CN101068643A - 坯料把持装置，坯料导向装置及自动车床 - Google Patents

Abstract

坯料把持装置(10)具备具有可进行开闭动作的把持部(16)的夹盘(14)；使把持部实现开闭动作的作动部件(18)；使作动部件在通过按压力使被加工坯料(W)把持在把持部的闭合位置和解除按压力从把持部释放被加工坯料的张开位置之间移动的驱动机构(20)。驱动机构具备可择一地对作动部件施加使作动部件从张开位置向闭合位置移动的正方向驱动力(F1)和使作动部件18从闭合位置向张开位置移动的反方向驱动力(F2)的双向驱动部件(62)。这样，可择一地实现装备静止型夹盘(14A)的作动部件压出型结构和装备移动型夹盘(14B)的作动部件引入型结构。还提供具有同样结构的坯料导向装置(100)。

Description

坯料把持装置，坯料导向装置及自动车床

技术领域

本发明涉及被组装入机床、把持被加工坯料(即，工件)的坯料把持装置。本发明还涉及被组装入机床、在加工中的被加工坯料的加工部位近旁支承加工中的被加工坯料的坯料导向装置。进一步地，本发明还涉及具备坯料把持装置或坯料导向装置的自动车床。

背景技术

在机床中，为了在加工工序中固定地保持被加工坯料，组装了具有可进行开闭动作的把持部的夹盘和使夹盘的把持部实现开闭动作的作动机构的坯料把持装置的技术已经公知。例如，在NC车床等可实施自动旋削加工的机床(本申请中统称为自动车床)中，以下所述的坯料把持装置已经公知，其将在中空的筒状壳体上附设有可弹性变形的切口结构的把持部的夹盘(一般称弹簧夹盘)呈同心状设置在自动车床的主轴的内部前端区域的同时，将在驱动部的自动控制下使夹盘的把持部弹性变形的作动机构装入到该主轴。

在装入自动车床的主轴内的历来的坯料把持部件中，作动机构一般具备可轴向移动地内设在主轴内的中空筒状的作动部件；将驱动部的输出作为轴向的推力传送给作动部件，使作动部件从张开夹盘的把持部的张开位置向闭合夹盘的把持部的闭合位置移动的驱动机构；从闭合位置向张开位置弹性地推动作动部件的复原弹簧(例如参照专利第2566570号公报(JP-B-2566570))。

在该结构中，在从主轴的后方向主轴及作动部件的内部送入棒状的被加工坯料的状态下，由于驱动机构的驱动，作动部件沿着主轴向轴向移动。与此同时，夹盘的把持部在设置在其外围的圆锥台状的受压面接受按压力，内径尺寸缩小(即，缩径)，弹性变形(即，闭合)，牢固地把持被加工部件。在这种状态下，如果反转或解除驱动机构的驱动力的话，由于复原弹簧的弹性推力，作动部件就会沿主轴向相反的方向移动。与此同时，对夹盘的把持部的按压力被解除，把持部内径尺寸扩大(即，扩径)，弹性复原(即张开)，释放被加工坯料。

在上述主轴内设型坯料把持装置中，历来，作动部件相对于静止配置在主轴内的夹盘，沿轴向移动的结构，和作动部件与夹盘连结，与夹盘一起在主轴内沿轴向移动的结构，都是适用的(例如参照特开2000-246522号公报(JP-A-2000-246522))。

在前者的结构中，呈同心状被主轴收纳支承的作动部件，在其自身的前端区域呈同心状收纳支承夹盘，在围绕夹盘的作动部件的前端环状部分，形成可与把持部外围的受压面扣合的圆锥台状的作用面。这样，把持被加工坯料时，通过使作动部件向夹盘从主轴压出的方向位移，按压作用面在受压面上得到把持力。

此外，在后者的结构中，在主轴的前端区域，夹盘呈同心状被收纳支承的同时，在主轴的夹盘后方区域，作动部件呈同心状被收纳支承，在围绕夹盘的主轴的前端环状部分，形成可与把持部外围的受压面扣合的圆锥台状的作用面。这样，把持被加工坯料时，通过作动部件与夹盘一起向主轴内引入的方向位移，按压作用面在受压面上得到把持力。

在本申请中，将在主轴内使作动部件向压出方向位移得到夹盘的把持力的形式称为“作动部件压出型”，将在主轴内使作动部件向引入方向位移得到夹盘的把持力的形式称为“作动部件引入型”。

在上述作动部件压出型坯料把持装置中，夹盘通常在其轴向的前方部分，具有与安装在主轴的前端的轴帽靠接的靠接面，通过轴帽克服来自作动部件的作用面的、所受按压力的轴向上的成分，从而在主轴内保持静止。另一方面，在上述作动部件引入型坯料把持装置中，夹盘通常在其轴向的后方部分，具有与作动部件的前端可脱离地连结的连结结构(例如弹簧结构)。

这样，在历来的坯料把持装置中，对应作动部件的作动方式，夹盘的结构也自然不同。在本申请中，将作动部件压出型坯料把持装置中所装备的夹盘称为“静止型夹盘”，将作动部件引入型坯料把持装置中所装备的夹盘称为“移动型夹盘”。

另外，在自动车床中，具有作为设置在车床机台上的工具的加工作业位置的近旁的、在主轴的坯料把持装置把持的棒状的被加工坯料的先端的加工部位的近旁支承被把持的被加工坯料的辅助支承装置的坯料导向装置已经公知(例如参照专利第2750356号公报(JP-B-2750356))。坯料导向装置一般具备具有可进行开闭动作的中空筒状的坯料支承部的筒状的导套，以及调整导套的坯料支承部的径向尺寸的调整机构。

在历来的坯料导向装置中，导套相对于高速转动的被加工坯料被固定地配置的固定型结构，以及导套与被加工坯料一起高速转动的转动型结构，都是适用的。无论哪个结构，坯料导向装置都通过导套的坯料支承部，支承旋削加工中的被加工坯料，使其加工部位不产生振动，这样，可高精度地加工成形产品。

此外，在具有把持被加工坯料的主轴可沿轴向上进行进给动作的结构的自动车床中，坯料导向装置无论是固定型还是转动型结构，都可以被加工坯料定心支承于导套的坯料支承部(即，使被加工坯料的轴线与转动轴线一致地支承)的状态，一边向轴向正确引导通过主轴轴向移动进给的被加工坯料一边对其进行支承。

在这种坯料导向装置中，为了按所需要的水准实现被加工坯料的定心支承和轴向引导支承两者，通过在加工作业开始前将被加工坯料插入到导套中，操作调整机构，使导套的坯料支承部弹性位移，并使其内径尺寸与被加工坯料(圆棒，方棒)的外直径尺寸一致地被调整。

历来的坯料导向装置中的调整机构，如JP-B-2750356所记述的，具有与上述的坯料把持装置的作动机构相同的结构已经公知。也就是说，该调整机构具备使导套的坯料支承部进行开闭动作的作动部件；使作动部件从张开位置向闭合位置移动的驱动机构；从闭合位置向张开位置弹性地推动作动部件的复原弹簧。此外，与坯料把持装置相同，有具有静止型导套的作动部件压出型坯料导向装置(参照JP-B-2750356)，和具有移动型导套的作动部件引入型坯料导向装置(参照JP-B-2566570)已经公知。

上述的作动部件压出型坯料把持装置，因夹盘为在其开闭动作中不向轴向移动的结构，因此确实地防止了夹盘把持的被加工坯料被夹盘的把持部的开闭动作拖带向轴向的移动。因此，在具有作动部件压出型坯料把持部件的自动车床中，确保了被加工坯料向轴向的高水准的加工尺寸精度。其结果，例如，棒状的被加工坯料的横切面可原封不动地作为产品的一个端面，因此不需要端面收尾工序，可缩短加工工序的循环时间的同时，也可削减被加工坯料的切削量。

相反，在将作动部件压出型坯料把持装置装入自动车床的主轴的结构中，作动部件的一部分和夹盘可相对滑动地、套管式地被收纳在主轴的前端区域，因此由于滑动用的微小间隙的存在，在主轴前端区域刚性容易降低。其结果，主轴的转动精度可能会恶化，被加工坯料的加工精度可能会降低。另外，将作动部件压出型坯料把持装置装入具备坯料导向装置的自动车床的主轴时，坯料导向装置消除了主轴的刚性和转动精度对被加工坯料的加工精度的影响。

另一方面，上述作动部件引入型坯料把持装置在装入自动车床的主轴时，只有夹盘可相对滑动地被收纳在主轴的前端区域，因此可确保主轴前端区域的刚性，防止转动精度的恶化及伴随的加工精度的降低。其反面，因夹盘在其开闭动作中向轴向一点点地移动，所以夹盘所把持的被加工坯料被夹盘的把持部的开闭动作拖动向轴向移动，结果，被加工坯料的向轴向的加工尺寸精度可能会降低。因此，在将作动部件引入型坯料把持装置装入自动车床的主轴的结构中，例如，在需要长度方向的尺寸精度时，将棒状的被加工坯料的横切面原封不动地作为产品的一个端面不合适，需要端面收尾工序，可能会增加加工工序的循环时间及被加工坯料的切削量。

