JP2002178205A - チャック装置及びこれを備えた工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主軸の回転数が高くなっても従来の装置より
も遠心力の影響が少なく、回転数の増大に較べて把持力
の低下が小さいチャック装置を提供する。 【解決手段】 基盤部材１０１の周縁部には円筒状の外
周部材１０２が固定され、また、上記突出軸部１０１ａ
の先端部には内端部材１０３が固定されている。これら
の基盤部材１０１、外周部材１０２及び内端部材１０３
によってシリンダが構成される。このシリンダ内には、
ピストンを構成する摺動部材１０４が収容され、この摺
動部材１０４は、把持部材１０５の従動側傾斜面１０５
ａに対して駆動側傾斜面１０４ａを摺接させるように接
触している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チャック装置及び
これを備えた工作機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、工作機械の主軸に取付けられるチ
ャック装置としては、内部がシリンダ構造となってお
り、このシリンダ内を半径方向に摺動するピストンを有
し、油圧や空気圧などの流体圧を用いてピストンを摺動
させると、このピストンに連結された例えば３つの把持
爪が流体圧によって中心軸方向へ移動し、工作物等を把
持するように構成されている３爪型エアチャックが知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のチャック装置においては、主軸の回転数が数千回転
を越えると、把持爪及びピストンに加わる遠心力が増大
し、充分な把持力が得られなくなるため、主軸の回転数
を制限して用いざるを得ず、工作機械の能力を充分に活
用して生産性を高めることができないという問題点があ
る。

【０００４】そこで、本発明は上記課題を解決するもの
であり、その課題は、主軸の回転数が高くなっても従来
の装置よりも遠心力の影響が少なく、回転数の増大に較
べて把持力の低下が小さいチャック装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のチャック装置
は、工作機械の主軸に取付けられる、把持対象を把持す
るためのチャック装置であって、シリンダと、該シリン
ダ内の流体圧によって軸線方向に摺動可能に構成され前
記シリンダ内から軸線方向前方へ伸びる作用部に駆動側
傾斜面を備えたピストンと、該ピストンの前記駆動側傾
斜面と摺接する従動側傾斜面、前記把持対象を把持する
ための把持面及び半径方向に伸びる被保持面を備えた把
持体と、該把持体の前記被保持面に当接する保持面を備
え、軸線方向前方から前記シリンダに取り付けられた保
持体とを有するものである。このチャック装置によれ
ば、シリンダ内にて流体圧によりピストンが軸線方向へ
動作することによって駆動側傾斜面と従動側傾斜面との
摺接部分を介して把持体が半径方向に移動し、把持対象
を把持することができる。そして、主軸の回転に伴って
チャック装置が回転するとき、遠心力は把持対象を把持
する把持体に加わるが、ピストンは軸線方向に動作する
ようになっているので、遠心力による把持力の低下が従
来のエアチャックの場合よりも抑制される。ここで、エ
アチャック等のように気体圧（圧縮性流体の圧力）を用
いたチャック装置における高速回転時における把持力の
低下を抑制する場合に特に効果的である。

【０００６】本発明において、前記作用部は前記シリン
ダの環状開口から突出する環状部であり、前記駆動側傾
斜面は該環状部に設けられた円錐面であることが好まし
い。これにより把持体に対してピストンから等方的に駆
動力を伝えることが可能になる。

【０００７】本発明において、前記保持体は、前記シリ
ンダにおける前記環状開口の外側に配置された外壁部に
形成され軸線方向に複数設けられた異なる径を有する複
数の螺合部にそれぞれ螺合することにより前記シリンダ
に取付けられていることが好ましい。これによってシリ
ンダの外壁に対する保持体の取付精度を高めることがで
きるので、保持体の保持面を精度良く設定できることか
ら、この保持面によって保持される把持部材を高精度に
位置決めでき、把持精度を向上できる。

【０００８】本発明において、前記把持体を前記保持面
に向けて軸線方向に押し付ける押付手段を備えているこ
とが好ましい。押付手段により把持体を保持面に押し付
けているので、把持体による把持精度をさらに高めるこ
とができる。

