(57)【要約】【課題】本発明の目的は、軸受けを介してチャック体を押させず、高速回転により生じる高熱を避け得るオイルチャックを提供することである。【解決手段】本発明のオイルチャックは、外枠５１、固定座５２、回転体５３、ピストン体５６、油路５３３、及び、チャック体６１を有し、回転体の壁内に油を給油し、ピストン体の側面上へ送って押圧し、チャック体を閉じる。回転体の外周にスリーブ体５４が固定座と摺動自在に固定され、スリーブ体の外壁面には、環形の第１並びに第２の案内溝５４１，５４２が形成されており、スリーブ体の壁内に、第１並びに第２の案内溝と連通する一方向弁５５が設けられており、前記給油された油は、第１の案内溝、一方向弁、第２の案内溝、受油口５３０、油路を経由してピストン体の側面へ送られ、ピストン体を押圧してチャック体を閉じ、一方向弁が閉じた際、一方向弁の下流側を高圧、上流側を低圧に保持する。【選択図】　　図６
2004136394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ円筒形の、外枠（５１）と、固定座（５２）と、回転体（５３）とを、外から内へと同軸に備え、該外枠内に、また、ほぼ円筒形の、ピストン体（５６）と、チャック体（６１）とを、前記固定座（５２）と回転体（５３）と前記軸上に隣り合うように備えてなり、且つ、前記固定座（５２）に給油口（５２２）が開けてあり、前記回転体（５３）の壁内に、壁外へ開口した受油口（５３０）で前記給油口（５２２）からの給油を受けてから前記ピストン体（５６）の側面上へ送って押圧し、前記ピストン体（５６）を介して前記チャック体（６１）を閉じる油路（５３３）が形成されているオイルチャックにおいて、
前記回転体（５３）の外周にスリーブ体（５４）がその外周で前記固定座（５２）の内周と摺動自在に当接するように外嵌固定されており、
このスリーブ体（５４）の外壁面に、このスリーブ体（５４）が前記回転体（５３）と共に回転する際にも、常に前記給油口（５２２）と連通して前記給油口（５２２）からの給油を受ける環形の第１の案内溝（５４１）と、常に前記受油口（５３０）と連通して前記受油口（５３０）へ送油する環形の第２の案内溝（５４２）とが形成してあり、
また、前記スリーブ体（５４）の壁内に、その入り口及び出口がそれぞれ前記第１の案内溝（５４１）及び前記第２の案内溝（５４２）と連通する、入り口から出口への一方向弁（５５）が設けられており、
それにより、前記給油口（５２２）からの給油は、前記第１の案内溝（５４１）、前記一方向弁（５５）、前記第２の案内溝（５４２）、前記受油口（５３０）、前記油路（５３３）を順序に経由して前記ピストン体（５６）の側面へ送られ、前記ピストン体（５６）を押圧して前記チャック体（６１）を閉じることができ、且つ、前記給油口（５２２）からの給油が停止されると、前記一方向弁（５５）が閉じられて、一方向弁（５５）の下流側を高圧、上流側を低圧に保持することができることを特徴とするオイルチャック。
【請求項２】
前記固定座（５２）と前記回転体（５３）との間に軸受け（５３１）が設けられ、この軸受け（５３１）と前記固定座（５２）及び前記回転体（５３）との間の隙間が、前記スリーブ体（５４）と前記固定座（５２）との間の境界面の隙間と連通しており、また、前記外枠（５１）内に集油槽（５１３）が形成してあり、この集油槽（５１３）は前記固定座（５２）内に形成されている経路（５２４）を経由して前記軸受け（５３１）の前記固定座（５２）及び前記回転体（５３）との間の隙間と連通しており、
そして、前記一方向弁（５５）の上流に冷気を導入するポート（５９）が設けられており、前記冷気により、前記一方向弁（５５）が閉じられた後の一方向弁の上流側から、前記スリーブ体（５４）と前記固定座（５２）との間の境界面の隙間に滲み込んだ油を冷却しながら押し、前記軸受け（５３１）の周りと前記経路（５２４）を経由して前記集油槽（５１３）に送入することができることを特徴とする請求項１に記載のオイルチャック。
【請求項３】
