(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋盤にワークピース（４）をクランプ及び／又は保持するための自動調心式固定振れ止め（１）であって、前記固定振れ止め（１）のハウジング（２）に取り付けられかつ共通平面に調整可能に保持される３つの保持要素（５、６、７）を備え、このうち２つの外側の保持要素（５、７）は、前記ハウジング（２）内に、互いに鏡像配置の状態で支持される角度付きの旋回レバーとして構成され、真ん中の保持要素（６）は、駆動ユニット（６１）と、前記駆動ユニット（６１）と駆動可能な連結状態にある中片部（８）とによって、前記ハウジング（２）内で案内されて、前記ワークピース（４）の方向に軸方向に移動可能になっていて、前記中片部（８）には制御面（９）が設けられ、前記２つの外側の保持要素（５、７）が前記保持要素（５、７）の内側端（１０）によって前記制御面（９）と相互に作用する、自動調心式固定振れ止め（１）において、
前記駆動ユニット（６１）が電気モータ（２１）によって駆動可能であること、
前記電気モータ（２１）の回転運動が、前記駆動ユニット（６１）によって前記中片部（８）の軸方向の少なくとも２つの異なる前進速度に変換され、その結果として前記ワークピース（４）に向けられる前進力（Ｆｚ）及びクランプ力（Ｆｓ）が生じること、
前記前進速度は、少なくとも第１の前進速度及び第２の前進速度を有し、前記第２の前進速度はゼロになる傾向を有すること、及び
前記中片部（８）と前記電気モータ（２１）との間で、前記中片部（８）の対応する前進速度を設定するために、クラッチ（６２）が使用され、これにより、前記駆動ユニット（６１）を２つの異なるシフト位置に自動的に切り替えることが可能であること、
を特徴とする自動調心式固定振れ止め。
【請求項２】
前記駆動ユニット（６１）がシャフト（２６）と、前記シャフト（２６）の長手方向軸（３）での特定の領域内で前記シャフト（２６）を取り囲んでいる中空シャフト（２９）とを備えること、及び
前記シャフト（２６）と前記中空シャフト（２９）が、前記クラッチ（６２）を介した連結状態にあることを特徴とする請求項１に記載の固定振れ止め。
【請求項３】
前記クラッチ（６２）がバネ付きピン（３３）として構成されること、
前記ピン（３３）が、前記シャフト（２６）内に加工された穴（３５）に配置され、この穴が前記固定振れ止め（１）の長手方向軸（３）に対して直角に位置合わせされること、
前記中空シャフト（２９）の内側にくぼみ（３２）が設けられ、前記３つの保持要素（５、６、７）の前進運動及び後退運動の間、前記ピン（３３）が前記くぼみ内に嵌ること、及び
前記保持要素（５、６、７）が前記ワークピース（４）をクランプしている間、前記ピン（３３）は前記くぼみ（３２）から外れることを特徴とする請求項２に記載の固定振れ止め。
【請求項４】
前記ピン（３３）に対して直角に穴（３４）が設けられ、この穴にコイル状圧縮バネ（３６）が挿入されること、
前記コイル状圧縮バネ（３６）はその自由端が、前記ピン（３３）に加工されたノッチ（３８）内に保持されること、及び
予荷重がかけられた状態で、前記コイル状圧縮バネ（３６）が、前記中空シャフト（２９）の前記くぼみ（３２）に前記ピン（３３）を押し付けることを特徴とする請求項３に記載の固定振れ止め。
【請求項５】
ネジ（３０）が前記シャフト（２６）の外側輪郭に加工されること、及び
前記シャフト（２６）の前記ネジ（３０）に対応する雌ネジ（３１）が前記中空シャフト（２９）の内側に設けられ、前記ネジは、前記クラッチ（６２）の位置に従って相互に移動可能であること特徴とする請求項３に記載の固定振れ止め。
【請求項６】
前記シャフト（２６）が、前記固定振れ止め（１）の前記長手方向軸（３）と同一平面上を延びるピン（３９）に接すること、及び
前記シャフト（２６）と対向して位置する前記ピン（３９）の自由端（４０）が、前記ワークピース（４）の方向に先細りするピラミッド状接触面として具現化されることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の固定振れ止め。
【請求項７】
