JPH055312U

JPH055312U - 工具チヤツク

Info

Publication number: JPH055312U
Application number: JP061610U
Authority: JP
Inventors: 治明久保; 浩雅尾崎
Original assignee: Big Daishowa Seiki Co Ltd
Current assignee: Big Daishowa Seiki Co Ltd
Priority date: 1991-07-09
Filing date: 1991-07-09
Publication date: 1993-01-26

Abstract

(57)【要約】【目的】ニードルロールロック方式の工具チャックに
おいて、チャック内へ切り粉、切削油、空気中の塵埃等
の侵入を確実に防止し、もって安全で高精度の切削加工
を可能にする手段を提供する。【構成】チャック筒２の工具保持孔２ｂに嵌装した工
具８を、該チャック筒２の先細テーパ状外周２ａにニー
ドルローラ６を介して外嵌した締付筒５の締め付けによ
って緊締固定する工具チャックにおいて、締付筒５の後
端部に固着され、工具８の緊締固定状態でチャック筒２
外周の環状段部４ａに圧接する環状弾性体からなる第一
の防塵シール１１とを具備することを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、各種工作機械における工具チャック部への切り粉や切削油等の侵入を防止する手段を備えたニードルロールロック方式の工具チャックに関する。

【０００２】

【従来の技術】

切削工具を工作機械の回転主軸に取付ける場合、ニードルロールロック方式の工具チャックでは、チャック本体のチャック筒に該工具のシャンク部を直接又はストレートコレットを介して嵌挿し、該チャック筒の緩い先細テーパ状の外周にニードルローラを介して外嵌した締付筒を締め付け操作することにより、チャック筒又はこれと上記コレットとを縮径させて工具を緊締固定するようになされている。また、テーパコレット方式の工具チャックでは、チャック筒のテーパ孔に工具のシャンク部をテーパコレットを介して嵌挿し、該チャック筒に外嵌螺合する締付用ナットを締め付け操作することにより、テーパコレットを縮径させて工具を緊締固定するようになされている。

【０００３】ところが、通常の場合、このような工具チャック部にはシール対策が施されていないことから、切削加工中に細かい切り粉や切削油がチャック部前端側の各部材間の間隙部分に侵入し易く、この侵入により、チャッキング精度や把持力が低下し、加工精度が落ちると共にチャックの寿命も短くなり、更には工具の抜け出しによる被加工物の損傷や重大事故を招く恐れがあった。

【０００４】そこで、本出願人は先に、実願平２−４０４３７１号として、工具のシャンク部に外嵌装着させた状態でチャック部前端面をカバーできる防塵シールを提案している。この防塵シールは、最小内径が工具のシャンク外径より小さく且つ内周面を滑り止め部とした環状弾性体よりなり、工具のシャンク部外周に圧嵌装着させ、その後端周縁部を前記締付筒や締付用ナットの前端面に弾接させることにより、チャック部前端側の各部材間の間隙部分を封止して切り粉や切削油の侵入を防止するように構成されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかるに、ニードルロールロック方式の工具チャックにおいては、チャック筒と締付筒との間のニードルローラを装填する環状空間が後方側にも開口しているため、上記提案の防塵シールにより該空間の前方側を封止しても、後方側から前記切り粉や切削油、更には空気中の塵埃が該空間に侵入し、これによってニードルローラの転動の円滑性が損なわれチャッキング精度や把持力の低下を招くという難点があった。

【０００６】本考案は、上述の事情に鑑みて、ニードルロールロック方式の工具チャックにおいて、チャック内へ切り粉、切削油、空気中の塵埃等の侵入を確実に防止し、もって安全で高精度の切削加工を可能にする手段を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案に係る工具チャックは、チャック筒の工具保持孔に嵌装した工具を、該チャック筒の先細テーパ状外周にニードルローラを介して外嵌した締付筒の締め付けによって緊締固定する工具チャックにおいて、上記締付筒の後端部に固着され、上記工具の緊締固定状態でチャック筒後端の環状段部に圧接する環状弾性体からなる第一の防塵シールとを具備することを特徴とする構成を採用したものである。

【０００８】また、本考案では、第一の防塵シールの内周面側にチャック筒の外周面に摺接する環状ひれ部を有するものを用いる請求項２記載の構成、また第一の防塵シールの外周面に環状溝を有するものを用いる請求項３の構成、また第一の防塵シールの後端面にチャック筒後端の環状段部に圧接する凹凸状のシール部を形成してなる請求項４の構成、また第一の防塵シールの外周面に金属または合成樹脂製の環状体を固着してなる請求項５記載の構成、またチャック筒の工具保持孔に嵌装した工具を、該チャック筒の先細テーパ状外周にニードルローラを介して外嵌した締付筒の締め付けによって緊締固定する工具チャックにおいて、上記工具のシャンク部の外周に圧嵌装着され、該工具の緊締固定状態でチャック部前端側を封止する環状弾性体からなる第二の防塵シールと、上記工具の緊締固定状態でチャック筒後端の環状段部に圧接する環状弾性体からなる第一の防塵シールとを具備することを特徴とする請求項６の構成、並びに上記工具チャックの第二の防塵シールとして、その前面側の一部または全面を覆う環状金属板を備える請求項７記載の構成、をそれぞれ好適態様としている。

