(57)【要約】【課題】  この発明は、小形で構造が簡単な４つ爪チャックを提供するものである。【解決手段】  チャック本体２に設けた前シリンダ室９に把握爪３を駆動可能な前ピストン１１を、後シリンダ室１０に後ピストン１２を挿入する。前シリンダ室９と後シリンダ室１０のクランプ側シリンダ室１０ａをクランプ用流路１６で連通し、後シリンダ室１０のアンクランプ側シリンダ室１０ｂにアンクランプ用流路１９を連通する。アンクランプ時には、アンクランプ側シリンダ室１０ｂに圧流体を供給することで後ピストン１２が前ピストン１１に当接して一体に後退させることで各把握爪３をアンクランプする。アンクランプ側シリンダ室１０ｂを後ピストン１２のみ有しているのでチャック１を小さくできると共に構造が簡単になる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャック本体に設けた前シリンダ室と後シリンダ室に夫々前ピストンと後ピストンを挿入し、前記後ピストンの前部を前ピストンの内径部に挿入すると共にその前ピストンと後ピストンに夫々駆動部材が設けられ、前記前ピストンと後ピストンの移動により各駆動部材を動かしてチャック本体前側に配置した２組の対向する把握爪を移動させて成る４つ爪チャックにおいて、チャック本体に前記前シリンダ室と後シリンダ室のクランプ側シリンダ室に圧流体を供給するクランプ用流路と前シリンダ室のアンクランプ側シリンダ室に圧流体を供給するアンクランプ用流路を設け、ワークのアンクランプ時にアンクランプ用流路から圧流体を供給することで後ピストンを後方へ移動させ、後ピストンの一部を当接して前ピストンを後方へ移動させるようにして成ることを特徴とする４つ爪チャック。
【請求項２】
前記後ピストンに前記駆動部材を駆動部材の後面が前ピストンの前面に当接可能なように設けて成ることを特徴とする請求項１記載の４つ爪チャック。
【請求項３】
前記前ピストンと後ピストンの直径を同一とすると共に前ピストンと後ピストンの圧流体作用面の面積を同一としたことを特徴とする請求項１または２記載の４つ爪チャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はチャック本体に設けた前シリンダ室と後シリンダ室に夫々前ピストンと後ピストンを挿入し、その前ピストンと後ピストンに夫々連結した駆動部材を動かしてチャック本体前側に配置した２組の対向する把握爪を移動させて成る４つ爪チャックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、４つ爪チャックとして、チャック本体前側に配置した２組の対向する把握爪を夫々駆動して、長方形状のワークの上下方向面と左右方向面とをクランプするものがる。このような４つ爪チャックは、チャック本体に設けられた前シリンダ室と後シリンダ室に夫々前ピストンと後ピストンが挿入されている。前ピストンと後ピストンには夫々把握爪を動かす駆動部材が連結されている。長方形状のワークの上下方向長さと左右方向長さとに違いが有るものでは、長方形状のワークをクランプする時に、前ピストンと後ピストンが差動して一方の１組の対向する把握爪が長方形状のワークに当接した後、他方の１組の対向する把握爪が長方形状のワークに当接することで夫々の１組の対向する把握爪がワークの長さに応じて移動し、２組の対向する把握爪によりワークをクランプするようになっている。
【０００３】
上記４つ爪チャックとして特許文献１、２のものが公知である。特許文献１の４つ爪チャックでは、長方形状のワークをクランプする時に、前シリンダ室と後シリンダ室の各クランプ側シリンダ室に操作系統により時間差を与えて圧流体（圧縮空気）を供給して、一方の１組の対向する把握爪と他方の１組の対向する把握爪を時間差を与えて作動させると共に、前ピストンの推力と後ピストンの推力に差異を設けて長方形状のワークをクランプする。また、アンクランプの時には、前シリンダ室と後シリンダ室の各アンクランプ側シリンダ室に同時に圧流体を送って前ピストンと後ピストンとを動かして、夫々の１組の対向する把握爪をアンクランプしている。
【０００４】
また、特許文献２の４つ爪チャックでは、長方形状のワーク（長方形状の角穴）を前シリンダ室と後シリンダ室のクランプ側シリンダ室（第１、第３シリンダ室）に圧流体（オイル）を供給することにより前ピストン（駆動リング）と後ピストン（駆動部材）を介して夫々の１組の対向する把握爪を移動してクランプする。また、アンクランプの時には、コイルスプリングの付勢力により前ピストンを移動し、後シリンダ室のアンクランプ側シリンダ室（第２シリンダ室）にオイルを供給して後ピストンを動かして、夫々の１組の対向する把握爪をアンクランプしている。
