JPH09225715A - 工作機械用エアーチャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ダイヤフラムを駆動する高圧エアー搬送路の
摺動部をなくし、摺動部を設けることにより必然的に発
生する摺動面のカジリ現象を除去する。 【解決手段】 チャック本体１０２は工作機械のスピン
ドル１００に装着される。切削加工後、スピンドル１０
０が停止すると、空気孔９４から高圧エアーが供給さ
れ、弁作動体６０が移動する。この移動によって、エア
ー圧保持弁４８，５０が押し下げられ、回転側空気口２
６が開いて、チャック本体１０２の空気室１２４が解放
される。次に、エアー給排口８０から高圧エアーを供給
すると、ピストン１２０が動き、ダイヤフラム１１４が
変形して爪からワークを取り付け、エアー給排口８２か
らエアーを入れる。このエアーの圧力によってピストン
１２０は反対方向に駆動され、ダイヤフラム１１４が反
対方向に変形して未加工ワークが爪に把握される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＮＣ旋盤などの工作
機械に用いられるエアーチャックに関する。

【０００２】

【従来の技術】此種のエアーチャックは、特開平５−５
７５１２号公報に示されるように、チャック本体に空気
圧によってピストンを駆動する空気室が設けられ、この
空気圧内のピストンは、ダイヤフラムと連結している。
ダイヤフラムは、ワークを把持するための爪が取り付け
られる。ピストンが空気圧によって駆動されるとこのピ
ストンの駆動力によってダイヤフラムが変形し、爪が開
いたり、あるいは閉じて、ワークを把持あるいは解放す
る。チャック本体の空気室にはエアー圧送装置に連結す
る３層構造のチューブを介して高圧エアーが供給されあ
るいは排出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のエアーチャック
は、チャック本体の回転と連動し、チャック本体の空気
室と連通する回転側空気口と、この回転側空気口にエア
ーを供給する非回転側のエアー給排口は摺動部を介して
接続している。この摺動部の隙間を大きくすると、回転
側の回転により生じる摺動面の摩擦熱は低いが、この部
分からエアーが漏れ、的確な圧力がチャック本体の空気
室に送られないことになる。そのために、隙間を小さく
すると、摩擦熱により、摺動部が熱膨張し、摺動面にい
わゆるカジリが発生し、該部分が破損してしまうことが
ある。これを防止するためには、摺動部の超精密加工、
又は硬質材料の使用あるいは高度の表面処理が必要であ
るが、これらの処置を行っても、上記問題点を解決する
に至っていない。本発明は上記問題点を解決することを
目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、工作機械のスピンドル等の回転軸に装着
され、ワークを把持するための爪が取り付けられるダイ
ヤフラム（１１４）（１３０）を有し、内径部に前記ダ
イヤフラム（１１４）（１３０）を変形させるための空
気圧が供給される空気室（１２４）（１７２）を有する
チャック本体（１０２）（１２６）を備え、前記空気室
（１２４）（１７２）にエアー圧送装置から高圧エアー
を給排出して前記ダイヤフラム（１１４）（１３０）を
変形させるようにした工作機械用エアーチャックにおい
て、前記チャック本体（１２６）又はこれと連動して回
転する部材に前記空気室（１２４）（１７２）と連通す
る回転側空気口（２６）（１４８）を設け、前記工作機
械の非回転側に前記エアー圧送装置に連通するエアー給
排口（８０）（８２）（１８２）（１８４）を前記回転
側空気口（２６）（１４８）に対向して配置し、前記回
転側空気口（２６）（１４８）にエアー圧保持弁（４
８）（５０）（１５４）（１５６）を設け、前記エアー
給排口（８０）（８２）（１８）（２１）（８４）を前
記回転側空気口（２６）（１４８）に連結すると前記エ
アー圧保持弁（４８）（５０）（１５４）（１５６）が
開くように成し、前記エアー給排口（８０）（８２）
（１８２）（１８４）と前記回転側空気口（２６）（１
４８）との連結を解除すると前記エアー圧保持弁（４
８）（５０）（１５４）（１５６）が閉じるようにした
ものである。更に本発明を特定すれば、本発明は、工作
機械のスピンドル等の回転軸に装着されワークを把持す
るための爪が取り付けられるダイヤフラム（１１４）
（１３０）を有し内径部に前記ダイヤフラム（１１４）
（１３０）を変形させるための空気圧が供給される空気
室（１２４）（１７２）を有するチャック本体（１０
２）（１２６）と、前記空気室（１２４）（１７２）と
連通し前記チャック本体（１０２）（１２６）又はその
