专利名称：具有拉入功能的卡盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于机床的卡盘的构造，涉及具有朝卡盘本体的表面拉入工件的功能的卡盘。
背景技术：
这种卡盘例如记载于美国专利第3460849号公报和德国公开专利公报第2639818号公报等。然而，这些卡盘都与过去的卡盘同样地由形成于卡盘本体的径向的导向槽对夹爪限制其轴向和周向的移动，在拉入工件的场合，夹爪也与卡盘本体的一部分一起拉入。
例如在美国专利第3460849号说明书的实施例中根据图16示意地说明这样的已有的卡盘的构造。
如图16所示，卡盘60的本体具有外侧部分61和内侧部分62，内侧部分62相对外侧部分61在卡盘的轴线方向可滑动地设置。
支承夹爪63的夹爪托架64的在其内周侧朝径向内方倾斜地设置的T字形凸起65与朝连接于拉杆66的柱塞67的轴向倾斜的T字形孔68接合，同时，设于径向的T字形凸起69与设于相同径向的内侧部分62的T字形孔70接合。
另外，在固定于外侧部分61的面板71固定工件接合钮形构件72，例如在把持管那样的工件73的过程中，其端面接合到工件接合钮形构件72。
下面说明这样的构造的卡盘60的工件的把持动作。在图示状态下，例如由气缸74朝卡盘后方拉动拉杆66时，连接于拉杆66的柱塞67作用于夹爪托架64的T字形凸起65，使其朝径向和后方移动，同时，通过T字形凸起69使卡盘本体的内侧部分62朝后方移动。
随着拉杆66的拉动，卡盘60的内侧部分62相对外侧部分61朝后方移动时，内侧部分62后方端面接触到设于外侧部分61的弹簧75，对其进行压缩，为此，由该反力和夹爪托架64的T字形凸起65、柱塞67的倾斜孔68的作用使夹爪托架64与夹爪63一起朝内方移动，开始工件73的把持动作。
接着，柱塞67、夹爪托架64、卡盘本体的内侧部分62的朝后方的移动进行、工件73的端部接触到工件接合钮形构件72时，其后方移动受到阻止，所以，由拉杆66的进一步的牵拉作用进一步增加夹爪63与工件73之间的把持力，从而可进行充分的夹持动作。
在这样的已有公知的具有拉入工件的功能的卡盘中，将卡盘分成作为设置于主轴的固定部分的外侧部分61和作为朝轴向移动的移动部分的内侧部分62，不能避免卡盘本体部分的大型化，而且需要确保朝轴向移动的不稳定的移动部分，特别是在高速回转时卡盘整体成为非常不稳定的构造。
另外，随着卡盘的把持力增大，产生于夹爪托架64的力矩增大，但与该力矩平衡的反力仅在卡盘本体60的内侧部分62的T字形孔70与夹爪托架64的T字形凸起69之间被承受，所以，卡盘本体60的刚性低，不得不使卡盘整体大型化。
发明内容
本发明就是为了消除这样的构造上的缺点而作出的，其目的在于取消在具有拉入工件的功能的卡盘中过去需要的卡盘本体的朝轴向移动的部分，获得小型、紧凑的卡盘。
本发明的第1构成的具有拉入功能的卡盘包括卡盘本体、在该卡盘本体内可朝卡盘轴向移动的柱塞、可朝卡盘轴向拉入的夹爪；其特征在于上述夹爪具有相对卡盘轴线倾斜的主夹爪本体，上述柱塞在其一部分收容构成与上述主夹爪本体一起动作产生楔作用的楔机构的套筒，在上述主夹爪本体的后端具有弹压机构，上述夹爪具有用于相对卡盘本体限制轴向位置的主夹爪本体前端面和主夹爪头后端面，根据这些端面与卡盘本体前盘部的关系，可在微小距离δ的范围内朝后方移动地限制夹爪的卡盘轴向移动，上述楔机构形成保持在工件把持时发生的夹爪的倾倒力矩的构造，上述弹压机构相对上述主夹爪本体施加反抗相对用于把持工件的柱塞的拉力的反力。
