特表 2023-516562 工具ホルダのクランプ装置

(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】2023-04-20

(54)【発明の名称】工具ホルダのクランプ装置

(51)【国際特許分類】

   B23B 31/26 20060101AFI20230413BHJP

【ＦＩ】

B23B31/26

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022548930

(86)(22)【出願日】2021-02-02

(85)【翻訳文提出日】2022-10-07

(86)【国際出願番号】 EP2021052364

(87)【国際公開番号】W WO2021165028

(87)【国際公開日】2021-08-26

(31)【優先権主張番号】20157695.6

(32)【優先日】2020-02-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】520333435

【氏名又は名称】エービー サンドビック コロマント

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ワスタールンド， ヨナス

(72)【発明者】

【氏名】マトリック， グンナル

【テーマコード（参考）】

3C032

【Ｆターム（参考）】

3C032KK06

(57)【要約】

工具ホルダシャンク（９１）を解放可能に保持するためのクランプ装置であって、－ハウジング（２）と、－ハウジング内のボア（３）内で軸方向に移動可能な引張棒（５）と、－引張棒の影響下で移動可能で、工具ホルダシャンクとロック係合する係合部材（２０）と、－ボア内に回転可能に配置された作動部材（１４）とを備える、クランプ装置。作動部材が回転すると、作動部材に固定的に接続された運動伝達要素（５０）の接触面が、引張棒に固定的に接続された別の運動伝達要素（４０）の接触面を押圧することによって、引張棒の軸方向移動を達成する。前記接触面の少なくとも１つは、相互に異なるピッチを有する２つのセクションを備え、それにより、第１の回転方向に回転したときの作動部材の同じ角度変位により、回転移動の第１の段階における引張棒の軸方向移動は、その最終段階におけるよりも長くなる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工具ホルダシャンクを解放可能に保持するためのクランプ装置であって、前記クランプ装置（１）は、
－前端部（２ａ）と、後端部（２ｂ）と、前記前端部と交差し、前記前端部から後方に延びるボア（３）とを有するハウジング（２）であって、前記工具ホルダシャンク（９１）を受けるための取付部分（１０）が、前記ボア（３）の前端部に設けられる、ハウジング（２）と、
－前進解放位置と後退ロック位置との間でその長手方向軸（Ｌ）に沿って前記ボア内で往復移動可能であるように、前記ボア（３）の内部に摺動可能に取り付けられた引張棒（５）と、
－前記引張棒（５）の周りで前記引張棒（５）の前端部に配置された係合部材（２０）であって、前記係合部材（２０）は、前記引張棒（５）が前記前進解放位置から前記後退ロック位置へ移動する影響下で、前記係合部材（２０）により前記工具ホルダシャンク（９１）が前記ボア（３）の前記取付部分（１０）に出入りすることが可能になる第１の位置から、前記係合部材（２０）が前記工具ホルダシャンク（９１）とロック係合し、前記工具ホルダシャンク（９１）を前記ハウジング（２）に固定したままにする第２の位置まで移動可能である、係合部材（２０）と
を備え、
－前記クランプ装置（１）は、前記長手方向軸（Ｌ）を中心に回転可能であるように前記ボア（３）内に回転可能に配置された作動部材（１４）を備え、前記作動部材（１４）は、前記ハウジング（２）に対して軸方向に固定され、それにより、前記長手方向軸（Ｌ）に沿って移動するのを防止されることと、
－前記クランプ装置（１）は、前記ハウジング（２）の内部に配置された運動伝達機構を備え、前記運動伝達機構は、前記ハウジング（２）に対する第１の回転方向（Ｄ１）への前記作動部材（１４）の回転移動を、前記前進解放位置から前記後退ロック位置への前記引張棒（５）の軸方向移動に伝達するように構成されることと、
－前記運動伝達機構が、
・前記引張棒と共に前記長手方向軸（Ｌ）に沿って移動可能であるように前記引張棒（５）に固定されるか又は固定的に接続され、前記ハウジングの前記前端部（２ａ）に面する第１の受圧接触面（４１）が設けられた第１の運動伝達要素（４０）と、
・前記作動部材と共に前記ハウジング（２）及び前記引張棒（５）に対して回転可能であるように前記作動部材（１４）に固定され、前記第１の受圧接触面（４１）に接触するために前記ハウジングの前記後端部（２ｂ）に面する第１の加圧接触面（５１）が設けられた第２の運動伝達要素（５０）であって、前記第１の加圧接触面（５１）は、前記作動部材（１４）が前記第１の回転方向（Ｄ１）に回転するときに前記第１の受圧接触面（４１）に対して摺動及び押圧することによって前記引張棒（５）を前記前進解放位置から前記後退ロック位置に押圧するように構成される、第２の運動伝達要素（５０）と
を備えることと、
－前記接触面（４１、５１）のうちの少なくとも１つは、関連する前記運動伝達要素（４０、５０）に沿って異なる位置に配置された第１の接触面セクション（４１ａ、５１ａ）及び第２の接触面セクション（４１ｂ、５１ｂ）を備え、それにより、前記作動部材（１４）が前記第１の回転方向（Ｄ１）に移動すると、前記第１の接触面セクション（４１ａ、５１ａ）は、前記移動の第１の段階中に他方の接触面（５１、４１）に対して摺動するように構成され、前記第２の接触面セクション（４１ｂ、５１ｂ）は、前記移動の最終段階中に前記他方の接触面（５１、４１）に対して摺動するように構成され、前記第１の接触面セクション（４１ａ、５１ａ）は第２の接触面セクション（４１ｂ、５１ｂ）よりも大きなピッチを有し、それにより、前記ハウジング（２）に対する前記第１の回転方向（Ｄ１）の回転に関連する前記作動部材（１４）の同じ角度変位は、前記第１の段階において、前記最終段階よりも大きい前記引張棒（５）の軸方向移動をもたらすことと
を特徴とする、クランプ装置。

