JP4337039B2

JP4337039B2 - 電動チャック

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Publication number: JP4337039B2
Application number: JP2003402689A
Authority: JP
Inventors: 清二冨田; 元広五月女; 毅渡辺
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2003-12-02
Filing date: 2003-12-02
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2023-12-02
Also published as: JP2005161454A

Description

本発明は、回転駆動源の駆動作用下に一組の把持部を介してワークを把持することが可能な電動チャックに関する。

従来から、例えば、工作機械の軸部等の先端に取り付けられ、開閉自在なチャックの開閉動作を駆動源によって行うことにより、種々の部品等を把持する電動チャックが知られている。

このような電動チャックは、モータ等の駆動源における駆動軸と連結されたチャックが設けられ、前記チャックの内周側には、前記駆動軸と連結されたインナ部材にワークを把持する複数の把持爪が開閉自在に設けられている。また、チャックにおけるアウタ部材の外周側には、電磁弁の駆動作用下に軸線方向に沿って変位自在に固定ピンが設けられている。

そして、チャックの把持爪によってワークを把持する際には、電磁弁によって駆動する固定ピンを、アウタ部材の外周面の位置決め穴に挿入して回転動作を規制し、インナ部材が駆動軸の駆動作用下に回転して把持爪を閉じてワークを把持している。

一方、チャックによるワークの把持動作が完了した後、前記固定ピンが位置決め穴より離脱し、アウタ部材の回転規制状態を解除することにより、駆動源の駆動作用下にチャックがワークを把持した状態で、アウタ部材及びインナ部材が一体的に所定角度だけ回転する（例えば、特許文献１参照）。

また、このような電動チャックにおいては、チャックによってワークの把持動作を行っている際に、前記チャックの回転動作を規制するための回転規制手段が設けられている。この回転規制手段は、油圧源から配管を介して油圧シリンダへと供給される圧油の供給状態を電磁弁によって切り換え、前記圧油によって油圧シリンダの内部に設けられるピストンを変位させている。そして、ピストンの端部に設けられた位置決めピンを、チャックが連結された主軸に対して係合させることにより、該主軸の回転を規制している。一方、電磁弁による切り換え作用下にピストンを前記とは反対方向に変位させることにより、位置決めピンが主軸から離脱してチャックの回転動作が規制された状態が解除される（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−１２６９９２号公報特開平８−１５０５３１号公報

ところで、特許文献１に係る電動チャックを用いて、チャックで把持したワークを所望の位置へと移動させる場合が想定される。例えば、平面状に載置されているワークを把持して、所定角度だけ回転させた後、所定高さを有する場所へと移動させる場合が考えられる。

しかしながら、このような場合には、電動チャックとは別個にワークを所定高さまで移動させるための搬送装置等を予め準備しておき、電動チャックの駆動源の駆動作用下にワークを把持し、前記ワークを所定角度だけ回転させた後に、前記搬送装置等に対して電動チャックからワークの受け渡しを行い、前記受け渡し作業が終了した後に前記搬送装置によってワークを所望の高さ位置まで移動させる必要がある。

そのため、電動チャックと他の搬送装置との間の受け渡し時間等がかかるため、タクトタイムが増大してしまうと共に、前記電動チャックから搬送装置へとワークの受け渡しを行う際の制御が煩雑であるという問題がある。

一方、特許文献２に係る電動チャックでは、チャックの回転動作を規制・規制解除するために回転規制手段が設けられている。しかしながら、回転規制手段は、主軸に対して位置決めピンを係止させる油圧シリンダ、前記油圧シリンダに圧油を供給する配管、前記圧油の制御を行う電磁弁等より構成されているため、その構造が複雑になり、それに伴って部品点数が増大するという問題がある。

本発明は、前記の問題を考慮してなされたものであり、単一の回転駆動源の駆動作用下にワークの把持、回転及び昇降動作を行うことにより、タクトタイムの短縮化を図ることができると共に、コストを削減することが可能な電動チャックを提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、ワークを把持する把持部の回転動作を規制するストッパ機構の構造を簡素化することにより部品点数を削減し、コストの削減を図ることにある。

前記の目的を達成するために、本発明は、開閉自在に設けられる把持部を介してワークを把持する電動チャックにおいて、
ボディと、
前記ボディに設けられ、電気信号により回転駆動する単一の回転駆動源と、
前記回転駆動源の駆動作用下に駆動する送りねじ軸と、
前記送りねじ軸に螺合され、軸線方向に沿って変位自在に設けられるピストンと、
前記ピストンの変位作用下に開閉自在な一組の把持部を有するチャック部と、
前記チャック部に連結され、軸線方向に沿った前記チャック部の変位動作と、前記送りねじ軸を中心とした前記チャック部の回転動作とを切り換える動作切換手段と、
前記チャック部の軸線方向に沿った変位をガイドし、且つ、前記チャック部が軸線方向に沿って変位している際の該チャック部の回転方向への変位を規制するガイド機構と、
を備え、
前記単一の回転駆動源の駆動作用下に前記送りねじ軸に螺合される前記ピストンを介して前記把持部を開動作又は閉動作させ、前記把持部の開動作又は閉動作が保持された状態で、前記チャック部が、前記ガイド機構のガイド作用下に軸線方向に沿って変位し、前記ガイド機構によってガイドされた前記チャック部の軸線方向に沿った変位が終了した後、前記チャック部の変位動作が、前記動作切換手段を介して前記送りねじ軸を中心とした一方向又は他方向への回転動作へと切り換えられ、前記チャック部が回転動作することを特徴とする。

本発明によれば、ボディに設けられた単一の回転駆動源の駆動作用下にピストンを軸線方向に沿って変位させ、前記ピストンの変位作用下に把持部を介してワークを把持する把持動作を行い、その後、ワークを把持したままの状態で、さらに回転駆動源の駆動作用下にピストンを軸線方向に沿って変位させることにより、該ピストンと一体的にチャック部を変位させる変位動作を行う。そして、チャック部の変位動作が完了した後、最後に前記ワークを把持したチャック部を、動作切換手段を介して所定角度だけ回転させる回転動作を行うことができる。

従って、ワークを把持部によって把持する把持動作と、前記ワークを把持した状態で軸線方向に沿って変位させる変位動作と、前記ワークを把持した状態で所定角度回転させる回転動作とを単一の回転駆動源による駆動作用下に行うことができる。そのため、ワークを把持して所望の位置まで移動させる際のタクトタイムを短縮化することができ、生産効率の向上を図ることができる。

また、電動チャックは、ワークを把持した状態で軸線方向に沿って所定高さだけ昇降させることが可能な昇降機能を備えているため、前記電動チャックとは別個に、前記ワークを高さ方向に沿って移動させるための搬送装置等を設ける必要がなく、別個の搬送装置等を設ける際にかかる設備投資が不要となり、それに伴うコストの削減を図ることができる。

さらに、動作切換手段は、前記ボディの内部に設けられ、前記ガイド機構によるガイド作用下に軸線方向に沿って変位すると共に、前記ガイド機構による回転変位の規制状態が解除された際に回転変位する回転部材とするとよい。これにより、回転部材を介して該回転部材に連結されたチャック部をワークを把持した状態でガイド機構のガイド作用下に軸線方向に沿って変位させることができ、且つ、ガイド機構による回転部材の回転変位規制が解除された後に、ワークを把持した状態でチャック部を回転変位させることができる。

さらに、ガイド機構は、ボディの内壁面に軸線方向に沿って形成されたガイド溝と、前記ガイド溝と対向する前記回転部材の外壁面に回転自在に軸支され、前記ガイド溝の内部に係合されるローラ部材とから構成するとよい。これにより、回転部材に軸支されたローラ部材が、ガイド溝の軸線方向に沿ってガイドしながら変位することにより、前記回転部材の回転方向への変位を規制しつつ、軸線方向に沿って好適に変位させることができる。

