特許 7205936 工具またはワークピースホルダ

(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】

(24)【登録日】2023-01-06

(45)【発行日】2023-01-17

(54)【発明の名称】工具またはワークピースホルダ

(51)【国際特許分類】

   B23B 29/34 20060101AFI20230110BHJP

   B23B 31/06 20060101ALI20230110BHJP

   B23Q 3/06 20060101ALI20230110BHJP

   B23B 31/107 20060101ALI20230110BHJP

【ＦＩ】

B23B29/34

B23B31/06

B23Q3/06 303E

B23B31/107 D

【請求項の数】 12

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021112480

(22)【出願日】2021-07-07

(65)【公開番号】P2022029424

(43)【公開日】2022-02-17

【審査請求日】2021-10-25

(31)【優先権主張番号】10 2020 120 525.2

(32)【優先日】2020-08-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】弁理士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】ヴォルフガング ベクテラー

(72)【発明者】

【氏名】コンラッド ロッシュ

(72)【発明者】

【氏名】マクシミリアン ホーン

【審査官】亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】特表２００９－５４１０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０２６８４２４９（ＵＳ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１４１０２０８２（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ２９／００ － ３１／４２

Ｂ２３Ｑ ３／０６

Ｂ２３Ｑ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

受け入れ本体（２）と、前記受け入れ本体（２）の受け入れ開口部（４）に工具またはワークピースをクランプするためのクランプ装置（３）と、を備えた工具またはワークピースホルダ（１）であって、前記クランプ装置（３）が、前記受け入れ本体（２）の受け入れ手段（２４）内で前記受け入れ開口部（４）の中心軸（２３）に対して直角に移動することができ、前記工具またはワークピースを前記受け入れ開口部（４）に挿入するための円錐形の底部クランプ面（２７）を有する第１のクランプ要素（２０）と、作動要素（２２）によって前記受け入れ開口部（４）の前記中心軸（２３）に対して直角に前記第１のクランプ要素（２０）に対して移動させることができる第２のクランプ要素（２１）であって、前記工具またはワークピースを前記受け入れ開口部（４）に挿入するための円錐形の底部クランプ面（２８）を有する第２のクランプ要素（２１）と、を含む、工具またはワークピースホルダ（１）において、前記クランプ要素（２０、２１）が係合解除位置に移動されたときに、前記工具またはワークピースを前記受け入れ開口部（４）から排出するための排出機構（４４、４５）が前記第１のクランプ要素（２０）に配置されており、
前記排出機構（４４、４５）は、前記第１のクランプ要素（２０）の底部側に配置された排出要素（４４）を有し、前記排出要素は円錐形の上部排出面（４５）を有しており、
前記第１のクランプ要素（２０）は平面視で円形の開口部（４３）を有し、前記第１のクランプ要素（２０）の前記円錐形の底部クランプ面（２７）は、縦断面視で、前記開口部（４３）の中心軸に対して前記開口部（４３）の一方の側に配置され、前記排出要素（４４）は、前記開口部（４３）の中心軸に対して前記開口部（４３）の反対側に配置されることを特徴とする、
工具またはワークピースホルダ（１）。

【請求項2】

前記排出要素（４４）は、前記開口部（４３）に対して内側に突出するリングセグメント形状の延長部として構成されることを特徴とする、
請求項１に記載の工具またはワークピースホルダ（１）。

【請求項3】

前記第１のクランプ要素（２０）の前記円錐形の底部クランプ面（２７）は、前記第１のクランプ要素（２０）のリングセグメント形状のクランプ領域（２５）の底部側に配置されることを特徴とする、
請求項１または２に記載の工具またはワークピースホルダ（１）。

【請求項4】

前記第１のクランプ要素（２０）は、前記第２のクランプ要素（２１）を受け入れるための凹部（３８）を有す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工具またはワークピースホルダ（１）。

【請求項5】

前記第２のクランプ要素（２１）は、板状の上部（４６）と、ブロック状の底部（４７）と、からなることを特徴とする、
請求項１から４のいずれか一項に記載の工具またはワークピースホルダ（１）。

【請求項6】

前記第２のクランプ要素（２１）の前記円錐形の底部クランプ面（２８）は、前記板状の上部（４６）の一方の側のリングセグメント形状のクランプ領域（２６）に配置されることを特徴とする、
請求項５に記載の工具またはワークピースホルダ（１）。

【請求項7】

前記板状の上部（４６）の他方の側に、突起（４２）を受け入れるための切り欠き（４９）が前記第２のクランプ要素（２１）に配置されることを特徴とする、
請求項６に記載の工具またはワークピースホルダ（１）。

