JPH10503717A - タッピングコレット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 タッピングコレットは、円状のシャンク部および正方形のシャンク部を有するタップを保持しコレットホルダーの合わせ面との係合によって動作される。そのコレットは、そのコレットの中を通る中心軸線の周りに本質的には９０度間隔で円周方向に配置される複数の独立の把持ジョーを有している。その把持ジョーは、中心軸線に平行な内面とコレットホルダーの合わせ面に係合させるための外表面を形成する外面とを有している。弾性材料は所望される間隔をおいた関係でジョーを保持するための把持ジョーの間に配される。把持ジョーは、半径方向に内方に伸び、また、コレット内に挿入されるタップの正方形のシャンク部の平坦面に係合させるための第２の内径開口を形成する段部を含んでいる。その連続した外径シールはコレットの外表面の周りに円周方向に配され、また、連続した内径シールはコレットの第１の内径開口内に円周方向に配されている。

Description

【発明の詳細な説明】 タッピングコレット 発明の背景 本発明は、機械用コレットに関し、さらに詳しくはタップとともに使用するた めのコレットに関する。 その技術分野において理解されているように、従来のタップは、作動のために 比較的高い回転トルクを必要とする。従って、タッピングコレットのような工具 保持装置は、ねじ立て工具に高い回転トルクを伝達できるものでなければならな い。タップ自体は、円状のシャンク部、および、多面の後方シャンク部を有して いる。一般には、その多面部は正方形の外形からなっている。 スプリットスチールタップコレット(Split steel tap collet)は、上述したよ うな正方形の部分を有しているタップを確実に駆動させるものとしてその技術分 野において知られている。ペンシルベニア州、ラトローブ(Latrobe)にあるケナ メタル(Kennametal)社がそのようなスプリットスチールタップコレットを製造販 売している。しかしながら、その従来のスプリットスチールタップコレットは、 そのコレットを通じてタップに冷却液を導くことが望まれる場合、密封性のある コレットとしては比較的役に立たないという重大な欠点を有している。スプリッ トスチールの把持面とその正方形に応じたタップにおける正方形の部分の開放面 との間に間隙があるという理由で、効果的な密封がこのような型式のスプリット スチールタップコレットによって得られない。多くの適用例においては、コレッ トおよび連関される工具保持部材を通じて比較的高い圧力の冷却液をタップの作 動面に導くことが非常に望まれる。従来のスプリットスチールタップコレットは 、この状況において比較的役に立たないことがわかっている。 ジャコブ（登録商標）チャックマニファクチャリングカンパニーは、その形式 においてよく知られたラバーフレックス（登録商標）コレットを製造販売してい る。そのコレットは共通の軸の周りに適所に保持され等しい間隔の複数の個々に 独立した把持部材を有している。その把持部材の間の隙間は、ゴムまたはゴムの 合成物のような粘着性の弾性材料で満たされている。把持力と密封での使用とに おいて、従来のスプリットスチールコレットに対するラバーフレックス（登録商 標）コレットの利点は、当業者によく知られている。しかしながら、タッピング コレットとしてラバーフレックス（登録商標）コレットを利用することは、タッ ピングコレットとして必要とされる比較的高い回転トルクのために、以前におい ては考えられなかった。従って、ラバーフレックス（登録商標）コレットの利点 は、タッピングコレットの業界において広く認められず、また、十分認識されて いない。 発明の目的および概要 従って、本発明の主な目的は、改良されたシーリングタップコレットを提供す ることである。 さらに、本発明の目的は、ラバーフレックス（登録商標）コレットの利点をタ ップコレットに合体させることである。 