JP2560114B2 - Chuck device - Google Patents
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- JP2560114B2 JP2560114B2 JP1166012A JP16601289A JP2560114B2 JP 2560114 B2 JP2560114 B2 JP 2560114B2 JP 1166012 A JP1166012 A JP 1166012A JP 16601289 A JP16601289 A JP 16601289A JP 2560114 B2 JP2560114 B2 JP 2560114B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/02—Chucks
- B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
- B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
- B23B31/16—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable moving radially
- B23B31/16233—Jaws movement actuated by oblique surfaces of a coaxial control rod
- B23B31/16237—Details of the jaws
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工作機械に用いるチャックに関するもので
あり、近年の高速回転化傾向に伴う高回転域において
も、強大な把握力と高い把握精度の得られる機能を備え
たチャックに関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a chuck used for a machine tool, and has a strong grasping force and a high grasping accuracy even in a high revolution range due to a recent tendency toward high-speed revolution. The present invention relates to a chuck having a function to be obtained.
従来の中実チャック構造は、ボディの半径方向内方部
位に相当するジュウの内方部分にプランジャと噛合する
噛合手段を備えるものであり、第１図乃至第４図の如き
である。さらに中空チャック構造は、ボディの軸線方向
後方部位で且つ半径方向内方部位に相当するジョウの後
方内方部分にプランジャと噛合する噛合手段を備えるも
のであり、例えば特開昭55−106707号公報記載のFig1乃
至Fig4図及び実開昭53−99081号のマイクロフィルム記
載の如きである。The conventional solid chuck structure is provided with a meshing means for meshing with the plunger at the inner portion of the juw corresponding to the radially inner portion of the body, as shown in FIGS. 1 to 4. Further, the hollow chuck structure is provided with a meshing means for meshing with the plunger at a rearward inner portion of the body corresponding to an axially rearward portion of the body and a radially innerward portion thereof, for example, JP-A-55-106707. It is as shown in FIGS. 1 to 4 and the microfilm described in Japanese Utility Model Publication No. 53-99081.
しかし、前者及び後者いずれの噛合手段においても、
ジョウ側の噛合部強度とプランジャ側の噛合部強度とに
は著しい差があり、この力学的な強度差を解消すること
は、構造的制限から困難であるとされていた。However, in any of the former and latter meshing means,
There is a remarkable difference between the jaw-side meshing portion strength and the plunger-side meshing portion strength, and it has been considered that it is difficult to eliminate this mechanical strength difference due to structural limitations.
しかも、この力学的な強度差は、把握力が増大するに
伴ってさらに拡大する傾向にあることから高回転域にお
いて特に問題となる課題であった。Moreover, since this mechanical strength difference tends to further increase as the grasping force increases, it has been a particularly problematic problem in a high rotation range.
本発明は、係る従来のチャックの欠点をみごとに解決
するものであり、噛合手段の構造を構造力学的側面から
究明することによって、特にプランジャ側の噛合部強度
を向上させ、且つプランジャとボディとを合理的な形状
の組合せとなし、歪の極めて少ない強力なプランジャ及
び剛性に影響されないボディを得ることに主眼がある。The present invention is to solve the drawbacks of the conventional chuck as described above. By elucidating the structure of the meshing means from the viewpoint of structural mechanical strength, the strength of the meshing portion particularly on the plunger side is improved, and the structure of the plunger and the body is improved. The main purpose is to obtain a strong plunger with extremely little distortion and a body that is not affected by rigidity by using a rational shape combination.
しかるに、本発明は、後述する如き特殊なボディの構
造及び特殊なジョウの構造ならびに特殊なプランジャの
構造になすと共に、特にジョウ及びプランジャの噛合手
段を力学的に合理性のある構造となさしめたものであ
り、その特徴とするところは、ボディ中心穴および放射
方向へ複数の案内溝を有するボディと、該ボディ中心穴
を軸線方向前方・後方へ摺動移動し、前記案内溝に対応
する複数のウェッジ溝を備えるひとつのプランジャと、
該プランジャの摺動移動に連動しボディの半径方向内方
・外方へ摺動移動する複数のジョウとからなるチャック
が、以下のように構成されている。すなわち、 （ア）前記プランジャは、各ウェッジ溝５が断面逆Ｔ字
形の空間に形成されるような対の顎部（Ｖ）を備えてい
ること、 （イ）前記ボディに設けた複数のジョウの各案内溝に
は、その溝底部位にスロット溝（11）が設けられ、該ス
ロット溝（11）の幅は、前記対の顎部（Ｖ）の夫々が曲
げ力の作用で変形しながら破損する際における破損し易
い破損部位よりも狭い幅に形成され、且つ該スロット溝
（11）がボディの半径方向外方寄りに適量の肉厚部
（Ｗ）を残して形成されていること、 （ウ）前記ジョウの後方に突出部（12）を備え、該突出
部がひとつの楔部材（50）と該楔部材に直交しこれより
も幅が狭い補強部材（60）とから形成されていること、 （エ）前記各ジョウの楔部材（50）の夫々が、プランジ
ャに設けた複数のウェッジ溝（５）のいずれかと噛合す
る構造になされていること、 （オ）前記補強部材（60）が、スロット溝（11）に収容
される部分を備える形状になされていること、及び、 （カ）前記破損部位の外周面（Ｇ）が、曲げ力の作用に
よって変形するに際して、スロット溝（11）の近傍のボ
ディ中心穴の内周面（Ｆ）で支え得る保持溝造になされ
ていることにある。However, the present invention provides a special body structure, a special jaw structure, and a special plunger structure, which will be described later, and particularly, the meshing means of the jaw and the plunger has a mechanically rational structure. The feature is that a body having a body center hole and a plurality of guide grooves in the radial direction, and a plurality of bodies corresponding to the guide grooves slidably moved forward and backward in the axial direction of the body center hole. One plunger with a wedge groove of
