JP3785225B2 - コレットチャック - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒形状のワークの外周面などを加工する場合に、このワークをその内周側から把持するためのコレットチャックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のコレットチャックについては、例えば実開昭５５−１２９７３９号公報に開示されている技術が公知である。この技術によれば、コレット部の内部に対して軸線方向への移動操作可能に挿通させたロッドをシリンダの駆動によって前進させることにより、このロッドの前端部に設けられているテーパ部によってコレット部の径が拡大されるようになっている。
【０００３】
図３及び図４に前記公報のものとほぼ同じ構造のコレットチャックが示されている。図３（Ａ）（Ｂ）はコレットチャックの外観図であり、図４はその断面図である。これらの図面から明らかなように、コレット部７０にはその軸線方向に沿って複数本のスリット７２が形成されているとともに、このコレット部７０の端部寄りの内周にはテーパ面７４が形成されている。またコレット部７０内に挿通させたロッド８０の前端部は、前記テーパ面７４と接触可能なテーパ部８２となっている。そこでコレット部７０を図４で示すようにワーク５０の円筒部５０ａ内に位置させた状態において前記ロッド８０を前進させると、前記テーパ部８２がコレット部７０のテーパ面７４に当たってこのコレット部７０の径を拡大させる。これによってコレット部７０の外周部がワーク５０の内周面に押し付けられ、このワーク５０がコレットチャックによって把持されることとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のコレットチャックは、内径が一定した円筒状のワークを対象としており、例えばテーパ状の内周面を有するワークにおいてはその内周に対してコレット部の外周面が点もしくは線接触となる。このためワークの把持が不安定となってチャッキング精度が低下する。
【０００５】
本発明の目的は、円筒形状のワークにおける内径寸法の異なる部分をそれぞれの内径に倣って個々に把持することにより、ワークに対するチャッキング精度の向上を図ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、円筒形状のワークをその内周側から把持する形式のコレットチャックであって、前記ワークの内周に挿入されるコレット部の内周面には、その軸線方向に沿って第１のテーパ面と第２のテーパ面とが設けられ、このコレット部に対して軸線方向への移動操作可能に挿通させたロッドの先端部には、このロッドの移動操作によって第１のテーパ面と接触する第１のテーパ部が固定されている。ロッドの軸上には第２のテーパ面と接触可能な第２のテーパ部がロッドの軸方向へスライド可能に設けられている。同じくロッドの軸上にはその段差面と第２のテーパ部の大径側の端面との間において弾性体が設けられている。ロッドの移動操作により弾性体を通じて第２のテーパ部が第２のテーパ面と接触する方向へ押し動かされるように設定されている。
【０００７】
この構成によれば、ロッドの移動操作により、弾性体を通じて押し動かされる第２のテーパ部がコレット部における第２のテーパ面に接触した後、ロッド先端部の第１のテーパ部がコレット部の第１のテーパ面に接触する。つまり、第２のテーパ部が第２のテーパ面に接触した後も、弾性体を圧縮しながら第１のテーパ部が第２のテーパ部から離れる方向へ移動して第１のテーパ面に接触する。このため、第１、第２のテーパ面に対して第１、第２のテーパ部が接触した状態での相互間の距離が通常状態よりも長くなり、それぞれの接触箇所においてコレット部の径が押し広げられる。したがって、コレット部によるワークの把持が安定し、特にワークの内径に寸法の異なる部分があっても、安定した把持が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１はコレットチャックの外観図、図２は同じくコレットチャックの断面図である。これらの図面で示すように、円筒状に形成されているコレット部１０の基端部外周にはフランジ部１２が一体に形成されている。このフランジ部１２に対して周方向の複数個所に形成されている貫通孔１２ａには、それぞれボルト１４が差し込まれている。ただしこの貫通孔１２ａ及びボルト１４は図２においてそれぞれ一個だけが示されている。そしてコレット部１０のフランジ部１２は前記ボルト１４により、図示外の加工機における主軸端面に取り付けられる。
【０００９】
図１（Ａ）（Ｂ）で明らかなように前記コレット部１０には、その先端部から基端部に向かって延びる二種類の長さのスリット１６，１７が周方向に関して交互に、かつそれぞれ複数本ずつ（４本ずつ）形成されている。コレット部１０において、短い方のスリット１６と長い方のスリット１７とが共に位置する先端側の部分は主把持部２４を構成しており、長い方のスリット１７のみが位置する部分は副把持部２６を構成している。つまりこのコレット部１０は、その軸線方向の二個所において把持部２４，２６をそれぞれ備えている。
【００１０】
図２で示すようにコレット部１０における主把持部２４及び副把持部２６の個所の内周面は、それぞれ第１のテーパ面２０及び第２のテーパ面２２となっている。これらのテーパ面２０，２２の内径やテーパ角が互いに同一であるか否かは任意であるが、それぞれが共にコレット部１０の軸心を中心とする同心となるように正確に形成されている。なお本実施の形態での両テーパ面２０，２２の内径については、つぎに説明する第１のテーパ部３２及び第２のテーパ部３６との対応関係から第１のテーパ面２０よりも第２のテーパ面２２の内径が大きく設定されているが、このことに設計上以外の理由はない。
【００１１】
