(57)【要約】物品（３２；図１）をクランプするためのチャック（３０；図１）は、長手方向軸線（Ｌ）を有する受入穴（４２）であって径方向内側を向いた湾曲クランプおよび受入内面（４４）を有する受入穴（４２）を含む。クランプスリーブ（５０）は、受入穴（４２）に受け入れられ、解放位置（図９）と固定位置（図１０）との間で回転可能である。湾曲クランプおよび受入面（４４）は、１つ以上のクランプ部分（８２、８２´、８２´´；図７）を有し、各クランプ部分（８２）は、谷部（８６；図８）と峰部（９０；図８）との間のランプ（８８；図８）、峰部（９０）と窪み（９４；図８）との間の第２ランプ（９２；図８）および窪み（９４）と次の停止リッジ（８４´；図８）との間の第３ランプ（９６；図８）を有する。受入穴（４２）内でクランプスリーブ（５０）を回転させることは、各クランプ部分と関連付けられた１つ以上のローラー（５２）が、湾曲クランプ面（４４）と協働し、物品（３２）の解放と固定とを達成することをもたらす。
2012524664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を取り外し可能に固定するためのチャック（３０）であって、
長手方向軸線（Ｌ）を有する受入穴（４２）であって少なくとも１つのクランプ部分（８２）を有する湾曲クランプ面（４４）を有する受入穴（４２）を備える、受入部（３４）と、
谷部（８６）と峰部（９０）との間の第１ランプ（８８）、峰部（９０）と窪み（９４）との間の第２ランプ（９２）および窪み（９４）と停止リッジ（８４）との間の第３ランプ（９６）を備えた該少なくとも１つのクランプ部分（８２）であって、該谷部（８６）、峰部（９０）、窪み（９４）および停止リッジ（８４）は、長手方向軸線（Ｌ）から、それぞれ、谷部距離ＤT、峰部距離ＤC、窪み距離ＤD、および停止リッジ距離ＤSにあり、ＤS＜ＤC＜ＤD＜ＤTであり、該谷部（８６）は該第１ランプ（８８）の谷部側を定める、該少なくとも１つのクランプ部分（８２）と、
該受入穴（４２）に受け入れられ、解放位置と固定位置との間で回転可能である、クランプスリーブ（５０）と、
前記少なくとも１つのクランプ部分（８２）と関連付けられた１つ以上のローラー（５２）であって、該クランプスリーブ（５０）と該湾曲クランプ面（４４）との間に受け入れられる、１つ以上のローラー（５２）と
を備え、
該クランプスリーブ（５０）が該固定位置にあるとき、前記１つ以上のローラーの第１ローラー（５２）は、該窪みに受け入れられ、前記１つ以上のローラー（５２）の少なくとも１つは、該物品を摩擦で保持するように、該クランプスリーブ（５０）に対して径方向内側に向けられた力を加え、
該クランプスリーブ（５０）が該解放位置にあるとき、前記第１ローラー（５２）は該第１ランプ（８８）の該谷部側に位置づけられている、
チャック（３０）。
【請求項２】
該クランプスリーブ（５０）が該解放位置から該固定位置へ回転させられるとき、該第１ローラー（５２）は、該第１ランプ（８８）に沿って進み、該峰部（９０）を通り越し、そして、該窪み（９４）に入る、請求項１に記載のチャック（３０）。
【請求項３】
該クランプスリーブ（５０）が該解放位置から該固定位置へ回転させられるとき、該第１ローラー（５２）は、該第１ランプ（８８）に沿って進み、該峰部（９０）を通り越し、該窪み（９４）に入り、そして、該停止リッジ（８４）によって止められる、請求項１に記載のチャック（３０）。
【請求項４】
前記クランプスリーブ（５０）は円筒形である、請求項１に記載のチャック（３０）。
【請求項５】
該固定位置において、前記１つ以上のローラー（５２）のうちの前記少なくとも１つは、該受入穴（４２）に対して、径方向外側に向いた力を加える、請求項１に記載のチャック（３０）。
【請求項６】
該１つ以上のローラー（５２）は円筒形であり、各ローラーは該長手方向軸線（Ｌ）に平行なローラー軸線（Ｒ）を有する、請求項１に記載のチャック（３０）。
【請求項７】
該湾曲クランプ面（４４）と該クランプスリーブ（５０）との間に位置づけられる円筒形のローラーケージ（５４）をさらに備え、該円筒形のローラーケージ（５４）は少なくとも１つの貫通スロット（１０４）を有し、該１つ以上のローラー（５２）は前記貫通スロット（１０４）に入れられる、請求項１に記載のチャック（３０）。
【請求項８】
３つのクランプ部分（８２）があり、
各クランプ部分（８２）は１つ以上のローラー（５２）と関連付けられている、
請求項１に記載のチャック（３０）。
【請求項９】
各クランプ部分（８２）はそれと関連付けられた３つのローラー（５２）を有し、そして、
