▶ ダブリュティーオー フェルモーゲンスファーヴァルタン ゲーエムベーハーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-07-06
(54)【発明の名称】固定式及び駆動式工具ホルダの操作キー
(51)【国際特許分類】
B25B 13/58 20060101AFI20220629BHJP
B23B 31/10 20060101ALI20220629BHJP
【ＦＩ】
B25B13/58
B23B31/10 Z
【審査請求】有
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2021568641
(86)(22)【出願日】2020-05-27
(85)【翻訳文提出日】2021-11-16
(86)【国際出願番号】 EP2020064711
(87)【国際公開番号】W WO2020245000
(87)【国際公開日】2020-12-10
(31)【優先権主張番号】102019115386.7
(32)【優先日】2019-06-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520065097
【氏名又は名称】ダブリュティーオー フェルモーゲンスファーヴァルタン ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】フォクト、マティアス
(72)【発明者】
【氏名】ヤンセン、カールハインツ
【テーマコード（参考）】
3C032
【Ｆターム（参考）】
3C032GG00
(57)【要約】
本発明は、工具ホルダの工具保持取付け具内の工具をクランプし、解放するための駆動装置に関する。本発明による駆動装置は、誤った操作を防止する。前記駆動装置は、手動又はハンドリングロボットによって操作することができ、工具ホルダに能動的にロックすることができる。
【選択図】なし
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ピン（２７）と、第１のロック手段（３３）を有する前記ピン（２７）の第１の部分（２９）と、を備える、駆動式又は固定式工具ホルダ（１）の操作装置（９）にトルクを伝達するための駆動ロック装置（１７）であって、前記ピン（２７９）の第２の部分（３１）が第２のロック手段（３７）を有することを特徴とする駆動ロック装置（１７）。
【請求項2】
第１のロック手段（３３）及び第２のロック手段（３７）が次々に起動・停止されることを特徴とする請求項１に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項3】
ピン（２７）の第１の部分（２９）が、駆動ロック装置（１７）と工具ホルダ（１）との間における形態嵌めトルク伝達のために設計されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項4】
駆動端と出力端とを有し、前記駆動端にトルク供給装置を備えたインターフェース（２５）が設けられていることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項5】
出力端の第１の部分（２９）が工具ホルダ（１）の操作装置（９）とのトルク伝達インターフェースの形態であることを特徴とする請求項４に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項6】
トルク伝達インターフェース（２５）がトルクレンチ（１５）、レバー、ドライバー、レンチ又は産業用ロボットのインターフェースに適合する特徴とする請求項４又は５に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項7】
前記第１のロック手段及び／又は前記第２のロック手段は、ばねリング（３３、３７）、ばね付勢機械要素、ばね付勢ボール又はばね付勢ボルトの形成であることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項8】
前記ピン（２７）が、筐体（５７）内のガイドボア（６０）に軸方向に摺動可能に延在し、前記第１のロック手段が第１の半径方向ボア（４７）と第２の半径方向ボア（４９）と前記半径方向ボア（４７、４９）を接続する少なくとも１つのボア（５１）とを備え、ボール（５３）とばね付勢機械要素、特にばね付勢ボルトとが前記半径方向ボア（４７、４９）内に形成され、ペグ（５５）又は複数のボールが前記ボア（５１）の内部に受け入れられ、これによって半径方向ボア（４７、４９）内のボール（５３）の位置が、前記ピン（５５）、ボア（５１）内のボール又はその他の伝達手段によって互いに結合されて第１の半径方向ボア（４７）内の少なくとも１つのボール（５３）または第２の半径方向ボア（４９）内の少なくとも１つのボール（５３）が前記ピン（２７）を越えて半径方向に部分的に突出するとともに、前記筐体（５７）の案内ボア（６０）内には凹部（５８）が設けられ、前記第１のロック手段の開位置においては、前記第２の半径方向ボア（４９）のボール（５３）の少なくとも１つが前記凹部（５８）内に突出する（第１のロック装置、解決策Ｂ、Ｃ及びＤ）ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項9】
前記ピン（２７）は、筐体（５７）内のボア内を軸方向に摺動可能に延在し、前記第２のロック手段は、横方向ボア（７１）と縦方向ボア（６９）とを有し、これらのボアはＵ字形のチャンネルを形成し、前記Ｕ字形のチャンネルには少なくとも１つのボール（７３）が受け入れられ、ボア（６９、７１）内のボール（７３）の位置は互いに結合され、これによって横方向ボア（７１）内のボール（７３）がピン（２７）のガイド部（７２）を超えて半径方向にわずかに突出し、前記筐体（５７）内には、ガイド斜面（７７）によって自由空間（７５）が形成され、前記第２のロック手段の開位置においては、第１の横方向ボア（７１）内のボール（７３）が前記自由空間（７５）内に部分的に突出し、前記第２のロック手段のロック位置においては、前記第１の横方向ボア（７１．１）内のボール（７３）は、前記ピン（２７）の前記ガイド部（７２）を超えて半径方向に突出することがない（第２のロック装置、解決策Ｃ）ことを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項10】
前記第２のロック手段は、少なくとも２つの拡張ジョー（７９）を備え、第１カラー（８３）と円筒部（８５）と切頭円錐状の乗り上り斜面（８７）と第２カラー（８９）とが前記ピン（２７）に形成され、前記拡張ジョー（７９）の内側輪郭が前記円筒部（８５）及び前記切頭円錐状の乗り上り斜面（８７）と補完するように設計され、前記拡張ジョー（７９）は、前記コーン（９３）とは反対側の端部に円周方向リブ（８１）を有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項11】
前記ピン（２７）は、２つの部分に形成され、前記駆動端は、第２の部分（２７．２）に形成され、前記出力端は、前記ピン（２７）の第１の部分（２７．１）に形成され、前記ピン（２７）の前記第１の部分（２７．１）及び前記第２の部分（２７．２）は、前記筐体（５７）内で互いに同軸に配置され、且つ延在し、前記ピン（２７）の前記第１の部分（２７．１）と前記第２の部分（２７．２）との間に切り替え可能カップリングが設けられていることを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項12】
前記切り替え可能カップリングが、前記第１の部分（２７．１）における少なくとも１つの凹部（５９）と、前記第２の部分（２７．２）における少なくとも１つの横方向ボア（６１）とを備え、前記カップリング位置において、前記横方向ボア（６１）の延長線上に前記凹部（５９）が配置され、前記横方向ボア（６１）の各々にボール（６３）が設けられ、前記筐体（５７）に乗り上り斜面（６７）を有する領域（６５）が設けられている（切り替え可能カップリング、解決策Ｂ及びＣ）ことを特徴とする請求項１１に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項13】
上記筐体（５７）に対して上記ピン（２７）の位置を２つの安定位置に保持するロック・クランプ機構を有する（解決策Ｃ及びＤ）ことを特徴とする請求項１～１２の何れか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項14】
前記ロック・クランプ機構は、内孔を有するスリーブ（４５）を備え、前記スリーブ（４５）の内孔に凹部（１１１）が設けられ、前記筐体（５７）には、ばね付勢されたボール（１１３）を受け入れる盲穴が形成され、前記駆動ロック装置（１７）がロック位置にあるときに前記ばね付勢されたボール（１１３）と前記凹部（１１１）とは同一レベルにあり、前記スリーブ（４５）には前記ロック締機構を解錠するための解放ボタン（１１７）が設けられ、前記解放ボタン（１１７）を操作することによって前記凹部（１１１）から前記ばね付勢されたボール（１１３）が押し出される（解決策Ｃ）ことを特徴とする請求項１１に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項15】
ロック・クランプ機構は、内側ボアと円筒状ガイド面とを有するスリーブ（９７）を備え、ロックボール（１０１）を受け入れるための少なくとも１つの横方向ボア（９９）が前記スリーブ（９７）に設けられ、前記横方向ボア（９９）は、前記ロックボール（１０１）の直径よりも短く、凹部（１０３）が筐体（５７）内に形成され、駆動ロック装置（１７）がロッキング位置にあるときに、前記横方向ボア（９９）とロックボール（１０１）とは同じレベルにあり、摺動カップリング（１０５）がスリーブ（９７）のガイド面上で軸方向に摺動可能に延び、前記摺動カップリング（１０５）を摺動させることによって、ロックボール（１０１）が筐体（５７）内の凹部（１０３）内に押し込まれる（解決策Ｄ）ことを特徴とする請求項１３に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項16】
前記スリーブ（９７）が前記ピン（２７）に結合されているか、又は前記ピン（２７）と前記スリーブ（９７）とが一体に形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項17】
駆動ロック装置（１７）とトルク供給装置とが一体に形成されていることを特徴とする請求項１～１６の何れか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項18】
