JP2004001114A

JP2004001114A - Work support device

Info

Publication number: JP2004001114A
Application number: JP2002158636A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Noda; 野田　光雄; Tadanori Sugimoto; 杉本　忠紀
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2022-05-31
Also published as: JP4000560B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a work support device which does not move with the resilient deformation of a body of the device caused by pressing a collet against the body thereof. <P>SOLUTION: The collet 22 is fitted on a support rod 14 to be movably provided in the direction of the axial line in the body 2. The collet 22 has first and second tapered peripheral surfaces 30, 31 which are tilted each other in the opposite directions of the axial line and a protrusion 33 on the upper end thereof. A lower surface 35 of the collet 22 and an end surface 33a of a protrusion 33 thereof abut on inner end surfaces 34, 36 of the body 2 and constrain the movement of the collet 22. The collet 22 is subjected to a pressing force from first and second pistons 23, 24 which are arranged outside the collet 22 through a steel ball 38. However, directional components of the pressing force in the upward and downward directions are offset, thus the collet 22 is not pressed to the body 2, and the movement of the collet 22 caused by deformation of the body 2 is prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工作機械でワークを加工する際に、ワークを支持するサポートロッドを任意の高さ位置で固定できるワーク支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワーク支持装置は、ボディ内に軸線方向に移動可能にサポートロッドを備えている。そのサポートロッドの外周面には、コレットが外嵌されている。コレットの外周面は、軸線方向一端側から他端側に向けて傾斜するテーパ外周面が形成されている。そのテーパ外周面に外側から対面するテーパ内周面を備えたピストンがコレットとボディの間に挿入されている。ピストンはコレットを縮径する方向または縮径を解除する方向に、流体圧またはばねで移動されるようになっている。ワークをサポートするときには、コレットの縮径を解除した状態で、サポートロッドの先端をワークに当接し、その状態でピストンを移動してコレットを縮径し、コレットの縮径によりサポートロッドを挟持固定する。このようなものとして、例えば、実公平６−７８６８号や特開平９−３００１５４号や特開平１０−１４６７３３号に開示のものがある。これらのものでは、コレットは弾性体によりボディの下壁に当接しており、サポートロッドを固定する際には、先ず、ピストンによってコレットをボディの下壁に押し当て、次いでコレットを縮径させてサポートロッドを挟持固定している。これによってボディが金属弾性変形によって上方に伸長するが、コレットは下壁に受け止められた高さにとどまっているので、サポートロッドが上方に持ち上げられワークが移動されることが無く、ワークの加工精度の低下を防止している。更に特開平１０−１４６７３３号では、テーパ外周面とテーパ内周面間にボールを挿入することで、テーパ角度を小さくし、大きな挟持固定力を得られるようにしている。
【０００３】
また、ワーク支持装置ではないが、特開昭６３−３８７０５号に開示のものでは、流体圧シリンダのピストンロッドをロック装置により固定するようになっている。このロック装置は、ロック装置のシリンダチューブ内に、ピストンロッドを貫通し外周面をテーパ面とした内筒（コレット）と、内筒の外側に内周面が内筒のテーパ面と平行なテーパ面の外筒を同軸に配置してある。内筒の両端はロッドカバに当接し、内筒と外筒間にはボールを介装してある。外筒には、一体的にピストンが設けられており、また、ばねにより内筒を縮径する方向に付勢されている。ロック装置は、外筒がばねに付勢されることで内筒を縮径し、ピストンロッドをロックしており、ロック解除の際には、ピストンによりばねの付勢力に抗して外筒を移動し、内筒の縮径を解除してピストンロッドの移動ができるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の技術に記載のワーク支持装置では、テーブル等の固定側部材にボディの下壁が固定されている場合には、サポートロッドを固定する際にコレットを介してボディ下壁に作用するピストンの押圧力が、固定側部材に受け止められるので下壁の変位がほとんど無く、コレットに挟持固定されたサポートロッドの上端位置の変位が防止される。