JPH10291107A

JPH10291107A - チャック

Info

Publication number: JPH10291107A
Application number: JP9141342A
Authority: JP
Inventors: Masaichi Matsumoto; 政一松本
Original assignee: Nikken Kosakusho Works Ltd
Current assignee: Nikken Kosakusho Works Ltd
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-11-04
Anticipated expiration: 2017-05-30
Also published as: DE19807455B4; IT1298290B1; JP3563562B2; KR100418639B1; GB9803423D0; KR19980071410A; DE19807455A1; US6105974A; FR2759927B1; TW347355B; GB2322316B; ES2155323A1; ITMI980324A1; FR2759927A1; ES2155323B1; GB2322316A

Abstract

(57)【要約】【課題】チャック筒の縮径方向への弾性変形を大きな
締付力を要することなくチャック筒の略全長に亘り容易
にし、かつチャック筒を長くすることなくその有効掴持
長を拡大する。【解決手段】シャンク部１０１、シャンク部１０１の
大径側に形成したフランジ１０２、フランジ１０２の反
シャンク部側端面から延設したチャック筒１０３とを有
するホルダー体１０と、チャック筒１０３の外周の回転
可能にかつチャック筒の軸方向に移動可能に係合された
締付筒５０と、チャック筒１０３と締付筒５０間に全周
に亘り配設された多数のニードルローラ４０とを備え、
締付筒５０の回転によりニードルローラを自転させつつ
螺旋公転してチャック筒を縮径または復元させるチャッ
クで、フランジ１０２の反シャンク部側端面にチャック
筒１０３のフランジ１０２との連接基部に位置してフラ
ンジ１０２の厚み方向に延在する所定深さの溝１０４を
リング状に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドリル等の切削工
具を掴持するチャックに関し、特にホルダー本体のチャ
ック筒の外周にニードルローラを介して嵌合される締付
筒を締め付け方向に回転することによりチャック筒を縮
径させて目的工具を緊密に掴持するチャックに関するの
もである。

【０００２】

【従来の技術】図８及び図９により従来のチャックにつ
いて説明する。図８は工具掴持用チャックの断面図、図
９は工具掴持用チャックを分解して示す各構成部材の斜
視図である。図８及び図９において、工具掴持用のチャ
ックは、ホルダー体１を有し、このホルダー体１は、図
示省略した工作機械のスピンドルに挿着されるテーパシ
ャンク部１Ａと、このテーパシャンク部１Ａの大径側端
部に形成した把持用のフランジ１Ｂと、このフランジ１
Ｂの反テーパシャンク部側の端面からテーパシャンク部
１Ｂと反対の方向に該テーパシャンク部１Ａの軸線と一
致して延設され、外周面にフランジ１Ｂから先端に行く
に従い径が小さくなるテーパ面１Ｃａが形成されたチャ
ック筒１Ｃとから構成されている。

【０００３】２はチャック筒１Ｃの外周に遊嵌されるロ
ーラ保持筒であり、このローラ保持筒２は、チャック筒
１Ｃのテーパ面１Ｃａとほぼ同様なテーパ角度で先端に
行くに従い径が小さくなる筒体から形成されている。ま
た、このローラ保持筒２は、チャック筒１Ｃの先端部外
周に設けた止めリング３によってチャック筒１Ｃから抜
け落ちないように保持されている。また、ローラ保持筒
２には、該ローラ保持筒２の軸線に対して円周方向に所
定の角度傾斜させて嵌め込んだ多数のニードルローラ４
が全面にわたり数段に配設されている。また、各ニード
ルローラ４はローラ保持筒２の肉厚寸法より大きい径に
形成され、これにより、ローラ保持筒２の内周面側へ突
出する各ニードルローラ４をチャック筒１Ｃのテーパ面
１Ｃａに当接させ、ローラ保持筒２の外周面側へ突出す
る各ニードルローラ４を後述する締付筒５の内周面に当
接させる構成になっている。締付筒５は、チャック筒１
Ｃを縮径させて目的の工具を緊密に掴持するものであっ
て、チャック筒１Ｃの外周にローラ保持筒２で保持され
たニードルローラ４を介して嵌合される。この締付筒５
の内周面は、フランジ１Ｂと対向する端から先端に行く
に従い径が小さくなるテーパ付き円筒面に構成されてい
る。また、締付筒５のフランジ１Ｂ側の基端部内周に
は、シール兼用の抜け止めリング６が装着されており、
このシール兼用の抜け止めリング６はチャック筒１Ｃの
外周面に当接することによりシール機能を発揮し、ま
た、ローラ保持筒２の端面に当接することで締付筒５の
チャック筒１Ｃからの抜け落ちを防止している。

