JPH10500908A - 平行力を負荷されたベアリングを有するコレットチャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 チャック本体（３）と、該本体（３）内に配置されたコレット（１１）と、該コレット（１１）を半径方向に圧縮するためのノーズリング（２３）と、及び該ノーズリング（２３）を軸方向に移動させて該コレット（１１）に圧縮係合させるためのロックナット（３０）と、を有するコレットチャック（１）に、該チャックの回転軸（Ａ）に効果的に平行な方向に圧縮力を負荷するノーズリング（２３）とコレット（１１）との間に配置されたベアリングアセンブリ（４５）が提供される。ロックナット（３０）及びノーズリング（２３）はどちらもフランジ部分（２７、４３）を含み、該フランジ部分（２７、４３）は、ボールベアリング（５０）の球形の輪郭に補足的な形状をしていて且つ該チャックの回転軸（Ａ）に平行なライン（Ｌ）を横切る対向表面（４７、４９）を互いに向かい合わせている。該コレットチャック（１）はゴミや破片に対して該ベアリングアセンブリ（４５）を密閉し、潤滑剤を保持するために、ボールベアリング（５０）の前面及び背後の双方に更にノーズリング（２３）とロックナット（３０）との間に配置されたＯリング（６１、６５）を含む。最後に、コレット（１１）に楔形に係合して内側に圧縮するノーズリング（２３）の部分は、ノーズリング（２３）とコレット（１１）との間の柔軟性を強めるために、溝（７２）で下部を切り取られ、これによってコレット（１１）の周りにより均一な半径方向の圧縮力を提供し、改善されたグリップ特性を生み出す。

Description

【発明の詳細な説明】 平行力を負荷されたベアリングを有するコレットチャック 発明の背景 本発明は、一般にコレットチャックに関し、更に詳細には、そのノーズリング とロックナットとの間に該チャックの回転軸に関して平行方向にロードされた反 摩擦ベアリングを有するコレットチャックに関する。 反摩擦ベアリングを有するコレットチャックは、従来技術において公知である 。このようなチャックは、一般に回転工具のスピンドルに取外し可能に連結可能 なハウジングからなり、該ハウジングはコレットを受け取るための開口を含む。 該コレットは、工具のシャンクの周りが半径方向に圧縮可能になるように、一連 の平行な長手方向に向いた切り口をその本体に有し、フォロア表面を画定する円 錐形の外側エッジで終わっている。このコレットの該外側エッジはチャックハウ ジングの開口から外に突出しており、カム表面を有するノーズリングによって囲 まれている。該ノーズリングの該カム表面は形状的に該コレットのフォロア表面 を補足するものであり、該チャックのハウジングに向けて軸方向に移動するとき に該コレットの該端部を楔形に半径方向に圧縮する。この半径方向に圧縮された コレットの内側表面は、次にドリルやミリングカッター等の回転可能切削工具の シャンクを掴む。 該ノーズリングを軸方向に動かして該コレットを半径方向に圧縮するためには 、ほぼチューブ型のロックナットが該チャック本体の周りに提供される。該ロッ クナットの一端の内径は該チャック本体に螺合しており、該ロックナットの反対 側 の端部は、ベアリングアセンブリによって該ノーズリングに回転可能に連結され ている。該ノーズリングとロックナットとの間の摩擦を軽減するためにベアリン グアセンブリを使用することは、高速で回転する大型の切削工具のシャンクをし っかりグリップするようなコレットチャックを精密に設計するために必要である 。このようなコレットチャックは、コレットの弾力性を克服して切削工具のシャ ンクに対して該コレットをしっかり係合させるために半径方向の大きな力を要す る壁の厚いコレットを使用しなければならない。ノーズリングとロックナットと の間に反摩擦ベアリングが無ければ、該ロックナットをチャックハウジングの軸 位置にネジ込んで該コレットを充分圧縮するのに必要なトルクの量は、平均的な 機械工具のオペレータの力を超えるであろう。もしそのオペレータが手動で該ロ ックナットを充分回すことができたとしても、手で加えられなければならない多 量のトルクは、最低でも素早い工具の取替えを妨げるであろう。ロックナットと ノーズリングとの間のトルクを機械のオペレータによって手で簡単に加えられる レベルまで下げるために、従来技術のチャックコレットはニードルベアリング又 はボールベアリングを使用してきた。ボールベアリングに使用されるロックナッ トの底部はコレットの外側エッジを覆い隠さないが、ニードルベアリングに使用 されるロックナットの場合はするので、ニードルベアリングを配置するよりもボ ールベアリングを配置する方が一般に機械のオペレータに好まれている。しかし この利点にもかかわらず、本出願人は、改良点を有するボールベアリングチャッ クの設計に幾つかの欠点があることに気がついた。 例えば、ボールベアリングを使用する事実上全ての従来技術のコレットチャッ クでは、ロックナットとノーズリングとの間で伝えらえる圧縮力は、該チャック ハウジングの回転軸に平行ではない角度で加えられる。ボールベアリングにかけ られるこのような斜めの荷重は、米国特許番号第３，６５２，１００号に見られ る。該ロックナットのネジ穴が軸方向に生成可能な圧縮力が大きいため、この特 定のチャックのノーズリングにおけるボールベアリングの傾きによって、ボール ベアリングが該ボールベアリングに隣接するロックナットの底端部に周応力を加 えることになる。このストレスが何度も加えられると、これらの周応力によって ロックナットの円筒形の輪郭が歪められ、該ロックナットのスムースな働きが妨 げられる。 