JP5694267B2 - チャック - Google Patents

Description

本発明は、ＮＣテーブル装置に設けられ、被加工物を保持したまま回動されるチャックに関するものである。

チャックは、減速装置及び割り出し装置などのＮＣテーブル装置に設けられ、被加工物を保持したまま回動されるものである。回動チャックについては種々のものが既に公知となっているが、その中に実開平６−５７５０７号公報にて公開されている回動チャックがある。図３はこのような回動チャックをＮＣテーブル装置に取り付けた状態を示す。

図３に示すように、ＮＣテーブル装置８０の主軸の端部には、主軸と一体となって回動するテーブル面板８１が固定されており、チャック９０は、そのテーブル面板８１にアダプタ８２を介して取り付けられている。

チャック９０は、円柱状のチャック本体９１と、チャック本体９１に摺動可能に係合されるマスタージョー９２と、そのマスタージョー９２に取着され被加工物を把持する爪９３とを備えている。

チャック本体９１にはマスタージョー９２が嵌合される嵌合溝９１ａが形成されている。この嵌合溝９１ａは、チャック本体９１の外周部から回動中心部へ向けて連通する長溝である。また、嵌合溝９１ａはチャック本体９１のテーブル面板８１に取り付けられる側の面（以下テーブル面板側の面とする）の反対の面（以下、爪側の面とする）が開放されている。この開放部分からはマスタージョー９２の露出面が露出されている。露出されたマスタージョー９２の露出面には爪９３が取着されている。

また、マスタージョー９２のマスタージョー本体部９２ａにおける幅方向両側からはガイド凸部９２ｂがそれぞれ凸設されている。この一対のガイド凸部９２ｂは、チャック本体９１の嵌合溝９１ａに設けられるガイド凹部（案内溝）９１ｂにそれぞれ摺動可能に係合されている。ガイド凹部（案内溝）９１ｂは、チャック本体９１の半径方向に連通する溝である。このガイド凹部（案内溝）９１ｂに係合される一対のガイド凸部９２ｂを介して、マスタージョー９２は、嵌合溝９１ａ内をチャック本体９１の半径方向に移動可能となっている。

実開平６−５７５０７号公報

上記のチャックにおいては、チャック本体９１に嵌合溝９１ａを切削して加工する場合、チャック本体９１のテーブル面板８１に取り付けられる側と反対側の面(以下爪側の面とする)から切削加工する。

さらに、この嵌合溝９１ａには、さらにガイド凹部（案内溝）９１ｂを形成するためにチャック本体９１のテーブル面板８１に爪側の面から切削加工する。

嵌合溝９１ａ及びガイド凹部（案内溝）９１ｂの加工においては、マスタージョー９２の正確な摺動を実現できるような加工精度が求められるが、チャック本体９１の爪側の面からしか切削加工できない。したがって、嵌合溝９１ａ及びガイド凹部（案内溝）９１ｂの加工が難しく、求められる加工精度を実現するために加工時間が長くなってしまうという問題があった。

また、従来のチャック９０では、マスタージョー９がチャック本体９１に嵌合されるようになっている。主軸の軸線方向において、チャック本体９１のテーブル面板側の面からそのチャック側の面までの長さ（チャック本体９１の厚さ）は、マスタージョー９２のテーブル面板に取り付けられる側の面（以下、マスタージョー９２の底面とする）からその反対側の面（以下、マスタージョー９２の上面とする。）までの長さ（マスタージョー９２の高さ）より長くなっている。

爪９３が被加工物を把持するときに、爪９３を介してマスタージョー９２をチャック本体９１に対して起き上がらせようと作用する力が生じる。この力が生じたとしても、マスタージョー９２の底面が嵌合溝９１ａ及びガイド凹部（案内溝）９１ｂに当接することによって、マスタージョー９２の起き上がりを防止できるようになっている。マスタージョー９２が嵌合溝９１a及びガイド凹部（案内溝）９１ｂに当接する力を受け止められるように、嵌合溝９１ａが形成されているチャック本体９１の厚さをマスタージョー９２の高さよりある程度長く確保しておかなければならず、チャック本体９１の薄型化及び軽量化が困難であるという問題があった。