駆動ロック装置（１７） とトルクレンチ（１５） で構成される操作キー（１３）。
【請求項19】
工具ホルダ（１）における自動工具交換のための方法であって、以下のステップ、駆動ロック装置（１７）と産業用ロボット又はハンドリング装置との接続、
工具ホルダ（１）の操作装置（９）への駆動ロック装置（１７）の挿入、
工具ホルダ（１）への駆動ロック装置（１７） のロック、
工具のリリース、
工具の交換、
工具のクランプ、及び
駆動ロック装置（１７） のロック解除と工具ホルダ（１） からの取り外し
を含む方法。
【請求項20】
前記工具（１）が取り外された後、前記駆動ロック装置（１７）と前記産業用ロボット又は前記ハンドリング装置とが切り離され、前記工具交換が前記産業用ロボット又は前記ハンドリング装置によって実行され、前記産業用ロボット又は前記ハンドリング装置がその後前記駆動ロック装置（１７）に再接続されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、固定式及び駆動式工具ホルダの操作キーに関する。
【背景技術】
【0002】
駆動式及び固定式工具ホルダは、長年にわたって市場に出回ってきた。図１には、この場合に駆動されるこのような工具ホルダの等角図を例として示す。この工具ホルダ１は、シャフト５と主軸７とを有する筐体３を備えている。
【0003】
工具ホルダ１の筐体３は、ねじによって工作機械の図示しないタレットに締結されている。主軸７は、二面体を介して又は他の何らかの方法でタレットの駆動軸によって駆動される。工具、例えばドリル又はエンドミルが主軸７に受け取られ、クランプされる。工具は、直接又は工具アダプタを介してクランプできる。工具又は工具アダプタ（いずれも図示せず）を主軸７にクランプするために、工具ホルダ１には、特に図２に関連してより詳細に説明した操作装置９が設けられている。
【0004】
図示の実施形態では、操作装置９は、操作キー１３と相互作用する六角ソケット１１を備えている。操作キーとしては、通常、六角ビットスパナ（六角レンチとも俗称される）が使用される。勿論、その設計は六角ソケット１１に限定されない。トルクの伝達に適したさらなる実施形態が常に考えられる（例えば、六角ビット、ヘキサロビュラープロファイル、正方形プロファイル、二面形プロファイル、多角形プロファイル、フロントドライバなど）。
【0005】
図１は、本発明による操作キー１３の一実施形態を示す。本発明による操作キー１３は、トルク供給装置を備える。この実施形態では、操作キー１３は、トルクレンチ１５（＝トルク供給装置）と、本発明による駆動ロックユニット１７とを備える。トルク供給装置は、例えば、（剛性の）レバーアーム、スクリュードライバ、トルクレンチ、電気機械的、空気圧式又は油圧式に駆動されるレンチ又は産業用ロボットであり得る。駆動ロックユニット１７は、トルクレンチ１５即ちトルク供給装置によって駆動される。本発明による駆動ロックユニット１７は、多種多様な駆動装置に適合可能であり、また、完全に自動化された生産環境に統合することも可能である。
【0006】
本発明に係る駆動ロックユニット１７を図３～図１０を用いて以下に詳細に説明する。図１に示す実施形態では、前記ユニットは、その上部に、正方形の断面を有し、それ自体公知の方法でトルクレンチ１５の正方形の部分と協働するスロットを有する。駆動ロックユニット１７（以下駆動ユニット１７という）の下端部には、駆動式工具ホルダの六角ソケット１１と相互作用する六角ビットが形成されている。駆動ロックユニット１７（以下駆動ユニット１７という）の下端部には、駆動式工具ホルダの六角ソケット１１と相互作用する六角ビットが形成されている。駆動ユニット１７の下端は、工具ホルダ１の主軸７内の工具を解放し、締め付けるために必要なトルクを確実に伝達できるように、駆動式工具ホルダ１の相手（ここでは六角ソケット１１）と相互作用しなければならない。
【0007】
図２の上部には、駆動式工具ホルダ１を貫通する縦断面が示されている。
【0008】
主軸７は、筐体３に回転自在に取り付けられている。一例を挙げて示す工具ホルダ１では、主軸７は、数十年にわたり商品名「コロマントキャプト」で提供、販売されてきた工具（ドリル、エンドミルなど）用の工具及びクランプシステム用の工具保持具を有している。工具ホルダ１の主軸７内の「コロマントキャプト」工具保持具は、多角形である。このクランプシステムは、主軸７に配置された偏心クランプ１９を備える。偏心クランプ１９は操作装置９を介して操作される。図２から分かるように、操作装置９はボルト２１を備える。このボルト２１は、筐体３に回転自在に取り付けられている。さらに、操作キー１３の助けを借りて、ボルト２１を筐体に対して主軸７に向かって移動させることができる。同様のクランプシステムは、ＨＳＫ、ＫＭ及びその他の多くのような他の工具保持具と組み合わせても利用可能である。
【0009】
図２におけるボルト２１の下端には、偏心クランプ１９の六角ソケット２３と適合する六角ビットが設けられている。偏心クランプ１９に向かうボルト２１の動きは、六角ビットと六角ソケット２３を介してボルト２１と偏心クランプ１９との間の形態嵌め(Form-fitting)接続部を作り出す。これによって、主軸７内の工具を解放しクランプするために必要なトルクが伝達される。六角ビット及び六角ソケット２３の代わりに、六角ビット及び六角ソケット又は二面体及び横溝を設けて、ボルト２１と偏心クランプ１９との間のトルク伝達を行うことができる。さらに、ボルト２１と偏心クランプ１９との間のトルク伝達のためのインターフェースも可能である。
【0010】
図２におけるボルト２１の上端には、図１に関連して既に説明した六角ソケット１１が設けられている。必要に応じて、この六角ソケット１１に駆動装置１７が挿入される。駆動装置１７は、操作キー１３を形成するためにレバー又はトルクレンチ１５で補足することができ、又はレンチ又は産業用ロボットで駆動することができる。
【0011】
偏心クランプ１９はワーク加工中に主軸７と共に回転するが、ボルト２１は筐体３内に受け入れられており、主軸７とともに回転できないため、正常な状態においてはボルト２１が偏心クランプ１９の六角ソケット２３に係合しないことを保証する圧縮ばね４３が設けられている。「正常」とは、偏心クランプ１９を開放又は閉成するようには意図されてなく、且つ駆動装置１７も操作キー１３も操作装置９に挿入されていない場合である。「正常」の場合を図２に示す。
【0012】
偏心クランプ１９を開閉しようとするときは、駆動装置１７をボルト２１の六角ソケット１１に挿入しなければならない。ボルト２１は、ボルト２１の六角ビットが偏心クランプ１９の六角ソケット２３内に完全に移動するまで、ばね４３の力に抗して偏心クランプ１９に向かって動かされなければならない。次いで、工具保持具をクランプ又は解放するために必要なトルクを操作キー１３から偏心クランプ１９に確実に伝達することができる。
【0013】
図２の下部には、固定工具を備えた工具ホルダ１を通る縦断面が示されている。本発明との関連では、図２の上部に示すものとの主な相違点は、偏心クランプ１９が主軸７内ではなく、筐体３内に受け止められて支持されていることである。筐体３は、ここではタレット１２０に接続され（例えば、ねじ（図示せず）によって）、他の実施形態では（図示せず）、一体であってもよい。固定工具は、従動工具ホルダ１に関連して上述したのとまったく同じ方法でクランプされて解放される。
【0014】
本発明は、この種の従動工具ホルダ１に限定されない。市販されている他にも多数の従動・固定工具ホルダ１があり、これらは原則として同様に構成されている。それらの操作装置はまた、長手方向に摺動可能であり、必要に応じて、主軸のクランプ要素内の凹部又は別の固定された工具保持固定具内に突起によって挿入することができ、この状態で、クランプ及び操作キーからの解放に必要なトルクをクランプ要素に伝達する回転可能なボルトを有する。このコンテクストの例は、Benz GmbH Werkzeuge社のＤＥ １０ ２０１０ ０５２ ８８４ Ａ１とＳｕ－Ｍａｔｉｃ社のＥＰ ２ ５２９ ８６５ Ａ１である。
【0015】
ＥＰ ３ ２６３ ２５２ Ａ２（Ａｌｐｓｔｏｏｌ）から、従来技術の欠点を克服するためのアプローチが知られており、ロック手段が工具ホルダの操作装置に一体化されている。例えば、操作キー１３を使用している機械オペレータが偏心クランプ１９が開閉する前に偏心クランプ１９の六角ソケット２３にボルト２１を十分深く挿入しないと、偏心クランプのボルト２１と六角ソケット２３の半分だけ移動した六角ビットとの間の許容面圧を超え得る。その結果、工具ホルダ１が破損する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0016】
【特許文献1】ＤＥ １０ ２０１０ ０５２ ８８４ Ａ１
【特許文献2】ＥＰ ２ ５２９ ８６５ Ａ１
【特許文献3】ＥＰ ３ ２６３ ２５２ Ａ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
本発明の目的は、（従来の六角ビットレンチと比較して）工具ホルダの工具を解放し、クランプすることをより容易にし、より信頼性が高く、より安全にする操作キーを提供することである。誤った操作及びそれによる損傷を効果的に防止することを意図している。これは、旋削及びマシニングセンタの作業領域において利用可能な空間が比較的少ないことが多く、工具ホルダ１の操作装置９の視認性が常に最適とは限らないため、特に重要である。時には、機械オペレータが工具ホルダ１の操作装置を全く見ることができないことがある。
【課題を解決するための手段】
【0018】
この目的は、請求項１に記載の駆動ロックユニットによる発明によれば達成される。この駆動ロックユニットは、ピンと、第１のロック手段を有するトルクを伝達するピンの第１の部分と、第２のロック手段を有するピンの第２の部分とを備える。
【0019】
本発明による駆動ロック装置が工具ホルダの操作装置に挿入されると、第１及び第２のロック手段が次々に作動する。
【0020】
