JPH0249843B2 - - Google Patents
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- JPH0249843B2 JPH0249843B2 JP61197317A JP19731786A JPH0249843B2 JP H0249843 B2 JPH0249843 B2 JP H0249843B2 JP 61197317 A JP61197317 A JP 61197317A JP 19731786 A JP19731786 A JP 19731786A JP H0249843 B2 JPH0249843 B2 JP H0249843B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main shaft
- drawbar
- sliding collar
- clamping device
- disc
- Prior art date
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- Gripping On Spindles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、工作機械の工具主軸に工具をクラン
プしたり、ロータリテーブルの主軸にワークパレ
ツトをクランプしたりするのに使用されるクラン
プ装置に関する。特に、工具やワークパレツト
(以下工具等という)の後端部に突設されたプル
スタツドを、皿ばねの押圧力を利用して、コレツ
トによつて主軸の中空部内に引き込んで主軸のテ
ーパ部にクランプする形式の主軸のクランプ装置
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a clamping device used for clamping a tool to the tool spindle of a machine tool or a work pallet to the spindle of a rotary table. In particular, a pull stud protruding from the rear end of a tool or work pallet (hereinafter referred to as a tool, etc.) is pulled into the hollow part of the spindle by the collector using the pressing force of a disc spring and clamped to the tapered part of the spindle. This invention relates to a main shaft clamping device of the type.
従来の主軸のクランプ装置の構造は、ハウジン
グ内に回転自在に取り付けられた主軸の中空部内
に同心的にドローバーを挿通し、該ドローバーの
先端部領域に軸線方向に移動することによつて開
閉するコレツトを取付け、該コレツトによつて工
具等の後端部のプルスタツドを把持する構造にな
つている。ドローバーは、その外周面に並列して
嵌挿された多数の皿ばねの押圧力によつて、主軸
に対して常に後方に付勢されているので、コレツ
トに把持された工具等は主軸の中空部内に引き込
まれ主軸中空部の入口領域に設けられたテーパ部
と密着して確実に保持されるように構成されてい
る。工具等を取り外す場合には、ハウジング後方
に設けられたアンクランプ手段のピストンを作動
させて、ドローバーの後端を前記皿ばねの押圧力
に打ち勝つて前方に押し出すと、コレツトの先端
部は外周から規制を解除され開口し、プルスタツ
ドの把持を解除して工具等を自由にする。
The structure of a conventional spindle clamping device is such that a drawbar is inserted concentrically into a hollow part of a spindle that is rotatably mounted in a housing, and the drawbar is opened and closed by moving axially to the tip region of the drawbar. A collet is attached, and the collet grips a pull stud at the rear end of a tool, etc. The drawbar is always biased backwards with respect to the main shaft by the pressing force of a large number of disc springs fitted in parallel on its outer circumferential surface, so tools etc. held by the collet are pushed into the hollow part of the main shaft. It is configured to be drawn into the main shaft hollow part and firmly held in close contact with the tapered part provided at the entrance area of the main shaft hollow part. When removing tools, etc., actuate the piston of the unclamping means provided at the rear of the housing to push the rear end of the drawbar forward overcoming the pressing force of the disc spring. The restriction is released and the opening is released, the grip of the pull stud is released and the tools etc. are freed.
前述の構成の従来技術においては、第3図に示
すように、ドローバー11を後方に付勢する皿ば
ね22は、直接、ドローバー11の外周に嵌挿さ
れているので、工具等の把持・解除の際にドロー
バー11が直動すると、皿ばね22の内周面とド
ローバー11の外周面とが摺動接触することにな
る。この皿ばね22による押圧力は例えば3トン
にも達する強大なものなので、その縁部aによつ
てドローバー11の外周面に傷が生じ、回を重ね
る毎に次第に増大する傾向にある。これはドロー
バーと皿ばねとの摩擦抵抗を増大させ、結果とし
て工具等に対するクランプ力を低下させる。
In the prior art with the above-mentioned configuration, as shown in FIG. 3, the disc spring 22 that biases the drawbar 11 rearward is directly inserted into the outer periphery of the drawbar 11, so that it is difficult to grasp and release tools, etc. When the drawbar 11 moves linearly at this time, the inner circumferential surface of the disc spring 22 and the outer circumferential surface of the drawbar 11 come into sliding contact. Since the pressing force exerted by the disk spring 22 is strong, reaching, for example, 3 tons, the edge a causes scratches on the outer circumferential surface of the drawbar 11, which tends to gradually increase with each rotation. This increases the frictional resistance between the drawbar and the disc spring, resulting in a reduction in the clamping force against the tool and the like.
又、この皿ばね22は、ドローバー11のスト
ロークを確保するために、所定枚数毎にその傾斜
の向きを逆にしてドローバー11に嵌挿されてい
るので、皿ばね22の外周領域同士が対面してい
る個所が何組か存在している。前述のドローバー
11の外周面の傷が大きくなつて、皿ばね22が
これに喰い込むようになると、皿ばね22の径方
向の高さも不揃いとなる。すると皿ばねのたわみ
量が初期設定時と変わり、クランプ力が低下す
る。しかも前記対面個所においては、第4図に示
すように、一方の皿ばね22の外周縁bが他方の
皿ばね22の側面に接触して擦れ合い、互いに傷
付け合う現象が生じる。これが更に進行すると、
遂には皿ばねの破損に至る。 In addition, in order to ensure the stroke of the drawbar 11, a predetermined number of disc springs 22 are inserted into the drawbar 11 with the direction of inclination reversed, so that the outer peripheral areas of the disc springs 22 face each other. There are several locations where If the aforementioned scratches on the outer circumferential surface of the drawbar 11 become large and the disc springs 22 start to bite into them, the heights of the disc springs 22 in the radial direction also become uneven. Then, the amount of deflection of the disc spring changes from the initial setting, and the clamping force decreases. Moreover, at the facing portion, as shown in FIG. 4, the outer peripheral edge b of one of the disc springs 22 comes into contact with the side surface of the other disc spring 22 and rubs against each other, causing a phenomenon in which they damage each other. As this progresses further,
This will eventually lead to damage to the disc spring.
