JP2014526389A - 締付システムおよびベース本体、コレット、そのための回転工具、および回転工具を締付システム内に取付けるための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、回転工具（７０）、たとえばフライス盤またはボール盤のための締付システム（１）を提供する。締付システム（１）は、ベース（１０）、コレット（３０）および締付ナット（５０）を含み、上記締付ナット（５０）は、回転工具（７０）をコレット（３０）を有するベース本体（１０）内に強制ロックする。ベース本体（１０）およびコレット（３０）の相対的な回転を回避するために、締付システム（１）は、コレット（３０）のベース本体（１０）に対する回転を阻止するフォームロッキング回転安全装置を有する。

Description

本発明は、独立特許クレーム１および２０のプレアンブルに記載の締付システム（Spannsysteme）、特許クレーム１６のプレアンブルに記載のコレット、特許クレーム１７および２５のプレアンブルに記載のベース本体(Grundkoerper)、特許クレーム２７のプレアンブルに記載のレデューサスリーブ(Reduzierhuelse)、ならびに、独立特許クレーム１８および２６のプレアンブルに記載の回転工具に関する。さらに、本発明は、独立特許クレーム１９および２８に記載の締付システムのための設置方法に関する。

たとえば、ドリル、特にフライスのような回転工具を工作機械内に支持することが知られている。このような締付装置は、工作機械内に受けられるための結合側端部を有するベース本体を含む。さらに、ベース本体は、回転工具の回転軸に対して同心円上の受入れボア穴（Aufnahmebohrung）を有する工具側端部を含む。この受入れボア穴内に、回転工具のシャフトが、ベース本体の工具側端部の前面から開始して軸方向に挿入可能である。

コレットは、ベース本体の受入れボア穴内で軸方向に可動となるように配置され、コレットは回転工具のシャフトを覆う。このコレットは、好ましくは、ベース本体の結合側端部に向かう方向に先細りする円錐形状を有する。コレットは、ベース本体の受入れボア穴の半径方向内面の、同じく先細りする円錐セクションで支持される。

コレットおよびその中に配置された回転工具のシャフトを取付けるために、締付ナットが、ベース結合側およびベース本体の方向に、コレットをベース本体の受入れボア穴内に軸方向に押込む。締付ナットを締めるとき、コレットがベース本体の円錐状受入れボア穴内に押込まれることにより、コレットの内径が減少され、コレットがベース本体の受入れボア穴内に半径方向に締付けられる。したがって、コレットおよび回転工具のシャフトが力もしくは摩擦ロッキング態様（kraftschluessig bzw. reibschluessig）でベース本体内に支持される。

締付システムの別の既知の実施形態に従うと、コレットは、ベース本体内またはチャック内に締付けられる収縮嵌合コレット（Schrumpfspannzange）である。収縮嵌合コレットが収縮を介してベース本体内に固定されるこのタイプのシステムでは、追加の締付ナットは一切必要ない。代替的に、収縮嵌合コレットは、回転工具とともに一体的なユニットを形成するように、工具とともに収縮されるコレットとしても解釈され得る。別の代替的な締付システムに従うと、回転工具は、ベース本体またはチャック内に直接締付けられることによって固定される。それぞれの実施形態は、収縮嵌合チャック（Schrumpffutter）および水力拡大チャック（Hydro-Dehnfutter）である。ベース本体またはチャックおよび回転工具を含むこれらの締付システムでは、回転工具を取付けるためにコレットも締付ナットも必要ない。

その構成的協働により、ベース本体、コレットおよび締付ナットの組合せは、締付システムとも呼ばれる。このタイプの締付システムは、ＷＯ２００８／０４９ ６２１号に記載されている。

回転工具のための締付システムを有する工具ホルダの分野、特に、繰返される重切削の分野では、締付システムの強度に関する問題が存在する。重切削は、高い力およびトルクを生じ、これらが、たとえばフライスまたは穴あけバイトなどの回転工具により、回転工具を支持するコレットを介してベース本体またはチャックに伝達される。重切削の間、発生する力および／またはトルクが、コレットとベース本体との間の保持力を上回るおそれがある。この場合、コレットがベース本体内で反転したり、スリップしたりし始める。これにより、回転工具が新たに締付けられる必要があるため、操作を停止させて、望ましくない製造中断を引起こす。しかしながら、ベース本体、コレット、工具、回転機および／または加工されるべき工作物が、生じている切削力により損傷されたり、または破壊すらされるおそれもある。

したがって、本発明の技術的課題は、先行技術で知られる欠点が回避されるように、重切削中でも、回転工具および／またはコレットをベース本体内に確実に固定させる回転工具のための締付システムを提供することである。

上記の問題は、独立特許クレーム１および２０に記載の締付システム、独立特許クレーム１６に記載のコレット、独立特許クレーム１７および２５に記載のベース本体、独立特許クレーム１８および２６に記載の回転工具、独立特許クレーム２７に記載のレデューサスリーブ、および、独立特許クレーム１９および２８に記載の締付システムのための設置方法により解決される。本発明の有利な向上および実施形態は、添付の請求項、以下の説明および付随の図面から導かれ得る。

長手軸および／または回転軸を有する回転工具のための本発明に従う締付システムは、特に、旋削、フライスまたは他の回転機械用のチャックであるベース本体、および、受入れボア穴と、ベース本体の受入れボア穴および回転工具（７０）のための工具受入れボア穴内に取外し可能に配置されるコレットと、受入れボア穴の領域内でベース本体に取付け可能な締付ナットとを含む。コレットは、締付ナットを用いて、摩擦ロッキングトルクの伝達を与えるために、ベース本体内に締付けられ得る。本発明に従うと、締付ナットと組合されたコレットの代わりに、締付ナットなしに、ベース本体内またはチャック内に締付けられ得る押しコレット（Einpressspannzangen）が用いられている。このタイプの押しコレットは、回転工具をベース本体またはチャック内に締付けるために、加熱の有無にかかわらず、ベース本体またはチャック内に押込まれる。このタイプのコレットを、力伝達装置を介して、ベース本体またはチャックの受入れボア穴内に押込むことも可能である。締付チャックをベース本体内に締付けるため、したがって、回転工具を締付システム内に取付けるために選択される設計上の解決策にかかわらず、工作物を加工するために必要な力を伝達することが可能となるように、ベース本体と回転工具との間に摩擦ロッキング接続が設けられる。以下の説明では、押しコレットという用語は、コレットの要素が、ベース本体またはチャック内への締付けまたは取付けのために締付ナットを必要としない、コレットの上位グループの下位グループを指す。

上記の選択肢に従うコレットまたは押しコレットのベース本体に対する回転を阻止するために、締付システムは、少なくとも第１の回転安全装置（Verdrehsicherung）を含む。この第１の回転安全装置は、ベース本体とコレットとの間の摩擦ロッキング接続に加えて、相対的な移動、特に、ベース本体内またはコレットの長手軸のまわりのコレットの回転を阻止する。したがって、第１の回転安全装置は、たとえば、重切削中での締付システムの完全性を設けるために、締付システムの安定性および固定された接続を支持する設計的構成を提供する。好ましくは、受入れボア穴は、回転軸に対して同心円上にベース本体内に配置される。しかしながら、受入れボア穴が偏心にベース本体内に設けられる発明の他の用途も存在する。工具受入れボア穴が締付チャック内の中心に配置される間、工具受入れボア穴および回転工具の、ベース本体の長手軸を基準とした同心または偏心の配置が、ベース本体内の受入れボア穴の代替的な配置によって生じる。

本発明に従う締付システムは、第１の回転安全装置の代わりまたは追加として、第２の回転安全装置を含む。第２の回転安全装置は、回転工具のコレットに対する回転を阻止する。第２の回転安全装置は、回転工具の半径方向の外側輪郭が、コレットの工具受入れボア穴の多面体または多面体類似の半径方向の内側輪郭に適合可能であることにより、回転工具を工具受入れボア穴内に挿入後、コレットと回転工具との間のフォームロッキング接続（formschluessige Verbindung）が設けられるという設計上の観点から実現される。この文脈では、回転工具の工具シャフトの外形が、工具受入れボア穴の多面体または多面体類似の半径方向の内側輪郭に適合されることが好ましい。

締付ナットを有するコレットと回転工具との間、または、締付ナットを有さない押しコレットと回転工具との間に第２の回転安全装置を設けるために、回転工具は、好ましくは、工具シャフトの部分において多面体形状または多面体類似の形状を有する。したがって、工具シャフトの断面表面は、多角形または実質的に多角形に構成される。多面体において、複数の表面は、表面の間で囲まれたエッジを介して互いと接続される。多面体の表面は平坦に構成され、隅はエッジを有して構成される。多面体は、多角形の断面を有する。本発明に従うと、多面体類似の形状を締付システムの部品に用いることが好ましく、したがって、工具シャフト、ベース本体の受入れボア穴、コレットまたは押しコレットの外形、および工具受入れボア穴においても用いることが好ましい。多面体類似の形状は、複数の傾斜をつけられた表面、または傾斜をつけられた表面と平坦な表面とのミックスを含む。表面は、丸みをつけられたエッジおよび／または角度をつけられたエッジを囲むことにより、多面体と同様の形状が設けられる。多面体類似のこの形状の断面は、多角形と同様に構成される。多面体および多面体類似の形状のこの定義は、同じ理由から、以下に説明するように、本発明に従うと、締付システムの第１の回転安全装置および第２の回転安全装置ならびにそれぞれの部品にとって好ましい。

