(57)【要約】【課題】  構造が簡単で小さなワークにも対応可能で、安定に、高い精度で大きな保持力で保持が可能なチャッキング装置を得ることにある。【解決手段】  そこで、上記課題を解決する為に本発明のチャッキング装置は、孔を有するワーク１のチャッキング装置であって、孔に挿入されるホルダ５と、ホルダ５によりワーク１の径方向に移動可能に案内され、ワーク１の孔の内周面に当接する固定部材３，４と、ワーク１の中心軸方向に移動することで、固定部材３，４の内端と当接して固定部材３，４の外端が前記ワーク１の孔の内周部に当接する方向に移動するように力を加える押し出し棒６と、を有することを特徴とするチャッキング装置とする。【選択図】  図１
2007203440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔を有するワークのチャッキング装置であって、
前記孔に挿入されるホルダと、
前記ホルダにより前記ワークの径方向に移動可能に案内され、前記ワークの孔の内周面に当接する固定部材と、
前記ワークの中心軸方向に移動することで、前記固定部材の内端と当接して前記固定部材の外端が前記ワークの孔の内周部に当接するように移動する力を加える押し出し棒と、
を有することを特徴とするチャッキング装置。
【請求項２】
前記ホルダは、前記固定部材が前記ワークを保持する際の前記ワークの案内として働く案内部を有することを特徴とする請求項１記載のチャッキング装置。
【請求項３】
前記固定部材は前記ワークの中心軸を中心とする同一径上に二つ設けられていることを特徴とする請求項１記載のチャッキング装置。
【請求項４】
請求項１記載のチャッキング装置に、更にホルダに固定され、前記ワークの孔の内周面に当接する当接部材を有することを特徴とするチャッキング装置。
【請求項５】
前記固定部材が、前記ワークの中心部から径方向に向かって所定量以上に移動するのを規制する移動規制手段を有することを特徴とする請求項１記載のチャッキング装置。
【請求項６】
前記固定部材もしくは前記当接部材の前記ワークとの接触部は曲面形状を有することを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載のチャッキング装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れかに記載のチャッキング装置を有する工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械においてワークを保持するチャッキング装置に関わり、特にワークの内径部を保持する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品の製造を行う製造ラインにおいて、部品の元となる被加工物（ワーク）の搬送技術、加工技術は部品の精度のみならず、部品の製造コストを決定する大きな要因の一つとなる。
【０００３】
このような技術のキーとして、ワークのチャッキングが挙げられる。特にワークを回転させながらワークの外周面、内周面を加工する工程を有する製造ラインにおいてはワークの内周もしくは外周のチャッキングが必要となる。
【０００４】
ワークの内周面をチャッキングするチャッキング装置としては、ワークの内周に円環状に配置され複数の保持爪部を供えたコレットと、コレットの内周部に配置されたテーパ部を有するロッドで構成され、ロッドを押し込むことでロッドのテーパによって広げられた保持爪部によりワークの内周面を保持することを原理とするコレットチャックが良く使われている。
【特許文献１】特許公開平８−１９９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、コレットチャックに用いる保持爪部の加工は難しく、ワークの内径が小さくなればなるほど加工に困難を伴うとともに、たとえ加工が出来たとしても、保持爪部に加工変形が生じると共に、剛性が低下してワークの保持精度が低下する恐れがあった。また元来、円環状の保持爪部全体の弾性変形を利用してワークを保持しているために、ワークを保持した際の中心が、本来の中心からずれてしまい、加工精度が落ちるという課題があった。
【０００６】
また、他の方式としてはワークの内周面にピンを挿入したり、更にはエアーで吸引して保持力を得る方式を用いることがあるが、たとえエアーで吸引したとしても小型で複雑な部品の場合、吸引しづらいため吸引力も弱くなり、小さな保持力しか得られなかった。そのため極めて緩いスピードでワークを搬送するしかなく、この搬送時間が長くなると、サイクル時間の制約上、加工時間を短縮せざるを得なくなり、加工精度に影響を及ぼすことになる。
【０００７】
