JPH0441108A - 工具クランプ装置 - Google Patents
工具クランプ装置Info
- Publication number
- JPH0441108A JPH0441108A JP14406590A JP14406590A JPH0441108A JP H0441108 A JPH0441108 A JP H0441108A JP 14406590 A JP14406590 A JP 14406590A JP 14406590 A JP14406590 A JP 14406590A JP H0441108 A JPH0441108 A JP H0441108A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- drawbar
- tensile force
- sleeve
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 35
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 35
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、工作機械の自動工具交換装置等の工具クラン
プ装置に関する。
プ装置に関する。
従来、マシニングセンタ等の工作機械の自動工具交換装
置等には、第４図に示したような工具りランプ装置１０
０が用いられている。 工具クランプ装置１００は主軸１０２を有し、その主軸
１０２には軸穴１０８が設けられている。 そして、主軸１０２の先端側には工具１０６のテーパ部
１０６ａに嵌合し保持するため、軸穴１０８に連通した
テーパ穴１０７が設けられている。 上記軸穴１０８内にはドローバ１１２が挿入されており
、そのドローバ１１２は軸穴１０８の軸方向に慴動自在
に保持されている。ドローバ１１２の外周には複数の皿
バネ１０９が挿嵌されており、それら皿バネ１０９はド
ローバ１１２を工具クランプ方向（右方向）に付勢して
いる。又、ドローバ１１２の先端にはスリーブ１１１が
螺合されており、そのスリーブ１１１には工具保持部材
である複数の鋼球１１５が内径側に入り込まないように
径方向に離散的に設けられている。 上記工具クランプ装置１００における工具クランプ手順
としては、先ず、ドローバ１１２をＡ矢印方向（左方向
）に押し込み、スリーブ１１１の鋼球１１５を径方向に
移動可能とする。 次に、工具１０６を主軸１０２のテーパ穴１０７に挿入
し、工具１０６の後端側に設けられたプルスタッド１０
６ｂをスリーブ１】１の鋼球１１５にて掴む。そして、
ドローバ１１２のＡ矢印方向への押し込み力を無くすこ
とにより、スリーブ１１１と一体的なドローバ１１２が
皿バネ１０９の弾性力によって工具クランプ方向に引張
られ移動される。 すると、鋼球１１５がスリーブ１１１の外周に配設され
たホルダ１１０の内周面に押されることにより工具１０
６のプルスタッド１０６ｂを掴む。 そして、主軸１０２のテーパ穴１０７に工具１０６のテ
ーパ部１０６ａが嵌合され工具１０６は主軸１０２への
クランプが完了する。
置等には、第４図に示したような工具りランプ装置１０
０が用いられている。 工具クランプ装置１００は主軸１０２を有し、その主軸
１０２には軸穴１０８が設けられている。 そして、主軸１０２の先端側には工具１０６のテーパ部
１０６ａに嵌合し保持するため、軸穴１０８に連通した
テーパ穴１０７が設けられている。 上記軸穴１０８内にはドローバ１１２が挿入されており
、そのドローバ１１２は軸穴１０８の軸方向に慴動自在
に保持されている。ドローバ１１２の外周には複数の皿
バネ１０９が挿嵌されており、それら皿バネ１０９はド
ローバ１１２を工具クランプ方向（右方向）に付勢して
いる。又、ドローバ１１２の先端にはスリーブ１１１が
螺合されており、そのスリーブ１１１には工具保持部材
である複数の鋼球１１５が内径側に入り込まないように
径方向に離散的に設けられている。 上記工具クランプ装置１００における工具クランプ手順
としては、先ず、ドローバ１１２をＡ矢印方向（左方向
）に押し込み、スリーブ１１１の鋼球１１５を径方向に
移動可能とする。 次に、工具１０６を主軸１０２のテーパ穴１０７に挿入
し、工具１０６の後端側に設けられたプルスタッド１０
６ｂをスリーブ１】１の鋼球１１５にて掴む。そして、
ドローバ１１２のＡ矢印方向への押し込み力を無くすこ
とにより、スリーブ１１１と一体的なドローバ１１２が
皿バネ１０９の弾性力によって工具クランプ方向に引張
られ移動される。 すると、鋼球１１５がスリーブ１１１の外周に配設され
