(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】P2023087476
(43)【公開日】2023-06-23
(54)【発明の名称】把持具の製造方法
(51)【国際特許分類】
B23B 31/16 20060101AFI20230616BHJP
【ＦＩ】
B23B31/16 F
【審査請求】有
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021201880
(22)【出願日】2021-12-13
(71)【出願人】
【識別番号】000154901
【氏名又は名称】株式会社北川鉄工所
(74)【代理人】
【識別番号】110001427
【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】西宮 民和
【テーマコード（参考）】
3C032
【Ｆターム（参考）】
3C032GG28
(57)【要約】
【課題】トップジョーの互換性を確保することができる把持具の製造方法を提供する。
【解決手段】把持具本体１０に装着された複数のマスタージョー２０が、中心軸に向かってスライドすることにより、各マスタージョーに装着されたトップジョー３０で、ワークを把持する把持具の製造方法であって、マスタージョーの表面には、トップジョーをマスタージョーに装着したとき、トップジョーの中心軸からの距離を決める第１の位置決め部２１、２４が、スライド方向に対して垂直方向に形成されており、把持具本体に、複数のマスタージョーを装着する工程と、複数のマスタージョーを中心軸に向かってスライドさせて、成形プラグ７０を把持する工程と、複数のマスタージョーの表面に、スライド方向に対して垂直方向に延びる第１の位置決め部を仕上げ加工する工程とを有する。
【選択図】図７
【解決手段】把持具本体１０に装着された複数のマスタージョー２０が、中心軸に向かってスライドすることにより、各マスタージョーに装着されたトップジョー３０で、ワークを把持する把持具の製造方法であって、マスタージョーの表面には、トップジョーをマスタージョーに装着したとき、トップジョーの中心軸からの距離を決める第１の位置決め部２１、２４が、スライド方向に対して垂直方向に形成されており、把持具本体に、複数のマスタージョーを装着する工程と、複数のマスタージョーを中心軸に向かってスライドさせて、成形プラグ７０を把持する工程と、複数のマスタージョーの表面に、スライド方向に対して垂直方向に延びる第１の位置決め部を仕上げ加工する工程とを有する。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
把持具本体の前面に装着された複数のマスタージョーが、それぞれ中心軸に向かってスライドすることにより、ワークの中心が前記中心軸と一致するように、前記複数のマスタージョーにそれぞれ装着された複数のトップジョーで、前記ワークを把持する把持具の製造方法であって、
前記マスタージョーの表面には、前記トップジョーを前記マスタージョーに装着したとき、前記トップジョーの前記中心軸からの距離を決める第１の位置決め部が、前記スライド方向に対して垂直方向に形成されており、
前記把持具本体に、前記複数のマスタージョーを、それぞれ中心軸に向かってスライド可能に装着する工程と、
前記複数のマスタージョーを、それぞれ、中心軸に向かってスライドさせて、前記複数のマスタージョーで成形プラグを把持する工程と、
前記成形プラグを把持した状態で、前記複数のマスタージョーの表面に、それぞれ、前記マスタージョーのスライド方向に対して垂直方向に延びる前記第１の位置決め部を仕上げ加工する工程と
を有する、把持具の製造方法。
前記マスタージョーの表面には、前記トップジョーを前記マスタージョーに装着したとき、前記トップジョーの前記中心軸からの距離を決める第１の位置決め部が、前記スライド方向に対して垂直方向に形成されており、
前記把持具本体に、前記複数のマスタージョーを、それぞれ中心軸に向かってスライド可能に装着する工程と、
前記複数のマスタージョーを、それぞれ、中心軸に向かってスライドさせて、前記複数のマスタージョーで成形プラグを把持する工程と、
前記成形プラグを把持した状態で、前記複数のマスタージョーの表面に、それぞれ、前記マスタージョーのスライド方向に対して垂直方向に延びる前記第１の位置決め部を仕上げ加工する工程と
を有する、把持具の製造方法。
【請求項2】
前記第１の位置決め部は、前記スライド方向に対して垂直方向に形成されたセレーション、または、溝部からなる、請求項１に記載の把持具の製造方法。
【請求項3】
前記マスタージョーには、前記トップジョーを前記マスタージョーに装着したとき、前記トップジョーの前記スライド方向に対して垂直方向の位置を決める第２の位置決め部が、前記スライド方向に形成されており、
前記成形プラグを把持した状態で、前記複数のマスタージョーに、それぞれ、前記スライド方向に延びる前記第２の位置決め部を仕上げ加工する工程をさらに有する、請求項１または２に記載の把持具の製造方法。
前記成形プラグを把持した状態で、前記複数のマスタージョーに、それぞれ、前記スライド方向に延びる前記第２の位置決め部を仕上げ加工する工程をさらに有する、請求項１または２に記載の把持具の製造方法。
