JPS5936777Y2 - 回転する操作用シリンダへの圧力媒体供給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、操作用シリンダを内装した回転チャックの本
体、又は回転チャックを操作する回転シリンダに連結す
る分配器の本体外周の環状溝に媒体供給リングを相対回
動可能に遊嵌し、媒体供給ノングの圧力媒体用ポートか
ら圧力媒体を供給して操作用シリンダを操作するように
した、回転する操作用シリンダへの圧力媒体供給装置の
改良に関するものである。

従来上記のような、回転する操作用シリンダへの圧力媒
体供給装置にあっては、チャック本体又は分配器本体（
以下本体と記す）の停止時に、媒体供給リングより本体
へ圧力媒体を供給するに際して媒体供給リングのＯリン
グ溝に封装したＯリングを本体に圧接させて圧力媒体を
シールし、その後圧力媒体の供給を断って本体を回転さ
せている。

ところが本体を回転させる場合にＯリングを本体より積
極的に離反させる手段が講じられていないため、Ｏリン
グを本体に圧接したまま本体を回転させて、Ｏリングを
損耗し著しいときには焼付を招くことがあった。

以上の点に鑑み本考案は、本体が回転するときまでに本
体より離反する方向にＯリングを移動させて、Ｏリング
の事故、を防止する、回転する操作用シリンダへの圧力
媒体供給装置を提供しようとするもので、以下図面に示
す実施例について詳細に説明する。

第１図より第３図に示す第１実施例は、操作用シリンダ
を備えた中空型チャックに本考案を適用した例である。

本実施例におけるチャック本体１は、軸方向断面がほぼ
コの字状をし、外周に段部２及び３が形成されたボディ
本体４と、この郡部３に嵌め込まれ図示しないボルトに
よってボテ゛イ本体４に固着されたフロントボディイ５
と、ボディ本体４の後部（第１図の左側、以後第１図の
左を後、右を前と記す）にポルｌ−６によって固着され
たリヤボテ゛イアとから構成されている。

ボテ゛イ本体４とフロントボディ５によって形成された
チャック本体１の外周の環状溝８に媒体供給リング９が
遊嵌され、媒体供給リング９に対してチャック本体１が
回転可能になっている。

なお、取付けに際してはボディ本体４の段部２に媒体供
給リング９が嵌め込まれ、その後フロン１ヘボテ゛イ５
が嵌装される。

１０はチャック本体１の軸中心部に止めねじ１１により
固着された案内ブツシュで゛、この案内ブツシュ１０に
ウェッジプランジャー１２が前後に摺動自在に嵌挿され
、また一方ウエツジプランジャー１２は、ボテ゛イ本体
４の内部にボルト１３により固着された隔壁板１４を貫
挿している。

この隔壁板１４はチャック本体１の内部を二つの部屋に
隔て、そのうち後側を操作用シリンダのシリンダ室１５
に形成している。

そしてウェッジプランジャー１２の前部には３個のマス
ターショウ１６が係合し、それぞれのマスターショウ１
６に図示しないワークを把握する把握爪１７がボルト１
８によりショウナツト１９を介して締着され、ウェッジ
プランジャー１２が前後に摺動することによりマスター
ジヨウ１６が半径方向に摺動して３個の把握爪１７は同
時に半径方向に摺動するようになっている。

ウェッジプランジャー１２の後部にはピストン２０が嵌
挿され止め輪２１で１定され、ピストン２０は圧力媒体
に押されてウェッジプランジャー１２と一体的に前後に
移動するようになっている。

また、ピストン２０は前記シリンダ室１５を前側シリン
ダ室１５Ａと後側シリンダ室１５ｂに区画している。

２２、２２ ａは媒体保給リング９に穿設され、圧力媒
体を給排するための圧力媒体用ポートで、導管２３、２
３ ａを介して流路孔２４．２４ ａに連なり、この流
路孔２４．２４ ａは媒体供給リング９の端面２５．２
５ａ（これらは本実施例では摺接面でもある。

）に開口するポー） ２６．２６３を有している。

（第３図参照）このポー） ２６．２６ ａに連通する
環状凹溝２７゜２７ ａがボディ本体４、フロントボデ
ィ５にそれぞれ形成され、環状凹溝２７．２７ ａより
前側シリンダ室１５Ａ、後側シリンダ室１５Ｂにそれぞ
れ連通する通路２８，２８ａ（第１図では一点鎖線で示
す）が、ボディ本体４に内蔵されたパイロット操作逆止
弁２９（第１図で記号的に示しである）を介してチャッ
ク本体１に設けられている。

