(57)【要約】【課題】ワークの径にかかわらず常にフェイスクランプ機能を使用できるようにする。【解決手段】スクロールチャックの把持爪２に、ドローバ８及びアクチュエータ１０を介して駆動されてチャック本体１の軸方向に沿って進退するロッド１１を設け、そのロッド１１に引き爪１２を設けて、前記ロッド１１が軸方向へ後退することにより、その引き爪１２が前記把持爪２で把持したワークＷ前面に圧接するようにする。ロッド１１は、把持爪２とともに径方向へ移動し、アクチュエータ１０に設けた前記把持爪２の移動方向に長い長孔１３に収納されてその長孔１３に沿って誘導されるとともに、前記アクチュエータ１０と一体に軸方向へ進退するので、セットされたワークＷに対し、そのワークＷの径にかかわらず常にフェイスクランプ機能を使用することができる。また、前記引き爪１２は、前記ロッド１１に対する軸周り方位を調整可能とすれば、その引き爪１２の位置を微調整できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャック本体１の軸心周りに設けた複数の把持爪２を、そのチャック本体１の径方向へ移動させることによりワークＷを把持するスクロールチャックにおいて、
前記把持爪２に、前記チャック本体１の軸方向に沿って進退可能にロッド１１を設け、そのロッド１１に引き爪１２を設けて、前記ロッド１１が軸方向へ後退することにより引き爪１２は、前記把持爪２で把持したワークＷ前面に圧接することを特徴とするスクロールチャック。
【請求項２】
前記チャック本体１に、ドローバ８によって前記チャック本体１の軸方向へ進退可能に駆動されるアクチュエータ１０を設け、そのアクチュエータ１０に前記把持爪２の移動方向に長い長孔１３を設けて、前記ロッド１１は、その長孔１３に沿って誘導されるとともに前記アクチュエータ１０と一体に軸方向へ進退することを特徴とする請求項１に記載のスクロールチャック。
【請求項３】
前記引き爪１２は、前記ロッド１１に対する軸周り方位を調整可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスクロールチャック。
【請求項４】
前記引き爪１２に、前記ロッド１１を介在して両側からピン２２，２２をねじ込み、前記両ピン２２，２２は、それぞれ前記ロッド１１に当接してそのロッド１１を軸周り相対する方向へ回転するよう押圧することを特徴とする請求項３に記載のスクロールチャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、旋盤などの工作機械において使用するワーク把持用のスクロールチャックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
旋盤などの工作機械において、把持対象となるワークの内外周を把持するために、把持爪を径方向に移動可能としたスクロールチャックを使用したものがある。この種のスクロールチャックは、例えば、特許文献１に示すように、チャック本体の前面において、軸心回りに等分方位で配置された複数の把持爪が、それぞれそのチャック本体の径方向に移動可能に取り付けられている。そのチャック本体には、前記軸心回りに回転可能に配置されたスクロール部材を備え、そのスクロール部材前面にはうず巻状のスクロール溝を形成し、前記把持爪の後面側には、そのスクロール溝に噛合うラック歯を形成して、スクロール部材を回転させることによって把持爪が径方向に移動し、ワークを把持できるようになっている。
【０００３】
スクロール溝とラック歯との噛み合わせにより把持爪を動作させるので、スクロールチャックは把持トルクを制御しやすく、薄肉状の変形しやすいワークであっても緩やかな力でもって変形させることなく把持し、精度の高い心出しを行うことができる。また、前記スクロール部材の径を大きくして、うず巻状のスクロール溝の長さを延ばすことによって、把持爪が径方向に移動できる距離が長くなるので、一種類の把持爪で把持できるワークの外径又は内径の範囲を大きく確保することができる（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−３０８９０９号公報
【特許文献２】特開２０００−３０８９１０号公報
【０００４】
一方、把持爪により芯出しされてセットされたワークを、チャック本体前面の基準面に押圧するように動作するフェイスクランプ機能を備えたチャック装置がある。例えば、特許文献３に示すように、フェイスクランプ機能を発揮する引き爪が、チャック本体の軸方向へ進退するロッド前端に取り付けられており、各ロッドには、その外周に軸方向に形成され途中で軸周り方向へと屈曲した形態を有するガイド溝が形成されている。このガイド溝に、チャック本体に設けた固定のガイドピンが摺動可能に嵌入されている。
【０００５】
