(57)【要約】【課題】チャックで保持したキャタリストコンバーターのケースの変形を抑制するとともに、そのケースに生じている製造公差を許容できるようにしてケースを安全にかつ確実に保持できるようにする。【解決手段】右側及び左側チャック爪１０、１２に、ケースの外周面の形状に対応して延びる接触面を設ける。チャック爪１０、１２を、姿勢変化可能に右側及び左側チャック爪保持部材１１、１３に保持する。これらチャック爪保持部材１１、１３を、姿勢変化可能に右側及び左側チャック本体２、３に保持する。右側及び左側チャック本体２、３を可動台４、５に取り付ける。チャック爪１０、１２をケースの外周面に押し付けた際にチャック爪１０、１２の姿勢を変化させることで、ケースに生じている製造公差を許容してチャック爪１０、１２の接触面をケースの外周面に沿わせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空管状の被加工物を保持するチャックであって、
上記被加工物の外周面の形状に対応して延びるように形成された接触面を有するチャック爪と、
上記チャック爪をその接触面が上記被加工物の外周面に向く状態で保持するチャック爪保持部材と、
上記チャック爪保持部材に保持された上記チャック爪の姿勢を、上記接触面が上記被加工物の外周面に沿うように変化させる第１姿勢可変手段と、
上記被加工物の外周面を囲むように複数配置され、各々が上記チャック爪保持部材を保持するチャック本体と、
上記チャック本体に保持された上記チャック爪保持部材の姿勢を、上記チャック爪の接触面が上記被加工物の外周面に沿うように変化させる第２姿勢可変手段と、
上記チャック本体を上記被加工物に接離する方向に移動させる移動手段とを備えていることを特徴とするチャック。
【請求項２】
請求項１に記載のチャックにおいて、
チャック爪保持部材には、複数のチャック爪が互いに間隔をあけた状態で保持されており、第１姿勢可変手段は上記チャック爪毎に設けられていることを特徴とするチャック。
【請求項３】
請求項１または２に記載のチャックにおいて、
第１姿勢可変手段は、チャック爪の姿勢の変化軌跡に対応するように該チャック爪に形成された溝と、チャック爪保持部材に設けられ上記溝に係合する突起部とで構成されていることを特徴とするチャック。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載のチャックにおいて、
第１姿勢可変手段は、チャック爪を姿勢の変化範囲の中央位置に付勢する付勢部材を備えていることを特徴とするチャック。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載のチャックにおいて、
第１姿勢可変手段は、チャック爪の接触面が被加工物の外周面に接触した際に該外周面から受ける反力により該チャック爪の姿勢を変化させるように構成されていることを特徴とするチャック。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載のチャックにおいて、
複数のチャック爪が被加工物の周方向に並ぶように配置されていることを特徴とするチャック。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載のチャックにおいて、
内燃機関の排気系に設けられるキャタリストコンバーターのケースをスピニング加工する際に該ケースを保持するように構成されていることを特徴とするチャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種加工を施す被加工物を保持するためのチャックに関し、特に、中空管状の被加工物を保持する構造の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被加工物を保持するためのチャックとして、チャック本体に放射状に延びるようにガイド溝が形成され、このガイド溝内にチャック爪が挿入され、このチャック爪をガイド溝に沿って進出させることで被加工物の保持を行うように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このチャック爪における被加工物と対向する面には凹所が形成され、この凹所内には、チャック爪の進出により被加工物に接触する爪片が収容されている。この爪片はスプリングを介してチャック爪に装着され、チャック本体の始動回転に伴ってその回転方向の一方側に傾動可能となっている。この爪片には被加工物に向けて突出する突起部が設けられている。
【０００３】
上記チャックで被加工物を保持する際には、チャック爪を進出させていき爪片を被加工物に押し付ける。そして、チャック本体が始動回転すると、爪片が傾動するとともに突起部が被加工物に食い込む。これにより、保持された状態にある被加工物の滑りが無くなって、被加工物を安全にかつ確実に保持することができる。
【特許文献１】実開昭５４−７４３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１のチャックでは、チャック爪の突起部を被加工物に食い込ませるようにしているので、保持された状態にある被加工物に作用する面圧は局部的に高くなる。このため、例えば被加工物が中空管状である場合には、チャック爪を該被加工物に強く押し付けた際、該被加工物は突起部の形状に対応して潰れ変形してしまう虞れがある。
【０００５】
また、被加工物にはチャックで保持する前工程において製造公差が生じているものなので、チャック爪で保持する部分の形状が複数の被加工物間で異なることがある。この場合に、特許文献１のように複数のチャック爪を進出させて被加工物を保持するようにすると、各々の進出量が被加工物毎の製造公差に対応して設定されているものではないので、被加工物の保持が緩くなって滑りが生じたり、保持がきつ過ぎて被加工物の変形を招く虞れがある。
