JPH10225809A - コレットチャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コレットチャックのコレットの開口部の
拡径量を大きくしてチャックミスを減少すると共に、脱
着を繰り返しても精度よくアダプターをコレットに取付
けることができて、確実にワークの脱着作業ができると
共に取付け精度の信頼性を高められるコレットチャック
を提供する。 【解決手段】 コレットチャック本体の外周に設けられ
たタイトリングの先端内周部を、本体の内側に設けられ
たコレットの先端外周部に当接させて締め付け可能に構
成すると共に、コレットの内側に挿入した開口リングを
本体の軸方向に移動した時に開口リングの外周面で、コ
レットのテーパー内周面を押圧してコレットの装着口を
拡径するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレンズ加工等の球面
研削盤において、自動脱着装置等を備えた加工機のレン
ズ等の加工材料を保持するコレットチャックの改良に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、レンズの球面研削等の例えば無人
加工機の自動運転等におけるワークの脱着にはオートロ
ーダーやロボット等が使用され、このレンズの自動脱着
や手動による脱着の際には、レンズの外径部の厚さであ
るコバ厚の大小差や凹凸の形状差があり、一定形状の把
持具で保持するのは難しく、その都度、レンズ形状に対
応した把持具が必要になるために、又、特にコバ厚の薄
いレンズはその外径部分をくわえて移動するのが難しい
ために、レンズの球面部をラバー製などの吸着板を用い
てバキュームで吸着して保持して搬送している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸着板
による吸着は不安定であり、吸着する時に球面の大小や
凹凸などのレンズの形状によって吸着したレンズが傾き
吸着した時に芯がずれてしまう場合が多々あり、この芯
ズレ状態で保持して加工機のコレットチャックに装着す
ると傾斜した状態でコレットチャックに入ることになる
ので、従来のコレットチャックではチャックの開口作動
量、即ち、開口部の拡径量が小さいためにチャックミス
が生じて装着を失敗することが多いという問題がある。

【０００４】一方、レンズの外径部分を金属製であるチ
ャックでくわえるとレンズが割れやすいため、通常は樹
脂製のアダプターを付けてレンズをソフトタッチで把持
している。この場合に、チャックの取付け精度が良くて
もアダプターの取付け精度が悪いと全体としての取付け
精度が悪くなるので、アダプターを精度よくコレットチ
ャックに取り付ける必要がある。

【０００５】そして、改良前のアダプター５ａは、図５
に示すように、３等分された部品を各２本のボルト52ａ
で結合して、アダプター５ａの後端面をコレット２ａの
後部端面に当接して取付けているため、軸芯に垂直な面
同士で接触することになり、求芯に直接関係しない面で
位置決めすることになるため、芯出しの取付け精度が悪
く、一連のレンズの加工が終了して別のアダプターに交
換するために一旦外してしまうと、この次に取り付けた
時にはアダプター５ａのコレット２ａへの取付け誤差が
生じて、取付け精度の再現性が得られないために、コレ
ット２ａへ取り付けた後に再度アダプター5aを内面加工
する必要がある。

【０００６】そのため、改良前の技術では、旋盤等の自
動及び手動の加工機のワークの脱着に使用するアダプタ
ーの芯出しはアダプター５ａをチャック１に取付けてか
らチャック１に対するアダプター５ａの取付け誤差を吸
収するために、加工機械にチャック１ごとに取り付けて
チャック１の芯出しを行い、アダプター５ａの内径をワ
ーク径に合わせて内面加工して高精度の芯出しを行って
いるが、この現場合わせの加工が必要になるので、アダ
プター５ａの芯出し作業の作業効率が著しく悪いという
問題がある。

【０００７】更に、チャックからアダプターを外した後
で再度取り付けて使用する場合には同じ取付け精度を再
現することができず、再度アダプターの内面を現合加工
してワークの取付け精度の確保を行う必要があるため、
対象部品に合わせたアダプターを用意してもコレットチ
ャックへの装着時に再度内面加工が必要となるので、ア
ダプターの現合加工用の工作機械を手放せず、また、交
換作業の段取りが煩雑になるという問題がある。

