(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物（１０）を保持するための電動チャック（５）を備えた、工作機械（２）用のクランプ装置（１）であって、電動チャックのクランプジョー（６）が軸方向に可動な引き棒（７、７’）を介して前記クランプ装置（１）を用いて作動可能であり、前記クランプ装置（１）が、クランプ動作を始動させるための切換え機能を有する電気サーボモータ（１１）と、前記サーボモータ（１１）のロータ軸（１４）の調整運動を、前記クランプジョー（６）を作動させるのに必要とされる、前記引き棒（７、７’）の軸方向調整運動へ変換する運動変換器（３１）と、クランプ力を維持するための力の蓄積装置（４１）とを有するクランプ装置において、
締め付け運動を始動させる前記サーボモータ（１１）を、制御可能に調整できる滑りスリーブ（５１）を用いて直接、又は中間要素（３８）を介して、前記運動変換器（３１）に結合することができること、
前記運動変換器（３１）及び前記力の蓄積装置（４１）が、工作機械（２）のマシンスピンドル（３）に連結可能なハウジング（２１）内に挿入されること、
前記クランプ装置（１）の締め付け位置にて、前記滑りスリーブ（５１）を前記サーボモータ（１１）から切り離すことができ、前記ハウジング（２１）が滑りスリーブ（５１）を介して前記運動変換器（３１）に確実に結合され得ること、
を特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記クランプ装置（１）の前記ハウジング（２１）が、Ｚ形の断面で構成され、前記運動変換器（３１）と前記力の蓄積装置（４１）を保持するためのマシンスピンドル（３）の方に面しているスリーブ（２２）と、前記滑りスリーブ（５１）を保持するための前記サーボモータ（１１）に対向している中空軸（２４）とからなることと、前記ハウジング（２１）の前記スリーブ（２２）及び前記中空軸（２４）が中間壁（２３）によって確実に互いに結合されることとを特徴とする、請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項３】
前記ハウジング（２１）が、前記スリーブ（２２）又は前記中空軸（２４）と、前記中間壁（２３）の間、又はこの中間壁の領域内にて分割されて構成されることを特徴とする、請求項２に記載のクランプ装置。
【請求項４】
１つ以上の中間要素（３８）が、前記滑りスリーブ（５１）と前記運動変換器（３１）との形状ロック駆動結合をもたらすために、前記ハウジング（２１）の前記中間壁（２３）にて回転可能に取り付けられることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のクランプ装置。
【請求項５】
各々の前記中間要素（３８）が、別々に設計された歯車（３９、４０）を備える軸（３８’）として形成されていて、それら歯車が一方で前記滑りスリーブ（５１）に直接、又は中間歯車（５７）を介して結合され、他方で前記運動変換器（３１）と結合されていて減速歯車箱として形成されることを特徴とする、請求項４に記載のクランプ装置。
【請求項６】
前記引き棒（７’）と半径方向間隙をもって前記マシンスピンドル（３）に結合可能な板状のリング（２６’）上に、軸方向に突き出たスリーブ（２２’）が形成されるようにポットの形状にハウジング（２１’）の断面が構成され、スリーブ（２２’）内へ運動変換器（３１’）と力の蓄積装置（４１’）とが挿入されることを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項７】
滑りスリーブ（５１）が、該滑りスリーブの横側の端面に各々配置されているスプロケットホイール（５２、５３）を用いて、前記サーボモータ（１１）に接続された駆動歯車（１６）か、あるいは前記ハウジング（２１’）又は前記ハウジングの中間壁（２３）に、前記中間壁（２３）に取り付けられた別のスプロケットホイール（１８、５４）を介して、交互の形状ロックで接続可能であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のクランプ装置。