另外，具有拉入功能的卡盘的收容构成上述楔机构的套筒的柱塞的一部分由形成卡盘本体的圆筒部支承，构成上述楔机构的套筒可与该套筒收容的主夹爪本体一起使与卡盘轴所成的倾斜方向反转，上述弹压机构为设于上述主夹爪本体的后端部的螺旋弹簧，上述主夹爪本体和套筒的断面形状为圆形。
本发明的第2构成的具有拉入功能的卡盘包括卡盘本体、在该卡盘本体内可朝卡盘轴向移动的柱塞、可朝卡盘轴向拉入的夹爪；其特征在于上述夹爪具有相对卡盘轴线倾斜的T字形断面的主夹爪本体，上述柱塞在其一部分具有构成与上述主夹爪本体一起动作产生楔作用的楔机构的T形断面的凸轮面形成槽，由上述主夹爪本体的凸轮面与上述柱塞的凸轮面形成槽内的凸轮面形成楔机构，在上述夹爪本体的本体后部收容弹压机构，上述夹爪由该主夹爪头的后端面和上述卡盘的本体的本体后部前端面可在微小距离δ的范围内移动地限制夹爪的卡盘方向的移动，上述楔机构形成保持在工件把持时发生的夹爪的倾倒力矩的构造，上述弹压机构相对上述主夹爪本体施加反抗相对用于把持工件的柱塞的拉力的反力。
另外，具有拉入功能的卡盘的构成上述楔机构的一部分的柱塞的外周由形成卡盘本体的本体后部的圆筒部支承，上述弹压机构为设于上述卡盘本体的本体后部的弹簧收容孔内的螺旋弹簧。
本发明的第3构成的具有拉入功能的卡盘包括卡盘本体、在该卡盘本体内可朝卡盘轴向移动的柱塞、可朝卡盘轴向拉入的夹爪；其特征在于上述夹爪具有相对卡盘轴线倾斜的主夹爪本体，上述柱塞具有构成用于套筒的套筒贯通孔的一部分的部分，该套筒构成与上述主夹爪本体一起动作产生楔作用的楔机构，同一上述柱塞具有与用于构成上述楔机构的套筒接合的凸缘部，上述卡盘本体具有作为用于构成上述楔机构的套筒的套筒贯通孔的另一部分的内方圆筒孔形成部，在上述主夹爪本体的后端具有弹压机构，上述夹爪具有用于相对本体限制轴向位置的主夹爪本体的限制板和主夹爪本体后端面，根据这些限制板和端面与卡盘本体前盘部和卡盘本体后盘部的关系，可在微小距离δ的范围内朝后方移动地限制夹爪的卡盘轴向移动，上述楔机构形成保持在工件把持时发生的倾倒力矩的构造，为由上述卡盘支承作用于上述套筒的把持反力的构造，上述弹压机构相对上述主夹爪本体施加反抗相对用于把持工件的柱塞的拉力的反力。
另外，具有拉入功能的卡盘包含上述套筒和主夹爪本体的断面形状为平坦地形成圆形的上下面的形状的场合，上述弹压机构由用上述主夹爪本体的后端部和设于该后端部的切口部形成的弹性片、卡盘本体的本体后部的后盘部、及设于该后盘部的凹部构成的场合，及上述套筒的外形为圆柱状的场合。
图1为第1实施例的卡盘的断面图。
图2为图1所示卡盘的卡盘本体部分的展开透视图。
图3为构成图1所示卡盘的楔机构的夹爪、套筒、柱塞的展开透视图。
图4为第2实施例的卡盘的断面图。
图5为图4所示卡盘的卡盘本体的展开透视图。
图6为图4所示卡盘的柱塞和夹爪的展开透视图。
图7为第3实施例的卡盘的断面图。
图8为图7所示卡盘的正面图。
图9为图7所示卡盘的夹爪、柱塞、套筒的展开透视图。
图10为图7所示卡盘、卡盘本体的构成部分的展开透视图。
图11为图7所示卡盘的工件把持动作的说明图。
图12为构成楔机构的另一实施例的套筒和夹爪的透视图。
图13为弹压机构的另一实施例的夹爪的透视图。
图14为使用图13所示夹爪的弹压机构的说明图。
图15为楔机构的另一实施例的包含一部分断面的透视图。
图16为已有公知的卡盘的断面图。
具体实施例方式
为了更详细地说明本发明，下面根据附图对其进行说明。
下面根据图1～图3说明本发明的第1实施例。
