JP2013188820A - コレットチャック - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術の問題を解消すべく、改良されたコレットチャックを提供する。
【解決手段】軸３と、複数の半径方向のスリット５によって互いに分離されたチャックジョー４とを有する。チャックジョーの上端縁領域６は、研削または研磨工具に対する接触面を形成するとともに、コレットチャックによって保持されるレンズの加工領域の延長部分として形成される。チャックジョーによりレンズに対する収容空間が形成され、収容空間の下側外縁に環状に形成されたレンズに対する接触面から、チャックジョーの上端縁領域までの距離が、レンズの厚さに等しいかまたはそれよりも小さくなっていて、コレットチャックによるレンズのチャックに続く研削および／または研磨の間の材料の削り取り量に対応し、またはコレットチャックによるレンズのチャックに続く研削および／または研磨の間の材料の削り取り量、および中心厚さ許容誤差範囲に対応する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コレットチャック、特に、軸と、少なくとも２つの半径方向のスリットによって互いに分離されたチャックジョーとを有し、レンズを保持するためのコレットチャックに関するものである。

従来技術においては、ＥＰ １０４９５５５ Ｂ１に記載のように、旋盤装置において棒状の工作物を保持するためのコレットチャックが知られている。コレットチャックは、複数の、組み立てていない、実質上管状体と一緒に形成された、断面が扇形の後部エレメントを有している。そして、コレットチャックは、その外側に部分円錐台面を有し、

ＤＥ １７５４２７４ Ｕには、精密機械で使用する回転円板の加工のためのコレットチャックが記載されている。半径方向のスリットを備えたコレットチャックのチャック部は、鋼または真鍮から形成されたセグメントが、ねじまたは取り付けピンによって交換可能に取り付けられている。セグメントは、必要なチャック径にくり抜かれている。

ＤＥ １９６８９１２ Ｕには、工具の円筒状のシャフト、特に、フライス盤のネジ軸を挟持またはクランプするための工具−戻り止め装置を備えたコレットチャックが記載されている。マシンスピンドルに対するネジ受けが、コレットチャックのスリットを入れられた部分までのび、マシンスピンドルの前方において軸方向に移動可能な対をなすネジを収容する。

ＷＯ ２００９／０１８９６５ Ａ１には、コレットチャックを備えたチャック装置および該チャック装置の配列が記載されている。工作物を保持するための複数の部分からなるコレットチャックを収容するためのチャック装置は、ガイド装置およびガイド面とともにコレットチャックを備えたハウジングを有している。コレットチャックは、チャック装置に対し軸方向に運動可能になっている。ガイド装置は、ガイド面上に、転動体として、転動体ホルダーに関係して配置された複数のボールを備えている。それによって、ガイド装置内の複数のボールは、一斉に、チャック装置内において初期位置から運動し得る。チャック装置内にコレットチャックが存在しないときに、ボールを初期位置まで戻すべく、転動体ホルダーに対するリセット装置が備えられる。

ＵＳ ２００６／００１７２３８ Ａ１には、レンズ製造用のコレットチャックシステムが記載されている。コレットチャックシステムは、機械内において加工物を保持する。コレットチャックシステムは、加工物開口を備えたコレットチャック本体を有し、加工物を、圧力を及ぼしながら保持する。

ＪＰ １０２２５８０９ ＡおよびＪＰ １１０１９８５８ Ａには、レンズに対するコレットチャックシステムが記載されている。

ＤＥ １０３１５００８ Ａ１およびＤＥ １０３３２６７３ Ａ１には、眼鏡レンズおよびその他の光学的に機能する表面を備えた成形体を保持するための方法および装置が記載されている。この場合、半製品が使用され、フライス盤を用いない成形法によって製造がざされる。続いて、機械的製造工程が実施される。それは半製品を使用し、このとき、成形フランジがフライス盤を用いずに成形される。成形フランジは、加工装置内へのチャックのために使用される。成形フランジは、それに続く加工工程のすべてにおいて保持され続け、加工物のチャックまたはその解除のために使用され、また、さらにそれに続く加工の際の、本体の眼鏡レンズまたはその他の加工物の支持のために使用される。眼鏡レンズは、加工の最終段階において成形フランジから分離される。

ＷＯ ０３／０３３２０５ Ａ１には、両面レンズを仕上げ加工するための方法および装置が記載されている。装置は、レンズの少なくとも一方の面を加工するための、切断ユニット、研削ユニットおよび／または研磨ユニットを有している。レンズをチャックするチャックユニットが、レンズの第２の面を加工するために備えられる。

ＤＥ １００５３２３０ Ａ１には、レンズを研磨するための装置に対するチャック、およびこのようなチャックを備えた装置が記載されている。チャックは、チャックヘッドおよびスピンドルヘッド間に可撓性を有するように形成されている。これは、チャックピストンおよび連接棒間に形成されたエアークッションによってもたらされる。

