JP6674363B2 - チャック装置 - Google Patents

Description

本発明は、チャック装置に関する。

従来より、ＮＣ旋盤等の旋盤を用いて切削や研磨などの各種加工を行うワークの把持手段として、旋盤の回転軸に一体回転可能に取り付けられるチャック本体と、このチャック本体の回転軸線に対して垂直方向に移動してワークを把持する複数のチャック爪とを備えたチャック装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたチャック装置は、チャック本体に設けられたハンドルを一方向に回転操作すると、筒状のチャック本体の内部に設けられた歯車機構および円板部（スクロール部）が一方向に回転することで、複数のチャック爪が同時にチャック本体の径内側へスライド移動してワークを把持する。そして、この把持状態から前記ハンドルを他方向に回転操作すると、前記歯車機構および円板部が他方向に回転することで、前記複数のチャック爪が同時にチャック本体の径外側へスライド移動してワークの把持を解除するようになっている。

特開２０１１−１１０６７１号公報（図３及び図４参照）

従来の前記チャック装置では、薄肉のワークや、軟質材料（プラスティック、ゴム又は樹脂等）からなるワークをチャック爪で把持する場合、ワークの被把持部分が損傷しないように低圧力でワークを把持する必要がある。しかし、ワークを低圧力で把持した場合、旋盤の回転軸の回転初動時やワークの加工中に、円板部が慣性力によりチャック本体に対して前記他方向に回転することでワークの把持力が低下し、加工後のワークに歪が生じたり、加工中にワークが飛散したりするという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ワークの把持力が低下するのを抑制することができる新たな構成を備えたチャック装置を提供することを目的とする。

本発明のチャック装置は、旋盤の回転軸に一体回転可能に取り付けられるチャック本体と、前記チャック本体の回転軸線に対して垂直方向に移動してワークを把持又は把持解除する複数のチャック爪と、一端部が前記チャック本体に回動可能に連結され、他端部が前記複数のチャック爪に回動可能に連結されている複数のアーム体と、を備え、前記各アーム体は、前記チャック本体に対して、前記チャック爪がワークを把持する把持位置と、前記チャック爪がワークの把持を解除する解除位置との間で、前記一端部を回動中心として回動可能であり、前記アーム体の前記把持位置は、前記一端部の回動中心と前記他端部の回動中心とを結ぶ仮想直線が、前記回転軸線に対して垂直となる位置に設定されている。

上記のように構成されたチャック装置によれば、チャック本体に対して複数のアーム体を前記解除位置から前記把持位置へ回動させることで、複数のチャック爪によりワークを把持することができる。そして、前記把持位置において、アーム体の一端部の回動中心とアーム体の他端部の回動中心とを結ぶ仮想直線がチャック本体の回転軸線に対して垂直になる。これにより、前記回転軸線に対して垂直方向の外力がアーム体に作用しても、当該アーム体において前記外力の分力が前記垂直方向以外の方向に発生するのを抑制することができるので、アーム体が前記一端部を中心として回動するのを抑制することができる。

したがって、チャック本体が旋盤の回転軸と共に回転することによって、各アーム体に、前記回転軸線に対して垂直方向に遠心力（慣性力）が作用しても、各アーム体が前記把持位置から前記解除位置側へ回動するのを抑制することができる。この結果、複数のチャック爪によるワークの把持力が低下するのを抑制することができる。

上記チャック装置において、前記複数のチャック爪又は前記複数のアーム体に連結されており、前記チャック本体に対して前記回転軸線の方向に移動可能に取り付けられた連動機構をさらに備え、前記連動機構は、前記回転軸線の一方向の所定位置まで移動することで前記複数のアーム体を前記把持位置まで回動させ、前記回転軸線の他方向の所定位置まで移動することで前記複数のアーム体を前記解除位置まで回動させるのが好ましい。
この場合、連動機構をチャック本体の回転軸線の方向に移動させることで、複数のアーム体を前記把持位置と前記解除位置との間で回動させることができる。これにより、複数のチャック爪によるワークの把持及び把持解除を容易に行うことができる。

