JP6009258B2 - Wheel chuck - Google Patents
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Description
本発明は、車両用のホイールを加工する際にホイールを把持するホイール用チャックに関するものである。 The present invention relates to a wheel chuck for gripping a wheel when processing a vehicle wheel.
車両用ホイールの加工の際、ホイールを把持し、工作機械の主軸等に取り付けられ主軸と共に回転するチャックが用いられる。
このチャックは、従来より特許文献１に記載のチャック構造となされていた。特許文献１に記載のチャック構造を図４に示す。
図４は、チャックの断面図を表しており、チャック本体１００には、チャック外方からチャック回転軸芯方向へ往復駆動されるドロー部材１０１が設けられている。
ドロー部材１０１の前端部にはフィンガーレバー１０２がピンにて揺動自在に支持されており、フィンガーレバー１０２の先端に把持爪１０３が備えられている。
ホイールは、表面に各種形状になされデザイン面となる前面Ｗｃと、タイヤが装着される側面のリム部Ｗａにより構成されており、特にデザイン形状のため前面Ｗｃへの形状加工が必要となる。
ホイールの前面Ｗｃへ加工する際にホイールを把持するには、ドロー部材１０１が後方（図４中の左方向）へ引かれると、フィンガーレバー１０２がチャック半径方向の内方へ閉鎖され、リム部Ｗａの端部が把持爪１０３によってクランプされる。このクランプ状態で旋盤等の工作機械によりホイールの前面Ｗｃの削り出し加工が行なわれる。
When processing a vehicle wheel, a chuck that grips the wheel and is attached to a spindle of a machine tool or the like and rotates with the spindle is used.
Conventionally, this chuck has a chuck structure described in Patent Document 1. The chuck structure described in Patent Document 1 is shown in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the chuck. The chuck body 100 is provided with a draw member 101 that is driven to reciprocate from the outside of the chuck toward the chuck rotation axis.
A finger lever 102 is swingably supported by a pin at the front end of the draw member 101, and a grip claw 103 is provided at the tip of the finger lever 102.
The wheel is composed of a front surface Wc having various shapes on the surface and serving as a design surface, and a rim portion Wa on the side surface on which the tire is mounted.
In order to grip the wheel when processing the front surface Wc of the wheel, when the draw member 101 is pulled backward (leftward in FIG. 4), the finger lever 102 is closed inward in the chuck radial direction, and the rim portion The end of Wa is clamped by the gripping claws 103. In this clamped state, the front surface Wc of the wheel is cut out by a machine tool such as a lathe.
しかしながら、前述の従来技術には以下の課題がある。
前述のような従来技術のチャックは、ドロー部材１０１や、フィンガーレバー１０２などのチャック駆動部分がワークであるホイールＷと工作機械の主軸との間に配置されており、チャック自体の回転軸芯方向の寸法が大きくなり、チャックの厚みが増大する。
工作機械の加工範囲は、チャックが取り付けられる工作機械の主軸端から一定のエリアを加工ツールが移動可能範囲で規定されている。
したがって、チャック自体の回転軸方向の寸法が大きくなると、工作機械の加工範囲が小さくなる。
そのため、総加工時間が長くなり、加工効率の低下につながる。
However, the above-described conventional techniques have the following problems.
In the conventional chuck as described above, the chuck driving parts such as the draw member 101 and the finger lever 102 are disposed between the wheel W as a workpiece and the main spindle of the machine tool, and the chuck itself rotates in the direction of the rotation axis. Increases the thickness of the chuck.
The machining range of the machine tool is defined by the range in which the machining tool can move within a certain area from the spindle end of the machine tool to which the chuck is attached.
Therefore, when the size of the chuck itself in the rotation axis direction is increased, the machining range of the machine tool is decreased.
For this reason, the total machining time becomes longer, leading to a reduction in machining efficiency.