ＤＥ １０３１０５６１ Ｂ４には、眼鏡レンズおよびその他の光学的に機能する表面を備えた成形体を製造するための方法および装置が記載されている。この方法において、平板状または面取りされた円板状のプラスチックの素材が、その外縁で保持される。凸面状のレンズ前面および／または凹面状のレンズ後面が、フライスおよび／または回転工具を用いて、研削、精密研削、および必要に応じて研磨加工される。この場合、加工物の外周縁には、より大きな厚さの環状領域が維持され、加工および搬送工程における、加工物および／または眼鏡レンズのチャックおよび／またはチャックの解除、並びに支持および安定化のために使用され、加工終了時に除去される。環状領域は、加工軸の同定のためのマーキングおよび／またはデザインを有している。成形体または眼鏡レンズの表面には、形成された表面の幾何学的形状の軸位置を特定する微小なマーキングがなされている。凸面状のレンズ前面のフライス加工の際に、加工物の縁領域には一定半径の円形の溝が生じ、少なくともそれはフライス盤の刃に対応している。この溝は、環状領域において外向きに、そして眼鏡レンズにおいて内向きに移動していく。

ＤＥ ４０２１７２２ Ｃ２には、研削装置が記載されている。この研削装置は、加工物に対するホルダーと、ホルダーに対向して配置されかつ加工物の表面に接触する、導電性を有する研削手段とを有している。加工物および研削手段は、互いに対して回転し得るようになっている。電極が、研削手段の研削面と電極との間に予め決定された大きさの隙間が生じるように配置されている。直流電源が配置され、その負極側に電極が、正極側に研削手段がそれぞれ接続されている。研削手段と電極との間の空間内に、導電性を有しない冷却液体を供給する装置が備えられている。

ＧＢ １１５５７１９には、レンズホルダーが記載されている。これは、壁によって取り囲まれた窪みを有する部分を備えている。壁は、レンズホルダーによって保持されたレンズの縁または縁領域に、レンズホルダーの当該部分の弾力性の少なくとも一部によって生じた押圧力を及ぼしながら当接する。レンズホルダーの当該部分は、半径方向のスリットを有し、スリットは、当該部分の外面から壁を貫通して内向きにのび、それによって、レンズホルダーの当該部分が互いに分離され、レンズの嵌め込みまたは取り外しのために窪みが広げられる。

ＤＥ ２９６０８８７７ Ｕ１には、光学レンズを保持するためのホルダーが記載されている。このホルダーは、円筒状の基体と、基体に保持された弾性を有するレンズ支持面と、基体の中心を軸方向に貫通してのびる管路とを有している。基体は仕上げ用工具として形成されている。

ＥＰ １０４９５５５ Ｂ１ ＤＥ １７５４２７４ Ｕ ＤＥ １９６８９１２ Ｕ ＷＯ ２００９／０１８９６５ Ａ１ ＵＳ ２００６／００１７２３８ Ａ１ ＪＰ １０２２５８０９ Ａ ＪＰ １１０１９８５８ Ａ ＤＥ １０３１５００８ Ａ１ ＤＥ １０３３２６７３ Ａ１ ＷＯ ０３／０３３２０５ Ａ１ ＤＥ １００５３２３０ Ａ１ ＤＥ １０３１０５６１ Ｂ４ ＤＥ ４０２１７２２ Ｃ２ ＧＢ １１５５７１９ ＤＥ ２９６０８８７７ Ｕ１

したがって、本発明の課題は、上記従来技術の問題を解消すべく、改良されたコレットチャックを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、レンズを保持するためのコレットチャックであって、軸と、少なくとも２つの半径方向のスリットによって互いに分離された複数のチャックジョーとを有するものにおいて、前記チャックジョーの上端縁領域は、少なくとも部分的に可撓性を有する研削または研磨工具に対する接触面を形成するとともに、前記コレットチャックによって保持されるレンズの加工領域の延長部分として形成され、
（ａ）前記チャックジョーによって前記レンズに対する収容空間が形成され、前記収容空間の下側外縁に環状に形成された前記レンズに対する接触面）から、前記チャックジョーの前記上端縁領域までの距離が、前記レンズの厚さに等しいかまたはそれよりも小さくなっていて、前記コレットチャックによる前記レンズのチャックに続く研削および／または研磨の間の材料の削り取り量に対応し、または前記コレットチャックによる前記レンズのチャックに続く研削および／または研磨の間の材料の削り取り量、および中心厚さ許容誤差範囲に対応しており、または
（ｂ）前記チャックジョーによって形成された前記レンズに対する前記収容空間内には、面取りされた当接面を備えたレンズ支持部が前記収容空間の中心に位置するように設けられているものであることを特徴とするコレットチャックを構成したものである。

上記構成において、好ましくは、前記チャックジョーの前記上端縁領域が、非球面状または円錐面状または球面状に形成されている。
また、前記コレットチャックは、金属から形成されていることが好ましく、より好ましくは、鋼または焼き入れ鋼から形成されていることが好ましい。

上記構成において、また、前記軸の壁厚は、前記半径方向のスリットよりも下側の領域において、前記半径方向のスリットの領域よりも薄くなっていることが好ましい。
また、前記軸は、前記チャックジョーへの移行部の外面に、溝状の軸凹部を有していることが好ましく、また、前記チャックジョーは、前記軸への移行部の外面に溝状のチャックジョー凹部を有していることが好ましい。

