JPH09500336A - ロックナットとコレットとのトルク減少境界面を有するエンドミルアダプタ - Google Patents

ロックナットとコレットとのトルク減少境界面を有するエンドミルアダプタ

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JPH09500336A JP7520631A JP52063195A JPH09500336A JP H09500336 A JPH09500336 A JP H09500336A JP 7520631 A JP7520631 A JP 7520631A JP 52063195 A JP52063195 A JP 52063195A JP H09500336 A JPH09500336 A JP H09500336A
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Abstract

(57)【要約】 シャンク(3)と一体的に形成されるコレット(5)を含むタイプのバイトホルダー(1)はロックナット(7)とコレット(13)の間に境界面を備え、この境界面は、コレットセグメント(17)を半径方向にくぼます位置へロックナット(7)を回転するために必要とされるトルクを実質的に減少する。この境界面の内側ロックナット面(23)か又はコレットセグメント(17)の外側面のいずれか一方がロックナットが回転されるとコレットセグメント(17)を内側にくさび留めするように撓ませる係合部分(56)と、係合部分(56)とコレットセグメント(17)のシャンクが取り付けられる端部との間に配置される非係合部分(58)とを含む。非係合部分(58)は、それがなければコレットセグメント(17)の端部と内側ロックナット面(23)との間に生じるであろうバインディング力を減少することによりロックナット(7)を回転させるために必要とされるトルクを、減少する。更にトルクを減少するために、コレットセグメント(17)をバイトホルダーのシャンク(3)と相互連結するコレット部分は、周辺グルーブ(72、76)を提供することによりより薄くなり、このグルーブによりコレットセグメント(7)をより撓みやすくする。シーリングリング(66、74、81)は、コレットセグメント(17)により画定される内部にあるグルーブ(68、72、76)に着座され冷却液の迷ったフロー又はデブリスがコレットセグメント(17)とそれにより掴まれるバイトシャンク(9)との間に集まらないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】 ロックナットとコレットとのトルク減少境界面を有するエンドミルアダプタ 発明の背景 本発明はバイトホルダー(toolholder)に関し、更に詳細にはロックナットとコ レットの境界面(インタフェース)を減少するトルクの提供により改良された一 体的なコレットを有するタイプのエンドミルアダプタに関する。 エンドミルは略円柱形のバイト(cutting tool)であり、これはその外周部の回 りに複数の切削刃を有する。エンドミルは通常、バイトホルダーの軸方向ボアに はまる円柱形シャンクを備える。正確なカッティング(切削)操作のために、エ ンドミルシャンクはバイトホルダーボア内に確実且つ共心的に取り付けられなく てはならない。従ってエンドミル及びバイトホルダーを、エンドミルのホルダー に対しての軸方向移動及び回転から守るために様々なメカニズムが開発された。 従来技術の固定メカニズムは、ホルダーの壁に螺合される1セットのネジを使用 して、該壁をエンドミルのシャンクに形成される平面に締める。あいにく半径方 向のセットスクリューはホルダー内にアンバランスを生じさせる。このアンバラ ンスは、使用中、特に高速回転速度でバイトの望ましくない振動及び偏心的な移 動をもたらす。更に別の従来技術の固定メカニズムは、コレットとチャックの組 み合わせである。エンドミルのシャンクを受け取る軸方向ボアを有するテーパコ レットは、バイトホルダーの本体と螺着されるロックナットにより半径方向に圧 縮される。理論では、コレットはその周囲に均一に窪むので、バイトのシャンク はホルダーの中心に正確に配置される。非引出し式のくさび(ウェッジ)をコレ ットと組み合わせて使用し、コレットの内部に対してエンドミルのシャンクの軸 方向及び回転移動を防止してもよい。このタイプのコレット及びチャンクの構成 はスターン(Starn)の米国特許第4,341,006号に開示される。しかしな がら、コレットとチャンク本体の境界面は相当量の正確な機械加工を必要とし、 これは実質的な製造コストに換算される。更に、部品間の累積許容誤差(cumulat ive tolerance)は、得ることができる精度を制限する。 従来技術のセットスクリューとコレットとチャンクメカニズムの使用に伴う欠 点を克服するために、ケンナメタル・インコーポレイテッド(Kennametal Inc.) に勤めているエンジニア達は、一体的なコレットを有するエンドミルアダプタを 開発し、これについてはプレスバイ(Presby)及びモギルニッキ(Mogilnicki)によ り米国特許第5,234,296号に記載されて特許請求された。