔とライナー１９の厚さとの差δが約０．５ｍｍに設定されている。
一方第７図におけるごとく、チャックボディ１０に関してジョウ２０が配置されていない部分については、チャックボディ１０を構成する本体後部１１の後盤部１２とライナー１９と本体構成部１３が一体的に結合されていることが判る。この様にして通常は、ライナー１９とマスタージョウボディ２４の後端面２４−３及びマスタージョウヘッド２３の前端と本体前部１６の前盤部１７とは隙間なく接している。また、上記ウェッジ手段４０を構成するブッシュカム面４５とマスタージョウカム面２５によって楔作用を奏するものである。
この実施例におけるウェッジ手段４０は、ブッシュ４１のカム面形成孔４２におけるブッシュカム面４５とマスタージョウ２２におけるマスタージョウボディ２４のマスタージョウカム面２５とにより構成される。そして、マスタージョウボディ２４及びブッシュ４１のカム面形成孔４２とチャック軸とのなす傾斜方向は、その他の実施例の場合と同様であって、ワークを外方より把持するか内方より把持するかによってその傾斜方向が決定される。
第８図は、上記第７図に示すチャックボディ１０を正面から見た図であり、一部にトップジョウ２１を取り外した状態でマスタージョウヘッド２３が示されている。図中のボルトＢ_２，Ｂ_２は、マスタージョウヘッド２３に対してトップジョウ２１を固定するボルトであり、３本のボルトＢ_１〜Ｂ_１は、チャックボディ１０を構成する本体後部１１、本体構成部１３、ライナー１９及び本体前部１６を一体的に、図示しないスピンドルに固定するボルトである。
また、符号Ｂ_４，Ｂ_４はこの実施例のチャックに特有の、上記本体構成部１３と本体前部１６の前盤部１７とを固定するボルトを示している。
この実施例において最も特徴的構成は、第９図及び第１０図により明らかである。第１０図に示すようにチャックボディ１０の中心的部分である本体構成部１３において、ウェッジ手段４０を構成するための３個のブッシュ４１〜４１を受容するブッシュ貫通孔３２〜３２のための外側の一部である凹部１３−１〜１３−１が形成されると共に、第９図に示すように、プランジャ３０の３個の凹部３０−１〜３０−１によって同様に、ブッシュ４１〜４１を受容するブッシュ貫通孔３２〜３２のための内側の一部が構成される。
この様にして、ウェッジ手段４０は、ブッシュ４１〜４１のブッシュカム面４５〜４５とマスタージョウボディ２４〜２４のマスタージョウカム面２５〜２５と、該ブッシュを受容する本体構成部１３の凹部１３−１〜１３−１とプランジャ３０の３個の凹部３０−１〜３０−１によって構成される。
そして、この実施例におけるプランジャ３０はその３個の凹部３０−１〜３０−１の端部に設けられたフランジ部３０−２〜３０−２により、ドローバーからの引張り力をウェッジ手段４０に伝達するものである。
次に、第７図を参照しつつ第１１図の説明図に従って、この様な実施例のチャックにおける作用を説明する。なお、他の実施例の発明についても、本発明の特徴的構成であるウェッジ手段とプランジャ、チャックボディ、ジョウ等の力学的関係は概略同様である点に注意する必要がある。
第７図に示すように、ワークを把持する動作は先ず、プランジャ３０に対して図示しないドローバーの操作力である引張力（矢印Ｑ）を付与することから開始される。すると、プランジャ３０の３個のフランジ部３０−２〜３０−２が夫々係合する各ブッシュ４１〜４１の外径段差４１−１〜４１−１によって、夫々のブッシュ４１〜４１がチャック軸後方に移動する力を付与される。そして、本発明の特徴的構成であるウェッジ手段４０を構成するところの、各ブッシュ４１，４１のカム面４５と接する夫々のマスタージョウ２２のマスタージョウボディ２４には、そのカム面２５との間で発生する摺動抵抗のために、同様にチャック軸後方、正確にはマスタージョウボディ２４の軸線方向後方に移動する力が発生する。
一方、各マスタージョウボディ２４〜２４は第７図の構造から明らかなように、その後方であるマスタージョウボディ後端面２４−３から、本発明の特徴的構成の１つである付勢手段５０を構成するところのライナー１９によって、把持動作を開始すると同時にチャック軸前方、すなわちチャックボディ１０の前盤部１７に対して押圧力（矢印Ｆ）が付与されるので、上記ウェッジ手段４０部分の摺動抵抗によって直ちに後方へ移動することはない。その結果、各マスタージョウボディ２４〜２４はその外側のカム面２５〜２５より夫々チャック軸心方向の力を受けることとなり、このような内向きの力によって上記プランジャの移動距離に応じたトップジョウ２１の内方への移動が発生する。
