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JPH11300512A - Chucking device - Google Patents

Chucking device

Info

Publication number
JPH11300512A
JPH11300512A JP11442998A JP11442998A JPH11300512A JP H11300512 A JPH11300512 A JP H11300512A JP 11442998 A JP11442998 A JP 11442998A JP 11442998 A JP11442998 A JP 11442998A JP H11300512 A JPH11300512 A JP H11300512A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nut
rotating shaft
pusher
chuck
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11442998A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Nishio
脩 西尾
Kazuo Morita
和生 森田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Corp
Okuma Machinery Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Okuma Corp, Okuma Machinery Works Ltd filed Critical Okuma Corp
Priority to JP11442998A priority Critical patent/JPH11300512A/en
Publication of JPH11300512A publication Critical patent/JPH11300512A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Gripping On Spindles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To downsize a motor for opening/closing jaws by preventing a gripping force by the jaw from changing during rotation of a rotary shaft. SOLUTION: A chuck attached to a front end of a spindle 2, having jaws and a jaw opening/closing mechanism is provided. In the spindle 2, a drawbar 5 having a male screw 5a at its rear end is provided coaxially so as to be movable in the axial direction but not to be rotatable with respect to the spindle 2. A front end of the drawbar 5 is connected to the jaw opening/closing mechanism of the chuck, to actuate the jaw opening/closing mechanism upon axial movement of the drawbar 5. In the spindle 2, a nut 12 screwed onto the male screw 5a of the drawbar 5 is provided so as to be rotatable but not to be movable in the axial direction with respect to the spindle 2. The nut 12 is rotated by a motor 20. A clutch 22 for transmitting or cutting off output of the motor 20 to the nut is also provided. The spindle 2 is formed with a hole 16 having a bottom directed outwardly in the radial direction of the spindle 2, inside of which a steel ball 17 and a spring 18 for energizing the steel ball 17 outwardly in the hole 16.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はチャック装置に関
し、さらに詳しくは、回転軸の前端においてつめを開閉
して物品を把持するチャック装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chuck device, and more particularly, to a chuck device for gripping an article by opening and closing a pawl at a front end of a rotating shaft.

【0002】この明細書において、図1の右側を前、こ
れと反対側を後というものとする。
[0002] In this specification, the right side of FIG. 1 is referred to as front, and the opposite side is referred to as rear.

【0003】[0003]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】たとえ
ば、旋盤などの工作機械においては、主軸の先端にワー
クを把持させる目的で、チャック装置が設けられてい
る。
2. Description of the Related Art For example, in a machine tool such as a lathe, a chuck device is provided at a leading end of a main shaft for holding a work.

【0004】従来、この種チャック装置としては、中空
状主軸の前端に取付けられ、かつつめおよびつめ開閉機
構を有するチャックと、主軸内に、主軸に対して回転し
ないが軸方向に移動しうるように同軸上に配され、かつ
前端部がチャックのつめ開閉機構に連結されているとと
もに、軸方向の移動によりつめ開閉機構を作動させるド
ローバーと、主軸後端に取付けられ、かつドローバーを
軸方向に移動させる油圧シリンダとを備えた油圧式チャ
ック装置が一般的であった。そして、油圧シリンダとし
ては、チャックのつめによるワーク把持力を十分なもの
にするために、比較的大径のものが使用されていた。
Heretofore, this type of chuck device has a chuck attached to the front end of a hollow main shaft and having a knurling and pawl opening / closing mechanism, and has a structure in which the main shaft does not rotate with respect to the main shaft but can move in the axial direction. The drawbar is arranged coaxially with the front end connected to the pawl opening / closing mechanism of the chuck, and operates the pawl opening / closing mechanism by axial movement. A hydraulic chuck device including a moving hydraulic cylinder has been common. As the hydraulic cylinder, a hydraulic cylinder having a relatively large diameter has been used in order to ensure a sufficient gripping force of the workpiece by the pawl of the chuck.

【0005】しかしながら、上述した油圧式チャック装
置には次のような問題があった。すなわち、大きな油圧
シリンダを主軸とともに回転させる必要があるため、主
軸を回転させるためのモータを大型のものにしなければ
ならない。油圧シリンダは主軸を固定ハウジングに支持
する後部軸受より大きく突出した位置にくるため、アン
バランスが生じやすい。油圧シリンダも主軸とともに回
転するためイナーシャが大きくなり、主軸の加減速特性
が悪化する。油圧シリンダに供給する圧力油の発熱によ
り主軸台、主軸に熱変形が生じ、加工精度を低下させ
る。さらに、圧力油の粘度が温度により変化するため、
チャックのつめ開閉動作時間が安定しない。
[0005] However, the above-mentioned hydraulic chuck device has the following problems. That is, since it is necessary to rotate a large hydraulic cylinder together with the main shaft, the motor for rotating the main shaft must be large. Since the hydraulic cylinder comes to a position protruding more than the rear bearing that supports the main shaft on the fixed housing, imbalance is likely to occur. Since the hydraulic cylinder also rotates with the main shaft, the inertia increases, and the acceleration / deceleration characteristics of the main shaft deteriorate. Heat deformation of the headstock and the spindle occurs due to the heat generated by the pressure oil supplied to the hydraulic cylinder, thereby reducing machining accuracy. Furthermore, because the viscosity of pressure oil changes with temperature,
The chuck opening / closing operation time is not stable.