米国特許番号第３，３６５，２０４号に使用される他のタイプのコレットチャ ックにおいては、ボールベアリングはノーズピース及びロックナットにある向か いあった溝に配置され、これらの溝はボールベアリングが該ロックナット及びノ ーズリングの”キー（ｋｅｙ）”として機能するように放射方向に傾斜している 。残念ながら、この設計では時間が経つと各ボールベアリングの外側半分及び内 側半分に加えられる軸側の分力によってこれらの溝の形が歪められ、これによっ て該ベアリングのスムースな操作が損なわれる。さらに重要なことには、この特 定の設計では、該ボールベアリングを該ロックナットの側壁にあるネジ穴を通し て挿入して該チャックの組み立てを行う必要がある。この穴は、全てのボールベ アリングが向き合う溝に挿入された後、セットネジによって栓をされる。このよ うな穴を通してボールベアリングを配置する必要性によって、このコレットチャ ックの組み立て及び解体が面倒かつ時間がかかるようになるだけでなく、更に、 該ロックナットの円周上のポイントの重量がアンバランスになり、該コレットチ ャックが高速で回転する場合は、ある種のバランス調整メカニズムによってこの 重量のアンバランスが補正されなければならない。 このような従来技術のコレットチャックに関するもう一つの欠点は、ベアリン グアセンブリの溝のうちのいくつかはでは、ボールベアリングは該溝と一点もし くは一線でみの接触するということである。このような点接触若しくは線接触は 、ノーズリング及びロックナットのボール溝に集中的なストレスを加え、最終的 には該溝の形を変形させて、再び該ベアリングのスムースな機能を妨げる。 更に、一般的にノーズリングのカム表面は、このような従来技術の多くのコレ ットチャックのコレットの外側エッジ上のフオロア表面の円錐形に常に好適に一 致するわけではない。カム及びフォロア表面の形状におけるこのような不一致は コレットの半径方向の圧縮を不均一にし、該工具のシャンクの周りに不均一なグ リップ力を発生させ得る。最後に、ノーズリングとロックナットとの間のベアリ ングアセンブリにごみや破片が入らないようにするための、または潤滑剤を中に 保持するための装置がこれらの従来技術のコレットチャックにはないので、再び スムースな機能を阻害し、有効寿命を縮める摩耗につながり得る。 明らかに、ボールベアリングを介した反力の伝送によってロックナット若しく は該ベアリングが転がる溝に望ましくない歪みや摩耗パターンが生成されないよ うな、改善されたコレットチャックが必要となる。理想的には、このようなコレ ットチャックは、組み立てを遅めるだけでなく更に該コレットチャックに望まし くないアンバランスを生むような特別なボール受け穴をロックナットの壁に設け る必要なく、簡単に組み立てられることができる。このようなコレットチャック はまた、ノーズリングのカム表面と該コレットの外側エッジの周りのフォロア表 面との間を均一に係合させるためのある装置、及びごみや破片がベアリングアセ ンブリに入らないようにし且つ該ボールトラックスペース内に潤滑剤を保持する ためのある種の手段を有するべきである。 発明の概要 本発明は、上記の基準を全て満たして従来技術の欠点を回避する、コレットチ ャックである。本発明のコレットチャックは、一般に回転可能ハウジング内に設 置されたコレットと、該コレットの周りに配置され及び該コレットの弾性外側エ ッジを半径方向に圧縮するためのカム部分を有するノーズリングと、該チャック ハウジングの周りに配置されて螺合され、ノーズリングのフランジ部分に該チャ ックハウジングの回転軸と平行方向の圧縮力を加えるために、該ノーズリングの フランジ部分に面するフランジ部分を有するロックナットと、を含む。最も重要 なことは、該コレットチャックが向かい合ったノーズリングとロックナットのフ ランジ部分同士の間に平行な圧縮力を伝えるためのベアリングアセンブリを更に 含む。ベアリングアセンブリは、ロックナット及びノーズリングの向かい合った フランジ上にそれぞれ対向する溝と、これらの溝の間に配置された複数のボール ベアリングと、を含む。各溝は、断面で見ると、該チャックハウジングの回転軸 に平行なラインを横切るボールベアリングに補足的な形状をした円弧部分、及び バランス設計されたスナップリングを有する。 好適な実施の形態において、該溝の環状部分はノーズリング及びロックナット の対向するフランジ部分の向かい合った表面全体を画定する。更に、各溝の円弧 部分は好ましくは該ボールベアリングの円周の周りと少なくとも１００°外接す る。ボールベアリングの表面に対する円弧部分の外接する１００°の補足的形状 によって、ボールベアリングと該溝の表面同士を広く接触させてロックナットか らノーズリングに圧縮力を伝える。好ましくは、各溝の１００°のうち少なくと も１０°が、該チャックハウジングの回転軸に平行なラインの片面に配置され、 これらの圧縮力を軸に平行に伝える。 該ノーズリングがコレットのフォロア表面の周りに半径方向の圧縮力を均一に 加えるようにするために、ノーズリングのカム表面の下に柔軟な溝が提供されて 、該コレットのフォロア表面に対し該カム表面を簡単に一致（適合）可能にさせ る。このような溝を設けることによって、比較的柔軟な自由端を有する薄いスカ ート形のカム要素がノーズリングに生成される。 ゴミや破片がベアリングアセンブリ内に入るのを防いで、潤滑剤を保持するた めに、ボールベアリングの正面及び背後のノーズリング及びロックナットの隣接 する表面間に一対のＯ−リングが配置される。このＯリングは、好ましくは摩耗 特性が長いためにポリウレタン等の、研磨耐性が高く且つ摩擦の少ないエラスト マーから作られる。 