JPH0819909A - 内径コレットチャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工精度を低下させる変形を抑え、かつ、真
円度を確保して、円環状のワークを保持することができ
る内径コレットチャックを提供すること。 【構成】 内径コレットチャック１は、牽引ロッド１０
によるエキスパンダ７の牽引と、エキスパンダ７のテー
パ面９ａにおけるコレット２の各保持爪部４のテーパ面
４ａに対する摺動と、により、各保持爪部４を外側に移
動させて、ワークＷの内周面を各保持爪部４の外側の面
４ｂで保持する。各保持爪部４の外周側には、ワークＷ
の内径よりワークＷの締代分大径の内周面を有した円筒
状の規制枠体１４の筒部１６が、フレーム２５に固定さ
れて配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、旋盤等で加工するワー
クの内周面を保持する内径コレットチャックに関し、特
に、極薄の円環状のワークの表面を高精度で加工する
際、加工精度を低下させるワークの変形を抑えるととも
に真円度を確保してワークを保持することができ、極薄
円環状のワークを高精度で加工することができる内径コ
レットチャックに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内径コレットチャックでは、円弧
状に複数の保持爪部を配置させたコレットと、各保持爪
部の内周側に配置されるエキスパンダと、を備えて構成
され、各保持爪部とエキスパンダとの対向面には、所定
のテーパ面が形成されていた。そして、エキスパンダ若
しくはコレットを牽引することにより、エキスパンダと
各保持爪部とのテーパ面を利用して、各保持爪部を外側
に移動させ、各保持爪部の外側に配置させたワークを、
各保持爪部で保持するように構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の内径コ
レットチャックでは、ワークを保持するために、エキス
パンダ若しくはコレットを牽引する際、牽引すればする
程、各保持爪部が外側に移動して、ワークの締代を増大
させてしまう。

【０００４】そのため、従来の内径コレットチャックで
は、エキスパンダ若しくはコレットの牽引距離のバラツ
キによって、ワークの締代にバラツキが生じ、ワークを
不必要に変形させて保持する場合があった。

【０００５】そして、このような保持時のワークの変形
は、各保持爪部のそれぞれの配置位置や保持力にもバラ
ツキが生ずることが避けられないこととあいまって、円
環状のワークを楕円形等の異形にしてしまい、真円度を
確保して円環状のワークの表面を１／１００mm単位で高
精度に加工するような際、精度の著しい低下を招いてし
まい、加工不良多発の要因となっていた。

【０００６】本発明は、上述の課題を解決するものであ
り、加工精度を低下させる変形を抑え、かつ、真円度を
確保して、円環状のワークを保持することができ、円環
状のワークの表面を高精度に加工することができる内径
コレットチャック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】本発明に係る内径コレッ
トチャックは、円環状のワークの内周に円環状に配置さ
れ、元部側にかけて内径を狭めるテーパ面を先端内側の
面に有した複数の保持爪部、を備えたコレットと、前記
各保持爪部の内周側に配置されて、元部側にかけて外径
を狭めるテーパ面を先端外側の面に有した筒部と、該筒
部の元部側に配置されて牽引ロッドに連結される底壁部
と、を備えたエキスパンダと、を具備して、前記牽引ロ
ッドの牽引と、前記エキスパンダのテーパ面における前
記各保持爪部のテーパ面に対する摺動と、により、前記
各保持爪部を外側に移動させて、前記ワークの内周面を
前記各保持爪部の外側の面で保持する内径コレットチャ
ックであって、規制枠体が、前記ワークの内径より前記
ワークの締代分大径の内周面を有した円筒状の筒部を備
え、該筒部を前記各保持爪部の外周側に配置させて、フ
レームに固定されていることを特徴とする。

【０００８】さらに、上記内径コレットチャックにおい
て、前記フレームに固定される前記規制枠体の底壁部と
前記コレットとの間に、前記コレットを先端側に付勢す
る圧縮コイルばねを介在させたり、あるいは、前記コレ
ットと前記規制枠体との間に、前記コレットの回り止め
用のストッパを配設させるように構成しても良い。

【０００９】

【発明の作用・効果】本発明に係る外径コレットチャッ
クでは、円環状のワークの保持時、各保持爪部の外側に
おいて、規制枠体の筒部先端面に端面を当接させるよう
にしてワークを配置させ、その後、牽引ロッドでエキス
パンダを牽引する。

