JPH03309Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は摩擦溶接等に用いるスピンドル装置に
関する。

（従来の技術） エンジンバルブの傘部とステム部とを摩擦溶接
する装置として従来からスピンドル装置を用いて
いる。

斯るスピンドル装置は第５図、第５図のＣ−Ｃ
線断面図である第６図、第５図のＤ−Ｄ線断面図
である第７図に示すように、ケース１００内のベ
アリング１０１を介してスピンドル筒１０２を回
転自在に支承し、このスピンドル筒１０２先端に
ボルト１０３にてコレツトアウター１０４を固着
し、またスピンドル筒１０２内にスリーブ１０５
及び駆動棒１０６を収め、駆動棒１０６の先端に
設けたドローバー１０７の凹部１０８内に、コレ
ツトインナー１０９の後端部を挿入して90゜回転
せしめた後、第６図及び第７図に示すように回り
止め１１０を凹部１０８内に挿入してコレツトイ
ンナー１０９をドローバー１０７に係合し、更に
前記スリーブ１０５と駆動棒１０６の後端部に螺
着したナツト１１１との間に皿バネ１１２を縮装
している。そして、操作ロツド１１３を前方に押
し、皿バネ１１２の弾発力に抗して駆動棒１０６
及びドローバー１０７を前進させ、ドローバー１
０７の前進によりコレツトインナー１０９をコレ
ツトアウター１０４から突出させてコレツトイン
ナー１０９を拡径させ、この状態でワーク１１４
をコレツトインナー１０９内にストツパー１１５
に当接するまで挿入し、次いで操作ロツド１１３
による押圧状態を解除する。すると駆動棒１０６
及びドローバー１０７は皿バネ１１２の弾発力で
後退し、ドローバー１０７の後退によつてコレツ
トインナー１０９が引き込まれ、コレツトインナ
ー１０９の外周部はコレツトアウター１０４の内
周部に拘束されコレツトインナー１０９は緒径し
ワーク１１４を強固に保持する。

そしてこの状態でコレツトインナ１０９はコレ
ツトアウター１０４に圧接しているため、モータ
によつて回転するスピンドル筒１０２の回転はコ
レツトインナー１０９に伝達され、コレツトイン
ナー１０９に保持されているワーク１１４が回転
する。そこで、回転するワーク１１４を他のワー
クに当接せしめれば、ワーク間の摩擦によつて熱
が発生し、この熱によつて当接部が溶融し、スピ
ンドル装置の回転を停止すれば、ワーク同士が溶
接せしめられる。

（考案が解決しようとする問題点） 上述したようにスピンドル装置を用いて摩擦溶
接する場合には、最終的に電源をオフにしてスピ
ンドル筒１０２の回転を停止し、コレツトインナ
ー１０９の回転を停止することになる。

ここで、スピンドル装置が回転駆動していると
きは、スリーブ１０５、ドローバー１０７及び皿
バネ１１２も各所において回転する部材と接触し
ているため高速で回転している。斯る状態で電源
をオフとするとコレツトインナー１０９の回転は
直ちに停止するが、スリーブ１０５、ドローバー
１０７及び皿バネ１１２は慣性にてある程度回転
を続けてしまう。その結果、スリーブ１０５とコ
レツトアウター１０４との間、スリーブ１０５と
ドローバー１０７或いはスリーブ１０５と皿バネ
１１２との間で摩擦が生じ、振動が発生する。そ
して振動が発生すると、コレツトインナー１０９
とドローバー１０７等の芯ずれが生じ、コレツト
インナー１０９の保持力が低下し、摩擦溶接の精
度が悪化する不利がある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決すべく本考案は、スピンドル
筒内にスリーブ及び駆動棒を配し、これらスリー
ブと駆動棒間にバネ部材を介設し、このバネ部材
の弾発力で、駆動棒のドローバーに係合するコレ
ツトを引き込み、スピンドル筒の回転をコレツト
に伝達するようにしたスピンドル装置において、
前記スリーブ及びドローバーをスピンドル筒又は
これと一体的に回転する部材に直接又は間接的に
係合せしめ、スリーブ、ドローバー（駆動棒）及
びバネ部材がコレツト（スピンドル筒）と一体的
に回転し且つ停止するようにした。

（作用） 摩擦溶接等において、電源をオフとし、スピン
ドル筒及びコレツトの回転を停止せしめる際に、
スリーブ、ドローバー等の部材も一体的に回転を
停止するため、回転停止に伴つて振動が発生する
ことがない。

