JP2007050478A - Clamping device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機械加工分野・測定分野において使用される被加工物や、加工工具を把持するための油・ゲル状物質を内蔵した膨張方式のクランプ装置に関するものである。 The present invention relates to an expansion-type clamping device having a built-in oil / gel-like substance for gripping a workpiece or a processing tool used in a machining field or a measurement field.
出願人は先に所謂油圧マンドレルチャックと呼ばれるクランプ装置を、特願2004−29659号として出願している。 The applicant has previously filed a so-called hydraulic mandrel chuck as a Japanese Patent Application No. 2004-29659.
油圧マンドレルチャックは外形側に拡張する方式のクランプ機構であるため、先出願の図4に示す構造においては、作業の効率化等を図るために割りコレット120を左方に押し込んで、ワークである被把持部材T2の内径側との初期クリアランスを無くしてから、油圧機構を操作して薄肉円筒部材110を膨張させ、被把持部材T2を固定する。
Since the hydraulic mandrel chuck is a clamp mechanism that expands to the outer shape side, in the structure shown in FIG. 4 of the prior application, the
この際に、割りコレット120を効率良く押し込む機構があれば、操作性が向上するが、この場合は手で押し込むことになる。特に、割りコレット120が小径の場合は、そのような機構を組み込むことが困難で作業性が悪い。
At this time, if there is a mechanism for efficiently pushing the
また、従来技術を示す公知技術として、例えば特許文献1のように、ナットをねじ込むことにより薄肉スリーブを押し込むものがある。また、特許文献2のように、フランジ本体の油圧室を傾斜させ、油圧が加わったときにその外周面が傾斜状に拡張することで、ワークを軸方向に押圧する分力を作用させるものも知られている。
Moreover, as a well-known technique which shows a prior art, there exists what pushes in a thin sleeve by screwing a nut like
しかし、前者の特許文献1ではナット構造を設けるため、長手方向に全体の大型化を招いてしまい、後者の特許文献2では油圧室の外径と被把持部材の内径との間に隙間が大きいときは、前述の先出願と同様に、初期クリアランスを無くすまでに、油圧室の拡張操作が必要で、その間の被把持部材の位置安定性が悪いという問題がある。
However, in the
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、割カラーを用いることで、マンドレルチャックの軸方向の大きさを変えることなく、効率良く操作可能とし、省スペース、作業性の向上を図り得るクランプ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and use a split collar to enable efficient operation without changing the size of the mandrel chuck in the axial direction, thereby saving space and improving workability. It is to provide a clamping device.
上記目的を達成するための本発明に係るクランプ装置の技術的特徴は、円柱状のボディにテーパ外形を有し内部の液状体により外径を拡張させる薄肉円筒体を固定し、該薄肉円筒体とその上に装着した被把持部材との間に、テーパ内径を有しスリットにより外径を可変する略円筒状の割カラーを挿入し、該割カラーを移動ナットにより軸方向に移動して、前記薄肉円筒体のテーパ外形に追従して前記割カラーの外径を変化させることにある。 In order to achieve the above object, the technical feature of the clamping device according to the present invention is that a thin cylindrical body having a tapered outer shape and having an outer diameter expanded by a liquid body inside is fixed to a cylindrical body. And a to-be-held member mounted thereon, a substantially cylindrical split collar having a tapered inner diameter and an outer diameter being variable by a slit is inserted, and the split collar is moved in the axial direction by a moving nut, The outer diameter of the split collar is changed following the tapered outer shape of the thin cylindrical body.
本発明に係るクランプ装置によれば、マンドレルタイプの割カラーを、移動ナットの回転操作により軸方向に移動できる。 According to the clamping device of the present invention, the mandrel type split collar can be moved in the axial direction by rotating the moving nut.
本発明を図1〜図3に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。 The present invention will be described in detail based on the embodiment shown in FIGS.
