JP3857912B2 - ダイヤフラム式エアーチャック - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小径ワーク用のダイヤフラム式エアーチャックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ダイヤフラム式エアーチャックでは、特許第３０２３７６９号公報及び特開平５−３４５２０７号公報等に示されるように、ダイヤフラムに複数の把持爪を突設し、ダイヤフラムにピストンを連結し、ピストンをエアーで駆動することにより、ダイヤフラムを撓曲させ、この撓曲により把持爪を開閉させて、把持爪にワークを把握あるいは解除させている。
また、従来、コレットチャックでは特開２０００−３３５０３号公報等に示すように、引っ張り棒を用いてワークをクランプすることが広く行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
コレットチャックに比し、ダイヤフラム式エアーチャックは高速回転でのワークの把持精度に優れている。そのため、高速でワークを回転させ、精密な加工を行う場合には、ダイヤフラム式エアーチャックが用いられる。
しかるに、ダイヤフラム式エアーチャックでは、小径ワークを内径開きの爪の小径把持部でクランプするとき、爪そのものの剛性不足のため、細長状の小径把持部の先端部の把握力が、その根元側の把握力に比し不足してしまう。そのため、小径のワークを内径開きの爪でクランプするとき小径把持部の全長に亘って十分な均一の把握力が得られず、そのためチャックの回転速度を十分に上げることができないという問題点があった。
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】
上記問題点を達成するため、本発明は、工作機械のスピンドル等に脱着可能に装置するためのダイヤフラム式エアーチャックであって、内径部にピストン配置空間部８が形成された本体２と、前記ピストン配置空間部８に軸方向にスライド自在に配置された引っ張り用ピストン１０と、前記ピストン配置空間部８に軸方向にスライド自在に配置されたチャック開閉用ピストン１２，１４と、外径部が前記本体２に固定されるとともに中央部が前記チャック開閉用ピストン１２，１４に連結するダイヤフラム４と、複数の把持爪２８ａがリング状に配列され各把持爪２８ａの外径部が前記ダイヤフラム４に取り付けられ中央部に小径ワーク把持用の細長状の小径把持部３０が所定長さ形成された成形爪２８と、前記成形爪２８の中心に形成され一端が前記成形爪２８の後面に開口し他端が前記小径把持部３０の先端面に開口し該開口部に係合受部３２ａが形成された棒体挿入孔３２と、後部が前記引っ張り用ピストン１２，１４の中央部に連結し先端部とその近傍部分が前記成形爪２８の棒体挿入孔３２にスライド自在に嵌挿配置され先端部に形成された係合部２４ａが前記係合受部３２ａに係合する引っ張り棒２４と、エアー圧送装置に連結し前記ピストン配置空間部８内にエアーを圧送して前記引っ張り用ピストン１０とチャック開閉用ピストン１２，１４とを駆動するエアー通路３４，３６とを備えたものである。
また本発明は、前記引っ張り棒（２４）の先端の係合部（２４ａ）と前記棒体挿入孔（３２）の係合受部（３２ａ）とをテーパー面としたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。
２は、工作機械の回転主軸（スピンドル）の端面に脱着可能に装着されるチャック本体であり、シリンダー状のハウジング２ａと、これに一体的に固設された盤状のベース２ｂとから構成されている。
【０００６】
前記ハウジング２ａの一方の端面には、ダイヤフラム４の外径部が固定され、該ダイヤフラム４にストッパープレート６の外径部が固定されている。前記ハウジング２ａの内径側には、ピストン配置空間部８が形成され、この空間部に引っ張り用ピストン１０と、第１のチャック開閉用ピストン１２と、第２のチャック開閉用ピストン１４が配置されている。前記ピストン１２，１４及びダイヤフラム４の各管状の内径部は、ボルト１６により互いに連結されている。