本発明は、かかる従来技術における欠点を解決
するため、ドローバーと皿ばねとの間、皿ばね同
士の間での傷の原因である皿ばねの縁による擦れ
合い動作を少なくし、把持力の低下や皿ばねの破
損が生じない主軸のクランプ装置を提供すること
を目的とする。
In order to solve the drawbacks of the prior art, the present invention reduces the rubbing action caused by the edges of the disc springs, which causes scratches between the drawbar and the disc spring, and between the disc springs, thereby reducing the gripping force. It is an object of the present invention to provide a main shaft clamping device that does not cause damage to disc springs or disc springs.
この目的は、先端に工具やワークパレツトを装
着する主軸と、該主軸内の軸線方向に貫通した中
空部に該主軸と同心に挿入され、軸線方向に往復
動することによつて工具やワークパレツトの後端
部に突設されたプルスタツドと係合離脱自在なコ
レツトと、前記主軸の中空部内に前記主軸と同心
に挿通され、前端が前記コレツトの後部に取り付
けられ、後端が前記主軸の後方まで延在している
ドローバーと、該ドローバーの外周の前記主軸の
中空部内周との間に設けられ、前記主軸と前記ド
ローバーとの間で押圧力を発生して前記ドローバ
ーを後方に付勢するように配置された複数枚の皿
ばねと、前記プルスタツドから前記コレツトが離
脱するまで前記皿ばねの押圧力に抗して前記ドロ
ーバーを前方へ移動させるアンクランプ手段とを
具えた工作機械の主軸のクランプ装置であつて、
前記皿ばねは、同一の向きに複数枚重ねて皿ばね
の組を形成し、且つ該皿ばねの組を交互に逆向き
に複数組配列し、更に前記皿ばねは、前記皿ばね
の伸縮運動に追随して軸線方向に摺動自在なすべ
りカラーを介して前記ドローバーの外周と前記主
軸の中空部内周との間に嵌装され、前記すべりカ
ラーは、前記すべりカラーに対する前記皿ばねの
軸線方向の相対的な動きを係止する少なくとも一
つのフランジを具えていることを特徴とする主軸
のクランプ装置によつて達成される。 The purpose of this is to have a main shaft on which a tool or work pallet is mounted at the tip, and a hollow part that penetrates through the main shaft in the axial direction, which is inserted concentrically with the main shaft, and by reciprocating in the axial direction, the tool or work pallet can be attached to the back of the main shaft. A collet that can freely engage and disengage from a pull stud protruding from an end; a collet that is inserted into a hollow portion of the main shaft concentrically with the main shaft; a front end is attached to a rear part of the collet; and a rear end extends to the rear of the main shaft. The drawbar is provided between the existing drawbar and the inner periphery of a hollow part of the main shaft on the outer periphery of the drawbar, and is configured to generate a pressing force between the main shaft and the drawbar to urge the drawbar backward. A clamping device for a main shaft of a machine tool, comprising a plurality of disposed disc springs and an unclamping means for moving the drawbar forward against the pressing force of the disc springs until the collet is detached from the pull stud. And,
A plurality of the disc springs are stacked in the same direction to form a set of disc springs, and a plurality of sets of disc springs are arranged alternately in opposite directions, and the disc springs are arranged in a manner that allows the disc springs to expand and contract in the same direction. A sliding collar is fitted between the outer periphery of the drawbar and the inner periphery of the hollow part of the main shaft via a sliding collar that is slidable in the axial direction following the sliding collar. This is achieved by a clamping device of the spindle, characterized in that it comprises at least one flange locking the relative movement of the spindle.
そして前記すべりカラーは前記ドローバーの外
周面に嵌装され、前記皿ばねは前記すべりカラー
の外周面に嵌装されていることが好ましい。この
ドローバーと皿ばねとの間にすべりカラーを挿入
した構成によつて、ドローバーと皿ばねとが直接
接触する状態が解消する。 Preferably, the sliding collar is fitted onto the outer peripheral surface of the drawbar, and the disc spring is fitted onto the outer peripheral surface of the sliding collar. By inserting the sliding collar between the drawbar and the disc spring, direct contact between the drawbar and the disc spring is eliminated.
前記すべりカラーは、所定間隔をあけて複数個
配列され、うち少くとも1個は中央部に環状フラ
ンジを有してかつ2組の皿ばねに対して1個の割
合で設けられ、該フランジが、内周領域同士が接
近して配置されている皿ばねの組ともう一つの皿
ばねの組とを隔離するように前記すべりカラーの
中央部の外径を部分的に大きくして形成されるの
が望ましい。これにより、皿ばねとすべりカラー
との間に摺動がほとんど生じなくなる。 A plurality of the sliding collars are arranged at predetermined intervals, at least one of which has an annular flange in the center and is provided at a ratio of one to two sets of disc springs, and the flange has an annular flange in the center. , the outer diameter of the central portion of the sliding collar is partially enlarged so as to isolate a set of disc springs whose inner peripheral regions are arranged close to each other and another set of disc springs. is desirable. As a result, almost no sliding movement occurs between the disc spring and the sliding collar.
