JP4309673B2

JP4309673B2 - 高速回転対応チャック装置

Info

Publication number: JP4309673B2
Application number: JP2003033707A
Authority: JP
Inventors: 久司井上
Original assignee: Sanyo Machine Works Ltd
Current assignee: Sanyo Machine Works Ltd
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2023-02-12
Also published as: JP2004243430A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速回転可能な被把持体を把持して一体に高速回転する高速回転対応のチャック装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車エンジンの動力軸をエンジン外部から高速回転させてエンジンの振動などの性能を試験するコールドテスト装置に使用されるエンジン動力軸のチャック装置や、工作機械の主軸を高速回転させるチャック装置は、高速回転可能な被把持体を複数のチャック爪で把持して、被把持体と共に高速回転する。このようなチャック装置は、チャック爪をエアーや油圧などの流体圧で開閉駆動させて被把持体を強固に把持する方式のものと、チャック爪に強力なばね材を装着してばね力で被把持体を強固に把持する方式のものが通常であるが、いずれも、被把持体が高速回転するほど遠心力が大きく作用して、強大な遠心力に打ち勝つだけの大きな流体圧、ばね力を必要とする。そのため、チャック爪とチャック爪の駆動機構に大形で重量物の部品が必要となり、チャック装置が大形で高価なものとなる。また、チャック装置の重量が増すほど、回転時の重量バランスが悪くなって高速回転に対応させることが難しくなる。
【０００３】
また、上記チャック装置は、被把持体をチャック爪で高速回転時の遠心力に打ち勝つだけの強力な把持力で把持して高速回転するが、回転の直前や直後においてはチャック爪が被把持体を必要以上の把持力で把持していることになり、このときにチャック爪で被把持体が損傷を受ける虞が生じる。そのため、強力な把持力で損傷を受けやすい被把持体にチャック装置を適用することが難しい。また、チャック爪で被把持体を高速回転時の遠心力に打ち勝つだけの強力な把持力で把持すると、回転停止後にチャック爪を被把持体から離脱させる把持解除のときに大きな力を要して、円滑な把持解除の動作が難しくなる。
【０００４】
以上のことから、高速回転に伴う遠心力を利用してチャック爪による被把持体への把持力を増強させるようにしたチャック装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２８３１１３号公報（第００３３段、図4）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１のチャック装置は、チャック爪を円柱状の被把持体（ワーク）の外周に押し当てる油圧シリンダと、チャック爪で被把持体を把持して高速回転するときに遠心力で油圧シリンダの油圧を上げるように変位するピストン部材を有する遠心力シリンダポンプを内臓したもので、高速回転時に遠心力を利用してチャック爪の被把持体把持力を増強させる。このチャック装置は被把持体と一体に回転する際の回転速度が上がるほど、遠心力が増大して被把持体への把持力が増し、また、回転停止すると遠心力が無くなって被把持体への把持力が低下することから、被把持体の損傷が軽減され、また、把持解除のための動作が容易になる。
【０００７】
しかし、高速回転するチャック装置にチャック爪を駆動させる油圧シリンダや、この油圧シリンダの油圧を遠心力で上げる遠心力シリンダポンプの他、複雑な油圧経路を装備させる必要から、チャック装置が内部構造複雑で高価となり、また、高圧油のリーク対策の問題もあって、高速回転（例えば３０００ｒｐｍ以上）するチャック装置への適用が難しい問題があった。さらに、遠心力を利用したチャック装置は、遠心力で変位する部材のために高速回転時のチャック装置の回転中心と、チャック装置のチャック爪で把持された被把持体の回転中心が位置ずれを起こして振動が発生し、この振動を抑制することが難しい。
