JPH061281Y2 - チヤツク - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ワークの被把持部から偏心した部分を加工す
るためのチャックに関し、特に偏心量の異なるワークで
も容易確実にチャッキングできるようにしたものに関す
る。

〔従来の技術〕

従来、旋盤でワークを加工する場合は、主軸の先端部に
取り付けられたチャックによってワークをその被加工部
が主軸の軸線と一致するように支持し、該主軸によって
上記被加工部を中心に回転するようワークを駆動し、こ
の状態でバイトに切り込み送りを与え、これにより上記
被加工部を所望径に旋削するようにしている。

ところで、例えばクランクシャフトのように、被把持部
となるクランク軸部と被加工部であるクランクピン穴と
が偏心しているワークを加工する場合は、このクランク
ピン穴が旋盤の主軸軸線と一致するようクランク軸部を
チャッキングすることが必要となる。

このように偏心した被加工部が主軸軸線と一致するよう
ワークを支持するチャックとして、従来、主軸軸線から
上記偏心量だ偏心した位置にチャック部を有するものが
ある。このチャックでは例えばクランク軸部（ジャーナ
ル部）を上記チャック部にて把持すれば自動的にクラン
クピン穴が主軸軸線と一致することとなる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、上記クランクシャフトの場合、エンジンのス
トロークが異なれば当然上記偏心量も異なるわけである
が、上記従来のチャックでは、チャック部から主軸軸線
までの距離は各チャックについて一定であるから偏心量
の異なるワークを１つのチャックでもって支持すること
はできない。そのため、従来の旋削作業では、偏心量の
異なるワークに対しては該偏心量に対応したチャックと
交換するようにしていた。そのため従来のチャックを用
いた旋削作業では、偏心量の異なるワークを加工する場
合の段取り作業に時間を要し、その分加工能率が低いと
いう問題があった。偏心量の異なるワーク毎にチャック
を容易しておくことが必要となり、部品点数が増加して
結局コスト高になるという問題があった。

本考案はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、偏心量の異なるワークについても１つのチャックで
もって対応でき、段取り作業が容易で加工能率を向上で
き、部品点数が少ない分だけコストを低減できるチャッ
クを提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、被把持部と被加工部とが偏心しているワーク
を該被加工部が旋盤の主軸軸線と一致するよう支持する
ためのチャックであって、上記主軸の前端面にチャック
本体を上記主軸軸線と直角方向に移動可能にかつ所望位
置に固定可能に取り付け、該チャック本体内に主軸軸線
方向前側，後側への移動により内径が拡大，縮小し、上
記被把持部を把持するコレット機構を設け、上記チャッ
ク本体の先端面に被被加工部が主軸軸線と一致するよう
該被加工部を回動させて位相決めする位相決めアームを
回動可能に設け、上記チャック本体内に主軸方向の駆動
力により上記位相決めアームを回転駆動する位相決め駆
動機構を設け、上記位相決めアーム及び位相決め駆動機
構と上記コレット機構とを主軸を挟んで対向する一側，
他側に位置させ、上記主軸に、上記位相決め駆動機構，
及び上記コレット機構に主軸方向の駆動力を与える駆動
源を設けたことを特徴としている。

なお、主軸軸線方向前側，後側とはそれぞれ第１図右
側，左側の意味である。

〔作用〕 本考案に係るチャックによりワークをチャッキングする
には、駆動源によりコレット機構及び位相決め駆動機構
に主軸軸線方向前向きの駆動力を与えると、コレット機
構，位相決めアームがワーク挿入可能状態となる。ワー
クの被把持部をコレット機構内に挿入し、コレット機
構，位相決め駆動機構に主軸軸線方向後向きの駆動力を
与えると、位相決めアームがワークをこれの被加工部が
主軸軸線と同一位相となるように回動させて位相決め
し、これとともにコレット機構がワークの被把持部を把
持する。この状態でチャック本体を上記被加工部が旋盤
の主軸軸線と一致するよう該主軸軸線と直角方向に移動
させ、両者が一致したときチャック本体を主軸に対して
固定する。

このように本考案では、偏心量の異なるワークに対して
も、チャック本体を移動、固定するだけで被加工部を主
軸軸線一致させた状態でチャッキングできる。従って、
段取り作業を短時間で容易に行うことができ、しかも偏
心量の異なるワークに対しても１つのチャックで支持で
きる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図について説明する。

第１図ないし第９図は本考案の一実施例によるチャック
を説明するための図であり、第１図，第２図，第３図，
第４図はそれぞれ本実施例チャックを旋盤の主軸に取り
付けた状態の複数箇所の断面側面図，平面図，正面図，
一部断面正面図、第５図，第６図は第３図のＶ−Ｖ線，
VI-VI線断面図、第７図はワーク装着状態を示す正面
図、第８図はワーク非装着状態を示す斜視図、第９図は
側面図である。