【0006】上記ような油圧式チャック装置の有する問
題を解決したチャック装置として、特開昭62−157
705号公報に開示された電動式チャック装置が知られ
ている。この電動式チャック装置は、固定ハウジング内
に回転自在に支持された中空状回転軸の前端に取付けら
れ、かつつめおよびつめ開閉機構を有するチャックと、
回転軸内に、回転軸に対して回転しないが軸方向に移動
しうるように配され、かつ前端部がチャックのつめ開閉
機構に連結されており、軸方向の移動によりつめ開閉機
構を作動させるドローバーと、回転軸に対して回転しう
るとともに、移動ねじを介してドローバーに連結された
ロータおよびロータの周囲において固定ハウジングに設
けられたステータよりなるモータとを備えており、ロー
タと一体に回転しうる結合リングの鋸歯状部を、ばねの
付勢力により回転軸の鋸歯状部に押付け、これにより回
転軸の回転時にはロータの回転軸に対する回転を停止さ
せてつめによるワーク把持力を一定に保ち、回転軸の停
止時にはモータの発する磁界によりばねの付勢力を解除
するとともに、ロータを回転軸に対して回転させ、これ
により移動ねじを介してドローバーを軸方向に移動させ
るようになされたものである。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-157 discloses a chuck device which solves the above problems of the hydraulic chuck device.
An electric chuck device disclosed in Japanese Patent Publication No. 705 is known. The electric chuck device is attached to a front end of a hollow rotary shaft rotatably supported in a fixed housing, and has a chuck and a jaw opening and closing mechanism.
The rotary shaft is arranged so as not to rotate with respect to the rotary shaft but to be movable in the axial direction, and the front end is connected to the pawl opening / closing mechanism of the chuck, and the pawl opening / closing mechanism is operated by the axial movement. A drawbar, a rotor that is rotatable with respect to the rotation axis, is connected to the drawbar via a moving screw, and a motor including a stator provided in a fixed housing around the rotor. The possible tooth of the coupling ring is pressed against the tooth of the rotating shaft by the urging force of the spring, thereby stopping the rotation of the rotor with respect to the rotating shaft during rotation of the rotating shaft and maintaining a constant gripping force of the work by the pawl. When the rotating shaft is stopped, the urging force of the spring is released by the magnetic field generated by the motor, and the rotor is rotated with respect to the rotating shaft. This invention was made to move axially drawbar with.

【0007】しかしながら、上記公報に記載された電動
式チャック装置には次のような問題がある。すなわち、
ばねの付勢力によりつめによるワーク把持力を一定に保
ち、モータの発する磁界によりばねの付勢力を解除する
ようになされているので、ばねの付勢力が弱い場合に
は、回転軸の回転時にばねの付勢力に抗してロータが回
転軸に対して回転し、その結果移動ねじを介してドロー
バーが軸方向に移動し、つめによるワーク把持力が変化
する可能性がある。一方、このようなワーク把持力の変
化を防止するにはばねの付勢力を強くする必要がある
が、この場合には、ばねの付勢力を解除するためにモー
タの発する磁界を強くしなければならず、モータが大型
化する。
[0007] However, the electric chuck device described in the above publication has the following problems. That is,
The gripping force of the pawl is kept constant by the biasing force of the spring, and the biasing force of the spring is released by the magnetic field generated by the motor.If the biasing force of the spring is weak, the spring is rotated when the rotating shaft rotates. The rotation of the rotor with respect to the rotation axis against the urging force of the rotation may cause the draw bar to move in the axial direction via the moving screw, and the work gripping force by the pawl may change. On the other hand, in order to prevent such a change in the work gripping force, it is necessary to increase the urging force of the spring.In this case, however, the magnetic field generated by the motor must be increased to release the urging force of the spring. Instead, the motor becomes larger.

【0008】本発明の目的は、上述した油圧式チャック
装置の有する問題を解決するとともに、回転軸の回転時
におけるつめによる把持力の変化を防止し、しかもモー
タを小形化しうるチャック装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a chuck device which solves the above-mentioned problems of the hydraulic chuck device, prevents a change in gripping force due to a pawl during rotation of a rotary shaft, and can reduce the size of a motor. It is in.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段と発明の効果】本発明によ
るチャック装置は、中空状回転軸の前端に取付けられ、
かつつめおよびつめ開閉機構を有するチャックと、回転
軸内に、回転軸に対して回転しないが軸方向に移動しう
るように同軸上に配され、かつ前端部がチャックのつめ
開閉機構に連結されるとともに後端部におねじ部を有し
ており、軸方向の移動によりつめ開閉機構を作動させる
ドローバーと、回転軸に、回転軸に対して軸方向に移動
しないが回転しうるように配され、かつドローバーのお
ねじ部に螺合されたナットと、ナットを回転させるモー
タと、モータの出力をナットに伝達、遮断するクラッチ
と、回転軸の回転時に発生する遠心力によりナットを回
転軸に対して固定する回り止め手段とを備えているもの
である。
A chuck device according to the present invention is mounted on the front end of a hollow rotary shaft,
A chuck having a pawl and pawl opening / closing mechanism, disposed coaxially within the rotating shaft so as not to rotate with respect to the rotating shaft but to be movable in the axial direction, and having a front end connected to the pawl opening / closing mechanism of the chuck; A drawbar that has a threaded portion at the rear end and that activates the pawl opening and closing mechanism by axial movement, and is arranged on the rotating shaft so that it can rotate but does not move in the axial direction with respect to the rotating shaft. A nut that is screwed into the external thread of the drawbar, a motor that rotates the nut, a clutch that transmits and shuts off the output of the motor to the nut, and a nut that rotates the nut by the centrifugal force generated when the rotation shaft rotates. And a detent means for fixing with respect to

【0010】本発明のチャック装置によれば、回転軸の
停止時において、モータを起動させるとともにクラッチ
によりモータの出力をナットに伝達すると、ナットが回
転し、ナットと螺合されたおねじ部の働きによりドロー
バーがその軸方向に移動し、チャックのつめ開閉機構が
作動させられてつめによる物品の把持、解放が行われ
る。
According to the chuck device of the present invention, when the rotation shaft is stopped, when the motor is started and the output of the motor is transmitted to the nut by the clutch, the nut rotates and the male screw portion screwed with the nut is rotated. The draw bar is moved in the axial direction by the action, and the pawl opening / closing mechanism of the chuck is operated to hold and release the article by the pawl.