そして、該トップジョウ２１の上記内方へのチャック操作の結果、図示しないワークからの把持反力としての反力（矢印Ｐ）が発生するものである。
この状態からプランジャ３０の引張力Ｑが更に増加すると、トップジョウ２１による把持力（矢印Ｋ）が増大して反力Ｐも増大する。そして、ジョウ２０は全体としてその把持部が浮き上る方向にモーメントＭを生ずると共に、ジョウ２０のマスタージョウボディ２４においては、該モーメントＭに抗するようにウェッジ手段４０を構成するマスタージョウカム面２５のＡ部及びＢ部に夫々反力が生ずる。
すなわち、マスタージョウボディ２４は上記Ａ及びＢの部で、ブッシュカム面４５により支持された状態となる。
ところで、上述のごとくトップジョウ２１に作用する把持力Ｋ又はワークからの反力Ｐが増大すると同時に、ウェッジ手段４０における対向する両カム面であるマスタージョウカム面２５とブッシュカム面４５とが摺動しない一体的な状態となり、マスタージョウボディ２４に作用する後方への力が増大するが、この力は付勢手段５０を構成するライナー１９の微小変形によって生ずる反力と釣合い、その変位量は隙間δより少ない。そして、プランジャ３０の更なる引張力により、ジョウ２０には予め決められた把持力Ｋが付与されるけれども、この時点でのライナー１９の変位量、すなわちチャックボディ２４のチャック軸後方への変位量は、上記付勢手段５０部分におけるライナー１９の後端面と後盤部１２の凹所１２−２との間隙間隔δと略等しいか、それ以下となっている。
この様な構成のチャック構造においては、前述の従来例と同様に、トップジョウ２１〜２１によるワーク把持が開始された後、その把持力Ｋに基づく反力Ｐによって、トップジョウ２１にモーメントＭが作用すると共に、トップジョウ先端とワークは把持開始位置から浮き上ることとなる。しかしながら、プランジャ３０への引張力の増加に伴ってトップジョウ２１は上述のごとく、付勢手段５０であるライナーを変形させることにより微少量後方へ引き込まれるので、最終的な把持状態においてワークの軸方向の把持位置は、チャックボディの表面に設けた図示しないワーク係合ボタンの基準面に密着する。また、この時点でのプランジャ３０への引張力Ｑと付勢手段５０による反力Ｆとは略釣合っている。
ここで重要なことは、チャックの把持力Ｋの増大により発生する反力によるモーメントＭ、従って、このようなモーメントによるマスタージョウボディ２４の回転を規制する支持部Ａ，Ｂの反力は、該支持部を構成するブッシュ４１自体によっても担持されるけれども、更にチャックボディの本体構成部１３及びプランジャ３０におけるＣ部及びＤ部において担持されることである。
すなわち、本発明の形式のチャックにおいては、把持力Ｋによる反力をチャックボディ全体で担持することによって、ジョウ２０に発生するモーメントを完全に受けとめることができ、ワーク２１の浮き上りを防止して正しい位置に固定できると共に、小型のチャックボディで大きな反力を得るものである。
第１２図は、本発明の特徴的構成であるウェッジ手段４０に係る他の実施例を示す、ブッシュ４１及びマスタージョウ２２の構造を示している。ウェッジ手段４０を構成するブッシュ４１の外形は概略、円形の上下に平坦な支持面４１−２，４１−３を形成したものであって、このようなブッシュ４１は当然に、第３図又は第１０図に示すようなブッシュ貫通孔３２に挿入されるので、該ブッシュ貫通孔３２の形状も該ブッシュ４１の外形と同様のものとされる。
そしてまた、マスタージョウ２２のマスタージョウボディ２４の断面形状も、上記ブッシュ４１の外形及びカム面形成孔４２の形状と同一であり、そのカム面形成孔４２の内部に平坦なカム面４５，４５が形成され、マスタージョウボディ２４の上下面には平坦なカム面２５，２５が形成されるものである。なお、このようなブッシュ４１及びマスタージョウ２２の構成における他の部分の構造は、例えば第７図〜第１１図において説明した実施例のものと同一であっても良い。
第１３図及び第１４図は、例えば第７図に示す実施例の形式の付勢手段５０の他の実施例を示している。この実施例に係る付勢手段５０は、他の実施例の場合と同様に、付勢力はチャックボディの本体後部を形成する後盤部１２とマスタージョウボディ２４の後端部構造との関係で付与される構成である。
従ってこの実施例においてはライナー１９を不要とし、付勢力を発生させるための弾性部材がマスタージョウボディ２４の一部によって構成されている点に特徴がある。
