JPH02212004A

JPH02212004A - 工作物特にクランク軸の偏心クランプのための動力作動式ジョーチャック

Info

Publication number: JPH02212004A
Application number: JP33245089A
Authority: JP
Inventors: Johann Taglang; ヨハン　タークラング
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-12-30
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1990-08-23
Also published as: DE3844343A1; DE3844343C2; EP0375855A1

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、工作物特にクランク軸の偏心クランプのため
の動力作動式ジう一チャックであって、チャック軸がチ
ャックの回転軸に対して偏心して平行に走行しており、
チャックベースが回転軸を中心にして旋盤スピンドル上
に固定可能であり、このチャックベースに保持されるチ
ャックヘッドが回転軸に対するチャック軸の偏心位置調
整を可能にし、動力作動式チャックジョーが半径方向内
側のチャック軸に向がって移動可能にチャックヘッド中
に案内され、少なくとも１つの可動の動力作動式補助ジ
ョーを含む補助ジョー対がチャックヘッドの回転軸の領
域に設けられて工作物をクランプ前に位置決めする工作
物受入部が形成され、この工作物受入部は工作物の導入
のために半径方向においてチャック縁部に向かってチャ
ック軸を通る方向に開放しており、しかも可動の補助ジ
ョーもチャックヘッドに案内されるジョーチャックに関
する。

【従来の技術と発明が解決しようとする課題］上記のよ
うなジョーチャックは、西独特許明細書第３４４６８７
Ａ１号に記載されている。

このジョーチャックによれば、チャックヘッドをチャッ
クベース上で動かすことによって、例えばチャック直径
が実質的に等しいけれどもクランク偏心距離が異なるク
ランク軸を旋盤上で処理することができる。もちろん、
ジョーを交換すれば他のチャック直径に対応することも
できる。チャックベースは、原理的には旋盤スピンドル
への接続を可能にするチャックフランジであり、チャッ
クヘッドは、このフランジに移動可能に案内されると同
時にこの案内中に固定可能であって、調整スピンドルを
用いて自身の位置を決定するスペーサ部を介してチャッ
クベースに対して締付けられる。チャックヘッドにはチ
ャックジョーとこのチャックジョーを駆動する楔形ロッ
ドとが案内されており、楔形ロッドは締付プレートに係
合している。この締付プレートは、軸方向には形状接続
しているけれどもチャックヘッドの移動方向には移動可
能であって、楔形ロッドを駆動ピストンに連結させるよ
うに駆動ピストンに固定されている。可動補助ジョーの
作動のためにも軸方向移動可能な独自の楔形ロッドが設
けられ、この楔形ロッドかチャックジョーのための楔形
ロッドと同様に第２の締付プレートに移動可能に係合し
ている。

この締付プレートは、補助ジョーだけを駆動するために
設けられた第２の駆動ピストンに固定接続されている。

この第２の駆動ピストンは、チャックジョーのための締
付ピストンとチャックベースの回転軸とに対して共軸に
チャックベース中に案内されている。この結果、チャッ
クヘッドは、自身のための締付プレート及び駆動ピスト
ンを含めて完全なジョーチャックを形成する。このジョ
ーチャックは、チャックベース上の工作物のクランク偏
心距離に対応して調整可能である。この調整の際に生じ
るチャックのアンバランスをできる限り補正するために
、バランスウェイトがチャックヘッドと同一方向に移動
できるようにチャックヘッドに案内されている。このバ
ランスウェイトは、チャックヘッドの移動方向とは逆方
向にチャックヘッド上を移動させられ、各位置において
適当なスペーサ部を介して再びスピンドルによってチャ
ックヘッドに対して締付けられる。

以上のジョーチャックは、移動可能であるべきチャック
ヘッドの重量が比較的大であり、バランスウェイトの重
量がこれと同程度に大きくなくてはならず、したがって
旋盤スピンドルの軸受に与えられる残留アンバランスも
これに対応して大であってスピンドル軸受に大きな負担
を与えるという欠点がある。更に、チャックヘッドとバ
ランスウェイトとの調整は煩雑で面倒である。なぜなら
ば、この調整の際に各自の動きが生じ、調整後に締付を
行なってこれを固定するためには更に各自を動かす必要
があるからであって、せっかくのＥＭがずれてしまうの
である。

