JPS6246482Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、ばね力に抗してドローロツドを主軸
軸線方向に進退動作させて主軸先端の工具装着穴
に装着された工具を着脱する主軸工具着脱装置に
関する。

＜従来の技術＞ 一般に主軸に挿着された工具をクランプするた
めに、ばね力で後方に引張されたドローロツドが
主軸中心に挿入されており、このドローロツドを
ばね力に抗して前進させて工具をアンクランプす
るための工具着脱用シリンダが主軸後方に設置さ
れている。

かかるシリンダにてドローロツドを前進方向に
押圧する場合主軸軸線にスラスト力を作用させな
いため、シリンダの一部を主軸の一部に係合させ
て押圧力の反力を受承させている。

＜考案が解決しようとする問題点＞ かかる反力を受承する反力受承部及びドローロ
ツド押圧部においては、減摩手段が設けられてい
なかつたので、アンクランプ力に伴う大きな摩擦
力が作用していた。このためアンクランプ状態の
主軸回転は拘束され、工具装着時のキーとキー溝
の位相ずれによる補正回転を許容することができ
なかつた。よつてキーとキー溝がわずかずれた状
態での工具挿着が確実にできないという問題があ
つた。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案はかかる問題を解決するために、主軸一
端の第１当接部材と係合するピストン上のアンク
ランプ反力受承部及びドローロツドに設けた第２
当接部材をばね力に抗して押圧するシリンダ上の
押圧部にそれぞれ転がりスラスト軸受を介挿せし
め、アンクランプ状態での主軸の補正回転を許容
するようにしたものである。

＜作用＞ シリンダを圧力流体を供給し、ピストンを後退
方向にシリンダを前進方向に押圧すると、転がり
スラスト軸受を介して主軸上の第１当接部材及び
ドローロツド上の第２当接部材に係合するので、
アンクランプ時の押圧力、その圧力が作用しても
主軸の回転を拘束する摩擦力としては極めて小さ
くなり補正回転を許容することができる。

＜実施例＞ 以下本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図において１０は主軸ヘツド、１１はこ
の主軸ヘツド１０に固着されたスリーブ１３にベ
アリング１２，１２を介して回転可能に軸承され
た主軸である。この主軸１１の後方には駆動モー
タ２０ならびにカツプリング２２が設置され、こ
の駆動モータ２０の出力軸２１とカツプリング２
２の後端部とが動力伝達可能に一体連結され、ま
た前記主軸１１とカツプリング２２の前端部とが
周知の結合手段にて動力伝達可能に一体結合さ
れ、また先端部には工具Ｔを装着する工具装着穴
１４が形成されている。

さらに主軸１１には中心穴１５が形成され、こ
の中心穴１５内にドローロツド１６と、このドロ
ーロツド１６を後方へ押圧するばね２５が介挿さ
れている。このドローロツド１６はその先端に筒
状をした把持部１８を有し、この把持部１８の先
端に複数の鋼球１７が保持され、また中心部にプ
ツシヤ２６が螺着されている。この鋼球１７は前
記ドローロツド１６の後方への移動に伴いカム穴
２７に倣つて内方へ移動して工具Ｔのクランプ部
Tcを保持し、またプツシヤ２６はドローロツド
１６の前方への移動に伴つて工具Ｔに当接するよ
うになつている。