該クランプスリーブ（５０）が該固定位置にあるとき、該３つのローラー（５２）のうちの該第１のものは該窪み（９４）に受け入れられ、該３つのローラーのうちの第２のものおよび第３のもの（５２）の両方は該クランプスリーブ（５０）に対して径方向内側を向いた力を加え、該湾曲クランプ面（４４）に対して径方向外側を向いた力を加える、
請求項８に記載のチャック（３０）。
【請求項１０】
まさに１つのローラー（５２）が該少なくとも１つのクランプ部分（８２）と関連付けられ、
該クランプスリーブ（５０）が該固定位置にあるとき、前記１つのローラー（５２）は該窪み（９４）に受け入れられ、また、該クランプスリーブ（５０）に対して径方向内側を向いた力を加え、該湾曲クランプ面（４４）に対して径方向外側を向いた力を加える、
請求項１に記載のチャック（３０）。
【請求項１１】
ローラートリオ（９８）が該少なくとも１つのクランプ部分（８２）と関連付けられている、請求項１に記載のチャック（３０）。
【請求項１２】
該物品は、回転機械工具である、請求項１に記載のチャック（３０）。
【請求項１３】
前記１つ以上のローラー（５２）のうちの前記少なくとも１つによって加えられる径方向内側を向いた力は、該クランプスリーブ（５０）が、径方向内側に収縮することをもたらし、それにより該物品を摩擦で保持する、請求項１に記載のチャック（３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャックに関し、特に、工作機械に切削工具または加工対象物を取り外し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、金属切削機械のような工作機械に切削工具または加工対象物を取り外し可能に固定するために使われる。当該技術でよく知られているように、チャックは、概ね、工作機械に取り外し可能にクランプされるように構成された取り付け部、および、切削工具または加工対象物を取り外し可能に保持する受入部を有する。
【０００３】
ドッジへの特許文献１は、駆動要素に駆動要素を結合する一方向クラッチ（オーバーランニング・クラッチまたはフリーホイールクラッチ）を開示し、滑り荷重または転動荷重から解放されたローラーを採用し、油膜によってさらに和らげられた非常に小さなバックラッシュを有する。オーバーランニング・クラッチは、内側および外側部材と、各々が前記部材の一方と摩擦係合状態に押しやられるように構成された円筒面を片側に有すると共にそれの反対側に楔型面を有する一連の楔型ブロックと、前記部材の他方と前記ブロックのうちの一つにおける楔型面との間に各々が配置された対応する一連のローラーと、そして、前記ブロックから離れるように前記ローラーを付勢する手段であって前記ブロックから独立した手段とを含む。
【０００４】
一方向クラッチが荷重なしで停止しているとき、全てのパーツ（すなわち同軸部材、楔型ブロック、ローラー、およびばね）はぴったりと係合状態に保持される。しかし、オーバーラン荷重が加えられたとき、ばねは、ばねの力に対して直接的に作用するオーバーラン荷重の抵抗によって巻かれ、それにより、力のバランスが成し遂げられるまで、静止したばねによって加えられた荷重を逆にし、ばね荷重を減少させる。付加的に、オーバーランがスタートした時、オイルは、楔の円筒面が押しやられる前記部材の一方に油膜を形成するように導入され、それにより摩擦荷重を低減する。駆動荷重が加えられたとき、すなわち、楔型ブロック上の圧力が増すときに、その逆転は生じ、楔型ブロックの円筒面上に形成されたオイル溝を通して外へ油膜を付勢し、そして、楔型ブロックは前記部材の一方と摩擦係合する。
【０００５】
ホプキンスおよびクーバーへの特許文献２は、円形断面バーのような、加工対象物を保持するためのチャックを開示する。チャックは、少なくとも３つの指部を区画形成するように縦に切れ目を入れられた概ね円筒状の管部材を含む。同心の外側スリーブは、円筒状の管部材にフィットする。円筒状の管部材は、各指部の外側指部表面上に形成された偏心面を有する。外側スリーブは、その内側スリーブ面の上に径方向に内側に突出するカムを有する。円筒状の管部材に対してスリーブを回転させるとき、スリーブのカムは、各指部の偏心面上を滑り、径方向内側に各指部を付勢し、それにより、円筒状の管部材に収容された円形断面バーに保持力を及ぼす。
【０００６】
クックへの特許文献３は、工作機械での使用のためのチャックを開示する。このチャックは、周囲に配置された複数の外側カム面部分を備える形成された外面を示すスロット付きタイプのコレットを有する。外側カム面部分の各々は、チャックおよびスロット付きコレットの中心軸線に対してより小さな半径からより大きな半径へと名目上一様に増加する。スロット付きコレットは、工具ホルダの締め付けスリーブと協働し、このスリーブは、外側カム面部分に対して数および輪郭で相補的な内側カム面部分を有する。スロット付きコレットに対する締め付けスリーブの選択的な回転は、相補的な内側カム面部分と外側カム面部分との選択的な係合をもたらし、それにより、切削工具のシャンクへ保持力を加えるようにスロット付きコレットを付勢する。
