JP3862377B2 - 工具チャック - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具チャックに関し、特に、チャック筒における先細テーパ状外周面にニードルローラを介して外嵌した締め付け筒の締め付けにより、当該チャック筒の工具保持孔に嵌挿した工具を固定する工具チャックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の工具チャック（工具保持具）では、筒状本体の工具保持孔に切削工具のシャンク部を挿入し、当該本体の先細テーパ状外周面にニードルローラを介して、外嵌した締め付け筒を回転して締め付けることによって、筒状本体を縮径し、工具を緊締固定する。
このような工具チャックによる切削加工においては、切り粉や切削油がチャック筒と締め付け筒との間に侵入し、この侵入によってチャッキング精度や把持力が低下するなどの不具合が生じうる。
【０００３】
そこで、図６に示すように、チャック筒100 の先端側の外周面に環状溝101 を形成し、その孔内にはゴムなどの弾性材料からなるシールリング102 と、これを両側から挟む金属ワッシャ103 と、チャック筒先端よりに配されたＣ型金属製係止リング104 とを嵌装した技術が知られている（実公平７−２３１２５号）。また、締め付け具200 の後端側にも同様な目的で、同様な構成が設けられている。
【０００４】
さらに上記係止リング104 が、加工中に遠心力で拡径して、環状溝101 から外れないように、締め付け筒200 の先端側の内周に係止リング抜け止め用の突縁部201 が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなシールリング102 を設けるためには、係止リング104 の挿入される環状溝101 をチャック筒100 の先端から、図６の105 の部分の欠けを防ぐため、ある程度の距離をおいて、内側（奥部）に配する必要がある。特に、図示したような係止リング104 や、突縁部201 を設けると、かなり環状溝101 が内側に配置される。従って、ニードルローラ300 が奥に配置され、工具400 が、口元で、つまり、チャック筒100 や締め付け筒200 の先端側では、締め付けられなくなる。工具400 は口元で締め付けるほど、充分な把持力が得られ、また振動も減少するが、これに反しているので、好ましくない。
【０００６】
また、上記Ｃ型係止リング104 が、ワークの加工に際して、高速回転して拡径するので、回転バランスが崩れ、加工精度が低下する等の問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、切り粉や切削油が工具チャックと締め付け筒との間に侵入せず、しかも、工具をチャック筒の口元で締め付け、安定で充分な把持力が得られる工具チャックを提供することにある。
本発明の他の目的は、ワークの加工に際して、高速回転しても、回転バランスが崩れ難い工具チャックを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の工具チャックは、工具保持孔と、先細テーパ状の外周面とを有し、
その外周にニードルローラを介して外嵌した締め付け筒の締め付けにより、前記工具保持孔に嵌挿した工具を緊締固定するチャック筒を備える工具チャックにおいて、
チャック筒の先端外周径より大きく、前記締め付け筒の内周径と実質等しい又はそれより小さくした外周径を有し、且つ、工具保持孔の外周径と実質等しい又はそれより大きな径をした内周径を有するキャップリングが、チャック筒の先端面に、該キャップリングと該チャック筒の軸心とを実質一致させて、配置され、
その状態で、前記キャップリングが、チャック筒の先端面に穿設したホールに挿入・固定される止め具によって固定され、
前記チャック筒における先細テーパ状の外周面の後方につば部が配設せられ、そのつば部に、前記締め付け筒の外周面が嵌入可能なカバーリングが、該カバーリングと該チャック筒の軸心とを実質一致させて、固定され、
前記カバーリングの内周縁と、前記締め付け筒の外周面との間には、その間を密閉する封止部材が設けられ、
チャック筒には軸方向に伸びる複数のブラインドホールが、前記保持孔の周に沿って設けられ、前記ブラインドホールには、前記テーパ状外周面の後方におけるカバーリングで囲まれる空間に連通するエアー抜き用小透孔が設けられ、また、前記キャップリングの、該ブラインドホールを覆う部分にも、エアー抜き用小透孔が設けられている。