【請求項8】

前記第２のクランプ要素（２１）は、前記受け入れ本体（２）上に固定的に配置された横部分（３７）の内側接触面（５１）に当接するための横方向停止面（５０）を有することを特徴とする、
請求項１から７のいずれか一項に記載の工具またはワークピースホルダ（１）。

【請求項9】

前記作動要素（２２）は、第１の左ネジ（３０）および第２の右ネジ（３２）を有するクランプネジとして構成され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工具またはワークピースホルダ（１）。

【請求項10】

前記作動要素（２２）用のネジ穴（４０）が前記第１のクランプ要素（２０）に設けられることを特徴とする、
請求項１から９のいずれか一項に記載の工具またはワークピースホルダ（１）。

【請求項11】

前記作動要素（２２）用のネジ穴（４８）が前記第２のクランプ要素（２１）に設けられることを特徴とする、
請求項１０に記載の工具またはワークピースホルダ（１）。

【請求項12】

前記２つのクランプ要素（２０、２１）は、クランプ部（１０）のクランプピン（１２）を両側から取り囲むように構成されることを特徴とする、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の工具またはワークピースホルダ（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の前文に記載の工具またはワークピースホルダに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、受け入れ本体と、受け入れ本体の受け入れ開口部に工具をクランプするためのクランプ装置と、を有する、工具タレットの形態の工具ホルダを開示している。クランプ装置は２つのクランプ要素を有し、２つのクランプ要素は、共通の作動要素によって受け入れ開口部の中心軸に直角に互いに対して移動させることができる。クランプ要素は、互いに対してだけでなく、受け入れ本体内でも移動させることができ、これにより、ホルダへの配置が不正確な場合や汚れがある場合でも、正確で且つ中心でのクランプが保証される。工具またはワークピースの望ましくない傾斜移動または傾斜を回避することができる。しかしながら、工具は、比較的高い力でタレット本体のほぼ円錐形の受け入れ開口部に挿入され、工具の取り外し中に問題を引き起こす可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】ＤＥ１０２０１４１０２０８２Ａ１

【発明の概要】

【0004】

本発明の目的は、上述のタイプの工具またはワークピースホルダを利用可能にすることであり、これにより、工具またはワークピースを容易かつ簡単に取り外すことも可能になる。

【0005】

この目的は、請求項１の特徴を有する工具またはワークピースホルダによって達成される。本発明の適切な高度な改変および有利な実施形態は、従属請求項から得られる。

【0006】

本発明による工具またはワークピースホルダのクランプ装置は、受け入れ本体の受け入れ部内で受け入れ開口部の中心軸に対して直角に移動させることができる第１のクランプ要素と、作動要素によって受け入れ開口部の中心軸に対して直角に第１のクランプ要素に対して移動させることができ、かつ工具またはワークピースを受け入れ開口部に挿入するための円錐形のクランプ面を２つのクランプ要素上に有する第２のクランプ要素と、を含む。第１のクランプ要素には、クランプ要素が係合解除位置に移動されたときに、工具またはワークピースを受け入れ開口部から排出するための排出機構が配置されている。クランプ要素が係合解除位置に移動されると、受け入れ開口部内に配置された工具またはワークピースは、排出機構によって受け入れ開口部から排出されるので、工具またはワークピースの詰まりを防止し、工具またはワークピースをより容易に除去することを可能にする。

【0007】

特に有利な実施形態では、排出機構は、第１のクランプ要素の底部側に配置された、円錐形の上部排出面を有する排出要素を有することができる。第１のクランプ要素の円錐形の底部クランプ面は、第１のクランプ要素の開口部の一方の側に好都合に配置することができ、排出要素は、開口部の反対側（他方側）に配置することができる。第１のクランプ要素の円錐形の底部クランプ面は、好ましくは、第１のクランプ要素のリングセグメント形状のクランプ領域の底部側に配置される。

【0008】

第２の有利な実施形態では、第１のクランプ要素は、第２のクランプ要素を受け入れるための凹部を有する。第２のクランプ要素は、この凹部に移動可能に取り付けることができる。

【0009】

第２のクランプ要素は、板状の上部およびブロック状の底部からなることができる。第２のクランプ要素の円錐形の底部クランプ面は、板状の上部の一方の側のリングセグメント形状のクランプ領域に配置することができる。板状の上部の他方の側には、突起を受け入れるための切り欠きを第１のクランプ要素に設けることができる。

