(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸線に添って前端側から後端側へ順にガイド部，第１シリンダ部および第２シリンダ部が形成され、前記ガイド部が、(a)前記中心軸線のまわりに放射状に広がり、内周側に開口した３つ以上のガイド溝と、(b)それらガイド溝の各々に対応して内周側向きで形成され、前端側ほど中心軸線に接近する向きに傾斜した３つ以上のガイド面とを備えた本体と、
(c)前記第１シリンダ部に液密かつ摺動可能に嵌合されることによりその第１シリンダ部と共同して第１液室を形成する第１ピストン部と、(d)その第１ピストン部から前記ガイド部に向かって突出した突出部に前記３つ以上のガイド溝の各々に対応して設けられた３つ以上の第１係合部とを備えた第１ピストン部材と、
前記３つ以上のガイド溝の各々に少なくとも前記ガイド面に平行な方向に移動可能に嵌合された３つ以上のクランプ爪であって、それぞれ、(e)前記３つ以上の第１係合部の各々と前記中心軸線に接近離間可能にかつ前記中心軸線に平行な方向の力を伝達可能に係合する第２係合部と、(f)前記ガイド面と接触する被ガイド面と、(g)前記ガイド溝から内周側へ突出した内周側端に把持対象物の外周面に接触可能に形成されたクランプ面とを備えたものと、
(h)前記第２シリンダ部に液密かつ摺動可能に嵌合されることによりその第２シリンダ部と共同して第２液室を形成する第２ピストン部と、(i)その第２ピストン部から後方へ延び出したピストンロッド部とを備えた第２ピストン部材と、
前記第１液室と前記第２液室とを接続する接続通路と
を含み、前記第１液室，前記第２液室および前記接続通路が、前記第２ピストン部材が後退させられる際、前記第１ピストン部材が前進させられるように構成されたことを特徴とするチャック。
【請求項２】
前記第１液室が前記第１ピストン部の後方に形成され、前記第２液室が前記第２ピストン部の後方に形成された請求項１に記載のチャック。
【請求項３】
前記本体の前記ガイド部が、
内周面が前端に向かって直径が直線的に減少するテーパ内周面とされたテーパリングと、
そのテーパリングの内周側にそれぞれ固定的に配設され、互いに隣接するものとの間に前記ガイド溝を形成する３つ以上のガイド部材と
を含み、前記テーパ内周面が前記ガイド面を構成する請求項１または２に記載のチャック。
【請求項４】
前記本体が、前記第１シリンダ部と前記第２シリンダ部とが形成され、前記テーパリングと前記ガイド部材とを含む前記ガイド部が取り外し可能に固定される本体部材を含む請求項３に記載のチャック。
【請求項５】
前記本体と前記クランプ爪との間に、前記第１ピストン部材の後退に伴って前記３つ以上のクランプ爪を拡開させる拡開装置が設けられた請求項１ないし４のいずれかに記載のチャック。
【請求項６】
前記ガイド部材が、第１ガイド面としての前記テーパ内周面とは半径方向に関して反対向きに、前記第１ガイド面と同じ角度で同じ向きに傾斜させられた第２ガイド面を備える一方、前記クランプ爪が前記第２ガイド面と接触する第２被ガイド面を備え、かつ、前記テーパリングの後ろ向き面と前記ガイド部材の後ろ向き面とのいずれか一方が前記本体部材の前向き面に直接着座し、他方がスペーサを介して間接的に前記本体部材の前向き面に着座した状態で、前記テーパリングと前記ガイド部材とが前記本体部材に固定され、前記スペーサの厚さの調整により前記第１ガイド面と前記第２ガイド面との相対位置が調整可能とされた請求項４に記載のチャック。
【請求項７】
前記クランプ爪と前記ガイド部材との一方に、前記テーパ内周面の前記中心軸線に対する傾斜角度と同じ傾斜角度で傾斜したキー溝が設けられ、前記クランプ爪と前記ガイド部材との他方に、前記キー溝に嵌合するキーが設けられ、それらキー溝とキーとにより、前記第１ピストン部材の後退に伴って前記３つ以上のクランプ爪を拡開させる拡開装置が構成され、前記キー溝と前記キーとのうち前記ガイド部材に設けられるものの前記第１ガイド面に対向する側の側面が第２ガイド面を構成し、前記キー溝と前記キーとのうち前記クランプ爪に設けられるものの前記第２ガイド面に接触する側面が第２被ガイド面を構成する請求項６に記載のチャック。
【請求項８】
前記第１係合部と第２係合部との一方が、前記中心軸線に直角な方向に延びる係合溝を備え、前記第１係合部と第２係合部との他方が、前記係合溝と摺動可能に嵌合する係合凸部を備えた請求項１ないし７のいずれかに記載のチャック。
【請求項９】
前記第１ピストン部材と前記本体との間に、第１ピストン部材を後退方向に付勢する付勢装置が設けられた請求項１ないし８のいずれかに記載のチャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャックに関するものであり、特にクランプ爪により把持対象物を把持するチャックに関する。
【背景技術】
【０００２】
チャックには、例えば、下記の特許文献１に記載されているように、コレットによって把持対象物を把持するコレットチャックがある。このチャックにおいてコレットは、中空の回転軸内に軸方向に移動可能に配設されたドローバーの先端部に取り付けられ、ドローバーの後退に伴って、回転軸の先端部に形成されたテーパ内周面によって縮径させられ、加工工具等の対象物を把持する。また、ドローバーの前進に伴ってコレットが拡径させられ、対象物を解放する。
【０００３】
このようにコレットチャックをドローバーの移動により縮径，拡径させれば、把持対象物を容易に把持，解放することができるが、コレットチャックは、把持可能な直径が１種類に限られる。コレットは把持対象物の直径の僅かな変化には対応可能であるが、直径の変化がやや大きくなれば対応できず、把持径の変更時にはコレットの交換が必要であり、面倒である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８７０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それに対し、チャックを３つ以上の互いに独立したクランプ爪によって把持対象物を把持するものとすれば、把持径の変化に対応することができる。例えば、チャックの本体に３つ以上のクランプ爪を相対移動可能に保持させるとともに、本体に前端側ほど中心軸線に接近する向きに傾斜したガイド面を設け、把持対象物を把持する際には、３つ以上のクランプ爪を一斉に前進させれば、それらはガイド面に案内されて軸対称の関係を保って中心軸線に接近する向きに移動し、互いに共同して把持対象物を把持する。クランプ爪の中心軸線側へ接近する向きの移動は、把持対象物に当接することにより止められる。把持対象物の直径に応じた位置において止められるのであり、このチャックによれば、直径が異なる複数種類の把持対象物を心出ししつつ把持することができる。
しかしながら、このチャックにも未だ改善の余地がある。例えば、工作機械の主軸内に設けられたドローバーは、後退により把持対象物をチャックに保持させ、前進により解放させるように構成されるため、クランプ爪の前進により把持対象物を把持し、後退により解放するチャックとは把持，解放の動作が逆であり、このチャックは、通常のチャックと選択的に工作機械の主軸に取り付けて把持対象物の把持に使用することができないという不便がある。