【０００６】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、チャックに保持された状態にある被加工物の外周面に作用する面圧が局部的に高くなるのを回避して被加工物の変形を抑制し、しかも、チャックで保持する前の被加工物に生じている製造公差を許容可能にして被加工物を安全にかつ確実に保持できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、チャック爪の接触面を被加工物の外周面の形状に対応して延びるように形成し、このチャック爪を姿勢変化可能にチャック爪保持部材に保持させ、さらに、このチャック爪保持部材を姿勢変化可能にチャック本体に保持させるようにした。
【０００８】
具体的には、請求項１の発明では、中空管状の被加工物を保持するチャックであって、上記被加工物の外周面の形状に対応して延びるように形成された接触面を有するチャック爪と、上記チャック爪をその接触面が上記被加工物の外周面に向く状態で保持するチャック爪保持部材と、上記チャック爪保持部材に保持された上記チャック爪の姿勢を、上記接触面が上記被加工物の外周面に沿うように変化させる第１姿勢可変手段と、上記被加工物の外周面を囲むように複数配置され、各々が上記チャック爪保持部材を保持するチャック本体と、上記チャック本体に保持された上記チャック爪保持部材の姿勢を、上記チャック爪の接触面が上記被加工物の外周面に沿うように変化させる第２姿勢可変手段と、上記チャック本体を上記被加工物に接離する方向に移動させる移動手段とを備えている構成とする。
【０００９】
この構成によれば、チャック本体を移動手段により被加工物に接する方向に移動させていくと、チャック爪の接触面が被加工物に接触して押し付けられる。このとき、被加工物の外周面の形状は製造公差の範囲内で個体により異なっていることがあるが、チャック爪の姿勢は、第１姿勢可変手段によってその接触面が被加工物の外周面に沿うように変化し、さらに、このチャック爪を保持するチャック爪保持部材の姿勢も、チャック爪の接触面が被加工物の外周面に沿うように変化する。これらチャック爪及びチャック爪保持部材の姿勢が変化することによって、被加工物の外周面に対応して延びる形状のチャック爪の接触面の略全体が、被加工物に生じている製造公差を許容した状態で該被加工物の外周面に押し付けられる。これにより、被加工物の外周面に作用する面圧が局部的に高くなるのを回避しながら、被加工物を滑ることなく保持することが可能になる。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、チャック爪保持部材には、複数のチャック爪が互いに間隔をあけた状態で保持されており、第１姿勢可変手段は上記チャック爪毎に設けられている構成とする。
【００１１】
この構成によれば、複数のチャック爪の接触面が、被加工物の外周面における互いに離れた部位に接触する。このとき、各チャック爪の姿勢が独立して変化するので、各チャック爪の接触面の広い範囲を被加工物の外周面に押し付けることが可能になる。
【００１２】
請求項３の発明では、請求項１または２の発明において、第１姿勢可変手段は、チャック爪の姿勢の変化軌跡に対応するように該チャック爪に形成された溝と、チャック爪保持部材に設けられ上記溝に係合する突起部とで構成されているものとする。
【００１３】
この構成によれば、チャック爪保持部材の突起部とチャック爪の溝とが係合することで、チャック爪がチャック爪保持部材に保持される。そして、チャック爪の姿勢は、突起部が溝内を相対移動することで変化する。
【００１４】
請求項４の発明では、請求項１から３のいずれか１つの発明において、第１姿勢可変手段は、チャック爪を姿勢の変化範囲の中央位置に付勢する付勢部材を備えている構成とする。
【００１５】
この構成によれば、チャック爪は、被加工物に押し付けられていない状態で付勢部材の付勢力により姿勢の変化範囲の中央位置となる。この中央位置にあるチャック爪を被加工物に押し付けると、チャック爪は付勢部材の付勢力に抗して接触面が被加工物の外周面に沿うように姿勢変化する。このように、姿勢の変化範囲の中央位置にあるチャック爪を被加工物の外周面に押し付けるようにすることで、チャック爪が無理な姿勢で被加工物の外周面に押し付けられるようになるのを回避することが可能になる。
【００１６】
請求項５の発明では、請求項１から４のいずれか１つの発明において、第１姿勢可変手段は、チャック爪の接触面が被加工物の外周面に接触した際に該外周面から受ける反力により該チャック爪の姿勢を変化させるように構成されているものとする。
【００１７】
この構成によれば、チャック本体を移動手段により被加工物に接する方向に移動させてチャック爪の接触面を被加工物の外周面に接触させると、チャック爪の姿勢が変化して接触面の略全体が被加工物の外周面に押し付けられることになる。
【００１８】
請求項６の発明では、請求項１から５のいずれか１つに記載のチャックにおいて、複数のチャック爪が被加工物の周方向に並ぶように配置されている構成とする。
【００１９】
この構成によれば、被加工物の外周面における周方向の複数箇所にチャック爪の接触面が押し付けられる。
【００２０】
請求項７の発明では、請求項１から６のいずれか１つのチャックにおいて、内燃機関の排気系に設けられるキャタリストコンバーターのケースをスピニング加工する際に該ケースを保持するように構成されているものとする。
【００２１】