【０００８】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたもので、その目的は、コレットチャックのコレッ
トの開口部の拡径量を大きくしてチャックミスを減少さ
せると共に、精度よくアダプターをコレットに取付ける
ことができて、アダプターの脱着を繰り返しても取付け
精度を維持でき、従って、確実にワークの脱着作業がで
きると共に取付け精度の信頼性を高めることができるコ
レットチャックを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するためのコレットチャックは、コレットチャック本体
の内側に設けた、加工材料を握持するアダプターを装着
するコレットと、本体の外周に設けられたタイトリング
を有し、該タイトリングの先端内周部を前記コレットの
先端外周部に当接させて締め付け可能に構成すると共
に、前記コレットの内側に開口リングを挿入し、該開口
リングを該本体の軸方向に移動した時に前記開口リング
の外周面で、前記コレットのテーパー内周面を押圧して
前記コレットの装着口を拡径するように構成する。

【００１０】また、前記コレットは後部のリング部に後
端を接続した複数個の第１ブレードで王冠状に形成され
ると共に、前記コレットに装着するアダプターは後部の
リング部に後端を接続した複数個の第２ブレードで王冠
状に形成され、前記第１ブレードの先端の押圧面で前記
第２ブレードの先端の受圧面を押圧して縮径するように
構成する。

【００１１】さらに、前記受圧面に配設した取付部材を
前記押圧面に形成した先端側開放の長孔に係合固定する
ことによって、前記コレットと前記アダプターを一体化
するように構成する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の一
実施形態を説明する。先ず、コレットチャックの構成を
説明すると、図１に示すように、コレットチャック本体
１の外側に円筒状のタイトリング３が、また、内側に図
２に示すようなコレット２が嵌合され、ボルト48で固定
されており、このタイトリング３が軸方向の後方に移動
した時に先端内周部がコレット２の先端外周部に当接し
て締め付けることにより、コレット２の装着口を縮径さ
せるように構成する。

【００１３】このコレット２の内側にアダプター５が着
脱自在に取り付けられ、このアダプター５の内径部でレ
ンズ等の加工材料（ワーク）７の外径部を握持するよう
に構成されている。この構造では、コレット２を本体１
の中へ組み込む事で本体１の外径部を長くできるのでタ
イトリング３のスライドウェイを長く設けることがで
き、タイトリング３の姿勢を安定させることができる。
そのため、コレット２を安定して精度良く絞ることがで
きるので高い精度で把持できる。

【００１４】また、コレットチャック本体１の矢印Ｂ側
の後方側にホルダー部８が設けられ、加工機械の主軸11
に取付け精度を確保するためのテーパー面で接して着脱
できるように構成されている。そして、ホルダー部６の
後部の中心部に貫通穴を設け、この貫通穴に締付スプリ
ング42で後端側への付勢力を与えられている開口軸43を
挿入し、その先端側にスライド部材46を螺合している。
また、このスライド部材46を内包するようにストッパー
受け９を前方の開口部側から挿入して、軸方向に摺動可
能にスライド部材46を保持している。このスライド部材
46には、開口ロッド44を係合させる穴を設けてある。

【００１５】このコレット２は、前部は開口部24が弾性
変形により、開口部24を拡径したり、縮径したりできる
ように、スリット21を例えば６条設けて６個に分離した
複数個の第１ブレード26を後部のリング部27に接続して
一体にして王冠状に形成し、また、この第１ブレード26
に前方が縮径するテーパー内周面25を設ける。また、ス
リット21の間にアダプター５の固定ボルト52が入れるＵ
字形の前方が開放された長孔22を設ける。また後部のリ
ング部27の中央に穴を設けてストッパー受け９を挿入で
きるように構成する。

