JP3867514B2 - 把持装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、把持装置に関し、特にワーク把持用フィンガを備えた把持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、相互に平行状態を保って開閉する一対のワーク把持用フィンガを備え、圧力流体の給排によるピストンの往復動を上記フィンガの開閉動作に変換させる把持装置が知られており、このような把持装置の例として、図4および図5に示すようなワーク把持用チャック1がある。
【0003】
このワーク把持用チャック1は、角形のフィンガ4が平行状態を保って開閉する平行開閉式チャックとして構成され、塵埃や湿気が多い作業環境で使用すると塵埃や水滴によって作動不良を起すことがあり、またグリス飛沫や摩耗粉等が外部に飛散して作業環境を汚染させる恐れがあるので、ボディ2にダストカバー3が取り付けられている。
【0004】
上記ボディ2は、円筒状のシリンダ部2aと、その下方に設けられ、シリンダ部2aより大きい外形を有する角形基部2bとからなり、角形基部2bの外周面にダストカバー3を取り付けるための周溝7が形成されている。シリンダ部2aはピストン9を有しており、ピストン9は、ポート5および6から給排される圧縮空気によって往復移動可能である。
【0005】
一方、角形フィンガ4は、角形基部2bの内壁に設けられた摺動部8によって、相互に平行状態を保って開閉可能に支持されており、ピストン9の往復移動で作動するくさび形状部9aによって開閉する。なお、図4には、角形フィンガ4がワーク100を把持したワーク把持用チャック1のチャック状態を示している。
【0006】
ダストカバー3は、ゴム等の弾性を有する素材によって概略カップ形状に形成され、開口周縁に上面が半円形状に設けられる取付け部3aと、底面に設けられる角形フィンガ4の挿通孔3bと、挿通孔3bの周囲の屈曲部3cとを有している。取付け部3aの軸方向厚さは周溝7の溝幅よりも僅かに大きく、また、挿通孔3bの外形は角形フィンガ4の外形と同様に角形で角形フィンガ4よりも僅かに小さく形成されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のワーク把持用チャック1において、ダストカバー3の取付け部3aとボディ2の角形基部2bとのシールは、取付け部3aの周溝7へのはめ込み構造であり、ダストカバー3のゴムの素材による圧縮反発弾性力によるものである。また、ダストカバー3の挿通孔3bの内壁と角形フィンガ4の外壁とのシールも、やはりダストカバー3のゴムの素材による圧縮反発弾性力によるものである。
【0008】
このようなシール構造を採用した場合、シール部の形状が角形であるため、密封機能上必要なゴムの圧縮率が充分に得られず、ダストカバー3とボディ2および角形フィンガ4とのシール部に隙間が生じて、ボディ2および角形フィンガ4を確実にシールすることが困難になる。そのため、シール部の隙間から冷却油等の液体の侵入が発生し、その液中に含まれる砥粒等の異物が摺動部8に入り込み、角形フィンガ4の往復移動による摺動時に異物によって摺動部8に摩耗が発生して動作不良を起こす恐れがあるという問題があった。
【0009】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、外部からの液体の侵入を防止する把持装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、装置内部の摩耗の発生を防止し、動作の安定化が図れる把持装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、簡単な構成で容易に密封機能が図れる把持装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載の把持装置によると、ワーク把持用フィンガを開閉可能に支持するボディの内壁には、上記ワーク把持用フィンガの外壁に形成される第1の円周面に対向する第2の円周面が形成され、ワークを把持すべくワーク把持用フィンガが開閉するとき、ワーク把持用フィンガの外壁によって圧縮される内側部分と外側部分とを有し、ワーク把持用フィンガが閉じるとき、内側部分が外壁によって圧縮され、外側部分が外壁によって強く圧縮されていた状態から弱い圧縮状態に変化し、ワーク把持用フィンガが開くとき、内側部分が外壁によって強く圧縮されていた状態から弱い圧縮状態に変化し、外側部分が外壁によって圧縮される第1および第2の円周面に密着状態を保持可能な部材を有するシール手段が第1の円周面と第2の円周面との間に設けられている。