この第5,2 34,296号の特許に開示されたコレットの窪み可能セグメントはバイトホル ダーのテーパシャンクから下に延出する一体的に形成された円錐台スカート中に 長手方向のスロットを切削することにより形成される。長手方向スロットはコレ ットセグメントの端部までずっと延出しているとは限らず、このことはコレット セグメント全部の内の先端部を一体的に結合する連続タイリングを形成するとい う効果を有する。次に得られたコレットの基部はねじ切られ、ロックナットのね じ切られた内部を受け取る。得られたコレットは、製造し易く製造コストが安価 であり、またコレットセグメントの先端部と相互連結する連続タイリングは向上 した精度のためにコレットの外側端部に更なる強固さを提供する。使用に際し、 ねじ切り内径を有する略円筒状ロックナットは、コレットの基部のねじ切りによ ってねじ締めされ、コレットセグメントをエンドミル又は他のバイトのシャンク を掴むように半径方向に内側に向かって撓ます。 第5,234,296号の特許に開示されて特許請求されたエンドミルアダプ タは従来技術が実質的に進歩し続けているが、発明者達はこのコレットを改良す るためにいくつかの事柄に留意してきた。例えば、円錐台のコレット本体中の長 手方向のカット部により画定されるコレットセグメントのより大きな強固さは、 このデバイスがエンドミルのシャンクを握り、それを中心に置く精度を大きく改 良するが、得られるコレットセグメントの強固さはまた、ロックナットを回転さ せてセグメントを適切に半径方向に撓ましてバイトシャンクと固く係合させるた めに必要なトルクの量もまた増大する。更に、他の従来技術のコレットチャック メカニズムの場合と同様に、冷却液の迷ったスプレーがチャックメカニズムに入 りバイトシャンクとコレット内面との間をフローすることがあり得る。コレット の内面とその中に固定されたバイトシャンクとの間の液体の冷却剤の存在は、こ れらの2つの構成要素同士間の所望される摩擦グリップ(掴み)に支障をきたす ことがあるので、望ましくない。 明確には、必要とされているものは、一体的なコレットを利用するタイプの改 良されたエンドミルアダプタであり、このアダプタにおいてロックナットはコレ ットセグメントを低い又は適度な量のトルクだけ半径方向に圧縮するために回転 されることができ、コレット中のバイトの迅速且つ簡単な変更を容易にする。理 想的には、このような改良コレットは、冷却液のさ迷ったフローがバイトシャン クとコレットの内側面との間の空間に入る事を防止するための手段を更に有する 。 発明の概要 概して言えば、本発明は一体的なコレットを有するタイプのエンドミルアダプ タに関し、これはロックナットとコレットの境界面での改良されたトルク減少と さ迷った液やデブリスが入ることを防止するためのシーリングリングとを含む。 トルク減少境界面では、内側ロックナット面か及びコレットセグメントの外側面 のいずれか一方が、ロックナットが回転されるとコレットセグメントを内側に向 かってくさび留めするように撓ませる係合部分と、コレットセグメントとロック ナットを互いに接触させずにロックナットを回転させるために必要とされるトル クの大きな原因となることを本出願人が注目したバインディング(結合)力を減 少させる非係合部分と、を含む。非係合部分は、係合部分とコレットセグメント のシャンクが取り付けられる端部との間に配置され、コレットセグメンットのシ ャンクが取り付けられる端部の外側面と内側ロックナット面との間にバインディ ング力が生じないようにする。 本発明の一つの実施の形態では、係合部分はロックナットの内側表面に対して 隆起される中央に配置される部分によりコレットセグメントの外側表面に形成さ れ、また非係合部分は中央の隆起部分の各側の非隆起円錐台面の存在により形成 され得る。中央に配置された隆起部分はロックナットの円錐台内側と同じ角度で 傾斜される円錐台面としてもよく、非係合部分はロックナット面の傾斜よりも大 きいか又は小さい角度で傾斜される円錐台面から形成されてもよい。好ましくは 各コレットセグメントの内の中央の係合部分は回転軸に対して約4°の角度で傾 斜され、この角度はロックナットの内側面と同じ傾斜角度である。また非係合部 分は4.5°と3.5°でそれぞれ傾斜される。 本発明の別の実施の形態では、コレットセグメントの各々の内の外側面は断面 が弧状であり、弧状セクションの中央部が係合部分を形成し、また弧状セクショ ンの丸みを帯びた側部が非係合部分を形成する。 本発明の第3の実施の形態では、コレットセグメントの外側面ではなくてロッ クナットの内側面が係合部分と非係合部分を画定する。この実施の形態では、ロ ックナットの内側面とコレットセグメントの外側面は共に円錐台であり同一角度 で傾斜され、係合部分と非係合部分はロックナットの内径の周囲を囲む複数の広 いグルーブ(溝)により画定される。グルーブは、境界面の係合部分を形成する 2つの中心に配置されるランド及び3つの非係合部分を画定し、非係合部分の内 の1つはランドとコレットセグメントのシャンクが取り付けられる端部との間に 配置される。 全部の3つの実施の形態では、コレットセグメントのシャンクの取り付けられ る端部の外側面と内側ロックナット面との間の領域の非係合部分の存在は、それ が存在しなければこの領域に生じるであろう摩擦バインディング力を除去するこ とによりコレットセグメントをバイトシャンクの周りに半径方向にくぼませる位 置へロックナトを回転させるのに必要なトルクの量を良好に減少する。 