JPH03142109A

JPH03142109A - 駆動力伝達装置

Info

Publication number: JPH03142109A
Application number: JP27701989A
Authority: JP
Inventors: Takahito Yoshimi; 吉見　隆仁; Kazuhiko Sugita; 和彦杉田; Nobumitsu Hori; 伸充堀; Toshihiko Shima; 稔彦嶋
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1989-10-26
Filing date: 1989-10-26
Publication date: 1991-06-17
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: JP2796378B2

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〉本発明は、主軸頭に回転自在に軸承した主軸に工具をク
ランプするための装置に適用される駆動力伝達装置に関
する６〈従来の技術〉従来の主軸用工具クランプ装置においては、筒状の主軸
の軸穴にドローバーを主軸軸線方向に摺動自在に嵌挿し
、このドローバーの一端に複数個の制球を半径方向に遊
動自在に保持したホルダ又は半径方向に拡縮可能なコレ
ットを設け、このドローバーを常に工具クランプ方向に
後退移動する皿バネをドローバ−の軸線に沿って重ね並
設し、主軸の後端部に前記ドローバを皿バネの力に抗し
て前進押動するアンクランプ用のシリンダを配置し、主
軸の前端に形成されているテーバ穴に嵌合する工具のプ
ルスタッドを前記ホルダ又はコレラ１〜により把持して
皿バネカにて後退方向に引っ張られるドローバにより工
具をクランプし、シリンダによるドロバーの前推により
ボルダ又はコレットを拡開し、ドローパーの先端にてプ
ルスタッドを押して工具をアンクランプする構成である
。〈例えば、実公昭５５−１５９４２号公報参照〉上記
のような装置にあっては、プルスタッドの把持を解放す
るためコレットの前進ストロク量を多く必要とする。こ
のコレットの前進ストローク量を多くするためには皿バ
ネの圧縮量を多くしなければならない。そのために従来
では皿バネのセット数を多くして必要な圧縮量を得てい
る。しかしながら、皿バネのセット数を多くすると、主
軸の高速回転時に皿バネが皿バネガイド部との隙間部分
で動きが生じ、主軸バランスがくずれ、振動の原因とな
る。

この問題を解消するために皿バネを廃止し、回転のみ許
容された回転軸とドローパーとをリードネジを介して螺
合し、回転軸の回転運動をドローパーの進退軸移動に変
換する機構としたものがＵ、Ｓ、Ｐ　Ｎｏ、４．１４８
．２４６で提供されている。

〈発明が解決しようとする課題〉上記Ｕ、Ｓ、Ｐ　Ｎｏ、４．１４８．２４６の場合、回
転軸と同転駆動装置との駆動力伝達系に連結並びに離脱
させるための油圧シリンダ装置と、工具を主軸に着脱す
る際の主軸の回転を一時停止させる油圧シリンダ装置の
２個の独立したシリンダ装置並びに付帯機構とを必要と
し、非常に複雑な駆動力伝達ｍ楕となっていて、操作性
並びにコストに難点がある。

く課題を解決するための手段〉本発明は、主軸頭に回転自在に軸承された筒状の主軸の
先端に工具を装着するテーパ穴と、このテーパ穴に装着
した工具の１ルスタツドを把持、解放するコレットと、
軸方向に進退移動して前記コレットを開閉する係合部材
と、回転のみ許容して軸承され前記係合部材とリードネ
ジ介して螺合し係合部材を進退移動する第１ロッドとを
備え、前記主軸の軸穴に回転並びに軸移動可能に挿通さ
れ前記第１ロッドとスプライン結合並びに離脱する第２
ロッドと、この第２ロッドを軸方向を係合して回転自在
に軸承し前記主軸とスプライン結合並びに離脱するピス
トンを回り止めして内設しているシリンダと、前記第２
ロッドを正逆回転する回転駆動装置とがら成る駆動力伝
達装置を提供するものである。

く作　用〉本発明は、上記の構成により、１個のシリンダによって
第２ロッドと第１ロッドとを結合、離脱させ第２ロッド
の正逆回転を第１ロッドに伝達して係合部材を軸移動し
、コレットの開閉を行わせると共に、第２ロッドと第１
ロッドの結合、離脱と同期的に主軸の回転停止のロック
並びにロック解除を可能とする。

〈実施例〉以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図
において、１は主軸頭、２は前記主軸頭１に軸受金３．
４を介して回転可能に軸承された筒状の主軸、５は前記
主軸２を回転駆動するビルトインモータ、６は冷却用ジ
ャケットである。

前記主軸２には軸線方向に貫通した軸穴１９を有し、先
端にはプルスタッド１０を備えた工具８を装着するテー
パ穴７と、このテーパ穴７に装着した工具８のプルスタ
ッド１０を把持、解放するコレット１１と、回転方向は
凸起１４が案内溝１５に係合して回転を拘束し、軸方向
には移動可能な前記コレット１１の開閉用の係合部材１
２と、軸方向を拘束し、回転方向は許容して軸承され、
先端に前記係合部材１２と螺合するリードネジ１７を有
し、後端にスプライン軸穴１８を形成した第１ロッド１
６とが備えられている。また、主軸２のｆ＆端外周には
スプライン２０が設けられている。

第２図は主軸２の後部に配置されている駆動機構を示す
。２１は前記主軸２の軸穴１９内に挿通されている第２
ロッドである。この第２ロッド２１は先端に前記第１ロ
ッド１６のスプライン軸穴１８に嵌合するスプライン２
２が設けられている。

