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技術 クランプ装置

出願人 エヌティーツール株式会社
発明者 石川均
出願日 2019年4月11日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2019-075932
公開日 2020年10月22日 (4ヶ月経過) 公開番号 2020-171999
状態 未査定
技術分野 主軸への把持 工作機械の治具
主要キーワード 被クランプ部材 環状バネ コレット部材 増力機構 コレット装置 押出し力 内側空 押し出し力
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年10月22日)のものです。
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図面 (17)

課題

簡単な構成のクランプ装置を提供する。

解決手段

軸部材310の軸部材外周面部分312cの外周側に、複数のコレット部材410が周方向に沿って並んで配置されている。各コレット部材410は、コレット部材内周面部分411bと、軸方向に沿った延在方向がコレット部材内周面部分411bの軸方向に沿った延在方向に対して傾斜角度θで傾斜しているコレット部材内周面部分411aと、被クランプ部材610に設けられている凹部613に挿入可能な突部413Aを有している。作動部材320が先端側に押されていないと、環状バネ420の弾性力によって、コレット部材内周面部分411bが軸部材外周面部分312cに近づき、突部413Aが径方向外側に移動するクランプモードに設定され、作動部材320が先端側に押されると、環状バネ420の弾性力に抗して、コレット部材内周面部分411aが軸部材外周面部分312cに近づき、突部413Aが径方向内側に移動するアンクランプモードに設定される。

概要

背景

工具を保持する工具ホルダ等の被クランプ部材クランプする(保持する)ためにクランプ装置が用いられている。このようなクランプ装置は、例えば、特許文献1(特開2017−104974号公報)に開示されている。
特許文献1に開示されているクランプ装置は、軸方向に沿って延在しているとともに先端側が開口している本体部内側空間を形成する本体部内周面を有する本体部と、コレットと、第1部品および第2部品を備えている。
コレットは、本体部内側空間内に周方向に沿って並んで配置され、周方向および軸方向に沿って延在している複数のコレット部材を有している。各コレット部材のコレット部材外周面は、第1外面と第2外面を含んでいる。第1外面は、本体部内側空間内に挿入される、工具ホルダのシャンク部のシャンク部内周面に含まれているシャンク部内面に当接可能に形成されている。また、第2外面は、本体部内周面に含まれている本体部内面に係合可能に形成されている。第1部品および第2部品は、コレットの内側に、軸方向に沿って相対的に移動可能に配置されている。
特許文献1に開示されているクランプ装置は、以下のように動作する。第1部品と第2部品を軸方向に沿って接近させると、各コレット部材が径方向外側に押圧される。これにより、各コレット部材の第1外面が、工具ホルダのシャンク部内面に当接するとともに、第2外面が、本体部内周面に含まれている本体部内面に当接し、工具ホルダが本体部に保持される(クランプモード)。一方、第1部品と第2部品を軸方向に沿って離間させると、各コレット部材の、径方向内側への押圧が解除される。これにより、各コレット部材の第1外面と工具ホルダのシャンク部内面との当接および第2外面と本体部内面との当接が解除され、工具ホルダの着脱が可能となる(アンクランプモード)。

概要

簡単な構成のクランプ装置を提供する。軸部材310の軸部材外周面部分312cの外周側に、複数のコレット部材410が周方向に沿って並んで配置されている。各コレット部材410は、コレット部材内周面部分411bと、軸方向に沿った延在方向がコレット部材内周面部分411bの軸方向に沿った延在方向に対して傾斜角度θで傾斜しているコレット部材内周面部分411aと、被クランプ部材610に設けられている凹部613に挿入可能な突部413Aを有している。作動部材320が先端側に押されていないと、環状バネ420の弾性力によって、コレット部材内周面部分411bが軸部材外周面部分312cに近づき、突部413Aが径方向外側に移動するクランプモードに設定され、作動部材320が先端側に押されると、環状バネ420の弾性力に抗して、コレット部材内周面部分411aが軸部材外周面部分312cに近づき、突部413Aが径方向内側に移動するアンクランプモードに設定される。

目的

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、簡単な構成のクランプ装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

軸方向に沿って延在しているとともに一端側が開口しているシャンク内側空間が設けられているシャンク部を有し、前記シャンク部内側空間を形成するシャンク部内周面に凹部が設けられている被クランプ部材クランプするクランプ装置であって、軸方向に沿って延在しているとともに先端側が開口している本体部内側空間を形成する本体部内周面を有する本体部と、前記本体部内側空間内に配置され、軸方向に沿って延在している軸部材外周面部分を含む軸部材外周面を有する軸部材と、前記軸部材外周面部分の外周側に配置されているコレットと、第1弾性部材と、前記軸部材外周面部分の外周側で、前記コレットより後端側に配置され、前記軸部材に対して軸方向に沿って移動可能な筒状の作動部材と、前記作動部材を先端側に押出す押出し力を発生可能な押出し力発生機構と、を備え、前記コレットは、前記軸部材外周面部分の外周側に、周方向に沿って並んで配置されている複数のコレット部材を有し、前記各コレット部材は、前記軸部材外周面部分に沿って周方向および軸方向に延在し、コレット部材内周面と、コレット部材外周面と、前記コレット部材内周面と反対側に飛び出ている、前記被クランプ部材の前記凹部に挿入可能な第1突部を有し、前記コレット部材内周面は、第1内周面部分と、前記第1内周面部分より先端側に形成され、軸方向に沿った断面で見て、軸方向に沿った延在方向が前記第1内周面部分の軸方向に沿った延在方向に対して傾斜角度θで傾斜している第2内周面部分を含み、前記傾斜角度θは、前記第1内周面部分の軸方向に沿った延在方向が前記軸部材外周面部分の軸方向に沿った延在方向と平行である状態において、前記第2内周面部分と前記軸部材外周面部分との間の間隔が、後端側から先端側に向かって広くなるように設定され、前記第1弾性部材の弾性力が、前記各コレット部材の前記第1内周面部分を前記軸部材外周面部分に近づける力として作用するように構成され、前記押出し力発生機構から前記押出し力を発生させることにより、前記作動部材が前記各コレット部材に当接し、前記作動部材が前記各コレット部材を押すことにより、前記第1弾性部材の弾性力に抗して、前記各コレット部材の前記第2内周面部分が前記軸部材外周面部分に近づくとともに前記第1突部が径方向内側に移動するアンクランプモードに設定され、前記押出し力発生機構からの前記押出し力の発生を停止させることにより、前記第1弾性部材の弾性力によって、前記各コレット部材の前記第1内周面部分が前記軸部材外周面部分に近づくとともに前記第1突部が径方向外側に移動するクランプモードに設定されるように構成されていることを特徴とするクランプ装置。

