JPH0753849Y2

JPH0753849Y2 - 研削盤用ワークドライブ装置

Info

Publication number: JPH0753849Y2
Application number: JP1991111730U
Authority: JP
Inventors: 譲田中
Original assignee: Big Daishowa Seiki Co Ltd
Current assignee: Big Daishowa Seiki Co Ltd
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1995-12-13
Anticipated expiration: 2005-12-13
Also published as: JPH0551540U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、主軸のセンタと心押し
台センタとでワークの両端軸心を支持し、主軸に外嵌し
た回転駆動板により該ワークを回転させる研削盤用ワー
クドライブ装置に関するものであり、砥石によるワーク
周面の粗研削や仕上研削等に利用される。

【０００２】

【従来の技術】丸軸形、円筒形等のワークの周面に砥石
により粗研削や仕上研削等を施す場合、研削盤の主軸セ
ンタと心押し台センタにより該ワークを回転自在に支持
し、主軸を非回転として、該主軸に外嵌する回転駆動板
にてワークを回転させ、その周面に回転砥石を接触させ
て通常は軸方向に送りながら研削する方法が採用され
る。このとき、ワークを回転駆動板と一体的に回転させ
るため、従来ではケレと称されるリング状のクランプ部
材が一般的に使用されている。

【０００３】このクランプ部材は、図７に示すように、
円形リング１の周方向３ヵ所に等配された２本のボルト
状支持ピン２，２と、枢軸１ａを中心に回動自在な押圧
レバー３とを有し、該押圧レバー３は、ばね４により、
そのカム形状の内端部３ａがリング内側への突出するよ
うに常時付勢されている。なお、３ｂは押圧レバー３の
前記付勢方向の回動限界位置を定めるストッパーピン、
５はリング１の外周に凸設された回転伝達ピンである。

【０００４】そして、該クランプ部材によりワークＷを
回転駆動板に一体的に保持させるには、押圧レバー３を
図示仮想線の如く回動させて内端部３ａの突出量が小さ
くなる状態においてリング１にワークＷを挿嵌し、該レ
バー３を戻すことにより、その内端部３ａと支持ピン
２，２の各内端とでワークＷの外周を３方向から挟持す
ると共に、回転伝達ピン５を回転駆動板の回転ドライブ
ピン６に係合させればよい。次に回転駆動板を図示の反
時計方向に回転させることにより、回転ドライブピン６
及びクランプ部材を介してワークＷを同方向に回転させ
ることができる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のクランプ部材を用いるワークドライブ手段では、ワ
ークＷの取替の度に作業者が手操作でクランプ部材の装
着作業と、回転駆動板への係合作業を行う必要があり、
このために多大な労力及び時間を費やして作業能率が悪
く、研削加工効率を高める上で大きな制約があった。

【０００６】本考案は、上述の状況に鑑み、前記回転駆
動板の起動時の回転力を利用して自動的にワークをクラ
ンプし、続いてそのクランプしたワークを回転駆動板に
より回転させることができ、しかも回転中に不測にクラ
ンプ解除状態となる恐れがない上、ワーク径の変化に対
応できる研削盤用ワークドライブ装置を提供することを
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本考案の構成を実施例に対応する図面に基づいて説明
すると、本考案は、図１及び図２に示すように、主軸８
のセンタ８ａと心押し台センタ９とでワークＷを両端の
センタ穴４４で支持し、主軸８に外嵌する回転駆動板１
２により該ワークＷを回転させる研削盤用ワークドライ
ブ装置１０において、前記主軸８に、環状フランジ部１
４ａを有するクランプ本体１４と、該環状フランジ部１
４ａの後面側に配置するクランプ円板１７とを回転自在
に外嵌させると共に、前記環状フランジ部１４ａの前面
側に、周方向に等配する複数のクランプ爪１６を枢支し
た環状の爪ホルダー１５をクランプ本体１７に対して偏
心可能且つ一体回転可能に取付け、該爪ホルダー１５と
前記環状フランジ部１４ａとの界面部の外周側に弾性リ
ング２９を嵌装する一方、前記の各クランプ爪１６はそ
の枢軸１６ａを前記環状フランジ部１４ａに貫通させ、
該枢軸１６ａの前端に爪本体１６ｂを径方向に位置調整
可能に取付けると共に、該枢軸１６ａの後端に爪本体１
６ｂのワーク当接側とは逆方向に延出して且つ該爪本体
１６ｂより重い回動用レバー部１６ｃを設け、この回動
用レバー部１６ｃと前記クランプ円板１７とを係合ピン
４１にて係合し、また前記クランプ円板１７に中央軸部
４０ａが枢支された回転伝達レバー４０の両端部４２，
４３を回転駆動板１２とクランプ本体１４とにそれぞれ
係合させることにより、回転駆動板１２の起動に伴って
クランプ本体１４が回転駆動板１２の回転方向に対し逆
方向に回転し、この逆方向回転に連動して各クランプ爪
１６がクランプ方向に回転するように構成してなるもの
である。