本発明は、このような実情に鑑みて、より実用的なチャックを得ることを課題として為されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題は、チャックを、(I)中心軸線に添って前端側から後端側へ順にガイド部，第１シリンダ部および第２シリンダ部が形成され、前記ガイド部が、(a)前記中心軸線のまわりに放射状に広がり、内周側に開口した３つ以上のガイド溝と、(b)それらガイド溝の各々に対応して内周側向きで形成され、前端側ほど中心軸線に接近する向きに傾斜した３つ以上のガイド面とを備えた本体と、(II)(c)前記第１シリンダ部に液密かつ摺動可能に嵌合されることによりその第１シリンダ部と共同して第１液室を形成する第１ピストン部と、(d)その第１ピストン部から前記ガイド部に向かって突出した突出部に前記３つ以上のガイド溝の各々に対応して設けられた３つ以上の第１係合部とを備えた第１ピストン部材と、(III)前記３つ以上のガイド溝の各々に少なくとも前記ガイド面に平行な方向に移動可能に嵌合された３つ以上のクランプ爪であって、それぞれ、(e)前記３つ以上の第１係合部の各々と前記中心軸線に接近離間可能にかつ前記中心軸線に平行な方向の力を伝達可能に係合する第２係合部と、(f)前記ガイド面と接触する被ガイド面と、(g)前記ガイド溝から内周側へ突出した内周側端に把持対象物の外周面に接触可能に形成されたクランプ面とを備えたものと、(IV)(h)前記第２シリンダ部に液密かつ摺動可能に嵌合されることによりその第２シリンダ部と共同して第２液室を形成する第２ピストン部と、(i)その第２ピストン部から後方へ延び出したピストンロッド部とを備えた第２ピストン部材と、(V)前記第１液室と前記第２液室とを接続する接続通路とを含み、前記第１液室，前記第２液室および前記接続通路を、前記第２ピストン部材が後退させられる際、前記第１ピストン部材が前進させられるように構成することにより解決される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るチャックにおいては、ガイド面が、前端側ほど中心軸線に接近する向きに傾斜させられているため、第１ピストン部材が前進させられることにより、クランプ爪が前進させられるとともに中心軸線に接近させられ、把持対象物を把持する。第１ピストン部材の前進、すなわちクランプ爪による把持対象物の把持動作は、第２ピストン部材の後退により得られる。そのため、工作機械の主軸内に設けられたドローバーを第２ピストン部材に係合させ、ドローバーの後退により第２ピストン部材を後退させ、クランプ爪に把持対象物を把持させることができ、工作機械の主軸に本チャックを取り付け、把持対象物を把持させることができる。
【発明の態様】
【０００８】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施形態の記載，従来技術等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００９】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（２）項が請求項２に、（４）項が請求項３に、（５）項が請求項４に、（８）項が請求項５に、（１１）項が請求項６に、（１０）項に記載の特徴を請求項６に適用したものが請求項７に、（１３）項が請求項８に、（３）項が請求項９にそれぞれ相当する。
【００１０】
（１）中心軸線に添って前端側から後端側へ順にガイド部，第１シリンダ部および第２シリンダ部が形成され、前記ガイド部が、(a)前記中心軸線のまわりに放射状に広がり、内周側に開口した３つ以上のガイド溝と、(b)それらガイド溝の各々に対応して内周側向きで形成され、前端側ほど中心軸線に接近する向きに傾斜した３つ以上のガイド面とを備えた本体と、
(c)前記第１シリンダ部に液密かつ摺動可能に嵌合されることによりその第１シリンダ部と共同して第１液室を形成する第１ピストン部と、(d)その第１ピストン部から前記ガイド部に向かって突出した突出部に前記３つ以上のガイド溝の各々に対応して設けられた３つ以上の第１係合部とを備えた第１ピストン部材と、
前記３つ以上のガイド溝の各々に少なくとも前記ガイド面に平行な方向に移動可能に嵌合された３つ以上のクランプ爪であって、それぞれ、(e)前記３つ以上の第１係合部の各々と前記中心軸線に接近離間可能にかつ前記中心軸線に平行な方向の力を伝達可能に係合する第２係合部と、(f)前記ガイド面と接触する被ガイド面と、(g)前記ガイド溝から内周側へ突出した内周側端に把持対象物の外周面に接触可能に形成されたクランプ面とを備えたものと、
(h)前記第２シリンダ部に液密かつ摺動可能に嵌合されることによりその第２シリンダ部と共同して第２液室を形成する第２ピストン部と、(i)その第２ピストン部から後方へ延び出したピストンロッド部とを備えた第２ピストン部材と、
前記第１液室と前記第２液室とを接続する接続通路と
を含み、前記第１液室，前記第２液室および前記接続通路が、前記第２ピストン部材が後退させられる際、前記第１ピストン部材が前進させられるように構成されたことを特徴とするチャック。
（２）前記第１液室が前記第１ピストン部の後方に形成され、前記第２液室が前記第２ピストン部の後方に形成された(1)項に記載のチャック。
第１，第２液室を第１，第２ピストン部の後方に形成すれば、前方に形成する場合のように、ドローバーに圧縮力を作用させないようにするために、第１，第２ピストン部の両方についてばね部材を設けなくてよく、チャックを簡易に構成することができる。
（３）前記第１ピストン部材と前記本体との間に、第１ピストン部材を後退方向に付勢する付勢装置が設けられた(2)項に記載のチャック。
付勢装置の付勢力は、第１ピストン部材，互いに接続された第１，第２液室の作動液を介して第２ピストン部材にも間接的に作用することとなり、第２ピストン部を把持対象物の解放時の位置へ移動させることができる。第１，第２の２つのピストン部材について付勢装置が１つで済む。
（４）前記本体の前記ガイド部が、
内周面が前端に向かって直径が直線的に減少するテーパ内周面とされたテーパリングと、
そのテーパリングの内周側にそれぞれ固定的に配設され、互いに隣接するものとの間に前記ガイド溝を形成する３つ以上のガイド部材と
を含み、前記テーパ内周面が前記ガイド面を構成する(1)項ないし(3)項のいずれかに記載のチャック。
テーパリングと３つ以上のガイド部材とは別体であり、直接固定されてもよく、次項に記載の本体部材への固定により間接的に固定されてもよい。一体の部材にガイド溝およびガイド面を形成する場合に比較して、それらの形成が容易である。
（５）前記本体が、前記第１シリンダ部と前記第２シリンダ部とが形成され、前記テーパリングと前記ガイド部材とを含む前記ガイド部が取り外し可能に固定される本体部材を含む(4)項に記載のチャック。