図において、１は主軸であり、この主軸１の第１図左方
に位置する基端部（図示せず）には駆動モータ（図示せ
ず）が連結されており、図示右側に位置する先端部には
主軸フランジ２が配設されている。この主軸フランジ２
は軸心に矩形の貫通孔２ｃを有する厚肉円板状のもの
で、その嵌合凹部２ａが主軸１の嵌合凸部１ａに嵌合さ
れ、取り付けボルト３により主軸１にボルト締め固着さ
れている。

そして上記主軸１の軸心に貫通形成されたドロー孔１ｂ
内にはドローバー４が第１図左右方向に移動自在に挿入
されている。このドローバー４は軸心にエア通路４ａを
有する棒状のもので、その基端部にはチャッキング駆動
源である駆動シリンダ（図示せず）が連結され、該ドロ
ーバー４の先端にはドローバージョイント５がエア通路
６ａを有する連結ボルト６によって固着されている。

上記ドロージョイント５の前部（第１図右側部分）に
は、略矩形状のジョイント部５ａが一体形成されてお
り、これは上記貫通孔２ｃ内に位置している。このジョ
イント部５ａには係止凹部５ｂが凹設され、さらに該係
止凹部５ｂを構成する前壁には摺動孔５ｃが形成されて
いる。このようにして後述するコレット機構４２及び位
相決め駆動機構４０の両方に主軸方向の駆動力を与える
１つの共通の駆動機構が構成されている。なお、７は上
記ジョイント部５ａと当接するストッパ部材である。

上記主軸フランジ２の前端面にはチャック摺動面２ｂが
主軸１の軸線と直交するよう凹設され、さらに該前端面
の第３図左，右縁部には弓形のガイドプレート８がボル
ト締め固着されており、この左，右のガイドプレート８
と上記チャック摺動面２ｂとにより主軸１の軸線と直角
方向に延びるチャックガイド溝９が構成されている。

そして、上記主軸フランジ２のチャック摺動面２ｂには
チャック１０が主軸１の軸線と直角方向に摺動自在に配
設されている。このチャック１０は主としてチャック本
体１２と、コレット機構４２と、位相決め駆動機構４０
とから構成されている。

上記チャック本体１２は矩形柱状のボディ１１と、これ
の後端面にボルト締め固着されたチャックフランジ１２
ａとからなり、このチャックフランジ１２ａの左，右縁
部が上記ガイド溝９に摺動自在に嵌挿されている。また
上記ボディ１１には主軸１と平行に延びるチャック孔１
１ａ及び位相決め孔１１ｂが形成されている。

そして上記チャック孔１１ａ内に上記コレット機構４２
を構成する円筒状のスリーブ１３が挿入され、これの後
端部は上記チャックフランジ１２ａにボルト締め固着さ
れ、また該スリーブ１３の先端部内面には前方ほど大径
の雌テーパ状の押圧部１３ａが形成されている。そして
このスリーブ１３内にはこれも円筒状のコレット１４が
主軸１の軸線方向に移動可能に挿入されており、該コレ
ット１４の先端部にはスリッット１４ａ及び上記押圧部
１３ａと嵌合する雄テーパ部１４ｂを有する把持部１４
ｃが形成されている。なお１４ｄ，１２ｂはエアブロー
用エア穴である。

また上記コレット１４の後端部にはジョイントロッド１
５がボルト締め固着されており、このジョイントロッド
１５の後端部には一体形成された係止フランジ１５ａは
上記ジョイント部５ａの係止凹部５ｂ内に位置してい
る。

さらにまた、上記ボディ１１の前端面には環状の基準プ
レート１６がボルト締め固着されており、この基準プレ
ート１６の後面は上記スリーブ１３の前端面に当接する
ストッパ面に、また前面はワークの軸方向の基準面とな
っている。なお、１６ａはバイトが干渉するのを防止す
るための逃げ溝である。

そして上記位相決め駆動機構４０は上記コレット機構４
２の第１図上方に設けられている。この位相決め駆動機
構４０はワークの被加工部を回動固定するための位相決
め部４１と、これを回転駆動するための位相決め駆動部
１７とから構成されており、この位相決め駆動部１７は
上記位相決め孔１１ｂ内に配設されている。この位相決
め駆動部１７の円筒状の駆動部材１８は上記位相決め孔
１１ｂ内に摺動自在に挿入されており、これの後端に一
体形成されたプッシュピン部１８ａは上記チャックフラ
ンジ１２ａを貫通してジョイント部５ａと対向してい
る。またこの駆動部材１８の前端には雌ねじである駆動
ねじ１９が取り付けられている。そして上記位相決め孔
１１ｂの底面（第１図右側部分）にはガイドリング２２
が配設され、さらに該底面と上記駆動ねじ１９との間に
は複数の付勢スプリング２３が配設されている。なお、
２０は上記駆動部材１８の回転を防止し、かつこれを軸
方向にガイドするガイドピンである。

