JP3335637B2 - 切削工具用チャック装置 - Google Patents

切削工具用チャック装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は切削工具用チャック装置に係り、特にドリ
ル、リーマ及びセンタドリル等の切削工具を把持する切
削工具用チャック装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ドリル、リーマ及びセンタドリル等の切削工具
を把持するチャック装置はコレットと締付けカラーを備
え、締付けカラーを締め付けてコレットを縮径すること
によりコレット内に嵌入されている切削工具を把持す
る。そして、切削工具を交換する場合、締付けカラーを
緩めてコレットを拡径し、コレットから切削工具を抜き
出した後、新たな切削工具をコレットに嵌入する。次い
で締付けカラーを締め付けてコレットを縮径して切削工
具を把持していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のチャック装置において、切削工具を交
換する場合にはコレットをホルダ本体から抜き出す必要
がある。コレットの交換手順はチャック装置の形式によ
り異なるが、従来の一形式によれば締付けカラーを緩め
た後、ホルダ本体からコレットと締付けカラーを取り外
し、コレットを締付けカラーから取り外して新たなコレ
ットに交換する必要がある。また、別の形式の場合、ホ
ルダ本体から締付けカラーを取り外した後ホルダ本体か
らコレットを抜き出して新たなコレットに交換する必要
があり、そのためにコレットの交換に手間がかかるとい
う問題があった。 したがって、本発明の目的は上記従来技術が有する問
題点を解消し、コレットの交換を容易に行うことができ
る切削工具用チャック装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ホルダ本体に
対して一体的に結合され内部に軸方向の真直孔とコレッ
ト用のテーパ孔を先端に備えたチャック筒と、このチャ
ック筒の外側に螺装され環状の案内溝を内部に有する締
付けカラーと、前記チャック筒内に軸方向へ摺動可能に
組込まれ側方へ突出した耳軸が前記案内溝に組込まれた
駆動軸と、前記チャック筒のテーパ孔に着脱自在に支持
されるコレットと、前記締付けカラーの案内溝の側面に
形成され前記耳軸と係合可能な深溝と浅溝と、前記駆動
軸の後端に弾装されたばね部材とを備えたことを特徴と
する。 また、本発明は、前記チャック筒の真直孔の一部に大
径溝を形成し、前記駆動軸の先端にコレット受孔を形成
し、このコレット受孔を形成する周壁に外周側と内周側
に出没可能な複数のボールを支持し、前記駆動軸を引き
上げることにより前記複数のボールが前記チャック筒の
内孔に接して前記コレット受孔の内側に押し込まれて前
記コレットを保持し、前記駆動軸が押し下げられること
により前記複数のボールが前記大径溝内に嵌入して前記
コレット受孔の外側に押し出されて前記コレットの保持
を開放することを特徴とする。
【０００５】
【作用】
本発明によれば、駆動軸の耳軸が案内溝内の浅溝と係
合するように締付けカラーを回動して、駆動軸を引き上
げることによりコレットを保持し、耳軸が案内溝の深溝
と係合するように締付けカラーを回動して駆動軸を押し
出すことによりコレットを取り外す。これにより、締付
けカラーを回動するだけでコレットを着脱することがで
きる。
【０００６】 また、本発明によれば、駆動軸を軸線方向に引き上
げ、複数のボールがチャック筒の真直孔に接したとき複
数のボールがコレット受穴の内側方向に押し込まれてコ
レットを保持する一方、駆動軸を押し下げ複数のボール
が大径溝内に嵌入したとき複数のボールがコレット受孔
の外側方向に押し出されてコレットの保持を開放する。
このように駆動軸を軸線方向に移動するだけでコレット
を着脱することができる。
【０００７】
【実施例】
以下本発明による切削工具用チャック装置の実施例を
図面を参照して説明する。図１において、全体を符号10
で示した切削工具用チャック装置は締付けカラー12を有
し、この締付けカラー12はホルダ本体13のチャック筒14
に対して回動可能に螺装されている。図２に示すよう
に、締付けカラー12の外周にはくぼみ状のスパナ掛部12
aが形成され、締付けカラー12の内周面には雌ねじ12bが
形成されている。また、図２および図３に示すように、
