(57)【要約】  コレットアダプタ２０は、工作物締め付け機構２９を含む。前記コレットアダプタ２０は、第１の軸Ａを中心にして回転可能であり、かつ前記工作物締め付け機構２９は前記コレットアダプタ２０との回転のために前記コレットアダプタ２０内に取付けられる。前記締め付け機構２９は、また、前記コレットアダプタ２０の回転の間に前記第１の軸Ａに対して横方向の運動のために取付けられる。前記締め付け機構２９は、また、前記コレットアダプタ２０の回転の間に前記第１の軸Ａに対して横方向の回転運動のために前記コレットアダプタ２０内に取付けることができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物締め付け機構を備え、第１の軸を中心にして回転可能であるコレットアダプタであって、前記コレットアダプタの締め付け機構は前記コレットアダプタとの回転のために、および前記コレットアダプタの回転の間に前記第１の軸に対して横方向の運動のために、前記コレットアダプタ内に取付けられるコレットアダプタ。
【請求項２】
前記締め付け機構は、前記コレットアダプタの回転の前記第１の軸に対して横の回転運動のために前記コレットアダプタ内に取付けられる請求項１記載のコレットアダプタ。
【請求項３】
前記締め付け機構は、前記コレットアダプタの回転の前記第１の軸に垂直である第１の横軸の直線運動のために、および前記コレットアダプタの回転の前記第１の軸に垂直で、かつ前記コレットの回転の前記第１の軸に対して０°を超え最大で９０°までの角度である第２の横軸の直線運動のために、前記コレットアダプタ内に取付けられる請求項１または２記載のコレットアダプタ。
【請求項４】
請求項２に従属しているとき、前記締め付け機構は前記第１、第２の横軸の少なくとも１つを中心にして回転可能である請求項３記載のコレットアダプタ。
【請求項５】
請求項２に従属しているとき、前記締め付け機構は各第１および第２の横軸を中心にして回転可能である請求項３記載のコレットアダプタ。
【請求項６】
前記第１および第２の横軸は、互いに９０°である請求項３〜５いずれか１項記載のコレットアダプタ。
【請求項７】
前記第１および第２の横軸は、同一平面である請求項３〜６いずれか１項記載のコレットアダプタ。
【請求項８】
前記締め付け機構は、コレットであり、前記第１の横軸は前記コレットを通して延びるピンによって形成され、かつ前記コレットは前記ピンに沿って動作可能である請求項３〜７いずれか１項記載のコレットアダプタ。
【請求項９】
第１の横軸のピンの各端は前記コレットに対して同軸のリングに延び、かつ前記リングに固定され、前記リングと前記コレット間の隙間は前記コレットを前記リングに対して前記ピンに沿って動作することを容認する請求項８記載のコレットアダプタ。
【請求項１０】
前記締め付け機構は、はコレットであり、前記第２の横軸は前記コレットの反対側からそれぞれ延び、前記コレットから離れ、かつ前記コレットに対して固定される一対の整列したピンによって形成され、それにより前記コレットが前記ピンの軸に沿ってピンと共に動作可能である請求項３〜９いずれか１項記載のコレットアダプタ。
【請求項１１】
前記一対の整列したピンは、前記コレットアダプタの前記穴に延び、かつ前記穴内で軸方向に動作可能である請求項１０記載のコレットアダプタ。
【請求項１２】
請求子９が従属されるとき、前記一対の整列したピンは前記穴内に延びる前に、前記リングを通して延び、かつ前記コレットおよび前記リングは前記一対の整列したピンの軸に沿って共に動作可能である請求項１０または１１記載のコレットアダプタ。
【請求項１３】
前記締め付け機構はコレットであり、当該コレットは、第１のリングが前記コレットアダプタに固定され、第２のリングが前記第１のリングに固定され、および第３のリングが前記第２のリングに固定される、同軸リング装置に内に取付けられ、かつ前記第２、第３のリングは前記第１のリングおよび前記コレットアダプタに対して回転可能および移動可能である請求項１〜３いずれか１項記載のコレットアダプタ。
【請求項１４】
前記第２のリングは第１の一対の整列したピンによって前記第１のリングに固定され、かつ前記第３のリングは第２の一対の整列したピンによって前記第２のリングに固定され、それぞれの一対の整列したピンの軸は互いに０°を超え、最大で９０°までの角度である請求項１３記載のコレットアダプタ。
【請求項１５】
前記それぞれの一対の整列したピンの軸は、互いに９０°の角度である請求項１４記載のコレットアダプタ。
【請求項１６】
一対の凸部を有する第１のリングは、リングの全く反対の部分から延び、前記一対の凸部は前記第１の一対の整列したピンのピンを位置するための穴を含み、かつ第２のリングは前記一対の凸部によって前記第１のリングに結合される請求項１４または１５記載のコレットアダプタ。
【請求項１７】
一対の凸部を有する第３のリングは、リングの全く反対の部分から延び、前記一対の凸部は前記第２の一対の整列したピンのピンを位置するための穴を含み、かつ第３のリングは前記一対の凸部によって前記第２のリングに結合される請求項１４〜１６いずれか１項記載のコレットアダプタ。
【請求項１８】