テーパリングおよびガイド部材の本体部材への取付けにより、ガイド面およびガイド溝が形成される。テーパリングおよびガイド部材を本体部材から外した状態で個々に加工することができ、ガイド溝およびガイド面の形成がより容易である。なお、本体部材は、一部材により構成されても、複数部材の組立体であってもよい。
（６）前記本体部材が、前端面から前記中心軸線に平行に形成された第１有底穴と、後端面から前記中心軸線に平行に形成された第２有底穴とを備え、第１有底穴が前記第１シリンダ部のシリンダボアを構成する一方、前記第２有底穴が前記第２シリンダ部のシリンダボアを構成し、かつ、第２有底穴の開口が、前記ピストンロッド部が液密かつ摺動可能に貫通することを許容するロッドカバーにより閉塞された(5)項に記載のチャック。
（７）前記テーパリングと前記ガイド部材とがそれぞれ前記本体部材に固定された(5)項または(6)項に記載のチャック。
テーパリングとガイド部材とを組み付けた上で、一方を本体部材に固定することにより、テーパリングおよびガイド部材を本体部材に固定してもよいが、テーパリングとガイド部材とを別々に本体部材に固定した方が組付けが容易である。
（８）前記本体と前記クランプ爪との間に、前記第１ピストン部材の後退に伴って前記３つ以上のクランプ爪を拡開させる拡開装置が設けられた(1)項ないし(7)項のいずれかに記載のチャック。
拡開装置は、例えば、次項に記載の第２ガイド面と第２被ガイド面とにより構成することができる。拡開装置がこの態様である場合には、クランプ爪はガイド面に平行な方向にのみ移動可能である。
拡開装置はまた、３つ以上のクランプ爪を半径方向外向きに付勢する付勢装置とすることも可能である。拡開装置がこの態様である場合には、クランプ爪は中心軸線に平行な方向と中心軸線に直角な方向とに移動可能である。この場合、クランプ爪は、両方向への移動の結果として、ガイド面に平行な方向に移動させられることとなる。
拡開装置を設ければ、第１ピストン部材の後退に伴ってクランプ爪が拡開させられるため、把持対象物の３つ以上のクランプ爪の間への挿入が容易となる。
（９）前記本体が、第１ガイド面としての前記ガイド面とは半径方向に関して反対向きに、前記第１ガイド面と同じ角度で同じ向きに傾斜させられた第２ガイド面を備える一方、前記クランプ爪が前記第２ガイド面と接触する第２被ガイド面を備え、それら第２ガイド面と第２被ガイド面とが前記拡開装置を構成している(8)項に記載のチャック。    本項に記載の拡開装置は、例えば、クランプ爪を横断面形状がＴ字形のものとする一方、ガイド溝をＴ溝としたり、次項に記載の構成としたりすることができる。本項の態様においては、本体のガイド面に案内されるクランプ爪の被ガイド面が第１被ガイド面と称すべきものになる。
（１０）前記クランプ爪と前記本体との一方に、前記テーパ内周面の前記中心軸線に対する傾斜角度と同じ傾斜角度で傾斜したキー溝が設けられ、前記クランプ爪と前記本体との他方に、前記キー溝に嵌合するキーが設けられ、それらキー溝とキーとにより前記拡開装置が構成された(9)項に記載のチャック。
本項の態様は、ガイド部がテーパリングとガイド部材とを含む態様において特に有効である。キー溝やキーの形成が容易であるからである。
（１１）前記ガイド部材が、第１ガイド面としての前記テーパ内周面とは半径方向に関して反対向きに、前記第１ガイド面と同じ角度で同じ向きに傾斜させられた第２ガイド面を備える一方、前記クランプ爪が前記第２ガイド面と接触する第２被ガイド面を備え、かつ、前記テーパリングの後ろ向き面と前記ガイド部材の後ろ向き面とのいずれか一方が前記本体部材の前向き面に直接着座し、他方がスペーサを介して間接的に前記本体部材の前向き面に着座した状態で、前記テーパリングと前記ガイド部材とが前記本体部材に固定され、前記スペーサの厚さの調整により前記第１ガイド面と前記第２ガイド面との相対位置が調整可能とされた(5)項に記載のチャック。
互いに別体であるテーパリングとガイド部材とを本体部材に固定する場合、スペーサを用いなければ、クランプ爪がテーパ内周面に沿って軽快に摺動するようにするために、それらを高精度に加工することが必要である。加工精度が低い場合には、第１ガイド面と第２ガイド面との距離と、第１ガイド面に案内されるクランプ爪の第１被ガイド面と第２ガイド面に案内される第２被ガイド面との間の距離との差である摺動クリアランスを大きくせざるを得ず、摺動クリアランスを大きくすれば、クランプ爪が、本体の中心軸線を含む平面内において傾き、こじりが生じて軽快に摺動し得なくなるためである。
それに対し、スペーサの厚さの調整によってテーパリングとガイド部材との中心軸線に平行な方向の相対位置を調整することにより、テーパリングに設けられた第１ガイド面としてのテーパ内周面と、ガイド部材に設けられた第２ガイド面との相対位置、すなわち両者の間隔を調整することができ、テーパリングおよびガイド部材をそれほど精度高く加工しなくてよく、加工が容易となる。スペーサは、厚さが複数種類に異なるものを予め準備しておき、丁度よい厚さのものを選択して使用してもよく、スペーサを研削等により、個々のチャックに丁度よい厚さに調整して使用してもよい。
(10)項に記載の特徴は、本項のチャックにも適用可能であり、その態様においては、キー溝とキーとのうちガイド部材に設けられるものの第１ガイド面に対向する側の側面が第２ガイド面を構成し、キー溝とキーとのうちクランプ爪に設けられるものの第２ガイド面に接触する側面が第２被ガイド面を構成することとなる。
（１２）前記接続通路が前記本体の内部に形成された(1)項ないし(11)項のいずれかに記載のチャック。
接続通路は本体外に設けてもよい。しかし、本体の内部に設けた方がチャックをシンプルに構成することができる。
（１３）前記第１係合部と第２係合部との一方が、前記中心軸線に直角な方向に延びる係合溝を備え、前記第１係合部と第２係合部との他方が、前記係合溝と摺動可能に嵌合する係合凸部を備えた(1)項ないし(12)項のいずれかに記載のチャック。
係合溝と係合凸部との嵌合により、クランプ爪の第１ピストン部材に対する中心軸線に直角な方向の相対移動を許容しつつ、第１ピストン部材からクランプ爪に中心軸線に平行な方向の力を伝達することができ、第１ピストン部材の移動によりクランプ爪をガイド面に沿って移動させ、把持対象物を把持させることができる。
（１４）前記第１液室が前記第１ピストン部の前方に形成されるとともに第１ピストン部が第１ばね部材により前進方向に付勢され、前記第２液室が前記第２ピストン部の前方に形成されるとともに第２ピストン部が第２ばね部材により前進方向に付勢され、かつ、前記第２ばね部材のばね力が前記第１ばね部材のばね力より大きくされた(1)項に記載のチャック。
