(57)【要約】【課題】各種物体を確実に把持できるチャック及び当該チャックを備え、サイズの異なる各種の自動車用ホイールを確実に把持できるホイール検査機を提供する。【解決手段】ホルダー２の空気注入孔２ｃに圧縮空気を図示外のコンプレッサーから注入して、ピストン５を押し込む。するとピストン５の軸部にカップリング６を介して接続されているボールスプライン軸１０が押し出されて、ボールナット８が左回り（反時計回り）に回転させることになり、ボールナット８に固定されているスクロール円盤３２も左回り（反時計回り）に回転することになる。すると、把持爪３４が固定されたジョー３３がスクロール円盤３２の外側に移動して、自動車のタイヤ用ホイール１８の中心孔（ハブ孔）を把持爪３４が確実に保持することができる。【選択図】  図１
2004174702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を把持する複数の把持爪と、
当該複数の把持爪を開閉するために、把持爪の裏面側に対向する側の面に渦巻き状の溝部が形成された円盤であるスクロール円盤と、
前記把持爪の裏面側に設けられ、前記スクロール円盤の渦巻き状の溝部に嵌合する突起部と、
前記把持爪を前記円盤の半径方向に移動可能に案内する案内部材と、
前記スクロール円盤の前記渦巻き状の溝部が形成された面と反対側の面に固着されたボールねじナットと、
当該ボールねじナットに噛合するボールスプライン軸と、
当該ボールスプライン軸を支持するスプライン軸受と、
前記ボールスプライン軸の前進後退を行う前進後退手段と
を備えたことを特徴とするチャック。
【請求項２】
前記スクロール円盤に設けられた渦巻き状の溝部は、同一形状の複数の曲線状の溝から構成され、
当該各曲線状の溝に対応して、前記把持爪が各々設けられ、当該把持爪の裏面側に設けられた各突起部が、前記各曲線状の溝に各々嵌合していることを特徴とする請求項１に記載のチャック。
【請求項３】
前記前進後退手段は、
前記ボールスプライン軸の端部に固着されたピストンと、
当該ピストンが収納されるシリンダと、
前記ピストンを前記シリンダ内で前進及び後退させるピストン駆動手段と
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のチャック。
【請求項４】
前記ピストン駆動手段は、
前記シリンダを密閉する密閉部材と、
当該密閉部材で密閉されたシリンダ内で、ピストンの後退方向側の端部に設けられ、空気が注入される第１の空気注入口と、
当該密閉部材で密閉されたシリンダ内で、ピストンの前進方向側の端部に設けられ、空気が注入される第２の空気注入口と、
前記第１の空気注入口及び前記第２の空気注入口へ空気を注入する空気注入手段とから構成されたことを特徴とする請求項３に記載のチャック。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載のチャックを備え、
前記複数の把持爪は、自動車用のタイヤ用ホイールの中心孔に挿入されて、開くことにより当該自動車のタイヤ用ホイールを把持することを特徴とするホイール検査機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体を把持するチャック及び該チャックを備えたホイール検査機に関し、詳しくは、ボールスプライン軸により把持爪を開閉するチャック及び該チャックを備えたホイール検査機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のタイヤ用ホイールを検査したり、加工したりする場合に、ホイールの中心孔（ハブ孔）をチャックの把持爪を広げて把持するタイヤ用ホイールの保持用コレットチャックが知られている（特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１４４８０４号公報
【０００４】
この従来のタイヤ用ホイールの保持用コレットチャックでは、把持爪は、ドローシャフトの前進時に、ドローシャフトの先端に設けたテーパ部材により把持爪の基部を押し広げてタイヤ用ホイールの中心孔（ハブ孔）を保持し、ドローシャフトの後退時に把持爪が閉じてタイヤ用ホイールを開放するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、把持爪の開閉にドローシャフトの前進、後退により、ドローシャフトの先端に設けたテーパ面での押圧力を利用するものでは、把持爪を開いてタイヤ用ホイールのハブ孔を把持できる把持範囲が狭いという問題点があった。そのため、各サイズのハブ孔に適応するコレットチャックを何サイズも用意し、各サイズごとの取替えが必要となり、煩雑になるという問題点があった。また、把持力が十分でなくホイールを安定して把持できないという問題点もあった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、チャックの交換が不要で各種サイズの物体を確実に把持できるチャック、及び当該チャックを備え、サイズの異なる各種の自動車用ホイールを確実に把持できるホイール検査機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載のチャックでは、物体を把持する複数の把持爪と、当該複数の把持爪を開閉するために、把持爪の裏面側に対向する側の面に渦巻き状の溝部が形成された円盤であるスクロール円盤と、前記把持爪の裏面側に設けられ、前記スクロール円盤の渦巻き状の溝部に嵌合する突起部と、前記把持爪を前記円盤の半径方向に移動可能に案内する案内部材と、前記スクロール円盤の前記渦巻き状の溝部が形成された面と反対側の面に固着されたボールねじナットと、当該ボールねじナットに噛合するボールスプライン軸と、当該ボールスプライン軸を支持するスプライン軸受と、前記ボールスプライン軸の前進後退を行う前進後退手段とを備えている。
