JPH06226512A - チャック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】部品点数を少なくし、チャック装置の機構を簡
単にすることと、ワークＷにかかる重量を軽量化し、精
度不良発生の要因を激減することを目的とする。 【構成】主軸台本体１に回転可能に軸承された主軸２の
先端に取付けられたシリンダハウジング７と、このシリ
ンダハウジング７内に主軸回転軸線方向に摺動可能に嵌
挿され、作動流体によって主軸回転軸線方向の前方に移
動されるピストン８と、このピストン７の外周に主軸回
転軸線に対して一定の傾斜角度を有して形成された傾斜
長溝１４と、シリンダハウジング７の内周に突起して設
けられ、傾斜長溝１４に係合する固定ピン１５と、シリ
ンダハウジング７に一体的に設けられた面板１７と、こ
の面板７の円周上略３等分割位置に主軸回転軸線と平行
な軸線回りに旋回可能に枢支され、ワークＷをクランプ
する爪部材２１と、各爪部材２１に形成された係合溝２
３に爪部材２１の旋回方向に係合し、ピストン８に固着
された係合ピン２２と、ピストン８に対してピストン８
の作動方向と逆方向に付勢するスプリング２５とを備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主軸の先端に取付けら
れ、ワークをクランプするチャック装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、主軸の先端に取付けられ、ワーク
をクランプするチャック装置には、例えば、実公昭５４
─２２６２３号公報に記載されているものがある。この
ものは、２組のラチェットホイールのうち、一方のラチ
ェットホイールに偏心カムを円周上略３等分割位置に旋
回可能に枢支し、前記他方のラチェットホイールから突
出した係合ピンを前記偏心カムに係合させ、一方のラチ
ェットホイールをスプリングによって他方のラチェット
ホイールに対して相対回動させることにより前記偏心カ
ムをワークをクランプする方向に回動付勢し、主軸台前
面部に取付けた直動シリンダ装置により進退作動される
制止軸の一方のラチェットが前記一方のラチェットホイ
ールに係合して一方のラチェットホイールを回り止め
し、制止軸の他方のラチェットが他方のラチェットホイ
ールに係合して前記スプリングによる回転付勢方向とは
逆方向に一方のラチェットホイールを他方のラチェット
ホイールに対して相対回転させることにより前記偏心カ
ムを開き方向に旋回してアンクランプ状態で工作物の脱
着を行うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来装置では、
前記一方のラチェットホイールを回転拘束し、他方のラ
チェットホイールを回転させる制止軸およびラチェット
と、制止軸を進退駆動する直動シリンダ装置等が主軸台
前面に設置されているため、これがスペースを広くと
り、定寸装置、端面測定装置、仮受台等のツーリング部
品の設置の邪魔になっている。

【０００４】また、２組のラチェットホイールが必要と
なり、構造が複雑で組付に時間がかかる問題があった。
さらに、構造が複雑なために部品点数が多くなり、ワー
クを挟持する際、チャック装置の自重によりワーク支持
中心がずれるおそれがあり、加工精度不良の要因となっ
ていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のチャック装置
は、上述した問題を解決するためになされたもので、主
軸台の主軸の先端に取付けられたシリンダハウジング
と、このシリンダハウジング内に主軸回転軸線方向に摺
動可能に嵌挿され、作動流体によって主軸回転軸線方向
に進退するピストンと、このピストンの外周もしくは前
記シリンダハウジング内周に主軸回転軸線に対して一定
の傾斜角度を有して設けられた傾斜長溝と、前記シリン
ダハウジングの内周もしくは前記ピストンの外周に突設
され、前記傾斜長溝に係合する固定ピンと、前記シリン
ダハウジングに対して一体的に設けられた面板と、この
面板の円周上複数の位置に主軸回転軸線と平行な軸線回
りに旋回可能に枢支され、ワークをクランプする爪部材
と、各爪部材に爪部材の旋回方向に係合し、前記ピスト
ンに固着された係合ピンとを備えたことを特徴とするも
のである。

【０００６】

【作用】上記のように構成されたチャック装置は、前記
シリンダに作動流体が供給されると、前記ピストンが前
記主軸の前方もしくは後方に移動される。この時、前記
傾斜長溝と前記固定ピンの係合により前記ピストンが一
方向もしくは他方向に回転される。これにより、前記係
合ピンを介して前記爪部材がワークをクランプする方向
もしくはアンクランプする方向に旋回され、ワークをク
ランプもしくはアンクランプする。

