特許 6638013 クランプ装置及びそのようなクランプ装置を含んだ工作ユニット

(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】6638013

(24)【登録日】2019年12月27日

(45)【発行日】2020年1月29日

(54)【発明の名称】クランプ装置及びそのようなクランプ装置を含んだ工作ユニット

(51)【国際特許分類】

   B23B 31/117 20060101AFI20200120BHJP

   B23B 31/26 20060101ALI20200120BHJP

   B23B 29/04 20060101ALI20200120BHJP

【ＦＩ】

   B23B31/117 601A

   B23B31/26

   B23B29/04 Z

【請求項の数】12

【外国語出願】

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-63920(P2018-63920)

(22)【出願日】2018年3月29日

(65)【公開番号】特開2018-176416(P2018-176416A)

(43)【公開日】2018年11月15日

【審査請求日】2018年5月14日

(31)【優先権主張番号】10 2017 107 488.0

(32)【優先日】2017年4月7日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】507082873

【氏名又は名称】オット−ヤコブ シュパンテヒニック ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】特許業務法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジョセフ グライフ

(72)【発明者】

【氏名】ピーター モーア

(72)【発明者】

【氏名】コンラッド ロッシュ

(72)【発明者】

【氏名】バルトロメーウス ライザッハ

【審査官】 中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−０３９１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−０６１４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許発明第１０２０１５１２１２３６（ＤＥ，Ｂ３）

【文献】 特開昭５６−０６９０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４３５２６１２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−０３９１３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０４−０６０６０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２００４０２６４３８（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２０１７−１０４９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭４９−０７１８８０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０５−０５０３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３０６９８５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１０−１６２６４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ ２９／０４

Ｂ２３Ｂ ３１／００−３３／００

Ｂ２３Ｑ ３／００−３／１５４

Ｂ２３Ｑ ３／１６−３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

機械部品（２）と、前記機械部品（２）に工具保持取付具（１）をクランプするためのクランプ装置とを有した工作機械の工作ユニットであって、該クランプ装置は、
前記機械部品（２）内にスライド可能に取り付けられたテンションロッド（１７、１８）と、該テンションロッド（１７、１８）によってクランプ位置と解放位置との間で可動であるクランプセット（６）と、該クランプセット（６）の引き込み力を発生させるための前記テンションロッド（１７、１８）専用のテンションスプリング（７）と、該テンションロッド（１７、１８）による該テンションスプリング（７）の作用力に抗して前記クランプセット（６）を解放位置にまで動かすことができる解放機構（８）と、を含んでおり、
前記テンションスプリング（７）は、前記テンションロッド（１７、１８）の第１ロッド部（１７）と、該第１ロッド部に対して可動である第２ロッド部（１８）との間でクランプされ、
前記クランプセット（６）は、前記テンションロッドの２つのロッド部（１７、１８）によって互いに対して反対方向に可動である２つの部分（９、１０）で成るクランプコーンと、前記部分の外側に当接し、周方向に互いに離間している複数のテンション要素（１９）とを含んでおり、当該テンション要素は、前記クランプコーンの２つの部分（９、１０）を反対方向にスライドさせることで半径方向の外側のクランプ位置と半径方向の内側の解放位置との間で動くことができ、
前記テンションロッド（１７、１８）は、前記解放機構（８）と前記クランプセット（６）とを連結すると共に、前記解放機構（８）と前記クランプセット（６）の間に位置する前記機械部品（２）の挿通空隙部（４２）を貫通しており、
前記テンションスプリング（７）は、前記クランプセット（６）のクランプ位置および解放位置の両方で前記機械部品（２）から離れるように該機械部品（２）の前記挿通空隙部（４２）内に配置されており、
前記テンションスプリング（７）は、前記クランプセット（６）が解放位置に移動するとき、前記解放機構（８）による２つのロッド部（１７、１８）の反対方向の動きによって、両端が押圧されることを特徴とする工作ユニット。

