JPH0229450B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はねじ切りタツプ用の高速交換チヤツク
であつて、受容体を有しており、該受容体の一方
の端部が機械スピンドルに差し込まれるように構
成されていて他方の自由端部が軸方向に向けられ
た円筒形の開口を備えたチヤツクヘツドを有して
おり、該開口内に、前記チヤツクヘツドに連結さ
れたケーシングが解除可能に差し込まれていて、
該ケーシングにねじ切りタツプ用の高速交換挿入
体が差し込まれるようになつており、該高速交換
挿入体が、この高速交換挿入体の外周に設けられ
た環状溝に係合しかつ、前記ケーシング内で保持
された少なくとも１つの保持球によつてこのケー
シングに軸方向で連結可能であつて、該ケーシン
グと前記受容体との間に、それぞれ少なくとも１
つの戻しばねのばね力に抗して前記ケーシングに
対する前記受容体の軸方向間隔を延長又は短縮さ
せてこの受容体の、前記ケーシングに対する軸方
向相対運動を可能にする長さ補償装置が配置され
ており、該長さ補償装置が、軸方向溝と、この軸
方向溝内で保持され前記ケーシングと受容体とが
相対運動する際に軸方向で移動する球とから成る
トルク伝達手段を有しているものに関する。この
ような形式の高速交換チヤツクは公知である。こ
の公知の高速交換チヤツクでは、長さ補償装置
が、軸方向押圧力が作用しても、軸方向引つ張り
力が作用しても長さ補償を行なうようになつてい
る。この２つの方向の力を補償するための長さ補
償装置は１つの装置によつて構成されている。こ
の長さ補償装置はチヤツクヘツドの下部範囲でこ
のチヤツクヘツドと、高速交換挿入体を受容する
ケーシングとの間に配置されている。チヤツクヘ
ツドは、シヤフトを有する受容体の一体的な構成
部分である。この受容体が有しているシヤフト
は、下方へ向かつてチヤツクヘツドの、より直径
の大きいシリンダ壁に移行している、このシリン
ダ壁は内部で開口とこの開口内に受容されたケー
シングとを有している。引つ張り方向及び押圧方
向で長さ補償をするための、それぞれ押圧負荷の
加えられる２つのばねは、受容体の孔内に配置さ
れていて、この２つのばねのそれぞれ一端部が
（この場合互いに反対向きで）、受容体の孔内に係
合しケーシングに不動に結合された部分に支持さ
れている。この公知の高速交換チヤツクは、押圧
負荷が加えられた時及び引つ張り負荷が加えられ
た時に軸方向で長さ補償を行なう。

このような長さ補償を必要とする個々のケース
は公知であるのでここでは特に述べない。しかし
ながらこの公知の高速交換チヤツクにおいては、
可能な最大長さ補償がチヤツクの構造長さに対し
て比較的小さいという欠点がある。しかしながら
チヤツク側の著しく大きい軸方向長さを長さ補償
装置によつて補償することが望まれている。これ
は例えば、工作物に作業ミスがあつて芯孔がまつ
たく形成されていない場合でも、ねじ切りチヤツ
クが破壊されるか又は工作物あるいはチヤツクが
損傷を蒙るようなことがないようにねじ切り作業
を行なうことができるようにしたい場合に必要で
ある。また、以上のような場合に機械サイクルを
中断させないことも望まれている。この場合、押
圧負荷時における軸方向の長さ補償によつて機械
側の全送りを補償する必要がある。これと同様の
ことは、あらかじめ穿孔された芯孔にねじ切りを
行なう際に、ねじ切りタツプを始めに即座に停止
させて高速交換挿入体内に設けられたトルク伝達
用クラツチを解除してトルクをねじ切りタツプに
それ以上伝達させないようにするべき場合にもあ
てはまる。この場合も、機械側で強制的にさらに
行なわれる送り運動時に事実上全送り行程を、チ
ヤツク内で軸方向補償することによつて補償する
必要がある。またこれと同様のことは、逆回転方
向で、例えばねじ切りタツプが芯孔底部に達して
作業送りの終了時にこのねじ切りタツプを芯孔底
部で停止させるべき場合もあてはまる。高速交換
挿入体に設けられたトルク伝達用クラツチが解除
されると、機械側で支障なしに戻り作業が行なわ
れ、この場合、行程差は引つ張り負荷の加えられ
た長さ補償装置によつて補償される。しかも、全
補償行程にわたつて補償が行なわれると、ケーシ
ング内に挿入された高速交換挿入体が軸方向で自
動的に連結解除されるので、この高速交換挿入体
はねじ切りタツプと共に工作物にとどまり、これ
に対して機械スピンドルは高速交換チヤツクと共
にさらに移動させられる。この場合も、大きい軸
方向の長さ補償が必要である。公知の高速交換チ
ヤツクにおいてはチヤツクヘツドが受容体の一体
的な構成部分であるので、それぞれ特別な形式の
機械スピンドルに合う完全な高速交換チヤツクを
用意する必要がある。このために工具費用は高価
になる。引つ張り方向及び押圧方向の長さ補償装
置の少なくとも１つの伝達球はチヤツクヘツドの
シリンダ壁内で、全シリンダ壁を貫通するスリツ
ト内に保持されている。これは、伝達球がシリン
ダ壁の溝縁部にほぼ点状に接触することを意味し
ている。このために大きなトルクを伝達する際に
伝達球は比較的早く損傷を蒙り、しかも前記溝縁
部は摩耗する。それ故、公知の高速交換チヤツク
は摩耗しやすい。しかも伝達球には少なくともほ
ぼ半径方向で遊びを設ける必要がある。このため
に、大きい半径方向力が作用すると、伝達球がず
らされて緊締される危険性がある。この危険性は
前記点状接触においても同様である。こうして長
さ補償装置は緊締されるか、少なくとも必常に作
動困難になる。高速交換チヤツクの摩耗部分はケ
ーシングとチヤツクヘツドとの間にある。それ
故、摩耗した時に高速交換チヤツク全体を新しい
もと交換する必要がある。