【０００９】
上記本発明の工具チャックによれば、その先端面に設けられたキャップリンブの外周縁と締め付け筒の内周とが実質的に当接して、チャック筒と締め付け筒との間に、切り粉や切削油が入り込むのが防止される。
【００１０】
要するに、工具チャックの先端で、切り粉や切削油の侵入を防止する構造が取り付けられるので、ニードルローラが工具チャックの先端に配することができ、従って、チャック筒の先端近くの口元で、工具を把持することができる。そのため、工具の充分な把持力を得ることができる。
【００１１】
本発明の形態では、前記先細テーパ状の外周面の後方につば部が設けられ、そのつば部に、前記締め付け筒の外周面が嵌入可能なカバーリングが、該カバーリングと該工具チャックの軸心とを実質一致させて、固定されている。
【００１２】
この形態では、締め付け筒後端側から、工具チャックと締め付け筒との間に切り粉や切削油が侵入するのが防止できる。
【００１３】
本発明の形態では、カバーリングへの締め付け筒の嵌入が進んでも、それらが取り囲む空間から、エアーが、エアー抜き用孔から抜けるので、締め付け筒の嵌入がスムーズに実行可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の工具チャックで工具を保持する前の状態を示す断面図（図３のＡＯＢ断面）、図２は、本発明の工具チャックで工具を保持した状態を示す断面図、図３は、図１の正面図、図４は図２の一部拡大図、図５は、図４のＤーＤ’断面図である。
【００１５】
この工具チャック１０は、工具２０（図２参照）を保持する工具保持孔１１が設けられ、締め付け筒３０が外嵌される先細テーパ状外周面１２を有する工具保持部１０Ａ（チャック筒）と、工作機械に保持されるシャンク部１０Ｂと、その間に位置し、図示しない工具交換器に把持される溝１３を有するつば部１０Ｃとからなる。
【００１６】
工具保持部１０Ａの工具保持孔１１の周に沿って、工具チャック１０の軸心に沿ったブラインドホール１４が複数配置されている。このブラインドホール１４は、工具２０を、工具チャック１０が緊締した場合に、工具チャック１０に弾力を持たせ、工具２０と工具チャック１０の接着の一体感を持たせるために、工具チャック１０に通常設けられているものである。但し、このようなブラインドホール１４が工具チャック１０に存在しない場合には、必要に応じてこのようなブラインドホール１４を別途加工して設ければよい。
【００１７】
工具チャック１０の先端面１５（図４参照）には、工具チャック１０の先端外周径より大きく、締め付け筒３０の内周と実質等しい径（又はやや小径）にした外周径を有し、且つ、工具保持孔１１の外周径とほぼ等しい径又は大きい径をした内周径を有するキャップリング４０が、該キャップリング４０と該工具チャック１０の軸心とを実質一致させて、配置されている。工具チャック１０の４つのブラインドホール１４に止め雌ネジ５０をねじ入れ、キャップリング４０を介して、皿ボルト５５を止め雌ネジ５０に締め入れること等の止め具によって、キャップリング４０は、上記の配置状態で、工具チャック１０に固定されている。なおホール１４のなき場合は、任意の止め具を形成するとよい。
キャップリング４０の外周縁部は、Ｏリング受け６０と共同して、封止部材としてのＯリング６５を保持している。このため、締め付け筒３０が、工具チャック１のテーパ状外周面１２に外嵌されるとき、キャップリング４０の外周と、締め付け筒３０の内周との間にギャップがあっても確実に密封される。
【００１８】
工具チャック１０のつば部１０Ｃの先端面１０Ｘ（図１参照）には、内周部で、多少立ち上がり、段付き部１０Ｙが設けられている。その立ち上がり面１０Ｚには、ネジが螺刻されている。そのネジに、先端面１０Ｘに接触する面７０Ａとそれに垂直な面７０Ｂとを有する後方カバーリング７０がねじ込まれ、固定されている。
チャック筒１０Ａのテーパ状外周面１２に、リテーナ８５で保持されたニードルローラ８０を介して外装される締め付け筒３０の後方外周面が、上記垂直面７０Ｂには、工Ｏ−リング受け９０内のＯリング８５と、別のＯリング９７とを介して、当接される。こうして、締め付け筒３０の後方側から、締め付け筒３０とチャック筒１０Ａとの間に切り粉などが入り込むのが防止できる。
【００１９】