【０００８】

【作用】本考案によれば、図３に示すクランプ爪１６の
クランプ解除状態において、ロボット等によりもたらさ
れたワークＷをその両端面のセンタ穴４４に主軸８のセ
ンタ８ａと心押し台センタ９をそれぞれ嵌合して支持し
た後、回転駆動板１２を回転駆動すると、回転伝達レバ
ー４０を介してクランプ円板１７、クランプ本体１４及
び爪ホルダー１５が回転駆動板１２と一体となって同方
向に回転されるが、その起動時に、上記回転伝達レバー
４０がその中央軸部４０ａを中心にして回転駆動板１２
により揺動されるため、クランプ本体１４及び爪ホルダ
ー１５が回転駆動板１２の回転方向とは逆方向に回転す
る。一方、この時点ではクランプ円板１７及び係合ピン
４１が停止しているため、該係合ピン４１に回動用レバ
ー部１６ａで係合する各クランプ爪１６は爪ホルダー１
５の上記逆方向回転に伴ってクランプ方向Ａに回動さ
せ、該各クランプ爪１６により上記ワークＷをクランプ
することができる（図２状態）。このクランプによりク
ランプ本体１４及び爪ホルダー１５とクランプ円板１７
とが回転駆動板１２に一体化されるため、クランプされ
たワークＷを回転駆動板１２により回転することができ
る。

【０００９】しかして、各クランプ爪１６は、回動用レ
バー部１６ｃが枢軸１６ａの前端に設けた爪本体１６ｂ
のワーク当接側とは逆方向に延出し、且つ該爪本体１６
ｂより重く設定しているから、爪ホルダー１５とクラン
プ本体１４の回転に伴う遠心力により、常に回動用レバ
ー部１６ｃ側を主軸８の回転中心から遠ざけようとする
力が働き、これによって爪本体１６のワークＷへの押し
付け力つまりクランプ力が強まることになる。従って、
ワークＷの回転駆動中にクランプ爪１６が不測にクラン
プ解除状態となる恐れはない。

【００１０】また、枢軸１６ａに対して爪本体１６ｂが
径方向に位置調整可能に取付けられているから、加工対
象とするワークＷの径に応じて該爪本体１６ｂのワーク
当接部の位置を設定することにより、該ワークＷの径の
変化にかかわらず、常に最も良好なクランプ力を発揮さ
せることが可能である。

【００１１】

【実施例】図１及び図２は研削盤の主軸８のセンタ８ａ
と心押し台センタ９とにより両端軸心を支持されたワー
クＷを本考案の一実施例たるワークドライブ装置１０に
よりクランプし、該ワークＷを回転砥石１１により研削
している状態を示すものであって、上記主軸８側にはワ
ークＷを回転させるための回転駆動板１２が設けられて
いる。しかして、上記ワークドライブ装置１０は、主軸
８の突出した前部側にニードルべアリング１３ａを介し
て回転自在に外嵌したクランプ本体１４と、該クランプ
本体１４に一体形成した環状フランジ部１４ａの前面側
に取り付けた環状の爪ホルダー１５と、該爪ホルダー１
５の前面側に取り付けられた３個のクランプ爪１６と、
クランプ本体１４のボス部１４ｂの後部側にニードルべ
アリング１３ｂを介して回転自在に外嵌したクランプ円
板１７とを備えている。

