JPH01234105A - 電動式チャック駆動装置 - Google Patents

電動式チャック駆動装置

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JPH01234105A
JPH01234105A JP63059482A JP5948288A JPH01234105A JP H01234105 A JPH01234105 A JP H01234105A JP 63059482 A JP63059482 A JP 63059482A JP 5948288 A JP5948288 A JP 5948288A JP H01234105 A JPH01234105 A JP H01234105A
Authority
JP
Japan
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ball screw
shaft
armature plate
screw shaft
chuck
Prior art date
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Pending
Application number
JP63059482A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuo Izumi
泉 光男
Yasumitsu Nakayama
中山 泰光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Electric Co Ltd filed Critical Shinko Electric Co Ltd
Priority to JP63059482A priority Critical patent/JPH01234105A/ja
Publication of JPH01234105A publication Critical patent/JPH01234105A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/24Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • F16H25/2454Brakes; Rotational locks

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は旋盤等における工作物のチャッキングを行う
電動式チャック駆動装置にかかわり、特に、長尺な工作
物のチャッキングが可能な電動式チャック駆動装置に関
する。
〔従来の技術〕
旋盤等のチャッキングは油圧または空気圧によるものが
一般的である。第4図は従来の油圧式チャック駆動装置
の一例を示すもので、油圧装置51から回転油圧シリン
ダ52に油を供給してピストン53を駆動し、旋盤の主
軸(スピンドル軸)54aの軸芯中空部に軸方向移動自
在に挿入されたドローバ−54を往復動させてチャック
55の爪56をチャックの径方向に移動させ、図示せぬ
ワークを把持するようになっている。ここで、ドローバ
−54の軸方向の動きを爪56の径方向の動きに変換す
るには、カムレバー、テーパ等ノ動作変換機構が用いら
れる。なお、図中、57はドローバ−54の移動方向を
切り換えるための切換弁である。
一方、電動式チャック駆動装置については未だ試作段階
を出す、商品として市場に出されているものはない。た
だし、いくつかの発明、考案が特公昭51−45111
.53−19830.50−24464号、実公昭56
−29050.54−5395.53−38207号な
どに開示されている。これらの公報記載の発明または考
案の主張点は次のようなものである。
(1)メカニズム改良による把握性能の向上。
(2)チャッキング終了の信号出力。
(3)モータトルクの段階的調整。
(4)爪の開閉度検知。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上述した従来のチャック駆動装置においては
次のような問題があった。
(1)油圧式、または空気圧式のチャック駆動装置では
、ガスケット、0リング、油等について定期的な保守作
業が必要である。これを行わないと、油漏れ、空気漏れ
等により把握力が低下して緩みが生じ、時によっては把
握物が回転中に外れるようなことがあった。
(2)従来の電動式チャック駆動装置では、停電した場
合にチャックを把握できなくなり、把握物が外れること
があった。
(3)従来の電動式チャック駆動装置では、チャック駆
動の手段は旋盤等の主軸(スピンドル軸)と同軸上に配
置されているので、長尺な工作物の把持ができない。