如上所述，历来的坯料把持装置作动部件的作动方式(压出型及引入型)各有长处和短处，考虑搭载的机床(例如自动车床)的机械结构，加工对象，即被加工坯料的材质，和所需的加工精度等，采用预先选择的其中一个作动方式。因此历来，想对被加工坯料在不同的条件下进行各种加工时，通常准备2台分别搭载了作动部件的作动方式不同的坯料把持装置的机床，或在1台机床上，通过将装入坯料把持装置的机械要素(例如自动车床的主轴台)与装入其他方式的坯料把持装置的其他机械要素整个进行交换。在这样的处理方法中，机床的设备成本增大，此外，机械要素的交换也增大了作业者的负担。

进一步地，将与上述历来的坯料把持装置的作动机构相同的结构用于坯料导向装置的调整机构时，出现与坯料把持装置同样的问题。例如，特别是在转动型坯料导向装置中使用作动部件压出型结构时，相当于自动车床的主轴的坯料导向装置的筒状支承部件的刚性可能会降低，导套的定心支承精度可能会恶化。此外，在作动部件引入型坯料导向装置中，导套开闭动作时的轴向的移动可能会对定心支承精度造成一定的影响，并且，准备2种作动方式的坯料导向装置的话，机床的设备成本增大，此外，机械要素的交换也增大了作业者的负担。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在组装入机床的坯料把持装置中，可考虑到机床的机械结构，加工对象即被加工坯料的材质，和所需的加工精度等，适当、容易地变换夹盘作动机构的结构，防止设备成本的增加和作业者的负担的增重的多用途的坯料把持装置。

本发明的另一目的在于提供一种在组装入机床的坯料导向装置中，可考虑到机床的机械结构，加工对象即被加工坯料的材质，和所需的加工精度等，适当、容易地变换夹盘作动机构的结构，防止设备成本的增加和作业者的负担的增重的多用途的坯料把持装置。

本发明的进一步的目的在于提供一种在具备坯料把持装置或坯料导向装置的自动车床中，可容易地变换坯料把持装置或坯料导向装置的开闭作动方式的自动车床。

为了实现上述目的，本发明的一种坯料把持装置，具备具有可进行开闭动作的把持部的筒状的夹盘；使把持部实现开闭动作的作动部件；使作动部件在通过按压力使被加工坯料把持在把持部的闭合位置和解除按压力使被加工坯料从把持部释放出来的张开位置之间移动的驱动机构，驱动机构具备择一地对作动部件施加使作动部件从张开位置向闭合位置移动的正方向驱动力和使作动部件从闭合位置向张开位置移动的反方向驱动力的双向驱动部件。

上述坯料把持装置，具备在作动部件从张开位置向闭合位置移动的期间，把持部静止地承受按压力的静止型夹盘，和在作动部件从张开位置向闭合位置移动的期间，把持部与作动部件一起移动承受按压力的移动型夹盘，静止型夹盘和移动型夹盘可互相交换。

在这种情况下，作动部件具备第1筒状要素和第2筒状要素，该第1筒状要素择一地承受来自驱动机构的双向驱动部件的正方向驱动力和反方向驱动力，并可脱离地安装移动型夹盘，该第2筒状要素可与移动型夹盘交换，与第1筒状要素轴向排列，可脱离地安装在第1筒状要素上，可轴向相对移动地支承静止型夹盘。

使静止型夹盘的把持部张开的驱动机构的正方向驱动力和使移动型夹盘的把持部闭合的驱动机构的正方向驱动力可以是向互相相反的方向施加给作动部件的推力。

驱动机构可使作动部件位于闭合位置和张开位置之间的中间位置，作动部件位于中间位置时，夹盘的把持部在比使被加工坯料把持在把持部的按压力小的第2按压力的作用下保持被加工坯料。

此外，驱动机构还具备通过对双向驱动部件的直动动作，使双向驱动部件择一地发挥正方向驱动力和反方向驱动力的直动部件，双向驱动部件将直动部件的直动动作变换为摆动动作，通过杠杆作用择一地对作动部件施加正方向驱动力和反方向驱动力。

本发明进一步提供具备装入上述坯料把持装置的主轴的自动车床。

本发明进一步提供一种坯料导向装置，其具备具有可进行开闭动作的坯料支承部的筒状的导套；使坯料支承部实现开闭动作的作动部件；使作动部件在通过按压力使被加工坯料定心支承在坯料支承部的闭合位置和解除按压力使被加工坯料从坯料支承部释放出来的张开位置之间移动的驱动机构，驱动机构具备择一地对作动部件施加使作动部件从张开位置向闭合位置移动的正方向驱动力和使作动部件从闭合位置向张开位置移动的反方向驱动力的双向驱动部件。

本发明进一步提供将上述坯料导向装置设置在被加工坯料的加工作业位置近旁的自动车床。

附图说明

本发明的上述及其他目的、特点、优点通过与附图相关的以下较佳实施方式的说明会进一步显而易见。在这些附图中，

图1是表示装备静止型夹盘的本发明的第1实施方式的坯料把持装置组装在自动车床的主轴上的截面图，是表示作动部件位于张开位置的状态的附图。

图2是表示装备静止型夹盘的图1的坯料把持装置的截面图，是表示作动部件位于闭合位置的状态的附图。

图3是表示装备移动型夹盘的图1的坯料把持装置的截面图，是表示作动部件位于张开位置的状态的附图。

图4是表示装备移动型夹盘的图1的坯料把持装置的截面图，是表示作动部件位于闭合位置的状态的附图。

图5A是图1的坯料把持装置上装备的静止型夹盘的截面图。

图5B是图1的坯料把持装置上装备的移动型夹盘的截面图。

图6是表示装备静止型夹盘的图1的坯料把持装置的截面图，是表示作动部件位于中间位置的状态的附图。

图7是表示装备移动型夹盘的图1的坯料把持装置的截面图，是表示作动部件位于中间位置的状态的附图。

图8是表示装备静止型夹盘的本发明的第2实施方式的坯料把持装置组装在自动车床的主轴上的截面图，是表示作动部件位于张开位置的状态的附图。

图9是表示装备静止型夹盘的图8的坯料把持装置的截面图，是表示作动部件位于闭合位置的状态的附图。

图10是表示装备移动型夹盘的图8的坯料把持装置的截面图，是表示作动部件位于张开位置的状态的附图。

图11是表示装备移动型夹盘的图8的坯料把持装置的截面图，是表示作动部件位于闭合位置的状态的附图。

图12是表示装备静止型夹盘的图8的坯料把持装置的截面图，是表示作动部件位于中间位置的状态的附图。

图13是表示装备移动型夹盘的图8的坯料把持装置的截面图，是表示作动部件位于中间位置的状态的附图。

图14是表示装备静止型导套的本发明的1种实施方式的坯料导向装置组装在自动车床的主轴的截面图，是表示作动部件位于张开位置的状态的附图。

图15是表示装备静止型导套的图14的坯料导向装置的截面图，是表示作动部件位于闭合位置的状态的附图。

图16是表示装备移动型导套的图14的坯料导向装置的截面图，是表示作动部件位于张开位置的状态的附图。

图17是表示装备移动型导套的图14的坯料导向装置的截面图，是表示作动部件位于闭合位置的状态的附图。

图18是表示装备静止型导套的图14的坯料导向装置的截面图，是表示作动部件位于第2闭合位置的状态的附图。

图19是表示装备移动型导套的图14的坯料导向装置的截面图，是表示作动部件位于第2闭合位置的状态的附图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。在附图中，对于相同或相似的结构要素，赋予同样的参照标记。

参照附图，图1～图4是表示本发明的第1实施方式的坯料把持部件10组装在自动车床12上的状态的附图。图1及图2是表示装备静止型夹盘14A的坯料把持装置10的附图，图3及图4是表示装备移动型夹盘14B的坯料把持装置10的附图。坯料把持装置10具备具有可进行开闭动作的把持部16的夹盘14(夹盘14A和夹盘14B的统称)；使夹盘14的把持部16实现开闭动作的作动部件18；使作动部件18在通过按压力使被加工坯料W把持在把持部16的闭合位置(图2及图4)和解除按压力从把持部16释放被加工坯料W的张开位置(图1及图3)之间移动的驱动机构20。

驱动机构20可产生使作动部件18从张开位置向闭合位置移动的正方向驱动力F1和使作动部件18从闭合位置向张开位置移动的反方向驱动力F2两个力的同时，可择一地给作动部件18施加正方向驱动力F1和反方向驱动力F2。这样，在坯料把持装置10中，具备在作动部件18从张开位置向闭合位置移动的期间，把持部16静止承受按压力的静止型夹盘14A(图5A)和作动部件18在从张开位置向闭合位置移动的期间，把持部16与作动部件18一起移动承受按压力的移动型夹盘14B(图5B)，夹盘14A和14B可互相交换。对于驱动机构20的结构及夹盘14A和14B的可交换性在后面详细记述。

