特許 5936355 横方向に位置するケージを備えた摩擦ロック装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5936355

(24)【登録日】2016年5月20日

(45)【発行日】2016年6月22日

(54)【発明の名称】横方向に位置するケージを備えた摩擦ロック装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 63/00 20060101AFI20160609BHJP

   B23Q 1/28 20060101ALI20160609BHJP

   F16C 29/02 20060101ALI20160609BHJP

   F16D 65/14 20060101ALI20160609BHJP

   F16D 65/18 20060101ALI20160609BHJP

【ＦＩ】

   F16D63/00 L

   B23Q1/28 B

   B23Q1/28 C

   F16C29/02

   F16D65/14

   F16D65/18

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2011-549431(P2011-549431)

(86)(22)【出願日】2010年2月12日

(65)【公表番号】特表2012-517571(P2012-517571A)

(43)【公表日】2012年8月2日

(86)【国際出願番号】DE2010000167

(87)【国際公開番号】WO2010091672

(87)【国際公開日】20100819

【審査請求日】2013年1月28日

【審判番号】不服2014-24126(P2014-24126/J1)

【審判請求日】2014年11月27日

(31)【優先権主張番号】102009008815.6

(32)【優先日】2009年2月13日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】509060143

【氏名又は名称】ギュンター ツィマー

【氏名又は名称原語表記】Ｇｕｅｎｔｈｅｒ Ｚｉｍｍｅｒ

(73)【特許権者】

【識別番号】509060154

【氏名又は名称】マルティン ツィマー

【氏名又は名称原語表記】Ｍａｒｔｉｎ Ｚｉｍｍｅｒ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100099483

【弁理士】

【氏名又は名称】久野 琢也

(72)【発明者】

【氏名】ギュンター ツィマー

(72)【発明者】

【氏名】マルティン ツィマー

【合議体】

【審判長】 冨岡 和人

【審判官】 大内 俊彦

【審判官】 森川 元嗣

(56)【参考文献】

【文献】 独国特許発明第１０２０７６０５（ＤＥ，Ｃ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１８３９０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第１６０５１７４（ＥＰ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

F16D 49/00-71/04

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つのガイドレール（１）を用いて案内されるキャリッジ（９）に設けられるブレーキング兼クランピング装置であって、
該ブレーキング兼クランピング装置は、スライドくさび伝動装置（９２，１０７，９６）を介して操作可能な少なくとも１つの摩擦ロック装置（９０）を有していて、該摩擦ロック装置（９０）は、ハウジング（１０）内に支承されていてガイドレール（１）に圧着可能な少なくとも１つの押圧部材（９６）を有しており、
スライドくさび伝動装置（９２，１０７，９６）は、摩擦ロック装置（９０）を負荷するためにばね力及び／又は空気力又は液圧による圧力を用いて一方の方向に運動させられ、かつ負荷解除のためには少なくとも１つのピストン（６３，７１，８１）によって空気力又は液圧による圧力を用いて逆方向に運動させられ、
該ピストン（６３，７１，８１）は、多段に形成された貫通孔（２３，３４，７７，８７）内に配置されていて、該貫通孔（２３，３４，７７，８７）の中心線（３９）がガイド長手方向（２）に対して平行に方向付けられており、
スライドくさび伝動装置（９２，１０７，９６）のスライドくさび（９２）は、少なくとも１つの転動体（１０６，１０７）を介して押圧部材（９６）に作用し、
該転動体（１０６，１０７）は、ピストン（６３，７１，８１）のガイド長手方向（２）において移動可能なケージ（１１０）内に支承されている形式のものにおいて、
ケージ（１１０）は、ガイド長手方向（２）に対して横方向に方向付けられたハウジング孔（４１）内に組込み可能であり、該ハウジング孔（４１）は、貫通孔（２３，３４，７７，８７）の一部である接続孔（３４）によって交差又は横切られており、
接続孔（３４）は、貫通孔（２３，３４，７７，８７）の一部であるばね蓄力器孔（２３）の直径の３０％よりも小さな直径を有しており、
ケージ（１１０）は、ガイド長手方向（２）に垂直なケージ長手方向中心平面（１１９）に対して平行に方向付けられた貫通通路（１１５）を有し、
各転動体（１０６，１０７）は、ケージ（１１０）の貫通通路（１１５）の、端面（１１３）に隣接する外側の領域に配置されており、
スライドくさび（９２）は、ケージ長手方向中心平面（１１９）に対して垂直に方向付けられたスライドくさび切欠き（１１６）内に位置している
ことを特徴とするブレーキング兼クランピング装置。

【請求項2】

ケージ（１１０）内においてスライドくさび伝動装置（９２，１０７，９６）のスライドくさび（９２）は、ばね蓄力器式駆動装置（５０）の押し棒と、少なくとも１つの空気力式又は液圧式の駆動装置（７０，８０）のピストンロッド（７３）との間において緊締されている、請求項１記載のブレーキング兼クランピング装置。

