JP2012524664A - 回転可能な固定機構を有する工具チャック - Google Patents
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Abstract
物品(32;図1)をクランプするためのチャック(30;図1)は、長手方向軸線(L)を有する受入穴(42)であって径方向内側を向いた湾曲クランプおよび受入内面(44)を有する受入穴(42)を含む。クランプスリーブ(50)は、受入穴(42)に受け入れられ、解放位置(図9)と固定位置(図10)との間で回転可能である。湾曲クランプおよび受入面(44)は、1つ以上のクランプ部分(82、82´、82´´;図7)を有し、各クランプ部分(82)は、谷部(86;図8)と峰部(90;図8)との間のランプ(88;図8)、峰部(90)と窪み(94;図8)との間の第2ランプ(92;図8)および窪み(94)と次の停止リッジ(84´;図8)との間の第3ランプ(96;図8)を有する。受入穴(42)内でクランプスリーブ(50)を回転させることは、各クランプ部分と関連付けられた1つ以上のローラー(52)が、湾曲クランプ面(44)と協働し、物品(32)の解放と固定とを達成することをもたらす。
Description
本発明は、チャックに関し、特に、工作機械に切削工具または加工対象物を取り外し可能に固定するために用いられるチャックに関する。
チャックは、金属切削機械のような工作機械に切削工具または加工対象物を取り外し可能に固定するために使われる。当該技術でよく知られているように、チャックは、概ね、工作機械に取り外し可能にクランプされるように構成された取り付け部、および、切削工具または加工対象物を取り外し可能に保持する受入部を有する。
ドッジへの特許文献1は、駆動要素に駆動要素を結合する一方向クラッチ(オーバーランニング・クラッチまたはフリーホイールクラッチ)を開示し、滑り荷重または転動荷重から解放されたローラーを採用し、油膜によってさらに和らげられた非常に小さなバックラッシュを有する。オーバーランニング・クラッチは、内側および外側部材と、各々が前記部材の一方と摩擦係合状態に押しやられるように構成された円筒面を片側に有すると共にそれの反対側に楔型面を有する一連の楔型ブロックと、前記部材の他方と前記ブロックのうちの一つにおける楔型面との間に各々が配置された対応する一連のローラーと、そして、前記ブロックから離れるように前記ローラーを付勢する手段であって前記ブロックから独立した手段とを含む。
一方向クラッチが荷重なしで停止しているとき、全てのパーツ(すなわち同軸部材、楔型ブロック、ローラー、およびばね)はぴったりと係合状態に保持される。しかし、オーバーラン荷重が加えられたとき、ばねは、ばねの力に対して直接的に作用するオーバーラン荷重の抵抗によって巻かれ、それにより、力のバランスが成し遂げられるまで、静止したばねによって加えられた荷重を逆にし、ばね荷重を減少させる。付加的に、オーバーランがスタートした時、オイルは、楔の円筒面が押しやられる前記部材の一方に油膜を形成するように導入され、それにより摩擦荷重を低減する。駆動荷重が加えられたとき、すなわち、楔型ブロック上の圧力が増すときに、その逆転は生じ、楔型ブロックの円筒面上に形成されたオイル溝を通して外へ油膜を付勢し、そして、楔型ブロックは前記部材の一方と摩擦係合する。
ホプキンスおよびクーバーへの特許文献2は、円形断面バーのような、加工対象物を保持するためのチャックを開示する。チャックは、少なくとも3つの指部を区画形成するように縦に切れ目を入れられた概ね円筒状の管部材を含む。同心の外側スリーブは、円筒状の管部材にフィットする。円筒状の管部材は、各指部の外側指部表面上に形成された偏心面を有する。外側スリーブは、その内側スリーブ面の上に径方向に内側に突出するカムを有する。円筒状の管部材に対してスリーブを回転させるとき、スリーブのカムは、各指部の偏心面上を滑り、径方向内側に各指部を付勢し、それにより、円筒状の管部材に収容された円形断面バーに保持力を及ぼす。
