JPH0432457B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、磁気デイスク，光デイスク等の駆動
装置におけるデイスクのチヤツク部や、各種工作
機械における工具ホルダあるいはワーク等のチヤ
ツク部や、ロボツト，ローデイング装置などのハ
ンド部の駆動装置に関する。

《従来の技術》 通常、磁気デイスク，光デイスク等のデイスク
駆動装置や、各種工作機械のスピンンドルにおい
ては、デイスクや工具等のワークを回転軸と同期
して回転させるようにクランプするチヤツク部を
備えている。

このチヤツク部は、回転軸の軸孔に内装された
駆動軸を油圧シシリンダあるいは空圧シリンダに
より摺動動作させて、チヤツク機構を開閉するよ
うにしたもが一般的である。

《発明が解決しようと問題点》 しかしながら、油圧シリンダを駆動源として用
いた場合、油圧発生装置，油圧配管等の付帯設備
が必要となり、コスト高を招くばかりでなく、装
置自体が大型化してしまう欠点がある。

さらに、油圧シリンダは、回転軸に取り付ける
場合が多く、そのため回転軸系の負荷が大きくな
り、回転軸を駆動するモータも大容量となり、コ
ストアツプばかりでなく、さらに装置の大型化を
招く不具合があつた。

次に、チヤツク部の開閉機構として、空圧シリ
ンダを駆動源とした場合、空圧シリンダに附随す
る設備が大掛かりとなり、コスト高を招くととも
に、空圧シリンダは、回転軸に取り付ける場合が
多く、そのため回転軸系の負荷が大きくなり、駆
動モータも大容量のものが必要になる。

また、空圧シリンダからのエアーもれや、排気
によるコンタミネーシヨン発生等の問題点があ
る。

さらに、簡易な方法として、回転軸に内挿され
た駆動軸だけを押圧することも提案されている
が、この方法では、チヤク開閉のために駆動軸を
摺動させる時、チヤツク部の弾性力等により回転
軸にも摺動力が加わるため、回転軸を軸受するベ
アリングに過負荷が加わり、ベアリングの寿命低
下や精度劣化を招くなど実際的な解決策とはなら
ない。

この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもの
で、本発明は、駆動軸や回転軸をサポートするベ
アリングに駆動軸を摺動時、過負荷を加えること
なく、チヤツク部に動力を伝達することができ、
しかも油圧，空圧機構等に比べ、付帯設備が必要
なく、簡易かつ廉価なチヤツク部の駆動装置を提
供することをその目的としている。

《問題点を解決しようとするための手段》 上記目的を達成するために、本発明は、軸線方
向に貫通孔を有し、軸外周部を軸受で回転自在に
支持されれた回転軸と、回転軸先端部に固定さ
れ、弾性部材の弾性力で閉まりワークをクランプ
し、外部動力で開いてワークをアンクランプする
爪を有するチチヤツク部と、回転軸の貫通孔部に
案内され、ワークをアンクランプする時に弾性部
材の弾性力に対抗する外部動力を摺動動作でチヤ
ツク部に伝達する駆動軸と、駆動軸を摺動動作さ
せるとともに、摺動動作時に回転軸と駆動軸との
間に作用する弾性部材の弾性力に対抗する方向に
回転軸を押圧保持する駆動部とを備えた構成と
し、またその駆動部は、駆動軸を摺動動作させる
第１リンクと、回転軸を、駆動軸摺動時に押圧保
持する第２リンクと、第１リンクと第２リンクを
連結するトグルリンクと、トグルリンクに力を伝
達するカム機構と、カム機構を駆動するカム駆動
部とを有する構成とした。

《作用》 前記構成によれば、本発明に係るチヤツク部の
駆動装置は、チヤツク部を開放させるため、回転
軸内の駆動軸を第１リンクにより摺動させ、かつ
この駆動軸の摺動時、この第１リンクの方向と反
対方向に第２リンクにより回転軸が押圧保持され
るもでるから、第１リンクにより駆動軸が摺動す
る際、回転軸に弾性力が加わつても、回転軸は第
２リンクにより確実にサポートされており、回転
軸外周のベアリングに負荷が加わらず、ベアリン
グ製品寿命を長期化させ、かつ、ベアリングの精
度劣化を防止することができる。

さらに、本願に係る駆動装置は、第１リンク，
第２リンクと、上記第１，第２リンクを連携駆動
させる駆動部とからなる簡易な構造であり、油
圧，空圧機構に比べ、大掛かりな設備を必要とし
ないため、大幅なコストダウンが見込めるととも
に、第１，第２リンクは、回転軸の回転中は、こ
れら回転軸ならびに駆動軸と接触していないた
め、小容量の駆動モータで対応することができ、
さらに装置の小形化に大きく貢献することができ
る。

《実施例の説明》 以下、本発明に係るチヤツク部の駆動装置の実
施例について添付図面を参照しながら詳細に説明
する。

なお、この実施例では、本発明を磁気デイスク
の駆動装置に適用し、第１図はデイイスクの駆動
装置の全体構成を示す断面図、第２図，第３図は
チヤツク部の駆動装置の構成を示すそれぞれ説明
図である。

