JP5755363B1 - Small diameter tool holding chuck - Google Patents
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Abstract
【課題】従来よりも改善された小径工具保持用チャックを提供する。【解決手段】小径工具保持用チャック(10)は、チャック本体(11)と、チャック本体の先端に取付固定される円筒形状のアダプタ(21)と、アダプタのコレット挿入孔に差し込まれるテーパコレット(31)と、チャック本体に収容されるベベルギヤ(44)およびアダプタの末端側からコレット挿入孔に差し込まれてテーパコレットと螺合する雄引きねじ(41)と、チャック本体の横孔(18)に回転可能に収容されてベベルギヤと噛合し引きねじを回転させてテーパコレットをコレット挿入孔に引き込みながら縮径させるピニオン(61)と、調整ねじ孔(19)に螺合し端部(74)がピニオンの中心部に当接して該ピニオンの軸方向位置を調整する噛合調整ねじ(71)とを備える。【選択図】図1There is provided a chuck for holding a small-diameter tool which is improved as compared with the prior art. A chuck (10) for holding a small-diameter tool includes a chuck body (11), a cylindrical adapter (21) attached to and fixed to the tip of the chuck body, and a taper collet ( 31), a bevel gear (44) accommodated in the chuck body, a male pulling screw (41) inserted into the collet insertion hole from the end side of the adapter and screwed into the taper collet, and a lateral hole (18) of the chuck body A pinion (61) that is rotatably accommodated and meshes with the bevel gear and rotates the pull screw to reduce the diameter while pulling the taper collet into the collet insertion hole, and an end portion (74) screwed into the adjustment screw hole (19). And a meshing adjustment screw (71) for adjusting the axial position of the pinion in contact with the center of the pinion. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、末端部が工作機械の主軸に装着され、先端部が小径工具のシャンク部を把握する工具ホルダに関する。 The present invention relates to a tool holder in which a distal end portion is attached to a spindle of a machine tool and a tip end portion grasps a shank portion of a small diameter tool.
小径工具は小径の刃物を有することから、比較的に小型のワークを切削加工するために有用である。小径工具を把握する小径工具保持用チャックとしては従来、例えば実公平2―30166号公報(特許文献1)に記載のものが知られている。特許文献1に記載の小径工具保持用チャックは、大径頭部および首下の小径ボルト部を含み小径工具保持用チャックの軸線に沿って延びる引きねじと、引きねじの頭部に形成されたベベルギヤと、ベベルギヤの軸線と直交する姿勢でベベルギヤに噛合するピニオンとを備える。ピニオンは、止め輪によって、あるいはスラスト軸受によって、小径工具保持用チャックの本体に抜け止めされる。 Since the small-diameter tool has a small-diameter cutter, it is useful for cutting a relatively small workpiece. As a chuck for holding a small-diameter tool for grasping a small-diameter tool, for example, a chuck described in Japanese Utility Model Publication No. 2-30166 (Patent Document 1) is conventionally known. The small-diameter tool holding chuck described in Patent Literature 1 includes a large-diameter head and a small-diameter bolt portion under the neck, and includes a pull screw extending along the axis of the small-diameter tool holding chuck and a head of the pull screw. A bevel gear and a pinion that meshes with the bevel gear in a posture orthogonal to the axis of the bevel gear. The pinion is secured to the main body of the small diameter tool holding chuck by a retaining ring or a thrust bearing.
しかし、上記従来のような小径工具保持用チャックにあっては、ピニオンを抜け止めする手段を備えているものの、ピニオンの軸方向位置を調整する手段を備えていなかった。このためベベルギヤとピニオンの噛み合わせを正確に調整することが困難であった。 However, the conventional small-diameter tool holding chuck has a means for preventing the pinion from coming off, but does not have a means for adjusting the axial position of the pinion. For this reason, it has been difficult to accurately adjust the meshing between the bevel gear and the pinion.
また当該ベベルギヤを末端側から押圧してセンタリングするスラスト軸受を備えているためベベルギヤの頭部をセンタリングし得るものの、首下のボルト部を含む引きねじ全体をセンタリングするには至らなかった。さらに、ピニオンも適切にセンタリングするには至らなかった。 Further, since the thrust bearing for centering by pressing the bevel gear from the end side is provided, the head portion of the bevel gear can be centered, but the entire pull screw including the bolt portion under the neck has not been centered. In addition, the pinion was not properly centered.
また昨今要請されている工作機械の高速化および高精密加工を満足するために、小径工具保持用チャックに切削液通路を設けることが考えられる。ところが特許文献1の小径工具保持用チャックにおいて、軸線に沿って延びるプルスタッドボルト孔から直線状に延びチャック本体およびベベルギヤを貫通する切削液通路を設けるとするならば、チャック本体の切削液通路とベベルギヤの切削液通路の継ぎ目のシール性能を確保することが困難であり、当該継ぎ目から切削液が漏れ易くなる。 Further, in order to satisfy the speed-up and high-precision machining of machine tools that have recently been requested, it is conceivable to provide a cutting fluid passage in a small diameter tool holding chuck. However, in the chuck for holding a small-diameter tool of Patent Document 1, if a cutting fluid passage extending linearly from a pull stud bolt hole extending along the axis and passing through the chuck body and the bevel gear is provided, It is difficult to ensure the sealing performance of the joint of the cutting fluid passage of the bevel gear, and the cutting fluid is likely to leak from the joint.
本発明は、上述の実情に鑑み、従来よりも改善された小径工具保持用チャックを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a chuck for holding a small-diameter tool that has been improved over the prior art.
