JP2001087912A - コレットチャック及びチャック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンクランプ時において、送出孔により長尺
軸状の被工作物を保持することができ、被工作物とコレ
ット爪との衝接現象を回避することができる。 【解決手段】 スリーブ２内に装着保持され、中心軸線
上に被工作物の外径に適合して被工作物Ｗの振れ回りを
抑制可能な送出孔６をもつ振止部材５と、振止部材の先
端部に割溝間隙を存して放射状に環状配置され、スリー
ブの押戻動作により半径方向に拡縮動作して被工作物を
把持釈放可能な複数個のコレット爪からなる着脱自在な
コレット部材７と、複数個のコレット爪を拡径動作させ
るバネ部材８とを備えてなる。

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、
工作機械の主軸の先端部に装着され、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構造のものが知られてい
る。

【０００３】しかして、工作機械の主軸の後部から長尺
軸状の被工作物をコレット部材の中心軸線上を介して主
軸の先端部に給送し、この被工作物をコレット部材の縮
径動作により把持し、主軸の回転によりコレット部材を
介して被工作物を回転させ、被工作物を刃物との協働に
より加工することになり、そして、加工完了後にコレッ
ト部材を拡径動作させて被工作物を釈放し、その後に、
長尺軸状の被工作物をコレット部材の中心軸線上を介し
て主軸の先端部に所定長さ分給送し、この被工作物を再
びコレット部材の縮径動作により把持し、以下同様にし
て連続的に被工作物を加工することになる。

【０００４】

【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、被工作物を釈放したいわゆるアンクラン
プ時において、被工作物の先端部分は釈放されてフリー
な状態となり、被工作物は長尺軸状のため自重により先
端部が下向きに反った状態となり、このため、被工作物
とコレット部材との衝接現象が生じ、この衝接により被
工作物及びコレット部材の損傷摩耗が生起され、コレッ
ト部材の把持精度及び把持力の低下により被工作物の加
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、工作機械の主軸の先端部に内装され
たスリーブ内に保持部材により装着保持され、該スリー
ブの押戻動作により半径方向に拡縮動作して被工作物を
把持釈放可能なコレットチャックにおいて、上記スリー
ブ内に装着保持され、中心軸線上に被工作物の外径に適
合して被工作物の振れ回りを抑制可能な送出孔をもつ振
止部材と、該振止部材の先端部に割溝間隙を存して放射
状に環状配置され、該スリーブの押戻動作により半径方
向に拡縮動作して被工作物を把持釈放可能な複数個のコ
レット爪からなる着脱自在なコレット部材と、該複数個
のコレット爪を拡径動作させるバネ部材とを備えてなる
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
コレット爪の先端部前方位置に上記割溝間隙を覆うキャ
ップ部材を備え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、上記バネ部材をコイルバネ
により形成し、該バネ部材を上記振止部材と上記コレッ
ト爪との対向部間に円弧状に配設し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、上記バネ
部材を捩りコイルバネにより形成し、該バネ部材を上記
振止部材と上記コレット爪との間に配設してなることを
特徴とするものであり、又、請求項５記載の発明は、上
記振止部材に上記割溝間隙を介して支持杆を突設し、該
支持杆の先端部に上記キャップ部材を配設してなること
を特徴とするものであり、又、請求項６記載の発明は、
上記保持部材を上記主軸の先端部に螺着可能なナット部
材により形成し、該ナット部材の外端面に回動用孔を形
成してなることを特徴とするものである。

【０００７】又、請求項７記載の装置の発明は、工作機
械の主軸の先端部に押戻動作可能なスリーブを内装し、
該スリーブ内に中心軸線上に被工作物の外径に適合して
被工作物の振れ回りを抑制可能な送出孔をもつ振止部材
を配設し、該振止部材の先端部に割溝間隙を存して放射
状に環状配置されて該スリーブの押戻動作により半径方
向に拡縮動作して被工作物を把持釈放可能な複数個のコ
レット爪からなるコレット部材を着脱自在に配設し、該
複数個のコレット爪を拡径動作させるバネ部材を配設し
てなることを特徴とするものである。

【０００８】又、請求項８記載の装置の発明は、上記コ
レット爪の先端部前方位置に上記割溝間隙を覆うキャッ
プ部材を配設してなることを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１乃至図９は本発明の実施の形
態例を示し、図１乃至図７は第一形態例、図８は第二形
態例、図９は第三形態例である。

【００１０】図１乃至図７の第一形態例において、１は
主軸であって、図示省略の工作機械に回転駆動自在に横
設され、この筒状の主軸１の先端部に有底筒状のスリー
ブ２を摺動自在に内装し、スリーブ２の底部に通穴２ａ
を形成し、このスリーブ２の後部に図示省略の押動機構
により押戻動作する筒状の押動部材３を内装し、スリー
ブ２の後部内に戻動用バネ４を内装して構成している。