A chuck composed of a plurality of jaws that slide inward and outward in the radial direction of the body in conjunction with the sliding movement of the plunger is configured as follows. That is, (a) the plunger is provided with a pair of jaws (V) such that each wedge groove 5 is formed in a space having an inverted T-shaped cross section, and (b) a plurality of jaws provided on the body. Each of the guide grooves is provided with a slot groove (11) at the groove bottom portion, and the width of the slot groove (11) is changed by the bending force of each of the jaw portions (V) of the pair. The slot groove (11) is formed to have a width narrower than that of the breakable portion when it is broken, and the slot groove (11) is formed on the outer side in the radial direction of the body, leaving an appropriate thickness portion (W). (C) A protrusion (12) is provided at the rear of the jaw, and the protrusion is formed of one wedge member (50) and a reinforcing member (60) orthogonal to the wedge member and narrower in width than the wedge member (50). (D) Each of the wedge members (50) of each of the jaws has a plurality of webs provided on the plunger. (E) The reinforcing member (60) has a shape including a portion to be accommodated in the slot groove (11), and ) The outer peripheral surface (G) of the damaged portion has a holding groove structure that can be supported by the inner peripheral surface (F) of the center hole of the body near the slot groove (11) when deformed by the action of bending force. It is in.
第７図と第８図を用いてその作用を説明すると、プラ
ンジャ４の軸線方向作用力で被加工物を把握したときに
発生するジョウ２の突出部12における負荷の分力は、面
圧負荷分力と曲げ負荷分力とに分けられ、一方の面圧負
荷をもっぱらにひとつの楔部材50が荷担するものとな
し、他方の曲げ負荷をもっぱらに補強部材60が荷担する
ものとなすのである。The operation will be described with reference to FIGS. 7 and 8. The component force of the load on the protruding portion 12 of the jaw 2 generated when the workpiece is grasped by the acting force of the plunger 4 in the axial direction is the surface pressure load. It is divided into a component force and a bending load component, and one surface pressure load is exclusively carried by one wedge member 50, and the other bending load is exclusively carried by the reinforcing member 60. .
係るジョウ２の突出部12の形状となし、加えて前記負
荷分力の分力荷担構造を用いることによって、プランジ
ャ４の逆Ｔ字形ウェッジ溝を形どる張り出し部材がはじ
めて片振り荷重のみを荷担すればよいものとなるのであ
る（従来形状のジョウは、両振り荷重を荷担しなければ
ならない欠点があった）。By adopting the shape of the protrusion 12 of the jaw 2 and additionally using the component load bearing structure of the load component, the overhanging member forming the inverted T-shaped wedge groove of the plunger 4 is only required to bear the one-sided load. It would be good (the conventional shape of the jaw had the drawback of having to bear both swing loads).
本発明に係るチャックの一例を第５図乃至第９図を用
いて詳述する。One example of the chuck according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
第５図は三つ爪チャックの縦断面図、第６図はそのボ
ディ１を斜め方向から見た拡大部分図、第７図はマスタ
ージョウの２の斜視図、第８図は第５図のＹ−Ｙ′線切
断拡大図、第９図はプランジャ４の斜視図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the three-jaw chuck, FIG. 6 is an enlarged partial view of the body 1 when viewed obliquely, FIG. 7 is a perspective view of the master jaw 2, and FIG. FIG. 9 is a perspective view of the plunger 4, with an enlarged view taken along the line YY '.
第６図に示す如く、ボディ１には矢印Ｚ方向の内方か
ら半径方向の外方へ向けてマスタージョウ２を嵌装する
ための案内溝10が３方向等分（１方向のみ図示する）に
設けられているほか、案内溝10の溝底には該溝幅よりも
狭く且つ半径方向外方寄りに適量の肉厚部Ｗを残す一定
長さＫで幅Ａのスロット溝11が設けられており、該スロ
ット溝11には第７図に示すマスタージョウ２の突出部12
を構成する補強部材60の一部が収納されるようになされ
ている。As shown in FIG. 6, the body 1 is provided with guide grooves 10 for fitting the master jaw 2 from the inner side in the arrow Z direction to the outer side in the radial direction, which is equally divided into three directions (only one direction is shown). In addition to the above, the slot bottom of the guide groove 10 is provided with a slot groove 11 having a constant length K and a width A, which is narrower than the groove width and leaves an appropriate amount of the thick portion W outward in the radial direction. The slot groove 11 has a protrusion 12 of the master jaw 2 shown in FIG.
A part of the reinforcing member 60 constituting the above is accommodated.
この際、該スロット溝幅Ａは、第８、９図示のように
プランジャ４のウェッジ溝の外周方向空間5aの幅Ｂと近
似的に等しくなすことが望ましい。他方前記外周面Ｇと
前記内周面Ｆとの間隙は、プランジャ４が軸線方向に摺
動可能な範囲で最小に設定しチャックの把握精度を保持
するものである。At this time, it is desirable that the slot groove width A be approximately equal to the width B of the outer peripheral direction space 5a of the wedge groove of the plunger 4 as shown in the eighth and ninth drawings. On the other hand, the gap between the outer peripheral surface G and the inner peripheral surface F is set to a minimum in the range in which the plunger 4 can slide in the axial direction to maintain the gripping accuracy of the chuck.
