(57)【要約】保持すべき部品の一部分がセットされる中心穴（１６）を具備するボディー（１４）及びヘッド（１５）で形成されたスライダーホルダー（１１）を含む機械部品（１７）の保持装置（１０）であって、この保持すべき部品がヘッド（１５）から突出し、ヘッド（１５）が円錐形ゾーン（２０）を含み、保持装置（１０）が更に、少なくとも２つのスライダー（１２）と、スライダー（１２）の駆動要素（１３）とを含み、ヘッド（１５）が、円錐形ゾーン（２０）と中心穴（１６）とに開口する少なくとも２つの横穴（１９）を含むこと、及びスライダー（１２）がそれぞれ横穴（１９）のうちの１つの中にセットされ、これらのスライダー（１２）が穴の中で滑動できるよう横穴（１９）の中に調節嵌めされ、スライダー（１２）がヘッド（１５）の円錐形ゾーン（２０）を超え、スライダー（１２）を、中心穴（１６）の長手方向軸（２０′）に対し直角な軸に沿った対応する横穴（１９）内を移動させるよう、スライダー（１２）の駆動要素（１３）が構成されることを特徴とする機械部品の保持装置。【選択図】図４
2014522736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持すべき部品の一部分がセットされる中心穴を具備するボディー（１４）及びヘッド（１５）で形成されたスライダーホルダー（１１）を含む機械部品の保持装置であって、前記保持すべき部品が前記ヘッド（１５）から突出し、前記ヘッド（１５）が円錐形ゾーンを含み、前記保持装置が更に、少なくとも２つのスライダー（１２）と、前記スライダー（１２）の駆動要素とを含み、前記ヘッド（１５）が、前記円錐形ゾーン（２０）と前記中心穴（１６）とに開口する少なくとも２つの横穴（１９）を含むこと、及び前記スライダー（１２）がそれぞれ前記横穴（１９）のうちの１つの中にセットされ、前記スライダー（１２）が穴の中で滑動できるよう前記横穴（１９）の中に調節嵌めされ、前記スライダー（１２）が前記ヘッドの前記円錐形ゾーン（２０）を超え、前記スライダー（１２）を、前記中心穴（１６）の長手方向軸（２０′）に対し直角な軸に沿った対応する横穴（１９）内を移動させるよう、前記スライダー（１２）の駆動要素（１３）が構成されることを特徴とする機械部品の保持装置。
【請求項２】
前記駆動要素（１３）が前記スライダーホルダー（１１）の前記ヘッド（１５）を覆うキャップ（２３）であり、前記キャップ（２３）が、前記中心穴（１６）に対面するように配置された中央通路（２４）と、前記スライダーホルダー（１１）の前記ヘッド（１５）の前記円錐形ゾーン（２０）の近傍に配置された円錐形内部ゾーン（２５）とを含むことを特徴とする、請求項１記載の保持装置。
【請求項３】
前記キャップ（２３）の前記円錐形内部ゾーン（２５）が、異なる円錐角を有する少なくとも２つの部分（２６、２７）を含むことを特徴とする、請求項２記載の保持装置。
【請求項４】
前記駆動要素（１３）が、前記スライダーホルダー（１１）に対し長手方向に移動できるよう、前記スライダーホルダー（１１）の周囲に少なくとも部分的に配置された駆動シリンダー（４４）であり、前記駆動シリンダー（４４）が、スライダー（１２）の近傍に配置された円錐ゾーン（４６）を含むことを特徴とする、請求項１記載の保持装置。
【請求項５】
前記駆動シリンダー（４４）の前記円錐形ゾーン（４６）が、異なる円錐角を有する少なくとも２つの部分を含むことを特徴とする、請求項４記載の保持装置。
【請求項６】
前記スライダーホルダー（１１）の前記ヘッド（１５）が少なくとも部分的にフード（４７）に囲まれることを特徴とする、請求項４記載の保持装置。
【請求項７】
前記スライダーホルダー（１１）の前記ヘッド（１５）が、前記横穴（１９）を貫通する少なくとも１つの溝（２８）を含むこと、前記スライダー（１２）が１つの開口部（３０）を含むこと、及び前記保持装置（１０）が、前記スライダー（１２）の前記溝（２８）及び前記開口部（３０）を貫通するバー（２９）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の保持装置。
【請求項８】
前記スライダー（１２）が、プリテンションスクリュー（３３）、及び前記プリテンションスクリュー（３３）と前記バー（２９）とを支持する復帰ばね（３２）を収容するよう構成されたねじ山付き穴（３１）を含むことを特徴とする、請求項７記載の保持装置。
【請求項９】
前記駆動要素（１３）及び前記ボディー（１４）が、前記ボディー（１４）の中心穴（１６）の長手方向軸（２０′）に沿って相互に可動であることを特徴とする、請求項１記載の保持装置。
【請求項１０】
前記駆動要素（１３）が前記保持装置（１０）の前記ヘッド（１５）に対し回動方向において不動であることを特徴とする、請求項９記載の保持装置。
【請求項１１】
前記保持装置（１０）を機械部品（１７）の切削機上に保持するよう構成されたナット（４８）を含むことを特徴とする、請求項１記載の保持装置。