この構成によれば、キャタリストコンバーターのケースを、製造公差を許容した状態で変形させることなく、かつスピニング加工時に滑りを生じさせることなく保持することが可能になる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１の発明によれば、被加工物の外周面の形状に対応して延びる接触面を有するチャック爪を姿勢変化可能にチャック爪保持部材に保持し、さらに、このチャック爪保持部材を姿勢変化可能にチャック本体に保持するようにしたので、被加工物に生じている製造公差を許容してチャック爪の接触面を広い範囲に亘って被加工物の外周面に押し付けることができる。これにより、被加工物の外周面に作用する面圧が局部的に高くなるのを回避して被加工物の変形を抑制した状態で、滑りを生じさせることなく被加工物を安全にかつ確実に保持できる。
【００２３】
請求項２の発明によれば、チャック爪保持部材に複数のチャック爪を保持させ、各チャック爪の姿勢を変化可能にしたので、被加工物の外周面を広い範囲に亘ってチャック爪の接触面で押さえ付けることができる。これにより、肉厚が薄く設定された被加工物を保持する場合においても該被加工物の変形を抑制できる。
【００２４】
請求項３の発明によれば、チャック爪保持部材の突出部をチャック爪の溝に係合させるというシンプルな構成でチャック爪の姿勢を変化させることができるとともに、チャック爪をチャック爪保持部材に保持させることができる。
【００２５】
請求項４の発明によれば、チャック爪を被加工物の外周面に押し付ける前に姿勢の変化範囲の中央位置にしておくことができる。これにより、チャック爪が無理な姿勢で被加工物の外周面に押し付けられるのを回避でき、チャック爪に無理な力がかかるのを防止できる。
【００２６】
請求項５の発明によれば、チャック爪の接触面を被加工物の外周面に接触させるだけでチャック爪の接触面の略全体を被加工物の外周面に押し付けることができる。
【００２７】
請求項６の発明によれば、複数のチャック爪を被加工物の周方向に並ぶように配置したので、被加工物の外周面における周方向の複数箇所を保持することができ、被加工物をより一層安定した状態で保持することができる。
【００２８】
請求項７の発明によれば、キャタリストコンバーターのケースをスピニング加工する際に、該ケースを変形させることなく、かつ滑りを生じさせることなく保持することができ、ケースの品質を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００３０】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るチャック１を示しており、このチャック１は、自動車の排気系に設けられるキャタリストコンバーター（図示せず）を製造する際に使用されるものである。この実施形態の説明では、チャック１の構造を説明する前に、まず、キャタリストコンバーターの構造について説明する。このキャタリストコンバーターは、円管状のケース１０１（図２に仮想線で示す）と、該ケース１０１の内径よりも小径のモノリス触媒（図示せず）と、該モノリス触媒に巻き付けられたマット（図示せず）とで構成されている。ケース１０１は、例えば、肉厚が１．０ｍｍから２．０ｍｍくらいの金属製板材を成形して得られるものである。この板材としては、例えば、ステンレス鋼等が挙げられる。また、マットは、ケース１０１の内周面とモノリス触媒の外周面とに接触して両面間をシールするように形成されている。このマットを構成する部材としては、例えば、未膨張バーミキュライト及び無機繊維や、シリカ・アルミナ系セラミックファイバー、これらの混合物等が挙げられる。
【００３１】
次に、チャック１の構造について説明する。尚、この実施形態の説明では、説明の便宜を図るために、図１の右側をチャック１の右側といい、図１の左側をチャック１の左側というものとする。
【００３２】
このチャック１は、図１に示すように、上記ケース１０１を囲むように配置されて互いに対向する右側チャック本体２及び左側チャック本体３と、これらチャック本体２、３がそれぞれ取り付けられる右側可動台４及び左側可動台５と、２つのチャック本体２、３をケース１０１に接離する方向に移動させる移動装置６とを備えている。この移動装置６が本発明の移動手段である。
【００３３】
上記右側チャック本体２には、２つの右側チャック爪１０を保持する右側チャック爪保持部材１１が上下に２つ並んだ状態で取り付けられている。また、左側チャック本体３には、２つの左側チャック爪１２を保持する左側チャック爪保持部材１３が上下に２つ並んだ状態で取り付けられている。つまり、上記右側チャック爪１０及び左側チャック爪１２は４つずつ設けられ、これらチャック爪１０、１２は、ケース１０１の外形状に対応する円を描くように周方向に間隔をあけて配置されている。右側チャック爪保持部材１１及び左側チャック爪保持部材１３も同様に配置されている。
【００３４】
上記右側可動台４及び左側可動台５は、ケース１０１の軸線方向に見て略Ｌ字状をなすように形成されており、図１の左右方向（ケース１０１の径方向）について対称となるように配置されている。右側可動台４は、上下方向に延びる移動装置連結部４ａと、この移動装置連結部４ａの下端部から左側可動台５へ向けて延びる底部４ｂとで構成されている。左側可動台５も同様に移動装置連結部５ａと底部５ｂとで構成されている。右側可動台４の移動装置６及び左側可動台５の移動装置６は、油圧シリンダで構成されている。これら移動装置６は、ロッド６ａの伸縮方向が略水平となるように配置されており、この状態でシリンダ部６ｂが基台１５に取り付けられている。これら移動装置６のロッド６ａの先端部が右側可動台４及び左側可動台５の移動装置連結部４ａ、５ａに連結されている。