本発明によるレンズを保持するためのコレットチャックは、軸と、半径方向のスリットによって互いに分離された少なくとも２つのチャックジョーを有している。本発明によれば、少なくとも部分的に可撓性を有する研削または研磨工具に対する接触面が形成されたチャックジョーの上端縁領域は、コレットチャックによって保持されたレンズの加工領域の半径方向の拡張部分を形成する。

本発明の好ましい実施例によれば、チャックジョーによって形成されたレンズに対する収容空間の下側外縁に環状に形成されたレンズに対する接触面から、チャックジョーの上端縁領域までの距離は、レンズの厚さに等しいか、またはそれよりも小さくなっており、それは、コレットチャックによるレンズのチャックに続く研削または研磨の間の材料の削り取り量に対応し、あるいは、コレットチャックによるレンズのチャックに続く研削または研磨の間の材料削り取り量および中心厚さ許容誤差範囲に対応している。

レンズは、チャックジョーによって形成されたレンズに対する収容空間の下側外縁に環状に形成された接触面に、その後面を接触させ、それによって、レンズはコレットチャック内に平らな状態で保持される。この場合、接触面は、レンズがコレットチャック内において平らな状態で保持されることが保証されるように、レンズの後面領域に対応した形状を有している。チャックジョーの内側側部の接触面において、チャックジョーがレンズの側縁に当接し、それによって、レンズがコレットチャックの中心に位置決めされた状態で保持される。環状の接触面によって取り囲まれた内側領域は、接触面に対して凹んだ状態に形成され、それによって、この領域では、レンズがコレットチャックに接触しない。こうして、レンズ、特に、その中央の光学的に機能する領域がコレットチャックによって傷つけられることがない。さらに、この凹んだ領域には、前回の加工時に発生した研削または研磨屑等の汚れの粒子が追い出され、その結果、接触面が汚されることがなく、レンズの接触面との最適の平らな状態での接触が妨げられず、レンズが傷つけられることもない。

レンズに対する接触面からチャックジョーの上端縁領域までの距離は、この領域に置かれたレンズの厚さに等しく、またはそれよりも小さくなっている。これは、レンズの加工前の、コレットチャックによってチャックされたレンズの厚さに相当する。こうして、レンズの加工領域からチャックジョーの上端縁領域への継ぎ目のない移行が達成される。それによって、レンズの加工領域からチャックジョーの上端縁領域への移行の際の、研削または研磨工具の変形が防止され、レンズの加工エラーの発生が防止される。

第１の変形例によれば、前記距離がレンズの厚さよりも小さくなっており、これは、コレットチャックによるレンズのチャックに続く研削および／または研磨の間の材料の削り取り量に対応している。すなわち、レンズの加工前は、コレットチャックにチャックされたレンズの縁が、それに突合せになったチャックジョーの上端縁領域の縁よりも突出している。そして、レンズの加工後、よって、レンズの研削および／または研磨によって材料が削り取られ、レンズの縁と、それに突合せになったチャックジョーの上端縁領域の縁とが同じ高さになる。

第２の変形例によれば、前記距離はレンズの厚さよりも小さくなっており、これは、コレットチャックによるチャックに続く研削および／または研磨による材料の削り取り量、および中心厚さ許容誤差範囲に対応している。なぜなら、レンズの厚さは、製品毎に全く同一ではなく、むしろ一定の許容誤差範囲内、つまり中心厚さ許容誤差範囲内にあるからである。そして、例えば、第１回目の加工工程においてエラーが生じた場合に、さらなる加工工程、例えば、第２回目の研磨を実施することもできる。

本発明の別の実施例によれば、レンズに対する収容空間内に、その中心に位置するようにレンズ支持部が設けられる。この実施例は、加工領域に対向配置された凹面状の後面を備えたレンズに適しており、コレットチャック内における、レンズに対する支持および平らな状態での別の保持を実現する。それゆえ、この実施例では、環状の縁取り接触面は不要である。本発明によれば、レンズ支持部の当接面は面取りされており、それによって、この当接面に当接するレンズが傷つけられることが防止される。レンズ支持部、よってその当接面は、コレットチャックによるレンズ２の平らな状態での保持が保証されるように、当接面に接触するレンズの後面領域に対応した形状を有している。この実施例では、レンズは、チャックジョーの内側側部の接触面によって、コレットチャックの中心に位置決めされた状態で保持され、レンズ支持部によってコレットチャック内に支持され、平らな状態で保持される。

コレットチャックは、例えば、３つまたは６つのチャックジョーを有し、レンズの簡単かつ迅速なチャックを実現し、それに続く研削および／または研磨等の加工のためにレンズを保持する。そのために、レンズがコレットチャックに嵌め込まれ、そして、コレットチャックの軸が、例えば油圧チャック内に差し込まれ、それによって、チャックジョーがレンズに接触する。

