JP2005212084A - チャック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同一のチャック装置で、異なる径のワークをチャッキングする。
【解決手段】チャック本体１０に複数のシリンダを等分角度に設け、そのうち等分角度の３個をセンタリング用シリンダ１１、他をクランプ用シリンダ１２とする。流体圧力の供給により、各ピストンＰ₁₁，Ｐ₁₂の外側に向くロッドＬ₁₁，Ｌ₁₂を進退できるようにし、上記回路とは別に独立して作用するセンタリングシリンダ装置１３を設け、そのシャフトＬ₁₃前端に傾斜面１９ａを有するコーン２０を取り付ける。シリンダ装置１３を作用させて、傾斜面１９ａがピストンＰ₁₁裏面の傾斜面１９ｂに当接して摺動することにより、ロッドＬ₁₁が前進してワークＷ内周面に当接して同心に保持し、その後流体圧力により全ロッドＬ₁₁，Ｌ₁₂を前進させてクランプする。傾斜面１９ａ位置の異なるコーン２０に取り替えれば、ロッドＬ₁₁のストローク範囲を半径方向に移動させて径の異なるワークＷに対応できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、旋盤加工等の際に、ワークをチャッキングするためのチャック装置に関するものであり、特に薄肉で脆弱なワークを対象とするものである。

従来の、薄肉で脆弱なワークを変形させずに把握する手段として、チャック本体の軸心周りに放射状に同じサイズのシリンダを多数配置し、そのシリンダのピストンロッドを同じ圧力の圧力流体で作動させることにより、各方位から均等な力でワークを把握するチャック装置がある。（例えば、特許文献１参照）。

このチャック装置において、放射状に多数配列したシリンダのピストンロッドは、コンペチャックの爪などと同様、センタリング機能を有さないため、ワークの芯出しを行うために、例えば、ワークガイドを設けることによるおおよその芯出し方法や、コレットチャックなどセンタリング用チャックを組み込む方法、あるいはそれ以外のセンタリング方法などが適宜採用されている。

例えば、図４に示すように、多数の放射状配列したピストンロッドでもって、クランプするのと同一円周上にあたるワーク外周部をピストンロッドの3等配、3箇所で、ワークの薄肉部を変形させることなくセンタリングする手法が開示されている。

このチャック装置のセンタリング方法は、図中に示すように、旋盤の主軸中心ｃ（以下、軸心ｃという）に同心に固定されたチャック本体５に、その軸心ｃから放射方向に向く複数のシリンダを前記軸心周りの等分角度（等分方位）の位置に設ける。そのうち、前記軸心ｃ周りに互いに等分角度に位置する３個のシリンダをセンタリング用シリンダ１とするとともに、他のシリンダをクランプ用シリンダ２とする。そのセンタリング用シリンダ１のピストンＰ₁の一端にセンタリング用ロッドＬ₁、クランプ用シリンダ２のピストンＰ₂の一端にクランプ用ロッドＬ₂を、それぞれピストンＰ₁，Ｐ₂と一体に設けて、そのロッドＬ₁，Ｌ₂が、ワークＷの配置位置であるチャック本体５前部の円筒状の穴６の内周面から内側に向かって出没可能となっている。

センタリング用シリンダ１及びクランプ用シリンダ２は、それぞれ流体回路８を経て図示しない流体供給手段と連通しており、各シリンダ１，２への作動流体の供給により、ピストンＰ₁，Ｐ₂は加圧されて、前記ロッドＬ₁，Ｌ₂は、前記主軸の半径方向内側に進出するようになっている。また、前記３つのセンタリング用シリンダ１には、流体回路７によって動作するとともに、バネＳ₃により同一の付勢力を付与するセンタリングシリンダ装置３を設けている。

