WO2017022118A1

WO2017022118A1 - チャック装置

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Publication number: WO2017022118A1
Application number: PCT/JP2015/072339
Authority: WO
Inventors: 卓也三浦; 敏隆木村; 健信今道; 安藤　正人
Original assignee: 富士機械製造株式会社
Priority date: 2015-08-06
Filing date: 2015-08-06
Publication date: 2017-02-09
Also published as: CN107848042B; JP6580140B2; US20180229310A1; CN107848042A; US10518334B2; JPWO2017022118A1

Abstract

構造が簡単で、交換部材（３）を簡単に交換可能なチャック装置（１）を提供することを課題とする。チャック装置（１）は、チャック本体（２）と交換部材（３）と軸方向規制機構（４）と周方向規制機構（５）とを備える。軸方向規制機構（４）は、チャック本体（２）および交換部材（３）のうち一方に凹設され、周方向に延在する周方向溝部（４０）と、チャック本体（２）および交換部材（３）のうち他方に配置され、径方向に突出可能な径方向凸部（４１）と、を有する。周方向規制機構（５）は、チャック本体（２）および交換部材（３）のうち一方に配置され、軸方向に凹設される軸方向凹部（５０）と、チャック本体（２）および交換部材（３）のうち他方に配置され、軸方向に突出可能な軸方向凸部（５１）と、を有する。

Description

チャック装置

　本発明は、旋盤などにおいて、ワークを把持する際に用いられるチャック装置に関する。

　特許文献１には、ワークの種類に応じて交換可能な嵌着体（チャック部）を備えるチャック装置が開示されている。嵌着体は、チャック基体に着脱可能に配置されている。チャック基体から嵌着体を取り外す際は、チャック基体から嵌着体を離間させるために、第一のシリンダ装置、第二のシリンダ装置が用いられる。チャック基体に嵌着体を取り付ける際は、チャック基体に嵌着体を接近させるために、抗縮皿バネが用いられる。なお、抗縮皿バネの付勢力（弾性復元力）は、チャック基体から嵌着体を取り外す際に、第一のシリンダ装置を駆動することにより、抗縮皿バネに蓄積される。

実開平５－７０８１０号公報

　しかしながら、特許文献１に記載のチャック装置の場合、嵌着体を交換するために、第一のシリンダ装置、第二のシリンダ装置、およびこれらのシリンダ装置の動力源が必要である。このため、構造が複雑化してしまう。そこで、本発明は、構造が簡単で、交換部材を簡単に交換可能なチャック装置を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するため、本発明のチャック装置は、チャック本体と、前記チャック本体に交換可能に配置される交換部材と、前記チャック本体および前記交換部材のうち一方に凹設され、周方向に延在する周方向溝部と、前記チャック本体および前記交換部材のうち他方に配置され、径方向に突出可能な径方向凸部と、を有し、前記チャック本体に前記交換部材を軸方向から当接させ、前記周方向溝部に前記径方向凸部を挿入することにより、前記チャック本体に対する前記交換部材の軸方向のがたつきを規制する軸方向規制機構と、前記チャック本体および前記交換部材のうち一方に配置され、軸方向に凹設される軸方向凹部と、前記チャック本体および前記交換部材のうち他方に配置され、軸方向に突出可能な軸方向凸部と、を有し、前記軸方向規制機構により前記チャック本体に対する前記交換部材の軸方向のがたつきが規制された状態で、前記交換部材を周方向に所定角度だけ回転させ、前記周方向溝部に前記径方向凸部を摺動させ、前記軸方向凹部に前記軸方向凸部を挿入することにより、前記チャック本体に対する前記交換部材の周方向のがたつきを規制する周方向規制機構と、を備えることを特徴とする。

　チャック本体に交換部材を取り付ける際は、まず、チャック本体に交換部材を軸方向から当接させることにより、周方向溝部に径方向凸部を挿入する。当該挿入により、チャック本体に対する交換部材の軸方向のがたつきが規制される。続いて、交換部材を周方向に所定角度だけ回転させる。すなわち、周方向溝部に径方向凸部を摺動させる。そして、軸方向凹部に軸方向凸部を挿入する。当該挿入により、チャック本体に対する交換部材の周方向のがたつきが規制される。

　本発明によると、チャック装置の構造が簡単になる。また、チャック本体に対して交換部材を簡単に交換することができる。

図１は、本発明のチャック装置の一実施形態であるチャック装置の斜視図である。図２は、同チャック装置の分解斜視図である。図３は、同チャック装置の軸方向断面図である。図４は、図３の枠ＩＶ内の拡大図である。図５（ａ）は、図３のＶａ－Ｖａ方向断面図である。図５（ｂ）は、図３のＶｂ－Ｖｂ方向断面図である。図５（ｃ）は、図３のＶｃ－Ｖｃ方向断面図である。図６は、図５（ｂ）の枠ＶＩ内の拡大図である。図７（ａ）は、チャック本体に対するワーク保持部材の角度がリリース角度の場合の図３のＶａ－Ｖａ方向断面図である。図７（ｂ）は、同じ場合の図３のＶｂ－Ｖｂ方向断面図である。図７（ｃ）は、同じ場合の図３のＶｃ－Ｖｃ方向断面図である。図８は、図７（ｂ）の枠ＶＩＩＩ内の拡大図である。