まず、第１図に基づいて、磁気デイスクの駆動
装置についてその構成を説明する。尚、同図の説
明において上下の方向は、図面の左右の方向にそ
れぞれ対応する。

本装置では、後述する駆動軸を案内する案内軸
として、回転軸１が、上下のベアリング２，３に
より、ハウジグ４に軸受されており、この回転軸
１は上端に連結されたチヤツクボデイ５と、モー
タ６の出力により、一体に回転する。

そして、上記回転軸１の軸孔１ａ内に駆動軸７
が内挿されており、この駆動軸７の下端フランジ
７ａと、回転軸１の下端フランジ１ｂと間に圧縮
コイルバネ８が介挿されており、この駆動軸７
は、回転軸１に対して常時下側に付勢されてい
る。

一方、駆動軸７の上端７ｂは、チヤツクボデイ
５の底部に位置する案内板９に固定さており、か
つ、この案内板９は、上端に爪１０を設けた摺動
軸１１を支持している。

そして、通常、圧縮コイルスプリング８によ
り、駆動軸７は下方位置に来ており、チヤツクボ
デイ５内の案内板９ならびに摺動軸１１も、第１
図中実線位置に示す位置に来ており、摺動軸１１
の外周に巻装された圧縮コイルスプリング１２の
バネ力により、摺動軸上端の爪１０の先端１０ａ
が、安定したクランプ力で磁気デイスクＭを押圧
保持する構成となつている。

そして、後述する駆動装置の作動により、駆動
軸７を圧縮コイルバネ８，１２のバネ力に抗して
上方に押しあげれば、案内板９ならびに摺動軸１
１が上方に押し上げられ、摺動軸１１に形成され
たリード角の大きな螺旋溝（以下リードと称す）
１３内に、チヤツクボデイ５内壁面に立設固定し
た係合ピン１４が係合していることにより、摺動
軸１１は、回転動作を伴い上方に押しあげられ
る。

従つて、摺動軸１１上端に形成された爪１０も
回転し、ちようど磁気デイスクＭの内径より内方
に収束するようになる。このときがチヤツク機構
の開放状態であり、磁気デイスクＭの排出ならび
にチヤツク基準面への磁気デイスクＭの挿入が容
易に行なうことができる。

逆に、磁気デイスクＭをクランプするときは、
駆動軸７が下方に摺動し、案内板９ならびに摺動
軸１１も同様に下降し、リード１３，係合ピン１
４により、チヤツク開放状態のときとは逆方向に
爪１０が回転し、ちようど磁気デイスクＭの内径
より外方に拡開するように回動して、圧縮コイル
バネ１２のバネ力により爪の先端１０ａで均一に
磁気デイスクＭをクランプ保持することが可能と
なる。

次に、本発明の要部であるチヤツク部の駆動装
置、換言すれば上記駆動軸７の摺動動作を駆動す
る駆動装置について第２図ならびに第３図に基づ
き詳細に説明する。

まず、第１リンク１５が、支点１６を中心に回
動自在に支持され、第１リンク１５の一端１５ａ
が、駆動軸７の下端フランジ７ａの下面に対向し
て設けられており、こ第１リンク１５の回動によ
り、駆動軸７の下端フランジ７ａを押し上げ、駆
動軸７を上方に摺動動作させる。

一方、第２リンク１７は、支点１８を中心に回
動自在に支持されており、この第２リンクの一端
１７ａは、回転軸１の下端フランジ１ｂ上面側と
対向し、この第２リンク１７は、第１リンク１５
の回動方向とは逆方向に回動し、回転軸１の下端
フランジ１ｂを押圧保持する。

さらに、上記第１リンク１５，第２リンク１７
の他端１５ｂ，１７ｂは、それぞれ第３リンク１
９，第４リンク２０を介して、カムフオロア２１
に軸支されている。

従つてカムフオロア２１の直動により、第３リ
ンク１９，第４リンク２０を介して、それぞれ第
１リンク１５，第２リンク１７が逆方向に回転動
作するトグルリンク機構を本実施例では採用して
いる。

なお、第１リンク１５、ならびにカムフオロア
２１にはそれぞれ圧縮コイルスプリング２２，２
３が張架され、それぞれ矢印方向に付勢されてい
る。

次に、上記トグルリンクを駆動させる手段とし
て、この実施例ではモータ２４と、モータ２４の
出力軸２４ａに固定したカム板２５を用いたカム
機構を採用している。

次に本発明に係るチヤツク部の駆動装置の作用
について説明する。まず、モータ２４の出力によ
りカム板２５が回転し、このカム板２５の外周形
状によりカムフオロア２１がスプリング２３のバ
ネ力に抗して第２図中左側方向に押圧される。す
ると、まず第４リンク２０を介して、第２リンク
１７が支点１８を中心に第２図中反時計回り方向
に回転し、先端１７ａが、回転軸の下端１ｂの上
面を下側に押圧し、この第２リンク１７の押圧力
により、回転軸１をサポートする。

