(57)【要約】  コレット本体（１）が、堅い支持体を形成する静止部分（６）と、可撓性のある壁（８）によって該堅い支持体（６）に接続される可動部分（７）とに分割される。各部分は２つの顎部（18、19）の内の１つを有する。前記静止部分と可動部分（６、７）との間に挿入されている可撓性のある円錐形のワッシャー（２）は、固定用段付きネジ（３）によって所定の場所に保持されている。ストッパーネジ（４）は止めナット（５）によって固定されている。被加工物を狭持し、また、被加工物を外すためには、外部の部材によって押圧台（14）の表面部分（30）を押し、前記可撓性のあるワッシャー（２）を圧縮して前記可動要素（７）を前記壁（８）を中心として揺動させることによって前記顎部（18、19）を開かせる。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に円筒形の棒の形状をした被加工物、特に段付きの棒を工作機械の工作主軸台に留め付けるためのクランプコレットであって、主要な部品部分が、長手方向の軸（Ｃ）と該軸を含む対称面を有する、一体成形されたコレット本体（１）であり、該コレット本体が前記軸に平行な２つの部分（６、７）に分割され、該分割された２つの部分が前記対称面に垂直な弾性変形可能な壁（８）のみによって接続されており、前記２つの部分の一方は堅い支持体（６）をなし、他方は前記壁（８）が屈曲することによって動く可動要素（７）をなし、前記２つの部分の各々はコレット本体の一端において２つの対向する顎部の内の１つを形成する扇形体（18、19）を有し、さらに、前記２つの顎部が閉じる方向に前記可動要素（７）を押し付けるための別の部材（２、45）が前記コレット本体の前記２つの部分の間に挟み込まれていることを特徴とする、クランプコレット。
【請求項２】
前記堅い支持体（６）をなす部分が、前記顎部（18、19）とは反対側の端部に、前記長手方向の軸を中心とする環状のカラー（９）を有しており、この環状のカラーによって前記クランプコレットを工作主軸台の一部である駆動部材（26）に固定することを特徴とする、請求項１に記載のクランプコレット。
【請求項３】
この環状のカラー（９）と前記可動要素（７）を形成するコレット本体の部分とは、一方がリブ（16）を有し、他方が、該リブがクリアランスを有してその中に差し込まれる溝（15）を有することによって、対向して配置されており、このリブと溝とは前記対称面に垂直であると共に、前記可動要素（７）が曲がることができる度合いを制限するように調整されていることを特徴とする、請求項２に記載のクランプコレット。
【請求項４】
前記コレット本体の可動要素（７）の顎部を形成する端部（19）が、前記対称面に垂直に延在する細くて変形可能な連結要素（22）のみによって、前記可動要素の他の部分に接続され、これによって、クランプの最中に、静力学的に確定された方法で顎部が被加工物を圧迫することを特徴とする、請求項１に記載のクランプコレット。
【請求項５】
前記可撓性のある壁（８）が、前記対称面に垂直な母線を有する２つの凹面によって形成される側表面を有しており、これによって前記壁の外形を鶴首状にすることを特徴とする、請求項１に記載のクランプコレット。
【請求項６】
前記コレット本体（１）が前記対称面の両側に２つの平行な平面（10、11）を有し、該２つの平面によって、その長さ方向の一部分に亘ってコレット本体の横方向の境界が定められることを特徴とする、請求項１に記載のクランプコレット。
【請求項７】
前記コレット本体の堅い支持体（６）を形成する部分は、前記対称面において、且つその長さ方向の一部分に亘って、前記長さ方向の軸を超える厚さを有しており、また、前記可撓性のある壁（８）の前面に位置する空間（17）において、前記顎部（18、19）を超えて外部に至る１つのつながった孔（12）を前記軸上に前記コレット本体の全長に亘って有していることを特徴とする、請求項１に記載のクランプコレット。
【請求項８】
前記２つの顎部（18、19）の間に挟まれる被加工物の軸方向の位置を定めるためのストッパーネジ（５）が前記孔（12）の前記顎部に近接する端部にねじ込まれ、該ストッパーネジが止めナット（５）によって固定されていることを特徴とする、請求項７に記載のクランプコレット。
【請求項９】
前記別の弾性部材（２）は、コレット本体（１）の前記堅い支持体（６）を形成する部分に穿たれると共に前記対称面に平行な軸を有する孔（23）に打ち込まれた固定用段付きネジ（３）によって所定の位置に保持され、この固定用段付きネジによる固定（24）によって、前記別の弾性部材（２）を前記可動要素（７）の平面に当接させて保持し、被加工物を狭持する圧力は該固定用段付きネジ（３）をきつく締め、また、緩めることによって調節されることを特徴とする、請求項１に記載のクランプコレット。
