JP4268385B2

JP4268385B2 - チャック

Info

Publication number: JP4268385B2
Application number: JP2002230402A
Authority: JP
Inventors: 秀治宮入; 秀夫鈴木
Original assignee: 株式会社アルプスツール
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2022-08-07
Also published as: JP2004066407A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具を固定するためのチャックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
チャックは、工具を挿入するチャック筒と、チャック筒に被せられる締付け筒と、チャック筒と締付け筒との間の隙間に介装されるローラ及びリテーナとを備える。チャック筒と締付け筒の対向面はテーパ面となっており、このテーパ面間にローラがリテーナに保持された状態で挿入されている。締付け筒を一方に回すと、ローラを介しチャック筒が締め付けられて縮径し、工具を保持する。締付け筒を逆向きに回すと、チャック筒が緩められて拡径し、工具を解放する。
【０００３】
チャック筒と締付け筒との間の隙間には、切削油、切粉、ゴミ等の隙間内への侵入を防止するためシールキャップが嵌め込まれ、止め輪によって隙間内に固定される。
【０００４】
チャックはその口元で工具を締め付ける方が、より適正に工具を保持することができ、振動も少ない。そこで、特開平１１−７７４１２が開示するチャックは、シールキャップや止め輪の設置によって口元での締め付けに支障を来たすことがないようにするため、シールキャップをチャック筒の先端に固定している。具体的には、チャック筒の肉厚内に縦穴を複数本穿設し、この縦穴に止め具を挿入し、この止め具でシールキャップをチャック筒の先端に固定している。また、止め輪を用いてシールキャップをチャック筒に取り付けるようにすると、チャックが高速回転したときに遠心力で止め輪が広がってチャックの回転バランスが崩れたり止め輪やシールキャップがチャックから脱落したりするおそれがあるが、この特開平１１−７７４１２のチャックは遠心力で拡開するような止め輪が用いられないので、従来の不具合が解消される。
【０００５】
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１１−７７４１２のチャックは、縦穴に雌ネジをねじ込み、この雌ネジにネジ穴を設け、このネジ穴に皿ボルトをねじ込み、この皿ボルトでシールキャップをチャック筒の先端面上に固定するようになっているので、シールキャップの固定構造が複雑であり、シールキャップの着脱操作も面倒になるという問題がある。
【０００７】
【０００８】
本発明は上記問題点を解決することが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】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、工具を挿入するチャック筒（１）と、チャック筒（１）に被せられる締付け筒（２）と、チャック筒（１）と締付け筒（２）との間の隙間に介装されるローラ（３）及びリテーナ（４）と、上記隙間の先端部を封止するシールキャップ（５）と、シールキャップ（５）をチャック筒（１）の先端部に保持する止め輪（６）とを具備したチャックにおいて、上記チャック筒（１）の先端部の外周面に形成された環状凹溝（１１ａ）と、上記シールキャップ（５）の内周面に形成された環状溝（１１ｂ）とで、上記止め輪（６）が嵌め込まれる抜け止め溝（１１）が形成され、このチャックが高速回転する際に上記止め輪（６）が上記シールキャップ（５）の環状溝（１１ｂ）により拡径を阻止され上記抜け止め溝（１１）内に留まることによって、このチャックからの上記シールキャップ（５）の脱落が阻止されるようにしたチャックを採用する。
