(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン棒でもってチャック体中の締付棒を回転させるチャック、またはその他の工作機械の締付装置のための締め付けシリンダにあって、
工作機械の回転する作動スピンドルに接続される、軸方向に移動不能なシリンダケーシング（２）と、
このシリンダケーシング（２）のピストン室（３）中にて移動可能でありピストン棒（１３）を介して締付装置の締付棒に接続可能であるシリンダピストン（４）と、
シリンダケーシング（２）中に設けられた振れ動き室（２１）中にて圧力媒体により駆動されて振れ動きが可能であり、ピストン棒（１３）に対して軸方向移動可能かつ回転不能に接続された振れ動き部（２０）と、
分配部材（９）とを備え、
分配部材（９）は、圧力媒体配管接続部（５，６，２２，２３）を有する固定の分配ケーシング（１０）と、
圧力媒体配管（７，８，２４，２５）を有しシリンダケーシング（２）と共に回転する分配シャフト（１１）とからなるものである締付シリンダにおいて、バランスをとるために、軸方向から振れ動き部（２０）を挟むバランスおもり対（２８）を備えることを特徴とする締付シリンダ。
【請求項２】
請求項１に記載の締付シリンダにおいて、バランスおもり対（２８）が、ピストン棒（１３）に対して回転不能かつ軸方向移動可能に接続された２つのバランスおもり（２９）から形成されることを特徴とする締付シリンダ。
【請求項３】
請求項２に記載の締付シリンダにおいて、バランスおもり（２９）が、シリンダケーシング（２）中にあって振れ動き室（２１）の両側に形成された２つのおもり室（３０）内に配されていることを特徴とする締付シリンダ。
【請求項４】
請求項３に記載の締付シリンダにおいて、シリンダケーシング（２）が、解除可能に接続され軸方向に互いに連なる数個の部分（３１，３２，３３）より成り、２つのおもり室（３０）及び振れ動き室（２１）の少なくとも一方における半径方向に延びる壁が、前記の軸方向に互いに連なる数個の部分（３１，３２，３３）によって形成されていることを特徴とする締付シリンダ。
【請求項５】
請求項３または４に記載の締付シリンダにおいて、おもり室（３０）がオイルで満たされていることを特徴とする締付シリンダ。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれかに記載の締付シリンダにおいて、バランスおもり（２９）が、半径方向外側へとおもり室（３０）の縁に向かって張り出す張り出し部（３４）を有することを特徴とする締付シリンダ。
【請求項７】
請求項６に記載の締付シリンダにおいて、張り出し部（３４）中に、ピストン棒（１３）の接戦方向に延びる液路（３５）が形成されたことを特徴とする締付シリンダ。
【請求項８】
請求項２〜７のいずれかに記載の締付シリンダにおいて、ピストン棒（１３）の、軸方向に延びる受入部にピン（３６）が案内され、バランスおもり（２９）が、該ピン（３６）によって、回転不能にピストン棒（１３）に接続されたことを特徴とする締付シリンダ。
【請求項９】
請求項２〜８のいずれかに記載の締付シリンダにおいて、２つのバランスおもり（２９）が振れ動き部（２０）に対して１８０度ずらされて、ピストン棒（１３）に固定されていることを特徴とする締付シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械の締付装置用の締め付けシリンダ、特には間欠作動チャック等のための締付シリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下からなる締め付けシリンダが知られている。工作機械の回転する作動スピンドルに接続され軸方向に移動不能なシリンダケーシングと、該シリンダケーシングのピストン室中を移動可能であってピストン棒を通じて締付装置の締付棒に接続可能であるシリンダピストンと、軸方向に移動可能に、かつ回転不能にピストン棒に接続され、シリンダケーシング中に形成された振れ動き室中にて圧力媒体により作動されて振れ動き可能である振れ動き部と、分配部材とからなる。ここで、分配部材は、圧力媒体導入口を有する固定の分配ケーシングと、圧力媒体配管を有しシリンダケーシングと共に回転する分配シャフトとからなる。
【０００３】
このような締付シリンダは、実務より公知であり、ピストン棒でもってチャック体中の締付棒を回転させ、これにより間欠的なチャックを形成するのに用いられる。ピストン棒を回転させるため、該ピストン棒には半径方向に突き出す羽根状部分すなわち振れ動き部が備えられ、この部分が、工作機械の作動スピンドルと共に回転するシリンダケーシングのアンバランスを引き起こす。締付シリンダのバランス付けによってこのアンバランスを取り除くことが既に試みられたものの不満足な結果に終わっていた。そのため、このような締付シリンダでの最大限達成可能な回転数は、振れ動き部を有しない締付シリンダに比べて明らかに減少しており、毎分約２０００回転に制限されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の根底を成す課題は、最大限達成可能な回転数を明らかに増大させることができるように、冒頭で述べたような締付シリンダを構成することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、この課題は、冒頭で述べたような締付シリンダにおいて、バランス付けのために、振れ動き部を軸方向から挟み込む１対のバランスおもりが備えられることにより解決される。
