JPH0621804U

JPH0621804U - 拡径保持装置

Info

Publication number: JPH0621804U
Application number: JP3617992U
Authority: JP
Inventors: 要飯塚
Original assignee: 株式会社原田精工
Priority date: 1992-04-30
Filing date: 1992-04-30
Publication date: 1994-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】把持する工作物に応じてチャック部材を迅速
かつ確実に交換及び調整できる拡径チャック装置を実現
する。【構成】基盤１上にチャック台５を介して拡径チャッ
ク２が取付けられ、その中心孔４の上部に内側傾斜面４
ａが設けられる。中心孔４内には可動ロッド１２に螺合
した押圧ピン８が配置されており、この押圧ピン８の頭
部外周には、上記内側傾斜面４ａに対向した押圧傾斜面
８ａが形成されている。押圧ピン８の中心軸孔９を貫通
する固定ボルト１０は可動ロッド１２の固定孔１３に螺
合する。押圧ピン８と可動ロッド１２を螺合させるねじ
部９ｂと１２ａはピッチ１ｍｍ、固定ボルト１０と可動
ロッド１２を螺合させるねじ部１０ｂと１３ａはピッチ
０．８ｍｍとなっている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、円筒形状ワーク等を内側から把持する拡径保持装置に係り、特に工作機械を用いて多品種少量生産を行うに好適なワーク固定手段の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、円筒形状物の加工を行う場合には、工作機械の主軸又は移動テーブル上に、中心孔の周りに放射状に複数の移動ブロックを配設した拡径チャックを固定し、円筒形状物を移動ブロックの外周面で拡径把持するようにしている。この拡径チャックを備えた保持装置としては、拡径チャックの中心孔の上端部側面に上方に開いた傾斜面をもち、この傾斜面に対応する押圧傾斜面を頭部に備えた押圧ロッドを中心孔内に配備するものがある。押圧ロッドはその下端部において駆動部材に螺合され、この螺合部は駆動部材に取付けられた締付ボルトで固定される。駆動部材は基盤に螺合され、これを回転させるために把手が取付けられる。把手を回すと駆動部材及びこれに固定された押圧ロッドが基盤に対して回転しながら下降し、押圧ロッドの押圧傾斜面が拡径チャックの傾斜面を斜め下方に押圧するので、複数の移動ブロックが外方に変位して拡径する。

【０００３】この拡径保持装置においては、押圧ロッドと駆動部材との螺合度合いにより、押圧ロッドの下降量、押圧力、ひいては拡径チャックの拡径変位量が異なってくる。これらの諸量を調節するには、押圧ロッドと駆動部材の螺合部の締付ボルトを緩めてから、押圧ロッドを回転させてそのねじ込み量を変え、押圧ロッドの動作を確認した後、締付ボルトを締めて固定する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の拡径保持装置では、ワークの変形を防止しつつ確実にワークを固定するために拡径チャックの拡径変位量を精密に調節する必要があるが、この調節作業は熟練を要する難しい作業であるうえに、通常は締付ボルトが駆動部材の位置する装置下部又は底面部に設けられているのでその緩締作業に手間がかかり、押圧ロッドがこれとは逆の上端側に位置することもあって高精度の調節作業を再現性良く行うことが困難であった。また、ねじで支持された押圧ロッドは度重なる負荷により回転し、取付け精度が悪化するという問題もあった。

【０００５】さらに、多品種少量生産の場合には押圧ロッド及び拡径チャックの交換回数が増加するから、上記調整作業の回数も増加するのでその作業時間も看過できなくなるとともに、拡径チャックの位置（取付け位置及び取付け角度）決め作業も必要となるので、生産効率が大幅に低下するという問題点があった。

