JP7478118B2

JP7478118B2 - チャック装置

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Publication number: JP7478118B2
Application number: JP2021084279A
Authority: JP
Inventors: 一也沢山; 武尊中村
Original assignee: Takamatsu Machinery Co Ltd
Current assignee: Takamatsu Machinery Co Ltd
Priority date: 2021-05-19
Filing date: 2021-05-19
Publication date: 2024-05-02
Anticipated expiration: 2041-05-19
Also published as: JP2022177871A

Description

本発明は、加工物の全長基準が加工物の前面側となる場合にこの加工物を安定して位置決め保持できるチャック装置に関する。

工作機械の一例としてのＮＣ旋盤では、主軸によって所定方向に回転されるチャック装置に加工物が着脱自在に保持され、チャック装置に保持された加工物に対して例えば切削工具によって切削加工が施される（例えば、特許文献１参照）。このようなＮＣ旋盤を用いた加工では、加工物の全長基準が前側となるようにしてチャック装置に取り付けて切削加工を行う場合があり、このような場合、例えば図１０に示すようにして加工物の取付けが行われる。

図１０において、ＮＣ旋盤に適用される従来のチャック装置は、チャック本体１０２を備え、このチャック本体１０２に周方向に間隔をおいて複数（例えば、３つ）の爪部材１０４が径方向に移動自在に装着されている。また、このチャック本体１０２には中央孔１０６が設けられ、この中央孔１０６内に押出し具１０８が取り付けられている。この押出し具１０８は、チャック本体１０２に装着されたハウジング本体１１０と、このハウジング本体１１０に収容された弾性部材１１２としての例えばコイルばね（例えば、エアシリンダなどを用いこともある）と、加工物Ｐに作用して前側に押し出すための押出し部材１１４とを備えている。

また、複数の爪部材１０４を開閉するためのチャッキングシリンダ１１６（例えば、油圧シリンダ機構）が設けられている。チャッキングシリンダ１１６はシリンダ本体１１８を備え、このシリンダ本体１１８内にピストン１２０が内蔵され、このチャッキングシリンダ１１６の出力部１２２が移動伝達機構１２４を介して複数の爪部材１０４に駆動伝達されている。このように構成されているので、チャッキングシリンダ１１６の第１シリンダ室１２６に圧力流体が供給されると、ピストン１２０が図１０において左側に移動し、移動伝達機構１２４を介して複数の爪部材１０４が径方向内方に移動され、これによって、加工物Ｐは、複数の爪部材１０４間に保持される。また、チャッキングシリンダ１１６の第２シリンダ室１２８に圧力流体が供給されると、ピストン１２０が図１０において右側に移動し、移動伝達機構１２４を介して複数の爪部材１０４が径方向外方に移動され、これによって、複数の爪部材１０４による加工物Ｐの保持が解除される。

加工物Ｐとしては、例えば円筒状の本体部１３０及び環状フランジ部１３２を有する形状に加工する場合があり、この加工の際の加工物の全長基準が前側となる、即ち環状フランジ部１３２の前面１３４が基準面となるようにして加工する場合がある。このような加工の場合、加工物Ｐは、その環状フランジ部１３２の前面１３４が複数の爪部材１０４の背面１３６に当接するように複数の爪部材１０４に保持され、このような保持状態で加工物Ｐに対する切削加工が行われる。

特開２０１４－１７６９５１号公報

しかしながら、従来のチャック装置では、加工物Ｐを次のようにして保持していために、この加工物Ｐを正確に且つ確実に保持することができないという問題があった。即ち、従来においては、チャッキングシリンダ１１６の第２のシリンダ室１２８に圧力流体を送給して複数の爪部材１０４を開方向（即ち、径方向外方）に移動させて開状態とし、次いで、加工物Ｐの環状フランジ部１３２を複数の爪部材１０４の内側に挿入し、その後、チャッキングシリンダ１１６の第１シリンダ室１２６に圧力流体を送給して複数の爪部材１０４を閉方向（即ち、径方向内方）に移動させて閉状態にし、このようにして加工物Ｐを複数の爪部材１０４でもって一旦保持していた。

しかる後、チャッキングシリンダ１１６の第２シリンダ室１２８に圧力流体を送給した後にその第１シリンダ室１２６に圧力流体を送給し、このように圧力流体の送給を切り替えて複数の爪部材１０４を開いた後に閉じていた。そして、この一時的に開いた時に、押出し具１０８の弾性部材１１２（コイルばね）の弾性復元作用を利用して、押出し部材１１４を介して加工物Ｐを前方側に押し出して、加工物Ｐの環状フランジ部１３２の前面１３４を複数の爪部材１０４の背面１３６に押し当てるようにし、かかる当接状態において、複数の爪部材１０４により加工物Ｐを保持していた。