このようにして、ピンのトルク伝達部の領域において、駆動ロックユニットを、工具ホルダの相手（すなわち、ボルト）に、形態嵌め又は摩擦ロック方式でロックすることができるだけでなく、第２のロック手段の助けを借りて、操作キーを工具ホルダ又は前記工具ホルダに接続されたタレットの筐体に係止し、前記キーを前記筐体又は前記タレットに仮止めすることも可能である。本発明のいくつかの実施形態では、機械オペレータは、前記キーを工具ホルダから脱落させることなく、ロック状態で操作キーを外すことができる。これは、工具ホルダ内にクランプされた工具を取り外したり、新しい工具を挿入したりする場合に特に有利である。その後、機械オペレータは両手を簡単に使用できる。工具が工具ホルダに挿入されると、機械オペレータは本発明に従って操作キーを操作し、先に挿入された工具を工具ホルダにクランプする。この利点は、駆動装置が自動的に（例えば、産業用ロボット又は別のハンドリング装置によって）操作され、手動で及び／又は工具交換が産業用ロボット又は別のハンドリング装置を介して行われない場合にも発揮される。
【0021】
本発明による駆動装置は、駆動装置を工具ホルダ又はタレットの筐体に係止することにより、駆動装置が工具ホルダに適切に挿入され、その結果、工具ホルダのボルトも工具ホルダの偏心クランプに完全に係合することが保証されるので、工具ホルダの操作装置の信頼性がより高く、エラーが発生しにくい作動につながる。
【0022】
第１及び第２のロック手段は、それぞれが次々にスナップするときに触覚フィードバックを与えるので、機械オペレータは、本発明による駆動ロック装置を工具ホルダの操作装置に挿入するときに、次々に２つのフィードバックのインスタンスを受け取る。これにより、間違った操作及びそれに起因する損傷（工具ホルダの損傷、正しくクランプされていない場合の工具への損傷、及び／又は工作物への損傷）を確実に防止できる。
【0023】
二重のスナップイン又はロックにより、機械オペレータは、操作キー、及び操作キーとともに操作装置のボルトが主軸の偏心クランプ内に完全に移動したとき、触覚及び視覚フィードバックを受け取る。オートメーションの場合、２つのスナップイン機能をセンサーで監視することができる。操作キーを工具ホルダから取り外す場合、第１のロックが解除される前に、本発明による駆動装置のロック要素を介して工具ホルダのボルトが偏心クランプから引き出されることも確実である。従来技術では、ばね４３だけが、ボルト２１が偏心クランプ１９から引き出されることを保証している。このようにしてボルトが偏心クランプに引っ掛かることが防止される。このように、工具ホルダ又は操作キーの過負荷又は誤操作が解消される。操作キーの誤った取り扱いや偏心クランプ内のボルトの意図しない固着による工具ホルダの破損も解消され、したがって工具ホルダの耐用年数が長くなる。単純化された操作のため、より不適格な機械オペレータもエラーなく作業でき、システムをより簡単に自動化できる。
【0024】
第１のロック手段を適切に設計することによって、全ての実施形態において例示されるように、ボルト２１の六角ソケット１１と標準的な操作工具（例えば、六角レンチ）との１００％の適合性を達成することができる。これにより、本発明に係る駆動装置に代えて、機械オペレータが従来の作動工具をいつでも使用することが可能となり、誤って選択された作動工具による操作装置９のボルト２１の損傷が工具ホルダ上で発生するのを防止することができる。
【0025】
本発明の有利な実施形態では、第１のロック手段及び／又は第２のロック手段は、ばねリング又はばね付勢機械要素（例えば、ボール、ペグ）の形態である。駆動装置の第１のロック手段及び工具ホルダのボルトは、取り外し可能なスナップ接続を形成し、スナップアーム接続又はリングスナップ接続が特に有利である。これらの実施形態は、生産の点で制御が非常に容易であり、かつ安価である。それにもかかわらず、それらは上記の利点を提供する。
【0026】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ピンは、筐体内で軸方向に摺動可能に延び、第１のロック手段は、第１の半径方向ボア内及び第２の半径方向ボア内に配置され、伝達機械要素（transmitting machine element）によって少なくとも１つの接続ボア内で相互作用する。前記伝達機械要素は、例えば、ボール、ペグ、又は流体（例えば、グリース）であってよく、これらの伝達機械要素は、ロック手段と相互作用し、両方の半径方向ボアにおける第１のロック手段（例えば、ボール）の位置を結合する。半径方向ボア内のロック手段の位置は、第１の半径方向ボア内の少なくとも１つのロック手段又は第２の半径方向ボア内の少なくとも１つのロック手段のいずれかが、ピンを半径方向にわずかに越えて突出するように、伝達機械要素によって互いに結合される。筐体内のガイドボアには、凹部が設けられており、この凹部は、第１のロック手段が開位置にあるときに、第２の半径方向ボアの少なくとも１つのロック手段を受け入れる。
【0027】
ここでピンが筐体に対して摺動されると、凹部は第２の半径方向ボアから離れて移動し、ロック手段は筐体内のガイドボアによって第２の半径方向ボア内に強制的に押し込まれる。その結果、少なくとも１つの、通常は２つのロック手段が、半径方向ボアを接続するボア内の伝達機械要素を介して、第１の半径方向ボアから半径方向外側に押圧される。これらのロック手段は、工具ホルダの操作装置のボルトの凹部に入り、したがって、ピンのトルク伝達をする第１の部分を工具ホルダの操作装置のボルトにロックする。このようにして、ピンとボルトの間の形態嵌めロックが確保される。
【0028】
この原理は、（ピンと工具ホルダの筐体との間）の第２のロック装置にも適用することができる。
【0029】
また、第２のロック装置は、拡張ジョーによる補助を用いて実施することができる。このような実施形態は、特にコンパクトであり、非常に堅牢である。
【0030】
本発明の更なる有利な実施形態では、ピンは２つの部分に形成される。ピンの駆動端、すなわち、例えば、トルクレンチ、レンチ又は他のトルク供給装置を挿入することができる端部はピンの第２の部分に形成され、出力端はピンの第１の部分に形成される。ピンの第１の部分と第２の部分は、筐体内で互いに同軸に配置され、回転可能に取り付けられ、軸方向に摺動可能に延びている。ピンの第１の部分と第２の部分との間には、切り替え可能カップリングが設けられている。このカップリングは、ピンが筐体に対して軸方向に十分遠くに移動したときに係合する。これにより、ピンのトルク伝達部分がボルトの相補的なスロット内に十分遠くまで移動した場合にのみ、工具ホルダ１の操作装置内に操作キーによってトルクを導入することができるようになる。これはまた、ボルトの六角ビット又はヘキサロビュラビットが、偏心クランプの相補的な六角ソケット又はヘキサロビュラソケットに十分に深く挿入されることを確実にする。偏心クランプのクランプ又は解放に必要なトルクは、ここでは、個々のコンポーネントを損傷することなく、確実に伝達することができる。
【0031】
ピンの２つの部分の間の切り替え可能カップリングの構造的に特に有利な実施形態では、切り替え可能カップリングは、第１の部分の少なくとも１つの凹部と、ピンの第２の部分の少なくとも１つの横方向ボアとを含み、凹部は、横方向ボアの延長部内に配置され、夫々の場合において、ボールは横方向ボア内に設けられ、筐体内に拡径された領域が設けられる。これにより、ボールは、第２の部分の内径に突出しないように、外側に移動することができる。ロックボールは、ピンが工具ホルダ１の操作装置内に十分に遠くまで入ったときに、拡径を有する領域の端部の乗り上り斜面(run-on bevel)によって第１の部分の凹部内に押圧される。ロックボールがくぼみに入ると、カップリングが閉じる。この実施形態では、ピンの第２の部分の一部は、第１の部分内の凹部（複数可）と横方向ボア（複数可）とが互いに整列して配置され得るように、ピンの第１の部分を取り囲む。
【0032】
本発明の別の有利な実施形態では、駆動装置は、ロック・クランプ機構を有する。ロック・クランプ機構は、多種多様な設計において見られる。ロック・クランプ機構の最もよく知られた用途は、ボールペンである。その場合、ロック・クランプ機構は、ボールペンの筐体内にカートリッジを収納させるか、又はボールペンを使用する場合にカートリッジの先端が筐体から突出するように、筐体に対してカートリッジをロックするために使用される。ロック・クランプ機構の特に有利な形態が、図９及び１０に示されている。
【0033】
本発明による種々の第１のロック手段、第２のロック手段、切り替え可能カップリング、及びロック・クランプ機構は、それぞれ、動作キーにおいて互いに独立して使用され、且つ組み合わされ得る本発明の態様を表す。これらは、個別に、又は互いに任意の組み合わせで使用することができる。
【0034】
また、最初に言及した目的は、追加の独立項の特徴を有する方法によって達成される。この方法は、工具のリリース、工具の交換及びその後の工具のクランプを産業用ロボットによって次々に行うことができるので、完全に自動化された工具交換に非常に有利である。
【0035】
本発明のさらなる利点及び有利な実施形態は、以下の図面、その説明及び請求の範囲に見ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【発明を実施するための形態】
【0037】
図においては、明瞭さの理由から、すべての参照符号が全ての図に記入されているわけではない。同じ部品には、全体的に同じ参照符号が使用されている。
【0038】
本発明による駆動装置１７の動作モードを図示するために、ボルト２１及び偏心クランプ１９の一部がいくつかの図で示されている。これらの部分は、本発明による操作キー１３や駆動装置１７の一部ではない。本発明による駆動装置１７と工具ホルダ１の操作装置９との相互作用は、ボルト２１及び偏心クランプ１９の表示によって図示することができる。このことから、とりわけ、本発明に係る駆動装置１７のロック手段は、駆動装置１７が工具ホルダのボルト２１に十分遠くまで入り込んだときにのみ作動し、前記工具ホルダは、今度は偏心クランプ１９に十分遠くまで入り込んだことが明らかになる。その結果、作動したロック装置は、駆動装置１７とボルト２１との間及びボルト２１と偏心クランプ１９との間にトルク伝達形態嵌め接続部が適切に形成されている旨のフィードバックを機械オペレータ又は産業用ロボットに提供する。その後、破損することなく、トルクを完全に伝達することができる。
【0039】
全ての実施形態において、六角ビット又はヘキサロビュラビットがボルト２１の下端に配置されている。偏心ボルト１９は、図２～１０の上端に、ボルト２１に面する補完的な凹部（六角ソケット又はヘキサロビュラソケット）を有する。これにより、ボルト２１の出力端が偏心クランプ１９のヘキサロビュラソケットに入ったときに、ボルト２１と偏心クランプ１９との間でトルクを伝達することができる。
【0040】
