JPH039925Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の利用分野） 本考案は、ドリルやエンドミル等の工具を掴持
するためのチヤツクに関するもので、特にチヤツ
ク本体の先端側に、外周面を先細テーパ状となし
たチヤツク筒が突設され、且つこのチヤツク筒
に、先細テーパ状の内周面を有する締付用回転筒
が外嵌されると共に、この締付用回転筒とチヤツ
ク筒との間に、チヤツク筒の外周面に対し螺旋状
に公転する多数のニードルローラが介装されたチ
ヤツクに関する。

（従来技術） この種のチヤツクにおいて、チヤツク筒の内周
面に、その先端面から軸線方向に向く多数の凹部
を周方向に間隔をおいて配列されたものが提案さ
れており、締付用回転筒を回転せしめることによ
つてチヤツク筒を、特に凹部の肉薄部によつて収
縮せしめ、これによつてチヤツク筒に嵌合された
切削工具を掴持せしめるようにしている。

しかしながらこのようにチヤツク筒の内周面に
単に凹部を設けるだけでは、矢張り肉厚部（凹部
を含めて）の抵抗を受けて充分な把持力、特にニ
ードルローラの負荷しない先端部の把持力が不充
分であり、これがためエンドミルのように強力な
切削抵抗を受ける工具を振動なく掴持するにはそ
の把持力が不足する難点があつた。

（考案が解決しようとする問題点） 上述のようにチヤツク筒の締付力が不充分なの
は、矢張りチヤツク筒自体の肉厚部の抵抗を受け
るからであり、したがつて本考案はこの肉厚部の
抵抗を受けないないような構成にすることによつ
て従来技術に内在する難点を克服しようとするも
のである。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために、本考案は、チヤ
ツク本体１の先端側に、外周面を先細テーパ状と
なしたチヤツク筒２が突設され、且つこのチヤツ
ク筒に、先細テーパ状の内周面を有する締付用回
転筒３が外嵌されると共に、この締付用回転筒３
とチヤツク筒２との間に、チヤツク筒２の外周面
に対し螺旋状に公転する多数のニードルローラ４
が介装されたチヤツクにおいて、上記チヤツク筒
２に、その先端面２ａから略軸線方向に向き、且
つニードルローラ４の転動に支障をきたさない長
さの内外周両側にわたつて貫通する割り溝５が周
方向に複数列をもつて配設されると共に、ニード
ルローラが直接転動する部分には外周側に貫通す
ることのない軸線方向に向くチヤツク溝１０が同
じく周方向に複数列をもつて配設されてなる構成
を採用するものである。

またその実施態様として、上記割り溝５に軟質
弾性部材１１を充填してなるものである。

（実施例） 第１図および第２図において、チヤツク本体１
は、マシニングセンタなどの主軸ヘツド（図示せ
ず）に着脱可能に装着されるテーパシヤンク部６
と、このテーパシヤンク部６の径大側端部に同心
状に一体連設されたチヤツク位置決め用フランジ
部７と、このフランジ部７から当該チヤツク本体
１の先端側に同心状に一体突設されたチヤツク筒
２とからなり、チヤツク筒２は掴持すべき工具の
ストレートシヤンク部またはストレートコレツト
に対応するストレート状の内周面２ｂと先端部に
向かつて先細テーパ状に形成された外周面２ｃと
を備えている。３はチヤツク筒２に外嵌される締
付用回転筒で、チヤツク筒２のテーパ状外周面２
ｃに対応するよう先細テーパ状に形成された内周
面３ａを有し、この回転筒３とチヤツク筒２との
間に、チヤツク筒４の外周面に対し螺旋状に公転
する多数のニードルローラ４…が介装されてい
る。