【請求項2】

前記ピッチは前記第２の接触面セクション（４１ｂ、５１ｂ）に沿って一定であることを特徴とする、請求項１に記載のクランプ装置。

【請求項3】

前記ピッチは前記第１の接触面セクション（４１ａ、５１ａ）に沿って一定であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のクランプ装置。

【請求項4】

前記第２の接触面セクション（４１ｂ、５１ｂ）は、前記第２の接触面セクション（４１ｂ、５１ｂ）が前記第１の接触面セクション（４１ａ、５１ａ）の直後に続くように、関連する前記運動伝達要素（４０、５０）上で前記第１の接触面セクション（４１ａ、５１ａ）に隣接するように位置決めされることを特徴とする、請求項３に記載のクランプ装置。

【請求項5】

前記第２の接触面セクション（４１ｂ、５１ｂ）は、前記作動部材（１４）並びに前記第１及び前記第２の運動伝達要素（４０、５０）の影響下で前記引張棒が前記後退ロック位置に押し込まれたときに、前記第１及び前記第２の運動伝達要素（４０、５０）が前記作動部材（１４）を前記引張棒（５）に対して自己ロック回転位置に保つようなピッチを有することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のクランプ装置。

【請求項6】

前記第１の受圧接触面（４１）は、そのような第１及び第２の接触面セクション（４１ａ、４１ｂ）を備えることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のクランプ装置。

【請求項7】

前記第１の加圧接触面（５１）は、そのような第１及び第２の接触面セクション（５１ａ、５１ｂ）を備えることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のクランプ装置。

【請求項8】

前記第１の加圧接触面（５１）の前記第１の接触面セクション（５１ａ）は、前記第１の回転方向（Ｄ１）への前記作動部材（１４）の前記回転移動の前記第１の段階中に、前記第１の受圧接触面（４１）の前記第１の接触面セクション（４１ａ）に対して摺動及び押圧するように構成され、前記第１の加圧接触面（５１）の前記第２の接触面セクション（５１ｂ）は、この回転移動の前記最終段階中に、前記第１の受圧接触面（４１）の前記第２の接触面セクション（４１ｂ）に対して摺動及び押圧するように構成されることを特徴とする、請求項６と組み合わせた請求項７に記載のクランプ装置。

【請求項9】

－前記第１の加圧接触面（５１）の前記第１の接触面セクション（５１ａ）は、前記第１の受圧接触面（４１）の前記第１の接触面セクション（４１ａ）と同じピッチを有することと、
－前記第１の加圧接触面（５１）の前記第２の接触面セクション（５１ｂ）は、前記第１の受圧接触面（４１）の前記第２の接触面セクション（４１ｂ）と同じピッチを有することと
を特徴とする、請求項８に記載のクランプ装置。

