JPS5848003Y2 - チヤツク - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、切削工具等を把持するチャックに関し、詳し
くは、切削時に工具先端部分に生ずる振動を極めて少な
くするように改良したチャックに関するものである。

切削工具等を把持するチャックには環状のコレット（す
り割りのないコレット）を外部から平均的に押圧するこ
とによってコレットを収縮せしめて工具の柄（シャンク
）を把持するようにしたチャックがある。

このチャックは、スピンドルに対する工具の軸芯を合せ
る上で極めて有効なチャックであることから、この種の
チャックは、多くの改良を重ねられて現在に至っている
。

例えば、第１図に示すように、コレット８ａの外方を環
状の咬持スリーブ４ａで覆い、との咬持スリーブ４ａと
前記コレット８ａとの間にクサビ環１１ａを位置させて
、このクサビ環１１ａとコレラｈ８ａ及びクサビ環１１
ａと咬持スリーブ４ａの間にニードルベアリング１６ａ
、 １９ａを介在させるとともに、コレラ）８ａの外
周面及びクサビ環１１ａの内周面をテーパ状に形成し、
更にこれらの間に介在するニードルベアリング１６ａを
第３図に示すように軸線に対してθだけ傾斜させたチャ
ックがある。

このチャックは、クサビ環１１ａを回転させることによ
ってころがるニードルベアリング１６ａが螺旋運動をす
ることによりチャックの軸線方向に移動する作用を利用
してコレット８ａを収縮又は開放し、工具９ａをチャッ
クに着脱するようにしている。

したがって、このチャックは、操作性が良い長所を有し
ている。

しかし、従来のこの種のチャックは、第１図から判るよ
うにシャンク部３ａとコレット８ａとを１体に形成し咬
持スリーブ４ａをボルトで取り付けるようにしている。

したがって、シャンク部３ａと咬持スリーブ４ａとを締
付けるには、鍔２２が必要であることから咬持スリーブ
４ａの基端はスピンドル２からオーバーハングすること
になる。

したがって、咬持スリーブ４ａに対応する一ｔＶット８
ａも当然スピンドル２の端面からオーバハングするので
コレット８ａに把持される工具９ａの柄も第１図に示す
ｔ２だけスピンドル２の端面から離れた位置になる。

一般に、工具９ａを把持する際、把持すべき工具９ａの
長さく第１図のｔ）は工具９ａの柄の直径りによっても
異なるが柄の直径の２倍以上（ｔ〉２Ｄ）にしないと安
定して工具９ａを把持できない。

したがって、第１図に示すようにスピンドル２の端面か
らコレラ）８ａの先端１での長さｔｌも必然的に長くな
る。

その結果、工具９ａで被切削物を加工すると、第１図に
示すｔ２間のチャツク本体１ａ部分で工具９ａに加わる
トルク及び′曲げモーメントを受けなければならないた
め、従来のチャックに於いては、ビビリ現象が被加工物
の切削面に生じ切削面の仕上りがよくない。

これは、換言すれば、工具９ａの切込み深さを制限され
ることにもなり、作業性を悪くすることになる。

本来、被加工物を切削する時には、先ず所望形状に近く
なる１で材料を荒加工し、最後に切り込み深さを浅くし
て仕上加工するので、チャックは、荒加工時にはできる
たけ切り込み深さを深くするとともに、仕上加工時には
、ビビリ現象を生じることがないようにしなければ、作
業性の向上を計れないばかりか、仕上面の精度及び所望
の荒さを得ることができず、高精度を要求される機械加
工には適用できない。

そこで本考案は、スピンドルの軸芯に対して工具の軸芯
を合せられるようにした上で、更に、被加工面の仕上り
をよくし、また切り込み深さも深くすることができるよ
うにしたチャックを提供することを目的とする。

この目的を達成するための本考案は、スピンドルに嵌入
するシャンク部と、このシャンク部の前部にそれと１体
に形成した咬持スリーブとで本体を形成するとともに、
前記咬持スリーブ内に有底の円筒孔を形成して、この円
筒孔内に外面に先細り状のテーパを形成したコレット環
を取り付け、このコレット環と前記円筒孔との間に前記
コレラ環の外面に対応するテーパ面を形成したクサビ環
を位置させ、このクサビ環を回転させることによってそ
れが軸方向に移動して前記コレット環内に嵌入する工具
の柄を締付は又は開放する着脱機構を前記クサビ環と連
動するように設けたチャックに於い−Ｃ１前記円筒孔の
底部を前記スピンドル内に位置する前記シャンク部に設
けるとともに、前記コレット環を前記円筒孔の底部に取
り付けて前記工具の柄の前記コレット環への嵌入端を前
記スピンドル内に位置させることによって、前記スピン
ドルから突出する前記コレット環の長さを短かくしたチ
ャックを特徴とするものである。