【０００８】
本発明の目的とするところは、構造簡単で軽量化が容易であり、高速回転時の振動の低減が容易である、遠心力を利用した高速回転対応のチャック装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的を達成する請求項１の発明は、周辺部にチャック爪２０を回動可能に配設し、このチャック爪２０の先端部に被把持体３と係合するための係合部を設けたチャック本体１１と、チャック本体１１に同軸に固定されてチャック本体１１と一体に回転する回転軸と、チャック本体１１の周辺部に半径方向に移動可能に配設され、チャック本体１１の回転に伴って生じる遠心力で半径方向外方に移動してチャック爪２０を係合部が被把持体３と係合する方向に附勢する遠心力変位部材３０とを具備する。
【００１０】
ここで、被把持体３は、エンジンの動力軸に連結された動力歯車や工作機械の主軸などである。この被把持体３にチャック爪２０を係合させて回転するチャック本体１１は、中心部に回転軸１２を有する円盤状のもので、回転軸１２と一体に回転する。チャック爪２０は、チャック本体１１の等間隔の複数箇所に複数個を設けるのが望ましいが、被把持体３の形状によっては単数も可能である。チャック爪２０の係合部を被把持体３の外周に係合させて被把持体３を把持した状態で、チャック本体１１を回転軸１２で高速回転させて被把持体３を一体に回転させる、或いは、被把持体側を高速回転させてチャック本体１１と回転軸１２を回転させる。また、チャック本体１１の周辺部に遠心力変位部材３０がリニアガイドなどを介して移動可能に配設され、チャック本体１１を回転させると遠心力で遠心力変位部材３０がチャック本体１１の半径方向外方に変位して対応するチャック爪２０に係合し、チャック爪２０を係合部が被把持体を押圧する方向に附勢する。この附勢でチャック爪２０の被把持体３への把持力が、遠心力変位部材３０に作用する遠心力に比例して増強する。このように遠心力を利用することでチャック本体１１の構造が簡略となり、チャック本体１１を主体とするチャック装置１０が軽量となって、高速回転に適合させることが容易になる。
【００１１】
また、請求項１の発明は、チャック本体１１の停止時に、チャック爪２０を被把持体３と係合するチャック位置と被把持体から離脱するアンチャック位置との間で変位させ、かつ、遠心力変位部材３０をチャック爪２０と係合する第１の位置とチャック爪２０から離脱する第２の位置との間で変位させるカム機構６０を、チャック本体１１に併設したことを特徴とする。
【００１２】
このカム機構６０は、チャック本体１１の回転停止時にチャック爪２０と遠心力変位部材３０の各々に係合するカム溝などの係合手段を有し、回転停止したチャック本体１１に対して相対移動することで係合手段を介してチャック爪２０と遠心力変位部材３０を変位させるものが適用できる。チャック本体１１が回転するときにカム機構６０をチャック本体１１に対して離反する方向に相対移動させてチャック本体側との係合が解除されるようにすることができ、この場合は、カム機構６０は回転せずにチャック本体側だけが高速回転する。また、カム機構６０とチャック本体１１を常時係合させて、チャック本体１１の回転時にカム機構６０も一体に回転させることもできる。
【００１３】
また、請求項２の発明は、チャック本体１１の周辺部に、チャック本体１１の停止時のチャック爪２０と遠心力変位部材３０の姿勢を保持する弾性部材５１、５２を配設したことを特徴とする。ここでの弾性部材５１、５２は、チャック爪２０と遠心力変位部材３０に小さな弾力を常時附勢して、チャック本体回転停止時の定位置での姿勢を安定させるばね材やゴム材、クッション材で、チャック本体１１に対するチャック爪２０と遠心力変位部材３０の変位動作を安定したものにする。
【００１４】
