(57)【要約】【課題】合金製のエアチャックの性能を損なわずに、軽量化を図ることができるエアチャックを提供する。【解決手段】エアチャック本体１内のピストン５を圧縮空気により摺動し、ピストン５の摺動力により一対のフィンガー１０を開閉させるエアチャック１００であって、エアチャック本体１は、ポリフェニレンサルファイドと、ガラス繊維と、無機フィラーとを含有する樹脂組成物を用いて形成され、フィンガー１０は、ポリフェニレンサルファイドと、ガラス繊維と、ポリテトラフルオロエチレンとを含有する樹脂組成物を用いて形成され、ピストン５は、ポリオキシメチレンを含有する樹脂組成物を用いて形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアチャック本体内のピストンを圧縮空気により摺動し、該ピストンの摺動力により一対のフィンガーを開閉させるエアチャックであって、
前記エアチャック本体は、ポリフェニレンサルファイドと、ガラス繊維と、無機フィラーとを含有する樹脂組成物を用いて形成され、
前記フィンガーは、ポリフェニレンサルファイドと、ガラス繊維と、ポリテトラフルオロエチレンとを含有する樹脂組成物を用いて形成され、
前記ピストンは、ポリオキシメチレンを含有する樹脂組成物を用いて形成されていることを特徴とするエアチャック。
【請求項２】
前記エアチャック本体は、さらにカーボンブラックを含有する樹脂組成物を用いて形成されている
請求項１に記載のエアチャック。
【請求項３】
前記フィンガーは、さらにカーボンブラックを含有する樹脂組成物を用いて形成されている
請求項１または２に記載のエアチャック。
【請求項４】
前記ピストンは、さらにカーボンブラックを含有する樹脂組成物を用いて形成されている
請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアチャック。
【請求項５】
前記エアチャック本体は、ポリフェニレンサルファイドの含有量が２９．５重量％以上の樹脂組成物を用いて形成されている
請求項１〜４のいずれか一項に記載のエアチャック。
【請求項６】
前記フィンガーは、ポリフェニレンサルファイドの含有量が５３．７重量％以上の樹脂組成物を用いて形成されている
請求項１〜５のいずれか一項に記載のエアチャック。
【請求項７】
前記ピストンは、ポリオキシメチレンの含有量が９８．５重量％以上の樹脂組成物を用いて形成されている
請求項１〜６のいずれか一項に記載のエアチャック。
【請求項８】
前記エアチャックは、前記一対のフィンガーが平行移動する平行タイプである
請求項１〜７のいずれか一項に記載のエアチャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被把持物（ワーク）を把持するエアチャックに関するものであり、詳しくは平行タイプのエアチャックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワークを把持するハンドリング機器としては、エアチャック等が用いられている。エアチャックとしては、平行タイプ、レバータイプ等が知られている（例えば非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】ＮＫＥ株式会社のホームページ（エアチャックについての製品案内）http://www.nke.co.jp/product/list/parts/airchuck/
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、非特許文献１に記載のエアチャックは、主要部品がアルミ合金やステンレス鋼等で作製されている合金製のエアチャックである。具体的には、エアチャック本体（ボディともいう場合がある。）やフィンガーがアルミ合金で作製され、ピストンはステンレス鋼で作製されている。