本発明の課題は、初めに述べた形式のねじ切り
タツプ用の高速交換チヤツクで、以上のような欠
点を避けることのできるようなものを提供するこ
とである。すなわち本発明による高速交換チヤツ
クは、チヤツクの軸方向構造長さが可能な限り小
さくて、押圧力が作用しても引つ張り力が作用し
てもできるだけ大きい軸方向長さ補償を可能に
し、しかもできるだけ摩耗が少なくてそれでも大
きなトルクを長い時間にわたつて伝達させること
ができ、さらに長さ補償装置が作動する際に、緊
定されることなしに長さ補償が容易に行なわれ、
しかも何よりも安価な工具費用で種種異なる形状
のスピンドル受容体及び、種種異なる形状のチヤ
ツクヘツドを有する組み合わせに適合させること
ができるようなものである必要がある。

この課題を解決した本発明は、チヤツクヘツド
が、そのシリンダシヤフトで、受容体の同軸的な
孔内に、軸方向しゆう動可能、かつ、この受容体
にトルクを伝達するように受容されており、前記
受容体とチヤツクヘツドとの間に、受容体に向か
う方向の押圧力が作用した時に長さ補償を行なう
一方の長さ補償装置としての押圧力補償装置の、
軸方向で互いに離れる方向の押圧作用を有する少
なくとも１つの押圧ばねが配置されており、前記
チヤツクヘツドが、そのシリンダシヤフトの、受
容体とは反対側の端部で、軸方向に延びる円筒形
の孔を備えたシリンダ壁を有し、さらに、該シリ
ンダ壁とこのシリンダ壁に挿入されたケーシング
との間で、前記受容体から離れる方向の引つ張り
力が作用した時に長さ補償を行なう他方の長さ補
償装置としての、前記押圧力補償装置とは無関係
な別個の引つ張り力補償装置を有しており、前記
チヤツクヘツドが、受容体の孔内に受容されかつ
軸方向でガイドされたシリンダシヤフトを有して
おり、該シリンダシヤフトがこのシリンダシヤフ
ト外周部に形成されたほぼ半円筒形状の少なくと
も１つの軸方向溝を有していて、該軸方向溝に、
前記受容体の孔内で同様にほぼ半円筒形状に内側
に向けて形成された軸方向溝が配属されていて、
これら２つの軸方向溝がほぼ円筒形状の球通路を
形成し、この球通路内にトルクを伝達する少なく
とも１つの連行球が保持されており、前記シリン
ダシヤフトが中空シリンダとして構成されてい
て、該中空シリンダの内部が受容体の孔に向かつ
て開放しており、この中空シリンダ内に押圧ばね
が受容されていて、この押圧ばねの一端部が前記
中空シリンダの底部に軸方向で支持されていて、
他端部が、前記中空シリンダから軸方向で突き出
ていてさらに受容体の孔内にガイドされこの孔内
で軸方向で支持されている。

押圧力のための補償装置と引つ張り力のための
補償装置とを空間的に及び作用的に互いに完全に
分離させたことによつて、通常のねじ孔のねじ切
り作業時における平均的な送り寸法に相当する、
可能な限り大きい軸方向の長さ補償が得られる。
それにも拘らず高速交換チヤツクの軸方向の構造
長さ及び直径寸法はできるだけ小さく維持され
る。可能な限り大きい範囲で長さ補償が行なわれ
るので、ねじ切り作業時に芯孔がまつたく存在し
ていない場合でも押圧方向における、機械スピン
ドルの強制的な全送りは完全に補償される。これ
と同様に、引つ張り方向においても補償作用が行
なわれる。補償装置がそれぞれ独立しているの
で、半径方向で大きな力が作用しても球が緊締さ
れる危険はなく、従つて作動しやすい補償特性が
得られる。これと同時に耐用年数は著しく高めら
れる。

また、チヤツクヘツドが軸方向移動可能かつ取
りはずし可能並びに交換可能に受容体の同軸的な
孔内に保持されている。このように、高速交換チ
ヤツクを受容体とチヤツクヘツドとの２つの部分
に分割できるように構成したことによつて、さら
に大きな利点が得られる。つまり、機械スピンド
ルの種種異なる形状に合わせられた種種異なる形
状の受容体を使用し、これに同一の第２の構造部
分、すなわちチヤツクヘツドを使用することがで
きる。このようにして、高速交換チヤツクの製造
業者において種種異なる形式の個別部材の数を減
少させることができ、これによつて製造費用及び
貯蔵費用を安価にすることができる。これは、高
速交換チヤツクの買い手にとつても有利である。
また、この高速交換チヤツクの使用者は種種異な
る形式の受容体をそれぞれ同型のチヤツクヘツド
に組み合わせることができる。

また種種異なる型のチヤツクヘツドを同型の受
容体と組み合わせることができる。このように構
造群を分割したことによつて、種種異なる組み合
わせ形式が得られ、費用の節約が得られる。チヤ
ツクの摩耗部分がチヤツクヘツド内に存在するの
で、この摩耗部分が摩耗した場合はチヤツクヘツ
ドだけを交換すれば良く、受容体はさらに使用さ
れる。これによつて費用も節約される。またチヤ
ツクヘツドは、修理及び保守作業のために近づき
易くもある。チヤツクヘツドは迅速かつ容易に受
容体から取りはずしかつ、受容体に組み立てるこ
とができる。受容体とチヤツクヘツドとの間で互
いにガイドされた部分は、全部引き出された状態
又は全部押し込んだ状態でも、十分大きなガイド
長さ及び良好なガイドが保証されるので、これに
よつてねじ切りタツプの精確度及びセンタリング
ガイドが妨げられることはまつたくない。