第２ばね部材の付勢力に基づいて第２ピストン部が前進させられる一方、第１ピストン部が後退させられることにより、クランプ爪が把持対象物を解放する状態が得られ、第２ばね部材の付勢力に抗して第２ピストン部が後退させられることにより、第１ピストン部が前進させられ、クランプ爪が把持対象物を把持する状態が得られる。そのため、第２ピストン部を前進させてクランプ爪を解放状態とする場合に、工作機械の主軸内に設けられたドローバーに圧縮力が作用しないようにすることができる。
(4)項ないし(13)項に記載の特徴は本項のチャックにも適用することができる。
（１５）さらに前記ピストンロッドの後端に結合され、自身の後端部に工作機械の主軸内に設けられたドローバーと連結可能な連結部を備え、前記第２ピストン部材とドローバーとを連結する連結部材を含む(1)項ないし(14)項のいずれかに記載のチャック。
ドローバーの形状，寸法を問わず、第２ピストン部材とドローバーとを連結し、第２ピストン部材を移動させることができ、工作機械の主軸に本チャックを取り付け、回転させることができる。あるいは、第２ピストン部材の形状，寸法の自由度が増す効果が得られる。
（１６）さらに、工作機械の主軸の先端部に着脱可能に固定され、前記本体を、前記中心軸線に平行な方向と直角な方向との両方について位置決めしつつその本体を受容可能なアダプタを含む(1)項ないし(15)項のいずれかに記載のチャック。
チャックの本体を工作機械の主軸に合わせた形状，寸法のものとしなくても、工作機械の主軸に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態であるチャックを示す断面図であり、図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図２】上記チャックの左側面図である。
【図３】上記チャックのクランプ爪を示す平面図である。
【図４】上記チャックの第１ピストン部材を示す左側面図である。
【図５】別の実施形態であるチャックであって、ピストン部の前方に液室が形成されたチャックを概略的に示す正面図である。
【図６】さらに別の実施形態であるチャックのクランプ爪を示す正面図である。
【図７】図６に示すクランプ爪がガイドブロックに嵌合され、ばねにより付勢される状態を示す左側面図（一部断面）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、請求可能発明のいくつかの実施形態を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施形態の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。
【００１３】
図１に請求可能発明の一実施形態としてのチャックが図示されている。本チャックにより、把持対象物としてのドリル，リーマ等の加工工具が把持される。図１にはドリル１０が概略的に図示されている。
【００１４】
チャックの本体１２には、図１に示すように、その中心軸線に添って前端側から後端側へ順にガイド部１４，シリンダ部１６，１８が形成されている。本チャックの本体１２は、本体部材２０を有し、シリンダ部１６，１８は本体部材２０に形成され、ガイド部１４は本体部材２０に取り外し可能に固定されている。本体部材２０は横断面形状が円形を成し、長手形状を成す嵌合部２４と、嵌合部２４の軸方向の一端部から半径方向外向きに突出させられたフランジ部２６とを有する。嵌合部２４は、フランジ部２６に隣接する部分は直径が一定のストレート部２８とされ、ストレート部２８のフランジ部２６側とは反対側に隣接する部分は、ストレート部２８から離れるほど直径が直線的に減少するテーパ部３０とされている。
【００１５】
本体部材２０は、図１に示すように、アダプタ３６を介して工作機械の主軸３８に取り付けられている。主軸３８は中空であり、その先端部には、先端面４０に開口し、直径が一定のストレート孔部４４が設けられ、ストレート孔部４４に続いて、後方ほど直径が直線的に減少するテーパ孔部４６およびストレート孔部４４より小径の別のストレート孔部４８が設けられている。
【００１６】
アダプタ３６は、横断面形状が円形を成すとともに、段付状を成し、前側から後側へ順に大径部５０，中径部５２および小径部５４が並んだ形状を有する。アダプタ３６は、小径部５４においてストレート孔部４４に嵌合されるとともに、中径部５２と小径部５４との間の後ろ向きの面である肩面５６が先端面４０に着座させられ、主軸回転軸線に平行な方向と直角な方向との両方について位置決めされた状態で、固定装置の一種である複数のボルト５８により主軸３８の先端部に固定されている。ボルト５８を緩めてアダプタ３６を主軸３８から取り外すことができ、アダプタ３６は主軸３８に着脱可能である。
【００１７】
アダプタ３６には、その中心線上を貫通して貫通穴６６が形成されており、本体部材２０の嵌合部２４は、ストレート部２８において貫通穴６６に嵌合され、テーパ部３０は主軸３８のテーパ孔部４６内に、半径方向に隙間を有する状態で収容されている。本体部材２０のフランジ部２６はアダプタ３６の前端面６８に着座させられ、複数のボルト７０によりアダプタ３６に着脱可能に固定されている。本体部材２０は、嵌合部２４の貫通穴６６への嵌合およびフランジ部２６の前端面６８へ着座により、アダプタ３６に対して、中心軸線に平行な方向と直角な方向との両方について位置決めされ、アダプタ３６を介して主軸３８に対して両方向に位置決めされている。
【００１８】
前記ガイド部１４は、図１および図２に示すように、テーパリング７６と、３つ以上、本チャックでは６つのガイド部材としてのガイドブロック７８とを含み、６つのクランプ爪８０の移動を案内する。テーパリング７６は、横断面形状が円形を成し、内周面が前端に向かって直径が直線的に減少するテーパ内周面８２とされている。テーパリング７６の前部は、外周面が前端に向かって直径が直線的に減少するテーパ外周面８４であるテーパ部８３とされ、チャックの小形化が図られている。
【００１９】
テーパリング７６の外周面の後部は、図１に示すように、直径が一定とされ、後端部に嵌合部８５が設けられるとともに、嵌合部８５とテーパ部８３との間に半径方向外向きのフランジ部８６が形成されている。テーパリング７６は、本体部材２０の前部に取外し可能に固定される。そのため、本体部材２０には、その前端面８８に開口し、前端面８８から本体１２の中心軸線に平行に延びる有底穴９０が形成されている。前端面８８は、前向き面であり、中心軸線に直角な面である。有底穴９０は段付状を成し、前端面８８側が最も直径が大きい大径有底穴部９２とされ、後部側へ順に中径有底穴部９４，小径有底穴部９６が設けられている。テーパリング７６は、嵌合部８５において大径有底穴部９２に嵌合されるとともに、フランジ部８６の後ろ向き面９８が前端面８８に直接着座させられ、中心軸線に平行な方向および直角な方向に位置決めされた状態で複数のボルト１００によって本体部材２０に固定されている。
【００２０】