【請求項１２】
前記ナット（４８）が、前記切削機に固設されたピン（５５）と協動するよう構成された穴（５０）を具備するリング（４９）を含むことを特徴とする、請求項１１記載の保持装置。
【請求項１３】
前記ナット（４８）と前記切削機との間に配置されたばね（５６）を含み、前記ばね（５６）が、部品の切削ゾーンに対して反対方向に前記保持装置（１０）に応力を印加するよう構成されることを特徴とする、請求項１１記載の保持装置。
【請求項１４】
前記スライダー（１２）の前記駆動要素（１３）が前記切削機を基準として位置決めされることを特徴とする、請求項１１記載の保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精密機械の分野において特に使用される装置である機械部品を保持するための装置に関する。より詳細には本発明は、部品に切削又は処理を施すために、特別な形状又は構成を有する部品を保持することができる装置に関する。本発明はまた、旋削加工による精密機械部品の製造に特に用いられるバーの保持を可能にする装置にも関する。より詳細には本発明は、保持すべき部品の一部分がセットされる中心穴を具備するボディー及びヘッドで形成されたスライダーホルダーを含む機械部品の保持装置に関し、この保持すべき部品は前記ヘッドから突出し、ヘッドは円錐形ゾーンを含み、保持装置は更に、少なくとも２つのスライダーと、前記スライダーの駆動要素とを含む。
【背景技術】
【０００２】
機械部品の保持装置はよく知られており、特に、これらの部品の旋削加工、旋盤切削、フライス加工、より一般的には切削、をするために広く用いられている。よく用いられる装置のタイプはスプリングコレット又はスプリットコレットである。このタイプのコレットは、剛性のあるボディー、及びスリットと中心穴とを備えたヘッドを有する。ヘッドの周囲にはクランプリングがセットされる。切削すべき部品は、この部品の被切削ゾーンがヘッドから同部品から突出するよう、中心穴内にセットされる。部品が定位置にある時は、スプリングコレットはヘッドの周囲に配置され、ヘッドの溝を締め直すようにして、通常は回転駆動される。このように、ヘッドの材質により切削すべき部品が締め付けられ保持される。これらのコレットは、コレットのヘッドを形成する材料の弾性特性を活用している。特に文献１には、従来のスプリットコレットに類似したコレットについての記述がある。この文献で説明されているコレットは、爪の間に形成されたスリット内にゴム要素を有する。
【０００３】
従来のスプリットコレットには、本明細書に記述するコレットと同様、多くの制限がある。爪を形成する要素は、その設計上、弾性変位が少ない。そのようなコレットが収容できる部品の直径の範囲は非常に限られている。更に、切削すべき部品の直径がスプリットコレットの公称直径よりもわずかに大きいかわずかに小さい場合、切削すべき部品は、スプリットコレットの相当な長さ分移動されることはなく、前方にのみ又は後方にのみ締め付けられる。これは、締め付けが最適ではなく、場合によっては切削すべき部品に打痕がつくことを意味する。締め付けが悪いと加工時に特に同心度の不良などの不良が生じる。
【０００４】
部品が切削される時の材質から別の問題が生じる。実際、旋削により部品が加工される時には、圧延によって得られた円筒形のバーから部品が作られることが多い。圧延工程を終了したこれらのバーは、その全長にわたって直径が一定ではないという寸法不良を有する。一般的にバーは数十ｍｍの直径の変動並びに形状不良を有することがある。このような変動は、バーをそのままスプリットコレット内で使用することができないことを意味する。事実、ある所与のスプリットコレットが収容することができる直径の範囲は、多くの場合、バーの直径の変動よりも狭い。実際には、バーは、切削される前に、その直径が許容交差範囲内に入るよう研削される。この研削作業のため、取扱いにおいても研削そのものにおいても高コストになる。
【０００５】
他のタイプの締め付け要素は、文献２、文献３及び文献４などの文献に記載されている。これらの文献はすべて、ドリルなどの対象物を保持するためのチャックに関する。このようなチャックは、広い直径範囲で対象物を保持することができる。反対にこれらチャックは、その設計上、精密機械の分野における通常の要件を満たす切削ができるほどの同心度を有する保持を保証するものではない。この精度不足は、爪は溝内を移動できるが調節はされず、ねじ山を有する爪の通路に従わなければならないことによるものである。溝はもっぱら、爪の長手方向への移動の際に爪を案内するのに用いられるだけであり、正確な位置決めを行うことはできない。更に、システムがロックすることなく作動できるようにするためには、爪及びねじ切り部にはある程度の遊びがあることが必要であるが、その遊びは切削に必要な精度には適さない。
【０００６】