本発明の根底をなす課題は、チャックヘッド及びバラン
スウェイトの各重量、残留アンバランス並びにジョーチ
ャック全体のｉｎができるだけ小さくなるように冒頭の
ジョーチャックを構成することにある。

［課題を解決するための手段とその作用〕本発明によれ
ば、チ、ヤツクジョーと可動の補助ジョーとのための駆
動部材がチャックヘッド中に配設され、このチャックヘ
ッドは、回転軸とチャック軸とに対して平行な転回軸を
中心としてチャックベースに回転可能に取付けられてい
て、この転回軸は、回転軸に対するチャック軸の偏心位
置に関する調整可能最大寸法の半分に等しい距離だけ回
転軸から半径方向に離れており、チャックヘッドは、チ
ャックベースとチャックヘッドとの間で機能する駆動装
置により調整可能な大きさの角度だけ回転移動可能であ
るとともに各回転位置においてチャックベースにロック
可能であって、チャックベースはチャックヘッドととも
に回転軸のまわりにバランスをとられ、チャックヘッド
自身は転回軸のまわりにバランスをとられていることに
よって前記課題が解決される。

本発明に係るジョーチャックでは、回転軸及び転回軸が
チャックベースに対する固定位置を有し、転回軸及びチ
ャック軸がチャックヘッドに対する固定位置を有する。

したがって、回転位とチャック軸との間の距離がチャッ
クベースに対するチャックヘッドの回転によって変化し
、しかもこの変化は転回軸と回転軸との間の距離の最大
限２倍である。回転軸とチャック軸との間の距離によっ
て決定される偏心チャック位置は、チャックベースに対
するチャックヘッドの回転によって調整可能である。た
だし、工作物をその受入部に導入するための工作物装填
装置によって決められる装填方向に対して、工作物受入
部及び補助ジョーの向きも変わる。したがって、工作物
を導入するためには、チャックヘッドをチャックベース
に対しである角度だけ相対向に回した後にジョーチャッ
ク全体を同じ角度だけ回し戻すか或は和が３６０’にな
る角度だけ更に回して、工作物受入部の方向を工作物装
填装置の装填方向に再び一致させなければならない。旋
盤スピンドルの回転角に関して制御されたＣ軸を有する
最近の旋盤では、ジョーチャックの停止位置の上記調整
制御は問題な〈実施可能である。つまり、旋盤スピンド
ルの停を位置が、チャックヘッドの回転に対して逆方向
に同じ角度だけ変えられるか或は和が３６０＠になる角
度だけ同一方向に変えられる。さて、チャックヘッドが
転回軸のまわりにバランスをとられているので、チャッ
クベースに対するチャックヘッドの回転によってジョー
チャックにアンバランスが生じることはない。したがっ
て、工作物自身の偏心の程度が変わることによって生じ
るアンバランスだけを考慮すれば良い。このアンバラン
スの量はわずかであるから、ジョーチャック中のわずか
なバランスウェイトによって解消可能である。このバラ
ンスウェイトがチャックヘッドの回転にともなって自動
的に移動できるようにすれば、アンバランス補正が自動
的になされる。

本発明の特に好ましい実施態様は、チャックヘッドが２
つの終端位置間で１８０”の角度にわたって回転可能で
あり、両終端位置でチャック軸、転回軸及び回転軸が共
通平面上に位置することを特徴とする。この場合、チャ
ックヘッド回転の両終端位置での共通平面に対する工作
物の位置決めが前記３軸によって行なわれる。