【0011】回転軸の回転時においては、モータを停止
させるとともにクラッチによりモータ出力のナットへの
伝達を遮断すると、回転軸の回転時に発生する遠心力に
よって回り止め手段によりナットが回転軸に対して固定
され、ナットの相対回転が阻止される。したがって、回
転軸とともに回転するドローバーに対するナットの回転
が阻止されてドローバーの軸方向の移動が阻止され、そ
の結果チャックのつめ開閉機構の作動が停止されてつめ
に把持された物品に対する把持力が一定に保持される。
このとき、クラッチによりモータとナットとの動力伝達
が遮断されるので、モータの破損が防止される。
During rotation of the rotating shaft, when the motor is stopped and transmission of the motor output to the nut is cut off by the clutch, the nut is prevented from rotating with respect to the rotating shaft by the rotation preventing means due to the centrifugal force generated when the rotating shaft rotates. The nut is fixed and relative rotation of the nut is prevented. Therefore, the rotation of the nut with respect to the drawbar rotating with the rotation shaft is prevented, and the drawbar is prevented from moving in the axial direction. Is held.
At this time, power transmission between the motor and the nut is interrupted by the clutch, so that damage to the motor is prevented.

【0012】しかも、チャックのつめの開閉に、油圧シ
リンダを用いないので、上述した油圧式チャック装置の
有する問題点を解決することができる。
In addition, since the hydraulic cylinder is not used for opening and closing the pawl of the chuck, the above-mentioned problem of the hydraulic chuck device can be solved.

【0013】たとえば、回り止め手段が、回転軸に形成
されかつ回転軸の径方向外方を向いた有底穴内に配され
た鋼球と、有底穴内に配されて鋼球を穴外方に付勢する
ばねとよりなり、回転軸の回転時に発生する遠心力によ
り鋼球がナットに押付けられるようになされていること
がある。
[0013] For example, a detent means is provided in a bottomed hole formed on the rotating shaft and facing radially outward of the rotating shaft, and a steel ball disposed in the bottomed hole to remove the steel ball from the hole. In some cases, a steel ball is pressed against a nut by a centrifugal force generated when the rotating shaft rotates.

【0014】この場合、回り止め手段の構成が簡単なも
のとなり、安価に実施可能である。
In this case, the structure of the detent means is simple and can be implemented at low cost.

【0015】たとえば、回り止め手段が、回転軸の長さ
方向に伸びる軸線の回りに揺動するようにナットに枢着
された押子と、回転軸の停止時に押子を回転軸に接触し
ない位置に保持するばねとよりなり、回転軸の回転時に
発生する遠心力により押子が回転軸に押付けられるよう
になされていることがある。
For example, the detent means has a pusher pivotally attached to a nut so as to swing about an axis extending in the longitudinal direction of the rotary shaft, and does not contact the pusher with the rotary shaft when the rotary shaft is stopped. The pusher may be configured to be pressed against the rotary shaft by a centrifugal force generated when the rotary shaft rotates, in some cases.

【0016】たとえば、回り止め手段が、回り止め手段
が、回転軸の長さ方向に伸びる軸線の回りに揺動するよ
うに、重心よりも一端側の部分で回転軸に枢着された押
子と、回転軸の停止時に押子の上記一端側の部分をナッ
トに接触しない位置に保持するばねとよりなり、回転軸
の回転時に発生する遠心力により、押子の上記他端側の
部分が径方向外側へ移動するように押子が揺動し、これ
により押子の上記一端側の部分が径方向内方に移動して
ナットに押付けられるようになされていることがある。
For example, the pusher pivotally attached to the rotation shaft at one end from the center of gravity so that the rotation prevention device swings around an axis extending in the longitudinal direction of the rotation shaft. And a spring that holds the one end portion of the pusher at a position where the pusher does not contact the nut when the rotary shaft stops, and the centrifugal force generated when the rotary shaft rotates rotates the pusher at the other end portion. In some cases, the pusher swings so as to move radially outward, so that the one end portion of the pusher moves radially inward and is pressed against the nut.

【0017】この場合、てこの原理により、押子の上記
一端側の部分のナットへの押付け力が大きくなり、ナッ
トを回転軸およびドローバーに対して固定し、その相対
回転を阻止する力が強くなる。また、回転軸の停止時
に、チャックのつめによる物品の把持、解放を行うため
にナットを回転させたとしても、押子にはナットの回転
による遠心力が作用しないので、ナットの回転を高速で
行うことが可能になり、チャックのつめによる物品の把
持、解放を迅速に行うことができる。
In this case, due to the principle of leverage, the pressing force on the nut at the one end side of the pusher is increased, and the force for fixing the nut to the rotating shaft and the drawbar and preventing its relative rotation is strong. Become. Even when the rotating shaft is stopped, even if the nut is rotated in order to grip and release the article by the jaws of the chuck, centrifugal force due to the rotation of the nut does not act on the pusher, so the rotation of the nut can be performed at high speed. It is possible to quickly carry out gripping and releasing of the article by the pawl of the chuck.