前記皿ばねは、前記すべりカラーのフランジに
接触する内周領域、及び他の組の皿ばねと対向し
て接触する外周領域を面接触するように平坦面と
して形成されていることが望ましい。これによつ
て互いに対向接触する皿ばね同士、又は皿ばねと
フランジとの接触が面接触となり、たとえ使用中
に皿ばねの径方向の高さが不揃いになつても、ク
ランプ力は変化しない。又鋭い縁による傷の発生
も防止される。 It is preferable that the disc spring is formed as a flat surface so that an inner peripheral region that contacts the flange of the sliding collar and an outer peripheral region that faces and contacts another set of disc springs are in surface contact with each other. As a result, the contact between the disc springs facing each other, or the contact between the disc spring and the flange becomes surface contact, and even if the heights of the disc springs in the radial direction become uneven during use, the clamping force does not change. It also prevents scratches from occurring due to sharp edges.
更に、前記すべりカラーは、前記ドローバーと
接触する内周面に油溜り用の溝を具えていること
が好ましく、これによつてすべりカラーに対する
ドローバーの軸方向の往復動が円滑となり、工具
等の把持力は低下しない。 Further, it is preferable that the sliding collar has a groove for collecting oil on the inner circumferential surface that contacts the drawbar, so that the drawbar can smoothly reciprocate in the axial direction with respect to the sliding collar, and can prevent tools, etc. Gripping force does not decrease.
以下、図面に示す好適実施例に基づいて、本発
明を更に詳細に説明する。第1図は本発明の工具
又はワークパレツト把持のための主軸のクランプ
装置の側断面図を示す。この装置は、中空状のハ
ウジング1内に収容された主軸2を具えている。
該主軸2はその外周面の前後領域にベアリング3
が嵌着され、それぞれカラー4,5に挟持された
状態でナツト6によつて位置を固定されている。
このベアリング3の外周面はハウジング1の内周
面と嵌合し、前部はベアリング押さえ7によつて
保持されている。この構成によつて主軸2はハウ
ジング1内で軸線を中心に回転自在であることが
理解されるであろう。主軸2の外周面の中央領域
には、キー8′によつて歯車8が固定され、図示
しない適宜な駆動手段によつて回転駆動されるよ
うに構成されている。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on preferred embodiments shown in the drawings. FIG. 1 shows a side sectional view of a spindle clamping device for gripping a tool or workpiece pallet according to the invention. The device comprises a main shaft 2 housed within a hollow housing 1.
The main shaft 2 has bearings 3 in the front and rear regions of its outer peripheral surface.
are fitted and fixed in position by nuts 6 while being held between the collars 4 and 5, respectively.
The outer peripheral surface of this bearing 3 fits into the inner peripheral surface of the housing 1, and the front part is held by a bearing retainer 7. It will be appreciated that this configuration allows the main shaft 2 to rotate freely about the axis within the housing 1. A gear 8 is fixed to the central region of the outer peripheral surface of the main shaft 2 by a key 8', and is configured to be rotationally driven by an appropriate drive means (not shown).
主軸2はこれを貫通する中空部を有し、その前
部は外に向かつて拡がつたテーパ部9を形成して
いる。このテーパ部9は、これに適合する円錐面
を有する工具10又はワークパレツト10′(以
下工具10と総称する)の後部を受け入れるため
のものである。テーパ部9に続く中空部には、ス
リーブ12が同心に挿入されている。スリーブ1
2の中空部を通り主軸2の後部に亘つてドローバ
ー11が挿入されている。ドローバー11の前部
に形成した大径部14がスリーブ12の中空部に
嵌合することによつて、又ドローバー11の後部
に螺合されたナツト13が主軸2の中空部に嵌合
することによつて、ドローバー11は主軸2の内
部に同心的に保持されている。スリーブ12の後
端は、環状壁15を具え、後述する皿ばねによる
押圧力を受けて前方に付勢されている。又スリー
ブ12の前方への移動は、主軸2に内周壁の段部
16によつて制限されている。そしてドローバー
11の前部領域は、第1図に破断面で示したよう
に小径となつており、スリーブ12との間にコレ
ツト17が嵌装されている。このコレツト17は
軸方向に二つ割りされた部材からなる公知の形態
のものであり、その後端19をドローバー11に
設けられた溝に係合させて位置し、ドローバー1
1を直径方向に貫通する孔内に挿入された圧縮ば
ね18によつて、前記後端19を支点として互い
に離れる方向に付勢されている。ドローバー11
が主軸2の中空部内に引き込まれた位置、即ち第
1図の状態にあるときには、コレツト17はその
前端に設けられた爪21をスリーブ12の内周面
と接触させて口を閉じる方向に付勢され、前記工
具10の後部に突出して設けられたプルスタツド
20を把持して工具10を主軸2内に引き込んで
クランプする。この位置において、本実施例では
ドローバー11の先端とプルスタツド20の後端
との間には約6mm程度の間隙が開いている。後述
するようにアンクランプ装置が作動して、ドロー
バー11が前方に移動すると、コレツト17はス
リーブ12の先端から突出し、爪21がスリーブ
12の内周面の制約から外されるので、コレツト
17は圧縮ばね18のばね力により後端19を支
点として開口し、プルスタツド20の把持を解除
するように構成されている。 The main shaft 2 has a hollow portion passing through it, and the front portion thereof forms a tapered portion 9 that widens outward. This tapered portion 9 is for receiving the rear portion of a tool 10 or a work pallet 10' (hereinafter collectively referred to as tool 10) having a conical surface that fits therein. A sleeve 12 is inserted concentrically into the hollow portion following the tapered portion 9. sleeve 1
A drawbar 11 is inserted through the hollow portion of 2 and across the rear of the main shaft 2. By fitting the large diameter portion 14 formed at the front of the drawbar 11 into the hollow portion of the sleeve 12, the nut 13 screwed into the rear portion of the drawbar 11 also fits into the hollow portion of the main shaft 2. As a result, the drawbar 11 is held concentrically inside the main shaft 2. The rear end of the sleeve 12 includes an annular wall 15 and is biased forward by a pressing force from a disc spring, which will be described later. Further, forward movement of the sleeve 12 is restricted by a step 16 on the inner circumferential wall of the main shaft 2. The front region of the drawbar 11 has a small diameter, as shown in the broken section in FIG. 1, and a collet 17 is fitted between it and the sleeve 12. This collet 17 is of a known type consisting of a member divided into two parts in the axial direction, and is positioned with its rear end 19 engaged with a groove provided in the drawbar 11.
