FR2540763A1

FR2540763A1 - Chuck for a component of revolution provided with a central bore

Info

Publication number: FR2540763A1
Application number: FR8302539A
Authority: FR
Inventors: Bernard Andre Jean Bahout
Original assignee: Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1983-02-11
Filing date: 1983-02-11
Publication date: 1984-08-17
Also published as: FR2540763B1

Abstract

The present invention relates to a chuck intended to fix a component of revolution provided with a central bore on the revolving part of a machine, and comprising a body 1 capable of being rotationally driven, fitted with at least one stop 4 for the component and having a projecting nose 2, segments 5 covering the nose 2 and whose external surface is cylindrical, the internal surface of the segments and the external surface of the nose 2 being shaped so that a longitudinal displacement of the segments on the nose is accompanied by a radial displacement of these segments, and a member 8 capable of exerting a force on the segments in order to displace them on the nose. According to the invention, the nose 2 has a polycylindrical profile and consists of the intersection of cylinders which are not coaxial with the chuck and which are equal in number to the segments, and the internal profile of the latter is also cylindrical, of a complementary shape to the corresponding face of the nose.

Description

Mandrin pour pièce de révolution munie d' un alésage central.Mandrel for piece of revolution provided with a central bore.

La présente invention concerne les mandrins destinés à fixer sur la partie tournante d'une machine une pièce de révolution munie d'un alésage central, en assurant la coaxialité de la pièce et de l'axe de rotation de la partie tournante. The present invention relates to mandrels intended to fix on the rotating part of a machine a part of revolution provided with a central bore, ensuring the coaxiality of the part and the axis of rotation of the rotating part.

Les mandrins généralement utilisés à cet effet comprennent un corps propre à être entrainé en rotation, muni d'au moins une butée pour la pièce et présentant un nez en saillie, des segments recouvrant le nez et dont la surface extérieure est cylindrique, la surface intérieure des segments et la surface extérieure du nez étant conformées de manière qu'un déplacement longitudinal des segments sur le nez s'accompagne d'un déplacement radial de ces segments, et un organe propre à exercer un effort sur les segments pour les déplacer sur le nez
Pour utiliser un mandrin de ce genre, on engage la pièce par son alésage central sur les segments et on exerce sur ces derniers un effort pour les déplacer sur le nez du mandrin. Les segments se déplacent dans une direction présentant une composante radiale et viennent ainsi serrer la pièce.The mandrels generally used for this purpose comprise a body suitable for being driven in rotation, provided with at least one stop for the workpiece and having a projecting nose, segments covering the nose and the external surface of which is cylindrical, the internal surface segments and the outer surface of the nose being shaped so that a longitudinal displacement of the segments on the nose is accompanied by a radial displacement of these segments, and a member capable of exerting a force on the segments to move them on the nose
To use a mandrel of this kind, the part is engaged by its central bore on the segments and a force is exerted on the latter to move them over the nose of the mandrel. The segments move in a direction having a radial component and thus come to clamp the part.

Dans les mandrins de ce genre actuellement réalisés, le nez est de forme conique ou pyramidale. In the mandrels of this kind currently produced, the nose is conical or pyramidal.

Mais dans les mandrins à nez-conique, la coincidence de la surface extérieure du nez et de la surface intérieure des segments n'est réalisée que dans la position dans laquelle les sommets des deux cônes coïncident. Si on déplace les segments a partir de cette position, la portée se réduit à une génératrice centrale ou à deux points sur les génératrices extrêmes du segment, selon le sens du déplacement. Il en résulte une usure des surfaces de contact et un mauvais centrage. But in cone-nose mandrels, the coincidence of the outer surface of the nose and the inner surface of the segments is only achieved in the position in which the vertices of the two cones coincide. If the segments are moved from this position, the range is reduced to a central generator or to two points on the extreme generators of the segment, depending on the direction of movement. This results in wear of the contact surfaces and poor centering.

Dans les mandrins à nez pyramidal, la base de la pyramide est le plus souvent hexagonale si les segments sont au nombre de trois. In the mandrels with a pyramidal nose, the base of the pyramid is most often hexagonal if the segments are three in number.