【請求項2】

前記解放機構（８）は、固定された受領取付具（５９）内にスライド可能に取り付けられている前記第２ロッド部（１８）を動かすための包囲体（５３、５４）と、該包囲体（５３、５４）の圧力チャンバ（５５）内でスライド可能にガイドされ、圧力媒体によって可動である前記第１ロッド部（１７）を動かすための圧力ピストン（５６）とを含んでいることを特徴とする請求項１記載の工作ユニット。

【請求項3】

テンションスリーブ（４５）が前記第２ロッド部（１８）の後方端に配置され、該テンションスリーブは接続部品（６４）によって前記解放機構（８）の前記包囲体（５３、５４）に接続されることを特徴とする請求項２記載の工作ユニット。

【請求項4】

前記接続部品（６４）は、周方向に相互に離間している複数のキャリパー型の接続要素（６７）を含んでおり、その前方突出部（６８）と後方突出部（６９）は、前記テンションスリーブ（４５）のカラー部（６５）上および前記包囲体（５３、５４）の包囲部分（５３）のカラー部（６６）上に延びていることを特徴とする請求項３記載の工作ユニット。

【請求項5】

複数の前記キャリパー型の接続要素（６７）はバネ（７０）によって共に保持され、内側に付勢されることを特徴とする請求項４記載の工作ユニット。

【請求項6】

前記第１ロッド部（１７）の後方端（５０）は前記テンションスリーブ（４５）内で軸方向にスライド可能に取り付けられ、前記後方端は拡張された径を有することを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の工作ユニット。

【請求項7】

前記第１ロッド部（１７）の後方端（５０）は前記テンションスリーブ（４５）内で軸方向にスライド可能にガイドされる複数のピンによってスラストリング（４４）に接続されることを特徴とする請求項６記載の工作ユニット。

【請求項8】

前記テンションスプリング（７）は、前記第２ロッド部（１８）の環状肩部（４３）と、前記スラストリング（４４）との間にクランプされ、前記第１ロッド部（１７）に接続されていることを特徴とする請求項７記載の工作ユニット。

【請求項9】

前記テンション要素（１９）は、前記クランプコーンの前記第１部分（９）の錐形外面（１２）に当接するための第１内側クランプ面（２８）と、前記クランプコーンの前記第２部分（１０）の錐形外面（１６）に当接するための第２内側クランプ面（２９）とを含んでいることを特徴とする請求項１記載の工作ユニット。

【請求項10】

前記クランプコーンの前記第１部分（９）は円筒形ガイド区分（１３）を有しており、当該円筒形ガイド区分（１３）に前記クランプコーンの前記第２部分（１０）の中空の円筒形ガイド部分（１４）がスライド可能に配置されていることを特徴とする請求項９記載の工作ユニット。

【請求項11】

前記テンション要素（１９）は、錐形面部分によって形成されている第１外側クランプ面（２２）と、該第１外側クランプ面（２２）に対して反対方向に傾斜し、錐形面部分によって形成されている第２外側クランプ面（２５）とを有したクランプ鉤爪の形状に構成されていることを特徴とする請求項９又は１０記載の工作ユニット。

【請求項12】

前記機械部品（２）は、スピンドル保持取付具（５８）内に回転可能に取り付けられ、モータによって回転される加工スピンドルであることを特徴とする請求項１記載の工作ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は加工対象物または工具（工具）をクランプ（圧締め固定）するためのクランプ装置に関する。特には、請求項１の前置部分による工作機械の機械部品内の工具保持取付具に関する。さらに本発明は、そのようなクランプ装置を含んだ工作ユニット（設備）にも関する。