なお、パイロット操作逆止弁２９は片側の通路に圧力媒
体が供給されるときのみ、他側の通路を開くようになっ
ている。

以上のように操作用シリンダを備えた中空型チャック５
０は構成される。

そして圧力媒体用ポー１−２２，２２ ａは図示しない
方向制御弁を介して圧力媒体源に接続される。

中空型チャック５０は工作機械のスピンドル３０に図示
しないボルトで締着され、スピンドル３０の回転により
媒体供給リング９を静止したまま回転する。

次に媒体供給リング９を拡大した第３図において、その
詳細を説明するが図において左右対称なので第３図の左
側のみ説明し、対応する右側については構成の符号にａ
を付して重複説明を省略する。

第３図において、３１は前記流路孔２４に対して媒体供
給リング９の中心側及び外周側部分において媒体供給リ
ング９の端面２５に媒体供給リング９の軸心を中心とし
て削設された大径と小径のＯノング溝で、これらの内周
及び外周が媒体供給リング９の端面２５に向って広がる
円錐面に形成され、すなわちＯリング溝３１の内径及び
外径が媒体供給リング９の端面２５に近ずくに伴いそれ
ぞれ大きくなるように形成され、Ｏリング溝３１の軸方
向断面は図に示すように平行四辺形になっている。

夫々のリング溝３１には夫々Ｏリング３２が嵌入され、
本実施例ではこのＯリング３２がＯリング溝３１の底面
３３に接するときにＯリング３２が直径方向に張った状
態になるように、つまりこの状態のＯリング３２の内径
がこのＯリング３２の自然状態の内径よりも大きくなる
ように円錐面が形成され、従ってＯリング３２がＯリン
グ溝３１の端面開口部に位置したときには、その内径が
上記Ｏリング溝３１の底面にあるときよりも更に大きく
なるようにしである。

更に、このＯリング溝３１の深さはそこへ嵌入されるＯ
リング３２の太さよりも大きく設定され、Ｏリング溝３
１の底面３３に接した状態のＯリング３２がボディ本体
４に接触しないようにしである。

このＯリング溝３１の底面３３には、圧力媒体をＯリン
グ溝３１内に給排する連通孔゛３４が穿設され、導管２
３を介して圧力媒体用ポート２２へ連通され、この連通
孔３４を介してＯリング溝３１内に圧力媒体が供給され
ない時には、Ｏリング３２は夫々嵌入されているＯリン
グ溝３１の底面３３に接触している。

本実施例の回転する操作用シリンダへの圧力媒体供給装
置は、以上のようなチャック本体１と媒体供給リング９
とＯリング３２．３２ ａから構成される。

次に作用について説明すると、チャック本体１の停止時
に、圧力媒体源より方向制御弁を経て媒体供給リング９
の圧力媒体用ポート２２に供給された圧力媒体は、導管
２３、連通孔３４を経てＯＩＪング溝３溝内１内入し、
Ｏリング３２を直径方向に拡げながらＯリング溝３１の
円錐面に沿って底面３３からボディ本体４へ向かって移
動させ、環状溝８のボディ本体４側端面に圧接させて媒
体供給リング９とボディ本体４間を密閉すると共に、圧
力媒体用ポート２２より導管２３、流路孔２４、環状凹
溝２７、通路２８、パイロット操作逆止弁２９、通路２
８を経て前側シリンダ室１５Ａへ流入し、第１図の状態
のピストン２０を図の左側へ移動させ、３個の把握爪１
７を軸中心方向へ摺動させてワークを把握させる。

このとき後側のシリンダ室１５Ｂ内の圧力媒体は通路２
８ａ、パイロット操作逆止弁２９、環状凹溝２７ａ、流
路孔２４ａ、導管２３ａ、圧力媒体用ポート２２ａを経
て媒体供給リング９より方向制御弁を通り油圧の場合に
はタンクへ戻され、空気圧の場合には大気中に放出され
る。

把握爪１７のワーク把握完了後、圧力媒体ポート２２へ
の圧力媒体の供給が断たれると、パイロット操作逆止弁
２９より媒体供給リング９側の通路２８にあった圧力媒
体、及びＯリング溝３１内の圧力媒体は、前記供給路を
逆にたどり圧力媒体用ポート２２よりタンク又は大気中
に流出する。