しかしながら、特開平１０−１４６７３３号のように、ボディの上壁側にボディより外側に広がって固定側部材に固定される固定部分を備えたものでは、サポートロッドを挟持固定する際のピストンの押圧力（締付力）が下壁を介して固定側部材に受け止められず、ボディの弾性変形による伸長で下壁が固定側部材に拘束されること無く押し下げられる。このため、ピストンと一緒にコレットに挟持されたサポートロッドが下がり、ワークを支持することができず、ワークの加工精度を低下させる問題がある。また、特開昭６３−３８７０５号でも、同様にロックシリンダの上壁に固定部を設けて固定側部材に固定した場合、ボディの下壁が固定されていないので、コレットに締付力が作用したときにボディが伸びてコレットと共にピストンロッドが変位する問題がある。本願の課題は、ボディの上壁側に固定側部材に固定される固定部分を備えたワーク支持装置であっても、コレットのサポートロッド挟持固定の際に、ボディの上下壁をコレットが押圧してボディの変位と共にコレットが移動せず、サポートロッドを軸線方向に移動させないワーク支持装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題解決のため本願発明では、ボディ内に軸線方向に移動可能にサポートロッドを設け、サポートロッドを軸線方向に移動する移動手段と、サポートロッドの外周面とボディ内面間に設けられてサポートロッドを挟持固定するコレット装置とから構成されるワーク支持装置において、コレット装置を、サポートロッドの外周面に外嵌され、中央部分から軸線方向一端側へ向けて傾斜する第１テーパ外周面と軸線方向他端側へ向けて第１テーパ外周面と逆方向に傾斜する第２テーパ外周面とが形成されたコレットと、第１テーパ外周面と対面する第１テーパ内周面が形成されたコレット一端部分を縮径させる第１ピストンと、第２テーパ外周面と対面する第２テーパ内周面が形成されたコレット他端部分を縮径させる第２ピストンと、第１、第２ピストンによるコレットの縮径を解除する縮径解除手段とから構成したことを特徴とする（請求項１）。これによれば、コレットに夫々逆方向に傾斜するテーパ外周面と、夫々のテーパ内周面を締付けるテーパ内周面が形成された夫々逆方向に移動する２つのピストンを備えているので、サポートロッドを挟持固定したとき、コレットには軸線方向の両方向に押圧力が作用するので、２つのピストンの押圧力が相殺され、ピストンの押圧力に起因するコレットのボディ一端側への押圧が防止されるので、ワークサポート挟持固定の際のコレットによるボディの弾性変形にともなうコレットの軸線方向移動が防止される。
【０００６】
前記第１、第２テーパ外周面と第１、第２テーパ内周面間には、多数の鋼球が転動可能に介装されていることを特徴とする（請求項２）。これによれば、従来のものと同様にテーパ角度を小さくでき、大きな挟持固定力を得られる。
【０００７】
前記コレットの両端面が夫々ボディの内端面に当接していることを特徴とする（請求項３）。好ましくは、コレットの一端部分に軸線方向に突出する突起部を形成し、突起部の端面がボディ内端面に当接することを特徴とする（請求項４）。このように、コレットの両端面がボディに当接しているので、コレットの軸線方向移動が規制され、ワークを支持したサポートロッドが移動しない。また、突起部を当接することで、端面全体が当接するよりコレット端面とボディとの摩擦が小さくなり、コレットの縮径を妨げない。
【０００８】
前記縮径解除手段は、第１ピストンと第２ピストンとの間に介装される縮径解除ばねであることを特徴とする（請求項５）。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本願発明の実施の形態について図１〜図５に基づいて説明する。ワーク支持装置１のボディ２は、円形の胴部３と、胴部３より外方に広がるボディ上側部分に方形に形成された取付部分４と、胴部３に螺着されボディ下壁となるキャップカバー５と、胴部３に螺着されボディ上壁となるロッドカバー６とから構成されている。ロッドカバー６は回り止めねじ７によりボディ２に対して回転が防止されている。取付部分４は、座ぐり孔４ａを利用して図示しない複数の取付ボルトによって機械や治具ベース等の固定側部材８に固着される。ボディ２の下側部分には、ボディ内側に突出する受け部９が形成されており、この受け部９とキャップカバー５との間にピストンホルダ１０の下端部分が挟着されている。
【００１０】
ピストンホルダ１０の中心にはサポートロッド用ピストン１２が摺動自在に嵌合されている。ピストンホルダ１０とキャップカバー５間には、図１、図５に示すようにシリンダ室１１が形成されており、そのシリンダ室１１にサポートロッド用ピストン１２の下部が臨んでいる。ピストンホルダ１０の上端部分とサポートロッド用ピストン１２間には、引込み手段であるサポートロッド引込み用ばね１３が介装されている。ピストンホルダ１０の外周にはサポートロッド１４が外嵌されている。そのサポートロッド１４は、ロッドカバー６を貫通して先端部が外部に突出しており、連結ボルト１６によりピストン１２と連結され、連結ボルト１６によってサポートロッド１４の突出量が規制されている。また、サポートロッド１４の先端部に螺合したコンタクトボルト１７と連結ボルト１６間には、サポートロッド１４をボディ２から常時突出方向に付勢する付勢手段である付勢ばね１８が介装されている。
【００１１】
サポートロッド外周面１９とボディ内面２０との間にはコレット装置２１が設けられている。コレット装置２１はコレット２２と第１、第２ピストン２３，２４と縮径解除手段２５とから構成されている。コレット２２は、図３に示すように略筒形状をしており、サポートロッド１４の外周面１９に外嵌され、コレット２２の内周面２６とピストンホルダ１０の外周面２７とでサポートロッド１４を軸線方向に案内している。コレット２２は、軸線方向に伸びるスリット２８が設けられており、スリット２８によって弾性的に縮径可能となっている。また、コレット２２の外周面２９は、略中央部分から軸線方向一端側（上方）へ向けて先すぼまりに傾斜する第１テーパ外周面３０と、軸線方向他端側（下方）へ向けて逆方向に先すぼまりに傾斜する第２テーパ外周面３１とに形成されている。
【００１２】