以上のチャック構造において、第７図に示す如くマス
タージョウ２には、その後方内方寄りに突出部であると
ころの逆Ｔ字形の突出部12が設けてある。該突出部12
は、第９図に示すプランジャ４のウェッジ溝５と噛合す
るときに楔作用を発生する楔部材50と、該楔部材部材に
直交しこれを力学的に補強する補強部材60とから形成さ
れている。さらに切断端面形状Ｔ字形に形成されてい
て、楔部材50はもっぱらに噛合時の面圧負荷を荷担し、
補強部材60はもっぱらに噛合時の曲げ負荷を荷担する。
前記ウェッジ溝5dは逆Ｔ字形の空間をなし、この空間
は、プランジャの半径方向に伸びプランジャの外周面に
開口する半径方向空間5aと、この空間5aと直交する横方
向空間5bからなり、前記半径方向空間5a内を補強部材60
が伸び、前記横方向空間5b内に楔部材50が収納されてい
る。In the above chuck structure, as shown in FIG. 7, the master jaw 2 is provided with an inverted T-shaped protruding portion 12 which is a protruding portion inwardly and rearward thereof. The protrusion 12
Is formed of a wedge member 50 that generates a wedge action when meshing with the wedge groove 5 of the plunger 4 shown in FIG. 9, and a reinforcing member 60 that is orthogonal to the wedge member member and mechanically reinforces the wedge member. There is. Further, the cut end surface is formed in a T shape, and the wedge member 50 exclusively bears the surface pressure load at the time of meshing,
The reinforcing member 60 exclusively bears a bending load at the time of meshing.
The wedge groove 5d forms an inverted T-shaped space, which is composed of a radial space 5a extending in the radial direction of the plunger and opening to the outer peripheral surface of the plunger, and a lateral space 5b orthogonal to the space 5a. Reinforcing member 60 in the radial space 5a
And the wedge member 50 is housed in the lateral space 5b.
しかるに、要求される補強部材60の形状は、噛合時に
おける曲げ負荷に有効なるようにその断面係数Ｚが大な
るものであること、即ち力学的計算式で説明すれば、幅
をＣとし、突出部12のジョウの長手方向の丈長をＬとし
たとき、Ｚ＝CL2/6（Ｃ、Ｌは第７図示）におけるＬを
最大限に大きくすることである。However, the required shape of the reinforcing member 60 is such that its section modulus Z is large so as to be effective for the bending load at the time of meshing. when the tall longitudinal jaw parts 12 and the L, Z = CL 2/6 (C, L seventh shown) is to increase maximize L in.
また、マスタージョウ２における突出部12の丈長Ｌ
（楔部材50の厚さに補強部材の高さを加えた長さ）の最
大長さは、マスタージョウ２の長さｌの半分程度にされ
る。Also, the length L of the protrusion 12 of the master jaw 2
The maximum length of (the length of the wedge member 50 plus the height of the reinforcing member) is about half the length l of the master jaw 2.
本実施例に用いるチャックでは、ボディ１の半径方向
内方寄りに形成したスロット溝11に収容される部分を備
える形状の補強部材60となすことにより、前述した寸法
Ｌを極めて大きくできる工夫をなしたものである。前記
突出部12の補強部材60のジョーの長手方向の丈長Ｌが突
出部の突出方向に向かうに従って漸減する形状に形さ
れ、曲げモーメントに丈長Ｌがほぼ対応するようになっ
ている。しかしながら、補強部材60の外方端面の形状を
第７図の如き直線とせずに、加工が困難であることを別
にすれば、力学的に合理性のある曲げモーメント線図曲
線に類似させるとよい。In the chuck used in the present embodiment, the reinforcing member 60 having a shape to be accommodated in the slot groove 11 formed inwardly in the radial direction of the body 1 is formed so that the dimension L described above can be extremely increased. It was done. The length L of the reinforcing member 60 of the protrusion 12 in the longitudinal direction of the jaw is gradually reduced in the protruding direction of the protrusion, and the length L substantially corresponds to the bending moment. However, the shape of the outer end surface of the reinforcing member 60 is not made to be a straight line as shown in FIG. 7, but is similar to a bending moment diagram curve which is mechanically rational except that processing is difficult. .
これに対し、特開昭55−106707合公報記載の発明に係
る楔かぎ片10の形状は、楔面10aとうね状***10bとをも
つ断面凸状に形成されたものであり、楔かぎ片10の半径
方向厚さを大きくすることで前述の曲げ負荷を荷担する
ものである。しかるに、曲げ負荷を荷担するに最も有効
なうね状***10bの***量が激減することから、強力な
把握力は得られないものとなるのである。On the other hand, the wedge hook piece 10 according to the invention described in JP-A-55-106707 is formed in a convex cross section having a wedge surface 10a and a ridge-shaped ridge 10b. By increasing the radial thickness of 10, it bears the above-mentioned bending load. However, since the amount of ridge 10b most effective for carrying the bending load is drastically reduced, a strong grasping force cannot be obtained.
