特開 2022-100421 押し引き装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022100421

(43)【公開日】2022-07-06

(54)【発明の名称】押し引き装置

(51)【国際特許分類】

   B23B 31/30 20060101AFI20220629BHJP

   B23B 31/20 20060101ALI20220629BHJP

【ＦＩ】

B23B31/30

B23B31/20 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2019085318

(22)【出願日】2019-04-26

(71)【出願人】

【識別番号】598142014

【氏名又は名称】長野オートメーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100102934

【弁理士】

【氏名又は名称】今井 彰

(72)【発明者】

【氏名】服部 憲彦

(72)【発明者】

【氏名】山浦 研弥

【テーマコード（参考）】

3C032

【Ｆターム（参考）】

3C032JJ01

3C032JJ14

3C032JJ18

3C032KK11

(57)【要約】

【課題】ドローバーを介してチャックの開閉を制御する開閉装置を提供する。
【解決手段】主軸１２とともに回転するドローバー１５を、主軸の中心軸９の方向に前後に動かして主軸の前側に設けられたワーク支持機構７１の開放および支持を制御する開閉装置２０を提供する。この装置２０は、ドローバーに対し、前後両方向の力を伝達するピストン３５が中心軸方向に前後に移動するアクチュエータ３０と、ドローバーに対し、ピストンを回転可能に接続するベアリングアッセンブリ５０とを有し、ベアリングアッセンブリは、ピストンの前側に配置されたスラスト型の第１のべアリングユニット５１であって、少なくとも３列組み合わせのアンギュラベアリングを含む第１のベアリングユニットと、ピストンの後側に配置されたラジアル型の第２のベアリングユニット５２とを含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

主軸とともに回転するドローバーを、前記主軸の中心軸方向に前後に動かして前記主軸の前側に設けられたワーク支持機構の開放および支持を制御する押し引き装置であって、
前記ドローバーに対し、前後両方向の力を伝達するピストンが前記中心軸方向に前後に移動するアクチュエータと、
前記ドローバーに対し、前記ピストンを回転可能に接続するベアリングアッセンブリとを有し、
前記ベアリングアッセンブリは、前記ピストンの前側に配置されたスラスト型の第１のべアリングユニットであって、少なくとも３列組み合わせのアンギュラベアリングを含む第１のベアリングユニットと、前記ピストンの後側に配置されたラジアル型の第２のベアリングユニットとを含む、押し引き装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記第１のベアリングユニットは、前側のアキシャル荷重を受ける第１のアンギュラベアリングと、前記ワーク支持機構の支持方向のアキシャル荷重を受ける第２のアンギュラベアリングと、後側のアキシャル荷重を受ける第３のアンギュラベアリングとを含む、押し引き装置。

【請求項3】

請求項１または２において、
前記第１のベアリングユニットの最も後側のアンギュラベアリングは前記ピストンのほぼ中央に配置されている、押し引き装置。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記アクチュエータに対し前記ピストンを駆動する空気を供給する空気供給ユニットを有し、
前記空気供給ユニットは、それぞれの当該押し引き装置に付随する停電対策用のエアータンクを含む、押し引き装置。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれかに記載の押し引き装置と、
前記押し引き装置が一方の端側に接続されたドローバーと、
前記ドローバーにより制御されるワーク支持機構と、
主軸を回転駆動するモーターとを有するワーク支持装置。

【請求項6】

請求項５において、
前記ワーク支持機構はコレットチャックである、ワーク支持装置。

【請求項7】

請求項５または６に記載のワーク支持装置と、
前記ワーク支持機構に支持されたワークを加工する加工ユニットとを有する加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークを把持するコレットチャックなどを、主軸を介して開閉する装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、工作機械におけるチャック装置において、モータの消費電力を抑制するために、ベアリング（連係手段）によってピストン（駆動部）を主軸に対して回転可能に支持して、ピストンによって生じる慣性力をモータの負荷としないようにし、モータの負荷を軽減し、工作機械の消費電力を抑制することが記載されている。