【請求項10】

前記第１及び前記第２の運動伝達要素（４０、５０）は、互いにねじ係合して配置された２つのねじ山の一部を形成し、前記接触面（４１、５１）はねじ面の形態を有することを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のクランプ装置。

【請求項11】

－前記第１の運動伝達要素（４０）は、前記引張棒（５）に固定されたシャフト（１５、１５’）の包絡面上に外部突起の形態を有することと、
－前記作動部材（１４）はスリーブ形状であり、前記シャフト（１５、１５’）を取り囲み、前記第２の運動伝達要素（５０）は前記作動部材（１４）上に内部突起の形態を有することと
を特徴とする、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のクランプ装置。

【請求項12】

前記運動伝達機構は、前記第１の回転方向（Ｄ１）とは反対の第２の回転方向（Ｄ２）への前記作動部材（１４）の回転移動を、前記後退ロック位置から前記前進解放位置への前記引張棒（５）の軸方向移動に伝達するように構成されることを特徴とする、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のクランプ装置。

【請求項13】

－前記第１の運動伝達要素（４０）には、前記ハウジングの前記後端部（２ｂ）に面する第２の受圧接触面（４２）が設けられることと、
－前記運動伝達機構は、前記作動部材と共に前記ハウジング（２）に対して回転可能であるように前記作動部材（１４）に固定され、前記第２の受圧接触面（４２）に接触するために前記ハウジングの前記前端部（２ａ）に面する第２の加圧接触面（６２）が設けられた第３の運動伝達要素（６０）を備え、前記第２の加圧接触面（６２）は、前記作動部材（１４）が前記第２の回転方向（Ｄ２）に回転するときに前記第２の受圧接触面（４２）に対して摺動及び押圧することによって、前記引張棒（５）を前記後退ロック位置から前記前進解放位置に押圧するように構成されることと
を特徴とする、請求項１２に記載のクランプ装置。

【請求項14】

前記第２の受圧接触面（４２）は、前記第１の運動伝達要素（４０）に沿って異なる位置に配置された第１の接触面セクション（４２ａ）及び第２の接触面セクション（４２ｂ）を備え、それにより、前記作動部材（１４）が前記第２の回転方向（Ｄ２）に移動すると、前記第２の加圧接触面（６２）は、この移動の第１の段階中に前記第２の受圧接触面（４２）の前記第１の接触面セクション（４２ａ）に対して、及びこの移動の最終段階中に前記第２の受圧接触面（４２）の前記第２の接触面セクション（４２ｂ）に対して摺動して押圧するように構成され、前記第２の受圧接触面（４２）の前記第１の接触面セクション（４２ａ）は、前記第２の受圧接触面（４２）の前記第２の接触面セクション（４２ｂ）よりも小さいピッチを有し、それにより、前記作動部材（１４）の前記ハウジング（２）に対する前記第２の回転方向（Ｄ２）への回転に関連する同じ角度変位が、この回転移動の前記最終段階において、この回転移動の前記第１の段階よりも大きい前記引張棒（５）の軸方向移動をもたらすことを特徴とする、請求項１３に記載のクランプ装置。

【請求項15】

前記運動伝達機構は、そのような運動伝達要素の２つ以上のセットを備え、各セットは、第１の運動伝達要素（４０）及び関連する第２の運動伝達要素（５０）を備え、これらのセットは、前記作動部材（１４）の周方向に互いに離間していることを特徴とする、請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載のクランプ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工具ホルダを工作機械に接続するために使用されるように意図された、請求項１の前文に記載のクランプ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

金属切削のための工作機械の分野では、金属材料の加工片を機械加工するために使用される、例えばドリル、ミリング工具又は旋盤工具の形態の切削工具は、工具ホルダに固定されることが多く、工具ホルダは工作機械に取り付けられるクランプ装置に取り外し可能に固定される場合がある。そのような工具ホルダのシャンクを、ハウジング内に配置されたクランプ機構によってクランプ装置のハウジングにクランプすることが、従来知られている。ドリル及びミリング工具の形態の切削工具用の工具ホルダは、通常、スピンドルの形態の回転可能なハウジングにクランプされるが、旋盤工具用の工具ホルダは、回転不能に配置されたハウジングにクランプされる場合がある。切削工具を交換する必要があるとき、工具ホルダはクランプ装置のハウジングから解放され、別の切削工具を有する新しい工具ホルダがハウジングにクランプされる。このタイプのクランプ装置は、例えば、工作機械に含まれる工具タレットの周囲に着脱可能に固定される場合がある。

