JPH08281507A - ワークドライブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 主軸センタ１２と心押し台センタ１８とによ
りワークＷを支持し、回転駆動手段によりワークＷを回
転させるワークドライブ装置において、主軸１１の先端
側に、３つの球体保持穴１９を周方向に間隔をおいて設
けたクランプ内筒１４を回転可能に外嵌し、クランプ内
筒１４には、カム溝２０を球体保持穴１９と対応する位
置に設けたクランプ外筒１６を回転可能に外嵌し、各球
体保持穴１９にはクランプ用球体２１を各カム溝２０に
係合可能でクランプ内筒１４内周面から突出可能に嵌合
し、回転駆動手段にてクランプ外筒１６を回転駆動手段
の回転方向に回転させることにより、各クランプ用球体
２１がカム溝２０の浅溝部２０ａ側に相対移動して、ワ
ークＷをクランプするようにしてなる。 【効果】 ワークＷの取付け、取外しをワンタッチで簡
単に行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、それぞれ非回転状態に
設けられた主軸のセンタと心押し台のセンタとによりワ
ークを支持し、主軸側の回転駆動手段によりワークを回
転させるようにしたワークドライブ装置に関するもの
で、ワークの外周面やセンタ穴を研磨する研磨盤等に使
用される。

【０００２】

【従来の技術】従来、研磨装置に使用されているワーク
ドライブ装置では、図６に示すように、円形リング１の
周方向３箇所に等配された、２つのボルト状支持ピン
２，２と枢軸３ａを中心に回動可能な１つの押圧レバー
３とを備え、押圧レバー３は、ばね４により、そのカム
形状の内端部３ｂがリング１の内側へ突出するように付
勢させている。尚、３ｃは、押圧レバー３の前記付勢方
向の回動位置を制限するストッパー、５はリング１の外
周に突設された回転伝達ピンである。

【０００３】しかして、ワークＷを主軸側の回転駆動手
段に一体的に保持させるには、各ボルト状支持ピン２を
適宜回転してその先端を所定量突出させると共に、押圧
レバー３を図６の実線図示位置から仮想線図示位置へ回
動し、レバー内端部３ｂの突出量が小さくなる状態で、
リング１内にワークＷを挿入し、しかる後このレバー３
を元の位置に戻すことにより、レバー内端部３ｂと両支
持ピン２，２とによってワークＷの外周面を３方向から
挟持する。そして、回転駆動手段の回転駆動ピン６を矢
印方向に回動させることによって、これに当接する前記
回転伝達ピン５を介してワークＷを同方向に回転させる
ことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のワークドラ
イブ装置では、ワークＷを取り替える度に、作業者がい
ちいち、ボルト状支持ピン２の出し入れ操作と押圧レバ
ー３の回動操作を行う必要があるため、その取り替え作
業に非常な手間と時間がかかって、作業能率が頗る悪か
った。

【０００５】本発明は、上記の課題に鑑み、ワークＷの
取付け、取外しをほとんどワンタッチで簡単に行えるワ
ークドライブ装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、そ
れぞれ非回転状態に設けられた主軸１１のセンタ１２と
心押し台センタ１８とによりワークＷをその両端のセン
タ穴Ｗａ，Ｗｂを介して支持し、前記主軸１１側の回転
駆動手段によりワークＷを回転させるワークドライブ装
置において、前記主軸１１の先端側に、先端部に少なく
とも３つの球体保持穴１９を周方向に間隔をおいて貫設
したクランプ内筒１４を回転可能に外嵌し、このクラン
プ内筒１４には、先端部内周面に溝深さが一定の周方向
に漸次深くなっているカム溝２０を前記球体保持穴１９
と対応する位置に設けたクランプ外筒１６を回転可能に
外嵌し、クランプ内筒１４の各球体保持穴１９には、ク
ランプ用球体２１をクランプ外筒１６の各カム溝２０に
係合可能で且つクランプ内筒１４の内周面から突出可能
に嵌合し、前記回転駆動手段の起動に伴ってクランプ外
筒１６を回転駆動手段の回転方向に回転させることによ
り、各クランプ用球体２１がカム溝２０に沿ってその浅
溝部２０ａ側に相対移動して、クランプ内筒１４に挿入
されたワークＷをクランプするように構成してなるもの
である。