さらにまた、ボディと回転部材との間に、前記ボディと前記回転部材とを互いに離間する方向に付勢するばね部材を設け、前記把持部によってワークを把持する際の把持力を、前記ばね部材の前記回転部材側へ向かって付勢される押圧力によって設定させるとよい。これにより、回転部材が軸線方向に沿って変位する際に、把持部によってワークを把持する把持力が保持された状態にある。そのため、ばね部材による回転部材への押圧力の強さによって、前記回転部材が軸線方向に沿って変位する際の推力が変化し、それに伴って、前記回転部材と一体的に変位するピストンに係合された把持部によるワークの把持力を増減させることができる。

またさらに、ボディには、前記回転部材が軸線方向に沿って変位した変位終端位置を検出する検出部が設けられ、前記回転部材における該回転部材の周方向に沿った位置を、該回転部材が回転変位する際の基準点とするとよい。

これにより、チャック部に連結された回転部材の変位が、軸線方向に沿った変位から回転変位へと切り換えられた際の位置を検出部によって基準点として常に確認することができ、前記検出部からの検出信号をコントローラ等に出力することにより、前記回転部材の所望の回転角度に応じた制御信号を、回転駆動源に対して供給することも可能となる。

また、ボディには、前記チャック部の回転変位を規制するストッパ機構が設けられ、前記ストッパ機構を、前記ガイド機構による前記チャック部の回転変位の規制状態が解除された際、前記チャック部が連結される回転部材に対して非係合に設けると共に、前記回転部材が所定角度回転した際に、前記回転部材の回転変位を規制するようにするとよい。

これにより、ガイド機構によるチャック部の回転変位の規制状態が解除され、前記チャック部が回転し始める際には、ストッパ機構によってチャック部と連結される回転部材の回転変位が妨げられることがないと共に、前記回転部材が所定角度回転変位した後においては、該回転部材の回転変位をストッパ機構によって好適に係止することができる。また、回転部材が周方向に沿って回転変位した際においては、常にストッパ機構によって係止されるため、前記回転部材が、一周（３６０°）以上回転してしまうことが防止される。

さらにまた、本発明は、開閉自在に設けられる把持部を介してワークを把持する電動チャックにおいて、
ボディと、
前記ボディに設けられ、電気信号により回転駆動する回転駆動源と、
前記回転駆動源の駆動作用下に回転する送りねじ軸と、
前記送りねじ軸に螺合され、軸線方向に沿って変位自在に設けられるピストンと前記ピストンの変位作用下に開閉自在な一組の把持部を有するチャック部と、
前記チャック部に連結され、前記ボディの内部に前記送りねじ軸を回転中心として回転自在に設けられる回転部材と、
前記ボディ又は前記回転部材に回動自在に設けられる第１ストッパ部材と、前記回転部材が回転した際に、前記第１ストッパ部材と係合する第２ストッパ部材とを有するストッパ機構と、
を備え、
前記回転駆動源の駆動作用下に前記ピストンを介して前記把持部を開動作又は閉動作させ、前記把持部の開動作又は閉動作が保持された状態で、前記チャック部及び回転部材が、前記送りねじ軸を回転中心として一方向又は他方向に回転変位し、前記回転部材の回転変位が前記ストッパ機構により係止されることを特徴とする。

本発明によれば、ボディに設けられた回転駆動源の駆動作用下にピストンを軸線方向に沿って変位させ、前記ピストンの変位作用下に把持部を介してワークを把持する把持動作を行い、その後、前記ワークを把持したままの状態で回転部材と一体的にチャック部を所定角度だけ回転させる回転動作を行っている。そして、前記ボディ又は前記回転部材に回動自在に設けられる第１ストッパ部材を、前記第１ストッパ部材と係合する第２ストッパ部材に係合させることにより、回転部材の回転変位を好適に係止することができる。従って、回動自在な第１ストッパ部材と、前記第１ストッパ部材に係合される第２ストッパ部材とからなるストッパ機構を簡易な構成とすることができるため、部品点数の削減を図ることによりコストを削減することができる。

また、ボディには、前記回転部材に対して接近・離間する方向に変位自在に設けられる押圧部材と、前記押圧部材を前記回転部材側に向かって押圧するばね部材と、前記ばね部材による押圧力を調整する調整部材とを有する回転制御機構が備えられ、
前記ワークを把持する際の前記把持部による把持力を、前記押圧部材によって前記回転部材に付勢される押圧力によって設定するとよい。

これにより、ボディに設けられた回転制御機構の調整部材によって押圧部材による回転部材への押圧力を簡便に調整することができる。そのため、調整部材によって回転部材に付与される押圧力を任意に調整することにより、前記回転部材及びチャック部の軸線方向に沿った変位量を調整することができ、それに伴って、把持部におけるワークに対する把持力を自在に増減させることができる。

さらに、第１ストッパ部材を、前記回転部材が前記送りねじ軸を回転中心として一方向に回転変位した際に、前記第１ストッパ部材の一方側の面と前記第２ストッパ部材とを当接させると共に、前記回転部材が前記送りねじ軸を回転中心として他方向に回転変位した際に、前記第１ストッパ部材の他方側の面と前記第２ストッパ部材とを当接させるとよい。

これにより、回動自在な第１ストッパ部材をボディ又は回転部材に設け、前記第１ストッパ部材と第２ストッパ部材とを係合させることにより、前記第２ストッパ部材を第１ストッパ部材の一方側の面に当接させて係止する際、前記第２ストッパ部材の当接する面の当接角度と略平行になるように第１ストッパ部材が回動する。また、前記第２ストッパ部材を第１ストッパ部材の他方側の面に当接させる場合にも同様に、前記第２ストッパ部材の当接する面の当接角度と略平行になるように第１ストッパ部材が回動する。従って、回動自在に設けられた第１ストッパ部材の一方側又は他方側の面に対して第２ストッパ部材を好適に面接触させることにより、回転部材及びチャック部の回転変位を確実に係止することができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、ワークを把持部によって把持する把持動作と、前記ワークを把持した状態で軸線方向に沿って変位させる変位動作と、前記ワークを把持した状態で所定角度回転させる回転動作とを単一の回転駆動源による駆動作用下に行うことができるため、ワークを把持して所望の位置まで移動させる際のタクトタイムを短縮化することにより、生産効率の向上を図ることができる。

また、電動チャックは、ワークを把持した状態で軸線方向に沿って変位させることができるため、前記電動チャックと別個に高さ方向にワークを移動させるための搬送装置等を設ける必要がなく、それに伴って設備にかかるコストの削減を図ることができる。

本発明に係る電動チャックについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係る電動チャックを示す。

この電動チャック１０は、ボディ１２と、前記ボディ１２の内部に設けられる回転駆動源１４と、前記回転駆動源１４から出力される回転駆動力の回転速度を変速するギア機構部１６と、前記ギア機構部１６によって変速された回転駆動力を直線運動へと変換する変換機構部１８と、前記ボディ１２の下部に設けられ、ワーク２０を把持するチャック部２２とからなる。

断面略筒状に形成されるボディ１２の略中央部には、例えば、ステッピングモータ等からなる回転駆動源１４が設けられ、前記回転駆動源１４の駆動軸２４が、チャック部２２側に向かって所定長だけ突出している。なお、前記回転駆動源１４に、その回転量若しくは回転角度を検出可能な回転検出手段（例えば、エンコーダ）を設け、前記回転検出手段によって検出された検出信号を図示しないコントローラへと出力することにより、前記回転駆動源１４へと供給される電流量を介して回転角度等を制御するようにしてもよい。

