JP6178804B2 - コレットアダプタ - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械装置、または他の研削またはフライス機械装置のような工具成形機の使用のために主に開発されたコレットアダプタに関する。本発明のコレットアダプタは、高精密ＣＮＣ機械装置の使用のために特に開発されたが、その種の機械装置のみに使用するために選択する意図ではないことを認識すべきである。

背景技術
コレットアダプタは、コレットが機械加工するための工具または工具素材を締め付けるために用いられる機械の部品である。コレットは、締め付け装置であり、その装置は装填および締め付け状態を備え、それにより工具または工具素材はコレットへの挿入により装填され、その後締め付けられる。締め付け状況において、コレットは工具または工具素材をつかみ、かつコレットアダプタ内に固定されたコレットと一体となって工具または工具素材は研削またはフライスのような機械加工される。コレットアダプタは、工具を締め付けるコレットを固定する。

コレットは、工具または工具素材の一部、通常、工具または工具素材の一端、をつかむことによって工具または工具素材を一般的に噛合わす。コレットの一般の形態において、グリップ部は分離セグメントで形成され、その分離セグメントは中心穴を定め、工具または工具素材の一端を穴に挿入させるために外側に向けて拡がっており、かつ工具または工具素材を取り囲み、工具または工具素材をつかむことができる。コレットの多くの形態において、少なくともコレットの区分け部品は傾斜外側面を有するために形成され、かつコレットアダプタは相補的傾斜穴を有し、それによりコレットがコレットアダプタに呼応して内側に向けて移動するので、コレットセグメントの外側表面はコレットアダプタの傾斜内側面に沿って移動し、かつセグメントは放射状に内側に向けてゆっくり押され、工具または工具素材をつかむ。

コレットから工具または工具素材を外すために、コレットは前方に向けて移動し、コレットセグメントは外側に向けて拡がり、かつ工具または工具素材に対する把持荷重を解除する。工具または工具素材は、それからコレットから取り除き、新たな工具または工具素材が挿入でき、かつ処理は把持目的のために繰り返される。この処理の全ては自動化できる。

工具または工具素材の把持および取り外しは、単純で迅速な処理であることが重要である。コレットの切り替えは単純かつ迅速であることも重要である。これらの要求を組合せ、コレットアダプタはコレットと工具または工具素材の精密な把持を維持することが重要である。

交換可能な機能を持つコレットアダプタは、異なるコレット寸法が同じコレットアダプタに固定できるように、ある意味で、コレットを固定する。これは、その機能を有さず、かつ１つの寸法のコレットのみを固定するコレットアダプタと相違する。交換可能機能を持つコレットアダプタは、典型的に細長い引張棒にかみ合い、当該引張棒はコレットアダプタに対して外付けで、かつ工具成形機（例えばＣＮＣ研削またはフライス）の一部である。細長い引張棒は、それ自身がコレットに結合されるコレットアダプタ引張棒の一端に結合される。工具成形機は、ピストン／プッシャーロッドの形態のアクチュエータをしばしば備え、ピストン／プッシャーロッドは機械の主軸台に関連、もしくは内側に位置する機械の主軸台の細長い引張棒両方に結合し、それはコレットアダプタ引張棒に結合される主軸台の引張棒である。この従来の機械装置において、アクチュエータは主軸台引張棒を駆動し、当該引張棒はコレットアダプタ引張棒を駆動し、当該コレットアダプタ引張棒は工具または工具素材の両方の把持および取り外しのためにコレットを駆動する。従って、従来の把持および取外し機構は本質的にコレットアダプタに対して外付けである。同様に、この従来の機械装置において、結合は永久結合であり、部品が置き換えられ、変更され、または機械装置が保守されるときのみ取外される、もしくは外される。

しかしながら、この従来技術において、整合誤差がそれぞれの結合間で生じ、かつ従来技術において、それは多重結合であることを証明している。この不利益さは、アクチュエータまたは細長い引張棒の整合の幾つかの不精密は、コレットアダプタ引張棒およびコレットアダプタのコレット、もしくはコレットアダプタ自身の整合精度に影響を有することができる。

同様に、部品間の機械的結合が整合誤差を招く間に、熱膨張のような他の要因もまた誤差を招き、かつ作動組立品の長さおよび重量がこれらの誤差を拡大する。従って、従来の機械はこの種の整合誤差を補償するために複雑であり、これは機械装置のコストを上昇する。

