特許 5694420 コレットチャック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5694420

(24)【登録日】2015年2月13日

(45)【発行日】2015年4月1日

(54)【発明の名称】コレットチャック

(51)【国際特許分類】

   B23B 31/20 20060101AFI20150312BHJP

【ＦＩ】

   B23B31/20 F

【請求項の数】2

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2013-88240(P2013-88240)

(22)【出願日】2013年4月19日

(65)【公開番号】特開2014-210323(P2014-210323A)

(43)【公開日】2014年11月13日

【審査請求日】2014年4月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】390027764

【氏名又は名称】カトウ工機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】特許業務法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】北 原 寛 巳

【審査官】 足立 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】 実開平５−６３７１０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表平１０−５０３９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１０−５０３７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６５２０５０８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許第２７４６７５８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第５１６０１５０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 英国特許出願公開第１２９５８２７（ＧＢ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ ３１／００−３１／３９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

テーパー孔を備えるチャックと、
前記チャックのテーパー孔に挿入され、前記テーパー孔に嵌合するテーパー部（１４）と複数の割り溝とを有するコレットと、
前記チャックにネジ着され、前記コレットを前記テーパー孔に押し込み、前記コレットを前記チャックに嵌合させるナットと、
前記割り溝に挿入され、前記テーパー孔に嵌合するテーパー部（１３）を有して、工具の周囲を支える複数のブレードと、
前記ナットに取り付けられ、すり鉢形くぼみに前記ブレードの傾斜端が係合され、前記ブレードを軸方向に押し込む押え金具と、
前記ナットに前記押え金具を留めるスナップリングと、
前記ナットと前記押え金具の間に設けられるバネと、が備えられることを特徴とするコレットチャック。

【請求項2】

前記ブレードは、工具と接触する側の肉厚が薄く、先端に幅の小さな平面を有する鋭角的な断面を有することを特徴とする請求項１に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、コレットチャックに係り、より詳しくは、小径の工具や線材などを潰れないように把持することができるコレットチャックに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、コレットチャックは、工具を把持するコレットと、コレットが嵌め込まれるチャックからなる。コレットチャックはホルダなどを形成し介して工作機械等の主軸に取り付けられる。

【0003】

特許文献１にはコレットチャックが示される。コレットには複数の割り溝が設けられており、工具をコレットに挿入してコレットをチャックに取り付け、ナットを締め付けると、コレットのテーパー部がチャックのテーパー孔に押し込まれて固定される。その時、複数の割り溝が縮むことで工具（符号Ｔで示される）は、コレットに固定される。しかし、コレットは複数の割り溝が縮むことで得られる内径寸法の変化は一般的に０．５ｍｍ程度であり、最小径は１ｍｍ程度である為、１ｍｍより小径の工具を把持する場合は、サイズに応じた複数のコレットを準備する必要があった。

【0004】

コレットチャックは、工具に限らず、放電加工機（ＥＤＭ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）の電極などの線材を把持することにも使用できる。細穴放電加工機の電極の軸径は、例えば０．１〜１ｍｍである。金属の細くて中空の軸を把持することも要求される。工具や線材の材質も金属に限らず樹脂などの場合もある。そのため、このような小径（具体的には１ｍｍ以下）の工具に従来のコレットチャックを適用した場合、工具がナットで強く締め付けられて潰れや変形する問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実開平０６−５８１２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、金属又は樹脂からなるパイプなどの潰れやすく変形しやすい１ミリ以下の工具や線材を、１種類のコレットで把持することができるコレットチャックを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によるコレットチャックは、テーパー孔を備えるチャックと、前記チャックのテーパー孔に挿入され、前記テーパー孔に嵌合するテーパー部（１４）と複数の割り溝とを有するコレットと、前記チャックにネジ着され、前記コレットを前記テーパー孔に押し込み、前記コレットを前記チャックに嵌合させるナットと、前記割り溝に挿入され、前記テーパー孔に嵌合するテーパー部（１３）を有して、工具の周囲を支える複数のブレードと、前記ナットに取り付けられ、すり鉢形くぼみに前記ブレードの傾斜端が係合され、前記ブレードを軸方向に押し込む押え金具と、前記ナットに前記押え金具を留めるスナップリングと、前記ナットと前記押え金具の間に設けられるバネと、が備えられることを特徴とする。

