JP7380983B2 - エアチャック - Google Patents

Description

本発明は、開閉自在の一対のフィンガーを備えたエアチャックに関するものであり、特に、前記一対のフィンガーを有するフィンガー支持部が、前記フィンガーを開閉操作するチャック本体部に対して着脱自在であるエアチャックに関するものである。

開閉自在の一対のフィンガーを有するフィンガー支持部と、前記一対のフィンガーを開閉操作する操作機構を有するチャック本体部とが、互いに着脱自在であるエアチャックは、例えば特許文献１－３に開示されているように公知である。この種のエアチャックは、ワークの種類に合わせて前記フィンガー支持部を交換することにより、多種類のワークに対応することができるため、効率的で経済性にも勝れる。

ところが、公知のエアチャックにおいては、前記フィンガー支持部を前記チャック本体部から取り外すと、前記一対のフィンガーがフリーな状態になるため、該一対のフィンガーが自由に変位して一定の位置関係を維持することができない。このため、前記フィンガー支持部を前記チャック本体部に取り付ける際に、前記一対のフィンガーの位置と、前記チャック本体部に内蔵された操作機構（例えばピストン）の位置とを、正確に合わせる手間が必要であった。特に、前記フィンガー支持部をロボット等で自動交換する場合には、前記一対のフィンガーの位置を、前記操作機構に合わせて調整する機構や、調整した状態に保持する機構等を用意したりする必要があった。

特開平４－４１１９０号公報 特開平４－２８９０９０号公報 特開平７－２９０３９２号公報

本発明の技術的課題は、一対のフィンガーを有するフィンガー支持部と、前記一対のフィンガーを開閉操作するための操作機構を有するチャック本体部とが、互いに着脱自在であるエアチャックにおいて、前記フィンガー支持部をチャック本体部から取り外した際に前記フィンガーが自由に変位するのを防止するように構成することにより、前記一対のフィンガーを常に一定の位置関係に維持することができるようにすることにある。

前記課題を解決するため、本発明のエアチャックは、開閉自在の一対のフィンガーを有するフィンガー支持部と、前記一対のフィンガーを開閉操作するための操作機構を有するチャック本体部と、該チャック本体部と前記フィンガー支持部とを分離可能に連結する連結機構とを有する。
前記フィンガー支持部は、ロック位置と非ロック位置とに変位する一対のロックシャフトを有し、該一対のロックシャフトは、前記フィンガー支持部が前記チャック本体部に連結されると、前記非ロック位置に変位して前記一対のフィンガーを開閉自在とし、前記フィンガー支持部が前記チャック本体部から分離されると、前記ロック位置に変位して前記一対のフィンガーを開閉不能なるようにロックする。
また、前記連結機構は、前記一対のロックシャフトに個々に対応させて２組設けられ、各々の連結機構は、前記フィンガー支持部が前記チャック本体部に連結されると、対応する前記ロックシャフトをロック位置から非ロック位置に変位させると共に、該ロックシャフトを介して前記フィンガー支持部とチャック本体部とを相互に連結する。

本発明において、前記一対のロックシャフトは、前記一対のフィンガーに個々に係止する前記ロック位置と、該一対のフィンガーに係止しない前記非ロック位置とに変位自在であると共に、ロックばねによってそれぞれ前記ロック位置に向けて付勢されており、前記連結機構は、前記ロックシャフトを挿入するため前記チャック本体部のボディに形成されたシャフト挿入孔と、該シャフト挿入孔に前記ロックシャフトが挿入されたとき、該ロックシャフトを前記非ロック位置に変位させると共に該ロックシャフトを前記チャック本体部に係止させるシャフト係止機構とを有することが好ましい。

前記シャフト係止機構は、前記ロックシャフトに形成された係止面と、前記シャフト挿入孔の孔壁に形成された係止体収容孔の内部に、前記ロックシャフトの係止面に係止する係止位置と該係止面から外れる非係止位置とに変位自在なるように収容された少なくとも１つの係止体と、該係止体を前記係止位置に向けて押圧する押圧位置と該係止体を押圧しない非押圧位置とに変位自在の押圧部材と、該押圧部材を前記押圧位置に向けて付勢する押圧ばねとを有し、前記ロックシャフトの係止面は、該ロックシャフトの軸線に対して傾斜する傾斜面であり、該係止面は、前記係止体が該係止面に係止すると、前記ロックシャフトを前記非ロック位置に向けて変位させるように構成されていることが好ましい。

より好ましくは、前記係止体は球体であり、前記押圧部材は、円筒状をしていて、前記シャフト挿入孔及び前記係止体の周りに該シャフト挿入孔の軸線方向に進退動自在なるように配設され、該押圧部材の内面にはテーパー面が形成され、該テーパー面は、前記押圧部材が前記押圧位置に変位すると前記係止体を前記係止位置に向けて押圧し、前記押圧部材が前記非押圧位置に後退すると前記係止体の押圧を解除するように構成されていることである。

また、本発明において、前記連結機構は、前記フィンガー支持部とチャック本体部との連結を解除する連結解除機構を有していることが好ましい。

この場合、前記連結解除機構は、エアで動作する解除ピストンを有し、該解除ピストンは、前記フィンガー支持部とチャック本体部との連結を解除するとき、前記押圧部材を前記非押圧位置に変位させるように構成されていても良い。