回転と連動する回転側に設けられた回転側空気口（２
６）（１４８）と、前記回転側空気口（２６）（１４
８）を常時閉じた状態に保持し、該保持状態は外部駆動
力によって解除できるようにしたエアー圧保持弁（４
８）（５０）（１５４）（１５６）と、前記工作機械の
非回転側に支承され、前記エアー圧保持弁（４８）（５
０）（１５４）（１５６）の開閉操作部（５４）（１６
０）に対して非係合状態と該開閉操作部（５４）（１６
０）を弁開放方向に駆動する係合状態の少なくとも２位
置に移動可能なエアー圧保持弁開放手段と、前記工作機
械の非回転側に支承され、エアー圧送装置に連結するエ
アー給排口（８０）（８２）（１８２）（１８４）を有
し該エアー給排口（８０）（８２）（１８２）（１８
４）が前記回転側空気口（２６）（１４８）と気密状態
で連結する位置と前記回転側空気口（２６）（１４８）
との気密連結状態が解除される位置の少なくとも２位置
に移動可能に前記工作機械の非回転側に支承されたエア
ー給排出手段とを備えたものである。更に、本発明は、
前記チャック本体（１０２）に流体通路（３８）（４
４）をを有するチューブ（１４）を該流体通路（３８）
（４４）が前記空気室（１２４）に連通するように固定
し、前記チューブ（１４）を前記工作機械の非回転側に
回転自在に支承し、前記チューブ（１４）の外周面に管
状ブロック（１６）を固設し、該管状ブロック（１６）
に前記回転側空気口（２６）を設け、該回転側空気口
（２６）を前記チューブ（１４）の流体通路（３８）
（４４）に連通し、前記回転側空気口（２６）を前記管
状ブロック（１６）の外周面に開口させたものである。
更に、本発明は、前記回転側空気口（１４８）をチャッ
ク本体（１２６）のフランジ（１３２）又はこれと一体
的な部材に設けたものである。更に、本発明は、前記エ
アー圧保持弁（４８）（５０）を、ばね（６０）によっ
て前記回転側空気口（２６）を塞ぐ方向に付勢されたつ
ば部（５２ａ）と前記回転側空気口（２６）から外部に
突出する開閉操作部（５４）とを備えた弁体によって構
成したものである。更に、本発明は、前記エアー圧保持
弁解放手段を、前記工作機械の非回転側に前記チューブ
（１４）の長手方向に沿って移動可能に配置され、前記
回転側空気口（２６）から突出する前記エアー圧保持弁
（４８）（５０）の開閉操作部（５４）を押し下げるた
めの凸面（８８）が形成された弁作動体（６０）により
構成したものである。更に、本発明は、前記エアー圧保
持弁解放手段を、前記回転側空気口（１４８）の回転経
路と対向する位置に、該回転側空気口（１４８）に対し
て接離する方向に移動可能に支承され、先端部に前記エ
アー圧送装置に連通するノズル（１８０）を有する弁作
動体（１７４）により構成し、該弁作動体（１７４）が
前記回転側空気口（１４８）に対して接近する方向に移
動すると前記ノズル（１８０）が前記エアー圧保持弁
（１５４）（１５６）の開閉操作部（１６０）を押し下
げるようにしたものである。更に、本発明は、前記エア
ー給排出手段は、前記エアー圧保持弁解放手段が前記エ
アー圧保持弁（４８）（５０）に対して係合する位置に
移動したとき前記回転側空気口（２６）と前記エアー給
排口（８０）（８２）との間に両者を気密状態で連結す
る密閉空間（７６）（７８）を形成し、前記エアー圧保
持弁解放手段が前記エアー圧保持弁（４８）（５０）に
対して非係合位置に移動したときは前記密閉空間（７
６）（７８）の密閉状態を解除するようにしたものであ
る。更に、本発明は、前記エアー給排出手段は、前記エ
アー圧保持弁解放手段が前記エアー圧保持弁（１５４）
（１５６）に対して係合する位置に移動したとき前記エ
アー給排口（１８２）（１８４）が前記回転側空気口
（１４８）に気密状態で合接し、前記エアー圧保持弁解
放手段が前記エアー圧保持弁（１５４）（１５６）に対
して非係合位置に移動したときは前記エアー給排口（１
８２）（１８４）が前記回転側空気口（１４８）から所
定距離離反するようにしたものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。図１において、２，４
は保持体であり、これに円筒カバー６が固設されてい
る。前記保持体２，４は、ＮＣ工作機械例えば旋盤の機
体即ち非回転側に固定されている。８は支持管であり、
ボールベアリング１０，１２を介して、前記保持体２，
４に軸方向に移動しないように、回転自在に支承されて
いる。前記支持管８には３層構造の鋼製パイプなどから
成るチューブ１４の一方が嵌着固定されている。１６は
管状ブロックであり、内径部が、３箇所に設けられたシ
ール用Ｏリング１８を介して前記支持管８の外周面に密
封状に嵌合し、該ブロック１６は、固定リング６７によ
り前記支持管８に固定されている。

