特許 7023941 チャック機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-14

(45)【発行日】2022-02-22

(54)【発明の名称】チャック機構

(51)【国際特許分類】

   B23B 31/16 20060101AFI20220215BHJP

【ＦＩ】

B23B31/16 D

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019517532

(86)(22)【出願日】2018-04-18

(86)【国際出願番号】 JP2018015996

(87)【国際公開番号】W WO2018207570

(87)【国際公開日】2018-11-15

【審査請求日】2021-03-19

(31)【優先権主張番号】P 2017094184

(32)【優先日】2017-05-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 第２８回日本国際工作機械見本市（ＪＩＭＴＯＦ ２０１６）にて公開

(73)【特許権者】

【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】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西宮 民和

【審査官】村上 哲

(56)【参考文献】

【文献】西独国特許出願公開第０２８１３８３２（ＤＥ，Ａ）

【文献】米国特許第０５８４２７０５（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０８１５２１７５（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開平０９－１５５６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－３０６１０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ３１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

チャック本体と、
前記チャック本体の前面に、径方向に移動可能に設置された複数のマスタージョーと、
前記マスタージョーの前面に、着脱自在に取り付けられるトップジョーと
を備えたチャック機構であって、
前記マスタージョー及び前記トップジョーは、それぞれ、軸方向に対向する部位に、互いに係合する凸部及び凹部を有し、
前記凸部及び凹部は、それぞれ、径方向両端部において、円錐体の一部からなる円錐面を有し、
前記トップジョーは、円柱体の一部からなるワークを把握する把握面を有し、
ワーク把握時に、前記マスタージョー及び前記トップジョーの各円錐面のうち、把握側の円錐面の中心軸、及び前記把握面の中心軸は、全て、前記チャック本体の回転軸と一致しており、
前記マスタージョーの凸部には、径方向両端部の円錐面において、先端部が該円錐面から外方に突出するように付勢された第１の押圧部材が収容されており、
前記トップジョーには、把握側の円錐面に、前記第１の押圧部材が挿入可能な溝部が設けられており、
前記凸部及び凹部が互いに係合された状態で、前記マスタージョーの把握側と反対側の円錐面から突出した前記第１の押圧部材の先端部が、前記トップジョーの円錐面に押圧されているとともに、前記マスタージョーの把握側の円錐面から突出した前記第１の押圧部材の先端部が、前記トップジョーの前記溝部に挿入された状態で、前記マスタージョー及び前記トップジョーの円錐面が、互いに密着している、チャック機構。

【請求項2】

前記トップジョーの着脱は、前記マスタージョーまたは前記トップジョーを、前記凸部及び凹部の円錐面に沿って周方向に相対的に回転することにより行われる、請求項１に記載のチャック機構。

【請求項3】

前記マスタージョー内には、軸方向に移動可能な可動ピンが設けられており、
前記トップジョーには、前記可動ピンが挿入可能なピン孔が設けられており、
前記凸部及び凹部が互いに係合された状態で、前記可動ピンが、前記ピン孔に挿入されることにより、前記トップジョーの前記マスタージョーに対する位置決めが行われる、請求項１または２に記載のチャック機構。

【請求項4】

チャック本体と、
前記チャック本体の前面に、径方向に移動可能に設置された複数のマスタージョーと、
前記マスタージョーの前面に、着脱自在に取り付けられるトップジョーと
を備えたチャック機構であって、
前記マスタージョー及び前記トップジョーは、それぞれ、軸方向に対向する部位に、互いに係合する凸部及び凹部を有し、
前記凸部及び凹部は、それぞれ、径方向両端部において、円錐体の一部からなる円錐面を有し、
前記トップジョーは、円柱体の一部からなるワークを把握する把握面を有し、
ワーク把握時に、前記マスタージョー及び前記トップジョーの各円錐面のうち、把握側の円錐面の中心軸、及び前記把握面の中心軸は、全て、前記チャック本体の回転軸と一致しており、
前記トップジョーの凹部には、把握側と反対側の円錐面において、先端部が該円錐面の外方に突出するように付勢された第２の押圧部材が収容されており、
前記凸部及び凹部が互いに係合された状態で、前記トップジョーの把握側と反対側の円錐面から突出した前記第２の押圧部材の先端部が、前記マスタージョーの円錐面に押圧されているとともに、前記マスタージョー及び前記トップジョーの把握側の円錐面が、互いに密着している、チャック機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作物（ワーク）を把握するチャック機構に関する。