【0011】
このため、ワーク把持用フィンガの開閉動作に伴いシール手段の部材が第1および第2の円周面に密着した状態を保持して変形可能であるので、第1の円周面と第2の円周面との間に隙間が生じることを防止する。これにより、シールを確実なものとし、外部からボディ内に液体が侵入することを防止することができる。したがって、ボディ内部の摩耗の発生を防止し、動作の安定化を図ることができる。
【0012】
本発明の請求項2記載の把持装置によると、シール手段の外力により変形する部材は、弾性を有する素材により環状に形成されているので、上記部材を密封機能上問題のない圧縮率に収めることで、ワーク把持用フィンガの開閉動作による可動ストローク分を吸収し、ボディ内への液体の侵入を容易に防止することができる。したがって、簡単な構成で容易に密封機能を図ることができる。
【0013】
本発明の請求項3記載の把持装置によると、ワーク把持用フィンガを開閉可能に支持するボディの内壁には、上記ワーク把持用フィンガの外壁に形成される第1の円周面に対向する第2の円周面が形成され、外壁には第3の円周面が形成されている。また、内部にボディを収容するハウジングの内壁には、上記第3の円周面に対向する第4の円周面が形成されている。そして、第1および第2の円周面に外力により変形して密着可能な第1部材を有する第1のシール手段が第1の円周面と第2の円周面との間に設けられ、第3および第4の円周面に外力により変形して密着可能な第2部材を有する第2のシール手段が第3の円周面と第4の円周面との間に設けられている。
【0014】
このため、ワーク把持用フィンガの開閉動作に伴い第1のシール手段の第1部材が第1および第2の円周面に密着した状態を保持して変形可能であるので、第1の円周面と第2の円周面との間に隙間が生じることを防止する。また、ハウジングの組み付け時に第2のシール手段の第2部材が第3および第4の円周面に密着した状態を保持して変形可能であるので、第3の円周面と第4の円周面との間に隙間が生じることを防止する。これにより、シールを確実なものとし、外部からハウジング内およびボディ内に液体が侵入することを防止することができる。したがって、把持装置内部の摩耗の発生を防止し、動作の安定化を図ることができる。
【0015】
本発明の請求項4記載の把持装置によると、第1および第2のシール手段の第1および第2部材は、弾性を有する素材により環状に形成されているので、上記第1および第2部材を密封機能上問題のない圧縮率に収めることで、ワーク把持用フィンガの開閉動作による可動ストローク分を吸収し、ボディ内への液体の侵入を容易に防止することができる。したがって、簡単な構成で容易に密封機能を図ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の把持装置を、ワーク把持用フィンガが支点を中心として開閉する揺動開閉式チャックに適用した一実施例を図1、図2および図3に示す。
【0017】
図1および図2に示すように、把持装置としてのチャック10は、上ケース11、ボディ20、下ケース30、ワーク把持用フィンガ40および開閉ピン50等から構成される。
上ケース11は、Oリング13を介してボディ20の上端に取り付けられており、開閉ピン50を図1に示す矢印F方向に押圧するために圧縮空気を内部に導入するための図示しないポートを有している。
【0018】
ボディ20は、円筒状のシリンダ部21と、その下方に設けられ、シリンダ部21と同等の外径を有する円盤状の基部22とを備えている。シリンダ部21は、上端面に形成されOリング13を嵌着するための円周溝12と、第3の円周面としての外周面21aに形成されOリング72を嵌着するための円周溝71とを有している。また、シリンダ部21の内壁には、開閉ピン50を往復移動可能に案内するガイド部25が設けられている。
【0019】
一方、基部22は、第3の円周面としての外周面22aに形成されOリング74を嵌着するための円周溝73と、後述するワーク把持用フィンガ40の外周面40aに対向する第2の円周面としての内周面22bに形成されOリング62および64を嵌着するための円周溝61および63とを有しており、ワーク把持用フィンガ40を開閉可能に支持している。
【0020】
