JPH0236649Y2 - - Google Patents
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- JPH0236649Y2 JPH0236649Y2 JP1987081122U JP8112287U JPH0236649Y2 JP H0236649 Y2 JPH0236649 Y2 JP H0236649Y2 JP 1987081122 U JP1987081122 U JP 1987081122U JP 8112287 U JP8112287 U JP 8112287U JP H0236649 Y2 JPH0236649 Y2 JP H0236649Y2
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- chuck
- tool
- chuck body
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Description
【考案の詳細な説明】
a 考案の目的
(産業上の利用分野)
この考案に係る工作機械の工具クランプ装置
は、マシニングセンタ等、各種工作機械の回転軸
に工具を着脱するクランプ装置の改良に関し、ク
ランプ装置部分の耐久性を十分に確保しつつ、こ
のクランプ装置部分で振動が発生するのを防止す
るものである。
は、マシニングセンタ等、各種工作機械の回転軸
に工具を着脱するクランプ装置の改良に関し、ク
ランプ装置部分の耐久性を十分に確保しつつ、こ
のクランプ装置部分で振動が発生するのを防止す
るものである。
(従来の技術とその問題点)
各種工場に於いて、マシニングセンタが使用さ
れているが、周知の様にマシニングセンタには、
工具の交換を自動的に行なう工具交換装置が組み
込まれている。
れているが、周知の様にマシニングセンタには、
工具の交換を自動的に行なう工具交換装置が組み
込まれている。
第5図に示したマシニングセンタの1例に基づ
き、この様な工具交換装置に就いて簡単に説明す
る。
き、この様な工具交換装置に就いて簡単に説明す
る。
第5図に於いて、1は本考案の対象となるクラ
ンプ装置で、機体2内の回転軸の先端部に設けら
れ、加工作業時に高速で回転する。3は交換腕、
4は工具ストツカである。交換腕3の上方には、
工具ストツカ4から取り出された工具5を、機体
2の前面から突き出させる為の供給部6が設けら
れている。工具5は、第6図に示す様な、ツール
シヤンクと呼ばれる取付基体7と、プルスタツド
と呼ばれる係止体8とから成る(両体7,8は、
使用時に於いて互いに螺子止め結合される。)保
持具9に固定されており、円錐面状のテーパ嵌合
部10を有する取付基体7の先端部(第6図の左
端部)外周面には、全周に亘つて係合溝11を形
成している。
ンプ装置で、機体2内の回転軸の先端部に設けら
れ、加工作業時に高速で回転する。3は交換腕、
4は工具ストツカである。交換腕3の上方には、
工具ストツカ4から取り出された工具5を、機体
2の前面から突き出させる為の供給部6が設けら
れている。工具5は、第6図に示す様な、ツール
シヤンクと呼ばれる取付基体7と、プルスタツド
と呼ばれる係止体8とから成る(両体7,8は、
使用時に於いて互いに螺子止め結合される。)保
持具9に固定されており、円錐面状のテーパ嵌合
部10を有する取付基体7の先端部(第6図の左
端部)外周面には、全周に亘つて係合溝11を形
成している。
上述の様に構成される工具交換装置により、ク
ランプ装置1に装着された工具5を、別の工具5
と交換する場合、交換腕3を第5図に示した状態
から矢印a方向に90度回転させ、この交換腕3の
両端部に形成した包持部3a,3bを、それぞれ
クランプ装置1に装着された工具5を固定の保持
具9の係合溝11(第6図参照)と、供給部6に
運ばれた工具5を固定の保持具9の係合溝11と
に係合させる。
ランプ装置1に装着された工具5を、別の工具5
と交換する場合、交換腕3を第5図に示した状態
から矢印a方向に90度回転させ、この交換腕3の
両端部に形成した包持部3a,3bを、それぞれ
クランプ装置1に装着された工具5を固定の保持
具9の係合溝11(第6図参照)と、供給部6に
運ばれた工具5を固定の保持具9の係合溝11と
に係合させる。
両包持部3a,3bをそれぞれ係合溝11に係
合させたならば、第5図に矢印bに示す様に、交
換腕3を機体2の前面から突出させ、それぞれ工
具5を固定した保持具9を、クランプ装置1及び
供給部6から抜き出す。
合させたならば、第5図に矢印bに示す様に、交
換腕3を機体2の前面から突出させ、それぞれ工
具5を固定した保持具9を、クランプ装置1及び
供給部6から抜き出す。
この様にして、それぞれ工具5を固定した保持
具9を、クランプ装置1及び供給部6から抜き出
したならば、上記交換腕3を更に180度回転させ、
供給部6から抜き出した工具5をクランプ装置1
に、クランプ装置1から抜き出した工具5を供給
部6に、それぞれ対向させる。
具9を、クランプ装置1及び供給部6から抜き出
したならば、上記交換腕3を更に180度回転させ、
供給部6から抜き出した工具5をクランプ装置1
に、クランプ装置1から抜き出した工具5を供給
部6に、それぞれ対向させる。
交換腕3の回転に基づき、上述の様に工具5,
5の位置を入れ換えたならば、交換腕3を機体2
の前面に向け、第5図の矢印bと反対方向に移動
させ、クランプ装置1から抜き取つた工具5を供
給部6に、供給部6から抜き取つた工具5をクラ
ンプ装置1に、それぞれ差し込んで、工具の交換
作業を終了する。
5の位置を入れ換えたならば、交換腕3を機体2
の前面に向け、第5図の矢印bと反対方向に移動
させ、クランプ装置1から抜き取つた工具5を供