【０００９】本発明において、複数の前記把持体が軸線
周りに配置されていることが好ましい。複数の把持体が
軸線周りに配置されていることにより、摺り割りを有す
るコレットとは異なり、把持体を保持面に沿って円滑に
動作させることができ、把持精度を高めることができ
る。

【００１０】この場合に、前記シリンダに固定され軸線
方向前方へ伸びる挿嵌ピンを有し、該挿嵌ピンが前記把
持体の間に挿入されていることが好ましい。挿嵌ピンが
把持体の間に挿入されていることにより、把持体の軸線
周りの回転ずれや隣接する把持体間の抵触を防止でき
る。また、挿嵌ピンがシリンダに固定されていることに
より、装置前面側の部分の構造を簡素に構成できるの
で、把持対象の出し入れが行いやすくなり、取り扱いが
容易になる。

【００１１】本発明において、前記把持体の軸線方向後
方の部位に対して半径方向に当接可能に対向し、前記シ
リンダに対して固定された対向部を有することが好まし
い。この対向部を把持対象に合わせて形成することによ
り、把持体が把持対象を把持したとき、その把持面の軸
線方向前方の部位が把持対象に当接するとともに把持体
の軸線方向後方の部位が対向部に当接するように構成す
ることができる。したがって、把持面の前方部位にのみ
把持対象が把持される状況において、後方部位にも対向
部が当接することにより、把持体の変形や歪を低減し、
把持精度を高めることができる。

【００１２】本発明において、前記把持体の個数が３の
奇数倍個であることが好ましい。この手段によれば、前
記把持体の個数が３の奇数倍個であることにより、把持
力の軸線周りの偏りを低減し、把持対象を均等に把持す
ることが可能になる。特に、全ての把持体が軸線周りに
相互に回転対称な形状に形成されていることが望まし
く、この場合には一つの把持体の把持力が特定の一つの
把持体の把持力のみと対抗して、把持対象の芯ズレを招
くというようなことがなくなり、一つの把持体が把持対
象に及ぼす把持力は常に反対側の２つの把持体の把持力
と対抗するので、把持力の軸線周りのばらつきを低減で
きるとともに把持対象の把持位置のズレ（芯ズレ）を低
減できる。

【００１３】本発明において、前記シリンダと前記保持
体との間に軸線方向の押付応力若しくは引張応力を付与
する応力付与手段を有することが好ましい。この手段に
よれば、シリンダと保持体との間の螺合部分における軸
線方向の遊びに起因する保持体の位置ズレを、応力付与
手段により押付方向若しくは引張方向に応力を加えるこ
とによって実質的になくすことができる。すなわち、把
持体の被案内面と保持体との間の圧力が変動しても上記
遊びに起因する保持体の位置ズレを防止できる。特に、
保持体に対する上記応力の印加方向が把持体が保持体を
押す方向と一致していることが望ましい。このようにす
れば、把持体と保持体との間の押圧力の大小や有無如何
に拘わらず、常に保持体が一定方向に押圧されているこ
ととなるので、上記螺合部分の遊びを確実に解消でき
る。

【００１４】本発明において、前記応力付与手段は、流
体圧を印加することによって前記シリンダと前記保持体
との間に前記押付応力若しくは前記引張応力を付与する
手段であることが好ましい。

【００１５】本発明において、前記主軸の端部に接続固
定するための接続構造と、前記シリンダ内に前記流体を
供給する供給管を接続するための接続口とを有すること
が好ましい。

【００１６】本発明の工作機械としては、上記のチャッ
ク装置が前記主軸の前端に接続固定され、前記接続口に
接続された前記供給管を前記主軸の内部を挿通させ、前
記主軸の後端に接続固定された軸支部を設け、該軸支部
に前記供給管を接続し、前記軸支部を介して前記流体を
供給するように構成されていることを特徴とする。これ
により、工作機械の主軸構造に合わせて供給管の長さを
調節するだけで、容易に種々の主軸構造に適用させるこ
とができる。特に供給管は可撓性のチューブであること
が好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係るチャック装置の実施形態について説明する。