【特許文献１】特公平２−１７２８４号公報
【特許文献２】特開平７−２６６１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の４つ爪チャックでは、ワークのクランプ時とアンクランプ時に前シリンダ室と後シリンダ室の各クランプ側シリンダ室とアンクランプ側シリンダ室に夫々圧流体を供給して前ピストンと後ピストンを動かして夫々の１組の対向する把握爪を動かしているので、前シリンダ室と後シリンダ室の夫々のクランプ側シリンダ室とアンクランプ側シリンダ室の４つのシリンダ室をチャック本体に設けなければならず、構造が複雑になる問題とチャック軸線方向の長さが長くなる問題があった。また、前ピストンと後ピストンを動かす圧流体を供給する操作系統は、チャクの外部に備えられ時間差を与えて前ピストンと後ピストンを動かすため構造が複雑になる問題があった。また、特許文献２に記載の４つ爪チャックでは、コイルスプリングによる前ピストンの移動と圧流体による後ピストンの移動により夫々の対向する１組の把握爪を動かしてアンクランプしているので、２系統のアンクランプのための構造をチャク本体に備えているので構造が複雑になる問題があった。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、小形で構造が簡単な４つ爪チャックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、チャック本体に設けた前シリンダ室と後シリンダ室に夫々前ピストンと後ピストンを挿入し、前記後ピストンの前部を前ピストンの内径部に挿入すると共にその前ピストンと後ピストンに夫々駆動部材が設けられ、前記前ピストンと後ピストンの移動により各駆動部材を動かしてチャック本体前側に配置した２組の対向する把握爪を移動させて成る４つ爪チャックにおいて、チャック本体に前記前シリンダ室と後シリンダ室のクランプ側シリンダ室に圧流体を供給するクランプ用流路と前シリンダ室のアンクランプ側シリンダ室に圧流体を供給するアンクランプ用流路を設け、ワークのアンクランプ時にアンクランプ用流路から圧流体を供給することで後ピストンを後方へ移動させ、後ピストンの一部を当接して前ピストンを後方へ移動させるようにして成ることを特徴とする。また、請求項２に記載の発明は、前記後ピストンに前記駆動部材を駆動部材の後面が前ピストンの前面に当接可能なように設けて成ることを特徴とする。また、請求項３に記載の発明は、前記前ピストンと後ピストンの直径を同一とすると共に前ピストンと後ピストンの圧流体作用面の面積を同一としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本願の請求項１の発明では、チャック本体に前記前シリンダ室と後シリンダ室のクランプ側シリンダ室に圧流体を供給するクランプ用流路と前シリンダ室のアンクランプ側シリンダ室に圧流体を供給するアンクランプ用流路を設け、ワークのアンクランプ時にアンクランプ用流路から圧流体を供給することで後ピストンを後方へ移動させ、後ピストンの一部を当接して前ピストンを後方へ移動させるようにした。また、本願の請求項２の発明では、前記後ピストンに前記駆動部材を駆動部材の後面が前ピストンの前面に当接可能なように設けて成る。また、請求項３に記載の発明では、前記前ピストンと後ピストンの直径を同一とすると共に前ピストンと後ピストンの圧流体作用面の面積を同一とした。これらによれば、アンクランプ時に後ピストンにより前ピストンを後方へ移動させるので、夫々の対向する１組の把握爪を後ピストンと前ピストンの当接後に同時に移動することができ、１つのピストンへの圧流体の供給による１動作でアンクランプすることができる。また、前シリンダ室には後シリンダ室と連通するクランプ用流路が接続されているだけであり、前シリンダ室は前ピストンの一方側のみにクランプ用のシリンダ室を備えているので、前ピストンを挟んで両側にクランプ用とアンクランプ用のシリンダ室を備えたものに比べてチャック本体を小形化できる利点を有している。即ち、チャック軸線方向の長さが短くなる。また、ワークのアンクランプ時には、後ピストンに設けた駆動部材が前ピストンに当接して後ピストンの移動により前ピストンを一緒に移動しているので、従来のように後ピストンと前ピストンを夫々駆動するためアンクランプ用のシリンダ室やアンクランプ用のコイルバネを備える必要が無く、チャックの構造を簡単にすることができる。