【0003】

特許文献２には、オルタネータのロータ等の先端に振れのある回転軸外周面を、回転軸の芯矯正等を行なうことなく高精度に加工する装置が開示されている。この装置では、ポールコアにロータシャフトが圧入固定されたロータにおいて、ロータシャフトの基端部を駆動側回転部のコレットチャックで把持し、同期回転する従動側回転部に設けた支持部先端の支持ピンを、予め設定した基準軸に対する先端部の振れ量分変位させる。この状態で両回転部を回転させて、基準軸に対して支持ピンを公転させ、ロータシャフト先端部のスリップリング外周面を加工する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３－１４１７２０号公報

【特許文献2】特開２０１４－８７９２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

チャックは、ドローバーが押されたとき（先端側、前側、前方に動いたとき）に閉となりワークを把持する装置と、ドローバーが引かれたとき（後側、後方に動いたとき）に閉となりワークを把持する装置とがあるが、いずれの場合も、押し引き装置は、チャックに対し、ワークを確実に把持する力を伝達する必要があり、さらに、回転による摩擦力の発生を低く抑えることが望ましい。軸方向（アキシャル方向）の荷重を受けるためにスラスト型のベアリングを配置することが望ましいが、ベアリングの段数を過剰に配置することはコストアップになるとともに、軸の回転に対する抵抗が大きくなる要因となりえる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願の発明の一態様は、主軸とともに回転するドローバーを、主軸の中心軸方向に前後に動かして主軸の前側（先端）に設けられたワーク支持機構の開放および支持（開閉、開放および把持）を制御する押し引き装置（開閉装置）である。押し引き装置は、ドローバーに対し、前後両方向の力を伝達するピストンが中心軸方向に前後に移動するアクチュエータと、ドローバーに対し、ピストンを回転可能に接続するベアリングアッセンブリとを有する。ベアリングアッセンブリは、ピストンの前側に配置されたスラスト型の第１のべアリングユニットであって、少なくとも３列組み合わせのアンギュラベアリングを含む第１のベアリングユニットと、ピストンの後側に配置されたラジアル型の第２のベアリングユニットとを含む。

【0007】

この押し引き装置は、ピストンのワーク支持機構に近い前側にスラスト型の第１のベアリングユニットを配置し、反対側にラジアル型の第２のベアリングユニットを配置した、ピストンの前後で非対称なベアリング配置を含む。多くの装置においては、モーターあるいはピストンなどのアクチュエータの前後でベアリングは対称的に配置され、軸の前後方向のアキシャル方向の荷重をほぼ均等に負担できるようにしている。これに対し、この押し引き装置は、非対称に配置された第１のベアリングユニットおよび第２のベアリングユニットを有し、アキシャル荷重は、荷重が発生するピストンの前側に配置された少なくとも３列組み合わせのアンギュラベアリングからなるスラスト型の第１のベアリングユニットによりカバーする。これにより、後方に配置された第２のベアリングユニットをラジアル型の簡易な構成とすることを可能とする。さらに、ピストンの前後にベアリングユニットを配置することによりピストンに対する主軸の耐モーメント荷重が十分に確保される。したがって、低コストで、ワーク支持機構の開放および支持、例えば、開閉、開放および把持を行うピストンと主軸との間のアキシャル荷重およびモーメント荷重を適切に支持できるベアリングアッセンブリを備えた押し引き装置を提供できる。

【0008】

第１のベアリングユニットは、前側のアキシャル荷重を受ける第１のアンギュラベアリングと、ワーク支持機構の支持方向、例えばコレットチャックの閉方向のアキシャル荷重を受ける第２のアンギュラベアリングと、後側のアキシャル荷重を受ける第３のアンギュラベアリングとを含んでもよい。第１および第３のアンギュラベアリングによりワーク支持機構の開放および支持方向のアキシャル荷重を受け、さらに、それらの間の第２のアンギュラベアリングで支持方向の荷重を受ける。これにより、チャックなどの支持機構でワークを把持した状態で、押し引き装置をより安定して回転させることができる。第１のベアリングユニットの最も後側のアンギュラベアリングはピストンのほぼ中央に配置されていてもよい。少なくとも３列組み合わせを持つ第１のベアリングユニットをコンパクトに収納できるとともに、第１および第２のベアリングユニットの間の距離を確保できる。