あるいは、前記連結解除機構は、手動操作部材からなり、該手動操作部材は、前記フィンガー支持部とチャック本体部との連結を解除するとき、前記押圧部材を前記非押圧位置に変位させるように構成されていても構わない。

本発明によれば、フィンガー支持部をチャック本体部から取り外したとき、一対のフィンガーがロックシャフトによって常に一定の位置にロックされるため、該フィンガー支持部の着脱や交換を容易に行うことができる。特に、前記フィンガー支持部をロボット等で自動交換する場合に、前記一対のフィンガーの位置を操作機構に合わせて調整する必要がないため、その調整のための機構や、調整したフィンガーを調整後の状態に保持するための機構等を設ける必要がない。
また、前記フィンガー支持部とチャック本体部とを前記ロックシャフトを介して連結するようにしたので、該ロックシャフトが、前記一対のフィンガーをロックする機能と、前記フィンガー支持部とチャック本体部とを連結する機能とを兼備することになり、このため、前記フィンガー支持部とチャック本体部とを連結する連結機構の構造を、非常に合理的な構造にすることができる。

本発明に係るエアチャックの第１実施形態を、斜め正面側から見た斜視図であって、フィンガー支持部をチャック本体部に連結した状態の図である。 図１のエアチャックを斜め後面側から見た斜視図である。 フィンガー支持部をチャック本体部から分離した状態のエアチャックの斜視図である。 図１のエアチャックの縦断面である。 図４の部分拡大図である。 一対のフィンガーを閉じた状態のエアチャックの縦断面図である。 フィンガー支持部をチャック本体部から分離する途中の状態を示す断面図である。 本発明に係るエアチャックの第２実施形態の縦断面図であって、フィンガー支持部をチャック本体部に連結した状態の図である。 第２実施形態のエアチャックの手動操作部材を操作位置に回転させた状態の要部拡大図である。 第２実施形態のエアチャックのフィンガー支持部をチャック本体部から分離する途中の状態を示す縦断面図である。 本発明に係るエアチャックの第３実施形態の縦断面図である。 第３実施形態のエアチャックのフィンガー支持部をチャック本体部から分離した状態の縦断面図である。

図１－図７は本発明に係るエアチャックの第１実施形態を示すもので、このエアチャック１Ａは、開閉自在の一対のフィンガー５，５を有するフィンガー支持部２と、前記一対のフィンガー５，５を開閉操作する操作機構６を内蔵するチャック本体部３とを有し、前記フィンガー支持部２とチャック本体部３とは、連結機構４によって分離自在なるように連結されている。
なお、以下の説明において、上、下、前、後、左、右とは、図１に示す方向である。

前記フィンガー支持部２は、溝形断面をなす左右に細長い支持レール１０を有し、該支持レール１０の上面に形成されたガイド溝１１内に、前記一対のフィンガー５，５が、前記支持レール１０に沿って開閉自在に支持されている。
前記フィンガー５，５は、正面視形状が略Ｔ字形をなすもので、矩形の駒状をした基体部５ａと、該基体部５ａから上方に立ち上がった矩形の駒状をした把持部５ｂとを有し、前記基体部５ａが前記支持レール１０のガイド溝１１内に摺動自在に支持されている。そして、前記把持部５ｂにチャック用のアタッチメント(不図視)が取り付けられ、このアタッチメントの間にワークが把持される。

前記支持レール１０には、前記フィンガー支持部２をチャック本体部３から分離した際に、前記一対のフィンガー５，５を開閉不能な状態にロックする２組のフィンガーロック機構１２，１２が設けられている。該２組のフィンガーロック機構１２，１２は、図４及び図５から明らかなように、互いに同じ構成を有するもので、前記一対のフィンガー５，５に個々に対応するロックシャフト１３をそれぞれ１つずつ有しており、該ロックシャフト１３は、図４に示す全開位置に移動した一対のフィンガー５，５に個々に対応するように、前記支持レール１０の長手方向の一端寄りの位置と他端寄りの位置とに１つずつ設けられている。従って、前記支持レール１０には、前記一対のフィンガー５，５に個々に対応する一対のロックシャフト１３，１３が設けられているということができる。

前記ロックシャフト１３は、円柱状の胴部１３ａと、該胴部１３ａの上端（基端）に形成された円板状の頭部１３ｂとを有している。前記頭部１３ｂの直径は前記胴部１３ａの直径より大径である。また、前記ロックシャフト１３は、前記頭部１３ｂを前記支持レール１０の上面に形成された円形凹部１０ａ内に嵌合させた状態で、前記支持レール１０と該支持レール１０の下面に固定されたガイド部材１４とを上下動自在なるように貫通し、前記支持レール１０の下方に向けて延出している。

前記ガイド部材１４は、円形容器形をした部材であって、前記ロックシャフト１３の上下動をガイドする機能と、ばね座としての機能とを兼備しており、このガイド部材１４と前記ロックシャフト１３の頭部１３ｂとの間にロックばね１５が圧縮状態に介設され、このロックばね１５によって前記ロックシャフト１３が、図の上向き、即ち、前記頭部１３ｂの上面が前記フィンガー５の基体部５ａの下面に押し付けられる方向に向けて、常に付勢されている。

