JPS61288904A - チヤツク - Google Patents

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、工作機械において被加工物を把持するチャッ
クに係り、特に、外径把握時と内径把握時におけるショ
ウの浮き上り昂を同市とし得るチャックに関する。

〔従来技術とその問題点〕

この種のチャックの従来のものの一例としては第１３図
Ａ、Ｂに示す特公昭５７−４６９６５号公報のものがあ
り、このチャックにおいては、チャックボディ１に形成
された中心穴２内に円環状のプランジャ３が軸方向可動
に配設されており、このプランジャ３には複数のＴ字型
ウェッジ溝４が円周方向に間隔を隔てて形成されている
。一方、前記チャックボディ１には複数の放射方向の案
内溝５が形成されており、この案内溝５内には、それぞ
れ被加工物を把持するトップジヨウと連結されるマスタ
ージヨウ６がチャックボディ１の半径方向に摺動自在に
嵌合されている。このマスター、ジヨウ６のトップジヨ
ウ側の背部となる後方の内方端部には、前記プランジャ
３のＴ字型ウェッジ溝４に係合する１字型ウェッジ部７
が突設されており、また、マスタージヨウ６の前端には
前方被案内面８が、また後端には後方被案内面９が形成
され、これらの前方被案内面８および後方被案内面９は
チャックボディ１の案内溝５の側面１０にそれぞれ対向
している。なお、前記プランジャ３の内側には、切り屑
や粉塵の侵入を防止するカバー１１が配設されている。

ところで、このような構成においては、チャックボディ
１の案内溝５の側面とマスタージヨウ６の前方被案内面
８の嵌合長さＬと、チャックボディ１の案内溝５の側面
１０とマスタージョウ６の後方被案内面９の嵌合長ざ１
との間にＬ＜ρの関係が成立する。

しかしながら、このようなマスタージヨウ６の前方被案
内面８と後方被案内面９とにおいて嵌合長さに差がある
ことは、トップジヨウによる被加工物の外径把握時と内
径把握時におけるマスタージヨウ６の浮き上り吊に大き
な差が生じる原因になるのである。また、マスタージヨ
ウ６の前方被案内面８より後方被案内面９の方がより摩
耗することにもなる。

よって、チャックによる被加工物１３の内径把握時の把
握精度が低下し、また、マスタージヨウ６の摺動抵抗が
大きいという問題点が生じることになる。

〔発明の目的〕

本発明は、前述した従来のものにおける問題点を克服し
、マスタージヨウの前方被案内面および後方被案内面に
おける外方端と内方端の摩耗を少なくしかも案内面全体
の摩耗を均等にしかつプランジャの破損を防止し、しか
もチャックボディの剛性を向上させるとともに、高速回
転時においても強力な把握力が得られるようにしたチャ
ックを提供することを目的としている。

〔発明の概要〕

本発明は、プランジャとの間で楔作用をなすためのマス
タージョウのウェッジ部をチャックボディの半径方向に
おけるマスタージョウの中央部に配設し、このウェッジ
部の外方および内方の前後両端にそれぞれ被案内面を形
成するとともに、前記チャックボディに前記プランジャ
の外周面および内周面の少なくとも一方を受けるベアリ
ング面を形成したことを特徴としている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。なお
、前述した従来のものと同一の構成については、図面中
に同一の符号を付し、その説明は省略する。

第１図は本発明のチャックの実施例を示すものであり、
チャックボディ１Ａ、プランジャ３Ａ。

マスタージョウ６Ａとも前述した従来のものと異なって
いる。

まずマスタージヨウ６Ａは、第２図に詳伝するように、
チャックボディ１Ａの半径方向における中間位置すなわ
ち浮き上りの生じない転倒点の近傍の後方被案内面９Ａ
には１字型ウェッジ部７Ａが突設されている。この１字
型ウェッジ部７△の下端の幅広の作用部１５は、前記後
方被案内面９Ａから斜め上方に突設されており、この作
用部１５の幅は前記マスタージヨウ６Ａの後方被案内面
９Ａの短辺幅より小さくされている。また、この作用部
１５の上方に位置する補強部１６の上面１７は後方案内
面９Ａに直角な平面とされており、マスタージヨウ６Ａ
の半径方向両側には、前記作用部１５の上面１８および
補強部１６の側面１９と連なる傾斜状の溝２０が形成さ
れ、この溝２０はマスタージヨウ６Ａの前ブｉ被案内面
８Ａにまで達している。