【請求項１０】
前記コレット本体の可動要素（７）の外面を形成する円筒形の表面要素（30）は、コレットが被加工物を取り外す静位置にあるときには、前記表面要素に外部から押し棒によって作用することができ、弾力的に曲がる壁（８）と圧縮されている前記別の弾性部材（２）とによって前記顎部（18、19）を緩めることができることを特徴とする、請求項９に記載のクランプコレット。
【請求項１１】
前記可撓性のある壁（８）は、前記別の弾性部材（２）のある位置とコレット本体の前記顎部（18、19）を備えている方の端部との間に位置し、前記可動部材（７）は、前記別の弾力部材（２）の効果の下に２つの顎部（18、19）の間に被加工物を狭持し、又は押し棒によって加えられる反対向きの力の効果によって被加工物を押し出す一種のレバーとして作用することを特徴とする、請求項１に記載のクランプコレット。
【請求項１２】
前記別の部材が弾性部材（２）であることを特徴とする、請求項１に記載のクランプコレット。
【請求項１３】
前記別の部材が、前記コレット本体（31）の堅い支持体を形成する部分（32）と前記可動部分（33）に属する力をかけることのできるブレード（41）との間に嵌め込むことができる、校正された大きさの堅い要素（45）であり、該ブレードは弾力的に変形することができ、前記顎部の間に挿入されている円筒状の棒を該顎部によって所定の力で圧迫する位置に、前記弾力的に変化する壁（34）を保持することを特徴とする、請求項１に記載のクランプコレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はクランプコレットに関し、より詳しくは、円筒形の棒の形状をした被加工物、特に段付きの棒を工作機械の工作主軸台に留め付けるように設計されたクランプコレットに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のところ、このような棒は、通常、３つの顎部を有するクランプコレットによって工作主軸台に取り付けられている。この３つの顎部は、該３つの顎部を後方へ引くための部材に接続されており、これによって該顎部の円錐台形の外面がクランプコレット本体の内部円錐によって押されるようになる。このような従来技術のコレットにあっては、棒を軸方向に正確に配置するのは非常に困難である。この正確性の欠如は、クランプコレットの狭持動作の間に関連する部品の点数が非常に多いことと、これらの部品の摩耗、特にクランプコレット本体の円錐部分の摩耗とに由来する。さらに、このようなコレットは能動型であるから、顎部を閉じることによって棒が後方に動くことになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、従来技術のクランプコレットの欠点を解消し、特に、被加工物を非常に高い精度で配置するのを可能にするクランプコレットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的を達成するために、本発明はクランプコレットに関し、特に、円筒形の棒の形状をした被加工物、特に段付きの棒を留め付けるように設計されたクランプコレットに関し、主要な部品部分は、長手方向の軸と該軸を含む対称面を有する、一体成形されたコレット本体であり、該コレット本体が前記軸に平行な２つの部分に分割され、該分割された２つの部分が前記対称面に垂直な弾性変形可能な壁のみによって接続されており、前記２つの部分の一方は堅い支持体をなし、他方は前記壁が屈曲することによって動く可動要素をなし、前記２つの部分の各々はコレット本体の一端において２つの対向する顎部の内の１つを形成する扇形体を有し、さらに、前記２つの顎部が締め付けられる方向に前記可動要素を押し付けるための別の部材がコレット本体の前記２つの部分の間に挟み込まれていることを特徴とする。
【０００５】
一態様によると、前記堅い支持体をなす部分は、前記顎部とは反対側の端部に、前記長手方向の軸を中心とする環状のカラーを有しており、この環状のカラーによってコレットを工作主軸台の一部である駆動部材に固定する。この環状のカラーと、前記可動要素を形成するコレット本体の部分とは、以下のようにして相互に向かい合っている。即ち、一方がリブを有し、他方が、該リブがクリアランスを有してその中に差し込まれる溝を有しており、このリブと溝とは前記対称面に垂直であると共に、前記可動要素が曲がることができる度合いを制限するように調整されている。
【０００６】
前記コレット本体の可動要素の顎部を形成する端部は、前記対称面に垂直に延在する細くて変形可能な連結要素のみによって、前記可動要素の残りの部分に接続される。このようにすると、クランプの最中に、静力学的に確定された方法で顎部が被加工物を圧迫することができる。
【０００７】
