具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。在本实施方式中，对卡盘是固接于NC车床等机床的主轴的卡盘的例子进行说明。

如图1～图3所示，卡盘1固接于NC车床等机床的主轴50(图3)。卡盘1包括：卡盘主体2；卡爪座7，上述卡爪座7设置于卡盘主体2；以及驱动构件8，上述驱动构件8设置于卡盘主体2的内侧。

卡盘主体2具有沿半径方向延伸的安装槽3，通过安装于安装槽3的爪4对工件W进行夹持。工件W通过作为运送装置例示的装载机51运送至卡盘1。通过包括多个刀具的刀架(未图示)的前后左右的移动，夹持于卡盘1的工件W被加工。当待加工的工件W的直径变化时或由于长时间的使用而发生了磨损时，手动或通过爪自动更换装置(未图示)来更换爪4。

卡盘主体2具有前体5以及通过安装螺栓(未图示)设置于前体5的后端面的后体6。在前体5的前表面设置有多个安装槽3(例如，3个)。安装槽3在圆周方向上等间隔地配置。另外，前体5包括：圆筒状的第一内周面5a；以及圆筒状的第二内周面5b。第一内周面5a设置于后侧，第二内周面5b设置于前侧。第二内周面5b的直径小于第一内周面5a的直径。此外，前侧是指能够安装爪4的一侧，后侧是指机床的主轴50的一侧。

卡爪座7配置于前体5的各引导槽25内。引导槽25以与上述安装槽3对应的方式配置，并且沿半径方向延伸。如图3和图4所示，各引导槽25形成与对应的安装槽3连续的空间。卡爪座7在引导槽25内能够沿半径方向移动。

如图3所示，连结构件12以能够进退的方式设置于卡爪座7。连结构件12包括能够与爪4的连结面4a(后述)连结的齿条状的连结部12a。连结构件12能够在与爪4连结的连结位置与从爪4分离的解除位置之间移动。若连结构件12位于连结位置，则被引导至安装槽3的爪4与卡爪座7连结。连结部12a与连结面4a卡合。

爪4包括：底颚13；以及顶颚15，上述顶颚15由多个螺栓14固定于底颚13的前表面。底颚13插入到安装槽3内。安装槽3形成于插入到引导槽25的卡爪座7的前方。在底颚13的后表面设置有连结面4a。

如图1～图4所示，在卡盘主体2的前体5的外周面中的与各安装槽3对应的位置(安装槽3的外周侧的位置)处形成有安装面11。如图4和图5所示，该安装面11在从安装槽3到引导槽25的范围内形成为平坦状。如图4所示，爪引导构件10通过螺栓26安装于安装面11。爪引导构件10构成为在通过手动或爪自动更换装置(未图示)进行更换时，将新安装的爪4引导到卡盘主体2的安装槽3。

如图3所示，驱动构件8对卡爪座7进行驱动。驱动构件8具有起拉螺钉27、楔形柱塞28和固位器29。起拉螺钉27、楔形柱塞28和固位器29能够一体地沿中心轴线CL移动。

起拉螺钉27配置成以卡盘主体2的中心轴线CL为中心。

楔形柱塞28安装于起拉螺钉27的前表面。楔形柱塞28具有楔形卡合槽28a，卡爪座7的楔形部7a与楔形卡合槽28a卡合。由此，起拉螺钉27经由楔形柱塞28与各卡爪座7啮合。楔形卡合槽28a相对于中心轴线CL倾斜。

固位器29夹设在起拉螺钉27与前体5之间。固位器29配置在前体5的第一内周面5a与起拉螺钉27的外周面之间。固位器29安装于起拉螺钉27，并且能够在前体5的第一内周面5a上滑动。起拉螺钉27通过楔形柱塞28保持于后述的驱动引导构件9，并且通过固位器29保持于前体5。

构成为驱动构件8沿中心轴线CL前进(向图3的右侧移动)或后退(向图3的左侧移动，参照图7)，由此使各卡爪座7沿着引导槽25向半径方向移动。即，如图3所示，在驱动构件8前进时，各卡爪座7向半径方向外侧移动。另一方面，如图7所示，在驱动构件8后退时，各卡爪座7向半径方向内侧移动。由此，在爪4与卡爪座7的连结构件12连结的情况下，通过驱动构件8的前进，能够使爪4向半径方向外侧移动，通过驱动构件8的后退，能够使爪4向半径方向内侧移动。

