JP2000237906A - 多段式ダイヤフラムチャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各ダイヤフラム部を同時に変形可能な小型の
多段式ダイヤフラムチャックを提供する。 【解決手段】 本発明にかかる多段式ダイヤフラムチャ
ック１は、第１ダイヤフラム部１１と、第２ダイヤフラ
ム部１３とでワークＷを保持するものであって、シリン
ダ５と、シリンダ５内を軸線方向に摺動可能に設けた第
１押圧部材３１と、シリンダ内において第１押圧部材３
１の移動方向に直列に配置した第２押圧部材３３と、第
１及び第２押圧部材３１、３３のそれぞれに流体圧を作
用して第１及び第２押圧部材３１、３３を同方向に移動
させる移動手段４６とを備え、第１押圧部材３１と第２
押圧部材３３との合力により第１ダイヤフラム部１１と
第２ダイヤフラム部１３を変形させてワークＷを取り外
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを保持する
ダイヤフラムチャックに関し、特に複数のダイヤフラム
チャックでワークを保持する多段式ダイヤフラムチャッ
クに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の多段式ダイヤフラムチャックと
して、例えば、実開昭６２−４２９０８号公報や特開昭
６４−５７０６号公報に開示されているように、ワーク
Ｗの軸線方向に第１ダイヤフラムと第２ダイヤフラムと
を配置し、これらの２つのダイヤフラムによりワークを
保持し、ワークにおける芯直線の傾きを防止する技術が
公知である。

【０００３】これらの公報に開示の技術では、ワークの
取り外し時には、第１及び第２ダイヤフラムは、一つの
移動部材（ピストン）を第１及び第２ダイヤフラムの両
方のダイヤフラムに同時に当接させ、ダイヤフラムを変
形させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術では、第１及び第２ダイヤフラムを一つの移
動部材を移動して当接させ、これらの２つのダイヤフラ
ムを同時に変形させているので、移動部材に多大の力を
必要としている。このように、移動部材に多大の力を作
用させるために、移動部材が大きくなり、装置が大型に
なると不都合がある。

【０００５】そこで、本発明の目的は、各ダイヤフラム
部を同時に変形可能な小型の多段式ダイヤフラムチャッ
クを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、ワークの一側部を保持する
第１ダイヤフラム部と、ワークの他側部を保持する第２
ダイヤフラム部とを備え、これらのダイヤフラム部の変
形によりワークの取り外しをおこなう多段式ダイヤフラ
ムチャックにおいて、シリンダと、シリンダ内を軸線方
向に摺動可能に設けた第１押圧部材と、シリンダ内にお
いて第１押圧部材の移動方向に直列に配置した第２押圧
部材と、第１及び第２押圧部材のそれぞれに流体圧を作
用して第１及び第２押圧部材を同方向に移動させる移動
手段とを備え、第１押圧部材と第２押圧部材との合力に
より第１ダイヤフラム部と第２ダイヤフラム部を変形さ
せてワークを取り外すことを特徴とする。

【０００７】この請求項１に記載の発明によれば、移動
手段が、第１及び第２押圧部材のそれぞれに流体圧を作
用させ、シリンダ内において、第１及び第２押圧部材を
同方向に移動させる。第１及び第２押圧部材には、移動
方向にそれぞれの力が作用するので、第１及び第２押圧
部材の合力により第１ダイヤフラム部と第２ダイヤフラ
ム部とを変形させる。第１及び第２押圧部材の２つの押
圧部材を直列に配置しているので、各押圧部材を小さく
でき、装置全体を小型にすることができるとともに、第
１及び第２ダイヤフラム部の２つのダイヤフラム部を変
形させるための大きな力を付与することができる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記第２押圧部材は、第１押圧部材に
当接して、第２押圧部材の力を第１押圧部材に作用させ
ており、第１押圧部材は、第１ダイヤフラム部に当接
し、第１ダイヤフラム部は第２ダイヤフラム部に当接す
ることを特徴とする。

【０００９】この請求項２に記載の発明によれば、請求
項１に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、
第１ダイヤフラム部が第２ダイヤフラム部を押圧して、
第１及び第２ダイヤフラム部を連動させ、各ダイヤフラ
ム部をれぞれ変形させる。第１ダイヤフラム部と第２ダ
イヤフラム部とを当接させてこれらを連動させる構成で
あるから、構成が簡易にできる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記第２押圧部材は、第１押圧部材に
当接して、第２押圧部材の力を第１押圧部材に作用させ
ており、前記第１押圧部材は、第１ダイヤフラム部に当
接する第１当接部と、第２ダイヤフラム部に当接する第
２当接部とを備えることを特徴とする。