图1为第1实施例的卡盘的断面图。图2为构成卡盘本体10的本体后部11和本体前部16的展开透视图，图3为夹爪20和作为使该夹爪进行把持动作的楔机构40的构成部分的套筒41和柱塞30的展开透视图。
由图1、图2可知，卡盘本体10包括本体后部11和本体前部16，在本体前部16的圆筒部18内嵌入本体后部11的3个本体构成部13～13。这样的卡盘本体10的本体后部11和本体前部16相对机床的图中未示出的主轴例如由3根螺栓B1一体固定。
在构成卡盘本体10的本体后部11的后盘部12和本体前部16的前盘部17的各柱塞支承孔14、15支承柱塞30，该拉杆连接部33与过去公知的卡盘同样，例如连接到由图中未示出的气缸驱动的拉杆。
柱塞30如由图3可看出的那样，具有用于收容作为楔机构40的主要构成部件的1个的套筒41的3个楔机构支承部31，在该楔机构支承部31分别设置套筒支承孔32。该3个楔机构支承部31在配置到由图2所示本体后部11的3个本体构成部13～13和后盘部12形成的凹部的状态下，组装到卡盘本体10内。
夹爪20的构成可由螺栓B2、B2相对主夹爪22的主夹爪头23自由调节位置地固定顶部夹爪21，但其自身为已有公知的构造。
上述主夹爪22的构造为本发明的特征构成的一个，其前面具有与工件把持方向平行的面的主夹爪头23和与其相连的主夹爪本体24通过后述的主夹爪颈部24-2一体形成，该主夹爪本体24为圆柱状，从与主夹爪头23的后面相连的主夹爪颈部24-2朝后方而且相对卡盘的轴线朝外倾斜延伸。
在主夹爪22的主夹爪头23与主夹爪本体24之间设置后面详细说明的衬板接合凹部27。如由图1和图3可以看出的那样，主夹爪头23的后端面23-1与主夹爪本体24的前端面24-1之间的部分构成为四方形断面的主夹爪颈部24-2，该颈部24-2形成衬板接合凹部27，在该衬板接合凹部27接合形成图2所示那样的衬板19的开口部的切口部19-1。衬板19由具有用于分别形成开口部的切口部19-1的1对板状构件构成。
在主夹爪本体24的后端部设置弹压机构收容孔26。符号50所示弹压机构由滚子51、螺旋弹簧52、及底板53构成，通过由调整螺钉54的操作调整螺旋弹簧52，对从本体后部11的后盘部12施加给主夹爪本体24的弹性力进行调整。另外，在弹压机构50的滚子51接触的部分设置滚子接触凹部12-1以施加其稳定的弹性力。
由图1可知，衬板接合凹部27的宽度即主夹爪颈部24-2的后端面23-1与主夹爪本体前端面24-1的间隙尺寸设定得比接合于该衬板接合凹部27的衬板19的厚度尺寸大δ。下面说明说明这一点的作用。在该实施例中将δ的值设为0.5mm。
如由图1和图3可看出的那样，作为楔机构40的主要构成部分的套筒41具有凸轮面形成孔42，该凸轮面形成孔42从套筒前端面43朝套筒后端面44设置于往卡盘轴外方倾斜的方向。该凸轮面形成孔42的倾斜方向与上述主夹爪本体24的倾斜方向一致，结果构成后述的楔机构40的相互的凸轮面25、45，由该楔机构40的相互的凸轮面获得楔作用。
在本实施例的楔机构40中，使该凸轮面形成孔42相对卡盘轴线朝外方倾斜地安装固定上述套筒41，在夹爪的把持方向相反的场合，相对套筒贯通孔32使该套筒41回转180°，即，可使凸轮面形成孔42的后方侧相对卡盘轴线朝内方倾斜地固定。在该场合，上述主夹爪22的主夹爪本体24的后方相对卡盘轴线朝内方倾斜。
下面根据图4～图6说明本发明的第2实施例。