【０００６】次にエアー圧保持弁及びその作動機構の構
成について説明する。２０，２２は前記管状ブロック１
６に円柱状に穿設された弁体収納孔であり、図４に示す
ように大径部２４と小径部とから構成され、小径部は回
転側空気口２６を構成している。弁体収納孔２０，２２
の各々の大径部２４には、中央に空気孔２８が設けられ
たばね受け３０が配設されている。前記弁体収納孔２０
は、前記空気孔２８、及び前記支持管８の周壁に透設さ
れたリング状の溝３２及び複数の空気孔３４，３６を通
じて、前記チューブ１４の外側流体通路３８に連通して
いる。

【０００７】前記弁体収納孔２２は、前記空気孔２８及
び前記支持管８の周壁に透設されたリング状の溝３９及
び複数個の空気孔４０，４２を通じて、前記チューブ１
４の内側流体通路４４に連通している。前記チューブ１
４の中央部分はオイル通路４６を構成している。４８，
５０はエアー圧保持弁であり、図４に示すように各々、
弁体５２と軸状の開閉操作部５４とから構成され、開閉
操作部５４が前記回転側空気口２６にスライド自在に嵌
合している。前記開閉操作部５４の上部は曲面状に形成
され、弁体５２の下部には、鍔部５２ａが形成されてい
る。

【０００８】前記エアー圧保持弁４８，５０の軸状部に
は密封用のＯリング５６が嵌合している。前記開閉操作
部５４の内部には弁体収納孔２０，２２の小径部２６と
大径部２４とを連通するための空気孔５８が形成されて
いる。前記エアー圧保持弁４８，５０はコイルスプリン
グ６０によって開閉操作部５４が管状ブロック１６の外
周面から突出する方向に付勢され、該締付力によって、
Ｏリング５６は、弁体収納孔２０，２２の大径部２４の
壁面に圧接し、回転側空気口２６と弁体収納孔２０，２
２の大径部２４との間の連通状態を遮断するように構成
されている。

【０００９】図４Ａは回転側空気口２６が閉じた状態を
示し、図４Ｂは開いた状態を示している。６０は円筒カ
バー６内に配置された筒状の弁作動体であり、大径部６
０ａと小径部６０ｂとを備えている。前記弁作動体６０
の大径部６０ａの外周面は、前記円筒カバー６の内周面
にＯリング６２を介して軸方向にスライド自在に嵌合し
ている。また、前記弁作動体６０の内径面には、図３に
示すように凹溝６４が円周方向に３条形成され、該凹溝
６４のそれぞれに密封用のＯリング６６，６８，７０が
配置されている。前記管状ブロック１６の外周面には、
段差面７２，７４が形成され、該段差面７２，７４に、
前記回転側空気口２６が開口している。

【００１０】前記段差面７２と前記弁作動体６０の内径
面との間には、Ｏリング６６，６８で囲まれた第１の空
間７６が形成され、前記段差面７４と前記弁作動体６０
の内径面との間には、Ｏリング６８と７０とで囲まれた
第２の空間７８が形成されている。前記弁作動体６０に
は前記空間７６，７８に開口するエアー給排口８０，８
２が穿設され、該エアー給排口８０，８２にホース締結
金具８４，８６が固定されている。前記弁作動体６０の
内径面には前記エアー圧保持弁４８，５０の開閉操作部
５４と係合するための凸面８８が形成されている。

【００１１】前記円筒カバー６の内径部には、円周方向
に仕切壁６ａが形成されている。前記弁作動体６０の小
径部６０ｂの外周面は、Ｏリング９０を介して仕切壁６
ａの内径部に軸方向にスライド自在に嵌合している。前
記弁作動体６０の小径部６０ｂの内周面は、前記支持管
８の外周面に遊嵌している。前記弁作動体６０の一端に
は密封用のＯリング９３を介して盤状の受圧板９１が嵌
着され、該受圧板９１はピストン抑え９５によって前記
弁作動体６０の一端に固着されている。該受圧板９１の
外周面は、密封用のＯリング９２を介して軸方向にスラ
イド自在に前記円筒カバー６の内周面に嵌合している。

【００１２】前記仕切壁６ａには、空気孔９４，９６が
穿設され、一方の空気孔９４は、仕切壁６ａの、前記弁
作動体６０の受圧面６０ｃと対向する面６ａ'に開口
し、他方の空気孔９６は、前記仕切壁６ａの、前記弁作
動体６０の前記受圧板９１と対向する面６ａ"に開口し
ている。前記空気孔９４，９６、及びエアー給排口８
０，８２は、フレキシブルな高圧ホースを介してエアー
圧送装置（図示省略）に連結している。次に、チャック
機構について図２を参照して説明する。