２３はシリンダであり、主軸頭１の後端と一体の支持体
３３に固設されている。このシリンダ２３にピストン２
４が前記第２ロッド２１の軸線方向に摺動可能に、かつ
キー２５により回り止めされて内設されている。このピ
ストン２４に前記第２０ラド２１か軸方向を拘束してピ
ストン２１と一体運動可能に、また、回転自在に軸承さ
れている。

前記ピストン２４の前端には前記主軸２の後端外周のス
プライン２０に嵌合可能なスプライン軸穴２６か設けら
れている。

３２は前記第２ロッド２１を正逆回転する回転駆動装置
である。２７は前記支持体３３に固設された支持部材で
あり、これに回転軸２８が前記第２ロッド２１と平行な
軸線で回転自在に軸承され、この回転軸２８を正逆回転
駆動するナツトランナ２９が固設されている。そして、
前記回転軸２８と第２ロッド２１とに設けたプーリ３０
．３１間をベルト３４にて回転伝達した構成である。尚
、第２ロッド２１側のプーリ３１と第２ロッド２１とは
、プーリ３１に対して第２ロッド２１は回転方向は係合
され、軸方向には活動可能に連結されている。

次に本発明の動作について説明する。主軸２のテーパ穴
７に工具８が装着された状態では図示のように、保合部
材１２は後退軸移動く第１図において左方）し、コレッ
ト１１を閉じてプルスタッド１０を把持するとともに工
具８を引き付けてテーパ穴７に楔合クランプしている。

このとき、ピストン２４は第２図で示すように、後退端
に位置されており、ピストン２４のスプライン軸穴２６
は主軸２のスプライン２０より離脱状態となり、また、
第２ロッド２１のスプライン２２も第１ロッド１６のス
プライン軸穴１８より離脱状態となっている。従って、
主軸２は回転自在であり、ビルトインモータ５によって
回転駆動され、工作物の加工を行う。

前記主軸２に装着された工具８を交換する場合は、ビル
トインモータ５への通電をカットするが主軸２は慣性回
転しているため、これを停止する必要がある。そこで、
ピストン２４を前進作動してスプライン軸穴２６を主軸
２のスプライン２０の嵌合することにより主軸２の慣性
回転が停止される。このピストン２４の前進により第２
ロッド２１も同時に前進軸移動され、第２ロッド２１の
先端のスプライン２２か第１ロッド１６のスプライン軸
穴１８に嵌合する。そして、ナツトランナ２９を作動し
て第２ロッド２１に回転を与え第１ロッド１６を係合部
材１２がリードネジ１７によって前進方向に軸移動する
よう回転駆動する。この係合部材１２の前進軸移動によ
りコレット１１は開いてプルスタッド１０の把持を解放
すると共に、係合部材１２はプルスタッド１０の頭部を
押動して工具８のテーパシャンクと主軸２のテーパ穴７
との食い付きを離脱させる。

このようにしてテーパ穴７に対してアンクランプされた
工具８は図略の工具交換装置の動作によって次に使用さ
れる工具８かテーパ穴７に挿入される。この工具８をク
ランプするために、第２ロッド２１は前回のアンクラン
プの時とは逆に回転駆動され、第１ロッド１６を介して
係合部材１２を後退軸移動させコレット１１を閉じてプ
ルスタッド１０を把持し、かつ引き付けて工具８をクラ
ンプする。この工具８のクランプ後にはピストン２４が
後退端に作動し、第２ロッド２１のスプライン２２と第
１ロッド１６のスプライン軸穴１８との嵌合を離脱させ
、同時にピストン２４のスプライン軸穴２６と主軸２の
スプライン２０との嵌合を離脱させるものである。

〈発明の効果〉以上のように本発明によると、１個のシリンダ内のピス
トンに主軸とスプライン係脱して主軸の回転を停よさせ
る手段を設けると共に、コレットを開閉作動する係合部
材をリードネジにより軸移動させる第１ロッドにスプラ
イン係脱して回転を付与するための第２ロッドを前記ピ
ストンに回転は許容し、軸方向はピストンと一体運動可
能に設けた構成であるから、駆動力伝達系のシリンダ装
置が半減され、機構を極めてシンプルとし、１個のシリ
ンダの動作によって主軸の固定と、工具クランプ装置の
駆動系の連結が同時に行われため操作性が著しく向上す
る効果を有している。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は主軸頭の断面図
、第２図は前記主軸頭の後端部に配置された駆動力伝達
Ｉｌ構の要部断面図である。０１・・・主軸頭、２・・・主軸、７・・・テーパ穴、８
・・・工具、１０・・・プルスタッド、１１・・・コレ
ット、１２・・・係合部材、１６・・・第１ロッド、１
７・・・リードネジ、１８・・・スプライン軸穴、２０
・・・スプライン、２１・・・第２ロッド、２２・・・
スプライン、２３・・・シリンダ、２４・・ピストン、
２６・・・スプライン軸穴、２９・・・ナツトランナ。特許出願人匹な１日工機株式

Claims

【特許請求の範囲】

主軸頭に回転自在に軸承された筒状の主軸の先端に工具
を装着するテーパ穴と、このテーパ穴に装着した工具の
プルスタッドを把持、解放するコレットと、軸方向に進
退移動して前記コレットを開閉する係合部材と、回転の
み許容して軸承され前記係合部材とリードネジ介して螺
合し係合部材を進退移動する第１ロッドとを備え、前記
主軸の軸穴に回転並びに軸移動可能に挿通され前記第１
ロッドとスプライン結合並びに離脱する第２ロッドと、
この第２ロッドを軸方向を係合して回転自在に軸承し前
記主軸とスプライン結合並びに離脱するピストンを回り
止めして内設しているシリンダと、前記第２ロッドを正
逆回転する回転駆動装置とから成る駆動力伝達装置。