【０００７】
前記各ピストン１０，１２，１４の外周面は前記ハウジング２ａのシリンダ壁に密封状にスライド自在に嵌合している。前記引っ張り用ピストン１０の円柱状の軸部１０ａの端面には、該軸部１０ａと同径の受け台１８の円柱状の軸部１８ａが同軸上に固定されている。前記引っ張り用ピストン１０の軸部１０ａと受け台１８の軸部１８ａは、円柱状のピストンガイドを構成し、該ピストンガイドに前記チャック開閉用ピストン１２，１４及びダイヤフラム４の各内径部が密封状にスライド自在に嵌合している。
【０００８】
前記ハウジング２ａには、これと一体的に盤状の隔壁２ｃが形成され、該隔壁２ｃの内周面に前記チャック開閉用ピストン１４の管状の内径部の外周面が密封状にスライド自在に嵌合している。２０はシフトライナーであり、外周部がダイヤフラム４の外径部の内周面に固定され、その内径部がダイヤフラム４の管状の内径部の外周面に密封状にスライド自在に嵌合している。前記受け台１８には、その中央部に軸方向に取付穴２２が穿設され、該取付穴２２に先端にテーパー部から成る係合部２ａを有する引っ張り棒２４の他方が挿入され、該引っ張り棒２４の後部が止めねじ２６により受け台１８に固定されている。
【０００９】
２８は複数の把持爪２８ａから成る成形爪であり、各把持爪２８ａは、連結体によりリング状に連結された状態で内部に穴が形成されるように各別に固定されている。複数の把持爪２８ａの細長状の突出部により構成される成形爪２８の、小径ワーク用の小径把持部３０は、全体が細長状に構成されている。前記成形爪２８の中央には棒体挿入孔３２が形成され、該棒体挿入孔３２の一端は、成形爪２８の後部面に開口し、他端が小径把持部３０の先端に開口している。前記棒体挿入孔３２の先端には前記引っ張り棒先端の係合部２４ａのテーパー部と同形のテーパー部から成る係合受部３２ａが形成されている。
【００１０】
前記受け台１８から突出する引っ張り棒２４は、前記棒体挿入孔３２の内部に、係合部２４ａと係合受部３２ａとが合接するようにスライド自在に挿入配置されている。前記チャック本体２には、エアー通路３４，３６が形成され、エアー通路３４は、シリンダ室３８，４０に連通し、エア通路３６は、シリンダ室４２，４４，４６に連通している。前記エアー通路３４，３６は、エアー圧送装置（図示省略）に連通している。
【００１１】
次に本実施形態の作用について説明する。
図１において、ダイヤフラム４の内径部がピストン１２，１４によって右方向に押動された状態において、成形爪２８は拡開し、ダイヤフラム４の内径部がピストン１２，１４によって左方向に押動された状態において、成形爪２８は閉じる。成形爪２８の小径把持部３０には、これの径に対応するワーク（図示省略）の小径な穴部が嵌合され、成形爪２８が開くと、ワークは成形爪２８にクランプされ、成形爪２８が閉じると成形爪２８とのクランプ状態が解除される。
【００１２】
ワークを成形爪２８にクランプさせるときは、シリンダー室３８，４０にエアーを圧送し、ピストン１２，１４を図中、右方向に駆動する。ピストン１２，１４が右方向に駆動されると、ピストン１２，１４と連結しているダイヤフラム４の内径部が右方向に移動し、成形爪２８が開く。成形爪２８が開くと同時に引っ張り用ピストン１０がシリンダー室４０内のエアー圧により図中、左方向に駆動され、引っ張り棒２４が、図中、左方向に引っ張られる。これにより、成形爪２８の棒体挿入孔３２の係合受部３２ａのテーパー面に対して、引っ張り棒２４の係合部２４ａのテーパー面が強く圧着し、成形爪２８の小径把持部３０の先端に対して、引っ張り棒２４の係合部２４ａから、更に開く力が加わる。
【００１３】