主轴12是具有中心轴线12a的中空筒状体，通过轴承装置24可转动地搭载在自动车床的主轴台22上，并与伺服电动机等的转动驱动源(图中未表示)连接(图1、图3)。在进行旋削工序时，从主轴12的后端(图中的右端)，棒状的被加工坯料W(以下称棒材W)被沿轴向进给到主轴内部，通过后述的作动部件18的作动，棒材W被牢固地把持在夹盘14中，转动驱动源以轴线12a为中心转动驱动主轴12。另外，主轴12有可轴向相对移动地收纳支承坯料把持装置10的作动部件18的筒状的支承部件(坯料把持装置10的一个结构要素)的功能。

夹盘14(14A及14B)是在其内部可收纳供给主轴12的棒材W的中空筒状体，一体地具备具有中心轴线26a的筒状壳体26和向轴向呈同轴状与筒状壳体26邻接设置的可弹性变形的把持部16(图5A、图5B)。在夹盘14的把持部16上，从其轴向前端面16a开始在延长轴向上形成所需的长度的多条(本实施方式中为3条)狭缝28，这样，就使得把持部16具有以筒状壳体26的中心轴线26为基准可弹性改变内径尺寸的切口结构。

此外，在夹盘14的把持部16上，作为切口结构的内周面，形成比筒状壳体26的内周面的直径小的大致呈圆筒状的棒材把持面30，同时，作为切口结构的外周面，从筒状壳体26的外周面开始，形成慢慢扩径延伸的圆锥台状的受压面32。把持部16通过与受压面32一样承受对径向向内的按压力，从初期张开位置弹性地绕曲，棒材把持面30缩径，通过棒材把持面30牢固地固定把持棒材W。一解除对受压面32的按压力，把持部16就弹性地复原到张开位置，棒材把持面30扩径，棒材W从把持部16中释放出来。

静止型夹盘14A(图5A)通过使作动部件18在主轴12内向压出方向(图1中的左方)位移，发挥把持力，并与把持部16的受压面32的大径端(图中的左端)邻接，形成与筒状壳体26的中心轴线26a大致垂直相交的呈环状延伸的靠接面34。进一步地，在夹盘14A上，在从靠接面34开始沿轴向延长的延长部分的外周面，凹设有环状槽36。

在坯料把持装置10上装备静止型夹盘14A时，在主轴12的前端(图1中的左侧)，可装卸地安装有在内侧具有可与夹盘14A的靠接面34扣合的扣合面38的环状轴帽40。此外，夹盘14A通过嵌入环状槽36的环状挡块42，不可轴向相对移动但可径向相对移动地与轴帽40连结。

如后所述，将夹盘14A正确收纳在主轴12内，并将轴帽40安装在主轴12的前端的话，夹盘14A的靠接面34和轴帽40的扣合面38紧密接触，这样，作动部件18从张开位置向闭合位置移动时，防止了夹盘14A从主轴12中被压出脱落。此外，环状挡块42，在作动部件18从闭合位置向张开位置移动时，防止夹盘14A与气动部件18一起被引入到主轴12内造成的开放不良的产生。这样的引入动作是因为在作动部件18位于闭合位置时，夹盘14A在棒材W和气动部件18之间起到了如楔子的作用而产生的，环状挡块42确实地阻止了不希望的引入动作的产生。

移动型夹盘14B(图5B)通过使作动部件18在主轴12内向引入方向(图3中的右方)位移，发挥把持力，并邻接在筒状壳体26的轴向后端(图中的右端)的开口处，外周面形成公螺纹44。坯料把持装置10上装备移动型夹盘14B时，通过将公螺纹44螺合在设置在作动部件18上的后述母螺纹46上，可脱离地将夹盘14B安装在作动部件18上。如后所述，将夹盘4B正确收纳在主轴12内，并与作动部件18连结的话，夹盘14B一体地追随作动部件18的轴向移动，在主轴12内沿轴向移动。

作动部件18具备择一地承受来自驱动机构20的正方向驱动力F1和反方向驱动力F2的第1筒状要素48(图1、图3)。第1筒状要素48是可非接触容纳供给主轴12的棒材W的中空筒状体，在其轴向前端(图中的左端)，形成可与移动型夹盘14B的公螺纹44螺合的上述母螺纹46。第1筒状要素48可轴向移动地同心配置在主轴12上的同时，轴向后方(图中的右方)的所定长度部分50从主轴12的后端开口向外突出被配置。

作动部件18进一步地具备可轴向相对移动的容纳并支承静止型夹盘14A的第2筒状要素52(图1)。第2筒状要素52是同样可非接触容纳第1筒状要素48所容纳的棒材W的中空筒状体，在其轴向后端(图中的右端)形成可与第1筒状要素48的母螺纹46螺合的公螺纹54。也就是说，第2筒状要素52的公螺纹54具有与移动型夹盘14B的公螺纹44相同的结构。这样，第2筒状要素52可与移动型夹盘14B交换，可脱离地沿轴向并列安装在第1筒状要素48上。

第2筒状要素52，在其轴向前方(图中的左方)区域，可轴向相对滑动地同心收纳静止型夹盘14A的筒状壳体26。在划定第2筒状要素52的前端开口的内周面的环状区域，形成可与设置在夹盘14A的把持部16上的受压面32扣合的圆锥台状的作用面56(图1)。作用面56从第2筒状要素52的前端开始向轴向方向后方慢慢缩径延伸。作用面56的大径面的内径尺寸比夹盘4A的张开状态时的把持部16的受压面32的大径面的外径尺寸小若干，这样，作用面56至少构成环状的、与受压面32靠接的加压面。

在坯料把持装置10上装备静止型夹盘14A时，通过将公螺纹54螺着到母螺纹46上，来安装作动部件18的第1筒状要素48和第2筒状要素52，接着，通过环状挡块42将与轴帽40连结的夹盘14A的筒状壳体插入到第2筒状要素52的内腔。并且，通过如设置在主轴12的前端的公螺纹58和设置在轴帽40的后端的母螺纹59的螺合，将轴帽40安装在主轴12上。

这样，在静止型夹盘14A被正确装着在坯料把持装置10上的状态下，夹盘14A及作动部件18(第1筒状要素48和第2筒状要素52)相对于主轴12同心配置，作动部件18在主轴12内轴向移动时，夹盘14A在主轴12内沿轴向保持静止。此外，在主轴12和第2筒状要素52之间，及在第2筒状要素52和夹盘14A之间，设置结构公知的防转装置，这样夹盘14A及作动部件18与主轴12一体地转动。

另一方面，在坯料把持装置10上装备移动型夹盘14B时，可通过将公螺纹44螺着到母螺纹46上，将夹盘14B安装到作动部件18的第1筒状要素48上。也就是说，在装备移动型夹盘14B时，不使用作动部件18的第2筒状要素52，而在主轴(即支承部件)12的轴向前方(图中的左方)区域，可轴向滑动地同心收纳移动型夹盘14B的筒状壳体26。

并且，在划定主轴12的前端开口的内周面的环状区域，形成可与设置在夹盘14B的把持部16上的受压面32扣合的圆锥台状的作用面60(图3)。作用面60从主轴12的前端开始向轴向后方慢慢缩径延伸。作用面60的大径端的内径尺寸比夹盘14B的张开状态下的把持部16的受压面32的大径端的外径尺寸小若干，这样，作用面60至少构成环状的、与受压面32靠接的加压面。

这样，在移动型夹盘14B被正确装着在坯料把持装置10上的状态下，夹盘14B及作动部件18(第1筒状要素48)相对于主轴12同心配置，作动部件18在主轴12内轴向移动时，夹盘14B与作动部件18一起在主轴12内沿轴向移动。此外，在主轴12和夹盘14B之间，设置结构公知的防转装置，这样夹盘14B及作动部件18与主轴12一体地转动。

根据上述作动部件18的结构，坯料把持装置10可适合交换地装备静止型夹盘14A和移动型夹盘14B。这里，如上述，静止型夹盘14A对应作动部件压出型结构，移动型夹盘14B对应作动部件引入型结构。对此，采用如上述JP-B-2566570所述的坯料把持装置中的夹盘作动部件，通过复原弹簧的弹性推力来实现张开夹盘的作动部件的动作的结构的情况下，在不改变夹盘作动机构而交换静止型夹盘和移动型夹盘时，对于无论哪一个夹盘，闭合夹盘的作动部件的驱动力都依存于复原弹簧的弹性推力，得到所需的稳定的把持力变得困难。

因此，在本发明的坯料把持装置10中，上述驱动机构20，可生成使作动部件18从张开位置(即夹盘14把持坯料的位置)向闭合位置(即夹盘14释放坯料的位置)移动的正方向驱动力F1和使作动部件18从闭合位置向张开位置移动的反方向驱动力F2的同时，可择一地给作动部件18施加正方向驱动力F1和反方向驱动力F2。

也就是说，与使用产生一个方向的驱动力时，经常产生克服其驱动力的反作用力的复原弹簧的驱动机构不同，择一地给作动部件18施加正方向驱动力F1和反方向驱动力F2的驱动机构20对静止型夹盘14A和移动型夹盘14B都能确实地发挥使作动部件18从张开位置向闭合位置移动的正方向驱动力F1(对于夹盘14A、14B分别为方向互相相反的驱动力)。结果，不改变驱动机构20，交换夹盘14A、14B时，在夹盘14A、14B中都能得到所需的稳定的把持力。