また、後ピストンの前部を前ピストンの内径部に挿入して前ピストンと後ピストンとを前後に配置して、前ピストンと後ピストンの直径を同一とし、前、後ピストンの圧流体作用面の面積を同一としたので、２組の対向する把握爪の把握力が同一となり、ワークを均等に掴むことができ、ワークのひずみが略均等になる。更に、前シリンダ室にアンクランプ側シリンダ室が不要となることで、前駆動部材外周面より外側に圧流体作用面を設けるためにピストンをチャック半径方向外側に大きくする必要が無くなり、チャックの直径を小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本願発明の実施形態について図１〜図５にて説明する。図１、図２に示す本実施形態の４つ爪チャック１は、チャック本体２の前側に円周方向等間隔に４つの把握爪３が備えられている。把握爪３はマスタジョウ４にトップジョウ５を取付けて成り、マスタジョウ４はチャック本体２にチャック半径方向へ移動可能に設けられている。また、チャック本体２には、後述の前駆動部材６と後駆動部材７とを収容する収容室８と、チャック軸線方向前後に前シリンダ室９と後シリンダ室１０が形成されている。前シリンダ室９と後シリンダ室１０には夫々前ピストン１１と後ピストン１２が摺動可能に挿入されている。前ピストン１１は、後部分が前シリンダ室９に挿入されて前シリンダ室９をクランプ側シリンダ室としており、前部分が前シリンダ室９から収容室８に突出している。また、後ピストン１２は、後シリンダ室１０を後ピストン１２を挟んで前側をアンクランプ側シリンダ室１０ａに、後側をクランプ側シリンダ室１０ｂに区画している。図２に示すように、前ピストン１１と後ピストン１２の直径は同一に形成されていると共に、前ピストン１１の圧流体作用面（受圧面）の面積（受圧面積）と後ピストン１２の圧流体作用面の面積とは同一に形成されている。
【０００９】
前ピストン１１には前駆動部材６が一体に形成されており、前駆動部材６が前部分と成っている。また、後ピストン１２には後駆動部材７が一体に連結されており、後駆動部材７が後ピストン１２の前部分と成っている。これら前駆動部材６と後駆動部材７には、夫々マスタジョウ４の楔部１３が係合する楔溝１４が形成される爪係合部１５を有している。図２、図３に示すように、後ピストン１２の後駆動部材７の軸部分７ａは、前ピストン１１の内径部６ａに挿入されて前ピストン１１と相対移動可能となっている。
【００１０】
前駆動部材６と後駆動部材７の各楔溝１４には前記４つの把握爪３のマスタジョウ４の楔部１３が夫々係合している。前駆動部材６により４つの把握爪３のうち互いに直交する軸線上に配置された一方の１組の対向する把握爪３ａ，３ａをチャック半径方向へ移動させることができるようになっている。後駆動部材７により４つの把握爪３のうち互いに直交する軸線上に配置された他方の１組の対向する把握爪３ｂ，３ｂをチャック半径方向へ移動させることができるようになっている。
【００１１】
前シリンダ室９と後シリンダ室１０のクランプ側シリンダ室１０ｂには圧流体を給排する同一のクランプ用流路１６が夫々前給排流路１７と後給排流路１８とにより接続されている。クランプ用流路１６はチャック本体２に設けられている。また、後シリンダ室１０のアンクランプ側シリンダ室１０ａには圧流体を給排するアンクランプ用流路１９が接続されている。アンクランプ用流路１９はチャック本体２に設けられている。前記前駆動部材６の爪係合部１５は、チャック半径方向に突出して設けられると共に対向するように１組設けられている。また、前記後駆動部材７の爪係合部１５は、前駆動部材６の対向する１組の爪係合部１５の間で対向するように１組設けられている。この後ピストン１２の一部である爪係合部１５はチャック半径方向に突出して設けられており、後ピストン１２の爪係合部１５の後面１５ａは前ピストン１１の前面１１ｃに当接可能となっている。
【００１２】
次にチャック１の動作について説明する。図１に示すようにワークＷは、断面が四角形状であり上下方向面の距離と左右方向面の距離が異なり、左右方向面距離が長いものとする。ワークＷをクランプする時には、図示しない圧流体供給源から圧流体として圧空を供給する。供給された圧空はクランプ用流路１６を介して前シリンダ室９と後シリンダ室１０のクランプ側シリンダ室１０ｂに略同時に供給される。このとき、アンクランプ側シリンダ室１０ａは大気に開放されている。前ピストン１１と後ピストン１２は受圧面積が同一であるので略同時にチャック軸線方向前方向に移動し、前駆動部材６により一方の１組の対向する把握爪３ａ，３ａがワークＷをクランプする方向に移動し、後駆動部材７により他方の１組の対向する把握爪３ｂ，３ｂがワークＷをクランプする方向に移動する。そしてワークＷをクランプするとき、前駆動部材６により一方の１組の対向する把握爪３ａ，３ａがワークＷの左右方向面に当接すると、前駆動部材６の移動が停止される。