【０００７】
トダへの特許文献４は、取付基部と、該基部の前面の中心から突出して外周面にテーパ面を有するインテグラル・シャフトとを備えるチャックを開示する。保持部を有する穴と、加圧されるためにある圧力部とがその突出シャフトに形成されている。保持部と圧力部とは交互に配置され、保持部は突出シャフトの周囲に沿った等間隔の複数の位置に位置づけられている。保持部の各々は、穴の中心から短い半径を有する。加圧される部分は保持部間に位置づけられ、穴の中心から長い半径を有する。回転シリンダーは、突出シャフトの外側に取り外し可能に嵌められ、一群のローラーは、該一群のローラーの軸線が回転シリンダーの軸線に沿って位置合わせされるように回転シリンダー内に配置され、適当な手段によって支持される。回転シリンダーは回転されて動かされ、圧力部は押圧されて突出シャフトの外周面と周囲の接触状態にあるローラーによって締め付けられる。したがって、保持部は、圧力部の押圧と締付とのために、円周方向に拡張される（ゆるめられる）。結果として、穴の不規則な形は、完璧な円に変えられ、まさに完全に円形の穴の中への工具の基部の挿入を容易にする。チャックの中への工具の基部の挿入の後、回転シリンダーは、回転され、突出シャフトのテーパ面の長い直径部から短い直径部へ動かされる。したがって、一群のローラーは、圧力部に圧力をかけることをやめる。よって、保持部は広げられない。穴における工具の基部は、保持部によって保持され、それは本来の形状に復帰する。工具がチャックに保持されているとき、回転シリンダーは、突出シャフトから取り除かれる。工具を突出シャフトから取り除くために、回転シリンダーは、円周方向に保持部を広がらせるために、圧力部を加圧して締め付けるために再び用いられる。結果として、クランプ位置での穴の不規則な形状は、解放位置の完全な円に復帰され、目下、完全に円形の穴からの工具の基部の取り外しを容易にする。
【０００８】
ガイへの特許文献５は、物品を取り外し可能に固定するためのチャックを開示する。このチャックは、受入部、１つ以上のローラーおよびクランプスリーブを含む。受入部は、長手方向軸線Ｌと受入穴面とを有する受入穴を含む。クランプスリーブは、受入穴に収容されて、解放位置と固定位置との間で回転される。クランプスリーブは、少なくとも１つのクランプ部分を有する、湾曲クランプ面で構成される。クランプ部分は、谷部と峰部との間の第１ランプおよび該峰部と窪みとの間の第２ランプを含み、この谷部、峰部、および窪みは、それぞれ、長手方向軸線Ｌから、谷部距離ＤT、峰部距離ＤCおよび窪み距離ＤDにあり、ＤT＜ＤD＜ＤCである。少なくとも１つのローラーは、受入穴面と湾曲クランプ面との間に受け入れられる。クランプスリーブが、解放位置から固定位置まで回されるとき、第１ローラーは第１ランプに沿って進み、峰部を通り越し、窪みに入る。クランプスリーブが固定位置にあるとき、前記の１つ以上のローラーのうちの第１ローラーは、窪みに受け入れられ、そして前記１つ以上のローラーの少なくとも１つは、湾曲クランプ面に対して径方向内側に向けられた力を加え、受入穴に対して径方向外側に向けられた力を加える。クランプスリーブが解放位置にあるとき、前記第１ローラーは、窪みに受け入れられない。
【０００９】
チャックは、迅速にかつ便利に、切削工具または加工対象物をチャックに固定し、またはチャックから取り外すことを、提供する。それにもかかわらず、窪みの深さは限定されていて、そしてレンチのさらなる回転は窪みから外への滑りをもたらし、それ故に、固定位置からはずれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【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
【特許文献５】国際公開第２００８／００１３４６号
【発明の概要】
【００１１】
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、請求の範囲にしたがう対象を有して達せられる。
【００１２】
