JP2001239407A

JP2001239407A - 締付装置用締付シリンダ、特には間欠作動チャック用の締付シリンダ

Info

Publication number: JP2001239407A
Application number: JP2001009198A
Authority: JP
Inventors: Johann Taglang; タークランヨハン
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 2000-01-19
Filing date: 2001-01-17
Publication date: 2001-09-04
Anticipated expiration: 2021-01-17
Also published as: DE20000845U1; US6397727B2; DE50007879D1; EP1118408A2; US20010029836A1; EP1118408A3; JP4716345B2; EP1118408B1

Abstract

(57)【要約】【課題】工作機械の回転する作動スピンドルに接続
されるシリンダケーシング２と、このシリンダケーシン
グ２のピストン室３中にて移動可能でありピストン棒１
３を介して締付装置の締付棒に接続可能であるシリンダ
ピストン４と、シリンダケーシング２中に設けられた振
れ動き室２１中にて圧力媒体により駆動されて振れ動き
が可能であり、ピストン棒１３に対して軸方向移動可能
かつ回転不能に接続された振れ動き部２０と、圧力媒体
配管接続部５，６，２２，２３を有する固定の分配ケー
シング１０、及び、圧力媒体配管７，８，２４，２５を
有しシリンダケーシング２と共に回転する分配シャフト
１１を有する分配部材９とを備える、工作機械の間欠作
動チャック用の締付シリンダにおいて、最大限達成可能
な回転数を明らかに増大させることができるものを提供
する。【解決手段】バランスをとるために、振れ動き部２０を
軸方向から挟むバランスおもり対２８を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の締付装
置用の締め付けシリンダ、特には間欠作動チャック等の
ための締付シリンダに関する。

【０００２】

【従来の技術】以下からなる締め付けシリンダが知られ
ている。工作機械の回転する作動スピンドルに接続され
軸方向に移動不能なシリンダケーシングと、該シリンダ
ケーシングのピストン室中を移動可能であってピストン
棒を通じて締付装置の締付棒に接続可能であるシリンダ
ピストンと、軸方向に移動可能に、かつ回転不能にピス
トン棒に接続され、シリンダケーシング中に形成された
振れ動き室中にて圧力媒体により作動されて振れ動き可
能である振れ動き部と、分配部材とからなる。ここで、
分配部材は、圧力媒体導入口を有する固定の分配ケーシ
ングと、圧力媒体配管を有しシリンダケーシングと共に
回転する分配シャフトとからなる。

【０００３】このような締付シリンダは、実務より公知
であり、ピストン棒でもってチャック体中の締付棒を回
転させ、これにより間欠的なチャックを形成するのに用
いられる。ピストン棒を回転させるため、該ピストン棒
には半径方向に突き出す羽根状部分すなわち振れ動き部
が備えられ、この部分が、工作機械の作動スピンドルと
共に回転するシリンダケーシングのアンバランスを引き
起こす。締付シリンダのバランス付けによってこのアン
バランスを取り除くことが既に試みられたものの不満足
な結果に終わっていた。そのため、このような締付シリ
ンダでの最大限達成可能な回転数は、振れ動き部を有し
ない締付シリンダに比べて明らかに減少しており、毎分
約２０００回転に制限されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の根底
を成す課題は、最大限達成可能な回転数を明らかに増大
させることができるように、冒頭で述べたような締付シ
リンダを構成することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によると、この課
題は、冒頭で述べたような締付シリンダにおいて、バラ
ンス付けのために、振れ動き部を軸方向から挟み込む１
対のバランスおもりが備えられることにより解決され
る。

【０００６】本発明により得られる利点は、締付シリン
ダのバランス付けが、振れ動き部の両側に配された２つ
の平面中にて行われ、したがって、振れ動き部によって
生じるシリンダケーシング中の非対称の質量分布をより
良好に打ち消すことができ、しかも、半径方向において
も、軸方向においても打ち消すことができることであ
る。そのため、ＤＩＮＩＳＯ１９４０に規定されるＧ
＝６．３以上の、バランスの良さを達成することができ
る。これにより、最大回転数は、毎分４０００回転まで
高めることができ、したがって倍にすることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】また、本発明の枠内で、バランス
おもり対が２つの、回転不能で、かつ、軸方向に移動可
能にピストン棒に接続されたバランスおもりによって形
成されていることが想定される。振れ動き部も回転不能
にピストン棒に接続されているので、バランスおもりと
ピストン棒との回転不能な接続によって、次のことが保
証される。振れ動き部の振れ動きの際に、該振れ動き部
に対するバランスおもりの相対的な位置が不変のままで
あり、これにより、バランス付けの度合いが締付シリン
ダの接続状態に影響されないということが保証される。
バランスおもりがピストン棒に対して軸方向に可動であ
ることから、締付装置を締付たり緩めたりする締付シリ
ンダの作動の際にピストン棒を軸方向に移動させるとき
にも、相対的配置を不変に保つようにすることができ
る。