【背景技術】

【0002】

このタイプのクランプ装置は特許文献１（ＤＥ１０２００４０２６４３８Ｂ４）で知られている。このクランプ装置は、機械スピンドル（軸）内にスライド可能に取り付けられるテンションロッドと、その機械スピンドル内に取り付けられるクランプセットとを含んでおり、このクランプセットは、テンションロッドの手段によりクランプ位置と解放（解除）位置との間で可動である。さらに、クランプセットのクランプ力を発生させるためにプレートスプリングアセンブリ（構造体）の形態のテンションスプリングが機械スピンドル内に取り付けられる。そのテンションスプリングは拡張された径を有する後方端のテンションロッドと、機械スピンドル内で軸方向に支持されている保持リングとの間でクランプされている。機械スピンドルの後方端に設置されている解放機構の手段によって、クランプセットはテンションロッドの手段によりテンションスプリングの作用力に対抗して解放位置にまで移動できる。この従来技術のクランプ装置のテンションスプリングは工作スピンドルに対抗して片側で支持されているため、機械スピンドルは比較的に強い軸方向の作用力で稼動される。その結果、例えば、一般にスピンドルジャケットあるいはスピンドル保持取付具の内部で回転可能に取り付けられる機械スピンドルのベアリングは大きな摩耗化現象に曝される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】ドイツ特許出願公開第１０２００４０２６４３８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従って、本発明によって解消されるべき課題は、共に作用して最善の作用力で効果的なクランプを提供できるクランプ装置およびそのようなクランプ装置を含んだ工作ユニットを利用可能にすることである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この課題は請求項１の特徴を備えたクランプ装置および請求項１３の特徴を備えた工作ユニットによって解消される。さらに、本発明の進歩した改良と有用な実施態様が従属請求項において定義されている。

【0006】

加工対象物あるいは工具、特には工作機械の機械部品における工具保持取付具をクランプするための本発明のクランプ装置においては、機械部品内に配置されているクランプセットの引き込み作用力を発生させるためのテンションスプリング（引張バネ）がテンションロッドの第１ロッド部と第２ロッド部との間にクランプされ、そこで第２ロッド部は第１ロッド部に対して可動であり、クランプセットが解放位置に移動し、それら２つのロッド部の互いに対する反対方向の動きによって、解放機構によりその両端で押圧される。これでテンションスプリングによって発生される軸方向の作用力がさらに効果的に活用され、クランプ装置を保持する機械部品に対する摩耗が減少する。

【0007】

それら２つのロッド部の反対方向の動きをできるだけ安価に、少ない努力で可能にするため、解放機構は、静止受領取付具内にスライド可能に取り付けられる第２ロッド部を動かすための包囲体と、その包囲体の圧力チャンバ内にスライド可能に取り付けられ、圧力媒体の手段によって動かされる第１ロッド部を動かすための圧力ピストンとを含むことができる。包囲体の可動形態は、この圧力ピストンが第１ロッド部を機械部品内に押し込むとき、軸方向に動くことができない包囲体を機械部品に対して後方に押させる。これで第２ロッド部が可動な包囲体を介して機械部品から同時的に引き出されることを可能にする。

【0008】

第２ロッド部の後方端には、接続構造部の手段で解放機構の包囲体に接続されているテンションスリーブが配置されている。取り付けを簡単にするため、この接続構造部は、相互に周方向に離れている複数のキャリパー型のの接続要素を含んでおり、その前方突出部と後方突出部はテンションスリーブのカラー部と包囲体の包囲部分（分割部）のカラー部で延びている。このキャリパー型のの複数の接続要素はバネによって共に保持でき、内側方向に付勢できる。

【0009】

拡張された直径を有した第１ロッド部の後方端は、好適には軸方向にスライドできるようにテンションスリーブ内でガイドされる。第１ロッド部の後方端は、軸方向にスライドできるようにテンションスリーブ内でガイドされる複数のピンの手段によってスラストリングに接続できる。

【0010】

テンションスプリングは、好適には第２ロッド部の環状肩部と、第１ロッド部に接続されているスラストリングとの間でクランプされている。テンションロッドのこれら２つのロッド部を互いに反対方向に動かすことで、クランプ装置が解放されるときにテンションスプリングは両側から容易に押圧できる。

