(57)【要約】　　　（修正有）【課題】高いトルクを切削工具に伝達することができる、チャック装置を提供する。【解決手段】横断面が多角形状テーパ孔を有するチャック部材１４と、このチャック部材のテーパ孔に着脱自在に支持される被チャック部材２０とを備え、被チャック部材は横断面が多角形状に構成され、チャック部材のテーパ孔には被チャック部材の多角形状の横断面の各辺に対応するように接触面５２が形成され、チャック部材の接触面と被チャック部材の外周面との間に保持器５０を介して一群のローラ５１が組み込まれたチャック装置。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　チャック部材により被チャック部材を把持するチャック装置において、
　横断面が多角形状のテーパ孔を有するチャック部材と、
　前記チャック部材の前記テーパ孔に着脱自在に支持される被チャック部材とを備え、
　前記被チャック部材は横断面が多角形状に構成され、
　前記チャック部材の前記テーパ孔には前記被チャック部材の多角形状の横断面の各辺に対応するよう接触面が形成され、
　前記チャック部材の接触面と前記被チャック部材の外周面との間に保持器を介して一群のローラが組み込まれたことを特徴とする、チャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明はドリル、リーマ及びセンタドリル等の切削工具を把持する切削工具用チャック装置等のチャック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　従来、ドリル、リーマ及びセンタドリル等の切削工具を把持する切削工具用チャック装置はコレットと締付けカラーを備え、締付けカラーを締め付けてコレットを縮径することによりコレット内に嵌入されている切削工具を把持する。そして、切削工具を交換する場合、締付けカラーを緩めてコレットを拡径し、コレットから切削工具を抜き出した後、新たな切削工具をコレットに嵌入する。次いで締付けカラーを締め付けてコレットを縮径して切削工具を把持していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　しかしながら、上述した従来の切削工具用チャック装置においては、高いトルクを切削工具に伝達することが困難であり、重切削に不向きであるという問題があった。
【０００４】
　したがって、本発明の目的は上記従来技術が有する問題点を解消し、高いトルクを切削工具に伝達することができる、チャック装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　本発明は、チャック部材により被チャック部材を把持するチャック装置において、横断面が多角形状のテーパ孔を有するチャック部材と、前記チャック部材の前記テーパ孔に着脱自在に支持される被チャック部材とを備え、前記被チャック部材は横断面が多角形状に構成され、前記チャック部材の前記テーパ孔には前記被チャック部材の多角形状の横断面の各辺に対応するよう接触面が形成され、前記チャック部材の接触面と前記被チャック部材の外周面との間に保持器を介して一群のローラが組み込まれたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
　本発明によれば、チャック部材の接触面と被チャック部材の外周面との間に保持器を介して一群のローラが組み込まれているので、高いトルクを被チャック部材に伝達することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
　以下本発明によるチャック装置の一実施例を図面を参照して説明する。
【０００８】
　まず、第１図乃至第９図により、本発明が適用される切削工具用チャック装置の全体構成について説明する。
【０００９】
　第１図において、全体を符号１０で示した切削工具用チャック装置は締付けカラー１２を有し、この締付けカラー１２はホルダ本体１３のチャック筒１４に対して回動可能に螺装されている。第２図に示すように、締付けカラー１２の外周にはくぼみ状のスパナ掛部１２ａが形成され、締付けカラー１２の内周面には雌ねじ１２ｂが形成されている。また、第２図および第３図に示すように、締付けカラー１２の内側には環状の案内溝２４が形成され、この案内溝２４の下側の側面には深溝２４ａ及び浅溝２４ｂが形成されている。
【００１０】
　第１図に示すように、締付けカラー１２の雌ねじ１２ｂはチャック筒１４の側に形成された雄ねじ１４ａとねじ結合されている。前記チャック筒１４の内側には真直孔１４ｂと、大径溝１４ｃとが形成され、チャック筒１４の先端部の内側にはテーパ孔１４ｄが形成され、このテーパ孔１４ｄはチャック筒１４の先端部に向かって徐々に径が増大している。
【００１１】
　前記チャック筒１４内には駆動軸１６が軸方向に摺動可能に収容されており、この駆動軸１６を横断するようにして駆動アーム２６が設けられ、その先端の耳軸２６ａ，２６ａにはそれぞれカラー２８が嵌装されている。そして、カラー２８は前記案内溝２４内を転動できるように嵌入されている。また、カラー２８は案内溝２４の溝側面に形成された深溝２４ａまたは浅溝２４ｂ内に選択的に落ち込むことができる。