ロックナットを回転するために必要とされるトルクを更に減少するために、本 発明はまたコレットセグメントのシャンクが取り付けられた端部とこれらのセグ メントの反対の端部との両方の周囲を囲む2対のグルーブを含み得る。これらの グルーブの存在はセグメントを内側へ半径方向に撓ませるのに必要な力の量を減 少する。 最終的にコレットセグメントの内側表面とバイト(ツール)のシャンクとの間 に迷った冷却液が入らないようにするために、1対の環状シーリングエレメント は、コレットセグメントの各端部のコレットの内径に存在するグルーブ内に着座 され得る。これらの環状ガスケトが着座されるグルーブは、コレットセグメント を内側に半径方向に撓ませるのに必要な力の量を減少させるために使用された同 一グルーブとすることができる。 図面の簡単な説明 図1は本発明のエンドミルアダプタの分解斜視図である。 図2は、ロックナットがコレットセグメントをエンドミルのシャンクの回りに 半径方向に圧縮するためにどのように機能するかを示すエンドミルアダプタの断 側面図である。 図3は、図2の破線楕円内に含まれるロックナットとコレットセグメントとの 間の境界面の拡大図であって、簡易化のためにバイトシャンク又は非取り出しウ ェッジなしに示される。 図4は発明の第2の実施の形態におけるロックナットとコレットセグメントと の間の境界面の拡大断面図である。 図5は発明の第3の実施の形態におけるロックナットとコレットセグメントと の間の境界面の拡大断面図である。 好適な実施の形態の詳細な記載 図1及び図2を参照すると、同一の参照番号は全図を通して同一の構成要素を 示し、本発明のエンドミル1は、その上側端部にテーパシャンク3及びその下側 端部にコレット5を含む。テーパーシャンク3は、フライス盤若しくはボール盤 の回転スピンドルか又はターニングタイプマシン(旋削装置)(図示せず)の非 回転タレットのいずれかに取り付けられる。フランジ6はテーパシャンク3をコ レット5から分離する。コレット5の上側端部はフランジ6の底側端部と一体的 に連結される。略管状ロックナット7はコレット5の外側表面の周囲を囲む。 動作において、エンドミルのようなバイト(工具)のシャンク9は、コレット 5の内側に配置され、ロックナット7は、アダプタ1のコレット5の上を覆って 軸方向にねじ込まれて、コレット5のセグメントを半径方向に圧縮してバイトシ ャンク9にきつく摩擦係合させる。概要としてバイトシャンク9と特に指定され なければ、シャンクの全参照番号は、エンドミルアダプタのテーパシャンク3を 指す。更に、本明細書ではエンドミルアダプタについて論じるが、認識されるよ うに、コレットアセンブリはバイト(ツール)シャンクを固定するために使用さ れるあらゆるバイトホルダーに適用され得る。 コレット5は、その外側に均一に離間される複数の長手方向スロット15を有 する円錐台(frustro-conical)スカート形状本体13を有する。これらのスロッ ト15は、エンドミルアダプタ1の回転軸に対して半径軸方向に弾力のある弾性 コレットセグメント17を形成する。ねじ切り部19は、図示されるように弾性 コレットセグメント17の各々のシャンク取り付け端部の周囲を囲む。コレット セグメント17の反対側の端部は、スロット15をコレット本体13の先端部に 達しないで止めることにより形成される切れの目のないタイリング21を用いて 連結される。コレットの内側面23はこのコレットが収容するバイトシャンク9 と同じ円筒形状であり、コレットの外側面25は、ここで説明する目的のために 、ロックナット7の内側面と形状が部分的に相補的である円錐台の輪郭を有する 。 特に、図2を参照すると、エンドミルアダプタ1は更に、非取り出し(引出し )ウェッジ(non-pullout wedge)27を含み、このウェッジ27はエンドミルシ ャンク9に相補的に形成されたノッチ29内に収容可能である。ウェッジアパー チャ31は、1対の隣接コレットセグメント17にわたるように設けられ、これ によりウェッジ27をコレット本体13を介して挿入してバイトシャンク9と接 触させることが可能になる。グルーブ(溝)33aはウェッジアパーチャ31と 同じ位置でコレットの外側面の周囲を囲む。更にグルーブ33bはウェッジアパ ーチャ31の外側面に提供され、このグルーブ33bはウェッジがアパーチャ3 1及びバイトシャンク9のノッチ29に挿入されると、グルーブ33bはそれ自 体をコレットセグメント17のグルーブ33aと位置合わせする。グルーブ33 a及び33bは弾性Oリング35を受け取り、ロックナット7がバイト交換操作 に伴ってコレット5と再結合されるべき時に、この弾性Oリング35がウェッジ 27を定位置に維持する。 ロックナット7は略円錐台内面42を有する略円筒本体40を有する。内面4 2の基端部は複数のねじ切り部44を含み、このねじ切り部44はねじ切り部1 9と係合可能である。ねじ切り部19はコレットセグメント17のシャンクが取 り付けられる端部の周囲を囲む。ロックナット7の外部46もまた好ましくは円 錐台形状となる。外部46は正に容易に円筒形の形状とすることができるが、円 錐台の形状を外部46に組入れることにより、材料を節約しロックナット7の全 体の重量を減少する。