この目的のため本発明による小径工具保持用チャックは、末端領域に設けられたシャンク部を有するチャック本体と、先端から末端に向かって延びる先端拡大形状のコレット挿入孔を有しチャック本体の先端に取付固定される円筒形状のアダプタと、先端から末端に向かって延びる工具保持孔および末端から先端に向かって延びる雌ねじ孔を有しコレット挿入孔に差し込まれるテーパコレットと、チャック本体の内部空間に収容されるベベルギヤおよび該ベベルギヤから先端側へ延びてアダプタの末端側からコレット挿入孔に差し込まれてテーパコレットの雌ねじ孔と螺合する雄ねじ部を有する引きねじと、チャック本体の外周面から内部空間まで延びる横孔に回転可能に収容されてベベルギヤと噛合し引きねじを回転させてテーパコレットをコレット挿入孔に引き込みながら縮径させるピニオンと、チャック本体の外周面から内部空間まで延び該内部空間を挟んで横孔と同軸に配置される調整ねじ孔に螺合し端部がピニオンの中心部に当接して該ピニオンの軸方向位置を調整する噛合調整ねじとを備える。 For this purpose, a chuck for holding a small-diameter tool according to the present invention has a chuck body having a shank portion provided in a terminal region and a collet insertion hole having an enlarged tip shape extending from the tip toward the tip. A cylindrical adapter to be mounted and fixed, a tool holding hole extending from the distal end toward the distal end, a tapered collet having a female screw hole extending from the distal end toward the distal end and inserted into the collet insertion hole, and accommodated in the internal space of the chuck body Bevel gear and a pull screw having a male thread portion extending from the bevel gear to the tip end side and inserted into the collet insertion hole from the distal end side of the adapter and screwed into the female screw hole of the taper collet, from the outer peripheral surface of the chuck body to the internal space Tapered collet that is rotatably accommodated in the extending lateral hole and meshes with the bevel gear to rotate the pull screw A pinion that is reduced in diameter while being drawn into the collet insertion hole, and is screwed into an adjustment screw hole that extends from the outer peripheral surface of the chuck body to the internal space and is arranged coaxially with the lateral hole across the internal space, and the end is the center of the pinion And a meshing adjustment screw for adjusting the axial position of the pinion.
かかる本発明によれば、チャック本体の外周面から内部空間まで延びる調整ねじ孔が、ピニオンを収容する横孔と同軸に配置されており、調整ねじ孔に螺合する噛合調整ねじがピニオンの中心部に当接することから、ピニオンの軸方向位置を調整することができる。したがってピニオンとベベルギヤの噛み合わせを適切に調整することができる。 According to the present invention, the adjustment screw hole extending from the outer peripheral surface of the chuck body to the internal space is arranged coaxially with the lateral hole that accommodates the pinion, and the meshing adjustment screw that is screwed into the adjustment screw hole is the center of the pinion. Since it abuts on the portion, the axial position of the pinion can be adjusted. Therefore, the meshing between the pinion and the bevel gear can be adjusted appropriately.
ピニオンの中心部に当接する噛合調整ねじの端部の形状は特に限定されない。本発明の一実施形態として噛合調整ねじの端部は円錐形状にされ、ピニオンの中心部には噛合調整ねじの端部を受け入れる円錐凹部が形成される。かかる実施形態によれば、円錐形状にされた噛合調整ねじの先端が尖っていることから、ピニオンの軸心が所定の位置から若干芯ずれしたとしても噛合調整ねじの先端がピニオンの円錐凹部の奥底に常時当接することができる。また噛合調整ねじとピニオンを点当たりにして摩擦を低減することができる。他の実施形態として、ピニオンの中心部に円錐形状の突起が設けられ、噛合調整ねじの端部にはピニオンの円錐突起を受け入れる円錐凹部が形成されてもよい。あるいは他の実施形態として、噛合調整ねじの端部およびピニオンの中心部が平坦面であってもよい。 The shape of the end of the engagement adjusting screw that contacts the center of the pinion is not particularly limited. As an embodiment of the present invention, the end of the engagement adjusting screw has a conical shape, and a conical recess for receiving the end of the engagement adjusting screw is formed at the center of the pinion. According to this embodiment, since the tip of the conical adjustment screw is sharp, even if the pinion shaft center is slightly misaligned from a predetermined position, the tip of the engagement adjustment screw is not in the conical recess of the pinion. It can always contact the bottom. Further, the engagement adjustment screw and the pinion can be spotted to reduce the friction. As another embodiment, a conical protrusion may be provided at the center of the pinion, and a conical recess for receiving the conical protrusion of the pinion may be formed at the end of the engagement adjusting screw. Alternatively, as another embodiment, the end portion of the meshing adjustment screw and the center portion of the pinion may be flat surfaces.
円錐形状に尖った調整ねじの先端は、ピニオンの円錐凹部の奥底に当接することにより、ピニオンをセンタリングする。好ましい実施形態としてピニオンは横孔の内周面と接触する外周面を有し横孔の内周面によって芯出しされてもよい。かかる実施形態によれば、ピニオンの軸心が所定の位置に合致するよう芯出しされることから、ベベルギヤとピニオンの噛み合わせが向上する。 The tip of the adjustment screw sharpened in a conical shape contacts the deep bottom of the conical recess of the pinion, thereby centering the pinion. As a preferred embodiment, the pinion may have an outer peripheral surface in contact with the inner peripheral surface of the horizontal hole and may be centered by the inner peripheral surface of the horizontal hole. According to this embodiment, since the center of the pinion is centered so as to match the predetermined position, the meshing of the bevel gear and the pinion is improved.
