JP3233226U - アダプタとワークとの芯合わせ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークとアダプタとを簡単に芯合わせできるアダプタとワークとの芯合わせ装置を提供する。【解決手段】カムロッド３９が下降されると、カムロッド及びコレット４７の上部カム面４１、４８のカム作用によりコレットの上部側が広げられる。また、上部カム面の係合を介してコレットも下降される。コレットの下降により、下部カム面３６、４９が圧接されて、それらの下部カム面のカム作用によりコレットの下部側が広げられる。その結果、コレットがアダプタ１２及びワーク１１の内周面に圧接されて、ワークとアダプタとが相互に芯出しされる。この状態でネジ２１を緊締させれば、ワークとアダプタとは芯出し状態で固定される。【選択図】図２

Description

本考案は、歯車ワークなどのワークとアダプタとの芯合わせを行うためのアダプタとワークとの芯合わせ装置に関するものである。

ワークを工作機械によって機械加工する場合、そのワークが外形各筒状などのクランプに適さない形状である場合には、機械加工に困難をともなうことが多い。このため、ワークをクランプしやすいように、ワークにクランプ用のアダプタを装着することが一般に行われている（例えば、特許文献１）。

特開２０１０−１２５５３７号公報

ワークにアダプタを装着する場合、ワークが例えば歯車ワークでは、そのワークが一軸線を中心に回転されるものであるため、ワークとアダプタとの芯合わせが正確に行われていないと、ワークの高精度加工が困難になる。

上記の目的を達成するために、本考案においては、アダプタを保持する保持手段と、カム作用により、前記アダプタに対してワークを芯合わせする芯合わせ手段とを備えたことを特徴とする。

以上の構成によれば、アダプタを保持した状態で、カム作用によって作動される芯合わせ手段によって、ワークがアダプタに対して芯合わせされる。従って、工作機械においてクランプに適さない形状のワークをクランプのためのアダプタに対して簡単に芯出し状態で装着できる。

本考案によれば、ワークの形状に関わらず、ワークに対してアダプタを簡単に芯出し状態で装着できる効果がある。

ワーク及びアダプタの斜視図。 第１実施形態の芯合わせ装置において芯合わせ状態を示す断面図。 図２の芯合わせ装置のコレットの斜視図。 図２の芯合わせ装置において図２とは異なるワーク及びアダプタの芯合わせ状態を示す断面図。 第２実施形態の芯合わせ装置において芯合わせ状態を示す断面図。 第２実施形態のコレットを示す斜視図。

[第１実施形態]
以下、本考案を具体化した実施形態のうち第１実施形態を説明する。
（ワーク及びアダプタ）
はじめに、本実施形態の芯合わせ装置によって芯合わせされるワーク１１とアダプタ１２とについて説明する。ワーク１１は、加工機（図示しない）によってスカイビング加工などが施される。アダプタ１２はワーク加工の際に加工機の加工治具にクランプされたり、ローディングの際にグリッパ（図示しない）にクランプされたりする。

図１及び図２に示すように、ワーク１１は、全体として筒状をなすが、外形が四角筒形状に形成されるとともに、内周面が円形である。その内周面にはスカイビング加工によって内歯が歯切りされる被加工部１３が形成されている。被加工部１３の下側には低いフランジ１４が形成されるとともに、そのフランジ１４の下側には円形部１５が形成されている。ワーク１１の４箇所にはネジ挿通孔２０が貫設されている。アダプタ１２は円筒状をなすとともに、その軸線部には中心孔１６が貫設されている。アダプタ１２の一端面である上面はワーク１１の設置面１７になっている。その設置面１７には複数のネジ孔１８が形成されている。アダプタ１２の外周にはフランジ１９が形成されている。このフランジ１９は、グリッパによってクランプされる部分である。また、フランジ１９の下部側におけるアダプタ１２の胴部が加工機の加工治具によってクランプされる部分である。アダプタ１２の設置面１７にワーク１１が設置された状態で、ワーク１１のネジ挿通孔２０を挿通されたネジ２１がネジ孔１８に螺合されることにより、アダプタ１２とワーク１１とが芯合わせ状態で相互固定される。

（第１実施形態の構成）
そこで、以下に、本実施形態の芯合わせ装置３１の構成について説明する。
図２に示すように、芯合わせ装置３１のフレーム３２には円筒状のガイド部材３３が固定されている。このガイド部材３３には同じく円筒状の支持部材３４が外嵌固定されている。この支持部材３４の上端が保持手段としての支持面３５になっており、この支持面３５においてアダプタ１２を設置可能である。ガイド部材３３の先端外周には傾斜状態の下部カム面３６が形成されている。ガイド部材３３の上端面には円筒状の保護部材３７が載置されている。

ガイド部材３３の中心軸線上のガイド孔３８には保持手段及び芯合わせ手段としてのカムロッド３９が軸線に沿う上下方向に移動可能に支持されており、その上端には大径部４０が形成されている。大径部４０の外周面には傾斜状態の上部カム面４１が形成されている。上部カム面４１は下部カム面３６と同一軸線上に位置している。カムロッド３９はエアシリンダなどのアクチュエータ４２によって軸線方向に往復移動される。