スプリングコレットの通常の使用方法によれば、切削部品が作製される棒材（バー）はスプリングコレットを長手軸方向に通る。ところが上記チャックの設計は棒材の通過を阻んでいる。従って本発明が主に適用される分野においてはこれらのチャックを使うことができない。
【０００７】
文献５は、長手方向スリットを有する円筒形ケージで構成された締め付け装置について記載している。これらのスリットは締め付け要素を収容する。締め付け要素は、チャック本体によって支持される円筒形ゾーンを有する。円筒形ゾーンに対向するチャック本体の表面は、キャップのねじ切り部と協動するねじ部を含む。キャップの回転によりチャック本体の移動が生じ、今度はその移動により締め付け要素の移動が生じる。
【０００８】
チャックの場合と同様、締め付け要素もスリット内では自在動状態にある。更に、リングは、締め付け要素の位置決めの際のその回転により、接線方向応力、つまりは変形を与える。これらの特性により部品の保持並びに部品の切削加工において精度不良が生じる。また、この文献において記載されている装置では棒材を通すことができない点についても留意すべきである。
【０００９】
文献６は、横断方向に移動可能な爪が設置される４つのスリットを含むボディーを有するスプリングコレットについて記述している。爪は切削すべき部品の形状に適合するように成されたインサートを含む。爪はリングの傾斜面と協動する傾斜面を有する。リングの長手方向の移動により爪の横方向の移動が生じる。
【００１０】
このスプリングコレットはいくつかの欠点を有する。その設計が比較的複雑なため、小型コレットを作製することはできない。従ってこのコレットは数ミリメートルの直径を有する部品にしか適用できない。スプリングコレット自体はチャックに保持される。通常、チャックは正確な位置決めを有さないので、スプリングコレットを正確に位置決めすることができない。コレットは、コレットの本体の周囲にセットされた締め付けキャップを含む。このキャップは本体を基準としてセンタリングされる。本体の位置決めが不良だと、キャップの位置決めがそれより良くなることはなく、部品は不良を有することになる。キャップはかなりの厚みを有する。その結果、爪の前端と、部品が切削されるゾーンとの間の間隔が大きくなる。そのため、完成部品の精度不良を生じるオーバーハングが発生する。コレットの中心は中空ではなくコレットを作動させることができる要素を含む。従って中心に棒材を通すことができない。
【００１１】
文献７はハニカムを具備するボディーを含むスプリングコレットに関する。ジョーはハニカムに挿入される。ボディーはフロント円錐形ゾーンとリア円錐形ゾーンとを含む。機械上でコレットが使われると、ナットが円筒形ゾーンを押圧し、保持する部品を締めつけるようジョーを移動させる。
【００１２】
この発明によるスプリングコレットは、その設計の観点から見ると、大きな欠点を有している。実際、例えば鋼など硬いボディーの中にハニカムを作製する場合には、必然的に、このボディーが開くこと、換言すればハニカム同士が離れることが必要になる。ところが、管理下でこの開動作をすることができないため、スプリングコレットの精度が確保されない。更に、コレットのボディーと比較して爪が非常に長くなる。このため、ボディーの中で爪は最適な方法で案内されず、その結果、位置決め精度及び切削精度もその影響を受ける。従ってそのようなコレットでは精度が高い切削を保証することができない。
【００１３】
別のタイプの保持装置はガイドブッシュという名称で知られている。そのようなブッシュは通常、機械のベッド又はシャフトにねじで固定される。ガイドブッシュは、用途に応じてガイドブッシュが動かないようにするか回転できるようにする一方で、切削すべき部品がブッシュの内部で回転できるよう、切削すべき部品を保持する。
【００１４】
近年のガイドブッシュの場合、同心率不良が軽微な棒材を使用することが必要である。実際面においては、圧延粗棒材をガイドブッシュ内に案内する時には、棒材を切削する前に研削する必要がある。事実、同心度の不良即ち直径の変動によりかなりの摩擦が生じ、それにより部品及び／又はガイドブッシュの劣化が生じたり、高精度の切削を行うことができなくなったりする。
【００１５】
コレット内にセットされた切削すべき部品の部分が、一定の直径の円筒形部品である時には、既存のコレット及びブッシュは機能する。このタイプのコレットは、特別な形状を有する部品の場合には適さない。例えば切削すべき部品が大径ゾーン、それに続く小径ゾーン、そして切削対象ゾーンを含む場合、ヘッドの内径に大径ゾーンを通すと問題が生じる。従って事実、大径ゾーンを通し小径ゾーンの周囲でヘッドを締め付けるためには、高い弾性を有するヘッドを入手することが必要である。ヘッドの弾性は、そのヘッドが作製される材料の変形によって生じるものである。この弾性には限界があることは明らかであり、そのため、保持する部品が、直径が大きく異なるゾーンを有する時には問題が生じる。
