JP2014210323A - Collet chuck - Google Patents

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    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/20—Longitudinally-split sleeves, e.g. collet chucks

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a collet chuck capable of gripping an easily collapsible and easily deformable tool and wire rod of 1 millimeter or less such as a pipe composed of metal or resin, by one kind of collet.SOLUTION: The collet chuck of the present invention comprises a chuck having a tapered hole, the collet inserted into the tapered hole of the chuck and having a tapered part (14) fitted to the tapered hole and a plurality of split grooves, a nut screw-fastened to the chuck, pushing the collet in the tapered hole and fitting the collet to the chuck, a plurality of blades having a tapered part (13) inserted into the split grooves and fitted to the tapered hole and supporting the periphery of a tool, a presser metal fitting installed in the nut, engaging the inclined end of the blade with a conical recess and pushing in the blade in the axial direction, a snap ring for fastening the presser metal fitting to the nut and a spring provided between the nut and the presser metal fitting.

Description

本発明は、コレットチャックに係り、より詳しくは、小径の工具や線材などを潰れないように把持することができるコレットチャックに関する。   The present invention relates to a collet chuck, and more particularly to a collet chuck capable of gripping a small-diameter tool or wire rod so as not to be crushed.

一般に、コレットチャックは、工具を把持するコレットと、コレットが嵌め込まれるチャックからなる。コレットチャックはホルダなどを形成し介して工作機械等の主軸に取り付けられる。   In general, a collet chuck is composed of a collet that holds a tool and a chuck into which the collet is fitted. The collet chuck is attached to a spindle of a machine tool or the like via a holder or the like.

特許文献１にはコレットチャックが示される。コレットには複数の割り溝が設けられており、工具をコレットに挿入してコレットをチャックに取り付け、ナットを締め付けると、コレットのテーパー部がチャックのテーパー孔に押し込まれて固定される。その時、複数の割り溝が縮むことで工具（符号Ｔで示される）は、コレットに固定される。しかし、コレットは複数の割り溝が縮むことで得られる内径寸法の変化は一般的に０．５ｍｍ程度であり、最小径は１ｍｍ程度である為、１ｍｍより小径の工具を把持する場合は、サイズに応じた複数のコレットを準備する必要があった。   Patent Document 1 shows a collet chuck. The collet is provided with a plurality of split grooves, and when the tool is inserted into the collet, the collet is attached to the chuck, and the nut is tightened, the tapered portion of the collet is pushed into the tapered hole of the chuck and fixed. At that time, the tool (indicated by the symbol T) is fixed to the collet by shrinking the plurality of split grooves. However, since the change in the inner diameter obtained by colleting the plurality of split grooves is generally about 0.5 mm, and the minimum diameter is about 1 mm, the collet has a size smaller than 1 mm. It was necessary to prepare multiple collets according to the conditions.

コレットチャックは、工具に限らず、放電加工機（ＥＤＭ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）の電極などの線材を把持することにも使用できる。細穴放電加工機の電極の軸径は、例えば０．１〜１ｍｍである。金属の細くて中空の軸を把持することも要求される。工具や線材の材質も金属に限らず樹脂などの場合もある。そのため、このような小径（具体的には１ｍｍ以下）の工具に従来のコレットチャックを適用した場合、工具がナットで強く締め付けられて潰れや変形する問題があった。   The collet chuck is not limited to a tool, and can also be used to grip a wire such as an electrode of an electric discharge machine (EDM). The shaft diameter of the electrode of the fine hole electric discharge machine is, for example, 0.1 to 1 mm. It is also required to grip a thin and hollow shaft of metal. The material of the tool or wire is not limited to metal, but may be resin. Therefore, when a conventional collet chuck is applied to a tool having such a small diameter (specifically, 1 mm or less), there is a problem that the tool is strongly tightened with a nut and is crushed or deformed.

実開平０６−５８１２４号公報Japanese Utility Model Publication No. 06-58124

本発明の目的は、金属又は樹脂からなるパイプなどの潰れやすく変形しやすい１ミリ以下の工具や線材を、１種類のコレットで把持することができるコレットチャックを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a collet chuck capable of gripping a tool or wire rod of 1 mm or less which is easily crushed and easily deformed, such as a pipe made of metal or resin, with one kind of collet.