本発明の好ましい実施形態としてアダプタの末端部がチャック本体の先端に形成された円形凹部の内周面に嵌合することにより、アダプタはチャック本体と同軸に配置されるとよく、引きねじは円筒形状にされたアダプタの末端部の内周面と接触する外周面をさらに有しアダプタの末端部の内周面によって芯出しされる。かかる実施形態によれば、アダプタの軸心が所定の位置に合致するよう芯出しされる。また、引きねじに設けられるベベルギヤの軸心が所定の位置に合致するよう芯出しされることから、ベベルギヤとピニオンの噛み合わせが向上する。さらに、アダプタを芯出しするチャック本体先端の円形凹部の軸方向位置と、引きねじを芯出しするアダプタ末端部の軸方向位置が近づくか重なることから、軸方向位置が遠く離れる場合よりも芯出し精度が向上する。 As a preferred embodiment of the present invention, the adapter is preferably arranged coaxially with the chuck body by fitting the distal end of the adapter to the inner peripheral surface of a circular recess formed at the tip of the chuck body, and the pull screw is a cylinder. It further has an outer peripheral surface in contact with the inner peripheral surface of the end portion of the adapter that is shaped, and is centered by the inner peripheral surface of the end portion of the adapter. According to such an embodiment, the adapter is centered so that the axis of the adapter matches a predetermined position. Further, since the center of the bevel gear provided on the pull screw is centered so as to coincide with a predetermined position, the meshing between the bevel gear and the pinion is improved. In addition, since the axial position of the circular recess at the tip of the chuck body that centers the adapter and the axial position of the adapter end that centers the pull screw approach or overlap, it is more centering than when the axial position is far away. Accuracy is improved.
本発明の好ましい実施形態として、小径工具保持用チャックには切削液通路が設けられる。より好ましくは切削液が流れる通路であって、チャック本体に形成されるチャック本体通路と、アダプタの円筒肉厚部分に形成されて一端がチャック本体通路と接続し他端がコレット挿入孔と接続するアダプタ通路とをさらに備える。かかる実施形態によれば、切削液が流れる通路を、ベベルギヤを迂回して、小径工具保持用チャックに設けることができる。したがってチャック本体通路とアダプタ通路を隙間無く容易に接続することができ、切削液通路のシール性能を確保することができる。したがって小径工具保持用チャックの先端側に十分な切削液を供給し得て、昨今要請されている工作機械の高速化および高精密加工を満足することができる。 As a preferred embodiment of the present invention, the small diameter tool holding chuck is provided with a cutting fluid passage. More preferably, it is a passage through which the cutting fluid flows, and is formed in the chuck body passage formed in the chuck body and the cylindrical thick part of the adapter, and one end is connected to the chuck body passage and the other end is connected to the collet insertion hole. And an adapter passage. According to this embodiment, the passage through which the cutting fluid flows can be provided in the small diameter tool holding chuck, bypassing the bevel gear. Therefore, the chuck body passage and the adapter passage can be easily connected without a gap, and the sealing performance of the cutting fluid passage can be ensured. Therefore, a sufficient cutting fluid can be supplied to the tip side of the chuck for holding the small diameter tool, and the high speed and high precision machining of the machine tool which has been requested recently can be satisfied.
アダプタ通路の一端はアダプタの末端側に配置され、アダプタ通路の他端はコレット挿入孔の先端拡大部分に接続するとよい。これにより主軸からチャック本体通路に供給される切削液は、アダプタ通路と、テーパコレットのスリ割りを流れ、小径工具の先端に向かって噴射される。本実施形態は、アダプタの軸長が通常以下の小径工具保持用チャックに有用である。 One end of the adapter passage may be disposed on the distal end side of the adapter, and the other end of the adapter passage may be connected to a tip enlarged portion of the collet insertion hole. As a result, the cutting fluid supplied from the main shaft to the chuck main body passage flows through the adapter passage and the slit of the taper collet and is jetted toward the tip of the small-diameter tool. This embodiment is useful for a chuck for holding a small-diameter tool in which the axial length of the adapter is not more than normal.
本発明の一実施形態として切削液が流れる通路であって、引きねじに形成されて一端が引きねじの外周面まで延び他端が引きねじの先端部まで延びる引きねじ通路をさらに備える。かかる実施形態によれば、引きねじが長く形成されてチャック本体からテーパコレットまでの距離が長い仕様、つまりアダプタの軸長が通常よりも長い小径工具保持用チャックであっても、小径工具に向かって切削液を供給することができる。 An embodiment of the present invention further includes a passage through which a cutting fluid flows, and a tension screw passage formed on the tension screw and having one end extending to the outer peripheral surface of the tension screw and the other end extending to the tip of the tension screw. According to such an embodiment, even for a specification in which the pull screw is formed long and the distance from the chuck body to the taper collet is long, that is, the chuck for holding a small diameter tool whose adapter axial length is longer than usual, it is suitable for a small diameter tool. Cutting fluid can be supplied.
本発明の好ましい実施形態として引きねじはベベルギヤと雄ねじ部の間に先端側に指向する環状平坦面をさらに有し、環状平坦面はアダプタの末端部によって先端側への軸方向移動を規制され、環状平坦面とアダプタの末端部端面との間には低摩擦処理された表面処理部が介在する。かかる実施形態によれば引きねじが回転する際に、引きねじとアダプタ末端部との間の摩擦を小さくすることができる。したがって引きねじがテーパコレットを引き込みながら回転する際の回転効率が良くなり、テーパコレットを引き込んで小径工具のシャンク部をチャックする操作の操作性が向上する。表面処理部は、例えば環状平坦面または末端部端面を低摩擦処理することによって得られる。あるいは表面処理部は、両面あるいは片面を低摩擦処理されたワッシャであってもよい。 As a preferred embodiment of the present invention, the pull screw further has an annular flat surface directed to the tip side between the bevel gear and the male screw portion, and the annular flat surface is restricted from axial movement toward the tip side by the end portion of the adapter, A surface-treated portion subjected to a low friction treatment is interposed between the annular flat surface and the end face of the adapter. According to this embodiment, when the pull screw rotates, the friction between the pull screw and the adapter end portion can be reduced. Therefore, the rotational efficiency when the drawing screw rotates while drawing the taper collet is improved, and the operability of the operation of drawing the taper collet and chucking the shank portion of the small diameter tool is improved. The surface treatment portion can be obtained, for example, by subjecting the annular flat surface or the end portion end surface to a low friction treatment. Alternatively, the surface treatment unit may be a washer having both surfaces or one surface subjected to low friction treatment.