クックへの特許文献3は、工作機械での使用のためのチャックを開示する。このチャックは、周囲に配置された複数の外側カム面部分を備える形成された外面を示すスロット付きタイプのコレットを有する。外側カム面部分の各々は、チャックおよびスロット付きコレットの中心軸線に対してより小さな半径からより大きな半径へと名目上一様に増加する。スロット付きコレットは、工具ホルダの締め付けスリーブと協働し、このスリーブは、外側カム面部分に対して数および輪郭で相補的な内側カム面部分を有する。スロット付きコレットに対する締め付けスリーブの選択的な回転は、相補的な内側カム面部分と外側カム面部分との選択的な係合をもたらし、それにより、切削工具のシャンクへ保持力を加えるようにスロット付きコレットを付勢する。
トダへの特許文献4は、取付基部と、該基部の前面の中心から突出して外周面にテーパ面を有するインテグラル・シャフトとを備えるチャックを開示する。保持部を有する穴と、加圧されるためにある圧力部とがその突出シャフトに形成されている。保持部と圧力部とは交互に配置され、保持部は突出シャフトの周囲に沿った等間隔の複数の位置に位置づけられている。保持部の各々は、穴の中心から短い半径を有する。加圧される部分は保持部間に位置づけられ、穴の中心から長い半径を有する。回転シリンダーは、突出シャフトの外側に取り外し可能に嵌められ、一群のローラーは、該一群のローラーの軸線が回転シリンダーの軸線に沿って位置合わせされるように回転シリンダー内に配置され、適当な手段によって支持される。回転シリンダーは回転されて動かされ、圧力部は押圧されて突出シャフトの外周面と周囲の接触状態にあるローラーによって締め付けられる。したがって、保持部は、圧力部の押圧と締付とのために、円周方向に拡張される(ゆるめられる)。結果として、穴の不規則な形は、完璧な円に変えられ、まさに完全に円形の穴の中への工具の基部の挿入を容易にする。チャックの中への工具の基部の挿入の後、回転シリンダーは、回転され、突出シャフトのテーパ面の長い直径部から短い直径部へ動かされる。したがって、一群のローラーは、圧力部に圧力をかけることをやめる。よって、保持部は広げられない。穴における工具の基部は、保持部によって保持され、それは本来の形状に復帰する。工具がチャックに保持されているとき、回転シリンダーは、突出シャフトから取り除かれる。工具を突出シャフトから取り除くために、回転シリンダーは、円周方向に保持部を広がらせるために、圧力部を加圧して締め付けるために再び用いられる。結果として、クランプ位置での穴の不規則な形状は、解放位置の完全な円に復帰され、目下、完全に円形の穴からの工具の基部の取り外しを容易にする。
ガイへの特許文献5は、物品を取り外し可能に固定するためのチャックを開示する。このチャックは、受入部、1つ以上のローラーおよびクランプスリーブを含む。受入部は、長手方向軸線Lと受入穴面とを有する受入穴を含む。クランプスリーブは、受入穴に収容されて、解放位置と固定位置との間で回転される。クランプスリーブは、少なくとも1つのクランプ部分を有する、湾曲クランプ面で構成される。クランプ部分は、谷部と峰部との間の第1ランプおよび該峰部と窪みとの間の第2ランプを含み、この谷部、峰部、および窪みは、それぞれ、長手方向軸線Lから、谷部距離DT、峰部距離DCおよび窪み距離DDにあり、DT<DD<DCである。少なくとも1つのローラーは、受入穴面と湾曲クランプ面との間に受け入れられる。クランプスリーブが、解放位置から固定位置まで回されるとき、第1ローラーは第1ランプに沿って進み、峰部を通り越し、窪みに入る。クランプスリーブが固定位置にあるとき、前記の1つ以上のローラーのうちの第1ローラーは、窪みに受け入れられ、そして前記1つ以上のローラーの少なくとも1つは、湾曲クランプ面に対して径方向内側に向けられた力を加え、受入穴に対して径方向外側に向けられた力を加える。クランプスリーブが解放位置にあるとき、前記第1ローラーは、窪みに受け入れられない。
チャックは、迅速にかつ便利に、切削工具または加工対象物をチャックに固定し、またはチャックから取り外すことを、提供する。それにもかかわらず、窪みの深さは限定されていて、そしてレンチのさらなる回転は窪みから外への滑りをもたらし、それ故に、固定位置からはずれる。
本開示の目的は、改善されたチャックを提供することである。この目的は、請求の範囲にしたがう対象を有して達せられる。