本発明によるコレットチャックは、テーパー孔を備えるチャックと、前記チャックのテーパー孔に挿入され、前記テーパー孔に嵌合するテーパー部（１４）と複数の割り溝とを有するコレットと、前記チャックにネジ着され、前記コレットを前記テーパー孔に押し込み、前記コレットを前記チャックに嵌合させるナットと、前記割り溝に挿入され、前記テーパー孔に嵌合するテーパー部（１３）を有して、工具の周囲を支える複数のブレードと、前記ナットに取り付けられ、すり鉢形くぼみに前記ブレードの傾斜端が係合され、前記ブレードを軸方向に押し込む押え金具と、前記ナットに前記押え金具を留めるスナップリングと、前記ナットと前記押え金具の間に設けられるバネと、が備えられることを特徴とする。   A collet chuck according to the present invention includes a chuck having a taper hole, a collet inserted into the taper hole of the chuck and fitted with the taper hole and a plurality of split grooves, and a screw on the chuck. And a nut that pushes the collet into the tapered hole and fits the collet into the chuck, and a tapered portion (13) that is inserted into the split groove and fits into the tapered hole. A plurality of blades that support the periphery, a presser fitting that is attached to the nut and that engages the inclined end of the blade with a mortar-shaped recess and pushes the blade in the axial direction; and a snap ring that holds the presser metal to the nut And a spring provided between the nut and the presser fitting.

前記ブレードは、工具と接触する側の肉厚が薄く、先端に幅の小さな平面を有する鋭角的な断面を有することを特徴とする。   The blade is characterized in that it is thin on the side in contact with the tool and has an acute cross section having a flat surface with a small width at the tip.

本発明のコレットチャックによれば、（１）コレットの割り溝に複数のブレードを挿入し、複数のブレードで工具を支えるようにしたので、ナットをチャックにネジ着して締め付けても、割り溝が縮んでブレードの両側を締め付けるだけで、工具を潰す方向には力が働かないようにできる。つまり小径の潰れやすい工具などを軽荷重の加工に耐える程度に軽く把持することができる。（２）ブレードの傾斜端が、押え金具のすり鉢形くぼみに係合するようにしたので、押え金具で上方向に押せば、傾斜端がすり鉢形くぼみを滑り、ブレードを中心軸方向へ位置合わせでき、同時にブレードのテーパー部がチャックのテーパー孔に沿ってブレードを中心軸方向へ位置合わせする為、ブレードは工具などを平行に軽く把持することができる。また、ブレードの径方向の移動量はチャックのテーパー孔に沿って上下に移動する寸法により決まるため、０．１〜１ｍｍの範囲の異なる寸法の工具などを、１種類のコレットにより把持できる。（４）ナットに押え金具を留めるバネとスナップリングを設けたので、押え金具とナットを一体化でき、ナットをチャックにネジ着する操作が容易である。（５）バネは、ブレードを常に一定な力により上方向に押し付けることができる。   According to the collet chuck of the present invention, (1) a plurality of blades are inserted into the split groove of the collet and the tool is supported by the plurality of blades. By shrinking and tightening both sides of the blade, it is possible to prevent the force from acting in the direction of crushing the tool. In other words, a small-diameter tool that can easily be crushed can be gripped lightly enough to withstand light load processing. (2) Since the inclined end of the blade is engaged with the mortar-shaped depression of the presser fitting, if the upper end is pushed upward by the presser fitting, the inclined end slides the mortar-shaped depression and aligns the blade in the central axis direction. At the same time, since the tapered portion of the blade aligns the blade in the central axis direction along the tapered hole of the chuck, the blade can grip a tool or the like lightly in parallel. Further, since the amount of movement in the radial direction of the blade is determined by the dimension that moves up and down along the taper hole of the chuck, tools with different dimensions in the range of 0.1 to 1 mm can be gripped by one type of collet. (4) Since the spring and snap ring for fastening the presser fitting to the nut are provided, the presser fitting and the nut can be integrated, and the operation of screwing the nut onto the chuck is easy. (5) The spring can always press the blade upward with a constant force.

ブレードは、工具と接触する側の肉厚が薄く、先端に幅の小さな平面を有する鋭角的な断面を有するので、工具の外周面を面ではなく、軸方向に沿った線で支えることができる。工具の外周面の形状に依存しないで支えることができる。   Since the blade is thin on the side in contact with the tool and has an acute cross section having a flat surface with a small width at the tip, the outer peripheral surface of the tool can be supported by a line along the axial direction instead of a surface. . It can be supported without depending on the shape of the outer peripheral surface of the tool.