このようなマスタージヨウ６Δが嵌合されるチャックボ
ディ１は、第３図に詳伝するように、全体として円盤状
をなし、このチャックボディ１Ａの後端面２１には、後
で詳述するプランジャ３Ａが挿入される円筒状の中心穴
２Ａが形成されており、この中心穴２Δ内には、チャッ
クボディ１Ａの前方側から中心穴２Ａの軸方向中間位置
まで円筒体２２が同心状に突設されている。また、前記
チャックボディ１Ａの前端面２３には、相互に１２０度
ずつの角度を隔てて３つの案内溝５Ａ（２つのみ図示）
が形成されており、各案内溝５Ａは、前記中心穴２Ａの
周縁側に連通するとともに、前記円筒体２２の周壁を貫
通している。各案内溝５Ａ内には前記マスタージヨウ６
Ａが内方から組込まれるようになっており、この案内溝
５Δには前記マスタージヨウ６Ａの前方被案内面８Ａが
摺接する前方案内面２４と、前記マスター、ジヨウ６△
の後方被案内面９Ａが摺接する後方案内面２５．２６が
形成されている。このうち後方案内面２６は、前記円筒
体２２により形成されている。

前記チャックボディ１Ａの中心穴２Ａ内に配設される前
記プランジャ３Ａは、第４図および第５図に詳伝するよ
うに、前記チャックボディ１Ａのプランジャ３Ａの内径
とほぼ等しい外径の円筒状をなしており、このプランジ
ャ３Ａの外周面２７には、各マスタージヨウ６Ａの１字
型ウェッジ部７Ａが係合する３つのＴ字型ウェッジ溝４
Ａが１２０度ずつの角度を隔てて形成されている。各Ｔ
字型ウェッジ溝４Ａは、前記マスタージヨウ６Ａの１字
型ウェッジ部７Ａの作用部１５が摺動する傾斜状の溝本
体２８を有しており、この溝本体２８の外周側には両側
から張出し部２９．２９が突設され、両張出し部２９．
２９間には、前記マスタージヨウ６Ａの１字型ウェッジ
部７Ａの補強部１６が移動する細溝３０が前記溝本体２
８に連通ずるように形成されている。さらに、前記プラ
ンジャ３Ａの前方側端面３１には、各張出し部２９を補
強するための補強突部３２が各張出し部２９の近傍に突
設されている。

前記円筒体２２の外径は、前記プランジャ３Ａの貫通孔
３３の内周面の内径とほぼ等しい寸法とされており、ま
た、この円筒体２２と前記中心穴２Ａとにより構成され
る環状四部３４内には、前記各補強突部３２が嵌合し得
る穴３００が形成されている。なお、前記円筒体２２の
内周面にはパイプ状の簡単な構成のカバー３５が螺着さ
れている。これは、マスタージヨウ６Ａの１字型ウェッ
ジ部７Ａが中間部にあることにより達成できる。

つぎに、前）ホした実施例の作用について説明する。

第１図において、プランジャ３Δを図の左側に移動する
と、プランジャ３ＡのＴ字型ウェッジ溝４△とマスター
ジョウ６Ａの１字型ウェッジ部７Ａとの楔作用により各
マスタージョウ６△がチャックボディ１Ａの半径方向外
方に移動するので、各マスタージョウ６Ａと連結されて
いる１〜ツプジコウ１２により被加工物を外径把握する
ことができる。一方、プランジャ３Ａを図において右側
に移動すると、各マスタージヨウ６Δがチャックボディ
１Ａの半径方向外方に移動するので、被加工物を内径把
握することができる。

ところで第１図のＶＩ−Ｖｌ線断面図たる第６図によれ
ば、外径把握時、マスタージヨウ６Ａの１字型ウェッジ
部７Ａには半径方向の力Ｐ１が作用し、また内径把握時
、マスタージヨウ６Ａの１字型ウェッジ部７Ａには力Ｐ
１とは逆の半径方向のノ〕Ｐ２が作用することになる。

