(57)【要約】      （修正有）【課題】２つの部品と駆動要素とを相互に接続するための連結装置を作ること。【解決手段】軸方向に調整可能な連結要素２０４により、互いに反対方向に回転する２つの部品２０３駆動要素２６１とを相互に連結するための連結装置において、連結要素２０４は、駆動要素２６１又は２部品２０３の一つと一体に回転する回転する関係にある。他方、２部品２０３は、直接又は連結要素２０４を介して一体に固定されるとともに、連結要素２０４が軸方向に移動することで、その固定が解除される。本実施形態では、連結のために特別な制御及び／又は複数の部品の同期が無くても、同様の連結が可能となる。このことは、駆動要素２６１及び連結要素２０４が異なる回転速度で駆動された際に、複数の切り替え動作もまた実行できることを意味する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に電動式締付け装置（１）の駆動要素（２６１；１１；８５；１１５）との接続のために、駆動要素（２６１；１１；８５；１１５）上に配置され、互いに反対方向に回転可能な２つの部品（２０２；２２；６６；８８；１１８；２５２又は２０３；２３；６９；８７；１１７；２５３）を、軸方向に調整可能な連結要素（２０４；３２；６２；８２；１１２；２５４）によって、相互接続する連結装置（２０１；３１；６１；８１；１１１；２５１）であって、前記駆動要素（２６１；１１；８５；１１５）の回転方向の調整動作を軸方向の調整動作に変換する連結装置において、
前記連結要素（２０４；３２；６２；８２；１１２；２５４）は、前記駆動要素（２６１；１１；８５；１１５）と、又は前記２つの部品（２０２；２２；６６；８８；１１８；２５２又は２０３；２３；６９；８７；１１７；２５３）の一方と共に回転する接続状態にあること、前記２つの部品（２０２；２２；６６；８８；１１８；２５２又は２０３；２３；６９；８７；１１７；２５３）は直接に又は前記連結要素（２０４；３２；６２；８２；１１２；２５４）により互いに固定されること、及び前記２つの部品（２０２；２２；６６；８８；１１８；２５２又は２０３；２３；６９；８７；１１７；２５３）の固定は、前記連結要素（２０４；３２；６２；８２；１１２；２５４）の軸方向の移動により解除されること、を特徴とする連結装置。
【請求項２】
前記連結要素（２０４；２５４）は、好ましくはディスク（２０５）として構成される前記駆動要素（２６１）に配置された軸方向に移動可能なリングにより形成されるか、又は共に作動し、前記駆動要素（２６１）に挿入される複数のピン（２０８）により形成され、前記ディスク（２０５）又は前記複数のピン（２０８）は、前記２つの部品（２０２；２０３）の一方と相対回転不能に接続されることを特徴とする請求項１に記載の連結装置。
【請求項３】
前記駆動要素（２６１）に挿入された前記連結要素（２０４）は、軸方向に移動可能な配置状態の１つ又は複数のピン（２０８）により形成された伝達要素により、駆動されることを特徴とする請求項１又は２に記載の連結装置。
【請求項４】
前記２つの部品（２０２；２０３又は２５２；２５３）は、１つ又は複数の戻り止めピン（２２７；２６４）により、前記連結要素（２０４；２５４）のニュートラルな位置において互いに固定され、前記１つ又は複数の戻り止めピン（２２７；２６４）は、前記２つの部品の一方（２０２；２５２）内に、複数のバネ（２２６；２６５）の弾性力に抗して軸方向に移動可能に挿入され、前記２つの部品の他方（２０３；２５２）に備えられた複数の開口部（２２６；２６０）と嵌合することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の連結装置。
【請求項５】
連結要素（２５４）又は前記２つの部品の一方（２０２）は、複数の戻り止めピン（２２７；２６４）のおよそその高さに配置された突出部（２５５’、２２４）を備え、それにより前記連結要素（２５４又は２０５）の軸方向の移動によって、前記複数の戻り止めピン（２２７；２６４）は直接又は複数の中間要素を介して作動され、固定を解除することを特徴とする請求項４に記載の連結装置。
【請求項６】
前記連結要素（２０４；３２）は、歯車装置（２２１；３３、３４）又は複数の摩擦面（６３、６４；１１３、１１４）を片面又は両側面に備え、前記歯車装置（２２１；３３、３４）又は複数の摩擦面（６３、６４；１１３、１１４）は、前記駆動要素（２６１；１１；８５；１１５）に及び／又は回転可能に支持される前記部品（２０２；２２；６６；８８；１１８；２５２）に備わる、対応歯車装置（２６；６８；８９）又は複数の摩擦面（１１９）と協働することを特徴とする請求項１に記載の連結装置。
【請求項７】
前記駆動要素（１１）が前記連結要素（３２）と負荷を受けて接続されるように、前記駆動要素（１１）に備えられた前記歯車（１８）と回転可能に支持された前記部品（２２）に備えられた前記歯車（２６）との歯面間の距離（ａ）が、前記連結要素（３２）の軸方向の幅（ｂ）よりも長いことを特徴とする請求項６に記載の連結装置。
【請求項８】
前記連結要素（３２）と前記駆動要素（１１）が、係合時と非係合時で、等しい回転速度か又は異なる回転速度にて駆動されることを特徴とする請求項６又は７に記載の連結装置。
【請求項９】