本発明によるコレットチャックの断面図である。It is sectional drawing of the collet chuck by this invention. 図１のＡ−Ａ矢視図（ナットは除く）である。It is an AA arrow line view (except a nut) of FIG. 図１で使用されるナットの斜視図である。It is a perspective view of the nut used in FIG. 図１で使用されるブレードの正面図（Ａ）と右側面図（Ｂ）である。It is the front view (A) and right view (B) of the braid | blade used in FIG. 図１で使用されるコレットの正面図である。It is a front view of the collet used in FIG. 図５のコレットのＢ−Ｂ断面図である。It is BB sectional drawing of the collet of FIG. 図５のコレットの平面図である。It is a top view of the collet of FIG. 図１で使用される押え金具の斜視図である。It is a perspective view of the presser fitting used in FIG. 図１で使用されるスナップリングの平面図である。It is a top view of the snap ring used in FIG. 図１で使用されるバネの斜視図である。It is a perspective view of the spring used in FIG.

以下、本発明のコレットチャックについて、図面を参照して詳しく説明する。   Hereinafter, the collet chuck of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明によるコレットチャック１００の断面図である。コレットチャック１００は、上からチャック３０、コレット１、ブレード２、押え金具４、バネ５、スナップリング１０、ナット３を備える。工具２０はコレット１に挿入され、ブレード２で支えられて把持される。チャック３０には、既存のテーパコレットチャックに合わせた角度（本図の場合は８°）のテーパー孔９が設けられ、外側面に同様の角度のテーパー部１４を有するコレット１が嵌合される。ナット３は、チャック３０の外側にネジ着され、ナット３を回すとバネ５を介して押え金具４がブレードを上方向に押す。同時にコレット１が、チャック３０のテーパー孔９に押し込まれる。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a collet chuck 100 according to the present invention. The collet chuck 100 includes a chuck 30, a collet 1, a blade 2, a presser fitting 4, a spring 5, a snap ring 10, and a nut 3 from the top. The tool 20 is inserted into the collet 1 and supported and held by the blade 2. The chuck 30 is provided with a taper hole 9 having an angle (8 ° in the case of this figure) that matches the existing taper collet chuck, and the collet 1 having the taper portion 14 having the same angle is fitted to the outer surface. . The nut 3 is screwed on the outside of the chuck 30, and when the nut 3 is turned, the presser fitting 4 pushes the blade upward through the spring 5. At the same time, the collet 1 is pushed into the tapered hole 9 of the chuck 30.

図２は、図１のＡ−Ａ矢視図（ナットは除く）である。図２に示すようにコレット１の周囲には、１２０°に離れた３つの割り溝６が設けられ、割り溝６にブレード２が挿入される。工具２０は、３個のブレード２で支えられる。ナット３を装着方向に回すと、コレット１が上方向に押し込まれる。チャック３０のテーパー孔９は、上に行くほど狭いので、コレット１には、外径が小さくなるような荷重がかかる。この荷重は、図２に示す矢印のように、ブレード２を両側から挟み込むものとなる。ブレード２は、ナット装着方向に回す事により直接的に中心軸方向には押されないので、工具２０を潰すことがない。   FIG. 2 is an AA arrow view of FIG. 1 (excluding nuts). As shown in FIG. 2, three split grooves 6 separated by 120 ° are provided around the collet 1, and the blade 2 is inserted into the split groove 6. The tool 20 is supported by three blades 2. When the nut 3 is turned in the mounting direction, the collet 1 is pushed upward. Since the tapered hole 9 of the chuck 30 becomes narrower as it goes upward, a load is applied to the collet 1 so that the outer diameter becomes smaller. This load is such that the blade 2 is sandwiched from both sides as shown by the arrows in FIG. Since the blade 2 is not pushed directly in the central axis direction by turning in the nut mounting direction, the tool 20 is not crushed.

図３は、図１で使用されるナットの斜視図である。ナット３は筒状で、内側にチャック３０の外周に螺合するネジが切られている。ナット３は、押え金具４がバネ５と共に取り付けられ、スナップリング１０で留めている。   FIG. 3 is a perspective view of the nut used in FIG. The nut 3 has a cylindrical shape, and a screw that is screwed to the outer periphery of the chuck 30 is cut inside. In the nut 3, a presser fitting 4 is attached together with a spring 5, and is fastened with a snap ring 10.

