JP2017144520A

JP2017144520A - クランプ装置

Info

Publication number: JP2017144520A
Application number: JP2016028795A
Authority: JP
Inventors: 彰浩北村; Akihiro Kitamura; 滋山田; Shigeru Yamada
Original assignee: Kitamura Machinery Co Ltd
Current assignee: Kitamura Machinery Co Ltd
Priority date: 2016-02-18
Filing date: 2016-02-18
Publication date: 2017-08-24
Anticipated expiration: 2036-02-18
Also published as: US20180354042A1; WO2017142018A1; US10369634B2; JP6158969B1; EP3417992A1; EP3417992A4; CA2983431C; TWI641443B; CA2983431A1; WO2017142018A9; EP3417992B1; TW201731623A

Abstract

【課題】従来より主軸を短くすることができ、これにより主軸装置のコンパクト化を可能とするクランプ装置の提供。【解決手段】工具ホルダを回転主軸装置の主軸に着脱可能に装着するためのクランプ装置において、往復駆動機構による後退によって鋼球１３を介して係合するドローイングスリーブ９をその貫通孔１２が主軸体４の内径領域の後側大径部分４ｄに達して鋼球１３が該後側大径部分４ｄとジグ大径部分１４ａとの間で保持される位置まで後退させ、後退したドローイングスリーブ９によって弾性部材１０の付勢力を介してドローイングボルト８及びクランプスリーブ５を後退させることでクランプ機構をクランプ状態とする。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば工作機械の主軸装置の主軸に工具ホルダを装着するためのクランプ装置に関するものである。

工作機械では、主軸装置の中空状の主軸内部に、工具が取り付けられた工具ホルダを着脱可能に装着するためのクランプ装置が設けられており、加工作業時には、主軸の回転に伴って工具ホルダ及び工具が高速回転される。

このようなクランプ装置としては、軸方向に往復動するドローイングボルトの先端にクランプスリーブを取り付け、ドローイングボルトの往復動に伴うクランプスリーブの外周のアウタースリーブとしての主軸体に対する位置変位によってクランプスリーブの先端が開閉され、開状態において工具ホルダのプルスタッドボルトの先端を挿入し、閉状態でこれをクランプ固定するものが一般的である。

クランプ装置の具体的な方式としては、例えば図２に示すように、主軸１０２を構成する中空状主軸体１０４の内部空間１０３に摺動可能に配置されたクランプスリーブ１０５の前方の周上に等角度間隔に複数個の貫通孔１０６が形成されており、この貫通孔１０６にそれぞれ鋼球１０７が嵌め込まれている。クランプスリーブ１０５に対応する主軸体１０４の内径領域にはクランプスリーブ１０５の外径に一致する前側小径部分１０４ａとこれより拡径された大径部分１０４ｂとが形成された構成となっている。

このクランプ装置１０１では、通常はクランプスリーブ１０５が皿バネ１１０の弾性によって後方へ付勢されており、ドローイングボルト１０８の後端側には、皿バネ１１０の付勢力に抗してドローイングボルト１０８を押し出して前進させる駆動機構が設けられている。

図２に示したクランプ装置の場合、油圧シリンダ２０のピストンロッド２１がドローイングボルト１０８の後端に連結されている。従って、工具ホルダ３０の取り付けの際には、油圧シリンダ２０による駆動によってドローイングボルト１０８が前進し、皿バネ１１０が撓められ、クランプスリーブ１０５が前方へ押し出される。これによって貫通孔１０６の領域は、主軸体１０４内の前側大径部分１０４ｂに移動し、貫通孔内の鋼球１０７が外側へ移動可能なアンクランプ状態となる。このアンクランプ状態にて工具ホルダ３０の先端に接続されたプルスタッドボルト３１の頭部３２をクランプスリーブ１０５の先端側から挿入すると、該頭部３２は鋼球１０７を外側へ押し出しながらその内側を通過することができる。