（実施例） 以下に本考案の実施例を添付図面に基いて説明
する。

第１図は本考案に係るスピンドル装置の全体断
面図、第２図はコレツトの部分を示す端面図、第
３図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第４図は第１図
のＢ−Ｂ線断面図である。

スピンドル装置は基台１にケース２を取り付
け、このケース２内にベアリング３を介してスピ
ンドル筒４を回転自在に支承している。スピンド
ル筒４の後端部にはプーリ５を嵌着し、このプー
リ５とモータ６の軸に嵌着したプーリ７との間に
ベルト８を張設することで、モータ６の回転をス
ピンドル筒４に伝達するようにしている。

また、スピンドル筒４の先端にはボルト９によ
つてコレツトアウター１０が固着され、このコレ
ツトアウター１０内にコレツトインナー１１が出
没自在に保持されている。コレツトインナー１１
は軸方向に沿つて第２図に示すように３分割さ
れ、これら分割体の間にはコレツトアウター１０
と一体的に回転するキヤツプ１２にネジ１３を介
して固着したストツパ１４を軸方向に隙間Ｓをも
つて割り込ませ、コレツトアウター１０に対し、
コレツトインナー１１が空廻りしないようにして
いる。またコレツトインナー１１の前面には回転
治具が係合する小孔１１ａを形成している。

一方、スピンドル筒４内にはスリーブ１５及び
駆動棒１６を配している。スリーブ１５は前方に
向つて開口する有底筒状をなし、その前端部はコ
レツトアウター１０に係合し、また、駆動棒１６
はその後端面が操作ロツド１７の前端面に当接
し、且つ後端部にはナツト１８を螺着し、このナ
ツト１８にて支持するバネシート１９と前記スリ
ーブ１５の背面との間に皿バネ２０を縮装してい
る。更に駆動棒１６の前部はスリーブ１５内に臨
むドローバー２１となつている。

ドローバー２１はスリーブ１５に対しキー嵌合
しており、且つ前記コレツトアウター１０と係合
している。即ち第３図及び第４図にも示すように
コレツトインナー１１の後部には小径部２２及び
この小径部２２につながる縦長の係止部２３が形
成され、ドローバー２１の前部には上記小径部２
２の径とその高さが略々等しい横長の穴２４及び
この穴２４につながりその径が前記係止部２３の
長さに略々等しい円筒穴２５が形成され、この円
筒穴２５の奥に更に小径の円筒穴２６が形成さ
れ、この円筒穴２６内にはスプリングにて付勢さ
れるエジエクター２７を挿入している。而して、
図においては、コレツトインナー１１の係止部２
３が円筒穴２５内において横長の穴２４と90゜角
度を異ならせているため、コレツトインナー１１
はドローバー２１に係合保持されている。

尚、ドローバー２１の背面と前記スリーブ１５
内面との間にはシム２８を介設し、空クランプ時
にコレツトインナー１１を引つ張りすぎて、コレ
ツトインナー１１等を破損することを防止してい
る。

以上において、ワークであるステム２９をコレ
ツトインナー１１にてクランプするには、操作ロ
ツド１７を前方（図中左方）に押圧する。する
と、操作ロツド１７によつて駆動棒１６及びドロ
ーバー２１が皿バネ２０に抗して前進し、ドロー
バー２１の前進によりコレツトインナー１１がコ
レツトアウター１０から突出する。このコレツト
インナー１１の突出量は前記隙間Ｓ分、つまりコ
レツトインナー１１の前面がストツパー１４に当
接するまでである。そして、コレツトインナー１
１が若干突出することで、コレツトインナー１１
の分割体は拡径する。そこでコレツトインナー１
１の分割体間にステム２９を挿入する。

次いで、操作ロツド１７の押圧状態を解除す
る。すると皿バネ２０の弾発力で駆動棒１６及び
ドローバー２１が後退し、ドローバー２１の後退
によつてコレツトインナー１１が引き込まれる。
すると、コレツトインナー１１の外周部はコレツ
トアウター１０の内周部に拘束され、コレツトイ
ンナー１１の分割体は縮径し、ステム２９を強固
に保持する。またこの状態でコレツトアウター１
０とコレツトインナー１１とは強く圧接している
ので、モータ６を駆動すると、モータ６の回転は
スピンドル筒４及びコレツトアウター１０を介し
てコレツトインナー１１に伝達され、ステム２９
が高速回転する。

