JP5195047B2

JP5195047B2 - Tool clamping device

Info

Publication number: JP5195047B2
Application number: JP2008147361A
Authority: JP
Inventors: 鉄朗古畑
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-06-04
Filing date: 2008-06-04
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2028-06-04
Also published as: JP2009291879A

Description

本発明は、工具クランプ装置に関する。 The present invention relates to a tool clamping device.

現状、工具自動交換対応スピンドルのクランプばねは、皿ばねやラセン皿ばねが使用されている。皿ばねやラセン皿ばねは、工具クランプ・アンクランプによる振幅運動から生じる疲労破壊寿命を延ばすために、皿ばね枚数を増やしたり、仕様ストロークより長い設定のラセン皿ばねを使用し、振幅による応力負荷の軽減を行っている。このため、クランプばねの設置スペースが長くなり、回転体部全長が長くなることで固有振動数（１次共振周波数）が低＜なり、仕様回転数内で共振の問題が発生し得る。また、皿ばねやラセン皿ばねは単体品を組合せ、ドローバーにクリアランスを持って挿入配置されているため、工具クランプ・アンクランプの振幅運動時やスピンドル回転時の遠心力作用時に質量中心がずれて、スピンドル回転時の動バランスの再現性精度が悪い（スピンドル回転時のアンバランス源になっている）。 Currently, disc springs and spiral disc springs are used as clamp springs for spindles that support automatic tool change. In order to extend the fatigue failure life resulting from amplitude movement due to tool clamping and unclamping, the disc spring and helical disc spring use a helical disc spring with a larger number of disc springs or a setting longer than the specified stroke. The reduction is done. For this reason, the installation space of a clamp spring becomes long, and the natural frequency (primary resonance frequency) becomes low <by extending the rotary body part full length, and the problem of a resonance may generate | occur | produce within specification rotation speed. In addition, the disc spring and the helical disc spring are combined as a single unit and inserted into the draw bar with a clearance, so the center of mass shifts during the amplitude movement of the tool clamp / unclamp or the centrifugal force during spindle rotation. , The reproducibility accuracy of the dynamic balance at the time of spindle rotation is poor (is an unbalance source at the time of spindle rotation).

これらの問題を解決するものとして、いわゆるガスばねを使用した工具クランプ装置が提案されている（特許文献１）。この特許文献１の工具クランプ装置によれば、クランプカを発生させるばね力として、金属ばねの弾性変形による復元カではなく、密封容器内に充填されたガス圧の容積を変化させた時に生じる反力を利用するので、クランプばね設置スペースを小さくでき、かつ疲労寿命が長く、また、スピンドル回転時の動バランス性能に優れるとされている。 As a means for solving these problems, a tool clamping device using a so-called gas spring has been proposed (Patent Document 1). According to the tool clamping device of Patent Document 1, the reaction force generated when the volume of the gas pressure filled in the sealed container is changed as the spring force for generating the clamp force, not the restoring force due to the elastic deformation of the metal spring. Is used, the clamp spring installation space can be reduced, the fatigue life is long, and the dynamic balance performance during spindle rotation is excellent.

しかし、特許文献１の工具クランプ装置では、ガスばねユニット内のピストンにより引き込み操作を行なっているので、クランプされた工具をアンクランプする場合にはピストンをガスばねユニットの後端部から押圧する必要があり、ピストンとガスばねユニットのハウジングとの気密構造が複雑となり、市販のアキュミュレータ等が使用しにくいという問題がある。また、ガスばねユニット内に充填されたガス圧が低下した場合に、工具が落下する等の問題もあり安全性に対する改善策も要望されている。
特表２００２―５４０９６１号公報 However, in the tool clamping device of Patent Document 1, since the retraction operation is performed by the piston in the gas spring unit, it is necessary to press the piston from the rear end of the gas spring unit when unclamping the clamped tool. There is a problem that the airtight structure between the piston and the housing of the gas spring unit becomes complicated, and it is difficult to use a commercially available accumulator or the like. In addition, when the gas pressure filled in the gas spring unit is lowered, there is a problem that the tool falls and there is a demand for an improvement measure for safety.
Special Table 2002-540961

従って、本発明の目的は、簡単な構成によるガスばね方式の工具クランプ装置を提供し、また、より安全性に優れる工具クランプ装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas spring type tool clamping device having a simple configuration, and to provide a tool clamping device with higher safety.