【００１８】［第１実施形態］図１は本発明に係るチャ
ック装置の第１実施形態の構造を示す概略縦断面図であ
る。本実施形態のチャック装置１００において、円盤状
の基盤部材１０１には、その周縁部に図示しないボルト
孔などの、図示しない工作機械の主軸へ取り付け可能な
接続構造が設けられている。基盤部材１０１は、円盤状
の部分の中心部から一側へ円柱状に突出した突出軸部１
０１ａを備え、この突出軸部１０１ａの反対側の中心部
には凹部１０１ｂが形成され、この凹部１０１ｂには複
数（図示例では４つ）の流体供給口１１０が設けられて
いる。これらの流体供給口１１０は、例えばテトラフル
オロエチレン製等の可撓性の樹脂チューブを接続可能に
構成されている。これらの流体供給口１１０は図示左側
に示すように凹部１０１ｂ内において周回状に配列され
ている。流体供給口１１０は上記突出軸部１０１ａ内に
設けられた流体経路１０１１，１０１２，１０１３と、
突出軸部１０１ａ以外の基盤部材１０１内に設けられた
流体経路１０１４に連通している。

【００１９】基盤部材１０１の周縁部には円筒状の外周
部材１０２が固定され、また、上記突出軸部１０１ａの
先端部には内端部材１０３が固定されている。これらの
基盤部材１０１、外周部材１０２及び内端部材１０３に
よってシリンダが構成される。このシリンダ内には、ピ
ストンを構成する摺動部材１０４が収容され、この摺動
部材１０４は、上記突出軸部１０１ａの外周面と、上記
外周部材１０２の内周面とに対して摺動自在に構成され
ている。この摺動部材１０４は、シリンダ内を軸線方向
に二分し、この二分された２つの空間内にそれぞれ上記
流体供給口１１０のうちの２つから伸びる２つの流体経
路１０１１，１０１２が一つずつ開口している。また、
流体供給口１１０から伸びる流体経路１０１３は突出軸
部１０１ａの端面上の開口１０１ｃを備えている。さら
に、流体経路１０１４は、外周部材１０２の流体経路１
０２１に接続されている。この流体経路１０２１は、外
周部材１０２とその外側に螺合した後述する保持部材１
０６との間に設けられた密閉空間に開口している。

【００２０】摺動部材１０４はシリンダの環状の開口を
通して軸線方向前方へ環状に突出し、その先端部の内面
側に円錐面状の駆動側傾斜面１０４ａを備えている。こ
の駆動側傾斜面１０４ａには、軸線周りに複数（図示例
では３つ）に分割された把持部材１０５の対応する従動
側傾斜面１０５ａが摺接している。この従動側傾斜面１
０５ａは、駆動側傾斜面１０４ａに対応する面形状、す
なわち、把持部材１０５の外面側にて傾斜する円錐面
状、に形成されている。

【００２１】把持部材１０５には、上記従動側傾斜面１
０５ａの裏側、すなわち内面側、においてほぼ軸線方向
と平行に伸びる円筒状の把持面１０５ｂが設けられ、ま
た、その軸線方向の前端面として半径方向と平行な、す
なわち軸線方向と直交する平担面で構成される被案内面
１０５ｃが設けられている。

【００２２】外周部材１０２の前端部外面には、外径の
異なる２段の雄ネジ部１０２ａ，１０２ｂが相互に軸線
方向に離れて形成されている。この外周部材１０２の前
面側には、ナット形状の保持部材１０６が取付けられて
いる。保持部材１０６には、上記雄ネジ部１０２ａに螺
合する雌ネジ部１０６ａと、上記雄ネジ部１０２ｂに螺
合する雌ネジ部１０６ｂとが軸線方向に離れて形成され
ている。保持部材１０６の内面側には、軸線方向後方に
向き、径方向と平行な、すなわち軸線方向と直交する平
坦面からなる案内面１０６ｃが設けられている。そし
て、この案内面１０６ｃは、上記把持部材１０５の被案
内面１０５ｃと摺接している。

