JPS6125703A - チヤツク装置 - Google Patents

チヤツク装置

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JPS6125703A
JPS6125703A JP13283885A JP13283885A JPS6125703A JP S6125703 A JPS6125703 A JP S6125703A JP 13283885 A JP13283885 A JP 13283885A JP 13283885 A JP13283885 A JP 13283885A JP S6125703 A JPS6125703 A JP S6125703A
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JP
Japan
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chuck
circumferential surface
tightening ring
outer circumferential
barrel
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JP13283885A
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Yoshitaka Toyomoto
豊本 善隆
Noboru Kawasaki
登 川崎
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Nikken Kosakusho Works Ltd
Original Assignee
Nikken Kosakusho Works Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/10Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/117Retention by friction only, e.g. using springs, resilient sleeves, tapers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は工作機械のスピンドルに装着されて目的加工工
具を掴持するチャ、り装置の改良に関する。
(従来の技術) 従来工作機械のスピンドルへの加工工具を装着するため
のチャックの1例として、実公昭41−23987号公
報に提案の如く、チャック筒胴の外周面を円錐台形に仕
上げ、該円錐台形外周面に嵌合された締付リングとチャ
ック筒胴との対面間へ、チャックm胴の軸線及び母線に
対して自己の軸心が一定の傾斜角度を以って配列された
多数のニードルローラからなる転動体を介装し、締付リ
ングを右又は左の各方向へ捻るように回動操作した時に
、転動体が自転し乍ご上記円錐台形外周面上を誘導され
る如く蜆旋公転して、チャック筒胴の収縮とその復元作
用を生起し、これにより加工工具の掴持と解放を行うも
のがある。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、前記刊行物記載のチャック装置によれば、そ
のチャック筒胴の収縮が転動体の配設されている広範囲
に及ぶため、加工工具の掴持が局部的にならぬこと、並
びにチャック筒胴にその軸線方向に沿う切溝を設けたり
或いは締付リングの暢合案内用蝦条を刻設したりする必
要がない点で加工簡単なことについて優れるものである
しかしこのチャック装置は上記のように、チャ7り筒胴
が軸線方向に沿う切溝を備えておらず、チャック筒胴の
組成金属材料それ自体のみによる弾性限界に至るまでの
収縮力によって加工工具を掴持する型式であるため、そ
の掴持に必要且つ十分な収縮力を得るべく、チャック筒
胴の肉厚をできる限り薄肉に設定しなければならない。
この意味から、前記のチャック装置ではチャック筒胴が
薄肉に形成されるものと考えられるほか、しかもそのチ
ャック筒胴は加工工具を掴持する機能に基き、ホルダー
よりもかなり細径として且つその軸線方向へ長筒状とし
て突出された構成であるため、締付リングによりチャッ
ク筒胴の円錐台形外周面を締付け、該チャック筒胴を収
縮させる時には、チャック筒胴がその薄肉化によってチ
ャック筒胴の根元部分からラジアル方向へたわみ変形を
生してしまい、これが切削作業中加工工具にびびりゃふ
れを発生させる原因となる。
しかも、前記チャック装置では、チャック筒胴の外周面
に嵌合された締付リングがそのラジアル方向に沿う外周
面に於いて外界へ露出した状態にあり、締付リングのラ
ジアル方向外方に亘る拡張的変形を言わば規制乃至拘束