回転配置状態にある前記部品（２２）及び前記連結要素（３２）に備えられた前記歯車装置（２６）の一方又は両方の表面に、耐摩耗性の摩擦被膜（２６’’）、コーティング又はローレット切りが施されていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の連結装置。
【請求項１０】
前記連結要素（３２）及び前記駆動要素（１１）に備えられ協働する前記歯車装置（３３又は１８）は台形歯車装置として構成され、前記連結要素（３２）及び回転配置状態にある前記部品（２２）に備えられた前記歯車装置（３４又は２６）は微小歯車装置として構成されていることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の連結装置。
【請求項１１】
回転配置状態にある前記部品（２２）及び前記駆動要素（１１）と前記連結要素（３２）の相互接続のために備えられた前記複数の歯車装置に関して、前記連結要素（３２）と駆動要素（１１）の協働する前記歯車装置（３３又は１８）が、回転配置状態にある前記部品（２２）と前記連結要素（３２）とに備えられ協働する前記歯車装置（３４又は２６）よりも高い歯たけを有することを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか一項に記載の連結装置。
【請求項１２】
前記連結要素（３２；６２；８２；１１２）は、摺動スリーブ（３２’）として構成され、１つ又は複数の埋め込みボルト（３８；７０；９０；１２０）を介して、回転可能に支持された前記部品（２２；６６；８８；１１８）と相対回転不能に接続され、前記部品（２２；６６；８８；１１８）に前記連結要素（３２；６２；８２；１１２）が軸方向に移動可能に支承されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の連結装置。
【請求項１３】
前記連結要素（２５４）は、常に係合状態にある１組の歯車装置（２５６、２６３）又は前記駆動要素（２６１）に挿入された１つ又は複数の埋め込みボルト（２８１）により、前記駆動要素（２６１）に相対回転不能に接続されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の連結装置。
【請求項１４】
前記連結要素（３２）を軸方向に調整するためにサーボ装置（４１）が備えられ、前記サーボ装置（４１）は、一側又は両側で加圧流体により作用されるシリンダ（４２）であって、かつ前記連結要素（３２）に作用するシリンダ（４２）に挿入された調整可能なピストン（４３）の形態をとるか、又は電気で駆動されるサーボ装置であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の連結装置。
【請求項１５】
前記駆動要素（６５）と前記連結要素（６２）の間に摩擦力による固定された接続状態があるとき、前記連結要素（６２）に作用する前記サーボ装置（７３）の調整要素（７４）が、前記調整要素（７４）に回転可能に支持された挿入部片（７５）を備えていることを特徴とする請求項１４に記載の連結装置。
【請求項１６】
前記連結要素（８２；１１２）の軸方向の調整のために、定置に配置された電磁石が用いられ、それにより前記連結要素（８２；１１２）が、伸縮ばね（９２；１２２）の弾性力に抗して制御されて調整されることを特徴とする請求項６乃至１５のいずれか一項又は複数項に記載の連結装置。
【請求項１７】
前記連結要素（３２；６２；８２；１１２）内に１つ又は複数のバネ（４０；７２；９２；１２２）が挿入され、前記それらバネ（４０；７２；９２；１２２）は、前記連結要素（３２；６２；８２；１１２）と相対回転不能に接続された前記部品（６８；８７；１１７）の方向に作用することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項又は複数項に記載の連結装置。
【請求項１８】
前記バネの各々（４０；７２；９２；１２２）は、前記２つの部品の一方に堅く接続された圧力部片（３９；７１；９１；１２１）に配置され、好ましくは回転配置状態にある前記部品（２２；６６；８８；１１８）と堅く接続され、前記部品（２２；６６；８８；１１８）の自由端に前記バネの各々（４０；７２；９２；１２２）が作用することを特徴とする請求項１７に記載の連結装置。
【請求項１９】
前記連結要素（２０４；３２）の軸方向の位置を決定するために、複数の切替カム（２１２、２１２’；４８；４８’）を用いて、直接又は複数の中間要素を介することにより前記連結要素（２０４；３２）から影響を受ける１つ又は複数の信号送信機（２１３、２１３’；４９；４９’）が備えられ、好ましくは非接触で作用する信号送信機（２１３、２１３’；４９；４９’）が備えられ、又は位置測定装置（１０３又は１０５）が備えられ、それらの信号が制御装置（２１７；５１）、又は前記駆動要素（２６１）若しくは前記駆動要素に付設された駆動モータ（１２）に送られることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の連結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に電動式締付け装置の駆動要素との接続のために、駆動要素上に配置され、互いに反対方向に回転可能な２つの部品を、軸方向に調整可能な連結要素によって、相互接続する連結装置であって、前記駆動要素の回転方向の調整動作を軸方向の調整動作に変換する連結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されているように、工作機械用の電動式締付け装置には、サーボモータのロータシャフトの調整動作を電動式チャックの締め付け顎の駆動に必要な引出しロッドの軸方向の調整動作に変換するために、サーボモータを運動変換器に接続させる装置がある。その装置は、複数の中間リンク及び歯車装置を介して制御可能に調整できる摺動スリーブにより、締付け装置の締め付け位置においてサーボモータを運動変換器に接続させる。しかしながら、稼働位置において、サーボモータは摺動スリーブにより切り離される。
