(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルに形成された摺動孔に先端が出没自在に設けられたチャックピースと、該チャックピースの背面と衝合する面とが実質的に同一角度に設定された傾斜面からなってチャックピースを変位可能なチャック体とを有し、該チャック体を軸方向に移動して、各チャックピースをスピンドルの径方向に進退動させる流体圧チャック装置において、
チャック体を嵌合しスピンドルの軸方向に沿って進退動させるチャックシリンダと、
上記チャックピースを径方向外側へ付勢する付勢手段と、
前記チャックシリンダに、ダブルチェックバルブおよびアキュムレータを介して接続したチャックシリンダ制御用の一対の第１流体圧入出路と、
該一対の第１流体圧入出路に上流側の流路を接続または切離すため移動可能なチャック開閉バルブと、
該チャック開閉バルブを移動させて開閉方向に作動させるピストンと、
該チャック開閉バルブの接続時に第１流体圧入出路と上流側の流路との間に流体圧をかけ、切離し時に上流側の流路の流体圧を保持する第１切換弁と、
前記ピストンを進退動させる第２流体圧入出路を備えたバルブシリンダとからなって、
前記切離し時に一対の第１流体圧入出路の流体圧を前記ダブルチェックバルブとアキュムレータにより保持させてなる流体圧チャック装置。
【請求項２】
前記チャック開閉バルブがチャックシリンダに設けられた第１流体圧入出路と接続される流路を備えたポートプレートからなっていることを特徴とする請求項１に記載の流体圧チャック装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、チャックシリンダの作動によって高い締付力を得ることができる流体圧チャック装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のボーリングマシンに使用される油圧チャック装置は次の３つのタイプに大別される。
■ 皿バネで締付力を発生させて、油圧シリンダで皿バネをたわませてチャック解放する構造。
この構造では、皿バネの力とたわみで締付力とチャックピースのストロークが決まるため、皿バネの枚数が多く、大型化の原因となる。
また、ある期間使用すると皿バネがへたり、締付力が低下する欠点がある。
■ チャック体をベアリングを介して油圧シリンダで上下させ、締付・解放を行う構造。
この構造では、大型のベアリングを２段に使用するため、構造が大きくなるばかりか高価格となる欠点がある。
■ チャックケースとチャック体の摺動部分に回転シールを組み込み、チャック体を油圧で上下させて、締付・解放を行う構造。
この構造では、回転シールとシール面の摩耗は作動不良の原因となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】
この発明は、上記欠点を解消するために創案されたもので、大型化や故障の原因となる皿バネ、ベアリング、回転シールを使用することなく締付力を発生させ、小型で高い締付力を得るための流体圧チャック装置を提供することにある。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するために、
スピンドルに形成された摺動孔に先端が出没自在に設けられたチャックピースと、該チャックピースの背面と衝合する面とが実質的に同一角度に設定された傾斜面からなってチャックピースを変位可能なチャック体とを有し、該チャック体を軸方向に移動して、各チャックピースをスピンドルの径方向に進退動させる流体圧チャック装置において、チャック体を嵌合しスピンドルの軸方向に沿って進退動させるチャックシリンダと、上記チャックピースを径方向外側へ付勢する付勢手段と、前記チャックシリンダに、ダブルチェックバルブおよびアキュムレータを介して接続したチャックシリンダ制御用の一対の第１流体圧入出路と、該一対の第１流体圧入出路に上流側の流路を接続または切離すため移動可能なチャック開閉バルブと、該チャック開閉バルブを移動させて開閉方向に作動させるピストンと、該チャック開閉バルブの接続時に第１流体圧入出路と上流側の流路との間に流体圧をかけ、切離し時に上流側の流路の流体圧を保持する第１切換弁と、前記ピストンを進退動させる第２流体圧入出路を備えたバルブシリンダとからなって、前記切離し時に一対の第１流体圧入出路の流体圧を前記ダブルチェックバルブとアキュムレータにより保持させてなる、という技術的手段を講じている。
