(57)【要約】  【課題】復帰後の従動側クランプ具を原位置に確実に保持できるようにする。  【解決手段】ワーク３の両側でこのワーク３を回転軸線６の軸線方向にクランプする駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１と、駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１を回転軸線廻りに回転自在に支持する駆動側クランプ具ホルダ１２及び従動側クランプ具ホルダ１３と、駆動側クランプ具１０を回転軸線廻りに割り出し可能に駆動する回転用駆動手段１６とを備え、原位置側でワーク３のクランプを解除したときに従動側クランプ具１１を該原位置に保持する従動側保持手段１９を備える。【選択図】図１
2018001371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークをクランプする駆動側クランプ具及び従動側クランプ具と、
前記駆動側クランプ具及び従動側クランプ具を回転軸線廻りに回転自在に支持する駆動側ホルダ及び従動側ホルダと、
前記駆動側クランプ具を回転軸線廻りに割り出し可能に駆動する回転用駆動手段とを備えたロータリチャックにおいて、
原位置側でワークのクランプを解除したときに前記従動側クランプ具を該原位置に保持する従動側保持手段を備えた
ことを特徴とするロータリチャック。                                    
【請求項２】
前記従動側保持手段は前記従動側クランプ具を磁力により前記原位置に保持する
ことを特徴とする請求項１に記載のロータリチャック。
【請求項３】
前記従動側保持手段は前記従動側ホルダに対して前記従動側クランプ具と反対側に配置した
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のロータリチャック。
【請求項４】
前記従動側保持手段は回転軸線の軸線方向に相対向して配置された前記従動側クランプ具側と固定ホルダ側との一方に磁石を、他方に前記磁石に対して磁気結合可能な磁性体を夫々備えた
ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のロータリチャック。
【請求項５】
前記従動側保持手段は前記回転中心から外れた偏心位置に配置した
ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のロータリチャック。
【請求項６】
前記従動側クランプ具を支持する従動側クランプ具ホルダと、
該従動側クランプ具ホルダを回転軸線の軸線方向に移動可能に支持する前記従動側ホルダと、
前記従動側ホルダを回転軸線の軸線方向に駆動するクランプ用駆動手段と、
前記従動側クランプ具ホルダと回転軸線の軸線方向に対向して配置され且つ前記クランプ用駆動手段を前記従動側ホルダに連結する連結板とを備え、
前記従動側クランプ具ホルダと前記連結板との対向端面側に前記従動側保持手段を回転軸線の軸線方向に対向して配置した
ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のロータリチャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを回転軸線廻りに回転させて複数の加工部位を機械加工する際に使用するロータリチャックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワークを回転軸線廻りに回転させて複数の加工部位を機械加工する場合には、一般的にロータリチャックが使用される。このロータリチャックには、ワークをその回転軸線の軸線方向の両側でクランプする駆動側クランプ具及び従動側クランプ具と、その駆動側クランプ具を回転軸線廻りに割り出し可能に駆動する駆動モータとを備え、駆動側クランプ具と従動側クランプ具とによりワークを両持ち状にクランプした後、駆動モータにより駆動側クランプ具を回転軸線廻りに駆動して、ワークの複数の加工部位が工具に対応すべく割り出し回転させるようにしたものがある（特許文献１）。
【０００３】
またクランプ形式には、回転軸線の軸線方向の両側のクランプ具が被クランプ部を回転軸線と直交方向に締め付けて別々にクランプするものと、回転軸線の軸線方向の両側のクランプ具が協働して回転軸線の軸線方向に締め付けてクランプするものとがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２９７２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなロータリチャックは、クランプ形式の如何に拘わらず、ワークの両側に配置されたクランプ具の内、その一方の駆動側クランプ具を駆動モータにより駆動すれば、ワークを回転軸線廻りに割り出し回転させることができるため、チャック全体の構造が簡単で小型であり容易且つ安価に製作できる利点がある。
【０００６】