好ましくは、第１の回転安全装置は、締付ナットの有無にかかわらず、締付システムにおいてベース本体とコレットとの間のフォームロッキング接続により実現される。別の選択肢として、第１の回転安全装置は、コレットと締付ナットとの間のフォームロッキング接続を介して、コレットおよび締付ナットを有する締付システムにおいて実現される。この第１の回転安全装置の追加の選択肢は、それ単独で、または、締付ナットによる締付システムにおけるベース本体とコレットとの間のフォームロッキング接続と組合されて設けられる。

この第１の回転安全装置として構成されるフォームロッキング接続は、少なくともコレットまたは押しコレット、有利には、両方の要素の長手軸のまわりのベース本体とコレットとの間の、相対的な回転が阻止されるように構成される。さらに、第１の回転安全装置または第１のフォームロッキング接続を、互いに係合しかつ異なる形状を有し異なって配置される要素を介して実現することが有利である。この文脈において、たとえば、これらの係合要素を、コレット、押しコレットおよびベース本体の反対側の半径方向の外皮表面でフォームロッキング接続により構成することが好ましい。これらのフォームロッキング要素を、ベース本体の結合端部側に向けられたコレットの面、および、ベース本体の対応する反対側部分に設けることも別の選択肢である。フォームロッキング要素を、締付ナット側に向けられたコレットの面および締付ナットの対応する反対側の部分に設けることも別の選択肢である。

有利には、第１の回転安全装置は、コレット、締付ナットおよび／もしくはベース本体、または、押しコレットおよびベース本体に設けられる少なくとも１つの留め具要素（Mitnehmerelement）により形成される。留め具要素は、締付ナット、ベース本体および／もしくはコレットの窪み、または、ベース本体および／もしくは押しコレットの窪みに係合し、窪みは、フォームロッキング接続を設けるために留め具要素に相補的である。この文脈では、一実施形態では、留め具要素は、対応する孔または窪みに係合する挿入可能な部品として構成される。結果的に、留め具要素による係合のために、ベース本体、締付ナット、押しコレットおよび／またはコレットに形成される窪みは、ベース本体およびコレットならびにベース本体および押しコレットの、少なくともコレットまたは押しコレットの長手軸のまわりでの互いに対する回転が阻止されるように、アンダーカット（Hinterschnitt）を形成する。第１の回転安全装置を実現するためには、したがって、フォームロッキング態様で互いに相互作用する要素が、ベース本体、締付ナット、コレットまたは押しコレットに配置されることが、第二に重要である。さらに、留め具要素は、窪みに配置されるピン、平坦な棒、スライダまたは歯として構成され得るが、これらはいくつかの選択実施形態を記載するに過ぎない。したがって、留め具要素を受ける窪みを、ボア穴、スロット状の孔に似た平らな窪み、または部分的に開いて構成された半径方向のポケットとして構成することが好ましい。さらに、互いに隣接しているか、または互いからオフセットされて、かつ窪みとして構成された窪みを有する歯を実現すること（Verzahnung）が企図され得る。この歯は、上記の歯に相補的である。これらも選択的な例示的実施形態である。

本発明の文脈では、設計上の観点から、複数の留め具要素、有利には３つの留め具要素を、押しコレットの回転軸のまわりに対称および／または等間隔に分散して、かつ、互いから等間隔にオフセットされるように配置し、これらを係合突起（Eingriffsnasen）として構成することが有利である。このタイプの留め具要素または係合突起は、コレットまたは押しコレットの面に配置され、この面は、ベース本体側に向けられ、留め具要素または係合突起は、軸方向に延びる留め具要素としてコレットまたは押しコレットに平行に延びる。これらの軸方向留め具要素は、留め具要素と噛合うように構成されたベース本体内の窪みに係合する。締付システムの安定性をさらに増加させ、かつ、コレットまたは押しコレット内に回転工具を確実に取付けるために、軸方向留め具要素を、有利には、１以上の円周方向に延びる溝であるプロファイルを有する半径方向に内側に向けられた表面に設けることにより、コレットまたは押しコレットと回転工具との間の接続が支持されることも好ましい。さらに、コレットまたは押しコレットの留め具要素を受けるためのベース本体の窪みを、ベース本体に対して半径方向に内側の方向に構成することが本発明の好ましい実施形態である。したがって、窪みは、たとえば、締付システムの省スペース化および軽量化配置を実現するために、ポケットと同様に形成される。

本発明の別の好ましい実施形態に従うと、第１の回転安全装置は、少なくとも部分的に多面体または多面体類似のコレットまたは押しコレットの半径方向の外形、および、それに適合され、かつ少なくとも部分的に多面体または多面体類似のベース本体の受入れボア穴の半径方向の内径により形成される。多面体または多面体類似の形状については、既に上記に設けた定義が適用される。多面体または多面体類似のコレットまたは押しコレットの外形、および、多面体または多面体と同様の内側ボア穴の内径は、それぞれ、それらの接触面について互いに相補的に構成される。既知のコレット構成は、コレットの円錐または錐台型の外形を使用していたが、ここでは、コレットは、多面体としてまたは多面体と同様に形付けられて実現される。ベース本体の受入れボア穴は、コレットの多面体または多面体類似の形状の表面が、ベース本体の多面体または多面体類似の形状の内面で支持されるように、多面体の外側輪郭または多面体と同様の形状に相補的に形成される。コレットの多面体または多面体類似の形状のエッジが、ベース本体の受入れボア穴内での回転を阻止するため、第１の回転安全装置の別の代替的な構成が設けられる。

本発明の別の好ましい実施形態に従うと、締付システムが、工具シャフトを含む既に上記の回転工具を含む。回転工具は、摩擦ロッキング締付けを介して、締付システムにおけるコレットまたは押しコレット内に取付けられる。軸方向離脱安全装置（axiale Auszugssicherung）は、コレットまたは押しコレットおよび当該コレットと回転工具との間の工具シャフトの有利な設計的構成を介して実現されるため、回転工具の長手軸方向への軸方向のクリープ（Auswandern）が防止される。好ましくは、軸方向離脱安全装置および／または回転安全装置は、コレットまたは押しコレットと回転工具の工具シャフトとの間のフォームロッキング接続により設けられる。この随意的な回転工具の軸方向離脱安全装置は、動作中に、締付システム全体の回転工具との完全性のさらなる安定化を設ける。この構成は、部品回転工具およびコレットを互いにより安定的に接続し、上記の締付システムの第１の回転安全装置は、回転工具のコレットまたは押しコレットのベース本体内での確実な保持を提供する。

有利には、軸方向の離脱安全装置は、コレットまたは押しコレットの円周にわたって分散して配置された１以上の留め具部材により形成され、留め具部材は、工具シャフトの円周にわたって分散されたロッキング溝に係合する。これらのロッキング溝は、長さおよび形状について変更可能であるが、回転工具の実際の離脱安全装置の機能性を実現するためには、ロッキング溝は、それらの長さの少なくとも一部にわたってねじ形状、螺旋状または異なる曲線を有して形付けられる。

さらに、このタイプの軸方向離脱安全装置は、留め具部材とロッキング溝との間の差込み類似（bajonettaehnlichen Verschluss）の接続を介して実現可能である。この場合、ロッキング溝は、より長いＬ−アームが工具シャフトで回転軸の方向に延びるように、好ましくはＬ型に延び、より短いＬ−アームが回転工具の回転方向に配置される。離脱安全装置は、有利には、回転安全装置としても使用され得る。

本発明の別の有利な実施形態に従うと、留め具部材はスライダとして実現される。有利には、３つのスライダが、コレットまたは押しコレットの内側半径方向の外皮表面の円周にわたって分散され、かつ、コレットまたは押しコレット内に支持されて配置される。スライダは、工具シャフトのロッキング溝とのフォームロッキングを介して、コレットまたは押しコレット内で回転工具の軸方向離脱安全装置を形成する。コレットまたは押しコレットの工具受入れボア穴内の、コレットまたは押しコレットの半径方向に内側の外皮表面の窪み内でのスライダの確実な取付けを実現するために、有利には、Ｏ−リング、保持リング、スナップリングまたはそれぞれの窪み内へのスライダの対応する接着が用いられる。スライダの形状は、有利には、工具シャフトのそれぞれのロッキング溝内での最適な係合のために適合されるため、本発明の別の実施形態に従うと、スライダは、コレットまたは押しコレットのそれぞれの窪み内に、位置に向けられた態様で（lageorientiert）も配置される。窪みおよびスライダの形状により、それぞれの留め具部材またはスライダは、有利には、規定の向きに従って、コレットまたは押しコレットのそれぞれの窪み内に挿入可能かつ取付け可能となる。これにより、コレットおよび回転工具の工具シャフトの最適な協働が保証され、窪みおよびスライダの合わされた形状がスライダの不正確な設置を防止することにより、回転工具の損傷または機能の障害が防止される。別の代替的な構成に従うと、留め具部材をコレットまたは押しコレットと１つの部品に一体的に構成することが好ましい。