【0011】

本発明の１好適実施態様において、クランプセットは２つの部分で成るクランプコーン（錐体部）を有しており、それら２つの部分はテンションロッドの２つのロッド部の手段と、それら部分の外側に当接し、周方向に互いに離間されている複数のテンション要素によって互いに反対方向に動くことができ、それらテンション要素は、放射状外側方向のクランプ位置と、放射状内側方向の解放位置との間で、クランプコーンの２つの部分を反対方向にスライドさせることによって動くことができる。１つの部分で成るクランプコーンとは対照的に、稼動力は包囲体上に保持されず、クランプコーンの他方の部分に移される。これでテンションスプリングのロードファクタ（荷重率）が向上され、さらに効果的なクランププロセスが得られる。

【0012】

第２の好適実施態様において、テンション要素は、クランプコーンの第１部分の錐形外面に当接するための第１内側クランプ面と、クランプコーンの第２部分の錐形外面に当接するための第２内側クランプ面とを有する。

【0013】

互いに対してスライドできるクランプコーンのそれら２つの部分が効果的および正確にガイドされることを確実にするため、クランプコーンの第１部分は、クランプコーンの第２部分の中空の円筒形ガイド部分をスライド可能にガイドさせる円筒形ガイド区分（域）を有する。

【0014】

テンション要素は、例えば、錐形表面部分によって形成された第１外側クランプ面と、第１クランプ面に対して反対方向に傾斜し、これも錐形表面部分によって形成されている第２外側クランプ面を備えたクランプ鉤爪の形状に形状化できる。しかしながら、テンション要素は異なる形状を有することもできる。

【0015】

本発明は、機械部品と、加工対象物または工具、特に工具保持取付具をその機械部品にクランプするための上述のクランプ装置とを含んだ工作機械の工作ユニットにも関する。

【0016】

特に有用な実施態様において、テンションスプリングは機械部品の挿通空隙部内に配置されており、このテンションスプリングは、クランプセットのクランプ位置と解放位置の両方で機械部品から離れて配置されている。よって、クランプセットのクランプ位置と解放位置の両方で、テンションスプリングによって発生される作用力は２つのテンションロッドによって吸収され、クランプ装置を保持する機械部品にかかる応力はさらに減少され、テンションスプリングのロードファクタは大きく改善されることができる。

【0017】

１好適実施態様では、機械部品は、スピンドル保持取付具に回転可能に取り付けられ、モータによって回転される加工スピンドルでよい。

【0018】

本発明の追加の特徴と利点は、図面に照らして以下の好適実施例の説明を読めば理解できるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】クランプ位置のクランプ装置の長手方向断面図である。

【図2】解放位置のクランプ装置の長手方向断面図である。

【図3】図１と図２で図示されているクランプ装置のクランプセットの詳細図である。

【図4】クランプ位置の稼動機構の長手方向断面図である。

【図5】解放位置の稼動機構の長手方向断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１と図２は、クランプ位置（図１）と解放位置（図２）の工作機械の機械部品２への工具保持取付具１のクランプのためのクランプ装置を図示する。図示されている実施例において、機械部品２は加工スピンドル（軸）であり、それはベアリング（非図示）の手段を介してスピンドル保持取付具の長手軸３の周囲に取り付けられ、駆動装置（非図示）の手段を介して長手軸３の周囲で回転できる。図１と図２では底部に設置されているその前方端で、ここでは加工スピンドルの形態である機械部品は、工具保持取付具１上でクランプコーン５を受領するための錐形受領スロット４を有している。図示の実施例では、工具保持取付具１は中空のテーパシャンクの形態のクランプコーン５を備えているＨＳＫ工具保持取付具である。