【００１６】開口リング４は円筒状の本体の円筒部49に
前方が縮径して傾斜している拡径用の外周面45を接続し
て設け、開口リング４が軸方向に前進した時にコレット
２のテーパー内周面25にこの外周面45が当接して押し込
まれ、第１ブレード26の先端を拡径して、コレット２の
装着口24を拡径するように構成する。また、円筒部49に
は開口ロッド44用の挿入穴47と係合穴48を設けて、挿入
穴47から挿入された開口ロッド44の先端が係合穴48に、
また開口ロッド44の後端が挿入穴47に係合するように構
成する。

【００１７】アダプター５も、コレット２と同様に、ス
リット51を例えばコレット２のスリット21と同じ数の６
条設けて６個に分離した複数個の第２ブレード56を後部
のリング部57に接続して一体にして王冠状に形成して、
この前方の装着口54の拡径及び縮径が容易にできる形状
すると共に、後部のリング部57の中央に穴を設けてスト
ッパー受け９を挿入できるように構成する。

【００１８】このアダプター５の第２ブレード56の先端
の受圧面53はコレット２の第１ブレード26の押圧面23に
密着するようにお互いの接触面である受圧面53と押圧面
23とを精度良く仕上げて形成する。つまり、コレット２
とアダプター５の接触固定面を円筒軸に垂直な端面では
なく、コレット２の円筒軸と同軸の内周面である押圧面
23と外周面の受圧面53にすることにより、求芯方向の取
付け精度を著しく向上し、高精度の芯出しを容易にでき
るようにする。

【００１９】また、受圧面53に配設した取付部材である
固定ボルト52を押圧面23に形成した先端側開放の長孔22
に係合固定することによって、コレット２とアダプター
５を簡便に一体化できるように構成する。次に、組立
は、本体１にスライド部材46を挿入し、コレット２を挿
入した後に、スライド部材46を摺動可能に内包するスト
ッパー受９を嵌合してボルト48で固定し、更に、開口リ
ング４を押し込んでコレット２の装着口24を拡径しなが
ら挿入する。

【００２０】そして、開口ロッド44を矢印Ｃ方向から挿
入して、本体１とコレット２とストッパー受け９に設け
られている開口ロッド44用の案内穴を貫通して、スライ
ド部材46と開口リング４とタイトリング３に設けられて
いる係合孔と係合させ、開口ロッド44が外れないように
挿入側を止める。これにより、開口軸43の往復運動がス
ライド部材46と開口ロッド44とを介して開口リング４と
タイトリング３に伝動できるように構成される。

【００２１】従って、コレットチャック本体１の内部に
は、後方軸芯側から、前方外側に向かって開口軸43、ス
ライド部材46、ストッパー受け９、開口ロッド４及びコ
レット２が配設され、本体１の外側にはタイトリング３
が嵌合されていることになる。そして、使用時にはアダ
プター５がコレット２に挿入され、固定ボルト52で装着
される。また、ストパー受け９の前方にはレンズストッ
パー６がボルト61で取り付られ、レンズ装着時の位置決
めに使用される。この時のストッパーの据え付け精度は
例えばレンズ厚み±０．０１ｍｍ程度である。

【００２２】次に、使用方法を説明する。先ず、図３に
示すように、コレット２に、加工対象のレンズ７に合わ
せたアダプター５を装着するが、これはコレット２の装
着口24に、アダプター５を挿入し、アダプター５の固定
ボルト52をコレット２の固定ボルト用Ｕ溝である長孔22
に嵌めてスライドすることにより、容易に装着できる。
この固定ボルト52を締めつけるとコレット２の開口部24
の基準内周面である押圧面25とアダプター５の基準外周
面である受圧面53とが密着するので、非常に精度よく固
定でき高精度の芯出しが可能となる。

【００２３】次に、このアダプター５およびレンズスト
ッパー６を装着したコレットチャック１を加工機械の加
工用の主軸11に取り付けて、自動又は手動加工の準備が
完了する。そして、吸着板に保持されたレンズ７を、コ
レットチャック１に装着する場合には、図３の上半分に
示すように、開口プッシュロット41を前方に押し出す
と、締付スプリング42の付勢力に抗して開口軸43を押し
込み、スライド部材46と開口ロッド44を介して開口リン
グ４とタイトリング３とを前方に押し出す。