【００１３】９８はＮＣ旋盤などの工作機械の回転軸１
００端面に脱着可能に装着されるフランジであり、これ
にチャック本体１０２の基体１０４が固定されている。
基体１０４の管状部１０４ａには、前記チューブ１４の
一端が嵌合且つ固定されている。前記チューブ１４の外
側流体通路３８は、基体１０４に形成されたリング状の
凹溝１０６を介して基体１０４の空気孔１０８に連通
し、チューブ１４の内側流体通路４４は、基体１０４に
形成されたリング状の凹溝１１０を介して基体１０４の
空気孔１１２に連通している。

【００１４】１１４は前記基体１０４のシリンダー部に
取付ボルトによって固着されたダイヤフラムであり、前
面には、爪受台１１６が一体に形成され、これらの爪受
台１１６にワ−クを把握するための爪（図示省略）が取
付ボルトによって取り付けられている。ダイヤフラム１
１４の内径部にはパッキングを介して盤状の仕切壁１１
８が固定配置されている。前記ダイヤフラム１１４の中
央には管状部１１４ａが形成され、該管状部１１４ａは
ピストン１２０の中央部のボス部１２０ａに固定されて
いる。

【００１５】前記ダイヤフラム１１４の管状部１１４ａ
は０リングを介して仕切壁１１８の内径部に嵌合し、ピ
ストン１２０のボス部１２０ａは、前記基体１０４の管
状部１０４ａの外周面に０リングを介して軸方向にスラ
イド自在に嵌合している。前記空気孔１１２はピストン
１２０に穿設された空気孔１２２と連通している。前記
空気孔１０８は、前記ピストン１２０の一方の受圧面に
接する空気室１２４に連通し、前記空気孔１２２は前記
ピストン１２０の他方の受圧面に接する空気室１２４に
連通している。前記ピストン１２０の外周面は、０リン
グを介して、前記基体１０４のシリンダー部に嵌合して
いる。

【００１６】チューブ１４の外側流体通路３８から高圧
エアーが供給されると、外側流体通路３８のエアー圧力
は、ピストン１２０の一方の受圧面１２０ｂに伝達さ
れ、ピストン１２０は、図２中、左方向に移動する。こ
のピストン１２０の図２中、左方向の移動と連動して、
ダイヤフラム１１４の変形部１１４ｂは、左方向にわん
曲し、ワーク把持爪は拡開する。このとき、ピストン１
２０の受圧面１２０ｃ側の空気圧は減圧される。

【００１７】また、チューブ１４の内側流体通路４４か
ら高圧エアーが供給されると、このエアー圧はピストン
１２０の受圧面１２０ｃに伝達され、ピストン１２０
は、図２中、右方向に移動する。このピストン１２０の
図中、右方向の移動と連動して、ダイヤフラム１１４の
変形部１１４ｂは、右方向にわん曲し、ワーク把持爪は
縮径する。このとき、ピストン１２０の反対側の受圧面
１２０ｂの空気圧は減圧される。このワーク把持爪の拡
開、減少により、ワーク把持爪は、ワーク（図示省略）
を強力に把持し、あるいは把持を解除する。

【００１８】次に、エアー圧保持弁の開閉動作について
説明する。図３ｃは、チューブ１４が高速で回転してい
るときの、弁作動体６０の管状ブロック１６に対する位
置を示している。該状態において、弁作動体６０と管状
ブロック１６は無接触である。弁作動体６０と管状ブロ
ック１６は遊嵌状態にあり、Ｏリング６６，６８，７０
はいづれも、管状ブロック１６の外周面から離反し、管
状ブロック１６の外周面は、弁作動体６０の内周面に対
して無接触状態と成っている。

【００１９】チューブ１４の外側流体通路３８と内側流
体通路４４を流体圧送装置に連通して、増減圧させる場
合には、工作機械の回転軸の回転を任意の回転角度で停
止させる。次に空気孔９４から高圧エアーを排出する。
これにより、受圧板９１は、図１中、左方向に移動し、
これと連動して、弁作動体６０が左方向に移動する。弁
作動体６０の左方向の移動によって、Ｏリング６６，６
８，７０は、それぞれ、図３Ｂ，Ａに示すように、対応
する管状ブロック１６の段差外周面に乗り上げ、これら
に密着する。

【００２０】これにより、回転側空気口２６が開口す
る、空間７６，７８はそれぞれＯリング６６，６８及び
６８，７０で密封され、空間７６，７８は密閉空間７
６，７８を形成する。一方、エアー圧保持弁４８，５０
の開閉操作部５４は、弁作動体６０の凸面８８によって
押し下げられ、チャック本体１０２の空気室１２４は、
空気孔１０８，１１２、チューブ１４の流体通路３４，
４４、対応する弁体収納孔２０，２２、弁体５２の空気
孔５８を通じて、密閉空間７６，７８に連通する。