【００２３】上記の内端部材１０３と、把持部材１０５
との間には、コイルバネ等からなる弾性部材１０８が圧
縮状態で介挿され、把持部材１０５を常に駆動側傾斜面
１０４ａ（或いは従動側傾斜面１０５ａ）に沿って軸線
方向前方へ斜めに押付け、その結果、被案内面１０５ｃ
が常に案内面１０６ｃに圧接され、また、従動側傾斜面
１０５ａが駆動側傾斜面１０４ａに圧接された状態とな
っている。弾性部材１０８は軸線周りに複数（図示例で
は３つ）設けられ、複数（３つ）の把持部材をそれぞれ
押圧している。この様子は、把持部材１０５、弾性部材
１０８、後述する挿嵌部材１０９及び内端部材１０３を
軸線方向前方から見た状態を示す図３に表されている。

【００２４】また、内端部材１０３には、軸線方向前方
へ伸びる複数（図示例では３つ）の挿嵌ピン１０９が固
定され、これらの挿嵌ピン１０９は把持部材１０５の間
にそれぞれ挿嵌され、複数の把持部材１０５が軸線周り
に移動し（回転方向にずれ）たり、隣接する把持部材１
０５が相互に抵触したりすることを防止している。この
様子もまた図３に示されている。

【００２５】保持部材１０６の外面上にはワークの回転
方向の姿勢を位置決めするための位置決め部材１０７が
ネジ等によって取付けられている。この位置決め部材１
０７は、特殊形状のワークの把持姿勢を規制するもので
あり、ワーク毎に異なる形状のものが用いられることが
あり、また、常に必要とされるものでもない。

【００２６】本実施形態では、３つの流体供給口１１０
のうち２つから供給された流体、例えば空気（水、油、
不活性ガス等でもよい。）がシリンダの摺動部材１０４
によって二分された２つの空間に供給され、これらの空
間内の流体圧の差によって摺動部材１０４が軸線方向に
駆動される。また、残り一つの流体供給口１１０から供
給された流体は、突出軸部１０１ａの先端面に設けられ
た開口１０１ｃから軸線方向前方へ噴出し、把持部材１
０５の配置された空間内の塵埃等を排出させるように作
用する。

【００２７】摺動部材１０４が上記流体圧によって軸線
方向前方へ移動すると、その駆動側傾斜面１０４ａは把
持部材１０５の従動側傾斜面１０５ａを押し出すが、把
持部材１０５は弾性部材１０８によって保持部材１０６
に押し付けられており、その案内面１０６ｃによって半
径方向に案内されているために、半径方向内側へ移動
し、把持径が縮径されて、図示しないワークを把持する
ことが可能になる。

【００２８】ここで、一般に螺合では精度の良い組み付
けは困難であるのに反し、本実施形態の保持部材１０６
は、外周部材１０２における異なる径を有して軸線方向
に離れた部位に形成された２つの雄ネジ部１０２ａ，１
０２ｂに対して、その雌ネジ部１０６ａ，１０６ｂがそ
れぞれ異なる半径方向の位置であって、しかも軸線方向
に離れた位置にて螺合しているので、外周部材１０２に
対して高い精度で組み付けることができる。その結果、
案内面１０６ｃをシリンダに対して高精度に設定するこ
とができ、把持部材１０５の案内精度を高めることがで
きる。

【００２９】摺動部材１０４が軸線方向後方へ移動する
と、その駆動側傾斜面１０４ａは把持部材１０５の従動
側傾斜面１０５ａに対して離反しようとするが、弾性部
材１０８が従動側傾斜面１０５ｃに沿って押付力を生ず
るようになっているので、その結果、把持部材１０５は
案内面１０６ｃに沿って半径方向外側に移動する。

【００３０】この実施形態によれば、従来のチャック装
置のようにピストンの動作が直接にワークを把持する方
向の応力を生じさせるものではなく、軸線方向に移動す
ることにより傾斜面を介して把持部材を半径方向に駆動
するように構成されているので、図示しない主軸が高速
回転しても、従来のチャック装置に較べて遠心力が摺動
部材１０４の動作方向に加わりにくく、主軸の回転数の
増加に伴う把持力の低下を抑制することができる。