【００１２】
　一方、前記駆動軸１６の上端部には圧縮ばね１８が弾装され、この圧縮ばね１８はリング２９によって保持されている。したがって、駆動軸１６は圧縮ばね１８のばね力によってチャック筒１４の先端に向って押圧付勢されている。　
　他方、駆動軸１６の先端には、第４図から明らかなように、コレット受孔３０と逃げ穴３２とが同軸上に形成されている。コレット受孔３０は周壁３４の内側に形成され、周壁３４には円周方向に所定間隔をおいてボール孔３４ａ、３４ａ…が形成されている（第５図および第６図参照）。これらのボール孔３４ａ、３４ａ…内にはそれぞれボール３６、３６…が、周壁３４の外周側と内周側とに出没自在に支持されている。ボール孔３４ａは、好ましくはボール３６がコレット受孔３０内に抜け出さないように形成されている。
【００１３】
　コレット受孔３０内には、第１図に示すように、コレット２０の上端部が嵌入され、コレット２０は略筒状に形成され、コレット２０の上端部の外周面にはボール溝２０ａ（第７図参照）が形成されている。そして、ボール３６、３６…がコレット受孔３０内に押し込まれることにより、ボール３６、３６…がボール溝２０ａ内に押込まれ、コレット２０がボール３６、３６…によりコレット受孔３０内に保持される。また、ボール３６、３６…がコレット受孔３０の外側に押し出されることによりボール溝２０ａ内から抜け出し、コレット２０がコレット受孔３０内から開放される。
【００１４】
　コレット２０にはスリット２０ｂ、２０ｂ…が形成され、スリット２０ｂ、２０ｂ…内にはゴム等の充填材３７、３７…（第８図参照）が充填されている。これにより、コレット２０の拡張収縮が可能になり、また、コレット２０の破損や、スリット２０ｂ、２０ｂ…内への切粉の侵入を防止する。さらに、スリット２０ｂ、２０ｂ…が形成された円錐台筒状部２０ｃの外周はテーパ状に形成され、チャック筒１４のテーパ面１４ｄに当接する。
【００１５】
　次に前記のように構成された本発明による切削工具用チャック装置の使い方を説明する。
【００１６】
　先ず、コレット２０を支持した第１図の状態から、締付けカラー１２を回動して、耳軸２６ａ、２６ａを案内溝２４の深溝２４ａ、２４ａ…とを整合させる。すると、圧縮ばね１８のばね付勢力で耳軸２６ａ、２６ａ…が深溝２４ａ、２４ａ内に嵌入され、駆動軸１６がチャック筒１４の先端に向って押し出される。これにより、ボール３６、３６がチャック筒１４の大径溝１４ｃ内に嵌入して、ボール３６、３６…がコレット受孔３０の外側に押し出される。したがって、ボール３６、３６…がコレット２０のボール溝２０ａ内から抜け出し、コレット２０がボール３６、３６…から開放されてコレット受孔３０内から抜き出される。
【００１７】
　次に、交換する新たなコレット２０の上端部をコレット受孔３０内に嵌入した後、締付けカラー１２を回動して耳軸２６ａ、２６ａを案内溝２４の深溝２４ａ、２４ａ内から抜き出して浅溝２４ｂ、２４ｂ内に嵌入する。すると、圧縮ばね１８のばね付勢力に抗して駆動軸１６が上方向に引き上げられてボール３６、３６…がチャック筒１４の真直孔１４ｂに接触して、ボール３６、３６…がコレット受孔３０内に押し込まれる。これにより、ボール３６、３６…がボール溝２０ａ内に嵌入され、コレット２０がボール３６、３６…によりコレット受孔３０内に支持される。
【００１８】
　この場合、コレット２０は拡径状態すなわち、切削工具４０を着脱可能な状態に支持される。この状態で拡径状態のコレット２０に切削工具４０を挿入して、締付けカラ−１２を回動して耳軸２６ａ、２６ａを案内溝２４の浅溝２４ｂ、２４ｂ…内から抜き出す。圧縮ばね１８のばね付勢力に抗して駆動軸１６をさらに上方向に引き上げると、コレット２０の円錐台筒状部２０ｃの外周がチャック筒１４のテ−パ−面１４ｃに押し付けられ、これにより、コレット２０が縮径して切削工具４０がコレット２０に把持される。
【００１９】
　このように、締付けカラー１２を回動するだけでコレット２０を着脱することができるので、コレット２０の交換を容易に行うことができる。なお、駆動アーム２６の耳軸２６ａと案内溝２４に形成された深溝２４ａ及び浅溝２４ｂとの位置関係は、締付けカラー１２を約１２０°回動したときにコレット２０の着脱や切削工具４０の把持が可能なように設定されている。　
　上述した切削工具用チャック装置においては、チャック筒１４の真直孔１４ｂの内径と駆動軸１６の外径とが略同一の場合について説明したが、これに限らず、第９図に示した切削工具用チャック装置のように、駆動軸１６の外径がチャック筒１４の内径よりかなり小さく形成されていてもよい。
【００２０】
　第９図に示した切削工具用チャック装置において、駆動軸１６はチャック筒１４のテーパ孔１４ｄの最小径より僅かに小さく形成され、駆動軸１６の先端部は連結ボール４２、４２…を介して連結筒４４、４４に接続されている。すなわち、連結筒４４の上端部には複数のボール孔が形成され、この複数のボール孔には連結ボール４２、４２…が嵌入されている。連結ボール４２、４２…は連結筒４４の内周側に突出して駆動軸１６の先端部に形成された溝内に嵌入する。これにより、駆動軸１６の先端部と連結筒４４とは接続される。