好適な実施の形態では、外部46の回りに複数のくぼみ4 8が設けられ、マシンオペレータがロックナット7を手でしっかりと握ることを 容易にする。 本発明の第1の実施の形態におけるコレット5とロックナット7との間の境界 面は図3に示される。この実施の形態の境界面では、コレットセグメント17の 各々は段のある外側面49を含み、この外側面49が基部の角セクション(angul ar section)50、中心の角セクション52、及び先端の角セクション54を含 む。角セクション50、52及び54の各々は円錐台である表面を有する。角セ クション50、52及び54の表面は、エンドミルアダプタ1の回転軸に対して 4.5°、4°及び3.5°にそれぞれ傾斜される。中心の角セクション52は コレット5とロックナット7との間に係合部分56を形成し、基部角度セクショ ン50及び先端角度セクション54はロックナット7の円錐台内面42と接触し ない基部及び先端部の非係合部分58及び60を形成する。係合部分56とコレ ットセグメント17の基部のシャンクが取り付けられる端部との間に基部非係合 部分58を提供することにより、バインディング力の発生がこの領域に生じない ようにする。この領域はコレットセグメント17を半径方向に圧縮してシャンク の回りにきつく係合させるためにロックナット7をねじ込むのに必要なトルクの 量を大幅に増大する。好ましくはコレット5の係合部分56は、コレットセグメ ント17の各々の中間部分52に渡って延出し、これは全ての部分50、52、 54の全体の外側コレット面の長さの約20〜85%の長さである。 環状クリアランス凹部62は一体的なコレット5の先端部の外側面に設けられ る。この凹部62は、ロックナット7がアダプタ1のシャンク3に向かって軸方 向にねじ込まれると、ロックナット7の先端部の内径の回りに位置される環状シ ョルダ64内にはまる。迷った冷却液フローや他のデブリス(埃)が、ロックナ ット7の内側面42とコレットセグメント17の段状外側面49との間の空間に 入ることを防止するために環状シーリング(密閉)リング66が提供される。リ ング66は、ショルダ64の周囲を囲む環状グルーブ68中に着座(シート)さ れる。シーリングリング66は、ロックナット7が図3に示された位置にある時 環状クリアランス凹部62の表面と係合しないが、これらの2つの構成要素同士 間のシーリング係合は、ロックナット7がバイトのシャンクの回りにコレットセ グメント17をきつく圧縮するの必要な程度までシャンク3に向かって軸方向に ねじ込まれると、行われる。 コレット5のタイリング21の内径もまた環状グルーブ72を含み、環状グル ーブ72は先端環状シーリングリング74を着座させるだけでなく、更に周囲の カット部76と組み合わせて先端の薄いセクション78を画定するのに役立ち、 この先端の薄いセクション78はコレットセグメント17を有利により撓みやす くさせる。この同じ構造は、コレット5の基端部にも作られている。特に、グル ーブ80はコレットセグメント17の基部のシャンクが取り付けられる端部の内 径の周囲に設けられる。このグルーブ80は基部の環状シーリングリング81を 着座させるだけでなく、周囲のカット部82と組み合わせて、基部の薄いセクシ ョン83を画定する。基部の薄いセクション83は、先端の薄いセクション78 と同様にコレットセグメント17をより撓みやすくする。先端の環状シーリング リング74と基部の環状シーリングリング81により、迷い込んだ冷却液又は他 のデブリスがコレット5の内側面23とその中に配置されるあらゆるバイトシャ ンクの外側面との間の空間に入ることを防止する。更に、先端の薄いセクション 78と基部の薄いセクション83の形成により、バイトシャンクの周りときつく 係合してコレットセグメント17を半径方向に窪ませるのに必要な軸方向の大き さまでロックナットを回転するのに必要なトルクの量が更に良好に減少される。 図4は、発明の第2の実施の形態におけるコレット5とロックナット7との間 の境界面を示す。この実施の形態の境界面では、コレットセグメント17の各々 は、弧状の輪郭を有するクラウン付外側面85を含む。クラウン付き外側面85 は、基部の非係合部分87、中央の係合部分及び先端の非係合部分91を含む。 記載された第1の実施の形態の場合と同様に、クラウン付外側面85は係合部分 56を画定し、係合部分56の側部に基部の非係合部分58と先端の非係合部分 60が位置する。クラウン付外側面85の輪郭は、コレットセグメント17の各 々の中央係合部分89とロックナット7の内側面42との間に構成される面と面 と向かいあう凸レンズ型接触を生じるのに十分に湾曲されることだけを必要とす る。 図5は発明の第3の実施の形態におけるコレット5と変更されたロックナット 95との間の境界面を示す。この実施の形態では、変更されたロックナット95 とコレットセグメント17の隣接面同士の間の係合部分及び非係合部分は、セグ メント17の各々の外側面の代わりに、ロックナット95の内側面中に形成され る。詳細には、基部周辺グルーブ100、中央周辺グルーブ102、先端周辺グ ルーブ104は図示された位置にロックナット95の内径を囲んで設けられる。 これらのグルーブは、基部、中央及び先端のランド106、108及び110を それぞれ画定する。 