【０００７】以上のように、ワークのクランプ、アンク
ランプを行えるようにしたので、爪部材をアンクランプ
状態に作動する直動シリンダ装置等が主軸台前面から排
除され、主軸台前方のスペースを確保できる。また、部
品点数の削減となり、コスト低減ならびにチャック装置
の組付時間の短縮をすることができる。

【０００８】さらに、ワークにかかる重量は面板と爪部
材のみとなり、軽量化され、加工精度不良発生の可能性
が激減される。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例について、図面に基づき説明
する。図１において、１は主軸台本体で、この主軸台本
体１内に主軸２が回転可能に軸承されている。この主軸
２の先端にはセンタ３が主軸回転軸線と同心に嵌着され
ている。また、主軸２の後端にはプーリ４が結合され、
このプーリ４はベルト５等を介して主軸台本体１に設け
られたモータ６によって回転駆動されるようになってい
る。

【００１０】前記主軸２の先端にはシリンダハウジング
７が固設され、このシリンダハウジング７内にピストン
８が主軸回転軸線方向に摺動可能に嵌挿され、シリンダ
ハウジング７とピストン８とでシリンダ室９が形成され
ている。また、前記主軸２内には流体供給通路１０が形
成されており、この流体供給通路１０の一端は前記シリ
ンダ室９に開口しており、他端は主軸２の後方に設けら
れたディストリビュータ１１を介してエアーポンプ１２
に連通している。エアーポンプ１２とディストリビュー
タ１１との間には方向切換弁１３が設けられ、この方向
切換弁１３はシリンダ室９へのエアーの供給を行う供給
ポート１３ａと、エアーの供給を遮断する遮断ポート１
３ｂとから構成されている。

【００１１】ピストン８の外周には、図１、図３に示す
ように、主軸回転軸線に対して一定の傾斜角度を有する
傾斜長溝１４が設けてあり、また、前記シリンダハウジ
ング７内に突起し、前記傾斜長溝１４に係合する固定ピ
ン１５が前記シリンダハウジング７に螺着されている。
これにより、ピストン８は摺動する際に所定量回転する
ことになる。

【００１２】ここで、他の変形例として、傾斜長溝１４
をシリンダハウジング７の内周に設け、傾斜長溝１４に
係合する固定ピン１５をピストン８の外周に突起して設
けても良い。前記シリンダハウジング７の前面には図３
に示すようにセンタ３を挿通する固定部材１６が固着さ
れており、この固定部材１６の前面に同様にセンタ３を
挿通する面板１７がボルト１８により固着されている。
この面板１７の円周上略３等分割位置に中空円筒状の支
持部材１９が各々固着され、この支持部材１９にブッシ
ュ２０を介して爪部材２１が主軸回転軸線と平行な軸線
回りに旋回可能に枢支されている。この３つの爪部材２
１が旋回することにより、ワークＷをクランプ、アンク
ランプするようになっている。

【００１３】前記ピストン８の前面には各爪部材２１と
対応する位置で係合ピン２２が主軸回転軸線回りと平行
に突出して圧入されており、この係合ピン２２に爪部材
２１の旋回方向に係合する係合溝２３が前記爪部材２１
に設けられている。前記ピストン８が回転することによ
って係合ピン２２を介して爪部材２１がワークＷをクラ
ンプもしくはアンクランプする方向に旋回されるように
なっている。

【００１４】前記固定部材１６の後面側には段部１６ａ
が形成されており、この段部１６ａにスラストワッシャ
２４が取り付けられており、前記ピストン８とスラスト
ワッシャ２４との間にスプリング２５が介挿され、この
スプリング２５によりピストン８を主軸回転軸線方向の
後方に付勢している。このスプリング２５の付勢力によ
り、ピストン８、係合ピン２２を介して前記爪部材２１
がワークＷをクランプする方向に旋回されるようになっ
ている。つまり、スプリング２５の付勢力がワークＷを
クランプするクランプ力となっている。

【００１５】なお、図２中、一点鎖線で示される２６は
ワークＷのアンクランプ時の爪部材２１の作動位置を表
している。次に、上記の構成における作動を説明する。
図１、図３に示すように、ピストン８が後退端に位置し
た状態で、３つの爪部材２１はスプリング２５の付勢力
によりワークＷをクランプしている。

【００１６】この状態で、モータ６によりプーリ４を介
してワークＷをクランプしたチャック装置と主軸２を一
体的に回転させることで、ワークＷを回転駆動し、図示
しない加工装置によりワークＷの加工を行う。加工終了
後、モータ６を停止させ、ワークＷをアンクランプ状態
にするには、方向切換弁１３を遮断ポート１３ｂから供
給ポート１３ａに切り換え、エアーポンプ１２からディ
ストリビュータ１１、流体供給通路１０を介してシリン
ダ室９にエアーを供給する。これによって、ピストン７
が主軸２の前方に移動されるとともに、固定ピン１５と
傾斜長溝１４の係合により回転される。このピストン８
の回転によって係合ピン２２を介して爪部材２１がワー
クＷをアンクランプする方向に図２に示す作動位置２６
まで旋回され、ワークＷをアンクランプする。