また、コレット２２は、一端部分に軸線方向に突出する突起部３３が形成されており、突起部３３の端面３３ａが一方のボディ内端面であるロッドカバー６の内側面３４に当接し、コレット２２の他端部分の端面３５が他方のボディ内端面である受け部９の上内側面３６に当接し、軸線方向への移動が規制されている。この突起部３３の端面３３ａが図４に示すようにボディ内端面３４に当接することで、コレット２２の両端面全体がボディ内端面３４，３６に当接するより摩擦を小さくし、コレット２２縮径時のコレット２２と内端面３４，３６間の抵抗を小さくする。
【００１３】
コレット２２の外周側には、環状の第１ピストン２３と第２ピストン２４が配置されている。第１ピストン２３は、第１テーパ外周面３０と対面する第１テーパ内周面３７が形成されており、第１テーパ内周面３７と第１テーパ外周面３０間には複数の鋼球３８が周方向及び軸線方向に接触状態で積層状態で介装されており、また、ロッドカバー６との間に第１シリンダ室３９を構成している。第２ピストン２４は、第２テーパ外周面３１と対面する第２テーパ内周面４０が形成されており、第２テーパ内周面４０と第２テーパ外周面３１間にも複数の鋼球３８が周方向及び軸線方向に接触状態で積層するように介装されており、また、胴部３との間に第２シリンダ室４１を構成している。
【００１４】
前記シリンダ室１１と第１シリンダ室３９と第２シリンダ室４１とは、流体連通路４２を介して配管ポート４３に連通している。ボディ内面２０とコレット外周面２９と第１、第２ピストン２３，２４とで囲まれたばね室４４には、第１ピストン２３と第２ピストン２４とを夫々軸線方向に離れるように、即ち第１ピストン２３と第２ピストン２４によるコレット２２の縮径を解除する方向に、第１ピストン２３と第２ピストン２４とを付勢する縮径解除手段としての縮径解除ばね２５が介装されている。また、ばね室４４は、エアリザーブポート４６にエア連通路４７を介して連通している。
【００１５】
ピストン１２の流体圧作用面４８と、第１ピストン２３の第１流体圧作用面４９と、第２ピストン２４の第２流体圧作用面５０とは、夫々の投影面積が、流体圧作用面４８、第１流体圧作用面４９、第２流体圧作用面５０の順に大きくなっており、圧流体が配管ポート４３から供給されると、ピストン１２、第１ピストン２３、第２ピストン２４の順番で動くようになっている。
【００１６】
次にワーク支持装置１の動作について説明する。ワークＷを支持する際には、配管ポート４３に圧油を供給する。すると、流体連通路４２を介してシリンダ室１１と第１シリンダ室３９と第２シリンダ室４１に圧油が供給され、先ず、ピストン１２がサポートロッド引込み用ばね１３に抗して上昇し、連結ボルト１６と付勢ばね１８を介してサポートロッド１４が突出される。コンタクトボルト１７がワークＷに当接するとサポートロッド１４の上昇は停止するが、更に、付勢ばね１８を押し縮めながらピストン１２がピストンホルダ１０に当接するまで上昇する。次に、第１ピストン２３が縮径解除ばね２５を縮めながら下方に移動し、鋼球３８を介してコレット２２の第１テーパ外周面３０を押圧して、第１テーパ外周面３０に対応する部分を縮径し、コレット２２の内周面２６によりサポートロッド１４を挟持固定する。更に、第２ピストン２４が第１ピストン２３より遅れて縮径解除ばね２５を縮めながら上方に移動し、鋼球３８を介してコレット２２の第２テーパ外周面３１を押圧して、第２テーパ外周面３１に対応する部分を縮径し、コレット２２の内周面２６によりサポートロッド１４を挟持固定する。これにより、サポートロッド１４が図５に示すワークＷを支持する高さ位置に固定される。
【００１７】
このように、ピストン１２、第１ピストン２３、第２ピストン２４の順で移動させることで、第１ピストン２３の押圧力の下方向成分力と第２ピストン２４の押圧力の上方向成分力とが相殺されて、第１、第２ピストン２３，２４の押圧力の軸線方向成分によるコレット２２の軸線方向への移動が妨げられ、コレット２２とサポートロッド１４が軸線方向に変位するのが抑制される。更に、コレット２２には、第１ピストン２３と第２ピストン２４の押圧力の軸線方向成分が夫々相殺するように働くので、従来のようにコレット２２がボディ２の一方の端面を押圧してボディ２のひずみにより移動することが無く、コレット２２と一体的にサポートロッド１４が移動することも防止され、ボディ２上部の取付部分４により固定側部材８に取付けられたワーク支持装置１であっても、ワークＷの加工精度の低下を招かない。また、第１ピストン２３と第２ピストン２４の押圧力の軸線方向成分が相殺された状態で、コレット２２に外力が作用しても、コレット２２はボディ２の上下両端面３４，３６に軸線方向への移動が規制されているので移動せず、コレット２２に挟持されているサポートロッド１４も移動しない。
【００１８】
次に、ワークＷの加工が完了すると、シリンダ室１１と第１シリンダ室３９と第２シリンダ室４１への圧油の供給が停止され、縮径解除ばね２５によって、第１ピストン２３が上方に、第２ピストン２４が下方に、夫々逆方向に移動され、コレット２２は自己の弾性復元力により拡径する。サポートロッド１４は、コレット２２による挟持固定状態から開放され、サポートロッド引込み用ばね１３により、ピストン１２が下方に移動され、ピストン１２と共にサポートロッド１４がボディ２内に引込まれる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本願発明によれば、ワーク支持装置のボディ内に軸線方向に移動手段によって移動可能に設けたサポートロッドに、外嵌され、挟持固定するコレット装置を、中央部分から上端方向へ向けて先すぼまりに傾斜する第１テーパ外周面と、中央部分から下端方向へ向けて先すぼまりに傾斜する第２テーパ外周面とが形成されたコレットと、第１テーパ外周面と対面する第１テーパ内周面が形成されたコレット上端部分を縮径させる第１ピストンと、第２テーパ外周面と対面する第２テーパ内周面が形成されたコレット下端部分を縮径させる第２ピストンと、第１、第２ピストンによるコレットの縮径を解除する縮径解除手段とから構成したので、サポートロッドを挟持固定したとき、第１ピストンと第２ピストンとのコレットに対する押圧力の上下方向（軸線方向）成分が相殺され、ピストンの押圧力によってコレットがボディの上端または下端に押付けられることが防止されるので、ボディの弾性変形による伸長に伴ってコレットが移動し、コレットに一体的に挟持固定されたサポートロッドが移動することがない。このため、ワークの加工精度の低下を防止できる。
