(57)【要約】【課題】塗装後に研削加工しても塗料はがれ等の外観不具合を防止することが可能となり、研削後のマスキング塗装が不要となるチャック装置を提供する。【解決手段】周方向に沿って所定ピッチで配設される複数の爪部と、この爪部を径方向内方へ変位させる変位機構とを備え、変位機構を介して爪部を径方向内方へ変位させて、複数の爪部の内径側に配設されるワークの外径面を、複数の爪部にて把持するチャック装置である。爪部の内径面に、ワークの外径面に接触乃至圧接するウレタン焼付部を設けた。【選択図】図１
2017226056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に沿って所定ピッチで配設される複数の爪部と、この爪部を径方向内方へ変位させる変位機構とを備え、変位機構を介して爪部を径方向内方へ変位させて、複数の爪部の内径側に配設されるワークの外径面を、複数の爪部にて把持するチャック装置であって、
前記爪部に、ワークの外径面に接触乃至圧接するウレタン焼付部を設けたことを特徴とするチャック装置。
【請求項２】
前記ウレタン焼付部は、全爪部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のチャック装置。
【請求項３】
前記ウレタン焼付部は、全爪部の内任意の爪部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のチャック装置。
【請求項４】
変位機構は、複数の爪部を外周側から包囲状とする外周壁部と、前記複数の爪部を装置軸心方向に沿って往復動させる駆動機構とを備え、複数の爪部の外面にテーパ面を有するとともに、外周壁部の内径面に爪部のテーパ面に対向するテーパ面を有し、前記複数の爪部を装置軸心方向に沿って移動にさせることによって、複数の爪部のテーパ面と外周壁部のテーパ面とが摺接して、複数の爪部が拡縮することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のチャック装置。
【請求項５】
前記ワークが、内径面にトラック溝が形成されたマウス部と前記マウス部の底壁から突設されるステム部とからなる等速自在継手の外側継手部材であって、前記外側継手部材の外周面に塗装面を有するものであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のチャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャック装置に関し、特にワークの外径面を把持（チャック）するチャック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークの外径面を把持（チャック）するチャック装置は、特許文献１に記載のように、加工精度を低下させる変形を抑えるような構成としているものがある。この特許文献１では、ワークの把持時、各把持爪部の内側において、ストッパの規制板部に端面を当接させるようにしてワークを配置させ、その後、牽引ロッドでコレットを牽引する。すると、コレットの各把持爪部は、そのテーパ面をボディ筒部のテーパ面に摺動させ、内側に収縮するように移動し、ワーク外周面を把持することとなる。その際、ワークが締代分縮径して、各把持爪部の内側面が、ストッパの規制板部の外周面に当接することから、当接後には、牽引ロッドでコレットが牽引されていても、各把持爪部は、さらに内側に移動せず、ワークを不必要に変形させない。
【０００３】
また、等速自在継手の外側継手部材の内部を研削加工する際には、このようなワークの外径面を把持（チャック）するチャック装置を用いられる。すなわち、コレットを引き抜く把持型（引き型）を採用する。
【０００４】
このようなチャック装置は、図７に示すように、周方向に沿って所定ピッチに配設される爪部１を有するコレット２を備え、このコレット２をコレット軸方向に沿って引き抜くことによって、各爪部１を径方向内方へ変位させる。
【０００５】