上記チャック装置において、前記連動機構を前記一方向の所定位置で保持する保持機構をさらに備えるのが好ましい。
この場合、保持機構により連動機構を前記一方向の所定位置に保持することで、複数のアーム体を前記把持位置に保持することができるので、各アーム体に前記遠心力が作用したときに、各アーム体が前記把持位置から前記解除位置側へ回動するのをさらに効果的に抑制することができる。

上記チャック装置において、前記保持機構は、前記チャック本体に対して前記連動機構を前記一方向に付勢するコイルばねからなるのが好ましい。この場合、簡単な構成により、連動機構を前記一方向の所定位置に保持することができる。

上記チャック装置において、前記各チャック爪は、ワークの外周面に面接触して把持する把持面を有し、前記各アーム体は、前記把持位置と前記解除位置との間で回動するときに、前記把持面が前記回転軸線に対して平行な状態を維持するように、平行リンクを構成する複数のアームを有するのが好ましい。

この場合、平行リンクを構成する複数のアームを前記解除位置から前記把持位置まで回動させることで、各チャック爪の把持面をチャック本体の回転軸線に対して平行な状態に維持することができる。これにより、各チャック爪の把持面をワークの外周面に確実に面接触させることができるので、複数のチャック爪によるワークの把持力が低下するのをさらに抑制することができる。

本発明のチャック装置によれば、ワークの把持力が低下するのを抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係るチャック装置を示す平面図である。 図１のＩ−Ｉ矢視断面図であり、チャック爪がワークを把持している状態である。 図２のＩＩ−ＩＩ矢視断面図であり、第１及び第３アームの各一端部の回動連結構造を示している。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図であり、第１及び第３アームの各他端部の回動連結構造を示している。 チャック爪がワークの把持を解除している状態を示す断面図である。 連動部材を上から見た平面図である。 本発明の第２実施形態に係るチャック装置を示す平面図である。 図７のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。

次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
［全体構成］
図１は、本発明の第１実施形態に係るチャック装置を示す平面図である。また、図２は、図１のＩ−Ｉ矢視断面図である。図１及び図２において、チャック装置１は、ＮＣ旋盤等の旋盤の回転軸８１に着脱自在に取り付けられ、例えば鉄やその合金等の金属よりも軟質であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂等により形成される軟質材料からなる円柱状のワークＷを把持するものである。

チャック装置１は、チャック本体２と、複数（図１では３個）のチャック爪３と、複数（図１では３個）のアーム体４と、連動機構５と、保持機構６とを備えている。なお、チャック装置１の姿勢は、図１に示す姿勢以外であってもよいが、本実施形態では、図１に示す上側をチャック装置１の「上」とし、下側をチャック装置１の「下」とする。また、本発明において、「軸方向」とは、回転軸８１の中心線Ｘに沿った方向（この中心線に平行な方向も含む）であり、「径方向」とは、前記中心線Ｘに対して垂直となる方向である。

［チャック本体］
チャック本体２は、円筒部２０と、円筒部２０の軸方向一方端（上端）に同心上に固定された円板部２１と、円筒部２０の軸方向他方端（下端）に同心上に固定された円環部２２とを有している。円環部２２の外径は、円筒部２０の外径とほぼ同一径に形成されている。また、円環部２２は、その中心線が回転軸８１の中心線Ｘと一致した状態で、回転軸８１に着脱自在に取り付けられている。これにより、チャック本体２は、回転軸８１と同じ回転軸線Ｘを中心として一体回転可能に取り付けられている。

円板部２１の外径は、円筒部２０の外径よりも大径に形成されている。円板部２１の中央部には、ねじ孔２１ａが軸方向に貫通して形成されており、このねじ穴２１ａに蓋部材２３が着脱可能にねじ止めされている。蓋部材２３をねじ穴２１ａから取り外すことで、後述するコイルばね６１の脱着、交換を容易に行うことができるようになっている。また、円板部２１の径方向内側には、複数（図１では３個）の第１挿通孔２４が軸方向に貫通して形成されている。さらに、円板部２１の径方向外側には、複数（図１では３個）の第２挿通孔２５が軸方向に貫通して形成されている。

