(57)【要約】【課題】ねじの落下によるねじ締め不良を低減できるチャックユニットの提供を目的とする。【解決手段】ねじ９０の吸引可能な吸着パイプ８１を挿通可能とするチャック本体１５を有し、このチャック本体１５にそれぞれ揺動自在に支持された一対のチャック爪１６，１７に幅の異なる大溝１６ａ（１７ａ）および小溝１６ｂ（１７ｂ）、傾斜溝１６ｃ（１７ｃ）をそれぞれ備えてなるチャックユニット１０において、前記大溝１６ａ，１７ａの深さＦを前記吸着パイプ８１の先端外径の２分の１よりも大きくするとともに前記大溝１６ａ，１７ａの幅Ｗを前記吸着パイプ８１の最大径よりも大きく構成した。これにより、下降する前記吸着パイプ８１と前記傾斜溝１６ｃ，１７ｃとが当接すると、この当接位置がＸ１，Ｘ２となる。これにより、吸着パイプ８１は、低い推力によってチャック爪１６，１７を揺動方向Ｙ１，Ｙ２へ押し広げ続けることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーパ部を備えた筒状の吸着パイプを挿通可能なチャック本体を有し、このチャック本体に一対のチャック爪を対向かつ揺動自在に配するとともに、前記チャック爪の先端を常時閉じる方向に付勢する爪ばねを配し、前記チャック爪の向かい合う面に幅の異なる大溝および小溝をそれぞれ形成するとともに前記大溝および前記小溝を接続する傾斜溝を備えてなるチャックユニットにおいて、
前記大溝の深さを前記吸着パイプの先端外径の２分の１よりも大きくするとともに前記大溝の幅を前記吸着パイプの最大径よりも大きく設定したことを特徴とするチャックユニット。
【請求項２】
前記大溝と前記大溝および前記傾斜溝と前記傾斜溝の向かい合わせた断面に表れる輪郭線をそれぞれ楕円で形成したことを特徴とする請求項１に記載のチャックユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、締結部品の一例であるねじをねじ締め前に確実に保持できるチャックユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のチャックユニットは、特許文献１および特許文献２に示すものが広く知られており、特許文献３に示す吸引式ねじ締め機に搭載されている。これら従来のチャックユニットについて、図５ないし図８を用いて説明する。従来のチャックユニット５０は、モータ（図示せず）等の回転を受けて回転するとともに前記ねじ９０に係合可能なビット８０を挿通自在に配されたチャック本体１５を有し、このチャック本体１５に一対のチャック爪２６，２７を対向にかつ取付穴２６ｅ，２７ｅを中心に揺動自在に配し、各チャック爪２６，２７を常時閉じる方向に付勢する爪ばね２０，２１を備える。また、前記チャック本体１５には、前記チャック爪２６，２７の揺動面に交差しかつ斜め後方に向かって延びるホース取付金具１４が固定されるとともに、このホース取付金具１４と前記チャック爪２６，２７との間には、前記ねじ９０の通過可能な通過穴１２ａを配設した供給パイプ１２が揺動自在に配されている。さらに、前記チャック本体１５には、ダブルトーション形のねじりコイルばね１３が取りつけられており、前記供給パイプ１２を付勢して前記ホース取付金具１４および前記チャック爪２６，２７それぞれの内部経路と前記通過穴１２ａとを適宜接続可能に構成される。また、前記チャック爪２６，２７は、それぞれの向かい合う面に大溝２６ａ，２７ａおよび小溝２６ｂ，２７ｂが形成されており、前記大溝２６ａ，２７ａは、それぞれ前記吸着パイプ８１の先端外径よりも若干大きい弧状に形成されている。さらに、前記大溝２６ａ，２７ａと小溝２６ｂ，２７ｂは、傾斜溝２６ｃ，２７ｃによって接続される一方、前記大溝２６ａ，２７ａの入口は、テーパ溝２６ｄ，２７ｄがそれぞれ形成される。