本発明の目的は、構造が簡単で小さなワークにも対応可能で、安定に、高い精度で大きな保持力が得られるチャッキング装置を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、上記課題を解決する為に本発明のチャッキング装置は、孔を有するワークのチャッキング装置であって、孔に挿入されるホルダと、ホルダによりワークの径方向に移動可能に案内され、ワークの孔の内周面に当接する固定部材と、ワークの中心軸方向に移動することで、固定部材の内端と当接して固定部材の外端が前記ワークの孔の内周部に当接する方向に移動するように力を加える押し出し棒と、を有する構造とする。
【０００９】
これによれば、チャッキング装置を構成する部材に弾性変形を伴わずに、押し出し棒の力をそのまま固定部材による保持力に変換する方式を採っているため、構造が簡単で小型で保持精度の高いチャッキング装置が実現できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、弾性変形を伴わない簡易な構造であるとともに組み立てが容易なチャッキング装置を実現できるため、小型なワークを高精度で強固に保持できるから、サイクル時間が短くなり部品をより多く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を基にして本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明のチャッキング装置２００を用いた工作機械の自給装置１００の断面を示す図である。自給装置１００には、円環形状のワーク１と、ワーク１の孔の内周部を保持する固定部材３，４と、固定部材３，４にワークの保持力を与える押し出し棒６と、押し出し棒６に力を加えるピストン棒７と、固定部材３，４を保持するＯリング８が付けられ、中心軸３００を中心に回転し、図示しない工具によってワーク１の外周部を加工する構造となっている。押し出し棒６とピストン棒７は中心軸３００の上下で、夫々ピストン棒７が引かれた状態と、押された状態を示している。
【００１３】
チャッキング装置２００は、ワーク１の孔の内周部のみを保持するものであるから、この後に、ワーク１の内周部の加工工程に移行する際には、チャッキング装置２００の中心軸がワーク１を加工する工作機械の回転中心軸に一致する位置に来るようにチャッキング装置２００を図示略の旋回中心軸を中心として旋回移動させる。そして、ワーク１の外周部を保持し、押し出し棒６を引き出して固定部材３，４をワーク１から外す。そして、ワーク１の孔の内周部を加工する工程に入る。このように、チャッキング装置２００はワーク１を加工する工作機械においてのみならず、ワーク１の搬送にも使われる。ここでワーク１の孔は貫通孔でも貫通していない孔であっても構わない。
【００１４】
次に、チャッキング装置２００の詳細な構造について図２、図３、図４を基に説明する。
【００１５】
図２はチャッキング装置２００の構成部品であるホルダ５の斜視図である。図３はチャッキング装置２００の側面図である。図４はチャッキング装置２００でワーク１を保持した状態を中心軸３００の方向から見た図である。
【００１６】
ワーク１の孔の内周部を保持する固定部材３，４は板状の部材により出来ている。ホルダ５には貫通する案内溝５ａが設けられ、固定部材３，４をワーク１の径方向に移動可能に案内している。また、ホルダ５の中心軸３００上には貫通穴５ｄが設けられ、押し出し棒６の移動が案内される。ピストン棒７の圧力により押し出し棒６が移動し、押し出し棒６のテーパ部６ａと固定部材３，４の内端にある傾斜部３ｃ，４ｃが当接すると、固定部材３，４はワーク１の孔の内周部に向かって移動する。これにより、ワーク１はチャッキング装置２００に保持される。固定部材３，４のワーク１と当接する部分は曲面部３ａ，４ａを有しており、点接触となるからワーク１を常に同じ位置で保持できるとともに、ワーク１に傷をつけずに大きな力で保持することが可能となる。
【００１７】
このように、二つの固定部材３，４並びにこれらを案内する案内溝５ａは、中心軸を中心とする同一径上にホルダ５を貫通して設けられている構造とすることで、別個に複数の（例えば１２０度の角度毎に、三つ）溝を空けた場合に比べて、案内溝５ａの加工精度は上がるとともに、加工も容易となる。これによりチャッキング装置２００に保持されるワーク１の回転中心が目的の位置に一致するように精度よく保持される。
【００１８】
ところで、ワーク１がチャッキング装置２００に取り付けられていない状態では、固定部材３，４はホルダ５から外れないように固定部材３，４の溝部３ｂ，４ｂにはＯリング８が取り付けられ（図３では省略する）、固定部材３，４が中心軸３００の方向に向かう方向に力を働かせている。これによりＯリング８は、固定部材３，４が径方向に広がってホルダ５から外れないように固定部材３，４の移動量を規制するとともに、固定部材３，４の初期位置をワーク１の孔の内径よりも小さくなるように固定部材３，４の位置を規制する移動規制手段として機能する。Ｏリング８以外にもばね等を用いて同様の働きをさせても構わない。
