(57)【要約】【課題】摩擦圧接機のワークの把持に用いるチャック装置において、チャック軸方向の全長寸法を短くしたコンパクトなチャック装置を提供すること【解決手段】爪の半径方向外方へリング状に配設され半径方向内側へ爪を内方へ押圧する押圧面を有し本体の周方向へ回転可能に設けられるガイドリングを設け、前記押圧面がガイドリングの回転に伴って爪の半径方向内方への移動を大きくする傾斜部を備えており、ガイドリングの回転により爪が半径方向へ移動してワークを把持する。【選択図】図１
2009279641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、該本体の半径方向へ放射状に設けられたガイド溝に案内されて本体の半径方向へ摺動可能に設けられる複数の爪と、該爪の半径方向外方へリング状に配設され半径方向内側へ爪を内方へ押圧する押圧面を有し本体の周方向へ回転可能に設けられるガイドリングと、該ガイドリングを周方向へ回転させるシリンダーと、前記爪を本体の半径方向外方へ付勢し爪の外方端部をガイドリングの押圧面へ当接させる付勢手段を備え、前記押圧面がガイドリングの回転に伴って爪の半径方向内方への移動を大きくする傾斜部を備えており、前記ガイドリングの回転により爪が半径方向へ移動してワークを把持することを特徴とする摩擦圧接機のワークを把持するチャック装置。
【請求項２】
前記爪が、本体の半径方向外方端部に回転自在なローラーを備え、該ローラーがガイドリングの押圧面と当接することを特徴とする請求項１に記載のチャック装置。
【請求項３】
前記ローラーがひとつの爪に複数設けられていることを特徴とする請求項２に記載のチャック装置。
【請求項４】
前記爪が、本体の半径方向外方端部を円筒形又は球形の曲面部で形成し、該曲面部がガイドリングの押圧面と当接することを特徴とする請求項１に記載のチャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦圧接機のワークに用いるチャック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
摩擦圧接を行なう摩擦圧接機において、接合するワークの把持には、一般的な三爪チャックの他に、コレットチャックが用いられている。（例えば特許文献１参照）
コレットチャックは、チャック本体へシリンダーを有し、該シリンダーの推力によってチャックの軸方向へ進退可能な円環状のプランジャーが設けられている。
プランジャーは駆動軸を介して筒状の基部が取り付けられテーパー面を有しており、テーパー面と接触する傾斜面を有する爪部が設けられている。
シリンダーの駆動によりプランジャーがチャック軸方向へ移動すると、駆動軸を介して、基部が軸方向へ移動し、爪部の傾斜面がテーパー面上を摺動して爪部が半径方向内方に移動しワークを把持する。
【特許文献１】特開平５−１７７３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述のようなコレットチャックに限らず、ワークを把持するチャック装置は駆動源となる油圧シリンダーとプランジャーと爪が軸方向へ並列に配置されており、チャック装置は軸方向に長さが必要な構成になされている。
そのため、チャック装置は軸方向に長い装置となり、ワークの軸方向の長さが制限される。チャック装置の軸方向長さよりも短いワークを把持する場合には、チャック装置が中空構造になされていても、ワークの両端をチャック装置の外方へ表出させることができないので、一方の端部のみしか摩擦圧接することができず、ワーク両端を摩擦圧接することができない。
したがって、本発明は、前述の問題を解決し、チャック軸方向の全長寸法を短くしたコンパクトなチャック装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記の課題を解決するため、本発明は、本体と、該本体の半径方向へ放射状に設けられたガイド溝に案内されて本体の半径方向へ摺動可能に設けられる複数の爪と、該爪の半径方向外方へリング状に配設され半径方向内側へ爪を内方へ押圧する押圧面を有し本体の周方向へ回転可能に設けられるガイドリングと、該ガイドリングを周方向へ回転させるシリンダーと、前記爪を本体の半径方向外方へ付勢し爪の外方端部をガイドリングの押圧面へ当接させる付勢手段を備え、前記押圧面がガイドリングの回転に伴って爪の半径方向内方への移動を大きくする傾斜部を備えており、前記ガイドリングの回転により爪が半径方向へ移動してワークを把持することを特徴とする。
また、前記爪が、本体の半径方向外方端部に回転自在なローラーを備え、該ローラーがガイドリングの押圧面と当接することを特徴とする。
また、前記ローラーがひとつの爪に複数設けられていることを特徴とする。
また、前記爪が、本体の半径方向外方端部を円筒形又は球形の曲面部で形成し、該曲面部がガイドリングの押圧面と当接することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のチャック装置によれば、ワークの把持を行なうために動作する爪とガイドリングなどの構成要素が軸方向へ並列に配置されることなく、半径方向へ並列に構成されているので、軸方向に幅の小さいコンパクトなチャック装置とすることが可能となる。