【0018】また、モータが、回転軸を支持するハウジ
ングの外側において回転軸と並列に設けられていること
がある。
Further, the motor may be provided outside the housing that supports the rotating shaft and in parallel with the rotating shaft.

【0019】この場合、チャック装置の全長を短くする
ことができる。また、モータの回転時の発熱の回転軸へ
の伝達を防止して、回転軸の熱変形を抑制することがで
きる。
In this case, the overall length of the chuck device can be reduced. Further, it is possible to prevent the heat generated during rotation of the motor from being transmitted to the rotating shaft, thereby suppressing thermal deformation of the rotating shaft.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。この実施形態は、本発明のチャ
ック装置を旋盤に適用したものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the chuck device of the present invention is applied to a lathe.

【0021】図1は本発明のチャック装置を備えた旋盤
の全体構成を示し、図2〜図4はその要部の構成を示
す。
FIG. 1 shows the entire configuration of a lathe provided with the chuck device of the present invention, and FIGS. 2 to 4 show the configuration of a main part thereof.

【0022】図1において、主軸台の固定ハウジング
(1) に、中空状主軸(2) (回転軸)の前後両端部が、そ
れぞれ軸受(3)(4)を介して軸方向に移動しないが回転し
うるように支持されている。主軸(2) 内に、前後方向に
伸びるドローバー(5) が、主軸(2) に対して回転しない
が軸方向に移動しうるように同軸上に配置されている。
ドローバー(5) は、その前後両端部においてブシュ(6)
(7)を介して主軸(2) に支持されている。ドローバー(5)
の前端にチャック(8) が取付けられている。チャック
(8) は、ワークを把持するつめ(9) と、ドローバー(5)
の前端に連結されかつドローバー(5) の軸方向の移動に
よりつめ(9) を開閉する公知のつめ開閉機構(図示略)
とを備えている。ここで、つめ(9) とは、その形状にか
かわらずワークを把持するもの全てを意味するものとす
る。ドローバー(5) の後端部におねじ部(5a)が設けられ
ている。
In FIG. 1, a fixed housing of a headstock is shown.
In (1), the front and rear ends of a hollow main shaft (2) (rotary shaft) are supported via bearings (3) and (4) so that they do not move in the axial direction but can rotate. In the main shaft (2), a drawbar (5) extending in the front-rear direction is coaxially arranged so as not to rotate with respect to the main shaft (2) but to be movable in the axial direction.
The drawbar (5) has bushings (6) at the front and rear ends.
It is supported on the main shaft (2) via (7). Drawbar (5)
The chuck (8) is attached to the front end of the. Chuck
(8) is a nail (9) that grips the work and a drawbar (5)
A known pawl opening / closing mechanism (not shown) connected to the front end of the pawl and opening and closing the pawl (9) by the axial movement of the draw bar (5)
And Here, the pawl (9) means anything that grips the work regardless of its shape. A thread (5a) is provided at the rear end of the draw bar (5).

【0023】主軸(2) の後端部にフランジ(10)を介して
ナットスリーブ(11)が固定されている。ナットスリーブ
(11)内に、軸線を前後方向に向けたナット(12)が、ナッ
トスリーブ(11)に対して軸方向に移動しないが回転しう
るように支持されている。ナット(12)はドローバー(5)
のおねじ部(5a)にねじ嵌められている。ナットスリーブ
(11)の前端にブラケット(13)を介してキー(14)が取付け
られ、このキー(14)がドローバー(5) の後端部のおける
おねじ部(5a)よりも前側の部分の外周面に形成されたキ
ー溝(5b)に嵌まっており、これによりドローバー(5) は
主軸(2) に対して回転しないが軸方向に移動しうるよう
になっている。また、ナットスリーブ(11)に後方に突出
した短円筒部(11a) が一体に形成され、短円筒部(11a)
の内周面に歯(15)が形成されている。
A nut sleeve (11) is fixed to the rear end of the main shaft (2) via a flange (10). Nut sleeve
Inside (11), a nut (12) whose axis is oriented in the front-rear direction is supported so as not to move in the axial direction with respect to the nut sleeve (11) but to be rotatable. Nuts (12) are drawbars (5)
It is screwed into the external thread (5a). Nut sleeve
A key (14) is attached to the front end of (11) via a bracket (13), and this key (14) The drawbar (5) does not rotate with respect to the main shaft (2) but can move in the axial direction, because it is fitted in a key groove (5b) formed in the surface. Further, a short cylindrical portion (11a) protruding rearward is integrally formed with the nut sleeve (11), and the short cylindrical portion (11a) is formed.
Have teeth (15) formed on the inner peripheral surface thereof.

【0024】ナットスリーブ(11)に、その後端面から前
方に向かって径方向内方に傾斜した複数の有底穴(16)
が、周方向に間隔をおきかつ同一円周上にくるように形
成されており、ナット(12)後端の外向きフランジ(12a)
の外周部が各有底穴(16)の後端開口に臨んでいる。各有
底穴(16)内には鋼球(17)が配され、鋼球(17)は同じく有
底穴(16)内に入れられた圧縮コイルばね(18)により外方
に付勢されている。有底穴(16)内に配された鋼球(17)お
よび圧縮コイルばね(18)により、ナット(12)の回り止め
手段が構成されている。
The nut sleeve (11) has a plurality of bottomed holes (16) inclined radially inward from the rear end face toward the front.
Are formed so as to be circumferentially spaced and on the same circumference, and the nut (12) has an outward flange (12a) at the rear end.
Has an outer peripheral portion facing the rear end opening of each bottomed hole (16). A steel ball (17) is arranged in each bottomed hole (16), and the steel ball (17) is urged outward by a compression coil spring (18) also inserted in the bottomed hole (16). ing. The steel ball (17) and the compression coil spring (18) arranged in the bottomed hole (16) constitute a rotation preventing means for the nut (12).