上記の締付システムにおいて回転工具が確実に使用できるようにするために、締付システムおよび回転工具を、本発明に従う設置方法に従って設置することが必要である。したがって、まず、受入れボア穴を有する締付システムのベース本体が設けられる。本発明に従うコレットまたは押しコレットが、ベース本体とコレットまたは押しコレットとの間にフォームロッキング接続が設けられるように、ベース本体の受入れボア穴内に挿入される。フォームロッキング接続は、第１の回転安全装置として用いられ、コレットまたは押しコレットのベース本体に対する回転を阻止する。追加的に、またはその代わりとして、多面体または多面体類似に形付けられたコレットまたは押しコレットの工具受入れボア穴の半径方向の内側輪郭、および、それに適合された回転工具の半径方向に外側の輪郭を介して、コレットまたは押しコレットと回転工具との間にフォームロッキング接続が設けられるように、回転工具がコレットまたは押しコレット内に挿入される。このフォームロッキング接続は、第２の回転安全装置を形成し、回転工具のコレットまたは押しコレットに対する回転、および、第１の回転安全装置により、ベース本体に対する回転も阻止する。

さらに、回転工具のシャフトがコレットまたは押しコレット内に挿入される。このステップは、コレットをベース本体の受入れボア穴内に挿入する前または後に行なわれ得る。最終的には、回転工具は、コレット内に締付ナットを介して取付けられるか、またはその代わりに、他の既知の取付けもしくは締付方法を介してコレット内に取付けられる。締付ナットは、工具側に向けられたベース本体の端部に対応して設けられたねじ山に通されることにより、コレットをベース本体の受入れボア穴内に押込む。このように、締付ナットは、ベース本体とコレットとの間のフォームロッキング接続の離脱を同時に防止する。

さらに、本発明は、特に、旋削、フライスまたは他の回転機械用のチャックであるベース本体、および、回転工具のための受入れボア穴を含む回転工具のための締付システムを含む。ベース本体の受入れボア穴内には、回転工具の工具シャフトが直接、すなわち、コレットなしで取付け可能である。さらに、本発明に従う締付システムは、ベース本体と回転工具との間のフォームロッキング接続が設けられるように、多面体または多面体類似の回転工具の半径方向外側輪郭が、多面体または多面体類似の回転工具のための受入れボア穴の内側輪郭に適合可能であるため、回転工具のベース本体に対する相対的な回転をロックする第１の回転安全装置を含む。

既に上述の締付システムとは反対に、さらに、本発明は、コレットチャックなしに実現される締付システムを含む。コレットを有さないこのタイプの締付システムは、当該技術分野では一般的に、収縮嵌合チャックまたは水力拡大チャックと呼ばれるが、これらはいくつかの実施形態を記載するに過ぎない。回転工具のベース本体内の直接的な締付けを伴うこれらの既知のチャックの別の実施形態では、回転工具の、回転工具の長手軸のまわりのベース本体に対する回転が阻止されるように、回転工具の回転シャフトの多面体または多面体類似の外形、および、ベース本体の受入れボア穴の多面体または多面体類似の断面形状が互いに適合される。したがって、回転工具の工具シャフトおよびベース本体の受入れボア穴は、フォームロッキング接続を形成する。

本発明に従うすべての締付システムとともに、さらに、回転工具との組合せ内にレデューサスリーブを挿入することが好ましい。このタイプのレデューサスリーブは、回転工具の工具シャフトを、コレットもしくは押しコレットの過大な工具受入れボア穴に適合させるか、または、ベース本体の過大な受入れボア穴に適合させるために用いられる。本発明により既に設けられた回転安全装置が取外されないようにするために、レデューサスリーブの使用にかかわらず、レデューサスリーブの外側半径方向のスリーブ形状は、コレットもしくは押しコレットの工具受け部の半径方向内壁、またはベース本体の受入れボア穴の半径方向内壁に適合される。したがって、コレットおよび押しコレットの工具受入れボア穴の半径方向内壁およびベース本体の受入れボア穴の半径方向内壁が、多面体または多面体類似の形状を含む場合、レデューサスリーブの半径方向に外側のスリーブ形状は、有利には、それに相補的に構成される。同様に、レデューサスリーブの半径方向に内側のスリーブ形状は、回転工具の工具シャフトの半径方向外形に適合される。回転工具の工具シャフトが多面体または多面体類似の形状を有する場合、レデューサスリーブの半径方向に内側のスリーブ形状は、有利には、それに相補的に構成される。他方で、回転工具の工具シャフトがロッキング溝などを有して構成される場合、好ましくは、半径方向に内側のスリーブ形状は円形に構成され、工具シャフトのロッキング溝に係合し得る留め具部材が設けられる。

さらに、本発明に従う第１の締付システムの文脈において、ベース本体および回転工具を含む本発明に従う締付システムを、コレットを有さずに、既に上述のような回転工具のための軸方向離脱安全装置を有して構成することが好ましい。本発明に従う第１の締付システムの軸方向離脱安全装置の文脈で記載されるコレットの構成特徴は、ここでは、ベース本体の受入れボア穴内に回転工具が直接配置されたベース本体内に設けられる。したがって、コレットの構成特徴は、設けられたベース本体内で同様に実現される。

さらに、本発明は、回転工具がベース本体内に直接配置されるため、締付システム内への回転工具のための設置方法を含む。この設置方法は、ベース本体に、回転工具のための多面体または多面体類似の受入れボア穴を設けるステップと、ベース本体と回転工具との間にフォームロッキング接続が設けられ、回転工具のベース本体に対する回転を阻止するように、その形状が受入れボア穴に適合された回転工具をベース本体の受入れボア穴内に挿入するステップと、回転工具をベース本体内に取付けるステップとを含む。

本発明の好ましい実施形態を付随の図面を参照して説明する。

回転工具を有する本発明に従う締付システムの好ましい実施形態の概略斜視分解組立図である。 回転工具を有さない本発明に従う締付システムの別の好ましい実施形態の概略断面図である。 図２の回転工具を有さない締付システムの横方向概略断面図である。 本発明に従う締付システムの設置されたコレットの好ましい実施形態を有するベース本体の好ましい実施形態の横方向部分断面図である。 図４のコレットの横方向部分断面図である。 図３の締付ナットの横方向断面図である。 留め具部材、特にスライダの好ましい実施形態の斜視図である。 本発明に従う有利な締付システムの回転軸に対して垂直な断面に沿った、ベース本体およびスライダを有するコレットの好ましい実施形態の概略断面図である。 コレットとベース本体との間の回転安全装置が実現された、図８ａに従う変更された実施形態の断面図である。 本発明に従う好ましい締付システムの回転軸に垂直な断面に沿った、ベース本体および溝側面を有するコレットの別の好ましい実施形態の概略断面図である。 コレット内のスライダの好ましい配置の概略断面図である。 図９に従うコレット内のスライダの好ましい実施形態の円で囲われた部分の拡大図である。 多面体類似の内側輪郭および外側輪郭を有するコレットの別の好ましい実施形態の斜視図である。 受入れボア穴の多面体類似の輪郭を有するベース本体の好ましい実施形態の斜視図である。 図１３のベース本体の斜視断面図である。 本発明に従う締付システムの別の好ましい実施形態の斜視分解組立図である。 コレットを伴う、多面体類似の受入れボア穴を有するベース本体の好ましい実施形態の正面図である。 多面体類似の外側輪郭および円形の内側輪郭を有するコレットの好ましい実施形態の面の上面図である。 円形の内側輪郭および多面体類似の外側輪郭を有するコレットの好ましい実施形態の面の上面図である。 円形の内側輪郭および多面体類似の外側輪郭を有するコレットの好ましい実施形態の図である。 円形の外側輪郭および多面体類似の内側輪郭と、軸方向に突出した留め具要素とを有するコレットの好ましい実施形態の斜視図である。 図２０のコレットの留め具要素を有する面の上面図である。 図２０のコレットの留め具要素を有さない面の上面図である。 多面体類似の工具シャフトを有する好ましいフライスの斜視図である。 図２３のフライスの工具先端の上面図である。 図２３のフライスの多面体類似の工具シャフトの上面図である。 多面体類似の工具シャフトを有する有利な旋削鋼の斜視図である。 図２６の旋削鋼の多面体類似の工具シャフトの面の上面図である。 多面体類似の外側輪郭および留め具部材のための窪みを有する有利なコレットの斜視図である。 回転工具を有さずに図示される、コレットを有さない本発明に従う追加の締付システムの有利な実施形態の図である。 コレットを有さない、すなわち、ベース本体の受入れボア穴内に回転工具が直接配置された、本発明に従う第２の締付システムの有利なベース本体の斜視断面図である。 図３０のベース本体の受入れボア穴を有する面の上面図である。 コレットを有さず、ベース本体、レデューサスリーブおよび回転工具を有する、別の有利な締付システムの斜視概略分解組立図である。 回転工具とコレットとの間に有利なレデューサスリーブを含む、本発明に従う図１５の有利な締付システムと同様の締付システムの概略斜視分解組立図である。 ベース本体、コレットおよび締付ナットを有し、コレットが収縮コレットとして構成された、本発明に従う締付システムの別の好ましい実施形態の斜視分解組立図である。

