JPS6239144A

JPS6239144A - 工具のチヤツク装置

Info

Publication number: JPS6239144A
Application number: JP61187036A
Authority: JP
Inventors: ベルナー　バベル
Original assignee: Maho Werkzeugmaschinenbau Babel and Co
Current assignee: Maho Werkzeugmaschinenbau Babel and Co
Priority date: 1985-08-14
Filing date: 1986-08-11
Publication date: 1987-02-20
Also published as: DE3529181A1; EP0212388A2; EP0212388A3; US4704056A

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】本発明は、工作機械のスピンドルに工具をチＡ７ツクす
る装置、それもスピンドル中央に配置され、前端部に締
付はジョーをもつコレットチャックと、スピンドル内に
配置されたばねセットと、このばねヒツトの力を克服す
るコレットチャック開放機構とから成る形式のものに関
している。

イ、従来の技術たとえばフライス盤やボール盤のスピンドル内に工具な
いしは工具の締付円すい体をチャックするために用いら
れる装置は、その個別部分がスピンドル内に組付けられ
、スピンドルと一緒に作動するようにされている。スピ
ンドルの中央長手穴内には、軸方向に押しずらし可能に
いわゆるコレットチャックが配置されており、このコレ
ットチャックがその自由端部に、工具受容部を掴む締付
はジョーを保持している。これらのジョーの、半径方向
に突出する外面は斜めになっており、スピンドル内の円
すい面と協働する。コレットチャックの縦運動により、
締付はジョーは、調整もしくは拡開されて、スピンドル
円すい開口内へ導入される工具受容部（１８０円すい体
）を締付けたり、解放したりする。調整運動や必要な比
較的高い締付は力を得るために、スピンドル内部にはコ
レットチャックの周囲にばねセットが配置されている。

このばねセットは、コレットチャックのシャフトに固定
−した加圧片に作用し、コレットチャックに対して絶え
ずジョーの閉じ方向に作用する力を及ぼす。工具を解放
するためジョーを拡開するには、スピンドル孔内のコレ
ットチャック端に配置されだ液圧ピストン−シリンダ・
ユニットが用いられる。このユニットのピストンは、圧
力液を介してコレットチャックをばね力に抗して軸方向
にスピンドル孔内に押しずらし、半径方向の初緊締力が
与えられている締付はジョーが拡開される。

口９発明が解決しようとする問題点この形式のチャック装置の欠点は、とりわけ、スピンド
ルと共に回転するピストン−シリンダ・ユニットを出入
する圧力液の供給管および排出管が技術的に高価なこと
、このユニットによりスピンドル全長が制限されること
、コレットチャックの操作のさいスピンドル軸受けに荷
重がかかること、自動式１具交換に必要な角度位置に精
密にスピンドルを定位し、固定するためには付加的な装
置が必要なことなどである。

ハ１問題点を解するための手段本発明の課題は、公知形式の前記欠点を有していず、全
体のスピンドル構造が簡単になるような工具用チャック
装置を得ることにある。

この課題は、本発明によれば、次のようにすることによ
り解決された。すなわち、締付りジョーを拡開し、工具
を解放するための機構を、スピンドルヘッドの脇のとこ
ろに配置しておき、この機構が、一方では、スピンドル
から突出している加圧片部分に、他方では、スピンドル
に作用するようにしたのである。

本発明により次の点が達成された。すなわち、圧力液を
もはや一緒に回転するピストン−シリンダ・ユニットに
供給する必要がなくなり、この結果、シールの問題が事
実上もはや生じなくなった点である。圧力片とスピンド
ルとに一緒に作用するこ、とにより、工具交換のさいス
ピンドル軸受けに軸方向荷重がかかることなしに、それ
自体完結したパワーシステムが生ぜしめられる。このた
め、スピンドル軸受けを、より簡単な構成にし、寸法も
より小さくすることができる。解放機構はスピンドル外
′部の、スピンドルヘッドの適宜な個所に取付けておく
。こうすることにより、この機構は締付はジョーの拡開
運動を発生させるだけでなく、自動工具交換のさいの精
密スピンドル定位の機能をも満たすことができる。この
様能を満たすには、従来は別個の構造的に高価な装置が
必要だったのである。

