JPH0966406A - フィンガーチャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のスパイダを単一のドロー部材で駆動
し、駆動系の部品点数を削減し、チャックの全長寸法を
短縮し、駆動手段として簡単な構成の回転シリンダを使
用でき、チャック着脱時の工数を削減する。 【構成】 チャックボデー１の内部に２枚のスパイダ１
０，１１を並設し、それぞれに３本のクランプアーム１
７を連結する。スパイダ１０，１１の中心部にドロー部
材７を貫通し、その先端に当接部１２を突設する。前側
スパイダ１０に第１座金１３を、後側スパイダ１１に第
２座金１４を接合し、ドロー部材７の駆動力を座金１
３，１４を介し各スパイダ１０，１１に別々に伝達す
る。第２座金１４を前側スパイダ１０の収容孔１０ａに
収容し、係合部１４ｂを第１座金１３の貫通孔１３ｂを
介し当接部１２に係合する。後側スパイダ１１と第２座
金１４との間にコイルスプリング１５を介装する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミホイール等
の旋削加工に適したフィンガーチャックに係り、詳しく
は、多数のクランプアームを複数枚のスパイダで開閉す
るタイプのフィンガーチャックに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、多数のクランプアームを１枚のス
パイダで開閉するフィンガーチャックが知られている
が、この構成によると、ワーク外周部の肉厚が不均一で
ある場合に、各クランプアームの把持力が相違するおそ
れがあった。特開平７−６８４０５号公報には、６本の
クランプアームと１枚のスパイダとの間にそれぞれ弾性
体を介装して、把持力を均一化する技術が開示されてい
るが、この構成によると、部品点数及び組付工数が増加
する難点があった。

【０００３】そこで、従来、図８に示すように、２枚の
スパイダを用いたフィンガーチャックが提案されてい
る。ここでは、チャックボデー５１の内部に２枚のスパ
イダ５２，５３が前後に間隔をおいて並設され、各スパ
イダ５２，５３の外周部にそれぞれ３本のクランプアー
ム５４が連結されている。前側のスパイダ５２は内側の
ドロー部材５６を介し回転シリンダ（図示略）のピスト
ンにより駆動され、後側のスパイダ５３は外側のドロー
部材５５を介して回転シリンダの別のピストンで駆動さ
れるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このフィン
ガーチャックによると、２枚のスパイダ５２，５３がそ
れぞれ別個のドロー部材５６，５５を介して駆動される
ため、駆動系の部品点数が増えるばかりでなく、各スパ
イダ５２，５３が相互に干渉しないように作動ストロー
ク分のクリアランスを設ける必要があって、チャックの
全長寸法が長くなり、スピンドル取付面よりのオーバハ
ング量が増大し、チャックの剛性が低下するという問題
点があった。また、各スパイダ５２，５３の駆動系統が
相違するので、芯出爪が設けられたフィンガーチャック
の場合には、駆動手段として３つのピストンを備えた複
雑で高価な回転シリンダをスピンドル側に設置する必要
があり、これに伴い、チャック着脱時の組付け及び分解
工数が増えるという不具合もあった。

【０００５】そこで、本発明の課題は、駆動系の部品点
数を削減でき、チャックの全長寸法を短縮でき、簡単な
構成の駆動手段を使用できるとともに、チャック着脱時
の工数を削減できるフィンガーチャックを提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明によるフィンガーチャックは、チ
ャックボデーの内部に複数枚のスパイダを並設し、各ス
パイダにそれぞれ複数のクランプアームを連結し、チャ
ックボデーの中心部には各スパイダを貫通する単一のド
ロー部材を軸線方向へ移動可能に設け、ドロー部材の外
周に当接部を突設し、各スパイダには当接部に係合する
係合部を設け、ドロー部材の駆動力が各スパイダに別々
に伝達されるように構成される。

【０００７】請求項２の発明によるフィンガーチャック
は、ドロー部材の１箇所に当接部を突設し、当接部に近
い前側のスパイダの係合部に貫通孔を形成し、後側のス
パイダの係合部を貫通孔を介し当接部に係合させて構成
される。