上記の課題を解決するために、本発明は、タイヤを保持するリム部と、車体部材に支持される前面を有する車両用のホイールを加工する際に用いるホイール用チャックにおいて、チャック本体と、ホイールのリム端部を把持する把持爪と、該把持爪を半径方向へ直線移動させる駆動部材と、チャック外方の動力によりチャック回転軸方向へ移動可能になされるプランジャと、該プランジャの回転軸方向の移動を駆動部材の半径方向への移動へ変換する変換機構を備え、該変換機構が前記駆動部材よりも回転軸方向に前方へ配設され、把持爪が前記変換機構よりも回転軸方向に後方及び半径方向の外方へ配置され、駆動部材及び変換機構がチャック本体の前方部分よりも回転軸方向に後方へ配設され、前記チャック本体の前方部分と変換機構がホイールの内方に形成される空洞部に配置されることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a wheel chuck for use in processing a vehicle wheel having a rim portion for holding a tire and a front surface supported by a vehicle body member. A gripping claw for gripping the rim end of the chuck, a drive member that linearly moves the gripping claw in the radial direction, a plunger that can be moved in the chuck rotation axis direction by the power outside the chuck, and the rotation axis direction of the plunger A conversion mechanism that converts the movement of the drive member into a movement in the radial direction of the drive member, the conversion mechanism being disposed forward of the drive member in the rotation axis direction, and the gripping claw being in the rotation axis direction of the conversion mechanism disposed rearwardly and radially outward, the driving member and the conversion mechanism is arranged rearward in the rotation axis direction, of the front portion of the chuck body, the front portion and the conversion mechanism of the chuck body Characterized in that it is arranged in a cavity formed inside of the Eel.
また、前記変換機構が、プランジャに備えられるくさび溝と、駆動部材に備えられ前記くさび溝へ噛合するくさび部分から構成され、プランジャのチャック回転軸方向の移動をくさび作用により駆動部材の半径方向へ摺動移動させることを特徴とする。
また、前記変換機構が、プランジャへ一端を係合し他端を駆動部材と係合し支点ピンにより回動可能にチャック本体へ設けられるレバー部材を備え、該レバー部材がプランジャの回転軸方向の移動を駆動部材の半径方向の移動へ変換するようになされ、前記レバー部材が駆動部材よりもチャック前方側へ配置されていることを特徴とする。
また、前記レバー部材の回動中心である支点ピンが駆動部材よりもチャック前方側へ配置されていることを特徴とする。
また、前記レバー部材の回動中心である支点ピンの回動中心が把持爪よりもチャック前方側へ配置されていることを特徴とする。
The conversion mechanism includes a wedge groove provided in the plunger and a wedge portion provided in the drive member and meshing with the wedge groove, and the movement of the plunger in the chuck rotation axis direction is caused by the wedge action in the radial direction of the drive member. It is characterized by sliding.
The conversion mechanism includes a lever member that engages one end of the plunger and engages the other end with the drive member and is provided on the chuck main body so as to be rotatable by a fulcrum pin. The movement is converted into a radial movement of the driving member, and the lever member is arranged in front of the chuck with respect to the driving member.
Further, the fulcrum pin, which is the rotation center of the lever member, is arranged on the front side of the chuck with respect to the drive member.
The pivot center of the fulcrum pin, which is the pivot center of the lever member, is arranged on the front side of the chuck with respect to the gripping claw.
本発明の構成によるチャック装置によれば、
チャック本体の前方部分が、タイヤを保持するリム部と車体部材に支持される前面によってホイールの内方に形成される空洞部へ入り込んで配置できる。そのため、そのため、工作機械の加工範囲がチャック本体で占有されることなく、実際に加工に用いるスペースが大きくとれ、加工効率のアップにつながる。また、大型ホイールの加工も可能となる。
According to the chuck device according to the configuration of the present invention,
The front portion of the chuck body can be disposed so as to enter a hollow portion formed inward of the wheel by the rim portion that holds the tire and the front surface supported by the vehicle body member. For this reason, the machining range of the machine tool is not occupied by the chuck body, and a space for actual machining can be increased, leading to an increase in machining efficiency. Also, processing of large wheels is possible.
以下に本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、工作機械の主軸の端部へ取り付けられたチャック１は、主軸と共に回転可能に設けられている。
チャック１は、チャック本体２と、チャック外方からチャック回転軸方向へ往復駆動されるプランジャ３が設けられている。
プランジャ３には、くぼみを形成するプランジャ凹部４が設けられており、プランジャ３の回転軸方向の往復動に合わせて往復動される。
チャック本体２の設けられた図示しない駆動部材案内部にガイドされて半径方向へ摺動可能に移動される駆動部材１０がチャック本体２の外周側へ配置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
As shown in FIG. 1, the chuck 1 attached to the end of the spindle of the machine tool is rotatably provided with the spindle.
The chuck 1 is provided with a chuck body 2 and a plunger 3 that is driven to reciprocate in the chuck rotation axis direction from the outside of the chuck.
The plunger 3 is provided with a plunger recess 4 that forms a recess, and is reciprocated in accordance with the reciprocation of the plunger 3 in the rotation axis direction.
A drive member 10 that is guided by a drive member guide (not shown) provided with the chuck body 2 and is slidably moved in the radial direction is disposed on the outer peripheral side of the chuck body 2.