たホルダ１１０の内周面に押されることにより工具１０
６のプルスタッド１０６ｂを掴む。 そして、主軸１０２のテーパ穴１０７に工具１０６のテ
ーパ部１０６ａが嵌合され工具１０６は主軸１０２への
クランプが完了する。
ところで、上述の工具クランプ装置に挿嵌された皿バネ
だけで工具をクランプして重切削等の加工を実施するに
は保持力が不十分であるという問題があった。 上述の構成において、保持力を増加させるには皿バネの
枚数を増やすしかなく、結果として、主軸の長さを長く
しなければならなかった。すると、工具クランプ装置全
体が大型化し、且つ、曲げモーメントも大きくなるため
、皿バネの弾性力により主軸の歪みが生じて加工精度へ
の影響が大きくなるという問題があった。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもので
あり、その目的とするところは、皿バネ等の弾性力によ
るドローバの引張力を大きくすることなく重切削等に適
した工具に対する大きな保持力が得られ、又、主軸の長
さを短くして加工精度を向上させることができる工具ク
ランプ装置を提供することである。
だけで工具をクランプして重切削等の加工を実施するに
は保持力が不十分であるという問題があった。 上述の構成において、保持力を増加させるには皿バネの
枚数を増やすしかなく、結果として、主軸の長さを長く
しなければならなかった。すると、工具クランプ装置全
体が大型化し、且つ、曲げモーメントも大きくなるため
、皿バネの弾性力により主軸の歪みが生じて加工精度へ
の影響が大きくなるという問題があった。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもので
あり、その目的とするところは、皿バネ等の弾性力によ
るドローバの引張力を大きくすることなく重切削等に適
した工具に対する大きな保持力が得られ、又、主軸の長
さを短くして加工精度を向上させることができる工具ク
ランプ装置を提供することである。
上記ｉ題を解決するための発明の構成は、工具を保持す
るためのテーパ穴が先端に形成された主軸を有し、前記
主軸のテーパ穴に連通ずる軸穴に略円筒状のホルダを挿
嵌し、該ホルダの内周面にスリーブを挿嵌し、前記スリ
ーブを前記ホルダに対して慴動させるドローバを前記軸
穴に同軸状に配設し、前記主軸のテーパ穴に挿入された
前記工具の後端側に設けられたプルスタッドを前記ドロ
ーバの軸方向の引張力に基づき前記スリーブの先端側に
設けられた工具保持部材にて掴んで保持するようにした
工具クランプ装置であって、前記ドローバには先端近傍
に軸方向の引張力により径方向の力を生ずるための円錐
台形状の傾斜部が設けられ、前記ドローバの傾斜部に、
前記工具の保持状態において、対面する前記ホルダの内
周面には前記ドローバの軸方向の引張力により径方向に
生ずる力を軸方向に変換するためのテーパ部が設けられ
、前記スリーブは円筒状に形成され、前記スリーブには
前記ドローバの傾斜部を内在させる内室が設けられ、前
記ドローバの傾斜部に、前記工具の保持状態において、
対面する前記スリーブの外周壁には円周方向に沿って離
散的に保持穴が設けられ、前記工具の保持状態において
、前記ドローバの傾斜部、前記ホルダのテーパ部及び前
記スリーブの保持穴の側壁とに接触し、前記保持穴によ
って径方向に移動可能に保持された引張力伝達部材を有
することを特徴とする。
るためのテーパ穴が先端に形成された主軸を有し、前記
主軸のテーパ穴に連通ずる軸穴に略円筒状のホルダを挿
嵌し、該ホルダの内周面にスリーブを挿嵌し、前記スリ
ーブを前記ホルダに対して慴動させるドローバを前記軸
穴に同軸状に配設し、前記主軸のテーパ穴に挿入された
前記工具の後端側に設けられたプルスタッドを前記ドロ
ーバの軸方向の引張力に基づき前記スリーブの先端側に
設けられた工具保持部材にて掴んで保持するようにした
工具クランプ装置であって、前記ドローバには先端近傍
に軸方向の引張力により径方向の力を生ずるための円錐
台形状の傾斜部が設けられ、前記ドローバの傾斜部に、
前記工具の保持状態において、対面する前記ホルダの内
周面には前記ドローバの軸方向の引張力により径方向に
生ずる力を軸方向に変換するためのテーパ部が設けられ
、前記スリーブは円筒状に形成され、前記スリーブには
前記ドローバの傾斜部を内在させる内室が設けられ、前
記ドローバの傾斜部に、前記工具の保持状態において、
対面する前記スリーブの外周壁には円周方向に沿って離
散的に保持穴が設けられ、前記工具の保持状態において
、前記ドローバの傾斜部、前記ホルダのテーパ部及び前