前記ピン（３９）の前記ピラミッド状平面（４０）の外側に少なくとも１つのベルクランクレバー（４１）が設けられ、前記レバー（４１）は対で互いに対向して配置されること、
対応するベルクランクレバー（４１）を収容するために前記中空シャフト（２９）にくぼみ（５０）が加工されること、
前記対応するベルクランクレバー（４１）の自由端（４３’）が、前記電気モータ（２１）に割り当てられたベアリングハウジング（６４）内に配置され、前記ベアリングハウジング（６４）には伝達要素（１５）が挿入されること、及び
前記自由端（４３’）の反対側に位置する前記ベルクランクレバー（４１）の自由端（４４’）は前記中空シャフト（２９）内に支持され、前記中空シャフト（２９）が、前記中片部（８）と駆動可能な連結状態にあるねじ込みスピンドル（１４）と連結状態で設置されることを特徴とする請求項６に記載の固定振れ止め。
【請求項８】
前記ピン（３９）と前記ねじ込みスピンドル（１４）との間にコイル状圧縮バネ（４６）が配置され、このねじ込みスピンドル（１４）内に挿入され、これによって、前記シャフト（２６）の方向に作用する戻り力によってピン（３９）が作動することを特徴とする請求項７に記載の固定振れ止め。
【請求項９】
前記中片部（８）が、軸方向に調整可能で回転により固定されるように、前記固定振れ止め（１）の前記ハウジング（２）内に保持されること、
前記固定振れ止め（１）の前記長手方向軸（３）と同一平面にある前記中片部（８）内にネジ穴（１３）が加工され、前記ネジ穴（１３）内にねじ込みスピンドル（１４）が係合すること、
前記固定振れ止め（１）の前記長手方向軸（３）に対して直角に延びる保持ピン（１６）によって前記ねじ込みスピンドル（１４）が前記中空シャフト（２９）に取り付けられること、及び
前記中空シャフト（２９）内に加工されたくぼみ（５０）内に挿入された少なくとも１つのベルクランクレバー（４１）は、前記電気モータ（２１）に割り当てられたベアリングハウジング（６４）と前記中空シャフト（２９）との間に配置され、前記ベルクランクレバー（４１）の自由端（４３、４４）が、前記ベアリングハウジング（６４）に割り当てられた伝達要素（１５）と接触した状態にあることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の固定振れ止め。
【請求項１０】
前記シャフト（２６）と、回転により固定される配置で前記電気モータ（２１）及び前記シャフト（２６）に連結されるフランジ（２４）との間に、軸方向に移動可能な能動的連結が存在すること、及び
前記シャフト（２６）が、前記フランジ（２４）の内部輪郭に沿って案内されるように、前記固定振れ止め（１）の前記長手方向軸（３）と並列に保持されることを特徴とする請求項２〜９のいずれか一項に記載の固定振れ止め。
【請求項１１】
前記電気モータ（２１）が、前記ハウジング（２）に隣接する前記固定振れ止め（１）の前記長手方向軸（３）と同軸又は同一平面に配置されること、及び
前記電気モータ（２１）が、前記駆動ユニット（６１）を、前記駆動ユニット（６１）の円周方向に少なくとも部分的に取り囲むことを特徴とする請求項２〜１０のいずれか一項に記載の固定振れ止め。
【請求項１２】
前記ベアリングハウジング（６４）と前記ベルクランクレバー（４１）の第１の自由端（４３）との間に１つ以上の皿形バネ（４５）が配置され、これにより、所定のクランプ力が、クランプ条件（Ｆｚ）を通じて前記３つの保持要素（５、６、７）に加えられることを特徴とする請求項７又は９に記載の固定振れ止め。
【請求項１３】
前記シャフト（２６）と前記電気モータ（２１）に角度測定装置（５１）と電子制御ユニットが割り当てられること、前記３つの保持要素（５、６、７）と前記ワークピース（４）との間のストップに達する直前に前記電子制御ユニットによって前記電気モータ（２１）の回転速度が減速されること、及び／又は前記電気モータ（２１）の角度測定によって、前記中片部（８）の力制御（Ｆｚ）又は角度測定が可能で、これにより、前記クランプ運動（Ｆｚ）中に前記電気モータの回転数を設定可能であることを特徴とする請求項２〜１２のいずれか一項に記載の固定振れ止め。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文（上位概念部分、所謂おいて部分、プリアンブル部分）に係る自動調心式固定振れ止めに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の固定振れ止めは、数十年間、本出願人によって製造され、市場で成功を収めてきた。例えば、この種の固定振れ止めは、特許文献１に開示されている。
