(57)【要約】【課題】軸部材に効率よく力を作用させることが可能で且つ耐久性の高い軸部材ロック用のロック装置を提供すること。【解決手段】ワークサポート１は、ロッド４に外嵌され且つ一端側程径縮小側へテーパー化した多角形外周面を形成する複数の第１テーパー面を有し且つ径縮小側に弾性変形可能なコレット部材５と、コレット部材５に軸心方向へ移動自在に外嵌され且つ一端側程径縮小側へテーパー化した多角形内周面を形成すると共に複数の第１テーパー面との間に所定の隙間３４を形成する複数の第２テーパー面を有する筒状体と、複数組の第１、第２テーパー面間の隙間３４にロッド４の軸心方向へ転動可能に装着された複数のローラ部材３２とを有し、第１油圧シリンダ７により筒状体６を他端側へ駆動するとき、複数のローラ部材３２を介してコレット部材５を径縮小側へ弾性変形させるように構成した。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ハウジングに形成された挿通孔に挿通される軸部材を本体ハウジングにロック解除可能にロックするロック装置において、
前記軸部材に外嵌され且つ一端側程径縮小側へテーパー化した多角形外周面を形成する複数の第１のテーパー面を有し且つ径縮小側に弾性変形可能なコレット部材と、
このコレット部材に軸心方向へ移動自在に外嵌され且つ一端側程径縮小側へテーパー化した多角形内周面を形成すると共に複数の第１のテーパー面との間に所定の隙間を形成する複数の第２のテーパー面を有する筒状体と、
前記複数組の第１、第２のテーパー面間の隙間に軸部材の軸心方向へ転動可能に装着された複数のローラ部材と、
前記筒状体をコレット部材に対して相対的に他端側へ駆動する第１の駆動手段と、
前記筒状体をコレット部材に対して相対的に一端側へ駆動する第２の駆動手段とを有し、
前記第１の駆動手段により筒状体を他端側へ駆動するとき、複数のローラ部材を介してコレット部材を径縮小側へ弾性変形させるように構成したことを特徴とする軸部材ロック用のロック装置。
【請求項２】
前記第１、第２の駆動手段の少なくとも一方が、本体ハウジング内に配設された流体圧シリンダを有することを特徴とする請求項１に記載の軸部材ロック用のロック装置。
【請求項３】
前記第１の駆動手段が流体圧シリンダを有し、この流体圧シリンダは、本体ハウジング内に摺動自在に配設され且つ筒状体に外嵌された筒状ピストン部材を有することを特徴とする請求項２に記載の軸部材ロック用のロック装置。
【請求項４】
前記第２の駆動手段が流体圧シリンダの駆動力に抗して筒状体を一端側へ駆動する圧縮バネ部材を有することを特徴とする請求項３に記載の軸部材ロック用のロック装置。
【請求項５】
前記筒状体の他端側部分に、前記複数のローラ部材を他端側から受け止めるローラ受け部材を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の軸部材ロック用のロック装置。
【請求項６】
前記複数のローラ部材のコレット部材に対する周方向の位置を規制する位置規制部を設けたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の軸部材ロック用のロック装置。
【請求項７】
本体ハウジングと、この本体ハウジングに軸心方向に相対移動可能に装着される軸部材とを有し、軸部材を本体ハウジングにロック解除可能にロックするロック装置において、
前記軸部材に外嵌され且つ一端側程径縮小側へテーパー化した多角形外周面を形成する複数の第１のテーパー面を有し且つ径縮小側に弾性変形可能なコレット部材と、
このコレット部材に軸心方向へ移動自在に外嵌され且つ一端側程径縮小側へテーパー化した多角形内周面を形成すると共に複数の第１のテーパー面との間に所定の隙間を形成する複数の第２のテーパー面を有する筒状体と、
前記複数組の第１、第２のテーパー面間の隙間に軸部材の軸心方向へ転動可能に装着された複数のローラ部材と、
前記筒状体をコレット部材に対して相対的に他端側へ駆動する第１の駆動手段と、
前記筒状体をコレット部材に対して相対的に一端側へ駆動する第２の駆動手段とを有し、
前記第１の駆動手段により筒状体を他端側へ駆動するとき、複数のローラ部材を介してコレット部材を径縮小側へ弾性変形させるように構成したことを特徴とする軸部材ロック用のロック装置。
【請求項８】
本体ハウジングに外嵌される筒部材を本体ハウジングにロック解除可能にロックするロック装置において、
前記筒部材に内嵌され且つ一端側程径縮小側へテーパー化した多角形内周面を形成する複数の第１のテーパー面を有し且つ径拡大側に弾性変形可能なコレット部材と、
このコレット部材に軸心方向へ移動自在に内嵌され且つ一端側程径縮小側へテーパー化した多角形外周面を形成すると共に複数の第１のテーパー面との間に所定の隙間を形成する複数の第２のテーパー面を有するピストン部材と、
前記複数組の第１、第２のテーパー面間の隙間に筒部材の軸心方向へ転動可能に装着された複数のローラ部材と、
前記ピストン部材をコレット部材に対して相対的に一端側へ駆動する第１の駆動手段と、
前記ピストン部材をコレット部材に対して相対的に他端側へ駆動する第２の駆動手段とを有し、
前記第１の駆動手段によりピストン部材を一端側へ駆動するとき、複数のローラ部材を介してコレット部材を径拡大側へ弾性変形させるように構成したことを特徴とする筒部材ロック用のロック装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸部材ロック用のロック装置及び筒部材ロック用のロック装置に関し、特に、軸部材及び筒部材を効率よくロック可能で且つ耐久性に優れたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、本体ハウジングに対して進退不能にロックしたロッドによりワークを下方から支持するワークサポートや、軸状又は筒状のワークを固定するクランプ装置など、本体ハウジングに内嵌あるいは外嵌される軸部材又は筒部材を本体ハウジングに対して所定の位置にロックするロック装置としては、種々の型式のものが提案されているが、その中でも、軸部材に外嵌されたスリーブやコレット等を径縮小側へ弾性変形させて軸部材をロックするように構成されているものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のコレット式クランプ装置においては、本体ハウジングに挿入されたロッドにコレットが外嵌されており、このコレットのテーパー外周面とこのテーパー外周面に対向するピストン部材のテーパー内周面との間に形成された環状テーパー隙間には、複数のボールが周方向及び軸心方向に並べて介装されている。そして、ピストン部材が下方へ駆動されると、ピストン部材のテーパー内周面から複数のボールに力が作用して、これら複数のボールが転動しながらコレットのテーパー外周面に押し付けられて、コレットが径縮小側に弾性変形してロッドがロックされる。
【０００４】