第１挿通孔２４および第２挿通孔２５は、平面視において例えば矩形状に形成されており、周方向に等間隔をあけて形成されている。複数の第２挿通孔２５それぞれは、円板部２１において、各第１挿通孔２４の径方向外側の位置に形成されている。また、複数の第２挿通孔２５それぞれは、後述するチャック爪３の連結部３９および連動機構５のリンクアーム５２と干渉しない大きさに形成されている。

［チャック爪］
複数のチャック爪３は、ワークＷの端部の外周面を把持および把持解除するものであり、チャック本体２の円板部２１の上側において周方向に等間隔をあけて配置されている。各チャック爪３は、ほぼ直方体状に形成されており、その長手方向が円板部２１の径方向に延びるように配置されている。本実施形態の各チャック爪３は、上下に分割された爪部３１および基体３２によって構成されている。

爪部３１の下面には、短手方向全長にわたって第１係止部３３が突出して形成されており、この第１係止部３３は、基体３２の上面において短手方向全長にわたって形成された第１係止溝３６に係止されている（図３も参照）。これにより、爪部３１は、基体３２に対する長手方向への移動が規制されている。

また、爪部３１の下面には、第２係止溝３４が長手方向に延びて形成されており、この第２係止溝３４に、基体３２の上面において突出して形成された長手方向に延びる第２係止部３７が係止されている。これにより、爪部３１は、基体３２に対する短手方向への移動が規制されている。

以上より、爪部３１は、基体３２に対する長手方向及び短手方向への移動が規制されており、この状態で図示しないボルトにより基体３２に着脱自在に固定されている。爪部３１は、基体３２よりも径方向に長く形成されており、爪部３１の径方向内側の端面には、ワークＷの外周面に面接触して把持する円弧形状の把持面３５が形成されている。なお、把持面３５の形状は、円弧形状に限定されるものではなく、ワークＷの外周面の形状に合わせた形状に形成すればよい。

したがって、複数種類のワークＷそれぞれの形状に対応した把持面３５を有する複数種類の爪部３１を予め用意しておくことで、旋盤の加工対象となるワークＷに対応した爪部３１を基体３２に取り付けることにより、ワークＷを容易かつ迅速に把持することができる。

基体３２は、ほぼ直方体状に形成されており、その長手方向が円板部２１の径方向に延びるように配置されている。基体３２の下面の中央部には、下方に突出する連結部３９が一体に形成されている。この連結部３９は、円板部２１の第２挿通孔２５に上側から挿通されて、連動機構５の後述するリンクアーム５２に連結されている。

また、基体３２の下面の径方向内端部には、下方に突出する突出部３８が一体に形成されている。この突出部３８は、図２に示すように把持面３５がワークＷを把持している状態で、円板部２１の第１挿通孔２４に上側から挿通されている。これにより、第１アーム４１、第３アーム４３、ワッシャ１６および突出部３８が、シャフト１３に対してその軸線方向（図４の左右方向）、および当該軸線方向と直交する方向（図２の左右方向）にがたつくのを抑制することができる。

［アーム体］
複数のアーム体４は、一端部がチャック本体２に回動可能に連結され、他端部が複数のチャック爪３それぞれに回動可能に連結されている。本実施形態の各アーム体４は、チャック爪３の短手方向一方側に配置された第１アーム４１および第２アーム４２と、チャック爪３の短手方向他方側に配置された第３アーム４３および第４アーム４４とによって構成されている。

チャック爪３を挟んで配置された第１及び第３アーム４１，４３の各一端部は、円板部２１の上面に固定されたブラケット２６に、後述する回動連結構造により回動可能に連結されており、第１及び第３アーム４１，４３の各他端部は、基体３２の径方向内側に回動可能に連結されている。