また、第１テーパ外周面と第１テーパ内周面間及び第２テーパ外周面と第２テーパ内周面間に、夫々多数の鋼球を転動可能に介装したので、従来と同様に小さなテーパ角度で大きな挟持固定力を得られる。
また、コレットは、両端面をボディに当接することで位置が規制されており、更に一端部分に形成された軸線方向に突出する突起部でボディに当接させれば、コレットとボディ間の摩擦が小さくなり、挟持固定力の損失が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワーク支持装置の縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ視図である。
【図３】コレットの斜視図である。
【図４】コレットの突起部とロッドカバー内側面との当接を示す図である。
【図５】ワークを支持した状態を示す図である。
【符号の説明】
１　ワーク支持装置
２　ボディ
１４　サポートロッド
１９　サポートロッド外周面
２０　ボディ内面
２１　コレット装置
２２　コレット
２３　第１ピストン
２４　第２ピストン
２５　縮径解除ばね（縮径解除手段）
３０　第１テーパ外周面
３１　第２テーパ外周面
３３　突起部
３３ａ　突起部端面
３４　ロッドカバー内側面（ボディ内端面）
３５　コレット端面
３６　受け部上内側面（ボディ内端面）
３７　第１テーパ内周面
３８　鋼球
４０　第２テーパ内周面[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a work support device that can fix a support rod that supports a work at an arbitrary height position when processing the work with a machine tool.
[0002]
[Prior art]
The work support device includes a support rod movably in the axial direction in the body. A collet is fitted on the outer peripheral surface of the support rod. The outer peripheral surface of the collet is formed with a tapered outer peripheral surface that is inclined from one end in the axial direction toward the other end. A piston having a tapered inner peripheral surface facing the tapered outer peripheral surface from the outside is inserted between the collet and the body. The piston is moved by a fluid pressure or a spring in a direction of reducing the diameter of the collet or in a direction of releasing the diameter of the collet. When supporting the work, with the collet reduced in diameter, the tip of the support rod abuts the work, and in that state the piston is moved to reduce the collet, and the collet is reduced in diameter to hold and fix the support rod I do. Examples of such a device are disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 6-7868, JP-A-9-300154 and JP-A-10-146733. In these devices, the collet is in contact with the lower wall of the body by an elastic body, and when fixing the support rod, first, the collet is pressed against the lower wall of the body by the piston, and then the collet is reduced in diameter. The support rod is clamped and fixed. As a result, the body extends upward due to metal elastic deformation, but the collet remains at the height received by the lower wall, so that the support rod is lifted upward and the workpiece is not moved, and the machining accuracy of the workpiece Is prevented from dropping. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-146733, a ball is inserted between a taper outer peripheral surface and a taper inner peripheral surface to reduce a taper angle and obtain a large clamping force.