好ましくは、基部の周辺グルーブ100の軸方向長さは、ロックナット95の 軸方向長さの少なくとも5%であり、ロックナット95がエンドミル1のシャン ク3に向かって軸方向にねじ込まれる時に、先に定義したバインディング力がコ レットセグメント17の基端部とロックナット95の内側面との間に発生しない ようにする。グルーブとランドは基部の非係合部分112、基部の係合部分11 3、中央の非係合部分114、中央の係合部分115、先端の非係合部分116 及び先端の係合部分117を画定する。図5に示された係合部分と非係合部分を 提供することにより、コレットセグメント7をエンドミル又は他のバイトのシャ ンクの周りに確実に半径方向へくぼます位置へ、変更されたロックナット95を ねじ込むのに必要とされるトルクの量を実質的に減少させることが本出願人によ り見つけられた。 本発明へのある種の変更、変形、及び追加は当業者には明白になるであろう。 このような変更、追加、及び変形の全ては、発明の範囲内に含有されることが意 図され、これは請求の範囲によってだけ限定される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 プレスビィー、トーマス ジェイ. アメリカ合衆国 27615 ノースキャロラ イナ州 ローリ オールド ディア トレ イル 8324 【要約の続き】 グルーブ(72、76)を提供することによりより薄く なり、このグルーブによりコレットセグメント(7)を より撓みやすくする。シーリングリング(66、74、 81)は、コレットセグメント(17)により画定され る内部にあるグルーブ(68、72、76)に着座され 冷却液の迷ったフロー又はデブリスがコレットセグメン ト(17)とそれにより掴まれるバイトシャンク(9) との間に集まらないようにする。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. バイトを受け取り保持するためのバイトホルダーであって、 (a)ホルダーをターニングマシンに取り付けるためのシャンクと、 (b)該シャンクの一端部に取り付けられる複数の弾性コレットセグメントを 含み、各セグメントが外側面、及びバイトと掴み係合するための内側面を有する コレットと、 (c)コレットセグメントの外側面の周囲を囲む内側面を有するロックナット と、を備え、 該内側ロックナット面及び該コレットセグメントの該外側面の内の一方が、該 ロックナットが該回転可能シャンクの方向に軸方向に前進する時に、該コレット セグメントとくさび型係合して該コレットセグメントを内側に向かって半径方向 に撓ませる係合部分と、該係合部分と該シャンクが取り付けられる端部との間に 配置されて該コレットセグメントの該シャンクが取り付けられる端部の外側面と 該内側ロックナット面との間に生じるバインディング力を減少する非係合部分と 、を含むバイトホルダー。 2.前記コレットセグメントの各々の外側面が各セグメントの中央部分に配置さ れる単一の係合部分を含む請求項1のバイトホルダー。 3.前記ロックナットの内側面が回転可能シャンクの回転軸に対して円錐台にな り、また各コレットセグメントの該係合部分が円錐台ロックナット面の角度に実 質的に相補的である角度にテーパされる請求項2のバイトホルダー。 4.前記コレットセグメントの各々の係合部分の側部に第1及び第2の非係合部 分が位置される請求項3のバイトホルダー。 5.係合部分が、回転軸に沿って外側コレット面の長さの約20〜85%の間で コレットセグメントの各々の中央部分に渡って延出する請求項4のバイトホルダ ー。 6.前記コレットセグメントの各々の外側面が断面が弧状であり、弧状セクショ ンの中央が前記係合部分を形成し、該弧状セクションの両側が非係合部分を形成 する請求項3のバイトホルダー。 7.前記コレットセグメントの各々の外側面がテーパされ、前記ロックナットの 内側面が前記係合部分を含み、また前記非係合部分が該ロックナットの該係合部 分と該コレットセグメントのシャンクが取り付けられる端部との間に配置される グルーブによって形成される請求項1のバイトホルダー。 8.前記グルーブの長さが回転可能シャンクの回転軸に対してロックナットの内 側面の長さの少なくとも7%である請求項7のバイトホルダー。 9.前記非係合部分がロックナットの内側面の周囲を囲む複数のグルーブから形 成され、また前記係合部分が該グルーブ同士の間に画定される複数のランドによ り形成される請求項7のバイトホルダー。 10.前記コレットセグメンントの各々のシャンクが取り付けられる端部を横切 る周辺カット部を更に含み、該セグメントを前記ロックナットにより半径方向へ より追従的に撓ませる請求項1のバイトホルダー。 11.