従って、本実施例に関する第７図示のマスタージョウ
と比べたとき、その曲げ負荷は断然に小さなものとなる
のである。Therefore, when compared with the master jaw shown in FIG. 7 relating to the present embodiment, the bending load is much smaller.
把握力を従来にない、より強力なチャックとなすため
のもうひとつの工夫について、プランジャの構造を基に
し説明する。Another device for making a stronger chuck, which has no gripping force, will be explained based on the structure of the plunger.
先ず、従来のチャックにおけるプランジャ構造につい
て第１図乃至第４図を用い、詳しく説明する。First, the plunger structure in the conventional chuck will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.
第１図は三つ爪チャックの上部縦断面図であって、第
13図に示す如くボディ１′の半径方向に３等分の放射線
状案内溝10′を設け、該案内溝10′に第２図示のマスタ
ージョウ２′が摺動自在に嵌挿される。そして、マスタ
ージョウ２′の前方（ボディ１′の前方Ｒ側及びＳ側）
にはトップジョウ３′が図示しないボルトで固着され、
またボディ１′中心の穴にはプランジャ４′が軸線方向
の摺動を自在になし嵌挿されている。FIG. 1 is an upper longitudinal sectional view of a three-jaw chuck, and FIG.
As shown in FIG. 13, a radial guide groove 10 'is divided into three equal parts in the radial direction of the body 1', and a master jaw 2'shown in the second part is slidably fitted in the guide groove 10 '. The front of the master jaw 2 '(the front R side and the S side of the body 1')
The top jaw 3 'is fixed to the
A plunger 4 'is inserted into a hole at the center of the body 1' so as to freely slide in the axial direction.
しかして、プランジャ４′の外周にも第３図に示す如
き３方向等分（１方向のみ図示する）にウェッジ溝５′
が設けてあり、マスタージョウ２′の内方に設けられて
いる突出部２′ａと噛合する。該噛合状態の詳細が第１
図のＸ−Ｘ′線切断拡大図である第４図に示されてい
る。Thus, the wedge groove 5 'is also formed on the outer periphery of the plunger 4' in three equal parts (only one direction is shown) as shown in FIG.
Is provided and meshes with a protrusion 2'a provided inside the master jaw 2 '. Details of the meshing state are first
It is shown in FIG. 4, which is an enlarged view taken along line XX ′ of the drawing.
係るジョウの内方部分に噛合手段を備えた構造のチャ
ックは、以下の作用的欠陥を持っている。The chuck having the structure in which the inner portion of the jaw is provided with the meshing means has the following operational defects.
今トップジョウ３′で図示しない被加工物の外径を把
握するための作動を行うと、マスタージョウ２′の突出
部２′ａには、矢印Ｐなる力が半径方向の外方へ向けて
作用し、この力Ｐが顎部４′ｂへ負荷され、該負荷の作
用によりプランジャ４′の逆Ｔ字形ウェッジ溝４′ａを
形どる張り出し部材には、ボディ１′の穴との接触が離
合する部分Ｑを基点として曲げモーメントＭが矢印方向
に作用する。しかして更に作用力Ｐが増大すると該部分
は弾性変形に伴う応力の集中を受けジグザグ線６の如き
破損が進行する。当然ながら、曲げ力の作用で変形しな
がら破損する際における破損し易い破損部位は離合する
部分Ｑを基点にしないときは、Ｔ字形ウェッジ溝４′ａ
の最も脆弱な切欠き部位から45度方向へ向けジグザク線
６の破損が進行する。Now, when the top jaw 3'performs an operation for grasping the outer diameter of the workpiece (not shown), a force indicated by an arrow P is applied to the protruding portion 2'a of the master jaw 2'to the outer side in the radial direction. This force P acts on the jaw 4′b, and the action of the load causes the overhanging member forming the inverted T-shaped wedge groove 4′a of the plunger 4 ′ to come into contact with the hole of the body 1 ′. A bending moment M acts in the direction of the arrow with the separating portion Q as a base point. However, when the acting force P further increases, the portion is subjected to stress concentration due to elastic deformation, and damage such as the zigzag line 6 progresses. As a matter of course, the T-shaped wedge groove 4'a is used when the breakable portion that is easily broken when deformed by the action of the bending force is not based on the separating portion Q.
The damage of the zigzag line 6 progresses in the direction of 45 degrees from the most fragile notch part.
他方トップジョウ３′で図示しない被加工物の内径を
把握するための作動を行うと、マスタージョウ２′の突
出部２′ａには、矢印Ｐに反対する方向の力が半径方向
内方へ作用し、この力の作用により前記の張り出し部材
には、曲げモーメントＭが矢印方向に反対する方向へ作
用する。On the other hand, when an operation for grasping the inner diameter of the workpiece (not shown) is performed by the top jaw 3 ', a force in the direction opposite to the arrow P is radially inwardly exerted on the protrusion 2'a of the master jaw 2'. The bending moment M acts in the direction opposite to the arrow direction on the projecting member by the action of this force.
即ち、顎部４′ｂには矢印Ｐ方向の力及び矢印Ｐに反
対する方向の力が共に負荷されるのである。別言すれ
ば、力Ｐの負荷に対してウェッジ溝４′ａを形どる張り
出し部材は常に両振り荷重を荷担しなければならない欠
点がある。That is, both the force in the arrow P direction and the force in the direction opposite to the arrow P are applied to the jaw 4'b. In other words, the overhanging member forming the wedge groove 4'a with respect to the load of the force P must always bear the swing load.
