(57)【要約】【課題】高い回転数で導入でき、いかなる回転数でも十分な張力が出て、高い品質を保ち、工具の交換を簡単かつ迅速に行うことのできる工具固定システムを提供する。【解決手段】本発明は、スピンドル軸１に工具８を装着するための工具固定システムであって、内側円錐部７と、軸方向に支えられているばね本体２と、円錐状に広がった端部で内側円錐部７に接し、ばね本体２と軸方向に連結しているチャック３と、対応する斜面に配置されたいくつかの遠心力部材４とを備え、スピンドル軸の回転により半径外方向に遠心力部材４に作用する力が、軸方向にばね本体２に伝わり、チャック３を通じて、半径内方向に向けて工具８に作用し、ばね本体２には、軸方向に予備応力を受けることのできるばね部分１４があり、チャック３を通じて半径内方向に、工具に作用する付勢力が加えられることを特徴とする。【選択図】図１
2009000810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドル軸（１）に工具（８）を装着するための工具固定システムであって、
内側円錐部（７）と、
軸方向に支持されたばね本体（２）と、
円錐状に広がった端部を、内側円錐部（７）上に有し、ばね本体（２）と軸方向に結合されたチャック（３）と、
対応する傾斜面（１１）上に配置され、スピンドル軸（１）の回転によって、遠心力部材（４）を半径外方向へ動かす力が、ばね本体（２）上で軸方向に、またチャック（３）を通して半径内方向に向かって工具（８）へと作用するいくつかの遠心力部材（４）と、
チャック（３）に半径内方向へと工具に作用する予備応力（付勢力）を加えるために、軸方向に作用し、予備応力を加えることのできるばね部分(１４)を備えたばね本体（２）とによって構成される、スピンドル軸（１）に工具（８）を装着するための工具固定システム。
【請求項２】
遠心力部材が、回転対称性に取り付けられた球体（４）であることを特徴とする請求項１に記載の工具固定システム。
【請求項３】
ばね本体（２）が、遠心力部材（４）を周囲方向へと支える余剰部分を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の工具固定システム。
【請求項４】
弾力性のある部材（６）が、ばね本体（２）の中に設けられており、遠心力部材（４）を半径内方向に支えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の工具固定システム。
【請求項５】
チャック（３）が、軸方向の結合を可能とするために、ばね本体（２）とねじで止められていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の工具固定システム。
【請求項６】
圧力部材（５）が、ばね本体（２）と軸方向に結合されており、圧力面(１２)と共に、対応する傾斜部と反対側にある遠心力部材（４）の端部上にあることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の工具固定システム。
【請求項７】
圧力面(１２)の半径方向の外側の端部が、対応する傾斜部（１１）へと傾くように、圧力面(１２)が斜めに傾斜していることを特徴とする請求項６に記載の工具固定システム。
【請求項８】
交換装置（１０）が設けられ、ばね本体（２）もしくは圧力部材（５）への圧力を、軸方向に工具（８）へと加えることができることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の工具固定システム。
【請求項９】
ばね部分（１４）を配置するために、ばね本体（２）に、周囲方向にスリットが設けられていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の工具固定システム。
【請求項１０】
チャック（３）の弾力性を半径方向へと働かせるために、チャック（３）に、軸方向にスリット（切れ目）が入っていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の工具固定システム。
【請求項１１】
内側円錐部（７）が、スピンドル軸（１）と一体として形成されており、スピンドル軸（１）と固く結合された挿入部（１５）上に傾斜部（１１）が形成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の工具固定システム。