一方、特許文献２に記載のチャック装置においては、工具ホルダの先端側に設けられたチャック胴の断面円形のテーパー孔に、テーパー孔と対向する断面円形のテーパー外周面を有し工具に外嵌されるコレット状の圧入体が装着されている。ここで、チャック胴のテーパー孔と圧入体のテーパー外周面には複数組の角溝が周方向に形成されており、これら複数組の角溝で形成される隙間には複数のローラが軸心方向に並べて装着されている。そして、締付けリングが操作されて圧入体が軸心方向に移動したときには、複数のローラがチャック胴のテーパー孔と圧入体のテーパー外周面に夫々係合し、これら複数のローラを介して圧入体が縮径側に弾性変形して工具がロックされる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１４６７３３号公報（第３−５頁、図１−８）
【特許文献２】国際公開第９５／０７１６１号パンフレット（第７−８頁、図１１−１３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特許文献１に記載のクランプ装置においては、ロッドをロックする際に複数のボールがコレットのテーパー外周面に押し付けられることになるが、ボールとテーパー外周面との接触面積はかなり小さく、ほとんど点接触の状態でボールからテーパー外周面に力が伝達される。すると、コレットのテーパー外周面に局所的に大きな力がボールから作用することになるため、クランプ装置を繰り返し使用するにつれて、テーパー外周面にボールの圧痕がついてしまう。そうなると、ピストン部材からコレットに十分な力が伝達されなって確実にロッドをロックできなくなるため、耐久性の面で不利である。
【０００７】
一方、特許文献２に記載のチャック装置においては、チャック胴のテーパー孔と圧入体のテーパー外周面との間にはローラが介装されているので、前記特許文献１のように複数のボールを介装した場合に比べると、ローラとテーパー外周面との接触面積が大きく、線接触の状態でローラからテーパー外周面に力が伝達されるため、テーパー外周面に局所的にそれほど大きな力は作用しなくなる。しかし、チャック胴のテーパー孔と圧入体のテーパー外周面は、夫々断面円形の内周面及び外周面に形成されているため、テーパー孔とテーパー外周面との間には長さの短いローラしか装着することができない。従って、ローラを周方向に数多く並べて装着する必要があるため、製作コスト及び組み付けの面で不利である。
本発明の目的は、軸部材や筒部材に効率よく力を作用させて確実にロックすることが可能で且つ耐久性の高いロック装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の軸部材ロック用のロック装置は、本体ハウジングに形成された挿通孔に挿通される軸部材を本体ハウジングにロック解除可能にロックするロック装置において、前記軸部材に外嵌され且つ一端側程径縮小側へテーパー化した多角形外周面を形成する複数の第１のテーパー面を有し且つ径縮小側に弾性変形可能なコレット部材と、このコレット部材に軸心方向へ移動自在に外嵌され且つ一端側程径縮小側へテーパー化した多角形内周面を形成すると共に複数の第１のテーパー面との間に所定の隙間を形成する複数の第２のテーパー面を有する筒状体と、前記複数組の第１、第２のテーパー面間の隙間に軸部材の軸心方向へ転動可能に装着された複数のローラ部材と、前記筒状体をコレット部材に対して相対的に他端側へ駆動する第１の駆動手段と、前記筒状体をコレット部材に対して相対的に一端側へ駆動する第２の駆動手段とを有し、前記第１の駆動手段により筒状体を他端側へ駆動するとき、複数のローラ部材を介してコレット部材を径縮小側へ弾性変形させるように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
このロック装置は、本体ハウジングの挿通孔に挿通される、ワークサポート又はクランプ装置のロッド、あるいは、機械加工に供されるワーク等の軸部材を、本体ハウジングにロック解除可能にロックするものである。軸部材にはコレット部材が外嵌され、さらに、筒状体がこのコレット部材に軸心方向に移動自在に外嵌されている。コレット部材には、一端側程径縮小側へテーパー化した多角形外周面を形成する複数の第１のテーパー面が設けられており、筒状体には、一端側程径縮小側へテーパー化した多角形内周面を形成する複数の第２のテーパー面が設けられている。
【００１０】
ここで、第１の駆動手段により筒状体をコレット部材に対して相対的に他端側へ駆動すると、複数のローラ部材が第１、第２のテーパー面間の隙間において転動しつつ第１、第２のテーパー面に係合し、これら複数のローラ部材を介してコレット部材が径縮小側へ押圧されて弾性変形して、コレット部材により軸部材がロックされる。逆に、軸部材がロックされた状態から第２の駆動手段により筒状体をコレット部材に対して相対的に一端側へ駆動すると、コレット部材に力が作用しなくなってその弾性変形が解除され、軸部材のロック状態も解除される。
【００１１】
請求項２の軸部材ロック用のロック装置は、請求項１の発明において、前記第１、第２の駆動手段の少なくとも一方が、本体ハウジング内に配設された流体圧シリンダを有することを特徴とするものである。従って、流体圧シリンダにより筒状体がコレット部材に対して相対的に一端側又は他端側へ駆動されることになる。
【００１２】
請求項３の軸部材ロック用のロック装置は、請求項２の発明において、前記第１の駆動手段が流体圧シリンダを有し、この流体圧シリンダは、本体ハウジング内に摺動自在に配設され且つ筒状体に外嵌された筒状ピストン部材を有することを特徴とするものである。流体圧シリンダの筒状ピストン部材が本体ハウジング内で他端側へ移動したときに、筒状体も筒状ピストン部材と共に他端側へ移動し、複数のローラ部材を介してコレット部材が径縮小側へ弾性変形することになる。
【００１３】
請求項４の軸部材ロック用のロック装置は、請求項３の発明において、前記第２の駆動手段が流体圧シリンダの駆動力に抗して筒状体を一端側へ駆動する圧縮バネ部材を有することを特徴とするものである。従って、この圧縮バネ部材により第１の駆動手段の流体圧シリンダの駆動力に抗して筒状体を一端側へ駆動すると、コレット部材に力が作用しなくなって軸部材のロック状態が解除される。
【００１４】
請求項５の軸部材ロック用のロック装置は、請求項１〜４の発明において、前記筒状体の他端側部分に、前記複数のローラ部材を他端側から受け止めるローラ受け部材を設けたことを特徴とするものである。第１の駆動手段により筒状体をコレット部材に対して他端側へ駆動したときには、複数のローラ部材が第１、第２のテーパー面間の隙間を転動しつつこれら第１、第２のテーパー面に確実に係合し、第１の駆動手段の駆動力が効率よくコレット部材に伝達されることになる。
【００１５】
請求項６の軸部材ロック用のロック装置は、請求項１〜５の発明において、前記複数のローラ部材のコレット部材に対する周方向の位置を規制する位置規制部を設けたことを特徴とするものである。従って、第１、第２のテーパー面間の隙間において、ローラ部材が周方向に移動することなく軸心方向にのみ転動するため、第１の駆動手段の駆動力が効率よくコレット部材に伝達される。
【００１６】