給部6に、供給部6から抜き取つた工具5をクラ
ンプ装置1に、それぞれ差し込んで、工具の交換
作業を終了する。
新たにクランプ装置1に差し込んだ工具5は、
このクランプ装置1により回転軸の端部に固定
し、供給部6に差し込んだ工具5は、別途設けた
移送装置により、前記工具ストツカ4に戻され
る。供給部6には、加工作業の間に、工具ストツ
カ4から、次に使用されるべき別の工具が送り出
される。
このクランプ装置1により回転軸の端部に固定
し、供給部6に差し込んだ工具5は、別途設けた
移送装置により、前記工具ストツカ4に戻され
る。供給部6には、加工作業の間に、工具ストツ
カ4から、次に使用されるべき別の工具が送り出
される。
マシニングセンタの工具を交換する作業は、以
上に述べた様にして行なうが、この交換作業を自
動的に、且つ円滑に行ない、しかも加工作業に使
用する工具を回転軸の端部に対してしつかりと固
定する為には、回転軸の端部に装着するクランプ
装置1を、着脱作業の自動化が容易で、しかも動
作が確実な構造のものとする必要がある。
上に述べた様にして行なうが、この交換作業を自
動的に、且つ円滑に行ない、しかも加工作業に使
用する工具を回転軸の端部に対してしつかりと固
定する為には、回転軸の端部に装着するクランプ
装置1を、着脱作業の自動化が容易で、しかも動
作が確実な構造のものとする必要がある。
この為従来から、第7〜10図に示した様な構
造のクランプ装置が使用されていた。
造のクランプ装置が使用されていた。
この内、第7図に示した第1例のクランプ装置
は、回転軸12の中心部に形成したシリンダ孔1
3内に挿通した引つ張り杆14の移動に伴なつ
て、この引つ張り杆14の先端部の円孔15,1
5に嵌装した鋼球16,16が出入する様に構成
する事で、工具(第7図には省略)を固定した保
持具9を回転軸12の端部に固定したり、固定を
解除したり出来る様に構成している。
は、回転軸12の中心部に形成したシリンダ孔1
3内に挿通した引つ張り杆14の移動に伴なつ
て、この引つ張り杆14の先端部の円孔15,1
5に嵌装した鋼球16,16が出入する様に構成
する事で、工具(第7図には省略)を固定した保
持具9を回転軸12の端部に固定したり、固定を
解除したり出来る様に構成している。
即ち、回転軸12の端面には、奥に向かう程内
径の小さくなる断面円形のテーパ孔17を形成し
ており、このテーパ孔17に、保持具9のテーパ
嵌合部10を密に内嵌自在としている。テーパ孔
17の奥端から連続するシリンダ孔13内に挿通
された引つ張り杆14の先端部に形成された円筒
部18には、この円筒部18の内外を連通する円
孔15,15を形成すると共に、この円孔15,
15内に鋼球16,16を嵌装している。シリン
ダ孔13の内周面で、引つ張り杆14の移動に伴
なつて鋼球16,16が通過する部分には傾斜段
部19を形成して、シリンダ孔13の内径が、こ
の傾斜段部19よりも奥で小さくなる様にしてい
る。
径の小さくなる断面円形のテーパ孔17を形成し
ており、このテーパ孔17に、保持具9のテーパ
嵌合部10を密に内嵌自在としている。テーパ孔
17の奥端から連続するシリンダ孔13内に挿通
された引つ張り杆14の先端部に形成された円筒
部18には、この円筒部18の内外を連通する円
孔15,15を形成すると共に、この円孔15,
15内に鋼球16,16を嵌装している。シリン
ダ孔13の内周面で、引つ張り杆14の移動に伴
なつて鋼球16,16が通過する部分には傾斜段
部19を形成して、シリンダ孔13の内径が、こ
の傾斜段部19よりも奥で小さくなる様にしてい
る。
この様に構成されるクランプ装置により、工具
を固定した保持具9を回転軸12の端部に固定す
る場合、先ず、引つ張り杆14を第7図の下半部
に示した様にテーパ孔17に向けて移動した状態
で、上記保持具9の係止体8を、引つ張り杆14
先端の円筒部18内に挿入する。この様に係止体
8を円筒部18内に挿入した後、第7図の上半部
に示す様に、引つ張り杆14をシリンダ孔13内
に引き込めば、傾斜段部19に乗り上げて円筒部
18の内周面から突出した鋼球16,16と係止
体8とが係合し、この係止体8を介して取付基体
7のテーパ嵌合部10がテーパ孔17内に引きま
れ、保持具9が回転軸12に対してしつかりと固
定される。
を固定した保持具9を回転軸12の端部に固定す
る場合、先ず、引つ張り杆14を第7図の下半部
に示した様にテーパ孔17に向けて移動した状態
で、上記保持具9の係止体8を、引つ張り杆14
先端の円筒部18内に挿入する。この様に係止体
8を円筒部18内に挿入した後、第7図の上半部
に示す様に、引つ張り杆14をシリンダ孔13内
に引き込めば、傾斜段部19に乗り上げて円筒部
18の内周面から突出した鋼球16,16と係止
体8とが係合し、この係止体8を介して取付基体
7のテーパ嵌合部10がテーパ孔17内に引きま
れ、保持具9が回転軸12に対してしつかりと固
定される。
ところが、この様な従来の第1例のクランプ装
置に於いては、引つ張り杆14の先端の円筒部1
8に形成され、鋼球16,16を嵌装する円孔1
5,15の形状を、円筒部18の内周面側に鋼球
16,16を出入自在とするが、この鋼球16,
16が円筒部18の内側に脱落しない様な形状と
しなければならず、この円孔15,15の形成作
業が面倒である。しかも、保持具9の固定時に、
鋼球16,16がシリンダ孔13の内周面、及び
係止体8の外周面に強く押し付けられる為、両面
に鋼球16,16による圧痕を形成し易く、この
圧痕が大きくなつた場合にはクランプ装置の動作
が不確実に成り易くなる等、耐久性に問題があ
る。
置に於いては、引つ張り杆14の先端の円筒部1
8に形成され、鋼球16,16を嵌装する円孔1
5,15の形状を、円筒部18の内周面側に鋼球