第１３図から明らかなように、マスタージョウボディ２４の後部には、切欠部２４−５を介して弾性片２４−６が形成されている。一方後盤部１２には、第１４図に示すようにそのマスタージョウボディ当接面側であるチャック前方側面に、凹部１２−２が形成されており、マスタージョウボディ２４の後端面であって上記切欠部２４−５を有しない部分とこれに対応するように該凹部１２−２との間には、間隙δが形成されている。
従って、後盤部１２の前方側面とマスタージョウボディ２４の後端面が当接した状態で、上記弾性片２４−６を微小変形することによって必要な初期付勢力が付与されると共に、チャックの把持力の増加に伴うマスタージョウボディ２４の後退の結果、該マスタージョウボディ２４の切欠部を有しない後端面が、弾性片２４−６の部分を変形させながら上記凹部１２−２と当接するまで、最大量の引き込みが許容される。
第１５図は、第７図〜第１１図に示す第３の実施例と概略同様のウェッジ手段４０を有する発明において、特にブッシュ４１と本体構成部１３（又は第１図に示す第１の実施例の円筒部１８）及びプランジャ３０との関連構成における他の実施例を示すものである。
この実施例における特徴的構造は、第７図におけるブッシュ４１のごとき外径段差を有していない点である。このため、ブッシュ４１の外形は完全に円柱状であり、これを収容する本体構成部１３（又は円筒部１８）のブッシュ貫通孔３２は、プランジャ３０の凹所３０−１と共に円形貫通孔を形成している。又、プランジャ３０とブッシュ４１との係合はフランジ部３０−２で行われ、このためブッシュ４１の外周面に係合溝４１−２が形成されている。
産業上の利用可能性
本発明は、引き込み作用を行うチャックにおいて、従来公知の発明のごときチャック軸方向に移動するチャックボディの部分を不用としている。
このため、チャックボディを高速回転時の動バランスが優れたものとなった。また、ジョウの把持力による転倒モーメントをウェッジ手段の構成要素であるプランジャ及びチャックボディにより支持させるために、チャックボディを小型化することができた。
【図面の簡単な説明】
第１図は第１の実施例に係るチャックの断面図である。第２図は、第１図に示すチャックのチャックボディ部分の展開斜視図である。第３図は、第１図に示すチャックのウェッジ手段を構成するジョウとブッシュとプランジャとの展開斜視図である。第４図は、第２の実施例に係るチャックの断面図である。第５図は、第４図に示すチャックのチャックボディの展開斜視図である。第６図は、第４図に示すチャックのプランジャとジョウとの展開斜視図である。第７図は、第３の実施例に係るチャックの断面図である。第８図は、第７図に示すチャックの正面図である。第９図は、第７図に示すチャックのジョウとプランジャとブッシュとの展開斜視図である。第１０図は、第７図に示すチャックの、チャックボディの構成部分の展開斜視図である。第１１図は、第７図に示すチャックによるワーク把持動作の説明図である。第１２図は、ウェッジ手段を構成する他の実施例のブッシュ及びジョウの斜視図である。第１３図は、付勢手段に係る他の実施例のジョウの斜視図である。第１４図は、第１３図に示すジョウを用いた付勢手段の説明図である。第１５図は、ウェッジ手段の他の実施例に係る一部断面を含む斜視図である。第１６図は、従来公知のチャックの断面図である。

Claims (12)

1. チャックボディと、該チャックボディ内でチャック軸方向に移動可能なプランジャと、チャック軸方向に引き込み可能なジョウとを備えるチャックであって、
   前記ジョウはチャック軸線に対して傾斜するマスタージョウボディを有し、
   前記プランジャはその一部に前記マスタージョウボディと共働して楔作用を行なうウェッジ手段を構成するブッシュを収容し、
   前記マスタージョウボディの後端に付勢手段を有し、
   前記ジョウはチャックボディに対して軸方向の位置を規制するためのマスタージョウボディ前端面及びマスタージョウヘッド後端面を有し、これらの端面とチャックボディ前盤部との関係によって、微小距離δの範囲内で後方に移動できるようにジョウのチャック軸方向移動を規制されており、
   前記ウェッジ手段がワーク把持時に発生するジョウの転倒モーメントを保持する構造とされており、
   前記付勢手段がワーク把持のためのプランジャに対する引張り力に対抗する反力を、前記マスタージョウボディに対して付与することを特徴とする引き込み機能を備えるチャック。