【０００６】そこで本考案は上記問題点を解決するものであり、その課題は、拡径チャックの拡径変位量の調整を容易にかつ高精度に行うことの可能な構造を実現することにある。また他の目的は、使用中における押圧ロッドの位置ずれを防止する構造を得ることである。さらに他の目的は、拡径チャックの位置決めの容易な取付け手段を得ることにある。そして、これらの目的を達成することにより作業効率及び精度を向上させ、多品種少量生産に適した保持装置を実現するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために本考案が講じた手段は、拡径部材には、外面上に形成された上記押圧傾斜面、上端から下端に通ずる貫通孔、及び下端部に設けられたねじ部を備えた押圧部材と、上端部に形成され押圧部材のねじ部に螺合するねじ部並びに上端から内部に穿設されたねじ孔又は上端から上方に延伸したねじ棒を備え、駆動機構から拡径チャック内にまで変位を伝達する可動ロッドと、貫通孔を通して押圧部材を可動ロッドのねじ孔又はねじ棒に螺合するボルト又はナットとを設け、さらに、押圧部材と可動ロッドとを螺合させるねじ部のねじピッチを、可動ロッドのねじ孔又はねじ棒のねじピッチと異ならしめるものである。ここで、押圧部材と可動ロッドとを螺合させるねじ部のねじピッチを、可動ロッドのねじ孔又はねじ棒とは逆ねじに形成してもよい。この場合に、拡径チャックの内側傾斜面を拡径チャックの上端部内側において上方に開いた状態に形成し、押圧部材の押圧傾斜面を押圧部材の頭部側面に形成することが好ましい。そして、この拡径チャックに、傾斜角の異なる内側傾斜面を押圧部材の軸線方向に複数形成すると効果的である。上記各手段においては、拡径チャックを、拡径チャックと同軸で回転可能に基盤に嵌合するチャック台に一体化し、チャック台と基盤との嵌合部外面上に各々形成した位置合わせマークと、チャック台を基盤上に固定する固定手段とを設けることが望ましい。

【０００８】

【作用】

かかる手段によれば、押圧部材はその押圧傾斜面が内側傾斜面を押圧する反作用で稼働中に軸線方向に繰り返し応力を受けるが、押圧部材と可動ロッドとの螺合は、ねじピッチの異なるねじ孔又はねじ棒とボルト又はナットとの螺合によって規制されて緩みなく固定される。また、押圧部材の調整は押圧部材の回転とボルト又はナットの締め付けで足り、調節作業及び交換作業は装置上端側からのみで行うことができる。また、両傾斜面を拡径チャック及び押圧部材の上端側に設けると、押圧部材の出し入れや交換作業が容易になる。この場合、拡径チャックに傾斜角の異なる２以上の傾斜面を軸線方向に設けると、押圧部材を交換するだけで、傾斜面の傾斜角を変えることができ、ワークの特性に応じた保持状態を得ることができる。拡径チャックを上記チャック台に一体化した場合には、拡径チャックの交換作業においてチャックの芯だしが不要になり、角度調整をマークに合致させて固定手段で固定するだけでよく、位置合わせ作業がきわめて効率的になる。

【０００９】

【実施例】

次に、図面を参照して本考案に係る拡径保持装置の実施例を説明する。図１の縦断面図及び図２の平面図に示した拡径保持装置は、カメラのレンズ枠、カム枠などをＮＣタレット旋盤等の工作機械で加工する際に用いるもので、工作機械の可動テーブル上又は主軸上に取付けられる。

【００１０】基盤１上には多段円筒状のチャック台５を介して拡径チャック２が取付けられており、この拡径チャック２では、チャック台５に嵌合固定されたチャック基部から６つの移動ブロック３が中心孔４の周囲に放射状に立設し、各移動ブロック３の下部外面上に基準枠３ｂが設けられている。移動ブロック３の上端部３ａにおける中心孔４の周囲には、移動ブロック３が所定の傾斜角でカットされており、内側傾斜面４ａを形成する。中心孔４内には、頭部に内側傾斜面４ａに僅かな間隙を保って平行に形成された押圧傾斜面８ａを備えた押圧ピン８が挿入されている。この押圧ピン８は中心軸孔９を有し、この中心軸孔９の上部にはボルト着座部９ａ、同下部の拡径部には雌ねじ部９ｂが形成される。