前記コレットは、引張棒に結合され、かつ前記コレットアダプタの軸方向に前記牽引棒と共に動作可能であり、それぞれの前記牽引棒および前記コレットは前記コレットとの回転のために、および前記コレットアダプタに対して前記第１の軸に横方向の運動のために、前記コレットアダプタ内に取付けられる請求項１〜１７いずれか１項記載のコレットアダプタ。
【請求項１９】
請求項１〜１８いずれか１項記載のコレットアダプタを含む機械。
【請求項２０】
工作物支持体を含む請求１９記載の機械。
【請求項２１】
機械は研削またはフライスである請求項１９または２０記載の機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）研削またはフライス機械装置のような工作物成形機の使用のために主に開発されたコレットアダプタに関する。本発明のコレットアダプタは、高精密ＣＮＣ機械装置の使用のために特に開発されたが、その種の機械装置のみに使用するために選択する意図ではないことを認識すべきである。
【０００２】
ここで参照の用語“工作物”は、機械加工のための広い群の物を含み、切断工具、パンチ、ピン、歯科用バー、および筒状シャフトを持つ効果的な幾つかの物を含む、意図である。
【０００３】
コレットアダプタは、工作物が機械加工のために締め付けることができるコレットを備える。コレットは異なる寸法のコレットがコレットアダプタに取付けできるようにコレットアダプタから通常、取り外される。異なる寸法のコレットは異なる寸法の工作物を機械加工するために用いられる。コレットは、締め付けおよび留め金から外した状態の間を放射状に動作させ、並びにコレットアダプタに対してコレットの前後方の運動によってこれらの位置の間を動作させる、長い“フィンガー”を有する。従って、コレットアダプタ内のコレットの前方運動は、フィンガーを放射状に、外側に移動させ、工作物（留め金から外した状態）を受け入れるかまたは取外し、一方コレットの後方運動はフィンガーを工作物を中心にして放射状に内側に移動させ、コレットに工作物を締め付ける。締め付けおよび留め金から外すことは、また、逆方向に起こる。一旦、締め付けると、コレットアダプタはコレットの外に延びる工作物位置の機械加工の要求に応じて回転させるために駆動することができる。
【０００４】
また、コレットによる締め付けにおいて、機械加工される工作物はコレットアダプタから分離される工作物支持体によって支持される。工作物支持体は、コレットアダプタの前端から引き離され、かつ機械加工処理によって工作物に強いられる荷重に対応するか、または対処する。機械加工される工作物は、機械加工中に工作物支持体に締め付けられ、工作物を支持して安定性を助長するが、締め付け荷重は工作物を工作物支持体に対して工作物の中心線を中心にして回転させるようにしなければならない。
【０００５】
図１は、コレットアダプタ１０を表示し、かつコレットホルダ１１とコレットホルダ１１内に取付けられるコレット１２を備える一般的な装置を説明する。実際には、工作物Ｗはコレット１２内に取付けられ、把持され、かつ工作物の一部は示されるように機械加工のためにコレット１２から突出する。コレットアダプタ１０は、実際にはＣＮＣ機械（図示せず）の主軸台内で取付けられ、かつ工作物Ｗを回転するために主軸台の駆動装置によって回転可能である。工作物Ｗもまた実際には工作物支持体１３に支持され、その工作物支持体は工作物を受け入れるためのＶ凹部を有する。締め付け具Ｃは工作物Ｗと下方で接触でき、工作物中心線を中心にして回転運動または工作物の中心線に沿う軸運動以外の支持体１３内での工作物Ｗの運転を選択する。
【０００６】
各コレットアダプタ１０（コレット１２を通して）および工作物支持体１３は、機械加工のために工作物Ｗを締め付ける。従って、コレットアダプタおよび工作物支持体の軸が整合しない場合、工作物は機械加工中に位置合せ不良の荷重に支配される。工作物支持体とコレットアダプタの間の幾つかの位置合せ不良は、工作物支持体上での工作物の位置の不精密さをもたらし、それは工作物が機械加工される精密さに影響を及ぼす。本発明が使用されるべき種類の機械装置において、精密さはミクロンレベルで要求され、それにより小さな不精密さのみが精密機械加工工作物の生産に十分に効果を有する。従来の機械装置の問題は、コレットアダプタおよび工作物支持体のそれぞれの軸の間の受容可能整合の配置で起こり、それはあまりにもコスト高で複雑である。
【０００７】
本出願人は、コレットアダプタを開示するＵＳＰＮｏ６，５９８，８８４を獲得し、そのコレットアダプタは調節ピンの系列によって設けられる精密調整を有し、それらの調整ピンは周囲に引き離される位置でコレットに直接的に噛合い、コレットアダプタの中心長軸に対してコレットの中心長軸の角度を調整する。一方、この種のコレットアダプタは位置合せ不良誤差を低減するために精密に調整でき、調整の手動機能は組み立て時間が調整がなされる間に増加することを意味する。
【０００８】
ＵＳＰＮｏ４，７７６，７３４は、２つの調整可能な部品を持つ工具保持具を開示し、これらの部品は位置決め雌ねじによって共に固定され、かつ調整はリングおよび止雌ねじ装置を用いて２つの部品間を相対的な偏心を固定する。再び、開示は機械組み立ての間に調整される手動調整機構である。
【０００９】