本発明による操作キー１３と組み合わせたボルト２１内の六角ソケット１１の表示は、説明のためにのみ使用される。本発明は、ボルト２１に六角ソケット１１を有し、操作キー１３に相補的な六角ビットを有する工具ホルダ１に限定されるものではない。
【0041】
図示された全ての実施形態において、本発明による駆動ロックユニット１７は、トルクレンチ１５（＝トルク供給装置）によって表される。トルクレンチ１５の代わりに、何らかの他の方法（機械的、電気的、空圧的、油圧的など）で駆動される簡単なレバー又はトルク発生レンチを設けることも可能である。また、本発明に係る駆動ロックユニット１７と駆動端トルク供給装置とを１つの組立体で組み合わせることもできる。
【0042】
図３の上部には、図１と同様に２つのアセンブリからなる操作キー１３が示されている。上部は、本発明による駆動装置１７に挿入されるトルクレンチ１５の形態である。これは、正方形ソケット２５を介して公知の方法で行うことができる。なお、本発明に係るトルクレンチ１５及び駆動装置１７も一体成形できることは言うまでもない。特に単純な実施形態では、トルクレンチ１５の代わりに、結合回転のために駆動装置１７に接続されるレバーが設けられている。
【0043】
図３に示す本発明による駆動装置１７の第１実施形態は、第１の部分２９と第２の部分３１とを有するピン２７からなる。この実施形態では、第１のトルク伝達部分２９の領域は、工具ホルダ１のボルト２１の六角ソケット１１又はヘキサロビュラソケットと適合する六角ビット又はヘキサロビュラビットの形態である。第２の部分３１の領域は、円筒形の形態とすることができる。
【0044】
図３の等角図では、第１の部分２９が六角ビットの形態であり、ピン２７の反対側の端部に正方形ソケット２５が形成されていることが明らかに分かる。トルクレンチ１５、単純なレバー又は別のトルク供給装置が、この正方形ソケット２５に挿入される。
【0045】
第１の部分２９の領域には、第１のロック手段、具体的には第１ばねリング３３が設けられている。ばねリング３３は、緩和状態において前記リングが第１の部分２９の六角ビットの表面を越えて突出するように溝に受容される。また、この溝は、六角ビットがボルト２１の六角ソケット１１に挿入されたときに、ばねリング３３が半径方向内側に移動できるように寸法決めされている。
【0046】
ボルト２１の六角ソケット１１には凹部３５が形成されている。前記凹部は、駆動装置１７の第１の部分２９がボルト２１の六角ソケット１１に完全に挿入されたときに、ばねリング３３がボルト２１のスロット３５内に戻るように配置される。
【0047】
その結果、機械オペレータは、触覚フィードバックの第１のインスタンスを受け取り、弾性を有するが、それにもかかわらず、ピン２９の六角ビットとボルト２１の六角ソケット１１との間に剛性のある接続部が生成される。言い換えれば、本発明に係る駆動装置１７は、ピン２７の第１の部分２９が六角ソケット１１に完全に入り込んだときに、ボルト２１の六角ソケット１１に弾性的にスナップ嵌めする。これにより、駆動装置１７が工具ホルダ１の操作装置９から引き出されたときに、本発明に係る駆動装置１７とボルト２１との間で軸力を伝達することができる。その結果、操作キー１３が工具ホルダ１の操作装置９から引き出されると、２つの力、すなわち、圧縮ばね４３の力と操作キー３を介して加えられる軸力がボルト２１に作用する。これらの力は、ボルト２１が偏心クランプ１９から引き出され、主軸７が再び自由に回転できるという非常に信頼できる効果を有する。ボルト２１が偏心クランプ１９に意図せず残っている危険性は著しく低下する。本実施の形態では、第１のばねリング３３が第１のロック装置である。
【0048】
ピン２７の第２の部分３１には、第２のばねリング３７が形成されており、本実施の形態では、第２のばねリングは、第２のロック装置である。
【0049】
この第２のばねリング３７は、本発明に係る操作装置９を従動工具ホルダ１のガイド板３９にロックするために用いられる。これは、機械オペレータに触覚フィードバックの第２のインスタンスを与える。ばねリング３３、３７の代わりに、駆動装置１７と工具ホルダ１との間の他のスナップ接続を使用することもできる。
【0050】
図４の拡大された詳細図においては、ガイド板３９（操作装置９の）が部分断面で示されており、拡大されている。ガイド板３９は中央部を通る貫通開口部４１を有する。ピン２７の第２の部分３１は、貫通開口部４１を通るように寸法決めされている。図３に示すような緩和位置においては、第２のばねリング３７は、ガイド板３９内の貫通開口部４１よりもわずかに直径が大きい。これは、駆動装置１７が工具ホルダ１の操作装置９に挿入されると、第２のばねリング３７が貫通開口部４１を通過する際に短時間圧縮されることを意味する。次いで、再びスプリングバックし、このようにして、駆動装置１７をガイド板３９又は工具ホルダ１にラッチ又はロックする。これは、機械オペレータに触覚フィードバックの第２のインスタンスを与える。
【0051】
これらの過程を図４に示す。主軸７、偏心クランプ１９の上部、筐体３とその内部に位置するボルト２１が、ガイド板３９及び圧縮ばね４３とともに夫々示されている。圧縮ばね４３は、ボルト２１を主軸７から離れるように押圧する（図４では上方）。図「Ａ」は、図３に示すような状況に大きく対応している。本発明による操作キーは、従動工具ホルダ１のボルト２１と係合していない。
【0052】
図「Ｂ」において、駆動装置１７は、すでにボルト２１に少し入り込み、正確には、ピン２７の第１の部分２９がボルト２１の六角ソケット１１に完全に入っている。この位置では、第１のばねリング３３と、六角ソケット１１内のスロット／凹部３５とが同じレベルであり、第１のばねリング３３が凹部３５に入った。第１のロック装置が作動する。
【0053】
「Ｂ」に示す位置では、ピン２７の第２のばねリング３７は、依然としてガイド板３９の上方にある。
【0054】
「Ｃ」に示す位置において、本発明に係る駆動装置１７は、更に下方に移動されている。ボルト２１は偏心クランプ１９に向かって移動し、ボルト２１の六角ビットは偏心クランプ１９の六角ソケット内に移動した。その結果、駆動装置１７又はトルクレンチ１５と偏心クランプ１９との間のトルク伝達が可能となる。
【0055】
この位置では、第２のばねリング３７がガイド板３９の下方に位置し、それによって駆動装置１７を従動工具ホルダ１の筐体３内にロックする。言い換えれば、駆動装置１７は工具ホルダ１に堅固に接続され、第２のロック装置が作動する。その結果、機械オペレータが操作キー１３を離しても操作キー１３は工具ホルダ１上に残る。
【0056】
機械オペレータがトルクレンチ１５（図４の上方）を能動的に引く時のみ、駆動装置１７とボルト２１が再び解放される。既に述べたように、駆動装置１７を工具ホルダ１から引き抜く際には、ボルト２１に第１のばねリング３３及びボルト２１内の凹部３５を介して軸方向の力が作用し、ボルト２１がばねによって補助されるのみならず、この軸方向の力によって付加的に支持されて偏心クランプ１９から能動的に引き抜かれる。
【0057】
本発明による２つのロック装置（一方は、ボルト２１の凹部３５と組み合わされた第１のばねリング３３の形態であり、他方は、第２のばねリング３７及び工具ホルダ１のガイド板３９によるものである）によって、機械オペレータは、操作キー１３が工具ホルダ１内に完全に移動したかどうかについて、触覚及び視覚による２つの確認を行うことができることが保証される。これは、第２のばねリング３７がガイド板３９の「後ろ」に消えたときに確保される。次いで、偏心クランプ１９をクランプ又は解放するためのフルトルクを、従動工具ホルダ１の内部に損傷を生じさせることなく適用することができる。
【0058】
さらに、操作キー１３は、第２のばねリング３７とガイド板３９との間の（第２の）ロックによって、意図しない脱落に対して保持される。
【0059】
これは実際にはかなりの利点である。オペレータが偏心クランプ１９を解放すると、両手を用いて工具を主軸から取り外し、前記工具を別の工具と交換するために、操作キー１３を離すことができる。次いで、オペレータは、本発明による操作キー１３を再び握り、偏心クランプをクランプし、従って、主軸に挿入された工具もクランプする。
【0060】
これは、工具のリリース、工具の変更及びその後の工具のクランプを産業用ロボットによって次々に行うことができるので、完全に自動化された工具変更にも非常に有利である。
【0061】
この処理が完了し、偏心クランプ１９が所定のトルクにさらされると、オペレータは操作キー１３をボルト２１から引き出す。その結果、ボルト２１も偏心クランプ１９から能動的に引き出される。操作キー１３がボルト２１から完全に引き出されると、ボルト２１が偏心クランプ１９にもはや形態嵌めで接続されなくなることも同時に確実になるので、従動又は固定された工具ホルダ１の助けを借りて工作物の機械加工を継続することができる。自動エラー検出も可能なため、（その結果）誤った工具交換による損傷はほとんど解消される。
【0062】
図５及び図６では、本発明による駆動装置１７の第２の実施形態が種々の図で示されている。この実施形態の等角図は、図５の右下に示されている。この第２実施形態の外側の輪郭は、段付き円筒として説明することができる。段付き円筒の一端には六角ビットが設けられ、反対端には正方形ソケット２５が設けられている。この点において、第１の実施形態と第２の実施形態は互いに対応している。
【0063】
図５の右上部分には、第２の実施形態を通る縦断面が描かれており、最も重要な構成要素のみが示されている。この実施形態では、ピン２７は、２７．１と２７．２の２つの部分に分割される。第１の部分２７．１と第２の部分２７．２は、互いに同軸に配置されている。それらは、部分２７．１と部分２７．２との互いに対する回転運動が可能であるように、中央ねじ４４によって相互接続されている。さらに、２つの部分は、軸方向に互いに結合されている。
【0064】
スリーブ４５は、第２の部分２７．２にねじ止めされる。スリーブ４５は、駆動装置１７の容易な取り付けを確実にするため、又は取り付けを単純化するために、通常、別個の構成要素として製造される。部品２７．２とスリーブ４５が一体に形成されているか、複数の部品で形成されているかは、機能には無関係である。
【0065】
筐体５７が図５の左側部分に示されている。ピン２７の第１の部分２７．１及び第２の部分２７．２は、筐体５７内の階段状の長手方向穴に案内される。図５のその下端では、スリーブ４５は筐体５７の周囲で係合する。圧縮ばね４６がスリーブ４５と筐体５７との間に任意で設けられている。また、筐体５７は、切り替え可能カップリングの一部である。
【0066】
