JP3217883U - ロック機能を伴ったシャンク用チャック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロック機能を伴ったシャンク用チャック装置を提供する。【解決手段】主にシャンクを差し込むための挿入空間１１が設けられたチャックスリーブ１０と、挿入空間内に設けられると共に、挿入空間と相連通する複数の径方向連通路１２と、それぞれ径方向連通路内に設けられた複数個のディテントボール１３ａと、チャックスリーブ内に設けられ、かつそれらの径方向連通路のうちのいずれか１つと相互に交差連通する収容連通路１４と、収容連通路中に設けられた位置決め軸１５と、収容連通路中に設けられると共に、位置決め軸を付勢する第１ばね１７とを備え、位置決め軸でディテントボール１３ａのうち１個を受け止めることで、ディテントボールの一部を径方向連通路から突出させ、他のディテントボールを付勢するための第２ばね１９を設けることにより、ディテントボールの一部を径方向連通路から突出させる。【選択図】図３

Description

本考案は、シャンク用チャック装置に係り、特に、ロック機能を伴ったシャンク用チャック装置の斬新な構造形態の開示に関するものである。

従来、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）タイプの切削加工機、例えばドリル加工機は、現在の自動化生産製造業において必要不可欠な設備であって、かかる切削加工機は、全体自動化に対する構造要求を満たすために、刃倉及び刃案内・刃替え装置を有することから、自動的に刃取出し、刃替え及びシャンクを自動的に復帰する機能が達成される。なお、一般的常用の刃取出し、刃替え形式は、刃倉において複数個のスリーブのチャック装置が組み付けられ、スリーブにシャンクを挿入するための挿入空間が設けられている。また、チャック装置とシャンクとの間は、位置決め機構を利用して互いに連結され、かかる位置決め機構とは、スリーブにおいて挿入空間と相連通する径方向連通路が設けられると共に、径方向連通路にボール及びボールを付勢するためのばねが設けられて、シャンクの一端にボールを選択的に係止嵌合するための凹部が設けられ、ボールは、シャンクに対応する位置では、径方向連通路における出入りの態様に応じて、シャンクとチャック装置との間をチャック状態または解除状態とさせるものを指す。

但し、従来のチャック装置は、実際の使用経験においては、依然として下記の問題点が存在することが発見された。長期使用後、ばねにもボールにも摩耗が発生し、ひいてはばねに変形や復元弾力の不足などをきたしてしまうという問題があることから、ボールを確実かつ強固にシャンクの凹部内に係止嵌合できなくなるので、シャンクとチャック装置との間はチャックされた状態でも脱落するおそれがある。それに加えて、前述した問題を避けるために、さらに１組の位置決め機構を別に設けることで、シャンクとチャック装置との間のチャック状態を大きくし、なおかつばねを緊迫圧縮状態に調整し、その復元弾性作用力によりボールを緊密かつ強固にシャンクの凹部内に係止嵌合させることはできるが、シャンクを脱着するとき、前述した復元弾性作用力を克服しなければ、簡単にシャンクをチャック装置から取り外しできないという問題がある。

本考案は、ロック機能を伴ったシャンク用チャック装置を提供することを主な目的とし、その解決しようとする技術的課題は、如何にしてより理想的で実用性のあるロック機能を伴ったシャンク用チャック装置のオリジナルな構造形態を研究開発するかを目標として革新突破を思案することである。

本考案の課題を解決するための技術的特長によれば、主としてかかるロック機能を伴ったシャンク用チャック装置は、主にシャンクを差し込むための挿入空間が設けられたチャックスリーブと、挿入空間内に設けられると共に、挿入空間と相連通する複数の径方向連通路と、それぞれ径方向連通路内に設けられた複数個のディテントボールと、チャックスリーブ内に設けられ、かつそれらの径方向連通路のうちのいずれか１つと相互に交差連通する収容連通路と、収容連通路中に設けられた位置決め軸と、位置決め軸の移動範囲を制限するための第１固定部材と、収容連通路中に設けられると共に、位置決め軸を付勢する第１ばねと、対応の径方向連通路内に設けられた複数個の第２固定部材とを備え、位置決め軸でディテントボールのうち１個を受け止めることで、ディテントボールの一部を径方向連通路から突出させ、第２固定部材と他のディテントボールとの間に、ディテントボールを付勢するための第２ばねを設けることにより、ディテントボールの一部を径方向連通路から突出させるものである。