[0003]
Although not a work supporting device, the one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-38705 is designed to fix a piston rod of a hydraulic cylinder by a lock device. This lock device has an inner cylinder (collet) that penetrates a piston rod and has an outer peripheral surface tapered inside a cylinder tube of the lock device, and a taper whose inner peripheral surface is parallel to the inner cylinder taper surface outside the inner cylinder. The outer cylinder of the surface is arranged coaxially. Both ends of the inner cylinder abut the rod cover, and balls are interposed between the inner cylinder and the outer cylinder. The outer cylinder is integrally provided with a piston, and is urged by a spring in a direction to reduce the diameter of the inner cylinder. In the lock device, the outer cylinder is biased by a spring to reduce the diameter of the inner cylinder and lock the piston rod.When unlocking, the outer cylinder is pressed against the biasing force of the spring by the piston. The piston is moved so that the diameter of the inner cylinder is released and the piston rod can be moved.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the work supporting device according to the related art, when the lower wall of the body is fixed to a fixed member such as a table, a piston that acts on the lower wall of the body via a collet when the support rod is fixed. Since the pressing force is received by the fixed member, the lower wall hardly displaces, and the upper end position of the support rod clamped and fixed by the collet is prevented. However, in the case where the upper wall of the body is provided with a fixed portion that extends outside the body and is fixed to the fixed side member, as in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-146733, the piston is pushed when the support rod is clamped and fixed. The pressure (clamping force) is not received by the fixed side member via the lower wall, and the lower wall is pushed down without being restrained by the fixed side member due to the elastic deformation of the body. For this reason, the support rod held by the collet together with the piston is lowered, so that the work cannot be supported, and there is a problem that the processing accuracy of the work is reduced. Also, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-38705, when a fixing portion is similarly provided on the upper wall of the lock cylinder and fixed to the fixed side member, the tightening force acts on the collet because the lower wall of the body is not fixed. When this occurs, there is a problem that the body extends and the piston rod is displaced together with the collet. The problem to be solved by the present application is that even in a work supporting device having a fixed portion fixed to a fixed member on the upper wall side of the body, the collet presses the upper and lower walls of the body when the collet supports the support rod. Another object of the present invention is to provide a work supporting apparatus in which the collet does not move with the displacement of the body and the support rod does not move in the axial direction.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a support rod is provided in a body so as to be movable in an axial direction, a moving means for moving the support rod in an axial direction, and a support rod provided between an outer peripheral surface of the support rod and an inner surface of the body. A collet device for clamping and fixing the collet device, wherein the collet device is externally fitted to the outer peripheral surface of the support rod, and the first taper outer peripheral surface inclined from the central portion toward one end in the axial direction; A collet formed with a second tapered outer peripheral surface inclined in a direction opposite to the first tapered outer peripheral surface toward the other end side, and a collet one end formed with a first tapered inner peripheral surface facing the first tapered outer peripheral surface; A first piston for reducing the diameter of a portion, a second piston for reducing the diameter of the other end of the collet having a second tapered inner peripheral surface facing the second tapered outer peripheral surface, and a first piston. Characterized by being composed of a reduced diameter canceling means for canceling the diameter of the collet according to the second piston (claim 1). According to this, the collet is provided with two pistons moving in opposite directions each having a tapered outer peripheral surface inclined in opposite directions and a tapered inner peripheral surface for tightening each tapered inner peripheral surface. When the rod is clamped and fixed, the pressing force acts on the collet in both axial directions, so the pressing forces of the two pistons are offset, and the pressing of the collet to one end of the body due to the pressing force of the piston is prevented. Therefore, the collet is prevented from moving in the axial direction due to the elastic deformation of the body caused by the collet when the work support is clamped and fixed.
[0006]
A large number of steel balls are rollably interposed between the first and second tapered outer peripheral surfaces and the first and second tapered inner peripheral surfaces (claim 2). According to this, the taper angle can be reduced similarly to the conventional one, and a large clamping and fixing force can be obtained.