【０００６】
本発明により得られる利点は、締付シリンダのバランス付けが、振れ動き部の両側に配された２つの平面中にて行われ、したがって、振れ動き部によって生じるシリンダケーシング中の非対称の質量分布をより良好に打ち消すことができ、しかも、半径方向においても、軸方向においても打ち消すことができることである。そのため、ＤＩＮ ＩＳＯ １９４０に規定されるＧ＝６．３以上の、バランスの良さを達成することができる。これにより、最大回転数は、毎分４０００回転まで高めることができ、したがって倍にすることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
また、本発明の枠内で、バランスおもり対が２つの、回転不能で、かつ、軸方向に移動可能にピストン棒に接続されたバランスおもりによって形成されていることが想定される。振れ動き部も回転不能にピストン棒に接続されているので、バランスおもりとピストン棒との回転不能な接続によって、次のことが保証される。振れ動き部の振れ動きの際に、該振れ動き部に対するバランスおもりの相対的な位置が不変のままであり、これにより、バランス付けの度合いが締付シリンダの接続状態に影響されないということが保証される。バランスおもりがピストン棒に対して軸方向に可動であることから、締付装置を締付たり緩めたりする締付シリンダの作動の際にピストン棒を軸方向に移動させるときにも、相対的配置を不変に保つようにすることができる。
【０００８】
バランスおもりの軸方向位置が不変に保たれるのであるから、バランスおもりを、シリンダケーシング中にあって、振れ動き室の両側に設けられた２つのおもり室中に配することが可能である。
【０００９】
また、本発明の特に好ましい実施態様は次のことを特徴としている。シリンダケーシングが、数個の、解除可能に接続され、かつ軸方向に互いに連なる部分からなり、おもり室及び振れ動き室の少なくともいずれかにおける半径方向に延びる壁が、軸方向に隣接する部分から形成されることを特徴としている。これにより得られる利点は、２つのおもり室や振れ動き室と、これらの中に配されるバランスおもり及び振れ動き部とを容易に設けることができ、これにより、バランス取りを行う工程そのものが大きく軽減されて、組み立てが簡素化されることである。
【００１０】
振れ動き室内部における質量分布をより好ましいものとするために、該振れ動き室にオイルが満たされる。
【００１１】
バランスおもりが、半径方向外側へと振れ動き室の縁に向かった張り出し部を有し、この張り出し部に、ピストン棒延びる接線方向に延びる液路が設けられている。この液路は、バランスおもりの質量分布を変更して、該バランスおもりの慣性モーメントに影響を与えるのに用いることができる。
【００１２】
バランスおもりとピストン棒との回転不能で、かつ、軸方向において移動可能な接続は、バランスおもりが、軸方向に延びる受入部中に案内されたピンによって回転不能にピストン棒に接続されることによって達成される。
【００１３】
とりわけ良好なバランス特性は、二つのバランスおもり及び振れ動き部がピストン棒の周囲にわたって均一に分布するようには配されず、二つのバランスおもりが、振れ動き部に対して１８０度だけ位置をずらせて、ピストン棒に固定されるときに得られる。
【００１４】
以下に、図面に描かれた実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【００１５】
工作機械に用いるために備えられた締付シリンダ１がシリンダケーシング２より成り、このシリンダケーシング２が、工作機械の不図示の作動スピンドルに回転不能に接続される。そのため、シリンダケーシング２が作動スピンドルと共に回転する。シリンダケーシング２中にあって、ピストン室３中にシリンダピストン４が配され、シリンダピストン４は、圧力媒体駆動されて軸方向に移動可能である。そのために、圧力媒体が、両方の圧力媒体配管接続部５，６及び、圧力媒体配管７，８を介してピストン室３中に導かれる。圧力媒体配管接続部５，６が分配部材９に配される。この分配部材９が、分配ケーシング１０と分配シャフト１１とからなり、分配シャフト１１中に圧力媒体配管７，８が延びている。図示された実施例においては、分配シャフト１１が、シリンダケーシング２に一体に接続されており、したがってシリンダケーシング２と共に回転する。分配ケーシング１０は、この回転を行わず、回転軸受１２を介して分配シャフト１１に接するように配される。分配シャフト１１と分配ケーシング１０との間を流れ出るリークオイルが配管接続部４２から排出される。
【００１６】
シリンダピストン４の軸方向の移動が、シリンダピストン４に接続されたピストン棒１３の軸方向の移動もひき起こす。ピストン棒１３は、図面の左端において、リングフランジ１４でもって、リミットスイッチ１５，１６，１７との相互作用を行う。リミットスイッチ１５，１６，１７は、ブラケット１８を介して分配ケーシング１０に接続され、したがって、軸方向に移動しない。そのため、リミットスイッチ１５，１６，１７により、ピストン棒１３の軸方向の位置を把握することができ、したがって、工作機械に固定された締付装置における締付棒の軸方向の位置についても把握することができる。このような位置の把握は、間欠的な締め付けチャックにあって締付シリンダ１との相互作用を行うのに必要とされる。リミットスイッチ１５がリングフランジ１４により押さえられているなら、締付シリンダ１が開放状態にある。リミットスイッチ１６〜１７が押さえられているときには、締付シリンダ１が、締め付け状態、ないしは、完全に充分に締め付けられた状態にある。ピストン棒１３には、一つの突き抜け液路４３が設けられ、この突き抜け液路４３は圧力媒体配管として用いることもできる。