請求項2

請求項1に記載のクランプ装置であって、前記傾斜角度θは、前記アンクランプモードに設定された状態において、前記被クランプ部材の前記シャンク部内側空間内に前記第1突部が挿入可能に設定されていることを特徴とするクランプ装置。

請求項3

請求項1または2に記載のクランプ装置であって、前記各コレット部材は、前記第1突部より後端側に、前記コレット部材内周面と反対側に飛び出ている第2突部を有し、前記作動部材が、前記各コレット部材の前記第2突部に当接して、当該第2突部を押すことによって前記アンクランプモードに設定されるように構成されていることを特徴とするとクランプ装置。

請求項4

請求項3に記載のクランプ装置であって、前記本体部内周面は、径方向内側に飛び出ている本体部内周面部分を含み、前記本体部内周面部分は、前記各コレット部材の前記第1突部と前記第2突部の間に配置され、前記作動部材が、前記各コレット部材の前記第2突部に当接して、当該第2突部を押すことによって、当該第2突部が前記本体部内周面部分に当接した状態で前記アンクランプモードに設定されるように構成されていることを特徴とするクランプ装置。

請求項5

請求項4に記載のクランプ装置であって、前記各コレット部材を前記作動部材に対して先端側に移動させる弾性力を発生する第2弾性部材が設けられていることを特徴とするクランプ装置。

請求項6

請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載のクランプ装置であって、前記軸部材は、前記本体部に対して軸方向に沿って移動可能に配置されているとともに、前記軸部材外周面部分より先端側に、前記軸部材外周面部分より飛び出ている第3突部を有しており、前記軸部材を前記本体部に対して後端側に移動させる弾性力を発生する第3弾性部材を備え、前記押出し力発生機構から前記押出し力を発生させることにより、前記第3弾性部材の前記弾性力が前記軸部材に伝達されるのが阻止されるともに、軸部材が先端側に押し出されるように構成され、前記押出し力発生機構からの前記押出し力の発生を停止させることにより、前記第3弾性部材の弾性力によって前記軸部材が後端側に移動し、前記各コレット部材の前記第2内周面部分の一部が前記軸部材の前記第3突部に当接した状態で前記クランプモードに設定され、前記押出し力発生機構から前記押出し力を発生させることにより、前記第3弾性部材の前記弾性力が前記軸部材に伝達されるのが阻止されるとともに、前記軸部材が先端側に押し出され、前記各コレット部材の前記第2内周面部分と前記軸部材の前記第3突部との当接が解除された状態で前記アンクランプモードに設定されるように構成されていることを特徴とするクランプ装置。

請求項7

請求項6に記載のクランプ装置であって、前記第3弾性部材の弾性力を増力して前記軸部材に伝達する増力機構が設けられていることを特徴とするクランプ装置。

請求項8

請求項1〜7のうちのいずれか一項に記載のクランプ装置であって、前記各コレット部材の前記第1内周面部分の軸方向に沿った延在方向が前記軸部材外周面部分の軸方向に沿った延在方向と平行である状態において、周方向に隣接する2つのコレット部材の間に隙間が形成され、前記隙間は、第1隙間と、前記第1隙間より先端側に形成され、前記第1隙間の間隔より広い間隔を有する第2隙間を含むように構成されていることを特徴とするクランプ装置。

技術分野

0001

本発明は、被クランプ部材クランプするクランプ装置に関する。

背景技術

0002

工具を保持する工具ホルダ等の被クランプ部材をクランプする(保持する)ためにクランプ装置が用いられている。このようなクランプ装置は、例えば、特許文献1(特開2017−104974号公報)に開示されている。
特許文献1に開示されているクランプ装置は、軸方向に沿って延在しているとともに先端側が開口している本体部内側空間を形成する本体部内周面を有する本体部と、コレットと、第1部品および第2部品を備えている。
コレットは、本体部内側空間内に周方向に沿って並んで配置され、周方向および軸方向に沿って延在している複数のコレット部材を有している。各コレット部材のコレット部材外周面は、第1外面と第2外面を含んでいる。第1外面は、本体部内側空間内に挿入される、工具ホルダのシャンク部のシャンク部内周面に含まれているシャンク部内面に当接可能に形成されている。また、第2外面は、本体部内周面に含まれている本体部内面に係合可能に形成されている。第1部品および第2部品は、コレットの内側に、軸方向に沿って相対的に移動可能に配置されている。
特許文献1に開示されているクランプ装置は、以下のように動作する。第1部品と第2部品を軸方向に沿って接近させると、各コレット部材が径方向外側に押圧される。これにより、各コレット部材の第1外面が、工具ホルダのシャンク部内面に当接するとともに、第2外面が、本体部内周面に含まれている本体部内面に当接し、工具ホルダが本体部に保持される(クランプモード)。一方、第1部品と第2部品を軸方向に沿って離間させると、各コレット部材の、径方向内側への押圧が解除される。これにより、各コレット部材の第1外面と工具ホルダのシャンク部内面との当接および第2外面と本体部内面との当接が解除され、工具ホルダの着脱が可能となる(アンクランプモード)。

先行技術

0003

特開2017−104974号公報

発明が解決しようとする課題

0004

従来のクランプ装置は、コレットを構成する各コレット部材を径方向外側に押圧することによって被クランプ部材をクランプする状態(クランプモード)と、径方向外側への押圧を解除することによって被クランプ部材の着脱が可能な状態(アンクランプモード)に設定するものである。このため、クランプ装置の構成が複雑である。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、簡単な構成のクランプ装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