する物が何も無いため、加工工具を掴持すべく締付リン
グを回動操作してチャック筒胴を収縮させる時には、そ
の収縮力による反作用が働いて、締付リングが逆にラジ
アル方向外力に向かい拡張的に変形しζしまい、加工工
具の強固な挟圧的掴持を少しも保持てきない問題がある
ほか、前記のように締付リングの外周面がそのまま外界
へ露出している構成の故に、チャック全体のラジアル方
向に亘る剛性にも劣るものである。ぞし、て、この点に
つきチャック筒胴の肉厚を可及的厚くすることにより一
ヒ記剛悟を増大さセるとずねば、逆にチャック筒胴は収
縮こ7がたくなり掴持力が小となるためチャック筒胴の
肉厚についてはこれをできる限り薄肉として、しかもチ
ャック全体のラジアル方向に亘る削性の増大を図り、チ
ャック筒胴の収縮時に於けるたわみ変形の防止と併せ締
付リングのラジアル方向外方に向かう拡張的変形をも同
時に防止しなければならない。このことは、加工工具そ
れ自体の耐久性や切削精度の向上にとって重要な要求で
あり、特に硬質月料や重量ある大型材料に対応する重切
削作業時に耐える強固な挟圧的掴持力を確保する上で不
可欠なことである。
本発明は、斯る従来のチャック装置の問題点を解決する
ことを目的とする。
(問題点を解決するための手段〉 本発明が前述目的を達成するために講じる技術的手段の
特徴とするところは工作機械のチャック装填口2にセツ
ティングされるテーパーホルダー7を有するチャック本
体5の下部に、内部に加工工具10を挿嵌するための空
洞11を杓し外周面12が下方に向かって細くなる求心
方向のテーパー面とされた弾性変形可能なチャック筒胴
9が備えられており、該チャック筒胴9の外周面12と
等しい傾斜角度を持って下方に向って求心方向のテーパ
ー面とされた内周面14を有する円筒形の締付リング1
3が前記チャック筒胴9の外周面12を包囲して回動操
作可能に備えられ、前記チャック筒胴9の軸線及び母線
に対して自己の軸線が傾斜されて周方向に配列されたニ
ードルローラ群からなる多数の第1転動体18を保持し
た第1リテーナ−17がチャック筒胴9の外周面12と
締付リング13の内周面14との間に介装されており、
締付リング13の外周面15と同心的に対応する円筒形
内周面21を有し、円筒状軸受体25を介して締付リン
グ13の外周面15を包囲して前記チャック本体5の下
部にその上部側が連設された筒状規制部20が備えられ
たものにおいて、締付リング13の内周面14における
上端部側に、第1転動体18を保持する第1リテーナ−
19の止溝14′が設けられ、咳締付リング13の外周
面15における上端部側に、第2転動体26を保持した
円筒状軸受体25の軸方向移動を規制する円周鍔15′
が径方向外方に突設され、更に、締付リング13の外周
面15はチャック筒胴9の筒軸心と平行とされかつ締付
リング13の内周面I4が下方に向って求心方向のテー
パー面とされることで締付リング13の下方が厚肉部と
され、この下方厚肉部が前記筒状規制部20の下端20
’より下方に突出され、該突出部における下方厚肉部に
回動工具用の係合凹部16が形成されている点にある。
(作 用) 加工工具10の取付は取外しは次のようにしてなされる
いま、第1転動体18が第3図のように、第1リテーナ
−17の外方から見てその基端部を先端部よりも軸線に
対し左寄りとなる傾斜角度の下に配列されているとした
場合、第2図に於いて締付リング13の係合凹部16に
工具をあてがって右方向へ捻る如く回動操作すると、第
1リテーナ−17上の第1転動体18は自己の軸線に直
角な方向に向って自転しながら、しかもチャック筒胴9
の円錐形外周面12−ヒを乗り上げてゆく如く誘導され
つつ螺旋状に公転転勤し、この動作によってチャック筒
胴9が強制的にラジアル方向に沿い収縮されることとな
り、その空洞11内に挿入されている加工工具10のシ
ャンクを挟圧的に掴持し得るのである。
この場合、締付リング13の外周面15と筒状規制部2
0の内周面2Iとの間に介装された第2転動体26は、
締付リング13の回動操作を円滑、軽快にするべく機能
する。
ここで、チャック筒胴9はそれ自体軸線方向に沿う切溝
を備えず、その組成金属材料それ自体によってのみ加工
工具10を掴持する型式であり、そのためその金属材料
の弾性限界の範囲内で収縮変形し、その空洞11内に加
工工具10のシャンクを挟圧的に掴持すべく作用するわ
けである。
そして、その収縮時にはチャック筒胴9がその根元部分
でたわみ現象を生じやすく、また該チャック筒胴9の収
縮力による反作用が第1転動体lBを介して締付リング
13へ働いて、該締付リング13がラジアル方向外方に
向かい拡張的に変形してしまうおそれがあるが、締付リ
ング13の外周面15における上端部側に径方向外方に
突出された円周鍔15’でその拡張的変形を拘束する。
また、締付リング13へ働く拡張的反作用は第2転動体