この駆動部材１０には、くぼみを形成する駆動部材凹部１１が設けられており、駆動部材１０の半径方向への移動に合わせて移動される。
また、プランジャ３の往復動の力を駆動部材１０へ伝達する変換機構として、
チャック本体２へ支点ピン５により回動可能に軸支されているレバー部材６が備えられている。レバー部材６は、Ｌ字型に形成されている。レバー部材６のＬ字の一端をプランジャ側レバー端部７となし、他端を駆動部材側レバー端部８となしている。プランジャ３に設けられたプランジャ凹部４へレバー部材６のプランジャ側レバー端部７が係合し、駆動部材１０に設けられた駆動部材凹部１１へレバー部材６の駆動部材側レバー端部８が係合される。
The drive member 10 is provided with a drive member recess 11 that forms a recess, and is moved in accordance with the movement of the drive member 10 in the radial direction.
Further, as a conversion mechanism for transmitting the reciprocating force of the plunger 3 to the drive member 10,
A lever member 6 pivotally supported by a fulcrum pin 5 on the chuck body 2 is provided. The lever member 6 is formed in an L shape. One end of the L-shape of the lever member 6 is a plunger-side lever end 7 and the other end is a drive-member-side lever end 8. The plunger side lever end 7 of the lever member 6 engages with the plunger recess 4 provided in the plunger 3, and the drive member side lever end 8 of the lever member 6 engages with the drive member recess 11 provided in the drive member 10. Combined.
Ｌ字形状のレバー部材６は、図１に示すように前述のプランジャ側レバー端部７と駆動部材側レバー端部８をチャック後方側（図１における左側）となし、Ｌ字角部位を前記支点ピン５による軸支部位をチャック前方側（図１における右側）となるように配置されている。そのため、レバー部材６が駆動部材１０よりもチャック前方側（図１において右側）へ配置されることになる。
前記駆動部材１０の半径方向外方端部には把持爪１２がボルト１３によって取り付けられており、把持爪１２は駆動部材１０の半径方向の移動によりホイールＷのリム部Ｗａの端部を把持するようになされている。
As shown in FIG. 1, the L-shaped lever member 6 has the above-mentioned plunger side lever end portion 7 and the drive member side lever end portion 8 on the chuck rear side (left side in FIG. 1), and the L-shaped corner portion is formed as described above. The shaft support part by the fulcrum pin 5 is arranged to be on the chuck front side (right side in FIG. 1). Therefore, the lever member 6 is disposed on the front side of the chuck (right side in FIG. 1) with respect to the driving member 10.
A gripping claw 12 is attached to the radially outer end of the driving member 10 by a bolt 13. The gripping claw 12 grips the end of the rim portion Wa of the wheel W by the movement of the driving member 10 in the radial direction. It is made like that.
本発明のチャックの構造は、変換機構として備えられるレバー部材６が駆動部材１０よりもチャック前方側へ配置され、また駆動部材１０の端部に設けられた把持爪１２がホイールのリム部Ｗａの端部を把持することにより、チャックの動作を行なうレバー部材６を内包するチャック本体の前方部分がワークであるホイールＷのリム部Ｗａの間に形成される空洞部１４へ入れ込み、配置されることになる。
In the chuck structure of the present invention, the lever member 6 provided as a conversion mechanism is disposed on the front side of the chuck with respect to the driving member 10, and the gripping claws 12 provided at the end of the driving member 10 are provided on the rim portion Wa of the wheel. By gripping the end portion, the front portion of the chuck body including the lever member 6 that performs the chuck operation is inserted into the cavity portion 14 formed between the rim portions Wa of the wheel W, which is a workpiece, and disposed. become.
次に本発明の実施例におけるチャックの動作について説明する。
前述のチャック１を用いてホイールＷを把持する際には、チャック１の外方からの駆動力によりプランジャ３がチャック回転軸方向の前方（図１における右方向）へ移動される。
プランジャ３が前方へ移動すると、プランジャ３に設けられたプランジャ凹部４も同様に移動され、このプランジャ凹部４に係合されるレバー部材６のプランジャ側レバー端部７が前方へ押圧される。
レバー部材６は、支点ピン５によりチャック本体２へ回動自在に設けられているので、支点ピン５の中心を回動中心として回動される。レバー部材６のＬ字形状の他端側である駆動部材側レバー端部８が回動されることで、駆動部材凹部１１で駆動部材側レバー端部８と係合している駆動部材１０が半径方向へ押圧される。
Next, the operation of the chuck in the embodiment of the present invention will be described.
When gripping the wheel W using the chuck 1 described above, the plunger 3 is moved forward (rightward in FIG. 1) in the chuck rotation axis direction by the driving force from the outside of the chuck 1.