これにより、チャック装置を搭載する摩擦圧接機もコンパクトとなり、小型軽量な摩擦圧接機を実現できる。
また、ひとつのガイドリングによりワーク全周に配置される全ての爪に対して同じように作用し、ひとつの爪のみではなく全ての爪が同様に動作する。そのため、全ての爪が偏り無く均等に半径方向内方へ移動しワークを把持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に本発明の実施例について図を用いて説明する。
図１は、本発明の実施例の縦断面図を示している。
図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図を示している。
チャック装置の本体１には、図示しない動力源であるモーターにより回転力が与えられ、回転可能になされ、図示しない摩擦圧接機の基部へ取り付けられている。
本体１は、中空の円筒形状に形成されており、本体１には、ワークを把持する爪４が本体に設けられたガイド溝３に案内されて設けられている。
この爪４は半径方向へワーク２の全周に放射状に等分布で複数個（本実施例では６個）備えられている。
本体１には、前記爪４の半径方向外方へリング形状のガイドリング５が回転自在に設けられている。ガイドリング５は、本体１に備えられる油圧シリンダー７の駆動により回転するようになされており、ガイドリング５が回転することで前記爪４が半径方向内方へ押圧され、爪４がワーク２の把持を行なう。
【０００７】
前記本体１は、中心部に空洞部分を有しており、前記爪４とガイドリング５が本体１の内部へ内包して設けられている。
本体１に備えられているガイド溝３は本体１の半径方向へ凹形状に溝が設けられ、前記爪４を凹形状のガイド溝３に係合させて摺動可能に案内するように設けられている。
本体１に備えられている油圧シリンダー７には外部からの図示しない油圧配管が接続されている。油圧シリンダー７はピストンの移動により、チャックの接線方向へロッド９を伸縮し、該ロッド９の先端には半径方向内方へ伝達ギア１０を備える伝達部材８が連結されている。
【０００８】
前記ガイドリング５の外方全周には前記伝達部材８に備えられる伝達ギア１０と歯合するガイドギア１１が形成されている。
油圧シリンダー７の駆動により伝達部材８がチャックの接線方向へ伸縮すると、伝達ギア８とガイドギア１１が歯合しているためガイドリング１１へ油圧シリンダー７の駆動力が伝達されガイドリンク１１が回転されるように設けられている。
ガイドリング１１は半径方向内側へ前記爪４と当接する押圧面６を有する。押圧面６は傾斜部１４を備えており、傾斜部１４はガイドリング１１の回転により当接する爪４を楔作用で半径方向内方へ押圧するようになされている。
【０００９】
前記爪４は略円筒形状に形成され、半径方向外方へガイドリング１１と対向し、半径方向内方にはワーク２を把持する先端部１６を備える。
爪４の先端部１６はワーク２の外形と合致する形状になされ、ワーク２を把持する際には確実にワーク２をとらえるようになされている。例えば、図２に示すように、把持するワーク２が円筒形の時には、爪４の内方先端部はワーク外形の円形に合致するように曲面を有した形状になされている。また、１つの装置で多種形状のワーク２を圧接する際には、爪の内方先端部を交換可能とし、ワーク２の形状が変更される毎に爪の内方先端部をワーク形状と合致するものと交換し、ワーク２の形状に対応するようになされる。
【００１０】
爪４には付勢手段としてバネ１２が設けられて、爪４を常に半径方向外方へ付勢するようになされ、本体１のガイド溝３の一部にバネが収容されている。
爪４の側面両側には回転自在になされたローラー１５が備えられており、該ローラー１５の外周は爪４の半径方向外方へ突出して配設されている。
前記付勢手段１２により半径方向外方へ常に付勢されているので、爪４は半径方向外方に設けられたガイドリング５の内方側に移動されており、爪４に設けられたローラー１５とガイドリング５に設けられた押圧面６が常に当接するようになされている。
【００１１】
また、本体１に備えられるシリンダー７は、前記実施例では油圧シリンダーを用いている。他の実施例として、高圧空気を動作源に用いるエアシリンダーや電動シリンダーを用いても良い。
【００１２】
次に本発明の作用について、図を用いて説明する。
図３には、図２と同じ断面でワーク２の把持を開放した状態の断面図を示している。
図４には、図１のＢ−Ｂ矢視断面図を示している。
【００１３】
図３に示すようにワーク２を把持していない状態では、油圧シリンダー７は縮んだ状態となっており、油圧シリンダー７のロッド先端に設けられた伝達部材８も油圧シリンダーの縮小に伴い図３中左側へ移動されている。
伝達部材８の伝達ギア８と歯合されたガイドリング５は爪が本体１へ設けられている位置へガイドリング５の半径方向内方へ備える押圧面の空間部が配置するように回転されている。