【０００３】
通常、これらの固定振れ止めは圧力ピストンによって駆動される。これによって、中部片が、クランプ対象のワークピース方向に軸方向に動かされる（ワークピースに対する前後運動）。この場合の圧力ピストンは作動油を使用し、その作用によって、圧力ピストンは、クランプ及びロック解除の動きに必要な前後運動を実行する。
【０００４】
ここ数十年の間、すでに開示されている圧力ピストンを使用した油圧駆動に替わるものとして、異なる種類の駆動装置を実現することが強く求められてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許第０５６２１８０Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、固定振れ止めの３つの保持要素の前進運動及びクランプ運動が、電気的に動作する駆動装置（特に中片部によって実行される軸方向の前進運動及び後退運動に変換される回転運動を実行する電気モータ）によって実行されるように、前述した種類の自動調心固定振れ止めをさらに開発することが本発明の課題業である。更に、電気モータの位置によって固定振れ止めの前進運動及びクランプ運動を厳密に測定及び監視できる必要もある。加えて、電気モータの回転運動を使用して、固定振れ止めのアームの前進運動及びクランプ運動の双方を可能な限り高速に行えるようにすることも必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目標は、本発明に従って、請求項１の特徴記載部分に記載された特徴構成によって達成される。
【０００８】
本発明の更なる他の有利な実施形態は、従属請求項に開示されている。
【０００９】
駆動ユニットは、切換え機能を備えた電気モータと、ワークピースの方向に軸方向に移動する中片部との間に配置される。この場合、駆動ユニットは電気モータとも中片部とも能動的な駆動連結状態にある。これにより、電気モータの回転運動が、中片部の第１の軸方向の前進速度にまず変換される。固定振れ止めの３つの保持要素がワークピースとの接触位置に達したら、電気モータの回転運動を利用して３つの保持要素をクランプするのが有利である。これは、駆動ユニットによって回転運動が中片部の第２の前進速度に変換されるからである。結果として、ワークピースに向けられた前進力及びクランプ力は２つ異なる力の誘因に変換される。
【００１０】
中片部の様々な前進速度は、限定配置内で切り換えられるクラッチによって達成され、これにより、駆動ユニットは２つの異なる切り換え位置に自動的に変更可能である。したがって、中片部と、中片部と駆動可能連結状態にある３つの保持要素とにおいて前進運動とクランプ運動を誘導するために、３つの保持要素の開き位置から開始してワークピース上のクランプ位置に達するまで時間的な中断なしに電気モータの回転運動を使用することが可能である。
【００１１】
更に、好適な実施形態では、電気モータの回転軸を固定振れ止めの運動方向に並列に又はその方向と同一平面に配置することが可能である。これにより、電気モータを備えた固定振れ止め全体に、コンパクトで小さな組み込み寸法を達成可能である。
【００１２】
特に、電気モータの制御ユニットにより、互いの中心でワークピースを保持する３つの保持要素は、接触し合っても損傷せず、ワークピースの表面に損傷を与えることもないことが保証されるという利点がある。３つの保持要素がワークピースの表面と接触する直前に、この位置が示され、電気モータの速度がすぐに減速される。これに続いて、保持要素の運動の自由度が制限されているので、電気モータのトルクが増大する。電気モータの回転は計測可能であるので、３つの保持要素がワークピースの表面と接触する前に、電気モータの回転速度を減速させることにより、保持要素にブレーキがかけられる。工作機械は稼働時に保持要素の位置を確認するので、電気モータの位置により、保持要素の領域を保護することが可能である。