【０００８】請求項３の発明によるフィンガーチャック
は、各スパイダの前面に座金を接合し、各座金に当接部
に係合する係合部を形成し、前側のスパイダに後側のス
パイダの座金を収容する収容孔を形成して構成される。

【０００９】請求項４の発明によるフィンガーチャック
は、少なくとも１枚のスパイダとこれに接合する座金と
の間に弾性体を介装して構成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
従って説明する。図１及び図２に示すように、フィンガ
ーチャックのチャックボデー１は、工作機械のスピンド
ル（図示略）に取り付けられるカップ状ボデー２の前端
にフロントプレート３を組み付けて構成されている。カ
ップ状ボデー２の後端中央部にはガイドスリーブ４が固
定され、その内側にはドロースリーブ５がチャック軸線
方向へ摺動可能に挿入されている。ドロースリーブ５の
内側にはドロースクリュ６が螺合され、これらのスリー
ブ５及びスクリュ６により単一のドロー部材７が構成さ
れている。また、ドロースクリュ６の内側にはドローボ
ルト８が挿入され、このボルト８とドロースリーブ５と
がスピンドル側に設置した回転シリンダ（図示略）の一
対のピストンに連結されている。

【００１１】チャックボデー１の内部には前後２枚のス
パイダ１０，１１が並設され、これらの中心部にドロー
スクリュ６の前端部が貫通されている。図４及び図５に
拡大して示すように、ドロースクリュ６の先端１箇所に
は後側面が球形の当接部１２が突設され、この当接部１
２の後側において、前側スパイダ１０の前面に第１座金
１３が接合され、後側スパイダ１１の前面には第２座金
１４が接合されている。そして、ドロー部材７の駆動力
が各座金１３，１４を介して前後のスパイダ１０，１１
に別々に伝達されるようになっている。

【００１２】第１座金１３の前面には、当接部１２の後
側面に対し周方向の３箇所で球面接触する３つの係合部
１３ａが設けられるとともに、各係合部１３ａの間で開
口するように３つの扇形の貫通孔１３ｂが切欠形成され
ている。第２座金１４の前面には貫通孔１３ｂに嵌合す
る３つの凸部１４ａが突設され、これらの突端面には係
合部１３ａとは異なる周方向位置で当接部１２に球面接
触する係合部１４ｂが形成されている。

【００１３】前側スパイダ１０の中心部には第２座金１
４を収容する収容孔１０ａが形成され、これにより、第
１及び第２座金１３，１４がドロー部材７上に前後に重
合する状態で組み込まれている。また、後側スパイダ１
１と第２座金１４との間には弾性体として３つのコイル
スプリング１５が介装され、その伸長状態で、前後のス
パイダ１０，１１の間にクリアランスＣ１が、後側スパ
イダ１１とドロースリーブ５の前端面との間にはクリア
ランスＣ２がそれぞれ設けられていて、各クリアランス
Ｃ１，Ｃ２で許容された角度範囲でスパイダ１０，１１
がドロー部材７上に前後へ傾動可能に支持されている。

【００１４】図１及び図２に示すように、フロントプレ
ート３の外周には６本のクランプアーム１７が中央部の
く字形溝１７ａにてピン１８で揺動自在に支持され、各
アーム１７の前端には把持爪１９が取着されている。３
つのクランプアーム１７の後端部は前側スパイダ１０の
外周に、残りの３つのクランプアーム１７の後端部は後
側スパイダ１１の外周にそれぞれ軸２０により回動可能
に連結されている。各クランプアーム１７はドロー部材
７の移動に伴いスパイダ１０，１１を介して開閉され、
閉鎖状態で、把持爪１９がアルミホイール等のワークＷ
を外周側からクランプするようになっている。クランプ
アーム１７と同じ円周方向位置において、フロントプレ
ート３の前面にはワーク受台２１が設けられている。カ
ップ状ボデー２と各スパイダ１０，１１との間には、ク
ランプアーム１７を開放方向へ付勢するコイルスプリン
グ２２，２３が介装されている。