尚、本考案に係るスピンドル装置にあつては、
上記の動力伝達経路の他にコレツトアウター１
０、スリーブ１５及びドローバー２１の経路を介
してコレツトインナー１１に回転駆動力が伝達さ
れる。

そこで、ステム２９を他のワークであるエンジ
ンバルブの傘部３０に当接せしめれば、接触によ
つて発生する摩擦熱で両者の接触部が溶融する。

以上のようにしてワークの接触部が溶融したな
らば、電源をオフとしモータ６を停止し、コレツ
トインナー１１の回転を停止せしめる。ここで、
前記スリーブ１５はコレツトアウター１０に係合
し、ドローバー２１はスリーブ１５にキー嵌合し
ているため、スリーブ１５、ドローバー２１、駆
動棒１６及び皿バネ２０をコレツトインナー１１
と一体的にその回転が停止する。したがつて回転
停止に伴なう振動は発生しない。

更に、ワークの径等が変更された場合には、コ
レツトインナー１１のみを交換する。この手順を
以下に述べる。

先ず、ネジ１３を緩めてキヤツプ１２からスト
ツパ１４を取外す。次いでコレツトインナー１１
に形成した小孔１１ａに治具を差し込んでコレツ
トインナー１１を90゜回転せしめる。すると、コ
レツトインナー１１の後端部に形成した係止部２
３とドローバー２１の横長の穴２４との長手方向
が一致する。そしてコレツトインナー１１はドロ
ーバー２１内に設けたエジエクター２７にて前方
に付勢されているため、係止部２３と穴２４の長
手方向が一致した時点でコレツトインナー１１は
前方に突出する。そこでコレツトインナー１１を
コレツトアウター１０から取り出す。

この後新たなコレツトインナーをドローバー２
１に係合せしめるのは前記と逆に、新たなコレツ
トインナーの係止部をドローバー２１の穴２４に
合せた状態で係止部を円筒穴２５内に差し込み、
90゜回転せしめ、この後ネジ１３にてストツパ１
４を締め付ければよい。

尚、図示例にあつてはコレツトをコレツトアウ
ターとコレツトインナーとに分けたものを示した
が、コレツトアウターの部分はスピンドル筒の一
部としたものであつてもよい。

（考案の効果） 以上に説明した如く本考案によれば、スピンド
ル装置の電源をオフとし、ワークを保持するコレ
ツトの回転を停止せしめる際に、スリーブ、ドロ
ーバー、駆動棒及びバネ部材もコレツトと一体的
に回転が停止するため、これらの部材間で摩擦が
生じたり振動が発生することがない。

したがつて回転停止の際に軸芯ずれがなくコレ
ツトによるワーク保持力が弱まる等の不具合も生
じないため、精度のよい摩擦溶接等を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るスピンドル装置の全体断
面図、第２図はコレツトの断面を示す図、第３図
は第１図のＡ−Ａ線断面図、第４図は第１図のＢ
−Ｂ線断面図、第５図は従来のスピンドル装置の
断面図、第６図は第５図のＣ−Ｃ線断面図、第７
図は第５図のＤ−Ｄ線断面図である。 尚、図面中４はスピンドル筒、１０はコレツト
アウター、１１はコレツトインナー、１４はスト
ツパ、１５はスリーブ、１６は駆動棒、２０は皿
バネ、２１はドローバー、２３は係止部、２９，
３０はワークである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) スピンドル筒内にドローバーを有する駆動棒
   及びスリーブを配設し、これら駆動棒とスリー
   ブ間にバネ部材を介設し、バネ部材の弾発力で
   ドローバーに係合するコレツトを引き込んでコ
   レツトの外周部をスピンドル筒側で拘束し、コ
   レツトを縮径せしめてワークを保持するととも
   にコレツトに動力を伝達するようにしたスピン
   ドル装置において、前記スリーブ及びドローバ
   ーがコレツトと一体的に回転すべく、スリーブ
   をスピンドル筒及びドローバーの双方に係合せ
   しめたことを特徴とするスピンドル装置。 (2) 前記コレツトはワークを保持するコレツトイ
   ンナーと、スピンドル筒先端に固着されるコレ
   ツトアウターからなり、このコレツトアウター
   と前記スリーブとが係合していることを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項記載のスピ
   ンドル装置。