【請求項８】
前記滑りスリーブ（５１）の調整運動の際に、前記滑りスリーブ（５１）が夫々の端部位置をとるまで、噛み合っている歯が重なっているように、前記駆動歯車（１６）、前記ハウジング（２１’）及び前記滑りスリーブ（５１）にそれぞれ取り付けられた前記スプロケットホイール（１８、５４、５２、５３）の歯が相互に隔たって配置されていることを特徴とする、請求項７に記載のクランプ装置。
【請求項９】
前記滑りスリーブ（５１）が、前記ハウジング（２１）の前記中空軸（２４）に取り付けられたフランジ（２８）における１つ以上の圧縮ばね（５５）の力に抗して支持されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のクランプ装置。
【請求項１０】
前記滑りスリーブ（５１）が、シリンダ（６２）内に挿入され加圧媒体か電磁石によって調整可能な調整ピストン（６３）の形態をしたサーボ装置（６１）によって軸方向に動かされることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のクランプ装置。
【請求項１１】
前記駆動歯車（１６）に直接又は中間要素を介して連結可能な前記サーボモータ（１１、１１’）が、前記クランプ装置（１）の前記ハウジング（２１）の長手方向軸（Ａ）に対して同一面上で、軸方向に対して平行又は直角に配置されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のクランプ装置。
【請求項１２】
前記運動変換器（３１）が、前記サーボモータ（１１）に接続可能な中空軸（３２）と前記引き棒（７’）との間に配置された遊星ローラ（３３）により形成されていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のクランプ装置。
【請求項１３】
前記力の蓄積装置（４１）が、前記運動変換器（３１）の前記中空軸（３２）上に配置され、前記中空軸（３２）により作動し得ることを特徴とする、請求項１２に記載のクランプ装置。
【請求項１４】
前記力の蓄積装置（４１）が、一定の間隔を有し相互に締め付けられた２つのローラ軸受（４３、４４）間に挿入されているばね群（４２）と、前記ばね群（４２）の隣側で前記ローラ軸受（４３、４４）にわたって延びる２つのスリーブ（４６、４７）とから構成され、前記ばね群（４２）が互いに対向する前記スリーブ（４６、４７）の端面（４６’、４７’）と接触すること、および前記力の蓄積装置（４１）を作動させるため、前記ハウジング（２１）上に設けられたストッパ（４８、４９）が前記スリーブ（４６、４７）に割り当てられ、前記スリーブ（４６、４７）の外側端部表面（４６”、４７”）が交互に前記ストッパ（４８、４９）と相互作用することを特徴とする、請求項１３に記載のクランプ装置。
【請求項１５】
前記ばね群（４２）が、２つの前記ローラ軸受（４３、４４）の間に、その外輪上に支持され外周のまわりに規則正しく分布配置され複数のスペーサ・ピン（４５）に並べられた複数のコイル圧力ばね（４２’）、又は前記スペーサ・ピン（４５）の隣に配置されたコイル圧力ばね（４２’）から形成され、その際、前記コイル圧力ばね（４２’）が、長方形の断面を有するか、あるいはカップばね（４２”）で形成されることを特徴とする、請求項１４に記載のクランプ装置。
【請求項１６】
前記引き棒（７、７’）が支持され前記力の蓄積装置（４１）を締め付けることにより、両方の調整方向にて選択可能な調整距離（ｘ）を通して、各々、前記引き棒（７、７’）の調整方向と反対に、前記運動変換器（３１）の前記中空軸（３２）が調整され得ることを特徴とする、請求項１４あるいは１５に記載のクランプ装置。
【請求項１７】
前記クランプ装置（１）が距離測定装置（７１）を備えることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のクランプ装置。
【請求項１８】