最後に、ノーズリング及びロックナットのフランジのような部分が、機械的な 干渉なしに該ロックナット内にノーズリングを自由に設置することが可能である ような寸法であるため、本発明のベアリングアセンブリは該ロックナットの溝に ある二つのＯリングのうち第一リングを着座し、次に該ボールベアリングを該ロ ックナットのそれぞれの溝に配置し、該二つのＯリングの内の第二リングを着座 し、該ノーズリングをボールベアリングに被さる位置に落とし、次にノーズリン グを該ボールベアリング上に固定するために該ノーズリングにスナップリングを はめることによって素早く組み立てられる。該ロックナットは次にネジ穴の開け られたチャック本体の端部にねじ込まれる。 図面の説明 図１は本発明のコレットチャックの側断面図である。 図２は図１に図示されたコレットチャックのロックナット、ノーズリング、及 びボールベアリングの一側面の拡大図であり、特にノーズリング及びロックナッ トの両方にあるボールベアリング受け溝の形状を表している。 図３は、本発明のコレットチャックのノーズリング、ロックナット、及びベア リングアセンブリの分解部分断面図であり、これらの成分が組み立てられる若し くは解体されるときの簡易さ及び速度が示されている。 好適実施例の詳細な記述 図１を参照すると（ここでは全ての図面で同じ番号は同じ構成要素をさす）、 本発明のコレットチャック１は一般にコレット１１を保持する円筒形ハウジング ３を含み、該コレット１１はノーズリング２３及びロックナット３０を組み合わ せることによって工具のシャンク（図示されていない）の周りで半径方向に圧縮 可能である。後に詳細に述べられるように、ノーズリング２３とロックナット３ ０との間に配置されたベアリングアセンブリ４５は摩擦を軽減するだけでなく、 圧縮力を軸方向に平行に伝えて歪みを起こす可能性のある周応力がかかるのを回 避する。 ここで様々な構成要素についてさらに詳しくすると、円筒形ハウジング３は軸 Ａの周りを回転可能であり、基部端５及び末端部７を含む。基部端５は、工具接 続メカニズム（図示されていない）によって工具のスピンドルに取外し可能に接 続可能であり、末端部７は中心に配置されたテーパー開口９を含む。該開口９は 、該開口９の形状を補足する外部表面１３及びドリル若しくはミリングカッター （図示されていない）等の工具のシャンクを受け取り係合するための円筒形の内 部表面１５を有するコレット１１を受け入れる。該コレット１１はその円周の周 りに複数の細長い切り込み１７を交互に含み、該コレットの本体を半径方向に圧 縮可能にしている。該コレット１１の末端部１９は、その外側エッジの周りの円 錐形のフォロア表面２１で終わっている。 ノーズリング２３は、該コレット１１の円錐形フォロア表面２１の形状に補足 的な形をした表面を有するカム部分２５を含む。ノーズリング２３はさらに図示 されるようなフランジ部分２７を含む。ロックナット３０はチューブ形であり、 ノーズリング２３に外接する低端部３２及びネジ穴３６を内径に有する上端部３ ４を含み、該ネジ穴３６はハウジング３の末端部７の外径にあるネジ穴３８に係 合する。好ましくは、ネジ穴３６、３８は、ロックナット３０が手動で回される ときにノーズリング２３が軸Ａに沿って移動するように正確に一定且つスムース に操作する、アクメタイプのネジである。オペレータがロックナット３０を簡単 に握れるように、複数のスパナスロット若しくはレンチグリップの窪み４０が図 示された位置に提供される。更に、ロックナットの上端部３４の周りには一対の バランスリング４２ａ、４２ｂが提供される。バランスリング４２ａ、４２ｂは 、 該コレットチャック１のアンバランスを修正するように調整されることができる 。この修正ができないと、該コレット１１内に固定された工具が不慮に震動した り移動したりする可能性がある。このようなバランスリングは、ケンナメタル社 （Ｋｅｎｎａｍｅｔａｌ Ｉｎｃ．）に譲渡された米国特許番号第５，０７４， ７２３号に記載され且つ請求されており、当該特許の開示内容は全て本明細書中 に援用されて、本発明の一部とする。該ロックナット３０の低端部は、ノーズリ ング２３のフランジ部分２７に対向して向かい合ったフランジ部分４３で終わっ ている。 図１及び図２を参照すると、コレットチャック１は、ノーズリング２３のカム 部分２５をコレット１１のフォロア表面２１に対して軸方向に圧縮するためにロ ックナット３０が回されるときのロックナットとノーズリング２３との間の摩擦 を軽減し、これらの圧縮力を回転軸Ａに平行なラインに沿って伝えるためのベア リングアセンブリを含む。最初の方で述べたように、これらの力を軸Ａに沿って 平行に伝えることによって、ノーズリング２３及びロックナット３０にこれらの 構成要素を変形させたり過度の摩耗を生じさせる望ましくない周応力及びセン断 応力を回避する。ベアリングアセンブリ４５は溝４７及び４９を含み、該溝４７ 、４９はノーズリング２３及びロックナット３０のフランジ部分２７及び４３の 向かい合う表面を画定する。これらの溝４７、４９は両方とも、それらの間に位 置する複数のボールベアリング５０のカーブを形状的に補足するものである。ボ ールベアリング５０のカーブの形状に対するこれらの溝４７、４９の補足的形状 は、ボールベアリングと該溝との間の点若しくはラインと反対側の表面によって 、ノーズリング２３とロックナット３０との間の圧縮力を効果的に伝える。 特に図２からよく分かるように、ノーズリング２３のフランジ部分２７にある 溝４７の断面図の形状は約１００°に対応する弧５１であって、そのうち約１０ °がオーバーセンター部分５３を形成し、該オーバーセンター部分５３は回転軸 Ａに平行なラインＬに反時計周り方向に横切る若しくは交差して延び、ボールベ アリング５０の中央を通過する。