ボディ20を内部に収容するハウジングとしての下ケース30は、円筒状に形成され、シリンダ部21の外周面21aおよび基部22の外周面22aに対向する第4の円周面としての内周面30aを有している。外周面21aおよび外周面22aと内周面30aとの間には、外周面21aおよび外周面22aと内周面30aとに外力により変形して密着可能な第2部材としてのOリング72および74が設けられている。Oリング72および74は、弾性を有するゴム等の素材により環状に形成されている。ここで、Oリング72および74と、円周溝71および73とは第2のシール手段を構成している。
【0021】
ワーク把持用フィンガ40は、円柱形状に形成され、第1の円周面としての外周面40aを有している。外周面40aと基部22の内周面22bとの間には、外周面40aと内周面22bとに外力により変形して密着可能な第1部材としてのOリング62および64が設けられている。Oリング62および64は、弾性を有するゴム等の素材により環状に形成されている。ここで、Oリング62および64と、円周溝61および63とは第1のシール手段を構成している。
【0022】
また、ワーク把持用フィンガ40は、図1に示す上端部に設けられたローラ45を有しており、このローラ45の外周に開閉ピン50の先端部51が当接している。ワーク把持用フィンガ40の略中央部には、開閉時の中心となる支点35が設けられている。ばね90は、ワーク把持用フィンガ40を開方向に付勢している。なお、図1には、ワーク把持用フィンガ40がワーク100を把持したチャック10のチャック状態を示している。
【0023】
次に、上記構成のチャック10の作動について説明する。
図1において、上ケース11のポートから圧縮空気を内部に導入すると、開閉ピン50が図1に示す矢印F方向に押圧される。すると、ワーク把持用フィンガ40のローラ45の外周に開閉ピン50の先端部51が当接しているので、各ローラ45は回転しながらその間隔が拡がる。これにより、ワーク把持用フィンガ40がばね90の付勢力に抗して支点35を中心として閉じ、図1に示すように、ワーク100を把持することができる。このとき、図3に示すように、Oリング62の内側部分62aはワーク把持用フィンガ40の外壁により圧縮されるとともに、外側部分62bはワーク把持用フィンガ40の外壁により強く圧縮されていた状態から弱い圧縮状態に変わる。また、図示しないが、Oリング64の内側部分もワーク把持用フィンガ40の外壁により圧縮されるとともに、外側部分はワーク把持用フィンガ40の外壁により強く圧縮されていた状態から弱い圧縮状態に変わる。
【0024】
また、上ケース11のポートから圧縮空気を排出すると、開閉ピン50が図1に示す反矢印F方向に引き抜かれる。すると、ワーク把持用フィンガ40のローラ45の外周に当接している開閉ピン50の先端部51が上昇するので、各ローラ45は上記と逆方向に回転しながらその間隔が狭くなる。これにより、ワーク把持用フィンガ40がばね90の付勢力により支点35を中心として開き、ワーク100を放すことができる。このとき、Oリング62および64の内側部分はワーク把持用フィンガ40の外壁により強く圧縮されていた状態から弱い圧縮状態に変わり、外側部分はワーク把持用フィンガ40の外壁により圧縮される。
【0025】
上記ワーク把持用フィンガ40の開閉いずれの状態においても、Oリング62および64を密封機能上問題のない圧縮率に収めることで、ワーク把持用フィンガ40の開閉動作に支障をきたすことはなく、冷却油等の液体やミストなどがボディ内に侵入することを防止できる。また、ボディ20の外側に下ケース30を組み付けることにより、Oリング72および74で下ケース30内を密封することができる。
【0026】
以上説明した本発明の一実施例においては、ワーク把持用フィンガ40を開閉可能に支持するボディ20の内壁に、ワーク把持用フィンガ40の外壁に形成される外周面40aに対向する内周面22bが形成され、外壁に外周面21aおよび22aが形成されている。また、内部にボディ20を収容する下ケース30の内壁には、外周面21aおよび22aに対向する内周面30aが形成されている。そして、外周面40aおよび内周面22bに外力により変形して密着可能なOリング62および64が円周溝61および63に嵌着され、外周面21aおよび22aと内周面30aとに外力により変形して密着可能なOリング72および74が円周溝71および73に嵌着されている。
【0027】