【０００８】バランスおもりの軸方向位置が不変に保た
れるのであるから、バランスおもりを、シリンダケーシ
ング中にあって、振れ動き室の両側に設けられた２つの
おもり室中に配することが可能である。

【０００９】また、本発明の特に好ましい実施態様は次
のことを特徴としている。シリンダケーシングが、数個
の、解除可能に接続され、かつ軸方向に互いに連なる部
分からなり、おもり室及び振れ動き室の少なくともいず
れかにおける半径方向に延びる壁が、軸方向に隣接する
部分から形成されることを特徴としている。これにより
得られる利点は、２つのおもり室や振れ動き室と、これ
らの中に配されるバランスおもり及び振れ動き部とを容
易に設けることができ、これにより、バランス取りを行
う工程そのものが大きく軽減されて、組み立てが簡素化
されることである。

【００１０】振れ動き室内部における質量分布をより好
ましいものとするために、該振れ動き室にオイルが満た
される。

【００１１】バランスおもりが、半径方向外側へと振れ
動き室の縁に向かった張り出し部を有し、この張り出し
部に、ピストン棒延びる接線方向に延びる液路が設けら
れている。この液路は、バランスおもりの質量分布を変
更して、該バランスおもりの慣性モーメントに影響を与
えるのに用いることができる。

【００１２】バランスおもりとピストン棒との回転不能
で、かつ、軸方向において移動可能な接続は、バランス
おもりが、軸方向に延びる受入部中に案内されたピンに
よって回転不能にピストン棒に接続されることによって
達成される。

【００１３】とりわけ良好なバランス特性は、二つのバ
ランスおもり及び振れ動き部がピストン棒の周囲にわた
って均一に分布するようには配されず、二つのバランス
おもりが、振れ動き部に対して１８０度だけ位置をずら
せて、ピストン棒に固定されるときに得られる。

【００１４】以下に、図面に描かれた実施例を用いて本
発明を詳細に説明する。

【００１５】工作機械に用いるために備えられた締付シ
リンダ１がシリンダケーシング２より成り、このシリン
ダケーシング２が、工作機械の不図示の作動スピンドル
に回転不能に接続される。そのため、シリンダケーシン
グ２が作動スピンドルと共に回転する。シリンダケーシ
ング２中にあって、ピストン室３中にシリンダピストン
４が配され、シリンダピストン４は、圧力媒体駆動され
て軸方向に移動可能である。そのために、圧力媒体が、
両方の圧力媒体配管接続部５，６及び、圧力媒体配管
７，８を介してピストン室３中に導かれる。圧力媒体配
管接続部５，６が分配部材９に配される。この分配部材
９が、分配ケーシング１０と分配シャフト１１とからな
り、分配シャフト１１中に圧力媒体配管７，８が延びて
いる。図示された実施例においては、分配シャフト１１
が、シリンダケーシング２に一体に接続されており、し
たがってシリンダケーシング２と共に回転する。分配ケ
ーシング１０は、この回転を行わず、回転軸受１２を介
して分配シャフト１１に接するように配される。分配シ
ャフト１１と分配ケーシング１０との間を流れ出るリー
クオイルが配管接続部４２から排出される。

【００１６】シリンダピストン４の軸方向の移動が、シ
リンダピストン４に接続されたピストン棒１３の軸方向
の移動もひき起こす。ピストン棒１３は、図面の左端に
おいて、リングフランジ１４でもって、リミットスイッ
チ１５，１６，１７との相互作用を行う。リミットスイ
ッチ１５，１６，１７は、ブラケット１８を介して分配
ケーシング１０に接続され、したがって、軸方向に移動
しない。そのため、リミットスイッチ１５，１６，１７
により、ピストン棒１３の軸方向の位置を把握すること
ができ、したがって、工作機械に固定された締付装置に
おける締付棒の軸方向の位置についても把握することが
できる。このような位置の把握は、間欠的な締め付けチ
ャックにあって締付シリンダ１との相互作用を行うのに
必要とされる。リミットスイッチ１５がリングフランジ
１４により押さえられているなら、締付シリンダ１が開
放状態にある。リミットスイッチ１６〜１７が押さえら
れているときには、締付シリンダ１が、締め付け状態、
ないしは、完全に充分に締め付けられた状態にある。ピ
ストン棒１３には、一つの突き抜け液路４３が設けら
れ、この突き抜け液路４３は圧力媒体配管として用いる
こともできる。