したがって、゛対向平面が前記共通平面に一致する補助
ジョーは工作物寸法の変更に応じて工作物受入部の有効
深さを調整するだけで良く、このことは適当な深さのス
トッパ等の交換によって容易に実施可能である。なお、
両終端位置間の回転位置を採用して、両終端位置によっ
て決定される制限の間で偏心位置を調整することももち
ろん可能である。この場合には、回転軸、転回軸及びチ
ャック軸がもはや共通平面上になく、回転軸及びチャッ
ク軸を通る平面と転回軸及びチャック軸を通る平面とが
鋭角をなす。ただし、この鋭角の正接は、回転軸と転回
軸との間の距−を分子とし、転回軸とチャック軸との間
の距離を分母とする商よりも大きくなることはない。も
ちろん補助ジョーは、回転軸とチャック軸とを通る対向
平面に合っていなければならないが、この対向平面がチ
ャックヘッドに対して固定されているわけではないから
、補助ジョーは、それぞれ対向平面の向きに合わせられ
る他のジョーを必要とする。

構造上の観点からは、チャックヘッドがチャックベース
の穴ぐり中に転回軸を中心とする軸部を有し、この軸部
が同方向の歯切を備えており、この歯切に歯合して互い
に逆方向に動く歯車ラックが軸部に対して向かい合って
配設され、チャックベース中に設けられて各歯車ラック
を付勢し得るシリンダピストンユニットがチャックヘッ
ドの回転のための駆動装置を構成するという配設が好ま
しい。この配設は、歯車ラックの逆方向運動と両歯車ラ
ックを駆動するピストンとが何らアンバランスを生じな
い利点を有する。工作物に起因する既述のアンバランス
が補正される限り、チャックベースの半径方向切欠中に
バランスウェイトが案内され、チャックヘッド上に周方
向に延びる制御溝にバランスウェイトの制御突起が係合
しており、このバランスウェイトがチャックヘッドの回
転にともなって移動可能であるという配設が好ましい。

チャックベースに対するチャックヘッドの回転位置をロ
ックするためには、例えば往復運動する回転テーブルに
おける公知の実施態様の採用が好ましい。すなわち、チ
ャックヘッドのロックのための実施態様は、Ｈｉｒｔｈ
型歯切を付けられた下カラーがチャックヘッドとチャッ
クベースとに設けられるとともに、対応する対向歯切を
備えてこれが下カラーに歯合する上カラーが配設されて
いて、上カラーがシリンダピストンユニットによって下
カラーに向かって軸方向に移動可能であることを特徴と
する。

〔実施例］以下、図面に示す実施例を用いて本発明の詳細な説明す
る。

このジョーチャックは、第１図及び第２図において一点
鎖線ｌで輪郭が示されるクランク軸の偏心クランプのた
めに働く。このジョーチャックの基本的構造は、回転軸
３を中心にして不図示の旋盤スピンドル上に固定可能な
チャックベース４と、チャックジョー８を備えた全体を
符号５で示すチャックヘッドとからなり、チャックジョ
ー６は、回転軸３に平行なチャック軸７へと半径方向に
移動可能に案内されていて、軸方向に移動可能の楔形ロ
ッド８及び締付プレートｌＯを介して、チャックヘッド
５中を軸方向に移動できるリング状駆動ピストン９に接
続されている。更に、チャックヘッド５の回転軸３の領
域に補助ジョー対１２．１２“が設けられて、工作物ｌ
をクランプ前に位置決めする工作物受入部１１が形成さ
れる。ただし、本実施例では、これらのジョー対のうち
補助ジａ　　１２が可動であり、動力駆動によって移動
させることができる。

この工作物受入部１１は、工作物の導入のために半径方
向においてチャック縁部に向かってチャック軸７を通る
方向に開放している。可動の補助ジョー１２は、半径方
向において矢印１３の方向に転回軸１４に向かって同様
にチャックヘッド５に案内されていて、チャックジ！Ｉ
−６と同様に楔形ロッドを介して、チャックヘッド５中
に配設された駆動装置によって移動可能である。ただし
、このことは公知なので図示していない。

チャックヘッド５は、回転軸３とチャック軸７とに対し
て平行な転回軸１４を中心としてチャックベース４に回
転可能に取付けられている。

この転回軸１４は、回転軸３に対するチャック軸７の偏
心位置に関する３３整可能最大寸法ｂ（第４図）の半分
に等しい距離ａだけ回転軸３から半径方向に離れている
。チャックヘッド５は、チャックベース４とチャックヘ
ッド５との間で機能する全体を符号１５で示す駆動装置
により調整可能な大きさの角度だけ転回軸１４を中心と
して回転移動可能であるとともに、全体を符号１６で示
すロック装置によって各回転位置でチャックベース４に
ロック可能である。チャックベース４はチャックヘッド
５とともに回転軸３のまわりにバランスをとられ、チャ
ックヘッド５自身は転回軸１４のまわりにバランスをと
られている。