【0010】

第２のクランプ要素は、好都合なことに、受け入れ本体に固定的に配置された側部または受け入れ本体に対して固定的に配置された別の支持部の内側接触面に当接するための側方停止面を有する。

【0011】

特に有利な実施形態では、作動要素は、２つのクランプ要素の位置を変更することができるように、右ネジの形態の第１のネジおよび左ネジの形態の第２のネジを有するクランプネジとして構成することができる。したがって、作動要素を回転させることによって、２つのクランプ要素を互いに向かって、または互いに離れるように同時に移動させることができる。しかしながら、作動要素は、単一のネジを有するクランプネジであってもよい。その場合、クランプネジは、第１のクランプ要素の相補的なネジ穴にそのネジを介して回転可能に取り付けることができ、例えば、その端部の第２のクランプ要素に連動して係合するピンを介して、第２のクランプ要素に回転可能に軸方向に固定されて接続することができる。

【0012】

互いに対して移動されることができる２つのクランプ要素は、受け入れ本体内の所定の範囲内で移動することができ、これにより、２つのクランプ要素は、クランプ部分に対してそれら自体を自動的に位置合わせすることが可能になる。したがって、受け入れ本体とクランプ部との間に潜在的なオフセットがある場合でも、可能な限り最も正確なクランプ位置を確保することができる。さらに、クランプ部の望ましくない傾斜運動または傾斜を回避することができる。

【0013】

２つのクランプ要素は、好ましくは、クランプ部のクランプピンを両側から取り囲むように設計される。駆動工具に特に適した実施形態では、第１のクランプ要素は、全長の開口部を有することができる。その結果、例えば、底部側から駆動される工具をクランプすることができる。

【0014】

受け入れ本体の受け入れ開口部は、異なる工具、工具ホルダ、ワークピース、または対応するアダプタを受け入れるための普遍的な輪郭を有することができる。さらに、特定の内側輪郭を有する受け入れ部を、受け入れ本体の受け入れ開口部に挿入することもできる。したがって、工具またはワークピースホルダは、異なる要件に容易に適合させることができる。

【0015】

本発明のさらなる特有の特徴および利点は、図面を参照して以下の好ましい実際の例の説明から得られる。図面は以下に示す。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】係合解除位置にある、受け入れ本体および受け入れ本体に配置されたクランプ装置を有する工具またはワークピースホルダの断面図である。

【0017】

【図2】クランプ位置にある、受け入れ本体および受け入れ本体に配置されたクランプ装置を有する工具またはワークピースホルダの断面図である。

【0018】

【図3】図１および図２に示す工具またはワークピースホルダの板状の受け入れ部の上面図である。

【0019】

【図4】図１に示す工具またはワークピースホルダの第１のクランプ要素の平面図である。

【0020】

【図5】第１のクランプ要素の断面図である。

【0021】

【図6】図１に示す工具またはワークピースホルダの第２のクランプ要素の底面図である。

【0022】

【図7】第２のクランプ要素の断面図である。

【0023】

【図8】図１に示す工具またはワークピースホルダのネジ形状の作動要素である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

図１および図２は、受け入れ本体２と、受け入れ本体２の受け入れ開口部４内の工具またはワークピースを係合解除位置およびクランプ位置に取り外し可能に保持するために受け入れ本体２内に配置されたクランプ装置３と、を有する工具またはワークピースホルダ１の断面図を示す。図示の実施形態では、受け入れ本体２の上面は、環状カラー５を介して受け入れ開口部４に係合する受け入れ部６であって、内側接触面８を有する内側輪郭７を有する板状の受け入れ部６を有し、内側輪郭は、例えば、図３に示すような内トロコイドの形態を有する。言うまでもなく、異なる内側輪郭を有する異なる受け入れ部を使用することもできる。偏心ネジの形態の調整ネジ９によって、環状カラー５によって受け入れ開口部５内に回転可能に配置された受け入れ部６は、受け入れ本体２に対して容易に回転され得る。これにより、受け入れ部６の角度位置を調整することができる。

