(57)【要約】  物品を締め付けるためのチャックは、縦方向軸Ｌを有する受入ボアと、受入ボア内側表面と、を含む受入部を有する。締付けスリーブは、受入ボア内に収容されて、解除位置と固定位置との間で回転可能である。締付けスリーブは、１つまたは複数の締付けセグメントを備える半径方向外側に面する成形締付け表面を有し、各締付けセグメントは、谷と山との間の傾斜路、および山の反対側にある凹部を有する。受入ボア内における締付けスリーブの回転は、各締付けセグメントに関連する１つまたは複数ローラを成形締付け表面と協働させて、物品の解除および固定をもたらす。
2009542445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を解除可能に固定するチャックであって、
縦方向軸Ｌを有する受入ボアおよび受入ボア表面を含む受入部と、
前記受入ボア内に収容され、解除位置と固定位置の間で回転可能な締付けスリーブであって、少なくとも１つの締付けセグメントを有する成形締付け表面を含み、前記少なくとも１つの締付けセグメントは、谷と山との間の第１の傾斜路、および前記山と凹部との間の第２の傾斜路を含み、前記谷、前記山、および前記凹部は、それぞれ前記縦方向軸Ｌから谷距離ＤT、山距離ＤCおよび凹部距離ＤDにあって、ＤT＜ＤD＜ＤCである締付けスリーブと、
前記少なくとも１つの締付けセグメントに関連して、前記受入ボア表面と前記成形締付け表面との間に収容される１つまたは複数のローラと、
を備え、
前記締付けスリーブが前記固定位置にあるときに、前記１つまたは複数のローラにおける第１のローラが前記凹部内に収容され、前記１つまたは複数のローラの少なくとも１つが前記成形締付け表面に半径方向内側の力を加え、
前記締付けスリーブが前記解除位置にあるときに、前記第１のローラが前記凹部内に収容されないことを特徴とするチャック。
【請求項２】
前記締付けスリーブが前記解除位置にあるときに、前記第１のローラが前記谷に隣接することを特徴とする請求項１に記載のチャック。
【請求項３】
前記締付けスリーブが前記解除位置から前記固定位置に回転させられるときに、前記第１のローラは、前記第１の傾斜路に沿って進み、前記山を通り越して前記凹部に入ることを特徴とする請求項２に記載のチャック。
【請求項４】
前記受入ボアおよび前記締付けスリーブは、両方とも円筒形であることを特徴とする請求項１に記載のチャック。
【請求項５】
前記１つまたは複数のローラの前記少なくとも１つは、前記受入ボアに半径方向外側の力を加えることを特徴とする請求項１に記載のチャック。
【請求項６】
前記１つまたは複数のローラは円筒形であり、各ローラは、前記縦方向軸Ｌと平行なローラ軸Ｒを有することを特徴とする請求項１に記載のチャック。
【請求項７】
前記締付けセグメントは先行および後続のストップリッジに挟まれ、前記ストップリッジは、前記縦方向軸Ｌから距離ＤSにあって、ＤS≧ＤCであることを特徴とする請求項１に記載のチャック。
【請求項８】
前記受入ボア表面と前記締付けスリーブとの間に配置される円筒形ローラケージをさらに備え、前記円筒形ローラケージは少なくとも１つの通しスロットを有し、前記１つまたは複数のローラは前記通しスロット内に収容されることを特徴とする請求項１に記載のチャック。
【請求項９】
６つの締付けセグメントがあり、各締付けセグメントは、それと関連する１つまたは複数のローラを有することを特徴とする請求項１に記載のチャック。
【請求項１０】
各締付けセグメントは、それと関連する２つのローラを有し、
前記締付けスリーブが前記固定位置にあるときに、前記２つのローラの第１が前記凹部内に収容され、前記２つのローラの第２が前記成形締付け表面に前記半径方向内側の力を加えることを特徴とする請求項９に記載のチャック。
【請求項１１】
各締付けセグメントは、それと関連する３つのローラを有し、
前記締付けスリーブが前記固定位置にあるときに、前記３つのローラの第１が前記凹部の中に収容され、前記３つのローラの第２および第３の両方が前記成形締付け表面に前記半径方向内側の力を加えることを特徴とする請求項９に記載のチャック。
【請求項１２】
正確に１つのローラが前記少なくとも１つの締付けセグメントと関連し、
前記締付けスリーブが前記固定位置にあるときに、前記１つのローラが前記凹部内に収容されて、さらに前記成形締付け表面に前記半径方向内側の力を加えることを特徴とする請求項１に記載のチャック。
【請求項１３】
ローラペアが前記少なくとも１つの締付けセグメントに関連することを特徴とする請求項１に記載のチャック。
【請求項１４】
ローラトリオが前記少なくとも１つの締付けセグメントに関連することを特徴とする請求項１に記載のチャック。
【請求項１５】
前記物品が回転工作機械であることを特徴とする請求項１に記載のチャック。
【請求項１６】
その中に形成された取付け通しボアを有し、さらに取付けエンベロプを有する取付け部をさらに備え、
前記受入部は、前記取付け部の前記取付け通しボア内に受け入れられることを特徴とする請求項１に記載のチャック。
【請求項１７】
前記受入部は、周辺に隔置された複数の固定面を有する外側表面を有し、
前記取付けエンベロプは、前記取付け通しボアに延びる１対のねじ付き通し穴を有する側壁を含むことを特徴とする請求項１６に記載のチャック。
【請求項１８】
前記締付けスリーブが前記固定位置にあるときに、前記１つまたは複数のローラは、前記受入部を付勢して半径方向外側に広げさせ、それによって前記取付け部内に前記受入部を解除可能に固定するようになされていることを特徴とする請求項１６に記載のチャック。