【００２１】該状態において、弁作動体６０のエアー給
排口８０，８２は、それぞれ対応する密閉空間７６，７
８に開口し、該密閉空間７６，７８は、エアー圧送装置
に連通する。該状態において、チャック本体１０２の空
気室１２４に保持されていたエアーが解放される。しか
し、この状態では、まだ、爪からワークを取り出すこと
ができない。次に、エアー圧送装置により、高圧流体を
エアー給排口８０に供給すると、高圧エアーは、チュー
ブ１４の外側流体通路３８を通じて、ピストン１２０の
受圧面１２０ｂ側に供給される。

【００２２】これにより、ダイヤフラム１１４の変形部
１１４ｂが変形し、爪からワークを取り出すことができ
る。そこで、これから加工される未加工ワークを爪に取
り付け、今まで、エアー給排口８０に供給していたエア
ーを止め、エアー給排口８２から高圧エアーを入れる。
これにより、ダイヤフラム１１４の変形部１１４ｂは反
対方向に変形し、爪に取り付けた未加工ワークが爪にし
っかりと把握される。エアー給排口８２に高圧エアーを
供給したまま、空気孔９６に高圧エアーを供給する。こ
れにより、受圧板９１の一方の受圧面に高圧流体が供給
され、他方の受圧面側のエアーが排出されて受圧板９１
は図１中、右方向に復帰移動する。

【００２３】この受圧板９１の移動によって弁作動体６
０は、図１中、右方向に復帰移動する。この弁作動体６
０の復帰移動によって、エアー圧保持弁４８，５０に対
する、凸面８８の押圧力は解除され、エアー圧保持弁４
８，５０は、コイルばね６０の弾発力によって、弁体収
納孔２０，２２内を管状ブロック１６の外周面から突出
する方向に移動し、Ｏリング５６によって、回転側空気
口２６が遮断される。空間７６，７８は、弁体５２が所
定量突出し、完全に、回転側空気口２６が閉じるまで、
図３Ｂに示すように、Ｏリング６６，６８，７０によっ
て密閉状態が保持される。

【００２４】弁作動体６０が所定の復帰位置に達する
と、図３Ｃに示すようにＯリング６６，６８，７０は、
管状ブロック１６の外周面から離反し、管状ブロック１
６の外周面は、弁作動体６０に対して、無接触状態とな
る。回転側空気口２６が閉じられると、ピストン１２０
の受圧面１２０ｃは、高圧エアーがかかった状態を保持
する。次に本発明の他の実施の形態を図５ないし図７を
参照して説明する。１２６はチャック本体であり、シリ
ンダー状の基体１２８とダイヤフラム１３０とフランジ
１３２とから構成されている。

【００２５】前記フランジ１３２は、ＮＣ旋盤などの工
作機械の回転軸１３４にボルトによって固定されるよう
に構成されている。前記ダイヤフラム１３０には、爪受
台１３６が固設され、該爪受台１３６にワーク把握爪１
３８が取り付けられている。前記基体１２８にはピスト
ン１４０が軸方向にスライド自在に配置され、該ピスト
ン１４０は連結部材１４２を介してダイヤフラム１３０
と連結している。前記フランジ１３２の外周部には、２
個の円柱状の凹入部が形成され、該凹入部に筒体１４
４，１４６が０リングを介して嵌着固定されている。

【００２６】前記筒体１４４，１４６は、テーパー付き
の小径部１４８と大径部１５０小径部１４８は回転側空
気口１４８を構成している。大径部１５０のそれぞれに
は、エアー圧保持弁１５４，１５６の弁体１５８が配置
され、各弁１５４，１５６の軸状の開閉操作部１６０
は、回転側空気口１４８にスライド自在に嵌合してい
る。前記弁体１５８の軸状部には、密封用のＯリング１
６２が嵌合している。前記エアー圧保持弁１５４，１５
６内部には大径部１５０とエアー圧保持弁１５４，１５
６の開閉操作部１６０の開口部とを連通するための空気
孔１６４が形成されている。

【００２７】前記エアー圧保持体１５４，１５６はコイ
ルスプリング１６６によって、フランジ１３２の外周面
から突出する方向に付勢され、該付勢によって、Ｏリン
グ１６２は、筒体１４４，１４６の内径部の壁面に圧接
し、回転側空気口１４８と大径部１５０との間の連通状
態を遮断するように構成されている。前記筒体１４４，
１４６の大径部１５０は、空気孔１６８，１７０を通じ
てチャック本体１２６の空気室１７２と連通している。
１７４は弁作動体であり、工作機械の機体（図示省略）
の非回転側１７６に昇降駆動機構１７８を介して昇降可
能に取り付けられている。

【００２８】前記弁作動体１７４には、前記回転側空気
口１４８の回転経路と対向する位置にノズル１８０が形
成され、該ノズル１８０の各先端には、エアー給排口１
８２，１８４が開口し、該エアー給排口１８２，１８４
はフレキシブルな高圧ホース（図示省略）を介してエア
ー圧送装置に連通している。次に本実施形態の作用につ
いて説明する。空気室１７２内の空気圧は、エアー圧保
持弁１５４，１５６の空気遮断機能によって、設定状態
に保持されている。