従来、加工物Ｐをこのように保持していた故に、例えば圧力流体として作動油を用いた場合、温度変化により作動油の粘性が変化し、これにより、複数の爪部材１０４の開閉スピードが大きく変わり、押出し具１０８により正しく押し出される前に複数の爪部材１０４が加工物Ｐを保持してしまい、このような場合に、加工後の加工物Ｐの寸法にバラツキが生じるという問題が生じたり、或いは複数の爪部材１０４が開きすぎて加工物Ｐが複数の爪部材１０４から外れてしまい、このような場合に、加工物Ｐに対する加工を行うことができず、加工ミスが生じるという問題が生じたりしていた。

本発明の目的は、加工物の全長基準が前側となる加工物を複数の爪部材の背面に確実に押し当てた状態で保持することができるチャック装置を提供することである。

本発明の請求項１に記載のチャック装置は、工作機械の主軸と一体的に所定方向に回動されるチャック本体と、前記チャック本体に周方向に間隔を置いて配設された複数の爪部材と、前記複数の爪部材を径方向に往復動させて加工物を保持するためのチャッキングシリンダと、前記チャッキングシリンダの出力部の移動を前記複数の爪部材に伝達するための移動伝達機構と、前記チャック本体に取り付けられて前記加工物を前方側に押し出す押出し具と、を具備するチャック装置において、
前記チャッキングシリンダは、シリンダ本体と、前記シリンダ本体に収容された第１及び第２ピストンとを備え、前記シリンダ本体と前記第１ピストンとの間に第１シリンダ室が規定され、前記シリンダ本体と前記第２ピストンとの間に第２シリンダ室が規定され、前記第１及び第２ピストンの間に中間シリンダ室が規定され、前記第１ピストンにおける前記シリンダ本体から突出する第１突出軸部が前記チャッキングシリンダの前記出力部として機能し、前記第２ピストンにおける前記シリンダ本体から突出する第２突出軸部に当接部材が取り付けられ、前記第１シリンダ室及び前記中間シリンダ室に第１圧力の第１圧力流体が供給されるように構成され、前記第２シリンダ室に前記第１圧力よりも大きい第２圧力の第２圧力流体が供給されるように構成されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載のチャック装置では、前記チャッキングシリンダに関連して、前記第１圧力流体を供給するための第１圧力流体供給手段及び前記第２圧力流体を供給するための第２圧力流体供給手段が設けられ、前記複数の爪部材を前記径方向外方に移動させて開放するときには、前記第１圧力流体供給手段からの前記第１圧力流体が前記チャッキングシリンダの前記中間シリンダ室に送給され、前記複数の爪部材を前記径方向内方に移動させて半開放するときには、前記第１圧力流体供給手段からの前記第１圧力流体が前記チャッキングシリンダの前記第１シリンダ室に送給されるとともに、前記第２圧力流体供給手段からの前記第２圧力流体が前記チャッキングシリンダの前記第２シリンダ室に送給され、また前記複数の爪部材を前記径方向内方に移動させて前記加工物を保持するときには、前記第１圧力流体供給手段からの前記第１圧力流体が前記チャッキングシリンダの前記第１シリンダ室に送給されることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載のチャック装置では、前記当接部材は、前記第２ピストンの第２突出軸部に螺合された調整ナットから構成され、前記調整ナットの螺合位置を変えることによって、前記第２ピストンの前記第１ピストン側へのストロークが調整されることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載のチャック装置では、前記第１圧力流体供給手段と前記チャッキングシリンダの前記第１シリンダ室及び前記中間シリンダ室との間に第１流路切替弁が配設され、前記第１流路切替弁が第１切替位置にあるときには、前記第１圧力流体供給手段が前記第１シリンダ室に連通されるとともに、前記中間シリンダ室が戻し流路に連通され、前記第１流路切替弁が第２切替位置にあるときには、前記第１圧力流体供給手段が前記中間シリンダ室に連通されるとともに、前記第１シリンダ室が前記戻し流路に連通されることを特徴とする。

