(57)【要約】  工具の把持力を増強することができるコレットチャックの構成部材、コレット及び締付ナット並びにコレットチャックを提供することを目的とする。その手段として、奥細状のテーパ穴２２を有するチャック本体２０と、テーパ穴２２に嵌合する第１テーパ面４４を有した縮径可能なコレット４０と、チャック本体２０に螺合される締付ナット６０と、を備えたコレットチャック１０において、コレット４０の前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面４６と、締付ナット６０の前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面７０と、のそれぞれと接する第１接触面８２及び第２接触面８６を有する増力コレット８０を備え、締付ナット６０をチャック本体２０に締め付けた状態において、増力コレット８０の第１接触面８２より前方がコレット４０を前方に押圧する状態でコレット４０の外周面と接していないことを特徴とする。
2008053638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
奥細状のテーパ穴を有するチャック本体と、前記テーパ穴に嵌合する第１テーパ面を有した縮径可能なコレットと、前記チャック本体に螺合される締付ナットと、を備えたコレットチャックの構成部材において、
前記コレットの前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面と、前記締付ナットの前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面と、のそれぞれと接する第１接触面及び第２接触面を備え、
前記締付ナットを前記チャック本体に締め付けた状態において、前記第１接触面より前方が前記コレットを前方に押圧する状態で前記コレットの外周面と接していないことを特徴とするコレットチャックの構成部材。
【請求項２】
奥細状のテーパ穴を有するチャック本体と、前記テーパ穴に嵌合する第１テーパ面を備えた縮径可能なコレットと、前記チャック本体に螺合される締付ナットと、を備えたコレットチャックのコレットにおいて、
前記コレットの前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面と、前記締付ナットの前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面と、のそれぞれと接する第１接触面及び第２接触面を有する増力コレットを備え、
前記締付ナットを前記チャック本体に締め付けた状態において、前記増力コレットの前記第１接触面より前方が前記コレットを前方に押圧する状態で前記コレットの外周面と接していないことを特徴とするコレットチャックのコレット。
【請求項３】
奥細状のテーパ穴を有するチャック本体と、前記テーパ穴に嵌合する第１テーパ面を備えた縮径可能なコレットと、前記チャック本体に螺合される締付ナットと、を備えたコレットチャックの締付ナットにおいて、
前記コレットの前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面と、前記締付ナットの前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面と、のそれぞれと接する第１接触面及び第２接触面を有する増力コレットを備え、
前記締付ナットを前記チャック本体に締め付けた状態において、前記増力コレットの前記第１接触面より前方が前記コレットを前方に押圧する状態で前記コレットの外周面と接していないことを特徴とするコレットチャックの締付ナット。
【請求項４】
奥細状のテーパ穴を有するチャック本体と、前記テーパ穴に嵌合する第１テーパ面を有した縮径可能なコレットと、前記チャック本体に螺合される締付ナットと、を備えたコレットチャックにおいて、
前記コレットの前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面と、前記締付ナットの前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面と、のそれぞれと接する第１接触面及び第２接触面を有する増力コレットを備え、
前記締付ナットを前記チャック本体に締め付けた状態において、前記増力コレットの前記第１接触面より前方が前記コレットを前方に押圧する状態で前記コレットの外周面と接していないことを特徴とするコレットチャック。
【請求項５】
奥細状のテーパ穴を有するチャック本体と、前記テーパ穴に嵌合する第１テーパ面を有した縮径可能なコレットと、前記チャック本体に螺合される締付ナットと、を備えたコレットチャックの構成部材において、
前記コレットの前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面と、前記締付ナットの前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面と、のそれぞれと接する第１接触面及び第２接触面を備え、