【０００８】
この構成のチャックでは、前進後退手段がスプライン軸受により支持されたボールスプライン軸を前進又は後退させると、ボールスプライン軸に噛合したボールねじナットが回転し、このボールねじナットが固着されたスクロール円盤が回転する。そして、スクロール円盤の渦巻き状の溝部に裏面の突起部が嵌合した把持爪が開閉される。
【０００９】
また、請求項２に記載のチャックでは、請求項１に記載の発明の構成に加えて、前記スクロール円盤に設けられた渦巻き状の溝部は、同一形状の複数の曲線状の溝から構成され、当該各曲線状の溝に対応して、前記把持爪が各々設けられ、当該把持爪の裏面側に設けられた各突起部が、前記各曲線状の溝に各々嵌合していることを特徴とする。
【００１０】
この構成のチャックでは、請求項１に記載の発明の作用に加えて、スクロール円盤が回転すると、スクロール円盤に設けられた各曲線状の溝に突起部を嵌合させた把持爪が開閉される。
【００１１】
また、請求項３に記載のチャックでは、請求項１又は２に記載の発明の構成に加えて、前記前進後退手段は、前記ボールスプライン軸の端部に固着されたピストンと、当該ピストンが収納されるシリンダと、前記ピストンを前記シリンダ内で前進及び後退させるピストン駆動手段とを備えている。
【００１２】
この構成のチャックでは、請求項１又は２に記載の発明の作用に加えて、ピストン駆動手段がボールスプライン軸の端部に固着されたピストンをシリンダ内で前進及び後退させることにより、ボールスプライン軸が前進又は後退する。
【００１３】
さらに、請求項４に記載のチャックでは、請求項３に記載の発明の構成に加え、前記ピストン駆動手段は、前記シリンダを密閉する密閉部材と、当該密閉部材で密閉されたシリンダ内で、ピストンの後退方向側の端部に設けられ、空気が注入される第１の空気注入口と、当該密閉部材で密閉されたシリンダ内で、ピストンの前進方向側の端部に設けられ、空気が注入される第２の空気注入口と、前記第１の空気注入口及び前記第２の空気注入口へ空気を注入する空気注入手段とから構成されている。
【００１４】
この構成のチャックでは、請求項３に記載の発明の作用に加え、空気注入手段により第１の空気注入口に空気を注入すると、ピストンがシリンダ内で前進してボールスプライン軸が前進する。また、空気注入手段により第２の空気注入口に空気を注入すると、ピストンがシリンダ内で後退してボールスプライン軸が後退する。
【００１５】
さらに、請求項５に記載のホイール検査機では、請求項１乃至４の何れかに記載のチャックを備え、前記複数の把持爪は、自動車用のタイヤ用ホイールの中心孔に挿入されて、開くことにより当該自動車のタイヤ用ホイールを把持することを特徴とする構成となっている。
【００１６】
この構成のホイール検査機では、請求項１乃至４の何れかに記載のチャックの作用により、複数の把持爪は、自動車用のタイヤ用ホイールの中心孔に挿入されて、開くことにより当該自動車のタイヤ用ホイールを把持する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態のホイール検査機１について図１を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のホイール検査機１の縦断面である。尚、図１に於ける説明では、前側又は前端側とはホイール検査機１の長手方向に於ける後述するタイヤ用ホイール１８側を言い、後側又は後端側とは、ホイール検査機１の長手方向に於ける後述するフレーム１４側を言う。
【００１８】
図１に示すように、ホイール検査機１は、自動車のタイヤ用ホイール１８の中心孔（ハブ孔）をチャック部３０で保持して回転させて、図示外のプローブをタイヤ用ホイール１８の表面に接触させて、タイヤ用ホイール１８の形状等を検査するものである。このホイール検査機１は、フレーム１４にボルト１５により固定されたライナー９により、内部が中空円筒になったホルダー２が保持され、当該ホルダー２内には、ホルダー２により回転可能に保持される円筒形状のホルダー３が設けられている。また、ホルダー３の後端側（フレーム１４側）には、円盤状のフランジ部４ａと当該フランジ部４ａの中心から凸設された軸部４ｂからなるシャフト４がボルト４ｃにより固定されている。尚、軸部４ｂには、図示外のモータ軸に接続するカップリング１１が設けられている。
【００１９】