【０００５】
【作用】
第２流体圧入出路からバルブシリンダを作動させてピストンを介してチャック開閉バルブを変位させると、第１流体圧入出路が接続されて流体圧によりチャックシリンダが作動する。
チャックシリンダではチャック体をスピンドルの軸方向に変位し、チャックピースとチャック体とが衝合し傾斜溝の傾斜面で中心方向に押圧される締付位置となり締付力を発生させる。
締付完了後に第２流体圧入出路を切り換えてバルブシリンダを作動させてピストンを介してチャック開閉バルブを変位させると、第１流体圧入出路が断絶される。
この際に、ダブルチェックバルブとアキュムレータによって流体圧が保持されて締付力を維持することができる。
次に、第２流体圧入出路を切り換えてバルブシリンダを作動させてピストンを介してチャック開閉バルブを再度、進動させて第１流体圧入出路を接続し、チャックシリンダを作動してチャック体を退動させるとチャックピースの拘束が解かれ付勢手段で外方へ復帰するので、締付が解除される。
【０００６】
【実施例】
以下にこの発明をボーリングマシンに用いる油圧チャック装置に適用した場合の好適実施例を図面を参照しつつ説明する。
図１から図５に示す油圧チャック装置は、スピンドル１の周方向に等間隔に複数配置されて径方向に摺動自在なチャックピース２と、該チャックピース２を作動可能なチャック体３と、該チャック体３を嵌合しスピンドル１の軸方向に沿って進退動させる一対の第１油圧入出路Ｌ１、Ｌ２を備えたチャックシリンダ４と、上記チャックピース２を径方向外側へ付勢するスプリング５と、前記第１油圧入出路Ｌ１、Ｌ２を上流側の流路Ｌ３、Ｌ４と断続するポートプレート６と、該ポートプレート６を断絶方向乃至接続方向に移動させるピストン７と、該ピストン７を進退動させる第２油圧入出路Ｌ５、Ｌ６を備えたバルブシリンダ８とからなっており、上記第１油圧入出路Ｌ１、Ｌ２は、ダブルチェックバルブ９およびアキュムレータ１０を介してチェックシリンダ４に接続されている。
【０００７】
即ち、チャックピース２は、その背面が下方に向かって外方へ幅広くなる傾斜面に設定されて、スピンドル１でその軸線と直交する方向に形成された摺動孔１１に摺動自在に嵌合している。
チャック体３は上記チャックピース２の傾斜面と同一角度に設定された傾斜面を内側に有しており、チャック体３の降動によりチャックピース２を摺動孔１１にガイドされて中心方向へ摺動させるようになっている。
【０００８】
このチャック体３は、チャックシリンダ４に内蔵されており、該チャックシリンダ４にはダブルチェックバルブ８を介して第１油圧入出路Ｌ１、Ｌ２が接続されている。
ここで第１油圧入出路はチェックシリンダ４の基端側に流路Ｌ１が、先端側に流路Ｌ２が設けられており、流路Ｌ１が入口、流路Ｌ２が出口として使用される場合にはチャック体３を図中下方へ進動させる。
逆に流路Ｌ１が出口、流路Ｌ２が入口として使用される場合にはチャック体３を図中上方へ退動させる。
【０００９】
この第１油圧入出路Ｌ１、Ｌ２は、ポートプレート６の変位によって該ポートプレートに連結されて油圧源側に接続された流路Ｌ３、Ｌ４と（Ｌ１がＬ３に、Ｌ２がＬ４）にそれぞれ接続され、または断続される構成となっている。
このポートプレート６は、バルブシリンダ８のピストン７の伸縮で上記接続乃至断続する。
【００１０】
バルブシリンダ８には、第２油圧入出路Ｌ５、Ｌ６が接続されており、第２油圧入出路はバルブシリンダ８の基端側に流路Ｌ６が、先端側に流路Ｌ５が設けられており、流路Ｌ６が入口、流路Ｌ５が出口として使用される場合にはピストン７を図中上方へ進動させ、ポートプレート６を接続方向へ移動させる。
また、流路Ｌ６が出口、流路Ｌ５が入口として使用される場合にはピストン７を図中下方へ退動させ、ポートプレート６を断絶方向へ移動させる。
【００１１】
図６には、上記油圧チャック装置の回路図を示す。
ポンプＰ側の流路とタンクＴ側の流路とは並列に接続された第１切換弁Ｖ１を介して流路Ｌ３、Ｌ４となっており、また第２切換弁Ｖ２を介して第２油圧入出路Ｌ５、Ｌ６となっている。
また第１油圧入出路Ｌ１、Ｌ２はダブルチェックバルブ９を介してチャックシリンダ４に接続されており、基端側の流路Ｌ１にはダブルチェックバルブ９との間にアキュムレータ１０が介設されている。
【００１２】
上記構成からなっているので、図１の油圧チャック装置の待機姿勢において、ソレノイドを励磁して第２切換弁Ｖ２を図示の中立位置から（イ）の位置に切換えて、バルブシリンダ８の基端側の流路Ｌ６に油圧をかけ、流路Ｌ５を排出側とする。