【請求項１２】
内側円錐部（７）が、スピンドル軸（１）と固く結合されており、傾斜部（１１）が、孔加工又はフライス加工などを用いて直接スピンドル軸（１）内に形成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の工具固定システム。
【請求項１３】
対応する傾斜部（１１）が、孔として挿入部（１５）内に形成され、孔の直径が少なくとも球体（４）の直径に対応し、その結果、余剰部分（１３）と共に、ばね本体（２）が回転しないように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の工具固定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドル軸に工具を装着するための工具固定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボーリング加工、フライス加工などの切削工程を実施するための工作機械では、次に行われる作業段階に応じて、頻繁に工具を交換しなければならない。そのために、工具のスピンドルには、迅速かつ簡単に工具を外し、別の工具を装着することが可能な、この目的に対応するシステムが備えられている。
【０００３】
このような工具固定システムに対しては、実際に、様々な要求がなされている。すでに述べたように、製作中の作業時間と費用を節約するために、工具の交換は迅速かつ簡単に、つまり、わずかな手作業で行われるべきである。さらに、工具を交換した後、一度行われた工具の調整はそのまま維持されなければならない。当然のことながら、作動中は、スピンドルの回転モーメントが全回転数を通じて、工具に伝えられることが常に保証されなければならない。
【０００４】
特に、小型のフライス工具、ないしはボーリング工具を用いる場合には、この作業段階をわずかな時間で実行するため、今日では高速の切削速度、すなわち、迅速な送りが要求される。工具を取り外すのに大きな負担をかけず、要求される高速の切削速度を出すためには、きわめて高い回転数を用いなければならない。
【０００５】
高速で回転する小型の工具には、装着のために円錐形のチャックが用いられることが多い。しかし、このチャックには、回転数が上がると遠心力が作用するためにチャックの張力が低下するという問題がある。この作用に対し、工具がスピンドルに挿入される力を高めるために、反作用が起こる。チャックが円錐状の形をしているので、工具がスピンドルの中に入る力である挿入力が高まると、半径方向に作用する張力もまた増加するからである。確かに挿入力を出すために備わっているスプリングケース（ばねパケット）を大きくすることによってのみ、挿入力を高めることができる。そのような場合、スプリングケースは、多くの場合、皿ばねで構成される。しかし、スプリングケースを大きくすることにより、回転軸の回転子に関わる動力学的特性が損なわれ、スピンドルのシステムに不平衡を起こしやすくなる。
【０００６】
このような互いに対立し合う２つの作用のため、現在では従来の、チャックを用いる工具固定システムの最高回転数を毎分約30万回転にしている。より高い回転数を求めるならば、装着について他の構想（考え方）を持ち出さなければならない。遠心力の作用を低下させるには、技術の現水準においては、いわゆる遠心力による（遠心力を利用した）工具固定システムが知られている。
【０００７】
印刷文書（米国特許）  ＵＳ  ３  ６２５  ５２８には、このような遠心力による工具固定システムが示されている。この工具固定システムでは、工具のシャフトは、円錐形のチャックに差し込まれ、チャックを工具のシャフトに向かって押し付けるボルトをスピンドルケースにねじ込むことによって引っ張られるため、シャフトはチャックから落ちることはない。技術の現水準でのこの工具固定システムには、傾斜部に接してブロック部材が設けられている。スピンドルが回転すると、このブロック部材が遠心力の作用により、外側に向かって動き、傾斜部に沿ってスピンドルの内部空間へと滑っていく。このように作用する遠心力が、部分的に挿入力へと転換される。