(57)【要約】【課題】  ワークサポートのサポートロッドとハウジングとが、何らかの原因によって、固着された状態を解除できるワークサポートを提供する。【解決手段】  ハウジング（１）に上側から順にサポートロッド（２）と進出バネ（４３）と出力部材（２４）とが装着される。前記サポートロッド（２）が下限位置へ移動されているときに、何らかの異常によって前記サポートロッド（２）が前記ハウジング（１）に固着されることがある。前記サポートロッドに向けて上方へ移動させた前記出力部材（２４）の係合部（７０）を、当該サポートロッド（２）の係止部（７１）に衝突させることにより、上記の固着状態を解除する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング(１)内で軸方向の先端側および基端側へ移動可能となるように当該ハウジング（１）の先端壁（１ａ）に挿入されるサポートロッド(２)と、
前記サポートロッド(２)の外周に外嵌めされる環状のコレット(５)と、
前記ハウジング（１）内に軸方向へ形成されるシリンダ孔（１１）に挿入されるピストン（１２）であって、当該ピストン（１２）の駆動によって前記コレット（５）を介して前記サポートロッド（２）をロックするピストン（１２）と、
前記ハウジング（１）の基端壁（１ｂ）に軸方向へ移動可能となるように挿入される出力部材（２４）と、
前記サポートロッド（２）と前記出力部材（２４）とを離間させるように付勢する付勢手段と、を備え、
前記基端側の限界位置にある前記サポートロッド（２）が、何らかの異常によって、前記ハウジング（１）に固着される固着状態であるときに、前記出力部材（２４）が前記基端側から前記先端側に移動されることにより、前記出力部材（２４）に形成される係合部（７０）が、前記サポートロッド（２）に形成される係止部（７１）を前記基端側から押して前記固着状態を解除する、
ことを特徴とするワークサポート。
【請求項２】
請求項１のワークサポートにおいて、
前記出力部材（２４）の前記基端側の限界位置から前記先端側の限界位置までの可動ストローク（Ｓ）は、前記基端側の限界位置にある前記出力部材（２４）の前記係合部（７０）から、前記基端側の限界位置にある前記サポートロッド（２）の前記係止部（７１）までの距離（Ｈ）よりも長くなるように設定されている、
ことを特徴とするワークサポート。
【請求項３】
請求項１又は２のワークサポートにおいて、
前記付勢手段は、前記サポートロッド（２）の前記基端側に形成される作動室（１５）と、前記作動室（１５）に供給される作動用圧力流体とによって構成される、
ことを特徴とするワークサポート。
【請求項４】
請求項１又は２のワークサポートにおいて、
前記付勢手段は、前記サポートロッド（２）と前記出力部材（２４）との間に装着される進出バネ（４３）によって構成される、
ことを特徴とするワークサポート。
【請求項５】
ハウジング(１)内で軸方向の先端側および基端側へ移動可能となるように当該ハウジング（１）の先端壁（１ａ）に挿入されるサポートロッド(２)と、
前記サポートロッド(２)の外周に外嵌めされる環状のコレット(５)と、
前記ハウジング（１）内に軸方向へ形成されるシリンダ孔（１１）に挿入されるピストン（１２）であって、当該ピストン（１２）の駆動によって前記コレット（５）を介して前記サポートロッド（２）をロックするピストン（１２）と、
前記ハウジング（１）の基端壁（１ｂ）に軸方向へ移動可能となるように挿入される出力部材（２４）と、
前記サポートロッド（２）と前記出力部材（２４）との間に装着される進出バネ（４３）であって、前記サポートロッド（２）と前記出力部材（２４）とを離間させるように付勢する進出バネ（４３）と、を備え、
前記進出バネ（４３）が最も圧縮されるときに、その進出バネ（４３）の隣り合う巻線同士が密着状態となっており、
前記基端側の限界位置にある前記サポートロッド（２）が、何らかの異常によって、前記ハウジング（１）に固着されている固着状態であるときに、前記出力部材（２４）が前記基端側から前記先端側に移動されることにより、前記出力部材（２４）が前記密着状態の前記進出バネ（４３）を介して前記サポートロッド（２）を前記基端側から押して前記固着状態を解除する、
ことを特徴とするワークサポート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フライス盤や研削盤等の工作機械によってワークを加工するときに、当該ワークを支持する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のワークサポートには、従来では、特許文献１(日本国・特開２００３−３０７２０５号公報)に記載されたものがある。その従来技術は、次のように構成されている。
