(57)【要約】  用具締め付け固定システムのベースジョー（６）とトップジョー（１２）であって、互いの中に差し込まれることが可能であり、および、共にくさび形に形成されておりかつこの２つのジョー（６、１２）の間の侵入の深さを限定する係合面（２８、３０）を備える。くさび角が８５°以上であり、かつ、１４０°以下であり、これによって、係合面（２８、３０）のジャミングを実質的に防止すると同時に、これにも係わらず、トップジョー（１２）がベースジョー（６）によって全方向において所定位置に保持される。
2008544866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用具保持装置（２）のベースジョー（６）とトップジョー（１２）であって、
前記ジョーは、直線移動経路（１０）に沿った差し込み式連結を可能にし、差し込み式連結を可能にするために互いに対して画定されたくさび角に形成されている係合面（２８、３０）を有するくさび形差し込み式コネクタに差し込まれるようになっており；
前記トップジョー（１２）は、工具または被加工物を締め付け固定するために締め付け方向に向いている少なくとも１つの締め付け面（１４）を備え、前記締め付け固定方向は前記直線移動経路に沿って延び、前記ジョーの一方は、くさびの両側にアンダーカット部を有するくさび形リブ（１６−１、１６−２）を備えている少なくとも１つの差し込み式コネクタ要素を備え、および、他方の前記ジョーは、くさび形スロット（１８）を備えており、かつ、前記くさび形リブ（１６−１、１６−２）の挿入を可能にするためにそのより広い幅のスロット末端において両方のくさび側部上で開いている、少なくとも１つの差し込み式コネクタ要素を備えていて；
前記アンダーカット部によって、各々のジョー（６、１２）は、各々のくさび側部上に横スロット（２０、２４）とスロット縁突出部（２２、２６）とを備え、および、前記係合面（２８、３０）の少なくとも１つは各々の横スロット内に形成されており；
前記２つのジョー（６、１２）の前記リム縁突出部（２２、２６）は、その関連した他方のジョー（１２、６）の前記横スロット（２０、２４）の中に嵌り込むように形成されており、および、それらの係合面（２８、３０）は、互いの中に差し込まれる時に前記２つのジョー（６、１２）の係合の深さを制限する前記くさび角に関して互いに傾斜した形で形成されているベースジョーとトップジョーにおいて；
前記くさび角は８５°以上かつ１４０°以下であることを特徴とする、ベースジョーとトップジョー。
【請求項２】
前記くさび角は８８°から１００°までであり、好ましくは８９°から９１°までであることを特徴とする請求項１に記載のベースジョーとトップジョー。
【請求項３】
前記くさび角の頂点（３２、３２−２）が前記締め付け面（１４）と同じ半径方向に向いていることを特徴とする請求項１と２のいずれか一項に記載のベースジョーとトップジョー。
【請求項４】
前記２つのジョー（６、１２）の各々は、前記直線移動経路に対する横断方向に互いに反対の形で形成されている少なくとも１つの端面位置決め面（４０、４２）を備え、一方のジョーの前記端面位置決め面は、他方のジョーの前記端面位置決め面に対向しており、および、これらの位置決め面（４０、４２）は、前記くさび形リブ（１６−１、１６−２）が前記くさび形スロット（１８）の外にある時には、常に互いに接触しているが、前記２つのジョー（６、１２）は、前記くさび形リブが前記直線移動経路（１０）に沿って前記くさび形スロットの中に差し込まれることが可能であるように位置決めされることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のベースジョーとトップジョー。
【請求項５】
前記係合面（２８、３０）は、前記２つのジョー（６、１２）が互いの中に差し込まれている時に前記２つのジョー（６、１２）を互いの上に移動させることを可能にするために、前記横スロット（２０、２４）の底部に向かって傾斜させられており、この結果として前記２つのジョー（６、１２）は共に引っ張られ、これによって前記２つのジョー（６、１２）の前記位置決め面（４０、４２）は互いに締め付けられることを特徴とする請求項４に記載のベースジョーとトップジョー。
【請求項６】
前記端面位置決め面（４０、４２）は少なくとも部分的に前記アンダーカット部の外側で前記２つのジョー（６、１２）において形成されており、および、前記２つのジョー（６、１２）が、第１の段階においては、その端面位置決め面（４０、４２）によって互いの上に置かれ、その次に第２の段階においては、前記端面位置決め面（４０、４２）上でスライドしながら、前記くさび形リブ（１６−１、１６−２）と前記くさび形スロット（１８）とにおいて互いの中に差し込まれることが可能であるように、前記端面位置決め面（４０、４２）は前記くさび形リブ（１６−１、１６−２）と前記くさび形スロット（１８）とに関して形成されていることを特徴とする請求項４または５に記載のベースジョーとトップジョー。
【請求項７】
前記くさび形リブ（１６−１、１６−２）を備えている前記ジョー（６）の前記端面位置決め面（４０）は前記くさび形リブ上の端面であることと、前記くさび形スロット（１８）を備えている前記ジョー（１２）の前記端面位置決め面（４２）は前記くさび形スロット（１８）の底部（４３）の延長部分であることとを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載のベースジョーとトップジョー。
【請求項８】