16,16を出入自在とするが、この鋼球16,
16が円筒部18の内側に脱落しない様な形状と
しなければならず、この円孔15,15の形成作
業が面倒である。しかも、保持具9の固定時に、
鋼球16,16がシリンダ孔13の内周面、及び
係止体8の外周面に強く押し付けられる為、両面
に鋼球16,16による圧痕を形成し易く、この
圧痕が大きくなつた場合にはクランプ装置の動作
が不確実に成り易くなる等、耐久性に問題があ
る。
第8図に示した従来の第2例のクランプ装置
は、この様な不都合を解消したものであり、引つ
張り杆14の移動に伴なつて開閉するチヤツク2
0により、保持具9の係止体8を掴む様に構成し
ている。
は、この様な不都合を解消したものであり、引つ
張り杆14の移動に伴なつて開閉するチヤツク2
0により、保持具9の係止体8を掴む様に構成し
ている。
上記チヤツク20は、引つ張り杆14に外嵌し
た短円筒状の基部21から、テーパ孔17に向け
て複数の掴み片22,22を延出したもので、各
掴み片22,22は、自由状態に於いてラツパ状
に開く様な弾力を付与されている。
た短円筒状の基部21から、テーパ孔17に向け
て複数の掴み片22,22を延出したもので、各
掴み片22,22は、自由状態に於いてラツパ状
に開く様な弾力を付与されている。
工具を固定した保持具9を、回転軸12の端部
に固定する場合、掴み片22,22の先端部をシ
リンダ孔13の大径部に移動させる事で、この掴
み片22,22の先端部によつて囲まれる部分を
広げ、この部分に保持具9の係止体8を挿入す
る。
に固定する場合、掴み片22,22の先端部をシ
リンダ孔13の大径部に移動させる事で、この掴
み片22,22の先端部によつて囲まれる部分を
広げ、この部分に保持具9の係止体8を挿入す
る。
係止体8の挿入後、引つ張り杆14をシリンダ
孔13の奥に引つ張れば、上記掴み片22,22
の先端部によつて囲まれる部分が狭くなり、掴み
片22,22の先端部が係止体8を掴み、この係
止体8を介して取付基体7のテーパ嵌合部10が
テーパ孔17内に引き込まれて、保持具9が回転
軸に対してしつかりと固定される。
孔13の奥に引つ張れば、上記掴み片22,22
の先端部によつて囲まれる部分が狭くなり、掴み
片22,22の先端部が係止体8を掴み、この係
止体8を介して取付基体7のテーパ嵌合部10が
テーパ孔17内に引き込まれて、保持具9が回転
軸に対してしつかりと固定される。
ところが、この様な第2例の構造の場合、基部
21を介して互いに結合され、自由状態で先端部
同士が開く掴み片22,22を製作するのが精度
上、及び強度上難しくなり、クランプ装置の製作
費が嵩む原因となつた。
21を介して互いに結合され、自由状態で先端部
同士が開く掴み片22,22を製作するのが精度
上、及び強度上難しくなり、クランプ装置の製作
費が嵩む原因となつた。
この為、第9〜10図に示した第3例の様に、
係止体8をシリンダ孔13の奥に向けて引つ張る
チヤツク本体23を、断面円弧形で、互いに組み
合わされる事で円筒状のチヤツク本体23となる
複数個の同大のチヤツク素子24,24に分割
し、複数個のチヤツク素子24,24を組み立て
て円筒状のチヤツク本体23とした場合に於ける
奥側端部に内向フランジ状部25を形成したもの
として、この内向フランジ状部25に先端部を係
合させる引つ張り杆14により、チヤツク本体2
3を奥に向けて引つ張る様にしたクランプ装置が
使用されている。
係止体8をシリンダ孔13の奥に向けて引つ張る
チヤツク本体23を、断面円弧形で、互いに組み
合わされる事で円筒状のチヤツク本体23となる
複数個の同大のチヤツク素子24,24に分割
し、複数個のチヤツク素子24,24を組み立て
て円筒状のチヤツク本体23とした場合に於ける
奥側端部に内向フランジ状部25を形成したもの
として、この内向フランジ状部25に先端部を係
合させる引つ張り杆14により、チヤツク本体2
3を奥に向けて引つ張る様にしたクランプ装置が
使用されている。
ところが、この様な第3例の構造の場合、各チ
ヤツク素子24,24同士の間隔が、総てのチヤ
ツク素子24,24同士の間に於いて均一になる
とは限らず、上記間隔が不均一になつた場合、チ
ヤツク本体23の質量が、円周方向に亘つて不均
一になる事が避けられない。
ヤツク素子24,24同士の間隔が、総てのチヤ
ツク素子24,24同士の間に於いて均一になる
とは限らず、上記間隔が不均一になつた場合、チ
ヤツク本体23の質量が、円周方向に亘つて不均
一になる事が避けられない。
チヤツク本体23を組み込んだクランプ装置が
装着される工作機械の回転軸は、場合によつては
毎分数万回転(数万r.p.m.)する為、上述の様に
円周方向に亘るチヤツク本体23の質量が不均一
となつた場合、クランプ装置装着部分のアンバラ
ンスに基づく異音が発生したり、著しい場合には
クランプ装置に固定された工具が激しく振動して
正常な加工作業を行なえなくなつてしまう。
装着される工作機械の回転軸は、場合によつては
毎分数万回転(数万r.p.m.)する為、上述の様に
円周方向に亘るチヤツク本体23の質量が不均一
となつた場合、クランプ装置装着部分のアンバラ
ンスに基づく異音が発生したり、著しい場合には
クランプ装置に固定された工具が激しく振動して
正常な加工作業を行なえなくなつてしまう。
本考案の工作機械の工具クランプ装置は、上述
の様な不都合を何れも解消するものである。
の様な不都合を何れも解消するものである。
b 考案の構成
(問題を解決するための手段)
本考案の工作機械の工具クランプ装置は、前述
した従来のクランプ装置と同様に、工作機械の回
転軸端面に、奥に向かう程内径の小さくなる断面
円形のテーパ孔を形成している。
した従来のクランプ装置と同様に、工作機械の回
転軸端面に、奥に向かう程内径の小さくなる断面