在尽可能与图1对应地绘制的图4中，示出第2实施例的卡盘本体10的断面图，在图5中示出构成卡盘本体10的本体前部16、衬板19、本体后部11的展开透视图，图6分别示出柱塞30和夹爪20的透视图。参照图4和图5可以明确该实施例的卡盘本体10与衬板19的关系。
作为构成卡盘本体10的一方的一部分的本体后部11形成为大体圆筒状的块，在该本体后部11的前端面和与其邻接的本体前部16的圆筒部18之间夹持衬板19，由3根的螺栓B1将这些本体后部11和本体前部16一体固定在图中未示出的主轴。
在该场合，衬板19大体为环状，如后面说明的那样，将使用弹压机构50的部分19-1的宽度形成得较宽。
如图4和图6所示那样，该实施例的柱塞30在该柱塞30的外周的3个部位具有T字形断面的凸轮面形成槽35。形成于该凸轮面形成槽35的两侧的凸轮面36、36与实施例1的场合的套筒41的凸轮面形成孔42的凸轮面45同样，从卡盘的前方朝后方往卡盘轴外方倾斜地设置，但该凸轮面45、后述的主夹爪侧的凸轮面25、及其倾斜关系与实施例1相同。由这些凸轮面45和凸轮面25构成产生楔作用的楔机构40。
符号33与实施例1相同，示出柱塞30的拉杆连接部。另外，符号15为防止切粉侵入到本体内的盖的支承孔。
该实施例的夹爪20特别是由图6可清楚看出的那样，由顶部夹爪21和主夹爪22构成，主夹爪22具有主夹爪头23和主夹爪本体24。该主夹爪本体24的断面形状为T字状，具有与上述柱塞30的凸轮面形成槽35的凸轮面36、36接合的凸轮面25、25。另外，主夹爪本体24从主夹爪头23的后面朝后方形成为在侧面观察时的尖头状。
如图5所示，在本体前部16的前盘部17设置3个主夹爪贯通孔17-1～17-1，如图4所示那样，主夹爪本体24的大半从该主夹爪贯通孔插入到卡盘本体10。在该实施例中，衬板19插入到卡盘本体10的本体后部11的前端与本体前部16的圆筒部18内侧的切口部18-1之间，所以，上述主夹爪贯通孔17-1～17-1可仅为开孔。
该实施例的弹压机构50如图4所示那样，设于本体后部11与本体前部16的圆筒部18之间。
衬板19插入到本体后部11的前端面与圆筒部18内侧的切口部18-1之间，收容该衬板19的本体后部11的前端面与圆筒部18内侧的切口部18-1的后端面的间隔与实施例1的场合同样，设定得比衬板19的厚度尺寸大δ。
在该实施例中，δ的值也设为0.5mm。
通过衬板19对主夹爪头23施加弹性力的螺旋弹簧52收容在设于本体后部11前方侧的螺旋弹簧收容孔11-1内，由导向销55和导向螺栓B3保障衬板19的稳定的移动。
衬板19用于同时朝卡盘本体10的前面推压主夹爪22，螺旋弹簧也可直接推压主夹爪头23的后面。
本发明的第3实施例由图7～图10可以明确。
图7为示出第3实施例的卡盘本体10的断面图，图8为其正面图。另外，图9为在该实施例中作为特征构成的柱塞30和套筒41及主夹爪22的展开透视图，图10为卡盘本体10的各构成部分的展开图。
在图7中，构成卡盘本体10的本体后部11由另成一体的后盘部12和本体构成部13构成，本体前部16由一体构成的前盘部17和圆筒部18构成。前盘部17由螺栓B4、B4接合到与后盘部12一起形成本体后部11的本体构成部13，这些本体前部16和本体构成部13及后盘部12在通过弹压机构50安装于该本体构成部13与后盘部12之间的状态下由螺栓B1～B1固定于图中未示出的主轴。