このチャック装置でワークＷを把握するに際して、まずワークＷをセンタリングする。その手法は、流体回路８の油圧をリリースして、クランプ用ピストンＰ₂及びクランプ用ロッドＬ₂をそれぞれ、バネＳ₂の付勢力によって半径方向外側へ後退させる。そして、流体回路７を通じてセンタリングシリンダ装置３に作動流体を供給し、そのセンタリングシリンダ装置３内のバネＳ₃に抗してピストンロッドＬ₃を左側に移動させる。

この状態で、チャック本体５の前面から穴６内へワークＷを挿入し、その穴６内の底面４に当接した状態でワークＷを仮置きする。ついで、センタリングシリンダ装置３の流体回路７をリリースすると、バネＳ₃の付勢力により、シリンダ装置３のピストンロッドＬ₃が右側へ移動する。この移動により、傾斜面９ａ，９ｂを介してピストンロッドＬ’₁及びピストンＰ₁が半径方向内側へ向かって進出し、ピストンＰ₁と一体のセンタリング用ロッドＬ₁は、ワークＷをその外周３方等分角度から均等な力で保持するものである。この保持の後、流体回路８を通じて前記センタリング用ロッドＬ₁及びクランプ用ロッドＬ₂を動作させれば、ワークＷの周囲をその全周でもって把握できる。（例えば、特許文献２参照）。

前記放射状に配列した多数シリンダにおいて、そのピストンロッドが摺動する距離（ストローク）を長くすることは、シリンダ長を長くすることにより対応可能であるが、センタリング機能を有するピストンロッドは機能上の制約を受けるためそのストロークは短いものとならざるを得ない。このため、把握径の異なるワークに対してはカートリッジ式の補助ピンをピストンロッド先端に適宜取り付ける等して対応している。
特開平７−２５６５０５号公報 特開平１０−２４９６１４号公報

上述のように、センタリング用ロッドＬ₁のストロークは、前記傾斜面９ａ，９ｂの摺動し得る範囲に限られるため、このチャック装置では、そのストロークの範囲を超えた径を有するワークＷをチャッキングすることができない。ストロークを超えた径のワークＷに対応するためには、センタリング用ロッドＬ₁をセンタリング用ピストンＰ₁とともに長さの異なる物にその都度取り替えるか、あるいは、チャック本体５そのものをすべて取り替えるなどしなければならない。

しかし、センタリング用ロッドＬ₁を長さの異なるものに交換するためには、そのピストンＰ₁及びロッドＬ₁をシリンダ１から抜き取る作業が必要であり、その交換には前記圧力流体の排出を伴うので作業が煩雑である。また、その脱着を繰り返すことは、部品の磨耗、損傷を招きやすく、センタリングの精度を保つためには好ましくない。また、チャック本体５の取替えは、非常に煩雑な作業であるので、頻繁に行うのは現実的でない。

なお、部品の脱着をすることなく、前記センタリング用ロッドＬ₁のストロークを実質的に大きくするためには、前記摺動面たる傾斜面９ａの前記半径方向高低差（図５（ａ）に示す高さＨ）をあらかじめ大きくしておき、同一のロッドＬ₁でもって対応できるワークＷの径の範囲を大きくする手法も考えられる。

例えば、前記高さＨを大きく確保するために、前記傾斜面９ａの勾配を大きく、つまり、図５（ａ）から（ｂ）のごとくその傾きを主軸と直交する側へ起こす手法である。しかしこの手法によれば、図中のロッドＬ₃の僅かな横移動で、ピストンＰ₁と一体のロッドＬ’₁が大きく上下へ進退することとなる。このため、バネＳ₃及びピストンロッドＬ₃による付勢力伝達のわずかな誤差が、ロッドＬ’₁の進退量に大きく影響することとなる。また、この勾配変更は、同じく図５（ａ）から（ｂ）のごとく、ロッドＬ’₁に作用する付勢力Ｆ₁を弱めるので、ワークＷのセンタリング精度上好ましくない。