本発明は、物品を取り外し可能に固定するためのチャックに向けられる。チャックは、受入部、クランプスリーブ、および少なくとも1つのローラーを含む。受入部は、長手方向軸線Lを有すると共に少なくとも1つのクランプ部分を有する湾曲クランプ面を有する受入穴を含む。クランプスリーブは、受入穴に受け入れられ、解放位置と固定位置との間で回転可能である。クランプ部分は、谷部と峰部との間の第1ランプ、峰部と窪みとの間の第2ランプおよび窪みと停止リッジとの間の第3ランプを含み、谷部、峰部、窪みおよび停止リッジは、長手方向軸線Lから、それぞれ、谷部距離DT、峰部距離DC、窪み距離DD、および停止リッジ距離DSにあり、DS<DC<DD<DTであり、該谷部は第1ランプの谷部側を定める。少なくとも1つのローラーは、クランプスリーブと、湾曲クランプ面との間に受け入れられる。クランプスリーブが解放位置から固定位置に回転させられるとき、前記1つ以上のローラーのうちの第1ローラーは、クランプスリーブの回転の方向に進み、ローラーとクランプスリーブとの間の滑り摩擦の結果として、第1ランプに沿って谷部から離れ、峰部を通り越し、窪みに入り、そして、停止リッジにより止められる。
クランプスリーブが固定位置にあるとき、第1ローラーは窪みに受け入れられ、前記1つ以上のローラーの少なくとも1つは、物品を摩擦で保持するように、クランプスリーブに対して径方向内側に向けられた力を加え、前記受入穴の湾曲クランプ面に対して径方向外側を向いた力を加える。クランプスリーブが固定位置にあるとき、第1ローラーは、窪みに受け入れられ、加えられた力を局所的に解放し、そして、それはローラーがリッジに向けて第1ランプに沿って逆に滑ることを妨げる。
好ましい実施形態にしたがうと、前記1つ以上のローラーのうちの前記少なくとも1つにより加えられる径方向内側を向いた力は、クランプスリーブが、径方向内側に収縮することをもたらし、それにより、物品を摩擦で保持する。
クランプスリーブが解放位置にあるとき、前記第1ローラーは第1ランプの谷部側に位置づけられる。
好ましい実施形態にしたがうと、クランプスリーブと1つ以上のローラーとが円筒形であり、各ローラーは、長手方向軸線Lに平行であるローラー軸線Rを有する。
好ましい実施形態にしたがうと、チャックは、受入穴面とクランプスリーブとの間に位置づけられた円筒形ローラーケージを含み、円筒形ローラーケージは、少なくとも1つの貫通スロットを有し、該1つ以上のローラーは前記貫通スロットに受け入れられる。
好ましい実施形態にしたがうと、各クランプ部分はそれと関連付けられた3つのローラーを有する。クランプスリーブが固定位置にあるとき、3つのローラーのうちの第1のものは窪みに受け入れられ、該3つのローラーのうちの第2のものおよび第3のものの両方はクランプスリーブに対して径方向内側を向いた力を加え、該湾曲クランプ面に対して径方向外側を向いた力を加える。
別の好ましい実施形態にしたがうと、まさに1つのローラーは少なくとも1つのクランプ部分と関連付けられる。クランプスリーブが固定位置にあるとき、前記1つのローラーは窪みに受け入れられ、また、該クランプスリーブに対して径方向内側を向いた力を加え、該湾曲クランプ面に対して径方向外側を向いた力を加える。
幾つかの特定的な応用例にしたがうと、該物品は、回転機械工具である。
本発明は、如何なる付加的なロック手段なしに、しっかりとした固定に関して好ましい利点を有する。好ましくは、それは、固定位置から前方にも後方にも外れる危険性なしに、より堅固なロックを可能にする。
本発明にしたがうと、湾曲クランプ面は径方向内側を向くのにたいして、前述の先行技術の湾曲クランプ面は径方向外側を向く。結果として、湾曲クランプ面を作り出すための内面研削が用いられ得るのに対して、先行技術では外面研削が用いられる。かなり小さな直径の砥石が内面研削に用いられることができ、それはより深い谷部を作り出すという利点を与え、結果としてより高い停止リッジになる。より高い停止リッジは、ローラーが高い停止リッジを通り越すことができないので、ローラーの完全なブロックを確実にする。レンチのさらなる回転は、ローラーが停止リッジにより近接することをもたらし、結果としてより強いロック力になる。強いロック力のおかげで、レンチを回すために必要とされる力はごく小さく、手作業のままでなお足りることができる。最初のロック後、物品は効果的に固定されるので、それはチャックの一体部分と化す。
本発明のさらなるまたは付加的な好ましい利点は概略の上記説明および以下に提供されるような好ましい実施形態の詳細な説明から明白である。特に、本発明は、改善された固定機構により、チャックに固定された切削工具または加工対象物の好ましくない解放の危険性を防ぐ。