この発明は前記課題に鑑みてなされたもので、工作物の
確実な把持と長尺工作物の把持を可能にする電動式チャ
ック駆動装置の提供を目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
前記課題を解決するために、この発明は電動機を駆動源
とする駆動手段によって牽引軸をその軸方向に往復動さ
せることによりチャ・ツク爪を開閉するようにした電動
式チャ・ツク駆動装置において、前記牽引軸を中空筒状
に形成すると共に、この牽。
用軸の外周に前記駆動手段によって回動されるボールね
じを螺合させ、更に工作物を把握したときに前記駆動手
段と前記牽引軸とがつれ回りするのを防止するためのブ
レーキ装置を備え、かつ前記ブレーキ装置において操作
されるアーマチュア板は工作機械のスピンドル軸回転中
永久磁石に吸引されてボールねじのセルフ0ツク機能を
兼務するようになっている。
〔作用〕
工作物を把持すると前記牽引軸は往復動を停止してボー
ルねじがロックした位置でブレーキ装置の通電が遮断さ
れ、ブレーキ装置のアーマチュア板が永久磁石に吸引さ
れる。しかもアーマチュア板と牽引軸とのスプライン係
合には板ばねを使用してバックラッシユを零にしである
ので、スピンドル軸が回転中でもボールねじは緩むこと
がない。
一方ボールねじがロックしているときに、銹導電動機に
通電状態を続けると、電動機回転子と牽引軸とがつれ回
りを始める。これを制止するためにブレーキ装置に通電
してアーマチュア板を吸引させ永久磁石から離脱させて
ボールねじのロックを解除する。
即ち爪を開閉するときにはアーマチュア板をブレーキ装
置に吸引させてボールね七のロックを解除し、スピンド
ル回転のときにはブレーキ装置の通電を遮断して永久磁
石に吸引させてボールねじをロックするのでアーマチュ
ア板は二重の作用を兼務する。
又前記牽引軸の中空内径は大きくできるので長尺の工作
物を把持することができる。
〔実施例〕
以下に、この発明を一実施例について図面を参照して説
明する。
第1図で、本発明による電動式チャック駆動装置Oの右
端部にある取付フランジ2は、右端面で図示していない
工作機械のスピンドル軸にボルト取付で連結し、左端面
は複列テーパローラベアリング4を保持する軸受ケーシ
ング6とボルト取付で連結し、ベアリング4に保持され
る円筒形のボールねしナツト8はボールを介してボール
ね七(おす)軸10に螺合する。ボールねじ軸lOは中
空の円筒形で、右端部にある回り止めビン12が取付フ
ランジ2の管状の突出部14に設けられた駆動装置0の
軸線x−xに平行な溝穴15(第3図参照)に係合して
ボールねじ軸10と取付フランジ2との相対的回転を抑
止し、又右端部内径はドローチューブ16の左端部とね
じ結合部17を形成し、一方左端部近くはボールベアリ
ング18を介して電動機フレーム20に支承され、この
支承部分から間隔を置いた位置の外周に第1図に示すよ
うなスプライン部22が設けられ、円形のアーマチュア
板24のスプライン(めす)と係合して、アーマチュア
板24がボールねじ軸10の軸線方向に動くようになっ
ている。
このスプライン部22には第2図に示すように板ばね2
6がおすスプラインの溝穴28に取り付けられて、めす
スプラインを一方向に押しつけてクリアランスを零にし
ている。アーマチュア板24と電動機フレーム20の左
端部との間には複数個のコイル30を内蔵した電磁ブレ
ーキ装置31が環状にフレーム20の左端部に固定され
ている。
一方、ボールねじナツト8°の左端部は電動機回転子3
2とボルト取付で連結し、電動機回転子32の左端にほ
の永久磁石34を固着したリング状円板36が固定され
ていて、磁石34はアーマチュア板24を吸引するよう
になっている。電動機回転子32の外周にほの電動機固
定子38が電動機フレーム20の内側に固定され、電動
機フレーム20は右端部のフランジ40で工作機械の本
体42にボルト取付される。
次に本実施例の動作を説明する。
(1)チャック爪の締め動作及び緩め動作電磁ブレーキ
装置31に通電してアーマチュア板24を吸引するとス
プライン部22を介してボールねじ軸10は回転停止す
る。その後で誘導電動機固定子38に通電すると、回転
子32が回転し、これに直結されたボールねじナツト8
も回転する。このときボールねじ軸10は上記のように
回転しないからアーマチュア板24とのスプライン部2
2及び取付フランジ2の突出部14の溝穴15にガイド
されて軸線X−X方向に移動する。
従ってボールねじ軸lOにねし結合17されたドローチ
ューブ16も同方向に移動し、ドローチューブ16の基
端部に設けられたチャック爪の締め動作あるいは緩め動
作が行われる。
なお、このドローチューブ16の軸力をチャック爪に伝