前記チャック体（６１）の軸上の反対側に第２のチャック体（６２）が設けられており、この第２のチャック体（６２）と前記チャック体（６１）との間に、前記回転体（５３）の軸孔（５３２）を通過して前記チャック体（６１）の開閉動作を前記第２のチャック体（６２）に伝えて連動させる連動リング（５８）が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のオイルチャック。
【請求項４】
前記チャック体（６１）と前記ピストン体（５６）との間及び前記第２のチャック体（６２）と前記回転体（５３）との間にそれぞれ第１及び第２の案内リング（５７１，５７２）が設けられ、前記第１の案内リング（５７１）は前記ピストン体（５６）に、前記第２の案内リング（５７２）は前記回転体（５３）に固定され、また、前記第１及び第２の案内リング（５７１，５７２）それぞれと前記チャック体（６１）及び前記第２のチャック体（６２）との間は傾斜状の案内面（６１１，６２１）で接触していることを特徴とする請求項３に記載のオイルチャック。
【請求項５】
前記ポート（５９）内に、逆止め弁（５９１）が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のオイルチャック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はオイルチャックに関し、もっと詳しくは、工作機械に取り付けられ、ワークを挟んで加工するためのオイルチャックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に示すように、米国特許第３０７３６１２号に開示されているオイルチャックは、給油をピストン１１の前後両端へ送って該ピストン１１を軸方向に沿って押圧摺動させて軸受け１５，１２を押圧し、前記軸受け１５，１２と接触するチャック体１３を開閉させて爪部１４にワークを放したり、挟んだりするように構成されている。このようなオイルチャックでは、前記軸受け１２，１５が前記チャック体１３を押圧するためのものであるので、高速回転下において、前記軸受け１２，１５が前記チャック体１３と互いに摩耗し、前記軸受け１２，１５乃至前記チャック体１３を損壊する欠点がある。
【０００３】
次に、図２に示すように、米国特許第６１７３７１号に開示されているオイルチャックは、給油をピストン２１へ送って該ピストン２１を軸方向に沿って押圧摺動させ、前記ピストン２１の前後両端に設けられている押し部材２２，２４を押圧することにより、それぞれ軸受け２３，２５を押圧して、第１のチャック体及び第２のチャック体２７，２８を開閉させるように構成されている。このようなオイルチャックは、前記軸受け２３，２５を前記第１のチャック体２８及び第２のチャック体２７を押圧するとしたものであるので、高速回転下において、前記軸受け２３，２５は摩耗によって高熱を生じ、損壊しやすいという欠点がある。
【０００４】
また、図３に示すようなオイルチャックは、ほぼ円筒形の、外枠３１と、固定座３２と、回転軸３３と、摺動座３５とを、外から内へと同軸に備え、該外枠（３１）内に、また、ほぼ、円筒形の、ピストン体３４と、チャック体３６とを、前記固定座３２と前記回転軸３３と前記軸上に隣り合うように備えてなり、且つ、前記固定座３２に給油口３２１が開けてあり、前記回転軸３３の壁内に、前記給油口３２１からの給油を受けてから前記ピストン体３４の側面上へ送って押圧し、前記ピストン体３４及び前記摺動座３５を介して前記チャック体３６を閉じる油路３３２が形成されている。なお、前記固定座３２と前記回転軸３３との間に、複数の軸受け３３１が設けられている。このように、前記給油口３２１からの給油は、前記回転軸３３の油路３３２を経由して、前記ピストン体３４の側面上へ送られ、前記ピストン体３４を押圧し、前記摺動座３５を摺動させて前記チャック体３６を閉じることにより、ワークを挟んで加工することができる。
【０００５】