記スリーブの保持穴の側壁とに接触し、前記保持穴によ
って径方向に移動可能に保持された引張力伝達部材を有
することを特徴とする。
ドローバには先端近傍に円錐台形状の傾斜部が設けられ
ている。 工具の保持状態において、上記ドローバの傾斜部に対面
するホルダの内周面にはテーパ部が設けられている。 又、円筒状に形成されたスリーブには上記ドローバの傾
斜部を内在させる内室と、工具の保持状態において、上
記ドローバの傾斜部に対面するスリーブの外周壁には径
方向に離散的な保持穴が設けられている。 そして、上記保持穴によって径方向に移動可能に保持さ
れた引張力伝達部材は、工具の保持状態において、上記
ドローバの傾斜部、上記ホルダのテーパ部、上記スリー
ブの保持穴の側壁とに接触される。 上記構成の工具クランプ装置においては、ドローバの軸
方向の引張力はドローバの円錐台形状の傾斜部からの抗
力として引張力伝達部材に伝達され軸方向の力と径方向
の力となる。このうち、引張力伝達部材の径方向の力は
ホルダのテーパ部に抗力を生じさせる。このホルダのテ
ーパ部に生じた抗力の反力が引張力伝達部材に伝達され
軸方向の力が増加する。このように、ドローバの軸方向
の引張力が引張力伝達部材に対する軸方向の力として増
幅され、引張力伝達部材からスリーブの保持穴の側壁に
伝達される。従って、工具はスリーブの工具保持部材に
より増幅された軸方向の力にて掴んで保持される。
ている。 工具の保持状態において、上記ドローバの傾斜部に対面
するホルダの内周面にはテーパ部が設けられている。 又、円筒状に形成されたスリーブには上記ドローバの傾
斜部を内在させる内室と、工具の保持状態において、上
記ドローバの傾斜部に対面するスリーブの外周壁には径
方向に離散的な保持穴が設けられている。 そして、上記保持穴によって径方向に移動可能に保持さ
れた引張力伝達部材は、工具の保持状態において、上記
ドローバの傾斜部、上記ホルダのテーパ部、上記スリー
ブの保持穴の側壁とに接触される。 上記構成の工具クランプ装置においては、ドローバの軸
方向の引張力はドローバの円錐台形状の傾斜部からの抗
力として引張力伝達部材に伝達され軸方向の力と径方向
の力となる。このうち、引張力伝達部材の径方向の力は
ホルダのテーパ部に抗力を生じさせる。このホルダのテ
ーパ部に生じた抗力の反力が引張力伝達部材に伝達され
軸方向の力が増加する。このように、ドローバの軸方向
の引張力が引張力伝達部材に対する軸方向の力として増
幅され、引張力伝達部材からスリーブの保持穴の側壁に
伝達される。従って、工具はスリーブの工具保持部材に
より増幅された軸方向の力にて掴んで保持される。
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
第１図は本発明に係る工具クランプ装置を示した縦断面
図、第２図は第１図の主要部の拡大部分縦断面図である
。 １は工具クランプ装置であり、この工具クランプ装置１
は主動力源である図示しないモータ等の回転力が主軸２
の後端側（右端側）外周に固設された動力伝達部材であ
る例えば、プーリ３を介して主軸２に伝達される。 主軸２はベアリング４を介してハウジング５に回転自在
に保持され、その先端側（左端側）には工具６のテーパ
部６ａに嵌合するテーパ穴７が形成されている。又、テ
ーパ穴７と軸方向に連通ずる軸穴８が筒状に形成されて
いる。そして、軸穴８のテーパ穴７と隣接する部分には
若干小径な穴８ｂが形成されており、この穴８ｂから軸
穴８への内周面には段差８ａが形成されている。 ホルダ１０は左端側にテーパ部１０ａが形成され、ホル
ダ１０の左端面が軸穴８の段差８ａに当接する軸穴８の
左端側の位置まで挿嵌されている。 又、ホルダ１０の内周面１０ｂ内には円筒状に形成され
たスリーブ１１が挿嵌され、そのスリーブ１１の左端側
には工具６の後端側（右端側）に設けられたプルスタッ
ド６ｂを掴んで保持するための工具保持部材である複数
の第１の鋼球１５が径方向で穴１１ａ内に配設されてい
る。ここで、工具６を主軸２から外し、即ち、第１の鋼
球１５がプルスタッド６ｂを掴んでいない状態において
、穴１１ａは第１の鋼球１５がスリーブ１１の径方向内
側に落ち込まないように第１の鋼球１５に対して若干小
径となるように形成されている。 スリーブ１１の中央部穴１１ｂとドローバ１２の先端部
１２ａとが軸方向慴動自在に嵌合されている。そのスリ
ーブ１１の中央部穴１１’）の右側の外周壁には径方向
に離散的な保持穴として複数の長穴１１ｃが形成されて
いる。それら長大１１Ｃには引張力伝達部材である１Ｍ
２の鋼球１６がそれぞれ配設され、工具６のアンクラン