【００１２】上記回転駆動板１２は、図１に示すよう
に、主軸８に軸受１８を介して回転自在に外嵌され、主
軸８に外嵌するドライブ軸１９により正逆転されるよう
になっており、その外周部にはドライブピン２０が突設
されている。

【００１３】前記クランプ本体１４は、図１に示すよう
に、そのボス部１４ｂが主軸８の鍔部８ｂと該主軸８の
前端に係合するスナップリング２１との間に調整用カラ
ー２２…を介在して嵌め込まれており、該調整用カラー
２２…の前後配置枚数の変更によって前後位置を調整し
得るようになっている。しかして、該クランプ本体１４
の環状フランジ部１４ａには、係合ピン２３がその両端
を該環状フランジ部１４ａの前後両側へ突出する状態で
固着されている。２４はニードルべアリング１３ａの両
側位置で主軸８に嵌装されたオイルシールであり、クラ
ンプ本体１４のボス部１４ｂの内周面に弾圧接触し、シ
ール作用と共に該クランプ本体１４の回転に対するブレ
ーキ作用をもたらす。

【００１４】前記爪ホルダー１５は、後部側の外周に形
成した環状の係止凸条１５ａに断面Ｌ字形の環状カバー
２５の前壁部２５ａを係合して、該環状カバー２５をボ
ルト２６を介してクランプ本体１４の環状フランジ部１
４ａの外周部に固着することにより、その平坦な後端面
が環状フランジ部１４ａの同じく平坦な前面に接する状
態でクランプ本体１４に取り付けられている。しかし
て、環状フランジ部１４ａの係合ピン２３の突出した前
部は、爪ホルダー１５の後端面に形成された径大の係合
穴２７に嵌合し、この嵌合部に環状の間隙ｔ₁（図５参
照）が構成されている。

【００１５】しかして、爪ホルダー１５とクランプ本体
１４の環状フランジ部１４ａとの界面部の外周側には、
両者１５，１４ａ間にわたる環状空間２８が構成されて
おり、この環状空間２６に図４でも示すようにコイルス
プリングからなる弾性リング２９が拡径状態で嵌装され
て内周に圧接している。また、前記環状カバー２５の前
壁部２５ａ内周と爪ホルダー１５外周との間、ならびに
該爪ホルダー１５の係止凸条１５ａ外周とこれに対向す
る環状フランジ部１４ａの前方へ突出した周縁部内周と
の間には、それぞれ環状の間隙ｔ₂，ｔ₃（図５参照）
が構成されると共に、爪ホルダー１５の外周には前者の
間隙ｔ₂を封鎖するシールリング３０が嵌装されてい
る。

【００１６】各クランプ爪１６は、図２にも示すよう
に、上記爪ホルダー１５に周方向等間隔３ヵ所に貫設さ
れた各貫通孔１５ｂにニードルべアリング１３ｃを介し
て回転自在に嵌挿された枢軸１６ａと、該枢軸１６ａの
前端にボルト３１により取付けられた爪本体１６ｂとを
有している。しかして、枢軸１６ａの後部側はクランプ
本体１４の環状フランジ部１４ａに周方向等間隔３ヵ所
に設けた円孔３２を貫通し、その後端部には先端にＵ字
形切欠３３を有する扇形の回動用レバー部１６ｃが爪本
体１６ｂとは逆の外側へ延出する形で一体形成されてい
る。この回動用レバー部１６ｃは爪本体１６ｂよりも重
く設定してある。また爪本体１６ｂの内向き端部のワー
ク当接面３４は、該クランプ爪１６がクランプ方向Ａ
（図３参照）に回転するにしたがってワークＷに接近す
るカム形状としてある。なお前記円孔３２は枢軸１６ａ
（ニードルべアリング１３ｃの内周）に対して環状の間
隙ｔ₄（図１参照）を構成するように径大に設定されて
いる。