【0003】

上述のタイプの多くの従来知られているクランプ装置は、工具ホルダのクランプ又は解放を行うために手動操作を必要とする。自動工具交換動作に適合されたクランプ装置も存在し、例えば、クランプ機構の状態を制御するために油圧ピストンが使用される。しかしながら、そのような自動的に動作するクランプ機構は、通常はかなりかさばり、特に長手方向に多くの空間を必要とし、そのため、クランプ装置に利用可能な軸方向空間が制限されている工作機械の工具タレットでの使用には適さない。

【0004】

自動工具交換動作に適合されたクランプ機構を有するスピンドルの形態のハウジングを備えるクランプ装置は、欧州特許第１４６８７６７号明細書から従来知られている。欧州特許第１４６８７６７号明細書によるクランプ装置では、第１の引張棒の形態の作動部材が、スピンドルの内部に摺動可能に取り付けられ、引張棒の間に配置されたいくつかの協働するくさびを備える力増幅機構を介して、第２の引張棒の軸方向変位をもたらすように構成される。スピンドルの内部のガスばねが、２つの引張棒を、工具ホルダがスピンドルにクランプされる後退ロック位置に付勢するように構成され、油圧ピストンが、ガスばねの後端部のピストンに作用して、工具ホルダがスピンドルから解放され得る前進解放位置への２つの引張棒の変位を達成するように構成されてもよい。しかしながら、この従来知られているクランプ装置は、比較的長い軸方向範囲を有し、したがって、クランプ装置に利用可能な軸方向空間が制限されている工具タレットの周囲に工具ホルダが着脱可能に固定される場合に、このタイプのクランプ装置を使用するのには適していない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、新規の有利な設計を有し、工作機械の工具タレットと共に使用するのに適した上述のタイプのクランプ装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によれば、前記目的は、請求項１に定義された特徴を有するクランプ装置によって達成される。

【0007】

本発明によるクランプ装置は、
－前端部と、後端部と、前記前端部と交差し、前記前端部から後方に延びるボアとを有するハウジングであって、前記工具ホルダシャンクを受けるための取り付け部分が、前記ボアの前端部に設けられる、ハウジングと、
－前進解放位置と後退ロック位置との間でその長手方向軸に沿って前記ボア内で往復移動可能であるように、前記ボアの内部に摺動可能に取り付けられた引張棒と、
－前記引張棒の前端部において前記引張棒の周りに配置された係合部材であって、前記係合部材は、前記引張棒が前記前進解放位置から前記後退ロック位置に移動する影響下で、前記係合部材により前記工具ホルダシャンクが前記ボア前記取付部分に出入りすることが可能になる第１の位置から、前記係合部材が前記工具ホルダシャンクとロック係合し、前記工具ホルダシャンクを前記ハウジングに固定したままにする第２の位置まで移動可能である、係合部材と、
－前記長手方向軸を中心に回転可能であるように前記ボア内に回転可能に配置された作動部材であって、前記長手方向軸に沿って移動することが防止されるように前記ハウジングに対して軸方向に固定される、作動部材と、
－前記ハウジングの内部に配置された運動伝達機構であって、前記ハウジングに対する第１の回転方向における前記作動部材の回転移動を、前記前進解放位置から前記後退ロック位置への前記引張棒の軸方向移動に伝達するように構成された運動伝達機構と
を備える。

【0008】

上述の運動伝達機構は、
－前記引張棒と共に前記長手方向軸に沿って移動可能であるように前記引張棒に固定されるか又は固定的に接続され、前記ハウジングの前端部に面する第１の受圧接触面が設けられる第１の運動伝達要素と、
－前記作動部材と共に前記ハウジング及び前記引張棒に対して回転可能であるように作動部材に固定され、前記第１の受圧接触面に接触するために前記ハウジングの前記後端部に面する第１の加圧接触面が設けられる第２の運動伝達要素であって、前記第１の加圧接触面は、前記作動部材が前記第１の回転方向に回転されるときに前記第１の受圧接触面に対して摺動及び押圧することによって前記引張棒を前記前進解放位置から前記後退ロック位置に押圧するように構成される、第２の運動伝達要素と
を備える。

【0009】

引張棒の軸方向移動を制御するために上述の作動部材及び運動伝達機構を使用することにより、引張棒の軸方向移動を制御するために軸方向に多くの空間を占めるガスばね又は類似物が必要とされず、軸方向においてクランプ装置を省スペースにすることができることを意味する。したがって、このクランプ装置は、工具タレットでの使用に適している。

