JP2000158216A - コレットチャック及びチャック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被工作物の変更に対しては、胴径部材を共通
化し、サイズに応じた口径部材のみを用意すれば可能と
なり、それだけコレットチャックを数種類用意する必要
がなくなり、又、口径部材と胴径部材とは別途に製作す
ることができ、製作が容易となり、製作コストの低減及
び保管の利便性を図ることができる。 【解決手段】 コレット部材１を被工作物を把持釈放可
能にしてスリット間隙をおいて環状配置される複数個の
口径部材２及び半径方向に拡縮動作可能な複数個の縦割
溝が形成された胴径部材３により相互に着脱自在に分割
形成してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば自動旋盤やフ
ライス盤等の工作機械に用いられるコレットチャック及
びチャック装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のコレットチャックとして、
工作機械の主軸に装着され、半径方向の拡縮動作により
被工作物を把持釈放可能な複数個の縦割溝が形成された
コレット部材からなる片持梁構造のものが知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれら従
来構造の場合、被工作物を把持釈放可能な先端部側の口
径部分と半径方向に拡縮動作可能な複数個の縦割溝が形
成された胴径部分とが一体に形成されてなり、このため
被工作物の把持すべき外径又は内径に応じてコレットチ
ャックを製作しなければらず、それだけコレットチャッ
クを数種類用意しなければならず、又、コレットチャッ
クの構造上、上記胴径部分は拡縮機能を担う部分である
からバネ弾性復元性が要求され、これに対し、上記口径
部分は被工作物を把持する把持機能を担う部分であるか
ら耐摩耗性及び剛性が要求され、すなわち、胴径部分と
口径部分との機能が相違するため、コレットチャックの
製作に際し、胴径部分と口径部分との機能を満足すべく
異なった熱処理や表面硬化処理等の処理加工を行うこと
になり、それだけ製作が厄介となることがある。

【０００４】又、上記従来構造の口径部分と胴径部分と
が一体な片持梁構造の場合、例えば、外径把持用のコレ
ットチャックにおいて、コレットチャックを半径方向に
縮径動作させ、被工作物を把持する際に、把持すべき被
工作物の外周面の外径仕上寸法や円筒度等の加工精度の
不揃いによりコレットチャックはいわゆる片当たり状態
で被工作物を把持することがあり、このため被工作物の
把持力が低下し、それだけ被工作物の加工精度の低下を
招くことがあるという不都合を有している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はこれら課題を解
決することを目的とするもので、本発明のうちで、請求
項１記載の発明は、工作機械の主軸に装着され、半径方
向の拡縮動作により被工作物を把持釈放可能な複数個の
縦割溝が形成されたコレット部材からなり、上記コレッ
ト部材を上記被工作物を把持釈放可能にしてスリット間
隙をおいて環状配置される複数個の口径部材及び半径方
向に拡縮動作可能な複数個の縦割溝が形成された胴径部
材により相互に着脱自在に分割形成してなることを特徴
とするコレットチャックにある。

【０００６】又、請求項２記載の発明にあっては、上記
胴径部材の先端部に上記複数個の口径部材を半径方向に
浮動可能に設けてなることを特徴とするものであり、
又、請求項３記載の発明は、上記複数個の口径部材の基
部に凹弧溝状の嵌合凹部を形成すると共に上記胴径部材
の先端部に該嵌合凹部に遊嵌合可能な嵌合部を形成し、
該嵌合凹部と嵌合部との遊嵌合により胴径部材の先端部
に口径部材を半径方向に浮動可能に設けてなることを特
徴とするものであり、又、請求項４記載の発明は、上記
隣り合う口径部材の間に軸線方向に対して角度を有して
延びるスリット間隙を形成してなることを特徴とするも
のであり、又、請求項５記載の発明は、上記胴径部材を
自己弾性により拡径動作可能に形成してなることを特徴
とするものである。

【０００７】又、請求項６記載の発明は、上記口径部材
の外周面に先広りテーパー状の受圧面を形成してなる上
記請求項１、２、３、４又は５記載のコレットチャック
と、上記主軸の軸線方向に進退自在に配設され、該受圧
面を押圧可能なスリーブ部材とを備えてなるチャック装
置にある。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１乃至図８は本発明の実施の形
態例を示し、図１乃至図５はコレットチャックの実施の
第一形態例、図６、図７はチャック装置の実施の形態
例、図８はコレットチャックの実施の第二形態例であ
る。