A compression spring 18 inserted into a hole passing through 1 in the diametrical direction urges the two ends apart from each other with the rear end 19 as a fulcrum. Drawbar 11
When the collet 17 is in the position where it is drawn into the hollow part of the main shaft 2, that is, in the state shown in FIG. The tool 10 is pulled into the spindle 2 by gripping a pull stud 20 provided protruding from the rear of the tool 10 and clamped. At this position, in this embodiment, there is a gap of approximately 6 mm between the tip of the drawbar 11 and the rear end of the pull stud 20. As will be described later, when the unclamping device operates and the drawbar 11 moves forward, the collet 17 protrudes from the tip of the sleeve 12, and the claw 21 is released from the constraints of the inner peripheral surface of the sleeve 12, so the collet 17 It is configured to open using the rear end 19 as a fulcrum by the spring force of the compression spring 18, and to release the grip on the pull stud 20.
次に、ドローバー11を主軸2の内部に引き込
む力を提供する手段について説明する。前記スリ
ーブ12の環状壁15から前記ナツト13までの
間の領域にあるドローバー11の外周面には、複
数の皿ばね22が並列して嵌装されている。この
皿ばね22は前記ナツト13を締めることによつ
てスリーブ12に押圧力を及ぼし、その反力がナ
ツト13に伝えられて、これに螺合されたドロー
バー11を後方(図で右側)に付勢する力とな
る。 Next, a description will be given of means for providing a force for drawing the drawbar 11 into the main shaft 2. A plurality of disk springs 22 are fitted in parallel to the outer peripheral surface of the drawbar 11 in a region between the annular wall 15 of the sleeve 12 and the nut 13. The disc spring 22 exerts a pressing force on the sleeve 12 by tightening the nut 13, and the reaction force is transmitted to the nut 13, causing the drawbar 11 screwed thereto to be pushed rearward (to the right in the figure). It becomes a powerful force.
皿ばね22は複数枚数(図示の例では4枚)ず
つからなる所定組数(例えば22組)で構成され
(この例の場合には、総計4×22=88枚)、全体と
して約3トンの荷重を発生するようになされてい
る。この荷重は前記ナツト13の締め具合によつ
て調節可能であり、このナツト13の位置はロツ
クナツト23によつて固定される。 The disc spring 22 is made up of a predetermined number of sets (for example, 22 sets) each consisting of a plurality of disc springs (4 in the illustrated example) (in this example, a total of 4 x 22 = 88 pieces), and has a total weight of about 3 tons. It is designed to generate a load of . This load can be adjusted by adjusting the tightness of the nut 13, and the position of the nut 13 is fixed by a lock nut 23.
前記皿ばね22は、第2図に示すように、互い
にその向きが同じもの同士が4枚組合わされて一
つの組を形成し、各組は互いに反対の向きをなす
もの同士が隣接するように配列されている。この
配列によつて、第2図の組AとBにおいては、対
面する隣接端に配置された皿ばね22aと22b
とがその外周領域で最も接近し、又組BとCとの
隣接端に配置された皿ばね22bと22cはその
内周領域で最も接近した状態となつている。 As shown in FIG. 2, the disc springs 22 are arranged so that four disc springs 22 having the same orientation are combined to form one set, and each set is such that the disc springs 22 have opposite orientations adjacent to each other. Arranged. Due to this arrangement, in sets A and B in FIG.
The disc springs 22b and 22c located at the adjacent ends of sets B and C are closest to each other in their inner peripheral regions.