【請求項4】
前記第２の位置決め部は、前記スライド方向に沿って形成された溝部または突起部からなる、請求項３に記載の把持具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のマスタージョーを中心軸に向かってスライドさせることにより、各マスタージョーに装着したトップジョーで、ワークを把持する把持具の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
旋盤等でワークを回転させながら機械加工を行う際に、ワークを把持する装置（把持具）として、例えば、チャック等がある。
【0003】
チャックは、チャック本体の前面に設けられ、径方向にスライドするマスタージョーと、各マスタージョーに装着されて、ワークを把持するトップジョーとで構成されている。
【0004】
マスタージョー及びトップジョーの互いの当接面には、それぞれ、セレーション（断面が鋸歯状の連続した凹凸）が、マスタージョーのスライド方向に対して垂直方向に形成されている。トップジョーをマスタージョーに装着した際、これらセレーションが互いに噛み合って密接することにより、トップジョーは、マスタージョーに対して径方向に高精度に位置決めされた状態で固定される。
【0005】
トップジョーをマスタージョーに装着した際のワークの把持精度を高めるために、トップジョーをマスタージョーに装着した状態で、トップジョーの把持面を成形する方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１０－１１０８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
トップジョーをマスタージョーに装着した状態で、トップジョーの把持面を成形（機上成形）した場合、トップジョーを一旦取り外して、再度、マスタージョーに装着しても、ワークの把持精度は若干低下するものの許容範囲であるケースが多い。
【0008】
しかしながら、チャック本体、各マスタージョー、及びマスタージョーを径方向にスライドさせる部品（例えば、プランジャー）は、部品単体で製作されるため、同じ部品であっても部品寸法にはバラツキがある。従って、これらの部品を組立てた状態では、各部品寸法の累積誤差により、セレーションの位置や、セレーションが延びる方向の位置決め部の位置が各マスタージョーで違ってくる。
【0009】
トップジョーの把持面を機上成形すると、成形された把持面と、チャックの中心軸との距離は揃うものの、1つ1つ異なるマスタージョーの寸法ズレを補正するように、それぞれのトップジョーは異なった寸法で成形される。そのため、トップジョーを、機上成形したのと別のチャックのマスタージョーに装着すると、把持精度は殆どのケースで許容範囲を超えて大きく悪化する。また、機上成形したのと同じチャックのマスタージョーに装着する場合でも、別の位置のマスタージョーに装着すると、把持精度は大きく悪化する。
【0010】
従って、把持面を機上成形したトップジョーには、互換性がなく、同じワークを加工するにしても、チャックごとにトップジョーのセットが必要になるとともに、複数のトップジョーが、どの位置のマスタージョー用なのかを管理する必要がある。
【0011】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、トップジョーの互換性を確保することができる把持具の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明に係る把持具の製造方法は、把持具本体の前面に装着された複数のマスタージョーが、それぞれ中心軸に向かってスライドすることにより、ワークの中心が中心軸と一致するように、複数のマスタージョーにそれぞれ装着された複数のトップジョーで、ワークを把持する把持具の製造方法であって、マスタージョーの表面には、トップジョーをマスタージョーに装着したとき、トップジョーの中心軸からの距離を決める第１の位置決め部が、スライド方向に対して垂直方向に形成されており、把持具本体に、複数のマスタージョーを、それぞれ中心軸に向かってスライド可能に装着する工程と、複数のマスタージョーを、それぞれ、中心軸に向かってスライドさせて、複数のマスタージョーで成形プラグを把持する工程と、成形プラグを把持した状態で、複数のマスタージョーの表面に、それぞれ、スライド方向に対して垂直方向に延びる第１の位置決め部を仕上げ加工する工程とを有する。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、トップジョーの互換性を確保することができる把持具の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の第１の実施形態におけるチャックの構成を模式的に示した断面図である。
【図2】チャックの一部を示した斜視図である。
【図3】Ｔナットの構成を示した斜視図である。
【図4】トップジョーの構成を示した斜視図である。
【図5】チャックの製造方法を説明した断面図である。
【図6】チャックの製造方法を説明した斜視図である。
【図7】セレーションの加工工程を説明した斜視図である。
【図8】チャックの製造方法を説明した斜視図である。