本発明は、物品を取り外し可能に固定するためのチャックに向けられる。チャックは、受入部、クランプスリーブ、および少なくとも１つのローラーを含む。受入部は、長手方向軸線Ｌを有すると共に少なくとも１つのクランプ部分を有する湾曲クランプ面を有する受入穴を含む。クランプスリーブは、受入穴に受け入れられ、解放位置と固定位置との間で回転可能である。クランプ部分は、谷部と峰部との間の第１ランプ、峰部と窪みとの間の第２ランプおよび窪みと停止リッジとの間の第３ランプを含み、谷部、峰部、窪みおよび停止リッジは、長手方向軸線Ｌから、それぞれ、谷部距離ＤT、峰部距離ＤC、窪み距離ＤD、および停止リッジ距離ＤSにあり、ＤS＜ＤC＜ＤD＜ＤTであり、該谷部は第１ランプの谷部側を定める。少なくとも１つのローラーは、クランプスリーブと、湾曲クランプ面との間に受け入れられる。クランプスリーブが解放位置から固定位置に回転させられるとき、前記１つ以上のローラーのうちの第１ローラーは、クランプスリーブの回転の方向に進み、ローラーとクランプスリーブとの間の滑り摩擦の結果として、第１ランプに沿って谷部から離れ、峰部を通り越し、窪みに入り、そして、停止リッジにより止められる。
【００１３】
クランプスリーブが固定位置にあるとき、第１ローラーは窪みに受け入れられ、前記１つ以上のローラーの少なくとも１つは、物品を摩擦で保持するように、クランプスリーブに対して径方向内側に向けられた力を加え、前記受入穴の湾曲クランプ面に対して径方向外側を向いた力を加える。クランプスリーブが固定位置にあるとき、第１ローラーは、窪みに受け入れられ、加えられた力を局所的に解放し、そして、それはローラーがリッジに向けて第１ランプに沿って逆に滑ることを妨げる。
【００１４】
好ましい実施形態にしたがうと、前記１つ以上のローラーのうちの前記少なくとも１つにより加えられる径方向内側を向いた力は、クランプスリーブが、径方向内側に収縮することをもたらし、それにより、物品を摩擦で保持する。
【００１５】
クランプスリーブが解放位置にあるとき、前記第１ローラーは第１ランプの谷部側に位置づけられる。
【００１６】
好ましい実施形態にしたがうと、クランプスリーブと１つ以上のローラーとが円筒形であり、各ローラーは、長手方向軸線Ｌに平行であるローラー軸線Ｒを有する。
【００１７】
好ましい実施形態にしたがうと、チャックは、受入穴面とクランプスリーブとの間に位置づけられた円筒形ローラーケージを含み、円筒形ローラーケージは、少なくとも１つの貫通スロットを有し、該１つ以上のローラーは前記貫通スロットに受け入れられる。
【００１８】
好ましい実施形態にしたがうと、各クランプ部分はそれと関連付けられた３つのローラーを有する。クランプスリーブが固定位置にあるとき、３つのローラーのうちの第１のものは窪みに受け入れられ、該３つのローラーのうちの第２のものおよび第３のものの両方はクランプスリーブに対して径方向内側を向いた力を加え、該湾曲クランプ面に対して径方向外側を向いた力を加える。
【００１９】
別の好ましい実施形態にしたがうと、まさに１つのローラーは少なくとも１つのクランプ部分と関連付けられる。クランプスリーブが固定位置にあるとき、前記１つのローラーは窪みに受け入れられ、また、該クランプスリーブに対して径方向内側を向いた力を加え、該湾曲クランプ面に対して径方向外側を向いた力を加える。
【００２０】
幾つかの特定的な応用例にしたがうと、該物品は、回転機械工具である。
【００２１】
本発明は、如何なる付加的なロック手段なしに、しっかりとした固定に関して好ましい利点を有する。好ましくは、それは、固定位置から前方にも後方にも外れる危険性なしに、より堅固なロックを可能にする。
【００２２】
本発明にしたがうと、湾曲クランプ面は径方向内側を向くのにたいして、前述の先行技術の湾曲クランプ面は径方向外側を向く。結果として、湾曲クランプ面を作り出すための内面研削が用いられ得るのに対して、先行技術では外面研削が用いられる。かなり小さな直径の砥石が内面研削に用いられることができ、それはより深い谷部を作り出すという利点を与え、結果としてより高い停止リッジになる。より高い停止リッジは、ローラーが高い停止リッジを通り越すことができないので、ローラーの完全なブロックを確実にする。レンチのさらなる回転は、ローラーが停止リッジにより近接することをもたらし、結果としてより強いロック力になる。強いロック力のおかげで、レンチを回すために必要とされる力はごく小さく、手作業のままでなお足りることができる。最初のロック後、物品は効果的に固定されるので、それはチャックの一体部分と化す。
【００２３】
本発明のさらなるまたは付加的な好ましい利点は概略の上記説明および以下に提供されるような好ましい実施形態の詳細な説明から明白である。特に、本発明は、改善された固定機構により、チャックに固定された切削工具または加工対象物の好ましくない解放の危険性を防ぐ。
【００２４】