【０００３】
本実施形態は立証された効果を有するにも関わらず、実際には、摺動スリーブと駆動モータに接続された駆動要素との連結は厄介な問題なくしては遂行できない、ということが明白になっている。継続的に運動変換器と接続され、従って稼働位置においてその変換器と共に回転する摺動スリーブは、すなわち運動変換器が摺動スリーブと等しい速度又はほとんど等しい速度で駆動される時、若しくは結合される複数の部品が一体化した場合においてのみ、駆動要素に連結される。その結果、接続する複数の部品の動作を同期するために、またそれらが同期して動作しているとき摺動スリーブを駆動要素の歯車装置と係合
できるために、連結には極めて多大な労力を必要とする。重要な制御の複雑さにもかかわらず、サーボモータに接続する駆動要素と、駆動要素の歯車装置としばしば衝突する、摺動スリーブ上の歯車装置との間の速度に差異があることは避けられない。その結果、係合は不可能であるか又は限られた範囲のみ可能になる。このことは多くの場合不可避の、膠着状態、停止又は作業手順の中断を引き起こす誤動作につながる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＥＰ  ２３８４８３９  Ｂ  １
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明の課題は、２つの部品と駆動要素とを相互に接続するための連結装置を作ることである。その装置は極めて単純な構造を有するが、それにもかかわらず、いかなる時にもそして歯車装置が含まれる場合であっても特別な同期を必要とすることなく、部品と駆動要素を接続することが可能である。駆動要素の回転速度の特別な制御は、それ故必要とされず、その代わりに接続される歯車装置の複数の部品は、常に互いに完全に係合することが保証される。その結果、正確な力の伝達が保証され、操作の膠着状態及び結果として生じる作業の中断を受け入れる必要がない。また、連結要素を２つの部品から分離することが可能になり、そして連結要素がそれら部品から独立して回転すること、駆動要素と共に回転することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、このことは、連結要素が駆動要素と共に、又は２つの部品の一方と共に回転する接続状態にあること、２つの部品は直接に又は連結要素により互いに固定されること、及び２つの部品の固定は連結要素の軸方向の移動により解除されること、といった前述した種類の連結装置によって達成される。
【０００７】
連結装置の第１の実施形態によれば、連結要素は、好ましくはディスクとして構成される駆動要素に配置された軸方向に移動可能なリングにより形成されるか、又は共に作動し、駆動要素に挿入される複数のピンにより形成され、ディスク又は複数のピンは、２つの部品の一方と相対回転不能に接続される。
【０００８】
本例において、駆動要素に挿入された連結要素は、伝達要素により駆動され、その伝達要素は好ましくは、軸方向に移動可能な配置状態の１つ又は複数のピンにより形成される。
【０００９】
さらに、２つの部品は、１つ又は複数の戻り止めピンにより、連結要素のニュートラルな位置において互いに固定され、１つ又は複数の戻り止めピンは、２つの部品の一方内に、複数のバネの弾性力に抗して軸方向に移動可能に挿入され、２つの部品の他方に備えられた複数の開口部と嵌合すること、連結要素又は２つの部品の一方は、複数の戻り止めピンのおよそその高さに配置された突出部を備え、それにより連結要素の軸方向の移動によって、複数の戻り止めピンは直接又は複数の中間要素を介して作動され、固定を解除することが有利である。
【００１０】
異なる実施形態によれば、連結要素は、歯車装置又は複数の摩擦面を片面又は両側面に備え、歯車装置又は複数の摩擦面は、駆動要素に及び／又は回転可能に支持される部品に備わる、対応歯車装置又は複数の摩擦面と協働する。
【００１１】
この構成の変形例では、駆動要素が連結要素と負荷を受けて接続されるように、駆動要素に備えられた歯車と回転可能に支持された部品に備えられた歯車との歯面間の距離（ａ）が、連結要素の軸方向の幅（ｂ）よりも長い。また、連結要素と駆動要素が、係合時と非係合時で、等しい回転速度か又は異なる回転速度にて駆動される。
【００１２】
さらに、回転配置状態にある部品及び連結要素に備えられた歯車装置の一方又は両方の表面に、耐摩耗性の摩擦被膜、コーティング又はローレット切りが施されている。
【００１３】
連結要素及び駆動要素に備えられ協働する歯車装置は台形歯車装置として構成され、連結要素及び回転配置状態にある部品に備えられた歯車装置は微小歯車装置として構成されていることもまた、適切である。