さて、本発明のより良い理解のために、また、同じものが実際にどのように実施され得るのかを示すために、参照は、添付図面に対してなされるであろう。
注意は、図1から5に引き寄せられる。第1実施形態にしたがって、チャック30は、切削工具の工具シャンク32を、一体に形成されたそのチャック受入部34に、取り外し可能に固定する。切削工具は、エンドミルのような回転切削工具であり得るが、そのシャンクは他のタイプの工具に属し得るかまたはそれどころか加工対象物であることもできる。
チャック30は、前後方向を定める長手方向軸線Lを有し、また、(図示されない)回転工作機械に取り外し可能に取り付け可能である一体に形成された後取り付け部36を有する。取り付け部36は、一体に形成された取り付けフランジ38に対して前方に延在し、チャック受入部34は取り付けフランジ38から長手方向軸線Lと直角を成す受入前面40へ前方に延在する。取り付け部36と取り付けフランジ38との正確な形と働きは当
業者に概ね知られている。
業者に概ね知られている。
受入穴42は、穴後端46で終わるように受入前面40から後方に長手方向軸線Lと同軸に延びる、湾曲クランプ面(contoured clamping surface)44を有する。受入穴42は、クランプスリーブ50と円筒状ローラーケージ54に収容された複数のローラー52とを有するクランプ機構48を受け入れる。複数のローラー52およびケージ54は、クランプスリーブ50と穴42の湾曲クランプ面44との間に配置される。
クランプスリーブ50は、硬くて弾性を持つ材料の単一ピースから好ましくは構成され、好ましくは従来の金属切削作業によって製造される。クランプスリーブ50は、スリーブ前端56からスリーブ後端58へ、長手方向軸線Lに平行に、延在する。工具シャンク32が受け入れられるクランプ貫通穴60は、クランプスリーブ50を通して、スリーブ前端56から、スリーブ後端58へ、長手方向軸線Lと同軸に、延在する。スリーブ前端56は、スリーブヘッド62を構成し、スリーブヘッド62は、そこからスリーブ後端58へ長手方向後方に延在する概ね円筒状のスリーブ本体64に対して、長手方向軸線Lと同軸に、径方向外側に突出する。スリーブヘッド62は、好ましくは、六角形のヘッド前面66および平行に対向する六角形のヘッド後面68を有する六角形デザインであり得、ヘッド前後面66、68の両方は長手方向軸線Lと直角を成す。クランプ貫通穴60は、ヘッド前面66とスリーブ斜面70で接続する。ヘッド周包囲面72は、6つの平坦なヘッド耐力面74を有し、ヘッド耐力面74はヘッド前後面66、68との間に長手方向軸線Lに平行に延在する。スリーブヘッド62は、(図示しない)対応した形状のレンチによって動かされるように設計されている。示されている実施形態では、六角形ヘッド62が採用されているが、他の形状のヘッド(およびそのための適切な工具)が代わりに用いられ得ることが理解される。
さて、注意は図6および7に引き寄せられる。湾曲クランプ面44は、そこに形成された複数の連続した同一のクランプ部分82を有する。各クランプ部分82は、湾曲クランプ面44に沿って長手方向に、長手方向軸線Lに平行に、円周方向において先のクランプ部分82´と次のクランプ部分82´´との間に、延在する。各クランプ部分82は、第1停止リッジ84と第2停止リッジ84´とによって両側に位置されている。1つの実施形態において、湾曲クランプ面44は、3つの同一のクランプ部分82を有する。クランプ部分82が同一であるので、1つのみが、詳細に説明されるであろう。用語「部分(segment)」が用いられるけれども、湾曲クランプ面44は、ほとんどの場合、単一の構成を有し、そして単一の連続する面を備える。
図8において最も見られるように、クランプ部分82は隣接する停止リッジ84、84´間に延在する。第1肩部85は、第1停止リッジ84から谷部86へ径方向外側方向に傾斜する。第1ランプ88は谷部86から峰部90まで延在し、谷部86は第1ランプ88の谷部側を定める。図8の実施形態に見られるように、第1ランプ88は、徐々に径方向内側に向けられた傾斜を有して、部分82の円周方向長さの2分の1を越えてまで延在し得る。幾つかの実施形態では、峰部90に隣接した第1ランプ88の最終部分は、第1ランプ88の残余に対して減少した傾斜を有するプラトー(plateau)95の形である。峰部90から、第2ランプ92は、窪み94まで延在する。窪み94から、第3ランプ96は、隣接した第2停止リッジ84´まで延在する。そして、この連続した特徴は、湾曲クランプ面44の円周周りの各部分に対して繰り返され、これら特徴の各々は長手方向にそれらに沿って延在することが理解される。
