JPH01135403A

JPH01135403A - 主軸駆動装置

Info

Publication number: JPH01135403A
Application number: JP62293500A
Authority: JP
Inventors: Hiroya Watanabe; 紘也渡邉; Takao Date; 隆夫伊達
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1987-11-20
Filing date: 1987-11-20
Publication date: 1989-05-29
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: KR890007826A; JP2557915B2; KR910007131B1; US5033922A

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は工作機械の主軸駆動系に係り、とりわけアタッ
チメント交換方式の主軸系において、構成の簡素化を図
った主軸駆動装置に関する。

（従来の技術）工作機械においては、一般に、先端部にプルスタッドを
備えた工具ホルダにより加工用工具を保持し、この工具
ホルダを、主軸の先端部に設けられている工具取付穴内
に挿着保持することにより、１只の装着が行われている
。

工具ホルダを主軸に対し挿着１呆持する場合、プルスタ
ッドを主軸内に配設されたコレットによりクランプする
動作が行われるが、このクランプ動作は、コレットが先
端部に取付けられている工具クランプ用ドローバーを、
主軸内に配設された拙ばねにより後方にへ引張移動させ
ることにより行イつれる。また、逆に工具ホルダを主軸
から取外す場合には、ドローバ−を皿ばねの弾発力に抗
して抑圧移動させ、コレットとプルスタッドとの係合を
外すことにより行われる。

主軸は、工作機械本体内に設けられた主軸駆動源からの
回転駆動力により回転駆動されるが、この回転駆動力は
、一般に主軸の外周部に嵌着された歯車（プル・ギヤ）
を介して主軸に伝達される構造となっている。

（発明が解決しようとする問題点）上述したように、従来の主軸駆動装置においては、主軸
に回転力を伝達する手段として歯車が主軸に眼前されて
いるので、これに噛合う歯車を主軸と平行に配置して噛
合せる必要があり、主軸まわりの＃を造が大型化、複雑
化する原因となっていた。また、主軸内に凹ばねが収納
配置されているので、皿ばねの外径が小さくなり、その
ため皿ばねの積層枚数が増大し、主軸の長さが長くなる
という欠点があった。逆に、皿ばねを主軸の後端面から
さらに後方位置に配置する構造も考えられるが、この場
合には主軸に嵌着された歯車に１１１！１合う歯車列の
主軸後方部分の長さが長くなるという欠点がある。また
、いずれの場合も、主軸内に挿通される工具クランプ用
ドローバーの長さが長（なってしまう。

さらに、工作機械のラムに対し交換ｒｉＪ能に装着され
るアタッチメントに内蔵された主軸の駆動装置として用
いる場合には、主軸まわりの空間に制限があるため、主
軸回転駆動歯車装置の設計が困難であるとともに複雑化
するという欠点がある。

またアタッチメントの軸方向長さを短縮化するため、推
ばねをラムの上端へ組込む方法も考えられるが、ラム内
の主軸駆動軸の構造が複雑となる。

本発明はこのような欠点を考慮してなされたものであり
、構造が簡単で小型化を図ることのできる主軸駆動装置
を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は上記の問題点を解決するために、主軸ｌ＼ウシ
ング内に回転ｉｉＪ能に支持され、先端部にプルスタッ
ドを備えた工具ホルダの種石される工具取付穴の設けら
れている主軸と、主軸内に軸方向移動−■能に挿入され
、プルスタッドをクランプするコレットか先端に取付け
られている工具クランプ用ドローバーと、ドローバーを
軸方向移動させるドローバー移動ｎ構とを備えた主軸駆
動装置において、主軸の内周とドローバーとの外周との
間に、ドローバ−回転力を主軸に伝達する回転力伝達機
構を配設し、ドローバーを主軸駆動源に連結したことを
特徴としている。

（作　用）本発明によれば、主軸駆動源からの回転駆動力がドロー
バーに伝達され、さらに回転力伝達機構を介して主軸に
伝達される。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