【0009】

押し引き装置は、圧縮空気により作動させる装置であってもよい。すなわち、押し引き装置は、アクチュエータに対しピストンを駆動する空気を供給する空気供給ユニットを有してもよい。さらに、空気供給ユニットは、それぞれの当該押し引き装置に付随する停電対策用のエアータンクを含んでもよい。油圧作動の押し引き装置に対して、空気作動の押し引き装置は、シールなどの点で構造を簡易にできる反面、停電や圧縮空気喪失（エアロス）の際にワークを継続して保持する力を得にくい。ここの押し引き装置にエアータンクを付随させておくことにより、停電により押し引き装置および／または押し引き装置を備えた加工装置の回転数が低下するまでの一定の時間だけワークを保持する力を継続して確保しやすい。

【0010】

本発明の他の態様の１つは、上記の押し引き装置と、押し引き装置が一方の端側に接続されたドローバーと、主軸の先端に設けられ、ドローバーに制御されるワーク支持機構、例えばコレットチャックと、主軸を回転駆動するモーターとを有する装置（支持装置、保持装置）である。この装置は、ワーク支持機構に支持されたワークを加工する加工ユニットを有する加工装置であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】加工装置の一例を示す図。

【図2】開閉装置の一例を示す図。

【図3】開閉装置の異なる例を示す図。

【図4】支持装置の一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１に、チャックでワークを把持して加工する装置の一例である旋盤（加工装置）の概略構成を示している。この加工装置１は、主軸１２のヘッド７０に収納されたワーク支持機構、本例においてはコレットチャック７１でワーク（ワークピース、被加工部材、被加工棒材）５を把持して旋回する支持装置（ワーク支持装置、保持装置、旋回ユニット）１０と、ワーク５を加工するツール８１を備えた加工ユニット８０とを含む。

【0013】

支持装置１０は、主軸台１１に回転自在に支持される主軸１２と、主軸１２の一方（前方）９ａの端に設けられ、主軸１２とともに中心軸９の周りを回転するヘッド７０と、ヘッド７０に収納されたチャック（コレットチャック）７１と、主軸１２を中心軸９に沿って貫通しコレットチャック７１を操作するドローバー（シャフト）１５と、ドローバー１５によりチャック７１を開閉するユニット（開閉装置、押し引き装置）２０と、主軸１２を回転駆動するモーター１３と、開閉装置２０を操作するための空気を供給する空気供給システム（空気供給ユニット）１００とを含む。

【0014】

ドローバー１５は主軸１２とともに回転し、さらに、中心軸９の方向に前後に動いて、ワーク５の支持機構であるコレットチャック７１を開閉し、ワーク５を開放し、また支持（把持）する。ドローバー１５はホロータイプ（中空タイプ）のシャフトで貫通孔１６を含む。ドローバー１５は主軸１２および開閉装置２０を貫通している。このため、ドローバー１５の貫通孔１６を、チャック７１に主軸１２の後方９ｂから未加工のワーク５を供給する経路（供給路）および／または加工済みのワーク５を排出する経路（排出路）として使用できる。チャック７１に対し前方からワーク５を供給および排出してもよい。

【0015】

空気供給システム１００は、適当な圧縮空気源、例えば外部のコンプレッサ１１１から供給される圧縮空気を開閉装置２０に供給する空気配管１０３と、開閉装置２０に対する空気の吸排気を制御するバルブ、たとえば、ソレノイドバルブ（制御バルブ）１０６および１０７と、チェック弁（逆止弁）１０９を介して一時的に圧縮空気を保持する停電対策用のエアータンク１０８と、オイラー（ルブリケータ）１０５とを含む。

【0016】

加工装置１は、さらに、加工装置１の全体の動作を制御する制御ユニット９０を含む。制御ユニット９０は、ＣＰＵおよびメモリを含むハードウェア資源を含み、プログラム（プログラム製品）に規定されたアルゴリズムにしたがって加工装置１を制御する。制御ユニット９０は、制御バルブ１０６および１０７をオンオフ制御するバルブ制御ユニット９１と、モーター１３のオンオフを制御するモーター制御ユニット９２と、加工ユニット８０のアクチュエータを介してツール８１の位置を制御する加工制御ユニット９３とを含む。