【００３１】また、本実施形態では、シリンダ及びピス
トンを有するにも拘わらず装置全体をコンパクトに構成
することができる。また、保持部材１０６をシリンダに
対して高精度に組み付けることができるため、把持部材
１０５を高精度に半径方向に案内できるので、把持精度
を高めることができ、ワークの表面に対する把持力分布
をより均一にすることができるので、ワークの位置精度
の向上と、実効的な把持力の増大とを図ることができ
る。

【００３２】本実施形態において、図示例では軸線周り
に等分割された形状の３個の把持部材１０５を備えてい
る。これは、正対する把持部材が存在しないようにし
て、把持対象に対する軸線周りの把持力のばらつきを低
減するとともに把持対象の芯ズレを防止するためであ
る。

【００３３】例えば、把持部材が偶数個（例えば３の偶
数倍個）設けられている場合には必ず正対する把持部材
が存在するので、相互に対向する把持部材の把持力が把
持対象を介して釣り合うため、他の把持部材とは無関係
にこれらの対向する一対の把持部材の把持力が把持対象
に印加される。

【００３４】これに対して、図４に示すように、把持部
材を３の奇数倍個（図示例では９個）設けることによ
り、或る一つの把持部材１０５ｃ１の把持力Ｆ１が対向
する２つの把持部材１０５ｃ２，１０５ｃ３の把持力Ｆ
２，Ｆ３とバランスし、これら対向する２つの把持部材
１０５ｃ２，１０５ｃ３のうちの一つの把持部材１０５
ｃ２の把持力Ｆ２は、最初の或る一つの把持部材１０５
ｃ１及びこれに隣接する別の把持部材１０５ｃ４の両者
の把持力Ｆ１，Ｆ４とバランスする、というように、把
持力のバランスが全ての把持部材において軸線周りに有
機的に関連をもっている。したがって、全体として把持
力の軸線周りの均一性を高めることができ、さらに把持
対象の芯ズレも防止できる。

【００３５】また、外周部材１０２ｂと保持部材１０６
とは、流体経路１０２１を介して供給される空気等の流
体圧によって相互に引き離される方向に応力（引張応
力）を付与されるようになっているので、外周部１０２
に螺合した保持部材１０６は常に軸線方向前方へ押圧さ
れていることとなり、外周部１０２と保持部材１０６と
の螺合部分にて生じ得る遊びをなくすことができる。特
に、保持部材１０６は常に把持部材１０５から軸線方向
前方への弾性力を受けているので、上記応力が小さくて
も、弾性力が同方向に及ぼされているために、その効果
が妨げられることはない。

【００３６】また、このような応力付与手段を設けてい
ることによって、外周部１０２に対する保持部材１０６
の螺合状態を遊びの大きいものとしても支障がなく、そ
の結果、螺合させるためにねじ込んだり、外したりする
場合の回転抵抗を小さくすることができるので、例えば
保持部材１０６の外周面にローレットや工具を係合させ
るための凹凸、角形状等を形成する必要がなくなり、当
該外周面を滑らかな円筒面状に形成できるから、工作機
械の主軸等に取付けた場合の回転時の乱気流の発生を抑
制できる。

【００３７】［第２実施形態］次に、本発明に係る第２
実施形態のチャック装置について説明する。図２は、本
実施形態のチャック装置１００’の概略縦断面図であ
る。この実施形態のチャック装置１００’は、上記第１
実施形態のチャック装置１００と基本的に同様の構造を
有するものであるので、同一部分には同一符号を付し、
それらの説明は省略する。

【００３８】本実施形態において、先に説明した第１実
施形態と異なるのは内端部材１０３’のみである。この
内端部材１０３’は、上記と同様にシリンダの一部を構
成するものであるが、同時に、その一部が把持部材１０
５の把持面１０５ｂの軸線方向後端部近傍に対向する対
向面１０３’ａを備えている点が第１実施形態の内端部
材１０３とは異なる。この対向面１０３’ａと把持面１
０５ｂとは、把持部材１０５が半径方向内側に移動した
とき、相互にぴったりと嵌合する形状に形成されてい
る。そして、把持部材１０５が図示しないワークを把持
していないときには対向面１０３’ａと把持面１０５ｂ
とが僅かな隙間を隔てて対向するように設定されてい
る。なお、内端部材１０３’のうち、上記対向面１０
３’ａを備えた部分（軸線方向前方へ延在した部分）に
は、第１実施形態で説明した開口１０１ｃから噴出する
流体の一部を複数の把持部材１０５の間隙へと向かわせ
るための開口１０３’ｂが適宜の位置に適宜の数設けら
れる。