本実施例では、チャックヘッド５が２つの終端位置Ａ、
Ｂ間で１８０＠の角度にわたって回転可能であり、両終
端位置でチャック軸７、転回軸１４及び回転軸３が共通
平面上に位置する。

第４図は、チャックヘッド５に固定された座標系におけ
る終端位置Ａ、Ｂのこれら３軸３．７．１４の相互位置
関係を示す。チャック軸７と転回軸１４との間の距離は
一定値ｒであって、チャック軸７と回転軸３との間の距
離りの変化つまり両終端位置Ａ、Ｂ間の偏心位置の変化
は、回転軸３と転回軸１４との間の距Ｈａの２倍になる
。もちろん、前記終端位置Ａ、Ｂ間の中間位置Ｃ１Ｄ、
・・・も実現可能である。しかしながら、この際には回
転軸３、転回軸１４及びチャック軸７はもはや共通平面
上になく、チャック軸７及び転回軸１４を通る平面１８
と、チャック軸７及び回転軸３を通る平面１７とが角度
Ｇをなし、この角度の最大値は、ｔａｎ　　Ｇ　　　≦　　ａ／ｒで与えられる。

チャックベース４に対するチャックへラド５の終端位置
Ａ、Ｂ間の回転に際し、回転軸３は、転回軸１４を中心
とする円１９を描く。偏心長りは、によって与えられる
。ただし、Ｆは、チャックヘッド５がチャックベース４
に対して回転した角度である。

補助ジョー１２は、チャック軸７と回転軸３とを通る平
面１７に合っていなければならないが、この平面は固定
されているわけではない。したがって、補助ジョー１２
は、各調整Ｃ，Ｄ、・・・のために適当なジョーによっ
て対向平面としての平面１７の種々の位置に合わせられ
ねばならない。

ただ、終端位置Ａ、Ｂでは補助ジ＝ｓ−１２のための対
向平面１７が３軸全てに共通の平面１８に一致するから
、補助ジョー１２は終端位置Ａ、Ｂでのみ何ら変更を要
しない。

詳細にはチャック軸７を中心とするセンタ部２１が設け
られ、このセンタ部がピストン２０によってチャックヘ
ッド５中で動力駆動される。チャックヘッド５は、軸受
２１を介してチャックベース４に支持されている。チャ
ックヘッド５は、自身の回転のためにチャックベース４
の穴ぐり２３中に転回軸１４を中心とする軸部２２を有
する。

この軸部２２は周方向の歯切２４を備えており、この歯
切に歯合して互いに逆方向に動く歯車ラック２５が軸部
２２に対して向かい合って配設されている。チャックベ
ース４中に設けられて各歯車ラック２５の側部を付勢し
得るシリンダピストンユニット２６が、チャックヘッド
回転のための駆動装置を構成する。軸部２２の軸方向延
長部は圧力媒体分配系２３として構成されており、これ
を介して公知の方法で圧力媒体によって付勢されるチャ
ックベース４の溝は、チャックヘッド５中の種々のシリ
ンダ空間に圧力媒体を供給するための軸部２２中の対応
する溝に連通ずる。

工作物に起因するアンバランスの補正のために、チャッ
クベース４の切欠２９中にバランスウェイト３０が半径
方向に案内されている。このバランスウェイト３０は、
チャックヘッド５の回転にともなって自動的に移動可能
である。このために本実施例では、バランスウェイト３
０が制御突起３１を備えており、チャックヘッド５上に
周方向に延びて転回軸１４のまわりに実質的に螺旋を描
く制御溝３２に制御突起３１が係合する。この結果、チ
ャックヘッド５が回転すると、バランスウェイト３Ｇが
制御溝３２を介して所望のように半径方向に移動させら
れる。