この皿ばね22の押圧力によつてドローバー1
1にかかる荷重のために、前述のように工具10
のプルスタツド20がコレツト17によつて強固
に把持されて主軸2内に引き込まれるが、これを
解除して工具10を主軸2から取り外すために、
次に述べるアンクランプ装置が設けられている。
該装置は、ハウジング1の後端にボルト24によ
つて同軸に固定された外壁部材25と、ハウジン
グ1の後壁との間に保持された内壁部材26とに
よつて形成されたシリンダ内に、前記両壁部材2
5,26を貫通するピストン27を軸方向に可動
に設け、前記外壁部材25に穿孔された圧油供給
孔28を通じて加圧媒体をシリンダ内に供給する
ことによつてピストン27を作動させるように構
成されている。ピストン27が後退位置(図示の
位置)にあるときは、クランプ位置にあるドロー
バー11の後端とピストン27の前端との距離は
約5mmに設定されている。ピストン27が前進す
ると、その前端はドローバー11の後端に接触
し、これに約3.6トンの押圧力を加えてドローバ
ー11を約7mm前進させる。するとドローバーの
前端がプルスタツド20に当接し、更に1mm前進
して工具10をテーパー部9から押し出し、工具
10の把持を解除する。以上の構成は実質的に従
来技術の装置と同じものであり、上述以外の形式
例えばボールコレツトによりプルスタツドを把持
する形成のものであつてもよい。 Due to the pressing force of the disc spring 22, the drawbar 1
1, the tool 10 as described above.
The pull stud 20 is firmly held by the collet 17 and pulled into the spindle 2, but in order to release this and remove the tool 10 from the spindle 2,
An unclamping device described below is provided.
The device is installed in a cylinder formed by an outer wall member 25 coaxially fixed to the rear end of the housing 1 by bolts 24 and an inner wall member 26 held between the rear wall of the housing 1. , both wall members 2
A piston 27 passing through the cylinders 5 and 26 is provided to be movable in the axial direction, and the piston 27 is actuated by supplying pressurized medium into the cylinder through a pressure oil supply hole 28 bored in the outer wall member 25. It is configured. When the piston 27 is in the retracted position (the position shown in the figure), the distance between the rear end of the drawbar 11 in the clamp position and the front end of the piston 27 is set to about 5 mm. When the piston 27 moves forward, its front end contacts the rear end of the drawbar 11 and applies a pressing force of about 3.6 tons to move the drawbar 11 forward by about 7 mm. Then, the front end of the drawbar comes into contact with the pull stud 20, advances further by 1 mm, pushes the tool 10 out of the tapered portion 9, and releases the grip on the tool 10. The configuration described above is substantially the same as the prior art device, and other configurations other than those described above, such as gripping the pull stud by a ball collet, may be used.
本発明に特有の構成は、ドローバー11に対す
る前記皿ばね22の取り付け手段に存する。第2
図に詳細に示されているように、皿ばね22はド
ローバー11に直接嵌装されているのではなく、
軸方向に複数に分割されたすべりカラー29を介
して嵌装されている。換言すれば、ドローバー1
1の外周面と皿ばね22の内周面との間には、す
べりカラー29が挿入されている。第2図におい
て、最も左端に設置されたすべりカラー29a
は、スリーブ12の環状壁15に接触する個所に
フランジ30aを具え、皿ばね22が直接スリー
ブ12に接することを防止している。又このすべ
りカラー29aには前記A組の4枚の皿ばね22
がその内周面を接して嵌装されている。すべりカ
ラー29aの隣のすべりカラー29bは、前記
B、C2組の皿ばねを嵌装するように長く形成さ
れており、両組の皿ばね22はすべりカラー29
bの中央に設けられたフランジ30bを挟んで互
いに反対方向に傾斜した状態で嵌装されている。
従つて両組B、Cの対面する端部に配置された皿
ばね22bと22c同士は、直接接触することな
く、フランジ30bの各側面に接触している。第
1図に示す工具のクランプ状態にある場合、即ち
ドローバー11が主軸2内部に引き込まれている
場合には、前記すべりカラー29aと29bとの
間には、所定の間隔が開けられている。この間隔
は前述のようにドローバー11がアンクランプ装
置のピストン27の作用によつて図示の例では左
方に移動する場合、その全ストロークを吸収可能
なように各すべりカラー29の間に均等に配分さ
れている。 A configuration unique to the present invention resides in the means for attaching the disc spring 22 to the drawbar 11. Second
As shown in detail in the figure, the disc spring 22 is not directly fitted to the drawbar 11;
It is fitted through a sliding collar 29 that is divided into a plurality of parts in the axial direction. In other words, drawbar 1
A sliding collar 29 is inserted between the outer peripheral surface of the spring 1 and the inner peripheral surface of the disc spring 22. In Fig. 2, the sliding collar 29a installed at the leftmost end
The sleeve 12 is provided with a flange 30a at a portion that contacts the annular wall 15 to prevent the disc spring 22 from directly contacting the sleeve 12. Also, the four disc springs 22 of the A group are attached to this sliding collar 29a.
are fitted so that their inner peripheral surfaces are in contact with each other. The sliding collar 29b next to the sliding collar 29a is formed long enough to fit the two sets of disc springs B and C, and both sets of disc springs 22 are attached to the sliding collar 29.
They are fitted in such a way that they are inclined in opposite directions with a flange 30b provided at the center of the flange 30b interposed therebetween.
Therefore, the disc springs 22b and 22c disposed at the opposing ends of both sets B and C are in contact with each side of the flange 30b without being in direct contact with each other. When the tool is in the clamped state shown in FIG. 1, that is, when the drawbar 11 is retracted into the main shaft 2, a predetermined distance is provided between the sliding collars 29a and 29b. As mentioned above, this spacing is made evenly between each sliding collar 29 so that when the drawbar 11 moves to the left in the illustrated example due to the action of the piston 27 of the unclamping device, the entire stroke can be absorbed. It is distributed.