【０００９】

【作用】

第一の防塵シールは、締付筒の後端部に接着や圧嵌により固着されて該締付筒と一体に動作し、工具緊締時の回転操作により締付筒が後方移動した際にチャック筒外周に形成された環状段部に圧接し、該環状段部と締付筒との間で挟圧されて圧縮変形する。しかして、この圧縮に対する弾性反発力によって上記環状段部と締付筒の後端部の両者に密着するから、工具緊締下でチャック筒と締付筒との後端側の間隙が封止される。また第一の防塵シールの外周面に金属または合成樹脂製の環状体を固着することによって、第一の防塵シールの外周面に切屑の付着による損傷や高速回転による第一の防塵シールの膨らみの発生を防止することができる。

【００１０】第二の防塵シールは、工具のシャンク部外周に圧嵌装着させた状態で、チャック筒と締付筒との間隙、該チャック筒とストレートコレット又は工具との界面、該コレットと工具との界面をそれぞれ前端側で封止すると共に、それ自身は上記圧嵌によって強制的に拡径した状態にあり、その弾性復元力によってシャンク部を緊締しているため、加工中の回転状態においてもシャンク部の定位置に保持される。このような防塵シールとしては、その最小内径が装着させる工具のシャンク外径より小さく、これを装着した工具をチャック筒に緊締固定させた際に、後端側外周部が締付筒の前端面に弾接するか、もしくは該締付筒の前端部内周に圧接するものであればよい。

【００１１】なお、第二の防塵シールとしてその前面側を覆う環状金属板を備えるものを使用すれば、防塵シールが環状金属板にて切削加工中に飛散する切り粉から保護される。また第一の防塵シールとしてチャック筒の外周面に摺接する環状ひれ部を有するものを用いれば、締付筒が前方側に位置する弛緩状態において露呈したチャック筒の後部側外周面に切り粉や塵埃が付着していても、これら付着物は工具緊締時に締付筒が後方移動する過程で環状ひれ部により後方へ排除され、チャック筒と締付筒との間の環状空間への侵入が防止される。また、同防塵シールとして外周面に環状溝を有するものを用いれば、該環状溝が圧縮変形の吸収部となるから、工具緊締時の該防塵シールの軸方向圧縮幅を大きく設定しても外側への脹らみを生じにくく、もってシール性を高め得ると共に、工具緊締時の締付筒の後端位置の変動にある程度対応できる。また第一の防塵シールの後端面に、チャック筒外周に形成された環状段部に圧接する凹凸状のシール部を形成することによって、該シール部が上記環状段部に対して圧接して両者間のシール性を発揮することになる。

【００１２】

【実施例】

図１〜図３は本考案の一実施例に係るニードルローラロック方式の工具チャックを示しており、図１は工具緊締前の状態、図２は工具緊締後の状態、図３は図１の仮想線円Ａ内を拡大したものである。

【００１３】図において、１はチャック本体であり、前部側が外周を緩い先細テーパ面２ａとしたチャック筒２を構成すると共に、後部側がマシニングセンタ等のスピンドルに対して着脱自在に取り付けられる先細テーパ状のシャンク部３となり、中央部外周にマニュピュレーター把持用等のチャック位置決め用鍔部４を備えている。５は内周がチャック筒２のテーパ面２ａに対応するテーパ面５ａをなす締付筒であり、リテーナー６ａに保持された多数のニードルローラ６…を介してチャック筒２の外側に嵌装されている。なお、７ａはチャック筒２の前端部外周に係着されたスナップリング、７ｂは締付筒５の後端部内周に係着されたスナップリングであり、リテーナー６ａの抜け止めを担っている。

【００１４】ここで、ニードルローラ６…はチャック筒２のテーパ面２ａの母線に対してローラ軸心が締付筒回転方向に若干傾斜して配置しており、もって締付筒５がその回転操作に伴って軸方向移動する。そして、工具８は、そのシャンク部８ａがストレートコレット９を介してチャック筒２の工具保持孔２ａに嵌挿され、締付筒５の締付方向の回転操作によるチャック筒２及びコレット９の縮径により、軸方向移動および相対回転不能に把持されるようになされている。