一方、特許文献２のチャックユニットは、前記チャック爪２６，２７を閉止あるいは拡開させる開閉手段（図示せず）を備えており、前記ねじ９０の供給時であれば強制前記チャック爪２６，２７を的に閉止する一方、ねじ９０の螺入時であれば強制的に拡開する。次に、特許文献３の吸引式ねじ締め機は、前記チャックユニット５０と、前記ビット８０と、前記ビット８０を内包可能な吸着パイプ８１と、前記ビット８０および前記吸着パイプ８１を昇降する昇降手段（図示せず）とから構成される。また、前記ビット８０の先端は、前記吸着パイプ８１の先端に対して奥方に配されるとともに、前記吸着パイプ８１の上方に配されたクッションばね（図示せず）の作用を受けて前記吸着パイプ８１の先端から突出可能である。さらに、前記吸着パイプ８１は、エアを吸引可能な吸引装置（図示せず）に接続されており、吸着パイプ８１の内部に前記ねじ９０を吸引可能に構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平05-070836号公報
【特許文献２】特開平11-156648号公報
【特許文献３】特許第3431815号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のチャックユニット５０は、下降する前記吸着パイプ８１の先端部と前記傾斜溝２６ｃ，２７ｃとが当接すると、図６（ｂ）に示す当接位置Ｘ１，Ｘ２から図７（ｂ）に示す当接位置Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４へと前記吸着パイプ８１の外周に沿って徐々に変化する。つまり、チャック爪２６，２７の揺動方向Ｙ１，Ｙ２から揺動不能な方向Ｚ１，Ｚ２およびＺ３，Ｚ４へとチャック爪２６，２７に作用する力が変化する。よって、図７（ｂ）および同図（ｃ）に示すように揺動方向Ｙ１ａ，Ｙ２ａに作用する力が徐々に小さくなり、前記チャック爪２６，２７が開く方向へ揺動できない問題があった。また、前記チャック爪２６，２７が開く方向に揺動しないため、前記クッションばねに撓みが生じ前記ねじ９０は、前記ビット８０によって吸着パイプ８１から押し出される。これにより、前記傾斜溝２６ｃ，２７ｃは、前記ねじ９０と当接するため、前記ビット８０に掛かる推力が徐々に高くなる。よって、前記チャック爪２６，２７の揺動方向力Ｚ１ないしＺ４に作用する力が飛躍的に増大して、揺動方向Ｙ１ａ，Ｙ２ａに作用する力が揺動方向Ｙ１，Ｙ２に作用する力よりも大きくなり、前記チャック爪２６，２７が一気に押し広げられる。このとき、前記ねじ９０は、吸着パイプ８１から突出しているため、前述の吸引状態が解かれてワーク上に落下する問題もあった。一方、前記吸着パイプ８１が前記ねじ９０を正常に吸引した状態で前記チャック爪２６，２７から突出した場合であっても、図８に示すように前記テーパ溝２６ｄ，２７ｄの角部Ｊ１，Ｊ２は、それぞれ尖った形状をしているため、吸着パイプ８１のテーパ部にそれぞれ噛み込み、ここで前記クッションばねの撓みが生じて前述と同様に前記ねじ９０をワーク上に落下させる問題もあった。そこで、吸着パイプ８１の下降中に前記ねじ９０を落下させないため、特許文献２のチャックユニットが考案された。しかしながら、特許文献２のチャックユニットは、前記開閉手段を必要とするため、サイズが大きくなる問題があった。また、前記チャック爪２６，２７の開くタイミングを設定する必要があるため、前記開閉手段の制御が複雑になる問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みて創成されたものであり、ねじの落下によるねじ締め不良を低減できコンパクトなチャックユニットの提供を目的とする。