一方では押圧力のための及び他方では引つ張り
力のための種種異なる補償装置は、これをそれぞ
れ別個に構成することができる。例えば、押圧力
に応答する補償装置に、伝達可能なトルクを高め
るために軸方向に互いに上下に配置された２つ又
はそれ以上の球を備えた各１対の溝を設け、これ
に対して引つ張り力に応答する補償装置に１つの
球だけを設けることも可能である。

また、押圧力補償装置が、受容体と、この受容
体と、この受容体内に軸方向しゆう動可能に受容
されたチヤツクヘツドとの間に配置されている。
このように配置したことによつて、各１対の溝に
２つ又はそれ以上の連行球が設けられている場合
でも軸方向の大きい長さ補償が可能である。それ
というのは、押圧力補償装置は、軸方向で大きい
長さ補償を行なうために十分な長さが提供されて
いる受容体の内部に位置しているために、多数の
連行球を軸方向で互いに上下に配置し、この分の
損失によつて補償長さが妨げられることがないか
らである。

また、特許請求の範囲第２項から第５項までに
記載した構成によれば、チヤツクは特に簡単で安
価にかつ組み立て易く構成される。受容体及び／
又はチヤツクヘツドをその他の部材に替えようと
する場合、つまり高速交換チヤツクを分解しよう
とする場合は、単に、閉鎖スリーブを受容体から
引き抜くことができる程度までねじをゆるめるだ
けでよい。こうすれば、チヤツクヘツド全体を受
容体から取りはずして、各部分を同形式又は別の
形式の別の部分と組み合わせることができる。組
み立て作業は同様に迅速かつ簡単に行なうことが
できる。

特許請求の範囲第６項から第７項記載の構成に
よつて、特に簡単な形式で、わずかな構造部分よ
り成り、迅速かつ簡単に組み立て可能な摩耗の少
ないねじ切り力増強装置が得られる。

特許請求の範囲第８項記載の構成によれば、簡
単かつ安価な引つ張り力補償装置が得られる。こ
の引つ張り力補償装置も、可能な限り小さい構造
長さ及び小さい直径寸法のチヤツクで、軸方向で
大きい長さ補償が得られる。押圧力補償装置にお
けるのと同様に、引つ張り力補償装置の伝達球
も、ほぼ円筒形の球通路内でガイドされることに
よつてわずかな負荷を受ける。これによつて、球
及びこの球を受容する溝の耐用年数は高められ
る。球が緊締される危険性及びひいては長さ補償
がロツクされる危険性は著しく減少される。さら
に、ねじ切りタツプを保護しかつ、ねじを高い精
度でねじ切ることができる。

特許請求の範囲第９項によれば、作動し易すさ
が高められる。それというのは、各補償装置が球
保持器を有していれば球はこの保持器内で軸方向
で保持されて、これによつてクリーンに転動する
ことができるからである。大きい半径方向が働い
た場合でも、この半径方向力は緊締作用が生じる
ことなしに球によつて吸収される。特許請求の範
囲第１０項によれば、ケーシング内に存在する保
持球が引つ張り力補償装置内で球保持器のじやま
になることはなく、完全作動し、またこのために
チヤツクヘツドの下端部の直径を拡大する必要は
ない。

また、特許請求の範囲第１１項から第１３項ま
でによれば、簡単な手段によつて、押圧負荷の加
えられる有利には同心的に配置された２つのばね
のためのストツパが得られる。この２つのばねに
よつて高速交換チヤツクの軸方向の遊びが取り除
かれる。しかも簡単な手段によつて、軸方向の引
き出し長さ若しくは挿入深さを制限するためのそ
れぞれの軸方向ストツパが得られる。

次に図面に示した実施例について本発明の構成
を具体的に説明する。

ねじ切りタツプ用の高速交換チヤツクは受容体
１０より成つている。この受容体１０の一端部は
図示していない工作機械のスピンドルにはめ込ま
れるように構成されている。この受容体の形状は
任意であつて機械スピンドルの形状に基づいてい
る。図示の実施例では、受容体１０のシヤフトは
円すい台形に形成されていて、しかも工具交換装
置のグリツパによつて掴むためのつば１１を備え
ている。シヤフトとは反対側の端部（第１図の下
方）で、受容体１０はチヤツクヘツド５０を有し
ている。このチヤツクヘツド５０は軸方向しゆう
動可能であつて、受容体１０の同軸的な孔１２内
で取りはずし可能かつ交換可能に保持されてい
る。チヤツクヘツド５０はシリンダシヤフト５１
より成つており、このシリンダシヤフト５１の、
受容体１０とは反対側の端部にはこの受容体１０
と一体的に構成された直径のより大きいシリンダ
壁５２が連続している。このシリンダ壁５２は内
側で、軸方向に向けられ下方に開口する円筒形状
の開口５３を有している。

チヤツクヘツド５０の開口５３内にはケーシン
グ７０が取りはずし可能にはめ込まれている。こ
のケーシング７０はチヤツクヘツド５０に連結さ
れている。ケーシング７０内には、第１図で破線
で示されている高速交換挿入体７１が挿入されて
おり、この高速交換挿入体７１内には詳しく図示
していないねじ切りタツプが保持されている。高
速交換挿入体７１は、ケーシング７０の周囲に分
配された複数の、例えば３つの保持球７２によつ
てケーシング７０内で軸方向で位置確保されてい
る。保持球７２は、ケーシング７０の横孔７３内
で支承されケーシング７０の内部に半径方向で突
入していて高速交換挿入体７１の環状溝７４内に
係合している。このようにして高速交換挿入体７
１はケーシング７０内で保持されている。トルク
を伝達する接続形式は、詳しく図示していない高
速交換挿入体７１に設けられた、軸方向で第１図
上方へ向けられた連行カムを介して行なわれる。
この連行カムは、第１図で下方に向かつて開放す
る、ケーシング７０の対応する切欠きに形状接続
的に係合する。