前記可撓性のある壁は、前記対称面に垂直な母線を有する２つの凹面によって形成される側表面を有しており、なおかつ、前記壁の外形が鶴首状であることが重要である。
【０００８】
コレット本体は前記対称面の両側に２つの平行な平面（10、11）を有し、該２つの平面によって、その長さ方向の一部分に亘ってコレット本体の横方向の境界を定めることができる。
【０００９】
コレット本体の堅い支持体を形成する部分は、対称面において、そしてその長さ方向の一部分に亘って、前記長さ方向の軸を超える厚さを有していてもよく、また、前記可撓性のある壁の前面に位置する空間において、顎部を超えて外部に至る１つのつながった孔を前記軸上にコレット本体の全長に亘って有していてもよい。２つの顎部の間に挟まれる被加工物の軸方向の位置を定めるためのストッパーネジが前記孔の顎部に近接する端部にねじ込まれ、該ストッパーネジが止めナットによって固定されていてもよい。
【００１０】
前記別の弾性部材は、前記堅い支持体を形成する本体部分に穿たれると共に前記対称面に平行な軸を有する孔に打ち込まれた固定用段付きネジによって所定の位置に保持することができる。このネジによる固定によって、前記別の弾性部材を可動要素の平面に当接させて保持することもでき、被加工物を狭持する圧力はこの固定用段付きネジをきつく締めたり緩めたりすることによって調節される。コレットの可動要素の外面を形成する円筒形の表面要素は、コレットが被加工物を取り外す静位置にあるときには、前記表面要素に外部から押し棒によって作用することができ、弾力的に曲がる壁と圧縮されている前記別の弾性部材とによって前記顎部を緩めることができるようになっている。
【００１１】
前記可撓性のある壁は、前記別の弾性部材のある位置とコレット本体の前記顎部を備えている方の端部との間に位置させることができ、可動部材は、前記別の弾力部材の効果の下に２つの顎部の間に被加工物を狭持し、又は押し棒によって加えられる反対向きの力の効果によって被加工物を押し出す一種のレバーとして作用する。
【００１２】
前記別の部材は弾性部材であってもよい。
【００１３】
この別の部材は、コレット本体の堅い支持体を形成する部分と前記可動部分に属する力をかけることのできるブレードとの間に嵌め込むことができる、校正された大きさの堅い要素であってもよい。該ブレードは弾力的に変形することができ、前記顎部の間に挿入されている円筒状の棒を該顎部によって所定の力で圧迫する位置に、前記弾力的に変化する壁を保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を制限しない例を用いて本発明によるコレットの２つの態様が以下に記載され、また、添付の図面に示されている。
【００１５】
図１に示されているコレットの部品要素は、コレット本体１、該コレット本体に取り付けられた別の弾性部材２、該別の弾性部材を留め付けるための固定用段付きネジ３、被加工物の軸方向の位置を決めるストッパーネジ４、該ストッパーネジを固定する止めナット５である。コレット本体１は、円錐台形の端部を有する実質的に円筒形の部品であり、放電加工によって２つの内部領域13と17とが機械加工される。このようにして、当該円筒形の部分は２つの部分に分けられ、図１における上方の部分は堅い支持体６をなし、下方部分は、鶴首状の変形可能な連結部材８のみによって前記堅い支持体６に接続される可動要素７を形成している。
【００１６】
図１において、コレット本体１の左端は、堅い支持体６と一体化されている大きな円環状のカラー９を成している。図２に示されているように、コレット本体１の外面は、相互に平行であると共に該コレット本体の対称面（図１においては、この対称面は図の描かれている面に一致する。）に関して対称に配置された２つの平面10と11とを備えている。前記面10及び11は、機械加工、好ましくはフライス加工によって形成される。コレット本体１において放電加工によって形成された空間領域の１つ、即ち、領域13は、コレット本体の円筒形部分の長手方向の中心軸Ｃの真下にある。この中心軸は、また、前記カラー９の中心を通過している。このようにして、コレット本体１の全体を通る軸孔12は、完全に、前記堅い支持体を形成する部分６の内部にある。
【００１７】
放電加工によって形成された領域13は、平行な面10と11との間、前記堅い支持体要素６と前記可動要素７との間に延在する、狭く何もない空間をなしている。前記可動要素７上に、前記領域は、壁８とカラー９との間に位置する押圧台14を定める。該押圧台の後方部分に前記円筒形部分の対称面に垂直である溝15が設けられている。この溝は、前記カラー９に一体化されているリブ16に対応し、該リブ16は溝15に嵌っている。
【００１８】