【請求項3】

ばね蓄力器式駆動装置（５０）の押し棒は、ピストン（６３）のピストンロッド（６４）であり、ばね蓄力器式駆動装置（５０）のばねエレメント（５２）はピストン（６３）の頂部側に支持されている、請求項２記載のブレーキング兼クランピング装置。

【請求項4】

ケージ（１１０）は一方の終端位置においてスライドくさび（９２）に接触し、他方の終端位置においてピストンロッド（７３）に接触している、請求項２記載のブレーキング兼クランピング装置。

【請求項5】

ピストン（７１，８１）のピストンロッド（７３，８３）は整合する貫通孔（７４，８４）を有している、請求項１記載のブレーキング兼クランピング装置。

【請求項6】

ピストン（７１，８１）のピストンロッド（７３，８３）の自由端部にそれぞれ少なくとも１つの横溝（７５，８５）が一体成形されていて、該横溝（７５，８５）は対応する貫通孔（７４，８４）と交差している、もしくは該貫通孔（７４，８４）を貫通している、請求項４記載のブレーキング兼クランピング装置。

【請求項7】

ハウジング（１０）内に２つの摩擦ロック装置（９０）と、該摩擦ロック装置（９０）を操作するスライドくさび伝動装置（９２，１０７，９６）とが、ハウジング長手方向中心平面（３）に対して鏡面対称に配置されている、請求項１記載のブレーキング兼クランピング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、少なくとも１つのガイドレールを用いて案内されるキャリッジに設けられるブレーキング兼クランピング装置であって、該ブレーキング兼クランピング装置は、スライドくさび伝動装置を介して操作可能な少なくとも１つの摩擦ロック装置を有していて、該摩擦ロック装置は、ハウジング内に支承されていてガイドレールに圧着可能な少なくとも１つの押圧部材を有しており、スライドくさび伝動装置は、摩擦ロック装置を負荷するためにばね力及び／又は空気力又は液圧による圧力を用いて一方の方向に運動させられ、かつ負荷解除のためには少なくとも１つのピストンによって空気力又は液圧による圧力を用いて逆方向に運動させられ、該ピストンは、多段に形成された少なくとも１つの貫通孔内に配置されていて、該貫通孔の中心線がガイド長手方向に対して平行に方向付けられており、スライドくさび伝動装置のスライドくさびは、少なくとも１つの転動体を介して押圧部材に作用し、該転動体は、ピストンのガイド長手方向において移動可能なケージ内に支承されている形式のものに関する。

【0002】

ＤＥ１０２０７６０５Ｃ１及びＤＥ２０００２９１５Ｕ１に基づいて、このような形式のブレーキング兼クランピング装置が公知である。この公知の装置では、特にスライドくさび伝動装置の転動体を支承するケージは、例えば空気力駆動式の少なくとも１つのシリンダピストンユニットと整合、つまり一直線上に位置している。同時にケージは、少なくとも１つのシリンダピストンユニットのシリンダ案内孔を介して組み込まれねばならない。

【0003】

ＵＳ２００５／０１８３９０７Ａ１に基づいて公知のブレーキング兼クランピング装置では、装置側の２つの駆動装置の力は、互いに向かい合って位置する２つのくさび伝動装置を用いて、ガイドレールに作用するクランプ力に変換されるようになっている。各くさび伝動装置はスライドくさびを有していて、このスライドくさびは、各支持面にそれぞれ２つの玉軸受を有している。そして個々のスライドくさびは、各押圧部材のスリット内において案内されている。

【0004】

本発明の課題は、大きなクランプ力と高い形状剛性とを有しているにもかかわらず、所要構造空間と固有質量とが小さいブレーキング兼クランピング装置を提供することである。さらにこのブレーキング兼クランピング装置は、保守が僅かで取扱いが簡単かつ確実であり、ブレーキ力及びクランプ力を反応迅速に、かつほとんど摩耗なしに生ぜしめることが望まれている。

【0005】

この課題を解決するために本発明の構成では、冒頭に述べた形式のブレーキング兼クランピング装置において、ケージは、ガイド長手方向に対して横方向に方向付けられたハウジング孔内に組込み可能であり、該ハウジング孔は、貫通孔の一部である接続孔によって交差又は横切られており、接続孔は、貫通孔の一部であるばね蓄力器孔の直径の３０％よりも小さな直径を有しているようにした。