さらに、この従来のチャック本体９１が厚いチャック９０は、ＮＣテーブル装置８０のテーブル面板８１にアダプタ８２を介して取り付けられることによって、チャック９０のテーブル面板８１からの突出量が大きくなり、作業スペースが狭くなってしまうという問題があった。

上記点より本発明は、マスタージョーが係合する部分の加工が容易で加工時間を短縮することができるとともに、主軸に取り付けられる部品の軽量化によるＮＣテーブル装置の省エネ化の実現や主軸に取り付けられる部品の薄型化によるＮＣテーブル装置の作業スペースを拡大化が実現できるチャックを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため請求項１のチャックは、主軸を備えるＮＣテーブル装置において、前記主軸の端部に固定され主軸と一体となって回動するテーブル面板に取り付けられ、円柱状となっており、外周から回動中心に向って複数の係合用切り欠きが形成されているチャック本体と、それらの係合用切り欠きにそれぞれ摺動可能に係合され、前記係合用切り欠きと同数のマスタージョーと、それらのマスタージョーにそれぞれ取り付けられ、前記チャック本体が前記テーブル面板に取り付けられる側と反対の面に回動中心から外周方向に向って放射状に配設される複数の爪とを備えるチャックであって、前記係合用切り欠きは、前記チャック本体の前記テーブル面板に取り付けられる面とその反対側の面とが開放されており、前記チャック本体が前記テーブル面板に取り付けられた状態で前記マスタージョーが前記テーブル面板に当接するようになっている。

請求項１のチャックによれば、前記チャック本体の前記テーブル面板に取り付けられる面とその反対側の面とが開放されているので、マスタージョーが係合する部分である係合用切り欠きの加工を前記チャック本体の前記テーブル面板に取り付けられる面とその反対側の面の両方から行うことができる。したがって、係合用切り欠きの加工が容易で、加工時間を短縮することができる。

また、請求項１のチャックでは、マスタージョーをチャック本体に対して起き上がらせようと作用する力をマスタージョーがテーブル面板に当接して受け止められるようになっている。これにより、チャック本体の厚さを確保しておく必要がなく、請求項１のチャックではチャック本体の厚さをとマスタージョーの高さとほぼ同じ長さとすることが可能となる。さらに、請求項１のチャックは、アダプタを使用することなく直接テーブル面板に取り付けられる。そのため、テーブル面板に取り付けられる部品の軽量化及び薄型化が可能となり、ＮＣテーブル装置の省エネ化やＮＣテーブル装置の作業スペースを広げることができる。

請求項２のチャックは、主軸を備えるＮＣテーブル装置において、前記主軸の端部に取り付けられ、円柱状となっており、外周から回動中心に向って複数の係合用切り欠きが形成されているチャック本体と、それらの係合用切り欠きにそれぞれ摺動可能に係合され、前記係合用切り欠きと同数のマスタージョーと、それらのマスタージョーにそれぞれ取り付けられ、前記チャック本体が前記主軸の端部に取り付けられる側と反対の面に回動中心から外周方向に向って放射状に配設される複数の爪とを備えるチャックであって、前記係合用切り欠きは、チャック本体の前記主軸の端部に取り付けられる面とその反対側の面とが開放されており、前記チャック本体が前記主軸の端部に取り付けられた状態で前記マスタージョーが前記主軸の端部に当接するようになっている。

請求項２のチャックによれば、前チャック本体の前記主軸の端部に取り付けられる面とその反対側の面とが開放されているので、マスタージョーが係合する部分である係合用切り欠きの加工を前記チャック本体の前記テーブル面板に取り付けられる面とその反対側の面の両方から行うことができる。したがって、係合用切り欠きの加工が容易で、加工時間を短縮することができる。

また、請求項２のチャックでは、請求項１のチャックと同様に、マスタージョーをチャック本体に対して起き上がらせようと作用する力をマスタージョーが主軸の端部に当接して受け止められるようになっている。これにより、チャック本体の厚さを確保しておく必要がなく、請求項２のチャックではチャック本体の厚さをマスタージョーの高さとほぼ同じ長さとすることが可能となる。さらに、請求項２のチャックは、アダプタを使用することなく直接テーブル面板に取り付けられる。したがって、主軸の端部に取り付けられる部品の軽量化及び薄型化が可能となり、ＮＣテーブル装置の省エネ化やＮＣテーブル装置の作業スペースの広げることができる。