請求項７の軸部材ロック用のロック装置は、本体ハウジングと、この本体ハウジングにその軸心方向に相対移動可能に装着される軸部材とを有し、軸部材を本体ハウジングにロック解除可能にロックするロック装置において、前記軸部材に外嵌され且つ一端側程径縮小側へテーパー化した多角形外周面を形成する複数の第１のテーパー面を有し且つ径縮小側に弾性変形可能なコレット部材と、このコレット部材に軸心方向へ移動自在に外嵌され且つ一端側程径縮小側へテーパー化した多角形内周面を形成すると共に複数の第１のテーパー面との間に所定の隙間を形成する複数の第２のテーパー面を有する筒状体と、前記複数組の第１、第２のテーパー面間の隙間に軸部材の軸心方向へ転動可能に装着された複数のローラ部材と、前記筒状体をコレット部材に対して相対的に他端側へ駆動する第１の駆動手段と、前記筒状体をコレット部材に対して相対的に一端側へ駆動する第２の駆動手段とを有し、前記第１の駆動手段により筒状体を他端側へ駆動するとき、複数のローラ部材を介してコレット部材を径縮小側へ弾性変形させるように構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
この軸部材ロック用のロック装置は、本体ハウジングに対してその軸心方向に相対移動可能な軸部材を本体ハウジングにロック解除可能にロックするものであるが、その作用は請求項１と略同様であるので、説明を省略する。
【００１８】
請求項８の筒部材ロック用のロック装置は、本体ハウジングに外嵌される筒部材を本体ハウジングにロック解除可能にロックするロック装置において、前記筒部材に内嵌され且つ一端側程径縮小側へテーパー化した多角形内周面を形成する複数の第１のテーパー面を有し且つ径拡大側に弾性変形可能なコレット部材と、このコレット部材に軸心方向へ移動自在に内嵌され且つ一端側程径縮小側へテーパー化した多角形外周面を形成すると共に複数の第１のテーパー面との間に所定の隙間を形成する複数の第２のテーパー面を有するピストン部材と、前記複数組の第１、第２のテーパー面間の隙間に筒部材の軸心方向へ転動可能に装着された複数のローラ部材と、前記ピストン部材をコレット部材に対して相対的に一端側へ駆動する第１の駆動手段と、前記ピストン部材をコレット部材に対して相対的に他端側へ駆動する第２の駆動手段とを有し、前記第１の駆動手段によりピストン部材を一端側へ駆動するとき、複数のローラ部材を介してコレット部材を径拡大側へ弾性変形させるように構成したことを特徴とするものである。
【００１９】
このロック装置は、本体ハウジングに外嵌される、筒状のワークなどの筒部材を、本体ハウジングにロック解除可能にロックするものである。筒部材にはコレット部材が外嵌され、さらに、ピストン部材がこのコレット部材に軸心方向に移動自在に内嵌されている。コレット部材には、一端側程径縮小側へテーパー化した多角形内周面を形成する複数の第１のテーパー面が設けられており、ピストン部材には、一端側程径縮小側へテーパー化した多角形外周面を形成する複数の第２のテーパー面が設けられている。
【００２０】
ここで、第１の駆動手段によりピストン部材をコレット部材に対して相対的に一端側へ駆動すると、複数のローラ部材が第１、第２のテーパー面間の隙間において転動しつつ第１、第２のテーパー面に係合し、これら複数のローラ部材を介してコレット部材が径拡大側へ押圧されて弾性変形して、コレット部材により筒部材がロックされる。逆に、筒部材がロックされた状態から第２の駆動手段により筒状体をコレット部材に対して相対的に他端側へ駆動すると、コレット部材に力が作用しなくなってその弾性変形が解除され、筒部材のロック状態も解除される。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、機械加工に供するワークを下方から支持してワークの弾性変形や振動を防止するワークサポートに本発明を適用した一例である。尚、図１、図２における上下方向を上下方向として以下説明する。
【００２２】
図１〜図５に示すように、ワークサポート１は、本体ハウジング３と、この本体ハウジング３に形成された挿通孔１２に挿通された出力部材としてのロッド４（軸部材に相当する）と、ロッド４に外嵌され径縮小側に弾性変形可能なコレット部材５と、本体ハウジング３内に配設されてコレット部材５に軸心方向へ移動自在に外嵌された筒状体６と、筒状体６をコレット部材５に対して相対的に下方へ駆動する第１油圧シリンダ７と、筒状体６をコレット部材５に対して相対的に上方へ駆動するコイルバネ８（圧縮バネ部材）と、ロッド４を上方へ進出駆動する第２油圧シリンダ９などを有する。そして、ワーク２に機械加工を施す際には、図１に示すように、複数のワークサポート１のロッド４を下方からワーク２に当接させてワーク２を支持する。
【００２３】
図２〜図５に示すように、本体ハウジング３は、略筒状の上部本体１０と、この上部本体１０の下半部に内嵌された略筒状の下部本体１１からなる。上部本体１０の上端側部分には、ロッド４を挿通する為の挿通孔１２が形成され、さらに、上部本体１０の内部には、この挿通孔１２の下端に連なる第１油圧シリンダ７のシリンダ穴１３も形成されている。挿通孔１２の上端部には、塵や切削切粉等が本体ハウジング３内に侵入するのを防止するダストシール１４が装着されている。
【００２４】
下部本体１１の上端部には、上方へ突出する筒部１１ａが設けられ、下部本体１１の内部には、第２油圧シリンダ９のシリンダ穴１５が形成されている。さらに、下部本体１１の上端側部分には、コイルバネ８を受け止める受け部１１ｂが形成されている。
【００２５】
ロッド４は、略円筒状のロッド本体４ａと、このロッド本体４ａの先端部に螺合された出力部４ｂを有し、ロッド４は本体ハウジング３に対して昇降自在に挿通孔１２に挿通されている。ロッド本体４ａの下端部には円筒穴１６が形成され、さらに、ロッド本体４ａには、中間壁部１７を隔てて円筒穴１６の上端に連なり円筒穴１６よりも小径のバネ収容穴１８も形成されている。バネ収容穴１８には、ロッド４を上方へ付勢するコイルバネ１９と、このコイルバネ１９を下方から受けるバネ受け部材２０が配設されており、バネ受け部材２０は、第２油圧シリンダ９のピストン部材５１に連結され中間壁部１７の連通穴を貫通する連結ロッド２１により下方から支持されている。ここで、連結ロッド２１の上端部は連通穴よりも大径に形成されており、バネ受け部材２０が下方へ移動したときに、連結ロッド２１と中間壁部１７とが係合してロッド４が下方へ押し下げられるように構成されている。
【００２６】
図４〜図８に示すように、コレット部材５は、ロッド本体４ａの下半部に外嵌されており、さらに、コレット部材５の下端は下部本体１１の上端部に当接し、コレット部材５は下方へ移動しないように規制されている。このコレット部材５は、周方向に並ぶ複数（例えば、１０個）のコレット分割体３０と、これらコレット分割体３０と一体的に形成された基部３１を備え、複数のコレット分割体３０の間には夫々複数のスリット３０ａが形成され、これら複数のスリット３０ａによりコレット部材５は径縮小側に弾性変形可能に構成されている。複数のコレット分割体３０の上端部には、夫々径方向外側へ突出する突出部３０ｂが形成され、さらに、複数のコレット分割体３０の外面部には、夫々第１テーパー面３０ｃが形成されている。そして、図７、図８に示すように、これら複数の第１テーパー面３０ｃにより、コレット部材５に上端側程径縮小側へテーパー化した略正五角形の外周面が形成されている。
