JPH0524206U - 工具チヤツク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ニードルローラロック方式のチャックにおい
て、煩わしい操作を要することなくチャック部先端側の
各部材間の間隙部を確実にシールし得る手段を提供する
ことを目的とする。 【構成】 工具８のシャンク部８ａ外径より小さい内径
を有し且つ締付用回転筒５の内径より大きい外径を有す
ると共に、コレット９の先端に突設されたフランジ部９
ａに嵌合する嵌合溝１３を内方側に形成した環状弾性体
よりなる防塵シール１０を備え、この防塵シール１０を
工具８のシャンク部８ａと締付用回転筒５との間に圧嵌
挿着すると共に、前記嵌合溝１３をコレット９のフラン
ジ部９ａに嵌合してなることを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工作機械における工具チャック部への切り粉や切削油等の侵入を防 止する手段を備えたニードルローラロック方式の工具チャックに関する。

【０００２】

【従来の技術】

切削工具を工作機械の回転主軸に取付ける場合、ニードルローラロック方式の 工具チャックでは、外周面が緩い先細テーパ状に形成されているチャック筒内に 、当該工具のストレートシャンク部をストレートコレットを介して嵌挿し、チャ ック筒にニードルローラを介して外嵌した締付用回転筒を締付け方向に回転させ ることより、チャック筒及びコレットを弾性変形させて縮径させ、それによって 工具を掴持固定するようにしている。また、テーパコレット方式の工具チャック では、チャック筒のテーパ孔に工具のストレートシャンク部をそのテーパコレッ トを介して嵌挿し、チャック筒に外嵌螺合した締付用ナットを締付操作すること により、テーパコレットを縮径させて工具を掴持固定する。

【０００３】 ところで、通常の場合、このような工具チャック部にはその先端面側をシール する手段が施されていないことから、切削加工中に細かい切り粉や切削油がチャ ック部先端面側の各部材間の間隙部分に侵入し易く、そのためチャッキング精度 や掴持力が低下し、加工精度が落ちると共に、チャックの寿命も短くなり、更に は工具の抜け出しによる被加工物の損傷や重大事故を招くおそれがあった。

【０００４】 そこで、本出願人は先に、実願平２−４０４３７１号として、工具のシャンク 部に外嵌挿着させた状態でチャック部先端面をカバーできる防塵シールを提案し ている。この防塵シールは、最小内径が工具のシャンク部外径より小さく且つ内 周面を滑り止め部とした環状弾性体よりなり、工具のシャンク部に圧嵌着させ、 その後端周縁部を前記締付用回転筒や締付用ナットの先端面に弾接させることに より、チャック部先端側の各部材間の間隙部分を封止して切り粉や切削油の侵入 を防止するように構成されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかるに、ニードルローラロック方式の工具チャックにおいては、工具の掴持 固定に伴う締付用回転筒の軸方向移動量が大きいため、前記提案の防塵シールを 用いた場合、予め工具のシャンク部の所定位置に装着させておいた防塵シールを 、その後端周縁部が締付用回転筒の先端面に当接するように、締付用回転筒の締 付け操作後に後方へ移動させる必要があって、操作的に煩わしいという難点があ った。またチャック部の部材構成によっては、掴持状態にある締付用回転筒の先 端位置がチャック筒またはコレットの先端よりも後方へ相当ずれる場合があり、 この両者の先端位置の距離が大きいと、前記防塵シールの後端周縁部が締付用回 転筒の先端面に届かず、チャック筒と締付用回転筒との間にニードルローラが配 置された間隙をシールできなくなるという問題もあった。

【０００６】 本考案は、上述したような事情に鑑みてなされたもので、ニードルローラロッ ク方式のチャックにおいて、煩わしい操作を要することなくチャック部先端側の 各部材間の間隙部を確実にシールし得る手段を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案は、先細テーパ状外周面を有するチャッ ク筒２内にコレット９を介して嵌合した工具８を、前記チャック筒２にニードル ローラ６を介して外嵌した締付用回転筒５の回転締付けにより掴持固定するよう にした工具チャックにおいて、工具８のシャンク部８ａ外径より小さい内径を有 し且つ締付用回転筒５の内径より大きい外径を有すると共に、コレット９の先端 に突設されたフランジ部９ａに嵌合する嵌合溝１３を内方側に形成した環状弾性 体よりなる防塵シール１０を備え、この防塵シール１０を工具８のシャンク部８ ａと締付用回転筒５との間に圧嵌挿着すると共に、前記嵌合溝１３をコレット９ のフランジ部９ａに嵌合してなることを特徴とする構成を採用するものである。