前記距離測定装置（７１）が、前記引き棒（７’）上に直接配置されるか、中間要素を介して引き棒に取り付けられ、センサ・リング（７３）の形態をした位置表示器（７２）と、信号を表示ユニットへ送る位置固定に配されたセンサ（７４）とから構成されることを特徴とする、請求項１７に記載のクランプ装置。
【請求項１９】
前記距離測定装置（７１）の前記位置表示器（７２）が前記クランプ装置（１）の前記ハウジング（２１）を通り抜け、前記センサ（７４）が前記位置表示器（７２）の高さにて前記工作機械（２）上に支持されていることを特徴とする、請求項１８に記載のクランプ装置。
【請求項２０】
前記工作機械（２）の駆動モータ（４）が、制御ユニット（７０）を介して前記サーボモータ（１１）に電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のクランプ装置。
【請求項２１】
工作機械の駆動モータの回転速度に応じて、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のクランプ装置のサーボモータを制御する方法において、
機械加工工程の間に電動チャック（５）の締め付け力を増加するか減少させるために、サーボモータの回転速度が制御ユニット（７０）により調整されて、それにより駆動歯車（１６）を滑りスリーブ（５１）と連結するためにサーボモータ（１１）が駆動モータ（４）の回転数と同期して回転し、そして締め付け力を増加又は減少させるためにサーボモータ（１１）が同期回転数に対して回転数を増加又は減少して駆動されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば工作物を保持するための電動チャックを備えた、特に工作機械用のクランプ装置に関する。電動チャックのクランプジョーが軸方向に可動の引き棒を介してクランプ装置を用いて作動可能であり、クランプ装置はクランプ動作を始動させるための切換え機能を有する電気サーボモータと、該サーボモータのロータ軸の調整運動を、クランプジョーを作動させるのに必要とされる、引き棒の軸方向調整運動へ変換する運動変換器と、クランプ力を維持するための力の蓄積装置とを有している。本発明はまた、工作機械の駆動モータの回転速度に従ってサーボモータを制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のクランプ装置は、特許文献１に開示されている。この実施形態において、電気エネルギーがサーボモータに加えられると直ちに、サーボモータのロータはステータとロータ間に確立させる電磁力により、ばねの力に対抗して中央位置へと軸方向に押され、そして互いにかみ合っているねじ山により形成される、運動変換器により、引き棒に結合される。それに加えてこの構成部品は、引き棒がもはや動かなくなると直ちに、幾つかのカップばね（皿ばね）群を含む力の蓄積装置を作動させる。
【０００３】
従って設計の複雑さは相当なものであるが、電動チャックは機械加工工程の間は固定されない。力の伝達に関与する構成部品は、本質的に逆転に対して支持されておらず、それゆえチャックは自発的に開き得る。先行技術のクランプ装置は従って実際には使用出来ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】EP 0 228 007 A2
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それゆえ本発明の課題は工作物を締め付け、そして締め付け解除するためにはサーボモータのみ動作する必要があり、従ってこれらの動作条件において、クランプ装置との駆動結合状態にのみある、冒頭記載のタイプのクランプ装置を作り出すことである。とりわけ、しかしながら工作物の機械加工の間、力の伝達に関与するクランプ装置の全構成部品は、マシンスピンドルと堅固な駆動結合状態にあり、電動チャックの戻り運動が排除され得る効果を有する。さらに、電動チャックは所定の再締め付けの達成を可能にする必要がある。従って、信頼できるクランプ装置の動作方法が常に保証されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に従って、上記課題は、前述のタイプのクランプ装置において、締め付け運動を始動させるサーボモータが、制御可能に調整できる滑りスリーブを用いて直接、又は中間要素を介して、運動変換器に直接結合され得、また運動変換器と力の蓄積装置が、工作機械のマシンスピンドルに連結可能なハウジング内に挿入され、そしてクランプ装置の締め付け位置にて、滑りスリーブをサーボモータから切り離すことができ、ハウジングが滑りスリーブを介して運動変換器に確実に結合されることにおいて、達成される。