【００１３】
高速運動とクランプ運動との遷移、又はその逆の間の遷移において時間的な遅れは存在しない。したがって、有利な実施形態では、３つの保持要素によるワークピースの方向への極めて高速な前進運動が行われると共に、非常に短時間で電気モータの回転が一層制限されることで、３つの保持要素の間でワークピースが確実にクランプされる。
【００１４】
図面では、本発明に従って構成されたサンプルの実施形態を示し、その詳細を以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】共通の平面に配置された３つの保持要素（この平面では、固定振れ止めのハウジング内に保持された軸方向に移動可能な中片部によってワークピースの方へ保持要素を移動可能である）と、断面図及び初期位置において中片部と電気モータとの間に配置された駆動ユニット（中片部を軸方向へ移動可能）とを備える固定振れ止めを示す。
【図２】ワークピースへの３つの作動装置の前進運動が完了した後での図１に係る固定振れ止めを示す。
【図３】３つの保持要素のクランプ位置における図１に係る固定振れ止めを示す。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶに沿った固定振れ止めの断面を示す。
【図５】図３のＶ−Ｖに沿った固定振れ止めの断面を示す。
【図６】固定振れ止めを駆動するための図１に係る電気モータのトルクプロファイルと、中片部が移動する距離を示す。
【図７】取り付け前の状態における、図１に係る駆動ユニットの一部を形成するフランジとシャフトの斜視図を示す。
【図８】図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った固定振れ止めの断面を示す。
【図９】取り付け前の状態における、図１に係る固定振れ止めの斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、旋盤上にワークピース４をクランプ及び／又は保持するための自動調心式固定振れ止め１を示す。固定振れ止め１のハウジング２上には３つの保持要素５、６、７が取り付けられており、その詳細を以下に説明する。外側の２つの保持要素５及び７は、互いに鏡像配置の角度付きレバーとして構成され、これらはハウジング上において旋回配置で関節状に連結される。真ん中の保持要素６は中片部８上に軸方向へ形成され、この中片部８はワークピース４の方向へ又は逆の方向へ移動させることが可能であり、ハウジング２内に回転により固定される仕組みで保持される。
【００１７】
更に、中片部８は、外側に向いた２つの制御面９を有し、この２つの面は鏡像配置で互いに反対側を向いている。２つの外側の保持要素５及び７の内側の自由端１０は、クランプ運動時の予荷重がかかった状態では制御面９と接触した状態にあるが、これらの自由端はまた、異なる方法でそれら制御面と結合することも可能であり、制御面９と保持要素５，７の自由端１０とは互いに連続的に接触した状態にある。したがって、中片部８がワークピース４の方へ移動されるとすぐに、保持要素５、６、７もそれに同期して移動し、ワークピース接触要素１１（例えば、ローラ、グリッパー、パッド）を使用して一緒に且つ同時にワークピース４と接触する。外側の２つの保持要素５及び７の開放角度αの位置から、ワークピース４への３つの保持要素５、６、７の所望の接触までの運動は、前進運動又は高速ストロークと呼ばれている。３つの保持要素５、６、７がワークピース４の表面に接触すると、ワークピース４はクランプされなければならない。前進運動の後に発生する３つの保持要素５、６、７のクランプ運動を図２及び図３に示す。クランプ運動の最後で、保持要素５、６、７のローラ１１は予荷重のかかった状態でワークピース４と接触し、結果として、ワークピース４は、固定振れ止め１に確実にクランプ及び支持される。ローラ１１は、パッド又はグリッパーとして構成することも可能である。
【００１８】