そのため、軽量化が要求される場合には、改良の余地があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、合金製のエアチャックの性能を損なわずに、軽量化を図ることができるエアチャックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係るエアチャックは、エアチャック本体内のピストンを圧縮空気により摺動し、該ピストンの摺動力により一対のフィンガーを開閉させるエアチャックであって、前記エアチャック本体は、ポリフェニレンサルファイドと、ガラス繊維と、無機フィラーとを含有する樹脂組成物を用いて形成され、前記フィンガーは、ポリフェニレンサルファイドと、ガラス繊維と、ポリテトラフルオロエチレンとを含有する樹脂組成物を用いて形成され、前記ピストンは、ポリオキシメチレンを含有する樹脂組成物を用いて形成されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エアチャック本体、フィンガーおよびピストンが所定の樹脂組成物を用いて形成されいるため、合金製のエアチャックの性能を損なわずに、軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るエアチャックの斜視図（一部断面）である。
【図２】本実施形態に係るエアチャックの斜視図（一部断面）である。
【図３】本実施形態に係るエアチャックの平面図である。
【図４】実施例１および比較例１のエアチャックにおける、フィンガーの直角方向のガタの推移を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜概要＞
本発明の一態様に係るエアチャックは、エアチャック本体内のピストンを圧縮空気により摺動し、該ピストンの摺動力により一対のフィンガーを開閉させるエアチャックであって、前記エアチャック本体は、ポリフェニレンサルファイドと、ガラス繊維と、無機フィラーとを含有する樹脂組成物を用いて形成され、前記フィンガーは、ポリフェニレンサルファイドと、ガラス繊維と、ポリテトラフルオロエチレンとを含有する樹脂組成物を用いて形成され、前記ピストンは、ポリオキシメチレンを含有する樹脂組成物を用いて形成されている。これにより、従来の合金製のエアチャックの性能を損なわずに、大幅に軽量化を図ることができる。
【００１０】
＜実施形態＞
以下に実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施形態では、エアチャックの一例として、一対のフィンガーが平行移動する平行タイプの角型エアチャックについて説明する。
【００１１】
１．全体
主に、図１〜図３を用いて説明する。
【００１２】
エアチャック１００は、圧縮空気によりピストン５を摺動し、ピストン５の摺動力により一対のフィンガー１０を開閉させて被把持物（ワーク）を把持する。
【００１３】
エアチャック１００は、作業機械等に取り付け可能なエアチャック本体（ボディと呼ぶ場合もある。）１と、エアチャック１００の作動部であり、被把持物（ワーク）を把持するツメ（図示しない。）を固定するフィンガー１０と、フィンガーを開閉するピストン５とを少なくとも備えている。
【００１４】
図１〜図３において、８はガイドロッド、９はアタッチメント（ツメ）取付けタップ、１１は六角穴付止めねじ、１２はエアポート、１３はレバー、１４はピン、１５はベアリングをそれぞれ示す。
【００１５】
エアチャック本体１は、一面が開口し且つピストン５の摺動方向に長い直方箱状をしている。ピストン５の摺動方向を長手方向とし、開口面と直交する方向を高さ方向とし、長手方向と高さ方向に直交する方向を幅方向とする。
【００１６】
ピストン５は、エアチャック本体１の底側で長手方向に延伸し且つその中間部分が開口する貫通部分に移動自在に収容され、その中間部分に高さ方向に延伸するレバーピン４が取り付けられている。レバーピン４は、エアチャック本体１の開口側に支持されたガイドロッド８に長手方向に摺動可能に支持されたフィンガー１０に固定されている。
【００１７】
これにより、ピストン５が長手方向に摺動することで、フィンガー１０がガイドロッド８に沿って移動する。
【００１８】
一対のフィンガー１０のレバーピン４は、エアチャック本体１の中心のピン１４に回転自在に支持されたレバー１３であってピン１４に対しての点対称の位置に形成された貫通孔を挿通する。これにより、一対のフィンガー１０がピン１４に対して対象に移動する。
【００１９】
以下、主要部について説明する。
本実施形態のエアチャック１００は、主要部であるエアチャック本体１、フィンガー１０およびピストン５を合成樹脂で作製することにより、従来の合金製のエアチャックに比べて大幅に軽量化を図るとともに、同等もしくは同等以上の性能を得ることができる。
【００２０】
２．各部
（１）エアチャック本体