【００３９】上記第１実施形態の場合には、ワークが把
持面１０５ｂのうち軸線方向前端寄りの一部でのみ把持
されるような状況のとき、そのままでは把持部材１０５
からワークへ及ぼされる把持力の反作用によって、把持
部材１０５の軸線方向前端が外側へ、軸線方向後端が内
側へ変形する歪が生ずる。この歪はワークの把持精度を
悪化させ、把持力を低下させる。

【００４０】このような状況のとき、本実施形態におい
て、上記対向面１０３’ａをワークの外周面と対応した
高さに形成することにより、すなわち、把持部材１０５
の把持面１０５ｂがワークの外周面に接触したときに同
時に対向面１０３’ａにも接触するように形成すること
により、把持部材１０５は、ワークを把持した状態で、
軸線方向前方寄りにあるワークと、軸線方向後方寄りに
ある内端部材１０３’とからほぼ等しい反力を受けるの
で、上述のような歪はほとんど生じない。

【００４１】なお、内端部材１０３’の対向面１０３’
ａは、必ずしも把持面１０５ｂに当接する必要はなく、
把持面１０５ｂ以外の把持部材の部位に対しても、半径
方向（把持部材によるワークに対する把持の向きとは逆
向き）に当接可能に構成されていればよいものである。

【００４２】［第３実施形態］次に、図５を参照して本
発明に係る第３実施形態について説明する。上記第１及
び第２実施形態のチャック装置１００，１００’がワー
クを外側から把持する外径クランプ型のチャック装置で
あるのに対し、この第３実施形態のチャック装置２００
は、ワークを内側から把持する内径クランプ型のチャッ
ク装置である。

【００４３】このチャック装置２００は、上記基盤部材
１０１と同様に構成された基盤部材２０１と、上記外周
部材１０２と同様に構成された外周部材２０２と、上記
内端部材１０３と同様に構成された内端部材２０３と、
上記保持部材１０６と同様に構成された保持部材２０６
と、上記位置決め部材１０７と同目的の位置決め部材２
０７とを備えている。

【００４４】基盤部材２０１、外周部材２０２及び内端
部材２０３で構成されるシリンダに対して、摺動部材２
０４が軸線方向に移動自在に構成されている点は上記第
１及び第２実施形態と同様である。本実施形態では、摺
動部材２０４に対して駆動部材２０９がボルト等により
固定され、摺動部材２０４と駆動部材２０９とによって
ピストンが構成されている。

【００４５】駆動部材２０９は、摺動部材２０４に固定
されている部位から軸線方向前方へと突出するように管
状に延在し、その先端近傍において、外周側にて傾斜し
た円錐面からなる駆動側傾斜面２０９ａを備えている。

【００４６】一方、外周部材２０２と保持部材２０６と
の間には、把持部材２０５の環状基部が挟み込まれてい
る。把持部材２０５は軸線方向前方へ向けて上記駆動部
材２０９を取り囲むようにして伸び、その先端側には摺
り割り２０５ｓが形成されて複数（図示例では３つ）に
分割されている。この分割されている部分の内周面に
は、上記駆動側傾斜面２０９ａに摺接する、円錐面状に
形成された従動側傾斜面２０５ａが形成されている。

【００４７】把持部材２０５の環状基部には、保持部材
２０６の半径方向に伸びる保持面２０６ｃに当接する被
保持面２０５ｃが形成されている。また、当該環状基部
には、摺動部材２０２及び駆動部材２０９に植設された
コイルバネ等の弾性部材２０８の先端が当接し、把持部
材２０５を上記保持面２０６ｃへ押し付けている。