上記から、谷部86が停止リッジ84と第1ランプ88との間にあり、第1ランプ88が谷部86と峰部90との間にあり、窪み94が峰部90の向こう側に形成されていることが理解されることができる。谷部86、峰部90、窪み94および停止リッジ84は、長手方向軸線Lから、それぞれ、谷部距離DT、峰部距離DC、窪み距離DD、および停止リッジ距離DSに位置づけられ、谷部距離DTは窪み距離DDよりも長く、窪み距離DDは峰部距離DCよりも長い。停止リッジ距離DSは、峰部距離DCよりも短い。したがって、DS<DC<DD<DTである。
幾つかの好ましい実施形態によれば、図4および5に示されているように、各クランプ部分82は、ローラートリオ98と関係付けられる。ローラートリオ98の3つのローラー52は、同一であることができる。したがって、この実施形態でのクランプ機構48は3つのローラートリオ98を有する。
各ローラー52は、中実の単一の構成であり、好ましくは、硬く、弾性を持つ材料から作られる。各ローラー52は、中心の長手方向のローラーの軸線Rに沿って長手方向に延在する円筒状の形を有する。ローラートリオ98は、ローラーケージ54によって互いから分離されている状態にされる。ローラーケージ54は、長手方向軸線Lと同軸上に延在する概ね円筒形の形であり、ケージ内面100とケージ外面102とを有する。3つの同一の間隔をあけられた長手方向のケージ貫通スロット104は、ケージ内面100とケージ外面102との間に径方向に、かつ、長手方向軸線Lに平行に軸線方向に延在する。3つのローラートリオ98の各々は、3つのケージ貫通スロット104のうちの1つに受け入れられ、それにより、隣り合うローラートリオ98から離れた状態に、各ローラートリオを保つ。ケージ貫通スロット104は、ローラー52を、各ローラー52の長手方向のローラー軸線Rがチャック30の長手方向軸線Lに平行であるように、位置を調節する。幾つかの好ましい実施形態にしたがって、図5に最も良く見られるように、各ローラートリオ98および各対応するケージ貫通スロット104は、長手方向のローラー軸線Rに沿って長手方向に延在する2つの同一の部分に分けられることができる。
最も良く図1および2に示されているように、クランプ機構48は受入部34に受け入れられ、スリーブ本体64は長手方向軸線Lと同軸上に受入穴42に位置づけられ、スリーブヘッド62はヘッド後面68が受入前面40に隣接するように受入部34から相対的に前方に突出する。最も良く図4および5に示されるように、クランプ機構48が受入穴42にあるとき、各クランプ部分82と関連するローラートリオ98は、クランプ部分82とスリーブ本体64との間で押され、ケージ内面100はクランプスリーブ50のスリーブ本体64に面し、ケージ外面102は受入穴42の湾曲クランプ面44に面する。
チャック30に工具シャンク32を固定し、または、そこから工具シャンク32を取り外すために、クランプ機構48は、解放位置と固定位置との間で、受入部34に対して、回転可能である。解放位置から固定位置にクランプ機構48を回転させること、および、逆の場合も、クランプスリーブ50のスリーブヘッド62を回すように(図示しない)レンチを利用することによって成し遂げられることができる。
解放位置では、図9において最も良く見られるように、各ローラートリオ98は、第1ランプ88の谷部側に位置づけられる。ローラートリオ98は、リードまたは第1ローラー52´、第1ローラー52´に隣接する第2ローラー52´´、および第2ローラー52´´に隣接する第3ローラー52´´´を含む。各ローラートリオ98の第3ローラー52´´´は谷部86に位置づけられ、第2および第1ローラー52´´、52´はそれぞれ停止リッジ84の肩部85に隣接する第3ローラー52´´´に隣接して位置づけられる。したがって、図9において見られるように、第2および第1ローラー52´´、52´は、谷部86に隣接する第1ランプ88に少なくとも部分的に位置づけられることができる。クランプスリーブ50のクランプ貫通穴60は、解放位置で、工具シャンク32がそこに自由に挿入され、または、そこから取り除かれるように、所定の大きさに作られる。