請求項３のチャックは、請求項１又は２記載のチャックにおいて、前記係合用切り欠きは、互いに対向した状態で外周から回動中心に向って延びる一対の側壁を有しており、それぞれの側壁は前記前記テーブル面板又は前記主軸の端部と対向する段差面と、段差面の一辺からチャック本体の前記主軸の端部に取り付けられる面に向って延びる第一対向面と、段差面の他辺から前記反対側の面に向かって延びる第二対向面とを有しており、両側壁の第一対向面の間隔が第二対向面の間隔より長くなっており、前記マスタージョーには、前記係合用切り欠きの一対の側壁とそれぞれ対応する面に前記ガイド突出部が形成されており、このガイド突出部は前記テーブル面板又は前記主軸の端部と前記第一対向面と前記段差面とに囲まれた空間に嵌合するようになっている。

請求項３のチャックによれば、請求項１又は請求項２のチャックと同様に作用する上に、このガイド突出部は前記テーブル面板又は前記主軸の端部と前記第一対向面と前記段差面とに囲まれた空間に嵌合するようになっているので、マスタージョー９２の正確な摺動を実現できる。

請求項１から３のいずれかの発明によれば、マスタージョーを係合する部分である係合用切り欠きの加工が容易で、加工時間を短縮することができる。さらに、チャック本体の軽量化によるＮＣテーブル装置の省エネ化やチャック本体の薄型化によるＮＣテーブル装置の作業スペースを拡大できる。

本発明の一実施形態のチャックを取り付けたＮＣテーブル装置を示す斜視図である。 チャックを取り付けたＮＣテーブル装置のマスタージョー近傍の拡大平面図である。 従来のチャックを取り付けたＮＣテーブル装置を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態のチャック１について、図面に基づいて説明する。

チャック１は、図１に示すように、被加工物を把持して回動させるために、主軸を備える旋盤などのＮＣテーブル装置２に取り付けられるものである。本実施形態では、ＮＣテーブル装置２の主軸の端部に固定され主軸と一体となって回動する円盤状のテーブル面板３に直接取り付けられている。

チャック１は、テーブル面板３に取り付けられる円柱状のチャック本体１１と、チャック本体１１のテーブル面板３と反対側の面（以下、爪側の面）に配設されている３個の爪１２と、これらの爪１２がそれぞれ取り付けられ爪１２をチャック本体１１の半径方向に往復移動させるマスタージョー１３とを備えている。

以下、チャック１について詳細に説明する。

チャック本体１１は円柱状となっており、テーブル面板３に取り付けられる側の円形状の面（以下、テーブル面板側の面）と、そのテーブル面板側の面と主軸の軸線方向に対向する円形状の爪側の面と、テーブル面板側の面と爪側の面との間にある側周面とを有する。本実施形態のチャック本体１１のテーブル面板側の面と爪側の面との主軸の軸線方向の距離であるチャック本体の厚さは、従来のチャック本体に比べて短くなっている。したがって、チャック本体１１は、前述の円柱状というよりも円盤状であるとも言える。

チャック１がテーブル面板３に取り付けられた状態でテーブル面板側の面及び爪側の面の中心が主軸の軸線上に位置するようになっており、テーブル面板側の面及び爪側の面の中心が回動中心となっている。

チャック本体１１には、外周である側周面から回動中心に向って複数の係合用切り欠き１４が３個形成されている。係合用切り欠き１４は、テーブル面板側の面と爪側の面とが開放されている。また、係合用切り欠き１４は、チャック本体１１の側周面側も開放されている。

係合用切り欠き１４は、互いに対向した状態で外周から回動中心に向って延びる一対の側壁を有している。

それぞれの側壁は、図２に示すように、テーブル面板３と対向する段差面１４ａと、段差面１４ａの一辺からチャック本体１１のテーブル面板側の面に向って延びる第一対向面１４ｂと、段差面１４ａの他辺から爪側の面に向かって延びる第二対向面とを有している。両側壁の第一対向面１４ｂの間隔が第二対向面１４ｃの間隔より長くなっている。