【００１７】キー付き車軸状断面１９を有するピストン
棒１３に、回転不能に、かつ、軸方向に移動可能に、振
れ動き部２０が取り付けられている。この振れ動き部２
０は、シリンダケーシング２中に形成された振れ動き室
２１中に配されている。この振れ動き室２１中にて、振
れ動き部２０が圧力媒体により駆動されて振れ動きを行
うことができる。ピストン棒１３と回転不能に接続され
ていることから、この振れ動きはピストン棒１３自体に
よっても行われる。振れ動き室２１中への圧力媒体の導
入は、同様に分配ケーシング１０に配された圧力媒体配
管接続部２２及び２３を介して行われ、これら接続部２
２及び２３は、同様に分配シャフト１１及びシリンダケ
ーシング２中に延びる圧力媒体配管２４，２５を介して
振れ動き室２１に接続されている。図３において、圧力
媒体配管接続部２２に接続された圧力媒体配管２４から
の導入・排出口に２６の符号が付されており、圧力媒体
配管接続部２３に接続された圧力媒体配管２５からの導
入・排出口に２７の符号が付されている。振れ動き部２
０の振れ動き位置は、ほぞをなすねじ４４によって固定
することができる。

【００１８】振れ動き部２０によって締付シリンダ１に
アンバランスが生じるが、このアンバランスは、振れ動
き部２０を軸方向から挟むバランスおもり対２８がバラ
ンス付けのために備えられることにより打ち消される。
バランスおもり対２８は、回転不能に、かつ、軸方向に
移動可能にピストン棒１３に接続された２つのバランス
おもり２９によって形成される。これらバランスおもり
２９は、シリンダケーシング２中にあって、振れ動き室
２１の両側に形成され油を満たされた２つのおもり室３
０中に配されており、特には、振れ動き部２０に対して
１８０度だけずれた方向に沿って配される。シリンダケ
ーシング２が、軸方向に互いに連なる数個の部分３１，
３２，３３から形成される。これらの部分３１，３２，
３３は、互いに解除可能に接続されており、おもり室３
０及び振れ動き室２１における半径方向へと延びる壁
が、軸方向から隣り合う部分３１，３２，３３によって
形成される。そのため、おもり室３０及び振れ動き室２
１のいずれも、シリンダケーシング２における対応する
部分３１，３２，３３の材料除去や離間により容易に設
けることができる。

【００１９】バランスおもり２９が、半径方向外側へと
おもり室３０の縁へと向いた張り出し部３４を有し、こ
の張り出し部３４中には、ピストン棒１３の接線方向に
延びる液路３５が設けられている。また、バランスおも
り２９が、軸方向に延びる受入部中に案内されるピン３
６によって回転不能にピストン棒１３に接続されてい
る。そのため、ピストン棒１３は、バランスおもり２９
を引き連れることなく、シリンダピストン４によってひ
き起こされる軸方向の移動を行うことができる。逆に、
ピストン棒１３が振れ動き部２０によって回転される
と、バランスおもり２９もピストン棒１３と共に回転さ
れる。その結果、振れ動き部２０とバランスおもり２９
の相対配置が維持されたままである。ピストン棒１３の
回転位置は、同様にリミットスイッチ３７及び３８によ
って監視される。これらリミットスイッチ３７及び３８
は、第２のリングフランジ３９との相互作用を行う。こ
の第２のリングフランジ３９は、バネ４０の力に抗して
ピストン棒１３に対して移動可能なスリーブ４１に設け
られている。このスリーブ４１はピストン棒１３の１つ
の振れ動き位置において、分配シャフト１１により支持
され、したがって、シリンダケーシング２により支持さ
れる。その結果、このスリーブ４１は、図１に描かれた
軸方向位置をとり、リミットスイッチ３７を押し付け
る。振れ動き部２０がピストン棒１３と共に１８０度回
転されると、スリーブ４１が支持されなくなるので、バ
ネ４０の力によって軸方向に移動され、これにより、リ
ミットスイッチ３８が押し付けられるようになる。