本発明のクランプ装置は、軸方向に沿って延在しているとともに一端側が開口しているシャンク部内側空間が設けられているシャンク部を有し、シャンク部内側空間を形成するシャンク部内周面に凹部が設けられている被クランプ部材をクランプする際に用いられる。好適には、シャンク部内周面に設けられる凹部は、周方向に沿って延在する溝により構成される。
本発明は、本体部、軸部材、コレット、第1弾性部材作動部材および押出し力発生機構を備えている。
本体部は、軸方向に沿って延在しているとともに先端側が開口している本体部内側空間を形成する本体部内周面を有している。好適には、本体部内側空間の中心線が、軸方向に平行(「略平行」を含む)に延在する。
軸部材は、本体部内側空間内に配置されており、軸方向に沿って延在している軸部材外周面部分を含む軸部材外周面を有している。好適には、軸部材外周面部分は、軸方向に平行(「略平行」を含む)に延在する。
コレットは、軸部材の軸部材外周面部分の外周側に、周方向に沿って並んで配置されている複数のコレット部材を有している。コレット部材の数は、適宜設定可能である。
各コレット部材は、軸部材の軸部材外周面部分に沿って周方向および軸方向に延在し、内周側(軸部材外周面部分と対向する側)にコレット部材内周面を有し、外周側(軸部材外周面部分と反対側)にコレット部材外周面を有している。好適には、各コレット部材は、先端側にコレット部材先端面を有し、後端側にコレット部材後端面を有し、周方向一方側および周方他方側にコレット部材側面を有する。また、各コレット部材は、コレット内周面と反対側に飛び出ている第1突部が設けられている。第1突部は、被クランプ部材のシャンク部内周面に設けられている凹部に挿入可能に形成されている。第1突部は、好適には、コレット部材の先端側に設けられる。
コレット部材内周面は、第1内周面部分と、第1内周面部分より先端側に形成され、軸方向に沿った断面で見て、軸方向に沿った延在方向が、第1内周面部分の軸方向に沿った延在方向に対して傾斜角度θで傾斜している第2内周面部分を含んでいる。傾斜角度θは、第1内周面部分と第2内周面部分とにより規定される角度で表される。例えば、第1内周面部分の軸方向に沿った延在線を先端側に延ばした線と第2内周面部分の軸方向に沿った延在線により規定される角度や、第1内周面部分の軸方向に沿った延在線と第2内周面部分の軸方向に沿った延在線とにより規定される角度で表すことができる。傾斜角度θは、第1内周面部分の軸方向に沿った延在方向が軸部材外周面部分の軸方向に沿った延在方向と平行(「略平行」を含む)である状態において、第2内周面部分と軸部材外周面部分との間の間隔が、後端側から先端側に向かって広くなるように設定される。
第1弾性部材の弾性力が、各コレット部材の第1内周面部分を軸部材外周面部分に近づける力として作用するように構成される。好適には、第1弾性部材は、環状バネにより構成され、周方向に沿って並んで配置されている各コレット部材の、第1内周面部分に対応するコレット部材外周面の箇所に配置される。
作動部材は、筒状部材により構成され、軸部材の外周側で、コレットより後端側に、軸部材に対して軸方向に沿って移動可能に配置されている。
押出し力発生機構は、作動部材を、軸部材に対して先端側に押出す押出し力を発生可能に構成されている。押出し力発生機構は、作動部材を先端側に押出す押し出し力を発生することができればよく、1あるいは複数の構成要素により構成することができる。
押出し力発生機構から発生される押出し力によって作動部材が先端側に移動すると、作動部材が各コレット部材に当接して各コレット部材の後端部を押し、各コレット部材の第2内周面部分が軸部材外周面部分に近づく。好適には、作動部材が各コレット部材の後端部を押す力が、各コレット部材の第1外周面部分を軸部材外周面部分から離し、第2内周面部分を軸部材外周面部分に近づける力として作用するように構成される。
そして、押出し力発生機構から押出し力を発生させることにより、作動部材が各コレット部材に当接して各コレット部材を押し、第1弾性部材の弾性力に抗して、各コレット部材の第2内周面部分が軸部材外周面部分に近づくとともに第1突部が径方向内側に移動するアンクランプモードに設定され、押出し力発生機構からの押出し力の発生を停止させることにより、第1弾性部材の弾性力によって、各コレット部材の第1内周面部分が軸部材外周面部分に近づくとともに第1突部が径方向外側に移動するクランプモードに設定されるように構成されている。
本発明では、コレットを、軸部材外周面部分の外周側に周方向に沿って並んで配置され、第1内周面部分と、軸方向に沿った延在方向が第1内周面部分の軸方向に沿った延在方向に対して傾斜角度θで傾斜している第2内周面部分を含むコレット部材内周面を有する複数のコレット部材により構成し、各コレット部材の第1内周面部分を軸部材外周面に近づけることによってクランプモードに設定し、各コレット部材の第2内周面部分を軸部材外周面部分に近づけることによってアンクランプモードに設定している。これにより、クランプ装置を簡単に構成することができる。
本発明の異なる実施形態では、傾斜角度θは、アンクランプモードに設定された状態において、被クランプ部材のシャンク部内側空間内に第1突部が挿入可能に設定されている。具体的には、アンクランプモードに設定された状態における複数の第1突部の最大外径Hが、シャンク部内側空間の内径Dより小さく設定される(D>H)。
本形態では、各コレット部材に設けられている第1突部を、被クランプ部材のシャンク部内側空間を形成するシャンク部内周面に設けられている凹部内に容易に挿入することができる。
本発明の異なる実施形態では、各コレット部材は、第1突部より後端側に、コレット部材内周面と反対側に飛び出ている第2突部を有している。そして、作動部材が、各コレット部材の第2突部に当接して、当該第2突部を押すことによってアンクランプモードに設定されるように構成されている。好適には、先端側に移動する作動部材と各コレット部材の第2突部との当接によって、第2突部を先端側および径方向外側に移動させる力が各コレット部材に作用するように、作動部材および第2突部の当接箇所の形状や位置が設定される。
本形態では、容易にアンクランプモードに設定することができる。
本発明の異なる形態では、本体部内周面は、各コレット部材の第1突部と第2突部の間に配置される、径方向内側に飛び出ている本体部内周面部分を含んでいる。そして、作動部材が、各コレット部材の第2突部に当接して、当該第2突部を押すことによって、当該第2突部が本体部内周面部分に当接した状態でアンクランプモードに設定されるように構成されている。
本形態では、より容易にアンクランプモードに設定することができる。
本発明の異なる形態では、各コレット部材を作動部材に対して先端側に移動させる弾性力を発生する第2弾性部材が設けられている。第2弾性部材としては、好適には、各コレット部材と作動部材との間に設けられるバネが用いられる。
本形態では、各コレット部材は、第2弾性部材の弾性力によって、第2突部が、径方向内側に飛び出ている本体部内周面部分に当接する方向に移動する力が付与されているため、より容易にアンクランプモードに設定することができる。
本発明の異なる形態では、軸部材は、本体部に対して軸方向に沿って移動可能に配置されているとともに、軸部材を本体部に対して後端側に移動させる弾性力を発生する第3弾性部材が設けられている。また、軸部材は、軸部材外周面部分より先端側に、軸部材外周面部分より飛び出ている第3突部を有している。また、押出し力発生機構から押出し力を発生させることにより、第3弾性部材の弾性力が軸部材に伝達されるのが阻止されるとともに、軸部材が先端側に押し出されるように構成されている。
そして、押出し力発生機構からの押出し力の発生を停止させることにより、第3弾性部材の弾性力によって軸部材が後端側に移動し、各コレット部材の第2内周面部分の一部が軸部材の第3突部に当接した状態でクランプモードに設定され、押出し力発生機構から押出し力を発生させることにより、第3弾性部材の弾性力が軸部材に伝達されるのが阻止されるとともに、軸部材が先端側に押し出され、各コレット部材の第2内周面部分と軸部材の第3突部との当接が解除された状態でアンクランプモードに設定されるように構成されている。
本形態では、アンクランプモードの設定を妨げることなく、容易且つ確実にクランプモードに設定することができる。
本発明の異なる形態では、第3弾性部材の弾性力を増力して軸部材に伝達する増力機構が設けられている。増力機構としては、例えば、第3弾性部材に固定され、第1テーパー面を有している第1部材と、本体部内側空間内に挿入され、第1テーパー面に対向して配置されるとともに、第1テーパー面の傾斜方向と逆方向に傾斜している第2テーパー面を有している第2部材と、軸部材に固定されている第3部材と、第1テーパー面、第2テーパー面および第3部材に当接可能に配置されている球体とにより構成される増力機構を用いることができる。第2部材は、本体部内側空間内に移動可能に挿入されていてもよいし、本体部内側空間内に挿入された状態で、本体部に固定されていてもよい。
本形態では、第3弾性部材の弾性力を高めることなく、クランプ力を高めることができる。
本発明の異なる形態では、各コレット部材の第1内周面部分の軸方向に沿った延在方向が軸部材外周面部分の軸方向に沿った延在方向と平行(「略平行」を含む)である状態において、周方向に隣接する2つのコレット部材の間に、第1隙間と、第1隙間より先端側に形成され、第1隙間の間隔より広い間隔を有する第2隙間を含む隙間が形成されるように構成されている。周方向に隣接する2つのコレット部材の間に、第1隙間と第2隙間を含む隙間を形成する方法としては、好適には、各コレット部材の周方向両側のコレット部材側面の形状を設定する方法が用いられる。第1隙間および第2隙間の間隔は、アンクランプモードに設定された状態において、各コレット部材の第1突部が被クランプ部材のシャンク部内側空間内に挿入可能な範囲内で設定される。
第1隙間および第2隙間の形状は、適宜設定することができる。例えば、第1隙間を、間隔Nで軸方向に沿って延在する形状に設定し、第2隙間を、間隔Nより広い間隔M(M>N)で軸方向に沿って延在する形状に設定することができる。あるいは、第1隙間を、間隔Wで軸方向に沿って延在する形状に設定し、第2隙間を、後端側から先端側に向かって間隔Wから間隔Wより広い間隔V(V>W)になるように軸方向に沿って延在する形状に設定することができる。
本形態では、先端側の第2隙間の間隔Mを広く設定することにより、アンクランプモード設定時における各コレット部材の動作(第2内周面部分を軸部材外周面部分に近づける動作)を可能としながら、後端側の第1の隙間の間隔Nを狭く設定することにより、クランプモード設定時における各コレット部材間の間隔のばらつきを防止することができる。すなわち、クランプモード設定時において、各コレット部材による被クランプ部材のクランプ力のばらつきを防止することができ、被クランプ部材を安定にクランプする(保持する)ことができる。