本発明のその他の目的は、タップの作動面に比較的高い圧力の冷却液を導入さ せるシーリングコレットを提供することである。 本発明のさらなる目的は、タッピング動作において必要とされる高い回転トル クを伝達する能力を有するラバーフレックス（登録商標）コレットを提供するこ とである。 本発明のさらなる目的および利点は、以下の説明で部分的に説明され、または この発明の実施を通して知られるであろう。本発明の目的および利点は添付した 請求の範囲に特に示されている手段および組み合わせによって、実現されまた達 成されるであろう。 本発明の目的に従い、コレットホルダーの合わせ面に係合することによって作 動される工作機械用のタッピングコレットが、提供される。コレットホルダーに 伴うコレットの動作は当業者によく理解されている。 そのコレットは、コレットを通る縦の中心軸線の周りに所望の縦方向でかつ等 しい角度間隔位置で保持された複数の独立の把持ジョーを含んでいる。その把持 ジョーは、中心軸線に平行な内面と外面とを有することにより、コレットホルダ ーの合わせ面に係合するための外表面を形成する。弾性材料は、所望の間隔をお いた関係でジョーを保持するために把持ジョーの間に配置される。把持ジョー内 面はさらに、従来のタップの円状のシャンク部を収容するための第１の内径開口 を形成する。 把持ジョーは、さらに、正方形のタップシャンク部を収容するために第１の内 径開口と軸線方向に整列した第２の内径開口を形成している。この方法で、把持 ジョーは中心軸線の周りに基本的に９０度の間隔で円周方向に配置されている。 把持ジョー内面は、さらに半径方向内側に延び第２の内径開口を形成する段部 を含んでいる。第２の内径開口における把持ジョー内面は、コレット内に挿入さ れた正方形のシャンク部における平坦面に係合する。 コレットは、さらに、外表面の周りに円周方向に配置され把持ジョー外面を半 径方向に外方に超えて、円周方向に延在する外径シールを含んでいる。コレット はさらに、第１の内径開口内に円周方向に配置され把持ジョーの内面を半径方向 に内方に超えて、円周方向に延在する連続した内径シールを含んでいる。 本発明における好ましい実施態様においては、コレットは、少なくとも４個の 把持ジョーを含み、それぞれ９０度間隔ごとに１個の把持ジョーが配置される。 代替となる好ましい実施態様においては、把持ジョーの対が９０度間隔で配置さ れている。 好ましくは、連続した内径シールは弾性材料と一体に形成され、また、連続し た外径シールもまた弾性材料と一体に形成されている。 好ましくは、内径シールおよび外径シールはダブルリップシールであり、弾性 材料と一体に成形されている。また、それぞれの把持ジョーが、さらに、それを 貫通して形成された少なくとも１個の孔を含むことが好ましい。弾性材料は、こ れらの孔を通って延在し、かつ、把持ジョーの中を通って基本的に弾性材料の同 心のリングを形成する。 コレットは、また、好ましくは、把持ジョーの間における弾性材料内に形成さ れる縦方向の溝を含んでいる。これらの縦方向の溝はコレットの内側を内径シー ルまで冷却液が運ばれる冷却液導入ポートを形成している。 第２の内径開口における把持ジョーの内面の段部は、好ましくは、前記第１の 内径開口における把持ジョーの内面に縦方向に平行にある把持ジョーの内面の縦 方向部分を備えている。この実施態様における段部は、半径方向内方に、かつ、 内面に直角に延びるうねにより形成されている。 この明細書に組み込まれて一部をなす添付図面はこの発明の実施の形態を示し 、そして説明とともに、この発明の本質の説明に役立つ。 図面の簡単な説明 図１は、本発明に従うタッピングコレットの部分的にせん断した斜視図である 。 図２は、図１に示されるそのコレットにおいて指示される線に沿って示す断面 図である。 図３は、そのコレット内に挿入されたタップをあらわす本発明のコレットの断 面斜視図であり、そして、 図４は、コレットにおける縦方向の溝と第１および第２の内径開口部を詳細に あらわす本発明のタッピングコレットの側面図である。 