本実施形態におけるエアチャック本体１は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）と、ガラス繊維と、無機フィラーとを含有する樹脂組成物を用いて形成されている。
【００２１】
ポリフェニレンサルファイドは、ベンゼン環と硫黄の交互結合からなる結晶性の耐熱性熱可塑性樹脂である。
【００２２】
ポリフェニレンサルファイドとしては、例えば、分子構造上多数の分岐鎖や架橋構造を含む分岐状のものや、実質的に分岐鎖や架橋構造を含まない直鎖状のもの等があげられるが、強靭性の点から直鎖状のものが好ましい。
【００２３】
なお、エアチャック本体用樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲において、加工安定性、表面性状、靱性等の改良や、着色、帯電防止等の目的で、必要に応じて適量の各種安定剤、流動性改良剤、表面改質剤、着色剤、帯電防止剤、各種の樹脂、無機類または有機類の補強用充填剤等を添加してもよい。これらは単独でもしくは二種以上を併用してもよい。
【００２４】
エアチャック本体用樹脂組成物には、具体的にはカーボンブラックを配合することが好ましい。
【００２５】
エアチャック本体用樹脂組成物におけるポリフェニレンサルファイドの含有量は、特に限定はないが、寸法安定性の点から、２９．５重量％以上が好ましく、特に好ましくは３５重量％以上である。
【００２６】
エアチャック本体用樹脂組成物の好ましい具体例としては、ポリプラスチックス株式会社より市販されている「ジュラファイド（登録商標）」等を例示できる。
【００２７】
エアチャック本体用樹脂組成物の各成分の配合手段は、特に限定はなく、例えば、各成分を各々別々に溶融混合機に供給してもよく、もしくは予め各成分をヘンシェルミキサー、リボンブレンダー等の混合機で予備混合してから、単軸または二軸押し出し機、混合ロール、加圧ニーダー等の任意の混合機に供給してもよい。
【００２８】
エアチャック本体は、エアチャック本体用樹脂組成物を射出成形することにより作製できる。
【００２９】
（２）フィンガー
本実施形態におけるフィンガー１０は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）と、ガラス繊維と、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含有する樹脂組成物を用いて形成されている。
【００３０】
なお、フィンガー用樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲において、加工安定性、表面性状、靱性等の改良や、着色、帯電防止等の目的で、必要に応じて適量の各種安定剤、流動性改良剤、表面改質剤、着色剤、帯電防止剤、各種の樹脂、無機類または有機類の補強用充填剤等を添加してもよい。これらは単独でもしくは二種以上を併用してもよい。
【００３１】
フィンガー用樹脂組成物には、具体的にはカーボンブラックを配合することが好ましい。
【００３２】
フィンガー用樹脂組成物におけるポリフェニレンサルファイドの含有量は、特に限定はないが、５３．７重量％が好ましく、特に好ましくは６０重量％以上である。
【００３３】
フィンガー用樹脂組成物の好ましい具体例としては、ポリプラスチックス株式会社より市販されている「ジュラファイド（登録商標）」等を例示できる。
【００３４】
フィンガー用樹脂組成物の各成分の配合手段は、特に限定はなく、例えば、各成分を各々別々に溶融混合機に供給してもよく、もしくは予め各成分をヘンシェルミキサー、リボンブレンダー等の混合機で予備混合してから、単軸または二軸押し出し機、混合ロール、加圧ニーダー等の任意の混合機に供給してもよい。
【００３５】
フィンガーは、フィンガー用樹脂組成物を射出成形することにより作製できる。
【００３６】
（３）ピストン
本実施形態におけるピストン５は、ポリオキシメチレン（ポリアセタール樹脂）を含有する樹脂組成物を用いて形成されている。
【００３７】
なお、ピストン用樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲において、加工安定性、表面性状、靱性等の改良や、着色、帯電防止等の目的で、必要に応じて適量の各種安定剤、流動性改良剤、表面改質剤、着色剤、帯電防止剤、各種の樹脂、無機類または有機類の補強用充填剤等を添加してもよい。これらは単独でもしくは二種以上を併用してもよい。