係る顎部４′ｂへの力の負荷は、上記例における内方
部分に噛合手段を備えたジョウの構造のみならず、後方
内方部分に噛合手段を備えたジョウの構造（例えば特開
昭55−106707号公報のFig1乃至Fig2及び実開昭53−9908
1号のマイクロフィルム）においても、全く同様であ
る。The force applied to the jaw 4'b is not limited to the structure of the jaw having the meshing means in the inner part in the above example, but also the structure of the jaw having the meshing means in the rear inner part (for example, FIG. 1 and FIG. 2 of JP-A-55-106707 and
The same applies to the first microfilm).
叙上の従来チャック構造に対し本実施例のものは、第
８図示の如く、プランジャ４の顎部外周面Ｇをボディ１
の穴の内周面Ｆで支える構造となし、前記曲げモーメン
トＭの作用を阻止する工夫によって前記ジグザグ線６に
よる破損を完全に防止するものである。In contrast to the conventional chuck structure described above, in the present embodiment, the jaw outer peripheral surface G of the plunger 4 is connected to the body 1 as shown in FIG.
The structure is supported by the inner peripheral surface F of the hole, and the damage due to the zigzag line 6 is completely prevented by devising the action of the bending moment M.
本実施例は以上の如き構造のチャックを用い、図示し
ないシリンダの作動によってプランジャ４をボディの軸
線方向前方・後方へ摺動移動させる。この摺動移動に伴
うプランジャ４の軸線方向作用力で各トップジョウ３を
同時に作動させ被加工物の外径を把握すると、夫々のマ
スタージョウ２の突出部12には半径方向の内方へ向けて
負荷が発生する。しかして該負荷は、突出部12の楔部材
50を押圧破損する作用分力（面圧負荷分力）と、突出部
12の補強部材60を曲げ破損する作用分力（曲げ負荷分
力）とに分かれて荷担される。In this embodiment, the chuck having the above structure is used, and the plunger 4 is slid forward and backward in the axial direction of the body by the operation of a cylinder (not shown). When the top jaws 3 are simultaneously actuated by the axial acting force of the plunger 4 associated with this sliding movement and the outer diameter of the workpiece is grasped, the protrusions 12 of the respective master jaws 2 are directed radially inward. Load is generated. However, the load is the wedge member of the protrusion 12.
Acting force component (face pressure load component force) that presses and damages 50, and protrusion
The twelve reinforcing members 60 are divided into an operating component force (bending load component force) that causes bending damage and are carried.
なお、この把握と反対に、被加工物の内径を把握する
ときは、前記突出部12の半径方向の外方へ向けての負荷
が発生し、前記外径把握と異なる逆方向への面圧負荷分
力と曲げ負荷分力とに分かれて荷担される。Contrary to this grasping, when grasping the inner diameter of the work piece, a load is generated outward in the radial direction of the protruding portion 12, and the surface pressure in the opposite direction different from that of grasping the outer diameter is generated. The load is divided into a load component and a bending load component.
よって、前記楔部材50は、外径把握と内径把握とで荷
担方向が異なる両振り荷重による分力荷担機能になされ
ている。Therefore, the wedge member 50 has a component force bearing function by the swing load in which the bearing directions are different for grasping the outer diameter and grasping the inner diameter.
次にプランジャ４側における力学的な強度を検討して
みると、該プランジャ４は前述の面圧負荷分力の反力を
ウェッジ溝５を形どる張り出し部材における顎部Ｖの横
方向空間5bを画する面をなす顎面Ｔで受け止める構造に
なされていることからこの面圧負荷分の反力に充分耐え
得る寸法の形状になされている。しかし、さらに被加工
物の把握力を増大させ荷担する負荷を増加させると前記
張り出し部材は、第４図に示す如き矢印Ｐ方向の曲げモ
ーメントＭを受け半径方向外方への弾性変形により曲げ
が発生する。係る場合には、顎部Ｖの外周面Ｇをスロッ
ト溝11近傍の内周面Ｆで支えることから、顎部Ｖの曲げ
応力は増加せず圧縮応力として荷担され第４図のジグザ
グ線６の如き破損が進行することは全くなくなるのであ
る。しかるに、このように顎部Ｖの外周面Ｇを支える面
は、プランジャ４の移動範囲全域で形成される構造にな
されることが望ましいのは勿論のことである。Next, considering the mechanical strength on the side of the plunger 4, the plunger 4 detects the reaction force of the above-mentioned surface pressure load component in the lateral space 5b of the jaw V in the projecting member forming the wedge groove 5. Since it is structured so as to be received by the jaw surface T forming the surface to be defined, it has a size sufficient to withstand the reaction force of this surface pressure load. However, when the grasping force of the work piece is further increased and the load to be loaded is increased, the overhanging member is bent by the elastic moment outward in the radial direction as a bending moment M in the direction of arrow P as shown in FIG. appear. In such a case, since the outer peripheral surface G of the jaw V is supported by the inner peripheral surface F in the vicinity of the slot groove 11, the bending stress of the jaw V does not increase and is carried as a compressive stress, and the zigzag line 6 of FIG. Such damage never progresses. However, it goes without saying that it is desirable that the surface supporting the outer peripheral surface G of the jaw V has a structure formed in the entire movement range of the plunger 4.