ギア機構部１６は、前記駆動軸２４の端部に連結される第１ギア２６と、前記第１ギア２６と噛合されると共に、ボディ１２の内部に装着された円筒状の内歯車２８と噛合される複数（例えば、３個）の第２ギア３０と、前記第２ギア３０の軸部３２が連結されるディスク部材３４とからなる。なお、内歯車２８は、ボディ１２の半径内方向に突出したフランジ部３６とプレート部材４８との間に挟持されることにより固定されている。

第１ギア２６の外周面には、全周にわたって第１歯部３８が形成され、前記第１歯部３８を介して第１ギア２６が、外周面に第２歯部４０を有する第２ギア３０と噛合されている。

一方、第２ギア３０の第２歯部４０と対向する位置に設けられる円筒状の内歯車２８には、その内周面に沿って内歯部４２が形成され、前記内歯部４２が第２ギア３０の第２歯部４０と噛合している。

そして、円盤状に形成されるディスク部材３４は、その中央部に変換機構部１８における送りねじ軸４４（後述する）が連結されると共に、前記ディスク部材３４の中央部より半径外方向に所定長だけ離間した位置に複数の第２ギア３０の軸部３２がそれぞれ所定間隔離間して連結されている。

すなわち、回転駆動源１４の駆動作用下に駆動軸２４が回転した際、第１ギア２６が回転することにより、第１歯部３８を介して噛合された複数の第２ギア３０が第１ギア２６を中心として回転する。また、複数の第２ギア３０は、内歯車２８の内歯部４２に嵌合した状態で回転し、前記第２ギア３０の回転作用下にディスク部材３４が回転駆動する。

その際、回転駆動源１４の駆動軸２４を介して第１ギア２６へと伝達された駆動力は、第１歯部３８と第２歯部４０とのギア比率、及び、第２歯部４０と内歯車２８の内歯部４２とのギア比率を経て、所定量だけ減速された状態でディスク部材３４を介して送りねじ軸４４へと伝達される。換言すると、駆動軸２４の回転作用下に自転する第１ギア２６と、前記第１ギア２６の回転作用下に該第１ギア２６と内歯車２８の内歯部４２との間で公転する第２ギア３０とは、前記第１ギア２６からの回転駆動力を減速してディスク部材３４へと伝達する遊星ギアとして機能している。

変換機構部１８は、一端部がディスク部材３４の中央部に連結される軸状の送りねじ軸４４と、前記送りねじ軸４４の他端部に螺合されるピストン４６と、前記ボディ１２の内部に設けられ、前記送りねじ軸４４を回転自在に支持する円盤状のプレート部材４８とからなる。

送りねじ軸４４の外周面には軸線方向に沿ってねじ５０が刻設され、前記送りねじ軸４４は、プレート部材４８の孔部に装着された軸受５２を介して回転自在に支持されている。送りねじ軸４４の他端部は、ピストン４６の中央部に軸線方向に沿って形成されたねじ穴５４に螺合されている。

ピストン４６は、チャック部２２におけるチャックボディ６４（後述する）の内部に配設され、その外周面には、半径外方向に突出したガイド部５６が形成されている。そして、ガイド部５６は、チャックボディ６４の内部に軸線方向に沿って形成されたガイド溝５８に係合されている。

すなわち、回転駆動源１４の回転駆動作用下にギア機構部１６を介して送りねじ軸４４が回転した際、ピストン４６が送りねじ軸４４との螺合作用下に軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位する。その際、前記ピストン４６のガイド部５６がガイド溝５８に係合されているため、前記ピストン４６の回転変位が規制され、前記ピストン４６が軸線方向に沿ってのみ変位する。

チャック部２２は、ボディ１２の下端部に装着されるアダプタ６０と、前記アダプタ６０の内部に設けられる回転部材６２と、前記回転部材６２に連結される断面略矩形状のチャックボディ６４と、プレート部材４８の回転部材６２側に設けられる係止部材６６と、前記回転部材６２の回転変位を規制するストッパ機構６８と、ピストン４６の下端部に回動自在に係合される一組のアーム部材７０ａ、７０ｂと、前記アーム部材７０ａ、７０ｂを介して開閉自在に設けられ、ワーク２０を把持する一組の把持部７２ａ、７２ｂとからなる。

アダプタ６０は、その上部に形成された筒状の挿入壁７４がボディ１２の内部に挿入されるように設けられ、プレート部材４８の下面を保持している。このアダプタ６０の内周面には、軸線方向に沿って所定深さだけ窪んだ複数のローラガイド溝（ガイド機構）７６ａ〜７６ｅが互いに所定角度離間して形成されている（図７参照）。この複数のローラガイド溝７６ａ〜７６ｅは、チャック部２２を回転させたい所望の回転角度に対応して、ローラガイド溝７６ａを基準としてそれぞれ所定角度離間して形成されている。

ローラガイド溝７６ａの内部には、回転部材６２の外周面より半径外方向に突出して設けられた回転ローラ７８が係合されている。回転ローラ７８は、回転部材６２の軸線と略直交するように設けられた回転軸８０を介して前記回転部材６２の外周面に回転自在に軸支されている（図５参照）。

また、アダプタ６０には、回転ローラ７８が上方へと変位してローラガイド溝７６ａより離脱した際、前記回転ローラ７８が周方向に沿って回転するガイド面８２が形成されている。

さらに、アダプタ６０におけるチャック部２２側の端面には、円盤状のカバー部材８４が装着され、内部に設けられた回転部材６２が下方へと脱抜しないように保持している。なお、カバー部材８４の略中央部には孔部を介してチャックボディ６４が挿通されている。

係止部材６６は、送りねじ軸４４の上端部に形成される段部８６とプレート部材４８との間に挟持され、軸線方向への変位が規制されている。そして、係止部材６６と回転部材６２の端面に形成される環状溝との間には、前記回転部材６２側に向かって徐々に縮径するコイルスプリング（ばね部材）８８が介装され、前記コイルスプリング８８の弾発力（押圧力）によって回転部材６２を係止部材６６から離間する方向に付勢している。

図６に示されるように、ストッパ機構６８はアダプタ６０の外壁面に設けられ、前記ストッパ機構６８は、回転部材６２の回転変位を回転ローラ７８を介して規制するストッパレバー９０と、前記回転部材６２が逆方向に回転することを阻止する逆回転防止レバー９２とからなる。

ストッパレバー９０は、アダプタ６０の外壁面に支持された一端部を支点として回動自在に設けられ、前記他端部が一端部より逆回転防止レバー９２側に向かって折曲して形成されている。そして、ストッパレバー９０の他端部には、アダプタ６０の略中央部に向かって所定長だけ突出したストッパ部９４が設けられている。前記ストッパ部９４は、アダプタ６０のガイド面８２に沿って転動する回転ローラ７８と対向する高さとなるように形成され、アダプタ６０の挿入壁７４の略矩形状に切り欠かれた窓部９６の内部に挿入されている。

また、略Ｌ字状に形成された逆回転防止レバー９２は、アダプタ６０の外壁面に支持された略中央部を支点として回動自在に設けられている。逆回転防止レバー９２の一端部には、ストッパレバー９０の略中央部との間に引張スプリング９８が介装されている。そして、引張スプリング９８の引張力は、ストッパレバー９０の一端部を支点として該ストッパレバー９０の他端部側が、逆回転防止レバー９２に接近する方向（図８中、矢印Ｆ方向）に回動するように付勢されると共に、逆回転防止レバー９２がストッパレバー９０より離間する方向（図８中、矢印Ｆ方向）に回動するように付勢されている。さらに、逆回転防止レバー９２に他端部側の端面は、ストッパレバー９０の端面と当接するように設けられている。

一方、ストッパレバー９０のストッパ部９４には、逆回転防止レバー９２側に所定角度傾斜した第１傾斜面１００が形成されている。この第１傾斜面１００は、ストッパ部９４の上方に向かって徐々に逆回転防止レバー９２より離間するように傾斜している。