【００１４】
さらなる実施形態として、連結要素は、摺動スリーブとして構成され、１つ又は複数の埋め込みボルトを介して、回転可能に支持された部品と相対回転不能に接続され、部品に連結要素が軸方向に移動可能に支承されている装置がある。
【００１５】
回転配置状態にある部品及び駆動要素と連結要素の相互接続のために備えられた複数の歯車装置に関して、連結要素と駆動要素の協働する歯車装置が、回転配置状態にある部品と連結要素とに備えられ協働する歯車装置よりも高い歯たけを有する。
【００１６】
さらに、連結要素を軸方向に調整するためにサーボ装置が備えられ、サーボ装置は、一側又は両側で加圧流体により作用されるシリンダであって、かつ連結要素に作用するシリンダに挿入された調整可能なピストンの形態をとるか、又は電気で駆動されるサーボ装置であることが適切である。
【００１７】
駆動要素と連結要素の間に摩擦力による固定された接続状態があるとき、連結要素に作用するサーボ装置の調整要素が、調整要素に回転可能に支持された挿入部片を備えている。
【００１８】
さらなる実施形態によれば、連結要素の軸方向の調整のために、定置に配置された電磁石が用いられ、それにより連結要素が、伸縮ばねの弾性力に抗して制御されて調整されることが有利である。
【００１９】
さらに、連結要素内に１つ又は複数のバネが挿入され、それらバネは、連結要素と相対回転不能に接続された部品の方向に作用し、その場合バネの各々は、２つの部品の一方に堅く接続された圧力部片に配置され、好ましくは回転配置状態にある部品と堅く接続され、部品の自由端にバネの各々が作用することは非常に有利である。
【００２０】
連結要素の軸方向の位置を決定するために、複数の切替カムを用いて、直接又は複数の中間要素を介することにより連結要素から影響を受ける１つ又は複数の信号送信機が備えられ、好ましくは非接触で作用する信号送信機が備えられ、又は位置測定装置が備えられ、それらの信号が制御装置、又は駆動要素若しくは駆動要素に付設された駆動モータに送られる。
【００２１】
もし連結装置が、本発明にしたがって、駆動要素上に配置され互いに反対方向に回転する２つの部品を、連結要素によって相互接続するように構成されるならば、とりわけ複雑な制御システム及び／又は接続される２つの部品の同期を必要とすることなく、問題になっている接続を、いかなる時にも確立することができる。特定の具体的な構成と各部品の互いの接続の結果、すなわち駆動要素及び連結要素が異なる速度で駆動されたとしても、それによって連結装置のいかなる膠着や停止を被ることなく、係合と分離の手順を実行することができる。本例において、連結要素と対応する割り当てられた部品の接続が解除されているときのみ、連結要素の接続は確実に行われる。また、変形した実施形態にしたがって、連結要素は両部品と分離され、駆動要素ともに継続して回転することができる。したがって、締付け装置の運転中に、駆動要素をオンとオフに切り替える必要はない。
【００２２】
これを実現するのに必要とされる構造上の複雑さと投資はことのほか低く、それにも関わらず、信頼性があり故障のない運転方法が中断することなく長期間与えられる。したがって、本発明に係る連結装置を備える締付け装置の応用分野は相当に広い。２つの部品が回転する速度に関わらず接続を確立できるとともに、駆動要素から連結要素へ、また連結要素から駆動される部品へと高い駆動力を伝達することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】駆動要素と締付け装置の間に挿入された連結装置を備える、工作機械用締付け装置の縦方向の部分断面図を示す。
【図２】ある動作状態での、図１にかかる連結装置の拡大図である。
【図３】図２と異なる動作状態での、図１にかかる連結装置の拡大図である。
【図４】図１にかかる締付け装置へ取り付けられた連結装置の異なる実施形態を示す。
【図５】図４にかかる連結装置の拡大図であり、図５ａ〜図５ｄは互いに異なる動作位置をとっている。
【図６】図５ｂにかかる連結装置の変形例を示す。
【図７】連結装置の別の変形例を示す。
【図８】ある動作位置での、連結要素を調整する電磁石を備えた連結装置を示す。
【図９】図８とは異なる動作位置での、連結要素を調整する電磁石を備えた連結装置を示す。
【図１０】ある動作位置での、図８にかかる連結装置の更なる変形例を示す。
【図１１】図１０とは異なる動作位置での、図８にかかる連結装置の更なる変形例を示す。
【図１２】ある動作位置での、図１にかかる連結装置の更なる実施形態の拡大図である。
【図１３】図１２とは異なる動作位置での、図１にかかる連結装置の更なる実施形態の拡大図である。
【図１４】図１２、図１３とは異なる動作位置での、図１にかかる連結装置の更なる実施形態の拡大図である。
【図１５】図１２〜図１４とは異なる動作位置での、図１にかかる連結装置の更なる実施形態の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図は、本発明に従って構成された、連結装置の幾つかの実施形態を示す。本発明の詳細を、以下に説明する。
【００２５】