発明の効果

0006

本発明では、簡単な構成のクランプ装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0007

第1実施形態のコレット装置を用いたクランプ装置の一実施形態の断面図である。
一実施形態のクランプ装置の本体部の断面図である。
第1実施形態のコレット装置の側面図である。
図3を矢印IV方向から見た図である。
図4のV−V線矢視図である。
第1実施形態のコレット装置によってクランプされる工具ホルダの一例の断面図である。
一実施形態のクランプ装置の動作を説明する図である。
一実施形態のクランプ装置の動作を説明する図である。
一実施形態のクランプ装置の動作を説明する図である。
一実施形態のクランプ装置の動作を説明する図である。
工具ホルダのシャンク部が挿入されていない状態において、第1実施形態のコレット装置がクランプモードに設定されている状態を示す図である(図7部分拡大図)。
工具ホルダのシャンク部が挿入されていない状態において、第1実施形態のコレット装置がアンクランプモードに設定されている状態を示す図である(図8の部分拡大図)。
工具ホルダのシャンク部が挿入されている状態において、第1実施形態のコレット装置がクランプモードに設定されている状態を示す図である(図10の部分拡大図)。
増力機構の動作を説明する図である。
一実施形態のクランプ装置で用いられるコレット装置の第2実施形態の側面図である。
第2実施形態のコレット装置がアンクランプモードに設定されている状態における断面図である。

実施例

0008

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
本明細書では、本体部内側空間の中心線Pの延在方向(図1では、左右方向)を「軸方向」といい、工具ホルダ(被クランプ部材)のシャンク部が本体部内側空間内に挿入される側(図1では、矢印Aで示される左側)を「先端側」あるいは「軸方向に沿った一方側」といい、本体部内側空間内に工具ホルダ(被クランプ部材)が挿入される側と反対側(図1では、矢印Bで示される右側)を「後端側」あるいは「軸方向に沿った他方側」という。なお、工具ホルダ(被クランプ部材)に関しては、シャンク部が本体部内側空間内に挿入される側を「後端側」あるいは「軸方向に沿った他方側」といい、本体部内側空間内に挿入される側と反対側を「先端側」あるいは「軸方向に沿った一方側」という。勿論、各方向の定義は、適宜変更可能である。
また、軸方向に直角な断面で見て、本体部内側空間の中心線Pを中心とする円に沿った方向を「周方向」といい、中心線Pを通る線の方向を「径方向」という。

0009

本発明のクランプ装置の一実施形態を、図1図2を参照して説明する。なお、図1は、一実施形態のクランプ装置100の軸方向に沿った断面図であり、図2は、本体部(主軸210、第2部材350)の軸方向に沿った断面図である。
本実施形態のクランプ装置100は、工具ホルダをクランプする工具クランプ装置として構成されている。

0010

本実施形態のクランプ装置100によってクランプされる工具ホルダの一例610を、図6を参照して説明する。図6に示されている工具ホルダ610は、工具650を保持する。
工具ホルダ610は、工具ホルダ後端面610B、工具ホルダ内周面611、工具ホルダ外周面612を有している。
工具ホルダ内周面611は、工具ホルダ内周面部分611a〜611eを含み、一端側(後端側)が開口している工具ホルダ内側空間610aを形成する。また、工具ホルダ外周面612は、工具ホルダ外周面部分612a〜612cを含んでいる。
工具ホルダ610の後端側には、後述する主軸内側空間210a(本体部内側空間)内に挿入されるシャンク部620が設けられている。シャンク部620は、工具ホルダ後端面610B、工具ホルダ内周面部分611b〜611eを含むシャンク部内周面、工具ホルダ外周面部分612cを含むシャンク部外周面を有している。シャンク部内周面およびシャンク部外周面は、円形形状の断面を有している。シャンク部内周面により、一端側(後端側)が開口しているシャンク部内側空間620aが形成されている。なお、シャンク部内周面に含まれている工具ホルダ内周面部分(シャンク部内周面部分)611dにより、後述するコレット部材410の突部413Aが挿入される凹部613が形成されている。好適には、凹部613は、周方向に沿って延在する溝として形成されている。