［１］本発明は、上記目的を達成するために、工具ホルダに嵌合するスピンドルと、前記スピンドル内に収容され、前記工具ホルダを前記スピンドル側に引き込み操作することによりクランプするクランプユニットと、媒体容器と前記媒体容器の内部に充填された圧縮性媒体により前記媒体容器の外方へ圧力を受けて突出する中実ロッドとを有して前記スピンドル内に収容されて構成され、前記クランプユニットのクランプロッドに引き込み力を作用させるガスばねユニットと、を有し、前記ガスばねユニットの前記中実ロッドが前記スピンドル側に当接すると共に、前記媒体容器側が前記クランプロッドに連結されていることを特徴とする工具クランプ装置を提供する。 [1] In order to achieve the above object, the present invention provides a spindle that fits into a tool holder, a clamp unit that is housed in the spindle and clamps by pulling the tool holder toward the spindle, and The clamp unit includes a medium container and a solid rod that protrudes by receiving a pressure outward from the medium container by a compressible medium filled in the medium container, and is configured to be accommodated in the spindle. A gas spring unit that applies a pulling force to the clamp rod, wherein the solid rod of the gas spring unit abuts on the spindle side, and the medium container side is connected to the clamp rod. A tool clamping device is provided.

［２］前記クランプロッドは、前記クランプユニットに前記工具ホルダのクランプ力として付勢力を与える付勢部材を介して前記スピンドルに支持されていることを特徴とする前記［１］に記載の工具クランプ装置であってもよい。 [2] The tool clamp according to [1], wherein the clamp rod is supported by the spindle via a biasing member that applies a biasing force as a clamping force of the tool holder to the clamp unit. It may be a device.

［３］また、前記付勢部材は、コイルばねであることを特徴とする前記［２］に記載の工具クランプ装置であってもよい。 [3] The tool clamping device according to [2], wherein the biasing member is a coil spring.

［４］また、前記圧縮性媒体は、窒素ガスであることを特徴とする前記［１］に記載の工具クランプ装置であってもよい。 [4] The tool clamping device according to [1], wherein the compressible medium is nitrogen gas.

［５］また、前記ガスばねユニットは、定常状態において前記中実ロッドが前記伸長する外方へ圧力を受け、前記圧力により前記媒体容器に連結された前記クランプロッドを前記媒体容器が前記スピンドル側に引き込み操作することにより前記工具ホルダをクランプすることを特徴とする前記［１］に記載の工具クランプ装置であってもよい。 [5] In the gas spring unit, in a steady state, the solid rod receives a pressure outwardly extending, and the medium container is connected to the medium container by the pressure. The tool clamp device according to [1], wherein the tool holder is clamped by a retraction operation.

［６］また、前記ガスばねユニットは、前記媒体容器が前記工具側へ押圧され、前記媒体容器に連結された前記クランプロッドを前記媒体容器が前記スピンドル側に押し込み操作することにより前記工具ホルダをアンクランプすることを特徴とする前記［１］に記載の工具クランプ装置であってもよい。 [6] In the gas spring unit, the medium container is pressed toward the tool, and the clamp holder connected to the medium container pushes the clamp holder toward the spindle to operate the tool holder. The tool clamping device according to the above [1] may be unclamped.

本発明によれば、簡単な構成によるガスばね方式の工具クランプ装置を提供し、また、より安全性に優れる工具クランプ装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the tool clamp apparatus of a gas spring system by simple structure can be provided, and the tool clamp apparatus excellent in safety | security can be provided.