締付けカラー12の内側には環状の案内溝24が形成され、
この案内溝24の下側の側面には深溝24a及び浅溝24bが形
成されている。
【０００８】 図１に示すように、締付けカラー12の雌ねじ12bはチ
ャック筒14の側に形成された雄ねじ14aとねじ結合され
ている。前記チャック筒14の内側には真直孔14bと、大
径溝14cとが形成され、チャック筒14の先端部の内側に
はテーパ孔14dが形成され、このテーパ孔14dはチャック
筒14の先端部に向かって徐々に径が増大している。 前記チャック筒14内には駆動軸16が軸方向に摺動可能
に収容されており、この駆動軸16を横断するようにして
駆動アーム26が設けられ、その先端の耳軸26a,26aには
それぞれカラー28が嵌装されている。そして、カラー28
は前記案内溝24内を転動できるように嵌入されている。
また、カラー28は案内溝24の溝側面に形成された深溝24
aまたは浅溝24b内に選択的に落ち込むことができる。
【０００９】 一方、前記駆動軸16の上端部には圧縮ばね18が弾装さ
れ、この圧縮ばね18はリング29によって保持されてい
る。したがって、駆動軸16は圧縮ばね18のばね力によっ
てチャック筒14の先端に向って押圧付勢されている。 他方、駆動軸16の先端には、図４から明らかなよう
に、コレット受孔30と逃げ穴32とが同軸上に形成されて
いる。コレット受孔30は周壁34の内側に形成され、周壁
34には円周方向に所定間隔をおいてボール孔34a、34a…
が形成されている（図５、図６参照）。これらのボール
孔34a、34a…内にはそれぞれボール36、36…が、周壁34
の外周側と内周側とに出没自在に支持されている。ボー
ル孔34aは、好ましくはボール36がコレット受孔30内に
抜け出さないように形成されている。
【００１０】 コレット受孔30内には、図１に示すように、コレット
20の上端部が嵌入され、コレット20は略筒状に形成さ
れ、コレット20の上端部の外周面にはボール溝20a（図
７参照）が形成されている。そして、ボール36、36…が
コレット受孔30内に押し込まれることにより、ボール3
6、36…がボール溝20a内に押込まれ、コレット20がボー
ル36、36…によりコレット受孔30内に受される。また、
ボール36、36…がコレット受孔30の外側に押し出される
ことによりボール溝20a内から抜け出し、コレット20が
コレット受孔30内から開放される。
【００１１】 コレット20にはスリット20b、20b…が形成され、スリ
ット20b、20b…内にはゴム等の充填材37、37…（図８参
照）が充填されている。これにより、コレット20の拡張
収縮が可能になり、また、コレット20の破損や、スリッ
ト20b、20b…内への切粉の侵入を防止する。さらに、ス
リット20b、20b…が形成された円錐台筒状部20cの外周
はテーパ状に形成され、チャック筒14のテーパ面14dに
当接する。
【００１２】 次に前記のように構成された本発明による切削工具用
チャック装置の使い方を説明する。 先ず、コレット20を支持した図１の状態から、締付け
カラー12を回動して、耳軸26a、26as案内溝24の深溝24
a、24a…とを整合させる。すると、圧縮ばね18のばね付
勢力で耳軸26、26…が深溝24a、24a内に嵌入され、駆動
軸16がチャック筒14の先端に向って押し出される。これ
により、ボール36、36がチャック筒14の大径溝14c内に
嵌入して、ボール36、36…がコレット受孔30の外側に押
し出される。したがって、ボール36、36…がコレット20
のボール溝20a内から抜け出し、コレット20がボール3
6、36…から開放されてコレット受孔30内から抜き出さ
れる。
【００１３】 次に、交換する新たなコレット20の上端部をコレット
受孔30内に嵌入した後、締付けカラー12を回動して耳軸
26a、26aを案内溝24の深溝24a、24a内から抜き出して浅
溝24b、24b内に嵌入する。すると、圧縮ばね18のばね付
勢力に抗して駆動軸16が上方向に引き上げられてボール
36、36…がチャック筒14の真直孔14aに接触して、ボー
ル36、36…がコレット受孔30内に押し込まれる。これに
より、ボール36、36…がボール溝20a内に嵌入され、コ
レット20がボール36、36…によりコレット受孔30内に支
持される。その結果、コレット20の円錐台筒状部20cの