【請求項１９】
配列された複数のチャックホルダを備え、各チャックホルダは請求項１に記載のチャックを保持することを特徴とする工作機械タレット。
【請求項２０】
物品を解除可能に固定するためのチャックであって、
縦方向軸Ｌを有する受入ボアおよび受入ボア表面を含む受入部と、
前記受入ボア内に収容され、解除位置と固定位置との間で回転可能な締付けスリーブであって、複数の締付けセグメントを有する成形締付け表面を含み、各締付けセグメントは、谷と山との間の第１の傾斜路、および前記山の向こう側に形成された凹部を含み、前記谷、前記山、および前記凹部は、それぞれ前記縦方向軸Ｌから谷距離ＤT、山距離ＤCおよび凹部距離ＤDにあって、ＤT＜ＤD＜ＤCである締付けスリーブと、
各締付けセグメントに関連する１つまたは複数のローラであって、前記受入ボア表面と前記成形締付け表面との間に収容される１つまたは複数のローラと、
を備え、
前記締付けスリーブが前記固定位置にあるときに、前記１つまたは複数のローラの第１のローラは、対応する締付けセグメントの前記凹部内に収容され、前記１つまたは複数のローラの少なくとも１つは、前記成形締付け表面に半径方向内側の力を加え、
前記締付けスリーブが前記解除位置にあるときに、前記第１のローラは前記凹部を占有せず、
前記締付けスリーブが前記解除位置から前記固定位置へ回転させられるときに、前記第１のローラは、前記第１の傾斜路に沿って進み、前記山を通り越して前記凹部に入る
ことを特徴とするチャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャックに関し、具体的には、切削工具または加工物を工作機械に解除可能に固定するために用いられるチャックに関する。
【背景技術】
【０００２】
チャックは、金属切削機械など工作機械に、切削工具または加工物を解除可能に固定するために用いられる。当技術分野でよく知られるように、チャックは、一般に、工作機械内に解除可能に締め付けられるようになされている取付け部と、切削工具または加工物を解除可能に保持する受入部と、を有する。
【０００３】
Ｄｏｄｇｅの特許文献１は、被動要素に駆動要素を連結する一方向クラッチ（オーバーランニングまたはフリーホイールクラッチ）を開示し、それは、摺動または回転荷重から解放されるローラを用い、油膜によってさらに緩衝される極めて小さいバックラッシを有する。このオーバーランニングクラッチは、内側および外側部材と、それぞれが前記部材の一方と摩擦係合されるようになっている円筒形の表面を一方の側面に有し、その反対側にウェッジ表面を有する１組のウェッジブロックと、それぞれが前記部材の他方と前記ブロックのうち１つのウェッジ表面のと間に配置された対応する１組のローラと、前記ブロックから独立して前記ローラを前記ブロックから離れるよう付勢（urging）するための手段（すなわち、ばね）と、を備える。
【０００４】
一方向クラッチが荷重なしで静止しているときに、全ての部品（すなわち、同軸部材、ウェッジブロック、ローラ、およびばね）は密に係合して保持される。しかし、オーバーランニング荷重が加えられると、ばねは、ばねの力に直接作用するオーバーランニング荷重の引きずりにより輪状に巻かれ、それによって、力の平衡が実現するまで、静止しているばねによって加えられる荷重を逆動させてばね荷重を減少させる。さらに、オーバーランニングが開始すると、油が前記部材の一方の上に油膜を形成するために導入され、この部材の中にウェッジの円筒形表面が押し込まれ、それによって摩擦荷重を減少させる。駆動荷重が加えられるとき、すなわちウェッジブロック上の圧力が増加し、これによりウェッジブロックの円筒形表面上に形成された油溝を通って油膜を外へと強制（urging）するときに、この逆動が起こり、ウェッジブロックは前記部材の一方と摩擦係合する。
【０００５】
ＨｏｐｋｉｎｓおよびＣｏｏｐｅｒの特許文献２は、円形断面の棒など加工物を保持するためのチャックを開示する。そのチャックは、少なくとも３つの指部を形成するために、縦方向にスリットが入れられた概ね円筒形の管状部材を備える。同心の外側スリーブが円筒形の管状部材の上にはめ込まれる。円筒形の管状部材は、各指部の外側指面上に形成された偏心表面を有する。外側スリーブは、その内側スリーブ面上に半径方向内側に突出するカムを有する。円筒形の管状部材に対してスリーブを回転させると、スリーブのカムは、各指部の偏心表面の上を摺動し、各指部を半径方向内側に強制し、それによって、円筒形の管状部材内に収容される円形断面の棒に把持力を作用させる。
【０００６】
Ｃｏｏｋの特許文献３は、工作機械に用いられるチャックを開示する。そのチャックは、形成された外側表面を示すスロット付きタイプのコレットを有し、その外側表面は、スロット付きコレットの周りに円周方向に配置された複数の外側カム表面セグメントを含む。外側カム表面セグメントのそれぞれは、チャックおよびスロット付きコレットの中心軸に対して、半径を表面上一様に小から大まで増加させる。スロット付きコレットは工具ホルダの締付けスリーブと協働し、その工具ホルダは、数および輪郭において外側カム表面セグメントと補完的な内側カム表面セグメントを有する。スロット付きコレットに対して締付けスリーブを選択的に回転させると、補完的な内側カム表面セグメントと外側カム表面セグメントとの選択的係合が引き起こされ、それによってスロット付きコレットを強制して、切削工具のシャンクに把持力を加える。
【０００７】