このようなオイルチャックは、前記ワークを挟んで加工する際に、前記給油口３２１から前記固定座３２と前記回転軸３３との間に滲み込んだ給油は前記ピストン体３４を押圧するために、高圧に保持されなければならないので、前記固定座３２と前記回転軸３３との間に高熱油膜３００が形成され、前記回転軸３３を回転することにより、ワークを回転しながら、加工する際に、前記高熱油膜３００には前記回転軸３３と前記固定座３２との摩擦によって高熱を発生するので、この高熱が前記オイルチャックの各構成部材に伝わると、各構成部材を損壊するばかりでなく、前記チャック体を経由してワークに伝わるので、プラスチックやアルミニウム製のワークに対して加工不能になるという欠点がある。
【０００６】
そして、図４に示すような市販の億川鉄工所（株）製のＤＩ　ＣＨＵＮ　Ｍ　タイプのオイルチャックは、給油を油路Ａを経由して回転軸４１へ送ってピストン４２を押圧し、該ピストン４２を介してチャック体４３を開ける一方、給油を油路Ｂを経由して回転軸４１へ送ってピストン４２を押圧し、該ピストン４２を介してチャック体４３を閉じるように構成されている。このように、チャック体４３は実用上その本体の長さを延長させ、前記回転軸４１と前記ピストン４２との間に形成された高熱油膜４００に高熱が発生する時、高熱が前記チャック体４３に伝わる時間を延長させるが、一定の時間を経ると、高熱はやはり前記チャック体４３に伝わるので、高速回転によって生じる高熱の改善はまだまだ理想とは言えない。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第３０７３６１２号
【特許文献２】
米国特許第６１７３７１号
【発明が解決しようとする課題】
上記に鑑みて、本発明の主なる目的は、軸受けを介してチャック体を押させず、それがもとで、高速回転によって生じる高熱を避けることができるオイルチャックを提供しようとすることにある。
【０００８】
また、本発明の次の目的は、その油路に冷却手段を付与したオイルチャックを提供しようとすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ほぼ円筒形の、外枠と、固定座と、回転体とを、外から内へと同軸に備え、該外枠内に、また、ほぼ円筒形の、ピストン体と、チャック体とを、前記固定座と回転体と前記軸上に隣り合うように備えてなり、且つ、前記固定座に給油口が開けてあり、前記回転体の壁内に、壁外へ開口した受油口で前記給油口からの給油を受けてから前記ピストン体の側面上へ送って押圧し、前記ピストン体を介して前記チャック体を閉じる油路が形成されているオイルチャックにおいて、前記回転体の外周にスリーブ体がその外周で前記固定座の内周と摺動自在に当接するように外嵌固定されており、このスリーブ体の外壁面に、このスリーブ体が前記回転体と共に回転する際にも、いつも前記給油口と連通して前記給油口からの給油を受ける環形の第１の案内溝と、いつも前記受油口と連通して前記受油口へ送油する環形の第２の案内溝とが形成してあり、また、前記スリーブ体の壁内に、その入り口及び出口がそれぞれ前記第１の案内溝及び前記第２の案内溝と連通する、入り口から出口への一方向弁が設けられており、それにより、前記給油口からの給油は、前記第１の案内溝、前記一方向弁、前記第２の案内溝、前記受油口、前記油路を順序に経由して前記ピストン体の側面へ送られ、前記ピストン体を押圧して前記チャック体を閉じることができ、且つ、前記給油口からの給油が停止されると、前記一方向弁が閉じられて、一方向弁の下流側を高圧、上流側を低圧に保持することができることを特徴とするオイルチャックを提供する。
【００１０】
この構成によると、本発明にかかるオイルチャックは、前記給油口からの給油は前記第１の案内溝、前記一方向弁、前記第２の案内溝、前記受油口、前記油路を順序に経由して前記ピストン体の側面へ送られ、前記ピストン体を押圧して前記チャック体を閉じることができるので、軸受けがチャック体と摩耗し、軸受けを損壊することを避けることができる。また、高速回転において、給油の圧力が高ければ高いほど、温度が高くなる一方、給油の圧力が低い場合、高温が発生し難いので、本発明にかかるオイルチャックは、前記給油口からの給油が停止されると、前記一方向弁が閉じられて一方向弁の上流側を低圧に保持するため、加工する際に、チャック体乃至他の構成部材に回転高速によって生じる高熱を避けることができる。