前記頭部１３ｂの上面中央には、ロック突起１６が形成され、前記フィンガー５の基体部５ａの下面には、前記ロック突起１６が係止可能なロック凹部１７が形成されている。図示した例では、前記ロック突起１６は円錐台状をなし、前記ロック凹部１７は円錐孔状をなしているが、該ロック突起１６及びロック凹部１７の形状は、それ以外の形状であっても良い。

また、前記ロックシャフト１３の下端部(先端部)には、環状の係止凹部１８が形成されていて、前記フィンガー支持部２をチャック本体部３に前記連結機構４で連結したとき、後で詳細に説明するように、該連結機構４の係止体１９が前記係止凹部１８の係止面１８ａに係止することにより、前記ロックシャフト１３が、前記ロックばね１５を圧縮しながら図の下方、即ち、前記頭部１３ｂのロック突起１６が前記フィンガー５のロック凹部１７から離れる方向に、変位するようになっている。
前記係止面１８ａは、ロックシャフト１３の先端（下端）側に向けて次第に該ロックシャフト１３の中心軸線から遠ざかる方向に傾斜する傾斜面であり、図示した例では円錐面である。

前記フィンガーロック機構１２はこのように構成されているから、図４及び図５に示すように前記フィンガー支持部２を前記チャック本体部３に連結すると、前記連結機構４の係止体１９が前記ロックシャフト１３の係止面１８ａに係止することにより該ロックシャフト１３を、前記頭部１３ｂのロック突起１６が前記フィンガー５のロック凹部１７から離れる位置（非ロック位置）に変位させるため、前記一対のフィンガー５，５は開閉可能な状態になる。このとき、前記フィンガー支持部２の支持レール１０は、前記チャック本体部３の上端に当接している。

また、図３及び図７に示すように、前記フィンガー支持部２をチャック本体部３から分離すると、前記ロックシャフト１３は、前記ロックばね１５に押されて前記ロック突起１６が前記ロック凹部１７に係止する位置（ロック位置）に変位するため、前記一対のフィンガー５，５は開閉不能な状態にロックされる。

前記チャック本体部３は、直方体状をしたボディ２３を有している。該ボディ２３の左右方向の中央部には、前記一対のフィンガー５，５を開閉操作する前記操作機構６が設けられている。該操作機構６は、図４及び図５に示すように、１組のシリンダ装置２４と、該シリンダ装置２４の動作を前記一対のフィンガー５，５に伝える２つの開閉レバー２５，２５とを有している。

前記シリンダ装置２４は、前記ボディ２３の中央部を第１軸線Ｌ１に沿って上下方向に延びる円形のシリンダ孔２６を有している。該シリンダ孔２６の下端部には、短円柱形をした下部栓２７が、シール部材２７ａを介して気密に取り付けられ、該シリンダ孔２６の上端部には、短円柱形をした上部栓２８が、シール部材２８ａを介して気密に取り付けられ、これら下部栓２７と上部栓２８との間にピストン室２９が区画され、該ピストン室２９の内部に、開閉ピストン３０がピストンパッキンを３０ａ介して摺動自在に収容されている。

また、前記開閉ピストン３０の上面中央部には、前記第１軸線Ｌ１に沿って延びる円柱状の開閉ロッド３１の下端部が一体に連なっている。該開閉ロッド３１は、前記上部栓２８をシール部材３１ａを介して気密に且つ摺動自在に貫通し、該開閉ロッド３１の上端は、前記ボディ２３の上部に形成されたレバー収容部３２内に突出し、該開閉ロッド３１の上端に、前記一対の開閉レバー２５，２５を支持する板状の支持壁３１ｂが形成されている。

図４中の符号３３が付された部材は、前記開閉ピストン３０に取り付けられたリング状の永久磁石であって、位置検出用の被検体である。図１及び図２に示すように、前記ボディ２３の前面及び後面には、磁気センサ（不図示）を取り付けるためのセンサ取付溝３４が形成され、このセンサ取付溝３４内に取り付けられた磁気センサで前記永久磁石３３を検出することにより、前記開閉ピストン３０の動作位置を検出することができる。この場合、前記センサ取付溝３４内に２つの磁気センサを取り付けることにより、前記開閉ピストン３０の上昇端及び下降端の両方を検出することができる。

図４及び図５に戻って、前記ピストン室２９は、前記開閉ピストン３０と上部栓２８との間の第１圧力室３５と、前記開閉ピストン３０と下部栓２７との間の第２圧力室３６とに区画され、前記第１圧力室３５は、前記ボディ２３の前面に形成された第１ポート３７（図１参照）に、該ボディ２３の内部を通る不図示の流路を通じて連通し、前記第２圧力室３６は、前記ボディ２３の後面に形成された第２ポート３８（図２参照）に、前記ボディ２３の内部を通る不図示の通孔を通じて連通している。

従って、図４の状態から、前記第１ポート３７を通じて圧縮エアを前記第１圧力室３５内に供給すると共に、前記第２ポート３８を通じて前記第２圧力室３６を大気に開放すると、前記開閉ピストン３０及び開閉ロッド３１は図６のよぅに下降し、また、前記開閉ピストン３０及び開閉ロッド３１が下降した図６の状態から、前記第２ポート３８を通じて圧縮エアを前記第２圧力室３６内に供給すると共に、前記第１ポート３７を通じて前記第１圧力室３５を大気に開放すると、前記開閉ピストン３０及び開閉ロッド３１は図４のように上昇する。