【0025】固定ハウジング(1) の後端部に取付けられ
たカバー(19)の外側にトルクモータ(20)が主軸(2) と並
列状に配置され、その出力が歯車列(21)および電磁クラ
ッチ(22)を介してナット(12)に伝達されるようになって
いる。歯車列(21)は、トルクモータ(20)の前後方向に伸
びる出力軸(20a) に固定された駆動側歯車(23)と、カバ
ー(19)の後端面に固定された前後方向に伸びるピン(24)
の回りに軸受(25)を介して回転自在に取付けられた遊び
歯車(26)と、ドローバー(5) の後方に同軸上に配されか
つカバー(19)に回転自在に支持された前後方向に伸びる
軸(27)の周囲に取付けられた従動側歯車(28)とよりな
る。従動側歯車(28)の内周面にキー溝(28a) が形成さ
れ、軸(27)の外周面に固定されたキー(29)がキー溝(28
a) に嵌まっており、これにより軸(27)が従動側歯車(2
8)とともに回転するようになっている。
A torque motor (20) is arranged outside the cover (19) attached to the rear end of the fixed housing (1) in parallel with the main shaft (2). The power is transmitted to the nut (12) via the clutch (22). The gear train (21) includes a drive-side gear (23) fixed to an output shaft (20a) extending in the front-rear direction of the torque motor (20), and a pin extending in the front-rear direction fixed to a rear end face of the cover (19). (twenty four)
A play gear (26) rotatably mounted via a bearing (25) around the shaft, and a coaxially disposed rearward of the drawbar (5) and a front-rear direction rotatably supported by a cover (19). It comprises a driven gear (28) mounted around an extending shaft (27). A keyway (28a) is formed on the inner peripheral surface of the driven gear (28), and a key (29) fixed to the outer peripheral surface of the shaft (27) is attached to the keyway (28).
a), whereby the shaft (27) is driven by the driven gear (2
It rotates with 8).

【0026】電磁クラッチ(22)は、軸(27)の周囲に固定
された駆動側クラッチ構成部材(30)と、軸(27)の周囲に
回転自在に取付けられた従動側クラッチ構成部材(31)
と、カバー(19)の後端開口内に嵌め止められたリング(3
2)に埋設された電磁石(33)とを備えている。
The electromagnetic clutch (22) includes a drive-side clutch component (30) fixed around a shaft (27) and a driven-side clutch component (31) rotatably mounted around the shaft (27). )
And a ring (3) fitted into the rear end opening of the cover (19).
And an electromagnet (33) buried in 2).

【0027】駆動側クラッチ構成部材(30)の円板取付ス
リーブ(30a) が軸(27)の周囲に嵌められ、このスリーブ
(30a) が軸受(34)を介してリング(32)に回転自在に支持
されている。スリーブ(30a) の内周面にキー溝(30b) が
形成され、軸(27)の外周面に固定されたキー(35)がキー
溝(30b) に嵌まっており、これによりスリーブ(30a)、
すなわち駆動側クラッチ構成部材(30)が軸(27)とともに
回転するようになっている。したがって、軸(27)も軸受
(34)を介してリングに回転自在に支持されていることに
なる。従動側クラッチ構成部材(31)の円板取付スリーブ
(31a) は、軸受(36)を介して軸(27)に回転自在に取付け
られている。また、スリーブ(31a) の後端部外周面に歯
(37)が形成され、スリーブ(31a) の後端部とナットスリ
ーブ(11)の短円筒部(11a) の後端部との間に、歯(15)(3
7)と噛み合う歯(38a) を有する複数のピニオン(38)が、
有底穴(16)とは位相がずれるように配置されている。各
ピニオン(38)は、ナット(12)後端の外向きフランジ(12
a) に固定された前後方向に伸びるピン(39)に回転自在
に支持されている。
A disk mounting sleeve (30a) of the drive side clutch component (30) is fitted around the shaft (27).
(30a) is rotatably supported by a ring (32) via a bearing (34). A key groove (30b) is formed on the inner peripheral surface of the sleeve (30a), and a key (35) fixed to the outer peripheral surface of the shaft (27) is fitted in the key groove (30b), thereby the sleeve (30a). ),
That is, the drive-side clutch component (30) rotates with the shaft (27). Therefore, the shaft (27) is also a bearing
It is rotatably supported by the ring via (34). Disk mounting sleeve of driven side clutch component (31)
(31a) is rotatably mounted on a shaft (27) via a bearing (36). Also, the outer surface of the rear end of the sleeve (31a) has teeth.
(37) is formed between the rear end of the sleeve (31a) and the rear end of the short cylindrical portion (11a) of the nut sleeve (11).
A plurality of pinions (38) having teeth (38a) meshing with 7)
It is arranged so as to be out of phase with the bottomed hole (16). Each pinion (38) has an outward flange (12) at the rear end of the nut (12).
a) is rotatably supported by a pin (39) extending in the front-rear direction, which is fixed to (a).

【0028】軸(27)の前端に大径部(27a) が一体に形成
され、この大径部(27a) よりも後側の部分に、軸受(36)
の内輪、中間リング(40)、駆動側クラッチ構成部材(30)
のスリーブ(30a) 、および従動側歯車(28)が前側から嵌
め被せられ、軸(27)の後端部に形成されたおねじ部(27
b) にねじ嵌められた固定ナット(41)により軸(27)に固
定されている。
A large diameter portion (27a) is integrally formed at the front end of the shaft (27), and a bearing (36) is provided at a portion behind the large diameter portion (27a).
Inner ring, intermediate ring (40), drive side clutch component (30)
The sleeve (30a) and the driven gear (28) are fitted from the front side, and the male thread (27) formed at the rear end of the shaft (27) is fitted.
b) is fixed to the shaft (27) by a fixing nut (41) screwed into.