図１は、本発明に従う締付システム１の有利な実施形態の斜視分解組立図を示す。締付システム１は、図４中の横方向断面図にも示される、ベース本体１０の有利な実施形態を含む。この実施形態では、締付システム１の長手軸Ｒのまわりに同心円上に配置される受入れボア穴１２内に、コレット３０がベース本体１０の工具側面１４から軸方向に挿入可能である。図１からわかるように、締付システム１の図示された実施形態は、長手軸Ｒに回転対称に配置される。これは、ベース本体１０の受入れボア穴１２が中心に配置されることを意味する。したがって、ベース本体１０、コレット３０、締付ナット５０および回転工具７０の長手軸Ｒが、図１に示す締付システム１の回転軸に平行である。しかしながら、ベース本体１０の受入れボア穴１２が、締付システム１の回転軸に同心円上に配置されないことも好ましい。このタイプの構成は、締付システム１が回転工具７０を取付けるが、それ自体は回転しない場合に選択される。これらのさまざまな設計選択肢からの結果として、以下の説明で用いられる締付システム１の回転軸Ｒについての記載は、例示的に、締付システム１およびその個々の部品の長手軸についての記載でもある。有利なコレット３０は、ベース本体１０の受入れボア穴１２内で軸方向に可動である。コレット３０は、図５中の有利なコレットの横方向断面図に図示されるように、回転軸Ｒに対して同心の工具受入れボア穴３２を含む。工具受入れボア穴３２内には、回転工具のシャフト７４（図１を参照）を受けることが可能であり、回転工具７０の長手軸は、その後、回転軸Ｒに平行に配置される。この文脈で知られている回転工具は、ドリル、フライスなどである。

締付システム１内に回転工具７０を取付けるためには、回転工具７０を備えたコレット３０が、締付装置を介してベース本体の受入れボア穴１２内に軸方向に押込まれる。有利には、締付ナット５０が軸方向締付装置として使用され、この場合、締付ナットは、ベース本体１０の工具側端部で、ベース本体１０上のねじ山１６に締付ナット５０での内側ねじ山５２を介して通される。締付ナット５０がベース本体１０に通される間、締付ナット５０は、ベース本体１０、コレット３０および回転工具７０の間に摩擦ロッキング接続が設けられるように、受入れボア穴１２内にコレット３０を押込む。コレット締付装置として他の装置を用いることも可能であり、これらは、たとえば、ドイツ特許第１５７ ２９ ２４９号およびドイツ公開特許第４４ ０５ ２４２号に記載されている。

さらに、本発明に従うと、ベース本体１０と組合せてコレット３０を使用することが好ましい。この場合、コレットは、締付ナット５０を用いずにベース本体１０の受入れボア穴１２内に押込まれ得る。このタイプのコレット３０は、以下の説明において、締付ナットを有さないという局面を強調するために、押しコレットと呼ばれる。このタイプの押しコレットは、ベース本体が予め誘導加熱されているため、たとえば、ベース本体１０の受入れボア穴１２内に収縮して入る。このような締付ナット５０を用いないベース本体１０内への押しコレットの取付けは、当該技術分野で一般的に知られている。本発明に従う有利な押しコレットについては、コレット３０の構成特徴が締付ナット５０との相互作用に関連しないかぎり、これらの押しコレットは、出願文献に記載されたコレットと同じ構成特性を有することが強調される。したがって、本発明に従う異なる実施形態に従うコレット３０と同様に、押しコレットは、ベース本体１０、回転工具７０およびレデューサスリーブ６０と同じ構成上の対応関係を有して構成される。

コレット３０は、好ましくは、ベース本体１０の方向に円錐状に有利に先細りになる形状を有し、テーパ形状は、半径方向に外側の外皮表面３４により形成される。外皮表面３４は、ベース本体１０の受入れボア穴１２の内側外皮表面１８で支持され、受入れボア穴１２は、コレット３０の外径に相補的に構成される。有利には、受入れボア穴１２および半径方向に外側の外皮表面３４の円錐形状は、回転軸または長手軸Ｒを基準として、８°〜２°の傾斜角度、より一層好ましくは、３°未満、または２°と２．５°との間の傾斜角度を有する。この角度範囲内でのみ、コレットとベース本体との間の締付効果のために利用可能な最大表面が、締付効果のために実際に実現可能であるため、円錐形状のこれらの角度が好ましい。コレット３０およびベース本体１０の受入れボア穴１２の円錐形状の他に、ベース本体１０内でのコレット３０の確実な配置を支持するために、コレット３０での追加の円筒状セクションまたは他の形状も企図され得る。

本発明の好ましい構成の実施形態に従うと、コレット３０は、多面体（図示せず）または多面体類似の形状でベース本体１０の方向に先細りする。したがって、半径方向に外側の外皮表面３４は、コレット３０の長手軸のまわりに配置された複数の多面体類似の表面からなる。好ましくは、これらの多面体類似の表面は傾斜をつけられて、丸みをつけられたエッジ３５を介して互いに接続される。このタイプのコレット３０のそれぞれの実施形態は、図１２に図示される。図示されるコレット３０は、多面体類似の内面３２および外面３４を有する。多面体類似の外側輪郭は、ベース本体１０の受入れボア穴１２内に挿入され、受入れボア穴は、図１３および図１４に示されるように、外側輪郭に相補的に、かつ、多面体類似に形づけられる。ベース本体１０の受入れボア穴１２は、丸みをつけられたエッジ１９により互いに接続される内側外皮表面１８で、それぞれの多面体類似の表面を含む。

したがって、締付ナット３０およびベース本体１０の受入れボア穴１２の多面体類似の形状が、第１の回転安全装置を形成する。

多面体類似の形状と同様に、締付システム１の部品の各多面体類似の形状は、多面体としても構成され得る。

半径方向に外側の外皮表面３４のこれらの多面体類似の表面は、半径方向に外側の外皮表面３４に相対的に構成されたベース本体１０の受入れボア穴１２の多面体類似の内側外皮表面１８で支持される。したがって、内側外皮表面１８は、コレット３０の多面体類似のエッジ３５と協働する、多面体類似のエッジ１９を有する。したがって、この構成の選択肢によっても、受入れボア穴１２は、コレット３０の外形に相補的に構成される。さらに、コレットの円錐形状とともに、上述のような多面体類似の表面の角度を有する配置についても同じ規則が当てはまる。コレット３０を多面体類似の形状で使用すると、ベース本体１０の受入れボア穴１２内にコレット３０を挿入後、コレット３０とベース本体１０との間のフォームロッキング接続が実現される。このフォームロッキング接続は、少なくともコレット３０の長手軸のまわりでのコレット３０およびベース本体１０の互いに対する回転安全装置を設ける。ベース本体１０が中心に配置された受入れボア穴を有する場合、受入れボア穴１２内のコレット３０の多面体類似の形状により、締付システム１の長手軸および回転軸Ｒのまわりに回転安全装置が実現される。

非円形状としても一般化され得る、コレット３０の有利な多面体類似または多面体の形状に基づき、コレットは、三角形、五角形、または星形として形づけられた断面を有するが、これらはいくつかの選択された実施形態を挙げるに過ぎない。コレットの多面体類似または多面体の形状に基づき、設けられた窪み２０に係合する、より詳細に上述した留め具要素４０が省略され得る。なぜなら、コレット３０の形状に基づき、ベース本体１０とコレット３０との間の十分な回転安全装置が設けられるためである。

図１３は、好ましくは多面体類似の外側輪郭および多面体類似の内側輪郭を有するコレット３０を示す。多面体または多面体類似の内側輪郭は、より詳細に上述したように、コレット３０と回転工具７０との間に第２の回転安全装置を設ける。

図１３および図１４は、多面体類似の受入れボア穴１２を有するベース本体１０の斜視図および部分斜視図を示す。したがって、図１５は、ベース本体１０、コレット３０、締付ナット５０および回転工具７０を有する、別の有利な実施形態に従う締付システム１の斜視分解組立図を示す。多面体類似の内側輪郭および外側輪郭を有するコレット３０は、ベース本体１０の多面体類似の受入れボア穴内に挿入可能である。回転工具７０の工具シャフト７４も多面体類似に形づけられ、多面体類似の工具受入れボア穴３２により、回転のおそれなく受けられる。

締付システム１の別の好ましい実施形態が図３４に示される。この実施形態では、コレット３０は収縮コレットとして実施される。回転工具７０は、収縮コレット３０内に収縮して入り、それとともにユニット７０，３０を形成する。収縮コレット３０および回転工具７０を含むこのユニット７０，３０は、次に、ベース本体１０の受入れボア穴１２内に受けられる。回転工具７０と収縮コレット３０との間の収縮接続は、上記の回転安全装置および／または他の実施形態でも説明するような軸方向離脱安全装置により固定され得る。さらに、このユニット７０，３０のベース本体１０との接続において、このタイプの回転安全装置および／または離脱安全装置も設けられ得る。収縮コレット３０および回転工具７０からなるユニットは、締付ナット５０を介してベース本体１０内に固定される。

図１６は、工具受入れボア穴３２の多面体類似の外側輪郭および円形の内側輪郭を有するコレット３０がその中に挿入されるベース本体１０の面の上面図を示す。図１７および図１８は、多面体類似の外側輪郭および円形の内側輪郭を有するコレット３０の面を示す。図１９は、図１６〜図１８からのコレット３０の斜視図を示す。コレット３０の構成特徴と同様に、締付ナット５０なしでベース本体１０内に取付けられる押しコレット（図示せず）は、コレット３０と同じ構成特徴を有する。

さらに、コレット３０は、円周方向に分散され、かつ軸方向に実質的に延びる複数の細長スロット３６を含む。スロット３６は、半径方向において少なくとも部分的にコレット３０を貫通し、少なくともコレット３０の軸方向のセクションにそれぞれ設けられる。スロット３６の数および幅は、コレット３０の締付部分が特定の範囲に限定されるようなサイズにされ得る。このようにして、とりわけ、ベース本体１０内のコレット３０の傾き誤差が減少されるため、締付システムの同心性が増加され得る。同じ理由から、本発明の締付システム１では、スロット３６を有さないコレット３０を用いることが好ましい。