【０００４】前記のように構成された従来のチャックに
おいて、工具７を掴持する場合は、工具７のシャンク７
Ａにスプリングコレット８を嵌合し、このスプリングコ
レット８ごと工具７のシャンク７Ａをチャック筒１Ｃの
円筒穴内に挿入する。かかる状態で、締付筒５を時計回
り方向に回転すると、締付筒５のテーパ付き円筒面と当
接する各ニードルローラ４は自身の軸線に直角な方向に
自転しながらチャック筒１Ｃの外周面を螺旋状に公転転
動するため、ローラ保持筒２はチャック筒１Ｃの先端側
からフランジ１Ｂの方向へニードルローラ４の公転に伴
い回転しつつ移動し、同時に締付筒５もフランジ１Ｂの
方向へ移動する。これにより、締付筒５のテーパ付き円
筒面とチャック筒１Ｃの外周テーパ面間の間隔が減少す
るため、締付筒５は各ニードルローラ４を介してチャッ
ク筒１Ｃを外周から内周方向へ全周面から強圧し縮径さ
せる。その結果、チャック筒１Ｃの円筒穴内に挿入され
た工具７のシャンクはスプリングコレット８を介して締
め付けられ、掴持される。また、締め付け状態にある締
付筒５を前記とは逆の反時計回り方向に回転すると、ロ
ーラ保持筒２がチャック筒１Ｃの先端側へ移動するとと
もに締付筒５も同一方向に移動する。このため、縮径さ
れていたチャック筒１Ｃは元の径に復元し、工具７への
掴持力が解除される結果、工具７の抜き取り、あるいは
交換が可能になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のチャ
ックにおけるチャック筒１Ｃは、フランジ１Ｂの反テー
パシャンク部側端面からテーパシャンク部１Ｂと反対の
方向に延設される構造になっているので、フランジ１Ｂ
に連接するチャック筒１Ｃの基部に隣接する領域部分１
Ｃａの縮径方向の弾性変形剛性が該領域部分１Ｃａ以外
の他の領域部分の縮径方向の弾性変形剛性に比べて相当
に高くなっている。このため、締付筒５を締め付け方向
に回転してチャック筒１Ｃを縮径させても前記領域部分
１Ｃａの縮径率は他の領域部分の縮径率に比べて極端に
低い。このことを図２を参照して説明する。

【０００６】図２（Ａ）は、チャック筒とその締め付け
時の縮径内径寸法の変化を表すグラフであり、同図
（Ｂ）は従来におけるチャック筒１Ｃを示している。図
２（Ｂ）に示す従来のチャック筒１Ｃを締付筒５で締め
付けてチャック筒１Ｃの開口端からフランジ１Ｂまでの
各点Ｐ１〜Ｐ１２における縮径内径寸法の変化をグラフ
に表すと、図２（Ａ）の曲線６２に示すようになる。こ
の曲線６２から明らかなように、点Ｐ２〜Ｐ９の範囲に
おける縮径内径寸法の変化割合は比較的大きく安定して
いるが、点Ｐ１０〜Ｐ１２の範囲に相当する領域部分１
Ｃａにおける縮径内径寸法の変化割合は極端に低下し、
その変化割合はフランジ１Ｂに近接する程大きくなる。

【０００７】このようになる理由は、点Ｐ１０〜Ｐ１２
の範囲に相当する領域部分１Ｃａの縮径方向の弾性変形
剛性がフランジ１Ｂに近接する程大きくなるため、この
領域部分１Ｃａに対向する締付筒５の部分が拡径方向に
弾性変形してしまうからである。この結果、領域部分１
Ｃａの掴持力が低下し、チャック筒１Ｃに挿入された工
具７のシャンクを全長に亘り均一な掴持力で掴持するこ
とができなくなってしまうほか、チャック筒１Ｃの工具
に対する有効掴持長Ｌ１が短くなつてしまう。特に、こ
のような有効掴持長Ｌ１の短い状態で掴持した工具で重
切削加工を行うと、工具がチャック筒１Ｃの先端側を支
点にした振れ運動が発生し、これにより、掴持力の低い
領域部分１Ｃａに対応する工具シャンクの外周面とチャ
ック筒１Ｃの内面との間に摩擦が生じ、工具シャンクの
外周面及びチャック筒１Ｃの内面を損傷してしまうとい
う問題がある。

【０００８】また、締付筒５のフランジ１Ｂ側端面がホ
ルダー体１のフランジ１Ｂに当接するまで締付筒５を締
め付ければ、領域部分１Ｃａにおける縮径内径寸法の変
化割合をある程度大きくできるが、その反面、締付筒５
に対して大きな締付力が必要になるほか、領域部分１Ｃ
ａに対応するニードルローラへの荷重が必要以上に大き
くなり、最悪の場合はニードルローラの表面及びこれに
接するチャック筒の外周面、締付筒の内周面を損傷し、
工具の掴持力に支障を来す問題があった。更に、チャッ
ク筒１Ｃの工具に対する有効掴持長Ｌ１を十分に確保し
ようとすると、チャック筒１Ｃが長くなり、ホルダー体
１の工具長Ｌ２も長くなって、チャックが大型し重量化
するという問題があった。本発明は、前記事情に鑑みて
なされたもので、チャック筒の縮径方向への弾性変形を
チャック筒の略全長に亘り容易にでき、かつチャック筒
を長くすることなくその有効掴持長を拡大できるチャッ
クを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、工作
機械スピンドルに挿着されるシャンク部、このシャンク
部の一端部に形成した把持用のフランジ、このフランジ
の反シャンク部側の端面からシャンク部と反対の方向に
該シャンク部の軸線と一致して延設され、外周面に前記
フランジから先端に行くに従い径が小さくなるテーパ面
が形成されたチャック筒を有するホルダー体と、前記チ
ャック筒の外周の回転可能にかつチャック筒の軸方向に
移動可能に係合され、内周面に前記フランジから先端に
行くに従い径が小さくなるテーパ面を有する締付筒と、
前記チャック筒の外周面と前記締付筒の内周面間に全周
に亘り配設され、前記チャック筒及び締付筒の軸線に対
して周方向に適宜の角度傾斜させた多数のニードルロー
ラとを備え、前記締付筒の回転により前記ニードルロー
ラを自転させつつ螺旋公転して前記チャック筒を縮径ま
たは復元させるチャックにおいて、前記フランジの反シ
ャンク部側の端面に前記チャック筒の前記フランジとの
連接基部に位置して前記フランジの厚み方向に延在する
所定深さの溝を前記チャック筒の円周方向に沿って形成
したことを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１記載のチャッ
クにおいて、前記チャック筒の内壁面に該内壁面の全長
に亘りチャック筒の軸線方向に伸びる複数の溝をチャッ
ク筒の周方向に所定間隔離して形成したことを特徴とす
る。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１記載のチャッ
クにおいて、前記チャック筒を構成する壁部内に該壁部
のほぼ全長に亘りチャック筒の軸線方向に伸びる複数の
穴をチャック筒の周方向に所定間隔離して形成したこと
を特徴とする。