３つの保持要素５、６、７のそれぞれがクランプ対象のワークピース４から可能な限り最大限に離れた位置にある図１に示した初期位置を起点として、それら保持要素を電気モータ２１によってワークピース４の方へ可能な限り時間的な遅延なしにて移動させ、前進運動の終わりで、電気モータ２１により、３つの保持要素５、６、７のクランプ運動が発生可能となる必要がある。
【００１９】
電気モータ２１は、ステータ２２とロータ２３を備える。フランジ２４は、ボルト２５によってロータ２３に連結される。フランジ２４は、内部歯車機構２８が稼動する管状部を備える。したがって、ロータの回転運動は、フランジ２４に伝達され、ここから更にシャフト２６に伝達される。
【００２０】
次に、ハウジング２に連結された駆動ユニットハウジング６２内に配置された駆動ユニット６１により、電気モータ２１の回転運動は、中片部８に作用する軸方向の前進運動に変換可能となる。この場合の駆動ユニット６１は主にシャフト２６で構成され、このシャフト２６は内部歯車機構２８によってフランジ２４と駆動可能に連結された状態にある。これは、シャフト２６の外部に加工された外部歯車機構２７が存在し、この外部歯車機構２７は内部歯車機構２８に係合していることによる。特に、図７を見れば分かるように、シャフト２６の外部歯車機構２７は、固定振れ止め１の長手方向軸３と並列に位置合わせされているので、シャフト２６はフランジ２４の内部歯車機構２８に沿って押し込み可能である。
【００２１】
中空シャフト２９は、駆動ユニット６１の更なる構成要素として見なされる。この中空シャフト２９は、３つの保持要素５、６、７の前進運動時に、クラッチ６２によってシャフト２６と解放可能な形状ロック能動的連結状態で配置される。クラッチ６２は、直進するスリップクラッチとして構成可能であり、この結果、シャフト２６と中空シャフト２９との間に力拘束的な（拘束が摩擦的、粘着的、重力的、弾力的なものによる）能動的連結が確立されるので、所定のトルクを超過した場合には力の伝達が解放される。
【００２２】
クラッチ６２は主に、穴３５に挿入されたピン３３によって形成され、この穴は長手方向の軸３に対して直角に延び、シャフト２６内に加工されている。この配置はまた、９０°にわたって向きを変えることも可能である。図１に示す初期状態において、図２に示すような保持要素５、６、７のクランプ運動の開始前に、中空シャフト２９の内部に加工されたくぼみ３２にピン３３が押し込まれる。
【００２３】
更に、穴３４は、長手方向の軸３と同一平面上にあるシャフト２６内に設けられ、この穴３４にコイル状圧縮バネ３６が挿入される。ピン３３と対向するコイル状圧縮バネ３６の自由端にボール３７が配置され、ボール３７はコイル状圧縮スプリング３６によって、ピン３３内に加工されたノッチ３８に押圧される。
【００２４】
特に図４と図５から、ピン３３の一端が半径方向の壁面と接触すること、及び反対側には、半径方向に対して斜めに延びる壁面が設けられ、結果として、外側に斜めに延在する表面３２が形成されていることが分かる。この場合の角度付き表面３２は、電気モータ２１の駆動方向に位置する。半径方向の壁面の主な目的は、ピン３３のストップとしての役割を果たすことであり、そのため、半径方向の壁面を越えてピン３３が持ち上げられることはない。したがって、半径方向の壁面は、壁面に作用する力ベクトルによって中空シャフト２９のくぼみ３２内にピン３３を保持する。
【００２５】
電気モータ２１が回転を開始すると、中片部８は図１に示す初期位置からワークピース４に向かって移動する。これは、フランジ２４がシャフト２６を駆動すると、クラッチ６２を介して中空シャフト２９が駆動されるからである。図８に示すように、ハウジング２内に収容開口部１２が加工され、この開口部１２には中片部８が、回転により固定される仕組みであるが軸方向に移動可能なように挿入される。
【００２６】
更に、中片部８にはネジ穴１３が加工され、このネジ穴１３にはねじ込みスピンドル１４がねじ込まれる。ねじ込みスピンドル１４は、保持ピン１６によって中空シャフト２９にしっかりと連結される。図１及び図９を見れば、中空シャフト２９の仕組みが分かる。したがって、中空シャフト２９の回転運動は、ねじ込みスピンドル１４に作用し、これにより、ねじ込みスピンドル１４の回転が引き起こされる。中片部８はハウジング２内に回転により固定される配置で保持されるので、ねじ込みスピンドル１４と中片部８との間には、らせん状の相対運動が存在する。ねじ込みスピンドル１４は台形ネジ４８を備えるのが有利であり、そうすることで、ねじ込みスピンドル１４の回転速度は特定の比で中片部８に伝達される。これにより、３つの保持要素５、６、７には第１の前進速度が有効になり、これらの３つの保持要素は可能な限り短時間でワークピースと接触するよう移動することが保証される。