【００１７】更に爪本体１６ｂは、前面に長手方向に沿
う長溝３５が形成されると共に、その溝底に同方向の長
孔３６が貫設され、上記ボルト３１に外嵌するナット３
７を上記長孔３６に嵌挿し、該ナット３７の角形頭部３
７ａを上記長溝３５に嵌合させることにより、ワークＷ
の径に合わせて該爪本体１６ｂを枢軸１６ａに対してス
ライドさせて位置調整できるようにしている。なお爪本
体１３ｂの前面には位置調整用の目盛り３８が形成さ
れ、また枢軸１６ａの前端面と爪本体１３ｂの後面には
滑り止め用のセレーション３９が設けてある。

【００１８】前記クランプ円板１７は、外周寄り位置の
一か所に回転伝達レバー４０を保持すると共に、外周部
の周方向等間隔３ヵ所に前方突出する係合ピン４１を備
え、各係合ピン４１がクランプ爪１６の回動用レバー部
１６ｃのＵ字形切欠３３に係合するようになされてい
る。しかして、回転伝達レバー４０は、クランプ円板１
７にニードルべアリング１３ｄを介して回転自在に枢支
された中央軸部４０ａと、その前後両端に設けられて互
いに反対方向に伸びるレバー部４０ｂ，４０ｃとからな
り、両レバー部４０ｂ，４０ｃの先端に設けたＵ字状切
欠部４２，４３を前記クランプ本体１４の係合ピン２３
と前記回転駆動板１２のドライブピン２０とにそれぞれ
係合している。

【００１９】従って、該回転伝達レバー４０を介してク
ランプ本体１４及び爪ホルダー１５とクランプ円板１７
とが回転駆動板１２に連結されており、図３に示す状態
から回転駆動板１２を同図の矢印Ｂの如く反時計方向に
回転させると、その起動時には回転伝達レバー４０が中
央軸部４０ａを中心にして反時計方向に回転されるた
め、クランプ本体１４及び爪ホルダー１５が回転駆動板
１２の回転方向とは逆方向、即ち図３の矢印Ｃの如く時
計方向に所定角度回転し、続いて図２の如くクランプ本
体１４及び爪ホルダー１５とクランプ円板１７とが回転
駆動板１２に一体化されて反時計方向に回転する。

【００２０】また上記クランプ円板１７の３本の係合ピ
ン４１が各クランプ爪１６の本体１６ｂに対し反対方向
に伸びる回動用レバー部１６ｃのＵ字形切欠３３に係合
しているため、図３に示す状態から回転駆動板１２の起
動時に、クランプ本体１４及び爪ホルダー１５が前述の
ように回転駆動板１２の回転方向とは逆方向、即ち時計
方向（図３の矢印Ｃ）に回転すると、この時点では上記
クランプ円板１７及び各係合ピン４１が停止しているた
め、該係合ピン４１によりクランプ爪１６が枢軸１３ａ
を中心にしてクランプ方向Ａ（図２参照）に回動する。

【００２１】一方、爪ホルダー１５は、弾性リング２９
の締め付けによって常態では図１及び図５の如くクラン
プ本体１４と同心に保持されているが、両者間の各相互
係合部分に前記間隙ｔ₁〜ｔ₄が構成されているため、
前記弾性リング２９の締め付け力より大きい外力が加わ
った際に、図６に示すようにクランプ本体１４に対して
前記間隙のｔ₁〜ｔ₄範囲で偏心し得る。