【０００７】
この場合、クランプ装置のハウジングが、運動変換器を保持するためにマシンスピンドルに向かって面しているスリーブと、力の蓄積装置と、そして滑りスリーブを保持するためにサーボモータに対向する中空軸とから成る、Ｚ形の断面で構成されることは有利であり、その場合ハウジングのスリーブ及び中空軸は中間壁を介して確実に一緒に結合される必要がある。
【０００８】
さらに、滑りスリーブと運動変換器の形状固定式の駆動結合を提供するため、１つ以上の中間要素がハウジングの中間壁において回転配置で取り付けられる必要があり、その場合、各中間要素は一方で滑りスリーブに直接、又は中間歯車を介して結合され、他方で運動変換器と結合されて減速歯車箱として形成される、別々に設計された歯車を備える軸から成ることができる。
【０００９】
異なる実施形態に従って、運動変換器と力の蓄積装置とがスリーブ内へと挿入された状態で、ハウジングは、引き棒との半径方向間隙を有するマシンスピンドルに結合され得る、板状のリング上に形成される軸方向に突き出たスリーブを持つ、ポットの形状にも構成されることができる。
【００１０】
さらに、交互の形状固定配置で、中間壁に取り付けられたスプロケットホイールを介し、横側の端面に各々が配置されている２つのスプロケットホイールを用いて、滑りスリーブをサーボモータに接続された駆動歯車に、及びハウジング又はその中間壁に、接続することが出来るべきである。スプロケットホイールの歯は駆動歯車に取り付けられ、ハウジング及び滑りスリーブは、該滑りスリーブの調整運動が存在するとき、滑りスリーブの対応する限界位置が取られるまで、噛み合っている歯が重なるように配置され、相互に隔たっている必要がある。さらに、滑りスリーブはハウジングの中空軸に取り付けられたフランジ上の、１つ以上の圧縮ばねの力に対抗して支持される必要がある。
【００１１】
滑りスリーブが、例えばシリンダ内に挿入され、加圧された媒体又は電磁石を用いて調整可能な調整ピストンの形の、サーボ装置によって軸方向に動かされることもまた有利である。
【００１２】
駆動歯車に直接、又は中間要素を介して連結可能なサーボモータは、クランプ装置のハウジングの長手方向軸に対して同一面上で、軸方向に対して平行又は直角に配置されることができる。
【００１３】
単純な実施形態において、運動変換器はサーボモータに接続され得る中空軸と引き棒との間に配置される遊星ローラにより形成されることができ、その場合、力の蓄積装置は運動変換器の中空軸上に配置され、該中空軸により作動し得る。
【００１４】
力の蓄積装置は、一定の間隔を有し相互に締め付けられた２つのローラ軸受間に挿入されているばね群と、ばね群の隣側で前記ローラ軸受にわたって延びる２つのスリーブとから構成され、ばね群は互いに対向する２つのスリーブの端面と接触している。力の蓄積装置を作動させるため、スリーブに割り当てられるハウジング上にストッパが設けられることが適切であり、２つのスリーブの外側端部表面は交互にストッパと相互作用する。
【００１５】
この場合、ばね群は２つのローラ軸受の間、又は外輪上に支持され、外周のまわりに均一な分配で並べられた、スペーサ・ピンの間に挿入される幾つかのコイル圧力ばね、又はスペーサ・ピンの隣に配置されたコイル圧力ばねで構成される必要があり、その場合コイル圧力ばねは、好ましくは長方形の断面を持つか、あるいはカップばね（皿ばね）で形成される。
【００１６】
力の蓄積装置を支持された引き棒で締め付けることにより、好適な実施形態において両方の調整方向に選択できる調整距離を通して、各々の場合に引き棒の調整方向と反対に、運動変換器の中空軸を調整することが従って可能である。