该实施例的柱塞30特别是如由图9明确得知的那样，该3个凹部30-1～30-1与后面详细说明的图10中的本体构成部13的内方圆筒孔形成部13-1～13-1一起，形成用于构成楔机构40的套筒41的套筒贯通孔32。在该柱塞30的3个凹部30-1～30-1的端部设置柱塞部30-230-2，该凸缘部接合于套筒41的外径台阶41-1，从而将在拉杆连接部33作用的拉力传递到3个套筒41～41。
该实施例的夹爪20与图1～图3所示第1实施例的场合大体相同，由螺栓B2、B2自由调节地固定顶部夹爪21的主夹爪22具有与主夹爪头23成一体的主夹爪本体24。用于构成主夹爪本体24的楔机构的凸轮面25如后述的那样，与同样构成楔机构40的套筒41的凸轮面形成孔42的凸轮面45接触。
该实施例中的主夹爪22在该主夹爪头23与主夹爪本体24的关系中与实施例1不同。如图7和图9所示那样，该主夹爪头23与主夹爪本体24直接相连，设于主夹爪头23外周的限制板23-5接触于卡盘本体10的前盘部17，从而限制夹爪20的朝前方的移动。另外，主夹爪本体24的后端部具有与卡盘轴直交的后端面24-3，如后述的那样，与衬板19一起构成弹压机构50。
其特征如图10所示那样，该实施例的卡盘本体10由后盘部12、本体构成部13、本体前部16构成，衬板19配置到后盘部12与本体构成部13之间。
在图7和图10中，衬板19被夹持于后盘部12与本体构成部13之间，在与3个夹爪20的与主夹爪本体后端面24-3对应的衬板19的后方部分，特别是如图10所示那样，分别将凹部12-2设置到与后盘部12的对应的位置。另外，如图7所示那样，在主夹爪本体24的后端面24-3与上述凹部12-2形成的间隙间隔与衬板19的厚度的差δ设定为约0.5mm。
另一方面，如图7所示那样，关于卡盘本体10，在未配置夹爪20的部分，构成卡盘本体10的本体后部11的后盘部12、衬板19、本体构成部13一体接合。这样，通常衬板19与主夹爪本体24的后端面24-3、主夹爪头23的前端与本体前部16的前盘部17没有间隙地连接。另外，由构成上述楔机构40的凸轮面45和主夹爪凸轮面25获得楔作用。
该实施例的楔机构40由套筒41的凸轮面形成孔42的凸轮面45和主夹爪22的主夹爪本体24的主夹爪凸轮面25构成。主夹爪本体24和套筒41的凸轮面形成孔42与卡盘轴所形成的倾斜方向与其它实施例的场合同样，根据从外方把持工件还是从内方把持工件决定其倾斜方向。
图8为从正面观看上述图7所示卡盘本体10的图，在将部分拆下顶部夹爪21的状态下示出主夹爪头23。图中的螺栓B2、B2为相对主夹爪头23固定顶部夹爪21的螺栓，3根螺栓B1～B1为将构成卡盘本体10的本体后部11、本体构成部13、衬板19、及本体前部16一体固定于图中未示出的主轴的螺栓。
另外，符号B4、B4示出在该实施例的卡盘特有的固定上述本体构成部13和本体前部16的前盘部17的螺栓。
在该实施例中最有特征的构成可根据图9和图10得知。如图10所示，在作为卡盘本体10的中心部分的本体构成部13，形成作为用于套筒贯通孔32～32的外侧的一部分的凹部13-1～13-1，该套筒贯通孔32～32收容用于构成楔机构40的3个套筒41～41，同时，如图9所示那样，同样由柱塞30的3个凹部30-1～30-1构成收容套筒41～41的套筒贯通孔32～32所用的内侧的一部分。
这样，楔机构40由套筒41～41的凸轮面45～45、主夹爪本体24～24的主夹爪凸轮面25～25、收容该套筒的本体构成部13的凹部13-1～13-1、柱塞30的3个凹部30-1～30-1构成。
该实施例的柱塞30由设于该3个凹部30-1～30-1的端部的凹部30-2～30-2将来自拉杆的拉力传递到楔机构40。