前記ベースジョー（６）は少なくとも１つのくさび形リブ（１６−１、１６−２）を備えていることと、前記トップジョー（１２）は少なくとも１つの適合するくさび形スロット（１８）を備えていることとを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のベースジョーとトップジョー。
【請求項９】
前記ベースジョー（６）は、少なくとも２つの請求項１から８のいずれか一項に記載のくさび形差し込み式コネクタ要素（１６−１、１６−２）を備え、しかし、前記特許請求されている特徴を有する差し込み式コネクタ要素の両方は、前記ベースジョー（６）の互いに反対側の末端区域において、および、半径方向に反対方向に向いているその角頂点（３２、３２−２）によって、前記直線移動経路（１０）に沿って形成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のベースジョーとトップジョー。
【請求項１０】
前記トップジョー（１２）が、その差し込み式コネクタ要素（１８）によって、前記ベースジョー（６）の差し込み式コネクタ要素（１６−１）に対して一方向に連結されることが可能であるように、または、１８０°回転させられる時に、その差し込み式コネクタ要素（１８）によって、前記ベースジョー（６）の関連した他方の差し込み式コネクタ要素（１６−２）に連結されることが可能であるように、前記ベースジョー（６）の差し込み式コネクタ要素（１６−１、１６−２）の両方は互いに同一であることを特徴とする請求項９に記載のベースジョーとトップジョー。
【請求項１１】
前記ジョー（６）の少なくとも１つは、一方では、前記ジョー内およびこのジョー（６）の外の固着解除されている引っ込められた位置と、他方では、関連した他方のジョー（１２）の固着穴（６４）の中の固着位置との間を移動することが可能である少なくとも１つの固着ボルト（４８）を備えており、前記２つの互いの中に差し込まれているジョー（６、１２）は前記固着位置において互いに締め付けられており、および、前記固着ボルト（４８）は、前記２つのジョー（６、１２）によって加えられる力によってではなく、追加の係合解除要素（５６、７８）だけによって係合解除されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のベースジョーとトップジョー。
【請求項１２】
前記ジョー（６、１２）の少なくとも１つは、このジョー（６）の端面表面（４０）から部分的に突き出すようにばね仕掛けになっており、かつ、関連した他方のジョー（１２）によって前記端面表面の中に押し込まれることが可能である抑制要素（７０）を備えていることと、前記関連した他方のジョー（１２）は、前記要素（７０）がその凹み（７２）の中に入ることが可能である時に前記抑制要素（７０）の反対側にあり、かつ、前記２つのジョー（６、１２）が互いの中に完全に差し込まれ終わった時に前記２つのジョーが分離することを防止する、凹み（７２）を備えていることと、しかし、前記２つのジョー（６、１２）を接合することによって、または、予め決められた最小限の力を加えながら前記２つのジョー（６、１２）を係合解除方向において互いに強制的に引き離す外側から加えられた力によって、前記抑制要素（７０）は、関連した他方のジョーによって前記一方のジョーの端面表面（４０）の中に強制的に戻されることが可能であることとを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のベースジョーとトップジョー。
【請求項１３】
請求項１から１３の少なくとも一項に記載の少なくとも１つのベースジョー（６）と少なくとも１つの関連したトップジョー（１２）とを特徴とする用具締め付け固定システム。
【請求項１４】
少なくとも１つの請求項１から１３のいずれか一項に記載の用具締め付け固定システムを含む機械であって、前記ジョー（６、１２）は請求項４から７のいずれか一項に記載の端面位置決め面（４０、４２）を備え、さらに、前記ベースジョーにおいて前記トップジョー（１２）を新たなトップジョーと自動的に交換するためのジョー交換装置（７５）を含み、前記ベースジョー（６）と前記トップジョー（１２）はその端面位置決め面（４０、４２）において重ね合わされることが可能であり、および、前記ベースジョー（６）は、前記トップジョーに対して相対的に移動可能であり、および、このプロセス中に、前記ベースジョー（６）と前記トップジョー（１２）とを互いの中に差し込むために、または、これらを係合解除するために、前記ベースジョー（６）と前記トップジョー（１２）の位置決め面（４０、４２）において互いに重なり合ってスライドする機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用具締め付け固定システム、すなわち、工具または被加工物を保持するシステムと、特許請求項に定義されているこのシステムのためのベースジョーとトップジョーとに関する。
【背景技術】
【０００２】
用具締め付け固定システムは、手動で、または、好ましくは電気、空気圧、または、油圧によって駆動されるだろう。用具締め付け固定システムは、特に特定の用途に合わせたチャックまたはシステムの形で、様々な設計で作られるだろう。
【０００３】