また、上記駆動ねじ１９には雄ねじである従動ねじ２１
が螺合しており、該従動ねじ２１の前端には支持部材２
４が螺着され、この支持部材２４は軸受２５によってボ
ディ１１に回転可能に支持されている。なお、２７は軸
受押さえプレートである。

上記位相決め部４１はワークを押圧回動させる位相決め
アーム２６と、ワークを受け止める位相決め座２８とか
らなり、この位相決めアーム２６は上記支持部材２４に
取り付けられている。この位相決めアーム２６は略三角
形の平板状のもので、上記支持部材２４との係合凸部２
６ａ及びワーク押圧部２６ｂを有する。また上記位相決
め座２８は平板状のもので、上記ボディ１１の位相決め
アーム２６と隣接する位置にボルト締め固着されてお
り、この位相決め座２８の上記ワーク押圧部２６ｂと対
向する部分がワーク受部２８ａとなっている。

そして上記主軸フランジ２の第１図上部には上記チャッ
ク１０を所定位置に固定するための位置決め部２９が形
成されている。この位置決め部２９は主として支持板３
０，移動ボルト３１及びライナプレート３３からなる。
上記支持板３０は矩形の平板上のもので、上記主軸フラ
ンジ２にボルト締め固着されており、該支持板３０の略
中央に貫通形成されたボルト挿入孔３０ａに上記移動ボ
ルト３１が挿入されている。この移動ボルト３１には円
筒状のガイド部材３２が固定され、また該ボルト３１の
下端部は上記チャックフランジ１２ａの上端部に螺合し
ている。そしてこの支持板３０と上記チャック１０との
間にライナプレート３３が挿入されており。このライナ
プレート３３は、加工しようとするワークの偏心量に対
応した厚さのものが各種準備されており、偏心量が大き
いほど厚いものが選択される。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例のチャック１０は、ワークである二輪車用クラ
ンクシャフトＷのクランクアーム部Ｗ３のクランク軸部
（ジャーナル部）Ｗ１からＬだけ偏心した位置にクラン
クピン穴Ｗ２を加工するためのものである。

偏心量ＬのクランクシャフトＷをチャッキングするに
は、上記クランクシャフトＷの被加工部を位相決め座２
８と位相決めアーム２６とで挟持する位相決めと、被把
持部をコレット機構４２で把持するチャッキングと、チ
ャック全体を上記クランクピン穴Ｗ２が主軸軸心に一致
するよう移動させて固定するチャック位置決めとを行
う。

そのためにまず、ドローバー４用駆動シリンダを伸張さ
せる。するとドローバー４が前進し、係止凹部５ｂの後
壁がジョイントロッド１５を押圧前進させ、これに伴っ
てコレット１４が前進して把持部１４ｃはクランク軸部
（ジャーナル部）Ｗ１を挿入できる大きさに拡開する。

またこの時、上記ジョイント部５ａが位相決め機構４０
のプッシュピン部１８ａをも押圧して駆動部材１８を前
進させ、これにより駆動ねじ１９と螺合している従動ね
じ２１が第３図時計回りに回転し、これに伴って位相決
めアーム２６が回転してこれのワーク押圧部２６ｂと位
相決め座２８のワーク受部２８ａとの間隔が広くなる。

またコレット１４の前進により、チャック１０は主軸フ
ランジ２への押圧力が小さくなっており、そのためチャ
ック摺動面２ｂ上を摺動可能となっている。従ってチャ
ック１０は移動ボルト３１を緩めれば、主軸１と直角方
向に移動する。この状態でライナプレート３３を上記偏
心量Ｌと対応したものと交換し、再び移動ボルト３１を
締め付ける。するとチャック１０は上記偏心量Ｌのクラ
ンクシャフトＷに対応した位置に位置決めされる。

次にクランクシャフトＷのクランク軸部（ジャーナル
部）Ｗ１をコレット１４内に、クランクアーム部Ｗ３が
上記ワーク押圧部２６ｂとワーク受部２８ａとの間に位
置し、かつその後面が基準プレート１６に当接するよう
挿入し、この状態で上記ドローバー４用駆動シリンダを
収縮させる。

すると、位相決め駆動機構４０の駆動ねじ１９は付勢ス
プリング２３により付勢されて第１図左方に後退し、そ
のため従動ねじ２１が位相決めアーム２６を第３図反時
計方向に回動させる。すると該アーム２６のワーク押圧
部２６ｂがクランクシャフトＷのクランクアーム部Ｗ３
を位相決め座２８のワーク受部２８ａに対して押圧する
こととなる。