図１に示され、符号１で識別される締付け装置は、工作機械２に配置された電動式チャック３の駆動に用いられ、電動式チャック３の半径方向に調整可能な締付け顎４により、機械加工される加工対象物１０がチャック３に固定される。本例における電動式チャック３の締付け顎４は、軸方向に可動な引出しロッド６により、リレーレバー７を経由して駆動可能であり、その引出しロッド６は電動サーボモータ１２で駆動される関係にある。また、電動サーボモータ１２は、駆動要素２６１と運動変換器２３１による切り替え機能を有する。マシンスピンドル５に堅く接続されたハウジング２１９の中に挿入された運動変換器２３１により、サーボモータ１２の回転調整動作は、引出しロッド６の軸方向の送り動作へと変換される。
【００２６】
本例におけるサーボモータ１２は、歯付きベルト又はドライブベルト１５と、モータのロータシャフト１３に取り付けられたＶベルトプーリ１４とにより駆動要素２６１に連結され、駆動要素２６１は、転がり軸受２２９により引出しロッド６上に回転可能に据え付けられている。キャリア２１８は、サーボモータ１２をスピンドルストック９に取り付けており、スピンドルストック９内に、工作機械２の駆動モータ８がまた設置されている。
【００２７】
駆動要素２６１を、締付け装置１と駆動配置状態に接続するため、軸方向に調整可能な連結要素２０４を有する連結装置２０１が備えられる。本例における連結要素２０４は、軸方向に可動なリング２０５を備える。そのリング２０５は駆動要素２６１内に設けられた開口部２０６に挿入され、加圧流体が作用するサーボ装置２１０により駆動される。引出しロッド６に配置されたスリーブ２３１に移動可能に取り付けられた調整要素２０７と、その調整要素２０７が作用するピン２０８によって、サーボ装置２１０により始動される調整動作が、バネ２０９の弾性力に抗して移動できる調整要素２０７に針状ころ２１４を介して伝達される。
【００２８】
締付け装置１は２つの部品２０２と２０３とを有し、それらは作業手順中に互いに固定され、一緒に回転する。部品２０２はマシンスピンドル５にベル２１９を介して堅く連結され、ベル２１９の中に運動変換器２３１も備えられている。他方、部品２０３はスリーブ２３０で駆動配置状態に支持されている。本例におけるスリーブ２３０は引出しロッド６に配置され、スリーブ２３１にネジ２３２で連結されている。部品２０３は、太陽歯車２２３により運動変換器２３１に作用する遊星歯車装置２２０と駆動関係にある。
【００２９】
工作機械２で実施される作業手順において、両部品２０２と２０３とは互いに固定され、したがって一緒に回転する。この目的のために、複数のタペット２２４が部品２０２に挿入され、それぞれのタペットは、くさび２２５により部品２０２と確実に固定された接続状態にあり、バネ２２６の弾性力に抗して軸方向に移動できる。加えて、タペット２２４は、戻り止めピン２２７を有し、部品２０３は開口部２２６を備え、その中に戻り止めピン２２７が係合する。図３に示すような、連結要素２０４の軸方向左への移動により、リング２０５もタペット２２４を左方向に押して、その結果ピン２２７は部品２０３から分離される。このことは、両部品２０２と２０３とは、もはや互いに接続していないことを意味する。
【００３０】
歯車装置２２１は、部品２０３に面しているリング２０５の側面に取り付けられ、部品２０３は、対応する歯車装置２２２を備え、それら両歯車装置は、締付け装置１の動作状態の変更を実施するために、互いに係合させることができる。このことは、連結要素２０４、歯車装置２２１及び２２２により、駆動要素２６１は部品２０３と駆動関係にあることを意味する。サーボモータ１２の駆動エネルギーは、それに応じて遊星歯車装置２２０と運動変換器２３１から電動式チャック３へと伝わり、締付け顎４の調整動作を起こす。
【００３１】
調整要素２０７は、自身に付設された中間要素２１１を有し、その中間要素２１１は、信号送信機２１３又は２１３’と相互作用する切替カム２１２と２１２’とを備える。その結果、連結要素２０４の対応する位置を決定することができる。信号ケーブル２１５又は２１５’は信号を制御装置２１７に送り、その結果、歯車装置２２１が部品２０３の歯車装置２２２に係合する前に、単純に同期をとることができる。
【００３２】
もし、サーボ装置２１０が初期化されれば、駆動要素２６１に挿入された圧縮バネ２０９は調整要素２０７を右に押し、その結果、歯車装置２２１と２２２は互いに分離される。加えて、圧縮バネ２２６は複数のタペット２２４を右に動かす。ピン２２７は、他方で開口部２２８に係合し、その結果、部品２０２と２０３とは互いに固定される。
【００３３】
図４〜図６に示される連結装置３１の実施形態において、軸方向に調整可能な連結要素３２は、ディスク３２’として構成され、それは複数の植込みボルト３８により、例えば、概略的に示される遊星歯車装置と内部部品として運動変換器２４に備えられた突出部２３とを介して、運動変換器２４と相対回転不能に接続されている。本例における複数の植込みボルト３８は、突出部２３に設けられた複数の穴３７に支持されている一方で、連結要素３２において植込みボルト３８は複数の穴３６に堅く圧入されている。突出部２３に取り付けられた圧力部片３９に作用する圧縮バネ４０の弾性力に抗して、連結要素３２は右側に移動できる。
【００３４】