【００１６】
このタイプのコレットで保持できない部品用として他の保持装置が存在する。公知の例として、ラック歯車を含む爪を有するチャックがある。このチャックは、爪を同時に移動させて切削すべき部品のセンタリングを確保するよう、爪のラック歯車に作用するねじ山を含む。
【００１７】
この種の締め付けが行えるこれらのチャックは切削が比較的難しく、従ってコストが高い。更に、切削すべき部品のセット及び締め付けに比較的時間がかかり、自動化が困難である。従ってそのようなチャックは理想的であるとは言えず、スプリングコレットが使用不可であるような場合に限定される。
【００１８】
またこれらのチャックの設計上、特に、ラック及びねじ山が多少の遊びを有さなければならないことにより、必要な精度に到達することができない。
【００１９】
先行技術によるコレット又は締め付け工具には、切削すべき部品を保持するよう成された爪を有するものが相当数あり、これらの爪は、ねじ山付きリングにより部品側に押し付けられる。リングが回転することによりリングが移動し爪に作用する。これらのシステムに伴う問題は、リングによって爪に接線力が加えられることである。この接線力により爪の変形が生じ、それが部品の位置決め不良を引き起こす。その結果、切削精度に影響が及ぶ。
【００２０】
先行技術による保持装置には、爪又は締め付け要素を駆動するのに用いられる中間ゾーンを有するものが相当数ある。従ってこれらの装置では棒材を通すことができず、従って旋削加工には適さない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】ＤＥ８８０７４４７．１
【特許文献２】ＵＳ４７７５１６０
【特許文献３】ＦＲ２５１１２８９
【特許文献４】ＤＥ２０２００９００７２２７
【特許文献５】ＧＢ７３５７０３
【特許文献６】ＵＳ２４３０７６１
【特許文献７】ＣＨ５３５６２４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、広範な使用可能範囲を提供する部品保持装置を実現することにより先行技術の欠点を解消することを目的とする。この装置は、爪を有するチャックよりも容易に作製することができ、より柔軟な使用が可能である。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
この目的は、ヘッドが前記円錐形ゾーンと前記中心穴とに開口する少なくとも２つの横穴を含むこと、及び前記スライダーがそれぞれ前記横穴のうちの１つの中にセットされ、これらのスライダーが穴の中で滑動できるよう横穴の中に調節嵌めされ、前記スライダーが前記ヘッドの円錐形ゾーンを超え、前記スライダーを、中心穴の長手方向軸に対し直角な軸に沿った対応する横穴内を移動させるよう前記スライダーの駆動要素が構成されることを特徴とする、前文にて説明したような機械部品の保持装置により達成される。
【００２４】
本発明による装置においては、切削又は処理する部品の保持は、締め付け工具を形成する材料の弾性によって実現されるのではなく、スライダーによって実現される。これにより、装置を変形させるリスクを負うことなく、可動範囲が極めて広い行程を締め付け要素にもたらすことができる。その結果、例えば直径が著しく異なるゾーンを有する部品を保持することが可能になる。
【００２５】
本発明の原理を用いることにより、従来とは異なる形状の部品を極めて効果的に保持することも可能である。例えば、単数又は複数の段差を有する部品、正方形、六角形又はその他の形状の横断面を有する部品、ねじ切りゾーン、円錐形部品等を保持することが可能である。
【００２６】
本発明による保持装置の、特にスライダーの設計により、たとえ部品が同心度不良や、直径が著しく変動するゾーンを有する場合でも、部品の最適な位置決めが可能になる。
【００２７】
本装置は、部品を堅固に保持する役割を有するスプリングコレットとしても、部品の製造に使用される棒材を定位置に保持する役割を有するガイドブッシュとしても用いることができるが、かといって部品を回転保持する必要がない。更に、本保持装置は中空であるので棒材を通すことができる。従って旋削加工による生産に本装置を使用することが可能である。
【００２８】
部品の保持方法が、案内であるか締め付けであるかにかかわらず、本発明による装置により、先行技術による装置よりもはるかに優れた位置決め精度が確保される。この位置決め精度は、１００分の数ミリメートルの製造公差、即ち精密機械工学の分野において比較的一般的な公差で部品を切削しつつ、１０分の数ミリメートルの直径変動を有する棒材の使用が可能になるという効果を有する。その結果、仕上がった部品の品質を低下させることなく、大半の場合、切削前の研削を省略できるようになる。
【００２９】