【００１１】一方、可動ロッド１２は、基盤１の中心軸孔１ｂ及びチャック台の中心軸孔５ａを貫通して中心孔４内に突出している。可動ロッド１２の上部外周には雄ねじ部１２ａが形成され、同上部内には固定孔１３及び雌ねじ部１３ａが形成されている。そして、雄ねじ部１２ａは、押圧ピン８の下端とチャック台５の上端の間のスプリング１１を圧縮状態にして上記押圧ピン８の雌ねじ部９ｂに螺合する。また、固定ボルト１０は押圧ピン８の中心軸孔９を貫通して可動ロッド１２の雌ねじ部１３ａに螺合する。上記のように螺合した雄ねじ部１２ａと雌ねじ部９ｂのねじピッチは１ｍｍ、雌ねじ部１３ａと固定ボルト１０の雄ねじ部１０ｂのねじピッチは０．８ｍｍとなっている。なお、１０ａは工具挿入用の角穴である。この場合、ねじピッチを異ならしめる代わりに相互に逆方向のねじを形成してもよい。また、可動ロッド１２の上部から伸びる延長軸を設け、この延長軸を中心軸孔９に通して、押圧ピン８の頭部でナットと螺合させる構造としてもよい。

【００１２】可動ロッド１２はその下部に水平軸孔１４を備え、この水平軸孔１４内に駆動ロッド１６の偏心部１６ｂが回転自在に貫通している。駆動軸１６は、基盤１に固定された支持部材１８ａ，１８ｂと、軸受けリング１９ａ，１９ｂとによって支承されており、一端に６角頭部１６ａを備える。

【００１３】チャック台５はその中心軸孔５ａの下部に拡径した円形の凹部５ｂを備え、ここに可動ロッド１２の軸受リング１５がちょうど嵌合してチャック台５が基盤１上で回転可能になっている。そしてチャック台５の外周側面上には全周に目盛り５ｃが刻設され、図２に示すように基盤１上に刻設された位置決めマーク１ａと合わせられるようになっている。なお、固定具２０ａ，２０ｂはチャック台５を基盤１に固定するためのＬ字型金具及びボルトであり、ボルト２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは基盤１自体を工作機械の主軸等に固定するためのものである。

【００１４】上記拡径保持装置の動作は以下の通りである。拡径チャック２にワーク６をその下端が基準枠３ｂ上に当接した状態にセットして、駆動軸１６の６角頭部１６ａを工具により回転させると、偏心部１６ｂが可動ロッド１２を引下げ、押圧ピン８が下方に移動して、その押圧傾斜面が移動ブロック３ａの内側傾斜面４ａを斜め下方に押圧する。そして、移動ブロック３ａは外側に拡がり、その外周面でワーク６を内側から把持する。

【００１５】拡径チャック２を交換する場合は、まず固定具２０ａ，２０ｂを取外し、固定ボルト１０と押圧ピン８を取り外した後、拡径チャック２及びチャック台５を基盤１からはずす。次に、新しい拡径チャック２をチャック台５に装着して、チャック台５の凹部５ｂを軸受リング１５に嵌合させる。そして、チャック台５を回転させながら、基盤１上の位置決めマーク１ａをチャック台５の目盛り５ｃの所定の値に合わせる。その後、固定具２０ａ，２０ｂを取付けて拡径チャック２を基盤１上に固定し、押圧ピン８を可動ロッド１２に螺入する。この後は拡径チャックの調節作業に入る。その状態もしくは固定ボルト１０を途中まで螺入した状態で、駆動軸１６を回転させて拡径チャック２の変形量或いはワーク６の把持状態を確認しながら、押圧ピン８を回転させて調整する。押圧ピン８の調整が完了すると、固定ボルト１０を完全に締め付け、固定する。