【0025】

受け入れ部６を有する受け入れ本体２は、外側接触面１１および底部クランプピン１２を有する、二点鎖線で示されるクランプ部１０を受け入れるように構成される。クランプピン１２には、円錐形の上面１３および円錐形の底面１４が設けられている。例えば工具もしくはワークピースホルダとして、または工具もしくはワークピースの一体部分として構成されたクランプ部１０を介して、工具またはワークピースを、クランプ装置３によって受け入れ本体２の正確な位置に固定することができる。図示の実施形態では、受け入れ本体２は、工具タレットの一部である。工具タレットは、例えば、円盤状の受け入れ本体２と、受け入れ本体の円周上に星形の構成で分布する複数の受け入れ開口部５とを有する星形タレットとすることができる。しかしながら、工具タレットは、タレット本体の面側に配置された受け入れ本体を有する円盤状タレットであってもよく、または異なる適切な構成を有することができる。受け入れ本体２はまた、ワークピースがクランプされるワークピーステーブルまたは別のカウンタトップであってもよい。

【0026】

受け入れ本体２の受け入れ開口部５は、クランプ部１０の外側輪郭に一致する内側輪郭を有する。図示の実施形態では、受け入れ開口部５は多段であり、受け入れ部６の環状カラー５を受け入れるための拡張上部領域１５と、クランプピン１２を受け入れるためのテーパ１７を有する底部領域１６と、を含む。テーパ１７の径方向内側端部には、クランプ部１０を受け入れ本体５に挿入する際にクランプ部１０に配置された環状減衰要素またはシール要素１９に当接するための面取り部１８が設けられている。

【0027】

クランプ装置３は、互いに対して移動することができ、共通の作動要素２２によって受け入れ本体２の中心軸２３に対して直角に反対方向に移動し、かつクランプピン１２を両側から取り囲むように設計された２つのクランプ要素２０および２１からなる。図示の実施形態では、クランプ装置３は、受け入れ本体２の中心軸２３に対して直角に受け入れ本体２のそれぞれの受け入れ手段２４内で移動させることができる第１のスライダー型クランプ要素２０と、第１のクランプ要素２０に対して移動させることができる第２のスライダー型クランプ要素２１とを含み、これらのクランプ要素は、ここでは左ネジおよび右ネジを有するクランプネジとして構成されている作動要素２２を回転させることによって、互いに向かってまたは互いに離れるように移動させることができる。

【0028】

クランプネジとして構成された作動要素２２を回転させることによって、クランプピン１２の両側に配置された２つのクランプ要素２０および２１を、図１に示す係合解除位置から図２に示すクランプ位置に、中心軸２３の方向に互いに向かって移動させることができ、クランプ要素２０および２１を互いに離れるように移動させることによって、このクランプ位置から係合解除位置に戻すことができる。２つのクランプ要素２０および２１は、互いに対向するリングセグメント形状のクランプ領域２５および２６を有し、このクランプ領域は、クランプピン１２の円錐形の上面１３に当接するための円錐形の底部クランプ面２７および２８を有する。

【0029】

図８に別個に示されている作動要素２２は、円筒形のネジ頭２９と、後シャフト部分３１上の第１の左ネジ３０と、後シャフト部分３１よりも細い前シャフト部分３３上の第２の右ネジ３２とを有するクランプネジとして構成される。ネジ頭２５には、図１に示される弾性リング３５を受け入れるための環状溝３４が配置されている。弾性リング３５を介して、ネジ形状の作動要素２２は、受け入れ本体２に強固に接続されるが、軸方向に移動可能に取り付けられている横部分３７の孔３６内に脱落しないように固定される。

【0030】

図４および図５が示すように、スライダー型の第１のクランプ要素２０は、受け入れ本体２内の受け入れ開口部４の一方の側に配置されたリングセグメント形状のクランプ領域２５を有する部分と、受け入れ本体２内の受け入れ開口部４の他方の側に配置された、第２のクランプ要素２１を受け入れるための凹部３８を有する部分とからなる。凹部３８は、第１のクランプ要素２０の一方の側のリングセグメント形状のクランプ領域２５と、第１のクランプ要素２０の他方の側のクロスバー３９との間に配置される。クロスバー３９には、ネジ形状の作動要素２２の第２のネジ３２に係合するネジ穴４０が設けられている。上面において、第１のクランプ要素２０は、クロスバー３９上に突起４２を有する下向きにオフセットされた上面４１を有する。クランプ部１０のクランプピン１２を受け入れるために、平面視で円形である開口部４３が第１のクランプ要素２０に設けられている。図示の実施形態では、開口部４３は全長開口部として構成されている。したがって、例えば、底部側から駆動される工具も同様にクランプすることができる。