【0006】

個々のブレーキング兼クランピング装置は、少なくとも１つの摩擦ロック装置と少なくとも１つの、例えば二次元的に平らなスライドくさび伝動装置とを有している。個々の摩擦ロック装置は、押圧部材を介してガイドレールに作用し、このガイドレールには、ブレーキング兼クランピング装置を保持する機械キャリッジ又は測定機器キャリッジが支承されかつ案内されている。個々の摩擦ロック装置はそのブレーキ作用及びクランプ作用を、ばね蓄力器に蓄えられたばねエネルギの開放によって生ぜしめ、このばねエネルギは、スライドくさび伝動装置を介してそれぞれの押圧部材に伝達される。構造に関して言えば、各ケージはガイド長手方向に対して横方向にかつクランプ方向に対して平行に、孔内に挿入され、この孔には相応な押圧部材も組み込まれている。部材をこのように方向付けることによって、ケージ内に位置するスライドくさびを、ハウジング孔を通して運動させることができ、ハウジング孔の直径は、スライドくさびを直線的に移動させるピストンロッドのそれぞれの外径よりも、僅かしか大きくない。

【0007】

図示の実施形態では装置のハウジングの各側にそれぞれ１つの、摩擦ロック装置のスライドくさび伝動装置が使用されている。各スライドくさびは、空気力作動式の３つのピストンによってばね蓄力器の作用に抗して、所定のポジション、つまり押圧部材又は摩擦ライニングがガイドレールに接触していないポジションに保たれる。ピストンの数は、必要な所要ブレーキ力に応じて増減させることができる。また、ハウジングの各側に、２つ又はそれ以上のスライドくさび伝動装置を相前後して配置することも可能であり、このような配置形式ではこれらのスライドくさび伝動装置はそれぞれ摩擦ロック装置に対して作用する。この場合従来使用されているピストンの数はそのままでも良いし、又は変えられてもよい。

【0008】

押圧部材が接触するガイドレールは、例えば三角形、方形、真円形、楕円形又は多角形の横断面を有することができる。また摩擦対偶は、リニアガイドに制限されるものではない。上に述べたガイドレールの代わりに、三次元的に曲がったレールを使用することも可能である。

【0009】

本発明の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。

【0010】

次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】装置を部分的に断面して示す斜視図である。

【図2】装置をガイドレールと共に示す正面図である。

【図3】図２に示した装置を部分的に断面して示す縦断面図である。

【図4】摩擦ロック装置の操作時におけるスライドくさび伝動装置を示す図である。

【図5】摩擦ロック装置の不操作時におけるスライドくさび伝動装置を示す図である。

【図6】摩擦ロック装置の操作時におけるスライドくさび伝動装置を断面して示す斜視図である。

【図7】摩擦ロック装置の不操作時におけるスライドくさび伝動装置を断面して示す斜視図である。

【図8】ケージを斜め側方から見た斜視図である。

【図9】ケージを斜め前方から見た斜視図である。

【図10】ケージを斜め後方から見た斜視図である。

【図11】図３に示した装置の一部を拡大して示す断面図である。

【図12】対称的なケージを備えたスライドくさび伝動装置を示す断面図である。

【0012】

図１には、例えば特に工作機械や測定機器における多くの水平方向キャリッジ又は鉛直方向キャリッジにおいて使用される、ブレーキング兼クランピング装置が示されている。このような装置は相応な機器キャリッジ９に、キャリッジ長手方向を所定するガイドレール１を、例えば各２つの摩擦ロック装置９０をもって取り囲むように、配置されている。各摩擦ロック装置９０にはスライドくさび９２が作用し、このスライドくさび９２は、少なくとも１つのばね蓄力器式駆動装置５０を介して負荷され、少なくとも１つの空気力式の駆動装置７０，８０を介して負荷解除される。

【0013】

図２及び図３には、ダブルプリズム形状のガイドレール１が示されている。このガイドレール１は、ほぼ直方体形状の横断面を有するロッドから成っており、このロッドにはその両側に１つずつ、溝底部を広げられたほぼＶ字形の溝が加工されている。このロッドもしくはガイドレール１はその底面７を介して、例えば該ガイドレール１を支持する機械ベッド８に接触している。

【0014】

ガイドレール１は、ハウジング１０によって両側において取り囲まれている。このハウジング１０内には、相互にブレーキ力及びクランプ力を生ぜしめる２つの装置が組み込まれている。ほぼＣ字形のハウジング１０は直方体から成っていて、その長手方向に対して横方向に、長方形横断面を有するグリップ溝１４を備えている。このグリップ溝１４によって形成された空間に、ガイドレール１が配置されている。溝幅は例えば、ハウジング１０によって取り囲まれる領域におけるガイドレール幅よりも僅かに広幅である。

【0015】

ハウジング１０は例えば図２に示すように、ガイド長手方向２に対して横方向に、全幅を有しており、この全幅はガイドレールの幅の約３倍である。ハウジング１０の全高は例えばガイドレール高さの１５０％である。ハウジング１０の長さは、図３の図平面で見て、例えばハウジング幅に相当している。