ホルダー３では、シャフト部４が取り付けられることにより、内部に密閉されたシリンダ３ａが形成され、当該シリンダ３ａ内には、ピストン５が前後方向（ホイール検査機１の長手方向）に移動可能に設けられている。このピストン５は、軸部５ａを備えており、軸部５ａの先端は、カップリング６により、ボールスプライン軸１０に接続されている。尚、ボールスプライン軸１０は、周知のボールスプライン軸受けであるスプラインナット７により軸長方向（前後方向）に移動可能に軸支され、ボールスプライン軸１０の先端部（前側）は、ボールナット８に噛合している。
【００２０】
また、ホルダー３の前側には、円筒形状のハウジング１３がボルト１３ａにより固定されており、このハウジング１３には、前記スプラインナット７が固着され、更に、ハウジング１３の前側には、ボールナット８が回転可能に保持されている。ここで、スプラインナット７は、周知のように、内部に多数のボールベアリングをボールスプライン軸１０の長手に移動可能に内蔵しており、ボールスプライン軸１０の長手方向への移動がスムーズに行われるようになっている。従って、ボールスプライン軸１０の長手方向への移動が行われると、その移動によりボールナット８が回転するようになっている。ハウジング１３の前側には、チャック部３０が設けられている。
【００２１】
このチャック部３０は、ハウジング１３にボルト１３ｂにより固定されたチャックハウジング３１と、ボールナット８に固着されてボールナット８と一緒に回転するスクロール円盤３２と、スクロール円盤３２の渦巻き状のスクロール溝に嵌合する突起部を有したジョー３３と、ジョー３３に固定された把持爪３４とから構成されており、図１に二点鎖線で示すように、把持爪３４が外側に移動して（広がって）、自動車のタイヤ用ホイール１８の中央孔（ハブ孔）を把持するようになっている。
【００２２】
尚、図１に示すように、ホルダー２には、ホルダー３の回転をスムーズに行うためのテーパーコロベアリングが１２が設けられており、ホルダー３の外周面には、テーパーコロベアリング１２に当接するリング部材３ｂが設けられている。また、ホルダー２には、シリンダ３ａ内に空気を注入する空気注入孔２ｃ及び空気注入孔２ｄが形成されており、ホルダー３には、空気注入孔２ｃからの空気をシリンダ３ａ内に注入する空気注入孔３ｃが形成されており、空気注入孔３ｃは、シリンダ３ａの後側（ピストン５の後退方向）に穿設された第１の空気注入口３ｅに接続されている。また、ホルダー３には、空気注入孔２ｄからの空気をシリンダ３ａ内に注入する空気注入孔３ｄが形成されており、空気注入孔３ｄは、シリンダ３ａの前側（ピストン５の前進方向）に穿設された第２の空気注入口３ｆに接続されている。
【００２３】
尚、ホルダー３の外周面の空気注入孔３ｃの開口部には、ホルダー３の円筒面の周方向に沿って、溝３ｇが形成されており、ホルダー３の外周面の空気注入孔３ｄの開口部には、ホルダー３の円筒面の周方向に沿って、溝３ｈが形成されている。従って、ホルダー３がいかなる角度に回転していても、空気注入孔２ｃからの圧縮空気は、溝３ｇ→空気注入孔３ｃ→第１の空気注入口３ｅと導かれることになる。また、ホルダー３がいかなる角度に回転していても、空気注入孔２ｄからの圧縮空気は、溝３ｈ→空気注入孔３ｄ→第２の空気注入口３ｆと導かれることになる。さらに、ホルダー３の円筒面には、気密性を保つためのＯリング２５，２６，２７，２８が設けられている。
【００２４】
次に、図２及び図３を参照して、ホルダー２の構造を説明する。図２は、ホルダー２の縦断面図であり、図３は、図２に示すホルダー２の右側面図である。図２及び図３に示すように、ホルダー２は、円筒形状に形成され、右端部（図２における）にフランジ部２ａが形成され、内部に径の異なる円柱状の孔が４段に形成されている。そして、ホルダー２には、空気注入孔２ｃ，２ｄ及び給油孔２ｅ，２ｆが各々形成されている。
【００２５】
次に、図４乃至図６を参照して、ホルダー３の構造を説明する。図４は、ホルダー３の縦断面図であり、図５は、シャフト４の側面図であり、図６は、シャフト４を図５の右方向から見た図である。図４に示すように、ホルダー３は、中に隔壁３ｋを備えた円筒形状に形成され、内部にシリンダ３ａが形成されている。隔壁３ｋには、ピストン５の軸部５ａが貫通する貫通孔３ｉが形成されている。尚、貫通孔３ｉには、ピストン５の軸部５ａと気密を保つようにＯリング（図示外）が設けられている。また、ホルダー３の円筒壁内には空気注入孔３ｄ，３ｃが形成され、シリンダ３ａには、空気注入孔３ｃに接続された第１の空気注入口３ｅと、空気注入孔３ｄに接続された第２の空気注入口３ｆとが穿設されている。また、図４及び図５に示すように、ホルダー３の後端部（図４に於ける右端部）を閉鎖するシャフト４は、円盤状のフランジ部４ａと当該フランジ部４ａの中心から凸設された軸部４ｂから構成されている。尚、図７及び図８に示すように、シャフト４の軸部４ｂは、ベアリング２１により回転可能に保持されており、ベアリング２１は、フレーム１４に図示外のブラケットにより固定されている。
【００２６】
次に、図９を参照して、ピストン５について説明する。図９はピストン５の側面図である。図９に示すように、ピストン５は、シリンダ３ａの内壁部に気密を保って当接する多段に形成された円柱状のピストン部５ｂと、軸部５ａと、先端部５ｃとから構成されている。
【００２７】
