(57)【要約】【課題】摩擦する部品を介して、アクチュエーター（ダイヤフラム）５を駆動する機械加工用把持具２５において、摺動の隙間による、回転中の遠心力による中心位置ずれ、摩擦による繰り返し動作の不正確さによる位置ずれをなくすこと、および、コンパクトでも、巨大な把持力を生み出すこと。【解決手段】金属摩擦のないメカニズム、によりアクチュエーター（ダイヤフラム）５を駆動する。すなわち、外周を固定した複数の穴あき円盤２を空気圧で膨らませ又、逆方向に膨らませ、中央部の駆動力をアクチュエーター（ダイヤフラム）５に伝達することで、金属摩擦のない駆動メカニズムを構成する。かくしてアクチュエーター（ダイヤフラム）５に取り付けた把持爪６の繰り返し再現性および位置精度は、高速回転による遠心力に影響を受けず、かつ金属摩擦の不安定動作の影響を受けることなく、きわめて正確な位置再現性動作を強力な把持力と共に、繰り返す事が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の穴あき円盤の外周部を複数の固定スペーサーで挟み込み固定し、中央穴あき部を、複数の円盤リングスペーサーと共に挟んで連結固定し、内外周を複数のＯリングで封密し、複数の穴あき円盤の表裏に空気圧を負荷する空路を設け、空圧を負荷する事により円盤中央部を駆動源とし、この駆動力をアクチュエーター（ダイヤフラム）に連結駆動し、外周を固定したアクチュエーター（ダイヤフラム）中央部を一方に膨らまし、又、反対方向に膨らますことで、アクチュエーター（ダイヤフラム）に固定した把持爪を開閉し、被把持物を把持し、又、把持を解除し、被把持物を機械加工または位置決めを行う事を特徴とする機械加工用把持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、機械加工において被削物を精密に把持する把持具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  把持具としてのダイヤフラムチャックにおいては、アクチュエーター（ダイヤフラム）を駆動するピストンは、可動させるに必要な，隙間を有することが不可欠である。このため、把持具が高速回転すると、遠心力でピストンが中心からずれることになり、把持物の位置精度が維持できず、高精度な加工結果を得ることができないという欠点があった。【０００３】  また把持具としてのダイヤフラムチャックは、把持力を大きくするため、ピストンの数を複数にすることで、実現しているが、把持具の長手方向の長さ限界で、せいぜい２〜３個のピストンを直列に配置するのが、限界であるため、高強度の金属加工などには、直径の大きな把持具を選ぶしか方法が無く、精密旋盤など直径の小さい把持具しか搭載できない加工機には高把持力の要求に対応ができないという欠点があった。【０００４】  この改善策として、ダイヤフラムチャックのピストン駆動用の空気圧を通常５気圧からさらに大きな気圧に変更する方法もあるが、回転ジャーナル動作の正常限界は８気圧まであることと、空気使用量増大による、コストアップは避けられないなどの欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献】特開２０１５−１２７０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  解決しようとする問題点は、従来の把持具では高速回転時には駆動系の把持中心が遠心力で移動することで、把持物の回転中心が静止時位置から移動することである。【０００７】  さらに解決しようとする問題点は、従来のメカニズムでは駆動力を大幅に増加させることができないことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  複数の穴あき円盤の外周部を複数の固定スペーサーで挟み込み固定し、中央穴あき部を、複数の円盤リングスペーサーと共に挟んで連結固定し、内外周を複数のＯリングで封密し、複数の穴あき円盤の表裏に空気圧を負荷する空路を設け、空圧を負荷する事により円盤中央部を駆動源とし、この駆動力をアクチュエーター（ダイヤフラム）に連結駆動し、外周を固定したアクチュエーター（ダイヤフラム）中央部を一方に膨らまし、又、反対方向に膨らますことで、アクチュエーター（ダイヤフラム）に固定した把持爪を開閉し、被把持物を把持し、又、把持を解除し、被把持物を機械加工または位置決めを行う事を特徴とする機械加工用把持具を構成する。本発明は８枚の周囲を固定した穴あき円盤２を中央部で連結し、把持爪６を取り付けるアクチュエーター（ダイヤフラム）５に固定するとともに、円盤片側もしくは反対の片側に空気圧を負荷し、アクチュエーター（ダイヤフラム）５の中心を前進、後進させることにより、アクチュエーター（ダイヤフラム）５に取り付けた把持爪６が、開閉し、被把持物７を把持する。
【発明の効果】
【０００９】  本発明の機械加工用把持具２５は、摺動し摩擦する金属部品が皆無であるから、動作の再現性が優れているとともに、高速回転時ピストンなどの駆動系が遠心力により芯ずれする恐れが全くない、従って把持精度は、静止中も回転中も超精密に保たれると共に、負荷空気圧に対して、動作位置の再現精度が、従来品と比べ、格段優れた精密度を実現できる、という利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明の機械加工用把持具２５の断面を示した説明図である。
【図２】図２は本発明の機械加工用把持具２５に把持爪６を取り付け、斜め上部から俯瞰し、把持状態を説明した説明図である。
【図３】図３は本発明の機械加工用把持具２５に把持爪６を取り付け、斜め下部から俯瞰し、把持状態を説明した説明図である。