【００１０】
この請求項１に係る発明によれば、締付け筒（２）が締め方向に回されると、チャック筒（１）がローラ（３）を介し締め付けられ縮径し工具を握持し、締付け筒（２）が緩め方向に回されると、チャック筒（１）が緩められ拡径し工具を解放する。チャック筒（１）と締付け筒（２）との間の隙間はシールキャップ（５）に遮蔽され、チャック先端から隙間内への切削油、切粉、ゴミ等の侵入が防止される。シールキャップ（５）は止め輪（６）により隙間内に保持され、止め輪（６）はチャック筒（１）とシールキャップ（５）の対向面上に形成された抜け止め溝（１１）に嵌め込まれるので、チャックの高速回転に伴い止め輪（６）が拡径しようとしてもシールキャップ（５）の存在により阻止される。そのため、止め輪（６）ひいてはシールキャップ（５）のチャックからの脱落が防止される。
【００１１】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のチャックにおいて、抜け止め溝（１１）のチャック筒側環状凹溝（１１ａ）が止め輪（６）の没入し得る深さに形成され、シールキャップ（５）の内端における止め輪（６）に対向する箇所に斜面（１２）が形成されたチャックを採用する。
【００１２】
この請求項２に係る発明によれば、止め輪（６）を抜け止め溝（１１）のチャック筒側環状凹溝（１１ａ）に被せた状態で、シールキャップ（５）をチャック筒（１）と締付け筒（２）との間の隙間内に押し込むようにすると、シールキャップ（５）の斜面が止め輪（６）をチャック筒側凹部（１１ａ）内に押圧しつつ止め輪（６）の上を隙間の奥の方へと乗り越える。止め輪（６）はチャック筒側環状凹溝（１１ａ）内へと弾性変形した後原形に復し抜け止め溝（１１）内に嵌まり込んでシールキャップ（５）を隙間内に拘束する。従って、シールキャップ（５）は簡易かつ迅速にチャックに装着される。
【００１３】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載のチャックにおいて、チャック筒（１）と締付け筒（２）との間の隙間内にシールキャップ（５）をチャック筒（１）の先端方向へと付勢するシールリング（１３）が挿入されたチャックを採用する。
【００１４】
この請求項３に係る発明によれば、隙間内においてシールリング（１３）がその弾性によりシールキャップ（５）をチャックの先端側へと付勢する。これにより止め輪（６）がシールキャップ（５）とチャック筒（１）との間に挟まれることとなり、止め輪（６）及びシールキャップ（５）のガタツキ、脱落が好適に防止される。
【００１５】
また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のチャックにおいて、シールキャップ（５）の内周面の環状溝における片側が、チャック筒（１）の先端側の外端面にかけて除肉されたチャックを採用する。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１に示すように、このチャックは、刃物等の工具（図示せず）を挿入するチャック筒１と、チャック筒１に被せられる締付け筒２と、チャック筒１と締付け筒２との間の隙間に介装されるローラ３及びリテーナ４と、上記隙間の先端部を封止するシールキャップ５と、シールキャップ５をチャック筒１の先端部に保持する止め輪６とを具備する。
【００２１】
チャック筒１は、工具のシャンクが挿入される工具保持穴１ａを中心部に有し、その外周面７は先端に行くにつれ細くなるようなテーパ面とされる。チャック筒１は、鍔部８を介してシャンク部９に連結される。鍔部８は図示しない工具交換装置で把持される部分である。シャンク部９は図示しない工作機械に連結される部分であり、シャンク部９を介してこのチャックが工作機械に取り付けられる。
【００２２】
締付け筒２はチャック筒１に隙間が空くように被せられる円筒体であり、チャック筒１の外周面７であるテーパ面に対向する内周面１０は同じ向きに傾斜するテーパ面とされる。
【００２３】
