JP3008972U - ボールチャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 円筒形のリテーナーにボール・ベアリングを
回転自在に取り付け、ボール・ベアリングがリテーナー
の内面より内側に突出し、かつ、リテーナーの外面より
外側に突出するように取り付けたボールチャックにおい
て、リテーナーの軸に沿って、ボール・ベアリングの直
径が順に大きくなるように配置したボールチャック。 【効果】 挿入開始時には楽に入り、押し込むにつれて
締め付けられ強固に固定されるとともに、自動的に芯が
合う。ワークなどの交換も容易に短時間で行え、繰返し
使用しても精度の劣化がない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は被加工物あるいはワークを旋盤などの回転するチャックに取り付ける のに用いるボールチャックに関する。また、本考案はドリル刃、リーマー刃など の工具をドリル機などの回転するチャックに取り付けるのに用いるボールチャッ クに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のボールチャックは円筒形状のリテーナーに多数のボール・ベアリングを 回転自在に取り付けたものである。ボール・ベアリングの直径はすべて同一であ り、必要に応じて、ボール・ベアリングを千鳥状あるいは格子状に配置してある 。リテーナーの肉厚は、ボール・ベアリングの直径に比べて薄く、リテーナーの 内面から内側へボール・ベアリングは突出しているとともに、リテーナーの外面 から外側へボール・ベアリングは突出している。このような構成である従来のボ ールチャックを用いて、フランジ付き円柱状の受け側の円柱部をリテーナーの内 側に挿入して、そして、円筒状のくわえ側（あるいはカラー）の内側に、リテー ナーをかぶせた受け側を挿入して結合する。すなわち、円筒状のくわえ側の中空 部にフランジ付き円柱状の受け側の円柱部を挿入し、両者の間に、ボール・ベア リング付きのリテーナーを介在させるものである。なお、これらの受け側、リテ ーナー、及びくわえ側は、いずれも中心軸のまわりに回転対称な形状をしており 、結合した際に、それぞれの中心軸が完全に一致するのが理想である。

【０００３】 しかし、従来のボールリテーナーを用いて結合すると、これらの中心軸のまわ りに相互に回転してしまい不都合であった。

【０００４】 そこで、受け側の円柱部の表面に回転軸に平行に伸びるＲ溝を設けて、ボール リテーナーのボール・ベアリングがそれぞれ嵌まり、それによって、受け側とボ ールリテーナーとが回転しないように従来は工夫していた。さらに、ボールリテ ーナーとカラーとを接着剤によって固定していた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、従来のボールチャック及びそれを用いた結合においては、受け側にＲ 溝を機械加工によって設けなければならないことから、作業が増え、時間と費用 がかかるという問題、Ｒ溝の加工精度によって、結合時の芯がずれるという問題 、及び各々のＲ溝を形状・寸法のばらつきによって、結合の際の位置関係により 芯のずれ具合が変わるという問題があった。さらに、くわえ側のカラーが繰返し 使用によって摩耗した場合には、ハンマーやプレスなどでたたいて、接着剤を砕 き、古いカラーを取りはずし、新品のカラーに交換していたが、このような作業 を行うと、その後の結合精度が出ないという問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の問題点は、請求項１に記載の本考案のボールチャック、すなわち、リテ ーナーの軸に沿ってボール・ベアリングの直径が順に大きくなるように配置した ことを特徴とするボールチャックによって、解決される。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の実施例について、添付図面を用いて、説明する。

【０００８】 図１は、実施例のボールチャック、受け側、及びくわえ側の正面図であり、図 ２は図１中のＡ−Ａ断面図である。

【０００９】 受け側１は直径Ｄ０のフランジ部１０１と直径Ｄ１、長さＬ１の円柱部１０２ とからなり、中心軸４のまわりに回転対称な形状である。通常受け側には被加工 物（ワーク）あるいは、工具を一体として設けていたり、あるいは強固に固定し てある。