ピン２７の第１の部分２７．１には、第１の半径方向ボア４７が設けられ、そこからオフセットして、第２の半径方向ボア４９が設けられている。２つの半径方向ボア４７及び４９は、軸方向ボア５１によって相互接続されている。
【0067】
第１の半径方向ボア４７は、ピン２７の第１の部分２９の領域に位置し、第２の半径方向ボア４９は、第２の部分３１の領域に位置する。
【0068】
図５の左側部分から分かるように、第１のボール５３は、半径方向ボア４７及び４９内に設けられている。ペグ５５が軸方向ボア５１の中を案内される。
【0069】
半径方向ボア４７及び４９の長さ及び第１のボール５３の直径は、第１の半径方向ボア４７の領域又は第２の半径方向ボア４９の領域のいずれかにおいて、外側ボール５３がピン２７の直径をわずかに越えて突出するように、互いに整合される。
【0070】
図５では、第１の半径方向ボア４７内のボール５３は、第１の部分２９の相対向する面を横切る幅と同一平面上にある一方で、第２の半径方向ボア４９内のボール５３は、ピン２７の第２の部分３１を半径方向にわずかに越えて突出するように示されている。このレベルにおいて第２の半径方向ボア４９の領域のボール５３がピン２７の第２の部分３１を半径方向にわずかに越えて突出することができるように、凹部５８が駆動装置１７の筐体５７に設けられる。凹部５８は、図６において拡大された詳細部において明確に見ることができる。
【0071】
ピン２７が筐体５７に対して摺動されると（図５では下方に）、筐体５７内の凹部５８は第２の半径方向ボア４９に対して上方に移動する。その結果、「突出」ボール５３は、筐体５７の内壁によって第２の半径方向ボア４９内に押圧される。これらのボール５３は、第１の半径方向ボア４７に向かってペグ５９を押圧し、これにより、第１の半径方向ボア４７内のボール５３を離間して駆動し、これにより、これらのボール５３がピン２７の第１の部分２９を越えて半径方向に突出するようになる。
【0072】
このことは、第１の部分２９の六角ビットがボルト２１の六角ソケット１１内に移動し、第１の半径方向ボア４９がボルト２１の六角ソケット１１内の凹部３５のレベルに位置する場合に発生する。ボール５３が第１の半径方向ボア４７の端部を越えて突出すると、ピン２７の第１の部分２９の領域の六角ビットとボルト２１の六角ソケット１１との間に形態嵌めロックが生成される。つまり、ピン２７に対する筐体５７のこの位置では、ボルト２１からピン２７を引き出すことができない。
【0073】
駆動装置１７内の切り替え可能カップリングの実施形態を以下に説明する。ピンの第１の部分２７．１とピンの第２の部分２７．２は、図５に示す位置での共同回転のために相互接続されていない。つまり、トルクレンチ１５を使用してピンの２番目の部分２７．２を回すことができ、同時にピンの１番目の部分２７．１が静止している。
【0074】
本発明によれば、第１の部分２７．１と第２の部分２７．２との間に切り替え可能カップリングが設けられ、このカップリングは、ピン２７がボルト２１の六角ソケット１１内に十分深く移動され、順番に前記ボルトが偏心クランプ１９の六角ソケット内に十分深く移動されたときに係合する。
【0075】
ピン２７の第１の部分２７．１と第２の部分２７．２との間の切り替え可能カップリングの機能は、ピン２７の第１の部分２７．１における１つ又は複数の（好ましくはドーム形状の）円周方向に分布した凹部５９と、ピン２７の第２の部分２７．２における横方向ボア６１との助けを借りて、第２の実施形態において例示される。他の切り替え可能カップリング（例えば、爪カップリング、歯付きカップリング）も駆動装置１７に一体化することができる。
【0076】
ガイドボア６０は、拡径された直径を有する領域６５を備える。筐体５７内では、ボール６３は、より大きな外径により領域６５内を外側に移動することができる。領域６５の外径は、端部において、乗り上り斜面６７を介して、ガイドボア６０の直径まで先細りになる。この乗り上り斜面６７及びガイドボア６０は、ピン２７が筐体５７に対して十分に遠く（図５では下方に）移動したときに、ボール６３が凹部５９内に押されることを確実にする。
【0077】
ボール６３については、ピン２７．２の第２の部分は、横方向ボア６１によって形成されるタイプのケージを形成する。その結果、ボール６３は、ピン２７．２に対して横方向ボア６１の経路に従って、実質的に半径方向にのみ移動することができる。
【0078】
横方向ボア６１、凹部５９、ボール６３、領域６５、及び隣接する乗り上り斜面６７は、共に切り替え可能カップリングを形成する。図５では、カップリングは開放されている。すなわち、横方向ボア６１内のボール６３は横方向ボア６１を越えて内側に突出しておらず、よって凹部５９に係合しない。
【0079】
図６では、本発明に係る駆動装置１７のこの第２の実施形態が様々な位置で示されている。ここでも、明瞭さの理由から、すべての構成要素には参照符号が設けられていない。
【0080】
「Ａ」と表示された位置において、操作装置９は依然としてボルト２１の上方にある。ボルト２１は偏心クランプ１９と係合していない。
【0081】
カップリングを介したＦ－Ｆ線に沿った断面を図「Ａ」の下方に示す。横方向ボア６１は比較的短いため、Ｆ－Ｆ断面には参照符号が付されていない。
【0082】
図「Ｂ」において、操作装置９の第１の部分２９は、ボルト２１の六角ソケット内に移動していた。次に、筐体５７はガイド板３９に当接する。操作装置９のピン２７と筐体５７との間の相対的な移動は、まだ行われていない。その結果、上側の半径方向ボア４９内のボール５３は、依然として、その一部が筐体５７内の凹部５８内に位置している。凹部５８は、図６の図Ｂ及び図Ｃの下の拡大詳細部においてはっきりと見ることができる。第１の半径方向ボア４７内のボール５３は、ピン２７の部分２９内に位置し、それらの内部に突出することはない。ボルト２１への部分２９又は駆動装置１７のロックはまだ行われていない。
【0083】
図「Ｃ」において、筐体５７は固定ガイド板３９上に支持されているので、ピン２７はトルクレンチ１５上の圧力によって筐体５７内に押し込まれる。
【0084】
さて、図「Ｃ」、特に拡大及びハイライトされた詳細図を見ると、これは、第２の半径方向ボア４９内のボール５３が凹部５８から「離れる」必要があり、第２の半径方向ボア４９内に押圧されるように、ピン２７が筐体５７に対して下方に移動し、その結果、ペグ５５は図６において下方に移動し、第１の半径方向ボア４７内のボール５３を外側に押し出して、これによって最も外側のボール５３がボルト２１内の凹部３５内に移動した。したがって、ピン２７とボルト２１とは互いに形態嵌めロックされる。ピン２７のボルト２１内への移動によってトリガされるピン２７と筐体５７との間の相対的な動き、及び前記ボルトの偏心クランプ１９内への移動は、スリーブ４５と筐体５７との間の距離が「Ｃ」から「Ｅ」までの表示で比較される場合、明確に見ることができる。
【0085】
図「Ｃ」において、ボルト２１は、まだ偏心クランプ１９に入っていない。この状況は、図６の図「Ｄ」に示されている。図「Ｄ」において、ピン２７の部分２７．１と２７．２との間の結合は、まだ閉じていない。これは、ボール６３が乗り上り斜面６７と初期接触しているが、凹部５９内にはまだ位置していないためである。
【0086】
ピン２７が筐体５７に対してさらにスライドされた場合（図６では下向きに）、領域６５の端部の乗り上り斜面６７は、ボール６３をピン２７の第１の部分２７．１の凹部５９に押し込み、従って、ピンの第１の部分２７．１とピンの第２の部分２７．２との間の結合回転のための接続（カップリング）が確保される。
【0087】
共同回転のためのこの接続は、ピン２７のトルク伝達部分２９がボルト２１の六角ソケットに完全に入ったときだけでなく、ボルト２１の六角ビット又はヘキサロビュラビットが偏心クランプ１９の六角ソケット又はヘキサロビュラソケットに完全に入ったときにも有効である。本発明によるカップリングは、全ての形態嵌め要素が完全に係合され、したがってトルク伝達を意図した接触面（ボルト２１と偏心クランプ１９との間、ならびにピン２９とボルト２１との間の六角ビット／六角ソケット）が実際に利用可能であるときに始めて、トルクが本発明による駆動装置１７及びボルト２１を介してトルクレンチ１５によって偏心クランプに確実に伝達され得るようになる。これらの接触面に過負荷が加わり結果として工具ホルダが損傷することが防止される。
【0088】
工具をクランプした後、本発明による駆動装置１７が工具ホルダ１から引き出されると（図６では上方）、ボルト２１も能動的に偏心クランプ１９から引き出される（ピン２９とのロックによる）。
【0089】
偏心クランプ１９のクランプ又は解放に単純な六角ビットレンチを使用する場合、作業者がレンチを十分に押し下げない危険性が常に存在し、これは、第１に、ピン２９とボルト２１の六角ソケットとの接触面が完全に利用できないこと、さらに悪いことに、ボルト２１の六角ビットと偏心クランプ１９の六角ソケットとの接触面が十分に大きくないことを意味する。
【0090】
このような「中間位置」で工具をクランプするために必要なトルクが伝達されると、ヘキサロビュラソケット又は六角ソケットが偏心クランプ９内で変形し、且つ／又はボルト２１が損傷することによって、重大な損傷が生じる可能性がある。ヘキサロビュラソケット又は六角ソケットの変形及びボルト２１の損傷の何れも工具ホルダの故障につながり、同じものを高コストで修理する必要がある。本発明による駆動装置１７又は本発明による操作キー１３の補助により、これがより可能となるのは、第１に、ピン２９とボルト２１との間でロックが行われ、第２に、トルクレンチ１５と偏心クランプ１９との間でのトルク伝達が可能となるのは、ピン２７、ボルト２１及び偏心クランプ１９のトルク伝達部２９の間の嵌合形成が完全に設けられている場合に限られるからである。
【0091】
本発明による駆動装置１７のさらなる実施形態を図７に示す。この実施形態は、追加の機能性を備える第２の実施形態の変形例である。ピン２９とボルト２１との間の第１のロック装置及びピンの第１の部分２７．１とピンの第２の部分２７．２との間の形態嵌めカップリングは、両方の実施形態において同じである。
【0092】
第２の実施形態と比較して「新しい」のは、第２のロック装置であり、その結果、駆動装置１７は、従動工具ホルダ１の筐体３上に形態嵌めしてロックされる。
【0093】