0011

本実施形態のクランプ装置100は、主軸210、軸部材310、作動部材320、皿バネ330、第1部材340、第2部材350、第3部材360、球体370、ピン380、押し部材390、コレット装置400、バネ430により構成されている。

0012

主軸210は、主軸先端面210A、主軸内周面部分211a〜211nを含み、軸方向に沿って延在するとともに、先端側が開口している主軸内側空間210aを形成する主軸内周面211を有している。主軸内周面部分211fは、径方向内側に飛び出ている。主軸内周面部分211d、211f、211h、211k、211mは、段差面として形成されている。
主軸内周面部分211fが、本発明の「径方向内側に飛び出ている本体部内周面部分」に対応する。
第2部材350は、筒状に形成され、第2部材先端面350A、第2部材後端面350B、第2部材内側空間350aを形成する第2部材内周面351、第2部材外周面352を有している。第2部材内周面351は、内径が、先端側から後端側に向かって大きくなるテーパー面に形成されている。第2部材内周面351は、円形形状の断面を有している。
第2部材350は、主軸内側空間210a内に、軸方向に沿って移動可能に挿入されている。第2部材350は、第2部材先端面350Aが主軸内周面部分211mに当接することによって、先端側への移動が規制される。なお、第2部材350は、主軸内側空間210a内に挿入した状態で、主軸210に固定してもよい。第2部材350は、増力機構を構成する。増力機構については、後述する。

0013

本実施形態では、主軸210(あるいは主軸210と第2部材350)によって、本発明の「本体部」が構成され、また、主軸内周面部分211a〜211n(あるいは主軸内周面部分211a〜211l、第2部材先端面350A、第2部材内周面351、第2部材後端面350Bおよび主軸内周面部分211n)によって、本発明の「本体部内側空間を形成する本体部内周面」が構成される。また、主軸先端面210Aが、本発明の「本体部前端面」に対応する。
また、本実施形態では、本体部内側空間の中心線Pが、軸方向に平行(「略平行」を含む)に延在している。

0014

軸部材310は、主軸内側空間210aおよび第2部材内側空間350a内(すなわち、本体部内側空間内)に軸方向に沿って移動可能に配置されている。
軸部材310は、軸部材外周面部分312a〜312dを含む軸部材外周面312を有している。軸部材外周面312は、円形形状の断面を有している。
軸部材外周面部分312cは、軸方向に沿って延在している。本実施形態では、軸部材外周面部分312cは、軸方向に平行(「略平行」を含む)に延在している。また、軸部材外周面部分312a、312bによって、軸部材外周面部分312cから径方向外側に飛び出ている突部313Aが形成されている。本実施形態では、軸部材外周面部分312bは、中心線Pからの距離が、後端側から先端側に向かって長くなるように傾斜しているテーパー面に形成されている。また、軸部材外周面部分312dには、雄ネジが形成されている。
軸部材310の突部313Aが、本発明の「第3突部」に対応する。

0015

作動部材320は、筒状に形成され、軸部材310の軸部材外周面部分312cの外周側に、軸部材310に対して軸方向に沿って移動可能に配置されている。
作動部材320は、作動部材先端面320A、作動部材後端面320B、作動部材内周面部分321a〜321cを含む作動部材内周面321、作動部材外周面部分322a〜322dを含む作動部材外周面322を有している。作動部材内周面321および作動部材外周面322は、円形形状の断面を有している。
作動部材内周面部分321aと321bによって、バネ430の端部が挿入可能な空間が形成されている。
作動部材外周面部分322aは、中心線Pからの距離が、先端側から後端側に向かって長くなるように傾斜しているテーパー面に形成されている。作動部材外周面部分322bは、段差状(段差面)に形成されている。作動部材外周面部分322dには、雄ネジが形成されている。

0016

皿バネ330は、軸部材310の軸部材外周面部分312cの外周側に配置され、軸部材310を本体部(主軸210あるいは主軸210と第2部材350)に対して後端側に移動させる弾性力を発生する。皿バネ330の弾性力は、増力機構を介して軸部材310に伝達される。
本実施形態では、皿バネ330は、主軸内周面部分211hと、増力機構を構成する第1部材340の第1部材先端面340Aとの間に、圧縮された状態で配置されている。
皿バネ330が、本発明の「軸部材を本体部に対して後端側に移動させる弾性力を発生する第3弾性部材」に対応する。

0017

図14に示されている増力機構の部分拡大図を参照して、増力機構を説明する。
増力機構は、皿バネ330の弾性力を増力して軸部材310に伝達する。これにより、後述するように、皿バネ330の弾性力を増大することなく、コレット装置400(コレット部材410)がクランプモードに設定された状態におけるクランプ力を高めることができる。
増力機構は、第1部材340、第2部材350、第3部材360および球体370により構成されている。
第1部材340は、第1部材先端面340A、第1部材後端面340B、第1部材内周面341、第1部材外周面部分342aを含む第1部材外周面342を有している。第1部材内周面341には、雌ネジが形成されている。第1部材340は、第1部材内周面341に形成されている雌ネジが作動部材320の作動部材外周面部分322dに形成されている雄ネジにネジ結合されて作動部材320に固定された状態で、主軸内側空間210a(本体部内側空間)内を軸方向に沿って移動可能である。第1部材外周面部分342aは、中心線Pからの距離が、先端側から後端側に向かって短くなるように傾斜しているテーパー面に形成されている。
第2部材350は、前述したように、主軸内側空間210a内に挿入されている。また、第2部材内周面351は、中心線Pからの距離が、先端側から後端側に向かって長くなるように傾斜しているテーパー面に形成されている。
本実施形態では、第1部材340の第1部材外周面部分342aが、第2部材350の第2部材内周面351と対向する箇所に、間隔をあけて配置されている。
第3部材360は、第3部材先端面360A、第3部材後端面360B、第3部材内周面361を有している。第3部材内周面361には、雌ネジが形成されている。第3部材360は、第3部材内周面部分361に形成されている雌ネジが軸部材310の軸部材外周面部分312dに形成されている雄ネジにネジ結合されて軸部材310に固定された状態で、主軸内側空間210a(本体部内側空間)内を軸方向に沿って移動可能である。
なお、第3部材360には、第1部材340の第1部材後端面340Bと対向する箇所に、後述するピン380が移動可能に挿入される貫通孔363が形成されている。
球体370は、外周面372が、第1部材340の第1部材外周面部分342a、第2部材350の第2部材内周面部分351、第3部材360の第3部材先端面360Aに当接可能に配置される。

