特開2017-226056(P2017-226056A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-226056(P2017-226056A)
(43)【公開日】2017年12月28日
(54)【発明の名称】チャック装置
(51)【国際特許分類】
   B23B 31/20 20060101AFI20171201BHJP
   B23B 31/02 20060101ALI20171201BHJP
【FI】
   B23B31/20 A
   B23B31/02 610Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2016-125407(P2016-125407)
(22)【出願日】2016年6月24日
(71)【出願人】
【識別番号】000102692
【氏名又は名称】NTN株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107423
【弁理士】
【氏名又は名称】城村 邦彦
(74)【代理人】
【識別番号】100120949
【弁理士】
【氏名又は名称】熊野 剛
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 章浩
【テーマコード(参考)】
3C032
【Fターム(参考)】
3C032GG01
3C032JJ01
3C032JJ07
3C032JJ14
(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
【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
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9