ハウジングの上壁に挿入される筒状のサポートロッドが、ハウジング内で上下方向へ移動可能となっている。そのハウジングの下部に出力部材が上下方向へ移動可能となるように挿入される。サポートロッドの筒孔に押ボルトが螺合されている。その押ボルトと出力部材との間に進出バネが装着され、その進出バネがサポートロッドと出力部材とを離間させるように付勢する。そして、出力部材の上方への駆動により、その出力部材が進出バネを介してサポートロッドを上方へ移動させる。すると、サポートブロックの上端面が、載置台上に置かれたワークの下面を下方から支持する。その進出バネの付勢力は、サポートロッドの自重や摩擦抵抗等に抗する程度の付勢力を有するが、載置台からワークを持ち上げない程度の付勢力を有するように設定されている。また、出力部材の上端部と押ボルトの下端部との間に十分な隙間が形成されており、サポートロッドが下限位置に移動されると共に出力部材が上限位置に移動されるときも、押ボルトと出力部材とは当接されないようにしている。これにより、出力部材が進出バネを介してワークサポートを間接的に押すように構成されている。その結果、出力部材がワークサポートを介してワークを載置台から持ち上げないようにすることにより、ワークの加工精度が悪くなることを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３０７２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ワークサポートがリリース状態であるときに、何らかの原因、例えば降り積もった切粉と切削油とによって、サポートロッドがハウジングの上壁に固着される固着状態となることがある。この場合、前述したようにワークを持ち上げない程度の付勢力を有する進出バネを介して、出力部材がサポートロッドを上方に押しても、上記固着状態を解除させることができない。
本発明の目的は、ワークサポートのサポートロッドとハウジングとが、何らかの原因によって、固着された状態を解除できるようにしたワークサポートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、第１発明は、例えば、図１から図３，図４，図５Ａおよび図５Ｂに示すように、ワークサポートを次のように構成した。
ハウジング１内で軸方向の先端側および基端側へ移動可能なサポートロッド２が、当該ハウジング１の先端壁１ａに挿入される。前記サポートロッド２の外周に環状のコレット５が外嵌めされる。前記ハウジング１内に軸方向へ形成されたシリンダ孔に挿入されるピストン１２が、当該ピストン１２の軸方向への駆動によって前記コレット５を介して前記サポートロッド２をロックする。前記ハウジング１の基端壁に出力部材２４が軸方向へ移動可能となるように挿入される。前記サポートロッド２と前記出力部材２４とが付勢手段によって離間されるように付勢される。前記基端側の限界位置にある前記サポートロッド２が、何らかの異常によって、前記ハウジング１に固着されている固着状態であるときに、前記出力部材２４が前記基端側から前記先端側へ移動されることにより、前記出力部材２４に形成される係合部７０が、前記サポートロッド２に形成される係止部７１を前記基端側から押して前記固着状態を解除する。
【０００６】
上記の第１発明のワークサポートでは、基端側の限界位置へ移動されたリリース状態において、何らかの原因、例えば、ハウジングの先端部に降り積もった切粉と切削油とによって、サポートロッドがハウジングの先端壁に固着されることがある。この場合に、出力部材を先端側へ移動させることにより、その出力部材の係合部をサポートロッドの係止部に当接（衝突）させる。その結果、サポートロッドとハウジングとの固着状態を確実に解除できる。
【０００７】
上記の第１本発明は、下記の（１）から（３）の構成を加えることが好ましい。
（１）例えば、図１から図３，図４，図５Ａおよび図５Ｂに示すように、前記出力部材２４の基端側の限界位置から前記先端側の限界位置までの距離Ｓが、前記出力部材２４の係合部７０から前記サポートロッド２の前記係止部７１までの距離Ｈよりも長くなるように設定されている。
この場合、出力部材の係合部が、基端側の限界位置にあるサポートロッドの係止部に確実に当接（衝突）される。従って、その衝突の衝撃によってサポートロッドとハウジングとの固着状態が確実に解除される。
【０００８】
（２）  前記付勢手段は、前記サポートロッド２の前記基端側に形成される作動室１５と、前記作動室１５に供給される作動用圧力流体とによって構成される。
この場合、前述のように構成された付勢手段によってサポートロッドが確実に上昇される。
【０００９】
（３）前記付勢手段は、前記サポートロッド２と前記出力部材２４との間に装着される進出バネ４３によって構成される。
この場合、前述のように構成された付勢手段によってサポートロッドが確実に上昇される。
【００１０】
上記の目的を達成するため、第２発明は、例えば、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、ワークサポートを次のように構成した。