【００１２】請求項４の発明は、請求項１記載のチャッ
クにおいて、前記チャック筒を構成する壁部内に該壁部
のほぼ全長に亘りチャック筒の軸線方向に伸びる複数の
穴をチャック筒の周方向に所定間隔離して形成するとと
もに、前記チャック筒に前記各穴に対応して該穴からチ
ャック筒の内壁面に開口する複数のスリットを形成した
ことを特徴とする。

【００１３】請求項５の発明は、請求項１ないし４の何
れか１項に記載のチャックにおいて、前記チャック筒の
先端部外周面に弾性を有する金属製環状側板の内周部を
固定し、前記環状側板の外周端部を前記締付筒の内周面
に押圧係合させたことを特徴とする。

【００１４】請求項６の発明は、請求項１ないし４の何
れか１項に記載のチャックにおいて、前記フランジの厚
み方向に延在する所定深さの溝を前記チャック筒の円周
方向に沿いリング状に形成したことを特徴とする。

【００１５】請求項７の発明は、請求項１ないし請求項
６の何れか１項に記載のチャックにおいて、前記フラン
ジの反シャンク部側の端面に設けた溝に弾性変形するＯ
リングを嵌合させ、前記締付筒のフランジ側端部の内周
部に弾性金属板製の抜け止めリングの外周部を固定し、
抜け止めリングの内周部に前記ローラ保持筒のフランジ
側端を支持させ、締付筒の回転により、前記Ｏリングを
圧縮させて前記溝の底と抜け止めリングとに押し付ける
ようにしたことを特徴とする。

【００１６】請求項８の発明は、請求項７の記載のチャ
ックにおいて、Ｏリングと抜け止めリングとの間に前記
チャック筒に嵌めた環状金属板からなるスペーサを介在
させ、締付筒の回転により前記Ｏリングを圧縮させて、
前記溝の底にＯリングを押し付けるとともに前記抜け止
めリングに前記スペーサを介してＯリングを押し付ける
ようにしたことを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明にかかる第１の実施
の形態を示すチャックの断面図である。図１において、
工具掴持用のチャックは、ホルダー体１０を有し、この
ホルダー体１０は、図示省略した工作機械のスピンドル
に挿着されるテーパシャンク部１０１と、このテーパシ
ャンク部１０１の大径側端部に形成した把持用のフラン
ジ１０２と、このフランジ１０２の反テーパシャンク部
側の端面１０２ａからテーパシャンク部１０１と反対の
方向に該テーパシャンク部１０１の軸線と一致して延設
され、外周面にフランジ１０２から先端に行くに従い径
が小さくなるテーパ面１０３ａが形成されたチャック筒
１０３とから構成される。また、フランジ１０２の反テ
ーパシャンク部側の端面１０２ａには、チャック筒１０
３のフランジ１０２との連接基部に位置してフランジ１
０２の厚み方向に延在する所定深さ（３〜５mm程度）の
溝１０４がチャック筒１０３の円周方向に沿いリング状
に形成されており、このリング状の溝１０４によりチャ
ック筒１０３の長さを、ホルダー体１０の工具長Ｌ３を
変えることなしにフランジ１０２側へ延長した構造にす
る。これにより、チャック筒１０３のフランジ１０２に
近接する領域の縮径方向への弾性変形をチャック筒１０
３の他の領域の縮径方向への弾性変形とほぼ同様にする
ものであり、これが本実施形態の特徴部分である。

【００１８】２０はチャック筒１０３の外周に遊嵌され
るローラ保持筒であり、このローラ保持筒２０は、チャ
ック筒１０３のテーパ面１０３ａとほぼ同様なテーパ角
度で先端に行くに従い径が小さくなる筒体から形成され
ている。また、このローラ保持筒２０は、チャック筒１
０３の先端部外周に設けた止めリング３０によってチャ
ック筒１０３から抜け落ちないように保持されている。
また、ローラ保持筒２０には、該ローラ保持筒２０の軸
線に対して円周方向に所定の角度傾斜させて嵌め込んだ
ニードルローラ４０が図９に示す場合と同様に円周方向
に多数配設され、このニードルローラ４０群はチャック
筒２０の長手方向に複数段、例えば、図９に示す場合よ
り１段少ない３段に形成されている。また、各ニードル
ローラ４０はローラ保持筒２０の肉厚寸法より大きい径
に形成され、これにより、ローラ保持筒２０の内周面側
へ突出する各ニードルローラ４０をチャック筒１０３の
テーパ面１０３ａに当接させ、ローラ保持筒２０の外周
面側へ突出する各ニードルローラ４０を後述する締付筒
５０の内周面に当接させる構成になっている。