【0008】

前記ブレードは、工具と接触する側の肉厚が薄く、先端に幅の小さな平面を有する鋭角的な断面を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明のコレットチャックによれば、（１）コレットの割り溝に複数のブレードを挿入し、複数のブレードで工具を支えるようにしたので、ナットをチャックにネジ着して締め付けても、割り溝が縮んでブレードの両側を締め付けるだけで、工具を潰す方向には力が働かないようにできる。つまり小径の潰れやすい工具などを軽荷重の加工に耐える程度に軽く把持することができる。（２）ブレードの傾斜端が、押え金具のすり鉢形くぼみに係合するようにしたので、押え金具で上方向に押せば、傾斜端がすり鉢形くぼみを滑り、ブレードを中心軸方向へ位置合わせでき、同時にブレードのテーパー部がチャックのテーパー孔に沿ってブレードを中心軸方向へ位置合わせする為、ブレードは工具などを平行に軽く把持することができる。また、ブレードの径方向の移動量はチャックのテーパー孔に沿って上下に移動する寸法により決まるため、０．１〜１ｍｍの範囲の異なる寸法の工具などを、１種類のコレットにより把持できる。（４）ナットに押え金具を留めるバネとスナップリングを設けたので、押え金具とナットを一体化でき、ナットをチャックにネジ着する操作が容易である。（５）バネは、ブレードを常に一定な力により上方向に押し付けることができる。

【0010】

ブレードは、工具と接触する側の肉厚が薄く、先端に幅の小さな平面を有する鋭角的な断面を有するので、工具の外周面を面ではなく、軸方向に沿った線で支えることができる。工具の外周面の形状に依存しないで支えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明によるコレットチャックの断面図である。

【図2】図１のＡ−Ａ矢視図（ナットは除く）である。

【図3】図１で使用されるナットの斜視図である。

【図4】図１で使用されるブレードの正面図（Ａ）と右側面図（Ｂ）である。

【図5】図１で使用されるコレットの正面図である。

【図6】図５のコレットのＢ−Ｂ断面図である。

【図7】図５のコレットの平面図である。

【図8】図１で使用される押え金具の斜視図である。

【図9】図１で使用されるスナップリングの平面図である。

【図10】図１で使用されるバネの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明のコレットチャックについて、図面を参照して詳しく説明する。

【実施例】

【0013】

図１は、本発明によるコレットチャック１００の断面図である。コレットチャック１００は、上からチャック３０、コレット１、ブレード２、押え金具４、バネ５、スナップリング１０、ナット３を備える。工具２０はコレット１に挿入され、ブレード２で支えられて把持される。チャック３０には、既存のテーパコレットチャックに合わせた角度（本図の場合は８°）のテーパー孔９が設けられ、外側面に同様の角度のテーパー部１４を有するコレット１が嵌合される。ナット３は、チャック３０の外側にネジ着され、ナット３を回すとバネ５を介して押え金具４がブレードを上方向に押す。同時にコレット１が、チャック３０のテーパー孔９に押し込まれる。

【0014】

図２は、図１のＡ−Ａ矢視図（ナットは除く）である。図２に示すようにコレット１の周囲には、１２０°に離れた３つの割り溝６が設けられ、割り溝６にブレード２が挿入される。工具２０は、３個のブレード２で支えられる。ナット３を装着方向に回すと、コレット１が上方向に押し込まれる。チャック３０のテーパー孔９は、上に行くほど狭いので、コレット１には、外径が小さくなるような荷重がかかる。この荷重は、図２に示す矢印のように、ブレード２を両側から挟み込むものとなる。ブレード２は、ナット装着方向に回す事により直接的に中心軸方向には押されないので、工具２０を潰すことがない。