次に第２図及び第３図により本考案の実施例を説明する
。

第２図にむいて、チャックの本体１は、スピンドル２に
嵌入するシャンク部３とこのシャンク部３の前部に設け
た咬持スリーブ４とで形成されている。

この咬持スリーブ４には、前端面を開口した有底の円筒
孔５が形成されており、この円筒孔５の底部６は、スピ
ンドル２内に位置するシャンク部３に位置している。

前記円筒孔５の底部６には、鍔７付きのコレット環８が
取り付けられている。

このコレット環８の鍔７外周は、前記円筒孔５の内周に
しつくり入る程度（例えば鍔７の外径と円筒孔５の内径
との月−性差が数十ミクロン程度）に仕上げられている
。

捷た、前記コレット環８の胴部外周は、すり割り溝を有
しない先細り状のテーパ面に形成されてトリ、この胴部
の中心には工具の柄９を把持する把持孔１０が形成され
ている。

この把持孔１０の長手方向の寸法は、コレット環８の前
端からスピンドル２内に位置するシャンク部３の底面付
近１でのｔ、＋ｔ３（第２図）の寸法に定められていて
、工具の柄９の後端は、ｔ２だけスピンドル２内に入っ
たコレット環８の鍔７付近に位置するように成されてい
る。

このようにして把持孔１０内に工具の柄９を挿入するよ
うにしたコレット環８の胴部は、外周が強く押圧される
とわずかに把持孔１０が収縮して工具の柄９を固定でき
るような厚さに定められてしる。

一方、前記コレット環８外周と咬持スリーブ４の円筒孔
５内周との間には、クサビ環１１が位置している。

このクサビ環１１の外周は、前記円筒孔５の内周に対応
するように円筒状に形成するとともに、それらの間には
隙間１２を形成している。

またクサビ環１１の内周面は、前記コレット環８の外周
に形成したテーパ面と同一の角度をもつテーパ面に形成
されており、これらの間にも隙間１３を形成している。

更に前記クサビ環１１の前端部外周にはこのクサビ環１
１を回転させる際の掛合溝１４とローレット等の凹凸が
形成されている。

このように配置したクサビ環１１内周の前記隙間１３に
は、このクサビ環１１を回転させた時にそれと連動する
着脱機構１５が設けられている。

この着脱機構１５は、例えば、ニードルベアリング１６
を前記隙間１３全周に多数配列するとともに、これらの
ニードルベアリング１６をリテーナ１７で保持するよう
にしている。

またこのリテーナ１７は、クサビ環１１に対して軸方向
に移動しないようにスナップリング１８で止められてい
る。

そして、第３図に示すように各ニードルベアリング１６
をチャックの軸線に対してθだけ傾斜させて配置してい
る。

即ち、前記クサビ環１１を第３図矢印Ｙ方向へ回転させ
るとニードルベアリング１６は、矢印ＸＹ方向に転動す
る。

この時に発生する分力Ｘにより、クサビ環１１はコレッ
ト環８に対して矢印Ａ方向（第２図）へ移動し、この移
動によるクサビ作用によりコレット環８が収縮して工具
の柄９を把持するようにしている。

一方、クサビ環１１外周の前記隙間１２には、通常のニ
ードルベアリング１９及びこれを保持するリテーナ２０
が介在してあ・す、クサビ環１１がコレット環８に対し
て回転する時にその回転をなめらかにしている。

なお、着脱機構１５は、前述したようなニードルベアリ
ングをクサビ環１１の外周及び内周部分に介在させるよ
うにすれば、クサビ環１１の回転をなめらかにできると
ともに、ニードルベアリング１６をクサビ環１１のＡ−
Ｂ方向の移動に利用できるので構造が簡単であって好捷
しいが、この着脱機構１５を螺子にしてクサビ環１１を
回転させながらＡ−Ｂ方向に移動するようにしてもよく
、いずれにしてもクサビ環１１を回転させた時にそれが
Ａ−Ｂ方向に移動するようにすればよい。

このように横取したチャックに工具の柄９を把持する際
に、この柄９の後端を第２図に示すようにスピンドル２
の端面からＺ ２ ｆ＜け入った位置斗でコレット環８
の把持孔１０に差し込めば、把持するための必要長さく
ｔ≧２Ｄ）を確保した上でスピンドル２からの工具の突
出長さを短かくできる。

