(57)【要約】【構成】コレットチャック又はガイドブッシュにおいて、内周面にてワークを直接保持する超硬質物質焼結体部品ａと、部品ａの台金であり本体部にネジなどの手段で契合する部品ｄを有する構造である。また、部品ａはダイヤモンド、ＷＣなどを原料粉末に用い、粉末冶金法で焼結された材料からなる。【効果】部品ａと部品ｄは本体部からの交換が容易であるため、製品の使用による寿命や損傷が発生した際には、損傷した部品のみを交換して他の部品は再利用することができ、省資源化を実現した。また、部品ａは耐摩耗性に優れており、発明者の実験によれば、従来技術品に比較して１０倍以上の製品寿命を実現した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持又は把持するための内周面を持ち、該ワークの保持位置の外周面にテーパ形状を有し、該テーパ面を押圧することによりワークを保持する内周面の縮径を可能にするための複数個の摺割りを有するコレットチャック又はガイドブッシュにおいて、
ワークを保持又は把持する内周面が超硬質物質の焼結体で構成されることを特徴とするコレットチャック又はガイドブッシュ。
【請求項２】
請求項１に記載のコレットチャック又はガイドブッシュにおいて、
内周面を構成する超硬質物質の焼結体が二層構造を形成する様に一体焼結され、上層部はダイヤモンド、Ｎｉ、Ｃｏ、ＢＮから選択された複数種で構成され、下層部は上層部の裏打ちとしてＷＣ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏから選択された複数種から構成されることを特徴とするコレットチャック又はガイドブッシュ。
【請求項３】
請求項１に記載のコレットチャック又はガイドブッシュにおいて、
内周面を構成する超硬質物質の焼結体がダイヤモンドとＢＮのいずれか一種若しくは二種とＮｉ、Ｃｏ、Ｍｏのいずれか一種若しくは複数種、及びＷＣから構成されることを特徴とするコレットチャック又はガイドブッシュ。
【請求項４】
請求項１に記載のコレットチャック又はガイドブッシュにおいて、
焼結体部品が台金を介してコレットチャック又はガイドブッシュの本体部に固定されることを特徴としたコレットチャック又はガイドブッシュ。
【請求項５】
請求項４に記載のコレットチャック又はガイドブッシュにおいて、
台金部品がコレットチャック又はガイドブッシュの本体部に固定される方法が、接着、溶接、ろう付け、ネジ、嵌め合い溝、ピンのいずれか一種若しくは複数種であることを特徴とするコレットチャック又はガイドブッシュ。
【請求項６】
請求項４に記載のコレットチャック又はガイドブッシュにおいて、
コレットチャック又はガイドブッシュの本体部に直接固定される台金部品に、超硬質物質の焼結体が接着、溶接、ろう付け、ネジ、嵌め合い溝、ピンのいずれか一種若しくは複数種で固定されることを特徴とするコレットチャック又はガイドブッシュ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はワークを保持若しくは把持するコレットチャック又はガイドブッシュの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コレットチャック又はガイドブッシュのワークを保持又は把持する内周面は、ワークと接触し、或いは摺動するため、摩耗が生じる。
【０００３】
そこで、コレットチャック又はガイドブッシュの内周面に耐摩耗性に優れた超硬合金やセラミックスを用いる方法が特開平４−１４１３０３号の公報で提案されている。
【０００４】
しかし、昨今ではコレットチャック又はガイドブッシュを用いた加工の速度向上等の技術の進歩に伴って、超硬合金やセラミックスを内面に用いるだけでは十分な耐摩耗性を得ることができなくなっている。
【０００５】