コレットチャック内において、レンズは非常に正確に保持されかつ中心に配置されるので、レンズ２の高精度の研削および／または研磨が可能となる。すなわち、レンズは、コレットチャック内において、平らに保持されるだけでなく、また中心に位置するように保持される。コレットチャック内に保持されたレンズの平面上の運動および回転運動の誤差は、５μｍよりも小さくなり、それは、通常、２μｍの範囲内にある。

上端縁領域は、レンズの加工領域に対応して配置されるが、研削または研磨工具に対する接触面を形成する。研削または研磨工具は少なくとも部分的に可撓性を有し、それによって、レンズの加工領域、すなわちレンズの加工されるべき表面の形状に適合している。レンズの縁領域において、研削または研磨工具が、チャックジョーの上端縁領域に部分的に載っていて、実際には、レンズ２の加工されるべき表面の半径方向の拡張部分を形成する。それによって、研削または研磨工具は、その後も、レンズの加工すべき表面に適合した形状を保ち、レンズの外縁上にぽっきっと折れてしまうことがない。こうして、レンズの加工エラーは、レンズの外縁を越えて作用する研削または研磨工具によって防止され、それによって、レンズの外縁を含む表面全体にわたる、レンズの均一かつ高精度の研削または研磨が達成される。それによって、例えば、従来の装置では最適な処理がなされていない、それに続くレンズの側縁の削り取りが防止され、その結果、レンズ形成材料が最適に利用され、加工時間が短縮される。

従来の装置においては、レンズは、仕上げ加工されたレンズに必要なものとして、大きな直径を有している。レンズは、レンズホルダー上に手作業で貼着され、中心に配置される。研削または研磨ののち、レンズの縁が削り取られ、最終的な直径になるように成形される。これは、多大な材料の浪費と加工時間の浪費を招き、コストを上昇させる。

それに対し、本発明のコレットチャックにおいては、チャックされるレンズは、その最終的な直径を有している。レンズをコレットチャック内の中心に配置することは、チャックジョーが閉じられる際に自動的になされる。こうして、無駄な手作業によるレンズのホルダー上への貼着およびホルダー上での位置決め、よって、レンズの縁の削り取りが不要となる。

コレットチャックは、とりわけ、非球面レンズ、すなわち、非球面状に研削および／または研磨等の加工すべき面を備えたレンズを保持するのに適している。

レンズが加工されたのち、コレットチャックが油圧チャックから取り外され、レンズがコレットチャックから取り外される。そして、加工すべき別のレンズが、また同様にして、コレットチャックに非常に正確にチャックされる。これは、手作業によってレンズをホルダーに貼着したのち、調整するという従来のレンズ加工法に比較して、作業を著しく簡単にし、加工時間を短縮させるものである。本発明によれば、また、油圧チャックを開くだけで、コレットチャックのチャックジョーを開き、油圧チャック内にコレットチャックを装着することができる。レンズは、例えば、低圧把持工具によってピックアップされ、コレットチャック内から取り出される。そして、次のレンズが加工のためにコレットチャックにチャックされ、油圧チャック、よってチャックジョーが再び閉じられる。こうして、コレットチャックの油圧チャックからの取り外しおよび油圧チャック内への再装着がなされる。

レンズが非球面状または円錐面状または球面状のいずれに成形されるかに応じて、チャックジョーの上端縁領域が、レンズの加工領域の半径方向の拡張部分をなすように形成される。

コレットチャックは、必要に応じて、金属、好ましくは鋼、より好ましくは焼き入れ鋼から形成される。それによって、コレットチャックは高い剛性を有し、その結果、多数のレンズを、その都度、最適にチャックし、保持し、加工可能とする。さらに、コレットチャックは、高い強度を有し、研磨時の摩耗量が少なく、それによって、レンズの加工を多数回行ったのちであっても、レンズのチャック時および加工時に高い精度を維持すること、が可能となる。とりわけ、レンズの加工のために装着された研削または研磨工具によるチャックジョーの上端縁領域の摩耗は、焼き入れ鋼の使用によって、ごくわずかであり、その結果、コレットチャックを用いてレンズの保持および加工が多数回行われたのちであっても、チャックジョーの上端縁領域は、依然として、コレットチャックによって保持されたレンズの加工領域の半径方向の拡張部分を形成する。

好ましくは、軸の壁厚は、半径方向のスリットよりも下側（軸の下端）では、半径方向のスリットの領域よりも薄くなっている。それによって、チャックジョーの正確な回動点が形成され、チャックジョーは、例えば油圧チャックによる押圧の際にこの点のまわりに回動して互いに接近し、それによって、コレットチャックが閉じてレンズがチャックされる。軸の上部、よって半径方向のスリットの領域は、強い形状保持力を有しているので、チャックしている間の、軸の変形およびチャックジョーの変形、並びにコレットチャックの不均一かつ不十分なチャックが防止される。