本発明による装置の設計ゆえスライダーにかかる接線力はない。従って、切削時の精度不良につながるようなスライダーの変形並びに部品の移動がない。更に部品は自動的にセットすることができ、保持装置も自動的に極めて簡単にロックすることができる。
【００３０】
本発明による装置の別の長所は、スライダーが比較的大きい締め付けゾーンを有し、従って保持する部品との接触面積が大きくなることである。更に、この締め付けゾーンは、部品が切削されるゾーンに極めて近接した端部を有する。従って実質的にオーバーハングがなく、そのため部品は堅固に装置内に保持される。切削精度は更に向上する。
【００３１】
また、本装置が、不要な切粉又は材料が締め付け装置内に入るのを防止するゾーンを含むようにすることも可能である。これらの切粉は、部品の打痕、摩擦、切削不良等、様々な問題を発生することがある。不要な材料がコレット内に入るのを防止するこのゾーンは、切粉を除去し、廃棄物が一切ない切削ゾーンをもたらす効果を有する加圧流体の束と組み合わせることができる。
【００３２】
本発明の個別の実施形態によれば、本保持装置は、切削中の部品の締め付けを調節してこの切削時に最適な保持を実現することを役割とする圧縮ばねを含むことができる。これにより、先行技術による装置を使用すると使用できなくなるような直径変動、同心度不良又はその他の不良を有する棒材を使用することが可能になる。
本発明並びにその長所は、添付の図面を参照し、個別の実施形態についての詳しい説明を読むことにより、よりよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第一の実施形態による本発明の装置の一部分の分解図である。
【図２】第二の実施形態による本発明の装置の一部分の斜視図である。
【図３】第三の実施形態による本発明の装置の一部分の斜視図である。
【図４】開位置と呼ばれる第一の位置における本発明の保持装置の部分断面図である。
【図５】閉位置と呼ばれる第二の位置における図４と同様の図である。
【図６】開位置における個別の実施形態による本発明の装置の詳細の断面略図である。
【図７】閉位置における図６と同様の図である。
【図８】本発明の保持装置の一変形形態の断面略図である。
【図９】本発明の保持装置が機械上の図４に示す位置において使用される時の同装置の略図である。
【図１０】図５に示す位置における図９と同様の図である。
【図１１】機械上で使用される、図８に示すような本発明の装置の実施形態の略図である。
【図１２】機械上に取り付けられた第一の実施形態による本発明の保持装置の部分断面図である。
【図１３】第二の実施形態による図１２と同様の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図を参照すると、本発明による保持装置１０は様々な形状をとることができるが、ここではそのうちの３つを図示する。形状のうちの１つの「広口コレット」という形状を図１に示す。「スプリングコレット」と呼ばれる別の形状を特に図２に示す。「ガイドブッシュ」と呼ばれる第３の形状を特に図３に示す。本発明においては、部品の保持という概念は、締め付けという概念も案内という概念も含む。
【００３５】
保持装置１０の主な構成要素は、スライダーホルダー１１、スライダー１２及びスライダー駆動要素１３である。スライダーホルダー１１はボディー１４とヘッド１５を備える。ボディー１４は通常円筒形である。ボディー１４及びヘッド１５は、保持すべき機械部品１７の直径より大きい内径を有する中心穴１６を備える。即ち、中心穴の寸法と保持する部品の寸法とは、保持する部品が中心穴に導入可能な比率である。保持装置の用途によっては、例えば切削機により回転駆動されるようスライダーホルダー１１を設けることができる。この回転駆動は従来の方法で行われるので、ここではこれ以上詳細に説明することはしない。
【００３６】
スライダーホルダー１１は、回転することなく機械部品１７を保持し案内するためにも設けることができる。この場合、部品が保持装置内を回転することができる。
【００３７】
スライダーホルダー１１のボディー１４はヘッド１５と一体化され、これら２つの要素は通常、同じ素材のブロックで切削加工される。このヘッドは図示例では４つの横穴１９を含む。例えば２つ又は３つ等、穴数を少なくすることも、例えば６つ又は８つ等、穴数を多くすることも可能である。穴の数は、保持する部品の寸法、その特別な形状、所望する締め付け力等によって変わることがある。
【００３８】