（本発明の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る工具クランプ装置の縦断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３（ａ）は、図１のＢ−Ｂ断面図、図３（ｂ）は、図１のＣ−Ｃ断面図、図３（ｃ）は、図１のＤ−Ｄ断面図、図３（ｄ）は、図２のＥ−Ｅ断面図である。 (Embodiment of the present invention)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a tool clamping device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 3A is a sectional view taken along the line BB in FIG. 1, FIG. 3B is a sectional view taken along the line CC in FIG. 1, FIG. 3C is a sectional view taken along the line DD in FIG. (D) is EE sectional drawing of FIG.

（工具１００）
本発明の実施の形態に係る工具クランプ装置にクランプされる工具１００は、工具ホルダ１０１、および、工具本体部１０２から大略構成されている。 (Tool 100)
A tool 100 to be clamped by a tool clamping device according to an embodiment of the present invention is generally composed of a tool holder 101 and a tool main body 102.

工具ホルダ１０１は、中空の段付フランジ形状とされ、研削ホイール、切削ホイール等の工具本体部１０２が一体的に取付け固定されている。工具ホルダ１０１のスピンドル側においては、工具ホルダ１０１とスピンドル２１０とが位置決め嵌合するための工具端面１０４および工具テーパ部１０５が形成されている。 The tool holder 101 has a hollow stepped flange shape, and a tool main body 102 such as a grinding wheel or a cutting wheel is integrally attached and fixed. On the spindle side of the tool holder 101, a tool end surface 104 and a tool taper portion 105 for positioning and fitting the tool holder 101 and the spindle 210 are formed.

工具端面１０４は、工具１００の回転軸に垂直な面であり、工具１００のクランプ状態における倒れ精度を規定する基準面である。 The tool end surface 104 is a surface perpendicular to the rotation axis of the tool 100 and is a reference surface that defines the tilt accuracy of the tool 100 in the clamped state.

一方、工具テーパ部１０５は、工具１００の回転軸から所定の角度だけ傾斜したテーパ面（例えば、１/１０テーパ）であり、工具１００のクランプ状態における心出し精度を規定する基準面である。工具テーパ部１０５は、所定の肉厚のテーパシャンク部１０６の外周面であり、テーパシャンク部１０６の内周面にはスピンドルユニット２００からクランプ力を受けるクランプ力作用部１０７が形成されている。クランプ力作用部１０７は、後述するクランピング羽が外方向に開いたときに工具ホルダ１０１（工具１００）をスピンドル２１０側に引き込む方向にクランプ力を発生させるように斜面が形成されている。上記のようなクランプ方式として、例えば、ＨＳＫ方式等の規格化されたクランプ方式があり、規格に準じた工具を使用することができる。 On the other hand, the tool taper portion 105 is a tapered surface (for example, 1/10 taper) inclined by a predetermined angle from the rotation axis of the tool 100, and is a reference surface that defines the centering accuracy in the clamped state of the tool 100. The tool taper portion 105 is an outer peripheral surface of the taper shank portion 106 having a predetermined thickness, and a clamp force acting portion 107 that receives a clamping force from the spindle unit 200 is formed on the inner peripheral surface of the taper shank portion 106. The clamping force acting portion 107 is formed with a slope so as to generate a clamping force in a direction in which the tool holder 101 (tool 100) is pulled toward the spindle 210 when a clamping blade described later is opened outward. As a clamping method as described above, for example, there is a standardized clamping method such as an HSK method, and a tool conforming to the standard can be used.

（スピンドルユニット２００）
スピンドルユニット２００は、スピンドル２１０、クランプユニット２３０、ガスばねユニット２５０から大略構成され、本発明の実施の形態に係る工具クランプ装置の工具クランプ以外の機能も有するものであり、このスピンドルユニット２００は、図示しないモータ、エアスピンドル等の回転駆動装置により回転駆動される。 (Spindle unit 200)
The spindle unit 200 is roughly composed of a spindle 210, a clamp unit 230, and a gas spring unit 250, and has a function other than the tool clamp of the tool clamp device according to the embodiment of the present invention. It is rotationally driven by a rotational drive device such as a motor or an air spindle (not shown).