【0010】

本発明によれば、上述の接触面のうちの少なくとも１つ、すなわち第１の受圧接触面及び第１の加圧接触面の少なくとも１つは、関連する運動伝達要素に沿って異なる位置に配置された第１の接触面セクション及び第２の接触面セクションを備え、それにより、作動部材が第１の回転方向に移動すると、第１の接触面セクションは、移動の第１の段階中に他方の接触面に対して摺動するように構成され、ここで、第２の接触面セクションは、移動の最終段階中に他方の接触面に対して摺動するように構成され、第１の接触面セクションは第２の接触面セクションよりも大きいピッチを有し、それにより、ハウジングに対する第１の回転方向の回転に関連する作動部材の同じ角度変位は、前記第１の段階において、前記最終段階よりも大きな引張棒の軸方向移動をもたらす。これにより、引張棒は、より大きなピッチの影響下で、クランプの初期段階中に軸方向に迅速に移動することができる。この初期クランプ段階は、大きな力を必要としない。しかしながら、クランプの最終段階は、より大きな力を必要とする。実際のクランプが行われると、すなわち、係合部材が上述の第２の位置をとると、引張棒は、より小さなピッチの影響下で軸方向に移動し、それにより、引張棒の軸方向移動は、作動部材の角度変位と比較して小さくなり、その結果、「出力ブースト」とも呼ばれる力増幅効果が生じる。引張棒の初期軸方向移動により大きなピッチを使用することにより、作動部材のかなり小さな角度変位で、前進解放位置から後退ロック位置への引張棒の軸方向移動全体を達成することが可能になる。

【0011】

クランプ装置の上述のハウジングは、回転可能なスピンドルの形態を有する場合があり、工作機械の工具タレット内の駆動機構に接続される又は接続可能である場合がある。しかしながら、本発明のクランプ装置は、工具タレットでの使用に限定されず、回転可能なスピンドルの形態のそのようなハウジングは、代替として、工作機械の主スピンドルを構成するか、又は中間工具タレットなしでそのような主軸に接続されてもよい。ハウジングが回転可能なスピンドルの形態を有する場合、クランプ装置は、ドリル若しくはミリング工具又は他のタイプの回転工具が設けられた工具ホルダをクランプするために使用される場合がある。本発明のクランプ装置に含まれるハウジングは、さらなる代替として、回転不能なハウジングであってもよい。後者の場合、クランプ装置は、旋盤工具又は他のタイプの非回転工具が設けられた工具ホルダをクランプするために使用されてもよい。

【0012】

本発明の一実施形態によれば、ピッチは、前記第２の接触面セクションに沿って一定である。ピッチはまた、好ましくは、前記第１の接触面セクションに沿っても一定であるが、当然、第２の接触面セクションのピッチよりも大きい。第１の接触面セクションに沿った一定の第１のピッチ及び／又は第２の接触面セクションに沿った一定の第２のピッチを使用することで、運動伝達要素の製造が容易になる。しかしながら、代替として、第１の接触面セクション及び／又は第２の接触面セクションは、問題の接触面セクションに沿って変化するピッチを有してもよい。

【0013】

前記第２の接触面セクションは、好ましくは、第２の接触面セクションが第１の接触面セクションの直後に続くように、前記第１の接触面セクションに隣接する関連する運動伝達要素上に位置決めされる。しかしながら、代替として、第１及び第２の接触面セクションのピッチから逸脱する一定又は変化するピッチを有する１つ又は複数の中間接触面セクションが、問題の運動伝達要素上の第１及び第２の接触面セクション間に設けられてもよい。

【0014】

本発明の別の実施形態によれば、前記第２の接触面セクションは、引張棒が作動部材並びに第１及び第２の運動伝達要素の作用下で後退ロック位置に押し込まれたときに、第１及び第２の運動伝達要素が作動部材を引張棒に対して自己ロック回転位置に保つようなピッチを有する。これにより、引張棒を、アクチュエータからの外力を必要とせずに後退ロック位置に保持することができ、このことは、作動部材が、工具交換動作に関連して、例えば油圧アクチュエータの形態のアクチュエータからの外力を受けるのみでよいことを意味する。