バイトを受け取り保持するためのバイトホルダーであって、 (a)ホルダーを回転スピンドル又はターニングマシンの非回転タレットに取 り付けるためのシャンクと、 (b)複数の弾性コレットセグメントを含むコレットであり、該コレットセグ メントの各々が、該シャンクの一端部に一体的に取り付けられる一端部、反対の 端部、外側表面及び掴むようにバイトと係合する内側表面を有し、該コレットが 該コレットセグメントの反対の端部を相互連結するタイリングを更に含むことと 、 (c)コレットセグメントの外側面の周囲を囲む内側面を有するロックナット であって、該内側ロックナット面及び該コレットセグメントの該外側面の内の一 方が、該ロックナットが該回転可能シャンクの方向に軸方向に前進する時に、該 コレットセグメントとくさび型係合して該コレットセグメントを内側に向かって 半径方向に撓ませる係合部分と、該係合部分と該コレットセグメントの該一体的 に取り付けられた端部との間に配置され、該ロックナットが軸方向に前進する時 に、ロックナットの内側面とコレットセグメントの一体的に取り付けられた端部 の外側面との間のバインディング力を減少する非係合部分とを含むことと、 を含むバイトホルダー。 12.前記係合部分が前記コレットセグメントの各々の中央に配置されて隆起し た表面部分により形成され、前記非係合部分が前記隆起した表面部分の側部にあ る非隆起表面部分により形成される請求項11のバイトホルダー。 13.前記隆起した表面部分の長さがコレットセグメントの長さの20〜85% である請求項12のバイトホルダー。 14.前記ロックナットの前記内側面が円錐台であり、前記コレットセグメント の各々の中央に配置された隆起面部分は前記シャンクの回転軸に対して該円錐台 内側ロックナット面の角度と相補的な角度でテーパーされる請求項11のバイト ホルダー。 15.前記コレットセグメントの各々の外側面が断面が弧状であり、弧状セクシ ョンの中央部が前記係合部分を形成し、該弧状セクションの両側が非係合部分を 形成する請求項11のバイトホルダー。 16.前記コレットセグメントの各々の外側面がテーパされ、また前記ロックナ ットの内側面が前記係合部分を含み、前記非係合部分が該ロックナットの該係合 部分とコレットセグメントのシャンクが取り付けられる端部との間に配置される グルーブにより形成される請求項11のバイトホルダー。 17.グルーブの長さが回転可能シャンクの回転軸に対してロックナットの内側 面の長さの少なくとも7%であり、またロックナットの内側面の周囲を囲む第2 及び第3のグルーブを更に含み、前記係合部分が該第1、第2及び第3のグルー ブの間に画定される複数のランドにより形成される請求項16のバイトホルダー 。 18.コレットのシャンクが取り付けられる端部を横切る周囲カット部とコレッ トの反対端部とを更に含み、コレットセグメントを前記ロックナットにより、半 径方向へより追従的に撓ませる請求項11のバイトホルダー。 19.前記セグメントの反対端部上のコレットセグメントの外側面と前記ロック ナットの内側面との間に配置される周囲シーリングリングを更に含み、該ロック ナットと該コレットセグメントとの間に汚れやデブリスが入ることを防止する請 求項11のバイトホルダー。 20.コレットセグメントの内側面の周囲を囲む少なくとも1つのシーリングリ ングを更に含み、コレット内に配置されたバイトシャンクとコレットセグメント の内側面との間に流体に対してシールをもたらす請求項11のバイトホルダー。 21.エンドミルを保持するためのエンドミルアダプタであって、 (a)エンドミルをターニングマシンに取り付けるためのシャンクと、 (b)複数の弾性コレットセグメントを含むコレットであり、そのコレットセ グメントの各々がシャンクの一端部に一体的に取り付けられる一方の端部、反対 端部、外側面、及びバイトと掴み係合ための内側面を有することと、 (c)コレットセグメントの外側面の周囲を囲む内側面を有するロックナット であって、コレットセグメントの各々が、該ロックナットが該シャンクに向かっ て軸方向に前進する時にロックナットの内側面とくさび係合して該コレットセグ メントを内側に向かって半径方向に撓ませるコレットセグメントの外側面上の隆 起部分と、前記隆起部分とコレットセグメントのシャンクが取り付けられる端部 との間に配置される非隆起部分から形成され、ロックナットの内側面とコレット セグメントのシャンクが取り付けられる端部の外側表面との間のバインディング 力を減少する非係合部分とを有し、該隆起部分がコレットセグメントの各々の外 側面の中央に配置され、該シャンクの回転軸に対して各セグメントの長さの略5 0%をカバーすることと、 を含むエンドミルアダプタ。 22.エンドミルを保持するためのエンドミルアダプタであって、 (a)エンドミルをターニングマシンに取り付けるためのシャンクと、 (b)複数の弾性コレットセグメントを含むコレットであり、そのコレットセ グメントの各々が前記シャンクの一端部に一体的に取り付けられる一方の端部、 反対端部、外側面、及びバイトと掴み係合ための内側面を有することと、 (c)コレットセグメントの外側面の周囲を囲む内側面を有するロックナット であって、該ロックナットが該回転可能シャンクの軸方向に前進する時に、ロッ クナットの内側面が、コレットセグメントの外側面に対してテーパされ、該コレ ットセグメントとくさび型係合して該コレットセグメントを内側に向かって半径 方向に撓ませる係合部分と、該係合部分とコレットの該シャンクが取り付けられ る端部との間のグルーブから形成され、ロックナットの該内側面の係合部分が、 コレットセグメントのシャンクが取り付けられる端部の外側面と直接係合しない ようにすることによりバインディング力を減少する非係合部分と、 を含むバイトホルダー。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040130105A1 (en) * 2003-01-07 2004-07-08 Jih-Ming Chen Chuck for securing a cutter in a machine
