JPH10146733A - コレット式クランプ - Google Patents
コレット式クランプInfo
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- JPH10146733A JPH10146733A JP8299172A JP29917296A JPH10146733A JP H10146733 A JPH10146733 A JP H10146733A JP 8299172 A JP8299172 A JP 8299172A JP 29917296 A JP29917296 A JP 29917296A JP H10146733 A JPH10146733 A JP H10146733A
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING, OR HOLDING
- B25B5/00—Clamps
- B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
- B25B5/061—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
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- B25B5/08—Arrangements for positively actuating jaws using cams
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T279/12—Chucks or sockets with fluid-pressure actuator
- Y10T279/1241—Socket type
- Y10T279/1249—Collet
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T74/20—Control lever and linkage systems
- Y10T74/20576—Elements
- Y10T74/20636—Detents
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Clamps And Clips (AREA)
- Actuator (AREA)
- Gripping On Spindles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大きな狭持固定力が得られる小形のクランプ
を提供する。 【解決手段】 ハウジング２内に挿入したサポートロッ
ド４に環状のコレット１０を外嵌し、そのコレット１０
に環状テーパ隙間Ｃをあけて環状の伝動具１４を配置す
る。その環状テーパ隙間Ｃに多数のボールＢを周方向か
つ上下方向へ並べた状態で挿入し、これらボールＢを押
圧バネ１７によって押し上げる。クランプ時には油圧作
動室２５へ圧油を供給する。すると、クランプ用ピスト
ン２４が復帰用バネ２８に抗して上記の伝動具１４を下
向き移動させ、その伝動具１４のテーパ内周面１５が上
記ボールＢを転動させながら上記コレット１０のテーパ
外周面１１に係合していく。これにより、そのコレット
１０が縮径されて上記サポートロッド４を所定の高さ位
置に狭持固定する。
を提供する。 【解決手段】 ハウジング２内に挿入したサポートロッ
ド４に環状のコレット１０を外嵌し、そのコレット１０
に環状テーパ隙間Ｃをあけて環状の伝動具１４を配置す
る。その環状テーパ隙間Ｃに多数のボールＢを周方向か
つ上下方向へ並べた状態で挿入し、これらボールＢを押
圧バネ１７によって押し上げる。クランプ時には油圧作
動室２５へ圧油を供給する。すると、クランプ用ピスト
ン２４が復帰用バネ２８に抗して上記の伝動具１４を下
向き移動させ、その伝動具１４のテーパ内周面１５が上
記ボールＢを転動させながら上記コレット１０のテーパ
外周面１１に係合していく。これにより、そのコレット
１０が縮径されて上記サポートロッド４を所定の高さ位
置に狭持固定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コレットによって
ロッドを狭持固定する形式のクランプに関し、例えば、
工作機械用ワークサポートのサポートロッドを所定の高
さ位置にクランピングするのに好適な技術である。
ロッドを狭持固定する形式のクランプに関し、例えば、
工作機械用ワークサポートのサポートロッドを所定の高
さ位置にクランピングするのに好適な技術である。
【０００２】
【従来の技術】この種のコレット式クランプには、コレ
ットのテーパ外周面に筒状伝動具のテーパ内周面をテー
パ係合させて上記コレットを縮径させ、その縮径された
コレットによってサポートロッドを狭持固定するように
構成したものがある(例えば、本出願人が先に提案した
実公平６−７８６８号公報)。
ットのテーパ外周面に筒状伝動具のテーパ内周面をテー
パ係合させて上記コレットを縮径させ、その縮径された
コレットによってサポートロッドを狭持固定するように
構成したものがある(例えば、本出願人が先に提案した
実公平６−７８６８号公報)。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の狭持
固定力を大きくするには、上記の係合用テーパ角度を小
さくすることが必要である。しかし、上記の従来技術で