１００°の該弧５１によって、ボールベアリン グ５０の捕捉的形状表面と溝４７との間が広く接触する。弧５１のオーバーセン ター部分５３によって、ロックナット３０によって生成された圧縮力がラインＬ に関してボールベアリングのセンター部分を通ってボールベアリング５０に伝え られ、ノーズリング２３に不慮の周応力若しくはセン断応力を生成し得る横方向 の力の成分が生成されるのを避ける。ロックナット３０のフランジ部分４３の向 き合った面を画定する溝４９の断面は、約１５３°の角度に対応する弧５５であ り、そのうち約２６°はオーバーセンター部分５７を形成し、該オーバーセンタ ー部分５７は回転軸Ａに平行なラインＬに反時計周り方向に横切る若しくは交差 して延在する。再び、１５３°の弧５５によって、ベアリング５０とロックナッ ト３０の溝４９との間の表面同士が広く接触し、ロックナット３０によって生成 された圧縮力は、２６°のオーバーセンター部分５７によって回転軸Ａに平行な ラインＬに沿ってボールベアリングを介して伝えられる。従って、ロックナット ３０の溝４９の形状及び傾きによって、ロックナット３０がハウジング３の基部 端５の方へ上方向に手動でネジ込められた時のボールベアリング５０の反力によ ってロックナット３０のフランジ部分４３に不慮の周応力若しくはセン断応力が 加わらないようになる。 ゴミや破片がベアリングアセンブリ４５内に入って破損させるのを防ぎ、潤滑 剤を保持するために、本発明のコレットチャック１は図示されるようにボールベ アリング５０の正面及び背後にＯリング６１及び６５を含む。環状の窪み５９は Ｏリング６１を受け取るためにロックナット３０の低端部の内側エッジに外接し 、該窪み５９は好ましくはポリウレタンのような弾性のある摩擦の少ない、耐摩 耗性エラストマーから形成される。Ｏリング６１の断面の直径は、Ｏリング６１ が図２に示された位置で環状の窪み５９に着座すると、ロックナット３０及びノ ーズリング２３の隣接するフロント表面６２ａ，ｂの間にそれぞれシールが形成 されるように、選択される。同様に、更なる環状の窪み６３がロックナット３０ の低端部３２のベアリング溝４９の真上に提供される。更に、第二Ｏリング６５ の 断面の直径は、隣接表面６６ａ，ｂの間に液体湿密シールを生成するように選択 され、該Ｏリングはゴミや破片がベアリングアセンブリ４５に不慮に侵入するの を防ぎつつ潤滑剤を保持する。機械操作中に使用される冷却スプレーから液体を 含む破片が誤ってコレットチャック１の正面に付着するだけでなく、冷却圧力に よってロックナットのベアリング領域に侵入するので、ベアリングアセンブリ４ ５の裏面をこのようなゴミや破片から密閉するＯリング６５を備えることは、特 に有利である。 ロックナット３０の長方形の溝６９に弾力的に着座可能なバランス設計された スナップリング６８は、ノーズリング２３とロックナット３０との間に形成され たベアリングアセンブリ４５を保持する。以下更に詳細に示すように、ノーズリ ング２３及びロックナット３０を共に保持するようバランス設計された単一の簡 単なスナップリング６８を使用することによって、ベアリングアセンブリ４５の 組み立てのみならず解体もが簡略になる。 ノーズリング２３の利点を更に詳細に述べると、環状の補足溝７２がカム部分 ２５に提供され、該溝７２はスカート形のカンチレバーカムエレメント７４を画 定する。カムエレメント７４は非常に硬い基部部分７６を含み、また、補足溝を 含まないカム部分２５よりも非常に柔軟な末端部分７８を含む。従って、カンチ レバーカムエレメント７４がコレットチャック１１の円錐形フォロア表面２１に 楔形に係合してそれを内側に半径方向に圧縮するようにノーズリング２３を軸方 向に移動させるように機械オペレータがロックナット３０を回すと、カムエレメ ント７４の柔軟な末端部分７８の柔軟な特性によって、カムとフォロアとの間が 均一に接触し、改善されたグリップ特性を提供することになる。このような均一 な接触によって今度はコレットの内側表面１５が工具のシャンク（図示されてい ない）を全円周に渡って均一に係合し、掴むように、該コレット１１を内側に半 径方向に均一に圧縮することができる。 図３は、ノーズリング２３、ロックナット３０、及びベアリングアセンブリ４ ５が組み立て若しくは解体されることができる簡略さ及び速度を表している。組 み立てるためには、最下部のＯリング６１を先ずロックナット３０の環状の窪み ５９に着座させる。次に、ロックナット３０はレベル表面に配置され、ボールベ アリング５０が溝４９に配置される。比較的大きい、約２６°のオーバーセンタ ー部分５７と組み合わせた約１５３°の円弧状の溝４９は、ボール５０が溝４９ にパックされるときに該溝４９から簡単に落ちるのを防ぐ。次に、リアＯリング ６５を環状の窪み６３に着座させる。フランジ部分２７の外径がボールベアリン グ５０の上のロックナット３２のどの部分の内径よりも小さいので、ノーズリン グ２３はボールベアリング５０の上に簡単に落ちるであろう。最後に、スナップ リング６８を長方形の溝６９内に着座させ、チューブ形のロックナット３０はハ ウジングの末端部７の周りに配置され、その上に相互に係合するネジ３６及び３ ８によって螺合される。ノーズリング２３、ロックナット３０、及びベアリング アセンブリ４５の組み立て及び解体が簡単になることによって、必要であればベ アリングアセンブリ４５を定期的にクリーニングしたり、Ｏリング５９及び６５ を取り替えたり、若しくはこれらの構成要素の他のメンテナンス若しくは取替え 操作を実行することが、簡単になる。 本発明は好適な実施の形態に関して述べられたが、この好適な実施の形態に対 する変形、改良、及び修正が可能であることは、当業者の目には明らかであろう 。