【００１４】
爪４は付勢手段であるバネ１２により半径方向外方へ常に付勢されているので、半径方向外方へ移動される。
ガイドリング５の回転により爪の半径方向外方にはガイドリング５の空間部１７が配置されているので、爪４はガイドリングの空間部１７内まで半径方向外方へ移動でき、爪４は図３に示すように最も半径方向外方へ移動される。
半径方向外方への移動により爪４の半径方向内方の先端部はワーク２から離れ、ワーク２の把持を解除し、ワーク２は爪４から開放され、チャック装置の把持から解除されている。
【００１５】
次に、図３に示すワーク２を把持しない状態から図２に示すワーク２を把持する状態となる動作について、図４に従って説明する。
チャックへワーク２を把持させる際には、まず油圧シリンダー７が伸長し、油圧シリンダー７のロッド９がチャックの接線方向へ伸びて、ロッド９の先端に設けられた伝達部材８がチャックの接線方向へ移動される。
伝達部材８の半径方向内側に備えられた伝達ギア１０はガイドリング５の半径方向外側に設けられたガイドギア１１と歯合しているので、油圧シリンダー７に設けられた伝達部材８の接線方向（図４における右方向）への移動により油圧シリンダー７の駆動力がガイドリング５の回転力として伝達され、ガイドリング５が周方向（図４における時計回り方向）へ回転する。
【００１６】
爪４は付勢手段であるバネ１２により半径方向外方へ付勢されており、爪４の半径方向外方端部には回転自在な１対のローラー１５がベアリングを介して備えられている。
ローラー１５の外周は爪４の半径方向外方端部よりも外方へ突出して設けられているので、爪４は付勢手段であるバネ１２で外方へ付勢されてローラー１５がガイドリング５の半径方向内側に当接される。
ガイドリングの半径方向内側には、ローラー１５を当接する押圧面６が設けられており、爪４は本体１の半径方向へ備えられたガイド溝３に案内されて周方向の移動を規制されているので、爪４はガイドリング５に設けられた押圧面６の半径方向の形状に沿って半径方向の位置が定められる。
【００１７】
ガイドリング５の半径方向内側に設けられた押圧面６はガイドリング５の回転に伴って爪４の半径方向内方への移動量を大きくなされる形状の傾斜部１４を備えている。
そのため、ガイドリング５が回転することによって、爪４は半径方向内方へ押圧される移動量が徐々に大きくなされ、ローラー１５と当接する押圧面６は空間部１７から徐々に傾斜部１４へと移行されるので、爪４は押圧面６の傾斜部１４に押圧されて、半径方向内方へ移動される。
さらに油圧シリンダー７が伸長してガイドリング５が回転し、押圧面６の傾斜部１４の最も突出した部分にローラー１５が当接すると、図４に示されるように、爪４は半径方向内方へ押圧されて、チャック中央部に配置されたワーク２と当接、押圧し、ワーク２の全周から把持を行なう。
前述のチャックの動作は、ひとつのガイドリング５によりワーク２の全周に配置される全ての爪４に対して同じように作用し、ひとつの爪４のみではなく全ての爪４が同様に動作する。そのため、全ての爪４が偏り無く均等に半径方向内方へ移動することができる。
【００１８】
前記実施例では爪４にローラー１５を備え、ローラー１５とガイドリング５の押圧面６を当接させる構成としているが、爪４の半径方向外方の端部を円筒形や球形として曲面部を形成し、ローラー１５の替わりに曲面部とガイドリング５の押圧面６とが当接してもガイドリング５からの半径方向内方への押圧力をスムーズに爪４へ伝達することができる。
また、前記実施例では爪４の両側へ一対のローラー１５を配置してガイドリング５の押圧面６と当接させているが、ローラー１５の数は限定的なものではなく、ガイドリング１５の押圧面６からの半径方向内方への押圧力をスムーズに受けることができればよいので、単数のローラー１５を備えても、さらには多数のローラー１５を配置しても前記実施例と同様にガイドリング５からの半径方向内方への押圧力をスムーズに爪４へ伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例の縦断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図。
【図３】図２と同じ断面でワークの把持を開放した状態の断面図。
【図４】図１のＢ−Ｂ矢視断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１    本体
２    ワーク
３    ガイド溝
４    爪
５    ガイドリング
６    押圧面
７    シリンダー
８    伝達部材
９    ロッド
１０  伝達ギア
１１  ガイドギア
１２  付勢手段
１４  傾斜部
１５  ローラー
１６  先端部
１７  空間部
【図１】
2009279641.tif 000003
【図２】
2009279641.tif 000004
【図３】
2009279641.tif 000005
【図４】
2009279641.tif 000006