プルスタッドボルト３１の挿入後、油圧シリンダ２０によるドローイングボルト１０８の押し出しを解除すると、皿バネ１１０の付勢力が復元し、ドローイングボルト１０８が後方へ押し退けられ、これに伴ってクランプスリーブ１０５も後方へ引っ張られる。これによって貫通孔１０６の領域が主軸体１０４内の前側小径部分１０４ａに移動し、貫通孔内の鋼球１０７は内側に押し込まれ、プルスタッドボルト３１の頭部下のくびれに係合して締め付け、クランプ状態が得られる。

クランプ装置としてはクランプ部が上記のような鋼球式の他にも、例えばコレットチャック方式が採用されている。この方式は、例えば特許文献１又は特許文献２に開示されているように、筒状体の外形がテーパ状に拡径し、中心から放射状にスリ割りが形成されたコレットの先端部の開閉によりアンクランプ状態とクランプ状態が得られるものである。

即ち、コレットが、後端のドローイングボルトの皿バネの付勢力に抗した前方への押し出しにより外周のアウタースリーブの大径部分へ変位することでコレット先端部が開いてアンクランプ状態となり、ドローイングボルトの後退時の皿バネの付勢力によりコレットが後方へ引っ張られるとアウタースリーブの小径部へ変位することにより該アウタースリーブの内面でコレット先端部が外側から締め付けられて閉じ、プルスタッドボルトの頭部をクランプ保持する機構である。

特開２００６−１１０６５２号公報特開２００８−１５５３４３号公報

上記の如き従来のクランプ装置においては、皿バネの弾性による付勢力によってクランプスリーブがドローイングボルトを介してクランプ位置へ引き寄せられると共に該クランプ位置が維持されるため、工具ホルダ側から作用する力は実質的に皿バネのみを介して主軸体が直接受ける構成となっている。この構成では、アンクランプ位置とクランプ位置との間のドローイングボルト及びクランプスリーブの必要な移動距離Ｓは、皿バネの伸縮量によって確保されなければならない。

しかしながら、皿バネ１枚当たりの伸縮量は限られているため、移動距離Ｓを確保するだけの伸縮量を得るために多数枚の皿バネが軸方向に重ねられて主軸内に配置されている。このような多数枚の皿バネを配置するための空間が必要であるため、ドローイングボルトと共に主軸自体が長くなってしまい、主軸装置のコンパクト化を困難にしていた。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、主軸内に配置される皿バネの枚数を従来より大幅に低減して主軸を短くすることができ、これにより主軸装置のコンパクト化を可能とするクランプ装置を提供することにある。

本発明は、工具が取り付けられた工具ホルダを回転主軸装置の主軸に着脱可能に装着するためのクランプ装置として、前記主軸を構成する中空状の主軸体と、該主軸体の内部空間に軸方向に沿って摺動可能に配置された円筒状のクランプスリーブと、前記主軸体の前方内径領域に前記クランプスリーブの外径と一致する前側小径部分とこれより拡径した前側大径部分とを有し、前記クランプスリーブの先端部分が前記主軸体の内径領域での移動により前記前側大径部分から前記前側小径部分への移動によって工具ホルダの先端に接続されたプルスタッドボルトに対して締め付けるクランプ状態が得られると共に、前記クランプスリーブの先端部分の前記前側小径部分から前記前側大径部分への移動によって前記プルスタッドボルトに対する締め付けが緩められるアンクランプ状態が得られるクランプ機構を備えたものである。

本発明のクランプ装置においては、前記クランプスリーブの工具ホルダとは対向側の後端に一端が接続されたドローイングボルトと、前記主軸体の内部空間の前記クランプスリーブと対向側に軸方向に沿って摺動可能に配置された円筒状のドローイングスリーブと、前記ドローイングスリーブ内に後端から摺動可能に挿入され、主軸の工具ホルダに対向する側の往復駆動機構に接続されて主軸体内を軸方向に往復動されるクランプジグと、を備え、前記ドローイングボルトは、他端部が前記ドローイングスリーブの前端部と皿バネ等の弾性部材を介して係合されており、前記ドローイングスリーブは、後端側の周上に等角度間隔で形成された複数個の貫通孔と、各貫通孔に嵌め込まれて貫通孔の外側と内側とに移動可能な該ドローイングスリーブの厚みより直径の大きい鋼球とを備え、前記主軸体の内径領域の工具ホルダと対向する後側に、前記ドローイングスリーブの外径に一致する後側小径部分と、これより後側にテーパ状に拡径する拡径部と、該拡径部に連続する一定径の後側大径部分とが設けられている。

