(57)【要約】【課題】螺合部分に潤滑油を使用せずに摩擦抵抗を低減して該螺合部分の食い付きや損壊を防止し、これにより挟持体による工具の挟持力も向上される実用性に秀れたチャックを提供するものである。【解決手段】工具保持体１に工具５を設け、工具保持体１に内装した挟持体４を該工具保持体１に螺合される締付体２の回動により拡縮させて前記工具５を挟持するチャック装置であって、前記締付体２と前記工具保持体１との螺合部分には摩擦係数が可及的に小さいコーティングが施されているものである。【選択図】　　　　図１
2004001104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具保持体に工具を設け、工具保持体に内装した挟持体を該工具保持体に螺合される締付体の回動により拡縮させて前記工具を挟持するチャック装置であって、前記締付体と前記工具保持体との螺合部分には摩擦係数が可及的に小さいコーティングが施されていることを特徴とするチャック装置。
【請求項２】
請求項１記載のチャック装置において、締付体にして工具保持体と螺合する部分のみに摩擦係数が可及的に小さいコーティングが施されていることを特徴とするチャック装置。
【請求項３】
請求項１，２いずれか１項に記載のチャック装置において、工具保持体の先端側外周面には雄ネジ部が設けられ、この雄ネジ部には筒状の締付体に形成した雌ネジ部が螺合され、前記工具保持体には先端に開口部を有し開口部側が径大のテーパー孔が設けられ、このテーパー孔には先端側が径大な筒状の挟持体が挿入され、この挟持体には放射周方向に所定間隔を置いてスリットが並設され、締付体には前記挟持体を前記工具保持体の基端側に押動する押動部が設けられ、締付体の回動により該締付体を工具保持体の基端側に移動せしめることで前記押動部が前記挟持体を前記テーパー孔内で前記工具保持体の基端側に押動し、前記テーパー孔のテーパー作用及び前記スリットにより該挟持体が縮径して工具を挟持するように構成されていることを特徴とするチャック装置。
【請求項４】
請求項３記載のチャック装置において、挟持体の先端側外周面には凹溝が周設され、締付体には該凹溝に挿入される挿入凸部が設けられ、締付体の回動により該締付体を工具保持体の先端側に移動せしめることで前記挿入凸部が前記挟持体を前記テーパー孔から引き抜くように構成されていることを特徴とするチャック装置。
【請求項５】
請求項３，４いずれか１項に記載のチャック装置において、スリットは、筒状の挟持体の先端開口部側から基端開口部側へ延設されたスリット及び基端開口部側から先端開口部側へ延設されたスリットが交互に位置するように設けられていることを特徴とするチャック装置。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか１項に記載のチャック装置において、工具保持体及び締付体は夫々金属製であることを特徴とするチャック装置。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項に記載のチャック装置において、工具保持体の基端部には、該工具保持体を回転させる回転工作装置に接続可能なシャンク部が設けられていることを特徴とするチャック装置。
【請求項８】
工具保持体に設けたテーパー孔に挟持体を内装し、この挟持体に工具を挿入し、この挟持体をテーパー孔内で摺動移動して拡縮し該挟持体で工具を挟持する構造のチャック装置に使用される締付体であって、該締付体は前記工具保持体に被嵌される筒体であり、内面には工具保持体と螺合する雌ネジ部及び前記挟持体をテーパー孔の基端側に押動する押動部が設けられ、更に、締付体は螺動することで工具保持体に対して移動する構成であり、前記雌ネジ部には摩擦係数が可及的に小さいコーティングが施されていることを特徴とするチャック装置用の締付体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドリルやエンドミル等の工具を挟持する為のチャック装置及びチャック装置用の締付体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
チャック装置として、テーパー孔を有し、更に、基端部にシャンク部を有し、更に、前記テーパー孔に先端部に開口部を有する挟持体（コレット等）が挿入された構成の工具保持体と、該工具保持体に被嵌螺合される締付筒とから成り、この締付筒の回動により挟持体を前記テーパー孔内で摺動させて拡縮し、この拡縮により前記工具を挟持若しくは解放するタイプのものがある。
【０００３】
このタイプは、締付筒と工具保持体との螺合度合いが重要である。なぜなら、螺合度合いが悪い場合、工具の芯ズレ，工具の挟持力不足という問題が発生するからである。
【０００４】