【図9】キー溝の加工工程を説明した斜視図である。
【図10】本発明の第２の実施形態におけるセンタリングバイスの構成を模式的に示した断面図である。
【図11】センタリングバイスの構成を模式的に示した斜視図である。
【図12】センタリングバイスの一部を示した断面図である。
【図13】センタリングバイスの製造方法を説明した斜視図である。
【図14】セレーションの加工工程を説明した斜視図である。
【図15】第１の実施形態の変形例におけるチャックの構成の一部を示した斜視図である。
【図16】トップジョーの構成を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。
【0016】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態におけるチャック（把持具）の構成を模式的に示した断面図である。
図１は、本発明の第１の実施形態におけるチャック（把持具）の構成を模式的に示した断面図である。
【0017】
チャック本体（把持具本体の一例）１０には、複数（本実施形態では３つ）のマスタージョー２０が放射状に等間隔で配置されている。マスタージョー２０には、図３に示すＴナット（連結部材）４０を介して、トップジョー３０が、ボルト６０により、着脱可能に取り付けられている。
【0018】
チャック本体１０には、中心軸Ｊ方向にスライドするプランジャー５０が内蔵されている。プランジャー５０のスライドに連動して、各マスタージョー２０は、スライド方向（図中のＡ方向）に、中心軸Ｊに向かってスライドする。これにより、マスタージョー２０に取り付けられたトップジョー３０の把持面３３で、ワークが把持される。
【0019】
マスタージョー２０の表面には、図２に示すように、セレーション２１が、スライド方向に対して垂直方向（図中のＢ方向）に延びるように形成されている。セレーション２１は、断面形状が連続した略三角形の凹凸からなる一群の線状凸部及び線状凹部で構成されている。また、マスタージョー２０には、断面形状が略Ｔ字型で、スライド方向（図中のＡ方向）に延びる溝部２２が形成されている。
【0020】
本実施形態において、マスタージョー２０の表面に形成されたセレーション２１は、トップジョー３０をマスタージョー２０に装着したとき、トップジョー３０の中心軸Ｊからの距離を決める「第１の位置決め部」に相当する。また、マスタージョー２０に形成された溝部２２は、トップジョー３０をマスタージョー２０に装着したとき、トップジョー３０のスライド方向に対して垂直方向の位置を決める「第２の位置決め部」に相当する。
【0021】
Ｔナット４０は、図３に示すように、横断面が略Ｔ形状をした角柱状部材からなり、幅広部４１と幅狭部４２とを有する。Ｔナット４０は、幅狭部４２が、マスタージョー２０の溝部２２に沿って挿入される。
【0022】
トップジョー３０は、図４に示すように、マスタージョー２０と当接する面に、セレーション３１が、スライド方向（図中のＡ方向）に対して垂直方向（図中のＢ方向）に延びるように形成されている。このセレーション３１は、マスタージョー２０に形成されたセレーション２１に合わせて形成されており、互いに噛み合って密接することにより、トップジョー３０のスライド方向、及び、中心軸Ｊ方向の位置決めがされる。これにより、把持面３３における中心軸Ｊからの距離が決まる。
【0023】
また、トップジョー３０には、スライド方向に延びるキー溝３２が形成されており、トップジョー３０は、キー溝３２に、Ｔナット４０の幅狭部４２を嵌め込むことにより、トップジョー３０のスライド方向に対して垂直方向の位置決めがされる。これにより、把持面３３におけるスライド方向に対して垂直方向の位置が決まる。
【0024】
次に、図５～図９を参照しながら、本実施形態におけるチャック（把持具）の製造方法について説明する。本実施形態におけるチャック（把持具）の製造方法は、マスタージョー２０に対して、上述した第１の位置決め部（セレーション２１）、及び第２の位置決め部（溝部２２）の仕上げ加工を行うことを特徴とする。
【0025】
まず、チャック本体１０に、複数のマスタージョー２０を、それぞれ中心軸Ｊに向かってスライド可能に装着する。具体的には、チャック本体１０に、マスタージョー２０に連結され、中心軸Ｊ方向にスライドするプランジャー５０を内蔵させ、プランジャー５０のスライドに連動して、各マスタージョー２０を、中心軸Ｊに向かってスライドさせることができる。
【0026】
次に、複数のマスタージョー２０を装着したチャック本体１０を、ボルト６２を用いて、成形用治具７２に取り付ける。
【0027】
次に、プランジャー５０に取り付けた成形プラグ把持用ボルト６３を、レンチで回して、プランジャー５０を中心軸Ｊ方向に移動させることにより、複数のマスタージョー２０を、中心軸Ｊに向かってスライドさせて、複数のマスタージョー２０で成形プラグ７０を把持する。このとき、レンチによる操作は、成形プラグ７０の中心に設けられたレンチ挿入用孔７０ａを介して行う。その後、レンチ挿入用孔７０ａに防塵用カバー７１を取り付ける。
【0028】