プ時には、第２の鋼球１６はホルダ１０とドローバ１２
間の径方向及び長穴１１ｃ内の軸方向で可動自在となっ
ている。尚、本実施例装置において、保持穴として長穴
１１ｃを形成しているのは、第２の鋼球１６を組付は易
くするためであり、保持穴は第２の鋼球１６が径方向に
可動自在なやや大きめな穴形状であれば機能を満足する
。 又、スリーブ１１にはドローバ１２に形成された円錐台
形状の傾斜部である円錐台部１２ｂを内在させる内室ｌ
ｉｅが形成されている。 ここで、工具の保持状態、即ち、工具クランプ時、第２
の鋼球１６はホルダ１０の内周面右端側近傍に形成され
たテーパ部１０ｃ、スリーブ１１の長穴１１ｃの側壁ｌ
ｉｄ、ドローバ１２の円錐台部１２ｂとに接触するよう
に構成されている。 ドローバ１２の外周には複数の皿バネ９が挿嵌されてあ
り、これら皿バネ９の左端側はホルダ１０の右端面、又
、右端側はシフタ１７の左端面にそれぞれ押圧されてい
る。 上記シフタ１７は主軸２の軸穴８と軸方向に慴動自在に
挿嵌されている。そして、シフタ１７はドローバ１２の
右端側に配設された２つのナツト１４にて固定され、こ
れらナツト１４を軸方向に調整することにより、皿バネ
９に対する押圧力が調整される。 次に、本実施例装置における作用力について第３図を参
照して説明する。 ドローバ１２に配設された２つのナツト１４にてシフタ
１７を軸方向に調整し、ドローノ＜１２に引張力Ｆを与
える。すると、ドローバ１２の円錐台部１２ｂも右方向
に引張力Ｆを受けることになる。 この円錐台部１２ｂの引張力Ｆにより第２の鋼球１６は
円錐台部１２ｂからＮ、の抗力を受ける。 この抗力Ｎ、の軸方向分力Ｆは即ち、皿バネ９の引張力
Ｆであり、スリーブ１工の長穴１１ｃの右側で第２の鋼
球１６と接触している側壁ｌｉｄにはＦの力が作用する
。従って、スリーブ１１に右方向への引張力が加えられ
、第１の鋼球１５は工具６のプルスタッド６ｂを右方向
に引張り、工具６のテーパ部６ａは主軸２のテーパ穴７
に嵌合しクランプされる。 ここで、抗力Ｎ１の残りの径方向分力Ｐ１は、第２の鋼
球１６が接触するホルダ１０のテーパ部１０ｃに抗力Ｎ
、を発生する。この抗力Ｎ、は第２の鋼球１６にとって
は反力となる。そして、抗力Ｎ２の反力の径方向分力Ｐ
、と上記抗力Ｎ、の径方向分力Ｐ、とは平衡し、即ち、
径方向分力Ｐｌ。 Ｐ、は相殺される。 又、抗力Ｎ２の残りの軸方向分力Ｗの反力が第２の鋼球
１６を軸方向に、即ち、スリーブ１１の側壁ｌｉｄを第
２の鋼球１６が右方向に力Ｗで押圧することになる。 従って、皿バネ９の引張力Ｆによりスリーブ１１の右方
向への引張力が（Ｆ＋Ｗ）の力に増幅され、その増幅さ
れた引張力（Ｆ＋Ｗ）で第１の鋼球１５を介して工具６
をクランプすることができる。 一方、アンクランプ時には、ドローバ１２を左方向に押
されることによりドローバ１２の円錐台部１２ｂが左方
向に移動される。すると、第２の鋼球１６は円錐台部１
２ｂの斜面に沿って軸心方向に寄り始める。更に、ドロ
ーバ１２が左方向に移動され、その段差１２ｃがスリー
ブ１１の右端側に当接した後はスリーブ１１を伴って左
方向に移動する。 すると、゛第２の鋼球１６はスリーブ１１の長穴１１ｃ
内でホルダ１０の内周面１０ｂにて径方向に制約されな
い位置まで径方向内側へ移動する。 又、スリーブ１１に配設された第１の鋼球１５は、ホル
ダ１０の内周面１０ｂにて径方向に制約されない位置ま
で左方向に移動すると、スリーブ１１の径方向外側に移
動が自由となる。 そして、更に、ドローバ１２が左方向に移動され、その
先端部１２ａが工具６のプルスタッド６ｂの右端面に当
接して工具６をノックアウトする。 工具６を軸方向に抜く時にはプルスタッド６ｂの外径部
分が第１の鋼球１５を外径方向側に押し退けることにな
る。尚、この時、第１の鋼球１５は主軸２の軸穴８より
若干小径の穴８ｂにより径方向に制約されるため、第１
の鋼球１５はスリーブ１１の外径側からも飛び出すこと
はなくスリーブ１工より外れることはない。 次に、本発明の工具クランプ装置１に係る第３図で示さ
れた引張力Ｆ等に対し具体的な数値を用いて説明する。 ドローバ１２の引張力Ｆ ＝ １５０ｋｇ ｆ、 ドロ
ーバ１２０円錐台部１２ｂの角度θ＝１０° （０°〈
θく９０°）、ホルダ１０のテーパ部１０ｃの角度α＝
４０° （０°〈α＜９０’）とする。上記条件による
工具保持力は約６５０ｋｇ ｆと計測され、従来装置に
おける（ドローバの引張力）＝（工具保持力）と比べ、
工具保持力を極めて大きく増幅することができる。 上述の実施例では、主軸２に回転力を伝達するのに、主
軸２に固設されたプーリ３を介して行っているが、ビル