前記開閉レバー２５は、前記ロッド側に延びる第１アーム２５ａと前記フィンガー５側に延びる第２アーム２５ｂとを有するＬ字形の部材であって、２つの開閉レバー２５，２５が、前記ボディ２３の上端のレバー収容部３２内に、前記第１軸線Ｌ１を挟んで左右相対するように配設され、各開閉レバー２５の前記第１アーム２５ａと第２アーム２５ｂとの中間部が、前記ボディ２３の前後方向に延びるレバーシャフト３９によって該ボディ２３に回転自在に支持されている。

前記開閉レバー２５の第１アーム２５ａの先端には、Ｕ字形をした切欠き２５ｃが形成され、この切欠き２５ｃ内に、前記開閉ロッド３１の上端の前記支持壁３１ｂに固定された操作ピン４０が係合している。前記支持壁３１ｂは板状の壁であり、この支持壁３１ｂに前記操作ピン４０が、前記レバーシャフト３９と平行をなす向きで、該操作ピン４０の一端及び他端が前記支持壁３１ｂの前面側及び後面側にそれぞれ突出するように取り付けられ、一方の開閉レバー２５の切欠き２５ｃが前記支持壁３１ｂの前面側で前記操作ピン４０に係合し、他方の開閉レバー２５の切欠き２５ｃが前記支持壁３１ｂの後面側で前記操作ピン４０に係合している。

また、前記開閉レバー２５の第２アーム２５ｂの先端には、外面に円弧状のカム面を有する係合カム２５ｄが形成され、この係合カム２５ｄが、前記フィンガー５の基体部５ａの下面に形成された係合凹部５ｃ内に、前記支持レール１０に形成された開口を通じて揺動自在且つ分離自在に嵌合している。

前記開閉レバー２５はこのように構成されているため、図４の状態から、前記シリンダ装置２４の開閉ピストン３０及び開閉ロッド３１が下降すると、図６に示すように、前記一対の開閉レバー２５，２５の第１アーム２５ａ，２５ａの先端が前記操作ピン４０で引き下げられることにより、該一対の開閉レバー２５，２５は、前記第２アーム２５ｂ，２５ｂの先端の係合カム２５ｄ，２５ｄが互いに近づく方向に回転し、前記一対のフィンガー５，５は閉じる。
また、前記一対のフィンガー５，５が閉じた図６の状態から、前記開閉ピストン３０及び開閉ロッド３１が上昇すると、図４に示すように、前記一対の開閉レバー２５，２５は、第２アーム２５ｂ，２５ｂの先端の係合カム２５ｄ，２５ｄが互いに離れる方向に回転するため、前記一対のフィンガー５，５は開く。
このようなフィンガー５，５の開閉動作により、該フィンガー５，５の間にワークを把持したり、把持したワークを解放したりする。

前記連結機構４は、前記フィンガー支持部２と前記チャック本体部３とを前記ロックシャフト１３を介して連結するもので、一対のロックシャフト１３，１３に個々に対応する２組の前記連結機構４，４が、前記ボディ２３の前記操作機構６を挟んで左右相対する位置に、左右対称をなすように配設されている。従って、前記ロックシャフト１３は、前記連結機構４の一部を構成するものであるため、「連結シャフト」と言い換えることができる。

前記連結機構４，４は、図５に一方の連結機構４について詳細に示すように、前記ロックシャフト１３と、該ロックシャフト１３が挿入される円形のシャフト挿入孔４４と、該シャフト挿入孔４４に前記ロックシャフト１３が挿入されたとき、該ロックシャフト１３を前記非ロック位置に変位させると共に該ロックシャフト１３を前記チャック本体部３に係止させるシャフト係止機構４５と、前記フィンガー支持部２を該チャック本体部３との連結を解除する連結解除機構４６と、前記フィンガー支持部２を分離したあと前記係止体１９を前記非係止位置に保持する係止体保持機構５６とを有している。

前記シャフト挿入孔４４を形成するため、前記ボディ２３には、前記第１軸線Ｌ１と平行な第２軸線Ｌ２に沿って延びる円形の貫通孔４７が形成され、該貫通孔４７の上端寄りの位置に、該貫通孔４７より小径の円筒形をしたスリーブ４８が挿入され、該スリーブ４８の内部に前記シャフト挿入孔４４が形成されている。

前記スリーブ４８は、上端に固定用のフランジ部４８ａを有していて、該フランジ部４８ａを、前記ボディ２３の上面に係止させた状態で、該ボディ２３の上面に固定したプレート４９と該ボディ２３との間に挟持することにより、前記貫通孔４７内に固定されている。また、前記シャフト挿入孔４４の入口部分の内径は、入口側即ちスリーブ４８の上端側に向かって次第に大径化するようにテーパーが付されている。

前記スリーブ４８には、前記シャフト挿入孔４４の孔壁に開口する複数の係止体収容孔５０が形成され、各係止体収容孔５０の内部に、球状をした前記係止体１９が、その一部が前記シャフト挿入孔４４の内部に突出する係止位置と、該係止体１９が前記シャフト挿入孔４４内に突出しない前記非係止位置とに変位自在なるように収容されている。
図示した例では、３つの係止体収容孔５０と、各係止体収容孔５０内に収容された３つの係止体１９とが、前記第２軸線Ｌ２の周りに１２０度間隔で配設されている。しかし、前記係止体１９及び係止体収容孔５０の数は、それ以外であっても良く、例えば１つ又は２つであっても、４つ以上であっても構わない。