達する変換機構は、従来と全く同様であるので、図示、
説明を共に省略する。
ここで、前記チャック爪の締め、緩め動作はボールねじ
ナツト8の回転方向によって決定される。
従って、誘導電動機回転子32の回転方向の正逆により
、チャック爪の締め及び緩め動作のいずれかを行うこと
ができる。
(2)締め付は力の保持 前項の動作によりボールねじ軸10が移動し、図示して
いないドローチューブ16の基端部に設′けられたチャ
ック爪で工作物を把持すると、ボールねじ軸10は移動
を停止し、電動機回転子32は拘束状態になる。このと
き電磁ブレーキ装置31への通電を遮断すると、アーマ
チュア板24は永久磁石34に吸引され、アーマチュア
板24とボールねじ軸10とが係合するスプライン部2
2は第2伽に示すような板ばね26でクリアランスが零
であるので、この位置でボールねじ軸10とボールねし
ナツト8とは円板36、回転子32を介して一体となり
締め付は方は保持される。
〔発明の効果〕
(1)上記のように、ボールねじナツト8とボールねじ
軸10とがロックした位置で電磁ブレーキ装置31への
通電を遮断するので、アーマチュア板24はその位置で
永久磁石34に吸引される。
しかもアーマチュア板24とボールねじ軸10との係合
スプライン部22は板ばね26で一方に押し付けられバ
ックラッシュは零に保たれているので、工作機械のスピ
ンドル軸が回転中でもボールねじが緩むことはない。
(2)ボールねじがロックされているときに、固定子3
8に通電状態を続けていると、回転子32とボールねじ
軸lOとが一体につれ回りを始める。
これを制止するために電磁ブレーキ装置31に通電して
アーマチュア板24を吸引させ永久磁石34から離脱さ
せボールねじのロックを解除する。
即ち爪開閉のときにはアーマチュア板24を電磁ブレー
キ装置31に吸引させ、スピンドル軸回転のときには永
久磁石34に吸引させるのでアーマチュア板24は二重
の作用をする。
(3)ボールね上軸10の中空穴径を大きくできるので
、長尺の工作物にも対応できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による電動式チャック駆動装置の半休切
断側面図、 第2図は第1図の■部分のボールね上軸側スプライン部
の拡大斜視図、 第3図は第1図の■−■断面の部分図、第4図は従来の
油圧式チャック駆動装置の構成を示す断面図である。 (符号の説明) 0 ・・・ 電動式チャック駆動装置 2 ・・・ 取付フランジ 4 ・・・ 複列テーパローラベアリング6 ・・・ 
軸受ケーシング 8 ・・・ ボールねじナツト 10 ・・・ ボールねじ軸 12 ・・・ 回り止めピン 14 ・・・ 突出部 】5 ・・・ 溝穴 16 ・・・ ドローチニープ 17 ・・・ ねじ結合部 18 ・・・ ボールベアリング 20 ・・・ 電動機フレーム 22 ・・・ スプライン部 24 ・・・ アーマチュア板 26 ・・・ 板ばね 28 ・・・ 溝穴 30 ・・・ 電磁フレーキコイル 31 ・・・ 電磁ブレーキ装置 32 ・・・ 電動機回転子 34 ′・・・ 永久磁石 36 ・・・ 円板 38 ・・・ 電動機固定子 40 ・・・ フランジ 42 ・・・ 工作機械本体 51 ・・・ 油圧装置 52 ・・・ 回転油圧シリンダ 53 ・・・ ピストン 54 ・・・ ドローパー 54a  ・・・ 主軸 55 ・・・ チャック 56・・・爪 57 ・・・ 切換弁 代理人 弁理士  後 藤 武 夫 代理人 弁理士  斎 藤 春 弥 代理人 弁理士  藤 本   礒

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電動機を駆動源とする駆動手段によって牽引軸をそ
    の軸方向に往復動させることによりチャック爪を開閉す
    る電動式チャック駆動装置において、前記牽引軸は中空
    筒状に形成されていると共に、前記牽引軸の外周には前
    記駆動手段によって回動されるボールねじが螺合されて
    いることを特徴とする電動式チャック駆動装置。 2、工作物を把握したとき、つれ回りを防止するための
    ブレーキ装置を備え、かつ前記ブレーキ装置において操
    作されるアーマチュアはスピンドル軸回転中永久磁石に
    吸引されボールねじのセルフロック機能を兼務すること
    を特徴とする請求項1記載の電動式チャック駆動装置。
JP63059482A 1988-03-15 1988-03-15 電動式チャック駆動装置 Pending JPH01234105A (ja)

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