【００２２】ワークＷの研削の要領を説明すると、図３
に示すクランプ解除状態において、ロボット等によりも
たらされたワークＷをその両端のセンタ穴４４において
主軸８のセンタ８ａと心押し台センタ９とで支持した
後、回転駆動板１２を反時計方向に回転させるだけでよ
い。これにより、まず起動時に、ドライブピン２０によ
って回転伝達レバー４０が中央軸部４０ａを中心にして
反時計方向に回転され、係合ピン２３を介してクランプ
本体１４及び爪ホルダー１５が回転駆動板１２の回転方
向とは逆方向、即ち時計方向に回転される。一方、クラ
ンプ円板１７はこの時点では停止しており、係合ピン４
１も当然停止しているため、各クランプ爪１６は枢軸１
６ａを中心にクランプ方向Ａに回動することになり、該
各クランプ爪１６のワーク当接面３４がワークＷの周面
に圧接し、図２に示すように、該ワークＷがクランプさ
れる。なおクランプ力は、図３に示すように、ドライブ
ピン２０から回転伝達レバー４０の中央軸部４０ａまで
の距離Ｄ₁と、該中央軸部４０ａから係合ピン２３まで
の距離Ｄ₂との比率を変更するだけで、容易に調整する
ことができる。

【００２３】ここで、ワークＷのセンタ穴４４が本来の
軸心位置から多少ずれている（通常０．２ｍｍ以下）場
合、前述した起動時のクランプにおいて、同期して回動
する３個のクランプ爪１６の該ワークＷのセンタ穴４４
を中心とする大半径側に対応したものが小半径側に対応
した他のクランプ爪１６よりも先にワーク周面に当接す
るが、この時点では各クランプ爪１６の回動が停止せ
ず、その当接したクランプ爪１６の回動に伴う押圧力に
より、当初は弾性リング２９による締め付けでクランプ
本体１４に対して同心であった爪ホルダー１５が前記セ
ンタ穴４４のずれ方向に偏心移動し、これによって小半
径側の周面に対応した他のクランプ爪１６も該周面に当
接し、もってワークＷは３個のクランプ爪１６にて三方
向から確実にクランプされる。

【００２４】上記のようにワークＷのクランプが完了す
ると同時にクランプ本体１４及びクランプ円板１７が回
転伝達レバー４０を介して回転駆動板１２に一体的に連
結された状態となり、クランプされたワークＷが回転駆
動板１２により回転されるから、そのワークＷに回転砥
石１１を当接させて所要の研削加工を直ちに施すことが
できる。しかして、回動用レバー部１６ｃが爪本体１６
ｂよりも重いことから、クランプ本体１４及び爪ホルダ
ー１５の回転に伴う遠心力により、各クランプ爪１６に
は、回動用レバー部１６ｃ側を外向きに、爪本体１６ｂ
側を内向きにする力が作用し、もって爪本体１６ｂのワ
ークＷに対する押し付けが強まることになるから、ワー
クＷの回転駆動中に各クランプ爪１６が不測にクランプ
解除状態になることはない。

【００２５】研削加工終了後、一旦停止させた回転駆動
板１２を図２において時計方向に若干回転させるだけ
で、前述の場合とは逆に、回転伝達レバー４０が中央軸
部４０ａを中心にして時計方向に回転して、クランプ本
体１４及び爪ホルダー１５が反時計方向に回転され、図
３に示すように、各クランプ爪１６がワークＷから離間
し、該ワークＷのクランプ状態を解除することができ
る。また、これとは別に、回転駆動板１２を停止した状
態で、クランプ本体１４及び爪ホルダー１５だけを反時
計方向に回転させても、クランプを解除することができ
る。

【００２６】なお、前記のようにセンタ穴４４が本来の
軸心位置からずれたワークＷでは、そのセンタ穴４４を
中心に回転させて切削する過程で前記ずれによる大半径
側が先に削られるから、加工部分は該センタ穴４４を中
心とする完全な真円状となり、切削加工後の軸心がセン
タ穴４４と一致することになる。また研削加工の終了後
にワークＷを取り外せば、偏心していた爪ホルダー１５
は弾性リング２９の弾圧力により元のようにクランプ本
体１４と同心状態に復帰する。