Ｔｏｄａの特許文献４は、取付けベースと、ベースの前側表面の中心から突出し、その外側周辺表面の上に勾配付きの表面を有する一体型軸と、を備えるチャックを開示する。保持部と押圧されるべき押圧部とを有する穴は、突出する軸内に形成される。保持部および押圧部は交互に配置され、保持部は、突出する軸の内側周辺に沿って均等に隔置された複数の位置にある。保持部のそれぞれは、穴の中心から短い半径を有する。押圧されるべき部分は把持部の間にあり、穴の中心から長い半径を有する。回転シリンダは、突出する軸の外側に脱着可能に取り付けられ、１群のローラは、１群のローラの軸が回転シリンダの軸に沿って整列されて、適切な手段によって支持されるように、回転シリンダの内側に配置される。回転シリンダが回転させられて移動されるにつれて、押圧部は、突出する軸の外側周辺表面と周辺接触するローラによって押圧され、圧縮される。したがって、保持部は、押圧部の押圧および圧縮により円周方向に広げられる（解除される）。その結果として、穴の不規則な形状が完全な円形に変わり、そのときに完全な円形の穴の中への工具の近位端部の挿入を容易にする。チャック内への工具の近位端部の挿入に続いて、回転シリンダは、突出する軸の勾配付きの表面の長い半径の部分から短い半径の部分に回転させられて移動される。その結果、１群のローラは押圧部を押圧することを停止する。したがって、把持部は広がることがない。穴の中における工具の近位端部は、このとき当初の形状に戻された把持部によって保持される。工具がチャック内に保持されると、回転シリンダは突出する軸から取り外される。突出する軸から工具を取り外すためには、回転シリンダが再び用いられて、円周方向に保持部を広げるために押圧部を押圧して圧縮する。その結果、締付け部内の穴の不規則な形状が解除位置の完全な円形に戻され、そのとき完全な円形の穴からの工具の近位端部の取外しを容易にする。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第２０３９１４９号明細書
【特許文献２】英国特許第９２１５２２号明細書
【特許文献３】米国特許第４８０８０４９号明細書
【特許文献４】米国特許第６１３１９１６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本開示の目的は改善されたチャックを提供することである。この目的は特許請求の範囲による内容によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様において、本発明は、物品を解除可能に固定するためのチャックを対象とする。チャックは、受入部と、締付けスリーブと、少なくとも１つのローラと、を備える。受入部は、縦方向軸Ｌを有する受入ボアおよび受入ボア表面を有する。締付けスリーブは、受入ボア内に収容されて、解除位置と固定位置との間で回転可能である。締付けスリーブは、少なくとも１つの締付けセグメントを有する成形締付け表面を含む。締付けセグメントは、谷と山との間の第１の傾斜路と、山と凹部との間の第２の傾斜路と、を含み、谷、山、および凹部は、それぞれ縦方向軸Ｌから谷距離ＤT、山距離ＤC、および凹部距離ＤDにあって、ＤT＜ＤD＜ＤCである。少なくとも１つのローラは、受入ボア表面と成形締付け表面のろ間に収容される。締付けスリーブが固定位置にあるときに、１つまたは複数のローラの第１のローラは凹部内に収容され、１つまたは複数のローラ少なくとも１つは、成形締付け表面に半径方向内側の力を加える。締付けスリーブが解除位置にあるとき、第１のローラは凹部内に収容されていない。
【００１１】
通常、締付けスリーブが解除位置にあるときは、第１のローラは谷に隣接する。
【００１２】
さらに、通常、締付けスリーブが解除位置から固定位置へ回転させられるときは、第１のローラが第１の傾斜路に沿って進み、山を通り越して凹部に入る。
【００１３】
好ましい実施形態によると、受入ボアおよび締付けスリーブは両方とも円筒形である。
【００１４】
好ましくは、１つまたは複数のローラの少なくとも１つが受入ボアに半径方向外側の力を加える。
【００１５】
好ましい実施形態によると、チャックは、受入ボア表面と締付けスリーブとの間に配置された円筒形ローラケージを備え、円筒形ローラケージは少なくとも１つの通しスロットを有し、１つまたは複数のローラは通しスロット内に収容される。
【００１６】
いくつかの特定の用途によると、物品は回転工作機械である。
【００１７】
本発明をよりよく理解するため、および本発明が実際に実行されることができる方法を示すために、ここで添付図面を参照されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１から５に注目されたい。第１の実施形態によると、チャック３０は、その一体形成されたチャック受入部３４内に切削工具の工具シャンク３２を解除可能に固定する。シャンクは、いくつかの他のタイプの工具に属することができ、または加工物でさえあることができるが、切削工具は、エンドミルなど回転切削工具であってもよい。
【００１９】
チャック３０は、前後方向を定義する縦方向軸Ｌを有し、回転工作機械（図示せず）内に解除可能に取付け可能な一体化形成された後部取付け部３６をさらに有する。取付け部は、縦方向軸Ｌに直角である受入前面４０に向かって取付けフランジ３８から前方に延びるチャック受入部３４と共に、一体形成された取付けフランジ３８に向かって前方に延びる。取付け部３６および取付けフランジ３８の正確な形状および操作は、当技術分野の技術者に一般に知られている。
【００２０】