【００１１】
また、前記固定座と前記回転体との間に軸受けが設けられ、この軸受けと前記固定座及び前記回転体との間の隙間が前記スリーブ体と前記固定体との間の境界面の隙間と連通しており、また、前記外枠内に集油槽が形成してあり、この集油槽は前記固定座内に形成されている経路を経由して前記軸受けの前記固定座及び前記回転体との間の隙間と連通しており、そして、前記一方向弁の上流に冷気を導入するポートが設けられており、前記冷気により、前記一方向弁が閉じられた後の一方向弁の上流側から、前記スリーブ体と前記固定体との間の境界面に避けられない隙間に滲み込んだ油を冷却しながら押し、前記軸受けの周りと前記経路を経由して前記集油槽に送入することができることが好ましい。このように、前記スリーブ体と前記固定体との間の境界面に避けられない隙間及び前記受けの前記固定座及び前記回転体との間の隙間に滲み込んだ油を冷却し、所定の温度に保持することができるので、これらの隙間に滲み込んだ油に高熱が発生することを避けることができる。
【００１２】
また、前記チャック体の軸上の反対側に第２のチャック体が設けられており、この第２のチャック体と前記チャック体との間に、前記回転体の軸孔を通過して前記チャック体の開閉動作を前記第２のチャック体に伝えて連動させる連動リングが設けられていることが好ましい。このように、ワークの両端をそれぞれ前記チャック体及び前記第２のチャック体に突出し、その両端とも加工することができる。
【００１３】
また、前記チャック体と前記ピストン体との間及び前記第２のチャック体と前記回転体との間にそれぞれ第１及び第２の案内リングが設けられ、前記第１の案内リングは前記ピストン体に、前記第２の案内リングは前記回転体に固定され、また、前記第１及び第２の案内リングそれぞれと前記チャック体及び前記第２のチャック体との間は傾斜状の案内面で接触している。このように、前記チャック体及び前記第２のチャック体は、前記給油が前記ピストン体の側面上に送られてから、前記ピストン体を押圧して前記第１及び前記第２の案内リングを介してそれぞれ前記傾斜状の案内面に沿って摺動させられることにより、閉じられることができる。
【００１４】
また、前記導入する冷気が前記第１の案内溝及び前記給油口を経由して逆流することを防止するために、前記ポート内に、逆止め弁が設けられていることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明にかかるオイルチャックの実施の形態を説明する。図５、図６及び図７に示すように、本実施の形態におけるオイルチャックは、ほぼ円筒形の、外枠５１と、固定座５２と、回転体５３とを、外から内へと同軸に備え、該外枠内に、また、ほぼ円筒形の、ピストン体５６と、チャック体６１とを、前記固定座５２と回転体５３と前記軸上に隣り合うように備えてなり、且つ、前記固定座５２に給油口５２２が開けてあり、前記回転体５３の壁内に、壁外へ開口した受油口５３０で前記給油口５２２からの給油を受けてから前記ピストン体５６の側面上へ送って押圧し、前記ピストン体５６を介して前記チャック体６１を閉じる油路５３３が形成されている。また、前記回転体５３の外周にスリーブ体５４がその外周で前記固定座５２の内周と摺動自在に当接するように外嵌固定されている。このスリーブ体５４の外壁面に、このスリーブ体５４が前記回転体５３と共に回転する際にも、いつも前記給油口５２２と連通して前記給油口５２２からの給油を受ける環形の第１の案内溝５４１と、いつも前記受油口５３０と連通して前記受油口５３０へ送油する環形の第２の案内溝５４２とが形成してある。また、前記スリーブ体５４の壁内に、その入り口及び出口がそれぞれ前記第１の案内溝５４１及び前記第２の案内溝５４２と連通する、入り口から出口への一方向弁５５が設けられており、それにより、前記給油口５２２からの給油は、前記第１の案内溝５４１、前記一方向弁５５、前記第２の案内溝５４２、前記受油口５３０、前記油路５３３を順序に経由して前記ピストン体５６の側面へ送られ、前記ピストン体５６を押圧して前記チャック体６１を閉じることができ、且つ、前記給油口５２２からの給油が停止されると、前記一方向弁５５が閉じられて、一方向弁５５の下流側を高圧、上流側を低圧に保持することができる。