本発明の好ましい実施形態として横孔の内周面のうちチャック本体の外周面側には雌ねじ部が形成され、該雌ねじ部にはピニオンを抜け止めする環状の抜け止め部材が螺合し、チャック本体の外周面側に指向するピニオンの端面は環状平坦面を含み、ピニオンの環状平坦面と抜け止め部材の端面との間には低摩擦処理された表面処理部が介在する。かかる実施形態によればピニオンが回転する際に、ピニオンと抜け止め部材との間の摩擦を小さくすることができる。したがってピニオンを締め付け回転させる際の回転効率が良くなり、ピニオンを回転操作して小径工具のシャンク部をチャックする際の操作性が向上する。表面処理部は、例えば環状平坦面または端面を低摩擦処理することによって得られる。あるいは表面処理部は、両面あるいは片面を低摩擦処理されたワッシャであってもよい。 As a preferred embodiment of the present invention, a female screw portion is formed on the outer peripheral surface side of the chuck body among the inner peripheral surface of the lateral hole, and an annular retaining member for retaining the pinion is screwed into the female screw portion, and the chuck The end surface of the pinion directed to the outer peripheral surface side of the main body includes an annular flat surface, and a surface treatment portion subjected to low friction treatment is interposed between the annular flat surface of the pinion and the end surface of the retaining member. According to this embodiment, when the pinion rotates, the friction between the pinion and the retaining member can be reduced. Therefore, the rotation efficiency when tightening and rotating the pinion is improved, and the operability when the pinion is rotated to chuck the shank portion of the small-diameter tool is improved. The surface treatment unit can be obtained, for example, by subjecting the annular flat surface or the end surface to a low friction treatment. Alternatively, the surface treatment unit may be a washer having both surfaces or one surface subjected to low friction treatment.
このように本発明によれば、小径工具保持用チャックの組立製造工程において、ベベルギヤとピニオンの噛み合わせを向上させることができる。また小径工具保持用チャックの使用者は、ベベルギヤとピニオンの噛み合わせを適切に調整することができる。ベベルギヤとピニオンの噛み合わせを良くすることで、小径工具をチャックする際の操作性を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, the meshing of the bevel gear and the pinion can be improved in the assembly manufacturing process of the small diameter tool holding chuck. Further, the user of the small diameter tool holding chuck can appropriately adjust the meshing of the bevel gear and the pinion. By improving the meshing between the bevel gear and the pinion, the operability when chucking a small-diameter tool can be improved.
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態になる小径工具保持用チャックを示す縦断面図である。本実施形態の小径工具保持用チャック10は、チャック本体11と、アダプタ21と、テーパコレット31と、引きねじ41と、ピニオン61と、噛合調整ねじ71とを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a small diameter tool holding chuck according to an embodiment of the present invention. The small-diameter
チャック本体11は、小径工具保持用チャック10の末端領域に配置され、その外周には末端に向かって先細となるテーパシャンク部12が形成される。テーパシャンク部12の軸心は小径工具保持用チャック10の軸線Oと一致する。テーパシャンク部12は図示しない工作機械の主軸に把握される。チャック本体11の先端部外周には、フランジ13と、周方向に延びる断面V字形状のV字溝14が形成される。チャック本体11の先端面には、軸線Oを中心とする円形凹部16が形成される。
The
アダプタ21は、中心にコレット挿入孔22を有する円筒形状の部材である。コレット挿入孔22は軸線Oに沿って延び、その先端領域が先端側に向かって拡大するテーパ孔22tにされる。これに対しコレット挿入孔22の末端領域22cは軸方向に亘って略一定の径寸法にされる。アダプタ21の末端側にはフランジ23が形成される。フランジ23の環状端面23tから末端側へ突出するアダプタ21の末端部24は、円筒形状である。ただし末端部24のうち最も末端部分の外径は末端に向かって僅かに先細に形成される。
The
アダプタ21はチャック本体11に確りと連結固定される。具体的には、アダプタ21の末端部24がチャック本体11の円形凹部16に嵌合する。さらにアダプタ21の平坦な環状端面23tは、チャック本体11の平坦な環状の先端面15に面接触する。これらの環状端面23tおよび先端面15は軸線Oに直角である。円形凹部16の内周面16iは、軸方向に亘って径寸法が一定であり、軸線Oと同軸に形成される。内周面16iは、アダプタ21の軸心がチャック本体11の軸心に一致するよう芯出しする。