一方前記主軸１１の後方には案内シリンダ２８
が前記主軸ヘツド１０に一体的に設けられ、この
案内シリンダ２８にはスライドピストン２９が主
軸軸線方向に摺動可能に嵌合されている。このス
ライドピストン２９は筒状をなし、その先端に工
具着脱用シリンダ装置３０が固着されている。こ
の工具着脱用シリンダ装置３０は、シリンダ３１
と、このシリンダ３１の一端にねじ込み固定され
たエンドキヤツプ３３とを備え、このシリンダ３
１ならびにエンドキヤツプ３３間にピストン３２
を摺動可能に嵌合する構成となつている。これら
シリンダ３１、ピストン３２、エンドキヤツプ３
３は中心部に挿通穴３４を形成すべく筒状あるい
は環状をなし、この挿通穴３４に前記主軸１１が
挿通されている。前記ピストン３２にはその先端
部に環状の第１作動部材３５が固定され、この第
１作動部材３５には前記主軸１１上に螺着された
第１当接部材３８と当接するニードルスラストベ
アリング４５が保持されている。また前記エンド
キヤツプ３３にはその後端部に環状の第２作動部
材３６が固定され、この第２作動部材３６には、
これと対向配置された第２当接部材３９と当接す
るニードルスラストベアリング４６が保持されて
いる。この第２当接部材３９は第２図に示すよう
に前記ドローロツド１６上より主軸１１の長穴４
０を介して半径方向に突出する突設部材４１上に
固設され、ドローロツド１６と一体結合されてい
る。

前記第１作動部材３５、第２作動部材３６の内
側端面に装着されたニードルスラストベアリング
４５，４６は前記第１作動部材３５、第２作動部
材３６と、第１当接部材３８、第２当接部材３９
とを互いに接触させドローロツド１６をアンクラ
ンプ状態に押圧してかつ相対回転させることがで
きる。なお、４８は前記スライドピストン２９の
後端部に固設された係合ピンである。この係合ピ
ン４８は案内シリンダ２８に固定された固定ピン
４９に係合され、前記案内シリンダ２８を回止め
するようになつている。

上記構成において、第１図はばね２５の撥力に
よつてドローロツド１６を後方へ引張し、把持部
１８によつて工具Ｔを工具装着穴１４に装着した
状態を示している。このとき、案内シリンダ２８
の前部室２８ａには常時低圧の圧力流体が供給さ
れているため、スライドピストン２９およびこれ
に一体結合された工具着脱用シリンダ装置３０は
後方位置に位置決めされ、その結果第１作動部材
３５と第１当接部材３８間ならびに第２作動部材
３６と第２当接部材３９間に若干の軸方向すきま
が確保され、主軸１１が回転しても両部材が接触
しないようになつている。

これより工具装着穴１４に装着された工具Ｔを
開放するには、まず工具着脱用シリンダ装置３０
の前部室３０ａに圧力流体を供給すると、ピスト
ン３２が後退して第１作動部材３５が第１当接部
材３８に当接する。この当接によりピストン３２
の後退動作が停止し、その反作用によりシリンダ
３１ならびにこれと一体連結されたエンドキヤツ
プ３３と第２作動部材３６が一体となつて前進
し、そしてこの第２作動部材３６に保持されたニ
ードルスラストベアリング４６が第２当接部材３
９と当接し、そして第２当接部材３９と当接し、
その後第２作動部材３６はばね２５の撥力に抗し
てドローロツド１６を前進させる。これにより把
持部１８に保持された鋼球１７は、カム穴２７内
に位置し、その結果工具Ｔは鋼球１７による拘束
が解除されると同時にプツシヤ２６によつて前方
へ押圧され、工具Ｔの交換が可能となる。

このとき、主軸１１には第２作動部材３６の押
圧力が第２当接部材３９、ドローロツド１６、ば
ね２５を介して作用するが、この押圧力は第１作
動部材３５と第１当接部材３８との当接によつて
相殺されるため、主軸１１を支持するベアリング
１２、スリーブ１３に対して過大なスラスト荷重
が作用せず、ベアリング１２、スリーブ１３の損
耗が防止でき、長期に亘つて主軸１１の回転精度
を維持できる。

かかるアンクランプ状態において、アンクラン
プ力は全てスラストベアリング４５，４６にて受
承されるため、主軸の回転は許容され、キーとキ
ー溝の位相ずれによる補正回転も容易にできる。