【０００７】本発明の請求項２は、請求項１に記載のワ
ークドライブ装置において、前記主軸側の回転駆動手段
が、主軸１１に回転可能に外嵌された回転駆動板２８
と、この回転駆動板２８の先端部に主軸１１の軸方向に
突設されたドライブピン３０とからなり、前記回転駆動
板２８の回転を、前記ドライブピン３０と、クランプ外
筒１６に外向き半径方向に突設されて前記ドライブピン
３０に当接可能な１本の突出ピンとによって、クランプ
外筒１６に伝達するようにしたものである。

【０００８】本発明の請求項３は、請求項２に記載のワ
ークドライブ装置において、前記突出ピンが、前記ドラ
イブピン３０をクランプ外筒１６の周方向両側から挟む
ようにクランプ外筒１６に周方向所要間隔で突設された
クランプ作動用ピン３２及びクランプ解除用ピン３３の
２本のピンからなるものである。

【０００９】

【作用】本発明の請求項１に係るワークドライブ装置に
あっては、ワークＷの一端部をクランプ内筒１４の先端
部内に挿入すると共に、ワークＷを主軸１１のセンタ１
２と心押し台センタ１８とによりワーク両端のセンタ穴
Ｗａ，Ｗｂで支持した状態で、回転駆動手段を起動して
クランプ外筒１６を所定方向に回転させることにより、
各クランプ用球体２１が、カム溝２０に沿って浅溝部２
０ａ側に相対移動して、クランプ内筒１４に挿入された
ワークＷの外周面に圧接し、これによりワークＷが複数
のクランプ用球体２１で確実にクランプされる。ワーク
Ｗがクランプされると同時に、このワークＷは、複数の
クランプ用球体２１を介しクランプ外筒１６と一体的に
結合した状態となって前記回転駆動手段により回転し、
加工を行える状態となる。このように、ワークＷの一端
部をクランプ内筒１４の先端部内に挿入すると共に、ワ
ークＷを主軸１１のセンタ１２と心押し台センタ１８と
によって支持した後、回転駆動手段を起動させるだけ
で、ワークＷの取付けをワンタッチで自動的に行うこと
ができる。

【００１０】また、加工終了後、ワークＷを取り外すに
は、回転駆動手段を停止させ、クランプ外筒１６を反対
方向に回転させることにより、各クランプ用球体２１
が、カム溝２０の浅溝部２０ａから深溝部２０ｂ側に相
対移動して、ワークＷの外周面から離間し、クランプ解
除されるから、クランプ内筒１４からワークＷを抜き取
ればよい。

【００１１】請求項２に係るワークドライブ装置にあっ
ては、ワークＷの取付けの際に、回転駆動板２８を所定
の方向に回転させることにより、ドライブピン３０がク
ランプ外筒１６に突設された突出ピンに当たって、クラ
ンプ外筒１６を同方向に回転させ、ワークＷをクランプ
することができる。また、ワークＷの加工終了後に回転
駆動板２８を反対方向に回転させ、この回転駆動板２８
の回転により上記突出ピンを反対方向に回転させること
により、クランプ解除することができる。

【００１２】請求項３に係るワークドライブ装置にあっ
ては、ワークＷの取付けの際に、回転駆動板２８を所定
の方向に回転させることにより、ドライブピン３０がク
ランプ作動用ピン３２に当たって、クランプ外筒１６を
同方向に回転させ、ワークＷをクランプすることができ
る。そして、ワークＷの加工終了後、回転駆動板２８を
停止させると、この回転駆動板２８の停止により停止し
たドライブピン３０にクランプ解除用ピン３３が当たっ
て、クランプ外筒１６は瞬間的に反対方向へ回転した状
態となり、これによって回転駆動板２８の停止とほとん
ど同時に自動的にクランプ解除することができる。

【００１３】

【実施例】図１は、研磨盤のワークドライブ装置を示し
ており、この図において１１は、先端にセンタ１２を有
する主軸で、そのテーパーシャンク部１１ａが主軸ホル
ダー１３のテーパー穴１３ａに嵌合された状態で非回転
状態に固定される。１４は、主軸１１の先端側にボール
ベアリング１５を介して回転可能に外嵌されたクランプ
内筒、１６は、このクランプ内筒１４に同様なボールベ
アリング１７を介して回転可能に外嵌されたクランプ外
筒である。また１８は、心押し台（図示せず）に前記主
軸１１のセンタ１２と同軸線上に対向する位置に該軸線
に沿って移動可能に設けられたセンタである。尚、前記
主軸ホルダー１３は、主軸台（図示せず）に固定されて
いる。