The
テーパコレット31は、小径工具保持用チャック10の先端側からコレット挿入孔22に挿入され、コレット挿入孔22に沿って延びる。テーパコレット31の中心には、テーパコレット31の先端から末端まで延びる工具保持孔32が形成される。テーパコレット31の先端領域には、軸線Oと平行に延びるスリ割り33が形成される。スリ割り33は周方向に間隔を空けて複数設けられる。テーパコレット31の先端領域の外径は、先端に向かって拡大する。テーパコレット31の末端には雌ねじ孔34が形成される。雌ねじ孔34は、工具保持孔32の孔奥から連続して延び、引きねじ41の雄ねじ部43と螺合する。
The
引きねじ41は、大径の頭部42と、首下に位置する小径の雄ねじ部43を有し、頭部42が小径工具保持用チャック10の末端側になり、雄ねじ部43が小径工具保持用チャック10の先端側になるよう配置される。大径の頭部42には先端側へ指向する端面46が形成される。端面46は環状平坦面である。雄ねじ部43はアダプタ21のコレット挿入孔22に差し込まれている。これに対し頭部42は、アダプタ21よりも末端側にあって、内部空間17に収容される。なお内部空間17は、円形凹部16の底面中央部をさらに末端側へ窪むように形成した円形凹部である。
The
大径の頭部42はアダプタ21の末端部24に係合して、軸線O方向先端側への移動を規制される。これにより引きねじ41は先端側へ抜け出ることがない。頭部42の首下寄りにはフランジ45が形成される。フランジ45の端面は頭部42の端面46と面一に設けられる。フランジ45と末端部24の間には低摩擦部材51が介在する。低摩擦部材51は、引きねじ41が回転する際に、引きねじ41の端面46と末端部24の末端面25との摩擦抵抗を低減するためのものであり、フランジ45の外径に対応する外径と、引きねじ41の首下部47の外径に対応する内径を有するリング盤状を呈する。低摩擦部材51は例えば厚み0.1〜0.5mmの金属製のベアリングワッシャである。低摩擦部材51の両面には、端面46および末端面25との摩擦抵抗を低減するためのイオン窒化処理、DLC(Diamond Like Carbon)コーティング処理、TiNコーティング処理及び鏡面状ラッピング処理等の低摩擦処理が施されている。
The large-
引きねじ41の首下部47は、末端側の頭部42と先端側の雄ねじ部43との間に位置し、その外径は頭部42よりも小さく、雄ねじ部43よりも大きい。首下部47の外周面は、コレット挿入孔22の末端領域22cの内周面と接触する。これにより首下部47の軸心が軸線Oに一致するよう芯出しされ、引きねじ41の軸心は軸線Oに一致する。
The neck
チャック本体11には外周面から内部空間17まで延びる横孔18および調整ねじ孔19が形成される。横孔18および調整ねじ孔19は、軸線Oと直交して径方向に真っ直ぐ延びる基準線Xに沿って延びる。つまり横孔18および調整ねじ孔19は同軸に配置され、内部空間17を挟んで向き合う。
The
横孔18の孔奥には傘歯車になるピニオン61が配置される。ピニオン61の一方端外縁に形成された傘状の歯63は、引きねじ41の頭部42の末端に形成されたベベルギヤ44と噛合する。ピニオン61の他方端面には、ピニオン61を回転操作するための多角形孔65が形成される。
A
横孔18の外径側には雌ねじ18tが形成され、雌ねじ18tには抜け止めリング62が螺合する。抜け止めリング62はピニオン61に係合して、ピニオン61が横孔18から外径側に抜け出すことを阻止する。なお抜け止めリング62を締め付け方向あるいは緩め方向に回転させることにより、抜け止めリング62の軸方向位置を調整可能である。
A female screw 18t is formed on the outer diameter side of the
ピニオン61と抜け止めリング62の間には低摩擦部材52が介在する。低摩擦部材52は、ピニオン61が回転する際に、ピニオン61の端面67と抜け止めリング62の端面64との摩擦抵抗を低減するためのものであり、ピニオン61の外径に対応する外径と、ピニオン61の多角形孔65に対応する内径を有するリング盤状を呈する。この低摩擦部材52の両面には、端面67および端面64との摩擦抵抗を低減するためのイオン窒化処理、DLC(Diamond Like Carbon)コーティング処理、TiNコーティング処理及び鏡面状ラッピング処理等の低摩擦処理が施されている。
A
雌ねじが形成されていない横孔18の内径側の内周面は、基準線Xの一方から他方まで内径一定であり、ピニオン61の外周面と接触して、ピニオン61の軸心が基準線Xに合致するよう芯出しする。
The inner peripheral surface on the inner diameter side of the
傘状の歯63が形成されていないピニオン61の一方端面の中心部分には、円錐凹部69が形成される。円錐凹部69は、調整ねじ孔19の雌ねじに螺合する噛合調整ねじ71の先端を受け入れる。
A conical recess 69 is formed in the central portion of one end surface of the
噛合調整ねじ71は、大径の頭部72、小径の雄ねじ部73、および先細にされた円錐形状の先端部74を有する。そして頭部72がチャック本体11の外径側になるよう配置され、雄ねじ部73は調整ねじ孔19に螺合し、円錐先細形状の先端部74がピニオン61に当接する。
The
頭部72に形成された多角形孔75に図示しないねじ回しを差し込み、噛合調整ねじ71を締め付け方向に回転させると、先端部74がピニオン61を外径側へ押圧して、ピニオン61の軸方向位置を移動させる。これによりピニオン61はベベルギヤ44から遠ざかり、ベベルギヤ44とピニオン61の噛み合わせが浅くなる。反対に噛合調整ねじ71を緩め方向に回転させると、ピニオン61はベベルギヤ44に近づくことができ、ベベルギヤ44とピニオン61の噛み合わせが深くなる。
When a screwdriver (not shown) is inserted into the polygonal hole 75 formed in the head 72 and the
小径工具保持用チャック10を用いて小径工具のシャンク部101をチャックする手順を説明する。
A procedure for chucking the
まずコレット挿入孔22にテーパコレット31を挿入し、テーパコレット31末端の雌ねじ孔34を、引きねじ41先端の雄ねじ部43に緩く螺合させておく。
First, the
ピニオン61によって引きねじ41が予め緩められた状態で、工具保持孔32に小径工具のシャンク部101を挿入する。次に抜け止めリング62の中央孔にねじ回しを差し込み、調整工具の先端をピニオン61の多角形孔65に係合させて、ピニオン61を締め付け方向に回転させる。これによりベベルギヤ44は締め付け方向に回転し、引きねじ41がテーパコレット31をコレット挿入孔22の孔奥へ引き込む。このときテーパコレット31のスリ割り33は、末端孔奥へ向かって細くなるテーパ孔22tに押し縮められて、工具保持孔32が縮径する。しかしてシャンク部101は、全周に亘り均等な力で把握される。