そしてチヤツク筒２にはその先端面２ａから軸
線方向に向き、且つニードルローラ４の転動に支
障をきたさない長さｌの内外周両側にわたつて貫
通する割り溝５、具体的には第１図に示すように
チヤツク筒２を弛緩させた位置においてニードル
ローラ４の先端部分４′が割り溝５に重ならない
か、あるいは重なつてもチヤツク筒２の締付け作
動によつて上記先端部分４′が割り溝５から離れ
る位置付近までの軸線方向長さｌのスリツト状の
割り溝５が周方向に45゜の位相差をもつて等間隔
に配列されている。この場合、割り溝５ができる
だけニードルローラ４に重ならないよう、なおか
つ割り溝５の長さを長く取るため、第１図に示す
ようにその基端面２ｄをテーパ状に設けることが
好ましく、また割り溝５には切削くずや塵埃の侵
入を防止するためにシリコンゴムなどの軟質弾性
部材１１を第３図に示すように充填するものとす
る。

更に各割り溝５の後端部にはこれに連続してチ
ヤツク筒２の基端部付近まで達するチヤツク溝１
０が形成される。このチヤツク溝１０はチヤツク
筒２の内周側には開口貫通してもよいが、外周側
には貫通しないように形成され、具体的には第３
図及び第４図に示すようにチヤツク筒内周面に開
口して貫通するスリツト１０ａとこれに連続する
深孔部１０ｂとからなる軸線方向に延びるチヤツ
ク溝１０を周方向に複数列配列し、チヤツク筒２
が弾性変形しやすいように筒肉厚に変化をもたせ
るようにしてある。なおチヤツク溝１０は割り溝
５と連続して同一線上に設けても、周方向に交互
に設けるようにしてもよい。後者の場合はチヤツ
ク溝１０はチヤツク筒２の先端面２ａまで設けて
もよい。

なお、上記ニードルローラ４…は、当然にリテ
ーナ８に保持されていると共に、チヤツク筒２の
テーパ状外周面２ｃに設定される母線に対し各ロ
ーラ４軸心が適当に傾斜するように配設されてお
り、しかしてチヤツク筒２に対して自転しつつ螺
旋方向に公転して乗り上げ動作をすることにより
チヤツク筒２を弾性変形させて収縮させ、工具を
掴持するようになつている。

第１図中９はチヤツク筒２内に挿入される工具
の内端の位置規制を行うストツパーを示してい
る。

そして本考案においては、チヤツク筒２に、そ
の先端面２ａから軸線方向に割り溝５が周方向に
複数列をもつて配設されているため、締付用回転
筒３を回転させニードルローラ４を介してチヤツ
ク筒２を締付けることによつてニードルローラ４
の押圧力が直接負荷する部分はチヤツク筒２に形
成したチヤツク溝１０に対応する内薄部分の収縮
または弾性変形によつて、またニードルローラ４
の押圧力が直接負荷しない先端部付近は該押圧力
の影響を受けて上記割り溝５の溝幅ｄを収縮さ
せ、チヤツク筒先端部分の開口径を径小化させる
ことになる。この場合、チヤツク筒２自体の肉厚
が厚いほどチヤツク筒先端部分へのニードルロー
ラ４の押圧力の影響が大きく、これによつて上記
割り溝５の溝幅ｄへの収縮作用が大きく働き、工
具に対する掴持力（チヤツク力）を高めることが
できる。

なおチヤツク溝１０の断面形状は前記実施例に
限定されることはなく、第５図に示すようにチヤ
ツク溝１０の断面をＵ字状に、また第６図に示す
ようにコ字状に、あるいは第７図に示すように深
孔状に形成してチヤツク筒２の筒肉厚に変化をも
たせるようにしてもよい。

更にまた第８図に示すように、チヤツク筒２０
を、チヤツク本体１に一体に延設された内筒２０
ａと、この内筒とは、別体のものでこの内筒の外
周面に焼ばめ方法またはボルト２１によつて嵌合
されチヤツク本体１に一体的に固着された外筒２
０ｂとからなるものとし、内外筒にわたつてその
先端部に上述の割り溝５を設けると共に、内筒２
０ａにその軸方向略全域または途中部までスリツ
ト状のチヤツク溝２２を周方向等間隔に設けたチ
ヤツク筒３０であつてもよい。

