Compensating chuck

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本願はコンペンセーティングチャック（以下チャックと称す）の改良に係り、詳しくはワークの把持を行なう際に、センターピンを流体圧によって挟圧保持し加工精度の向上を図るものである。

従来の技術とその課題 従来のチャックにおいてセンターピンの保持は第６図に示すように、チャック本体の軸芯に装着したホルダー３に摺動可能にセンターピン４を遊合し、バネ５によってチャック本体２の前面側に付勢している。 而してチャックにおけるワークの把持精度は、センターピン４の保持位置の精度即ち、ワークを把持した時センターピン４
の軸芯と、チャック本体２の軸芯とが完全に一致するか否かにあるが、センターピン４をホルダー３内で摺動させるためには、必要最小限の遊隙が必要であり、この遊隙を設けることがすでに把持精度低下の原因となる。 こればかりでなく、上記遊隙を最小限とするために、ホルダー３の内周面とセンターピン４の外周は高精度に仕上げなければならず、高度の加工技術と長い加工時間とを要する。 更に上記に加え、センターピン４の摺動に起因する摩耗により、製作時の初期精度を維持するにはセンターピン４の交換以外に方法がない。

課題を解決するための手段 本願は上記従来装置の改良に係り、チャック本体の軸芯にセンターピンが軸方向移動可能に設けられると共に、前方へ付勢してあるコンペンセーティングチャックにおいて、チャック本体の軸芯にホルダーを取り付け、
このホルダー中心の嵌合部に中心孔を有する把持体を、
その軸芯がチャック本体の軸芯と一致するように嵌合固着し、この把持体は、弾性変形容易な材質から成り、その軸線方向中間部外周面に、ホルダーとの嵌合状態において、ホルダーの嵌合部との間で、密室状となる圧流体の貯留溝を形成して、その貯留溝の底部を把持体の軸方向前後部分より薄肉部とし、この把持体の中心孔に前記センターピンを軸方向移動可能に遊合し、かつ、前記貯留溝と圧流体供給源とをつなぐ流体管路を設け、貯留溝に供給された流体圧力により、前記薄肉部が弾性変形してセンターピン外周を抱き込むように挾圧保持するように構成したことを特徴とする。

実施例 以下本願を、実施例を示す図面によって詳細に説明する。 図面は本願を実施したチャック１で、チャック本体２に揺動自在に枢支したクランクレバー６、クランクレバー６の前面に取付けられたジョー７、図示を省略した回転シリンダに連結されるドロースクリュー８、該ドロースクリュー８に連接したドロースクリュー９、又ドロースリーブ９に遊着されたフローティングカム10等は全て周知であり、従来と同様に作動してワーク11の把持開放を行なう。

以上の如きチャック１において12は、バネ鋼又は樹脂成形品等弾性変形を起しやすい素材からなる把持体で、
その軸線方向中間部外周面には圧流体の貯溜溝13が削設されている。 該貯留溝13底部は、その肉圧ｔが、後に詳記する圧流体の圧力等を勘案して可及的に薄く設定され、圧流体の圧力が敏感に把持体12の軸芯に向かって作用するように構成された薄肉部となっている。 ３はチャック本体２の軸芯に取付けたホルダーで、ホルダー３に設けた嵌合部14に上記把持体12を、その軸芯がチャック本体２の軸芯と一致するように嵌合固着することにより、把持体12に設けた貯溜溝13は、嵌合部14の内周面14
aにて閉鎖され密室状となる。 センターピン４は、上記した把持体12の中心孔に適度の遊隙を持って摺動可能に遊合され、従来と同様にバネ５によってチャック１の前面に向けて付勢されている。

15はチャック本体２に穿った圧流体管路で、一方側の端部が上記貯溜溝13に開口し、他方側の端部はチャック本体２の背面側に開口しており、この開口部15aは、図示を省略したスピンドルに設けられる圧流体管路を経てドロースクリュー８を作動する圧流体の供給減に連なっている。