これによって、ピストン７が上方へ進動し、図２に示すようにポートプレート６をチャックシリンダ４に押し当て、流路Ｌ１をＬ３に、Ｌ２をＬ４に接続し、導通させる。
【００１３】
一方、ソレノイドの作動で前記第１切換弁Ｖ１は（イ）の位置に切換られ流路Ｌ３を介してチャックシリンダ４の基端側の流路Ｌ１に油圧をかけ、先端側の流路Ｌ２とこれに連通する流路Ｌ４を排出側とする。
これにより、チャック体３が図中下方へ進動し、傾斜面に押されてチャックピース２がスプリング５の付勢力に抗して中心方向即ち締付方向に摺動する。
チャックピース２が締付位置まで移動すると、第２切換弁Ｖ２を（ロ）位置に切換へ、入出路を逆にして流路Ｌ５に油圧をかける。
【００１４】
これにより、図３で示すように、ピストン７を図中下方へ退動させ、ポートプレート６をチャックシリンダ４から切り放す。
そして、第１切換弁Ｖ１および第２切換弁Ｖ２は中立位置に戻し、この状態で掘削作業が開始される。
この間、ダブルチェックバルブ９とアキュムレータ１０によって油圧が保持されるので締付力を維持することができる。
【００１５】
次に、掘削作業終了後には、第２切換弁Ｖ２を（イ）の位置に切換え、図４に示すように、基端側の流路Ｌ６に油圧をかけてピストン７を図中上方へ進動させ、ポートプレート６をチャックシリンダ４に押し付け第１油圧入出路Ｌ１、Ｌ２をポンプＰ、タンクＴ側の流路Ｌ３、Ｌ４に接続する。
そして第１切換弁Ｖ１は（ロ）の位置に切換えられ入出路が逆転し、先端側の流路Ｌ２に油圧がかけられ、チャック体３が図中上方へ退動する。
これにより、チャックピース２は、スプリング５の弾性復帰力によって外方即ち締付解除方向へ戻り、先端が前記摺動孔１１に没入し、締付が解放される。
【００１６】
締付解放後に、第２切換弁Ｖ２を（ロ）の位置に切換えて入出路を逆転し、先端側の流路Ｌ５に油圧をかけてピストン７を図中下方へ退動させ、ポートプレート６をチャックシリンダ４から切り放し、流路Ｌ１とＬ３、Ｌ２とＬ４を断絶させる。
そして第１切換弁Ｖ１および第２切換弁Ｖ２を中立位置に戻して図１の状態に戻す。
【００１７】
なお、上記実施例では、チャック開閉バルブの一例としてポートプレートを例示したが、ピストンで開閉制御されるバルブであれば上記実施例に限定されるものではない。
また、本発明で流体圧とは、油圧に限定されず空気圧等の流体を媒体に用いた構成を含み、また用途もボーリングマシン用に限定されるものではない。
【００１８】
【発明の効果】
この発明によれば、流体圧を用いてバルブシリンダを作動させて開閉バルブを変位してポートの断続を行い、これによりチャックシリンダを作動させてチャックピースを変位させて締付乃至締付解除を行えるようにしたので、装置の小型化を可能とし、また従来のような皿バネ、ベアリング、回転シールを使用せずに、信頼性を向上させると共に高い締付力を生じさせることができる。
またチャック解放時の回転も可能となって、極めて有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】流体圧チャック装置の待機時の断面図である。
【図２】流体圧チャック装置の締付開始時の断面図である。
【図３】流体圧チャック装置の掘削作業時の断面図である。
【図４】流体圧チャック装置の締付解除時の断面図である。
【図５】流体圧チャック装置の待機位置に戻る状態の断面図である。
【図６】流体圧回路図である。
【図７】皿バネを用いた油圧チャック装置の断面図である。
【図８】ベアリングを用いた油圧チャック装置の断面図である。
【図９】回転シールを組み込んだ油圧チャック装置の断面図である。
【符号の説明】
１・・・スピンドル
２・・・チャックピース
３・・・チャック体
４・・・チャックシリンダ
５・・・スプリング
６・・・ポートプレート
７・・・ピストン
８・・・バルブシリンダ
９・・・ダブルチェックバルブ
１０・・・アキュムレータ
Ｌ１、Ｌ２・・・第１油圧入出路
Ｌ３、Ｌ４・・・第１油圧入出路の接続用の流路
Ｌ５、Ｌ６・・・第２油圧入出路
Ｖ１・・・第１切換弁
Ｖ２・・・第２切換弁
Ｐ・・・ポンプ
Ｔ・・・タンク
【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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