JPH09123005A - コレットチャック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工作物の軸端をクランプするコレットチャッ
ク装置において、工作物Ｗの変更に伴い工作物Ｗの被ク
ランプ部の径あるいは位相基準ピンの位置や径が変わっ
たときの段取替え時間を短縮する。 【解決手段】 主コレット７に対応した共通の外径と工
作物の種類により該工作物に対応したそれぞれ異なる内
径を有する複数種の補助コレット１２を備え、工作物Ｗ
の種類に応じて選択された補助コレット１２が主コレッ
ト７内に挿入されて工作物Ｗをクランプするように構成
し、段取替えに際しては前記補助コレット１２のみを交
換するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研削盤等の工作機
械の主軸端部に設けられ、工作物の軸端をクランプする
コレットチャック装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のコレットチャック装置として、例
えば図２に示すものがある。このものは、コレットスリ
ーブ２２はピストン２４と一体的に構成され、位相基準
キー２１は連結面板２０に固定されている。ここで、工
作物Ｗの変更に伴い、被クランプ部の径や位相基準の位
置が変わると、その工作物Ｗに対応したコレットおよび
位相基準キーに段取替えをする必要があるが、上記の構
成では、段取替えに際しては、連結面板２０を取外して
コレットチャック装置全体を交換する必要があり、作業
性が悪く生産性が低下する。

【０００３】この問題を解決するために、コレットチャ
ック装置全体を取替えることなく、位相基準キー、コレ
ットおよびコレットスリーブのみを交換可能としたもの
に、特開平６−３１２３０６がある。このものは、図３
に示すように、コレットスリーブ３２をピストン３４に
着脱可能に取付けると共に、コレット３３および位相基
準キー３１を連結面板３０に着脱可能に取付けるように
構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平６
−３１２３０６のものは、コレットスリーブ３２を取外
す点に問題がある。すなわち、コレットスリーブ３２と
円筒部材３５との間の嵌め合いは、クランプ時の工作物
の振れ精度に影響を及ぼすため、その寸法精度が厳密に
管理されている上、使用するに従いコレットスリーブ３
２と円筒部材３５との間に切り粉等が付着し、コレット
スリーブ３２の取付け、取外しが困難になる。さらに、
コレットスリーブ３２は比較的大径であるため、機上で
コレットスリーブ３２を取替えるためには、振止め装置
や工作物搬入出装置等のテーブル上装置を取外さなけれ
ばならないため、段取替えに多くの時間を要する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題を
解決するためになされたものであり、請求項１に記載の
発明は、回転駆動される主軸に形成されたシリンダと、
該シリンダに嵌装されるピストンと、該ピストンに連結
され第１のテーパ面を備えたコレットスリーブと、前記
第１のテーパ面と係合する第２のテーパ面を備えた主コ
レットからなるコレットチャック装置において、工作物
の種類に対応した複数種の補助コレットを備え、該複数
種の補助コレットは前記主コレットに対応した共通の外
径と工作物の種類により該工作物に対応したそれぞれ異
なる内径を有しており、工作物の種類に応じて選択され
た前記補助コレットが前記主コレット内に挿入されて工
作物をクランプすることを特徴とするものである。

【０００６】また、請求項２に記載の発明は、前記補助
コレットには前記工作物の位相と前記主軸の位相を一致
させるための位相基準が設けられていることを特徴とす
るものである。さらに、請求項３に記載の発明は、前記
補助コレットは工作物に取り付けられた状態で前記主コ
レット内に挿入されることを特徴とするものであり、請
求項４に記載の発明は、前記主コレットに前記補助コレ
ットが取り付けられた状態で工作物が挿入されることを
特徴とするものである。

