JP2008044035A - コレットチャック - Google Patents

Abstract

【課題】環状突起を加工することにより、コレットを連結するコレットチャックの回転バランスを高めて、高速加工に適するようにする。
【解決手段】締付ナットとコレットとの間に、ノーズリング５０が嵌まり込み、ノーズリング５０の内周にコレットの外周に設けた周溝に偏心的に嵌入する偏心鍔部５４を設けると共に、ノーズリング５０の端面に軸心を中心とする環状突起５５を設ける。
（ａ）〜（ｃ）はノーズリング５０の環状突起５５を偏心量に応じてそれぞれ切削により調整した状態の正面図と断面図を示している。これにより、ノーズリング５０の環状突起５５の形状を調整することにより、回転時に生ずるノーズリング５０とコレットとの連結部のアンバランスを平衡させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、工作機械の主軸に装着して使用し、ドリル等の切削工具を保持するコレットチャックに関するものである。

従来からコレットチャックには各種のものが実用化されており、例えば公知の技術として、図５に示すような特許文献１に記載された構造が知られている。

この構造においては、チャック１のシャンク２と反対側の本体３の先端内の受入円錐孔５にコレット６を挿入し、本体３のねじ山７に螺合する締付ナット８によりコレット６を挿し込んで、コレット６を半径方向に縮径させて工具を保持する。

また、締付ナット８の内周面に偏心した内縁によるリブ９が三日月状に一体形成されており、このリブ９がコレット６の周溝１０に係合して両者を連結している。締付ナット８を回動させることで、コレット６の周溝１０に係合して両者は連結されている。更に、締付ナット８を回動させることで、コレット６をチャック本体３に対して締め付けたり、緩めたりすることができるように構成されている。

リブ９は単に偏心しているので、リブ９の加工が容易であるという利点はあるが、回転バランスが悪く、高速回転時には振動発生等により加工精度の低下を招く等の問題点がある。

また、特許文献２、３に開示されているように、同様なコレットチャックの締付ナットの内周面にノーズリングをボールを介して一体に構成したものが、一般的な公知技術として知られている。このように、締付ナットをチャック本体とのねじ結合部とコレットとの連結部を別体構造にとすることで、組立性能、操作性の向上が図れる。

従って、前述した公知例を組み合わせて、締付ナットの内周面にノーズリングをボールを介して一体に構成し、かつノーズリングの内周面に偏心した内縁による三日月状リブを一体形成した構造が考えられる。この構造によると製造コストを抑え、かつ組立性能の高い操作性の良いコレットチャックが得られるが、回転バランスは改善されず、高速回転には不適である。

実公昭５６−７３６６号公報 実開平６−４２００７号公報 実開平６−６３２１３号公報

前述した従来技術に記載されたコレットとのリブ、つまり係合用鍔を偏心孔で形成した場合に、例えば旋盤加工でワンチャック加工ができるなど加工が容易であり安価である。しかし、この構造上、回転バランスが悪くなるので、その不平衡を修正しなければならず、特に高速加工を行う場合には、より回転バランスの高いコレットチャックが要求されている。

本発明の目的は、上述の課題を解消し、偏心鍔部によりコレットを連結することにより、コレットチャックの回転バランスを高めて、高速加工に適したコレットチャックを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係るコレットチャックの技術的特徴は、チャック本体と、該チャック本体内のテーパ孔に装着し外周溝を有するコレットと、前記チャック本体に螺着する締付ナットと、該締付ナット内に外周を嵌合すると共に内周面に前記コレットの外周溝に係合し、中心軸から偏心した偏心鍔部を形成したノーズリングとから成り、該ノーズリングの前記チャック本体側の端面に前記偏心鍔部による重量の不平衡を切削により調整する環状突起を前記中心軸と同心に形成したことにある。

本発明に係るコレットチャックによれば、コレットに連結係合するための偏心鍔部を有するノーズリングの端面に、この偏心による回転時の重量バランスのずれを調整するための環状突起を一体に形成したので、ノーズリングの主要加工がワンチャック状態で可能となり、従来例に比べて格段に低価格となり、かつ精度良く製造することができる。

また、同心状に形成した環状突起の一部をフライス加工で切除加工することできるので、容易に回転バランス調整が可能となる。

更に、締付ナットのチャック本体とのねじ螺着部側を延長して、チャック本体の外周に締付ナットの内周面を嵌合させると、チャック自体の剛性も向上し、かつ高速回転時のバランスを改善することができる。

本発明を図１〜図４に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は実施例１によるコレットチャックの縦断面図である。チャック本体２０の中程にフランジ２１が設けられ、片端に工作機械の主軸孔に装着される例えばＢＴシャンクやＨＳＫシャンク等のシャンク２２が設けられ、反対側端部に円筒軸２３が設けられ、円筒軸２３の中心には前方に拡がるテーパ孔２４が形成されている。円筒軸２３はフランジ２１側から、大径部２５、中径部２６、小径部２７が設けられ、小径部２７の外周には雄ねじ２８が刻設されている。