しかし、従来のロータリチャックでは、従動側クランプ具を原位置に復帰させてワークのクランプを解除した後に、従動側クランプ具が回転軸線廻りに回転することがあり、従動側クランプ具を原位置に保持し難いという問題がある。
【０００７】
何故なら、駆動側クランプ具、従動側クランプ具はワークの形状に合わせて製作されているため、ワークの種類によっては重量バランスが悪くなって、原位置に復帰したときの重心がクランプ具の回転中心から側方に偏心した偏心位置にくるようなことがある。
【０００８】
このような場合でも、駆動側クランプ具は駆動モータによって原位置に位置決めされるため、原位置から回転する等の問題はない。しかし、従動側クランプ具は回転自在であり、駆動モータのようにその回転を制御するものがない。従って、従動側クランプ具では、原位置に復帰したときの重心が回転中心の側方の偏心位置に位置するようなことがあれば、ワークのクランプを解除した後に、その重心が回転中心の直下に達するまで従動側のクランプ具が回転することがあり、従動側クランプ具を一定の原位置に保持することができない。
【０００９】
そのため従来のロータリチャックでは、従動側クランプ具の回転方向の停止位置のバラツキが大きく、そのままの状態で従動側クランプ具をワーク側へと前進させてワークをクランプすれば、ワークを確実にクランプできなかったり、ワークやクランプ具の破損を招いたりする等の問題が発生する。またワークを確実にクランプできていない場合には、加工時に工具が損壊したり、加工精度が低下したりする等の問題も生じる。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、復帰後の従動側クランプ具を原位置に確実に保持でき、しかも構造的に簡単にできるロータリチャックを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、ワークをクランプする駆動側クランプ具及び従動側クランプ具と、前記駆動側クランプ具及び従動側クランプ具を回転軸線廻りに回転自在に支持する駆動側ホルダ及び従動側ホルダと、前記駆動側クランプ具を回転軸線廻りに割り出し可能に駆動する回転用駆動手段とを備えたロータリチャックにおいて、原位置側でワークのクランプを解除したときに前記従動側クランプ具を該原位置に保持する従動側保持手段を備えたものである。
【００１２】
前記従動側保持手段は前記従動側クランプ具を磁力により前記原位置に保持するようにしてもよい。前記従動側保持手段は前記従動側ホルダに対して前記従動側クランプ具と反対側に配置したものでもよい。前記従動側保持手段は回転軸線の軸線方向に相対向して配置された前記従動側クランプ具側と固定ホルダ側との一方に磁石を、他方に前記磁石に対して磁気結合可能な磁性体を夫々備えたものでもよい。前記従動側保持手段は前記回転中心から外れた偏心位置に配置したものでもよい。
【００１３】
前記従動側クランプ具を支持する従動側クランプ具ホルダと、該従動側クランプ具ホルダを回転軸線の軸線方向に移動可能に支持する前記従動側ホルダと、前記従動側ホルダを回転軸線の軸線方向に駆動するクランプ用駆動手段と、前記従動側クランプ具ホルダと回転軸線の軸線方向に対向して配置され且つ前記クランプ用駆動手段を前記従動側ホルダに連結する連結板とを備え、前記従動側クランプ具ホルダと前記連結板との対向端面側に前記従動側保持手段を回転軸線の軸線方向に対向して配置したものでもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ロータリチャックの原位置側でワークのクランプを解除したときに従動側クランプ具を該原位置に保持する従動側保持手段を備えているので、復帰後の従動側クランプ具を原位置に確実に保持でき、しかも構造的に簡単にできる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すロータリチャックの正面断面図である。
【図２】同平面断面図である。
【図３】同変則側面断面図である。
【図４】同ワークの正面図である。
【図５】同従動側クランプ具の平面図である。
【図６】同従動側クランプ具の側面図である。
【図７】同従動側保持手段の断面図である。
【図８】同動作説明図である。
【図９】本発明の第２の実施形態を示す従動側保持手段の断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態を示し、（ａ）は従動側保持手段の断面図、（ｂ）は同側面図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態を示す従動側保持手段の断面図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態を示す平面断面図である。
【図１３】同縦断面図である。
【図１４】同縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳述する。
【００１７】