これにより、ワークの内径部に対して、小径把持部３０にその根元３０ａから先端３０ｂまでの間に亘って均一の強力な拡開力が発生し、ワークは小径把持部３０にしっかりとクランプされる。ワークに対するクランプ状態を解除する場合には、エアー通路３６からシリンダー室４２，４４，４６にエアーを圧送し、ダイヤフラム４の内径部を図中、左方向に駆動し、引っ張り用ピストン１０を右方向に駆動する。これにより、成形爪２８が閉じ、これと同時に、引っ張り棒２４が右方向に突出移動して、引っ張り棒２４の係合部２４ａが成形爪２８の棒体挿入孔３２の係合受部３２ａから離れ、ワークがアンクランプ状態となる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は上述の如く、エアー圧によって駆動されるダイヤフラムの変形によって開閉する成形爪の細長状の小径把持部の先端に引っ張り棒の係合部を係合し、この引っ張り棒によって小径把持部の先端を拡開方向に加圧するようにしたので、小径把持部の先端部の拡開力を増大させ、小径把持部の根元から先端部にかけた略全長に亘って均一の強力なワーク把持力を発生させることができ、小径ワークの内径部を確実に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明であるダイヤフラム式エアーチャックの断面面図である。
【図２】成形爪の正面図である。
【符号の説明】
２ チャック本体
２ａ ハウジング
２ｂ ベース
２ｃ 隔壁
４ ダイヤフラム
６ ストッパープレート
８ ピストン配置空間
１０ 引っ張り用ピストン
１０ａ 軸部
１２ チャック開閉ピストン
１４ チャック開閉ピストン
１６ ボルト
１８ 受け台
１８ａ 軸部
２０ シフトライナー
２２ 取付穴
２４ 引っ張り棒
２４ａ 係合部
２６ 止めネジ
２８ 成形爪
２８ａ 把持爪
３０ 小径把持部
３２ 棒体挿入孔
３２ａ 係合受部
３４ エアー通路
３６ エアー通路
３８ シリンダー室
４０ シリンダー室
４２ シリンダー室
４４ シリンダー室
４６ シリンダー室

Claims (2)

1. 工作機械のスピンドル等に脱着可能に装置するためのダイヤフラム式エアーチャックであって、内径部にピストン配置空間部（８）が形成された本体（２）と、前記ピストン配置空間部（８）に軸方向にスライド自在に配置された引っ張り用ピストン（１０）と、前記ピストン配置空間部（８）に軸方向にスライド自在に配置されたチャック開閉用ピストン（１２）（１４）と、外径部が前記本体（２）に固定されるとともに中央部が前記チャック開閉用ピストン（１２）（１４）に連結するダイヤフラム（４）と、複数の把持爪（２８ａ）がリング状に配列され各把持爪（２８ａ）の外径部が前記ダイヤフラム（４）に取り付けられ中央部に小径ワーク把持用の細長状の小径把持部（３０）が所定長さ形成された成形爪（２８）と、前記成形爪（２８）の中心に形成され一端が前記成形爪（２８）の後面に開口し他端が前記小径把持部（３０）の先端面に開口し該開口部に係合受部（３２ａ）が形成された棒体挿入孔（３２）と、後部が前記引っ張り用ピストン（１２）（１４）の中央部に連結し先端部とその近傍部分が前記成形爪（２８）の棒体挿入孔（３２）にスライド自在に嵌挿配置され先端部に形成された係合部（２４ａ）が前記係合受部（３２ａ）に係合する引っ張り棒（２４）と、エアー圧送装置に連結し前記ピストン配置空間部（８）内にエアーを圧送して前記引っ張り用ピストン（１０）とチャック開閉用ピストン（１２）（１４）とを駆動するエアー通路（３４）（３６）とを備えたことを特徴とするダイヤフラム式エアーチャック。
2. 前記引っ張り棒（２４）の先端の係合部（２４ａ）と前記棒体挿入孔（３２）の係合受部（３２ａ）とがテーパー面であることを特徴とする「請求項１」に記載のダイヤラム式エアーチャック。

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