Chacun des segments repose sur le nez par ses deux demi-faces extrêmes et un jeu sépare sa face centrale du côté correspondant du nez du mandrin. Chaque segment comporte ainsi deux génératrices d'angle intérieures qui constituent des zones de fragilité; le segment a tendance à casser à partir de ses génératrices d'angle, pendant le serrage.Each of the segments rests on the nose by its two extreme half-faces and a clearance separates its central face from the corresponding side of the nose of the mandrel. Each segment thus comprises two interior angle generators which constitute zones of weakness; the segment tends to break from its angle generators, during tightening.

La présente invention a pour objet un mandrin du type ci-dessus qui est perfectionné de manière à remédier aux inconvénients des mandrins à nez pyramidal ou à nez conique qui viennent d'être signalés, les segments étant appliqués correctement sur le nez du mandrin, sans contraintes excessives pendant le serrage. The present invention relates to a mandrel of the above type which is improved so as to remedy the drawbacks of the mandrels with pyramidal nose or conical nose which have just been indicated, the segments being correctly applied to the nose of the mandrel, without excessive stresses during tightening.

Le mandrin selon l'invention est caractérisé en ce que son nez a un profil polycylindrique et est constitué par l'intersection de cylindres non coaxiaux au mandrin et en nombre égal à celui des segments, et en ce que le profil intérieur de ces derniers est également cylindrique, de forme complémentaire à la face correspondante du nez. The mandrel according to the invention is characterized in that its nose has a polycylindrical profile and is constituted by the intersection of cylinders which are not coaxial with the mandrel and in number equal to that of the segments, and in that the internal profile of the latter is also cylindrical, of complementary shape to the corresponding face of the nose.

Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, le nez est constitué par l'intersection de cylindres de révolution de même rayon dont les axes sont les arêtes d'un polyèdre ayant son sommet sur l'axe de rotation du mandrin. In an advantageous embodiment of the invention, the nose is formed by the intersection of cylinders of revolution of the same radius whose axes are the edges of a polyhedron having its apex on the axis of rotation of the mandrel.

On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du mandrin selon l'invention, avec référence au dessin annexé dans lequel
La Figure 1 est une coupe axiale du mandrin;
La Figure 2 en est une coupe transversale suivant II-II de la
Figure 1;
La Figure 3 montre la construction géométrique du nez du man
drin;
La Figure 4 est une vue en coupe axiale de ce nez.An embodiment of the mandrel according to the invention has been described below, by way of non-limiting example, with reference to the appended drawing in which
Figure 1 is an axial section of the mandrel;
Figure 2 is a cross section along II-II of the
Figure 1;
Figure 3 shows the geometric construction of the man's nose
drin;
Figure 4 is an axial sectional view of this nose.

Tel qu'il est représenté au dessin, le mandrin selon l'invention comprend un corps 1 monté à rotation dans un bâti non représenté et muni de moyens d'entrainement. Ce corps présente à sa partie avant une partie en saillie ou nez 2 derrière lequel se trouve une partie élargie 3 formant un épaulement avec le nez 2; cet épaulement porte une ou plusieurs butées 4. Le nez 2 est recouvert d'un certain nombre de segments 5, par exemple de trois segments qui s'étendent chacun sur 1200. Le nez et les segments sont destinés à être engagés dans l'alésage central 6 d'une pièce 7 en appui contre les butées 4, le profil extérieur des segments étant cylindrique. Une tirette 8 est montée coulissante dans un perçage axial du corps 1.Elle porte à son extrémité avant une partie élargie 9 au contact des segments 5; son extrémité arrière non visible au dessin est filetée et porte un écrou dont la manoeuvre a pour effet de faire coulisser la tirette, la partie élargie 9 de celle-ci entraînant les segments 5 sur le nez 2. As shown in the drawing, the mandrel according to the invention comprises a body 1 rotatably mounted in a frame not shown and provided with drive means. This body has at its front part a projecting part or nose 2 behind which there is an enlarged part 3 forming a shoulder with the nose 2; this shoulder carries one or more stops 4. The nose 2 is covered with a number of segments 5, for example three segments which each extend over 1200. The nose and the segments are intended to be engaged in the bore central 6 of a part 7 bearing against the stops 4, the outer profile of the segments being cylindrical. A pull tab 8 is slidably mounted in an axial bore in the body 1. It carries at its front end an enlarged part 9 in contact with the segments 5; its rear end, not visible in the drawing, is threaded and carries a nut, the operation of which causes the pull tab to slide, the enlarged part 9 of the latter driving the segments 5 on the nose 2.