[0007]
The two end faces of the collet are in contact with the inner end face of the body, respectively (claim 3). Preferably, a projection is formed at one end of the collet to project in the axial direction, and an end surface of the projection abuts on an inner end surface of the body. As described above, since both ends of the collet are in contact with the body, the axial movement of the collet is restricted, and the support rod supporting the work does not move. In addition, the contact between the projections reduces the friction between the end face of the collet and the body as compared with the contact of the entire end face, and does not hinder the diameter reduction of the collet.
[0008]
The diameter reduction releasing means is a diameter reduction releasing spring interposed between the first piston and the second piston (Claim 5).
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The body 2 of the work supporting device 1 has a circular body 3, a mounting part 4 formed in a rectangular shape on an upper part of the body extending outward from the body 3, and a body lower wall which is screwed to the body 3. It is composed of a cap cover 5 and a rod cover 6 screwed to the body 3 to be an upper wall of the body. The rotation of the rod cover 6 with respect to the body 2 is prevented by the detent screw 7. The mounting portion 4 is fixed to a fixed member 8 such as a machine or a jig base by a plurality of mounting bolts (not shown) using the counterbore 4a. The lower part of the body 2 is formed with a receiving part 9 protruding inside the body, and the lower end part of the piston holder 10 is sandwiched between the receiving part 9 and the cap cover 5.
[0010]
A support rod piston 12 is slidably fitted to the center of the piston holder 10. As shown in FIGS. 1 and 5, a cylinder chamber 11 is formed between the piston holder 10 and the cap cover 5, and the lower part of the support rod piston 12 faces the cylinder chamber 11. Between the upper end portion of the piston holder 10 and the support rod piston 12, a support rod retraction spring 13 as retraction means is interposed. A support rod 14 is fitted around the outer periphery of the piston holder 10. The support rod 14 penetrates the rod cover 6, and has a distal end projecting to the outside. The support rod 14 is connected to the piston 12 by a connection bolt 16, and the protrusion of the support rod 14 is restricted by the connection bolt 16. Further, between the contact bolt 17 and the connecting bolt 16 screwed to the tip of the support rod 14, an urging spring 18 as urging means for constantly urging the support rod 14 from the body 2 in the protruding direction is interposed. ing.
[0011]
A collet device 21 is provided between the outer peripheral surface 19 of the support rod and the inner surface 20 of the body. The collet device 21 includes a collet 22, first and second pistons 23 and 24, and diameter reducing means 25. As shown in FIG. 3, the collet 22 has a substantially cylindrical shape, is fitted around the outer peripheral surface 19 of the support rod 14, and is formed by the inner peripheral surface 26 of the collet 22 and the outer peripheral surface 27 of the piston holder 10. Are guided in the axial direction. The collet 22 is provided with a slit 28 extending in the axial direction, and the slit 28 allows the diameter to be elastically reduced. Further, the outer peripheral surface 29 of the collet 22 has a first tapered outer peripheral surface 30 which inclines gradually from the substantially central portion toward one end (upper side) in the axial direction and a second taper outer peripheral side (downward). It is formed on the second tapered outer peripheral surface 31 which is tapered in the opposite direction.
[0012]
Further, the collet 22 has a projection 33 protruding in the axial direction at one end thereof, and an end surface 33a of the projection 33 abuts on the inner surface 34 of the rod cover 6 which is one inner end surface of the body. The end surface 35 of the other end of the contact portion abuts on the upper inner surface 36 of the receiving portion 9 which is the inner end surface of the other body, and the movement in the axial direction is restricted. As shown in FIG. 4, the end surface 33 a of the projection 33 abuts on the inner end surface 34 of the body, so that the entire end surfaces of the collet 22 make less friction than the abutment on the inner end surfaces 34, 36, and the diameter of the collet 22 is reduced. The resistance between the collet 22 and the inner end surfaces 34 and 36 at the time is reduced.
[0013]
An annular first piston 23 and a second piston 24 are arranged on the outer peripheral side of the collet 22. The first piston 23 has a first tapered inner peripheral surface 37 facing the first tapered outer peripheral surface 30. A plurality of steel balls 38 are provided between the first tapered inner peripheral surface 37 and the first tapered outer peripheral surface 30. Are interposed in a laminated state in contact with each other in the circumferential direction and the axial direction, and a first cylinder chamber 39 is formed between the first cylinder chamber 39 and the rod cover 6. The second piston 24 has a second tapered inner peripheral surface 40 facing the second tapered outer peripheral surface 31. A plurality of steel balls 38 are also provided between the second tapered inner peripheral surface 40 and the second tapered outer peripheral surface 31. Are interposed so as to be stacked in contact with each other in the circumferential direction and the axial direction, and also form a second cylinder chamber 41 between itself and the body 3.