【００１０】 ボールチャック２は、肉厚ｔの円筒形状のリテーナー２０１と多数のボール・ ベアリング２０３、２０４、２０５とからなる。ボール・ベアリング２０３、２ ０４、２０５の直径は、それぞれＤ２、Ｄ３、Ｄ４の３種類であり、３列で互い に千鳥状にリテーナー２０１に配列され、回転自在となっている。各列は、回転 軸に垂直な平面上の円周上に等間隔に配置されている（図２参照）。図１で左側 の第１列、中央の第２列、右側の第３列はそれぞれ等間隔に配置されており、リ テーナー２０１の左端から第１列、第２列、第３列までの距離はそれぞれＬ０１ 、Ｌ０２、Ｌ０３であり、また、リテーナー２０１の長さはＬ２である。ボール ・ベアリング２０３、２０４、２０５は、それぞれ、第１列、第２列、第３列に 属している。そして、ボール・ベアリング２０３、２０４、２０５の直径Ｄ２、 Ｄ３、Ｄ４はわずかに異なり、リテーナーの左端からの距離Ｌとボール・ベアリ ングの直径Ｄとの関係は、図３あるいは図４に示すグラフのようになっている。 図３においては、ボール・ベアリングの直径Ｄが、リテーナーの左端からの距離 Ｌに対して直線状に増加する関係にある。また、図４においては、ボール・ベア リングの直径Ｄが、リテーナーの左端からの距離Ｌに対して上に凸の曲線状に増 加する関係にあるが、リテーナーの右端に近づくにつれてボール・ベアリングの 直径Ｄの増加分が小さくなり飽和する関係にある。いずれにしても、右側の第３ 列のボール・ベアリング２０５の直径Ｄ４が最も大きい。そして、リテーナー２ ０１でボール・ベアリングを取り付けた状態における、内側へ突出するボール・ ベアリングの内側先端を連ねた円は、ボール・ベアリング２０５のそれが最小で あり、その直径はＤ５である。また、ボール・ベアリングを取り付けた状態にお ける、外側へ突出するベアリングの外側先端を連ねた円はボール・ベアリング２ ０５のそれが最大であり、その直径はＤ６である。言いかえれば、ボールチャッ クの最小内径Ｄ５は、ボールチャックの最大外径Ｄ６よりも、ボ−ル・ベアリン グ２０５の直径Ｄ４の分だけ、小さい。

【００１１】 くわえ側（あるいはカラー）３は、外径Ｄ８、内径Ｄ７の円筒形状であり、長 さはＬ３である。

【００１２】 受け側１の材質としては、高速度鋼、工具鋼、炭素鋼、合金鋼、鋳鉄、鋳鋼、 黄銅、青銅、銅、アルミニウム合金、超硬合金、ステンレス鋼、硬質ゴムなどを 用いることができる。ボールチャック２のリテーナー２０１の材質としては、塩 化ビニル、プラスティクス、樹脂、シリコンゴムなどを用いることができる。ま た、ボールチャック２のボール・ベアリングとしては、高速度鋼、工具鋼、ステ ンレス鋼、硬質ゴム、炭素繊維分散樹脂などを用いることができる。さらに、く わえ側（カラー）３の材質としては、高速度鋼、工具鋼、黄銅、アルミニウム合 金、ステンレス鋼などを用いることができる。

【００１３】 そして、くわえ側（カラー）３の内径Ｄ７はボールチャック２の最大外径Ｄ６ と等しいか、わずかに大きく、くわえ側（カラー）３の中空部にボールチャック ２を挿入することができる。さらに、ボールチャック２の最小内径Ｄ５は、受け 側１の円柱部１０２の直径Ｄ１と等しいか、わずかに大きく、ボールチャック２ の中空部に受け側１の円柱部１０２を挿入することができる。しかも、受け側１ のフランジ部１０１の直径Ｄ１はくわえ側（カラー）３の内径Ｄ７よりも大きく 、くわえ側（カラー）３は受け側１のフランジ部１０１につき当って止まる。ま た、ボールチャック２のボール・ベアリングの直径は左から右へ向かうにつれて 大きくなるように配置してあるので、ボールチャック２の中空部に受け側１の円 柱部１０２を挿入する際に、初めは楽に挿入でき、押し込むにつれて、しまり、 強固に、くわえ側と受け側とがボールチャックを介して固定されるとともに、一 発で、容易に芯が合うという顕著な効果が得られた。

【００１４】

【考案の効果】

本考案のボールチャックは、リテーナーの軸に沿ってボール・ベアリングの直 径が順に大きくなるように配置したことを特徴とするため、挿入開始時には楽に 入り、押し込むにつれて、しめつけられ強固に固定されるとともに、微調整をす る必要なく自動的に芯が合ってしまうという顕著な効果が得られる。また、ワー クや工具の交換も容易に短時間で行うことができ、繰返し使用しても、精度の劣 化がないという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のボールチャック、受け側、及びくわえ
側の正面図である。

【図２】図１中のＡ−Ａ断面図である。

【図３】ボール・ベアリングの直径Ｄとリテーナーの左
端からの距離Ｌとの関係を示すグラフである。

【図４】ボール・ベアリングの直径Ｄとリテーナーの左
端からの距離Ｌとの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 受け側 １０１ フランジ部 １０２ 円柱部 ２ ボールチャック ２０１ リテーナー ２０３ ボール・ベアリング ２０４ ボール・ベアリング ２０５ ボール・ベアリング ３ くわえ側（カラー）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形状のリテーナーに多数のボール・
   ベアリングを回転自在に取り付け、ボール・ベアリング
   がリテーナーの内面より内側に突出し、かつ、リテーナ
   ーの外面より外側に突出するように取り付けたボールチ
   ャックにおいて、 リテーナーの軸に沿って、ボール・ベアリングの直径が
   順に大きくなるように配置したことを特徴とするボール
   チャック。