【００１７】
キー付き車軸状断面１９を有するピストン棒１３に、回転不能に、かつ、軸方向に移動可能に、振れ動き部２０が取り付けられている。この振れ動き部２０は、シリンダケーシング２中に形成された振れ動き室２１中に配されている。この振れ動き室２１中にて、振れ動き部２０が圧力媒体により駆動されて振れ動きを行うことができる。ピストン棒１３と回転不能に接続されていることから、この振れ動きはピストン棒１３自体によっても行われる。振れ動き室２１中への圧力媒体の導入は、同様に分配ケーシング１０に配された圧力媒体配管接続部２２及び２３を介して行われ、これら接続部２２及び２３は、同様に分配シャフト１１及びシリンダケーシング２中に延びる圧力媒体配管２４，２５を介して振れ動き室２１に接続されている。図３において、圧力媒体配管接続部２２に接続された圧力媒体配管２４からの導入・排出口に２６の符号が付されており、圧力媒体配管接続部２３に接続された圧力媒体配管２５からの導入・排出口に２７の符号が付されている。振れ動き部２０の振れ動き位置は、ほぞをなすねじ４４によって固定することができる。
【００１８】
振れ動き部２０によって締付シリンダ１にアンバランスが生じるが、このアンバランスは、振れ動き部２０を軸方向から挟むバランスおもり対２８がバランス付けのために備えられることにより打ち消される。バランスおもり対２８は、回転不能に、かつ、軸方向に移動可能にピストン棒１３に接続された２つのバランスおもり２９によって形成される。これらバランスおもり２９は、シリンダケーシング２中にあって、振れ動き室２１の両側に形成され油を満たされた２つのおもり室３０中に配されており、特には、振れ動き部２０に対して１８０度だけずれた方向に沿って配される。シリンダケーシング２が、軸方向に互いに連なる数個の部分３１，３２，３３から形成される。これらの部分３１，３２，３３は、互いに解除可能に接続されており、おもり室３０及び振れ動き室２１における半径方向へと延びる壁が、軸方向から隣り合う部分３１，３２，３３によって形成される。そのため、おもり室３０及び振れ動き室２１のいずれも、シリンダケーシング２における対応する部分３１，３２，３３の材料除去や離間により容易に設けることができる。
【００１９】
バランスおもり２９が、半径方向外側へとおもり室３０の縁へと向いた張り出し部３４を有し、この張り出し部３４中には、ピストン棒１３の接線方向に延びる液路３５が設けられている。また、バランスおもり２９が、軸方向に延びる受入部中に案内されるピン３６によって回転不能にピストン棒１３に接続されている。そのため、ピストン棒１３は、バランスおもり２９を引き連れることなく、シリンダピストン４によってひき起こされる軸方向の移動を行うことができる。逆に、ピストン棒１３が振れ動き部２０によって回転されると、バランスおもり２９もピストン棒１３と共に回転される。その結果、振れ動き部２０とバランスおもり２９の相対配置が維持されたままである。ピストン棒１３の回転位置は、同様にリミットスイッチ３７及び３８によって監視される。これらリミットスイッチ３７及び３８は、第２のリングフランジ３９との相互作用を行う。この第２のリングフランジ３９は、バネ４０の力に抗してピストン棒１３に対して移動可能なスリーブ４１に設けられている。このスリーブ４１はピストン棒１３の１つの振れ動き位置において、分配シャフト１１により支持され、したがって、シリンダケーシング２により支持される。その結果、このスリーブ４１は、図１に描かれた軸方向位置をとり、リミットスイッチ３７を押し付ける。振れ動き部２０がピストン棒１３と共に１８０度回転されると、スリーブ４１が支持されなくなるので、バネ４０の力によって軸方向に移動され、これにより、リミットスイッチ３８が押し付けられるようになる。
【００２０】
【発明の効果】
振れ動き部によって生じるシリンダケーシング中の非対称の質量分布をより良好に打ち消すことができ、しかも、半径方向においても、軸方向においても打ち消すことができる。これにより、最大限達成可能な回転数を明らかに増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の締付シリンダの軸方向断面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図１のIII−III断面図である。
【図４】図１のIV−IV断面図である。
【図５】作動スピンドルの接続可能なシリンダケーシングの端部を示す、締付シリンダの先端面図である。
【図６】図１の軸方向断面図に、破断線の後方へと軸方向に続く部分を示す軸方向断面図である。
【符号の説明】
１  締付シリンダ
１３  ピストン棒
２  シリンダケーシング
２０  振れ動き部
２１  振れ動き室
２８  振れ動き部２０を軸方向から挟むバランスおもり対
２９  バランスおもり対２８をなす２つのバランスおもり
３０  おもり室
３１，３２，３３  解除可能に接続されてシリンダケーシングを構成する部分
３４  バランスおもり２９の張り出し部
３５  張り出し部３４内の液路
【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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