スピンドル２１０は、内空部を有する段付円筒形状であり、工具１００を装着してクランプする先端側には、工具ホルダ１０１の工具テーパ部１０５と嵌合するスピンドルテーパ部２１１が形成され、また、スピンドル２１０の先端部にその軸に垂直で工具ホルダ１０１の工具端面１０４に当接するスピンドル端面２１２が形成されている。また、内空部には、工具ホルダ１０１をクランプするためのクランプユニット２３０、および、このクランプユニット２３０に作用してクランプ・アンクランプ動作を行なうためのガスばねユニット２５０が所定の連結構造により収容されている。 The spindle 210 has a stepped cylindrical shape having an inner space, and a spindle taper portion 211 that fits the tool taper portion 105 of the tool holder 101 is formed on the tip side where the tool 100 is mounted and clamped. A spindle end surface 212 that is perpendicular to the axis of the spindle 210 and abuts against the tool end surface 104 of the tool holder 101 is formed at the tip of the spindle 210. In the inner space, a clamping unit 230 for clamping the tool holder 101 and a gas spring unit 250 for acting on the clamping unit 230 to perform a clamping / unclamping operation are accommodated by a predetermined coupling structure. Has been.

（クランプユニット２３０）
クランプユニット２３０は、スピンドル２１０の軸方向に移動可能なクランプロッド２３１、クランプロッド２３１に接続されて一体的に移動するコーン２３２、コーン２３２の外周面に配置された複数のクランピング羽２４０から大略構成されている。 (Clamp unit 230)
The clamp unit 230 is roughly composed of a clamp rod 231 that can move in the axial direction of the spindle 210, a cone 232 that is connected to the clamp rod 231 and moves integrally, and a plurality of clamping blades 240 disposed on the outer peripheral surface of the cone 232. It is configured.

コーン２３２の外周面には複数のクランピング羽２４０が接触して配置されている。クランピング羽２４０の先端部２４１はコーン２３２の外周面に形成された段部２３３と当接し、コーン２３２の移動により段部２３３がぞれぞれのクランピング羽２４０を外方へ押し拡げることができる。また、クランピング羽２４０の先端部２４１はその外周部がクランプ力作用部１０７に対応した位置となるよう配置され、クランプ状態でクランプ力作用部１０７にクランプ力を作用させる構成とされている。 A plurality of clamping blades 240 are arranged in contact with the outer peripheral surface of the cone 232. The tip 241 of the clamping wing 240 abuts on a step 233 formed on the outer peripheral surface of the cone 232, and the step 233 pushes each clamping wing 240 outward by moving the cone 232. Can do. Further, the distal end portion 241 of the clamping wing 240 is arranged so that the outer peripheral portion thereof is at a position corresponding to the clamping force acting portion 107, and is configured to apply the clamping force to the clamping force acting portion 107 in the clamped state.

一方、クランピング羽２４０の後端部２４２は、スピンドル２１０の内空部に設けられた溝部２１３に収容されており、コーン２３２の移動によっても軸方向の位置が概略維持され、また、クランプ状態においてはコーン２３２の後端部２３４に押されて後端部２４２が溝部２１３側に移動することでクランピング羽２４０の外方への移動が可能とされている。 On the other hand, the rear end portion 242 of the clamping wing 240 is accommodated in a groove portion 213 provided in the inner space of the spindle 210, and the axial position is substantially maintained by the movement of the cone 232, and the clamped state In this case, the rear end 242 is pushed by the rear end 234 of the cone 232 and the rear end 242 moves toward the groove 213, so that the clamping wing 240 can be moved outward.

スピンドル２１０の内空部の奥部にはバネ保持材２４５およびバネ２４６が配置され、このバネ２４６によりクランピング羽２４０は工具１００側へ付勢されている。これにより、クランプ状態において、クランプロッド２３１およびコーン２３２の移動によってクランピング羽２４０が安定に外方へ押し拡げられる。 A spring holding member 245 and a spring 246 are arranged in the inner space of the spindle 210, and the clamping blade 240 is biased toward the tool 100 by the spring 246. Thereby, in the clamped state, the clamping wing 240 is stably spread outward by the movement of the clamp rod 231 and the cone 232.