次に、図１０を参照して、ハウジング１３の形状について説明する。図１０は、ハウジング１３の縦断面図である。図１０に示すように、ハウジング１３は、フランジを有する略円筒形状に形成され、内部に、スプラインナット７及びボールナット８を収納する円柱形の空間を有している。
【００２８】
次に、図１１を参照して、スプラインナット７、ボールナット８及びボールスプライン軸１０の構造を説明する。図１１は、スプラインナット７、ボールナット８及びボールスプライン軸１０の組み付け状態を示す側面図である。図１１に示すように、ボールスプライン軸１０は、周知のボールスプライン軸であり、周知のボールスプライン軸受であるスプラインナット７により、その長手方向に移動可能に保持されている。スプラインナット７は、円筒形状に形成され、周知のように、内部に多数のボールベアリングをボールスプライン軸１０の長手に移動可能に内蔵しており、ボールスプライン軸１０の長手方向への移動がスムーズに行われるようになっている。また、ボールナット８は、円筒形状に形成され、フランジ部８及びスクロール円盤３２を固着する固着部８ｂを備えており、内部には、ボールスプライン軸１０のボールねじ溝に噛合するねじ歯が形成されている。従って、ボールスプライン軸１０の長手方向への移動により、ボールナット８はその円筒方向の何れかに回転可能となっている。
【００２９】
次に、図１２乃至図１４を参照して、カップリング６について説明する。図１２及び図１３は、カップリング６の縦断面図であり、図１４は、カップリング６を図１３の右方向から見た側面図である。図１２に示すように、カップリング６は、ピストン５の軸部５ａの先端部５ｃとボールスプライン軸１０の後端部１０ｃとを接続するもので、図１３及び図１４に示すように、ピストン５の軸部５ａの先端部５ｃが挿入される四角柱状の孔６ａが形成されており、その四角柱状の孔６ａにピストン５の軸部５ａの先端部５ｃが嵌合されるようになっている。また、ボールスプライン軸１０の後端部は、カップリング６にねじ１０ａによりねじ止めされるようになっている。従って、ピストン５の軸部５ａの往復運動がボールスプライン軸１０に伝達されるようになっている。
【００３０】
次に、図１５乃至図３１を参照して、チャック部３０の構造を説明する。図１５は、チャック部３０の側面図であり、図１６は、チャック部３０の正面図であり、図１７は、スクロール円盤３２の正面図であり、図１８は、スクロール円盤３２の図１７におけるＢ−Ｂ線での矢視方向断面図であり、図１９及び図２０は、チャック部３０の内部の一部拡大図であり、図２１は、ジョー３３の正面図であり、図２２は、ジョー３３の図２１に於ける右側面であり、図２３は、ジョー３３の図２１における左側面図であり、図２４は、ジョー３３の図２１に於ける底面図であり、図２５は、把持爪３４の正面図であり、図２６は、把持爪３４の側面図であり、図２７は、把持爪３４の平面図であり、図２８は、案内部材３６の正面図であり、図２９は、案内部材の３６の側面図であり、図３０は、図１に示すＡ−Ａ線の矢視方向断面図であり、ジョー３３とスクロール円盤３２との噛合状態を示しており、図３１は、ジョー３３とスクロール円盤３２との噛合状態を示す一部拡大図である。
【００３１】
図１５に示すように、チャック部３０は、ハウジング１３にボルト１３ｂにより固定された円筒形状のチャックハウジング３１と、ボールナット８に固着されてボールナット８と一緒に回転するスクロール円盤３２と、スクロール円盤３２の渦巻き状のスクロール溝に嵌合する突起部を有したジョー３３と、ジョー３３に固定された把持爪３４とから構成されている。
【００３２】
また、図１６に示す正面図のように、チャック部３０は、スクロール円盤３２の溝に嵌合してスクロール円盤３２の半径方向に移動する部材であるジョー３３が６個、放射状に均等に配置され、各ジョー３３の間には、ジョー３３が外れないようにし、且つ移動方向に案内する扇型の案内部材３６が各々設けられており、各ジョー３３には、把持爪３４が各々固定されている。
【００３３】
次に、図１７及び図１８を参照して、スクロール円盤３２について説明する。図１７及び図１８に示すように、スクロール円盤３２は、所定の厚みを有する金属製の円盤であり、中心部には、ボールスプライン軸１０の先端が貫通する貫通孔３２ｃが形成されており、また、その貫通孔３２ｃの周囲には、ボールナット８にスクロール円盤３２を固定するためのボルトを貫通するボルト孔３２ｄが４ヶ所形成されている。
【００３４】
また、スクロール円盤３２の表面には、渦巻き状のスクロール溝３２ａが形成されている。スクロール溝３２ａでないところは凸部３２ｂとなっている。図１７に示す例では、スクロール溝３２ａは、中心から外側に向かって右巻き（時計回り）に形成されており、スクロール円盤３２が右回り（時計回り）に回転すると、把持爪３４が固定されたジョー３３がスクロール円盤３２の中心方向に移動して、スクロール円盤３２が左回り（反時計回り）に回転すると、把持爪３４が固定されたジョー３３がスクロール円盤３２の外側方向に移動するようになっている。従って、自動車のタイヤ用ホイール１８を把持するときには、スクロール円盤３２を左回り（反時計回り）に回転することになり、自動車のタイヤ用ホイール１８を開放するときには、スクロール円盤３２を右回り（時計回り）に回転することになる。
【００３５】