【0016】

ハウジング１０は右側のハウジングゾーン１１と左側のハウジングゾーン１２とを有している。両方のゾーン１１，１２は、フランジゾーン１３の下に位置している。各ハウジングゾーン１１，１２は多段の貫通孔２３，３４，７７，８７を有しており、この貫通孔の中心線３９はガイド長手方向２に対して平行に方向付けられている（図３参照）。貫通孔は、ばね蓄力器孔２３と接続孔３４と内側のシリンダ面孔７７と外側のシリンダ面孔８７とから成っている。

【0017】

ばね蓄力器孔２３の開口の領域には、ハウジング１０の端面２１の領域に、細目ねじ山と、シール作用を有する圧着リング２４を収容する溝とが設けられている。ばね蓄力器孔２３の底部は平らである。この底部の中心において貫通孔２３，３４，７７，８７は接続孔３４として続いている。この接続孔３４の直径は、ばね蓄力器孔２３の３０％よりも小さい。接続孔３４の後ろには、内側のシリンダピストンユニット７０のシリンダと、外側のシリンダピストンユニット８０のシリンダとが位置している。内側のシリンダピストンユニット７０のシリンダ面孔７７は、ばね蓄力器孔２３の直径の約８０％に相当する直径を有している。ハウジング１０の端面２２において終端している、外側のシリンダピストンユニット８０のシリンダ面孔８７は、ばね蓄力器孔２３の直径に相当している。

【0018】

接続孔３４は中央領域において、くさび伝動装置室４９を画成するロック孔４１によって交差もしくは横断される。ロック孔４１は中心線３９に対して直角に方向付けられている。ロック孔４１は複数回段付けされた貫通孔として、側部の外壁１９を、グリップ溝１４の、該外壁１９の近くに位置する内壁１８と接続している。ロック孔４１は主孔４２と押圧部材案内孔４４と出口孔４５とから成っている。ばね蓄力器孔２３の直径の約７７％の直径を有する主孔４２は、外側の端部領域に、調節ねじ９１を受容する細目ねじ山４３を有している。

【0019】

調節ねじ９１は円筒形の円板であり、ピン付きスパナが係合するための孔を外端面に有している。調節ねじ９１は、リング溝において終端する雄ねじ山を有している。このリング溝には、ねじ固定部材及びシール部材として圧着リングが挿入されている。

【0020】

押圧部材案内孔４４とそれに比べて小径の出口孔４５とは、押圧部材９６を支承している。

【0021】

押圧部材９６は、ピストンロッドを一体成形された円筒形のピストンである。ピストンロッドは、摩擦ロック装置９０の操作時に出口孔４５から進出する。ピストンへのピストンロッドの移行部には、端面溝が設けられており、この端面溝内には、例えば方形の横断面を有する弾性的な戻り行程リング９８が設けられている。押圧部材９６の、グリップ溝１４内に進入している外側の端面は、例えば平らに形成されていて、中心線４６に対して垂直に方向付けられている。場合によってはこの端面は、一体成形された又は塗被された摩擦ライニングを有している。摩擦ライニングはまた、ハウジング１０に別体に支承された摩擦ジョー（Reibbacke）に配置されていてもよい（ＤＥ１０２０７６０５Ｃ１参照）。

【0022】

内側の端面９７もまた同様に平らに構成されている。この端面は図示の実施形態では中心線４６に対して垂直に方向付けられている。択一的に、内側に位置する端面９７は中心線３９に対して例えば０.５〜５°の角度を成していてもよい。この場合端面垂線は、圧縮コイルばね５２に向かって又はそこに配置されたばね装置に向かって傾斜している。

【0023】

押圧部材９６と調節ねじ９１との間には、例えばポリオキシメチレン（ＰＯＭ）性のケージ１１０が配置されている（特に図６〜図１０参照）。このケージ１１０は例えば、互いに一体に成形された同じ大きさの２つの円筒体部分から成る立体である。各円筒体部分は、円形区分の横断面を有していて、該円形区分の円弧高さは円の半径よりも小さい。円弧高さと円半径との間の差は、ケージ１１０の最大行程の半分に相当する。両円筒体部分の間に位置する仮想の接触平面は、ケージ長手方向中心平面１１９と呼ばれる。

【0024】

場合によっては、この接触平面もしくはケージ長手方向中心平面１１９は、組立て接合部であってもよく、この組立て接合部において円筒体部分は、別個に製造された２つの部材として、別体の固定手段を用いて又は固定手段なしに、形状結合（Formschluss）、摩擦力結合（Kraftschluss）及び／又は素材結合（Stoffschluss）によって、例えば係止、接着、ねじ結合、リベット結合又はこれに類した結合形式によって、結合される。

【0025】

ケージ長手方向中心平面１１９に対して平行にケージ１１０は、少なくともほぼ方向の横断面を有する貫通通路１１５を有している。この貫通通路１１５はケージ長手方向中心平面１１９によって半割されている。