さて、本発明のより良い理解のために、また、同じものが実際にどのように実施され得るのかを示すために、参照は、添付図面に対してなされるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る、チャックと、そこに受け入れられる切削工具の斜視図を示す。
【図２】図２は、図１に示されるチャックの線ＩＩ−ＩＩに沿って部分的に断面の、側面図を示す。
【図３】図３は、図１にみられるチャック受入部の前斜視図を示す。
【図４】図４は、切断線ＩＶ−ＩＶに沿った、図２に示されるチャックおよび切削工具の断面図を示す。
【図５】図５は、図１に示されるチャックのクランプ機構の分解斜視図を示す。
【図６】図６は、図１に示されるチャックの側面図を示す。
【図７】図７は、図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿って得られた、図１に示されるチャックの断面図を示す。
【図８】図８は、図７に示されるチャックの断面の詳細図を示す。
【図９】図９は、解放位置にある、図４に示されるチャックの詳細図を示す。
【図１０】図１０は、固定位置にある、図４に示されるチャックの詳細図を示す。
【図１１】図１１は、解放位置にある、本発明に係るチャックの別の実施形態の詳細な断面図を示す。
【図１２】図１２は、固定位置にある、図１１に示される実施形態の詳細な断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
注意は、図１から５に引き寄せられる。第１実施形態にしたがって、チャック３０は、切削工具の工具シャンク３２を、一体に形成されたそのチャック受入部３４に、取り外し可能に固定する。切削工具は、エンドミルのような回転切削工具であり得るが、そのシャンクは他のタイプの工具に属し得るかまたはそれどころか加工対象物であることもできる。
【００２７】
チャック３０は、前後方向を定める長手方向軸線Ｌを有し、また、（図示されない）回転工作機械に取り外し可能に取り付け可能である一体に形成された後取り付け部３６を有する。取り付け部３６は、一体に形成された取り付けフランジ３８に対して前方に延在し、チャック受入部３４は取り付けフランジ３８から長手方向軸線Lと直角を成す受入前面４０へ前方に延在する。取り付け部３６と取り付けフランジ３８との正確な形と働きは当
業者に概ね知られている。
【００２８】
受入穴４２は、穴後端４６で終わるように受入前面４０から後方に長手方向軸線Lと同軸に延びる、湾曲クランプ面（contoured clamping surface）４４を有する。受入穴４２は、クランプスリーブ５０と円筒状ローラーケージ５４に収容された複数のローラー５２とを有するクランプ機構４８を受け入れる。複数のローラー５２およびケージ５４は、クランプスリーブ５０と穴４２の湾曲クランプ面４４との間に配置される。
【００２９】
クランプスリーブ５０は、硬くて弾性を持つ材料の単一ピースから好ましくは構成され、好ましくは従来の金属切削作業によって製造される。クランプスリーブ５０は、スリーブ前端５６からスリーブ後端５８へ、長手方向軸線Lに平行に、延在する。工具シャンク３２が受け入れられるクランプ貫通穴６０は、クランプスリーブ５０を通して、スリーブ前端５６から、スリーブ後端５８へ、長手方向軸線Lと同軸に、延在する。スリーブ前端５６は、スリーブヘッド６２を構成し、スリーブヘッド６２は、そこからスリーブ後端５８へ長手方向後方に延在する概ね円筒状のスリーブ本体６４に対して、長手方向軸線Lと同軸に、径方向外側に突出する。スリーブヘッド６２は、好ましくは、六角形のヘッド前面６６および平行に対向する六角形のヘッド後面６８を有する六角形デザインであり得、ヘッド前後面６６、６８の両方は長手方向軸線Lと直角を成す。クランプ貫通穴６０は、ヘッド前面６６とスリーブ斜面７０で接続する。ヘッド周包囲面７２は、６つの平坦なヘッド耐力面７４を有し、ヘッド耐力面７４はヘッド前後面６６、６８との間に長手方向軸線Lに平行に延在する。スリーブヘッド６２は、（図示しない）対応した形状のレンチによって動かされるように設計されている。示されている実施形態では、六角形ヘッド６２が採用されているが、他の形状のヘッド（およびそのための適切な工具）が代わりに用いられ得ることが理解される。
【００３０】
さて、注意は図６および７に引き寄せられる。湾曲クランプ面４４は、そこに形成された複数の連続した同一のクランプ部分８２を有する。各クランプ部分８２は、湾曲クランプ面４４に沿って長手方向に、長手方向軸線Lに平行に、円周方向において先のクランプ部分８２´と次のクランプ部分８２´´との間に、延在する。各クランプ部分８２は、第１停止リッジ８４と第２停止リッジ８４´とによって両側に位置されている。１つの実施形態において、湾曲クランプ面４４は、３つの同一のクランプ部分８２を有する。クランプ部分８２が同一であるので、１つのみが、詳細に説明されるであろう。用語「部分（segment）」が用いられるけれども、湾曲クランプ面４４は、ほとんどの場合、単一の構成を有し、そして単一の連続する面を備える。