更に、本発明の請求項５に記載のチャック装置では、前記第２圧力流体供給手段と前記チャッキングシリンダの前記第２シリンダ室との間に第２流路切替弁が配設され、前記第２流路切替弁が第１切替位置にあるときには、前記第２圧力流体供給手段が前記第２シリンダ室に連通され、前記第２流路切替弁が第２切替位置にあるときには、前記第２シリンダ室が前記戻し流路に連通されることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載のチャック装置によれば、複数の爪部材を開閉するためのチャッキングシリンダは、シリンダ本体と、シリンダ本体に収容された第１及び第２ピストンとを備え、シリンダ本体と第１ピストンとの間に第１シリンダ室が規定され、シリンダ本体と第２ピストンとの間に第２シリンダ室が規定され、第１及び第２ピストンの間に中間シリンダ室が規定され、第１ピストンにおけるシリンダ本体から突出する第１突出軸部が出力部として機能し、第２ピストンにおける前記シリンダ本体から突出する第２突出軸部に当接部材が取り付けられている。そして、第１シリンダ室及び中間シリンダ室に第１圧力の第１圧力流体が供給され、第２シリンダ室に第２圧力の第２圧力流体が供給されるので、複数の爪部材を開状態、半開状態及び閉状態にすることができ、これによって、加工物を複数の爪部材の背面に確実に押し当てた状態で保持することができる。

また、本発明の請求項２に記載のチャック装置によれば、第１圧力流体供給手段からの第１圧力流体をチャッキングシリンダの中間シリンダ室に送給することにより、複数の爪部材を径方向外方に移動させて開状態にし、加工物を複数の爪部材の内側に挿入することができ、また第１圧力流体供給手段からの第１圧力流体をチャッキングシリンダの第１シリンダ室に送給するとともに、第２圧力流体供給手段からの第２圧力流体をチャッキングシリンダの第２シリンダ室に送給することにより、複数の爪部材を径方向内方に移動させて半開状態にし、加工物の前面側を複数の爪部材の背面側に押し当てることができ、更に、第１圧力流体供給手段からの第１圧力流体をチャッキングシリンダの第１シリンダ室に送給することにより、複数の爪部材を径方向内方に移動させて閉状態にして加工物を保持することができる。

また、本発明の請求項３に記載のチャック装置によれば、当接部材が第２ピストンの第２突出軸部に螺合された調整ナットから構成されているので、この調整ナットの螺合位置を変えることによって、第２ピストンの移動量を調整し、これによって、複数の爪部材の半開放位置を調整することができる。

また、本発明の請求項４に記載のチャック装置によれば、第１圧力流体供給手段とチャッキングシリンダの第１シリンダ室及び中間シリンダ室との間に第１流路切替弁が配設されているので、この第１流路切替弁を切り替えることにより、チャッキングシリンダの第１及び中間シリンダ室に送給される第１圧力流体の送給を切り替え、第１ピストンの移動を制御することができる。

更に、本発明の請求項５に記載のチャック装置によれば、第２圧力流体供給手段とチャッキングシリンダの第２シリンダ室との間に第２流路切替弁が配設されているので、この第２流路切替弁を切り替えることにより、第２ピストンの移動を制御することができる。

本発明に従うチャック装置の一実施形態の要部を示す断面図。図１のチャック装置のチャッキングシリンダに送給される圧力流体を制御する流体圧回路を示す流体圧回路図。図１のチャック装置の複数の爪部材を開状態にしたときの状態を示す図。複数の爪部材を開状態にするときの圧力流体の流れを示す流体圧回路図。図１のチャック装置の複数の爪部材を半開状態にしたときの状態を示す図。複数の爪部材を半開状態にするときの圧力流体の流れを示す流体圧回路図。加工物の前面側を複数の爪部材の背面側に当接させた状態を示す図。図１のチャック装置の複数の爪部材を閉状態にしたときの状態を示す図。複数の爪部材を閉状態にするときの圧力流体の流れを示す流体圧回路図。従来のチャック装置を簡略的に示す断面図。

以下、添付図面を参照して、本発明に従うチャック装置の一実施形態について説明する。まず、図１を参照して、チャック装置の一実施形態の構造について説明すると、図示のチャック装置は、加工物Ｐを保持するためのチャック本体２と、このチャック本体２に周方向に間隔をおいて配設された複数（例えば、３つ又は４つ）の爪部材４と、これら爪部材４を径方向に移動させて開閉するためのチャッキングシリンダ６と、このチャッキングシリンダ６の動きを複数の爪部材４に伝達するための移動伝達機構８とを含んでいる。