は、係合用テーパ角度を小さくすると、係合を解除し始
めるときに係合面同士の間に作用する静摩擦力が増加す
るため、その大きな静摩擦力によって係合を解除できな
くなる。このため、従来では、上記の係合用テーパ角度
を６度から１０度程度の値までしか小さくできず、狭持
固定力を大きくするには限界があった。本発明の目的
は、大きな狭持固定力が得られる小形のコレット式クラ
ンプを提供することにある。
固定力を大きくするには、上記の係合用テーパ角度を小
さくすることが必要である。しかし、上記の従来技術で
は、係合用テーパ角度を小さくすると、係合を解除し始
めるときに係合面同士の間に作用する静摩擦力が増加す
るため、その大きな静摩擦力によって係合を解除できな
くなる。このため、従来では、上記の係合用テーパ角度
を６度から１０度程度の値までしか小さくできず、狭持
固定力を大きくするには限界があった。本発明の目的
は、大きな狭持固定力が得られる小形のコレット式クラ
ンプを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、例えば、図１から図３、又は図４に示す
ように、コレット式クランプを次のように構成した。ハ
ウジング２内に挿入したロッド４に外嵌されるとともに
テーパ外周面１１を備えたコレット１０と、そのテーパ
外周面１１に外側から対面するテーパ内周面１５を備え
た伝動具１４と、そのテーパ内周面１５と上記テーパ外
周面１１との間に形成した環状テーパ隙間Ｃと、その環
状テーパ隙間Ｃに周方向かつ軸心方向に並べて挿入され
た多数のボールＢと、上記の伝動具１４を軸心方向の一
端側へ移動させて上記ボールＢを介して上記コレット１
０を縮径させる第１駆動手段Ｆと、その縮径操作された
コレット１０が軸心方向の一端側へ移動するのを阻止す
るストッパー２２と、同上の伝動具１４を軸心方向の他
端側へ移動させて上記コレット１０を縮径解除する第２
駆動手段Ｓとによって構成したものである。
め、本発明は、例えば、図１から図３、又は図４に示す
ように、コレット式クランプを次のように構成した。ハ
ウジング２内に挿入したロッド４に外嵌されるとともに
テーパ外周面１１を備えたコレット１０と、そのテーパ
外周面１１に外側から対面するテーパ内周面１５を備え
た伝動具１４と、そのテーパ内周面１５と上記テーパ外
周面１１との間に形成した環状テーパ隙間Ｃと、その環
状テーパ隙間Ｃに周方向かつ軸心方向に並べて挿入され
た多数のボールＢと、上記の伝動具１４を軸心方向の一
端側へ移動させて上記ボールＢを介して上記コレット１
０を縮径させる第１駆動手段Ｆと、その縮径操作された
コレット１０が軸心方向の一端側へ移動するのを阻止す
るストッパー２２と、同上の伝動具１４を軸心方向の他
端側へ移動させて上記コレット１０を縮径解除する第２
駆動手段Ｓとによって構成したものである。
【０００５】なお、上記の環状隙間Ｃへ挿入されるボー
ルＢは、周方向に接触して挿入される場合と周方向に所
定の間隔をあけて挿入される場合とが考えられる。ま
た、同上ボールＢは、上記の環状隙間Ｃの軸心方向に接
触するように挿入される場合と軸心方向に所定の間隔を
あけて挿入される場合とが考えられる。前記の第１駆動
手段Ｆは、図１のクランプ用ピストン２４や図４のクラ
ンプ用バネ３１などによって構成することが考えられ
る。また、前記の第２駆動手段Ｓは、図１の復帰用バネ
２８や図４の復帰用ピストン３２などによって構成する
ことが考えられる。
ルＢは、周方向に接触して挿入される場合と周方向に所
定の間隔をあけて挿入される場合とが考えられる。ま
た、同上ボールＢは、上記の環状隙間Ｃの軸心方向に接
触するように挿入される場合と軸心方向に所定の間隔を
あけて挿入される場合とが考えられる。前記の第１駆動
手段Ｆは、図１のクランプ用ピストン２４や図４のクラ
ンプ用バネ３１などによって構成することが考えられ
る。また、前記の第２駆動手段Ｓは、図１の復帰用バネ
２８や図４の復帰用ピストン３２などによって構成する
ことが考えられる。
【０００６】また、前述した構成においては、同上の図
１(又は図４)に示すように、多数のボールＢを弾性体１
７(又は３４・３５)によって軸心方向へ押圧したり、前
記コレット１０を別の弾性体２０によって前記ストッパ
ー２２へ押圧したりすることが好ましい。
１(又は図４)に示すように、多数のボールＢを弾性体１
７(又は３４・３５)によって軸心方向へ押圧したり、前
記コレット１０を別の弾性体２０によって前記ストッパ
ー２２へ押圧したりすることが好ましい。
【０００７】
【発明の作用効果】本発明は、上記のように構成したの
で、例えば図１に示すように、次の作用効果を奏する。
図示のアンクランプ状態では、伝動具１４が上向き移動
してコレット１０の縮径を解除し、ロッド４がフリーに
なっている。上記ロッド４を狭持固定するときには、第
１駆動手段Ｆであるクランプ用ピストン２４によって上
記の伝動具１４を下向き駆動する。すると、その伝動具
１４のテーパ内周面１５がボールＢを転動させながら上
記コレット１０のテーパ外周面１１にスムーズに係合し
て、ストッパー２２によって受け止められたコレット１
０を縮径させる。これにより、その縮径されたコレット
１０が上記ロッド４の狭持固定領域Ａを径方向へ押圧し
て、そのロッド４を図示の高さ位置にクランピングす
る。
で、例えば図１に示すように、次の作用効果を奏する。
図示のアンクランプ状態では、伝動具１４が上向き移動