この場合、コレット２は、図示省略の変位機構に連結されるリング状基部３と、この基部から立設される複数個の立ち上がり壁部４とからなり、この立ち上がり壁部４の上部が前記爪部１とされる。すなわち、立ち上がり壁部４は、周方向に沿って所定ピッチで長円形孔５ａが形成されて短円筒形状の胴部５と、この胴部５の長円形孔５ａに連通されるスリット６ａが形成されたリング部６とからなり、このリング部６のスリット６ａ間の残部をもって前記爪部１とされる。
【０００６】
また、爪部１の外径面（外面）は、基部側から先端側に向って外径側へ傾斜するテーパ面１ａとされる。このコレット２の外周側には、図示省略の外周壁が設けられ、この外周壁には、爪部１の外径面（外面）のテーパ面１ａに対向するテーパ面が形成されている。すなわち、外周壁のテーパ面も、基部側から先端側に向って外径側へ傾斜するテーパ面である。
【０００７】
このため、図示省略の変位機構によって、コレット２をその軸心方向に沿って往復動させることによって、爪部１の外径面（外面）のテーパ面１ａと外周壁のテーパ面とが摺接して、爪部１が拡縮する。これによって、コレット２の爪部１によってワークである等速自在継手の外側継手部材をチャック（把持）することができる。
【０００８】
コレット２の爪部１の内径面内面１ｂは、一般には、図８に示すように、円弧面とされる。この円弧面は、ワークをチャックする外径面の曲率半径に対応した曲率半径を有するものである。しかしながら、コレット２を引き抜く把持型（引き型）を採用する場合、図９に示すように、コレット２の内径面、すなわち、爪部１の内径面内面１ｂに、油抜き用溝８を設けて滑り止めを施す場合がある。なお、油抜き用溝８はその断面形状がＶの字乃至三角形状をなす。また、油抜き用溝８の側面８ａ、８ｂとの成す角度θは、図例のものでは、約９０°とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１９９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図６及び図８に示すように、コレット２の内径面、つまり爪部１に油抜き溝８を有する場合、このコレット２にて外側継手部材の外径面の塗装面をチャックすれば、油抜き溝８によるコレット２のチャック痕が形成され、塗装剥がれ等の外観不良が発生するおそれがある。このような外観不良を起こせば、研削加工後に研削面をマスキングして塗装しなおす必要があり、生産性に劣ると共に、コスト高となる。
【００１１】
そこで、本発明は、塗装後に研削加工しても塗料はがれ等の外観不具合を防止することが可能となり、研削後のマスキング塗装が不要となるチャック装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のチャック装置は、周方向に沿って所定ピッチで配設される複数の爪部と、この爪部を径方向内方へ変位させる変位機構とを備え、変位機構を介して爪部を径方向内方へ変位させて、複数の爪部の内径側に配設されるワークの外径面を、複数の爪部にて把持するチャック装置であって、前記爪部に、ワークの外径面に接触乃至圧接するウレタン焼付部を設けたものである。
【００１３】
本発明によれば、ワークの外径面にウレタン焼付部が接触乃至圧接するものであるので、チャック時にワークの外径面は、金属同士の接触を回避できて、ソフト接触が可能となる。ここで、ウレタンとは、ウレタン結合を含む高分子化合物の総称で、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との、重付加反応によって得られる化学合成物である。ウレタン結合構造以外の部分は原料により様々な組み合わせが可能なため、製品の外観、形状はスポンジのように柔らかいものからコンクリートのように硬いもの、更にはゴムのように伸びるものや、ほとんど変化しないものまで、多種多様なものが作れる。また、ウレタン焼付とは、金型にウレタン材料を流し込んで、このウレタン材料を硬化させるものである。
【００１４】
前記ウレタン焼付部が、全爪部に設けられていても、全爪部の内任意の爪部に設けられていてもよい。
【００１５】
変位機構は、複数の爪部を外周側から包囲状とする外周壁部と、前記複数の爪部を装置軸心方向に沿って往復動させる駆動機構とを備え、複数の爪部の外面にテーパ面を有するとともに、外周壁部の内径面に爪部のテーパ面に対向するテーパ面を有し、前記複数の爪部を装置軸心方向に沿って移動にさせることによって、複数の爪部のテーパ面と外周壁部のテーパ面とが摺接して、複数の爪部が拡縮するように構成できる。