ワークがチャック本体の把持爪によって芯出しされた状態でセットされた後、そのロッドを別の駆動源を動作させて後退させると、ガイド溝の前記屈曲部分にガイドピンが摺動してロッドに回転力を付与し、引き爪を軸周り回転させながら後退させるとともに、その引き爪がワークを前面に圧接するように動作する（例えば、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照）。
【特許文献３】特開２０００−７０６号公報
【特許文献４】特開平６−３２８３０７号公報
【特許文献５】特開平３−１９０６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記スクロールチャックにフェイスクランプ機能を設けると、引き爪を動作させるロッドは径方向に不動であるので、把持爪がチャック本体の径方向に移動してワークを把持しても、その引き爪がワークの適切な把持位置に当たらない場合が生じ得る。このため、異なる外径又は内径を有するワークを把持する際には、その都度、引き爪をそのワークに対応する大きさのものに交換するなどしなければならない。引き爪の交換作業には多大な手間と時間を要するので、このような交換作業を行うことは好ましくない。
【０００７】
そこで、この発明は、ワークの径にかかわらず、フェイスクランプ機能を使用できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、この発明は、引き爪のロッドを把持爪と連動して動くようにしたのである。このようにすれば、スクロールチャックの把持爪が径方向へ移動するとともに引き爪も径方向へ移動するので、把持爪によってチャック本体にセットされたワークに対し、その把持爪の位置、すなわちワークの径にかかわらず常にフェイスクランプ機能を使用することができる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、以上のようにしたので、ワークの径にかかわらず、フェイスクランプ機能を使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
上記手段の具体的実施形態として、チャック本体の軸心周りに設けた複数の把持爪を、そのチャック本体の径方向へ移動させることによりワークを把持するスクロールチャックにおいて、前記把持爪に、前記チャック本体の軸方向に沿って進退可能にロッドを設け、そのロッドに引き爪を設けて、前記ロッドが軸方向へ後退することにより引き爪は、前記把持爪で把持したワーク前面に圧接するようにしたものである。このようにすれば、スクロールチャックの把持爪が、ワークの径に合わせて径方向へ移動するとともにロッドも径方向へ移動するので、把持爪が移動し得る範囲内の任意の位置において把持されたワークに対して引き爪は対応して移動し、常にフェイスクランプ機能を使用することができる。
【００１１】
上記の構成において、前記チャック本体に、ドローバによって前記チャック本体の軸方向へ進退可能に駆動されるアクチュエータを設け、そのアクチュエータに前記把持爪の移動方向に長い長孔を設けて、前記ロッドは、その長孔に沿って誘導されるとともに前記アクチュエータと一体に軸方向へ進退するようにした構成を採用し得る。このようにすれば、ロッドは、把持爪の移動に伴って径方向に移動した際に、その向きが常に同一に維持され、且つアクチュエータを介してドローバの駆動力をロッドに伝達し得るので、ワークに対する引き爪の圧接力を均等に維持し得る。
【００１２】
また、上記の構成において、前記引き爪の前記ロッドに対する軸周り方位を調整可能とした構成を採用し得る。把持対象となるワークの外径又は内径が変化すると、そのワークに対する一の把持爪による把持位置のワーク軸心周りの方位と、その一の把持爪に連動して動く引き爪による圧接位置のワーク軸心周りの方位との間に差異がある場合には、その両方位が成す角度は、ワークの径に合わせて大小変化する。そこで、前記引き爪の前記ロッドに対する軸周り方位を調整可能とすれば、そのワークに対する引き爪の圧接位置を、ワークの形状に合わせて、その都度、最適な位置に修正することができる。
【００１３】
その引き爪の前記ロッドに対する軸周り方位の調整方法は、周知の手法を採用することができるが、例えば、前記引き爪に、前記ロッドを介在して両側からピンをねじ込み、前記両ピンは、それぞれ前記ロッドに当接してそのロッドを軸周り相対する方向へ回転するよう押圧するようにした構成を採用し得る。このようにすれば、その両ピンの圧接により、前記引き爪は前記ロッドに対して軸回り不動に固定されるとともに、その圧接位置、すなわちピン先端とロッドとの当接位置を、そのロッドの軸周りに変化させることにより引き爪の前記軸周り方位を調整可能とすることができる。また、その圧接位置の変更は、二本のピンのねじ込み度合いを変化させることにより容易に調整できる。
【実施例】
【００１４】
一実施例を図１乃至図６に基づいて説明する。この実施例のスクロールチャックは、図２（ａ）に示すように、チャック本体１の前面において、三つの把持爪（トップジョウ）２を軸心周り等分位置に配置し、各把持爪２を同時に径方向に移動させることにより、その把持爪２がワークＷの外周を把持するスクロールチャックである。