連結要素３２は、滑り軸受５２又は５３を用いて突出部２３のように、２部品からなる引出しロッド６’上に回転可能に据え付けられており、サーボ装置４１により軸方向に制御されて移動できる。サーボ装置４１は、加圧流体が両側から作用するシリンダ４２に挿入されたピストン４３の形態であり、調整要素４７がそのピストン４３のピストンロッド４４に取り付けられている。特に、図５ａ〜図５ｄ、及び図６に示されるように、調整要素４７は、転がり軸受４７’を介して連結要素３２に設けられた円周溝３５に係合する。もし、加圧流体がシリンダ４２に備わる圧力室４５又は４６に交互に供給されれば、連結要素３２に作用するピストン４３とそれに取り付けた調整要素４７とが軸方向に動かされ、その結果、とりわけ必要な接続が確立する。
【００３５】
図５ａ〜図５ｄに具体的に示されるように、連結要素３２は異なる複数の切替位置に移動でき、第一に駆動要素１１を運動変換器２４に付設された突出部２３に接続する。第二に駆動要素１１をハウジング２１に設けられた中間部片２２に接続し、したがってマシンスピンドル５と駆動関係になる。
【００３６】
図４又は図５ａ〜図５ｄに示される実施形態において、これは、確実に固定されるようになされる。この目的のために、歯車装置１８又は２６は、連結要素３２に面する側面にある駆動要素１１及び中間部片２２に取り付けられ、歯車装置１８又は２６は、連結要素３２の両側に備えられた歯車装置３３又は３４に挿入される。この実施形態において、駆動要素１１は転がり軸受１９又は２０により、工作機械２に取り付けられた引出しロッド６’及びベル１６に回転可能に据え付けられている。
【００３７】
図５ａにおいて、連結要素３２は一種の中間位置にあり、その位置において連結要素３２に備えられた歯車装置３３及び３４は、駆動要素１１の歯車装置１８又は中間部片２２の歯車装置２６と係合しない。つまり、歯車装置１８と２６との歯面間の距離ａは、連結要素３２の軸方向の幅ｂよりも長く、その結果、早過ぎる係合を確実に避けることができる。
【００３８】
図５ｂに示される動作位置にある場合、連結要素３２の歯車装置３４は、転がり軸受２７により突出部２３に支持された中間部片２２に設けられた歯車装置２６と係合する。この動作状態において、連結要素３２及び複数の植込みボルト３８により、中間部片２２は突出部２３と形状的に確実に組み合わさって接続されている。締付け装置１に関して、このことは締付け装置１が、マシンスピンドル５と一体となり回転することを意味する。その結果、調整動作は行われず、代わりに締付け位置は保持される。
【００３９】
図５ｃには、連結要素３２の歯車装置３３と駆動要素１１の歯車装置１８とが係合する前の、更なる切替位置が示されている。他方、図５ｄに示されるように、連結要素３２の歯車装置３３は、駆動要素１１の歯車装置１８に係合している。その結果、これは突出部２３と一体に回転する関係にある。したがって、前述の理由により駆動要素１１又はサーボモータ１２の回転方向の調整動作は、歯車装置２５により引出しロッド６’に連結された運動変換器２４を介して電動式チャック３に伝えられる。そして、電動式チャック３は締め付けや解放を行う。
【００４０】
また図５ａ〜図５ｄ、及び図６で具体的に示されるように、切替カム４８及び４８’又は４８’’とともに、それらに作用する送信機４９及び４９’により、連結要素３２の動作位置は決定される。信号ケーブル５０及び５０’は、評価のために信号を制御装置５１へ送り、その信号によりサーボモータ１２は制御される。すなわち、モータ１２のＯＮ／ＯＦＦの切り替えや、回転速度の制御が行われる。
【００４１】
この実施形態では、駆動要素１１が連結要素３２の回転速度と異なる速度で駆動されていても、連結要素３２の歯車装置３３を駆動要素１１の歯車装置１８へ完全に係合することが可能である。
【００４２】
中間部片２２に備えられた歯車装置２６は、図５ｄに示されるように、少なくともその歯車表面に摩擦コーティング２６’’を備えていてもよい。この種の摩擦コーティングは、連結要素３２の歯車装置３４の表面にも適用することができる。
【００４３】
図６に示される実施形態によれば、摩擦コーティング２６’又は３４’は、微小歯車装置（ｍｉｃｒｏ−ｇｅａｒｉｎｇ）として構成される中間部片２２及び連結要素３２に適用できる。その理由は、図３に示されるように、例えば中間部片２２が突出部２３に接続されるとき、電動式チャック３の締付け状態を維持するために強力な力を伝達する必要がないためである。むしろ、駆動要素１１又は連結要素３２に取り付けられ係合する歯車装置１８及び３３が、台形歯車装置（ｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌ  ｇｅａｒｉｎｇ）として構成させることで、調整のために大きな力を電動式チャック３に与えることができる。
【００４４】
図７に示される連結装置６１において、摩擦コーティング６３及び６４は、連結要素６２の両側面に適用され、図５ａ〜図５ｄに示されたのと同じ様に、これら摩擦コーティング６３及び６４は、駆動要素６５だけでなく駆動される部品６６にも備えられた摩擦コーティング６７又は６８に相互作用する。複数の植込みボルト７０により連結要素６２と一体に回転する関係にある部品６９は、図７で示される動作位置の上半分において、駆動要素６５と摩擦力等による固定配置状態に接続される。本例において駆動要素６５は、転がり軸受７９によりベル１６’内にて回転配置状態で支持される。
【００４５】