【0021】

ここでは加工スピンドルの形態である機械部品２にはクランプセット６が配置されており、それはクランプ位置と解放位置との間で動くことができ、ここではそれはプレートスプリング構造体の形態であり、それも機械部品２内に配置されており、工具保持取付具１を保持するためにクランプ位置に移動でき、工具保持取付具１を解放するためにテンションスプリング７の作用力に抗して機械部品２の後方端に配置されている解放機構８によって解放位置に移動される。

【0022】

図３で別個に提供されているクランプセット６は互いに反対方向で軸方向に動く２つの分離された部分９と１０で成るクランプコーンを含んでいる。工具保持取付具４に対面し、図３では底部に設置されているクランプコーンの第１部分９は、錐形外面１２を備えた錐形クランプ区分１１と、円筒形ガイド区分１３とを含んでいる。クランプコーンの第２部分１０は、第１部分９のガイド区分１３をスライド可能にガイドされる中空の円筒形ガイド部分１４と、錐形外面１６を備えた錐形クランプ区分１５とを含んでいる。これら２つの部分９と１０の上のクランプ区分１１と１５の錐形外面１２と１６は互いに対して反対方向に傾斜している。ガイド区分１３とガイド部分１４はクランプコーンの２つの部分９と１０を互いに反対方向で軸方向にスライド可能にガイドさせる。

【0023】

クランプコーンのそれら２つの部分９と１０は、軸方向にスライドできる第１ロッド部１７と、第１ロッド部１７に対して軸方向にスライドできる第２ロッド部１８とを備えた２部分で成るテンションロッドによって動かされることができる。クランプコーンの第１部分１９は、ここでは管状の第１ロッド部１７の前方端に取り付けられ、クランプコーンの第２部分１０は、第１ロッド部１７の周囲で同軸的に配置されている第２管状ロッド部１８の端部に取り付けられている。これら２つのロッド部１７と１８の手段によって、クランプコーンの２つの部分９と１０が互いの方向に、または互いから離れる方向に動くことが可能である。

【0024】

第１部分９の錐形外面１２と、クランプコーンの第２部分１０の錐形外面１６に当接しているのは複数のテンション要素１９であり、それらは、相互に周方向に等間隔に離間しており、図３で示すクランプ位置ではクランプセット６の中心線軸２０に平行に設置されている。ここではクランプ鉤爪の形態であるテンション要素１９は工具保持取付具１に対面する厚太化された第１端２１を有しており、図１に示されるクランプ位置にて、工具保持取付具１の工具コーン５（クランプコーン５の誤記）の内部で錐形内面２３に当接する第１外側クランプ面２２を備えている。鉤爪形状テンション要素１９は、第２外側クランプ面２５を備え、第１クランプ面２２とは反対方向に傾斜し、これも錐形表面部分によって形成されている厚太化された第２端２４も有しており、その第２外側クランプ面の手段によって、テンション要素１９は図１に示すように機械部品２の環状出張部２７内で錐形カウンター面２６に保持される。

【0025】

クランプコーンの２つの部分９と１０を互いの方向に動かすと、鉤爪形状テンション要素１９は放射状（半径方向の）外側のクランプ位置にまで移動し、クランプコーンの２つの部分９と１０を引き離すと、それらは放射状（半径方向の）内側の解放位置にまで移動する。

【0026】

図３に示されるクランプ位置にて、前方端２１の内部に配置された第１内側クランプ面２８を備えた鍵爪形状テンション要素１９は第１部分９の錐形外面１２に当接し、後方端２４の内部に配置された第２内側クランプ面２９を備えたテンション要素は第２部分１０の錐形外面１６に当接する。

【0027】

図２に示される解放位置にて、第１内側クランプ面２８を備えた工具保持取付具１で係合する鉤爪形状テンション要素１９の前方端２１は、錐形クランプ区分からクランプコーンの第１部分９の、さらに細くなったガイド区分１３への移行部にて、図３に示されるように面取り部３０に配置され、鉤爪形状テンション要素１９の前方端２１は放射状で内側方向に動き、交換または代替のために工具保持取付具１を解放する。クランプコーンの２つの部分９と１０の上の錐形外面１２と１６および鉤爪形状テンション要素１９の内側クランプ面２８と２９は、クランプコーンの２つの部分９と１０が同時的に押圧されたときにテンション要素１９を放射状で外側に動かし、２つの部分９と１０が押し離されたときにテンション要素１９を放射状で内側に動かすように形態化されている。