【００２９】工作機械の回転軸１３４を高速回転させ、
爪１３８の把握するワークの加工が完了すると、回転軸
１３４はコントローラの数値制御によって所定の位置に
停止する。このとき、弁作動体１７４のノズル１８０
と、対応するエアー圧保持弁１５４，１５６の開閉操作
部１６０の開口部は、正確に対向する。次に、弁作動体
１７４をフランジ１３２に対して半径方向に接近移動さ
せる。これにより、ノズル１８０の先端が、エアー圧保
持弁１５４，１５６の開閉操作部１６０の上端に当接且
つ気密的に結合し、エアー圧保持弁１５４，１５６をコ
イルスプリング１６６の弾発力にに抗して押し下げる。

【００３０】エアー圧保持弁１５４，１５６がフランジ
１３の半径方向に押し下げられると、回転側空気口１４
８の遮断状態が解除され、空気室１７２はエアー圧送装
置と連通する。エアー圧送装置の制御によって、ノズル
１８０から空気室１７２の一方側に高圧エアーが供給さ
れ、他方側から高圧エアーが排出され、ピストン１４０
が一方向に駆動され、爪１３８によるワークの把持が解
除される。次に、爪１３８に新しいワークを嵌合し、エ
アー圧送装置の制御によって、ノズル１８０から空気室
１７２の一方側の高圧エアーを排出し、空気室１７２の
他方側に高圧エアーを供給して、爪１３８に新しいワー
クを把握させる。

【００３１】次に、弁作動体１７４をフランジ１３２か
ら離反する方向に駆動する。エアー圧保持弁１５４，１
５６は、ノズル１８０からの押圧力が解除されると、コ
イルばね１６６の弾発力によって復帰方向に移動し、回
転側空気口１４８が閉じられる。これによって、空気室
１７２内の空気圧は設定した状態に保持される。弁作動
体１７４は、ノズル１８０がフランジ１３２の外周面か
ら離反した所定位置に復帰したところで停止し、次の動
作まで待機する。上記本発明の第２の実施の形態はチュ
ーブレスの構成によって以下の効果を生じるものであ
る。

【００３２】（１）従来の工作機械のスピンドルの回転
は３０００ｒｐｍ乃至４５０ｒｐｍだったが、一気に１
００００ｒｐｍ乃至１３０００ｒｐｍにすることがで
き、生産性を大きく高め、コストメリットが生じる。 （２）エアーチューブは工作機械のスピンドルと同回転
するため振動があり、精度が安定しなかったが、チュー
ブレスにより、大きく精度を向上させることができる。 （３）エアーチューブの摩耗及び故障が無くなり、修理
及び交換が無くなるため、トータルコストメリットが生
じる。

【００３３】（４）電力の節約ができ、しかも機械に対
して負担を少なくすることができる。 （５）全体構造
のシンプル化ができ、本来のチャック目的のみの機構と
なる。 尚、上記実施形態のいづれも、エアー圧保持弁
の押し下げ動作は弁作動体を用いて行っているが、エア
ー圧保持弁として逆止弁を用い、この逆止弁をエアー圧
によって押し下げ、弁を開くようにしてもよい。

【００３４】また、上記上記実施形態はいづれも、ダイ
ヤフラム１３０，１１４をピストン１４０，１２０の駆
動力によって変形させるものがあるが、本発明は特にこ
の構成に限定されるものではなく、ダイヤフラムの背面
に直接エアーの圧力を作用させてダイヤフラムを変形さ
せ、チャックの爪を開閉させる構成であってもよい。ま
た、エアーチャックの回転側空気口と非回転側のエアー
給排口との対向部分は、チャック本体回転時無接触であ
るが、摩擦熱やカジリが発生しない範囲内で、軽く接触
した状態であってもよい。

【００３５】

【効果】本発明は上述の如く、エアーチャックの回転側
空気口と非回転側のエアー給排口との対向部分に高精度
の摺動面を設ける必要がなくなったので、エアーチャッ
クの破損を防止することができるとともに、高速回転に
対応できる等の効果が存する。