【００２１】
　連結筒４４の下端部には、前記切削工具用チャック装置のボール孔３４ａ、３４ａ…に相当する複数のボール孔が形成されている。この複数のボール孔にはそれぞれボール３６、３６…が嵌入されている。これにより、ボール３６、３６…は連結筒４４の外周側と内周側に出没可能に支持される。なお、第９図中符号４６は連結ボール４２を供給するための供給口である。　
　このように構成された第９図の切削工具用チャック装置によれば前記第１図等の切削工具用チャック装置と同様の効果を得ることができる。すなわち、ボール３６、３６…が連結筒４４の内周側に押し込まれることによりコレット２０のボール溝２０ａ内に嵌入され、コレット２０がボール３６、３６…で連結筒４４内に支持される。また、ボール３６、３６…が連結筒４４の外周側に押し出されることによりボール溝２０ａ内から突出し、コレット２０がボール３６、３６…から開放されて連結筒４４内の支持から開放される。　
　なお、前記第１図等の切削工具用チャック装置ではホルダ本体２２としてストレートシャンクを使用した場合について説明したが、第９図の切削工具用チャック装置のようにホルダ本体２２としてテーパシャンクを使用してもよい。　
　本発明は、上述したような切削工具用チャック装置において、被チャック部材であるコレット２０の外側テーパ面とチャック部材であるチャック筒１４の内側テーパ面とを嵌合させるのに、第１０図乃至第１５図に示したように、保持器５０によって支持された一群のローラ５１，５１，…５１を介在させるものである。
【００２２】
　すなわち、第１０図および第１１図において、コレット２０は横断面が正六角形の形態を有し、その各辺に対応するようにして前記チャック筒１４の側にはローラ接触面５２，５２，…５２が形成されている。この各ローラ接触面５２は、軸線に対してわずかに傾斜しており、その両側には逃げ溝５３が形成されている。各ローラ接触面５２には長手方向に沿って等間隔をあけてローラ５１，５１，…５１が配置され、これらのローラ５１は保持器５０によって支持されている。前記保持器５０は、その上端に爪部材５４を有し、この爪部材５４がチャック筒１４のテーパ孔１４ｄの上端に係止し、保持器５０の下方への脱落を防いでいる。　第１０図の状態は駆動軸１６が引き上げられ、ボール３６が大径溝１４ｃを越えて上方位置にあり、コレット２０が引き上げられ、そのテーパ面２０が一群のローラ５１，５１，…５１を介してチャック筒１４のテーパ孔１４ｄによって緊締保持されている。　
　第１２図および第１３図は、ボール３６が大径溝１４ｃ内に落ち込んで爪部材５４がチャック筒１４のテーパ孔１４ｄの入口に係止され、コレット２０が外された状態を示している。
【００２３】
　さらに、第１４図および第１５図はコレット２０の側断面図および正面図を示しており、外周面が正六角形の形態を存し、内側には切削工具４０を受入れる円孔２０ｄが穿孔されている。正六角形の頂点を通る直径線に沿ってスリット２０ｂが形成され、このスリット２０ｂ内に充填材３７が装填されている。　
　このような本発明の構成によれば、コレット２０を多角形状に構成したために、高いトルクを切削工具４０に伝達することが可能となり重切削が可能となる。　
　なお、上記実施例ではコレットの横断面を六角形に構成したが本発明はこれに限らず四角形、八角形に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１図は本発明が適用される切削工具用チャック装置で切削工具を把持した状態を示した縦断面図。
【図２】第２図は本発明が適用される切削工具用チャック装置の一部を示した一部断面図。
【図３】第３図は本発明が適用される切削工具用チャック装置に使用される締付けカラーの内周面の一部を展開して示した展開図。
【図４】第４図は本発明が適用される切削工具用チャック装置からコレットを取り外した状態を示した縦断面図。
【図５】第５図は第４図のＡ−Ａ線に沿った横断面図。
【図６】第６図は本発明が適用される切削工具用チャック装置に使用されたボールの作動状態を示した説明図。
【図７】第７図は本発明が適用される切削工具用チャック装置に使用されたコレットの半断面図。
【図８】第８図は第７図に示すコレットの底面図。
【図９】第９図は本発明が適用される切削工具用チャック装置の他の例を示した断面図。
【図１０】第１０図は本発明の主要部を示した縦断面図。
【図１１】第１１図は第１０図のＢ−Ｂ線に沿って切断して示した横断面図。
【図１２】第１２図は第１０図及び第１１図に示す構成でコレットを取り外した状態を示した縦断面図。
【図１３】第１３図は第１２図のＣ−Ｃ線に沿って切断して示した横断面図。
【図１４】第１４図は第１０図及び第１１図に示す構成で用いられるコレットの実施例を示した半断面図。
【図１５】第１５図は第１４図に示すコレットの底面図。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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