下面，参照图7根据图11的说明图说明这样的实施例的卡盘的作用。对于其它实施例的说明，也需要注意作为本发明的特征构成的楔机构与柱塞、卡盘本体、夹爪等的力学关系大体相同这一点。
如图7所示，把持工件的动作先相对柱塞30施加作为图中未示出的拉杆的操作力的拉力(箭头Q)开始。这样，由柱塞30的3个柱塞部30-2～30-2分别接合的各套筒41～41的外径台阶41-1～41-1施加使各套筒41～41朝卡盘轴后方移动的力。在构成作为本发明的特征构成的楔机构40时的各套筒41、41的凸轮面45接触的各主夹爪22的主夹爪本体24，由于在与该主夹爪凸轮面25之间产生的滑动阻力的原因，同样产生朝卡盘轴后方正确地说为主夹爪本体24的轴线方向后方移动的力。
另一方面，各主夹爪本体24～24如图7的构造所示那样，从作为其后方的后端面24-3由作为本发明的1个特征构成的构成弹压机构50时的衬板19开始把持动作的同时，相对卡盘轴前方即卡盘本体10的前盘部17施加推压力(箭头F)，所以，不会由上述楔机构40部分的滑动阻力立即朝后方移动。结果，各主夹爪本体24～24从其外侧的凸轮面25～25分别接受卡盘轴心方向的力，由这样的朝内的力产生与上述柱塞的移动距离相应的朝顶部夹爪21内方的移动。
进行该顶部夹爪21的朝上述内方的卡盘操作，产生作为来自图中未示出的工件的把持力的反力(箭头P)。
当从该状态进一步增加柱塞30的拉力Q时，由顶部夹爪21产生的把持力(箭头K)增大，反力P也增大。夹爪20整体上朝该把持部悬起的方向产生力矩M，同时，在夹爪20的主夹爪本体24中，反抗该力矩M地分别在构成楔机构40的主夹爪凸轮面25的A部和B部产生反力。
即，主夹爪本体24成为在上述A和B部由凸轮面45支承的状态。
可是，如上述那样，作用于顶部夹爪21的把持力K或来自工件的反力P增大，同时，作为楔机构40的相向的两凸轮面的主夹爪凸轮面25和套筒凸轮面45成为不滑动的一体的状态，作用于主夹爪本体24的朝后方的力增大，但该力与由构成弹压机构50的衬板19的微小变形产生的反力平衡，其位移量比间隙δ小。另外，即使由柱塞30的更大的拉力在夹爪20施加预先决定的把持力K，在该时刻的衬板19的位移量即主夹爪本体24的朝卡盘轴后方的位移量大体与上述弹压机构50部分的衬板19的后端面与后盘部12的凹部12-2的间隙间隔δ大体相等，或在其以下。
在这样的构成的卡盘构造中，与上述的已有例同样，在开始顶部夹爪21～21对工件的把持后，由基于该卡盘的反力P，在顶部夹爪21作用力矩M，同时，顶部夹爪前端和工件从把持开始位置悬起。然而，随着对柱塞30的拉力的增加，顶部夹爪21如上述那样通过使作为弹压机构50的衬板变形，从而朝后方拉入微小量，所以，在最终的把持状态下，工件的轴向的把持位置紧密接触于设于卡盘本体表面的图中未示出的工件接合钮形构件的基准面。另外，此时的对柱塞30的拉力Q和弹压机构50产生的反力F大体平衡。
在这里，重要的是卡盘的把持力K的增大产生的反力形成的力矩M及由这样的力矩产生的限制主夹爪本体24的回转的支承部A、B的反力虽然也由构成该支承部的套筒41自身支承，但还由卡盘本体的本体构成部13和柱塞30的C部和D部支承。
即，在本发明的形式的卡盘中，通过由卡盘本体全体承受把持力K产生的反力，可完全阻止夹爪20产生的力矩，防止工件21的悬起，固定到正确的位置，同时，可由小型的卡盘本体获得大的反力。