尚、図１９及び図２０に示すように、ジョー３３には、両側に突出部３３ｄが設けられており、案内部材３６がこの突出部３３ｄを押さえて、ジョー３３が外れないようになっている。案内部材３６の右側（図２０に於ける）には、ジョー３３のスクロール円盤３２の半径方向への移動を案内する案内部材３７が設けられている。尚、ジョー３３は、図２１乃至図２４に示すように、略直方体形状に形成され、図２１に於ける右側面にスクロール円盤３２のスクロール溝３２ａに噛合する突起３３ａが３つ形成されており、図２１に於ける左側面に把持爪３４を係止する係止突起３３ｃが形成されている。尚、突起３３ａは、３つに限られず、複数で有れば良い。また、図２３に示すように、ジョー３３の把持爪３４が固定される面には、係止突起３３ｃが凸設され、把持爪３４を固定するボルトが螺合するボルト孔３３ｅが２つ形成されている。尚、スクロール円盤３２のスクロール溝３２ａと突起３３ａとの噛合状態は、図３０及び図３１に示すようになる。
【００３６】
次に、図２５乃至図２７を参照して、把持爪３４の構造を説明する。図２５に示すように、把持爪３４は、正面視、略Ｌ字状に形成され、右側面（図２５に於ける）には、ジョー３３の係止突起３３ｃが嵌合する係止凹部３４ｃが形成され、左側面（図２５に於ける）には、把持爪３４をジョー３３にボルトで固定するためのボルト孔３４ｄが２カ所穿設されている。また、把持爪３４の先端部３４ａは、図２７に示すように、側面視、扇形の屋根形状に形成され、先端部３４ａの円弧部分３４ｅが自動車のタイヤ用ホイール１８の中心孔（ハブ孔）の内面に当接して、自動車のタイヤ用ホイール１８を把持することになる。
【００３７】
次に、図２８及び図２９を参照して、案内部材３６の構造を説明する。図２８及び図２９に示すように、案内部材３６は、中心角略６０度の扇型に形成された所定厚の金属板３６ａの６枚から構成されており、金属板３６ａの表面には案内部材３６を固定するためのボルト孔３６ｂが４個穿設されている。
【００３８】
次に、以上のように構成されたホイール検査機１の動作を説明する。最初に、ホルダー２の空気注入孔２ｄに圧縮空気を図示外のコンプレッサーから注入して、ピストン５を押し下げる。するとピストン５の軸部にカップリング６を介して接続されているボールスプライン軸１０が押し下げされ、ボールナット８が右回り（時計回り）に回転することになり、ボールナット８に固定されているスクロール円盤３２も右回り（時計回り）に回転することになる。すると、把持爪３４が固定されたジョー３３がスクロール円盤３２の中心方向に移動する。
【００３９】
この状態で、自動車のタイヤ用ホイール１８の中心孔（ハブ孔）に把持爪３４を挿入して、ホルダー２の空気注入孔２ｃに圧縮空気を図示外のコンプレッサーから注入して、ピストン５を押し込む（図１の二点鎖線のように前進させる）。すると、ピストン５の軸部にカップリング６を介して接続されているボールスプライン軸１０が押し出されて、ボールナット８が左回り（反時計回り）に回転することになり、ボールナット８に固定されているスクロール円盤３２も左回り（反時計回り）に回転することになる。すると、把持爪３４が固定されたジョー３３がスクロール円盤３２の外側に移動して、図１及び図１５に示す二点鎖線のように自動車のタイヤ用ホイール１８の中心孔（ハブ孔）を把持爪３４が確実に保持することができる。この状態で、シャフト４の軸部４ｂにカップリング１１を介して接続された図示外のモータを回転させることにより、ホルダー３が回転して、把持爪３４に把持された自動車のタイヤ用ホイール１８が回転することになり、タイヤ用ホイール１８に図示外のプローブを接触させて検査を行う。
【００４０】
また、把持した自動車のタイヤ用ホイール１８を開放するときには、ホルダー２の空気注入孔２ｄに圧縮空気を図示外のコンプレッサーから注入して、ピストン５を押し下げる。するとピストン５の軸部にカップリング６を介して接続されているボールスプライン軸１０が押し下げされ、ボールナット８が右回り（時計回り）に回転することになり、ボールナット８に固定されているスクロール円盤３２も右回り（時計回り）に回転することになる。すると、把持爪３４はスクロール円盤３２の中心方向に移動し、自動車のタイヤ用ホイール１８が開放される。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態のホイール検査機１では、チャック部３０の把持爪３４の開閉をボールスプライン軸１０の移動を利用して行うので、各種サイズのハブ孔を有するホイールをチャックを交換することなく把持することができる。また、把持爪３４の把持力を高めることができ、トラック用の大型のタイヤ用ホイール１８の把持も確実に行うことができる。また、把持爪３４を放射状に開閉するので、ハブ孔の小さなタイヤ用ホイールからハブ孔の大きなタイヤ用ホイールまで、把持することができる。また、把持爪３４の開閉は、圧縮空気により容易に行うことができる。
【００４２】
次に、図３２及び図３３を参照して、チャック部３０に用いられるスクロール円盤３２の変形例を説明する。図３２は、変形例スクロール円盤の正面図であり、図３３は、変形例スクロール円盤の側面図である。
【００４３】