【背景技術】

【0002】

ワークを把握するチャック機構は、チャック本体の前面に、径方向に移動可能に設置された複数のマスタージョーと、各マスタージョーの前面に、着脱自在に取り付けられるトップジョーとを備えている。

【0003】

特許文献１には、トップジョーの着脱を素早く行うことができるチャック機構が開示されている。そこで開示されているチャック機構は、図１０に示すように、チャック本体１００の前面に設置されたマスタージョー１１０及びトップジョー１２０に、それぞれ、互いに係合する凸部１１０Ａ及び凹部１２０Ａが形成されている。

【0004】

マスタージョー１１０に形成された凸部１１０Ａは、図１１（ａ）に示すように、径方向両端部に、円錐体の一部からなる円錐面１１１ａ、１１１ｂを有している。一方、トップジョー１２０に形成された凹部１２０Ａは、図１１（ｂ）に示すように、径方向両端部に、円錐体の一部からなる円錐面１２１ａ、１２１ｂを有している。これにより、トップジョー１２０を、円錐体の中心軸を中心に回転させることによって、トップジョー１２０の着脱を素早く行うことができる。

【0005】

ところで、凸部１１０Ａの円錐面１１１ａ、１１１ｂと、凹部１２０Ａの円錐面１２１ａ、１２１ｂとは、トップジョー１２０の回転による着脱を素早く行うための一定の隙間（以下、「係合隙間」という）が設けられている。また、トップジョー１２０がマスタージョー１１０に取り付けられた位置で、マスタージョー１１０側に設けられた位置決めピン１４０を、トップジョー１２０側に形成された孔１２０Ｂに挿入することによって、トップジョー１２０の位置決めが行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平１－３０６１０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に開示されたチャック機構において、トップジョー１２０がワークを把握すると、ワークからの反力によって、トップジョー１２０の凹部１２０Ａに形成された円錐面１２１ａ、１２１ｂのうちワーク側の円錐面は、マスタージョー１１０の凸部１１０Ａに形成された円錐面１１１ａ（１１１ｂ）に押し付けられる。これにより、トップジョー１２０は、マスタージョー１１０と、径方向及び軸方向において強固に係合することになる。しかしながら、トップジョー１２０の位置決めを行う位置決めピン１４０と孔１２０Ｂとは、一定の隙間（以下、「ピン隙間」という）があるため、次のような課題が生じる。以下、図１２（ａ）～（ｃ）を参照しながら、従来のチャック機構における課題を説明する。

【0008】

図１２（ａ）は、ワークを把握する前のマスタージョー１１０とトップジョー１２０との位置関係を模式的に示した平面透視図である。ここで、マスタージョー１１０の径方向両端には、円錐面１１１ａ、１１１ｂが形成され、トップジョー１２０の径方向両端には、円錐面１２１ａ、１２１ｂが形成されている。ここで、マスタージョー１１０の円錐面１１１ａ、１１１ｂと、トップジョー１２０の円錐面１２１ａ、１２１ｂとは、一定の係合隙間が設けられている。また、位置決めピン１４０と孔１２０Ｂとは、一定のピン隙間が設けられている。また、トップジョー１２０には、円柱体の一部からなる把握面１３０が形成され、把握面１３０を有する円柱体の中心軸Ｏは、チャック本体の回転軸Ｊとズレている。

【0009】

このような状態で、トップジョー１２０がワークを把握すると、図１２（ｂ）に示すように、ワークからの反力によって、トップジョー１２０の凹部１２０Ａに形成された円錐面１２１ａは、マスタージョー１１０の凸部１１０Ａに形成された円錐面１１１ａに押し付けられる。この時、トップジョー１２０に形成された 把握面１３０の中心軸Ｏは、チャック本体の回転軸Ｊと一致している。