【００２７】
図４に示す積算回転計５１は、電気モータ２１の角度位置を決定し、電子制御ユニット（図示せず）によって評価される。したがって、電子制御ユニットはワークピース４に対する３つの保持要素５、６、７の位置を永続的に計測するので（即ち、電気モータ２１の位置を測定することにより）、保持要素５、６、７がワークピース４と接触する直前に、電気モータ２１の電力を減少させることが可能である。この制御手段を通して、保持要素５、６、７のローラ１１がワークピース４に突き当たらないようにすることでワークピース４を損傷する可能性を排除し、ローラがワークピース４自体によってダメージを受ける可能性を排除することができる。更に、この制御手段により、ノイズ放射を抑えることが可能である。
【００２８】
図６は、３つの保持要素５、６、７について、移動距離に対するトルクプロファイルをグラフの形式で示したものである。電気モータ２１が一旦起動すると、トルクは一定の値に落ち着く。保持要素５、６、７がワークピース４と能動的連結状態に入るとすぐに、電気モータ２１が励起するのに必要なトルクは大幅に増大する。図示した時間間隔Δｔｓｐ（図２に係るクランプ運動を開始するための時間間隔）においては、クラッチ６２が、適宜、解放され（図２に示すように）、シャフト２６と中空シャフト２９との間の能動的駆動連結が中断される。シャフト２６と中空シャフト２９との間でこのロック解除が発生するとすぐに、電気モータのトルクは、保持要素５、６、７の前進運動に必要なトルクを下回る値まで降下し、次いで、保持要素５、６、７のクランプ運動が終了するまで線形プロファイルで上昇する。
【００２９】
３つの保持要素５、６、７についてクランプ運動の開始を図２に示す。そこで、ピン３３は、くぼみ３２内にまだ係合している。保持要素５、６、７を介して中片部８へ、ねじ込みスピンドル１４へ、これから中空シャフト２９へ伝達されるトルクの増大は、このトルク増大がピン３３に作用することを意味する。半径方向の平面に対して斜めに延在する表面３２は、電気モータ２１の回転方向に延びているので、ピン３３は、コイル状圧縮バネ３６によって加えられる力に対してくぼみ３２から滑り出し得る。この結果、シャフト２６と中空シャフト２９との間の形状ロック能動的連結が解放される。
【００３０】
同時に、電気モータ２１によって提供されるパワーフロー又はトルクはオフにされないので、シャフト２６は回転し続ける。ここで、軸方向に動作するクランプ運動を達成するために、シャフト２６の外側には雄ネジ３０が加工されている。中空シャフト２９内には、雌ネジ３１が設けられている。したがって、シャフト２６の雄ネジ３０と、中空シャフト２９の雌ネジ３１は、歯車機構と同様に形状ロック能動的連結状態にある。シャフト２６と中空シャフト２９との間のクラッチ６２が解放されるとすぐに、シャフト２６は回転を継続するので、シャフト２６と中空シャフト２９との間には雌ネジ３１及び雄ネジ３０を介した相対的な回転が存在する。
【００３１】
問題のシフト運動（又は移動距離）は、図２及び図３で文字「ａ」及び「ｂ」として示されている。
【００３２】
したがって、シャフト２９は、らせん運動によってワークピース４の方へ前進する。ピン３９はシャフト２６の自由端に設けられている。シャフト２６とピン３９との間には接触面が存在する。これについては、特に、図９を見れば分かる。
【００３３】
ピン３９は、シャフト２６と反対の方向を向いている、ピラミッド構成の領域を備えている。この場合、ピン３９の外部輪郭は、ワークピース４に向かって先細り構造となっている。ピン３９のピラミッド形状の自由端４０は、ピラミッド形状の自由端４０に配置されたベルクランクレバー４１を支持する傾斜付き平面に作用する。これにより、ピン３９の軸方向の前進運動時に、ツールの方向にかかるクランプ力が生成される。図２及び図３は２つのベルクランクレバー４１を示している。この２つのベルクランクレバー４１は、共通の平面上に対となって配置され、中空シャフト２９内に加工されたくぼみ５０に挿入される。図１では、ピン３９の領域における中空シャフト２９の構造を示すために、ベルクランクレバー４１は１つしか示されていない。