【図４】図４は本発明の機械加工用把持具２５のアクチュエーター（ダイヤフラム）５、把持爪６、被把持物７を表し、非把持状態を、誇張表現した、説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】    ８枚の周囲を固定した穴あき円盤２を中央部で連結し、爪を取り付けるアクチュエーター（ダイヤフラム）５に固定するとともに、穴あき円盤２の前後に空気室を設け、前空気室２２、後ろ空気室２３とし，それぞれ空気圧を負荷する事により、アクチュエーター（ダイヤフラム）５の中央部を引いたり、押したり、できるような形態を構成することで、最大の把握力、超精密再現性、高速回転時の精密精度を、最小の体積で配置し、コンパクトさを保って実現した。
【実施例１】
【００１２】  本発明の構成
機械加工用把持具２５における、ひとつの実施例の図１の断面図、および図２の俯瞰図に示すごとく、複数個の把持爪６が把持爪取り付けボルト２４によって取り付けられたアクチュエーター（ダイヤフラム）５は、ベース４にアクチュエーター取り付け締結ネジ１７によって固定されている。
ベース４に穴あき円盤２を固定スペーサー３，が挟み込んでいる。複数のＯリング１３により底板１，固定スペーサー３，穴あき円盤２およびベース４は前空気室２２および後ろ空気室２３を構成する。
７枚の固定スペーサー３，８枚の穴あき円盤２、ベース４、および底板１により前空気室２２，後ろ空気室２３を合計８組構成する。ベース４、７枚の固定スペーサー３、８枚の穴あき円盤２の外周部および底板１は６本の固定スペーサー・ベース組み立て締結ネジ１８によって締結されている。
底板１、７個の固定スペーサー３およびベース４には、空気路を構成するためプラグネジ２０が適切に配置され、８個の前空気室２２は、チャック閉エヤーポート１６に接続され、８個の後ろ空気室２３は、チャック開エヤーポート１５に接続されている。一方アクチュエーター（ダイヤフラム）５の中央部は、円盤中心固定雄ネジ８により円盤―アクチュエーター締結中心ネジ１０に締結されている。
円盤―アクチュエーター締結中心ネジ１０のフランジ部と円盤中心固定雌ネジ９の間に、８枚の穴あき円盤２の中心部と、７個の円盤リングスペーサー１１を挟み込み固定している。
円盤中心固定雄ネジ８、アクチュエーター（ダイヤフラム）５の中央部、円盤―アクチュエーター締結中心ネジ１０および円盤中心固定雌ネジ９は互いに固定されているが、左右に機密を保ちながら微動することができる様に一体化されている。固定ストッパー１２は固定ストッパー取り付けネジ２１により、底板１に固定され位置決めされている。
機械加工様把持具２５は、６本の把持具取り付け締結ネジ１９により工作機械などに締結固定され使用に供される。【００１３】  本発明の作用
複数の把持爪６の内径を被把持物７の外形寸法と同じ値に仕上げておき、チャック開エヤーポート１５に空気圧を入れると、８箇所の後ろ空気室２３に空気圧が付加され８枚の穴あき円盤２の中央部が図１右側に移動しこれに連結された円盤―アクチュエーター締結中心ネジ１０を介し、アクチュエーター（ダイヤフラム）５の中心部が図１右側に移動する。アクチュエーター（ダイヤフラム）５に取り付けた複数の把持爪６は、図４のように、開花状に開き、被把持物７を挿入する。続いてチャック開エヤーポート１５の空気圧を放出し、チャック閉エヤーポート１６に空気圧を入れると、８箇所の前空気室２２に空気圧が付加され、複数の把持爪６が閉じ被把持物７に把握力が及ぶ。【００１４】  本発明の効果
アクチュエーター（ダイヤフラム）５中心部の左右の動作には、金属摩擦が存在せず、８枚の穴あき円盤２に起こる正確な弾性変形によって動きが制御される。アクチュエーター（ダイヤフラム）５に取り付けられた把持爪６の動作は、正確に前空気室２２または後ろ空気室２３に付加された空気圧に比例し、超精密な把握力の制御が可能である。また高速回転時にかかる穴あき円盤２の遠心力による位置ずれも極小で、超高速回転時でも、精密な動作、制御が可能となる。その結果８枚の穴あき円盤２による超強力な把握力、超精密、超高速加工を兼ねそろえた理想的なチャックシステムが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】  超高速旋盤加工、超重切削加工、超高硬度部品旋盤加工、超高精度位置決め、が可能となり研削仕上げ不要の高能率切削加工が可能となる。研削加工においても、摩擦部品を使用していない、密封構造であるためメンテナンス不要ジグとして、コストパフォーマンスの最高度を期待できる
【符号の説明】
【００１６】１    底板
２    穴あき円盤
３    固定スペーサー
４    ベース
５    アクチュエーター（ダイヤフラム）
６    把持爪
７    被把持物
８    円盤中心固定雄ネジ
９    円盤中心固定雌ネジ
１０  円盤―アクチュエーター締結中心ネジ
１１  円盤リングスペーサー
１２  固定ストッパー
１３  Ｏリング
１４  欠番
１５  チャック開エヤーポート
１６  チャック閉エヤーポート
１７  アクチュエーター取り付け締結ネジ
１８  固定スペーサー・ベース組み立て締結ネジ
１９  把持具取り付け締結ネジ
２０  プラグネジ
２１  固定ストッパー取り付けネジ
２２  前空気室
２３  後ろ空気室
２４  把持爪取り付けボルト
２５  機械加工用把持具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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