26を介して筒状規制部20に作用し、この筒状規制部
20の上端側がチャック本体5の下部に連設されている
こきから、この筒状規制部20によって締付リング13
の拡張的変形を受担拘束して、チャック筒胴9の収縮力
が弱体化するおそれ少な(、強固な加工工具10の掴持
力を維持できる。
又、前記筒状規制部20と締付リング13の拡張的変形
を防止するだけでなく、筒状規制部20は締付リング1
3の外周面15を包囲して、チャック本体5の下部に連
設されているため、上記チャック筒胴9を容易に収縮さ
せるためチャック筒胴9を薄肉に形成したとしても、こ
の筒状規制部20によりチャック筒胴9を含むチャック
全体のラジアル方向に亘る剛性を増大でき、これにより
収縮時に於けるチャック筒胴9のたわみ変形を防止でき
るのであり、この意味からも加工工具10の強固な掴持
力を確保できる。なお、締付リング13を上記と逆に左
方向へ回動操作すると、第1リテーナ−17上の第1転
動体■8はチャック筒胴9の先細り状円錐形外周面12
に沿って下降する如く転勤し、収縮していたチャック筒
胴9が原形に復元変形するもので、これによりその空洞
ll内から工具10を容易に抜去できることはいうまで
もない。
また、締付リング13を前述のように上下動させるに、
その工具係合凹部16は筒状規制部20の下端20′よ
り突出した位置にあり、しかも、締付リング13の断面
がクサビ形で、下部が肉厚とされ、その厚肉部に工具係
合凹部16を形成していることから、締付リング13の
強度を低下させるごとなく係合凹部16を形成すること
もできるのである。
そして、また、チャック筒胴9の先端は締付リング13
の厚肉部で保持しているので、筒状規制部20の下半部
はテーパー面2OAに形成することもでき、テーパー面
20Aを形成したときは、このテーパー面20Aを介し
ての作業中の加工工具10の状態の確認、油塗布等もで
きるのである。
(実施例) 以下本発明の実施例を第1図乃至第3図により説明する
第1図は工作機械のスピンドルへ装着した状態で示すチ
ャックの全体外観正面図、第2図はチャックそれ自体の
組付状態に於ける全体縦断正面図、第3図はチャックを
分解して示す各構成部品の斜面図である。lはスピンド
ル、2はその先端部に設けられたテーパーチャック装填
口で、該装填口2内へチャックのホルダ一部が嵌合され
、ストッパー3を合せて締付ボルト4により中心取りさ
れつつ固定されて、所定回転トルクの伝達が行なわれる
ようになっている。
5はチャック本体で金属材料、好ましくは高硬度の鉄鋼
材料からなり、上記チャック装填口2に適合する外周面
形状を備え且つ締付ホル14の蝮合用ボルト孔を有する
テーパーホルダー7を備えている。
9はチャック筒胴であり、内部に加工工具10が挿嵌さ
れる空洞11を有し、外周面12は下方に向って細くな
る求心方向のテーパー面とされており、径方向内外に弾
性変形可能な高硬度の金属材料から構成されて、チャッ
ク本体5の下部に備えられており、このチャック筒胴9
にはその軸方向に沿う切溝を備えていない。
本実施例では、チャック筒胴9はチャック本体5の基端
部8に中央から軸線方向へ接合部を介することなく突出
されているが、チャック筒胴9はその上端に外向フラン
ジを形成し、この外向フランジを基端部8下面に重ね合
せてボルトで取付けてもよく、要はチャック本体5の下
端部に備えられて下方へ延設されていればよい。
本実施例におい−ζ、基端部8にはテーパーホルダー7
の下端7八より径外方向に延びる−1−面部8Aとy−
ヤノク筒Mfi’9の1端部9^よりi条外方j++i
 (、こ延びる下面部8Bとから、・ムるフランジ8C
か形成されており、該フランジ8f:QlはZ、トノパ
3の係合される被係合81i 3 Aが形成さ、?1て
才1す、更に、フランジ8Cの下lH1部8R側には4
→7・り本体5の軸線と平fiな第1面部6Aと該第1
曲部6Aと直交して径外方[i襲こ延設された第2面部
6Rとからなる断面り形の段部6が形成されている。
なお、被係合部3^は、ストッパ3に係合される限り、
その形成個所は任意である。
13は締付リングで、上記チャック筒胴9の外周面12
を包囲しており、チャック筒胴9の外周面12における
円錐台形に対応して、これと等しい傾斜角度を持って下
方に向って求心方向のテーパー面とされた内周面14を
有し、外周面15は内周面14の筒軸線と平行とされた
筒状体とされ、そして、外周面15の上端部には径外方
向に一体に突出した円周上15′が形成されている。
]7は第1リテーナ−であり、−1−記チャノク筒胴9
の円錐台形外周面12と、締付リング13の円錐台形内
周面14との対面間へ介装されている。この第1リテー
ナ−17にはニードルローラ群から成る多数の第1転動
体18が周方向全面に0り数段に嵌め込まれて保持され