前記締付ナットを前記チャック本体に締め付けた状態において、前記コレットの前記第２テーパ面より前方に形成され前端に行くにしたがって外径が大きくなるように傾斜した第４テーパ面と接する第３接触面を備え、
前記コレットチャックの径方向に対する前記第３接触面の角度が、前記コレットチャックの径方向に対する前記第１接触面の角度より大きいことを特徴とするコレットチャックの構成部材。
【請求項６】
奥細状のテーパ穴を有するチャック本体と、前記テーパ穴に嵌合する第１テーパ面を備えた縮径可能なコレットと、前記チャック本体に螺合される締付ナットと、を備えたコレットチャックのコレットにおいて、
前記コレットの前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面と、前記締付ナットの前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面と、のそれぞれと接する第１接触面及び第２接触面を有する増力コレットを備え、
前記増力コレットは、前記締付ナットを前記チャック本体に締め付けた状態において、前記コレットの前記第２テーパ面より前方に形成され前端に行くにしたがって外径が大きくなるように傾斜した第４テーパ面と接する第３接触面を備え、
前記コレットチャックの径方向に対する前記第３接触面の角度が、前記コレットチャックの径方向に対する前記第１接触面の角度より大きいことを特徴とするコレットチャックのコレット。
【請求項７】
奥細状のテーパ穴を有するチャック本体と、前記テーパ穴に嵌合する第１テーパ面を備えた縮径可能なコレットと、前記チャック本体に螺合される締付ナットと、を備えたコレットチャックの締付ナットにおいて、
前記コレットの前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面と、前記締付ナットの前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面と、のそれぞれと接する第１接触面及び第２接触面を有する増力コレットを備え、
前記増力コレットは、前記締付ナットを前記チャック本体に締め付けた状態において、前記コレットの前記第２テーパ面より前方に形成され前端に行くにしたがって外径が大きくなるように傾斜した第４テーパ面と接する第３接触面を備え、
前記コレットチャックの径方向に対する前記第３接触面の角度が、前記コレットチャックの径方向に対する前記第１接触面の角度より大きいことを特徴とするコレットチャックの締付ナット。
【請求項８】
奥細状のテーパ穴を有するチャック本体と、前記テーパ穴に嵌合する第１テーパ面を有した縮径可能なコレットと、前記チャック本体に螺合される締付ナットと、を備えたコレットチャックにおいて、
前記コレットの前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面と、前記締付ナットの前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面と、のそれぞれと接する第１接触面及び第２接触面を有する増力コレットを備え、
前記増力コレットは、前記締付ナットを前記チャック本体に締め付けた状態において、前記コレットの前記第２テーパ面より前方に形成され前端に行くにしたがって外径が大きくなるように傾斜した第４テーパ面と接する第３接触面を備え、
前記コレットチャックの径方向に対する前記第３接触面の角度が、前記コレットチャックの径方向に対する前記第１接触面の角度より大きいことを特徴とするコレットチャック。
【請求項９】
前記コレットチャックの径方向に対する前記第２接触面の角度が、前記コレットチャックの径方向に対する前記第１接触面の角度より大きいことを特徴とする請求項１又は５に記載のコレットチャックの構成部材。
【請求項１０】
前記コレットチャックの径方向に対する前記第２接触面の角度が、前記コレットチャックの径方向に対する前記第１接触面の角度より大きいことを特徴とする請求項２又は６に記載のコレットチャックのコレット。
【請求項１１】
前記コレットチャックの径方向に対する前記第２接触面の角度が、前記コレットチャックの径方向に対する前記第１接触面の角度より大きいことを特徴とする請求項３又は７に記載のコレットチャックの締付ナット。
【請求項１２】
前記コレットチャックの径方向に対する前記第２接触面の角度が、前記コレットチャックの径方向に対する前記第１接触面の角度より大きいことを特徴とする請求項４又は８に記載のコレットチャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の主軸にドリルやエンドミル等の工具を取り付けるコレットチャックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドリルやエンドミル等の工具を把持して工作機械の主軸に取り付けるコレットチャックが知られており、このようなコレットチャックでは、工具の把持を確実に行って高精度な切削加工を可能にするため、種々の提案がなされている。【０００３】