【０００７】上記の構成により、シリンダが後退（前
進）すると主コレットが引き込まれ（押し出され）コレ
ットスリーブに設けられた第１のテーパ面と主コレット
に設けられた第２のテーパ面の作用により、主コレット
が主軸回転軸線と直交する方向に変形され、補助コレッ
トを介して工作物がクランプ（アンクランプ）される。
ここで、工作物の種類が変更され、工作物の被クランプ
部の径あるいは位相基準ピンの位置や径が変わった場合
は、補助コレットのみを工作物に対応したものに取り替
えればよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１を用い
て説明する。主軸２の回転中心Ｏにはセンタ３が取り付
けられており、コレットチャック装置１は前記主軸２の
端面に回転面板４を介して取り付けられている。前記回
転面板４の主軸２とは反対側の端面には、連結面板５が
取り付けられており、該連結面板５には回転中心Ｏ側に
工作物Ｗ方向に凸状をした延長部５ａが形成されてい
る。また、連結面板５の回転面板４とは反対側の端面に
は円筒部材６が固定されている。さらに、前記連結面板
５の延長部５ａの外周には、主コレット７が挿入されて
おり、図略のボルトにより前記連結面板５に固着されて
いる。この主コレット７は中央部が薄肉に形成されてい
ると共に、回転中心Ｏ方向に複数のスリットが設けられ
ており、先端部に回転中心Ｏ方向と垂直な方向へ力が加
えられることにより前記薄肉部で撓みを生じて先端部が
縮径するように構成されている。また、この先端部外周
には第２のテーパ面７ａが形成されている。

【０００９】上記の円筒部材６にはシリンダ８が形成さ
れ、シリンダ８にはピストン９が嵌装されている。ピス
トン９の前後には圧力室８ａ、８ｂが形成され、圧力室
８ａに作動油を供給するための供給路１０ａが主軸２か
ら回転面板４、連結面板５に渡って、圧力室８ｂに作動
油を供給するための供給路１０ｂが主軸２から回転面板
４、連結面板５および円筒部材６に渡ってそれぞれ形成
されている。また、ピストン９の先端にはコレットスリ
ーブ１１が形成されており、コレットスリーブ１１の内
周には前記第２のテーパ面７ａと係合する第１のテーパ
面１１ａが形成されている。

【００１０】前記主コレット７内には補助コレット１２
が挿入される。この補助コレット１２は工作物Ｗの種類
に応じて複数種準備されている。これら補助コレット１
２は前記主コレット７と同様に中央部が薄肉に形成され
ていると共に、回転中心Ｏ方向に複数のスリットが設け
られており、先端部に回転中心Ｏ方向と垂直な方向へ力
が加えられることにより前記薄肉部で撓みを生じて先端
部が縮径するように構成されている。ここで、これら補
助コレット１２の外径は共通で前記主コレット７にてク
ランプされ得る径に設定されている。一方、補助コレッ
ト１２の内径は、工作物の種類毎にその工作物の被クラ
ンプ部をクランプし得る径に設定されていると共に、工
作物に設けられた位相基準ピンＰの位置および径に対応
したスリット１２ａが設けられている。また、補助コレ
ット１２の後端は、前記連結面板５の延長部５ａの先端
に設けられた凹部５ｂに嵌合すると共に、凹部５ｂに設
けられた位置決めピン５ｃに対応したスリット１２ｂが
形成されている。この補助コレット１２の後端部の形状
も外径同様全て共通に設定されている。

【００１１】上記の構成のコレットチャック装置の作用
について説明する。工作物Ｗの加工に先立って、工作物
Ｗにその工作物に対応した補助コレット１２を機外にて
取り付ける。この際、工作物に設けられた位相基準ピン
Ｐと補助コレット１２に設けられたスリット１２ａが係
合するように両者の位相を一致させる必要がある。この
取り付け作業は、作業者が手作業で行うこともできる
し、工作物搬入出装置に補助コレット取り付け機能を付
加したり、あるいは専用のロボット等を用いることも可
能であり、種々の方法を取り得る。

【００１２】次に、連結面板５に設けられた位置決めピ
ン５ｃが補助コレット１２に設けられたスリット１２ｂ
に嵌合するように位相を一致させて、補助コレット１２
が取り付けられた工作物Ｗをコレットチャック装置１に
挿入する。ここで、供給路１０から作動油が圧力室８ｂ
に供給されると、ピストン９が後退する。ピストン９の
後退によりコレットスリーブ１１が引き込まれ、コレッ
トスリーブ１１に設けられた第１のテーパ面１１ａおよ
び主コレット７に設けられた第２のテーパ面７ａの係合
作用により、主コレット７が回転中心Ｏと直交する方向
に変形され、先端部が縮径して補助コレット１２を押圧
する。すると、補助コレット１２が回転中心Ｏと直交す
る方向に変形され先端部が縮径して工作物Ｗをクランプ
する。また、逆に圧力室８ａに作動油を供給すれば、上
記とは逆の作用により工作物Ｗがアンクランプされる。