さらに、その傾斜面を、図５（ｃ）に示すように、図５（ａ）の場合と同じ傾きでもって横方向（ピストンロッドＬ₃の軸方向）へ延長して高さＨを大きくし、同時にピストンロッドＬ₃の横方向へのストロークＳを増やすことにより、ロッドＬ’₁の進退し得る範囲（前記高さＨ方向のストローク）を大きくする手法も考えられる。しかし、この手法によれば、ロッドＬ’₁の進退に伴うロッドＬ₃の移動量、つまりバネＳ₃の伸縮量も同時に大きくなる。このようなバネＳ₃の大きな伸縮は、センタリング時に一定の付勢力を維持する上で好ましくないとともに、チャック本体５の奥行きが長くなるので、装置が大型化する。装置を大型化することは好ましくない。このため、装置の大型化を伴わず精度を維持しながら、同一チャック装置でもって、異なる径のワークＷに広い範囲で対応することは困難であった。

そこで、この発明は、同一のチャック装置で、簡単な構造により容易に異なる径のワークをチャッキングできるようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、センタリングの際に使用する３つのセンタリング用ロッドのチャック本体中心側端を、そのチャック本体の主軸方向に進退可能に設けたテーパコーンの外周に設けた３つの傾斜面を介して摺動させ、そのテーパコーンの進退によりロッドを外側に付勢し、そのテーパコーンの軸心から傾斜面に至る半径方向への距離は、テーパーコーンを取り替えることにより変え得るようにしたのである。前記軸心から半径方向への傾斜面の位置が変われば、センタリング用ロッドの進退し得る半径方向への範囲も変わるので、径の異なるワークをチャッキングすることができる。

具体的には、第一に、旋盤の主軸中心に同心に固定する筒状のチャック本体に、その軸に垂直な断面の一円周に沿って、複数のシリンダを半径方向に等分角度に設け、そのシリンダにはピストンを進退可能に内蔵してそのピストンと一体に動くロッドを設けるとともに、前記シリンダに供給した流体圧力によりピストンを外向きに前進させることにより、前記ロッド先端でワークＷ内周面を保持する装置である。

次に、前記複数のシリンダのうち、等分配置した３箇所をセンタリング用シリンダ、他をクランプ用シリンダとして、そのセンタリング用シリンダのセンタリング用ピストン中心側に、その先端を傾斜面とした等しい長さのピストンロッドをそれぞれ設けて前記センタリング用ピストンと一体に進退可能とする。そのチャック本体内には、上記センタリング用シリンダ、クランプ用シリンダとは別の配管のシリンダ装置、あるいは回転シリンダを駆動源として前記主軸中心に沿って前進・後退するシャフトの端部に同心の筒状開口穴を設け、その穴にしっくりと入る筒軸の外周３箇所を上記のピストンロッドの傾斜面に沿うようにその中心軸からの距離の等しい傾斜面としたテーパコーンをシャフトに取付け、取外し自在とした構成とする。

さらに、テーパコーンを後退させることにより、前記両傾斜面を介して、前記３箇所のセンタリング用ピストンのロッドが外向きに広がりワークをセンタリングした後、すべてのシリンダに液圧を加えてすべてのピストンのロッドを前進させて等しい押し圧でワークを保持し、その後、テーパコーンを前進させることにより、前記３箇所のセンタリング用ピストンに加えられていた前記センタリングの力を取り去り、ワーク内周面全体を等しい保持力で把握する。

このようにすれば、３つのセンタリング用シリンダの各ロッドを、一つのテーパコーンでもって一斉に付勢し得るので装置の構成が簡単となり、また、ロッドを制御する傾斜面を一つのテーパコーンに集約したので、その脱着の手間が省かれる。

上記構成の薄肉・脆性ワーク用チャック装置において、前記テーパコーンは、その中心軸から傾斜面までの距離の異なるテーパコーンを選択することにより、内径の異なるワークをセンタリングして保持可能とした構成を採用し得る。