コレットアダプタの種々の従来形状が存在する。これらは、コレットアダプタが備える部品の数、および操作手法に関連して複雑である。部品の摩耗は、コレットアダプタの操作、特に高精度機械加工に関連して危うくする。複雑な装置は、僅かに複雑な装置より摩耗のために一般的に影響を受けやすい。上述したように、コレットアダプタを使用のために結合される従来の工具成形機もコレットアダプタ内のコレットを変えるために複雑な装置を具現化し、かつコレットアダプタの操作精度について逆の効果を有する。本発明のコレットアダプタの使用はミクロンレベルでの精度で操作することを評価しなければならない。従って、コレットアダプタ内のコレットの幾つかの位置合わせ不良、またはコレットアダプタ自身の位置合わせ不良は、精密工具の生産に関して逆効果を有する。

示したように、コレットアダプタの部品摩耗は、工具または工具素材が機械加工される精密さに影響を及ぼす。さらに、コレットアダプタが操作する環境は、部品の高い摩耗状態になる。例えば、機械加工のためのコレットアダプタによって掴まれる多くの工具または工具素材はカーバイドから形成され、当該カーバイドは研磨物質であり、かつ工具または工具素材は研削またはフライスの間、部品とコレットアダプタの間に侵入する小粒子またはダストを形成する。時間をかけて、カーバイドは部品間の摩耗をもたらし、かつ摩耗がコレットアダプタの要求される精密さがもはや十分に対応できなくなると、コレットアダプタは修理もしくは交換しなければならない。

部品摩耗の結果において、コレットアダプタはコレットの結合、および工具または工具素材の結合および取外しに関連して操作するため、好ましくは容易であることである。幾つかのより複雑な従来のコレットアダプタは、使用することが困難で、それによりこの要求を満足しない。同様に、これら装置の複雑さは既に説明された理由の機械加工に対する工具または工具素材の整合精度に影響を及ぼす。

従って、１つ以上の単純構造、改良された精度を有する、使用が容易で、かつ摩耗がより低い傾向にあるコレットアダプタを提供することを目的とする。操作者が、操作が簡単であることを除いて、従来のコレットアダプタから十分に逸脱することがない、操作性のコレットアダプタを提供することがさらに望ましい。

発明の概要
本発明によれば、前後端と前後端を通して延出する軸方向穴とを有する本体と、コレットの結合のための前記穴内に少なくとも部分的に配置され、前記穴内に取付けられる、引張棒(drawbar)と、穴内で引張棒を後方に移動することを意図する方向に穴内にて引張棒に対して作動する付勢装置とを備え、引張棒は穴内で前方に移動するために付勢装置の付勢作用に対抗して穴内で転置可能であるコレットアダプタを提供する。

本発明は、またコレットアダプタの引張棒に結合されるコレットを付随する、前述のコレットアダプタの組合せを提供する。

本発明に係るコレットアダプタは、非常に単純な構造を有することができ、重要なことに締め付けおよび取外し機構がコレットアダプタの一部または範囲内である。従って、コレットアダプタ内の工具または工具素材の締め付けは、外部締め付け機構を必要とせずに起こる。動作荷重は、（引張棒に噛合い、および引張棒を穴内に前方に移動することによって）工具または工具素材を取外すために必要であるが、精密さはその操作に対して必要としない。すなわち、取外しの間に整合で導入されるいかなる誤差は許容できる。整合は、誤差を最小にすることを要求される締め付けの間のみであり、かつ本発明はむしろその目的のために外部機構に依存するコレットアダプタ内で締め付け運動によってこれを容易にする。本発明に係るコレットアダプタにおいて、コレットアダプタはアクチュエータが工具または工具素材をコレットアダプタから取外すときにのみ必要とされるように、工具または工具素材の機械加工の間に工具成形機のアクチュエータから完全に外れる、状態である。

本発明の装置は、従って機械システムにおける整合補償に対する必要の低減のために機械システムのコストを低下でき、かつより精密な機械を提供できる。

さらに、コレットアダプタが用いられる機械の構造もまた、簡素化できる。これは、従来において、コレットアダプタの引張棒を噛合わすため、それを前後方に移動するため、の機構がしばしば複雑で、かつ前述の細長い引張棒およびピストン／プシャーを含む、高部品点数を備える、との理由である。これは、位置合わせ不良に対する潜在性を増加する。さらに、前述のように、最も多くの従来の装置は永久結合またはアクチュエータ、成形機引張棒およびコレットアダプタ引張棒の間の結合を含み、従って結合の位置合せ不良を通してコレットアダプタの位置合せ不良の潜在性を増加し、これに対し本発明において、コレットアダプタは一旦コレットが機械加工するために工具または工具素材をつかむと、成形機（機械引張棒を含む）のアクチュエータから完全に離すことができる。従って、本発明において、成形機のアクチュエータは引張棒の要求運動の間にのみコレットアダプタに噛合い、工具または工具素材をつかむかまたは取り外し、かつこれは整合精度が重要でないときである。これにも拘わらず、本発明に係るコレットアダプタは本質的に従来のコレットアダプタと同様な方法で操作するか、または単純化された方法でどうさ作動でき、すなわち理解することおよび操作することが容易である。従って、本発明に係るコレットアダプタは従来のコレットアダプタを用いる機械操作者の十分な再訓練を必要とすることを考慮することがない。