このチャック装置は、例えば工作機械の一例としてのＮＣ旋盤に適用され、このチャック本体２は、ＮＣ旋盤の主軸部に回転自在に支持された主軸（図示せず）に取り付けられ、この主軸と一体的に所定方向に回動される。複数の爪部材４は、チャック本体２の前面に配設され、後述するように径方向に往復動される。複数の爪部材４が径方向外方に移動して開状態になる（図３参照）と、これら爪部材４への加工物Ｐ（例えば、図３参照）の取付け、取外しを行うことができる。また、複数の爪部材４が径方向内方に移動して半開状態となる（図５及び図７参照）と、加工物Ｐを軸方向に移動させてその前面側を複数の爪部材４の背面側に当接させることができる。更に、複数の爪部材４を径方向内方に移動させて閉状態になる（図８参照）と、複数の爪部材４間に加工物Ｐを保持することができる。

この実施形態では、例えば図３に示すように、加工物Ｐは、図１０に示したものと同様の形状を有し、円筒状の本体部１０と、この本体部１０の一端部に設けられた環状フランジ部１２とを有し、環状フランジ部１２が本体部１０の外周面から径方向外方に延びている。この加工物Ｐは、軸線方向（図３において左右方向）の基準が前面側（具体的には、環状フランジ部１２の環状の前面１４）となるようにして加工され、このことに関連して、加工の際に、この環状フランジ部１２の前面１４が、後述するようにして複数の爪部材４の背面側に当接される。

この実施形態では、各爪部材４の先端部の背面側に、先端から径方向に延びる切欠き凹部１６が設けられ、加工物Ｐの前面１４が各爪部材４の切欠き凹部１６の背面１８に当接されて軸方向の位置決めが行われ、この当接状態でもって加工物Ｐが複数の爪部材４間に挟持保持される。

チャック本体２には、更に、その中心部に中央孔２０が設けられ、この中央孔２０に押出し具２２が取り付けられている。この押出氏具２２は、チャック本体２に取り付けられるハウジング本体２４と、このハウジング本体２４の収容凹部２６に装着された押出し部材２８と、ハウジング本体２４と押出し部材２８との間に介在された弾性部材３０とを備え、弾性部材３０は、例えばコイルばねから構成され、押出し部材２８を前面側（図１において右側）に押し出す作用をする。

複数の爪部材４に関連して配設されるチャッキングシリンダ６は、シリンダ本体３２を備え、このシリンダ本体３２内に第１ピストン３４及び第２ピストン３６が軸方向（図１において左右方向）に往復移動自在に配設されている。図示の第１ピストン３４は、シリンダ本体３２の内周面に沿って移動する第１ピストン本体３８と、この第１ピストン本体３８の両側に設けられた第１ボス部４０，４２と、第１ボス部４０，４２から軸方向に延びる第１軸部４４，４６とを有し、一方の第１軸部４４がシリンダ本体３２の一方の端壁４８を貫通して外方に延びており、かかる第１軸部４４（第１突出軸部を構成する）がチャッキングシリンダ６の出力部として機能する。尚、このようなチャッキングシリンダ６は、流体圧力を利用した流体圧シリンダ機構から構成することができ、例えば油圧を利用した油圧シリンダ機構、例えば空圧を利用した空圧シリンダ機構などを用いることができる。

また、第２ピストン３６は、シリンダ本体３２の内周面に沿って移動する第２ピストン本体５０と、この第２ピストン本体５０の両側に設けられた第２ボス部５２，５４と、第２ボス部５４から軸方向に延びる第２軸部５６とを有し、第２軸部５６がシリンダ本体３２の他方の端壁５８を貫通して外方に延びており、かかる第２軸部５６（第２突出軸部を構成する）に当接部材５９が取り付けられている。

この形態では、当接部材５９は調整ナットから構成され、この調整ナットが第２軸部５６に螺合されている。このように構成されているので、調整ナットの螺合位置を変えることにより、第２ピストン３６のストロークを調整することができ、例えば、締付け方向（又は緩み方向）に移動させることにより、第２ピストン３６のストロークが小さくなる（又は大きくなる）ように調整することができる。

この実施形態では、第２ピストン３６（具体的には、第２ピストン本体５０、第２ボス部５２，５４及び第２軸部５６）を軸方向に貫通して貫通支持孔６０が設けられ、かかる貫通支持孔６０に、第１ピストン３４の他方の第１軸部４６が移動自在に支持されており、このように構成されているので、第１及び第２ピストン３４，３６は、相互に相対的に移動自在に配設されている。

このチャッキングシリンダ６においては、図１に示すように、シリンダ本体３２（具体的には、一方の端壁４８）と第１ピストン３４との間に第１シリンダ室６１が規定され、シリンダ本体３２（具体的には、他方の端壁５８）と第２ピストン３６との間に第２シリンダ室６２が規定され、また第１ピストン３４と第２ピストン３６との間に中間シリンダ室６３が規定されている。そして、このことに関連して、シリンダ本体３２の一端部には、第１シリンダ室６１に連通する第１流体連通孔６４が設けられ、その他端部には、第２シリンダ室６２に連通する第２流体連通孔６５が設けられ、またその中間部には、中間シリンダ室６３に連通する中間連通孔６６が設けられている。