【００２７】
図４〜図９に示すように、筒状体６の下側２／３の部分は、複数のコレット分割体３０に軸心方向へ移動自在に外嵌されており、筒状体６は、上端側程径縮小側へテーパー化した略正五角形の内周面を形成すると共に複数の第１テーパー面３０ｃとの間に所定の隙間を形成する複数の第２テーパー面６ａを有する。
即ち、筒状体６の上半部の内周面は、径の変化しない略正五角形の内周面に形成され、一方、筒状体６の下半部の内周面は、複数の第２テーパー面６ａにより上端側程径縮小側へテーパー化した略正五角形の内周面に形成されている。さらに、筒状体６の外周面は円柱面に形成されており、この筒状体６には、第１油圧シリンダ７の筒状ピストン部材４０が外嵌されている。
【００２８】
ところで、複数組の第１、第２のテーパー面３０ｃ，６ａ間の隙間３４には、複数（例えば、各々の隙間３４に５つ）のローラ部材３２が夫々ロッド４の軸心方向へ転動可能に装着されている。そして、後述の第１油圧シリンダ７により筒状体６が下方へ駆動されたときには、これら複数のローラ部材３２を介してコレット部材５に第１油圧シリンダ７の駆動力が作用し、コレット部材５が径縮小側へ弾性変形するように構成されている。
【００２９】
ここで、図７、図８に示すように、各ローラ部材３２は、コレット部材５及び筒状体６の正五角形の内外周面の一面を形成する２組の第１、第２テーパー面３０ｃ，６ａの間に装着されるため、ローラ部材３２の長さを十分長くすることができる。これら複数のローラ部材３２は、筒状体６の下端側部分に設けられたローラ受け部材３３により下方から受け止められ、さらに、複数のローラ部材３２はコレット部材５の突出部３０ｂにより上方へそれ以上転動しないように規制されている。尚、図６〜図８に示すように、コレット分割体３０のスリット３０ａ側の端部には、複数のローラ部材３２のコレット部材５に対する周方向の位置を規制する位置規制部３０ｄが径方向外側に突出するように設けられている。
【００３０】
第１油圧シリンダ７は、上部本体１０に形成されたシリンダ穴１３と、このシリンダ穴１３に摺動自在に内嵌された筒状ピストン部材４０と、この筒状ピストン部材４０を下方へ駆動する環状油室４１などを備えている。
筒状ピストン部材４０は、上端部の小径筒部４０ａと、この小径筒部４０ａの下端から周方向へ拡がる壁部４０ｂと、壁部４０ｂから下方へ延びる大径筒部４０ｃとを一体形成したものである。小径筒部４０ａは、上部本体１０の挿通孔１２に摺動自在に内嵌され、挿通孔１２と小径筒部４０ａとの間にはシール部材４２が装着されている。一方、大径筒部４０ｃは、シリンダ穴１３に摺動自在に内嵌され、大径筒部４０ｃの下端部は、上部本体１０と下部本体１１との間に形成された環状隙間４３に挿入され、下部本体１１と大径筒部４０ｃとの間にもシール部材４４が装着されている。
【００３１】
壁部４０ｂとシリンダ穴１３の上端部との間には環状油室４１が形成されており、この環状油室４１に、後述の第２油圧シリンダ９に供給された油圧の一部が、下部本体１１内の油路４５、環状隙間４３、シリンダ穴１３と大径筒部４０ｃとの間に形成された油路（図示略）を介して供給可能に構成されている。
【００３２】
第２油圧シリンダ９は、下部本体１１に形成されたシリンダ穴１５と、このシリンダ穴１５に摺動自在に装着されたピストン部材５１と、ピストン部材５１を上方へ駆動する駆動力を発生させる油室５２と、ピストン部材５１を下方へ付勢するコイルバネ５３を有する。ピストン部材５１の上半部には、連結ロッド２１の下端部が螺合連結されており、ピストン部材５１は、連結ロッド２１、バネ受け部材２０を介してロッド４と連結されている。
【００３３】
ピストン部材５１の下側には油室５２が形成されており、この油室５２には、図示しない外部の油圧供給源との間で油圧が給排される。また、油室５２は、油路４５、環状隙間４３、及びシリンダ穴１３と大径筒部４０ｃとの間の油路（図示略）を介して、第１油圧シリンダ７の環状油室４１と連通している。コイルバネ５３は、下部本体１１内に形成されたバネ収容室５４内に配設され、コイルバネ５３の下端はピストン部材５１の上端に当接している。
【００３４】
筒状体６を上方へ付勢するコイルバネ８は、下部本体１１と筒状体６の間に形成されたバネ収容室６０に配設されており、このコイルバネ８は、ローラ受け部材３３と下部本体１１のバネ受け部１１ｂに夫々当接している。従って、筒状体６はコイルバネ８により付勢されて、筒状体６の上端が筒状ピストン部材４０の壁部４０ｂの下面に当接し、筒状体６は筒状ピストン部材４０と一体的に上下に移動可能である。そして、第１油圧シリンダ７の環状油室４１から油圧が排出されて第１油圧シリンダ７の駆動力が低下したときには、コイルバネ８は第１油圧シリンダ７の駆動力に抗して筒状体６を上方へ駆動する。
【００３５】
次に、ワークサポート１の作用について説明する。
図４に示すように、ロッド４が最大限退入している状態から、第２油圧シリンダ９の油室５２に油圧を供給すると、油室５２に発生した駆動力によりピストン部材５１がコイルバネ５３の付勢力に抗して上方へ駆動される。すると、ピストン部材５１に連結ロッド２１を介して連結されたバネ受け部材２０もコイルバネ１９の付勢力に抗して上方へ駆動され、ロッド４が上方へ進出する。
【００３６】
同時に、油室５２から、油路４５、環状隙間４３を介して第１油圧シリンダ７の環状油室４１にも油圧が供給されて、環状油室４１に発生した第１油圧シリンダの駆動力により筒状ピストン部材４０が下方へ駆動され、筒状体６も筒状ピストン部材４０と共にコレット部材５に対してコイルバネ８の付勢力に抗して下方へ移動する。このとき、コレット部材５の第１テーパー面３０ｃと筒状体６の第２テーパー面６ａとの間の隙間３４において、複数のローラ部材３２が軸心方向に転動しつつ第１、第２テーパー面３０ｃ，６ａに夫々係合するため、第１、第２テーパー面３０ｃ，６ａ間の摩擦が低減されて、第１油圧シリンダ７の駆動力がコレット部材５に効率よく伝達され、コレット部材５が径縮小側に弾性変形する。そして、コレット部材５によりロッド４の下半部が確実に把持され、ロッド４が進出した状態でロックされて、図５に示すように、出力部４ｂがワーク２に当接してワーク２が下方から支持される。
【００３７】
逆に、図５に示すように、ロッド４が進出位置でロックされている状態から、油室の油圧を排出していくと、環状油室４１からも油圧が排出されて筒状体６及び筒状ピストン部材４０がコイルバネ８の付勢力により上方へ駆動される。すると、コレット部材５に径縮小側へ弾性変形させる力が作用しなくなり、ロッド４のロック状態が解除されて、コイルバネ８の付勢力によりロッド４が下方へ駆動されて、ロッド４が退入する。
【００３８】
以上説明したワークサポート１によれば、次のような効果が得られる。
１）第１、第２のテーパー面３０ｃ，６ａ間の隙間３４に装着された複数のローラ部材３２を転動させつつコレット部材５を径縮小側へ弾性変形させてロッド４をロックするので、第１、第２テーパー面３０ｃ，６ａ間の摩擦を低減して第１油圧シリンダ７の駆動力を効率よくコレット部材５に伝達させることができ、ワークサポート１を小型化することも可能になる。