【００１３】さて、工作物の種類が変更されて、工作物
の被クランプ部の径あるいは位相基準ピンの位置や径が
異なるものとなった場合は、補助コレット１２をその工
作物に対応したものに変更すれば、補助コレット１２の
外径および後端部の形状は全て共通に構成されているの
で、コレットチャック装置１側は何ら段取替えをする必
要なく、種類の異なる工作物をクランプすることができ
る。

【００１４】上記の実施の形態では、補助コレット１２
が予め工作物Ｗに取り付けられた状態で主コレット７内
に挿入される場合について述べたが、予め補助コレット
１２を主コレット７内に取り付けておくこともできる。
すなわち、補助コレット１２を連結面板５に対して、例
えばボルトによって着脱可能に固定し、補助コレット１
２が主コレット７内に取り付けられた状態で工作物Ｗが
挿入されるように構成し、工作物Ｗの変更に際しては、
前記ボルトを取り外し、補助コレット１２を取り替える
ようにする。このように構成すれば、機外での補助コレ
ットの着脱作業が不要となる。

【００１５】なお、上述した実施の形態では、カムシャ
フトやクランクシャフトあるいは偏心部を備えた工作物
等の位相基準が必要な工作物をクランプするコレットチ
ャック装置について述べたが、位相基準が不要な工作物
であっても、工作物の種類により被クランプ部の径が変
更されるものであれば、本発明のコレットチャック装置
を用いて段取替え時間を短縮することができるものであ
る。

【００１６】

【発明の効果】本願請求項１に記載の発明によれば、主
コレットに対応した共通の外径と工作物の種類に応じて
それぞれ異なる内径を有する複数種の補助コレットを備
えているので、工作物の種類が変更された場合は補助コ
レットをその工作物に対応したものに変更するだけでよ
く、段取替えに要する時間を大幅に短縮することができ
る。

【００１７】本願請求項２に記載の発明によれば、位相
基準を有する工作物のクランプに際して、工作物の種類
が変更されて位相基準ピンあるいは位相基準キー等の位
置や形状が変わっても、補助コレットのみをその位相基
準に対応したものに変更するだけでよく、位相基準の変
更による段取替え時間を短縮することができる。本願請
求項３に記載の発明によれば、補助コレットは機外にて
工作物に取り付けられた状態で主コレット内に挿入され
るため、工作物の種類が変更された場合の機上での段取
替え作業が全く不要となる。

【００１８】本願請求項４に記載の発明によれば、工作
物の種類が変更された場合は機上にて補助コレットのみ
を取り替えればよく、コレットスリーブに比べて補助コ
レットは容易に着脱でき、さらに、補助コレットはコレ
ットスリーブに対して小径であるため、機上で段取替え
を行っても従来のようにテーブル上装置を取り外す必要
がなくなるため、機上での段取替えの作業性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコレットチャック装置を示す断面図で
ある。

【図２】従来のコレットチャック装置を示す断面図であ
る。

【図３】従来の他のコレットチャック装置を示す断面図
である。

【符号の説明】

Ｗ 工作物 Ｐ 位相基準ピン １ コレットチャック装置 ２ 主軸 ３ センタ ４ 回転面板 ５ 連結面板 ６ 円筒部材 ７ 主コレット ８ シリンダ ９ ピストン １０ａ 供給路 １０ｂ 供給路 １１ コレットスリーブ １２ 補助コレット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動される主軸に形成されたシリン
   ダと、該シリンダに嵌装されるピストンと、該ピストン
   に連結され第１のテーパ面を備えたコレットスリーブ
   と、前記第１のテーパ面と係合する第２のテーパ面を備
   えた主コレットからなるコレットチャック装置におい
   て、工作物の種類に対応した複数種の補助コレットを備
   え、該複数種の補助コレットは前記主コレットに対応し
   た共通の外径と工作物の種類により該工作物に対応した
   それぞれ異なる内径を有しており、工作物の種類に応じ
   て選択された前記補助コレットが前記主コレット内に挿
   入されて工作物をクランプすることを特徴とするコレッ
   トチャック装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のコレットチャック装置
   において、前記補助コレットには前記工作物の位相と前
   記主軸の位相を一致させるための位相基準が設けられて
   いることを特徴とするコレットチャック装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のコレットチャ
   ック装置において、前記補助コレットは工作物に取り付
   けられた状態で前記主コレット内に挿入されることを特
   徴とするコレットチャック装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２に記載のコレットチャ
   ック装置において、前記主コレットに前記補助コレット
   が取り付けられた状態で工作物が挿入されることを特徴
   とするコレットチャック装置。