【００１９】締付筒５０は、チャック筒１０３を縮径さ
せて目的の工具を緊密に掴持するものであって、チャッ
ク筒１０３の外周にローラ保持筒２０で保持されたニー
ドルローラ４０を介して嵌合される。この締付筒５０の
内周面は、フランジ１０２と対向する端部から先端に行
くに従い径が小さくなるテーパ付き円筒面に構成されて
いる。また、締付筒５０のフランジ１０２側の基端部内
周には、シール兼用の抜け止めリング６７が装着されて
おり、このシール兼用の抜け止めリング６７はチャック
筒１０３の外周面に当接することによりシール機能を発
揮し、また、ローラ保持筒２０の端面に当接することで
締付筒５０のチャック筒１０３からの抜け落ちを防止し
ている。

【００２０】前記のように構成された第１の実施形態に
かかるチャックにおいて、工具７を掴持する場合は、工
具７のシャンク７Ａにスプリングコレット８を嵌合し、
このスプリングコレット８ごと工具７のシャンク７Ａを
チャック筒１０３の円筒穴内に挿入する。かかる状態
で、締付筒５０を時計回り方向に回転すると、締付筒５
０のテーパ付き円筒面と当接する各ニードルローラ４０
は自身の軸線に直角な方向に自転しながらチャック筒１
０３の外周面を螺旋状に公転転動するため、ローラ保持
筒２０はチャック筒１０３の先端側からフランジ１０２
の方向へニードルローラ４０の公転に伴い回転しつつ移
動し、同時に締付筒５０もフランジ１０２の方向へ移動
する。これにより、締付筒５０のテーパ付き円筒面とチ
ャック筒１０３の外周テーパ面間の間隔が減少するた
め、締付筒５０は各ニードルローラ４０を介してチャッ
ク筒１０３を外周から内周方向へ全周面から強圧し縮径
させることになる。その結果、チャック筒１０３の円筒
穴内に挿入された工具７のシャンクはスプリングコレッ
ト８を介して締め付けられ、掴持される。また、締め付
け状態にある締付筒５０を前記とは逆の反時計回り方向
に回転すると、ローラ保持筒２０がチャック筒１０３の
先端側へ移動すると共に締付筒５０も同一方向に移動す
る。このため、縮径されていたチャック筒１０３は元の
径に復元し、工具７への掴持力が解除される結果、工具
７の抜き取り、あるいは交換が可能になる。

【００２１】次に、第１の実施の形態におけるチャック
のチャック筒とその締め付け時の縮径内径寸法の変化に
ついて、図２を参照して説明する。図２（Ａ）は、チャ
ック筒とその締め付け時の縮径内径寸法の変化を表すグ
ラフであり、同図（Ｃ）は第１の実施の形態におけるチ
ャック筒１０３を示している。図２（Ｃ）に示すよう
に、チャック筒１０３の長さは、リング状の溝１０４に
より、ホルダー体１０の工具長Ｌ４を拡大することなし
にフランジ１０２側へ延長した構造になっているため、
このチャック筒１０３を締付筒５０で締め付けてチャッ
ク筒１０３の開口端からフランジ１０２までの各点Ｐ１
〜Ｐ１２における縮径内径寸法の変化をグラフに表す
と、図２（Ａ）の曲線６１に示す結果が得られた。この
曲線６１から明らかなように、点Ｐ２から点Ｐ１１の範
囲まで縮径内径寸法の変化割合は比較的大きく、安定し
ていることが分かる。即ち、工具７のシャンクに対して
有効かつ強力に掴持力を発揮し得るチャック筒１０３の
有効掴持長Ｌ４は、図２（Ｃ）に示すように、フランジ
１０２に連接するチャック筒１０３の基部から開口先端
付近に至るまで拡大され、従来におけるチャック筒１Ｃ
の有効掴持長Ｌ１より大幅に拡大することができる。

【００２２】従って、このような本発明の第１の実施の
形態によれば、フランジ１０２の反テーパシャンク部側
端面に、チャック筒１０３のフランジ１０２との連接基
部に位置してフランジ１０２の厚み方向に延在する所定
深さの溝１０４をチャック筒１０３の円周方向に沿いリ
ング状に形成し、このリング状の溝１０４によりチャッ
ク筒１０３の長さを、ホルダー体１０の工具長Ｌ４を拡
大することなしにフランジ１０２側へ延長した構造にし
たので、チャック筒１０３のフランジ１０２に近接する
基部領域の縮径方向への弾性変形をチャック筒１０３の
他の領域の縮径方向への弾性変形とほぼ同様にすること
ができる。これに伴い、工具７のシャンクに対して有効
かつ強力に掴持力を発揮し得るチャック筒１０３の有効
掴持長Ｌ３をフランジ１０２に連接するチャック筒１０
３の基部から開口先端付近に至るまで拡大できるととも
に、チャック筒１０３のフランジ１０２との連接基部領
域も縮径方向へ弾性変形し易くなり、締付筒５０のフラ
ンジ１０２側端面がホルダー体１０のフランジ１０２に
当接するまで、従来のように大きな締付力を要すること
なく締付筒５０を容易に締め付けることができ、この連
接基部領域における工具シャンクへの掴持力も十分に発
揮することができる。また、チャック筒１０３とフラン
ジ１０２との連接基部領域における工具シャンクへの掴
持力を大きくできることにより、重切削加工を行って
も、工具がチャック筒１０３の先端側を支点にした振れ
運動を起こしたりするのを防止でき、かつ工具シャンク
の外周面とチャック筒１０３の内面との間が摩擦して工
具シャンクの外周面及びチャック筒１０３の内面を損傷
するのを未然に防止できる。