図1はクランプ装置の縦断面図、図2は一部を切欠した組立状態の斜視図、図3は分解斜視図である。このクランプ装置の主な構成要素は、ボディ1、移動ナット6、リング部材7、ストッパ8、ナットリング10、割カラー11である。
1 is a longitudinal sectional view of the clamping device, FIG. 2 is a perspective view of an assembled state with a part cut away, and FIG. 3 is an exploded perspective view. The main components of the clamping device are a
円柱状のボディ1の中心軸には、ピストン2を有し例えば油Oを充満した油圧通路が形成され、ピストン2は操作ねじ部3を回転することにより、軸方向に移動されるようになっている。ボディ1の中央部にはフランジ部1aが形成され、その前方には所謂シェルと呼ばれ、先端に進むにつれ小径となるように僅かなテーパ径とされた金属製の薄肉円筒体4が取り付けられ、ワッシャ5により固定されている。薄肉円筒体4の中央部は、油圧により膨張する膨張部4aとされている。
A hydraulic passage having a
フランジ部1aの前方のボディ1上には、軸方向に移動可能な略環状の移動ナット6が配置されており、移動ナット6とボディ1の間にはリング部材7が介在され、このリング部材7は移動ナット6に固定されている。そして、移動ナット6は半径方向の外方に向けて3つの凸部6aを等分に有している。
A substantially annular moving
一方、ワークWを突き合わせるストッパ8は、3つの突部8aを後方に向けて突出させており、これらの突部8aは移動ナット6の凸部6a間に嵌合し、移動ナット6の凸部6aの軸方向の厚みよりも長くされている。これらの突部8aの先端はそれぞれフランジ部1aにねじ9によりねじ止めされ、移動ナット6が円周方向に回転することを規制している。そして、ストッパ8の前方端面はワークWに対する当接面8bとされている。
On the other hand, the
移動ナット6の凸部6aの外周の包絡線は円形とされ、外周にはねじ溝6bが円周方向に刻設され、このねじ溝6bの外側に、内側にねじを有するナットリング10が回転自在に螺合され、このナットリング10自体はフランジ部1aとストッパ8との間に挟まれ、軸方向に移動しないようにされている。
The envelope of the outer periphery of the
更に、軸線方向に多数本のスリット11aを有し外径を可変し得る略円筒状の割カラー11が、薄肉円筒体4上に配置されている。この割カラー11は前端にゆくにつれ内径が徐々に小さくなるテーパ形状を持っている。また、割カラー11の後端には、外側を向く縁部11bが設けられ、この縁部11bは移動ナット6とボディ1との隙間に押し込まれ、縁部11bは移動ナット6の縁部6cとリング部材7に挟まれて抜け出ないようにされている。
Furthermore, a substantially
この構成により、ナットリング10を円周方向へ回転すると、ナットリング10はその位置を軸方向に移動することなく、ねじ溝6bを介して移動ナット6を軸方向に移動させ、この移動に追従して割カラー11も軸方向に移動することになる。割カラー11はその移動につれて、薄肉円筒体4の外面のテーパ形状と、割カラー11の内面に設けたテーパ形状によって、その外径が軸に対して平行度を保ったまま変化することになる。なお、割カラー11の移動量は、移動ナット6のストッパ8に対する移動によって規制されており、つまり移動ナット6の凸部6aがストッパ8の突部8aにより規制される範囲内となっている。
With this configuration, when the
使用に際しては、ワークWを図1に示すようにボディ1に挿着し、ストッパ8の当接面8bに当接すると、この状態でワークWは膨張部4a上に位置することになる。そこで、移動ナット6を回転して割カラー11をフランジ部1a間に引き寄せると、割カラー11は薄肉円筒体4の外径に追従しながら、膨張部4aとワークWの間において徐々にその外径は大きくなり、その隙間は減少してゆく。
In use, when the work W is inserted into the
このように割カラー11を軸方向に移動させることにより、ワークWとの間の隙間即ち初期クリアランスを小さくすることができる。従って、ナットリング10を移動し、更に割カラー11を軸方向に移動させて拡径させ、この初期クリアランスを殆どゼロにすることができる。この状態では、割カラー11の外径とワークWの内径とが当接し、更にワークWを引き込むように作用するので、ストッパ8の当接面8bにワークWの端面が当接することになる。
By moving the
この段階が初期クリアランスゼロの状態で、この後に操作ねじ部3を例えばスパナ等により回転してピストン2を押し込むことで、内部の油Oに圧力を加える。この油圧により、膨張部4aは径方向外方に拡張すると共に割カラー11の径も拡張するので、ワークWを精度良くかつ強固にボディ1にクランプすることができる。この際に、ワークWはストッパ8の当接面8bに当接しているので、クランプ後のワークWのボディ1の軸に対する直角度の精度は保持される。
At this stage, the initial clearance is zero, and thereafter, the operating
なお、移動ナット6、ストッパ8の3等分の凹凸ガイド部は、2等分、4等分、6等分などの他の個数に分割することができる。また、この分割は等分に限られることはない。
The concave and convex guide portions of the moving
本発明は膨張タイプのマンドレルの他にも、収縮タイプのチャックにも適応でき、また回転操作にはナットリング10以外の他の回転機構を使用してもよい。
The present invention can be applied not only to the expansion type mandrel but also to the contraction type chuck, and a rotation mechanism other than the
1 ボディ
2 ピストン
4 薄肉円筒体
6 移動ナット
7 リング部材
8 ストッパ
10 ナットリング
11 割カラー
W ワーク
O 油
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