ハウジング１内で軸方向の先端側および基端側へ移動可能なサポートロッド２が、当該ハウジング１の先端壁１ａに挿入される。前記サポートロッド２の外周に環状のコレット５が外嵌めされる。前記ハウジング１内に軸方向へ形成されるシリンダ孔１１にピストン１２が挿入される。そのピストン１２の駆動によって当該ピストンが前記コレット５を介して前記サポートロッド２をロックする。前記ハウジング１の基端壁１ｂに出力部材２４が軸方向へ移動可能となるように挿入される。前記サポートロッド２と前記出力部材２４との間に装着される進出バネ４３が、前記サポートロッド２と前記出力部材２４とを離間させるように付勢する。前記進出バネ４３が最も圧縮されたときに、その進出バネ４３の隣り合う巻線同士が密着状態となっている。前記基端側の限界位置にある前記サポートロッド２が、何らかの異常によって、前記ハウジング１に固着されている固着状態であるときに、前記出力部材２４が前記基端側から前記先端側に移動されることにより、前記出力部材２４が前記密着状態の前記進出バネ４３を介して前記サポートロッド２を前記基端側から押して前記固着状態を解除する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態を示し、ワークサポートのリリース状態を示す立面視の断面図である。
【図２】図２は、上記ワークサポートのロック状態を示す立面視の断面図であって、上記図１に類似する図である。
【図３】図３は、上記ワークサポートの第２ピストンがサポートロッドを押し上げている状態を示す立面視の断面図であって、上記図１に類似する図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態を示し、図３に類似する図である。
【図５】図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の第３実施形態を示す立面視の断面図である。図５Ａは、ワークサポートのリリース状態を示し、図１に類似する図である。図５Ｂは、上記ワークサポートの第２ピストンがサポートロッドを押し上げている状態を示し、図３に類似する図である。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の第４実施形態を示す立面視の断面図である。図６Ａは、ワークサポートのリリース状態を示し、図１に類似する図である。図６Ｂは、上記ワークサポートの第２ピストンがサポートロッドを押し上げている状態を示し、図３に類似する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の第１実施形態を示している。この実施形態では、空圧式のワークサポートに本発明を適用した場合を例示してある。まず、上記ワークサポートの構造を説明する。
【００１３】
固定台としてのテーブルＴに形成される収容穴に、ワークサポートのハウジング１がネジ固定される。そのハウジング１は、上壁（先端壁）１ａと、下壁（基端壁）を構成する下ブロック１ｂと、胴部分１ｃとを備える。そのハウジング１内にサポートロッド２が上下方向（軸方向の先端側および基端側）へ移動可能に挿入される。そのサポートロッド２の上部には、ワークＷに接当される押ボルト３が設けられる。
【００１４】
上記サポートロッド２の外周面の下半部分に狭持固定領域Ｒが設けられ、その狭持固定領域Ｒに筒状のコレット５が外嵌される。そのコレット５は、上すぼまりのテーパ外周面５ａを備え、上下方向へ延びる１つのスリット５ｂによって弾性的に縮径されるようになっている。そのコレット５の外周側に環状の伝動具６が配置され、その伝動具６のテーパ内周面６ａがコレット５のテーパ外周面５ａに上側から対面される。そのテーパ外周面５ａとテーパ内周面６ａとの間に形成した環状テーパ隙間７には多数のボール８が挿入されている。
【００１５】
上記の作動用の第１シリンダ１０は、ハウジング１の胴部分１ｃ内に形成された第１シリンダ孔（シリンダ孔）１１と、その第１シリンダ孔１１と伝動具６との間に挿入された環状の第１ピストン（ピストン）１２と、その第１ピストン１２を下降させる作動室１３と、その第１ピストン１２を上昇させる第１バネ１４とを備える。その第１バネ１４は、伝動具６の下側に形成されるバネ室１５に装着されている。
【００１６】
より詳しくいえば、上記の第１ピストン１２の上部が封止部材１６によって上壁１ａに保密状に案内されると共に、第１ピストン１２の下部が別の封止部材１７によって下ブロック１ｂに保密状に案内されている。そして、作動室１３へ圧縮エアを供給することにより、第１ピストン１２の上端に形成した大面積の環状受圧面に下向きの力が作用すると共に、第１ピストン１２の下端に形成した小面積の環状受圧面に上向きの力が作用して、これらの上下の差力によって第１ピストン１２が下降する。
【００１７】