次に、図６に示すように、チャック本体１０が取り付けられた成形用治具７２を、５軸加工機（回転軸、傾斜軸、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）７３に、ボルト６１で取り付ける。このとき、チャック本体１０の中心軸Ｊと、５軸加工機７３の回転軸Ｊ１とを正確に合わせる（一致させる）。５軸加工機の代わりに、例えば、３軸のマシニングセンタ（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）と二軸のＮＣ円テーブル（回転軸、傾斜軸）等の組み合わせを用いてもよい。本実施形態では、成形用工具の回転軸は、Ｚ軸と平行である。
【0029】
次に、マスタージョー２０の仕上げ加工を行うために、チャック本体１０の中心軸ＪがＹ軸と平行になるように、５軸加工機７３を動作させ、傾斜軸Ｊ２を割り出す。これによって、チャック本体１０の中心軸Ｊと成形用工具の回転軸は垂直となる。
【0030】
次に、マスタージョー２０のスライド方向がＺ軸と平行になるように、回転軸Ｊ１を割り出す。ここで、回転軸Ｊ１の割り出しと傾斜軸Ｊ２の割り出しとは、同時に行ってもよいし、回転軸Ｊ１を先に割り出してもよい。
【0031】
図７に示すように、成形プラグ７０を把持した状態で、マスタージョー２０の表面に、成形用工具８０を回転させながら、Ｘ軸方向と平行な方向（マスタージョー２０のスライド方向に対して垂直方向）に動作させてセレーション２１を仕上げ加工（機上成形）する。
【0032】
マスタージョー２０が３つの場合、５軸加工機７３の回転軸Ｊ１を１２０°ずつ割り出しながら、各マスタージョー２０に対して、セレーション２１を仕上げ加工すればよい。
【0033】
次に、図８に示すように、チャック本体１０の中心軸ＪがＺ軸と平行になるように、傾斜軸Ｊ２を割り出す。そして、図９に示すように、成形プラグ７０を把持した状態で、マスタージョー２０に、成形用工具８１を回転させながら、スライド方向に動作させて溝部２２を仕上げ加工（機上成形）する。このとき、溝部２２の中心が中心軸Ｊに向かうように仕上げ加工する。
【0034】
マスタージョー２０が３つの場合、５軸加工機７３の回転軸Ｊ１を１２０°ずつ割り出しながら、各マスタージョー２０に対して、溝部２２を仕上げ加工すればよい。
【0035】
なお、５軸加工機等の工作機械は、ロストモーション（動作方向の違いよる位置決め誤差）による微小な加工位置のズレが発生する。この加工寸法の誤差を最小化するためには、全てのマスタージョーの溝部２２を、同じ方向から仕上げ加工するのが望ましい。そのため、回転軸Ｊ１を割り出すことによって、同じ方向からの仕上げ加工が可能になる。
【0036】
また、別の方法として、回転軸Ｊ１を割り出すことなく必要な仕上げ加工の精度が得られる場合は、Ｘ軸とＹ軸との制御によって、各溝部２２を仕上げ加工してもよい。
【0037】
本実施形態によれば、成形プラグ７０を把持した状態で、複数のマスタージョー２０の表面に、それぞれ、マスタージョーのスライド方向に対して垂直方向に延びるセレーション（第１の位置決め部）２１を仕上げ加工することによって、全てのマスタージョー２０におけるセレーション２１の、中心軸Ｊに対する相対位置、すなわち、中心軸Ｊからの距離（半径位置）、及び中心軸Ｊ方向の位置を揃えることができる。
【0038】
また、成形プラグ７０を把持した状態で、複数のマスタージョー２０に、それぞれ、スライド方向に延びる溝部（第２の位置決め部）２２を仕上げ加工することによって、全てのマスタージョー２０における溝部２２の、スライド方向に対して垂直方向の中心軸Ｊに対する相対位置を揃えることができる。
【0039】
これにより、他のチャック（把持具）で把持面３３を機上成形したトップジョー３０を別のチャックのマスタージョー２０に取付けても、ワークの把持精度を良好に維持でき、トップジョー３０の互換性を確保することができる。加えて、トップジョー３０に互換性があるので、１台のチャックにおいて、複数あるマスタージョー２０間で機上成形したトップジョー３０を入替えることができる。
【0040】
本実施形態においては、チャック本体１０に、複数のマスタージョー２０を装着した状態で、複数のマスタージョー２０を、それぞれ、中心軸Ｊに向かってスライドさせて成形プラグ７０を把持した後、その状態で、複数のマスタージョー２０に、セレーション（第１の位置決め部）２１及び溝部（第２の位置決め部）２２を仕上げ加工することが重要である。
【0041】
セレーション２１及び溝部２２の加工自体は、５軸加工機に限定されるものではなく、公知の割出装置（ロータリーテーブル、ＮＣ円テーブル、インデックステーブル等）と平面研削盤、マシニングセンタ、又はフライス盤等を組み合わせて、セレーション２１及び溝部２２の加工位置を割出しながら行えばよい。また、セレーション２１及び溝部２２の仕上げ加工をそれぞれ別の工作機械で行ってもよい。ただし、セレーション２１及び溝部２２は直線状であるので、これらを旋盤で仕上げ加工することはできないため、セレーション２１及び溝部２２を仕上げ加工する工作機械としては、直線状に加工可能な工作機械であることが必要である。
【0042】
また、本実施形態において、セレーション２１及び溝部２２の加工順序は、特に限定されず、溝部２２を仕上げ加工した後、セレーション２１を仕上げ加工してもよい。また、マスタージョー２０毎に、セレーション２１及び溝部２２の仕上げ加工を繰り返し行ってもよい。