【0010】

しかしながら、実際はワークを把握する前の状態では、重力や係合隙間、ピン隙間などの影響により、トップジョー１２０は、径方向または回転方向に自由度があるため、位置が安定していない。このような状態で、トップジョー１２０がワークを把握すると、図１２（ｃ）に示すように、トップジョー１２０に形成された把握面１３０の中心軸Ｏが、チャック本体の回転軸Ｊからズレたままワークが把握されることになる。また、他の要因として、ワークの把握時にトップジョー１２０は、一定の係合隙間やピン隙間がある状態でワークと衝突するので、トップジョー１２０は径方向や回転方向に瞬間的に動き、トップジョー１２０に形成された把握面１３０の中心軸Ｏが、チャック本体の回転軸Jからズレたままワークが把握されることになる。

【0011】

すなわち、これらの要因によって、ワークの位置決め精度が低下してしまうという課題が生じる。

【0012】

本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、その主な目的は、マスタージョー及びトップジョーに、互いに係合する凸部及び凹部が形成され、トップジョーの着脱が、マスタージョーまたはトップジョーを、凸部及び凹部の円錐面に沿って相対的に回転することによって行われるチャック機構において、ワークの位置決め精度に優れたチャック機構を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明に係るチャック機構は、チャック本体と、チャック本体の前面に、径方向に移動可能に設置された複数のマスタージョーと、各マスタージョーの前面に、着脱自在に取り付けられるトップジョーとを備えている。マスタージョー及びトップジョーは、それぞれ、軸方向に対向する部位に、互いに係合する凸部及び凹部を有している。凸部及び凹部は、それぞれ、径方向両端部において円錐体の一部からなる円錐面を有し、トップジョーは、ワークを把握する円柱体の一部からなる把握面を有し、ワーク把握時に、マスタージョー及びトップジョーの各円錐面のうち、把握側の円錐面の中心軸、及び把握面の中心軸は、全て、チャック本体の回転軸と一致している。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、マスタージョー及びトップジョーに、互いに係合する凸部及び凹部が形成され、トップジョーの着脱が、マスタージョーまたはトップジョーを、凸部及び凹部の円錐面に沿って相対的に回転することによって行われるチャック機構において、ワークの位置決め精度に優れたチャック機構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態におけるチャック機構の構成を模式的に示した斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態におけるチャック機構の構成を模式的に示した断面図である。

【図3】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、マスタージョー及びトップジョーの構成を模式的に示した斜視図である。

【図4】（ａ）～（ｃ）は、チャック機構の作用効果を説明した平面透視図である。

【図5】本発明の変形例１におけるマスタージョーの構成を模式的に示した断面図である。

【図6】変形例１におけるトップジョーの構成を模式的に示した斜視図である。

【図7】変形例１におけるマスタージョーの凸部とトップジョーの凹部とが互いに係合された状態を示した平面透視図である。

【図8】本発明の変形例２におけるトップジョーの構成を模式的に示した断面図である。

【図9】本発明の変形例３におけるトップジョーがマスタージョーにボルトで固定された状態を示した断面図である。

【図10】従来のチャック機構を示した断面図である。

【図11】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、従来のマスタージョー及びトップジョーの構成を模式的に示した斜視図である。

【図12】（ａ）～（ｃ）は、従来のチャック機構における課題を説明した図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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。

【0017】

図１及び図２は、本発明の一実施形態におけるチャック機構の構成を模式的に示した斜視図及び断面図である。また、図３（ａ）、（ｂ）は、本実施形態におけるマスタージョー及びトップジョーの構成を模式的に示した斜視図である。なお、本実施形態における説明では、チャック本体の回転軸Ｊに平行な方向Ｘを「軸方向」とし、回転軸Ｊを中心とする半径方向Ｙを「径方向」としている。また、本実施形態におけるチャック機構は、工作機械に固定されて、回転軸Ｊを中心に回転する。

【0018】

図１に示すように、本実施形態におけるチャック機構１は、チャック本体１０と、チャック本体１０の前面に、径方向に移動可能に設置された複数（本実施形態では３つ）のマスタージョー１１と、各マスタージョー１１の前面に、着脱自在に取り付けられるトップジョー１２とを備えている。また、トップジョー１２には、ワークを把握する把握面１３が形成されている。