円形のテーパ孔を形成している。
端面に工具を固着した保持具には、工具固着側
と反対側に、上記テーパ孔に密に内嵌するテーパ
嵌合部を設け、テーパ嵌合部の端面から突出した
突出部の先端に外向フランジ状の係止部を設けて
いる。
と反対側に、上記テーパ孔に密に内嵌するテーパ
嵌合部を設け、テーパ嵌合部の端面から突出した
突出部の先端に外向フランジ状の係止部を設けて
いる。
上記テーパ孔の奥端から連続するシリンダ孔内
には、上記係止部を内嵌させて、この係止部をシ
リンダ孔の奥に向けて引つ張るチヤツク本体が設
けられている。
には、上記係止部を内嵌させて、この係止部をシ
リンダ孔の奥に向けて引つ張るチヤツク本体が設
けられている。
このチヤツク本体は、断面円弧形で、互いに組
み合わされる事で円筒状のチヤツク本体となる複
数個の同大のチヤツク素子に分割されており、複
数個のチヤツク素子を組み立てて円筒状のチヤツ
ク本体とした場合に於ける奥側端部に内向フラン
ジ状部を形成したものとしている。
み合わされる事で円筒状のチヤツク本体となる複
数個の同大のチヤツク素子に分割されており、複
数個のチヤツク素子を組み立てて円筒状のチヤツ
ク本体とした場合に於ける奥側端部に内向フラン
ジ状部を形成したものとしている。
このチヤツク本体は、上記内向フランジ状部に
先端部を係合させる引つ張り杆により、シリンダ
孔の奥に向けて引つ張る様に構成している。
先端部を係合させる引つ張り杆により、シリンダ
孔の奥に向けて引つ張る様に構成している。
更に、本考案の工作機械の工具クランプ装置に
於いては、上記複数個のチヤツク素子の、チヤツ
ク本体への組み合わせ時に互いに対向する端面の
中間部で、互いに整合する位置に凹部を形成して
いる。
於いては、上記複数個のチヤツク素子の、チヤツ
ク本体への組み合わせ時に互いに対向する端面の
中間部で、互いに整合する位置に凹部を形成して
いる。
そして、複数個のチヤツク素子を組み合わせる
場合に隣り合うチヤツク素子の間には、鋼球等の
スペーサを介在させ、このスペーサを上記凹部に
嵌合させている。
場合に隣り合うチヤツク素子の間には、鋼球等の
スペーサを介在させ、このスペーサを上記凹部に
嵌合させている。
(作用)
上述の様に構成される本考案の工作機械の工具
クランプ装置により、工具を固着した保持具を回
転軸の端部に固定する場合、チヤツク本体を構成
する複数のチヤツク素子の先端部同士の間隔を広
げ、この複数のチヤツク素子の先端部で囲まれる
円筒状部分の内径を広げる。
クランプ装置により、工具を固着した保持具を回
転軸の端部に固定する場合、チヤツク本体を構成
する複数のチヤツク素子の先端部同士の間隔を広
げ、この複数のチヤツク素子の先端部で囲まれる
円筒状部分の内径を広げる。
この際、各チヤツク素子は、スペーサと凹部と
の嵌合部分を中心として揺動し、先端部同士の間
隔を広げる。
の嵌合部分を中心として揺動し、先端部同士の間
隔を広げる。
この様にチヤツク素子の先端部同士の間隔を広
げ、複数のチヤツク素子の先端部で囲まれる円筒
状部分の内径を広げたならば、この円筒状部分の
内側に保持具の係止部を挿入する。
げ、複数のチヤツク素子の先端部で囲まれる円筒
状部分の内径を広げたならば、この円筒状部分の
内側に保持具の係止部を挿入する。
この様に、複数のチヤツク素子の先端部で囲ま
れる円筒状部分の内側に保持具の係止部を挿入し
たならば、先端部をチヤツク本体の内向フランジ
状部に係合させた引つ張り杆をシリンダ孔の奥に
引つ張り込み、上記円筒状部分の内径を狭めると
同時に、チヤツク本体をシリンダ孔の奥に引つ張
る。
れる円筒状部分の内側に保持具の係止部を挿入し
たならば、先端部をチヤツク本体の内向フランジ
状部に係合させた引つ張り杆をシリンダ孔の奥に
引つ張り込み、上記円筒状部分の内径を狭めると
同時に、チヤツク本体をシリンダ孔の奥に引つ張
る。
この動作により、係止部を介して保持具のテー
パ嵌合部がテーパ孔内に引き込まれて、保持具が
回転軸に対してしつかりと固定されるが、この際
に於いても、各チヤツク素子は、スペーサと凹部
との嵌合部分を中心として揺動し、先端部同士の
間隔を狭める。
パ嵌合部がテーパ孔内に引き込まれて、保持具が
回転軸に対してしつかりと固定されるが、この際
に於いても、各チヤツク素子は、スペーサと凹部
との嵌合部分を中心として揺動し、先端部同士の
間隔を狭める。
この為、各チヤツク素子の間隔が不均一になる
事はなく、チヤツク本体の質量は円周方向に亘つ
て均一となる。
事はなく、チヤツク本体の質量は円周方向に亘つ
て均一となる。
(実施例)
次に、図示の実施例を説明しつつ、本考案を更
に詳しく説明する。
に詳しく説明する。
第1〜3図は本考案の工作機械の工具クランプ
装置の第一実施例を示しており、第1図は回転軸
12の端部にチヤツク本体23を嵌装してクラン
プ装置を構成した状態を示す断面図、第2図はチ
ヤツク本体23の正面図、第3図は第2図のA−
A断面図である。
装置の第一実施例を示しており、第1図は回転軸
12の端部にチヤツク本体23を嵌装してクラン
プ装置を構成した状態を示す断面図、第2図はチ
ヤツク本体23の正面図、第3図は第2図のA−
A断面図である。
第1図には省略したが、工作機械の回転軸12
の端面には、奥に向かう程内径の小さくなる断面
円形のテーパ孔17(第7〜8図参照)を形成し
ている。
の端面には、奥に向かう程内径の小さくなる断面
円形のテーパ孔17(第7〜8図参照)を形成し
ている。
同じく第1図には省略したが、端面に工具5を
固着した保持具9は、工具固着側と反対側に、上
記テーパ孔17に密に内嵌するテーパ嵌合部10
を有する取付基体7と、係止体8(第6〜8図参
照)とから構成されている。この内の係止体8
は、上記テーパ嵌合部10の端面から突出した短