軸は、チャックジョーへの移行領域の外面に、溝状の軸凹部を有している。必要に応じて、チャックジョーはまた、軸への移行領域（チャックジョーの下端）の外面に溝状のチャックジョー凹部を有している。これらの溝状凹部は、互いに結合してまわりを取り巻く凹部を形成する。軸凹部およびチャックジョー凹部は、油圧チャックへのコレットチャックの最適の差し込みを実現する。この場合、コレットチャックは、軸だけでなくチャックジョーの下面において油圧チャックに最適に接触し、前回のレンズ加工時に万一研削または研磨屑等の汚れ粒子が発生しても、それらに妨げられることがない。これらの汚れ粒子は、これらの凹部内に追い出され、コレットチャックの油圧チャックへの差し込みが妨げられることはない。それによって、コレットチャックによるレンズの正確なチャックが達成される。

本発明の第１実施例によるコレットチャックの斜視図である。 本発明の第１実施例によるコレットチャックを上方から見た平面図である。 本発明の第１実施例によるコレットチャックの側面図である。 本発明の第１実施例によるコレットチャックの縦断面図である。 図４の領域Ｖの拡大図である。 図４の領域ＶＩの拡大図である。 本発明の第２実施例によるコレットチャックを上方から見た斜視図である。 本発明の第２実施例によるコレットチャックを下方から見た斜視図である。 本発明の第２実施例によるコレットチャックを上方から見た平面図である。 本発明の第２実施例によるコレットチャックの、レンズを保持した状態を示す縦断面図である。 図９のＸＩ−ＸＩ線に沿った縦断面図である。 図１１の領域ＸＩＩの拡大図である。 本発明の第３実施例によるコレットチャックの側面図である。 本発明の第３実施例によるコレットチャックを上方から見た平面図である。 本発明の第３実施例によるコレットチャックの縦断面図である。 本発明の第３実施例によるコレットチャックに保持されるレンズの断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明する。なお、添付図面中の対応する構成要素には、同一の参照番号が付されている。
図１〜図６は本発明の第１実施例を示し、図７〜図１２は本発明の第２実施例を示し、図１３〜図１５は本発明の第３実施例を示している。本発明は、レンズ２に研削および／または研磨等の加工を施すべく、レンズ２を保持するためのコレットチャック１に係るものである。また、図１６は、本発明のコレットチャック１によって保持されるレンズ２の１例を示している。

本発明のコレットチャック１は、軸３と、複数のチャックジョー４、第１および第２実施例ではそれぞれ３つのチャックジョー４、また第３実施例では６つのチャックジョー４を備えている。もちろん、チャックジョー４の個数はこれらの実施例に限定されず、チャックコレット１は、２以上の任意の個数のチャックジョー４を備え得る。

チャックジョー４は、半径方向のスリット５によって互いに分離され、丸みを帯びたレンズ２を保持するための丸みを帯びた収容空間を形成している。半径方向のスリット５は、軸３の下部までのび、それによって、軸３は、軸３の下端部でのみ互いに結合する複数の軸部分から構成されている。軸３の上端において、チャックジョー４がそれらの軸部分に接続している。

チャックジョー４の上端縁領域６は、コレットチャック１によって保持されるレンズ２の加工領域７の半径方向の拡張部分として形成され、例えば、非球面状または円錐面状または球面状に形成されている。この場合、コレットチャック１は、例えば、当初は大まかな形状に形成されていて、次いで、例えば、レンズ２の加工装置において、最終的な形状に整形されうる。チャックジョー４の上端縁領域６は、例えば、窒化ホウ素の立方体から研磨板を用いて研削され、コレットチャック１によって保持されるレンズ２の加工領域７の半径方向の拡張部分に対応する必要な形状に適合せしめられる。

例えば図１０から明らかなように、本発明のコレットチャック１は、レンズ２の簡単かつ迅速なチャックを可能とし、それによって、その後のレンズ２の加工、特に研削および／または研磨のためにレンズ２を保持する。この場合、コレットチャック１は、特に、非球面レンズ２を製造するのに適している。すなわち、コレットチャック１は、少なくとも、レンズ２の加工領域７、特に研削および／または研磨領域が非球面状に成形され、および／または研削および／または研磨によって、コレットチャック１に保持されたレンズ２が非球面に成形される場合に特に適している。

レンズ２をチャックし、保持するために、レンズ２は、コレットチャック１内、すなわちチャックジョー４によって形成された丸みを帯びた収容空間内にはめ込まれ、コレットチャック１の軸３が、例えば、図１０に示すように、油圧チャック８または他の適当なチャックエレメント内にチャックされ、それによって、チャックジョー４は、内側側部の接触面１４においてレンズ２の側縁に当接し、レンズ２をコレットチャック１の中心に位置させた状態で保持する。すなわち、コレットチャック１は、その軸３が油圧チャック８内に、チャックジョー４の下面が油圧チャック８の上面に当接するまで差し込まれる。その後、油圧チャック８が作動し、軸３を押し付け、それによって、軸部分が内向きに押し付けられる。すなわち、油圧チャック８によって押圧された軸部分は、軸３の下端で互いに結合した軸部分により生じた回動軸のまわりに回動し、それによって、軸３の上端において軸部分に接続されたチャックジョー４がまた回動する。それによって、チャックジョー４の間に配置されたレンズ２がコレットチャック１内においてチャックされる。この場合、回動軸は半径方向のスリット６の下端の領域にある。

