(57)【要約】  【課題】  クランピングナットとスプリングコレットとを着脱用工具を用いることなく容易に連結し、かつ分離可能にするとともに、バランスの良い低コストのコレットチャックを得る。  【解決手段】  クランピングナット１３のリング状係合部１３２にリング溝１２２を介して係合されているスプリングコレット１２の連結用鍔部１２３の厚さ方向の両面に連結用鍔部１２３の外周方向に行くに従い連結用鍔部１２３の厚さが減少する方向に傾斜する案内面１２４ａ，１２４ｂをそれぞれ形成する構成にした。【選択図】  図４
2005066758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具または被工作物を掴持するスリット付きのスプリングコレットと、前記スプリングコレットを縮径方向に変化させて前記工具または被工作物を掴持するための掴持力を付与するクランピングナットを有するコレットチャックであって、
前記スプリングコレットは、主軸または工具ホルタ本体に設けたテーパ穴に密嵌合されるテーパ部を有するとともに、前記テーパ部の大径側外周面には前記クランピングナットと連結するためのリング溝が同心に形成され、前記テーパ部の大径側先端には前記クランピングナットと連結するための連結用鍔部が同心に形成され、前記連結用鍔部の厚さ方向の両面には、該連結用鍔部の外周方向に行くに従い連結用鍔部の厚さが減少する方向に傾斜する案内面がそれぞれ形成され、
前記クランピングナットは、その内周に前記主軸または工具ホルタ本体の先端部外周に設けた雄ねじ部に螺合される雌ねじ部を有し、前記クランピングナットの一端側内周面には前記リング溝と相対回転可能に係合する係合部がリング状に形成されていることを特徴とするコレットチャック。
【請求項２】
前記スプリングコレットが縮径されない場合の前記連結用鍔部の外径をφＤ１とし、かつ前記リング溝の外径をφＤ２とした時の連結用鍔部の外径φＤ１は前記リング状係合部の内径φｄより大きい径を呈し、かつ前記スプリングコレットが最大に縮径された時の最大縮径代をΔＤとし、そして、前記スプリングコレットが最大に縮径された時の前記連結用鍔部の外径及び前記リング溝の外径と前記リング状係合部の内径φｄとの間に、φｄ≧（（φＤ１−φＤ２）×１／２）―ΔＤの関係が成立するように構成され、前記リング溝の外径は前記リング状係合部の内径より小さい径に設定されていることを特徴とする請求項１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、工具または被工作物をチャッキングするのに好適なコレットチャックに関し、特にスプリングコレットとクランピングナットとを有するコレットチャックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工具または被工作物をチャッキングするコレットチャック１は、図１に示すように、工具または被工作物を掴持するスリット付きのスプリングコレット２と、このスプリングコレット２を縮径方向に変化させるクランピングナット３とを備える。
【０００３】
前記スプリングコレット２は、図１に示すように、主軸または工具ホルタ本体４に設けたテーパ穴４ａに密嵌合されるテーパ部２ａを有するとともに、このテーパ部２ａの大径側端面２ｂには、この端面２ｂから所望幅のリング溝２ｃを介して連結用鍔部２ｄが同心に形成され、この連結用鍔部２ｄとリング溝２ｃはスプリングコレット２とクランピングナット３とを相対回転可能に連結するためのものである。
【０００４】
前記クランピングナット３は、図１に示すように、その内周に主軸または工具ホルタ本体４の先端部外周に設けた雄ねじ部４ｂに螺合される雌ねじ部３ａを有し、また、クランピングナット３の一端側内周には、スプリングコレット２のリング溝２ｃと相対回転可能に係合する係合部３ｂがリング状に形成されている。
【０００５】
このような構造のコレットチャック１において、スプリングコレット２をクランピングナット３に組み付ける場合は、図１の実線で示す着脱用の工具５を図１の２点鎖線で示すようにスプリングコレット２のテーパ部２ａに強力に嵌合してスプリングコレット２を最大に縮径する。
【０００６】
この場合、スプリングコレット２が最大に縮径された時の連結用鍔部２ｄの外径はφＤ−ΔＤとなり、この連結用鍔部２ｄの最大縮小径とリング状係合部３ｂの内径φｄとの間には、φｄ≧φＤ−ΔＤの関係がある。
【０００７】
したがって、スプリングコレット２を工具５により最大に縮径した状態で、その連結用鍔部２ｄをクランピングナット３のリング状係合部３ｂに挿入した後、工具５をスプリングコレット２のテーパ部２ａから外せば、スプリングコレット２は元の径に復帰する。これにより、クランピングナット３の係合部３ｂとスプリングコレット２のリング溝２ｃとが互いに係合され、クランピングナット３とスプリングコレット２とを相対回転可能に連結することができる。
【０００８】