【００１４】前記クランプ内筒１４の先方側はワークＷ
の一端部が挿入される径小筒部１４ａを同心状に形成
し、この径小筒部１４ａに３つの球体保持穴１９が周方
向に等間隔で貫設されている。このクランプ内筒１４に
外嵌されたクランプ外筒１６の先端部内周側には、前記
径小筒部１４ａに若干の環状隙間をもって外嵌する厚肉
段部１６ａが同心状に形成され、この厚肉段部１６ａの
内周面には前記各球体保持穴１９と対応する位置にカム
溝２０が設けられている。

【００１５】各カム溝２０は、図２に示すように、溝深
さが一定の周方向に、即ち同図に関し反時計回り方向に
漸次深くなるように形成された断面弧状の溝で、該カム
溝２０の反時計回り方向手前側が浅溝部２０ａ、先方側
が深溝部２０ｂである。また、クランプ内筒１４の径小
筒部１４ａに貫設された球体保持穴１９は、クランプ用
球体２１が軽く嵌合し得るように形成されると共にクラ
ンプ用球体２１の直径よりも長さの短い短円筒状の穴
で、図１及び図２に示すように径小筒部１４ａ内周面側
の開口端部が若干縮径するように絞り込まれている。

【００１６】しかして、前記各球体保持穴１９には、ク
ランプ用球体２１がクランプ外筒１６のカム溝２０に係
合可能で且つクランプ内筒１４の内周面から突出可能に
嵌合され、斯かる状態でクランプ外筒１６を図２に関し
反時計回りに回転させることにより、各クランプ用球体
２１は、カム溝２０に沿って同図のように浅溝部２０ａ
側に相対移動して、３つのクランプ用球体２１の内接円
（ワークＷの円周に対応する）を縮径するようにクラン
プ内筒１４の軸芯方向に変移し、それによりクランプ内
筒１４（径小筒部１４ａ）に挿入されたワークＷをクラ
ンプしてクランプ外筒１６とワークＷとを一体的に結合
する。また、クランプ外筒１６を反対方向に回転させる
と、各クランプ用球体２１は、図３に示すようにカム溝
２０の深溝部２０ｂ側に相対移動して、上記内接円を拡
径するように変移し、それによりワークＷのクランプを
解除してクランプ外筒１６とワークＷとを互いにフリー
にする。

【００１７】図４に示すように、前記ボールベアリング
１７は、クランプ内筒１４の外周面に周設された断面半
円形の環状溝１４ｂと、クランプ外筒１６の内周面に周
設された断面半円形の環状溝１６ｂとの間に嵌合され
る。同図の２２はボール挿入孔で、飛び出し防止用のね
じ栓２３が螺嵌される。２４は、クランプ内筒１４と主
軸１１との間に介装されたシール用のＯリングである。
また、前記ボールベアリング１５、図５に示すように、
クランプ内筒１４の内周面に周設された断面半円形の環
状溝１４ｃと、主軸１１の外周面に周設された断面半円
形の環状溝２５との間に嵌合される。同図の２６はボー
ル挿入孔で、飛び出し防止用のねじ栓２７が螺嵌され
る。これらのボールベアリング１５，１７によって、主
軸１１に対するクランプ内筒１４の回転、及びクランプ
内筒１４とクランプ外筒１６との互いの回転を円滑に行
わせることができる。

【００１８】一方、図１に示すように、主軸ホルダー１
３には、回転駆動板２８が軸受２９を介して外嵌され、
この回転駆動板２８の先端にはドライブピン３０が主軸
１１の軸方向に一体に突設されている。尚、この回転駆
動板２８とドライブピン３０とによって、主軸１１側の
回転駆動駆動手段が構成される。上記回転駆動板２８
は、主軸ホルダー１３に外嵌された中空状のドライブ軸
３１により正逆回転される。また、図１〜図３に示すよ
うに、前記クランプ外筒１６には、上記ドライブピン３
０をクランプ外筒１６の周方向両側から挟むように２本
のピン３２，３３が、周方向に所要間隔をおいてそれぞ
れ一体に突設されており、一方のピン３２は、ドライブ
ピン３０によって例えば図２、図３の反時計回りに回転
されるクランプ作動用ピンとされ、他方のピン３３は、
ドライブピン３０によって反対方向に回転されるクラン
プ解除用ピンとされる。