本考案に開示された「ロック機能を伴ったシャンク用チャック装置」は、主にチャックスリーブと、複数の径方向連通路と、複数個のディテントボールと、収容連通路と、位置決め軸と、第１固定部材と、第１ばねと、複数個の第２固定部材などとを備える上記の斬新な独特の構造形態と技術的特徴により、「背景技術」に言及した従来の構造に比較すると、位置決め軸及びそれに対応する構造を利用することで、シャンクを的確にチャックしたり、迅速に解除したりすることが達成され、特に実用的利点を有するものである。

本考案の好適な実施形態の組合せ斜視図である。 図１に続く分解斜視図である。 図１に続く横断面図である。 図１に続く別の視角からの断面図である。 図３に続く作動状態を示す横断面図である。 図４に続くシャンクをチャックスリーブに納めた状態を示す断面図である。 本考案の別の変形例の模式図である。 本考案の別の変形例の模式図である。 本考案の別の変形例の模式図である。

図１〜図４に示すのは、本考案のロック機能を伴ったシャンク用チャック装置の好適な実施形態だが、これらの実施形態は説明のみに用いられるもので、実用新案登録請求の際、それらの構造に制限されないものとする。かかるロック機能を伴ったシャンク用チャック装置の構造は、主にシャンク２０を差し込むための挿入空間１１が設けられたチャックスリーブ１０と、挿入空間１１内に設けられると共に、挿入空間１１と相連通する複数の径方向連通路１２と、それぞれ径方向連通路１２内に設けられた複数個のディテントボール１３，１３ａと、チャックスリーブ１０内に設けられ、かつそれらの径方向連通路１２のうちのいずれか１つと相互に交差連通する収容連通路１４と、収容連通路１４中に設けられた位置決め軸１５と、位置決め軸１５の移動範囲を制限するための第１固定部材１６と、収容連通路１４中に設けられると共に、位置決め軸１５を付勢する第１ばね１７と、対応の径方向連通路１２内に設けられた複数個の第２固定部材１８とを備え、位置決め軸１５で１個のディテントボール１３ａを受け止めることで、ディテントボール１３ａの一部を径方向連通路１２から突出させ、そして第２固定部材１８と他のディテントボール１３との間に、第２ばね１９を設けることにより、該ディテントボール１３に前記挿入空間１１の方向に向かう押し上げ弾力を付与することで、該ディテントボール１３の一部を前記複数の径方向連通路１２から前記挿入空間１１内まで突出させる。

かかるシャンク２０の一端にヘッド部２１が設けられ、前記ヘッド部２１の内縁２１１と外縁２１２がそれぞれ半径が漸増するように傘状に傾斜した表面形状とされ、そして前記挿入空間１１の前記シャンク２０に合わせる構造形状は、導入ガイド部１１１と、ボアホール部１１２とを備え、前記導入ガイド部１１１は、前記シャンク２０に合わせる構造形状に形成されて、前記ボアホール部１１２は、前記ヘッド部２１を挿入するために供されている。

かかる径方向連通路１２は、それぞれ前記チャックスリーブ１０の径方向に沿って前記挿入空間１１のボアホール部１１２に設けられ、前記複数の径方向連通路１２は、間隔をおいて相互に対称に配設され、各径方向連通路１２の第１端１２１が前記チャックスリーブ１０の外周縁に延在し、各径方向連通路１２の第２端１２２が前記挿入空間１１と相連通する。このほか、各ディテントボール１３，１３ａは、それぞれ前記複数の径方向連通路１２の第２端１２２内に設けられている。

かかる収容連通路１４の第１端１４１が前記チャックスリーブ１０の外周縁に延在して開口１４３に形成され、前記収容連通路１４の第２端１４２が前記チャックスリーブ１０の内部まで延在する。なお、第１固定部材１６は、前記収容連通路１４の開口１４３に設けられている。他の実施方式によれば、前記収容連通路１４が、前記チャックスリーブ１０の内部に斜向配置されてもよい。