チャックヘッド５のロックのために、Ｈｉｒｔｂ＃１ｍ
切を付ケラレタ下ｔｙ　ラ−１６．１，１６．２７！ｌ
＜チャックヘッド５とチャックベース４とに設けられる
とともに、対応する対向歯切を鍮えてこれらの下カラー
に歯合する上カラーｔｏ、ａが配設される。上カラー１
Ｂ、３は、シリンダピストンユニット３３によって下カ
ラー１６．１．１６．２に向かって軸方向に移動可能で
ある。２本のロッド３４．３５及び両ロッドを接続する
二腕レバー３Ｇによって、チャックヘッド５のロック状
態が実現される。同様にチャックヘッド５の回転位置を
制御するためには、旋盤スピンドルの中央に案内された
ロッド３７をソケット継手３８を介して軸部２２に自在
接続し、これらのソケット継手３８又はロッド３７の適
当な位置に回転位置検出のための不図示のセンサを設け
れば良い。

［発明の効果］以上に説明したように本発明によれば、チャックヘッド
及びバランスウェイトの各重量、残留アンバランス並び
にジョーチャック全体の重量を小さくすることができる
。

〔要　約］本ジョーチャックは、回転軸（３）を中心にして旋盤ス
ピンドル上に固定可能なチャックベース（４）と、この
チャックベースに保持されて回転軸（８）に対するチャ
ック軸（７）の偏心位置調整を可能にするチャックヘッ
ド（５）とを有する。

チャック軸（７）に向かって半径方向に移動可能なチャ
ックジａ−（８）がチャックヘッド（５）に案内されて
いて、少なくとも１つの可動の動力作動式補助ジョーを
含む補助ジョー対がチャックヘッド（５）の回転軸（３
）の領域に設けられて、工作物Ｏ）をクランプ前に位置
決めする工作物受入部（１１）が形成されている。チャ
ックジョー（６）のための駆動部材（８，９，１Ｏ）と
可動の補助ジョーのための駆動部材とがチャックヘッド
（５）中に配設されている。回転軸（３）に対するチャ
ック軸（７）の偏心位置は調整可能である。このために
、チャックヘッド（５）は、回転軸とチャック軸＜３．
７＞とに対して平行な転回軸（１４）を中心としてチャ
ックベース（４）に回転可能に取付けられていて、この
転回軸は、回転軸（３）に対するチャック軸（７）の偏
心位置に関する３３ａ可能最大寸法の半分に等しい距＃
！（ａ）だけ回転軸（３）から半径方向に離れている。

チャックヘッド（５）は、駆動装置（２４，２５）によ
り回転可能であるばかりでなく、各回転位置において装
置（１Ｂ）によりチャックベース（４）にロック可能で
ある。チャックベース（４）はチャックヘッド（５）と
ともに回転軸（３）のまわりにバランスをとられ、チャ
ックヘッド（５）自身は転回軸（１４）のまわりにバラ
ンスをとられている（第２図）。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係るジョーチャックの正面
図、第２図は、第１図のジョーチャックの■−■断面図、第３図は、第２図のジョーチャックの■−■断面図、第４図は、本発明の実施例に係るジョーチャックにおけ
るチャックヘラド回転の際の軸移動を説明する概念図である。符号の説明１・・・工作物３・・・回転軸４・・・チャックベース５・・・チャックヘッド６・・・チャックジョー７・・・チャック軸８・・・楔形ロッド（駆動部材）９・・・リング状駆動ピストン（駆動部材）１０・・・
締付プレート（駆動部材）１１・・・工作物受入部１２・・・補助ジョー１４・・・転回軸１６・・・ロック装置１６．１，１６．２・・・下カラー１６．３・・・上カラー１８・・・共通平面２２・・・軸部２３・・・穴ぐり２４・・・歯切（駆動部ｒｉｔ）２５・・・歯車ラック（駆動装置）２６・・・シリンダピストンユニット（駆動装置）２９
・・・切欠３０・・・バランスウェイト３１・・・制御突起３２・・・制御溝３３・・・シリンダピストンユニット