【0017】

図２に、開閉装置（押し引き装置）２０およびヘッド７０の概略構成を断面図により示している。開閉装置２０は、ドローバー１５に対し、前後方向Ｘの両方向の力を伝達するピストン３５が中心軸９の方向に前後Ｘに移動するアクチュエータ３０と、ドローバー１５に対し、ピストン３５を回転可能に接続するベアリングアッセンブリ５０とを有する。ベアリングアッセンブリ５０は、ピストン３５の前側９ａに配置されたスラスト型の第１のべアリングユニット５１と、ピストン３５の後側９ｂに配置されたラジアル型の第２のベアリングユニット５２とを含む。第１のベアリングユニット５１は、少なくとも３列組み合わせのベアリングセット（アンギュラベアリング）５５を含む。アクチュエータ３０がピストン３５およびベアリングアッセンブリ５０を介してドローバー１５を後方（開方向、開放側）Ｐ１に動かすとチャック７１が開いてワークが開放され、アクチュエータ３０がピストン３５およびベアリングアッセンブリ５０を介してドローバー１５を前方（閉方向、支持方向、把持方向）Ｐ２に動かすとチャック７１が閉じてワークが把持される。

【0018】

本例のアクチュエータ３０はピストン３５が内部で軸方向９に前後Ｘに動くシリンダータイプである。ピストン３５は、空気圧を受けるように軸９に対して半径方向に広がったディスク部（ピストン本体）３５ａと、ディスク部３５ａの中心側でドローバー１５に沿って軸方向に延びたベース部（ピストンロッド）３５ｂとを含む。ベース部３５ｂは中空で、その内部をドローバー１５が貫通しており、ドローバー１５とピストンロッド６５とは前後両方向の力を伝達するベアリングアッセンブリ５０により回転可能に接続されている。したがって、ピストン３５は、ドローバー１５と前後両方向（Ｐ２およびＰ１の両方向）に同期して移動し、ドローバー１５を前後に押し引きしてワーク支持機構であるチャック７１を操作（制御）する。

【0019】

ベアリングアッセンブリ５０は、ピストン３５の前側９ａに配置されたスラスト型の第１のべアリングユニット５１と、後側９ｂに配置されたラジアル型の第２のベアリングユニット５２とを含む。第１のベアリングユニット５１は、前側９ａより、前側９ａのアキシャル荷重を受ける第１のアンギュラベアリング５６と、ワーク支持機構の支持方向、本例ではチャック７１がワーク５を把持する閉方向である前側９ａのアキシャル荷重を受ける第２のアンギュラベアリング５７と、後側９ｂのアキシャル荷重を受ける第３のアンギュラベアリング５８とからなる３列組み合わせのベアリングセット５５を含む。第２のベアリングユニット５２は、単列のラジアルベアリング５９を含む。ラジアルベアリングは、両方向のアキシャル荷重を負荷することができる深溝玉軸受けであってもよい。

【0020】

アンギュラベアリング（アンギュラ玉軸受け）５６、５７および５８は、ラジアル荷重と一方向のアキシャル荷重を負荷することができる玉軸受けであり、玉と内輪・外輪とは接触角を持っている。接触角が大きいほどアキシャル荷重の負荷能力が向上し、接触角が小さいほど、高速回転に有利となる。第１のベアリングユニット５１は、前側９ａおよび後側９ｂのアキシャル荷重をそれぞれ受ける第１および第３のアンギュラベアリング５６および５８に加えて、それらの間に、チャック７１がワーク５を把持する閉方向である前側９ａのアキシャル荷重を受ける第２のアンギュラベアリング５７を配置している。このため、この開閉装置２０において、荷重が大きくなると、前側９ａのアキシャル荷重を２つのアンギュラベアリング５６および５７で負荷することができ、高速回転に適した接触角の比較的小さなアンギュラベアリング５６および５７で、スラスト荷重を受けるベアリングセット５５を構成できる。

【0021】

さらに、第１のベアリングユニット５１は、前側９ａから、前側９ａのアキシャル荷重を受けるように接触角が軸９に向かって前側９ａに広がる第１のアンギュラベアリング５６、同様に接触角が軸９に向かって前側９ａに広がる第２のアンギュラベアリング５７、後側９ｂのアキシャル荷重を受けるように接触角が軸９に向かって後側９ｂに広がる第３のアンギュラベアリング５８のセット５５を備えている。したがって、第１のベアリング５６と第３のベアリング５８とは第２のベアリング５７を挟んで背面組み合わせのベアリングセットとなり、モーメント過重負荷能力が大きく剛性の高いベアリングセット５５を構成できる。また、第１のベアリング５６と第２のベアリング５７とは並列組み合わせとなり、前側９ａ、すなわち、チャック７１の閉方向のスラスト（アキシャル荷重）の負荷能力を向上できる。第２のベアリング５７と第３のベアリング５８とは背面組み合わせとなり、このセットでもモーメント荷重の負荷能力を向上できる。