【００１９】また、前記主軸１１のセンタ１２及び心押
し台センタ１８は、それぞれ超硬合金製のもので、それ
らの尖端部をワークＷ両端のセンタ穴Ｗａ、Ｗｂに嵌合
させてワークＷを支持する。この超硬合金製のセンタ１
２，１８は、ワークＷの外周面を研磨加工する場合に使
用されるが、両センタ１２，１８をボラゾン砥粒やダイ
ヤモンド砥粒からなるセンタと取り替えることによっ
て、ワークＷ両端のセンタ穴Ｗａ、Ｗｂを研磨すること
ができる。

【００２０】上述したような構成よりなるワークドライ
ブ装置の使用にあたっては、図３に示すようなクランプ
解除状態において、ワークＷをロボット等により把持し
て、このワークＷの一端部をクランプ内筒１４の先端部
内に挿入し、一方のセンタ穴Ｗａを主軸１１のセンタ１
２により、他方のセンタ穴Ｗｂを心押し台センタ１８に
よってそれぞれ支持した後、回転駆動板２８を図２，図
３に関し反時計回りに回転させるだけでよい。

【００２１】即ち、上記回転駆動板２８を反時計方向に
回転駆動させると、図２に示すように、回転駆動板２８
と一体を成すドライブピン３０がクランプ外筒１６のク
ランプ作動用ピン３２に当たって、このクランプ作動用
ピン３２を介してクランプ外筒１６が同じ反時計方向に
回転する。クランプ外筒１６が反時計方向に回転するこ
とにより、各クランプ用球体２１が、カム溝２０に沿っ
て同図のように浅溝部２０ａ側に相対移動して、クラン
プ内筒１４（径小筒部１４ａ）に挿入されたワークＷの
外周面に圧接し、これによりワークＷは３つのクランプ
用球体２１で三方向から確実にクランプされる。

【００２２】上記のようにワークＷがクランプされると
同時に、このワークＷは３つのクランプ用球体２１を介
しクランプ外筒１６と一体的に結合した状態となって前
記回転駆動板２８により回転することができる。しかし
て、このワークＷに、図１に示すように回転砥石３４を
当接させることにより、所要の研磨加工を直ちに行うこ
とができる。

【００２３】研磨加工が終了した後、回転駆動板２８の
回転を停止すると、ドライブピン３０にクランプ解除用
ピン３３が当たって、クランプ外筒１６は瞬間的に反対
方向、即ち時計方向へ回転した状態となり、これにより
各クランプ用球体２１が、図３に示すようにカム溝２０
の浅溝部２０ａから深溝部２０ｂ側に相対移動して、ワ
ークＷの外周面から離間し、自動的にクランプ解除す
る。従って、研磨加工終了後、ワークＷを直ちに取り外
すことができる。

【００２４】このワークドライブ装置では、各クランプ
用球体２１が各カム溝２０の浅溝部２０ａ側に係合して
ワークＷ外周面を圧接し得る範囲であれば、径の異なる
種々のワークＷに適用可能であって、各ワークＷの取付
け、取外しを上述のようにワンタッチで簡単に行うこと
ができる。また、主軸１１のセンタ１２及び心押し台セ
ンタ１８をボラゾン砥粒やダイヤモンド砥粒からなるセ
ンタと取り替えれば、ワークＷ両端のセンタ穴Ｗａ、Ｗ
ｂの研磨加工を、上述したワーク外周面の研磨加工と全
く同じ要領で行うことができる。

【００２５】以上の実施例では、クランプ用球体２１を
３つ設けたが、このクランプ用球体２１は４つ以上設け
て、ワークＷの外周面を４点以上でクランプするように
してもよい。また、この実施例では、クランプ外筒１６
にクランプ作動用ピン３２とクランプ解除用ピン３３と
を設けたが、クランプ解除用ピン３３を省き、クランプ
作動用ピン３２のみ設けてもよく、その場合は、ワーク
Ｗの加工終了後に回転駆動板２８を反対方向に回転さ
せ、この回転駆動板２８の回転により上記クランプ作動
用ピン３２を反対方向に回転させて、クランプ解除を行
えばよい。この点、実施例のように、クランプ作動用ピ
ン３２とクランプ解除用ピン３３との２本のピンを設け
るた場合には、ワークＷの加工終了後、回転駆動板２８
を反対方向に回転させることなく、回転駆動板２８の停
止とほとんど同時にクランプ解除を自動的に行うことが
できる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１に係るワークドライブ装置によ
れば、ワークの一端部をクランプ内筒の先端部内に挿入
すると共に、ワークを主軸のセンタと心押し台センタと
によって支持した後、回転駆動手段を起動させるだけ
で、ワークのクランプ、即ちクランプをワンタッチで自
動的に行うことができる。

