JPH071212Y2 - フェースクランプチャック - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は旋削工作機械の主軸に取り付けられ、複数の把
持爪により被加工物をチャック本体に把持するフェース
クランプチャックに関する。

「従来の技術」 従来、フェースクランプチャックは主軸軸線と平行に設
けられ主軸後端の駆動手段と連結した複数の進退軸の先
端に把持爪を固定し、前記進退軸の外周にカム溝を刻設
し、このカム溝に係合するピンをチャック本体に固定し
た構成が一般的である。

即ち進退軸の軸線方向の進退動作により、被加工物のク
ランプ・アンクランプを行い、被加工物をチャック側へ
押し付けるときは後方への移動でクランプし、前方への
移動でアンクランプする。

また、前記進退軸の軸線方向の進退動作に伴って進退軸
は回動し、カム溝の作用により前記把持爪はクランプ時
にはクランプ位置へ、アンクランプ時には被加工物の着
脱の邪魔にならない位置へ持ち来たされる。

「考案が解決しようとする課題」 例えば自動車のホイールのような場合、外周から把持す
るとチャックが大きくなりすぎるため、ホイール端面に
設けられているいくつかの穴を利用し、把持爪を挿入し
て把持していた。また、中心に大径の穴のあいた円板等
の場合には、内径側から把持爪を挿入して把持してい
た。このような被加工物の一部は把持爪の揺動角度を大
きくする必要があった。

従来のようなフェースクランプチャックでは、把持爪の
揺動角度を大きくするのに主に次の２つの方法が用いら
れている。

第１の方法は、進退軸の進退量に対する回転量の割合を
変えないで、カム溝を長く延長して揺動角度を大きくす
る方法である。

第２の方法は、進退軸の進退量に対する回転量の割合が
大きくなるようにカム溝を刻設して揺動角度を大きくす
る方法である。

しかしながら、前記２つの方法にはそれぞれ次の欠点が
あった。

第１の方法の例では、カム溝を長くするため、進退軸の
進退ストロークが長く必要となるとともに、チャック本
体も軸方向に長くなり精度出しに悪影響をあたえるとい
う欠点を有していた。

第２の方法の例では、進退軸の進退方向とカム溝とのな
す角度が大きくなるため、カム溝に係合ピンがスムース
にスライドせず、カム溝と係合ピンの間に無理な力が加
わり円滑な動作ができなかった。また、チャックの寿命
にも悪影響をあたえるという欠点を有していた。

本考案は、このような従来の欠点に着目してなされたも
のであり、次の課題を達成する。

この考案の目的は、コンパクトで被加工物の精度出しが
容易な、しかも把持爪の動作範囲の大きなフェースクラ
ンプチャックを提供することにある。

この考案の他の目的は、円滑な把持動作が可能で高寿命
な把持爪を有するフェースクランプチャックを提供する
ことにある。

「課題を達成するための手段」 本考案は、上記課題を解決するために本装置を、チャッ
ク本体内部に設けられ、前記旋削工作機械の主軸後端の
駆動手段により主軸軸線方向に進退動作する伝達部材
と、この伝達部材に一端を回動自在に支持され、前記チ
ャック本体内を主軸と平行に移動自在な複数の進退軸
と、この進退軸のチャック外方端に固定され被加工物を
把持する把持爪と、一端を前記伝達部材に固定され、前
記進退軸と隣接して平行にチャック本体内部を移動自在
な補助進退軸と、前記進退軸の外周に一端を突出させて
固定した第１のピンと、前記補助進退軸の外周に一端を
突出させて固定した第２のピンと、前記第１のピンと係
合する第１のカム溝と前記第２のピンと係合する第２の
カム溝とを有し、前記進退軸の外周に挿嵌し補助進退軸
の進退動作で回動するカムリングとで構成した。

「作用」 本考案のフェースクランプチャックは、駆動手段により
主軸軸線方向に伝達部材を進退させると、進退軸および
補助進退軸も前記伝達部材とともに進退する。前記進退
軸が進退すると、この進退軸に設けられた第１のピンが
進退軸上を回動可能に挿嵌されたカムリングの第１のカ
ム溝に係合し、カムリング内で前記進退軸が回動する。
また、前記補助進退軸が進退すると、この補助進退軸に
設けられた第２のピンが前記カムリングの第２のカム溝
に係合し、カムリングを回動させる。

従って、駆動手段により伝達部材が進退すると、カムリ
ングが回動し、同時にカムリングのカム溝に係合してい
る第１のピンを介して進退軸が回動する。この進退軸は
２つのカム溝分回動することになる。即ち進退軸に固定
された把持爪は揺動しながら進退する。この把持爪の揺
動角度は前述のように、第１のカム溝による回動角度と
第２のカム溝による回動角度との和の角度である。

「実施例」 以下、図面に基づき本考案の一実施例である把持爪が18
0度揺動するフェースクランプチャックを説明する。

チャック本体１は、第１図に示すように工作機械の主軸
２に取り付けられる。

この主軸２の貫通孔2aには、主軸後端に設けられた図示
しない駆動手段により主軸軸線方向に進退移動される駆
動棒３が挿入されている。

この駆動棒３の前端外周にはネジが切られていて、チャ
ック内の駆動軸４に設けられたネジと係合している。

前記駆動軸４には、球面軸受５を介して伝達部材６が取
り付けられている。

この伝達部材６には球面軸受７を介して主軸２と平行に
複数の進退軸８が回動自在に取り付けられている。

チャック前端面から突出した前記進退軸８の前端には、
被加工物Ｗを把持する把持爪９が固定されている。

また、前記進退軸８には、第１のカム溝10aおよび第２
のカム溝10bの２つのカム溝を刻設したカムリング10が
進退軸８上に挿嵌されている。前記カムリング10は軸受
11,12により回動可能に支持されている。更に、前記伝
達部材６には主軸２と平行に進退軸８に隣接して補助進
退軸13が固定されている。この補助進退軸13は回り止め
14により回動しない。