0018

図14に示されているように、皿バネ330の弾性力によって第1部材340が後端側に移動する(実線で示されている位置から破線で示されている位置に移動する)と、球体370は、外周面372が第1部材外周面部分342aと第2部材内周面351に当接した状態で後端側に移動する(実線で示されている位置から破線で示されている位置に移動する)。球体370が後端側に移動すると、球体370の外周面372と第3部材360の第3部材先端面360Aとの当接によって、第3部材360および第3部材360に固定されている軸部材310が後端側に移動する(実線で示されている位置から破線で示されている位置に移動する)。
ここで、テーパー状に形成されている第1部材外周面部分342aの傾斜角度αと、第1部材外周面部分342aと逆向きのテーパー状に形成されている第2部材内周面351の傾斜角度βを適切に設定することにより、第1部材340の後端側への移動距離Kに対する第3部材360の後端側への移動距離Lの比(L/K)を1より小さくすることができる。すなわち、第3部材360に固定されている軸部材310を後端側に移動させる力を増力することができる。
本実施形態では、第1部材340、第2部材350、第3部材360および球体370により、本発明の「増力機構」が構成されている。また、第1部材外周面部分342aが、本発明の「第1部材の第1テーパー面」に対応し、第2部材内周面351が、本発明の「第2部材の第2テーパー面」に対応する。

0019

本実施形態のクランプ装置100で用いられている、第1実施形態のコレット装置400を、図3図4を参照して説明する。なお、図3は、第1実施形態のコレット装置400の側面図であり、図4は、図3を矢印IV方向から見た図であり、図5は、図4のV−V線矢視図である。
本実施形態のコレット装置400は、コレットと環状バネ420により構成されている。
コレットは、軸部材310の軸部材外周面部分312cの外周側に、周方向に沿って並んで配置されている複数のコレット部材410を有している。
コレット部材410は、軸部材外周面部分312cに沿って周方向および軸方向に沿って延在し、コレット部材先端面410A、コレット部材後端面410B、軸部材外周面部分312cと対向する側に配置されるコレット部材内周面411、軸部材外周面部分412cと反対側に配置されるコレット部材外周面412、周方向に沿って一方側および他方側に配置されるコレット部材側面415を有している。なお、図4に示されているように、軸方向から見た場合、コレット部材410は円弧状に延在している。
コレット部材内周面411は、コレット部材内周面部分411a〜411eを含んでいる。
軸方向に沿った断面で見て(図5参照)、コレット部材内周面部分411aの軸方向に沿った延在方向は、コレット部材内周面部分411bの軸方向に沿った延在方向に対して傾斜角度θで傾斜している。傾斜角度θは、コレット部材内周面部分411bの軸方向に沿った延在方向が軸部材外周面部分312cの軸方向に沿った延在方向と平行(「略平行」を含む)である状態において、コレット部材内周面部分411aと軸部材外周面部分312cとの間の距離が、後端側から先端側に向かって大きくなるように設定される。傾斜角度θは、コレット部材内周面部分411aと411bにより規定される角度で表される。本実施形態では、コレット部材内周面部分411bの軸方向に沿った延在線を先端側に延ばした線とコレット部材内周面部分411aの軸方向に沿った延在線により規定される角度として表されている。勿論、コレット部材内周面部分411bの軸方向に沿った延在線とコレット部材内周面部分411aの軸方向に沿った延在線とにより規定される角度等で表すこともできる。
コレット部材先端面410Aとコレット部材外周面部分412aによって、コレット部材410の先端部に、コレット部材内周面411と反対側に飛び出ている突部413Aが形成されている。
また、コレット部材後端面410B、コレット部材外周面部分412g、412h、コレット部材内周面部分411c〜411eによって、コレット部材410の後端部に、コレット部材内周面411と反対側に飛び出ている突部413Bが形成されている。
コレット部材内周面部分411eは、中心線Pからの距離が、後端側から先端側に向かって短くなるように傾斜しているテーパー面に形成されている。
また、コレット部材外周面部分412gは、中心線Pからの距離が、後端側から先端側に向かって短くなるように傾斜しているテーパー面に形成されている。
コレット部材内周面部分411bが、本発明の「コレット部材の第1内周面部分」に対応し、コレット部材内周面部分411aが、本発明の「コレット部材の第2内周面部分」に対応し、突部413Aが、本発明の「第1突部」に対応し、突部413Bが、本発明の「第2突部」に対応する。

0020

また、図3図5に示されているように、各コレット部材410のコレット部材内周面部分411bの軸方向に沿った延在方向が、軸部材外周面部分312cの軸方向に沿った延在方向と平行である状態(詳しくは、各コレット部材410のコレット部材内周面部分411bが、コレット部材内周面部分411bの軸方向に沿った延在方向と軸部材外周面部分312cの軸方向に沿った延在方向が平行になるように軸部材外周面部分312cの外周側に配置された状態)において、周方向に隣接する2つのコレット部材410の間に、軸方向に沿って延在する隙間416が形成される。隙間416は、隙間416Bと、隙間416Bより先端側に形成され、隙間416Bの間隔より広い間隔を有する隙間416Aを含む。具体的には、各コレット部材410のコレット部材側面415は、軸方向に沿って延在するコレット部材側面部分415aおよび415cと、コレット部材側面部分415aと415cを段差状に連結するコレット部材側面部分415bを含むように構成される(図3)。
本実施形態では、隙間416Bは、間隔Nで軸方向に沿って延在し、隙間416Aは、隙間416Bの間隔Nより広い間隔M(M>N)で軸方向に沿って延在している。
隙間416Bが、本発明の「第1隙間」に対応し、隙間416Aが、本発明の「第2隙間」に対応する。

0021

コレット部材内周面部分411bが軸部材外周面部分312cに近づき、コレット部材内周面部分411aが軸部材外周面部分312cから離れている状態(クランプモード)から、コレット部材内周面部分411bが軸部材外周面部分312cから離れ、コレット部材内周面部分411aが軸部材外周面部分312cに近づく状態(アンクランプモード)に移行する場合、周方向に隣接するコレット部材410同士が接触しないように、周方向に隣接するコレット部材410を広い間隔をあけて配置する必要がある。一方、周方向に隣接するコレット部材410を広い隙間をあけて配置すると、コレット部材内周面部分411bが軸部材外周面部分312cに近づいた状態(クランプモード)において、周方向に隣接するコレット部材410間の間隔がばらつくおそれがある。コレット部材410間の間隔がばらつくと、各コレット部材410による工具ホルダ610(被クランプ材)のクランプ力がばらつき、工具ホルダ410の保持特性が低下するおそれがある。
本実施形態では、周方向に隣接する2つのコレット部材410の間に、間隔の異なる隙間を形成するとともに、先端側に形成される隙間416Aの間隔Mを、後端側に形成される隙間416Bの間隔Nより広くしている。先端側の隙間416Aの間隔Mを広くすることにより、アンクランプモードに設定する際に、周方向に隣接するコレット部材410同士が接触するのを防止することができる。また、後端側の隙間416Bの間隔Nを狭くすることにより、クランプモード設定時に、コレット部材410間の間隔がばらつくのを防止することができる。これにより、各コレット部材410による工具ホルダ610(被クランプ部材)のクランプ力を略等しくすることができ、工具ホルダ610を安定して保持することができる。