スライダーホルダーのヘッド１５は円錐形ゾーン２０を含む。横穴１９は、ヘッドの円錐形ゾーン２０と、このヘッドの中心穴１６とに開口する。スライダー１２はそれぞれ横穴１９に収容されるようになっている。横穴１９の寸法及びそれぞれの形状は、スライダー１２が、遊びがない状態で、あるいはわずかな遊びで横穴１９内を長手方向に移動できるようになっている。この長手方向の移動は、中心穴１６の長手方向軸２０′に対しほぼ直角な軸の方向に行われる。またこれらのスライダーは、保持する部品１７によってそれらスライダーが支持される時、ヘッドの円錐形ゾーン２０を若干超えるようになっている。スライダーは保持する機械部品に応じて変えることができることに留意すべきである。保持する部品によって支持されているスライダーのゾーン即ち締め付けゾーンは、この部品の特定の形状に適合させることができる。本発明の個別の一実施形態によれば、スライダーの締め付けゾーンは、断面において円弧の形状を有する。有利な変形形態によれば、スライダーの横断面は、異なる曲率を有する、ほぼ一列の複数の円弧を有することができる。小さな曲率半径を有するゾーンは中心に作製することができ、それより若干大きい曲率半径を有するゾーンは第一ゾーンに沿わせることができ、更に大きい曲率半径を有する第三ゾーンは先の二者を囲むようにすることができる。これにより、切削する部品又は棒材の３つの異なる直径について最適な保持を提供することが可能である。他の形状又は異なる数の扇形を想定することが可能であることは明らかである。同様に、部品の直径に合わせてスライダーの長さを調節することができる。個別の用途によれば、保持装置１０がスライダー１２より多くの横穴１９を含むようにすることが可能である。例えば、６個の横穴を含むヘッド１５を設け、３つのスライダーしか使用しないようにすることが可能である。それにより柔軟性が高い使用が実現される。
【００３９】
有利な実施形態によれば、スライダーは若干湾曲した前面２１及び後面２２を有する。これにより、対応する横穴においてスライダーの移動及び最適な保持を実現することが可能になる。実際には、スライダーがほぼ遊びなしであるいは極めて小さな遊びで穴の中を滑動できるよう、スライダー及び横穴の寸法が調節される、この種の調節は滑り嵌めという名称で知られている。
【００４０】
スライダーの駆動要素１３は様々な形状をとることができる。図１、図４から図７、９及び図１０に示す実施形態においては、この駆動要素はキャップ２３である。
【００４１】
このキャップは中央通路２４と円錐形内部ゾーン２５とを含む。キャップは、ヘッド及びボディーの中心穴内に保持されている部品１７がキャップの中心通路２４も通るよう、保持装置のヘッド１５の周囲に配設される。
【００４２】
キャップの円錐形内部ゾーン２５は、使用位置では、ヘッドの円錐形ゾーン２０の近傍に配設される。
【００４３】
キャップ２３がボディーに対し後方、即ち機械部品が切削されるゾーンとは反対の方向に移動されると、キャップの円錐形内部ゾーン２５は、ヘッドの円錐形ゾーンを超えるスライダー１２のゾーンによって支持される。これらの傾斜面間の接触はヘッドの中心穴の方向にスライダーを押圧する作用を有する。これらのスライダー１２は、機械部品１７を保持するよう機械部品によって支持される。この移動は、中心穴の長手方向軸２０′に対しほぼ直角な軸に沿って行われる。
【００４４】
スライダーの移動は、キャップ２３に対するスライダーホルダー１１の相対移動により行われる。この相対移動は、原則として、キャップを固定した状態に保持しつつスライダーホルダーを移動させることにより行われる。
【００４５】
好ましい実施形態によれば、前方又は後方へのスライダーホルダー１１の移動は、保持装置１０が設置された機械に結合された油圧、電気又は空圧手段を介して行われる。
【００４６】
容易に理解できるように、スライダーホルダー１１の長手方向移動量とスライダー１２の横方向移動量の比率は、キャップの円錐形内部ゾーン２５の傾斜によって異なる。傾斜は、中央穴の長手方向軸２０′に対して円錐の母線が成す角度によって決まる。キャップ及びスライダーホルダーの相対移動量が同じ場合、この角度が大きくなればなるほど、スライダーの横方向移動量が大きくなる。同様に、キャップに印加される長手方向の力と部品１７の締め付け力との比も、キャップ２３の円錐形内部ゾーン２５の傾斜によって異なる。締め付け力が一定の場合、この角度が大きくなればなるほど、キャップに印加すべき力も大きくしなければならない。
【００４７】
図６及び図７に示す有利な変形形態によれば、キャップの円錐形内部ゾーン２５は、異なる角度を有する複数の円錐形部分で形成することができる。例えば、第一部分２６は、短い移動量のキャップに対しスライダーの大きな移動量が可能になるような大きな角度を有することが可能である。第二部分２７は、より大きな締め付け力を確保するよう、より小さな角度を有することができる。
【００４８】
キャップの種々の部分の角度を適切に設定することにより、スライダーの移動量並びに締め付け力を最適化することが可能である。
【００４９】
図１に示す実施形態においてわかるように、ヘッド１５は、各スライダー１２について、バー２９を収容するよう構成された溝２８を有する。各スライダー１２は横方向開口部３０を含む。スライダーの設置時、バー２９が、対応する溝２８及び開口部３０に挿入される。スライダーは更に、バーの長手方向軸に対しほぼ垂直な軸を有する少なくとも部分的にねじ切りされた穴３１を含む。この穴３１は復帰ばね３２とプリテンションスクリュー３３とを含む。復帰ばね３２の一方の端部はバー２９によって支持され、他方の端部はプリテンションスクリュー３３によって支持される。