また、請求項３の発明は、チャック本体１１の回転軸１２を、この回転軸１２の軸心Ｌ１の一点を中心に傾動可能に保持する調心軸受７０により支持させたことを特徴とする。
【００１５】
ここでの調心軸受７０は、回転軸１２の軸心Ｌ１の一点Ｐを中心にした球面を外周に有する内輪と、この内輪の球面を支持する外輪を備え、内輪がチャック本体１１の回転軸１２を回転可能に支持する。チャック本体１１のチャック爪２０で被把持体３を把持するときに、チャック本体１１の軸心Ｌ１と被把持体３の軸心Ｌ２にずれが生じている場合、このずれ量に応じた角度で被把持体３の軸心Ｌ２とチャック本体１１の軸心Ｌ１が交差するように被把持体３に対してチャック本体１１が調心動作し、そのままの状態でチャック本体１１と被把持体３が一体となって高速回転する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
自動車のエンジンの動力軸をエンジン外部から高速回転させるコールドテストに使用されるチャック装置に本発明を適用した実施の形態を、図１乃至図９を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明に係るチャック装置１０を有するコールドテスト設備の概要を示す側面図で、架台１上の定位置に搬入されたエンジン２の側方にチャック装置１０と、チャック装置１０を前後及び回転駆動させる駆動系５を設置している。エンジン２は、図示しないクランク軸に連結されたフライホイール３を有し、フライホイール３をチャック装置１０で把持して高速回転させることでエンジン２のコールドテストが行われる。以下、フライホイール３を被把持体３と称する。駆動系５は、チャック装置１０をエンジン２の在る方向に前後動させるシリンダ（図示せず）と、等速自在継手を介して回転軸１２と連結されてチャック装置１０を高速回転させるモータ（図示せず）を有する。
【００１８】
チャック装置１０は高速回転対応のもので、図２及び図３に示すような円盤状のチャック本体１１と、チャック本体１１の中心部に直交させて固定された回転軸１２で主要部を構成する。図３はチャック本体１１の裏面図で、チャック本体１１の裏面周辺部の複数箇所、例えば等間隔の５箇所にチャック爪２０がチャック本体１１の半径方向に回動可能に配設される。また、チャック本体１１の裏面周辺部の各チャック爪２０の近くに遠心力変位部材３０と、遠心力変位部材３０を保持するガイド部材４０が配設され、さらに、チャック爪２０に常時小さな弾力を附勢する第１の弾性部材５１と、遠心力変位部材３０に常時小さな弾力を附勢する第２の弾性部材５２が配設される。また、チャック本体１１の裏面周辺部の各チャック爪２０の近くに、各チャック爪２０の回動量を規制するストッパー５３が配設される。
【００１９】
チャック本体１１の裏面側には、チャック爪２０と遠心力変位部材３０を変位させるカム機構６０がチャック本体１１側と係脱可能に併設される。また、チャック本体１１の回転軸１２は、調心軸受７０で軸心Ｌ１を中心に回転可能及び傾動可能に支持される。調心軸受７０は、図２に示すように内輪７１と外輪７２を備え、外輪７２側にカム機構６０が図２で左右方向に移動可能に支持される。内輪７１の外周は回転軸１２の軸心Ｌ１の一点Ｐを中心とする球面であり、この内輪７１に回転軸１２がベアリング７３を介して回転可能に支持される。外輪７２は内輪７１を点Ｐを中心に回動可能に支持して、回転軸１２の軸心Ｌ１が点Ｐを中心に傾動するようにしてある。チャック本体１１が被把持体３に向けて前進する際に、回転軸１２の軸心Ｌ１と被把持体３の軸心Ｌ２の間にずれがあると、チャック本体１１の軸心Ｌ１の先端のガイドピン７５が被把持体３の中心点Ｑに向かうように軸心Ｌ１が点Ｐを基点に傾動して、両軸心Ｌ１、Ｌ２が被把持体３の中心点Ｑで交差した状態で、被把持体３に対してチャック本体１１が自動調心される。外輪７２と内輪７１の相互間には、回転軸１２の傾動を円滑にするばね等の調心手段７４、…が配備される。
【００２０】