図において符号１１は工具Ｔが装着される主軸であり、
この主軸１１は、中空円筒状の主軸ハウジング１２内に
軸受１３を介して回転可能に支持されている。主軸１１
の先端部には截頭円錐形の工具取付穴１１ａが形成され
、この工具取付穴１１ａに工具Ｔを保持する工具ホルダ
１４が挿着されている。

主軸１１内には、同軸方向に工具クランプ用ドローバー
１５が軸方向移動ｉ■能に挿入され、このドローバ−１
５の先端部に工具ホルダ１４に設けられたプルスタッド
１４ａをクランプするためのコレット１６が取付けられ
ている。ドローバ−１５の途中部分の主軸１１の後端面
１１ｂより後方位置には、拡径部（ボス）１５ａが設け
られ、このボス１５ａと主軸後端面１１ｂとの間に、複
数枚の皿ばね１７がドローバ−１５の外周部に積層され
て装着されている。

即ばね１７の外周側の主軸ハウジング１２内には、皿ば
ね１７を取り囲むように中空円筒状の油圧シリンダ１８
が配設されている。この油圧シリンダ１８は軸線方向に
摺動可能とされており、油圧がかけられていない場合に
は、後方位置に配設された油圧シリンダ戻し用バネ１９
により、主軸１１の先端方向に付勢されている。主軸ハ
ウジング１２と油圧シリンダ１８には、油圧供給路１２
ａ、１８ａが設けられている。

油圧シリンダ１８内の皿ばね１７の後方部には、油圧ピ
ストン２１が軸線方向に移動ｉ＝Ｊ能に配設され、皿ば
ね１２を抑圧可能とされている。符号２２は、油圧ピス
トン２１戻し用バネである。

ドローバ−１５のフレット１６取付は部と皿ばね１７装
着部との間には、キー溝１５ｂが設けられ、このキー溝
１５ｂと対応する位置に設けられた主軸１１のキー溝１
１０との間に、滑りキー２３が配設されている。

ドローバ−１５の後端部にはスプライン１５ｃが形成さ
れ、スプライン溝の形成されたカップリング２５に対し
軸方向移動ｉＪ能に挿入係合されている。このカップリ
ング２５は、主軸駆動源（図示せず）に連結された主軸
駆動軸２６に嵌着されている。

本実施例においては、主軸１１、主軸ハウジング１２、
ドローバ−１５等が一体的にアタッチメント本体２７内
に組込まれ、アタッチメント３０が構成されている。そ
してこのアタッチメント３０は、工作機械のラム４０の
先端部に対し着脱可能に装着されている。

次にこのような構成からなる本実施例の作用について説
明する。

図面は工具Ｔを主軸１１に対し装着した状態を示してい
る。この場合、油圧シリンダ１８内には油圧が供給され
ず、油圧ピストン２１は戻し用バネ２２に押されて後退
移動している。ドローバー１５は、皿ばね１７の力によ
り後方に引張られ、コレット１６が閉じられることによ
り工具ホルダ１４のプルスタッド１４ａをクランプして
いる。

この状態で主軸１１が回転駆動され、切削加工等、Ｔ只
Ｔによる加工が行われるが、主軸１１の回転は、主軸駆
動軸２６の回転をカップリング２５を介してドローバ−
１５に伝え、さらに滑りキー２３を介して主軸１１に伝
えることにより行われる。

加工が終了し、工具Ｔを交換する場合には、油圧供給路
１２ａ、１８ａから油圧シリンダ１８内に油圧を供給し
、油圧ピストン２１を主軸の前端方向移動させる。ドロ
ーバ−１５のボス１５ａが油圧ピストン２１により押さ
れ、ドローバ−１５が皿ばね１７の弾発力に抗して前方
向へ移動する。