【００３８】
ピストン用樹脂組成物には、具体的にはカーボンブラックを配合することが好ましい。
【００３９】
ピストン用樹脂組成物におけるポリオキシメチレンの含有量は、特に限定はないが、９８．５重量％以上が好ましく、特に好ましくは９９重量％以上である。
【００４０】
ピストン用樹脂組成物の好ましい具体例としては、ポリプラスチックス株式会社より市販されている「ジュラコン（登録商標）」等を例示できる。
【００４１】
ピストン用樹脂組成物の各成分の配合手段は、特に限定はなく、例えば、各成分を各々別々に溶融混合機に供給してもよく、もしくは予め各成分をヘンシェルミキサー、リボンブレンダー等の混合機で予備混合してから、単軸または二軸押し出し機、混合ロール、加圧ニーダー等の任意の混合機に供給してもよい。
【００４２】
ピストンは、ピストン用樹脂組成物を射出成形することにより作製できる。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例および比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【００４４】
〔比較例１〕
市販の平行タイプ角型のエアチャック（ＮＫＥ株式会社製、ＣＨ９１Ａ）を用意した。このエアチャックは、エアチャック本体がアルミ合金、フィンガーがアルミ合金、ピストンがステンレス鋼で作製されている。また、ピストンパッキンはニトリルゴム、レバーピンは軸受鋼、マグネットは希土類、キャップはウレタンゴム、ガイドロッドは炭素鋼、レバーは炭素鋼、ピンは軸受鋼、ベアリングは軸受鋼でそれぞれ形成されている。
【００４５】
〔実施例１〕
比較例１のエアチャックの、エアチャック本体、ピストンおよびフィンガーを樹脂で作製する以外は、比較例１と同様のエアチャックを作製した。すなわち、エアチャック本体、ピストンおよびフィンガー用樹脂組成物として、下記の樹脂組成を調製した。そして、各樹脂組成物を射出成形して、エアチャック本体、ピストンおよびフィンガーをそれぞれ作製し、エアチャックを得た。なお、実施例１のエアチャックは、比較例１のエアチャックと同寸法である。
（エアチャック本体用樹脂組成物）
ポリフェニレンサルファイド２９．５重量％、カーボンブラック０．５重量％、ガラス繊維および無機フィラー７０重量％を含有する樹脂組成物を調製した。
（ピストン用樹脂組成物）
ポリオキシメチレン９８．５重量％、カーボンブラック０．５重量％、その他１重量％を含有する樹脂組成物を調製した。
（フィンガー用樹脂組成物）
ポリフェニレンサルファイド５３．７重量％、カーボンブラック０．３重量％、ガラス繊維およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）４６重量％を含有する樹脂組成物を調製した。
【００４６】
〔重量の測定〕
実施例１および比較例１のエアチャックを用いて、重量を測定した。その結果を、下記の表１に示した。
【００４７】
【表１】
2020069585.tif 000003
【００４８】
表１の結果から、実施例１は比較例１に比べて、大幅に軽量化を図ることができた。
【００４９】
〔ガタの測定〕
実施例１および比較例１のエアチャックを用いて、以下の基準に従い、フィンガーの直角方向のガタの推移を測定した。その結果を、下記の表２および図４に示した。
【００５０】
（測定条件・測定方法）
フィンガーにアタッチメント（ツメ）（長さ：フィンガー先端から２４ｍｍ、質量：３１ｇ）を取り付けて、フィンガーの開閉動作（動作速度：１３０回／分、動作圧力：０．７ＭＰａ）を行った。そして、エアチャック本体を固定し、フィンガー先端に横からダイヤルゲージを当て、フィンガーを５００ｇｆの力で押し引きしてダイヤルゲージで最大の振れ（ｍｍ）を読み取った。
【００５１】
【表２】
2020069585.tif 000004
【００５２】
表２の結果から、比較例１は動作回数７１万回でフィンガーの直角方向（ガイドロッド８と直交する方向）のガタが０．３０５ｍｍで、動作回数５６６万回ではガタは０．４１ｍｍであった。なお、比較例１は動作回数５６６万回以降は、ガタの測定はしなかった。
【００５３】
これに対して、実施例１は、動作回数１０５０万回でのガタが０．２１５ｍｍと小さかった。
【００５４】
〔比較例２〕