　以下、本発明のチャック装置の実施の形態について説明する。

　＜チャック装置の構成＞
　まず、本実施形態のチャック装置の構成について説明する。図１に、本実施形態のチャック装置の斜視図を示す。図２に、同チャック装置の分解斜視図を示す。図３に、同チャック装置の軸方向断面図を示す。図４に、図３の枠ＩＶ内の拡大図を示す。図５（ａ）に、図３のＶａ－Ｖａ方向断面図を示す。図５（ｂ）に、図３のＶｂ－Ｖｂ方向断面図を示す。図５（ｃ）に、図３のＶｃ－Ｖｃ方向断面図を示す。図６に、図５（ｂ）の枠ＶＩ内の拡大図を示す。なお、図５（ｂ）においては、周壁部材３２を省略する。

　ここで、図１～図３、図５（ａ）～図５（ｃ）、図６に示すチャック本体２に対するワーク保持部材３の角度は、ロック角度Ｃである。また、図４に示すチャック本体２に対するワーク保持部材３の角度は、リリース角度Ｂである。以下、ワーク保持部材３がチャック本体２に取り付けられており、ワーク保持部材３がロック角度Ｃにある場合の、チャック装置１の構成を説明する。

　図１～図６に示すように、本実施形態のチャック装置１は、いわゆる内径コレットチャック装置である。チャック装置１は、チャック本体２と、ワーク保持部材３と、軸方向規制機構４と、周方向規制機構５と、二つのボルト６と、を備えている。ワーク保持部材３は、本発明の「交換部材」の概念に含まれる。

　［チャック本体２］
　チャック本体２は、旋盤の主軸（図略）の右端（先端）に、取り付けられている。図３に示すように、チャック本体２は、左右方向に延在する主軸の軸Ａ周りに、回転可能である。チャック本体２は、基体２０と、ドローバー２１と、三つのボルト２２と、を備えている。

　基体２０は段付き円板状を呈している。基体２０は、貫通孔２０ａと、第一部材２００と、第二部材２０１と、を備えている。貫通孔２０ａは、基体２０の径方向中心を、左右方向に貫通している。第二部材２０１は、第一部材２００の右面（ワーク保持部材３側の面）に配置されている。第二部材２０１は、第一部材２００よりも小径である。貫通孔２０ａのうち、第二部材２０１の内周面には、右側から左側に向かって尖るテーパ面２０１ｃが配置されている。

　ドローバー２１は、左右方向に延在する丸棒状を呈している。ドローバー２１は、貫通孔２０ａに挿通されている。ドローバー２１は、基体２０に対して、左右方向に移動可能である。ドローバー２１は、凹部２１０と、複数の歯部２１１と、を備えている。凹部２１０は、ドローバー２１の右端に配置されている。凹部２１０は、右側に開口する有底円筒状を呈している。複数の歯部２１１は、凹部２１０の口縁の内周面に配置されている。複数の歯部２１１は、周方向に並んでいる。

　三つのボルト２２は、各々、第二部材２０１の右面２０１ｂに、締め切り状態で螺着されている。右面２０１ｂは、本発明の「軸方向端面」の概念に含まれる。図５（ｂ）に示すように、三つのボルト２２は、中心角（詳しくは、チャック装置１を軸方向（右側または左側）から見た場合の、軸Ａを中心とする中心角。以下同じ。）１２０°ずつ離間して、配置されている。図３に示すように、ボルト２２は、胴部２２１と、頭部２２０と、を備えている。頭部２２０は、胴部２２１よりも、大径である。

　［ワーク保持部材３］
　ワーク保持部材３は、チャック本体２の右端（先端）に、取り付けられている。ワーク保持部材３は、図３に示すワークＷの種類に応じて、チャック本体２に対して交換可能である。ワーク保持部材３は、当金３０と、コレット部材３１と、周壁部材３２と、ガイド部材３３と、シャフト３４と、を備えている。

　コレット部材３１は、コレット部３１０と、底壁部３１１と、を備えている。底壁部３１１は、円板状を呈している。底壁部３１１の左面（チャック本体２側の面）３１１ａは、第二部材２０１の右面２０１ｂに、当接している。左面３１１ａは、本発明の「底面」の概念に含まれる。図２～図４に示すように、底壁部３１１は、三つの頭部用長孔３１１ｂと、三つの胴部用長孔３１１ｃと、第一貫通孔３１１ｄと、三つの第二貫通孔３１１ｅと、ボス部３１１ｆと、を備えている。