クランプスリーブ50を固定位置に向けて回転させることは、スリーブ本体64がローラートリオ98に対して動くことをもたらす。特に、図9の解放位置から図10の固定位置に動くとき、スリーブ本体64は、矢印Sの方向に動く。ローラートリオ98とスリーブ本体64との間の滑り摩擦の結果として、ローラートリオ98は、谷部86から峰部90の方向に第1ランプ88に沿って効果的に進む。図10の固定位置において、各ローラートリオ98の第1ローラー52´は峰部90を越えていて、峰部90と隣接する停止リッジ84´との間の窪み94に受け入れられ、ローラートリオ98の第3および第2ローラー52´´´、52´´は峰部90とプラトー部95にとどまる。谷部距離DTは峰部距離DCよりも長いので、固定位置へクランプ機構48を回転させることは、ローラー52がクランプスリーブ50を径方向内側に付勢することをもたらし、スリーブ本体64が収縮し、クランプ貫通穴60が圧縮されることをもたらし、それにより、そこに工具シャンク32を固定する。
クランプスリーブ50が図10の固定位置にあるとき、窪み距離DDは峰部距離DCよりもわずかに長く、第1ローラー52´が窪み94に収容されているので、第1ローラー52´は、峰部90に対してわずかに径方向外側にある。したがって、第1ローラー52´は、全てのローラー52が、谷部86に向けて逆に動くことを防止する。さらに、第1ローラー52´は、第2および第3ローラー52´´、52´´´に対してわずかに径方向外側にある。したがって、第1ローラー52´は、窪み94とスリーブ本体64との間にいくぶんゆるく保持されることができ、それ故、クランプ力を全く加えることがないかもしれず、それの目的は、窪み94を占めることによってクランプスリーブを固定位置にロックし、ローラー52´、52´´、52´´´が矢印Sの方向に進むことを妨げられるように停止リッジ84´によってブロックされる。クランプスリーブ50のスリーブ本体64に対して径方向内側に向いた力を加え、湾曲クランプ面44のプラトー部95に対して径方向外側の方向の力を加えるのは、第2および第3ローラー52´´、52´´´である。したがって、図10の実施形態において、第2および第3ローラー52´´、52´´´は工具シャンク32を摩擦により保持するようにクランプスリーブ50を径方向内側に収縮させるように圧縮力を加え、同時にクランプ機構48を受入部34に固定するように受入穴42に対して径方向外側に向いた力を加えるのに対して、第1ローラー52´は、窪み94からそれを追い出すのに十分な回転力がない状態でクランプ機構48が固定位置にとどまることを確実にする。
開示の他の可能な実施形態において、異なるチャックは、2つの位の少数のクランプ部分82または、例えば4、5、6、7以上であるより多くのクランプ部分82を有し、したがって、2つ位の少数のローラートリオ98または、例えば4、5、6、7以上であるより多くのローラートリオ98を有する、異なるクランプ機構を有し得る。
さて、注意は、それぞれ、本発明の第2実施形態に係るチャック230の解放位置とクランプ位置とを示す図11と図12とに向けられる。この第2実施形態では、まさに1つのローラーのみ、すなわち、たった1つのローラーが、各クランプ部分と関係付けられている。チャック230はチャック30の特徴に類似する多くの特徴を有するので、チャック230の類似の特徴は、チャック30の参照数字から200だけ変えられた参照数字によって以下ここでは言及されるであろう。
チャック230は、チャック30の長手方向軸線Lと同様に定められた長手方向軸線Lを有する。チャック230の受入部234は、長手方向軸線Lと同軸に延びる受入穴242を有する。受入穴242は、クランプスリーブ250およびローラーケージ254を有するクランプ機構248を受け入れ、そして湾曲クランプ面244を有し、クランプ面244はそこに形成された複数のクランプ部分282を有する。クランプスリーブ250は、そこに形成されると共に長手方向軸線Lと同軸に長手方向に延びるクランプ貫通穴260を有する。この実施形態の1つのバリエーションによれば、湾曲クランプ面244は、3つの同一のクランプ部分282を有する。