好ましい実施態様の詳細な説明 本発明に係る好ましい実施態様が詳細に参照され、その一つ以上の実施例が添 付図面に示されている。各実施例は、本発明を制限するものではなく本発明の説 明のために用意されたものである。要するに、本発明において本発明の範囲およ び精神から逸脱することなく、あらゆる修正、および、変形がなされうることは 当業者により明白である。例えば、ひとつの実施例の一部として示されるまたは 説明される特徴が一層さらなる実施例をもたらすために他の実施例に使用されて もよい。従って、本発明は、添付された請求の範囲の範囲内およびそれらの均等 物となるようなそのような修正、および、変形を含むものであることを意味する 。図面における要素の番号は、本出願中において終始一貫し、同一の要素は各図 面において同一の番号を有している。 図１を特に参照するに、タッピングコレット１０がもたらされている。コレッ ト１０は、互いにまたそのコレットを通る縦の中心線２０（図２）に対して、所 望の間隔をおいた関係をもって保持される複数の把持ジョー１８を含んでいる。 把持ジョー１８は、各把持ジョーの間の弾性材料２８により適所に保持されてい る。材料２８は、また、好ましくは、把持ジョー１８を通る基本的に弾性材料４ ４の同心のリングを形成するように、把持ジョー１８の内部の孔４２を通って延 在している。 コレット１０は、図３に示されるように、円形のシャンク部１４および正方形 のシャンク部１６を有する従来のタップを保持するように設計されている。その ようなタップはその技術分野においてよく知られており、また、そのタップの詳 細な説明は本発明の開示の目的のためには必要ではない。 把持ジョー１８は、ジョー１８の内面２２がタップ１２の円形のシャンク部１ ４を収容する第１の内径開口３０を形成するように、縦の中心軸線２０の周りに 配されている。同様に、ジョーの内面２２は、また、タップ１２の正方形のシャ ンク部１６を収容するために、第１の内径開口３０と軸線方向に整列して第２の 内径開口部３２を形成している。これに関しては、ジョー１８は、図において概 ね示されるように、中心軸線２０の回りに基本的に９０度の間隔で円周方向に配 置されている。 それゆえに、コレット１０は、少なくとも４個の把持ジョー１８を含み、また 、図において詳細に示されるように、９０度間隔で配置される少なくとも対の把 持ジョー１８を好ましくは含むものである。従って、そのジョーの内面２２は第 １の内径開口３０内においてタップ１２の円形シャンク部１４に接触し、かつ、 把持している。 その実施態様においては、対のジョーが９０度の間隔で利用されており、ジョ ー１８は、その内面２２が、以下にさらに十分に説明されるように、タップの軸 に対する接触における基本的に平坦なもしくは水平な線を形成するように、 互いに、平行に配されている。 把持ジョー１８は、第１の内径開口３０から半径方向に内側に延びる段部３４ を含んでいる。段部３４は、第２の内径開口３２を本質的に形成している。従っ て、段部３４は、第２の内径開口３２内のジョーブレード１８が、タップ１２の 多面もしくは正方形のシャンク部における平坦な面に接触かつ係合するように半 径方向に沿って内側に延在している。 段部３４は、好ましくはジョーブレード１８内に形成されたうね４８により形 成されている。うね４８は、ジョーの内面２２に直角に延在している。図１およ び図２において明らかなように、ジョーブレード１８は、うね４８の後方に縦方 向に伸びる部分を含んでいる。これらの縦方向に伸びる部分が本質的に第２の内 径開口３２を形成している。従って、内径開口３２は、タップ１２の正方形のシ ャンク部１６の各面に接触すべく、少なくとも１個のジョーブレード、好ましく は、２個の平行なジョーブレードを含んでいる。 第１の内径開口３０の内側におけるジョーブレード１８の内面２２は、円形シ ャンク部１４の外周に接触し、把持するように、縦方向の中心軸線２０から半径 方向に離隔して配置されていることが理解されるべきである。