　図３に示すように、ボス部３１１ｆは、底壁部３１１の径方向中心から、左側に突設されている。ボス部３１１ｆの外周面は、右側から左側に向かって尖るテーパ面である。第一貫通孔３１１ｄは、底壁部３１１の径方向中心を、左右方向に貫通している。図４に示すように、三つの第二貫通孔３１１ｅは、中心角１２０°ずつ離間して、配置されている。第二貫通孔３１１ｅは、底壁部３１１を左右方向に貫通している。

　図２、図５（ａ）に示すように、胴部用長孔３１１ｃは、左面３１１ａに凹設されている。胴部用長孔３１１ｃは、部分円弧状を呈している。胴部用長孔３１１ｃは、リリース角度Ｂとロック角度Ｃとの間の中心角３０°に亘って、周方向に延在している。中心角３０°は、本発明の「所定角度」の概念に含まれる。胴部用長孔３１１ｃの径方向幅は、ボルト２２の胴部２２１が通過可能に、かつ頭部２２０が通過不可能に、設定されている。ここで、リリース角度Ｂからロック角度Ｃに向かう方向をロック方向Ｙ１、その反対方向をリリース方向Ｙ２と定義する。胴部用長孔３１１ｃのロック方向端部には、頭部２２０が通過可能な、頭部挿通部３１１ｃａが形成されている。頭部用長孔３１１ｂは、底壁部３１１の右面に凹設されている。頭部用長孔３１１ｂは、胴部用長孔３１１ｃの右側に連なっている。頭部用長孔３１１ｂは、部分円弧状を呈している。頭部用長孔３１１ｂは、胴部用長孔３１１ｃと同様に、リリース角度Ｂとロック角度Ｃとの間の中心角３０°に亘って、周方向に延在している。頭部用長孔３１１ｂの径方向幅は、ボルト２２の頭部２２０が通過可能に設定されている。

　図３に示すように、コレット部３１０は、左右方向に延在する円筒状を呈している。コレット部３１０は、底壁部３１１の右面の第一貫通孔３１１ｄの口縁から、右側に突設されている。コレット部３１０の右端の内周面には、右側から左側に向かって尖るテーパ面３１０ａが配置されている。図１に示すように、コレット部３１０には、中心角１２０°ずつ離間して、三つのスリットＳが形成されている。スリットＳは、左右方向に延在している。このため、コレット部３１０は、拡径変形可能である。

　図３に示すように、周壁部材３２は、円筒状を呈している。周壁部材３２の右端は、底壁部３１１に環装されている。周壁部材３２の内周面３２０は、第二部材２０１の外周面２０１ａに、当接している。図４に示すように、周壁部材３２は、三つのプランジャ固定孔３２１を備えている。三つのプランジャ固定孔３２１は、中心角１２０°ずつ離間して、配置されている。プランジャ固定孔３２１は、周壁部材３２を径方向に貫通している。

　図３に示すように、当金３０は、左右方向に延在する円筒状を呈している。当金３０の右端面には、ワークＷが当接する。当金３０の左端には、フランジ部３０ａが形成されている。フランジ部３０ａには、三つのボルト確認孔３００が穿設されている。三つのボルト確認孔３００は、中心角１２０°ずつ離間して、配置されている。図２に示すように、ボルト確認孔３００は、頭部用長孔３１１ｂのリリース方向端部の右側に連なっている。

　図２に示すように、三つの孔セット（互いに連通する胴部用長孔３１１ｃ、頭部用長孔３１１ｂ、ボルト確認孔３００からなる孔セット）は、中心角１２０°ずつ離間して、配置されている。図５（ａ）に示すように、ボルト２２は、孔セットのリリース方向端部に配置されている。図３に示すように、ボルト２２の頭部２２０と、胴部用長孔３１１ｃと頭部用長孔３１１ｂとの間の段差部と、は左右方向に係合している。

　図３に示すように、ガイド部材３３は、円筒状を呈している。ガイド部材３３は、底壁部３１１の第一貫通孔３１１ｄの径方向内側に配置されている。シャフト３４は、左右方向に延在する丸棒状を呈している。シャフト３４は、ガイド部材３３の径方向内側、コレット部３１０の径方向内側に、挿通されている。シャフト３４は、ガイド部材３３、コレット部３１０に対して、左右方向に移動可能である。シャフト３４は、フランジ部３４０と、複数の歯部３４１と、を備えている。フランジ部３４０は、ドローバー２１の凹部２１０とガイド部材３３との間に配置されている。複数の歯部３４１は、フランジ部３４０の左側に配置されている。複数の歯部３４１は、凹部２１０に収容されている。複数の歯部３４１は、周方向に並んでいる。図３、図５（ｃ）に示すように、ドローバー２１の複数の歯部２１１と、シャフト３４の複数の歯部３４１と、は左右方向から係合している。図３に示すように、シャフト３４の右端の外周面には、右側から左側に向かって尖るテーパ面３４２が配置されている。コレット部３１０のテーパ面３１０ａと、シャフト３４のテーパ面３４２と、は当接している。