前記の第１バネ１４は、ここでは圧縮コイルバネからなり、伝動具６の下面に装着した上バネ受け１９とコレット５の下端に装着した下バネ受け２０との間に装着されている。なお、上バネ受け１９が多数のボール８を受け止めている。また、第１バネ１４の付勢力が下バネ受け２０を介してコレット５の下端を下ブロック１ｂに接当させている。
【００１８】
上記の下ブロック１ｂ内に進退用の第２シリンダ２１が設けられる。その第２シリンダ２１は、次のように構成されている。下ブロック１ｂに大径の第２シリンダ孔２２と小径のロッド孔２３とが上向きに直列に連通される。その第２シリンダ孔２２に出力部材２４の第２ピストン２５が封止部材２５ａを介して保密状に挿入されると共に、ロッド孔２３に出力部材２４のピストンロッド２６が挿入される。なお、本実施形態において、第２ピストン２５とピストンロッド２６との両者を別体に構成しているが、これら両者を一体に構成してもよい。
【００１９】
上記の第２シリンダ孔２２の下壁３０は、収容穴の底壁によって構成されており、その下壁３０と第２ピストン２５との間に入口室３１が形成される。その入口室３１に圧縮エアの給排口３２が連通される。また、第２シリンダ孔２２の上壁３４と第２ピストン２５との間に出口室３５が形成される。その第２ピストン２５を下向きに後退させる第２バネ３６がロッド孔２３の上壁とピストンロッド２６との間に装着される。本実施形態において、第２バネ３６は、圧縮コイルバネによって構成されている。なお、本実施形態において、出力部材２４を上方へ移動させる駆動手段は、入口室３１と、その入口室３１に供給される圧縮エアとによって構成される。出力部材２４を下方へ移動させる駆動手段は、第２バネ３６によって構成される。
【００２０】
前記のピストンロッド２６の先端部にフランジ部４２が形成され、そのフランジ部４２がサポートロッド２の被操作部２ａに上側から係合される。そのピストンロッド２６のフランジ部４２と押ボルト３との間に、サポートロッド２を上向きに付勢する進出バネ(付勢手段)４３が装着される。本実施形態において、進出バネ４３は、圧縮コイルバネによって構成してある。
【００２１】
さらに、作動室１３を入口室３１と出口室３５との一方へ連通させる切換え手段４８が設けられる。より詳しくいえば、作動室１３と第２シリンダ孔２２の上部との間に連通孔４９が形成される。その連通孔４９の開口部と第２ピストン２５の外周面とによって切換え手段４８が構成されている。
【００２２】
上記ワークサポートの作動を図１および図２によって説明する。図１に示すリリース状態では、第１ピストン１２及び伝動具６が第１バネ１４によって上昇されることにより、コレット５の縮径が解除されている。また、第２ピストン２５及びピストンロッド２６が第２バネ３６によって下降する。これにより、ピストンロッド２６のフランジ部４２が進出バネ４３に抗してサポートロッド２を下降させている。
ここで、本実施形態の出力部材２４は、図１に示す下限位置（基端側の限界位置）から図２に示す上限位置（先端側の限界位置）まで移動可能であり、その出力部材２４の可動ストロークＳを図１中に示す。また、図１に示すワークサポートのリリース状態において、下限位置（基端側の限界位置）にある出力部材２４の係合部７０から、下限位置（基端側の限界位置）にあるサポートロッド２に取り付けられた（サポートロッド２の一部を構成する）押しボルト３の係止部７１まで離間されており、その距離を図１にＨで示す。上記の出力部材２４の可動ストロークＳは、係合部７０から係止部７１までの距離Ｈよりも長くなるように設定されている。
【００２３】
上記リリース状態で、ワークＷを押ボルト３の上方位置に水平方向へ搬入する。
そして、上記のワークサポートを図１のリリース状態から図２のロック状態に駆動させるときに、圧縮エアを給排口３２から入口室３１へ供給する。すると、まず、入口室３１の圧縮エアが第２ピストン２５およびピストンロッド２６を第２バネ３６に抗して上昇させていく。次いで、ピストンロッド２６のフランジ部４２が進出バネ４３と押ボルト３とを介してサポートロッド２を上昇させていく。すると、押ボルト３の上端面がワークＷに接当する。この状態では、ピストンロッド２６のフランジ部４２の下面とサポートロッド２の被操作部２ａとの間には、隙間が上下方向に形成されていると共に、ピストンロッド２６の上端面と押ボルト３の下端面との間にも接当隙間が上下方向に形成されている。
【００２４】
次いで、上記の第２ピストン２５の上限位置への移動により、第２ピストン２５の封止部材２５ａが連通孔４９を通り越える。すると、第２ピストン２５の給排口３２の圧縮エアが入口室３１と連通孔４９を順に通って作動室１３へ供給される。そして、その作動室１３の圧力が所定の設定圧力を越えると、その作動室１３から第１ピストン１２へ作用する空圧力の上下方向の差力が伝動具６に作用する。その下向きの差力が伝動具６を下方へ移動させると、その伝動具６のテーパ内周面６ａがボール８を転動させながらコレット５のテーパ外周面５ａにスムーズに係合していき、そのコレット５を縮径させる。これにより、その縮径されたコレット５がサポートロッド２の外周面を軸心に向けて押圧し、そのサポートロッド２を図２に示す高さ位置にロック（狭持固定）する。ロック状態でワークＷの上面を機械加工し、その加工時の押し下げ力をサポートロッド２のサポート力によって下方から強力に受け止めるのである。