６つのガイドブロック７８は、テーパリング７６のテーパ内周面８２に対応する傾斜のテーパ外周面を有する截頭円錐状部と、截頭円錐状部に続いて設けられ、截頭円錐状部の最大直径と同じ直径を有する円柱状部と、円柱状部の截頭円錐状部とは反対側の端部から半径方向外向きに突出させられたフランジ部とを有する部材に、その中心部を軸線方向に貫通する貫通孔と、フランジ部が設けられた側の端面に開口し、貫通孔より大径の凹部とを形成するとともに、その部材を中心軸線から放射状に延び出す６つの溝により等分した形状を有する。したがって、６つのガイドブロック７８は形状，寸法が同じものであり、図１および図２に示すように、それぞれ横断面形状が扇形を成し、その前部の外周側面１１０は、テーパリング７６のテーパ内周面８２に対応するテーパ面の一部に相当する形状を有する。
【００２１】
また、ガイドブロック７８の後部は部分円筒状を成すとともに、後端部に半径方向外向きに延び出すフランジ部１１４が設けられている。さらに、ガイドブロック７８には、その後端面である後ろ向き面１１６，両側面および内周側面に開口する部分凹部１１８が設けられている。さらにまた、ガイドブロック７８には、図１に示すように、キー溝１２０が形成されている。キー溝１２０は、ガイドブロック７８の前部の側面に開口させられ、外周側面１１０の傾斜方向と平行に形成され、本体１２の中心軸線に対して、テーパ内周面８２の傾斜角度と同じ傾斜角度で傾斜させられている。
【００２２】
６つのガイドブロック７８はそれぞれ、図１に示すように、テーパリング７６内に入れられ、フランジ部１１４が本体部材２０の大径有底穴部９２に嵌合され、外周側面１１０が設けられた部分がテーパリング７６に嵌合されている。フランジ部１１４は、大径有底穴部９２と中径有底穴部９４との間の肩面である前向き面１２６にスペーサ１２８を介して着座させられ、複数のボルト１３０によって本体部材２０に固定されている。スペーサ１２８はリング状を成し、６つのガイドブロック７８に共通である。また、前向き面１２６は、中心軸線に直角な一平面である。ガイドブロック７８はテーパリング７６内に配設され、本体部材２０に取り外し可能に固定されており、スペーサ１２８の厚さの調整により、テーパリング７６のテーパ内周面８２とガイドブロック７８の外周側面１１０との間に僅かに隙間ができる状態で本体部材２０に固定されている。
【００２３】
６つのガイドブロック７８は本体部材２０に等角度間隔に固定されており、それにより、図２に示すように、隣接する２つのガイドブロック７８の間にそれぞれガイド溝１３６が形成されている。これら６つのガイド溝１３６は、図１および図２に示すように、本体部材２０の中心軸線のまわりに等角度間隔に形成され、放射状に広がり、本体部材２０の内周側に開口させられている。テーパリング７６は、６つのガイド溝１３６の各外周側の開口を塞ぎ、テーパ内周面８２の６つのガイド溝１３６の各々に対応する部分が第１ガイド面としてのガイド面１４０を構成している。したがって、ガイド面１４０は、内周側向きで形成され、前端側ほど中心軸線側に接近する向きに傾斜させられ、前記キー溝１２０はガイド面１４０と平行である。
【００２４】
６つのガイド溝１３６にそれぞれ、図１および図２に示すように、前記クランプ爪８０が移動可能に嵌合されている。クランプ爪８０は、図１および図３に示すように板状を成し、その前部の外周側の端面が前記ガイド面１４０と接触する第１被ガイド面としての被ガイド面１４２を構成している。本クランプ爪８０においては、被ガイド面１４２は、本体１２の中心軸線に対する傾斜角度はテーパ内周面８２と同じであるが、曲率半径がテーパ内周面８２より小さいテーパ面の一部を成す面とされ（テーパ内周面８２の直径が最小の部分の曲率半径よりやや小さい曲率半径を有する円筒面の一部を成す面とされてもよい）、ガイド面１４０に帯状の面で接触させられ、クランプ爪８０がガイド面１４０によりガイドされることが保証される。また、クランプ爪８０の内周側の端面は、中心軸線に平行に延びる平面とされ（把持が予定されている加工工具のうちで直径が最大のものの外周面の曲率半径よりやや大きい曲率半径を有する円筒面とされてもよい）、加工工具を把持、すなわちクランプするクランプ面１４４を構成している。前記ガイドブロック７８の内周側の面は、クランプ爪８０が中心軸線から最も離れた位置に位置する状態において、クランプ面１４４より外周側（中心軸線に対して遠い側）に位置するように設けられており、クランプ面１４４は常にガイド溝１３６から内周側へ突出させられ、加工工具の外周面に接触可能である。
【００２５】
クランプ爪８０にはまた、図１に示すように、その側面にキー１４６が、側面から突出し、被ガイド面１４２に平行な姿勢で設けられるとともに、前記ガイドブロック７８のキー溝１２０に摺動可能に嵌合され、キー溝１２０と共に、加工工具の解放時（クランプ解除時）にクランプ爪８０を拡開させる拡開装置１４８を構成している。それにより、本チャックにおいては、クランプ爪８０の移動方向はキー溝１２０の傾斜方向に平行な方向のみに規定される。キー１４６はクランプ爪８０に形成されたキー溝に精度良く嵌合されて実質的にクランプ爪８０と一体化されており、その一体化されたクランプ爪８０とキー１４６とが、テーパリング７６のガイド面１４０と、ガイドブロック７８のキー溝１２０のガイド面１４０と対向する側の溝側面１５５（主溝側面１５５と称する。本チャックにおいては溝側面１５５が第２ガイド面を構成する。）との間に挟まれて摺動するようにされている。キー１４６は、被ガイド面１４２の長さ方向におけるほぼ中央に対応する位置に設けられており、主溝側面１５５と係合することにより、被ガイド面１４２がガイド面１４０から浮き上がるのを防止していると考えることもできる。いずれにしても、ガイド面１４０と主溝側面１５５との間隔が、被ガイド面１４２と、キー１４６の主溝側面１５５に対応する側面１５６（主キー側面１５６と称する。本チャックにおいては側面１５６が第２被ガイド面を構成する。）との間隔よりも僅かに大きく、クランプ爪８０の摺動は許容するが、クランプ爪８０の板面に平行な平面内における傾きを微小角度に抑制し得る大きさであることが、クランプ爪８０の軽快な摺動を保証するために望ましく、ガイド面１４０と主溝側面１５５との間隔が、前記スペーサ１２８の厚さの調整によって調整されるようになっている。ガイドブロック７８の寸法は、被ガイド面１４２とガイド面１４０との間の隙間が公差範囲内において最も狭い場合でも、ガイドブロック７８の外周側面１１０がテーパリング７６のテーパ内周面８２に当たらない大きさに決められている。
また、加工工具の把持時（クランプ時）には、クランプ爪８０の被ガイド面１４２がテーパリング７０のガイド面１４０に密着することが許容されることが必要である。そのため、キー溝１２０の、ガイド面１４０と同じ向きの溝側面１５７（副溝側面１５７と称する）は、キー１４６の対応する側面１５８（副キー側面１５８と称する）から常時離れていることが望ましく、キー溝１２０の幅は、キー１４６の幅より充分大きくされている。
【００２６】