【００２４】この押し出しにより、タイトリング３の締
付用の内周面である先端内周部38が前方に出て、コレッ
ト２の締付用の外周面である先端外周部28の締付けを緩
めると共に、押し出された開口リング４の外周面45がコ
レット２のテーパー内周面25を押して拡径し、コレット
２の装着口24を強制的に開口する。この時に、コレット
２にはスリット21があるので比較的弱い力で開口でき、
また、コレット２に固定されたアダプター５も同様にス
リット51があるので容易に開口でき、大きな拡径量を確
保できる。このアダプター５の開口部54内にレンズ７を
挿入し、レンズストッパー６に当接しておく。

【００２５】次に、図３の下半分に示すように、開口プ
ッシュロット41を後方に戻すと、締付スプリング42の付
勢力によって開口軸43が戻り、開口ロッド44を介して開
口リング４を後方に押し戻す。開口リング４が押し戻さ
れると、開口リング４の外周面45がコレット２のテーパ
ー内周面25を押すのを止めて後退するので、強制的に開
口していたコレット２の装着口24とアダプター５の把持
口54は弾性により縮径して戻るので、レンズ７の外径部
を把持できる。その上、タイトリング３も後退して戻る
ので、タイトリング３の先端内周部38が後方に戻り、コ
レット２の先端外周部28を締付ける。

【００２６】従って、レンズ７を保持していた吸着板の
吸着力を解除して、吸着板を除去しても、アダプター５
の把持口54が縮径することによりレンズ７を保持してい
るので、コレットチャック１への装着が完了し、研削な
どのレンズ加工を行うことができる。レンズ７の取り外
しは、レンズ７を吸着板で保持した後に、再度開口プッ
シュロット41を前方に押し出すと、開口軸43、開口ロッ
ド44を介して、開口リング４が動き、外周面45でコレッ
ト２のテーパー内周面25を押してコレット２を開口し、
これに固定したアダプター５も開口するので、レンズ７
の外径部を把持していた保持力が解除され、容易にレン
ズ７を取り外すことができる。

【００２７】以上のように、本発明の実施の形態によ
り、コレット２のテーパー内周面25を開口リング４の外
周面45で押圧してコレット２の装着口24及びアダプター
５の把持口54の拡径量を大きく確保できるので、機械加
工軸（スピンドル）とレンズ等の加工材料（ローデング
ワーク）の芯ズレが発生しても、また、段取り作業の芯
合わせが多少ラフでも加工材料のチャッキングミスがな
くなり、ワーク供給を確実にできる。

【００２８】また、コレット２にアダプター５を脱着す
る場合にコレット２の長孔22に嵌めた固定ボルト52を緩
めてアダプター５を軸方向に移動させるだけでアダプタ
ー５の挿入及び引抜を簡単に行うことができ、固定ボル
ト52を締め付けることにより、押圧面25と受圧面53とを
密着させて高精度の芯出しができるので、高精度取付け
が可能で脱着が容易なのでアダプター５の交換作業を著
しく単純化できる上に、アダプター５を一体で形成し、
固定ボルト52を付けたままで取り扱えるのでアダプター
５の管理がし易くなる。

【００２９】その上、チャック１側のコレット２の各第
１ブレード26の押圧面23に対して相対するアダプター５
の各第２ブレード56の受圧面53を個別にボルト52で締結
する構造にして、アダプター５とコレット２との固定を
ワーク取付けの芯と同軸の円筒面の密着で行うことにし
たので、繰り返し脱着を行っても精度よく固定できる。

【００３０】そのため、アダプター５の繰り返し脱着に
対しても良い取付け精度を安定して得られ、装着時に所
定の取付け精度を再現することができるので、装着時の
芯出し加工を不要にして現合加工を無くすことができ
る。従って、モデルチェンジ作業におけるアダプター５
の交換作業において、迅速なアダプター５交換が可能と
なり、作業効率を飛躍的に向上でき、しかも高い取付け
精度を得ることができる。