【0031】

第１のクランプ要素２０はまた、第１のクランプ要素２０の底面に配置され、かつクランプピン１２の円錐形の底面１４に当接するための円錐形の上部排出面４５を有する排出要素４４を含む排出機構を含む。図示の実施形態では、排出要素４４は、開口部４３に対して内側に突出するリングセグメント形状の延長部として構成される。排出機構によって、クランプ要素２０および２１が係合解除位置に移動すると、受け入れ本体２の受け入れ開口部４からクランプ部１０を排出することができ、それによってワークピースまたは工具の取り外しが容易になる。

【0032】

図６および図７に示す第２のクランプ要素２１は、第１のクランプ要素２０の凹部３８内に移動可能に取り付けられている。図６の底面図に示す第２のクランプ要素２１は、板状の上部４６と、ブロック状の底部４７と、を備える。板状の上部４６は、上面３８に載置されるようになっており、底部４７は、第１のクランプ要素２０の凹部３９に係合するようになっている。作動要素２２上の第１のネジを受け入れるために、底部４７にネジ穴４８が設けられている。円錐形の底部クランプ面２８を有するリングセグメント形状のクランプ領域２６は、板状の上部の一方の側に配置され、他方の側には、第１のクランプ要素２０の突起４２を受け入れるための切り欠き４９が設けられている。切り欠き４９の側面において、第２のクランプ要素は、その板状の上部４６に、横部分３７の内側接触面５１に当接するための横方向停止面５０を有し、横部分３７は、受け入れ本体２に強固に配置され、図１に見ることができる。

【0033】

図１および図２から分かるように、２つのクランプ要素２０および２１は、クランプ部１０のクランプピン１２を両側から取り囲むように構成される。径方向に対向する２つのクランプ領域２５および２６は、リングセグメントとして構成される。これにより、良好なクランプおよび引き込み力が保証される。

【0034】

ここではクランプネジの形態で設計された作動要素２２を回転させることによって、クランプ要素２０および２１を、図１に示す係合解除位置と図２に示すクランプ位置との間で移動させることができる。例えば、２の係合解除位置にある作動要素２２が右に回転されると、２つのクランプ要素２０および２１は、ネジ形状の作動要素２２によって互いに向かって移動され、クランプ部１０のクランプピン１２に対して引き寄せられる。これにより、クランプ部１０は、受け入れ開口部４内に引き込まれる。２つのクランプ要素２０がクランプ部１０に対して中心に配置されていない場合でも、作動要素１２が軸方向に移動する能力により、クランプ要素２０および２１がそれら自体を整列させることが可能になり、その結果、工具またはワークピースの望ましくない傾斜運動および傾斜を防止することができる。クランプ位置では、２つのクランプ要素２０および２１のための支持体が受け入れ本体２に設けられないので、傾斜モーメントの発生を回避することができる。

【0035】

対照的に、図２に示すクランプ位置において、ネジ形状の作動要素２２が左に回転されると、２つのクランプ要素２０および２１は、第２のクランプ要素２１の停止面５０が、受け入れ本体２に対して静止している接触面５１に当接するまで、互いに離れるように移動される。作動要素２２を係合解除方向に回転させ続けることによって、第１のクランプ要素２０の排出面４５は、クランプ部１０が受け入れ開口部４から排出されるように、クランプピン１２の下で移動される。したがって、２つのクランプ要素２０および２１を移動させることによって、クランプ部１０を受け入れ開口部４内に引き込むだけでなく、開口部から排出することも可能である。

【0036】

参照符号のリスト
１ 工具またはワークピースホルダ
２ 受け入れ本体
３ クランプ装置
４ 受け入れ開口部
５ 環状カラー
６ 受け入れ部
７ 内側輪郭
８ 内側接触面
９ 調整ネジ
１０ クランプ部
１１ 外側接触面
１２ クランプピン
１３ 円錐形の上面
１４ 円錐形の底面
１５ 上部領域
１６ 底部領域
１７ テーパ
１８ 面取り部
１９ 減衰要素またはシール要素
２０ 第１のクランプ要素
２１ 第２のクランプ要素
２２ 作動要素
２３ 中心軸
２４ 受け入れ手段
２５ クランプ領域
２６ クランプ領域
２７ クランプ面
２８ クランプ面
２９ ネジ頭
３０ 第１のネジ
３１ 後シャフト部分
３２ 第２のネジ
３３ 前シャフト部分
３４ 環状溝
３５ リング
３６ 孔
３７ 横部分
３８ 凹部
３９ クロスバー
４０ ネジ穴
４１ 上面
４２ 突起
４３ 開口部
４４ 排出要素
４５ 排出面
４６ 上部
４７ 底部
４８ ネジ穴
４９ 切欠き
５０ 停止面
５１ 接触面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】