この実施形態では、更に、チャッキングシリンダ６の動きを複数の爪部材４に伝達するための移動伝達機構８は、伝達ロッド６７及び揺動伝達部材６８を含んでいる。伝達ロッド６７の一端部にはスリーブ部材６９が螺着され、このスリーブ部材６９と各爪部材４とが揺動伝達部材６８を介して駆動連結されている。また、伝達ロッド６７の他端部には雄ねじ軸部７０が設けられ、かかる雄ねじ軸部７０が第１ピストン３４の第１軸部４４（第１突出軸部）の雌ねじ部に螺着されている。このように構成されているので、伝達ロッド６７が矢印７１で示す方向に移動すると、スリーブ部材６９及び揺動伝達部材６８を介して複数の爪部材４は矢印７２で示す径方向外方（即ち、開方向）に移動される。

チャッキングシリンダ６は、図２に示す流体圧制御回路により作動制御される。図示の流体圧制御回路は、第１圧力（例えば、０．５～３．０ＭＰａ程度）の圧力流体（第１圧力流体）を供給するための第１圧力流体供給手段と、第１圧力よりも大きい第２圧力（例えば１．０～３．４ＭＰａ程度）の圧力流体（第２圧力流体）を供給するための第２圧力流体供給手段とを備え、この実施形態では、圧力流体を供給する供給ライン７３から分岐する第１分岐供給ライン７４に配設された減圧弁７５が、第１圧力の第１圧力流体（例えば、圧油）を供給するための第１圧力流体供給手段として機能し、この供給ライン７３から分岐する第２分岐供給ライン７６に配設された圧力調整弁８８が、第２圧力の第２圧力流体（例えば、圧油）を供給するための第２圧力流体供給手段として機能する。

第１分岐供給ライン７４を通して送給される圧力流体（第１圧力流体）は、チャッキングシリンダ６の第１シリンダ室６１及び中間シリンダ室６３に送給されるように構成されている。この形態では、減圧弁７５に関連して第１流路切替弁７７が設けられ、第１分岐供給ライン７４及び第１分岐戻りライン７８が第１流路切替弁７７の流入側に接続されるとともに、第１シリンダ室６１に連通する第１流体ライン７９及び中間シリンダ室６３に連通する中間流体ライン８０が第１流路切替弁７７のシリンダ側に接続されている。また、減圧弁７５と第１流路切替弁７７との間に逆止弁８１が配設されている。

このように構成されているので、第１流路切替弁７７が図２（及び図４）に示す第１切替位置に位置するときには、第１分岐供給ライン７４と中間流体ライン８０とが接続されるとともに、第１分岐戻りライン７８と第１流体ライン７９とが接続され、第１分岐供給ライン７４からの圧力流体が中間流体ライン８０を通してチャッキングシリンダ６の中間シリンダ室６３に送給され、またチャッキングシリンダ６の第１シリンダ室６１内の圧力流体が第１流体ライン７９及び第１分岐戻りライン７８を通して戻りライン８２に戻される。また、この第１流路切替弁７７が図６（及び図９）に示す第２切替位置に位置するときには、第１分岐供給ライン７４と第１流体ライン７９とが接続されるとともに、第１分岐戻りライン７８と中間流体ライン８０とが接続され、第１分岐供給ライン７４からの圧力流体が第１流体ライン７９を通してチャッキングシリンダ６の第１シリンダ室６１に送給され、またチャッキングシリンダ６の中間シリンダ室６３内の圧力流体が中間流体ライン８０及び第１分岐戻りライン７８を通して戻りライン８２に戻される。

第２分岐供給ライン７６を通して送給される圧力流体（第２圧力流体）は、チャッキングシリンダ６の第２シリンダ室６２に送給されるように構成されている。この形態では、圧力調整弁７６に関連して第２流路切替弁８３が設けられ、第２分岐供給ライン７６及び第２分岐戻りライン８４が第２流路切替弁８３の流入側に接続されるとともに、第２シリンダ室６２に連通する第２流体ライン８５が第２流路切替弁８３のシリンダ側に接続されている。