接着，参照图1详细说明驱动机构20的结构。

驱动机构20具备择一地给作动部件18施加正方向驱动力F1和反方向驱动力F2的第1筒状要素48的可摆动的双向驱动部件62；通过对双向驱动部件62进行直动动作使双向驱动部件62发挥正方向驱动力F1和反方向驱动力F2其中一个力的直动部件64；使直动部件64沿第1筒状要素48的轴线(与主轴12的轴线12a一致)方向往复动作的驱动源66。

在主轴12的后端，围绕作动部件18的第1筒状要素48的突出长部分50，筒状的安装部件68被固定地设置，在安装部件68上，双向驱动部件62及直动部件64分别可摆动及直动地被承载。此外，在作动部件18的第1筒状要素48的突出长部分50被安装部件68部分围绕的位置，与双向驱动部件62扣合的、将该驱动力传送给第1筒状要素48的传送部件70被固定设置。

双向驱动部件62是具有在两端72a、72b形成力点的臂72；在臂72的大致中央突设在一侧的、在一对突端74a、74b形成作用点的突子74；大致呈Y状的杆要素，其将设置在臂72的中心的支轴76作为支点，可转动的安装在安装部件68上。在固定在主轴12上的安装部件68上，形成贯通径向的多个(图示实施方式中为2个)空洞部78，这些空洞部78中各可自由摆动地收纳1个双向驱动部件62。

各双向驱动部件62将臂72与第1筒状要素48的轴线(即主轴12的轴线12a)平行配置，将突子74配置在与第1筒状要素48临近的一侧。此外，各双向驱动部件62按照其摆动动作，臂72的至少一端72a、72b从安装部件68的空洞部78向径向外方突出的同时，任何一端72a、72b完全被引入到空洞部78。

此外，固定在第1筒状要素48的突出长部分50上的传送部件70对应安装部件68的空洞部78的位置，分别形成向径向外方开口的凹部80。收纳在对应的空洞部78的双向驱动部件62的突子74可位移地被收纳在传送部件70的各凹部80中。双向驱动部件62在空洞部78内摆动的话，突子74的任何一个突端74a、74b与传送部件70的凹部80的壁面靠接，这样，与摆动力成比例的驱动力(正方向驱动力F1和反方向驱动力F2)沿着主轴12的轴线12a被择一施加给传送部件70。

直动部件64是沿着安装部件68的外面可沿轴向自由往复移动地被支承的中空筒状部件，在其内周面，形成沿着轴向使内径尺寸变化的筒状的凸轮面82。也就是说，凸轮面82具有轴向中间的所定长度的、维持同一内径尺寸的平滑的主面部分82a；向轴向前端(图中的左端)从主面部分82a开始慢慢扩径的平滑的第1斜面部分82b；向轴向后端(图中的右端)从主面部分82a开始慢慢扩径的平滑的第2斜面部分82c。直动部件64的凸轮面82如下被配置，其环状围绕安装部件68，与全部的空洞部78一样对向，可与各个双向驱动部件62的臂72的至少一端72a、72b滑动扣合。

直动部件64通过轴承装置84，与驱动源66可相对转动地连接。驱动源66由油压装置、凸轮装置、伺服电动机等构成，在图中未表示的控制装置的控制下，使直动部件64沿着固定在主轴12上的安装部件68的外周面，在所定的往复移动范围内向轴向移动。

直动部件64在安装部件68上直动的话，凸轮面82和各个双向驱动部件62的臂72的两端72a、72b的扣合位置向轴向位移，这样各双向驱动部件62将直动部件64的直动动作变换为上述摆动动作，根据杠杆作用择一给传送部件70(即作动部件18)施加正方向驱动力F1和反方向驱动力F2。此外，具有上述结构的驱动机构20除了驱动源66，其他都与与主轴12一起高速转动，因此最好平衡性很好地配置双向驱动部件62、直动部件64、安装部件68及传送部件70。

接着，参照图1～图4，说明具有上述结构的坯料把持装置10的棒材把持/释放操作。

在坯料把持装置10装备静止型夹盘14A时(图1及图2)，在将棒材W供给给主轴12前，首先，将驱动机构20的直动部件64配置在安装部件68上往复移动的范围的前端(图中的左端)。在该状态下，各个双向驱动部件62分别配置使臂72的前端72a与直动部件64的凸轮面82的主面部分82a扣合，同时，使臂72的后端72b在后方从凸轮面82隔离(图1)。

在该摆动位置，各双向驱动部件62的突子74通过其后侧的突端74b与传送部件70的凹部80的壁面靠接，对传送部件70施加向轴向后方的驱动力(反方向驱动力F2)。传送部件70将反方向驱动力F2传送给作动部件18的第1筒状要素48，这样，第1筒状要素48与第2筒状要素52一体地配置在主轴12内的轴向移动范围的后端。其结果，作动部件18被配置在张开位置，夹盘14A的把持部16被张开。

在夹盘14A张开的状态(图1)下，从主轴12的后方将棒材W进给到作动部件18的内部，从夹盘14A的把持部16的前端开口突出希望长度的棒材W的先端。从这个状态开始，作动驱动机构20的驱动源66，使直动部件64沿着安装部件68的外周面向轴向后方移动。这样，各双向驱动部件62的臂72的前端72a，从凸轮面82的主面部分82a脱离，同时各双向驱动部件62的臂72的后端72b经过凸轮面82的第2斜面82c与主面部分82a扣合。同时，各个双向驱动部件62同步，从图1的摆动位置向臂72的后端72b引入安装部件68的空洞部78的方向摆动。

通过这样的摆动动作，各双向驱动部件62的突子74的前端的突端74a与传送部件70的凹部80的壁面靠接，在杠杆作用下，对传送部件70施加向轴线前方的驱动力(正方向驱动力F1)。传送部件70将正方向驱动力F1不变地传送给作动部件18的第1筒状要素48，这样，第1筒状要素48与第2筒状要素52一体地在主轴12内向轴向前方移动。

这样，作动部件18从张开位置向闭合位置移动，夹盘14A如上所述通过与轴帽40相对于主轴12轴向不可移动地被配置，因此，作动部件18的第2筒状要素52的作用面56正确地按压夹盘14A的受压面32，所需的按压力被施加在受压面32上。这样，夹盘14A的把持部16如上述弹性缩径，在作动部件18到达闭合位置的时间点，夹盘14A用其棒材把持面30(图5A)通过所需的把持力牢固地把持棒材W(图2)。在这种状态下，主轴12转动，对棒材W实施希望地旋削加工。

张开夹盘14A释放棒材W时，再次作动驱动源66，使直动部件64沿着安装部件68的外周面向轴向前方移动。这样，各双向驱动部件62的臂72的后端72b，从凸轮面82的主面部分82a脱离，同时各双向驱动部件62的臂72的前端72a经过凸轮面82的第1斜面82a与主面部分82a扣合。同时，各个双向驱动部件62同步，从图2的摆动位置向臂72的前端72a引入安装部件68的空洞部78的方向摆动。

通过这样的摆动动作，各双向驱动部件62的突子74的后端的突端74b与传送部件70的凹部80的壁面靠接，在杠杆作用下，对传送部件70施加向轴向后方的驱动力(反方向驱动力F2)。传送部件70将反方向驱动力F2不变地传送给作动部件18的第1筒状要素48，这样，第1筒状要素48与第2筒状要素52一体地在主轴12内向轴向后方移动。

这样，作动部件18从闭合位置向张开位置移动，夹盘14A如上所述通过与轴帽40扣合的环状挡块42相对于主轴12轴向不可移动地被配置，因此，作动部件18的第2筒状要素52的作用面56确实地从夹盘14A的受压面32脱离。这样，作动部件18的作用面56对夹盘14A的受压面32的按压力被解除，夹盘14A的把持部16如上述弹性扩径，在作动部件18到达张开位置的时间点，夹盘14A完全释放棒材W(图1)。

另一方面，坯料把持装置10装备移动型夹盘14B时(图3及图4)，在将棒材W供给给主轴12前，首先，将驱动机构20的直动部件64配置在安装部件68上往复移动的范围的后端(图中的右端)。在该状态下，各个双向驱动部件62分别配置使臂72的后端72b与直动部件64的凸轮面82的主面部分82a扣合，同时使臂72的前端72a在前方从凸轮面82隔离(图3)。

在该摆动位置，各双向驱动部件62的突子74通过其前侧的突端74a与传送部件70的凹部80的壁面靠接，对传送部件70施加向轴线前方的驱动力(反方向驱动力F2)。传送部件70将反方向驱动力F2传送给作动部件18的第1筒状要素48，这样，第1筒状要素48与第2筒状要素52一体地配置在主轴12内的轴向移动范围的前端。其结果，作动部件18被配置在张开位置，夹盘14B的把持部16被张开。