このようにすれば、傾斜面位置、すなわち、コーン中心軸の軸心から半径方向にその傾斜面に至る距離の異なるコーンをいくつか用意し、チャッキングするワークの径、形状に合わせてそのコーンを取り替えることにより、その傾斜面に摺動するセンタリング用シリンダのロッドの進退する範囲を、その主軸の半径方向に移動させることができる。このため、センタリング用シリンダのピストン、ロッドをチャック本体から取り外して交換することなく、同一のチャック本体を用いて、そのテーパコーンのみを取り替えることにより、径の異なるワークにも対応できる。

この発明は、以上のようにしたので、同一のチャック装置でもって、径の大きく異なるワークのチャッキングに容易に対応できる。

一実施形態を図１乃至図３に示し、この発明のチャック装置は、旋盤の主軸中心ｃ（以下、軸心ｃという）に同心に固定されたチャック本体１０に、図２に示すように、その軸心ｃからの放射方向外側に向く１２個のシリンダを前記軸心周りの等分角度に設けている。そのうち、３個のシリンダは、互いに前記軸心ｃ周りの等分角度に位置させてセンタリング用シリンダ１１とするとともに、他のシリンダをクランプ用シリンダ１２としている。図１及び図２に示すように、そのセンタリング用シリンダ１１のピストンＰ₁₁の外側端にはセンタリング用ロッドＬ₁₁が、クランプ用シリンダ１２のピストンＰ₁₂の外側端にはクランプ用ロッドＬ₁₂がそれぞれ一体に設けられて、そのロッドＬ₁₁，Ｌ₁₂が、ピストンＰ₁₁，Ｐ₁₂と連動して動くようになっている。

前記センタリング用シリンダ１１、及びクランプ用シリンダ１２には、図１に示すように、それぞれピストンＰ₁₁，Ｐ₁₂を挟んで内方シリンダ室１１ａ、１２ａ、外方シリンダ室１１ｂ，１２ｂが設けられ、その内方シリンダ室１１ａ，１２ａが流体回路１８に、外方シリンダ室１１ｂ，１２ｂが流体回路１６にそれぞれ接続されている。その回路１６，１８は、それぞれ独立して作用する図示しない流体供給手段と別々に連通しており、その各流体供給手段により各センタリング用シリンダ１１及び各クランプ用シリンダ１２に、作動流体を給排可能にしている。

流体回路１８をリリースした状態で、流体回路１６によって外方シリンダ室１１ｂ，１２ｂへ作動流体を供給して加圧することにより、各ピストンＰ₁₁，Ｐ₁₂のロッドＬ₁₁，Ｌ₁₂をそれぞれ前記放射方向内側に向かって後退させ、逆に、流体回路１６をリリースした状態で、流体回路１８によって内方シリンダ室１１ａ，１２ａへ作動流体を供給して加圧することにより、各ピストンＰ₁₁，Ｐ₁₂のロッドＬ₁₁，Ｌ₁₂を前記放射方向外側に向かって進出させる。

また、前記３つのセンタリング用シリンダ１１には、前記流体回路１６，１８とは、別の配管によるセンタリングシリンダ装置１３を設け、そのセンタリングシリンダ装置１３のシャフトＬ₁₃が、チャック本体１０の前記軸心ｃと同心に、前記センタリング用シリンダ１１のロッドＬ₁₁に直交して配置される。

シャフトＬ₁₃は、図１に示すように、センタリングシリンダ装置１３の外方シリンダ室１３ａに、上記流体回路１６，１８とは別に作動流体を供給する流体回路１７を設けて、その流体回路１７に供給された流体圧力により、シャフトＬ₁₃を前面側へ向かって加圧できるようになっており、シリンダ１３の内方シリンダ室１３ｂ内には、その加圧方向とは逆方向に付勢力を与えるバネ２５を配置している。このセンタリングシリンダ装置１３に供給される流体圧力、及びバネ２５の付勢力により、シャフトＬ₁₃は、前記軸心ｃに沿って前進、後退するようになっている。