タップ１２におけ る正方形のシャンク部１６の平坦面は、円形シャンク部１４の外周から半径方向 内側であり、従って、第２の内径開口３２を形成するジョーブレードの内面２２ は、第１の内径開口３０を形成する内面から半径方向内側に延在している。好ま しくは、第１の内径開口部の内径面２２と第２の内径開口部における内径面２２ とは、平行である。 コレット１０の内部にタップ１２を挿入するためには、操作者がその正方形の シャンク部１６が第２の内径開口３２に整列されるまで、そのタップを回転する 必要がある。 ジョー１８は、さらに、角度付けられて露出された外面２４を含み、その複数 の外面２４は、コレットホルダー（示されていない）の補完的円錐状の収容面に 合う基本的に円錐形の外面２６を形成している。 その図に概ね表されるように、本発明の好ましい実施態様においては、弾性材 科２８は、把持ジョー１８の露出された外面２４と略同一面である。しかしなが ら、これは、必ずしも本発明の制限とはならない。 本発明における他の実施態様においては、弾性材料２８がジョー１８の露出さ れた外面２４よりも概ね下に形成されてもよい。 また、圧縮くぼみ（示されていない）が、それぞれ合致するコレットホルダー 内でコレット１０の大きな圧縮を許容するために、ジョーブレード１８間の弾性 材料内に形成されてもよい。圧縮くぼみの必要性は、各把持ジョー１８間の弾性 材料の弾性および／または体積に依存している。 図３を特に参照するに、その技術分野において理解されているように、タップ １２の中を通って形成される冷却液ポート１３を通じてタップ１２の切削面に冷 却液を導くことはタップの多くの適用例において非常に望まれている。これに関 して、コレット１０は、さらに、図１および図３に詳細に示されるように、連続 した外径シール３６を含んでいる。外側のシール３６は、好ましくは、弾性材料 ２８に一体に形成され、また、弾性材料２８と同じ材料により形成されている。 この方法においては、外側のシール３６は、弾性材料２８と一体に成形されてい る。本発明の好ましい実施態様においては、外側のシール３６は、図１に示され るように、ダブルリップシール４０からなっている。代替としての実施態様にお いては、シール３６は、シングルリップからなってもよい。 コレット１０は、また、図に示されるように、連続した内径シール３８を含ん でいる。シール３８もまた好ましくは、弾性材料２８と一体に形成されており、 好ましい実施態様においては図１に詳細に示されるように、同様にダブルリップ シール４０からなる。再度述べるが、このダブルリップシールもまた好ましくは 弾性材料２８と一体に成形される。 当該タッピングコレットにおけるその連続した内径および外径シールの設計お よび作動は、本出願の一部を構成する自已の米国特許第５３２４０５０号に広く 述べられている。 図４を特に参照するに、当該コレット１０はまた、好ましくは、コレット１０ の後端すなわち後面から基本的に内径シール３８まで弾性材料２８内に形成され た縦方向の溝４６を含んでいる。溝４６は、コレット１０のより大きな圧縮を許 容することと、またコレット１０内に冷却液を導かせるというふたつの目的にか なう。例えば、冷却液溝がタップの中を通って形成される従来のタップにおいて は、比較的高い圧力の冷却液がコレットホルダー内のコレット１０に導かれ得る 。その冷却液は、連続する外径シール３６によってコレット１０の周りで漏れが 防止され、また、連続する内径シール３８によってコレットを通しての漏れが防 止されている。冷却液はコレット１０の中に保たれ、タップ工具を貫通して形成 されたその溝または孔に導かれる。代替的に、冷却液は、そのコレットの前面を 貫通し、かつ、縦方向の溝４６に連通して形成される冷却液ポートによって、コ レット１０内から被加工品まで導かれてもよい。この実施態様は、本出願の一部 を構成する自己の米国特許第５４０５１５５号に述べられている。 