また、逆回転防止レバー９２の他端部側には、アダプタ６０の中央部側に向かって突出した係止部１０２が形成され、前記係止部１０２が窓部９６の内部に挿入されている。前記係止部１０２には、所定角度（約４５°）傾斜した第２傾斜面１０４が形成されている。この第２傾斜面１０４は、上方に向って徐々にストッパレバー９０に接近するように傾斜している。

そして、逆回転防止レバー９２が時計回り方向（図８中、矢印Ｇ方向）に回動した際に、前記係止部１０２がローラガイド溝７６ａの開口部位に形成された面取部１０６に係合することにより、前記逆回転防止レバー９２の回動動作が規制されると共に、逆回転防止レバー９２が反時計回り方向（図８中、矢印Ｆ方向）に回動した際には、係止部１０２が窓部９６の端面に係止されることにより、前記逆回転防止レバー９２の回動動作が規制される。

また、例えば、回転部材６２の軸線方向に沿った変位位置を検出可能なセンサ１０７（例えば、オートスイッチ）が、ボディ１２の外周面に装着されている。

このセンサ１０７は、回転部材６２が軸線方向に沿って上方へと変位し、係止部材６６の外周面と略対向する位置（変位終端位置）に設けられている（図３参照）。そして、回転部材６２が軸線方向に沿って上方へと変位した際、例えば、磁気等によって回転部材６２がセンサ１０７と略対向する位置に変位して上昇動作が完了したことが検出され、前記検出信号が、図示しないコントローラへと出力される。

これにより、前記検出信号に基づいて回転部材６２の回転方向への位置を、前記コントローラにおいて初期位置（基準点）として認識する（図７参照）。そして、回転部材６２の回転方向への初期位置が、センサ１０７からの検出信号によって確認された後、回転検出手段（図示せず）によって検出された回転駆動源１４の回転数又は回転角度に基づいて、ワーク２０を把持したチャック部２２を予め設定された所望の回転角度に回転させるための電流量がコントローラによって演算される。そして、コントローラからの制御信号（例えば、パルス信号）に基づいて回転駆動源１４の回転速度、回転角度等が制御される。

一組のアーム部材７０ａ、７０ｂはそれぞれ断面略Ｌ字状に形成され、その折曲した略中央部が、チャックボディ６４に設けられた一組のリンクピン１０８を介してそれぞれ回動自在に軸支されている。また、アーム部材７０ａ、７０ｂの一端部側には、それぞれ半円状に切り欠かれた切欠部１１０が形成され、ピストン４６の端部に装着されたピン１１２にそれぞれ係合されている。一方、アーム部材７０ａ、７０ｂの他端部側は、徐々に細軸状に形成され、把持部７２ａ、７２ｂの上部にそれぞれ軸支されている。

把持部７２ａ、７２ｂは断面略Ｔ字状に形成され、チャックボディ６４の下部に連結されるレール部材１１４に進退自在に係合されている。把持部７２ａ、７２ｂには、下方に向かって突出し、ワーク２０を把持する爪部１１６が形成されている。

すなわち、ピストン４６の軸線方向に沿った変位作用下にピン１１２に係合された一組のアーム部材７０ａ、７０ｂがリンクピン１０８を支点として所定角度だけ回動し、前記一組のアーム部材７０ａ、７０ｂの回動作用下に把持部７２ａ、７２ｂに軸支された該アーム部材７０ａ、７０ｂの他端部によって一組の把持部７２ａ、７２ｂがレール部材１１４の軸線方向に沿って接近・離間する方向に変位する。

本発明の第１の実施の形態に係る電動チャック１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、図１に示されるように、チャック部２２が軸線方向に沿った下方（矢印Ａ方向）へと降下し、前記チャック部２２でワーク２０を把持する前の状態を初期状態として説明する。

先ず、図示しない電源より電流を回転駆動源１４へと供給し、前記回転駆動源１４の回転駆動作用下に駆動軸２４を回転させることにより一体的に第１ギア２６を回転させる。

そして、第１ギア２６の回転作用下に第２歯部４０を介して噛合された複数の第２ギア３０が、該第１ギア２６を中心として内歯車２８の内周面に沿って一体的に回転し、第２ギア３０を介してディスク部材３４が回転する。その際、第１ギア２６から第２ギア３０へと伝達された回転駆動力が、第１歯部３８、第２歯部４０及び内歯車２８の内歯部４２のそれぞれのギア比に応じて所定量だけ減速された後にディスク部材３４へと伝達され、前記ディスク部材３４に連結された送りねじ軸４４が回転する。

次に、送りねじ軸４４の回転作用下に該送りねじ軸４４の端部に螺合されたピストン４６が、チャックボディ６４の内部をガイド溝５８に沿って上方（矢印Ｂ方向）へと変位する。なお、その際、ピストン４６のガイド部５６が、チャックボディ６４のガイド溝５８に係合されて該ピストン４６の回転変位が規制されているため、前記ピストン４６が、送りねじ軸４４の回転作用下に一体的に回転することがない。

そして、ピストン４６が上方（矢印Ｂ方向）へと変位することにより、該ピストン４６のピン１１２に係合されたアーム部材７０ａ、７０ｂが、リンクピン１０８に軸支された略中央部を支点として、把持部７２ａ、７２ｂに軸支された他端部を互いに接近させる方向（矢印Ｃ方向）に回動する。これにより、前記把持部７２ａ、７２ｂが、アーム部材７０ａ、７０ｂの回動作用下にレール部材１１４に沿って互いに接近する方向（矢印Ｄ方向）に変位し、一組の把持部７２ａ、７２ｂの爪部１１６の間にワーク２０が把持される（図２参照）。

なお、この際、一方の把持部７２ａと他方の把持部７２ｂとの間には、ワーク２０が把持されているため、一方の把持部７２ａと他方の把持部７２ｂとの互いに接近する方向（矢印Ｄ方向）への変位が規制された状態にある。

次に、回転駆動源１４がさらに回転駆動することにより、ピストン４６がさらに軸線方向に沿った上方（矢印Ｂ方向）へと変位し、それに伴ってピストン４６に装着されたピン１１２を介して一組のアーム部材７０ａ、７０ｂの一端部が、それぞれ軸線方向に沿って上方（矢印Ｂ方向）へと引張される。

その際、アーム部材７０ａ、７０ｂの他端部は、軸支されている把持部７２ａ、７２ｂの矢印Ｄ方向への変位がワーク２０の把持作用下に規制されているため、それに伴って互いに接近する方向（矢印Ｃ方向）への回動動作が規制されている。

そのため、図３に示されるように、ピストン４６の上方への変位作用下にアーム部材７０ａ、７０ｂが一体的に上方へと変位し、それに伴って、リンクピン１０８を介してアーム部材７０ａ、７０ｂが軸支されたチャックボディ６４、前記チャックボディ６４に連結された回転部材６２及び前記アーム部材７０ａ、７０ｂの他端部が軸支された把持部７２ａ、７２ｂが、前記アーム部材７０ａ、７０ｂと一体的に上方（矢印Ｂ方向）へと変位する。すなわち、ピストン４６の変位作用下にチャック部２２が、コイルスプリング８８の弾発力に抗して軸線方向に沿って上方（矢印Ｂ方向）へと変位する。

この場合には、回転部材６２が上方へと変位する際に、一組の把持部７２ａ、７２ｂによる矢印Ｄ方向へのワーク２０の把持力が、コイルスプリング８８の弾発力（押圧力）によって保持されている。すなわち、コイルスプリング８８の弾発力に比例して前記把持部７２ａ、７２ｂによるワーク２０の把持力が変化するため、前記コイルスプリング８８の弾発力を変更することにより、前記把持部７２ａ、７２ｂによるワーク２０を把持する把持力を簡便に増減させることができる。