【００２７】また、ワークを取り外すには、回転駆動手
段を停止させ、クランプ外筒を反対方向に回転させるだ
けで、クランプ内筒からワークを抜き取って簡単に取り
外すことができる。

【００２８】請求項２に係るワークドライブ装置によれ
ば、ワーク取付け時には、回転駆動板を所定の方向に回
転させることにより、ドライブピンがクランプ外筒に突
設された突出ピンに当たって、クランプ外筒を同方向に
回転させ、ワークをクランプすることができ、またワー
クの加工終了後に回転駆動板を反対方向に回転させ、こ
の回転駆動板の回転により上記突出ピンを反対方向に回
転させることによって、クランプ解除することができ
る。

【００２９】請求項３に係るワークドライブ装置によれ
ば、ワーク取付け時に、回転駆動板を所定の方向に回転
させることにより、ドライブピンがクランプ作動用ピン
に当たって、クランプ外筒を同方向に回転させ、ワーク
Ｗをクランプすることができる。そして、ワークの加工
終了後には、回転駆動板を停止させると、ドライブピン
にクランプ解除用ピンが当たって、クランプ外筒が瞬間
的に反対方向へ回転した状態となるから、回転駆動板の
停止とほとんど同時に自動的にクランプ解除することが
でき、従って作業能率を著しく向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例による研磨盤用ワークドラ
イブ装置の一部縦断面側面図である。

【図２】 図１のＸ−Ｘ線断面図で、クランプ状態を示
す。

【図３】 図２と同様な断面図で、クランプ解除状態を
示す。

【図４】 図１のＹ−Ｙ線断面図である。

【図５】 図１のＺ−Ｚ線断面図である。

【図６】 従来のワークドライブ装置を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１１ 主軸 １２ 主軸のセンタ １４ クランプ内筒 １６ クランプ外筒 １８ 心押し台センタ １９ 球体保持穴 ２０ カム溝 ２１ クランプ用球体 ２８ 回転駆動板（主軸側の回転駆動手段） ３０ ドライブピン（主軸側の回転駆動手段） ３２ クランプ作動用ピン ３３ クランプ解除用ピン Ｗ ワーク Ｗａ 主軸センタのセンタ穴 Ｗｂ 心押し台センタのセンタ穴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ非回転状態に設けられた主軸の
   センタと心押し台のセンタとによりワークをその両端の
   センタ穴を介して支持し、主軸側の回転駆動手段により
   ワークを回転させるワークドライブ装置において、前記
   主軸の先端側に、先端部に少なくとも３つの球体保持穴
   を周方向に間隔をおいて貫設したクランプ内筒を回転可
   能に外嵌し、このクランプ内筒には、先端部内周面に溝
   深さが一定の周方向に漸次深くなっているカム溝を前記
   球体保持穴と対応する位置に設けたクランプ外筒を回転
   可能に外嵌し、クランプ内筒の各球体保持穴には、クラ
   ンプ用球体をクランプ外筒の各カム溝に係合可能で且つ
   クランプ内筒の内周面から突出可能に嵌合し、前記回転
   駆動手段の起動に伴ってクランプ外筒を回転駆動手段の
   回転方向に回転させることにより、各クランプ用球体が
   カム溝に沿ってその浅溝部側に相対移動して、クランプ
   内筒に挿入されたワークをクランプするように構成して
   なるワークドライブ装置。
2. 【請求項２】 前記主軸側の回転駆動手段は、主軸に回
   転可能に外嵌された回転駆動板と、この回転駆動板の先
   端部に主軸の軸方向に突設されたドライブピンとからな
   り、前記回転駆動板の回転を、前記ドライブピンと、ク
   ランプ外筒に外向き半径方向に突設されて前記ドライブ
   ピンに当接可能な１本の突出ピンとによって、クランプ
   外筒に伝達するようにしてなる請求項１に記載のワーク
   ドライブ装置。
3. 【請求項３】 前記突出ピンは、前記ドライブピンをク
   ランプ外筒の周方向両側から挟むようにクランプ外筒に
   周方向所要間隔で突設されたクランプ解除用ピン及びク
   ランプ解除用ピンの２本のピンからなる請求項２に記載
   のワークドライブ装置。