この目的のために、ボール７３用の複数のＵ字形の「チャンネル」がピン２７に形成されている。各チャンネルは、２つの短い横方向ボア７１と、これらのボア７１をつなぐ縦方向ボア６９とからなる。図７の左側の部分では、３つのボール７３が３つのボア７１、６９に受け入れられていることが明確に分かる。さらに、図７及び図８の表示「Ｄ」及び「Ｅ」において、ボール７３の少なくとも１つが、常に、ピン２７の第２の部分３１の外径を半径方向にわずかに越えて突出するように、ボア６９及び７１が寸法決めされていることがはっきり分かる。
【0094】
筐体５７内には、ガイド斜面７７（図７も参照）を有し、ボール７３と相互作用する自由空間７５が形成されている。これは、筐体５７に対するピン２７の相対的な動きが十分に大きいことにより、図７及び図８の最上部のボール７３がガイド斜面７７によってボア７１内に押圧され、その結果、最下部のボール７３が半径方向外側に押圧されるという事実につながる。
【0095】
【0096】
ここで、「Ｅ」に示されるように、ピン２７の第２の部分３１は、筐体５７（図８では下向き）に対してこれまで移動したので、自由空間７５の下端にあるガイド斜面７７が最上のボール７３を横方向ボア７１内に押し込み、最下のボール７３は、半径方向外方に、且つガイド板３９の斜面の下に押圧される。これは、駆動装置１７とガイド板３９、従って従動工具ホルダ１との間の形態嵌め接続部をもたらす。
【0097】
第１のロック装置及び第２のロック装置は、それらが次々に起動されるように設計されており、第２のロック装置がロックされると、機械オペレータは、駆動装置１７又は操作キー１３が工具ホルダ１の操作装置９に正しく完全に挿入された旨の視覚的及び触覚的フィードバックを受ける。
【0098】
駆動装置１７がロック位置に留まるように、ロック・クランプ機構が必要である。ロック・クランプ機構の可能な実施形態の１つが、図「Ａ」から「Ｅ」に示され、「Ｅ．」に属する線Ｇ－Ｇに沿った部分に、スリーブ４５の内径に凹部１１１が設けられる。筐体５７内には、盲孔１１５にばね付勢されたボール１１３が配置されている。ばね１１３は、スリーブ４５の内径にボール１１３を押し付ける。駆動装置１７がロック位置に達すると、ボール１１３と凹部１１１は同じレベルになり（図８の表示「Ｅ」参照）、ボール１１３はばねによって凹部１１１に押し込まれる。ロック・クランプ機構が作動し、駆動装置１７をロック位置にロックする。ロック解除のために、解除ボタン１１７が設けられている。
【0099】
【0100】
この第４の実施形態では、２つのロック装置及びロック・クランプ機構が一体化される。第１のロック装置は、ピン２７の第１の部分２９を工具ホルダ１のボルト２１にロックするものであり、第２及び第３の実施の形態を参照して上述したロックに相当する。
【0101】
駆動装置１７を工具ホルダ１の筐体３に、より正確には工具ホルダ１のガイド板３９に連結する第２のロック装置は、少なくとも２つの拡張ジョー７９を用いて駆動装置１７を従動工具ホルダ１の筐体３にロックする。ロック・クランプ機構は、他の第１及び第２のロック装置と組み合わせることもできる。
【0102】
図９では、拡張ジョー７９が等角図面で示されている。それらの下端部には、それぞれ、半径方向外側に突出する円周方向リブ８１を有する。リブ８１は、工具ホルダ１のガイド板３９の下方に押圧され、これによりロックが確立される。
【0103】
第９図の第４実施形態のピン２７及び筐体５７の断面図から分かるように、ピン２７上には、第１カラー８３、円筒部８５、乗り上り斜面８７及び第２カラー８９が形成されている。第１のカラー８３及び第２のカラー８９は、ピン２７に対する拡張ジョー７９の相対移動を制限する。拡張ジョー７９は乗り上り斜面８７を介して半径方向に離間して駆動され、且つリブ８１は工具ホルダ１のガイド板３９の下方に押圧される。これによってロックが作動する。
【0104】
拡張ジョー７９の内側輪郭は、ピン２７の外側輪郭に対応する。特に、拡張ジョー７９の内径は、円筒部８５の直径に適合される。図９の上端において、拡張ジョー７９は、ピン２７の乗り上り斜面８７と協働する切頭円錐面９３を有する。
【0105】
全体として、拡張ジョー７９の長さは、第１カラー８３と第２カラー８９との間の距離よりも小さく、その結果、拡張ジョー７９は、ピン２７に対して軸方向に移動することができる。
【0106】
この第４の実施形態を通る縦断面が、図９の左上部分に示されている。この表示は、筐体５７が下端に肩部９５を有することを示す。肩部９５は、第１のカラー８３のガイドとして機能するように寸法決めされている。さらに、従動工具ホルダのガイド板３９における貫通開口部よりもリブ８１によって形成される外径が小さくなるように、拡張ジョー７９、特にそのリブ８１を位置決めする役割も果たす。このときのみ、拡張ジョー７９のリブ８１をガイド板３９の貫通開口４１に挿入することができる。拡張ジョー７９は、円周方向ガーターばね(worm spring)８０によって一緒に保持され、したがって、円筒部分８５及び乗り上り斜面８７に相対している。
【0107】
ここで、ピン２７が図９の筐体５７に対して下方に移動され、拡張ジョーが肩部９５上に乗り上がる場合、乗り上り斜面８７と拡張ジョー７９のコーン９３との間の相互作用によって、拡張ジョーは、リブ８１がガイド板３９の下方に係合するように、半径方向外方に強制される。このようにして、所望の第２のロックが確立される。
【0108】
このシーケンスは、図１０において、表示「Ａ」から「Ｆ」で示されている。第２のロック装置のこの実施形態の動作モードは、表示「Ｄ」及び「Ｅ」を比較することによって特に良く見て取ることができる。表示「Ｄ」では、拡張ジョー７９のリブ８１は、依然として、ピン２７の第１のカラー８３と同じ直径を有している。
【0109】
「Ｅ」に示される位置において、乗り上り斜面８７は、拡張ジョー７９のリブ８１が工具ホルダ１のガイド板３９の下方に係合し、ロックがこのように確立されるように、拡張ジョーを半径方向外側に押圧した。
【0110】
図９及び図１０に係る第４の実施の形態では、第１のロック装置及び第２のロック装置に加えて、ロック・クランプ機構も一体化されている。このロック・クランプ機構は、第１のロック装置及び第２のロック装置が作動しており、従って本発明による操作装置が工具ホルダ１に形態嵌めで接続されているときに、ピン２７及び筐体５７の位置を固定するために使用される。
【0111】
図９の右上には、ピン２７及びスリーブ９７が断面図で示されている。この実施形態では、ピン２７は一体となっている。スリーブ９７は、ピン２７にねじによって接続されている。スリーブ９７は、ピン２７と同軸に配置されている。スリーブ９７には、１つ又は複数の横方向ボア９９が設けられている。横方向ボア９９の直径は、スリーブ９７の壁厚よりも大きく、横方向ボア９９に挿入されたロックボール１０１（図９の左上を参照）が、横方向ボア９９の端部を越えて右側又は左側に突出するようになっている。
【0112】
図９の左側部分の縦断面が示すように、凹部１０３が筐体５７内に形成されている。ロック・クランプ機構のクランプ位置（図１０の図「Ｅ」参照）では、横方向ボア９９は、凹部１０３と同じレベルにある。その場合には、スリーブ９７を介して筐体５７とピン２７との間に軸方向に形態嵌めされた連結部が形成されるように、ロックボール１０１を凹部１０３内に押し込むことが可能である。
【0113】
ロックボール１０１は、スリーブ９７上で軸方向に摺動可能に延在する摺動カップリング１０５によって凹部１０３内に押圧される。図９では、摺動カップリング１０５がその上方位置に示されている。摺動カップリング１０５は、下端部において内側に拡径部１０７を有し、この部分は、筐体５７における凹部１０３とほぼ同じ深さである。
【0114】
図９において、ロックボール１０１は、大部分が横方向ボア９９内に位置し、ロックボール１０１の小部分が摺動カップリング１０５の拡径部分１０７内に突出し、その結果、ロックボール１０１は、スリーブ９７の内径を半径方向に越えて内側に突出しない。これは、スリーブ９７の内径に合致する筐体５７の外径によって防止される。
【0115】
図１０において、第４の実施形態は、６つの異なる位置「Ａ」から「Ｆ」で示されている。クランプ機構に関して、表示「Ｅ」、「Ｄ」及び「Ｆ」は特に興味深い。
【0116】
表示「Ｄ」では、筐体５７内の横方向ボア９９及び凹部１０３はまだ整列しておらず、したがって、スリーブ９７に対して摺動カップリング１０５を下方にスライドさせ、ロックボール１０１を筐体５７に向かって半径方向内側に移動させることはできない。
【0117】
図示「Ｅ」では、横方向ボア９９及び凹部１０３は整列され、これによって、摺動カップリング１０５がスリーブ９７に対して下方に移動し、ロックボール１０１を凹部１０３内に押圧し得る。その結果、スリーブ９７及びそれとともにピン２７が筐体５７に対してロックされる。これは、ピン２７と筐体５７との間に圧縮ばね１０９があるにもかかわらず、ピン２７がその位置（クランプ位置）を変えないことを意味する。これは、図１０の表示「Ｆ」に示されているように、摺動カップリング１０５がスリーブ９７に対して上方に移動されたときにのみ起こる。次に、ロック・クランプ機構はロック解除される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【手続補正書】
【提出日】2021-03-31
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0013】
図２の下部には、固定工具を備えた工具ホルダ１を通る縦断面が示されている。本発明との関連では、図２の上部に示す工具ホルダとの主な相違点は、偏心クランプ１９が主軸７内ではなく、筐体３内に受け止められて支持されていることである。筐体３は、ここではタレット１２０に接続され（例えば、ねじ（図示せず）によって）、他の実施形態では（図示せず）、一体であってもよい。固定工具は、従動工具ホルダ１に関連して上述したのとまったく同じ方法でクランプされて解放される。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0014】
本発明は、この種の従動工具ホルダ１に限定されない。市販されている他にも多数の従動・固定工具ホルダ１があり、これらは原則として同様に構成されている。それらの操作装置はまた、長手方向に摺動可能であり、必要に応じて、主軸のクランプ要素内の凹部又は別の固定された工具保持固定具内に突起によって挿入することができ、この状態で、クランプ及び操作キーからの解放に必要なトルクをクランプ要素に伝達する回転可能なボルトを有する。このコンテクストの例は、ＥＰ３ ２６３ ２５２ Ａ２、Benz GmbH Werkzeuge社のＤＥ １０ ２０１０ ０５２ ８８４ Ａ１とＳｕ－Ｍａｔｉｃ社のＥＰ ２ ５２９ ８６５ Ａ１である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0015】