【0028】

クランプコーンの第２部分１０に当接する鉤爪形状テンション要素１９の第２端２４には、図２で詳細に示されているスペーサが配置され、それを介して周囲方向にテンション要素１９が所定の距離だけ相互に離間して配置されている。このスペーサは、ガイドスリーブ３１内で軸方向にスライド可能にガイドされ、テンション要素１９に対面してその端部で、傾斜した前方端面３４を備えた複数の出張部３３を有する保持スリーブ３２を含んでおり、それら出張部は周方向に等間隔に離間されており、軸方向に張り出している。保持スリーブ３２はガイドスリーブ３１内でスライドし、圧縮バネ３５によって鉤爪形状テンション要素１９の方向に押される。保持スリーブ３２の出張部３３は鉤爪形状テンション要素１９の後方第２端２４で溝部３６に係合し、傾斜した前方端面３４で溝部３６の基部の傾斜したカウンター面３７に当接する。

【0029】

ガイドスリーブ３１は後方接触面３８を有しており、その前方端に、鉤爪形状テンション要素１９の後方第２端２４に当接するための傾斜前方端４０を有しており、周方向に相互に離間し、保持スリーブ３２の出張部３３同士間に張り出す複数のリングセグメント（部分）３９を含んでいる。

【0030】

図１と図２が示すように、ここでは前後に配置されている複数のプレートスプリング４１を含んだプレートスプリング構造体の形態であるテンションスプリング７が機械部品２の挿通空隙部４２の中央部に配置され、放射状で外側に延びる第２ロッド部１８の環状肩部４３と、挿通空隙部４２内で軸方向にスライドできるスラストリング４４との間でクランプされている。テンションスプリング７は、図１に示されるクランプ位置において、あるいは図２に示される解放位置においても機械部品２と接触状態とはならない態様にて環状肩部４３とスラストリング４４との間に配置されている。

【0031】

図４と図５に示すように、テンションスリーブ４５が放射状で外側に延びる第２ロッド部１８の後方端に取り付けられている。テンションスリーブ４５は拡張された径を有する機械部品２の挿通空隙部４２の後方部４６内で軸方向にスライド可能にガイドされ、機械部品２の後方端内に螺合される保持リング４７によって軸方向に固定される。テンションスリーブ４５は機械部品２内を出張部４８と保持リング４７との間でスライドできる。テンションスリーブ４５の空腔部４９において、第２ロッド部１８内をスライド可能にガイドされる拡張された径を有する第１ロッド部１７の後方端５０が軸方向にスライド可能にガイドされる。内側の第１ロッド部１７の後方端５０は、周方向に相互に離間されており、テンションスリーブ４５内を軸方向にスライド可能にガイドされる複数のピン５１の手段によってスラストリング４４に接続されている。よって、それらピン５１を介して、スラストリング４４は内側ロッド部１７の後方端５０によって移動できる。冷却剤または他の圧力流体を内側ロッド部１７から工具保持取付具１または工具に供給することができる搬送管５２が内側ロッド部１７の後方端内に螺合される。

【0032】

図４と図５に別々に図示されている解放機構８は、工具保持取付具１とは反対側を向いている機械部品２の後方端に配置されている。解放機構８の手段によって、第１ロッド部１７は機械部品２の挿通空隙部４２内に押し入れが可能であり、第２ロッド部１８は機械部品２から引き出しが可能であり、クランプセット６は、これら２つのロッド部１７と１８によって形成されているテンションロッドの手段によってテンションスプリング７の作用力に対抗して解放位置内に移動する。クランプセット６が解放位置内に移動するとき、テンションスプリング７は解放機構８の手段によって両端で追加的に押圧される。これでテンションスプリング７の両端が動かされる。