本発明に係るコレットアダプタにおいて、引張棒はアクチュエータによって付勢装置の付勢作用に対抗してコレット引込み位置からコレット延出位置に転置できる。付勢装置は、引張棒をその位置から押し離す意図で幾つかのアクチュエータ荷重の解除と同時に、引張棒をコレット引込み位置に移動できる。本発明に係るコレットアダプタは、従ってそれ自身締め付け、幾つかの従来装置のように締結するための外部補助を必要としない。従って、本発明に係るコレットアダプタは一旦、荷重が引張棒から取り外されるならば、付勢装置は引張棒をコレットアダプタが工具または工具素材をつかむために位置する引込み位置に戻すであろう。引込み位置は、コレットの寸法に非常に依存し得る。好都合に、これはコレットアダプタに従事する機械操縦者が引張棒に加えられる荷重を解除する以外、コレット引込位置を戻すために引張棒を操作することを必要としないことを意味する。

付勢装置は、引張棒とコレットアダプタの幾つかの他の適切な部品間をどうさ作動させることができ、要求される付勢作用を生じさせる。本発明の幾つかの形態において、付勢装置は引張棒とコレットアダプタの本体間で作動する。本発明のこの形態において、本体および引張棒は環状バネが配置される範囲内でそれらの間に環状凹部を確定する。凹部は、本体の前後端の中間に形成することができ、かつ凹部は異物の侵入に対して封止することができ、異物の侵入に付随され得る摩耗および精度の損失に対して保護する。凹部は、引張棒の外側表面と本体の内部接面の間に形成することができる。引張棒の外側表面は、引張棒の隣接表面に関連して横切られる段階表面にできる。

凹部は、接迫台面を定め、１つの迫台面は引張棒の面であり、他の迫台 (abutment)面は本体の面である。迫台面は引張棒の外側表面および凹部を画定する本体の内部接面に対して一般的に垂直にできる。環状バネは、引張棒を穴内で後方に移動するように引張棒に対抗して付勢作用を強いる方法で、前述の迫台面に対するようにそれぞれの引張棒および本体に対抗して作動できる。２つ以上のバネは、要求に応じて直列に用いることができる。バネは、ディスクバネまたはコイルバネであることができる。

付勢装置の付勢作用にたいして対抗して穴内で引張棒を配置するために、引張棒端は本体の後端で穴の外に延出でき、かつ引張棒は引張棒端に供される荷重による付勢作用に対抗して転置可能である。代替の装置において、引張棒端は本体の端部、または機内の端部と同一平面にでき、かつ必要に応じて引張棒を配置するために引張棒に加えられる荷重をさらに有する。

荷重は、幾つかの適切な方法で引張棒に加えることができる。最も多くの装置において、荷重は圧縮空気または水圧アクチュエータによって加えられるであろうことを予期され、アクチュエータはコレットアダプタが使用される工具成形機の部品である。アクチュエータは、ラムであることができ、または回転可能カムが使用されることができる。アクチュエータは、引張棒の一端を簡単に支え、かつ引張棒を前方に押してコレットを、コレットが工具または工具素材を受容するために開口される、コレット延出位置に移動することができる。前述のように、一旦、工具または工具素材がコレットに装填され、かつコットがコレット引込位置に移動すると、アクチュエータは引張棒に付随する軸受かみ合いの外に移動することができ、それにより引張棒とアクチュエータは分断される。アクチュエータは、その後、引張棒上で全く進行作用を有することなく、従ってコレットアダプタの本体内でその精密整合に作用できないか、またはコレットアダプタ自身の精密整合に作用できない。これは、従来を超える十分な改良である。

引張棒は、幾つかの適切な手法にて本体内で解除を保持できる。本発明の幾つかの形態において、引張棒はそれぞれの引張棒および本体に形成される迫台に協働することを通して本体と協働し、引張棒および本体は引張棒が基準位置またはコレット引込み位置である時に噛合い、それにより引張棒は本体の穴からの除去に対抗して保持できる。