　チャック装置１でワークＷを把持する際は、ドローバー２１を左側に引く。ドローバー２１からの引張力は、歯部２１１と歯部３４１との係合部を介して、シャフト３４に伝達される。このため、テーパ面３１０ａに対してテーパ面３４２が左側に移動する。したがって、コレット部３１０が拡径変形する。当該拡径変形により、コレット部３１０つまりチャック装置１は、ワークＷを径方向内側から把持する。

　［軸方向規制機構４］
　軸方向規制機構４は、周方向溝部４０と、三つのボールプランジャ４１と、三つの軸方向溝部４２と、を備えている。ボールプランジャ４１は、本発明の「プランジャ」の概念に含まれる。

　図２、図３に示すように、周方向溝部４０は、第二部材２０１の外周面２０１ａに凹設されている。周方向溝部４０は、周方向に延在する無端リング状を呈している。図４に示すように、周方向溝部４０は、断面Ｖ字状を呈している。

　図２、図５（ｂ）、図６に示すように、三つの軸方向溝部４２は、各々、第二部材２０１の外周面２０１ａに凹設されている。三つの軸方向溝部４２は、中心角１２０°ずつ離間して、配置されている。軸方向溝部４２は、軸方向に延在する直線状を呈している。軸方向溝部４２の溝底面は、平面状を呈している。軸方向溝部４２は、周方向溝部４０と第二部材２０１の右面２０１ｂとを連結している。

　図４、図５（ａ）に示すように、三つのボールプランジャ４１は、各々、周壁部材３２のプランジャ固定孔３２１に配置されている。三つのボールプランジャ４１は、中心角１２０°ずつ離間して、配置されている。ボールプランジャ４１は、基部４１０と、ボール４１１と、を備えている。ボール４１１は、本発明の「突出部」の概念に含まれる。基部４１０は、径方向（周壁部材３２の径方向）に延在するネジ状を呈している。基部４１０は、プランジャ固定孔３２１に螺着されている。ボール４１１は、基部４１０の径方向内端（周壁部材３２の径方向内端）に、出入り可能に配置されている。ボール４１１は、スプリング（図略）により、径方向内側（基部４１０から突出する方向）に付勢されている。図６に示すように、ボール４１１は、周方向溝部４０に収容されている。このように、ボール４１１が周方向溝部４０に収容されることにより、チャック本体２に対するワーク保持部材３の左右方向（軸方向）のがたつきが規制される。

　［周方向規制機構５、ボルト６］
　周方向規制機構５は、三つの軸方向凹部５０と、インデックスプランジャ５１と、を備えている。インデックスプランジャ５１は、本発明の「プランジャ」の概念に含まれる。

　図２、図４、図５（ｂ）に示すように、三つの軸方向凹部５０は、各々、第二部材２０１の右面２０１ｂに凹設されている。三つの軸方向凹部５０は、中心角１２０°ずつ離間して、配置されている。軸方向凹部５０は、左右方向に延在する直孔状を呈している。インデックスプランジャ５１は、底壁部３１１の三つの第二貫通孔３１１ｅのうち、一つの第二貫通孔３１１ｅに配置されている。三つの第二貫通孔３１１ｅのうち、残りの二つの第二貫通孔３１１ｅには、各々、ボルト６が螺着されている。

　図５（ａ）に示すように、インデックスプランジャ５１および二つのボルト６は、中心角１２０°ずつ離間して、配置されている。図４に示すように、インデックスプランジャ５１は、基部５１０と、突出部５１１と、を備えている。基部５１０は、左右方向に延在する円筒状を呈している。基部５１０は、底壁部３１１の第二貫通孔３１１ｅの右端開口に連なっている。突出部５１１は、基部５１０の径方向内側、第二貫通孔３１１ｅの径方向内側に、挿通されている。突出部５１１は、スプリング（図略）により、左側（基部５１０から突出する方向）に付勢されている。突出部５１１の左端（先端）は、軸方向凹部５０に収容されている。突出部５１１の周方向のがたつきは、軸方向凹部５０により、規制されている。このように、突出部５１１が軸方向凹部５０に収容されることにより、チャック本体２に対するワーク保持部材３の周方向のがたつきが規制される。並びに、チャック本体２に対するワーク保持部材３の周方向位置が決定される。