トインモータによる方法、或いは、主動力源と主軸２と
を直結して主軸２を回転させる方法等としても良い。 又、上述の実施例では、工具６のプルスタッド６ｂを掴
むためにスリーブ１１に配設された第１の鋼球１５を利
用しているが、コレットを用いる構成であっても良い。
図、第２図は第１図の主要部の拡大部分縦断面図である
。 １は工具クランプ装置であり、この工具クランプ装置１
は主動力源である図示しないモータ等の回転力が主軸２
の後端側（右端側）外周に固設された動力伝達部材であ
る例えば、プーリ３を介して主軸２に伝達される。 主軸２はベアリング４を介してハウジング５に回転自在
に保持され、その先端側（左端側）には工具６のテーパ
部６ａに嵌合するテーパ穴７が形成されている。又、テ
ーパ穴７と軸方向に連通ずる軸穴８が筒状に形成されて
いる。そして、軸穴８のテーパ穴７と隣接する部分には
若干小径な穴８ｂが形成されており、この穴８ｂから軸
穴８への内周面には段差８ａが形成されている。 ホルダ１０は左端側にテーパ部１０ａが形成され、ホル
ダ１０の左端面が軸穴８の段差８ａに当接する軸穴８の
左端側の位置まで挿嵌されている。 又、ホルダ１０の内周面１０ｂ内には円筒状に形成され
たスリーブ１１が挿嵌され、そのスリーブ１１の左端側
には工具６の後端側（右端側）に設けられたプルスタッ
ド６ｂを掴んで保持するための工具保持部材である複数
の第１の鋼球１５が径方向で穴１１ａ内に配設されてい
る。ここで、工具６を主軸２から外し、即ち、第１の鋼
球１５がプルスタッド６ｂを掴んでいない状態において
、穴１１ａは第１の鋼球１５がスリーブ１１の径方向内
側に落ち込まないように第１の鋼球１５に対して若干小
径となるように形成されている。 スリーブ１１の中央部穴１１ｂとドローバ１２の先端部
１２ａとが軸方向慴動自在に嵌合されている。そのスリ
ーブ１１の中央部穴１１’）の右側の外周壁には径方向
に離散的な保持穴として複数の長穴１１ｃが形成されて
いる。それら長大１１Ｃには引張力伝達部材である１Ｍ
２の鋼球１６がそれぞれ配設され、工具６のアンクラン
プ時には、第２の鋼球１６はホルダ１０とドローバ１２
間の径方向及び長穴１１ｃ内の軸方向で可動自在となっ
ている。尚、本実施例装置において、保持穴として長穴
１１ｃを形成しているのは、第２の鋼球１６を組付は易
くするためであり、保持穴は第２の鋼球１６が径方向に
可動自在なやや大きめな穴形状であれば機能を満足する
。 又、スリーブ１１にはドローバ１２に形成された円錐台
形状の傾斜部である円錐台部１２ｂを内在させる内室ｌ
ｉｅが形成されている。 ここで、工具の保持状態、即ち、工具クランプ時、第２
の鋼球１６はホルダ１０の内周面右端側近傍に形成され
たテーパ部１０ｃ、スリーブ１１の長穴１１ｃの側壁ｌ
ｉｄ、ドローバ１２の円錐台部１２ｂとに接触するよう
に構成されている。 ドローバ１２の外周には複数の皿バネ９が挿嵌されてあ
り、これら皿バネ９の左端側はホルダ１０の右端面、又
、右端側はシフタ１７の左端面にそれぞれ押圧されてい
る。 上記シフタ１７は主軸２の軸穴８と軸方向に慴動自在に
挿嵌されている。そして、シフタ１７はドローバ１２の
右端側に配設された２つのナツト１４にて固定され、こ
れらナツト１４を軸方向に調整することにより、皿バネ
９に対する押圧力が調整される。 次に、本実施例装置における作用力について第３図を参
照して説明する。 ドローバ１２に配設された２つのナツト１４にてシフタ
１７を軸方向に調整し、ドローノ＜１２に引張力Ｆを与
える。すると、ドローバ１２の円錐台部１２ｂも右方向
に引張力Ｆを受けることになる。 この円錐台部１２ｂの引張力Ｆにより第２の鋼球１６は
円錐台部１２ｂからＮ、の抗力を受ける。 この抗力Ｎ、の軸方向分力Ｆは即ち、皿バネ９の引張力
Ｆであり、スリーブ１工の長穴１１ｃの右側で第２の鋼
球１６と接触している側壁ｌｉｄにはＦの力が作用する
。従って、スリーブ１１に右方向への引張力が加えられ
、第１の鋼球１５は工具６のプルスタッド６ｂを右方向
に引張り、工具６のテーパ部６ａは主軸２のテーパ穴７
に嵌合しクランプされる。 ここで、抗力Ｎ１の残りの径方向分力Ｐ１は、第２の鋼
球１６が接触するホルダ１０のテーパ部１０ｃに抗力Ｎ
、を発生する。この抗力Ｎ、は第２の鋼球１６にとって
は反力となる。そして、抗力Ｎ２の反力の径方向分力Ｐ
、と上記抗力Ｎ、の径方向分力Ｐ、とは平衡し、即ち、
径方向分力Ｐｌ。 Ｐ、は相殺される。 又、抗力Ｎ２の残りの軸方向分力Ｗの反力が第２の鋼球
１６を軸方向に、即ち、スリーブ１１の側壁ｌｉｄを第