本発明の幾つかの形態において、本体は少なくとも２つの結合部品で形成され、それらの部品は本体部およびリテイナを含む。結合は、異物の混入に対抗して封止するために封止結合することができる。本発明のこれらの形態において、リテイナは本体の穴からの取外しに対して保護するために引張棒と協働することができる。前に挙げた例示のように、リテイナおよび引張棒のそれぞれは引張棒が基準位置またはコレット引込位置である時に噛合う迫台に協働することを含むことができる。リテイナは、引張棒の背向い端（コレットが取り付けられる端と反対側）で、または向けて位置することができ、かつネジ噛合いによって本体に取り付けることができる。リテイナは、前述の種類の反転防止装置を収納する本体の一部である。リテイナは、前述のようなバネ付勢を収納する凹部の部分を画定することができる。

リテイナは、いくつかの適切な形状を取ることができるが、いくつかの形状において環状にでき、かつ引張棒が貫通する中心開口を画定する。従って、引張棒はその開口を貫通することができ、かつ引張棒の露出端に加えられる荷重による付勢装置の付勢作用に対抗して転置可能にできる。先述のように、引張棒はリテイナ端と同一平面の位置に二者択一的に延出できるか、または端およびこれら装置のそれぞれの機内にあることができ、荷重は引張棒になお加え、引張棒を付勢装置の付勢作用に対抗して移動できる。

リテイナは環状であり、本体の穴からの取外しに対抗した引張棒を固定するための協働はリテイナの内部表面の段によってでき、当該リテイナは引張棒の外側接面に形成される段に隣接し、それによって各段は引張棒が基準位置またはコレット引込み位置である場合に噛合う迫台面に形成する。

本発明の大部分の形態において、引張棒へのコレットの結合は引張棒の前方端なすことであろうことを予期する。本発明のこれらの形態において、引張棒はコレットとのネジ留め結合に対して前方端でネジ留めできる。代替のコネクタは、バヨネット型結合またはスナップ式結合を含む。

本発明の大部分の形態において、コレットは本体の前方端からコレットアダプタの穴に挿入可能であり、かつ挿入を経由して引張棒に結合可能であることを意図する。しかしながら、本発明の幾つかの形態において、引張棒は引張棒の前方端に対する穴内で十分に動かすことができ、本体の前方端と同一平面に延ばすか、またはもしコレットへの結合が必要ならば、前方端を超える穴の外に延ばす。

本発明の大部分の形態において、付勢装置の付勢作用に対抗する引張棒の前方変位の量は、コレットを引張棒に結合され、かつそれから脱離されることができる量に制限されることをさらに意図する。運動は、取外し可能であるように本体の前方端の傾斜表面から離すためにコレットの側面に対して必要である。運動の度合は、従ってほぼ１または２ｍｍ程度であるかもしれない。この運動の小さい量は、工具または工具素材の把持および取り外しに対して大きな運動を必要とせずに本発明のコレットアダプタの精度を増大することをもくろむ。

本発明の幾つかの形態において、引張棒の前方変位はもし必要ならば、制限することができ、制限は本体に形成される迫台のような、コレットアダプタの別の部品との引張棒の噛合いによってできる。二者択一的に、付勢装置は環状バネを備え、引張棒の前方変位量はバネの最小圧縮によって制限できる。

本発明の幾つかの形態において、回転防止装置は引張棒および引張棒に結合されるコレットの１つまたは両方に適用でき、引張棒または本体内のコレットの回転を防ぐか、または休止する。回転防止装置は、幾つかの適切な形状を取ることができるが、幾つかの形状において、それは本体を通して引張棒および／またはコレットと相対的な位置にネジ留めされる１つまたはそれ以上のスクリューを備え、引張棒および／またはコレットの回転を防ぐ。スクリューは、例えば孔またはスロットおよび／またはコレットにネジ留めされる。例えば、１つまたはそれ以上のスクリューは、本体の開口を通して本体の外側から引張棒および／またはコレットの外側壁に形成されるスロットにネジ留めできる。引張棒および／またはコレットの長さ方向に延びるスロットの使用は、締め付けるか、またはコレットから工具または工具素材を取外すために、引張棒およびコレットを本体内に長さ方向に動作させるが、引張棒またはコレットを本体に呼応して回転させることをしない。前述のように、引張棒と締め付けられ、またはコレットから工具または工具素材を取外すコレットの要求される運動の度合は、ほぼ１または２ｍｍ程度にでき、それによってスロットの最小長はこれより非常に大きくする必要はない。代替の回転防止装置は、鍵またはピンを含み、鍵またはピンは本体の開口のような適切な開口、および引張棒およびまたはコレットのスロットに挿入される。