　＜チャック本体に対するワーク保持部材の取付方法＞
　次に、チャック本体に対するワーク保持部材の取付方法について説明する。取付方法は、例えば、段取り替えの際などに実行される。すなわち、ワークＷの種類に応じて、ワーク保持部材３を交換する際に実行される。取付方法は、挿入工程と、回転工程と、を有している。取付方法は、作業者が手動で行う。

　図７（ａ）に、チャック本体に対するワーク保持部材の角度がリリース角度の場合の図３のＶａ－Ｖａ方向断面図を示す。図７（ｂ）に、同じ場合の図３のＶｂ－Ｖｂ方向断面図を示す。図７（ｃ）に、同じ場合の図３のＶｃ－Ｖｃ方向断面図を示す。図８に、図７（ｂ）の枠ＶＩＩＩ内の拡大図を示す。なお、図８は、図６に対応している。

　［挿入工程］
　本工程においては、まず、図２に示すように、チャック本体２に対するワーク保持部材３の角度を、リリース角度Ｂ（図７（ａ）～図７（ｃ）参照）に設定する。具体的には、チャック本体２に対してワーク保持部材３を右側に離間させた状態で、チャック本体２に対してワーク保持部材３を同軸上（軸Ａ上）に配置する。また、ロック角度Ｃに対して、中心角３０°だけリリース方向Ｙ２に回転させた角度（リリース角度Ｂ）に、ワーク保持部材３を設定する。

　リリース角度Ｂにおいては、ボルト２２と、胴部用長孔３１１ｃの頭部挿通部３１１ｃａと、が左右方向に対向する。また、軸方向溝部４２とボールプランジャ４１とが左右方向に対向する。また、歯部２１１と歯部３４１とが周方向にずれて（左右方向に対向しないように）配置される。

　本工程においては、次に、リリース角度Ｂを保持したまま、ワーク保持部材３をチャック本体２に右側から接近させることにより、相対的に、第二部材２０１を、底壁部３１１と周壁部材３２とにより形成される凹部（左側に開口する有底筒状の凹部）に、挿入する。なお、挿入の際、図４に一点鎖線で示すように、インデックスプランジャ５１の突出部５１１は、基部５１０から右側に突出した状態に保持されている。

　当該挿入により、底壁部３１１の左面３１１ａは、第二部材２０１の右面２０１ｂに、当接する。並びに、周壁部材３２の内周面３２０は、第二部材２０１の外周面２０１ａに、当接する。

　図２、図７（ｃ）に示すように、シャフト３４は凹部２１０に収容される。この際、任意の歯部３４１は、周方向に隣り合う任意の一対の歯部２１１間の隙間を、右側から左側に通過する。

　また、図２、図７（ａ）に示すように、ボルト２２の頭部２２０は、胴部用長孔３１１ｃの頭部挿通部３１１ｃａを通過し、頭部用長孔３１１ｂに収容される。並びに、ボルト２２の胴部２２１は、胴部用長孔３１１ｃに収容される。また、図２、図７（ｂ）、図８に示すように、ボールプランジャ４１のボール４１１は、軸方向溝部４２を通過し、周方向溝部４０に収容される。

　このように、図３に示すように、底壁部３１１の左面３１１ａが、第二部材２０１の右面２０１ｂに、当接することにより、チャック本体２に対するワーク保持部材３の左右方向位置（軸方向位置）が決定される。

　また、図３に示すように、第二部材２０１のテーパ面２０１ｃと、底壁部３１１のボス部３１１ｆのテーパ面と、が摺接することにより、チャック本体２に対するワーク保持部材３の径方向のがたつきが規制される。

　また、図４に示すように、ボール４１１は、周方向溝部４０のＶ字右側面（右側から左側に向かって尖るテーパ面）に弾接している。このため、ボール４１１つまりワーク保持部材３は、左側（チャック本体２に押し付けられる方向）に付勢される。したがって、チャック本体２に対するワーク保持部材３の左右方向のがたつきが規制される。

　［回転工程］
　本工程においては、チャック本体２に対するワーク保持部材３の角度を、リリース角度Ｂ（図７（ａ）～図７（ｃ）参照）からロック角度Ｃ（図５（ａ）～図５（ｃ）参照）に、切り替える。具体的には、ワーク保持部材３を、中心角３０°だけロック方向Ｙ１に回転させる。

　当該回転により、底壁部３１１の左面３１１ａが第二部材２０１の右面２０１ｂに当接したままの状態で、周壁部材３２の内周面３２０が、第二部材２０１の外周面２０１ａに対して、摺動する。

