JPH0547859Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は工作機械の主軸の如き回転軸であつ
て、特に高速回転する回転軸と、これを駆動する
モータ間に介設される回転軸クラツチロツク装置
に係り、特に高速回転時におけるクラツチロツク
を確保するに好適な高速回転軸クラツチロツク装
置に関するものである。

従来の技術 第３図に示す如く、軸受２８で不動側に枢支さ
れる工作機械の主軸１４の図の上方側には、爪１
７を有する歯車１８が環着される。歯車１８には
モータ１９の軸２０がキー２１により連結し、軸
２０はブツシユ２２を介し主軸１４の上部に装着
される。主軸１４の外周にはクラツチロツク装置
のクラツチスリーブ２５が摺動可能に装着され
る。クラツチスリーブ２５に形成される爪１６と
歯車１８の爪１７とが噛合すると、モータ１９の
回転がクラツチスリーブ２５に伝達される。クラ
ツチスリーブ２５にボルト２７が固定され、キー
２６は主軸１４のキー溝１５に嵌着される。従つ
てクラツチスリーブ２５の回転は主軸１４に伝達
される。クラツチスリーブ２５は主軸１４の軸線
方向に沿つて移動するシフタ２３により動作され
るが、クラツチスリーブ２５とシフタ２３は軸受
２４を介設せしめて連結する構造のものが従来の
クラツチロツク装置として採用されていた。

考案が解決しようとする問題点 主軸１４の回転数が低中速の場合には、前記し
た構造のクラツチロツク装置で問題ないが、高速
主軸の場合には問題点が生ずる。すなわち、前記
の如くシフタ２３とクラツチスリーブ２５とは軸
受２４で連結されているため、主軸１４が高速回
転すると軸受２４に遠心力が作用し、この寿命を
低下せしめると共に、主軸が高温になる不具合が
生ずる。またシフタ２３にもそのスラスト方向に
無理な力が加わり、爪１６，１７の噛合を不安定
としクラツチロツクが不確実になる不具合が生ず
る。更に、軸受２４、シフタ２３がクラツチスリ
ーブ２５の外周側に係合するため主軸１４の軸線
直角方向に大きなスペースを必要とする不具合が
生ずる。

本考案は以上の不具合等を解決するもので、高
速回転におけるクラツチロツクを確保すると共
に、発熱が少なく、省スペース化を可能とする高
速主軸クラツチロツク装置を提供することにあ
る。

問題点を解決するための手段 本考案はこのために、回転軸の軸線に沿つて摺
動可能に係合し、モータ側にこれを噛合せしめて
モータの回転を主軸側に伝達するクラツチスリー
ブと、前記主軸内に主軸軸線方向に沿つて質量違
いの２種類のボールを配置し、クラツチON時に
低質量の前記ボールが嵌り込む溝を前記主軸に凹
設し、その一端側に形成された傾斜面を前記２種
類のボールに当接係合し、これを主軸外周に押圧
する駒を前記クラツチスリーブ内に主軸軸線方向
に沿つて設け、該駒の他端側を相対向せしめて配
設し、該駒間には前記傾斜面を前記ボール側に圧
接するスプリングを架設してなる高速主軸クラツ
チロツク装置を構成するものである。

作 用 クラツチスリーブがクラツチONの状態にあり
低速回転の場合には、低質量のボールは前記回転
軸の溝に嵌り込み、他のボールは回転軸の外周に
当接した状態に保持される。なおボールは駒及び
スプリングにより回転軸の溝又は外周に押圧保持
される。次に回転軸が高速回転するとボールに遠
心力が作用し、回転軸軸線直角方向に飛び出そう
とするが、質量の高い方のボールがまず前記方向
に飛び出し、これにより該ボールに当接する駒が
スプリングを圧縮する方向に作用し、もう１つの
ボールに当接する駒を押し、該ボールをその遠心
力による飛び出しに坑して前記溝内に押し入れる
べく作用する。これによりクラツチスリーブと主
軸とのロツクが確保され、クラツチスリーブをモ
ータ側に確実に噛合せしめる。

実施例 以下、本考案の実施例を図面に基づき説明す
る。

第１図に示す如く、クラツチスリーブ３は主軸
１４にその軸線方向に沿つて摺動可能に装着され
る。クラツチスリーブ３の爪１３はモータ側（図
示せず）の歯車１８の爪１７にクラツチON時に
噛合し、モータ側と連結する。