With the
これと反対に、シャンク部101をアンチャックするには、調整工具でピニオン61を緩め方向に回転させるとよい。
On the contrary, in order to unchuck the
図1に示す実施形態の小径工具保持用チャック10によれば、チャック本体11の外周面から内部空間17まで延び内部空間17を挟んで横孔18と同軸に配置される調整ねじ孔19に螺合する噛合調整ねじ71とを備える。そして噛合調整ねじ71の先端部74がピニオン61の中心部に当接し、基準線Xに関するピニオン61の軸方向位置を調整する。したがって噛合調整ねじ71を回転させることにより、ベベルギヤ44とピニオン61の噛み合わせを、浅すぎず深すぎず適切な状態に調整することができる。
According to the small-diameter
また本実施形態の小径工具保持用チャック10によれば、先端部74が円錐形状にされ、ピニオン61の中心部には噛合調整ねじ71の端部を受け入れる円錐凹部69が形成される。これにより、ピニオン61の軸心が基準線Xから若干芯ずれしたとしても噛合調整ねじ71の先端がピニオン61の円錐凹部69の奥底に常時当接することができる。また噛合調整ねじ71とピニオン61の当接箇所を点当たりにして摩擦を低減することができ、小径工具保持用チャック10の使用者は少ない力でピニオン61を効率よく回転させることができる。
Further, according to the small-diameter
また本実施形態のピニオン61は、横孔18の内周面と接触する外周面を有し、横孔18の内周面によって芯出しされる。これによりピニオン61の軸心が基準線Xに一致し、ベベルギヤ44とピニオン61を適正な状態で噛み合わせることができる。横孔18の内周面の径寸法は軸方向一方から他方まで一定であり、これにピニオン61の外周面の径寸法も軸方向一方から他方まで一定であるので、本実施形態の芯合わせ構造は、ピニオン61の軸方向移動を阻害することがない。
Further, the
また本実施形態の小径工具保持用チャック10によれば、アダプタ21の末端部24がチャック本体11の先端に形成された円形凹部16の内周面16iに嵌合することにより、アダプタ21はチャック本体11と同軸に配置される。引きねじ41は首下部47を有し、首下部47の外周面が末端部24の内周面と接触することによって、引きねじ41は芯出しされる。これによりアダプタ21の軸心が軸線Oに合致するよう芯出しされる。また、引きねじ41に設けられるベベルギヤ44の軸心が軸線Oに合致するよう芯出しされる。したがってベベルギヤ44とピニオン61を適正な状態で噛み合わせることができる。
Further, according to the
また本実施形態の引きねじ41は、ベベルギヤ44と雄ねじ部43の間に、先端側に指向する端面46をさらに有する。引きねじ41の端面46は環状平坦面であり、アダプタ21の末端部24によって先端側への軸方向移動を規制される。端面46とアダプタ21の末端面25との間には、低摩擦処理された表面処理部を含む低摩擦部材51が介在する。これにより引きねじ41が回転する際に、引きねじ41とアダプタ21の末端面25との間の摩擦を小さくすることができる。したがって引きねじ41がテーパコレット31を引き込みながら回転する際の回転効率が良くなり、小径工具保持用チャック10の使用者は少ない力で小径工具のシャンク部101をチャックすることができる。
Further, the
また本実施形態の小径工具保持用チャック10によれば、横孔18の内周面のうちチャック本体11の外周面側には雌ねじ18tが形成され、雌ねじ18tには、ピニオン61を抜け止めする環状の抜け止めリング62が螺合する。またチャック本体11の外周面側に指向するピニオン61の端面67は環状平坦面を含む。そしてピニオン61の環状平坦面(端面67)と抜け止めリング62の端面との間には、低摩擦処理された表面処理部を含む低摩擦部材52が介在する。これによりピニオン61が回転する際に、ピニオン61と抜け止めリング62との間の摩擦を小さくすることができる。したがってピニオン61を締め付け回転させる際の回転効率が良くなり、小径工具保持用チャック10の使用者は少ない力でピニオン61を効率よく回転させることができる。
Further, according to the small-diameter
次に本発明の変形例を説明する。図2は本発明の変形例を示す縦断面図である。図2に示す変形例では、図1に示す実施形態に切削液通路を附設したものである。切削液通路であるチャック本体通路81aは、テーパシャンク部12の末端から軸線Oに沿って延びるプルスタッド孔11hの孔奥から向きを変え、小径工具保持用チャック10の先端側に向かって傾斜して延び、チャック本体通路81bと接続する。
Next, a modification of the present invention will be described. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a modification of the present invention. In the modification shown in FIG. 2, a cutting fluid passage is added to the embodiment shown in FIG. The
チャック本体通路81bは、チャック本体通路81aから向きを変え、先端面15まで軸線Oと平行に延び、環状端面23tに形成されたアダプタ通路82と接続する。アダプタ通路82は、チャック本体通路81bから向きを変え、小径工具保持用チャック10の先端側に向かって傾斜して延び、コレット挿入孔22と接続する。このようにしてチャック本体11からアダプタ21まで延び、ベベルギヤ44を回避する1本の切削液通路が形成される。
The
チャック本体通路81a,81bは、軸線Oから離れた位置に配置されて内部空間17を迂回し、ベベルギヤ44と交差しない。またチャック本体通路81a,81bは、横孔18および調整ねじ孔19と異なる周方向位置に形成されて、ピニオン61および噛合調整ねじ71と交差しない。アダプタ通路82は、アダプタ21の円筒肉厚部分に形成されて、末端部24を迂回する。
The
図2に示す変形例によれば、図示しない主軸側から小径工具保持用チャック10に切削液を供給し、切削液はプルスタッド孔11hと、チャック本体通路81aと、チャック本体通路81bと、アダプタ通路82とを経て、コレット挿入孔22に流出する。先端面15と環状端面23tは面接触する。したがってチャック本体通路81bとアダプタ通路82の接続箇所のシール性能を容易に確保し得える。またチャック本体通路81a,81bが噛合調整ねじ71およびベベルギヤ44を迂回して延びることから、チャック本体通路81a,81bの途中で切削液が漏れることがない。
According to the modification shown in FIG. 2, the cutting fluid is supplied to the small-diameter