【図面の簡単な説明】

【図１】チャック本体を省略した本発明の断面図であ
る。

【図２】チャック本体の断面図である。

【図３】本発明の動作説明図である。

【図４】エアー保持弁の説明的断面図である。

【図５】本発明の他の実施の形態を示す説明的側面断面
図である。

【図６】図５に示す実施形態のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】弁作動体の底面図である。

【符号の説明】

２ 保持体 ４ 保持体 ６ 円筒カバー ６ａ 仕切壁 ８ 支持管 １０ ボールベアリング １２ ボールベアリング １４ チューブ １６ 管状ブロック １８ Ｏリング ２０ 弁体収納孔 ２２ 弁体収納孔 ２４ 大径部 ２６ 回転側空気口 ２８ 空気孔 ３０ ばね受け ３２ 溝 ３４ 空気孔 ３６ 空気孔 ３８ 外側流体通路 ３９ 溝 ４０ 空気孔 ４２ 空気孔 ４４ 内側流体通路 ４６ オイル通路 ４８ エアー圧保持弁 ５０ エアー圧保持弁 ５２ 弁体 ５４ 開閉操作部 ５６ Ｏリング ５８ 空気孔 ６０ 弁作動体 ６０ａ 大径部 ６０ｂ 小径部 ６２ Ｏリング ６４ 凹溝 ６６ Ｏリング ６８ Ｏリング ７０ Ｏリング ７２ 段差面 ７４ 段差面 ７６ 空間（密閉空間） ７８ 空間（密閉空間） ８０ エアー給排口 ８２ エアー給排口 ８４ ホース連結金具 ８６ ホース連結金具 ８８ 凸面 ９０ Ｏリング ９１ 受圧板 ９２ Ｏリング ９４ 空気孔 ９６ 空気孔 ９８ フランジ １００ 回転軸 １０２ チャック本体 １０４ 基体 １０４ａ 管状部 １０６ 凹溝 １０８ 空気孔 １１０ 凹溝 １１２ 空気孔 １１４ ダイヤフラム １１４ａ 管状部 １１４ｂ 変形部 １１６ 爪受台 １１８ 仕切壁 １２０ ピストン １２０ａ ボス部 １２０ｂ 受圧面 １２０ｃ 受圧面 １２２ 空気孔 １２４ 空気室 １２６ チャック本体 １２８ 基体 １３０ ダイヤフラム １３２ フランジ １３４ 回転軸 １３６ 爪受台 １３８ 爪 １４０ ピストン １４２ 連結部材 １４４ 筒体 １４６ 筒体 １４８ 回転側空気口 １５０ 大径部 １５４ エアー圧保持弁 １５６ エアー圧保持弁 １５８ 弁体 １６０ 開閉操作部 １６２ Ｏリング １６４ 空気孔 １６６ コイルスプリング １６８ 空気孔 １７０ 空気孔 １７２ 空気室 １７４ 弁作動体 １７６ 非回転側 １７８ 昇降駆動機構 １８０ ノズル １８２ エアー給排口 １８４ エアー給排口