【００３１】
図８において最も見られるように、クランプ部分８２は隣接する停止リッジ８４、８４´間に延在する。第１肩部８５は、第１停止リッジ８４から谷部８６へ径方向外側方向に傾斜する。第１ランプ８８は谷部８６から峰部９０まで延在し、谷部８６は第１ランプ８８の谷部側を定める。図８の実施形態に見られるように、第１ランプ８８は、徐々に径方向内側に向けられた傾斜を有して、部分８２の円周方向長さの２分の１を越えてまで延在し得る。幾つかの実施形態では、峰部９０に隣接した第１ランプ８８の最終部分は、第１ランプ８８の残余に対して減少した傾斜を有するプラトー（plateau）９５の形である。峰部９０から、第２ランプ９２は、窪み９４まで延在する。窪み９４から、第３ランプ９６は、隣接した第２停止リッジ８４´まで延在する。そして、この連続した特徴は、湾曲クランプ面４４の円周周りの各部分に対して繰り返され、これら特徴の各々は長手方向にそれらに沿って延在することが理解される。
【００３２】
上記から、谷部８６が停止リッジ８４と第１ランプ８８との間にあり、第１ランプ８８が谷部８６と峰部９０との間にあり、窪み９４が峰部９０の向こう側に形成されていることが理解されることができる。谷部８６、峰部９０、窪み９４および停止リッジ８４は、長手方向軸線Ｌから、それぞれ、谷部距離ＤT、峰部距離ＤC、窪み距離ＤD、および停止リッジ距離ＤSに位置づけられ、谷部距離ＤTは窪み距離ＤDよりも長く、窪み距離ＤDは峰部距離ＤCよりも長い。停止リッジ距離ＤSは、峰部距離ＤCよりも短い。したがって、ＤS＜ＤC＜ＤD＜ＤTである。
【００３３】
幾つかの好ましい実施形態によれば、図４および５に示されているように、各クランプ部分８２は、ローラートリオ９８と関係付けられる。ローラートリオ９８の３つのローラー５２は、同一であることができる。したがって、この実施形態でのクランプ機構４８は３つのローラートリオ９８を有する。
【００３４】
各ローラー５２は、中実の単一の構成であり、好ましくは、硬く、弾性を持つ材料から作られる。各ローラー５２は、中心の長手方向のローラーの軸線Ｒに沿って長手方向に延在する円筒状の形を有する。ローラートリオ９８は、ローラーケージ５４によって互いから分離されている状態にされる。ローラーケージ５４は、長手方向軸線Ｌと同軸上に延在する概ね円筒形の形であり、ケージ内面１００とケージ外面１０２とを有する。３つの同一の間隔をあけられた長手方向のケージ貫通スロット１０４は、ケージ内面１００とケージ外面１０２との間に径方向に、かつ、長手方向軸線Ｌに平行に軸線方向に延在する。３つのローラートリオ９８の各々は、３つのケージ貫通スロット１０４のうちの１つに受け入れられ、それにより、隣り合うローラートリオ９８から離れた状態に、各ローラートリオを保つ。ケージ貫通スロット１０４は、ローラー５２を、各ローラー５２の長手方向のローラー軸線Ｒがチャック３０の長手方向軸線Ｌに平行であるように、位置を調節する。幾つかの好ましい実施形態にしたがって、図５に最も良く見られるように、各ローラートリオ９８および各対応するケージ貫通スロット１０４は、長手方向のローラー軸線Ｒに沿って長手方向に延在する２つの同一の部分に分けられることができる。
【００３５】
最も良く図１および２に示されているように、クランプ機構４８は受入部３４に受け入れられ、スリーブ本体６４は長手方向軸線Ｌと同軸上に受入穴４２に位置づけられ、スリーブヘッド６２はヘッド後面６８が受入前面４０に隣接するように受入部３４から相対的に前方に突出する。最も良く図４および５に示されるように、クランプ機構４８が受入穴４２にあるとき、各クランプ部分８２と関連するローラートリオ９８は、クランプ部分８２とスリーブ本体６４との間で押され、ケージ内面１００はクランプスリーブ５０のスリーブ本体６４に面し、ケージ外面１０２は受入穴４２の湾曲クランプ面４４に面する。
【００３６】
チャック３０に工具シャンク３２を固定し、または、そこから工具シャンク３２を取り外すために、クランプ機構４８は、解放位置と固定位置との間で、受入部３４に対して、回転可能である。解放位置から固定位置にクランプ機構４８を回転させること、および、逆の場合も、クランプスリーブ５０のスリーブヘッド６２を回すように（図示しない）レンチを利用することによって成し遂げられることができる。
【００３７】