してコレット１０の縮径を解除し、ロッド４がフリーに
なっている。上記ロッド４を狭持固定するときには、第
１駆動手段Ｆであるクランプ用ピストン２４によって上
記の伝動具１４を下向き駆動する。すると、その伝動具
１４のテーパ内周面１５がボールＢを転動させながら上
記コレット１０のテーパ外周面１１にスムーズに係合し
て、ストッパー２２によって受け止められたコレット１
０を縮径させる。これにより、その縮径されたコレット
１０が上記ロッド４の狭持固定領域Ａを径方向へ押圧し
て、そのロッド４を図示の高さ位置にクランピングす
る。
【０００８】上記クランプ状態を解除するときには、第
２駆動手段Ｓである復帰用バネ２８によって上記の伝動
具１４を上側へ駆動する。すると、その伝動具１４のテ
ーパ内周面１５が前記ボールＢを転動させながらスムー
ズに上向き移動して、コレット１０のテーパ外周面１１
の前記の係合状態が解除される。これにより、上記コレ
ット１０の拡径が許容されて、上記ロッド４が前記アン
クランプ状態へ切換えられる。
２駆動手段Ｓである復帰用バネ２８によって上記の伝動
具１４を上側へ駆動する。すると、その伝動具１４のテ
ーパ内周面１５が前記ボールＢを転動させながらスムー
ズに上向き移動して、コレット１０のテーパ外周面１１
の前記の係合状態が解除される。これにより、上記コレ
ット１０の拡径が許容されて、上記ロッド４が前記アン
クランプ状態へ切換えられる。
【０００９】上述したように、本発明によれば、伝動具
とコレットとのテーパ面同士の間に形成した環状テーパ
隙間に多数のボールを周方向かつ軸心方向に並べて挿入
したので、上記テーパ面同士の間に作用する摩擦がコロ
ガリ摩擦となって、従来のスベリ摩擦と比べると摩擦力
が大幅に小さくなる。このため、係合用テーパ角度を小
さくしてもテーパ面同士の係合を容易に解除できる。ち
なみに、従来では約６度までしか小さくできなかった係
合用テーパ角度を、本発明では約２度まで小さくするこ
とが可能となった。その結果、コレット式クランプは、
大きな狭持固定力を備えることと小形に造ることとを両
立できる。
とコレットとのテーパ面同士の間に形成した環状テーパ
隙間に多数のボールを周方向かつ軸心方向に並べて挿入
したので、上記テーパ面同士の間に作用する摩擦がコロ
ガリ摩擦となって、従来のスベリ摩擦と比べると摩擦力
が大幅に小さくなる。このため、係合用テーパ角度を小
さくしてもテーパ面同士の係合を容易に解除できる。ち
なみに、従来では約６度までしか小さくできなかった係
合用テーパ角度を、本発明では約２度まで小さくするこ
とが可能となった。その結果、コレット式クランプは、
大きな狭持固定力を備えることと小形に造ることとを両
立できる。
【００１０】しかも、本発明によれば、上記テーパ面同
士の間の摩擦力が大幅に小さくなるので摩擦によるエネ
ルギ損失も大幅に低減できる。このため、伝動具の駆動
手段を小容量化してコレット式クランプをさらに小形に
造れるうえ、駆動エネルギの消費量も少なくなる。
士の間の摩擦力が大幅に小さくなるので摩擦によるエネ
ルギ損失も大幅に低減できる。このため、伝動具の駆動
手段を小容量化してコレット式クランプをさらに小形に
造れるうえ、駆動エネルギの消費量も少なくなる。
【００１１】なお、上記の多数のボールを弾性体によっ
て軸心方向へ押圧した場合には、これらボールを整列状
態で円滑に転動させることが可能となり、クランプ及び
クランプ解除をスムーズに行える。また、前記のコレッ
トを別の弾性体によって前記ストッパーへ押圧した場合
には、そのコレットをクランプ解除状態の初期位置に復
帰させる構成を簡素に造れる。さらに、軸心方向へ並ぶ
ボール同士の間にスペーサを装着した場合には、複数の
ボール同士の干渉を防止してコロガリ抵抗を低減できる
ので、クランプ及びクランプ解除を一層スムーズに行え
る。
て軸心方向へ押圧した場合には、これらボールを整列状
態で円滑に転動させることが可能となり、クランプ及び
クランプ解除をスムーズに行える。また、前記のコレッ
トを別の弾性体によって前記ストッパーへ押圧した場合
には、そのコレットをクランプ解除状態の初期位置に復
帰させる構成を簡素に造れる。さらに、軸心方向へ並ぶ
ボール同士の間にスペーサを装着した場合には、複数の
ボール同士の干渉を防止してコロガリ抵抗を低減できる
ので、クランプ及びクランプ解除を一層スムーズに行え
る。
【００１２】
(第１実施形態)図１から図３は、本発明の第１実施形態
を示している。図１は、本発明のコレット式クランプを
利用したワークサポート１の縦断面図である。図２は、
上記の図１中のII−II線矢視の端面図である。図３は、
上記クランプに設けたコレットの斜視図である。
を示している。図１は、本発明のコレット式クランプを
利用したワークサポート１の縦断面図である。図２は、
上記の図１中のII−II線矢視の端面図である。図３は、
上記クランプに設けたコレットの斜視図である。
【００１３】この場合、ワークサポート１が油圧力によ
ってクランプされると共にバネ力よってクランプ解除さ
れる。上記ワークサポート１のハウジング２は、上端壁
２ａと下端壁２ｂと胴部２ｃとからなり、複数の締結ボ
ルト３(ここでは１本だけ示している)によってテーブル
Ｔに固定される。上記のハウジング２内にサポートロッ
ド４が上下方向へ移動自在に挿入される。そのサポート
ロッド４が進出バネ５によって上向きに突出され、その