そして、チャック部２２が、ピストン４６の変位作用下に上方へと変位する際、回転部材６２の外周面に装着された回転ローラ７８が、アダプタ６０の軸線方向に沿ったローラガイド溝７６ａに係合されているため、前記回転ローラ７８のローラガイド溝７６ａへのガイド作用下に回転部材６２及びチャック部２２が軸線方向に沿って上方へと変位し、送りねじ軸４４の回転作用下に回転変位することがない。

次に、チャック部２２及び回転部材６２が、送りねじ軸４４の回転動作に伴ったピストン４６の変位作用下にさらに軸線方向に沿った上方（矢印Ｂ方向）へと変位することにより、図８に示されるローラガイド溝７６ａの内部に係合された回転ローラ７８が、ローラガイド溝７６ａの上端部に達した後に、該ローラガイド溝７６ａより離脱する（図４及び図９参照）。なお、その際、回転部材６２の上面が係止部材６６に当接することにより、回転部材６２がさらに上方へと変位することが防止されている。

この際、ボディ１２に設けられたセンサ１０７によって、回転部材６２が前記センサ１０７と略対向する位置に変位して上昇動作が完了したことが検出される。そして、検出された検出信号を図示しないコントローラへと出力し、前記回転部材６２の回転方向における位置を初期位置として認識する。換言すると、この回転部材６２の初期位置は、該回転部材６２の外周面に設けられた回転ローラ７８が、ローラガイド溝７６ａの上端部に位置している状態である。

このように、回転ローラ７８がローラガイド溝７６ａより離脱することにより、回転部材６２及びチャック部２２の回転変位の規制状態が解除されるため、前記回転ローラ７８が、アダプタ６０におけるガイド面８２にガイドされた状態で回転部材６２が送りねじ軸４４を中心として回転する。

詳細には、図８に示されるように、ピストン４６（図１〜図４参照）の上方への変位作用下にローラガイド溝７６ａの下端に係合された回転ローラ７８が、該回転ローラ７８が装着される回転部材６２と一体的に前記ローラガイド溝７６ａに沿って上方へと変位し、図９に示されるローラガイド溝７６ａの開口した上端部から離脱する。これにより、回転部材６２の回転規制状態が解除され、前記回転部材６２に設けられた回転ローラ７８がアダプタ６０のガイド面８２に沿って転動する。

その際、図９に示されるように、ストッパレバー９０のストッパ部９４は、回転ローラ７８の転動方向（矢印Ｅ１方向）、すなわち、回転部材６２の回転方向と反対側となるように配設されているため、前記回転ローラ７８が矢印Ｅ１方向に転動する際の妨げとなることがない。

また、逆回転防止レバー９２は、その係止部１０２がアダプタ６０における窓部９６の端面に係止されているため、反時計回り方向（矢印Ｆ方向）に回動することがない。そして、逆回転防止レバー９２の他端部が、前記ストッパレバー９０のストッパ部９４の端面に当接しているため、前記ストッパレバー９０が反時計回り方向（矢印Ｆ方向）に回動することを阻止している。そのため、回転ローラ７８が、ストッパレバー９０側に向かって転動した際においても、ストッパレバー９０のストッパ部９４によって係止されるため、回転部材６２の逆回転動作が阻止される。

次に、図７に示されるように、回転ローラ７８のガイド面８２へのガイド作用下に回転部材６２が、送りねじ軸４４を中心としてアダプタ６０の内周面に沿って矢印Ｅ１方向に回転する。その場合、回転部材６２に連結されたチャック部２２を介してワーク２０が把持されている状態にある。そして、図１０に示されるように、回転ローラ７８が、矢印Ｅ２方向より逆回転防止レバー９２の係止部１０２に形成された第２傾斜面１０４に当接することにより、前記逆回転防止レバー９２が時計回り方向（矢印Ｇ方向）に回動して、前記第２傾斜面１０４が回転ローラ７８による押圧作用下に略水平状態となる。

その際、引張スプリング９８が設けられた逆回転防止レバー９２の一端部が、ストッパレバー９０と離間する方向（矢印Ｇ方向）に回動するため、前記ストッパレバー９０と接続された引張スプリング９８の引張力によって該ストッパレバー９０のストッパ部９４が反時計回り方向（矢印Ｆ方向）に回動する。そのため、回転ローラ７８が係止部１０２を乗り越えた際、該回転ローラ７８の外周面にストッパ部９４が当接した状態となる（図１０参照）。

そして、図１１に示されるように、回転ローラ７８がさらに矢印Ｅ１方向へと転動することにより、逆回転防止レバー９２の係止部１０２を完全に乗り越えて、逆回転防止レバー９２とストッパレバー９０との間へと変位する。これにより、回転ローラ７８の矢印Ｅ１方向への転動が、ストッパレバー９０のストッパ部９４によって規制されると共に、前記回転ローラ７８の矢印Ｅ３方向への転動が、逆回転防止レバー９２の係止部１０２によって阻止される。そのため、回転ローラ７８の転動変位が阻止されることにより、該回転ローラ７８が設けられた回転部材６２の回転変位が停止する。

そして、電動チャック１０による回転動作が完了した後、把持部７２ａ、７２ｂによるワーク２０の把持状態を解除して前記ワーク２０を所望の位置へと載置する。

また、回転部材６２を再び回転させる場合には、一旦、回転ローラ７８を含む回転部材６２を下降させ、前記回転ローラ７８をローラガイド溝７６ａの内部に係合させて、ストッパレバー９０及び逆回転防止レバー９２の位置を図８に示される初期位置に復帰させる。そして、回転ローラ７８をローラガイド溝７６ａから離脱させることにより、回転ローラ７８のガイド面８２によるガイド作用下に回転部材６２をアダプタ６０の内周面に沿って回転させることができる。

さらに、上述の説明においては、回転部材６２がアダプタ６０の内部を一周（３６０°）回転する場合について説明したが、該回転部材６２を所定角度（例えば、９０°）回転させる場合には、前記回転部材６２を初期位置より予め設定された所望の回転角度（例えば、９０°）だけ回転させるために必要な電流量がコントローラによって演算される。なお、回転駆動源１４に対する制御信号は、回転検出手段によって予め検出された回転駆動源１４の回転量又は回転角度に基づいて演算される。

そして、前記コントローラによって演算された所定の制御信号が回転駆動源１４へと供給され、図７に示されるように、回転駆動源１４の回転駆動作用下に回転部材６２が初期位置より所望の回転角度だけ回転し、前記回転部材６２に設けられた回転ローラ７８が、初期位置に対する回転角度（９０°）に対応して形成された別のローラガイド溝７６ｃに係合され、前記ローラガイド溝７６ｃに沿って回転ローラ７８が軸線方向に沿って下方へと変位する。

一方、ストッパ機構６８が設けられたローラガイド溝７６ａの上方に回転ローラ７８が位置した状態を、回転部材６２の回転方向における原点として予め設定しておく。これにより、例えば、何らかの理由で回転部材６２の回転方向における位置を、回転検出手段によって正確に確認することができなくなった場合に、前記回転部材６２を回転駆動源１４の回転駆動作用下に一旦ストッパ機構６８によって係止される位置、すなわち、前記回転部材６２を回転ローラ７８がローラガイド溝７６ａの上方に位置した原点まで回転させる。

その結果、予め設定された原点を基準として、回転部材６２の回転方向における位置を確実且つ容易に確認することができる。

以上のように、第１の実施の形態では、ボディ１２に設けられた単一の回転駆動源１４の回転駆動作用下にピストン４６を軸線方向に沿って変位させ、前記ピストン４６に係合されたアーム部材７０ａ、７０ｂを介して把持部７２ａ、７２ｂでワーク２０を把持する把持動作を行い、その後、ワーク２０を把持したままの状態でチャック部２２の軸線方向に沿った昇降動作を行う。そして、最後に、チャック部２２の昇降動作が完了した後、ワーク２０を把持した状態でチャック部２２を所定角度だけ回転させる回転動作を行うことができる。