２の鋼球１６が右方向に力Ｗで押圧することになる。 従って、皿バネ９の引張力Ｆによりスリーブ１１の右方
向への引張力が（Ｆ＋Ｗ）の力に増幅され、その増幅さ
れた引張力（Ｆ＋Ｗ）で第１の鋼球１５を介して工具６
をクランプすることができる。 一方、アンクランプ時には、ドローバ１２を左方向に押
されることによりドローバ１２の円錐台部１２ｂが左方
向に移動される。すると、第２の鋼球１６は円錐台部１
２ｂの斜面に沿って軸心方向に寄り始める。更に、ドロ
ーバ１２が左方向に移動され、その段差１２ｃがスリー
ブ１１の右端側に当接した後はスリーブ１１を伴って左
方向に移動する。 すると、゛第２の鋼球１６はスリーブ１１の長穴１１ｃ
内でホルダ１０の内周面１０ｂにて径方向に制約されな
い位置まで径方向内側へ移動する。 又、スリーブ１１に配設された第１の鋼球１５は、ホル
ダ１０の内周面１０ｂにて径方向に制約されない位置ま
で左方向に移動すると、スリーブ１１の径方向外側に移
動が自由となる。 そして、更に、ドローバ１２が左方向に移動され、その
先端部１２ａが工具６のプルスタッド６ｂの右端面に当
接して工具６をノックアウトする。 工具６を軸方向に抜く時にはプルスタッド６ｂの外径部
分が第１の鋼球１５を外径方向側に押し退けることにな
る。尚、この時、第１の鋼球１５は主軸２の軸穴８より
若干小径の穴８ｂにより径方向に制約されるため、第１
の鋼球１５はスリーブ１１の外径側からも飛び出すこと
はなくスリーブ１工より外れることはない。 次に、本発明の工具クランプ装置１に係る第３図で示さ
れた引張力Ｆ等に対し具体的な数値を用いて説明する。 ドローバ１２の引張力Ｆ ＝ １５０ｋｇ ｆ、 ドロ
ーバ１２０円錐台部１２ｂの角度θ＝１０° （０°〈
θく９０°）、ホルダ１０のテーパ部１０ｃの角度α＝
４０° （０°〈α＜９０’）とする。上記条件による
工具保持力は約６５０ｋｇ ｆと計測され、従来装置に
おける（ドローバの引張力）＝（工具保持力）と比べ、
工具保持力を極めて大きく増幅することができる。 上述の実施例では、主軸２に回転力を伝達するのに、主
軸２に固設されたプーリ３を介して行っているが、ビル
トインモータによる方法、或いは、主動力源と主軸２と
を直結して主軸２を回転させる方法等としても良い。 又、上述の実施例では、工具６のプルスタッド６ｂを掴
むためにスリーブ１１に配設された第１の鋼球１５を利
用しているが、コレットを用いる構成であっても良い。
本発明は、ドローバには先端近傍に円錐台形状の傾斜部
が設けられ、ドローバの傾斜部に、工具の保持状態にお
いて、対面するホルダの内周面にはテーパ部が設けられ
、円筒状に形成されたスリーブにはドローバの傾斜部を
内在させる内室、ドローバの傾斜部に、工具の保持状態
において、対面するスリーブの外周壁には径方向に離散
的な保持穴が設けられ、工具の保持状態において、ドロ
ーバの傾斜部とホルダのテーパ部とスリーブの保持穴の
側壁とに接触し、その保持穴によって径方向に移動可能
に保持された引張力伝達部材を有しているので、本発明
の工具クランプ装置は、ドローバの引張力を引張力伝達
部材及びホルダを介して増幅させてスリーブに伝達する
ことができ、工具に対する大きな保持力を得ることがで
き重切削等の加工が可能となる。 又、ドローバの引張力が小さくても工具に対する十分な
保持力を得ることができるので、主軸の長さを短くでき
装置全体が小型化され、結果として、ドローバの引張力
による主軸の歪みの影響を少なくでき加工精度が向上す
る等の効果を有する。
が設けられ、ドローバの傾斜部に、工具の保持状態にお
いて、対面するホルダの内周面にはテーパ部が設けられ
、円筒状に形成されたスリーブにはドローバの傾斜部を
内在させる内室、ドローバの傾斜部に、工具の保持状態
において、対面するスリーブの外周壁には径方向に離散
的な保持穴が設けられ、工具の保持状態において、ドロ
ーバの傾斜部とホルダのテーパ部とスリーブの保持穴の
側壁とに接触し、その保持穴によって径方向に移動可能
に保持された引張力伝達部材を有しているので、本発明
の工具クランプ装置は、ドローバの引張力を引張力伝達
部材及びホルダを介して増幅させてスリーブに伝達する
ことができ、工具に対する大きな保持力を得ることがで
き重切削等の加工が可能となる。 又、ドローバの引張力が小さくても工具に対する十分な
保持力を得ることができるので、主軸の長さを短くでき
装置全体が小型化され、結果として、ドローバの引張力
による主軸の歪みの影響を少なくでき加工精度が向上す
る等の効果を有する。
第１図は本発明の具体的な一実施例に係る工具クランプ
装置を示した縦断面図。第２図は第１図の主要部の拡大