同様に、チャック爪３を挟んで配置された第２及び第４アーム４２，４４の各一端部は、円板部２１の上面に固定されたブラケット２７に回動可能に連結されており、第２及び第４アーム４２，４４の各他端部は、基体３２の径方向外側に回動可能に連結されている。なお、第１及び第３アーム４１，４３それぞれの両端部の回動連結構造と、第２及び第４アーム４２，４４それぞれの両端部の回動連結構造は同様であるため、ここでは、第１及び第３アーム４１，４３それぞれの両端部の回動連結構造を代表として説明する。

図３は、図２のＩＩ−ＩＩ矢視断面図であり、第１及び第３アーム４１，４３の各一端部の回動連結構造を示している。図２及び図３において、ブラケット２６は、円板部２１の上面に固定された基台２８と、この基台２８の図３の左右方向の両端部から上方に延びる一対の支持部２９とを有している。各支持部２９には、ねじ孔２９ａが形成されており、両支持部２９の間には、チャック爪３の基体３２が配置されている。

第１アーム４１の一端部には貫通孔４５が形成されており、第３アーム４３の一端部には貫通孔４７が形成されている。第１及び第３アーム４１，４３の各一端部は、各支持部２９の外側に配置されており、各貫通孔４５，４７には、例えば段付きボルト１１がそれぞれ挿入されている。段付きボルト１１には、その一端部から他端部に向かって、頭部１１ａ、軸部１１ｂ及び雄ねじ部１１ｃがこの順に形成されている。

軸部１１ｂの外径は、頭部１１ａの外径よりも小さく、かつ雄ねじ部１１ｃの外径よりも大きく設定されている。雄ねじ部１１ｃは支持部２９のねじ孔２９ａに螺合されており、この状態で、軸部１１ｂは、第１及び第３アーム４１，４３の貫通孔４５，４７に隙間嵌めされ、かつ頭部１１ａは、第１アーム４１の外側面に配置されている。

これにより、第１及び第３アーム４１，４３の各一端部は、段付きボルト１１の頭部１１ａとブラケット２６の支持部２９との間に挟まれた状態で、段付きボルト１１の軸部１１ｂに対して回動可能に支持されている。したがって、本実施形態では、軸部１１ｂの軸線が、第１アーム４１の一端部の回動中心Ａ１、および第３アーム４３の一端部の回動中心Ｃ１となる。

第１アーム４１と一方の支持部２９との間、及び第３アーム４３と他方の支持部２９との間には、それぞれワッシャ１２が介在している。ワッシャ１２は、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の金属等に比して摩擦係数が低い部材からなる。これにより、第１及び第３アーム４１，４３の各一端部を、ワッシャ１２に摺動させながらスムーズに回動させることができる。

なお、第２及び第４アーム４２，４４の各一端部は、第１及び第３アーム４１，４３の各一端部と同様に、段付きボルト１１の軸部１１ｂに対して回動可能に支持されており、この軸部１１ｂの軸線が、第２アーム４２の一端部の回動中心Ｂ１、および第４アーム４４の一端部の回動中心Ｄ１となる（図２参照）。

図４は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図であり、第１及び第３アーム４１，４３の各他端部の回動連結構造を示している。図２及び図４において、第１アーム４１の他端部には貫通孔４６が形成されており、第３アーム４３の他端部には貫通孔４８が形成されている。また、チャック爪３の基体３２には、その短手方向（図４の左右方向）に貫通する貫通孔３２ａが形成されている。

第１及び第３アーム４１，４３の貫通孔４６，４８、及び基体３２の貫通孔３２ａには、シャフト１３が隙間嵌めされている。シャフト１３の軸方向の両端面には、有底のねじ穴１３ａが形成されている。各ねじ穴１３ａには、ワッシャ１４を介してビス１５が螺合されている。ワッシャ１４は、例えばローゼットワッシャからなり、その外径はシャフト１３の外径よりも大径に形成されている。

これにより、第１及び第３アーム４１，４３の各他端部は、基体３２の側面とワッシャ１４との間に挟まれた状態で、シャフト１３に対して回動可能に支持されている。したがって、本実施形態では、シャフト１３の軸線が、第１アーム４１の他端部の回動中心Ａ２、および第３アーム４３の他端部の回動中心Ｃ２となる。