円柱状の突出部26の先端に外向フランジ状の係
止部27を設ける事で構成されている。
固着した保持具9は、工具固着側と反対側に、上
記テーパ孔17に密に内嵌するテーパ嵌合部10
を有する取付基体7と、係止体8(第6〜8図参
照)とから構成されている。この内の係止体8
は、上記テーパ嵌合部10の端面から突出した短
円柱状の突出部26の先端に外向フランジ状の係
止部27を設ける事で構成されている。
上記回転軸12の中心部に形成され、テーパ孔
17の奥端から連続するシリンダ孔13内には、
上記係止部27を内嵌させて、この係止部27を
シリンダ孔13の奥に向けて引つ張るチヤツク本
体23が設けられている。
17の奥端から連続するシリンダ孔13内には、
上記係止部27を内嵌させて、この係止部27を
シリンダ孔13の奥に向けて引つ張るチヤツク本
体23が設けられている。
このチヤツク本体23は、それぞれ断面が四分
の一円弧形の4個のチヤツク素子28,28を互
いに組み合わせる事で、円筒状に形成されてい
る。この様に、互いに組み合わされて円筒状のチ
ヤツク本体23となる4個の同形同大のチヤツク
素子28,28の内周面中間部には、それぞれ鍔
状部29,29を形成しており、4個のチヤツク
素子28,28を組み立てて円筒状のチヤツク本
体23とした場合に於ける奥寄り端部(第1図の
右端部)に内向フランジ状部を形成する様にして
いる。
の一円弧形の4個のチヤツク素子28,28を互
いに組み合わせる事で、円筒状に形成されてい
る。この様に、互いに組み合わされて円筒状のチ
ヤツク本体23となる4個の同形同大のチヤツク
素子28,28の内周面中間部には、それぞれ鍔
状部29,29を形成しており、4個のチヤツク
素子28,28を組み立てて円筒状のチヤツク本
体23とした場合に於ける奥寄り端部(第1図の
右端部)に内向フランジ状部を形成する様にして
いる。
この様に4個のチヤツク素子28,28を円筒
状に組み合わせて構成したチヤツク本体23の内
側には、引つ張り杆14の先端部が挿通されてい
る。各チヤツク素子28,28の内周面に形成し
た鍔状部29,29よりも前方(第1図の左方)
に迄突出した引つ張り杆14の先端には外向フラ
ンジ状の係止鍔30が形成されており、この係止
鍔30が、上記鍔状部29,29により構成され
る内向フランジ状部と係合して、引つ張り杆14
の右行時に、チヤツク本体23をシリンダ孔13
の奥に向けて引つ張る様に構成している。
状に組み合わせて構成したチヤツク本体23の内
側には、引つ張り杆14の先端部が挿通されてい
る。各チヤツク素子28,28の内周面に形成し
た鍔状部29,29よりも前方(第1図の左方)
に迄突出した引つ張り杆14の先端には外向フラ
ンジ状の係止鍔30が形成されており、この係止
鍔30が、上記鍔状部29,29により構成され
る内向フランジ状部と係合して、引つ張り杆14
の右行時に、チヤツク本体23をシリンダ孔13
の奥に向けて引つ張る様に構成している。
引つ張り杆14の外周面には、第8図に示す様
な多数枚の皿板ばね35,35を外嵌しており
(第1図には省略)、この皿板ばね35,35の弾
力により、引つ張り杆14をシリンダ孔13内に
引つ張り込む(第1図の右方に移動させる)強い
弾力を得ている。引つ張り杆14の基端部(第1
図に於いて図示されていない右端部)は、回転軸
12の端面から突出してやはり図示しない油圧シ
リンダのロツドに対向している。この油圧シリン
ダは、本考案のクランプ装置の解除時、即ち、チ
ヤツク本体23と係止部27との係合を外す場合
にのみ突出して、上記皿板ばね35,35の弾力
に抗して引つ張り杆14をシリンダ孔13から押
し出す方向(第1図の左方向)に移動させる。
な多数枚の皿板ばね35,35を外嵌しており
(第1図には省略)、この皿板ばね35,35の弾
力により、引つ張り杆14をシリンダ孔13内に
引つ張り込む(第1図の右方に移動させる)強い
弾力を得ている。引つ張り杆14の基端部(第1
図に於いて図示されていない右端部)は、回転軸
12の端面から突出してやはり図示しない油圧シ
リンダのロツドに対向している。この油圧シリン
ダは、本考案のクランプ装置の解除時、即ち、チ
ヤツク本体23と係止部27との係合を外す場合
にのみ突出して、上記皿板ばね35,35の弾力
に抗して引つ張り杆14をシリンダ孔13から押
し出す方向(第1図の左方向)に移動させる。
この様な引つ張り杆14の軸方向に亘る移動に
伴なつてチヤツク本体23と係止部27との係脱
を行なえる様に、チヤツク本体23を構成する各
チヤツク素子28,28の先端部外周面には、断
面が台形状で、外向フランジ状の係合凸部31,
31が、先端部内周面には、断面が台形で、内向
フランジ状の係合凸部39,39が、それぞれ形
成されている。又、シリンダ孔13の内周面で、
引つ張り杆14がシリンダ孔13の奥に移動する
のに伴なつてこの係合凸部31,31が衝合する
位置には、内向フランジ状の小径部32が形成さ
れている。
伴なつてチヤツク本体23と係止部27との係脱
を行なえる様に、チヤツク本体23を構成する各
チヤツク素子28,28の先端部外周面には、断
面が台形状で、外向フランジ状の係合凸部31,
31が、先端部内周面には、断面が台形で、内向
フランジ状の係合凸部39,39が、それぞれ形
成されている。又、シリンダ孔13の内周面で、
引つ張り杆14がシリンダ孔13の奥に移動する
のに伴なつてこの係合凸部31,31が衝合する
位置には、内向フランジ状の小径部32が形成さ
れている。
更に、本考案の工作機械の工具クランプ装置に
於いては、上記チヤツク本体23を構成する4個
のチヤツク素子28,28の両端面中間部に、そ
れぞれ摺鉢面状の凹部33,33を形成してい
る。総て同じ大きさに形成された各凹部33,3