上記示したようなクランプ方式は、例えば標準ＨＳＫクランプ方式やＫＭクランプ方式等を使用して構成することもできる。 The clamp method as described above can be configured using, for example, a standard HSK clamp method, a KM clamp method, or the like.

（ガスばねユニット２５０）
ガスばねユニット２５０は、密封容器内に充填されたガス圧の容積を変化させた時に生じる反力をクランプばねとして利用するものである。ガスばねユニット２５０は、容器２５１と容器２５１から突出してスライド可能な中実ロッド２５２から大略構成される。容器２５１の内部には圧縮性媒体、例えば、窒素ガスが充填され、この窒素ガスの圧縮性により中実ロッド２５２が容器２５１から突出する方向に付勢力を受けている。ガスばねユニット２５０は、中実ロッド２５２として容器２５１の内部にピストン部を有し、容器２５１とピストン部とを気密に構成して圧縮性媒体を充填させることで構成できるが、市販のアキュミュレータ（蓄圧器）を使用することもできる。 (Gas spring unit 250)
The gas spring unit 250 uses the reaction force generated when the volume of the gas pressure filled in the sealed container is changed as a clamp spring. The gas spring unit 250 is generally composed of a container 251 and a solid rod 252 that can slide out of the container 251. The container 251 is filled with a compressible medium, for example, nitrogen gas. Due to the compressibility of the nitrogen gas, the solid rod 252 receives a biasing force in a direction in which the solid rod 252 protrudes from the container 251. The gas spring unit 250 has a piston portion inside the container 251 as the solid rod 252 and can be configured by filling the container 251 and the piston portion in an airtight manner and filling with a compressible medium. (Accumulator) can also be used.

容器２５１は略円筒状であり、中実ロッド２５２側の外周部にはネジ部２５３が形成されている。また、中実ロッド２５２と反対側の端部にはクランプを解除する場合に負荷を与えるための当金スリーブ２５４がネジ固定され、この当金スリーブ２５４を介して当金２５５が連結されている。 The container 251 has a substantially cylindrical shape, and a screw portion 253 is formed on the outer peripheral portion on the solid rod 252 side. In addition, a gold sleeve 254 for applying a load when releasing the clamp is screwed to the end opposite to the solid rod 252, and the gold 255 is connected via the gold sleeve 254. .

ガスばねユニット２５０は、中実ロッド２５２の先端面２５２ａが当接アダプタ２７０に当接し、また、容器２５１外周部のネジ部２５３がクランプロッド２３１に螺合されてスピンドル２１０の内空部に装着される。 In the gas spring unit 250, the front end surface 252 a of the solid rod 252 comes into contact with the contact adapter 270, and the screw portion 253 on the outer peripheral portion of the container 251 is screwed into the clamp rod 231 to be mounted in the inner space of the spindle 210. Is done.

ここで、クランプロッド２３１は、図１、図２に示すように、工具クランプ側でコーン２３２に接続されていると共に、図３（ｃ）に示すように、ガスばねユニット２５０側においてネジ部２５３により容器２５１と締結されている。また、図３（ａ）に示すように、クランプロッド２３１は中間部において、スピンドル２１０の内空部に嵌入して固定された固定スリーブ２６０の内径部２６０ａにスライド可能に支持されている。 Here, the clamp rod 231 is connected to the cone 232 on the tool clamp side as shown in FIGS. 1 and 2, and the screw portion 253 on the gas spring unit 250 side as shown in FIG. 3C. By this, the container 251 is fastened. Further, as shown in FIG. 3A, the clamp rod 231 is slidably supported at the intermediate portion by an inner diameter portion 260a of a fixed sleeve 260 that is fitted and fixed in the inner space of the spindle 210.

図２、図３（ｄ）に示すように、クランプロッド２３１にはガイドピン２７２が両側に立設されており、コイルばね２７３を介して固定スリーブ２６０側からコーン２３２をクランプ方向に引き込むように付勢されている。 As shown in FIGS. 2 and 3D, guide pins 272 are provided on both sides of the clamp rod 231 so that the cone 232 is pulled in the clamping direction from the fixed sleeve 260 side via the coil spring 273. It is energized.