前記カムリング10の第１のカム溝10aには、前記進退軸
８に固定した第１のピン15に一部が係合し、第２のカム
溝10bには、前記補助進退軸13に固定した第２のピン16
の一部が係合している。

前記カムリング10の２つのカム溝10a,10bは、第２図の
展開図で示すように、第１および第２のピン15,16の主
軸軸線方向の動きで、進退軸８およびカムリング10を各
々相対的に同方向に90度回動させるように構成されてい
る。

従って、進退軸８はカムリング10との相乗動作で最大18
0度回動する。

次に作用を説明する。

第１図に示した被加工物Ｗのように一部に貫通穴17を有
する薄い円板形のものを把持するには、先ず前記把持爪
９を貫通穴17内を通して外方へ出し、続いて被加工物Ｗ
に設けられた芯出穴18にチャック本体前端面に固定した
芯出ピン19を挿入し、被加工物Ｗをチャック本体側に押
しつけて芯出をする。

次に図示しない駆動手段により駆動棒３を後方に移動す
る。これによって、駆動軸4,伝達部材6,進退軸８および
補助進退軸13も移動する。

補助進退軸13が後方に移動すると、第２図に示した第２
のカム溝10bに沿って、第２のピン16がＡ位置からＢ位
置へと移動する。第２のピン16は回動しないので、第３
図（ａ）に示すようにカムリング10は矢印Ｅの方向へ90
度回動する。

同時に進退軸８が後方に移動すると、第２図に示した第
１のカム溝10aに沿って、第１のピン15がカムリング10
上をＣ位置からＤ位置へと移動する。従って、第３図
（ａ）に示すように前記進退軸８もカムリング10に対し
同方向に90度矢印Ｅの方向へ回動する。

第２図に示す進退軸８のストロークＳは、従来の把持爪
が90度揺動するフェースクランプチャックと同一ではあ
るが、本考案では第３図（ｂ）に示すように、第２のカ
ム溝10bによるカムリング10の回動角度90度と、第１の
カム溝10aによる進退軸８の回動角度90度の和の180度把
持爪９を揺動するようにし、従来と同一のストロークで
２倍の揺動を行って被加工物Ｗを把持する。

被加工物Ｗを取り外すには、把持する時とは逆の動作を
行い、把持爪９を貫通穴17と干渉しない９′の位置へ18
0度回動して取り外す。

以上の実施例では180度回動することで説明したが、180
度に限定されることはない。また２つのカム溝は回動方
向を同じに合わせる必要はなく、被加工物の条件によっ
ては相殺させるような向きにカム溝を刻設してもよい。
２つのカム溝の形状を各々変えることにより、把持爪に
特殊な把持動作を与えることも可能である。

「考案の効果」 本考案のフェースクランプチャックによれば、駆動棒の
ストロークを従来と同一動作で、把持爪の揺動角度を大
きくすることができる。また、従来と同様の汎用の駆動
手段を用いることが可能で、簡素な構成なので経済的で
あるとともに、チャック本体も大形化することなく精度
出しが容易である。

更に、カムリングを設け２つのカム溝を介して把持爪を
揺動させるため、２つのカム溝および２つのピンに力が
分散し無理な力がかからず円滑なクランプ動作を得るこ
とができ、高寿命である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のフェースクランプチャックの一実施例
の正面断面図、第２図はカムリングの展開図、第３図は
カムリングの回動動作説明図を示す。 図において、 ４……駆動軸、６……伝達部材、８……進退軸、９……
把持爪、10……カムリング、10a……第１のカム溝、10b
……第２のカム溝、13……補助進退軸、15……第１のピ
ン、16……第２のピン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】旋削工作機械の主軸に取り付けられ、複数
   の把持爪により被加工物を把持するフェースクランプチ
   ャックであって、このチャック本体内部に設けられ、前
   記旋削工作機械の主軸後端の駆動手段により主軸軸線方
   向に進退動作する伝達部材と、この伝達部材に一端を回
   動自在に支持され、前記チャック本体内を主軸と平行に
   移動自在な複数の進退軸と、この進退軸のチャック外方
   端に固定され被加工物を把持する把持爪と、一端を前記
   伝達部材に固定され、前記進退軸と隣接して平行にチャ
   ック本体内部を移動自在な補助進退軸と、前記進退軸の
   外周に一端を突出させて固定した第１のピンと、前記補
   助進退軸の外周に一端を突出させて固定した第２のピン
   と、前記第１のピンと係合する第１のカム溝と前記第２
   のピンと係合する第２のカム溝とを有し、前記進退軸の
   外周に挿嵌し補助進退軸の進退動作で回動するカムリン
   グとからなり、このカムリングの回動動作で前記進退軸
   を回動するようにしたことを特徴とするフェースクラン
   プチャック。