【００２３】また、チャック筒１０３の有効掴持長Ｌ４
の拡大と、締付筒５０のフランジ１０２側端面がホルダ
ー体１０のフランジ１０２に当接するまで締付筒５０を
締め付けることができることにより、チャック筒１０３
の長さを従来のものより短くでき、これに伴い、ホルダ
ー体１０の工具長Ｌ３を短くでき、チャックの軽量化及
び小型化が可能になる。

【００２４】なお、前記実施形態において、フランジ１
０２の反テーパシャンク部側の端面１０２ａには、チャ
ック筒１０３のフランジ１０２との連接基部に位置して
フランジ１０２の厚み方向に延在する所定深さ（３〜５
mm程度）の溝１０４がチャック筒１０３の円周方向に沿
いリング状に形成された構成としたが、連続したリング
溝に限定することなく、円周方向に沿った部分的な溝に
よる不連続の溝としてもほぼ同様の効果が期待できる。

【００２５】次に、図３（Ａ）及び（Ｂ）により本発明
の第２の実施の形態について説明する。この図３におい
て、図１と同一の構成要素には同一符号を付してその構
成説明を省略し、図１と異なる部分を重点に述べる。こ
の第２の実施の形態において、特徴とする点は、チャッ
ク筒１０３の実質的な長さ拡大用のリング状溝１０４を
フランジ１０２の端面に形成することに加えて、チャッ
ク筒１０３の内壁面に該内壁面の全長に亘りチャック筒
１０３の軸線方向に伸びる複数の溝６０をチャック筒１
０３の周方向に等間隔に形成したところにある。

【００２６】第２の実施の形態におけるチャックでは、
チャック筒１０３の内壁面に複数の溝６０を形成したこ
とにより、締付筒５０によるチャック筒１０３の縮径方
向への弾性変形を更に容易にする。そして、図２（Ｃ）
に示す点Ｐ２からＰ１１の範囲における縮径内径寸法の
変化割合が更に大きくなり、かつ、その範囲の変化割合
を図２（Ａ）の示す曲線６１より均一化し得る。従っ
て、チャック筒１０３の縮径方向への弾性変形が大きな
締付力を要することなくチャック筒の略全長に亘りし易
くなり、かつチャック筒を長くすることなくその有効掴
持長を拡大できるとともに、締付筒５０の薄肉化が可能
になる。また、チャック筒１０３の内壁面に溝６０を形
成することにより、チャック筒１０３内に挿入された工
具が締め付けられた時に、工具に付着するオイルの逃げ
を容易にする。

【００２７】次に、図４（Ａ）及び（Ｂ）により本発明
の第３の実施の形態について説明する。この図４におい
て、図１と同一の構成要素には同一符号を付してその構
成説明を省略し、図１と異なる部分を重点に述べる。こ
の第３の実施の形態において、特徴とする点は、チャッ
ク筒１０３の実質的な長さ拡大用のリング状溝１０４を
フランジ１０２の端面に形成することに加えて、チャッ
ク筒１０３を構成する壁部内に該壁部のほぼ全長に亘り
チャック筒１０３の軸線方向に伸びる複数の穴７０をチ
ャック筒１０３の周方向に等間隔に形成したところにあ
る。

【００２８】第３の実施の形態におけるチャックでは、
チャック筒１０３を構成する壁部内に複数の穴７０を形
成したことにより、締付筒５０によるチャック筒１０３
の縮径方向への弾性変形を更にし易くする。そして、図
２（Ｃ）に示す点Ｐ２からＰ１１の範囲における縮径内
径寸法の変化割合が更に大きくなり、かつ、その範囲の
変化割合を図２（Ａ）の示す曲線６１より均一化し得
る。従って、チャック筒１０３の縮径方向への弾性変形
が大きな締付力を要することなくチャック筒１０３の略
全長に亘りし易くなり、かつチャック筒を長くすること
なくその有効掴持長を拡大できるとともに、締付筒５０
の薄肉化が可能になる。

【００２９】次に、図５（Ａ）及び（Ｂ）により本発明
の第４の実施の形態について説明する。この図５におい
て、図１と同一の構成要素には同一符号を付してその構
成説明を省略し、図１と異なる部分を重点に述べる。こ
の第４の実施の形態において、特徴とする点は、チャッ
ク筒１０３の実質的な長さ拡大用のリング状溝１０４を
フランジ１０２の端面に形成することに加えて、チャッ
ク筒１０３を構成する壁部内に該壁部のほぼ全長に亘り
チャック筒１０３の軸線方向に伸びる複数の穴７０をチ
ャック筒１０３の周方向に等間隔に形成するとともに、
チャック筒１０３には、前記各穴７０に対応して穴７０
からチャック筒１０３の内壁面に開口する複数のスリッ
ト８０を形成したところにある。