第１図はチャック１の非作動時を示し、この時フローティングカム10は最前進位置にあるので、当然にジョー７は開放位置にセンターピン４も突出しており、上記した貯溜溝13には圧流体（以下油と称す）は供給されておらず、従ってセンターピン４とチャック本体２の軸芯が一致している保証はなく、むしろ一致しないのが通例である。 次いで自動又は手動等によりワーク11が供給され、ワーク11のセンター穴11aにセンターピン４の先端を嵌合し、センターピン４を押し込みながらワーク11の端面をワークロケーター25に当接して位置決めする。

ワーク11の供給が終ると、図示を省略した回転シリンダが作動してドロースクリュー８が引かれ第２図に示すようにワーク11が把持されるが、本実施例では上記回転シリンダの作動に先立ち又は略同時に、即ちジョー７によるワーク11の把持が完了する前に、圧流体供給源たる油圧ポンプ（図示なし）から貯溜溝13内に高圧の油を供給する。 而して把持体12は前記したようにホルダー３に嵌合され、嵌合部14の内周面14aにて貯溜溝13の全周が囲繞されて密室であるとともに、図面から明らからようにホルダー３はチャック本体２と強固な一体化となっているので、貯溜溝13に供給された油の圧力は把持体12の軸芯に向かって作用し、肉圧ｔの薄い底部を弾性変形させて遊合されているセンターピン４を抱き込むように挟圧保持し、把持体12とセンターピン４との間の遊隙を吸収してチャック本体２とセンターピン４の軸芯とを、限りなく０に近い誤差で一致させる調芯を行ない高い精度でワーク11を把持する。 そしてこの調芯動作は、初期精度に比較的近いものから摩耗が進み遊隙が大となったもの迄全て同様で、稼働日数の多少即ち経時変化により精度の低下を来たすことがない、又センターピン４は上記のように、強い油圧が作用している把持体12にて保持されているので、重切削であっても加工中に偏芯して精度を低下させることもない。 把持したワーク11の加工が終ると、ワーク11の把持を解放するとともに貯溜溝13への油圧の供給を中止してセンターピン４を解放し、再び同様の操作にて次に加工するワーク11の把持を行なう。 尚貯溜溝11への油圧の給排は、ドロースクリュー８の操作同様従来使用されている油圧制御機構より、適宜に選択使用するものとしその説明は省略する。

次に、第３図及び第４図に示す実施例について説明する。 上記第１の実施例は、ドロースクリュー８を作動させる油圧ポンプの圧力が、把持体12を作動させる圧力には不足しているため、別個に油圧ポンプを設けて把持体
12に圧油を供給するようにしたものであるが、本実施例は、ドロースクリュー８作動用の圧油を増圧機構で増圧し所期の目的を達するもので、実施例の説明は、上記第１実施例と相違する部分についてのみ説明する。

16は増圧機構で、チャック本体２に穿ったピストン室
17に遊動ピストン18を封装し、これによりピストン室18
の前方側を加圧室19後側を増圧室20に区画し、第３図に示すようにジョー７が開いている時には、遊動ピストン
18の後端面にフローティングカム10の前端面が当接している。 圧流体供給源に連なる流体管路15は、チェックバルブ21と加圧室19との双方に開口し、又チェックバルブ
21と増圧室20及び貯留溝13とは流体管路15b、15cにて連通され、図面から明らからように常態において貯溜溝13
側の流路はチェックバルブ21により閉じられており、この流路内には常に油が充満している。

上記第１の実施例と同様にしてワーク11が供給され、
ドロースクリュー８が引かれてチャッキング動作が開始されると、これと同時に流体管路15に圧油が供給されるが、上記のように貯溜溝13側には油が入っているので、
チェックバルブ21は開放せずに油は加圧室19に入って遊動ピストン18を押圧し、遊動ピストン18を第４図に示すように押し下げることにより、貯溜溝13内の油は強力に増圧されて把持体12が弾性変形し、前記と同様にセンターピン４を挟圧保持して調芯動作を行なう。