チャックが円錐形であるため、軸方向へとはたらく挿入力が、再び工具のシャフトに接して半径内方向へ向かっていくので、可能な力の流れを通じて、遠心力は、最終的には少なくとも部分的に半径内方向に向かい、工具のシャフトに作用し、従って装着力が高まる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、この既知の工具固定システムは、多くの部品で構成されており、そのため回転子の動力学的原因による故障、もしくは不平衡を生じやすい。さらに、引張ねじを締め、引張力を作用させ、又は抑えるために、工具が必要となる。そのため、工具の交換は、さらにドライバー（ねじ回し）のような工具を用いることによってしか達成できない。
【０００９】
さらに、ボルトによってチャックが外側から押しつけられている既知の引張りシステムでは、チャックが押しつけられているだけでなく、その円錐形の部分で、場合によっては向かい合っている装置の平面からたやすく離れるようになっている。従って、スピンドルが始動するときは、円錐形の平面が再び装置にはまり、張力を高めることができるほどしっかり工具を中へ入れるような十分な遠心力を得るためには、先ずある一定の回転数に達しなければならない。しかし、回転数が少ないときは、遠心力の作用は引張力に対して妨げられることなく抵抗するので、工具のシャフトは、場合によっては再び緩んでしまう。
【００１０】
このように高い回転数で導入でき、いかなる回転数でも十分な張力が出て、高い品質を保ち、工具の交換を簡単かつ迅速に行うことのできる工具固定システムが必要となる。
【００１１】
そこで、本発明によれば、請求項１に記載の特徴を備えた工具固定システムが提供される。
【００１２】
スピンドル軸に工具を装着するための、本発明による工具固定システムは、内側円錐部と、軸方向に支えられているばね本体と、円錐状に広がった端部が内側円錐部に接し、ばね本体と軸方向に連結しているチャックと、対応する傾斜部上に配置された、いくつかの遠心力部材とにより構成されるので、スピンドル軸の回転により半径外方向に向かって、遠心力部材に作用する力が、軸方向にはばね本体とチャックに、半径内方向へ向かって工具に作用し、チャックを通じて半径内方向へ工具に作用する引張力が出るように、ばね本体には、軸方向に引っ張るように作用するばね部分が設けられている。
【００１３】
「軸方向」と「半径(放射)方向」という概念（表現）は、この場合、スピンドル軸の回転軸に関係があり、「軸方向」とは、スピンドル軸の回転軸に対し平行な方向であり、「半径方向」とは、スピンドル軸の回転軸に対し直角方向と理解することができる。
この明細書及び請求の範囲の中で用いられている「工具の方向に」、「スピンドルの外側の方向に」という方向の指示は、図１の例では、左方向を示しており、「スピンドルの内側の方向に」という方向の指示は、図1の例では、右方向を示している。
【００１４】
さらに、ばね部分はばね本体の一部であり、すなわち、ばね部分は、ばね本体を適切な形に形成し、材料を適宜に選択することにより形成されており、ばね本体と一体であるということを理解すべきである。
【００１５】
遠心力部材によって、スピンドル軸の回転数が高まると、遠心力部材に半径外方向へ作用する力（遠心力）が、少なくとも部分的に 軸方向へと向きを変え、ばね本体に作用するようになる。ばね本体はチャックと軸方向に連結されているので、この力は軸方向でチャックにも伝わり、挿入力を高める。また一方、チャックは、円錐状に広がった端部で内側円錐部に接しているので、この軸方向へと作用する力は、少なくとも部分的には半径内方向に向けられ、張力が高まる。スピンドル軸の回転数が上がると、チャックの張力も常に高まり、工具の安全な装着が確実に行われる。
【００１６】
本発明によれば、ばね本体は、ばね部分を備え、ばね本体は軸方向に支えられており、ばね部分を押し縮めたり、あるいは拡張するための頑丈なチューブが、軸方向に設けられている。
【００１７】
１つの実施例では、ばね本体がばね部分でスピンドル軸に接している。
【００１８】