US8132990B2 (en) * 2003-12-23 2012-03-13 Lynn Everett Bauman Bit holding apparatus for use with a power tool
US7354230B2 (en) * 2003-12-23 2008-04-08 Lynn Bauman Bit holding apparatus for use with a power tool
CN100579695C (zh) * 2004-06-14 2010-01-13 弗朗茨·海默机械制造两合公司 工具夹具以及用于将旋转工具夹紧在工具夹具中的方法
DE102006020807A1 (de) * 2005-07-14 2007-01-25 Guido Kellermann Produktentwicklung & Handel Revolver-Werkzeugträger, Werkzeug, Dreh-Fräs-Maschine, Spannfutter und Verwendung eines Adapters
IL170101A (en) * 2005-08-04 2010-05-17 Hanoch Guy Tool assembly
IL174722A0 (en) * 2006-04-02 2006-08-20 Hanoch Guy Chuck and article
GB2441310A (en) * 2006-08-31 2008-03-05 Colin Cooper Tool holder for a turret lathe
US8429802B2 (en) * 2008-02-12 2013-04-30 C. & E. Fein Gmbh Keyless arbor device and method of using
DE102010013430A1 (de) * 2010-01-14 2011-07-21 Bilz Werkzeugfabrik GmbH & Co. KG, 73760 Spannfutter für Werkzeuge
US8672592B2 (en) * 2012-05-16 2014-03-18 Iscar, Ltd. Milling collet having pull-out preventer for retaining a fluted milling tool
US9156093B2 (en) * 2012-06-05 2015-10-13 Robert Bosch Gmbh Collet positioning mechanism for a rotary tool
EP2857127B1 (de) * 2013-10-02 2016-03-16 Eugen Fahrion GmbH & Co. KG Werkzeughalter mit einer mit einem Werkzeug verspannbaren Spannzange
CN104439438B (zh) * 2014-11-20 2016-10-19 福建工程学院 一种三合一一体设备
US10213840B2 (en) * 2015-01-13 2019-02-26 X'pole Precision Tools Inc. Blade fastening device having a waterproof arrangement
CN106041185B (zh) * 2016-08-03 2017-10-17 苏州市吴中区木渎晓云模具加工厂 阀体上盖加工线的面铣刀连接器
CN106077770B (zh) * 2016-08-03 2018-06-08 方圆阀门集团有限公司 阀体上盖加工线的三爪连接器
EP3497360B1 (en) * 2016-08-15 2023-09-20 Topcon Positioning Systems, Inc. Quick mount adapter
US10226825B2 (en) 2016-11-20 2019-03-12 Charles Michael Berg Tool holding apparatus
CN108326330B (zh) * 2017-12-21 2019-07-09 株洲钻石切削刀具股份有限公司 一种模块化接头
CN108687391A (zh) * 2018-05-16 2018-10-23 江苏永伟精密工具有限公司 一种高精度铣刀固定装置
CN110181298A (zh) * 2019-06-28 2019-08-30 眉山中车制动科技股份有限公司 一种夹持结构及加工设备
US11478862B1 (en) * 2021-05-14 2022-10-25 Techniks, LLC Method and apparatus for tool holder with increased surface area
CN115592442B (zh) * 2022-11-28 2023-05-02 浙江华朔科技股份有限公司 一种锥柄夹具及锥柄夹具的使用方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US78916A (en) * 1868-06-16 Improved drill-chuck