【０００８】 また本考案は、上記工具チャックにおいて、前記防塵シール１０の後端外周縁 にはチャック筒２と締付用回転筒５との間の環状間隙部に突入して締付用回転筒 ５の内周面５ａに圧接する環状突縁部１４が突設されていることを特徴とする構 成、また前記防塵シール１０の外周面に凹凸状の滑り止め手段１５が設けられて いることを特徴とする構成、更に前記防塵シール１０の内周面に凹凸状の滑り止 め手段１６が設けられていることを特徴とする構成を採用するものである。

【０００９】

【作用】

防塵シール１０はその嵌合溝１３をコレット９先端のフランジ部９ａに嵌合さ せて、予めコレット９に取付けた状態としておく。しかしてコレット９をチャッ ク筒２内に嵌挿し、更にコレット９に工具８のシャンク部８ａを嵌挿することに より、防塵シール１０はコレット９の先端部を被包した状態で工具シャンク部８ ａとチャック筒２との間に圧嵌される。それによって防塵シール１０は、その外 周面が締付用回転筒５の内周面との径差により矯正的に縮径された状態となって 、その弾性復元力により締付用回転筒５の内周面に強く圧接し、また当該防塵シ ール１０の内周面は工具シャンク部８ａ外周面との径差により強制的に拡径され てその弾性復元力によりそのシャンク部外周面に強く圧接し、かくしてチャック 筒先端側における締付用回転筒５、チャック筒２、コレット９及び工具シャンク 部８ａ相互間の間隙を完全に封止することになる。また、この防塵シール１０は 、その嵌合溝１３がコレット９のフランジ部９ａに嵌合しているため、コレット ９に対し実質的に軸方向移動不能状態にあり、したがって一旦工具シャンク部８ ａとチャック筒２との間に圧嵌されたならば、締付用回転筒５の移動等によって 前方側へ抜け出ることがない。

【００１０】 前記防塵シール１０の後端外周縁に環状突縁部１４が突設されている場合にお いて、弛緩状態にある締付用回転筒５を締付け操作すれば、その環状突縁部１４ が締付用回転筒５の内周に圧接しているため、この回転筒５の後方への進行に伴 って同方向へ引っ張られ、当該防塵シール１０の後端面がチャック筒２の先端面 に強く圧接し、もってチャック筒２と締付用回転筒５との間の環状間隙を完全に 封止することになる。

【００１１】

【実施例】

図１〜図３は本考案の一実施例に係るニードルローラロック方式の工具チャッ クを示しており、図１は工具緊締前の状態、図２は工具緊締後の状態、図３は図 １のＡで示す円で囲まれる部分を拡大したものである。

【００１２】 図において、１はチャック本体であり、前部側が外周面２ａを緩い先細テーパ 状としたチャック筒２を構成すると共に、後部側がマシニングセンタ等のスピン ドルに対して着脱自在に取り付けられる先細テーパ状のシャンク部３となり、中 央部外周にマニュピュレーター把持用等のチャック位置決め用鍔部４を備えてい る。５は締付用回転筒で、その内周面５ａはチャック筒２のテーパ状外周面２ａ に対応するテーパ状をなしており、リテーナー６ａに保持された多数のニードル ローラ６を介してチャック筒２に外嵌されている。尚、７ａはチャック筒２の前 端部外周に係着されたスナップリング、７ｂは締付筒５の後端部内周に係着され たスナップリングであり、リテーナー６ａの抜け止めを担っている。

【００１３】 ここで、ニードルローラ６はチャック筒２のテーパ状外周面２ａの母線に対し てローラ軸心が締付用回転筒５の回転方向に若干傾斜して配置しており、もって 締付用回転筒５がその回転操作に伴って軸方向移動する。そして工具８は、その シャンク部８ａがストレートコレット９を介してチャック筒２内に嵌挿され、締 付用回転筒５の締付方向の回転操作によるチャック筒２及びコレット９の縮径に より、軸方向移動および相対回転不能に掴持固定されるようになされている。こ のストレートコレット９の先端にはフランジ部９ａが突設されている。