このばね部分によって、この工具固定システムでは、工具の装着が可能となる。この工具固定システムでは、装着力が、スピンドル軸が静止した状態で工具を支える。ばね本体の軸に作用するばね部分は、本発明によれば、軸方向に作用する。弾力はこうして、違う方向に導かれた遠心力の、軸方向への力の流れに対し、平行に同じ方向へと作用する。さらにチャックは、円錐状に広がった端部で内側円錐部にしっかりと接している。このようにして、いかなる時点でも、少なくとも引張力は半径内方向に向かって工具に作用することが保証されるので、工具は、工具固定システムから決して外れることはない。
【００１９】
ばね部分は、ばね本体の一部であるので、これに応じて高い挿入力を出す独立したスプリングケースは備えられていない。このようにして、工具固定システムの高い品質を保つことができる。さらに技術の現水準と比べて、部品の数が明らかに少なくなっていて、これは品質を向上させるためにも同様に役に立っている。
【００２０】
ばね部分と共にばね本体を用いることにより、さらに、回転式のボルトを締めたり、その他の部材を用いて引張力を出す必要はもはやない。このようにして、ドライバーなどの他の工具を使わずに工具の交換を行うことができる。
【００２１】
１つの実施例では、遠心力部材は、回転対称性に設けられた球体である。以下に述べるように、球体を用いると工具の固定システムを簡単に組み立てることができるので、この球体は遠心力部材として特に適している。
【００２２】
本発明の１つの実施例では、ばね本体には余剰部分が設けられ、これが遠心力部材を周囲方向へと支えている。
【００２３】
遠心力部材ないし球体を設ける位置によって、ばね本体内の余剰部分と、その傾斜部にもまた、スピンドル軸としっかりと連結された挿入部が形成され、ばね本体は周囲方向にスピンドル軸と向かい合って固定されているので、ねじれが起こらないように備え付けられる。
【００２４】
弾力性のあるボディを、ばね本体に配置することができ、それによって遠心力部材を半径内方向に支えている。
【００２５】
弾力性のあるボディによって、遠心力部材ないし球体内部への落下が防止されている。さらに球体は弾力性部材を用いて半径内方向へ向けて弾力的に設けられているので、一定の度合いで半径内方向へと押されるようになり、後で説明するように、簡単に工具を交換するのに役立っている。１つの実施例では、ばね本体とチャックを軸方向に結合するために、チャックとばね本体とがねじで止められている。
【００２６】
このねじ止めによって、チャックとばね本体との間での軸方向での結合が簡単に行われる。さらにこのねじ止めによって、ばね本体の軸方向の位置は、チャックに対して相対的に調節される。ねじの動きによって、そのばね本体のばね部分はバイアス（付勢力）を受ける。このようにして、付勢力は、とりわけ簡単なやり方で無段階式に調節できる。
【００２７】
ばね本体と圧力部分とが軸方向に結合され、圧力部材は圧力面と共に、対応する斜面部材に遠心力部材の反対側の端部に配置される。勿論、ばね本体と圧力部材の軸方向の結合は、ねじ止めによって行われる。
【００２８】
圧力部材は、ばね本体の工具から遠い方の端部にねじで取り付けられ、球体が傾斜部と相対している側に、圧力部材の圧力面上に遊びをもって配置されている。圧力面はその半径方向の外端がそれに対応する傾斜部に合うように面取りされている。
【００２９】
傾斜部と圧力面は、それらの半径方向の外端が互いに重なり合うように近付けると、断面に１つの架空のＶ字形が形成され、Ｖ字形の両方の線の交点は半径外方向に外側へと配置される。
【００３０】
このようにして、遠心力によって球体が半径方向へと移動し、ばね本体が動き、軸方向の力がチャックにも加わる。この行程ないし力関係は、傾斜部と圧力面の傾斜角によって調節することができる。軸方向の力を調整するために、更に球体ないし遠心力部材の数、遠心力部材の質量、遠心力部材の回転軸からの距離、球体の直径を変化させる。
【００３１】
圧力部材の軸方向への圧力によって、また、傾斜部と圧力面の傾斜角によって、遠心力部材ないし球体を半径外方向に、また、弾力部材の方へと移動させることができる。以下に詳しく説明するように、これによって、工具交換を簡単に行うことができる。
【００３２】
さらに、ばね本体、また圧力部材に、工具の方向へと軸方向に圧力がかかるように変換装置が設けられる。
【００３３】