すなわち、前記把持動作は、回転駆動源１４の駆動作用下に送りねじ軸４４を介してピストン４６が軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位し、前記ピストン４６に係合されたアーム部材７０ａ、７０ｂを介して一組の把持部７２ａ、７２ｂが開閉することにより行われる。前記昇降動作は、前記把持動作が完了した後に、さらなる回転駆動源１４の駆動作用下にピストン４６を軸線方向に沿って変位させることにより、アーム部材７０ａ、７０ｂを介して前記ピストン４６と接続されたチャック部２２が軸線方向に沿って変位することにより行われる。そして、前記回転動作は、回転駆動源１４のさらなる駆動作用下に、チャック部２２が軸線方向に沿って上方（矢印Ｂ方向）に変位し、前記チャック部２２に連結された回転部材６２が係止部材６６に係止され、且つ、前記回転部材６２に軸支された回転ローラ７８がローラガイド溝７６ａより離脱することにより行われる。

このようにすることにより、ワーク２０をチャック部２２によって把持する把持動作と、前記ワーク２０を把持した状態で軸線方向に沿って変位させる昇降動作と、前記ワーク２０を把持した状態で所定角度回転させる回転動作とを単一の回転駆動源１４による駆動作用下に行うことができる。そのため、ワーク２０を把持して所望の位置まで移動させる際のタクトタイムを短縮化することができ、生産効率を向上させることができる。

また、電動チャック１０には、ワーク２０を把持した状態で所定高さだけ昇降させることが可能な昇降機能を備えているため、前記電動チャック１０とは別個に前記ワーク２０を高さ方向に沿って移動させるための搬送装置等を設ける必要がない。そのため、別個の搬送装置等を設ける際にかかる設備投資を不要とすることにより、コストの削減を図ることができる。

次に、第２の実施の形態に係る電動チャック１５０を図１２及び図１３に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る電動チャック１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この第２の実施の形態に係る電動チャック１５０では、アダプタ１５２の内部で回転する回転部材１５４が軸線方向に沿って変位せず、ワーク２０を把持するチャック部２２が軸線方向に沿って昇降しない点で、第１の実施の形態に係る電動チャック１０と相違している。

この電動チャック１５０は、ボディ１２の下部に円筒状のアダプタ１５２が連結され、前記アダプタ１５２の内部には、内周面に沿って回転自在に断面略コ字状の回転部材１５４が配設されている。そして、回転部材１５４の下面にはチャックボディ６４が連結されると共に、前記回転部材１５４の上面には、薄板材からなる筒状の押え部材１５６がボルト１５８を介して連結されている。

押え部材１５６は、略中央部に形成される孔部を介して送りねじ軸４４の段部８６に係合され、前記段部８６とプレート部材４８との間に挟持されて軸線方向への変位が規制されている。そして、回転部材１５４、押え部材１５６及びチャックボディ６４が一体的に連結されている。

また、図１４〜図１６に示されるように、略矩形状に形成されるアダプタ１５２の角部には、該アダプタ１５２の内部に設けられた回転部材１５４の回転を制御する回転制御機構１６０が設けられ、前記角部と隣接する他の角部には、回転部材１５４及びチャック部２２の回転変位を規制するストッパ機構１６２が設けられている。

回転制御機構１６０は、アダプタ１５２の角部に該アダプタ１５２の中心に向かって開口するように装着孔１６４に設けられている。前記装着孔１６４の内部には、その一端部側の回転部材１５４の外周面と対向する位置に変位自在に設けられるブレーキ部材（押圧部材）１６６と、他端部側に螺合される調整ねじ（調整部材）１６８と、前記ブレーキ部材１６６と調整ねじ１６８との間に介装される調整用スプリング（ばね部材）１７０とからなる。ブレーキ部材１６６は、フェルト、セラミック等の材質より形成され、調整用スプリング１７０の弾発力によって常に回転部材１５４の外周面に押圧された状態にある。

すなわち、回転駆動源１４の回転駆動作用下に回転部材１５４が回転する際、調整用スプリング１７０による弾発作用下に回転部材１５４の外周面に押圧されたブレーキ部材１６６と前記回転部材１５４との間に摩擦力が発生するため、前記回転部材１５４が回転駆動する際の回転抵抗となり、前記ブレーキ部材１６６が回転部材１５４の回転駆動力を制御するブレーキ手段として機能する。

また、調整ねじ１６８を螺回して装着孔１６４の軸線方向に沿って変位させることにより、前記調整ねじ１６８とブレーキ部材１６６との間に付勢している調整用スプリング１７０の弾発力を変化させ、回転部材１５４の外周面に対するブレーキ部材１６６の押圧力を調整することができる。

一方、ストッパ機構１６２は、アダプタ１５２における他の角部に形成される保持部１７２に設けられ、前記保持部１７２の内部には、略水滴状の回動ストッパ（第１ストッパ部材）１７６が回転軸１７８を介して回動自在に軸支されている。この回動ストッパ１７６は、回転軸１７８に軸支される断面略円形状の部位からテーパ面（面）１８０ａ、１８０ｂを介して先細りして突起した突起部１８２が形成されている。そして、突起部１８２が、前記保持部１７２の開口部１８４よりアダプタ１５２の中央部に向かって突出するように設けられている。

開口部１８４は、アダプタ１５２の中央部に対向するように所定幅だけ切り欠かれて形成され、前記回動ストッパ１７６が、前記開口部１８４より突出した突起部１８２を介して該開口部１８４の所定幅の範囲で所定角度だけ回動する。換言すると、回動部材の突起部１８２が、回転制御機構１６０より離間する方向（矢印Ｊ１方向）に回動し、開口部１８４の一端面側に当接した際には、回動ストッパ１７６の一方のテーパ面１８０ａがアダプタ１５２の外壁面と略平行となると共に、反対に、回動部材の突起部１８２が、回転制御機構１６０に接近する方向（矢印Ｊ２方向）に回動し、開口部１８４の他端面側に当接した際には、回動ストッパ１７６の他方のテーパ面１８０ｂが、アダプタ１５２の前記外壁面と略直交する。

また、チャックボディ６４の側面には、回動ストッパ１７６のテーパ面１８０ａ、１８０ｂと対向する位置に所定長だけ突出した突部（第２ストッパ部材）１８６が形成されている。そして、チャックボディ６４が回転部材１５４と一体的に回転した際、前記突部１８６が回動ストッパ１７６のテーパ面１８０ａ、１８０ｂに当接して係止される。

次に、このような構成を有する第２の実施の形態に係る電動チャック１５０の動作並びに作用効果について説明する。なお、回転駆動源１４の回転駆動作用下に、ワーク２０をチャック部２２によって把持するまでの動作は、第１の実施の形態に係る電動チャック１０と同一であるため、その詳細な説明を省略する。

図１３に示されるように、回転駆動源１４の回転駆動作用下に一組の把持部７２ａ、７２ｂによってワーク２０を把持した状態では、ピストン４６の上方への変位作用下にアーム部材７０ａ、７０ｂが回動して、一方の把持部７２ａ及び他方の把持部７２ｂが互いに接近する方向（矢印Ｄ方向）に力が付勢されている。その際、一組の把持部７２ａ、７２ｂの間に把持されたワーク２０によって、該把持部７２ａ、７２ｂのレール部材１１４に沿って互いに接近する方向（矢印Ｄ方向）への変位が規制された状態にある。すなわち、前記把持部７２ａ、７２ｂに他端部が軸支された一組のアーム部材７０ａ、７０ｂの回動動作も同様に規制されている。