この目的を達成するために、本発明は、テーパ部を備えた筒状の吸着パイプを挿通可能なチャック本体を有し、このチャック本体に一対のチャック爪を対向かつ揺動自在に配するとともに、前記チャック爪の先端を常時閉じる方向に付勢する爪ばねを配し、前記チャック爪の向かい合う面に幅の異なる大溝および小溝をそれぞれ形成するとともに前記大溝および前記小溝を接続する傾斜溝を備えてなるチャックユニットにおいて、前記大溝の深さを前記吸着パイプの先端外径の２分の１よりも大きくするとともに前記大溝の幅を前記吸着パイプの最大径よりも大きく設定したことを特徴とする。また、前記大溝と前記大溝および前記傾斜溝と前記傾斜溝の向かい合わせた断面に表れる輪郭線をそれぞれ楕円で形成することが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のチャックユニットは、チャック爪がスムーズに開くため、前記ねじを完全に前記吸着パイプから突出させることがない。よって、前記ねじが前記吸着パイプの下降中にワーク上へ落下する不具合を低減できる利点がある。また、本発明のチャックユニットは、従来の前記開閉手段を必要としないため、外観寸法が小さい利点もある他、前記チャック爪の開くタイミングを設定あるいは制御する必要がない利点もある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ａは本発明に係わる一実施例の一部切り欠き断面図である。ｂはａのＢ−Ｂ断面拡大図である。ｃはａの要部Ｃ−Ｃ断面図である。
【図２】ａは図１の動作説明図である。ｂはａのＢ−Ｂ断面拡大図である。ｃはａの要部Ｃ−Ｃ断面図である。
【図３】ａは図２の動作説明図である。ｂはａのＢ−Ｂ断面拡大図である。ｃはａの要部Ｃ−Ｃ断面図である。
【図４】ａは図３の動作説明図である。ｂはａのＢ−Ｂ断面拡大図である。
【図５】ａは従来の一実施例の一部切り欠き断面図である。ｂはａのＢ−Ｂ断面拡大図である。ｃはａの要部Ｃ−Ｃ断面図である。
【図６】ａは図５の動作説明図である。ｂはａのＢ−Ｂ断面拡大図である。ｃはａの要部Ｃ−Ｃ断面図である。
【図７】ａは図６の動作説明図である。ｂはａのＢ−Ｂ断面拡大図である。ｃはａの要部Ｃ−Ｃ断面図である。
【図８】ａは図７の動作説明図である。ｂはａのＢ−Ｂ断面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１ないし図４に基づき本発明の一実施例を以下に説明する。チャックユニット１０は、前記ねじ９０を吸引可能な吸着パイプ８１を挿通自在に形成されたチャック本体１５と、このチャック本体１５にそれぞれ揺動自在に支持された一対のチャック爪１６，１７から構成される。
【０００９】
チャック本体１５は、前記吸着パイプ８１の最大径よりも若干大きい吸着パイプ通過穴１５ａが貫設されるとともに、この吸着パイプ通過穴１５ａに延長線上で交差する傾斜穴１５ｂが配設されている。この傾斜穴１５ｂの延長線上には一部、傾斜面１５ｃが形成されており、この傾斜面１５ｃは、前記吸着パイプ通過穴１５ａに揺動自在に配された後述する供給パイプ１２の外形と当接して供給パイプ１２の揺動を規制可能に構成される。さらに、この傾斜穴１５ｂには、前記ねじ９０の通過可能な通過穴１４ａと一端を凹球面で形成したホース取付金具１４が固定されており、このホース取付金具１４は、前記ねじ９０を分離して圧送可能なねじ供給装置（図示せず）に接続される。
【００１０】