図３に示されるチャック爪２０はＬ形爪で、中央部が枢軸２１でチャック本体１１の裏面周縁部に回転可能に連結される。チャック爪２０の先端部２０ａは、チャック本体１１の外周を食み出して軸方向に図３の紙面裏側へと延在する。チャック爪２０の後端部２０ｂは、チャック本体１１の裏面に沿って半径方向内方に延在する。チャック爪２０が枢軸２１を支点に回転揺動することで、先端部２０ａがチャック本体１１の半径方向に円弧運動し、後端部２０ｂがチャック本体１１の裏面と平行に揺動する。チャック爪２０の先端部２０ａは、図２に示すようにチャック本体１１から突出して、その突出部の内面に係合部２４が固定される。係合部２４は、被把持体３の外周部に離脱可能に係合するもので、図３には歯車である被把持体３の外周の歯間に適宜嵌合する１つの突起歯が示される。なお、図３は、全てのチャック爪２０が１つの被把持体３を正確に把持したチャック位置にあるときの概要を示すものであり、チャック爪２０は必要に応じて、図７に示すように先端部２０ａが被把持体３から離れるアンチャック位置へと変位する。
【００２１】
また、チャック爪２０の後端部２０ｂの表面には、図７に示すようにカムフォロア２２が突設され、後端部内側面にテーパ面２３を有する。カムフォロア２２は、後述するように外部のカム機構６０と適宜係合してチャック爪２０をアンチャック位置へと回転させる。テーパ面２３は、遠心力変位部材３０に適宜摺接することで遠心力変位部材３０から遠心力を受け、この遠心力でチャック爪２０に図７の反時計方向に回転させる回転力を附勢する。また、チャック爪後端部２０ｂのテーパ面２３の在る内側面には、第１の弾性部材５１から常時小さな弾力が附勢されて、チャック本体１１の回転停止時におけるチャック爪２０の姿勢を安定させる。
【００２２】
チャック本体１１の裏面周辺部の５箇所に配設される遠心力変位部材３０は金属ブロックで、チャック本体１１の裏面に取付ネジ４１で固定したガイド部材４０の片側に半径方向に移動可能に支持される。ガイド部材４０は、チャック本体１１の裏面の中央部から周縁部まで半径方向に延在するリニアガイドで、図７に示すようにガイド部材４０の片側面に突設したガイドレール４２に遠心力変位部材３０の基端部３１が摺接可能に嵌合する。遠心力変位部材３０の表面にはカムフォロア３２が突設され、基端部３１と反対側の側面にテーパ面３３が形成され、同じ側面に突起片３４が突設される。カムフォロア３２は、後述するように外部のカム機構６０と適宜係合して遠心力変位部材３０をチャック本体１１の半径方向内方へと移動させる。テーパ面３３は、チャック爪２０のテーパ面２３に適宜摺接してチャック爪２０を変位させる。突起片３４には、第２の弾性部材５２からチャック本体１１の半径方向外方に向けて常時小さな弾力が附勢されて、チャック本体１１の回転停止時における遠心力変位部材３０の姿勢を安定させる。
【００２３】
図３における第１の弾性部材５１は、ガイド部材４０に貫通させて固定したばね収納部５４と、ばね収納部５４の先端に突出退入自在に設けた可動ピン５５を有し、可動ピン５５の先端がチャック爪２０の後端部２０ｂに小さな弾力で常時当接する。また、第２の弾性部材５２は、チャック本体１１に固定した取付ブロック５６に貫通させて固定したばね収納部５７と、ばね収納部５７の先端に突出退入自在に設けた可動ピン５８を有し、可動ピン５８の先端が遠心力変位部材３０の突起片３４に小さな弾力で常時当接する。
【００２４】
図３はチャック爪２０が被把持体３を正確に把持したときのもので、このときのストッパー５３はチャック爪２０の後端部２０ｂに当接する定位置にある。図７は被把持体３の把持を正確に解除したときのもので、このときのストッパー５３はチャック爪２０の後端部２０ｂから所定距離だけ離れた位置にある。
【００２５】
チャック本体１１における複数の各チャック爪２０と各遠心力変位部材３０は、チャック本体１１の高速回転時の遠心力で変位し、回転停止時はカム機構６０のチャック本体１１に対する相対回転動によって変位する。カム機構６０の具体例を図５に示すと、これは１枚の略円形のカム板６１と、カム板６１を定角度範囲で正逆回転させるシリンダ６５と、カム板６１とシリンダ６５を支持して図５の紙面と直交方向に前後動させる可動ベース６６を備える。可動ベース６６の前後動は、図２の調心軸受７０の両側に配置されたガイド付シリンダ（図示せず）で行われる。カム板６１に同一形状の５つのカム溝６２が等間隔で形成され、カム板６１の外周部に同一形状の５つの切欠き６３が等間隔で形成される。図６に示すように、カム板６１の５つのカム溝６２の各々に対応する遠心力変位部材３０のカムフォロア３２が係脱可能に係合し、５つの切欠き６３の各々にチャック爪２０のカムフォロア２２が係脱可能に係合する。