そして、前記クランプジグは、前記ドローイングスリーブの内径に一致するジグ大径部分と、該ジグ大径部分の後端側でテーパ状に縮径するジグ縮径部と、該ジグ縮径部に連続する一定径のジグ小径部分とが設けられており、前記往復駆動機構による前進によって前記ドローイングスリーブ内でその他端部に係合する前記ドローイングボルトを前記弾性部材の付勢力に抗して前方に押し出して前記クランプスリーブを前進させることで前記クランプ機構を前記アンクランプ状態とすると共に、前記往復駆動機構による後退によって前記鋼球を介して係合する前記ドローイングスリーブをその貫通孔が前記主軸体の内径領域の後側大径部分に達して前記鋼球が該後側大径部分と前記ジグ大径部分との間で保持される位置まで後退させ、後退したドローイングスリーブによって前記弾性部材の付勢力を介して前記ドローイングボルト及び前記クランプスリーブを後退させることで前記クランプ機構を前記クランプ状態とするものである。

以上の構成により、クランプ状態への移行時のクランプジグの後退に伴って、主軸体内径領域の後側小径部分に位置してドローイングスリーブの貫通孔の内側でクランプジグのジグ小径部分に突出している鋼球を介して係合するドローイングスリーブも後退されることにより、前記貫通孔が主軸体内径領域の後側大径部分に達すると、鋼球は貫通孔の外側へ該後側大径部分へ移動可能となるため、さらなるクランプジグの後退でそのジグ縮径部のテーパ面に沿って鋼球が外側へ押し出され、やがて貫通孔の内側にクランプジグのジグ大径部分がくる。これによって、鋼球は、貫通孔の外側の主軸体内径領域の大径部分へ押し出され、拡径部のテーパ面で主軸体に係合し、ドローイングスリーブはクランプジグと鋼球によって主軸体に対して固定される。なお、本発明のクランプ装置においては、主軸の軸方向に沿って工具ホルダ側を前方、対向側（往復駆動機構側）を後方とする。

また、ドローイングスリーブの後退に伴って、ドローイングスリーブの前端部に弾性部材を介してその他端部で係合するドローイングボルトも後退されることにより、主軸体の前方内径領域では、クランプスリーブが後方へ引っ張られ、クランプスリーブの先端部が主軸体の前側大径部分から前側小径部分へ移動して該主軸体に外側から締め付けられ、工具ホルダのプルスタッドボルトに対するクランプ状態が得られる。

以上のように本発明におけるクランプ状態への移行は、従来のように多数枚の皿バネの復元力による付勢から開始されるのではなく、まず駆動機構からの駆動力によるドローイングスリーブの後退によって開始され、さらにクランプ状態における工具ホルダの保持力は、従来のように皿バネが直接的に受けるのではなく、ドローイングスリーブが鋼球とクランプジグによって固定される主軸体で受けることになる。

従って、本発明においてクランプ装置に配置される弾性部材は、ドローイングスリーブの後退時に作用する圧縮力に対するその復元力によってドローイングボルトを介してクランプスリーブに工具ホルダに対する引き込み力を発生させることができれば充分である。即ち、弾性部材の縮み代は、ドローイングボルト及びクランプスリーブをアンクランプ状態からクランプ状態へと移動させる必要な弾性エネルギーを発生させるだけの極めて短いストロークで済み、皿バネの場合、従来のクランプ装置よりも大幅に少ない枚数で済む。