そのため、回転駆動源１４がさらに回転駆動した際においても、アーム部材７０ａ、７０ｂの回動が規制されているため、ピン１１２を介して前記アーム部材７０ａ、７０ｂと係合されたピストン４６の軸線方向に沿った上方（矢印Ｂ方向）への変位も同様に規制される。

そして、回転駆動源１４の回転駆動作用下にさらに送りねじ軸４４が回転した際、ピストン４６の軸線方向に沿った変位が規制されているため、前記ピストン４６が送りねじ軸４４との螺合作用下に上方（矢印Ｂ方向）へ回転しながら変位する。その際、ピストン４６とチャックボディ６４とは、該ピストン４６のガイド部５６と、前記チャックボディ６４のガイド溝５８との係合作用下に相対的な回転変位が規制されているため、前記ピストン４６が回転することによりチャックボディ６４、回転部材１５４及び押え部材１５６がアダプタ１５２に対して一体的に回転する。

すなわち、回転部材１５４は、ピストン４６及びチャックボディ６４を介して付与される回転方向への回転駆動力が、回転制御機構１６０におけるブレーキ部材１６６と該回転部材１５４の外周面との間に作用している摩擦力に打ち勝つことにより回転している。換言すると、ピストン４６から回転部材１５４へと付与される回転駆動力に対して、ブレーキ部材１６６と回転部材１５４の外周面との間に生じている摩擦力が打ち勝っている場合には、前記ブレーキ部材１６６を含む回転制御機構１６０によって回転部材１５４の回転変位が規制されている状態となる。

従って、回転制御機構１６０によって回転部材１５４の回転変位が規制されている際には、前記回転部材１５４、チャックボディ６４及びピストン４６が、軸線方向に沿った変位のみ可能となるため、前記チャックボディ６４の軸線方向に沿った変位作用下にワーク２０を把持している把持部７２ａ、７２ｂによる把持力が保持されている。

その結果、ブレーキ部材１６６と回転部材１５４との間に生じる摩擦力を調整可能な回転制御機構１６０の調整用スプリング１７０の弾発力と、ワーク２０を把持している把持部７２ａ、７２ｂによる把持力とが比例しているため、前記調整用スプリング１７０の弾発力を変更することにより、前記把持部７２ａ、７２ｂによるワーク２０の把持力を簡便に増減させることができる。

これにより、チャックボディ６４に連結された回転部材１５４、把持部７２ａ、７２ｂ及び押え部材１５６がアダプタ１５２に対して一体的に回転する。そのため、一組の把持部７２ａ、７２ｂを介してワーク２０を把持したままの状態でチャック部２２が回転変位する。

次に、ピストン４６の回転作用下に回転部材１５４が、アダプタ１５２の内周面に沿って時計回り方向（矢印Ｈ１方向）に回転する際、図１４に示されるように、チャックボディ６４の側面より突出して形成された突部１８６が、回動ストッパ１７６の一方のテーパ面１８０ａから離間することにより回転自在な状態となる。その際、回動ストッパ１７６は、チャックボディ６４が反時計回り方向（矢印Ｈ２方向）に回転することを阻止している。

そして、前記回転部材１５４及びチャック部２２が、時計回り方向（矢印Ｈ方向）に略一周（３６０°）回転した後、チャックボディ６４の突部１８６が回動ストッパ１７６の他方のテーパ面１８０ｂに当接し、回動ストッパ１７６の一方のテーパ面１８０ａが、保持部１７２の開口部１８４の端面に係止されることにより、回転部材１５４及びチャック部２２の回転変位が停止する。

また、回転駆動源１４に供給される電流の極性を逆転させ、回転部材１５４及びチャックボディ６４を前記とは反対方向（矢印Ｈ２方向）に回転させる場合においても、チャックボディ６４の突部１８６が、回動ストッパ１７６のテーパ面１８０ｂから離間して回転自在な状態となり、前記回転部材１５４及びチャックボディ６４が、反時計回り方向に略一周回転した後、前記チャックボディ６４の突部１８６が、回動ストッパ１７６の一方のテーパ面１８０ａに当接し、前記回動ストッパ１７６の他方のテーパ面１８０ｂが、保持部１７２の開口部１８４の端面に係止されることにより、回転部材１５４及びチャック部２２の回転変位が停止する。

すなわち、チャックボディ６４の突部１８６が回動ストッパ１７６によって係止される際、前記回動ストッパ１７６における一方又は他方のテーパ面１８０ａ、１８０ｂが、前記突部１８６の当接する側面と略平行となるように回動ストッパ１７６が回転軸１７８を支点として所定角度だけ回動している。これにより、回動ストッパ１７６のテーパ面１８０ａ、１８０ｂと、チャックボディ６４の突部１８６の側面とを広範囲にわたって当接させることができるため、回転部材１５４等が連結されたチャック部２２の回転駆動力を、回動ストッパ１７６で確実に受け止めて係止することができる。

なお、このストッパ機構１６２における回動ストッパ１７６は、アダプタ１５２の保持部１７２に設けられる場合に限定されるものではなく、所定角度回動自在な回動ストッパを突部１８６の代わりにチャックボディ６４の側面より所定長だけ突出するように設け、反対に、回転部材１５４側に向かって突出した突部をアダプタ１５２側に設け、前記回転部材１５４の回転変位をアダプタ１５２の突部によって停止させるようにしてもよい。

また、その際、回転制御機構１６０における調整ねじ１６８を螺回することによってブレーキ部材１６６による回転部材１５４の外周面への押圧力の強さを調整することにより、前記回転部材１５４の外周面との間に生じる摩擦抵抗を変化させ、前記回転部材１５４の回転駆動力を所望量に制御することができる。

そして、ワーク２０を把持したチャック部２２の回転変位がストッパ機構１６２により係止された後、一組の把持部７２ａ、７２ｂによって把持されたワーク２０の把持状態を解除し、前記ワーク２０を所望の位置へと載置する。

このように、第２の実施の形態に係る電動チャック１５０においては、ボディ１２に設けられた回転駆動源１４の回転駆動作用下にピストン４６を軸線方向に沿って変位させ、前記ピストン４６に係合されたアーム部材７０ａ、７０ｂを介して把持部７２ａ、７２ｂでワーク２０を把持する把持動作を行い、その後、ワーク２０を把持したままの状態で回転部材１５４と一体的にチャック部２２を所定角度だけ回転させる回転動作を行っている。そして、アダプタ１５２の保持部１７２に回動自在に設けられた回動ストッパ１７６を介して回転部材１５４及びチャック部２２の回転変位を停止させている。

これにより、従来の電動チャックにおけるチャックの回転変位を油圧シリンダの駆動作用下に位置決めピンを変位させて規制する回転規制手段と比較して、アダプタ１５２に回動自在設けられた回動ストッパ１７６のテーパ面１０８ａ、１０８ｂに、チャックボディ６４の突部１８６の側面を好適に面接触させるという簡易な構成で、回転部材１５４及びチャック部２２の回転変位を確実に係止することができる。その結果、電動チャック１５０における部品点数の削減を図ることが可能となり、それに伴って、コストを削減することができる。