【００１１】５は振止部材であって、上記スリーブ２内
に装着保持され、振止部材５の中心軸線上の中央部に長
尺軸状の被工作物Ｗの外径ｄに適合して被工作物Ｗの振
れ回りを抑制可能な送出孔６が形成されている。

【００１２】７はコレット部材であって、この場合三個
のコレット爪７ａ・７ａ・７ａからなり、上記振止部材
５の先端部に着脱自在にして割溝間隙Ｒを存して放射状
に環状配置され、コレット爪７ａ・７ａ・７ａの中央外
周部に環状凸部７ｂを形成し、環状凸部７ｂの外周面に
先広がりのテーパー外周面７ｃを形成し、スリーブ２の
先端部内周面にテーパー外周面７ｃに摺動嵌合可能なテ
ーパー内周面２ｂを形成し、主軸１の先端部にナット部
材からなる保持部材８を螺着し、保持部材８に回動用穴
８ａを複数個形成し、保持部材８の内段面８ｂによりコ
レット爪７ａ・７ａ・７ａの環状凸部７ｂの前段面７ｄ
を当接可能に形成し、保持部材８の前部に内穴面８ｃを
形成し、上記スリーブ２の図示省略の押動機構並びに押
動部材３及び戻動用バネ４による押戻動作によりテーパ
ー外周面７ｃとテーパー内周面２ｂとの摺動嵌合により
半径方向に拡縮動作して把持面７ｇにより被工作物Ｗを
把持釈放可能に構成されている。

【００１３】９はバネ部材であって、上記複数個のコレ
ット爪７ａ・７ａ・７ａを拡径動作させるものであり、
この場合、振止部材５の先端面に環状凹部５ａを形成
し、コレット爪７ａ・７ａ・７ａの後端面に環状凹部７
ｅを形成し、この対向する環状凹部５ａと環状凹部７ｅ
との間にコイルバネからなるバネ部材９を円弧状に配置
して構成している。

【００１４】１０はキャップ部材であって、上記コレッ
ト爪７ａ・７ａ・７ａの先端部前方位置に上記割溝間隙
Ｒを覆う状態で配設され、この場合、上記振止部材５に
三個のネジ穴５ｂ・５ｂ・５ｂを放射状に形成すると共
に軸線方向に止着穴５ｃ・５ｃ・５ｃを形成し、止着穴
５ｃ・５ｃ・５ｃに上記割溝間隙Ｒを介して三個の支持
杆１１・１１・１１を差し込み突設し、支持杆１１・１
１・１１をレンチ挿通穴５ｄ・５ｄ・５ｄより図示省略
の六角棒レンチを挿通して止めボルト１２・１２・１２
の回動により止着し、支持杆１１・１１・１１の先端部
に上記キャップ部材１０を圧入接着固定して構成してい
る。

【００１５】この場合、上記バネ部材８・８・８は三個
からなり、図５の如く、上記環状凹部５ａと環状凹部７
ｅとの間にして隣り合う支持杆１１・１１・１１の間に
それぞれコイルバネからなるバネ部材８・８・８を圧縮
状にして円弧状に配置して構成している。

【００１６】この実施の形態例は上記構成であるから、
図７の如く、図示省略の押動機構により押動部材３は戻
動用バネ４に抗してスリーブ２を図中右方向に押動する
と、テーパー外周面７ｃとテーパー内周面２ｂとの摺動
嵌合によりコレット爪７ａ・７ａ・７ａは、図６の如
く、バネ部材９のバネ弾性に抗して半径方向に縮径動作
し、これにより被工作物Ｗはコレット爪７ａ・７ａ・７
ａによって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３を図中左方向に後退戻動せると、ス
リーブ２はバネ部材９により後退動作し、テーパー外周
面７ｃとテーパー内周面２ｂとの摺動により、図７の如
く、コレット爪７ａ・７ａ・７ａはバネ部材９のバネ弾
性により半径方向に拡径動作し、これによりコレット爪
７ａ・７ａ・７ａは被工作物Ｗを釈放することになる。

【００１７】この際、上記スリーブ２内に中心軸線上に
被工作物Ｗの外径ｄに適合して被工作物の振れ回りを抑
制可能な送出孔６をもつ振止部材５が装着保持されてい
るので、図７の如く、コレット爪７ａ・７ａ・７ａが拡
径動作して被工作物Ｗを釈放したいわゆるアンクランプ
時において、送出孔６により長尺軸状の被工作物Ｗを保
持することができ、このため、被工作物Ｗとコレット爪
７ａ・７ａ・７ａとの衝接現象を回避することができ、
それだけ被工作物Ｗ及びコレット部材７の損傷摩耗を防
ぐことができると共に把持精度及び把持力の維持により
被工作物Ｗの加工精度の向上を図ることができる。