【００２６】
図６は各チャック爪２０が被把持体３の把持を解いた把持解除のときのもので、カムフォロア３２がカム溝６２の片端部に在り、カムフォロア２２が切欠き６３の片端部に在る。この状態で図６のカム板６１をシリンダ６５で時計方向に回転させると、図９の（Ｄ）→（Ｃ）→（Ｂ）→（Ａ）の順でカムフォロア３２がカム溝６２を相対移動し、カムフォロア２２が切欠き６３を相対移動して、チャック爪２０による被把持体３の把持が行われる。逆に、図９の（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）の順でカム板６１を反時計方向に回転させると、チャック爪２０による被把持体３の把持解除が行われる。このような被把持体３の把持と把持解除の各動作は、チャック本体１１の回転停止時に後述する要領で行われる。
【００２７】
次に、チャック装置１０による被把持体３の把持動作、高速回転動作、把持解除動作を順に説明する。
【００２８】
図２の状態でチャック装置１０が被把持体３を把持するために前進する。このとき、チャック本体１１とカム板６１は図６に示す係合状態にあって、全てのチャック爪２０が図７に示すように開いた状態にある。すなわち、カム板６１のカム溝６２は、カム板６１の中心に近い溝端部６２ａと、カム板６１の中心から徐々に遠ざかる溝端部６２ｂを有する略円弧の溝で、図６のときに遠心力変位部材３０のカムフォロア３２がカム溝６２の一方の溝端部６２ａに係合して、遠心力変位部材３０がチャック本体１１の中心に最も近い所定の第１の位置まで変位している。このとき、図７に示すように遠心力変位部材３０の突起片３４が第２の弾性部材５２を押圧し、遠心力変位部材３０のテーパ面３３からチャック爪２０のテーパ面２３が外れる。このチャック爪２０のカムフォロア２２がカム板６１の切欠き６３の端部に係合して、チャック爪２０がアンチャック位置にある状態、すなわち、チャック爪２０の先端部２０ａの係合部２４が被把持体３の歯間位置から十分に離れる方向に開く。図７の状態のとき、遠心力変位部材３０が第２の弾性部材５２からの弾力でチャック爪２０の後端部２０ｂの端面に押し付けられて、遠心力変位部材３０のがた付きが防止される。また、チャック爪２０の後端部２０ｂを小さな弾力で押圧する第１の弾性部材５１によってカムフォロア２２が切欠き６３の端部に押し付けられて、アンチャック位置にあるチャック爪２０のがた付きが防止される。
【００２９】
そして、チャック装置１０が前進して、アンチャック位置のチャック爪２０の先端部２０ａが被把持体３の外周と対向するところまで移動すると、チャック装置１０の前進が停止して、チャック本体１１に対してカム機構６０のカム板６１が図６で時計方向に回転する。カム板６１の回転始めで、図９（Ｄ）から図９（Ｃ）に示すように一方のカムフォロア３２がカム溝６２の端部６２ａを少し相対移動すると、他方のカムフォロア２２が切欠き６３と軽く接触するようになってチャック爪２０が回動（開閉）しやすくなる。さらに、図９（Ｂ）に示すように一方のカムフォロア３２がカム溝６２を少し相対移動すると、他方のカムフォロア２２が切欠き６３の端部から離脱してチャック爪２０が正逆回転可能な状態になる。図９（Ｂ）から図９（Ａ）のようにカム板６１がさらに時計方向に回転して、一方のカムフォロア３２がカム溝６２の端部６２ｂへと相対移動すると、遠心力変位部材３０がチャック本体１１に係合して附勢する第２の位置へと半径方向外方に変位する。この変位の間に遠心力変位部材３０のテーパ面３３とチャック爪２０のテーパ面２３が合致し、半径方向外方に変位するテーパ面３３が他方のテーパ面２３を摺動しながら押圧して、チャック爪２０が図７で反時計方向に回動し、先端部２０ａの係合部２４が被把持体３の外周の歯間に嵌合して、図３に示すように被把持体３がチャック爪２０で把持される。
