JPS6076903A

JPS6076903A - 工作機械のマンドレルに取り付けられるコレツト

Info

Publication number: JPS6076903A
Application number: JP59151963A
Authority: JP
Inventors: ダビデ・マシエーロ
Original assignee: ARUMASU DEI ARUBERIIKO MASHIEE; ARUMASU DEI ARUBERIIKO MASHIEERO
Current assignee: ARUMASU DEI ARUBERIIKO MASHIEE; ARUMASU DEI ARUBERIIKO MASHIEERO
Priority date: 1983-07-22
Filing date: 1984-07-21
Publication date: 1985-05-01
Also published as: EP0134988B1; IT8322186A0; ES289158U; IT1194334B; EP0134988A1; ES289158Y; IT8322186A1; DE3475755D1; ATE39422T1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は自動族９盤その他の工作機械のマンｌζシル
に取り付けられて、挿入された被加工棒材を加工の前後
において自動的に把持し、解放するための］レットに関
する。

（従来の技術）従来、自動旋盤、ターレット旋盤その他の工作機械にお
いて被加工棒材を把持する装置として知られているのは
、マンドレルの前端部に設【すられるスラスト式のコレ
ットがほとんどである。これらのコレットは通常、剛性
の高い端部に周方向で固定配置された多数のジョーを有
し、これらのジョーを軸方向に可動なベル型部材に対し
その中央部に位置決めするための中空状の支持部材を備
えている。またベル型部材は各ジョーの外面の対応する
円錐面に当接する円錐状内面を有して、ジョーを半径方
向内向きに押圧することによりコレットを閉状態となし
、棒材の把持可能に構成されていム−７れらの］レット
はまた、通常、マンドレル内を摺動するベル型部材の管
状延出部を押圧する押圧部材を備えて閉作動可能に構成
されて（Ａる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながらこのような従来のコレット番よその構造と
工作機械の運転時における棒材の把持方法の双方に、い
くつかの欠点がある。事実、従来型式のコレットでは、
ジョーは鋼鉄塊を機械加工して支持部材とて体に形成さ
れており、ジョーの支持部材に充分な弾性を与えようと
した場合にはジョーに高硬度を与えることができなくな
り、このことからさらにコレットの剛性をより高めて、
把持を困難にしていた。

実際上、コレットのジョーの硬度を所望値よりも低い値
に保つといった妥協策を講する必要があり、このため把
持面が極度に摩耗し、またこのような摩耗が進むにつれ
把持がさらに困難となる結果となっていた。

従来型式のコレットはまたその後部の調整機構すなわち
ベル型部材の管状延出部とジョーの支持スリーブとの間
の後部面にかなりの熱を過剰に発生するという欠点を有
している。このような調整機構はコレットを軸方向に位
置決めするのに通常必要とされるものである。過剰な熱
発生は限られたＩＩ造許容差の結果として上記部材の面
間に発生する摩擦熱のみならず、長期の運転によりコレ
ラ］・内に入り込んで蓄積したゴミ、はこり等によって
も生じ、正常な機能が妨げられがちであった。

従来型式のコレットのざらに大きな欠点は把持部材すな
わちジョーとこれに対応する支持スリーブとが一体に形
成されており、スリーブの各部が一端に荷重が加えられ
た、剛性の古い板バネに似た挙動を行なって弓形に屈曲
し、ジョーの前部のみで把持が行なわれることから非常
に狭い面積に大きな把持力が集中的に加わって摩耗の問
題がさらに高することである。さらに、このような摩耗
が進むにつれてコレットの緊締により大きな力が必要と
なり、各ジョーがついにはマンドレルの軸に対しさまざ
まな角度の傾きをとることとなって把持面がさらに摩耗
する結果となっていた。またこれにより、当然のことな
がら工作機械の運転中にお【ブるコレットの不作動が生
じがちとなっていた。

本発明の目的は上記従来型式のコレットの問題点を解消
しもしくは大幅に減じ、すなわちコレットの把持部材を
高硬度とすることを可能にして過剰な熱発生や、ゴミ、
はこりの蓄積を防止し、さらにはコレットそれ自身の摩
耗の程度にかかわらず棒材が常にマンドレルの軸に完全
に平行な支持面で把持されるようにした、自動旋盤その
他の工作機械に利用されるスラスト型式のコレットの提
供にある。

本発明のさらにもう一つの目的は棒材の把持に必要な力
を比較的広い範囲で加えることができ、従って低い作動
圧でコレットの利用を可能にすることにある。

（発明の構成）以上の目的は把持ジョーをこのジョーの支持スリーブと
は別体かつ別の材料により構成してコレットの構造や各
部品の機能を変形することにより達成され、このため、
ジョーとベル型部材の円錐面が相互に適正に当接して位
置決めがなされることから、後部の調整ｖｓ禍をなくす
ることができる。

