JP6882982B2 - 冷却溝の配置された回転チャック - Google Patents
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Description
−一方では外向きの遠心力に反して十分に内向きに方向づけられ、他方では軸受け孔の中心に向かって十分近い位置から回転チャックより放出されるように、冷却材の流れを適切に方向づけて、必要となる傾斜した角度がさほど大きくなく、回転チャックに保持される工具に接触する際、冷却材が大きなぶれを起こさず、工具の相対的に大部分が冷却されるようにすること、及び/又は
−少ない構成要素による単純化された製造(例えば米国特許5,358,360に開示される脱着可能なノズルリングタイプには欠けている)。中間の、及びチャック前端部に向かって開口する傾斜した溝部は、いくらか製造に複雑さが要求される(標準の3度よりもより珍しい4度の自由度のマシニングセンタで構成要素を機械加工する必要があるだろう)が、この製造は、ノズルリングのような特別な構成要素を製造し組み付けることに関連するよりも困難ではないと信じられることが理解されるだろう。
A.一以上の傾斜した溝部は、それぞれが前方向に対して傾斜角度αで傾斜し、傾斜角度αは、2度≦α≦20度である。好ましくは、傾斜角度αは、4度≦α≦12度である。
B.複数の傾斜した溝部を有する回転チャックにおいて、それぞれの傾斜した溝部の傾斜角度αは、同じであってよい。回転チャックが工具の選択された異なる部分を冷却するように構成されていないか、異なる寸法の工具に適用できるように構成されていた場合でも、一つの角度による製造の単純化によって、そのような不利益を埋め合わせることができる。
C.溝の配置は、長手方向の溝部よりも、より傾斜した溝部を含んでよい。相対的に小さな溝部を製造すること、そして小さな溝部がチャックの端部に配置され、それぞれが関連する長手方向の溝部を有していないことが、より単純であることが理解されるだろう。
D.一以上の中間の溝は、中心孔軸に平行に延びる一以上の長手方向の溝部を含んでよい。一以上の中間の溝は、孔表面の内側にのみ開口しているか、孔表面及び回転チャックの外側表面の両方に開口していてよい。より具体的には、中間の溝部が一以上の長手方向の溝部を含む場合、一以上の長手方向の溝部は、孔表面にのみ開口するか、又は孔表面及びチャックの外表面の両方に開口していてよい。
E.孔軸と垂直に、それぞれの長手方向の溝部は、一定の断面積を有してよい。そのような設計は、流体の流路の一部への均一な圧力を維持することができる。長手方向の溝部は、傾斜した溝部とともに「ベント」形状の流路を規定する。
F.一以上の中間の溝は、傾斜した溝部と流体連結する孔前端部にある環状の出口溝をさらに含んでよい。環状の出口溝は、一以上の長手方向の溝部と流体連結してよい。
G.環状の出口溝は、傾斜した溝部及び/又は長手方向の溝部より遠くに、孔表面に向かって放射状に外側に延びてよい。
H.溝の配置は、孔後端部における環状の入口溝をさらに含んでよい。
I.孔軸と垂直に、それぞれの傾斜した溝部は、チャック前端部に近付くに従って、断面積を減少させてよい。
J.チャック前端部において、傾斜した溝部の少なくとも一つ、又はそれぞれは、最大の半径方向寸法を有する中央断面領域を有してよい。傾斜した溝部の少なくとも一つ、又はそれぞれは、最大半径方向寸法よりも小さい半径方向寸法の断面領域を有してよい。例えば、傾斜した溝部の少なくとも一つ、又はそれぞれは、中央断面領域から離れるに従って断面積が減少する先端断面領域を含んでよい。先端断面領域は、中央断面領域と隣接していてよい。中央断面領域に対向する側に位置する二つの先端断面領域があってよい。
K.チャック前端部の端面において、傾斜した溝部の少なくとも一つ、又はそれぞれは、三日月形状を有してよい。
L.チャック前端部の端面において、傾斜した溝部の少なくとも一つ、又はそれぞれの最大半径寸法DMRは、次の条件を満たす範囲内であってよい。0.1mm≦DMR≦0.9mm。好ましくは、傾斜した溝部の少なくとも一つ、又はそれぞれの最大半径寸法DMRは、次の条件を満たす範囲内であってよい。0.1mm≦DMR≦0.5mm。
M.チャック前端部において、傾斜した溝部のそれぞれは、仮想円を規定する曲率半径を有してよい。傾斜した溝部のそれぞれは、傾斜した溝部と、軸当接サブ表面の仮想連続弧との間に規定される出口領域を有してよい。
出口領域は、仮想円における円の面積の20%未満であってよい。
Claims (19)
- 回転チャックであって、
チャック前端部と、
前記チャック前端部に向かって開口し、前記チャック前端部から後方に延びる軸受け孔と、を含み、
前記軸受け孔は、
周方向に延びる孔表面によって規定され、
前記軸受け孔の中心を通って延びる孔軸を有し、
前後方向を規定し、
前記チャックの前記チャック前端部に近接する孔前端部及び前記孔前端部の後方の孔後端部を含み、