【００１４】 １０は、チャック部先端面を封止するための円環状弾性体よりなる防塵シール で、オイルシール用Ｏリングと同様の軟質ゴムや軟質合成樹脂等の弾性高分子材 料の成形物によって形成される。防塵シール１０は、締付用回転筒５の内径より 実質的に大きい外径を有するもので、この防塵シール１０の先端部側には、工具 ８のシャンク部８ａ外径より実質的に小さい内径を有する円孔１１が形成され、 後端部側にはコレット９の外径よりも大きい内径を有する円孔１２が形成され、 そしてこれら両円孔１１，１２の間にはストレートコレット９先端のフランジ部 ９ａに密嵌状に嵌合する嵌合溝１３が周設されている。更にこの防塵シール１０ の後端外周縁には、チャック筒２と締付用回転筒５との間の環状間隙部に突入す る環状突縁部１４が一体突設されている。この防塵シール１０は、前記嵌合溝１ ３をコレット９先端のフランジ部９ａに嵌合させて、予めコレットに取付けた状 態とされる。

【００１５】 図３に示すように、防塵シール１０の外周面（環状突縁部１４の外周も含む） 及び円孔１１の内周面には、それぞれ前方側（先方側）に傾いた山形の断面をな す周方向の平行な複数の凸条１５，１６よりなる凹凸状の滑り止め手段がそれぞ れ設けられる。

【００１６】 １７は外周面に断面Ｖ字形の環状溝１７ａを有するリング状の後部用防塵シー ルであり、防塵シール１０と同様の弾性材料からなり、締付用回転筒５の後端部 に接着又は圧嵌によって固着されている。

【００１７】 前記防塵シール１０の取付けにあたっては、ストレートコレット９をチャック 筒２内に嵌挿する前に、このコレット９の先端部に当該防塵シール１０を、その 後端部側円孔１２よりその内径を強制的に押し拡げた状態で外嵌させて、嵌合溝 １３をコレット９先端のフランジ部９ａに密嵌状に嵌合させることにより取付け る。このように防塵シール１０を取付けたままストレートコレット９をチャック 筒２内に嵌挿し、更にこのコレット９内に工具８のシャンク部８ａを嵌挿するこ とにより、防塵シール１０は工具８のシャンク部８ａと締付用回転筒５との間に 圧嵌された状態となって、このシール１０の外周面が締付用回転筒５の内周面５ ａに強く圧接すると共に、先端側円孔１１が工具シャンク部８ａ外周面に強く圧 接し、また防塵シール１０の後端面がチャック筒２の先端面に当接した状態で、 環状突縁部１４が締付用回転筒５の内周面５ａに強く圧接するようにこの回転筒 ５とチャック筒２と間の環状間隙部に突入する。かくして、ストレートコレット ９の先端部側はこの防塵シール１０によって完全に封止される。

【００１８】 図１は工具掴持固定前の状態を示すもので、締付用回転筒５が前方側に位置す る弛緩状態にある。しかして、この状態から、締付用回転筒５を締め付け方向に 回転操作すると、この回転筒５がチャック筒２のテーパ状外周面２ａの径大側に 徐々に乗り上げるように後方へ移動し、これに伴ってチャック筒２及びコレット ９が縮径して工具８を強固に掴持固定し、図２のような工具掴持固定状態となる 。しかして、防塵シール１０は、その外周面及び後端の環状突縁部１１ｃが工具 掴持固定前と同様に締付筒５の内周に圧接しているが、その圧接部分が滑り止め 部手段の前方側に傾いた山形断面の凸条１５により当該防塵シール１０の前方へ の相対移動に対して強く抵抗をすることから、締付筒５の後方移動に伴って後方 側へ引っ張られ、チャック筒２の前端面に強力に圧接する。尚、このとき、後部 用防塵シール１７はチャック位置決め用鍔部４の前端面４ａに圧接し、この前端 面４ａと締付用回転筒５の後端面との間で環状溝１７ａの開きが狭まる形に圧縮 される。

【００１９】 上記の工具掴持固定状態においては、締付用回転筒５とチャック筒２の間の環 状間隙部、チャック筒２とコレット９との界面、コレット９先端のフランジ部９ ａ外周、及び工具８のシャンク部８ａとコレット９との界面がいずれも防塵シー ル１０により前端側で封止され、また締付筒５とチャック筒２間の環状間隙の後 端側も後部用防塵シール１７により封止される。したがって、切削加工中にこれ ら環状間隙や界面への切り粉や切削油の侵入が完全に阻止され、その侵入による チャッキング精度および把持力の低下ならびに各部材及びチャック全体の寿命短 縮も回避される。