またこの結果、ジョーを支持する管状部材にはどのよう
な種類の弾性材料も使用可能となる一方、ジョー自身も
適当な硬度を備えた材料により形成し、或いは処理によ
り所望の硬度を与えることができる。さらには、コレッ
ト後部の調整機構をなくすことによって、ゴミ、はこり
の蓄積が大幅に減少し、従って加熱やコレットの不作動
の原因を排除することができる。

すなわち、本発明は、軸方向に可動なベル型部材の管状
部内に配設されたスリーブの少なくとも一端の周囲に設
けられたジョーを有し、このジョーは該ジョーの円錐面
とこれに相対するベル型部材の円錐面との相互作用によ
り内向きに押圧されて閉状態となるよう構成された、自
動旋盤その伯の工作機械に取り付けられるスラスト式の
コレットであり、ジョーを支持するスリーブは弾性材料
により形成されかつ円筒状をなしてベル型部材の管状部
内の掛部（Ｐ晶されＴお杓、大らζ（まジ１−の支持端
を発端とする長手方向のスリットをジョー相互の境目に
対応して備えており、また、ジョーの各々をスリーブに
接続するための接続機構が設けられていることを特徴と
するものである。

（実施例）次にこの発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図には本発明による自動コレットを備えたマンドレ
ル１が示されている。図示のように、マンドレル１には
ベル型部材２が軸方向に挿入されており、このベル型部
材２はマンドレル１のボア４内に適宜案内されてその中
央部に位置保持される管状部３を通じて後方に延出して
いる。また、ベル型部材２は円錐状内面５を有しており
、この円錐状内面５は、マンドレル１と同心円状に配置
された把持部材すなわちジョー８の外側に形成されたそ
れぞれの円錐面７に対して半径方向に作用を及ぼす。ジ
ョー８には把持されるべき棒材（図示しない）が通され
、その内面８ａは把持される棒材の形状および寸法に応
じて平滑、歯付、その他の適当な形状に形成される。

各ジョー８は抑圧部材１９により押圧されるベル型部材
の管状部３の内部に一定の間隔を置いて収容されたスリ
ーブ９の一端に保持されている。

このスリーブ９は管状部３よりも短く形成されており、
管状部３の内部には、その後方の肩部３ａとスリーブ９
の後端との間にスプリング１０が設りられている。スプ
リング１０はスリーブ９を常に押ずことにより、ジ：］
−８を開状態で、マンドレル１の一端に螺合する前部係
止リング１１に向けて押し付けるべく適宜設定されてい
る。

各ジョー８相互の間にはコレットの開きをその正確な呼
び径に保つための、ゴムその他の適当な材料からなるス
ペーサ１２（第２図参照）が設【プられている。

第３図および第４図において断面図で示したように、コ
レットのジョー８を支持するスリーブ９はジョー８とは
独立して別体で形成されており、従ってジョー８は所望
の硬度を与えるべく適宜熱処理された鋼により形成可能
となっている。このため、コレットのジョー８はスリー
ブ９を形成する材料の特性に何ら影響を受けず、］ノか
も、従来のコレットとは異なり、ベル型部材２の円錐状
内面５とジョー８の円錐面７とが正確に接触してジョー
８がマンドレル１の長手方向軸に関し正確に位置決めさ
れるようジョー８を連結支持する類のない機能をスリー
ブ９が果たすことができる。スリーブ９はこのようにベ
ル型部材２の管状部３内に一定の間隔を置いて収容され
るものであり、特に弾性材料で形成されているので、ベ
ル型部材２により半径方向の力が加えられた場合に過度
の抵抗を生ずることなく屈曲可能であり、円錐状内面５
と円錐面７との完全な接触および、ジョー８の同軸かつ
平行な閉鎖状態を常に保つことができる。

従って、″゛弾性材料″とは比較的限られた厚さと剛性
とを備えた適当なプラスチックもしくは金属材料であっ
て、このような材ｔ／３１を適当に用いることによりジ
ョー８が材料の弾性的な屈曲により円滑かつ容易に閉ざ
され、かつその位置が常にマンドレル１の軸と平行に保
たれるようにするものであることを理解されたい。この
ようなスリーブ９の拐わ１としてはナイロン６を用いた
場合に満足のいく結果が得られるが、例えばその他のプ
ラスチック或いは薄鋼板等の金属材料を用いることもで
きる。

第３図に示ずように、スリーブ９はジョー８の支持端か
ら所定の距離長手方向に延出するスリット１３を備えて
ジョー８が個々に半径方向に閉鎖動可能としている。こ
れらのスリット１３はジョー８相互の間の境目１４に対
応して設けられていて一定幅のスリーブセクター９８を
形成しており、これらのスリーブセクター９ａはスリッ
ト１３と同様にスリーブ９の外径に等しいか或いはそれ
よりも俤かに長い距Ｎ１だけ軸方向に延出している。