これにより、主軸体の内部空間における皿バネの配置に占める領域が大幅に省かれ、主軸自体の長さを従来より格段に短くすることができるため、クランプ装置自体の小型化を図ることも可能となる。

なお、本発明における往復駆動機構としては、クランプジグを良好に前進・後退させられる機構であれば、広く種々の機構が採用可能であり、従来と同様の油圧シリンダだけでなく、回転運動を直線運動に変換するネジ機構やカム機構等も挙げられる。但し、構成や操作がより簡便であるものが望ましい。従って、油圧シリンダであれば、ピストンロッドをクランプジグに連結部材等で接続するだけで簡便にクランプ装置を構築できるため、好ましい。

また、本発明に採用されるクランプ機構自体は、従来と同様に、クランプスリーブに形成された貫通孔に外側と内側とへ移動可能に嵌め込まれる鋼球による鋼球式に限らず、コレットチャック式であっても良い。なお、工作機械において一般的な工具ホルダのプルスタッドボルトの形状に対してより良く嵌合し易い、即ちクランプ状態がより安定的となる鋼球式が好ましい。

本発明は以上説明した通り、クランプスリーブの後端に接続されたドローイングボルトへ軸方向に沿った往復駆動を伝達するために主軸体の後方内径領域に配置されたドローイングスリーブが、クランプ状態にてクランプジグと鋼球によって主軸体に固定されるため、ドローイングスリーブとドローイングボルトの間に介在する弾性部材は、ドローイングボルトとクランプスリーブをクランプ状態の位置へ後退させるだけの復元力による弾性エネルギーを発生するのに必要なだけの伸縮ストロークを有するもので済むため、例えば皿バネの場合、従来より大幅に主軸体内に配置される枚数が低減され、その分、占有空間が小さくてすみ、主軸の短縮化およびそれに伴う主軸装置が小型化を可能にするという効果がある。

本発明の一実施形態によるクランプ装置の構成を示す概略側断面図であり、（ａ）はアンクランプ状態、（ｂ）は中間状態、（ｃ）はクランプ状態をそれぞれ示すものである。従来のクランプ装置の一例をクランプ状態で示す概略側断面図である。

本発明の一実施形態として、鋼球式のクランプ機構を備えたクランプ装置を図１の側断面図に示す。図１の（ａ）はアンクランプ状態、（ｂ）は中間状態、（ｃ）はクランプ状態をそれぞれ示している。

本実施形態によるクランプ装置１は、工作機械等の回転主軸装置に設けられるものであり、主軸２を構成する中空状の主軸体４の内部空間３内に主要部分が設けられている。まず、主軸体４の内部の前方領域には、円筒状のクランプスリーブ５が軸方向に沿って摺動可能に配置されており、該クランプスリーブ５の先端部には複数個の貫通孔６が周上に等角度間隔で形成され、各貫通孔６にはクランプスリーブ５の内外に移動可能に鋼球７が嵌め込まれている。

このクランプスリーブ５に対して外周領域の主軸体４がアウタースリーブとして作用し、両者の相対移動によって工具ホルダ３０のプルスタッドボルト３１に対するアンクランプ状態とクランプ状態の間を移行するクランプ機構が構成されている。

具体的には、主軸体４の前方内径領域には、クランプスリーブ５の外径と一致する前側小径部分４ａとこれより拡径した前側大径部分４ｂとを有している。従って、アンクランプ状態において、クランプスリーブ５の先端部分の貫通孔６が主軸体４の前側大径部分４ｂに位置している場合には、貫通孔６内の鋼球７は、クランプスリーブ５の外側へ移動可能であるため、工具ホルダ３０のセンタに接続されたプルスタッドボルト３１の頭部３２は、各鋼球７を外側へ押し出しながらクランプスリーブ５の先端から後方側へ貫通孔６の領域を通過することができる。プルスタッドボルト３１の挿入後、クランプスリーブ５を後退させることによって、貫通孔６は主軸体４の前側小径部分４ａに移動し、各鋼球７は貫通孔６の内側へ押し込まれ、プルスタッドボルト３１の頭部下のくびれに嵌合して締め付け、工具ホルダ３０に対するクランプ状態が得られる。