【００１７】
さらなる実施形態によれば、クランプ装置は、引き棒上に直接配置されるか、中間要素を用いて引き棒に取り付けられ、例えばセンサ・リングの形態をした位置表示器と、信号を表示ユニットに送る位置固定に配されたセンサとから構成され得る距離測定装置を備える用意があり、その場合、距離測定装置の位置表示器はクランプ装置のハウジングを通り抜ける必要があり、センサは位置表示器の高さにおいて工作機械上に支持される必要がある。
【００１８】
さらに、工作機械の駆動モータが制御ユニットによってサーボモータに電気的に接続されることは適切である。これはサーボモータが、駆動歯車を滑りスリーブと連結するための駆動モータの回転速度と同期して回転するように、そして締め付け力を増加又は減少させる目的で、サーボモータが同期速度に関連して増加又は減少した速度で駆動され得るように、機械加工工程の間の電動チャックの締め付け力を増加させるか、減少させるためのサーボモータの回転速度が、制御ユニットにより調整され得るような方法で、工作機械の駆動モータの回転速度に応じてクランプ装置のサーボモータを制御することを可能にする。
【００１９】
クランプ装置が本発明に従って構成される場合、作業手順の間の電動チャックの締め付け力における、あらゆる制御されない変化を排除し、そして電動チャックが自発的に開き得るのを排除することが可能である。サーボモータが工作物を締め付け、そして緩めるための動力伝達に関与する構成部品のみと駆動結合するという事実のため、該構成部品は調整運動をこれらの動作条件の下でのみ始動させ得る。しかしながら作業手順の間、動力伝達に関与する構成部品は滑りスリーブを介してマシンスピンドルに結合され、それゆえブロックされる。引き棒の位置における変更、従って電動チャックにおける締め付け解除は、それゆえ不可能である。
【００２０】
他方で電動チャックは、工作物の機械加工による縮小が例えあったとしても、締め付け力が維持されることを実際に保証する。これは、力の蓄積装置が所定の方法で事前に負荷を加えられることを、運動変換器が可能にするためである。その結果、蓄積装置に蓄えられたエネルギーは再締め付け手順用に利用できる。
【００２１】
その結果、及び設計の低い複雑度により比較的分かり易い設計構造を持ち、それによって経済的に製作されることを可能にするだけでなく、そして何よりも、サーボモータが機械加工の間、動作を停止される可能性があり、そして広い使用範囲を有するため、低いエネルギー消費で信頼できる動作を常に保証するクランプ装置が作り出されている。
【００２２】
図面は本発明により構成されたクランプ装置のサンプルの実施形態及び変形を示し、その詳細は以下で説明されている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】機械加工プロセス中のクランプ装置の軸方向断面図である。
【図２】結合されたサーボモータを伴う、図１によるクランプ装置の片側断面拡大図である。
【図３】図１によるクランプ装置の片側断面拡大図である。
【図４】拡大表示における図３からの断面である。
【図５】図３による表示における、工作機械のマシンスピンドルに取り付けられた、図１によるクランプ装置の構成の変形である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１及び図５に例証され、１又は１’で識別されるクランプ装置は、機械加工されるべき工作物１０がそれによりチャック５内に締め付けられ得る、半径方向に調整可能なクランプジョー６を用いて、工作機械２の上に配置される電動チャック５を作動させるために使用される。この場合の電動チャック５のクランプジョーは、運動変換器３１又は３１’による切換え機能を持つ電気サーボモータ１１と駆動結合状態にある、軸方向に調整可能な２個の引き棒７、７’により、中継レバー８を介して作動し得る。運動変換器３１又は３１’はサーボモータ１１の回転運動を引き棒７、７’の軸方向送り運動へと変換する。
【００２５】