受容体１０とケーシング７０との間に長さ補償
装置が配置されている。この長さ補償装置は、受
容体１０を、ケーシング７０に向かう方向で及び
このケーシング７０から離れる方向でつまり軸方
向の２つの方向で、そのつど少なくとも１つのば
ね弾性的な戻し力に抗してケーシング７０に対し
て相対的に軸方向で移動させて、受容体１０とケ
ーシング７０との間の相対間隔を短縮若しくは延
長させる。これによつて、引つ張り方向及び押圧
方向で軸方向の長さ補償が得られ、高速交換チヤ
ツクを機械スピンドル側から負荷する、機械側に
作用する強制的な送りと、タツプのねじ山のリー
ドとの間の、場合によつては生じる差が、ねじ切
り作業時においてもねじ切りタツプの抜き出し作
業時においても補償される。これによつてねじ切
りタツプは機械スピンドルの送りとは無関係に工
作物にねじ込まれ、次いで、前述のように機械の
送りとタツプのねじ山リードとの差を補償しなが
ら再び引き抜かれる。芯孔が間違つて穿孔されて
いるか又はまつたく穿孔されていない場合、及び
強制的な機械の送り運動時においても、軸方向で
長さ補償されることによつて、機械が損傷を蒙つ
たり停止したりすることは避けられる。このよう
な軸方向の長さ補償の詳細、特に作用形式及び利
点は公知である。長さ補償装置は、軸方向溝と、
この軸方向溝内で支承され相対運動時に軸方向で
移動する球とから成るトルク伝達部材を有してい
る。その他の詳細については後述する。

長さ補償装置は一方では押圧力補償装置２０を
有しており、この押圧力補償装置２０は、受容体
１０に向かう方向で押圧力が加えられた時に長さ
補償を行なう。この押圧力補償装置２０は受容体
１０と、この受容体１０内で軸方向移動可能に受
容されたチヤツクヘツド５０との間に配置されて
いる。

しかも長さ補償装置は、押圧力補償装置２０と
は無関係な別個の引つ張り力補償装置６０を有し
ている。この引つ張り力補償装置６０は、受容体
１０から離れる方向の引つ張り力が加えられた時
に長さ補償を行なう。この引つ張り力補償装置６
０はチヤツクヘツド５０のシリンダ壁５２と、こ
のシリンダ壁５２内にはめ込まれたケーシング７
０との間に配置されている。

さて、押圧力補償装置２０の詳細を述べる。シ
リンダシヤフト５１はその外周面で少なくとも１
つの、有利には互いに同一の周方向間隔を保つて
配置されたほぼ半円筒形状の３つの軸方向溝２１
を有している。この軸方向溝２１には、受容体１
０の孔１２の内側に形成された同様にほぼ半円形
状の軸方向溝１３が配属されている。これら２つ
の軸方向溝２１，１３は、ほぼ円筒形状の球通路
を形成している。この球通路内には少なくとも１
つの、第１図の実施例では２つの互いに上下に配
置された、トルクを伝達する連行球２２が配置さ
れている。受容体１０とチヤツクヘツド５０との
間には少なくとも１つの、円筒形コイルばねの形
状の、軸方向で互いに逆向きの方向で押しつける
押圧ばね２３が配置されている。

シリンダシヤフト５１は中空シリンダとして構
成されていて、その内部５４は受容体１０の孔１
２に向かつて開放している。押圧ばね２３はこの
中空シリンダの内部に受容されている。中空シリ
ンダの底部５５にはリング５６が配置されてい
る。押圧ばね２３の一端部はリング５６を介して
底部５５に対して支持されていて、他端部はシリ
ンダシヤフト５１から出て軸方向でさらに受容体
の孔１２内にガイドされていて前記底部５５から
軸方向で間隔を保つて受容体１０のばね受け１４
に軸方向で支えられている。

受容体１０の孔１２のチヤツクヘツド５０側の
端部には、シリンダシヤフト５１及び押圧力補償
装置２０をはめ込んだ後で閉鎖スリーブ１５がは
め込まれる。この閉鎖スリーブ１５は第１図で下
方に開放する受容体１０の軸方向溝１３を、チヤ
ツクヘツド５０側の端部で軸方向に閉鎖してい
て、この位置で、チヤツクヘツド５０が押圧ばね
２３によつて受容体１０から離れる方向で押しや
られた時に少なくとも１つの連行球２２のための
軸方向の終端ストツパを形成する。この状態は第
１図に示されている。これと同時にチヤツクヘツ
ド５０が、受容体１０から場合によつては引き抜
かれることが確実に阻止される。閉鎖スリーブ１
５を設ければ軸方向溝１３は容易に製造される。
閉鎖スリーブ１５ははめ込まれた位置で、中空ね
じとして構成されたねじ１６によつて形状接続的
に確保される。このねじ１６は、受容体１０の半
径方向のねじ孔１７を貫通して、このねじ孔１７
と同一列にある閉鎖スリーブ１５の孔１８にまで
達してこの孔１８に係合している。取りはずすた
めにはねじ１６を解除方向に回転させてはずすだ
けでよい。次いでチヤツクヘツド５０は閉鎖スリ
ーブ１５と共に受容体１０の孔１２から下方へ引
き抜かれる。