また上記位相決めに続いてドロージョイント５によりコ
レット１４が後方に引っ張られ、これの把持部１４ｃに
よりクランク軸部（ジョイント部）Ｗ１が把持される。
その結果、クランクシャフトＷはそのクランクピン穴Ｗ
２が主軸１の軸線と一致した状態でチャッキングされ、
この状態で穴加工が行われる。

なお、上記と異なる偏心量Ｌ１，Ｌ２を有するクランク
シャフトをチャッキングする場合は、上記ライナプレー
ト３３をこの偏心量Ｌ１，Ｌ２に対応した厚さのものに
交換すれば、これにより本実施例のチャック１０は各偏
心量Ｌ１，Ｌ２のクランクシャフトに対応した位置に位
置決めされ、また、クランクシャフト位置決め機構４０
によりクランクピン穴Ｗ２が主軸と一致するよう回動さ
れ、その状態で固定される。

このように本実施例のチャック１０は、ライナプレート
３３を交換するだけで各偏心量に応じた位置に位置決め
され、偏心量の異なるクランクシャフトであってもその
クランクピン穴を主軸１に一致させることができ、段取
り作業が非常に容易であり、短時間で行うことができ、
その結果加工能率を大きく向上できる。しかもこの場
合、段取り用部品はライナプレートだけであり、従来の
ようにチャックを各種準備する必要はなく、部品点数を
削減でき、その分コストを低減できる。

また、ドローバー４の前後動、つまりチャッキング用駆
動源を利用して位相決めアームを回動させるようにした
ので、位相決め用駆動源を別個に要することなく、簡単
な構造で位相決めを行うことができ、この点からもコス
トを低減できる。

なお、上記実施例では、位置決め部２９がライナプレー
ト３３を利用するものである場合について説明したが、
本考案では必ずしもライナプレートを用いなくてもよ
く、例えばチャック本体を所定位置に移動し、この位置
でチャックフランジ１２ａを主軸フランジ２にボルト締
め固定していてもよい。要はチャック１０を主軸１と直
角方向に移動させ、かつ固定できる構造であればどのよ
うな構造でもよい。

〔考案の効果〕

以上のように本考案に係るチャックによれば、チャック
本体を主軸と直角方向に移動可能な構造とし、該チャッ
ク本体に位相決めアーム，位相決め駆動機構、及びコレ
ット機構を設け、該両機構に主軸方向の駆動力を与える
駆動源を設けたので、偏心量の異なるワークに対しても
被加工部を主軸の軸線と一致させた状態でチャッキング
でき、段取り作業が容易で加工能率を向上できる効果が
あり、また部品点数を削減でき、コストを低減できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本考案の一実施例によるチャック
を説明するための図であり、第１図はチャックを旋盤の
主軸に取り付けた状態の２ケ所で断面した断面側面図、
第２図はその平面図、第３図はその正面図、第４図はそ
の一部断面正面図、第５図は第３図のＶ−Ｖ線断面図、
第６図は第３図のVI-VI線断面図、第７図はワーク装着
状態を示す正面図、第８図はワーク非装着状態を示す斜
視図、第９図は側面図である。 図において、１は主軸、２ｂは主軸前端面、１０はチャ
ック、１２はチャック本体、２６は位相決めアーム、４
０は位相決め駆動機構、４２はコレット機構、Ｗはクラ
ンクシャフト（ワーク）、Ｗ１はクランク軸部（被把持
部）、Ｗ２はクランクピン穴（被加工部）、Ｌは偏心量
である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被把持部と被加工部とが偏心しているワー
   クを該被加工部が旋盤の主軸軸線と一致するよう支持す
   るためのチャックであって、上記主軸の前端面にチャッ
   ク本体を上記主軸軸線と直角方向に移動可能にかつ所望
   位置に固定可能に取り付け、該チャック本体内に主軸軸
   線方向前側，後側への移動により内径が拡大，縮小し、
   上記被把持部を把持するコレット機構を設け、上記チャ
   ック本体の先端面に上記被加工部が主軸軸線と一致する
   よう該被加工部を回動させて位相決めする位相決めアー
   ムを回動可能に設け、上記チャック本体内に主軸軸線方
   向の駆動力により上記位相決めアームを回転駆動する位
   相決め駆動機構を設け、上記位相決めアーム及び位相決
   め駆動機構と上記コレット機構とを主軸を挟んで対向す
   る一側，他側に位置させ、上記主軸に、上記位相決め駆
   動機構，及び上記コレット機構に主軸軸線方向の駆動力
   を与える駆動源を設けたことを特徴とするチャック。