【００４８】本実施形態において、摺動部材２０４が流
体圧によって軸線方向前方へ移動すると、駆動部材２０
９も前方へ移動し、その駆動側傾斜面２０９ａによって
従動側傾斜面２０５ａを有する把持部材２０５の分割さ
れた先端部が外側へ広がる。したがって、穴部や貫通孔
を有するワークを内側から把持面２０５ｂで把持するこ
とができる。逆に、摺動部材２０４が流体圧によって軸
線方向後方へ移動すると、駆動部材２０９も後方へ移動
し、その駆動側傾斜面２０９が従動側傾斜面２０５ａか
ら離反しようとするので、押し広げられていた把持部材
２０５の分割された先端部は縮径し、把持面２０５ｂは
ワークを解放する。

【００４９】なお、上記動作時において、弾性部材２０
８は常に把持部材２０５の環状基部を保持部材２０６の
保持面２０６ｃに対して押付け、環状基部が保持面２０
６ｃから離反しないようにしている。

【００５０】［第４実施形態］最後に、上記各実施形態
のチャック装置を備えた工作機械としての第４実施形態
における、その主軸近傍の構造例について説明する。こ
の実施形態は、上記第１、第２、第３実施形態のいずれ
のチャック装置にも適用可能なものであるが、以下の説
明では上記第１実施形態のチャック装置１００を適用し
た例について記述する。

【００５１】図６に示すように、チャック装置１００の
基盤部材１０１は、工作機械の主軸３００の前端部にボ
ルト等によって接続固定される。主軸３００は図示しな
い駆動源によってその軸線周りに回転するように構成さ
れている。上述のように基盤部材１０１には複数の流体
供給口１１０（図１参照）が形成されており、これらの
流体供給口１１０にはテトラフルオロエチレン等の可撓
性の樹脂からなるチューブ１１１，１１２，１１３，１
１４が接続される。

【００５２】主軸３００の後端部には軸支ユニット１２
０が装着される。軸支ユニット１２０は、主軸３００の
後端部と接続固定される回転部１２１と、この回転部１
２１に対して後述する流体路が連通した状態で回転自在
に取付けられた固定部１２２とから構成される。回転部
１２１には取付部材１２３が設けられ、この取付部材１
２３は主軸３００の後端部にボルト等により固定され
る。

【００５３】取付部材１２３の端面には基盤部材１０１
の流体供給口１１０と同様の接続口が設けられ、上記の
チューブ１１１，１１２，１１３，１１４はこれらの接
続口に接続される。固定部１２２には、図示しない流体
供給源（例えばコンプレッサやガスボンベ等）に接続さ
れた給気管１２４が接続され、気体Ａが供給されてい
る。また、固定部１２２には、この給気管１２４に連通
した複数（例えば４つ）の流路及び同数の切換弁（図示
せず）が内蔵されている。これらの切換弁は制御端子１
２５によってそれぞれ制御されるようになっており、制
御端子１２５に供給される制御信号Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅによ
って上記のチューブ１１１，１１２，１１３，１１４に
供給される流体圧がそれぞれ独立に調整される。上記切
換弁は単に開閉機能のみを有するものであってもよく、
或いはまた、開閉機能以外に流量若しくは圧力制御機能
を有するものであってもよい。

【００５４】この実施形態によれば、主軸３００の長さ
が異なる工作機械に対してチューブ１１１，１１２，１
１３，１１４のみを変えれば対応できるので、工作機械
に対する適用範囲（対応性）を著しく広げることができ
る。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、主
軸の高速回転に伴う把持力の低下を抑制できるととも
に、把持精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るチャック装置の第１実施形態の概
略縦断面図である。