【００３０】
チャック爪２０が被把持体３を把持する方向に回動するとき、図８に示すようにチャック爪２０の先端部２０ａの係合部２４が被把持体３の歯先に当接して歯間に嵌合せず、カム板６１の回転が停止する場合がある。このような場合は、例えばカム板６１の回転停止を図５に示すシリンダースイッチ６５ｂで検知して、チャック本体１１を所望方向に少し回転させ、この回転途中で係合部２４を被把持体３の歯間に嵌合させるようにする。係合部２４が被把持体３の歯間に正確に嵌合すると、カム板６１が戻し端まで回転し、これを図５のシリンダースイッチ６５ａが検知して、係合部２４が被把持体３の歯間に正確に嵌合したことが確認される。
【００３１】
チャック本体１１の全てのチャック爪２０が被把持体３を正確に把持すると、チャック本体１１に対してカム機構６０が後退して、チャック本体１１とカム板６１の係合が解除され、チャック本体１１と回転軸１２の高速回転が開始される。回転軸１２でチャック本体１１を高速回転させると、被把持体３もチャック本体１１と一体となって高速回転して、エンジンのコールドテストが行われる。チャック装置１０におけるチャック本体１１と回転軸１２といった回転に必要な最少の構成部材だけを高速回転させるようにすることで、高速回転時の重量バランスが良くなり、３０００ｒｐｍ以上の高速回転にも容易に適応させることができる。
【００３２】
図３の状態でチャック本体１１を高速回転させると、図４に示すように遠心力変位部材３０が遠心力Ｆで半径方向外方へと変位しようとし、このときの遠心力Ｆがチャック爪２０のテーパ面２３に附勢されて、チャック爪２０に図４で反時計方向への回動力が附勢され、先端部２０ａによる被把持体３への把持力が遠心力Ｆに比例して増大する。チャック本体１１の回転速度が増すほど、チャック爪２０による被把持体３の把持力が増大する。したがって、チャック本体１１が回転する前の図３の状態におけるチャック爪２０による被把持体３への把持力は、被把持体３を損傷させない程度の小さなものでよい。このような小さな把持力で被把持体３を把持するチャック装置構成部品の多くは、アルミニウム製品のような軽量な部品が使用できて、高速回転するチャック本体１１の軽量化が容易となる。この軽量化により高速回転時の重量バランスが良くなって、振動の発生を軽減させることができる。
【００３３】
また、図２の状態でチャック本体１１が被把持体３に向けて前進する際に、回転軸１２の軸心Ｌ１と被把持体３の軸心Ｌ２の間にずれがあると、調心軸受７０でチャック本体１１が被把持体３に対して自動調心が行われて、両者の軸心Ｌ１、Ｌ２が被把持体３の中心点Ｑで交差した状態でチャック本体１１と被把持体３が高速回転を開始する。このような調心で高速回転したときに発生する振動は、チャック本体１１と被把持体３の軸心Ｌ１、Ｌ２が交差しないでずれて高速回転するときに発生する振動よりも格段に少なくて、チャック爪２０による被把持体３の遠心力で増強された把持力が安定する。
【００３４】
エンジンのコールドテスト終了後、チャック本体１１と回転軸１２の回転が停止すると、カム機構６０が前進してチャック本体１１と係合してから、図９（Ａ）〜（Ｄ）に示すように反時計方向に回転してチャック爪２０による被把持体３の把持解除が行われる。この把持解除は、チャック本体１１の回転停止時の把持力が小さいことから、同程度の小さな動力で簡単、迅速に行うことができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、チャック本体のチャック爪で被把持体を把持させて高速回転させると、チャック本体の遠心力変位部材が遠心力で変位してチャック爪を被把持体を把持する方向に変位させるので、被把持体への把持力が遠心力で増強されて、チャック本体が回転しないときの最初の把持力を最小限にすることができ、これによりチャック本体の構成部品の軽量化ができ、高速回転に適合させることが容易になる。また、最初の把持力が小さくて済むことから、チャック爪による被把持体の把持動作や、把持解除動作が小さな力で簡単に迅速に行うことができ、把持と把持解除に使用する部品に小形で安価なものが適用できる。