図２のｉおよびiiは、従来の機械装置内で生じることができ、かつ本発明が修正または調整する意図である、工作物の位置合せ不良の異なる形態を図示する。両方の図はコレット１２および工作物１５を含むコレットアダプタの一部を示す。コレット１２はコレットアダプタ１０内に締め付けられ、かつ工作具１５はコレット１２から突出する。各図の位置合せ不良は説明の目的のために非常に誇張している。
【００１０】
図２のｉにおいて、同じ工作物１５はコレットアダプタ１０の回転軸を中心にして４つの異なる位置を示し、コレットアダプタ１０が回転しているときの工作物の位置を示している。この図から、工作物１５の軸Ａはコレットアダプタ１０の回転軸Ｂに対してある角度である。この種の位置合せ不良はコレットアダプタおよびコレットの製造に起因し、かつ部品に関連付けされる軸誤差の結果として生じる。
【００１１】
図２のiiにおいて、同じ工作物１５はコレットアダプタ１０の回転軸を中心にして４つの異なる位置を再度、示し、コレットアダプタ１０が回転しているときの工作物の位置を示しているが、図２のiiにおいて、位置合せ不良の種類が図２のｉに示されるそれと相違する。図２のiiにおいて、工作物１５の軸Ｃは平行であるが、コレットアダプタ１０の回転軸Ｂから僅かにずれている。この種の位置合せ不良はコレットアダプタおよびコレットの製造に起因し、かつ部品に関連付けされる半径誤差(radial errors)の結果として生じる。
【００１２】
図２のｉおよび図２のiiに示される位置合せ不良のそれぞれの形態は、機械加工工作物において容認できない機械加工誤差をもたらす。従って、従来に関連される１つまたはそれ以上の問題を克服するか、または少なくとも軽減することを本発明の目的とする。
発明の概要
【００１３】
本発明によれば、工作物締め付け機構を備えるコレットアダプタを提供し、前記コレットアダプタは第１の軸を中心にして回転可能であり、前記コレットアダプタの前記締め付け機構は前記コレットアダプタと共に回転するために、および前記コレットアダプタの回転中に第１の軸に対して横方向の運動のために、コレットアダプタ内で取付けられる。
【００１４】
本発明は、コレットアダプタが使用される機械装置によって回転するために駆動されるので、締め付け機構をコレットアダプタ内で両方の放射状および軸方向に、または放射状に、または軸方向に動作させることを許容する。締め付け機構を記述するように動作させることによって、工作物支持体の軸とコレットアダプタの軸の間の位置合せ不良は締め付けの運動によって対応できる。従って、コレットアダプタが回転する周囲の第１の軸が工作物支持体の軸（この後“第２の軸”）と整合しない場合、締め付け機構はコレットアダプタ内で幾つかの位置合せ不良の程度を横方向に移動でき、それにより締め付け機構の第１の軸は工作物支持体の第２の軸と整合する。これは、工作物支持体を機械加工される工作物が回転する周囲の主軸に定めることができ、かつ工作物を軸（第１、第２の軸間の位置合せ不良により発生するような）から離れて移動させる荷重は、コレットアダプタ内で締め付け機構の運動によって防止される。
【００１５】
本発明は、コレットアダプタが回転するように動的方法で調整される工作物支持体に関連して締め付け機構の位置を許容する装置を提供することによって、従来の装置に比べて十分な有益さを提供する。これは、従来との重要な差異であり、コレットアダプタの第１の軸と工作物支持体の第２の軸の間の位置合わせ不良の量は、コレットアダプタが回転しているときに変化できる。従って、従来の固定される調整装置はコレットアダプタの回転の全部の３６０°対して位置合わせ不良を修正できないかもしれない。しかしながら、それぞれの締め付け機構およびコレットアダプタが動的に回転する間にコレットアダプタ内で締め付け機構の運動をなすことによって、締め付け機構は３６０°の回転の間に幾つかの点で要求に応じて動的に位置を変え、工作物支持体の第２の軸と整合される締め付け機構の第１の軸を維持する。
【００１６】
本発明はコレット装置を開発し、それは本発明の使用について目論まれる種類の締め付け機構である。コレット装置は、コレット保持具および関連部品を含むことを意図する。しかしながら、本発明は水圧および空気圧駆動締め付け機構のような、他の形態の締め付け機構を除外せず、その締め付け機構はコレットに用いないが、コレットアダプタに決して使用できない。
【００１７】
本発明の装置において、締め付け機構はコレットアダプタ内で横方向に動作させるか、または浮かすので、コレットアダプタおよび工作物支持体の両方で把持される工作物へのコレットアダプタによって加えられる荷重は回転またはねじれ荷重を制限することを目論む。従って、工作物はコレットアダプタによって駆動されるが、工作物をその中心線に沿って曲げることを意図する荷重に支配されないか、または僅かしか支配されない。この理由で、本発明はコレットアダプタの回転の間に前に述べたように第１、第２の軸の整合のより大きな精密さを提供することによって、容認できない機械加工誤差を取り除くか、また少なくとも軽減することができる。その結果、機械加工精度が改良される。
【００１８】
締め付け機構は、幾つかの適切な手法でコレットアダプタ内に動的に取付けできる。幾つかの装置において、締め付け機構はコレットアダプタの回転軸への運動垂線方向に取付けられる。運動は、第１、第２の軸に沿う直線運動である。第１、第２の軸は、互いに０°を超え最大で９０°までの角度で拡大することができる。従って、軸は垂線または垂線未満にできる。