When the plunger 3 moves forward, the plunger concave portion 4 provided in the plunger 3 is similarly moved, and the plunger side lever end portion 7 of the lever member 6 engaged with the plunger concave portion 4 is pushed forward.
Since the lever member 6 is rotatably provided to the chuck body 2 by the fulcrum pin 5, the lever member 6 is rotated about the center of the fulcrum pin 5. The drive member 10 is engaged with the drive member side lever end 8 by the drive member recess 11 by rotating the drive member side lever end 8 which is the L-shaped other end side of the lever member 6. It is pressed in the radial direction.
駆動部材１０は、チャック本体２により半径方向へ摺動可能に設けられているので、レバー部材６はプランジャからの回転軸方向の作用力を、駆動部材１０の半径方向への移動力へ変換するように作用し、駆動部材１０が半径方向の内側へ移動される。
この駆動部材１０の半径方向外方へ設けられた把持爪１２も駆動部材１０と一体となって半径方向の内側へ移動され、ホイールのリム部Ｗａの端部が把持される。
ホイールＷがチャックにより把持されると、工作機械の主軸が回転し、ホイールＷのデザイン面である前面Ｗｃの旋削加工が行なわれる。
Since the driving member 10 is provided so as to be slidable in the radial direction by the chuck body 2, the lever member 6 converts the acting force in the rotation axis direction from the plunger into a moving force in the radial direction of the driving member 10. Thus, the driving member 10 is moved inward in the radial direction.
The gripping claws 12 provided radially outward of the driving member 10 are also moved inward in the radial direction together with the driving member 10 to grip the end portion of the rim portion Wa of the wheel.
When the wheel W is gripped by the chuck, the spindle of the machine tool rotates, and the front surface Wc, which is the design surface of the wheel W, is turned.
また、本発明において、変換機構をレバー部材６で構成する際の他の実施例も提案できる。
図２に第２実施例として示すように、レバー部材６がＴ字型に形成されている。このＴ字型の−部分は、一端側が駆動部材１０に係合され、他端側へカウンタウエイト１５に係合されている。チャック１の把持爪１２には、ワークの加工時にチャックの回転に伴い半径方向外方への遠心力が作用する。これは、ワークの把持方向とは逆方向の力となり、加工時のワークの把持力低下を招く要因となっている。
本発明の第２実施例においては、Ｔ字型のレバー部材６が、支点ピン５を略中間部に備え、他端側１８へカウンタウエイト１５に係合することで、チャック回転時にカウンタウエイト１５へ発生する遠心力が、レバー部材６を介して駆動部材１０へワーク把持方向へ作用する。そのため、チャック回転時に駆動部材１０に発生する遠心力が、カウンタウエイトによる作用力により打ち消され、ワークの把持力の低下が抑制される効果を奏する。
Further, in the present invention, another embodiment when the conversion mechanism is configured by the lever member 6 can be proposed.
As shown in FIG. 2 as a second embodiment, the lever member 6 is formed in a T-shape. This T-shaped-portion has one end engaged with the drive member 10 and the other end engaged with the counterweight 15. The gripping claws 12 of the chuck 1 are subjected to a centrifugal force outward in the radial direction as the chuck rotates during workpiece processing. This is a force in the direction opposite to the workpiece gripping direction, which causes a decrease in the gripping force of the workpiece during processing.
In the second embodiment of the present invention, the T-shaped lever member 6 is provided with the fulcrum pin 5 at a substantially intermediate portion and engages the counterweight 15 to the other end side 18 so that the counterweight 15 is rotated during chuck rotation. The centrifugal force generated in the step acts on the driving member 10 via the lever member 6 in the workpiece gripping direction. Therefore, the centrifugal force generated in the drive member 10 during chuck rotation is canceled out by the acting force of the counterweight, and an effect is obtained in which a decrease in the gripping force of the workpiece is suppressed.