前記孔表面は、
孔直径を規定する1以上の軸当接サブ表面と、
前記軸受け孔内に形成された溝の配置と、を含み、
前記溝の配置は、前記孔前端部及び前記孔後端部と流体連結する流路を規定し、
前記孔後端部における環状の入口溝と、
前記チャック前端部に向かって開口するとともに、前記チャック前端部に向かって内側に傾斜する1以上の傾斜した溝部と、
前記環状の入口溝と前記1以上の傾斜した溝部とを接続する1以上の中間の溝であって、前記1以上の中間の溝は、前記孔表面内に内側に向かってのみ開口するか、又は、前記孔表面及び前記回転チャックの外表面の両方に向かって開口し、前記1以上の中間の溝は、前記中心孔軸に平行に延びる1以上の長手方向の溝部を含む、1以上の中間の溝と、を含み、
前記軸受け孔は、前記溝の配置を含み、単一の一体的な構造を有する前記回転チャックの一部に形成される、回転チャック。 - 前記1以上の傾斜した溝部は、それぞれが前方向に対して傾斜角度αで傾斜し、前記傾斜角度αは2度≦α≦20度の範囲内である、請求項1に記載の回転チャック。
- 前記傾斜角度αは4度≦α≦12度の範囲内である、請求項2に記載の回転チャック。
- 前記1以上の傾斜した溝部は、複数の傾斜した溝部であり、前記傾斜した溝部のそれぞれの前記傾斜角度αは同じである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転チャック。
- 前記溝の配置は、前記長手方向の溝部よりもより傾斜した溝部を含む、請求項1に記載の回転チャック。
- 前記孔軸に垂直に、長手方向の溝部のそれぞれは、一定の断面積を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の回転チャック。
- 前記1以上の中間の溝は、前記孔前端部に、前記傾斜した溝部と流体連結する環状の出口溝をさらに含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の回転チャック。
- 前記1以上の中間の溝は、1以上の長手方向の溝部をさらに含み、前記環状の出口溝もまた、前記1以上の長手方向の溝部と流体連結している、請求項7に記載の回転チャック。
- 前記溝の配置は、前記長手方向の溝部よりもより傾斜した溝部を含む、請求項8に記載の回転チャック。
- 前記孔軸に垂直に、傾斜した溝部のそれぞれは、前記チャック前端部に近接するに従って減少する断面積を有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の回転チャック。
- 前記チャック前端部の端面図において、少なくとも1つの傾斜した溝部は、三日月形状を有する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の回転チャック。
- 前記チャック前端部において、少なくとも1つの傾斜した溝部は、最大半径寸法の中央断面領域を有するとともに、前記中央断面領域から離間するに従って断面積が減少する、前記中央断面領域に隣接する少なくとも1つの先端断面領域を有する、請求項1〜11のいずれか1項に記載の回転チャック。
- 前記チャック前端部の端面図において、前記傾斜した溝部の少なくとも1つの最大半径寸法DMRは、次の条件を満たす範囲内である:0.1mm≦DMR≦0.9mm、請求項1〜12のいずれか1項に記載の回転チャック。
- 前記傾斜した溝部の少なくとも1つの最大半径寸法DMRは、次の条件を満たす範囲内である:0.1mm≦DMR≦0.5mm、請求項13に記載の回転チャック。
- 前記チャック前端部の端面図において、前記1以上の傾斜した溝部におけるそれぞれの傾斜した溝部の最大半径寸法DMRは、次の条件を満たす範囲内である:0.1mm≦DMR≦0.9mm、請求項1〜14のいずれか1項に記載の回転チャック。
- 前記1以上の傾斜した溝部のそれぞれの傾斜した溝部の最大半径寸法DMRは、次の条件を満たす範囲内である:0.1mm≦DMR≦0.5mm、請求項15に記載の回転チャック。
- 前記チャック前端部において、それぞれの傾斜した溝部は、仮想円と、前記傾斜した溝部及び前記軸当接サブ表面の仮想連続弧の間に規定される出口領域と、を規定する曲率半径を有し、
前記出口領域は、前記仮想円における円の面積の20%未満である、請求項1〜16のいずれか1項に記載の回転チャック。 - 前記出口領域は、前記円の面積の10%未満である、請求項17に記載の回転チャック。
- 前記チャック前端部に向かって開口するとともに、これらに向かって内側に傾斜する傾斜した溝部の1つと、前記前端部と、の間に形成されるか、又は、前記傾斜した溝部と離れて形成される、1以上の外側に傾斜した溝部を含む、請求項1〜18のいずれか1項に記載の回転チャック。
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