前記チャック爪１６（１７）は、その側面に鏡面仕上げされた大溝１６ａ（１７ａ）と前記ねじ９０の軸部をガイド可能な小溝１６ｂ（１７ｂ）とがそれぞれ形成されており、前記大溝１６ａ（１７ａ）および前記小溝１６ｂ（１７ｂ）は、先へ進むに連れて深さの浅い傾斜溝１６ｃ（１７ｃ）によって接続されている。また、前記チャック爪１７は、前記チャック爪１６に対して対称に形成されており、このチャック爪１６とチャック爪１７は、それぞれ対向にかつ取付穴１６ｅ，１７ｅを支点にして揺動自在に前記チャック本体１５に配されている。さらに、前記チャック爪１６，１７は、それと当接するように配された爪ばね２０，２１によって、常時その先端を閉じる方向に付勢されており、閉じた状態であれば、図１（ｃ）に示すように前記傾斜溝１６ｃ，１７ｃで前記ねじ９０を吊り下げて支持可能であるとともに、前記小溝１６ｂ，１７ｂで前記ねじ９０の軸部を包むようにガイド可能に構成される。
【００１１】
前記大溝１６ａ（１７ａ）は、その深さＦがそれぞれ前記吸着パイプ８１の最大径の２分の１よりも若干大きな寸法で設定される一方、その幅Ｗが前記吸着パイプ８１の最大径よりも若干大きな寸法で設定される。また、前記大溝１６ａ，１７ａ前記大溝１７ａおよび前記傾斜溝１６ｃ，１７ｃは、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、それぞれ前記チャック爪１６，１７の閉じた状態の断面に表れる輪郭線が楕円で形成されている。
【００１２】
前記供給パイプ１２は、前記通過穴１４ａとほぼ同じ寸法からなる通過穴１２ａを備えており、この通過穴１２ａの端部は、凸球面に形成されている。この凸球面の球面寸法は、前記ホース取付金具１４の凹球面よりも小さく設定されており、前記供給パイプ１２は、その凸球面が前記ホース取付金具１４の凹球面に嵌り込むように配され、前記凸球面および凹球面の間に僅かな隙間を有して配される。また、この供給パイプ１２は、前記チャック本体１５の両側面にそれぞれ配されたとがり先の六角穴付き止めねじ（図示せず）により揺動自在に支持されている。このように、前記供給パイプ１２は、図１（ａ）に示す前記通過穴１４ａおよび前記大溝１６ａ，１７ａを接続する位置から、図２（ａ）に示す前記チャック爪１６，１７から離反する方向に揺動可能に構成される。
【００１３】
また、ダブルトーション形のねじりコイルばね１３は、その両端を前記六角穴付き止めねじの軸部に巻き付けられて固定される一方、その中間部が前記供給パイプ１２に常時当接するよう配され、供給パイプ１２を前記傾斜面１５ｃに当接する方向へ付勢するように構成される。
【００１４】
また、前記吸着パイプ８１は、先端部と他端部とが異なる２つの軸径からなる軸部がそれぞれ形成され、これら異なる軸部は、テーパ加工されて接続される。また、前記吸着パイプ８１の上方には、前記クッションばねが配されており、このクッションばねの撓みによって前記ビット８０は、前記吸着パイプ８１の先端から突出可能に構成される。一方、前記吸着パイプ８１の内部は、先端側に前記ねじ９０の頭部よりも若干大きな寸法の吸引経路８１ａが形成されるとともに、前記ねじ９０の頭部に係合可能なビット８０が配されている。
【００１５】
前記ビット８０は、モータ（図示せず）等に接続され回転可能に構成される一方、前記吸着パイプ８１は、エアを吸引可能な吸引装置（図示せず）に接続され空気をその先端から吸引可能に構成される。また、このビット８０および吸着パイプ８１は、それぞれ昇降手段（図示せず）に連結されており、前記吸着パイプ通過穴１５ａに沿って昇降可能に構成される。
【００１６】
次に、作用について以下に説明する。図１は、本発明のチャックユニット１０に前記ねじ９０を供給した状態を示したものである。前記ねじ供給装置は、制御装置（図示せず）等の指令を受けて前記ねじ９０および前記圧縮空気を前記ホース内に排出して、この排出されたねじ９０は、前記通過穴１４ａ、前記通過穴１２ａの順に通過して前記チャック爪１６，１７の前記大溝１６ａ，１７ａに支持される。
【００１７】