回転防止装置は、例えば第１および第２の回転防止装置が引張棒または引張棒／コレット組立品で、もしくはその端と反対に向けて引張棒および／またはコレットにそれぞれ噛合うようにコレットアダプタの長さ方向に位置させることができる。好ましくは、第１の回転防止装置に対して引張棒を噛合わせ、および第２の回転防止装置に対してコレットを噛合せ、かつこの種の装置において、少なくとも第２の回転防止装置はコレットが引張棒に取付けられた後に据え付けられる。

回転防止装置が引張棒に噛合わせるために適用された場合、その装置は引張棒の後端に向けて噛合わせ、かつ後端でスロット内に噛合わせるために位置させることができる。スロットは、引張棒の端で開口され、かつ迫台内側の端に延出し、それにより回転防止装置は引張棒が本体に挿入されたときに本体に置くことができ、かつ引張棒はスロットを回転防止装置に整合するために回転でき、それからスロット内で回転防止装置に噛合わせるために本体の長さ方向に移動される。

単一以上の回転防止装置は、引張棒の同じ長さ方向位置で位置することができ、それにより例えば２つまたは３つのスクリュー、鍵またはピンは引張棒について互いに１８０°または１２０°で、引張棒の同じ長さ方向位置で挿入することはできた。各回転防止装置に関して、適切な噛合いは本発明の幾つかの形態において、スロットが装置を受け入れるために設けられるように、引張棒またはコレットに設けられなければならない。

付勢装置がディスクバネとして形成される場合、データ取りするための試験において、３７２９Ｎ／ｍｍの弾性あたりのバネ定数が使用される。２つのディスクバネがへいこう平行して使用される場合、その定数は７４５８Ｎ／ｍｍに選択される。

本発明に係るコレットアダプタにおいて、引張棒は締め付けおよびコレットからの工具または工具素材の取外しに対してのみ運動を有ることを意図する。

本発明をより十分に理解するために、幾つかの実施形態を図面を参照して説明する。

本発明に係る締結状態のコレットアダプタの中心を通して得られる断面透視図である。 本発明に係る未締結状態のコレットアダプタの中心を通して得られる断面透視図である。 締結位置の図１および図２のコレットアダプタの断面側面図である。

図面の詳細な説明
図１および図３は、本体部１１が形成される本体、バネリテイナ１２、引張棒１３およびコレット１４を備えるコレットアダプタ１０を示す。コレット１４は、工具（工具は図１および図３に示されていない）がコレットに締結されうるコレット引込位置を示している。図１および図３において、コレット端１５は略平らであるが、本体部１１の端１６が僅かに盛り上がる。

本体部１１は、非均一径であり、かつ傾斜穴端表面１８、迫台１９、肩２０および外径２１を画定する中心穴１７を特徴づける。傾斜穴端表面１８は、コレット１４の接傾斜面２２に対して相補的である角度で傾斜されている。装置は、コレット１４が穴内の内側に引張るため、それぞれの傾斜面１８，２２が結合されるようになり、かつコレット把持区分２３（図１に示される２のみ）はコレット穴２４が締め付け状態に応じて径を減少するように放射状に縮小し、かつ穴２４内に捕捉される工具または工具素材はコレット１４によって把持される。コレット１４による把持の装置は、標準であり、かつ従来のコレット装置に取込まれる。この装置は、また異なる寸法のコレットを持つコレットアダプタ１０の使用を容易にし、それにより各コレットに対し、引張棒との結合（後述する）は同一であるが、穴径２４が異なるであろう。

図２は、コレット１４が穴１７内に内側に引張れる前の、留め金を外す状態のコレットアダプタを示す。この図において、コレット端１５は図１より本体部分１１の端１６からさらに離れ、かつ把持区分２３は穴２４の寸法を増大するためにさらに離れて隔てられる。端１６に対する端１５の位置の相違は、おおよそ１または２ｍｍにできる。図２の位置において、工具または工具素材をコレット１４の穴２４に装填でき、それからコレットは穴１７に引込めることができ、それにより把持区分２３は工具または工具素材を把持および保持するように穴２４の径を減少するために放射状に縮小する。コレット１４の引込み伸張は、小さく、かつ通常、ほぼ約１または２ｍｍ程度である。

コレットアダプタ１０の本体部１１は、ＣＮＣ機械または他の同様な機械に適合するために構成される放射状フランジを含み、かつ開口３１はスクリューボルト、ピン等を受けるために設けられる。コレットアダプタ１０が適切な成形機に適合する仕方もまた従来の部品であり、かつ本発明に対して十分重要ではない。