例えば、図７に示すコレットチャック１００では、前端部に奥細状のテーパ穴１０２を有するチャック本体１０４と、テーパ穴１０２に嵌合する第１テーパ面１０６を有し縮径可能なコレット１０８と、このコレット１０８に取り外し可能に連結されるとともに、チャック本体１０４に螺合される締付ナット１１０とを備える。【０００４】
コレット１０８の前端部外周面には環状溝１１２が形成されると共に、この環状溝１１２の第１テーパ面１０６と隣接する周側壁に第１テーパ面１０６と逆傾斜の第２テーパ面１１４が形成されており、また、締付ナット１１０の内周面にはテーパ面１１６が形成されている（例えば、特許文献１参照）。【０００５】
このようなコレットチャック１００では、締付ナット１１０を締め付けることにより、締付ナット１１０のテーパ面１１６がコレット１０８の第２テーパ面１１４に押接して、締付ナット１１０からコレット１０８に軸方向Ｌの押圧力Ｆ１が作用することに加え、内向き径方向に押圧力Ｆ２が作用することで、有効にコレット１０６を縮径させるようになっているが、切削条件のさらなる過酷化に伴い、工具把持力を更に増強することが望まれている。【０００６】
ところで、図８に示すような被緊定部材１２２の軸端の雄ねじ１２２ａに螺合する緊定ナット１２４を締めることにより、緊定フランジ１２６を介して被緊定部材１２２のフランジ部１２９に工具などの被緊定物１３０を軸方向Ｌに押圧して緊定する緊定具１２０に関し、楔の作用によって被緊定物１３０を軸方向Ｌに強く押圧して緊定するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。【０００７】
この緊定具１２０は、緊定ナット１２４及び緊定フランジ１２６の対向する断面Ｖ字形の案内面１２４ａ，１２６ａにより径方向に伸縮自在に支持されたコレット１２８を備えており、テーパリング１３２より付与される軸方向Ｌの力によってコレット１２８の外径を圧縮し緊定フランジ１２６を被緊定物１３０側に移動させることで、コレット１２８を楔として機能させ、被緊定物１３０を軸方向Ｌに増し締めするものである。【０００８】
このようなコレット１２８を特許文献１に記載されているコレットチャック１００におけるコレット１０６の前端部に適用した場合、コレット１２８は断面Ｖ字形の案内面の間隔を広げようとする楔として機能するものであるため、工具把持力を効率的に増強しにくいという問題がある。【０００９】
すなわち、軸方向Ｌの力が付与されたコレット１２８は、その側面１２８ａ，１２８ｂより工具を把持するコレット１０８を押圧することになる。そうすると、コレット１０８には、側面１２８ａより軸方向後方に押圧する力が作用するだけでなく、側面１２８ｂより軸方向前方に押圧する力も作用することとなり、これら二方向の力が互いに打ち消しあって軸方向後方に大きな押圧力が付与されず、工具把持力が効率的に増強されにくいというものである。
【特許文献１】特開２００１−２１９３１０公報
【特許文献２】特開平１０−３０９６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、工具の把持力を増強することができるコレットチャックの構成部材、コレット及び締付ナット並びにコレットチャックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１にかかる発明は、奥細状のテーパ穴を有するチャック本体と、前記テーパ穴に嵌合する第１テーパ面を有した縮径可能なコレットと、前記チャック本体に螺合される締付ナットと、を備えたコレットチャックの構成部材において、前記コレットの前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面と、前記締付ナットの前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面と、のそれぞれと接する第１接触面及び第２接触面を備え、前記締付ナットを前記チャック本体に締め付けた状態において、前記第１接触面より前方が前記コレットを前方に押圧する状態で前記コレットの外周面と接していないことを特徴とするコレットチャックの構成部材である。【００１２】
請求項２にかかる発明は、奥細状のテーパ穴を有するチャック本体と、前記テーパ穴に嵌合する第１テーパ面を備えた縮径可能なコレットと、前記チャック本体に螺合される締付ナットと、を備えたコレットチャックのコレットにおいて、前記コレットの前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面と、前記締付ナットの前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面と、のそれぞれと接する第１接触面及び第２接触面を有する増力コレットを備え、前記締付ナットを前記チャック本体に締め付けた状態において、前記増力コレットの前記第１接触面より前方が前記コレットを前方に押圧する状態で前記コレットの外周面と接していないことを特徴とするコレットチャックのコレットである。【００１３】