第一対向面１４ｂ及び第二対向面１４ｃの垂線は、主軸の軸線に直交し、かつ、チャック本体１１のテーブル面板側及び爪側の面の半径と直交する。また、段差面１４ａの垂線は主軸の軸線と平行となっている。

係合用切り欠き１４は、テーブル面板側の面と爪側の面とが開放されているので、マスタージョー１３は、図２に示すように、主軸の軸線方向に対向する面の両方が露出するようになっている。マスタージョー１３の露出している面は、テーブル面板側を底面、爪側を上面とする。またマスタージョー１３の底面から上面までの主軸の軸線方向の距離をマスタージョー１３の高さとする。

マスタージョー１３の上面には爪１２が取り付けられている。また、マスタージョー１３の底面はテーブル面板３に当接するようになっている。

マスタージョー１３には、係合用切り欠き１４の一対の側壁とそれぞれ対応する面にガイド突出部１３ａ、１３ａが形成されている。マスタージョー１３は、図２に示すように、係合用切り欠き１４の側周面の開放されている部分から見ると、略十字形状となっている。

マスタージョー１３のガイド突出部１３ａは、それぞれの側壁側において、テーブル面板３と第一対向面１４ｂと段差面１４ａとに囲まれた空間で摺動可能に嵌合するようになっている。

マスタージョー１３の底面は、テーブル面板３に当接している。

上記のように構成されたチャック１によれば、チャック本体１１のテーブル面板側の面と爪側の面とが開放されているので、マスタージョー１３が係合する部分である係合用切り欠き１４の加工をチャック本体１１のテーブル面板側の面と爪側の面の両方から行うことができる。係合用切り欠き１４は
マスタージョー１３と接触した状態で摺動可能に嵌合するため、特に、係合用切り欠き１４のマスタージョーと接触する面は、マスタージョーの正確な摺動を実現するために十分な加工精度が必要となる。

前述のように従来のチャックにおいて、マスタージョーの底面が当接する嵌合溝及びガイド凹部（案内溝）の加工はチャック本体の爪側からしか加工できない。十分な加工精度を実現するために、加工時間が長くなってしまうという問題があった。これに対して、係合用切り欠き１４の加工をチャック本体１１のテーブル面板側の面と爪側の面の両方から行うことができる本発明のチャックは、係合用切り欠き１４の十分な加工精度を実現するための加工が容易で加工時間を短縮することができる。

また、チャック１では、マスタージョー１３をチャック本体１１に対して起き上がらせようと作用する力をマスタージョー１３の底面がテーブル面板３に当接して受け止められるようになっている。これにより、チャック本体１１の厚さを確保しておく必要がなく、本実施形態のチャック１ではチャック本体１１の厚さをマスタージョー１３の高さとほぼ同じ長さとすることが可能となる。さらに、本実施形態のチャック１は、アダプタを使用することなく直接テーブル面板３に取り付けられる。

したがって、チャック１自体の軽量化とアダプタを使用せずに直接チャック１をテーブル面板３に取り付けることで、テーブル面板３に取り付けられる部品の軽量化が可能となり、ＮＣテーブル装置の省エネ化を実現できる。

さらに、チャック１自体の薄型化とアダプタを使用せずに直接チャック１をテーブル面板３取り付けることで、テーブル面板３に取り付けられる部品のテーブル面板３からの突出量が小さくなり、ＮＣテーブル装置の作業スペースを広げることができる。

また、本発明では、マスタージョー１３の底面がテーブル面板３に当接することによって、以下の効果もある。

従来のチャックではマスタージョーの底面がチャック本体に切削加工で形成された嵌合溝及びガイド凹部（案内溝）に当接するようになっている。マスタージョーが当接する嵌合溝及びガイド凹部（案内溝）の面はマスタージョーの正確な摺動を実現するために十分な加工精度が必要となる。しかしながら、前述のように従来のチャックにおいて、マスタージョーの底面が当接する嵌合溝及びガイド凹部（案内溝）の加工はチャック本体の爪側からしか加工できない。十分な加工精度を実現するために、加工時間が長くなってしまうという問題があった。

これに対して、本発明では、マスタージョー１３の底面が当接するのはテーブル面板３である。テーブル面板３は、円盤状であるから、十分な加工精度を実現するための表面の加工が比較的容易に行うことができる。