【００２５】
上記の機械加工が終了した後、入口室３１の圧縮エアを排出する。すると、まず、第２ピストン２５およびピストンロッド２６が下降して、そのピストンロッド２６のフランジ部４２がロック状態のサポートロッド２の被操作部２ａに上側から接当する。このため、進出バネ４３によってサポートロッド２が上昇するのをフランジ部４２が確実に阻止し、その後、サポートロッド２のロック状態が解除される。より詳しくいえば、次の通りである。
【００２６】
上記の圧縮エアの排出により、まず、第２バネ３６によって第２ピストン２５とピストンロッド２６とが下降していく。次いで、作動室１３の圧縮エアが、前記の連通孔４９と、出口室３５と、ロッド孔２３と、サポートロッド２の筒孔と、下壁１ｂとサポートロッド２の下面との間に形成される連通溝４５と、バネ室１５と、下壁に上下方向へ形成される縦孔４６とを通って外部へ排出される。そして、作動室１３の圧力が所定の設定圧力を下回ると、第１ピストン１２及び伝動具６が第１バネ１４によって上側へ押圧され、その伝動具６のテーパ内周面６ａがボール８を転動させながらスムーズに上方へ移動し、コレット５のテーパ外周面５ａの押圧状態を解除する。これにより、コレット５が自己の弾性復元力によって拡径して、サポートロッド２のロック状態が解除される。このため、第２ピストン２５およびピストンロッド２６がさらに下降して、サポートロッド２を図１の下降位置に復帰させる。
【００２７】
上記ワークサポートは、下記のような異常状態において、次のように作動する。
上記のリリース状態において、ワークサポートの上壁１ａとサポートロッド２との間に切粉や切削油等が降り積もったことや、経年劣化によってハウジング１に対するサポートロッドの摺動抵抗が増加したこと等によって上壁１ａとサポートロッド２の外周壁とが固着されることがある（異常状態）。この異常状態において、前述した従来のワークサポートでは、第２ピストン２５がピストンロッド２６と進出バネ４３とを介してサポートロッド２を上方へ押しても、上記の固着によってサポートロッド２が上昇できない。
【００２８】
本実施形態のワークサポートにおいて、上記の異常状態で、ロック駆動させるときに、給排口３２から入口室３１へ圧縮エアを供給すると、入口室３１の圧縮エアが第２バネ３６の付勢力に抗して第２ピストン２５を上昇させていく。このとき、サポートロッド２は、ハウジング１の上壁１ａに固着されて、サポートロッド２の上方への移動が制限されている。次いで、ピストンロッド２６の上部に形成された係合部７０が、押しボルト３の下端部に形成された係止部７１に衝突される。これにより、その衝突の衝撃力もしくは押圧力が、押しボルト３を介してサポートロッド２に作用され、その後、ピストンロッド２６がサポートロッド２を押上げていく。その結果、サポートロッド２と上壁１との固着状態が解除される。引き続いて、進出バネ４３のバネ付勢力によってサポートロッド２が上昇されて、押しボルト３の上端面がワークＷの下端面に当接される。その後、上述したように、第１ピストン１２がコレット５を介してサポートロッド２を所定高さ位置でロック（挟持固定）する。
【００２９】
前記の第１実施形態は次の長所を奏する。
上記のワークサポートがリリース状態で、サポートロッド２がハウジング１の上壁１ａに固着される固着状態であるときに、出力部材２４を上方へ移動させて、その出力部材２４の係合部７０をサポートロッド２の係止部７１に衝突させることにより、サポートロッド２とハウジング１との固着状態が確実に解除される。なお、本実施形態において、出力ロッド２４は、上限位置から僅かに下方の上限位置付近から上限位置までの間で、下限位置にあるサポートロッド２に当接可能となっている。また、出力ロッド２４は、サポートロッド２が図１に示すリリース位置（下限位置）から僅かに上方へ移動されると、当接できなくなるように構成されている。このため、進出バネ４３は、従来の進出バネと同様に、サポートロッドの自重や摩擦抵抗等に抗する程度の付勢力を有するが、載置台からワークを持ち上げない程度の付勢力を有する進出バネ４３を採用することができる。
【００３０】
図４，図５Ａおよび図５Ｂ，図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の第２から第４実施形態を示している。この第２から第４実施形態では、上記の第１実施形態と同じ構成の部材には原則として同一の参照符号を付けてあり、その第１実施形態と異なる構成について説明する。
【００３１】
図４に示す第２実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。