請求項３にかかる発明は、奥細状のテーパ穴を有するチャック本体と、前記テーパ穴に嵌合する第１テーパ面を備えた縮径可能なコレットと、前記チャック本体に螺合される締付ナットと、を備えたコレットチャックの締付ナットにおいて、前記コレットの前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面と、前記締付ナットの前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面と、のそれぞれと接する第１接触面及び第２接触面を有する増力コレットを備え、前記締付ナットを前記チャック本体に締め付けた状態において、前記増力コレットの前記第１接触面より前方が前記コレットを前方に押圧する状態で前記コレットの外周面と接していないことを特徴とするコレットチャックの締付ナットである。【００１４】
請求項４にかかる発明は、奥細状のテーパ穴を有するチャック本体と、前記テーパ穴に嵌合する第１テーパ面を有した縮径可能なコレットと、前記チャック本体に螺合される締付ナットと、を備えたコレットチャックにおいて、前記コレットの前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面と、前記締付ナットの前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面と、のそれぞれと接する第１接触面及び第２接触面を有する増力コレットを備え、前記締付ナットを前記チャック本体に締め付けた状態において、前記増力コレットの前記第１接触面より前方が前記コレットを前方に押圧する状態で前記コレットの外周面と接していないことを特徴とするコレットチャックである。【００１５】
上記の請求項１〜４に係る発明によれば、コレットの前端部外周面に形成された先細状の第２テーパ面と接する第１接触面と、締付ナットの前端部内周面に形成された先細状の第３テーパ面と接する第２接触面と、を備えたコレットチャックの構成部材（増力コレット）がコレットチャックに配設されているため、締付ナット６０の締め付けにより発生する軸方向の押圧力を増幅することができる。【００１６】
しかも、締付ナットをチャック本体に締め付けた状態において、上記構成部材（増力コレット）の第１接触面より前方がコレットを前方に押圧する状態でコレットの外周面と接していないため、増幅した力を軸方向に打ち消しあって減損することなくコレットに付与することができ、工具把持力を効率的に増強することができる。【００１７】
請求項５にかかる発明は、奥細状のテーパ穴を有するチャック本体と、前記テーパ穴に嵌合する第１テーパ面を有した縮径可能なコレットと、前記チャック本体に螺合される締付ナットと、を備えたコレットチャックの構成部材において、前記コレットの前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面と、前記締付ナットの前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面と、のそれぞれと接する第１接触面及び第２接触面を備え、前記締付ナットを前記チャック本体に締め付けた状態において、前記コレットの前記第２テーパ面より前方に形成され前端に行くにしたがって外径が大きくなるように傾斜した第４テーパ面と接する第３接触面を備え、前記コレットチャックの径方向に対する前記第３接触面の角度が、前記コレットチャックの径方向に対する前記第１接触面の角度より大きいことを特徴とするコレットチャックの構成部材である。【００１８】
請求項６にかかる発明は、奥細状のテーパ穴を有するチャック本体と、前記テーパ穴に嵌合する第１テーパ面を備えた縮径可能なコレットと、前記チャック本体に螺合される締付ナットと、を備えたコレットチャックのコレットにおいて、前記コレットの前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面と、前記締付ナットの前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面と、のそれぞれと接する第１接触面及び第２接触面を有する増力コレットを備え、前記増力コレットは、前記締付ナットを前記チャック本体に締め付けた状態において、前記コレットの前記第２テーパ面より前方に形成され前端に行くにしたがって外径が大きくなるように傾斜した第４テーパ面と接する第３接触面を備え、前記コレットチャックの径方向に対する前記第３接触面の角度が、前記コレットチャックの径方向に対する前記第１接触面の角度より大きいことを特徴とするコレットチャックのコレットである。【００１９】