【0019】

図２に示すように、チャック本体１０の内部には、ドローナット７０が、軸方向に沿って移動可能な状態で収容されている。ドローナット７０には、プランジャー８０を介してウェッジプランジャー９０が係合している。ウェッジプランジャー９０には、軸方向に対して傾斜する楔部９０Ａが形成され、マスタージョー１１の外部には、楔部９０Ａと嵌合する傾斜溝１１Ｂが形成されている。これにより、ドローナット７０の軸方向移動に伴い、ウェッジプランジャー９０が軸方向に移動することによって、マスタージョー１１の径方向の移動が制御される。

【0020】

本実施形態において、マスタージョー１１及びトップジョー１２は、それぞれ、軸方向に対向する部位に、互いに係合する凸部１１Ａ及び凹部１２Ａが形成されている。マスタージョー１１に形成された凸部１１Ａは、図３（ａ）に示すように、径方向両端部において、円錐体の一部からなる円錐面１１ａ、１１ｂを有している。また、トップジョー１２に形成された凹部１２Ａは、図３（ｂ）に示すように、径方向両端部において、円錐体の一部からなる円錐面１２ａ、１２ｂを有している。また、トップジョー１２は、ワークを把握する円柱体の一部からなる把握面１３を有している。そして、マスタージョー１１またはトップジョー１２を、凸部１１Ａ及び凹部１２Ａの円錐面（１１ａ、１１ｂ）、（１２ａ、１２ｂ）に沿って、周方向に相対的に回転することによって、トップジョー１２の着脱が行われる。なお、凸部１１Ａの円錐面１１ａ、１１ｂと、凹部１２Ａの円錐面１２ａ、１２ｂとは、それぞれ、トップジョー１２が回転できるだけの係合隙間が設けられている。

【0021】

図２に示すように、マスタージョー１１内には、軸方向に移動可能な可動ピン２０と、可動ピン２０と係合したシャフト３０とが配設されている。また、トップジョー１２には、可動ピン２０が挿入可能なピン孔１４が設けられている。ここで、可動ピン２０は、スプリング２１によって、軸方向外方（トップジョー１２側）に付勢されている。可動ピン２０は、シャフト３０の回転によって、軸方向に移動可能なように、シャフト３０に係合されており、シャフト３０の回転動作により、ピン孔１４への出し入れが可能となっている。これにより、凸部１１Ａ及び凹部１２Ａが互いに係合された状態で、可動ピン２０がピン孔１４に挿入されることにより、トップジョー１２のマスタージョー１１に対する位置決めが行われる。なお、可動ピン２０とピン孔１４とは、ピン隙間が設けられている。

【0022】

本実施形態におけるチャック機構１において、ワークを把握した状態では、マスタージョー１１の凸部１１Ａ、及びトップジョー１２の凹部１２Ａに形成された円錐面（１１ａ、１１ｂ）、（１２ａ、１２ｂ）のうち、把握側に形成された円錐面１１ａ、１２ａの中心軸、及び、トップジョー１２に形成された把握面１３の中心軸は、全て、チャック本体１０の回転軸Ｊと一致している。ここで、「把握側」とは、ワークを外径把握する場合、チャック本体１０の回転軸Ｊ側をいい、ワークを内径把握する場合、チャック本体１０の回転軸Ｊと反対側をいう。また、円錐面の中心軸は、該円錐面を構成する円錐体の中心軸をいい、把握面の中心軸は、該把握面を構成する円柱体の中心軸をいう。

【0023】

次に、図４（ａ）～（ｃ）を参照しながら、本実施形態におけるチャック機構１の作用効果を説明する。

【0024】

図４（ａ）は、ワークを把握する前のマスタージョー１１とトップジョー１２との位置関係を模式的に示した平面透視図である。ここで、マスタージョー１１の把握側に形成された円錐面１１aの中心軸Ｃと、トップジョー１２の把握側に形成された円錐面１２aの中心軸Ｃ’は、それぞれ、チャック本体１０の回転軸Ｊ（図２）とズレている。なお、トップジョー１２に形成された把握面１３の中心軸Ｃ’’は、トップジョー１２に形成された円錐面１２ａの中心軸Ｃ’と一致するように形成されている。また、マスタージョー１１の円錐面１１ａ、１１ｂと、トップジョー１２の円錐面１２ａ、１２ｂとは、一定の係合隙間が設けられている。また、可動ピン２０とピン孔１４とは、一定のピン隙間が設けられている。なお、図に示した係合隙間、及びピン隙間は、説明を分かりやすくするために、誇張して描いたもので、実際の寸法を示すものではない。