また、前記スリーブ４８の外周面と前記貫通孔４７の内周面との間には、筒状をした押圧部材５３が、前記スリーブ４８に沿って第２軸線Ｌ２方向に変位自在なるように配設されている。該押圧部材５３は、基端（上端）側の小径部５３ａと、先端(下端)側の大径部５３ｂとを有し、前記小径部５３ａの内周面は前記スリーブ４８の外周面に摺動自在に接触し、前記大径部５３ｂの外周面は前記貫通孔４７の内周面に摺動自在に接触している。前記大径部５３ｂの直径は、前記小径部５３ａの直径より大径である。

前記押圧部材５３の内面には、前記小径部５３ａと大径部５３ｂとの間に、前記係止体１９を前記係止位置に向けて押圧するためのテーパー面５３ｃが形成されている。該テーパー面５３ｃは、前記押圧部材５３の先端側に向けて次第に前記第２軸線Ｌ２から遠ざかる方向に傾斜しており、前記押圧部材５３が下方の押圧位置に向けて前進すると、該テーパー面５３ｃは、前記係止体１９を前記シャフト挿入孔４４内に突出する前記係止位置に向けて押し動かし、前記押圧部材５３が上方の非押圧位置に向けて後退すると、該テーパー面５３ｃは、前記係止体１９を押圧状態から解放して前記非係止位置に向けて変位可能にする。

前記押圧部材５３の大径部５３ｂと、前記ボディ２３に形成されたばね座２３ａとの間には、前記小径部５３ａの外周面を取り巻く押圧ばね５４が圧縮状態に介設され、この押圧ばね５４によって前記押圧部材５３が、前記係止体１９を係止位置に押し動かす方向である前進方向に向けて常時付勢されている。
そして、前記ロックシャフト１３の前記係止面１８ａと、前記係止体１９と、前記押圧部材５３と、前記押圧ばね５４とにより、前記ロックシャフト１３を前記チャック本体部３に係止させるための前記シャフト係止機構４５が構成されている。

前記連結解除機構４６は、エアで動作する解除ピストン６０を有し、該解除ピストン６０が、前記貫通孔４７の内部に、シール部材６０ａを介して第２軸線Ｌ２方向に摺動自在なるように配設されている。この解除ピストン６０が配設されている位置は、前記スリーブ４８及び押圧部材５３より下方であり、該解除ピストン６０の上端は、前記押圧部材５３の下端に当接している。

前記解除ピストン６０と、前記貫通孔４７の下端部をシール部材６１ａを介して気密に塞ぐ下部壁６１との間には、解除圧力室６２が形成され、この解除圧力室６２は、前記ボディ２３の前面に開口する解除ポート６３（図１参照）に、該ボディ２３の内部に形成された不図示の通孔を通じて連通している。このため、前記解除ポート６３から前記解除圧力室６２に圧縮空気を供給すると、前記解除ピストン６０は図４に示す下降位置から、図７に示す上昇位置まで変位し、そのとき、前記押圧部材５３を押圧ばね５４に抗して押し上げる。
なお、前記解除ポート６３は、ボディ２３の前面だけに１つ設けられていて、２組の連結機構４，４の連結解除機構４６，４６によって共有されている。

また、前記係止体保持機構５６は、前記解除圧力室６２の内部に第２軸線Ｌ２に沿って変位自在なるように配設された保持ピストン６４と、該保持ピストン６４から第２軸線Ｌ２に沿って上向きに延びる保持ロッド６５とを有している。該保持ロッド６５は、前記解除ピストン６０の中心部をシール部材６５ａを介して摺動自在に貫通し、該保持ロッド６５の先端（上端）は、前記シャフト挿入孔４４内に嵌入して、前記ロックシャフト１３の下端に近接又は当接している。

前記保持ピストン６４の外周と前記解除圧力室６２の内周との間には、エアが流通可能な空隙ｇが介在している。このため、前記解除圧力室６２に圧縮空気が供給されると、前記保持ピストン６４の上面６４ａ及び下面６４ｂにそれぞれ空気圧が作用し、これら上面６４ａと下面６４ｂとの受圧面積差に基づく空気圧作用力が、前記保持ピストン６４に上向きに作用する。

また、前記保持ピストン６４の下面に形成された凹部６４ｃと、前記下部壁６１の上面に形成された凹部６１ｂとの間には、保持ばね６６が圧縮状態に介設され、この保持ばね６６によって前記保持ピストン６４及び保持ロッド６５が、上方に向けて常時付勢されている。
従って、前記保持ピストン６４は、前記解除圧力室６２に圧縮空気が供給されたとき、前記空気圧作用力と前記保持ばね６６の付勢力との合成力により、上向きに移動することになる。

前記連結解除機構４６及び係止体保持機構５６は、次のように動作する。即ち、図４及び図５に示すように前記フィンガー支持部２が前記チャック本体部３に連結されている状態から、前記解除ポート６３を通じて解除圧力室６２内に圧縮空気を供給すると、前記解除ピストン６０が上昇し、前記押圧部材５３を押圧ばね５４に抗して押し上げるため、該押圧部材５３は、図７に示す非押圧位置まで上昇（後退）する。このため、前記係止体１９は、前記押圧部材５３による押圧から解放されて非係止位置に向けて変位可能な状態になり、前記フィンガー支持部２とチャック本体部３との連結状態は解除される。そこで、前記フィンガー支持部２を持ち上げることにより、該フィンガー支持部２を、図７の状態を経て、図３に示すように、前記チャック本体部３から分離することができる。