【0022】

このように、本例の開閉装置２０のベアリングアッセンブリ５０においては、ピストン３５のワークを支持するチャック７１に近い前側９ａにスラスト荷重を主に受けるように３列組み合わせの第１のベアリングユニット５１を配置し、反対の後側９ｂにはラジアル型の簡易な構成の第２のベアリングユニット５２を配置した、ピストン３５の前後で非対称なベアリング配置を備えている。このベアリングアッセンブリ５０は、ピストン３５を前後に動かすことにより発生し、特に、ワーク５を把持（支持）することにより発生するアキシャル荷重は、荷重が発生するピストン３５の前側に配置された少なくとも３列組み合わせのアンギュラベアリングからなるスラスト型の第１のベアリングユニット５１により負荷させる。これより、後方に配置される第２のベアリングユニット５２をラジアル型のベアリング５９の単列構造とし、きわめて簡易な構成とすることで、高速回転に対する対応能力を向上している。一方、ピストン３５の前後にベアリングユニット５１および５２を配置する構成としているので、ベアリングユニット５１および５２の間の距離は十分に確保することが可能であり、ピストン３５のディスク部３５ａを前後方向に動かすことによるモーメント荷重に対して十分な負荷能力を備えたベアリングアッセンブリ５０となっている。したがって、低コストで、ワーク支持機構であるチャック７１の開放および支持に伴うピストン３５とドローバー１５との間のアキシャル荷重およびモーメント荷重を適切に支持できるベアリングアッセンブリ５０を備えた開閉装置２０を提供できる。

【0023】

ベアリングアッセンブリ５０において、第１のベアリングユニット５１の最も後側９ｂのアンギュラベアリング５８は、ピストン３５のほぼ中央（軸方向の中央）近傍に配置されている。３列組み合わせを持つ第１のベアリングユニット５１を、短いベース部３５ｂに配置でき、開閉装置２０の全体をコンパクトに構成できる。また、質量の最も大きいディスク部３５ａの中央にベアリングを配置することによりベース部３５ｂの剛性を確保でき、安定して高速回転が可能な開閉装置２０を提供できる。

【0024】

アクチュエータ３０のシリンダー部３６は、前後の側方板３７ａおよび３７ｂと、これらに挟まれたリング部材３７ｃと、これらを固定する複数のボルト３７ｄとを含み、内部にピストン３５が動く空間が形成されている。シリンダー部３６は、側方板３７ｂから延びたアーム３８により主軸台１１に固定され、回転しないようになっている。

【0025】

シリンダー部３６の内部に収納される円盤状のピストン３５は、シリンダー部３６の内部でＯリング３９により密閉性を保ちながら軸方向（前後方向）Ｘにスライドする。ピストン３５はベアリングアッセンブリ５０を介してドローバー１５に接続されているので、ドローバー１５が回転してもピストン３５は回転せず、固定されたシリンダー部３６に対して軸方向（前後方向）Ｘにのみスライドする。したがって、Ｏリング３９を用いた簡易な構成で密閉性を長期間にわたり保つことができる。シール方法はＯリングに限らず、ガスケットやフィンなどの公知の方法を採用できる。また、空気システム１００に用意されたオイラー１０５により潤滑材（潤滑油）を、ピストン３５を作動する空気とともに供給することにより、ピストン３５とＯリング３９などとの摩擦を低減でき、スムーズにピストン３５が動く開閉装置２０を提供できる。

【0026】

また、この開閉装置２０は、ピストン３５の前方側の空間３１および後方側の空間３２に、固定されたシリンダー部３６を介して空気あるいは他の気体または流体を出し入れすることによりピストン３５を駆動できる。このため、空気、油などの駆動媒体をアクチュエータ３０に供給するための回転接手が不要であり、低コストで信頼性の高い開閉装置２０を提供できる。アクチュエータ３０は、さらに、前方の側方板３７ｂに後方に延びた棒状のガイド３７ｅが取り付けられ、ピストン３５がガイド３７ｅに沿って移動することにより、回転せずに前後にスライドする。