すると、それまで直径方向に拡げられてボテ゛イ本体４
に圧装されていたＯリング３２は、自身の弾性により収
縮しながらＯリング溝３１の円錐面を滑り移動し、ボデ
ィ本体５から離反してＯリング溝３１の底面３３に接触
する。

また一方、フロントボテ゛イ５側のＯリング３２ ａは
圧力媒体が供給されていないため、Ｏリング溝３１ ａ
の底面３３ ａに接触したままである。

その後、チャック本体１はスピンドル３０により回転さ
れるが、チャック本体１はＯリング３２．３２ａに接触
することなく回転する。

そしてワーク加工が終了すると、チャック本体１は停止
し、圧力媒体が今度は圧力媒体用ポー） ２２ ａに供
給される。

圧力媒体は前記同様にＯリング３２ ａをフロントボデ
ィイ５に圧接させて媒体供給リング９とフロントボテ゛
イ５間を密閉すると共に、ピストン２０を第１図の状態
に移動させて把握爪１７を摺動させ、ワークを開放する
。

このとき、前側シリンダ室１５Ａ内の圧力媒体は、前記
供給路を逆にたどって圧力媒体用ポート２２より媒体供
給リング９の外へ流出する。

把握爪１７のワーク開放完了後、圧力媒体用ポート２２
ａへの圧力媒体の供給が断たれると、Ｏリング３２ ａ
をフロントボディ５に圧接していた圧力媒体が、媒体供
給リング９の外へ流出することによりＯリング３２ ａ
はフロントボディ５から離反して最初の状態に戻る。

なお、本実施例において、圧力媒体が供給されないとき
にＯリング３２．３２ ａはＯリング溝３１，３１ａの
底面３３．３３ ａに接触し、この状態のＯリング３２
、３２ ａが直径方向に張った状態に構成したが、Ｏリ
ング溝３１，３１ａをさらに深く形成しても実施可能で
あり、即ち、Ｏリング３２．３２ ａはＯリング溝３１
，３１ ａの途中に自然状態となって封装されていても
よい。

しかしＯリング３２．３２ ａをチャック本体１側へ円
滑に移動させる為には本実施例のようにしたほうが望ま
しい。

第４図及び第５図にて、本考案の第２実施例を説明する
。

第４図は第１実施例の第３図に相当する図面で、第３図
の構成と同じものについては同じ符号を付してその説明
を省略する。

そして第４図において左右対称なので左側を説明し、右
側については対応する構成の符号にａを付してその説明
を省略する。

１３１は媒体供給リング１０９に形成されたＯリング溝
で、第１実施例のＯリング溝３１とただ深さのみ異なる
だけである。

１６０は圧力媒体通過部材として用いられ、第５図に示
すようなコイルスプリングで、Ｏリング溝１３１内に封
装される。

従って圧力媒体はコイルスプリング１６０の線条間を自
由に通り抜けることができる。

Ｏリング溝１３１内にはコイルスプリング１６０に接し
てチャック本体１のボディ本体４間にＯリング３２が封
装され、このＯリング３２がボテ゛イ本体４に接触しな
い深さにＯリング溝１３１は形成されている。

圧力媒体用ポート２２に供給された圧力媒体は導管２３
、連通孔１３４を経てＯリング溝１３１内のコイルスプ
リング１６０内に流入し、コイルスプリング１６０の円
周方向へ流れると共にコイルスプリング１６０の線条間
を通り抜け、Ｏリング３２を円周方向全面にわたりむら
なくボテ゛イ本体４方向へ押圧する。

このためたとえ圧力媒体が低圧（１ｋｇ／ｃｍ’程度、
ゲージ圧）であっても、Ｏリング３２はＯリング溝１３
１の内外周の摩擦力及びＯリング３２自身の弾力に打ち
勝ち、Ｏリング溝１３１の円錐面に沿って拡がりながら
ボテ゛イ本体４に向かって移動し、ボディ本体４に圧接
されて媒体供給リング１０９とボディ本体４間を密閉す
る。

圧力媒体の供給を断つと、Ｏリング溝１３１内の圧力媒
体はコイルスプリング１６０の線条間を通り抜け、連通
孔１３４、導管２３を経て圧力媒体用ポート２２から媒
体供給リング９の外へ流出する。