【００１０】すると、エキスパンダは、そのテーパ面を
各保持爪部のテーパ面に摺動させ、各保持爪部を外側に
拡径するように移動させるため、各保持爪部が、ワーク
内周面を保持することとなる。

【００１１】その際、ワークが締代分拡径して、各保持
爪部の外側の面が、規制枠体の筒部内周面に当接するこ
とから、当接後には、牽引ロッドでエキスパンダが牽引
されていても、各保持爪部は、さらに外側に移動せず、
ワークを不必要に変形させない。そして、保持されたワ
ークは、各保持爪部が、それらの配置位置自体を真円を
描くように規制枠体の筒部により規制されて、ワーク内
周面に対して押圧力を作用させることから、真円度を維
持した状態となる。

【００１２】そのため、本発明に係る内径コレットチャ
ックでは、加工精度を低下させる変形を抑え、かつ、真
円度を確保して、極薄の円環状のワークを保持すること
ができ、極薄円環状のワークの表面を高精度に加工する
ことができる。

【００１３】そしてさらに、規制枠体の底壁部とコレッ
トとの間に、コレットを先端側に移動させるように付勢
する圧縮コイルばねを介在させた場合には、ワークの加
工終了後において、コレットの各保持爪部を縮径させる
ように、牽引ロッドを復帰させて、エキスパンダを先端
側に移動させると、規制枠体の底壁部との間に配設され
た圧縮コイルばねの付勢力により、コレットは、先端側
へ移動する。そのため、エキスパンダを復帰させるだけ
で、コレットも自動的に復帰して、各保持爪部が縮径可
能となり、容易に、加工済みのワークを取外すことがで
きる。

【００１４】さらに、コレットと規制枠体との間に、コ
レットの回り止め用のストッパを配設させるように構成
した場合には、各保持爪部と規制枠体筒部との配置位置
関係が一定となり、規制枠体筒部の内周面で規制される
各保持爪部のワーク保持時の外形形状が毎回厳密に一定
となることから、規制枠体筒部の先端面に対して端面を
当接させるようにして一定の位置にワークを配置させれ
ば、各保持爪部で保持された際のワークの形状が、ワー
ク毎に一定となり、多数のワークを均一の高い加工精度
で加工することができることとなる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１６】実施例の内径コレットチャック１は、図１
・２に示すように、コレット２、エキスパンダ７、及
び、規制枠体１４を備えて構成され、極薄で円環状のリ
ング歯車素材をワークＷとして、このワークＷの表面を
旋削する際の旋盤に使用されるものである。

【００１７】なお、ワークＷは、内径ｄ０を９１．０４
φ、外径Ｄ０を９９．５φ、長さＬ０を９．５mmとして
おり、旋削加工により、外周面Ｗａと一方の端面Ｗｂと
を面取りを含めて加工し、加工後の外径Ｄ２を９８．４
φ、長さＬ２を９．０mmとするものである（図３参
照）。

【００１８】コレット２は、１２個の保持爪部４と、各
保持爪部４の元部側を連結する円筒状の基部３と、を備
えて構成されている。

【００１９】各保持爪部４は、相互にスリット５を介在
させて分離され、先端内側の面に、テーパ面４ａが形成
されている。テーパ面４ａは、各保持爪部４の元部側に
かけて、内径を狭めるように形成されている。また、各
保持爪部４の外側の面４ｂは、円環状のワークＷの外周
面を保持できるように、弧面としている。さらに、各ス
リット５は、基部３の近傍では、幅（保持爪部４の配置
された円周方向の長さ）を広くした広幅部５ａを備えて
いる。そして、広幅部５ａの対向する２箇所を後述する
ストッパ１８が挿入される係止孔５ｂとしている。

【００２０】なお、各保持爪部４の外径Ｄ１は、エキス
パンダ７により拡径されていない状態では、実施例の場
合、９０．７４φとしている。

【００２１】エキスパンダ７は、各保持爪部４の内周側
に配置される円筒状の筒部９と、筒部９の元部側に配置
される底壁部８と、を備えて構成されている。

【００２２】筒部９は、先端外周面に、元部側にかけて
外径を狭める（すなわち、先端側にかけて外径を広げ
る）テーパ面９ａが形成されている。

【００２３】底壁部８には、中央に、取付ボルト１１を
挿入させる貫通孔８ａが形成されており、貫通孔８ａに
挿入された取付ボルト１１が、牽引ロッド１０に螺合さ
れることにより、エキスパンダ７が牽引ロッド１０に接
続されている。なお、牽引ロッド１０には、図示しない
油圧シリンダの作動ロッドが連結されている。また、１
２は、ワッシャである。