サポートロッド４の上部に設けたアタッチメント用ボル
ト６がワークピースＷに接当される。なお、上記サポー
トロッド４の突出量は、規制ボルト７によって規制可能
とされている。
ってクランプされると共にバネ力よってクランプ解除さ
れる。上記ワークサポート１のハウジング２は、上端壁
２ａと下端壁２ｂと胴部２ｃとからなり、複数の締結ボ
ルト３(ここでは１本だけ示している)によってテーブル
Ｔに固定される。上記のハウジング２内にサポートロッ
ド４が上下方向へ移動自在に挿入される。そのサポート
ロッド４が進出バネ５によって上向きに突出され、その
サポートロッド４の上部に設けたアタッチメント用ボル
ト６がワークピースＷに接当される。なお、上記サポー
トロッド４の突出量は、規制ボルト７によって規制可能
とされている。
【００１４】上記サポートロッド４の外周面の下半部分
に狭持固定領域Ａが設けられ、その狭持固定領域Ａに筒
状のコレット１０が外嵌される。そのコレット１０は、
上すぼまりのテーパ外周面１１が形成されており、上下
方向へ延びる１つのスリット１２によって弾性的に縮径
されるようになっている。上記コレット１０の外周側に
環状の伝動具１４が配置され、その伝動具１４のテーパ
内周面１５が上記のコレット１０のテーパ外周面１１に
上側から対面される。なお、図１に示すように、これら
テーパ外周面１１とテーパ内周面１５の勾配αは同一に
設定されている。その勾配αの２倍の値であるテーパ角
度(図示せず)は、約２度から約１０度の範囲内であるこ
とが好ましく、ここでは約４度に設定してある。
に狭持固定領域Ａが設けられ、その狭持固定領域Ａに筒
状のコレット１０が外嵌される。そのコレット１０は、
上すぼまりのテーパ外周面１１が形成されており、上下
方向へ延びる１つのスリット１２によって弾性的に縮径
されるようになっている。上記コレット１０の外周側に
環状の伝動具１４が配置され、その伝動具１４のテーパ
内周面１５が上記のコレット１０のテーパ外周面１１に
上側から対面される。なお、図１に示すように、これら
テーパ外周面１１とテーパ内周面１５の勾配αは同一に
設定されている。その勾配αの２倍の値であるテーパ角
度(図示せず)は、約２度から約１０度の範囲内であるこ
とが好ましく、ここでは約４度に設定してある。
【００１５】上記テーパ外周面１１とテーパ内周面１５
との間に形成した環状テーパ隙間Ｃには多数のボールＢ
が挿入される。これらボールＢは、上記の環状テーパ隙
間Ｃの周方向に接触して挿入されると共に軸心方向にも
接触するように積層されている。上記ボールＢは、押圧
バネ(弾性体)１７によって上記コレット１０の上フラン
ジ１８へ押上げられて整列される。そのコレット１０
は、押圧ゴム(別の弾性体)２０の弾性力と上スリーブ２
１とによって前記の下端壁２ｂのストッパー２２へ押圧
され、アンクランプ下降状態に位置決めされている。
との間に形成した環状テーパ隙間Ｃには多数のボールＢ
が挿入される。これらボールＢは、上記の環状テーパ隙
間Ｃの周方向に接触して挿入されると共に軸心方向にも
接触するように積層されている。上記ボールＢは、押圧
バネ(弾性体)１７によって上記コレット１０の上フラン
ジ１８へ押上げられて整列される。そのコレット１０
は、押圧ゴム(別の弾性体)２０の弾性力と上スリーブ２
１とによって前記の下端壁２ｂのストッパー２２へ押圧
され、アンクランプ下降状態に位置決めされている。
【００１６】上記の伝動具１４から径方向の外側へクラ
ンプ用ピストン２４(第１駆動手段Ｆ)が突出され、その
ピストン２４の上側に油圧作動室２５が形成されるとと
もに下側にバネ室２６が形成される。上記の作動室２５
に圧油給排口２７が連通され、バネ室２６に復帰用バネ
２８(第２駆動手段Ｓ)が装着される。なお、上記バネ室
２６の呼吸路２９にはフィルタ３０が装着されている。
ンプ用ピストン２４(第１駆動手段Ｆ)が突出され、その
ピストン２４の上側に油圧作動室２５が形成されるとと
もに下側にバネ室２６が形成される。上記の作動室２５
に圧油給排口２７が連通され、バネ室２６に復帰用バネ
２８(第２駆動手段Ｓ)が装着される。なお、上記バネ室
２６の呼吸路２９にはフィルタ３０が装着されている。
【００１７】前記ワークピースＷは、例えば次の手順で
ワークサポート１によって支持される。図１に示すクラ
ンプ解除状態では、油圧作動室２５から圧油が排出さ
れ、ピストン２４及び伝動具１４が復帰用バネ２８によ
って上向き移動してコレット１０の縮径を解除し、サポ
ートロッド４が進出バネ５によって上向きに突出されて
いる。そのクランプ解除状態で、ワークピースＷを上側
から搬入して、そのワークピースＷの本体部分を支持台
(図示せず)に受け止めるとともに図示のワークピース突
出部分を上記サポートロッド４のアタッチメント用ボル
ト６に上側から接当させる。これにより、サポートロッ
ド４が図示の高さ位置に退入される。
ワークサポート１によって支持される。図１に示すクラ
ンプ解除状態では、油圧作動室２５から圧油が排出さ
れ、ピストン２４及び伝動具１４が復帰用バネ２８によ
って上向き移動してコレット１０の縮径を解除し、サポ
ートロッド４が進出バネ５によって上向きに突出されて
いる。そのクランプ解除状態で、ワークピースＷを上側
から搬入して、そのワークピースＷの本体部分を支持台
(図示せず)に受け止めるとともに図示のワークピース突
出部分を上記サポートロッド４のアタッチメント用ボル
ト６に上側から接当させる。これにより、サポートロッ
