JPH0524208U - 主軸工具引上装置の倍力機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マシニングセンタ等工作機械の主軸工具引上
装置のばね力を増大して工具を引上げるための倍力機構
のローラとテーパの当接面積を増し、耐摩耗性との引上
力の向上を計る。 【構成】 主軸１側のテーパ穴５ａの近似半径Ｒ１の円
弧面８ａに形成されたビア樽形ローラ８の外周軸方向中
央に、引張り棒４のテーパ４ａの近似半径Ｒ２のＲ溝８
ｂを設け、テーパ穴５ａとローラ外周８ａ，テーパ４ａ
とローラのＲ溝の８ｂのそれぞれの当接面積を増して、
耐摩耗性を向上するとともに強力な引上力に耐え得る構
造とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はマシニングセンタ等工作機械の主軸工具引上装置の倍力機構に関する ものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、マシニングセンタ等工作機械の主軸工具引上装置は、図５に示すように 主軸１０１のテーパ穴１０１ａに挿入された工具１０２のプルスタッド１０３を 、コレット１０４で把持して皿ばね１０５により引上げる方式のものが普通で、 最近では工具の性能アップと機械の馬力アップに対応する工具引上げ力増加のた めの倍力機構を設けるのが一般的になっている。この倍力機構は主軸側のリング １０６のテーパ穴の近似円弧の図４の拡大図に示すようなビア樽形ローラ１０７ が、テーパ穴と工具引張り棒１０８側のテーパ１０８ａに当接し、楔効果を利用 して引張り棒１０８の動きに対し工具引上軸１０９の動きが遅くなるだけばね力 を増大しようとするものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術で述べた倍力機構は、主軸側テーパ穴に対しローラ外周がこれの近 似円弧に形成されているので接触面積が或る程度確保されているが、工具引張り 棒側のテーパとローラ外周とは完全に点接触となっており、ヘルツ応力的にあま り大きな荷重がかけられないという問題点を有している。 本考案は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、そ の目的とするところは、ローラと工具引張り棒側テーパとの接触面積を増大して 大きな工具引上げ力に耐え得るようにした倍力機構を提供しようとするものであ る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案における主軸工具引上装置の倍力機構は、 マシニングセンタ等工作機械の主軸内に設けられた工具引上装置の工具引上軸の 円周上等間隔の穴に回転可能に嵌装されたビア樽形ローラが主軸中心穴側のテー パ穴と引張り棒側のテーパに当接して楔効果により前記引張り棒に作用するばね 力を増大する倍力機構において、前記テーパ穴の近似円弧に形成された前記ビア 樽形ローラの外周軸方向中央に前記テーパの近似円弧のＲ溝を設けたものである 。

【０００５】

【作用】

主軸に工具が挿入されて、ばねにより引張り棒が引上げられると、工具引上軸 がコレットにてプルスタッドを把持して引上げられ、引張り棒の穴に嵌装されて いるビア樽形ローラが主軸側テーパの位置にきてローラ外周の円弧面が主軸側テ ーパに当接し、ローラのＲ溝が引張り棒のテーパと当接し、楔効果によりばね力 を増大して工具を引上げる。

【０００６】

【実施例】

実施例について図１〜図３を参照して説明する。 マシニングセンタの図示しない主軸頭に回転可能に軸承される主軸１の中心穴 は先端がテーパ１ａに形成されており、このテーパ穴１ａに続く段付穴１ｂ，１ ｃに工具引上軸２が軸方向移動可能に嵌挿されている。そして工具引上軸２の先 端に工具ＴのプルスタッドＴａを把持するコレット３が取つけられており、工具 引上軸２後端の中心穴２ａ，２ｂに引張り棒４の先端部が軸方向移動可能に嵌挿 されている。主軸１の段付穴１ｃに続く大径穴１ｄに倍力機構を構成するテーパ ５ａを有するリング５が嵌装されており、カラー６を介して複数の皿ばね７が嵌 装されている。そして引張り棒４はこの皿ばね７により常時引張り勝手に付勢さ れ、引張り棒４には先端寄り位置に倍力機構を構成するテーパ４ａが形成されて おり、テーパ４ａの右側に後述のローラ８用の逃げ溝４ｂが形成されている。