請求項７にかかる発明は、奥細状のテーパ穴を有するチャック本体と、前記テーパ穴に嵌合する第１テーパ面を備えた縮径可能なコレットと、前記チャック本体に螺合される締付ナットと、を備えたコレットチャックの締付ナットにおいて、前記コレットの前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面と、前記締付ナットの前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面と、のそれぞれと接する第１接触面及び第２接触面を有する増力コレットを備え、前記増力コレットは、前記締付ナットを前記チャック本体に締め付けた状態において、前記コレットの前記第２テーパ面より前方に形成され前端に行くにしたがって外径が大きくなるように傾斜した第４テーパ面と接する第３接触面を備え、前記コレットチャックの径方向に対する前記第３接触面の角度が、前記コレットチャックの径方向に対する前記第１接触面の角度より大きいことを特徴とするコレットチャックの締付ナットである。【００２０】
請求項８にかかる発明は、奥細状のテーパ穴を有するチャック本体と、前記テーパ穴に嵌合する第１テーパ面を有した縮径可能なコレットと、前記チャック本体に螺合される締付ナットと、を備えたコレットチャックにおいて、前記コレットの前端部外周面に形成され前端に行くにしたがって外径が小さくなるように傾斜した第２テーパ面と、前記締付ナットの前端部内周面に形成され前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面と、のそれぞれと接する第１接触面及び第２接触面を有する増力コレットを備え、前記増力コレットは、前記締付ナットを前記チャック本体に締め付けた状態において、前記コレットの前記第２テーパ面より前方に形成され前端に行くにしたがって外径が大きくなるように傾斜した第４テーパ面と接する第３接触面を備え、前記コレットチャックの径方向に対する前記第３接触面の角度が、前記コレットチャックの径方向に対する前記第１接触面の角度より大きいことを特徴とするコレットチャックである。【００２１】
上記の請求項５〜８に係る発明によれば、コレットの前端部外周面に形成された先細状の第２テーパ面と接する第１接触面と、締付ナットの前端部内周面に形成された先細状の第３テーパ面と接する第２接触面と、を備えたコレットチャックの構成部材（増力コレット）がコレットチャックに配設されているため、締付ナットの締め付けにより発生する軸方向の押圧力を増幅できることができる。【００２２】
しかも、上記の構成部材（増力コレット）は、締付ナットをチャック本体に締め付けた状態において、コレットの第２テーパ面より前方に形成された奥細状の第４テーパ面と接する第３接触面を備えており、コレットが第３接触面より前方に押圧されることになるものの、コレットチャックの径方向に対する第３接触面の角度がコレットチャックの径方向に対する第１接触面の角度より大きく設定されているため、軸方向前方の分力を小さく設定して第２テーパ面に付与される軸方向後方の押圧力が減損するのを抑えつつ、コレットチャックの内向き径方向の分力を大きく設定して効率的にコレットの先端部分に工具把持方向の押圧力を付与することができ、工具把持力を増強することができる。【００２３】
また、上記の請求項１〜８に係る発明において、前記コレットチャックの径方向に対する前記第２接触面の角度が、前記コレットチャックの径方向に対する前記第１接触面の角度より大きく設けられてもよく、これにより、更に効果的に工具の把持力を増強することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、締付ナットからの押圧力を増幅する増力コレットがコレットと締付ナットとの間に配設されているため、コレットチャックの工具把持力をさらに増強することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図４を参照して説明する。【００２６】
図１は本実施形態にかかるコレットチャック１０の断面図であり、図２及び図３は同コレットチャック１０の要部拡大断面図、図４は増力コレット８０の斜視図である。【００２７】
図１及び図２に示すように、本実施形態にかかるコレットチャック１０は、前端部にテーパ穴２２を有するチャック本体２０と、テーパ穴２２と嵌合するコレット４０と、チャック本体２０に装着する締付ナット６０と、コレット４０と締付ナット６０の間に配設される増力コレット８０とを備える。【００２８】
チャック本体２０は、工具１が挿入される前端側において後端側に向けて細くなる奥細状のテーパ穴２２を有すると共に、後端側に工作機械の主軸（不図示）に着脱自在に装着されるシャンク部２４が形成されている。また、チャック本体２０の前端部の外周面には、締付ナット６０の雌ネジ部６２と螺合する雄ネジ部２６が形成されている。【００２９】