0022

環状バネ420は、周方向に沿って並んで配置されている各コレット部材410を径方向内側に移動させる弾性力を発生する。本実施形態では、環状バネ420として、C字形状を有する環状バネが用いられている。環状バネ420としては、Oリングを用いることもできる。
コレット部材外周面部分412d〜412fによって、コレット部材外周面412の、突部413Bより先端側で、コレット部材内周面部分411bに対応する箇所に、周方向に沿って延在する溝412Aが形成される。
環状バネ420は、周方向に沿って並んで配置されている各コレット部材410の溝412Aに、伸張状態で挿入される。これにより、環状バネ420の弾性力は、コレット部材410のコレット部材内周面部分411bを軸部材外周面部分312cに近づける力として作用する。
本実施形態では、環状バネ420が、本発明の「第1弾性部材」に対応する。

0023

バネ430は、各コレット部材410と作動部材320との間に、圧縮された状態で配置されている。バネ430の弾性力は、各コレット部材410を、作動部材320に対して先端側に移動させる力として作用する。これにより、各コレット部材410は、突部413B、詳しくは、突部413Bを形成するコレット部材外周面部分412gが主軸内周面部分211f(径方向内側に飛び出ている本体部内周面部分)に当接するように先端側に移動する。
本実施形態では、バネ430が、本発明の「第2弾性部材」に対応する。

0024

前述したように、増力機構を構成する第3部材360には、第1部材340の第1部材後端面340Bに対向する箇所に貫通孔363が形成されている。そして、貫通孔363には、軸方向に沿って移動可能にピン380が挿入されている。
また、ピン380を先端側に押出す押し部材390が設けられている。
押し部材390が後端側に移動した場合、すなわち、押し部材390によってピン380が先端側に押されていない場合には、第1部材340は、皿バネ330の弾性力によって後端側に押され、第3部材360の第3部材先端面360Aに当接する。この場合、皿バネ330の弾性力は、増力機構を介して軸部材310に伝達される。すなわち、皿バネ330の弾性力が、軸部材310を後端側に移動させる力として作用する。
一方、押し部材390が先端側に移動した場合、すなわち、押し部材390によってピン380が先端側に押された場合には、ピン380が先端側に移動して第1部材340の第1部材後端面340Bに当接する。これにより、第1部材後端面340Bが第3部材先端面360Aから離れ、皿バネ330の弾性力が軸部材310に伝達されるのが阻止される。押し部材390がさらに先端側に移動すると、押し部材390が第3部材360の第3部材後端面360Bに当接し、第3部材360が先端側に押される。これにより、第3部材360に固定されている軸部材310も先端側に移動する。
本実施形態では、ピン380と押し部材390により、本発明の「押出し力発生機構」が構成されている。

0025

クランプ装置100の動作を、図7図10を参照して説明する。
先ず、主軸内側空間(本体部内側空間)210a内に、工具ホルダ610のシャンク部620が挿入されていない状態の動作を、図7図11を参照して説明する。
主軸内側空間210a内に工具ホルダ610のシャンク部620が挿入されていない状態では、押し部材390は後端側に移動されている。この場合、ピン380が押し部材390により先端側に押されないため、第1部材340は、皿バネ330の弾性力によって後端側に移動する。第1部材340が後端側に移動する際に、第1部材340の第1部材後端面340Bが第3部材360の第3部材先端面360Aと当接することにより、第3部材360に固定されている軸部材310も後端側に移動する。第1部材340の後端側への移動は、第1部材340に固定されている作動部材320の作動部材外周面322bと皿バネ330の端部との当接によって規制される。
各コレット部材410と作動部材320との間に、各コレット部材410を作動部材320に対して先端側に移動させる弾性力を発生するバネ430が設けられている。このため、各コレット部材410は、突部413B(突部413Bを形成するコレット部材外周面部分412g)が主軸内周面部分211f(径方向内側に飛び出ている本体部内周面部分)と当接する位置に配置される。
この時、作動部材320によって各コレット部材410が押されないため、各コレット部材410は、環状バネ420の弾性力によって、コレット部材内周面部分411bが軸部材外周面部分312cに近づき、コレット部材内周面部分411aが軸部材外周面部分312cから離れ、突部413Aが径方向外側に移動する(突出する)クランプモードに設定される。
なお、軸部材310が後端側に移動することにより、各コレット部材410のコレット部材内周面部分411aの先端部が軸部材310の突部313A(詳しくは、突部313Aを形成するテーパー状の軸部材外周面部分312b)に当接する。これにより、各コレット部材410の突部413Aは、コレット部材内周面部分411bが、コレット部材内周面部分411bの軸方向に沿った延在方向と軸部材内周面部分312cの軸方向に沿った延在方向が平行になるように軸部材外周面部分312cの外周側に配置された時の位置より、径方向外側に持ち上げられる。

0026

次に、主軸内側空間210a(本体部内側空間)内に、工具ホルダ610のシャンク部620を挿入する際の動作を、図8図12を参照して説明する。
押し部材390を先端側に移動させ、ピン380を先端側に押す。ピン380が先端側に押されると、ピン380が第1部材340の第1部材後端面340Bに当接し、第1部材340および第1部材340に固定されている作動部材320も先端側に押される。
第1部材340が先端側に押されると、皿バネ330の弾性力が第3部材360および第3部材360に固定されている軸部材310に伝達されるのが阻止される。
押し部材390をさらに先端側に移動させると、押し部材390が第3部材360の第3部材後端面360Bに当接し、第3部材360および第3部材360に固定されている軸部材310が先端側に押される。この時、皿バネ330の弾性力が第3部材360に伝達されるのが阻止されているため、第3部材360および軸部材310はスムーズに先端側に押される。
作動部材320が先端側に移動し、作動部材320(詳しくは、テーパー状の作動部材外周面部分322a)が各コレット部材410の突部413B(詳しくは、突部413Bを形成するコレット部材内周面部分411dあるいは411e)に当接し、突部413Bが押される(詳しくは、先端側および径方向外側に押される)。また、軸部材310が先端側に移動することによって、各コレット部材410のコレット部材内周面部分411bと軸部材310の突部313Aとの当接が解除される。これにより、環状バネ420の弾性力に抗して、各コレット部材410のコレット部材内周面部分411aが軸部材内周面部分312cに近づき、コレット部材内周面部分411bが軸部材外周面部分312cから離れ、突部413Aが径方向内側に移動するアンクランプモードに設定される。
なお、アンクランプモードに設定された状態において、工具ホルダ610のシャンク部内側空間620a内に各コレット部材410の突部413Aが挿入可能に構成される。具体的には、アンクランプモードに設定された状態における各コレット部材410の突部413Aの最大外径H(図12参照)が、工具ホルダ610のシャンク部内側空間620aの内径D(図6第参照)より小さくなるように(H<D)設定される。