【図２】本発明に係るチャック装置の第２実施形態の概
略縦断面図である。

【図３】第１実施形態の把持部材近傍の内部構造を軸線
方向前方から見た状態を示す正面図である。

【図４】本実施形態とは異なる把持部材の軸線方向と直
交する断面で切断した状態を示す断面図である。

【図５】本発明に係るチャック装置の第３実施形態の概
略縦断面図である。

【図６】本発明に係る工作機械の第４実施形態における
主軸近傍の構造を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１００，１００’，２００ チャック装置 １０１，２０１ 基盤部材 １０２，２０２ 外周部材 １０２ａ，１０２ｂ，２０２ａ，２０２ｂ 雄ネジ部 １０３，１０３’，２０３ 内端部材 １０３’ａ 対向面 １０４，２０４ 摺動部材 １０４ａ 駆動側傾斜面 １０５，２０５ 把持部材 １０５ａ，２０５ａ 従動側傾斜面 １０５ｂ，２０５ｂ 把持面 １０５ｃ 被案内面 １０６，２０６ 保持部材 １０６ａ，１０６ｂ，２０６ａ，２０６ｂ 雌ネジ部 １０６ｃ 案内面 １０８，２０８ 弾性部材 １０９ 挿嵌ピン １１０ 流体供給口 １１１，１１２，１１３ チューブ １２０ 軸支ユニット １２１ 回転部 １２２ 固定部 １２３ 取付部材 ２０５ｃ 被保持面 ２０６ｃ 保持面 ２０９ 駆動部材 ２０９ａ 駆動側傾斜面

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の主軸に取付けられる、把持対
   象を把持するためのチャック装置であって、 シリンダと、該シリンダ内の流体圧によって軸線方向に
   摺動可能に構成され前記シリンダ内から軸線方向前方へ
   伸びる作用部に駆動側傾斜面を備えたピストンと、該ピ
   ストンの前記駆動側傾斜面と摺接する従動側傾斜面、前
   記把持対象を把持するための把持面及び半径方向に伸び
   る被保持面を備えた把持体と、該把持体の前記被保持面
   に当接する保持面を備え、軸線方向前方から前記シリン
   ダに取り付けられた保持体とを有するチャック装置。
2. 【請求項２】 前記作用部は前記シリンダの環状開口か
   ら突出する環状部であり、前記駆動側傾斜面は該環状部
   に設けられた円錐面であることを特徴とする請求項１に
   記載のチャック装置。
3. 【請求項３】 前記保持体は、前記シリンダにおける前
   記環状開口の外側に配置された外壁部に形成され軸線方
   向に複数設けられた異なる径を有する複数の螺合部にそ
   れぞれ螺合することにより前記シリンダに取付けられて
   いることを特徴とする請求項２に記載のチャック装置。
4. 【請求項４】 前記把持体を前記保持面に向けて軸線方
   向に押し付ける押付手段を備えていることを特徴とする
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のチャック
   装置。
5. 【請求項５】 複数の前記把持体が軸線周りに配置され
   ていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれ
   か１項に記載のチャック装置。
6. 【請求項６】 前記シリンダに固定され軸線方向前方へ
   伸びる挿嵌ピンを有し、該挿嵌ピンが前記把持体の間に
   挿入されていることを特徴とする請求項５に記載のチャ
   ック装置。
7. 【請求項７】 前記把持体の軸線方向後方の部位に対し
   て半径方向に当接可能に対向し、前記シリンダに対して
   固定された対向部を有することを特徴とする請求項１乃
   至請求項６のいずれか１項に記載のチャック装置。
8. 【請求項８】 前記把持体の個数が３の奇数倍個である
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項
   に記載のチャック装置。
9. 【請求項９】 前記シリンダと前記保持体との間に軸線
   方向の押付応力若しくは引張応力を付与する応力付与手
   段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のい
   ずれか１項に記載のチャック装置。
10. 【請求項１０】 前記応力付与手段は、流体圧を印加す
    ることによって前記シリンダと前記保持体との間に前記
    押付応力若しくは前記引張応力を付与する手段であるこ
    とを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に
    記載のチャック装置。
11. 【請求項１１】 前記主軸の端部に接続固定するための
    接続構造と、前記シリンダ内に前記流体を供給する供給
    管を接続するための接続口とを有することを特徴とする
    請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のチャッ
    ク装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載のチャック装置が前
    記主軸の前端に接続固定され、前記接続口に接続された
    前記供給管を前記主軸の内部を挿通させ、前記主軸の後
    端に接続固定された軸支部を設け、該軸支部に前記供給
    管を接続し、前記軸支部を介して前記流体を供給するよ
    うに構成されていることを特徴とする工作機械。