コレットチャック１内において、レンズ２は非常に性格に正確に保持されかつ中心に配置されるので、レンズ２の高精度の研削および／または研磨が可能となる。すなわち、レンズ２は、コレットチャック１内において、平らに保持されるだけでなく、また中心に位置するように保持される。コレットチャック１内に保持されたレンズ２の平面上の運動および回転運動の誤差は、５μｍよりも小さくなり、それは、通常、２μｍの範囲内にある。

上端縁領域６は、レンズ２の加工領域７に対応して配置されるが、研削または研磨工具に対する接触面を形成する。研削または研磨工具は少なくとも部分的に可撓性を有し、それによって、レンズ２の加工領域７、すなわちレンズ２の加工されるべき表面の形状に適合している。レンズ２の縁領域において、研削または研磨工具が、チャックジョー４の上端縁領域６に部分的に載っていて、実際には、レンズ２の加工されるべき表面の半径方向の拡張部分を形成する。それによって、研削または研磨工具は、その後も、レンズ２の加工すべき表面に適合した形状を保ち、レンズ２の外縁上にぽっきっと折れてしまうことがない。

こうして、レンズ２の加工エラーは、レンズ２の外縁を越えて作用する研削または研磨工具によって防止され、それによって、レンズ２の外縁を含む表面全体、すなわち、レンズ２の加工領域７の全体にわたる、レンズ２の均一かつ高精度の研削または研磨が達成される。それによって、例えば、従来の装置では最適な処理がなされていない、それに続くレンズ２の側縁の削り取りが防止され、その結果、レンズ形成材料が最適に利用され、加工時間が短縮される。

従来の装置においては、レンズは、仕上げ加工されたレンズに必要なものとして、大きな直径を有している。レンズは、レンズホルダー上に手作業で貼着され、中心に配置される。研削または研磨ののち、レンズの縁が削り取られ、最終的な直径になるように成形される。これは、多大な材料の浪費と加工時間の浪費を招き、コストを上昇させる。

それに対し、本発明のコレットチャック１においては、チャックされるレンズ２は、その最終的な直径を有している。レンズ２をコレットチャック１内の中心に配置することは、チャックジョー４が閉じられる際に自動的になされる。こうして、無駄な手作業によるレンズのホルダー上への貼着およびホルダー上での位置決め、よって、レンズの削り取りが不要となる。

レンズ２が加工されたのち、コレットチャック１が油圧チャック８から取り外され、レンズ２がコレットチャック１から取り外される。そして、加工すべき別のレンズ２が、また同様にして、コレットチャック１に非常に正確にチャックされたのち、加工される。これは、手作業によってレンズをホルダーに貼着したのち、調整するという従来のレンズ加工法に比較して、作業を著しく簡単にし、加工時間を短縮させるものである。

本発明によれば、また、油圧チャック８を開くだけで、コレットチャック１のチャックジョー４を開き、油圧チャック８内にコレットチャック１を装着することができる。レンズ２は、例えば、低圧把持工具によってピックアップされ、コレットチャック１内から取り出される。そして、次のレンズ２が加工のためにコレットチャック１にチャックされ、油圧チャック、よってチャックジョー４が再び閉じられる。こうして、コレットチャック１の油圧チャック８からの取り外しおよび油圧チャック８内への再装着がなされる。

本発明のコレットチャック１は、好ましくは、焼き入れ鋼から形成される。焼き入れ鋼は、必要に応じて、後継ぎされたものからなっている。焼き入れ鋼から形成したことによって、コレットチャック１は高い剛性を有し、その結果、多数のレンズ２を、その都度、最適にチャックし、保持し、加工可能とする。さらに、コレットチャック１は、高い強度を有し、研磨時の摩耗量が少なく、それによって、レンズ２の加工を多数回行ったのちであっても、レンズ２のチャック時および加工時に高い精度を維持すること、が可能となる。

とりわけ、レンズ２の加工のために装着された研削または研磨工具によるチャックジョー４の上端縁領域６の摩耗は、焼き入れ鋼の使用によって、ごくわずかであり、その結果、コレットチャック１を用いてレンズ２の保持および加工が多数回行われたのちであっても、チャックジョー４の上端縁領域６は、依然として、コレットチャック１によって保持されたレンズ２の加工領域７の半径方向の拡張部分を形成し、それによって、研削または研磨の間に、研削または研磨工具に対し、レンズ２の縁が良好に支持される。

図４および図１１に示したように、第１および第２実施例において、軸３の壁厚は、半径方向のスリット５の下側では、半径方向のスリット５の領域よりも薄くなっている。すなわち、軸３の下端の軸部分の結合領域は、半径方向のスリット５によって互いに分離された軸部分よりも壁厚が小さくなっている。それによって、チャックジョー４の正確な回動点が形成され、チャックジョー４は、例えば油圧チャック８による押圧の際にこの点のまわりに回動して互いに接近し、それによって、コレットチャック１が閉じてレンズ２がチャックされる。すなわち、半径方向のスリット５によって互いに分離された軸部分の結合領域によって軸部分、よって軸部分の上端に設けられたチャックジョー４の回動軸が形成される。回動軸は、半径方向のスリット５の下端領域に位置する。軸３の上部、よって半径方向のスリット５によって互いに分離された軸部分は強い形状保持力を有しているので、チャックしている間の、軸部分の領域における軸３の変形およびチャックジョー４の変形、並びにコレットチャック１の不均一かつ不十分なチャックが防止される。