第１アーム４１と基体３２の側面との間、及び第３アーム４３と基体３２の側面との間には、それぞれワッシャ１６が介在している。ワッシャ１６は、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の金属等に比して摩擦係数が低い部材からなる。これにより、第１及び第３アーム４１，４３の各他端部を、ワッシャ１６に摺動させながらスムーズに回動させることができる。

なお、第２及び第４アーム４２，４４の各他端部は、第１及び第３アーム４１，４３の各他端部と同様に、シャフト１３に対して回動可能に支持されており、このシャフト１３の軸線が、第２アーム４２の他端部の回動中心Ｂ２、および第４アーム４４の他端部の回動中心Ｄ２となる（図２参照）。

図１及び図２において、第１アーム４１の回動中心Ａ１，Ａ２間の長さ寸法、第２アーム４２の回動中心Ｂ１，Ｂ２間の長さ寸法、第３アーム４３の回動中心Ｃ１，Ｃ２間の長さ寸法、及び第４アーム４４の回動中心Ｄ１，Ｄ２間の長さ寸法は、いずれも同じ長さ寸法に設定されている。これにより、第１〜第４アーム４１〜４４は、平行リンクを構成している。

以上の構成により、アーム体４は、チャック本体２に対して、チャック爪３がワークＷを把持する把持位置（図２に示す位置）と、チャック爪３がワークＷの把持を解除した解除位置（図５に示す位置）との間で、前記一端部を回動中心Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１として回動可能とされている。したがって、各チャック爪３は、チャック本体２の回転軸線Ｘに対して垂直方向（径方向）に移動することで、ワークＷを把持又は把持解除することができる。

その際、アーム体４の第１〜第４アーム４１〜４４は平行リンクを構成しているため、アーム体４の回動中に、各チャック爪３の把持面３５は、チャック本体２の回転軸線Ｘに対して平行な状態に維持される。このため、アーム体４の把持位置において、各チャック爪３の把持面３５をワークＷの外周面に確実に面接触させることができる。

図２に示すように、アーム体４が前記把持位置にあるとき、チャック爪３の基体３２の下面は、ブラケット２６，２７の各基台２８の上面に当接している。これにより、アーム体４が、前記把持位置から、前記解除位置側への回動方向と反対側の方向に回動するのを規制している。

そして、アーム体４の前記把持位置は、第１アーム４１の両端部の回動中心Ａ１，Ａ２を結ぶ仮想直線Ｌａ、第２アーム４２の両端部の回動中心Ｂ１，Ｂ２を結ぶ仮想直線Ｌｂ、第３アーム４３の両端部の回動中心Ｃ１，Ｃ２を結ぶ仮想直線Ｌｃ、及び第４アーム４４の両端部の回動中心Ｄ１，Ｄ２を結ぶ仮想直線Ｌｄが、いずれも回転軸線Ｘに対して垂直となる位置に設定されている。さらに、アーム体４の前記把持位置は、チャック爪３の把持面３５がワークＷを低圧力で把持する位置となるように設定されている。

［連動機構］
図２において、連動機構５は、複数のアーム体４を同時に前記把持位置まで回動させるとともに、複数のアーム体４を同時に前記解除位置まで回動させるためのものである。本実施形態における連動機構５は、チャック本体２に設けられた、連動部材５１と、複数のリンクアーム５２とを備えている。

図６は、連動部材５１を上から見た平面図である。図２及び図６において、連動部材５１は、有底円筒状の筒部５３と、この筒部５３の開口側端部（上端部）に一体に形成された円環状のフランジ部５４とを有している。筒部５３は、その外径がチャック本体２の円環部２２の内径よりも小さく設定されており、当該円環部２２に挿入されている。

フランジ部５４は、その外径がチャック本体２の円筒部２０の内径よりも小さく設定されており、当該円筒部２０内において上下方向に移動可能に収容されている。これにより、連動部材５１は、チャック本体２に対して、前記回転軸線Ｘの方向に移動可能に取り付けられている。