【００１５】しかして、工具８のシャンク部８ａの外周には第二の防塵シール１０が圧嵌装着されており、また締付筒５の後端部には第一の防塵シール１１が接着固定されている。第二の防塵シール１０は、オイルシール用Ｏリングと同様の軟質ゴムや軟質合成樹脂等の弾性高分子材料の成形物からなり内径が工具８のシャンク外径より小さい円環状の弾性体１２と、その前面側を切り粉から保護するために一体に固着された半径断面く字形の環状金属板１３とからなり、弾性体１２の後端外周縁に形成された環状突縁部１２ａがチャック筒２と締付筒５との間隙に突入して且つ締付筒５の前端側内周に圧接する形で、後端面をチャック筒２の前端面に当接するようになされている。また、該防塵シールの後端面中央側には環状凹部１２ｂが形成され、この凹部１２ｂ内にコレット９の前端フランジ部９ａが配置している。

【００１６】一方、第一の防塵シール１１は、第二の防塵シール１０の弾性体１２と同様の弾性高分子材料からなる円環状の成形物であり、図３に示すように、外周面に断面Ｖ字形の環状溝１１ａを有すると共に、内周面にチャック筒５の外周面に摺接する環状ひれ部１１ｂが形成されており、断面略コ字形の前端側で締付筒５の後端部に嵌合接着している。また、該防塵シール１１の後端側は、外周側半部が外側へ傾く山形の断面をなす同心円状の多数の凸条１４ａ…による凹凸状シール部１４を構成すると共に、内周側半部に環状ひれ部１１ｂから斜め外側へ開く環状切欠部１５が設けてある。また該防塵シール１１の外周面には金属または合成樹脂製の環状体１６が固着され、これによって防塵シール１１の外周面に切屑等の付着を防止すると共に、高速回転時の防塵シール１１の膨らみを防止することができる。

【００１７】しかして、工具８をチャック本体１に取り付けるには、第二の防塵シール１０を予め該工具８のシャンク部８ａに圧嵌装着し、そのシャンク部８ａをチャック筒２の工具保持孔２ｂにストレートコレット９を介して嵌挿する際、図１に示すように該防塵シール１０の後端面をチャック筒２の前端面に当接させる。このとき、締付筒５は前方側に位置する弛緩状態にあり、その内周とチャック筒２の外周との間隙に防塵シール１０の環状突縁部１２ａが締付筒５の内周に圧接する形で突入している。次に、締付筒５を締め付け方向に回転操作すると、該締付筒５がチャック筒２外周のテーパ面２ａの大外径側に徐々に乗り上げるように後方へ移動し、これに伴ってチャック筒２及びコレット９が縮径して工具８を強固に緊締固定し、図２の工具緊締状態となる。しかして、第二の防塵シール１０は、環状突縁部１２ａが締付筒５の内周に圧接しているため、締付筒５の上記後方移動に伴って後方側へ引っ張られてチャック筒２の前端面に強く圧接する。一方、第一の防塵シール１１は、後端側の凹凸状の滑り止め部１４がチャック位置決め用鍔部４の前端面４ａに圧接し、該前端面４ａと締付筒５の後端面との間で環状溝１１ａの開きが狭まる形に圧縮変形する。

【００１８】上記の工具緊締状態においては、締付筒５とチャック筒２との前端側の間隙、チャック筒２とコレット９との界面、工具８のシャンク部８ａとコレット９との界面がいずれも第二の防塵シール１０により封止され、締付筒５とチャック筒２との後端側の間隙も第一の防塵シール１１により封止される。従って、切削加工中にこれら環状間隙や界面への切り粉や切削油の侵入が完全に阻止され、該侵入によるチャッキング精度および把持力の低下ならびに各部材及びチャック全体の寿命短縮も回避される。また、工具緊締前の状態において図１の如く外部に露呈したチャック筒２の後部側外周面に切り粉や塵埃が付着しても、これら付着物は工具緊締時に締付筒５が後方移動する過程で第一の防塵シール１１の環状ひれ部１１ｂにて後方へ排除され、チャック筒２と締付筒５との間の環状空間への侵入が防止される。

【００１９】更に、防塵シール１０は、内周を強制的に拡径した状態にあり、その弾性復元力により工具８のシャンク部８ａを常時緊締しているから、切削加工中に抜け出す恐れがなく完全なシール状態を保持する。また第一の防塵シール１１は、チャック位置決め用鍔部４の前端面４ａに対して柔軟な多数の多数の凸条１４ａ…からなるシール部１４によって密接しているのでシール性が良好であると共に、環状溝１１ａが圧縮による変形を吸収し、且つ防塵シール１１の外周面には金属または合成樹脂製の環状体１６が固着され、これによって防塵シール１１の外周面に切屑等の付着を防止すると共に、高速回転時の防塵シール１１の膨らみを防止することができ、また圧縮状態で外側へ膨らまずシール破壊が防止される。