締付ナット５０を介してベース本体１０内でのコレット３０のベース本体１０に対する回転を防止または阻止するために、上記の回転安全装置の代わりに、本発明に従う締付システム１は別の回転安全装置を含む。この回転安全装置は、ベース本体１０およびコレット３０での構成要素のフォームロッキング協働を介して実現される。このように相互作用するフォームロッキング要素は、たとえば、ベース本体１０の半径方向に外側の外皮表面３４および内側の外皮表面１８のような、半径方向に接する側で有利に構成される。さらに、締付システム１の要素の長手軸Ｒの回転軸に垂直に配置されるベース本体１０およびコレット３０の反対側の面で、フォームロッキング要素を設けることが好ましい。この場合、フォームロッキング要素は、回転軸Ｒに実質的に平行に構成される。

さらに好ましくは、ベース本体１０とコレット３０との間の回転安全装置は、ベース本体１０で相補的な窪み２０と係合する少なくとも１つの軸方向に延びる留め具要素４０を介して実現される。係合する留め具要素４０のための窪み２０が回転軸Ｒのまわりの回転方向にアンダーカットを形成するため、ベース本体１０およびコレット３０の互いに対する回転がロックされ、阻止される。

３つの留め具要素４０およびこれらに対応して形づけられた３つの窪み２０が有利に設けられるが、留め具要素４０および窪み２０の数は変更可能である。

ベース本体１０およびコレット３０の円周、ならびに回転軸Ｒまでの距離に関しては、留め具要素４０および窪み２０は、たとえば締付システム１の不均衡を防止するために、コレット３０の長手軸Ｒのまわりに対称および／または等間隔に配置される。図３、図４、図５に図示する締付システム１の好ましい実施形態に従うと、留め具要素２０は軸方向係合突起として構成される。係合突起４０は、有利な平坦な係合突起４０の半径方向内側が回転工具７０のシャフト７４に接するように半径方向に内側の方向に開いている窪み２０と係合する。したがって、係合突起４０の露出した半径方向の内側は、図３および図５から明らかなように、プロファイル４２を有利に含む。このプロファイル４２は、たとえば、コレット３０内での回転工具のシャフト７４の保持を支持する円周方向に延びる溝および突出からなる。さらに、留め具要素４０を四角または丸みをつけられた形状を有するピンまたは平坦な棒として形成することが有利である。

ベース本体１０とコレット３０との間の記載したフォームロッキング回転安全装置の運動学的反転の際には、ベース本体１０に留め具要素４０を設け、かつコレット３０に窪み２０を設けることも好ましい。同様にして、ベース本体およびコレット３０での駆動要素４０および窪み２０の混合された配置が企図され得る。フォームロッキング回転安全装置の別の選択肢として、ベース本体１０およびコレット３０の半径方向および／または軸方向に反対側での噛合い歯（Verzahnung）が実現可能である。この目的のためには、ベース本体１０およびコレット３０の外皮表面１８および３４ならびに表面２２および４４が好適である。有利には、留め具要素４０および対応付けられた窪み２０は、回転軸Ｒのまわりに対称的かつ等間隔に分散されて配置される。これにより、たとえば、従来のローラチャックを用いた先行技術では達成不可能であった本発明を実施する際の高度な同心性および均衡性がさらに達成される。この同心性および均衡性は、締付ナットを有さない押しコレットについても同じ構成の実施形態により達成可能である。

上記の回転安全装置の代わりに、および／または追加として、締付ナット５０のコレット３０との協働を介して回転安全装置が設けられる。締付ナット５０は、コレット３０をベース本体１０の受入れボア穴１２内に締付けるために、ベース本体１０の外側ねじ山１６にねじ山５２を介して通される。コレット３０が締付ナット５０を介してベース本体１０内に締付けられた後、締付ナット５０とコレット３０との間のフォームロッキング接続が設けられる。このフォームロッキング接続は、たとえば、連動（Verrastung）またはピンによるブロッキング（Stiftblockade）を介して実現され得る。締付ナットがベース本体１０のねじ山５２，１６を介して取付けられるため、締付ナット５０とコレット３０との間のフォームロッキング接続は、コレット３０とベース本体１０との間に回転安全装置を設ける。

締付システム１内への回転工具７０の設置の間、コレット３０は、まずベース本体１０の受入れボア穴１２内に配置される。したがって、留め具要素４０が、設けられた窪み２０に係合して、さらなる設置の煩雑さなしに上述の回転安全装置を設ける。その後、回転工具７０のシャフト７４が工具受入れボア穴３２内に挿入され、コレット３０が、締付ナット５０により、または、押しコレットについては別の締付方法により締付けられる。コレット３０または押しコレットを既に設置された回転工具７０とともにベース本体１０内に挿入し、次に、締付ナット５０またはそれぞれの締付方法を介してベース本体１０内に締付けることも好ましい。好ましくは、この目的のために、図６に図示する締付ナット５０が用いられる。したがって、その内側ねじ山５２は、コレット３０を回転工具７０とともにベース本体１０内に押込むために、ベース本体１０の外側ねじ山１６に通される。この目的のために、締付ナット５０は、たとえば六角形などの外側駆動装置５１を含む。

図６によると、締付ナット５０は、その内側ねじ山５２の開始ねじ山５４と、ベース本体１０側に向けられた締付ナット５０の軸方向挿入端部５８との間に安全距離５８を含む。この安全距離５８は、コレット３０のベース本体１０内の誤った締付けを防止する。すなわち、ユーザが、コレット３０を、ベース本体１０内に誤った形で、すなわち、留め具要素４０と対応付けられた窪み２０との間にフォームロッキングを設けずに挿入してしまった場合、コレット３０は、ベース本体１０の受入れボア穴１２内に十分に深く貫通せず、ベース本体１０の工具側端部で突出する。安全距離５８およびコレット３０の軸方向突出により、締付ナット５０の内側ねじ山５２は、ベース本体１０での外側ねじ山１２から離れすぎているため、それと接続されない。したがって、コレット３０の不良な締付けがこの状況下で防止される。ユーザがコレット３０をベース本体１０内に正確に挿入した場合のみ、締付ナット５０の安全距離５８がまたがれ得ることにより、締付ナット５０の内側ねじ山５２およびベース本体１０の対応付けられた外側ねじ山１６が互いに係合することにより、コレット３０がベース本体１０内に締付けられ得る。

本発明の別の好ましい実施形態に従うと、締付システム１は、回転工具７０のコレット３０に対する回転を阻止する回転安全装置を含む。この目的のために、コレット３０の工具受入れボア穴３２は、図１２および図１５に図示され、対応する文言で説明されるように、非円形状の多面体類似または多面体の半径方向輪郭を含む。回転安全装置を実施するために、回転工具７０の工具シャフト７４の外形は、コレット３０の工具受入れボア穴３２の内径に相補的である（図１５参照）。結果的に、コレット３０の工具受入れボア穴３２の断面の任意の非円形状の輪郭が、回転工具７０の形状が適合された工具シャフト７４とともに、回転工具７０のまわりの長手軸のまわりでのコレット３０および回転工具７０の互いに対する回転を阻止する。結果的に、工具受入れボア穴３２内の好ましくは多面体類似のエッジ３９は、回転工具７０の回転シャフト７４のそれぞれの多面体類似のエッジ７５に嵌合し、これらと協働する。工具受入れボア穴３２の非円形状または多面体類似もしくは多面体の半径方向に内側の輪郭は、このような回転安全装置を設けるために、三角形、四角形、五角形、星形または丸みをつけられたエッジを有する輪郭であり得る。さらなる視覚化のために、図２０は、上述のような多面体類似の内側輪郭および軸方向の留め具要素を有するコレット３０の好ましい実施形態を示す。図２１および図２２は、図２０のコレット３０の面の上面図である。

同様に、多面体形状を有利に有し得る図１２、図１５、および図２０のコレット３０の多面体類似の内側輪郭に相補的に、回転工具７０の工具シャフト７４は、相補的な多面体類似の外側輪郭を含む。工具シャフト７４を多面体状または概して非円形状に形成することも有利である。例示的に、図２３は、多面体類似の工具シャフト７４を有する回転工具７０として構成されたフライスを示す。フライス先端の面のそれぞれの上面図が図２４に示され、図２５は、多面体類似の工具シャフト７４の面を示す。図２６は、多面体類似の工具シャフト７４を有する旋削鋼を示し、図２６は、図２６の旋削鋼の多面体類似の工具シャフト７４の面を示す。図１５の分解組立図中の締付システム１は、例示的に、締付ナット５０と組合された、さまざまな部品の回転工具７０、ベース本体１０およびコレット３０の使用を示す。ベース本体１０とコレット３０との間の回転安全装置は、ベース本体１０の受入れボア穴１２の多面体類似の内側輪郭と組合されて、コレット３０の有利な多面体類似の外側輪郭を介して設けられる。さらに、回転工具７０、特に、工具シャフト７４とコレット３０の内側表面との間に別の回転安全装置が実現される。したがって、工具シャフト７４の多面体類似の表面および丸みをつけられたエッジは、コレット３０の半径方向に内側の外皮表面のそれぞれの表面およびエッジと協働する。締付ナット５０が、回転工具７０を伴うコレット３０をベース本体１０内に締付ける間、図１５に図示する締付システムは、押しコレットと同様に実現可能である。この場合、多面体類似の内側輪郭および外側輪郭を有する押しコレットは、締付ナット５０なしに、たとえば収縮嵌合により、ベース本体１０の受入れボア穴１２内に締付けられる。図１２、図１７、図１８および図１９に図示されるコレットの好ましい実施形態、ならびに図１３および図１４中のベース本体の実施形態、ならびに図２３、図２４、図２５、図２６および図２７中の回転工具７０の好ましい実施形態は、図１５の締付システム１において同様に使用可能である。