円筒形受入表面４４を有する受入ボア４２は、受入前面４０から後方に縦方向軸Ｌと同軸に延びて、ボア後端部４６で終わる。受入ボア４２は、締付けスリーブ５０と、円筒形ローラケージ５４内に収容された複数のローラ５２と、を有する締付け機構４８を収容する。複数のローラ５２およびケージ５４は、締付けスリーブ５０と、ボア４２の受入表面４４と、の間に配置される。
【００２１】
次に図６および７に注目されたい。締付けスリーブ５０は、硬く弾力的な材料の単一片から構成されることが好ましく、通例の金属切削作業によって好ましく製造される。締付けスリーブ５０は、スリーブ前端部５６からスリーブ後端部５８に向かって縦方向軸Ｌと平行に延びる。工具シャンク３２が受け入れられる締付け通し穴６０は、締付けスリーブ５０を通しってスリーブ前端部５６からスリーブ後端部５８に縦方向軸Ｌと同軸に延びる。スリーブ前端部５６は、概ね円筒形のスリーブ本体６４に対して半径方向外側に突出するスリーブ頭部６２を構成し、スリーブ本体は、そこからスリーブ後端部５８に向かって縦方向軸Ｌと同軸に縦方向後方に延びる。スリーブ頭部６２は、好ましくは、六角頭部前面６６と、平行で反対側の六角頭部後面６８と、を有する六角頭デザインからなることができ、頭部前面６６と頭部後面６８の両方は縦方向軸Ｌに直角である。締付け通し穴６０は、スリーブボアベベル（sleeve bore bevel）７０にて頭部前面６６と交わる。６つの平坦な頭部軸受表面７４を有する頭部周辺エンベロプ７２（head peripheral envelope）は、頭部前面６６と頭部後面６８の間に縦方向軸Ｌと平行に延びる。スリーブ頭部６２は、それ対応して成形されたレンチ（図示せず）によって駆動されるようになされている。示した実施形態では、六角頭６２が用いられるが、いくつかの他の形状の頭部（および、そのために適した工具）を代わりに用いることができることが理解されよう。
【００２２】
スリーブ本体６４は成形締付け表面（contoured clamping surface）７６有し、その成形締付け表面は、円周方向チャネル７８にて頭部後面６８と接し、そこから、縦方向軸Ｌと平行に円筒形スリーブ後部表面８０に向かって後方に延び、その円筒形スリーブ後部表面は、成形締付け表面７６から後方に延びてスリーブ後端部５８で終わる。
【００２３】
次に図８および９に注目されたい。成形締付け表面７６は、その上に形成された複数の連続する同一の締付けセグメント８２を有する。各締付けセグメント８２は、縦方向軸Ｌに平行な成形締付け表面７６に沿って縦軸方向に延び、かつ先行の締付けセグメント８２’と後続の締付けセグメント８２”との間に円周方向に延びる。各締付けセグメント８２は、第１のストップリッジ（first stop ridge）８４と第２のストップリッジ（second stop ridge）８４’とによっては挟まれている。一実施形態において、成形締付け表面７６は、６つの同一の締付けセグメント８２を有する。締付けセグメント８２が同一であるため、１つだけを詳細に説明する。用語の「セグメント」が用いられているが、成形締付け表面７６が、ほとんどの場合に一体構成を有して、単一の連続表面を有することがここでさらに理解されよう。
【００２４】
図１０で最も良く分かるように、締付けセグメント８２は、隣接したストップリッジ８４、８４’の間に延びる。第１の肩部８５は、第１のストップリッジ８４から谷８６に向かって半径方向内側に傾斜する。第１の傾斜路８８は、谷８６から山９０に延びる。図１０の実施形態で分かるように、第１の傾斜路８８は、セグメント８２の円周方向の長さの半分を越えて延び、緩やかに半径方向外側に向いて傾斜する。いくつかの実施形態において、山９０に最も近い第１の傾斜路８８の末端部は、第１の傾斜路８８の残部に対して減少した傾斜を有する平坦部９５の形態である。山９０からは、第２の傾斜路９２が凹部９４に向かって延びる。凹部９４からは、第３の傾斜路９６が第２の隣接したストップリッジ８４’に向かって延びる。そして、この形の順序は、締付け表面７６の円周の周りで各セグメントについて繰り返され、これら形のそれぞれがそれに沿って縦方向に延びることが理解されよう。
【００２５】
上述から、谷８６がストップリッジ８４と第１の傾斜路８８との間にあり、第１の傾斜路８８が谷８６と山９０との間にあり、凹部９４が山９０の向こう側に形成されることが理解されよう。谷８６、山９０、凹部９４およびストップリッジ８４は、それぞれ、縦方向軸Ｌから谷距離ＤT、山距離ＤC、凹部距離ＤDおよびストップリッジ距離ＤSで配置され、谷距離ＤTは凹部距離ＤDより小さく、凹部距離ＤDは山距離ＤCより小さい。ストップリッジ距離ＤSは、山距離ＤCと等しいか大きいかのどちらでもよい。したがって、ＤT＜ＤD＜ＤC≦ＤSである。
【００２６】
いくつかの好ましい実施形態によると、図４および５に示されるように、各締付けセグメント８２は、ローラペア（roller pair）９８と関係する。ローラペア９８の２つのローラ５２は同一でもよい。したがって、この実施形態における締付け機構４８は、６対のローラペア９８を有する。
【００２７】
各ローラ５２は、固体の一体構成からなり、硬い弾力性のある材料から好ましく形成される。各ローラ５２は、中心縦方向ローラ軸Ｒに沿って縦方向に延びる円筒形状を有する。ローラペア９８は、ローラケージ５４によって互いに分離され維持される。ローラケージ５４は、縦方向軸Ｌと同軸に延びる概ね円筒形状からなり、ケージ内側表面１００とケージ外側表面１０２とを有する。６つの同一の間隔で離された縦方向のケージ通しスロット１０４は、ケージ内側表面１００とケージ外側表面１０２との間に半径方向に延び、かつ縦方向軸Ｌと平行に軸方向に延びる。６対のローラペア９８のそれぞれは、６つのケージ通しスロット１０４の１つに受け入れられ、それによって、隣接したローラペア９８から各ローラペアが分離され維持される。ケージ通しスロット１０４は、各ローラ５２の縦方向ローラ軸Ｒがチャック３０の縦方向軸Ｌと平行であるように、ローラ５２を整列する。