ハウジング１内に挿入されるサポートロッド２の外周面に、筒状のコレット５が外嵌される。なお、本実施形態のコレット５は、ゴム製の弾性体５１によって下ブロック１ｂに押圧されている。また、弾性体５１は、ゴムに代えて、波形ワッシャ，皿バネ，コイルバネ等のバネ部材によって構成してもよい。
【００３２】
ハウジング１の下部内に進退用の第２シリンダ２１が設けられる。その第２シリンダ２１は次のように構成されている。
そのハウジング１の下ブロック１ｂに第２シリンダ孔２２が形成され、その第２シリンダ孔２２に第２ピストン２５が保密状に挿入される。その第２ピストン２５からピストンロッド２６が上方に突設され、ピストンロッド２６がサポートロッド２の筒孔に挿入される。第２ピストン２５の下側に形成された第２作動室５２が、連通路５３を介して前記の第１作動室１３に連通可能になっている。また、第１シリンダ孔１１の内周面と第１ピストン１２の外周面との間に形成される環状隙間によって、絞り路５４が構成される。
【００３３】
上記ワークサポートがリリース状態であるときには、第２作動室５２から圧油が排出されている。このため、第１ピストン１２及び伝動具６が第１バネ１４によって上昇されてコレット５の縮径を解除している。また、第２ピストン２５及びピストンロッド２６が第２バネ３６によって下降されている。これにより、フランジ部４２が前記サポートロッド２を下降させている。また、ハウジング１の下壁１ｂに形成される供給路４６を通ってバネ室（作動室）１５に圧縮エア（作動用圧力流体）が供給される。そのバネ室１５の圧縮エアがサポートロッド２を上方に付勢している。本実施形態において、サポートロッド２をハウジング１に対して上方へ付勢する付勢手段が、バネ室１５とそのバネ室１５に供給される圧縮エアによって構成される。
【００３４】
上記ワークサポートをリリース状態からロック状態へ作動させるときには、ワークＷを押ボルト３の上方位置に水平方向へ搬入する。その後、圧油源の圧油が給排口３２を通って第２作動室５２へ供給される。そのピストンロッド２６が進出バネ４３を介してサポートロッド２が上昇される。すると、第２作動室５２の圧油によって第２ピストン２５およびピストンロッド２６が第２バネ３６に抗して上昇されていくと、ピストンロッド２６のフランジ部４２がサポートロッド２の被操作部２から上方へ離間されていく。次いで、バネ室１５に供給される圧縮エアが、サポートロッド２を上方へ移動させていく。引き続いて、押ボルト３がワークＷに接当する。この状態では、ピストンロッド２６のフランジ部４１とサポートロッド２の被操作部２ａとの間には、接当隙間が上下方向に形成されている。
【００３５】
次いで、第２作動室５２の圧油が絞り路５４を通って第１作動室１３に緩やかに供給される。第１作動室１３の圧力が十分でない（所定圧力を下回っている）ときには、第１バネ１４の上方への付勢力によって第１ピストン１２が上限位置に保持される。その後、第１作動室１３の圧力が所定の圧力を上回った時点で、その第１作動室１３から第１ピストン１２へ作用する圧力の上下方向の差力が第１バネ１４の上方への付勢力に抗して伝動具６を下向きに移動させていく。すると、その伝動具６のテーパ内周面６ａがボール８を転動させながらコレット５のテーパ外周面５ａにスムーズに係合していき、そのコレット５を縮径させる。これにより、その縮径されたコレット５がサポートロッド２の外周面を半径方向の内方へ押圧し、そのサポートロッド２を所定の高さ位置に狭持固定する。そのロック状態でワークＷの上面を機械加工し、その加工時の押し下げ力をサポートロッド２が、上下方向に作用する強力な外力を受け止める。本実施形態において、上記サポートロッドの所定の高さ位置は、出力部材２４の係合部７０とサポートロッド２の係止部７１とが当接可能な高さ位置より上方（先端側）となるように設定されている。すなわち、ワーク２を支持しているときのサポートロッド２の係止部７１と、出力部材２４の係合部７０との間には隙間が形成される。これにより、出力部材２４がサポートロッド２を介してワークＷを載置台から持ち上げるのを防止し、その結果、ワークＷの加工精度が悪くなるのを防止できる。
【００３６】
上記ワークサポートをロック状態からリリース状態へ作動させるときには、機械加工が終了した後、第２作動室５２の圧油を外部へ排出する。すると、まず、第１バネ１４が第１ピストン１２及び伝動具６を上方へ押圧して、その伝動具６のテーパ内周面６ａがボール８を転動させながらスムーズに上向き移動させ、コレット５のテーパ外周面５ａの押圧状態を解除する。これにより、コレット５が自己の弾性復元力によって拡径して、サポートロッド２のロック状態が解除される。これとほぼ同時に、第２バネ３６が第２ピストン２５を下降させて、フランジ部４２がサポートロッド２を下降駆動させる。
【００３７】
上記ワークサポートは、図４に示す異常状態において、次のように作動する。