ている。
そして」−配転動体18は自己の軸線がチャック筒胴9
の軸線及び母線即ち外周面12に対して傾斜されており
、この傾斜勾配に沿ってチャック筒胴9の外周面12上
をIa!旋方内方向導されつつ公転するようになってい
る。
なお、ここで、第1転動体18の傾斜は、締付リング1
3の回動操作で傾斜される場合をも含み、このときは、
第1転動体18は第1リテーナ−17の保持孔に多少の
余裕をもって嵌合されていると起ることになる。
19はスナップリングであり、締付リング13の上部内
周面に形成された止溝】4′と、チャック筒胴9の下端
外周面に形成された溝9′にそれぞれ嵌合され、第1転
動体18のりテーナ−17が軸方向に抜けないように保
持されている。
20は筒状規制部であり、上記締付リング13の外周面
15を囲繞するように配設され、その内周面21は締付
リング13の上記円筒形外周面15に対応して同心円状
の円筒形に形成されている。
そして、筒状規制部20の上端側はチャック本体5の下
部に連設されており、この連設はチャック本体5に一体
に連設してもよいけれども、本実施例では次のようにし
て連設している。
すなわち、筒状規制部20の上端面20#はホルダ−7
基端部8におけるフランジ8Cに設けた段部6にインロ
ー的に嵌着して、該フランジ8cに複数の、チャック本
体5の軸線方向に配して設けたボルト挿通孔23と筒状
規制部20に設けたボルト取付は孔24にボルト等の締
結具22を螺着して着脱自在に固定しである。
25は円筒形の軸受体であり、上記筒状規制部200円
筒形内周面21と、締付リング13の円筒形外周面15
との対面間へ介装され、本実施例ではこの軸受体25に
は該軸受体25の軸線に対し自己の軸線が一定角度分傾
斜されたニードルローラ群からなる第2転動体26が第
1リテーナ−17に嵌め込まれた第1転動体18の軸線
に対する傾斜と同一傾斜方向のもとにやはり周方向全面
に亘る数段の配列状に嵌め込まれている。
なお、第2転動体26の傾斜は、締付リング13の回動
操作で傾斜される場合も含み、このときは第2転動体2
6は軸受体25の保持孔に多少の余裕をもって嵌合され
ているときに起る。
また、この第2転動体26は締付リング13の回動操作
を円滑、軽快にするものであることがら、ボールでもよ
く、又、傾斜してなくともよい場合があり、また、軸受
体25にグリース等の粘性潤滑油を塗布、装填したとき
は、第2転動体26は省略することもできる。
更に、16は工具係合凹部であり、本実施例では締付リ
ング13の下部に周方向所定間隔おいて設けである。
即ち、締付リング13は断面クサビ形であり、その下部
の厚肉部を利用して工具係合凹部16が複数個形成され
ているのであり、筒状規制部2oの下端20′より下方
に突出した位置にある。
なお、この係合凹部16は、本例では締付リング13の
外周面に形成しているけれども、同リング13の下端面
に形成してもよい。
第2転動体26の軸受体25は締付リング13の上端に
形成した円周鍔15’と筒状規制部2oの下部内周に設
けたスナップリング27によって軸方向には抜けないよ
うにされている。
符号20Aは筒状規制部20のテーパー面であるが、こ
れを設けるか否かは自由である。
(発明の効果) 本発明に係るチャック装置によれば、締付リング13の
外周面15を包囲する筒状規制部20がチャック本体5
の下部に連設されているため、チャック筒胴9の収縮時
における該チャック筒胴9の収縮力による反作用で締付
リング13がラジアル方向外方に向かう拡張的変形が防
止されると共に、該チャック筒胴9を含むチャック全体
のラジアル方向に亘る剛性の増大が図られ、このことは
金属材料それ自体の弾性変形のみによって加工工具10
を掴持する型式のチャック筒胴9につき、その収縮を容
易化すべくチャック筒胴9の肉厚をできる限り薄肉化し
得ることを意味するものであって、加工工具10の作業
中におけるびびりやぶれを確実に防止すべき強固な挟圧
的掴持力を維持し得るという基本的効果に加えて、次の
特有の効果を奏する。
締付リング13の上端側外周面15には径方向外力に突
出する円周鍔15’が形成されていることから、この円
周鍔15’により締付リング13がラジアル方向外方に
向かう拡張的変形を防止するのに寄与される。
すなわち、締イ」リング13の上端側内周面14に第1
リテーナ−19の止溝14′を設けるとともに外周面1
5に円筒状軸受体25の離脱防止用のストップリングを
設けるための止溝を設けるとすれば、締付リング130
強度は増々低下することになるが、本発明では締付リン
グ13の上端外周面15に径方向外方に突出する円周鍔
15′を形成してこれを軸受体25用のストップリング
としての役割を果しながらラジアル方向外方への拡張的
変形を防止しているのである。