チャック筒１と締付け筒２との対向面間の隙間内には、多数のローラ３がリテーナ４に保持された状態で挿入される。ローラ３はニードルローラであり、リテーナ４の多数の穴の中にチャック筒１の軸心に対し多少傾斜するように保持される。これにより、締付け筒２を一方向に回すと、ローラ３を介しチャック筒１が締め付けられて縮径し、工具保持穴１ａ内の工具を強く把持する。締付け筒２を逆向きに回すと、チャック筒１が緩められて拡径し、工具を工具保持穴１ａから解放する。
【００２４】
図２及び図３に示すように、チャック筒１と締付け筒２との間の隙間には、切削油、切粉、ゴミ等の隙間内への侵入を防止するためシールキャップ５が嵌め込まれ、止め輪６によって隙間内に固定される。
【００２５】
シールキャップ５は、図４に示すように、リング状部材であり、図２及び図３に示すように、チャック筒１と締付け筒２との間の隙間内に入り込み得る厚さを有する。シールキャップ５は、チャック筒１とシールキャップ５の対向面上に形成された抜け止め溝１１に嵌め込まれる止め輪６によって上記隙間内に保持される。止め輪６は、図５に示すように、略Ｃ字形のリングであり、バネ材等の弾性材により形成される。もちろん、止め輪６はゴム等で出来たＯリングとすることも可能である。このように止め輪６がチャック筒１とシールキャップ５の対向面上に形成された抜け止め溝１１に嵌め込まれることから、チャックの高速回転に伴う止め輪６の拡径がシールキャップ５の存在により阻止される。これにより、止め輪６及びシールキャップ５のチャックからの脱落が防止される。
【００２６】
工具はできるだけチャックの口元で締め付けるほうが把持力が大きくなって有利であるから、ローラ３はチャックの口元近くまで配置したほうが望ましい。そこで、図２に示すように、シールキャップ５、止め輪６及び止め輪６の嵌り込む抜け止め溝１１はチャック筒１の先端部に寄せて配置される。
【００２７】
抜け止め溝１１は、チャック筒側凹部１１ａとシールキャップ側段部１１ｂとが合致することで形成され、チャック筒側凹部１１ａはチャック筒１の先端部の外周面７に環状凹溝として形成され、シールキャップ側段部１１ｂはシールキャップ５の内周面の中間部から外端面にかけて除肉することによる溝として形成される。シールキャップ側段部１１ｂもチャック筒側凹部１１ａと同様に環状凹溝として形成してもよい。抜け止め溝１１のチャック筒側凹部１１ａは、望ましくは縮径変形した止め輪６の没入し得る深さに形成される。また、これに対応してシールキャップ５の内端における止め輪６に対向する箇所には斜面１２が形成される。これにより、止め輪６を抜け止め溝１１のチャック筒側凹部１１ａに被せた状態で、シールキャップ５をチャック筒１と締付け筒２との間の隙間内に押し込むようにすると、シールキャップ５の斜面１２が止め輪６をチャック筒側凹部１１ａ内に押圧しつつ止め輪６の上を隙間の奥の方へと乗り越える。止め輪６はチャック筒側凹部１１ａ内へと弾性変形した後、原形に復し抜け止め溝１１内に嵌まり込んでシールキャップ５を隙間内に拘束する。従って、シールキャップ５は簡易かつ迅速にチャックに装着される。シールキャップ５が一旦隙間内に入り込んだ後は、図２に示すように、止め輪６がチャック筒側凹部１１ａとシールキャップ側段部１１ｂの双方に拘束されることとなり、シールキャップ５の隙間外への抜け出しを阻止する。
【００２８】
また、図２に示すように、上記隙間内には、この隙間内に嵌め込まれたシールキャップ５をチャック筒１の先端方向へと付勢するシールリングであるＯリング１３が挿入される。具体的には、隙間内に嵌め込まれたシールキャップ５の斜面１２に対向するようにチャック筒１の外周面７に環状凹溝１４が形成され、この環状凹溝１４内にシールリングであるＯリング１３が嵌め込まれる。シールキャップ５の斜面１２によってこのＯリング１３が弾性変形し、シールキャップ５がチャック筒１の先端方向へと付勢され、これにより止め輪６がチャックの軸心方向でシールキャップ５とチャック筒１との間に挟まれることとなって止め輪６及びシールキャップ５のガタツキ、脱落が防止される。また、このＯリング１３によりシールキャップ５とチャック筒１との間が遮蔽され、ローラ３等が収納された隙間内への切削油の侵入が阻止される。