ド４が図示の高さ位置に退入される。
【００１８】その後、上記の油圧作動室２５内へ圧油を
供給する。すると、その作動室２５からピストン２４へ
作用する油圧力によって上記の伝動具１４が下向きに移
動され、その伝動具１４のテーパ内周面１５が前記ボー
ルＢを転動させながらコレット１０のテーパ外周面１１
にスムーズに係合していき、ストッパー２２によって受
け止められた上記コレット１０を縮径させる。これによ
り、その縮径されたコレット１０がサポートロッド４の
狭持固定領域Ａを求心方向へ押圧し、そのサポートロッ
ド４を図示の高さ位置に狭持固定する。上記クランプ状
態でワークピースＷの上面を機械加工し、その加工時の
押し下げ力を上記サポートロッド４のサポート力によっ
て軸心方向に強力に受け止めるのである。
供給する。すると、その作動室２５からピストン２４へ
作用する油圧力によって上記の伝動具１４が下向きに移
動され、その伝動具１４のテーパ内周面１５が前記ボー
ルＢを転動させながらコレット１０のテーパ外周面１１
にスムーズに係合していき、ストッパー２２によって受
け止められた上記コレット１０を縮径させる。これによ
り、その縮径されたコレット１０がサポートロッド４の
狭持固定領域Ａを求心方向へ押圧し、そのサポートロッ
ド４を図示の高さ位置に狭持固定する。上記クランプ状
態でワークピースＷの上面を機械加工し、その加工時の
押し下げ力を上記サポートロッド４のサポート力によっ
て軸心方向に強力に受け止めるのである。
【００１９】ちなみに、前記の従来技術のテーパ係合面
間に作用するスベリ摩擦力を極めて小さくすると共に係
合用テーパ角度を４度に設定した試作品を造り、そのス
ベリ式の従来タイプ試作品のサポートロッドのサポート
力と、ボール式の本発明に基づいて係合用テーパ角度を
４度に設定した場合のサポートロッド４のサポート力と
を比較すると、次の通りである。即ち、上記サポートロ
ッドとコレットとの間の静摩擦係数を0.2に設定した場
合において、従来タイプ試作品の場合には、伝動具に加
えたクランプ用駆動力の約2.2倍のサポート力が得られ
るのに対して、本発明の場合には、伝動具１４に加えた
クランプ用駆動力の約４倍から約６倍のサポート力が得
られることが分かった。
間に作用するスベリ摩擦力を極めて小さくすると共に係
合用テーパ角度を４度に設定した試作品を造り、そのス
ベリ式の従来タイプ試作品のサポートロッドのサポート
力と、ボール式の本発明に基づいて係合用テーパ角度を
４度に設定した場合のサポートロッド４のサポート力と
を比較すると、次の通りである。即ち、上記サポートロ
ッドとコレットとの間の静摩擦係数を0.2に設定した場
合において、従来タイプ試作品の場合には、伝動具に加
えたクランプ用駆動力の約2.2倍のサポート力が得られ
るのに対して、本発明の場合には、伝動具１４に加えた
クランプ用駆動力の約４倍から約６倍のサポート力が得
られることが分かった。
【００２０】より詳しくいえば、ボール式の本発明の場
合には、伝動具１４に加えたクランプ用駆動力の約20倍
から30倍の力がコレット１０の求心方向の狭持固定力へ
変換され、このため、その狭持固定力に前記の静摩擦係
数(ここでは0.2)を乗じて得られるサポート力が上記ク
ランプ用駆動力の約４倍から約６倍の値となったのであ
る。一方、スベリ式の従来タイプ試作品の場合には、伝
動具に加えたクランプ用駆動力の約11倍の力がコレット
の求心方向の狭持固定力へ変換され、このため、その狭
持固定力に同上の静摩擦係数(ここでは0.2)を乗じて得
られるサポート力が上記クランプ用駆動力の約2.2倍の
値となったのである。
合には、伝動具１４に加えたクランプ用駆動力の約20倍
から30倍の力がコレット１０の求心方向の狭持固定力へ
変換され、このため、その狭持固定力に前記の静摩擦係
数(ここでは0.2)を乗じて得られるサポート力が上記ク
ランプ用駆動力の約４倍から約６倍の値となったのであ
る。一方、スベリ式の従来タイプ試作品の場合には、伝
動具に加えたクランプ用駆動力の約11倍の力がコレット
の求心方向の狭持固定力へ変換され、このため、その狭
持固定力に同上の静摩擦係数(ここでは0.2)を乗じて得
られるサポート力が上記クランプ用駆動力の約2.2倍の
値となったのである。
【００２１】従って、本発明によれば、大きなサポート
力(即ち、大きな狭持固定力)を備えた場合であってもク
ランプ用ピストン２４等の駆動手段が小形でよく、ワー
クサポート１をコンパクトに造れる。なお、本発明では
従来タイプ試作品の約２から３倍の狭持固定力が得られ
るのは、係合用テーパ面間に介在させた多数のボールＢ
の存在によって、スベリ摩擦と比べると摩擦熱による損
失がほとんど生じないからであると理解される。
力(即ち、大きな狭持固定力)を備えた場合であってもク
ランプ用ピストン２４等の駆動手段が小形でよく、ワー
クサポート１をコンパクトに造れる。なお、本発明では
従来タイプ試作品の約２から３倍の狭持固定力が得られ
るのは、係合用テーパ面間に介在させた多数のボールＢ
の存在によって、スベリ摩擦と比べると摩擦熱による損
失がほとんど生じないからであると理解される。
【００２２】前記の機械加工が終了した後、前記の油圧
作動室２５から圧油を排出する。すると、同上ピストン
２４及び伝動具１４が復帰用バネ２８によって上側へ押
圧され、その伝動具１４のテーパ内周面１５が前記ボー
ルＢを転動させながらスムーズに上向き移動し、コレッ