また、アダプタ１５２に設けられた回転制御機構１６０によって、該アダプタ１５２の内周面に沿って回転する回転部材１５４の回転駆動力を制御することができる。従って、回転制御機構１６０によって回転部材１５４の回転変位が規制されている場合には、前記回転部材１５４、チャックボディ６４及びピストン４６が軸線方向に沿ってのみ変位するため、前記チャックボディ６４の変位作用下にワーク２０を把持している把持部７２ａ、７２ｂによる把持力が好適に保持されている。その際、回転部材１５４の外周面にブレーキ部材１６６を押圧している調整用スプリング１７０の弾発力を調整することにより、把持部７２ａ、７２ｂの把持力を自在に調整することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る電動チャックがワークを把持する前の状態を示す縦断面図である。図１の電動チャックがチャック部を介してワークを把持した状態を示す動作説明図である。図２の電動チャックのチャック部がワークを把持した状態のまま、軸線方向に沿って上方へと変位した状態を示す動作説明図である。図３のチャック部がワークを把持して軸線方向に沿って上方へと変位した後、回転変位した状態を示す動作説明図である。図１の電動チャックにおける回転ローラ及びローラガイド溝近傍の拡大斜視図である。図１の電動チャックにおけるストッパ機構近傍の拡大斜視図である。図１の電動チャックにおけるアダプタの横断面図である。アダプタに設けられ、回転部材の回転変位を規制するストッパ機構の動作説明側面図である。図８の回転ローラがローラガイド溝に沿って上方へと変位した状態を示す動作説明側面図である。図９の回転ローラがアダプタのガイド面に沿って転動し、逆回転防止レバーの係止部を乗り越える状態を示す動作説明側面図である。図１０の回転ローラが逆回転防止レバーを乗り越えて、前記逆回転防止レバーとストッパレバーとの間に変位することにより、回転ローラ及び回転部材の回転変位が規制された状態を示す動作説明側面図である。本発明の第２の実施の形態に係る電動チャックのワークを把持する前の状態を示す縦断面図である。図１２の電動チャックのチャック部がワークを把持した状態のまま、回転変位した状態を示す動作説明図である。図１２の回転部材が、チャックボディの突部を介してストッパ機構の回動ストッパに係止された状態を示す縦断面図である。図１４の回転部材がアダプタの内周面に沿って時計回り方向に回転変位する状態を示す縦断面図である。図１５の回転部材が回転変位した後、チャックボディの突部が回動ストッパに係止されて回転変位が停止した状態を示す動作説明平面図である。

符号の説明

１０、１５０…電動チャック１２…ボディ
１４…回転駆動源１６…ギア機構部
１８…変換機構部２０…ワーク
２２…チャック部４４…送りねじ軸
４６…ピストン６０、１５２…アダプタ
６２、１５４…回転部材６４…チャックボディ
６８、１６２…ストッパ機構７０ａ、７０ｂ…アーム部材
７２ａ、７２ｂ…把持部７４…挿入壁
７６ａ〜７６ｅ…ローラガイド溝７８…回転ローラ
８２…ガイド面９０…ストッパレバー
９２…逆回転防止レバー１５６…押え部材
１６０…回転制御機構１６６…ブレーキ部材
１７６…回動ストッパ１８０ａ、１８０ｂ…テーパ面
１８６…突部

Claims

開閉自在に設けられる把持部を介してワークを把持する電動チャックにおいて、
ボディと、
前記ボディに設けられ、電気信号により回転駆動する単一の回転駆動源と、
前記回転駆動源の駆動作用下に駆動する送りねじ軸と、
前記送りねじ軸に螺合され、軸線方向に沿って変位自在に設けられるピストンと、
前記ピストンの変位作用下に開閉自在な一組の把持部を有するチャック部と、
前記チャック部に連結され、軸線方向に沿った前記チャック部の変位動作と、前記送りねじ軸を中心とした前記チャック部の回転動作とを切り換える動作切換手段と、
前記チャック部の軸線方向に沿った変位をガイドし、且つ、前記チャック部が軸線方向に沿って変位している際の該チャック部の回転方向への変位を規制するガイド機構と、
を備え、
前記単一の回転駆動源の駆動作用下に前記送りねじ軸に螺合される前記ピストンを介して前記把持部を開動作又は閉動作させ、前記把持部の開動作又は閉動作が保持された状態で、前記チャック部が、前記ガイド機構のガイド作用下に軸線方向に沿って変位し、前記ガイド機構によってガイドされた前記チャック部の軸線方向に沿った変位が終了した後、前記チャック部の変位動作が、前記動作切換手段を介して前記送りねじ軸を中心とした一方向又は他方向への回転動作へと切り換えられ、前記チャック部が回転動作することを特徴とする電動チャック。
請求項１記載の電動チャックにおいて、
前記動作切換手段は、前記ボディの内部に設けられ、前記ガイド機構によるガイド作用下に軸線方向に沿って変位すると共に、前記ガイド機構による回転変位の規制状態が解除された際に回転変位する回転部材からなることを特徴とする電動チャック。
請求項２記載の電動チャックにおいて、
前記ガイド機構は、前記ボディの内壁面に軸線方向に沿って形成されたガイド溝と、
前記ガイド溝と対向する前記回転部材の外壁面に回転自在に軸支され、前記ガイド溝の内部に係合されるローラ部材とからなることを特徴とする電動チャック。
請求項２記載の電動チャックにおいて、
前記ボディと前記回転部材との間に、前記ボディと前記回転部材とを互いに離間する方向に付勢するばね部材を設け、前記把持部によってワークを把持する際の把持力が、前記ばね部材の前記回転部材側へ向かって付勢される押圧力によって設定されることを特徴とする電動チャック。
請求項２記載の電動チャックにおいて、
前記ボディには、前記回転部材が軸線方向に沿って変位した変位終端位置を検出する検出部が設けられ、前記回転部材における該回転部材の周方向に沿った位置を、該回転部材が回転変位する際の基準点とすることを特徴とする電動チャック。
請求項２記載の電動チャックにおいて、
前記ボディには、前記チャック部の回転変位を規制するストッパ機構が設けられ、前記ストッパ機構は、前記ガイド機構による前記チャック部の回転変位の規制状態が解除された際、前記チャック部が連結される回転部材に対して非係合に設けられると共に、前記回転部材が所定角度回転した際に、前記回転部材の回転変位を規制することを特徴とする電動チャック。
開閉自在に設けられる把持部を介してワークを把持する電動チャックにおいて、
ボディと、
前記ボディに設けられ、電気信号により回転駆動する回転駆動源と、
前記回転駆動源の駆動作用下に回転する送りねじ軸と、
前記送りねじ軸に螺合され、軸線方向に沿って変位自在に設けられるピストンと前記ピストンの変位作用下に開閉自在な一組の把持部を有するチャック部と、
前記チャック部に連結され、前記ボディの内部に前記送りねじ軸を回転中心として回転自在に設けられる回転部材と、
前記ボディ又は前記回転部材に回動自在に設けられる第１ストッパ部材と、前記回転部材が回転した際に、前記第１ストッパ部材と係合する第２ストッパ部材とを有するストッパ機構と、
を備え、
前記回転駆動源の駆動作用下に前記ピストンを介して前記把持部を開動作又は閉動作させ、前記把持部の開動作又は閉動作が保持された状態で、前記チャック部及び回転部材が、前記送りねじ軸を回転中心として一方向又は他方向に回転変位し、前記回転部材の回転変位が前記ストッパ機構により係止されることを特徴とする電動チャック。
請求項７記載の電動チャックにおいて、
前記ボディには、前記回転部材に対して接近・離間する方向に変位自在に設けられる押圧部材と、前記押圧部材を前記回転部材側に向かって押圧するばね部材と、前記ばね部材による押圧力を調整する調整部材とを有する回転制御機構が備えられ、
前記ワークを把持する際の前記把持部による把持力が、前記押圧部材によって前記回転部材に付勢される押圧力によって設定されることを特徴とする電動チャック。
請求項７記載の電動チャックにおいて、
前記第１ストッパ部材は、前記回転部材が前記送りねじ軸を回転中心として一方向に回転変位した際に、前記第１ストッパ部材の一方側の面と前記第２ストッパ部材とが当接すると共に、前記回転部材が前記送りねじ軸を回転中心として他方向に回転変位した際に、前記第１ストッパ部材の他方側の面と前記第２ストッパ部材とが当接することを特徴とする電動チャック。