【０００９】図１乃至図５のコレットチャックＣの第一
形態例において、１はコレット部材であって、この場
合、被工作物の外周面を把持釈放可能にしてスリット間
隙をおいて環状配置される三個の口径部材２・２・２及
び半径方向に拡縮動作可能な複数個の縦割溝３ａ・３ａ
・３ａが形成された胴径部材３により相互に着脱自在に
分割形成され、口径部材２・２・２の内周面は縮径動作
時において被工作物の外周面を把持可能な把持面２ａ・
２ａ・２ａに形成され、かつ、上記胴径部材３を自己弾
性により拡径動作可能に形成されている。

【００１０】又、上記胴径部材３の先端部に上記三個の
口径部材２・２・２を半径方向に浮動可能に設けてな
り、この場合、上記三個の口径部材２・２・２の基部に
凹弧溝状の嵌合凹部４・４・４を同心状に形成すると共
に胴径部材３の先端部に嵌合凹部４・４・４に遊嵌合可
能な嵌合部５を形成し、即ち、嵌合凹部４・４・４の溝
幅寸法を嵌合部５の円筒肉厚よりも大きい寸法にしてい
わゆるガタを付け、嵌合凹部４・４・４と嵌合部５との
遊嵌合により胴径部材３の先端部に口径部材２・２・２
を半径方向に浮動可能に設けて構成している。

【００１１】又、この場合、上記隣り合う口径部材口径
部材２・２・２の間に軸線方向に延びるスリット間隙６
が形成されている。

【００１２】図６、図７はチャック装置の実施の形態例
であって、上記コレットチャックＣが用いられ、この場
合、図示省略の工作機械に筒状の主軸７が回転駆動自在
に横設され、この主軸７内に筒状の進退部材８を図示省
略の移動機構により進退駆動自在に内装し、かつ、進退
部材８により押圧されるスリーブ部材９を回り止め溝１
０及び回り止めピン１１との嵌合により回り止め状態で
軸線方向に進退自在に内装し、スリーブ部材９内に上記
口径部材２・２・２及び胴径部材３からなるコレット部
材１を内装し、口径部材２・２・２の外周面に先広りテ
ーパー状の受圧面２ｂ・２ｂ・２ｂを形成し、スリーブ
部材９の先端部内周面に受圧面２ｂ・２ｂ・２ｂを押圧
可能な先広りテーパー状の押圧面９ａを形成し、更に、
口径部材２・２・２の先端部外周面に係止周面１２ａ及
び係止側面１２ｂからなる係止段面１２を形成し、主軸
７の先端部に前ナット部材１３を螺着し、前ナット部材
１３の内周面１３ａと係止周面１２ａ及び前ナット部材
１３の内側面１３ｂと係止側面１２ｂとを当接可能に構
成している。

【００１３】この実施の形態例は上記構成であるから、
図７の如く、進退部材８を図中左方向に前進させ、進退
部材８の前進によりスリーブ部材９の後端部は押動さ
れ、スリーブ部材９の押圧面９ａは口径部材２・２・２
の受圧面２ｂ・２ｂ・２ｂを押圧し、相互のテーパー作
用により胴径部材３は縮径動作し、図６の如く、胴径部
材３に装着された口径部材２・２・２の縮径動作により
把持面２ａ・２ａ・２ａは図示省略の被工作物の円周状
の外周面を把持することになり、又、図６の把持状態に
おいて、進退部材８を図中右方向に後退させると、進退
部材８の前端部はスリーブ部材９の後端部から離反し、
押圧面９ａ及び受圧面２ｂ・２ｂ・２ｂの相互のテーパ
ー作用によりスリーブ部材９が後退しつつ胴径部材３は
自己弾性により拡径動作し、前ナット部材１３の内周面
１３ａと係止周面１２ａとが当接し、図７の如く、口径
部材２・２・２の把持面２ａ・２ａ・２ａは被工作物を
釈放することになる。

【００１４】この際、上記コレットチャックＣは、被工
作物を把持釈放可能にしてスリット間隙６をおいて環状
配置される三個の口径部材２・２・２及び半径方向に拡
縮動作可能な複数個の縦割溝３ａが形成された胴径部材
３により相互に着脱自在に分割形成されたコレット部材
１からなるので、被工作物の把持すべき外径又は内径の
変更に対しては、胴径部材３を共通化し、サイズに応じ
た口径部材２・２・２のみを用意すれば可能となり、そ
れだけコレットチャックを数種類用意する必要がなくな
り、又、口径部材２・２・２と胴径部材３とは別途に製
作することができ、口径部材２・２・２及び胴径部材３
をそれぞれの機能を満足すべく相互に相干渉することな
く異なった熱処理や表面硬化処理等の処理加工を行うこ
とができ、それだけ製作が容易となり、製作コストの低
減及び保管の利便性を図ることができる。