0027

次に、主軸内側空間210a(本体部内側空間)内に、工具ホルダ610のシャンク部620を挿入する動作を、図9を参照して説明する。
アンクランプモードに設定された状態において、工具ホルダ610のシャンク部620を主軸内側空間210a(本体部内側空間)内に挿入するとともに、シャンク部内側空間620a内に各コレット部材410の突部413Aを挿入する。この時、各コレット部材410の突部413Aは、工具ホルダ610のシャンク部内周面に設けられている凹部613と対向する位置に配置される。

0028

次に、工具ホルダ610をクランプする動作を、図10図13を参照して説明する。
押し部材390を後端側に移動させ、作動部材320に固定されている第1部材340、軸部材310に固定されている第3部材360を押すのを停止する。
第1部材340および第3部材360が押されないことにより、皿バネ330の弾性力によって、第1部材340および第1部材340に固定されている作動部材320が後端側に移動する。また、増力機構によって増力された皿バネ330の弾性力によって、第3部材360および第3部材360に固定されている軸部材310が後端側に移動する。これにより、環状バネ420の弾性力によって、各コレット部材410のコレット部材内周面部分410bが軸部材内周面部分312cに近づき、コレット部材内周面部分411aが軸部材外周面部分312cから離れ、突部413Aが径方向外側に移動するクランプモードに設定される。この時、各コレット部材410のコレット部材内周面部分411aの先端部が軸部材310の突部313A(突部313Aを形成する軸部材外周面部分312b)と当接することによって、環状バネ420の弾性力によるクランプ力に、コレット部材内周面部分411aの先端部と突部313Aとの当接によるクランプ力が加えられる。すなわち、クランプ力が高められる。
突部313Aの径方向外側への移動は、突部313Aの工具ホルダ610の凹部613への挿入によって規制される。

0029

周方向に隣接する2つのコレット部材の間に形成する隙間の形状を変更した、第2実施形態のコレット装置500が図15図16に示されている。
本実施形態のコレット装置500は、第1実施形態のコレット装置400と同様に、コレットと環状バネ420により構成されている。コレットは、軸部材310の軸部材外周面部分312cの外周側に周方向に沿って並べて配置されている複数のコレット部材510を有している。また、第1実施形態のコレット装置400と同様に、環状バネ420の弾性力は、各コレット部材510のコレット部材内周面部分511bを軸部材外周面部分312cに近づけ、突部513Aを径方向外側に移動させる力として作用するように構成されている。
また、各コレット部材510のコレッ部材内周面部分511bの軸方向に沿った延在方向が、軸部材外周面部分312cの軸方向に沿った延在方向と平行である状態(詳しくは、各コレット部材510のコレット部材内周面部分511bが、コレット部材内周面部分511bの軸方向に沿った延在方向と軸部材外周面部分312cの軸方向に沿った延在方向が平行になるように軸部材外周面部分312cの外周側に配置された状態)において、周方向に隣接する2つのコレット部材510の間に形成される隙間516は、隙間516Bと、隙間516Bより先端側に形成されている隙間516Aを含んでいる。
隙間516Bは、間隔Wで軸方向に沿って延在し、隙間516Aは、間隔が、後端側から先端側に向かって間隔Wから間隔Wより広い間隔V(V>W)となるように軸方向に沿って延在している。
具体的には、各コレット部材510のコレット部材側面515は、軸方向に沿って延在するコレット部材側面部分515bと、延在方向が、コレット部材側面部分515bの延在方向に対して傾斜しているコレット部材側面部分515aを含むように構成される(図15)。
本実施形態のコレット500も、第1実施形態のコレット400と同様の効果を有する。
隙間516Bが、本発明の「第1隙間」に対応し、隙間516Aが、本発明の「第2隙間」に対応する。

0030

本発明は、実施形態で説明した構成に限定されず種々の変更、追加、削除が可能である。
弾性部材としては、公知の種々の弾性部材を用いることができる。
押出し力発生機構の構成は、適宜変更可能である。
コレット部材の突部(413B、513B)、軸部材の突部(313A)、皿バネ、増力機構、径方向内側に飛び出ている本体部内周面部分(211f)、バネ(430)等は、必要に応じて適宜取捨選択することができる。
突部413A(513A)を「第1突部」、突部413B(513B)を「第2突部」、突部313Aを「第3突部」としたが、突部の呼称は適宜変更可能である。
環状バネ420を「第1弾性部材」、バネ430を「第2弾性部材」、皿バネ330を「第3弾性部材」としたが、弾性部材の呼称は適宜変更可能である。
実施形態で説明した各構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数の構成を組み合わせて用いることもできる。
本発明は、工具ホルダ以外の種々の被クランプ部材をクランプする(保持する)クランプ装置として構成することができる。

0031

100クランプ装置
210主軸(本体部)
210A主軸先端面
210a主軸内側空間
211 主軸内周面
211a〜211n 主軸内周面部分
310軸部材
312 軸部材外周面
312a〜312c 軸部材外周面部分
313A 突部(第3突部)
320作動部材
320A 作動部材前端
320B 作動部材後端面
320a 作動部材内側空間
321 作動部材内周面
321a〜321c 作動部材内周面部分
322 作動部材外周面
322a〜322d 作動部材外周面部分
330皿バネ(第3弾性部材)
340 第1部材
340A 第1部材先端面
340B 第1部材後端面
341 第1部材内周面
342 第1部材外周面
342a 第1部材外周面部分(第1テーパー面)
350 第2部材
350A 第2部材先端面
350B 第2部材後端面
351 第2部材内周面(第2テーパー面)
352 第2部材外周面
360 第3部材
360A 第3部材先端面
361 第3部材内周面
363 孔
370球体
372 球体外周面
380ピン
390押し部材
400、500コレット装置
410、510コレット部材
410A、510A コレット部材先端面
410B、510B コレット部材後端面
410a、510a コレット部材内側空間
411、511 コレット部材内周面
411a〜411e、511a〜511e コレット部材内周面部分
412、512 コレット部材外周面
412a〜412h、512a〜512h コレット部材外周面部分
413A、513A 突部(第1突部)
413B、513B 突部(第2突部)
415、515コレット側面
415a〜415c、515a、515b コレット部材側面部分
416A、416B、516A、516B 隙間
420環状バネ(縮径バネ)(第1弾性部材)
430 バネ(第2弾性部材)
610工具ホルダ
610B 工具ホルダ後端面
610a 工具ホルダ内側空間
611 工具ホルダ内周面
611a〜611e 工具ホルダ内周面部分
612 工具ホルダ外周面
612a〜612c 工具ホルダ外周面部分
613 溝
620シャンク部
620a シャンク部内側空間
650 工具

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