解放位置では、図９において最も良く見られるように、各ローラートリオ９８は、第１ランプ８８の谷部側に位置づけられる。ローラートリオ９８は、リードまたは第１ローラー５２´、第１ローラー５２´に隣接する第２ローラー５２´´、および第２ローラー５２´´に隣接する第３ローラー５２´´´を含む。各ローラートリオ９８の第３ローラー５２´´´は谷部８６に位置づけられ、第２および第１ローラー５２´´、５２´はそれぞれ停止リッジ８４の肩部８５に隣接する第３ローラー５２´´´に隣接して位置づけられる。したがって、図９において見られるように、第２および第１ローラー５２´´、５２´は、谷部８６に隣接する第１ランプ８８に少なくとも部分的に位置づけられることができる。クランプスリーブ５０のクランプ貫通穴６０は、解放位置で、工具シャンク３２がそこに自由に挿入され、または、そこから取り除かれるように、所定の大きさに作られる。
【００３８】
クランプスリーブ５０を固定位置に向けて回転させることは、スリーブ本体６４がローラートリオ９８に対して動くことをもたらす。特に、図９の解放位置から図１０の固定位置に動くとき、スリーブ本体６４は、矢印Sの方向に動く。ローラートリオ９８とスリーブ本体６４との間の滑り摩擦の結果として、ローラートリオ９８は、谷部８６から峰部９０の方向に第１ランプ８８に沿って効果的に進む。図１０の固定位置において、各ローラートリオ９８の第１ローラー５２´は峰部９０を越えていて、峰部９０と隣接する停止リッジ８４´との間の窪み９４に受け入れられ、ローラートリオ９８の第３および第２ローラー５２´´´、５２´´は峰部９０とプラトー部９５にとどまる。谷部距離ＤTは峰部距離ＤCよりも長いので、固定位置へクランプ機構４８を回転させることは、ローラー５２がクランプスリーブ５０を径方向内側に付勢することをもたらし、スリーブ本体６４が収縮し、クランプ貫通穴６０が圧縮されることをもたらし、それにより、そこに工具シャンク３２を固定する。
【００３９】
クランプスリーブ５０が図１０の固定位置にあるとき、窪み距離ＤDは峰部距離ＤCよりもわずかに長く、第１ローラー５２´が窪み９４に収容されているので、第１ローラー５２´は、峰部９０に対してわずかに径方向外側にある。したがって、第１ローラー５２´は、全てのローラー５２が、谷部８６に向けて逆に動くことを防止する。さらに、第１ローラー５２´は、第２および第３ローラー５２´´、５２´´´に対してわずかに径方向外側にある。したがって、第１ローラー５２´は、窪み９４とスリーブ本体６４との間にいくぶんゆるく保持されることができ、それ故、クランプ力を全く加えることがないかもしれず、それの目的は、窪み９４を占めることによってクランプスリーブを固定位置にロックし、ローラー５２´、５２´´、５２´´´が矢印Ｓの方向に進むことを妨げられるように停止リッジ８４´によってブロックされる。クランプスリーブ５０のスリーブ本体６４に対して径方向内側に向いた力を加え、湾曲クランプ面４４のプラトー部９５に対して径方向外側の方向の力を加えるのは、第２および第３ローラー５２´´、５２´´´である。したがって、図１０の実施形態において、第２および第３ローラー５２´´、５２´´´は工具シャンク３２を摩擦により保持するようにクランプスリーブ５０を径方向内側に収縮させるように圧縮力を加え、同時にクランプ機構４８を受入部３４に固定するように受入穴４２に対して径方向外側に向いた力を加えるのに対して、第１ローラー５２´は、窪み９４からそれを追い出すのに十分な回転力がない状態でクランプ機構４８が固定位置にとどまることを確実にする。
【００４０】
開示の他の可能な実施形態において、異なるチャックは、２つの位の少数のクランプ部分８２または、例えば４、５、６、７以上であるより多くのクランプ部分８２を有し、したがって、２つ位の少数のローラートリオ９８または、例えば４、５、６、７以上であるより多くのローラートリオ９８を有する、異なるクランプ機構を有し得る。
【００４１】
さて、注意は、それぞれ、本発明の第２実施形態に係るチャック２３０の解放位置とクランプ位置とを示す図１１と図１２とに向けられる。この第２実施形態では、まさに１つのローラーのみ、すなわち、たった１つのローラーが、各クランプ部分と関係付けられている。チャック２３０はチャック３０の特徴に類似する多くの特徴を有するので、チャック２３０の類似の特徴は、チャック３０の参照数字から２００だけ変えられた参照数字によって以下ここでは言及されるであろう。
【００４２】