Le nez 2 a un profil tricylindrique et son volume est constitué par l'intersection de trois cylindres de révolution, de même rayon. Les axes lOa, lOb et lOc de ces cylindres constituent les arêtes d'un triède dont le sommet 11 se trouve sur l'axe de rotation 12 du mandrin (voir figure 4). Les axes lOa, lOb et lOc sont ainsi inclinés par rapport à l'axe de rotation 12 et ils sont décalés angulairement les uns des autres d'un angle de 1200. Dans ces conditions, le profil de la section du nez 2 par un plan perpendiculaire à l'axe 12 est formé de trois arcs d'ellipses 13a, 13b et 13c; les centres 14a, 14b et 14c de ces ellipses sont à 1200 les uns des autres et situés sur les axes lOa, lOb et lOc, à égale distance de l'axe 12.Les grands axes de ces ellipses sont portés par les rayons qui relient le centre O' de la section aux centres des ellipses; leurs petits axes ont pour longueur le rayon des cylindres et leur excentricité est égale à sin -## i < étant l'angle formé par les axes lOa, lob et lOc des cylindres avec l'axe 12 du mandrin. Le profil intérieur des segments 5 est com plémentaire de celui des faces du nez 2. The nose 2 has a three-cylinder profile and its volume is constituted by the intersection of three cylinders of revolution, of the same radius. The axes lOa, lOb and lOc of these cylinders constitute the edges of a triede whose apex 11 is on the axis of rotation 12 of the mandrel (see FIG. 4). The axes 10a, 10b and 10c are thus inclined relative to the axis of rotation 12 and they are angularly offset from each other by an angle of 1200. Under these conditions, the profile of the section of the nose 2 by a plane perpendicular to the axis 12 is formed by three arcs of ellipses 13a, 13b and 13c; the centers 14a, 14b and 14c of these ellipses are 1200 from one another and located on the axes lOa, lOb and lOc, equidistant from the axis 12. The main axes of these ellipses are carried by the rays which connect the center O 'of the section at the centers of the ellipses; their small axes have the length of the radius of the cylinders and their eccentricity is equal to sin - ## i <being the angle formed by the axes lOa, lob and lOc of the cylinders with the axis 12 of the mandrel. The internal profile of the segments 5 is complementary to that of the faces of the nose 2.

Lorsqu'à l'aide de la tirette 8, on repousse les segments 5 vers la gauche à la Figure 1, ces segments sont pressés sur la face interne de l'alésage 6 de la pièce7, ce qui fixe cette pièce en position. Les segments sont au contact du nez pratiquement sur toute leur surface et le restent lorsqu'ils se déplacent, de sorte que l'usure- est très faible. When using the pull tab 8, the segments 5 are pushed to the left in FIG. 1, these segments are pressed on the internal face of the bore 6 of the part 7, which fixes this part in position. The segments are in contact with the nose practically over their entire surface and remain so when they move, so that wear is very low.

Il va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. It goes without saying that the present invention should not be considered as limited to the embodiment described and shown, but on the contrary covers all variants thereof.

Claims

1. Mandrel intended to fix on the rotating part of a machine a part of revolution provided # with a central bore, and comprising a body 1 suitable for being driven in rotation, provided with at least one stop 4 for the part and having a protruding nose 2, segments 5 covering the nose 2 and the outer surface of which is cylindrical, the inner surface of the segments and the outer surface of the nose 2 being shaped so that a longitudinal displacement of the segments on the nose s' accompanied by a radial displacement of these segments, and a member 8 capable of exerting a force on the segments to move them over the nose, characterized in that its nose 2 has a polycylindrical profile and is constituted by the intersection of non-cylinders coaxial with the mandrel and in a number equal to that of the segments, and in that the internal profile of the latter is also cylindrical, of shape complementary to the. corresponding face of the nose.

2. Mandrel according to claim 1, characterized in that the nose is constituted by the intersection of cylinders of revolution of the same radius whose axes lOa, lOb and lOc are the edges of a polyhedron having its apex 11 on the axis of rotation 12 of the mandrel,

3. Mandrel according to claim 2, which comprises three segments, characterized in that the polyhedron is a tried.