外周面がチャック筒14のテーパ面14dによって締付けら
れ、コレット20が縮径して切削工具40がコレット20によ
り緊締保持される。
【００１４】 このように、締付けカラー12を回動するだけでコレッ
ト20を着脱することができるので、コレット20の交換を
容易に行うことができる。なお、駆動アーム26の耳軸26
と案内溝24に形成された深溝24a及び浅溝24bとの位置関
係は、締付けカラー12を約150゜回動したときにコレッ
ト20の着脱や切削工具40の把持が可能なように設定され
ている。 前記実施例においては、チャック筒14の真直孔14bの
内径と駆動軸16の外径とが略同一の場合について説明し
たが、本発明はこれに限らず、図９に示した第２実施例
のように、駆動軸16の外径がチャック筒14の内径よりか
なり小さく形成された場合にも本発明を適用することが
できる。 図９に示した実施例において、駆動軸16はチャック筒
14のテーパ孔14dの最小径より僅かに小さく形成され、
駆動軸16の先端部は連結ボール42、42…を介して連結筒
44、44に接続されている。すなわち、連結筒44の上端部
には複数のボール孔が形成され、この複数のボール孔…
には連結ボール42、42…が嵌入されている。連結ボール
42、42…は連結筒44の内周側に突出して駆動軸16の先端
部に形成された溝内に嵌入する。これにより、駆動軸16
の先端部と連結筒44とは接続される。
【００１５】 連結筒44の下端部には、前記実施例のボール孔34a、3
4a…に相当する複数のボール孔が形成されている。この
複数のボール孔にはそれぞれボール36、36…が嵌入され
ている。これにより、ボール36、36…は連結筒44の外周
側と内周側に出没可能に支持される。なお、図９中符号
46は連結ボール42を供給するための供給口である。 このように構成された第２実施例によれば前記第１実
施例と同様の効果を得ることができる。すなわち、ボー
ル36、36…が連結筒44の内周側に押し込まれることによ
りコレット20のボール溝20a内に嵌入され、コレット20
がボール36、36…で連結筒44内に支持される。また、ボ
ール36、36…が連結筒44の外周側に押し出されることに
よりボール溝20a内から突出し、コレット20がボール3
6、36…から開放されて連結筒44内の支持から開放され
る。 なお、前記実施例ではホルダ本体22としてストレート
シャンクを使用した場合について説明したが、図９の第
２実施例のようにホルダ本体22としてテーパシャンクを
使用してもよい。 前記実施例においては、コレット20の外側テーパ面と
チャック筒14の内側テーパ面とを直接的にテーパ嵌合し
たが、図10乃至図15に示したように、保持器50によって
支持された一群のローラ51,51,…51を介在させることも
できる。
【００１６】 すなわち、図10および11において、コレット20は横断
面が正六角形の形態を有し、その各辺に対応するように
して前記チャック筒14の側にはローラ接触面52,52,…52
が形成されている。この各ローラ接触面52は、軸線に対
してわずかに傾斜しており、その両側には逃げ溝53が形
成されている。各ローラ接触面52には長手方向に沿って
等間隔をあけて７個のローラ51,51,…51が配置され、こ
れらのローラ51は保持器50によって支持されている。前
記保持器50は、その上端に爪部材54を有し、この爪部材
54がチャック筒14のテーパ孔14dの上端に係止し、保持
器50の下方への脱落を防いでいる。
【００１７】 図10の状態は駆動軸16が引き上げられ、ボール36が大
径溝14cを越えて上方位置にあり、コレット20が引き上
げられ、そのテーパ面20が一群のローラ51,51,…51を介
してチャック筒14のテーパ孔14dによって緊締保持され
ている。 図12および図13は、ボール36が大径溝14c内に落ち込
んで爪部材54がチャック筒14のテーパ孔14dの入口に係
止され、コレット20が外された状態を示している。
【００１８】 さらに、図14および15はコレット20の側断面図および
正面図を示しており、外周面が正六角形の形態を存し、
内側には切削工具40を受入れる円孔20dが穿孔されてい
る。正六角形の頂点を通る直径線に沿ってスリット20b
が形成され、このスリット20b内に充填材37が装填され
ている。 このような実施例によっても前述した第１の実施例と
同様の作用効果を得ることができることに加え、コレッ