【００１５】この場合、上記胴径部材３の先端部に、上
記三個の口径部材２・２・２を、図２の如く、矢印方向
としての半径方向にそれぞれ浮動可能に設けているか
ら、例えば、図６の如く、外径把持用のコレットチャッ
クＣを備えたチャック装置において、コレットチャック
Ｃを半径方向に縮径動作させ、被工作物を把持する際
に、把持すべき被工作物の外周面の外径仕上寸法や円筒
度等の加工精度の不揃いがあったとしても、コレットチ
ャックＣの口径部材２・２・２は胴径部材３に対して被
工作物の外周面に追従して浮動し、口径部材２・２・２
の把持面２ａ・２ａ・２ａは被工作物の外周面に密着
し、いわゆる片当たり状態での被工作物の把持を回避す
ることができ、このため被工作物の把持力を高めること
ができ、それだけ被工作物の加工精度の向上を期待する
ことができる。

【００１６】又、この場合、上記三個の口径部材２・２
・２の基部に凹弧溝状の嵌合凹部４・４・４を形成する
と共に上記胴径部材３の先端部に嵌合凹部４・４・４に
遊嵌合可能な嵌合部５を形成し、図２の如く、嵌合凹部
４・４・４と嵌合部５との遊嵌合により胴径部材３の先
端部に口径部材２・２・２を矢印方向としての半径方向
に浮動可能に設けているから、胴径部材３に対しての口
径部材２・２・２の着脱及び浮動構造を簡素化すること
ができ、一層、製作コストの低減を図ることができ、
又、この場合、上記胴径部材３を自己弾性により拡径動
作可能に形成しているから、被工作物の外周面を確実に
把持釈放することができる。

【００１７】又、この場合、チャック装置において、上
記口径部材２・２・２の外周面に先広りテーパー状の受
圧面２ｂ・２ｂ・２ｂを形成し、主軸７の軸線方向に進
退自在に配設されたスリーブ部材９に受圧面２ｂ・２ｂ
・２ｂを押圧可能な押圧面９ａを形成しているから、上
記実施の形態例のコレットチャックＣの特有の効果を得
ることができると共にスリーブ部材９によりコレットチ
ャックＣを確実に縮径動作させることができると共に現
装置を変更せずに使用することができる。

【００１８】図８の実施の第二形態例は別例構造であっ
て、上記第一形態例においては、上記隣り合う口径部材
２・２・２の間に軸線方向に延びるスリット間隙６を形
成しているが、この場合、上記隣り合う口径部材２・２
・２の間に軸線方向に対して例えば五度の角度を有して
延びるスリット間隙６を形成している。尚、スリット間
隙は直線状に限らず、曲線状に形成されることもある。

【００１９】この第二形態例においては、スリット間隙
６が軸線方向に対して角度を有して延びて形成されてい
るので、被工作物が四角棒状や六角棒状のものも、それ
らの稜線の存在に影響されずに、把持することができ
る。

【００２０】尚、本発明は上記実施の形態例に限られる
ものではなく、口径部材２・２・２及び胴径部材３、嵌
合凹部４、嵌合部５等の構造や形態並びに数等は適宜設
計して変更される。

【００２１】又、上記実施の形態例は、被工作物の外周
面を把持する所謂外径用チャックに本発明を適用した構
造となっているが、被工作物の内周面を把持する所謂外
開きと称する内径用チャックにも適用することができ、
又、チャック装置にあっても、図６、図７において示し
たコレットチャックＣの拡縮動作構造とは異なる構造を
採用することもでき、適宜変更して設計される。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上述の如く、請求項１記載の発
明にあっては、被工作物を把持釈放可能にしてスリット
間隙をおいて環状配置される複数個の口径部材及び半径
方向に拡縮動作可能な複数個の縦割溝が形成された胴径
部材により相互に着脱自在に分割形成されたコレット部
材からなるので、被工作物の把持すべき外径又は内径の
変更に対しては、胴径部材を共通化し、サイズに応じた
口径部材のみを用意すれば可能となり、それだけコレッ
トチャックを数種類用意する必要がなくなり、又、口径
部材と胴径部材とは別途に製作することができ、口径部
材及び胴径部材をそれぞれの機能を満足すべく相互に相
干渉することなく異なった熱処理や表面硬化処理等の処
理加工を行うことができ、それだけ製作が容易となり、
製作コストの低減及び保管の利便性を図ることができ
る。