【００１７】次に、作業者によってワークＷを交換し、
新しいワークＷをクランプする場合、ワークＷをセンタ
３と図示しない心押台の心押センタによって挟持した
後、方向切換弁１３を供給ポート１３ａから遮断ポート
１３ｂに切り換え、エアーポンプ１２からシリンダ室９
へのエアーの供給を停止させる。エアーの供給の停止に
よって、ピストン８はスプリング２５の付勢力により後
方に移動されるとともに、アンクランプ時とは逆方向に
回転される。このピストン８の回転によって係合ピン２
２を介して爪部材２１がワークＷをクランプする方向に
旋回され、ワークＷをクランプする。

【００１８】以上のように、ワークＷのクランプ、アン
クランプを行えるようにしたので、爪部材２１をアンク
ランプ状態に作動する直動シリンダ装置等が主軸台前面
から排除され、主軸台前方のスペースを確保できる。ま
た、部品点数の削減となり、コスト低減ならびにチャッ
ク装置の組付時間の短縮をすることができる。

【００１９】さらに、ワークＷにかかる重量は面板１７
と爪部材２１のみとなり、軽量化され、加工精度不良発
生の可能性が激減される。ここで、他の変形例として、
作動流体によるピストン８の摺動により爪部材２１がク
ランプ方向に旋回され、スプリング２５の付勢力による
ピストン８の摺動により爪部材２１がアンクランプ方向
に旋回されるように構成しても良い。

【００２０】また、爪部材２１のクランプ、アンクラン
プを行うピストンの摺動を共に作動流体によって行うよ
うに構成にしても良い。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように本発明のチャック装置
は、主軸台の主軸の先端に取付けられたシリンダハウジ
ングと、このシリンダハウジング内に主軸回転軸線方向
に摺動可能に嵌挿され、作動流体によって主軸回転軸線
方向に進退するピストンと、このピストンの外周もしく
は前記シリンダハウジング内周に主軸回転軸線に対して
一定の傾斜角度を有して設けられた傾斜長溝と、前記シ
リンダハウジングの内周もしくは前記ピストンの外周に
突起して設けられ、前記傾斜長溝に係合する固定ピン
と、前記シリンダハウジングに対して一体的に設けられ
た面板と、この面板の円周上複数の位置に主軸回転軸線
と平行な軸線回りに旋回可能に枢支され、ワークをクラ
ンプする爪部材と、各爪部材に爪部材の旋回方向に係合
し、前記ピストンに固着された係合ピンとを備えた構成
であるので、爪部材をアンクランプ状態に作動する直動
シリンダ装置等が主軸台前面から排除され、主軸台前方
のスペースを確保でき、また、部品点数の削減となり、
コスト低減ならびにチャック装置の組付時間の短縮をす
ることができ、さらに、ワークにかかる重量は面板と爪
部材のみとなり、軽量化され、加工精度不良発生の可能
性が激減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例であるチャック装置の縦断面図
である。

【図２】本発明の実施例であるチャック装置の正面図で
ある。

【図３】本発明の実施例であるチャック装置の要部拡大
断面図である。

【符号の説明】

Ｗ ワーク １ 主軸台本体 ２ 主軸 ７ シリンダハウジング ８ ピストン １４ 傾斜長溝 １５ 固定ピン １７ 面板 ２１ 爪部材 ２２ 係合ピン ２３ 係合溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸台の主軸の先端に取付けられたシリ
   ンダハウジングと、このシリンダハウジング内に主軸回
   転軸線方向に摺動可能に嵌挿され、作動流体によって主
   軸回転軸線方向に進退するピストンと、このピストンの
   外周もしくは前記シリンダハウジング内周に主軸回転軸
   線に対して一定の傾斜角度を有して設けられた傾斜長溝
   と、前記シリンダハウジングの内周もしくは前記ピスト
   ンの外周に突設され、前記傾斜長溝に係合する固定ピン
   と、前記シリンダハウジングに対して一体的に設けられ
   た面板と、この面板の円周上複数の位置に主軸回転軸線
   と平行な軸線回りに旋回可能に枢支され、ワークをクラ
   ンプする爪部材と、各爪部材に爪部材の旋回方向に係合
   し、前記ピストンに固着された係合ピンとを備えたこと
   を特徴とするチャック装置。