さらに、クランプ爪８０の後部には、図１および図３に示すように、その側面に開口し、ガイド溝１３６に嵌合された状態で中心軸線に直角となる方向に延びる溝１５０が後部を貫通して形成されている。それによりクランプ爪８０には、溝１５０の底面を画定する部分により、他の部分より幅（中心軸線に平行な方向に延び、クランプ爪８０を含む平面に対して直角な方向の寸法）の狭い狭幅部１５２（図３参照）が形成されるとともに、溝１５０の後側の溝側面を画定する部分により、中心軸線に直角な方向に延びる係合凸部１５４が形成され、第２係合部を構成している。溝１５０は、図３に示すように、クランプ爪８０の幅の半分の深さを有する。
【００２７】
本体部材２０に設けられた前記有底穴９０には、図１に示すように、第１ピストン部材たるピストン部材１６０が液密かつ軸方向に摺動可能に嵌合されている。ピストン部材１６０は、横断面形状が円形である段付状を成し、前部から順に大径部１６２，中径部１６４および小径部１６６を有し、小径部１６６が小径有底穴部９６にシール部材としてのＯリング１６７によりシールされて液密かつ摺動可能に嵌合され、中径部１６４が中径有底穴部９４に摺動可能に嵌合されている。それにより、小径部１６６と小径有底穴部９６の底面との間であって、ピストン部材１６０の後方に液室１６８が形成されている。また、中径部１６４と中径有底穴部９４の底面との間の部分は、本体部材２０に形成された通路１７０によって大気に連通させられ、大気室１７２が形成されている。小径部１６６が第１ピストン部を構成し、本体部材２０のピストン部材１６０が嵌合された部分が第１シリンダ部たるシリンダ部１６を構成し、小径有底穴部９６が第１有底穴ないしシリンダ部１６のシリンダボアを構成し、小径部１６６がシリンダ部１６と共同して第１液室たる液室１６８を構成している。ピストン部材１６０は、液室１６８への作動液の流入および大気室１７２への空気の流入により前進し、液室１６８からの作動液の流出および大気室１７２からの空気の流出により後退する。
【００２８】
大径部１６２および中径部１６４は、図１に示すように、小径部１６６から前方へ、すなわちガイド部１４に向かって突出させられて突出部を構成し、前記６つのガイドブロック７８の各部分凹部１１８により構成される凹部内に位置させられ、６つのクランプ爪８０と係合させられている。そのため、大径部１６２には、その外周面に開口する円環状の溝１７４が形成されるとともに、図４に示すように、円環状溝１７４の前側の溝側面を画定する側壁部を本体１２の中心軸線に平行な方向に貫通して溝１７６が６つ、等角度間隔に形成されている。
【００２９】
円環状溝１７４は本体１２の中心軸線に直角な方向に延び、６つの溝１７６はそれぞれ、ピストン部材１６０の前端面１７８（図３参照），大径部１６２の外周面および円環状溝１７４に開口させられ、円環状溝１７４と同様に中心軸線に直角な方向に延びている。図３および図４に示すように、溝１７６の幅はクランプ爪８０の幅より小さくされ、狭幅部１５２が中心軸線に直角な方向に摺動可能に嵌合されるとともに、その嵌合により、ピストン部材１６０のクランプ爪８０に対する相対回転が阻止されるようにされている。さらに、６つの溝１７６はそれぞれ、図４に示すように、その幅方向の中心が、大径部１６２の軸線を含む平面に対して直角な方向にずれた位置に位置するように形成されている。
【００３０】
クランプ爪８０は、図３にクランプ爪８０およびピストン部材１６０の一部を取り出して示すように、前記狭幅部１５２において大径部１６２の溝１７６に嵌合され、係合凸部１５４は円環状溝１７４に嵌合される。係合凸部１５４は円環状溝１７４に、本体１２の中心軸線に直角な方向には摺動可能であるが、中心軸線に平行な方向においては移動不能に嵌合され、大径部１６２に、中心軸線に平行な方向の力の伝達可能に係合させられている。大径部１６２の係合凸部１５４が係合させられる部分はガイド溝１３６に対応し、本チャックにおいては、円環状溝１７４の係合凸部１５４が嵌合される部分が第１係合部たる係合溝を構成している。
【００３１】
前述のように、溝１７６は本体１２の中心軸線を含む平面に対して直角な方向にずれた位置に設けられているため、クランプ爪８０がピストン部材１６０に係合させられた状態では、図４に二点鎖線で示すように、クランプ爪８０は、その幅方向の中心が、本体１２の中心軸線を含む平面内に位置させられる。それにより、６つのクランプ爪８０についてそれぞれ、ピストン部材１６０に中心軸線に平行な方向の力の伝達可能に係合しつつ、本体１２の中心軸線のまわりに放射状に広がり、中心軸線に接近離間可能に移動することが許容される。
【００３２】
ピストン部材１６０と６つのガイドブロック７８との間にはそれぞれ、図１に示すように、付勢装置の一種である弾性部材としてのスプリングである圧縮コイルスプリング１９０が配設され、ピストン部材１６０が後退方向（小径有底穴部９６の底面に接近する方向）に付勢されている。６つのガイドブロック７８にはそれぞれ、前記部分凹部１１８のピストン部材１６０と対向する面に開口させられ、中心軸線に平行な方向に延びる有底穴１９２が形成され、大径部１６２の有底穴１９２と対向する部分に立設されたガイド部材としてのガイドピン１９４が嵌入させられるとともに、スプリング１９０が嵌挿されている。
【００３３】
本体部材２０には、図１に示すように、その後端面２００に開口し、後端面２００から中心軸線に平行な方向に延びる有底穴２０２が形成され、第２有底穴を構成するとともに、第２ピストン部材たるピストン部材２０４のピストン部２０６がＯリング２０８によりシールされて液密かつ軸方向に摺動可能に嵌合されている。本チャックでは、有底穴２０２は前記有底穴９０と同心に形成され、有底穴９０，２０２は本体部材２０と同心に形成されている。また、本チャックでは、ピストン部２０６の直径は、前記ピストン部材１６０のピストン部である小径部１６６の直径より大きくされている。その理由については後述する。ピストン部材２０４は、ピストンロッド部２１０を備えている。ピストンロッド部２１０は、ピストン部２０６から後方へ延び出させられ、後端面２００に固定されたロッドカバー２１２を通って、ロッドカバー２１２から後方へ突出させられている。
【００３４】
ロッドカバー２１２は、横断面形状が円形の筒状を成し、その前端部が有底穴２０２にＯリング２１３によりシールされて液密に嵌合されるとともに、前端部に隣接して設けられた半径方向外向きのフランジ部２１４が後端面２００に着座させられ、複数のボルト２１５により本体部材２０に固定されており、ピストンロッド部２１０は、ロッドカバー２１２にＯリング２１６によりシールされて液密かつ摺動可能に嵌合されている。有底穴２０２の開口はロッドカバー２１２により閉塞され、ピストン部２０６の後方側（ロッドカバー２１２側）に液室２１８が形成されている。
【００３５】
また、有底穴２０２の底面とピストン部２０６との間の部分であって、ピストン部２０６の前方側の部分は、本体部材２０に形成された通路２１９によって大気に連通させられ、大気室２２０が形成されている。本チャックにおいては、本体部材２０の有底穴２０２が形成された部分が第２シリンダ部たるシリンダ部１８を構成し、有底穴２０２がシリンダ部１８のシリンダボアを構成し、シリンダ部１８が第２ピストン部たるピストン部２０６と共同して第２液室たる液室２１８を形成している。ピストン部材２０４は、液室２１８への作動液の流入および大気室２２０からの空気の流出により前進し、液室２１８からの作動液の流出および大気室２２０への空気の流入により後退する。