図１〜図８は本願発明の第１の実施形態を例示する。この実施形態のロータリチャック１は、図１の正面断面図、図２の平面断面図及び図３の変則側面断面図に示すような構成であって、フライス、マシニングセンタ等の工具回転型工作機械の可動テーブルに搭載され、ワーク３の回転方向の複数の加工部位を工具２により機械加工する際に使用されるものである。
【００１８】
ワーク３は例えば４５°Ｙの管継ぎ手である。この管継ぎ手は、図４に示すように、中心線４ａ，５ａが一点で交差する本体部４と分岐部５とを備えており、その本体部４及び分岐部５の端面、内径等が複数の加工部位となっている。
【００１９】
このような複数の加工部位を有するワーク３の各加工部位を機械加工する際にはロータリチャック１を使用し、ワーク３をクランプして回転軸線６廻りに回転させながら、各加工部位が工具２に対応する所定の回転角度に割り出して行く。
【００２０】
ロータリチャック１は、図１〜図３に示すように、ワーク３に対して回転軸線６の軸線方向の両側に配置され且つワーク３を回転軸線６の軸線方向の両側から協働してクランプする駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１と、駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１を支持する駆動側クランプ具ホルダ１２及び従動側クランプ具ホルダ１３と、駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１に対してワーク３と反対側で駆動側クランプ具ホルダ１２及び従動側クランプ具ホルダ１３を支持する駆動側ホルダ１４及び従動側ホルダ１５と、駆動側ホルダ１４に取り付けられ且つ駆動側クランプ具ホルダ１２を介して駆動側クランプ具１０を割り出し可能に回転軸線６廻りに回転駆動する回転用駆動手段１６と、従動側ホルダ１５を回転軸線６の軸線方向に直線移動可能に案内する案内手段１８と、案内手段１８に沿って回転軸線６の軸線方向に従動側ホルダ１５、従動側クランプ具ホルダ１３を介して従動側クランプ具１１を回転軸線６の軸線方向（クランプ・アンクランプ方向）に駆動するクランプ用駆動手段１７と、従動側クランプ具１１を原位置Ｈに保持する従動側保持手段１９と、これら全体を支持する取り付けベース２０とを備えている。
【００２１】
駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１は両者が協働してワーク３をその両側から回転軸線６の軸線方向に締め付けてクランプするためのものであり、ワーク３の被クランプ部分である本体部４の側面形状に対応して形成されたクランプ部２１，２２と、このクランプ部２１，２２の下側でワーク３を下側から受ける受け部２３，２４とを先端側に備え、基部側が駆動側クランプ具ホルダ１２及び従動側クランプ具ホルダ１３にネジ等の固定具２５，２６により着脱自在に固定されている。
【００２２】
クランプ部２１，２２は、図５、図６に従動側クランプ具１１を示すように、ワーク３の本体部４を両側から回転軸線６の軸線方向にクランプできるように平面視形状が略Ｖ字状であり、また本体部４のクランプ時に分岐部５と接触しないように、分岐部５側が反対側に対して寸法Ａだけ回転軸線６の軸線方向の突出量が短くなっている。
【００２３】
従って、そのクランプ部２１，２２の両側の突出量の違い、受け部２３，２４等から、駆動側クランプ具ホルダ１２及び従動側クランプ具ホルダ１３の重心Ｇは、図６に示すように、原位置Ｈに停止した状態において回転中心Ｏの斜め下方にあり、回転中心Ｏに対して水平方向に偏心量Ｂだけ偏心している。
【００２４】
駆動側クランプ具ホルダ１２及び従動側クランプ具ホルダ１３はフランジ２７，２８と、このフランジ２７，２８からワーク３と反対側に突出する回転軸２９，３０とを一体に備え、フランジ２７，２８側のスラスト軸受３１，３２と、回転軸２９，３０側のラジアル軸受３３，３４とを介して駆動側ホルダ１４及び従動側ホルダ１５により略同一の回転軸線６上に支持され、その回転軸線６廻りに回転自在である。
【００２５】
ワーク３の中心線４ａ，５ａは、図４に示すように交差部６ａで交差しており、また交差部６ａは、回転軸２９，３０の回転軸線６上に設定されている。そのためワーク３は駆動側ホルダ１４と従動側ホルダ１５とによりクランプされた状態で中心線４ａ，５ａの交差部６ａを中心として、各加工部位が工具２に対応する割り出し角度に回転する。
【００２６】
駆動側ホルダ１４は取り付けベース２０上に固定されている。案内手段１８は駆動側ホルダ１４と相対向して取り付けベース２０上に固定された固定ホルダ３５と、駆動側ホルダ１４と固定ホルダ３５とに跨がって各クランプ具ホルダ１２，１３の回転軸２９，３０と略平行に支架された複数本の案内ロッド３６とを備え、案内ロッド３６により従動側ホルダ１５が回転軸線６の軸線方向に摺動自在に支持されている。駆動側ホルダ１４、固定ホルダ３５は取り付けベース２０に対して着脱自在に固定され、また取り付けベース２０は工作機械の可動テーブルに着脱自在に固定されている。
【００２７】