レンズ２に対する接触面９から、チャックジョー４の上端縁領域６までの距離は、図１０から明らかなように、当該領域におけるレンズ２の厚さに等しいかまたはそれよりもわずかに小さい。これは、加工前の、コレットチャック１にチャックされたレンズ２の厚さに相当する。こうして、レンズ２の加工領域７からチャックジョー４の上端縁領域６への継ぎ目のない移行が実現される。それによって、レンズ２の加工領域７からチャックジョー４の上端縁領域６への移行の際に、研削または研磨工具が変形してレンズ２の加工エラーの生じることが防止される。

好ましくは、前記距離はレンズ２の厚さよりも小さくなっており、研削または加工による材料の削り取り量に対応している。すなわち、レンズ２の加工前は、コレットチャック１にチャックされたレンズ２の縁は、それと突合せになった、チャックジョー４の上端縁領域６の縁よりもわずかに高くなっている。そして、レンズ２の加工後、よってレンズ２の研削および／または研磨の後、材料の削り取りによって、レンズ２の縁と、それと突合せになった、チャックジョー４の上端縁領域６の縁とが同じ高さになる。

あるいは、前記距離はレンズ２の厚さよりも小さくなっており、コレットチャック１によるチャックに続く研削および／または研磨による材料の削り取り量、および中心厚さ許容誤差範囲に対応している。なぜなら、レンズ２の厚さは、製品毎に全く同一ではなく、むしろ一定の許容誤差範囲内、つまり中心厚さ許容誤差範囲内にあるからである。そして、例えば、第１回目の加工工程においてエラーが生じた場合に、さらなる加工工程、例えば、第２回目の研磨を実施することもできる。

接触面９は、好ましくは、チャックジョー４によって形成されたレンズ２の収容空間内において環状に形成され、より好ましくは、チャックジョー４の内側に沿うとともに、収容空間の下側外縁に沿って形成される。この接触面９上に、レンズ２の後面１０が置かれ、それによって、レンズ２がコレットチャック１内に平らに保持される。この場合、コレットチャック１内においてレンズ２が平らに保持されることを保証すべく、接触面９は、その上に置かれるレンズ２の後面１０の形状に対応するように形成される。それによってチャックジョー４が、内側側部の接触面１４においてレンズ２の側縁に当接することによって、レンズ２が、コレットチャック１内に、コレットチャック１の中心に位置決めされた状態で保持される。

環状の接触面９によって取り囲まれた内側領域が、接触面９に対して凹んだ状態で形成されていることにより、この内側領域内において、レンズ２の後面１０はコレットチャック１に接触することがない。こうして、レンズ２、特に、その中央の光学的に機能する領域がコレットチャック１によって傷つけられることがない。さらに、前回のレンズ加工によって発生した汚れ粒子、例えば、研削または研磨屑がこの領域に追い出され、その結果、それらが接触面９を汚すことがなく、よって、レンズ２のコレットチャック１内での最適の配置、すなわち、レンズ２の接触面９上に平らに置かれることが妨げられず、レンズ２の後面１０が傷つけられることがない。

軸３は、チャックジョー４への移行領域（軸の上端）の外面に、溝状の軸凹部１１を有している。コレットチャック１の第１および第２実施例において、チャックジョー４はまた、軸３への移行領域（チャックジョーの下端）の外面に溝状のチャックジョー凹部１２を有している。これらの溝状凹部１１、１２は、図５および図１２からわかるように、互いに結合してまわりを取り巻く凹部を形成する。

軸凹部１１およびチャックジョー凹部１２は、油圧チャック８へのコレットチャック１の最適の差し込みを実現する。この場合、コレットチャック１は、軸３だけでなくチャックジョー４の下面において油圧チャック８に最適に接触し、前回のレンズ加工時に万一研削または研磨屑等の汚れ粒子が発生しても、それらに妨げられることがない。これらの汚れ粒子は、軸凹部１１およびチャックジョー凹部１２内、またはそれらによって形成された全体としての凹部内に追い出され、コレットチャック１の油圧チャック８への差し込みが妨げられることはない。それによって、コレットチャック１によるレンズ２の正確なチャックが達成される。

図１３〜図１５に示したコレットチャック１の第３実施例によれば、レンズ２に対する収容空間内に、その中心に位置するようにレンズ支持部１３が設けられる。この実施例は、例えば、図１６に示すような、加工領域７に対向配置された凹面状の後面１０を備えたレンズ２に適しており、コレットチャック１内における、前述の実施例の接触面９とは別のレンズ２に対する支持および平らな状態での保持を実現する。それゆえ、この実施例では、前述のような環状の縁取り接触面９は不要である。なぜなら、レンズ２はただレンズ支持部１３に接触するだけでよいからである。