サーボモータ１１は、その軸がクランプ装置１の長手方向軸Ａに平行に位置し、かつ固定位置にあるステータ１２と、駆動歯車１６に付属の歯車１７に係合し、かつ回転方向に固定された配置でロータ１３のロータ軸１４と結合されている、ピニオン１５を有するロータ１３とから成る。しかしながら、図１の点線において示されるように、サーボモータ１１’はまた長手方向軸Ａに対して軸直角に配置されることができ、ピニオン１５’によって、このピニオン１５’に割り当てられる歯車１９を持つ駆動歯車１６と係合し得る。
【００２６】
図１に示すクランプ装置１の実施形態における運動変換器３１は、図５に見られるように、電気モータ４により駆動されるマシンスピンドル３のフランジ９に、ボルト９’を用いて固定されているＺ形のハウジング２１に挿入される。ハウジング２１はこの場合、スリーブ２２、ボルト２５によりスリーブ２２に結合された中間壁２３、及び中間壁２３に取り付けられた中空軸２４を有する。カバー２６は、マシンスピンドル３に面する側でスリーブ２２を閉じる。しかしながら反対側において、フランジ２８はボルト２９により中空軸２４に取り付けられ、駆動歯車１６は軸受３０により、回転する配置で中空軸２４に取り付けられる。カバー２６はボルト２６’によりスリーブ２２に確実に結合される。カバー２６を貫通する複数のボルト２７は、スリーブ２２を、従ってハウジング２１をマシンスピンドル３に取り付ける。
【００２７】
図５に示す実施形態において、しかしながら、ハウジング２１’はポット形の断面を有する。この場合、軸方向に突き出ているスリーブ２２’は、運動変換器３１’及びスリーブ２２’内へ挿入された力の蓄積装置４１’と共に、引き棒７’からの半径方向距離を持って板状のリング２６”上に形成される。
【００２８】
運動変換器３１又は３１’は、サーボモータ１１と駆動結合状態にある中空軸３２と、該中空軸３２と引き棒７との間に挿入され、ねじ山３４によって引き棒７へ組み込まれる雄ねじ山３５と係合する、遊星ローラ３３とから成る。カバー２６内に支持される軸受３６及び肩部３６’は、回転方向に固定された配置で中空軸３２を保持する。
【００２９】
サーボモータ１１に割り当てられた駆動歯車１６と、運動変換器３１の中空軸３２との間の駆動結合は、滑りスリーブ５１を用いて達成される。締め付け手順が行われている図２に示す動作状態において、駆動エネルギーは駆動歯車１６に取り付けられたスプロケットホイール１８を介して、及び滑りスリーブ５１上に備えられたスプロケットホイール５２を介して、駆動歯車１６から滑りスリーブ５１へと伝達される。内歯車５８は滑りスリーブ５１を介して中間歯車５７を駆動し、その場合、中間歯車５７は外歯車５９によって滑りスリーブ５１と駆動結合状態にある。中間歯車５７は別の外歯車６０を介して歯車３９と駆動結合状態にあり、歯車３９はローラ軸受３８”を用いる中間壁２３内への回転取付けにおいて、軸３８’上へ中間要素３８として組み込まれる。駆動結合は軸３８’に取り付けられた更なる歯車４０によって提供され、それは中空軸２２に備えられた歯車３７と係合する。
【００３０】
図５に示す実施形態において、滑りスリーブ４１は運動変換器３１の中空軸３２と直接的な駆動結合状態にある。
【００３１】
力の蓄積装置４１又は４１’は、相互に一定の距離に配置された２つのローラ軸受４３と４４の間に挿入されているばね群４２、及び或る角度構成を持つ２つのスリーブ４６と４７を有する。ばね群４２は円周の周りに均等に分布し、スリーブ４６と４７との間に挿入され、そしてスペーサ・ピン４５上に保持される、複数のコイル圧力ばね４２’又はカップばね４２”（図５）として提供され、それらは互いに対向するスリーブ４６と４７の端面４６’及び４７’に対して支持される。他方でスリーブ４６と４７の外側端面４６”及び４７”は、ハウジング２２に備えられるストッパ４８及び４９と相互作用する。ローラ軸受４３と４４の内輪はこの場合、中空軸３２上へねじ込まれるナット４３’により相互に締め付けられ、スリーブ４３”はローラ軸受４３と４４の間に挿入され、そして肩部４３'''は中空軸３３から突出している。
【００３２】
滑りスリーブ５１は、加圧された媒体により両側で加圧され得るシリンダ６２内に挿入される、ピストン６３から成るサーボ装置６１により作動する。ピストン６３は滑りスリーブ５１へ組み込まれる円周溝５６に係合するアングル・ピース６８により、滑りスリーブ５１と駆動結合状態にある。