【００２４】規制枠体１４は、各保持爪部４の外周側に
配置される円筒状の筒部１６と、筒部１６の元部側に配
置される底壁部１５と、を備えて構成されている。

【００２５】筒部１６は、実施例の場合、ワークＷの締
代を０．０３mmとするように、内周面１６ａの内径ｄ１
を９１．０７φとして、先端側に、徐々に薄肉となる徐
変部１６ｂと、徐変部１６ｂの先端から延びる先端部１
６ｃと、が形成されている。先端部１６ｃは、各保持爪
部４の先端から、ワークＷの長さＬ０より短い距離分、
元部側の位置に配置されている。また、筒部１６には、
徐変部１６ｂの元部側の先端面から後端面まで貫通する
６個の段付貫通孔１６ｄが形成されている。これらの貫
通孔１６ｄには、規制枠体１４を円環状のアダプタ２０
に取付固定するための取付ボルト２１が挿入されること
となる。なお、アダプタ２０は、旋盤のフレーム２５に
対して取付ボルト２２とワッシャ２３とを利用して固定
されている。

【００２６】また、筒部１６には、コレット２の２個の
係止孔５ｂに対応して、雌ねじ１６ｆを螺刻された取付
孔１６ｅが形成されており、これらの取付孔１６ｅに
は、雄ねじ部１８ｂを雌ねじ１６ｆに螺合させて、先端
部１８ａを係止孔５ｂに挿入させるストッパ１８が配設
されている。なお、１６ｇは、油をコレット２の外周に
注入する注入孔である。

【００２７】底壁部１５には、中央に、牽引ロッド１０
を挿通させる挿通孔１５ａが形成され、挿通孔１５ａの
周囲には、コレット基部３の端面の位置に、基部３側を
大径とする８個の段付きのばね座孔１５ｂが形成されて
いる。

【００２８】そして、これらのばね座孔１５ｂの段差面
１５ｃとコレット基部３の端面との間には、圧縮コイル
ばね１７が配設されている。

【００２９】この実施例の内径コレットチャック１の使
用態様について説明すると、各保持爪部４の外側におい
て、規制枠体筒部１６の先端部１６ｃ先端面に端面Ｗｃ
を当接させるようにしてワークＷを配置させ、その後、
牽引ロッド１０でエキスパンダ７を牽引する。

【００３０】すると、図３に示すように、エキスパンダ
７は、そのテーパ面９ａを各保持爪部４のテーパ面４ａ
に摺動させ、各保持爪部４を外側に拡径するように移動
させるため、各保持爪部４が、ワークＷの内周面を保持
することとなる。

【００３１】その際、ワークＷが締代分拡径して、各保
持爪部４の外側の面４ｂが、規制枠体１４の筒部１６の
内周面１６ａに当接することから、当接後には、牽引ロ
ッド１０でエキスパンダ７が牽引されていても、各保持
爪部４は、さらに外側に移動せず、ワークＷを不必要に
変形させない。ちなみに、この時の各保持爪部４の外形
Ｄ１は、９１．０７φとなっている。そして、保持され
たワークＷは、各保持爪部４が、それらの配置位置自体
を真円を描くように規制枠体１４の筒部内周面１６ａに
より規制されて、ワークＷに内周面に対して押圧力を作
用させることから、真円度を維持した状態となる。

【００３２】そして、ワークＷの保持が完了したなら
ば、旋盤の所定の始動スイッチをオンさせて、ワークＷ
を旋削加工する。

【００３３】加工終了後には、牽引ロッド１０を復帰さ
せ、加工済みのワークＷを取外し、つぎのワークＷを既
述のようにセットし、順次加工していけば良い。

【００３４】そして、実施例の内径コレットチャック１
では、加工精度を低下させる変形を抑え、かつ、真円度
を確保して、極薄の円環状のワークＷを保持することが
でき、極薄円環状のワークＷの表面Ｗａ・Ｗｂを高精度
に加工することができる。