下部カム面３６の下側において、ガイド部材３３の外周にはスリーブ４５が昇降可能に外嵌されている。このスリーブ４５はスプリング４６によって上方に付勢されている。
図２及び図３に示すように、スリーブ４５と上部カム面４１との間には円筒状の保持手段及び芯合わせ手段としてのコレット４７が配置されている。このコレット４７の内周面の上下位置には前記上部カム面４１及び下部カム面３６とそれぞれ対応するとともに、同一軸線上に位置する上部カム面４８及び下部カム面４９がそれぞれ形成されている。コレット４７の外周面は上部カム面４８及び下部カム面４９と同一軸線上に位置する。コレット４７の上下位置にはそれぞれ複数のスリット５０が形成されていて、コレット４７が自身の弾性に抗して拡径されるようになっている。

（第１実施形態の作用）
次に、本実施形態の芯合わせ装置３１の作用を説明する。
ワーク１１とアダプタ１２との芯合わせに際しては、はじめに、アクチュエータ４２により、カムロッド３９が上昇位置に配置される。この状態においては、カムロッド３９及びコレット４７の下部カム面３６,４９の係合に介して、しかも、スプリング４６のバネ力も作用して、コレット４７も上昇位置に配置される。この状態において、アダプタ１２が支持部材３４の支持面３５上に載置される。そして、この状態で、アダプタ１２の中心孔１６内にコレット４７が挿通される。また、アダプタ１２の上面にワーク１１が載置されて、ネジ２１がワーク１１のネジ挿通孔２０を挿通されて、アダプタ１２のネジ孔１８内に螺合される。ただし、この場合は、ネジ２１は緊締されることなく、アダプタ１２に対してワーク１１が移動できる程度の締め付け度合いである。

この状態で、アクチュエータ４２によりカムロッド３９が下降される。このため、カムロッド３９及びコレット４７の上部カム面４１,４８どうしが圧接されて、それらの上部カム面４１,４８のカム作用によりコレット４７の上部側が広げられる。また、上部カム面４１,４８の係合を介してコレット４７もスプリング４６のバネ力に抗して下降される。コレット４７の下降により、下部カム面３６,４９どうしが圧接されて、それらの下部カム面３６,４９のカム作用によりコレット４７の下部側が広げられる。その結果、コレット４７の外周面全体が同一軸線を中心にして均等に広げられる。このため、コレット４７などによるカム作用がアダプタ１２及びワーク１１に付与されて、コレット４７がアダプタ１２及びワーク１１の内周面に圧接される。これによって、ワーク１１とアダプタ１２とが設置面１７上において保持されるとともに、相互に芯出しされる。従って、この状態でネジ２１を緊締させれば、ワーク１１とアダプタ１２とは芯出し状態で固定される。

その後、カムロッド３９を再度上昇させれば、上部カム面４１,４８及び下部カム面３６,４９のカム作用が解除されて、コレット４７が自身の弾性によって縮径される。従って、ワーク１１とアダプタ１２とのユニットを芯合わせ装置３１から取り外すことができる。ワーク１１とアダプタ１２とのユニットは、別工程の工作機械において、アダプタ１２をクランプした状態で、ワーク１１の被加工部１３の内周面に対してスカイビング加工などの加工が行われる。

なお、図４に示すように、アダプタ１２は支持面３５上に載置されるだけであるから、アダプタ１２やワーク１１の形状が相違しても、その相違に対応できる。
（第１実施形態の効果）
本実施形態においては、以下の効果がある。

（１−１）アダプタ１２及びワーク１１をガイド部材３３の上面の支持面３５に載置して、カムロッド３９を下降させるのみで、カム作用によってワーク１１とアダプタ１２とを芯合わせ状態で固定できる。従って、工作機械において、アダプタ１２をクランプすればワーク１１の形状に左右されることなく、ワーク１１を適切に加工できる。

（１−２）ワーク１１とアダプタ１２との芯合わせに際して、アダプタ１２を支持面３５上に載置するだけであるから、アダプタ１２を支持面３５に対して載置可能にした形状であればよい。

（１−３）ワーク１１及びアダプタ１２が支持面３５上に存在しない状態で、カムロッド３９が下降された場合、カムロッド３９が下降し過ぎて、カム作用によってコレット４７の拡径量が大きくなりすぎることがある。このような場合、コレット４７が塑性変形するおそれもある。これに対し、本実施形態では、支持部材３４の上端に保護部材３７が載置されているため、保護部材３７とカムロッド３９の大径部４０との係合により、カムロッド３９の下降し過ぎが阻止される。従って、このようなおそれは生じない。

（１−４）下部カム面３６,４９どうしの圧接により、カムロッド３９が上昇しても、コレット４７が上方位置に復帰しないおそれがある。このような場合、コレット４７が拡径状態を維持するため、アダプタ１２及びワーク１１の装着が困難になる。本実施形態においては、コレット４７がスプリング４６によってスリーブ４５を介して上方に押し上げられるため、このような困難性の問題は生じない。