【００３３】
加圧された媒体が、弁６６及び圧力ライン６７又は６７’を介して、制御されたやり方でサーボ装置の圧力チャンバー６４又は６５に供給される場合、ピストン及び、それにより、アングル・ピース６８は右方又は左方に押される。滑りスリーブ５１はアングル・ピース６８により引きずられ、その影響で滑りスリーブ５１もまた右又は左に動かされ、滑りスリーブ５１の両端面に備えられている歯車５２又は５３は、駆動歯車に取り付けられたスプロケットホイール１８と、あるいは中間ピース２３又はスリーブ２２’上に組み込まれたスプロケットホイール５４と、交互に係合する。滑りスリーブ５１及びハウジング２１の駆動歯車１６上の、スプロケットホイール１８、５２、５３、及び５４は、滑りスリーブ５１が調整運動を行うとき、噛み合っている歯車が、滑りスリーブ５１の限界位置に達するまで互いに重なるようなやり方で、互いに相隔てられるべきである。スプロケットホイール５３及び５４の歯車が係合するとき、滑りスリーブ５１とハウジング２１との間の駆動結合が固定されるように、滑りスリーブ５１は圧縮ばね５５を用いてフランジ２８上に支持される。
【００３４】
工作物１０を電動チャック５内に締め付けるため、滑りスリーブ５１は図１のクランプ装置１の中で示される位置から、そしてサーボ装置６１の作動により右方に移動しなければならず、その影響で、滑りスリーブ５１に取り付けられたスプロケットホイール５２は、図２に示すように駆動歯車１６上に備えられているスプロケットホイール１８と係合する。この動作条件においてサーボモータ１１のスイッチが投入された場合、モータからのトルク出力は滑りスリーブ５１、中間歯車５７、及び中間要素３８を介し、そして運動変換器３１の中空軸３２へと伝達される。ねじ切りされたローラ・スピンドル３３は開始された回転運動を並進運動へと変換し、引き棒７は開始された回転方向に応じて左又は右に押され、その影響で電動チャック５のクランプジョー６は内側あるいは外側から工作物１０に対して押される。
【００３５】
力の蓄積装置４１は選定可能な締め付け力が達成されると直ちに作動する。工作物１０と接触するクランプジョー６は、図４に概略的に示すように、この動作条件において一種のストッパを形成し、その影響で引き棒７はストップされる。この動作条件において、サーボモータ１１により開始されたトルクが継続される場合、ねじ切りされたローラ・スピンドル３３は運動方向を反転させ、中空軸３２は（引き棒７が最初に左に動いたと仮定すると）今や右に動かされ、この運動は図４に示すように、スリーブ４７の端面４７”がハウジング２１上のストッパ４９と接触するまで、選定可能な調整行程Ｘにわたって生じる。工作物１０に対する作業に関する変化が、締め付け力の減少を意味すると直ちに、力の蓄積装置４１は、ばね群４２内に蓄えられたエネルギーを出力することができ、その影響で、締め付け力の損失は自動的に補償される。
【００３６】
工作物１０が締め付けられた後で、サーボモータ１１は運動変換器３１から切り離され得る。これを行うため、滑りスリーブ５１はサーボ装置６１の助けにより、図３に示す位置へと動かされる必要がある。スプロケットホイール５３の歯は、今やハウジング２１に取り付けられたスプロケットホイール５４の歯と係合する。それに加えて、滑りスリーブ５１は、中間歯車５７及び中間要素５８を用いて、運動変換器３１の中空軸３２と駆動結合状態にある。
【００３７】
ハウジング２１は工作機械２のマシンスピンドル３に確実に結合され、それゆえ−切り離された駆動歯車１６を除き-−力の伝達に関与するクランプ装置１又は１’の構成部品はブロックされ、マシンスピンドル３と共に回転する。電動チャック５の自発的な開放は従って排除され、高いレベルの動作安全性が保証される効果を伴う。
【００３８】
運動変換器３１が、切換え手順の間にサーボモータ１１あるいはマシンスピンドル３のいずれかによって固定される可能性を排除するため、駆動歯車１６の相互作用する歯車、ハウジング２１、及び滑りスリーブ５１は、該滑りスリーブ５１の調整運動の間、該スリーブ５１が特定の限界位置に達するまで、噛み合っている歯車同士が重なるような方法で配置される。これは運動変換器３１のサポートが常に与えられることを意味する。