この状態からクサビ環１１の掛合溝１４により、とのク
サビ＠１１を回転させてそれを着脱機構１５により第３
図矢印Ｙ方向へ移動させれば、クサビ作用によりコレッ
ト環８は収縮するので、工具の柄９は把持孔１０に固定
される。

この固定の際、万一コレット環８が本体１に対して芯が
違っていても、クサビ環１１が咬持スリーブ４の円筒孔
５に倣ってコレット環８を締付けるので求芯作用をする
ことにもなりコレット環８をチャック軸芯に一致させる
ことができる。

換言すれば、□サビ環１１を矢印Ａ方向に移動させるこ
とによりチャックの本体１、即ちスピンドル２に対して
工具を同芯にすることができる。

このようにしてチャックに取り付けた工具により加工を
開始すると、工具の柄９と本体１とのトルクの伝達経路
は、主に、咬持スリーブ４、二ドルベアリング１９、ク
サビ環１１、ニードルベアリング１６及びコレット環８
を介して工具の柄９に伝達され、また工具の先端付近に
加わる負荷による曲げモーメントをコレット環８の先端
部分と工具の柄９の後端部分、即ちコレット環８の鍔７
部分で受けることになる。

しかし、この曲げモーメントは、工具の柄９の後端付近
では、鍔７及び本体１を介してスピンドル２が受けるこ
とになるので、従来のようにこの曲げモーメントによる
負荷をチャックの本体が受けるのと違って、極めて強固
に受けることができる。

しかも、コレット環８の先端のスピンドル２からの突出
長さは、従来のチャックを示す第１図と本考案のチャン
クを示す第２図を比較しても判るように、従来のチャッ
クが、スピンドル２から大きく突出しているのに対し、
本考案のチャックはその突出長さ１１を極めて小さくで
きるので、このコレット環８の先端付近で工具の曲げモ
ーメントによる負荷を受はテモ、コレット環８、即ち咬
持スリーブ４の撓ミが極めて小さい。

したがって、切削による震動が実験によれば従来のチャ
ックに比して１／２ 以下になり、切削面ときれいに仕
上げることができる。

また、切削震動か小さいということは、換言すれば切り
込み深さを従来のチャックに比して深くできるので作業
効率を顕著に向上できることにもなる。

一方、前記コレット環８を本体１とは別に形成したこと
により、良質の材料はコレット環８のみに使用すればよ
く経済的である。

なチー、上述した実施例では、咬持スリーブ４の外周の
形状をＮＣ工作機械に工具を自動交換する時に使用する
Ｖグリップ２１にしたが、咬持スリーブ４の外周は第１
図に示すような形状にしてもよい。

以上のように本考案によれば、工具のビビリ現象を防止
できるので、切削面の仕上りを良好にすることができる
とともに、切り込み深さを従来のチャックに比して深く
することができる。

したがって、作業効率をよくした上で仕上面のきれいな
切削物を得ることができるばかりか、常に工具をチャッ
ク即ちスピンドルの軸芯に簡単に合せることもできる有
益な考案である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のチャックを示す半断面図、第２図は、本
考案の実施例を示す半断面図、第３図は、ニードルベア
リング１６の平面視の一部説明図である。 １・・・本体、２・・・スピンドル、３・・・シャンク
部、４・・・咬持スリーブ、５・・・円筒孔、６・・・
底部、８・・・コレット環、９・・・工具の柄、１１・
・・クサビ環、１５・・・着脱機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. スピンドルに嵌入するシャンク部と、このシャンク部の
   前部にそれと１体に形成した咬持スリーブとで本体を形
   成するとともに、前記咬持スリーブ内に有底の円筒孔を
   形成して、この円筒孔内に外面に先細り状のテーパを形
   成したコレット環を取り付け、このコレット環と前記円
   筒孔との間に前記コレット環の外面に対応するテーパ面
   を形成したクサビ環を位置させ、とのクサビ環を回転さ
   せることによってそれが軸方向に移動して前記コレット
   環内に嵌入する工具の柄を締付は又は開放する着脱機構
   を前記クサビ環と連動するように設けたチャックに於い
   て、前記円筒孔の底部を前記スピンドル内に位置する前
   記シャンク部に設けるとともに、前記コレット環を前記
   円筒孔の底部に取り付けて前記工具の柄の前記コレット
   ’ｆＲへの嵌入端を前記スピンドル内に位置させること
   によって、前記スピンドルから突出する前記コレット環
   の長さを短かくしたことを特徴とするチャック。