【００３４】
ベルクランクレバー４１は、ピラミッド形状の自由端４０に位置するジョイント４２から構成され、２つのウェブ４３及び４４がそのジョイントに取り付けられている。ウェブ４３、４４の自由端４３’、４４’は、中空シャフト２９内及び伝達要素１５内で支持されている。皿形バネ４５のパックは、管状断面を有しかつ回転ロック５４によって中空シャフト２９の外部輪郭に取り付けられている伝達要素１５の中間に配置されている。
【００３５】
中空シャフト２９を取り囲むベアリングハウジング６４は、皿形バネ４５と共に、中空シャフト２９の内部に配置された伝達要素１５を収容している。ベアリングハウジング６４は固定振れ止めのハウジング２にしっかりと連結されているので、これにより、皿形バネ４５が一緒に押されたときに生じる軸方向にベクトル化された圧力は確実に支持され、長手軸方向３（即ち、ワークピース４の方向）に伝達される。
【００３６】
更に、ピン３９と伝達要素１５との間にはコイル状圧縮バネ４６が設けられているので、ワークピース４に対するクランプ条件が解除されるとすぐに、戻り力がピン３９に作用する。
【００３７】
図３は、ワークピース４の方向へのピン３９の軸方向運動により、ベルクランクレバー４１が開かれることを示している。２つのベルクランクレバー４１が、ピン３９のピラミッド形状の自由端において互いに反対側に対で配置される場合、特に有利である。ベアリングハウジング６４に割り当てられたウェブ４４の自由端４４’は、この場合は皿形バネのパック上に配置されている。皿形バネ４５のクランプ特性及びベルクランクレバー４１によってカバーされるクランプ行程は知られているので、バネ特性を基に、皿形バネ４５によってどのようなクランプ力が、中空シャフト上のベルクランクレバー４１を介してワークピース４に、それゆえ、ねじ込みスピンドル１４、中片部８、保持要素５、６、７に加えられるかをあらかじめ正確に求めることが可能である。移行範囲が前進運動とクランプ運動との間に達した後は、積算回転計５１により電気モータ２１の位置を特定することが可能である。皿形バネ４５が使用されていることと、中空シャフト２９の軸方向の運動のジオメトリが把握されていることは、電気モータ２１を特定の回数回転させるように、電気制御ユニットをプログラミングすることが可能であることを意味する。それにより、３つの保持要素５、６、７によって、定義されたクランプ力Ｆｓがワークピース４の表面に加えられる。
【００３８】
ワークピース４と保持要素５、６、７との間のクランプ状態が解放された場合、電気モータ２１の運動の方向は逆転され、その結果、駆動方向又はクランプ方向に対して逆の方向に回転する。即ち、駆動ユニットハウジング６３を覆うカバーの方向にフランジ２４を介して、シャフト２６がまず後退し、コイル状圧縮バネ３６によって加えられる戻り力により、ピン３３がくぼみ３２に係合するまで後退する。したがって、シャフト２６と中空シャフト２９との間にクラッチ６３を介した形状ロック能動的連結が再び生じる。中空シャフト２９内に配置されたコイル状圧縮バネ４６により、ピン３９は、カバー１８の方向に戻され、その結果、ベルクランクレバー４１はピラミッド形状の自由端４０に沿って初期位置まで戻り、皿形ネジ４５のクランプ力が弱まる。
【００３９】
クラッチ６２が、シャフト２６と中空シャフト２９との間で、形状ロック能動的連結状態に達すると直ちに、ねじ込みスピンドル１４が中空シャフト２９を介して回転を開始し、その結果、中片部８はワークピース４から離れるので、３つの保持要素５、６、７は旋回して開き、ワークピース４が解放される。
【００４０】
完全性を追求して、固定ベアリング１９及びルーズベアリング２０上に駆動ユニット６１を取り付けるための設計特性を述べる。この設計特性により、ベアリングハウジング６４によって発生する回転力は、駆動ユニットのハウジングに伝達される。更に、中空シャフト２９の円周方向に別のコイル状圧縮バネ４７が設けることで、ベルクランクレバー４１に作用する追加の戻り力がもたらされる。