在夹盘14B张开的状态(图3)下，从主轴12的后方将棒材W进给到作动部件18的内部，从夹盘14B的把持部16的前端开口突出希望长度的棒材W的先端。从这个状态开始，作动驱动机构20的驱动源66，使直动部件64沿着安装部件68的外周面向轴向前方移动。这样，各双向驱动部件62的臂72的后端72b，从凸轮面82的主面部分82a脱离，同时各双向驱动部件62的臂72的前端72a经过凸轮面82的第1斜面82a与主面部分82a扣合。同时，各个双向驱动部件62同步，从图3的摆动位置向臂72的前端72b引入安装部件68的空洞部78的方向摆动。

通过这样的摆动动作，各双向驱动部件62的突子74的后侧的突端74b与传送部件70的凹部80的壁面靠接，在杠杆作用下，对传送部件70施加向轴向后方的驱动力(正方向驱动力F1)。传送部件70将正方向驱动力F1不变地传送给作动部件18的第1筒状要素48，这样，第1筒状要素48与夹盘14B一体地在主轴12内向轴向后方移动。

这样，作动部件18从张开位置向闭合位置移动，夹盘14B被作动部件18引入入主轴12内，压夹盘14B的受压面32被主轴12的作用面60正确按压，所需的按压力被施加在对受压面32上。这样，夹盘14B的把持部16如上述弹性缩径，在作动部件18到达闭合位置的时间点，夹盘14B用其棒材把持面30(图5B)通过所需的把持力牢固地把持棒材W(图4)。在这种状态下，主轴12转动，对棒材W进行所需的旋削加工。

张开夹盘14B释放棒材W时，再次作动驱动源66，使直动部件64沿着安装部件68的外周面向轴向后方移动。这样，各双向驱动部件62的臂72的前端72a，从凸轮面82的主面部分82a脱离，同时各双向驱动部件62的臂72的后端72b经过凸轮面82的第2斜面82c与主面部分82a扣合。同时，各个双向驱动部件62同步，从图4的摆动位置向臂72的后端72b引入安装部件68的空洞部78的方向摆动。

通过这样的摆动动作，各双向驱动部件62的突子74的前侧的突端74a与传送部件70的凹部80的壁面靠接，在杠杆作用下，对传送部件70施加向轴线前方的驱动力(反方向驱动力F2)。传送部件70将反方向驱动力F2不变地传送给作动部件18的第1筒状要素48，这样，第1筒状要素48与夹盘14B一体地在主轴12内向轴向前方移动。

这样，作动部件18从闭合位置向张开位置移动，夹盘14B如上述通过作动部件18被从主轴12压出，夹盘14B的受压面32确实地从主轴12的作用面60脱离。这样，主轴12的作用面60对夹盘14B的受压面32的按压力被解除，夹盘14B的把持部16如上述弹性扩径，在作动部件18到达张开位置的时间点，夹盘14B完全释放棒材W(图3)。

这样，在坯料把持装置10中，使静止型夹盘14A的把持部16闭合的驱动机构20的正方向驱动力F1和使移动型夹盘14B的把持部16闭合的驱动机构20的正方向驱动力F1是方向互相相反地施加给作动部件18的推力。此外，使静止型夹盘14A的把持部16闭合的驱动机构20的正方向驱动力F1和使移动型夹盘14B的把持部16张开的驱动机构20的反方向驱动力F2是方向互相相同的向第1方向(轴向前方)施加给作动部件18的推力，使静止型夹盘14A的把持部16张开的驱动机构20的反方向驱动力F2和使移动型夹盘14B的把持部16闭合的驱动机构20的正方向驱动力F1是方向互相相同的向第2方向(轴向后方)施加给作动部件18的推力。因驱动机构20所具有的这样的双向特性，在坯料把持部件10中，静止型夹盘14A和移动型夹盘14B都能得到需要的稳定的把持力。

进一步地，在坯料把持部件10中，不改变驱动机构20和承受驱动机构20的驱动力的作动部件18的第1筒状要素48在主轴12内的设置，只用夹盘14B替换夹盘14A和轴帽40及第2筒状要素52，就可择一地实现使用静止型夹盘14A的作动部件压出型结构和使用移动型夹盘14B的作动部件引入型结构。因此，在坯料把持部件10中，考虑机床的机械结构(自动车床)，加工对象即被加工坯料(棒材W)的材质，和所需的加工精度等，可适当、容易地变换夹盘作动机构的结构，在防止设备成本的增加和作业者的负担的增重的同时，实现多用途的坯料把持装置10。

此外，搭载在自动车床上的坯料把持部件10在使用具有静止型夹盘14A的作动部件压出型结构时，如上所述，具有确保棒材W的轴向的高水准的加工尺寸精度的优点。此外，搭载在自动车床上的坯料把持部件10在使用具有移动型夹盘14B的作动部件引入型结构时，如上所述，具有确保主轴12的前端区域的刚性，防止转动精度的恶化及伴随的加工精度的降低的优点。

在本发明的坯料把持部件10中，驱动机构20也可使作动部件18位于张开位置和闭合位置之间的中间位置。在该结构中，通过控制驱动机构20的驱动源66，将直动部件64配置在安装部件68上的往复移动范围内的适当的中间位置，使各双向驱动部件62的臂72的任何一端与直动部件64的凸轮面82的第1及第2斜面82b、82c的任何一方扣合，确保作动部件18位于中间位置。

例如，在坯料把持装置10装备静止型夹盘14A时，使作动部件18从张开位置(图1)向闭合位置(图2)移动时，如图6所示，直动部件64使各双向驱动部件62的臂72的前端72a从凸轮面82脱离，同时使各双向驱动部件62的臂72的后端72b通过其与凸轮面82的第2斜面82c扣合的位置。这里，各双向驱动部件62的臂72的后端72b在凸轮面82的第2斜面82c上微微摆动，各个双向驱动部件62互相同步将直动部件64保持在微微摆动的位置。

通过这样的微微摆动动作，各双向驱动部件62在上述杠杆作用下，给传送部件70施加向轴向前方的驱动力，这样作动部件18(第1筒状要素48及第2筒状要素52)相对于夹盘14A在主轴12内向轴向前方微微移动到达中间位置。在作动部件18位于中间位置时，第2筒状要素52的作用面56轻轻按压夹盘14A的受压面32，这样，夹盘14A的把持部16用比使棒材W牢固地把持在把持部16的上述所需要的按压力小的第2按压力，保持棒材W。

在上述结构中，例如，作动部件18位于闭合位置时的按压力所产生的夹盘14A的把持部16的把持力是可牢固地把持实心的刚性体组成的棒材W的力，但同时也是使中空的管状体和软质材料组成的棒材W变形的力，这时将作动部件18配置在中间位置，通过更小的第2按压力下所产生的夹盘14A的把持部16的把持力，可使中空的管状体和软质材料组成的棒材W不变形地被把持。

这样的作用效果，在坯料把持部件10上装备具有移动型夹盘14B时(图7)也能得到。这时，使作动部件18从张开位置(图1)向闭合位置(图2)移动时，如图7所示，直动部件64使各双向驱动部件62的臂72的后端72b从凸轮面82脱离，同时使各双向驱动部件62的臂72的前端72a通过其与凸轮面82的第1斜面82b扣合的位置。这里，各双向驱动部件62的臂72的前端72a在凸轮面82的第1斜面82b上微微滑动，各个双向驱动部件62互相同步将直动部件64保持在微微摆动的位置。

通过这样的微微摆动动作，各双向驱动部件62在上述杠杆作用下，给传送部件70施加向轴向后方的驱动力，这样作动部件18(第1筒状要素48)与夹盘14B一起在主轴12内向轴向后方微微移动到达中间位置。作动部件18位于中间位置时，夹盘14B的的受压面32被主轴12的作用面60轻轻按压，这样，夹盘14B的把持部16用使棒材W牢固地把持在把持部16的上述所需要的按压力小的第2按压力，保持棒材W。

图8～图11是表示将本发明的第2实施方式的坯料把持装置90组装到自动车床的主轴12的状态的附图，图8及图9是表示装备静止型夹盘14A的坯料把持装置90的附图，图10及图11是表示装备移动型夹盘14B的坯料把持装置90的附图。坯料把持装置90除了对于静止型夹盘14A追加设有推动部件，对于驱动机构20追加设有推动部件外，其他为具有与第1实施方式的坯料把持装置10实质相同的结构。因此，对应的相同的结构要素赋予相同的参照标记，省略其说明。

在坯料把持装置90中装备静止型夹盘14A时，代替上述环状挡块42，设置有推动部件92，该推动部件92相互弹性地推动夹盘14A和作动部件18的第2筒状要素52，使前者的受压面32从后者的作用面56中脱离出来。如图所示，推动部件92可由如介于夹盘14A的后端面和第2筒状要素52的后端壁之间的压缩螺旋弹簧形成。

推动部件92在驱动机构20的反方向驱动力F2使作动部件18(第1筒状要素48及第2筒状要素52)从闭合位置(图9)向张开位置(图8)移动时，通过弹性的推动力阻止夹盘14A滑入第2筒状要素52而向轴向后方移动。在作动部件18位于闭合位置时，夹盘14A在棒材W和第2筒状要素52之间起到了如楔子的作用，因此产生了这样的滑入动作。通过阻止不希望的滑入动作，可不使用环状挡块42，使第2筒状要素52的作用面从夹盘14A的受压面32确实的脱离，因此可防止夹盘14A的开放不良。