図２で示すように前記コレット部１０の内部には、ロッド３０が軸線方向への移動操作可能に挿入されている。このロッド３０は、加工機側に設けられている図示外の駆動シリンダなどに連動して図２の右方向へ前進し、あるいは逆方向へ後退するようになっている。このロッド３０の先端部には、前記コレット部１０の第１のテーパ面２０と面接触可能な第１のテーパ部３２がねじ部３４によって固定されている。なおこの第１のテーパ部３２を前記ねじ部３４によってロッド３０に結合したのは、この結合に先立ってつぎに説明する第２のテーパ部３６をロッド３０の軸上に組み付けるためである。
【００１２】
前記コレット部１０の第２のテーパ面２２と面接触可能な第２のテーパ部３６は、前記ロッド３０の軸上においてその軸線方向へスライド可能に組み付けられている。そしてロッド３０の軸上には、その段差面３０ａと前記第２のテーパ部３６の大径側の端面との間において複数枚の皿ばね３８（弾性体）が設けられている。すなわちロッド３０が前記のように前進したとき、前記皿ばね３８を通じて第２のテーパ部３６が第２のテーパ面２２に接触する方向へ押し動かされることとなる。
【００１３】
前記コレット部１０の主把持部２４及び副把持部２６は、図２で示すワーク５０をその内周側から把持するために、このワーク５０の円筒部５０ａ内に位置させる。つまり主把持部２４及び副把持部２６の外周にワーク５０の円筒部５０ａをかぶせ付けるのであるが、それを円滑に行えるようにコレット部１０の先端外周は外テーパ面２８となっている。また前記の主把持部２４及び副把持部２６を除くコレット部１０の外周部は防塵カバー４０で覆われている。この防塵カバー４０はボルト４２によってコレット部１０の前記フランジ部１２に固定されている。
【００１４】
つづいて前記のように構成されたコレットチャックによるワーク５０の把持について説明する。
まず前記コレット部１０の主把持部２４及び副把持部２６をワーク５０の円筒部５０ａ内に位置させてから前記ロッド３０を前進させることにより、前記第１のテーパ部３２及び第２のテーパ部３６を共に前進させる。ここで第２のテーパ部３６については、ロッド３０の前進により前記皿ばね３８を通じてコレット部１０の第２のテーパ面２２に押し付けられ、前記副把持部２６の径が押し広げられる。なお当然のことながら前記ロッド３０を前進させるための操作力は前記皿ばね３８の弾性力よりも大きく設定されているので、第２のテーパ部３６によって副把持部２６の径を押し広げた後もロッド３０は皿ばね３８を圧縮しながら前進する。これにより前記第１のテーパ部３２が第１のテーパ面２０に押し付けられて前記主把持部２４の径が押し広げられる。
【００１５】
このように前記コレット部１０の主把持部２４及び副把持部２６は、それぞれの径が個別に押し広げられてワーク５０をその内周側から把持することになる。したがってワーク５０の円筒部５０ａに内径寸法の異なる部分があっても、その寸法差を前記皿ばね３８の弾性変形によって吸収し、それぞれの内径部分を前記主把持部２４及び副把持部２６によって適正に把持することができる。なお主把持部２４の把持力はロッド３０の前進推力によって決まり、副把持部２６の把持力は皿ばね３８の弾性力によって決まるので、主把持部２４による把持力の方が当然大きい。
【００１６】
さて前記ロッド３０の前進は、前記第１のテーパ部３２により前記主把持部２４の径が開ききったところで停止し、この時点でコレットチャックによるワーク５０のチャッキングが完了する。そこで加工機（図示外）の主軸を回転駆動させれば、コレットチャック及びワーク５０が共に回転し、このワーク５０の円筒部５０ａ外周に対する切削加工などが行われる。
【００１７】
前記の加工作業を終えてワーク５０に対するチャッキングを解除する場合は、前記ロッド３０を後退させることによって第１のテーパ部３２がコレット部１０の第１のテーパ面２０から離れるとともに前記皿ばね３８に対する圧縮力も弱まる。そして第１のテーパ部３２の大径部端面３２ａが第２のテーパ部３６の先端面に当たり、この第２のテーパ部３６を第２のテーパ面２２から引き離す。この結果、前記コレット部１０における主把持部２４及び副把持部２６の径がそれぞれ元の状態に縮小し、チャッキングが解除される。
【００１８】
このように本実施の形態におけるコレットチャックでは、ワーク５０に内径寸法の異なる部分があってもそれぞれの個所の径に倣って個々に把持できるため、チャッキング精度が向上する。なおワーク５０における内径寸法の異なる部分とは、前記円筒部５０ａの内周がテーパ面になっている場合や内径の寸法精度にばらつきがある場合などをいう。
また前記第２のテーパ面２２と第２のテーパ部３６とによって構成されている副把持部２６については、コレット部１０の軸線方向に沿って複数個所に設けてもよい。この場合はワーク５０の内周が副把持部２６によって二個所以上で把持されることとなり、ワーク５０に対するチャッキング精度がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】コレットチャックを表した外観図。
【図２】同じくコレットチャックを表した断面図。
【図３】従来のコレットチャックを表した外観図。
【図４】従来のコレットチャックを表した断面図。
【符号の説明】
１０ コレット部
２０ 第１のテーパ面
２２ 第２のテーパ面
３０ ロッド
３２ 第１のテーパ部
３６ 第２のテーパ部
３８ 皿ばね（弾性体）
５０ ワーク

Claims (1)

1. 円筒形状のワークをその内周側から把持する形式のコレットチャックであって、前記ワークの内周に挿入されるコレット部の内周面には、その軸線方向に沿って第１のテーパ面と第２のテーパ面とが設けられ、このコレット部に対して軸線方向への移動操作可能に挿通させたロッドの先端部には、このロッドの移動操作によって第１のテーパ面と接触する第１のテーパ部が固定され、ロッドの軸上には第２のテーパ面と接触可能な第２のテーパ部がロッドの軸方向へスライド可能に設けられ、同じくロッドの軸上にはその段差面と第２のテーパ部の大径側の端面との間において弾性体が設けられ、ロッドの移動操作により弾性体を通じて第２のテーパ部が第２のテーパ面と接触する方向へ押し動かされるように設定されていることを特徴とするコレットチャック。

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