(57)【要約】      （修正有）【課題】クランクシャフトのような比較的長いワークを固定する場合には、ワークセンター間でのクランプ力が大きくてもワークに撓みが生じず、また、ワーク端部をチャック装置でチャックする場合においては、チャック力が強すぎてワークにチャック爪の傷が付くという問題が発生しないワークチャック装置を提供する。【解決手段】  ワーク軸方向の両端面にテーパ状のセンター孔を備えたクランクシャフトをそれらのセンター孔に両側から嵌合して保持すると共に、チャック爪を移動してワークをチャックする際に、チャック爪の１つに噛み合わされたリンクアームを介してストッパピン３０がワーク端部に当接される機構を有するナチュラルクランプ装置を備えたチャック装置。【選択図】図２
2006095633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端面にテーパ状のセンター孔を備えたワークをそのセンター孔に両側から嵌合して保持すると共に、ワーク軸心方向にチャック爪を移動してワークの一端を保持するチャック装置において、前記チャック爪の移動に連動してチャック爪の１つに噛み合わされたリンクアームを介してストッパピンがワーク端部に当接されるナチュラルクランプ機構を備えたことを特徴とするワークチャック装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワークチャック装置において、ワークを加工するためのワーク割出し機構が設けられ、ワーク軸方向にナチュラルクランプした状態でワークの回転割出しを行うことを特徴とするワークチャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフト等のワークを保持して加工するためのワークチャック装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のクランクシャフト等のワークチャック装置はワーク両端部のセンター孔に一対のテーパ状のワークセンターを嵌合させ、そのワークセンターをシリンダで押圧してクランプした後ワーク軸心方向に移動する３つ爪でチャックしていた。
【０００３】
しかしながら、クランクシャフトのような比較的長いワークをクランプする場合には、シリンダによるワークセンター間でのクランプ力が大き過ぎるとワークに撓みが生じて加工精度が低下する問題が発生する。逆にワークのクランプ力が弱いと一方のワークセンター側のシリンダーが加工時の推力に負けてワーク長手方向に対する保持力が不充分となる。
【０００４】
また従来のワークラジアル方向の回転を阻止するワークチャック装置として、特許文献１に開示されたクランクシャフトの取付け治具におけるそのジャーナル部をナチュラルクランプする機構においては、例えばワーク外周のバランスウェイト部を加工する際には割出し動作を行うが、その際にはいちいちクランプを緩め、ワークを回転させてから再びクランプ動作を必要とする問題があった。
また、ワークが軸方向に比較的に長く撓みが発生し易い場合における特許文献２のクランプ装置としてナチュラルクランプ機構を備えるものもあるが、これらにおいてはクランプ機構のみであり、チャック機構は別途装置を必要とし、その装置が大掛かりなものとなっていた。
【特許文献１】実開平５−７２３３９号公報
【特許文献２】特開平９−１０８９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のような問題点の他に、従来から行なわれているワーク端部をチャック装置で保持する際は、ワークチャック部が仕上げ加工を施されている場合においてはチャック力が強すぎるとワークにチャック爪の傷が付くという問題が発生する。
【０００６】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。
その目的は、ワークをチャックするチャック爪の動作に連動してリンクアームを介してストッパピンをワーク端部に当接してワークに撓みを掛けずにワークをクランプ出来ることと、ワークの外周各部を加工する場合においては、ワークをチャックした状態でワークの回転割出しが容易に行えるワークチャック装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、両端面にテーパ状のセンター孔を備えたワークをそのセンター孔に両側から嵌合して保持すると共に、ワーク軸心方向にチャック爪を移動してワークの一端を保持するチャック装置において、前記チャック爪の移動に連動してチャック爪の１つに噛み合わされたリンクアームを介してストッパピンがワーク端部に当接されるナチュラルクランプ機構を備えたことを特徴とするワークチャック装置。