このとき、前記係止体１９は、前記フィンガー支持部２の分離と共に前記ロックシャフト１３が前記シャフト挿入孔４４から引き抜かれる際に、前記ロックシャフト１３の円錐面状をした前記係止面１８ａによって横向きに押され、図７の非係止位置に変位する。

また、前記保持ロッド６５は、前記保持ピストン６４に上向きに作用する空気圧作用力と保持ばね６６の付勢力との合成力により上向きに押され、前記ロックシャフト１３と共に上昇し、図７に示すように、前記保持ピストン６４が前記解除ピストン６０に当接する上昇端の位置まで上昇する。このとき、前記保持ロッド６５の先端（上端）は、前記シャフト挿入孔４４の内部を前記係止体１９より上方位置まで上昇するため、該保持ロッド６５の側面は、非係止位置に変位した前記係止体１９に当接し、該係止体１９を前記非係止位置に保持する。このため、前記押圧部材５３は、前記係止体１９に係止することによって非押圧位置を保持し、前記解除圧力室６２内の圧縮空気が排出された後も、前記非押圧位置を保持する。また、前記解除ピストン６０も上昇端の位置を保持する。

前記保持ピストン６４に作用する空気圧作用力と前記保持ばね６６の付勢力との合成力は、前記解除ピストン６０が押圧部材５３を非押圧位置にさせて係止体１９の押圧を解消した際に、前記ロックシャフト１３を図７の位置まで押し上げることができる大きさに設定されていても良い。

一方、前記ロックシャフト１３は、図７のように前記係止体１９が非係止位置に変位した段階で、前記ロックばね１５に押されて前記ロック位置に変位するため、前記一対のフィンガー５，５は開閉不能なるようにロックされる。

次に、分離した前記フィンガー支持部２を前記チャック本体部３に連結するときは、前記解除圧力室６２を大気に開放した状態で、図７に示すように、前記ロックシャフト１３を前記シャフト挿入孔４４内に挿入し、該ロックシャフト１３によって前記保持ロッド６５を押し下げる。そして、前記ロックシャフト１３を、図４及び図５に示すように、前記フィンガー支持部２の支持レール１０が前記チャック本体部３のプレート４９の上面に当接し、前記ロックシャフト１３の係止凹部１８が前記係止体１９に隣接する位置まで押し下げると、前記押圧部材５３が押圧ばね５４に押されて下降（前進）し、テーパー面５３ｃで前記係止体１９を前記係止凹部１８内に嵌合する係止位置に変位させるため、該係止体１９は前記係止面１８ａに係止し、前記フィンガー支持部２と前記チャック本体部３とが連結される。それと同時に、前記係止体１９は、円錐面状の前記係止面１８ａを押して前記ロックシャフト１３を非ロック位置まで押し下げるため、前記一対のフィンガー５，５は開閉自在となる。このとき、前記解除ピストン６０も、前記押圧部材５３によって図４及び図５の下降位置に押し下げられる。

図８－図１０は本発明に係るエアチャックの第２実施形態を示すもので、この第２実施形態のエアチャック１Ｂが前記第１実施形態のエアチャック１Ａと相違する点は、連結解除機構４６が、エアチャック１Ａの空気圧で動作する解除ピストン６０の代わりに、手動操作部材７０を備えている点である。このため、このエアチャック１Ｂにおいて、前記解除ピストン６０の代わりに設けられた上部壁６８は、貫通孔４７の内部に固定状態に配設されており、また、該上部壁６８と下部壁６１との間の保持室７１は、圧力室ではなく、ボディ２３に形成された不図示の通孔を通じて大気に開放されている。従って、前記ボディ２３に、圧縮空気を前記保持室７１に供給するためのポートは形成されていない。

前記エアチャック１Ｂの前記相異点以外の構成は、第１実施形態のエアチャック１Ａと実質的に同じであるので、相違点である連結解除機構４６について以下に説明し、エアチャック１Ａと同一の構成部分については、主要な同一構成部分にエアチャック１Ａと同じ符号を付してその説明は省略する。

前記連結解除機構４６は、円柱状をした手動操作部材７０で構成されている。この手動操作部材７０は、前記チャック本体部３のボディ２３を前面から後面まで貫通する円形の取付孔７２内に、前記第２軸線Ｌ２と直交する軸線を中心にして正逆方向に回転自在なるように取り付けられ、該手動操作部材７０の前端面及び後端面に、六角レンチ等の工具を差し込んで回転操作するための六角形の操作孔（不図示）が形成されている。従って、前記手動操作部材７０は、前記ボディ２３の前面及び後面のどちら側からでも回転操作を行うことができる。

前記手動操作部材７０は、該手動操作部材７０の外周の一部又は全部に雄螺子を設けると共に、前記取付孔７２の一部又は全部に雌螺子を設けることにより、該取付孔７２内にねじ込み式に取り付けられ、回転操作によって進退動するように構成されている。しかし、該手動操作部材７０は、該手動操作部材７０及び前記取付孔７２に螺子を形成しないことにより、回転操作によって軸方向に進退動しないように構成することもできる。