如图3所示，驱动引导构件9(也称为导轴衬)设置于前体5的内侧。驱动引导构件9构成为对驱动构件8的移动进行引导。更具体地，驱动引导构件9包括：圆筒部9a；以及设置于圆筒部9a的后端部的后端部9b。圆筒部9a与中心轴线CL同芯状地形成。圆筒部9a的前端部安装于前体5的第二内周面5b。圆筒部9a的外周面是对安装于驱动构件8的楔形柱塞28的移动进行引导的引导面。后端部9b与中心轴线CL垂直地形成，并且与驱动构件8的前表面相对。在圆筒部9a的内侧形成有外部空间B。外部空间B在卡盘主体2的前表面开口。在爪4夹持工件W的情况下，外部空间B能够供工件W的一部分插入。

如图1～图3所示，在各卡爪座7的前表面安装有第一盖构件30。第一盖构件30从对应的卡爪座7越过驱动引导构件9的圆筒部9a而向半径方向内侧延伸。另外，在沿周向彼此相邻的第一盖构件30之间安装有第二盖构件31。通过第一盖构件30和第二盖构件31对卡爪座7的半径方向内侧的端部与前体5之间的间隙、以及前体5与驱动引导构件9的圆筒部9a之间的间隙进行覆盖。因此，防止切屑粉末、切削油等异物侵入到上述间隙。上述外部空间B在第一盖构件30和第二盖构件31的半径方向内侧开口。

根据本实施方式的卡盘1包括防尘机构16，上述防尘机构16防止在工件W的加工时等产生的切屑粉末、切削油等异物侵入到卡盘1的内部。该防尘机构16构成为经由使卡盘1动作的驱动构件8将供给流体供给到由前体5和驱动构件8等形成的内部空间A，并且在内部空间A中进行加压。另外，防尘机构16构成为将内部空间A内的加压流体供给到卡盘主体2的后述排出间隙32，并且从排出间隙32排出到卡盘主体2的外部。

更具体地，根据本实施方式的防尘机构16包括：作为流体供给源例示的空气供给源18；设置于卡盘1的内部的内部空间A；以及设置于卡盘1的排出间隙32。

空气供给源18将作为供给流体的一例的供给空气供给到排出间隙32。空气供给源18也可以构成为将空气作为供给空气送入到内部空间A。此外，供给流体不限于空气，也可以是空气以外的操作性较好的气体，还可以是液体。

内部空间A与空气供给源18连接，并且对从空气供给源18供给的供给空气进行加压。内部空间A包括由前体5、卡爪座7、驱动构件8和驱动引导构件9划定的空间。内部空间A用作表示在卡盘1内部的彼此相邻的部件之间形成的空间的用语。在本实施方式中，内部空间A具有如下结构：包括微小间隙的多个空间以形成供空气经过的流路的方式连通。对于内部空间A中的、在驱动构件8的前表面与驱动引导构件9的后端部9b之间划定的空间的容积，该容积在如图7所示的驱动构件8后退的情况下比在如图3所示的驱动构件8前进的情况下大。

空气供给源18与内部空间A由贯通流路27a连通。贯通流路27a贯穿驱动构件8的起拉螺钉27。贯通流路27a也可以沿中心轴线CL延伸。贯通流路27a在起拉螺钉27的前表面开口，并且与内部空间A连通。

供给管17的一端连接到贯通流路27a。空气供给源18连接到供给管17的另一端。来自空气供给源18的供给空气经由供给管17和贯通流路27a被供给到卡盘主体2的内部空间A。

排出间隙32是将加压空气从内部空间A排出到卡盘主体的外部的间隙。排出间隙32也可以是设置于前体5的沿半径方向延伸的引导槽25与插入到引导槽25的卡爪座7之间的间隙。更具体地，如图2～图4所示，排出间隙32也可以是引导槽25与卡爪座7的侧面7b(参照图4和图6)之间的间隙中的在卡盘主体2的前表面(安装有爪4的一侧的面)上开口的间隙。该排出间隙32与安装有爪4的安装槽3连通。因此，在爪4安装于安装槽3的情况下，加压空气从排出间隙32经由爪4与安装槽3之间的间隙排出到卡盘主体2的外部。