図３２及び図３３に示すように、スクロール円盤１３２は、所定の厚みを有する金属製の円盤であり、中心部には、ボールスプライン軸１０の先端が貫通する貫通孔１３２ｃが形成されており、また、その貫通孔１３２ｃの周囲には、ボールナット８にスクロール円盤３２を固定するためのボルトを貫通するボルト孔１３２ｄが４ヶ所形成されている。そして、スクロール円盤１３２の表面には、同一形状の曲線状のスクロール溝１３２ａが複数設けられている。図３２に示す例では、スクロール溝１３２ａは、６つ形成され、各々スクロール円盤１３２の貫通孔１３２ｃ側から外側に向かって曲線を描いている。この複数の曲線状のスクロール溝１３２ａの各々に把持爪が設けられたジョー１３３に嵌合された軸が摺動されることにより、把持爪を開閉することが可能となる。
【００４４】
次に、図３４乃至図４１を参照して、上記スクロール円盤１３２に使用される、ジョー１３３の構造を説明する。このジョー１３３には、上記の実施の形態と同様に、把持爪が固定される。図３４は、ジョー１３３の正面図であり、図３５は、ジョー１３３の右側面図であり、図３６は、ジョー１３３の背面図であり、図３７は、ジョー１３３の上部側面図であり、図３８は、図３４におけるＢ−Ｂ線断面図であり、図３９は、図３５におけるＣ−Ｃ線断面図であり、図４０は、スクロール円盤１３２上でのジョー１３３の配置を示す図であり、図４１は、変形例のスクロール円盤１３２を用いたホイール検査機１のチャック部３０の正面図である。
【００４５】
図３４、図３６、図３７及び図３９に示すように、ジョー１３３には、両側に突出部１３３ｄが設けられており、後述する案内部材１３６がこの突出部１３３ｄを押さえて、ジョー１３３が外れないようになっている。また、図３４及び図３５に示すように、ジョー１３３は、略直方体形状に形成され、図３５に於ける左側面に把持爪３４を係止する係止突起１３３ｃが凸設され、当該係止突起１３３ｃを挟んで把持爪３４を固定するボルトが螺合するボルト孔１３３ｅが２つ形成されている。
【００４６】
尚、図３５及び図３６に示すように、ジョー１３３の背面側には、スクロール円盤１３２に形成されたスクロール溝１３２ａ内を摺動する軸が嵌合される軸孔１３３ｆが設けられている。図４０に示すように、この軸孔１３３ｆに円柱状の軸１３５が１本嵌合されて、当該軸１３５がスクロール円盤１３２上のスクロール溝１３２ａ内を摺動する。尚、この軸１３５が、本発明の構成の把持爪の裏面側に設けられた突起部に相当する。
【００４７】
また、図４０に示すように、スクロール円盤１３２には、ジョー１３３が、放射状に６個均等に配置される。従って、変形例のスクロール円盤１３２を用いたホイール検査機１のチャック部３０は、図４１に示すように、扇型の案内部材１３６が６個配置され、当該案内部材１３６に挟まれて、把持爪３４が固定されたジョー１３３がスクロール円盤１３２の半径方向に移動可能に６個配設されている。図４０に示す状態で、スクロール円盤１３２が、右回り（時計回り）に回転すると、ジョー１３３がスクロール円盤１３２の半径方向の外側に移動して、把持爪３４によりタイヤ用ホイール１８をハブ孔で把持することができ、スクロール円盤１３２が、左回り（反時計回り）に回転すると、ジョー１３３がスクロール円盤１３２の半径方向の内側に移動して、把持爪３４により把持していたタイヤ用ホイール１８を放すことができる。
【００４８】
次に、図４２を参照して、ホイール検査機のボールスプライン軸を移動させる機構の変形例を説明する。図４２は、ホイール検査機１の変形例であるホイール検査機１００の縦断面である。このホイール検査機１００については、前記ホイール検査機１と構造の異なる部分を説明する。
【００４９】
この変形例のホイール検査機１００では、図示外のフレームにボルト１１５により内部が中空円筒になったホルダー１１２が固定され、当該ホルダー１１２の後端側（図４２に示す上側）には、当該ホルダー１１２の後部開口を塞ぎ、中央部に軸孔が形成されたホルダー１０９が設けられている。また、ホルダー１１２内には、ホルダー１１２により回転可能に保持される円筒形状のホルダー１１３が設けられ、ホルダー１１３内は、シリンダ状に形成され、当該ホルダー１１３内には、当該ホルダー１１３内をピストン運動する第１ピストン１０７と、第２シリンダ１１４と、当該第２シリンダ１１４内をピストン運動する第２ピストン１０５とが設けられている。尚、第２シリンダ１１４はホルダー１１３に固着されている。尚、ホルダー１１２の前端部には、リング状の蓋１２０がボルト１２５により固定されている。
【００５０】
また、第２ピストン１０５は、第２ピストン１０５の前部側（図４２に於ける下側）に設けられた軸部１０５ａにより第１ピストン１０７の後端部に接続され、第１ピストン１０７の前部側（図４２に於ける下側）に設けられた軸部１０７ａは、 カップリング１０６を介して、ボールスプライン軸１１０の後端部（図４２に於ける下側）に接続されている。
【００５１】
また、ホルダー１０９には、第１の空気注入孔１０９ｃ及び第２の空気注入孔１０９ｇが孔設され、第１の空気注入孔１０９ｃから注入された圧縮空気は空気孔１０９ｄ、１０４ａを経て第２ピストン１０５の後側（図４２に於ける上側）に供給され、また、第１の空気注入孔１０９ｃから注入された圧縮空気は空気孔１０９ｄ、１０４ａ、１０４ｆ、１０２ｅを経て第１ピストン１０７の後側（図４２に於ける上側）に供給されている。