【００１６】
また、前記固定座５２と前記回転体５３との間に軸受け５３１が設けられ、この軸受け５３１と前記固定座５２及び前記回転体５３との間の隙間５４３ａが前記スリーブ体５４と前記固定体５２との間の境界面に避けられない隙間５４３ｂと連通している。また、前記外枠５１内に集油槽５１３が形成してあり、この集油槽５１３は前記固定座５２内に形成されている経路５２４を経由して前記軸受け５３１の前記固定座５２及び回転体５３との間の隙間５４３ａと連通している。そして、前記一方向弁５５の上流に冷気を導入するポート５９が設けられており、前記冷気により、前記一方向弁５５が閉じられた後の一方向弁５５の上流側から、前記スリーブ体５４と前記固定体５２との間の境界面に避けられない隙間５４３ｂに滲み込んだ油を冷却しながら押し、前記軸受け５３１の周りと前記経路５２４を経由して前記集油槽５１３に送入することができる。なお、前記ポート５９内に、逆止め弁５９１が設けられている。
【００１７】
また、前記軸に沿った方向において、前記チャック体６１の反対側に第２のチャック体６２が設けられており、この第２のチャック体６２と前記チャック体６１との間に、前記回転体５３の軸孔５３２を通過して前記チャック体６１の開閉動作を前記第２のチャック体６２に伝えて連動させる連動リング５８が設けられている。
【００１８】
また、前記チャック体６０と前記ピストン体５６との間及び前記第２のチャック体６２と前記回転体５３との間にそれぞれ第１及び第２の案内リング５７１，５７２が設けられ、前記第１の案内リング５７１は前記ピストン体５６に、前記第２の案内リング５７２は前記回転体５３に固定され、また、前記第１及び第２の案内リング５７１，５７２それぞれと前記チャック体６１及び前記第２のチャック体６２との間は傾斜状の案内面６１１，６２１で接触している。
【００１９】
本実施の形態におけるオイルチャックを使用する場合、先ず、前記固定座５２の給油口５２２から給油を受けて前記第１の案内溝５４１、前記一方向弁５５、前記第２の案内溝５４２、前記受油口５３０、前記油路５３３を順序に経由して前記ピストン体５６の側面上へ送って押圧することにより、前記ピストン体５６を摺動させると共に、前記第１の案内リング５７１を押圧して摺動させることにより、前記チャック体６１を前記案内面６１１に沿って摺動させて閉じると共に、前記連動リング５８を介して前記チャック体６１の開閉動作を前記第２のチャック体に伝え、前記第２のチャック体６２を前記チャック体６１と共に連動させて閉じる。このように、前記チャック体６１及び前記第２のチャック体６２がワークの両端近くを挟んで加工をすることができる。
【００２０】
前記チャック体６１及び前記第２のチャック体６２がワークを挟んだ後、前記給油口５２２からの給油を停止し、前記一方向弁５５を閉じて、一方向弁５５の下流側を高圧に保持することにより、前記ピストン体５６を押圧し続けて、前記チャック体６１及び前記第２のチャック体６２がそのまま前記ワークを挟んで加工をすることができる。その一方、前記一方向弁５５の上流側にある給油は前記スリーブ体５４と前記固定体５２との間の境界面に避けられない隙間５４３ｂを経由して前記軸受けの前記固定座５２及び前記回転体５３との間の隙間５４３ａに滲み込み、前記一方向弁５５の上流側を低圧に保持する。
【００２１】