【００４１】
したがって、電気モータ２１は、一定の回転速度で駆動ユニット６１を駆動する。これは、３つの保持要素５、６、７の前進運動とクランプ運動の両方の場合に適用される。シャフト２６と中空シャフト２９との間に取り付けられたクラッチ６２は、この一定の回転速度を伝達し、それゆえ、この回転速度が台形ネジ４８のピッチと組み合わされて、ねじ込みスピンドル１４が回転する。これにより、中片部８は、予め決定された一定の速度でワークピース４の方向に軸方向に移動する。これは、中片部８の第１の前進速度として見なすものとする。
【００４２】
３つの保持要素５、６、７のローラ１１がワークピース４の表面に達するとすぐに、前述したようにトルクが増大する。その結果として、シャフト２６と中空シャフト２９との間のクラッチ６２の形状ロック能動的連結が解放される。
【００４３】
シャフト２６は引き続き回転を引き起こされ、中空シャフト２９からの分離の結果として、シャフト２６はワークピース４の方向に中空シャフト２９に対してらせん状に移動する。ここで、シャフト２６は、軸方向にベクトル化された圧力をピン３９に加え、ピン３９がワークピース４まで長手方向３に押される。したがって、ジョイント４２はピン３９のピラミッド状の自由端４０を外側にスライドするので、互いに反対側に位置する２つのベルクランクレバー４１が開く。ベルクランクレバー４１とシャフト２６の軸方向の運動とによってもたらされるクランプ運動は、中片部８の第２の前進速度としてみなすものとする。
【００４４】
中片部８がワークピース４の方向にわずかしか移動せず、第２の前進速度がゼロになる傾向があったとしても、速度は存在する。実際には、これは、前進力Ｆｚをもたらすものである。即ち、純粋に物理的な点から見ると、長手方向３への中片部８の運動は妨害されないので、第１の前進速度は前進力Ｆｚを中片部８に伝達する（この場合、前進力Ｆｚはゼロになる傾向にある）。他方、中片部８がワークピース４の方向に軸方向へもはや移動できない場合、第２の前進速度はゼロになる傾向にあり、統合された皿形バネ４５によってクランプ力Ｆｓが生成される。
【００４５】
中片部８の前進運動とクランプ運動との間の過渡的な位置から開始した場合でも、皿形バネ４５の指定されたバネ特性とピン３９でカバーされる軸方向の距離からクランプ力を算出することができるので、指定されたクランプ力Ｆｓを３つの保持要素５、６、７によってワークピース４に伝達するのに電気モータ２１が実行を必要とする回転回数を算出することが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１  自動調心式固定振れ止め
２  ハウジング
３  長手方向の軸
４  ワークピース
５  保持要素
６  保持要素
７  保持要素
８  中片部
９  制御面
１０  内側端
１１  ワークピース接触要素
１２  収容開口部
１３  ネジ穴
１４  ねじ込みスピンドル
１５  伝達要素
１６  保持ピン
１８  カバー
１９  固定ベアリング
２０  ルーズベアリング
２１  電気モータ
２２  ステータ
２３  ロータ
２４  フランジ
２５  ボルト
２６  シャフト
２７  外部歯車装置
２８  内部歯車装置
２９  中空シャフト
３０  雄ネジ
３１  雌ネジ
３２  くぼみ
３２’  傾斜表面
３３  ピン
３４  穴
３５  穴
３６  コイル状圧縮バネ
３７  ボール
３８  ノッチ
３９  ピン
４０  自由端
４１  ベルクランクレバー
４２  ジョイント
４３  ウェブ
４３’  自由端
４４  ウェブ
４４’  自由端
４５  皿形バネ
４６  コイル状圧縮バネ
４７  コイル状圧縮バネ
４８  台形ネジ
５０  くぼみ
５１  積算回転計
５４  回転ロック
６１  駆動ユニット
６２  駆動ユニットのハウジング
６３  駆動ユニットのハウジング
６４  ベアリングのハウジング
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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