【0015】

図３は、図１で使用されるナットの斜視図である。ナット３は筒状で、内側にチャック３０の外周に螺合するネジが切られている。ナット３は、押え金具４がバネ５と共に取り付けられ、スナップリング１０で留めている。

【0016】

図４は、図１で使用されるブレード２の正面図（Ａ）と右側面図（Ｂ）である。ブレード２には、傾斜端１２とテーパー部１３を有する。テーパー部１３はチャック３０のテーパー孔９に嵌合する。ブレード２は、工具２０と接触する側の肉厚が薄く先端に幅の小さな平面を有する鋭角的な断面を有する鋭角な断面を有する。そのため、図２に示されるように、工具２０の外周面を軸方向に沿った線で支えることができる。工具２０の外面の形状に合わせた面を形成するのではないから、複数の径の工具をサポートできる。

【0017】

図５は、図１で使用されるコレット１の正面図である。コレット１には、ブレード２が挿入される３つの割り溝６が１２０の角度をあけて設けられる。中央の貫通孔は、工具２０の外径より大きな径とし、割り溝６が縮んでも工具２０に接触しない内径とした。割り溝６の数は３つに限らず、５つなどとしてもよい。

【0018】

図６は、図５のコレット１のＢ−Ｂ断面図である。コレット１の一側には、押え金具係合孔８が設けられる。ここに押え金具４の大径部が係合する。コレット１のテーパー部１４が、チャック３０のテーパー孔９に嵌合する。

【0019】

図７は、図５のコレット１の平面図である。割り溝６の長さは、ブレード２の長さより長くしている。

【0020】

図８は、図１で使用される押え金具４の斜視図である。押え金具４は、大径部と筒部からなる。大径部にはすり鉢形くぼみ１１が設けられる。このすり鉢形くぼみ１１にブレード２（図４参照）の傾斜端１２が係合する。押え金具４は、図１に示すように、大径部が上で筒部が下となるように使用されるので、ブレード２の傾斜端１２が、すり鉢形くぼみ１１を自重で滑ることにより、ブレード２の刃が工具２０外周に接することができる。溝７には、スナップリング１０が嵌め込まれる。

【0021】

図９は、図１で使用されるスナップリング１０の平面図であり、図１０はバネ５の斜視図である。バネ５を図８の押え金具４の小径部に装着し、押え金具４を図１に示すようにナット３に取り付け、スナップリング１０を押え金具４の溝７に装着することで、ナット３と押え金具４を一体のものとして組み立てることができる。この状態では、バネ５が、押え金具４をナット３から抜けないようにスナップリング１０に付勢している。バネ５は、ナット３がチャック３０に装着された状態では、ブレード２のテーパー部１３がテーパー孔９で押され、ブレード２が下方向に移動するような場合があっても、バネ５が縮むことで、ブレード２の工具２０にかかる荷重を吸収するようにしている。

【0022】

コレットチャック１００の使い方を図１で説明する。まず、ブレード２を押え金具４で上方向に押すように嵌め込む。これにより、ブレード２の下端の傾斜端が押え金具４のすり鉢形くぼみ１１を滑り、ブレード２の刃が工具２０を均等に３方向から支える。この状態でナット３を締めると、コレット１のテーパー部がチャック３０のテーパー孔９に嵌合され、割り溝６が狭められる。ただし、ブレード２の両側が締め付けられるのみで、工具２０が締め付けることはない。また、ブレード２のテーパー部１３がテーパー孔９で押され、下方向に移動してもバネ５が縮むことで、ブレード２が工具２０に荷重がかからないようにしている。

【産業上の利用可能性】

【0023】

本発明によれば、パイプなどの潰れやすい小径の工具を把持するコレットチャックとして好適である。

【符号の説明】

【0024】

１ コレット
２ ブレード
３ ナット
４ 押え金具
５ バネ
６ 割り溝
７ 溝
８ 押え金具係合孔
９ テーパー孔
１０ スナップリング
１１ すり鉢形くぼみ
１２ 傾斜端
１３ ブレードのテーパー部
１４ コレットのテーパー部
２０ 工具
３０ チャック
１００ コレットチャック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】