変換装置を用いることにより、ばね本体が工具の方向ないしスピンドル外側の方向へと動かされる。傾斜部と圧力部材の圧力面によって、遠心力部材ないし球体は一定の度合いで弾力性部材へと押し付けられるので、一定の度合いで工具を軸方向へと動かすことができる。そのときにばね本体のばね部分が圧縮され、ばね部分によって軸方向へと作用する付勢力が消去される。工具が簡単にチャックから抜き出されるので、工具には、半径内方向への力が全く加えられない。
【００３４】
明らかに、変換装置によって、ばね部分の付勢力が消去されるほど、ばね本体が遠くまでは動かされないだけではなく、この点を越えて、工具の方向へと動くように設計されている。この場合、チャックの円錐状に広がった断面が内側円錐部から外れ、僅かにスピンドル軸から離れる。このように、工具をチャックから引き出すことができるように光学指示計が設けられている。チャック内で工具を適切に配置することにより、工具がわずかな力によって引き出されるか、又は工具がチャックから落下する。
【００３５】
ばね部分(１４)を保持するために、ばね本体には周囲方向にスリットが設けられている。
【００３６】
もう１つの他の実施例では、ばね部分に対応するために、ばね本体は、部分的に波形の横断面を有している。
【００３７】
さらに、軸方向の弾力性に対応できるように、その他の任意の形態が考えられる。
【００３８】
上記の２つの可能性によって、ばね部分(１４)をばね本体に備えるための、きわめて簡単な方法が考えられる。ばね本体は、ばね部分(１４)の範囲内で、一定の弾力を軸方向に保ち、一定の度合いでバネのエネルギーを蓄えることができる。
【００３９】
チャックの弾力性が半径方向に働くように、チャックに軸方向のスリットを設けることができる。
【００４０】
このようにして、チャックに損傷を生じることなしにチャックは充分に、その円錐状に広がった端部上で半径方向に動くことができる。
【００４１】
内側円錐部は、スピンドル軸と一体として形成され、傾斜部はスピンドル軸としっかりと結合された挿入部上に形成されている。
【００４２】
チャックの弾力性が半径方向に働くように、チャックに軸方向のスリットを設けることができる。
【００４３】
このようにして、チャックに損傷を生じることなしに、チャックは充分に、その円錐状に広がった端部上で半径方向に動くことができる。
【００４４】
内側円錐部は、スピンドル軸と一体として形成され、傾斜部はスピンドル軸としっかりと結合された挿入部上に形成されている。
【００４５】
あるいは、また、内側円錐部を挿入部として形成し、傾斜部を直接スピンドル軸上に設けることができる。ボーリング（孔加工）ないしフライス加工によって、適切な傾斜部を、挿入部ないしスピンドル軸上に形成し、これらは周囲上で対称的に分割されるようにする。ボーリングの数は、設けられる球体に応じて定められる。各孔の直径は、少なくとも、それに対応する球体の直径に対応するものとする。
【００４６】
本発明品のその他の長所と態様は、明細書と付属の図面から明らかとなる。上に述べられ、また以下に説明する特徴は、その都度示される組み合わせだけではなく、本発明の範囲を逸脱することなく、その他の組み合わせによって、また、それ自体単独で応用できることを理解すべきである。
【００４７】
本発明を、図面に概略的に示された実施例を用いて、図面を参照して、以下に詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
図１は、本発明による工具固定システムが、実際にどのように作動するかを示す横断面図である。この工具固定システムは、工具８を、スピンドル軸１へと締めつけるのに用いられる。スピンドル軸１は電動機の回転子９によって駆動され、明らかに他のどのような種類の駆動（方式）にも応用できる。
【００４９】
工具固定システムの構造を説明するため、以下に工具固定システムがどのようにスピンドル軸１に取付けられるかについて説明する。
【００５０】
まず、本体２をスピンドル軸１の中へ押し込み、ばね部分１４がスピンドル軸上にくるようにする。
【００５１】
それに続き、弾力性部材６にばね本体２に差し込む。次に、工具８をチャック３に入れ、チャック３と工具８から成り立っているパケットを、ばね本体２の中に押し込み、これと一緒にねじで締めつける。
【００５２】