案内ロッド３６はクランプ具１０，１１の上側に２本配置され、下側に１本配置されている。上側の２本の案内ロッド３６は、両クランプ具１０，１１間に上側からワーク３を着脱するために必要な間隔を置いて配置されている。また下側の１本の案内ロッド３６は、上側の２本の案内ロッド３６間の略中央でクランプ具１０，１１の下方に配置されている。
【００２８】
なお、案内ロッド３６は上側に２本、下側に１本の３本としているが、上下両側に２本ずつ配置することも可能であるし、上下方向の中間にクランプ具１０，１１を挟むように２本配置してもよい。案内手段１８は従動側ホルダ１５を回転軸線６の軸線方向に案内できるものであればよく、ロッド式の他、蟻構造等のレールを備えたもの等でもよい。
【００２９】
回転用駆動手段１６はサーボモータ、ステッピングモータ等の駆動モータ３７により構成されている。駆動モータ３７はモータ本体側が取り付け板３８を介して駆動側ホルダ１４の駆動側クランプ具１０と反対側に着脱自在に装着され、駆動軸３９が駆動側クランプ具ホルダ１２の回転軸２９に挿入して結合されている。
【００３０】
クランプ用駆動手段１７はシリンダ４０により構成されている。シリンダ４０はその本体側が固定ホルダ３５に対して従動側ホルダ１５と反対側において、その側面に固定ホルダ３５に固定され、またピストンロッド４１が固定ホルダ３５の通孔を貫通して従動側ホルダ１５側に伸びている。ピストンロッド４１は先端側が連結板４２を介して従動側ホルダ１５に連結されている。
【００３１】
連結板４２は従動側ホルダ１５に対して従動側クランプ具１１と反対側に、従動側クランプ具ホルダ１３の回転軸３０の端面に近接して配置されている。この連結板４２は外周側がねじ等の固定具４３で従動側ホルダ１５に着脱自在に固定され、また従動側ホルダ１５と反対側の中心部分にピストンロッド４１が連結されている。
【００３２】
従動側保持手段１９はワーク３のクランプを解除した後に従動側クランプ具１１が原位置Ｈから不安定に動かないように保持するためのものであり、図６に示すように、従動側クランプ具１１が原位置Ｈに復帰したときに、従動側クランプ具１１の回転中心Ｏに対して寸法Ｃだけ偏心する偏心位置において、従動側ホルダ１５と連結板４２との相対向する端面側に配置されている。
【００３３】
この従動側保持手段１９は、図５、図７に示すように、連結板４２に設けられた永久磁石４５と、従動側クランプ具ホルダ１３の回転軸２９に固定され且つ従動側クランプ具１１が原位置Ｈのときに永久磁石４５と対向する磁性体４６とを備え、従動側クランプ具１１が原位置Ｈのときに、永久磁石４５と磁性体４６とが磁気結合して従動側クランプ具１１を原位置Ｈに磁気的に保持するようになっている。永久磁石４５、磁性体４６は凹部４７，４８内に挿入して固定され、その先端側が相手側に突出して僅かの間隙で相対向するようになっている。
【００３４】
なお、永久磁石４５と磁性体４６は、図５、図７に示すようにその対向端面が略同一径となっているが、図６、図８では説明の便宜上、永久磁石４５を磁性体４６よりも大径に記載している。勿論、永久磁石４５を磁性体４６よりも多少大径にするか、又は逆に磁性体４６を永久磁石４５よりも多少大径にしてもよい。
【００３５】
永久磁石４５、磁性体４６を設けるに当たっては、実施形態とは逆に連結板４２に磁性体４６を配置し、従動側クランプ具ホルダ１３の回転軸２９，３０に永久磁石４５を配置してもよい。また永久磁石４５に代えて電磁石を採用することも可能である。しかし、給電線の配線等が必要である電磁石の場合に比較して、永久磁石４５の方が容易且つ安価に製作することができ、しかも小型化して狭いスペースに組み込むことができる。
【００３６】
駆動側ホルダ１４には回転用駆動手段１６を覆うカバー５２が装着され、また従動側ホルダ１５には固定ホルダ３５、クランプ用駆動手段１７を覆うカバー５３が装着されている。取り付けベース２０上には、ワーク３の加工時に発生する切粉から案内ロッド３６を保護するように切粉除去カバー（図示省略）が設けられている。
【００３７】
このようなロータリチャック１を備えた工作機械では、次のように使用する。駆動側クランプ具１０は駆動モータ３７により、従動側クランプ具１１は従動側保持手段１９により原位置Ｈに保持されている。一方、従動側保持手段１９では、従動側クランプ具１１が原位置Ｈにあるときには、図５、図７に示すように磁性体４６が永久磁石４５と相対向しており、その永久磁石４５と磁性体４６との間に働く磁力により従動側クランプ具１１が原位置Ｈに保持されている。
【００３８】
従って、駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１の重心Ｇが従動側クランプ具１１の回転中心Ｏから側方にズレているにも拘わらず、前のワーク３の加工終了後に、従動側クランプ具１１を原位置Ｈに復帰させれば、その従動側クランプ具１１を従動側保持手段１９により原位置Ｈに保持することができる。
【００３９】
駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１が原位置Ｈにある状態において、先ず加工すべきワーク３を駆動側クランプ具１０にローディングし、次に従動側クランプ具１１をシリンダ４０により前進させる。すると従動側クランプ具１１がワーク３に当接して、駆動側クランプ具１０との協働作用により、ワーク３をその両側から回転軸線６の軸線方向に締め付けるため、駆動側クランプ具１０を基準にしてワーク３をクランプすることができる。なお、駆動側クランプ具１０に対するワーク３のローディングは、手動、自動の何れで行ってもよい。
【００４０】
ワーク３のクランプに際して、駆動側クランプ具１０は駆動モータ３７により原位置Ｈに保持され、また従動側クランプ具１１は永久磁石４５と磁性体４６とを有する従動側保持手段１９により原位置Ｈに保持されている。しかも、駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１は、そのクランプ部２１，２２がワーク３の側面形状に対応した形状に製作されている。
【００４１】
従って、従動側クランプ具１１をワーク３側に前進させることにより、駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１によってワーク３を容易且つ確実にクランプすることが可能であり、ワーク３のクランプ時に駆動側クランプ具１０、従動側クランプ具１１及びワーク３の損壊を防止できると共に、工具２の破損、加工精度の低下等を防止することができる。
【００４２】
原位置Ｈでワーク３の最初の加工を行う場合には、ワーク３をクランプした後、直ちに加工に移行すればよい。また原位置Ｈでの機械加工が終了すれば、図８に示すように、次の加工部位が工具２に対応する割り出し角度Ｉまでワーク３を回転させて加工を行う。
【００４３】
この場合には、先ず駆動モータ３７により駆動側クランプ具１０を回転軸線６廻りに駆動し、ワーク３を介して従動側クランプ具１１を回転軸線６廻りに駆動側クランプ具１０と一体に回転させて所定の角度に割り出し、その割り出し角度でワーク３を位置決めする。
【００４４】
ワーク３のクランプ中は、シリンダ４０により従動側クランプ具１１を駆動側クランプ具１０側に押圧した状態にある。しかし、駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１を支持する駆動側クランプ具ホルダ１２及び従動側クランプ具ホルダ１３がスラスト軸受３１，３２、ラジアル軸受３３，３４を介して駆動側ホルダ１４及び従動側ホルダ１５により支持されているため、ワーク３をクランプした状態の駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１を回転軸線６廻りに円滑に回転させることができる。
【００４５】
また原位置Ｈの従動側クランプ具１１は、従動側保持手段１９により保持されているが、従動側クランプ具１１が回転軸線６廻りに回転すれば、従動側保持手段１９の永久磁石４５と磁性体４６は、図８に示すように回転方向に離れることになる。
【００４６】
しかし、従動側保持手段１９には、永久磁石４５と磁性体４６との間に働く磁力により従動側クランプ具１１を原位置Ｈに保持する磁石式を採用しているため、駆動側クランプ具１０からワーク３を介して従動側クランプ具１１に伝達される回転力により、従動側クランプ具１１の保持を容易に解除してワーク３を無理なく割り出し方向に回転させることができる。
【００４７】
ワーク３の各加工部位の機械加工が終了すれば、駆動モータ３７により駆動側クランプ具１０を原位置Ｈ側へと駆動して、駆動側クランプ具１０、ワーク３、従動側クランプ具１１を一体に原位置Ｈへと復帰させる。そして、その後にシリンダ４０により従動側ホルダ１５、従動側クランプ具ホルダ１３を介して従動側クランプ具１１を後退させて、加工済のワーク３を取り出す。
【００４８】
このように回転方向に複数の加工部位がある場合には、ワーク３を各加工角度に順次割り出しながら多面加工を行うことができる。従って、回転方向に複数の加工部位があるにも拘わらず、ワーク３を１回クランプするだけで、その後はワーク３の回転軸線６廻りに回転させることにより全ての加工が可能であり、容易且つ能率的に加工を行うことができる。
【００４９】
そのため複数の中心線４ａ，５ａが一点で交差する管継ぎ手のようなワーク３の場合には、その交点を回転軸線６上に設定することにより、段替えせずに加工を行うことができる。また工具交換装置を搭載している工作機械の場合には、工具２を交換するだけで端面加工や内径加工を行うことが可能であり、生産性の向上を図ることができる。
【００５０】
また従動側ホルダ１５と連結板４２との間に従動側保持手段１９があり、従動側クランプ具１１が原位置Ｈに復帰すると、従動側クランプ具ホルダ１３の磁性体４６が連結板４２の永久磁石４５に対応してその磁力により引き付けられた状態となる。そのため従動側クランプ具１１が原位置Ｈに復帰した状態において、その重心Ｇが回転中心Ｏから偏心しているにも拘わらず、従動側クランプ具１１をワーク３から後退させてクランプを解除した場合でも、永久磁石４５と磁性体４６との間に働く磁力により、従動側クランプ具１１を原位置Ｈに確実に保持することができる。