【００３０】第４の実施の形態におけるチャックでは、
チャック筒１０３を構成する壁部内に複数の穴７０を形
成し、更に該穴７０からチャック筒１０３の内方に連通
するスリット８０を形成したことにより、締付筒５０に
よるチャック筒１０３の縮径方向への弾性変形を更にし
易くする。そして、図２（Ｃ）に示す点Ｐ２からＰ１１
の範囲における縮径内径寸法の変化割合が更に大きくな
り、かつ、その範囲の変化割合を図２（Ａ）の示す曲線
６１より更に均一化し得る。従って、チャック筒１０３
の縮径方向への弾性変形が大きな締付力を要することな
くチャック筒１０３の略全長に亘りし易くなり、かつチ
ャック筒を長くすることなくその有効掴持長を拡大でき
るとともに、締付筒５０の薄肉化が可能になる。また、
スリット８０を形成することにより、チャック筒１０３
内に挿入された工具が締め付けられた時に、工具に付着
するオイルの逃げを容易にする。

【００３１】次に、図６（Ａ）及び（Ｂ）により本発明
の第５の実施の形態について説明する。この図６におい
て、図１と同一の構成要素には同一符号を付してその構
成説明を省略し、図１と異なる部分を重点に述べる。こ
の第５の実施の形態において、特徴とする点は、チャッ
ク筒１０３の実質的な長さ拡大用のリング状溝１０４を
フランジ１０２の端面に形成することに加えて、チャッ
ク筒１０３の先端部の外周部に先端方向に開く環状段部
９０を形成するとともに、この環状段部９０に隣接して
環状溝９１を形成し、環状段部９０に弾性を有する金属
製の環状側板９２の内周部を係合し、環状溝９１には止
めリング９３を嵌着することにより、環状側板９２をチ
ャック筒１０３から脱落しないように保持し、この環状
側板９２の外周端部を締付筒５０の内周面に係合させた
ところにある。

【００３２】前記のように構成された第５の実施の形態
において、工具７を掴持する場合は、工具７のシャンク
７Ａをチャック筒１０３の円筒穴内に挿入し、締付筒５
０を時計回り方向に回転させる。すると、締付筒５０の
テーパ付き円筒面と当接する各ニードルローラ４０は自
身の軸線に直角な方向に自転しながらチャック筒１０３
の外周面を螺旋状に公転転動するため、ローラ保持筒２
０はチャック筒１０３の先端側からフランジ１０２の方
向へニードルローラ４０の公転に伴い回転しつつ移動
し、同時に締付筒５０もフランジ１０２の方向へ移動す
る。これにより、締付筒５０は各ニードルローラ４０を
介してチャック筒１０３を外周から内周方向へ縮径する
ことにより、工具７のシャンクを掴持する。一方、環状
側板９２は、その外周端部が締付筒５０の先端側テーパ
内周面と圧接してチャック筒１０３方向に押圧されるこ
とにより、チャック筒１０３の先端部を縮径する。これ
により、チャック筒１０３の先端部分にも工具シャンク
に対する強力な掴持力を発揮させる。従って、第５の実
施の形態によれば、チャック筒１０３のフランジ連接基
部から先端部分まで工具シャンクに対して強力な掴持力
を発揮させることができ、工具の掴持を更に確実にでき
る。

【００３３】次に、図７により本発明の第６の実施の形
態について説明する。この図７において、図１と同一の
構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、
図１と異なる部分を重点に述べる。この第６の実施の形
態において、特徴とする点は、締付筒５０のフランジ１
０２側の基端部内周に設けた環状凹溝５１に抜け止めリ
ング６７の外周部を嵌合して固定させ、チャック筒１０
３の外周に当接または近接させ、抜け止めリング６７に
ローラ保持筒２０のフランジ１０２側端を当接させてあ
る。前記抜け止めリング６７は、ステンレスなどの弾性
を有する金属製とし、１個所に切り離し部を形成したＣ
字状のスナップリングである。また、フランジ１０２の
反シャンク部側の端面に形成したリング状の溝１０４に
は弾性変形可能な合成樹脂または合成ゴムのＯリング６
８を嵌合させ、このＯリング６８と抜け止めリング６７
との間に環状のスペーサ６９をチャック筒１０３に嵌め
て介在させ、Ｏリング６８を溝１０４の底に支持すると
ともにスペーサ６９に支持し、スペーサ６９を抜け止め
リング６７に当接させてある。なお、Ｏリング６８はフ
ッ素樹脂などの合成樹脂や合成ゴムを用い、スペーサは
ステンレスなどの環状金属板を用いている。

【００３４】前記のように構成された第６の実施形態に
おいて、工具７を掴持する場合には、工具７のシャンク
７Ａをチャック筒１０３の円筒穴内に挿入し、締付筒５
０を時計回り方向に回転させると、各ニードルローラ４
０が自転しつつチャック筒１０３の外周面を螺旋状に公
転し、ローラ保持筒２０がチャック筒１０３の先端側か
らフランジ１０２の方向へ移動し、同時に締付筒５０も
フランジ１０２の方向へ移動し、これらにより、締付筒
５０が各ニードルローラ４０を介してチャック筒４０を
外周から内周方向へ縮径することで、工具７のシャンク
を掴持する。そして、締付筒５０のフランジ１０２の方
向への移動により、同方向に抜け止めリング６７も移動
し、スペーサ６９を介しＯリング６８を弾性変形させて
圧縮させた状態で、溝１０４の底と抜け止めリング６７
とに押し付けるようにする。従って、第６の実施の形態
にかかるチャックを用い、これに掴持した工具７によっ
て加工を行う際にびびりなどの振動をＯリング６８で吸
収でき、良好な切削加工ができ、また、ごみや加工時の
切削液がフランジ１０２の先端面と締付筒５０のフラン
ジ１０２側端面との間からニードルローラ４０部へ侵入
すること、およびごみがフランジ１０２の溝１０４に侵
入することを確実に防止できる。