【００１１】この請求項３に記載の発明によれば、請求
項１に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、
第１押圧部材の第１当接部が第１ダイヤフラム部に当接
し、第２当接部が第２ダイヤフラム部にそれぞれ当接し
て、第１ダイヤフラム部と第２ダイヤフラム部とを押圧
して、各ダイヤフラム部をれぞれ変形させる。第１押圧
部材が、第１ダイヤフラム部と第２ダイヤフラム部とを
個別に押圧する構成であるからこれらのダイヤフラム部
の変形を確実におこなうことができ、信頼性が高い。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照して、本
発明の実施の形態に係る多段式ダイヤフラムチャックを
説明する。

【００１３】図１に示すように、チャック装置（多段式
ダイヤフラム）１は、主軸３に連結されたシリンダ５を
備えており、シリンダ５にダイヤフラムチャック７がボ
ルト９により固定されている。ダイヤフラムチャック７
は、ワークＷをその軸線方向における２箇所で保持する
第１ダイヤフラム部１１と、第２ダイヤフラム部１３と
を備えており、これらの第１ダイヤフラム部１１と、第
２ダイヤフラム部１３とはワークＷの軸線方向に対して
直列に設けられている。

【００１４】第１ダイヤフラム部１１は、第１ダイヤフ
ラム１５と、ダイヤフラム１５の内周側に設けられた第
１保持部１７とを備えており、第１保持部１７には、爪
部材１９がねじ２１により固定されている。本実施の形
態では、爪部材１９は、図２示すように、三角錐台形状
のスローアウエイチップ（旋盤に用いられる研削バイト
用の刃）であり、保持部１７に形成した略三角錐台形状
の取付け孔にスローアウエイチップを嵌合させている。
このように、三角錐台形状の爪部材１９をこれと同形状
の取付け孔に嵌合させることにより、爪部材１９を安定
に固定することができる。更に、爪部材１９としてスロ
ーアウエイチップを使用しており、汎用のものをそのま
ま利用しているので、爪部材１９を低コストで提供でき
るとともに、入手が容易である。

【００１５】第２ダイヤフラム部１３は、第２ダイヤフ
ラム２３と、第２ダイヤフラム２３の内周側に設けられ
た第２保持部２５とを備えており、第２保持部２５に
は、第１ダイヤフラム部１５と同様な爪部材１９がねじ
２１により固定されている。

【００１６】第２保持部２５には、第１ダイヤフラム部
１１側に向けて突設した突部２７が形成されており、こ
の突部２７は、第１保持部１７との間に隙間Ｓを介して
隣接されている。この突部２７は第２ダイヤフラム２３
の変形にともなって第１保持部１７に当接するようにな
っている。

【００１７】シリンダ５の内側には、ロッド２９が嵌挿
されており、ロッド２９にはシリンダ５内を摺動する第
１押圧部材３１と第２押圧部材３３とが設けられてい
る。これらの第１押圧部材３１と第２押圧部材３３と
は、ロッド２９の軸線方向に沿って直列に配置されてお
り、ロッド２９の周囲部において、第１押圧部材３１の
後端部３５に第２押圧部材３３の先端部３７が当接する
構成になっている。

【００１８】第１押圧部材３１は、シリンダ５内に形成
された第１シリンダ室３９に収納されており、第２押圧
部材３３は、第２シリンダ室４１に収納されている。第
１押圧部材３１には、第１シリンダ室３９内で空気圧を
受ける第１フランジ部４３が形成されており、第２押圧
部材３３には第２シリンダ室４１内で空気圧を受ける第
２フランジ部４５が形成されている。

【００１９】シリンダ５には、第１シリンダ室３９と第
２シリンダ室４１とに圧縮空気（流体）を導入する空気
流入部４７が形成されており、この空気流入部４７には
空気圧送手段４６から圧縮空気が導入されている。空気
流入部４７には、第１シリンダ室３９に連通する第１連
通路４９と、第２シリンダ室４１に連通する第２連通路
５１が接続されており、これらの第１連通路４９及び第
２連通路５１を介して第１シリンダ室３９と第２シリン
ダ室４１とにそれぞれ等圧の空気を供給するようになて
いる。