ト20を多角形状に構成したために、高いトルクを切削工
具40に伝達することが可能となり重切削が可能となる。 なお、上記実施例ではコレットの横断面を六角形に構
成したが本発明はこれに限らず四角形、八角形に構成す
ることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば、締付
けカラーを回動するだけでコレットを着脱することがで
きるので、コレットの交換を容易に行うことができる。
また、駆動軸を軸線方向に移動するだけでコレットを着
脱することができるので、コレットの交換を容易に行う
ことができる。 〔図面の簡単な説明〕
【図１】 本発明による切削工具用チャック装置で切削工具を把
持した状態を示した縦断面図。
【図２】 本発明による切削工具用チャック装置の要部を示した
一部断面図。
【図３】 本発明による切削工具用チャック装置に使用される締
付けカラーの内周面の一部を展開して示した展開図。
【図４】 本発明による切削工具用チャック装置からコレットを
取り外した状態を示した縦断面図。
【図５】 図４のＡ−Ａ線に沿った横断面図。
【図６】 本発明による切削工具用チャック装置に使用されたボ
ールの作動状態を示した説明図。
【図７】 本発明による切削工具用チャック装置に使用されたコ
レットの半断面図。
【図８】 本発明による切削工具用チャック装置に使用されたコ
レットの底面図。
【図９】 本発明による切削工具用チャック装置の他の実施例を
示した断面図。
【図１０】 本発明の他の実施例による切削工具用チャック装置の
一部を示した縦断面図。
【図１１】 図10のＢ−Ｂ線に沿って切断して示した横断面図。
【図１２】 本発明のさらに他の実施例による切削工具用チャック
装置の一部を示した縦断面図。
【図１３】 図12のＣ−Ｃ線に沿って切断して示した横断面図。
【図１４】 コレットの他の実施例を示した半断面図。
【図１５】 同コレットを示した底面図。
【符号の説明】
10 切削工具用チャック装置 12 締付けカラー 13 ホルダ本体 14 チャック筒 14b 真直孔 14c 大径溝 14d テーパ孔 16 駆動軸 18 圧縮ばね 20 コレット 24 案内溝 24a 深溝 24b 浅溝 26 耳軸 30 コレット受孔 34 周壁 36 ボール

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ホルダ本体に対して一体的に結合され内部
    に軸方向の真直孔とコレット用のテーパ孔を先端に備え
    たチャック筒と、このチャック筒の外側に螺装され環状
    の案内溝を内部に有する締付けカラーと、前記チャック
    筒内に軸方向へ摺動可能に組込まれ側方へ突出した耳軸
    が前記案内溝に組込まれた駆動軸と、前記チャック筒の
    テーパ孔に着脱自在に支持されるコレットと、前記締付
    けカラーの案内溝の側面に形成され前記耳軸と係合可能
    な深溝と浅溝と、前記駆動軸の後端に弾装されたばね部
    材とを備えてなることを特徴とする切削工具用チャック
    装置。
  2. 【請求項２】前記チャック筒の真直孔の一部に大径溝を
    形成し、前記駆動軸の先端にコレット受孔を形成し、こ
    のコレット受孔を形成する周壁に外周側と内周側に出没
    可能な複数のボールを支持し、前記駆動軸を引き上げる
    ことにより前記複数のボールが前記チャック筒の内孔に
    接して前記コレット受孔の内側に押し込まれて前記コレ
    ットを保持し、前記駆動軸が押し下げられることにより
    前記複数のボールが前記大径溝内に嵌入して前記コレッ
    ト受孔の外側に押し出されて前記コレットの保持を開放
    することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の切削工
    具用チャック装置。
  3. 【請求項３】前記コレットは横断面が多角形状に構成さ
    れ、前記チャック筒には前記コレットの多角形状の横断
    面の各辺に対応するよう接触面が形成され、前記チャッ
    ク筒の接触面と前記コレットの外周面との間に保持器を
    介して一群のローラが組み込まれたことを特徴とする請
    求の範囲第１項または第２項に記載の切削工具用チャッ
    ク装置。
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