リテイナ１２および本体部１１は、ねじ込み結合３２によってコレットアダプタ１０の後端で結合される。リテイナ１２と本体部１１の間の結合は、本体１１に対外物質の進入を防ぐために密封結合である。本体部１１へのリテイナ１２の結合前に、引張棒１３は本体部１１に挿入され、その後にリテイナ１２が本体部１１にねじ込み結合される。スクリュー４５を取込む回転防止装置は、それから後に述べるように挿入される。二者択一的に、引張棒１３はリテイナ１２に挿入でき、かつリテイナおよび引張棒は本体部１１に適合できる。回転防止装置は、引張棒１３がリテイナ１２に挿入するとき、またはリテイナおよび引張棒が本体部１１に適合される後に据え付けることができる。一旦、引張棒がコレット１４に結合したならば、穴１７からの引張棒１３の抜き取りは傾斜穴端面１８に噛合うコレット端１５によって、および引張棒１３の迫台３３に対して噛合う回転防止スクリュー４５によって防止される。

ワッシャ４１および複数のディスクバネから形成されるディスクバネ組立品４２は、引張棒１３の迫台４０と本体部１１の肩２０の間に配置される。ワッシャ４１およびバネ組立品４２は、迫台４０および肩２０によって、および外径２１の表面と引張棒１２の接面３４によって、各端で形成される環状凹部内に位置される。バネ組立品４２は、引張棒１３と本体部１１の間で有効に作動する。

バネ組立品４２は、引張棒１３を後方にまたは方向Ａに押すために付勢作用管理に適用する。引張棒１３を方向Ａと反対に加える荷重は、引張棒１３をコレットアダプタ１０内で前方に、かつバネ組立品４２の付勢作用に対抗して、移動できる。図１および図３において、引張棒１３は前方コレット端１５が本体部１１の端１６と本質的に同一平面である、コレット引込み位置を示す。すなわち、コレット１４の位置は工具または工具素材をコレット穴２４内に捕捉できる操作位置である。引張棒１３は、方向Ａと反対のバネ組立品４２の付勢作用に対抗する引張棒１３の運動によって図２のコレット延出位置に移動する。図１および図２に示される態様において、移動運動は概ね１〜２ｍｍである。

引張棒１３を方向Ａと反対に移動することによって、コレット１４は同じ方向にまた移動することができる。これは、引張棒１３とコレット１４が引張棒１３の前方端とコレット１４の後方端でのねじ込み結合３２によって、ともに結合されるためである。コレット１４を前方に移動することによって、傾斜面２２は傾斜穴端面１８を相対的に移動し、かつコレット区分２３を外側に放射状に広げ、かつ工具または工具素材の把持荷重を解除する。工具または工具素材は、従ってコレット１４から取り外すことができ、かつ新しい工具または工具素材をその場所に取り付けるために挿入する。この時間に亘って、圧力は引張棒１３の後端４４に加えられ、引張棒１３およびコレット１４を前方またはコレット延出位置に維持し、一旦、存在する工具または工具素材が取外され、かつ新しい工具または工具素材が挿入されるならば、後端４４に加えられる荷重は解除することができ、かつバネ組立品４２は引張棒１３を方向Ａで元のコレット引込み位置に駆動する。引張棒１３の後端４４に加えられ、引張棒とコレットをコレット延出位置に移動する圧力は、コレットアダプタ１０が用いられる機械の部品として形成される、空気圧または水圧アクチュエータによってできる。一旦、後端４４に加えられた荷重が解除され、かつバネ組立品４２が引張棒１３を元のコレット引込み位置に駆動するならば、アクチュエータは後端４４から完全に離すことができる。

前方圧力のみがアクチュエータから要求され、引張棒１３およびコレット１４をコレット延出位置に動かし、かつそれらをその位置に維持するので、アクチュエータは後端４４に対して単純に支えることができ、それを積極的に結合することを必要としない。

前述の運動は、容易かつ有効であり、含まれる部品の数を最小化する。

コレットアダプタ１０は、回転防止スクリュー４５および４６をさらに含む。スクリュー４５は、リテイナ１２を通して引張棒１３の後方または背向い端に形成されるスロット４７にネジ留めし、一方、スクリュー４６は本体部１１を通してコレット１４に形成される類似のスロットにネジ留めする。従って、引張棒１３およびコレット１４は互いに呼応して回転に対して維持する。

コレットアダプタ１０は、反転逆止弁５０をさらに含み、当該反転逆止弁５０は空気を引張棒１３に吹き込むが、引張棒１３の外および使用するコレットアダプタ１０を持つ機械装置内に切削油を流れさせない。

コレットアダプタ１０が最小数の特徴を含むことを図１から立証されるであろう。さらに、コレットアダプタ１０の動作可能な部品は堅牢であり、かつそれ故アダプタの寿命は設計においてより複雑である従来のアダプタを超えることを期待される。