【0025】

このような状態で、トップジョー１２がワークを把握すると、図４（ｂ）に示すように、ワークからの反力によって、トップジョー１２の凹部１２Ａに形成された円錐面１２ａは、マスタージョー１１の凸部１１Ａに形成された円錐面１１ａに押し付けられる。この時、マスタージョー１１の把握側に形成された円錐面１１ａの中心軸Ｃと、トップジョー１２の把握側に形成された円錐面１２aの中心軸Ｃ'は一致している。また、マスタージョー１１の円錐面１１aは、ワーク把握時に、その中心軸Ｃが、チャック本体１０の回転軸Ｊと一致するように形成されている。従って、トップジョー１２に形成された把握面１３の中心軸Ｃ’’は、トップジョー１２に形成された円錐面１２ａの中心軸Ｃ’と一致するように形成されているため、ワーク把握時に、把握面１３の中心軸Ｃ’’は、チャック本体１０の回転軸Ｊと一致している。

【0026】

しかしながら、従来の課題でも述べたように、ワークを把握する前の状態では、係合隙間やピン隙間があるので、ワーク把握時に、トップジョー１２は、瞬間的に径方向に、または、円錐面に沿って周方向に移動する（トップジョーが暴れる）。このとき、径方向の係合隙間は、ワークからの反力によって、マスタージョー１１の円錐面１１aとトップジョー１２の円錐面１２aとが密着することにより解消されるが、ピン隙間による周方向の移動は解消されず、図４（ｃ）に示すように、トップジョー１２が周方向に移動した状態でワークが把握される。しかしながら、このような場合でも、係合隙間は解消されているため、マスタージョー１１及びトップジョー１２に形成された円錐面１１ａ、１２ａの中心軸Ｃ、Ｃ’が一致している状態は、図４（ｂ）の場合と変わらない。そのため、マスタージョー１１に形成された円錐面１１aの中心軸Ｃが、ワーク把握時に、チャック本体１０の回転軸Ｊと一致するように形成されていることから、把握面１３の中心軸Ｃ’’が、チャック本体１０の回転軸Ｊと一致している状態は、図４（ｂ）の場合と変わらない。

【0027】

すなわち、ワーク把握時に、マスタージョー１１の円錐面１１ａ、トップジョー１２の円錐面１２ａ、及び把握面１３の中心軸Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’は、全て、チャック本体１０の回転軸Ｊに一致しているため、トップジョー１２に形成された把握面１３の中心軸Ｃ’’が、チャック本体１０の回転軸Ｊからズレることはない。その結果、たとえ、トップジョー１２が周方向にズレた状態でワークを把握したとしても、ワークの位置決め精度が悪化することはない。

【0028】

本実施形態におけるチャック機構１によれば、マスタージョー１１及びトップジョー１２の把握側に形成された各円錐面１１ａ、１２ａの中心軸Ｃ、Ｃ’、及びトップジョー１２に形成された把握面１３の中心軸Ｃ’’を、全て、チャック本体１０の回転軸Ｊに一致させることによって、マスタージョー１１の円錐面１１ａ、１１ｂと、トップジョー１２の円錐面１２ａ、１２ｂとに、一定の係合隙間が設けられていても、また、可動ピン２０とピン孔１４とに、一定のピン隙間が設けられても、優れたワークの位置決め精度を得ることができる。

【0029】

（変形例１）
上記実施形態では、トップジョー１２が、マスタージョー１１に対して、径方向及び周方向にズレた状態で取り付けられた場合でも、トップジョー１２がワークを把握する際のワークからの反力を利用して、トップジョー１２の把握側の円錐面１２ａを、マスタージョー１１の円錐面１１ａに密着させることで、把握面１３の中心軸が、チャック本体１０の回転軸からズレるのを防止した。