【0026】

ケージ長手方向中心平面１１９に対して垂直に、ケージ１１０は、同様に少なくともほぼ方形の横断面を有するスライドくさび切欠き１１６を有している。このスライドくさび切欠き１１６は前面１１１からケージ１１０内に一体に成形されている（図９参照）。スライドくさび切欠き１１６は、該スライドくさび切欠き１１６がケージの背側を２箇所において貫通するように、ケージ１１０の内部に延びている。これによってケージの背側には、少なくともほぼ方形の窓１１８が生じている。両方の窓１１８の間には横孔１１７が設けられており、この横孔１１７は、ケージ長手方向中心平面１１９に対して垂直に方向付けられていて、例えば真ん中でスライドくさび切欠き１１６に繋がっている。スライドくさび切欠き１１６と貫通通路１１５とは例えば同じ高さを有している。

【0027】

貫通通路１１５の外側領域にはそれぞれ転動体１０６，１０７として円筒ローラが設けられている（図６、図７参照）。両円筒ローラ１０６，１０７は、スライドくさび伝動装置のスライドくさび９２に接触している。スライドくさび９２はそのためにスライドくさび切欠き１１６内に支承されている。外側に位置する円筒ローラ１０６が調節ねじ９１に支持されているのに対して、内側に位置する円筒ローラ１０７は、ここでは負荷されていない押圧部材９６に接触している。例えば、内側に位置する平らな面が中心線３９に対して傾けられている押圧部材９６が使用される場合には、スライドくさび９２と押圧部材９６との間には少なくとも２つの円筒ローラ１０７が配置されている。この場合にはスライドくさび９２と調節ねじ９１との間にも少なくとも２つの円筒ローラ１０６が配置されている。

【0028】

ケージ１１０のそれぞれの端面１１３には、例えば貫通通路１１５の側縁部に、例えば２つのノッチ形の係止切欠き１２２が設けられている（図５も参照）。各係止切欠き１２２の領域には係止突起１２１が設けられていて、この係止突起１２１は、１０分の数ｍｍ貫通通路１１５内に進入している。少なくとも比較可能な係止突起１２１が、図８〜図１０に示されているように、貫通通路１１５及びスライドくさび切欠き１１６の貫通によって生じた縁部に位置している。これらの係止突起１２１によって円筒ローラ１０６，１０７は紛失を防止されて、まだ装置内に組み込まれていないケージ１１０内に保持される。

【0029】

類似の係止突起はスライドくさび切欠き１１６にも、例えば、スライドくさび切欠き１１６と前面１１１との交差によって生じた貫通部曲線の領域に配置されてもよい。これらの係止突起によってスライドくさび９２もまた同様に紛失を防止されて、なお装置内に取り付けられていないケージ１１０を、位置決めすることができる。

【0030】

スライドくさび９２は、長手方向に、つまり中心線３９に対して平行に変化する方形横断面（図４参照）とほぼ中央のねじ山付孔９５とを備えた、台形状の部材である。ねじ山付孔９５は図示の形態では盲孔である。スライドくさび９２は図２、図４及び図５によれば、堅く、例えばねじ山付孔９５にねじ込まれたねじ６５を用いて、ばね蓄力器孔２３に支承された一次ピストン６３に固定されている。スライドくさび９２は特に支持面９４及びくさび面９３を有している。両方の面９３，９４は直角であり、例えば平らである。それぞれ押圧部材９６に向けられたくさび面９３は、該押圧部材９６との間において例えば角度１〜５°の鋭角を成している。図示の実施形態では角度は２.９°である。支持面９４は、隣接した調節ねじ９１の端面に対して平行に延びている。例えばスライドくさび９２の横断面は直線的に、一次ピストン６３のピストンロッド側から離れる距離が増大するに連れて先細になっている。

【0031】

一次ピストン６３は、中央の孔と、シールリングを受容する環状のリング溝とを有する円板から成っている。一次ピストン６３はばね蓄力器孔２３内において案内されており、このばね蓄力器孔２３は、一次シリンダピストンユニット６０のシリンダである。一次ピストン６３とカバー５１との間には少なくとも１つのばねエレメント５２が支承されており、このばねエレメント５２は、一次ピストン６３のピストン頂部に向かって予負荷を作用する。図１及び図３にはばねエレメントとして各１つの圧縮コイルばね５２が示されている。場合によってはこのばね５２の内室内において、直径の小さな第２の圧縮コイルばねが、例えば逆向きのピッチをもって配置されていてもよい。第２の圧縮コイルばねの中にさらに付加的に第３の圧縮コイルばねが配置されていてもよい。またばねエレメント５２の代わりに、ばね蓄力器を形成するために、皿ばねコラム、皿ばねユニット又は両者のコンビネーションを配置することも可能である。