これらの皿ばね22は、すべりカラー29のフ
ランジ30には、皿ばね22の内周領域31即ち
その中心に近い領域が接触し、逆に隣の別のすべ
りカラー29に嵌装された対面する皿ばね22に
対しては、その外周領域32即ち皿ばね22の円
周に近い領域で接触するように配置されている。
そしてこれらの接触する部分31,32は平坦面
となるように形成され、これによつて他方の部材
に面接触可能となるように構成されている。更
に、すべりカラー29の外周面に接触する皿ばね
22の内周面33は断面が円弧をなすように加工
され、すべりカラー29と皿ばね22の間で相対
的な滑りが生じても皿ばね22の縁ですべりカラ
ー29が損傷を受けないようにされている。この
構成によつて、前述の従来技術におけるような皿
ばね同士の好ましくない接触による損傷及び皿ば
ねの摺動によるドローバーの損傷が防止される。 These disc springs 22 have an inner circumferential region 31 of the disc spring 22, that is, a region close to the center thereof, in contact with the flange 30 of the sliding collar 29, and conversely, a facing contact fitted into another adjacent sliding collar 29. It is arranged so as to contact the disc spring 22 at its outer peripheral region 32, that is, an area close to the circumference of the disc spring 22.
These contacting portions 31 and 32 are formed to be flat surfaces, and are thus configured to be able to make surface contact with the other member. Furthermore, the inner circumferential surface 33 of the disc spring 22 that contacts the outer circumferential surface of the sliding collar 29 is processed so that its cross section forms an arc, so that even if a relative slip occurs between the sliding collar 29 and the disc spring 22, the disc spring 22 will not move. The edge of 22 protects the sliding collar 29 from damage. This configuration prevents damage to the drawbar due to undesired contact between the disc springs and damage to the drawbar due to sliding of the disc springs, as in the prior art described above.
更に、前記すべりカラー29には、ドローバー
11と接触するその内周面に環状の油溜り34が
設けられ、これにグリース等の潤滑剤が充填され
ているので、両部材間の相対運動は円滑に行われ
る。 Further, the sliding collar 29 is provided with an annular oil reservoir 34 on its inner peripheral surface that contacts the drawbar 11, and this is filled with a lubricant such as grease, so that the relative movement between the two members is smooth. It will be held in
第5図は別の実施例、すなわち、すべりカラー
29が1個だけドローバー11の外周に嵌装さ
れ、そのすべりカラー29の外周に皿ばね22が
嵌装されている場合の側断面図である。環状のフ
ランジ30はすべりカラー29外周の中央部に1
箇所形成されている。すべりカラー29の内周面
には前述の実施例と同様、適宜個数の油溜り34
が設けられ、ドローバーとの相対運動を円滑にし
ている。本実施例の場合、皿ばね22とすべりカ
ラー29との間には摺動接触が発生するが、その
摺動量はすべりカラー29がない場合の半分にな
り、すべりカラー29外周面には傷が発生しにく
い。たとえすべりカラー29外周面に傷が発生し
たとしても、ドローバー11には傷が発生せず、
必要に応じてすべりカラー29だけを交換すれば
良い。 FIG. 5 is a side sectional view of another embodiment, in which only one sliding collar 29 is fitted around the outer periphery of the drawbar 11, and a disc spring 22 is fitted around the outer periphery of the sliding collar 29. . An annular flange 30 is located at the center of the outer circumference of the sliding collar 29.
It is formed in places. An appropriate number of oil reservoirs 34 are provided on the inner circumferential surface of the sliding collar 29, as in the previous embodiment.
is provided to facilitate relative movement with the drawbar. In the case of this embodiment, sliding contact occurs between the disc spring 22 and the sliding collar 29, but the amount of sliding is half of that without the sliding collar 29, and there are no scratches on the outer peripheral surface of the sliding collar 29. Hard to occur. Even if a scratch occurs on the outer peripheral surface of the sliding collar 29, the drawbar 11 will not be scratched.
Only the sliding collar 29 needs to be replaced if necessary.
第6図は更に別の実施例、すなわち、すべりカ
ラー29が主軸2の中空部内周面に嵌装され、そ
のすべりカラー29の内周に皿ばね22が嵌装さ
れている場合の側断面図である。すべりカラー2
9は、外周領域が互いに対向する皿ばねの2組に
対して1個ずつ設けられている。それぞれのすべ
りカラー29内周面には環状のフランジ30が形
成され、外周領域で対向する皿ばね22の組と組
とを隔離している。皿ばね22の内周はドローバ
ー11に遊嵌している。またすべりカラー29外
周には油溜り34が成形され、主軸2の中空部内
周面との間の相対運動を円滑にしている。この様
な構成にしても第1図の実施例と同様の作用効果
がある。もちろん第5,6図において、皿ばね同
士、皿ばねとフランジ、皿ばねとスリーブ12、
皿ばねとナツト13などの接触部は、皿ばねを平
坦面に形成するのが望ましい。 FIG. 6 is a side sectional view of yet another embodiment, in which a sliding collar 29 is fitted into the inner peripheral surface of the hollow part of the main shaft 2, and a disc spring 22 is fitted to the inner periphery of the sliding collar 29. It is. Slip color 2
One numeral 9 is provided for each of two sets of disc springs whose outer peripheral regions face each other. An annular flange 30 is formed on the inner circumferential surface of each sliding collar 29, and separates pairs of disk springs 22 from opposing pairs in the outer circumferential region. The inner periphery of the disc spring 22 is loosely fitted into the drawbar 11. Further, an oil reservoir 34 is formed on the outer periphery of the sliding collar 29 to facilitate relative movement between the sliding collar 29 and the inner circumferential surface of the hollow portion of the main shaft 2. Even with such a configuration, the same operation and effect as the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained. Of course, in Figures 5 and 6, the disc springs, the disc spring and the flange, the disc spring and the sleeve 12,
As for the contact portion between the disc spring and the nut 13, it is desirable that the disc spring be formed into a flat surface.