フランジ部５４の外周には、平面視Ｕ字形状のブラケット部５５が周方向に等間隔をあけて複数（図６では３個）形成されており、これらのブラケット部５５それぞれに、各リンクアーム５２の一端部がピン５６により回動可能に連結されている。各リンクアーム５２の他端部は、チャック爪３の基体３２における連結部３９の先端部（下端部）にピン５７により回動可能に連結されている。

以上の構成により、図２に示すようにアーム体４が前記把持位置にあるときに、連動部材５１を回転軸線Ｘの上方の所定位置である上位置（図５に示す位置）まで移動させると、リンクアーム５２および連結部３９を介して、チャック爪３に対して上方に押し上げる力が作用する。この押し上げ力により、チャック爪３に連結されている各アーム体４の第１〜第４アーム４１〜４４それぞれは、一端部の回動中心Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１を中心として他端部が上方へ回動し、図５に示す解除位置となる。

また、図５に示すようにアーム体４が前記解除位置にあるときに、連動部材５１を回転軸線Ｘの下方の所定位置である下位置（図２に示す位置）まで移動させると、リンクアーム５２および連結部３９を介して、チャック爪３に対して下方に押し下げる力が作用する。この押し下げ力により、チャック爪３に連結されている各アーム体４の第１〜第４アーム４１〜４４それぞれは、一端部の回動中心Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１を中心として、他端部が下方へ回動し、図２に示す把持位置となる。

したがって、連動部材５１を上方向に移動させることで、複数のアーム体４を同時に把持位置から解除位置まで回動させることができ、連動部材５１を下方向に移動させることで、複数のアーム体４を同時に解除位置から把持位置まで回動させることができる。
なお、各リンクアーム５２の他端部は、チャック爪３に連結されているが、アーム体４に連結されていてもよい。この場合、各リンクアーム５２の他端部を、第１〜第４アーム４１〜４４の少なくともに１つに連結すればよい。

［保持機構］
図２において、保持機構６は、複数のアーム体４を把持位置で保持するために、連動機構５を前記下位置で保持するものである。本実施形態における保持機構６は、チャック本体２に対して連動部材５１を下方向に付勢するコイルばね６１からなる。コイルばね６１は、例えば圧縮コイルばねからなり、その大部分は連動部材５１の筒部５３内に挿入されている。なお、保持機構６は、上記コイルばね６１以外に、皿ばね等の他の弾性部材や、空気圧や油圧等の流体圧を用いて、連動機構５を前記下位置で保持するものであってもよい。

コイルばね６１の一端（下端）は、筒部５３内の底面５３ａに当接している。コイルばね６１の他端（上端）は、筒部５３の上部開口から突出して、チャック本体２のねじ孔２１ａにねじ止めされた上記蓋部材２３の下面に当接しており、この状態でコイルばね６１は軸方向に圧縮されている。

したがって、連動部材５１は、コイルばね６１の付勢力によって、ワークＷが取り付けられたチャック本体２に対して、常に下方向に付勢されている。これにより、連動機構５は前記下位置で保持されており、複数のアーム体４は把持位置で保持されている。

なお、複数のアーム４を把持位置から解除位置へ回動させるときは、例えば油圧機器（図示省略）を用いて、コイルばね６１の付勢力よりも大きい油圧力を、連動部材５１が上方向に押し上げるように作用させる。これにより、複数のアーム４を、コイルばね６１の付勢力に抗して、把持位置から解除位置へ回動させることができる。そして、上記油圧力を解除すれば、コイルばね６１の付勢力により、複数のアーム４を解除位置から把持位置へ回動させることができる。

［作用効果］
以上、本実施形態のチャック装置１によれば、チャック本体２に対して複数のアーム体４を解除位置から把持位置へ回動させることで、複数のチャック爪３によりワークＷを把持することができる。そして、把持位置において、アーム体４の一端部の回動中心と、アーム体４の他端部の回動中心とを結ぶ仮想直線Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄがチャック本体２の回転軸線Ｘに対して垂直になる。これにより、回転軸線Ｘに対して垂直方向の外力がアーム体４に作用しても、当該アーム体４において前記外力の分力が前記垂直方向以外の方向に発生するのを抑制することができるので、アーム体４がチャック本体２側の端部を中心として回動するのを抑制することができる。