【0027】

開閉装置２０は、アクチュエータ３０の内部のピストン３５の前後の空間３１および３２にそれぞれ圧縮空気を導入する導入口（ポート）２１および２２を含む。これらの導入口２１および２２は、側方板３７ｂおよび３７ａを貫通するように設けられていてもよく、リング部材３７ｃを貫通するように設けられていてもよい。前方の空間３１に導入口２１を介して圧縮空気を導入することによりピストン３５を後方Ｐ１に動かすことができ、それに連動してドローバー１５を後方Ｐ１に動かすことができる。また、後方の空間３２に導入口２２を介して圧縮空気を導入することによりピストン３５を前方Ｐ２に動かすことができ、それに連動してドローバー１５を前方Ｐ２に動かすことができる。

【0028】

ピストン３５が前方Ｐ２に動く際は、ワーク５を把持するところでピストン３５が停止し、ピストン３５と前方の側方板５２ｂとが干渉することは基本的にはない。一方、ピストン３５が開方向に動く場合は、後方の側方板５２ａをストッパとして利用できる。この場合、空間３２に、ピストン３５との衝突の衝撃を緩和する緩衝材を配置してピストン３５が側方板５２ａと接触したときの衝撃および騒音を低減してもよい。

【0029】

この開閉装置２０においては、ピストン３５を駆動する流体はオイル等の粘性の高い液体であってもよいが、アクチュエータ３０が回転しないので流体を供給するための回転接手が不要であり、圧縮空気などの取り扱いが容易で、漏れもそれほど気にならず、安価に入手できる気体を作動流体として用いることができる。また、空気を作動流体として使用する場合は、個々の開閉装置２０に付随させて小容量のエアータンク１０８を設けることにより、停電により圧縮空気源からの空気の供給が停止しても、加工装置１の主軸１２の回転数が低下する程度までの時間、開閉装置２０のアクチュエータ３０の内部の空気圧を維持し、ワーク５を安全に保持できる。

【0030】

また、この開閉装置２０においてはアクチュエータ３０が回転しないため開閉装置２０をハウジングで覆ったりする必要はなく安全である。さらに、ベアリングアッセンブリ５０でドローバー１５の後端を回転支持できる。このため、ドローバー１５は中空であってもよく、その中空部分（貫通孔）１６はワークを供給または排出する経路を兼ねていてもよい。開閉装置２０は、さらに、ベアリングアッセンブリ５０をセットするためのキャップ（ブッシュ）１７などのベアリングアッセンブリ５０を組み込むための部品を含む。

【0031】

支持装置１０のヘッド７０は、前方９ａから、ヘッド７０の前方に固定され、ワークを把持するチャック（コレットチャック）７１と、チャック７１を開閉するスリーブ７５と、スリーブ７５と連結部材７４により連結されたシャフトリング７３とを備えており、シャフトリング７３にドローバー１５が取り付けられている。チャック７１は前方９ａに向かって外周が拡大したテーパー部７２を含み、スリーブ７５はテーパー部７２の形状に対応して広がった内周面７５ａを含む。したがって、開閉装置２０によりドローバー１５が後方の開方向Ｐ１に移動するとスリーブ７５が後方９ｂに動いてチャック７１が開き、チャック７１からワークを解放できる。開閉装置２０によりドローバー１５が前方の閉方向Ｐ２に移動するとスリーブ７５が前方９ａに動いてチャック７１が閉じ、チャック７１によりワークを把持できる。

【0032】

図３に、異なる開閉装置（押し引き装置）２０を示している。この開閉装置２０は、開閉方向が逆の支持装置１０に対応したものである。支持装置１０のチャック（不図示）は、ドローバー１５が後側９ｂに動いて引かれた状態になると閉じてワークを保持する。一方、ドローバー１５が前側９ａに動いて押された状態になるとワークを開放する。したがって、開閉装置２０において、後側９ｂが閉方向Ｐ２であり、前側９ａが開方向Ｐ１となる。この開閉装置２０は、基本的な構成は図２に示した開閉装置と同じであり、第１のベアリングユニット５１のベアリングセット５５の並びが異なる。すなわち、第１のベアリングユニット５１は、前側９ａより、前側（押し側）９ａのアキシャル荷重を受ける第１のアンギュラベアリング５６と、ワーク支持機構の支持方向、本例ではチャックがワーク５を把持する閉方向である後側（引き側）９ｂのアキシャル荷重を受ける第２のアンギュラベアリング５７と、後側（引き側）９ｂのアキシャル荷重を受ける第３のアンギュラベアリング５８とからなる３列組み合わせのベアリングセット５５を含む。このベアリングセット５５は、ワークを保持する引き側（後側）９ａのアキシャル荷重（スラスト荷重）を２つのベアリング５７および５８で負荷するので、ワーク５を引き側で保持した状態で、安定して高速回転させることができる。