【００１８】又、この場合、振止部材５とコレット部材
７とを別途に製作することができ、それぞれ異なった熱
処理や表面硬化処理等の処理加工を行うことができ、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。

【００１９】又、この場合、上記コレット爪７ａ・７ａ
・７ａの先端部前方位置に上記割溝間隙Ｒを覆うキャッ
プ部材１０を備えているから、割溝間隙Ｒ内への被工作
物Ｗの切粉の侵入を抑制することができ、それだけコレ
ット爪７ａ・７ａ・７ａの拡縮動作を円滑に行うことが
できると共に被工作物Ｗの把持精度及び把持力の維持を
図ることができ、又、この場合、上記バネ部材９をコイ
ルバネにより形成し、このバネ部材を上記振止部材５と
上記コレット爪７ａ・７ａ・７ａとの対向部間に円弧状
に配設してなるから、コレット爪７ａ・７ａ・７ａの拡
径弾圧構造を簡素化することができると共に小型化を図
ることができ、又、この場合、上記振止部材５に上記割
溝間隙Ｒを介して支持杆１１・１１・１１を突設し、支
持杆１１・１１・１１の先端部に上記キャップ部材１０
を配設してなるから、キャップ部材１０の配置構造を簡
素化することができると共にコレット爪７ａ・７ａ・７
ａの先端部との相対位置を最適位置に設定配置すること
ができ、又、この場合、上記保持部材８を上記主軸１の
先端部に螺着可能なナット部材により形成し、このナッ
ト部材の外端面に回動用孔８ａを形成してなるから、保
持部材８を図示省略の手回し工具のピンを回動用孔８ａ
に差し込んで回動することによりコレット部材７の着脱
交換を行うことができ、ナット部材の外周面のスパナ等
を掛けて回す構造に比べて、周囲の配置スペースを確保
することができ、それだけスペースの有効利用を図るこ
とができる。

【００２０】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図５の如く、振止部材５
の先端面に環状凹部５ａを形成し、コレット爪７ａ・７
ａ・７ａの後端面に環状凹部７ｅを形成し、この対向す
る環状凹部５ａと環状凹部７ｅとの間にコイルバネから
なるバネ部材９を円弧状に配置しているが、この場合、
各コレット爪７ａ・７ａ・７ａの後端面に先止状の環状
凹部７ｅ・７ｅを形成し、この環状凹部５ａと環状凹部
７ｅとの間にして支持杆１１と環状凹部７ｅの断面との
間にそれぞれコイルバネからなるバネ部材８を圧縮状に
して円弧状に配置している。

【００２１】又、図９の実施の第三形態例も別例構造で
あって、この場合、上記バネ部材９を捩りコイルバネに
より形成し、このバネ部材９を支持杆１１に中央の巻装
部を挿通すると共に両端部を環状凹部７ｅの内面に弾圧
して上記振止部材５と上記コレット爪７ａとの間に配設
している。

【００２２】この第二及び第三形態例にあっても、上記
第一形態例と同様な作用効果を得ることができると共に
第三形態例にあっては、構造を簡素化することができる
と共に小型化を図ることができる。

【００２３】尚、本発明は上記実施の形態例に限られる
ものではなく、コレット部材７、振止部材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。

【００２４】

【発明の効果】本発明は上述の如く、請求項１又は７記
載の発明にあっては、スリーブ内に中心軸線上に被工作
物の外径に適合して被工作物の振れ回りを抑制可能な送
出孔をもつ振止部材が装着保持されているので、コレッ
ト爪が拡径動作して被工作物を釈放したいわゆるアンク
ランプ時において、送出孔により長尺軸状の被工作物を
保持することができ、このため、被工作物とコレット爪
との衝接現象を回避することができ、それだけ被工作物
及びコレット部材の損傷摩耗を防ぐことができると共に
把持精度及び把持力の維持により被工作物の加工精度の
向上を図ることができる。

【００２５】又、請求項２又は８記載の発明は、上記コ
レット爪の先端部前方位置に上記割溝間隙を覆うキャッ
プ部材を備えているから、割溝間隙内への被工作物の切
粉の侵入を抑制することができ、それだけコレット爪の
拡縮動作を円滑に行うことができると共に被工作物の把
持精度及び把持力の維持を図ることができる。