上記の多面体類似の形状は、多面体または概して非円形状にも有利に構成される。
本発明に従う別の好ましい実施形態に従うと、コレット３０は、コレット３０のための回転工具７０のための離脱安全装置を含む。フォームロッキング離脱安全装置は、欧州特許第２ ００４ ３５１号に記載され、このタイプの離脱安全装置の構成特性の詳細な説明に関して参照される。

離脱安全装置を実現するために、少なくとも１つの窪みまたは通過孔４６が、半径方向に内側の外皮表面３８で構成される。留め具部材８０は、好ましくはスライダタイプ（図７を参照）である、少なくとも１つの窪みまたは通過孔４６内に嵌合される。留め具部材８０は、支持要素９０を介してこの窪みまたは通過孔４６内に固定される。好ましくは、留め具部材８０を窪みまたは通過孔４６内に取付けるために、Ｏ−リング、保持リング、ばね弾性リング９０または接着（Verklebung）（図示せず）が用いられる。これは図８ａ、図９〜図１１に図示される。留め具部材８０は、コレット３０の円周方向に等間隔に分散されて配置され、図８ａおよび図１０は、通過孔４６内の配置を示し、図９および図１１は、スライダまたは留め具部材８０の窪み内の配置を示す。

留め具部材は、コレット３０の中心の工具受入れボア穴３２内に少なくとも部分的に突出するように構成される。回転工具７０をコレット３０内に挿入した後、留め具部材８０は、回転工具７０のシャフト７４で少なくとも１つのロッキング溝と係合する。このように、ロッキング溝７２と、係合する留め具部材８０との間のフォームロッキング接続が設けられる。少なくとも１つのロッキング溝７２は、好ましくは、円筒状シャフト７４の面で始まり、円筒状シャフト７４の外皮表面に沿って、円筒状工具シャフト７４でねじ山のように配置される。回転工具７０の円筒状シャフト７４の外皮表面上に配置されたロッキング溝７２は、左回りの回転工具７０に対しては左ピッチ、右回りの回転工具７０に対しては右側ピッチを有する。

したがって、少なくとも１つのロッキング溝７２は、軸方向に構成されることも、または軸方向の部分的な部品により構成されることもでき、したがって、回転軸Ｒに全体または一部が平行となるように構成され得る。この場合においてもなお、ロッキング溝７２は、締付システム１内で工具７０のための回転安全装置として動作する。この文脈において、工具シャフト７４でのロッキング溝７２は、ねじ形状、螺旋状、曲線状または差込み溝（Bajonettnut）として構成され、したがって、軸方向および／または直線のセクションも含み得る。

図８ｂに図示する実施形態は、図８ａに図示する実施形態のバリエーションを表わす。したがって、コレット３０内に受けられるスライダまたは止め具部材８０は、図８ａと同様に、コレット内に受けられる工具７０のシャフトと係合する。さらに、スライダ８０は、ベース本体１０の窪み７４とも係合するため、同じ理由から、コレット３０とベース本体１０との間の回転安全装置として作用する。したがって、この実施形態では、スライダは第１および第２の回転安全装置を形成し得るだけでなく、工具シャフトのための離脱安全装置も形成し得る。したがって、図示する実施形態では、３つのスライダ８０が円周にわたって分散して設けられ、これらのスライダは、コレットの通過孔４６内に受けられる。原則に基づいて、既に１つのスライダのみが回転安全装置として用いられ得るが、複数のスライダが有利であり、スライダの数は、図８ａおよび図８ｂ中に例示的にのみ示されるように、３つに限定されない。

図７は、留め具部材８０としてコレット３０内で好ましくは用いられるスライダ８０を示す。スライダ８０は、特別な外側輪郭を有するベースプレート８４を含む。受け窪みまたは通過孔４６の円周方向形状は、スライダが、有利に、窪み４６内で１つの位置の向きでしか配置可能でないようにベースプレート８４の外側輪郭に適合される。窪みまたは通過孔４６は、この目的のために、スライダ８０のベースプレート８４とフォームロッキングおよび嵌合接続を形成する。窪み／通過孔４６およびベースプレート８４の規定の対称性が、スライダ８０の誤った向きを防止する。

留め具部材８０について、これらを交換可能かつ後付け可能な態様で、窪みまたは通過孔４６内に配置することがさらに有利である。

さらに、図２８は、上記の留め具部材８０が、この目的のために設けられた孔４６内に挿入可能である、多面体類似の外側輪郭および円形の内側輪郭を有するコレット３０を示す。

工具受入れボア穴３２内に挿入されるべき回転工具７０の工具シャフト７４は、工具受入れボア穴３２内に締付けられることができないように十分に薄く構成されることが可能である。回転工具７０をそれでも使用可能とするために、リデューサスリーブ６０が、工具シャフト７４とコレット３０との間に補償および介在要素として挿入される。リデューサスリーブ６０を有する締付システムの例示的な実施形態が、図３３に示される。

図３３の締付システム１は、多面体類似の輪郭を有する受入れボア穴１２を有するベース本体１０を用いる。それに合わせて、コレット３０は、長手軸のまわりにコレット３０とベース本体１０との間の回転安全装置が設けられるように、多面体類似の半径方向の外側外皮表面３４を有する。回転工具７０とコレット３０との間に追加の回転安全装置を設けるために、コレット３０の工具受入れボア穴３２および工具シャフト７４は、多面体類似形状で構成される。多面体類似の工具シャフト７４は非常に小さく構成されているため、コレット３０の工具受入れボア穴３２内に締付けられることができない。工具シャフト７４とコレット３０の内部半径方向の外皮表面３８との間の介在空間は、レデューサスリーブ６０により補償される。レデューサスリーブ６０は、好ましくは、コレット３０の半径方向に内側の外皮表面に相補的な、その半径方向に外側のスリーブ形状６２で構成される。したがって、多面体類似または多面体の半径方向に外側のスリーブ形状６２のエッジ６４および表面は、半径方向に内側の外皮表面３８のエッジ３９および表面と協働する。同様にして、リデューサスリーブ６０の半径方向に内側のスリーブ形状６６は、工具シャフト７４の多面体類似の形状に適合される。したがって、工具シャフト７４の多面体類似または多面体のエッジ７５および表面は、多面体または多面体類似の半径方向に内側のスリーブ形状６６のエッジ６８および表面と相互作用する。互いに適合された形状を有する回転工具７０、リデューサスリーブ６０、コレット３０およびベース本体１０のこれらの表面は、たとえば、重切削を伴う締付システム１の完全性を与える回転安全装置を生じる。図３３の締付システム１は、締付ナットにより締付けられるが、同じ理由により、図示する回転工具７０、リデューサスリーブ６０およびベース本体１０と組合されて、締付ナット５０を有さない押しコレットを用いることが有利である。

さらに、本発明は、図２９、図３０、図３１および図３２中の好ましい実施形態に従って図示するような、回転工具７０のための締付システム３を提供する。締付システム３は、コレット３０を使用せずに回転工具７０が直接取付け可能であるベース本体１１０を含む。締付システム３のベース本体１１０は、図２９〜図３１に図示するような受入れボア穴１１２も含む。コレット３０を使用せずに回転工具７０を取付けるこのタイプの締付システム３は、当該技術分野において一般的に知られている。このタイプの締付システム３は、たとえば、欧州特許第２ ０００４ ３５１号に記載されるような水力拡大チャックまたは収縮嵌合チャックを含む。収縮嵌合チャックの場合、ベース本体１１０は、受入れボア穴１１２の部分において加熱されるため、ベース本体１１０の材料がこの部分で拡大する。結果的に、ベース本体１１０の受入れボア穴１１２の直径も同様に拡大するため、回転工具７０の工具シャフト７４が受入れボア穴１１２内に挿入可能となる。なぜなら、ベース本体１０の冷却された状態でのベース本体１０の受入れボア穴１１２の直径は、回転工具７０の工具シャフト７４の断面よりも小さい断面を有するためである。回転工具７０は、冷却後、摩擦ロッキング接続を介してベース本体１１０内の受入れボア穴１１２内に支持される。

先行技術に従う摩擦締付システム３を使用する場合、切削中に生じる高トルクにより、回転工具がベース本体１０に対して回転されるおそれがある。ベース本体１１０と回転工具７０との間のこのような相対的な回転を阻止するために、ベース本体１１０の受入れボア穴１１２は、非円形状の外側輪郭を有する。回転工具７０の工具シャフト７４の外形は、次に、受入れボア穴１１２の断面形状に適合されることにより、ベース本体１１０の受入れボア穴１１２内への挿入後、回転工具７０がベース本体１１０とフォームロッキング接続を形成する。これは、ベース本体１１０と回転工具７０との間の相対的な回転が阻止されることを意味する。