【００３９】
また、複数のボールを用いて第１、第２テーパー面３０ｃ，６ａ間の摩擦を低減する場合に比べて、複数のローラ部材３２とコレット部材５との接触面積は大きくなるので、線接触の状態でローラ部材３２からコレット部材５に力が伝達され、コレット部材５に局所的に大きな力が作用せず、長期間に亙ってワークサポート１を繰り返し使用しても第１、第２テーパー面３０ｃ，６ａに圧痕がつきにくく、耐久性に優れる。
【００４０】
さらに、各ローラ部材３２は、コレット部材５及び筒状体６の正五角形の内外周面の夫々一面を形成する２組の第１、第２テーパー面３０ｃ，６ａの間に装着されるため、比較的長さの長いローラ部材３２を装着することができ、ローラ部材３２の数を少なくできるし、ローラ部材３２の組付けも容易になる。
【００４１】
２）筒状体６が、第１油圧シリンダ７の筒状ピストン部材４０に内嵌されており、筒状体６と筒状ピストン部材４０が別部材に構成されているため、筒状体６に複数の第２テーパー面６ａで多角形内周面を形成することが容易になる。
３）筒状体６の下端側部分に、前記複数のローラ部材３２を下端側から受け止めるローラ受け部材３３を設けたので、第１油圧シリンダ７により筒状体６をコレット部材５に対して下方へ駆動したとき、複数のローラ部材３２が第１、第２テーパー面３０ｃ，６ａ間の隙間３４を転動しつつ第１、第２テーパー面３０ｃ，６ａに確実に係合するため、第１油圧シリンダ７の駆動力をコレット部材５に効率よく伝達することができる。
【００４２】
４）コレット分割体３０に、複数のローラ部材３２のコレット部材５に対する周方向の位置を規制する位置規制部３０ｄが設けられているので、第１、第２テーパー面３０ｃ，６ａ間の隙間３４において、ローラ部材３２が周方向に移動することなく軸心方向に転動できるため、第１油圧シリンダ７の駆動力をコレット部材５に効率よく伝達することができる。
【００４３】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同じ構成のものについては、前記実施形態と同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
１］筒状体６と筒状ピストン部材４０とを一体形成してもよく、この場合には、ワークサポート１の部品数を減らすことができる。
２］第１、第２テーパー面３０ｃ，６ａの数は５つに限るものではなく、コレット部材５の外周面と筒状体６の内周面を、五角形以外の他の多角形の外周面及び内周面に形成してもよい。
【００４４】
３］図１０、図１１に示すように、コレット部材５に位置規制部３０ｄを設ける代わりに、複数のローラ部材３２のコレット部材５に対する周方向の位置を規制する複数の位置規制部材７０を設けてもよい。各位置規制部材７０は、２つのローラ部材３２の間に配設された円筒分割体状の規制部７０ａと、この規制部７０ａの下端に一体的に設けられた基部７０ｂとを有する。これら複数の位置規制部材７０により、ローラ部材３２の周方向の位置が規制されて、第１、第２テーパー面３０ｃ，６ａ間の隙間３４において、ローラ部材３２が周方向に移動することなく軸心方向に転動できるため、第１油圧シリンダ７の駆動力をコレット部材５に効率よく伝達することができる。
【００４５】
４］前記実施形態とは逆に、以下に説明するワークサポート１Ｂのように、コレット部材１５５の複数の第１テーパー面１８１ａが下端側程径縮小側へテーパー化した多角形外周面を形成し、筒状体１５６の複数の第２テーパー面１５６ａが下端側程径縮小側へテーパー化した多角形内周面を形成するようにしてもよい。
【００４６】
図１２〜図１４に示すように、ワークサポート１Ｂは、本体ハウジング１５３と、この本体ハウジング１５３に上下方向に相対移動可能に装着された出力部材としてのロッド１５４（軸部材に相当する）と、ロッド１５４に外嵌され径縮小側に弾性変形可能なコレット部材１５５と、本体ハウジング１５３内に配設されてコレット部材１５５にロッド１５４の軸心方向へ移動自在に外嵌された筒状体１５６と、この筒状体１５６をコレット部材１５５に対して相対的に上方へ駆動する第１油圧シリンダ１５７（第１の駆動手段）と、筒状体１５６をコレット部材１５５に対して相対的に上方へ駆動するコイルバネ１５８（第２の駆動手段）と、ロッド１５４を上方へ進出駆動する第２油圧シリンダ１５９などを有する。
【００４７】
本体ハウジング１５３は、上部本体１６０と下部本体１６１を有し、上部本体１６０の上端側部分には、径方向内側へ突出する環状突出部１６２が形成され、この環状突出部の内側に、ロッド１５４をコレット部材１５５を介して挿通する為の挿通孔１６３が形成されている。さらに、本体ハウジング１５３の内部において環状突出部１６２の下側には、収容穴１６４と、この収容穴１６４に連なる第１油圧シリンダ１５７のシリンダ穴１６５が形成されている。
【００４８】
ロッド１５４は、コレット部材１５５を介して本体ハウジング１５３の挿通孔１６３に挿通されている。このロッド１５４の内部には、前記実施形態と同様に、バネ収容穴１７０が形成されている。そして、このバネ収容穴１７０には、ロッド１５４を上方へ付勢するコイルバネ１７１と、このコイルバネ１７１を下方から受けるバネ受け部材１７２とが配設されており、バネ受け部材１７２は、第２油圧シリンダ１５９のピストン部材１９５に連結された連結ロッド１７３により下方から支持されている。
【００４９】
コレット部材１５５は、径方向外側に水平に突出する突出部１８０と、この突出部１８０から下方へ延び且つ周方向に並ぶ複数（例えば、１０個）のコレット分割体１８１とを一体形成したものである。突出部１８０は、上部本体１６０の上端部に内嵌螺合され且つ環状突出部１６２に係合しており、突出部１８０の径方向内側部分にはダストシール１８２が装着されている。複数のコレット分割体１８１の上端部は上部本体１６０の挿通孔１６３に挿通されている。一方、複数のコレット分割体１８１の下側略２／３の部分の外周部には、夫々第１テーパー面１８１ａが形成されている。そして、これら複数の第１テーパー面１８１ａにより、コレット部材１５５に下端側程径縮小側へテーパー化した略正五角形の外周面が形成されている。
【００５０】
筒状体１５６は、複数のコレット分割体１８１に上下方向（ロッド１５４の軸心方向）へ移動自在に外嵌され且つ本体ハウジング１５３の収容穴１６４に摺動自在に装着されている。この筒状体１５６は、下端側程径縮小側へテーパー化した略正五角形の内周面を形成すると共に複数の第１テーパー面１８１ａとの間に所定の隙間１８４を形成する複数の第２テーパー面１５６ａを有する。
【００５１】
前記実施形態と同様に、複数組の第１、第２のテーパー面１８１ａ，１５６ａ間の隙間１８４には、複数（例えば、各々の隙間１８４に５つ）のローラ部材１８５が夫々ロッド１５４の軸心方向へ転動可能に装着されている。ところで、図１２、図１４に示すように、筒状体１５６の上端部には、径方向内側（ロッド１５４の軸心側）へ突出する突出部１５６ｂが設けられており、この突出部１５６ｂにより、複数のローラ部材１８５がそれ以上筒状体１５６に対して上方へ移動しないようになっている。さらに、複数のローラ部材１８５は、筒状体１５６の下側のローラ受け部材１８６により下方から受け止められ、このローラ受け部材１８６はコイルバネ１８７により上方へ付勢されている。