【００５０】
バー２９と協動する復帰ばね３２の機能は、キャップ、あるいはより一般的には駆動要素がスライダー１２を中央穴方向に押圧していない時に、スライダー１２をヘッドの外側に移動することである。このおかげで、スライダーにより、切削すべき部品のセット及び除去のための空き通路が確保される。バー２９は保持ねじ３４により溝２８内に保持することができる。
【００５１】
図１に示すようなスライダーは、保持する部品によって支持される下面３５を備える。この面は、保持する部品の大部分に適合するように成された湾曲した側面、あるいは反対に、保持する部品に特有な側面を持つことができる。
【００５２】
図９から図１３は、例えば保持する機械部品１７を切削するために機械上で用いられるような本発明による保持装置１０を示す。より詳細には、図９及び図１０は、特に図１に示すような「広口」コレットの形状で作製された保持装置の使用を示す。図１１は、図２に示す「スプリングコレット」の形状で作製された保持装置に関する。図１１に示す実施形態は図２及び図８に示す保持装置を使用する。図１２及び図１３は図３に示すガイドブッシュの形状で作製された保持装置を示す。
【００５３】
図９では装置は開いており、それにより部品の着脱が可能になる。図１０では、部品１７を保持するためにスライダーが中心穴の中心側に押圧される。
【００５４】
図９及び図１０に示す実施形態においては、キャップ２３は、保持装置のボディー１４を囲む軸３６に結合されている。スライダーホルダー１１は、ソケット３７に固設されるよう、ソケット上に取り付けられる。ソケットはシャフト３６に沿って滑動することができる円錐形要素３８を収容する。円錐形要素３８は、この円錐形要素を前方及び後方に移動させるよう構成されたジャッキ３９に結合される。
【００５５】
シャフト３６は、シャフト３６と一体化された軸４１を中心として旋回可能な２つのドッグ４０を備える。ドッグはソケットによって支持されるよう構成された後脚４２と、円錐形要素３８の傾斜ゾーンによって支持されるよう構成された側脚４３とを有する。
【００５６】
円錐形要素３８を後退させるようシリンダー３９が駆動されると、傾斜ゾーンによって支持されているドッグの側脚４３は中心穴１６から離れる。ドッグ４０はシャフトと一体化された軸４１を中心として旋回する。ソケット３７によって支持される後脚４２の端部は前方に向かってこのソケットを押す。キャップ２３は不動であるので、スライダーホルダー１１が前方に移動することにより、スライダー１２が中心側に移動し、従ってスライダー間に部品１７が保持される。
【００５７】
円錐形要素３８を前方に戻すためにシリンダー３９が駆動されると、ドッグ４０は図９に示す位置内で旋回する。後脚４２はもはやソケットを前方に押さなくなる。ソケットはまた後部位置につくことができ、それにより、キャップ２３に対してスライダーホルダー１１が移動する。バー２９と復帰ばね３２との複合作用によりスライダー１２は外側に押され、その結果、機械部品１７が開放される。
【００５８】
図８及び図１１に示す実施例においては、スライダーの駆動要素１３は、ヘッド１５の周囲、及びスライダーホルダー１１のボディー１４の少なくとも一部分の周囲に配設された駆動シリンダー４４である。この駆動シリンダー４４は、その中をボディーが長手方向に移動することができるような円筒形ゾーン４５を含む。シリンダーはまた、保持装置１０が取り付けられている場合、ヘッド１５及びスライダー１２の近傍に配設される円錐形ゾーン４６も含む。
【００５９】
この実施形態においては、スライダーホルダー１１は、図９及び図１０の実施形態における場合のように堅固ではない方法で駆動シリンダー４４に連結される。実際、スライダーホルダー１１はこの駆動シリンダー４４内で長手方向に移動することができる。保持装置１０はフード４７を含むことができ、このフードはスライダーホルダー１１のヘッド１５の周囲に配設されスライダーホルダーと一体化される。
【００６０】
このフード４７はキャップ２３と同じ外観を有することができるが、スライダーの駆動要素としての役割は果たさない。この駆動要素は駆動シリンダーで形成される。
【００６１】
駆動シリンダーの円錐形ゾーン４６は、この駆動シリンダーが前方に移動すると、スライダー１２と接触するようになる。スライダーホルダー１１は通常、固定位置にフード４７が保持されることにより、長手方向の固定位置に保持される。
【００６２】
このように駆動シリンダーが前方に移動することによりスライダー１２が中心穴側に押され、その結果、部品が保持される。
【００６３】
駆動シリンダーの移動は、図９及び図１０にて示したようなスライダーホルダーの移動と同じ方法で行うことができる。