【００１６】
前記ワークが、内径面にトラック溝が形成されたマウス部とこのマウス部の底壁から突設されるステム部とからなる等速自在継手の外側継手部材であって、外側継手部材の外周面に塗装面を有するものであるのことが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、チャック時にワークの外径面とコレットとがソフト接触することになって、ワークの外径面において、塗装剥がれ・すり傷・チャック痕が発生しにくくなっている。このため、ワークに対して、塗装後に内部の研削加工等を行っても、研削後のマスキング塗装が不要となり、生産性に優れるとともに、低コスト化を図ることが可能である。しかも、ワークの外径面に対して、ウレタン焼付部が接触乃至圧接するものであって、油抜き溝を設けることなく、安定してワークを把持でき、ワークへの加工を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のチャック装置にてワークである外側継手部材を把持した状態の断面図である。
【図２】前記チャック装置のコレットの平面図である。
【図３】前記チャック装置のコレットの断面図である。
【図４】前記チャック装置のコレットの爪部を示す側面図である。
【図５】前記チャック装置のコレットの爪部を示す平面図である。
【図６】従来のチャック装置のコレットの平面図である。
【図７】従来のチャック装置のコレットの断面図である。
【図８】従来のチャック装置のコレットの爪部の内径面を示す拡大断面図である。
【図９】爪部の内径面に油抜き用溝が形成された爪部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１に本発明にかかるチャック装置を示し、このチャック装置は、ワークＷである等速自在継手の外側継手部材１０を外径側からチャック（把持）するものである。外側継手部材１０は、内径面１１にトラック溝１２が形成されたマウス部１３と、このマウス部１３の底壁１３ａから突設されるステム部１４とからなる。また、ステム部１４には、雄スプライン１４ａ及び雄ねじ部１４ｂが設けられている。なお、前記トラック溝１２には、図１の仮想線で示すように、トルク伝達部材としてのボール１５が嵌合される溝である。
【００２０】
チャック装置は、周方向に沿って所定ピッチに配設される爪部２１を有するコレット２２を備え、このコレット２２をコレット軸方向に沿って引き抜くことによって、各爪部２１が径方向内方へ変位するものである。
【００２１】
この場合、コレット２２は、図１と図３に示すように、リング状基部２３と、この基部２３から立設される複数個の立ち上がり壁部２４とからなり、この立ち上がり壁部２４４の上部が前記爪部２１とされる。すなわち、立ち上がり壁部２４は、周方向に沿って所定ピッチで長円形孔２５ａが形成された短円筒形状の胴部２５と、この胴部２５の長円形孔２５ａに連通されるスリット２６ａが形成されたリング部２６とからなり、このリング部２６のスリット２６ａ間の残部をもって前記爪部２１とされる。
【００２２】
また、爪部２１は、金属製本体部２０と、この金属製本体部２０に付設されるウレタン焼付部３０とからなる。金属製本体部２０は、基部側薄肉部２０ａと先端側厚肉部２０ｂとからなり、爪部２１の外径面、すなわち金属製本体部２０の外径面（外面）は、基部側から先端側に向って外径側へ傾斜するテーパ面２１ａとされ、金属製本体部２０の先端側厚肉部２０ｂの内径面（内面）２０ｃに前記ウレタン焼付部３０が設けられる。
【００２３】
このウレタン焼付部３０は、図２、図４及び図５に示すように、所定肉厚の短円筒体を複数に分割されてなる円弧状形状体にて構成される。この場合、肉厚寸法Ｔを、例えば、１５ｍｍ程度とし、高さ寸法Ｈを、例えば、１６ｍｍ程度とし、外径側の周方向長さ寸法Ｃ１を、例えば、２１ｍｍ程度とし、内径側の周方向長さ寸法Ｃ２を、例えば、１８ｍｍ程度としている。また、金属製本体部２０の先端側厚肉部２０ｂの内径面（内面）２０ｃの曲率半径と、ウレタン焼付部３０の外径面３０ａの曲率半径とが略同一（この略同一には、同一、及び、ウレタン焼付部３０が金属製本体部２０に密着状となる範囲でいずれかが僅かに小さい場合を含む）となる。また、ウレタン焼付部３０の内径面３０ｂの曲率半径は、ワークＷ（図１参照）のチャック部位の曲率半径と略同一（この略同一には、同一、及び、ウレタン焼付部３０がワークＷのチャック部位に密着状となる範囲でいずれかが僅かに小さい場合を含む）となる。