【００２０】なお、本考案の工具チャックにおける各構成部材の細部構造は実施例以外に種々設計変更可能であり、例えば第二の防塵シールとして、その後端外周部が締付筒の前端面に弾接するものや、環状金属板を有しないものも使用可能である。また工具はストレートコレットを介さずにチャック筒の工具保持孔に直接嵌装するようにしてもよい。

【００２１】

【考案の効果】

本考案の請求項１または６によれば、ニードルローラロック方式の工具チャックにおいて、第一または．および第二の防塵シールによりチャック部の各部材間の間隙が完全に封止され、もってチャック内部への切り粉や切削油の侵入によるチャッキング精度および工具把持力の低下、更にはチャック各部及び全体の寿命短縮が防止され、加工精度が向上すると共に工具の抜け出しによる被加工物の損傷や重大事故を回避できる。また上記両防塵シールは構造簡単で安価に製作できるという利点がある。

【００２２】また、本考案の請求項２の構成によれば、締付筒の弛緩状態において外部に露呈するチャック筒の後部外周面に切り粉や空気中の塵埃が付着しても、これら付着物は締付筒の締め付け操作に伴って自動的に排除されてチャック筒と締付筒との間に侵入せず、シール性がより向上するという利点がある。

【００２３】また、本考案の請求項３の構成によれば、第一の防塵シールの圧縮による外側への脹らみを生じにくく、その軸方向圧縮幅を大きくして、より確実なシール性を確保できると共に、締付筒の締付操作に伴う軸方向移動量が大きいこの種ニードルロールロック方式において該締付筒の工具緊締時の後端位置変動に対処できるという利点がある。

【００２４】さらに、本考案の請求項４の構成によれば、チャック筒後端の環状段部にシール部が圧接して両者間のシール性を良好に発揮し、安定して使用することができ、さらに請求項５によれば、第一の防塵シールの損傷と膨らみを良好に防ぐことができる。

【００２５】また、本考案の請求項７の構成によれば、上記防塵シールの前面側の一部または全面が環状金属板にて保護されているから、切削加工中に飛散する切り粉による傷損を生じず、該防塵シールの耐久性が向上して寿命になるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る工具チャックの工具
緊締前の状態を示す縦断面図。

【図２】同工具チャックの工具緊締後の状態を示す縦
断面図

【図３】図１の仮想線円Ａ内の拡大図。

【符号の説明】

１チャック本体２チャック筒２ａ先細テーパ面２ｂ工具保持孔４ａチャック位置決め用鍔部の前端面（環状段部）５締付筒５ａテーパ面（締付筒の内周）６ニードルローラ８工具８ａシャンク部１０第二の防塵シール１１第一の防塵シール１１ａ環状溝１１ｂ環状ひれ部１４シール部１６金属または合成樹脂製の環状体

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】チャック筒の工具保持孔に嵌装した工具
を、該チャック筒の先細テーパ状外周にニードルローラ
を介して外嵌した締付筒の締め付けによって緊締固定す
る工具チャックにおいて、上記締付筒の後端部に固着さ
れ、上記工具の緊締固定状態でチャック筒外周の環状段
部に圧接する環状弾性体からなる第一の防塵シールを具
備することを特徴とする工具チャック。
【請求項２】第一の防塵シールがチャック筒の外周面
に摺接する環状ひれ部を有する請求項１記載の工具チャ
ック。
【請求項３】第一の防塵シールの外周面に環状溝を有
する請求項１または２に記載の工具チャック。
【請求項４】第一の防塵シールの後端面にチャック筒
後端の環状段部に圧接する凹凸状のシール部を形成して
なる請求項１〜３のいずれか記載の工具チャック。
【請求項５】第一の防塵シールの外周面に金属または
合成樹脂製の環状体を固着してなる請求項１〜４のいず
れか記載の工具チャック。
【請求項６】チャック筒の工具保持孔に嵌装した工具
を、該チャック筒の先細テーパ状外周にニードルローラ
を介して外嵌した締付筒の締め付けによって緊締固定す
る工具チャックにおいて、上記工具のシャンク部の外周
に圧嵌装着され、該工具の緊締固定状態でチャック部前
端側を封止する環状弾性体からなる第二の防塵シール
と、上記締付筒の後端部に固着され、上記工具の緊締固
定状態でチャック筒後端の環状段部に圧接する環状弾性
体からなる第一の防塵シールとを具備することを特徴と
する工具チャック。
【請求項７】上記第二の防塵シールがその前面側の一
部または全面を覆う環状金属板を備える請求項６記載の
工具チャック。