【００１５】図１及び図３に示すように、フロントプレ
ート３の中心部には円筒孔２５が設けられ、この円筒孔
２５にウエッジプランジャー２６がチャック軸線方向へ
摺動自在に収容されている。ウエッジプランジャー２６
はボルト２７によりドローボルト８の前端に結合され、
ドローボルト８はフロントプレート３裏面側の案内筒２
８によって直進案内されている。フロントプレート３の
前面には、断面Ｔ字形状（あり溝形状又は断面丸形状等
でも良い）の３本の案内溝２９が放射状に延びるように
形成され、各案内溝２９にはワークＷを芯出する芯出爪
３０が摺動自在に嵌合されている。なお、円筒孔２５及
びウエッジプランジャー２６に切粉が侵入しないよう
に、フロントプレート３にはダストカバー２４が取り付
けられている。

【００１６】芯出爪３０は案内溝２９に嵌合する断面Ｔ
字形の親爪（マスタージョー）３１と、ワークＷの外周
面に係合する子爪３２とから構成されている。親爪３１
の内端にはウエッジプランジャー２６の楔溝２６ａに噛
合する楔部３１ａが設けられ、親爪３１の外端部前面に
は３つの位置決め溝３１ｂと４つのネジ孔３１ｃとがそ
れぞれ摺動方向に等ピッチで形成されている。子爪３２
の裏面には突起３２ａが設けられ、この突起３２ａを位
置決め溝３１ｂに選択的に嵌合し、ボルト３４をネジ孔
３１ｃに締め付けることによって、子爪３２が親爪３１
に対し摺動方向の３位置に調整可能に取着されている。
芯出爪３０から１８０°離れた位置において、フロント
プレート３の外周部前面には３つのワーク受座３６が、
ボルト３７を複数のネジ孔３８に選択的に締め付けるこ
とによって、子爪３２と同ピッチでチャック径方向の３
位置に調整可能に取着されている。

【００１７】上記のように構成されたフィンガーチャッ
クでワークＷを把持する場合には、まず、回転シリンダ
の一つのピストンによりドローボルト８を介しウエッジ
プランジャー２６が後方へ引かれ、楔溝２６ａと楔部３
１ａとの噛合を介して芯出爪３０の親爪３１が内側へ摺
動され、子爪３２によってワークＷが芯出される。この
芯出状態で、次いで、回転シリンダの別のピストンによ
りドロー部材７が後方へ引かれ、第１及び第２座金１
３，１４を介して前側及び後側スパイダ１０，１１が後
退され、６本のクランプアーム１７が閉鎖方向へ一斉に
回動されて、把持爪１９によってワークＷがクランプさ
れる。

【００１８】ここで、ワークＷの外周部の肉厚が不均一
である場合には、スパイダ１０，１１の一方又は両方が
傾動され、ワークＷの局所に過大な把持力が作用しない
ように、各クランプアーム１７の把持力が調整される。
この場合、後側スパイダ１１と第２座金１４との間にコ
イルスプリング１５が介装されているので、肉厚不均一
に伴う各スパイダ１０，１１の変位差を吸収して、各ク
ランプアーム１７の把持力をほぼ均等に調整できる。

【００１９】また、本実施形態のフィンガーチャックに
よれば、２枚のスパイダ１０，１１が単一のドロー部材
７で駆動されているため、駆動系の部品点数を削減でき
るとともに、各スパイダ１０，１１を極めて接近した位
置に並設して、チャックの全長寸法を短縮し、スピンド
ル取付面よりのオーバハング量を減少し、チャックの剛
性を向上できる。しかも、６本のクランプアーム１７が
回転シリンダの一つのピストンで一斉に開閉されるか
ら、芯出爪３０を開閉するためのピストンを含め、２つ
のピストンを備えた簡単かつ安価な回転シリンダを使用
でき、当然、チャック着脱時の組付け及び分解工数も減
少する。

【００２０】特に、第２座金１４の係合部１４ｂが第１
座金１３の貫通孔１３ｂを介して当接部１２に係合して
いるので、当接部１２が一つで済み、ドロー部材７の長
さを短縮できる。また、第２座金１４が前側スパイダ１
０の収容孔１０ａに収容されているため、２枚の座金１
３，１４を重合状態でドロー部材７上の限られたスペー
スにコンパクトに組み込むことも可能である。