更に、締付リング13は内周面14が下方に向って求心
方向のテーパー面で、外周面15が軸心と平行な面とさ
れていることから、下部が厚肉部(肉厚部)と形成され
、この厚肉部に回動用の工具係合凹部16が形成されて
いるので、該係合凹部16を形成することも容易である
し、その形成によって強度低下を招くおそれもないので
あり、し、かも、係合凹部16は筒状規制部20の下端
20′より下方に突出した位置に設けられるから、強力
な締付は力を無理な姿勢によることなく付与できる利点
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は工作機械のスピンドルへ装着した状態を示す本
発明のチャック装置全体外観正面図、第2図はチャック
装置それ自体の組付状態に於ける全体縦断正面図、第3
図は同チャック装置の分解斜視図である。 5・・・チャック本体、7・・・テーパーホルダー、8
・・・基端部、9・・・チャック筒胴、10・・・加工
工具、12・・・9の外周面、13・・・締付リング、
14・・・13の内周面、15・・・13の外周面、1
6・・・係合凹部、17・・・第1リテーナ−118・
・・第1転動体、20・・・筒状規制部、20’・・・
20の下端、25・・・軸受体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、工作機械のチャック装填口2にセッティングされる
    テーパーホルダー7を有するチャック本体5の下部に、
    内部に加工工具10を挿嵌するための空洞11を有し外
    周面12が下方に向かって細くなる求心方向のテーパー
    面とされた弾性変形可能なチャック筒胴9が備えられて
    おり、該チャック筒胴9の外周面12と等しい傾斜角度
    を持って下方に向って求心方向のテーパー面とされた内
    周面14を有する円筒形の締付リング13が前記チャッ
    ク筒胴9の外周面12を包囲して回動操作可能に備えら
    れ、前記チャック筒胴9の軸線及び母線に対して自己の
    軸線が傾斜されて周方向に配列されたニードルローラ群
    からなる多数の第1転動体18を保持した第1リテーナ
    ー17がチャック筒胴9の外周面12と締付リング13
    の内周面14との間に介装されており、締付リング13
    の外周面15と同心的に対応する円筒形内周面21を有
    し、円筒状軸受体25を介して締付リング13の外周面
    15を包囲して前記チャック本体5の下部にその上部側
    が連設された筒状規制部20が備えられたものにおいて
    、 締付リング13の内周面14における上端部側に、第1
    転動体18を保持する第1リテーナー19の止溝14′
    が設けられ、該締付リング13の外周面15における上
    端部側に、第2転動体26を保持した円筒状軸受体25
    の軸方向移動を規制する円周鍔15′が径方向外方に突
    設され、更に、締付リング13の外周面15はチャック
    筒胴9の筒軸心と平行とされかつ締付リング13の内周
    面14が下方に向って求心方向のテーパー面とされるこ
    とで締付リング13の下方が厚肉部とされ、この下方厚
    肉部が前記筒状規制部20の下端20′より下方に突出
    され、該突出部における下方厚肉部に回動工具用の係合
    凹部16が形成されていることを特徴とするチャック装
    置。
JP13283885A 1985-06-17 1985-06-17 チヤツク装置 Granted JPS6125703A (ja)

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JPS6222722B2 JPS6222722B2 (ja) 1987-05-19

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003517941A (ja) * 1999-12-20 2003-06-03 シュンク ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー ファブリク ヒュア スパン ウント グライフヴェルクツォイゲ 締付けチャック

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003517941A (ja) * 1999-12-20 2003-06-03 シュンク ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー ファブリク ヒュア スパン ウント グライフヴェルクツォイゲ 締付けチャック

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