【００３５】
上記右側チャック本体２は右側チャック爪保持部材１１を保持するためのものであり、全体として厚肉な板状をなしている。図３及び図４に示すように、右側チャック本体２の右端部は上下方向に延びており、上端部及び下端部は略水平に延びている。右端部と下端部が上記右側可動台４に取り付けられるようになっている。右側チャック本体２には、図４に示すように、右側チャック爪保持部材１１が収容される保持部材収容部２ａが２つ設けられている。上側の保持部材収容部２ａは、右側チャック本体２を左端部から半円状にくり抜いた形状をなしている。下側の保持部材収容部２ａは、上記上側の保持部材収容部２ａの下端部に隣接しており、同様に半円状にくり抜いた形状をなしている。これら保持部材収容部２ａの内周面には、略中央部にキー溝２ｂがそれぞれ形成されている。また、上記右側チャック本体２の両側面には、保持部材収容部２ａの近傍に第１ノックピン１８が挿入される２つの第１ノックピン挿入孔２ｃと、六角穴付きボタンボルト２０が螺合する２つの第１ねじ孔２ｄとが形成されている。尚、上記左側チャック本体３は、右側チャック本体２と同様に構成されている。
【００３６】
上記右側チャック爪保持部材１１は、図５〜図７に示すように、全体として、保持部材収容部２ａの形状に対応する厚肉な半円板状に形成されている。右側チャック爪保持部材１１の円弧状外周面１１ａの略全体が保持部材収容部２ａの内周面に接するようになっている。右側チャック爪保持部材１１の円弧状外周面１１ａには、上記保持部材収容部２ａのキー溝２ｂに向かい合うようにキー溝１１ｂが形成されている。これらキー溝２ｂ、１１ｂには、キー２１が挿入されている。このキー２１は、キー溝２ｂ、１１ｂよりも小さく形成され、キー２１を挿入した状態で、右側チャック爪保持部材１１が、右側チャック本体２に対して、保持部材収容部２ａの内周面に沿って移動可能となっている。一方、キー２１の厚みは、図７に示すように、キー溝２ｂ、１１ｂの対応する方向の寸法と略同じに設定されており、キー２１を挿入した状態で、右側チャック爪保持部材１１が右側チャック本体２に対して、該右側チャック本体２の厚み方向であるケース１０１の軸線方向に移動しないようになっている。
【００３７】
上記右側チャック爪保持部材１１の両側面には、円弧状外周面１１ａに近い部位に該円弧状外周面１１ａと略平行に延びる円弧溝１１ｃがそれぞれ形成され、この円弧溝１１ｃから右側チャック爪１０側に離れた部位に第２ノックピン２３（図３に示す）が挿入される２つの第２ノックピン挿入孔１１ｄと、六角穴付きボタンボルト２０（図３に示す）が螺合する３つの第２ねじ孔１１ｅとが形成されている。
【００３８】
上記右側チャック爪保持部材１１は、図３に示すように、右側チャック本体２の両側面にそれぞれ取り付けられた第１プレート２５により該右側チャック本体２に保持されている。この第１プレート２５には、図１１に示すように、上記第１ノックピン１８（図３に示す）が挿入される第１位置決め孔２５ａと、ボルト２０が挿通する第１挿通孔２５ｂとが形成されている。また、この第１プレート２５には、図３にも示すように、第１突起部２５ｃが右側チャック爪保持部材１１の円弧溝１１ｃ内に位置するように突設されている。この第１突起部２５ｃはピンで構成され、その外径は上記円弧溝１１ｃの幅よりも狭く設定されている。従って、第１突起部２５ｃは、円弧溝１１ｃ内で該円弧溝１１ｃの延びる方向及び幅方向に相対移動できるようになっている。
【００３９】
上記右側チャック爪保持部材１１を保持部材収容部２ａ内に収容した状態で、第１プレート２５の第１位置決め孔２５ａに第１ノックピン１８を挿入して第１プレート２５を右側チャック本体２に対して位置決めすると、第１突起部２５ｃが円弧溝１１ｃに挿入された状態になる。これにより、右側チャック爪保持部材１１が保持部材収容部２ａ内で保持される。この第１プレート２５は、第１挿通孔２５ｂに挿通されたボルト２０を右側チャック本体２の第１ねじ孔２ｄに螺合することで右側チャック本体２に締結固定されている。この状態で、右側チャック爪保持部材１１が保持部材収容部２ａ内で該収容部２ａの内周面に沿って変位し、このことで右側チャック爪保持部材１１の姿勢が変化する。つまり、本発明の第２姿勢可変手段１６（図３にのみ示す）は、チャック爪保持部材１１の円弧溝１１ｃ、第１プレート２５の第１突起部２５ｃで構成されており、円弧溝１１ｃは右側チャック爪保持部材１１の姿勢の変化軌跡に対応するように延びている。尚、左側チャック爪保持部材１３は、上記右側チャック爪保持部材１１と同様に構成されて左側チャック本体３に保持されている。
【００４０】
また、上記右側チャック爪保持部材１１には、図５及び図６に示すように、２つの右側チャック爪１０がそれぞれ収容されるチャック爪収容部１１ｆが設けられている。これらチャック爪収容部１１ｆは、保持部材収容部２ａと同様に、右側チャック爪保持部材１１を半円状にくり抜いた形状をしてなしており、互いに離れている。これらチャック爪収容部１１ｆの内周面には、略中央部にキー溝１１ｇが形成されている。
【００４１】
上記右側チャック爪１０は、図８〜図１０に示すように、全体として、チャック爪収容部１１ｆの形状に対応する半円柱状に形成されている。この右側チャック爪１０の軸線方向の寸法である高さ方向の寸法は、上記右側チャック爪保持部材１１の厚み方向の寸法と略同じに設定されている。右側チャック爪１０のケース１０１に対向する面には、図３にも示すように、該ケース１０１の外周面の形状に対応して延びるように形成された接触面１０ａが設けられている。この接触面１０ａには、図１０に示すように、滑り止め用の格子状の溝１０ｂが形成されている。