そのシャフトＬ₁₃のチャック本体１０前面側端部には、軸心ｃと同心の円筒状の開口穴２３を設け、その穴２３にしっくりと入る円筒軸からなるテーパコーン２０を穴２３に嵌め込んで、前記シャフトＬ₁₃に固定する。このテーパコーン２０は、ボルト２２を介してシャフトＬ₁₃に取付け、取外し自在となっている。

その取付部の構成は、前記開口穴２３内に、センタリングシリンダ装置１３のシャフトＬ₁₃前端が前面側に向かって露出しており、その露出した部分をコーン取付部としてボルト孔２６が設けられている。また、センタリング用シリンダ１１のピストンＰ₁₁は、その中心側（内側）に一体に設けたロッド２１端部が、前記開口穴２３内に突出するようになっている。

この開口穴２３内で、前記前面側からコーン２０が挿入されて、ボルト２２が前記ボルト孔２６にねじ込まれて、テーパコーン２０がシャフトＬ₁₃と同心に着脱可能に取り付けられる。このとき、シャフトＬ₁₃には、廻り止めピン２４が設けられているので、この着脱時にシャフトＬ₁₃が不用意に回転することがない。

テーパコーン２０は、前述のように、前記穴２３にぴったりと嵌る円筒軸状を成しており、前記シャフトＬ₁₃の軸方向への移動とともに、その周面が穴２３内壁に摺動しながら同心状態を維持して軸方向に移動するようになっている。そのコーン２０のシャフトＬ₁₃側端部付近の周面には、その端部に向かうテーパ面を設けて外径が端部に近づくほど若干小さくなるようになっているので、コーン２０を穴２３内に挿入しやすい。

また、前記コーン２０の前記傾斜面１９ａは、そのコーン２０の外周面に設けられており、その構成は、前記穴２３内に突出している前記３つのセンタリング用シリンダ１１のロッド２１方向にそれぞれ向く、前記軸心ｃと同方向の溝部２０ａを形成して、その３つの溝部２０ａのそれぞれ底部に傾斜面１９ａを設けている。この傾斜面１９ａは、シリンダ装置１３側からチャック本体１０の前部側に近づくほど軸心ｃから離れていく向きの勾配であり、それぞれ軸心ｃに対して同じ角度の勾配を有している。また、その傾斜面１９ａの軸心ｃからの距離は、軸心ｃに直交する断面内では３つのすべて傾斜面が等距離に設定されている。

この傾斜面１９ａは、前記センタリング用シリンダ１１のピストンＰ₁₁中心側（内側）に一体に設けたピストンロッド２１端部の傾斜面１９ｂに当接する。両傾斜面１９ａ，１９ｂは、主軸中心の軸方向に対して同勾配であるので面的に接触し、前記シャフトＬ₁₃が軸方向へ進退するとともに、前記傾斜面１９ｂは傾斜面１９ａに摺動して、その当接位置が傾斜面１９ａ上を移動する。

この摺動状態で、すべての傾斜面１９ａ，１９ｂ同士が摺動している限りにおいて、センタリングシリンダ装置１３は、そのシャフトＬ₁₃の傾斜面１９ａを介して同一の付勢力を各センタリング用ロッドＬ₁₁に付与するように機能する。また、一のセンタリング用ロッドＬ₁₁は、前記シャフトＬ₁₃の傾斜面１９ａとの当接位置（前記軸心ｃからの半径方向の距離）の変化によって半径方向へ付勢され、他のセンタリング用ロッドＬ₁₁が前記半径方向のどの位置にあるかに係わらず、軸心を基準に独立して付勢される。各ピストンロッドＬ₁₁に、それぞれ独立して付勢力が作用し得るので、ワークＷを軸心ｃと同心に維持し得る。