前記手動操作部材７０が取り付けられている位置は、前記押圧部材５３の先端付近において該押圧部材５３と交叉する位置であり、前記手動操作部材７０が前記押圧部材５３の先端に近接する部分には、該押圧部材５３の先端を押し上げるための操作カム７３が形成されている。

前記操作カム７３は、円柱の側面の一部を略Ｌ字形に切欠くことにより形成されたもので、逃げ部７３ａと当接部７３ｂとを有しており、図８に示すように、前記手動操作部材７０が非操作位置に回転しているときは、前記押圧部材５３の下端部が前記逃げ部７３ａ内に位置して当接部７３ｂに押されないため、該押圧部材５３は、前記押圧ばね５４の付勢力により前進（下降）して、前記係止体１９を係止位置に押圧する押圧位置を占め、前記フィンガー支持部２と前記チャック本体部３とは連結されている。

この状態から、前記手動操作部材７０を、回転させて操作位置に切り換えると、図９に示すように、前記操作カム７３の当接部７３ｂが前記押圧部材５３の下端面に当接して該押圧部材５３を押し上げるため、該押圧部材５３は、前記押圧ばね５４を圧縮しながら後退（上昇）し、前記係止体１９の押圧を解除する非押圧位置を占める。そこで、この状態で、前記フィンガー支持部２を持ち上げて前記ロックシャフト１３を上昇させると、前記係止体１９が、前記ロックシャフト１３の係止面１８ａに押されて図９に鎖線で示す非係止位置に変位するため、図１０の状態を経て、前記フィンガー支持部２を該チャック本体部３から完全に分離することができる。

このとき、前記係止体保持機構５６の保持ロッド６５は、保持ばね６６により上向きに押されて前記ロックシャフト１３と共に上昇し、図１０に示すように、前記保持ピストン６４が上部壁６８に当接する上昇端の位置で停止する。そして、前記保持ロッド６５は、非係止位置に変位した前記係止体１９に当接し、該係止体１９を前記非係止位置に保持する。
なお、前記保持ばね６６の付勢力は、前記手動操作部材７０で押圧部材５３を非押圧位置に変位させて前記係止体１９の押圧を解消した際に、前記ロックシャフト１３を図１０の位置まで押し上げることができる大きさに設定されていても良い。

また、分離した前記フィンガー支持部２を前記チャック本体部３に連結するときは、図１０に示すように、前記ロックシャフト１３をシャフト挿入孔４４内に挿入し、該ロックシャフト１３で前記係止体保持機構５６の保持ロッド６５を押し下げながら、該ロックシャフト１３を図９に示す位置まで押し込む。このとき前記係止体１９は、図９の鎖線位置にある。そして、前記手動操作部材７０を回転させて図８の非操作位置に復帰させると、前記押圧部材５３が押圧ばね５４に押されて下降（前進）するため、前記係止体１９が、前記押圧部材５３のテーパー面５３ｃに押されて前記係止凹部１８の係止面１８ａに当接し、前記ロックシャフト１３を下向きに押して非ロック位置に変位させると共に、該ロックシャフト１３を介して前記フィンガー支持部２とチャック本体部３とを連結する。

なお、前記手動操作部材７０及びボディ２３には、該手動操作部材７０が前記操作位置にあるのか非操作位置にあるのかということを目で確認することができるように、何らかの目印を設けることができる。

図１１及び図１２は本発明に係るエアチャックの第３実施形態を示すもので、この第３実施形態のエアチャック１Ｃが前記第２実施形態のエアチャック１Ｂと相違する点は、連結解除機構４６の手動操作部材８０が押釦形をしていて、ボディ２３の左側面と右側面とに設けられているという点である。それ以外の構成は実質的に前記第２実施形態のエアチャック１Ｂと同じである。

前記第３実施形態のエアチャック１Ｃにおいて、前記ボディ２３の左側面及び右側面には、押圧部材５３の先端に対応する位置に、釦取付孔８２が形成され、この釦取付孔８２内に、前記手動操作部材８０が、取付プレート８３に支持された状態で、前記押圧部材５３に向けてボディ２３の左右方向に進退動自在に取り付けられている。

前記手動操作部材８０は、四角いブロック形をしていて、その先端に、斜め上向きに傾斜するカム面８０ａ、即ち、前記手動操作部材８０の下面側から上面側に向けて次第に前記第２軸線Ｌ２から遠ざかる方向に傾斜するカム面８０ａを有している。
また、前記手動操作部材８０は、ボディ２３から突出する非操作位置と、ボディ２３の内部に押し込まれた操作位置とに変位可能であり、前記非操作位置から操作位置に押し込むと、この操作位置に自己保持し、もう一度押すと、前記非操作位置に復帰するように構成されている。

図１１は、フィンガー支持部２がチャック本体部３に連結された状態であり、このとき前記手動操作部材８０は、後退した非操作位置にある。
この状態から、前記手動操作部材８０を操作位置まで押し込むと、図１２に示すように、該手動操作部材８０の前記カム面８０ａが前記押圧部材５３の下端を押し上げるため、該押圧部材５３は上昇して係止体１９の押圧を解除する非押圧位置を占める。そこで、前記フィンガー支持部２を持ち上げると、前記ロックシャフト１３の係止面１８ａが前記係止体１９を押して非係止位置に変位させるため、該ロックシャフト１３とチャック本体部３との係止は解消され、前記フィンガー支持部２を該チャック本体部３から完全に分離することが可能になる。