この第２リンク１７の動作に連繋して、第３リ
ンク１９を介して、第１リンク１５が、支点１６
を中心にして、第２図中時計回り方向に圧縮コイ
ルスプリング２２のバネ力に抗して回転し、駆動
軸７の下端７ａの下面を押圧し、この駆動軸７を
上方に摺動させる。

この駆動軸７が上方に摺動動作することによ
り、前述したチヤツク機構が作動し、チヤツク状
態が解除され、磁気デイスクＭの排出，挿入が行
なわれる。

そして、チヤツク基準面に磁気デイスクＭが確
実に挿入されたならば、開閉蓋（図示せず）の閉
蓋等の条件により、モータ２４，カム板２５が回
転し、第２図中で示す位置にカム板２５が復帰
し、圧縮コイルバ２３のバネ力により、カムフオ
ロア２１が元位置に戻り、第３リンク１９，第４
リンク２０を介して、それぞれ第１リンク１５と
第２リンク１７は、駆動軸７の下端７ａならびに
回転軸１の下端１ｂから離間する。

なお、この実施例では、第１リンク１５，第２
リンク１７とを連繋駆動させる駆動手段としてト
グルリンク機構，モータ・カム機構を採用してお
り、このトグルリンク機構により、小さな入力
で、大きな出力を得ることができ、かつモータ・
カム機構により、コンパクトな構成が可能とな
り、実施例の効果として、極めて実用的価値の高
ものであるが、このほかに第１リンク１５，第２
リンク１７の駆動手段として、例えば両リク１
５，１７を個別に駆動させる空圧シリンダ，油圧
シリンダ等を用いても良く、特に第１リンク１
５，第２リンク１７の駆動手段として本実施例に
特定するものではない。

さらに、上記実施例では、本発明を磁気デイス
クＭの駆動装置に適用したが、例えばマシニング
センタにおける工具ホルダやワーク等をクランプ
するチヤツク機構にも適用できるものであり、ま
た、本実施例では、回転軸系チヤツク部の駆動装
置に適用したが、ロボツトやローデイング装置な
どのハンド部の駆動装置としても適用可能でああ
る等クランプ動力の伝達機構を備える装置であれ
ば広範囲に適用が可能である。

《効果》 以上説明したように本発明に係るチヤツク部の
駆動装置にあつては、従来の油圧シリンダ，空圧
シリンダ等のように大掛かりな付帯設備を必要と
せず、また回転軸に直接取り付ける必要がないた
め、回転軸系の負荷が大きくならないので、小容
量の駆動モータで足り、廉価でかつ小形化が可能
である。

さらに、本願にあつては、チヤツク部を開閉駆
動させる駆動軸が摺動動作する際、リンクにより
回転軸がサポートされているため、チヤツク開閉
のたびごとにベアリングに負荷が加わらないの
で、ベアリングの製品寿命を著しく長期化するこ
とができ、さらにベアリングの精度劣化を防止す
ることができる。また前述した装置の小形化と総
合すれば、その実用的価値は極めて高いものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した磁気デイスクの駆動
装置を示す断面図、第２図は本発明の要部である
磁気デイスクのチヤツク部の駆動装置を示す説明
図、第３図は第２図中−線断面図である。 １……回転軸、１ｂ……下端、２，３……ベア
リング、５……チヤツクボデイ、６……モータ、
７……駆動軸、７ａ……下端、８……圧縮コイル
スプリング、１０……爪、１１……摺動軸、１２
……圧縮コイルスプリング、１５……第１リン
ク、１７……第２リンク、１９……第３リンク、
２０……第４リンク、２１……カムフオロア、２
２，２３……圧縮コイルスプリング、２４……モ
ータ、２５……カム板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸線方向に貫通孔を有し、軸外周部を軸受で
   回転自在に支持された回転軸と、前記回転軸先端
   部に固定され、弾性部材の弾性力で閉まりワーク
   をクランプし、外部動力で開いてワークをアンク
   ランプする爪を有するチヤツク部と、前記回転軸
   の貫通孔部に案内され、ワークをアンクランプす
   る時に前記弾性部材の弾性力に対抗する外部動力
   を摺動動作でチヤツク部に伝達する駆動軸と、前
   記駆動軸を摺動動作させるとともに、摺動動作時
   に前記回転軸と前記駆動軸との間に作用する前記
   弾性部材の弾性力に対抗する方向に前記回転軸を
   押圧保持する駆動部とを備えたことを特徴とする
   チヤツク部の駆動装置。 ２ 前記駆動部は、前記駆動軸を摺動動作させる
   第１リンクと、前記回転軸を、前記駆動軸摺動時
   に押圧保持する第２リンクと、前記第１リンクと
   前記第２リンクを連結するトグルリンクと、前記
   トグルリンクに力を伝達するカム機構と、前記カ
   ム機構を駆動するカム駆動部とから構成される特
   許請求の範囲第１項記載のチヤツク部の駆動装
   置。