（１−５）アダプタ１２のフランジ１９の外径を統一することにより、ローディング用のグリッパの共通化が可能になる。
（１−６）アダプタ１２の胴部の外径を統一することにより、歯切り用の加工治具の共通化が可能になる。

[第２実施形態]
次に、本考案の第２実施形態について説明する。
（第２実施形態の構成）
はじめに、第２実施形態の構成について説明する。

図５に示すように、芯合わせ装置６１のフレーム６２の上面には円筒状の支持部材６３が固定されている。この支持部材６３の上端が支持面６４になっており、この支持面６４においてアダプタ１２を載置可能である。

図５及び図６に示すように、保持手段及び芯合わせ手段としての円筒状のコレット６５はフレーム６２に固定されている。コレット６５の上端内周面にはカム面６６が形成されている。コレット６５の外周面はカム面６６と同一軸線上に位置している。コレット６５の上下位置にそれぞれ複数のスリット６７が形成されていて、コレット６５が自身の弾性に抗して拡径されるようになっている。

コレット６５の軸線上の中心孔６８には保持手段及び芯合わせ手段としてのカムロッド６９が前記軸線に沿って上下方向に移動可能に支持されており、その上端の大径部７０の外周面には傾斜状態のカム面７１が形成されている。このカム面７１とコレット６５のカム面６６とは同一軸線上に位置する。カムロッド６９はエアシリンダなどのアクチュエータ７２によって軸線方向に往復移動される。

フレーム６２の上面外周部には短円筒状のピストン７５が昇降可能に支持されている。このピストン７５はエア室７６に供給されるエアの圧力によって上昇される。フレーム６２の外周には保持手段及び芯合わせ手段としてのダイヤフラムチャック７７がその外周において固定されている。ダイヤフラムチャック７７にはスプリング部７８のバネ力によって支持面６４上のアダプタ１２をチャックするチャック部７９が形成されている。チャック部７９の内周面は、前記コレット６５のカム面６６と同一軸線上に位置している。そして、ピストン７５が上昇されると、そのピストン７５とダイヤフラムチャック７７との係合を介して、ダイヤフラムチャック７７がスプリング７８のバネ力に抗して開放される。

（第２実施形態の作用）
本実施形態の作用を説明する。
ワーク１１とアダプタ１２とを芯合わせする場合には、はじめに、ピストン７５を上昇させる。このようにすると、ダイヤフラムチャック７７のチャック部７９がスプリング部７８のバネ力に抗して開放状態となる。この開放状態において、支持部材６３の支持面６４にアダプタ１２及びワーク１１が前記第１実施形態と同様にして載置される。このとき、ネジ２１がワーク１１のネジ挿通孔２０に挿通されるとともに、ネジ孔１８に軽く螺合される。そして、ピストン７５を下降させれば、スプリング部７８のバネ力によって、アダプタ１２の外周面が把持される。そして、カムロッド６９を下降させれば、カム面６６,７１のカム作用によってコレット６５が拡径されて、ワーク１１がアダプタ１２に対して芯合わせされる。そして、ネジ２１を緊締すれば、ワーク１１とアダプタ１２とを芯合わせ状態で固定できる。

（第２実施形態の効果）
本実施形態においては、以下の効果がある。
（２−１）コレット６５及びカムロッド６９のカム面６６,７１がそれらの上端部の１箇所に設けられているだけであるから、コレット６５及びカムロッド６９の加工が容易である。

（２−２）コレット６５を昇降させる必要がないため、芯合わせ装置６１の構成を簡素化できる。
（変更例）
本考案は、以下のような態様で具体化することも可能である。

・第１実施形態において、スリーブ４５を省略して、コレット４７をスプリング４６によって直接支持すること。
・第２実施形態において、アダプタ１２を把持するために、ダイヤフラムチャック７７以外の他の構成のチャックを用いること。

１１…ワーク
１２…アダプタ
１６…中心孔
３１…芯合わせ装置
４７…コレット
６１…芯合わせ装置
６５…コレット
６８…中心孔
７７…ダイヤフラムチャック

Claims (5)

1. アダプタを保持する保持手段と、カム作用により、前記アダプタに対してワークを芯合わせする芯合わせ手段とを備えたアダプタとワークとの芯合わせ装置。
2. 前記保持手段は、カム作用により、前記アダプタを所定位置に保持する請求項１に記載のアダプタとワークとの芯合わせ装置。
3. 前記保持手段は、前記アダプタの中心孔に対してカム作用を付与する請求項２に記載のアダプタとワークとの芯合わせ装置。
4. 前記保持手段は、前記アダプタの外周に作用するダイヤフラムチャックである請求項１に記載のアダプタとワークとの芯合わせ装置。
5. 前記芯合わせ手段は、カム作用によって拡径されるコレットによって前記ワークを前記アダプタに対して芯合わせする請求項３または４に記載のアダプタとワークとの芯合わせ装置。

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