图12示出作为本发明特征构成的楔机构40的另一实施例的套筒41和主夹爪22的构造。构成楔机构40的套筒41的外形大体在圆形上下形成平坦的支承面41-2、41-3，这样的套筒41当然插入到图3或图10所示那样的套筒贯通孔32，所以，该套筒贯通孔32的形状也与该套筒41的外形同样。
另外，主夹爪22的主夹爪本体24的断面形状也与上述套筒41的外形和凸轮面形成孔42的形状相同，在该凸轮面形成孔42的内部形成平坦的凸轮面45、45，在主夹爪本体24的上下面形成平坦的凸轮面25、25。这样的套筒41和主夹爪22的构成的其它部分的构造也可与例如在图7～图11中说明的实施例相同。
图13和图14示出例如图7所示实施例的形式的弹压机构50的另一实施例。该实施例的弹压机构50与其它实施例的场合相同，弹性力按形成卡盘本体的本体后部的后盘部12和主夹爪本体24的后端部构造的关系施加。
因此，在该实施例中，特征在于，不需要衬板19，用于产生弹性力的弹性构件由主夹爪本体24的一部分构成。
由图13可知，在主夹爪本体24的后部通过切口部24-5形成弹性片24-6。在一方的后盘部12如图14所示那样将凹部12-2形成于作为该主夹爪本体接触面侧的卡盘前方侧面，在主夹爪本体24后端面的不具有上述切口部24-5的部分和与其对应的该凹部12-2之间形成δ。
因此，在后盘部12的前方侧面与主夹爪本体24的后端面接触的状态下，通过使上述弹性片24-6产生微小变形，从而施加必要的初期弹性力，同时，由随着卡盘的把持力的增加产生的主夹爪本体24的后退，使该主夹爪本体24的没有切口部的后端面一边使弹性片24-6的部分产生变形一边容许最大量的拉入直到与上述凹部12-2接触。
图15示出在与图7～图11所示第3实施例大体相同的具有楔机构40的发明中，特别是套筒41和本体构成部13(或示于图1的第1实施例的圆筒部18)和柱塞30的相关构成的另一实施例。
该实施例的特征构造在于具有图7的套筒41的那样的外径台阶。为此，套筒41的外形完全为圆柱状，对其进行收容的本体构成部13(或圆筒部18)的套筒贯通孔32与柱塞30的凹部30-1一起形成圆形贯通孔。另外，柱塞30与套筒41的接合由柱塞部30-2进行，为此，形成接合于套筒41外周面的支承面41-2。
产业上利用的可能性本发明在进行拉入作用的卡盘中不需要已有公知的发明的那样在卡盘轴向移动的卡盘本体部分。
为此，卡盘本体高速回转时的动平衡非常优良。另外，由于用作为楔机构的构成部分的柱塞和卡盘本体支承由夹爪的把持力产生的倾倒力矩，所以，可使卡盘本体小型化。
权利要求
1.一种具有拉入功能的卡盘，包括卡盘本体、在该卡盘本体内可朝卡盘轴向移动的柱塞、可朝卡盘轴向拉入的夹爪；其特征在于上述夹爪具有相对卡盘轴线倾斜的主夹爪本体，上述柱塞在其一部分收容构成与上述主夹爪本体一起动作产生楔作用的楔机构的套筒，在上述主夹爪本体的后端具有弹压机构，上述夹爪具有用于相对卡盘本体限制轴向位置的主夹爪本体前端面和主夹爪头后端面，根据这些端面与卡盘本体前盘部的关系，可在微小距离δ的范围内朝后方移动地限制夹爪的卡盘轴向移动，上述楔机构形成保持在工件把持时发生的夹爪的倾倒力矩的构造，上述弹压机构相对上述主夹爪本体施加反抗相对用于把持工件的柱塞的拉力的反力。
2.根据权利要求1所述的具有拉入功能的卡盘，其特征在于收容构成上述楔机构的套筒的柱塞的一部分由形成卡盘本体的圆筒部支承。
3.根据权利要求1或2所述的具有拉入功能的卡盘，其特征在于构成上述楔机构的套筒可与该套筒收容的主夹爪本体一起使与卡盘轴所成的倾斜方向反转。
4.根据权利要求1～3中任何一项所述的具有拉入功能的卡盘，其特征在于上述弹压机构为设于上述主夹爪本体的后端部的螺旋弹簧。