【００３５】第６の実施の形態において、スペーサ６９
を省略し、溝１０４に嵌めたＯリング６８を抜け止めリ
ング６７に直接押し付けるようにし、構成を簡単にして
もよい。なお、第６の実施の形態にかかるチャックのフ
ランジとは、ホルダー体１０のテーパシャンク部１０１
からチャック筒１０３末端まで、すなわち締付筒５０の
端面が当接する面までえある。また、第６の実施の形態
にかかるチャックは、スペーサ６９の有無の何れであっ
ても、第５の実施の形態の特徴とする点を組み合わせて
用いることが好ましい。

【００３６】なお、前記実施の形態では、工具７のシャ
ンクをスプリングコレット８を介してチャック筒１０３
に挿入して掴持する場合について説明したが、本発明は
これに限らず、工具７のシャンク７Ａを直接チャック筒
１０３に挿入して掴持する方式でもよい。また、ホルダ
ー体１０のシャンク部１０１はテーパ付きのものに限ら
ず、ストレートシャンク構成のホルダー体にも適用でき
る。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、ホルダー体のフランジの反シャンク部側の端面
に、チャック筒のフランジとの連接基部に位置してフラ
ンジの厚み方向に延在する所定深さの溝をチャック筒の
円周方向に沿い形成し、前記溝によりチャック筒の長さ
を、ホルダー体の工具長を拡大することなしにフランジ
側へ延長できる構造にしたので、チャック筒のフランジ
に近接する基部領域の縮径方向への弾性変形をチャック
筒の他の領域の縮径方向への弾性変形とほぼ同様にする
ことができる。これにより、チャック筒を長くすること
なくその有効掴持長を拡大できるとともに、チャック筒
の縮径方向への弾性変形がし易くなり、大きな締付力を
要することなく締付筒のフランジ側端面がホルダー体の
フランジに当接するまで締付筒を容易に締め付けること
ができる。また、チャック筒の連接基部領域における工
具シャンクへの掴持力を大きくできることにより、重切
削加工を行っても、工具がチャック筒の先端側を支点に
した振れ運動を起こしたりするのを防止できる。また、
チャック筒の有効掴持長の拡大と、締付筒のフランジ側
の端面がホルダー体のフランジに当接するまで締付筒を
締め付けることができることにより、チャック筒の長さ
を従来のものより短くでき、これに伴い、ホルダー体の
工具長を短くでき、チャックを軽量化及び小型化でき
る。

【００３８】請求項２の発明によれば、チャック筒の長
さ拡大用の溝に加えて、チャック筒の内壁面にチャック
筒の軸線方向に伸びる複数の溝を形成したことにより、
締付筒によるチャック筒の縮径方向への弾性変形が更に
容易になり、かつチャック筒を長くすることなくその有
効掴持長を拡大できるとともに、締付筒の薄肉化が可能
になる。また、チャック筒の内壁面に溝を形成すること
により、チャック筒内に挿入された工具が締め付けられ
た時に、工具に付着するオイルを容易に逃がすことがで
きる。

【００３９】請求項３または４の発明によれば、また、
本発明によれば、チャック筒の長さ拡大用の溝に加え
て、チャック筒を構成する壁部内にチャック筒の軸線方
向に伸びる複数の穴を形成し、または前記各穴からチャ
ック筒の内壁面に開口するスリットを形成したことによ
り、締付筒によるチャック筒の縮径方向への弾性変形を
更にし易くなり、チャック筒の略全長に亘り縮径内径寸
法の弾性変形の変化割合を均一化し得るほか、締付筒の
薄肉化が可能になる。

【００４０】請求項５の発明によれば、チャック筒の長
さ拡大用の溝に加えて、チャック筒の先端部外周部に弾
性を有する金属製の環状側板の内周部を固定し、前記環
状側板の外周端部を前記締付筒の内周面に押圧係合させ
ることにより、チャック筒のフランジ連接基部から先端
部分まで工具シャンクに対して強力な掴持力を発揮させ
ることができ、工具の掴持を更に確実にできる。

【００４１】請求項６の発明によれば、チャック筒の長
さ拡大用の溝を円周方向に沿ったリング状溝としたこと
で、チャック筒の縮径方向への弾性変形が更に容易にな
り、ホルダー体の工具長を短くしても強力な掴持力を発
揮させることが更に確実にできる。

【００４２】請求項７の発明によれば、チャック筒の長
さ拡大用の溝にＯリングを嵌合させ、締付筒のフランジ
側端部に固定した抜け止めリングによって保持筒のフラ
ンジ側端を支持させ、締付筒の回転によて、Ｏリングを
圧縮させて前記溝の底と抜け止めリングとに押し付ける
ようにしたので、工具によって加工を行う際にびびりな
どの振動をＯリングで吸収でき、良好な切削加工がで
き、また、ごみや加工時の切削液がフランジの先端面と
締付筒のフランジ側端面との間からニードルローラ部へ
侵入すること、およびごみがフランジ溝に侵入すること
を確実に防止できる。