【００２０】第１シリンダ室３９において、第１押圧部
材３１には、０リング５３に当接する第１付勢部材５５
を設けており、この第１付勢部材５５は、スプリング５
７により第１押圧部材３１から離れる方向に付勢されて
いる。

【００２１】同様に、第２シリンダ室４１において、第
２押圧部材３３には、０リング５９に当接する第２付勢
部材６１を設けており、この第２付勢部材６１は、スプ
リング６３により第２押圧部材３３から離れる方向に付
勢されている。また、第１シリンダ室３９と第２シリン
ダ室４１とを仕切る仕切り壁６５には、第２押圧部材３
３を離れる方向に付勢するスプリング６７が設けられて
いる。

【００２２】次に、本実施の形態の作用を説明する。図
１に示すように、ワークＷを保持した状態では、ロッド
２９側に位置するワークＷの先端部（一端部）を第２ダ
イヤフラム部１３が保持し、後端部を第１ダイヤフラム
部１１が保持して研削加工をおこなう。ワークＷはその
軸線方向に沿う２箇所で保持しているので、ワークＷの
取付け時における芯直線の傾きを防止できる。また、２
箇所で保持することによって、一箇所で保持する場合に
比較してワークＷの外面加工に精度が要求されないの
で、研削加工が容易にできる。

【００２３】ワークＷを取り外すときには、空気圧送手
段４６から空気流入部４７に圧縮空気を導入し、導入さ
れた圧縮空気の一部は、第１連通路４９を介して第１シ
リンダ室３９に導入される。一方、圧縮空気の他部は、
第２連通路５１を介して第２シリンダ室４１に導入され
る。第１シリンダ室３９では、第１フランジ部４３が導
入された圧縮空気圧を受けてワークＷ側（図中右側）に
移動し、第２保持部２５に当接して第２ダイヤフラム部
１３を押圧する。

【００２４】一方、第２シリンダ室４１では、第２フラ
ンジ部４５が導入された圧縮空気圧を受けて第１押圧部
材３１側に移動し、第２フランジ部４５の先端部３７
が、第１フランジ部４３の後端部３５に当接して、第１
押圧部材３１を移動させる力を付与する。

【００２５】従って、第１押圧部材３１には、第１シリ
ンダ室３９により受ける圧縮空気の圧力と、第２押圧部
材３３により押される力との合力が作用し、この合力
で、第１押圧部材３１は、第２ダイヤフラム部１３を押
圧し、第２ダイヤフラム２３を変形させようとする。第
１押圧部材３１と第２押圧部材３３とは、直列に配置し
ており、しかも２つの押圧部材３１、３３の合力を第２
ダイヤフラム部１３に直接作用させているので、第１フ
ランジ部４３と第２フランジ部４５との径を小さくで
き、装置全体として、簡易で小型にできる。

【００２６】更に、２つの押圧部材３１、３３の合力を
作用させているので、一つの押圧部材３１（または３
３）に作用させる圧縮空気の圧力を小さくでき、材料又
は構成等についての設計の自由度が高い。一方、第２ダ
イヤフラム部１３は、第１押圧部材３１と第２押圧部材
３３とを合わせた２つの押圧部材の合力による力を受け
て、第２ダイヤフラム２３が変形する。第２ダイヤフラ
ム部１３が変形すると、第２保持部２５に形成されてい
る突部２７は、第１ダイヤフラム部１１側に移動し、第
１保持部１７に当接して、これを押圧する。このように
して、第１ダイヤフラム部１１と第２ダイヤフラム部１
３とは連動して略同時に変形してチャックを開く。

【００２７】そして、ワークＷを外し、次のワークＷに
付け替えた後、新たなワークを付け変えて、第１ダイヤ
フラム１５と第２ダイヤフラム２３との変形を戻して、
図１に示すように、第１ダイヤフラム部１１と第２ダイ
ヤフラム部１３との２箇所で同時にワークＷを保持す
る。

【００２８】次に、図３及び図４を参照して本発明の第
２実施の形態について説明する。尚、以下に説明する実
施の形態では、上述した第１実施の形態と同一の作用効
果を奏する部分には、同一の符号を付することによっ
て、その部分の詳細な説明を省略する。