【0029】軸(27)の軸線上に前後方向に伸びる貫通穴
(42)が形成され、ドローバー(5) の後端面に固定された
センサロッド(43)がこの貫通穴(42)に通されている。そ
して、カバー(19)に取付けられた検出器(44)(レゾル
バ)によりセンサロッド(43)の後端部の前後方向の位置
を検出することによって、チャック(8) のつめ(9) によ
るワーク把持力が検出されるようになっている。
A through hole extending in the front-rear direction on the axis of the shaft (27)
(42) is formed, and a sensor rod (43) fixed to the rear end face of the draw bar (5) is passed through the through hole (42). The detector (44) (resolver) attached to the cover (19) detects the position of the rear end of the sensor rod (43) in the front-rear direction, whereby the work by the pawl (9) of the chuck (8) is performed. The gripping force is detected.

【0030】上記構成の旋盤のチャック装置において、
主軸(2) の停止時にワークの把持、解放を行うさいに
は、電磁クラッチ(22)を動力伝達状態としておき、トル
クモータ(20)を起動させる。トルクモータ(20)の出力
は、歯車列(21)を介して軸(27)に伝えられて軸(27)が回
転し、さらに軸(27)の回転力は電磁クラッチ(22)および
ピニオン(38)を介してナット(12)に伝わり、ナット(12)
が回転させられる。ナット(12)が回転すると、ナット(1
2)とねじ合わされたおねじ部(5a)を介してドローバー
(5) が軸方向に移動させられる。したがって、つめ開閉
機構によりつめ(9) が開閉させられてワークの把持、解
放が行われる。
In the lathe chuck device having the above configuration,
To grip and release the work when the main shaft (2) is stopped, the electromagnetic clutch (22) is set in the power transmission state, and the torque motor (20) is started. The output of the torque motor (20) is transmitted to a shaft (27) via a gear train (21) to rotate the shaft (27), and the rotating force of the shaft (27) is further reduced by an electromagnetic clutch (22) and a pinion ( 38) transmitted to the nut (12) via the nut (12)
Is rotated. When the nut (12) rotates, the nut (1
2) Drawbar via male thread (5a)
(5) is moved in the axial direction. Therefore, the pawl (9) is opened and closed by the pawl opening / closing mechanism, and the work is gripped and released.

【0031】旋盤による加工時には、チャック(8) のつ
め(9) によりワークを把持し、電磁クラッチ(22)を動力
伝達遮断状態にするとともにトルクモータ(20)を停止さ
せる。この状態で主軸(2) を回転させると、フランジ(1
0)、ナットスリーブ(11)およびドローバー(5) は主軸
(2) とともに同速度で同方向に回転する。そして、主軸
(2) の回転により発生する遠心力および圧縮ばね(18)の
付勢力によって、鋼球(17)が有底穴(16)の外方に移動さ
せられ、ナット(12)の外向きフランジ(12a) に押付けら
れる。したがって、ナット(12)は常に主軸(2) およびド
ローバー(5) に対して停止させられ、その結果主軸(2)
の回転時におけるチャック(8) のつめ(9)によるワーク
把持力の変化が防止される。
At the time of machining with a lathe, the work is gripped by the pawl (9) of the chuck (8), the power transmission is cut off with the electromagnetic clutch (22), and the torque motor (20) is stopped. When the spindle (2) is rotated in this state, the flange (1
0), nut sleeve (11) and drawbar (5)
(2) and rotate in the same direction at the same speed. And the main shaft
Due to the centrifugal force generated by the rotation of (2) and the urging force of the compression spring (18), the steel ball (17) is moved outside the bottomed hole (16), and the outward flange ( Pressed to 12a). Therefore, the nut (12) is always stopped against the spindle (2) and the drawbar (5), so that the spindle (2)
This prevents a change in the workpiece gripping force due to the pawl (9) of the chuck (8) during the rotation of.

【0032】図5および図6は、ナット(12)の回り止め
手段の他の実施形態を示す。
FIGS. 5 and 6 show another embodiment of the means for preventing the rotation of the nut (12).

【0033】図5および図6において、ナット(12)後端
の外向きフランジ(12a) の後面に、複数の押子(51)が、
同一円周上で周方向に等間隔をおくように、前後方向に
伸びる複数のピン(50)により枢着されている。押子(51)
は、ピニオン(38)と位相がずれた位置にある。各押子(5
1)は、ピン(50)と押子(51)との間に配されたねじりコイ
ルばね(52)により、図5の時計方向に付勢されている。
また、各押子(51)は、図5の反時計方向に揺動した場合
に、ナットスリーブ(11)の歯(15)に係合するようになっ
ている。
5 and 6, a plurality of pushers (51) are provided on the rear surface of the outward flange (12a) at the rear end of the nut (12).
It is pivotally connected by a plurality of pins (50) extending in the front-rear direction so as to be equally spaced in the circumferential direction on the same circumference. Pusher (51)
Are located out of phase with the pinion (38). Each presser (5
1) is urged clockwise in FIG. 5 by a torsion coil spring (52) disposed between the pin (50) and the pusher (51).
Each pusher (51) engages with the teeth (15) of the nut sleeve (11) when swinging in the counterclockwise direction in FIG.