【００４３】請求項８の発明によれば、請求項７の発明
において、Ｏリングと抜け止めリングとの間に環状金属
板のスペーサを介在させたので、Ｃ字状の抜け止めリン
グを用いても、このリングの開口部に弾性変形したＯリ
ングの一部が喰い込むことがなく、安定した振動の吸
収、ごみ、切削液のニードル部への侵入防止ができ、更
にＯリングの疲労防止にも役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる第１の実施の形態を示すチャッ
クの断面図である。

【図２】本発明の実施の形態及び従来におけるチャック
のチャック筒とその締め付け時の縮径内径寸法の変化を
示す説明図で、（Ａ）はチャック筒とその締め付け時の
縮径内径寸法の変化を表すグラフ、（Ｂ）は従来におけ
るチャック筒の説明図、（Ｃ）は本発明におけるチャッ
ク筒の説明図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示すもので、
（Ａ）はチャックの断面図、（Ｂ）はチャック筒の横断
面図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態を示すもので、
（Ａ）はチャックの断面図、（Ｂ）はチャック筒の横断
面図である。

【図５】本発明の第４の実施の形態を示すもので、
（Ａ）はチャックの断面図、（Ｂ）はチャック筒の横断
面図である。

【図６】本発明の第５の実施の形態を示すもので、
（Ａ）はチャックの断面図、（Ｂ）は要部の拡大横断面
図である。

【図７】本発明にかかる第６の実施の形態を示すチャッ
クの断面図である。

【図８】従来におけるチャックの断面図である。

【図９】従来におけるチャックの各構成部材を分解して
示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ホルダー体１０１テーパシャンク部１０２フランジ１０３チャック筒１０４リング状溝２０ローラ保持筒４０ニードルローラ５０締付筒５１環状凹溝６０溝６７抜け止めリング６８Ｏリング６９スペーサ７０穴８０スリット９１環状溝９２環状側板９３止めリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工作機械スピンドルに挿着されるシャン
ク部、このシャンク部の一端部に形成した把持用のフラ
ンジ、このフランジの反シャンク部側の端面からシャン
ク部と反対の方向に該シャンク部の軸線と一致して延設
され、外周面に前記フランジから先端に行くに従い径が
小さくなるテーパ面が形成されたチャック筒を有するホ
ルダー体と、前記チャック筒の外周の回転可能にかつチ
ャック筒の軸方向に移動可能に係合され、内周面に前記
フランジから先端に行くに従い径が小さくなるテーパ面
を有する締付筒と、前記チャック筒の外周面と前記締付
筒の内周面間に全周に亘り配設され、前記チャック筒及
び締付筒の軸線に対して周方向に適宜の角度傾斜させた
多数のニードルローラとを備え、前記締付筒の回転によ
り前記ニードルローラを自転させつつ螺旋公転して前記
チャック筒を縮径または復元させるチャックにおいて、
前記フランジの反シャンク部側の端面に前記チャック筒
の前記フランジとの連接基部に位置して前記フランジの
厚み方向に延在する所定深さの溝を前記チャック筒の円
周方向に沿って形成したことを特徴とするチャック。
【請求項２】前記チャック筒の内壁面に該内壁面の全
長に亘りチャック筒の軸線方向に伸びる複数の溝をチャ
ック筒の周方向に所定間隔離して形成したことを特徴と
する請求項１記載のチャック。
【請求項３】前記チャック筒を構成する壁部内に該壁
部のほぼ全長に亘りチャック筒の軸線方向に伸びる複数
の穴をチャック筒の周方向に所定間隔離して形成したこ
とを特徴とする請求項１記載のチャック。
【請求項４】前記チャック筒を構成する壁部内に該壁
部のほぼ全長に亘りチャック筒の軸線方向に伸びる複数
の穴をチャック筒の周方向に所定間隔離して形成すると
ともに、前記チャック筒に前記各穴に対応して該穴から
チャック筒の内壁面に開口する複数のスリットを形成し
たことを特徴とする請求項１記載のチャック。
【請求項５】前記チャック筒の先端部の外周部に弾性
を有する金属製環状側板の内周部を固定し、前記環状側
板の外周端部を前記締付筒の内周面に押圧係合させたこ
とを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の
チャック。
【請求項６】前記フランジの厚み方向に延在する所定
深さの溝を前記チャック筒の円周方向に沿いリング状に
形成したことを特徴とする請求項１ないし４の何れか１
項に記載のチャック。
【請求項７】前記フランジの反シャンク部側の端面に
設けた溝に弾性変形するＯリングを嵌合させ、前記締付
筒のフランジ側端部の内周部に弾性金属板製の抜け止め
リングの外周部を固定し、抜け止めリングの内周部に前
記ローラ保持筒のフランジ側端を支持させ、締付筒の回
転により、前記Ｏリングを圧縮させて前記溝の底と抜け
止めリングとに押し付けるようにしたことを特徴とする
請求項１ないし６の何れか１項に記載のチャック。
【請求項８】Ｏリングと抜け止めリングとの間に前記
チャック筒に嵌めた環状金属板からなるスペーサを介在
させ、締付筒の回転により前記Ｏリングを圧縮させて、
前記溝の底にＯリングを押し付けるとともに前記抜け止
めリングに前記スペーサを介してＯリングを押し付ける
ようにしたことを特徴とする請求項７記載のチャック。