【００２７】上記実施例では環状カバー２５をその前壁
部２５ａにおいてクランプ本体１４の環状フランジ部１
４ａにボルト止めする構成上、弾性リング２９の嵌装部
分を環状空間２８としているが、この嵌装部分を環状溝
としてもよい。また弾性リング２９としては、実施例の
如きコイルスプリングからなるリングの他、軟質ないし
半硬質の合成ゴムや合成樹脂のリング等、種々の弾性材
料からなるリングを使用できる。

【００２８】

【考案の効果】以上述べたように、本考案の研削盤用ワ
ークドライブ装置によれば、回転駆動板の起動時の回転
力を利用してワークを自動的にクランプすることがで
き、従来のように手作業でクランプ操作を行う必要がな
くなり、作業能率を飛躍的に高めることができ、しかも
ワークの回転駆動中に不測にクランプ解除状態となる恐
れがなく、安定した強固なクランプ状態で所要の研削加
工を施せる上、径の異なるワークにも適用できるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】研削盤に装着した本考案の一実施例たるワーク
ドライブ装置によりワークをクランプして研削している
状態を示す縦断面図である。

【図２】同クランプ状態の一部切欠き正面図である。

【図３】同クランプ解除状態の正面図である。

【図４】図１のIV−IV線の断面図である。

【図５】同ワークドライブ装置の要部の拡大縦断面図で
ある。

【図６】同ワークドライブ装置における爪ホルダーの偏
心状態を示すの要部の拡大縦断面図である。

【図７】従来例を示す正面図である。

【符号の説明】

８主軸８ａ主軸のセンタ９心押し台センタ１０ワークドライブ装置１２回転駆動板１４クランプ本体１４ａ環状フランジ部１５爪ホルダー１６クランプ爪１６ａクランプ爪の枢軸１６ｂ爪本体１６ｃ回動用レバー部１７クランプ円板１３ａニードルべアリング（軸受）２８環状空間２９弾性リング４０回転伝達レバー４０ａ回転伝達レバーの中央軸部４０ｂ回転伝達レバーのレバー部４０ｃ回転伝達レバーのレバー部４１係合ピン４２Ｕ字形切欠（回転伝達レバーの端部）４３Ｕ字形切欠（回転伝達レバーの端部）４４センタ穴Ａクランプ方向Ｗワーク

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】主軸のセンタと心押し台センタとでワーク
を両端のセンタ穴で支持し、主軸に外嵌する回転駆動板
により該ワークを回転させる研削盤用ワークドライブ装
置において、前記主軸に、環状フランジ部を有するクラ
ンプ本体と、該環状フランジ部の後面側に配置するクラ
ンプ円板とを回転自在に外嵌させると共に、前記環状フ
ランジ部の前面側に、周方向に等配する複数のクランプ
爪を枢支した環状の爪ホルダーをクランプ本体に対して
偏心可能且つ一体回転可能に取付け、該爪ホルダーと前
記環状フランジ部との界面部の外周側に弾性リングを嵌
装する一方、前記の各クランプ爪はその枢軸を前記環状
フランジ部に貫通させ、該枢軸の前端に爪本体を径方向
に位置調整可能に取付けると共に、該枢軸の後端に爪本
体のワーク当接側とは逆方向に延出して且つ該爪本体よ
り重い回動用レバー部を設け、この回動用レバー部と前
記クランプ円板とを係合ピンにて係合し、また前記クラ
ンプ円板に中央軸部が枢支された回転伝達レバーの両端
部を回転駆動板とクランプ本体とにそれぞれ係合させる
ことにより、回転駆動板の起動に伴ってクランプ本体が
回転駆動板の回転方向に対し逆方向に回転し、この逆方
向回転に連動して各クランプ爪がクランプ方向に回転す
るように構成されてなる研削盤用ワークドライブ装置。