【００２０】

【発明の効果】振れ動き部によって生じるシリンダケー
シング中の非対称の質量分布をより良好に打ち消すこと
ができ、しかも、半径方向においても、軸方向において
も打ち消すことができる。これにより、最大限達成可能
な回転数を明らかに増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の締付シリンダの軸方向断面図である。

【図２】図１のII−II断面図である。

【図３】図１のIII−III断面図である。

【図４】図１のIV−IV断面図である。

【図５】作動スピンドルの接続可能なシリンダケーシン
グの端部を示す、締付シリンダの先端面図である。

【図６】図１の軸方向断面図に、破断線の後方へと軸方
向に続く部分を示す軸方向断面図である。

【符号の説明】

１締付シリンダ１３ピストン棒２シリンダケーシング２０振れ動き部２１振れ動き室２８振れ動き部２０を軸方向から挟むバランスおもり
対２９バランスおもり対２８をなす２つのバランスおも
り３０おもり室３１，３２，３３解除可能に接続されてシリンダケー
シングを構成する部分３４バランスおもり２９の張り出し部３５張り出し部３４内の液路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工作機械の締付装置のための締め付けシ
リンダ、特には間欠作動チャック等のための締付シリン
ダにあって、工作機械の回転する作動スピンドルに接続される、軸方
向に移動不能なシリンダケーシング（２）と、このシリンダケーシング（２）のピストン室（３）中に
て移動可能でありピストン棒（１３）を介して締付装置
の締付棒に接続可能であるシリンダピストン（４）と、シリンダケーシング（２）中に設けられた振れ動き室
（２１）中にて圧力媒体により駆動されて振れ動きが可
能であり、ピストン棒（１３）に対して軸方向移動可能
かつ回転不能に接続された振れ動き部（２０）と、分配部材（９）とを備え、分配部材（９）は、圧力媒体配管接続部（５，６，２
２，２３）を有する固定の分配ケーシング（１０）と、圧力媒体配管（７，８，２４，２５）を有しシリンダケ
ーシング（２）と共に回転する分配シャフト（１１）と
からなるものである締付シリンダにおいて、バランスをとるために、軸方向から振れ動き部（２０）
を挟むバランスおもり対（２８）を備えることを特徴と
する締付シリンダ。
【請求項２】請求項１に記載の締付シリンダにおい
て、バランスおもり対（２８）が、ピストン棒（１３）
に対して回転不能かつ軸方向移動可能に接続された２つ
のバランスおもり（２９）から形成されることを特徴と
する締付シリンダ。
【請求項３】請求項２に記載の締付シリンダにおい
て、バランスおもり（２９）が、シリンダケーシング
（２）中にあって振れ動き室（２１）の両側に形成され
た２つのおもり室（３０）内に配されていることを特徴
とする締付シリンダ。
【請求項４】請求項３に記載の締付シリンダにおい
て、シリンダケーシング（２）が、解除可能に接続され
軸方向に互いに連なる数個の部分（３１，３２，３３）
より成り、２つのおもり室（３０）及び振れ動き室（２
１）の少なくとも一方における半径方向に延びる壁が、
軸方向に隣接する部分（３１，３２，３３）によって形
成されていることを特徴とする締付シリンダ。
【請求項５】請求項３または４に記載の締付シリンダ
において、おもり室（３０）がオイルで満たされている
ことを特徴とする締付シリンダ。
【請求項６】請求項２〜５のいずれかに記載の締付シ
リンダにおいて、バランスおもり（２９）が、半径方向
外側へとおもり室（３０）の縁に向かって張り出す張り
出し部（３４）を有することを特徴とする締付シリン
ダ。
【請求項７】請求項６に記載の締付シリンダにおい
て、張り出し部（３４）中に、ピストン棒（１３）の接
戦方向に延びる液路（３５）が形成されたことを特徴と
する締付シリンダ。
【請求項８】請求項２〜７のいずれかに記載の締付シ
リンダにおいて、ピストン棒（１３）の、軸方向に延び
る受入部にピン（３６）が案内され、バランスおもり
（２９）が、該ピン（３６）によって、回転不能にピス
トン棒（１３）に接続されたことを特徴とする締付シリ
ンダ。
【請求項９】請求項２〜８のいずれかに記載の締付シ
リンダにおいて、２つのバランスおもり（２９）が振れ
動き部（２０）に対して１８０度ずらされて、ピストン
棒（１３）に固定されていることを特徴とする締付シリ
ンダ。