従って、この螺合手段において、締付筒側のネジ山と工具保持体側のネジ山との間に所謂「遊び」が少ない構成が採用されている。
【０００５】
しかし、「遊び」が少ないと、締付筒を回動せしめる際に摩擦抵抗（回転抵抗）が増加したり、工具を回転せしめる際の振動によってネジ山同志が食い付いたり損壊したりする現象が発生し易い。
【０００６】
よって、前記螺合部分には、摩擦抵抗を可及的に低減する為に潤滑油を塗布する場合が多い。
【０００７】
ところで、チャック装置は電子部品の加工にも多く用いられている。そして、この電子部品を加工する場面において、上記潤滑油塗布手段を採用すると、次の問題点が発生する。
【０００８】
電子部品の加工の際には、電気特性維持の為、該電子部品に油が付着しないようにしなければならない。従って、チャック装置の前記螺合部分に潤滑油を塗布することはできない（潤滑油を塗布すると、チャック装置の回転の際に該潤滑油が飛散するおそれがある。）。
【０００９】
従って、潤滑油が使用できない為、前述したように、締付筒と工具保持体との螺合部分において、摩擦抵抗が増加したり、ネジ山の食い付きや損壊が極めて発生し易くなってしまう。
【００１０】
本発明は、螺合部分に潤滑油を使用せずに摩擦抵抗を低減して該螺合部分の食い付きや損壊を防止し、これにより挟持体による工具の挟持力も向上されることを確認して完成させた実用性に秀れたチャックを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１２】
工具保持体１に工具５を設け、工具保持体１に内装した挟持体４を該工具保持体１に螺合される締付体２の回動により拡縮させて前記工具５を挟持するチャック装置であって、前記締付体２と前記工具保持体１との螺合部分には摩擦係数が可及的に小さいコーティングが施されていることを特徴とするチャック装置に係るものである。
【００１３】
また、請求項１記載のチャック装置において、締付体２にして工具保持体１と螺合する部分のみに摩擦係数が可及的に小さいコーティングが施されていることを特徴とするチャック装置に係るものである。
【００１４】
また、請求項１，２いずれか１項に記載のチャック装置において、工具保持体１の先端側外周面には雄ネジ部６が設けられ、この雄ネジ部６には筒状の締付体２に形成した雌ネジ部７が螺合され、前記工具保持体１には先端に開口部を有し開口部側が径大のテーパー孔３が設けられ、このテーパー孔３には先端側が径大な筒状の挟持体４が挿入され、この挟持体４には放射周方向に所定間隔を置いてスリット８が並設され、締付体２には前記挟持体４を前記工具保持体１の基端側に押動する押動部１８が設けられ、締付体２の回動により該締付体２を工具保持体１の基端側に移動せしめることで前記押動部１８が前記挟持体４を前記テーパー孔３内で前記工具保持体１の基端側に押動し、前記テーパー孔３のテーパー作用及び前記スリット８により該挟持体４が縮径して工具５を挟持するように構成されていることを特徴とするチャック装置に係るものである。
【００１５】
また、請求項３記載のチャック装置において、挟持体４の先端側外周面には凹溝９が周設され、締付体２には該凹溝９に挿入される挿入凸部１０が設けられ、締付体２の回動により該締付体２を工具保持体１の先端側に移動せしめることで前記挿入凸部１０が前記挟持体４を前記テーパー孔３から引き抜くように構成されていることを特徴とするチャック装置に係るものである。
【００１６】
また、請求項３，４いずれか１項に記載のチャック装置において、スリット８は、筒状の挟持体４の先端開口部側から基端開口部側へ延設されたスリット８及び基端開口部側から先端開口部側へ延設されたスリット８が交互に位置するように設けられていることを特徴とするチャック装置に係るものである。
【００１７】
また、請求項１〜５いずれか１項に記載のチャック装置において、工具保持体１及び締付体２は夫々金属製であることを特徴とするチャック装置に係るものである。
【００１８】
また、請求項１〜６いずれか１項に記載のチャック装置において、工具保持体１の基端部には、該工具保持体１を回転させる回転工作装置に接続可能なシャンク部１３が設けられていることを特徴とするチャック装置に係るものである。
【００１９】
また、工具保持体１に設けたテーパー孔３に挟持体４を内装し、この挟持体４に工具５を挿入し、この挟持体４をテーパー孔３内で摺動移動して拡縮し該挟持体４で工具５を挟持する構造のチャック装置に使用される締付体であって、該締付体２は前記工具保持体１に被嵌される筒体であり、内面には工具保持体１と螺合する雌ネジ部７及び前記挟持体４をテーパー孔３の基端側に押動する押動部１８が設けられ、更に、締付体２は螺動することで工具保持体１に対して移動する構成であり、前記雌ネジ部７には摩擦係数が可及的に小さいコーティングが施されていることを特徴とするチャック装置用の締付体に係るものである。