このような変形、改良、及び修正は、請求の範囲によってのみ限定された本発 明の範囲に包含される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年９月１３日 【補正内容】 補正書 該ロックナットのネジ穴が軸方向に生成可能な圧縮力が大きいため、この特定の チャックのノーズリングにおけるボールベアリングの傾きによって、ボールベア リングが該ボールベアリングに隣接するロックナットの底端部に周応力を加える ことになる。このストレスが何度も加えられると、これらの周応力によってロッ クナットの円筒形の輪郭が歪められ、該ロックナットのスムースな働きが妨げら れる。 米国特許番号第３，３６５，２０４号に使用される他のタイプのコレットチャ ックにおいては、ボールベアリングはノーズピース及びロックナットにある向か いあった溝に配置され、これらの溝はボールベアリングが該ロックナット及びノ ーズリングの”キー（ｋｅｙ）”として機能するように放射方向に傾斜している 。残念ながら、この設計では時間が経つと各ボールベアリングの外側半分及び内 側半分に加えられる軸側の分力によってこれらの溝の形が歪められ、これによっ て該ベアリングのスムースな操作が損なわれる。さらに重要なことには、この特 定の設計では、該ボールベアリングを該ロックナットの側壁にあるネジ穴を通し て挿入して該チャックの組み立てを行う必要がある。この穴は、全てのボールベ アリングが向き合う溝に挿入された後、セットネジによって栓をされる。このよ うな穴を通してボールベアリングを配置する必要性によって、このコレットチャ ックの組み立て及び解体が面倒かつ時間がかかるようになるだけでなく、更に、 該ロックナットの円周上のポイントの重量がアンバランスになり、該コレットチ ャックが高速で回転する場合は、ある種のバランス調整メカニズムによってこの 重量のアンバランスが補正されなければならない。 ”コレットチャック”と題されたドイツ共和国実用新案番号Ｇ９１０９３００ ．７号に開示されたさらに他のタイプのコレットチャックにおいて、ボールベア リ ングはノーズピース及びロックナットにある相面する溝に、ロックナットからノ ーズピースに軸の圧力のみがかかるように配置されている。しかし、ボールがロ ックナット及びノーズリングに接触する表面は、平行で平らな表面である。この 結果、組み立て及び操作の間ボールを保持するために留めノーズの外周上にベア リングリングが必要となる。更に、そしてより詳細に、当該明細書中で教示され る配置はコレットを窪みの中心に配置するものではない。四つのネジボルトはロ ックナットの周辺に位置し、ロックナット本体を通ってノーズリングに接触し、 該ノーズリングを中心に位置付けする。従って、二つの平行な表面の間のボール を圧縮するには、ボールを保持するための追加のベアリングリングを使用する必 要があるだけでなく、更に該ノーズリング及びコレットを中心に置くために物理 的に該ボルトをきつく締める必要がある。 このような従来技術のコレットチャックに関するもう一つの欠点は、ベアリン グアセンブリの溝のうちのいくつかはでは、ボールベアリングは該溝と一点もし くは一線でみの接触するということである。このような点接触若しくは線接触は 、ノーズリング及びロックナットのボール溝に集中的なストレスを加え、最終的 には該溝の形を変形させて、再び該ベアリングのスムースな機能を妨げる。 請求の範囲： １．回転軸（Ａ）の周りを回転可能なハウジング（３）内に同心に配置された コレット（１１）の弾性エッジを半径方向に圧縮するためのコレットチャック（ １）であって、 （ａ）前記コレット（１）の周りに配置された、前記弾性エッジを半径方向に圧 縮するためのカム部分（２５）を有するノーズリング（２３）を含み、 （ｂ）前記ノーズリング（２３）の周りに配置された、前記ハウジング（３）の 回転軸（Ａ）に沿った前記ノーズリング（２３）の部分（５１）に向かい合う部 分（５５）を有するロックナット（３０）を含み、該ロックナット（３０）は前 記ノーズリング（２３）の前記カム部分（２５）が前記弾性エッジを半径方向に 圧縮するように前記ノーズリング（２３）に軸方向の圧縮力を加え、 （ｃ）前記軸方向に向き合う部分（５１、５５）同士の間を前記回転軸（Ａ）に 平行方向の領域にわたって前記圧縮力を伝えるためのベアリング手段（４５）を 含み、該べアリング手段（４５）はノーズリング（２３）及びロックナット（３ ０）の前記向かい合った部分上にそれぞれ第一（４７）及び第二（４９）の向か い合った溝と、及び前記溝（４７、４９）の間に配置された複数のボールベアリ ング（５０）とを含み、各溝（４７、４９）の断面は前記ボールベアリング（５ ０）に補足的な形状をした円弧部分を有し、各部分は前記軸（Ａ）に平行且つ各 ボールリング（５０）の中央を通過するライン（Ｌ）に重なるという改良点を有 する、 コレットチャック（１）。 ２．前記第二溝（４９）の前記円弧部分（５５）が前記ノーズリング（２３） の前記部分（５１）に面するロックナット（３０）の対面部分（５５）の表面を 画定する、請求項１に記載のコレットチャック（１）。 ３．前記第一溝（４７）の前記円弧部分（５１）が前記ロックナット（３０） の前記部分（５５）に面するノーズリング（２３）の対面部分（５１）の表面を 画定する、請求項１に記載のコレットチャック（１）。 ４．各溝（４７、４９）の前記円弧部分（５１、５５）が前記ボールベアリン グ（５０）の円周の周りと少なくとも１００°外接する、請求項１に記載のコレ ットチャック（１）。 ５．