コレット４０は、工具１が挿入される工具挿通孔４２を有する略円筒形状をなし、前端側と後端側より交互に切り込み形成された不図示の割り溝によって縮径可能になっている。このコレット４０の後端部外周面には、チャック本体２０のテーパ穴２２に嵌合する第１テーパ面４４が形成されている。また、前端部外周面には、前端に行くにしたがってコレット４０の外径が小さくなるように傾斜する第２テーパ面４６が第１テーパ面４４と隣接して形成されており、この第２テーパ面４６の前端側に環状凸部４８が形成されている。環状凸部４８は、図３に示すように、前端側周側壁４８aが前端に行くにしたがって外径が小さくなる前窄まりテーパ形状をなすとともに、後端側周側壁４８ｂが後端に行くにしたがって外径が小さくなる後窄まりテーパ形状をなしている。【００３０】
締付ナット６０は、チャック本体２０の雄ネジ部２６と螺合する雌ネジ部６２を後端部内周面に形成したナット本体６４と、ナット本体６４の前端部内周面に回転自在に装着されたリング６６とを備え、ナット本体６４の内周面とリング６６の外周面のそれぞれ対応する位置に断面半円状の環状溝が形成されており、両環状溝の間にボール６８を密に組み込むことで、ナット本体６４とリング６６とを互いに回動自在にして軸方向Ｌに一体となるように連結されている。この締付ナット６０の前端部内周面、つまり、リング６６の内周面は前端に行くにしたがって内径が小さくなるように傾斜した第３テーパ面７０が形成されている。【００３１】
第３テーパ面７０は、コレットチャック１０の径方向に対する角度θ２（ただし、０°＜θ２＜９０°）が、コレットチャック１０の径方向に対する第２テーパ面４６の角度θ１（ただし、０°＜θ１＜９０°）より大きく設けられており、本実施形態では例えば、角度θ１は３０°〜４０°、角度θ２は６０°〜８０°の範囲内で設けられている。【００３２】
増力コレット８０は、図４に示すように、外形が先端を切り落とした円錐状をなしたリング状の部材であって、前端側と後端側より交互に切り込み形成された割り溝８８によって縮径可能になっている。この増力コレット８０は、コレット４０に取り外し可能に連結され、コレットチャック１０の前端部においてコレット４０と締付ナット６０の間に配設される。【００３３】
詳細には、図２及び図３に示すように、増力コレット８０の内周面には、後端側においてコレットチャック１０の径方向に対する角度が第２テーパ面４６と等しく、第２テーパ面４６と面接触可能な第１接触面８２が形成され、第１接触面８２の前端側においてコレット４０の環状凸部４８が隙間をあけて係入される環状凹部８４が形成されている。【００３４】
この環状凹部８４は、コレット４０の環状凸部４８に対応して前端側周側壁８４ａが前窄まりテーパ形状をなし、後端側周側壁８４ｂが後窄まりテーパ形状をなしている。【００３５】
一方、増力コレット８０の外周面には、コレットチャック１０の径方向に対する角度がリング６６の第３テーパ面７０と等しく、第３テーパ面７０と面接触可能な第２接触面８６が形成されている。【００３６】
本実施形態のコレットチャック１０では、締付ナット６０をチャック本体２０に締め付けることにより、第３テーパ面７０が増力コレット８０の第２接触面８６に押接し、締付ナット６０より押圧力を受けた増力コレット８０は、第１接触面８２がコレット４０の第２テーパ面４６に押接するようになっている。【００３７】
このように締付ナット６０を締め付けて増力コレット８０が割り溝８８の作用により弾性変形した状態においても、第１接触面８２の前方に設けられた環状凹部８４とコレット４０に設けられた環状凸部４８との間に形成された隙間を維持できる剛性を備えている。【００３８】
つまり、環状凸部４８の後窄まりテーパ形状をなす後端側周側壁４８ｂと増力コレット８０とが接触しておらず、増力コレット８０の第１接触面８２より前方がコレット４０を前方に押圧する状態でコレット４０の外周面と接していない。【００３９】
また、増力コレット８０の環状凹部８４が、コレット４０の環状凸部４８に対応して前端側周側壁８４ａが前窄まりテーパ形状をなし、後端側周側壁８４ｂが後窄まりテーパ形状をなしているため、コレット４０に対して増力コレット８０の着脱が容易となっている。【００４０】
本実施形態のコレットチャック１０に工具１を固定するには、まず、締付ナット６０の第３テーパ面７０に増力コレット８０の第２接触面８６を当接させて締付ナット６０に増力コレット８０を嵌入する。次いで、締付ナット６０に取り付けられた増力コレット８０にコレット４０の前端部を嵌入し、コレット４０の工具挿通孔４２に工具１を挿入する。次いで、コレット４０の第１テーパ面４４をチャック本体２０のテーパ穴２４に嵌合し、この状態から締付ナット６０の雌ネジ部６２をチャック本体２０の雄ネジ部２６に螺合し、この締付ナット６０のナット本体６４を締付方向に回動させることにより、コレットチャック１０に工具１を固定する。【００４１】
この締め付けによって締付ナット６０のリング６６に形成された第３テーパ面７０が増力コレット８０の第２接触面８６に押接して、図２に示すように、増力コレット８０には、締付ナット６０から軸方向Ｌの押圧力α１が作用するとともに、内向き径方向に押圧力α２が作用する。ここで、コレットチャック１０の径方向に対する第２接触面８６の角度θ２、押圧力α１及びα２の間には下記式（１）の関係が成立する。【００４２】