用具締め付け固定システムのためのベースジョーとトップジョーがドイツ特許文献ＤＥ  １０１  ４４  ７５３  Ａ１から公知である。このベースジョーとトップジョーはくさび形の差し込み式コネクタ要素である。２つのくさび側部の間で画定されている角は、この特許文献では定義されていない。この特許文献の図面は４０°のくさび角を示す。これは、この特許の所有者によって生産されているベースジョーとトップジョーとで設計されているくさび角と同じ４０°のくさび角である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的が、例えば新しいトップジョーが先行のトップジョーと交換される場合に、トップジョーがより容易にかつより迅速にベースジョーに対して脱着可能であるように、トップジョーとベースジョーとを設計することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この問題は、ベースジョーとトップジョーとの間のＶ字形差し込み式コネクタのくさび形作用面の間のくさび角が８５°以上でありかつ１４０°以下であることによって、本発明によって解決される。一実施態様では、このくさび角は９０°である。
【０００６】
本発明は、特に、従来技術より優れた次の利点を提供する。
【０００７】
従来技術の場合よりも「セット（ｓｅｔ）」（Ｖ字形差し込み式コネクタ要素の後続のより深い相互圧入）の傾向が低いこと。ベースジョー上のトップジョーのジャミング（ｊａｍｍｉｎｇ）が無いか、または、従来技術に比べてこのジャミングが少なくとも著しく低減していること。従来技術の場合に比べてベースジョー上でのトップジョーの反りの傾向が小さいこと。用具締め付け固定システムのベースジョー上でのトップジョーの自動交換が実現可能であること（この実現は従来技術では不可能である）。本発明は、用具締め付け固定システムを外側または内側で締め付ける（外側または内側から工具または被加工物を締め付け固定する）ことに別の形で適用可能であるように実現されてもよく、一方、従来技術の場合には、トップジョーとベースジョー、および、したがって、さらには用具締め付け固定システムは、外側締め付け固定または内側締め付け固定のどちらか一方のためだけに設計されている。ベースジョーとトップジョーの正確な製造が従来技術よりも容易である。本発明は、長時間の動作の後でさえ、ベースジョー上のトップジョーの正確な位置決めを実現する。用具締め付け固定システムのベースジョー上のトップジョーの交換が、混み合いの問題なしに容易である。
【０００８】
本発明のさらに別の特徴が従属特許請求項に説明されている。
【０００９】
ベースジョーとトップジョーとの間のくさび連結部のくさび角の頂点が、トップジョーの上に備えられている締め付け面と同一の方向に延びることが好ましい。この結果として、用具締め付け固定システムの締め付け力は、差し込み式コネクタの係合面が互いに押し付け合わされるような方向に作用する。このようにして、用具締め付け固定システムの締め付け力が係合面を互いから分離させる危険がないので、用具締め付け固定システムの寸法精度が使用中に維持される。
【００１０】
本発明は、さらに、少なくとも１つの移動可能なベースジョーと少なくとも１つの関連のトップジョーとを備える用具締め付け固定システムにも関する。上記用具締め付け固定システムは手動で操作されてもよいが、しかし、好ましくは、動力源によって駆動されるべきであり、および、好ましくはチャックであるだろう。上記システムは、中央縦軸線（中央線）を中心として分布している本発明の少なくとも２つまたは３つのベースジョーを備えることが好ましい。本発明の他の実施態様が、トップジョーを受け入れる本発明の１つだけのベースジョーを備える。例えば、締め付けジョーとトップジョーとの間で工具または被加工物を締め付け固定するために、この締め付けジョーが所定位置にかつ上記トップジョーとは反対の位置に取り付けられるだろう。
【００１１】
さらに、本発明は、本発明の締め付け固定システムと、ベースジョー上でトップジョーを新しいトップジョーまたは他のトップジョーと自動的に交換するための自動化されたジョー交換システムとを備える機械に関する。
【００１２】
本発明のベースジョーは、挿入されたトップジョーを受け入れるＶ字形のフランジ（アンダーカット）を備える。このトップジョーフランジは、チャックを外側と内側の両方で締め付けるために使用されるだろう。本発明の好ましい実施態様では、トップジョーをこのフランジの中に挿入する時に、上記トップジョーは、ベースジョー内の２つのばね式圧縮要素によって保持され、および、上記トップジョーの中央穿孔の中に入るばね式固着ボルトによって固着させられる。
【００１３】
ベースジョーからトップジョーを手動で分離させる時に、この固着ボルトは、ベースジョーの中に横方向に挿入された後にその中で回転させられることが可能なツールキー（ｔｏｏｌ  ｋｅｙ）によって固着解除される。
【００１４】
対応するチャックベースジョーに対して１つまたは複数のトップジョーを自動的に取り外し／取り付けする時には、トップジョーが、すべてのチャックトップジョーをチャックベースジョーに整合させることが可能であるように設計されているジョー交換装置上に載る。このジョー交換装置は、輸送要素またはロボットを備えてもよい。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態の例：
トップジョーを受け入れるために、開放位置（ベースジョーがその半径方向に最も外側の位置または半径方向に最も内側の位置にある）にある空のチャックが後方のジョー交換装置に向かって軸方向に移動させられる。ジョー交換装置の上にトップジョーを心出しする位置決めボルトを使用して、ばね式固着ボルトがチャックのベースジョーの中に押し戻される。その次に、パワーチャック（以下ではパワーチャック）が、その閉じ位置に、または、少なくともその閉じ位置の方向に移動する。この結果として、ベースジョーの各々が、Ｖ字形フランジの中に入り、および、トップジョーの１つの中に入る。その次に、そのパワーチャックは、ジョー交換装置から離れた位置に再び戻る。このようにして、ジョー交換装置の位置決めボルトが、これによってトップジョーの固着穿孔の中にばね駆動式に移動させられるばね駆動式の固着ボルトを釈放する。このようにして、固着ボルトはトップジョーをベースジョーの上に固着させる。この後では、そのチャックの動作の準備が整っている。