【0032】

スライドくさび９２の、一次ピストン６３とは反対側の端面には、二次ピストン７１の中空のピストンロッド７３が接触している。二次ピストン７１は第２のシリンダピストンユニット７０の一部であり、この第２のシリンダピストンユニット７０のシリンダは、シリンダ面孔７７を形成している。二次ピストン７１の有効直径は、一次ピストンの有効直径の約９０％である。二次ピストン７１はその頂部に旋削加工部（Eindrehung）７２を有しており、この旋削加工部７２の横断面は、ピストンロッド７３の横断面よりも幾分大きい。

【0033】

ピストンロッド７３はここでは二次ピストン７１に一体成形されている。ピストンロッド７３の中央の貫通孔７４は、ピストン７１のピストン頂部をピストンロッド７３の自由な端面と接続している。貫通孔７４の直径は図１１の実施形態では例えば５ｍｍである。この直径はピストンロッド８３の外径の約半分に相当する。二次ピストンロッド７３はその端面に少なくとも１つの横溝７５を有しており、この横溝７５の横断面は例えば、２ｍｍ^２である。場合によっては端面に複数の横溝がフライス加工されていてもよい。

【0034】

くさび伝動装置室４９に対して、圧力室７６は、接続孔３４に配置された溝付リング３５によってシールされている。溝付リング３５のシールリップはこの場合くさび伝動装置室４９に向かって方向付けられている。溝付リング３５は、シリンダ室つまり圧力室７６に向かって段付けされて拡大している接続孔３４内に、シム板３６と拡開リング３７とを用いて軸方向において固定されている。

【0035】

二次シリンダピストンユニット７０の圧力室７６は、ピストン頂部側において分離底１３０によって閉鎖される。この分離底１３０は、三次シリンダピストンユニット８０の、シリンダ面孔７７にカラー８９を介して接続するシリンダ面孔８７に位置している。

【0036】

分離底１３０は、中央孔１３５を備えた円板であり、この中央孔１３５を三次シリンダピストンユニット８０のピストンロッド８４が貫通している。分離底１３０はその円筒の外面に一方では段部状の切欠きもしくは凹部１３１を有していて、この凹部１３１は、圧力室７６に向けられた端面に向かって突き出している。分離底１３０は他方では、特殊な切欠き内に配置された３つ又はそれ以上の係止舌片１３２を有している。これらの係止舌片１３２は半径方向において円筒形の外面を約０.８ｍｍ越えて張り出している。中心線３９に対して、係止舌片１３２の拡開方向は約２０°の角度を占めている。

【0037】

シリンダ面孔８７において分離底１３０は、凹部１３１に配置されたシールリング１３３を介してカラー８９に接触している。このポジションにおいて分離底１３０は係止舌片１３２によって軸方向において保持され、係止舌片１３２は、シリンダ面孔８７のリング溝８８内に支持されている。

【0038】

孔１３５は複数の段部を有しており、これらの段部の直径は圧力室７６に向かって段階的に増大している。孔１３５の最小直径は、ピストンロッド８３の外径よりもわずかに大きい。真ん中の段部には、２つのシールリップを備えた溝付リング１３６が位置しており、内側のシールリップはピストンロッド８３に接触し、これに対して外側のシールリップは孔の内壁に静的に接触している。シールリップは圧力室７６に向かって方向付けられている。第３の段部には溝付リング１３６の前にシム板が配置されており、このシム板は拡開リング１３８によって保持される。

【0039】

三次シリンダピストンユニット８０の圧力室８６はピストン頂部側において、ねじ込み式カバー８２によって閉鎖されている。三次ピストン８１は二次ピストン７１と同じ構造を有している。三次ピストン８１のピストンロッド８３は、ピストン８１をも貫通する中央の貫通孔８４を有している。この貫通孔８４の直径は貫通孔７４の直径に相当している。三次ピストン８１の有効直径は、一次ピストンの有効直径と比較可能である。三次ピストンロッド８３もまたその端面に少なくとも１つの横溝８５を有している。この横溝８５の横断面は、横溝７５の横断面に相当している。

【0040】

すべてのピストンはその円筒形の周面にリング溝を有しており、これらのリング溝にはそれぞれ少なくとも１つのシールリングが支承されている。ピストン頂部は、それが平らな面に接触している限りは、少なくとも半径方向の切欠きもしくは溝を有しており、これによって流入する圧力媒体を迅速にすべてのアクティブなピストン面に対して作用させることができる。ピストンの慣性質量を最小にするために、ピストンはその端面に相応な旋削加工部を有することができる。

【0041】

ピストン７１，８１の一体成形されたピストンロッド７３，８３のための択一的な別な構成では、両方のピストン７１，８１を結合する１つのピストンロッドを使用することも可能であり、このピストンに例えば両方のピストンがねじ山を用いて螺合される。さらにまた、ピストンロッド８３を二次ピストン７１と一緒に１つの部材から製造し、分離ピストン１３０をこのように一体成形されたピストンロッドに押し嵌め、そして最後に三次ピストン８１をピストンロッドに焼嵌めすることも可能である。