このように構成されているので、第２流路切替弁８３が図２（及び図６）に示す第１切替位置に位置するときには、第２分岐供給ライン７４と第２流体ライン８５とが接続され、第２分岐供給ライン７６からの圧力流体（第２圧力流体）が第２流体ライン８５を通してチャッキングシリンダ６の第２シリンダ室６２に送給される。また、この第２流路切替弁８３が図４（及び図９）に示す第２切替位置に位置するときには、第２分岐戻りライン８４と第２流体ライン８５とが接続され、チャッキングシリンダ６の第２シリンダ室６２内の圧力流体が第２流体ライン８５及び第２分岐戻りライン８４を通して戻りライン８２に戻される。

次に、主として図３～図９を参照して、上述したチャック装置による加工物Ｐのチャッキング動作について説明する。加工物Ｐを軸方向前側を基準としてチャック装置に保持するには、先ず、図３及び図４に示すように複数の爪部材４を開放状態にする。第１流路切替弁７７が第１切替位置に位置付けられるとともに、第２流路切替弁８３が第２切替位置に位置付けられる。この切替状態においては、供給ライン７３からの圧力流体は、第１分岐供給ライン７４及び中間流体ライン８０を通してチャッキングシリンダ６の中間シリンダ室６３に送給されるとともに、チャッキングシリンダ６の第１シリンダ室６１内の圧力流体が第１流体ライン７９及び第１分岐戻りライン７８を通して戻りライン８２に戻され、更にチャッキングシリンダ６の第２シリンダ室６２内の圧力流体が第２流体ライン８５及び第２分岐戻りライン８４を通して戻りライン８２に戻される。

このように中間シリンダ室６３に圧力流体が送給されると、図３に矢印で示すように、第１ピストン３４は図３において右側に移動される（その第１ボス部４０が一方の端壁４８に当接する位置まで移動される）とともに、第２ピストン３６は図３において左側に移動され（その第２ボス部５４が他方の端壁５８に当接する位置まで移動される）、この第１ピストン３４の移動により第１軸部４４（第１突出軸部）が伸張する。

かくすると、第１軸部４４の動きが移動伝達機構８（伝達ロッド６８及び揺動伝達部材６８など）（図２参照）を介して複数の爪部材４に伝達され、これら爪部材４は矢印で示すように径方向外方に移動して開状態（即ち、加工物Ｐの環状フランジ部１２が複数の爪部材４間を通して内側に挿入可能な状態）となる。

複数の爪部材４が開放されると、図３及び図５から理解されるように、例えばローダ装置（図示せず）により搬送保持された加工物Ｐをこれら爪部材４間を通して内側に挿入し、その環状フランジ部１２がチャック本体２の前面に当接する位置まで挿入する。かく挿入すると、挿入した加工物Ｐが押出し具２２の押出し部材２８に作用し、弾性部材３０が収縮状態となる。

このように加工物Ｐを挿入した後、図５及び図６に示すように複数の爪部材４を半開状態にする。第１流路切替弁７７が第１切替位置から第２切替位置に切り替えられるとともに、第２流路切替弁８３が第２切替位置から第１切替位置に切り替えられる。この切替状態においては、供給ライン７３からの圧力流体は、第１分岐供給ライン７４及び第１流体ライン７９を通してチャッキングシリンダ６の第１シリンダ室６１に送給されるとともに、チャッキングシリンダ６の中間シリンダ室６３内の圧力流体が中間流体ライン８０及び第１分岐戻りライン７８を通して戻りライン８２に戻され、更に供給ライン７３からの圧力流体が第２分岐供給ライン７６及び第２流体ライン８５を通してチャッキングシリンダ６の第２シリンダ室６２に送給される。

このように第１シリンダ室６１及び第２シリンダ室６２に圧力流体が送給されると、図５に矢印で示すように、第１ピストン３４は図３において左側に移動されるとともに、第２ピストン３６は図３において右側に移動される。このとき、第２シリンダ室６２に送給される圧力流体（第２圧力流体）の圧力が第１シリンダ室６１に送給される圧力流体（第１圧力流体）の圧力よりも大きいので、第２ピストン３６が優先的に移動され、この第２ピストン３６は、第２軸部５６（第２突出軸部）に装着された当接部材５９がシリンダ本体３２の他方の端壁５８に当接する位置まで矢印で示す方向に移動され、また第１ピストン３４は、第１ボス４２が第２ピストン３６の第２ボス部５２に当接する位置まで矢印で示す位置まで移動され、この第１ピストン３４の移動により、第１軸部４４（第１突出軸部）が収縮する。

かくすると、第１軸部４４の収縮の動きが移動伝達機構８（伝達ロッド６８及び揺動伝達部材６８など）（図２参照）を介して複数の爪部材４に伝達され、これら爪部材４は矢印で示すように径方向内方に移動して半開状態（即ち、加工物Ｐの環状フランジ部１２が複数の爪部材４の切欠き凹部１６の背面１８に当接可能な状態）となる。