【００３６】
ピストン部材２０４は、図１に示すように、ロッドカバー２１２との間に設けられた相対回転阻止装置２２２により、本体１２に対する相対回転を阻止されている。相対回転阻止装置２２２は、係合凹部たる切欠２２４および係合突部２２６を含む。本チャックにおいては、ロッドカバー２１２の直径方向に隔たった２箇所にそれぞれ、切欠２２４が、ロッドカバー２１２の後端面に開口し、軸方向に延びる状態で設けられ、ピストンロッド部２１０の直径方向に隔たった２箇所からそれぞれ、係合突部２２６が突出させられ、切欠２２４に相対移動可能に嵌合されている。
【００３７】
ピストンロッド部２１０のロッドカバー２１２から後方への突出端部には、雄ねじ部２３０が設けられ、連結部材２３２が螺合により着脱可能に取り付けられている。本連結部材２３２は、横断面形状が円形を成し、軸方向の両端面にそれぞれ開口して、有底の雌ねじ穴２３４，２３６が形成されている。雌ねじ穴２３４，２３６は径を異にし、連結部材２３２は、径が小さい方の雌ねじ穴２３４において、ピストンロッド部２１０の雄ねじ部２３０に螺合され、径が大きい方の雌ねじ穴２３６においてドローバー２４０の雄ねじ部２４２に螺合され、ドローバー２４０とピストン部材２０４とを連結している。それにより、ピストン部材２０４はドローバー２４０と一体的に移動させられる。連結部材２３２の雌ねじ穴２３６が形成された部分が連結部を構成している。
【００３８】
ドローバー２４０は主軸３８内に軸方向に移動可能に配設され、ドローバー移動装置２４４により移動させられ、前進，後退させられる。本ドローバー移動装置２４４は、例えば、流体圧アクチュエータの一種である流体圧シリンダたるエアシリンダであって、単動式のエアシリンダを駆動源として構成されている。このエアシリンダは、ドローバー２４０を後退させ、引き込む方向への移動がスプリングの付勢により行われ、ドローバー２４０を前進させる方向への移動がエア室への加圧エアの供給によって行われるように構成されている。ドローバー移動装置は、複動式のエアシリンダにより構成されてもよい。さらに、液室２１８と前記液室１６８とは、図１に示すように、本体部材２０内に形成された接続通路２５０により接続されている。これら液室１６８，２１８および接続通路２５０には、作動液が充填されている。
【００３９】
以上のように構成されたチャックにおいては、ドローバー２４０の移動によりクランプ爪８０が移動させられ、加工工具を把持，解放（クランプ，クランプ解除）する。クランプ爪８０が加工工具を解放する状態では、ドローバー２４０およびピストン部材２０４は前進端位置に位置し、ピストン部材１６０は後退端位置に位置し、６つのクランプ爪８０は本体１２の中心軸線に直角な方向において最も中心軸線から離れた位置である拡開位置に位置する。
【００４０】
クランプ爪８０に加工工具を把持させる際には、加工工具が６つのクランプ爪８０の中に挿入される。そして、ドローバー移動装置２４４を構成するエアシリンダのエア室が大気に解放され、ドローバー２４０がスプリングの付勢により後退させられるとともに、ピストン部材２０４が後退させられる。それにより、液室２１８から作動液が押し出され、接続通路２５０を通って液室１６８へ流入させられ、ピストン部材１６０がスプリング１９０の付勢力に抗して前進させられる。それに伴って、係合凸部１５４と円環状溝１７４との嵌合により６つのクランプ爪８０が一斉に前進させられるとともに、ガイド面１４０により案内されて中心軸線に接近する向きに移動させられる。この際、クランプ爪８０はピストン部材１６０に対しては、狭幅部１５２および係合凸部１５４が溝１７６，１７４内を中心軸線に直角な方向に移動させられ、クランプ爪８０の中心軸線への接近が許容される。また、キー１４６がキー溝１２０内を前進方向へ移動させられる。キー溝１２０は、ガイド面１４０と平行に形成されており、クランプ爪８０はガイド面１４０の傾斜方向と平行な方向にのみ移動させられる。
【００４１】
クランプ爪８０の移動は、クランプ面１４４が加工工具に接触し、被ガイド面１４２がガイド面１４０に密着することにより止められ、楔作用により６つのクランプ爪８０が加工工具に押し付けられ、これを把持する。クランプ爪８０は加工工具の被把持部の直径に応じた位置において停止し、本チャックによれば、被把持部の直径が異なる複数種類の加工工具を把持することができる。
【００４２】
クランプ爪８０による加工工具の把持を解除する場合には、ドローバー移動装置２４４を構成するエアシリンダのエア室に加圧エアが供給される。それにより、ピストン部材１６０を前進させる向きに作用する力が減少させられ、スプリング１９０の付勢によりピストン部材１６０が後退させられ、液室１６８内の作動液が接続通路２５０へ流出させられて液室２１８内に流入し、ピストン部材２０４が前進させられる。ピストン部材１６０の後退時にクランプ爪８０は、キー１４６がキー溝１２０内を後退方向へ移動させられ、狭幅部１５２および係合凸部１５４が溝１７６，１７４内を移動してピストン部材１６０に対して中心軸線から離間する向きに移動させられつつ、ピストン部材１６０と共に後退させられるが、キー１４６がキー溝１２０内を後退させられることにより、クランプ爪８０は中心軸線から離間する向きに移動させられ、６つのクランプ爪８０が拡開させられて加工工具から離間させられる。
【００４３】
このように本チャックにおいてはドローバー２４０によりピストン部材２０４が移動させられ、それによりピストン部材１６０が移動させられてクランプ爪８０が移動させられるが、ドローバー２４０の移動ストロークは工作機械側において決まっている。そのため、ピストン部材１６０のピストン部である小径部１６６およびピストン部材２０４のピストン部２０６の各直径は、ピストン部材１６０について、クランプ爪８０を中心軸線に直角な方向において加工工具の把持に必要な距離、移動させるストロークが得られる大きさに設定され、本チャックではピストン部２０６の直径の方が小径部１６６より大きくされている。
【００４４】
接続通路により接続される２つの液室はそれぞれ、第１，第２ピストン部の各前方に形成されてもよい。その実施形態を図５に基づいて説明する。
本実施形態のチャックは、図５に概略的に示すように、本体部材３００に、その前端面と後端面とにそれぞれ開口させられて形成された有底穴３０２，３０４にそれぞれ、ピストン部材３０６，３０８の各ピストン部３１０，３１２が液密かつ摺動可能に嵌合され、各ピストン部３１０，３１２の前側に液室３１４，３１６が形成されるとともに、本体部材３００内に設けられた接続通路３１８により接続されている。
【００４５】