【0033】

解放機構８は、外側方向に配置された第１包囲部分５３、および、第１包囲部分の内部に配置され、そこに頑丈に接続されている第２包囲部分５４で成る中空円筒型包囲体を含んでいる。これら２つの包囲部分５３と５４は環状圧力チャンバ５５を包囲しており、内部ではスリーブ形状の圧力部品５７を備えた環状圧力ピストン５６がガイドされ、放射形状シールの手段で封止されており、圧力媒体の手段によって軸方向に可動となっている。これら２つの包囲部分５３と５４で構成されている包囲体はスリーブ形状の受領取付具５９内で軸方向にスライド可能に配置されており、解放機構８が機械部品２に対して可動となるようにスピンドルジャケット５８あるいは別の静止部分に取り付けられている。加工スピンドルの形態である機械部品２は、例えば、スピンドルジャケット５８内に回転可能に取り付けが可能である。

【0034】

第１包囲部分５３には、傾斜した腔部を介して環状圧力チャンバ５５の後方端にまで延びる第１軸方向供給空腔部６０が配置されている。第２包囲部分５３内の第１結合腔部６１を介して、この供給空腔部６０は圧力流体により加圧でき、圧力ピストン５６上に圧力部品５７を延出させる。第１包囲部分５３内の第２軸方向供給空腔部６２および第２傾斜腔部は圧力チャンバ５５の前方端にまで延びる。第２包囲部分５３内の第２結合腔部６３を介して、この供給空腔部６０は圧力流体によって加圧でき、圧力ピストン５６上で圧力部品５７を引っ込める。

【0035】

解放機構８と、テンションロッドの２つのロッド部１７および１８は、一方では圧力ピストン５６上で圧力部品５７の手段によって、他方では、テンションスリーブ４５の端部で環状カラー部（立襟形状部）６５上を延びる接続部品６４の手段によって互いに接続されており、その端部は機械部品２に対して後方に突き出しており、テンションスリーブ４５に対面する包囲部分５３の前方端上の環状カラー部６６上を延びている。図示されている接続部品６４は、周方向に互いに離間しており、テンションスリーブ４５上のカラー部６５と包囲部分５３上のカラー部６６の上を延びる前方突出部６８と後方突出部６９を有した複数のキャリパー型の接続要素６７を含んでいる。このキャリパー型の接続要素６７はスプリング７０によって一緒に保持され、放射状で内側方向に付勢される。

【0036】

上述したクランプ装置は次のように作用する。

【0037】

図１に示されるクランプ位置において、クランプコーンのこれら２つの部分９と１０は、テンションロッドのテンションスプリング７と２つのロッド部分１７および１８の手段によって互いの方向に移動され、テンション要素１９は放射状で外側方向のクランプ位置にまで押し込まれる。このクランプ位置にて、テンション要素１９の外側クランプ面２２と２５は、機械部品２内で工具保持取付具１の錐形内面２３と、錐形カウンター面２６にそれぞれ当接し、工作部分２の受領スロット４内で工具保持取付具１を緊張状態にて保持する。

【0038】

工作作業中に、加工スピンドルの形態の機械部品２が長手軸３の周囲を高速で回転するが、解放機構８は回転動作に処されていないので、図４でも示されているが、クランプ位置において解放機構８と機械部品２との間に接触は存在しない。クランプ位置においては、解放機構８の圧力ピストン５６は引っ込められ、圧力ピストン５６の圧力部品５７と第１ロッド部１７の後方端５０との間には間隙が形成されている。クランプ位置において、間隙は接続要素６７の前方突出部６８とテンションスリーブ４５との間にも形成されている。