【００２８】
図１および２において最も良く分かるように、締付け機構４８は、スリーブ本体６４が受入ボア４２の中に縦方向軸Ｌに同軸に配置された状態、かつ頭部後面６８が受入前面４０に隣接するようにスリーブ頭部６２が受入部３４から相対的に前方に突出する状態で、受入部３４内に収容される。図４において最も良く分かるように、締付け機構４８が受入ボア４２内にあるとき、各締付けセグメント８２に関係するローラペア９８は、ケージ内側表面１００が締付けスリーブ５０の成形締付け表面７６に向き、かつケージ外側表面１０２が受入ボア４２の受入表面４４に面する状態で、締付けセグメント８２と受入表面４４との間で押圧される。
【００２９】
チャック３０内に工具シャンク３２を固定するため、または、そこから工具シャンク３２を解除するためには、締付け機構４８は、受入部３４に対して解除位置と固定位置の間で回転可能である。解除位置から固定位置へ締付け機構４８を回転させることは、逆もまた同様に、レンチ（図示せず）を適用して締付けスリーブ５０のスリーブ頭部６２を回転させることにより達成することができる。
【００３０】
解除位置では、図１１において最も良く分かるように、各ローラペア９８は、第１の傾斜路８８の谷側に配置される。ローラペア９８は、先頭（lead）つまり第１のローラ５２’と、第１のローラ５２’に隣接する第２のローラ５２”と、を含む。各ローラペア９８の第２のローラ５２”は、ストップリッジ８４の肩部８５にすぐ隣接した谷８６に配置され、一方、ローラペア９８の第１のローラ５２’は、ストップリッジ８４から第２のローラ５２’の反対側に配置される。したがって、図１１に示すように、第１のローラ５２’は、谷８６に隣接する第１の傾斜路８８上に少なくとも部分的に配置することができる。締付けスリーブ５０の締付け通し穴６０は、解除位置において、工具シャンク３２がそれに自由に挿入、あるいは、それから解除することができるような大きさである。
【００３１】
固定位置に向かう締付けスリーブ５０の回転は、ローラペア９８に対して締付けセグメント８２を移動させる。具体的には、図１１の解除位置から図１２の固定位置に移動したときに、締付けセグメント８２は、矢印Ｓの方向に移動する。結果として、ローラペア９８は、谷８６から山９０への方向に第１の傾斜路８８に沿って効果的に進む。図１２の固定位置において、各ローラペア９８の第１のローラ５２’は、山９０を横切っていて、山９０と隣接ストップリッジ８４’との間の凹部９４内に収容され、一方、ローラペア９８の第２のローラ５２”は山９０の上のままである。凹部距離ＤDおよび山距離ＤCが谷距離ＤTよりも大きいので、締付け機構４８を固定位置へ回転させると、ローラ５２が締付けセグメント８２を半径方向内側へ付勢（urging）し、スリーブ本体６４が収縮し、締付け通し穴６０が収縮し、それによって、その中に工具シャンク３２を固定する。
【００３２】
締付けスリーブ５０が図１２の固定位置にあるとき、第１のローラ５２’は、凹部９４の中に収容されるので、第２のローラ５２”に対してわずかに半径方向内側にある。したがって、第１のローラ５２’は、凹部９４と受入表面４４との間に多少緩く保持することができ、それで締付け力を全く加えることができない。その目的は、凹部９４を占有することにより、固定位置に締付けスリーブを固定することである。締付けセグメント８２の成形表面の平坦部９５に半径方向内側の力を加え、受入部３４の受入表面に半径方向外側に加えるのは、第２のローラ５２”である。したがって、図１２の実施形態において、第２のローラ５２”は、締付けスリーブ５０を収縮させるために半径方向内側に圧縮力を加えて、工具シャンク３２を摩擦的に把持し、また、受入部３４の中に締付け機構４８を固定するために半径方向外側の力を加え、一方、第１のローラ５２’は、それを凹部９４から取外すための十分な回転力なしに、締付け機構４８が固定位置のままであることを確実にする。
【００３３】
本開示の他の可能な実施形態において、異なるチャックは、例えば２、３、４または５つのより少ない締付けセグメント８２、あるいは例えば７、８、９または１０つ以上のより多い締付けセグメント８２をもち、したがって、例えば２、３、４または５対のより少ないローラペア９８、あるいは例えば７、８、９または１０対以上のより多いローラペア９８をもつ異なる締付け機構を有することができる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施形態によるチャック２３０の解除位置および締付け位置をそれぞれ示す図１３および１４に注目されたい。この第２の実施形態において、正確には１つのローラ、すなわち、単一のローラだけが各締付けセグメントに関係する。チャック２３０がチャック３０の特徴と同様の多数の特徴を有するので、チャック２３０の同様の特徴は、以下、チャック３０の参照番号から２００だけ置き換えられた参照番号によって参照する。
【００３５】
チャック２３０は、チャック３０の縦方向軸Ｌと相当に同一の方法により定義された縦方向軸Ｌを有する。チャック２３０の受入部２３４は、縦方向軸Ｌと同軸に延びる受入ボア２４２を有する。受入ボア２４２は、締付けスリーブ２５０とローラケージ２５４とを有する締付け機構２４８を収容する。締付けスリーブ２５０は、その中に形成されて縦方向軸Ｌと同軸に縦方向に延びる締付け通し穴２６０と、その上に形成された複数の締付けセグメント２８２を有する成形締付け表面２７６と、を有する。この実施形態の一変形によると、成形締付け表面２７６は６つの同一の締付けセグメント２８２を有する。