【００５２】
第１油圧シリンダ１５７は、上部本体１６０に形成されたシリンダ穴１６５と、このシリンダ穴１６５に摺動自在に装着されたピストン部材１９０と、このピストン部材１９０を上方へ駆動する駆動力を発生させる油室１９１などを備えている。ピストン部材１９０は、下部本体１６１の筒部１６１ａに摺動自在に外嵌され、ピストン部材１９０の上端は、筒状体１５６の下端に当接している。そして、このピストン部材１９０の下側には、油室１９１が形成されている。
【００５３】
筒状体１５６を下方へ付勢するコイルバネ１５８は、上部本体１６０の環状突出部１６２と筒状体１５６の上端との間に配設されている。
第２油圧シリンダ１５９は、ピストン部材１９５と、このピストン部材１９５を上方へ駆動する駆動力を発生させる油室１９６などを備え、前記実施形態と略同様の構成を有するためその説明を省略する。尚、この第２油圧シリンダ１５９の油室１９６は、第１油圧シリンダ１５７の油室１９１と油路１９７を介して連通している。
【００５４】
次に、このワークサポート１Ｂの作用について説明する。
図１２に示すように、ロッド１５４が最大限退入している状態から、第２油圧シリンダ１５９の油室１９６に油圧を供給すると、油室１９６に発生した駆動力によりピストン部材１９５が上方へ駆動される。すると、ピストン部材１９５に連結ロッド１７３を介して連結されたバネ受け部材１７２も上方へ駆動されるため、ロッド１５４が上方へ進出する。
【００５５】
同時に、油室１９６から、油路１９７を介して第１油圧シリンダ１５７の油室１９１にも油圧が供給され、油室１９１に発生した第１油圧シリンダ１５７の駆動力により筒状体１５６が上方へ駆動される。このとき、コレット部材１５５の第１テーパー面１８１ａと筒状体１５６の第２テーパー面１５６ａとの間の隙間１８４において、複数のローラ部材１８５が軸心方向に転動しつつ第１、第２テーパー面１８１ａ，１５６ａに夫々係合するため、第１、第２テーパー面１８１ａ，１５６ａ間の摩擦が低減されて、第１油圧シリンダ１５７の駆動力がコレット部材１５５に効率よく伝達され、コレット部材１５５が径縮小側に弾性変形する。そして、コレット部材１５５によりロッド１５４の下半部が確実に把持され、ロッド１５４が進出した状態でロックされて、図１４に示すように、ワーク２がロッド１５４により下方から支持される。
【００５６】
逆に、図１４に示すように、ロッド１５４が進出位置でロックされている状態から、第１油圧シリンダ１５７の油室１９１の油圧を排出していくと、筒状体１５６がコイルバネ１５８の付勢力により下方へ駆動される。すると、コレット部材１５５に径縮小側へ弾性変形させる力が作用しなくなり、ロッド１５４のロック状態が解除されて、コイルバネ１５８の付勢力によりロッド１５４が下方へ駆動されて、ロッド１５４が退入する。
【００５７】
このワークサポート１Ｂによれば、前記実施形態と略同様の効果が得られる。
即ち、第１、第２のテーパー面１８１ａ，１５６ａ間の隙間１８４に装着された複数のローラ部材１８５を転動させつつコレット部材１５５を径縮小側へ弾性変形させてロッド１５４をロックするので、第１、第２テーパー面１８１ａ，１５６ａ間の摩擦を低減して第１油圧シリンダ１５７の駆動力を効率よくコレット部材１５５に伝達させることができ、ワークサポート１Ｂを小型化することも可能になる。
【００５８】
また、複数のボールを用いて第１、第２テーパー面１８１ａ，１５６ａ間の摩擦を低減する場合に比べて、複数のローラ部材１８５とコレット部材１５５との接触面積は大きくなるので、線接触の状態でローラ部材１８５からコレット部材１５５に力が伝達され、コレット部材１５５に局所的に大きな力が作用せず、長期間に亙ってワークサポート１Ｂを繰り返し使用しても第１、第２テーパー面１８１ａ，１５６ａに圧痕がつきにくく、耐久性に優れる。
【００５９】
５］図１５に示すように、長い軸状に形成されたワーク等の軸部材８４をその途中部において固定する軸部材ロック用のロック装置８０に本発明を適用することもできる。このロック装置８０の本体ハウジング８３は上部本体９０と下部本体９１とを有し、上部本体９０及び下部本体９１には、夫々軸部材８４を挿通する為の挿通孔９２，９３が形成されている。軸部材８４が挿通孔９２，９３に挿通されて軸部材８４が本体ハウジング８３に貫通状に装着された状態では、軸部材８４には、径縮小側に弾性変形可能なコレット部材５が外嵌されている。さらに、本体ハウジング８３内にはこのコレット部材５に軸心方向へ移動自在に外嵌された筒状体６も配設されている。
【００６０】
これらコレット部材５及び筒状体６は、図８、図９に示される前記実施形態のものと略同じ構成を有するものである。即ち、コレット部材５には、略正五角形の外周面を形成する５つの第１テーパー面３０ｃが設けられ、筒状体６には、略正五角形の内周面を形成する５つの第２テーパー面６ａが設けられている。そして、各組の第１、第２テーパー面３０ｃ，６ａ間の隙間３４には、軸部材８４の軸心方向へ転動可能な複数（例えば、５つ）のローラ部材３２が装着されている。
【００６１】
さらに、このロック装置８０には、コレット部材５を下方へ駆動する油圧シリンダ８７も設けられている。この油圧シリンダ８７は、本体ハウジング８３のシリンダ穴９４に摺動自在に配設され且つ筒状体に外嵌された筒状ピストン部材４０と、筒状ピストン部材４０を下方へ駆動する駆動力を発生させる環状油室４１とを有する。環状油室４１は、油路９５、環状隙間９６を介して外部の油圧供給源（図示略）と接続されている。さらに、コレット部材５を上方へ駆動するコイルバネ８８も設けられている。
【００６２】
油圧シリンダ８７の環状油室４１に油圧が供給されると、この環状油室４１に発生した駆動力により筒状ピストン部材４０が下方へ駆動され、筒状ピストン部材４０と共に筒状体６もコイルバネ８８の付勢力に抗して下方へ移動する。このとき、コレット部材５の第１テーパー面３０ｃと筒状体６の第２テーパー面６ａとの間の隙間３４において、複数のローラ部材３２が軸心方向に転動しつつ第１、第２テーパー面３０ｃ，６ａに夫々係合し、第１、第２テーパー面３０ｃ，６ａ間の摩擦が低減されるため、油圧シリンダ８７の駆動力がコレット部材５に効率よく伝達され、コレット部材５が径縮小側に弾性変形する。そして、コレット部材５により軸部材４が確実に把持されてロックされる。
【００６３】
６］その他、機械加工用の工具を主軸等に固定する工具固定装置や、軸状のワークを固定するクランプ装置など、種々の軸部材をロックするロック装置に本発明を適用できるのは言うまでもない。
【００６４】
次に、本発明の別実施形態について説明する。この別実施形態は、筒状のワーク等の筒部材をロックする筒部材ロック用のロック装置に本発明を適用した一例である。