そしてＯリング３２はボテ゛イ本体４から離反して最初
の状態に戻る。

本実施例では圧力媒体通過部材としてコイルスプリング
を用いたが、これに限定されることなく、例えば開口部
と反対側に多数の孔を設けたＵ字形パツキンを開口部を
Ｏリング溝の底面側に、孔をＯリング側にしてＯリング
溝の封装したものを利用してもよい。

次に第６図及び第７図にて本考案の第３実施例を説明す
る。

この第３実施例は、回転シリンダに圧力媒体を給排する
ために継手として使用される分配器に本考案を適用した
例である。

また、この実施例においては、回転する操作用シリンダ
への圧力媒体供給装置はこの分配器から構成される。

そしてこの実施例においても圧力媒体が低圧（１ｋｇ／
Ｃｍ２程度、ゲージ圧）の場合には、圧力媒体通過部材
を使用するのが望ましいが、説明の都合上圧力媒体通過
部材を使用しない例について説明し、第１実施例と同ヒ
構成については、図面に同じ符号を付して重複説明を省
略する。

図において、分配器本体２０１はボテ゛イ本体２０４と
、このボディ本体２０４の段部に嵌め込まれ、ポルト２
０２によって固着されたフロントボテ゛イ２０５とから
構成され、ボディ本体２０４とフロントボテ゛イ２０５
により形成される環状溝２０８に媒体供給リング９が遊
嵌され、媒体供給リング９に対して分配器本体２０１が
回転可能になっている。

そして図示しないパイロット操作逆止弁を介して図示を
省略した操作用シリンダのシリンダ室に接続される通路
２２８．２２８ ａが分配器本体２０１に設けられてい
る。

以上のように、本実施例における分配器２５０が構成さ
れ、分配器２５０はポル） ２０３により操作用シリン
ダに締着され、また図示しないスピンドルに締着される
。

そして作用については第１実施例と同様で゛ある。

以上の第１〜第３実施例においては、操作用シリンダを
複動シリンダにしたため、圧力媒体用ポートからシリン
ダ室に至る圧力媒体給排の構成は、それぞれ一対設けら
れるが、単動シリンダに適用する場合には、第１図〜第
７図においてａを付さない構成およびパイロット操作逆
止弁を省略できる。

第８図において本考案の第４実施例を説明する。

本実施例は操作用シリンダを単動シリンダにした中空型
チャックに本考案を適用した例で、分配器にも同様に適
用可能である。

なお、第８図には本考案の要旨と直接関係がない部分を
省略して示しである。

そして圧力媒体が低圧（１ｋｇ／Ｃ１１ｌ”、ゲージ圧
）の場合には圧力媒体通過部材を使用するのが望ましい
が、説明の都合上圧力媒体通過部材を使用しない例につ
いて説明し、第１実施例と同じ構成については図面に同
じ符号を付して重複説明を省略する。

３０１は本実施例におけるチャック本体、３０９は媒体
供給リング、３２４は媒体供給リング３０９の摺接面と
して示す内周面３０９Ａに開口するポート３２６を有し
、圧力媒体用ポート２２に連なる流路孔である。

３２７は本体３０１に設けられた環状凹溝で、流路ＪＬ
３２４のポート３２６に通じ、また通路３２８を介し
て図示しない単動形の操作用シリンダ室に連通している
。

この単動形の操作用シリンダは例えばチャックに適用し
た場合には、圧力媒体を供給すると圧力媒体によりピス
トンが押されてチャックの爪が開き、圧力媒体の供給を
断つと内蔵したスプノングによりチャックの爪が閉じる
ようになっている。

流路孔３２４の両側の媒体供給リング３０９の端面２５
．２５ ａに、それぞれ１条のＯＩＪング溝３１゜３１
ａが形成され、連通孔３４．３４ ａ及び流路孔３２
４を介して圧力媒体用ポート２２に連通している。

そしてこれらのＯリング溝３１．３１ ａ内にＯリング
３２、３２ ａが封装されている。

圧力媒体供給時、Ｏリング３２．３２ ａはＯリング溝
３１．３１３内を移動し、本体３０１にそれぞれ圧接さ
れて圧力媒体を密閉し、圧力媒体の供給を断つとＯリン
グ３２．３２ ａは本体３０１から離反し、元の位置に
戻って本体３０１を回転可能な状態にする。