その後、これら爪部材４の半開状態において、ローダ装置（図示せず）による加工物Ｐの搬送保持を解除すると、図７に示すように、押出し具２２の弾性部材３０によって、押出し部材２８とともに加工物Ｐが軸方向前方側（図７において右方）に押し出され、加工物Ｐの環状フランジ部１２の前面１４が複数の爪部材４の背面１８に当接し、加工物Ｐの軸方向前面側を基準とする位置付けが行われる。このとき、複数の爪部材４が半開状態に保持されているので、この押出しの際に複数の爪部材４が加工物Ｐを挟持することがなく、また加工物Ｐが複数の爪部材４の間から外側に外れることもなく、この加工物Ｐの環状フランジ部１２の前面１４を複数の爪部材４の背面１８に確実に当接させて位置付けることができる。

しかる後、図８及び図９に示すように複数の爪部材４を閉状態にする。第１流路切替弁７７が第２切替位置に保持されるとともに、第２流路切替弁８３が第１切替位置から第２切替位置に切り替えられる。この切替状態においては、供給ライン７３からの圧力流体は、第１分岐供給ライン７４及び第１流体ライン７９を通してチャッキングシリンダ６の第１シリンダ室６１に送給されるとともに、チャッキングシリンダ６の中間シリンダ室６３内の圧力流体が中間流体ライン８０及び第１分岐戻りライン７８を通して戻りライン８２に戻され、更にチャッキングシリンダ６の第２シリンダ室６２内の圧力流体が第２流体ライン８５及び第２分岐戻りライン８４を通して戻りライン８２に戻される。

このように第１シリンダ室６１に圧力流体（第１圧力流体）が送給されると、図８に矢印で示すように、第１ピストン３４は図３において左側に移動されるとともに、第２ピストン３６も図３において左側に移動され、第１ピストン３４は、第１ボス部４２が第２ピストン３６の第２ボス部５２に当接する位置まで矢印で示す方向に移動され、また第２ピストン３６は、第２ボス部５４がシリンダ本体３２の他方の端壁５８に当接する位置まで矢印で示す方向に移動され、この第１及び第２ピストン３４、３６の移動により、第１軸部４４（第１突出軸部）が更に収縮する。

かくすると、この第１軸部４４の収縮の動きが移動伝達機構８（伝達ロッド６８及び揺動伝達部材６８など）（図２参照）を介して複数の爪部材４に伝達され、これら爪部材４は矢印で示すように径方向内方に更に移動して閉状態となり、かくして、加工物Ｐは、その本体部１０が複数の爪部材４により挟持され、このようにて加工物の全長基準が前側となるように加工物Ｐをチャック装置に保持することができる。

以上、本発明に従うチャック装置の一実施形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更乃至修正が可能である。

例えば、上述した実施形態では、チャッキングシリンダ６の出力部が収縮（又は伸張）することによって、複数の爪部材４が径方向内方に移動して閉状態に（又は径方向外方に移動して開状態に）なるように構成しているが、これとは反対に、チャッキングシリンダ６の出力部が収縮（又は伸張）することによって、複数の爪部材４が径方向外方に移動して開状態に（又は径方向内方に移動して閉状態に）なるようにしてもよい。

また、例えば、上述した実施形態では、供給ライン７３を流れる圧力流体を第２圧力に設定し、供給ライン７３を流れる圧力流体（第２圧力流体）をチャッキングシリンダ６の第２シリンダ室６２に送給するとともに、この第２圧力から第１圧力に減圧した圧力流体（第１圧力流体）をチャッキングシリンダ６の第１シリンダ室６１及び中間シリンダ室６３に送給するようにしているが、このような構成に限定されず、例えば供給ライン７３を通して送給される圧力流体の圧力を第２圧力よりも高く設定し、この高い圧力から第２圧力に減圧した圧力流体（第２圧力流体）をチャッキングシリンダ６の第２シリンダ室６２に送給するとともに、この高い圧力から第１圧力に減圧した圧力流体（第１圧力流体）をチャッキングシリンダ６の第１シリンダ室６１及び中間シリンダ室６３に送給するようにしてもよい。或いは、これらの構成に代えて、第１圧力の圧力流体（第１圧力流体）を供給する第１圧力流体供給源（例えば、流体圧ポンプから構成される）と第２圧力の圧力流体（第２圧力流体）を供給する第１圧力流体供給源（例えば、流体圧ポンプから構成される）を設け、第１圧力流体供給源からの圧力流体（第１圧力流体）をチャッキングシリンダ６の第１シリンダ室６１及び中間シリンダ室６３に送給するようにし、また第２圧力流体供給源からの圧力流体（第２圧力流体）をチャッキングシリンダ６の第２シリンダ室６２に送給するようにしてもよい。