【0034】この実施形態の場合、ワークをチャック
(8) のつめ(9) により把持した状態で主軸(2) を回転さ
せると、主軸(2) の回転により発生する遠心力によっ
て、各押子(51)がねじりコイルばね(52)の付勢力に抗し
て図5の反時計方向に揺動させられ、ナットスリーブ(1
1)の歯(15)に係合する。したがって、ナット(12)は常に
主軸(2) およびドローバー(5) に対して停止させられ、
その結果主軸(2) の回転時におけるチャック(8) のつめ
(9) によるワーク把持力の変化が防止される。
In the case of this embodiment, the work is chucked.
(8) When the spindle (2) is rotated while being gripped by the pawl (9), each pusher (51) is attached with a torsion coil spring (52) due to the centrifugal force generated by the rotation of the spindle (2). It is swung counterclockwise in FIG. 5 against the force and the nut sleeve (1
Engage with the teeth (15) of 1). Therefore, the nut (12) is always stopped with respect to the spindle (2) and the drawbar (5),
As a result, the jaws of the chuck (8) during rotation of the spindle (2)
The change of the workpiece gripping force due to (9) is prevented.

【0035】図7および図8は、ナット(12)の回り止め
手段のさらに他の実施形態を示す。
FIGS. 7 and 8 show still another embodiment of the means for stopping the rotation of the nut (12).

【0036】図7および図8において、ナットスリーブ
(11)の短円筒部(11a) における歯(15)が形成された部分
よりも前方の部分に、径方向内方に突出した環状内方突
出部(11b) が一体に形成されている。環状内方突出部(1
1b) に、その内周縁から複数の切欠き(55)が周方向に等
間隔をおくように形成されている。切欠き(55)は、ピニ
オン(38)と位相がずれた位置にある。各切欠き(55)内に
それぞれ略円弧状の押子(56)が配され、その重心よりも
一端側、ここでは図7の時計方向前端側において、前後
方向に伸びるピン(57)によりナットスリーブ(11)に枢着
されている。各押子(56)は、切欠き(55)の底部と押子(5
6)との間に配された圧縮コイルばね(58)により、図7の
反時計方向に付勢されている。
Referring to FIGS. 7 and 8, the nut sleeve
An annular inward protruding portion (11b) protruding radially inward is formed integrally with a portion of the short cylindrical portion (11a) of (11) in front of the portion where the teeth (15) are formed. Annular inward protrusion (1
1b), a plurality of notches (55) are formed at equal intervals in the circumferential direction from the inner peripheral edge thereof. The notch (55) is at a position out of phase with the pinion (38). A substantially arc-shaped presser (56) is arranged in each notch (55), and a nut (57) extending in the front-rear direction at one end side from the center of gravity, here, the clockwise front end side in FIG. It is pivotally attached to the sleeve (11). Each pusher (56) is located at the bottom of the notch (55) and the pusher (5
7) is urged in the counterclockwise direction in FIG. 7 by a compression coil spring (58) disposed between the compression coil spring (58).

【0037】この実施形態の場合、ワークをチャック
(8) のつめ(9) により把持した状態で主軸(2) を回転さ
せると、主軸(2) の回転により発生する遠心力によって
各押子が圧縮コイルばね(58)の付勢力に抗して図7の時
計方向に揺動させられ、その図7の時計方向前端側の部
分が径方向内方に移動してナット(12)の外向きフランジ
(12a) 外周面に押付けられる。このとき、てこの原理に
より、ナット(12)への押付け力が大きくなり、ナット(1
2)の主軸(2) に対する相対回転を停止させる力が強くな
る。したがって、ナット(12)は常に主軸(2) およびドロ
ーバーに対して停止させられ、その結果主軸(2) の回転
時におけるチャック(8) のつめ(9) によるワーク把持力
の変化が防止される。
In the case of this embodiment, the work is chucked.
(8) When the main shaft (2) is rotated while being gripped by the pawl (9), each pusher resists the urging force of the compression coil spring (58) due to the centrifugal force generated by the rotation of the main shaft (2). 7, and the clockwise front end portion of FIG. 7 moves inward in the radial direction to move the outward flange of the nut (12).
(12a) It is pressed against the outer peripheral surface. At this time, due to the principle of leverage, the pressing force against the nut (12) increases, and the nut (1
The force for stopping the relative rotation of (2) with respect to the main shaft (2) is increased. Therefore, the nut (12) is always stopped with respect to the spindle (2) and the draw bar, and as a result, a change in the workpiece gripping force due to the pawl (9) of the chuck (8) during rotation of the spindle (2) is prevented. .

【0038】また、主軸(2) の停止時に、チャック(8)
のつめ(9) によるワークの把持、解放を行うためにナッ
ト(12)を回転させたとしても、押子(56)にはナット(12)
の回転により発生する遠心力は作用しないので、ナット
(12)の回転を高速で行うことが可能になり、チャック
(8) のつめ(9) によるワークの把持、解放を迅速に行う
ことができる。
When the spindle (2) stops, the chuck (8)
Even if the nut (12) is rotated to grip and release the work with the pawl (9), the nut (12)
The centrifugal force generated by the rotation of
The rotation of (12) can be performed at high speed, and the chuck
(8) The workpiece can be quickly gripped and released by the pawl (9).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のチャック装置を備えた旋盤の部分縦断
面図である。
FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of a lathe provided with a chuck device of the present invention.

【図2】図1の部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.

【図3】図2のIII−III線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 2;

【図4】図3のIV−IV線拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3;

【図5】ナットの回り止め手段の他の実施形態を示す図
3相当の断面図である。
FIG. 5 is a sectional view corresponding to FIG. 3, showing another embodiment of a nut rotation preventing means.