　図２、図５（ａ）に示すように、頭部用長孔３１１ｂは、頭部２２０が収容されたままの状態で、ロック方向Ｙ１に移動する。このため、頭部２２０は、頭部用長孔３１１ｂ内を、ロック方向端部からリリース方向端部まで、相対的に移動する。頭部２２０と、胴部用長孔３１１ｃと頭部用長孔３１１ｂとの間の段差部と、は左右方向に係合する。作業者は、ボルト確認孔３００を介して、ボルト２２の頭部２２０を確認することができる。同様に、胴部用長孔３１１ｃは、胴部２２１が収容されたままの状態で、ロック方向Ｙ１に移動する。このため、胴部２２１は、胴部用長孔３１１ｃ内を、頭部挿通部３１１ｃａからリリース方向端部まで、相対的に移動する。また、図５（ｂ）、図６に示すように、ボール４１１は、周方向溝部４０内を、ロック方向Ｙ１に移動する。また、図２、図５（ｃ）に示すように、歯部３４１と歯部２１１とは左右方向に対向する。

　また、図２、図５（ｂ）、図６に示すように、インデックスプランジャ５１の突出部５１１は、第二部材２０１の右面２０１ｂを、ロック方向Ｙ１に摺動する。ここで、第二部材２０１の右面２０１ｂにおけるロック角度Ｃには、軸方向凹部５０が配置されている。このため、ロック角度Ｃにおいて、突出部５１１は、自身の弾性復元力により、軸方向凹部５０に嵌り込む。このように、突出部５１１が軸方向凹部５０に収容されることにより、チャック本体２に対するワーク保持部材３の周方向位置が決定される。

　このようにして、チャック本体２に対するワーク保持部材３の取付方法が実行される。なお、チャック本体２に対するワーク保持部材３の取外し方法は、上記取付方法と逆の手順により実行される。取外し方法は、取付方法同様に、作業者が手動で行う。段取り替えの際は、まず、上記取外し方法を用いて、使用済みのワーク保持部材３をチャック本体２から取り外す。次に、上記取付方法を用いて、未使用のワーク保持部材３をチャック本体２に取り付ける。

　＜作用効果＞
　次に、本実施形態のチャック装置の作用効果について説明する。本実施形態のチャック装置１によると、手動により、チャック本体２に対してワーク保持部材３を着脱することができる。このため、チャック装置１に、シリンダ装置や、当該シリンダ装置の動力源を配置する必要がない。したがって、チャック装置１の構造が簡単になる。

　また、本実施形態のチャック装置１によると、チャック本体２に対してワーク保持部材３を簡単に交換することができる。すなわち、上記取付方法においては、作業者が、まずチャック本体２にワーク保持部材３を押し当て（挿入工程）、次にワーク保持部材３を捻ることにより（回転工程）、簡単にチャック本体２にワーク保持部材３を取り付けることができる。また、上記取外し方法においては、作業者が、まずワーク保持部材３を捻り、次にチャック本体２からワーク保持部材３を引き離すことにより、簡単にチャック本体２からワーク保持部材３を取り外すことができる。

　また、軸方向規制機構４のボール４１１が周方向溝部４０に収容されることにより、チャック本体２に対するワーク保持部材３の左右方向のがたつきを規制することができる。並びに、周方向規制機構５の突出部５１１が軸方向凹部５０に収容されることにより、チャック本体２に対するワーク保持部材３の周方向のがたつきを規制することができる。

　また、図２に示すボルト２２は、締め切られた状態で第二部材２０１に螺着されている。このため、上記取付方法、取外し方法において、ボルト２２を増し締めしたり、緩めたりする必要がない。したがって、上記取付方法、取外し方法において、工具を用いる必要がない。

　また、上記取付方法においては、チャック本体２に対して、ワーク保持部材３を、段階的に位置決めすることができる。具体的には、挿入工程において、チャック本体２に対するワーク保持部材３の左右方向位置を決めることができる。並びに、回転工程において、チャック本体２に対するワーク保持部材３の周方向位置を決めることができる。このため、双方の位置決めを同時に行う場合と比較して、作業が簡単である。

　また、図６、図８に示すように、回転工程において、ボールプランジャ４１は周方向溝部４０に案内される。すなわち、ボールプランジャ４１つまりワーク保持部材３の左右方向のがたつきは規制されたままである。このため、ワーク保持部材３の左右方向位置のずれを考慮することなく、ワーク保持部材３の周方向位置を、簡単に決定することができる。また、本実施形態のチャック装置１によると、本発明の交換部材として、ワーク保持部材３を用いている。このため、段取り替え作業を簡単かつ迅速に行うことができる。

　また、図２、図８に示すように、挿入工程において、ボールプランジャ４１は軸方向溝部４２に案内される。このため、周方向溝部４０に簡単にボールプランジャ４１を挿入することができる。

　また、本実施形態のチャック装置１によると、本発明の径方向凸部として市販のボールプランジャ４１を用いている。また、本発明の軸方向凸部として市販のインデックスプランジャ５１を用いている。このため、径方向凸部、軸方向凸部の設置コストを削減することができる。