更にまた第９図に示すように、チヤツク本体１
の中央部にチヤツク溝１０を有するチヤツク筒４
０を一体に突設すると共に、チヤツク筒４０の外
周側に所要の間隔４１を設けてチヤツク筒４０と
同軸に規制リング４２をチヤツク本体１に複数個
のボルト・ナツト４３等によつて一体的に突設
し、このチヤツク筒４０と規制リング４２との間
の空隙４１に締付用回転筒３をその内外周に介装
した螺旋状に公転するニードルローラ４，４４に
よつて回転自在に嵌合した構造のチヤツクにおい
て、チヤツク筒４０の先端部に上述の割り溝５を
設けたものであつてもよい。

更にまた割り溝５はチヤツク筒２の軸線方向に
必ずしも正確に設ける必要がなく、第１０図に示
すようにチヤツク筒２の軸線に対し若干傾斜した
角度、例えば左右に30゜程度の傾斜角αの範囲内
に割り溝５が設けられてもその作用になんら変わ
ることがない。

なおまた第１１図に示すように、チヤツク筒２
にストレートコレツト１２を介在させて切削工具
１３を把持する場合、特に切削工具１３が小径で
シヤンク長が短い場合には、チヤツク筒２のうち
ニードルローラ４の押圧力を直接に受ける部分よ
りもその先端部分（割り溝５の形成されている部
分）の把持力がコレツト１２の工具把持力に直接
的に影響を及ぼすことになるが、この点本考案に
よればチヤツク筒先端部分の矢印Ｐで示す大きな
収縮力によつてコレツトの工具把持力を格段に向
上せしめ、切削工具を強力に把持することができ
る。

第１２図に示すグラフは、本件出願人が過去に
提案した実開昭58−143107号の構造のチヤツク
（即ち第４図に示すようなスリツト１０ａと深孔
部１０ｂとからなるチヤツク溝１０をチヤツク筒
の先端面から軸方向全域に、且つ周方向に複数列
に配列したもの）Ｂと、本考案の一実施例である
第３図及び第４図で示す上記チヤツク溝１０のう
ちチヤツク筒２の先端面２ａから軸方向に所要長
さの割り溝５を設けたものＡと、のチヤツク筒内
径の収縮量の比較データを示すものである。なお
この比較データはチヤツク筒２のチヤツク長67
mm、内径32mm、割り溝５の長さ９mmのもとで、操
作用回転筒３の軸方向移動量を6.7mmとした通常
の使用状態で実験されたものである（但し切削工
具は把持されていない）。

この比較データから明らかなように、本考案実
施品Ａと上記従来品Ｂとは、チヤツク筒の基端部
から先端部寄り中程までは両者の収縮量はほぼ同
じであるが、これより先端部にかけて従来品Ｂは
収縮量が減少するのに対し、本考案実施品Ａは更
に収縮量が増大することが読み取れる。特に第１
１図に示すようにストレートコレツト１２を使用
する場合には、チヤツク筒２とコレツト１２との
間の間隙誤差d₁と、コレツト１２と切削工具１３
との間の間隙誤差d₂との合計の間隙量（d₁＋d₂）
を吸収して切削工具１３を把持しなければならな
いが、一般にこの間隙量（d₁＋d₂）は最大30〜
45μｍであり、したがつてチヤツク筒２による把
持力はこの間隙量を吸収した後に、初めて生まれ
ることになる。

この点従来品Ｂによれば、第１２図のグラフに
示すようにその先端部分の収縮量が50〜80μｍで
あるから上記間隙量を差し引いた収縮量、即ち把
持力を発揮させるための収縮量は５〜45μｍと非
常に少なく、したがつて大きな把持力を期待する
ことができない。これに対し本考案実施品Ａによ
ればその先端部分の収縮量は145〜130μｍという
非常な大きな値になつており、このため90〜
100μｍという大きな収縮量が工具把持力を発揮
させるために使用されるものであり、したがつて
従来品に比べて格段に高い把持力を期待すること
ができる。