各円弧部分（５１、５５）の前記１００°の内少なくとも１０°が、前記 ボールベアリング（５０）の中央を横切る軸ライン（Ｌ）の上に延びる、請求項 ４に記載のコレットチャック（１）。 ６．ロックナット及びノーズリングの前記向かい合った部分（５１、５５）上 の前記相互に向かい合った溝（４７、４９）の間のスペースにゴミや破片が入る のを防ぎ、且つ前記スペースに潤滑剤を保持するための手段（６１）を更に含む 、請求項１に記載のコレットチャック（１）。 ７．前記ゴミを防ぐ手段がＯリング（６１）を含む、請求項６に記載のコレッ トチャック（１）。 ８．前記ロックナット（３０）が前記ハウジング（３）から取り外されるとき に前記ノーズリング（２３）が前記ロックナット（３０）から自由に取り外され ることが可能で、且つ前記ノーズリング（２３）を前記ロックナット（３０）に 関して向かい合った位置に保持するようにバランスの取られたスナップリング（ ６８）を更に含む、請求項１に記載のコレットチャック（１）。 ９．前記ノーズリング（２３）の前記カム部分（２５）を前記コレット（１１ ）の半径方向に弾性のある前記エッジ（２１）に関して柔軟にするための手段（ ７２）を更に含む、請求項１に記載のコレットチャック（１）。 １０．前記柔軟な手段（７２）が前記カム部分（２５）の下に位置するノーズ リング（２３）の外側エッジと外接する溝（７２）を含んで前記カム部分（２５ ）に柔軟な弾性を与える、請求項９に記載のコレットチャック（１）。 【手続補正書】 【提出日】１９９７年７月４日 【補正内容】 （１）請求の範囲を別紙の通り改める。 （２）図面の図１の部材番号「７０」を『６８』に改める。 （３）明細書第５頁１行目乃至２行目に記載の「ロックナットのフランジ部 分同士」を『ロックナットの各々のフランジ部分』と改める。 （４）明細書第５頁４行目に記載の「フランジ上にそれぞれ」を『各々のフ ランジ上に』と改める。 （５）明細書第７頁７行目に記載の「基部端」を『基端部』と改める。 （６）明細書第７頁９行目に記載の「中心」を『同心円上』と改める。 （７）明細書第７頁１１行目に記載の「受け取り」を『受け止めて』と改め る。 （８）明細書第７頁１２行目に記載の「受け入れる」を『受け止める』と改 める。 （９）明細書第７頁１９行目及び第９頁２７行目に記載の「低端部３２」を 『低端部３４』と改める。 （１０）明細書第７頁１９乃至２０行目及び２５行目に記載の「上端部３４」 を『上端部３２』と改める。 （１１）明細書第７頁２５乃至２６行目及び第９頁２７行目に記載の「提供さ れる」を『設けられる』と改める。 （１２）明細書第８頁５行目に記載の「請求されており」を『権利が請求され ており』と改める。 （１３）明細書第８頁６行目に記載の「低端部」を『低端部３４』と改める。 （１４）明細書第８頁１１行目に記載の「ロックナット」を『ロックナット３ ０』と改める。 （１５）明細書第８頁１３行目に記載の「最初の方で述べたように」を『前述 のように』と改める。 （１６）明細書第８頁２１行目に記載の「反対側の」を『対向する』と改める 。 （１７）明細書第９頁２行目に記載の「捕捉」を『補足』と改める。 （１８）明細書第９頁２行目に記載の「間が広く接触する」を『間で広く面接 触する』と改める。 （１９）明細書第９頁２１行目に記載の「受け取る」を『受け止める』と改め る。 （２０）明細書第９頁２１行目に記載の「低端部」を『低端部３４』と改める 。 （２１）明細書第９頁２２行目に記載の「窪み５９」を『Ｏリング６１』と改 める。 （２２）明細書第９頁２４行目に記載の「着座すると」を『据え付け時に』と 改める。 （２３）明細書第９頁２５行目に記載の「６２ａ、ｂ」を『６２ａ、６２ｂ』 と改める。 （２４）明細書第１０頁１行目に記載の「６６ａ、ｂ」を『６６ａ、６６ｂ』 と改める。 （２５）明細書第１０頁１行目に記載の「着座」を『据え付け』と改める。 （２６）明細書第１０頁１７行目に記載の「補足溝」を『補足溝７２』と改め る。 （２７）明細書第１０頁２２行目に記載の「カムとフォロア」を『カム部分２ ５とフォロア表面２１』と改める。 （２８）明細書第１１頁４行目及び８行目に記載の「着座させる」を『据え付 ける』と改める。 （２９）明細書第１１頁４行目に記載の「レベル表面」を『水準面』と改める 。 （３０）明細書第１１頁９行目に記載の「ロックナット３２」を『ロックナッ ト３０』と改める。 （３１）明細書第１１頁１１行目に記載の「着座させ」を『据え付け』と改め る。 （３２）明細書第１１頁１１行目乃至１２行目に記載の「ハウジング」を『ハ ウジング３』と改める。 （３３）明細書第１１頁１２行目に記載の「ネジ３６」を『ネジ穴３６』と改 める。 （３４）明細書第１１頁１５行目に記載の「Ｏリング５９」を『Ｏリング６１ 』と改める。 （３５）明細書第５頁１０行目に記載の「１００度外接」を『１００度と外 接』と改める。 請求の範囲： １．回転軸（Ａ）の周りを回転可能なハウジング（３）内に同心に配置された コレット（１１）の弾性エッジを半径方向に圧縮するためのコレットチャック（ １）であって、 （ａ）前記コレット（１）の周りに配置された、前記弾性エッジを半径方向に圧 縮するためのカム部分（２５）を有するノーズリング（２３）を含み、 （ｂ）前記ノーズリング（２３）の周りに配置された、前記ハウジング（３）の 回転軸（Ａ）に沿った前記ノーズリング（２３）の部分（５１）に向かい合う部 分（５５）を有するロックナット（３０）を含み、該ロックナット（３０）は前 記ノーズリング（２３）の前記カム部分（２５）が前記弾性エッジを半径方向に 圧縮するように前記ノーズリング（２３）に軸方向の圧縮力を加え、 （ｃ）前記軸方向に向き合う部分（５１、５５）同士の間を前記回転軸（Ａ）に 平行方向の領域にわたって前記圧縮力を伝えるためのベアリング手段（４５）を 含み、該ベアリング手段（４５）はノーズリング（２３）及びロックナット（３ ０）の前記向かい合った部分上に第一（４７）及び第二（４９）の向かい合った 溝と、及び前記溝（４７、４９）の間に配置された複数のボールベアリング（５ ０）とを含み、各溝（４７、４９）の断面は前記ボールベアリング（５０）に補 足的な形状をした弧部分を有し、各部分は前記軸（Ａ）に平行且つ各ボールリン グ（５０）の中央を通過するライン（Ｌ）に重なるという改良点を有する、 コレットチャック（１）。 ２．前記第二溝（４９）の前記弧部分（５５）が前記ノーズリング（２３）の 前記部分（５１）に面するロックナット（３０）の対面部分（５５）の表面を画 定する、請求項１に記載のコレットチャック（１）。 ３．前記第一溝（４７）の前記弧部分（５１）が前記ロックナット（３０）の 前記部分（５５）に面するノーズリング（２３）の対面部分（５１）の表面を画 定する、請求項１に記載のコレットチャック（１）。 ４．各溝（４７、４９）の前記弧部分（５１、５５）が前記ボールベアリング （５０）の円周の周りと少なくとも１００°と外接する、請求項１に記載のコレ ットチャック（１）。 ５．各弧部分（５１、５５）の前記１００°の内少なくとも１０°が、前記ボ ールベアリング（５０）の中央を横切る軸ライン（Ｌ）の上に延びる、請求項４ に記載のコレットチャック（１）。 ６．ロックナット及びノーズリングの前記向かい合った部分（５１、５５）上 の前記相互に向かい合った溝（４７、４９）の間のスペースにゴミや破片が入る のを防ぎ、且つ前記スペースに潤滑剤を保持するための手段（６１）を更に含む 、請求項１に記載のコレットチャック（１）。 ７．前記ゴミを防ぐ手段がＯリング（６１）を含む、請求項６に記載のコレッ トチャック（１）。 ８．前記ロックナット（３０）が前記ハウジング（３）から取り外されるとき に前記ノーズリング（２３）が前記ロックナット（３０）から自由に取り外され ることが可能で、且つ前記ノーズリング（２３）を前記ロックナット（３０）に 関して向かい合った位置に保持するようにバランスの取られたスナップリング（ ６８）を更に含む、請求項１に記載のコレットチャック（１）。 ９．前記ノーズリング（２３）の前記カム部分（２５）を前記コレット（１１ ）の半径方向に弾性のある前記エッジ（２１）に関して柔軟にするための手段を 更に含む、請求項１に記載のコレットチャック（１）。 １０．前記柔軟な手段が前記カム部分（２５）の下に位置するノーズリング（ ２３）の外側エッジと外接する溝（７２）を含んで前記カム部分（２５）に柔軟 な弾性を与える、請求項９に記載のコレットチャック（１）。 【図１】

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 たＯリング（６１、６５）を含む。最後に、コレット （１１）に楔形に係合して内側に圧縮するノーズリング （２３）の部分は、ノーズリング（２３）とコレット （１１）との間の柔軟性を強めるために、溝（７２）で 下部を切り取られ、これによってコレット（１１）の周 りにより均一な半径方向の圧縮力を提供し、改善された グリップ特性を生み出す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転軸の周りを回転可能なハウジング内に同心に配置されたコレットの弾 性エッジを半径方向に圧縮するためのコレットチャックであって、 （ａ）前記コレットの周りに配置された、前記弾性エッジを半径方向に圧縮する ためのカム部分を有するノーズリングを含み、 （ｂ）前記ノーズリングの周りに配置された、前記ハウジングの回転軸に沿った 前記ノーズリングの部分に向かい合う部分を有するロックナットを含み、該ロッ クナットは前記ノーズリングの前記カム部分が前記弾性エッジを半径方向に圧縮 するように前記ノーズリングに軸方向の圧縮力を加え、 （ｃ）前記軸方向に向き合う部分同士の間を前記回転軸に平行方向の領域にわた って前記圧縮力を伝えるためのベアリング手段を含み、該ベアリング手段は前記 ロックナット及びノーズリングの向かい合った部分上にそれぞれ第一及び第二の 向かい合った溝と、及び前記溝の間に配置された複数のボールベアリングとを含 み、各溝の断面は前記ボールベアリングに補足的な形状をした円弧部分を有し、 該円弧部分は前記軸に平行且つ各ボールリングの中央を通過するラインを横切る 、 コレットチャック。 ２．前記第一溝の前記円弧部分が前記ノーズリングの前記部分に面するロック ナットの対面部分の表面を画定する、請求項１に記載のコレットチャック。 ３．前記第二溝の前記円弧部分が前記ロックナットの前記部分に面するノーズ リングの対面部分の表面を画定する、請求項１に記載のコレットチャック。 ４．各溝の前記円弧部分が前記ボールベアリングの円周の周りと少なくとも１ ００°外接する、請求項１に記載のコレットチャック。 ５．各円弧部分の前記１００°の内少なくとも１０°が、前記ボールベアリン グの中央を横切る軸ラインの上に延びる、請求項４に記載のコレットチャック。 ６．ロックナット及びノーズリングの前記向かい合った部分上の前記相互に向 かい合った溝の間のスペースにゴミや破片が入るのを防ぎ、且つ前記スペースに 潤滑剤を保持するための手段を更に含む、請求項１に記載のコレットチャック。 ７．前記ゴミを防ぐ手段がＯリングを含む、請求項６に記載のコレットチャッ ク。 ８．前記ロックナットが前記ハウジングから取り外されるときに前記ノーズリ ングが前記ロックナットから自由に取り外されることが可能で、且つ前記ノーズ リングを前記ロックナットに関して向かい合った位置に保持するようにバランス の取られたスナップリングを更に含む、請求項１に記載のコレットチャック。 ９．前記ノーズリングの前記カム部分を前記コレットの半径方向に弾性のある 前記エッジに関して柔軟にするための手段を更に含む、請求項１に記載のコレッ トチャック。 １０．前記柔軟な手段が前記カム部分の下に位置するノーズリングの外側エッ ジと外接する溝を含んで前記カム部分に柔軟な弾性を与える、請求項９に記載の コレットチャック。 １１．回転軸の周りを回転可能なハウジング内に配置されたコレットの弾性エ ッジを半径方向に圧縮するためのコレットチャックであって、 （ａ）前記コレットの周りに配置された、前記弾性エッジを楔形に半径方向に圧 縮するためのテーパー面を有するカム部分を有するノーズリングを含み、 （ｂ）前記ノーズリングの周りに配置されたロックナットを含み、該ロックナッ トは前記ノーズリングの部分を捕捉して軸方向に対面する部分を含み、前記ロッ クナットが前記ハウジングに関して回転するときに前記ハウジングに螺合して前 記ノーズリングに軸方向の圧縮力を加えて前記カム部分が前記弾性コレットエッ ジを半径方向に圧縮し、 （ｃ）前記軸方向に対面する部分の間を前記回転軸に平行方向の領域にわたって 前記圧縮力を伝えるためのベアリング手段を含み、前記ベアリング手段がロック ナット及びノーズリングの前記向かい合った部分上にそれぞれ第一及び第二の向 かい合った溝と、及び前記溝同士の間に配置された複数のボールベアリングとを 含み、各溝が断面において前記ボールベアリングに補足的な形状をした円弧部分 を有し、該円弧部分は前記軸に平行且つ各ボールベアリングの中央を通過するラ インを横切り、及び、 （ｄ）前記カム部分に柔軟な弾性を与えるために前記ノーズリングの外側エッジ に外接する手段を含む、 コレットチャック。 １２．各溝の前記円弧部分が前記ボールベアリングの円周の周りと少なくとも１ ００°外接する、請求項１１に記載のコレットチャック。 １３．各円弧部分の前記１００°のうち少なくとも１０°が前記ボールベアリン グの中央を横切る軸ラインの上に延びる、請求項１２に記載のコレットチャック 。 １４．前記ベアリング手段の向かい合った前記第一及び第二の溝の間のスペース にゴミ及び破片が入るのを防ぎ、且つ前記スペース内に潤滑剤を保持するための 手段を更に含み、該手段が前記ノーズリング及びロックナットの隣接するエッジ 間に配置されたＯリングを含む、請求項１１に記載のコレットチャック。 １５．前記ロックナットの前記対面部分の表面と前記ノーズリングの隣接表面の エッジとの間に前記Ｏリングが配置された、請求項１４に記載のコレットチャッ ク。 １６．前記向かい合った溝の間のスペースが全方向においてゴミ及び破片から密 閉され、且つ潤滑剤を保持することができるように、前記ゴミ及び破片を防ぐ手 段が、前記ロックナットの前記対面部分のエッジと前記ノーズリングの隣接エッ ジとの間に配置された第一Ｏリングと、前記ノーズリングの前記対面部分のエッ ジと前記ロックナットの隣接エッジとの間に配置された第二Ｏリングとを含む、 請求項１４に記載のコレットチャック。 １７．該チャックのベアリング手段の組み立てを簡単にするために、前記ロック ナットの内径の中の前記ロックナットの対面部分が前記ノーズリングの前記部分 に対面して捕捉する位置に、前記ノーズリングを自由に挿入可能である、請求項 １１に記載のコレットチャック。 １８．前記ロックナットの前記向かい合った部分の溝が、該ベアリング手段を組 み立てる間にベアリングプラグの必要なく前記ボールベアリングを受け入れて保 持するよう機能し、及び前記ノーズリング上の前記部分にある溝が前記ボールベ アリングに係合して捕捉するまで、前記ノーズリングが前記ロックナット内に自 由に挿入可能である、請求項１７に記載のコレットチャック。 １９．前記チャック内で回転バランスを保持するためのパイロットネジによって ハウジングの外径に前記ロックナットが螺合する、請求項１１に記載のコレット チャック。 ２０．回転軸の周りを回転可能なハウジング内に配置されたコレットの弾性エッ ジを半径方向に圧縮するためのコレットチャックであって、 （ａ）前記コレットの周りに配置されて、前記弾性エッジを楔形に半径方向に圧 縮するためのテーパー面を有するカム部分を有するノーズリングを含み、 （ｂ）前記ノーズリングの周りに配置されて、前記ノーズリングの一部を捕捉し て軸方向に対面する部分を含み、前記カム部分が前記弾性コレットエッジを半径 方向に圧縮するように、前記ロックナットが前記ハウジングに関して回転すると きに前記ハウジングに螺合して前記ノーズリングに軸方向の圧縮力を加え、 （ｃ）前記回転軸に平行方行の領域にわたって前記軸方向に対面する部分の間に 前記圧縮力を伝えるベアリング手段を含み、該ベアリング手段は前記ロックナッ ト及びノーズリングの対面する部分にそれぞれ向かい合う第一及び第二の溝と、 及び前記溝の間に配置された複数のボールベアリングとを含み、各溝が断面にお いて前記ボールベアリングに補足的な形状を有する円弧部分を有し、該円弧部分 は前記軸に平行なラインを横切り、前記溝の前記円弧部分が該対面する部分の表 面を画定する、 コレットチャック。 ２１．前記ノーズリングの前記カム部分を前記コレットの前記半径方向に弾性の あるエッジに関して柔軟性を与えるための手段を更に含む、請求項２０に記載の コレットチャック。 ２２．前記ノーズリングが前記ロックナットの内径内に自由に挿入可能であり、 前記ロックナットの対面する部分が前記ノーズリングの前記部分に対面し補足し 、該チャックのベアリング手段の組み立てを簡単にする、請求項２０に記載のコ レットチャック。