【００１９】
多少の装置において、締め付け機構は両方の第１、第２の横軸を中心にして回転のために取り付けられる。
【００２０】
第１の横軸は締め付け機構を通して延びるピンによって形成でき、かつ締め付け機構はピンに沿って動作可能であるようにピンに取付けられる。締め付け機構は、ピンが延びる開口または穴を単純に含み、当該ピンは締め付け機構がピンに沿って自由に動作するように開口または穴内で緩やかな適合である。第１の横軸のピンの各端は締め付け機構に対して同軸のリング内に延び、リングに固定できる。隙間は、リングと締め付け機構の間に設けられ、締め付け機構をピン方向に沿って動作させ、かつリングから離す。
【００２１】
第２の横軸は、一対の軸方向整合ピンによって形成でき、一対の整列したピンは締め付け機構の反対側からそれぞれ延び、かつ締め付け機構から離れる。ピンは、締め付け機構がピンの軸に沿ってピンと動作可能になるように締め付け機構に対して固定できる。締め付け機構から遠く離れたピン端は、コレットアダプタのハウジングまたは本体部内のような、コレットアダプタの穴内に延ばすことができ、かつ穴内で軸方向に動作可能である。ピンは、穴内に延ばす前に、前述のリングを通して延ばすことができ、かつ締め付け機構およびリングは一対の整列したピンの軸に沿ってともに動作可能にできる。
【００２２】
本発明の他の形態において、締め付け機構は第１のリングがコレットアダプタに固定され、第２のリングが第１のリングに固定され、かつ第３のリングが第２のリングに固定される、同軸リング装置内に取付けることができる。本発明のこれらの形態において、第２および第３のリングは第１のリングおよびコレットアダプタに対して回転可能または傾転可能および移動可能にできる。第２、第３のリングが回転するまたは傾転するおよび移動する方法は、コレットアダプタ内に取付けられ、第３のリングに結合される締め付け機構に対処し、工作物支持体の軸の位置合わせ不良に対応または修正するために直接的にまたは間接的に直線および回転運動を有する。
【００２３】
本発明の前記形態を詳細に述べると、第２のリングは第１の一対の整列したピンによって第１のリングに固定でき、かつ第３のリングは第２の一対の整列したピンによって第２のリングに固定できる。それぞれの一対の整列したピンの軸は、互いに０°を超え最大で９０°までの角度で向かわせることができる。本発明の類似の形態のように、軸は従って垂線または垂線未満に向かわすことができ、それらは同一平面にできる。
【００２４】
第１のリングは、リングの全く反対の(diametrically opposed)部分から延びる一対の凸部を有し、一対の凸部は第１の整列したピンの受け入れのためにまたはピンを位置するために、穴を含むことができ、それにより第２のリングは一対の凸部と第１の一対の整列したピンの間の結合によって第１のリングに結合できる。
【００２５】
第３のリングもまた、リングの全く反対の部分から延びる一対の凸部を有し、同様に、一対の凸部は第２の整列したピンの受け入れのためにまたはピンを位置するために、穴を含むことができ、かつ第３のリングは一対の凸部と第２の一対の整列したピンの間の結合によって第２のリングに結合できる。
【００２６】
上の装置によって、第１のリングはそれがコレットホルダに対して安定するようにコレットホルダの一部を固定でき、一方、第２のリングは第１のリングの一対の凸部と第１の一対の整列したピンの間の結合を通して、回転する、もしくは移動する、または傾転する、あるいはそれらの１つ以上をすることができる。同様に、談３のリングは第３のリングの一対の凸部と第２の一対の整列したピンの間の結合を通して、回転する、もしくは移動する、または傾転する、あるいはそれらの１つ以上をすることができる。整列したピンの第１、第２のピンは互いにある角度であるので、コレットアダプタの３６０°回転を通して締め付けの整合運動のために設けることができる。
【００２７】
本発明に係るコレットアダプタの締め付け機構がコレットである場合、コレットはコレットホルダを経由して引張棒に間接的に結合でき、かつ通常の従来の装置に従ってコレットアダプタの引張棒と共に軸方向に動作可能にできる。当業者によって理解されるであるように、コレットはコレットホルダに結合でき、かつコレットホルダの端は引張棒に結合し、コレットホルダに対してコレットを軸方向に動作させる。本発明に適用されるように、それぞれの引張棒、コレットホルダおよびコレットはコレットアダプタとの回転のために、およびコレットアダプタの第１の軸への横方向の運動のために、コレットアダプタ内に取付けできる。
【００２８】
コレットは、スリーブ内に取付けることができ、スリーブはスリーブの放射状フランジを用いるように第３のリングに結合できる。コレットは、引張棒と共にスリーブに対して軸方向に回転でき、工作物を取外すか、締め付ける。それぞれのスリーブおよびコレットは、スリーブに対してコレットの軸方向の運動で、コレットのフィンガーが放射状に閉じるかまたは開かせることができ、締め付けおよび取外し位置の間に移動するように協働傾斜面を備える。本発明のこの形態において、スリーブは同軸リング装置を通してコレットのように同じ整合運動を有する。