２，１０２チャック本体
４，１０４爪部材
６，１１６チャッキングシリンダ
８，１２４移動伝達機構
２２押出し具
３２，１１８シリンダ本体
３４第１ピストン
３６第２ピストン
４４第１軸部（第１突出軸部）
５６第２軸部（第２突出軸部）
５８当接部材（調整ナット）
６１，１２６第１シリンダ室
６２，１２８第２シリンダ室
６３中間シリンダ室
７７第１流路切替弁
８３第２流路切替弁
Ｐ加工物

Claims

工作機械の主軸と一体的に所定方向に回動されるチャック本体と、前記チャック本体に周方向に間隔を置いて配設された複数の爪部材と、前記複数の爪部材を径方向に往復動させて加工物を保持するためのチャッキングシリンダと、前記チャッキングシリンダの出力部の移動を前記複数の爪部材に伝達するための移動伝達機構と、前記チャック本体に取り付けられて前記加工物を前方側に押し出す押出し具と、を具備するチャック装置において、
前記チャッキングシリンダは、シリンダ本体と、前記シリンダ本体に収容された第１及び第２ピストンとを備え、前記シリンダ本体と前記第１ピストンとの間に第１シリンダ室が規定され、前記シリンダ本体と前記第２ピストンとの間に第２シリンダ室が規定され、前記第１及び第２ピストンの間に中間シリンダ室が規定され、前記第１ピストンにおける前記シリンダ本体から突出する第１突出軸部が前記チャッキングシリンダの前記出力部として機能し、前記第２ピストンにおける前記シリンダ本体から突出する第２突出軸部に当接部材が取り付けられ、前記第１シリンダ室及び前記中間シリンダ室に第１圧力の第１圧力流体が供給されるように構成され、前記第２シリンダ室に前記第１圧力よりも大きい第２圧力の第２圧力流体が供給されるように構成されていることを特徴とするチャック装置。
前記チャッキングシリンダに関連して、前記第１圧力流体を供給するための第１圧力流体供給手段及び前記第２圧力流体を供給するための第２圧力流体供給手段が設けられ、前記複数の爪部材を前記径方向外方に移動させて開放するときには、前記第１圧力流体供給手段からの前記第１圧力流体が前記チャッキングシリンダの前記中間シリンダ室に送給され、前記複数の爪部材を前記径方向内方に移動させて半開放するときには、前記第１圧力流体供給手段からの前記第１圧力流体が前記チャッキングシリンダの前記第１シリンダ室に送給されるとともに、前記第２圧力流体供給手段からの前記第２圧力流体が前記チャッキングシリンダの前記第２シリンダ室に送給され、また前記複数の爪部材を前記径方向内方に移動させて前記加工物を保持するときには、前記第１圧力流体供給手段からの前記第１圧力流体が前記チャッキングシリンダの前記第１シリンダ室に送給されることを特徴とする請求項１に記載のチャック装置。
前記当接部材は、前記第２ピストンの第２突出軸部に螺合された調整ナットから構成され、前記調整ナットの螺合位置を変えることによって、前記第２ピストンの前記第１ピストン側への移動量が調整されることを特徴とする請求項１又は２に記載のチャック装置。
前記第１圧力流体供給手段と前記チャッキングシリンダの前記第１シリンダ室及び前記中間シリンダ室との間に第１流路切替弁が配設され、前記第１流路切替弁が第１切替位置にあるときには、前記第１圧力流体供給手段が前記第１シリンダ室に連通されるとともに、前記中間シリンダ室が戻し流路に連通され、前記第１流路切替弁が第２切替位置にあるときには、前記第１圧力流体供給手段が前記中間シリンダ室に連通されるとともに、前記第１シリンダ室が前記戻し流路に連通されることを特徴とする請求項２に記載のチャック装置。
前記第２圧力流体供給手段と前記チャッキングシリンダの前記第２シリンダ室との間に第２流路切替弁が配設され、前記第２流路切替弁が第１切替位置にあるときには、前記第２圧力流体供給手段が前記第２シリンダ室に連通され、前記第２流路切替弁が第２切替位置にあるときには、前記第２シリンダ室が前記戻し流路に連通されることを特徴とする請求項４に記載のチャック装置。