また、図１、図３（ｂ）に示すように、固定スリーブ２６０には、当接アダプタ２７０がネジ２７１により固定されている。この部分ではクランプロッド２３１は半割りパイプ形状とされ、中空部を当接アダプタ２７０が上下に貫通して上記説明したように固定スリーブ２６０に固定されている。当接アダプタ２７０の固定スリーブ２６０と反対側の端部２７０ａは、ガスばねユニット２５０の中実ロッド２５２と当接している。 In addition, as shown in FIGS. 1 and 3B, the abutment adapter 270 is fixed to the fixing sleeve 260 with screws 271. In this portion, the clamp rod 231 has a half-pipe shape, and the abutting adapter 270 passes vertically through the hollow portion and is fixed to the fixing sleeve 260 as described above. An end portion 270 a of the contact adapter 270 opposite to the fixed sleeve 260 is in contact with the solid rod 252 of the gas spring unit 250.

上記説明した構成では、ガスばねユニット２５０の中実ロッド２５２が当接アダプタ２７０を介してスピンドル２１０に当接されると共に、ガスばねユニット２５０の容器２５１がクランプロッド２３１にネジ部２５３を介して螺合されるので、ガスばねユニット２５０の付勢力により、容器２５１がクランプロッド２３１を引き込む方向、すなわち、コーン２３２をクランプ方向に引き込むように付勢される。 In the configuration described above, the solid rod 252 of the gas spring unit 250 is brought into contact with the spindle 210 via the contact adapter 270, and the container 251 of the gas spring unit 250 is attached to the clamp rod 231 via the screw portion 253. Since they are screwed together, the urging force of the gas spring unit 250 urges the container 251 to draw the clamp rod 231, that is, to pull the cone 232 in the clamping direction.

さらに、クランプロッド２３１は、ガイドピン２７２にガイドされたコイルばね２７３の付勢力により、同様にコーン２３２をクランプ方向に引き込むように付勢されている。 Further, the clamp rod 231 is urged by the urging force of the coil spring 273 guided by the guide pin 272 to similarly pull the cone 232 in the clamping direction.

（クランプ動作）
図１、図２は、クランプ状態を示す図である。すなわち、容器２５１は、内部に充填されたガス圧により中実ロッド２５２が当接アダプタ２７０を介してスピンドル２１０側に与える反力として、クランプロッド２３１を引き込む方向に作用している。クランプロッド２３１に接続されたコーン２３２は、クランピング羽２４０を外方へ押し拡げて工具ホルダ１０１（工具１００）をスピンドル２１０側に引き込むことによりクランプ動作を行なう。 (Clamping operation)
1 and 2 are diagrams illustrating a clamped state. That is, the container 251 acts in the direction in which the clamp rod 231 is pulled in as a reaction force that the solid rod 252 applies to the spindle 210 side via the abutment adapter 270 by the gas pressure filled therein. The cone 232 connected to the clamp rod 231 performs a clamping operation by pushing the clamping wing 240 outward and pulling the tool holder 101 (tool 100) toward the spindle 210.

（補助クランプ動作）
通常のクランプ動作は、上記説明したように、ガスばねユニット２５０の付勢力により行なわれるが、ガス圧の低下等の故障時には補助クランプ動作が自動的に行なわれる。すなわち、クランプロッド２３１は、ガイドピン２７２にガイドされたコイルばね２７３の付勢力により、クランプロッド２３１をクランプ方向に引き込むように付勢されているので、ガス圧の低下等の場合でもクランプ動作が補助的に行なわれる。尚、コイルばね２７３の付勢力は、クランプユニット２３０により工具１００を把持でき、工具落下等を防止できるものであることが好ましい。 (Auxiliary clamp operation)
As described above, the normal clamping operation is performed by the urging force of the gas spring unit 250, but the auxiliary clamping operation is automatically performed when a failure such as a decrease in gas pressure occurs. That is, the clamp rod 231 is urged to pull the clamp rod 231 in the clamping direction by the urging force of the coil spring 273 guided by the guide pin 272, so that the clamping operation can be performed even when the gas pressure is reduced. This is done in an auxiliary manner. The biasing force of the coil spring 273 is preferably one that can hold the tool 100 by the clamp unit 230 and can prevent the tool from dropping.