さらに、従来のコレットチャック又はガイドブッシュは内周面が摩耗し、使用に耐え得なくなった場合、廃棄処分にしていたが、これは現在の環境問題、特に省資源という観点から考えると好ましいものではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこれらの問題を解決して、コレットチャック又はガイドブッシュのワークを保持する内周面の耐摩耗性を大幅に向上させ、かつ省資源を両立する構造及び製造方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、これらの問題を解決するために耐摩耗性に優れた超硬質物質焼結体を、ワークを保持又は把持するための内周面を持ち、該ワークの保持位置の外周面にテーパ形状を有し、該テーパ面を押圧することによりワークを保持する内周面の縮径を可能にするために複数個の摺割りを有するコレットチャック又はガイドブッシュのワークを保持又は把持する内面部に取り付けるものである。
【０００８】
ここで用いる超硬質物質焼結体は二種類が考えられ、そのうちの一種は、二層構造を形成する様に一体焼結され、上層部はダイヤモンド、ＢＮ、Ｎｉ、Ｃｏのいずれか一種、若しくは複数種から構成され、下層部は上層部の強度補強のためにＴｉＣ、ＷＣ、Ｎｉ、Ｃｏのいずれか一種、若しくは複数種からなる超硬合金から構成される焼結体である。
【０００９】
超硬質物質焼結体のうち、残る一種はダイヤモンドとＢＮのいずれか一種若しくは二種とＮｉ、Ｃｏ、Ｍｏのいずれか一種若しくは複数種、及びＷＣから構成される焼結体である。
【００１０】
ここで超硬質物質焼結体に用いるＢＮの結晶構造は、最も硬さの高い立方晶であることが望ましく、六方晶では耐摩耗という目的を達成することは困難である。
【００１１】
また、後述の方法で内面に取り付けた超硬質物質焼結体を任意に取り外し、かつ任意に取り付けることが出来るようにすることによって、超硬質物質焼結体が摩耗した場合に、摩耗した内面部品のみを新たな部品と交換することが出来るようになり、省資源につながるコレットチャック又はガイドブッシュが提供される。
【００１２】
超硬質物質焼結体をコレットチャック又はガイドブッシュのワーク保持面に取り付ける方法は
超硬質物質焼結体を、台金部品を介してコレットチャック又はガイドブッシュに取り付けるというものであり、更に詳しく述べると、超硬質物質焼結体から成るワーク保持部品を接着、溶接、ろう付け、ネジ、嵌め合い溝、ピンのいずれか、若しくは組み合わせで台金に固定し、更に、ワーク保持部品が固定された台金部品をコレットチャック又はガイドブッシュに固定するというものである。
【００１３】
【作用】
以上のように構成することによって、コレットチャック又はガイドブッシュのワーク保持面に超硬質物質の焼結体を使用することにより、耐摩耗性を従来より遥かに向上させ、且つ、ワーク保持面の超硬質物質焼結体部品を任意に交換することができるようになる。
【００１４】
【発明実施の形態】
以下に本発明の実施例を説明する。特開平７−８８７０９号の公報などにあるように、一般的にコレットチャックとガイドブッシュは、ほぼ同様の構造をしており、かつ同様の動作を行う。従って以下の説明はコレットチャックについてのみ行う。
【００１５】
図１は本発明のコレットチャックの一例の外観を示し、図２はそのコレットチャックの断面図である。両図において、ａは後述する超硬質物質焼結体であり、ｂはワークを押圧するために設けられたテーパー面であり、ｃは一般的にコレットチャックに複数個設けられる摺割りであって、本図においては３個にしている。
【００１６】
ｄは超硬質物質焼結体部品ａの台金となる部品で、この部品ｄはコレットチャック本体にネジｅを以て保持されているため、脱着が自在となっている。
【００１７】
超硬質物質焼結体部品ａと、台金部品ｄは接着やろう付け、溶接、ピン、ネジのいずれかの方法若しくは組み合わせで接合しても良いし、図３に示す様に嵌め合い溝を以て保持しても良い。なお、図３は分かり易いように誇張して描いてある。ここで、部品ａと部品ｄは嵌め合いであれば容易に脱着が自在であるし、溶融溶接であれば、例えば融点の低いロウ材やハンダを用いることによって脱着が可能となる。また、接着剤を用いて保持するようにすれば、溶剤で接着剤を溶解することによって、脱着が自在になる。
【００１８】