【０００７】 更に工具引上軸２の後端寄り位置に円周上等間隔に角穴２ｃが穿設されており 、この角穴２ｃにローラ８が引上軸同心円に沿って回転可能に嵌装されている。 ローラ８は図３に示すように外周がテーパ穴５ａより僅かに大きい半径Ｒ１の近 似円弧面８ａのビア樽形に形成され、軸方向中央にテーパ４ａの近似半径Ｒ２の Ｒ溝８ｂが刻設されている。そして工具引上軸２はコレット３にてプルスタッド Ｔａを把持して工具Ｔを引上げた状態において、角穴２ｃ内に嵌装されるローラ ８の円弧面８ａがリング５のテーパに当接するよう軸方向寸法が調整されており 、皿ばね７により引張り勝手に付勢される引張り棒４はローラのＲ溝８ｂにテー パ４ａが当接して引張力が伝達される。従って引張り棒４の軸方向移動量に対し て工具引上軸２の軸方向移動量は小さく、この減速比がばね力を増加することに なって工具Ｔが強力に引上げられるようになっている。

【０００８】 続いて本実施例の作用について説明する。 図示しないＡＴＣの工具交換アームにより工具Ｔが主軸テーパ穴１ａ内に挿入 されると、図示しない油圧シリンダのピストンが後退して、皿ばね７の力で引張 り棒４が引込まれる。そしてコレット３でプルスタッドＴａを把持した工具引上 軸２が所定の位置まで引込まれると、ローラ８の円弧面８ａがテーパ穴５ａに当 接し、更にＲ溝８ｂに引張り棒のテーパ４ａが当接して、楔効果によりローラが 角穴４ａの内壁を介して工具引上軸２を引き上げる。このときローラ８の外周円 弧面８ａはテーパ穴５ａの半径より僅かに大きい半径Ｒ１に形成されているため 、僅かに軸方向両端部が強い広い当たり面積が得られ、ローラ８のＲ溝８ｂはテ ーパ面４ａの近似半径Ｒ２に形成されているため殆ど全面にわたって広い当たり 面積が得られる。 次に工具Ｔを取り外す場合には、油圧シリンダにより皿ばね７の力に抗して引 張り棒４が押し出されると、ローラ８が溝４ｂ内に退避して工具引引上軸２の移 動が自由となり引張り棒４先端が工具引上軸２後端の中心穴２ａ奥の壁に当接し て工具引上軸２が押し出され、コレット３が開き工具引上軸の先端でプルスタッ ドＴａの端面を叩いて工具Ｔを押し出す。

【０００９】

【考案の効果】

本考案は上述のとおり構成されているので次に記載する効果を奏する。 主軸工具引上装置の倍力機構のビア樽形ローラの軸方向中央に、引張り棒のテ ーパの近似半径のＲ溝を設けたので、ローラと引張り棒のテーパの接触面積を大 きくすることができ、耐摩耗性が向上し、より強い工具引上力とすることが可能 となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の倍力機構付工具引上装置の断面図で
ある。

【図２】図１の倍力機構部の拡大図である。

【図３】倍力機構のローラの側面図である。

【図４】従来の倍力機構のローラの側面図である。

【図５】従来の倍力機構付工具引上装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 主軸 ２ 工具
引上軸 ３ コレット ４ 引張
り棒 ４ａ テーパ ５ リン
グ ５ａ テーパ穴 ７ 皿ば
ね ８ ローラ ８ａ 円
弧面 ８ｂ Ｒ溝

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 マシニングセンタ等工作機械の主軸内に
   設けられた工具引上装置の工具引上軸の円周上等間隔の
   穴に回転可能に嵌装されたビア樽形ローラが主軸中心穴
   側のテーパ穴と引張り棒側のテーパに当接して楔効果に
   より前記引張り棒に作用するばね力を増大する倍力機構
   において、前記テーパ穴の近似円弧に形成された前記ビ
   ア樽形ローラの外周軸方向中央に前記テーパの近似円弧
   のＲ溝を設けたことを特徴とする主軸工具引上装置の倍
   力機構。