【００５２】
また、第２の空気注入孔１０９ｇから注入された圧縮空気は空気孔１０９ｆ、１０９ｅ、１０９ｈ、１０３ｇ、１０３ａを経て第２ピストン１０５の前側（図４２に於ける下側）に供給され、また、第２の空気注入孔１０９ｇから注入された圧縮空気は空気孔１０９ｆ、１０９ｅ、１０９ｈ、１０３ｇ、１０３ｂを経て第１ピストン１０７の前側（図４２に於ける下側）に供給されている。
【００５３】
従って、第１の空気注入孔１０９ｃに圧縮空気を図示外のコンプレッサーにより供給すると、第２ピストン１０５及び第１ピストン１０７が前進し（図４２に於ける下側に移動し）、ボールスプライン軸１１０が前進する（図４２に於ける下側に移動する）。また、第２の空気注入孔１０９ｇに圧縮空気を図示外のコンプレッサーにより供給すると、第２ピストン１０５及び第１ピストン１０７が後退し（図４２に於ける上側に移動し）、ボールスプライン軸１１０が後退する（図４２に於ける上側に移動する）。従って、ボールスプライン軸１１０を前後方向に移動させるために、第１ピストン１０７及び第２ピストン１０５をタンデムに接続し、当該第１ピストン１０７及び第２ピストン１０５を各々圧縮空気により移動させることにより、圧縮空気の空気圧が同じでも、ボールスプライン軸１１０を移動させる力を、ピストンが１つのものの２倍にすることができる。
【００５４】
尚、本発明は、上記の実施の形態に限られず各種の変形が可能なことは言うまでもない。例えば、ワーク、タップ、ドリル等の物体を把持するもので有れば、各種の工作機械に適用できる。例えば、ホイール加工機やマシニングセンタ等にも適用できる。さらに、本発明は、把持爪３４がハブ孔を内側から把持するものだけでなく、複数の把持爪３４によりワークや工具を挟む工作機械等に適用しても良い。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明のチャックでは、前進後退手段がスプライン軸受により支持されたボールスプライン軸を前進又は後退させると、ボールスプライン軸に噛合したボールねじナットが回転し、このボールねじナットが固着されたスクロール円盤が回転できる。そして、スクロール円盤の渦巻き状の溝部に裏面の突起部が嵌合した把持爪が開閉される。従って、各種サイズの物体をチャック部を交換することなく把持することができる。また、把持爪が物体を確実に把持できる。
【００５６】
また、請求項２に記載の発明のチャックでは、請求項１に記載の発明の効果に加えて、スクロール円盤が回転すると、スクロール円盤に設けられた各曲線状の溝に突起部を嵌合させた把持爪が開閉されるので、各種サイズの物体をチャック部を交換することなく把持することができる。また、把持爪が物体を確実に把持できる。
【００５７】
また、請求項３に記載の発明のチャックでは、請求項１又は２に記載の発明の効果に加えて、ピストン駆動手段がボールスプライン軸の端部に固着されたピストンをシリンダ内で前進及び後退させることにより、ボールスプライン軸が前進又は後退できる。
【００５８】
さらに、請求項４に記載の発明のチャックでは、請求項３に記載の発明の効果に加え、空気注入手段により第１の空気注入口に空気を注入するとピストンがシリンダ内で前進してボールスプライン軸が前進できる。また、空気注入手段により第２の空気注入口に空気を注入するとピストンがシリンダ内で後退してボールスプライン軸が後退できる。
【００５９】
さらに、請求項５に記載の発明のホイール検査機では、請求項１乃至４の何れかに記載のチャックの効果により、複数の把持爪は、自動車用のタイヤ用ホイールの中心孔に挿入されて、開いて当該自動車のタイヤ用ホイールを確実に把持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施の形態のホイール検査機１の縦断面である。
【図２】図２は、ホルダー２の縦断面図である。
【図３】図３は、図２に示すホルダー２の右側面図である。
【図４】図４は、ホルダー３の縦断面図である。
【図５】図５は、シャフト４の側面図である。
【図６】図６は、シャフト４を図５の右方向から見た図である。
【図７】図７は、ベアリング２１の側面図である。
【図８】図８は、ベアリング２１の正面図である。
【図９】図９はピストン５の側面図である。
【図１０】図１０は、ハウジング１３の縦断面図である。
【図１１】図１１は、スプラインナット７、ボールナット８及びボールスプライン軸１０組み付け状態を示す側面図である。
【図１２】図１２は、カップリング６の縦断面図である。
【図１３】図１３は、カップリング６の縦断面図である。
【図１４】図１４は、カップリング６を図１３の右方向から見た側面図である。
【図１５】図１５は、チャック部３０の側面図である。
【図１６】図１６は、チャック部３０の正面図である。
【図１７】図１７は、スクロール円盤３２の正面図である。
【図１８】図１８は、スクロール円盤３２の図１７におけるＢ−Ｂ線での矢視方向断面図である。
【図１９】図１９は、チャック部３０の内部の一部拡大図である。
【図２０】図２０は、チャック部３０の内部の一部拡大図である。