【００２９】
コレットまたは引張棒に結合されるコレットアダプタの他の部品もまた、コレットアダプタとの回転ために、およびコレットを持つコレットアダプタに対する第１の軸への横方向運動のために、コレットアダプタ内に取付けることができる。
【００３０】
本発明は、前述のようにコレットアダプタを含む機械を供与する。そのような機械は、工作物支持体を含むことができ、かつ機械は例えば研削またはフライス機械である。
【００３１】
本発明をより十分に理解するために、幾つかの実施形態を図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】コレットアダプタによって締め付けられる工作物を支持するためのコレットアダプタの前方端部および工作物支持体の透視図である。
【図２】コレットアダプタに取付けられる工作物の誇張した位置合わせ不良運動を示す図である。
【図３】本発明に係るコレットアダプタの前方端部の側面図である。
【図４】本発明に係るコレットアダプタの前方端部の透視図である。
【図５】本発明に係るコレットアダプタの前方端部の端面図である。
【図６】図３〜図５のコレットアダプタの前方端部の９０°断面である図である。
【図７】図５のＡ−Ａを通る断面図である。
【図８】図５のＢ−Ｂを通る断面図である。
【図９】本発明の代替の実施形態に係るコレットアダプタの部品の分解組立図である。
【図１０】図９の部品を使用する本発明に係るコレットアダプタの断面図である。
【図１１】図１０のコレットアダプタの９０°断面である図である。
【図１２】図９の部品の組立透視図である。図面の詳細な説明
【００３３】
図３は、図１に示されるコレットアダプタ部の図であるが、本発明に関連して変更される。従って、図３は台２１およびキャップ２２を備えるコレット本体の前端２０を説明する。キャップ２２は、４つのネジ２３（図４および図５参照）によって台２１に結合され、かつ台２１はネジ２４によって機械スピンドル（図示せず）に結合できる。
【００３４】
コレットホルダ２５は、本体２０内に配置され、かつ本体２０のそれぞれの側面を通して突出する。コレットホルダ２５は、図６の断面図においてその図を参照して説明され、コレットホルダ２５は押出チューブ２６、外部スリーブ２７および内部スリーブ２８を備える。コレットホルダ２５は、締め付けコレット２９およびナット３０を受け入れる。コレットホルダ２５は、前に分類される部品に対して相対的に標準形状であり、放射状に拡大するコレット２９によって操作され、かつコレット２９に装填される工作物に対して収縮する。コレット２９は、複数の長さ方向スリット３１を備え、かつスリット３１間の部分はナット３０の傾斜内側表面に噛合う傾斜案内端を備える。コレット２９は、チューブ２６、外部スリーブ２７およびナット３０を内部スリーブ２８に対して前方に動作することによって拡大でき、それによりナット３０の傾斜表面は内部スリーブ２８の傾斜表面に対して移動する。その運動によって、スリット３１間のコレット２９の部分品(section)は締め付けコレット２９で締め付けられる工作物が取外すことができるように放射状に外側に広がる。
【００３５】
反対に、工作物をコレットホルダ２５で締め付けるために、工作物はコレット２９内に位置され、かつ外部スリーブ２７の案内端にねじ止めされるナット３０で、チューブ２６、外部スリーブ２９およびナット３０が内部スリーブ２８に対して後方に動作され、それによってそれぞれのコレット２９および内部スリーブ２８の傾斜表面をスリット２９間のコレット位置にもたらし、締め付け位置を内部側に移動することをもたらす。
【００３６】
ナット３０は、コレットアダプタの初期組み立て段階のみで適用され、かつ一旦、適用されると、異なる寸法のコレットを交換することを除いて取外されない。
【００３７】
図３〜図６で説明される装置は、コレットホルダ２５を軸Ａ（図３参照）に対して横方向に動作させ、コレットアダプタの回転軸と工作物支持体の軸の間の幾つかの位置合わせ不良に対応するか、または修正する。その運動は図６に示す装置によって助長され、その装置はピン３５および３６を備える。ただし、１つのピン３５のみが図６に示され、第２のピンはピン３５と反対側に配置され、同じ軸に沿って延び、かつ図７で説明され、その図は図５のＡ−Ａを通る断面である。図８は、図５のＢ−Ｂを通る断面であり、かつピン３６の等身大を示す。ピン３５および３６のこの配置によって、コレットホルダ２５は後述するようにピン３５および３６のそれぞれの軸に沿う軸Ａの横方向に動作可能である。
【００３８】
コレットホルダ２５は図６に示すように中空である。ピン３６は、コレットホルダ２５を通して、およびコレットリング３８を通して延びる。コレットリング３８は、台２１とキャップ２２の間に形成される環状凹部３９内に位置される。内部スリーブ２８は、ピン３６に固定され、かつピン３６はリング３８に形成される穴内の軸受筒４０内で動作可能である。従って、内部スリーブ２８がピン３６に固定されることによって、コレットホルダ２５がピン３６の軸に沿ってピン３６と共に移動できる。
【００３９】