コレット本体１の前部において、第二の空間領域17が、前記空間13と同様に、平面10と11との間に該平面を横切る向きに開いている何もない空間を形成している。前記堅い支持体６と可動要素７との両方において、この第二の空間領域は固定顎部18と可動顎部19との背面を定めている。この２つの顎部の内壁面20と内壁面21とは、それぞれ、Ｖ字形面と平坦な面とを原形としている。図２に示されているように、固定顎部は２つの円弧の形状をしており、可動顎部には１つの円弧の形状をしている。これら３つの円弧部は、コレット本体の端部に孔を機械加工することによって形成することができ、前記Ｖ字を形成する２つの壁を置換する２つの円弧部は、Ｖ字の２枚の壁が接する尖点を置換する溝によって分けられている。
【００１９】
空間17は可動顎部19の下方まで延在しており（図１参照。）、その近傍には、深くて厚さの小さい溝があり、該溝に類似の溝が外側からも機械加工されている。このようにして、可動顎部19と可動要素７の主要部分との間に、鶴首形の変形可能な連結要素22が形成される。
【００２０】
コレット本体１に加えて、コレットは、前記堅い支持体６の前記対称面内に前記円筒形部分の軸に垂直に形成された孔23に挿入された固定用段付きネジ３を有している。この固定用段付きネジは孔12を通り抜けて前記押圧台14を形成する可動要素７の一部にまで延在している。その肩部24は前記弾性部材２の内側の縁部に当接している。前記弾性部材２は、その外側縁部が前記押圧台14の上面に接している。被加工物を狭持する力の強さは、固定用段付きネジ３をきつく締めたり緩めたりすることによって調節される。
【００２１】
最後に、孔12の顎側の端部に設けられた穴にストッパーネジ４が打ち込まれ、空間17へと横方向に挿通することによって所定の位置に配することのできる固定ナット５によって固定されて組み立てられることが理解される。ストッパーネジ４が、該スクリューの凸状前面が顎部の間に挟まれる被加工物の軸方向の支持部材として機能するような孔12の位置に打ち込まれると、次に、固定ナット５を顎部の間の空間からねじ込むことができる。
【００２２】
前記可撓性のある壁８の外形は、空間部13と17とのそれぞれの端面の形状によって定められる。該壁が鶴首形状であることによって、該壁は良好な可撓性を有している。可動要素７は、壁８を中心として揺動するように取り付けられると共にワッシャー２によって押し付けられて、顎部18と19との間に挿入された被加工物（図示せず）を前記堅い支持体６に対して押し付ける一種のレバーとして機能する。その底部が平坦な面21である顎部19は、鶴首状の連結部材22が変形可能なことによって、孔12の軸に完全に平行である位置に、被加工物を配置することができる。この構造によると、被加工物を配置するに際して、静力学的に不確定な押圧を完全に避けることができる。顎部の間に挿入されている被加工物を除去するためには、円筒状の面30の、面10と11との間に可動要素７の境界を定めている部分を外部にある押し棒で圧迫すればよい。
【００２３】
図３は、図１及び２に示されているコレットが、トランスファ・マシンの工作主軸台に取り付けられた様子を示している。コレット本体１が、カラー９に設けられた複数のネジ穴にボルト25を挿入することによって、工作主軸台の一部であって詳述する必要のない駆動要素26に固定されている。その外部に、前記工作主軸台は、コレット本体１を取り囲むと共にカラー９の外縁部に接するシール部材28を有する定置キャップ27を有している。図３は、前記弾性ワッシャー２が被加工物の外縁面を圧迫する力を調節するときに、クランプコレットが止められる位置を示している。前記定置キャップ27における開口部から固定用段付きネジ３を操作することができる。加工が終了した工作物を外して新しいブランクを搭載するためには、工作主軸台を、図３に示した位置から180度回転させた位置で停止する。開口部29に挿入されている押し棒によって、コレット本体１の可動要素７における円筒形の面部分30を、顎部19を緩めるように押すことができる。これら全ての操作は、機械に組み込まれているプログラムの機能としての自動制御によって行うことができる。
【００２４】
ここに記載されている構造物の顕著な効果は、第一に、被加工物が受動的なクランプによって動かないように保持されることである。被加工物を狭持する力を与えるのはワッシャー２の弾力性であり、外部の他の装置に依存していない。第二に、被加工物の軸方向の位置は、ストッパーネジ４と固定ナット５とを有するシステムによって正確に決定される。３つの顎部を有する通常のクランプ装置では、このような軸方向の配置の正確性を得るのは大変難しい。さらに、被加工物を狭持する力は、可動要素７の非常に小さな振れ幅の揺動によって与えられる。先に記載した構造により、この力は、正確に半径方向に及ぼされ、一方の顎部がＶ字形で他方の顎部が平坦であるという事実によって、これら顎部が被加工物を安定的に保持することを保証する。最後に、コレット本体が一体に成形されているので、摩耗の問題がない。