3は、鍔状部29,29と軸方向ほぼ同じ位置に
形成しており、各チヤツク素子28,28を組み
合わせてチヤツク本体23とする場合に、隣り合
うチヤツク素子28,28の凹部33,33同士
が互いに整合する様にしている。
於いては、上記チヤツク本体23を構成する4個
のチヤツク素子28,28の両端面中間部に、そ
れぞれ摺鉢面状の凹部33,33を形成してい
る。総て同じ大きさに形成された各凹部33,3
3は、鍔状部29,29と軸方向ほぼ同じ位置に
形成しており、各チヤツク素子28,28を組み
合わせてチヤツク本体23とする場合に、隣り合
うチヤツク素子28,28の凹部33,33同士
が互いに整合する様にしている。
この様に、両端面に凹部33,33を形成した
4個のチヤツク素子28,28を組み合わせてチ
ヤツク本体23とする場合に、隣り合うチヤツク
素子28,28の間にスペーサである、総て同じ
大きさの鋼球34,34を介在させ、この鋼球3
4,34を上記凹部33,33に嵌合させてい
る。各鋼球34,34の中央部は各凹部33,3
3から露出しており、鋼球34,34を介して組
み合わされた4個のチヤツク素子28,28の端
面同士の間には、それぞれ同じ幅の隙間41,4
1を介在さている。
4個のチヤツク素子28,28を組み合わせてチ
ヤツク本体23とする場合に、隣り合うチヤツク
素子28,28の間にスペーサである、総て同じ
大きさの鋼球34,34を介在させ、この鋼球3
4,34を上記凹部33,33に嵌合させてい
る。各鋼球34,34の中央部は各凹部33,3
3から露出しており、鋼球34,34を介して組
み合わされた4個のチヤツク素子28,28の端
面同士の間には、それぞれ同じ幅の隙間41,4
1を介在さている。
各チヤツク素子28,28の外周面で、凹部3
3,33形成部分よりも基端寄り外周面に形成し
た凹溝36には、閉鎖環状のばね37を装着し
て、各チヤツク素子28,28に、チヤツク本体
23先端の円筒状部38の直径を開こうとする弾
力を付与している。
3,33形成部分よりも基端寄り外周面に形成し
た凹溝36には、閉鎖環状のばね37を装着し
て、各チヤツク素子28,28に、チヤツク本体
23先端の円筒状部38の直径を開こうとする弾
力を付与している。
上述の様に構成される本考案の工作機械の工具
クランプ装置により、保持具9を介して回転軸1
2の端部に固定した工具の交換を行なう場合の作
用は、次の通りである。
クランプ装置により、保持具9を介して回転軸1
2の端部に固定した工具の交換を行なう場合の作
用は、次の通りである。
先ず、チヤツク本体23を構成する複数のチヤ
ツク素子28,28の先端部同士の間隔を広げ、
この複数のチヤツク素子28,28の先端部で囲
まれるチヤツク本体23の円筒状部38の内径を
広げる為、図示しない油圧シリンダのロツドを突
出させ、皿板ばね35,35の弾力に抗して、引
つ張り杆14を第1図の左方に移動させる。
ツク素子28,28の先端部同士の間隔を広げ、
この複数のチヤツク素子28,28の先端部で囲
まれるチヤツク本体23の円筒状部38の内径を
広げる為、図示しない油圧シリンダのロツドを突
出させ、皿板ばね35,35の弾力に抗して、引
つ張り杆14を第1図の左方に移動させる。
引つ張り杆14の左方への移動に伴なつて、チ
ヤツク本体23が左方に移動可能となる為、第5
図に示した交換腕3等により保持具9を回転軸1
2端のテーパ孔17から抜き出せば、第1図に示
した様に、係合凸部39を係止部27と係合させ
たチヤツク本体23が第1図の左方に移動し、こ
のチヤツク本体23を構成する各チヤツク素子2
8,28の先端部外周面の係合凸部31が、シリ
ンダ孔13の内周面の小径部32の内側から抜け
出す。
ヤツク本体23が左方に移動可能となる為、第5
図に示した交換腕3等により保持具9を回転軸1
2端のテーパ孔17から抜き出せば、第1図に示
した様に、係合凸部39を係止部27と係合させ
たチヤツク本体23が第1図の左方に移動し、こ
のチヤツク本体23を構成する各チヤツク素子2
8,28の先端部外周面の係合凸部31が、シリ
ンダ孔13の内周面の小径部32の内側から抜け
出す。
この為、ばね37の弾力によつてチヤツク本体
23を構成する4個のチヤツク素子28,28
が、鋼球34,34と凹部33,33との嵌合部
分を中心として揺動し、チヤツク本体23の先端
の円筒状部38の内径が広がつて、保持具9端部
の係止部27が、チヤツク本体23の開口端部の
係合凸部39,39の内側を通過可能な状態とな
る。
23を構成する4個のチヤツク素子28,28
が、鋼球34,34と凹部33,33との嵌合部
分を中心として揺動し、チヤツク本体23の先端
の円筒状部38の内径が広がつて、保持具9端部
の係止部27が、チヤツク本体23の開口端部の
係合凸部39,39の内側を通過可能な状態とな
る。
この様に、保持具9端部の係止部27が、チヤ
ツク本体23の開口端部の係合凸部39,39の
内側を通過可能な状態としたならば、それ迄回転
軸12の端部に装着していた工具5を取り外した
後、新たに使用する工具5を固定した保持具9
を、回転軸12端のテーパ孔17内に挿入し、こ
の保持具9の基端部に連結固定された係止体8の
係止部27を、チヤツク本体23先端の円筒状部
38内に挿入する。
ツク本体23の開口端部の係合凸部39,39の
内側を通過可能な状態としたならば、それ迄回転
軸12の端部に装着していた工具5を取り外した
後、新たに使用する工具5を固定した保持具9
を、回転軸12端のテーパ孔17内に挿入し、こ
の保持具9の基端部に連結固定された係止体8の
係止部27を、チヤツク本体23先端の円筒状部
38内に挿入する。
この様に、複数のチヤツク素子28,28の先
端部で囲まれる円筒状部38の内側に保持具9の
係止部27を挿入したならば、それ迄突出したま