本発明の右利な構成については特許請求の範囲のサブク
レームを参照されたい。

次に図面につき本発明の１実施例を説明する。

第１図に示されたスピンドル１はスピンドルヘッド３内
の軸受（プ２に支承されており、図示されていないモー
タにより駆動される。突出しているスピンドルノーズ５
の円すい形切欠ぎ４内には、その時々の工具が挿入され
、コレットチャック６により固定される。チャック６の
締付はジョー７は工具円すい部の締付はナツトの周囲を
掴んでいる。双方の軸受は対２の間には、外側スペーサ
スリーブ９と内側スリーブ８とが配置され、これらのス
リーブがスピンドル１の、厚くされた中央部１１を取囲
んでいる。軸受は構造物はリング１０により固定されて
いる。リング１０はスピンドル１の厚くされた中央部１
１の端部分にねじ付けられている。スピンドルノーズ５
には通路１２が形成されている。これらの通路１２は外
方から掴み爪７の受容スペース１３へ通じている。

スピンドル１の中心縦孔２５内にはコレットチャック６
が縦方向に押しずらし可能に配置されている。コレット
チャック６の締付はジョー７は、後部ボール形喘部１４
が多部分ヘッド片のみぞ１５内に旋回可能に支承されて
いる。締付はジョー７は、その前部が傾斜した外面を有
しており、これらの外面が、図示の状態では、受容スペ
ース１３の周面のところで環状のつば１９と協働し、チ
ャック６の縦方向押しずらしのさいに締付はジョー７の
開閉運動を生ぜしめる。円筒形ヂャツクヘッド２４はス
ピンドル１の中心縦孔２５内を案内され、シャフト２６
の前端２２のところに固定されている。シャフト２６は
、スピンドル軸内で加圧板２７の孔を貫通して延びてお
り、その後端が円筒形寮内部材２８と固定結合されてい
る。縦方向孔２５内の環状肩２９のところに支えられた
加圧板２７と案内部材２８との間には、皿ばねセット３
ｏが配置されていて、コレットチャック６の閉鎖力を生
み出している。案内部材２８は、後端が円筒形加圧ハ３
１のところに固定されている。

加圧片３１は、スピンドル１の中空後端内に限定的に縦
移動可能に、かつまた回動不能に配置されている。加圧
片３１内に半径方向に挿入されているボルト３２は、両
端が、スピンドル１内のそれぞれ１つの縦方向長手穴３
３から突出し、スピンドル１に滑りばめされている加圧
リング３４の固定と案内に役立っている。直径方向に対
向位置に形成されている長手穴３３のすぐ前方には、ス
ピンドル１の外側に外側リング３５が固定されている。

コレットチャック６を開放し、工具交換に適した角度位
置でスピンドル１を精密固定する装置は、スピンドルに
対し直角に配置された鉗子４ｏを有している。この鉗子
４０は、その操作レバー４１のところが、リンク４２を
介してスピンドル１の側方に懸架されている。他方の操
作レバー４３の端部には、ピストン−シリンダ・ユニッ
ト４５が作用する。このユニットのシリンダはスピンド
ルヘッド３にリンク結合している。第１の操作レバー４
１は中央ウェブ４６およびＵ字形部４７と一体に構成さ
れている。Ｕ字形部４７はスピンドル１を外から間隔を
置いて掴んでおり、その両端部には精密仕上げされた突
起４８を有している。これらの突起４８は、その側部の
傾斜面が、外側リング３５の各１つの端面側切欠き４９
に係合し、停止せしめられ予め定心されたスピンドル１
を各工具交換直前に精密に定心し、工具交換中に回動し
ないように固定するのである。

第２の操作レバー４３と、スピンドル１を掴む加圧Ｕ字
部材５０とから形成される鉗子部分は１、リンク５１を
介して中間ウェブ４６の端部のところで第１の鉗子部分
４１．４７と旋回可能に結合されている。加圧Ｕ字部材
５０の両端部には突起５２が形成され、この突起５２の
半球膨面は、コレットチャック６を操作すると圧力リン
グ３４の俊端面に当てつけられる。

本発明により構成された装置を次に第２ａ図、第２ｂ図
、第２Ｃ図について説明する。

第２ａ図に示した基本位置では、コレットチャツク６は
皿ばねセット３０の作用で、その閉じ位置にあり、この
位置では、工具はスピンドルノーズ５０の円すい形の孔
４内に固定されている。図から分かるように、鉗子４０
は開かれており、突起４８は直径方向で対向位置にある
カットアウト４９と係合していない。このためスピンド
ル１は回動可能である。工具の着脱の場合、つまり工具
交換の場合、スピンドル１をゆっくり回動させて所定の
交換位置へもたらす。この位置は、外側リング３５の双
方のカットアウト４９が突起４８と向き合う角度位置に
近い（第２ａ図参照）。ピストン−シリンダ・ユニット
４５に圧力媒体を負荷すると、第２ｂ図の中間位置に来
る。この位置では、突起５２はＵ字形部５０の双方の端
部を加圧リング３４に当てつけ、突起４８はカットアウ
ト４９に係合する。この係合により、場合によっては、
スピンドルが僅かに回動運動し、交換位置に精確に固定
される。ユニット４５に更に圧力付加すると、鉗子４０
の双方のＵ字形部４７．５０により加圧リング３４と、
スピンドル１に固定された外側リング３５とが、第２Ｃ
図に示した相互接触に至るまで互いに接近する。これに
より、スピンドルヘッド内に鉗子４０の懸架が可能にな
る。