【００２０】
【発明の作用及び効果】
締付体２と工具保持体１との螺合部分に摩擦係数が可及的に小さいコーティングを施したところ、螺合部分に油を塗布せずに繰り返し締付体２を回動（螺動）させても、前記螺合部分で食い付きや損壊が発生したりせず、工具５を挟持体４で繰り返し良好に挟持できることが確認された。
【００２１】
また、前記コーティングを施したものでは、挟持体４による工具５の挟持力が向上することも確認された。これは、コーティングによって前記螺合部分の摩擦係数が小さくなり、これにより締付体２の回動を該締付体２が回動できなくなるまで最大限に行えるようになり、よって、締付体２の回動による挟持体４の縮径が良好に行われるからであると推測される。
【００２２】
本発明は上述のように構成したから、回転体を繰り返し回動せしめて使用しても螺合部分が食い付いたり損壊したりせず、しかも、工具を強力に挟持して該工具による良好な加工を行える実用性，耐久性に秀れたチャック装置となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図面は本発明の一実施例を図示したものであり、以下に説明する。
【００２４】
本実施例は、工具保持体１に工具５を設け、工具保持体１に内装した挟持体４を該工具保持体１に螺合される締付体２の回動により拡縮させて前記工具５を挟持するチャック装置である。
【００２５】
工具保持体１は、貫通内孔２１を有し、先端外周面には雄ネジ部６が設けられ、基端部にはシャンク部１３が設けられ、また、前記貫通内孔２１の中央部付近には、工具５の基端部に当接して該工具５の工具保持体１からの突出量を適宜決定する為の突出量設定部１２が螺合され、更に、貫通内孔２１の基端部にはプルスタッド１４が螺合されている。
【００２６】
また、この工具保持体１の貫通内孔２１の先端部は、先端開口部側が径大のテーパー孔３に設定され、このテーパー孔３には先端側が径大で且つ筒状の挟持体４が挿入されている。
【００２７】
この挟持体４には、放射周方向に所定間隔を置いてスリット８が並設されている。挟持体４は、このスリット８の存在によって縮径可能で、この縮径の際に該挟持体４の内面で工具５を挟持するように構成されている。
【００２８】
スリット８は、筒状の挟持体４の先端開口部側から基端開口部側へ延設されたスリット８及び基端開口部側から先端開口部側へ延設されたスリット８が交互に位置するように設けられている。
【００２９】
また、このスリット８にして前記挟持体４の開口部の反対側端部には径大孔１１が設けられている。従って、挟持体４のスリット８間（図中符号１９）は径大孔１１の近傍において巾狭となり、それだけ内側に向けて良好に撓わむことができ、該挟持体４による工具５の挟持作用は良好に発揮される。
【００３０】
また、この挟持体４の先端側外周面にして前記テーパー孔３の先端から露出する位置には、凹溝９が周設されている。
【００３１】
また、この挟持体４にして前記凹溝９より先端側の外周面には、先端側に向けて徐々に径小となるテーパー面２０が設けられている。
【００３２】
前記締付体２は前記工具保持体１の先端外周面に被嵌される筒状のものが採用されている。
【００３３】
前記締付体２の内面には前記雄ネジ部６と螺合する雌ネジ部７が設けられている。
【００３４】
また、締付体２の内面基端には転動体１６（ボール）を介してリング部材１７が回動自在に設けられている。
【００３５】
このリング部材１７の内面基端には、前記挟持体４の凹溝９に挿入される挿入凸部１０に設定されている。
【００３６】
また、このリング部材１７の内面先端には前記挟持体４の前記テーパー面２０に当接して前記挟持体４を前記工具保持体１の基端側に押動する押動部１８が突設されている。
【００３７】
この構成の締付体２を回動操作すると、該締付体２が工具保持体１に沿って該工具保持体１の基端側若しくは先端側へ移動する。
【００３８】
締付体２を回動操作して工具保持体１の基端側へ移動させた場合、リング部材１７の押動部１８が挟持体４のテーパー面２０を押動する（この際、締付体２と前記リング部材１７とが回動自在である為、押動部１８は回動せずにテーパー面２０を押動する。）。そして、このテーパー面２０が押動されることにより、挟持体４が押動されて前記テーパー孔３内に押し込まれ、該テーパー孔３のテーパー作用によって該挟持体４が縮径し、工具５を挟持する作用を発揮する。また、挟持体４のテーパー面２０が押動部１８によって押動されることにより、このテーパー面２０のテーパー作用によっても挟持体４が縮径し、工具５を挟持する作用を発揮する。
【００３９】