【0043】
また、一般的に、成形用工具８０及び成形用工具８１は、加工やドレッシング（砥石の場合）によって摩耗するため、複数あるマスタージョー２０の寸法を揃えるには、仕上げ加工を回転軸による１回の割り出しで完成させずに、複数回に分けて仕上げ加工するのが好ましい。このとき、複数あるマスタージョー２０のセレーション２１を順番に少しずつ仕上げ加工し、それを繰り返すのが好ましい。
【0044】
また、セレーション２１の仕上げ加工のみで必要なワークの把握精度が得られる場合は、溝部２２の仕上げ加工を機上成形しなくてもよく、部品単体で仕上げ加工すればよい。
【0045】
また、本実施形態では、複数のマスタージョー２０を装着したチャック本体１０を、成形用治具７２に取り付けた後、５軸加工機７３に取り付けたが、成形用治具７２を５軸加工機７３に取り付けた後、複数のマスタージョー２０を装着したチャック本体１０を、成形用治具７２に取り付けてもよい。
【0046】
また、成形プラグ７０を、複数のマスタージョー２０で把持するために行うプランジャー５０の移動を、成形プラグ把持用ボルト６３を用いて行う代わりに、シリンダやアクチュエータを用いて行ってもよい。これにより、成形プラグ７０を自動で把持することが可能となる。
【0047】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態の把持具がチャックであるのに対して、センタリングバイスである。
第２の実施形態は、第１の実施形態の把持具がチャックであるのに対して、センタリングバイスである。
【0048】
【0049】
図１０及び図１１に示すように、バイス本体１０（把持具本体の一例）の案内溝に、一対のマスタージョー２０が嵌合して配置されている。一対のマスタージョー２０には、それぞれ、図１２に示すように、連結部材４５を介して、トップジョー３０が着脱可能に取り付けられる。
【0050】
一対のマスタージョー２０の内部には、それぞれ、右ねじ９１及び左ねじ９２のねじ面が形成されている。バイス本体１０の案内溝内には、一対のマスタージョー２０に形成された右ねじ９１及び左ねじ９２と螺合するねじ面が形成されたスピンドル９０が配置されている。
【0051】
スピンドル９０を回転させることによって、一対のマスタージョー２０は、それぞれ、中心軸Ｊに向かってスライドする。これにより、一対のマスタージョーに取り付けられた一対のトップジョー３０が、中心軸Ｊに向かって移動し、トップジョー３０の把持面３３でワークを把持することができる。
【0052】
マスタージョー２０の表面には、セレーション２１が、スライド方向（図中のＡ方向）に対して垂直方向（図中のＢ方向）に延びるように形成されている。また、図１２に示すように、マスタージョー２０には、スライド方向に延びる溝部２２が形成されている。
【0053】
本実施形態において、マスタージョー２０の表面に形成されたセレーション２１は、トップジョー３０をマスタージョー２０に装着したとき、トップジョー３０の中心軸Ｊからの距離を決める「第１の位置決め部」に相当する。また、マスタージョーに形成された溝部２２は、トップジョー３０をマスタージョー２０に装着したとき、トップジョー３０のスライド方向に対して垂直方向の位置を決める「第２の位置決め部」に相当する。
【0054】
トップジョー３０は、マスタージョー２０と当接する面に、セレーション３１が、スライド方向に対して垂直方向に延びるように形成されている。このセレーション３１は、マスタージョー２０に形成されたセレーション２１に合わせて形成されており、互いに噛み合って密接することにより、トップジョー３０のスライド方向、及び、中心軸Ｊ方向の位置決めがされる。これにより、把持面３３における中心軸Ｊからの距離が決まる。
【0055】
また、トップジョー３０には、スライド方向に延びるキー溝３２が形成されており、トップジョー３０は、キー溝３２に、連結部材４５を嵌め込むことにより、トップジョー３０のスライド方向に対して垂直方向が位置決めされる。
【0056】
次に、図１３及び図１４を参照しながら、本実施形態におけるセンタリングバイス（把持具）の製造方法について説明する。本実施形態におけるセンタリングバイス（把持具）の製造方法は、マスタージョー２０に対して、上述した第１の位置決め部（セレーション２１）、及び第２の位置決め部（溝部２２）の仕上げ加工を行うことを特徴とする。
【0057】
まず、バイス本体１０に、複数のマスタージョー２０を、それぞれ中心軸Ｊに向かってスライド可能に装着する。具体的には、バイス本体１０の案内溝内に、マスタージョー２０に形成された右ねじ９１及び左ねじ９２と螺合するねじ面が形成されたスピンドル９０を内蔵させ、スピンドル９０を回転させることによって、各マスタージョー２０を、中心軸Ｊに向かってスライドさせることができる。
【0058】
次に、成形用治具７２を５軸加工機（不図示）に取り付ける。
【0059】
次に、図１３に示すように、一対のマスタージョー２０を装着したバイス本体１０を、成形用治具７２に取り付ける。このとき、バイス本体１０の中心軸Ｊと、５軸加工機の回転軸とを正確に合わせる（一致させる）。
【0060】
次に、スピンドル９０を回転させて、一対のマスタージョー２０を、中心軸Ｊに向かってスライドさせて、一対のマスタージョー２０で成形プラグ７０を把持する。