US508667A (en) * 1893-11-14 Drill-chuck
US811722A (en) * 1904-03-07 1906-02-06 Nat Twist Drill & Tool Company Drill-chuck.
US1268171A (en) * 1917-04-14 1918-06-04 Roy L Spaulding Attachment for dental engines.
US1702810A (en) * 1923-12-29 1929-02-19 Joseph F Buhr Tapping chuck
US2193615A (en) * 1938-04-06 1940-03-12 Greenfield Tap & Die Corp Tool chuck
US2380330A (en) * 1943-10-12 1945-07-10 Rudolph M Ringler Drill bit support
US2577556A (en) * 1950-02-04 1951-12-04 Macgregor Instr Company Cartridge syringe, including a cannula attaching chuck
US2680333A (en) * 1951-03-16 1954-06-08 Raytheon Mfg Co Tool chuck for vibrating devices
US2777703A (en) * 1955-01-25 1957-01-15 Harold D Pickett Cam actuated collet
US2842020A (en) * 1955-03-03 1958-07-08 Carl S Tarquinio Wrench holder
US3727928A (en) * 1970-10-02 1973-04-17 Erickson Tool Co Collet chuck
US3817648A (en) * 1971-09-03 1974-06-18 Super Cut Drill shank and chuck assembly for a drill press
US3820801A (en) * 1971-11-26 1974-06-28 Columbia Prod Co Collet assembly
US4341006A (en) * 1979-01-09 1982-07-27 The Bendix Corporation Chuck assembly and collet
US4421443A (en) * 1981-10-29 1983-12-20 Kearney & Trecker Corporation High speed machine tool spindle assembly
JPS5924907A (ja) * 1982-08-02 1984-02-08 Seiwa Seiki Kk ミ−リングチヤツク
DE3327046C2 (de) * 1983-07-27 1986-08-14 Liebig, Heinrich, 6102 Pfungstadt Spannzangenartiges Futter für Gewindeschäfte
US4562329A (en) * 1984-08-17 1985-12-31 Lewis M. Malicoat, Trustee Variable stud welding chuck
JPS61284342A (ja) * 1985-06-07 1986-12-15 N T Tool Kk 保持具
CH665155A5 (it) * 1985-10-04 1988-04-29 Tecnopinz Sa Pinza autocentrante di altissima precisione.
DE3603301A1 (de) * 1986-02-04 1987-08-06 Glimpel Emuge Werk Spannvorrichtung fuer werkstuecke oder werkzeuge mit einer im umfang veraenderbaren spannhuelse
JPS6352388A (ja) * 1986-08-20 1988-03-05 Victor Co Of Japan Ltd 小型テ−プカセツト
JPH0473404U (ja) * 1990-11-02 1992-06-26
DE4209485A1 (de) * 1991-07-27 1993-01-28 Fahrion Eugen Gmbh Spannzangenfutter
US5234296A (en) * 1992-06-03 1993-08-10 Kennametal Inc. Endmill adapter with integral collet

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Publication number Publication date
DE69505102D1 (de) 1998-11-05
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