【0042】

図１２には、スライドくさび９２を備えたスライドくさび伝動装置が示されており、このスライドくさび伝動装置では、くさび面９３と支持面９４とが中心線３９に対して例えば、それぞれ例えば１.５°の等しい大きさの角度を成している。スライドくさび９２の各行程時に、スライドくさび９２はその構造に基づいて中心線３９に対して横方向に移動する。この横方向運動を可能にするために、ここではスライドくさび９２はピストンロッド６４とは別個に支承されている。スライドくさび９２はそのために、例えば半球形の底部を備えた孔９５を有している。この底部にピストンロッド６４はその端部ピン６７で接触しており、この端部ピン６７の自由な端面は、半球形に丸く形成されている。スライドくさび９２の各行程時にピストン６３は、ピストンロッド６４と一緒に、半球形の底部における転動運動によって、ばね蓄力器孔２３内において僅かに傾斜する。

【0043】

もちろん端部ピン６７を省くことも可能である。このような場合にはピストンロッド６４は平らに、スライドくさび９２の、ピストンロッド６４に向けられた同様に平らな端面に接触している。スライドくさび９２の長手方向行程運動中、つまりガイド長手方向における運動時に、スライドくさび９２はピストンロッド６４の平らな端面に沿って長手方向に対して横方向に滑動する。

【0044】

組立て時には、ハウジングゾーン１１，１２毎に初めに押圧部材９６がその戻り行程リング９８と一緒に、側部の外壁１９からロック孔４１内に挿入される。その後でケージ１１０が、挿入された円筒ローラ１０６，１０７及びスライドくさび９２と一緒に、ロック孔４１内に押し込まれる。そして最後にロック孔４１は調節ねじ９１を用いて閉鎖される。

【0045】

第２ステップにおいて一次ピストン６３がピストンロッドスリーブ６４及びねじ６５と一緒に、ばね蓄力器孔２３内に挿入され、このばね蓄力器孔２３内から接続孔３４内に挿通される。ピストンロッドスリーブ６４がスライドくさび９２のねじ山付孔９５の開口に接触するやいなや、前記部材はねじ６５を介して互いに堅く結合される。次いでばね蓄力器孔２３内にばねエレメント５２が挿入される。そして最後にばね蓄力器孔２３はカバー５１によって閉鎖される。

【0046】

第３ステップにおいて二次ピストン７１がシリンダ面孔７７内に挿入される。この際にピストンロッド７３は溝付リング３５を貫通し、スライドくさび９２に接触する。第４ステップにおいて分離底１３０がシリンダ面孔８７内に、分離底１３０の係止舌片１３２がリング溝８８において係止されるまで、押し込まれる（図１１参照）。

【0047】

第５ステップにおいて三次ピストン８１がシリンダ面孔８７内に挿入される。三次ピストン８１のピストンロッド８３は、分離底１３０の溝付リング３５を貫通し、そして二次ピストン７１に接触する。シリンダ面孔８７はねじ込み式カバー８２によって閉鎖される。

【0048】

ケージ１１０を横方向から組み込むことによって、ロック孔４１と隣接したばね蓄力器孔２３もしくはシリンダ面孔７７との間にはそれぞれ、単に接続孔３４だけが位置している。この接続孔３４は比較的小さな直径、例えば１１ｍｍの直径を有しているので、ハウジング１０はハウジングゾーン１１，１２の領域において特に形状安定的に剛性である。

【0049】

工作機械への装置の組込み後に、押圧部材９６のポジションは調節ねじ９１の回動によって精密調整される。

【0050】

通常運転中に装置は図１に示された状態に位置している。ばね蓄力器式駆動装置５０のばねエレメント５２もしくはばねシステムは、緊縮されている。スライドくさび９２はその後方ポジションを占めており（図５参照）、その結果摩擦ロック装置９０は操作されていない。転動体１０６，１０７は遊びなしにかつほぼ負荷されずにケージ１１０内に位置している。戻り行程リング９８は押圧部材９６を、くさび伝動装置室４９内における圧力空気の作用に抗して、調節ねじ９１に向かって押している。機器キャリッジ９はこの場合ガイドレール１に沿って制動されることなく運動することができる。

【0051】

二次ピストン７１及び三次ピストン８１が両側において持続的に圧力空気によって負荷されることを保証するために、二次ピストン７１は、ピストンロッド７３に設けられたストッパカラー７８で、ケージ１１０の背側１１２に接触している（図５参照）。ケージ１１０はこの際にロック孔４１の壁に支持されている。ばねエレメント５２が緊縮されて接触している一次ピストン６３には、ロック孔４１を介してピストンロッド側において圧力空気が作用している。これにより３つのすべてのピストンによって、ばねエレメント５２は緊縮されている。