まの状態にあつた油圧シリンダのロツドを引つ込
ませ、引つ張り杆14を第1図の左方に押してい
た力を解除する。これにより引つ張り杆14は、
皿板ばね35,35の弾力によつてシリンダ孔1
3の奥に引つ張り込まれ、この引つ張り杆14先
端の係止鍔30と鍔状部29,29との衝合によ
り、チヤツク本体23がシリンダ孔13内に引つ
張り込まれる。
端部で囲まれる円筒状部38の内側に保持具9の
係止部27を挿入したならば、それ迄突出したま
まの状態にあつた油圧シリンダのロツドを引つ込
ませ、引つ張り杆14を第1図の左方に押してい
た力を解除する。これにより引つ張り杆14は、
皿板ばね35,35の弾力によつてシリンダ孔1
3の奥に引つ張り込まれ、この引つ張り杆14先
端の係止鍔30と鍔状部29,29との衝合によ
り、チヤツク本体23がシリンダ孔13内に引つ
張り込まれる。
チヤツク本体23がシリンダ孔13内に引つ張
り込まれる結果、各チヤツク素子28,28の先
端部外周面に形成された係合凸部31,31がシ
リンダ孔13内周面の小径部32内に進入し、チ
ヤツク本体23を構成するチヤツク素子28,2
8が、鋼球34,34と凹部33,33との嵌合
部分を中心として揺動し、各チヤツク素子28,
28の先端部同士の間隔を狭め、上記係合凸部3
1,31の内側に存在する円筒状部38の内径を
縮めて、保持具9基端の係止部27と円筒状部3
8の開口端の係合凸部39とを互いに係合させ
る。
り込まれる結果、各チヤツク素子28,28の先
端部外周面に形成された係合凸部31,31がシ
リンダ孔13内周面の小径部32内に進入し、チ
ヤツク本体23を構成するチヤツク素子28,2
8が、鋼球34,34と凹部33,33との嵌合
部分を中心として揺動し、各チヤツク素子28,
28の先端部同士の間隔を狭め、上記係合凸部3
1,31の内側に存在する円筒状部38の内径を
縮めて、保持具9基端の係止部27と円筒状部3
8の開口端の係合凸部39とを互いに係合させ
る。
この為、引つ張り杆14の引つ張り力が、係止
部27、突出部26を介して取付基体7に伝わ
り、この取付基体7のテーパ嵌合部10がテーパ
孔17内に引き込まれて、保持具9が回転軸12
の端部にしつかりと固定される。
部27、突出部26を介して取付基体7に伝わ
り、この取付基体7のテーパ嵌合部10がテーパ
孔17内に引き込まれて、保持具9が回転軸12
の端部にしつかりと固定される。
本考案の工作機械の工具クランプ装置は上述の
様に構成され作用するが、チヤツク素子28,2
8の間には、常に鋼球34,34の大きさに見合
う隙間41,41が存在する為、工具の着脱に伴
なつて各チヤツク素子28,28の間隔が不均一
になる事はなく、チヤツク本体23の質量は円周
方向に亘つて常に均一となる。
様に構成され作用するが、チヤツク素子28,2
8の間には、常に鋼球34,34の大きさに見合
う隙間41,41が存在する為、工具の着脱に伴
なつて各チヤツク素子28,28の間隔が不均一
になる事はなく、チヤツク本体23の質量は円周
方向に亘つて常に均一となる。
次に、第4図は本考案の第二実施例を示してい
る。
る。
本実施例に於いては、引つ張り杆14の先端部
の形状を工夫する事で、油圧シリンダのロツドが
引つ張り杆14を押した場合に、チヤツク本体2
3先端の円筒状部38の内径が直ちに広がる様に
している。
の形状を工夫する事で、油圧シリンダのロツドが
引つ張り杆14を押した場合に、チヤツク本体2
3先端の円筒状部38の内径が直ちに広がる様に
している。
即ち、前述の第一実施例の場合、油圧シリンダ
のロツドが引つ張り杆14を押しても、直ちにチ
ヤツク本体23がシリンダ孔13の開口部に向け
て移動する事はなく、工具を安定した保持具9を
引き出す事に伴なつてチヤツク本体23が移動す
る様に構成していた。
のロツドが引つ張り杆14を押しても、直ちにチ
ヤツク本体23がシリンダ孔13の開口部に向け
て移動する事はなく、工具を安定した保持具9を
引き出す事に伴なつてチヤツク本体23が移動す
る様に構成していた。
これに対して本実施例の場合、上記引つ張り杆
14の先端部で、チヤツク本体23の基端面に対
向する部分に鍔部40を固設し、引つ張り杆14
を押した場合には、この鍔部40がチヤツク本体
23をシリンダ孔13の開口に向けて押す様にし
ている。この為、保持具9をテーパ孔17から抜
き出す以前にチヤツク本体23の円筒状部38が
開き、より円滑な工具交換作業を行なう事が出来
る。
14の先端部で、チヤツク本体23の基端面に対
向する部分に鍔部40を固設し、引つ張り杆14
を押した場合には、この鍔部40がチヤツク本体
23をシリンダ孔13の開口に向けて押す様にし
ている。この為、保持具9をテーパ孔17から抜
き出す以前にチヤツク本体23の円筒状部38が
開き、より円滑な工具交換作業を行なう事が出来
る。
c 考案の効果
本考案の工作機械の工具クランプ装置は、以上
に述べた通り構成され作用する為、製作が容易
で、安価に製作出来るにも拘らず、耐久性に優
れ、しかもクランプ装置を装着した回転軸の高速
回転時に、質量の偏りに基づく振動が生じる事が
ない。
に述べた通り構成され作用する為、製作が容易
で、安価に製作出来るにも拘らず、耐久性に優
れ、しかもクランプ装置を装着した回転軸の高速
回転時に、質量の偏りに基づく振動が生じる事が
ない。
第1〜3図は本考案の工作機械の工具クランプ
装置の第一実施例を示しており、第1図は回転軸
の端部にチヤツク本体を嵌装してクランプ装置を
構成した状態を示す断面図、第2図はチヤツク本
体の正面図、第3図は第2図のA−A断面図、第
4図は本考案の第二実施例を示す第1図同様の
図、第5図は本考案の対象となるクランプ装置が
組み込まれる工作機械の1例としてのマシニング