ばね本体２とチャック３をねじで締めつけることによって、まず、内側円錐部７と共にチャック３が円錐状に拡大する。ねじ込み過程を継続すると、ばね本体２のばね部分１４が引っ張られ、ばね部分１４によって進入力が達成される。ねじ込み過程が終了すると、それまでに組み込まれた配置部分、がばね本体２のばね部分１４から、スピンドル軸１上にしっかりと支えられる。チャック３の円錐状に広がった端部が内側円錐部７に対し押し付けられ、内側円錐部７ないしチャック３の円錐部の傾斜によって、半径内方向へ向けられた力がチャック３を通じて工具８に効果を与えることにより、工具は確実にチャック３内で固定される。
【００５３】
この予備応力（付勢力）の大きさは、スピンドル軸３をばね本体２にねじ込む程度によって調節され、及び/又はスピンドル軸１の回転軸に対する、内側円錐部７ないしチャック３の円錐形部分の傾斜の角度によって調節される。
【００５４】
工具８は、そのとき既に工具固定システム内に固定されている。工具固定システムの、このようにして達成された位置は、ゼロ位置とも呼ぶことができる。
【００５５】
このゼロ位置では、ばね部分１４を通って加えられた力だけしか軸方向には働かず、それは少なくとも部分的に内側円錐部７を通じて、そしてチャックの円錐形の端部を通じて半径内方向に工具へと向けられる。
【００５６】
さらに、スピンドル軸１としっかりと連結された挿入部１５が設けられている。挿入部１５には、対称形の斜めの一連の孔が周囲方向に設けられている。この孔は遠心力部材ないし球体４に対して傾斜部１１を形成している。球体４が、工具の反対側を通って導入され、それが弾力性部材６上にばね本体２の余剰部分１３に配置されている。次に、圧力部材５の圧力面１２が球体４に接するまで、ばね本体２の工具から遠い端部上に圧力部材５をねじで取り付ける。圧力部材５をねじ込むために、ばね本体２上に適切な補助手段、例えばねじ抜き用ペンチのようなものを用いるが、これは当業者には知られている。
【００５７】
最後に、電動機の回転子（９）と交換装置（１０）を取り付ける。
【００５８】
これで、工具固定システムの組み立てが完了し、駆動の準備ができる。
【００５９】
チャック（３）に工具（８）を付けずに、チャック（３）を最初にばね本体（２）にはめ込むことも、もちろん可能である。原則的に、工具（８）をチャック（３）に付けた場合、チャック（３）をはめ込むときには、組み立て中に予備応力を調整することができるという利点がある。チャック（３）をばね本体（２）にはめ込まれなければならない程度が既に分かっているときには、チャック（３）の取り付けは、工具（８）なしでも問題なく行うことができる。
【００６０】
駆動中にスピンドル軸（１）が回転されれば、球体（４）に作用する遠心力が高まる。球体（４）は常に半径外方向に動かされ、傾斜部（１１）に沿って滑り動き、また圧力面(１２)は半径外方向だけでなく、傾斜部（１１）の角度に応じて、軸方向にも動かされる。これにより、球体は圧力部材（５）の圧力面(１２)へと作用し、同様に軸方向にスピンドルの内側へと押しつけられる。ばね本体（２）と圧力部材（５）がねじ止めされているため、ねじ止めは軸方向の連結の役目を果たし、ばね本体（２）も軸方向にスピンドルの内側へ押しやられる。
【００６１】
この場合、ばね本体（２）がスピンドルの内側で回転しないようにするために、ばね本体（２）の余剰部分（１３）が単に周囲方向にだけ球体（４）と接するように、ばね本体（２）の余剰部分（１３）を構成することに留意すべきである。
【００６２】
ばね本体（２）が再びチャック（３）とねじ止めされるので、ばね本体（２）の軸方向への動きはチャック（３）へと伝達される。チャック（３）は、その円錐状に広がった端部が、内側円錐部（７）上にあるので、半径内方向に向けられた力が作用し、チャック（３）が工具（８）を押すため、チャック（３）によって工具（８）が挟まれる力は高まる。
【００６３】
ここで、上に述べた個々の装置部分の動きの記述は、工具固定システムにおける力の流れを明らかにするために用いたことを述べておかなければならない。円錐形に広がったチャック（３）の端部が、既に内側円錐部（７）と隣接しているのであれば、チャック（３）やばね本体（２）、圧力部材（５）、球体（４）のスピンドルの内側軸方向への動きは、（すなわち、図１では右側へ）原則として行われていない。この場合、それぞれの連結箇所で相応した力が、上に述べた方向へとさらに作用する。
【００６４】