[0014]
The cylinder chamber 11, the first cylinder chamber 39, and the second cylinder chamber 41 communicate with a piping port 43 via a fluid communication passage. In the spring chamber 44 surrounded by the body inner surface 20, the collet outer peripheral surface 29, and the first and second pistons 23 and 24, the first piston 23 and the second piston 24 are separated from each other in the axial direction, that is, the first piston In the direction in which the diameter of the collet 22 is reduced by the piston 23 and the second piston 24, a diameter-reducing spring 25 serving as a diameter-reducing means for urging the first piston 23 and the second piston 24 is interposed. . The spring chamber 44 communicates with an air reserve port 46 via an air communication passage 47.
[0015]
The projected area of each of the fluid pressure acting surface 48 of the piston 12, the first fluid pressure acting surface 49 of the first piston 23, and the second fluid pressure acting surface 50 of the second piston 24 is the same as that of the fluid pressure acting surface 48. , The first hydraulic pressure acting surface 49 and the second hydraulic pressure acting surface 50 increase in order, and when the pressurized fluid is supplied from the piping port 43, the piston 12, the first piston 23, and the second piston 24 in this order. It is moving.
[0016]
Next, the operation of the work supporting device 1 will be described. When supporting the work W, pressure oil is supplied to the piping port 43. Then, pressure oil is supplied to the cylinder chamber 11, the first cylinder chamber 39, and the second cylinder chamber 41 via the fluid communication passage 42, and first, the piston 12 rises against the support rod retracting spring 13 and is connected. The support rod 14 is projected via the bolt 16 and the biasing spring 18. When the contact bolt 17 comes into contact with the workpiece W, the support rod 14 stops rising, but further rises until the piston 12 comes into contact with the piston holder 10 while pressing and contracting the biasing spring 18. Next, the first piston 23 moves downward while contracting the diameter-reducing release spring 25, and presses the first tapered outer peripheral surface 30 of the collet 22 via the steel ball 38 to correspond to the first tapered outer peripheral surface 30. The diameter of the portion is reduced, and the support rod 14 is clamped and fixed by the inner peripheral surface 26 of the collet 22. Further, the second piston 24 moves upward while contracting the diameter-reducing release spring 25 later than the first piston 23, and presses the second taper outer peripheral surface 31 of the collet 22 via the steel ball 38, thereby causing the second taper to move. The diameter of the portion corresponding to the outer peripheral surface 31 is reduced, and the support rod 14 is clamped and fixed by the inner peripheral surface 26 of the collet 22. Thereby, the support rod 14 is fixed at the height position supporting the work W shown in FIG.
[0017]
By moving the piston 12, the first piston 23, and the second piston 24 in this order, the downward component force of the pressing force of the first piston 23 and the upward component force of the pressing force of the second piston 24 are reduced. Are offset, and the axial movement of the collet 22 due to the axial component of the pressing force of the first and second pistons 23 and 24 is prevented, and the axial displacement of the collet 22 and the support rod 14 is suppressed. You. Further, since the axial components of the pressing forces of the first piston 23 and the second piston 24 act on the collet 22, respectively, the collet 22 presses one end face of the body 2 and presses the body 2 in the conventional manner. 2, the support rod 14 is prevented from moving integrally with the collet 22 and is prevented from moving, and the work supporting device 1 is attached to the fixed member 8 by the attaching portion 4 on the upper part of the body 2. However, the processing accuracy of the work W is not reduced. Further, even if an external force acts on the collet 22 in a state where the axial components of the pressing forces of the first piston 23 and the second piston 24 are offset, the collet 22 is applied to the upper and lower end surfaces 34 and 36 of the body 2 in the axial direction. Therefore, the support rod 14 held by the collet 22 does not move because the movement of the support rod 14 is restricted.
[0018]
Next, when the processing of the work W is completed, the supply of the pressurized oil to the cylinder chamber 11, the first cylinder chamber 39, and the second cylinder chamber 41 is stopped, and the first piston 23 is moved upward by the diameter-reduction releasing spring 25. , The second piston 24 is moved downward in the opposite direction, and the collet 22 expands its diameter by its own elastic restoring force. The support rod 14 is released from the state of being clamped and fixed by the collet 22, the piston 12 is moved downward by the support rod retracting spring 13, and the support rod 14 is pulled into the body 2 together with the piston 12.
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the collet device which is externally fitted to the support rod movably provided in the body of the work supporting device by the moving means in the axial direction and which is clamped and fixed from the central portion toward the upper end. A collet formed with a first tapered outer peripheral surface inclined toward the tip and a second tapered outer peripheral surface inclined toward the lower end from the central portion, facing the first tapered outer peripheral surface A first piston for reducing the diameter of the upper end of the collet provided with the first tapered inner peripheral surface, and a second piston for reducing the diameter of the lower end of the collet provided with the second tapered inner peripheral surface facing the second tapered outer peripheral surface. Since the piston and the diameter reduction releasing means for releasing the diameter reduction of the collet by the first and second pistons, when the support rod is clamped and fixed, the collet between the first piston and the second piston is prevented. The vertical component (axial direction) of the pressing force is cancelled, and the pressing force of the piston prevents the collet from being pressed against the upper or lower end of the body, so that the collet moves as the body expands due to elastic deformation, The support rod integrally clamped and fixed to the collet does not move. For this reason, it is possible to prevent a reduction in the processing accuracy of the work.