この運動は、■ばねセット３０の作用を克服して行なわ
れ、スピンドル１内でコレットチャック６の相対縦運動
を生ぜしめる。この縦運動は、締付はジョー７の半径方
向旋回運動に変換される。この運動が終ると、工具は手
で、もしくは自動的に取外して、他の工具と替えること
ができる。新しい工具を挿入したのち、ピストン−シリ
ンダ・ユニット４５は除圧され、コレットチャック６は
皿ばねセット３０の作用にて第１図と第２ａ図の基本位
置へ戻る。

本発明は図示の実施例に限定されるものではない。鉗子
４０は他の構造のスピンドルの場合にも用いるごとがで
きる。但し、その場合は、コレットチャックを、工具着
脱のさいスピンドル内を軸方向に相対移動可能に配置し
ておく必要がある。

重要な点は、皿ばねセットの作用を克服するのに外部か
ら力を作用させることにより、スピンドル内に圧力液を
導入することが避けられ、スピンドルを所定交換位置へ
定位し、固定できる点である。

このことは、とりわけ鉗子４０のリンク式懸架により可
能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図はスピンドルの軸方向断面図、第２ａ図、第２ｂ
図、第２Ｃ図は、それぞれ本発明による装置の異なる操
作位置を示した図である。図において、１・・・・・・スピンドル２・・・・・・軸受け３・・・・・・スピンドルヘッド６・・・・・・コレットチャック７・・・・・・締付はジョー１３・・・・・・工具受容スペース３０・・・・・・皿ばねセット３２・・・・・・ボルト３４・・・・・・加圧リング３５・・・・・・外側リング４０・・・・・・鉗子

Claims

【特許請求の範囲】

（１）工作機械のスピンドルに工具をチャックする装置
、それもスピンドル中央に配置され、前端部には締付け
ジョー（７）をもつコレットチャックと、スピンドル内
に配置されたばねセットと、このばねセットの力を克服
するコレットチャック開放機構とから成る形式のものに
おいて、開放機構（４０）が、スピンドル（１）の側部
に可動に配置されており、コレットチャック（６）とス
ピンドル（１）との外側のところに作用することを特徴
とする工具チャック装置。
（２）開放機構が鉗子（４０）として構成されており、
この鉗子（４０）が操作レバー（４１）とスピンドルヘ
ッド（３）内を旋回可能にリンク結合しており、かつま
た鉗子（４０）の他方の操作レバー（４３）にはピスト
ン−シリンダ・ユニット（４５）が作用していることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
（３）鉗子（４０）の一方のＵ字形部（４７）がスピン
ドル（１）の外側リング（３５）に、他方のＵ字形部（
５０）がコレットチャック（６）の加圧片（３４、３１
）に作用することを特徴とする特許請求の範囲第２項記
載の装置。
（４）コレットチャック（６）の中心シャフト（２６）
に固定された加圧片（３１）は、回動不能かつ軸方向に
押しずらし可能にスピンドル（１）内を案内され、鉗子
（４０）のＵ字形部（５０）が作用する加圧リング（３
４）を有していることを特徴とする特許請求の範囲第３
項記載の装置。
（５）加圧リング（３４）が横ボルト（３２）により加
圧片（３１）と結合しており、この横ボルト（３２）が
スピンドル（１）内に直径方向に対向位置に形成されて
いる長手穴（３３）内に突入していることを特徴とする
特許請求の範囲第４項記載の装置。
（６）スピンドル（１）のところに定心用切欠き（４９
）が形成され、この切欠き（４９）内へ所属のＵ字形部
（４７）の端部の突起（４８）が係合することを特徴と
する特許請求の範囲第１項から第５項のいずれか１つの
項に記載の装置。
（７）スピンドル（１）に作用する鉗子部分が中央ウェ
ブ（４６）を有しており、このウェブ（４６）の自由端
部のところに、他方の鉗子部分（４３、５０）がリンク
（５１）を介してリンク結合されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第５項または第６項のいずれか１つの
項に記載の装置。