【００１６】
動力源によって駆動されるチャックの代わりに、手動のチャックすなわち用具締め付け固定システムが特定の機械に対する特別な適用のために適合化される場合には、こうした手動のチャックすなわち用具締め付け固定システムが使用される。
【００１７】
さらに別の例：
一実施態様では、ジョー交換装置に向かう方向にパワーチャックを移動させる代わりに、上記装置がパワーチャックに向かって移動させられ、または、両方の部品が移動させられてもよい。
【００１８】
トップジョーを空のジョー交換装置上に配置する時には、これとは反対の手順が逆の順序で行われる。
【００１９】
本発明を、好ましい例示的な実施形態によって、添付図面に関連付けて以下で説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１に示されている本発明のパワーチャック２が、チャックケース４と例示的に３つのベースジョー６とを含む。ベースジョー６は、パワーチャック２の中央縦軸線８（中心線）を中心として等距離に形成されている。トップジョー１２がベースジョー６に取り付けられることが可能であり、および、少なくとも１つの締め付け面１４が各々に備えられている。半径方向に外側から取り扱われる（外側締め付け固定）または半径方向に内側から取り扱われる（内側締め付け固定）べき工具（穿孔ビット、フライス削りビット等）または被加工物をトップジョー１２の締め付け面１４の間で締め付け固定するために、ベースジョー６は、矢印１０によって示されている直線状の半径方向の経路に沿ってチャックケース４内をベースジョー移動ユニット９によって半径方向に移動させられることが可能である。パワーチャック２は、縦軸線８を中心として回転するか回転しないように駆動されるチャックであってもよい。
【００２１】
パワーチャック２は、好ましくは縦軸線８に対して軸方向に移動可能であるように取り付けられている。この移動は、手動によって、または、好ましくは駆動手段１１によって生じるだろう。パワーチャック２は、回転しない形に、または、縦軸線８を中心として駆動手段１３（例えば、好ましくは電気モータ）によって回転可能な形に取り付けられてよい。
【００２２】
図２から図１０の各々が、すべてのベースジョーとトップジョーとに関して本発明の特徴と動作とが同一であるので、本発明の特徴と動作を説明する時に１つのベースジョー６と１つのトップジョー１２だけを示す。
【００２３】
ベースジョー６とトップジョー１２は、常に理論的な縦軸線８に対して半径方向に互いに抜き差しされる。トップジョー１２は、パワーチャック２のすべてのトップジョー１２の締め付け面１４の間で被加工物または工具を締め付け固定するために半径方向の締め付け方向に向いている、少なくとも１つの締め付け面１４を備える。
【００２４】
ジョー６またはジョー１２における差し込み式コネクタは、横方向にアンダーカットされたくさび形リブを備えており、かつ、他の特定のジョー６またはジョー１２においては、横方向にアンダーカットされたくさび形リブを受け入れることを可能にするためにより広いスロット末端において開いている横方向にアンダーカットされたくさび形スロットを備えている少なくとも１つの差し込み式連結要素を備えている、少なくとも１つの差し込み式要素の形状である。本発明のこの好ましい実施形態では、くさび形リブ１６−１（および／または１６−２）がベースジョー６に形成されており、および、くさび形スロット１８がトップジョー１２において形成されている。しかし、本発明の別の（省略されている）実施形態では、くさび形リブ１６−１（および／または１６−２）はトップジョー１２において逆の形で形成されており、および、くさび形スロット１８はベースジョー６において逆の形に形成されているだろう。
【００２５】
くさび形リブ１６とくさび形スロット１８の２つの互いにくさび形の側壁の各々にはアンダーカット部が備えられており、この結果として、これらの側壁には、ベースジョー６内において、横スロット２０とこれに関連したスロット縁突出部２２とが備えられており、および、さらに、トップジョー１２内において、横スロット２４とスロット縁突出部２６とが各々に備えられている。ベースジョー６のスロット縁突出部２２は、トップジョー１２のスロット突出部２６の下方の横スロット２４の中に嵌り込む。トップジョー１２のスロット縁突出部２６は、ベースジョー６のスロット縁突出部２２の下方の横スロット２０の中に嵌り込む。
【００２６】
ベースジョー６のスロット縁突出部２２の各々は、関連した横スロット２０を画定するその底部側部上に、くさび形リブ１６−１（および／または１６−２）のくさび角αにしたがって互いにＶ字形に斜めに形成されている係合面２８を備えている。
【００２７】
トップジョー１２のスロット縁突出部２６の各々は、関連した横スロット２４を画定する底部側部上に、くさび形スロット１８と同じくさび角で互いにＶ字形くさびの形に形成されている係合面３０を備えている。くさび角αはベースジョー６とトップジョー１２との両方において同一であり、および、図３と図４とに示されている。係合面２８、３０は、互いに対して相互にＶ字くさび形に形成されており、および、共に２つのジョー６、１２の相互の係合深さを制限する。
【００２８】