Claims

【特許請求の範囲】１、工作物（１）特にクランク軸の偏心クランプのため
の動力作動式ジョーチャックであって、チャック軸（７
）がチャックの回転軸（３）に対して偏心して平行に走
行しており、チャックベース（４）が回転軸（３）を中
心にして旋盤スピンドル上に固定可能であり、このチャ
ックベース（４）に保持されるチャックヘッド（５）が
回転軸（３）に対するチャック軸（７）の偏心位置調整
を可能にし、動力作動式チャックジョー（６）が半径方
向内側のチャック軸（７）に向かって移動可能にチャッ
クヘッド（５）中に案内され、少なくとも１つの可動の
動力作動式補助ジョー（１２）を含む補助ジョー対がチ
ャックヘッド（５）の回転軸（３）の領域に設けられて
工作物（１）をクランプ前に位置決めする工作物受入部
（１１）が形成され、この工作物受入部（１１）は工作
物（１）の導入のために半径方向においてチャック縁部
に向かってチャック軸（７）を通る方向に開放しており
、しかも可動の補助ジョー（１２）もチャックヘッド（
５）に案内されるジョーチャックにおいて、チャックジ
ョー（６）と可動の補助ジョー（１２）とのための駆動
部材（８、９、１０）がチャックヘッド（５）中に配設
され、このチャックヘッドは、回転軸とチャック軸（３
、７）とに対して平行な転回軸（１４）を中心としてチ
ャックベース（４）に回転可能に取付けられていて、こ
の転回軸は、回転軸（３）に対するチャック軸（７）の
偏心位置に関する調整可能最大寸法の半分に等しい距離
（ａ）だけ回転軸（３）から半径方向に離れており、チ
ャックヘッド（５）は、チャックベース（４）とチャッ
クヘッド（５）との間で機能する駆動装置（２４、２５
、２６）により調整可能な大きさの角度だけ回転移動可
能であるとともに各回転位置においてチャックベース（
４）にロック可能であって、チャックベース（４）はチ
ャックヘッド（５）とともに回転軸（３）のまわりにバ
ランスをとられ、チャックヘッド（５）自身は転回軸（
１４）のまわりにバランスをとられていることを特徴と
するジョーチャック。２、チャックヘッド（５）が２つの終端位置（Ａ、Ｂ）
間で１８０°の角度にわたって回転可能であり、両終端
位置でチャック軸（７）、転回軸（１４）及び回転軸（
３）が共通平面（１８）上に位置することを特徴とする
請求項１記載のジョーチャック。３、チャックヘッド（５）がチャックベース（４）の穴
ぐり（２３）中に転回軸（１４）を中心とする軸部（２
２）を有し、この軸部が周方向の歯切（２４）を備えて
おり、この歯切（２４）に歯合して互いに逆方向に動く
歯車ラック（２５）が軸部（２２）に対して向かい合っ
て配設され、チャックベース（４）中に設けられて各歯
車ラック（２５）を付勢し得るシリンダピストンユニッ
ト（２６）がチャックヘッド（５）の回転のための駆動
装置を構成することを特徴とする請求項１又は２に記載
のジョーチャック。４、チャックベース（４）の半径方向切欠（２９）中に
バランスウェイト（３０）が案内され、チャックヘッド
（５）上に周方向に延びる制御溝（３２）にバランスウ
ェイト（３０）の制御突起（３１）が係合しており、こ
のバランスウェイトがチャックヘッド（５）の回転にと
もなって移動可能であることを特徴とする請求項１〜３
のいずれか１項に記載のジョーチャック。５、チャックヘッド（５）のロックのためにＨｉｒｔｈ
型歯切を付けられた下カラー（１６．１、１６．２）が
チャックヘッド（５）とチャックベース（４）とに設け
られるとともに、対応する対向歯切を備えて下カラーに
歯合する上カラー（１６．３）が配設されていて、上カ
ラー（１６．３）がシリンダピストンユニット（３３）
によって下カラー（１６．１、１６．２）に向かって軸
方向に移動可能であることを特徴とする請求項１〜３項
のいずれか１項に記載のジョーチャック。