【0030】

本変形例１では、ワークを把握する前に、トップジョー１２の把握側の円錐面１２ａを、マスタージョー１１の円錐面１１ａに密着させる方法を開示する。

【0031】

図５は、本変形例１におけるマスタージョー１１の構成を模式的に示した断面図である。なお、図５では、図２に示した可動ピン２０やシャフト３０は省略している。

【0032】

図５に示すように、マスタージョー１１の凸部１１Ａ内には、スプリング５０を介して、第１の押圧ピン４０Ａ、４０Ｂが収容されている。ここで、第１の押圧ピン４０Ａ、４０Ｂは、その先端部４１Ａ、４１Ｂが、それぞれ、円錐面１１ａ、１１ｂから外方に突出するように、スプリング５０によって付勢されている。

【0033】

図６は、本変形例１におけるトップジョー１２の構成を模式的に示した斜視図である。

【0034】

図６に示すように、トップジョー１２には、把握側の円錐面１２ａに、第１の押圧ピン４０Ａの先端部４１Ａが挿入可能な溝部１６が設けられている。

【0035】

図７は、マスタージョー１１の凸部１１Ａと、トップジョー１２の凹部１２Ａとが、互いに係合された状態を示した平面透視図である。

【0036】

図７に示すように、マスタージョー１１の把握側と反対側の円錐面１１ｂから突出した第１の押圧ピン４０Ｂの先端部４１Ｂは、スプリング５０によって、トップジョー１２の円錐面１２ｂを押圧する。一方、マスタージョー１１の把握側の円錐面１１ａは、トップジョー１２の円錐面１２ｂからの反力によって、トップジョー１２の円錐面１２ａに押し付けられる。このとき、マスタージョー１１の把握側の円錐面１１ａから突出した第１の押圧ピン４０Ａの先端部４１Ａは、トップジョー１２の溝部１６に挿入されるため、マスタージョー１１及びトップジョー１２の円錐面１１ａ、１２ａは、互いに密着する。なお、このとき、先端部４１Ａは、トップジョー１２と接触していないため、スプリング５０の付勢力を受けていない。

【0037】

このように、本変形例１では、ワークを把握する前に、トップジョー１２の把握側の円錐面１２ａを、マスタージョー１１の円錐面１１ａに密着させることができる。これにより、ワークを把握する際に、ワークからの反力を受けて、トップジョー１２が瞬間的に移動する動作がないため、ワークの把握を、より安定して行うことができる。また、チャック本体１０の前面に設置された複数のマスタージョー１１に対して、全て、同じ取り付け位置でトップジョー１２を取り付けることができるため、ワークの位置が安定し、高精度な把握をすることができる。

【0038】

（変形例２）
上記変形例１では、マスタージョー１１の凸部１１Ａ内に、先端部４１Ａ、４１Ｂが、円錐面１１ａ、１１ｂから外方に突出するように付勢された第１の押圧ピン４０Ａ、４０Ｂを収容したが、トップジョー１２の凹部１２Ａ内に、同様の押圧ピンを収容させてもよい。

【0039】

図８は、本変形例２におけるトップジョー１２の構成を模式的に示した断面図である。

【0040】

図８に示すように、トップジョー１２の凹部１２Ａには、把握側と反対側の円錐面１２ｂから外方に、先端部６０Ａが突出するように付勢された第２の押圧ピン６０が、溝１９内に収容されている。ここで、第２の押圧ピン６０としては、例えば、スプリングプランジャー等を用いることができる。

【0041】

本変形例２において、マスタージョー１１の凸部１１Ａと、トップジョー１２の凹部１２Ａとを、互いに係合した状態で取り付けたとき、トップジョー１２の把握側と反対側の円錐面１２ｂから突出した第２の押圧ピン６０の先端部６０Ａは、マスタージョー１１の円錐面１１ｂを押圧する。このとき、マスタージョー１１の把握側の円錐面１１ａは、第２の押圧ピン６０からの押力によって、トップジョー１２の円錐面１２ａに押し付けられる。これにより、マスタージョー１１及びトップジョー１２の円錐面１１ａ、１２ａは、互いに密着する。その結果、ワークを把握する際に、ワークからの反力を受けて、トップジョー１２が瞬間的に移動する動作がないため、ワークの把握をより安定して行うことができる。また、チャック本体１０の前面に設置された複数のマスタージョー１１に対して、全て、同じ取り付け位置でトップジョー１２を取り付けることができるため、ワークの位置が安定し、高精度な把握をすることができる。さらに、第２の押圧ピン６０は、把握側と反対側の凹部１２Ａにだけ設ければよいため、簡単な構造で実現できる。