【００２４】
ここで、ウレタンとは、ウレタン結合を含む高分子化合物の総称で、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との、重付加反応によって得られる化学合成物である。ウレタン結合構造以外の部分は原料により様々な組み合わせが可能なため、製品の外観、形状はスポンジのように柔らかいものからコンクリートのように硬いもの、更にはゴムのように伸びるものや、ほとんど変化しないものまで、多種多様なものが作れる。また、ウレタン焼付とは、金型にウレタン材料を流し込んで、このウレタン材料を硬化させるものである。
【００２５】
また、コレット２２は、図１に示すように、外枠部材３１に収納されている。外枠部材３１は、コレット２２を内嵌状とする短円筒形状の外周壁部３１ａと、この外周壁部３１ａを支持するベース部３１ｂとを備える。
【００２６】
また、外周壁部３１ａの上方開口部内面には、前記爪部２１の外径面のテーパ面２１ａに対向するテーパ面３２が設けられている。このテーパ面３２も、外周壁部内部側から外周壁部開口側に向って外径側へ傾斜するテーパ面とされる。この場合、爪部２１の外径面のテーパ面２１ａと外周壁部３１ａのテーパ面３２とは摺接が可能とされる。
【００２７】
コレット２２は、変位機構３３を介してコレット軸心方向に沿って往復動（上下動）する。すなわち、変位機構３３は、ボールネジ機構、シリンダ機構、リニヤガイド機構等の公知公用の図示省略の駆動機構と、コレット２２に連結される引き金３４と、この引き金３４と駆動機構の往復動部とを連結する連結部材３５とを備える。
【００２８】
すなわち、コレット２２のリング状基部２３の内周面には、周方向凹溝３６が形成され、この周方向凹溝３６に、前記引き金３４の上方嵌合部３４ａが嵌合する。また、引き金３４の下方嵌合部３４ｂが、連結部材３５の嵌合用凹部３５ａに嵌合している。このため、変位機構３３の駆動機構が駆動することにより、その駆動力が連結部材３５及び引き金３４を介してコレット２２をその軸心方向に沿って往復動することになる。
【００２９】
また、ワークＷである外側継手部材１０は、外枠部材３１に収納された受けブロック４０にて受けられる。すなわち、このブロック４０は、外枠部材３１のベース部３１ｂに載置固定され、外側継手部材１０のマウス部１３の底壁１３ａの肩部１３ａ１をその上面４０ａが受けることになる。このブロック４０には、ステム部１４が貫通する孔部４１が設けられている。なお、この孔部４１は、ステム部１４の雄スプライン１４ａが貫通する本体部４１ａと、ステム部１４の首部１４ｃが遊嵌状に嵌合する開口部４１ｂとからなる。
【００３０】
ところで、受けブロック４０を一つのブロック片とすれば、引き金３４を周方向に沿って複数個に分割される分割片等で構成し、受けブロック４０に各分割片が装置軸心方向に沿った往復動が可能なスリット等を設ける必要がある。
【００３１】
次に前記のように構成したチャック装置にてワークＷをチャックする方法を説明する。まず、図１に示すように、受けブロック４０にてワークＷである外側継手部材１０を受けることになる。すなわち、この受けブロック４０の孔部４１に外側継手部材１０を挿入し、この受けブロック４０の上面４０ａにて外側継手部材１０のマウス部１３の底壁１３ａの肩部１３ａ１を受ける状態とする。この状態では、引き金３４を上昇させた状態として、外側継手部材１０のマウス部１３のチャック部位と、爪部２１のウレタン焼付部３０との間に所定寸の隙間が設けられている状態とされる。また、この状態では、爪部２１の外径面のテーパ面２１ａと外枠部材３１の外周壁部３１ａのテーパ面３２とは接触している状態となっている。
【００３２】