【００３５】また、実施例の内径コレットチャック１で
は、規制枠体底壁部１５とコレット基部３との間に、コ
レット２を先端側に移動させるように付勢する圧縮コイ
ルばね１７が介在されている。そのため、ワークＷの加
工終了後において、牽引ロッド１０を復帰させて、エキ
スパンダ７を先端側に移動させると、圧縮コイルばね１
７の付勢力によって、コレット２が、先端側へ移動す
る。したがって、エキスパンダ７を復帰させるだけで、
コレット２も自動的に復帰して、各保持爪部４が縮径可
能となり、容易に、加工済みのワークＷを取外すことが
できることとなる。

【００３６】さらに、実施例の内径コレットチャック１
では、規制枠体筒部１６から延びるストッパ１８をコレ
ット２に設けられた係止孔５ｂに挿入させるように構成
されている。したがって、円筒状のコレット２が周方向
に回転しようとしても、ストッパ１８によって、その回
転が規制され、各保持爪部４のテーパ面４ａが、規制枠
体筒部１６の内周面１６ａに対して、位置を変えない。
そのため、各保持爪部４と規制枠体筒部１６との配置位
置関係が一定となり、規制枠体筒部１６の内周面１６ａ
で規制される各保持爪部４のワークＷ保持時の外形形状
が毎回厳密に一定となることから、規制枠体筒部１６の
先端面に対して端面Ｗｃを当接させるようにして一定の
位置にワークＷを配置させれば、各保持爪部４で保持さ
れた際のワークＷの形状が、ワークＷ毎に一定となり、
多数のワークＷを均一の高い加工精度で加工することが
できることとなる。

【００３７】なお、このストッパ１８は、規制枠体１４
の底壁部１５に突設させても良く、この場合には、コレ
ット２の基部３の端面に係止孔を形成して、この係止孔
に、底壁部１５に設けたストッパ１を挿入させるように
する。さらに、係止孔を規制枠体１４側に設け、ストッ
パ１８をコレット２の基部３に固定するようにしても良
い。

【００３８】また、実施例では、ワークＷの締代を０．
０３mmとした場合を示したが、この締代は、ワークＷに
不必要な変形を与えずに保持できれば、変更しても良
く、その締代に対応して、規制枠体１４の筒部１６の内
径ｄ１を設定し、必要ならば、所定内径の規制枠体１４
と取り替えても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例の内径コレットチャックの
断面図であり、図２のＩ−Ｉ部位を示す。

【図２】同実施例の側面図である。

【図３】同実施例の使用時を示す断面図である。

【符号の説明】

１…内径コレットチャック、 ２…コレット、 ４…保持爪部、 ４ａ…テーパ面、 ５ｂ…係止孔、 ７…エキスパンダ、 ８…底壁部、 ９…筒部、 １０…牽引ロッド、 １４…規制枠体、 １５…底壁部、 １６…筒部、 １７…圧縮コイルばね、 １８…ストッパ、 ２５…フレーム、 Ｗ…ワーク。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円環状のワークの内周に円環状に配置さ
   れ、元部側にかけて内径を狭めるテーパ面を先端内側の
   面に有した複数の保持爪部、を備えたコレットと、 前記各保持爪部の内周側に配置されて、元部側にかけて
   外径を狭めるテーパ面を先端外側の面に有した筒部と、
   該筒部の元部側に配置されて牽引ロッドに連結される底
   壁部と、を備えたエキスパンダと、 を具備して、前記牽引ロッドの牽引と、前記エキスパン
   ダのテーパ面における前記各保持爪部のテーパ面に対す
   る摺動と、により、前記各保持爪部を外側に移動させ
   て、前記ワークの内周面を前記各保持爪部の外側の面で
   保持する内径コレットチャックであって、 規制枠体が、前記ワークの内径より前記ワークの締代分
   大径の内周面を有した円筒状の筒部を備え、該筒部を前
   記各保持爪部の外周側に配置させて、フレームに固定さ
   れていることを特徴とする内径コレットチャック。
2. 【請求項２】 前記規制枠体が、前記筒部の元部側に、
   前記フレームに固定される底壁部を備え、 前記コレットを先端側へ移動させるように付勢する圧縮
   コイルばねが、前記コレットと前記規制枠体の底壁部と
   の間に、介在されていることを特徴とする請求項１記載
   の内径コレットチャック。
3. 【請求項３】 前記コレットと前記規制枠体との間に、
   前記コレットの回り止め用のストッパが、配設されてい
   ることを特徴とする請求項１若しくは請求項２記載の内
   径コレットチャック。