次に本発明の更なる変形例を説明する。図3は本発明の更なる変形例を示す縦断面図である。図3に示す変形例の小径工具保持用チャック20は、図2に示す小径工具保持用チャック10よりも長い軸長を有し、切削液が流れる引きねじ通路83a,83bをさらに有する。具体的には、前述した小径工具保持用チャック10のアダプタ21の軸長がLaであるのに対し、小径工具保持用チャック20のアダプタ26の軸長はLbである(La<Lb)。このため小径工具保持用チャック20のコレット挿入孔の末端領域22cは、小径工具保持用チャック10のそれよりも長い。小径工具保持用チャック20の引きねじ48は、首下部47と雄ねじ部43の間に中間部49を有し、その首下寸法は、前述した小径工具保持用チャック10の引きねじ41の首下寸法よりも長い。
Next, further modifications of the present invention will be described. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a further modification of the present invention. The small-diameter
アダプタ通路82aは環状端面23tから先端側へ向かって軸線Oと平行に延び、アダプタ通路82bと接続する。アダプタ通路82bはアダプタ通路82aから向きを変えてアダプタ26の内径方向に延び、コレット挿入孔の末端領域22cと接続する。
The
引きねじ48のうち、コレット挿入孔の末端領域22cに収容される領域には引きねじ通路83a,83bが形成される。引きねじ通路83aは中間部49に形成され、引きねじ48の径方向に延びて中間部49を貫通する。図3に示す実施形態では、引きねじ48の軸方向に間隔を空けて、2本の引きねじ通路83aが形成される。引きねじ通路83bは、これらの引きねじ通路83a,83aから引きねじ48の先端まで延びる。また引きねじ通路83bは引きねじ48の軸心に沿って延びる。
Of the
図3に示す更なる変形例によれば、図示しない主軸側から小径工具保持用チャック20に切削液を供給する。そして切削液はプルスタッド孔11hと、チャック本体通路81aと、チャック本体通路81bと、アダプタ通路82aと、アダプタ通路82bとを経て、コレット挿入孔の末端領域22cに流出する。次に切削液は、引きねじ通路83aに流入し、引きねじ通路83bを流れて、工具保持孔32に流出する。先端面15と環状端面23tは面接触するので、チャック本体通路81bとアダプタ通路82aの接続箇所のシール性能を容易に確保し得える。またチャック本体通路81a,81bが噛合調整ねじ71およびベベルギヤ44を迂回して延びることから、チャック本体通路81a,81bの途中で切削液が漏れることがない。さらにアダプタ26の軸長が、通常のアダプタ21と比較して長い(Lb>La)場合であっても、小径工具のシャンク部101に切削液を供給することができる。
According to the further modification shown in FIG. 3, the cutting fluid is supplied to the small-diameter
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the present invention is not limited to the illustrated embodiments. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.
この発明になる小径工具保持用チャックは、工作機械において有利に利用される。 The chuck for holding a small diameter tool according to the present invention is advantageously used in a machine tool.
10 小径工具保持用チャック、 11 チャック本体、
11h プルスタッド孔、 15 先端面、 14 V字溝、
16 円形凹部、 16i 内周面、 17 内部空間、
18 横孔、 18t 雌ねじ、 19 調整ねじ孔、
20 小径工具保持用チャック、 21 アダプタ、
22 コレット挿入孔、 22c 末端領域、 22t テーパ孔、
23 フランジ、 23t 環状端面、 24 末端部、
25 末端面、 26 アダプタ、 31 テーパコレット、
32 工具保持孔、 33 スリ割り、 34 雌ねじ孔、
41 引きねじ、 42 頭部、 43 雄ねじ部、
44 ベベルギヤ、 45 フランジ、 46 端面、
47 首下部、 48 引きねじ、 49 中間部、
51,52 低摩擦部材、 61 ピニオン、
62 抜け止めリング、 63 歯、 64 端面、
65 多角形孔、 67 端面、 69 円錐凹部、
71 噛合調整ねじ、 72 頭部、 73 雄ねじ部、
74 先端部、 81a,81b チャック本体通路、
82,82a,82b アダプタ通路、
83a,83b 引きねじ通路、 101 シャンク部、
O 軸線、 X 基準線。
10 Small diameter tool holding chuck, 11 Chuck body,
11h Pull stud hole, 15 Tip surface, 14 V-groove,
16 circular recess, 16i inner peripheral surface, 17 internal space,
18 side hole, 18t female thread, 19 adjustment screw hole,
20 Small diameter tool holding chuck, 21 Adapter,
22 collet insertion hole, 22c end region, 22t taper hole,
23 flange, 23t annular end face, 24 end,
25 end face, 26 adapter, 31 taper collet,
32 Tool holding hole, 33 Slot, 34 Female screw hole,
41 Pull screw, 42 Head, 43 Male thread,
44 bevel gear, 45 flange, 46 end face,
47 lower neck, 48 pull screw, 49 middle part,
51, 52 low friction member, 61 pinion,
62 retaining ring, 63 teeth, 64 end face,
65 polygonal holes, 67 end faces, 69 conical recesses,
71 meshing adjustment screw, 72 head, 73 male thread,
74 tip, 81a, 81b chuck body passage,
82, 82a, 82b adapter passage,
83a, 83b Pull screw passage, 101 Shank,
O axis, X reference line.