ピストン用樹脂組成物を、下記の樹脂組成物に変更した以外は、実施例１と同様にしてエアチャックを作製した。
（ピストン用樹脂組成物）
ポリフェニレンサルファイド２９．５重量％、カーボンブラック０．５重量％、ガラス繊維および無機フィラー７０重量％を含有する樹脂組成物を調製した。
【００５５】
〔比較例３〕
ピストン用樹脂組成物を、下記の樹脂組成物に変更した以外は、実施例１と同様にしてエアチャックを作製した。
（ピストン用樹脂組成物）
ポリフェニレンサルファイド５３．７重量％、カーボンブラック０．３重量％、ガラス繊維およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）４６重量％を含有する樹脂組成物を調製した。
【００５６】
〔比較例４〕
ピストンの形成材料をＳＵＳに変更した以外は、実施例１と同様にしてエアチャックを作製した。
【００５７】
〔エア漏れ動作発生回数の測定〕
実施例１および比較例１〜４のエアチャックを用いて、以下の基準に従い、エア漏れ動作発生回数を測定した。その結果を、下記の表３に示した。
【００５８】
（測定条件・測定方法）
前述のガタの測定と同様にして、０．７ＭＰａの圧力のエアを封入し、圧力ゲージで圧力を測定し、エア漏れ発生回数をカウントした。
【００５９】
【表３】
2020069585.tif 000005
【００６０】
表３の結果から、実施例１は比較例２〜４に比べてエア漏れ動作発生回数が多く、エア漏れが発生しにくいことがわかった。
【００６１】
一方、比較例２および比較例３は、エアチャック本体、フィンガーおよびピストンを樹脂で作製しているが、ピストン用樹脂組成物の違いにより、実施例１よりも著しくエア漏れ動作発生回数が少なく、エア漏れが早期に発生したことがわかる。これは、比較例２および比較例３は、ボディのシリンダとピストンとの摺動によりいずれも摩耗し、ピストンに装着してあるピストンパッキンが摩耗して、エア漏れが早期に発生したと考えられる。
【００６２】
〔比較例５〕
フィンガー用樹脂組成物を、下記の樹脂組成物に変更した以外は、実施例１と同様にしてエアチャックを作製した。
（フィンガー用樹脂組成物）
ポリフェニレンサルファイド２９．５重量％、カーボンブラック０．５重量％、ガラス繊維および無機フィラー７０重量％を含有する樹脂組成物を調製した。
【００６３】
〔摩耗量の測定〕
実施例１および比較例５のエアチャックを用いて、以下の基準に従い、摩耗量を測定した。その結果を、下記の表４に示した。
【００６４】
（測定条件・測定方法）
前述のガタの測定と同様にして、１００万回における摩耗量（ｍｍ）をダイヤルゲージを用いて測定した。
【００６５】
【表４】
2020069585.tif 000006
【００６６】
表４の結果から、実施例１は比較例５に比べて、摩耗量が少ないことがわかる。
【００６７】
比較例５は、ガイドロッド（ＳＫ−４ＤＲ、塩浴窒化処理）に対してフィンガーの摩耗が多いためであると思われる。
【００６８】
＜変形例＞
以上、一実施形態に係るエアチャックについて説明したが、この実施形態に限られるものではなく、例えば、以下のような変形例であってもよい。また、実施形態と変形例とを組み合わせたものでもよいし、変形例同士を組み合わせたものでもよい。また、実施形態や変形例に記載していない例や要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。
【００６９】
１．エアチャック
実施形態では、エアチャックの一例として平行タイプのエアチャックについて説明したが、本実施形態のエアチャックはこれに限定されず、例えばレバータイプのエアチャックであっても差し支えない。
【００７０】
２．グリース
本実施形態のエアチャックに使用するグリースは特に限定はないが、水酸化リチウムと２種類の脂肪酸を組み合わせて複合（コンプレックス）化したリチウム石けんを増ちょう剤に使用したグリース（例えば、ＪＸＴＧエネルギー社製、タフリックスグリースＲＢ）が、耐水性の点から好ましい。
【符号の説明】
【００７１】
１  エアチャック本体（ボディ）
５  ピストン
１０  フィンガー
１００  エアチャック
【図１】
2020069585.tif 000007
【図２】
2020069585.tif 000008
【図３】
2020069585.tif 000009
【図４】
2020069585.tif 000010