【００３６】
締付け通し穴２６０は、その中に受け入れられる工具シャンク２３２を有する。複数のローラは、成形締付け表面２７６と受入ボア２４２の受入表面２４４との間に、隔置された間隔で収容される。しかしながら、チャック２３０は、各締付けセグメント２８２に関連する単一のローラ２５２Ａ、２５２Ｂ、２５２Ｃなどを有し、一方、チャック３０は、各締付けセグメント８２に関連する同一の第１および第２のローラ５２’、５２”からなるローラペア９８を有する。したがって、図１３および１４に示すように、この第２の実施形態における締付け機構２４８は、合計６つのこのようなローラを有する。
【００３７】
図１３に示すチャック２３０の解除位置において、締付けセグメント２８２に関連するローラ２５２Ａは、締付けセグメント２８２の谷２８６に配置され、締付け通しボア２６０に対する工具シャンク２３２の自由な挿入、配置、または取外しを容易にする。固定位置に向かう締付けスリーブ２５０の回転は、第１の傾斜路２８８上のスリーブ本体２６４に対し、締付けセグメント２８２の山２９０に向かって、締付けセグメント２８２に関連するローラ２５２Ａを移動させる。図１４に最も良く示すような固定位置において、ローラ２５２Ａは、山２９０を横切り、山２９０と隣接ストップリッジ２８４’との間に配置された凹部２９４内に収容され、それによってスリーブ本体２６４を収縮させ、締付け通し穴２６０を収縮させて、工具シャンク２３２を確実に締め付ける。
【００３８】
この「単一のローラ」の実施形態において、ローラ２５２Ａは、図１４の固定位置で締付けスリーブ２５０を有する凹部２９４内に収容されたときに、凹部２９４の底を半径方向内側に押圧し、さらに受入表面２４４を半径方向外側方向に押圧する。ローラ２５２Ａは、凹部２９４を占有することにより、さらに、締付けスリーブ２５０を固定位置に維持する助けをする。したがって、この実施形態において、ローラ２５２Ａは、図１１および１２に関して上述した「ローラペア」の実施形態における第１のローラ５２’と第２のローラ５２”の両方の機能を果たす。
【００３９】
本開示の他の可能な実施形態において、異なるチャックは異る締付け機構を有することができ、それは、例えば２、３、４または５つのより少ない締付けセグメント２８２、あるいは例えば７、８、９または１０以上のより多くの締付けセグメント２８２を有し、それに応じて、例えば２、３、４または５つのより少ないローラ２５２、あるいは例えば７、８、９または１０以上のより多くのローラ２５２を有する。
【００４０】
次に、本発明の別の実施形態によるチャック４３０の解除位置および締付け位置をそれぞれ示す図１５および１６に注目されたい。チャック４３０がチャック３０の特徴と同様の多数の特徴を有するので、チャック４３０の同様の特徴は、以下、チャック３０の参照番号から４００だけ置き換えた参照番号によって参照する。
【００４１】
チャック４３０は、チャック３０の縦方向軸Ｌと相当に同一の方法により定義された縦方向軸Ｌを有する。チャック４３０の受入部４３４は、縦方向軸Ｌと同軸に延びる受入ボア４４２を有する。受入ボア４４２は、締付けスリーブ４５０を有する締付け機構４４８を収容する。締付けスリーブ４５０は、その中に形成されて縦方向軸Ｌと同軸に縦方向に延びる締付け通し穴４６０と、その上に形成されて複数の締付けセグメント４８２を有する成形締付け表面４７６と、を有する。この実施形態の一変形によると、成形締付け表面４７６は、６つの同一の締付けセグメント４８２を有する。締付け通し穴４６０は、その中に受け入れられる工具シャンク４３２を有する。複数のローラ４５２は、成形締付け表面４７６と受入ボア４４２の受入表面４４４との間に収容される。特定の実施形態において、ローラトリオ（roller trio）４９８で配置された３つのローラ、第１のローラ４５２’、第２のローラ４５２”および第３のローラ４５２”’は、締付けスリーブ４５０の各締付けセグメント４８２に関連し、一方、チャック３０は、各締付けセグメント８２に関連するローラペア９８に配置されたただ２つの５２’、５２”を有する。したがって、この実施形態における締付け機構４４８は、６組のローラトリオ４９８を有する。各締付けセグメント４８２に関連する３つのローラ４５２’、４５２”、４５２”’は同一とすることができる。
【００４２】
図１５に示すチャック４３０の解除位置において、締付けセグメント４８２に関連するローラトリオ４９８は、第１の傾斜路４８８の谷側に配置される。第３のローラ４５２”’は、レッジストップ４８４の肩部４８５にすぐ隣接する谷４８６に配置され（図１５参照）、一方、第２のローラ４５２”および第１のローラ４５２’は、それぞれ第３のローラ４５２”’に隣接して配置される。したがって、第２のローラ４５２”および第１のローラ４５２’は、谷４８６に隣接した第１の傾斜路４８８の上に少なくとも部分的に配置することができる。第１の傾斜路４８８は谷４８６から山４９０に延び、したがって、解除位置にあるときに、工具シャンク４３２の自由な挿入、配置、または取外しを容易にする。
【００４３】