【００５１】
従って、次のワーク３をクランプする際には、シリンダ４０により従動側クランプ具１１を駆動側クランプ具１０側へと前進させることにより、駆動側クランプ具１０と従動側クランプ具１１とによりワーク３を回転軸線６の軸線方向の両側から容易且つ確実にクランプすることができる。
【００５２】
しかも従動側保持手段１９は連結板４２側の永久磁石４５と、従動側クランプ具ホルダ１３の回転軸３０側の磁性体４６とを備え、両者間の磁力（吸引力）を利用して従動側クランプ具１１を構成しているので、従動側保持手段１９が構造的に簡単であり容易且つ安価に採用でき、また原位置Ｈに復帰したときの従動側クランプ具１１の保持、従動側クランプ具１１が原位置Ｈから移動するときの保持解除を円滑に行うことができる。
【００５３】
またロータリチャック１は既設や既存の工具回転型の工作機械（フライス、マシニングセンタ等）に搭載可能であるため、設備コストを安価にできる。更に従動側保持手段１９があり、従動側クランプ具１１が原位置Ｈに復帰した後の重量バランスが問題とならないので、ワーク３の形状に合わせた最適設計の従動側クランプ具１１を採用することができる。そのためワーク３の形状に合わせてクランプ面積を広くとることが可能であり、精度よく、より大きな力でワーク３をクランプすることもできる。
【００５４】
その他、このロータリチャック１は小径のワーク３の大量生産にも適している。なお、管継ぎ手のワーク３には、チーズ、クロス、エルボ等があり、これらの回転方向に複数の加工位置を有する小径のワーク３の加工にも適している。
【００５５】
図９は本発明の第２の実施形態を例示する。この従動側保持手段１９では、連結板４２側と従動側クランプ具ホルダ１３との両方に、回転軸線６の軸線方向に相対向して永久磁石４９，５０が設けられている。各永久磁石４９，５０には対向端側の磁極が異なっており、両者間に吸引力が生じるようになっている。
【００５６】
このように連結板４２側と従動側クランプ具ホルダ１３との両方に永久磁石４９，５０を設けてもよい。なお、従動側保持手段１９は従動側クランプ具１１の回転中心Ｏに対して偏心して配置されている。他の構成は第１の回転軸線６の軸線方向と同様である。
【００５７】
図１０（ａ）（ｂ）は本発明の第３の実施形態を例示する。この従動側保持手段１９は、連結板４２側の永久磁石４５と、従動側クランプ具ホルダ１３の回転軸３０側の磁性体４６とを備え、従動側クランプ具１１の回転中心Ｏを通る回転軸線６上又はその近傍に配置されている。
【００５８】
永久磁石４５、磁性体４６は回転軸３０の回転軸線６上を通るかその近傍を通るように回転軸３０の直径方向に長くなっている。永久磁石４５には長手方向の両端側にＮ極、Ｓ極の各磁極が設けられている。永久磁石４５、磁性体４６は従動側クランプ具１１が原位置Ｈに位置したときに、対向端面側が略平行に近接するようになっている。
【００５９】
なお、永久磁石４５を従動側クランプ具ホルダ１３に、磁性体４６を連結板４２に夫々配置してもよい。この場合には、従動側クランプ具１１が原位置Ｈに復帰したときに永久磁石４５と磁性体４６とが接近し、原位置Ｈから１８０°回転した位置の周辺では従動側クランプ具１１が停止しないようにする必要がある。他の構成は第１の回転軸線６の軸線方向と同様である。
【００６０】
この場合にも、従動側クランプ具１１が原位置Ｈに復帰したときに、永久磁石４５のＮ極とＳ極とが磁性体４６の両端側に近接するため、永久磁石４５と磁性体４６との両者を磁気結合する磁気回路が形成されて、両者間に発生する磁力により、従動側クランプ具１１を原位置Ｈに磁気的に保持することが可能である。
【００６１】
このような永久磁石４５と磁性体４６を備えた従動側保持手段１９の場合には、従動側保持手段１９を従動側クランプ具１１の略中心部分に配置することも可能である。
【００６２】
なお、永久磁石４５、磁性体４６は回転軸２９，３０の直径方向に長く構成する他、磁性体４６と対向する側にＮ極を有する永久磁石４５とＳ極を有する永久磁石４５とを、回転軸２９，３０の直径方向の両側に配置し、その各永久磁石４５に対応するように磁性体４６を配置してもよい。また両永久磁石４５間の間隔が十分にあれば、両永久磁石４５は磁極が同じになるように配置してもよい。永久磁石４５と磁性体４６を備えた従動側保持手段１９は、従動側クランプ具１１の回転中心Ｏに対して偏心して設けることも可能である。磁性体４６を永久磁石により構成し、従動側クランプ具１１が原位置Ｈに復帰したときに、その永久磁石のＮ極とＳ極とが永久磁石４５のＮ極とＳ極とに近接するようにしてもよい。
【００６３】
図１１は本発明の第４の実施形態を例示する。この従動側保持手段１９は、連結板４２に一体に設けられた永久磁石４５と、従動側クランプ具ホルダ１３の回転軸２９，３０側の磁性体４６とを備えている。連結板４２は鉄等の磁性材製であって、磁性体４６側に突出する突出部４５ａを有し、その突出部４５ａに対応する部分の連結板４２が、回転軸線６の軸線方向にＮＳの磁極ができるように磁化して着磁されている。なお、突出部４５ａはなくてもよい。他の構成は各実施形態と同様である。