しかも高速交換チヤツクはねじ切り力増強装置
３０を備えている。このねじ切り力増強装置３０
は球３１を有しており、この球３１はわずかな係
合深さでシリンダシヤフト５１の外周側に形成さ
れた凹部３２内に係合していて、ばね３３によつ
てプレロードが加えられている。このばね３３は
例えば６角穴付ねじ３４の形状のばね受けを介し
て受容体１０内で支持されていてばね力に応じて
調節される。ねじ１６を中空ねじとして構成する
ことによつてこの中空ねじ内で球３１とばね３３
とが保持され、６角穴付ねじ３４が中空のねじ１
６の雌ねじ内にねじ込まれる。

引つ張り力補償装置６０は次のように構成され
ている。シリンダ壁５２は少なくとも１つの（図
示の実施例では互いに同一間隔を保つて外周に配
置された３つの）、内側に半円筒形状に開放する
軸方向溝６１を有している。各軸方向溝６１に
は、同様にほぼ半円筒形状に外側に開放する軸方
向溝７５が配属されている。この軸方向溝７５は
シリンダ壁５２内にはめ込まれたケーシング７０
の外周面に形成されている。これら互いに向き合
う２つの軸方向溝６１，７５はほぼ円筒形状の球
通路を形成している。各球通路内にはトルクを伝
達する少なくとも１つの伝達球６２が入れられて
いる。前記押圧力補償装置２０に関連して述べた
ように、図示の実施例による引つ張り力補償装置
６０においても同様形式の３つの球通路が周方向
で互いに同一の間隔を保つて配列されており、こ
れらの球通路は、左右対称のトルク伝達を行なう
それぞれ少なくとも１つの伝達球６２を有してい
る。チヤツクヘツド５０とケーシング７０との間
には、少なくとも１つの、軸方向で引き寄せ合う
円筒形コイルばね形状のばね６３が配置されてい
る。このばね６３はケーシング７０を第１図軸方
向上方へ向かつてチヤツクヘツド５０のシリンダ
壁５２内に可能なかぎり内部へ引き込む。

引つ張り力補償装置６０の、少なくとも伝達球
６２は球ガイドスリーブ６４の形状の保持器内に
受容されている。球ガイドスリーブ６４はシリン
ダ壁５２とケーシング７０との間で軸方向しゆう
動不能に受容されているので、伝達球６２の純粋
な軸方向転動運動が確実に行なわれる。ケーシン
グ７０内に存在する各保持球７２のために、球ガ
イドスリーブ６４は各１つの軸方向に延びる縦ス
リツト６５を有している。この縦スリツト６５
は、引つ張り力補償装置６０の最大補償長さにわ
たつて延びている。各保持球７２は半径方向で縦
スリツト６５内に突入していて、引つ張り力補償
装置６０が軸方向で長さ調整を行なう際に保持球
７２がケーシング７０と共に前記縦スリツト６５
を走行する。

チヤツクヘツド５０のシリンダシヤフト５１は
中空シリンダ内の底部５５の下側で、受容体１０
の孔１２に対して同軸的な内部のガイド孔５７を
有しており、このガイド孔５７内にはこのガイド
孔５７に対して同軸的なケーシング７０の突起部
７６が軸方向しゆう動可能にガイドされている。
この突起部７６は、シリンダシヤフト５１の内部
５４内に自由に突入する、直径の大きいヘツド７
８を備えた保持ねじ７７の形状のピンを有してい
る。この保持ねじ７７はばね６３の上端部（第１
図で）のための軸方向のばね受け面を形成してい
る。ばね６３の下端部（第１図で）はリング５６
ひいては、シリンダシヤフト５１の底部５５で支
えられている。従つて、ばね６３には、押圧ばね
２３と同様の形式で押圧負荷だけが加えられるこ
とは明らかである。

保持ねじ７７は突起部７６の上端部から軸方向
で間隔を保つて、半径方向に突き出る環状つば７
９を有している。この環状つば７９は、ケーシン
グ７０をシリンダ壁５２から引き抜く際に軸方向
の引つ張り長さを制限しつつシリンダシヤフト５
１の内部５４内で底部５５に支えられたリング５
６に突き当る軸方向のストツパを形成する。

チヤツクヘツド５０は軸方向外側のストツパ面
５８を有しており、このストツパ面５８は、シリ
ンダ壁５２の、シリンダシヤフト５１への移行範
囲の環状段部によつて特に簡単に形成される。ス
トツパ面５８は、高速交換チヤツクが押圧負荷を
受けた時に、及びねじ切り力増強装置３０が克服
されてから軸方向の押し込み深さを制限して、対
応する軸方向面１９に突き当る。この軸方向面１
９は例えば受容体１０又は閉鎖スリーブ１５の自
由端面によつて形成されている。

引つ張り力補償装置６０が、可能な全引つ張り
長さにわたつて軸方向で引つ張られて、保持球７
２が、シリンダ壁５２の下部の（第１図で）、内
側から外側へ面取りされた端部を通過すると、保
持球７２は挿入された高速交換挿入体７１を解放
する。つまり、保持球７２は、ケーシング７０の
内周面を少なくとももはや越えない程度に半径方
向で突き出るので、保持球７２は環状溝７４から
出て高速交換挿入体７１を解放する。新たな高速
交換挿入体７１を挿入するためにケーシング７０
は可能な最大引き出し位置に引き出され、次いで
交換作業終了後に再び挿入される。

押圧ばね２３及び同様に押圧負荷を加えるばね
６３は種種異なるばね特性を有している。押圧負
荷に応答する押圧ばね２３のばね力は、引つ張り
負荷に応答するばね６３のばね力よりも強く構成
されている。