【０００８】
また、請求項１に記載のワークチャック装置において、ワークを加工するためのワーク割出し機構が設けられ、ワーク軸方向にナチュラルクランプした状態でワークの回転割出しを行うことを特徴とするワークチャック装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のワークとしてのクランクシャフトのワークチャック装置８は、ワーク軸方向への過分なクランプ力を掛けずにクランプ可能であり、ワーク軸方向に撓みが生じさせないことに加え、ワーク外周の加工位置を変える際には、ワークをチャックした状態で回転割出しが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
ワークのチャック爪動作に連動してワーク軸方向に撓みを生じさせずにクランプを行ない、しかもチャック爪によるワークに傷を付けない程度の面圧でワークチャックが可能である。また、割出し装置を備えたことにより加工範囲を広くすることができる。
【実施例１】
【００１１】
以下に本発明を図１ないし図３に基づいて説明する。
図１はクランクシャフト加工機のワークチャック装置の全体外形図である。基台１上にはクランクシャフトであるワークＷを載置するワークシフト装置２を備えている。ワークＷは上方から搬入される。ワークシフト装置２に設けられたワーク受け爪４，４に載置される。図１における基台１の左辺にはワークを回転するための割出し装置７を配置してその前方にワークＷをチャックするワークチャック装置８を備えている。また、ワークチャック装置８の前方にはワーク回転方向の位置決めする位置決め装置９を備えている。
図２で説明する第１センタ１６と第２センタ６とでワークを挟み込むようにしてナチュラルクランプ機構によりクランプした後３つのチャック爪でチャックする。
図１の右側にはワークを加工するための工具１０を備えた主軸装置１１が図示しない駆動機構により加工装置を構成している。
【００１２】
ワークシフト装置２について説明する。
ワークシフト装置２にはワークを載置するため２個のワーク受け爪４，４とワークの第２センタ孔Ｗｂと嵌合して支持するための第２センタ６を備えている。図示しないワーク搬入装置によりワーク受け爪４，４にワークが載置される。ワークをワーク受け爪４，４に載置した状態でワークシフト装置２は所定の位置まで左行して、第１センタ１６との間でワークを挟み込む形でワークを保持するようになっている。
【００１３】
次にワークチャック装置８について説明する。図２はチャック装置の詳細図である。ワークチャック装置８は基台１に固定された割出し装置７の前方に配置されている。割出し装置７の中心部にはチャック動作のためのチャックシリンダ１３が設けられており、そのピストンロッド１４の先端にはバネ１５を介してワーク保持のための第１センタ１６が軸方向に嵌合されている。
前記割出し装置７は図示しないモータによりワークチャック装置８を回転するようになっている。
第１センタ１６が右側に突出した状態でワークシフト装置２が左行すると第１センタ頭部１６ａがワークの第１センタ孔Ｗａの凹部と嵌合してバネ１５が縮みワークは第１センタ１６と第２センタ６とに挟み込まれた状態で保持されるようになっている。
一方、ピストンロッド１４の先方には２個のコマ形状したシフタ１７，１７が挿入されている。そのシフタ１７，１７はＬ字形レバー１８の一端１８ａを挟み込むようにしてピストンロッド１４の動作に応じて左右に摺動するようになっている。
シフタ１７，１７の左右動作によりレバー１８は支軸１９を回転軸にして図の矢印方向の二点鎖線のように左右に揺動する。Ｌ字形レバー１８の他端１８ｂはその揺動動作によって上下動する。レバー１８の先端１８ｂはチャック座２０に嵌合しており、チャック座２０はレバー１８の動作に連動して図の上下矢印方向に摺動するようになっている。なお、これらのレバー１８、チャック座２０はワークチャック装置８に等配分で３組備えている。
それらのレバー１８はそれぞれ同様にシフタ１７，１７に嵌合している。３組のチャック座２０はぞれぞれボルトで固定されたチャック爪２１，２１，２１を開閉動作してチャック本体２２の中心に位置するワーク端部をチャックするようになっている。