クランプ貫通穴260は、そこに受け入れられる工具シャンク232を有する。複数のローラーは、スリーブ本体264と受入穴242の湾曲クランプ面244との間に間隔をあけられて受け入れられる。しかし、チャック30が各クランプ部分82と関連付けられた同一の第1、第2および第3ローラー52´、52´´、52´´´からなるローラートリオ98を有するのに対して、チャック230は、各クランプ部分282と関連付けられた単一のローラー252A、252B、252Cなどを有する。したがって、この第2実施形態におけるクランプ機構248は、図11および12に表されるように、総計で、3つのそのようなローラーを有する。
図11に示される、チャック230の解放位置では、クランプ部分282と関連付けられたローラー252Aは、クランプ部分282の谷部286に位置づけられ、クランプ貫通穴260に対する工具シャンク232の自由な挿入、位置づけ、または取り外しを容易にする。固定位置に向けてクランプスリーブ250を回転させることは、クランプ部分282と関連付けられたローラー252Aが、クランプ部分282の峰部290へ、第1ランプ288上をスリーブ本体264に対して動くことをもたらす。固定位置において、図12に最も良く示されるように、ローラー252Aは峰部290を越えていて、峰部290と隣接する停止リッジ284´との間に配置された窪み294に受け入れられ、それにより、スリーブ本体264が収縮すること、および、クランプ貫通穴260が工具シャンク232を圧縮してしっかりとクランプすることをもたらす。
この「単一ローラー」の実施形態において、ローラー252Aは、窪み294に受け入れられて図12の固定位置でクランプスリーブ250と停止リッジ284´によってブロックされたとき、スリーブ本体264を径方向内側の方向に押し、また、窪み294の底部および受入面244を径方向外側方向に押す。ローラー252Aは、窪み294を占めると共に停止リッジ284´によってブロックされることによって、また、固定位置にクランプスリーブ250を保つことを助ける。したがって、この実施形態において、ローラー252Aは、図9および10に関して上記された「ローラートリオ」の実施形態における、第1ローラー52´、第2ローラー52´´、および第3ローラー52´´´の機能を果たす。
開示の他の可能な実施形態において、異なるチャックは、2つの位の少数のクランプ部分282または、例えば4、5、6、7以上であるより多くのクランプ部分282を有し、したがって、2つ位の少数のローラー252または、例えば4、5、6、7以上であるより多くのローラー252を有する、異なるクランプ機構を有し得る。
1つのクランプ部分がそれと関連付けられた1つ以上のローラーを有することは前述の説明から理解されることができる。クランプスリーブが固定位置にあるとき、1つ以上のローラーの第1ローラーは、窪みに受け入れられ、停止リッジによってブロックされ、そして、固定位置にクランプスリーブをロックすることを助ける。上記実施形態において、残りのローラーが有る場合、その残りのローラーは、窪みに隣接していて、そして工具シャンクを固定するために必要な径方向の力を加えるのを助け、また、保持穴にクランプスリーブを維持するのを助ける(唯一のローラーはまた「単一のローラー」の実施形態においてこの機能を提供する。)。クランプスリーブが解放位置にあるとき、第1ローラーは、窪みになく、停止リッジによってブロックされていない。最終的に、クランプスリーブが解放位置から固定位置まで回転するにつれて、第1ローラーはランプに沿って進み、峰部を通り越し、そして、窪みに入る。
本開示は、ある程度詳細に説明されたけれども、以下に請求されるような本発明の範囲から逸脱することなしに、本開示に対して変更や修正ができる限りなされ得ることは理解されるべきである。
Claims (13)
- 物品を取り外し可能に固定するためのチャック(30)であって、
長手方向軸線(L)を有する受入穴(42)であって少なくとも1つのクランプ部分(82)を有する湾曲クランプ面(44)を有する受入穴(42)を備える、受入部(34)と、