前記外径把握時に１字型ウェッジ部７Ａに作用する力Ｐ
１によりプランジャ３Ａの各張出し部２９には曲げモー
メントＭ１が作用するが、この張出し部２つの外周には
、チャックボディ１Ａの中心穴２Ａの内周面３６がプラ
ンジャ３Ａの外周面２７に接合してベアリング面を構成
しているため１．プランジャ３△の張出し部２９が破損
するおそれはない。また、前記内径把握時に１字型ウェ
ッジ部７Ａに作用する力Ｐ２によりプランジャ３ＡのＴ
字型ウェッジ溝４Ａの底壁３７には曲げモーメントＭ２
が作用するが、この底壁３７の内周には、チャックボデ
ィ１Ａの円筒体２２の外周面３８がプランジャ３Ａの内
周面３９に接合してベアリング面を構成しているため、
プランジャ３ΔのＴ字型ウェッジ溝４Ａの底壁３７が破
損するおそれはない。

このように、外径把握時におけるＴ字型ウェッジ溝４Ａ
の張出し部２９および内径把握時におけるＴ字型ウェッ
ジ溝４Ａの底壁３７はいずれもベアリング面３６．３８
により支持されているので、前述した曲げモーメントＭ
１．Ｍ２は単に圧縮応力として作用するに過ぎず、プラ
ンジャ３Ａの張出し部２９およびプランジャ３ＡのＴ字
型ウェッジ満４Ａの底壁３７の耐久性が向トする。した
がって、プランジャ３Ａの半径方向の厚さを薄くでき、
この結果、チャックボディ１Ａの中心穴２Ａをさらに大
径にすることができ、把握力を大きくできるばかりでな
く、全体を軽呈化して高速回転時の慣性を小さくするこ
とができる。

一方、前記マスタージョウ６Ａの１字型ウェッジ部７Ａ
は、マスタージヨウ６Ａの後方被案内面９Ａの中間位置
に突設され、この後方被案内面９Ａは前方被案内面８Ａ
と同様、マスタージヨウ６Ａの外方端から内方端にまで
形成されている。

一方、前記チャックボディ１Ａには、マスタージヨウ６
Ａの前方被案内面８Δに摺動する前方案内面２４と、マ
スタージヨウ６Ａの後方被案内面９Ａに摺動する後方案
内面２５および２６とが形成されているので、チャック
ボディ１Ａの案内溝５Ａとマスタージヨウ６Ａの前方被
案内面８Ａの嵌合長さしはチャックボディ１Ａの案内溝
５Ａとマスタージヨウ６Ａの後方被案内面９Ａの嵌合長
さ１と実質的に等しくされている。

したがって、第７図Ａに示す外径把握時におけるマスタ
ージヨウ６Ａの前方被案内面８Ａの変位量δ１と、第７
図Ｂに示す内径把握時におけるマスタージヨウ６Ａの後
方被案内面９Ａの変位けδ２とがほぼ等しくなり、内径
把握時におけるマスタージヨウ６Ａの浮き、ヒリ吊と外
径把握時にａ３けるマスタージヨウ６Ａの浮き上り母を
等しくすることができ、また、チャックボディ１Ａおよ
びマスタ−ショウ６Ａ間の血圧を小さくしてマスタージ
ヨウ６Ａの前方被案内面８Ａおよび後方被案内面９Ａに
おける案内面全体の摩耗母を少なくすることができ、こ
の結果、高精度把握の維持が可能となる。

なお、前述した実施例においては、プランジャ３Ａの外
周と内周にそれぞれベアリング面を形成したように説明
したが、外周把握、内周把握のいずれか一方しか行なわ
ない型式のヂャックにおいては、外周ベアリング面、内
周ベアリング面の一方のみを設けるだけでよい。

第８図はプランジャの変形例を示すものであり、このプ
ランジャ３Ｂにおいては、１字型ウェッジ部７Ａの張出
し部２９の肉厚の厚い側、すなわちプランジャ３Ｂの前
方側の各張出し部２９の先端隅部に削落部４０が形成さ
れている。この削落部４０はマスタージヨウ６Ａの溝２
０の幅がある範囲を越えないように設計するためのもの
であり、チャックボディ１Ａの中心穴２Ａの内周面３６
がベアリング面として良好に機能するためには、溝本体
２８の幅りに対し両張出し部２９．２９の削落部４０．
４０の間隔ＨがＨＡＤの関係を満たすことが望ましい。