本体部材３００の前部に設けられたピストン部材３０６は、ピストン部３１０から前方へ突出部３２０が突出させられ、クランプ爪３２２と係合させられる。また、ピストン部３１０の後方には大気室３２４が形成されるとともに、第１ばね部材としての圧縮コイルスプリング３２６が配設され、ピストン部材３０６を前方へ付勢している。ピストン部３１０には、その後端面に開口する凹部３３０が形成され、スプリング３２６は、その一端部が凹部３３０内に収容されている。そのため、スプリング３２６は、ばね定数が小さく、長いコイルばねが圧縮されて収容され、付勢力の変化勾配が小さくなるようにされている。
【００４６】
本体部材３００の後側に設けられたピストン部材３０８は、ピストン部３１２の後方に大気室３４０が設けられるととともに、第２ばね部材としての圧縮コイルスプリング３４２が配設され、前方へ付勢されている。また、ピストン部３１２には、ピストン部３１０と同様に、後端面に開口する凹部３４４が形成されるとともに、スプリング３４２の一端部が収容され、スプリング３４２はばね定数が小さいものとされている。スプリング３４２はスプリング３２６より、伸長状態における付勢力が大きいものとされている。さらに、ピストン部３１２からピストンロッド部３４６が後方へ延び出させられ、ドローバー３４８と連結される。
【００４７】
クランプ爪３２２が加工工具を把持する際には、ドローバー３４８が後退方向へ移動させられる。それにより、液室３１６，３１４内の作動液を介してピストン部材３０６に後退方向に作用するスプリング３４２の付勢力が減少させられ、ピストン部材３０６がスプリング３２６の付勢により前進させられる。ピストン部材３０６の前進およびピストン部材３０８の後退は、液室３１４から接続通路３１８を通って作動液が液室３１６に流入することにより許容される。そして、クランプ爪３２２が前進させられるとともに、中心軸線に接近する方向へ移動させられ、加工工具を把持する。把持を解除する際にはドローバー３４８が前進させられ、ピストン部材３０８が前進させられる。それにより、液室３１６内の作動液が接続通路３１８を通って液室３１４に流入し、ピストン部材３０６がスプリング３２６の付勢力に抗して後退させられ、クランプ爪３２２が後退させられつつ、中心軸線から離間する方向へ移動させられる。
【００４８】
このように本チャックにおいては、スプリング３２６の付勢によりクランプ爪３２２が加工工具を把持し、その把持は、スプリング３４２がピストン部材３０８を前進させ、ピストン部材３０６をスプリング３２６の付勢力に抗して後退させることにより解除される。ドローバー３４８は、クランプ爪３２２に加工工具を把持させる際、スプリング３４２の付勢力より大きい力でピストン部材３０８を後退させることとなるが、加工工具の把持の解除時には、そのピストン部材３０８を後退させる力を減少させれば、スプリング３４２の付勢によりピストン部材３０８が前進させられる状態が得られ、ドローバー３４８はピストン部材３０８に追従して移動させられるのみである。したがって、スプリング３４２を省略することも可能であるが、その場合には、ドローバー３４８がピストン部材３０８を前進させ、スプリング３２６の付勢力に抗して、すなわちクランプ爪３２２に加工工具を把持させるための力に抗してピストン部材３０６を後退させることとなり、ドローバー３４８に大きい圧縮力が作用するのに対し、本チャックによれば、そのような事態の発生が回避される。
【００４９】
クランプ爪を拡開させる拡開装置は、ばねにより構成されてもよい。その一例を図６および図７に示す。図６および図７には、テーパリングを外した状態が図示されている。また、前記実施形態のチャックの構成要素と同じ作用を成す構成要素については同一の符号を付して対応関係を示し、詳細な説明は省略する。本実施形態のチャックのクランプ爪３８０には、図６にクランプ爪３８０を取り出して示すように、クランプ面３８２および両側面に開口し、クランプ面３８２に対して直角に延びる切欠３８４が形成されるとともに、図７に示すように、６つのクランプ爪３８０の各切欠３８４にわたってリング状のばね３９０が嵌合されている。ばね３９０は、その両端部が、チャックの本体部材の中心軸線に平行な方向において重ねられ、縮径させられて切欠３８４に嵌合されており、切欠３８４の底面に係合し、６つのクランプ爪３８０を中心軸線から離間する向きに付勢している。切欠３８４の周縁には、ばね３９０の端面を切欠３８４内に円滑に導くための面取３９１が施されている。また、６つのガイドブロック３９２にはそれぞれ、その内周側面に開口するとともに、厚さ方向（本体部材の周方向）に貫通する切欠３９４が形成され、クランプ爪３８０と共にばね３９０が移動することを許容するようにされている。
【００５０】
６つのクランプ爪３８０が前進させられるとともに、中心軸線に接近する方向に移動させられるとき、ばね３９０は縮径させられてクランプ爪３８０の移動を許容する。６つのクランプ爪３８０が後退させられるとき、ばね３９０により付勢されて中心軸線から離間する方向に移動させられ、拡開させられて加工工具を解放する。
【符号の説明】
【００５１】
１０：ドリル    １２：本体    １４：ガイド部    １６，１８：シリンダ部    ２０：本体部材    ２２：主軸    ７６：テーパリング    ７８：ガイドブロック    ８０：クランプ爪    ８２：テーパ内周面    ８４：テーパ外周面    ８８：前端面    ９０：有底穴    ９６：小径有底穴部    ９８：後ろ向き面    １１０：外周側面    １１６：後ろ向き面    １２０：キー溝    １２６：前向き面    １２８：スペーサ    １３６：ガイド溝    １４０：ガイド面    １４２：被ガイド面    １４４：クランプ面    １４６：キー    １５４：係合凸部    １６０：ピストン部材    １６６：小径部    １６８：液室    １７８：前端面    ２００：後端面    ２０２：有底穴    ２０４：ピストン部材    ２０６：ピストン部    ２１０：ピストンロッド部    ２１２：ロッドカバー    ２１８：液室    ２３２：連結部材    ２４０：ドローバー    ２５０：接続通路    ３００：本体部材    ３０２，３０４：有底穴    ３０６，３０８：ピストン部材    ３１０，３１２：ピストン部    ３１４，３１６：液室    ３１８：接続通路    ３２０：突出部    ３２２：クランプ爪    ３２６，３４２：圧縮コイルスプリング    ３４６：ピストンロッド部    ３４８：ドローバー    ３８０：クランプ爪    ３８２：クランプ面    ３９０：ばね    ３９２：ガイドブロック
【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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【図６】
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【図７】
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