したがって、チャック本体２が旋盤の回転軸８１と共に回転することによって、各アーム体４に、回転軸線Ｘに対して垂直方向に遠心力（慣性力）が作用しても、各アーム体４が把持位置から解除位置側へ回動するのを抑制することができる。この結果、複数のチャック爪３によるワークＷの把持力が低下するのを抑制することができる。

特に、本実施形態のチャック装置１は、薄肉のワークや、軟質材料（プラスティック、ゴム又は樹脂等）からなるワークを低圧力で把持する場合に有効となる。具体的には、上記従来のチャック装置では、ハンドルの回転操作によってワークの把持力を調整するため、ワークを低圧力で把持する場合、旋盤の回転軸の回転初動時に発生する慣性力等によってワークの把持力が低下しない程度に、ハンドルを回転操作してワークの把持力を調整する必要がある。このため、ハンドルの回転操作には作業者の熟練度が必要となる。

これに対して、本実施形態のチャック装置１は、アーム体４を解除位置から把持位置まで回動させるという簡単な操作で、チャック爪３によりワークＷを低圧力で把持することができ、しかも、その把持位置において、ワークＷの把持力が低下するのも抑制することができる。このため、本実施形態のチャック装置１は、ワークＷを低圧力で把持する場合に、作業者の熟練度を要することなく、ワークＷの把持力が低下するのを抑制することができる。

また、複数のチャック爪３に連結された連動機構５を、チャック本体２の回転軸線Ｘの方向に移動させることで、複数のアーム体４を同時に把持位置と解除位置との間で回動させることができる。これにより、複数のチャック爪３によるワークＷの把持及び把持解除を容易に行うことができる。

また、保持機構６により連動機構５を下位置に保持することで、複数のアーム体４を把持位置に保持することができるので、各アーム体４に前記遠心力が作用したときに、各アーム体４が把持位置から解除位置側へ回動するのをさらに効果的に抑制することができる。
また、保持機構６は、チャック本体２に対して連動機構５を下方向に付勢するコイルばね６１からなるので、簡単な構成により、連動機構５を下位置に保持することができる。

また、各アーム体４は、平行リンクを構成する複数のアーム４１〜４４を有しているので、これら複数のアーム４１〜４４を解除位置から把持位置まで回動させることで、各チャック爪３の把持面３５をチャック本体２の回転軸線Ｘに対して平行な状態に維持することができる。これにより、各チャック爪３の把持面３５をワークＷの外周面に確実に面接触させることができるので、複数のチャック爪３によるワークＷの把持力が低下するのをさらに抑制することができる。

図７は、本発明の第２実施形態に係るチャック装置１を示す平面図である。また、図８は、図７のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。図７及び図８において、本実施形態のチャック装置１では、円板部２１の上面に、プレート９１およびプレート９２を１組として、合計３組のプレート９１，９２が固定されている。プレート９１，９２は、図示を省略するネジ等により円板部２１の上面に固定されている。なお、プレート９１，９２の形状は、図７に示す形状に限定されるものではなく、任意の形状に形成することができる。

プレート９１は、円板部２１の第１挿通孔２４の上側に配置される規制面９１ａを有している。この規制面９１ａは、アーム体４が把持位置（図２参照）にあるときに、第１挿通孔２４に挿通された突出部３８の一側面３８ａが当接するように配置されている。
同様に、プレート９２は、円板部２１の第１挿通孔２４の上側に配置される規制面９２ａを有している。この規制面９２ａは、アーム体４が把持位置（図２参照）にあるときに、第１挿通孔２４に挿通された突出部３８の他側面（一側面３８ａの反対側となる面）３８ｂが当接するように配置されている。その他の構成は、第１実施形態と略同様である。