【００１９】
このような構造とすることで、各部品の加工は容易となるとともに、固定部材３，４はホルダ５の外側から挿入すればよいからチャッキング装置２００のアセンブルも容易となる。
【００２０】
また、ホルダ５の先端にあるテーパ部５ｂ，軸部５ｃはワーク１がチャッキング装置２００に挿入する際、即ち固定部材により保持される際の案内部として働く。軸部５ｃの外径はワーク１の内径よりも僅かに小さく、両者の間には、がたが無く、しかもスムーズに摺動できる状態となっている。これによりワーク１の中心は精度良くチャッキング装置２００に位置決めされる。
【００２１】
（実施の形態２）
図５を基に、本発明の別の実施の形態について説明する。
【００２２】
本実施の形態は実施の形態１のチャッキング装置２００において、一つの固定部材４に代わり、ホルダ５に固定された当接部材５ｅを設けたことを特徴とするものである。これにより、ホルダ５に設ける案内溝５ａは貫通させなくても良いから、チャッキング装置２００を小型化してもホルダ５の剛性は上がり、孔径の小さなワーク１に対しても安定に、精度よく保持することが可能となる。
【００２３】
尚、ホルダ５に固定された当接部材５ｅは別個に作ってホルダ５に後から固定しても良いし、特別に設けずにホルダ５の貫通穴５ｄで直接、ワーク１を保持しても構わない。
【００２４】
（実施の形態３）
次に本発明のチャッキング装置２００を有する工作機械や搬送装置等の製造装置について図６，７のブロック図を用いて説明する。
【００２５】
図６は本発明のチャッキング装置２００を用いた工作機械４００の構成を示すブロック図である。ワーク１を保持したチャッキング装置２００は、図示しない締結手段を含む自給装置１００等の部材によって、モータによって駆動される回転装置１０に取り付けられる。ワーク１は回転装置１０によって回転させられる。そして、刃具や砥石等の工具によって目的の形状に加工される。
【００２６】
図７は本発明のチャッキング装置２００を用いた搬送装置５００の構成を示すブロック図である。ワーク１を保持したチャッキング装置２００は図示しない締結手段によってモータによって駆動される駆動装置１２に取り付けられる。駆動装置１２の動作によってワーク１は所定の位置に搬送される。駆動装置１２の動きは直線運動でも良いし、回転運動であっても構わない。例えば棒状の腕の一端を中心にモータで回転させ、腕の他端にチャッキング装置２００を固定する構造が採れる。
【００２７】
なお、固定部材は前記実施の形態では１８０°離れて１個ずつ配置し、実施の形態１では両方を移動可能、実施の形態２では一方を固定して他方のみを移動可能としたが、これら固定部材の数は３個以上であってもよく、また、これを移動可能とするためのホルダ５の案内溝５ａも固定部材の数の範囲内で３個以上形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明のチャッキング装置は内径部を有するワークの供給、加工を行う搬送装置、工作機械に適用でき、自動車のエンジン用噴射ノズル部品、燃料や薬液の量をコントロールする弁、軸受け等、特に内径部の小さなワークの搬送、加工に効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のチャッキング装置を用いた工作機械の自給装置を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１のチャッキング装置を構成するホルダの斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１のチャッキング装置を示す側面図である。
【図４】本発明の実施の形態１のチャッキング装置によって保持されたワークを示す図で        ある。
【図５】本発明の実施の形態２のチャッキング装置によって保持されたワークを示す図で        ある。
【図６】本発明のチャッキング装置を用いた工作機械の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明のチャッキング装置を用いた搬送装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ワーク
３，４  固定部材
５  ホルダ
６  押し出し棒
７  ピストン棒
８  Ｏリング
【図１】
2007203440.tif 000003
【図２】
2007203440.tif 000004
【図３】
2007203440.tif 000005
【図４】
2007203440.tif 000006
【図５】
2007203440.tif 000007
【図６】
2007203440.tif 000008
【図７】
2007203440.tif 000009