第１３図は、上記従来品Ｂと本考案実施品Ａと
にめそれぞれ直接に切削工具を把持させたときの
チヤツク筒先端部の把持トルクを測定した比較デ
ータを示すもので、このデータによればチヤツク
筒先端から軸方向に２mmの位置においてはＡ−Ｂ
＝約4N.ｍ（0.408Kgf.ｍ）、４mmの位置において
は約12N.ｍ（1.224Kg．ｍ）、６mmの位置において
は約40N.ｍ（4.08Kg．ｍ）の把持トルク差があ
り、本考案実施品Ａは従来品Ｂに比べて特にチヤ
ツク筒先端部（先端から軸方向に10mmの位置まで
の部分）に大きな把持トルクを有することが分か
る。

（作用及び効果） 本考案によれば、ニードルローラの押圧力を直
接に受けるチヤツク筒中央部はチヤツク溝に対応
する肉薄部の変形または収縮によつて良好に収縮
作用を発揮すると共に、ニードルローラの押圧力
の直接の受けないチヤツク筒先端部は、この部分
に形成された割り溝が筒内外周両側にわたつて貫
通した空隙となつており、チヤツク筒肉厚部の抵
抗をなんら受けることがないため、収縮作用が良
好に働き、チヤツク筒先端部の開口径が容易に径
小化して工具を強力に掴持することができる。

またチヤツク筒の肉厚が厚くてもチヤツク筒中
央部はこれに形成されたチヤツク溝によつて良好
に収縮すると共に、チヤツク筒の肉厚が厚いほど
ニードルローラの押圧力の影響がチヤツク筒先端
部に及び、その収縮力をより強力化することがで
き、なおかつチヤツク筒の先端部を除く大半部分
は周方向に連続した一体構造であるからチヤツク
筒の剛性は高く、エンドミルなど重切削用工具を
直接に、またコレツトを介して掴持する場合、振
動することなくより強力に把持することができ
る。

更には、チヤツク筒に軸線方向に設けられる割
り溝は、その長さがニードルローラの転動に支障
をきたさない程度に形成されているため、ニード
ルローラの転動時に割り溝に嵌り込むことがなく
締付用回転筒の締付け操作を容易迅速に行うこと
ができると共に、チヤツク筒そのものの構造が従
来と同様に簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す一部縦断正面
図、第２図は第１図における−線断面図、第
３図は同他の実施例の要部を示す一部縦断正面
図、第４図は第３図における−線断面図、第
５図〜第７図は同他の実施例における縦断正面
図、第８図〜第１１図は同他の実施例における要
部の一部縦断側面図、第１２図は本考案の一実施
品と従来品とのチヤツク筒の収縮量の比較データ
を示すグラフ、第１３図は同把持トルクの比較デ
ータを示すグラフである。 １……チヤツク本体、２，２０，３０，４０…
…チヤツク筒、２ａ……その先端面、３……締付
用回転筒、４……ニードルローラ、５……割り
溝、１０……チヤツク溝、１１……軟質弾性部
材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ チヤツク本体の先端側に、外周面を先細テー
   パ状となしたチヤツク筒が突設され、且つこの
   チヤツク筒に、先細テーパ状の内周面を有する
   締付用回転筒が外嵌されると共に、この締付用
   回転筒とチヤツク筒との間に、チヤツク筒の外
   周面に対し螺旋状に公転する多数のニードルロ
   ーラが介装されたチヤツクにおいて、上記チヤ
   ツク筒に、その先端面から略軸線方向に向き、
   且つニードルローラの転動に支障をきたさない
   長さの内外周両側にわたつて貫通する割り溝が
   周方向に複数列をもつて配設されると共に、ニ
   ードルローラが直接転動する部分には外周側に
   貫通することのない軸線方向に向くチヤツク溝
   が同じく周方向に複数列をもつて配設されてな
   るチヤツク。 ２ 前記割り溝に軟質弾性部材を充填してなる実
   用新案登録請求の範囲第１項記載のチヤツク。