【００１６】以上説明したように、本実施例では、押圧ピン８の調整が装置上方からのアクセスのみでできるので、調節作業がきわめて容易であり、また、ねじ止めのみで確実に押圧ピン８を固定できることから、熟練を要さず、高精度の調整が可能になる。また、可動ロッド１２の内外から異なるピッチのねじ又は逆ねじで固定するので、ワーク脱着の繰り返しの際に押圧ピン８の回転が防止され、使用中の押圧ピン８の位置ずれは発生しない。このねじピッチの相違は、把持力や要求精度によって適宜設定できるが、ねじ加工及び部品加工上の要請を充たしかつ押圧ピン８と可動ロッド１２との間にかかる荷重を大径側で負担するために、雄ねじ部１２ａ及び雌ねじ部９ｂのピッチを大きく（すなわちフランクの面積大）、雌ねじ部１３ａ及び雄ねじ部１０ｂのピッチを小さくすることが好ましい。なお、押圧ピン８の押圧傾斜面８ａ及び移動ブロック３ａの内側傾斜面４ａは上端部以外で拡径チャック２の中心孔４延長上の何れの位置に形成してもよいが、押圧ピンの挿入／取り出しの容易性や押圧ピンの頭部の面積を大きくとれることからチャック取外し／交換の便のためには傾斜面を上端３ａに形成することが望ましい。また、この実施例では駆動手段として偏心部１６ｂをもつクランク状の駆動軸１６を用いているため、従来の回転駆動式のように押圧部材が回転しながら昇降しないので、押圧傾斜面８ａと内側傾斜面４ａ間の磨耗を防止できる。

【００１７】また、拡径チャック２を交換する場合、軸受リング１５を利用してチャック台５と基盤１を嵌合するようにしたので芯だし等の位置決めをする必要がなく、また、チャック台５が回転可能にされているので角度調整及び角度変更もきわめて容易である。そして、この交換作業全体を見ても基盤１の上方からのアクセスのみで行うことができるので、多品種少量生産に極めて適した保持装置になる。

【００１８】図３には、拡径保持装置の別の実施例を示す。この実施例では、中心孔２４の上端部に異なる傾斜角をもつ第１の傾斜面２４ａと第２の傾斜面２４ｂとが形成されている。第１の傾斜面２４ａは垂直面に対して１５度の傾斜角、第２の傾斜面２４ｂは同７度の傾斜角を備えている。押圧ピン２８の押圧傾斜面２８ｂは第２の傾斜面２４ｂに合致した傾斜角を有しており、押圧ピン２９の押圧傾斜面２９ａは第１の傾斜面２４ａと同じ傾斜角を有する。このように複数の傾斜角をもつ内側傾斜面をチャック側に形成することにより、押圧ピンを交換するだけで拡径チャックの変位量、変位形状等を変えて、ワークに適した拡径把持を行うことができる。例えば薄壁のレンズ枠の加工では、傾斜角を少なくした方が均一に加圧でき、小さな把持力でレンズ枠を変形させることなく確実に固定できる。

【００１９】図４は上記各実施例の保持装置の応用例を示すもので、押圧ピン８等を取外した後平頭部３０ａを有する押圧ピン３０を装着することによって円筒（角筒）形状のワーク６′を軸線方向に押圧して把持することができる。ここで押圧板３５には押圧ピン３０の軸部に嵌合するＵ字状凹部３５ａが形成されており、ワーク６′を基準枠３ｂに当接した後にワークの上端と押圧ピン３０の平頭部３０ａ間に押圧板３５を挿入し、駆動軸を回転させてワークを固定するものである。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案は、押圧部材と可動ロッドとを直接螺合するねじ部の他にこれらを間接的に螺合させるねじ部を設け、両ねじ部を相互に異なるねじピッチ又は逆ねじとしたことに特徴を有するので、以下の効果を奏する。異なるねじピッチ又は逆ねじの構成により、可動ロッドに対する押圧部材の回転方向の自由度が規制され、稼働中に受ける繰り返し応力に抗して緩みなく固定される。また、拡径チャック及び押圧部材の調節及び交換は、押圧部材とボルト又はナットを順次螺合させるのみの作業を装置上端側からだけで行うことができるので、熟練を要さずに精度良く、迅速、確実に行うことが可能である。両傾斜面を拡径チャック及び押圧部材の上端側に設けると、押圧部材の出し入れや交換作業がさらに容易になり、多品種少量生産体制に適する。拡径チャックに傾斜角の異なる２以上の傾斜面を軸線方向に設けると、押圧部材を交換するだけで、傾斜面の傾斜角を変えることができ、ワークの特性に応じた保持状態を得ることができる。拡径チャックを上記チャック台に一体化した場合には、拡径チャックの交換作業においてチャックの芯だしが不要になり、角度調整をマークに合致させて固定手段で固定するだけでよく、位置合わせ作業がきわめて効率的になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る拡径保持装置の実施例の構造を示
す縦断面図である。