チャッキングする際には、この傾斜面１９ａ位置（傾斜面１９ａの軸心ｃからの半径方向の距離）の異なるテーパコーン２０を幾つか用意し、チャッキングするワークＷの径に合わせて所定のコーン２０を選択して使用すれば、その傾斜面１９ａの位置が前記半径方向に変化することによりロッドＬ₁₁のストロークする範囲も変化するので、前記ワークＷの保持部分の内径を、ロッドＬ₁₁のストロークの範囲内に収めるよう調整することができる。

以下、ワークＷをチャッキングする際の作用について説明すると、図１及び図２に示すように、まず、前記所定のテーパコーン２０をシャフトＬ₁₃に取り付け、流体回路１７に作動流体を供給して外方シリンダ室１３ａ側からピストンＰ₁₃を加圧して、図１に矢印Ａで示すように、そのピストンＰ₁₃と一体に動くシャフトＬ₁₃を右側に向かって移動させる。この移動は、前記開口穴２３の前面側に設けたキャップ２７に至らない僅かな距離で充分である。

流体回路１７による加わる油圧をそのままに、流体回路１８の油圧をリリースして、シリンダ室１１ａ，１２ａに油圧がかからないようにし、流体回路１６に作動流体を供給してシリンダ室１１ｂ，１２ｂ側からそれぞれピストンＰ₁₁，Ｐ₁₂を内側に向かって矢印Ｂ，Ｃのように加圧してロッドＬ₁₁、Ｌ₁₂を内側に後退させ、その後流体回路１６の油圧もリリースする。

この状態で、チャック装置１０の前面側から、その装置前部の外周１４に、手作業あるいはロボット等により、図中の鎖線で示すようにワークＷを嵌めて前面１５に当接させて仮置きし、ついで、センタリングシリンダ装置１３の流体回路１７の油圧をリリースすると、バネ２５の付勢力により、シリンダ装置１３のシャフトＬ₁₃が、図中の矢印Ａの反対方向へと移動する。この移動により、前記傾斜面１９ａ，１９ｂを介してセンタリング用ロッドＬ₁₁が、図中の矢印Ｂの反対方向、つまり半径方向外側へ向かって均等な力でもって進出し、そのロッドＬ₁₁がワークＷの内周面に当接してその内周３方等分角度の位置から保持してそのワークＷの軸心を前記軸心に一致させる。

このとき、ワークＷが偏ってセットされて、３つのセンタリング用ロッドＬ₁₁の中にワークＷに密着しないロッドＬ₁₁が存在すると、その３つのセンタリング用ロッドＬ₁₁に偏った反力が作用する。センタリングシリンダ装置１３のシャフトＬ₁₃は、その各センタリング用ロッドＬ₁₁に作用する反力の差を打ち消して同一付勢力とし得るようにロッドＬ₁₁を進出させ、ワークＷを調心して保持する。

この保持の後、流体回路１８を通じてセンタリング用シリンダ１１、クランプ用シリンダ１２に作動流体を供給すると、前記センタリング用ロッドＬ₁₁，クランプ用ロッドＬ₁₂は半径方向外側へ向かって、矢印Ｂ，Ｃの反対方向へと動作させて、前記の同心状態に維持しながらワークＷの内周を複数点でクランプする。

このとき、流体回路１８による作動流体の圧力を高くして両ピストンＰ₁₁，Ｐ₁₂の押付け力をバネ２５の付勢力より大きくした場合においても、流体回路１８はすべてのシリンダ室１１ａ，１２ａに開放されているので、センタリング用ロッドＬ₁₁でセンタリングされた状態にあるワークＷは、個々のロッドＬ₁₂がワークＷに接触するタイミングにズレがあっても、遅れたロッドＬ₁₂全てが接触して押付け力が生じるまで、先行しているロッドＬ₁₁，Ｌ₁₂には押付け力が働かない。ロッドＬ₁₂が全て接触した後は均等な押付け力がワークＷに作用するため、局所的に大きな力がワークＷに掛かりセンタリング精度を悪くしたり、局部的なワーク歪による真円精度への悪化は生じず、ワークＷはセンタリングを維持した状態で、そのワーク内周を強力に保持することができる。