図４は、図１で使用されるブレード２の正面図（Ａ）と右側面図（Ｂ）である。ブレード２には、傾斜端１２とテーパー部１３を有する。テーパー部１３はチャック３０のテーパー孔９に嵌合する。ブレード２は、工具２０と接触する側の肉厚が薄く先端に幅の小さな平面を有する鋭角的な断面を有する鋭角な断面を有する。そのため、図２に示されるように、工具２０の外周面を軸方向に沿った線で支えることができる。工具２０の外面の形状に合わせた面を形成するのではないから、複数の径の工具をサポートできる。   FIG. 4 is a front view (A) and a right side view (B) of the blade 2 used in FIG. The blade 2 has an inclined end 12 and a tapered portion 13. The tapered portion 13 is fitted into the tapered hole 9 of the chuck 30. The blade 2 has an acute cross section having an acute cross section with a thin thickness on the side in contact with the tool 20 and a flat surface with a small width at the tip. Therefore, as shown in FIG. 2, the outer peripheral surface of the tool 20 can be supported by a line along the axial direction. Since a surface matching the shape of the outer surface of the tool 20 is not formed, a tool having a plurality of diameters can be supported.

図５は、図１で使用されるコレット１の正面図である。コレット１には、ブレード２が挿入される３つの割り溝６が１２０の角度をあけて設けられる。中央の貫通孔は、工具２０の外径より大きな径とし、割り溝６が縮んでも工具２０に接触しない内径とした。割り溝６の数は３つに限らず、５つなどとしてもよい。   FIG. 5 is a front view of the collet 1 used in FIG. The collet 1 is provided with three split grooves 6 into which the blades 2 are inserted at an angle of 120. The central through-hole has a diameter larger than the outer diameter of the tool 20 and has an inner diameter that does not contact the tool 20 even when the split groove 6 is contracted. The number of dividing grooves 6 is not limited to three, and may be five.

図６は、図５のコレット１のＢ−Ｂ断面図である。コレット１の一側には、押え金具係合孔８が設けられる。ここに押え金具４の大径部が係合する。コレット１のテーパー部１４が、チャック３０のテーパー孔９に嵌合する。   FIG. 6 is a BB cross-sectional view of the collet 1 of FIG. A presser fitting engagement hole 8 is provided on one side of the collet 1. The large diameter portion of the presser fitting 4 is engaged here. The tapered portion 14 of the collet 1 is fitted into the tapered hole 9 of the chuck 30.

図７は、図５のコレット１の平面図である。割り溝６の長さは、ブレード２の長さより長くしている。   FIG. 7 is a plan view of the collet 1 of FIG. The length of the split groove 6 is longer than the length of the blade 2.

図８は、図１で使用される押え金具４の斜視図である。押え金具４は、大径部と筒部からなる。大径部にはすり鉢形くぼみ１１が設けられる。このすり鉢形くぼみ１１にブレード２（図４参照）の傾斜端１２が係合する。押え金具４は、図１に示すように、大径部が上で筒部が下となるように使用されるので、ブレード２の傾斜端１２が、すり鉢形くぼみ１１を自重で滑ることにより、ブレード２の刃が工具２０外周に接することができる。溝７には、スナップリング１０が嵌め込まれる。   FIG. 8 is a perspective view of the presser fitting 4 used in FIG. The presser fitting 4 includes a large diameter portion and a cylindrical portion. A mortar-shaped depression 11 is provided in the large diameter portion. The inclined end 12 of the blade 2 (see FIG. 4) engages with the mortar-shaped recess 11. As shown in FIG. 1, the presser fitting 4 is used so that the large-diameter portion is on the top and the cylindrical portion is on the bottom, so that the inclined end 12 of the blade 2 slides the mortar-shaped depression 11 with its own weight, The blade of the blade 2 can contact the outer periphery of the tool 20. A snap ring 10 is fitted in the groove 7.

図９は、図１で使用されるスナップリング１０の平面図であり、図１０はバネ５の斜視図である。バネ５を図８の押え金具４の小径部に装着し、押え金具４を図１に示すようにナット３に取り付け、スナップリング１０を押え金具４の溝７に装着することで、ナット３と押え金具４を一体のものとして組み立てることができる。この状態では、バネ５が、押え金具４をナット３から抜けないようにスナップリング１０に付勢している。バネ５は、ナット３がチャック３０に装着された状態では、ブレード２のテーパー部１３がテーパー孔９で押され、ブレード２が下方向に移動するような場合があっても、バネ５が縮むことで、ブレード２の工具２０にかかる荷重を吸収するようにしている。   FIG. 9 is a plan view of the snap ring 10 used in FIG. 1, and FIG. 10 is a perspective view of the spring 5. The spring 5 is attached to the small diameter portion of the presser fitting 4 in FIG. 8, the presser fitting 4 is attached to the nut 3 as shown in FIG. 1, and the snap ring 10 is attached to the groove 7 of the presser fitting 4. The presser fitting 4 can be assembled as an integral unit. In this state, the spring 5 urges the snap ring 10 so as not to remove the presser fitting 4 from the nut 3. When the nut 3 is attached to the chuck 30, the spring 5 is contracted even when the tapered portion 13 of the blade 2 is pushed by the tapered hole 9 and the blade 2 moves downward. Thus, the load applied to the tool 20 of the blade 2 is absorbed.