【００４２】
上記右側チャック爪１０の円弧状外周面１０ｃの略全体は、右側チャック爪保持部材１１のチャック爪収容部１１ｆの内周面に接するようになっている。右側チャック爪１０の円弧状外周面１０ｃには、上記チャック爪保持部材１１のキー溝１１ｇに向かい合うようにキー溝１０ｄが形成されている。これらキー溝１１ｇ、１０ｄには、キー２７が挿入されている。このキー２７は、キー溝１１ｇ、１０ｄよりも小さく形成されており、キー２７を挿入した状態では、右側チャック爪１０が、右側チャック爪保持部材１１に対して、チャック爪収容部１１ｆの内周面に沿って移動可能となっている。一方、キー２７の厚みは、図９に示すように、キー溝１１ｇ、１０ｄの対応する方向の寸法と略同じに設定されており、キー２７を挿入した状態で、右側チャック爪１０が右側チャック爪保持部材１１に対して、右側チャック爪１０の高さ方向であるケース１０１の軸線方向に移動しないようになっている。
【００４３】
上記右側チャック爪１０の両側面には、円弧状外周面１０ｃに近い部位に該円弧状外周面１０ｃと略平行に延びる円弧溝１０ｅがそれぞれ形成されている。
【００４４】
上記右側チャック爪１０は、図３に示すように、右側チャック爪保持部材１１の両側面にそれぞれ取り付けられた第２プレート２８により該右側チャック爪保持部材１１に保持されている。この第２プレート２８には、図１２に示すように、上記第２ノックピン２３（図３に示す）が挿入される第２位置決め孔２８ａと、ボルト２０が挿通する第２挿通孔２８ｂとが形成されている。また、この第２プレート２８には、第１突起部２５ｃと同様な第２突起部２８ｃが右側チャック爪１０の円弧溝１０ｅ内に位置するように突設されている。この第２突起部２８ｃは、円弧溝１０ｅ内で該円弧溝１０ｅの延びる方向及び幅方向に相対移動できるようになっている。
【００４５】
上記右側チャック爪１０をチャック爪収容部１１ｆ内に収容した状態で、第２プレート２８の第２位置決め孔２８ａに第２ノックピン２３を挿入して第２プレート２８を右側チャック爪保持部材１１に対して位置決めすると、第２突起部２８ｃが両右側チャック爪１０の円弧溝１０ｅに挿入された状態になる。これにより、右側チャック爪１０がチャック爪収容部１１ｆ内で保持される。この第２プレート２８は、第２挿通孔２８ｂに挿通さたボルト２０を右側チャック爪保持部材１１の第２ねじ孔１１ｅに螺合することで右側チャック爪保持部材１１に締結固定されている。この状態で、右側チャック爪１０がチャック爪収容部１１ｆ内で該収容部１１ｆの内周面に沿って変位し、このことで右側チャック爪１０の姿勢が変化する。つまり、本発明の第１姿勢可変手段１７（図３にのみ示す）は、チャック爪１０の円弧溝１０ｅ、第２プレート２８の第２突起部２８ｃにより構成されており、円弧溝１０ｅは右側チャック爪１０の姿勢の変化軌跡に対応するように延びている。尚、左側チャック爪１２は、上記右側チャック爪１０と同様に構成され、左側チャック爪保持部材１３に保持されている。
【００４６】
また、このチャック１には、図１に示すように、右側可動台４の移動量と左側可動台５の移動量とを同じにする移動量制御機構３０が設けられている。この移動量制御機構３０は、図１３に示すように、基台１５の右側可動台４の真下に配置された右側ピニオンギヤ３１と、基台１５の左側可動台５の真下に配置された左側ピニオンギヤ３２と、上記右側ピニオンギヤ３１に噛み合うように右側可動台４の下面に固定された第１ラック３３と、同様に左側可動台５の下面に固定された第２ラック３４とを備えている。右側ピニオンギヤ３１及び左側ピニオンギヤ３２は、上下方向に延びる支軸３５によって該支軸３５周りに回動可能に基台１５に支持されている。従って、例えば、右側可動台４の移動により第１ラック３３が左右方向に移動すると、右側ピニオンギヤ３１及び左側ピニオンギヤ３２が回転し、これらギヤ３１、３２の回転により第２ラック３４が第１ラック３３の移動量と同じ量だけ左右方向に移動する。これにより、右側可動台４の移動量と左側可動台５の移動量とが同じになり、ケース１０１を保持する時に該ケース１０１の軸心の位置を一定にすることが可能になる。尚、符号３６は、ピニオンギヤ３１、３２のバックラッシュを取るための調整機構である。
【００４７】
次に、上記のように構成されたチャック１を用いてキャタリストコンバーターを製造する要領について説明する。ケース１０１をチャック１に保持する前工程として、モノリス触媒にマットを巻き付けた後、これらモノリス触媒及びマットをケース１０１内に押し込む。その後、マットをケース１０１の内周面及びモノリス触媒の外周面に密着させて両者間のシール性を確保するために、ケース１０１に外方から圧縮力を作用させて該ケース１０１を若干縮径させる。このケース１０１の縮径量は、モノリス触媒の外径のばらつきやマットの厚さのばらつき、ケース１０１の内径のばらつき等、各部材の製造公差の範囲内で個体毎に異なる量としている。この製造公差は、例えばケース１０１の設計上の外径が１３０ｍｍである場合には、約±１．５ｍｍくらいに設定されている。
【００４８】
しかる後、ケース１０１をチャック１に保持させてから該ケース１０１の端部をスピニング加工して縮径させる。このケース１０１をチャック１に保持させる際には、まず、移動装置６のロッド６ａを縮めて右側可動台４と左側可動台５とを離した状態にしておき、これら可動台４、５の間にケース１０１を位置付ける。その後、移動装置６のロッド６ａを伸長させて右側可動台４及び左側可動台５をケース１０１に接する方向に移動させていく。これら可動台４、５の移動量は移動量制御機構３０により同じ量になる。
【００４９】