第９図はマスタージョウの変形例を示すものであり、こ
のマスタージョウ６Ｂにおいては、Ｔ字型ウニレジ部７
Ｂの作用部１５Ａ、補強部１６Ａの幅が、前述した第２
図の作用部１５、補強部１６より狭く形成され、マス、
タージヨウ６Ｂの全体の重りがマスタージヨウ６Ａより
軽減され、回転時の慣性を小さくするようにされている
。ただし、この第９図の構成においては、補強部１６Ａ
の幅がトップジヨウ取付面短辺Ｚの幅よりも狭い関係上
、第２図のマスタージヨウ６Ａにおける満２０と同様の
構成とすることができないので、作用部１５Ａおよび補
強部１６Δの端部にはプランジャ３Ａと干渉しないため
の弧状の切欠き４１が形成されている。

第１０図はプランジャの他の変形例を示ずものであり、
このプランジャ３Ｃにおいては、Ｔ字型ウェッジ溝４Ａ
の溝木体２８と細溝３０とをそれぞれ傾斜面４’２．４
２により連通し、各張出し部２９Ａの基部の肉厚を先端
部より厚くして張出し部２９Ａの剛性を高めることがで
きる。また、第１１図に示すように、傾斜面４２．４２
を弧面４２Ａ、４２Ａとすることにより応力の分散をは
かることが可能となり、ざらに張出し部２９Ａの剛性を
高めることができる。

第１２図はプランジャのさらに他の変形例を示すもので
あり、このプランジャ３Ｄにおいては、溝本体２８Ａの
両側部が弧状をなしている。このような構成によれば、
溝本体２８Ａの端部にエツジ部が形成されないので応力
集中が生じず、剛性を高めることができる。