（アンクランプ動作）
図１、図２に示されたクランプ状態において、当金２５５に油圧装置等によりアンクランプ力を作用させ、当金スリーブ２５４を介して容器２５１を工具１００側へ押圧動作させる。容器２５１が工具１００側へ押し込まれると、容器２５１にネジ締結されたクランプロッド２３１がガス圧に抗して工具１００側へ押し込まれるので、コーン２３２も工具１００側へ移動する。従って、コーン２３０の段部２３３により外方へ押し拡げられていたクランピング羽２４０は内方へ閉じる。これにより、クランピング羽２４０による工具ホルダ１０１のクランプ力作用部１０７へのクランプ力が解除され、アンクランプ動作が行なわれる。 (Unclamping operation)
In the clamped state shown in FIGS. 1 and 2, an unclamping force is applied to the metal plate 255 by a hydraulic device or the like, and the container 251 is pressed toward the tool 100 via the metal sleeve 254. When the container 251 is pushed to the tool 100 side, the clamp rod 231 screwed to the container 251 is pushed to the tool 100 side against the gas pressure, so that the cone 232 also moves to the tool 100 side. Accordingly, the clamping wing 240 that has been pushed outward by the step portion 233 of the cone 230 is closed inward. As a result, the clamping force of the clamping holder 240 on the clamping force acting portion 107 of the tool holder 101 is released, and the unclamping operation is performed.

（本発明の実施の形態の効果）
本発明の実施の形態によれば、次のような効果を有する。
（１）背景技術の項で説明したように、従来のいわゆるガスばねを使用した工具クランプ装置の構成では、中実ロッド２５２（ピストン）にクランプロッド２３１を連結する必要があるので、アンクランプ動作では中実ロッド２５２を操作する必要があり、構成が複雑であり組立性も良好ではない。これに対して、本発明の実施の形態では、ガスばねユニット２５０の中実ロッド２５２を当接アダプタ２７０に当接した状態で、容器２５１をクランプロッド２３１に螺合させればよいので、組立性がよい。
（２）アンクランプ動作において、容器２５１にアンクランプ力を作用させればよい構成であるので、工具クランプ装置として構成が簡略化でき、かつ、クランプ・アンクランプ動作に優れた工具クランプ装置が可能となる。
（３）従来技術では考慮されていない補助クランプ機構が装備されているので、ガスばねユニット２５０のガス圧の低下等の故障時にも安全性が確保される。この補助クランプ機構は、ガイドピン２７２にガイドされたコイルばね２７３の付勢力により常に機能しているので、急激なガス圧低下時にも対応でき、いわゆるガスばね方式の工具クランプ装置を工作機械に採用する有利な条件となる。 (Effect of the embodiment of the present invention)
The embodiment of the present invention has the following effects.
(1) As described in the background art section, in the configuration of the conventional tool clamping device using a so-called gas spring, it is necessary to connect the clamp rod 231 to the solid rod 252 (piston). Then, it is necessary to operate the solid rod 252, the structure is complicated, and the assemblability is not good. On the other hand, in the embodiment of the present invention, the container 251 may be screwed into the clamp rod 231 while the solid rod 252 of the gas spring unit 250 is in contact with the contact adapter 270. Good sex.
(2) In the unclamping operation, it is sufficient to apply an unclamping force to the container 251. Therefore, the configuration can be simplified as a tool clamping device, and a tool clamping device excellent in clamping / unclamping operation is possible. It becomes.
(3) Since an auxiliary clamp mechanism not considered in the prior art is provided, safety is ensured even in the event of a failure such as a decrease in gas pressure of the gas spring unit 250. Since this auxiliary clamp mechanism always functions by the biasing force of the coil spring 273 guided by the guide pin 272, it can cope with a sudden drop in gas pressure, and a so-called gas spring type tool clamp device is adopted for the machine tool. This is an advantageous condition.