【００１３】
前駆動部材６が停止されると、クランプ用流路１６からの圧流体が、前ピストン１１に圧流体の圧力が作用した状態で、クランプ用流路１６から後シリンダ室１０にだけ流入することになり、後ピストン１２の移動によって他方の１組の対向する把握爪３ｂがワークＷの上下方向面に当接する。このとき、一方の１組の把握爪３ａ，３ａはワークＷを緩やかにクランプしているので、ワークＷに他方の１組の把握爪３ｂ，３ｂが当接するとワークＷが上下方向に移動されて芯出しが行われる。４つの把握爪３がワークＷに当接し芯出しが行われると、前ピストン１１と後ピストン１２とに圧流体の圧力が更に作用して、一方の１組の対向する把握爪３ａ，３ａと他方の１組の対向する把握爪３ｂ，３ｂとがワークＷに圧接してワークＷをクランプすることとなる。このとき、前ピストン１１と後ピストン１２の圧流体作用面の面積を同一としたので、ワークＷに作用する把握力が同一となり、ワークＷを均等に掴むことができ、把握爪によるワークのひずみが均等になる。
【００１４】
次にワークＷを開放するときには、図示しない圧流体供給源から供給された圧空がアンクランプ用流路１９を介して後シリンダ室１０のアンクランプ側シリンダ室１０ａに供給される。このとき、各クランプ側シリンダ室９，１０ｂは大気に開放されている。すると、後ピストン１２は圧空によりチャック軸線方向後方向に移動されて後駆動部材７が後退し、他方の１組の対向する把握爪３ｂ，３ｂがワークＷをアンクランプする。更に、後ピストン１２が後退すると、図４に示すワークＷをクランプした状態から、後駆動部材７の爪係合部１５の後面１５ａが前駆動部材６の前面１１ｃに当接し、図５に示すように、後駆動部材７が前駆動部材６を後退させ前ピストン１１を後方へ移動させる。前駆動部材６の後退により一方の１組の対向する把握爪３ａ，３ａがワークＷをアンクランプする。これによってワークは４つの把握爪３からアンクランプされる。このようにワークＷのアンクランプ時には、後シリンダ室１０のアンクランプ側シリンダ室１０ａに圧流体を供給して後ピストン１２を後退させることで、後ピストン１２の一部を前ピストン１１の一部に当接して前ピストン１１を一緒に後退させる。このように他方の１組の対向する把握爪３ｂ，３ｂのアンクランプと一方の１組の対向する把握爪３ａ，３ａのアンクランプは、後ピストン１２が後退することによって行われる。これにより前シリンダ室９にはアンクランプ側シリンダ室が不要となるので、チャック本体２のチャック軸線方向長さが短くなる。更に、前シリンダ室９にアンクランプ側シリンダ室が不要となることで、前駆動部材６外周面より外側に圧流体作用面を設けるために前ピストン１１をチャック半径方向外側に大きくする必要が無くなり、チャック１の直径を小さくできる。また、従来のように前シリンダ室と後シリンダ室に夫々アンクランプ側シリンダ室を設けたり、アンクランプ用にスプリングを設けたりしないので、チャックの構成が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本願発明の4つ爪チャックを示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】前ピストンと後ピストンの概要を示す斜視図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】アンクランプ状態を示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  ４つ爪チャック
２  チャック本体
３  把握爪
６ａ  内径部
６  前駆動部材
７  後駆動部材
９  前シリンダ室
１０  後シリンダ室
１０ａ  アンクランプ側シリンダ室
１０ｂ  クランプ側シリンダ室
１１  前ピストン
１１ｃ  前ピストンの前面
１２  後ピストン
１５ａ  後駆動部材の後面
１６  クランプ用流路
１９  アンクランプ用流路
Ｗ  ワーク
【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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