【図２】同実施例の構造を示す平面図である。

【図３】本考案に係る拡径保持装置の別の実施例を示す
部分断面図である。

【図４】上記各実施例の応用例を説明するための部分断
面図である。

【符号の説明】

１基盤２拡径チャック３ａ移動ブロック４中心孔４ａ内側傾斜面５チャック台５ｂ凹部８押圧ピン１０固定ボルト１２可動ロッド１５軸受リング１６駆動軸１６ａ偏心部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数の把持ブロックを備えた拡径チャッ
クと、軸線方向の移動により拡径チャックの内側傾斜面
をその対応する押圧傾斜面で押圧して把持ブロックを押
し出す拡径部材とを有する拡径保持装置において、拡径部材は、外面上に形成された上記押圧傾斜面、上端
から下端に通ずる貫通孔、及び下端部に設けられたねじ
部を備えた押圧部材と、上端部に形成され押圧部材のね
じ部に螺合するねじ部並びに上端から内部に穿設された
ねじ孔又は上端から上方に延伸したねじ棒を備え、駆動
機構から拡径チャック内にまで変位を伝達する可動ロッ
ドと、貫通孔を通して押圧部材を可動ロッドのねじ孔又
はねじ棒に螺合するボルト又はナットとを有しており、
押圧部材と可動ロッドとを螺合させるねじ部のねじピッ
チが、可動ロッドのねじ孔又はねじ棒のねじピッチと異
なることを特徴とする拡径保持装置。
【請求項２】複数の把持ブロックを備えた拡径チャッ
クと、軸線方向の移動により拡径チャックの内側傾斜面
をその対応する押圧傾斜面で押圧して把持ブロックを押
し出す拡径部材とを有する拡径保持装置において、拡径部材は、外面上に形成された上記押圧傾斜面、上端
から下端に通ずる貫通孔、及び下端部に設けられたねじ
部を備えた押圧部材と、上端部に形成され押圧部材のね
じ部に螺合するねじ部並びに上端から内部に穿設された
ねじ孔又は上端から上方に延伸したねじ棒を備え、駆動
機構から拡径チャック内にまで変位を伝達する可動ロッ
ドと、貫通孔を通して押圧部材を可動ロッドのねじ孔又
はねじ棒に螺合するボルト又はナットとを有しており、
押圧部材と可動ロッドとを螺合させるねじ部のねじピッ
チが、可動ロッドのねじ孔又はねじ棒とは逆ねじになっ
ていることを特徴とする拡径保持装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２において、前記拡
径チャックの内側傾斜面は拡径チャックの上端部内側に
おいて上方に開いた状態に形成され、前記押圧部材の押
圧傾斜面は押圧部材の頭部側面に形成されていることを
特徴とする拡径保持装置。
【請求項４】請求項３において、前記拡径チャックに
は、傾斜角の異なる内側傾斜面が前記押圧部材の軸線方
向に複数形成されていることを特徴とする拡径保持装
置。
【請求項５】請求項１乃至請求項４の何れか１項にお
いて、前記拡径チャックはこれに同軸で回転可能に基盤
に嵌合するチャック台に一体化されており、チャック台
と基盤との嵌合部外面上に各々形成した位置合わせマー
クと、チャック台を基盤上に固定する固定手段とを有す
ることを特徴とする拡径保持装置。