分離した前記フィンガー支持部２を前記チャック本体部３に連結するときは、前記ロックシャフト１３をシャフト挿入孔４４内に挿入し、該ロックシャフト１３で前記係止体保持機構５６の保持ロッド６５を押し下げながら、該ロックシャフト１３を図１１に示す位置まで押し込む。そして、前記手動操作部材８０を非操作位置に復帰させると、前記押圧部材５３が押圧ばね５４に押されて下降（前進）するため、前記係止体１９が、前記押圧部材５３のテーパー面５３ｃに押されて前記係止凹部１８の係止面１８ａに当接し、前記ロックシャフト１３を下向きに押して非ロック位置に変位させると共に、該ロックシャフト１３を介して前記フィンガー支持部２とチャック本体部３とを連結する。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ エアチャック
２ フィンガー支持部
３ チャック本体部
４ 連結機構
５ フィンガー
６ 操作機構
１３ ロックシャフト
１５ ロックばね
１８ａ 係止面
１９ 係止体
２３ ボディ
４４ シャフト挿入孔
４５ シャフト係止機構
４６ 連結解除機構
５０ 係止体収容孔
５３ 押圧部材
５３ｃ テーパー面
５４ 押圧ばね
６０ 解除ピストン
７０，８０ 手動操作部材

Claims (7)

1. 開閉自在の一対のフィンガーを有するフィンガー支持部と、前記一対のフィンガーを開閉操作するための操作機構を有するチャック本体部と、該チャック本体部と前記フィンガー支持部とを分離可能に連結する連結機構とを有するエアチャックにおいて、
   前記フィンガー支持部は、ロック位置と非ロック位置とに変位する一対のロックシャフトを有し、該一対のロックシャフトは、前記フィンガー支持部が前記チャック本体部に連結されると、前記非ロック位置に変位して前記一対のフィンガーを開閉自在とし、前記フィンガー支持部が前記チャック本体部から分離されると、前記ロック位置に変位して前記一対のフィンガーを開閉不能なるようにロックし、
   前記連結機構は、前記一対のロックシャフトに個々に対応させて２組設けられ、各々の連結機構は、前記フィンガー支持部が前記チャック本体部に連結されると、対応する前記ロックシャフトをロック位置から非ロック位置に変位させると共に、該ロックシャフトを介して前記フィンガー支持部とチャック本体部とを相互に連結する、
   ことを特徴とするエアチャック。
2. 前記一対のロックシャフトは、前記一対のフィンガーに個々に係止する前記ロック位置と、該一対のフィンガーに係止しない前記非ロック位置とに変位自在であると共に、ロックばねによってそれぞれ前記ロック位置に向けて付勢されており、
   前記連結機構は、前記ロックシャフトを挿入するため前記チャック本体部のボディに形成されたシャフト挿入孔と、該シャフト挿入孔に前記ロックシャフトが挿入されたとき、該ロックシャフトを前記非ロック位置に変位させると共に該ロックシャフトを前記チャック本体部に係止させるシャフト係止機構とを有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のエアチャック。
3. 前記シャフト係止機構は、前記ロックシャフトに形成された係止面と、前記シャフト挿入孔の孔壁に形成された係止体収容孔の内部に、前記ロックシャフトの係止面に係止する係止位置と該係止面から外れる非係止位置とに変位自在なるように収容された少なくとも１つの係止体と、該係止体を前記係止位置に向けて押圧する押圧位置と該係止体を押圧しない非押圧位置とに変位自在の押圧部材と、該押圧部材を前記押圧位置に向けて付勢する押圧ばねとを有し、
   前記ロックシャフトの係止面は、該ロックシャフトの軸線に対して傾斜する傾斜面であり、該係止面は、前記係止体が該係止面に係止すると、前記ロックシャフトを前記非ロック位置に向けて変位させる、
   ことを特徴とする請求項２に記載のエアチャック。
4. 前記係止体は球体であり、
   前記押圧部材は、円筒状をしていて、前記シャフト挿入孔及び前記係止体の周りに該シャフト挿入孔の軸線方向に進退動自在なるように配設され、該押圧部材の内面にはテーパー面が形成され、該テーパー面は、前記押圧部材が前記押圧位置に前進すると前記係止体を前記係止位置に向けて押圧し、前記押圧部材が前記非押圧位置に後退すると前記係止体の押圧を解除する、
   ことを特徴とする請求項３に記載のエアチャック。
5. 前記連結機構は、前記フィンガー支持部とチャック本体部との連結を解除する連結解除機構を有することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のエアチャック。
6. 前記連結解除機構は、エアで動作する解除ピストンを有し、該解除ピストンは、前記フィンガー支持部とチャック本体部との連結を解除するとき、前記押圧部材を前記非押圧位置に変位させることを特徴とする請求項３に従属する請求項５に記載のエアチャック。
7. 前記連結解除機構は、手動操作部材からなり、該手動操作部材は、前記フィンガー支持部とチャック本体部との連結を解除するとき、前記押圧部材を前記非押圧位置に変位させることを特徴とする請求項３に従属する請求項５に記載のエアチャック。

Images