本実施例において、操作用シリンダが単動シリンダのも
のに本考案を適用した例を示したが、操作用シリンダが
複動シリンダのものについては、本体３０１に媒体供給
リング３０９を２個設け、第１実施例の如く通路３２８
の間にパイロット操作逆止弁を設ければよい。

以上のように本考案は、媒体供給リングの端面において
、圧力媒体用ポートと連通ずる流路孔をシールするため
の２条のＯリング溝を、媒体供給ノングの軸心を中心に
夫々削設し、このＯリング溝を前記端面に向かって大径
となる円錐面に形成し、これらのＯリング溝には夫々Ｏ
リングを封装してＯリング溝の端面開口部にＯリングを
位置させたときのＯリング内径を自然状態のＯリング内
径よりも大きくなるように円錐面の勾配を設定すると共
にＯリング溝深さをＯリングの太さよりも大きくし、Ｏ
リング溝の底面には圧力媒体用ポートと連通ずる連通孔
を穿設したので、圧力媒体用ポートから圧力媒体を供給
すると、その圧力によってＯＩＪングが円錐面に沿って
直径方向に拡げられると共に軸方向に移動されてＯリン
グ溝の端面開口部へ到り、本体の環状溝端面に圧接され
て本体と媒体供給リング間を確実にシールし得て本体に
圧力媒体を供給することができ、また、本体を回転させ
るときには、圧力媒体の供給を絶つことのみによって、
Ｏリング溝の端面開口部において本体と圧接状態で直径
方向に拡がっているＯリングを、それ自身の弾性力によ
って円錐面に沿って収縮させ、本体の環状溝端面より積
極的に、かつ、完全に離反させることができ、本体回転
時に本体の環状溝端面とＯリングとが摺接して生じるＯ
リングの焼付や損耗といった事故が防止でき、Ｏリング
の取換作業等の保全に要する手間を省くことができる。

【図面の簡単な説明】 図面は本考案の実施例を示し、第１図は第２図の■−■
線断面図、第２図は第１実施例を示す正面図、第３図は
第１図の要部拡大図、第４図は第２実施例を示し、第３
図に対応する要部拡大図、第５図はコイルスプリングの
正面図、第６図は第７図のＩＩ −ＩＩ線断面図、第７
図は第３実施例を示す正面図、第８図は第４実施例を示
し、要部のみを示す図である。 １．３０１・・・・・・チャック本体、８，２０８・・
・・・・環状溝、９、１０９．３０９・・・・・・媒体
供給リング、２２．２２ ａ・・・・・・圧力媒体用ポ
ート、２４．２４ ａ 、 ３２４・・・・・・流路孔
、２５゜２５ａ・・・・・・端面、３１．３１ ａ、
１３１．１３１ ａ・・−・・０リング溝、３２．３２
ａ・・・・・・Ｏリング、３３．３３ ａ・・・・・
・底面、３４、３４ ａ、 １３４．１３４ ａ・・・
・・・連通孔、１６０・・・・・・コイルスプリング、
２０１・・・・・・分配器本体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 本体外周の環状溝に媒体保給リングを相対回動可能に遊
   嵌し、この媒体供給リングに圧力媒体用ポートを設け、
   この圧力媒体用ポートから圧力媒体を供給して操作用シ
   リンダを操作するようにした、回転する操作用シリンダ
   への圧力媒体供給装置において、前記媒体供給リングに
   は、前記圧力媒体用ポートに連通し、力・つ、媒体供給
   リングの摺接面に開口した流路孔を穿設すると共にこの
   媒体供給リングの端面には前記流路孔をシールするため
   の２条のＯリング溝を媒体供給リングの軸心を中心に夫
   々削設し、これらのＯリング溝の内、外周面を前記端面
   に向かうにつれて大径となる円錐面に形成してこれらの
   Ｏリング溝には夫々Ｏリングを封装して、Ｏリング溝の
   端面開口部にＯリングを位置させたときのＯリング内径
   を自然状態のＯリング内径よりも大きくなるように前記
   円錐面の勾配を設定すると共に、Ｏリング溝の溝深さを
   前記Ｏリングの太さよりも大きく設定し、更にこれらの
   Ｏリング溝の底面には前記圧力媒体用ポートと連通ずる
   連通孔を夫々穿設したことを特徴とする回転する操作用
   シリンダへの圧力媒体供給装置。