図２９〜図３２に図示されるような、コレットを有さない本発明に従うこの締付システム３の好ましい実施形態に従うと、ベース本体１１０の受入れボア穴１１２は、多面体または多面体類似の形状を有する。受入れボア穴１１２の多面体または多面体類似の形状内のエッジを１１９で示す。上記の締付システム１と比較して、上記のようなコレット３０の工具受入れボア穴３２の構成特性および構成は、図２９〜図３２のベース本体１１０の受入れボア穴１１２に、締付システム３において有利に移される。

工具シャフト７４および受入れボア穴１１２の相補的な形状に基づき、ベース本体１１０と回転工具７０の回転シャフト７４との間の摩擦ロッキングまたはフォームロッキング接続に加えて、ベース本体１１０内でのその長手軸のまわりおよび／または回転工具７０の長手軸のまわりでの工具シャフト７４の相対的な回転を阻止する回転安全装置が設けられる。したがって、この回転安全装置もまた、たとえば重切削中に締付システム３の完全性が設けられるように、締付システム３の安定性および堅い接続を支持する。好ましくは、ベース本体１１０内の受入れボア穴１１２は、ベース本体の回転軸または長手軸Ｒに対して同心円上に配置される。しかしながら、受入れボア穴１１２がベース本体１１０内に偏心に設けられる本発明に対する他の用途も存在する。

図３０および図３１は、回転工具７０（図示せず）が直接受けられることの可能な締付システム３の好ましい実施形態をそれぞれ示す。これは、ベース本体１１０の受入れボア穴内にコレットを有さず、ベース本体１１０の長手軸まわりに回転安全装置を有することを意味する。図３０および図３１の好ましい実施形態に従うと、受入れボア穴１１２は、丸みをつけられたエッジ１１９を有する多面体類似の形状を有する。構成要素が、ベース本体１０と挿入された回転工具７０との間の相対的な回転を阻止する限り、この多面体類似の形状を、４つ以上の丸みをつけられたエッジを有して実現することも、または、鋭角なエッジを有する多面体形状として実現することも、または、これらの構成要素のミックスとして実現することも同様に有利である。

工具シャフト７４およびベース本体１１０の受入れボア穴１１２をさらに構成するために、上記の締付システム１の説明に言及し、これは、締付システム３にも同様に当てはまる。

図３３を参照して、リデューサスリーブ６０の構成および機能は上述した。ここでも、締付システム３の分解組立図から図３２で明らかなように、回転工具７０が有利に用いられ得、回転工具７０の工具シャフト７４は、ベース本体１１０の受入れボア穴１１２と比較して小さすぎる直径を有する。したがって、回転工具７０は、それ単独ではベース本体１１０の受入れボア穴１１２内に締付け不可能である。回転工具７０の工具シャフト７４とベース本体１１０の受入れボア穴１１２のサイズとの間のこれらのサイズ相違を補償するために、図３２中の締付システム３内でもリデューサスリーブ１６０が使用される。ベース本体１１０の受入れボア穴１１２の内側外皮表面１１８の形状に対する適合として、リデューサスリーブ１６０は、好ましくは、内側外皮表面１１８に相補的な半径方向に外側のスリーブ形状１６２を含む。さまざまな有利な実施形態に従うと、半径方向に外側のスリーブ形状１６２は、それぞれのエッジ１６４とともに多面体状または多面体類似状に構成される。回転工具７０の工具シャフト７４の外形に対する適合として、リデューサスリーブ１６０は、半径方向に内側のスリーブ形状１６６を有する。多面体または多面体類似の工具シャフト７４を使用する場合、半径方向に内側のスリーブ形状１６６は、工具シャフト７４に有利に相補的であり、したがって、多面体状または多面体類似状にも構成される。したがって、半径方向に内側のスリーブ形状１６６は、たとえば、多面体または多面体類似のエッジ１６８を有する。

締付システム３を設置するために、締付システム１の設置が行なわれる間、回転工具７０は、ベース本体１１０の受入れボア穴１１２内に直接挿入されて締付けられるか、または、回転工具７０は、受入れボア穴１１２内でリデューサスリーブ１６０と組合されて用いられ、その後、同様に締付けられる。リデューサスリーブの使用または不使用にかかわらず、回転工具７０をベース本体１１０の受入れボア穴１１２内に挿入することにより、互いに相補的に構成された回転工具７０、リデューサスリーブ１６０およびベース本体１１０の表面が互いに支持されるため、回転工具７０とベース本体１１０との間の回転安全装置が自動的に実現される。図３３に従う締付システムの設置方法についても、同様のことが当てはまる。なぜなら、回転工具７０、リデューサスリーブ６０、締付コレット３０およびベース本体の表面が、個々の部品の互いに対する回転を阻止するために、互いに支持されるためである。

１ 締付システム、１０；１１０ ベース本体、１２；１１２ 受入れボア穴、１４ 工具側面、１６ ねじ山、１８；１１８ 内側外皮表面、１９；１１９ 多面体類似または多面体のエッジ、２０ 窪み、２２ 表面、３０ コレット、３２ 工具受入れボア穴、３４ 半径方向に外側の外皮表面、３５ 多面体類似または多面体のエッジ、３６ 軸方向スロット、３８ 半径方向に内側の外皮表面、３９ 多面体類似または多面体のエッジ、４０ 留め具要素、係合突起、４２ 半径方向に内側のプロファイル、４４ プロファイル表面、４６ 窪みまたは通過孔、５０ 締付ナット、５２ 内側ねじ山、５４ 内側ねじ山のねじ山開始、５６ 接触端部、５８ 安全距離、６０；１６０ リデューサスリーブ、６２；１６３ 半径方向に外側のスリーブ形状、６４；１６４ 多面体類似または多面体の半径方向に外側のスリーブ形状のエッジ、６６；１６６ 半径方向に内側のスリーブ形状、６８；１６８ 多面体または多面体類似の半径方向に内側のスリーブ形状のエッジ、７０ 回転工具、７２ ロッキング溝、７４ 工具シャフト、７５ 多面体類似または多面体のエッジ、８０ 留め具部材、スライダ、８４ ベースプレート、９０ 支持要素。

Claims (28)