【００２５】
図４に示されている第二の態様においても、主要な構造要素は、実質的に円筒形である一体成形された部材31によって構成されている。この一体成形されている部材は、放電加工によって、２つの部材32と33とに分割されており、これら２つの部材は鶴首状の外形を有する可撓性のある壁34の形状の連結要素によってのみ接続されている。部材32は、コレットの静止要素であり、カラー９に類似する環状の固定用カラー35と、外部から従来の手段によって機械加工されて形成されると共に図１の顎部18に類似する静止顎部37で終了する堅い延長部36とを有している。第一の態様と同様に、コレット本体31は、対称面に平行であると共にその両側に設けられる２つの平面によって、その外側面が定められる。
【００２６】
可動要素33は、第一に、顎部37に面する可動顎部38を有し、そして、その間に配設されていて要素22と同じ機能を果たす可撓片40によって、該可動顎部38を前記可撓性のある壁34に取り付ける連結領域39を有し、最後に、ジグザグに折り畳まれて堅い支持体36の内側の面に対向する位置で終了する、平面状のブレードの形状をした応力領域41を有している。これらの部分の全ては、前記対称面に垂直な母線を有して形成される表面によって定められ、放電加工によって得られる。
【００２７】
部材31を完成してコレットとして正確に使用可能にするために、部材31を４つの別々の要素42、43、44及び45と結合する。要素42は、カラー35に設けられた孔に打ち込まれる円筒形のピンである。このピンは、可動要素33に設けられた空間に侵入し、該可動要素が垂直方向に動くことのできる範囲を定める。即ち、このピンは図１におけるリブ16と同じ機能を果たす。要素43は、その一端部の中心が要素全体の中心軸から外れているピンであって、前記対称面内にあると共にコレット本体の軸に垂直な位置で要素36に穿たれた穴内を該ピンがスライドするのを可能にするように、その上部の直径が定められている。このピンの底部はやはり円筒状であるが、その直径はわずかに小さく、該ピンの母線が上端から底端まで連続的な母線になるように、ピンの中心線から外れた位置にその中心を有している。前記ピン43の上端部分に形成されていると共にその断面が角形である凹部46によって、ピンを前記穴の中で回転させることができる。また、コレットの軸に平行に設けられた穴に挿入された止めネジである要素44と、該ネジの端部が入っている溝47によって、前記ピンの高さ方向の位置を定めることができる。第一の態様におけるネジ４と同じようにして、その中心が中心軸から外れた面を有する前記ピン43によって、任意に且つ正確に、機械加工される被加工物がコレット内に挿入される深さを調節することができる。最後に、要素45は、広い頭を有する円筒形のピンであり、クランプされる被加工物が所定の位置に配されている間に、堅い支持体32に設けられたＶ字形の溝48の２つの斜面と、前記可撓部材33の前記ジグザグのブレード41の最後の直線部分との間に、横方向に挿入される。被加工物を狭持する圧力は、適切な直径を有するピン45を選択することによって、所望の値に容易に調節することができる。
【００２８】
このように、以上の記載から、本発明の好ましい態様の主要な効果が理解される。
【００２９】
これらの効果の全てが、本発明のコレットが機械加工用のドリルシャンク又は直径の小さいドリルビットに特に適していることを意味している。なお、このような機械加工は、複数のステーションと回転台とを有するトランスファ・マシン上で通常なされるものである。このようなトランスファ・マシンにおいては、各被加工物のブランクが回転台の工作主軸台に取り付けられ、様々なステーションへと動かされ、また、回転させられることもあり、この後、仕上がった工作物が取り外される。被加工物を非常に正確に配置することに加えて、本発明のコレットは、このようなトランスファ・マシンの使用に伴う工作物の取り付け及び取り外し操作にも寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第一の態様のコレットをその対称面で切った断面図である。
【図２】実際より小さい尺度での斜視図である。
【図３】ある特定の動作位置にある第一の態様のコレットを有する工作機械の工作主軸台の部分断面図である。
【図４】図１に類似する図であり、第二の態様のコレットを示す、対称面で切った断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2008535673.tif 000007
2008535673.tif 000008
2008535673.tif 000009
2008535673.tif 000010