【００２１】図６及び図７はスパイダ駆動機構の別の実
施形態を示すものである。ここでは、第１座金１３に貫
通孔１３ｂが円形に形成されるとともに、第２座金１４
の前面には貫通孔１３ｂに嵌合する凸部１４ａが環状に
突設されている。そして、凸部１４ａ突端の係合部１４
ｂが当接部１２に対し第１座金１３の係合部１３ａより
半径方向内側の箇所で球面接触されている。この構成に
よれば、各座金１３，１４を比較的単純な形状で加工で
きる利点がある。その他の構成並びに作用効果は前記実
施形態と同様である。

【００２２】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を
逸脱しない範囲で各部の構成及び形状を任意に変更して
実施することも可能である。 （１） 当接部及び座金の接触面をそれぞれ平面状に形
成すること。 （２） 座金を使用せず、各スパイダの前面に係合部を
一体的に突出形成すること。 （３） 単一のドロー部材上に前後一対の当接部を突設
し、前側の当接部に前側スパイダの係合部を係合させ、
後側の当接部に後側スパイダの係合部を係合させるこ
と。 （４） ２枚のスパイダとこれらに接合する各座金との
間にそれぞれコイルスプリングを介装すること。 （５） クランプアームの本数及び形状をワークの種類
に応じて適宜に変更すること。 （６） 芯出爪をワークの内周側に装備したフィンガー
チャックにおいて本発明を実施すること。 （７） ワークをクランプアームのみで把持する、つま
り芯出爪を装備しないフィンガーチャックにおいて本発
明を実施すること。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、複数のスパイダを単一のドロー部材で駆動する
ので、駆動系の部品点数を削減でき、チャックの全長寸
法を短縮でき、簡単な構成の駆動手段を使用できるとと
もに、チャック着脱時の工数を削減できるという優れた
効果を奏する。

【００２４】請求項２の発明によれば、後側の係合部を
前側の係合部の貫通孔を介して当接部に係合させたの
で、当接部が一つで済み、ドロー部材を短縮できるとい
う効果がある。

【００２５】請求項３の発明によれば、前側スパイダの
収容孔に後側スパイダの座金を収容したので、各座金を
重合状態でドロー部材上の限られたスペースにコンパク
トに組み込むことができるという効果がある。

【００２６】請求項４の発明によれば、後側スパイダと
その座金との間に弾性体を介装したので、ワークの肉厚
が不均一な場合に、各クランプアームの把持力をほぼ均
等に調整できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すフィンガーチャック
の正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】図２のＣ−Ｃ線拡大断面図である。

【図５】図４のＤ−Ｄ線断面図である。

【図６】スパイダ駆動機構の別の実施形態を示す断面図
である。

【図７】図６のＥ−Ｅ線断面図である。

【図８】従来のフィンガーチャックを示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・チャックボデー、７・・ドロー部材、１０・・前
側スパイダ、１０ａ・・収容孔、１１・・後側スパイ
ダ、１２・・当接部、１３・・第１座金、１３ａ・・係
合部、１３ｂ・・貫通孔、１４・・第２座金、１４ａ・
・凸部、１４ｂ・・係合部、１５・・コイルスプリン
グ、１７・・クランプアーム、Ｗ・・ワーク。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チャックボデーの内部に複数枚のスパイ
   ダを並設し、各スパイダにそれぞれ複数のクランプアー
   ムを連結し、チャックボデーの中心部には各スパイダを
   貫通する単一のドロー部材を軸線方向へ移動可能に設
   け、ドロー部材の外周に当接部を突設し、各スパイダに
   は当接部に係合する係合部を設け、ドロー部材の駆動力
   が各スパイダに別々に伝達されるように構成したフィン
   ガーチャック。
2. 【請求項２】 ドロー部材の１箇所に当接部を突設し、
   当接部に近い前側のスパイダの係合部に貫通孔を形成
   し、後側のスパイダの係合部を貫通孔を介して当接部に
   係合させた請求項１記載のフィンガーチャック。
3. 【請求項３】 各スパイダの前面に座金を接合し、各座
   金に当接部に係合する係合部を形成し、前側のスパイダ
   に後側のスパイダの座金を収容する収容孔を形成した請
   求項２記載のフィンガーチャック。
4. 【請求項４】 少なくとも１枚のスパイダとこれに接合
   する座金との間に弾性体を介装した請求項３記載のフィ
   ンガーチャック。