コレットアダプタ１０は、また、工具または工具素材をコレット１４から取外し、必要に応じて荷重を方向Ａに対して反対に加える、使用が簡単であり、一旦、工具または工具素材が取外され、別の工具または工具素材が挿入されるならば、引張棒１３に加えられる荷重は容易に解除でき、かつバネ４２は引張棒１３をコレット引込み位置に戻すであろう。

引張棒に加えられる荷重の解除は、引張棒１３の後端に噛合うアクチュエータ間の離脱を完了でき、それを前方に移動し、それにより一旦、工具または工具素材が引張棒に締め付けられるならば、アクチュエータは引張棒への継続した取付を有さない。アクチュエータは、従って工具または工具素材の機械加工中に引張棒の整合に有効に作用することができない。すなわち、多くの従来の装置に対し、本発明によって提供される機械加工精度の増加に寄与できる。

さらに、コレットを置き換えるための機構は、使用されるコレットアダプタ１０を備える機械装置のアクチュエータによるように、それを前方に移動するために引張棒１３の後端４４を噛合うことによって容易であり、それによってコレット１４をコレット延出位置に前進し、かつ引張棒１３からコレット１４を外す。一方、引張棒１３はコレット延出位置に残置し、新たなコレットが引張棒に適合できる。

本発明は、それ故、使用するために簡単、堅牢かつ容易である。これは、従来のコレットアダプタに比べて大きな作動寿命を有するか、または少なくともより大きなメインテナンスフリー寿命を有する発明を潜在的になすであろう。本発明は、簡単な構造によって機械加工精度を改良することをさらに期待でき、なぜならば引張棒は機械加工中にアクチュエータに取付けずにできる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］前後端と前記前後端を通して延びる軸方向穴とを有する本体と、コレットへの結合のための前記穴内に少なくとも部分的に配置され、前記穴内に固定される引張棒(drawbar)と、前記穴内で前記引張棒を後方に移動することを意図する方向に前記穴内にて前記引張棒に対して作動する付勢装置とを備え、前記引張棒は前記穴内で前方に移動するために前記付勢装置の付勢作用に対抗して前記穴内で転置可能であるコレットアダプタ。
［２］前記引張棒は、前記付勢装置の付勢作用に対抗してコレット引込み位置からコレット延出位置に転置可能である［１］のコレットアダプタ。
［３］前記付勢装置は、前記引張棒と前記本体の間で作動する［１］または［２］のコレットアダプタ。
［４］前記付勢装置は、環状バネを備える［１］ないし［３］いずれかのコレットアダプタ。
［５］前記本体および前記引張棒は、前記環状バネが配置される範囲に環状凹部を画定する［４］のコレットアダプタ。
［６］付勢装置は、環状ベベルバネを備える［５］のコレットアダプタ。
［７］前記付勢装置複数の環状ディスクバネである［１］または［２］のコレットアダプタ。
［８］前記引張棒の端は、前記本体の後端で前記穴の外に延び、かつ前記引張棒は前記引張棒端に加えられる荷重によって前記付勢装置の付勢作用に対抗して転置可能である［１］ないし［７］いずれかのコレットアダプタ。
［９］前記本体は、本体部およびバネリテイナを含む少なくとも２つの結合部品で形成される［１］ないし［８］いずれかのコレットアダプタ。
［１０］前記リテイナは、環状で、中心開口を画定し、前記引張棒は前記引張棒端が前記リテイナの外に延び、前記端に加えられる荷重による前記付勢装置の付勢作用に対抗して転置可能であるように前記開口を通して延びる［９］のコレットアダプタ。
［１１］前記引張棒へのコレットの前記結合は、前記引張棒の前方端に向けてする［１］ないし［１０］いずれかのコレットアダプタ。
［１２］前記引張棒は、コレットとのねじ込み結合のために前方端でネジ込まれる［１１］のコレットアダプタ。
［１３］コレットは、前記本体の前方端から前記穴に挿入可能であり、かつ前記引張棒に結合可能である［１］ないし［１２］いずれかのコレットアダプタ。
［１４］前記引張棒の前方変位の量は、前記本体と前記引張棒の係合によって制限される［１］ないし［１３］いずれかのコレットアダプタ。
［１５］請求項１に従属された時、前記付勢装置は環状バネを備え、かつ前記引張棒の前方変位の量は前記バネの最小圧縮によって制限される［１４］のコレットアダプタ。
［１６］前記穴内で前記引張棒の回転を防ぐために前記引張棒に噛合う回転防止装置を備える［１］ないし［１５］いずれかのコレットアダプタ。
［１７］前記回転防止装置は、前記引張棒と取外し可能、噛合い可能である［１６］のコレットアダプタ。
［１８］回転防止装置は、前記引張棒に結合されるコレットに噛合うことを目的として位置され、前記穴内で前記コレットの回転を防ぐ［１］ないし［１７］いずれかのコレットアダプタ。
［１９］［１］ないし［１８］いずれかのコレットアダプタと、前記コレットアダプタの引張棒に結合されるコレットとの組合せ。
［２０］［１］ないし［１８］いずれかのコレットアダプタを取込んだ機械であって、前記付勢装置の付勢作用に対抗して前記コレットの穴内でコレットアダプタの引張棒を転置して、前記引張棒を前記穴内で前記穴内の第１の位置から第２の位置に前方に移動するためのアクチュエータを備え、前記アクチュエータは前記第１の位置から前記第２の位置への前記引張棒の前方変位の間、および前記第１の位置から前記第２の位置への前記引張棒の戻り運動の間、前記引張棒の背向い端と軸受係合であり、かつ前記アクチュエータは引張棒が前記第１の位置であるとき前記引張棒の背向い端から外される機械。
［２１］前記機械は、研削またはフライス機械である［２０］の機械。