他方、トップジョウ３で被加工物の内径を把握する
と、突出部12の楔部材50には半径方向の外方へ向けての
負荷が発生する。しかして前述の説明から明らかなとお
り、プランジャ４の前記顎部Ｖへの面圧負荷分力は、全
く負荷されないことから係る分力荷担の必要がない。即
ち前記張り出し部材は、従来の両振り荷重と全く異なる
片振り荷重による分力荷担機構となるものである。On the other hand, when the top jaw 3 grasps the inner diameter of the workpiece, the wedge member 50 of the protruding portion 12 is radially outwardly loaded. However, as is clear from the above description, since the surface pressure load component force of the plunger 4 on the jaw V is not applied at all, it is not necessary to bear the component force load. That is, the projecting member serves as a component load bearing mechanism by a unilateral swing load which is completely different from the conventional double swing load.
他の実施例を説明するに、プランジャ４の顎部Ｖの外
周面Ｇは、第９図に示す如くウェッジ溝５の端縁部まで
円弧に形成されスロット溝11近傍の内周面Ｆと充分に接
触する面積大になされるものが望ましい。若し前記マス
タージョウ２との噛合関係からこの円弧の一部である顎
部の互いに対向する外周前方隅端面を切削する場合で
も、第10図に示す如くウェッジ溝の半径方向空間5aの幅
を含む切削幅Ｈは、マスタージョウ２の楔部材50の幅Ｄ
よりも小さくするのが好ましく、Ｈ＜Ｄであれば前記円
弧の例と同様な作用効果が得られるものとなる。To explain another embodiment, the outer peripheral surface G of the jaw V of the plunger 4 is formed in an arc up to the end edge of the wedge groove 5 as shown in FIG. It is desirable that the contact area be large. Even if the outer peripheral front corner end faces of the jaws, which are part of this arc, are cut from the meshing relationship with the master jaw 2, the width of the radial space 5a of the wedge groove is set as shown in FIG. The included cutting width H is the width D of the wedge member 50 of the master jaw 2.
It is preferable to make it smaller than that. If H <D, the same effect as that of the above-mentioned arc example can be obtained.
また、プランジャのウェッジ溝形状は、第８図示例の
如き単なる逆Ｔ字形をなすもののほかに、第11図に示す
形状の如くウェッジ溝の横方向空間5bの横方向両端部に
ヌスミ空間Ｎを形成し、集中応力の分散を図り顎部Ｖの
横方向空5bを画する面をなす顎面Ｔへ作用する力による
局部破損を防止するとか、また第12図に示す形状の如く
前記顎面Ｔをウェッジ溝５の中心線に向け厚さが漸減す
る直線或いは曲線からなる屋根形の傾斜面に形成し、負
荷である曲げモーメントＭに対応した合理的な形状にな
すとかして、より一層の強度的な安全度を高めるように
なすことができる。Further, the wedge groove shape of the plunger is not only the inverted T-shape as shown in the eighth illustrated example, but also a wedge space N is provided at both lateral ends of the lateral space 5b of the wedge groove as shown in FIG. To prevent localized damage due to a force acting on the jaw surface T forming the surface defining the lateral sky 5b of the jaw V by forming the concentrated stress, or by the shape shown in FIG. By forming T on a roof-shaped inclined surface composed of a straight line or a curve whose thickness gradually decreases toward the center line of the wedge groove 5 and forming a rational shape corresponding to the bending moment M which is a load, It can be made to increase the degree of safety in terms of strength.
本発明は、叙上のような構成になされていることか
ら、プランジャにおいては、力学的に弱いウェッジ溝を
形どる張り出し部材をボディの剛性を活用して補強する
ようにして解決し、従来にない強力な且つ把握精度の良
好なものが得られるのであり、ボディにおいては、半径
方向の外方寄りに適量な肉厚部を残すスロット溝を形成
する工夫により何等剛性に影響されないものとなるので
ある。さらにこれらを力学的に合理性のある組合せに構
成することにより得られたチャック構造は、従来のもの
に比べ力学的な強度の均衡が図られており、大幅に剛性
が向上し、強力な超把握力が得られ、把握精度の飛躍的
な向上が図られるものとなるのである。Since the present invention is configured as described above, in the plunger, the problem is solved by utilizing the rigidity of the body to reinforce the overhanging member that forms the wedge groove that is mechanically weak. Since it is possible to obtain a strong and good grasping accuracy, the rigidity of the body will not be affected by devising a slot groove that leaves an appropriate amount of thickened portion on the outer side in the radial direction. is there. Furthermore, the chuck structure obtained by constructing these in a mechanically rational combination has a balance of mechanical strength compared to the conventional one, resulting in significantly improved rigidity and a strong superstructure. Grasping power can be obtained, and the accuracy of grasping can be dramatically improved.
さらにボディのスロット溝にジョウの補強部材が収容
できる構造は、チャックのボディ厚さを極めて薄くする
ことができるほか、プランジャの軸線方向移動量を大き
くできることから、半径方向へのジョウ移動量が大きく
なる著効を奏するのである。そしてジョウの突出部形状
を工夫したことによって得られた把握力の向上は、特に
切削速度のスピードアップと、このスピードアップに伴
なう精度の低下防止に著効がある。しかも軽量化された
ジョウの突出部は、高回転域における慣性力の減少にも
優れた性能を発揮する著効を奏するものである。In addition, the structure in which the jaw reinforcing member can be accommodated in the slot groove of the body makes it possible to make the chuck body thickness extremely thin, and also to increase the axial movement amount of the plunger, resulting in a large jaw movement amount in the radial direction. It has a remarkable effect. The improvement of the grasping force obtained by devising the shape of the protruding portion of the jaw is particularly effective in increasing the cutting speed and preventing the reduction in accuracy due to this speedup. Moreover, the weight-reduced jaw protrusion has a remarkable effect of exhibiting excellent performance in reducing the inertial force in the high rotation range.