また、本発明の他の実施例として、変換機構としてレバー部材を用いず、異なる構造で変換機構を構成する例を第３実施例として示す。第３実施例は、図３に示すように、プランジャ３と駆動部材１０との間に、レバー部材６を介さず、直接にプランジャ３が受ける作用力を伝達する構造となされており、プランジャ３へくさび溝１６を形成させ、このくさび溝１６へ噛合する形状のくさび部分１７を駆動部材１０に形成している。
これらのプランジャ３側のくさび溝１６と、駆動部材１０側のくさび部分１７を噛合させた変更機構を備えることで、両者のくさび作用によりプランジャ３のチャック軸芯方向の力を、駆動部材１０のチャック半径方向の力に変換し、伝達する。
本第３実施例によれば、プランジャに備えられるくさび溝と、駆動部材に備えられ前記くさび溝へ噛合するくさび部分から構成され、プランジャのチャック回転軸方向の移動をくさび作用により駆動部材の半径方向へ摺動移動させることが可能となる。これにより、レバー部材等の別の構成部品を必要とすることなく、把持爪を駆動させてワークを把持することができ、チャック構造の簡素化や、軽量化を実現出来る。
Further, as another embodiment of the present invention, an example in which the conversion mechanism is configured with a different structure without using a lever member as the conversion mechanism is shown as a third embodiment. As shown in FIG. 3, the third embodiment has a structure in which the acting force received by the plunger 3 is directly transmitted between the plunger 3 and the drive member 10 without the lever member 6 interposed therebetween. A wedge groove 16 is formed, and a wedge portion 17 having a shape meshing with the wedge groove 16 is formed in the drive member 10.
By providing a change mechanism that engages the wedge groove 16 on the plunger 3 side with the wedge portion 17 on the drive member 10 side, the force in the chuck axis direction of the plunger 3 is exerted on the drive member 10 by the wedge action of both. It is converted into force in the chuck radial direction and transmitted.
According to the third embodiment, a wedge groove provided on the plunger and a wedge portion provided on the drive member and meshing with the wedge groove are configured so that the movement of the plunger in the chuck rotation axis direction is controlled by the wedge action. It is possible to slide in the direction. Accordingly, the workpiece can be gripped by driving the gripping claw without requiring another component such as a lever member, and the chuck structure can be simplified and lightened.
本発明のチャックは、ホイールＷを把持する把持爪が、チャック本体２の工作機械側（図１において左側）に設けられ、チャック１の把持・解除の動作を行なうレバー部材６などの動作構成部分である変換機構がホイールＷ側（図１において右側）に設けられているので、ホイールＷの空洞部１４へ前述のレバー部材６などの動作構成部分である変換機構が入り込み、チャック本体の前方側の部分がホイールＷ の内方へ配置される。
工作機械の限られた加工可能エリアにおいて、チャック１の回転軸方向の厚み部分は、チャック１が占有することになり、加工可能なエリアを制限してしまうことになる。
In the chuck of the present invention, a gripping claw for gripping the wheel W is provided on the machine tool side (left side in FIG. 1) of the chuck body 2, and the operation components such as the lever member 6 for gripping and releasing the chuck 1 are provided. since the a conversion mechanism is provided (right side in FIG. 1) the wheel W side, the conversion mechanism into the cavity 14 of the wheel W is an operation component such as a lever member 6 above enters, the front side of the chuck body Is arranged inward of the wheel W 1.
In the limited workable area of the machine tool, the chuck 1 occupies the thickness portion of the chuck 1 in the rotation axis direction, which limits the workable area.
本発明によれば、チャック１の前方部分と変換機構がホイールＷの空洞部１４ へ入り込む事により、前述の加工可能エリアを大きくとることができる。
このため、加工エリアが小さい小型の工作機械を用いても、十分に加工エリアを確保することができ、加工設備の低コスト化や、省スペース化を実現できる。
また、ホイールＷの把持を工作機械の主軸から回転軸方向の直近な位置で行なうことができるので、軸芯ブレがホイールへ発生することなく、高精度な加工を行なうことができる。
According to the present invention, since the front portion of the chuck 1 and the conversion mechanism enter the cavity portion 14 of the wheel W, the aforementioned workable area can be increased.
For this reason, even if a small machine tool with a small processing area is used, the processing area can be sufficiently secured, and the cost of processing equipment can be reduced and the space can be saved.
In addition, since the wheel W can be gripped at a position closest to the main shaft of the machine tool in the direction of the rotation axis, high-precision machining can be performed without causing shaft center shake on the wheel.
２ チャック本体
３ プランジャ
５ 支点ピン
６ レバー部材
１０ 駆動部材
１２ 把持爪
１４ 空洞部
2 chuck body 3 plunger 5 fulcrum pin 6 lever member 10 drive member 12 gripping claw 14 cavity
Claims (5)
プランジャに備えられるくさび溝と、駆動部材に備えられ前記くさび溝へ噛合するくさび部分から構成され、プランジャのチャック回転軸方向の移動をくさび作用により駆動部材の半径方向へ摺動移動させることを特徴とする請求項１に記載のホイール用チャック。 The conversion mechanism is
A wedge groove provided in the plunger and a wedge portion provided in the drive member and meshing with the wedge groove, and the movement of the plunger in the chuck rotating shaft direction is slid in the radial direction of the drive member by the wedge action. The wheel chuck according to claim 1.
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