【００３６】
また、チャック本体のチャック爪と遠心力変位部材の変位動作をチャック本体に係脱可能に併設したカム機構で行うようにすることで、チャック本体からチャック爪と遠心力変位部材を変位させる機構を省略して、チャック本体を簡略化し、軽量化することができる。また、チャック本体の回転時にはチャック本体からカム機構を離脱させてチャック本体と回転軸の必要最小限の部品だけを高速回転させて、余分な部品を高速回転させないようにすることができる。このようにすることでチャック本体の高速回転時の重量バランスが良くなり、高速回転時の振動の少ない高性能なチャック装置が提供できる。
【００３７】
また、チャック本体の周辺部でチャック爪と遠心力変位部材を弾性部材で保持することで、チャック本体の回転停止時及び回転時のチャック爪と遠心力変位部材の姿勢、変位動作が安定して行われて、被把持体の把持動作と把持解除動作の信頼性が良くなる。
【００３８】
さらに、チャック本体の回転軸を調心軸受で支持して、チャック本体の被把持体に対する調心を行うようにすることで、チャック本体の高速回転時に発生する振動を軽微なものに抑制することができて、高速回転時の遠心力を利用したチャック爪による被把持体への把持力が安定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るチャック装置を備えたエンジンコールドテスト設備の概要を示す側面図である。
【図２】図１におけるチャック装置の部分断面を含む拡大側面図である。
【図３】チャック装置におけるチャック本体の被把持体を把持したときの要部の裏面図である。
【図４】チャック本体の高速回転時の動作の概要を示す要部の裏面図である。
【図５】チャック本体に併設されるカム機構の概要を示す裏面図である。
【図６】チャック装置とカム機構の係合関係を説明するための裏面図である。
【図７】チャック爪が被把持体を把持しないときの部分裏面図である。
【図８】チャック爪が被把持体を把持する途中の部分裏面図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｄ）は、チャック本体とカム機構の各動作状況における関係を説明するための要部の裏面図である。
【符号の説明】
３被把持体
５駆動系
１０チャック装置
１１チャック本体
１２回転軸
２０チャック爪
２０ａ先端部
２０ｂ後端部
２１枢軸
２２カムフォロア
２３テーパ面
２４係合部
３０遠心力変位部材
３２カムフォロア
３３テーパ面
４０ガイド部材
５１弾性部材
５２弾性部材
５３ストッパー
６０カム機構
６１カム板
６２カム溝
６３切欠き
６５シリンダ
６６可動ベース
７０調心軸受
７１内輪
７２外輪
７３ベアリング
７４調心手段
７５ガイドピン
Ｌ１軸心
Ｌ２軸心

Claims

周辺部にチャック爪を回動可能に配設し、このチャック爪の先端部に被把持体と係合するための係合部を設けたチャック本体と、前記チャック本体に同軸に固定されてチャック本体と一体に回転する回転軸と、前記チャック本体の周辺部に半径方向に移動可能に配設され、チャック本体の回転に伴って生じる遠心力で半径方向外方に移動して、前記チャック爪を前記係合部が被把持体と係合する方向に附勢する遠心力変位部材とを具備し、
前記チャック本体の停止時に、前記チャック爪を被把持体と係合するチャック位置と被把持体から離脱するアンチャック位置との間で変位させ、かつ、前記遠心力変位部材をチャック爪と係合する第１の位置とチャック爪から離脱する第２の位置との間で変位させるカム機構を、チャック本体に併設したことを特徴とする高速回転対応チャック装置。
前記チャック本体に、チャック本体の停止時にチャック爪と遠心力変位部材の姿勢を保持する弾性部材を配設したことを特徴とする請求項１記載の高速回転対応チャック装置。
前記チャック本体の回転軸を、この回転軸の軸心の一点を中心に傾動可能に保持する調心軸受により支持させたことを特徴とする請求項１または２に記載の高速回転対応チャック装置。