逆に、前記チャック体６１及び前記第２のチャック体６２を開けようとする場合、給油を前記固定座５２に開けてある第２の給油口５２３から、前記回転体５３に形成されている第２の油路５３４を経由して前記ピストン体５６の後ろへ送って前記ピストン体５６を反対方向に押圧摺動させることにより、前記第１及び前記第２の案内リング５７１，５７２を介して前記チャック体６１及び前記第２のチャック体６２を開けることができる。
【００２２】
このように、オイルチャックはワークを挟んで加工をする際に、前記固定座５２と前記スリーブ体５４との間、即ち、前記一方向弁５５の上流側を低圧に保持するので、前記固定座５２と前記スリーブ体５４との間に、高速回転によって生じる高熱を避けることができ、前記軸受け５３１及び他の摩耗部材乃至前記チャック体６１及び前記第２のチャック体６２に高熱の発生を避けることができる。
【００２３】
なお、前記ポート５９から導入する冷気により、前記一方向弁５５が閉じられた後の一方向弁５５の上流側から、前記スリーブ体５４と前記固定体５２との間の境界面に避けられない隙間５４３ｂに滲み込んだ油を冷却しながら押し、前記軸受け５３１の周りと前記経路５２４を経由して前記集油槽５１３に送入することができるので、高速回転によって生じる高熱を十分に避けることができる。
【００２４】
【発明の効果】
上記のように、本発明にかかるオイルチャックは、前記給油口からの給油は前記第１の案内溝、前記一方向弁、前記第２の案内溝、前記受油口、前記油路を順序に経由して前記ピストン体の側面へ送られ、前記ピストン体を押圧して前記チャック体を閉じることができるので、軸受けがチャック体と摩耗し、軸受けを損壊することを避けることができる。また、高速回転において、給油の圧力が高ければ高いほど、温度が高くなる一方、給油の圧力が低い場合、高温が発生し難いので、本発明にかかるオイルチャックは、前記給油口からの給油が停止されると、前記一方向弁が閉じられて、一方向弁の上流側を低圧に保持することができることにより、加工する際に、前記チャック体乃至他の構成部材に高熱が発生することを避けることができる。
【００２５】
前記ポート５９から導入する冷気により、前記スリーブ体と固定体との間の境界面に避けられない隙間及び前記受けの前記固定座及び回転体との間の隙間に滲み込んだ油を冷却し、所定の温度に保持することができるので、これらの隙間に滲み込んだ油によって生じる高熱を避けることができる
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来のオイルチャックを示す断面図である。
【図２】図２は、従来の他のオイルチャックを示す断面図である。
【図３】図３は、従来のまた他のオイルチャックを示す断面図である。
【図４】図４は、従来のもう一つの他のオイルチャックを示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の好ましい実施の形態のオイルチャックを示す説明図である。
【図６】図６は、図５中のオイルチャックの切断線６―６に沿った断面図である。
【図７】図７は、図６の部分拡大図である。
【符号の説明】
５１　外枠
５１３　集油槽
５２　固定座
５２２　給油口
５２３　第２の給油口
５２４　経路
５３　回転体
５３０　受油口
５３１　軸受け
５３２　軸孔
５３３　油路
５３４　第２の油路
５４　スリーブ体
５４１　第１の案内溝
５４２　第２の案内溝
５４３　隙間
５５　一方向弁
５６　ピストン体
５７１　第１の案内リング
５７２　第２の案内リング
５８　連動リング
５９　ポート
５９１　逆止め弁
６１　チャック体
６１１　第１の案内面
６２　第２のチャック体
６２１　第２の案内面
【図１】
2004136394.tif 000003
【図２】
2004136394.tif 000004
【図３】
2004136394.tif 000005
【図４】
2004136394.tif 000006
【図５】
2004136394.tif 000007
【図６】
2004136394.tif 000008
【図７】
2004136394.tif 000009