その後、使用ずみの工具Ｔが工具装着穴１４よ
り抜取られ、続いて新しい工具Ｔが差込まれると
同時に工具着脱用シリンダ装置３０の後部室３０
ｂに圧力流体が供給され、これによりピストン３
２が前進され、このピストン３と一体となす第１
作動部材３５上のニードルスラストベアリング４
６は第１当接部材３８より離脱する。また案内シ
リンダ３８の前部室２８ａには常時低圧の圧力流
体が供給されているため、スライドピストン２９
およびこれと一体をなす案内シリンダ３１は後方
へ移動し、その結果案内シリンダ３１と一体をな
す第２作動部材３６ならびにこの第２作動部材３
６に保持されたニードルスラストベアリング４６
は第２当接部材３９より離脱する。

前記ピストン３２の前進によつてドローロツド
１６はばね２５の撥力によつて後方に後退され
る。この後退動作によつて把持部１８に保持され
た鋼球１７はカム穴２７に倣つて内方に移動さ
れ、そして工具Ｔのクランプ部Tcと係合して工
具Ｔを後方に引込む。これにより工具Ｔは工具装
着穴１４に密着嵌合され、工具Ｔの着脱作業が終
了する。

なお、当業者において自明の事項であるが、参
考までに第１、第２作動部材３５，３６の取付関
係を逆にした本考案の変形例を第３図に示す。こ
の変形例では環状ピストン３２側に第２作動部材
３６を一体固定し、案内シリンダ３１側に第１作
動部材３５を一体固定したもので、工具クランプ
時にはシリンダ３１の後部室３０ｂに、また工具
アンクランプ時にはシリンダの前部室３０ａに圧
油を供給することで前記実施例と同様にして作動
させることができる。

＜考案の効果＞ 以上詳述したように本考案は、筒状のシリンダ
に環状のピストンを装嵌して中心部に挿通穴を形
成してなる工具着脱用シリンダを軸動可能に設
け、環状ピストンの工具側一端のアンクランプ反
力受承部と前記主軸の端部に設けた第１当接部材
との間には転がりスラスト軸受を介して係止さ
せ、また、工具着脱用シリンダの押圧部とドロー
ロツドの第２当接部材間にも転がりスラスト軸受
を介して係止させるようにしたから、工具アンク
ランプ状態においても、キーとキー溝の位相ずれ
に伴う補正回転を許容することができ、工具の挿
着が確実に行なえるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
本考案装置の縦断面図、第２図は第１図の−
線断面矢視図、第３図は本考案の変形例を示す部
分断面図である。 １０……主軸ヘツド、１１……主軸、１４……
工具装着穴、１６……ドローロツド、１８……把
持部、３０……工具着脱用シリンダ装置、３１…
…シリンダ、３２……ピストン、３４……挿通
穴、３５……第１作動部材、３６……第２作動部
材、３８……第１当接部材、３９……第２当接部
材、４５，４６……ニードルスラストベアリン
グ、Ｔ……工具。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主軸ヘツドに回転可能に軸承された主軸内で、
   ドローロツドをばねの押圧力によつてあるいはこ
   のばねの押圧力に抗して主軸軸線方向に移動させ
   て工具挿着穴に装着された工具をこのドローロツ
   ド先端に設けられた把持部によつて着脱するよう
   にした主軸工具着脱装置において、前記主軸ヘツ
   ドには、筒状のシリンダに環状のピストンを装嵌
   して中心部に挿通穴を形成してなる工具着脱用シ
   リンダを主軸軸線方向に移動可能に支持させ、前
   記環状ピストン及び前記筒状のシリンダとそれぞ
   れ一体をなす第１、第２作動部材には転がりスラ
   スト軸受をそれぞれ保持させてアンクランプ反力
   受承部並びにアンクランプ用の押圧部を形成し、
   前記主軸の端部及び前記ドローロツドには前記反
   力受承部と係合する第１当接部材ならびに前記押
   圧部と係合する第２当接部材を設けたことを特徴
   とする主軸工具着脱装置。