次に、図２及び図３により従来におけるコレットチャックの他の例について説明する。
この図２及び図３において、コレットチャック６は工具または被工作物を掴持するスリット付きのスプリングコレット７と、このスプリングコレット７を縮径方向に変化させるクランピングナット８とを備える。
【０００９】
前記スプリングコレット７は、図２に示すように、主軸または工具ホルタ本体４に設けたテーパ穴４ａに密嵌合されるテーパ部７ａを有するとともに、このテーパ部７ａの大径側外周面にはリング溝７ｂが同心に形成され、さらに、テーパ部７ａの大径側先端面にはクランピングナット８と係合するテーパ付き当接面７ｃが形成されている。
【００１０】
前記クランピングナット８は、図２及び図３に示すように、その内周に主軸または工具ホルタ本体４の先端部外周に設けた雄ねじ部４ｂに螺合される雌ねじ部８ａを有し、また、クランピングナット８の一端側内周には、スプリングコレット７のリング溝７ｂと相対回転可能に係合するリング状の係合部８ｂがクランピングナット８の軸線に対し偏心して形成されている。また、リング状の係合部８ｂが偏心して形成されることによるクランピングナット８のアンバランスを解消するために、リング状係合部８ｂの偏心と反対側の個所には、複数のバランス取り用孔８ｃが形成されている。
【００１１】
このように構造のコレットチャック６において、スプリングコレット７をクランピングナット８に組み付ける場合は、テーパ付き当接面７ｃをクランピングナット８のリング状係合部８ｂに雌ねじ部８ａ側から押し付けた状態でスプリングコレット７をクランピングナット８側へ押し込むことにより、スプリングコレット７のリング溝７ｂをクランピングナット８の係合部８ｂに係合し、クランピングナット８とスプリングコレット７とを相対回転可能に連結する。
【非特許文献１】意匠願２００２−０１３１３５
【特許文献１】ＰＣＴ／ＣＨ９９／００３９４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上記のような従来のコレットチャック１では、スプリングコレット２をクランピングナット３に組み付けるのにスプリングコレット２を縮径するための着脱用の工具５が必要となり、その分、コレットチャックをコスト高にするほか、着脱用の工具５をスプリングコレット２に装着したり取り外したりする手間がかかるという問題がある。
【００１３】
また、上述する従来のコレットチャック６では、スプリングコレット７のリング溝７ｂと相対回転可能に係合するためのリング状係合部８ｂが偏心して設けられているため、クランピングナット８の重量アンバランスを解消するためのバランス取り用孔８ｃをリング状係合部８ｂの偏心と反対側の個所に設ける必要があり、その結果、クランピングナット８の製作が面倒になり、コストも上昇するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の請求項１に記載の発明は、工具または被工作物を掴持するスリット付きのスプリングコレットと、前記スプリングコレットを縮径方向に変化させて前記工具または被工作物を掴持するための掴持力を付与するクランピングナットを有するコレットチャックであって、前記スプリングコレットは、主軸または工具ホルタ本体に設けたテーパ穴に密嵌合されるテーパ部を有するとともに、前記テーパ部の大径側外周面には前記クランピングナットと連結するためのリング溝が同心に形成され、前記テーパ部の大径側先端には前記クランピングナットと連結するための連結用鍔部が同心に形成され、前記連結用鍔部の厚さ方向の両面には、該連結用鍔部の外周方向に行くに従い連結用鍔部の厚さが減少するように傾斜する案内面がそれぞれ形成され、前記クランピングナットは、その内周に前記主軸または工具ホルタ本体の先端部外周に設けた雄ねじ部に螺合される雌ねじ部を有し、さらに、前記クランピングナットの一端側内周面には前記リング溝と相対回転可能に係合する係合部がリング状に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１記載のコレットチャックにおいて、前記スプリングコレットが縮径されない場合の前記連結用鍔部の外径をφＤ１とし、かつ前記リング溝の外径をφＤ２とした時の連結用鍔部の外径φＤ１は前記リング状係合部の内径φｄより大きい径を呈し、かつ前記スプリングコレットが最大に縮径された時の最大縮径代をΔＤとし、そして、前記スプリングコレットが最大に縮径された時の前記連結用鍔部の外径及び前記リング溝の外径と前記リング状係合部の内径φｄとの間にφｄ≧（（φＤ１−φＤ２）×１／２）―ΔＤの関係が成立するように構成され、前記リング溝の外径は前記リング状係合部の内径より小さい径に設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のコレットチャックにおいては、連結用鍔部の厚さ方向の両面に該連結用鍔部の外周方向に行くに従い連結用鍔部の厚さが減少する方向に傾斜する案内面がそれぞれ形成されているので、スプリングコレットをクランピングナットに装着する時、クランピングナットの軸線に対しスプリングコレットの軸線を少し斜めにして連結用鍔部の片側をリング状係合部の内側に挿入し、同時にリング溝の片側がリング状係合部に係合された状態にする。かかる状態で、この係合側と反対のスプリングコレットの外周個所を係合側方向に押圧してスプリングコレットを縮径しながらスプリングコレット全体をクランピングナットのリング状係合部に押し付ければ、リング溝がリング状係合部に嵌り込み、クランピングナットとスプリングコレットとを相対回転可能に連結できる。