工具２０を工具保持孔１１に挿入して、締め付け筒３０を回転して締め付けていくと、カバーリング７０と、締め付け筒３０とが形成する空間内の圧力が高まる。そこで、止め雌ねじ５０がねじ込まれてないブラインドホール１４の幾つかに、その空間から、テーパ状外周面１２の外空間に連絡するエアー抜き用孔１４ａが１又は複数設けられ、また、そのブラインドホール１４を覆っているキャップリング４０にもエアー抜き用孔４１が１又は複数設けられている。従って、空気抵抗無し（空間７１の空気を圧縮することなし）に、図１の状態から図２に示すように、締め付け筒３０を後退させ工具チャック１０に対して、スムーズに締め付け位置でセットできる。なお小透孔１４ａ、４１は僅かな空気量を通過させるだけであるから、切り粉等の粉体が通過しない小孔であればよい。
【００２０】
その締め付け状態では、切り粉や切削油などが工具チャック１０と締め付け筒３０との間に入り込むのを防止するキャップリング４０が、工具チャック１０の先端に位置しており、工具２０を保持するニードルローラ８０が先端側に位置できるので、工具２０を口元（工具チャック１０の最先端側）で、強固に保持できる。しかも、加工操作実施時に、工具２０等が回転している場合にも、遠心力で拡径するＣ型リングのような部材を使用する必要がないので、回転バランスがくずれず、充分な加工精度を保つことができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の工具チャックによれば、工具チャックの先端に位置させて、切り粉や切削油の侵入を防止するキャップリングが取り付けられるので、ニードルローラが工具チャックの先端にまで配することができ、従って、工具チャックの口元で、工具を把持することが可能である。そのため、工具の充分な把持力を得ることができる。
さらに、本発明によれば、カバーリングを設けて、締め付け筒後端側から、工具チャックと締め付け筒との間に切り粉や切削油が侵入するのを防止できるようにするものであっても、そのカバーリングへの締め付け筒の嵌入が進んだ場合、それらが取り囲む空間から、エアーが、上記のエアー抜き用小透孔から抜けるので、上記締め付け筒の嵌入がスムーズに実行できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の工具チャックで工具を保持する前の状態を示す断面図（図３のＡＯＢ断面）。
【図２】 本発明の工具チャックで工具を保持した状態を示す断面図。
【図３】 図１の正面図。
【図４】 図２の一部拡大図。
【図５】 図４のＤ−Ｄ’断面図。
【図６】 従来の工具チャックを示す断面図。
【符号の説明】
１０ 工具チャック
１１ 工具保持孔
１５、４１ エアー抜き孔
２０ 工具
３０ 締め付け筒
４０ キャップリング
５０ 止め雌ネジ
５５ 皿ボルト
６５、９５、９７ Ｏリング
７０ カバーリング
８０ ニードルローラ

Claims (1)

1. 工具保持孔と、先細テーパ状の外周面とを有し、
   その外周にニードルローラを介して外嵌した締め付け筒の締め付けにより、前記工具保持孔に嵌挿した工具を緊締固定するチャック筒を備える工具チャックにおいて、
   チャック筒の先端外周径より大きく、前記締め付け筒の内周径と実質等しい又はそれより小さくした外周径を有し、且つ、工具保持孔の外周径と実質等しい又はそれより大きな径をした内周径を有するキャップリングが、チャック筒の先端面に、該キャップリングと該チャック筒の軸心とを実質一致させて、配置され、
   その状態で、前記キャップリングが、チャック筒の先端面に穿設したホールに挿入・固定される止め具によって固定され、
   前記チャック筒における先細テーパ状の外周面の後方につば部が配設せられ、そのつば部に、前記締め付け筒の外周面が嵌入可能なカバーリングが、該カバーリングと該チャック筒の軸心とを実質一致させて、固定され、
   前記カバーリングの内周縁と、前記締め付け筒の外周面との間には、その間を密閉する封止部材が設けられ、
   チャック筒には軸方向に伸びる複数のブラインドホールが、前記保持孔の周に沿って設けられ、前記ブラインドホールには、前記テーパ状外周面の後方におけるカバーリングで囲まれる空間に連通するエアー抜き用小透孔が設けられ、また、前記キャップリングの、該ブラインドホールを覆う部分にも、エアー抜き用小透孔が設けられている工具チャック。

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