　また、挿入工程において、底壁部３１１の左面３１１ａは、第二部材２０１の右面２０１ｂに、当接する。並びに、周壁部材３２の内周面３２０は、第二部材２０１の外周面２０１ａに、当接する。このため、回転工程において、チャック本体２に対してワーク保持部材３が、左右方向、径方向にがたつくのを規制することができる。

　また、図３に示すように、ワーク保持部材３は、当金３０とコレット部材３１とを備えている。このため、ワーク保持部材３を交換することにより、ワークＷの種類に応じて、適切に、ワークＷの左右方向の位置決め、および把持を行うことができる。

　また、図３に示すように、ワークＷを把持しているクランプ状態においても、ワークＷを把持していないアンクランプ状態においても、ボールプランジャ４１は周方向溝部４０に収容されている。並びに、インデックスプランジャ５１は軸方向凹部５０に収容されている。このため、アンクランプ状態からクランプ状態に切り替わる際（ドローバー２１を左側に引っ張る際）、チャック本体２に対してワーク保持部材３が、軸方向、周方向にがたつきにくい。

　また、図４、図６に示すように、回転工程において、インデックスプランジャ５１の突出部５１１は、ロック角度Ｃの軸方向凹部５０に嵌り込む。このため、回転工程が完了したことを、作業者が認識しやすい。

　また、図３に示すように、ワークＷ把持時においては、ドローバー２１の引張力により、ワーク保持部材３がチャック本体２に押し付けられる。すなわち、ワークＷ把持時においては、当該押し付け力と、図４に示すボールプランジャ４１による押し付け力と、がワーク保持部材３に作用する。このため、チャック本体２に対するワーク保持部材３のがたつきを、より一層規制することができる。

　また、図５（ａ）に示すように、インデックスプランジャ５１から時計回り方向および反時計回り方向に中心角１２０°離間した位置には、二つのボルト６が配置されている。このため、チャック装置１の回転バランスが良好である。

　＜その他＞
　以上、本発明のチャック装置の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

　図６、図８に示す軸方向溝部４２の溝深と、周方向溝部４０の溝深と、の大小関係（上記実施形態において、二つの溝部の溝深は同じ）は特に限定しない。ボールプランジャ４１が伸びきった状態で、着脱作業ができればよい。例えば、軸方向溝部４２の溝深の方が、周方向溝部４０の溝深よりも、浅くてもよい。こうすると、挿入工程において、軸方向溝部４２から周方向溝部４０にボール４１１が進入した際に、溝深差に応じて、ボール４１１が基部４１０から突出する。このため、作業者が当該進入を認識しやすい。

　図６、図８に示す周方向溝部４０の延在距離（上記実施形態においては全周）は特に限定しない。少なくとも、リリース角度Ｂとロック角度Ｃとの間だけ延在していればよい。図２に示すドローバー２１とシャフト３４との係合機構（上記実施形態においては歯部２１１と歯部３４１）は特に限定しない。ドローバー２１からの引張力をシャフト３４に伝達できればよい。

　図２に示す軸方向溝部４２、ボールプランジャ４１、軸方向凹部５０、ボルト２２、孔セット（互いに連通する胴部用長孔３１１ｃ、頭部用長孔３１１ｂ、ボルト確認孔３００からなる孔セット）の配置数（上記実施形態においては中心角１２０°ずつ離間して三つ）は特に限定しない。例えば、中心角１８０°離間して二つ、中心角９０°ずつ離間して四つ、中心角６０°ずつ離間して六つなどであってもよい。また、インデックスプランジャ５１の配置数（上記実施形態においては一つ）も特に限定しない。また、リリース角度Ｂとロック角度Ｃとの間の角度（上記実施形態においては中心角３０°）は特に限定しない。例えば、１５°、６０°、９０°、１８０°などであってもよい。また、軸方向溝部４２は、配置しなくてもよい。

　図２に示すように、上記実施形態においては、周方向溝部４０が第二部材２０１の外周面２０１ａに、ボールプランジャ４１が周壁部材３２に、配置されている。しかしながら、周方向溝部４０とボールプランジャ４１との配置関係は特に限定しない。例えば、周方向溝部４０が周壁部材３２の内周面３２０に、ボールプランジャ４１が第二部材２０１の外周面２０１ａに、配置されていてもよい。

　図２に示すように、上記実施形態においては、軸方向凹部５０が第二部材２０１の右面２０１ｂに、インデックスプランジャ５１が底壁部３１１に、配置されている。しかしながら、軸方向凹部５０とインデックスプランジャ５１との配置関係は特に限定しない。例えば、軸方向凹部５０が底壁部３１１の左面３１１ａに、インデックスプランジャ５１が第二部材２０１の右面２０１ｂに、配置されていてもよい。