ここで、コレットチャックの本体部と部品ｄ、及び部品ｄと部品ａがそれぞれ脱着自在であることの利点を説明する。
【００１９】
コレットチャックはワークを保持する面の摩耗が激しい為、一般的に製品寿命はワーク保持面の寿命と等しい。また、従来から製品寿命を迎えたコレットチャックは、そのまま廃棄物として処理されていた。しかし、ワーク保持面を自在に交換することが出来る本発明のコレットチャックは、ワーク保持面が摩耗により寿命を迎えたとしても、ワーク保持面部品のみを交換することにより、コレットチャックの再利用を図ることが出来る。
【００２０】
さらにワーク保持面の交換の際に、コレットチャックの本体部と部品ｄ、及び部品ｄと部品ａがそれぞれ脱着自在であれば、交換作業が容易になり、加えて保持すべきワークの大きさを変更したい場合などに対応できる幅が広がる。
【００２１】
次いで本発明で用いる超硬質物質焼結体について説明する。本発明で用いる超硬質物質焼結体の一種は、粉末冶金法で製造され、成分の異なる２つの層（本説明では便宜的に上層、下層と呼ぶことにする）を持つ様に加圧焼結されたものである。
【００２２】
その上層は耐摩耗性に優れた層で、ダイヤモンド、Ｎｉ、Ｃｏ、ＢＮの中から選択された複数種を主成分とし、下層はＷＣ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏのいずれか一種、若しくは複数種を主成分とするものである。
【００２３】
成分の異なる二層を一体焼結した理由は以下の通りである。耐摩耗性に優れた層、上層のみで構成された焼結体は靱性が低く、耐衝撃性が極めて悪いが、比較的靱性に優れた下層を上層と一体焼結することによって、耐衝撃性を向上させようとするものである。
【００２４】
発明者の実験によれば、上層部に平均粒径１μｍのダイヤモンド粉末とＣｏ粉末をそれぞれ重量比で８：２とし、下層部はＷＣ粉末、Ｎｉ粉末、Ｍｏ粉末をそれぞれ重量比で７．８：２：０．２とした焼結体が耐摩耗性と耐衝撃性の両方に優れていた。
【００２５】
本発明で用いる超硬質物質焼結体のもう一種は、ダイヤモンドとＢＮのいずれか一種若しくは二種とＮｉ、Ｃｏ、Ｍｏのいずれか一種若しくは複数種、及びＷＣから構成される単一層の焼結体である。
【００２６】
発明者の実験によれば、ダイヤモンド粉末、Ｃｏ、ＷＣをそれぞれ重量比で３：１：６の割合で原料粉末を混合した焼結体が耐衝撃性と耐摩耗性の両方を兼ね備えていた。
【００２７】
この焼結体は前述の焼結体に比べて耐摩耗性に劣るものの加工性が良く、また、従来のセラミックスや超硬合金に比べると耐摩耗性は高い。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、以上の様に構成されているため、発明者の実験によれば従来のコレットチャック又はガイドブッシュの内周面に比較して、１０倍以上の耐摩耗性を備えており、従って製品としての寿命が従来品に比較して１０倍以上に成った。
【００２９】
さらにワークを保持する耐摩耗部材を任意に交換することが出来るようになったため、コレットチャック又はガイドブッシュの本体部品を再利用することにより、容易且つ安価に製品寿命が尽きた製品を再生する事が出来、さらには省資源化も達成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をコレットチャックに適用した実施例を示す図面である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】超硬質物質焼結体部品と、これを保持する台金部品の嵌め合いの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
ａ　ワークを直接保持する超硬質物質焼結体部品
ｂ　ワークを押圧するためのテーパー部
ｃ　摺割り
ｄ　超硬質物質焼結体部品ａの台金となる部品
ｅ　ｄを本体部に締結するためのネジ
【図１】
2004009196.tif 000003
【図２】
2004009196.tif 000004
【図３】
2004009196.tif 000005