ワーク11の加工が終り加圧室19への圧油の供給が停止すると、加圧室19と増圧室20との圧力差により遊動ピストン18が少しばかり前進し、遊動ピストン18の前進により閉ざされている貯溜溝13側の流路は負圧になるが、この負圧分はチェックバルブ21が開いて油を吸込むことにより補正される。 上記のように多少前進した遊動ピストン18は、やがて前進して来るフローティングカム10の前端面にその後端面が押され、チェックバルブ21より油を吸込みながら前進し第３図の状態に復する。 この実施例によれば、増圧機構16をチャック本体２内に内蔵しているので、ドロースクリュー８用の流体圧力を増圧して把持体12を動作させることができ、圧流体供給源をチャックと共用できる。

最後に、第５図の実施例について説明する。 上記二つの実施例は、ともに圧流体供給源をチャック本体２外に設置したものであるが、本実施例は油タンクを内蔵した型式で次の如くである。 第５図において22は油タンクで、該油タンク22に封装されバネ24にて付勢したピストン23で、油タンク22内の油を常に所定圧に加圧しているもので、その他は全て上記第２の実施例と同様である。

本実施例は以上の如くであるから、ジョー７が開いている第５図の状態でも遊動ピストン18には油圧が作用するが、これをフローティングカム10が係止して加圧室19
内に圧油が流入するのを制し、所望時以外に増圧動作が行なわれるのを防止する。 フローティグカム10が後退しワーク11の把持が始まると、これに従って加圧室20内に圧油を導入しながら遊動ピストン18が後退し、前記の如くに増圧動作を行ない把持体12によるセンターピン４の挟圧保持が行なわれ、又フローティングカム10が前進すると遊動ピストン18はこれに押され、バネ24に抗して圧油を油タンク22に還流しながら強制的に押し戻されて旧に復する。 本実施例では、把持体作動用の圧流体供給源としての油タンクをチャック本体に内蔵したので、流体管路を簡略化できる。

発明の効果 本願は以上に詳記したように、コンペンセーティングチャックにおいて、チャック本体の軸芯にホルダーを取り付け、このホルダー中心の嵌合部に中心孔を有する把持体を、その軸芯がチャック本体の軸芯と一致するように嵌合固着し、この把持体は、弾性変形容易な材質から成り、その軸線方向中間部外周面に、ホルダーとの嵌合状態において、ホルダーの嵌合部との間で、密室状となる圧流体の貯留溝を形成して、その貯留溝の底部を把持体の軸方向前後部分より薄肉部とし、この把持体の中心孔に前記センターピンを軸方向移動可能に遊合し、かつ、前記貯留溝と圧流体供給源とをつなぐ流体管路を設け、貯留溝に供給された流体圧力により、前記薄肉部が弾性変形してセンターピン外周を抱き込むように挾圧保持するように構成したので、把持体とセンターピンとの間の遊隙の多少に係らずそれを吸収してチャック本体とセンターピンの軸芯を極めてよい精度で一致させることができ、極めて高精度の把持を行うことができ、この把持精度は経時変化によって低下することがなく、所期の精度を維持することができる。 また、センターピンと把持体の間の間隙が多少大きくでも、把持体が弾性変形して挟圧保持するので、従来のように把持体とセンターピンとを精度よく加工する必要がなく、その結果、加工時間を短縮できるなどの利点がある。 さらに本願では、流体圧力が把持体の貯留溝に供給されて、その貯留溝底部の薄肉部を直接弾性変形させる構造であるので、簡易な構成でかつ、力の伝達ロスを少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本願実施例を示し、第１図は非作動時の断面図、
第２図は作動時の断面図、第３図は他の実施例の非作動時の断面図、第４図は第３図の作動時を示し、第５図は更に他の実施例の非作動時の断面図、第６図は従来装置の部分断面図である。 １……コンペンセーティングチャック ２……チャック本体、３……ホルダー ４……センターピン、12……把持体 13……貯溜溝、16……増圧機構 18……遊動ピストン、19……加圧室 20……増圧室、22……油タンク 23……ピストン、24……バネ