テーパ孔２４に挿入するコレット３０には、テーパ部３１が設けられ、テーパ部３１の頂部に周溝３２が設けられ、更にコレット３０の先端側にテーパ部３１と逆方向でかつ角度の大きいテーパ部３３が形成されている。コレット３０のテーパ部３１、３３には、軸線方向の両側から円周方向に交互に割り溝３４、３５が形成され、コレット３０の軸方向中心に切削工具Ｔを挿入するための工具挿入孔３６が形成されている。

小径部２７の雄ねじ２８には、円筒状の締付ナット４０が雌ねじ４１を介して螺合され、締付ナット４０の内径側に断面半円状の環状溝４２が形成されている。

締付ナット４０とコレット３０との間に、ノーズリング５０が僅かな隙間を持って嵌まり込み、ノーズリング５０の外周に締付ナット４０の環状溝４２と対向する断面半円状の環状溝５１が形成され、ノーズリング５０の内径側にはテーパ部３３と嵌合し後方に向けて拡大するテーパ孔５２が形成されている。

図２に示すように、ノーズリング５０の内径側には環状の逃げ溝５３が形成され、この逃げ溝５３の後方に軸心から所定量偏心し、内径側のコレット３０の周溝３２に偏心して嵌まり込む環状の偏心鍔部５４が形成され、後方側端面に軸心を中心とする環状突起５５が形成されている。

また、締付ナット４０の環状溝４２とノーズリング５０の環状溝５１とによって形成された環状空間には、多数の鋼球６０が挿入され、締付ナット４０はノーズリング５０に対して回転可能とされている。

このコレットチャックにおいては、締付ナット４０を回転してコレット３０の縮径による工具Ｔの固定は従来と同様である。

本実施例では、ノーズリング５０の偏心鍔部５４は軸心に対して所定量偏心しており、コレット３０の周溝３２に対し偏心して嵌入されるので、チャック本体２０が軸心を回転中心としたとき、その偏心による重量の不平衡が生ずる。

この不平衡分をノーズリング５０の端面に形成した環状突起５５を切削して調整する。ノーズリング５０を製作する際に、図２に示すように、環状突起５５は軸心に対して同心で環状に形成されている。調整に際して、偏心鍔部５４の偏心形成による回転不平衡量が最小になるように、環状突起５５の一部をフライス加工等により除去することで、最適な回転バランスを得ることができる。

図３はノーズリング５０の加工後の種々の形状を示し、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ不平衡量を切削により調整した状態の環状突起５５の正面図、断面図を示している。なお、正面図における斜線部は偏心鍔部５４による偏心量を示している。

このように、ノーズリング５０の端面に形成した環状突起５５の形状を調整して、回転時に生ずるノーズリング５０に形成したコレット３０との連結部の不平衡を適応させることができる。

図４は実施例２の縦断面図であり、実施例１と同一の符号は同一の部材を示している。この実施例２において、回転バランスの調整方法は実施例１と同様であるが、チャック本体２０は高速回転下で使用することに適している。

締付ナット４０の後端部７１はチャック本体２０の中径部２６と嵌合するように延長され、シールリング７２を介して接するようにされている。更に、締付ナット３０とノーズリング５０の間にはごみの混入を防止するシールリング７３が介在されている。

この実施例２においては、締付ナット４０の後端部７１が中径部２６に接するので、高速回転時における剛性、安定性もより高められ、回転バランスの良いコレットチャックが得られる。また、工具保持機構の内部にはシールリング７２、７３によりごみの侵入が防止される。

なお、実施例１、２では、締付ナット４０とノーズリング５０間を鋼球６０によって連結したが、それに限定されず、例えばＣ型リングにより連結してもよい。

実施例１のコレットチャックの縦断面図である。 ノーズリングの斜視図である。 ノーズリングの調整手段の説明図である。 実施例２のコレットチャックの縦断面図である。 従来例のコレットチャックの縦断面図である。

符号の説明

２０ チャック本体
２２ シャンク
２３ 円筒軸
２４、５２ テーパ孔
２５ 大径部
２６ 中径部
２７ 小径部
３０ コレット
３１、３３ テーパ部
３２ 周溝
３４、３５ 割り溝
４０ 締付ナット
５０ ノーズリング
５３ 逃げ溝
５４ 偏心鍔部
５５ 環状突起
６０ 鋼球
７１ 後端部

Claims (4)

1. チャック本体と、該チャック本体内のテーパ孔に装着し外周溝を有するコレットと、前記チャック本体に螺着する締付ナットと、該締付ナット内に外周を嵌合すると共に内周面に前記コレットの外周溝に係合し、中心軸から偏心した偏心鍔部を形成したノーズリングとから成り、該ノーズリングの前記チャック本体側の端面に前記偏心鍔部による重量の不平衡を切削により調整する環状突起を前記中心軸と同心に形成したことを特徴とするコレットチャック。
2. 前記調整は前記環状突起の一部を削除することにより行うことを特徴とする請求項１に記載のコレットチャック。
3. 前記締付ナットから前記チャック本体の外周に嵌合する筒状端部を、軸線方向に前記チャック本体との螺着部よりも前記チャック本体側に延長したことを特徴とする請求項１に記載のコレットチャック。
4. 前記締付ナットと前記チャック本体との嵌合部にシールリングを装着したことを特徴とする請求項３に記載のコレットチャック。

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