如图3所示，为了使加压空气从排出间隙32排出到外部，防尘机构16也可以包括在设置于卡盘主体2的间隙中的排出间隙32以外的间隙中设置的第一密封构件19a～19d。第一密封构件19a～19d也可以设置于卡盘1的多个间隙。例如，第一密封构件19a也可以设置于前体5与第一盖构件30之间的间隙。第一密封构件19b也可以设置于前体5与驱动引导构件9的圆筒部9a之间的间隙。第一密封构件19c也可以设置于起拉螺钉27与固位器29之间的间隙，第一密封构件19d也可以设置于固位器29与前体5之间的间隙。各第一密封构件19a～19d例如也可以是由橡胶等弹性材料形成的O形环。

另外，为了使加压空气从排出间隙32排出到外部，如图3～图6所示，防尘机构16也可以包括第二密封构件20，上述第二密封构件20从半径方向外侧对卡爪座7与引导槽25之间的间隙进行覆盖。卡爪座7突出到第二密封构件20的上方。如图6所示，第二密封构件20与形成于前体5的外周面的安装面11抵接，并且与卡爪座7的侧面7b及后表面7c抵接。由此，从半径方向外侧对卡爪座7与引导槽25之间的间隙进行覆盖而密封。如图4和图5所示，第二密封构件20形成为当从半径方向外侧观察时，部分地包围卡爪座7的周围。更具体地，第二密封构件20与卡爪座7的两侧面7b和后表面7c抵接，并且形成为一部分被切掉的矩形框状。这样，第二密封构件20从半径方向外侧对卡爪座7的两侧面7b、后表面7c与引导槽25之间的间隙进行覆盖。

如图4和图5所示，第二密封构件20也可以由多个螺栓构件21固定于安装面11。第二密封构件20也可以例如由橡胶等弹性材料形成。或者，第二密封构件20也可以由比橡胶等弹性材料更硬的树脂材料形成。在这种情况下，在第二密封构件20中的与卡爪座7抵接的抵接面和与安装面11抵接的抵接面上也可以形成有橡胶等弹性材料的层。

如图3所示，防尘机构16也可以包括作为供给量调节部例示的流量调节阀22。流量调节阀22也可以安装于供给管17，能够对从供气源18供给到内部空间A的供给空气的供给量进行调节。通过该流量调节阀22，对从卡盘主体2的间隙排出的加压空气的排出量进行调节。在通过爪自动更换装置来更换爪4的情况下，流量调节阀22也可以由控制装置(未图示)进行控制。或者，在通过手动来更换爪4的情况下，流量调节阀22也可以手动地操作。

另外，防尘机构16还可以包括混入部33，上述混入部33将润滑剂混入到供给空气。若从内部空间A向外部持续排出加压空气，则预先涂布于构成卡盘1的部件的润滑剂被去除，有时会对卡盘1的工作造成影响。因此，防尘机构16也可以构成为能够将润滑剂混入到从空气供给源18供给的供给空气。更具体地，混入部33也可以具有向供给管17供给润滑剂(例如，润滑油)的润滑剂供给泵34、以及将润滑剂供给泵34与供给管17连接的混入管35。这样，贮存在未图示的润滑剂贮存部中的润滑剂通过润滑剂供给泵34被供给到供给管17而以雾状混入到供给空气中。混入了润滑剂的供给空气被供给到内部空间A而被加压。

作为混入量调节部例示的分配阀36也可以安装于混入管35。通过该分配阀36，对混入到供给到卡盘1的内部空间A的供给空气中的润滑剂的混入量进行调节。在通过爪自动更换装置来更换爪4的情况下，分配阀36也可以由控制装置(未图示)进行控制。或者，在通过手动来更换爪4的情况下，分配阀36也可以手动地操作。

这样，根据本实施方式，从空气供给源18供给到内部空间A的供给空气被加压，内部空间A内的加压空气经过排出间隙32而从内部空间A排出到卡盘1的外部。由此，能够防止切屑粉末、润滑剂等异物从卡盘1的外部经过排出间隙32侵入到内部。在这种情况下，能够防止卡盘1内的卡爪座7、驱动构件8等可动部件的移动被侵入的异物妨碍。另外，由于将加压空气从内部空间A经过排出间隙32排出到外部，因此，能够简化空气的供给流路的结构。因此，能够以简单的结构防止异物的侵入。