【0061】
次に、マスタージョー２０の仕上げ加工を行うために、セレーション２１が加工可能な姿勢になるように、５軸加工機の傾斜軸を割り出しておく。
【0062】
図１４に示すように、成形プラグ７０を把持した状態で、５軸加工機の回転軸を１８０°割り出しながら、各マスタージョー２０の表面に、成形用工具８０を用いて、スライド方向に対して垂直方向に延びるセレーション２１を仕上げ加工する。
【0063】
次に、溝部２２が加工可能な姿勢になるように、５軸加工機の傾斜軸を割り出し後、成形プラグ７０を把持した状態で、マスタージョー２０に、成形用工具（不図示）を用いて、スライド方向に延びる溝部２２を仕上げ加工する。このとき、溝部２２の中心が中心軸Ｊに向かうように仕上げ加工する。
【0064】
本実施形態によれば、成形プラグ７０を把持した状態で、一対のマスタージョー２０の表面に、それぞれ、スライド方向に対して垂直方向に延びるセレーション（第１の位置決め部）２１を仕上げ加工することによって、一対のマスタージョー２０におけるセレーション２１の、中心軸Ｊに対する相対位置、すなわち、中心軸Ｊからの距離（半径位置）、及び中心軸Ｊ方向の位置を揃えることができる。
【0065】
また、成形プラグ７０を把持した状態で、一対のマスタージョー２０に、それぞれ、スライド方向に延びる溝部（第２の位置決め部）２２を仕上げ加工することによって、一対のマスタージョー２０における溝部２２の、中心軸Ｊに対する相対位置（スライド方向に対して垂直方向の位置）を揃えることができる。
【0066】
これにより、他のセンタリングバイス（把持具）で機上成形したトップジョー３０を別のセンタリングバイスのマスタージョー２０に取付けても、ワークの把持精度を良好に維持でき、トップジョー３０の互換性を確保することができる。加えて、トップジョー３０に互換性があるので、１台のセンタリングバイスにおいて、一対のマスタージョー２０間で機上成形したトップジョー３０を入替えることができる。
【0067】
本実施形態においては、第１の実施形態と同様に、バイス本体１０に、一対のマスタージョー２０を装着した状態で、一対のマスタージョー２０を、それぞれ、中心軸Ｊに向かってスライドさせて成形プラグ７０を把持した後、その状態で、一対のマスタージョー２０に、セレーション（第１の位置決め部）２１及び溝部（第２の位置決め部）２２を仕上げ加工することが重要である。
【0068】
セレーション２１及び溝部２２の加工自体は、５軸加工機に限定されるものではなく、様々な工作機械に適宜、公知の割出装置（ロータリーテーブル、ＮＣ円テーブル、インデックステーブル等）を搭載して、セレーション２１及び溝部２２の加工位置を割出しながら行えばよい。
【0069】
また、加工精度を確保できる場合は、２つの溝部２２は一直線上となるため、途中で割り出しをせずに、２つを連続して仕上げ加工を行ってもよい。
【0070】
（第１の実施形態の変形例）
第１の実施形態におけるチャック（把持具）では、トップジョー３０の中心軸Ｊからの距離を決める第１の位置決め部として、各マスタージョー２０に、スライド方向に対して垂直方向に延びるセレーション２１を形成した。また、トップジョー３０のスライド方向に対して垂直方向の位置を決める第２の位置決め部として、各マスタージョー２０に、スライド方向に延びる溝部２２を形成した。
第１の実施形態におけるチャック（把持具）では、トップジョー３０の中心軸Ｊからの距離を決める第１の位置決め部として、各マスタージョー２０に、スライド方向に対して垂直方向に延びるセレーション２１を形成した。また、トップジョー３０のスライド方向に対して垂直方向の位置を決める第２の位置決め部として、各マスタージョー２０に、スライド方向に延びる溝部２２を形成した。
【0071】
本変形例では、図１５に示すように、トップジョー３０の中心軸Ｊからの距離を決める第１の位置決め部として、各マスタージョー２０のスライド方向（図中のＡ方向）中央部に、スライド方向に対して垂直方向（図中のＢ方向）に延びる溝部２４が形成されている。また、トップジョー３０のスライド方向に対して垂直方向の位置を決める第２の位置決め部として、各マスタージョー２０の中央部に、スライド方向に延びる突起部２５が形成されている。
【0072】
一方、トップジョー３０には、図１６に示すように、各トップジョー３０のスライド方向（図中のＡ方向）中央部に、スライド方向に対して垂直方向（図中のＢ方向）に延びる突起部のキー部３４が形成されている。また、各トップジョー３０の中央部に、スライド方向に延びるキー溝３５が形成されている。
【0073】
マスタージョー２０の取付面２６に、トップジョー３０の取付面３６を密着させて、マスタージョー２０の溝部２４の側面２４ａに、トップジョー３０のキー部３４の側面３４ａを密着させて、マスタージョー２０の溝部２４に、トップジョー３０のキー部３４を嵌め込むことにより、トップジョー３０のスライド方向、及び、中心軸Ｊ方向の位置決めがされる。これにより、把持面３３における中心軸Ｊからの距離が決まる。
【0074】