センタを示す斜視図、第6図は工具の保持具を分
解した状態で示す部分縦断側面図、第7図は従来
のクランプ装置の第1例を、第8図は同第2例を
それぞれ示す断面図、第9図は従来のクランプ装
置に組み込まれるチヤツク本体の正面図、第10
図は第9図のB−B断面図である。 1…クランプ装置、2…機体、3…交換腕、3
a,3b…抱持部、4…工具ストツカ、5…工
具、6…供給部、7…取付基体、8…係止体、9
…保持具、10…テーパ嵌合部、11…係合溝、
12…回転軸、13…シリンダ孔、14…引つ張
り杆、15…円孔、16…鋼球、17…テーパ
孔、18…円筒部、19…傾斜段部、20…チヤ
ツク、21…基部、22…掴み片、23…チヤツ
ク本体、24…チヤツク素子、25…内向フラン
ジ状部、26…突出部、27…係止部、28…チ
ヤツク素子、29…鍔状部、30…係止鍔、31
…係合凸部、32…小径部、33…凹部、34…
鋼球、35…皿板ばね、36…凹溝、37…ば
ね、38…円筒状部、39…係合凸部、40…鍔
部、41…隙間。
装置の第一実施例を示しており、第1図は回転軸
の端部にチヤツク本体を嵌装してクランプ装置を
構成した状態を示す断面図、第2図はチヤツク本
体の正面図、第3図は第2図のA−A断面図、第
4図は本考案の第二実施例を示す第1図同様の
図、第5図は本考案の対象となるクランプ装置が
組み込まれる工作機械の1例としてのマシニング
センタを示す斜視図、第6図は工具の保持具を分
解した状態で示す部分縦断側面図、第7図は従来
のクランプ装置の第1例を、第8図は同第2例を
それぞれ示す断面図、第9図は従来のクランプ装
置に組み込まれるチヤツク本体の正面図、第10
図は第9図のB−B断面図である。 1…クランプ装置、2…機体、3…交換腕、3
a,3b…抱持部、4…工具ストツカ、5…工
具、6…供給部、7…取付基体、8…係止体、9
…保持具、10…テーパ嵌合部、11…係合溝、
12…回転軸、13…シリンダ孔、14…引つ張
り杆、15…円孔、16…鋼球、17…テーパ
孔、18…円筒部、19…傾斜段部、20…チヤ
ツク、21…基部、22…掴み片、23…チヤツ
ク本体、24…チヤツク素子、25…内向フラン
ジ状部、26…突出部、27…係止部、28…チ
ヤツク素子、29…鍔状部、30…係止鍔、31
…係合凸部、32…小径部、33…凹部、34…
鋼球、35…皿板ばね、36…凹溝、37…ば
ね、38…円筒状部、39…係合凸部、40…鍔
部、41…隙間。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 工作機械の回転軸端面に形成した、奥に向か
う程内径の小さくなる断面円形のテーパ孔と、
このテーパ孔に密に内嵌するテーパ嵌合部を有
し、このテーパ嵌合部と反対端面に工具を固着
すると共に、テーパ嵌合部の端面から突出した
突出部の先端に外向フランジ状の係止部を有す
る保持具と、上記テーパ孔の奥端から連続する
シリンダ孔内に設けられ、上記係止部を内嵌さ
せて、この係止部をシリンダ孔の奥に向けて引
つ張るチヤツク本体とから成り、このチヤツク
本体を、断面円弧形で、互いに組み合わされる
事で円筒状のチヤツク本体となる複数個の同大
のチヤツク素子に分割し、複数個のチヤツク素
子を組み立てて円筒状のチヤツク本体とした場
合に於ける奥側端部に内向フランジ状部を形成
したものとして、この内向フランジ状部に先端
部を係合させる引つ張り杆により、チヤツク本
体を奥に向けて引つ張る工作機械の工具クラン
プ装置に於いて、上記複数個のチヤツク素子
の、チヤツク本体への組み合わせ時に互いに対
向する端面の中間部で互いに整合する位置に凹
部を形成し、複数個のチヤツク素子を組み合わ
せる場合に隣り合うチヤツク素子の間にスペー
サを介在させ、このスペーサを上記凹部に嵌合
させた事を特徴とする、工作機械の工具クラン
プ装置。 (2) スペーサが鋼球である、実用新案登録請求の
範囲第1項の、工作機械の工具クランプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987081122U JPH0236649Y2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987081122U JPH0236649Y2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63193606U JPS63193606U (ja) | 1988-12-13 |
| JPH0236649Y2 true JPH0236649Y2 (ja) | 1990-10-04 |
Family
ID=30932572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987081122U Expired JPH0236649Y2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0236649Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60201848A (ja) * | 1984-03-27 | 1985-10-12 | Riken Seiki Kk | 工具着脱保持装置 |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP1987081122U patent/JPH0236649Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63193606U (ja) | 1988-12-13 |
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