(57)【要約】【課題】各つかみあご(２)に、チャック軸(３)に平行に延びる締付けエッジ(４)と、締付けエッジ(４)に隣接し、互いに一つの角度をなす締付け面(５)とが備えられる締付けチャックにおいて、締付ける工具またはワークに対する自動的なセンタリングを実現できるように構成する。【解決手段】隣り合う２つのつかみあご(２)の間にて、これらの互いに対応する締付け面(５)が、いずれも、チャック軸(３)に向かって開いた角度(５)をなし、これにより、これら締付け面(５)の間にある差込工具(７)は、つかみあご(２)がチャック軸(３)に対して半径方向に位置・姿勢をシフトした際に、これら締付け面(５)に案内されて、チャック軸(３)へと向かうセンタリング作用を受ける。【選択図】図１
2008142887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動スピンドルに接続すべく備えられるチャック躯幹体(１)と、
チャック軸(３)に対して半径方向に位置・姿勢をシフト可能に案内されて、まとめて操作可能な複数のつかみあご(２)とを備え、
各つかみあご(２)には、チャック軸(３)に平行に延びる締付けエッジ(４)と、締付けエッジ(４)に隣接し、相互の間に一つの角度をなす締付け面(５)とが備えられる締付けチャックにおいて、
隣り合う２つのつかみあご(２)の間にて、これらの対応する締付け面(５)同士が、いずれも、チャック軸(３)へと向かって開いた角度(６)をなし、これにより、これら締付け面(５)の間にある差込工具(７)は、つかみあご(２)の位置・姿勢をチャック軸(３)に対して半径方向にシフトさせた際に、これら締付け面(５)に案内されて、チャック軸(３)へと向かうセンタリング作用を受けることを特徴とする締付けチャック。
【請求項２】
締付けチャックが３つのつかみあご(２)を有することを特徴とする請求項１に記載の締付けチャック。
【請求項３】
締付け面(５)が、いずれも凹曲面をなすことを特徴とする請求項１に記載の締付けチャック。
【請求項４】
各つかみあご(２)が、チャック軸(３)に平行に、かつ互いに平行に延びる２つの締付けエッジ(４)を備えることを特徴とする請求項１に記載の締付けチャック。
【請求項５】
２つの締付けエッジ(４)が、チャック軸(３)を通るつかみあご中心面(８)に対して鏡面対称をなすように設けられたことを特徴とする請求項４に記載の締付けチャック。
【請求項６】
つかみあご(２)の軸方向先端部には、差込工具(７)またはワーク(７)を差し込む向きへと、つかみあご(２)の下端面からチャック軸(３)に向かって、傾斜して延びる平面(９)または凹曲面(９)が備えられることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の締付けチャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動スピンドルに接続すべく備えられるチャック躯幹体と、チャック軸に対して半径方向に位置・姿勢をシフト可能に案内されてまとめて操作可能な複数のつかみあごとを備えた締付けチャックに関する。
【背景技術】
【０００２】
各つかみあごには、チャック軸に平行に延びる締付けエッジと、締付けエッジに隣接し、互いに一つの角度をなす締付け面とが備えられる。このような締付けチャックが切削、ドリリングその他の加工工程にてワークの加工に用いられる種々の差込工具を締付けるために、または、旋盤等の回転チャックとして、ワークを直接締付けるために、実用的な場面で、使用されている。差込工具またはワークを正確にセンタリングすることは、実現できる品質、及び、加工結果の再現性に決定的な影響を及ぼす。特には、締付けチャックを非常に高い速度で回転させることが、ワークの加工のためにしばしば要求されるので、作業の安全性に直接的な影響を及ぼす。
【０００３】
従来の手動操作式または機械操作式の締付けチャックであると、特には径の小さい工具またはワークを締付ける際、締付け前に高精度のセンタリングを行わなければならいという不利な点を有する。そうでないと、場合によっては、隣り合う２つのつかみあごの間での、対応する２つの締付け面による締付けが、中心をずれた形で行われるからである。このことから、センタリングして締付けられたかどうかについて点検や監視を行う必要が生じるのであり、このような点検や監視は、加工サイクルを、作業の手間を要する形で引き延ばすこととなる。このような加工サイクルの引き延ばしは、今日、ますます、そのままにしておくことができなくなっている
【特許文献１】米国特許出願公開US2003/0066390
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の根底をなす課題は、導入部で述べたような締付けチャックにおいて、工具またはワークの自動的なセンタリングについて、締付けるべき直径が小さい場合にも、シンプルかつ信頼性を有する具合に実現でき、しかも、このために、他の構成部材を締付けチャックに組み込む必要のないように構成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題は、本発明によると、導入部で述べたような締付けチャックにおいて、以下のような特徴を備えることにより解決される。隣り合う２つのつかみあごの間にて、これらの、互いに対応する締付け面が、いずれも、チャック軸(３)に向かって開いた角度(５)をなす。そして、これにより、これら締付け面の間にある差込工具は、つかみあごがチャック軸に対して半径方向に位置・姿勢をシフトした際に、これら締付け面により案内されて、チャック軸(３)へと向かうセンタリング作用を受ける。