かかる位置決め軸１５は、ロック用端部１５１と、逃がし凹部１５２と、突柱１５３とを有し、前記ロック用端部１５１は、該１個のディテントボール１３ａに対応して前記位置決め軸１５の軸身に設けられ、前記逃がし凹部１５２は、前記位置決め軸１５の軸身の前記ロック用端部１５１に近接する位置に設けられ、前記突柱１５３は、前記位置決め軸１５の前記ロック用端部１５１と逆側の一端から外向きに延在すると共に、前記収容連通路１４の開口１４３から突出する。さらに、前記位置決め軸１５の前記ロック用端部１５１と反対の側にさらに案内平面１５４が設けられて、該径方向連通路１２の第１端１２１に近接する位置に案内部材１５５が設けられ、前記案内部材１５５が前記案内平面１５４上に当接されるので、前記位置決め軸１５を位置付けかつ案内し、これによって、前記位置決め軸１５のロック用端部１５１と逃がし凹部１５２の作動時に、該ディテントボール１３ａに的確に対応される。

この１個のディテントボール１３ａは他の３個のディテントボール１３と異なる。他の３個のディテントボール１３はボールプランジャーとなっていて、シャンク２０をチャックする。一方、この１個のディテントボール１３ａは、位置決め軸１５がロック位置に変位されたときに、シャンク２０をチャックするのみならず、シャンク２０のチャック状態をロックするものである。

上記の組立構造による使用作動状況について以下のように説明する。図５に示すように、前記位置決め軸１５の突柱１５３を押すと、前記位置決め軸１５が前記収容連通路１４の第２端１４２の方向に向かって移動するため、該１個のディテントボール１３ａを前記逃がし凹部１５２内に収容して、該ディテントボール１３ａを解除する。

次に、前記シャンク２０を挿入空間１１に挿入すると、前記ヘッド部２１の外縁２１２の傾斜表面部位を複数のディテントボール１３に押し付けて径方向連通路１２の内部に向かって移動させる。そしてヘッド部２１の通過後、第２ばね１９は、その復元作用力で常に前記挿入空間１１の方向に向かって該ディテントボール１３を押圧するため、ディテントボール１３を位置戻しすると、該ディテントボール１３の一部を前記複数の径方向連通路１２から前記挿入空間１１内まで突出した状態にする。

最後に、前記位置決め軸１５の突柱１５３を押す作用力を解除したとき、第１ばね１７の復元作用力で常に収容連通路１４の第１端１４１の方向に向かって前記位置決め軸１５を押圧するため、前記位置決め軸１５を位置戻しすると、なおかつ前記位置決め軸１５のロック用端部１５１で該１個のディテントボール１３ａを受け止めることで、ディテントボール１３ａを位置戻しすることもできる。これにより、図６に示すように、各ディテントボール１３，１３ａは前記ヘッド部２１の内縁２１１に係合されるので、シャンク２０をチャックスリーブ１０内に的確にチャックする効果が達成される。

このほか、シャンク２０を取り外すとき、上記の手順と逆に操作すれば、シャンク２０を迅速に解除する効果が達成される。

図７〜９には、それぞれ本考案の別の実施方式を示し、それと最適な実施形態の主な相違点は、前記収容連通路１４の開口１４３が、前記チャックスリーブ１０の前側端、両側端のうちのいずれか一方に設けられていることである。

さらに、以下の実施態様項を開示する。
複数個のディテントボール（１３，１３ａ）は第１ディテントボール（１３ａ）及び少なくとも１個の第２ディテントボール（１３）を含み、
第１ディテントボールは位置決め軸（１５）によって径方向に変位され、
第２ディテントボールは径方向に第２ばね（１９）によって付勢されることを特徴とする、ロック機能を伴ったシャンク用のチャック装置。

（効果の説明）
本考案に開示された「ロック機能を伴ったシャンク用チャック装置」は、主にチャックスリーブと、複数の径方向連通路と、複数個のディテントボールと、収容連通路と、位置決め軸と、第１固定部材と、第１ばねと、複数個の第２固定部材などとを備えている上記の斬新な独特の構造形態と技術的特徴により、「背景技術」に言及した従来の構造に比較すると、位置決め軸及びそれに対応する構造を利用することで、シャンクを的確にチャックしたり、迅速に解除したりすることが達成され、特に実用的利点を有するものである。

１０：チャックスリーブ
１１：挿入空間
１１１：導入ガイド部
１１２：ボアホール部
１２：径方向連通路
１２１：第１端
１２２：第２端
１３，１３ａ：ディテントボール
１４：収容連通路
１４１：第１端
１４２：第２端
１４３：開口
１５：位置決め軸
１５１：ロック用端部
１５２：逃がし凹部
１５３：突柱
１５４：案内平面
１５５：案内部材
１６：第１固定部材
１７：第１ばね
１８：第２固定部材
１９：第２ばね
２０：シャンク
２１：ヘッド部
２１１：内縁
２１２：外縁