食い込みによるジャミングが全く生じないかわずかしか生じないことを確実なものにするのに十分な大きさのくさび角αが選択され、これによってトップジョー１２とベースジョー６とが容易に互いの中に差し込まれ、および、互いに容易に分離させられる。したがって、くさび角αは８５°以上であり、好ましくは９０°以上であり、かつ、１４０°以下であるべきである。
【００２９】
くさび角αの頂点３２が、トップジョー１２の締め付け面１４と同じ半径方向に向いていることが好ましい。この結果として、ベースジョー６とトップジョー１２の互いに突き当たる係合面２８、３０は、幾つかのトップジョー１２の締め付け面１４の間で工具または被加工物を締め付け固定する時に、チャックの締め付け力によって互いに引き離されないだろうが、しかし、この代わりに、互いに押し当てられる。したがって、ベースジョー６とトップジョー１２との間には遊びが生じない。遊びを防止することと、、ベースジョーとトップジョーとの間の移動を確保することとによって、工具と被加工物は、締め付け面１４の間において、非常に正確にかつ遊びなしに位置決めされることが可能である。
【００３０】
ベースジョー６の２つの係合面２８は、図３に２８−１および２８−２として示されている。トップジョー１２の２つの係合面３０は、図４に３０−１および３０−２として示されている。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態、すなわち、図面に示されている実施形態では、ベースジョー６の各々に、２つの横方向にアンダーカットされたくさび形リブ１６−１、１６−２（または、関連したトップジョー１２がくさび形スロットの代わりにくさび形リブを備えている時には、横方向にアンダーカットされたくさび形スロット）の形状を各々が有する、２つの同一であるが互いに半径方向に反対方向に向いている差し込み式要素が備えられている。この好ましい実施形態では、くさび形リブ１６−１、１６−２は、互いに対して関連付けられている半径方向に反対のくさび角α、α２を有し、好ましくは二重のくさび形頭部要素１６において画定されている。この頭部要素１６は、互いにくさび形の形に形成されておりかつ図３に２０−１、２０−２で示されている上記の横スロット２０を備えている内向きの末端を含み、および、上記頭部要素は、さらに、上記横スロットを画定しておりかつ図３に２２−１、２２−２によって示されているスリット縁突出部２２を備える。これに対して半径方向に、同様にくさび形に形成されている横スロット２０と、上記スロット２０を外側で画定するスロット縁突出部２２とが延びる。図３では、横スロット２０は２０−３、２０−４によって示されており、および、スロット縁突出部２２は２２−３、２２−４によって示されている。くさび形リブ１６−１、１６−２の両方のくさび角が互いに異なっていてもよいが、しかし、その都度に互いに反対の方向に向くにも係わらず同一であることが好ましい。半径方向に外向きのくさび形リブ１６−２のくさび角が図３にα２で示されている。この角の頂点が３２−２で示されている。
【００３２】
この結果として、図に示されているように、工具または被加工物の外側締め付け固定に関しては、トップジョー１２を半径方向に内側から外側にベースジョー６に連結すること、または、工具または被加工物の内側締め付け固定に関しては、トップジョー１２を１８０°回転させて、外側から内側にベースジョー６上に差し込むことが可能である。後者の場合には、スロット縁突出部２２−３、２２−４の下方において、トップジョー１２のスロット縁突出部２６はベースジョー６の横スロット２０−３、２０−４にそれぞれに係合する。
【００３３】
図４では、くさび形に形成されている２つのスロット縁突出部２６が２６−１および２６−２によって示されている。互いにくさび形に形成されている横スロット２４は、図４に２４−１、２４−２によって示されている。
【００３４】
くさび形リブ１６−１、１６−２の幅とくさび形スロット１８の幅とが理論的には任意の方向に延びるだろうが、しかし、本発明のこの好ましい実施形態では、この幅は、理論的な縦軸線８に対して垂直である平面内を延びるだろう。好ましくはくさび形リブの頭部要素１６の前端面では、ベースジョー６は、縦軸線８に対して半径方向の平面内を延びる端面位置決め面４０を備えている。
【００３５】
トップジョー１２は、縦軸線８に対して半径方向の平面内を延びておりかつ好ましくはくさび形スロット１８の底面４３の延長部分である端面位置決め面４２を備える。
【００３６】
この結果として、トップジョー１２とベースジョー６は、ベースジョーの位置決め面４０がトップジョー１２の位置決め面４２の上に載ると同時にくさび形リブ１６−１（または１６−２）とくさび形スロット１８とが互いに半径方向に離れた位置になるまで、縦軸線８の縦方向に互いに向かって移動させられるだろう。その次に、および、半径方向にベースジョー６を調整することによって、くさび形リブ１６−１（または１６−２）はトップジョー１２のくさび形スロット１８と半径方向に係合させられることが可能であり、および、ベースジョーの端面位置決め面４０がトップジョー１２の端面位置決め面４２上をスライドすることが可能である。チャック内に従来通りに存在するベースジョー移動ユニット９が、ベースジョー６を半径方向に移動させるために使用されるが、こうした移動ユニット９は公知なので、本明細書では詳細には説明しない。
【００３７】