　主軸の軸Ａの延在方向（本実施形態では左右方向）は特に限定しない。前後方向、上下方向などであってもよい。チャック装置１を備える工作機械（本実施形態では旋盤）の種類は特に限定しない。例えば、横型旋盤、正面旋盤、立型旋盤、一軸旋盤、二軸旋盤、フライス盤、ボール盤、ミーリングセル、ターニングセンタ、マシニングセンタなどであってもよい。

　１：チャック装置　２：チャック本体　２０：基体　２０ａ：貫通孔　２００：第一部材　２０１：第二部材　２０１ａ：外周面　２０１ｂ：右面（軸方向端面）　２０１ｃ：テーパ面　２１：ドローバー　２１０：凹部　２１１：歯部　２２：ボルト　２２０：頭部　２２１：胴部　３：ワーク保持部材（交換部材）　３０：当金　３０ａ：フランジ部　３００：ボルト確認孔　３１：コレット部材　３１０：コレット部　３１０ａ：テーパ面　３１１：底壁部　３１１ａ：左面（底面）　３１１ｂ：頭部用長孔　３１１ｃ：胴部用長孔　３１１ｃａ：頭部挿通部　３１１ｄ：第一貫通孔　３１１ｅ：第二貫通孔　３１１ｆ：ボス部　３２：周壁部材　３２０：内周面　３２１：プランジャ固定孔　３３：ガイド部材　３４：シャフト　３４０：フランジ部　３４１：歯部　３４２：テーパ面　４：軸方向規制機構　４０：周方向溝部　４１：ボールプランジャ（プランジャ）　４１０：基部　４１１：ボール（突出部）　４２：軸方向溝部　５：周方向規制機構　５０：軸方向凹部　５１：インデックスプランジャ（プランジャ）　５１０：基部　５１１：突出部　６：ボルト　Ａ：軸　Ｂ：リリース角度　Ｃ：ロック角度　Ｓ：スリット　Ｗ：ワーク　Ｙ１：ロック方向　Ｙ２：リリース方向

Claims

　チャック本体と、
　前記チャック本体に交換可能に配置される交換部材と、
　前記チャック本体および前記交換部材のうち一方に凹設され、周方向に延在する周方向溝部と、前記チャック本体および前記交換部材のうち他方に配置され、径方向に突出可能な径方向凸部と、を有し、前記チャック本体に前記交換部材を軸方向から当接させ、前記周方向溝部に前記径方向凸部を挿入することにより、前記チャック本体に対する前記交換部材の軸方向のがたつきを規制する軸方向規制機構と、
　前記チャック本体および前記交換部材のうち一方に配置され、軸方向に凹設される軸方向凹部と、前記チャック本体および前記交換部材のうち他方に配置され、軸方向に突出可能な軸方向凸部と、を有し、前記軸方向規制機構により前記チャック本体に対する前記交換部材の軸方向のがたつきが規制された状態で、前記交換部材を周方向に所定角度だけ回転させ、前記周方向溝部に前記径方向凸部を摺動させ、前記軸方向凹部に前記軸方向凸部を挿入することにより、前記チャック本体に対する前記交換部材の周方向のがたつきを規制する周方向規制機構と、
を備えるチャック装置。
　前記チャック本体は、軸方向端面と、外周面と、を有し、
　前記交換部材は、前記軸方向端面に対向する底面と、前記外周面に対向する内周面と、を有し、前記チャック本体に向かって開口する有底筒状であって、
　前記軸方向規制機構は、前記チャック本体の前記外周面に凹設される前記周方向溝部と、前記交換部材の前記内周面から径方向内側に突出可能な前記径方向凸部と、を有し、
　前記周方向規制機構は、前記チャック本体の前記軸方向端面に凹設される前記軸方向凹部と、前記交換部材の前記底面から軸方向に突出可能な前記軸方向凸部と、を有する請求項１に記載のチャック装置。
　軸方向から見て、前記チャック本体に対して周方向に前記所定角度だけ回転させる前の前記交換部材の角度をリリース角度、前記チャック本体に対して周方向に前記所定角度だけ回転させた後の前記交換部材の角度をロック角度として、
　前記軸方向規制機構は、前記チャック本体の前記外周面に凹設され、前記チャック本体の前記軸方向端面と前記周方向溝部とを軸方向に連結する軸方向溝部を有し、
　前記リリース角度において、前記軸方向溝部に前記径方向凸部を摺動させることにより、前記周方向溝部に前記径方向凸部を挿入する請求項２に記載のチャック装置。
　前記径方向凸部および前記軸方向凸部のうち、少なくとも一方は、基部と、前記基部から突出可能な突出部と、を有するプランジャである請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のチャック装置。