另外，根据本实施方式，用于将空气供给源18与内部空间A连通的贯通流路27a贯穿对卡爪座7进行驱动的驱动构件8的起拉螺钉27。由此，能够简化空气供给流路的结构。特别地，根据本实施方式，贯通流路27a沿中心轴线CL延伸。由此，能够将加压空气均匀地供给到由沿周向配置于不同位置的各卡爪座7划定的排出间隙32。另外，能够防止卡盘1的旋转平衡降低，并且能够减小由旋转产生的振动。

另外，根据本实施方式，在卡盘1的排出间隙32以外的间隙中设置有第一密封构件19a～19d。由此，能够通过第一密封构件19a～19d对排出间隙32以外的间隙进行密封，并且能够防止加压空气从该间隙排出到外部。因此，能够集中地向排出间隙32供给加压空气，并且能够增大来自排出间隙32的加压空气的排出量(或排出速度)。其结果是，能够进一步防止异物从卡盘1的外部经由排出间隙32侵入到内部。

另外，根据本实施方式，排出间隙32是设置于卡盘主体2的沿半径方向延伸的引导槽25与插入到引导槽25的卡爪座7之间的间隙。工件W通过爪4安装于卡盘1的前表面而进行加工。由此，通过使加压空气从存在于靠近工件W一侧的间隙排出，能够有效地防止切屑粉末、润滑剂等异物侵入到该间隙。

另外，根据本实施方式，排出间隙32是引导槽25与卡爪座7之间的间隙中的在卡盘1的前表面开口的间隙。由此，通过使加压空气从在卡盘1的前表面开口的排出间隙32排出，能够进一步防止切屑粉末、润滑剂等异物侵入到排出间隙32。

另外，根据本实施方式，第二密封构件20从半径方向外侧对卡爪座7与引导槽25之间的间隙进行覆盖。由此，能够通过第二密封构件20对卡爪座7与引导槽25之间的间隙中的在卡盘主体2的外周面开口的部分进行密封，并且能够防止加压空气从该部分排出到外部。因此，能够集中地向引导槽25与卡爪座7之间的间隙中的在卡盘1的前表面开口的排出间隙32供给加压空气，并且能够增大来自排出间隙32的加压空气的排出量。其结果是，能够进一步防止异物从卡盘1的外部经由排出间隙32侵入到内部。

另外，根据本实施方式，通过流量调节阀22对从空气供给源18供给到内部空间A的供给空气的供给量进行调节。由此，在卡盘1的爪4的更换时、工件W的加工时、卡盘1的待机时，能够改变来自排出间隙32的加压空气的排出量。因此，能够高效地排出加压空气。例如，在异物侵入的可能性较高的情况下，能够增大加压空气的排出量，从而能够有效地防止异物的侵入。例如，通过在爪4的更换时增大加压空气的排出量，能够通过加压空气将附着于新安装的爪4的切屑粉末、润滑剂等异物吹飞。因此，能够进一步防止异物侵入到排出间隙32。也可以使加压空气的排出量在爪4的更换时比工件W的加工时增大，在这种情况下，能够进一步防止异物的侵入。在工件W的加工时，由于切屑粉末、润滑剂等异物在卡盘1的前方产生，因此，通过增大加压空气的排出量，能够进一步防止异物侵入到排出间隙32。另一方面，在卡盘1的待机时，异物侵入的可能性较低，因此，能够减少加压空气的排出量，从而能够减少空气的使用量。

另外，根据本实施方式，在供给空气中混入有润滑剂。由此，能够向内部空间A供给混入了润滑剂的供给空气。因此，能够将润滑剂附着于因加压空气而去除了润滑剂的部件。因此，能够使卡盘1内的卡爪座7、驱动构件8等可动部件平滑地移动。

此外，根据本实施方式，通过分配阀36对混入到供给空气中的润滑剂的混入量进行调节。由此，能够高效地使润滑剂附着。例如，在爪4的更换时或工件W的加工时使加压空气的排出量增大的情况下，认为润滑剂由于加压空气而被去除的可能性较高。在这种情况下，通过增大润滑剂的混入量，能够使润滑剂高效地附着于各部件。另一方面，在卡盘1的待机时使加压空气的排出量减少的情况下，认为通过加压空气去除润滑剂的可能性较低。在这种情况下，通过减少润滑剂的混入量，能够使润滑剂的使用量减少。

本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离发明主旨的范围内，能够适当地改变一部分结构来实施。