部分縦断面図。第３図は同実施例装置における作用力を
示した説明図。第４図は従来の工具クランプ装置を示し
た縦断面図である。 １ ・ ａ エ ベアリング ５°°°゛ハウジング ６ −工具・テー
パ部 ６ｂ°・・プルスタッド テーパ穴 ８ ・・軸穴 ９−皿バネ ホルダ １０ｂ−・−内周面 Ｃ”−テーパ部 １ １−スリーブ Ｃ・・・長穴（保持穴） １１ｄ−側壁ｅ゛内室１
２′・°ドローバ ｂ−円錐台部（傾斜部） １２ｃｍ段差ナツト １
５−・第１の鋼球（工具保持部材）第２の鋼球（引張力
伝達部材） シフタ 特許出願人 日本電装株式会社 代 理 人 弁理士 藤谷 修 第２図 ２ｂ 第３図
装置を示した縦断面図。第２図は第１図の主要部の拡大
部分縦断面図。第３図は同実施例装置における作用力を
示した説明図。第４図は従来の工具クランプ装置を示し
た縦断面図である。 １ ・ ａ エ ベアリング ５°°°゛ハウジング ６ −工具・テー
パ部 ６ｂ°・・プルスタッド テーパ穴 ８ ・・軸穴 ９−皿バネ ホルダ １０ｂ−・−内周面 Ｃ”−テーパ部 １ １−スリーブ Ｃ・・・長穴（保持穴） １１ｄ−側壁ｅ゛内室１
２′・°ドローバ ｂ−円錐台部（傾斜部） １２ｃｍ段差ナツト １
５−・第１の鋼球（工具保持部材）第２の鋼球（引張力
伝達部材） シフタ 特許出願人 日本電装株式会社 代 理 人 弁理士 藤谷 修 第２図 ２ｂ 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 工具を保持するためのテーパ穴が先端に形成された主軸
を有し、前記主軸のテーパ穴に連通する軸穴に略円筒状
のホルダを挿嵌し、該ホルダの内周面にスリーブを挿嵌
し、前記スリーブを前記ホルダに対して慴動させるドロ
ーバを前記軸穴に同軸状に配設し、前記主軸のテーパ穴
に挿入された前記工具の後端側に設けられたプルスタッ
ドを前記ドローバの軸方向の引張力に基づき前記スリー
ブの先端側に設けられた工具保持部材にて掴んで保持す
るようにした工具クランプ装置であって、前記ドローバ
には先端近傍に軸方向の引張力により径方向の力を生ず
るための円錐台形状の傾斜部が設けられ、 前記ドローバの傾斜部に、前記工具の保持状態において
、対面する前記ホルダの内周面には前記ドローバの軸方
向の引張力により径方向に生ずる力を軸方向に変換する
ためのテーパ部が設けられ、前記スリーブは円筒状に形
成され、前記スリーブには前記ドローバの傾斜部を内在
させる内室が設けられ、前記ドローバの傾斜部に、前記
工具の保持状態において、対面する前記スリーブの外周
壁には円周方向に沿って離散的に保持穴が設けられ、 前記工具の保持状態において、前記ドローバの傾斜部、
前記ホルダのテーパ部及び前記スリーブの保持穴の側壁
とに接触し、前記保持穴によって径方向に移動可能に保
持された引張力伝達部材を有する ことを特徴とする工具クランプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14406590A JPH0441108A (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 工具クランプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14406590A JPH0441108A (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 工具クランプ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0441108A true JPH0441108A (ja) | 1992-02-12 |
Family
ID=15353487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14406590A Pending JPH0441108A (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 工具クランプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0441108A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5662442A (en) * | 1995-04-14 | 1997-09-02 | Okuma Corporation | Tool clamping mechanism |