以上詳述したように、本発明によれば、ドロー
バーにクランプ力を加えるための皿ばねを、すべ
りカラーを介してドローバーに嵌装したので、皿
ばねの鋭い縁部によるドローバー表面の損傷が防
止される。又、皿ばね同士の接触部分及び皿ばね
と他の部材との接触部分を平坦面に形成し、該部
分での面接触を可能にしたので、たとえ皿ばねの
径方向の高さの不揃いが発生しても、クランプ力
は変わらず、しかも皿ばね等の損傷が解消し、部
品寿命が向上する。これらの相乗効果によつて、
従来のようなクランプ回数の増加に伴うクランプ
力の低下という問題点が解消し、長年安定したク
ランプ力が維持できる主軸のクランプ装置を得る
ことができた。
As detailed above, according to the present invention, the disc spring for applying clamping force to the drawbar is fitted to the drawbar via the sliding collar, thereby preventing damage to the drawbar surface due to the sharp edges of the disc spring. be done. In addition, the contact parts between the disc springs and the contact parts between the disc springs and other members are formed on flat surfaces to enable surface contact at these parts, so even if the heights of the disc springs are uneven in the radial direction, Even if this happens, the clamping force remains the same, and damage to disc springs and the like is eliminated, extending the life of the parts. Due to these synergistic effects,
The conventional problem of a decrease in clamping force due to an increase in the number of clamping operations has been resolved, and a main shaft clamping device that can maintain stable clamping force for many years has been obtained.
第1図は、本発明装置の概略を示す側断面図、
第2図は、同じく皿ばねの嵌装状態を示す拡大側
断面図、第3図は、従来装置における皿ばねの嵌
装状態を示す拡大側断面図、第4図は、同じく隣
接する組の皿ばね同士の接触状態を示す拡大側断
面図、第5図は、別の実施例の皿ばねの嵌装状態
を示す側断面図、第6図は、更に別の実施例の皿
ばねの嵌装状態を示す側断面図である。
1……ハウジング、2……主軸、9……テーパ
部、10……工具、10′……ワークパレツト、
11……ドローバー、12……スリーブ、17…
…コレツト、20……プルスタツド、22……皿
ばね、27……ピストン、29……すべりカラ
ー、30……フランジ、31……内周領域、32
……外周領域、34……油溜り。
FIG. 1 is a side sectional view schematically showing the device of the present invention;
FIG. 2 is an enlarged side sectional view showing the fitting state of the disc spring, FIG. 3 is an enlarged side sectional view showing the fitting state of the disc spring in the conventional device, and FIG. FIG. 5 is an enlarged side sectional view showing the state of contact between the disc springs, FIG. 5 is a side sectional view showing the fitted state of the disc springs of another embodiment, and FIG. 6 is a side sectional view showing the fitted state of the disc springs of yet another embodiment. FIG. 3 is a side sectional view showing the installed state. 1...Housing, 2...Main shaft, 9...Tapered part, 10...Tool, 10'...Work pallet,
11... Drawbar, 12... Sleeve, 17...
... Collet, 20 ... Pull stud, 22 ... Belleville spring, 27 ... Piston, 29 ... Sliding collar, 30 ... Flange, 31 ... Inner peripheral area, 32
...Outer area, 34...Oil pool.
Claims (1)
と、該主軸内の軸線方向に貫通した中空部に該主
軸と同心に挿入され、軸線方向に往復動すること
によつて工具やワークパレツトの後端部に突設さ
れたプルスタツドと係合離脱自在なコレツトと、
前記主軸の中空部内に前記主軸と同心に挿通さ
れ、前端が前記コレツトの後部に取り付けられ、
後端が前記主軸の後方まで延在しているドローバ
ーと、該ドローバーの外周と前記主軸の中空部内
周との間に設けられ、前記主軸と前記ドローバー
との間で押圧力を発生して前記ドローバーを後方
に付勢するように配置された複数枚の皿ばねと、
前記プルスタツドから前記コレツトが離脱するま
で前記皿ばねの押圧力に抗して前記ドローバーを
前方へ移動させるアンクランプ手段とを具えた工
作機械の主軸のクランプ装置であつて、前記皿ば
ねは、同一の向きに複数枚重ねて皿ばねの組を形
成し、各該皿ばねの組を交互に逆向きに複数組配
列し、更に前記皿ばねは、前記皿ばねの伸縮運動
に追随して軸線方向に摺動自在な少なくとも一つ
のすべりカラーを介して前記ドローバーの外周と
前記主軸の中空部内周との間に嵌装され、前記す
べりカラーは、前記すべりカラーに対する前記皿
ばねの軸線方向の相対的な動きを係止する少なく
とも一つのフランジを具えていることを特徴とす
る主軸のクランプ装置。 2 前記すべりカラーは、前記ドローバーの外周
面に嵌装され、前記皿ばねは前記すべりカラーの
外周面に嵌装されてなる特許請求の範囲第1項に
記載の主軸のクランプ装置。 3 前記すべりカラーは、所定間隔をあけて複数
個配列され、うち少なくとも1個は中央部に前記
フランジを有し、前記フランジは、内周領域同士
が接近して配置されている皿ばねの組とこれに隣
接する他の皿ばねの組とを隔離するようにすべり
カラーの外周面から環状に突出している特許請求
の範囲第2項に記載の主軸のクランプ装置。 4 前記皿ばねは、前記すべりカラーのフランジ
に接触する内周領域、及び他の組の皿ばねと対向
して接触する外周領域を面接触可能に平坦面とし
て形成された特許請求の範囲第3項に記載の主軸
のクランプ装置。 5 前記すべりカラーが、前記ドローバーと接触
する内周面に油溜り用の溝を具えて形成された特
許請求の範囲第2項から第4項までのいずれか1
項に記載の主軸のクランプ装置。 6 前記すべりカラーが、前記ドローバーの外周
面に1個だけ嵌装され、前記すべりカラーのフラ
ンジが、内周領域同士が接近して配置されている
皿ばねの組とこれに隣接する他の皿ばねの組とを
隔離するように前記すべりカラーの外周面の中央
部から環状に突出している特許請求の範囲第2項
に記載の主軸のクランプ装置。 7 前記すべりカラーが、前記主軸の中空部内周
面に嵌装され、前記皿ばねが前記すべりカラーの
内周面に嵌装されてなる特許請求の範囲第1項に
記載の主軸のクランプ装置。[Claims] 1. A main shaft on which a tool or a workpiece pallet is attached at the tip, and a hollow part penetrating the main shaft in the axial direction, which is inserted concentrically with the main shaft, and reciprocates in the axial direction to carry the tool or workpiece. A collet that can freely engage and disengage from a pull stud protruding from the rear end of the work pallet;
is inserted into the hollow part of the main shaft concentrically with the main shaft, and the front end is attached to the rear part of the collet,
A drawbar whose rear end extends to the rear of the main shaft is provided between the outer periphery of the drawbar and the inner periphery of the hollow part of the main shaft, and a pressing force is generated between the main shaft and the drawbar to generate the a plurality of disc springs arranged to bias the drawbar backward;