【0039】

クランプ装置を解放するために、圧力流体が第１結合腔部６１を介して供給されて圧力ピストン５６が延伸し、そのスリーブ形状の圧力部品５７は内側方向に配置された第１ロッド部１７の後方端５０を押圧し、それを機械部品２の受領スロット４の方向で前方にスライドさせる。同時に、解放機構８の軸方向に可動な包囲体の２つの包囲部分５３と５４は後方に動き、内側方向に配置された第２ロッド部１８はテンションスリーブ４５と接続要素６７を介して後方に引っ張られる。これで、第２ロッド部１８の環状カラー部４３とスラストリング４４との間でクランプされているテンションスプリング７の両端が押圧され、クランプコーンの２つの部分９と１０が移動して離れ、テンション要素１９は図２で示される解放位置に到達する。この位置でクランプコーンの２つの部分９と１０の外側に当接するテンション要素１９は十分に放射状で内側方向に移動しており、工具保持取付具１の内部でクランプ面２２を錐形内面２３から脱係合させ、工具保持取付具１は錐形受領スロット４から容易に取り外される。

【0040】

本発明のクランプセットは上記の実施例には限定されない。よって、テンション要素は、例えば、球状または任意の他の適した形状を有することができる。本発明のクランプシステムは中空テーパシャンク工具システムのみならず、急傾斜テーパシャンク工具システムまたは他のクランプシステムにおいても使用できる。多辺形テーパシャンク工具システム（ＰＳＣ）のためのクランプセットとして、または、球状テンション要素を備えたクランプセットとして、あるいは別なタイプの工具交換システムのためのクランプセットとして、中空テーパシャンク（ＨＳＫ）を備えた工具を取り付けるため、および、コレット形態で急傾斜テーパシャンク（ＳＫ）を備えた工具を取り付けるためにクランプセットを形状化できる。このクランプ装置は加工対象物を着脱式に取り付けるのにも適している。さらに、テンションロッドの２つのロッド部を共に動かし、または離れるように動かすための異なる解放機構も同様に使用することができる。

【0041】

構成部材リスト
１ 工具保持取付具
２ 機械部品
３ 長手軸
４ 錐形受領スロット
５ クランプコーン
６ クランプセット
７ テンションスプリング
８ 解放機構
９ クランプコーンの第１部分
１０ クランプコーンの第２部分
１１ 錐形クランプ区分
１２ 錐形外面
１３ 円筒形ガイド区分
１４ ガイド部分
１５ 錐形クランプ区分
１６ 錐形外面
１７ 第１ロッド部
１８ 第２ロッド部
１９ 鉤爪形状テンション要素
２０ 中心線軸
２１ テンション要素の第１端
２２ 第１外側クランプ面
２３ 錐形内面
２４ テンション要素の第２端
２５ 第２外側クランプ面
２６ 錐形カウンター面
２７ 環状出張部
２８ 第１内側クランプ面
２９ 第２内側クランプ面
３０ 面取り部
３１ ガイドスリーブ
３２ 保持スリーブ
３３ 出張部
３４ 前方端面
３５ 圧縮バネ
３６ 溝部
３７ カウンター面
３８ 後方接触面
３９ リングセグメント
４０ 傾斜前方端
４１ プレートスプリング
４２ 挿通空隙部
４３ 環状肩部
４４ スラストリング
４５ テンションスリーブ
４６ 挿通空隙部の後方部
４７ 保持リング
４８ 出張部
４９ 空腔部
５０ 第１ロッド部の後方端
５１ ピン
５２ 搬送管
５３ 内側包囲部分
５４ 外側包囲部分
５５ 圧力チャンバ
５６ 圧力ピストン
５７ 圧力部品
５８ スピンドルジャケット
５９ 受領取付具
６０ 第１軸方向供給空腔部
６１ 第１結合腔部
６２ 第２軸方向供給空腔部
６３ 第２結合腔部
６４ 接続部品
６５ カラー部
６６ カラー部
６７ キャリパー型の接続要素
６８ 突出部
６９ 突出部
７０ バネ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】