また、クランプスリーブ５の後端部には、クランプスリーブ５を主軸２の軸方向に沿って前進・後退させるためのドローイングボルト８の一端が接続されている。主軸体４の内部空間の後方領域には、このドローイングボルト８に往復駆動機構の往復運動を伝達するための機構が設けられている。本実施形態においては、往復駆動機構として油圧シリンダ２０を備えている。

即ち、主軸体４の内部空間のクランプスリーブ５と対向側に軸方向に沿って摺動可能に円筒状のドローイングスリーブ９が配置されており、油圧シリンダ２０の給排作動油によって往復移動するピストンロッド２１の先端に連結部材１５を介して接続されたクランプジグ１４が、ドローイングスリーブ９内に後端から摺動可能に挿入されている。さらに、ドローイングボルト８の他端部が、ドローイングスリーブ９の前端部と皿バネ１０を介して係合されている。

本実施形態におけるこのドローイングスリーブ９とドローイングボルト８との皿バネ１０を介した係合は、具体的には以下の構成によって成されている。即ち、ドローイングスリーブ９は、前端面がドローイングボルト８の一端側を貫通状態で塞ぐ係合壁１１が設けられており、一方、ドローイングボルト８の他端部はそのドローイングスリーブ９の内径に略一致し、該ドローイングスリーブ９内を軸方向に沿って移動可能な円板形状を有している。そしてこのドローイングボルト８の他端部の前面８ａとドローイングスリーブ９の係合壁１１の後面１１ｂとが互いに対面しており、この間に皿バネ１０が介在している。このように、ドローイングスリーブ９とドローイングボルト８とは、その係合壁の後面１１ｂと他端部の前面８ａとで皿バネ１０を介して互いに係合されている。

ドローイングスリーブ９は、後端側の周上に等角度間隔で形成された複数個の貫通孔１２と、各貫通孔１２には、該ドローイングスリーブ９の厚みより直径の大きい鋼球１３が、貫通孔１２の外側と内側とに移動可能に嵌め込まれている。この外周領域である主軸体４の後方内径領域には、ドローイングスリーブ９の外径に一致する後側小径部分４ｃと、これより後側にテーパ状に拡径する拡径部４ｘと、該拡径部４ｘに連続する一定径の後側大径部分４ｄとが設けられている。

また、クランプジグ１４は、ドローイングスリーブ９の内径に一致するジグ大径部分１４ａ、該ジグ大径部分１４ａの後端側にテーパ状に縮径するジグ縮径部１４ｙと、該縮径部１４ｙに連続する一定径のジグ小径部分１４ｂとが設けられている。従って、ドローイングスリーブ９は、クランプジグ１４と主軸体４の後方内径領域との間で相対移動可能に介在している。よって、鋼球１３は、貫通孔１２のクランプジグ１４と主軸体４の後方内径領域に対する相対位置関係によって、貫通孔１２の内側か外側へ突出状態となる。

以上の構成を備えた本実施形態のクランプ装置１によるクランプ動作は以下の通りである。

まず、工具ホルダ３０を取り付ける際には、油圧シリンダ２０を駆動してピストンロッド２１を前方へ移動させることでクランプ装置１をアンクランプ状態とする。連結部材１５を介してピストンロッド２１の先端に接続されたクランプジグ１４は、ピストンロッドの前方移動に連動して主軸体４の内部空間で軸方向に沿って前進し、ドローイングスリーブ９内でドローイングボルト８の他端部の後面に当接し、ドローイングボルト８を前方に押し出す。押し出されたドローイングボルト８は、他端部の前面８ａでドローイングスリーブ９前端の係合壁１１の後面１１ｂに対して皿バネ１０を圧縮しながらドローイングスリーブ９も前進させる。