上記のリリース状態において、ワークサポートの上壁１ａとサポートロッド２との間に切粉や切削油等が降り積もることによって上壁１ａとサポートロッド２の外周壁とが固着することがある（異常状態）。
【００３８】
上記の異常状態で、本実施形態のワークサポートをロック駆動させるときに、給排口３２から第２作動室５２へ圧油を供給すると、第２作動室５２の圧油が第２バネ３６の付勢力に抗して第２ピストン２５を上昇させていく。このとき、サポートロッド２は、ハウジング１の上壁１ａに固着されて、上下方向の移動を制限されている。次いで、ピストンロッド２６の止め輪に形成された係合部７０が、サポートロッド２の被操作部２ａに形成された係止部７１に衝突される。これにより、ピストンロッド２６がサポートロッド２を直接強力に押上げる。その結果、サポートロッド２と上壁１ａとの固着状態が解除される。すると、バネ室１５の圧縮エアの上方への付勢力によってサポートロッド２が上昇されて、押しボルト３の上端面がワークＷの下端面に当接される。その後、前述した第１実施形態と同様に、第１ピストン１２がコレット５を介してサポートロッド２を所定高さ位置で挟持固定する。
【００３９】
図５Ａおよび図５Ｂに示す第３実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。
ワークサポートのハウジング１の下部中央に筒状の中央部材５６が上向きに設けられ、その中央部材５６の下フランジ５６ａが下ブロック１ｂによってハウジング１に押圧固定される。
【００４０】
上記ハウジング１にサポートロッド２が上下方向へ移動可能に支持される。そのサポートロッド２の上端部に筒部材５７がネジ止めされている。サポートロッド２の下半部が中央部材５６に所定の隙間をあけて外嵌めされる。その隙間によって後述のエア流路５８の一部が構成されている。
【００４１】
上記の中央部材５６の筒孔に第２ピストン２５が保密状に挿入される。
テーブルＴに、圧縮エアを供給および排出する給排口３２が形成され、給排口３２が連通路５３を通って作動室５２に連通される。その連通路５３の途中部で分岐された流路７３が第１作動室１３に連通される。その流路７３に絞り部７４が設けられている。
【００４２】
上記ハウジング２の右上部に、圧縮エアが供給されるエア供給ポート５９が設けられる。また、筒部材５７の筒孔に弁部材６１が上下方向に移動可能に挿入される。弁部材６１の外周壁と筒部材５７の筒孔および上端面との間に出口路６０が形成される。その出口路６０の一部を構成する溝状の連通路６２が、弁部材６１のロッド部分６１ａの外周壁に上下方向に形成される。また、弁部材６１の上部に設けた拡径部６１ｂの外周が下向きに突出され、その下向き突出部に下向きの弁面６３が形成される。これに対応して、筒部材５７の上端部に弁座６４が設けられる。
上記の弁部材６１は、自重によって下向きに押圧され、拡径部６１ｂの下側の圧力室６５の空圧力によって自重に抗して上方の開き位置へ切換えられる。図５Ｂに示す開き位置では、弁面６３と弁座６４との間に、平面視で環状の隙間が形成される。なお、サポートロッド２が上昇してワークＷに弁部材６１が当接されたときに、弁部材６１の弁面６３が筒部材５７の弁座６４に当接されて、エア流路５８が遮蔽される。これにより、エア流路５８内の圧力が上昇され、その上昇圧力を圧力スイッチで検出する。その結果、弁部材６１がワークＷの下面に当接される位置に上昇されたことが確認される。
【００４３】
上記エア供給ポート５９と出口路６０とがエア流路５８によって連通される。そのエア流路５８は、この実施形態では、ハウジング１の右上部の斜め路６６と、バネ室１５と、コレット５のスリット５ｂと、サポートロッド２の下端部の外周空間および下側空間と、サポートロッド２の下半部内周面と中央部材５６の外周面との間に形成された隙間６７と、サポートロッド２の被操作部２ａに設けた縦溝６８と、サポートロッド２の筒孔を備える。
【００４４】
上記第３実施形態で示すワークサポートは、下記の異常状態において、次のように作動する。
図５Ａに示すリリース状態において、ワークサポートの上壁１ａとサポートロッド２とが切粉や切削油等によって固着することがある（異常状態）。この異常状態で、上記ワークサポートをロック駆動させるときに、給排口３２から作動室５２へ圧縮エアを供給すると、作動室５２の圧縮エアが第２バネ３６の付勢力に抗して第２ピストン２５を上昇させていく。このとき、サポートロッド２は、ハウジング１の上壁１ａに固着されて、上下方向の移動を制限されている。次いで、ピストンロッド２６の係合部７０が、弁部材６１の係止部７１を押し上げていく。すると、その弁部材６１の下端に形成されたフランジ部が筒部材５７下端面に衝突する。その衝突の衝撃または押圧力により上壁１ａとサポートロッド２との固着状態が解除される。引き続いて、進出バネ４３のバネ付勢力によってサポートロッド２が上昇されていく。このとき、圧縮エア源からエア流路５８を通って出口路６０に供給される圧縮エアによって圧力室６５の圧力が上昇され、その圧力室６５の空圧力が筒部材５７から弁部材６１を上方へ持ち上げて開弁させている。次いで、弁部材６１の上端面がワークＷの下端面に当接される。引き続いて、弁部材６１の弁面６３に筒部材５７の弁座６４が当接されて閉弁される。このとき、流路５８の圧力が上昇され、その上昇圧力を(図示しない)圧力スイッチによって検出することにより、弁部材６１がワークＷの下面に当接されたことが確実に検出される。その後、第１ピストン１２がコレット５を介してサポートロッド２を所定高さ位置で挟持固定する。