α２＝α１×ｔａｎθ２    （１）
そして、締付ナット６０より押圧力を受けた増力コレット８０の第１接触面８２がコレット４０の第２テーパ面４６に押接して、コレット４０には、増力コレット８０から軸方向Ｌの押圧力β１が作用するとともに、内向き径方向に押圧力β２が作用する。ここで、コレットチャック１０の径方向に対する第１接触面８２の角度θ１、押圧力β１及びβ２の間には下記式（２）の関係が成立する。また、コレット４０に作用する内向き径方向の押圧力β２は、増力コレット８０に作用する内向き径方向の押圧力α２と等しいため、下記式（２）は下記式（３）となる。【００４３】
β１＝β２／ｔａｎθ１    （２）
β１＝α１×ｔａｎθ２／ｔａｎθ１    （３）
本実施形態のコレットチャック１０では、締付ナット６０を締め付けた状態において、増力コレット８０の第１接触面８２より前方がコレット４０の外周面と接触しておらず、増力コレット８０がコレット４０を前方に押圧することがないため、コレット４０に作用する軸方向Ｌの合力Ｆは下記式（４）となる。【００４４】
Ｆ=α１＋α１×ｔａｎθ２／ｔａｎθ１    （４）
以上のように、本実施形態のコレットチャック１０では、締付ナット６０の締め付けによって発生する軸方向Ｌの押圧力α１より大きな押圧力Ｆが、軸方向に打ち消しあって減損することなくコレット４０に作用することになり、工具１の把持力を増強することができる。特に、本実施形態のように、コレットチャック１０の径方向に対する第２接触面８６の角度θ２を第１接触面８２の角度θ１より大きく設けることでｔａｎθ２／ｔａｎθ１＞１となり、より効果的に軸方向Ｌの押圧力Ｆを増強することができる。【００４５】
なお、本実施形態では第２テーパ面４６が第１テーパ面４４と隣接してコレット４０の前端部外周面に形成されているが、本発明はこれに限定されず、例えば、環状凸部４８の前端側の周側壁４８ａを第２テーパ面として増力コレット８０の第１接触面と面接触させるように構成してもよい。
【実施例】
【００４６】
上記した第１実施形態について、実施例及び比較例により発明の具体例及び効果を示すが、本実施形態に係る発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００４７】
実施例１及び２のコレットチャックは、図１及び２に示すように、コレット４０と締付ナット６０との間に増力コレット８０が配設されたコレットチャック１０であって、径方向に対する第１接触面８２及び第２接触面８６の角度θ１及びθ２は、実施例１がθ１＝３０°、θ２＝６０°、実施例２がθ１＝４０°、θ２＝８０°に設定されている。【００４８】
比較例のコレットチャックは、図７に示すように、先端部に奥細状のテーパ穴１０２を有するチャック本体１０４と、テーパ穴１０２に嵌合する第１テーパ面１０６を有し縮径可能なコレット１０８と、このコレット１０８に取り外し可能に連結されるとともに、チャック本体１０４に螺合される締付ナット１１０とを備え、コレット１０８の前端部外周面に環状溝１１２が形成されると共に、この環状溝１１２の第１テーパ面１０６と隣接する周側壁に第１テーパ面と逆傾斜の第２テーパ面１１４が形成され、締付ナット１１０の内周面にテーパ面１１６が形成され、コレットチャック１００の径方向に対する第２テーパ面１１４の角度θ１が３０°に設定されている。【００４９】
このような実施例１、２及び比較例のコレットチャックについて工具の把持力試験を行った。把持力試験は、締付ナットを３．０〜６．０Ｋｇｆ／ｍまで１．０Ｋｇｆ／ｍごとに各ナット締め付けトルクで締め付けた場合に生じる工具把持力を測定し、４回の測定結果の平均値を表１に示す。
【表１】
2008053638.tif 000003
【００５０】
表１より明らかなように、実施例１及び２のコレットチャックでは、比較例のコレットチャックに比べて把持力が１．２倍〜１．８倍となり、工具把持力を増強することができた。【００５１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図５及び図６を参照して説明する。上記した第１実施形態と同一又は対応する要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。【００５２】
本実施形態と上記した第１実施形態との相違点は、締付ナット６０をチャック本体２０に締め付けた状態において、増力コレット８０の第１接触面８２より前方が前記コレット４０と接している点にある。【００５３】
詳細には、図５及び図６に示すように、増力コレット８０の内周面には、後端側においてコレットチャック１０の径方向に対する角度が第２テーパ面４６と等しく、第２テーパ面４６と面接触可能な第１接触面８２が形成され、第１接触面８２の前端側においてコレット４０の環状凸部４８が係合される環状凹部８４が形成されている。【００５４】