【００１５】
そのチャック本体１には、図３に示すように、前記軸心回りに回転可能に配置されたスクロール用フランジ５を備えており、そのスクロール用フランジ５の前面にはうず巻状のスクロール溝５ａを形成している。このスクロール溝５ａに噛合うラック歯３ａを有する下爪（マスタージョウ）３が、図中に示すように、前記スクロール用フランジ５前面に配置されて、その下爪３のさらに前面にボルト２ｃを介して前記把持爪２が取り付けられる。また、その把持爪２の前面内側端には、ボルト２ｄを介して超硬の先端２ａが取り付けられている。
【００１６】
前記スクロール用フランジ５の後面側には、放射状の溝５ｂを形成しており、その溝５ｂは、図３に示すように、チャック本体１の外側から軸心に向かって径方向に差し込んだピニオン軸６周面の溝６ｂに噛み合って、両溝５ｂ，６ｂは傘歯車を構成している。前記ピニオン軸６は、チャック本体１のベース７の前面に配置されて、図中に示す固定部材４により、スクロール用フランジ５とともにそのベース７に固定されている。このピニオン軸６を軸周り回転させることにより、両溝５ｂ，６ｂを介してスクロール用フランジ５がチャック本体１の軸心周りに回転し、その回転によって前記スクロール溝５ａとラック歯３ａとが摺動して、前記下爪３とともに把持爪２が径方向に移動する。
【００１７】
その把持爪２には、フェイスクランプ機能を発揮する引き爪（フェイスクランプジョウ）１２が設けられている。引き爪１２の構成は、図４に示すように、チャック本体１の軸心に、その軸方向へ進退するよう駆動されるドローバ８が設けられており、そのドローバ８にアクチュエータ１０が接続されて、ドローバ８とともにチャック本体１の軸方向へ進退可能に駆動される。アクチュエータ１０には、その前端に径方向外側に伸びて前記把持爪２の側方に至るアクチュエータフランジ１０ａが設けられており、そのアクチュエータフランジ１０ａの先端には、前記把持爪２の移動方向に並行な長孔１３が設けられて、その長溝１３の先端は、図１に示すように、外側に向かって開口している。
【００１８】
その長孔１３には、チャック本体１の軸心方向と並行なロッド１１が収納されており、そのロッド１１は、図１に示すように、前記把持爪２の側方突出部２’に設けた孔２ｂを貫通して、その把持爪２に対して径方向不動に固定されるとともに、軸受け１６を介して軸周り回転可能に保持され、且つその把持爪２に対して軸方向進退可能に支持される。また、そのロッド１１の前端側は、前記把持爪２の貫通部分よりもさらに前方に突出して、その前端に引き爪１２が設けられる。
【００１９】
引き爪１２とロッド１１との接続は、図１及び図６に示すように、前記ロッド１１の前端に引き爪１２の挿通孔１２ｂを嵌めて取り付け、その引き爪１２には、前記ロッド１１を介在して上下両側からピン２２，２２をねじ込み、所定量ねじ込んでロッド１１に圧接した状態において、そのピン２２，２２をナット２２ｂ，２２ｂで引き爪１２に固定する。両ピン２２，２２は、それぞれ前記ロッド１１の凹部１１ａ，１１ａに当接してそのロッド１１を軸周り相対する方向へ回転するよう押圧するので、その両ピン２２，２２のねじ込み量を相互に加減すれば、その各ピン２２，２２の先端２２ａ，２２ａとロッド１１の凹部１１ａ，１１ａとの当接位置（当接位置の方位）をそのロッド１１の軸周りに調整することができる。この調整により、前記引き爪１２は、前記ロッド１１に対する軸周り方位を調整可能である。
【００２０】
また、ロッド１１の後端側は、図１及び図４に示すように、前記長孔１３の前後において拡径しており、その拡径した段部１１ｂ，１１ｂが、前記アクチュエータフランジ１０ａの前後両端面１０ｂ，１０ｂに当接して、そのアクチュエータ１０に対し軸方向に不動に固定される。このため、ロッド１１は、前記アクチュエータ１０と一体に軸方向へ進退するとともに、そのアクチュエータフランジ１０ａに軸周り回転可能に保持されている。
【００２１】
また、そのロッド１１の周面には、図５（ｂ）に示すように、軸方向に形成され途中で軸周り方向へと屈曲した形態を有するガイド溝１４が形成されている。このガイド溝１４に、図４に示すように、前記把持爪２にねじ込んで設けた固定のガイドピン１５が摺動可能に嵌入されている。
【００２２】
一般的なスクロールチャックの機能は、従来例と同様であるのでその説明を省略し、フェイスクランプ機能の作用を説明すると、図３に矢印Ｐで示すように、ピニオン軸６を回転操作して前記スクロール用フランジを回転させることにより、図２（ａ）に矢印Ｑで示すように、把持爪２が径方向へ移動してその先端部２ａでワークＷの外周を三方から把持する。この状態で、ワークＷの軸心は、チャック本体１の軸心と一致して芯出しされた状態でセットされる。
【００２３】