【００２３】又、請求項２記載の発明にあっては、上記
胴径部材の先端部に上記複数個の口径部材を半径方向に
浮動可能に設けているから、被工作物を把持する際に、
把持すべき被工作物の外周面の外径仕上寸法や円筒度等
の加工精度の不揃いがあったとしても、口径部材は胴径
部材に対して被工作物の外周面に追従して浮動し、口径
部材は被工作物の外周面に密着し、いわゆる片当たり状
態での被工作物の把持を回避することができ、このため
被工作物の把持力を高めることができ、それだけ被工作
物の加工精度の向上を期待することができる。

【００２４】又、請求項３記載の発明にあっては、上記
複数個の口径部材の基部に凹弧溝状の嵌合凹部を形成す
ると共に上記胴径部材の先端部に嵌合凹部に遊嵌合可能
な嵌合部を形成し、嵌合凹部と嵌合部との遊嵌合により
胴径部材の先端部に口径部材を半径方向に浮動可能に設
けているから、胴径部材に対しての口径部材の着脱及び
浮動構造を簡素化することができ、一層、製作コストの
低減を図ることができる。

【００２５】又、請求項４記載の発明にあっては、上記
隣り合う口径部材の間に軸線方向に延びるスリット間隙
を形成しているから、被工作物が四角棒状や六角棒状の
ものも、それらの稜線の存在に影響されずに把持するこ
とができ、又、請求項５記載の発明にあっては、上記胴
径部材３を自己弾性により拡径動作可能に形成している
から、被工作物の外周面を確実に把持釈放することがで
きる。

【００２６】又、請求項６記載の発明にあっては、上記
請求項１乃至請求項５のコレットチャック特有の効果を
得ることができると共に口径部材の外周面に先広りテー
パー状の受圧面を形成し、主軸の軸線方向に進退自在に
配設されたスリーブ部材に受圧面を押圧可能な押圧面を
形成しているから、スリーブ部材によりコレットチャッ
クを確実に縮径動作させることができると共に現装置を
変更せずに使用することができる。

【００２７】以上の如く、所期の目的を充分達成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコレットチャックの実施の第一形態例
の分解斜視図である。

【図２】本発明のコレットチャックの実施の第一形態例
の部分断面図である。

【図３】本発明のコレットチャックの実施の第一形態例
の斜視図である。

【図４】本発明のコレットチャックの実施の第一形態例
の側面図である。

【図５】本発明のコレットチャックの実施の第一形態例
の正面図である。

【図６】本発明のチャック装置の実施の形態例の断面図
である。

【図７】本発明のチャック装置の実施の形態例の断面図
である。

【図８】本発明のコレットチャックの実施の第二形態例
の側面図である。

【符号の説明】

Ｃ コレットチャック １ コレット部材 ２ 口径部材 ２ｂ 受圧面 ３ 胴径部材 ３ａ 縦割溝 ４ 嵌合凹部 ５ 嵌合部 ６ スリット間隙 ７ 主軸 ９ スリーブ部材 ９ａ 押圧面

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の主軸に装着され、半径方向の
   拡縮動作により被工作物を把持釈放可能な複数個の縦割
   溝が形成されたコレット部材からなり、上記コレット部
   材を上記被工作物を把持釈放可能にしてスリット間隙を
   おいて環状配置される複数個の口径部材及び半径方向に
   拡縮動作可能な複数個の縦割溝が形成された胴径部材に
   より相互に着脱自在に分割形成してなることを特徴とす
   るコレットチャック。
2. 【請求項２】 上記胴径部材の先端部に上記複数個の口
   径部材を半径方向に浮動可能に設けてなることを特徴と
   する請求項１記載のコレットチャック。
3. 【請求項３】 上記複数個の口径部材の基部に凹弧溝状
   の嵌合凹部を形成すると共に上記胴径部材の先端部に該
   嵌合凹部に遊嵌合可能な嵌合部を形成し、該嵌合凹部と
   嵌合部との遊嵌合により胴径部材の先端部に口径部材を
   半径方向に浮動可能に設けてなることを特徴とする請求
   項１記載のコレットチャック。
4. 【請求項４】 上記隣り合う口径部材の間に軸線方向に
   対して角度を有して延びるスリット間隙を形成してなる
   ことを特徴とする請求項１、２又は３記載のコレットチ
   ャック。
5. 【請求項５】 上記胴径部材を自己弾性により拡径動作
   可能に形成してなることを特徴とする請求項１、２、３
   又は４記載のコレットチャック。
6. 【請求項６】 上記口径部材の外周面に先広りテーパー
   状の受圧面を形成してなる請求項１、２、３、４又は５
   記載のコレットチャックと、上記主軸の軸線方向に進退
   自在に配設され、該受圧面を押圧可能なスリーブ部材と
   を備えてなるチャック装置。