以上説明したように、本発明においてはチャックボディ
、プランジャ、マスタージョウなどにおいて種々の改良
が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係るチャックは、マスタ
ージョウの前方被案内面および後方被案内面における摩
耗を均一にすることによって少なくして高精度把握の維
持を可能にすることができるし、ベアリング面によりプ
ランジャの破損を良好に防止し、さらには円筒体を備え
ることによりチャックボディの剛性を高めることができ
、この結果全体を軽聞にして、主軸の高速回転時におい
ても良好な把握力を発揮できるという優れた効果を奏す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るチャックの実施例を示す要部のｉ
ｌｌ断面図、第２図は第１図のマスタージョウの斜視図
、第３図は第１図のチャックボディの縦断面斜視図、第
４図は第１図のプランジャの斜視図、第５図は第４図の
要部の拡大図、第６図は第１図の■−■線による相当部
分の断面図、第７図Ａ、Ｂは第１図のチャックにおける
外径把握時および内径把握時のマスタージョウの変位量
を示す説明図、第８図はプランジャの変形例を示す要部
の斜視図、第９図はマスタージョウの変形例を示す斜視
図、第１０図、第１．１図および第１２図はそれぞれプ
ランジャのさらに他の変形例を示す要部の縦断面図、第
１３図Ａは従来のチャックを示す要部の縦断面図、第１
３図Ｂは第１３図Ａのマスタージョウの斜視図である。 １・・・チャックボディ、３．３Ａ、３Ｂ、３Ｃ。 ３Ｄ・・・プランジャ、４，４Ａ・・・Ｔ字型ウェッジ
溝、５．５Ａ・・・案内溝、６．６Ａ、６Ｂ・・・マス
タージヨウ、７．７Ａ、７Ｂ・・・Ｔ字型ウェッジ部、
８゜８Ａ・・・前方被案内面、９，９Ａ・・・後方被案
内面、１２・・・トップジヨウ、１３・・・被加工物、
１５゜１５△・・・作用部、１６．１６Ａ・・・補強部
、２２・・・円筒体、２４・・・前方案内面、２５．２
６・・・後方案内面、２９．２９Ａ・・・張出し部。 第　　１　　図 第　　３　　図 第　　５　　図 ｔΔ 第　　６　　図 第　　７　　図　Ａ 、１３ 第　　７　　図　Ｂ 第　　８　　図 第　　９　　図 Ａ 第　　１０　　図 第１１図 ｄ 第　　１２　　図 第　　１３　　図　Ａ 第　　１３　　図　８ 手続補正口 昭和６０年９月１７日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １　事件の表示 昭和６０年　特許願　第１３０６９１号２　発明の名称 チ　　ャ　　　ッ　　　り ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 株式会社　北側鉄工所 明ａＳの「発明の詳細な説明」および「図面の簡単な説
明」の欄ならびに図面。 ８　補正の内容 １）　明ｍ自第２頁第１５行の［第１３図Ａ、ＢＪを「
第１４図Ａ、ＢＪと訂正する。 ２）　同書第８頁第２行の「プランジャ３ＡＪを「中心
穴２ＡＪと訂正する。 ３）　同書第１５頁第９行と第１０行の間に下記の文を
挿入する。 「　第１３図はマスタージョウの他の変形例を示すもの
であり、このマスタージョウ６Ｃにおいては、１字型ウ
ェッジ部７Ｃの補強部１６Ｂの幅が図示しないチャック
ボディの後方に至るにつれて先細となるように補強部１
６Ｂの両側面１９Ａ。 １９Ａが非平行に形成されている。また、マスタージョ
ウ６Ｃの半径方向両側には、１字型ウェッジ部７Ｃの補
強部１６Ｂの両側面１９Ａが貫通するための傾斜状の溝
２０が形成されており、さらに、この補強部１６Ｂの両
側面１９Ａはマスタージョウ６Ｃの前端近傍にまで削溝
形成されている。 さらにまた、前記補強部１６Ｂの上面１７Ａは、補強の
ため基端側はど高位に位置するように傾斜状に形成され
ている。 このような第１３図のマスタージョウ６Ｃは、第２図お
よび第９図のマスタージヨウ６Ａ、６Ｂの両者の長所を
生かしたものである。すなわち、第２図のマスタージヨ
ウ６Ａと同様、ウェッジ部７Ｃの補強部１６Ｂの両側面
１９Ａが図示しないトップジヨウ側まで貫通しているた
め、ウェッジ部７Ｃの加工を容易になすことができる。 また、このように１字型ウェッジ部７Ｃの補強部１６Ｂ
の両側面１９Ａが貫通形成されているため、図示しない
プランジャを補強部１６Ｂの両側面１９Ａに沿って深く
挿入できる。この結果、マスタージ　。 ヨウ６Ｃとプランジャのウェッジ部の噛合いストローク
を長くしてマスタージョウ６Ｃの移動範囲を大きくでき
るし、また、マスタージヨウ６Ｃの１字型ウェッジ部７
Ｃの軸方向における突出長さを短かくしてチャックボデ
ィ（図示せず）の軸方向厚さを薄くすることができるし
、さらには、前述したように１字型ウェッジ部７Ｃの突
出長さを短かくしてこの１字型ウェッジ部７Ｃに作用す
る力による曲げモーメント（傾斜モーメント）を小さく
することにより１字型ウェッジ部７Ｃの摩耗を少なくし
て把握精度を向上することができる。 また、このマスタージョウ６Ｃによれば、第９図のマス
タージョウ６Ｂと同様、１字型ウェッジ部７Ｃを軽微化
することができ、これにより回転時の慣性を小さくする
ことができる。」４）　同書第１６頁第１７行の「第１
３図Ａ」を［第１３図はマスタージョウの他の変形例を
示す傾斜図、第１４図Ａ］と訂正する。 ５）　同書第１６頁第１８行の［第１３図Ｂは第１３図
Ａ」を［第１４図Ｂは第１４図Ａ」と訂正する。 ６）　図面中、第４図を別紙のように訂正する。 ７）　図面中、第１３図Ａ１第１３図Ｂをそれぞれ別紙
のように第１４図Ａ、第１４図Ｂと訂正し、第１°３図
を別紙のように補充する。 以　　上 第４図 第　　１３　　　図 Ｃ ９Ａ　　δＡ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）環状のプランジャをチャックボディの軸方向中心穴
   内に可動に配設するとともに、前記チャックボディの半
   径方向に形成した放射状案内溝内に前記プランジャと係
   合するマスタージョウを摺動自在に嵌合し、前記プラン
   ジャの軸方向移動に伴う楔作用により前記マスタージョ
   ウが半径方向に進退するようにしたチャックにおいて、
   マスタージョウのウェッジ部をチャックボディの半径方
   向中央部に配設し、このウェッジ部の外方および内方の
   前後両端にそれぞれ被案内面を形成するとともに、前記
   チャックボディに前記プランジャの外周面および内周面
   の少なくとも一方を受けるベアリング面を形成したこと
   を特徴とするチャック。 ２）前記プランジャの外周面を受けるチャックボディの
   ベアリング面は前記中心穴の内周面とされている特許請
   求の範囲第１項記載のチャック。 ３）前記プランジャの内周面を受けるチャックボディの
   ベアリング面はチャックボディに突設された円筒体の外
   周面とされている特許請求の範囲第１項または第２項記
   載のチャック。