一対のさらなるピン３５は、ピン３６に対して垂線に延び、かつリング３８におよびキャップ２２の穴３７に開口を通して延びる。図７で明らかなように、ピン３５はコレットホルダ２５を通して延びないが、むしろ外部スリーブ２７の表面に隣接する位置からコレット２５から離れて延びる。ピン２５は穴３８内に固定され、一方リング３８、軸受筒４１およびコレットホルダ２５はピン３５の軸に沿ってピン３５に対して全て動作できる。
【００４０】
従って、図６に示される姿勢（orientation）において、コレットホルダ２５はピン３６とともに動作するピン３６の軸に沿って横向きに移動でき、同様にピン３５に対してピン３５に軸に沿って上方および下方に移動する。横向き運動はコレットホルダ２５およびリング３８に対するピン３６の運動であり、一方、上方および下方の運動はコレットホルダ２５、ピン３６およびリング３８の運動を合成される。
【００４１】
また、ピン３５および３６の軸に沿うコレットホルダ２５の横方向運動において、コレットホルダ２５は図３および図４の矢印Ｒ1によって示されるピン３６を中心にして、および図４の矢印Ｒ2によって示されるピン３５を中心にして、回転できる。この運動によって、およびピン３５および３６の軸に沿う運動で、コレットが３６０°に亘る駆動軸を中心にして放射状に運動できることを評価するであろう。
【００４２】
本発明のコレットアダプタは、コレットホルダ２５の水平および横方向運動によって、同様にピン３５および３６に対する回転運動によって、コレットアダプタおよび工作物支持体の回転軸の間の位置合わせ不良に対応できることを示す。事実、コレットアダプタのコレット本体２０の適切な取付けによって、コレットホルダ２５は工作物支持体の軸と整合される工作物を保持する要求に応じてコレットアダプタに対して浮かすことができ、かつコレットアダプタは回転荷重および軸運動を抑えるための荷重以外の、工作物への僅かな荷重を課す。
【００４３】
図６はピン３６が延びて通るスロット４２を含むことを気が付くべきである。そのスロット４２は、チューブ２６、外部スリーブ２７およびナット３０の軸運動を許容し、コレット２９から工作物の締め付け、または取り外すことを助長するために設けられる。バネ（図示せず）は環状凹部４３内に収納され、かつ内部スリーブ２８の後端４４に向かい合って位置し、チューブ２６、外部スリーブ２７およびナット３０を締め付けのためにコレット２９に対して後方に促す。コレットは、チューブ２６、外部スリーブ２７およびナット３０を押し棒（図に示さず）で前方に押すことによって取外される。スロット４２は、各チューブ２６および外部スリーブ２７に形成されるが、内部スリーブ２８に形成されない。
【００４４】
図９は、図３〜図８に示される装置に対して代替えの形状を有するコレットアダプタの部品を説明する。図９に説明される装置５０は、図１０および図１１に示される種類のコレットアダプタ５１を含めるためであり、コレットアダプタ５１は前の図のそれと異なる形態である。図１０および図１１の参照で、コレットアダプタ５１はねじ止めによって噛合わされる前本体部５２、後本体部５３と、互いに対立する肩５５および５６間の圧縮状態で位置される複数のディスクバネ５４を備える。バネ５４は、肩５５を含む、リング５７を前本体部５２から離して移動するために意図し、リング５７は引張棒５８を同じ後方に押すために意図する。引張棒５８は、ネジ止めにより結合される端部６０および内部６１を含む。引張棒５８の後方運動は、ネジ止めによってコレット６２に結合される内部６１の後方運動の結果として生じる。
【００４５】
通常の構造に従って、コレット６２は傾斜ヘッド６３を有し、当該傾斜ヘッドは環状スリーブ６５の整合傾斜表面６４に向かって位置し、かつコレット６２の軸運動は表面６４に対してヘッド６３を移動し、コレットが工作物を把持するか、または取外すことができる。表面６４に対するヘッド６３の運動は、コレット６２のスリット６６を開くか、または閉じ、かつスリットを開くことによって、傾斜ヘッド６３の部分品は外側に広げることができ、従って把持ピンに対して工作物の取外しまたは挿入をなす。
【００４６】
ディスクバネ５４は、コレット６２を図１０に示す把持ピン位置である、位置に自然に戻し、バネの付勢に対抗する引張棒５８の運動はコレット６２を軸前方に移動し、ヘッド６３を開き、工作物を取外すか、または挿入する。
【００４７】
図１０は、前述していない他の部品を幾つかを含むが、これらの殆どは本発明に無関係であり、それ故さらに説明されていないことを理解されるであろう。当業者は、説明されるようにコレットアダプタ５１の大部分の構造を容易に理解するであろう。
【００４８】
図９の装置５０は、コレットアダプタ５１の前本体部５２内に配置される。図９に戻り、装置５０は前および後リング７０および７１と中間リング７２を含む。図１２は、組合体の装置５０を説明する。
【００４９】
図９において、リング７０はリング７２を通して穴７５にピン７３を経由してリング７２に結合され、当該ピンは軸受筒７４（図９に示される１つのみ）に受け入られる。
【００５０】
同様に、リング７１はリング７２の穴（番号付なし）にピン７３を経由してリング７２に結合され、当該ピンは軸受筒７７に受け入られる。各リング７０および７１は、それぞれのピン７３または７６の通過のために穴７９を含む。
【００５１】