例えば、操作キー１３を使用している機械オペレータが、偏心クランプ１９が開閉する前に偏心クランプ１９の六角ソケット２３にボルト２１を十分深く挿入しないと、偏心クランプのボルト２１と六角ソケット２３の半分だけ移動した六角ビットとの間の許容面圧を超え得る。その結果、工具ホルダ１が破損する。ＥＰ ３ ２６３ ２５２ Ａ２（Ａｌｐｓｔｏｏｌ）から、従来技術の欠点を克服するためのアプローチが知られており、このアプローチにおいては、ロック手段が工具ホルダの操作装置に一体化されている。ＵＳ２０１４／０２６０８２６、ＵＳ６０９２４４１及びＵＳ５４８５７６９から、ラチェット及びナットと称されている、互いに結合するアダプタが知られている。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0016】
【特許文献1】ＥＰ ３ ２６３ ２５２ Ａ２
【特許文献2】ＤＥ １０ ２０１０ ０５２ ８８４ Ａ１
【特許文献3】ＥＰ ２ ５２９ ８６５ Ａ１
【特許文献4】ＵＳ２０１４／０２６０８２６
【特許文献5】ＵＳ６０９２４４１
【特許文献6】ＵＳ５４８５７６９
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0018】
この目的は、関連する(coordinated)請求項１～３に記載の駆動ロックユニットによる発明によれば達成される。これらの駆動ロックユニットは、ピンと、第１のロック手段を有するトルクを伝達するピンの第１の部分と、第２のロック手段を有するピンの第２の部分とを備える。
【手続補正6】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ピン（２７）と、駆動ロック装置（１７）と工具ホルダ（１）との間における形態嵌めトルク伝達のために設計され、且つ第１のロック手段（３３）を有する前記ピン（２７）の第１の部分（２９）と、を備える、駆動式又は固定式工具ホルダ（１）の操作装置（９）にトルクを伝達するための駆動ロック装置（１７）であって、前記ピン（２７）の第２の部分（３１）が第２のロック手段（３７）を有し、且つ前記第２の部分（３１）は円筒形の形態を有していることを特徴とする駆動ロック装置（１７）。
【請求項2】
第１のロック手段（３３）及び第２のロック手段（３７）が次々に起動・停止されることを特徴とする請求項１に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項3】
駆動端と出力端とを有し、前記駆動端にトルク供給装置を備えたインターフェース（２５）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項4】
出力端の第１の部分（２９）が工具ホルダ（１）の操作装置（９）とのトルク伝達インターフェースの形態であることを特徴とする請求項３に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項5】
トルク伝達インターフェース（２５）がトルクレンチ（１５）、レバー、ドライバー、レンチ又は産業用ロボットのインターフェースに適合する特徴とする請求項３又は４に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項6】
前記第１のロック手段及び／又は前記第２のロック手段は、ばねリング（３３、３７）、ばね付勢機械要素、ばね付勢ボール又はばね付勢ボルトの形成であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項7】
前記ピン（２７）が、筐体（５７）内のガイドボア（６０）に軸方向に摺動可能に延在し、前記第１のロック手段が第１の半径方向ボア（４７）と第２の半径方向ボア（４９）と前記半径方向ボア（４７、４９）を接続する少なくとも１つのボア（５１）とを備え、ボール（５３）とばね付勢機械要素、特にばね付勢ボルトとが前記半径方向ボア（４７、４９）内に形成され、ペグ（５５）又は複数のボールが前記ボア（５１）の内部に受け入れられ、これによって半径方向ボア（４７、４９）内のボール（５３）の位置が、前記ピン（５５）、ボア（５１）内のボール又はその他の伝達手段によって互いに結合されて第１の半径方向ボア（４７）内の少なくとも１つのボール（５３）または第２の半径方向ボア（４９）内の少なくとも１つのボール（５３）が前記ピン（２７）を越えて半径方向に部分的に突出するとともに、前記筐体（５７）の案内ボア（６０）内には凹部（５８）が設けられ、前記第１のロック手段の開位置においては、前記第２の半径方向ボア（４９）のボール（５３）の少なくとも１つが前記凹部（５８）内に突出する（第１のロック装置、解決策Ｂ、Ｃ及びＤ）ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項8】
前記ピン（２７）は、筐体（５７）内のボア内を軸方向に摺動可能に延在し、前記第２のロック手段は、横方向ボア（７１）と縦方向ボア（６９）とを有し、これらのボアはＵ字形のチャンネルを形成し、前記Ｕ字形のチャンネルには少なくとも１つのボール（７３）が受け入れられ、ボア（６９、７１）内のボール（７３）の位置は互いに結合され、これによって横方向ボア（７１）内のボール（７３）がピン（２７）のガイド部（７２）を超えて半径方向にわずかに突出し、前記筐体（５７）内には、ガイド斜面（７７）によって自由空間（７５）が形成され、前記第２のロック手段の開位置においては、第１の横方向ボア（７１）内のボール（７３）が前記自由空間（７５）内に部分的に突出し、前記第２のロック手段のロック位置においては、前記第１の横方向ボア（７１．１）内のボール（７３）は、前記ピン（２７）の前記ガイド部（７２）を超えて半径方向に突出することがない（第２のロック装置、解決策Ｃ）ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項9】
前記第２のロック手段は、少なくとも２つの拡張ジョー（７９）を備え、第１カラー（８３）と円筒部（８５）と切頭円錐状の乗り上り斜面（８７）と第２カラー（８９）とが前記ピン（２７）に形成され、前記拡張ジョー（７９）の内側輪郭が前記円筒部（８５）及び前記切頭円錐状の乗り上り斜面（８７）と補完するように設計され、前記拡張ジョー（７９）は、前記コーン（９３）とは反対側の端部に円周方向リブ（８１）を有することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項10】
前記ピン（２７）は、２つの部分に形成され、前記駆動端は、第２の部分（２７．２）に形成され、前記出力端は、前記ピン（２７）の第１の部分（２７．１）に形成され、前記ピン（２７）の前記第１の部分（２７．１）及び前記第２の部分（２７．２）は、前記筐体（５７）内で互いに同軸に配置され、且つ延在し、前記ピン（２７）の前記第１の部分（２７．１）と前記第２の部分（２７．２）との間に切り替え可能カップリングが設けられていることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項11】
前記切り替え可能カップリングが、前記第１の部分（２７．１）における少なくとも１つの凹部（５９）と、前記第２の部分（２７．２）における少なくとも１つの横方向ボア（６１）とを備え、前記カップリング位置において、前記横方向ボア（６１）の延長線上に前記凹部（５９）が配置され、前記横方向ボア（６１）の各々にボール（６３）が設けられ、前記筐体（５７）に乗り上り斜面（６７）を有する領域（６５）が設けられている（切り替え可能カップリング、解決策Ｂ及びＣ）ことを特徴とする請求項１０に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項12】
上記筐体（５７）に対して上記ピン（２７）の位置を２つの安定位置に保持するロック・クランプ機構を有する（解決策Ｃ及びＤ）ことを特徴とする請求項１～１１の何れか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項13】
前記ロック・クランプ機構は、内孔を有するスリーブ（４５）を備え、前記スリーブ（４５）の内孔に凹部（１１１）が設けられ、前記筐体（５７）には、ばね付勢されたボール（１１３）を受け入れる盲穴が形成され、前記駆動ロック装置（１７）がロック位置にあるときに前記ばね付勢されたボール（１１３）と前記凹部（１１１）とは同一レベルにあり、前記スリーブ（４５）には前記ロック締機構を解錠するための解放ボタン（１１７）が設けられ、前記解放ボタン（１１７）を操作することによって前記凹部（１１１）から前記ばね付勢されたボール（１１３）が押し出される（解決策Ｃ）ことを特徴とする請求項１２に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項14】
ロック・クランプ機構は、内側ボアと円筒状ガイド面とを有するスリーブ（９７）を備え、ロックボール（１０１）を受け入れるための少なくとも１つの横方向ボア（９９）が前記スリーブ（９７）に設けられ、前記横方向ボア（９９）は、前記ロックボール（１０１）の直径よりも短く、凹部（１０３）が筐体（５７）内に形成され、駆動ロック装置（１７）がロッキング位置にあるときに、前記横方向ボア（９９）とロックボール（１０１）とは同じレベルにあり、摺動カップリング（１０５）がスリーブ（９７）のガイド面上で軸方向に摺動可能に延び、前記摺動カップリング（１０５）を摺動させることによって、ロックボール（１０１）が筐体（５７）内の凹部（１０３）内に押し込まれる（解決策Ｄ）ことを特徴とする請求項１３に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項15】
前記スリーブ（９７）が前記ピン（２７）に結合されているか、又は前記ピン（２７）と前記スリーブ（９７）とが一体に形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項16】
駆動ロック装置（１７）とトルク供給装置とが一体に形成されていることを特徴とする請求項１～１５の何れか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項17】
請求項１～１６のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７） とトルクレンチ（１５） で構成される操作キー（１３）。
【請求項18】
