JPH01146602A - 工具着脱装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分腎〉 本発明は、チャックの弾性体をガタのないように設置し
、回転精度を向上させた工具着脱装置に関する。

〈従来の技術〉 従来の工具着脱装置を第５図に示す。同図は着脱装置５
０の断面図であり、中心線ａ−ａｉｌｌの上半部は工具
１００をクランプした状態を示し、下半部はアンクラン
プの状態を示す。

この着脱装置５０は外枠本体である主軸５２の前方（図
中左方）にテーパ状の差し込み孔５４を有し、前記工具
１００はこの差し込み孔５４より差し入れる。主軸５２
は円筒状で、内部には円柱状のドローバ５６が軸方向に
摺動自在に設けである。ドローバ５６の前方には、円周
方向にいくつかに分割されてなるチャック５８が固着し
てあり、ドローバ５６とともに移動する。チャック５８
の前端は膨大しており、工具プルスタッドチャック６０
となっている。この工具プルスタッドチャック６０は、
後方に移動すると主軸５２に固着されたスリーブ６２に
当接し内側に屈曲され、工具１００のプルスタッド１０
２を把持するようになっている。ドローバ５６と主軸５
２の間には、Ｌの長さにわたって皿バネ６４が複数枚設
置しである。この皿バネ６４の前方側は前記スリーブ６
２に係止してあり、他端つまり後方においてはドローバ
５６に固着された係止部６６に係止しである。

シタ力ってドローバ５６の後端を前方に向けて押圧する
とチャック５８は工具プルスタッドチャック６０がスリ
ーブ６２から突出し、開拡される。それに伴ない皿バネ
６４は長さＬｌからＬ２に押し縮められその縮み量δ＝
　Ｌ、　−Ｌ２分弾性力が生じる。工具１００を差し込
み孔５４に差し入れドローバ５６の押圧を解除すると皿
バネ６４の弾性力でドローバ５６は後方に引き戻され、
それと同様に工具１００のプルスタッド１０２は工具プ
ルスタッドチャック６０に把持され、そして皿バネ６４
の弾性力で更に後方に引かれ強固に主軸５２に工具１０
０が把持されるようになる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記従来の工具着脱装置５０では、上述したように皿バ
ネ６４の弾性力で工具１００を把持するようにしたこと
から、皿バネ６４の圧縮に伴なう径方向の長さ変化に対
応すべく皿バネ６４と主軸５２及びドローバ５６との間
に間隙が予め設けである。そのため主軸５２内でわずか
ではあるがこれら皿バネ６４が主軸５２の回転中心に対
して偏心する。一方、近年効率向上等のため主軸５２の
回転速度を超高速化するニーズが生じてきている。この
超高速化を進めるにあたり皿バネ６４の偏心は、質量の
アンバランスによる振動を生じさせ、主軸５２の精度を
著しく劣化させ加工精度、例えば被加工物の真円度や面
粗度を著しく低下させる。

又、当該工具着脱装置５０は、充分な力で工具１００を
把持するためクランプ時に皿バネ６４は相当な圧縮を受
けた状態におかれ、しかもアンクランプ時には更にこれ
を圧縮して工具１００を解放するような構成であること
から、弾性体として要求される条件が高く、従来皿バネ
６４に代わる適当な弾性体が見い出せず、皿バネ６４の
偏心による精度低下はやむを得ないものとなっていた。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は上記問題点を解決するため工具着脱装置を以下
のように構成したのである。すなわち、ドローバの先端
にプルスタッドチャックを取り付け、前記ドローバを軸
方向に作動させることにより前記プルスタッドチャック
を開閉させ工具を着脱させるようにした工具着脱装置を
、外枠本体と前記ドローバとの間に弾性体を設け、該ド
ローバ内側に前記本体及び該ドローバに対して軸方向に
摺動自在なプッシャを挿入し、開拡時前記弾性体に係合
するコレットを前記ドローバの後端に形成し、前記プッ
シャには該プッシャを前記ドローバの先端方向に移動さ
せると前記弾性体との係合が解除されるよう前記コレッ
トが内側に収束できる逃し部を設け、且つ前記弾性体を
軸方向に押圧させるクランパを設けて構成したのである
。