在坯料把持装置90中，除了夹盘14A、14B的结构进一步在驱动机构20上还设有，相对于固定在主轴12上的安装部件68，将作动部件18的第1筒状要素48上固定的传送部件70向轴向后方(图中的右端)弹性的推动的推动部件94。推动部件94如图所示可由在安装部件68和作动部件18的第1筒状要素48之间形成的空隙内、介于安装部件68和传送部件70之间的压缩螺旋弹簧形成。

在坯料把持装置90装备静止型夹盘14A时(图8、图9)，将作动部件18相对于主轴12向轴向后方推动的推动部件94起到辅助驱动机构20的反方向驱动力F2的作用。相对的，在坯料把持装置90装备移动型夹盘14B时(图10、图11)，将作动部件18相对于主轴12向轴向后方推动的推动部件94起到辅助驱动机构20的反方向驱动力F1的作用。无论哪种情况，与历来的坯料把持装置上设置的复原弹簧不同，不仅推动部件94可只用其推动力使作动部件18移动，也可具有排除驱动机构20的结构部件间的错位(例如，使各双向驱动部件62的臂72的各端72a、72b沿凸轮面82稳定地滑动)的功能。

在坯料把持装置90中，驱动机构20为作动部件18位于闭合位置和张开位置的中间位置的结构时，驱动部件94对应夹盘14A、14B的形式具有不同的功能。例如，在材料把持装置10上装备静止型夹盘14A时，使作动部件18从张开位置(图8)向闭合位置(图9)移动时，推动部件94的弹性推动力向克服驱动机构20的正方向驱动力F1的方向作用。因此，在作动部件18位于中间位置时，各双向驱动部件62的臂72的后端72b在推动部件94的推动下稳定地与凸轮面82的第2斜面部分82c扣合，夹盘14A的把持部16在第2按压力下稳定地把持棒材W(图12)。

与此相对，在坯料把持装置90装备移动型夹盘14B时，使作动部件18从张开位置(图10)向闭合位置(图11)移动时，推动部件94的弹性推动力向与驱动机构20的正方向驱动力F1相同的方向作用。因此，作动部件18位于中间位置时，施加给夹盘14B的把持部16的第2按压力由推动部件94的弹性推动力产生。

具体来说，作动部件18位于中间位置时，夹盘14B的把持部16在第2按压力下保持棒材W，同时驱动机构20的各双方驱动部件62被配置在臂72的两端72a、72b都从直动部件64的凸轮面82隔离的摆动位置(图13)。在这种状态下，夹盘14B的把持部16把持棒材W的把持力只由推动部件94的弹性推动力产生。

根据这样的结构，例如，为了交换棒材W(例如加工残材)而从主轴12中将其取出时，不完全张开坯料把持装置90的夹盘14B，事先将作动部件18配置在中间位置，在推动部件94的弹性推动力下，弹性地使棒材W保持在夹盘14B的话，可在主轴12转动的状态下，从主轴12中压出棒材W。结果，有以下优点，可防止主轴12转动时张开夹盘14B取出棒材W时产生的有害震动和夹盘14B的偏损耗等的同时，可缩短使主轴12停止取出棒材W时的主轴12的加减速所需要的时间。

另外，图示的坯料把持装置90具备对于静止型夹盘14A设置的推动部件92和对于驱动机构20设置的推动部件94，但是可省略任何1个推动部件92、94。此外，特别是对于驱动机构20设置的推动部件94，也可不使用压缩螺旋弹簧，而使用油压装置等的其他公知的弹性推动装置。

图14～图17是表示将本发明的1个实施方式的坯料导向装置100设置在自动车床的棒材W的加工作业位置近旁的状态的附图，图14及图15是装备静止型导套102A的坯料导向装置100的附图，图16及图17是表示装备移动型导套102B的坯料导向装置100的附图。图示的坯料导向装置100基本上具有与上述第2实施方式的坯料把持装置90实质相同的结构。因此，对对应的结构要素，赋予相同的参照标记，省略其说明。

坯料导向装置100具备具有可进行开闭动作的中空筒状的坯料支承部104的筒状的导套102，以及调整导套102的坯料支承部104的径向尺寸的调整机构。该调整机构具备使导套102的坯料支承部104开闭合作的作动部件18；使作动部件18在通过按压力使棒材W定心支承在坯料支承部104的闭合位置(图15及图17)和解除按压力从坯料支承部104释放棒材W的张开位置(图14及图16)之间移动的驱动机构20。

作动部件18和驱动机构20具有与上述坯料把持装置10、90中的作动部件18和驱动机构20实质相同的结构。也就是说，驱动机构20具有择一地给作动部件18施加使作动部件18从张开位置向闭合位置移动的正方向驱动力F1和使作动部件18从闭合位置向张开位置移动的反方向驱动力F2的双向驱动部件62。这样，在坯料导向装置100中，可互相交换使作动部件18从张开位置向闭合位置移动时坯料支承部104静止承受按压力的静止型导套102A和使作动部件18从闭合位置向张开位置移动时坯料支承部104与作动部件18一起移动的承受按压力的移动型导套102B。

坯料导向装置100进一步具有可轴向相对移动地收纳支承作动部件18的筒状的支承部件106。支承部件106与上述坯料把持装置10、90中的主轴12相同，为具有中心轴线106a的中空筒状体，通过轴承装置110可转动地搭载在设置在自动车床的主轴12的前方的柱108上，与伺服电动机等的转动驱动源(图中未表示)连接(图14、图16)。

导套102(102A及102B)具有与上述坯料把持装置10、90中的夹盘14(14A及14B)实质相同的结构。也就是说，导套102的坯料支承部104具备切口结构，在其外周面形成圆锥台状的受压面32。坯料支承部104通过受压面32一样承受向径向内方的按压力，从初期张开的位置弹性绕曲缩径，定心支承棒材W。解除对受压面32的按压力的话，棒材W从坯料支承部104中释放出来。在这样的导套102中，通过调节施加给坯料支承部104的外力，可调整坯料支承部104的内径尺寸。

静止型导套102A通过使作动部件18(第1筒状要素48及第2筒状要素52)在支承部件106内向压出方向(图14中的左方)位移，发挥坯料支承部104的定心功能。此外，移动型导套102B通过使作动部件18(第1筒状要素48)在支承部件106内向引入方向(图16中的右方)位移，发挥坯料支承部104的定心功能。

此外，在坯料导向装置100上装备静止型导套102A时，在支承部件106的前端(图14中的左端)可装卸地安装有内侧具有可与导套102A的靠接面34扣合的扣合面38的环状轴帽40。正确将导套102A收纳在支承部件106内并将轴帽40安装在支承部件106的前端的话，在推动部件92的弹性推动力下，导套102A的靠接面34和轴帽40的扣合面紧密触合，这样，作动部件18在从张开位置向闭合位置移动时，可防止导套102A从支承部件106中被压出而脱落。此外，推动部件92，在作动部件18在从闭合位置向张开位置移动时，导套102A与作动部件18一起被引入到支承部件106内，防止了开放不良的产生。

在坯料导向装置100上装备移动型导套102B时，通过将导套102B的后端的公螺纹44螺着到设置在第1筒状要素48上的母螺纹46(图16)上，可脱离地将导套102B安装在作动部件18上。将导套102B正确收纳在支承部件106内并与作动部件18连结的话，导套102B可一体地追随作动部件18的轴向移动，在支承部件106内，向轴向移动。

在坯料导向装置100中，交换静止型导套102A和移动型导套102B时，将轴帽40从支承部件106中拿下，将导套102B从作动部件18的第2筒状要素52下取出后，第2筒状要素52从第1筒状要素48上拿下。并且，只在作动部件18的第1筒状要素48上安装102B也可。

接着，说明具有上述结构的坯料导向装置100的棒材支承/释放操作。

在坯料导向装置100装备静止型导套102A(图14及图15)时，在将棒材W插入导套102A前，首先，将驱动机构20的直动部件64配置在安装部件68上往复移动的范围的前端(图中的左端)。在该状态下，各个双向驱动部件62分别配置，使臂72的前端72a与直动部件64的凸轮面82的主面部分82a扣合的同时，使臂72的后端72b在后方从凸轮面82隔离(图14)。

在该摆动位置，各双向驱动部件62的突子74通过其后侧的突端74b与传送部件70的凹部80的壁面靠接，对传送部件70施加向轴向后方的驱动力(反方向驱动力F2)。传送部件70将反方向驱动力F2传送给作动部件18的第1筒状要素48，这样，第1筒状要素48与第2筒状要素52一体地配置在支承部件106内的轴向移动范围的后端。其结果，作动部件18被配置在张开位置，导套102A的坯料支承部104被张开。

在导套102A张开的状态(图14)下，从支承部件106的后方将棒材W进给到作动部件18的内部，从导套102A的坯料支承部104的前端开口突出希望长度的棒材W的先端。从这个状态开始，作动驱动机构20的驱动源66，使直动部件64沿着安装部件68的外周面向轴向后方移动。这样，各双向驱动部件62的臂72的前端72a，从凸轮面82的主面部分82a脱离，同时各双向驱动部件62的臂72的后端72b经过凸轮面82的第2斜面82c与主面部分82a扣合。同时，各个双向驱动部件62同步，从图1的摆动位置向臂72的后端72b引入安装部件68的空洞部78的方向轻微摆动。