本発明のこの好ましい実施形態では、くさび形リブ１６−１、１６−２の係合面２８は、横スロット２８の底部に向かって傾斜しており、かつ、これによって、さらに縦軸線の半径方向の横断平面に対しても傾斜しているように形成されている。トップジョー１２の係合表面３０は、この点で、横スロット２４の底部に対する方向において平行であり、かつ、したがって、さらに縦軸線８の半径方向の横断平面に対して斜めに下降しているように、形成されている。この結果として、ベースジョー６とトップジョー１２とを互いに差し込む時に、ベースジョー６の上記係合面２８はトップジョー１２の係合面３０の上に移動させられ、および、これによって、トップジョー１２の端面位置決め面４２はベースジョー６の端面位置決め面４０に対して締め付けられるだろう。
【００３８】
本発明の別の実施形態では、係合面は横スロット２０、２４のスロット縁突出部によって構成されているだろう。
【００３９】
本発明の一実施形態では、２つのジョーすなわちベースジョー６とトップジョー１２の少なくとも１つ、好ましくは図面では、ベースジョー６は、案内穿孔５０内に取り付けられておりかつ縦軸線８に対して平行に移動可能である固着ボルト４８を備えており、および、上記ボルトは、圧縮ばね５２によって案内穿孔から図２に示されている固着位置へと部分的に押し出されている。固着ボルト４８の移動は止めピン５４によって制限されている。案内穿孔５０が、ベースジョー６の端面位置決め面４０内に形成されていることが好ましい。この結果として、固着ボルト４８は、固着位置にある時にだけ、この位置決め面から突き出る。
【００４０】
キー、または、手動でキー駆動される駆動シリンダ５６が、使用されることが好ましく、および、これによって固着ボルト４８が、圧縮ばね５２の力に逆らって、固着位置から案内穿孔５０内の固着解除位置に手動で動かされることが可能である。キーまたは駆動シリンダ５６は、ベースジョー６のキー案内穿孔５７内を案内され、キー軸線５８と同中心であるボルト６０を備え、および、上記ボルト６０は固着ボルト４８の穿孔６２の中に挿入可能である。さらに、圧縮ばね５２の力に逆らってジョー交換装置によって固着ボルト４８を自動的に駆動することが、図示されている図面の同一の実施形態、または、手動の操作可能性を欠いている別の実施形態の両方に関して、実現可能である。
【００４１】
固着ボルト４８は、その固着位置にある時に、トップジョー１２の固着穿孔６４内を延び、および、これによって、図５に示されているようにトップジョー１２をベースジョー６に固着させるだろう。固着ボルト４８は、その固着位置にある時に、２つのジョー６、１２の間の半径方向の力を吸収するだろうが、しかし、上記半径方向の力がその固着ボルト４８をその固着解除位置に戻すことは不可能だろう。固着穿孔６４はトップジョー１２の端面位置決め面４０内に形成されている。固着穿孔６４がトップジョー１２全体を貫通して延びて、他方のジョー側からその固着穿孔６４内に位置決めボルト７８を挿入することを可能にすることが好ましい。
【００４２】
本発明のさらに別の実施形態では、ベースジョー６が、少なくとも１つの、または、好ましくは２つのばね式抑制要素７０を備えており、および、このばね式抑制要素７０は、ベースジョー６とトップジョー１２とが図５と図６に示されているその差し込み位置に達する時に、図では省略されているばね要素によって加えられるばね力を原因として、位置決め面４０から突き出して、トップジョー１２内の反対側に位置している凹みの中に入る。この結果として、上記抑制要素７０は、例えば固着ボルト４８が固着解除位置にキー５６によって保持される時に、トップジョー１２が偶発的にベースジョー６から滑って離れることを防止する。
【００４３】
凹み７２が、トップジョー１２の位置決め面４２内に位置していることが好ましい。２つのジョー６、１２が縦軸線８の縦方向において互いに近づけられる同時に、固着ボルト４８が固着穿孔６４から片寄らせられるのに十分なだけ互いに半径方向に片寄っている時に、トップジョー１２の位置決め面４２がベースジョー６の位置決め面４０内上に載ることができるように、上記位置決め面４２は、ばね力に逆らって、抑制要素７０を十分に遠くに押し戻す。この状態が図７に示されている。この半径方向に片寄った位置では、トップジョー１２の位置決め面４２は、その抑制要素のばね力に逆らって、抑制要素７０と固着ボルト４８とを移動させてベースジョー１２の中に戻す。
【００４４】
その次に、ベースジョー６が、トップジョー１２と共に半径方向に差し込まれるように半径方向に移動させられる場合には、上記抑制要素７０は隙間７２の中に入り、および、固着ボルト４８は、２つのジョー６、１２が完全に組み合わされた後に固着穿孔６４の中に入る。
【００４５】
その次に、固着ボルト４８が再び移動させられてその固着解除位置に戻される場合には、ベースジョー６は、パワーチャックの調整ユニット（図では省略されている）によってトップジョー１２に対して相対的に半径方向に移動させられて戻されることが可能であり、および、抑制要素７０はこの手順の最中に凹み７２から外に出される。
【００４６】
抑制要素７０が、ばね要素を受けるスリーブ７４の一方の末端から突出するピンまたはボールであることが好ましい。このばね式の抑制要素７０、７４は公知である。
【００４７】
本発明は、手動または自動の両方で、単一または幾つかまたはすべてのトップジョー１２を同時に交換することを可能にする。
【００４８】
適切で好ましいジョー交換装置７５が、トップジョー交換構成要素、好ましくはトップジョー交換プレート７６を備える。交換プレート７６は、対応する形で分布しているチャック２のベースジョー６の個数に対応する個数の位置決めボルト７８を備えており、上記位置決めボルト７８は、パワーチャックに向かって軸方向に平行に上記プレートの一方の側部から突き出しかつその固着穿孔６４によって各々１つのトップジョー１２を差し込み式に受け入れる。トップジョー１２の形状に応じて、かつ、必要に応じて、スペーサスリーブ８０が位置決めボルト７８上に差し込まれることが可能である。