1. 回転工具（７０）のための締付システム（１）であって、
   ａ．特に、旋削、ミリングまたは他の回転機械用のチャックであるベース本体（１０）、および、受入れボア穴（１２）と、
   ｂ．回転工具（７０）のための工具受入れボア穴（３２）を有するコレット（３０）とを備え、前記コレット（３０）は、前記ベース本体（１０）の前記受入れボア穴（１２）内に取外し可能に配置され、かつ回転固定を与えるために、前記ベース本体（１０）に対する力ロッキングにより予め装着可能であり、
   前記締付システム（１）は、
   前記コレット（３０）の前記ベース本体（１０）に対する回転を阻止する少なくとも第１の回転安全装置、および／または、
   前記回転工具（７０）の、好ましくは前記回転工具（７０）の回転シャフト（７４）の半径方向の外側輪郭が、前記コレット（３０）の前記工具受入れボア穴（３２）の多面体または多面体類似の半径方向の内側輪郭に適合可能であることにより、前記コレット（３０）と前記回転工具（７０）との間のフォームロッキング接続が設けられるため、前記回転工具（７０）の前記コレット（３０）に対する回転を阻止する第２の回転安全装置を含むことを特徴とする、締付システム（１）。
2. 前記コレット（３０）を締付けるための締付ナット（５０）が、前記ベース本体（１０）に設けられ、前記締付ナットは、前記受入れボア穴（１２）の領域内で前記ベース本体（１０）に取付け可能であり、前記第１の回転安全装置は、前記ベース本体（１０）と前記コレット（３０）との間、および／または、前記コレット（３０）と前記締付ナット（５０）との間のフォームロッキング接続を介して設けられることを特徴とする、請求項１に記載の締付システム（１）。
3. 前記第１の回転安全装置は、前記コレット（３０）および／または前記締付ナット（５０）および／または前記ベース本体（１０）に設けられる少なくとも１つの留め具要素（４０）により設けられ、前記留め具要素は、フォームロッキング接続を形成するために、前記留め具要素（４０）に相補的に形づけられた、前記締付ナット（５０）および／または前記ベース本体（１０）および／または前記コレット（３０）の窪み（２０）に係合し、前記留め具要素（４０）は、有利には、プラグイン部品として構成された、請求項２に記載の締付システム（１）。
4. 複数の前記留め具要素（４０）、有利には３つの前記留め具要素（４０）は、前記受入れボア穴（１２）の長手軸Ｒのまわりに対称に配置され、および／または、等間隔に配置されて設けられ、有利には、係合突起として構成されたことを特徴とする、請求項３に記載の締付システム（１）。
5. 前記コレット（３０）は、前記ベース本体（１０）側に向けられる面で、前記長手軸Ｒに平行に延びる軸方向留め具要素（４０）を含み、前記留め具要素は、前記ベース本体（１０）の対応して形づけられた窪み（２０）に係合することを特徴とする、請求項４に記載の締付システム（１）。
6. 前記締付ナット（５０）は、前記締付ナット（５０）のねじ山開始（５４）と接触端部（５６）との間の安全距離（５８）を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の締付システム（１）。
7. 前記コレット（３０）は、締付ナットを有さない押しコレットとして設けられ、前記第１の回転安全装置は、前記ベース本体（１０）と前記押しコレット（３０）との間のフォームロッキング接続により実現されることを特徴とする、請求項１に記載の締付システム（１）。
8. 前記第１の回転安全装置は、前記押しコレット（３０）および／または前記ベース本体（１０）に設けられた少なくとも１つの留め具要素（４０）により形成され、前記留め具要素（４０）は、前記ベース本体（１０）および／または前記コレットもしくは前記押しコレット（３０）の窪み（２０）に係合し、前記窪みは、フォームロッキング接続を設けるために、前記留め具要素（４０，８０）に相補的に形成され、前記留め具要素（４０）は、好ましくは、プラグイン部品として構成されたことを特徴とする、請求項７に記載の締付システム（１）。
9. 複数の前記留め具要素（４０，８０）、有利には３つの前記留め具要素（４０，８０）は、前記受入れボア穴（１２）の長手軸Ｒのまわりに対称に配置されるか、または互いから等間隔にオフセットされて設けられ、好ましくは、係合突起として構成されたことを特徴とする、請求項８に記載の締付システム（１）。
10. 前記押しコレット（３０）は、前記ベース本体（１０）側に向けられる面で、前記長手軸Ｒに平行に延びる軸方向留め具要素（４０）を含み、前記留め具要素は、対応して構成された前記ベース本体（１０）の窪み（２０）に係合することを特徴とする、請求項９に記載の締付システム（１）。
11. 前記第１の回転安全装置は、前記コレット（３０）の少なくとも１つの部分的に非円形または多面体または多面体類似の外形、および、それに対応して適合された、前記ベース本体（１０）の前記受入れボア穴（１２）の少なくとも部分的に非円形または多面体または多面体類似の半径方向の内形により形成され、前記コレット（３０）の前記非円形または多面体または多面体類似の外形、および前記受入れボア穴（１２）の前記非円形または多面体または多面体類似の内形は、それぞれ、それらの接触面について互いに相補的に構成されたことを特徴とする、請求項１、２または７に記載の締付システム（１）。
12. 前記締付システム（１）は、工具シャフト（７４）を有する前記回転工具（７０）を含み、前記回転工具（７０）は、前記工具シャフト（７２）の摩擦ロッキング締付けにより前記コレット（３０）内に取付け可能であり、かつ、前記長手軸Ｒの方向への軸方向のクリープに対抗する前記コレット（３０）内の軸方向離脱安全装置により支持されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の締付システム（１）。
13. 前記軸方向離脱安全装置は、前記コレット（３０）の円周にわたって分散して配置された１以上の留め具部材（８０）により形成され、前記留め具部材（８０）は、前記工具シャフト（７４）の前記円周にわたって分散された前記工具シャフト（７４）上に配置されたロッキング溝（７２）に係合し、前記留め具部材（８０）は、好ましくはスライダによって、特に有利には３つのスライダによって形成され、前記スライダは、前記コレット（３０）の前記円周にわたって分散して配置され、かつ、有利には、Ｏ−リング、保持リング、ばね弾性リングまたは接着により前記コレット（３０）内に保持され、前記留め具部材（８０）は、前記コレットと一体的に１つの部品に構成されたことを特徴とする、請求項１２に記載の締付システム（１）。
14. 前記留め具部材（８０）は、前記留め具部材（８０）が、有利には規定の向きに従って、位置に向けられた状態で前記窪み内にのみ配置可能となるように、前記コレット（３０）の対応して形成された窪み（４６）内に形成され、配置されることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の締付システム（１）。
15. 前記ベース本体（１０）の前記受入れボア穴（１２）は、有利には３°未満の、平坦な円錐角を有することを特徴とする、請求項１〜１４に記載の締付システム（１）。
16. 請求項１〜１５の少なくとも１項の前記コレットに関連する特徴を備えた、特にドリルまたはフライスである、前記回転工具（７０）を受けるための前記コレット（３０）。
17. 請求項１〜１５の少なくとも１項の前記ベース本体に関連する特徴を備えた、コレットを受けるための前記ベース本体（１０）。
18. 請求項（１３）に記載のロッキング溝（７２）を有するか、または多面体もしくは多面体類似の形状を有する工具シャフト（７４）を特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の締付システム（１）、または、請求項１６に記載のコレット（３０）における使用のための前記回転工具（７０）。
19. ベース本体（１０）およびコレット（３０）を備えた請求項１〜１５のいずれか１項に記載の締付システム（１）のための設置方法であって、
    ａ．ベース本体（１０）に受入れボア穴（１２）を設けるステップと、
    ｂ．前記ベース本体（１０）と前記コレット（３０）との間にフォームロッキング接続が設けられて、前記コレット（３０）の前記ベース本体（１０）に対する回転を阻止するように、前記コレット（３０）を、前記ベース本体（１０）の前記受入れボア穴（１２）内に挿入するステップと、
    ｃ．前記コレット（３０）の前記工具受入れボア穴（３２）の多面体または多面体類似の前記半径方向の内側輪郭、および、それに対応して適合された回転工具（７０）の前記半径方向の外側輪郭を介して、前記コレット（３０）と前記回転工具（７０）との間にフォームロッキング接続が設けられ、前記フォームロッキング接続が、前記回転工具（７０）の前記コレット（３０）に対する回転を阻止するように、前記回転工具（７０）を前記コレット（３０）内に有利に挿入するステップと、
    ｄ．前記締付ナット（５０）を介して、または前記コレット（３０）の収縮を介して、前記回転工具（７０）を前記コレット（３０）内に締付けるステップとを含む、設置方法。
20. 回転工具（７０）のための締付システム（３）であって、
    ａ．特に、旋削、ミリングまたは他の回転機械用のチャックであるベース本体（１１０）、および、受入れボア穴（１１２）と、
    ｂ．コレット（３０）なしで前記ベース本体（１１０）の前記受入れボア穴（１１２）内に取付け可能な前記回転工具（７０）の工具シャフト（７４）とを備え、
    前記締付システム（３）は、
    前記回転工具（７０）の半径方向の外側輪郭が、前記回転工具（７０）のための前記ベース本体（１１０）の前記受入れボア穴（１１２）の多面体または多面体類似の半径方向の内側輪郭に適合可能であることにより、前記ベース本体（１１０）と前記回転工具（７０）との間にフォームロッキング接続が設けられるため、前記回転工具（７０）の前記ベース本体（１１０）に対する回転を阻止する少なくとも第１の回転安全装置を含むことを特徴とする、締付システム（３）。
21. 前記回転工具（７０）の前記工具シャフト（７４）および前記ベース本体（１１０）の前記受入れボア穴（１１２）は、少なくとも一部において、相補的な多面体または多面体類似の形状を有することを特徴とする、請求項２０に記載の締付システム（３）。
22. 前記締付システム（３）は、工具シャフト（７４）を有する前記回転工具（７０）を含み、前記回転工具（７０）は、前記工具シャフト（７４）のフォームロッキング締付けを介して前記ベース本体（１１０）内に取付け可能であり、かつ、軸方向離脱安全装置を介して、前記回転工具（７０）の長手軸Ｒの方向への軸方向のクリープに対抗して前記回転工具（７０）のための受入れボア穴（１１２）内に支持されることを特徴とする、請求項２０に記載の締付システム（３）。
23. 前記ベース本体（１１０）の前記受入れボア穴（１１２）は、有利には３°未満の、平坦な円錐角を有することを特徴とする、請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の締付システム（３）。
24. 半径方向に外側のスリーブ形状（１６２）、および、前記回転工具（７０）の前記工具シャフト（７４）を受けるための前記ベース本体（１１０）の前記受入れボア穴（１１２）内に配置可能な半径方向に内側のスリーブ形状（１６６）を有するレデューサスリーブ（１６０）が設けられ、前記半径方向に外側のスリーブ形状（１６２）は、少なくとも部分的に前記受入れボア穴（１１２）の形状に適合するように構成され、かつ、少なくとも部分的に前記工具シャフト（７４）の形状に適合するように構成されたことを特徴とする、請求項１〜１５または請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の締付システム（１；３）。
25. 請求項２０〜２３の少なくとも１項の前記ベース本体に関連する特徴を備えた、前記回転工具（７０）を受けるための前記ベース本体（１１０）。
26. 多面体または多面体類似の形状を有する前記工具シャフト（７４）を特徴とする、請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の締付システム（３）、または、請求項２５に記載のベース本体（１１０）における使用のための前記回転工具（７０）。
27. 多面体または多面体類似の外側および／または内側のスリーブ形状を特徴とする、請求項１〜１５および２４、または請求項２０〜２４のいずれか１項に記載の締付システム（１；３）における使用のためのレデューサスリーブ（１６０）。
28. 前記ベース本体（１１０）を有し、コレットを有さない請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の締付システム（３）のための設置方法であって、
    ａ．前記ベース本体（１１０）に、前記回転工具（７０）のための多面体または多面体類似の前記受入れボア穴（１１２）を設けるステップと、
    ｂ．前記ベース本体（１１０）と前記回転工具（７０）との間にフォームロッキング接続が設けられて、前記回転工具（７０）の前記ベース本体（１１０）に対する回転を阻止するように、前記ベース本体（１１０）の前記受入れボア穴（１１２）内に、前記受入れボア穴（１１２）に形状が適合された前記回転工具（７０）を挿入するステップと、
    ｃ．前記回転工具（７０）を前記ベース本体（１１０）内に固定するステップとを含む、設置方法。

Images