この状態から、引き金３４を装置軸心に沿って図１に示す矢印のように引っ張る。これによって、爪部２１の外径面のテーパ面２１ａと外枠部材３１の外周壁部３１ａのテーパ面３２とは接触している状態であるので、爪部２１は、そのテーパ面２１ａが外周壁部３１ａのテーパ面３２に対して摺接しながら、爪部２１が矢印方向へ引っ張られる。この場合、爪部２１がテーパ面２１ａ、３２にガイドされて、下降しながら径方向内方へ縮径することになる。
【００３３】
これによって、爪部２１のウレタン焼付部３０が外側継手部材１０のマウス部１３の外径面のチャック部位に圧接状となり、ワークＷである外側継手部材１０がチャック（把持）されることになる。このように、チャック状態では、ウレタン焼付部３０が外側継手部材１０に圧接しているので、ワークＷの外径面にウレタン焼付部３０が接触乃至圧接するものであるので、チャック時にワークＷの外径面は、金属同士の接触を回避できて、ソフト接触が可能となる。
【００３４】
このように、本発明では、チャック時にワークＷの外径面とコレット２とがソフト接触することになって、ワークＷの外径面において、塗装剥がれ・すり傷・チャック痕が発生しにくくなっている。このため、ワークＷに対して、塗装後に内部の研削加工等を行っても、研削後のマスキング塗装が不要となり、生産性に優れるとともに、低コスト化を図ることが可能である。しかも、ワークＷの外径面に対して、ウレタン焼付部３０が接触乃至圧接するものであって、油抜き溝を設けることなく、安定してワークＷを把持でき、ワークＷへの加工を安定して行うことができる。
【００３５】
ところで、前記実施形態では、爪部２１は図２に示すように１２個設けられ、全爪部２１にウレタン焼付部３０が設けられていたが、全爪部２１にウレタン焼付部３０を設けるものではなく、全爪部２１のうち任意の爪部２１にのみ設けてもよい。この場合、ウレタン焼付部３０を設けない爪部２１は、ウレタン焼付部３０を設けたものに比べて、金属製本体部２０の先端側厚肉部２０ｂの肉厚を大とする必要がある。なお、ワークＷの内部の研削加工等の加工が終了すれば、引き金３４を装置軸心に沿って図１に示す矢印と反対方向に上昇させる。これによって、爪部２１は、そのテーパ面２１ａが外周壁部３１ａのテーパ面３２に対して摺接しながら、爪部２１が矢印と反対方向へ押上られ、爪部２１は上昇しながら、径方向外方へ変位して、ワークＷのチャック状態が解除される。
【００３６】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、爪部２１の数の増減は任意であり、また、ウレタン焼付部３０の肉厚寸法Ｔ、高さ寸法Ｈ、外径側の周方向長さＣ１、及び内径側の周方向長さＣ２等はワークＷをチャックできる範囲で任意に設定できる。
【００３７】
ところで、前記実施形態では、ワークＷとしての外側継手部材は、トルク伝達部材としてボールを用いた固定式等速自在継手であるツェッパ型等速自在継手に用いるものであったが、等速自在継手として、他の固定式等速自在継手としてアンダーカットフリー型等速自在継手にも適用可能である。また、角度変位および軸方向変位の両方を許容するトリポード型およびダブルオフセット型等速自在継手のような摺動式等速自在継手にも適用可能である。トリポード型等速自在継手の場合、内側継手部材はトリポード部材に相当し、トルク伝達部材はトリポード部材の脚軸に嵌められるローラ、ニードル軸受またはダブルローラに相当する。その他の等速自在継手の場合、トルク伝達部材はトルクを伝達するボールに相当する。なお、本発明は、自動車のドライブシャフトやプロペラシャフトに組み込まれた等速自在継手に適用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１０   外側継手部材
２１   爪部
２１ａ テーパ面
３０   ウレタン焼付部
３１ａ 外周壁部
３２   テーパ面
３３   変位機構
Ｗ     ワーク
【図１】
2017226056.tif 000003
【図２】
2017226056.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2017226056.tif 000007
【図６】
2017226056.tif 000008
【図７】
2017226056.tif 000009
【図８】
2017226056.tif 000010
【図９】
2017226056.tif 000011