| EP1721691A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-15 | Antonio Ferraro | Chuck locking device for machine tools |
| US7971883B2 (en) * | 2005-09-07 | 2011-07-05 | Hardinge, Inc. | Workholding clamping assembly |
| KR101104807B1 (ko) * | 2011-10-11 | 2012-01-16 | 이재걸 | 루프방식 가선공법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01153203A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-15 | Hitachi Ltd | 自動ツールロック装置 |
-
1990
- 1990-06-01 JP JP14406590A patent/JPH0441108A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01153203A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-15 | Hitachi Ltd | 自動ツールロック装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5662442A (en) * | 1995-04-14 | 1997-09-02 | Okuma Corporation | Tool clamping mechanism |
| EP1721691A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-15 | Antonio Ferraro | Chuck locking device for machine tools |
| US7971883B2 (en) * | 2005-09-07 | 2011-07-05 | Hardinge, Inc. | Workholding clamping assembly |
| KR101104807B1 (ko) * | 2011-10-11 | 2012-01-16 | 이재걸 | 루프방식 가선공법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5944193B2 (ja) | ねじ用チヤツク | |
| KR101849491B1 (ko) | 기울어진 프레어 헤드를 갖는 전동식 파이프 사라기 | |
| JP3446921B2 (ja) | ワーク把持装置 | |
| JPH0441108A (ja) | 工具クランプ装置 | |
| WO2018047221A1 (ja) | 工具用チャック並びに工具保持方法及び工具取り外し方法 | |
| JP3096837B2 (ja) | 旋盤の被加工物保持装置 | |
| JP7063890B2 (ja) | クランピング・システム | |
| JP2658788B2 (ja) | 工具保持装置 | |
| JP3613735B2 (ja) | 工具ホルダのクランプ装置 | |
| JPS601924Y2 (ja) | コレットチャツク装置 | |
| JPH0611441B2 (ja) | 主軸工具クランプ装置 | |
| JP4331486B2 (ja) | ワーク支持装置 | |
| JP2682104B2 (ja) | 工具クランプ装置 | |
| CN220480269U (zh) | 一种车床用回旋小筒体加工使用的支撑工装 | |
| JP2019084635A (ja) | チャック装置 | |
| JP4279526B2 (ja) | コレットクランプ装置 | |
| JP2008055548A (ja) | コレットチャック | |
| JP2564408Y2 (ja) | 主軸装置 | |
| JP4259176B2 (ja) | 芯押しセンタ装置 | |
| JPS6240727Y2 (ja) | ||
| JP2010214568A (ja) | アンクランプ装置，主軸装置，及びマシニングセンター | |
| JPH062132Y2 (ja) | 管状試験片用つかみ具 | |
| JPS5817681Y2 (ja) | 工具保持チヤツク | |
| JPS5933536Y2 (ja) | 工具保持チヤツク | |
| KR200452923Y1 (ko) | 자동선반의 척킹장치 |