図１６に最も良く示すような固定位置において、第１のローラ４５２’は、山４９０を横切り、山４９０と隣接ストップリッジ４８４’との間に配置された凹部４９４内に収容され、一方、第３のローラ４５２”’および第２のローラ４５２”は、締付けセグメント４８２の山４９０に隣接する締付けセグメント４８２の成形表面の平坦部４９５上に配置される。したがって、この「ローラトリオ」の実施形態において、第１のローラ４５２”’は、凹部４９４内に収容されるときに、締付けスリーブ４５０を定位置に固定する。その一方、第２のローラ４５２”および第３のローラ４５２”’は、締付けスリーブ４５０を収縮させるために必要な半径方向の力を加えて、締付けスリーブ４５０内に形成された締付け通し穴４６０内に収容された工具シャンク４３２を固定し、受入ボア４４２内に締付けスリーブ４５０を固定する助けとなる。
【００４４】
本開示の他の可能な実施形態において、相異るチャックは相異なる締付け機構を有することができ、それは、例えば２、３、４または５つのより少ない締付けセグメント４７６、あるいは、例えば７、８、９または１０以上のより多い締付けセグメント４７６を有し、それに応じて、例えば２、３、４または５組のより少ないローラトリオ４４８、あるいは、例えば７、８、９または１０組以上のより多いローラトリオ４４８を有する。
【００４５】
締付けセグメントがそれと関連する１つまたは複数のローラを有することは、上記の説明から理解されよう。締付けスリーブが固定位置にあるとき、１つまたは複数のローラの第１のローラは、凹部の中に収容され、締付けスリーブを固定位置に固定する助けとなる。上述の実施形態において、残りのローラは、存在するならば、凹部に隣接し、工具シャンクを固定してさらに保持ボア内に締付けスリーブを維持するために必要な半径方向の力を加える助けとなる（単独のローラは、「単一のローラ」の実施形態において、この機能をさらに与える）。締付けスリーブが解除位置にあるとき、第１のローラは凹部内にない。最後に、締付けスリーブが解除位置から固定位置に回転するにつれて、第１のローラは、傾斜路に沿って進み、山を通り越して凹部に入る。
【００４６】
チャック６３０を示す図１７から１９に注目されたい。チャック６３０がチャック３０の特徴と同様の多数の特徴を有するので、チャック６３０の同様の特徴は、以下、チャック３０の参照番号から６００だけ置き換えた参照番号によって参照する。
【００４７】
チャック６３０は、チャック３０の縦方向軸Ｌと相当に同一の方法により定義された縦方向軸Ｌを有し、固定切削工具の工具シャンクを受入部６３４内に解除可能に固定するようになされている。固定切削工具は、他の工具もまた意図されるが、例えば旋削工具とすることができる。受入部６３４は取付け部６３６内に収容され、その取付け部は、旋盤などの工作機械のタレット７２０内に解除可能に取付け可能である。タレット７２０は、平行で反対向きの概ね円筒形のタレット前面７２２およびタレット後面（図１７では隠れている）と、図１７に示すようにそれらの間に延びる円筒形タレット周辺表面７２４と、を有する概ね平坦な円板形状からなる。複数のチャックホルダ７２６は、レット７２０における列に配置されて、タレット周辺表面７２４に隣接する。各チャックホルダ７２６は、チャックを保持する。複数のチャックホルダ７２６は、円形の列の中に配置することができる。各チャックホルダ７２６は、チャック６３０の取付け部６３６を受け入れて保持するようになされている。チャックホルダ７２６は概ね先が切り取られた円筒形のボア形状からなり、タレット前面７２２からタレット後面に延びるホルダ円筒形壁７２８を有する。ホルダ円筒形壁７２８は、ホルダ円筒形壁７２８が、１８０°よりも大きいホルダ円弧角度θに沿って第１のホルダ壁端部７３２’から第２のホルダ壁端部７３２”に向かって円周方向に延びるように、第１のホルダ壁端部７３２’および第２のホルダ壁端部７３２”を形成する平面のチャックサポート７３０によって先が切り取られている。平面のチャックサポート７３０は、チャックホルダ７２６の第２のホルダ壁端部７３２”から第１のホルダ壁端部７３２’に延びる。平面のチャックサポート７３０は、チャックホルダ７２６内に保持された取付け部６３６が回転することを妨ぐようになされている。
【００４８】
図１９に示すように、取付け部６３６は細長いプリズム形状からなり、反対向きの平行な取付け前面７３６と取付け後面（図１９では隠れている）との間に、縦方向軸と平行に縦方向に延びる取付けエンベロプ（mounting envelope）７３４を有する。取付けエンベロプ７３４は、４つの実質的に同一の取付け側壁７３８を有し、各取付け側壁７３８は、隣接する取付け側壁７３８に対して概ね直角である。各取付け側壁７３８は、隅部表面７４２を有する丸い取付け隅部７４０によって、隣接する取付け側壁７３８と連結され、その隅部表面は、形状および寸法においてタレット７２０のホルダ円筒形壁７２８と対応する。
【００４９】
取付け部６３６は、取付け前面７３６から取付け後面に向かって縦方向軸Ｌと同軸に延びる概ね円筒形の取付け通しボア７４４を有する。２つの隔置された固定ねじ付き通し穴７４６は、固定側壁７４８を構成する取付け側壁７３８の１つと、取付け前面７３６に隣接する取付け通しボア７４４と、の間に延びる。各固定ねじ付き通し穴７４６は、ねじ付き固定ねじ（図示せず）を収容する。
【００５０】
受入部６３４は概ね円筒形の形状からなり、受入前端部７５２と受入後端部７５４との間に縦方向軸Ｌと同軸に延びる受入周辺エンベロプ７５０を有する。概ね円筒形の受入表面６４４を有する受入ボア６４２は、受入部６３４を通して、受入前端部７５２から受入後端部７５４に向かって縦方向軸Ｌと同軸に延びる。図１９で分かる実施形態において、受入周辺エンベロプ７５０は、その上に形成された４つの相互に直角で周辺に隔置された平坦な固定面７５６を有し、それは、受入前端部７５２に隣接する前部エンベロプ部７５８から、受入後端部７５４に隣接する後部エンベロプ部７６０に向かって縦方向軸Ｌと平行に延びる。