【図２１】図２１は、ジョー３３の正面図である。
【図２２】図２２は、ジョー３３の図２１に於ける右側面である。
【図２３】図２３は、ジョー３３の図２１における左側面図である。
【図２４】図２４は、ジョー３３の図２１に於ける底面図である。
【図２５】図２５は、把持爪３４の正面図である。
【図２６】図２６は、把持爪３４の側面図である。
【図２７】図２７は、把持爪３４の平面図である。
【図２８】図２８は、案内部材３６の正面図である。
【図２９】図２９は、案内部材の３６の側面図である。
【図３０】図３０は、図１に示すＡ−Ａ線の矢視方向断面図であり、ジョー３３とスクロール円盤３２との噛合状態を示す図である。
【図３１】図３１は、ジョー３３とスクロール円盤３２との噛合状態を示す一部拡大図である。
【図３２】図３２は、変形例スクロール円盤の正面図である。
【図３３】図３３は、変形例スクロール円盤の側面図である。
【図３４】図３４は、ジョー１３３の正面図である。
【図３５】図３５は、ジョー１３３の右側面図である。
【図３６】図３６は、ジョー１３３の背面図である。
【図３７】図３７は、ジョー１３３の上部側面図である。
【図３８】図３８は、図３４におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図３９】図３９は、図３５におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図４０】図４０は、スクロール円盤１３２上でのジョー１３３の配置を示す図である。
【図４１】図４１は、変形例のスクロール円盤１３２を用いたホイール検査機１のチャック部３０の正面図である。
【図４２】図４２は、ホイール検査機１の変形例であるホイール検査機１００の縦断面である。
【符号の説明】
１    ホイール検査機１
２    ホルダー
２ｃ  空気注入孔
２ｄ  空気注入孔
３    ホルダー
３ａ  シリンダ
３ｃ  空気注入孔
３ｄ  空気注入孔
３ｅ  第１の空気注入口
３ｆ  第２の空気注入口
３ｇ  溝
３ｈ  溝
４    シャフト
４ａ  フランジ部
４ｂ  軸部
５    ピストン
５ａ  軸部
５ｂ  ピストン部
７    スプラインナット７
８    ボールナット
９    ライナー
１０    ボールスプライン軸
１３    ハウジング
１８    自動車のタイヤ用ホイール
３０    チャック部
３１    チャックハウジング
３２    スクロール円盤
３２ａ  スクロール溝
３３    ジョー
３３ａ  突起
３３ｃ  係止突起
３４    把持爪
３４ａ  先端部
３４ｅ  円弧部分
３６    案内部材
１３２  スクロール円盤
１３３  ジョー
【図１】
2004174702.tif 000003
【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】
2004174702.tif 000013
【図１２】
2004174702.tif 000014
【図１３】
2004174702.tif 000015
【図１４】
2004174702.tif 000016
【図１５】
2004174702.tif 000017
【図１６】
2004174702.tif 000018
【図１７】
2004174702.tif 000019
【図１８】
2004174702.tif 000020
【図１９】
2004174702.tif 000021
【図２０】
2004174702.tif 000022
【図２１】
2004174702.tif 000023
【図２２】
2004174702.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2004174702.tif 000026
【図２５】
2004174702.tif 000027
【図２６】
2004174702.tif 000028
【図２７】
2004174702.tif 000029
【図２８】
2004174702.tif 000030
【図２９】
2004174702.tif 000031
【図３０】
2004174702.tif 000032
【図３１】
2004174702.tif 000033
【図３２】
2004174702.tif 000034
【図３３】
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【図３４】
2004174702.tif 000036
【図３５】
2004174702.tif 000037
【図３６】
2004174702.tif 000038
【図３７】
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【図３８】
2004174702.tif 000040
【図３９】
2004174702.tif 000041
【図４０】
2004174702.tif 000042
【図４１】
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【図４２】
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