通过这样的轻微的摆动动作，各双向驱动部件62的突子74的前侧的突端74a与传送部件70的凹部80的壁面靠接，在杠杆作用下，对传送部件70施加向轴向前方的驱动力(正方向驱动力F1)。这样，作动部件(第1筒状要素48及第2筒状要素52)相对于导套102A，在支承部件106内向轴向前方轻微移动到达闭合位置。

在作动部件18位于闭合位置时，第2筒状要素52的作用面56正确按压导套102A的受压面32，所需要的按压力被2施加受压面3上。这样，导套102A的坯料支承部104如上述弹性地缩径，维持所需要的内径尺寸的同时，可轴向导向地定心支承棒材W(图15)。这样，坯料导向装置100以定心支承棒材W的状态，与自动车床的主轴12同步高速转动支承部件106。用工具T对棒材W实施希望的旋削加工。另外，这时，设置在驱动机构20上的推动部件94通过其弹性推动力，按压各双向驱动部件62的臂72的后端72b到直动部件64的凸轮面82的第2斜面82c上，消除双向驱动部件62的错位。

张开导套102A释放棒材W时，再次作动驱动源66，使直动部件64沿着安装部件68的外周面向轴向后方移动。这样，各双向驱动部件62的臂72的后端72b，从凸轮面82的第2斜面部分82c脱离，同时各双向驱动部件62的臂72的前端72a与主面部分82a扣合。同时，各个双向驱动部件62同步，从图15的摆动位置向臂72的前端72a引入安装部件68的空洞部78的方向轻微摆动。

通过这样的轻微摆动动作，各双向驱动部件62的突子74的后侧的突端74b与传送部件70的凹部80的壁面靠接，在杠杆作用下，对传送部件70施加向轴线后方的驱动力(反方向驱动力F2)。这样，作动部件18(第1筒状要素48及第1筒状要素52)相对于导套102A在支承部件106内向轴向后方轻微移动从而到达闭合位置。

另一方面，在坯料导向装置100上装备移动型导套102B时(图16及图17)，在将棒材W插入到导套102B前，首先，将驱动机构20的直动部件64配置在安装部件68上往复移动的范围的后端(图中的右端)。在该状态下，各个双向驱动部件62分别配置使臂72的后端72b与直动部件64的凸轮面82的主面部分82a扣合的同时，使臂72的前端72a在前方从凸轮面82隔离(图16)。

在该摆动位置，各双向驱动部件62的突子74通过其前侧的突端74a与传送部件70的凹部80的壁面靠接，对传送部件70施加向轴线前方的驱动力(反方向驱动力F2)。传送部件70将反方向驱动力F2传送给作动部件18的第1筒状要素48，这样，第1筒状要素48与导套102B一体地配置在支承部件106内的轴向移动范围的前端。其结果，作动部件18被配置在张开位置，导套102B的坯料支承部104被张开。

在导套102B张开的状态(图16)下，从支承部件106的后方将棒材W进给到作动部件18的内部，从导套102B的坯料支承部104的前端开口突出希望长度的棒材W的先端。从这个状态开始，作动驱动机构20的驱动源66，使直动部件64沿着安装部件68的外周面向轴向前方移动。这样，各双向驱动部件62的臂72的后端72b，从凸轮面82的主面部分82a脱离，同时在各双向驱动部件62的臂72的前端72a不与凸轮面82扣合的位置，配置直动部件64。

在该位置，用与驱动机构20的正方向驱动力F1相同方向的作用的推动部件94的弹性推动力，通过作动部件18，支承部件106的作用面正确按压导套102B的受压面32，施加在受压面32上所需要的按压力。也就是说，这时作动部件18配置在闭合位置。

这样，在坯料导向装置100上搭载移动型导套102B时，作动部件18位于闭合位置时，推动部件94的弹性推动力作为驱动机构20的正方向驱动力F1作用，导套102B的坯料支承部104如上述弹性缩径，可轴向导向地定心支承棒材W(图17)。因此，在旋削加工如拉制材样的外径尺寸不稳定地棒材W时，位于闭合位置的导套102B导向支承棒材W时，对于伴随棒材的轴向移动的外径尺寸的改变，在推动部件94的弹性推动力下可使导套102B的坯料支承部104被动地开闭(也就是说，使作动部件18被动地移动)。

张开导套102B释放棒材W时，再次作动驱动源66，使直动部件64沿着安装部件68的外周面向轴向后方移动。这样，各双向驱动部件62的臂72的前端72a，从凸轮面82的主面部分82a脱离，同时各双向驱动部件62的臂72的后端72b经过凸轮面82的第2斜面82c与主面部分82a扣合。同时，各个双向驱动部件62互相同步，从图17的摆动位置向臂72的后端72b引入安装部件68的空洞部78的方向轻微摆动。

通过这样的轻微摆动动作，各双向驱动部件62的突子74的前侧的突端74a与传送部件70的凹部80的壁面靠接，在杠杆作用下，对传送部件70施加向轴线前方的驱动力(反方向驱动力F2)。这样，作动部件18(第1筒状要素48)与导套102B一体地克服推动部件94的推动力，在支承部件106内向轴向前方轻微移动到张开位置。

在本发明的坯料导向装置100中，驱动机构20还可使作动装置18位于闭合位置和张开之间的第2闭合位置。在该结构中，通过控制驱动机构20的驱动源66，将直动部件64配置在安装部件68上往复移动范围的另一端，各双向驱动部件62的臂72的两端72a、72b都与直动部件64的凸轮面82的主面部分82a扣合，驱动作动部件18的第2闭合位置。

例如，在坯料导向装置100装备静止型导套102A时，使作动部件18从张开位置(图14)向闭合位置(图15)移动后，如图18所示，使直动部件64进一步向轴向后方移动，使各双向驱动部件62的臂72的后端72b与凸轮面82的主面部分82a扣合。根据这时的摆动动作，各双向驱动部件62在上述杠杆作用下，对传送部件70施加向轴向前方的驱动力，这样作动部件18(第1筒状要素48及第2筒状要素52)相对于导套102A，在支承部件106内向轴向前方轻微移动到第2闭合位置。

在作动部件18位于第2闭合位置时，第2筒状要素52的作用面56用力按压导套102A的受压面32，这样，导套102A的坯料支承部104用比使棒材W牢固地定心支承在坯料支承部104的上述所需要的按压力大的第2按压力，固定把持棒材W。

在上述结构中，例如，在自动车床的加工作业中，不使棒材W向轴向移动，而是在使工具T向同方向移动加工棒材W的程序中，不用主轴12的夹盘14，而是通过坯料导向装置100的导套102牢固地把持棒材W，可实施高精度的加工。但是这时，以坯料导向装置100为图示的转动型为前提。另外，在本发明中，作动部件位于第2闭合位置时，导套可不把持棒材而定心支承。

这样的作用效果，在坯料导向装置100上装备移动型导套102B时也能得到。这时，使作动部件18从张开位置(图16)向闭合位置(图17)移动时，如图19所示，使直动部件64进一步向轴向前方移动，各双向驱动部件62的臂72的后端72b从凸轮面82脱离，同时各双向驱动部件62的臂72的前端72a与凸轮面82的主面部分82a扣合。通过这时的摆动动作，各双向驱动部件62在上述杠杆作用下，对传送部件70施加向轴向后方的驱动力，这样，作动部件18(第1筒状要素48)与导套102B一起在支承部件106内向轴向后方移动到第2闭合位置。

在作动部件18位于第2闭合位置时，导套102A的受压面32被支承部件106地作用面60强力按压，这样，导套102A的坯料支承部104用比使棒材W牢固地定心支承在坯料支承部104的上述所需要的按压力大的第2按压力，固定把持棒材W。

上述坯料导向装置100具备对于静止型导套102A设置的推动部件92和对于驱动机构20设置的推动部件94，但是可至少省略任何1个推动部件92、94。此外，不具备两推动部件92、94的上述坯料导向装置100与上述坯料把持装置10具有同样的结构，可起到同样的作用效果。

以上，说明了本发明的几个优选的实施方式，但是本发明在权利要求所述的范围内可进行各种修改。例如，在上述各实施方式中，对于传送装置70和作动部件18的第1筒状要素48，可采用传送装置70的母螺纹和第1筒状要素48的公螺纹相互螺合的结构来安装。根据这样的结构，可在在第1筒状要素48上选择传送装置70的合适的螺着位置，微调双向驱动部件62的驱动力下的夹盘14A、14B或102A、102B的内径尺寸为所需的量。

从以上的说明可知，根据本发明的坯料把持装置，闭合夹盘的把持部的正方向驱动力和张开夹盘的把持部的反方向驱动力，通过驱动机构择一地得到。因此，例如，可在一方夹盘中为正方向驱动力的驱动机构的驱动力在另一方的夹盘中变成反方向驱动力地互相交换地在坯料把持装置上装备2种夹盘。因此，考虑机床的机械结构，加工对象即被加工坯料的材质，和所需的加工精度等，可适当、容易地变换夹盘作动机构的结构，其结果是实现了防止设备成本的增加和作业者的负担的增重的多用途的坯料把持装置。