前述の説明によつて解るように、押圧力補償装
置２０は非常に大きい軸方向長さ補償を提供す
る。これは引つ張り力補償装置６０の範囲におい
ても同様である。この軸方向長さ補償長さの大き
さは、可能な限り大きく、ねじ切りをしようとす
る平均的なねじ孔の最大深さに相当するので、芯
孔がまつたく存在しない場合でも、スピンドル側
で完全な機械送りを行なうことができる。次いで
ねじ切りタツプは、材料に食い込むことなしに工
作物に設置される。スピンドル側の全送り運動は
押圧力補償装置２０に応答することによつて補償
される。この場合、チヤツクヘツド５０全体は押
圧ばね２３のばね力に抗して受容体１０に対して
相対的にこの受容体１０の孔１２内に押し込まれ
る。この押し込み運動時に、連行球２２は、トル
クを伝達しつつ対応する軸方向溝１３，２１によ
つて形成された各球通路内で回転する。押圧力補
償装置２０は、ねじ切り力増強装置３０を克服す
るのに十分な最小圧力、つまり、ばね３３のばね
力に抗してねじ切り力増強装置３０の球３１を押
しやる最小圧力が作用した時に始めて応答し、こ
れによつて球３１は凹部３２から押し出され、シ
リンダシヤフト５１が受容体１０内にさらに挿入
されると球３１はシリンダシヤフト５１の外周面
に当接するか、又はこの外周面上を転動する。

押圧力補償装置２０によつて補償された圧力が
低下すると、戻し作用を有する押圧ばね２３を介
してチヤツクヘツド５０は再び第１図に示した出
発位置に押し戻される。この出発位置では、所定
のプレロード下で２つのばね２３及び６３が互い
向き合つて作業するので遊びは存在しない。

高速交換挿入体７１によつて、軸方向の引つ張
り力が例えばねじ切りタツプをねじ孔からねじ戻
す際の機械の送りとねじ山リードとの間の差とし
ての引つ張り力が作用すると、この軸方向の引つ
張り力は引つ張り力補償装置６０によつて補償さ
れる。この時、ケーシング７０は、より強く圧縮
されたばね６３の作用に抗してシリンダ壁５２か
ら引き抜かれる。この場合伝達球６２は、それぞ
れ配属された、互いに対応する軸方向溝６１，７
５によつて形成された球通路内でトルクを伝達を
しつつ転動する。ケーシング７０が全引き出し長
さにわたつて引き出されると、保持球７２はシリ
ンダ壁５２の内側に向かつて面取りされた下方の
端部範囲に達するので、保持球７２は横孔７３か
ら半径方向外側へ移動して、高速交換挿入体７１
は解放される。つまり、高速交換挿入体７２は可
能な最大引き出し長さにわたつて引き出されてか
ら自動的に解放され、ついで回転駆動が停止され
る。

図示のねじ切りタツプ用の高速交換チヤツクの
作業時に、そのつど押圧力補償装置２０及び／又
は引つ張り力補償装置６０を必要とする種種異な
る過程は公知であるのでここでは詳しく説明しな
い。押圧力補償装置２０若しくは引つ張り力補償
装置６０において、連行球２２若しくは伝達球６
２は、それぞれ対応し合う軸方向溝によつて形成
された、少なくともほぼ円筒形状の球通路内に存
在するので、それぞれ１本の線接触箇所が形成さ
れる。このために球２２，６２はそれ程強く負荷
されない。同様のことは溝面、特に溝縁部におい
てもあてはまる。これによつて耐用年数は高めら
れる。しかも、球が半径方向で締めつけられるこ
とによつて長さ補償装置が完全に作動しなかつた
り又は完全にロツクされる恐れはない。図示の実
施例のように引つ張り力補償装置６０だけが球ガ
イドスリーブ６４を備えている場合でも、押圧力
補償装置２０において同様の効果がある。伝達球
６２のための保持ガイドによつてこの伝達球６２
は軸方向で保持される。半径方向で大きい力が作
用しても容易に転動運動が得られる。

また、プレロードのかけられた２つのばね２
３，６３によつて軸方向の遊びが除かれるという
利点がある。押圧力補償装置２０若しくは引つ張
り力補償装置６０の、最大しゆう動長さ後におけ
る軸方向運動は、そのつどの容易にかつ付加的な
構造費用を必要とせずに制限される。達成された
非常に大きい軸方向長さ補償は、一方では押圧力
が働く場合でも、及び他方では押圧力が働く場合
でも、及び他方では引つ張り力が働く場合でも特
に有利である。それにも拘らず高速交換チヤツク
の構造長さは可能なだけ小さく維持され、しかも
可能な限り小さい直径寸法を有している。ねじ切
り力増強装置３０は簡単な構造でかつ製造費用が
安価であつて、しかも摩耗が少ない。