ト１０のテーパ外周面１１の前記の押圧状態が解除され
る。これにより、上記コレット１０が自己の弾性復元力
によって拡径されて、上記サポートロッド４のクランプ
状態が解除される。
作動室２５から圧油を排出する。すると、同上ピストン
２４及び伝動具１４が復帰用バネ２８によって上側へ押
圧され、その伝動具１４のテーパ内周面１５が前記ボー
ルＢを転動させながらスムーズに上向き移動し、コレッ
ト１０のテーパ外周面１１の前記の押圧状態が解除され
る。これにより、上記コレット１０が自己の弾性復元力
によって拡径されて、上記サポートロッド４のクランプ
状態が解除される。
【００２３】上記の実施形態は、さらに次の長所を奏す
る。上記のテーパ外周面１１・テーパ内周面１５・ボー
ルＢは、スベリ抵抗と比べると遥かに小さいコロガリ抵
抗を受けるだけであり、そのうえ、焼き入れ等の硬化処
理を施すことによって経年変化がほとんど生じないの
で、寿命が長い。このため、ワークサポート１を長期間
にわたってメンテナンスフリーで使用できる。また、上
記ボールＢは、直径精度が高い市販品を安価に入手でき
るので、ワークサポート１の組立て精度が向上するうえ
製作コストも低減できる。
る。上記のテーパ外周面１１・テーパ内周面１５・ボー
ルＢは、スベリ抵抗と比べると遥かに小さいコロガリ抵
抗を受けるだけであり、そのうえ、焼き入れ等の硬化処
理を施すことによって経年変化がほとんど生じないの
で、寿命が長い。このため、ワークサポート１を長期間
にわたってメンテナンスフリーで使用できる。また、上
記ボールＢは、直径精度が高い市販品を安価に入手でき
るので、ワークサポート１の組立て精度が向上するうえ
製作コストも低減できる。
【００２４】なお、上記の第１実施形態において、上記
の伝動具１４とピストン２４とは、図示のように一体に
形成することに代えて、別体に形成することも可能であ
る。また、前記の復帰用バネ２８の付勢力は、上記ピス
トン２４へ作用させることに代えて、伝動具１４へ作用
させてもよい。前記の押圧バネ１７は、ボールＢを下向
きに押圧するように配置してもよい。この場合、伝動具
１４の下部にボール受け止め用フランジが形成される。
また、上記ボールＢを押圧する弾性体は、上記バネ１７
に代えてゴム等によって構成してもよく、さらには、省
略することも可能である。また、コレット１０をストッ
パー２２へ押圧するための前記の別の弾性体は、押圧ゴ
ム２０に代えて、皿バネや圧縮コイルバネ等のバネであ
ってもよい。
の伝動具１４とピストン２４とは、図示のように一体に
形成することに代えて、別体に形成することも可能であ
る。また、前記の復帰用バネ２８の付勢力は、上記ピス
トン２４へ作用させることに代えて、伝動具１４へ作用
させてもよい。前記の押圧バネ１７は、ボールＢを下向
きに押圧するように配置してもよい。この場合、伝動具
１４の下部にボール受け止め用フランジが形成される。
また、上記ボールＢを押圧する弾性体は、上記バネ１７
に代えてゴム等によって構成してもよく、さらには、省
略することも可能である。また、コレット１０をストッ
パー２２へ押圧するための前記の別の弾性体は、押圧ゴ
ム２０に代えて、皿バネや圧縮コイルバネ等のバネであ
ってもよい。
【００２５】(第２実施形態)図４は、本発明の第２実施
形態を示し、前記の図１に相当する図である。この第２
実施形態においては、上記の第１実施形態と同じ構成の
部材には原則として同一の符号を付けて説明する。
形態を示し、前記の図１に相当する図である。この第２
実施形態においては、上記の第１実施形態と同じ構成の
部材には原則として同一の符号を付けて説明する。
【００２６】この場合、ワークサポート１がバネ力によ
ってクランプされると共に油圧力によってクランプ解除
される。即ち、伝動具１４はクランプ用バネ３１(第１
駆動手段Ｆ)によって下向きに付勢される。その伝動具
１４が環状の復帰用ピストン３２によって上記クランプ
用バネ３１に抗して上向き移動される。そのピストン３
２は、ハウジング２の下端壁２ｂの底部分を構成する下
蓋３３に外嵌されており、その下蓋３３にストッパー２
２が形成されている。環状テーパ隙間Ｃに挿入された複
数のボールＢは、弾性体である上下のバネ３４・３５に
よって途中高さに押圧されて整列される。
ってクランプされると共に油圧力によってクランプ解除
される。即ち、伝動具１４はクランプ用バネ３１(第１
駆動手段Ｆ)によって下向きに付勢される。その伝動具
１４が環状の復帰用ピストン３２によって上記クランプ
用バネ３１に抗して上向き移動される。そのピストン３
２は、ハウジング２の下端壁２ｂの底部分を構成する下
蓋３３に外嵌されており、その下蓋３３にストッパー２
２が形成されている。環状テーパ隙間Ｃに挿入された複
数のボールＢは、弾性体である上下のバネ３４・３５に
よって途中高さに押圧されて整列される。
【００２７】なお、上記の復帰用ピストン３２と伝動具
１４とは、別体に構成することに代えて、一体に構成し
てもよい。また、上記の上下のバネ３４・３５のいずれ
か一方または両方を省略することも可能である。
１４とは、別体に構成することに代えて、一体に構成し
てもよい。また、上記の上下のバネ３４・３５のいずれ
か一方または両方を省略することも可能である。
【００２８】図５から図８は、それぞれ、本発明の変形
例を示している。これらの各変形例においても、上述の
各実施形態と同じ構成の部材には原則として同一の符号
を付けて説明する。