【００２９】この第２実施の形態にかかるチャック装置
１では、第１押圧部材３１のワークＷ側先端に、第１ダ
イヤフラム部１１に当接する第１当接部７１と、第２ダ
イヤフラム部１３に当接する第２当接部７３とが形成さ
れており、これらの第１当接部７１と第２当接部７３と
が、個別に第１ダイヤフラム部１１と第２ダイヤフラム
部１３とを押圧する構成になっている。この第２実施の
形態においても上述した第１実施の形態と同様な効果を
得ることができる。

【００３０】尚、この第２実施の形態では、第２押圧部
材３３は、第１押圧部材３１のスリーブ７５の外側を摺
動する構成なっており、スリーブ７５に形成された段部
に当接して第２押圧部材３３が第１押圧部材３１を押圧
し、第１押圧部材３１に力を作用させている。また、図
４に示すように、この第２実施の形態では、爪部材１９
として、スロアーウエイチップを用いずに、ブロック部
材の先端に超剛爪をロウ付けしたものを用いている。

【００３１】本発明は、上述した実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形可能である。例えば、第１及び第２押圧部材に流体
を作用させる移動手段は、圧縮空気に限らず、油圧等の
他の流体を作用させるものであってもよい。

【００３２】また、上述した実施の形態では、２段式の
ダイヤフラムチャックを例に用いてい説明したが、３段
式や４段式等であっても良く、段数を制限するものでは
ない。更に、上述した実施の形態では、第１及び第２押
圧部材３１、３３の合計２個の押圧部材を用いたが、こ
れに限らず、押圧部材を直列に配置するものであれば、
３個または４個等、いくつ押圧部材を設けてもよい。

【００３３】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、第１及
び第２押圧部材の合力により第１ダイヤフラム部と第２
ダイヤフラム部とを変形させる大きな力を付与すること
ができ、且つ第１及び第２押圧部材とは直列に配置して
いるので、各押圧部材を小さくでき、装置全体を小型に
することができる。

【００３４】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、第１ダイ
ヤフラム部が第２ダイヤフラム部を押圧して、第１及び
第２ダイヤフラム部を連動させる構成であるから、構成
が簡易にできる。

【００３５】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、第１押圧
部材の第１当接部が第１ダイヤフラム部に当接し、第２
当接部が第２ダイヤフラム部にそれぞれ当接して、第１
ダイヤフラム部と第２ダイヤフラム部とを個別に押圧す
る構成であるから、構成が簡易であるとともに、信頼性
が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施の形態にかかるチャック装置の断面図
である。

【図２】図１に示すチャック装置の正面図である。

【図３】第２実施の形態にかかるチャック装置の断面図
である。

【図４】図３に示すチャック装置の正面図である。

【符号の説明】

１ チャック装置（多段式ダイヤフラム） ５ シリンダ １１ 第１ダイヤフラム部 １３ 第２ダイヤフラム部 ３１ 第１押圧部材 ３３ 第２押圧部材 ４６ 空気圧送手段（移動手段） ４７ 空気流入部 ７１ 第１当接部 ７３ 第２当接部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの一側部を保持する第１ダイヤフ
   ラム部と、ワークの他側部を保持する第２ダイヤフラム
   部とを備え、これらのダイヤフラム部の変形によりワー
   クの取り外しをおこなう多段式ダイヤフラムチャックに
   おいて、 シリンダと、 シリンダ内を軸線方向に摺動可能に設けた第１押圧部材
   と、 シリンダ内において第１押圧部材の移動方向に直列に配
   置した第２押圧部材と、 第１及び第２押圧部材のそれぞれに流体圧を作用して第
   １及び第２押圧部材を同方向に移動させる移動手段とを
   備え、 第１押圧部材と第２押圧部材との合力により第１ダイヤ
   フラム部と第２ダイヤフラム部を変形させてワークを取
   り外すことを特徴とする多段式ダイヤフラムチャック。
2. 【請求項２】 前記第２押圧部材は、第１押圧部材に当
   接して、第２押圧部材の力を第１押圧部材に作用させて
   おり、第１押圧部材は、第１ダイヤフラム部に当接し、
   第１ダイヤフラム部は第２ダイヤフラム部に当接するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の多段式ダイヤフラムチ
   ャック。
3. 【請求項３】 前記第２押圧部材は、第１押圧部材に当
   接して、第２押圧部材の力を第１押圧部材に作用させて
   おり、前記第１押圧部材は、第１ダイヤフラム部に当接
   する第１当接部と、第２ダイヤフラム部に当接する第２
   当接部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の多
   段式ダイヤフラムチャック。