その他の利点は、高速交換チヤツクを２つの構
造部分、すなわち受容体１０とチヤツクヘツド５
０との２つの構造部分に分割する点にある。これ
によつて、この２つの構造部分を別個に貯蔵し、
必要な場合種種異なる形状で構成された受容体１
０とチヤツクヘツド５０とを組み合わせ、また必
要な場合は他のものと交換することができる。種
種異なる形状の機械スピンドルに適合させられた
種種異なる形状の受容体及びそのつど同様形状の
チヤツクヘツドを供給することによつて、種種異
なる組み合わせのねじ切りタツプ用の高速交換チ
ヤツクを組み立てることができ、また、このねじ
切りタツプ用の高速交換チヤツクの組み立て作業
は、できるだけわずかな貯蔵される個別部分より
迅速かつ安価に行なうことができる。チヤツクヘ
ツド５０の範囲で摩耗又は損傷が形成された場合
は、これを迅速簡単かつ安価に新たなチヤツクヘ
ツド５０と交換することができる。修理及び保守
を行なうためにも、チヤツクヘツド５０は迅速か
つ簡単に受容体１０から取りはずすことができ
る。このように２つの構造部分に分割したことに
よつて得られる組み合わせは使用者が取り扱う工
具費用を著しく安価にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による高速交換チヤツクの概略
的な軸方向縦断面勝、第２図は第１図の−線
に沿つた断面図、第３図は第１図の−線に沿
つた断面図である。 １０……受容体、１１……つば、１２……孔、
１３……軸方向溝、１４……ばね受け、１５……
閉鎖スリーブ、１６……ねじ、１７……ねじ孔、
１８……孔、１９……軸方向面、２０……押圧力
補償装置、２１……軸方向溝、２２……連行球、
２３……押圧ばね、３０……ねじ切り力増強装
置、３１……球、３２……凹部、３３……ばね、
３４……６角穴付ねじ、５０……チヤツクヘツ
ド、５１……シリンダシヤフト、５２……シリン
ダ壁、５３……開口、５４……内部、５５……底
部、５６……リング、５７……ガイド孔、５８…
…当接面、６０……引つ張り力補償装置、６１…
…軸方向溝、６２……伝達球、６３……ばね、６
４……球ガイドスリーブ、６５……縦スリツト、
７０……ケーシング、７１……高速交換挿入体、
７２……保持球、７３……横孔、７４……環状
溝、７５……軸方向溝、７６……突起部、７７…
…保持ねじ、７８……終端ストツパ、７９……ス
トツパ面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ねじ切りタツプ用の高速交換チヤツクであつ
   て、受容体１０を有しており、該受容体１０の一
   方の端部が機械スピンドルに差し込まれるように
   構成されていて、他方の自由端部が、軸方向に向
   けられた円筒形の開口５３を備えたチヤツクヘツ
   ド５０を有しており、該開口５３内に、前記チヤ
   ツクヘツド５０に連結されたケーシング７０が取
   りはずし可能に挿入されていて、該ケーシング７
   ０にねじ切りタツプ用の高速交換挿入体７１が挿
   入されるようになつており、該高速交換挿入体７
   １が、この高速交換挿入体７１の外周に設けられ
   た環状溝７４に係合しかつ、前記ケーシング７０
   内で保持された少なくとも１つの保持球７２によ
   つてこのケーシング７０に軸方向で連結可能であ
   つて、該ケーシング７０と前記受容体１０との間
   に、それぞれ少なくとも１つの戻しばね２３，６
   ３のばね力に抗して前記ケーシング７０に対する
   前記受容体１０の軸方向間隔を延長又は短縮させ
   てこの受容体１０の、前記ケーシング７０に対す
   る軸方向相対運動を可能にする長さ補償装置が配
   置されており、該長さ補償装置が、軸方向溝と、
   この軸方向溝１３，２１内で保持され前記ケーシ
   ング７０と受容体１０とが相対運動する際に軸方
   向で移動する球とから成るトルク伝達手段を有し
   ている形式のものにおいて、前記チヤツクヘツド
   ５０が、そのシリンダシヤフト５１で、受容体１
   ０の同軸的な孔１２内に、軸方向しゆう動可能、
   かつ、この受容体１０にトルクを伝達するように
   受容されており、前記受容体１０とチヤツクヘツ
   ド５０との間に、受容体１０に向かう方向の押圧
   力が作用した時に長さ補償を行なう一方の長さ補
   償装置としての押圧力補償装置２０の、軸方向で
   互いに離れる方向の押圧作用を有する少なくとも
   １つの押圧ばね２３が配置されており、前記チヤ
   ツクヘツド５０が、そのシリンダシヤフト５１
   の、受容体１０とは反対側の端部で、軸方向に延
   びる円筒形の孔５３を備えたシリンダ壁５２を有
   し、さらに、該シリンダ壁５２とこのシリンダ壁
   ５２に挿入されたケーシング７０との間で、前記
   受容体１０から離れる方向の引つ張り力が作用し
   た時に長さ補償を行なう他方の長さ補償装置とし
   ての、前記押圧力補償装置２０とは無関係な別個
   の引つ張り力補償装置６０を有しており、前記チ
   ヤツクヘツド５０が、受容体１０の孔１２内に受
   容されかつ軸方向でガイドされたシリンダシヤフ
   ト５１を有しており、該シリンダシヤフト５１が
   このシリンダシヤフト５１の外周部に形成された
   ほぼ半円筒形状の少なくとも１つの軸方向溝２１
   を有していて、該軸方向溝２１に、前記受容体１
   ０の孔１２内で同様にほぼ半円筒形状に内側に向
   けて形成された軸方向溝１３が配属されていて、
   これら２つの軸方向溝２１，１３がほぼ円筒形状
   の球通路を形成し、この球通路内にトルクを伝達
   する少なくとも１つの連行球２２が保持されてお
   り、前記シリンダシヤフト５１が中空シリンダと
   して構成されていて、該中空シリンダの内部５４
   が受容体１０の孔１２に向かつて開放しており、
   この中空シリンダ内に押圧ばね２３が受容されて
   いて、この押圧ばね２３の一端部が前記中空シリ
   ンダの底部５５に軸方向で支持されていて、他端