また、マスタージョー１３を摺動させる機構を収容するスペースを確保するために、チャック本体１１のテーブル面板側の面からテーブル面板３に向かって突出する円筒突出部が設けられていてもよい。この円筒突出部の軸線は、主軸の軸線と一致するようになっている。また、テーブル面板３及び主軸には、この円筒突出部が嵌合するための挿通孔が形成されている。これにより、テーブル面板３に取り付けられる部品のテーブル面板３からの突出量を小さくすることができる。

上記実施形態では、爪１２、マスタージョー１３及び係合用切り欠き１４が３個の場合について説明したが、これに限定されることなく、爪１２、マスタージョー１３及び係合用切り欠き１４が例えば、２個または４個以上の複数個であってもよい。

上記実施形態では、主軸の端部にテーブル面板を介してチャックを取り付ける場合について説明したが、これに限定されることなく、主軸の端部に直接、チャックを取り付けてもよい。

１ チャック
２ ＮＣテーブル装置
３ テーブル面板
１１ チャック本体
１２ 爪
１３ マスタージョー
１３ａ ガイド突出部
１３ｂ テーブル面板側突出部
１４ 係合用切り欠き
１４ａ 段差面
１４ｂ 第一対向面
１４ｃ 第二対向面
８０ ＮＣテーブル装置
８１ テーブル面板
８２ アダプタ
９０ チャック
９１ チャック本体
９１ａ 嵌合溝
９１ｂ ガイド凹部（案内溝）
９１ｃ 底面
９２ マスタージョー
９２ａ ガイド凸部
９３ 爪

Claims (3)

1. 主軸を備えるＮＣテーブル装置において、
   前記主軸の端部に固定され主軸と一体となって回動するテーブル面板に取り付けられ、円柱状となっており、外周から回動中心に向って複数の係合用切り欠きが形成されているチャック本体と、
   それらの係合用切り欠きにそれぞれ摺動可能に係合され、前記係合用切り欠きと同数のマスタージョーと、
   それらのマスタージョーにそれぞれ取り付けられ、前記チャック本体が前記テーブル面板に取り付けられる側と反対の面に回動中心から外周方向に向って放射状に配設される複数の爪とを備えるチャックであって、
   前記係合用切り欠きは、前記チャック本体の前記テーブル面板に取り付けられる面とその反対側の面とが開放されており、前記チャック本体が前記テーブル面板に取り付けられた状態で前記マスタージョーが前記テーブル面板に当接するようになっていることを特徴とするチャック。
2. 主軸を備えるＮＣテーブル装置において、
   前記主軸の端部に取り付けられ、円柱状となっており、外周から回動中心に向って複数の係合用切り欠きが形成されているチャック本体と、
   それらの係合用切り欠きにそれぞれ摺動可能に係合され、前記係合用切り欠きと同数のマスタージョーと、
   それらのマスタージョーにそれぞれ取り付けられ、前記チャック本体が前記主軸の端部に取り付けられる側と反対の面に回動中心から外周方向に向って放射状に配設される複数の爪とを備えるチャックであって、
   前記係合用切り欠きは、前記チャック本体の前記主軸の端部に取り付けられる面とその反対側の面とが開放されており、前記チャック本体が前記主軸の端部に取り付けられた状態で前記マスタージョーが前記主軸の端部に当接するようになっていることを特徴とするチャック。
3. 前記係合用切り欠きは、互いに対向した状態で外周から回動中心に向って延びる一対の側壁を有しており、それぞれの側壁は前記テーブル面板又は前記主軸の端部と対向する段差面と、段差面の一辺から前記チャック本体の前記主軸の端部に取り付けられる面に向って延びる第一対向面と、段差面の他辺から前記反対側の面に向かって延びる第二対向面とを有しており、両側壁の第一対向面の間隔が第二対向面の間隔より長くなっており、
   前記マスタージョーには、前記係合用切り欠きの一対の側壁とそれぞれ対応する面にガイド突出部が形成されており、
   このガイド突出部は前記テーブル面板又は前記主軸の端部と前記第一対向面と前記段差面とに囲まれた空間に嵌合するようになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のチャック。

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