図１６、図１７に示すように、ロック装置１００は、筒状に形成されたワーク等の筒部材１０４に内嵌される本体ハウジング１０３と、筒部材１０４に内嵌され径拡大側に弾性変形可能なコレット部材１０５と、本体ハウジング１０３内に配設されてコレット部材１０５に軸心方向へ移動可能に内嵌されたピストン部材１０６と、ピストン部材１０６をコレット部材１０５に対して相対的に上方へ駆動する油圧シリンダ１０７と、ピストン部材１０６をコレット部材１０５に対して相対的に下方へ駆動するコイルバネ１０８とを有し、このロック装置１００は、本体ハウジング１０３に外嵌される筒部材１０４を本体ハウジング１０３に対してロック解除可能にロックする。
【００６５】
本体ハウジング１０３は、上部本体１１０と、この上部本体１１０の下端部に固定された下部本体１１１とを備えている。上部本体１１０は、上側の鍔部１１０ａとこの鍔部１１０ａから下方へ延びる軸部１１０ｂを有し、この軸部１１０ｂの下端部に下部本体１１１が外嵌されて、ボルト１１２により上部本体１１０に下部本体１１１が固定されている。下部本体１１１の上半部には筒部１１１ａが形成され、この筒部１１１ａの内側に油圧シリンダ１０７のシリンダ穴１１３が形成されている。尚、上部本体１１０の鍔部１１０ａの外径と下部本体１１１の外径は同径に形成されている。
【００６６】
図１６〜図１８に示すように、コレット部材１０５は、上部本体１１０の鍔部１１０ａと下部本体１１１の筒部１１１ａとの間に装着され、これら鍔部１１０ａと筒部１１１ａにより、コレット部材１０５は上下方向に移動しないように規制されている。このコレット部材１０５の外径は、上部本体１１０の鍔部１１０ａ及び下部本体１１１の外径と略同径に形成されており、筒部材１０４は本体ハウジング１０３と同じく筒部材１０４に内嵌される。
【００６７】
コレット部材１０５は、周方向に並ぶ複数（例えば、１０個）のコレット分割体１２０を有し、複数のコレット分割体１２０の間には夫々複数のスリット１２０ａが形成され、これら複数のスリット１２０ａによりコレット部材１０５は径拡大側に弾性変形可能に構成されている。複数のコレット分割体１２０の下端部には、夫々径方向内側へ突出する突出部１２０ｂが形成され、さらに、複数のコレット分割体１２０の内面部には、夫々第１テーパー面１２０ｃが形成されている。そして、図１８に示すように、コレット部材１０５の上半部の内周面は、径の変化しない略正五角形の内周面に形成され、コレット部材１０５の下半部の内周面には、複数の第１テーパー面１２０ｃにより上端側程径縮小側へテーパー化した略正五角形の外周面が形成されている。
【００６８】
ピストン部材１０６は、上部本体１１０の軸部１１０ａの上下方向途中部に摺動自在に外嵌され、さらに、ピストン部材１０６の上側略２／３の部分は、複数のコレット分割体１２０に軸心方向（上下方向）に移動自在に内嵌されている。図１６、図１７、図１９に示すように、このピストン部材１０６は、上端側程径縮小側へテーパー化した略正五角形の外周面を形成すると共に複数の第１テーパー面１２０ｃとの間に所定の隙間１２４を形成する複数（例えば、５つ）の第２テーパー面１０６ａを有する。ピストン部材１０６の上端部には、内側へ突出する環状突出部１０６ｂが形成され、さらに、ピストン部材１０６の上端部の軸心側部分には、コイルバネ１０８を下方から受ける環状のバネ受け部１０６ｃも形成されている。
【００６９】
ところで、複数組の第１、第２テーパー面１２０ｃ，１０６ａ間の隙間１２４には、複数（例えば、各々の隙間１２４に６つ）のローラ部材１２５が夫々筒部材１０４の軸心方向へ転動可能に装着されている。そして、後述の油圧シリンダ１０７によりピストン部材１０６が上方へ駆動されたときには、これら複数のローラ部材１２５を介してコレット部材１０５に油圧シリンダ１０７の駆動力が作用し、コレット部材１０５が径拡大側へ弾性変形するように構成されている。これら複数のローラ部材１２５は、コレット部材１０５の突出部１２０ｂにより下方から受け止められ、さらに、複数のローラ部材１２５はピストン部材１０６の環状突出部１０６ｂにより上方へそれ以上転動しないように規制されている。
【００７０】
油圧シリンダ１０７は、下部本体１１１に形成されたシリンダ穴１１３と、上部本体１１０の軸部１１０ａに摺動自在に外嵌され且つシリンダ穴１１３に摺動自在に内嵌された環状ピストン部材１２６と、この環状ピストン部材１２６の下側に形成され環状ピストン部材１２６を上方へ駆動する環状油室１２７などを備えている。環状ピストン部材１２６の上端はピストン部材１０６の下端に当接しており、ピストン部材１０６と環状ピストン部材１２６は一体的に上方へ移動可能に構成されている。環状油室１２７は、下部本体１１１に形成された油圧供給口１２８及び油路１２９を介して外部の油圧供給源（図示略）と接続され、環状油室１２７に油圧を給排可能である。
【００７１】
ピストン部材１０６を下方へ付勢するコイルバネ１０８は、上部本体１１０とピストン部材１０６の間に形成されたバネ収容室１３０に配設されており、このコイルバネ１０８は、上部本体１１０の鍔部１１０ａの下面と下部本体１１１のバネ受け部１０６ｃに夫々当接している。そして、油圧シリンダ１０７の環状油室１２７から油圧が排出されて油圧シリンダ１０７の駆動力が低下したときには、コイルバネ１０８は油圧シリンダ１０７の駆動力に抗してピストン部材１０６を下方へ駆動する。
【００７２】
次に、ロック装置１００の作用及び効果について説明する。
図１６に示すように、本体ハウジング１０３に筒部材１０４を外嵌させてから、油圧シリンダ１０７の環状油室１２７に油圧を供給すると、環状油室１２７に発生した駆動力により環状ピストン部材１２６がコイルバネ１０８の付勢力に抗して上方へ駆動される。すると、図１７に示すように、ピストン部材１０６も環状ピストン部材１２６と共に上方へ駆動される。
【００７３】
このとき、コレット部材１０５の第１テーパー面１２０ｃとピストン部材１０６の第２テーパー面１０６ａとの間の隙間１２４において、複数のローラ部材１２５が軸心方向に転動しつつ第１、第２テーパー面１２０ｃ，１０６ａに夫々係合するため、第１、第２テーパー面１２０ｃ，１０６ａ間の摩擦が低減されて、油圧シリンダ１０７の駆動力がコレット部材１０５に効率よく伝達され、コレット部材１０５が径拡大側に弾性変形する。そして、複数のコレット分割体１２０が筒部材１０４の内周面に密着して、筒部材１０４がロックされる。
【００７４】
逆に、図１７に示すように、筒部材１０４がロックされている状態から、環状油室１２７の油圧を排出していくと、ピストン部材１０６及び環状ピストン部材１２６がコイルバネ１０８の付勢力により下方へ駆動される。すると、コレット部材１０５に径拡大側へ弾性変形させる力が作用しなくなり、筒部材１０４のロック状態が解除される。
【００７５】
このロック装置１００によれば、複数のローラ部材１２５とコレット部材１０５との接触面積は大きくなるので、コレット部材１０５に局所的に大きな力が作用せず、長期間に亙ってロック装置１００を繰り返し使用しても第１、第２テーパー面１２０ｃ，１０６ａに圧痕がつきにくく、耐久性に優れる。その他、前記実施形態と略同様の効果が得られる。