Claims (8)
先端から末端に向かって延びる先端拡大形状のコレット挿入孔を有し前記チャック本体の先端に取付固定される円筒形状のアダプタと、
先端から末端に向かって延びる工具保持孔、および末端から先端に向かって延びる雌ねじ孔を有し、前記コレット挿入孔に差し込まれるテーパコレットと、
前記チャック本体の内部空間に収容されるベベルギヤ、および前記ベベルギヤから先端側へ延びて前記アダプタの末端側から前記コレット挿入孔に差し込まれて前記テーパコレットの雌ねじ孔と螺合する雄ねじ部を有する引きねじと、
前記チャック本体の外周面から前記内部空間まで延びる横孔に回転可能に収容されて前記ベベルギヤと噛合し、前記引きねじを回転させて前記テーパコレットを前記コレット挿入孔に引き込みながら縮径させるピニオンと、
前記チャック本体の外周面から前記内部空間まで延び該内部空間を挟んで前記横孔と同軸に配置される調整ねじ孔に螺合し、端部が前記ピニオンの中心部に当接して該ピニオンの軸方向位置を調整する噛合調整ねじとを備える、小径工具保持用チャック。 A chuck body having a shank portion provided in an end region;
A cylindrical adapter that has a collet insertion hole with an enlarged tip extending from the tip toward the end and is fixedly attached to the tip of the chuck body;
A taper collet having a tool holding hole extending from the distal end toward the distal end, and a female screw hole extending from the distal end toward the distal end, and inserted into the collet insertion hole;
A bevel gear housed in the internal space of the chuck body, and a pull having a male screw portion extending from the bevel gear to the distal end side and inserted into the collet insertion hole from the distal end side of the adapter and screwed into the female screw hole of the tapered collet. Screws,
A pinion rotatably accommodated in a lateral hole extending from the outer peripheral surface of the chuck body to the internal space, meshing with the bevel gear, and rotating the pull screw to reduce the diameter while drawing the tapered collet into the collet insertion hole; ,
The chuck body extends from the outer peripheral surface of the chuck body to the internal space and is screwed into an adjustment screw hole disposed coaxially with the lateral hole with the internal space interposed therebetween, and an end portion of the pinion comes into contact with the center portion of the pinion. A small-diameter tool holding chuck comprising a meshing adjustment screw for adjusting an axial position.
前記ピニオンの中心部には、前記噛合調整ねじの端部を受け入れる円錐凹部が形成される、請求項1に記載の小径工具保持用チャック。 The end of the engagement adjusting screw has a conical shape,
2. The small diameter tool holding chuck according to claim 1, wherein a conical concave portion that receives an end portion of the engagement adjusting screw is formed at a center portion of the pinion.
前記引きねじは、円筒形状にされた前記アダプタの末端部の内周面と接触する外周面をさらに有し、前記アダプタの末端部の内周面によって芯出しされる、請求項1〜3のいずれかに記載の小径工具保持用チャック。 The adapter is disposed coaxially with the chuck body by fitting the end portion of the adapter to the inner peripheral surface of a circular recess formed at the tip of the chuck body.
The said pull screw further has an outer peripheral surface which contacts the internal peripheral surface of the terminal part of the said adapter made into the cylindrical shape, and is centered by the internal peripheral surface of the terminal part of the said adapter. The small diameter tool holding chuck according to any one of the above.
前記環状平坦面は前記アダプタの末端部によって先端側への軸方向移動を規制され、
前記環状平坦面と前記アダプタの末端部端面との間には低摩擦処理された表面処理部が介在する、請求項4〜6のいずれかに記載の小径工具保持用チャック。 The pull screw further has an annular flat surface directed to the tip side between the bevel gear and the male screw portion,
The annular flat surface is restricted from moving in the axial direction toward the tip by the end of the adapter,
The small diameter tool holding chuck according to any one of claims 4 to 6, wherein a surface treatment portion subjected to a low friction treatment is interposed between the annular flat surface and the end face of the end portion of the adapter.
前記チャック本体の外周面側に指向する前記ピニオンの端面は環状平坦面を含み、
前記ピニオンの環状平坦面と前記抜け止め部材の端面との間には低摩擦処理された表面処理部が介在する、請求項1〜7のいずれかに記載の小径工具保持用チャック。 A female screw portion is formed on the outer peripheral surface side of the chuck body in the inner peripheral surface of the lateral hole, and an annular retaining member for retaining the pinion is screwed into the female screw portion,
The end surface of the pinion directed toward the outer peripheral surface side of the chuck body includes an annular flat surface,
The chuck for holding a small-diameter tool according to any one of claims 1 to 7, wherein a surface treatment portion subjected to a low friction treatment is interposed between the annular flat surface of the pinion and an end surface of the retaining member.
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