く作　　　用〉 プッシャを押し込むと溝部（逃し部）がコレットの位置
に達してコレットが弾性体からはずれ、且つドローバが
前進しチャックが工具の把持を解除する。工具を取り付
けるときは、プッシャを徐々に後退させてい（、すると
チャックが工具を把持し、そしてコレットが弾性体に係
合する。そして弾性体の抑圧を解除することによりチャ
ックは後方に引かれ工具を強固に把持する。

く実　施　例〉 本発明にかかる工具着脱装置の一実施例について説明す
る。第１図は工具着脱装置２の断面を示すもので、従来
例と同様中心線ａ　−ａ線の上半部は工具１００のクラ
ンプ時を示し、下半部はアンクランプ時を示す。

主軸４は円筒状で、その先端（図中左方）には工具１０
０を差し入れるテーパ状の差し入れ孔６が形成しである
。主軸２の内部にはドローバ８が設けである。ドローバ
８は主軸２に対して軸方向に摺動自在であり、先方にチ
ャック１０が固定されている。チャック１０はその先端
がいくつかに分割され、更に端部が膨大しプルスタッド
チャック１２として形成されている。プルスタッドチャ
ック１２は後方に移動すると主軸４の内周に固着された
スリーブ１１の内側に入り、閉じるようになっている。

ドローバ８の後部は先端部と同様いくつかに分割され、
外方に突出するコレット１４として形成されている。コ
レット１４の内側にはプッシャ１６が摺動自在に挿入さ
れている。プッシャ１６は先方と中程では径が異なって
おり、先方の小径部分１８はドローバ８の内部にちょう
ど嵌合し、中程の大径部分２０はコレット１４の内径に
ちょうど嵌合するようになっている。更に大径部分２０
の後方には、コレット１４が内側に倒れ込む溝部２２が
形成しである。コレット１４と主軸４との間には弾性体
２４が配設してあり、この弾性体２４の前方は係止リン
グ２６で主軸４側に固定され、後端側は自由端であり且
つ前記コレット１４と係合するようになっている。弾性
体２４の自由端側にはこの自由端に対向し且つ軸方向に
移動自在なりランパ２８が設けである。クランパ２８の
後端には孔部３０を有するキャップ３２が取り付けであ
る。

又、プッシャ２０の先方には先端がドｑ−バ８に係合さ
れたバネ３４が取り付けてあり、更にドローバ８の中程
外周には、先端がスリーブ１１に係合されたバネ３６が
取り付けである。

次に上記工具着脱装置２の作動について述べる。まずキ
ャップ３２を前方に押し弾性体２４を押圧する。キャッ
プ３２の孔部３０からプッシャ１６を押し、溝部２２を
コレット１４まで移動させコレット１４を内側に傾斜さ
せて弾性体２４との係合を解除する。それとともにプッ
シャ１６の大径部分２０は、ドローバ８の段部に係合し
ド菅−バ８を前方に押し進め、プルスタッドチャック１
２を開拡させる。かかる状態が第１図におけるａ　−ａ
線の下半部であり、同様に第２図における下半部である
。この状態から工具１００を差し入れ孔６より挿入しプ
ッシャ１６の押圧力を徐々に解除していく。するとバネ
３６の作用によりド豐−バ８が後退し、チャック１０が
工具１００のプルスタッド１０２をつかむ。

更にプッシャ１６が後退すると、大径部分２０がコレッ
ト１４を内側より押し拡げコレット１４が弾性体２４に
係合する。そしてキャップ３２の押圧を解除させるとク
ランプ２８が後退し弾性体２４が伸張する。弾性体２４
の伸張は、コレット１４を後方に引きドローバ８を後方
に移動させるのでチャック１０に把持された工具１００
を内部に引き込み強固に把持させる。