締付体２を回動操作して工具保持体１の先端側へ移動させた場合、リング部材１７の押動部１８と挟持体４のテーパー面２０との当接が解除され、且つ、前記リング部材１７の挿入凸部１０と前記挟持体４の凹溝９とが係止して該挿入凸部１０により挟持体４が引動され、これによって前記縮径されていた前記挟持体４が拡径し、工具５の挟持が解除される。
【００４０】
前記摩擦係数が可及的に小さいコーティングは、締付体２の雌ネジ部７に設けられている（図３参照。符号１５がコーティング層である。）。
【００４１】
このコーティング層１５は、工具保持体１の雄ネジ部６にだけ設けられる構成、若しくは、工具保持体１の雄ネジ部６と締付体２の雌ネジ部７との双方に設けられる構成でも良いが、本実施例のように締付体２にだけ設ける構成が最も良い。これは、締付体２の方が簡易な構造である為、コーティングを簡単に行えること、及び、工具保持体１には、工具５の芯精度の為に構成の付加を可及的にしない方が良いからである。
【００４２】
このコーティングは、具体的には、潤滑性が良いもの、例えば、商品名「ＨＭＢ−２」（日本パーカーライジング社製）等を使用する。尚、コーティングの厚さは、２乃至６０μｍの範囲が良い。また、コーティングは硬質のものであっても良い。
【００４３】
このコーティングにより、締付体２の雌ネジ部７が損壊したりしなくなることは勿論、この雌ネジ部７と螺合する工具保持体１の雄ネジ部６も損壊したりしなくなる。
【００４４】
また、このコーティングにより、締付体２の回動操作を円滑に行えることになり、よって、該締付体２の回動による挟持体４の前後摺動が良好に行われ、該挟持体４による工具５の挟持も良好に行われることになる。実験によれば、工具５の挟持力は約１．５倍にまで上昇することが確認されている。
【００４５】
本実施例は上述のように構成したから、工具保持体１と締付体２との螺合部分に設けたコーティングにより、該螺合部分の食い付きや損壊が防止されることになり、よって、繰り返し工具５を挟持して長期間使用することができる実用性に秀れたチャック装置となる。
【００４６】
また、締付体２の回動を良好に行えることになり、これにより回動抵抗が低下して挟持体４をテーパー孔３において良好に摺動させることができ、よって、前記回動力を工具挟持力に良好に転換できることになり、従来よりも強固に工具５を挟持できる実用性に秀れたチャック装置となる。
【００４７】
また、このコーティングされた締付体２は、他の工具保持体１にも使用することができ、よって、既存の工具保持体１を簡単にネジ山同志の食い付きやネジ山の損壊のないものとすることができる。
【００４８】
以下、本実施例の効果を確認した実験結果について説明する。
【００４９】
同一形状の工具保持体に、一方は雌ネジ部にコーティングを施した締付体を螺合し（本実施例）、他方は雌ネジ部が無処理の締付体を螺合し（比較例）、夫々繰り返して工具を挟持し、該工具で回転作業を行う実験を行った（潤滑油は当然使用せず。）。
【００５０】
コーティングは、日本パーカーライジング社製の商品名「ＨＭＢ−２」を採用した。また、コーティングの厚さは２０μｍとした。
【００５１】
また、締付体の締め付けトルクは５８．８Ｎ・ｍ（６００ｋｇｆ・ｃｍ）とした。
【００５２】
比較例は、１回目に締付体を締め付けた際の工具挟持力が９８．１Ｎ・ｍ（１０００ｋｇｆ・ｃｍ）であり、９回目に締付体を締め付けた際、雌ネジ部に損壊が発生し、締め付け不能となってしまった。
【００５３】
本実施例は、１回目に締付体を締め付けた際の工具挟持力が１４５．２Ｎ・ｍ（１４８０ｋｇｆ・ｃｍ）であり、２５０回目に締付体を締め付けた際、雌ネジ部に若干の変形が見られたが、３５０回を越えても締め付けを行うことができた。尚、本実施例では、５０回ごとに雌ネジ部の表面を観察した。
【００５４】
また、本実施例での工具挟持力は、１００回目で１２７．５Ｎ・ｍ（１３００ｋｇｆ・ｃｍ）、２００回目で１１７．７Ｎ・ｍ（１２００ｋｇｆ・ｃｍ）、３５０回目で６８．６Ｎ・ｍ（７００ｋｇｆ・ｃｍ）であった。
【００５５】
以上の実験結果から、本実施例は、非常に長寿命で、しかも繰り返し使用しても、かなり長期間にわたって工具を強力に挟持できるチャック装置であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の説明側断面図である。
【図２】本実施例の説明拡大断面図である。
【図３】本実施例の螺合部分の説明拡大断面図である。
【図４】本実施例の締付体２の説明斜視図である。
【符号の説明】
１　工具保持体
２　締付体
３　テーパー孔
４　挟持体
５　工具
６　雄ネジ部
７　雌ネジ部
８　スリット
９　凹溝
１０　挿入凸部
１３　シャンク部
１８　押動部
【図１】
2004001104.tif 000003
【図２】
2004001104.tif 000004
【図３】
2004001104.tif 000005
【図４】
2004001104.tif 000006