【００１７】
また、スプリングコレットをクランピングナットから取り外す時は、クランピングナットのリング状係合部にリング溝を介して係合されているスプリングコレットを片側へ寄せた状態でスプリングコレットを片寄せ方向へ押圧してスプリングコレットを縮径する。かかる状態でスプリングコレットを引っ張れば、スプリングコレットの連結用鍔部がクランピングナットのリング状係合部から外れ、スプリングコレットをクランピングナットから分離することが可能になる。
【００１８】
よって、この発明のコレットチャックによれば、着脱用工具を用いることなく、クランピングナットとスプリングコレットとを容易に連結することができ、かつスプリングコレットとクランピングナットとを容易に分離することができるとともに、クランピングナットは対称形状であるため、クランピングナットの製作が容易であり、バランスの良い、かつ低コストのコレットチャックを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本実施の最良の形態では、クランピングナットのリング状係合部にリング溝を介して係合されているスプリングコレットの連結用鍔部の厚さ方向の両面に連結用鍔部の外周方向に行くに従い連結用鍔部の厚さが減少する方向に傾斜する案内面をそれぞれ形成することにより、クランピングナットとスプリングコレットとを着脱用工具を用いることなく容易に連結し、かつ分離可能にするとともに、バランスの良いコレットチャックを低コストで得ることを可能にする。
【実施例１】
【００２０】
次に、本発明にかかるコレットチャックの実施例について説明する。
図４は本発明の実施例１におけるコレットチャックの全体の構成を示す縦断面図、図５は本発明の実施例１におけるコレットチャックを構成するスプリングコレット及びクランピングナットの拡大図、図６及び図７は本発明の実施例１におけるコレットチャックの動作説明図である。
【００２１】
図４において、コレットチャック１０は、工具または被工作物１１を掴持するスリット付きのスプリングコレット１２と、このスプリングコレット１２を縮径方向に変化させて工具または被工作物１１を掴持するための掴持力を付与するクランピングナット１３とを有している。
【００２２】
前記スプリングコレット１２は、図４及び図５に示すように、主軸または工具ホルタ本体１４に設けたテーパ穴１４１に密嵌合されるテーパ部１２１を有するとともに、このテーパ部１２１の大径側外周面には、前記クランピングナット１３と連結するためのリング溝１２２が同心に形成され、さらに、前記テーパ部１２１の大径側先端には、前記クランピングナット１３と連結するための連結用鍔部１２３が同心に形成されている。また、前記連結用鍔部１２３の厚さ方向の両面には、この連結用鍔部１２３の外周方向に行くに従い連結用鍔部１２３の厚さを減少する方向に傾斜する案内面１２４ａ，１２４ｂがそれぞれ形成されている。この案内面１２４ａ，１２４ｂはスプリングコレット１２の連結用鍔部１２３をクランピングナット１３に連結及びクランピングナット１３から分離する時のガイドとして機能するとともに、その連結及び分離を容易にする機能を備えている。
【００２３】
前記クランピングナット１３は、図４及び図５に示すように、その内周に主軸または工具ホルタ本体１４の先端部外周に設けた雄ねじ部１４２に螺合される雌ねじ部１３１を有している。また、クランピングナット１３の一端側内周面には前記リング溝１２２と相対回転可能に係合する係合部１３２がリング状に形成されている。
【００２４】
前記スプリングコレット１２が縮径されない場合の連結用鍔部１２３の外径をφＤ１とし、かつ前記リング溝１２２の外径をφＤ２とした時の連結用鍔部の外径φＤ１は，図５に示すように、リング状係合部１３２の内径φｄより大きい径を呈し、かつ前記スプリングコレット１２が最大に縮径された時の最大縮径代をΔＤとし、そして、前記スプリングコレット１２が最大に縮径された時の前記連結用鍔部１２３の外径及び前記リング溝１２２の外径と前記リング状係合部１３２の内径φｄとの間に、
φｄ≧（（φＤ１−φＤ２）×１／２）―ΔＤ
の関係が成立するように構成される。また、前記リング溝１２２の外径φＤ２は前記リング状係合部１３２の内径φｄより小さい径に設定されて、さらに、前記リング溝１２２の溝幅は前記連結用鍔部１２３の厚さより大きい値に設定されている。