これにより、コレット１６とプルスタッド１４ａとがア
ンクランプとなり、工具ホルダ１４を工具交換アーム（
図示せず）を用いて軸方向に引抜くことにより、工具Ｔ
は主軸１１から引出される。

続いて新しい工具を保持した工具ホルダを工具取付穴１
１ａに挿入し、油圧シリンダ１８内の油圧を解除する。

ドローバ−１５は、皿ばね１７の力により再び後方に移
動させられ、プルスタッド１５がコレット１６によりク
ランプされて工具ホルダ１４の固定保持動作を終了する
。

このように、本実施例によれば、主軸１１の回転駆動力
が、滑りキー２３を介してドローバー１５により伝達さ
れるので、従来のように主軸１１の外周部に駆動用歯車
を嵌着し、さらにこれに噛合う歯車を配設する必要がな
く、構造がｌＲｉ　’ｌｊ−でかつ小型化することがで
きる。また主軸１１の後方位置に皿ばね１７を装着しで
あるので、皿ばね１７の直径を大きくすることが可能で
あり、主軸１１内に小径のＩＩｎばねを多数枚積層した
ものと比べ、主軸１１の軸方向長さを短縮化することが
できる。

さらに、ドローバー１５を主軸駆動源に対し、カップリ
ング２５を用いて簡り１に着脱できるので、アタッチメ
ント交換方式の主軸駆動装置として利用することができ
る。また、ラム４０内の主軸構造を曲中、化することが
できる。

なお、本実施例においては、ドローバー１５と主軸１１
との間に回転力伝達機構として滑りキー２３を配設した
例を示したが、これをスプライン構造としてもよい。ま
た、カップリング２５とドローｌ＜−１５との連結機構
として、スプライン構造の代わりに滑りキー構造として
もよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、主軸への回転力
伝達機構か簡ｑｔ化かつ小型化されるとともに、主軸の
軸方向長さを短縮化することができる。

本発明は低トルク、高速回転される主軸に対して適用し
た場合特に優れた効果を奏する。また、交換使用される
アタッチメント内の主軸駆動装置として利用することに
より、アタッチメントの小型化、簡１１１化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す断面図である。１１・・・主軸、１．１ａ・・・工具取付穴、１２・・
・主軸ハウジング、１４・・・工具ホルダ、１４ａ・・
・プルスタッド、１５・・・工具クランプ用ドローバー
、１１ｃ、１５ｂ・・・キー溝、１６・・・コレット、
１７・・・皿ばね、１８・・・油圧シリンダ、２１・・
・油圧ピストン、２３・・・滑りキー、２５・・・カッ
プリング。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims

【特許請求の範囲】１、主軸ハウジング内に回転可能に支持され、先端部に
プルスタッドを備えた工具ホルダの挿着される工具取付
穴の設けられている主軸と、前記主軸内に軸方向移動可
能に挿入され、前記プルスタッドをクランプするコレッ
トが先端に取付けられている工具クランプ用ドローバー
と、前記ドローバーを軸方向移動させるドローバー移動
機構とを備えた主軸駆動装置において、前記主軸の内周
とドローバーとの外周との間には、ドローバーの回転力
を主軸に伝達する回転力伝達機構が配設され、前記ドロ
ーバーは主軸駆動源に連結されていることを特徴とする
主軸駆動装置。２、回転力伝達機構は、主軸およびドローバーにそれぞ
れ設けられたキー溝およびこのキー溝内に配設された滑
りキーにより構成されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の主軸駆動装置。３、回転力伝達機構はドローバーに形成されたスプライ
ンおよび主軸に形成されたスプライン溝により構成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の主
軸駆動装置。４、ドローバー移動機構は、主軸ハウジングの後方部内
に設けられた中空円筒状の油圧シリンダと、油圧シリン
ダ内に軸線方向移動可能に配設された油圧ピストンと、
主軸の後端部と油圧ピストンとの間のドローバーの外周
部に配設された工具クランプ用皿ばねとからなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の主軸駆動装置。