これらドローイングボルト８とドローイングスリーブ９の前進によりクランプスリーブ５も前方へ押し出され、上述のように、クランプスリーブ５は先端部で工具ホルダ３０のプリスタッドボルト３１の頭部３２が通過可能なアンクランプ状態（図１（ａ））となる。この時、ドローイングスリーブ９の貫通孔１２は、主軸体４の後方内径領域の後側小径部分４ｃに位置され鋼球１３は、ドローイングスリーブ９の内側へ押し込まれ、クランプジグ１４のジグ小径部分１４ｂへ突出されている。

クランプスリーブ５の先端部へ工具ホルダ３０のプルスタッドボルト３１の挿入後、クランプ状態へ移行するために油圧シリンダ２０の駆動を切り換えてピストンロッド２１を後方へ移動させる。これに伴って、クランプジグ１４の後退が開始される。

この切り換え当初において、図１（ｂ）に示すように、ドローイングスリーブ９の鋼球１３は内側のジグ小径部分１４ｂへ突出しているため、クランプジグ１４の後退に伴って、クランプジグ１４のジグ縮径部１４ｙに係合する鋼球１３を介してドローイングスリーブ９も後方へ引っ張られる。

ドローイングスリーブ９が後退するに従って、その前端の係合壁１１が後面１１ｂでドローイングボルト８の他端部の前面８ａに対して皿バネ１０を圧縮するが、該皿バネ１０の復元力を他端部の前面８ａで受けたドローイングボルト８は後方へ引っ張られ、クランプスリーブ５を後退させる。

一方、クランプジグ１４の後退が進み、これに伴ってドローイングスリーブ９貫通孔１２が主軸４の後方内径領域の後側大径部分４ｄに達すると、鋼球１３が外側へ移動可能となり、さらにクランプジグ１４が後退することで、クランプジグ１４のジグ縮径部１４ｙのテーパ面に沿って鋼球１３は外側へ押し出され、主軸体４に対して後方内径領域の拡径部４ｘで係合し、ドローイングスリーブ９は、クランプジグ１４と鋼球１３によって主軸体４に固定される。

以上の動作によって、クランプスリーブ５のアンクランプ状態から距離Ｓだけ後退した時点で、クランプスリーブ５の先端部はその外周にある主軸体４の前方内径領域の前側小径部分４ａによって外側から鋼球７が内側へ押し込められ、工具ホルダ３０のプルスタッドボルト３１を締め付けて図１（ｃ）に示すクランプ状態が得られる。

このクランプ状態が得られた以降、工具ホルダ３０に対する保持力は、ドローイングスリーブ９がクランプジグ１４と鋼球１３によって固定された主軸体４によって賄われる。結果として、主軸体４内に配置される皿バネ１０は、従来に比べて極めて少ない枚数で済んでいる。

１，１０１：クランプ装置
２，１０２：主軸
３，１０３：主軸の内部空間
４，１０４：主軸体
４ａ，１０４ａ：前側小径部分
４ｂ，１０４ｂ：前側大径部分
４ｃ：後側小径部分
４ｘ：拡径部分
４ｄ：後側大径部分
５，１０５：クランプスリーブ
６，１０６：貫通孔
７，１０７：鋼球
８，１０８：ドローイングボルト
８ａ：他端部の前面
９：ドローイングスリーブ
１０：皿バネ
１１，１１０：係合壁
１１ｂ：係合壁の後面
１２：貫通孔
１３：鋼球
１４：クランプジグ
１４ａ：ジグ大径部分
１４ｙ：ジグ縮径部
１４ｂ：ジグ小径部分
１５：連結部材
２０：油圧シリンダ
２１：ピストンロッド
３０：工具ホルダ
３１：プルスタッドボルト
３２：頭部