Also, since a large number of steel balls are interposed between the first taper outer peripheral surface and the first taper inner peripheral surface and between the second taper outer peripheral surface and the second taper inner peripheral surface so as to be able to roll, respectively, the same as in the conventional case. A large holding force can be obtained with a small taper angle.
In addition, the position of the collet is regulated by contacting both end surfaces with the body, and if the collet is further contacted with an axially protruding projection formed at one end, friction between the collet and the body is obtained. And the loss of the clamping force is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a work supporting device.
FIG. 2 is a II view of FIG.
FIG. 3 is a perspective view of a collet.
FIG. 4 is a view showing a contact between a protrusion of a collet and an inner surface of a rod cover.
FIG. 5 is a diagram showing a state where a work is supported.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Work support device 2 Body 14 Support rod 19 Support rod outer peripheral surface 20 Body inner surface 21 Collet device 22 Collet 23 First piston 24 Second piston 25 Reduced diameter release spring (reduced diameter release means)
30 First taper outer peripheral surface 31 Second taper outer peripheral surface 33 Projecting portion 33a Projecting portion end surface 34 Rod cover inner surface (body inner surface)
35 Collet end surface 36 Upper inner surface of receiving part (Body inner end surface)
37 First tapered inner peripheral surface 38 Steel ball 40 Second tapered inner peripheral surface

Claims

ボディ内に軸線方向に移動可能にサポートロッドを設け、サポートロッドを軸線方向に移動する移動手段と、サポートロッドの外周面とボディ内面間に設けられてサポートロッドを挟持固定するコレット装置とから構成されるワーク支持装置において、コレット装置を、サポートロッドの外周面に外嵌され、中央部分から軸線方向一端側へ向けて傾斜する第１テーパ外周面と軸線方向他端側へ向けて第１テーパ外周面と逆方向に傾斜する第２テーパ外周面とが形成されたコレットと、第１テーパ外周面と対面する第１テーパ内周面が形成されたコレット一端部分を縮径させる第１ピストンと、第２テーパ外周面と対面する第２テーパ内周面が形成されたコレット他端部分を縮径させる第２ピストンと、第１、第２ピストンによるコレットの縮径を解除する縮径解除手段とから構成したことを特徴とするワーク支持装置。A support rod is provided in the body so as to be movable in the axial direction, a moving means for moving the support rod in the axial direction, and a collet device provided between the outer peripheral surface of the support rod and the inner surface of the body for holding and fixing the support rod. In the work supporting device, the collet device is provided with a first tapered outer peripheral surface fitted to the outer peripheral surface of the support rod and inclined from the central portion toward one axial end and a first taper toward the other axial end. A collet formed with a second tapered outer circumferential surface inclined in a direction opposite to the outer circumferential surface, and a first piston for reducing the diameter of one end of the collet formed with a first tapered inner circumferential surface facing the first tapered outer circumferential surface; A second piston for reducing the diameter of the other end of the collet provided with a second tapered inner peripheral surface facing the second tapered outer peripheral surface, and a contraction of the collet by the first and second pistons Work supporting device, characterized in that consisted the diameter canceling means for canceling the.

第１、第２テーパ外周面と第１、第２テーパ内周面間には、多数の鋼球が転動可能に介装されていることを特徴とする請求項１記載のワーク支持装置。The work supporting device according to claim 1, wherein a number of steel balls are rotatably interposed between the first and second tapered outer peripheral surfaces and the first and second tapered inner peripheral surfaces.

コレットの両端面が夫々ボディの内端面に当接していることを特徴とする請求項１または２記載のワーク支持装置。3. The work supporting apparatus according to claim 1, wherein both end faces of the collet are in contact with inner end faces of the body, respectively.

コレットの一端部分に軸線方向に突出する突起部を形成し、突起部の端面がボディ内端面に当接することを特徴とする請求項３記載のワーク支持装置。4. The work supporting apparatus according to claim 3, wherein a protrusion protruding in the axial direction is formed at one end of the collet, and an end surface of the protrusion contacts an inner end surface of the body.

縮径解除手段は、第１ピストンと第２ピストンとの間に介装される縮径解除ばねであることを特徴とする請求項１〜４何れか１項記載のワーク支持装置。The workpiece support device according to any one of claims 1 to 4, wherein the diameter reduction releasing means is a diameter reduction releasing spring interposed between the first piston and the second piston.