Claims (9)

1. 工具成形機に使用のためのコレットアダプタであって、前後端と前記前後端を通して延びる軸方向穴とを有する本体と、コレットへの結合のために前記穴内に配置される引張棒(drawbar)とを備え、前記引張棒の前端は前記コレットの結合のためであり、前記穴は前記コレットが前記引張棒の前端と結合するために前記穴の前端から前記穴内に挿入できるように構成され、前記本体と前記引張棒は環状バネが取り外し可能に配置される範囲内で環状凹部を画定し、前記環状バネは前記穴内で前記引張棒を後方に移動することを意図する方向で前記引張棒と前記本体との間で作動し、
   前記穴は、前記引張棒が前記環状バネを通して前記穴の後端から前記穴内に取り外し可能、挿入可能であり、かつ前記穴からの取り外しに対して前記引張棒を固定する環状のリテイナによって挿入後に前記穴内に取り外し可能に保持されるように構成され、それぞれの前記引張棒および前記環状バネは前記リテイナの取り外しによる後に、前記穴の後端を通して取り外し可能であり、前記リテイナおよび前記本体は前記軸穴と同軸上に延びるねじ込み結合によって結合され、前記引張棒端は前記本体の後端で前記穴の外に延び、かつ前記引張棒は前記穴内で前記引張棒を前方に移動するために前記引張棒端に加えられる荷重によって前記環状バネの付勢作用に対抗して前記穴内で転置可能であることを特徴とするコレットアダプタ。
2. 前記引張棒は、前記付勢装置の付勢作用に対抗してコレット引込み位置からコレット延出位置に転置可能である請求項１記載のコレットアダプタ。
3. 前記リテイナは環状で、中心開口を画定し、前記引張棒は前記引張棒端が前記リテイナの外に延び、かつ前記引張棒が前記端に加えられる荷重による前記付勢装置の付勢作用に対抗して転置可能であるように前記開口を通して延びる請求項１または２記載のコレットアダプタ。
4. 前記引張棒の前方変位の量は、前記本体と前記引張棒の係合によって制限される請求項１ないし３いずれか１項記載のコレットアダプタ。
5. 前記穴内で前記引張棒の回転を防ぐために前記引張棒に噛合う回転防止装置を備える請求項１ないし４いずれか１項記載のコレットアダプタ。
6. 前記回転防止装置は、前記引張棒と取外し可能、噛合い可能である請求項５記載のコレットアダプタ。
7. 回転防止装置は、前記穴内で前記コレットの回転を防ぐために前記引張棒に結合される、コレットに噛合うことを目的として位置される請求項１ないし６いずれか１項記載のコレットアダプタ。
8. 請求項１ないし７いずれか１項記載のコレットアダプタと、前記コレットアダプタの引張棒に結合されるコレットとの組合せ。
9. 請求項１ないし８いずれか１項記載のコレットアダプタを取込んだ機械であって、前記付勢装置の付勢作用に対抗して前記コレットの穴内でコレットアダプタの引張棒を転置して、前記引張棒を前記穴内で前記穴内の第１の位置から第２の位置に前方に移動するためのアクチュエータを備え、前記アクチュエータは前記第１の位置から前記第２の位置への前記引張棒の前方変位の間、および前記第１の位置から前記第２の位置への前記引張棒の戻り運動の間、前記穴の外に延びる前記引張棒の前記端と軸受係合であり、かつ前記アクチュエータは前記引張棒が前記第１の位置であるとき前記引張棒端から外される機械。

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