また、突起部２５の側面２５ａに、キー溝３５の側面３５ａを密着させて、マスタージョー２０の突起部２５に、トップジョー３０のキー溝３５を嵌め込むことにより、トップジョー３０のスライド方向に対して垂直方向の位置決めがされる。これにより、把持面３３におけるスライド方向に対して垂直方向の中心軸Ｊに対する位置が決まる。
【0075】
本変形例における各マスタージョー２０の仕上げ加工は、溝部２４の側面２４ａ、取付面２６、及び突起部２５の側面２５ａに対して行われる。これらの仕上げ加工は、第１の実施形態と同様に、工作機械に公知の割出装置（ロータリーテーブル、ＮＣ円テーブル、インデックステーブル等）を搭載して、溝部２４及び突起部２５の加工位置を割出しながら行えばよい。
【0076】
なお、本変形例では、割出装置として、第１の実施形態で用いたような高価な５軸加工機を使用する必要はなく、３軸のマシニングセンタと１軸のＮＣ円テーブルとを組み合わせたものでもよい。また、精度の良いマシニングセンタだけを使用してもよい。
【0077】
すなわち、チャック本体１０に、複数のマスタージョー２０を、それぞれ中心軸Ｊに向かってスライド可能に装着した後、複数のマスタージョー２０を、それぞれ、中心軸Ｊに向かってスライドさせて、複数のマスタージョーで成形プラグ７０を把持する。そして、成形プラグ７０を把持した状態で、複数のマスタージョー２０の表面に、それぞれ、スライド方向に対して垂直方向に延びる溝部２４、及び、スライド方向に延びる突起部２５を仕上げ加工すればよい。
【0078】
本変形例によれば、成形プラグ７０を把持した状態で、複数のマスタージョー２０の表面に、それぞれ、スライド方向に対して垂直方向に延びる溝部（第１の位置決め部）２４を仕上げ加工することによって、全てのマスタージョー２０における溝部２４の、中心軸Ｊからの距離（半径位置）を揃えることができる。
【0079】
また、成形プラグ７０を把持した状態で、複数のマスタージョー２０に、それぞれ、スライド方向に延びる突起部（第２の位置決め部）２５の中心が中心軸Ｊに向かうように側面２５ａと取付面２６を仕上げ加工することによって、全てのマスタージョー２０における突起部２５の、スライド方向に対して垂直方向の位置、及び中心軸Ｊ方向の位置を揃えることができる。
【0080】
これにより、他のチャック（把持具）で機上成形したトップジョー３０を別のチャックのマスタージョー２０に取付けても、ワークの把持精度を良好に維持でき、トップジョー３０の互換性を確保することができる。加えて、トップジョー３０の互換性があるので、１台のチャックにおいて、複数あるマスタージョー２０間で機上成形したトップジョー３０を入替えることができる。
【0081】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、もちろん、種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態及び変形例では、マスタージョー２０に、それぞれ、第１の位置決め部（セレーション２１、溝部２４）、及び、第２の位置決め部（溝部２２、突起部２５）を形成したが、例えば、角形ワークのように、スライド方向に対して垂直方向の位置決め精度がさほど重要でない場合には、第２の位置決め部を機上成形しなくてもよい。この場合、第２の位置決め部は、マスタージョー単体に仕上げ加工すればよい。
【0082】
また、上記実施形態では、ワークを把持する把持具として、チャック及びセンタリングバイスを例示したが、これに限定されず、複数のマスタージョー２０に、それぞれ、中心軸Ｊからの距離が位置決めされた状態で装着されたトップジョー３０でワークを把持する、センタリング機能を有する把持具であればよい。
【0083】
また、上記第１の実施形態、及びその変形例、並びに第２の実施形態における仕上げ加工によって、切削液や加工粉塵が把持具内部に侵入することがあるので、必要に応じて、仕上げ加工工程の後に、把持具を構成する部品を分解及び洗浄する工程を入れて、その後に、最終的に把持具を組み立てる工程を行ってもよい。
【符号の説明】
【0084】
１０ チャック本体、バイス本体 （把持具本体）
２０ マスタージョー
２１ セレーション（第１の位置決め部）
２２ 溝部（第２の位置決め部）
２４ 溝部（第１の位置決め部）
２４ａ 溝部の側面
２５ 突起部 （第２の位置決め部）
２５ａ 突起部の側面
２６ 取付面
３０ トップジョー
３１ セレーション
３２ キー溝
３３ 把持面
３４ キー部
３４ａ キー部の側面
３５ キー溝
３５ａ キー溝の側面
３６ 取付面
４０ Ｔナット（連結部材）
４１ 幅広部
４２ 幅狭部
４５ 連結部材
５０ プランジャー
６０～６２ ボルト
６３ 成形プラグ把持用ボルト
７０ 成形プラグ
７１ 防塵用カバー
７２ 成形用治具
７３ ５軸加工機
８０、８１ 成形用工具
９０ スピンドル
２０ マスタージョー
２１ セレーション（第１の位置決め部）
２２ 溝部（第２の位置決め部）
２４ 溝部（第１の位置決め部）
２４ａ 溝部の側面
２５ 突起部 （第２の位置決め部）
２５ａ 突起部の側面
２６ 取付面
３０ トップジョー
３１ セレーション
３２ キー溝
３３ 把持面
３４ キー部
３４ａ キー部の側面
３５ キー溝
３５ａ キー溝の側面
３６ 取付面
４０ Ｔナット（連結部材）
４１ 幅広部
４２ 幅狭部
４５ 連結部材
５０ プランジャー
６０～６２ ボルト