この様に、この工具固定システムによって、工具（８）に作用する装着力は、回転数増加にかかわらず低下しないことが保証される。さらに、球体（４）によってばね本体（２）へと伝達される力は、ばね部分(１４)の軸方向への予備応力（付勢力）と同じ方向へ（スピンドルの内側方向へ）、軸方向に作用する。この様に、工具（８）に作用している半径内方向に向けられた予備応力は低下しないことが保証される。また、チャック（３）の円錐状に広がった端部は、内側円錐部（７）と共に常に装置内にある。
【００６５】
構成部品が少ないので、また、ねじやボルトのような、小さな取付け部材を追加使用する必要のない、型締めのねじ結合を用いているので、本発明による工具固定システムは、素晴らしい高品質を持っており、また高い回転数でも、すぐれた力学的特性を有している。
【００６６】
スピンドルの駆動中に、工具（８）を交換しなければならない場合は、まず初めにスピンドル軸（１）の回転を止める。球体（４）にはもはや遠心力がかからず、工具固定システムはゼロ位置へと戻る。ばね部分(１４)によって生じる予備応力だけが、工具（８）に作用する。
【００６７】
交換装置（１０）によって、軸方向の圧力が、工具（８）の方向へと、ばね本体（２）にかかる。圧力部材（５）の圧力面(１２)は、傾斜部（１１）と共に、球体（１４）が弾力性のある部材（６）の中へある程度押されるように傾く。このように、ばね全体をスピンドルの外側の方向の軸方向へ（すなわち、図１で左側へ）ある程度動かすことができる。ばね部分(１４)によって生じる付勢力はこのようにして止められる。その際、チャック（３）の円錐形の端部が、内側円錐部（７）から外されると考えられる。
【００６８】
もはや工具（８）には半径方向の力は作用せず、工具（８）を簡単に交換することができる。
【００６９】
新しい工具（８）がチャック（３）にはめ込まれ、交換装置（１０）を用いても、もはやばね本体（２）に圧力がかからない場合、ばね部分(１４)は工具固定システムをゼロ位置へと戻らせ、工具（８）はチャック（３）の中で付勢力によって引っ張られる。
【００７０】
この様にして、簡単な圧力システムを用いて、工具（８）の交換が可能になる。工具（８）の交換には、ねじ回しのような補助部材や工具は必要ではない。スピンドルの調整や均衡調節は、新しい工具（８）のはめ込み後も維持される。
【００７１】
図２は、本発明による工具固定システムの第２の実施例を示す図である。
【００７２】
図１に示した実施例とは反対に、内側円錐部（７）は挿入部（１１）として作られ、スピンドル軸（１）と適当に結合されている。ここでも傾斜部（１１）は、スピンドル軸（１）上に直接、一体として形成されている。
【００７３】
取り付けの際は、ばね本体（２）を工具の側から挿入し、それに続いて内側円錐部（７）をスピンドル軸（１）と結合させる。残りの組み立てと駆動は、図１に示した実施例と同様に行うか、もしくは当業者（技術精通者）にとって自明のやり方で行う。
【００７４】
上に述べた本発明による工具固定システムによって、すぐれた高品質が達成される。工具（８）の交換は簡単である。さらに、どの回転数でも少なくとも工具（８）に作用する確かな付勢力が与えられるので、工具（８）は常に確実に引っ張り、固定することができる。高い回転数では、工具（８）は、遠心力により支えられた引張り（力）によって常に確実に固定されているので、スピンドルモーメントは完全に工具（８）へと伝達される。わずかな数の構成部品によって、本システムのすぐれた品質は、最も高い回転数でも維持される。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明による工具固定システムの第１実施例の横断面図である。
【図２】本発明による工具固定システムの第２の実施例の横断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  スピンドル軸
２  ばね本体
３  チャック
４  遠心力部材、  球体
５  圧力部材
６  弾性部材
７  内側円錐部
８  工具
９  電動機の回転子
１０  交換装置
１１  傾斜部
１２  圧力面
１３  余剰部分
１４  ばね部分
１５  挿入部
【図１】
2009000810.tif 000003
【図２】
2009000810.tif 000004