Claims (4)

1. 内部にシャンク２０を差し込むための挿入空間１１が設けられたチャックスリーブ１０と、
   それぞれ前記チャックスリーブ１０の径方向に沿って前記挿入空間１１のボアホール部１１２に設けられた複数の径方向連通路１２と、
   それぞれ前記複数の径方向連通路１２の第２端１２２内に設けられた複数個のディテントボール１３，１３ａと、
   前記チャックスリーブ１０の内部に設けられた収容連通路１４と、
   前記収容連通路１４中に設けられた位置決め軸１５と、
   前記収容連通路１４の開口１４３に設けられ、前記位置決め軸１５の前記収容連通路１４中の移動範囲を制限するために供されている第１固定部材１６と、
   前記収容連通路１４中に設けられると共に、前記位置決め軸１５を付勢する第１ばね１７と、
   それぞれ対応の該径方向連通路１２の第１端１２１内に設けられた複数個の第２固定部材１８とを備え、
   前記シャンク２０の一端にヘッド部２１が設けられ、前記ヘッド部２１の内縁２１１と外縁２１２がそれぞれ半径が漸増するように傘状に傾斜した表面形状とされて、前記挿入空間１１は、前記シャンク２０に合わせる構造形状に形成された導入ガイド部１１１と、前記ヘッド部２１を挿入するための前記ボアホール部１１２とを備え、
   前記複数の径方向連通路１２は、間隔をおいて相互に対称に配設され、各該径方向連通路１２の第１端１２１が前記チャックスリーブ１０の外周縁に延在し、各該径方向連通路１２の第２端１２２が前記挿入空間１１と相連通し、
   かつ前記収容連通路１４は、前記複数の径方向連通路１２のうちのいずれか１つと相互に交差連通する関係をなし、前記収容連通路１４の第１端１４１が前記チャックスリーブ１０の外周縁に延在して前記開口１４３に形成され、前記収容連通路１４の第２端１４２が前記チャックスリーブ１０の内部まで延在し、
   前記位置決め軸１５は、ロック用端部１５１と、逃がし凹部１５２と、突柱１５３とを有し、前記ロック用端部１５１は、該ディテントボール１３ａのうち１個に対応して前記位置決め軸１５の軸身に設けられ、前記逃がし凹部１５２は、前記位置決め軸１５の軸身の前記ロック用端部１５１に近接する位置に設けられ、前記突柱１５３は、前記位置決め軸１５の前記ロック用端部１５１と逆側の一端から外向きに延在すると共に、前記収容連通路１４の前記開口１４３から突出し、
   前記位置決め軸１５の前記ロック用端部１５１で該ディテントボール１３ａを受け止めることで、該ディテントボール１３ａの一部を前記複数の径方向連通路１２から前記挿入空間１１内まで突出させ、また、前記位置決め軸１５の前記突柱１５３を押すと、前記位置決め軸１５が前記収容連通路１４の第２端１４２の方向に向かって移動することで、該ディテントボール１３ａを前記逃がし凹部１５２内に収容し、
   該第２固定部材１８と他の該ディテントボール１３との間に第２ばね１９を設け、該ディテントボール１３に前記挿入空間１１の方向に弾力を付与し、該ディテントボール１３の一部を前記複数の径方向連通路１２から前記挿入空間１１内まで突出させることを特徴とする、ロック機能を伴ったシャンク用チャック装置。
2. 前記位置決め軸１５の前記ロック用端部１５１と反対の側にさらに案内平面１５４が設けられて、該径方向連通路１２の第１端１２１に近接する位置に案内部材１５５が設けられ、前記案内部材１５５が前記案内平面１５４上に当接されていることを特徴とする、請求項１に記載のロック機能を伴ったシャンク用チャック装置。
3. 前記収容連通路１４が、前記チャックスリーブ１０の内部に斜向配置されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のロック機能を伴ったシャンク用チャック装置。
4. 前記収容連通路１４の前記開口１４３が、前記チャックスリーブ１０の前側端、両側端のうちのいずれか一方に設けられていることを特徴とする、請求項３に記載のロック機能を伴ったシャンク用チャック装置。

Images