5.根据权利要求1～4中任何一项所述的具有拉入功能的卡盘，其特征在于上述主夹爪本体和套筒的断面形状为圆形。
6.一种具有拉入功能的卡盘，包括卡盘本体、在该卡盘本体内可朝卡盘轴向移动的柱塞、可朝卡盘轴向拉入的夹爪；其特征在于上述夹爪具有相对卡盘轴线倾斜的T字形断面的主夹爪本体，上述柱塞在其一部分具有构成与上述主夹爪本体一起动作产生楔作用的楔机构的T形断面的凸轮面形成槽，由上述主夹爪本体的凸轮面与上述柱塞的凸轮面形成槽内的凸轮面形成楔机构，在上述夹爪本体的本体后部收容弹压机构，上述夹爪由该主夹爪头的后端面和上述卡盘的本体的本体后部前端面可在微小距离δ的范围内移动地限制夹爪的卡盘方向移动，上述楔机构形成保持在工件把持时发生的夹爪的倾倒力矩的构造，上述弹压机构相对上述主夹爪本体施加反抗相对用于把持工件的柱塞的拉力的反力。
7.根据权利要求6所述的具有拉入功能的卡盘，其特征在于构成上述楔机构的一部分的柱塞的外周由形成卡盘本体的本体后部的圆筒部支承。
8.根据权利要求6或7所述的具有拉入功能的卡盘，其特征在于上述弹压机构为设于上述卡盘本体的本体后部的弹簧收容孔内的螺旋弹簧。
9.一种具有拉入功能的卡盘，包括卡盘本体、在该卡盘本体内可朝卡盘轴向移动的柱塞、可朝卡盘轴向拉入的夹爪；其特征在于上述夹爪具有相对卡盘轴线倾斜的主夹爪本体，上述柱塞具有构成用于套筒的套筒贯通孔的一部分的部分，该套筒构成与上述主夹爪本体一起动作产生楔作用的楔机构，同一上述柱塞具有与用于构成上述楔机构的套筒接合的凸缘部，上述卡盘本体具有作为用于构成上述楔机构的套筒的套筒贯通孔的另一部分的内方圆筒孔形成部，在上述主夹爪本体的后端具有弹压机构，上述夹爪具有用于相对本体限制轴向位置的主夹爪本体的限制板和主夹爪本体后端面，根据这些限制板和端面与卡盘本体前盘部和卡盘本体后盘部的关系，可在微小距离δ的范围内朝后方移动地限制夹爪的卡盘轴向移动，上述楔机构形成保持在工件把持时发生的倾倒力矩的构造，为由上述卡盘本体支承作用于上述套筒的把持反力的构造，上述弹压机构相对上述主夹爪本体施加反抗相对用于把持工件的柱塞的拉力的反力。
10.根据权利要求1或9所述的具有拉入功能的卡盘，其特征在于上述套筒和主夹爪本体的断面形状为平坦地形成圆形的上下面的形状。
11.根据权利要求9所述的具有拉入功能的卡盘，其特征在于上述弹压机构由用上述主夹爪本体的后端部和设于该后端部的切口部形成的弹性片、卡盘本体的本体后部的后盘部及设于该后盘部的凹部构成。
12.根据权利要求9所述的具有拉入功能的卡盘，其特征在于上述套筒的外形为圆柱状。
全文摘要
本发明的具有拉入功能的卡盘由固定的本体部分(10)和朝卡盘前方推压卡爪(20)的弹压机构(50)取代已有的移动的本体部分的功能中的限制夹爪的卡盘轴向和周向移动的导向功能，而且，用于工件把持的夹爪的径向移动由楔机构(40)进行，由与柱塞(30)的一部分或与柱塞一起动作的楔机构(40)和卡盘本体的本体前部的圆筒部(16)承受作为工件把持力的反力发生的夹爪的回转力矩。这样，可由不移动的本体部分、柱塞、及弹压机构代替朝轴向移动的卡盘本体部分具有的功能，从而形成为没有该移动的卡盘本体部分的构造。
文档编号B23B31/177GK1538892SQ0281421
公开日2004年10月20日 申请日期2002年7月15日 优先权日2001年7月18日
发明者西宫民和, 矶久聪, 政次直幸, 中村俊仁, 仁, 幸 申请人:株式会社北川铁工所