and unclamping means for moving the drawbar forward against the pressing force of the disc spring until the collet is detached from the pull stud, wherein the disc spring is identical to the drawbar. A plurality of sets of disc springs are formed by stacking a plurality of disc springs in the direction of , and the sets of disc springs are arranged alternately in opposite directions. The sliding collar is fitted between the outer periphery of the drawbar and the inner periphery of the hollow part of the main shaft via at least one sliding collar that is slidable in the axial direction of the disc spring relative to the sliding collar. 1. A clamping device for a spindle, characterized in that it comprises at least one flange for locking movement. 2. The main shaft clamping device according to claim 1, wherein the sliding collar is fitted onto the outer peripheral surface of the drawbar, and the disc spring is fitted onto the outer peripheral surface of the sliding collar. 3 A plurality of the sliding collars are arranged at predetermined intervals, and at least one of them has the flange in the center, and the flange is a set of disc springs whose inner peripheral regions are arranged close to each other. 3. The main shaft clamping device according to claim 2, wherein the main shaft clamping device projects annularly from the outer circumferential surface of the sliding collar so as to separate the main shaft clamping device from the other adjacent disc spring sets. 4. The disc spring is formed as a flat surface so that an inner circumferential region that contacts the flange of the sliding collar and an outer circumferential region that faces and contacts another set of disc springs can be brought into surface contact. The main shaft clamping device described in section. 5. Any one of claims 2 to 4, wherein the sliding collar is formed with a groove for an oil reservoir on the inner circumferential surface that contacts the drawbar.
The main shaft clamping device described in section. 6. Only one sliding collar is fitted on the outer peripheral surface of the drawbar, and the flange of the sliding collar is connected to a set of disc springs whose inner peripheral regions are arranged close to each other and another disc adjacent thereto. 3. The main shaft clamping device according to claim 2, wherein the main shaft clamping device protrudes in an annular shape from the center of the outer peripheral surface of the sliding collar so as to isolate the spring set. 7. The main shaft clamping device according to claim 1, wherein the sliding collar is fitted into the inner circumferential surface of the hollow part of the main shaft, and the disc spring is fitted into the inner circumferential surface of the sliding collar.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19731786A JPS6357132A (en) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | Spindle clamping device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19731786A JPS6357132A (en) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | Spindle clamping device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6357132A JPS6357132A (en) | 1988-03-11 |
| JPH0249843B2 true JPH0249843B2 (en) | 1990-10-31 |
Family
ID=16372445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19731786A Granted JPS6357132A (en) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | Spindle clamping device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6357132A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7331742B2 (en) | 2003-06-24 | 2008-02-19 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Spindle unit of machine tool |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE432142T1 (en) * | 2005-09-21 | 2009-06-15 | Tool Internat Ag F | Clamping device for clamping workpieces |
| JP2009233760A (en) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Honda Motor Co Ltd | Workpiece clamping device of tool pallet |
| JP6158969B1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-07-05 | キタムラ機械株式会社 | Clamping device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60201848A (en) * | 1984-03-27 | 1985-10-12 | Riken Seiki Kk | Tool attaching, removing and holding device |
-
1986
- 1986-08-25 JP JP19731786A patent/JPS6357132A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7331742B2 (en) | 2003-06-24 | 2008-02-19 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Spindle unit of machine tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6357132A (en) | 1988-03-11 |
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