【００５１】
受入部６３４は、取付けねじ付き通し穴７４６に面する１つの固定面７５６と関係して、取付け通しボア７４４内に配置される。ねじ付き取付けねじ（図示せず）が取付けねじ付き通し穴７４６内にて締め付けられるとき、各取付けねじの取付けねじ端部（図示せず）は、それに面する固定面７４６を押圧し、したがって取付け部６３６に対する受入部６３４の回転を妨ぐ。
【００５２】
受入ボア６４２は、締付けスリーブ６５０、複数のローラ６５２、および円筒形ローラケージ６５４を有する締付け機構６４８を収容する。締付け機構６４８の操作は、締付け機構４８、２４８および４４８の操作と実質的に同一であり、したがって、以下においてはさらには詳述しない。締付け機構６４８が解除位置にあるとき、工具シャンク６３２は、自由に挿入され、配置され、または、締付け機構６４８の締付けスリーブ６５０内に形成された締付け通し穴６６０から解除することができ、締付け機構６４８は、そのような工具シャンク６３２挿入または取外しを容易にするような大きさとされている。締付け機構６４８が固定位置にあるとき、締付けスリーブ６５０の成形締付け表面６７６と受入ボア６４２の円筒形受入表面６４４ｔの間に配置された複数のローラ６５２は、締付けスリーブ６５０を半径方向内側に収縮させ、締付け通し穴６３０を収縮させて、締付けスリーブ６５０内に工具シャンク６３２を固定させる。
【００５３】
ローラ６５２は、締付けスリーブ６５０を半径方向内側に収縮させるときに、さらに受入部６３４を半径方向外側に広げる。受入部６３４が取付け部６３６の取付け通しボア７４４内に収容されるので、受入部６３４の半径方向外側の広がりは、さらに取付け部６３６を広げる。取付け部６３６が広げられるにつれて、丸い取付け隅部７４０は、ホルダ円筒形壁７２８に対して半径方向外側に付勢され、その結果、タレット７２０内にてチャック６３０を芯出して配置するために、取付け側壁７３８の１つがチャックサポート７３０に対して付勢される。したがって、解除位置から固定位置への締付けスリーブ６５０の移動により、締付けスリーブ６５０内に工具シャンク６３２を固定し、受入部６３４内に締付けスリーブ６５０を固定し、取付け部６３６内に受入部６３４を固定し、タレット７２０内にチャック６３０の取付け部６３６を固定し配置する。
【００５４】
本開示のいくつかの実施形態によると、成形締付け表面６７６は、６つの同一の締付けセグメント６８２を有する（締付けセグメント８２と同様であるが、図１９では図示せず）。各締付けセグメント６８２は、２つの同一のローラ６５２を有するローラペア６９８と関連する。したがって、この実施形態における締付け機構６４８は、６対のローラペア６９８を有する。
【００５５】
本開示の他の可能な実施形態において、相異なるチャックは相異なる締付け機構を有することができ、その締付け機構は、例えば２、３、４または５つのより少ない締付けセグメント６８２、あるいは例えば７、８、９または１０以上のより多い締付けセグメント６８２を有し、これに応じて、例えば２、３、４または５対のより少ないローラペア６９８、あるいは例えば７、８、９または１０対以上のより多いローラペア６９８を有する。
【００５６】
本発明の他の可能な実施形態は、締付け機構の変形をもつ異なるチャックを有することができる。例えば、締付け機構は、各締付けセグメント６８２に関連する単一のローラ６５２を有することができ、または、これらは、各締付けセグメント６８２に関連するローラトリオ６９８内に配置される同一の第１のローラ６５２’、第２のローラ６５２”、および第３のローラ６５２”’を有することができる。
【００５７】
本開示をある程度詳細に説明したが、請求される本開示の範囲から逸脱することなく、本発明の開示の変更および修正ができることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態によるチャックおよびその中に固定される切削工具の斜視図である。
【図２】図１に示すチャックの部分的に断面された側面図である。
【図３】図１に示すチャック受入部の正面の斜視図である。
【図４】図２の切断線ＩＶ−ＩＶに沿って示すチャックおよび切削工具の断面図である。
【図５】図１に示すチャックの締付け機構の分解斜視図である。
【図６】図５に示す締付け機構の締付けスリーブの正面の斜視図である。
【図７】図６に示す締付けスリーブの背面の斜視図である。
【図８】図５に示す締付けスリーブの側面図である。
【図９】図８の線ＩＸ−ＩＸに沿って切断した図５に示す締付けスリーブの断面図である。
【図１０】図９に示す締付けスリーブの詳細断面図である。
【図１１】図４に示すチャックの解除位置における詳細図である。
【図１２】図４に示すチャックの固定位置における詳細図である。
【図１３】本発明によるチャックの別の実施形態の解除位置における詳細断面図である。
【図１４】図１３に示す実施形態の固定位置における詳細断面図である。
【図１５】本発明によるチャックの別の実施形態の解除位置における詳細断面図である。
【図１６】図１５に示す実施形態の固定位置における詳細断面図である。
【図１７】本発明の別の実施形態によるタレットおよびその中に固定される切削工具の斜視図である。
【図１８】図１７に示す切削工具を固定するために用いられるチャックの斜視図である。
【図１９】図１８に示すチャックの分解斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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