このため、ワーク把持用フィンガ40の開閉動作に伴いOリング62および64が外周面40aおよび内周面22bに密着した状態を保持して変形可能であるので、外周面40aと内周面22bとの間に隙間が生じることを防止する。また、下ケース30の組み付け時にOリング72および74が外周面21aおよび22aと内周面30aとに密着した状態を保持して変形可能であるので、外周面21aおよび22aと内周面30aとの間に隙間が生じることを防止する。これにより、シールを確実なものとし、外部から下ケース30内およびボディ20内に冷却油等の液体が侵入することを防止することができる。したがって、チャック10内部の摩耗の発生を防止し、動作の安定化を図ることができる。
【0028】
さらに、本実施例においては、Oリング62および64とOリング72および74とは、弾性を有するゴム等の素材により環状に形成されているので、Oリング62および64とOリング72および74とを密封機能上問題のない圧縮率に収めることで、ワーク把持用フィンガ40の開閉動作による可動ストローク分を吸収し、ボディ20内への冷却油等の液体の侵入を容易に防止することができる。したがって、簡単な構成で容易に密封機能を図ることができる。
なお、上記実施例では、揺動式開閉チャックに本発明の把持装置を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、平行開閉式チャックに適用可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の把持装置を揺動開閉式チャックに適用した一実施例を示す断面図である。
【図2】図1のII−II線断面図である。
【図3】図1の主要部拡大図である。
【図4】従来のワーク把持用チャックを示す断面図である。
【図5】図5のV−V線断面図である。
【符号の説明】
10 チャック(把持装置)
20 ボディ
21a、22a 外周面(第3の円周面)
22b 内周面(第2の円周面)
30 下ケース(ハウジング)
30a 内周面(第4の円周面)
35 支点
40 ワーク把持用フィンガ
40a 外周面(第1の円周面)
50 開閉ピン
61、63 円周溝(第1のシール手段)
62、64 Oリング(第1部材、第1のシール手段)
71、73 円周溝(第2のシール手段)
72、74 Oリング(第2部材、第2のシール手段)
Claims (4)
- 外壁に第1の円周面を有し、径方向に移動することによりワークを把持もしくは放すことが可能なワーク把持用フィンガと、
前記第1の円周面に対向する第2の円周面を内壁に有し、前記ワーク把持用フィンガを開閉可能に支持するボディと、
前記第1の円周面と前記第2の円周面との間に設けられ、前記ワークを把持すべく前記ワーク把持用フィンガが開閉するとき、前記ワーク把持用フィンガの外壁によって圧縮される内側部分と外側部分とを有し、
前記ワーク把持用フィンガが閉じるとき、前記内側部分が前記外壁によって圧縮され、前記外側部分が前記外壁によって強く圧縮されていた状態から弱い圧縮状態に変化し、
前記ワーク把持用フィンガが開くとき、前記内側部分が前記外壁によって強く圧縮されていた状態から弱い圧縮状態に変化し、前記外側部分が前記外壁によって圧縮される前記第1および第2の円周面に密着状態を保持可能な部材を有するシール手段と、
を備えることを特徴とする把持装置。 - 前記ワーク把持用フィンガが閉じるとき、前記内側部分が前記外壁によって圧縮され、前記外側部分が前記外壁によって強く圧縮されていた状態から弱い圧縮状態に変化し、
前記ワーク把持用フィンガが開くとき、前記内側部分が前記外壁によって強く圧縮されていた状態から弱い圧縮状態に変化し、前記外側部分が前記外壁によって圧縮される前記第1および第2の円周面に密着状態を保持可能な部材は、弾性を有する素材により環状に形成されていることを特徴とする請求項1記載の把持装置。 - 外壁に第1の円周面を有するワーク把持用フィンガと、
前記ワーク把持用フィンガを開閉可能に支持するボディであって、前記第1の円周面に対向する第2の円周面を内壁に有し、外壁に第3の円周面を有するボディと、
前記第3の円周面に対向する第4の円周面を内壁に有し、内部に前記ボディを収容するハウジングと、
前記第1の円周面と前記第2の円周面との間に設けられ、外力により変形して前記第1および第2の円周面に密着可能な第1部材を有する第1のシール手段と、
前記第3の円周面と前記第4の円周面との間に設けられ、外力により変形して前記第3および第4の円周面に密着可能な第2部材を有する第2のシール手段と、
を備えることを特徴とする把持装置。 - 前記第1および第2部材は、弾性を有する素材により環状に形成されていることを特徴とする請求項3記載の把持装置。
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