６３ 成形プラグ把持用ボルト
７０ 成形プラグ
７１ 防塵用カバー
７２ 成形用治具
７３ ５軸加工機
８０、８１ 成形用工具
９０ スピンドル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【手続補正書】
【提出日】2023-05-01
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
把持具本体に形成される溝内を径方向に移動し、軸方向端面にトップジョーが装着される複数のマスタージョーを備えた把持具であって、前記複数のマスタージョーが、それぞれ中心軸に向かってスライドすることにより、ワークの中心が前記中心軸と一致するように、前記複数のマスタージョーにそれぞれ装着される複数の前記トップジョーで、前記ワークを把持する把持具の製造方法であって、
前記マスタージョーの表面には、前記トップジョーを前記マスタージョーに装着したとき、前記トップジョーの前記中心軸からの距離を決める第１の位置決め部が、前記スライド方向に対して垂直方向に形成されており、
前記把持具本体の前記溝内に、前記複数のマスタージョーを、それぞれ中心軸に向かってスライド可能に装着する工程と、
前記複数のマスタージョーを、それぞれ、中心軸に向かってスライドさせて、前記複数のマスタージョーで成形プラグを把持する工程と、
前記成形プラグを把持した状態で、前記複数のマスタージョーの表面に、それぞれ、前記マスタージョーのスライド方向に対して垂直方向に延びる前記第１の位置決め部を仕上げ加工する工程と
を有する、把持具の製造方法。
前記マスタージョーの表面には、前記トップジョーを前記マスタージョーに装着したとき、前記トップジョーの前記中心軸からの距離を決める第１の位置決め部が、前記スライド方向に対して垂直方向に形成されており、
前記把持具本体の前記溝内に、前記複数のマスタージョーを、それぞれ中心軸に向かってスライド可能に装着する工程と、
前記複数のマスタージョーを、それぞれ、中心軸に向かってスライドさせて、前記複数のマスタージョーで成形プラグを把持する工程と、
前記成形プラグを把持した状態で、前記複数のマスタージョーの表面に、それぞれ、前記マスタージョーのスライド方向に対して垂直方向に延びる前記第１の位置決め部を仕上げ加工する工程と
を有する、把持具の製造方法。
【請求項2】
前記第１の位置決め部は、前記スライド方向に対して垂直方向に形成されたセレーション、または、溝部からなる、請求項１に記載の把持具の製造方法。
【請求項3】
把持具本体の前面に装着された複数のマスタージョーが、それぞれ中心軸に向かってスライドすることにより、ワークの中心が前記中心軸と一致するように、前記複数のマスタージョーにそれぞれ装着された複数のトップジョーで、前記ワークを把持する把持具の製造方法であって、
前記マスタージョーの表面には、前記トップジョーを前記マスタージョーに装着したとき、前記トップジョーの前記中心軸からの距離を決める第１の位置決め部が、前記スライド方向に対して垂直方向に直線状に形成されており、
前記マスタージョーには、前記トップジョーを前記マスタージョーに装着したとき、前記トップジョーの前記スライド方向に対して垂直方向の位置を決める第２の位置決め部が、前記スライド方向に形成されており、
前記把持具本体に、前記複数のマスタージョーを、それぞれ中心軸に向かってスライド可能に装着する工程と、
前記複数のマスタージョーを、それぞれ、中心軸に向かってスライドさせて、前記複数のマスタージョーで成形プラグを把持する工程と、
前記成形プラグを把持した状態で、前記複数のマスタージョーの表面に、それぞれ、前記マスタージョーのスライド方向に対して垂直方向に延びる前記第１の位置決め部を仕上げ加工する工程と、
前記成形プラグを把持した状態で、前記複数のマスタージョーに、それぞれ、前記スライド方向に延びる前記第２の位置決め部を仕上げ加工する工程と、
を有し、
前記第２の位置決め部は、前記スライド方向に沿って形成された溝部または突起部からなる、把持具の製造方法。
前記マスタージョーの表面には、前記トップジョーを前記マスタージョーに装着したとき、前記トップジョーの前記中心軸からの距離を決める第１の位置決め部が、前記スライド方向に対して垂直方向に直線状に形成されており、
前記マスタージョーには、前記トップジョーを前記マスタージョーに装着したとき、前記トップジョーの前記スライド方向に対して垂直方向の位置を決める第２の位置決め部が、前記スライド方向に形成されており、
前記把持具本体に、前記複数のマスタージョーを、それぞれ中心軸に向かってスライド可能に装着する工程と、
前記複数のマスタージョーを、それぞれ、中心軸に向かってスライドさせて、前記複数のマスタージョーで成形プラグを把持する工程と、
前記成形プラグを把持した状態で、前記複数のマスタージョーの表面に、それぞれ、前記マスタージョーのスライド方向に対して垂直方向に延びる前記第１の位置決め部を仕上げ加工する工程と、
前記成形プラグを把持した状態で、前記複数のマスタージョーに、それぞれ、前記スライド方向に延びる前記第２の位置決め部を仕上げ加工する工程と、
を有し、
前記第２の位置決め部は、前記スライド方向に沿って形成された溝部または突起部からなる、把持具の製造方法。