谷部(86)と峰部(90)との間の第1ランプ(88)、峰部(90)と窪み(94)との間の第2ランプ(92)および窪み(94)と停止リッジ(84)との間の第3ランプ(96)を備えた該少なくとも1つのクランプ部分(82)であって、該谷部(86)、峰部(90)、窪み(94)および停止リッジ(84)は、長手方向軸線(L)から、それぞれ、谷部距離DT、峰部距離DC、窪み距離DD、および停止リッジ距離DSにあり、DS<DC<DD<DTであり、該谷部(86)は該第1ランプ(88)の谷部側を定める、該少なくとも1つのクランプ部分(82)と、
該受入穴(42)に受け入れられ、解放位置と固定位置との間で回転可能である、クランプスリーブ(50)と、
前記少なくとも1つのクランプ部分(82)と関連付けられた1つ以上のローラー(52)であって、該クランプスリーブ(50)と該湾曲クランプ面(44)との間に受け入れられる、1つ以上のローラー(52)と
を備え、
該クランプスリーブ(50)が該固定位置にあるとき、前記1つ以上のローラーの第1ローラー(52)は、該窪みに受け入れられ、前記1つ以上のローラー(52)の少なくとも1つは、該物品を摩擦で保持するように、該クランプスリーブ(50)に対して径方向内側に向けられた力を加え、
該クランプスリーブ(50)が該解放位置にあるとき、前記第1ローラー(52)は該第1ランプ(88)の該谷部側に位置づけられている、
チャック(30)。 - 該クランプスリーブ(50)が該解放位置から該固定位置へ回転させられるとき、該第1ローラー(52)は、該第1ランプ(88)に沿って進み、該峰部(90)を通り越し、そして、該窪み(94)に入る、請求項1に記載のチャック(30)。
- 該クランプスリーブ(50)が該解放位置から該固定位置へ回転させられるとき、該第1ローラー(52)は、該第1ランプ(88)に沿って進み、該峰部(90)を通り越し、該窪み(94)に入り、そして、該停止リッジ(84)によって止められる、請求項1に記載のチャック(30)。
- 前記クランプスリーブ(50)は円筒形である、請求項1に記載のチャック(30)。
- 該固定位置において、前記1つ以上のローラー(52)のうちの前記少なくとも1つは、該受入穴(42)に対して、径方向外側に向いた力を加える、請求項1に記載のチャック(30)。
- 該1つ以上のローラー(52)は円筒形であり、各ローラーは該長手方向軸線(L)に平行なローラー軸線(R)を有する、請求項1に記載のチャック(30)。
- 該湾曲クランプ面(44)と該クランプスリーブ(50)との間に位置づけられる円筒形のローラーケージ(54)をさらに備え、該円筒形のローラーケージ(54)は少なくとも1つの貫通スロット(104)を有し、該1つ以上のローラー(52)は前記貫通スロット(104)に入れられる、請求項1に記載のチャック(30)。
- 3つのクランプ部分(82)があり、
各クランプ部分(82)は1つ以上のローラー(52)と関連付けられている、
請求項1に記載のチャック(30)。 - 各クランプ部分(82)はそれと関連付けられた3つのローラー(52)を有し、そして、
該クランプスリーブ(50)が該固定位置にあるとき、該3つのローラー(52)のうちの該第1のものは該窪み(94)に受け入れられ、該3つのローラーのうちの第2のものおよび第3のもの(52)の両方は該クランプスリーブ(50)に対して径方向内側を向いた力を加え、該湾曲クランプ面(44)に対して径方向外側を向いた力を加える、
請求項8に記載のチャック(30)。 - まさに1つのローラー(52)が該少なくとも1つのクランプ部分(82)と関連付けられ、
該クランプスリーブ(50)が該固定位置にあるとき、前記1つのローラー(52)は該窪み(94)に受け入れられ、また、該クランプスリーブ(50)に対して径方向内側を向いた力を加え、該湾曲クランプ面(44)に対して径方向外側を向いた力を加える、
請求項1に記載のチャック(30)。 - ローラートリオ(98)が該少なくとも1つのクランプ部分(82)と関連付けられている、請求項1に記載のチャック(30)。
- 該物品は、回転機械工具である、請求項1に記載のチャック(30)。
- 前記1つ以上のローラー(52)のうちの前記少なくとも1つによって加えられる径方向内側を向いた力は、該クランプスリーブ(50)が、径方向内側に収縮することをもたらし、それにより該物品を摩擦で保持する、請求項1に記載のチャック(30)。
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