【００２６】又、請求項３記載の発明は、上記バネ部材
をコイルバネにより形成し、このバネ部材を上記振止部
材と上記コレット爪との対向部間に円弧状に配設してな
るから、コレット爪の拡径弾圧構造を簡素化することが
できると共に小型化を図ることができ、又、請求項４記
載の発明にあっては、上記バネ部材を捩りコイルバネに
より形成し、このバネ部材を上記振止部材と上記コレッ
ト爪との間に配設しているから、構造を簡素化すること
ができると共に小型化を図ることができ、又、請求項５
記載の発明にあっては、上記振止部材に上記割溝間隙を
介して支持杆を突設し、支持杆の先端部に上記キャップ
部材を配設してなるから、キャップ部材の配置構造を簡
素化することができると共にコレット爪の先端部との相
対位置を最適位置に設定配置することができ、又、請求
項６記載の発明にあっては、上記保持部材を上記主軸の
先端部に螺着可能なナット部材により形成し、このナッ
ト部材の外端面に回動用孔を形成してなるから、保持部
材を手回し工具のピンを回動用孔に差し込んで回動する
ことによりコレット部材の着脱交換を行うことができ、
ナット部材の外周面のスパナ等を掛けて回す構造に比べ
て、周囲の配置スペースを確保することができ、スペー
スの有効利用を図ることができる。

【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】本発明の実施の第一形態例の断面図である。

【図２】本発明の実施の第一形態例の分解斜視図であ
る。

【図３】本発明の実施の第一形態例の斜視図である。

【図４】本発明の実施の第一形態例の側面図である。

【図５】本発明の実施の第一形態例の断面図である。

【図６】本発明の実施の第一形態例の拡大断面図であ
る。

【図７】本発明の実施の第一形態例の拡大断面図であ
る。

【図８】本発明の実施の第二形態例の部分側面図であ
る。

【図９】本発明の実施の第三形態例の部分側面図であ
る。

【符号の説明】

Ｗ 被工作物 Ｒ 割溝間隙 １ 主軸 ２ スリーブ ５ 振止部材 ６ 送出孔 ７ コレット部材 ８ 保持部材 ９ バネ部材 １０ キャップ部材 １１ 支持杆

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の主軸の先端部に内装されたス
   リーブ内に保持部材により装着保持され、該スリーブの
   押戻動作により半径方向に拡縮動作して被工作物を把持
   釈放可能なコレットチャックにおいて、上記スリーブ内
   に装着保持され、中心軸線上に被工作物の外径に適合し
   て被工作物の振れ回りを抑制可能な送出孔をもつ振止部
   材と、該振止部材の先端部に割溝間隙を存して放射状に
   環状配置され、該スリーブの押戻動作により半径方向に
   拡縮動作して被工作物を把持釈放可能な複数個のコレッ
   ト爪からなる着脱自在なコレット部材と、該複数個のコ
   レット爪を拡径動作させるバネ部材とを備えてなること
   を特徴とするコレットチャック。
2. 【請求項２】 上記コレット爪の先端部前方位置に上記
   割溝間隙を覆うキャップ部材を備え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】 上記バネ部材をコイルバネにより形成
   し、該バネ部材を上記振止部材と上記コレット爪との対
   向部間に円弧状に配設してなることを特徴とする請求項
   １又は２記載のコレットチャック。
4. 【請求項４】 上記バネ部材を捩りコイルバネにより形
   成し、該バネ部材を上記振止部材と上記コレット爪との
   間に配設してなることを特徴とする請求項１又は２記載
   のコレットチャック。
5. 【請求項５】 上記振止部材に上記割溝間隙を介して支
   持杆を突設し、該支持杆の先端部に上記キャップ部材を
   配設してなることを特徴とする請求項２〜４のいずれか
   １項に記載のコレットチャック。
6. 【請求項６】 上記保持部材を上記主軸の先端部に螺着
   可能なナット部材により形成し、該ナット部材の外端面
   に回動用孔を形成してなることを特徴とする請求項１〜
   ５のいずれか１項に記載のコレットチャック。
7. 【請求項７】 工作機械の主軸の先端部に押戻動作可能
   なスリーブを内装し、該スリーブ内に中心軸線上に被工
   作物の外径に適合して被工作物の振れ回りを抑制可能な
   送出孔をもつ振止部材を配設し、該振止部材の先端部に
   割溝間隙を存して放射状に環状配置されて該スリーブの
   押戻動作により半径方向に拡縮動作して被工作物を把持
   釈放可能な複数個のコレット爪からなるコレット部材を
   着脱自在に配設し、該複数個のコレット爪を拡径動作さ
   せるバネ部材を配設してなることを特徴とするチャック
   装置。
8. 【請求項８】 上記コレット爪の先端部前方位置に上記
   割溝間隙を覆うキャップ部材を配設してなることを特徴
   とする請求項７記載のチャック装置。