【００２９】
図２に示すように、シールキャップ５の外周面にも環状凹溝１５が形成され、この環状凹溝１５にシールリングであるＯリング１６が嵌め込まれる。このＯリング１６はシールキャップ５と締付け筒２との間を遮蔽し、ローラ３等が収納された隙間内への切削油の侵入を阻止する。
【００３０】
図１乃至図３に示すように、チャック筒１の工具挿入穴１ａの内周面には、チャック筒１の軸方向に伸びる縦溝１７が、チャック筒１の先端部に閉止部１７ａを残すように複数条形成され、閉止部１７ａには、チャック筒１の先端面から縦溝１７内に向かって貫通する縦穴１８が穿設される。このように縦穴１８が閉止部１７ａに形成されることにより、チャック筒１の肉の厚い先端部においても剛性が適度に低減し、工具が円滑に締め付けられることとなる。
【００３１】
この縦穴１８には、栓体１９が着脱自在に挿入される。具体的には、栓体１９は短いネジ棒であり、縦穴１８内にこのネジ棒の雄ネジが螺合する雌ネジが形成され、このネジ棒が縦穴１８内に螺合することにより、チャック内部から供給される切削油の縦穴１８からの漏れ出しが防止される。すなわち、工作機械からチャックの中心穴内に供給される切削油は縦溝１７の先端からの吐出を阻止され、図示しない工具内の穴の先端からワーク（図示せず）の方に吐出される。また、栓体１９が縦穴１８から取り除かれる場合は、チャック内部に供給される切削油は縦溝１７から縦穴１８を通ってワークの方に吐出される。
【００３２】
その他、図１に示すように、チャック筒１及び締付け筒２の鍔部８側の後部において、両者間の隙間には切削油等の侵入を防止するためのシールカラー２０、Ｏリング２１が挿入され、締付け筒２の内周に嵌め込まれるリング状クリップ２２により定位置に保持される。また、締付け筒２と鍔部８との間にはカバーリング２３が被せられる。
【００３３】
次に、上記構成のチャックの作用について説明する。
【００３４】
シールキャップ５をチャックの先端部に取り付けるには、止め輪６を抜け止め溝１１のチャック筒側凹部１１ａに被せた状態で、シールキャップ５をチャック筒１と締付け筒２との間の隙間内に押し込むようにする。
【００３５】
シールキャップ５を隙間内に押し込むと、シールキャップ５の斜面１２が止め輪６をチャック筒側凹部１１ａ内に押圧しつつ止め輪６の上を隙間の奥の方へと乗り越える。止め輪６は弾性変形してチャック筒側凹部１１ａ内に収まり、シールキャップ５が通過した後原形に復し抜け止め溝１１内に嵌まり込んでシールキャップ５を隙間内に拘束する。
【００３６】
シールキャップ５が一旦隙間内に入り込むと、止め輪６がチャック筒側凹部１１ａとシールキャップ側段部１１ｂの双方に拘束され、この拘束された止め輪６がシールキャップ５の隙間外への抜け出しを阻止する。
【００３７】
なお、シールキャップ５とチャック筒１との間にドライバ等を差し込み、止め輪６をチャック筒側凹部１１ａ内に押圧することにより、シールキャップ５をチャックから取り外すことができる。
【００３８】
シールキャップ５がチャックの隙間内に挿入されると、シールキャップ５の斜面１２によってチャック筒１側の環状凹溝１４内のＯリング１３が弾性変形し、シールキャップ５をチャック筒１の先端方向へと付勢する。これにより止め輪６がチャックの軸心方向においてシールキャップ５とチャック筒１との間に挟まれ、止め輪６及びシールキャップ５のガタツキ、脱落が防止される。
【００３９】
このようなシールキャップ５を装着したチャックを工作機械に装着し、チャック筒１の工具挿入穴１ａ内に工具のシャンクを挿入したうえで締付け筒２を一方に回すと、ローラ３を介しチャック筒１が締め付けられて縮径し、工具保持穴１ａ内の工具を強く把持する。
【００４０】
工作機械の主軸の回転によりチャックが高速で回転すると、止め輪６は拡径しようとするがシールキャップ５の存在により拡径を阻止される。これにより、止め輪６及びシールキャップ５のチャックからの脱落が防止される。
【００４１】
工具による加工中、チャック内部に供給される切削油が縦溝１７から縦穴１８を通ってワークの方に吐出される。
【００４２】