【００３９】
また、図５に示すように、機械加工手順の間にサーボモータ１１の助けで電動チャック５の締め付け力を増加又は減少させるため、工作機械２の駆動モータ４は制御ユニット７０及び接続線７０’を介して電気的にサーボモータ１１に接続される。駆動モータ４の速度に応じて、制御ユニット７０は駆動歯車１６と滑りスリーブ５１との間の接続に先立ち、サーボモータ１１が駆動モータ４の回転速度と同期して回転するような方法で、該サーボモータ１１の回転速度設定のために用いられ得る。サーボモータ１１の回転速度が駆動モータ４の回転速度と比べて増加又は減少する場合、電動チャック５の締め付け力はそれゆえ増加又は減少する。
【００４０】
電動チャック５の動作条件が、作業手順の間にモニターされることを可能にするため、クランプ装置１’は図５に示すように位置測定装置７１を装備する。この場合、センサ・リング７３の形の位置表示器７２は引き棒７’に直接取り付けられ、そしてセンサ・リング７３は、対応する開口２２’を備えて固定位置における壁８０に位置するセンサ７４に属するハウジング２１’を通過する。引き棒７’の対応する位置に応じて、そして同様にまた電動チャック５のクランプジョー６に応じてピックアップされる信号は、信号線７５を介して制御ユニット及び／又は表示ユニットに送られ、それに応じて評価される。
【符号の説明】
【００４１】
１ クランプ装置
１’  クランプ装置
２  工作機械
３  マシンスピンドル
４  駆動モータ（電気モータ）
５  電動チャック
６  クランプジョー
７  引き棒
７’  引き棒
８  中継レバー
９  フランジ
９‘  ボルト
１０  工作物
１１  サーボモータ
１１’  サーボモータ
１２  ステータ
１３  ロータ
１４  ロータ軸
１５  ピニオン
１５’ピニオン
１６  駆動歯車
１７  歯車
１８  スプロケットホイール
１９  歯車
２１  ハウジング
２１’  ハウジング
２２  スリーブ
２２’  スリーブ（開口）
２３  中間壁
２４  中空軸
２５  ボルト
２６  カバー
２６’  ボルト
２６”  板状のリング
２７  ボルト
２８  フランジ
２９  ボルト
３０  軸受
３１  運動変換器
３１’  運動変換器
３２  中空軸
３３  遊星ローラ（中空軸、ローラ・スピンドル）
３４  ねじ山
３５  雄ねじ山
３６  軸受
３６’  肩部
３７  歯車
３８  中間要素
３８’  軸
３８”  ローラ軸受
３９  歯車
４０  歯車
４１  力の蓄積装置（滑りスリーブ）
４１’  力の蓄積装置
４２  ばね群
４２’  コイル圧力ばね
４２”  カップばね
４３  ローラ軸受
４３’  ナット
４３”  スリーブ
４３'''  肩部
４４  ローラ軸受
４５  スペーサ・ピン
４６  スリーブ
４６’  スリーブ４６の端面
４６”  スリーブ４６の外側端面
４７  スリーブ
４７’  スリーブ４７の端面
４７”  スリーブ４７の外側端面
４８  ストッパ
４９  ストッパ
５１  滑りスリーブ
５２  スプロケットホイール（歯車）
５３  スプロケットホイール（歯車）
５４  スプロケットホイール
５５  圧縮ばね
５６  円周溝
５７  中間歯車
５８  内歯車（中間要素）
５９  外歯車
６０  外歯車
６１  サーボ装置
６２  シリンダ
６３  調整ピストン
６４  圧力チャンバー
６５  圧力チャンバー
６６  弁
６７  圧力ライン
６７’  圧力ライン
６８  アングル・ピース
７０  制御ユニット
７０’  接続線
７１  距離測定装置
７２  位置表示器
７３  センサ・リング
７４  センサ
７５  信号線
８０  壁
【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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