このため、例えば、ワークＷの把持面と中心間距離にばらつきがある場合においても、センタリングを維持しながら均等な力でクランプすることができる。

このクランプの後、流体回路１７に再度作動流体を供給して、シャフトＬ₁₃を前面側へ向かって矢印Ａのように、傾斜面１９ａ，１９ｂ間に僅かな隙間を生じさせる方向へ僅かに移動させ、この移動により、傾斜面１９ａを介してセンタリング用ロッドＬ₁₁に作用していた半径方向外側への加圧が解除される。このとき、ワークＷは、継続して作用している流体回路１８による各ロッドＬ₁₁，Ｌ₁₂の半径方向外側への加圧によってその保持が維持されているので、前記同心状態の精度を維持し得る。

この結果、同じピストン面積で等しい油圧が作用しているロッドＬ₁₁，Ｌ₁₂は、各方位からフレキシブルな力でもってワークＷを保持するので、薄肉、脆弱なワークＷを変形させることなくチャッキングすることができる。チャック本体１０を回転させて旋盤等により所定の旋削、加工を終えた後は、流体回路１８の油圧をリリースすると同時に、流体回路１６に作動流体を供給し、各ロッドＬ₁₁，Ｌ₁₂を内側に向かって後退させて、加工済みワークＷを取り外す。このとき、異なる径を有するワークＷを加工する場合には、例えば、図３に示すように、テーパコーン２０を、そのワークＷの径に見合った所定の傾斜面１９ａ位置を有する物に取り替えればよい。

なお、この実施形態では、ワークＷを保持するために、図２に示すように、軸心ｃ周りに前記シリンダ１１、及びシリンダ１２を併せて１２個等分角度の位置に配置したが、その配置されるシリンダ１１，１２は、円筒薄肉ワークの周面に対して等角度に配置されている限りにおいてその数は任意であり、チャック本体１０に取り付け可能な限りにおいて、前記軸心ｃ周りに多数設ければ、その保持状態が安定する。また、センタリング用シリンダ１１の数も３個には限定されず、４個以上としてもよい。さらに、各シリンダ１１，１２のロッドＬ₁₁、Ｌ₁₂を半径方向中心側へ後退させるための手段としては、この実施形態のように流体圧力の作用を使用してもよいし、バネ等の弾性体による付勢力を使用してもよく、また、シャフトＬ₁₃を進退させる手段としては、同じく、この実施形態のように流体圧力の作用を使用してもよいし、回転シリンダ等の駆動源を使用するなど他の手段を使用してもよい。

また、テーパコーン２０の形状は、この実施形態のように、円筒軸状のものに限定されず、前記軸心ｃに直交する方向の断面形状が、前記開口穴２３と同一の断面形状であって、両者がしっくりと嵌り合う限りにおいて自由である。ここで、円筒軸、あるいは筒軸とは、その筒軸端面を閉じた柱状のものを含む概念である。さらに、センタリングシリンダ装置１３のシャフトＬ₁₃の傾斜面１９ａに摺動する、前記センタリング用シリンダ１１のロッド２１端部の形状は、この実施形態のように、前記傾斜面１９ａに面的に接触する同勾配の傾斜面１９ｂであれば摺動が安定するが、特に安定を求めない場合には、異なる勾配を有する傾斜面１９ｂや、その他、傾斜面１９ａと点接触、線接触する自由な形状であってよい。