工具ホルダ（１）における自動工具交換のための方法であって、以下のステップ、請求項１～１６のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）と産業用ロボット又はハンドリング装置との接続、
工具ホルダ（１）の操作装置（９）への駆動ロック装置（１７）の挿入、
工具ホルダ（１）への駆動ロック装置（１７） のロック、
工具のリリース、
工具の交換、
工具のクランプ、及び
駆動ロック装置（１７） のロック解除と工具ホルダ（１） からの取り外し
を含む方法。
【請求項19】
前記工具（１）が取り外された後、前記駆動ロック装置（１７）と前記産業用ロボット又は前記ハンドリング装置とが切り離され、前記工具交換が前記産業用ロボット又は前記ハンドリング装置によって実行され、前記産業用ロボット又は前記ハンドリング装置がその後前記駆動ロック装置（１７）に再接続されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。【手続補正書】
【提出日】2022-06-13
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ピン（２７）と、駆動ロック装置（１７）と工具ホルダ（１）との間における形態嵌めトルク伝達のために設計され、且つ第１のロック手段（３３）を有する前記ピン（２７）の第１の部分（２９）と、を備える、駆動式又は固定式工具ホルダ（１）の操作装置（９）にトルクを伝達するための駆動ロック装置（１７）であって、前記ピン（２７）の第２の部分（３１）が第２のロック手段（３７）を有し、且つ前記第２の部分（３１）は円筒形の形態を有していることを特徴とする駆動ロック装置（１７）。
【請求項2】
第１のロック手段（３３）及び第２のロック手段（３７）が次々に起動・停止されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項3】
駆動端と出力端とを有し、前記駆動端にトルク供給装置を備えたインターフェース（２５）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項4】
出力端の第１の部分（２９）が工具ホルダ（１）の操作装置（９）とのトルク伝達インターフェースの形態であることを特徴とする請求項３に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項5】
トルク伝達インターフェース（２５）がトルクレンチ（１５）、レバー、ドライバー、レンチ又は産業用ロボットのインターフェースに適合する特徴とする請求項３又は４に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項6】
前記第１のロック手段及び／又は前記第２のロック手段は、ばねリング（３３、３７）、ばね付勢機械要素、ばね付勢ボール又はばね付勢ボルトの形成であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項7】
前記ピン（２７）が、筐体（５７）内のガイドボア（６０）に軸方向に摺動可能に延在し、前記第１のロック手段が第１の半径方向ボア（４７）と第２の半径方向ボア（４９）と前記半径方向ボア（４７、４９）を接続する少なくとも１つのボア（５１）とを備え、ボール（５３）とばね付勢機械要素とが前記半径方向ボア（４７、４９）内に形成され、ペグ（５５）又は複数のボールが前記ボア（５１）の内部に受け入れられ、これによって半径方向ボア（４７、４９）内のボール（５３）の位置が、前記ピン（５５）、ボア（５１）内のボール又はその他の伝達手段によって互いに結合されて第１の半径方向ボア（４７）内の少なくとも１つのボール（５３）または第２の半径方向ボア（４９）内の少なくとも１つのボール（５３）が前記ピン（２７）を越えて半径方向に部分的に突出するとともに、前記筐体（５７）の案内ボア（６０）内には凹部（５８）が設けられ、前記第１のロック手段の開位置においては、前記第２の半径方向ボア（４９）のボール（５３）の少なくとも１つが前記凹部（５８）内に突出することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項8】
前記ピン（２７）は、筐体（５７）内のボア内を軸方向に摺動可能に延在し、前記第２のロック手段は、横方向ボア（７１）と縦方向ボア（６９）とを有し、これらのボアはＵ字形のチャンネルを形成し、前記Ｕ字形のチャンネルには少なくとも１つのボール（７３）が受け入れられ、ボア（６９、７１）内のボール（７３）の位置は互いに結合され、これによって横方向ボア（７１）内のボール（７３）がピン（２７）のガイド部（７２）を超えて半径方向にわずかに突出し、前記筐体（５７）内には、ガイド斜面（７７）によって自由空間（７５）が形成され、前記第２のロック手段の開位置においては、第１の横方向ボア（７１）内のボール（７３）が前記自由空間（７５）内に部分的に突出し、前記第２のロック手段のロック位置においては、前記第１の横方向ボア（７１．１）内のボール（７３）は、前記ピン（２７）の前記ガイド部（７２）を超えて半径方向に突出することがないことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項9】
前記第２のロック手段は、少なくとも２つの拡張ジョー（７９）を備え、第１カラー（８３）と円筒部（８５）と切頭円錐状の乗り上り斜面（８７）と第２カラー（８９）とが前記ピン（２７）に形成され、前記拡張ジョー（７９）の内側輪郭が前記円筒部（８５）及び前記切頭円錐状の乗り上り斜面（８７）と補完するように設計され、前記拡張ジョー（７９）は、コーン（９３）とは反対側の端部に円周方向リブ（８１）を有することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項10】
前記ピン（２７）は、２つの部分に形成され、前記駆動端は、第２の部分（２７．２）に形成され、前記出力端は、前記ピン（２７）の第１の部分（２７．１）に形成され、前記ピン（２７）の前記第１の部分（２７．１）及び前記第２の部分（２７．２）は、前記筐体（５７）内で互いに同軸に配置され、且つ延在し、前記ピン（２７）の前記第１の部分（２７．１）と前記第２の部分（２７．２）との間に切り替え可能カップリングが設けられていることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項11】
前記切り替え可能カップリングが、前記第１の部分（２７．１）における少なくとも１つの凹部（５９）と、前記第２の部分（２７．２）における少なくとも１つの横方向ボア（６１）とを備え、カップリング位置において、前記横方向ボア（６１）の延長線上に前記凹部（５９）が配置され、前記横方向ボア（６１）の各々にボール（６３）が設けられ、前記筐体（５７）に乗り上り斜面（６７）を有する領域（６５）が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項12】
上記筐体（５７）に対して上記ピン（２７）の位置を２つの安定位置に保持するロック・クランプ機構を有することを特徴とする請求項１～１１の何れか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項13】
前記ロック・クランプ機構は、内孔を有するスリーブ（４５）を備え、前記スリーブ（４５）の内孔に凹部（１１１）が設けられ、前記筐体（５７）には、ばね付勢されたボール（１１３）を受け入れる盲穴が形成され、前記駆動ロック装置（１７）がロック位置にあるときに前記ばね付勢されたボール（１１３）と前記凹部（１１１）とは同一レベルにあり、前記スリーブ（４５）には前記ロック・クランプ機構を解錠するための解放ボタン（１１７）が設けられ、前記解放ボタン（１１７）を操作することによって前記凹部（１１１）から前記ばね付勢されたボール（１１３）が押し出されることを特徴とする請求項１２に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項14】
ロック・クランプ機構は、内側ボアと円筒状ガイド面とを有するスリーブ（９７）を備え、ロックボール（１０１）を受け入れるための少なくとも１つの横方向ボア（９９）が前記スリーブ（９７）に設けられ、前記横方向ボア（９９）は、前記ロックボール（１０１）の直径よりも短く、凹部（１０３）が筐体（５７）内に形成され、駆動ロック装置（１７）がロッキング位置にあるときに、前記横方向ボア（９９）とロックボール（１０１）とは同じレベルにあり、摺動カップリング（１０５）がスリーブ（９７）のガイド面上で軸方向に摺動可能に延び、前記摺動カップリング（１０５）を摺動させることによって、ロックボール（１０１）が筐体（５７）内の凹部（１０３）内に押し込まれることを特徴とする請求項１３に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項15】
前記スリーブ（９７）が前記ピン（２７）に結合されているか、又は前記ピン（２７）と前記スリーブ（９７）とが一体に形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項16】
駆動ロック装置（１７）とトルク供給装置とが一体に形成されていることを特徴とする請求項１～１５の何れか１項に記載の駆動ロック装置（１７）。
【請求項17】
請求項１～１６のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７） とトルクレンチ（１５） で構成される操作キー（１３）。
【請求項18】
工具ホルダ（１）における自動化された工具交換のための方法であって、以下のステップ、請求項１～１６のいずれか１項に記載の駆動ロック装置（１７）と産業用ロボット又はハンドリング装置との接続、
工具ホルダ（１）の操作装置（９）への駆動ロック装置（１７）の挿入、
工具ホルダ（１）への駆動ロック装置（１７） のロック、
工具のリリース、
工具の交換、
工具のクランプ、及び
駆動ロック装置（１７） のロック解除と工具ホルダ（１） からの取り外し
を含む方法。
【請求項19】
前記工具（１）が取り外された後、前記駆動ロック装置（１７）と前記産業用ロボット又は前記ハンドリング装置とが切り離され、前記工具交換が前記産業用ロボット又は前記ハンドリング装置によって実行され、前記産業用ロボット又は前記ハンドリング装置がその後前記駆動ロック装置（１７）に再接続されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。【国際調査報告】