【0042】

（変形例３）
上記実施形態におけるチャック機構では、トップジョー１２がワークを把握すると、ワークからの反力によって、トップジョー１２の円錐面１２ａが、マスタージョー１１の円錐面１１ａに押し付けられる。そのため、マスタージョー１１の円錐面１１ａ、１１ｂと、トップジョー１２の円錐面１２ａ、１２ｂとに、一定の係合隙間が設けられていても、トップジョー１２を、マスタージョー１１に強固に係合させることができる。

【0043】

本変形例３では、ボルトを用いて、トップジョー１２をマスタージョー１１に固定する態様を開示する。

【0044】

図９は、本変形例３において、マスタージョー１１の凸部１１Ａと、トップジョー１２の凹部１２Ａとが、互いに係合されて、ボルト６５によって固定された状態を示した断面図である。

【0045】

図９に示すように、ボルト６５は、トップジョー１２に形成されたザグリ穴６６に挿入されて、トップジョー１２をマスタージョー１１に固定するが、ボルト６５とザグリ穴６６とは、一定の隙間が設けられている。従って、トップジョー１２は、マスタージョー１１に対して、径方向及び周方向にズレた状態で、マスタージョー１１に固定される場合がある。このとき、トップジョー１２に形成された把握面１３の中心軸は、チャック本体１０の回転軸からズレてしまう。

【0046】

本変形例３では、トップジョー１２の把握側の円錐面１２ａを、マスタージョー１１の円錐面１１ａに密着するように押し付けながら、ボルト６５で、トップジョー１２をマスタージョー１１に固定する。これにより、ワーク把握時に、トップジョー１２に形成された把握面１３の中心軸を、チャック本体１０の回転軸と一致させた状態となるように、トップジョー１２をマスタージョー１１に固定することができる。その結果、優れたワークの位置決め精度を得ることができる。

【0047】

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、上記実施形態や変形例１、２では、ワークの外径把握を想定して、ワークを把握する把握面１３を、トップジョー１２の回転軸側部位に形成したが、ワークを内径把握する場合は、把握面１３を、トップジョー１２の回転軸と反対側部位に形成すればよい。この場合、ワーク把握時に、把握側のマスタージョー１１及びトップジョー１２の各円錐面１１ｂ、１２ｂの中心軸、及び把握面１３の中心軸を、全て、チャック本体１０の回転軸と一致させることによって、同様の効果を得ることができる。また、トップジョー１２に、外径把握用と内径把握用の一対の把握面１３を形成しても構わない。

【0048】

また、上記実施形態では、マスタージョー１１に設けた可動ピン２０を、トップジョー１２に設けたピン孔１４に挿入することによって、トップジョー１２の位置決めを行ったが、必ずしも、このような位置決め機構を設けなくてもよい。特に、上記変形例１、２では、押圧ピン４０Ｂ、６０の先端部を、トップジョー１２またはマスタージョー１１の円錐面に押圧することによって、トップジョー１２の位置決めを行うことができるため、上記実施形態で開示したような位置決め機構を設けなくても構わない。

【0049】

また、上記変形例１、２では、マスタージョー１１またはトップジョー１２の円錐面を押圧する手段として、第１の押圧ピン４０Ａ、４０Ｂや、第２の押圧ピン６０を開示したが、これに限定されず、種々の押圧手段を採用することができる。例えば、変形例２では、第２の押圧ピン６０として、スプリングプランジャーを例示したが、止めねじ等を用いてもよい。

【符号の説明】

【0050】

１ チャック機構
１０ チャック本体
１１ マスタージョー
１１Ａ 凸部
１１ａ、１１ｂ 円錐面
１２ トップジョー
１２Ａ 凹部
１２ａ、１２ｂ 円錐面
１３ 把握面
１４ ピン孔
１６ 溝部
２０ 可動ピン
４０Ａ、４０Ｂ 第１の押圧ピン（押圧手段）
４１Ａ、４１Ｂ 先端部
６０ 第２の押圧ピン（押圧手段）
６０Ａ 先端部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】