本発明のタッピングコレット１０は、従来のタッピングコレットにまさる幾つ かの独特な利点を提供するものである。例えば、コレット１０は、スプリットス チールコレットに比して、さらに大なる圧縮性を有している。従って、一つのコ レット１０が、二つのスプリットスティールコレットが必要とされるであろう、 二つの異なるサイズのタップに対して使用され得る。コレット１０における密封 能力はまた、従来のタッピングコレットによっては達成されない。 本発明において本発明の範囲および精神から逸脱することなく、あらゆる修正 、および、変形が本発明の装置になされうることは当業者により明白であろう。 従って、本発明は、添付の請求の範囲およびそれらの均等物の範囲内になること を条件として、この発明の修正、および、変形を含むものであることが意図され ている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．円筒状のシャンク部および多面のシャンク部を有するタップを保持しコレッ トホルダーの合わせ面との係合によって動作される工作機械のタッピングコレッ トであって、 前記コレットを通る縦の中心軸線の周りに所望の縦方向でかつ等しい角度間隔 位置で保持された複数の独立の把持ジョーであって、前記中心軸線に平行な内面 と外面とを有することにより前記コレットホルダーの合わせ面に係合するための 外表面を形成する複数の独立の把持ジョーと、 前記把持ジョーの複数を前記所望の間隔をおいた関係に保持するために前記把 持ジョーの相互間に配置される弾性材料と、 前記タップの円状のシャンク部を収容するための第１の内径開口と該タップの 多面のシャンク部を収容するべく該第１の内径開口と軸線方向に整列した第２の 内径開口を形成し、前記中心軸線の周りに円周方向に基本的に９０度の間隔で配 置され、半径方向内側に延び該第２の内径開口を形成する段部を、前記コレット 内に挿入された前記正方形のシャンク部における平坦面に係合するように含んで なる把持ジョー内面と、 前記外表面の周りに円周方向に配置され前記把持ジョー前記外面を半径方向に 外方に超えて、円周方向に連続して延在する外径シール、および、前記第１の内 径開口内に円周方向に配置され前記把持ジョーの前記内面を半径方向に内方に超 えて、円周方向に連続して延在する内径シールと、 を備えるタッピングコレット。 ２．少なくとも４個の前記把持ジョーを含み、それぞれ前記９０度間隔ごとに１ 個の前記把持ジョーが配置されることを特徴とする請求項１記載のタッピングコ レット。 ３．前記９０度間隔ごとに少なくとも２個の前記把持ジョーを含み、該９０度間 隔ごとにある該把持ジョーは平行にあることを特徴とする請求項１記載のタッピ ングコレット。 ４．前記連続した内径シールは前記弾性材料と一体に形成されることを特徴とす る請求項１記載のタッピングコレット。 ５．前記連続した外径シールは前記弾性材料と一体に形成されることを特徴とす る請求項１記載のタッピングコレット。 ６．前記連続した内径シールおよび外径シールはダブルリップシールを含んでな ることを特徴とする請求項１記載のタッピングコレット。 ７．前記連続した内径シールおよび外径シールは前記弾性材料と一体に形成され ることを特徴とする請求項１記載のタッピングコレット。 ８．それぞれの前記把持ジョーが、さらに、貫通して形成された少なくとも１個 の孔と、該把持ジョーの中を通って基本的に弾性材料の同心のリングを形成する ように該孔を通って延在する前記弾性材料とを含むことを特徴とする請求項１記 載のタッピングコレット。 ９．前記把持ジョーの間における前記弾性材料内に形成される縦方向の溝をさら に含んでいることを特徴とする請求項１記載のタッピングコレット。 １０．前記第２の内径開口における前記把持ジョーの内面の前記段部は、前記第 １の内径開口における該把持ジョーの内面に縦方向に平行にある把持ジョーの内 面の縦方向部分と、半径方向内方に、かつ、前記内面に直角に延びるうねとを含 んでなることを特徴とする請求項１記載のタッピングコレット。