図２および図３は、前記ビット８０および前記吸着パイプ８１がともに下降し、吸着パイプ８１の先端部が前記傾斜溝１６ｃ，１７ｃにそれぞれ当接している時点を示したものである。まず、図２に示すように、前記供給パイプ１２と前記吸着パイプ８１とが当接すると、前記供給パイプ１２は、前記ねじりコイルばね１３とともに揺動する。このとき、前記吸引装置が作動しているため、前記小溝１６ｂ，１７ｂにガイドされた前記ねじ９０は、その頭部から前記吸着パイプ８１の内部に吸引される。
【００１８】
その後、前記チャック爪１６，１７を開く際、図２（ｂ）あるいは図３（ｂ）に示すように、前記吸着パイプ８１および前記傾斜溝１６ｃ，１７ｃの当接位置がＸ１およびＸ２となる。この当接位置Ｘ１およびＸ２は、図２（ｂ）あるいは図３（ｂ）に示す前記チャック爪１６，１７の揺動方向Ｙ１，Ｙ２（一点鎖線に相当する）を互いに結んだ線上に位置している。つまり、下降する吸着パイプ８１は、その外周によって前記チャック爪１６，１７を揺動方向Ｙ１，Ｙ２に力が作用し続けるため、前記チャック爪１６，１７の揺動に必要な吸着パイプ８１の推力は、従来に比べて極めて低くなる。よって、前記クッションばねが大きく撓むこともなくチャック爪１６，１７が揺動するため、従来のようなねじ９０が落下する不具合を低減できる。
【００１９】
一方、図４に示すように、吸着パイプ８１の先端が前記チャック爪１６，１７から突出し前記吸着パイプ８１のテーパ部が前記大溝１６ａ，１７ａに進入した際であっても、前記大溝１６ａ，１７ａの幅Ｗがそれぞれ前記吸着パイプ８１の最大径よりも若干大きな寸法で設定されているため、図４（ｂ）に示すように吸着パイプ８１の前記テーパ部と前記大溝１６ａ，１７ａとの間には隙間が確保される。よって、前記大溝１６ａ，１７ａの角部Ｊ１，Ｊ２は、それぞれ前記テーパ部に噛み込むことがないため、前記ねじ９０は、前記吸着パイプ８１から突出することなく前記ビット８０と正常な係合状態を保って下降できる。その後、前記吸着パイプ８１は、ワークの表面に到達すると、前記クッションばねが撓むため、前記ねじ９０は、前記ビット８０によってワークに螺入される。
【００２０】
以上、説明したように、本発明のチャックユニット１０は、チャック爪１６，１７がスムーズに開くため、前記ねじ９０を完全に前記吸着パイプ８１から突出させることがない。よって、前記ねじ９０が前記吸着パイプ８１の下降中にワーク上へ落下する不具合を低減できる利点がある。また、本発明のチャックユニット１０は、従来の開閉手段を必要としないため、外観寸法が小さい利点もある他、前記チャック爪１６，１７の開くタイミングを設定あるいは制御する必要がない利点もある。
【符号の説明】
【００２１】
１０    チャックユニット（本発明）
１２    供給パイプ
１３    ねじりコイルばね
１４    ホース取付金具
１５    チャック本体
１６    チャック爪（本発明）
１６ａ  大溝
１６ｂ  小溝
１６ｃ  傾斜溝
１７    チャック爪（本発明）
１７ａ  大溝
１７ｂ  小溝
１７ｃ  傾斜溝
２０    爪ばね
２１    爪ばね
２６    チャック爪（従来）
２７ｄ  テーパ溝
２７    チャック爪（従来）
２７ｄ  テーパ溝
５０    チャックユニット（従来）
８０    ビット
８１    吸着パイプ
９０    ねじ
【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】
2013107159.tif 000007
【図６】
2013107159.tif 000008
【図７】
2013107159.tif 000009
【図８】
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