しかしながら、明らかなことであるが、スリン１−１３
は図示したちの以外にも、スリーブ９を構成する材料の
弾性すなわち屈曲特性、あるいはスリーブ９それ自体の
厚さおＪ：び寸法に応じてさまざまな形状、長さに設定
可能である。

以上述べたように、本発明によれば、コレットのジョー
８とこれを支持するスリーブ９とは別体かつ別異の材料
で形成されるものであるから、各ジョー８を対応するス
リーブ９のスリーブセクター９ａに連結する手段を提供
する必要がある。このような連結手段は、上記のＪこう
にジョー８の位置決めは円錐内面５と円錐面７との組合
せ作用により常に確実になされるようになっており、ま
た、マンドレル１の急速回転により生ずる遠心力によリ
コレットの正確な開度が保証されているので、単に各ジ
ョー８とスリーブ９とを機械的に連結する機構であれば
よく、このような機構は望みに応じてどのような形態に
も形成することができる。

第１図〜第４図に示した実施例において、スリーブ９と
ジョー８との連結はスリーブ９のスリーブセクター９ａ
をジョー８の中央部１６の外側に形成された弓形の溝１
５に嵌め込むことによりなされている。

この他にもジョー８とスリーブ９とを連結するには例え
ばネジ、リベット等の機械的な機構を利用することがで
きる。第５図および第６図にはさらに二つの変形例が示
されており、特に第５図の例は適当なネジ部１７．１８
の利用を示し、第６図はスリーブ９を成望加工してスリ
ーブ９が直接各々のジョー８に固定されるように、ジョ
ー８に適当な突出部１７′を設けてこの突出部１７′を
成型されたプラスチック材料すなわちスリーブ９に嵌入
させた例を示している。

また、第４図はさらに変形例を示すもので、同図中、ス
リーブ９は各ジョー８相互の間の境目に対応して設けら
れたメインのスリット１３に加えて、スリーブセクター
９ａの屈曲性を増すため必要に応じて設けられる、スリ
ット１３と同一もしくは異なる長さの中間スリット１８
を備えている。

第７図および第８図は本発明によるコレットと、従来の
コレットの作用の相異を比較して示したものでこれらの
図には、一つのジョー８と、コレットが開状態の場合の
スリーブ９の形態（実線）およびコレットが開状態の場
合のスリーブ９の形態（破線）がそれぞれ、概略で示さ
れており、ここで、これらの動きは作用の相異をより明
確にするため、誇張して表わされている。

第８図に示した従来のコレットにおいて、ジョー８とス
リーブ９とは、同一材料から加工された一体部品となっ
ており、スリーブセクター９８は実際上、一端に荷重の
加えられた片持ち状の板バネとして機能する。このため
、スリーブセクター９ａはマンドレルの軸に向かって撓
み、円錐内面５と円錐面７の接触は前方の部分のみに生
ずることとなり、力Ｆ２で示したように、集中的な把持
作用が行なわれる。このような状態は、現象をより明確
に示すため、第８図中、故意に誇張した線で表わされて
いる。先に論じたように、このような睨象はコレットに
かなりの局部的摩耗を引き起こし、このため先に述べた
ような欠点がことごとく生ずることとなる。また、この
ような従来のコレットの製造者はスリーブセクター９８
の弾性よりもむしろスリーブ９それ自身の弾性によりコ
レットの開作動を行なわせるべであるとの仮定からつね
に出発しているので、従来の一体コレットは極めて剛性
の高いものとなっていた。一方、本発明は、先に説明し
た第７図にも示したように、全く異なった原理から出発
している。換言すれば、本発明は、スリーブ９をジョー
８とは完全に別体で、しかも異なった材料からなる弾性
部材とすることから出発している。かくしてスリーブ９
の材料として弾性材料の利用が可能となり、従って従来
のコレットよりも剛性の小さな材料の利用が可能となる
ので、どのようなスリーブセクター９ａも、Ｓ字状に撓
んで、いかなるジョー８をも常にマンドレルの軸にほぼ
平行とすることができる。

このため、円錐内面５と円錐面７との正確な接触が確実
に行なわれ、かつこれらの面の全域にねたり把持力Ｆ２
が均等に分配されることとなる。このように均等な把持
力が生ずる結果、本発明によるコレットはかなり低い比
圧力で作動すると同時にコレットの全面で棒材の把持を
正確に行なうことができる。