上記右側可動台４及び左側可動台５を移動させていくと、右側チャック爪１０及び左側チャック爪１２の接触面１０ａがケース１０１の外周面に接触する。このとき各チャック爪１０、１２の接触面１０ａはケース１０１の外周面から反力を受け、この反力によりチャック爪１０、１２がチャック爪収容部１１ｆ内で動いて、該チャック爪１０、１２の姿勢は、接触面１０ａがケース１０１の外周面に沿うように変化する。このチャック爪１０、１２の姿勢変化は、該チャック爪１０、１２がケース１０１の外周面上を回動中心として回動することにより起こる。さらに、これらチャック爪１０、１２を保持するチャック爪保持部材１１、１３は保持部材収容部２ａ内で動いて、これらチャック爪保持部材１１、１３の姿勢も、上記チャック爪１０、１２の接触面１０ａがケース１０１の外周面に沿うように変化する。このチャック爪保持部材１１、１３の姿勢変化は、チャック爪保持部材１１、１３がケース１０１の外周面上を回動中心として回動することにより起こる。
【００５０】
上記チャック爪１０、１２及びチャック爪保持部材１１、１３の姿勢が変化することによって、ケース１０１の外周面に対応して延びる形状のチャック爪１０、１２の接触面１０ａの略全体が、ケース１０１に生じている製造公差を許容した状態でケース１０１の外周面に押し付けられる。これにより、ケース１０１の外周面に作用する面圧が局部的に高くなるのを回避しながら、後工程のスピニング加工時にケース１０１が滑るのを未然に防止することが可能になる。
【００５１】
上記のようにしてケース１０１をチャック１に保持した後、図２に示すように、スピニング加工機のローラーＲをケース１０１の端部に外周側から押し付けて該ケース１０１の端部を縮径させ、モノリス触媒をケース１０１内の所定位置に保持する。
【００５２】
以上説明したように、この実施形態に係るチャック１によれば、ケース１０１の外周面の形状に対応して延びる接触面１０ａを有するチャック爪１０、１２を姿勢変化可能にチャック爪保持部材１１、１３に保持し、さらに、このチャック爪保持部材１１、１３を姿勢変化可能にチャック本体２、３に保持するようにしたので、ケース１０１に生じている製造公差を許容してチャック爪１０、１２の接触面１０ａを広い範囲に亘ってケース１０１の外周面に押し付けることができる。これにより、ケース１０１の外周面に作用する面圧が局部的に高くなるのを回避してケース１０１の変形を抑制した状態で、滑りを生じさせることなくケース１０１を安全にかつ確実に保持できる。
【００５３】
また、合計８個のチャック爪１０、１２をケース１０１の周りに周方向に間隔をあけて配置しているので、チャック爪１０、１２の接触面１０ａは、ケース１０１の外周面における互いに離れた部位を押さえ付けることになる。このとき、各チャック爪１０、１２の姿勢を独立して変化させることができるので、各チャック爪１０、１２の接触面１０ａの広い範囲をケース１０１の外周面に押し付けることができる。このことで、キャタリストコンバーターのケース１０１のように肉厚が０．８ｍｍから２．０ｍｍくらいに薄く設定された被加工物を保持する場合においても変形を抑制できるとともに、安定して保持することができる。よって、ケース１０１の品質を高めることができる。
【００５４】
また、チャック爪保持部材１１に固定した第２プレート２８の第２突出部２８ｃをチャック爪１０の円弧溝１０ｅに係合させるというシンプルな構成で、チャック爪１０を姿勢変化可能にチャック爪保持部材１１に保持させることができる。
【００５５】
尚、図１４に示す変形例１のように、右側チャック本体２のキー溝２ｂと右側チャック爪保持部材１１のキー溝１１ｂとにキー２１を挟むようにして一対の圧縮バネ４０を挿入してもよい。この圧縮バネ４０は、チャック爪保持部材１１を姿勢の変化範囲の中央位置に付勢する付勢部材である。圧縮バネ４０の一端部は、右側チャック本体２のキー溝２ｂ底面に当接しており、他端部は、右側チャック爪保持部材１１のキー溝１１ｂ底面に当接している。これら圧縮バネ４０により、右側チャック爪保持部材１１における第１突起部２５ｃを挟んだ２箇所がケース１０１の中心へ向かう方向に押されることになるので、チャック爪１０がケース１０１に押し付けられていない状態で、右側チャック爪保持部材１１の姿勢が変化範囲の中央位置となる。また、この変形例では、右側チャック爪１０のキー溝１０ｄ及び右側チャック爪保持部材１１のキー溝１１ｂにも上記圧縮バネ４０と同様に一対の圧縮バネ４１が挿入されており、右側チャック爪１０がケース１０１に押し付けられていない状態で該右側チャック爪１０の姿勢が変化範囲の中央位置となる。この中央位置にある状態のチャック爪１０をケース１０１に押し付けると、チャック爪保持部材１１及びチャック爪１０は圧縮バネ４０、４１の付勢力に抗して、接触面１０ａがケース１０１の外周面に沿うように姿勢変化する。
【００５６】
この変形例１のように、ケース１０１を保持する前にチャック爪保持部材１１及びチャック爪１０を予め中央位置にしておくことで、チャック爪１０をケース１０１の外周面に押し付ける際、無理な姿勢で押し付けられるようになるのを回避することができ、チャック爪保持部材１１やチャック爪１０に無理な力がかかるのを防止できる。
【００５７】
上記チャック爪保持部材１１及びチャック爪１０を付勢する付勢部材は、圧縮バネ４０、４１に限られるものではなく、各種の付勢部材を用いることができる。
【００５８】
また、この実施形態１では、可動台４、５を左右方向に移動させるようにしているが、例えば、図１５に示す変形例２のように、可動台４、５を所定の回動中心周りに回動させることによりケース１０１に接離させるようにしてもよい。
【００５９】