   部が、前記中空シリンダから軸方向で突き出てい
   てさらに受容体１０の孔１２内にガイドされこの
   孔１２内で軸方向で支持されている、ことを特徴
   とする、ねじ切りタツプ用の高速交換チヤツク。 ２ 受容体１０の孔１２が、チヤツクヘツド５０
   のシリンダシヤフト５１の差し込まれる側の端部
   で、このシリンダシヤフト５１と共にガイドされ
   る閉鎖スリーブ１５を有しており、この閉鎖スリ
   ーブ１５が、前記受容体１０の少なくとも１つの
   軸方向溝１３の、チヤツクヘツド５０に向けられ
   た側の端部を軸方向で閉鎖していて、この閉鎖位
   置で、チヤツクヘツド５０が押圧ばね２３によつ
   て前記受容体１０から離れる方向で押しやられた
   時に少なくとも１つの連行球２２のための終端ス
   トツパを形成している、特許請求の範囲第１項記
   載のねじ切りタツプ用の高速交換チヤツク。 ３ 前記閉鎖スリーブ１５が、受容体１０に対す
   る方向の目標位置で確保されていて、しかも取り
   はずし可能かつ引き出し可能に配置されている、
   特許請求の範囲第２項記載のねじ切りタツプ用の
   高速交換チヤツク。 ４ 受容体１０の半径方向のねじ孔１７を貫通し
   かつこのねじ孔１７と同一列にある、閉鎖スリー
   ブ１５内の孔１８にまで達するねじ１６が設けら
   れている、特許請求の範囲第３項記載のねじ切り
   タツプ用の高速交換チヤツク。 ５ 前記ねじ８が中空ねじとして構成されてい
   る、特許請求の範囲第４項記載のねじ切りタツプ
   用の高速交換チヤツク。 ６ 調節可能なばね力によつて半径方向で負荷さ
   れた球３１を有するねじ切り力増強装置３０が設
   けられており、該球３１が、チヤツクヘツド５０
   のシリンダシヤフト５１の外周面に形成された凹
   部３２内に係合していて、所定の軸方向力を越え
   た時に受容体１０とチヤツクヘツド５０とが軸方
   向で相対運動することによつてばね力に抗して前
   記凹部３２から押し出されるようになつている、
   特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれか
   １項記載のねじ切りタツプ用の高速交換チヤツ
   ク。 ７ 中空ねじ１６内に、球３１及びこの球３１を
   負荷するばね３３が配置されており、前記中空ね
   じ１６内に前記ばね３３のためのばね受けが調節
   可能にねじ込まれている、特許請求の範囲第６項
   記載のねじ切りタツプ用の高速交換チヤツク。 ８ シリンダ壁５２の内周面に、ほぼ半円筒形状
   に内側に向かつて開放する少なくとも１つの軸方
   向溝６１が形成されており、該軸方向溝６１に、
   前記シリンダ壁５２に挿入されたケーシング７０
   の外周面に形成されたほぼ半円筒形状に外側に向
   かつて開放する軸方向溝７５が配属されており、
   これら２つの軸方向溝６１，７５がほぼ円筒形状
   の球通路を形成していて、この球通路内に、トル
   クを伝達する少なくとも１つの伝達球６２が配置
   されており、チヤツクヘツド５０とケーシング７
   ０との間に、軸方向で互いに逆向きの引つ張り力
   に対抗するために、軸方向で互いに向き合う圧縮
   力を有する少なくとも１つのばね６３が配置され
   ている、特許請求の範囲第１項から第７項までの
   いずれか１項記載のねじ切りタツプ用の高速交換
   チヤツク。 ９ 少なくとも１つの伝達球６２及び／又は連行
   球２２が保持器６４内で保持されていて、該保持
   器がシリンダ壁５２とケーシング７０との間、若
   しくは受容体１０の孔１２とチヤツクヘツド５０
   のシリンダシヤフト５１との間に配置されてい
   て、これらの間で軸方向不動に受容されている、
   特許請求の範囲第１項から第８項までのいずれか
   １項記載のねじ切りタツプ用の高速交換チヤツ
   ク。 １０ 前記保持器６４が、ケーシング７０内で保
   持された保持球７２をケーシング７０と共に軸方
   向で相対運動させるためにこの保持球７２に配属
   された軸方向の縦スリツト６５を有しており、こ
   の縦スリツト６５内に少なくとも１つの前記保持
   球７２が半径方向で突入している、特許請求の範
   囲第９項記載のねじ切りタツプ用の高速交換チヤ
   ツク。 １１ チヤツクヘツド５０のシリンダシヤフト５
   １が受容体１０に対して同軸的なガイド孔５７を
   内部で有していて、このガイド孔５７内で、この
   ガイド孔５７に対して同軸的な、ケーシング７０
   の突起部７６が係合しつつ軸方向でしゆう動可能
   にガイドされており、該突起部７６がこの突起部
   ７６に対して同軸的な、シリンダシヤフト５１の
   中空シリンダに突入するピン７７を有していて、
   該ピン７７が前記突起部７６から軸方向で間隔を
   保つてストツパ面７９を有しており、該ストツパ
   面７９が、軸方向の引き出し長さを制限するため
   に、中空シリンダの底部５５に設けられたストツ
   パリング５６に突き当るようになつている、特許
   請求の範囲第１項から第１０項までのいずれか１
   項記載のねじ切りタツプ用の高速交換チヤツク。 １２ 前記ばね６３が、中空シリンダ内で押圧ば
   ね２３に対して同軸的に配置されていて、このば
   ね６３の一端部がピン７７の終端ストツパ７８に
   軸方向で支えられていて、他端部が中空シリンダ
   の底部５５に軸方向で支えられている、特許請求
   の範囲第８項から第１１項までのいずれか１項記
   載のねじ切りタツプ用の高速交換チヤツク。 １３ チヤツクヘツド５０が外側で軸方向の当接
   面５８を有しており、該当接面５８がチヤツクヘ
   ツド５０の軸方向しゆう動深さを制限するために
   この当接面５８に向き合う軸方向面１９に突き当
   るようになつている、特許請求の範囲第１項から
   第１２項までのいずれか１項記載のねじ切りタツ
   プ用の高速交換チヤツク。