また、スリーブ９とジョー８を別体としたことにより、
ジョー８を適宜熱処即して高硬度を与えることができる
。しかしながら、以上に説明しかであって、本発明の適
用により、使用されるジョー８の多少にかかわらずあら
ゆる型式のスラストコレットの改良をなすことができる
。すなわち、本発明はジョーをスリーブの一端のみに備
えた単一コーン式のコレットおよびジョーをスリーブの
両端に備えたダブルコーン式のコレットの両方に適用可
能である。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示すもので、第１図は本発明の
コレラ１〜をマンドレルに取付【プだ状態を示す縦断面
図、第２図は第１図中の２−２線に沿う断面図、第３図
はジョーとその支持スリーブのみを分解状態で示す、第
２図中の３−３線に沿う断面図、第４図はジョーとその
支持スリーブのみを示す、第２図中の４−４線に沿う断
面図、第５図および第６図はジョーをスリーブに固定す
る機構の変形例を示す図、第７図および第８図は本発明
のコレットと従来のコレットどの作用の相違を示すため
の説明図である。１・・・フゝノ１．＋１１１ＩＩ２・・・ベル型部材３・・・管状部５・・・円錐状内面７・・・円錐面８・・・ジョー９・・・スリーブ１０・・・スプリング１１・・・前部係止リング１３・・・スリット１５・・・溝１７．１８・・・ネジ部１７′・・・突出部代理人　弁理士　岡　１）英　彦Ｆｉｇ、３Ｆｉｇ、４

Claims

【特許請求の範囲】

（１）軸方向に可動なベル型部材の管状部内に配設され
たスリーブの少なくとも一端の周囲に設けられたジョー
を有し、このジョーは該ジョー自身の円錐面とこれに相
対する前記ベル型部材の円錐状内面との相互作用により
半径方向に押圧されて閉状態となるよう構成された、工
作機械のマンドレルに取り付けられる］レットであって
、前記ジョーを支持する前記スリーブは弾性材料により
前記ジョーとは別体で形成されかつ円筒状をなして前記
ベル型部材の前記管状部内の後部に配置されており、さ
らには前記ジョーの支持端を発端とする長手方向のスリ
ン１〜を前記ジョー相互の境目に対応して備えており、
また、前記ジョーの各々を前記スリーブに接続するため
の接続機構が設けられていることを特徴とする、工作機
械のマンドレルに取り付けられるコレット。
（２）方向に可動なベル型部材の管状部内に配設された
スリーブの少なくとも一端の周囲に設けられたジョーを
有し、このジョーは該ジョー自身の円錐面とこれに相対
するベル型部材の円錐状内面との相互作用により半径方
向に押圧されて閉状態となるよう構成された、工作機械
のマンドレルに取り付けられるコレットであって、前記
ジョーを支持する前記スリーブは弾性材料により前記ジ
ョーとは別体で形成されかつ円筒状をなして前記ベル型
部材の前記管状部内の後部に該管状部に対し所定の間隔
を置いて配置されており、さらには前記ジョーの支持端
を発端とする長手方向のスリットを前記ジョー相互の境
目に対応して備えており、また、前記ジョーの各々を前
記スリーブに接続するための接続機構が設（プられてい
ることを特徴とする、工作機械のマンドレルに取りイ」
けられるコレット。
（３）前記スリーブがプラスチック材料により形成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の工
作機械のマンドレルに取り付けられるコレット。
（４）前記スリーブが管状の金属薄板であることを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載の工作機械のマンドレ
ルに取り付けられるコレット。
（５）前記スリーブは前記スリットに加えてこれらの間
に設けられた中間スリットを有していることを特徴とす
る特許請求の範１ＩＩｉ第２項記載の工作機械のマンド
レルに取り付けられるコレット。
（６）前記スリットと前記中間スリットとは互いに異な
る長さに設定されていることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の工作機械のマンドレルに取り付けられる
コレット。
（７）前記スリーブの端部が前記ジョーに形成された環
状渦に嵌入されていることを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の工作機械のマンドレルに取り付けられるコ
レット。
（８）前記スリットと前記シミーとは互いに対するネジ
連結部を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の工作機械のマンドレルに取り付けられるコレ
ット。
（９）前記スリーブはプラスチック材料により形成され
成型加工により直接前記ジョーに固定されるよう構成さ
れており、前記ジョーは前記スリーブ内に突出する突出
部を有していることを特徴とする特許請求の蛯囲第２項
記載の工作機械のマンドレルに取り付けられるコレット
。
（１０）マンドレルの内部に円周方向で配設され、半径
方向に可動なジョーと、このジョーを支持するための管
状のスリーブと、前記ジョーを前記マンドレルの前端部
で係止するための係止リングと、前記マンドレル内を軸
方向に摺動可能なベル型部材と、このベル型部材の管状
延出部内に設けられて前記スリーブを介して前記ジョー
を前記係止リングに向けて付勢するためのスプリングと
からなり、前記スリーブは弾性材料から形成されており
、前記シミーは前記ベル型部材の対応する円錐状内面に
当接する円錐面を外面に有していることを特徴とする工
作機械のマンドレルに取り付けられるコレット。