【００２５】
上記のように構成されたコレットチャック１０において、スプリングコレット１２をクランピングナット１３に装着する場合は、図６に示すように、クランピングナット１３の軸線Ｌ１に対しスプリングコレット１２の軸線Ｌ２を少し斜めにし、この状態で、連結用鍔部１２３の片側をリング状係合部１３２の内側に挿入する。これにより、リング溝１２２の片側がリング状係合部１３２に係合される。従って、この状態で、リング溝１２２の係合側と反対のスプリングコレット１２の外周個所を図６の矢印Ａ示す係合側方向に押圧してスプリングコレット１２を縮径しながらスプリングコレット１２全体を図６の矢印Ｂ示す方向に押圧してクランピングナット１３のリング状係合部１３２に押し付ければ、案内面１２４ｂがガイドとなり、リング溝１２２がリング状係合部１３２に嵌り込み、クランピングナット１３とスプリングコレット１２とを相対回転可能に連結できる。
【００２６】
スプリングコレット１２をクランピングナット１３から取り外す場合は、図７に示すように、クランピングナット１３のリング状係合部１３２にリング溝１２２を介して係合されているスプリングコレット１２を片側へ寄せた状態でスプリングコレット１２を図７の矢印Ｃに示す片寄せ方向へ押圧してスプリングコレット１２を縮径する。この状態で、スプリングコレット１２を図７の矢印Ｄに示す方向に引っ張れば、案内面１２４がガイドとなり、スプリングコレット１２の連結用鍔部１２３がクランピングナット１３のリング状係合部１３２から抜け出し、スプリングコレット１２をクランピングナット１３から分離することができる。
【００２７】
また、上述のように連結されたスプリングコレット１２およびクランピングナット１３を用いて工具または被工作物１１をチャッキングする場合は、図４に示すように、スプリングコレット１２の中心穴内に工具または被工作物１１を差し込み、クランピングナット１３を主軸または工具ホルタ本体１４の雄ねじ部１４２に螺合される締め付け方向に回転操作する。これにより、リング状係合部１３２及びリング溝１２２を介して連結されたスプリングコレット１２を主軸または工具ホルタ本体１４にテーパ穴１４１内に押し込むことでスプリングコレット１２を縮径する。これにより、スプリングコレット１２の中心穴内に差し込まれた工具または被工作物１１はチャッキングされる。
【００２８】
このような本発明の実施例１に示すコレットチャック１０によれば、クランピングナット１３のリング状係合部１３２にリング溝１２２を介して係合されているスプリングコレット１２の連結用鍔部１２３の厚さ方向の両面に連結用鍔部１２３の外周方向に行くに従い連結用鍔部１２３の厚さが減少する方向に傾斜する案内面１２４ａ，１２４ｂをそれぞれ形成するようにしたので、従来のように特殊な着脱用工具を用いることなく、クランピングナット１２とスプリングコレット１３とを容易に連結することができ、かつスプリングコレット１２とクランピングナット１３とを容易に分離することができる。そして、クランピングナット１３は対称形状であり、しかも、従来のようにバランス取り用の加工が不要であるため、クランピングナット１３の製作が容易であり、バランスの良い、かつ低コストのコレットチャック１０を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来におけるコレットチャックの説明用断面図である。
【図２】従来におけるコレットチャックの他の例を示す説明用断面図である。
【図３】図２の３−３線に沿う断面図である。
【図４】本発明の実施例１におけるコレットチャックの全体の構成を示す縦断面図である。
【図５】本発明の実施例１におけるコレットチャックを構成するスプリングコレット及びクランピングナットの拡大図である。
【図６】本発明の実施例１におけるコレットチャックの動作説明図である。
【図７】本発明の実施例１におけるコレットチャックの動作説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  コレットチャック
１１  工具または被工作物
１２  スプリングコレット
１２１  テーパ部
１２２  リング溝
１２３  連結用鍔部
１２４ａ，１２４ｂ  案内面
１３  クランピングナット
１３１  雌ねじ部
１３２  リング状係合部
１４  主軸または工具ホルタ本体
１４１  テーパ穴
１４２  雄ねじ部
【図１】
2005066758.tif 000003
【図２】
2005066758.tif 000004
【図３】
2005066758.tif 000005
【図４】
2005066758.tif 000006
【図５】
2005066758.tif 000007
【図６】
2005066758.tif 000008
【図７】
2005066758.tif 000009