装置５０は、それぞれのピン７３および７６を中心にしてそれぞれのリング７０，７１および７２間で相対的な運動をなす。当該運動は、並進および回転運動として考慮することができる。リング７２は、回転する、周りに傾転するおよび動作する、移動するまたはピン７６の軸に沿って並進することができ、一方リング７０はピン７２に関連して幾つかの傾転または並進の間にリング７２とともに動作し、かつまたリング７０は回転するまたは傾転するおよび動作する、移動する、またはピン７３の軸に沿って並進することができ、当該ピン７３はピン７６の軸に垂直である。リング７０はリング７２に対して独立して動作できる。
【００５２】
リング７１は、ネジ（図示せず）がリング７１を前本体部５２の対向面８２（図１０参照）に固定するために通過できる穴８０を含む。リング７１を面８２に固定することによって、リング７１は前記本体部５２および後本体部５３に関連する運動を防ぐ。しかしながら、リング７２および７０はリング７１に関連して、および前述する方法で互いに自由に動作する。
【００５３】
コレット６２は、放射状のフランジ６７を有する環状スリーブ６５によって装置５０に結合されている。フランジ６７は、ネジ（図示せず）を受け入れるために複数の穴６８を含み、穴６８はリング７０の穴６９と整合し、それによりネジはフランジ６７をリング７０に固定するためにそれぞれの穴６８および６９を通して延びる。後述するように、フランジ６７の後方で、コレットアダプタ５１の多くの部品は本体部５２および５３内に十分なゆとりで取付けられ、コレット６２およびスリーブ６５と共にそれら位置内で動作する。
【００５４】
前記議論から明らかであるように、リング７２はピン７６の軸を中心にしてリング７１に対して傾転できる。さらに、リング７０はピン７３の軸を中心にして両方のリング７１およびリング７２に対して傾転できる。また、リング７２はピン７６の軸に沿って移動可能であり、一方リング７０はピン７３の軸に沿って移動可能である。従って、リング７１に対して各々のリング７０および７２は、傾転でき、かつ両方はピン７６および７３によって定められるそれぞれの軸に沿って移動可能である。リング７０〜７２間で利用可能な運動量は、リング間の噛み合いよって制限される。従って、説明される例において、それぞれのリングが接触し、かつさらに傾転することを防ぐ前に、リング７２に対するリングの傾転は約３°に制限される。傾転量は、リング７０および７２の隣接する面間の隙間によって制御することができる。リング７０〜７２間の移動運動量は０ｍｍを超え３ｍｍ未満の領域である。明らかに、より大きな傾転または移動運動はリングの異なる寸法およびそれらリング間の隙間によって提供することができる。
【００５５】
また、図９の装置は図３〜図８に説明される装置に対して異なる構造でありながら、それぞれの装置によって有効とされる運動は本質的に同じである。
【００５６】
図１０および図１１に戻り、コレットアダプタ５１の装置５０の使用はコレット６２を各々のリング７０および７２と動作することをなす。これは、コレット６２はそれ自身が放射状フランジ６７によって装置５０に取付けられる環状スリーブ６５内で取付けられるためである。環状スリーブ６５は、前述したように、バネ５４を通してリング５７および引張棒５８に結合される。図１０に示すように、それらの全ての部品は本体部５２および５３内でそれらの間の隙間によって有効に移動できる。バネ８３は中心に集める荷重をリング５７に供するが、他方、前述の部品はリング７０および７２の位置に対してコレットアダプタ５１内で浮かす、動作する、または移動することが自由である。これは、コレット６２の軸が図１で説明される種類の工作物支持体内で締め付けられる工作物の軸の順守の要求に応じて移動するおよび傾転することを意味する。工作物支持体に締め付けられるような工作物の軸は、支配的な軸になり、かつ本発明は工作物がコレットアダプタに締め付けことができるが、動作させるための能力を持って工作物支持体の軸と整合する、方法を提供する。従って、コレット６２の運動は工作物支持体上で工作物を移動する（例えば折り曲げることによって）ことを意図する方法で工作物に荷重が加わるのを防ぎ、従って工作物が機械加工される精度に作用する。
【００５７】
コレットは前述のようにコレットアダプタ内で移動可能である理由で、コレットアダプタ５１はネジ８４を含み、当該ネジは機械加工される工作物および工作物支持体の初期整合のために機械に関連性のあるコレットアダプタの組立の間に、コレット６２を位置するためにコレット６２の外表面８５に対して噛合わせるために使用することができる。３つのネジ８４は、前本体部５２に対して等距離に離して設けられる。整合の運動は、可能な限り正確にできる工作物支持体で、コレットの軸，従ってコレットによって締結され、または把持される工作物の軸、に整合することを意図し、それにより本発明の装置による修正のための必要は最小化される。ネジ８４なしで、コレットはそれ自身の重量下で下方に傾き、かつこれは整合を難しくする。
【００５８】
図３〜図８および図９〜図１２で説明される装置は、異なる装置がコレット運動を引き起こすことができることを解説し、当該コレット運動はコレットアダプタの回転軸と工作物支持体の軸との幾つかの位置合わせ誤差に対応するかもしくは修正することを要求される。明らかに、類似運動をするために提供される他の装置があり、これらは本発明の範囲内である。