【手続補正書】

【提出日】平成８年３月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械のスピンドル等の回転軸に装着
   され、ワークを把持するための爪が取り付けられるダイ
   ヤフラム（１１４）（１３０）を有し、内径部に前記ダ
   イヤフラム（１１４）（１３０）を変形させるための空
   気圧が供給される空気室（１２４）（１７２）を有する
   チャック本体（１０２）（１２６）を備え、前記空気室
   （１２４）（１７２）にエアー圧送装置から高圧エアー
   を給排出して前記ダイヤフラム（１１４）（１３０）を
   変形させるようにした工作機械用エアーチャックにおい
   て、前記チャック本体（１２６）又はこれと連動して回
   転する部材に前記空気室（１２４）（１７２）と連通す
   る回転側空気口（２６）（１４８）を設け、前記工作機
   械の非回転側に前記エアー圧送装置に連通するエアー給
   排口（８０）（８２）（１８２）（１８４）を前記回転
   側空気口（２６）（１４８）に対向して配置し、前記回
   転側空気口（２６）（１４８）にエアー圧保持弁（４
   ８）（５０）（１５４）（１５６）を設け、前記エアー
   給排口（８０）（８２）（１８）（２１）（８４）を前
   記回転側空気口（２６）（１４８）に連結すると前記エ
   アー圧保持弁（４８）（５０）（１５４）（１５６）が
   開くように成し、前記エアー給排口（８０）（８２）
   （１８２）（１８４）と前記回転側空気口（２６）（１
   ４８）との連結を解除すると前記エアー圧保持弁（４
   ８）（５０）（１５４）（１５６）が閉じるようにした
   ことを特徴とする工作機械用エアーチャック。
2. 【請求項２】 工作機械のスピンドル等の回転軸に装着
   されワークを把持するための爪が取り付けられるダイヤ
   フラム（１１４）（１３０）を有し内径部に前記ダイヤ
   フラム（１１４）（１３０）を変形させるための空気圧
   が供給される空気室（１２４）（１７２）を有するチャ
   ック本体（１０２）（１２６）と、前記空気室（１２
   ４）（１７２）と連通し前記チャック本体（１０２）
   （１２６）又はその回転と連動する回転側に設けられた
   回転側空気口（２６）（１４８）と、前記回転側空気口
   （２６）（１４８）を常時閉じた状態に保持し、該保持
   状態は外部駆動力によって解除できるようにしたエアー
   圧保持弁（４８）（５０）（１５４）（１５６）と、前
   記工作機械の非回転側に支承され、前記エアー圧保持弁
   （４８）（５０）（１５４）（１５６）の開閉操作部
   （５４）（１６０）に対して非係合状態と該開閉操作部
   （５４）（１６０）を弁開放方向に駆動する係合状態の
   少なくとも２位置に移動可能なエアー圧保持弁開放手段
   と、前記工作機械の非回転側に支承され、エアー圧送装
   置に連結するエアー給排口（８０）（８２）（１８２）
   （１８４）を有し該エアー給排口（８０）（８２）（１
   ８２）（１８４）が前記回転側空気口（２６）（１４
   ８）と気密状態で連結する位置と前記回転側空気口（２
   ６）（１４８）との気密連結状態が解除される位置の少
   なくとも２位置に移動可能に前記工作機械の非回転側に
   支承されたエアー給排出手段とを備えたことを特徴とす
   る工作機械用エアーチャック。
3. 【請求項３】 前記チャック本体（１０２）に流体通路
   （３８）（４４）をを有するチューブ（１４）を該流体
   通路（３８）（４４）が前記空気室（１２４）に連通す
   るように固定し、前記チューブ（１４）を前記工作機械
   の非回転側に回転自在に支承し、前記チューブ（１４）
   の外周面に管状ブロック（１６）を固設し、該管状ブロ
   ック（１６）に前記回転側空気口（２６）を設け、該回
   転側空気口（２６）を前記チューブ（１４）の流体通路
   （３８）（４４）に連通し、前記回転側空気口（２６）
   を前記管状ブロック（１６）の外周面に開口させたこと
   を特徴とする請求項２に記載の工作機械用エアーチャッ
   ク。
4. 【請求項４】 前記回転側空気口（１４８）をチャック
   本体（１２６）のフランジ（１３２）又はこれと一体的
   な部材に設けたことを特徴とする請求項２に記載の工作
   機械用エアーチャック。
5. 【請求項５】 前記エアー圧保持弁（４８）（５０）
   を、ばね（６０）によって前記回転側空気口（２６）を
   塞ぐ方向に付勢されたつば部（５２ａ）と前記回転側空
   気口（２６）から外部に突出する開閉操作部（５４）と
   を備えた弁体によって構成したことを特徴とする請求項
   ２に記載の工作機械用エアーチャック。
6. 【請求項６】 前記エアー圧保持弁解放手段を、前記工
   作機械の非回転側に前記チューブ（１４）の長手方向に
   沿って移動可能に配置され、前記回転側空気口（２６）
   から突出する前記エアー圧保持弁（４８）（５０）の開
   閉操作部（５４）を押し下げるための凸面（８８）が形
   成された弁作動体（６０）により構成したことを特徴と
   する請求項３に記載の工作機械用エアーチャック。
7. 【請求項７】 前記エアー圧保持弁解放手段を、前記回
   転側空気口（１４８）の回転経路と対向する位置に、該
   回転側空気口（１４８）に対して接離する方向に移動可
   能に支承され、先端部に前記エアー圧送装置に連通する
   ノズル（１８０）を有する弁作動体（１７４）により構
   成し、該弁作動体（１７４）が前記回転側空気口（１４
   ８）に対して接近する方向に移動すると前記ノズル（１
   ８０）が前記エアー圧保持弁（１５４）（１５６）の開
   閉操作部（１６０）を押し下げるようにしたことを特徴
   とする請求項２に記載の工作機械用エアーチャック。
8. 【請求項８】 前記エアー給排出手段は、前記エアー圧
   保持弁解放手段が前記エアー圧保持弁（４８）（５０）
   に対して係合する位置に移動したとき前記回転側空気口
   （２６）と前記エアー給排口（８０）（８２）との間に
   両者を気密状態で連結する密閉空間（７６）（７８）を
   形成し、前記エアー圧保持弁解放手段が前記エアー圧保
   持弁（４８）（５０）に対して非係合位置に移動したと
   きは前記密閉空間（７６）（７８）の密閉状態を解除す
   るようにしたことを特徴とする請求項２に記載の工作機
   械用エアーチャック。
9. 【請求項９】 前記エアー給排出手段は、前記エアー圧
   保持弁解放手段が前記エアー圧保持弁（１５４）（１５
   ６）に対して係合する位置に移動したとき前記エアー給
   排口（１８２）（１８４）が前記回転側空気口（１４
   ８）に気密状態で合接し、前記エアー圧保持弁解放手段
   が前記エアー圧保持弁（１５４）（１５６）に対して非
   係合位置に移動したときは前記エアー給排口（１８２）
   （１８４）が前記回転側空気口（１４８）から所定距離
   離反するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の
   工作機械用エアーチャック。