【００２０】 しかも、防塵シール１０は、図３のように先端部側円孔１１内周面の滑り止め 手段たる各凸条１６が潰れるように内周を強制的に拡径した状態にあり、その弾 性復元力により工具８のシャンク部８ａを常時圧着しており、且つ各凸条１６の 前方へ傾く山形断面によりシャンク部８ａに対して前方つまり抜け方向への移動 に対する抵抗が大きいことから、切削加工中に抜け出す恐れがなく完全なシール 状態を保持する。

【００２１】 尚、本考案の工具チャックにおける各構成部材の細部構造は実施例以外に種々 設計変更可能である。

【００２２】

【考案の効果】

本考案によれば、ニードルローラロック方式の工具チャックにおいて、防塵シ ールによりチャック部の先端面を完全にシールすることができて、チャック内部 への切り粉や切削油の侵入によるチャッキング精度および工具把持力の低下、更 にはチャック各部及び全体の寿命短縮が防止され、加工精度が向上すると共に工 具の抜け出しによる被加工物の損傷や重大事故を回避できる。

【００２３】 また本考案の防塵シールは、その内方側に設けた嵌合溝をコレット先端のフラ ンジ部に嵌合させた状態でこのコレットの予め取付けておけば、当該コレットを チャック筒内に嵌挿し更にこのコレット内に工具を嵌挿する際に、締付用回転筒 と工具シャンク部との間に必然的に圧嵌挿着されることになり、したがって取付 けがきわめて簡単容易となり、しかも従来のように煩わしい位置修正の手間を全 く必要としない上に、加工中も当該防塵シールの抜脱のおそれがなく完全なシー ル状態を維持できる。

【００２４】 また、本考案の請求項２の構成によれば、前記防塵シールの後端外周縁にチャ ック筒と締付用回転筒の間の環状間隙部に突入してこの回転筒の内周に圧接する 環状突縁部を有してなるため、この防塵シールを予めチャック筒と締付用回転筒 との間に奥深く挿入しておけば、その後は締付用回転筒が締付け操作により奥側 に移動しても防塵シールの再度の挿入操作を必要とせず、それだけ操作性が良好 であると共に、環状突縁部の外周面が締付用回転筒の内周面に密接してより一層 の油密性を上げることができる。

【００２５】 また、本考案の請求項３の構成によれば、前記防塵シールの外周面に凹凸状の 滑り止め手段が設けられてなるため、工具チャックの高速回転途上の振動等によ り防塵シールが移動することがなく、請求項４の前記防塵シールの先端部内周面 に凹凸状の滑り止め手段が設けられてなる構成との相乗作用によって、より一層 安定して工具チャック使用途上における防塵シールの固定性を保証することがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る工具チャックの工具掴
持固定前の状態を示す縦断面図である。

【図２】同工具チャックの工具掴持固定後の状態を示す
縦断面図である。

【図３】図１のＡで示される部分の拡大図である。

【符号の説明】

１ チャック本体 ２ チャック筒 ２ａ チャック筒のテーパ状外周面 ５ 締付用回転筒 ５ａ 締付用回転筒のテーパ状内周面 ６ ニードルローラ ８ 工具 ８ａ シャンク部 ９ コレット ９ａ コレット先端のフランジ部 １０ 防塵シール １３ 嵌合溝 １４ 環状突縁部 １５ 凸条（凹凸状の滑り止め手段） １６ 凸条（凹凸状の滑り止め手段）

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 先細テーパ状外周面を有するチャック筒
   内にコレットを介して嵌合した工具を、前記チャック筒
   にニードルローラを介して外嵌した締付用回転筒の回転
   締付けにより掴持固定するようにした工具チャックにお
   いて、工具のシャンク部外径より小さい内径を有し且つ
   締付用回転筒の内径より大きい外径を有すると共に、コ
   レットの先端に突設されたフランジ部に嵌合する嵌合溝
   を内方側に形成した環状弾性体よりなる防塵シールを備
   え、この防塵シールを工具のシャンク部と締付用回転筒
   との間に圧嵌挿着すると共に、前記嵌合溝をコレットの
   フランジ部に嵌合してなることを特徴とする工具チャッ
   ク。
2. 【請求項２】 前記防塵シールの後端外周縁にはチャッ
   ク筒と締付用回転筒との間の環状間隙部に突入して締付
   用回転筒の内周面に圧接する環状突縁部が突設されてい
   ることを特徴とする請求項１の工具チャック。
3. 【請求項３】 前記防塵シールの外周面に凹凸状の滑り
   止め手段が設けられていることを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２の工具チャック。
4. 【請求項４】 前記防塵シールの内周面に凹凸状の滑り
   止め手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃
   至請求項３のいずれかの工具チャック。