【００５９】
ここで説明される本発明は、多様、変更および／または特別に述べられるそれら以外の追加に対して影響を受けやすく、かつ本発明は本発明開示の精神および範囲内にあるすべてのそのような多様、変更および／または追加を含むことを理解すべきである。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年11月5日(2014.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物締め付け機構を備え、第１の軸を中心にして回転可能であるコレットアダプタであって、前記コレットアダプタの締め付け機構は前記コレットアダプタとの回転のために、前記コレットアダプタの回転の間に前記第１の軸に対して横方向の運動のために、および前記コレットアダプタの回転中に前記第１の軸に対して横方向の回転運動のために、前記コレットアダプタ内に取付けられ、前記横方向運動は前記コレットアダプタの回転の前記第１の軸に垂直である第１の横軸および前記コレットアダプタの回転の前記第１の軸に垂直で、かつ前記コレットの回転の前記第１の横軸に対して０°を超え最大で９０°までの角度である第２の横軸、のそれぞれに沿う直線運動を含み、かつ前記横方向の回転運動は前記各第１、第２の横軸を中心にする回転であり、前記各第１、第２の横軸はピンによって形成されるコレットアダプタ。
【請求項２】
前記第１および第２の横軸は、互いに９０°である請求項１記載のコレットアダプタ。
【請求項３】
前記第１および第２の横軸は、同一平面である請求項１または２記載のコレットアダプタ。
【請求項４】
前記締め付け機構は、コレットであり、前記第１の横軸は前記コレットを通して延びるピンによって形成され、かつ前記コレットは前記ピンに沿って動作可能である請求項１〜３いずれか１項記載のコレットアダプタ。
【請求項５】
第１の横軸のピンの各端は前記コレットに対して同軸のリングに延び、かつ前記リングに固定され、前記リングと前記コレット間の隙間は前記コレットを前記リングに対して前記ピンに沿って動作することを容認する請求項４記載のコレットアダプタ。
【請求項６】
前記締め付け機構は、コレットであり、前記第２の横軸は前記コレットの反対側からそれぞれ延び、前記コレットから離れ、かつ前記コレットに対して固定される一対の整列したピンによって形成され、それにより前記コレットが前記ピンの軸に沿ってピンと共に動作可能である請求項１〜５いずれか１項記載のコレットアダプタ。
【請求項７】
前記一対の整列したピンは、前記コレットアダプタの前記穴に延び、かつ前記穴内で軸方向に動作可能である請求項６記載のコレットアダプタ。
【請求項８】
請求項５に従属されるとき、前記一対の整列したピンは前記穴内に延びる前に、前記リングを通して延び、かつ前記コレットおよび前記リングは前記一対の整列したピンの軸に沿って共に動作可能である請求項６または７記載のコレットアダプタ。
【請求項９】
前記締め付け機構はコレットであり、当該コレットは、第１のリングが前記コレットアダプタに固定され、第２のリングが前記第１のリングに固定され、および第３のリングが前記第２のリングに固定される、同軸リング装置に内に取付けられ、かつ前記第２、第３のリングは前記第１のリングおよび前記コレットアダプタに対して回転可能および移動可能である請求項１〜３いずれか１項記載のコレットアダプタ。
【請求項１０】
前記第２のリングは第１の一対の整列したピンによって前記第１のリングに固定され、かつ前記第３のリングは第２の一対の整列したピンによって前記第２のリングに固定され、それぞれの一対の整列したピンの軸は互いに０°を超え、最大で９０°までの角度である請求項９記載のコレットアダプタ。
【請求項１１】
前記それぞれの一対の整列したピンの軸は、互いに９０°の角度である請求項１０記載のコレットアダプタ。
【請求項１２】
一対の凸部を有する第１のリングは、リングの全く反対の部分から延び、前記一対の凸部は前記第１の一対の整列したピンのピンを位置するための穴を含み、かつ第２のリングは前記一対の凸部によって前記第１のリングに結合される請求項１０または１１記載のコレットアダプタ。
【請求項１３】
一対の凸部を有する第３のリングは、リングの全く反対の部分から延び、前記一対の凸部は前記第２の一対の整列したピンのピンを位置するための穴を含み、かつ第３のリングは前記一対の凸部によって前記第２のリングに結合される請求項１０〜１２いずれか１項記載のコレットアダプタ。
【請求項１４】
前記コレットは、引張棒に結合され、かつ前記コレットアダプタの軸方向に前記牽引棒と共に動作可能であり、それぞれの前記牽引棒および前記コレットは前記コレットとの回転のために、および前記コレットアダプタに対して前記第１の軸に横方向の運動のために、前記コレットアダプタ内に取付けられる請求項１〜１３いずれか１項記載のコレットアダプタ。
【請求項１５】
請求項１〜１４いずれか１項記載のコレットアダプタを含む機械。
【請求項１６】
工作物支持体を含む請求項１５記載の機械。
【請求項１７】
機械は研削またはフライスである請求項１５または１６記載の機械。
【国際調査報告】
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