コレットチャック１００の使い方を図１で説明する。まず、ブレード２を押え金具４で上方向に押すように嵌め込む。これにより、ブレード２の下端の傾斜端が押え金具４のすり鉢形くぼみ１１を滑り、ブレード２の刃が工具２０を均等に３方向から支える。この状態でナット３を締めると、コレット１のテーパー部がチャック３０のテーパー孔９に嵌合され、割り溝６が狭められる。ただし、ブレード２の両側が締め付けられるのみで、工具２０が締め付けることはない。また、ブレード２のテーパー部１３がテーパー孔９で押され、下方向に移動してもバネ５が縮むことで、ブレード２が工具２０に荷重がかからないようにしている。   How to use the collet chuck 100 will be described with reference to FIG. First, the blade 2 is fitted so as to be pushed upward by the presser fitting 4. Thereby, the inclined end of the lower end of the blade 2 slides in the mortar-shaped recess 11 of the presser fitting 4, and the blade of the blade 2 supports the tool 20 evenly from three directions. When the nut 3 is tightened in this state, the tapered portion of the collet 1 is fitted into the tapered hole 9 of the chuck 30 and the split groove 6 is narrowed. However, only the both sides of the blade 2 are tightened, and the tool 20 is not tightened. Further, even if the tapered portion 13 of the blade 2 is pushed by the tapered hole 9 and moves downward, the spring 5 is contracted so that the blade 2 does not apply a load to the tool 20.

本発明によれば、パイプなどの潰れやすい小径の工具を把持するコレットチャックとして好適である。   According to the present invention, it is suitable as a collet chuck for gripping a small-diameter tool such as a pipe that is easily crushed.

１ コレット
２ ブレード
３ ナット
４ 押え金具
５ バネ
６ 割り溝
７ 溝
８ 押え金具係合孔
９ テーパー孔
１０ スナップリング
１１ すり鉢形くぼみ
１２ 傾斜端
１３ ブレードのテーパー部
１４ コレットのテーパー部
２０ 工具
３０ チャック
１００ コレットチャック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Collet 2 Blade 3 Nut 4 Presser fitting 5 Spring 6 Split groove 7 Groove 8 Presser fitting engaging hole 9 Taper hole 10 Snap ring 11 Mortar-shaped recess 12 Inclined end 13 Blade taper part 14 Collet taper part 20 Tool 30 Chuck 100 Collet chuck

Claims (2)

テーパー孔を備えるチャックと、
前記チャックのテーパー孔に挿入され、前記テーパー孔に嵌合するテーパー部（１４）と複数の割り溝とを有するコレットと、
前記チャックにネジ着され、前記コレットを前記テーパー孔に押し込み、前記コレットを前記チャックに嵌合させるナットと、
前記割り溝に挿入され、前記テーパー孔に嵌合するテーパー部（１３）を有して、工具の周囲を支える複数のブレードと、
前記ナットに取り付けられ、すり鉢形くぼみに前記ブレードの傾斜端が係合され、前記ブレードを軸方向に押し込む押え金具と、
前記ナットに前記押え金具を留めるスナップリングと、
前記ナットと前記押え金具の間に設けられるバネと、が備えられることを特徴とするコレットチャック。
A chuck with a tapered hole;
A collet having a tapered portion (14) inserted into the tapered hole of the chuck and fitted into the tapered hole, and a plurality of split grooves;
A nut that is screwed onto the chuck, pushes the collet into the tapered hole, and fits the collet into the chuck;
A plurality of blades that are inserted into the split grooves and have a tapered portion (13) that fits into the tapered hole and supports the periphery of the tool;
A presser fitting that is attached to the nut, is engaged with the inclined end of the blade in a mortar-shaped recess, and pushes the blade in the axial direction;
A snap ring for fastening the presser fitting to the nut;
A collet chuck comprising a spring provided between the nut and the presser fitting.
前記ブレードは、工具と接触する側の肉厚が薄く、先端に幅の小さな平面を有する鋭角的な断面を有することを特徴とする請求項１に記載のコレットチャック。
2. The collet chuck according to claim 1, wherein the blade is thin on a side in contact with the tool and has an acute cross section having a flat surface with a small width at a tip.
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