【図6】図5のVI−VI線拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along line VI-VI of FIG. 5;

【図7】ナットの回り止め手段のさらに他の実施形態を
示す図3相当の断面図である。
FIG. 7 is a sectional view corresponding to FIG. 3, showing still another embodiment of a nut rotation preventing means.

【図8】図7のVIII−VIII線拡大断面図である。8 is an enlarged sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(2):主軸(回転軸) (5):ドローバー (5a):おねじ部 (8):チャック (9):つめ (12):ナット (16):有底穴 (17):鋼球 (18):圧縮コイルばね (20):トルクモータ (22):電磁クラッチ (51):押子 (52):ねじりコイルばね (56):押子 (58):圧縮コイルばね (2): Spindle (rotary axis) (5): Drawbar (5a): Male thread (8): Chuck (9): Pawl (12): Nut (16): Hole with bottom (17): Steel ball ( 18): Compression coil spring (20): Torque motor (22): Electromagnetic clutch (51): Presser (52): Torsion coil spring (56): Presser (58): Compression coil spring

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 中空状回転軸の前端に取付けられ、かつ
つめおよびつめ開閉機構を有するチャックと、回転軸内
に、回転軸に対して回転しないが軸方向に移動しうるよ
うに同軸上に配され、かつ前端部がチャックのつめ開閉
機構に連結されるとともに後端部におねじ部を有してお
り、軸方向の移動によりつめ開閉機構を作動させるドロ
ーバーと、回転軸に、回転軸に対して軸方向に移動しな
いが回転しうるように配され、かつドローバーのおねじ
部に螺合されたナットと、ナットを回転させるモータ
と、モータの出力をナットに伝達、遮断するクラッチ
と、回転軸の回転時に発生する遠心力によりナットを回
転軸に対して固定する回り止め手段とを備えているチャ
ック装置。
1. A chuck attached to a front end of a hollow rotary shaft and having a clasp and pawl opening / closing mechanism, wherein the chuck is coaxial with the rotary shaft so as not to rotate with respect to the rotary shaft but to move in the axial direction. A drawbar that is arranged and has a front end connected to the pawl opening / closing mechanism of the chuck and having a threaded portion at the rear end, and operating the pawl opening / closing mechanism by moving in the axial direction; A nut that is not rotatable in the axial direction but is rotatable, and is screwed to the external thread of the drawbar, a motor that rotates the nut, and a clutch that transmits and shuts off the output of the motor to the nut. And a rotation preventing means for fixing the nut to the rotating shaft by centrifugal force generated when the rotating shaft rotates.
【請求項2】 回り止め手段が、回転軸に形成されかつ
回転軸の径方向外方を向いた有底穴内に配された鋼球
と、有底穴内に配されて鋼球を穴外方に付勢するばねと
よりなり、回転軸の回転時に発生する遠心力により鋼球
がナットに押付けられるようになされている請求項1記
載のチャック装置。
2. A steel ball disposed in a bottomed hole formed on the rotating shaft and facing outward in the radial direction of the rotating shaft, and a detent means provided in the bottomed hole to move the steel ball outward from the hole. 2. The chuck device according to claim 1, wherein the steel ball is pressed against the nut by a centrifugal force generated when the rotating shaft rotates.
【請求項3】 回り止め手段が、回転軸の長さ方向に伸
びる軸線の回りに揺動するようにナットに枢着された押
子と、回転軸の停止時に押子を回転軸に接触しない位置
に保持するばねとよりなり、回転軸の回転時に発生する
遠心力により押子が回転軸に押付けられるようになされ
ている請求項1記載のチャック装置。
3. A pusher pivotally mounted on a nut so as to swing around an axis extending in a longitudinal direction of the rotating shaft, wherein the rotation preventing means does not contact the pusher with the rotating shaft when the rotating shaft is stopped. 2. The chuck device according to claim 1, further comprising a spring for holding the pusher against the rotary shaft by a centrifugal force generated when the rotary shaft rotates.
【請求項4】 回り止め手段が、回転軸の長さ方向に伸
びる軸線の回りに揺動するように、重心よりも一端側の
部分で回転軸に枢着された押子と、回転軸の停止時に押
子の上記一端側の部分をナットに接触しない位置に保持
するばねとよりなり、回転軸の回転時に発生する遠心力
により、押子の上記他端側の部分が径方向外側へ移動す
るように押子が揺動し、これにより押子の上記一端側の
部分が径方向内方に移動してナットに押付けられるよう
になされている請求項1記載のチャック装置。
4. A pusher pivotally attached to the rotating shaft at a portion on one end side of the center of gravity so that the rotation preventing means swings around an axis extending in the longitudinal direction of the rotating shaft, A spring for holding the one end portion of the pusher at a position where it does not contact the nut when stopped, and the centrifugal force generated when the rotating shaft rotates causes the other end portion of the pusher to move radially outward. 2. The chuck device according to claim 1, wherein the pusher swings such that the one end portion of the pusher moves radially inward and is pressed against the nut.
【請求項5】 モータが、回転軸を支持するハウジング
の外側において回転軸と並列に設けられている請求項
1、2、3または4記載のチャック装置。
5. The chuck device according to claim 1, wherein the motor is provided in parallel with the rotation shaft outside the housing that supports the rotation shaft.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103418806A (en) * 2013-08-21 2013-12-04 南通汇能环保建材有限公司 Deep groove ball bearing machine tool device
JP2014083681A (en) * 2012-10-26 2014-05-12 Karl Hiestand Clamp device
JP2023109069A (en) * 2022-01-26 2023-08-07 昌弘 町田 Electric chuck device and machine tool

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