【００１４】
次にナチュラルクランプ機構２３について説明する。図３はワークチャック装置８の正面図である。
ナチュラククランプ機構２３はワークＷの軸線方向に過大なクランプ力を掛けない状態でクランプするための機構であり、第１センタ１６と第２センタ６との間に挟み込んだワークＷをその位置でクランプする機構となっている。
いずれかのチャック爪２１の１つの側部に２本のフォーク２４，２４がチャック爪２１を挟んで両側からそれぞれボルト２５で固定されている。この２本のフォーク２４，２４はで第１ピン２６を挟んで、チャック動作に伴ってチャック本体２２の中心に向けて摺動するようになっている。第１ピン２６にはバネ２７が挿入されていて回転軸２８に対しカム２９の一端を押し上げるようになっている。
カム先端２９ａにはナチュラルクランプ装置を構成する第２のストッパピン３０の一端が当接している。
ストッパピン３０はチャック本体２２に組み付けられたピンフォルダ３１をガイドにして左右に移動できるようになっており、ストッパピン３０の中央部の溝３２に噛み合った規制ピン３３との隙間分だけ移動できるようになっている。ストッパピン３０の他端はワークＷであるクランクシャフトの端部に当接するようになっている。
【００１５】
次に、前記のように構成されたチャック装置８について動作を説明する。
図示しない搬送装置からワークＷであるクランクシャフトをワークシフト装置２のワーク受け爪４，４に載置されると、ワークシフト装置２がシリンダ３によってストッパ５位置まで左行して、第１センタ１６の先端１６ａがワークＷの第１センター孔Ｗａに嵌合するように当接される。
この時、ピストンロッド１４内に挿入されたバネ１５に抗して第１センタ１６が押し戻されワークＷを所定の力で保持される。
続いてワークＷの回転方向の位置決めを行なうため、回転位置決め装置９に設けられた２つのレバーがワークＷのクランクピンＷｐを両側から挟み込む形でワークＷの回転姿勢が定まる。
次にチャックシリンダ１３に圧油が供給されるとピストンロッド１４、シフタ１７，１７、レバー１９，１９，１９、チャック座２０，２０，２０を介して３つのチャック爪２１，２１，２１がワーク端部をチャックする。
それと同時にチャック爪２１の一つに固定されたフォーク２４，２４がチャック本体２２の中心に向けて摺動し、第１ピン２６、カムレバー２９を介してストッパピン３０が右行する。
第１ピン２６にはバネ２７の押圧力が付与され、その押圧力に抗してカムレバー２９を押上げ次いでストッパピン３０をワークＷの端面に当接してストッパピン３０の移動をロックする。このようにしてストッパピン３０によりワークＷは軸線方向にクランプされる。
さらにピストンロッド１４が突出しすると３つのチャック爪２１，２１，２１はワークＷを所定の力でチャックする。
【００１６】
このようにしてチャック爪２１に連動してナチュラルクランプ機構が構成されているから、ワークＷの軸方向のクランプによりワークに撓みを与えることがなく、またそのための特別な駆動源を必要とせずに簡単な構造によりワークを確実にクランプ及びチャックして固定することができる。
またワークＷを軸方向にクランプするからチャックシリンダ１３はワークにチャック爪の傷が付かない程度の面圧の小型チャック用シリンダで済む。
【００１７】
本実施例でのワークをクランクシャフトとして説明したが、これに限らず長い軸物ワークの加工の場合であっても有効に利用できる。
【００１８】
また基台１をインデックス装置に装着したり、水平軸に回転するチルト装置を設けることによりワークの側部を加工することが可能である。
【００１９】
さらに基台１にチャック装置を複数台設けて、複数ワークの効率よい加工を行なうことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】クランクシャフト加工機のワークチャック装置の全体図
【図２】チャック装置の詳細図
【図３】チャック装置の正面図
【符号の説明】
【００２１】
２  ワークシフト装置  
４  ワーク受け爪  
６  第２センタ
７  割出し装置
８  ワークチャック装置
９  位置決め装置
１６第１センタ
１８レバー
２０チャック座
２３ナチュラルクランプ機構
２６第１ピン
２９カム
３０ストッパピン
【図１】
2006095633.tif 000003
【図２】
2006095633.tif 000004
【図３】
2006095633.tif 000005