この縦穴１８を栓体１９で閉じる場合は、チャック内部から供給される切削油は縦穴１８からの吐出を阻止され、工具内の穴の先端からワークの方に吐出される。
【００４３】
チャックの先端部において、チャック筒１と締付け筒２との間の隙間はシールキャップ５により遮蔽され、さらにチャック筒１とシールキャップ５との間及び締付け筒２とシールキャップ５との間がそれぞれＯリング１３，１６で遮蔽されるので、ローラ３等が収納された隙間内への切削油、切粉、ゴミ等の侵入が阻止される。
【００４４】
工具による加工が終了し、締付け筒２を逆向きに回すと、チャック筒１が緩められて拡径する。これにより、工具がチャック筒１の工具保持穴１ａから抜き取られる。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によれば、シールキャップは止め輪により隙間内に保持され、止め輪はチャック筒とシールキャップの対向面上に形成された抜け止め溝に嵌め込まれ、チャックの高速回転に伴い止め輪が拡径しようとしてもシールキャップの存在により阻止される。これにより、止め輪及びシールキャップのチャックからの脱落が確実に防止される。
【００４６】
請求項２に係る発明によれば、止め輪を抜け止め溝のチャック筒側凹部に被せた状態で、シールキャップをチャック筒と締付け筒との間の隙間内に押し込むようにすると、シールキャップの斜面が止め輪をチャック筒側凹部内に押圧しつつ止め輪の上を隙間の奥の方へと乗り越え、止め輪はチャック筒側凹部内へと弾性変形した後原形に復し抜け止め溝内に嵌まり込んでシールキャップを隙間内に拘束する。従って、シールキャップを簡易かつ迅速にチャックに装着することができる。
【００４７】
請求項３に係る発明によれば、隙間内においてシールリングがその弾性によりシールキャップをチャックの先端側へと付勢する。これにより、止め輪がシールリングとチャック筒との間に挟まれることとなり、止め輪及びシールリングのガタツキ、脱落が好適に防止される。
【００４８】
【００４９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るチャックを締め付け状態で示す半断面図である。
【図２】本発明の要部を示す図１の部分拡大図である。
【図３】図１に示すチャックの正面図である。
【図４】シールキャップの半断面図である。
【図５】止め輪の正面図である。
【符号の説明】
１…チャック筒
２…締付け筒
３…ローラ
４…リテーナ
５…シールキャップ
６…止め輪
１１…抜け止め溝
１１ａ…チャック筒側凹部
１２…斜面
１３…Ｏリング
１７…縦溝
１７ａ…閉止部
１８…縦穴
１９…栓体

Claims

工具を挿入するチャック筒と、チャック筒に被せられる締付け筒と、チャック筒と締付け筒との間の隙間に介装されるローラ及びリテーナと、上記隙間の先端部を封止するシールキャップと、シールキャップをチャック筒の先端部に保持する止め輪とを具備したチャックにおいて、上記チャック筒の先端部の外周面に形成された環状凹溝と、上記シールキャップの内周面に形成された環状溝とで、上記止め輪が嵌め込まれる抜け止め溝が形成され、このチャックが高速回転する際に上記止め輪が上記シールキャップの環状溝により拡径を阻止され上記抜け止め溝内に留まることによって、このチャックからの上記シールキャップの脱落が阻止されるようにしたことを特徴とするチャック。
請求項１に記載のチャックにおいて、抜け止め溝のチャック筒側環状凹溝が止め輪の没入し得る深さに形成され、シールキャップの内端における止め輪に対向する箇所に斜面が形成されたことを特徴とするチャック。
請求項１又は請求項２に記載のチャックにおいて、チャック筒と締付け筒との間の隙間内に、シールキャップをチャック筒の先端方向へと付勢するシールリングが挿入されたことを特徴とするチャック。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のチャックにおいて、シールキャップの内周面の環状溝における片側が、チャック筒の先端側の外端面にかけて除肉されたことを特徴とするチャック。