（実施形態２）
図１６は、本発明の実施形態２に係るチャック１の構造を説明するためのものであり、このチャック１は、実施形態１のものとは、第１姿勢可変手段１７及び第２姿勢可変手段１６の構造が異なるだけで、他の部分は同じであるため、以下、同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。
【００６０】
すなわち、この実施形態２では、右側チャック爪保持部材１１を第１引っ張りバネ５１で右側チャック本体２に保持し、右側チャック爪１０を第２引っ張りバネ５２で、右側チャック爪保持部材１１に保持している。第１引っ張りバネ５１は、上側及び下側の右側チャック爪保持部材１１の各々の周方向に離れて２つ配置され、一端部が右側チャック本体２に固定され、他端部が右側チャック爪保持部材１１に固定されている。第２引っ張りバネ５２は、各右側チャック爪１０の高さ方向に離れて２つ配置され、一端部が右側チャック爪保持部材１１に固定され、他端部が右側チャック爪１０に固定されている。尚、この図１６には、キー２１、２７及びこれらが挿入されるキー溝２ｂ、１１ｂ、１１ｇ、１０ｄを示していないが、この実施形態２のものにもキー２１、３７が同様に設けられている。
【００６１】
上記右側チャック本体２には、図１７にも示すように、第１引っ張りバネ５１を収容する一対の第１収容孔５３が、保持部材収容部２ａ毎に放射状に形成されている。これら一対の第１収容孔５３は、図１８に示すように、右側チャック本体２の厚み方向にも離れている。右側チャック本体２には、第１引っ張りバネ５１の一端部に形成された環状部に差し込まれる一側固定ピン５４が設けられている。この一側固定ピン５４を第１引っ張りバネ５１の環状部に差し込むことで第１引っ張りバネ５１の一端部が右側チャック本体２に固定される。
【００６２】
また、右側チャック爪保持部材１１には、図１９及び図２０に示すように、第１収容孔５３に対応する部位にバネ挿入孔５５が形成されている。図１６に示すように、このバネ挿入孔５５には、第１引っ張りバネ５１の他端部に形成された環状部が挿入されるようになっている。図２０に示すように、上記右側チャック爪保持部材１１には、第１引っ張りバネ５１の他端部の環状部に差し込まれる他側固定ピン５６が設けられている。この他側固定ピン５６を第１引っ張りバネ５１の環状部に差し込むことで、第１引っ張りバネ５１の他端部が右側チャック爪保持部材１１に固定される。
【００６３】
このように右側チャック爪保持部材１１をチャック本体２に対し第１引っ張りバネ５１で保持することにより、右側チャック爪保持部材１１は、保持部材収容部２ａ内で該収容部２ａの内周面に沿って変位可能となり、このことで、右側チャック爪保持部材１１の姿勢変化が許容される。また、右側チャック爪保持部材１１を第１引っ張りバネ５１により右側チャック本体２に引っ張ることで、チャック爪１０がケース１０１に押し付けられていない状態にあるときに、右側チャック爪保持部材１１の姿勢が変化範囲の中央位置に付勢されるようになる。つまり、第１引っ張りバネ５１、一側固定ピン５４及び他側固定ピン５６が本発明の第２姿勢可変手段１６を構成している。また、第１引っ張りバネ５１は、右側チャック爪保持部材１１を姿勢の変化範囲の中央位置に付勢する付勢部材である。
【００６４】
右側チャック爪保持部材１１には、第２引っ張りバネ５２を収容する４つの第２収容孔５７がチャック爪収容部１１ｆ毎に放射状に形成されている。右側チャック爪保持部材１１には、図２０に示すように、第２引っ張りバネ５２の一端部に形成された環状部に差し込まれる一側固定ピン５４が設けられている。この一側固定ピン５４を第２引っ張りバネ５２の環状部に差し込むことで第２引っ張りバネ５２の一端部が右側チャック爪保持部材１１に固定される。
【００６５】
また、右側チャック爪１０には、図２１〜図２３に示すように、第２収容孔５７に対応する部位にバネ挿入孔５８が形成されている。このバネ挿入孔５８には、図１６に示すように、第２引っ張りバネ５２の他端部に形成された環状部が挿入されるようになっている。上記右側チャック爪１０には、第２引っ張りバネ５２の他端部の環状部に差し込まれる他側固定ピン５６が設けられている。この他側固定ピン５６を第２引っ張りバネ５２の環状部に差し込むことで第２引っ張りバネ５２の他端部が右側チャック爪１０に固定される。
【００６６】
このように右側チャック爪１０を右側チャック爪保持部材１１に対し第２引っ張りバネ５２で保持することにより、右側チャック爪１０は、チャック爪収容部１１ｆ内で該収容部１１ｆの内周面に沿って変位可能となり、このことで、右側チャック爪１０の姿勢の変化が許容される。また、右側チャック爪１０は、上記した右側チャック爪保持部材１１の場合と同様に、第２引っ張りバネ５２により姿勢の変化範囲の中央位置に付勢されるようになっている。つまり、第２引っ張りバネ５２、一側固定ピン５４及び他側固定ピン５６が本発明の第１姿勢可変手段１７を構成している。また、第２引っ張りバネ５２は、右側チャック爪１０を姿勢の変化範囲の中央位置に付勢する付勢部材である。尚、左側チャック本体３、左側チャック爪保持部材１３及び左側チャック爪１２は、上記右側チャック爪本体２、右側チャック爪保持部材１１及び右側チャック爪１０とそれぞれ同様に構成されている。
【００６７】
また、この実施形態２では、右側チャック本体２及び左側チャック本体３の両側面に薄肉板材からなるカバー６０（図２４に示す）が取り付けられている。
【００６８】
したがって、この実施形態２に係るチャック１によっても、実施形態１と同様な作用効果を得ることができる。
【００６９】