【００６４】
ヘッドの周囲でキャップ２３又はフード４７を使用することにはいくつもの長所がある。例えば、キャップ又はフードに加圧空気又は流体を噴射することが可能である。それにより、万一切粉があった場合その切粉を排出すること、あるいは部品の切削時にそれらがヘッド内に入るのを防ぐことが可能になる。また、切削時に保持装置及び部品を冷却することも可能になる。また、加圧流体を噴射して、切粉及びその他の廃棄物を除去するために、本装置のボディー１４上に又はボディー内に流体の管路を設けることも可能である。
【００６５】
図１２に示す実施形態においては、保持装置１０は、切削に用いられる機械に堅固に固定される。この保持装置１０はリング４９を含むナット４８を備える。このリングは、切削機械のベッド５２に固設された固定ねじ５１上にナット４８を位置決めすることができる穴５０を具備する。ナットは固定ねじ５１によりベッド上に支持された状態で堅固に保持される。機械のベッドは更に、保持装置１０のボディー１４内に作製された溝５４と協動するガイドキー５３を含む。このガイドキー５３は、保持装置１０の回転は行わないようにして同装置の長手方向の案内ができるように成されている。保持装置のセットの際、ガイドキー５３及び溝５４は協動するよう位置決めされ、次に本装置は機械のベッド５２に支持されるようにセットされ、固定ねじ５１により固定される。こうすることにより保持装置は機械のベッドに対し堅固に固定された状態になる。
【００６６】
図１３に示す実施形態においては、保持装置１０は、図１２に示すナットと同様の、あるいは同一のナット４８を含む。しかしながらこのナット４８は機械のベッド５２に堅固には固定されない。ベッドは、ナット４８の一部分、特にこのナットのリング４９がセットされるハウジング５３を含む。このハウジングの終端には、機械の前方に向けて、即ち内部で部品が切削されるゾーンの方向に配設された隔壁５４がある。機械のベッドに固設されるピン５５は、ナット４８のリング４９の穴５０を通過できるよう配設され、その結果、装置の移動は可能にしつつ、ナット及びアセンブリとしての保持装置の回転を阻止する。ナット４８の周囲には圧縮ばね５６がセットされ、その結果、一方ではナットのリング４９によって、他方ではハウジング５３の隔壁５４によって支持される。このばね５６は応力を後方に向かってナット４８に、またその結果、保持装置１０に印加する作用を有する。
【００６７】
保持装置の形状は、後方へかかるこの応力によりスライダー１２の締め付け応力が生じるような形状である。こうすることにより、切削する部品の直径が、保持装置が収容できる直径の範囲内にある限り、この直径の如何に関わらず、スライダー１２は常に一定の力を部品に対し印加することになるだろう。これにより、同心度不良及び直径の変動が大きい場合でも、極めて精度の高い切削を得ることが可能になる。実際面では、直径変動が７／１０ミリメートル以上の棒材から５／１００ミリメートル未満の公差の部品を加工することが可能である。
【００６８】
ばね５６は複数の形状をとることができることに留意すべきである。図示する実施形態のように、ばねはナット４８の周囲にセットされた単一のばねで形成することができる。またこのばねを、例えばベッド５２に固設されたピン５５の周囲に配設された複数のばねに置き換えることも可能であろう。これらのばねは、例えば弾性材料で作製されるスプリングプレート又は稠密要素で構成することが可能である。
【００６９】
図９から図１３によりわかるように、保持装置のスライダー１２に、あるいはより一般的には駆動要素１３に作用する円錐形ゾーン２０は、駆動要素が保持要素そのものによって常に案内される先行技術による保持装置とは違って、ベッド５２に結合される。この駆動要素がヘッドに結合されることにより、センタリング及び最適な位置決めを実現することができ、その結果、部品の切削の精度が更に向上する。
【００７０】
本発明による装置は、その動作原理をそれほど変更することなく変更を加えることが可能である。スライダーの円錐形ゾーンは、ヘッドの後ろ方向、即ちボディー側に設置することも、あるいは前方向に設置することも可能である。
【００７１】
スライダーがそれぞれ独立しているため、保持すべき部品は、複雑な専用のセンタリング装置を用いなくとも、駆動要素の移動によりセンタリングされる。
【００７２】
駆動要素が機械のベッドを基準としてセンタリングされるため、保持装置の位置決めは極めて正確であり、極めて精度が高い切削が得られる。
【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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【国際調査報告】
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