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に結びついた利点は、基本的に、次の点にある。すなわち、締付けチャックにおける既存の構成部材を、シンプルかつ省コストな具合に改良するだけで、センタリングされた状態にて差し込み工具またはワークを締付けることができるという点にある。工具シャフトまたはワークについての、前もってセンタリングされた状態での締付けを問題なく行うためには、締付けチャックが以下のような間隔だけ開かれる。つかみあごにおける締付け面の間の間隔が、締付けるべきワークまたは工具シャフトの直径に等しいか小さくなるだけ開かれる。または、例えば工具シャフトが平たい場合、対応する厚みに一致するだけ開かれる。差込工具またはワークを差し込んだ後には、つかみあごを、締付けを行う位置・姿勢へとシフトさせることができる。この際、締付けるべき工具軸またはワークは、自動的に、かつ、オペレーターが何らのアシストを行うことなく中心に配置される。さらには、相応に形成されたつかみあごでもって、既存の締付けチャックを容易に低いコストで改良することが、原理上可能である。以上の他にも、締付けチャックが未だ回転しているままである際に、オペレーターまたは周りに居合わせた者が負傷するおそれが著しく低減する。特には、差込工具またはワークの締付けを解除する際に負傷する危険が著しく低減する。というのは、締付けチャックを部分的に開いた場合にも、工具またはワークが、２つのつかみあごの締付け面の間に、より長い期間にわたって挟み付けられたままであるからである。すなわち、実際上、締付け解除を開始するまでの期間よりも、より長い期間にわたって、工具またはワークが締付けチャック中にとどまるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の枠内において、締付けチャックが３つのつかみあごを有するならば特に好ましい。このような構成であると、作業工具またはワークのセンタリングが非常に良好に実現でき、また、締付けチャックの設計上の構造がシンプルなものに保たれるという利点を有する。
【０００８】
また、各締付け面が、凹曲面をなすならば、特には、断面が円弧状、または球面に沿った凹曲面をなすならば特に好ましい。これに結びついた利点は、次のとおりである。締付けエッジの稜線部の角度、すなわちチャックの水平方向断面における頂角が、比較的小さい鋭角をなす。このことにより、工具シャフトまたはワークへの締付けエッジの食い込みが容易になる。その結果、つかみあごと工具シャフトまたはワークとの間の、回転方向での係止が著しく強固になる。
【０００９】
つかみあごと、締付けられた工具またはワークとの間の、回転方向での係合をさらに強固にするためには、各つかみあごが、チャック軸に平行に延び、かつ互いに平行に延びる２本の締付けエッジを有するのが、特に好ましい。これに結びついたさらなる利点は、つかみあごの耐用期間を引き延ばせることである。特に好ましい一実施形態によると、これら２つの締付けエッジは、チャック軸を通る、つかみあごの中間平面に対して鏡面対称をなすように設けることができる。
【００１０】
工具またはワークの受入れ部が複数のつかみあごによって画されるが、このような受入れ部中における、差込工具またはワークの位置決めをより容易にするためには、本発明にしたがい、次のことが想定されている。つかみあごの軸方向先端部すなわち軸方向前方端部には、工具またはワークを差し込む際に工具またはワークを案内してチャック軸の側へと引き込む傾斜案内面が備えられる。すなわち、工具またはワークを差し込む向きへと、つかみあごの下端面（図示の例では水平方向に延びる先端面）からチャック軸に向かって、傾斜して延びる平面または凹曲面が備えられる。言い換えると、各つかみあごの軸方向先端部は、チャックの内側に位置する部分が適宜削り取られ、これにより、工具またはワークの差し込みを容易にするための傾斜案内面が、各つかみあごの先端部に設けられる。
【００１１】
以下に、図面に示された本発明の実施例について、詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明による締付けチャックについて、追い締め式の３つあご締付けチャックの形式にて示す。この締付けチャックは一つのチャック躯幹体１を備える。チャック躯幹体１は、図面に具体的に示さない作動スピンドルに接続すべく備えられる。また、この締付けチャックには、同時に操作・作動が可能でチャック軸３へと半径方向（チャック軸３を中心とし、これより垂直に延びる方向）に位置・姿勢をシフト可能な複数のつかみあご２が備えられる。特には図２〜５から知られるように、技術水準により公知となっているところの各つかみあご２は、チャック軸３に平行に延びるように配置された一つの締付けエッジ４と、この締付けエッジ４に隣接し互いに、ある角度をなす締付け面５とを備える。従来の締付けチャックにおける、図２〜５に具体的に示されたつかみあご２であると、隣り合う２つのつかみあご２の、互いに対応する締付け面５、すなわち相互の間で締付けを行う一対の締付け面５が、互いに平行に配置されている。これに対して、本発明の締付けチャックであると、このような、隣り合う２つのつかみあご２の、互いに対応する一対の締付け面５は、いずれも、これらの締付け面の間に、チャック軸３に向かって開いた角度６をなしている（図６〜１３）。特には図８から知られるように、締付け面の間にある差込工具７は、複数のつかみあご２の位置・姿勢をチャック軸３へと半径方向にシフトする際、締付け面５に案内されて、チャック軸３へと向かうセンタリング作用を受ける。