【0033】

図４に、異なる支持装置１０ａを示している。この支持装置１０ａは、テールストックと称される支持装置であり、モーターのローターなどのワーク５を加工する装置において、加工側を支持するヘッドストック（不図示）との組み合わせで使用される。テールストック１０ａのヘッド７０は、開閉することによりワーク５の軸５ａを把持するコレットチャック７１と、チャック７１の中心軸９に沿って前後に出入りする支持ピン７９とを含む。コレットチャック７１は、中空のドローバー１５により制御される。テールストック１０ａは、支持ピン７９を制御するシャフト１８であって、中空のドローバー１５の内部に中心軸９に沿って同心円状に配置された加圧シャフト１８と、ドローバー１５に対して加圧シャフト１８を前方９ａの支持側に押して支持ピン７９を突出させてワーク５の軸５ａの中心を支持するためのバネ（コイルバネ）１９とを含む。

【0034】

テールストック１０ａは、ヘッドストック（不図示）とともに、チャック７１を開けた状態で、ワーク５の軸５ａの回転軸を支持ピン７９でいったん保持する。支持ピン７９でワーク５を保持した状態でテールストック１０ａとヘッドストックとの距離を縮めて支持ピン７９がチャック７１の内部に収納されるとチャック７１でワーク５の軸５ａを外側から掴んでヘッド７０で支持する。ヘッドストック側は、ワーク５の反対側の軸を把持してもよく、テールストック１０ａで把持しているのでヘッドストックは支持ピンのみでワーク５を支持してもよい。モーターのローターのように慣性モーメントが大きくなる構造のワーク５においては、ワーク５の回転軸を支持ピン７９でいったん保持してからチャック７１でワーク５を保持することにより、ワーク５を加工する際の振れを抑制できる。

【0035】

ドローバー１５を介してチャック７１を制御する開閉装置２０の構成は、図２に示した開閉装置２０と共通する。すなわち、開閉装置２０は、ドローバー１５に対し、前後方向Ｘの両方向の力を伝達するピストン３５が中心軸９の方向に前後Ｘに移動するアクチュエータ３０と、ドローバー１５に対し、ピストン３５を回転可能に接続するベアリングアッセンブリ５０とを有する。ベアリングアッセンブリ５０は、ピストン３５の前側９ａに配置されたスラスト型の第１のべアリングユニット５１と、ピストン３５の後側９ｂに配置されたラジアル型の第２のベアリングユニット５２とを含む。第１のベアリングユニット５１は、３列組み合わせのベアリングセット（アンギュラベアリング）５５を含む。ベアリングセット５５は、前側９ａより、前側（押し側）９ａのアキシャル荷重を受ける第１のアンギュラベアリング５６と、チャック７１がワーク５を把持する閉方向である前側（押し側）９ａのアキシャル荷重を受ける第２のアンギュラベアリング５７と、後側（引き側）９ｂのアキシャル荷重を受ける第３のアンギュラベアリング５８とを含む。

【0036】

開閉装置２０は、アクチュエータ３０がピストン３５およびベアリングアッセンブリ５０を介してドローバー１５を後方（開方向、開放側）９ｂに動かすとチャック７１が開いてワークが開放され、アクチュエータ３０がピストン３５およびベアリングアッセンブリ５０を介してドローバー１５を前方（閉方向、支持方向、把持方向）９ａに動かすとチャック７１が閉じてワークが把持される。

【符号の説明】

【0037】

１ 加工装置、 １０ 支持装置、 ２０ 開閉装置（押し引き装置）
３５ ピストン、 ５０ ベアリングアッセンブリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】