このとき、ロッド１１は、前記把持爪２に対して径方向不動に固定されているので、ワークＷを把持する際にその把持爪２が径方向へ移動すれば、ロッド１１は、把持爪２と一体にその把持爪２の移動方向に沿って移動する。その移動の際に、ロッド１１は、前記長孔１３の内壁に摺動するので、その長孔１３の長さ方向に沿って誘導されて、そのロッド１１の向きは、チャック本体１の軸心と並行に保たれる。
【００２４】
この状態で、その駆動源を動作させてドローバ８を後退させると、そのドローバ８と一体にアクチュエータ１０及びロッド１１が、図４に示す左方向へと軸方向へ後退する。ロッド１１が後退すると、ガイド溝１４の前記屈曲部分にガイドピン１５が摺動してロッド１１に回転力を付与し、引き爪１２を、図５（ａ）（ｂ）に鎖線で示す位置から実線で示す位置へと軸周り回転させながら後退させるとともに、その引き爪１２の先端部１２ａがワークＷを前面に圧接するように動作する。この圧接により、ワークＷは、チャック本体１の前面へと引きつけられ、しっかりとセットされるようになる。このとき、三本のロッド１１は、それぞれチャック本体１の軸心と並行に常に維持されるので、引き爪１２への駆動力の伝達は均等に維持される。
【００２５】
このフェイスクランプの際に、引き爪１２の前記ロッド１１の軸周り方位は、その引き爪１２にねじ込まれた前記ピン２２，２２の操作により調整可能であるので、そのピン２２，２２のねじ込み量を調整することにより、その引き爪１２の先端部１２ａの方位を、図２（ａ）に示すように、把持するワークＷを最適位置に圧接するように調整しておけばよい。これは、把持対象となるワークＷの外径が変化すると、そのワークＷに対する一の把持爪２による把持位置のワークＷ軸心周りの方位と、その一の把持爪２に連動して動く引き爪１２による圧接位置のワークＷ軸心周りの方位との成す角度（図２（ａ）に示す角度α）は、そのワークＷの径に合わせて大小変化する。そこで、その角度αの変化に合わせて、前記引き爪１２の前記ロッド１１に対する軸周り方位を微調整することにより、そのワークＷに対する引き爪１２の圧接位置を最適な位置に修正するものである。
【００２６】
そして、把持したワークＷを加工した後、そのワークＷをチャック本体１から開放する際には、前記駆動源を動作させてドローバ８を前進させ、そのドローバ８と一体にアクチュエータ１０及びロッド１１が、図４に示す右方向へと軸方向へ前進する。ロッド１１が前進すると、引き爪１２は前記後退時と逆方向に動作して、その引き爪１２の先端１２ａによるワークＷ前面の圧接を開放する。
【００２７】
この実施例では、フェイスクランプ機能を発揮する引き爪１２、及びその引き爪１２を進退可能に支持するロッド１１をスクロールチャックの把持爪２に設け、そのロッド１１をチャック本体１内に設けたドローバ８及びアクチュアータ１０によって駆動したが、この実施例には限定されず、ロッド１１及び引き爪１２を把持爪２に対して軸方向へ進退可能に設け、且つそのロッド１１が把持爪２の径方向移動に伴って同じくその移動方向へ移動する限りにおいて、他の周知の駆動方法によりロッド１１の進退を動作させてもよい。例えば、ロッド１１を軸方向へ進退動作させるための駆動源を、把持爪２とともに径方向へ移動するように設けてもよいし、また、駆動源を径方向不動として、ロッド１１が把持爪２とともに径方向へ移動しても、その駆動源からの駆動力を継続してロッド１１に伝達して常にロッド１１を軸方向へ進退可能とする周知の動力伝達手段を設ければよい。また、把持爪２は、この実施例のように、ワークＷの外周を把持するものであってもよいし、特に、フェイスクランプ機能を必要とする場合には、その把持爪２がワークＷの内周を把持するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一実施例の要部拡大斜視図
【図２】（ａ）は同実施例の正面図、（ｂ）は底面図
【図３】図２（ａ）のIII−III断面を示す切断側面図
【図４】図２（ａ）のIV−IV断面を示す切断側面図
【図５】同実施例の要部拡大図で、（ａ）は把持爪の正面図、（ｂ）はその底面図
【図６】引き爪とロッドとの接続部分を示す要部拡大図
【符号の説明】
【００２９】
１  チャック本体
２  把持爪（トップジョウ）
２ａ  先端部
３  下爪（マスタージョウ）
３ａ  ラック歯
４  固定部材
５  スクロール用フランジ
５ａ，５ｂ，６ｂ  溝
６  ピニオン
７  ベース
８  ドローバ
９  固定ボルト
１０  アクチュエータ
１０ａ  アクチュエータフランジ
１１  ロッド
１１ａ  凹部
１２  引き爪（フェイスクランプジョウ）
１２ａ  先端部
１３  長孔
１４  ガイド溝
１５  固定ピン
１６  軸受け
２１  固定ボルト
２２  ピン
Ｗ  ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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