第１〜第４図は従来の構造を示すもので、第１図はチャ
ックの上部縦断面図、第２図はマスタージョウの斜視
図、第３図はプランジャの部分斜視図、第４図は第１図
のＸ−Ｘ′線切断拡大図、第５図〜第12図は具体的な実
施例を示すもので、第５図はチャックの縦断面図、第６
図はボディの部分斜視図、第７図はマスタージョウの斜
視図、第８図は第５図のＹ−Ｙ′線切断端面拡大図、第
９図及び第10図はプランジャの部分斜視図、第11図及び
第12図はプランジャのウェッジ溝形状の他の例、第13図
は従来構造を示すボディの部分斜視図である。 １……ボディ ２……マスタージョウ ３……トップジョウ ４……プランジャ ５（４′ａ）……ウェッジ溝 Ｖ（４′ｂ）……顎部 12……突出部 10……案内溝 11……スロット溝 50……楔部材 60……補強部材1 to 4 show a conventional structure. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of an upper portion of a chuck, FIG. 2 is a perspective view of a master jaw, FIG. 3 is a partial perspective view of a plunger, and FIG. FIG. 5 shows a specific embodiment, and FIG. 5 shows a longitudinal sectional view of the chuck.
FIG. 7 is a partial perspective view of a body, FIG. 7 is a perspective view of a master jaw, FIG. 8 is an enlarged view of an end face taken along line YY ′ of FIG. 5, and FIGS. 9 and 10 are partial perspective views of a plunger. 11 and 12 are other examples of the wedge groove shape of the plunger, and FIG. 13 is a partial perspective view of the body showing the conventional structure. 1 …… Body 2 …… Master jaw 3 …… Top jaw 4 …… Plunger 5 (4′a) …… Wedge groove V (4′b) …… Jaw 12 …… Projection 10 …… Guide groove 11… … Slot groove 50 …… Wedge member 60 …… Reinforcement member
Claims (7)
溝を有するボディと、該ボディ中心穴を軸線方向前方・
後方へ摺動移動し、前記案内溝に対応する複数のウェッ
ジ溝を備えるひとつのプランジャと、該プランジャの摺
動移動に連動しボディの半径方向内方・外方へ摺動移動
する複数のジョウとからなるチャックが、次のように構
成されているチャック装置 （ア）前記プランジャは、各ウェッジ溝５が断面逆Ｔ字
形の空間に形成されるような対の顎部（Ｖ）を備えてい
ること、 （イ）前記ボディに設けた複数のジョウの各案内溝に
は、その溝底部位にスロット溝（11）が設けられ、該ス
ロット溝（11）の幅は、前記対の顎部（Ｖ）の夫々が曲
げ力の作用で変形しながら破損する際における破損し易
い破損部位よりも狭い幅に形成され、且つ該スロット溝
（11）がボディの半径方向外方寄りに適量の肉厚部
（Ｗ）を残して形成されていること、 （ウ）前記ジョウの後方に突出部（12）を備え、該突出
部がひとつの楔部材（50）と該楔部材に直交しこれより
も幅が狭い補強部材（60）とから形成されていること、 （エ）前記各ジョウの楔部材（50）の夫々が、プランジ
ャに設けた複数のウェッジ溝（５）のいずれかと噛合す
る構造になされていること、 （オ）前記補強部材（60）が、スロット溝（11）に収容
される部分を備える形状になされていること、及び、 （カ）前記破損部位の外周面（Ｇ）が、曲げ力の作用に
よって変形するに際して、スロット溝（11）の近傍のボ
ディ中心穴の内周面（Ｆ）で支え得る保持構造になされ
ていること。Claim: What is claimed is: 1. A body having a body center hole and a plurality of guide grooves in the radial direction;
One plunger that slides rearwardly and has a plurality of wedge grooves corresponding to the guide grooves, and a plurality of jaws that slide inward and outward in the radial direction of the body in conjunction with the sliding movement of the plungers. The chuck consisting of the following is configured as follows: (a) The plunger has a pair of jaws (V) such that each wedge groove 5 is formed in a space having an inverted T-shaped cross section. (A) Each of the guide grooves of the jaws provided on the body is provided with a slot groove (11) at the groove bottom portion, and the width of the slot groove (11) is equal to that of the pair of jaws. Each of (V) is formed to have a width narrower than a breakable portion which is easily broken when it is broken while being deformed by the action of bending force, and the slot groove (11) has an appropriate amount of meat on the outer side in the radial direction of the body. Be formed with the thick portion (W) left, (C) The jaw is provided with a protrusion (12) behind the jaw, and the protrusion is formed of one wedge member (50) and a reinforcing member (60) orthogonal to the wedge member and having a narrower width than that. (D) Each of the wedge members (50) of the jaws has a structure that engages with any one of a plurality of wedge grooves (5) provided in the plunger, (e) the reinforcing member (60), The slot groove (11) has a shape including a portion to be accommodated, and (f) the outer peripheral surface (G) of the damaged portion is deformed by the action of a bending force, A holding structure that can be supported by the inner peripheral surface (F) of the body center hole in the vicinity.