例を示している。これらの各変形例においても、上述の
各実施形態と同じ構成の部材には原則として同一の符号
を付けて説明する。
【００２９】図５の第１変形例は、前記の図１に相当す
る部分拡大図であって、前記の環状テーパ隙間Ｃ内に積
層されたボールＢ・Ｂ同士の間に環状のスペーサ３７を
装着して、前記の押圧バネ１７によって押上げられた複
数のボールＢをリング３８を介して前記の上スリーブ２
１に受け止めたものである。これにより、上記ボールＢ
・Ｂ同士の干渉を防止してコロガリ抵抗を低減できる。
る部分拡大図であって、前記の環状テーパ隙間Ｃ内に積
層されたボールＢ・Ｂ同士の間に環状のスペーサ３７を
装着して、前記の押圧バネ１７によって押上げられた複
数のボールＢをリング３８を介して前記の上スリーブ２
１に受け止めたものである。これにより、上記ボールＢ
・Ｂ同士の干渉を防止してコロガリ抵抗を低減できる。
【００３０】図６の第２変形例は、前記の図２に相当す
る図であって、コレット１０のテーパ外周面１１に軸心
方向(この紙面に直交する方向)へ延びるアーク溝４０を
形成し、各アーク溝４０にボールＢを保持したものであ
る。
る図であって、コレット１０のテーパ外周面１１に軸心
方向(この紙面に直交する方向)へ延びるアーク溝４０を
形成し、各アーク溝４０にボールＢを保持したものであ
る。
【００３１】図７の第３変形例は、前記の図３に相当す
る図であって、前記コレット１０に複数のスリット１２
を設けたものである。
る図であって、前記コレット１０に複数のスリット１２
を設けたものである。
【００３２】図８の第４変形例は、同上の図３に相当す
る図であって、同上コレット１０を複数の分割体１０ａ
によって構成して、隣り合う分割体１０ａ・１０ａを拡
径用バネ４１によって縮径解除させるようにしたもので
ある。符号４２はガイドピンである。なお、上記の分割
体１０ａは、自己の弾性復元力によって縮径解除される
ように構成することも可能である。
る図であって、同上コレット１０を複数の分割体１０ａ
によって構成して、隣り合う分割体１０ａ・１０ａを拡
径用バネ４１によって縮径解除させるようにしたもので
ある。符号４２はガイドピンである。なお、上記の分割
体１０ａは、自己の弾性復元力によって縮径解除される
ように構成することも可能である。
【００３３】上記の各実施形態や変形例は、さらに次の
ように変更可能である。前記サポートロッド４を上向き
に進出させる手段は、前記の進出バネ５に代えてゴム等
の他の種類の弾性体や圧縮空気を利用してもよい。作動
室２５(３６)へ供給される圧力流体は、圧油等の液体に
代えて、空気等の気体であってもよい。
ように変更可能である。前記サポートロッド４を上向き
に進出させる手段は、前記の進出バネ５に代えてゴム等
の他の種類の弾性体や圧縮空気を利用してもよい。作動
室２５(３６)へ供給される圧力流体は、圧油等の液体に
代えて、空気等の気体であってもよい。
【００３４】上記ワークサポート１は、サポートロッド
４の軸心が垂直方向になるように設置することに代え
て、その軸心が水平方向や斜め方向になるように設置す
ることも可能である。さらに、本発明のコレット式クラ
ンプは、ワークサポート１に適用したものに代えて、流
体圧シリンダ装置のピストンロッドをロック・ロック解
除する用途に適用したり、エレベータや搬送用パレット
等の移動体に付設したロッドをロック・ロック解除する
用途に適用することも可能である。
４の軸心が垂直方向になるように設置することに代え
て、その軸心が水平方向や斜め方向になるように設置す
ることも可能である。さらに、本発明のコレット式クラ
ンプは、ワークサポート１に適用したものに代えて、流
体圧シリンダ装置のピストンロッドをロック・ロック解
除する用途に適用したり、エレベータや搬送用パレット
等の移動体に付設したロッドをロック・ロック解除する
用途に適用することも可能である。
【図１】本発明の第１実施形態を示し、コレット式クラ
ンプを利用したワークサポートの縦断面図である。
ンプを利用したワークサポートの縦断面図である。
【図２】上記の図１中のII−II線矢視の端面図である。
【図３】上記クランプに設けたコレットの斜視図であ
る。
る。
【図４】本発明の第２実施形態を示し、前記の図１に相
当する図である。
当する図である。
【図５】本発明の第１変形例を示し、前記の図１に相当
する部分拡大図である。
する部分拡大図である。
【図６】本発明の第２変形例を示し、前記の図２に相当
する図である。
する図である。
【図７】本発明の第３変形例を示し、前記の図３に相当
する図である。
する図である。
【図８】本発明の第４変形例を示し、同上の図３に相当
する図である。
する図である。
２…ハウジング、４…ロッド(サポートロッド)、１０…
コレット、１１…テーパ外周面、１４…伝動具、１５…
テーパ内周面、１７…弾性体(押圧バネ)、２０…別の弾
性体(押圧ゴム)、２２…ストッパー、２４…クランプ用
ピストン、２８…復帰用バネ、３１…クランプ用バネ、
３２…復帰用ピストン、３７…スペーサ、 Ｂ…ボール、Ｃ…環状テーパ隙間、Ｆ…第１駆動手段、
Ｓ…第２駆動手段。
コレット、１１…テーパ外周面、１４…伝動具、１５…
テーパ内周面、１７…弾性体(押圧バネ)、２０…別の弾
性体(押圧ゴム)、２２…ストッパー、２４…クランプ用
ピストン、２８…復帰用バネ、３１…クランプ用バネ、
３２…復帰用ピストン、３７…スペーサ、 Ｂ…ボール、Ｃ…環状テーパ隙間、Ｆ…第１駆動手段、