したがって、上記工具着脱装置２では、工具１００を保
持する弾性体２４を工具１００のアンクランプ時にクラ
ンプ時よりより大きく押圧させる必要がない。そのため
弾性体２４に皿バネ以外のものを用いて弾性体２４と主
軸４及びドローバ８とのクリアランスを最小の設定とす
ることができ、主軸４の回転精度をより良好なものとす
ることができる。

第３図に弾性体の一例を示す。この弾性体２４ａは、べ
四−ズ部４０と摺動部４２．４４とからなり、べ四−ズ
部４０は軸方向の押圧力により適宜に伸縮するようにな
っており、且つそのため径も主軸４の内径に対し若干ク
リアランスを有するようになっている。支持部４２及び
４４は、軸方向の圧縮力に対して変形はせず、その径は
主軸４の内径に最小のクリアランス、つまりベローズ部
４０の弾性力で主軸４内を移動し得るようなりリアラン
スとなっている。したがって主軸４内で主軸４と同心に
配置させておくことができ、弾性体２４ａの偏心を最小
に抑えることができる〇又、第４図に弾性体２４の他の
実施例を示す。この弾性体２４ｂは、円筒の外周にスリ
ット４６を千鳥状に刻み入れてなる変形部４７と変形し
ない支持部４８．４９から成っており、このように弾性
体を構成してもよい。

尚本発明の弾性体は上記２例に限定されろものではない
。

〈発明の効果〉 本発明ではドローバの先端にプルスタッドチャックを取
り付け、前記ドローバを軸方向に作動させることにより
前記プルスタッドチャックを開閉させ工具を着脱させる
ようにした工具着脱装置を、外枠本体と前記ドローバと
の間に弾性体を設け、該ドローバ内側に前記本体及び該
ドローバに対して軸方向に摺動自在なプッシャを押入し
、開拡時前記弾性体に係合するコレットを前記ドローバ
の後端に形成し、前記プッシャには該プッシャを前記ド
ローバの先端方向に移動させると前記弾性体との係合が
解除されるよう前記コレットが内側に収束できろ逃し部
を設け、且つ前記弾性体を軸方向に押圧させるクランパ
を設けて構成したので、弾性体の主軸に対する同心度を
非常に高めることができ、置型のアンバランスを解消で
き高速回転を行なわせた場合にも主軸の振動を小さくで
き、その結果主軸端の振れの小さい高精度の高速主軸を
実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる工具着脱装置の断面図、第２図
は第１図のＡ　−Ａ　Ｒ断面図、第３図及び第４図は弾
性体の一例をそれぞれ示す断面図、第５図は従来例の断
面図である。 図　　面　　中、 ２．５０は工具着脱装置、 ４．５２は主軸、 ８．５６はドローバ１ １０．５８はチャック、 １４はコレット、 １６はプッシャ、 ２２は溝部、 ２４．２４ａ、２４ｂは弾性体、 ２８はクランパ、 １００は工具である。 特　　許　　出　　願　　人 三菱重工業株式会社 代　　　　理　　　　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ドローバの先端にプルスタッドチャックを取り付け、前
   記ドローバを軸方向に作動させることにより前記プルス
   タッドチャックを開閉させ工具を着脱させるようにした
   工具着脱装置において、外枠本体と前記ドローバとの間
   に弾性体を設け、該ドローバ内側に前記本体及び該ドロ
   ーバに対して軸方向に摺動自在なプッシャを挿入し、開
   拡時前記弾性体に係合するコレットを前記ドローバの後
   端に形成し、前記プッシャには該プッシャを前記ドロー
   バの先端方向に移動させると前記弾性体との係合が解除
   されるよう前記コレットが内側に収束できる逃し部を設
   け、且つ前記弾性体を軸方向に押圧させるクランパを設
   けてなることを特徴とした工具着脱装置。