【００４９】
トップジョー１２を交換しない時には、上記交換プレート７６は、パワーチャック２が工具または被加工物を受け入れることが可能であるように、かつ、作業が上記工具または上記被加工物に対して行われることが可能であるように、パワーチャック２から十分に遠い距離に移動させられた基本位置に位置させられる。
【００５０】
ベースジョー６に対してトップジョー１２を取り付け、交換し、取り外すために、交換プレート７６は、好ましくは移送動作によって、縦軸線８に対して横断方向に、基本位置から、または、装着位置から、軸方向に離れた位置に移動させられる。この軸方向に離れた位置では、位置決めボルト７８は、画定された形でベースジョー６と整合させられ、および、軸方向の分離が、交換プレート上に存在するトップジョーに接触することなしに、かつ、位置決めボルト７８に接触するベースジョー６上に存在しているトップジョー１２なしに、ベースジョー６を半径方向に移動させることを可能にするために十分なだけ大きい。この画定された軸方向の整合は、その後でベースジョー６が、軸方向に離れた位置から軸方向に接触する位置に、パワーチャック２（または、交換プレート７６の軸方向の移動によるトップジョー１２）の軸方向の移動のせいで移動させられることが可能であるような整合である。この接触位置では、トップジョー１２は、その端面位置決め面４２によって、各々にベースジョー６の反対側に位置した位置決め面４０上に載り、および、トップジョー１２のくさび形の差し込み式コネクタ要素１８は、ベースジョー６（またはトップジョー１２）の半径方向の移動によって半径方向に互いの中に入り込むかまたは半径方向に互いから抜け出るように、ベースジョー６のくさび形の差し込み式コネクタ要素１６−１（または１６−２）の半径方向に反対側に位置している。
【００５１】
本発明の一実施形態は、例えばコンベアベルトのような移送ユニット８１を備え、この移送ユニット８１は、工具または被加工物を上記チャックに取り付けるために上記ベルトを使用するように、垂直な縦軸線８を有するパワーチャック２の下方に取り付けられている。上記工具または被加工物がパワーチャック２の中に取り付けられ、および、作業手順の後に、再び上記移送ユニット８１上に置かれる。この移送ユニット８１は、さらに、軸方向に離れた位置にトップジョー１２を移動させ、または、この軸方向に離れた位置からトップジョー１２を移動させるだろう。この手順では、交換プレート７６は移送ユニット８１上の装着ステーションに設置され、および、その次に、取り外しステーションにおいて上記ユニットから取り外されるだろう。この場合には、移送ユニット８１は、トップジョー１２をベースジョー６に対して自動的に取り付け、取り外し、または、交換するジョー交換装置７５の一部分でもある。
【００５２】
本発明の他の実施形態では、ジョー交換装置７５は、さらに、トップジョー交換プレート７６を位置決めするために、または、交換プレートが存在しない場合にはトップジョー１２を位置決めするために、異なる設計であるだろうし、例えばロボットであるだろう。
【００５３】
パワーチャック２とジョー交換装置７５とによって構成されている機械の動作を次で説明する。
【００５４】
図５では、ベースジョー６（１つだけしか示されていない）はトップジョー１２（１つだけしか示されていない）に取り付けられている。これは差し込み式連結位置である。空の交換プレート７６はすでにパワーチャック２の反対側の軸方向に離れた位置に移動させられており、および、固着穿孔６４の位置決ボルト７８の各々が、関連したトップジョー１２の固着穿孔６４に対して反対側にありかつ軸方向に一定の距離にあるように、回転方向に位置決めされている。
【００５５】
図６に示されている状態では、位置決めボルト７８がトップジョー１２の固着穿孔６４の中にすでに入っており、かつ、これによって上記穿孔から固着ボルト４８を追い出しているのに十分なだけ、パワーチャック２が下降させられている。下降させられることによって、パワーチャック２は、いわゆる軸方向の接触位置に到達している。
【００５６】
この時点では、ベースジョー６は、くさび形スロット１８とくさび形リブ１６−１との間の半径方向の差し込み式連結が解除され終わるだけ遠くに、パワーチャックのケース４内に従来通りに存在しているベースジョー移動ユニット９によって半径方向に外方に移動させられることが可能である。
【００５７】
この半径方向に係合解除された位置が図７に示されており、および、軸方向の接触位置に位置している。この半径方向の移動中に、抑制要素７０は凹み７２から追い出され、および、抑制要素７０は、固着ボルト４８と共に、トップジョー１２の端面位置決め面４２上をスライドする。ベースジョー６をトップジョー１２から連結解除する時のこの係合解除位置は、ベースジョー６がトップジョー１２の中に差し込まれる時の差込みの準備が整った位置を表す。
【００５８】
２つのジョー６、１２が半径方向に係合解除され終わると、これらのジョー６、１２は、さらに、パワーチャック２を上昇させることによって軸方向に係合解除される。図８は、上記の軸方向に離れた位置における軸方向に分離させられたベースジョー６とトップジョー１２とを示す。
【００５９】