字形の空間は、プランジャの半径方向に伸びプランジャ
の外周面に開口する半径方向空間と、この半径方向空間
とほぼ直交する方向に伸びる横方向空間とからなり、こ
の横方向空間を画する半径方向外側の顎面が半径方向空
間の両側で互いに屋根形に傾斜している特許請求の範囲
第１項記載のチャック装置。2. An inverted T of the wedge groove (5) of the plunger.
The letter-shaped space is composed of a radial space that extends in the radial direction of the plunger and opens to the outer peripheral surface of the plunger, and a lateral space that extends in a direction substantially orthogonal to the radial space. The chuck device according to claim 1, wherein the outer jaw surfaces are inclined to each other in a roof shape on both sides of the radial space.
外周面（Ｇ）が、これと接触する内周面（Ｆ）で支えら
れ、このとき顎部（Ｖ）の受ける負荷が圧縮応力となる
特許請求の範囲第１項又は第２項記載のチャック装置。3. The outer peripheral surface (G) of the jaw (V) is supported by an inner peripheral surface (F) which is in contact with the chuck (V) when the chuck device is operated, and the load applied to the jaw (V) at this time is compressed. The chuck device according to claim 1 or 2, which becomes a stress.
ャのウェッジ溝（５）の半径方向空間（5b）の幅（Ｂ）
とほぼ等しい幅に形成されている特許請求の範囲第２項
又は第３項記載のチャック装置。4. The groove width (A) of the slot groove is the width (B) of the radial space (5b) of the wedge groove (5) of the plunger.
The chuck device according to claim 2 or 3, wherein the chuck device is formed to have a width substantially equal to.
周前方隅端面のカット幅Ｈとジョウの楔部材幅（Ｄ）と
が、Ｈ＜Ｄなる関係を有する特許請求の範囲第３項記載
のチャック装置。5. The cutting width H of the outer peripheral front corner end surfaces of the jaw portion of the plunger facing each other and the wedge member width (D) of the jaw have a relationship of H <D. Chuck device.
部に集中応力の分散を図るヌスミ空間Ｎが形成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項の
いずれかに記載のチャック装置。6. A wedge-shaped space N for dispersing concentrated stress is formed at both lateral ends of the lateral space of the wedge groove, as claimed in any one of claims 1 to 5. The chuck device according to claim 1.
長（Ｌ）が突出部の突出方向に向かうに従って漸減する
形状に形成されている特許請求の範囲第１項乃至第６項
のいずれかに記載のチャック装置。7. The protrusion according to claim 1, wherein the length (L) of the protrusion (12) in the longitudinal direction of the jaw is gradually reduced in the protrusion direction of the protrusion. The chuck device according to any one of 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1166012A JP2560114B2 (en) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | Chuck device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1166012A JP2560114B2 (en) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | Chuck device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP513780A Division JPS56102403A (en) | 1980-01-18 | 1980-01-18 | Chuck for holding work-piece |
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| JPH0271911A JPH0271911A (en) | 1990-03-12 |
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019021603A1 (en) | 2017-07-28 | 2019-01-31 | 株式会社北川鉄工所 | Chuck mechanism |
| WO2019107142A1 (en) | 2017-12-01 | 2019-06-06 | 株式会社北川鉄工所 | Chuck and method for manufacturing same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1886083A (en) | 1931-01-02 | 1932-11-01 | Union Mfg Co | Chuck |
| US2191371A (en) | 1939-03-14 | 1940-02-20 | Albert E Church | Wedge type chuck |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2704214A (en) * | 1950-08-04 | 1955-03-15 | Beausoleil Pierre Francois | Lathe chuck with independently paired jaws |
| JPS5641923Y2 (en) * | 1977-01-14 | 1981-10-01 | ||
| US4155564A (en) * | 1977-10-06 | 1979-05-22 | Erickson Tool Company | Rotatable chuck mechanism |
| DE2903904C3 (en) * | 1979-02-02 | 1986-07-10 | Paul Forkardt GmbH & Co KG, 4000 Düsseldorf | Power operated jaw chuck |
| JPS56102403A (en) * | 1980-01-18 | 1981-08-15 | Kitagawa Tekkosho:Kk | Chuck for holding work-piece |
| JPS6344484A (en) * | 1986-08-05 | 1988-02-25 | バブコツク日立株式会社 | Recovery device for coal-water slurry waste liquor |
| GB2214861A (en) * | 1988-02-06 | 1989-09-13 | Roto Rake Manufacturing Ltd | Routing bit |
-
1989
- 1989-06-27 JP JP1166012A patent/JP2560114B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1886083A (en) | 1931-01-02 | 1932-11-01 | Union Mfg Co | Chuck |
| US2191371A (en) | 1939-03-14 | 1940-02-20 | Albert E Church | Wedge type chuck |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019021603A1 (en) | 2017-07-28 | 2019-01-31 | 株式会社北川鉄工所 | Chuck mechanism |
| WO2019107142A1 (en) | 2017-12-01 | 2019-06-06 | 株式会社北川鉄工所 | Chuck and method for manufacturing same |
| US11141798B2 (en) | 2017-12-01 | 2021-10-12 | Kitagawa Iron Works Co., Ltd. | Chuck and method for manufacturing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0271911A (en) | 1990-03-12 |
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