クラツチスリーブ３と主軸１４の外周間にはボ
ール１，２が介設される。ボール１は低質量のセ
ラミツクボールから形成され、ボール２は高質量
のスチールボールからそれぞれ形成される。なお
ボール１，２は主軸１４の軸線方向に沿つて配設
される。主軸１４にはボール１がクラツチON時
に嵌り込む溝８が凹設される。またクラツチON
時にはボール２は主軸１４の外周に当接して配置
される。クラツチスリーブ３の肉厚部内には主軸
軸線方向に沿うガイド穴４が穿設される。ガイド
穴４内には１対の駒５，６が摺動可能に支持され
る。駒５はその一端側に傾斜面５Ａを形成し、駒
６と対峙する側にはスプリングの挿入される凹穴
５Ｂが穿設される。また駒６はその一端側に傾斜
面６Ａを形成し、駒５と対峙する側には同じく凹
穴６Ｂを穿設する。傾斜面５Ａ，６Ａはボール
１，２を主軸外周に押圧する方向に傾斜を形成す
る。駒５，６の凹穴５Ｂ，６Ｂにはスプリング７
が架設される。スプリング７は傾斜面５Ａ，６Ａ
を介しボール１，２を主軸外周側に押圧すべく付
勢する。またクラツチスリーブ３の第１図の下方
端側には傾斜面９Ａを有する底板９がボルト１１
により固定される。なお傾斜面９Ａもボール２を
主軸１４の外周に押圧し得るように形成される。
またクラツチスリーブ３には潤滑油供給口１２が
設けられると共に、キー２６がボルト１６により
固定され、キー２６は主軸１４のキー溝１５に嵌
合する。

次に、本実施例の作用を更に詳しく説明する。

第１図はクラツチスリーブ３が主軸１４に沿つ
て移動し、爪１３と爪１７が噛合したクラツチ
ONの状態であり、比較的低速回転の場合に相当
する。

セラミツクボールのボール１は溝８に嵌り、ス
チールボールのボール２は主軸１４の外周に当接
する。またスプリング７のバネ力と、駒５，６の
傾斜面５Ａ，６Ａ及び底板９の傾斜面９Ａにより
ボール１，２は溝８内及び主軸１４の外周に押圧
される。

第１図の状態から主軸１４が高速回転すると、
第２図の如くなる。すなわちボール２が遠心力に
より主軸１４の軸線直角方向に飛び出す。これに
より駒６の傾斜面６Ａがボール２により押され、
スプリング７を圧縮する。従つて圧縮バネ力が駒
５の傾斜面５Ａを介しボール１に作用し、ボール
１を溝８内に押圧する。勿論ボール１も遠心力に
より飛び出そうとすが、ボール２より低質量のた
め遠心力が小さく、結果として前記の如く作用す
る。主軸１４の回転が速くなればなる程、前記圧
縮バネ力が大となりボール１の押圧力が大きくな
る。第２図はボール２がガイド穴４の内壁に当接
する最後の状態を示す。

以上の如く、主軸１４が高速になつてもクラツ
チスリーブ３は確実に噛合位置に保持されること
になる。

クラツチOFFの場合にはクラツチスリーブ３
を主軸１４に沿つて第１図の下方側に移動させ、
ボール１との溝８との係合を解除すればよい。ク
ラツチスリーブ３の前記移動はクラツチスリーブ
３に係合する図示しないシフタによつて行なわれ
る。

本実施例では従来技術の如くクラツチスリーブ
３とシフタ（第３図のシフタ２３の如きもの）間
に軸受が介設されないため、発熱がほとんど生ず
ることがない。また全体がコンパクトにまとめら
れ、省スペース化が可能となり、部品点数も比較
的少なくてすむ。

考案の効果 以上の説明によつて明らかな如く、本考案によ
れば高速回転時におけるクラツチロツクが確保さ
れると共に、発熱が少なく、省スペース化が可能
となる効果が上げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例の軸断面図、第２図は
実施例の作用を説明するための軸断面図、第３図
は従来のクラツチロツク装置の軸断面図である。 １……ボール（セラミツクボール）、２……ボ
ール（スチールボール）、３，２５……クラツチ
スリーブ、４……ガイド穴、５，６……駒、５
Ａ，６Ａ，９Ａ……傾斜面、５Ｂ，６Ｂ……凹
穴、７……スプリング、８……溝、９……底板、
１１，１６，２７……ボルト、１２……潤滑油供
給口、１３，１６，１７……爪、１５……キー
溝、１８……歯車、１９……モータ、２０……モ
ータ軸、２１，２６……キー、２２……ブツシ
ユ、２３……シフタ、２４，２８……軸受。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ モータ側と回転軸間に介設され、前記回転軸
   外周に沿つて摺動するクラツチスリーブを前記
   モータ側に着脱可能に係止せしめ、前記モータ
   の回転を前記回転軸に伝達する回転軸クラツチ
   ロツク装置において、前記クラツチスリーブと
   回転軸外周間に、回転軸軸線直角方向に移動可
   能に介設され、前記回転軸軸線方向に配設され
   る２種類の球状部材であつて、その１つが他の
   ものより低質量の材質から形成されるボール
   と、前記回転軸外周に凹設され、前記低質量の
   ボールが前記クラツチスリーブの移動に伴なう
   クラツチON時に嵌り込む溝と、前記クラツチ
   スリーブ内に前記回転軸軸線方向に沿つて摺動
   可能に支持され、その一端側に前記ボールに当
   接して該ボールを前記回転軸外周側に押圧する
   傾斜面を形成すると共に、他端側に凹穴を形成
   し、相対向して配設される１対の駒と、該駒の
   凹穴間に架設され、前記傾斜面を前記ボールに
   圧接する向きに付勢するスプリングとを設ける
   ことを特徴とする高速回転軸クラツチロツク装
   置。 ２ 前記ボールの内の１つがセラミツクボールで
   あり、他の１つがスチールボールであることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記
   載の高速回転軸クラツチロツク装置。