【００６４】
このように永久磁石４５は連結板４２の一部を利用して、その一部を着磁することによっても構成することができる。従って、永久磁石４５を設けるに当たっては、一体、別体の何れでもよい。
【００６５】
図１２〜図１４は本発明の第５の実施形態を例示する。図１２〜図１４に示すようなクランプ形式を採用したロータリチャック１においても、その従動側クランプ具１１側に各実施形態と同様の従動側保持手段１９を設けて、従動側クランプ具１１が復帰したときの原位置Ｈを確保することが可能である。
【００６６】
図１２のロータリチャック１は、駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１が協働してワーク３を回転軸線６と直交する方向（以下、直交方向という）にクランプするクランプ形式が採用されている。駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１は、ワーク３を挟んで回転軸線６と直交方向の両側に配置されたクランプ治具５５，５６と、このクランプ治具５５，５６を支持する支持部材５７，５８とを有する。従動側クランプ具１１はクランプ治具５６が支持部材５８に対して回転軸線６と直交方向に摺動自在であり、このクランプ治具５６を回転軸線６と直交方向に駆動するシリンダ式、ねじ式等のクランプ用駆動手段５９が設けられている。
【００６７】
なお、従動側クランプ具１１のクランプ治具５６を固定とし、駆動側クランプ具１０のクランプ治具５５を駆動手段により移動させるようにしてもよいし、従動側クランプ具１１、従動側クランプ具１１の両方のクランプ治具５５，５６を駆動手段により移動させるようにしてもよい。従って、クランプ治具５５，５６は少なくとも一方が駆動手段によりワーク３のクランプ方向に移動可能であればよい。
【００６８】
ワーク３をクランプする際には、クランプ用駆動手段５９により、従動側クランプ具１１のクランプ治具５６を前進させて、駆動側クランプ具１０を基準にワーク３を回転軸線６と直交方向に締め付けてクランプする。
【００６９】
図１３のロータリチャック１は、駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１によりワーク３を回転軸線６の軸線方向に別々にクランプするクランプ形式が採用されている。駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１は、ワーク３に対して回転軸線６の軸線方向の両側に配置された各一対のクランプ治具５５，５６と、この各一対のクランプ治具５５，５６を回転軸線６の軸線方向に相対的に移動自在に支持する支持部材５７，５８と、各一対のクランプ治具５５，５６を回転軸線６の軸線方向に駆動するクランプ用駆動手段６０，６１とを備えている。
【００７０】
ワーク３をクランプする際には、クランプ用駆動手段６０，６１により、駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１の各一対のクランプ治具５５，５６を回転軸線６の軸線方向に相対移動させて、駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１により、ワーク３を回転軸線６の軸線方向に別々にクランプする。その際にワーク３の両側の各一対のクランプ治具５５，５６をクランプ方向に同時に移動させてもよいし、各一対のクランプ治具５５，５６のうち、その一方を固定して、他方を一方側へと移動させてもよい。
【００７１】
図１４のロータリチャック１は、駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１によりワーク３を回転軸線６と直交方向に別々にクランプするクランプ形式が採用されている。駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１は、ワーク３の被クランプ部６２，６３に対して回転軸線６と直交方向の両側に配置された各一対のクランプ治具５５，５６と、この一対のクランプ治具５５，５６を回転軸線６と直交方向に相対移動自在に支持する支持部材５７，５８と、クランプ治具５５，５６を回転軸線６と直交方向に駆動するクランプ用駆動手段６０，６１とを備えている。
【００７２】
なお、駆動側クランプ具１０の一対のクランプ治具５５、従動側クランプ具１１の一対のクランプ治具５６は、その夫々がワーク３のクランプ方向に移動するようにしてもよいし、その何れか一方を固定して、他方がその一方側へと移動するようにしてもよい。従って、各一対のクランプ治具５５，５６はその少なくとも一方が駆動手段により移動可能であればよい。
【００７３】
駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１は、駆動側クランプ具ホルダ１２及び従動側クランプ具ホルダ１３に着脱自在に装着され、また駆動側クランプ具ホルダ１２及び従動側クランプ具ホルダ１３は駆動側固定ホルダ６４及び従動側固定ホルダ６５により回転軸線６廻りに回転自在に支持されている。なお、駆動側固定ホルダ６４は取り付けベース２０上に固定されているが、従動側固定ホルダ６５は駆動側固定ホルダ６４に対して回転軸線６の軸線方向に相対移動可能に取り付けベース２０上に設けてもよい。
【００７４】
このような各クランプ方式を採用するロータリチャック１においても、その従動側クランプ具１１側に各実施形態と同様の従動側保持手段１９を設けることにより、従動側クランプ具１１が復帰したときの原位置Ｈを確保することが可能である。従って、駆動側クランプ具１０、従動側クランプ具１１は両者が協働してワーク３をクランプするものでもよいし、別々にワーク３をクランプするものでもよい。
【００７５】
なお、従動側保持手段１９は、従動側クランプ具ホルダ１３の回転軸３０と、この従動側固定ホルダ６５に固定された支持板６６との間に設けられている。この従動側保持手段１９には、第１〜第４の実施形態の何れのものを採用することも可能である。
【００７６】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく種々の変更が可能である。例えば、従動側保持手段１９として、永久磁石４５と磁性体４６とを組み合わせた磁石式のものを例示しているが、磁石式の他に、回転軸線６の軸線方向に対向する回転側と固定側との一方に保持凹部等の係合部を、他方に係合部に対して係脱自在な係合具を夫々備えた機械接触式等でもよい。
【００７７】
要するに従動側保持手段１９は、従動側クランプ具１１の重量バランスの良し悪しに関係なく、原位置Ｈに復帰した後の従動側クランプ具１１を、その原位置Ｈに画一的に保持できるものであれば十分である。
【００７８】
ワーク３として管継ぎ手を例示しているが、管継ぎ手以外のものでもよい。このロータリチャック１において、クランプ対象のワーク３は回転方向に複数の加工部位を有するものとなるが、加工部位が１箇所のワーク３に使用することは自由である。
【００７９】
また実施形態の駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１は、両者が協働してワーク３を回転軸線６の軸線方向の両側から締め付けてクランプする構成となっており、駆動側クランプ具１０と従動側クランプ具１１とによって一組のクランプ手段が構成されている。しかし、本発明は、駆動側クランプ具１０と従動側クランプ具１１とが協働してワーク３をクランプするもの以外でも同様に実施可能である。
【００８０】
駆動側クランプ具１０及び従動側クランプ具１１は、ワーク３に応じて交換する上では駆動側ホルダ１４及び従動側ホルダ１５に着脱自在に固定するのが望ましいが、駆動側クランプ具１０と駆動側クランプ具ホルダ１２、従動側クランプ具１１と従動側クランプ具ホルダ１３とを夫々一体に設けてもよい。
【００８１】
回転用駆動手段１６、クランプ用駆動手段１７を回転軸線６上に配置し、又は回転軸線６の軸線方向に配置するに当たっては、回転用駆動手段１６には駆動モータ３７が、クランプ用駆動手段１７にはシリンダ４０が夫々一般的であるが、駆動モータ３７、シリンダ４０以外の駆動源を用いてもよい。
【００８２】
また従動側保持手段１９は永久磁石４５と磁性体４６とを組み合わせる等、回転軸線６の軸線方向に相対向する回転側（従動側クランプ具１１側）と固定側との一方に永久磁石４５を設け、他方に磁性体４６を夫々設けることにより、従動側保持手段１９自体を構造的に簡素化することができる。しかし、回転側とその外周の固定側との一方に永久磁石４５を配置し、他方側に磁性体４６を配置する等、両者を内外の径方向に配置することも可能である。
【００８３】
更に従動側保持手段１９は磁石式が望ましいが、その場合磁力の吸引力を利用する他、反発力を利用して従動側クランプ具１１を原位置Ｈに保持するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１    ロータリチャック
２    工具
３    ワーク
６    回転軸線
１０  駆動側クランプ具
１１  従動側クランプ具
１２  駆動側クランプ具ホルダ
１３  従動側クランプ具ホルダ
１４  駆動側ホルダ
１５  従動側ホルダ
１６  回転用駆動手段
１７  クランプ用駆動手段
１９  従動側保持手段
３７  駆動モータ
４０  シリンダ
４５  永久磁石
４６  磁性体
【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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【図７】
2018001371.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2018001371.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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