以上、本発明の工具クランプ装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。 As mentioned above, although the tool clamp apparatus of this invention was demonstrated based on said embodiment, this invention is not limited to said embodiment, It implements in a various aspect in the range which does not deviate from the summary. It is possible.

図１は、本発明の実施の形態に係る工具クランプ装置の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a tool clamping device according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 図３（ａ）は、図１のＢ−Ｂ断面図、図３（ｂ）は、図１のＣ−Ｃ断面図、図３（ｃ）は、図１のＤ−Ｄ断面図、図３（ｄ）は、図２のＥ−Ｅ断面図である。3A is a sectional view taken along the line BB in FIG. 1, FIG. 3B is a sectional view taken along the line CC in FIG. 1, FIG. 3C is a sectional view taken along the line DD in FIG. (D) is EE sectional drawing of FIG.

Explanation of symbols

１００…工具、１０１…工具ホルダ、１０２…工具本体部、１０４…工具端面、１０５…工具テーパ部、１０６…テーパシャンク部、１０７…クランプ力作用部、２００…スピンドルユニット、２１０…スピンドル、２１１…スピンドルテーパ部、２１２…スピンドル端面、２１３…溝部、２３０…クランプユニット、２３１…クランプロッド、２３２…コーン、２３３…段部、２３４…後端部、２４０…クランピング羽、２４１…先端部、２４２…後端部、２４５…バネ保持材、２４６…バネ、２５０…ガスばねユニット、２５１…容器、２５２…中実ロッド、２５３…ネジ部、２５２ａ…先端面、２５４…当金スリーブ、２５５…当金、２６０…固定スリーブ、２６０ａ…内径部、２７０…当接アダプタ、２７１…ネジ、２７２…ガイドピン、２７３…コイルばね DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Tool, 101 ... Tool holder, 102 ... Tool main-body part, 104 ... Tool end surface, 105 ... Tool taper part, 106 ... Taper shank part, 107 ... Clamping force action part, 200 ... Spindle unit, 210 ... Spindle, 211 ... Spindle taper part, 212 ... spindle end surface, 213 ... groove part, 230 ... clamp unit, 231 ... clamp rod, 232 ... cone, 233 ... step part, 234 ... rear end part, 240 ... clamping blade, 241 ... tip part, 242 ... rear end part, 245 ... spring holding material, 246 ... spring, 250 ... gas spring unit, 251 ... container, 252 ... solid rod, 253 ... screw part, 252a ... tip surface, 254 ... gold sleeve, 255 ... Gold, 260 ... fixed sleeve, 260a ... inner diameter portion, 270 ... contact adapter, 271 ... screw, 272 ... guide Down, 273 ... coil spring

Claims

A spindle that fits into the tool holder;
A clamp unit that is housed in the spindle and clamps by pulling the tool holder toward the spindle;
The clamp unit includes a medium container and a solid rod that protrudes by receiving a pressure outward from the medium container by a compressible medium filled in the medium container, and is configured to be accommodated in the spindle. A gas spring unit that applies a pulling force to the clamp rod of
The tool clamp device according to claim 1, wherein the solid rod of the gas spring unit abuts on the spindle side, and the medium container side is connected to the clamp rod.

The tool clamp device according to claim 1, wherein the clamp rod is supported by the spindle via a biasing member that applies a biasing force as a clamping force of the tool holder to the clamp unit.

The tool clamping device according to claim 2, wherein the biasing member is a coil spring.

The tool clamping device according to claim 1, wherein the compressible medium is nitrogen gas.

The gas spring unit is configured such that, in a steady state, the solid rod receives the outwardly extending pressure, and the medium container pulls the clamp rod connected to the medium container to the spindle side by the pressure. The tool clamping device according to claim 1, wherein the tool holder is clamped by the method.

The gas spring unit unclamps the tool holder by pressing the clamp rod connected to the medium container and pushing the clamp rod connected to the medium container to the spindle side. The tool clamping device according to claim 1, wherein