これにより、小さな工具であっても、オペレーターの補助動作なしに、センタリングされて締付けられるということが確実に実現される。差込工具７またはワーク７の、締付け可能な最小直径は、各つかみあごの幅（チャック軸の側の当接部分の幅）と、個々のつかみあごにて締付け面５がなす角度とに依存する。個々のつかみあごにおける、この角度は、隣り合うつかみあご２の間にて、互いに対応する締付け面５が、チャック軸に向かって開くようになす角度６に依存する。つかみあご２について、締付け可能な最小直径に相当する位置・姿勢から出発して、チャック軸３へと向かってさらに半径方向へと位置・姿勢をシフトさせるならば、互いに対応する締付け面５は、締付けチャック５の自己拘束（セルフ・ロック）を引き起こす具合に、当接しあう（図７）。
【００１３】
図９〜１５には、本発明の締付けチャックにおける、つかみあごにさらなる改良を行った種々の実施例を示す。個々のつかみあご２は、いずれも、図１０のように、チャック軸３を通って延びるつかみあご中心面８に対して鏡面対称に配置された締付け面５を備えることができる。また、個々のつかみあご２の締付け面５は、いずれも、水平方向断面にて円弧状の凹曲面をなすように設けることができる（図１１）。図１２〜１３に示すつかみあごは、いずれも、チャック軸に平行に延び、かつ互いに平行に延びる２つの締付けエッジ４を備える。ここで、これら２つの締付けエッジ４は、チャック軸３を通って延びるつかみあご中心面８に対し、図１２に示す実施例において鏡面対称に設けられ、図１３に示す実施例において鏡面対称をなさないように設けられている。図１４から直ちに見て取れるように、つかみあご２の軸方向先端部には、差込工具７またはワーク７を差し込む際に差込工具７またはワーク７を案内する方向に延びる案内傾斜面、すなわち、つかみあごの下端の水平面からチャック軸３へと向かって、傾斜して延びる平面（９）が備えられる。この領域が、図１５では、球面に沿った凹曲面として設けられている。前述したいずれの実施例においても、次のことが明らかである。つかみあご２は、断面が円形状または楕円状の丸いつかみあごとして設けられたものであっても良いことが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の３つあごチャック、及び締付けられた工具を示す側面図である。つかみあご及び連れ動かし具ヘッドの領域について、破断した切断面図で示す。
【図２】公知の３つあごチャックにおける複数のつかみあごを、開放した位置・姿勢にて示す平面図（水平方向に切断した断面図、以下同様）である。
【図３】図２のものに相当する複数のつかみあごを、完全に閉め切った位置・姿勢にて示す平面図である。
【図４】工具を締付けた状態にて示す、図２に対応する平面図である。
【図５】工具が、中心から逸れて締付けられた状態を示す、図２に対応する平面図である。
【図６】図１に相当する本発明の締付けチャックにおける３つの本発明のつかみあごについて、完全に開いた位置・姿勢にて示す平面図である。
【図７】図６に相当するつかみあごについて、完全に閉じた位置・姿勢にあって、つかみあごそのものが互いに押し付けられて動きが固定された状態（セルフロック状態）にある場合を示す平面図である。
【図８】図６に相当するつかみあごについて、工具が中心からずれた位置・姿勢に置かれ、締付け面に当接している状態を示す平面図である。
【図９】図６に相当するつかみあごについて、工具が中心にて締付けられた状態を示す平面図である。
【図１０】本発明の締付けチャックにおける複数のつかみあごについて、締付け面が、つかみあごの中心面に対して非対称に配置された場合を示す平面図である。
【図１１】本発明の締付けチャックにおける複数のつかみあごについて、各締付け面が凹曲面をなす場合を示す平面図である。
【図１２】本発明の締付けチャックにおける複数のつかみあごについて、各つかみあごが、チャック軸に平行に、かつ互いに平行に延びる２つの締付けエッジを備える場合を示す平面図である。
【図１３】締付け面が、つかみあごの中心面に対して、鏡面非対称（鏡面対象でない状態）に配置された場合を示す、図１２に対応する平面図である。
【図１４】本発明の締付けチャックにおけるつかみあごについて、軸方向先端部に、傾斜して延びる平面が備えられた場合を示す斜視図である。
【図１５】図１４に相当するつかみあごについて、先端部に凹曲面が備えられた場合を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  チャック躯幹体        ２  つかみあご            ３  チャック軸  
４  締付けエッジ          ５  締付け面              ６  間隔の開き角度
７  工具またはワーク      ８  つかみあご中心面      ９  差込案内用の傾斜面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008142887.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008142887.tif 000011
【図１０】
2008142887.tif 000012
【図１１】
2008142887.tif 000013
【図１２】
2008142887.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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