サーボ装置７３は、軸方向に調整可能にその装置に接続された調整要素７４を有し、調整要素７４の対応する位置は、近くに配置された信号送信機７７及び７８により定まる。連結要素６２は部品６９と共に回転する一方、調整要素７４はサーボ装置７３に支持される。このことは、挿入部片７５が調整要素７４の回転位置に配置され、連結要素６２と共に回転し、転がり軸受７６により調整要素７４で支持されていることを意味する。部品６９に挿入された圧力部片７１に支持され連結要素６２に作用する圧縮バネ７２によって、図７の下半分に示すように、サーボ装置７３からの作用なしに、連結要素６２は部品６９に押し付けられる。
【００４６】
図８及び図９又は図１０及び図１１に示される連結装置８１又は１１１において、ベル１１０又は１４０に取り付けられた電磁石９３又は１２３が、それぞれ連結要素８２又は１１２を軸方向に調整するために備えられている。図８及び図９に示される実施形態において、駆動要素８５は、その駆動要素８５に取り付けられた歯車９６及びその歯車９６に係合する動力伝達装置８７により、図示されないサーボモータと接続されている。また、図１０及び図１１に示される実施形態において、駆動エネルギーがベルトプーリ１４及び歯付きベルト１５を介して駆動要素１１５に供給される。
【００４７】
連結要素８２の駆動要素８５及び部品８８との駆動接続は、連結要素８２又は駆動要素８５及び部品８６に取り付けられた歯車装置８３及び８４又は８６及び８９を介して与えられる。しかしながら、部品８７は、複数の植込みボルト９０を介して連結要素８２を、相対回転不能に接続している。
【００４８】
ニュートラルな位置（図８）において、連結要素８２は、圧力部片９１に作用する複数の圧縮バネ９２の弾性力により部品８８に押し付けられ、その結果、２つの部品８７及び８８は相対回転不能に接続される。しかしながら、電磁石９３の磁石本体９４に挿入された磁気コイル９５が励磁されると（図９参照）、連結要素８２は磁石本体９４の方向へ押され、歯車装置８３及び８６が係合される。その結果、部品８７は駆動要素８５と相対回転不能に接続される。
【００４９】
連結要素８２の特定の位置を決定するために、図８及び図９に示される連結装置８１は、複数の位置測定装置１０３を備え、それら位置測定装置は切替リング１０１又は連結要素８２に形成された、複数の切替カム１０２又は１０４と協働する。複数の信号ケーブル１０５又は１０５’は、獲得した信号を制御装置へ送信し、駆動要素８１を駆動するサーボモータに影響を及ぼす。本例における位置測定装置１０３は、引出しロッド６の特定の位置を確定するのに役立つ一方、位置測定装置１０３は連結要素８２の位置を測定することができる。
【００５０】
図１０及び図１１に示される連結装置１１１は、図８による連結装置８１と同じように作動する。連結要素１１２を駆動要素１１５又は部品１１８と接続するために、摩擦コーティング１１３及び１１４又は１１６及び１１８がそれら要素又は部品に施される。他方、複数の植込みボルト１２０が連結要素１１２の可動な据え付けに用いられ、それにより連結要素１１２もまた部品１１７と相対回転不能に接続される。さらに、幾つかの圧縮バネ１２２が連結要素１１２に挿入されており、もし、磁石本体１２４内に配置された電磁石１２３の磁気コイル１２５が励磁していなければ、（図１０参照）それら複数の圧縮バネ１２２は連結要素１１２を部品１１８に押し付ける。しかしながら、磁気コイル１２５に電気エネルギーが供給されれば、連結要素１１２は、部品１１７に挿入された圧力部片１２１に対して支持されている圧縮バネ１２２の弾性力に抗し（図１１参照）、したがって、連結要素１１２は駆動要素１１５へ押し付けられる。その結果、駆動要素１１５は、部品１１８と摩擦力による固定された接続状態となる。
【００５１】
ベル１４０に挿入された２つの信号送信器１３１及び１３２は、連結要素１１２と直接に作用し、その連結要素１１２の対応する位置に割り当てられた信号を、複数の信号ケーブル１３３又は１３４を介してサーボモータの入力側にある制御装置へと送る。送られた信号は、サーボモータの制御に用いられる。
【００５２】
図１２〜図１５に示され、それぞれ符号２５１で示される連結装置において、連結要素２５４はリングディスク２５５で構成される。そのリングディスク２５５は、サーボ装置２７１とその装置に付設された調整要素２７２により、針状ころ２７７を介して作動させることができる。本例において、連結要素２５４は駆動要素２６１と連続的に駆動する関係にあり、図１２及び図１３に示される実施形態では、ディスク２５５及び駆動要素２６１の突出部２６２に設けられた連動ギア装置２５６及び２５３により駆動される。一方、図１４及び図１５では、それは複数のピン２８１により行われ、それらピン２８１はディスク２５５の複数の穴２８２に堅く圧入され、駆動要素２６１に備えられた複数の穴２８３に嵌合する。この目的のために、駆動要素２６１は、歯車装置２６３又は複数の穴２８３を有する、軸方向に突き出た突出部２６２を備える。
【００５３】
図１の実施形態と同じように、締付け装置１に配置された２つの部品２５２及び２５３は、複数の戻り止めピン２６４により互いに固定される。それら戻り止めピン２６４は部品２５３に挿入され、バネ２６５の弾性力に抗して移動できる。図１３及び図１５にて分かるように、遊星歯車装置２５８に設けられた複数の開口部２８４に嵌合する戻り止めピン２６４は、ディスク２５５から突き出た突出部２５５’により作動される。