2. 前記ウェッジ手段を構成するブッシュを収容するプランジャの一部は、チャックボディを形成する円筒部により支持されることを特徴とする請求項１記載の引き込み機能を備えるチャック。
3. 前記ウェッジ手段を構成するブッシュは、該ブッシュが収容するマスタージョウボディと共に、チャック軸との成す傾斜方向を反転可能であることを特徴とする請求項１又は２記載の引き込み機能を備えるチャック。
4. 前記付勢手段は、前記マスタージョウボディの後端部に設けたコイルばねであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の引き込み機能を備えるチャック。
5. 前記マスタージョウボディ及びブッシュの断面形状は円形である請求項１〜４のいずれかに記載の引き込み機能を備えるチャック。
6. チャックボディと、該チャックボディ内でチャック軸方向に移動可能なプランジャと、チャック軸方向に引き込み可能なジョウを備えるチャックであって、
   前記ジョウはチャック軸線に対して傾斜する断面Ｔ字状のマスタージョウボディを有し、
   前記プランジャはその一部に上記マスタージョウボディと共働して楔作用を行なうウェッジ手段を構成する断面Ｔ字状のカム面形成溝を有し、上記マスタージョウボディのカム面と上記プランジャのカム面形成溝内のカム面とによってウェッジ手段を形成するものであり、
   前記チャックボディの本体後部に付勢手段が収容されており、
   前記ジョウはそのマスタージョウヘッドの後端面と上記チャックボディの本体後部前端面とによって、微小距離δの範囲で移動できるようにジョウのチャック方向移動が規制されており、
   前記ウェッジ手段がワーク把持時に発生するジョウの転倒モーメントを保持する構造とされており、
   前記付勢手段がワーク把持のためのプランジャに対する引張力に対抗する反力を、前記マスタージョウボディに対して付与することを特徴とする引き込み機能を備えたチャック。
7. 前記ウェッジ手段の一部を構成するプランジャの外周は、チャックボディを形成する本体後部の円筒部により支持されることを特徴とする請求項６記載の引き込み機能を備えたチャック。
8. 前記付勢手段は、上記チャックボディの本体後部におけるばね収容穴内に設けたコイルばねであることを特徴とする請求項６又は７記載の引き込み機能を備えたチャック。
9. チャックボディと、該チャックボディ内でチャック軸方向に移動可能なプランジャと、チャック軸方向に引き込み可能なジョウとを備えるチャックであって、
   前記ジョウはチャック軸線に対して傾斜するマスタージョウボディを有し、
   前記プランジャは、上記マスタージョウボディと共働して楔作用を行なうウェッジ手段を構成するブッシュのためのブッシュ貫通孔の一部を構成する部分を有し、
   同じく前記プランジャは、上記ウェッジ手段を構成するためのブッシュと係合するフランジ部を有し、
   前記チャックボディは、上記ウェッジ手段を構成するブッシュのためのブッシュ貫通孔の他の一部である内方円筒孔形成部を有し、
   前記マスタージョウボディの後端部に付勢手段を有し、
   前記ジョウはボディに対して軸方向の位置を規制するためのマスタージョウボディの規制板及びマスタージョウボディ後端面を有し、これら規制板及び端面とチャックボディ前盤部及びチャックボディ後盤部との関係によって、微小距離δの範囲内で後方に移動できるようにジョウのチャック軸方向移動が規制されており、
   前記ウェッジ手段がワーク把持時に発生するジョウの転倒モーメントを保持する構造とされており、
   前記ブッシュに作用する把持反力を上記チャックボディで支持する構造であり、
   前記付勢手段がワーク把持のためのプランジャに対する引張力に対抗する反力を、前記マスタージョウボディに対して付与することを特徴とする引き込み機能を備えるチャック。
10. 前記ブッシュ及びマスタージョウボディの断面形状は、円形状の上下面を平坦にした形状であることを特徴とする請求項１又は９に記載された引き込み機能を備えるチャック。
11. 前記付勢手段は、上記マスタージョウボディの後端部と該後端部に設けた切欠部によって形成される弾性片及びチャックボディの本体後部における後盤部と該後盤部に設けた凹所によって構成されることを特徴とする請求項９記載の引き込み機能を備えるチャック。
12. 上記ブッシュの外形は円柱状であることを特徴とする請求項９記載の引き込み機能を備えるチャック。

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