レンズ支持部１３の当接面は、好ましくは、面取りされており、それによって、レンズ２のこの当接面に当接する領域が傷つけられることが防止される。これは、特に必要である。なぜなら、レンズ２がレンズ支持部１３の当接面に当接する場合、レンズ２の中央の光学的に機能する領域が、コレットチャック１、よってレンズ支持面１３の当接面に当接することによって傷つけられないことが重要だからである。レンズ支持部１３、よってその当接面は、コレットチャック１によるレンズ２の平らな状態での保持が保証されるように、当接面に接触するレンズ２の後面領域に対応した形状を有している。レンズ支持部１３の高さは、前述の接触面９と同様に、レンズ２の加工領域７が、少なくとも、加工前にコレットチャックの上端縁領域６より突出し、研削または研磨工具によって加工されることによってほぼ同じ高さになるように設定される。コレットチャック１の第３実施例においては、レンズ２は、チャックジョー４の内側側部の接触面１４によって、コレットチャック１の中心に位置決めされた状態で保持され、レンズ支持部１３によってコレットチャック１内に支持され、平らな状態で保持される。

図１３および図１５に示した第３実施例によれば、コレットチャック１は、軸部分が互いに結合される軸３の下部の壁厚が、前述の第１および第２の実施例の場合と異なり、半径方向のスリット５によって互いに分離された軸部分の壁厚よりも厚くなっている。なぜなら、軸３の下部がレンズ支持部１３と結合しているからである。すなわち、レンズ支持部１３は、軸３の下部に固定されるが、軸３の上部では、軸３の中空な内部において自由端を有し、それによって、軸部分およびチャックジョー４が自由空間を形成していて、油圧チャック８によるチャックによって内向きに回動し、それによって、レンズ２がチャックジョー間にチャックされるからである。この場合、また、半径方向のスリット５によって互いに分離された軸部分およびその上端に設けられたチャックジョー４がそのまわりに回動する回動軸は、半径方向のスリット５の下端の領域にある。回動軸をより確実に形成し、チャックジョー４の回動をより正確に行わせるために、軸部分とレンズ支持部１３との境界領域に、自由空間が形成される。すなわち、軸部分とレンズ支持部１３との結合部の上側における軸部分の壁厚が薄くされる。この減じられた壁厚１５によって、軸部分およびレンズ支持部１３の回動軸が形成される。

１ コレットチャック
２ レンズ
３ 軸
４ チャックジョー
５ スリット
６ 上端縁領域
７ 加工領域
８ 油圧チャック
９ 接触面
１０ 後面
１１ 軸凹部
１２ チャックジョー凹部
１３ レンズ支持部
１４ 接触面
１５ 減少した壁厚

Claims (7)

1. レンズ（２）を保持するためのコレットチャック（１）であって、軸（３）と、少なくとも２つの半径方向のスリット（５）によって互いに分離されたチャックジョー（４）とを有するものにおいて、
   前記チャックジョー（４）の上端縁領域（６）は、少なくとも部分的に可撓性を有する研削または研磨工具に対する接触面を形成するとともに、前記コレットチャック（１）によって保持されるレンズ（２）の加工領域（７）の延長部分として形成され、
   （ａ）前記チャックジョー（４）によって前記レンズ（２）に対する収容空間が形成され、前記収容空間の下側外縁に環状に形成された前記レンズ（２）に対する接触面（９）から、前記チャックジョー（４）の前記上端縁領域（６）までの距離が、前記レンズ（２）の厚さに等しいかまたはそれよりも小さくなっていて、前記コレットチャック（１）による前記レンズ（２）のチャックに続く研削および／または研磨の間の材料の削り取り量に対応し、または前記コレットチャック（１）による前記レンズ（２）のチャックに続く研削および／または研磨の間の材料の削り取り量、および中心厚さ許容誤差範囲に対応しており、または
   （ｂ）前記チャックジョー（４）によって形成された前記レンズ（２）に対する前記収容空間内には、面取りされた当接面を備えたレンズ支持部（１３）が前記収容空間の中心に位置するように設けられているものであることを特徴とするコレットチャック（１）。
2. 前記チャックジョー（４）の前記上端縁領域（６）が、非球面状または円錐面状または球面状に形成されてい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（１）。
3. 金属から形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコレットチャック（１）。
4. 鋼または焼き入れ鋼から形成されていることを特徴とする請求項３に記載のコレットチャック（１）。
5. 前記軸（３）の壁厚は、前記半径方向のスリット（５）よりも下側の領域において、前記半径方向のスリット（５）の領域よりも薄くなっていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のコレットチャック（１）。
6. 前記軸（３）は、前記チャックジョー（４）への移行部の外面に、溝状の軸凹部（１１）を有していることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のコレットチャック（１）。
7. 前記チャックジョー（４）は、前記軸（３）への移行部の外面に溝状のチャックジョー凹部（１２）を有していることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のコレットチャック（１）。

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