【００７６】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、第１、第２のテーパー面間の隙間に装着された複数のローラ部材を転動させつつコレット部材を径縮小側へ弾性変形させて軸部材をロックするので、第１、第２のテーパー面間の摩擦を低減して第１の駆動手段の駆動力を効率よくコレット部材に伝達させることができ、ロック装置を小型化することも可能になる。また、複数のローラ部材とコレット部材との接触面積が比較的大きくなり、線接触の状態でローラ部材からコレット部材に力が伝達されるため、コレット部材に局所的に大きな力が作用せず、長期間に亙ってロック装置を使用しても第１、第２のテーパー面に圧痕がつきにくくなるため、耐久性に優れる。
【００７７】
さらに、複数の第１のテーパー面によりコレット部材に多角形外周面が形成され、複数の第２のテーパー面により筒状体に多角形内周面が形成されており、各ローラ部材がコレット部材及び筒状体の多角形内外周面の夫々一面を構成する第１、第２テーパー面間の隙間に装着されるため、比較的長さの長いローラ部材を装着することができ、ローラ部材の数を少なくできるし、ローラ部材の組付けも容易になる。
【００７８】
請求項２の発明によれば、第１、第２の駆動手段の少なくとも一方が、本体ハウジング内に配設された流体圧シリンダを有するので、流体圧シリンダにより筒状体をコレット部材に対して相対的に一端側又は他端側へ駆動して、軸部材を確実にロック状態又はロック解除状態にすることができる。
【００７９】
請求項３の発明によれば、第１の駆動手段が流体圧シリンダを有し、この流体圧シリンダは、本体ハウジング内に摺動自在に配設され且つ筒状体に外嵌された筒状ピストン部材を有するので、流体圧シリンダの筒状ピストン部材を他端側へ移動させることで、筒状体も筒状ピストン部材と共に他端側へ移動させて、複数のローラ部材を介してコレット部材を径縮小側へ弾性変形させることができる。また、筒状体と筒状ピストン部材とを別部材とすることで、筒状体に複数の第２のテーパー面で多角形内周面を形成することが容易になる。
【００８０】
請求項４の発明によれば、第２の駆動手段が流体圧シリンダの駆動力に抗して筒状体を一端側へ駆動する圧縮バネ部材を有するので、この圧縮バネ部材により第１の駆動手段の流体圧シリンダの駆動力に抗して筒状体を一端側へ駆動して、軸部材のロック状態を解除することができる。
【００８１】
請求項５の発明によれば、筒状体の他端側部分に、前記複数のローラ部材を他端側から受け止めるローラ受け部材を設けたので、第１の駆動手段により筒状体をコレット部材に対して他端側へ駆動したときには、複数のローラ部材が第１、第２のテーパー面間の隙間を転動しつつこれら第１、第２のテーパー面に確実に係合するため、第１の駆動手段の駆動力をコレット部材に効率よく伝達することができる。
【００８２】
請求項６の発明によれば、複数のローラ部材のコレット部材に対する周方向の位置を規制する位置規制部を設けたので、第１、第２のテーパー面間の隙間において、ローラ部材が周方向に移動することなく軸心方向に転動できるため、第１の駆動手段の駆動力をコレット部材に効率よく伝達することができる。
請求項７の発明によれば、請求項１の発明と略同様の効果が得られるため、その説明を省略する。
【００８３】
請求項８の発明によれば、第１、第２のテーパー面間の隙間に装着された複数のローラ部材を転動させつつコレット部材を径拡大側へ弾性変形させて筒部材をロックするので、第１、第２のテーパー面間の摩擦を低減して第１の駆動手段の駆動力を効率よくコレット部材に伝達させることができ、ロック装置を小型化することも可能になる。また、複数のローラ部材とコレット部材との接触面積が比較的大きくなるので、コレット部材に局所的に大きな力が作用せず、長期間に亙ってロック装置を使用しても第１、第２のテーパー面に圧痕がつきにくくなるため、耐久性に優れる。
【００８４】
さらに、複数の第１のテーパー面によりコレット部材に多角形内周面が形成され、複数の第２のテーパー面によりピストン部材に多角形外周面が形成されており、各ローラ部材がコレット部材及びピストン部材の多角形内外周面の夫々一面を構成する第１、第２テーパー面間の隙間に装着されるため、比較的長さの長いローラ部材を装着することができ、ローラ部材の数を少なくできるし、ローラ部材の組付けも容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るワークサポート及び周辺装置の構成図である。
【図２】ワークサポートの正面図である。
【図３】ワークサポートの平面図である。
【図４】ロッド退入状態におけるワークサポートのＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】ワーク支持状態におけるワークサポートの図４相当図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】コレット部材及びローラ部材の斜視図である。
【図９】筒状体の斜視図である。
【図１０】変更形態の図７相当図である。
【図１１】位置規制部材の斜視図である。
【図１２】変更形態の図４相当図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。
【図１４】変更形態の図５相当図である。
【図１５】変更形態の図４相当図である。
【図１６】別実施形態の図４相当図である。
【図１７】別実施形態の図５相当図である。
【図１８】別実施形態のコレット部材の下方から見た斜視図である。
【図１９】別実施形態のピストン部材及びローラ部材の斜視図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ      ワークサポート
３      本体ハウジング
４      ロッド
５      コレット部材
６      筒状体
６ａ    第２テーパー面
７      第１油圧シリンダ
８      コイルバネ
９      第２油圧シリンダ
１２    挿通孔
３０ｃ  第１テーパー面
３０ｄ  位置規制部
３２    ローラ部材
３３    ローラ受け部材
３４    隙間
４０    筒状ピストン部材
７０    位置規制部材
８０    ロック装置
８３    本体ハウジング
８４    軸部材
８７    油圧シリンダ
８８    コイルバネ
１００  ロック装置
１０３  本体ハウジング
１０４  筒部材
１０５  コレット部材
１０６  ピストン部材
１０６ａ  第２テーパー面
１０７  油圧シリンダ
１０８  コイルバネ
１２０ｃ  第１テーパー面
１２４  隙間
１２５  ローラ部材
１５３  本体ハウジング
１５４  ロッド
１５５  コレット部材
１５６  筒状体
１５６ａ  第２テーパー面
１５７  第１油圧シリンダ
１５８  コイルバネ
１５９  第２油圧シリンダ
１８１ａ  第１テーパー面
１８４  隙間
１８５  ローラ部材
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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