この環状凹部８４は、コレット４０の環状凸部４８に対応して、前端側周側壁８４ａが前窄まりテーパ形状をなし、後端側周側壁８４ｂが後窄まりテーパ形状をなしており、環状凹部８４の後端側周側壁８４ｂが環状凸部４８の後端側周側壁４８ｂと面接触可能に設けられている。つまり、本実施形態では、環状凹部８４の後端側周側壁８４ｂが第３接触面８４ｂとなり、環状凸部４８の後端側周側壁４８ｂが第４テーパ面４８ｂとなる。環状凹部８４の後端側周側壁（第３接触面）８４ｂは、コレットチャック１０の径方向に対する角度θ３（ただし、０°＜θ３＜９０°）が、コレットチャック１０の径方向に対する第１接触面８２の角度θ１より大きく設けられており、本実施形態では、例えば、角度θ３は６０°〜８０°の範囲内で設けられている。【００５５】
本実施形態のコレットチャック１０では、締付ナット６０をチャック本体２０に締め付けることにより、第３テーパ面７０が増力コレット８０の第２接触面８６に押接する。締付ナット６０より押圧力を受けた増力コレット８０は、弾性変形により縮径することで、第１接触面８２がコレット４０の第２テーパ面４６に押接するとともに、第３接触面８４ｂがコレット４０の第４テーパ面４８ｂに押接する。なお、締付ナット６０を締付ける前には、第３接触面８４ｂはコレット４０の第４テーパ面４８ｂに接していなくても良い。【００５６】
これにより、コレット４０には、増力コレット８０の第１接触面８２から軸方向Ｌ前方の押圧力β１と内向き径方向に押圧力β２が作用するとともに、増力コレット８０の第３接触面８４ｂから軸方向Ｌ後方の押圧力γ１と内向き径方向に押圧力γ２が作用する。【００５７】
ここで、コレットチャック１０の径方向に対する第３接触面８４ｂの角度θ３、押圧力γ１及びγ２の間には下記式（５）の関係が成立する。【００５８】
γ１＝γ２／ｔａｎθ３    （５）
本実施形態のコレットチャック１０では、締付ナット６０を締め付けた状態において、増力コレット８０の第３接触面８４ｂがコレット４０の第４テーパ面４８ｂと接触しており、増力コレット８０がコレット４０を前方に押圧することになるものの、コレットチャック１０の径方向に対する第３接触面８４ｂの角度θ３がコレットチャック１０の径方向に対する第１接触面８２の角度θ１より大きく設定されているため、軸方向Ｌ前方の分力γ１を小さく設定して第２テーパ面４６に付与される軸方向Ｌ後方の押圧力β１が減損するのを抑えつつ、コレットチャック１０の内向き径方向の分力γ２を大きく設定することができる。【００５９】
このようにコレット４０の前端部に設けられた第４テーパ面４８に対してコレットチャック１０の内向き径方向に大きな力γ２を付与することができるため、コレット４０を縮径させやすく、効率的に工具把持力を増強することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるチャックコレットの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるチャックコレットの要部拡大断面図である。
【図３】増力コレットを示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかるチャックコレットの要部拡大断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかるチャックコレットの断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態にかかるチャックコレットの要部拡大断面図である。
【図７】従来のチャックコレットを示す断面図である。
【図８】従来の緊定具を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…コレットチャック
２０…チャック本体
２２…テーパ穴
２６…雄ネジ部
４０…コレット
４４…第１テーパ面
４６…第２テーパ面
６０…締付ナット
６４…ナット本体
６６…リング
７０…第３テーパ面
８０…増力コレット
８２…第１接触面
８６…第２接触面
【図１】
2008053638.tif 000004
【図２】
2008053638.tif 000005
【図３】
2008053638.tif 000006
【図４】
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【図５】
2008053638.tif 000008
【図６】
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【図７】
2008053638.tif 000010
【図８】
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【国際調査報告】
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2008053638.tif 000013
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