１，１０１：クランプ装置
２，１０２：主軸
３，１０３：主軸の内部空間
４，１０４：主軸体
４ａ，１０４ａ：前側小径部分
４ｂ，１０４ｂ：前側大径部分
４ｃ：後側小径部分
４ｘ：拡径部分
４ｄ：後側大径部分
５，１０５：クランプスリーブ
６，１０６：貫通孔
７，１０７：鋼球
８，１０８：ドローイングボルト
８ａ：他端部の前面
９：ドローイングスリーブ
１０，１１０：皿バネ
１１：係合壁
１１ｂ：係合壁の後面
１２：貫通孔
１３：鋼球
１４：クランプジグ
１４ａ：ジグ大径部分
１４ｙ：ジグ縮径部
１４ｂ：ジグ小径部分
１５：連結部材
２０：油圧シリンダ
２１：ピストンロッド
３０：工具ホルダ
３１：プルスタッドボルト
３２：頭部

Claims

工具が取り付けられた工具ホルダを回転主軸装置の主軸に着脱可能に装着するためのクランプ装置であって、
前記主軸を構成する中空状の主軸体と、該主軸体の内部空間に軸方向に沿って摺動可能に配置された円筒状のクランプスリーブと、前記主軸体の前方内径領域に前記クランプスリーブの外径と一致する前側小径部分とこれより拡径した前側大径部分とを有し、前記クランプスリーブの先端部分が前記主軸体の内径領域での移動により前記前側大径部分から前記前側小径部分への移動によって工具ホルダの先端に接続されたプルスタッドボルトに対して締め付けるクランプ状態が得られると共に、前記クランプスリーブの先端部分の前記前側小径部分から前記前側大径部分への移動によって前記プルスタッドボルトに対する締め付けが緩められるアンクランプ状態が得られるクランプ機構を備えたクランプ装置において、
前記クランプスリーブの工具ホルダとは対向側の後端に一端が接続されたドローイングボルトと、
前記主軸体の内部空間の前記クランプスリーブと対向側に軸方向に沿って摺動可能に配置された円筒状のドローイングスリーブと、
前記ドローイングスリーブ内に後端から摺動可能に挿入され、主軸の工具ホルダに対向する側の往復駆動機構に接続されて主軸体内を軸方向に往復動されるクランプジグと、を備え、
前記ドローイングボルトは、他端部が前記ドローイングスリーブの前端部と弾性部材を介して係合されており、
前記ドローイングスリーブは、後端側の周上に等角度間隔で形成された複数個の貫通孔と、各貫通孔に嵌め込まれて貫通孔の外側と内側とに移動可能な該ドローイングスリーブの厚みより直径の大きい鋼球とを備え、
前記主軸体の内径領域の工具ホルダと対向する後側に、前記ドローイングスリーブの外径に一致する後側小径部分と、これより後側にテーパ状に拡径する拡径部と、該拡径部に連続する一定径の後側大径部分とが設けられており、
前記クランプジグは、
前記ドローイングスリーブの内径に一致するジグ大径部分と、該ジグ大径部分の後端側にテーパ状に縮径するジグ縮径部と、該ジグ縮径部に連続する一定径のジグ小径部分とが設けられており、
前記往復駆動機構による前進によって前記ドローイングスリーブ内でその他端部と係合する前記ドローイングボルトを前記弾性部材の付勢力に抗して前方に押し出して前記クランプスリーブを前進させることで前記クランプ機構を前記アンクランプ状態とすると共に、
前記往復駆動機構による後退によって前記鋼球を介して係合する前記ドローイングスリーブをその貫通孔が前記主軸体の内径領域の後側大径部分に達して前記鋼球が該後側大径部分と前記ジグ大径部分との間で保持される位置まで後退させ、後退したドローイングスリーブによって前記弾性部材の付勢力を介して前記ドローイングボルト及び前記クランプスリーブを後退させることで前記クランプ機構を前記クランプ状態とすることを特徴とするクランプ装置。
前記往復駆動機構は、油圧シリンダであり、油圧シリンダの作動油によって往復駆動するピストンロッドに前記クランプジグが接続されていることを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
前記クランプ機構は、前記クランプスリーブの前端側の周上に等角度間隔で形成された複数の貫通孔と、該貫通孔にそれぞれ嵌め込まれて貫通孔の外側と内側とに移動可能な該ドクランプスリーブの厚みより直径の大きい鋼球と、を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のクランプ装置。