【００４５】
図６Ａおよび図６Ｂに示す第４実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。
図６Ａに示すように、ピストンロッド２６のフランジ部４２と押ボルト３との間に、サポートロッド２を上向きに付勢する進出バネ(付勢手段)４３が装着される。その進出バネ４３は、ここでは、圧縮コイルバネによって構成してある。また、図６Ｂに示すように、その進出バネ４３が最も圧縮されたときに、その進出バネ４３の隣り合う巻線同士が密着状態となるように構成される。そして、図６Ａに示す下限位置でサポートロッド２が、何らかの異常によって、ハウジング１に固着される固着状態であるときに、出力部材２４が下側（基端側）から上側（先端側）に移動されることにより、出力部材２４が上記密着状態の進出バネ４３を介してサポートロッド２を下側から押して固着状態を解除する。このため、本実施形態では、係合部７０が進出バネ４３の上面に形成されると共に、その係合部に対面するように進出バネ４３の下面に係止部される。
【００４６】
上記の実施形態は次のように変更可能である。
前記第１実施形態の駆動手段は、入口室３１と、その入口室３１に供給される圧縮エアとによって構成されることに代えて、その入口室３１に供給される他の圧力流体とによって構成されてもよい。出力部材２４を下方へ移動させる駆動手段は、例示の第２バネ３６に代えて、ゴム等の弾性体であってもよく、さらには、圧縮エア等であってもよい。
前記の多数のボール８に代えて、低摩擦機能を備えた円柱部材によって構成してもよい。
第１実施形態及び第４実施形態の切換え手段４８は、作動室１３を入口室３１と出口室３５とへ切り換えて連通させるものであればよい。従って、第２ピストン２５の外周面が連通孔４９の開口部を全閉する瞬間があっても差し支えなく、又は、連通孔４９が入口室３１と出口室３５との両方へ連通する瞬間があっても差し支えない。さらには、その切換え手段４８は、連通孔４９の開口部と第２ピストン２５の外周面との組み合わせに限定されるものでないことは勿論である。
また、第１実施形態の連通孔４９に、絞り路を設けてもよく、また、絞り路に代えて、又は、これに加えて、第１シリンダ孔１１と第１ピストン１２との間の環状隙間を小さい値に設定することが好ましい。この場合、環状隙間や連通孔４９の流動抵抗が大きくなるので、作動室１３の昇圧時間および降圧時間が長くなる。これにより、第１ピストン１２の下降開始および上昇開始が遅くなる。以上により、第１ピストン１２によるサポートロッド２のロック開始およびロック解除の開始を遅らせることができるので、ピストンロッド２６が上昇および下降した後にサポートロッド２を確実にロックおよびロック解除させることできる。
また、本発明は、例示した構造のワークサポートに適用することに代えて、別の構造のワークサポートに適用可能であり、さらには、ワークサポートとは異なる用途にも適用可能である。例えば、コレット５を利用したテーパ伝動機構に代えて、薄肉スリーブの外周に環状のガス作動室を形成して、その薄肉スリーブを圧力ガスによって縮径させてサポートロッド等をロックすることが考えられる。
前記の出口路６０は、サポートロッド２の内部空間を外部へ連通させるものであればよく、例示した構造に限定されないことは勿論である
また、サポートロッド２から筒部材５７を省略してもよい。この場合、前記の弁部材６１は、サポートロッド２のサポートロッド２に直接に支持されることになる。
さらに、上記サポートロッド２から上記の弁部材６１を省略して、そのサポートロッド２の上端面に、細径に形成した前記の出口路６０を、直接に開口させてもよい。この場合、上記サポートロッド２の上端面が前記ワークＷに接当したときに上記出口路６０の開口部が塞がれて当該出口路６０が閉じられることになる。
【符号の説明】
【００４７】
１：ハウジング，１ａ：上壁（先端壁），１ｂ：下壁（基端壁），２：サポートロッド，５：コレット，１１：シリンダ孔，１２：第１ピストン（ピストン），１５：バネ室（作動室），２４：出力部材，４３：進出バネ，７０：係合部，７１：係止部．
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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