【００５４】
図１２及び図１３に示される実施形態において、ディスク２５５に形成された歯車装置２７５及び遊星歯車２５８に形成された歯車装置２５９により、連結要素２５４は遊星歯車装置２５８と形状的に確実に組み合わさって接続されている。図１４及び図１５に示される実施形態において、このことは、例えば主軸台伝達装置のように、複数の遊星歯車装置２５８に設けられた複数の開口部２８４に挿入される複数のピン２８１により行われる。このようにして、軸受２７０により引出しロッド６上に回転可能に据え付けられた駆動要素２６１は、連結要素２５４を介して駆動エネルギーを電動式チャック３へと伝達する。
【００５５】
両方の連結装置２５１のディスク２５５は、駆動要素２８１に設けられた複数のねじ穴２６８に挿入された複数のピンバー２６７により、駆動要素２６１と相対回転不能に接続される。また、そのディスク２５５は、ディスク２５５に備えられた複数の開口部２６６内にあるバネ２６９の弾性力に抗して移動することができる。もし、サーボ装置２７１が図１２及び図１４に示される動作位置に戻された場合、ディスク２５５と遊星歯車装置２５８との接続は自動的に切り離され、複数の開口部２６０に嵌合する複数のピン２６４により、２つの部品２５２及び２５３は互いに固定される。
【００５６】
複数の切替カム２７４は調整要素２７２上に形成され、その調整要素２７２はタペット２７３を介してディスク２５５に作用する。これら切替カム２７４は複数の信号送信機２７５に作用し、連結要素２５４の対応する位置を決定する。その際、複数の信号送信機２７５からの信号は、また、信号ケーブル２７６により制御装置へと送られる。したがって、駆動要素２６１又は駆動要素２６１に付設されたサーボモータの回転速度は、確認された動作状況に準じて制御することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  締付け装置
２  工作機械
３  電動式チャック
４  締付け顎
５  マシンスピンドル
６、６’  引出しロッド
７  リレーレバー
８  駆動モータ
９  スピンドルストック
１０  加工対象物
１１、６５、８５、１１５、２６１  駆動要素
１２  電動サーボモータ
１３  ロータシャフト
１４  Ｖベルトプーリ
１５  ドライブベルト
１６’、１１０、１４０  ベル
１８、２６、３３、３４、８３、８４、８６、８９、２２１、２２２、２５７、２５９  歯車装置
１９、２０、２７、４７’  転がり軸受
２１、２１９  ハウジング
２２  中間部片
２３、２５５’、２６２  突出部
２４、２３１  運動変換器
２６’、２６’’、３４’、６３、６４、６７、６８  摩擦コーティング
３１、６１、８１、１１１、２０１、２５１  連結装置
３２、６２、８２、１１２、２０４、２５４  連結要素
３２’  ディスク
３５  円周溝
３６、３７、２８２、２８３  穴
３８、７０、９０  植込みボルト
３９、７１、９１  圧力部片
４０、７２、２０９、２６５、２６９  （圧縮）バネ
４１、７３、２１０、２７１  サーボ装置
４２  シリンダ
４３  ピストン
４５、４６  圧力室
４７、７４、２０７、２７２  調整要素
４８、４８’、４８’’、２１２、２１２’  切替カム
４９、４９’  送信機
５０、５０’、２１５、２１５’、２７６  信号ケーブル
５２、５３  滑り軸受
６６、６９、８６、８７、８８、１１７、１１８、２０２、２０３、２５２、２５３  部品
７５  挿入部片
７６、７９  転がり軸受
７７、７８、１３１、１３２、２１３  信号送信機
８７  動力伝達装置
９３、１２３  電磁石
９４  磁石本体
９５、１２５  磁気コイル
９６  歯車
１０１  切替リング
１０２、１０４、２７４  切替カム
１０３  位置測定装置
１０５、１０５’、１３３、１４４  信号ケーブル
２０５  リング
２０６、２６０、２６６、２８４  開口部
２０８、２８１  ピン
２１１  中間要素
２１４、２７７  針状ころ
２１７  制御装置
２１８  キャリア
２２０、２５８  遊星歯車装置
２２３  太陽歯車
２２４、２７３  タペット
２２５  くさび
２２７、２６４  戻り止めピン
２２９  転がり軸受
２３０  スリーブ
２３２  ネジ
２５３、２５６  連動ギア装置
２５５  （リング）ディスク
２６７  ピンバー
２６８  ねじ穴
【図１】
2014213448.tif 000003
【図２】
2014213448.tif 000004
【図３】
2014213448.tif 000005
【図４】
2014213448.tif 000006
【図５】
2014213448.tif 000007
【図６】
2014213448.tif 000008
【図７】
2014213448.tif 000009
【図８】
2014213448.tif 000010
【図９】
2014213448.tif 000011
【図１０】
2014213448.tif 000012
【図１１】
2014213448.tif 000013
【図１２】
2014213448.tif 000014
【図１３】
2014213448.tif 000015
【図１４】
2014213448.tif 000016
【図１５】
2014213448.tif 000017