【００３１】その上、コレット２、ストッパー受け９、
レンズストパー６は前後位置方向には動くことがなく、
レンズ固定面が前後には動かないので、装着精度を向上
できる。また、本発明者の実施例によれば、本発明のコ
レットチャックを使用することにより、アダプター５を
繰り返し脱着した時の加工の段取り時間を従来技術のコ
レットチャック使用時の１／５以下に短縮でき、生産性
の向上に大きく寄与できた。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、コレット
のテーパー内周面を押圧してコレット２の開口部を拡径
する開口リングを設けたことにより、大きな開口変化量
を確保できるので、機械の加工軸とレンズ等の加工材料
との間で多少の芯ズレが発生しても、また、段取り作業
の芯合わせが多少粗雑でも加工材料の把持ミスがなくな
るので、加工材料の供給を確実にできる。

【００３３】また、アダプターとコレットとの固定を円
筒面の密着で行うことにしたので、繰り返し脱着を行っ
ても精度よく固定できるので、モデルチェンジなどのア
ダプター交換作業において、アダプターの繰り返し脱着
に対しても安定して良い取付け精度を得らることができ
る。従って、装着時に所定の取付け精度を得ることがで
きるので、装着時の芯出し加工を不要にして現合加工を
無くすことができる。また、加工対象部品に対応したア
ダプターを揃えておくことができるので、迅速なアダプ
ター交換が可能となり、高い取付け精度を維持しなが
ら、段取り時間を短縮することができ作業効率及び生産
性を著しく向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すコレットチャックの
構成図であり、（ａ）は縦断面図で、（ｂ）は正面図で
ある。

【図２】本発明の実施の形態の部品を示す斜視図であ
る。

【図３】本発明の作動時の動きを示す縦断面図であり、
上半分はコレットチャックを緩めた状態、下半分はコレ
ットチャックを締付けた状態を示す。

【図４】改良前のコレットチャックの縦断面図である。

【図５】改良前のアダプターを示す図で、（ａ）は正面
図であり、（ｂ）は斜視図である。

【符号の説明】

１ … 本体 ２，２ａ… コレッ
ト ３ … タイトリング ４ … 開口リング ５，５ａ… アダプター ６ … レンズスト
ッパー ７ … レンズ ８ … 固定ボルト ９ … ストッパー受け 11 … 主軸 22 … 長孔 23 … 受圧面 24 … 装着口 25 … テーパー内
周面 26 … 第１ブレード 27 … リング部 28 … 先端外周部 38 … 先端内周部 44 … 開口ロッド 45 … 外周面 52，52ａ… 固定ボルト 53 … 押圧面 56 … 第２ブレード 57 … リング部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コレットチャック本体の内側に設けた、
   加工材料を握持するアダプターを装着するコレットと、
   本体の外周に設けられたタイトリングを有し、該タイト
   リングの先端内周部を前記コレットの先端外周部に当接
   させて締め付け可能に構成すると共に、前記コレットの
   内側に開口リングを挿入し、該開口リングを該本体の軸
   方向に移動した時に前記開口リングの外周面で、前記コ
   レットのテーパー内周面を押圧して前記コレットの装着
   口を拡径するように構成したコレットチャック。
2. 【請求項２】 前記コレットは後部のリング部に後端を
   接続した複数個の第１ブレードで王冠状に形成されると
   共に、前記コレットに装着するアダプターは後部のリン
   グ部に後端を接続した複数個の第２ブレードで王冠状に
   形成され、前記第１ブレードの先端の押圧面で前記第２
   ブレードの先端の受圧面を押圧して縮径するように構成
   した請求項１記載のコレットチャック。
3. 【請求項３】 前記受圧面に配設した取付部材を前記押
   圧面に形成した先端側開放の長孔に係合固定することに
   よって、前記コレットと前記アダプターを一体化するよ
   うに構成した請求項２記載のコレットチャック。