此外，驱动机构无论对于静止型夹盘和移动型夹盘，对于各个的夹盘可发挥互相反方向的驱动力的正方向驱动力。其结果，互相交换这些夹盘时，无论哪个夹盘都能稳定地得到需要的把持力。

进一步地，在不动驱动机构和承受第1来自驱动机构的驱动力的作动部件的第1筒状要素的状态下，只要交换静止型夹盘及第2筒状要素和移动型夹盘，就可择一地实现使用静止型夹盘的作动部件压出型结构和使用移动型夹盘的作动部件推入型结构。

此外，向互相相反的方向对作动部件施加使静止型及移动型各夹盘的把持部张开的驱动机构的正方向驱动力可简化驱动机构的双向驱动部件的结构。

此外，驱动机构采用使作动部件位于闭合位置和张开位置之间的中间位置的结构，可赋予夹盘与导套同样的导向支承功能。

在本发明的坯料导向装置中，也能起到同样的作用效果。例如，可在一方的导套中为正方向驱动力的驱动机构的驱动力在另一方的导套中变成反方向驱动力地互相交换地在坯料导向装置上装备2种导套。因此，考虑机床的机械结构，加工对象即被加工坯料的材质，和所需的加工精度等，可适当、容易地变换夹盘作动机构的结构，其结果是实现了防止设备成本的增加和作业者的负担的增重的多用途的坯料导向装置。

进一步地根据本发明，可容易地改变自动车床中的坯料把持装置或坯料导向装置的开闭动作方式。

以上，说明了本发明的优选实施方式，所属技术领域的技术人员应能理解在不脱离后述权利要求书的公开内容的情况下可进行各种修改和变更。

Claims (18)

1.一种坯料把持装置，其特征在于，具备

具有可进行开闭动作的把持部的筒状的夹盘；

使上述把持部实现开闭动作的作动部件；

使上述作动部件在通过按压力使被加工坯料把持在上述把持部的闭合位置和解除按压力使被加工坯料从上述把持部释放出来的张开位置之间移动的驱动机构；

上述驱动机构具备择一地对上述作动部件施加使上述作动部件从上述张开位置向上述闭合位置移动的正方向驱动力和使上述作动部件从上述闭合位置向上述张开位置移动的反方向驱动力的双向驱动部件。

2.根据权利要求1所述的坯料把持装置，其特征在于，具备在上述作动部件从上述张开位置向上述闭合位置移动的期间，上述把持部静止承受按压力的静止型的上述夹盘，和在上述作动部件从上述张开位置向上述闭合位置移动的期间，上述把持部与上述作动部件一起移动承受按压力的移动型的上述夹盘，该静止型的上述夹盘和该移动型的上述夹盘可互相交换。

3.根据权利要求2所述的坯料把持装置，其特征在于，上述作动部件具备第1筒状要素和第2筒状要素，该第1筒状要素择一地承受来自上述驱动机构的上述双向驱动部件的上述正方向驱动力和上述反方向驱动力，并可脱离地安装上述移动型夹盘，该第2筒状要素可与该移动型夹盘交换，与该第1筒状要素轴向排列，可脱离地安装在该第1筒状要素上，可轴向相对移动地支承上述静止型夹盘。

4.根据权利要求3所述的坯料把持装置，其特征在于，还具备可轴向相对移动地收纳支承上述作动部件的筒状的支承部件，将上述移动型夹盘安装在上述第1筒状要素上时，在上述正方向驱动力的作用下，该第1筒状要素和该移动型夹盘一体地相对于上述支承部件轴向移动，这样，该移动型夹盘的上述把持部承受来自该支承部件的上述按压力；将支承上述静止型夹盘的上述第2筒状要素安装在上述第1筒状要素上时，在上述正方向驱动力的作用下，该第1筒状要素和该第2筒状要素一体地相对于该静止型夹盘轴向移动，这样，该静止型夹盘的上述把持部承受来自被同心支承在上述支承部件上的该第2筒状要素的上述按压力。

5.根据权利要求2所述的坯料把持装置，其特征在于，使上述静止型夹盘的上述把持部闭合的上述驱动机构的上述正方向驱动力和使上述移动型夹盘的上述把持部闭合的上述驱动机构的上述正方向驱动力是向互相相反的方向施加给上述作动部件的推力。

6.根据权利要求1所述的坯料把持装置，其特征在于，上述驱动机构可使上述作动部件位于上述闭合位置和上述张开位置之间的中间位置，该作动部件位于该中间位置时，上述夹盘的上述把持部在比使被加工坯料把持在该把持部的上述按压力小的第2按压力的作用下保持被加工坯料。

7.根据权利要求6所述的坯料把持装置，其特征在于，还具备向上述闭合位置弹性推动上述作动部件的推动部件，该作动部件位于上述中间位置时，由该推动部件的弹性推动力产生上述第2按压力。

8.根据权利要求1所述的坯料把持装置，其特征在于，上述驱动机构还具备通过对上述双向驱动部件的直动动作，择一地使该双向驱动部件发挥上述正方向驱动力和上述反方向驱动力的直动部件，该双向驱动部件将该直动部件的该直动动作变换为摆动动作，通过杠杆作用择一地对上述作动部件施加该正方向驱动力和该反方向驱动力。

9.一种自动车床，其特征在于，具备

权利要求1所述的坯料把持装置；

组装了上述坯料把持装置的主轴。

10.一种坯料导向装置，其特征在于，具备

具有可进行开闭动作的坯料支承部的筒状的导套；

使上述坯料支承部实现开闭动作的作动部件；

使上述作动部件在通过按压力使被加工坯料支承在上述坯料支承部的闭合位置和解除按压力使被加工坯料从上述坯料支承部释放出来的张开位置之间移动的驱动机构；

上述驱动机构具备择一地对上述作动部件施加使上述作动部件从上述张开位置向上述闭合位置移动的正方向驱动力和使上述作动部件从上述闭合位置向上述张开位置移动的反方向驱动力的双向驱动部件。

11.根据权利要求10所述的坯料导向装置，其特征在于，具备在上述作动部件从上述张开位置向上述闭合位置移动的期间，上述坯料支承部静止承受按压力的静止型的上述导套，和在上述作动部件从上述张开位置向上述闭合位置移动的期间，上述坯料支承部与上述作动部件一起移动承受按压力的移动型的上述导套，该静止型的上述导套和该移动型的上述导套可互相交换。

12.根据权利要求11所述的坯料导向装置，其特征在于，上述作动部件具备第1筒状要素和第2筒状要素，该第1筒状要素择一地承受来自上述驱动机构的上述双向驱动部件的上述正方向驱动力和上述反方向驱动力，并可脱离地安装上述移动型导套，该第2筒状要素可与该移动型导套交换，与该第1筒状要素轴向排列，可脱离地安装在该第1筒状要素上，可轴向相对移动的支承上述静止型导套。

13.根据权利要求12所述的坯料导向装置，其特征在于，还具备可轴向相对移动地收纳支承上述作动部件的筒状的支承部件，将上述移动型导套安装在上述第1筒状要素上时，在上述正方向驱动力的作用下，该第1筒状要素和该移动型导套一体地相对于上述支承部件轴向移动，这样，该移动型导套的上述坯料支承部承受来自该支承部件的上述按压力；将支承上述静止型导套的上述第2筒状要素安装在上述第1筒状要素上时，在上述正方向驱动力的作用下，该第1筒状要素和该第2筒状要素一体地相对于该静止型导套轴向移动，这样，该静止型导套的上述坯料支承部承受来自被同心支承在上述支承部件上的该第2筒状要素的上述按压力。

14.根据权利要求11所述的坯料导向装置，其特征在于，使上述静止型导套的上述坯料支承部闭合的上述驱动机构的上述正方向驱动力和使上述移动型导套的上述坯料支承部闭合的上述驱动机构的上述正方向驱动力是向互相相反的方向施加给上述作动部件的推力。

15.根据权利要求10所述的坯料导向装置，其特征在于，上述驱动机构可使上述作动部件位于上述闭合位置和上述张开位置之间的中间位置，该作动部件位于该中间位置时，上述导套的上述坯料支承部在比使被加工坯料定心支承在该坯料支承部的上述按压力大的第2按压力的作用下固定把持被加工坯料。

16.根据权利要求10所述的坯料导向装置，其特征在于，还具备向上述闭合位置弹性推动上述作动部件的推动部件，该作动部件位于上述中间位置时，由该推动部件的弹性推动力产生上述第2按压力。

17.根据权利要求10所述的坯料导向装置，其特征在于，上述驱动机构还具备通过对上述双向驱动部件的直动动作，择一地使该双向驱动部件发挥上述正方向驱动力和上述反方向驱动力的直动部件，该双向驱动部件将该直动部件的该直动动作变换为摆动动作，通过杠杆作用择一地对上述作动部件施加该正方向驱动力和该反方向驱动力。

18.一种自动车床，其特征在于，具备权利要求10所述的坯料导向装置；

上述坯料导向装置设置在被加工坯料的加工作业位置的近旁。

Images