また、チャック爪１０、１２がケース１０１に押し付けられていない状態では、チャック爪保持部材１１、１３及びチャック爪１０、１２の姿勢が変化範囲の中央位置となる。この状態で、チャック爪１０、１２をケース１０１に押し付けると、チャック爪保持部材１１、１３及びチャック爪１０、１２は第１引っ張りバネ５１及び第２引っ張りバネ５２の付勢力に抗して、接触面１０ａがケース１０１の外周面に沿うように姿勢変化する。これにより、チャック爪１０、１２をケース１０１の外周面に押し付ける際、無理な姿勢で押し付けられるようになるのを回避することができ、チャック爪保持部材１１、１３やチャック爪１０、１２に無理な力がかかるのを防止できる。
【００７０】
また、この実施形態２では、チャック爪１０、１２及びチャック爪保持部材１１、１３を第１引っ張りバネ５１及び第２引っ張りバネ５２で保持するようにしているので、実施形態１のような第１プレート２５や第２プレート２８が不要になり、チャック１のケース１０１軸線方向の寸法を短くすることができる。これにより、図２５に示すように、図２に示す実施形態１のものに比べてスピニング加工機のローラーＲをチャック爪１０、１２に接近させることができ、ケース１０１のチャック爪１０、１２近傍をスピニング加工することができるようになる。
【００７１】
尚、上記チャック爪保持部材１１、１３及びチャック爪１０、１２を付勢する付勢部材は、引っ張りバネ５１、５２に限られるものではなく、各種の付勢部材を用いることができる。
【００７２】
また、実施形態２においても、実施形態１の変形例２のように可動台４、５を回動させるようにしてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態１、２では、２つの可動台４、５を共に左右方向に移動させるようにしているが、これに限らず、可動台４、５を上下方向や斜め方向に移動させるようにしてもよい。また、可動台４、５のうち一方を固定台とし、他方のみを移動させるようにしてもよい。
【００７４】
また、チャック爪１０、１２の数や、チャック爪保持部材１１、１３の数は、上記した数に限られるものではなく、増加させてもよいし、減らしてもよい。
【００７５】
また、可動台４、５の移動装置６としては、油圧シリンダ以外にも、例えばサーボモーターで駆動されるボールねじを用いた電動送り装置等を用いることができる。この電動送り装置を用いる場合には、サーボ機構によって可動台４、５の移動量を設定できるので、上記ピニオン３１、３２やラック３３、３４等は不要になる。
【００７６】
また、本発明は、キャタリストコンバーターのケース１０１を保持する場合に以外にも、各種管状の被加工物を保持する場合に適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上説明したように、本発明に係るチャックは、自動車の排気系に設けられるキャタリストコンバーターのケースを保持する場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態１に係るチャックの正面図である。
【図２】実施形態１のチャックの平面図である。
【図３】実施形態１のチャックの主要部を拡大して示す図である。
【図４】実施形態１のチャック本体の正面図である。
【図５】実施形態１の右側チャック爪保持部材の正面図である。
【図６】実施形態１の右側チャック爪保持部材をチャック爪収容部側から見た図である。
【図７】図５のVII−VII線における断面図である。
【図８】実施形態１の右側チャック爪の正面図である。
【図９】図８のIX−IX線における断面図である。
【図１０】実施形態１の右側チャック爪を接触面側から見た図である。
【図１１】実施形態１の第１プレートの平面図である。
【図１２】実施形態１の第２プレートの平面図である。
【図１３】図１のXIII−XIII線における断面図である。
【図１４】実施形態１の変形例１に係る図３相当図である。
【図１５】実施形態１の変形例２に係り、右側チャック爪保持部材と左側チャック爪保持部材との移動方向を説明する図である。
【図１６】実施形態２に係る図３相当図である。
【図１７】実施形態２に係る図４相当図である。
【図１８】図１７のＹ矢視図である。
【図１９】実施形態２に係る図６相当図である。
【図２０】実施形態２に係る図５相当図である。
【図２１】実施形態２に係る図８相当図である。
【図２２】図２１のXXII−XXII線における断面図である。
【図２３】実施形態２に係る図１０相当図である。
【図２４】カバーの平面図である。
【図２５】実施形態２に係る図２相当図である。
【符号の説明】
【００７９】
１              チャック
２              右側チャック本体
６              移動装置（移動手段）
１０            右側チャック爪
１０ａ          接触面
１０ｅ          円弧溝
１１            右側チャック爪保持部材
１１ｃ          円弧溝
１６            第２姿勢可変手段
１７            第１姿勢可変手段
２５ｃ          第１突起部
２８ｃ          第２突起部
４０            圧縮バネ（付勢部材）
４１            引っ張りバネ（付勢部材）
１０１          ケース（被加工物）
Ｒ              ローラー
【図１】
2007210053.tif 000003
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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