以上、本実施形態のチャック装置１によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、以下の作用効果を奏する。すなわち、アーム体４が把持位置にあるときに、円板部２１の第１挿通孔２４に挿通された突出部３８の一側面３８ａ及び他側面３８ｂが、プレート９１，９２の規制面９１ａ，９２ａに当接することで、第１アーム４１、第３アーム４３、ワッシャ１６および突出部３８が、シャフト１３に対してその軸線方向（図８の左右方向）にがたつくのをさらに効果的に抑制することができる。
なお、本実施形態においては、突出部３８の一側面３８ａとプレート９１の規制面９１ａとが当接し、突出部３８の他側面３８ｂとプレート９２の規制面９２ａとが当接することとしたが、これらの面同士はわずかな隙間を有した状態であってもよい。

［その他］
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。例えば、上記実施形態におけるチャック装置１は、チャック本体２の回転軸線Ｘが上下方向となるように配置されているが、前記回転軸線Ｘが水平方向となるように配置されていてもよい。

また、上記実施形態におけるアーム体４は、複数のアーム４１〜４４により平行リンクを構成しているが、必ずしも平行リンクを構成する必要はない。また、上記実施形態におけるアーム体４は、４個のアーム４１〜４４により構成されているが、そのアームの個数は特に限定されるものではない。

例えば、アーム体４を、２個のアームで構成する場合、第１アーム４１及び第３アーム４３（または第２アーム４２及び第４アーム４４）により構成してもよいし、第１アーム４１及び第２アーム４２（または第３アーム４３及び第４アーム４４）により構成してもよい。後者の場合、チャック爪３の基体３２の下面において、その短手方向（図３の左右方向）の中央部に凹部を形成し、この凹部に２個のアーム４１，４２（またはアーム４３，４４）を配置してもよい。

また、アーム体４を、第１〜第４アーム４１〜４４のいずれか１個のアームで構成してもよい。この場合も、チャック爪３の基体３２の下面において、その短手方向（図３の左右方向）の中央部に凹部を形成し、この凹部に前記１個のアームを配置してもよい。

１ チャック装置
２ チャック本体
３ チャック爪
４ アーム体
５ 連動機構
６ 保持機構
３５ 把持面
４１ 第１アーム
４２ 第２アーム
４３ 第３アーム
４４ 第４アーム
６１ コイルばね
８１ 回転軸
Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄ 仮想直線
Ｗ ワーク
Ｘ 回転軸線

Claims (5)

1. 旋盤の回転軸に一体回転可能に取り付けられるチャック本体と、
   前記チャック本体の回転軸線に対して垂直方向に移動してワークを把持又は把持解除する複数のチャック爪と、
   一端部が前記チャック本体に回動可能に連結され、他端部が前記複数のチャック爪に回動可能に連結されている複数のアーム体と、を備え、
   前記各アーム体は、前記チャック本体に対して、前記チャック爪がワークを把持する把持位置と、前記チャック爪がワークの把持を解除する解除位置との間で、前記一端部を回動中心として回動可能であり、
   前記アーム体の前記把持位置は、前記一端部の回動中心と前記他端部の回動中心とを結ぶ仮想直線が、前記回転軸線に対して垂直となる位置に設定されている、チャック装置。
2. 前記複数のチャック爪又は前記複数のアーム体に連結されており、前記チャック本体に対して前記回転軸線の方向に移動可能に取り付けられた連動機構をさらに備え、
   前記連動機構は、前記回転軸線の一方向の所定位置まで移動することで前記複数のアーム体を前記把持位置まで回動させ、前記回転軸線の他方向の所定位置まで移動することで前記複数のアーム体を前記解除位置まで回動させる、請求項１に記載のチャック装置。
3. 前記連動機構を前記一方向の所定位置で保持する保持機構をさらに備える請求項２に記載のチャック装置。
4. 前記保持機構は、前記チャック本体に対して前記連動機構を前記一方向に付勢するコイルばねからなる、請求項３に記載のチャック装置。
5. 前記各チャック爪は、ワークの外周面に面接触して把持する把持面を有し、
   前記各アーム体は、前記把持位置と前記解除位置との間で回動するときに、前記把持面が前記回転軸線に対して平行な状態を維持するように、平行リンクを構成する複数のアームを有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のチャック装置。

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