チャック２３０は、チャック３０の長手方向軸線Ｌと同様に定められた長手方向軸線Ｌを有する。チャック２３０の受入部２３４は、長手方向軸線Ｌと同軸に延びる受入穴２４２を有する。受入穴２４２は、クランプスリーブ２５０およびローラーケージ２５４を有するクランプ機構２４８を受け入れ、そして湾曲クランプ面２４４を有し、クランプ面２４４はそこに形成された複数のクランプ部分２８２を有する。クランプスリーブ２５０は、そこに形成されると共に長手方向軸線Ｌと同軸に長手方向に延びるクランプ貫通穴２６０を有する。この実施形態の１つのバリエーションによれば、湾曲クランプ面２４４は、３つの同一のクランプ部分２８２を有する。
【００４３】
クランプ貫通穴２６０は、そこに受け入れられる工具シャンク２３２を有する。複数のローラーは、スリーブ本体２６４と受入穴２４２の湾曲クランプ面２４４との間に間隔をあけられて受け入れられる。しかし、チャック３０が各クランプ部分８２と関連付けられた同一の第１、第２および第３ローラー５２´、５２´´、５２´´´からなるローラートリオ９８を有するのに対して、チャック２３０は、各クランプ部分２８２と関連付けられた単一のローラー２５２Ａ、２５２Ｂ、２５２Ｃなどを有する。したがって、この第２実施形態におけるクランプ機構２４８は、図１１および１２に表されるように、総計で、３つのそのようなローラーを有する。
【００４４】
図１１に示される、チャック２３０の解放位置では、クランプ部分２８２と関連付けられたローラー２５２Aは、クランプ部分２８２の谷部２８６に位置づけられ、クランプ貫通穴２６０に対する工具シャンク２３２の自由な挿入、位置づけ、または取り外しを容易にする。固定位置に向けてクランプスリーブ２５０を回転させることは、クランプ部分２８２と関連付けられたローラー２５２Aが、クランプ部分２８２の峰部２９０へ、第１ランプ２８８上をスリーブ本体２６４に対して動くことをもたらす。固定位置において、図１２に最も良く示されるように、ローラー２５２Aは峰部２９０を越えていて、峰部２９０と隣接する停止リッジ２８４´との間に配置された窪み２９４に受け入れられ、それにより、スリーブ本体２６４が収縮すること、および、クランプ貫通穴２６０が工具シャンク２３２を圧縮してしっかりとクランプすることをもたらす。
【００４５】
この「単一ローラー」の実施形態において、ローラー２５２Ａは、窪み２９４に受け入れられて図１２の固定位置でクランプスリーブ２５０と停止リッジ２８４´によってブロックされたとき、スリーブ本体２６４を径方向内側の方向に押し、また、窪み２９４の底部および受入面２４４を径方向外側方向に押す。ローラー２５２Aは、窪み２９４を占めると共に停止リッジ２８４´によってブロックされることによって、また、固定位置にクランプスリーブ２５０を保つことを助ける。したがって、この実施形態において、ローラー２５２Aは、図９および１０に関して上記された「ローラートリオ」の実施形態における、第１ローラー５２´、第２ローラー５２´´、および第３ローラー５２´´´の機能を果たす。
【００４６】
開示の他の可能な実施形態において、異なるチャックは、２つの位の少数のクランプ部分２８２または、例えば４、５、６、７以上であるより多くのクランプ部分２８２を有し、したがって、２つ位の少数のローラー２５２または、例えば４、５、６、７以上であるより多くのローラー２５２を有する、異なるクランプ機構を有し得る。
【００４７】
１つのクランプ部分がそれと関連付けられた１つ以上のローラーを有することは前述の説明から理解されることができる。クランプスリーブが固定位置にあるとき、１つ以上のローラーの第１ローラーは、窪みに受け入れられ、停止リッジによってブロックされ、そして、固定位置にクランプスリーブをロックすることを助ける。上記実施形態において、残りのローラーが有る場合、その残りのローラーは、窪みに隣接していて、そして工具シャンクを固定するために必要な径方向の力を加えるのを助け、また、保持穴にクランプスリーブを維持するのを助ける（唯一のローラーはまた「単一のローラー」の実施形態においてこの機能を提供する。）。クランプスリーブが解放位置にあるとき、第１ローラーは、窪みになく、停止リッジによってブロックされていない。最終的に、クランプスリーブが解放位置から固定位置まで回転するにつれて、第１ローラーはランプに沿って進み、峰部を通り越し、そして、窪みに入る。
【００４８】
本開示は、ある程度詳細に説明されたけれども、以下に請求されるような本発明の範囲から逸脱することなしに、本開示に対して変更や修正ができる限りなされ得ることは理解されるべきである。
【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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【国際調査報告】
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