一実施形態の断面図 図１の側面図 他の実施形態の断面図 従来例の断面図 従来例の作用の説明図で、（ａ）は図４の例、（ｂ）は図４の傾斜面の勾配をきつくした例、（ｃ）は図４の傾斜面の勾配を変更せずに傾斜面の長さを長くした例

符号の説明

１，１１ センタリング用シリンダ
２，１２ クランプ用シリンダ
３，１３ センタリングシリンダ装置
５，１０ チャック本体
７，８，１６，１７，１８ 流体回路
９ａ，９ｂ，１９ａ，１９ｂ 傾斜面
１４ 外周
１５ 前面
２０ テーパコーン
２３ 開口穴
２４ 廻り止めピン
２６ ボルト孔
２７ キャップ
Ｌ₁，Ｌ₁₁ センタリング用ロッド
Ｌ₂，Ｌ₁₂ クランプ用ロッド
Ｌ₃ ピストンロッド
Ｌ₁₃ シャフト
Ｐ₁，Ｐ₁₁ センタリング用ピストン
Ｐ₂，Ｐ₁₂ クランプ用ピストン
Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，２５ バネ

Claims (2)

1. 旋盤の主軸中心に同心に固定する筒状のチャック本体１０に、その軸に垂直な断面の一円周に沿って、複数のシリンダ１１，１２を半径方向に等分角度に設け、その各シリンダ１１，１２にはピストンＰ₁₁，Ｐ₁₂を進退可能に内蔵してその各ピストンＰ₁₁，Ｐ₁₂と一体に動くロッドＬ₁₁，Ｌ₁₂を設けるとともに、前記各シリンダ１１，１２に供給した流体圧力によりピストンＰ₁₁，Ｐ₁₂を外向きに前進させることにより、前記ロッドＬ₁₁，Ｌ₁₂先端でワークＷ内周面を保持する薄肉脆性ワーク用チャック装置において、
   前記複数のシリンダ１１，１２のうち、等分配置した３箇所をセンタリング用シリンダ１１、他をクランプ用シリンダ１２として、そのセンタリング用シリンダ１１のセンタリング用ピストンＰ₁₁中心側に、その先端を傾斜面１９ｂとした等しい長さのピストンロッド２１をそれぞれ設けて前記センタリング用ピストンＰ₁₁と一体に進退可能とし、
   チャック本体１０内には、上記センタリング用シリンダ１１、クランプ用シリンダ１２とは別の配管のシリンダ装置１３、あるいは回転シリンダを駆動源として前記主軸中心に沿って前進・後退するシャフトＬ₁₃の端部に同心の筒状開口穴２３を設け、その穴２３にしっくりと入る筒軸の外周３箇所を上記のピストンロッド２１の傾斜面１９ｂに沿うようにその中心軸からの距離の等しい傾斜面１９ａとしたテーパコーン２０をシャフトＬ₁₃に取付け、取外し自在とし、
   テーパコーン２０を後退させることにより、前記両傾斜面１９ａ，１９ｂを介して、前記３箇所のセンタリング用ピストンＰ₁₁のロッドＬ₁₁が外向きに広がりワークＷをセンタリングした後、すべてのシリンダ１１，１２に液圧を加えてすべてのピストンＰ₁₁，Ｐ₁₂のロッドＬ₁₁，Ｌ₁₂を前進させて等しい押し圧でワークＷを保持し、その後、テーパコーン２０を前進させることにより、前記３箇所のセンタリング用ピストンＰ₁₁に加えられていた前記センタリングの力を取り去り、ワークＷ内周面全体を等しい保持力で把握することを特徴とするセンタリング機能を備えた薄肉・脆性ワーク用チャック装置。
2. 請求項１に記載の薄肉・脆性ワーク用チャック装置において、前記テーパーコーン２０は、その中心軸から傾斜面１９ａまでの距離の異なるテーパコーン２０を選択することにより、内径の異なるワークＷをセンタリングして保持可能としたことを特徴とする薄肉・脆性ワーク用チャック装置。

Images