この時点で、交換プレート７６は、図８に示されている軸方向に離れた位置から、パワーチャック２から軸方向および／または半径方向にさらに遠くに移動させられている基本位置すなわち装着位置に移動させられることが可能である。そこでトップジョー１２は他のものと交換されるだろう。基本位置と、装着位置と、好ましくは図８の軸方向に離れた位置とにおいて、位置決めボルト７８の中心軸線７９を中心として交換プレート７６上でトップジョー１２または他のトップジョーを１８０°回転させることが可能であり、これによってそのくさび形スロット１８がもはや半径方向に外方に向くことはなく、半径方向に内方に向く。その次に、上記１８０°回転させられたこの新たな位置にあるトップジョー１２は、半径方向に外側のくさび形リブ１６−２上に差し込まれることが可能である。この場合に、締め付け面１４は、半径方向に外向きに締め付けられるべき工具と被加工物とを受け入れるために、半径方向に外方に向く。
【００６０】
上述の手順が、トップジョー１２をベースジョー６に取り付けるために逆に行われる。交換プレート７６が、トップジョー１２と共に、図８に示されている位置に移動させられる。その次に、パワーチャック２が、図７に示されているように、トップジョー１２上に下降させられる。その次に、ベースジョー６は、パワーチャック２のベースジョー移動ユニット９によって半径方向に移動させられ、および、これによって、ベースジョー６は、図６に示されているように、トップジョー１２と半径方向に連結される。その次に、パワーチャック２は、図５に示されているように、ベースジョー６上に差し込まれているトップジョー１２と共に交換プレート７６から再び上昇させられらる。
【００６１】
交換プレート７６は、位置決めボルト７８上のトップジョー１２の回転の方向を設定するために、横方向案内面８２を備えてもよい。
【００６２】
図９は、交換プレート７６とその位置決めボルト７８との平面図である。後者は、図２から図８の形で工具と被加工物とを外側から締め付け固定する時にジョー６、１２を位置決めするために適切である円８４上に位置している。ベースジョー６の制限された半径方向の調整可能性が、例えば円８４よりも大きい別の円のような、別の円に沿ってトップジョーを位置決めする必要性を必然的に伴うだろうし、および、したがって、トップジョー１２が１８０°回転させられ終わっている時に、外側の円８６は、半径方向に外向きのくさび形リブ１６−２上に位置している（図３）。この場合には、交換プレート７６は、この別の円すなわち外側の円８６に沿って、ベースジョー６の個数に対応する追加の個数の位置決めボルト７８−２を備えているだろう。
【００６３】
図１０は、固着ボルト４８をその圧縮ばね５２の力に逆らって固着位置から固着解除位置に手動で移動させるためのキー９０を備えるパワーチャック２を示す。
【００６４】
くさび角α、α２は８５°から１４０°までであり、好ましくは８８°から１００°までであり、さらにより好ましくは８９°から９１°までであり、および、最も好ましい実施形態では９０°である。
【００６５】
くさび角の角中心線は、常に、ベースジョー６の移動経路１０に沿って位置している。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、ベースジョーを備えているがトップジョーは備えていない本発明のパワーチャックの形態の、本発明の用具締め付け固定システムの略正面図である。
【図２】図２は、縦断面図の形で示されている本発明の機械の部分側面図であり、および、ジョー交換装置との組合せの形で図１のパワーチャックの一部分を示し、および、様々なベースジョーとトップジョーとの中の１つのベースジョーと１つのトップジョーだけが、ベースジョーに対するトップジョーの取り付け／取り外しを説明するために示されている。
【図３】図３は、図２の矢印ＩＩＩの方向で示されている図１と図２のベースジョーの拡大下面図である。
【図４】図４は、図２の矢印ＩＶの方向におけるトップジョーの上面図である。
【図５】図５は、図２の機械の側面図を概略的に示し、トップジョーがベースジョーに取り付けられており、および、空のジョー交換装置が、あらゆる場合においてジョー交換装置の１つの位置決めボルトがトップジョーの止め穴に対して軸方向に反対側にかつ軸方向に離れて位置しているように、ベースジョーから一定の軸方向距離にかつ回転方向に位置させられている。
【図６】図６は、パワーチャックがジョー交換装置上に下降させられ終わった後の図５の機械を示し、これによってジョー交換装置の位置決めボルトが、加えられたジョーの固着穴の中に入り終わっており、かつ、固着ボルトを固着位置から外に押し出してベースジョーの中に入れ、この結果として、したがって、ベースジョーは、加えられたジョーに対して半径方向に移動させられることが可能であり、したがって、２つのジョーの間のＶ字形コネクタが係合解除されることが可能である。
【図７】図７は、トップジョーからのベースジョーの半径方向の係合解除移動の後の図６の機械を示し、したがって、これらのジョーは互いから軸方向に引き離されることが可能である。
【図８】図８は、パワーチャックが軸方向に移動させられてジョー交換装置から離され終わり、これによって、加えられたトップジョーがベースジョーから離れるように軸方向に移動させられた後の図７の機械を示す。
【図９】図９は、ジョー交換装置の（パワーチャックに対向する）前側の端面図を示す。
【図１０】図１０は、自動的にではなく手動で固着ボルトを固着／固着解除させるためのキーと組み合わされている図２のパワーチャックを概略的に示す。
【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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【図１０】
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【国際調査報告】
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