【0052】

システム故障が発生して、ブレーキ動作の導入が望まれているのか、又は単にキャリッジを緊締又は停止することが望まれているのかとは無関係に、ピストン６３，７１，８１において、ばねエレメント５２を保持するために必要な圧力空気が低下すると、それぞれの圧縮コイルばね５２はスライドくさび９２を、ばね負荷された相応な一次ピストン６３を介してロック孔４１内に押し込む（図４参照）。この際にスライドくさび９２はピストン７１，８１をそのピストンロッド７３，８３を介して前方に押し出す。ロック孔４１内において各スライドくさび９２は行程の増大と共に、各押圧部材９６をガイドレール１に向かって押圧する。外側に位置している円筒ローラ１０６はスライドくさび９２を調節ねじ９１に支持しているのに対して、円筒ローラ１０７は押圧部材９６を戻り行程リング９８の抵抗に抗してグリップ溝９６内に押し込む。円筒ローラ１０６，１０７は部材９１，９２，９６の間において、図示の実施形態ではハウジング１０のばね力とばねエレメント５２のばね力との間で力が均衡するまで、転動する。そして両方のばね力の間において力がバランスすると、両摩擦ロック装置９０はその最大のクランプ力を得る。押圧部材９６はガイドレール１に接触している。

【0053】

このポジション（特に図４参照）においてスライドくさび９２は、二次ピストンロッド７３に向けられた端面で、ケージ１１０のスライドくさび切欠き１１６の底部に接触している。これによってケージ１１０は常にその両方の終端位置の間で強制案内される。

【0054】

ばね蓄力器孔２３は圧力空気供給孔２９を有しており、この圧力空気供給孔２９は一次ピストン６３の、ピストン頂部側の背面もしくは後ろに位置している。この圧力空気供給孔２９に圧力空気が供給されると、ブレーキ動作もしくはクランプ動作が加速され、クランプ力が高められる。もちろん、ばね蓄力器孔２３内において、例えば一次ピストン６３を用いた空気力式又は液圧式の駆動装置のために、ばねエレメント５２もしくは機械式のばねシステムを省くことも可能である。

【符号の説明】

【0055】

１ ガイドレール、 ２ ガイド長手方向、 ３ 長手方向中心面、 ７ 底面、 ８ 機械ベッド、 ９ 機器キャリッジ、 １０ ハウジング、 １１，１２ ハウジングゾーン、 １３ フランジゾーン、 １４ グリップ溝、 １７ 固定孔、 １８ 内壁、 １９ 外壁、 ２１ 端面、 ２２ 端面、 ２３ ばね蓄力器孔、 ２４ 圧着リング、 ２９ 圧力空気供給孔、 ３４ 接続孔、 ３５ 溝付リング、 ３６ シム板、 ３７ 拡開リング、 ３９ 中心線、 ４１ ロック孔、 ４２ 主孔、 ４３ 細目ねじ山、 ４４ 押圧部材案内孔、 ４５ 出口孔、 ４６ 中心線、 ４９ くさび伝動装置室、 ５０ ばね蓄力器式駆動装置、 ５１ カバー、 ５２ ばねエレメント、 ６０ 一次シリンダピストンユニット、 ６３ 一次ピストン、 ６４ ピストンロッドスリーブ；ピストンロッド；押し棒、 ６５ ねじ、 ６７ 端部ピン、 ７０ 二次シリンダピストンユニット、 ７１ 二次ピストン、 ７２ 旋削加工部、 ７３ 二次ピストンロッド、 ７４ 貫通孔、 ７５ 横溝、 ７６ 圧力室、 ７７ シリンダ面孔、 ７８ ストッパカラー、 ８０ 三次シリンダピストンユニット、 ８１ 三次ピストン、 ８２ ねじ込み式カバー、 ８３ 三次ピストンロッド、 ８４ 貫通孔、 ８５ 横孔、 ８６ 圧力室、 ８７ シリンダ面孔、 ８８ リング溝、 ８９ シリンダ面孔のカラー、 ９０ 摩擦ロック装置、 ９１ 調節ねじ、 ９２ スライドくさび、 ９３ くさび面、 ９４ 支持面、 ９５ ねじ山付孔、 ９６ 押圧部材、 ９７ 内側の端面、 ９８ 戻り行程リング、 １０６ 外側に位置する円筒ローラ；転動体、 １０７ 内側に位置する円筒ローラ；転動体、 １１０ ケージ、 １１１ 前面、 １１２ 背面、 １１３ 端面、 １１５ 貫通通路、 １１６ スライドくさび切欠き、 １１７ 横孔、 １１８ 窓、 １１９ ケージ長手方向中心平面、 １２１ 係止突起、 １２２ 係止切欠き、 １３０ 分離底、 １３１ 切欠きもしくは凹部、 １３２ 係止舌片、 １３３ シールリング、 １３５ 中央孔、 １３６ 溝付リング；シールリング、 １３８ 拡開リング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】