Ｓ…第２駆動手段。
Claims (6)
- 【請求項１】 ハウジング(２)内に挿入したロッド(４)
に外嵌されるとともにテーパ外周面(１１)を備えたコレ
ット(１０)と、そのテーパ外周面(１１)に外側から対面
するテーパ内周面(１５)を備えた伝動具(１４)と、その
テーパ内周面(１５)と上記テーパ外周面(１１)との間に
形成した環状テーパ隙間(Ｃ)と、その環状テーパ隙間
(Ｃ)に周方向かつ軸心方向に並べて挿入された多数のボ
ール(Ｂ)と、上記の伝動具(１４)を軸心方向の一端側へ
移動させて上記ボール(Ｂ)を介して上記コレット(１０)
を縮径させる第１駆動手段(Ｆ)と、その縮径操作された
コレット(１０)が軸心方向の一端側へ移動するのを阻止
するストッパー(２２)と、同上の伝動具(１４)を軸心方
向の他端側へ移動させて上記コレット(１０)を縮径解除
する第２駆動手段(Ｓ)とによって構成した、ことを特徴
とするコレット式クランプ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のコレット式クランプに
おいて、 前記の多数のボール(Ｂ)を弾性体(１７)によって前記の
軸心方向へ押圧して構成した、ことを特徴とするコレッ
ト式クランプ。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載のコレット式クラ
ンプにおいて、 前記コレット(１０)を別の弾性体(２０)によって前記ス
トッパー(２２)へ押圧して構成した、ことを特徴とする
コレット式クランプ。 - 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載のコレ
ット式クランプにおいて、 前記の軸心方向に並ぶボール(Ｂ)(Ｂ)同士の間にスペー
サ(３７)を装着した、ことを特徴とするコレット式クラ
ンプ。 - 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載のコレ
ット式クランプにおいて、 前記の第１駆動手段(Ｆ)をクランプ用ピストン(２４)に
よって構成するとともに、前記の第２駆動手段(Ｓ)を復
帰用バネ(２８)によって構成した、ことを特徴とするコ
レット式クランプ。 - 【請求項６】 請求項１から４のいずれかに記載のコレ
ット式クランプにおいて、 前記の第１駆動手段(Ｆ)をクランプ用バネ(３１)によっ
て構成するとともに、前記の第２駆動手段(Ｓ)を復帰用
ピストン(３２)によって構成した、ことを特徴とするコ
レット式クランプ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29917296A JP3617745B2 (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | コレット式クランプ |
| TW086115539A TW371277B (en) | 1996-11-12 | 1997-10-21 | Collet type clamp |
| KR1019970055359A KR100440809B1 (ko) | 1996-11-12 | 1997-10-27 | 콜릿식클램프 |
| EP97119042A EP0841120B2 (en) | 1996-11-12 | 1997-10-31 | Clamping device |
| DE69731933T DE69731933T3 (de) | 1996-11-12 | 1997-10-31 | Aufspannvorrichtung |
| US08/964,873 US5979267A (en) | 1996-11-12 | 1997-11-05 | Clamping device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29917296A JP3617745B2 (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | コレット式クランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10146733A true JPH10146733A (ja) | 1998-06-02 |
| JP3617745B2 JP3617745B2 (ja) | 2005-02-09 |
Family
ID=17869073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29917296A Expired - Lifetime JP3617745B2 (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | コレット式クランプ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5979267A (ja) |
| EP (1) | EP0841120B2 (ja) |
| JP (1) | JP3617745B2 (ja) |
| KR (1) | KR100440809B1 (ja) |
| DE (1) | DE69731933T3 (ja) |
| TW (1) | TW371277B (ja) |
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