【0015】

本発明の別の実施形態によれば、運動伝達機構は、第１の回転方向とは反対の第２の回転方向への作動部材の回転移動を、後退ロック位置から前進解放位置への引張棒の軸方向移動に伝達するように構成される。これにより、作動部材はまた、工具交換動作に関連して、引張棒を後退ロック位置から前進解放位置に移動させるために使用されてもよい。

【0016】

本発明の別の実施形態によれば、運動伝達機構は、そのような運動伝達要素の２つ以上のセットを備え、各セットは、第１の運動伝達要素及び関連する第２の運動伝達要素を備え、これらのセットは、作動部材の周方向に互いに離間している。前記セットは、好ましくは、作動部材の周方向に均等に分配される。これにより、良好な力分布を有するバランスのとれたクランプ装置が得られる。

【0017】

本発明によるクランプ装置のさらなる有利な特徴は、以下の説明及び従属請求項から明らかになるであろう。

【0018】

以下、添付図面を参照して、実施例として挙げた本発明の実施形態を具体的に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態によるクランプ装置及び工具ホルダを通る長手方向断面図であり、クランプ装置の引張棒は後退ロック位置にあり、工具ホルダはクランプ装置のハウジングにクランプされている。

【図2】図１に示すクランプ装置及び工具ホルダの側面図である。

【図3】図２の線ＩＩＩ－ＩＩＩによる断面図である。

【図4】引張棒が前進解放位置に示されている、図１に対応する長手方向断面図である。

【図5】図４に示すクランプ装置及び工具ホルダの側面図である。

【図6】図５の線ＶＩ－ＶＩによる断面図である。

【図7】図１のクランプ装置及び工具ホルダの分解図である。

【図8】図１のクランプ装置及び工具ホルダの別の方向からの分解図である。

【図9】図１のクランプ装置の部分切断斜視図である。

【図10】図１のクランプ装置に含まれる構成要素の側面図である。

【図11】図１のクランプ装置に含まれる作動部材の一部の側面図である。

【図12】本発明の別の実施形態によるクランプ装置及び工具ホルダの斜視図である。

【図13】クランプ装置のアクチュエータベーンが第１の位置に示されている、図１２のクランプ装置の断面図である。

【図14】図１３の線ＸＩＶ－ＸＩＶによるクランプ装置の一部の長手方向断面図である。

【図15】図１３に対応する断面図であるが、アクチュエータベーンが第２の位置に示されている。

【図16】図１５の線ＸＶＩ－ＸＶＩによるクランプ装置の一部の長手方向断面図である。

【図17】図１２のクランプ装置及び工具ホルダの分解図である。

【図18】図１７では組み立てられた状態で示されている部分の分解図である。

【図19】図１２のクランプ装置及び工具ホルダの別の方向からの分解図である。

【図20】図１８に対応するが別の方向から見た分解図である。

【図21】図１２のクランプ装置の部分切断斜視図である。

【図22】図１２のクランプ装置に含まれる構成要素の側面図である。

【図23】図１２のクランプ装置に含まれる作動部材の一部の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の異なる実施形態によるクランプ装置１が図１～図２３に示されている。クランプ装置１は、工具ホルダ９０（図面では非常に概略的に示されている）をクランプ装置のハウジング２に解放可能にクランプし、工具ホルダ９０に固定された切削工具（図示せず）による加工片の機械加工を可能にするように構成される。

【0021】

ハウジング２は、前端部２ａと、後端部２ｂと、前端部２ａと交差し、前端部２ａから後方に延びるボア３とを有する。したがって、ボア３は、ハウジングの前端部２ａにおいて入口開口３ａを有する。

【0022】

図１～図１１に示す実施形態では、ハウジング２は機械スピンドルの形態を有し、このスピンドル形状のハウジング２は、転がり軸受によって周囲のケーシング内に回転可能に取り付けられてもよい。この場合、ハウジング２は、ハウジング２が駆動機構によって回転駆動されることを可能にするために、工作機械の駆動機構、例えば工作機械の工具タレット内の駆動機構に接続可能であってもよい。

【0023】

図１２～図２３に示す実施形態では、ハウジング２は回転不能なハウジングとして設計されている。この場合、ハウジング２は、その後端部においてハウジング２から延びる接続部材４を介して工作機械の工具タレットに接続可能である。

【0024】

引張棒５は、前進解放位置（図４及び図１６参照）と後退ロック位置（図１及び図１４参照）との間で、ボア３内でその長手方向軸Ｌに沿って往復移動可能であるように、ボア３の内部に摺動可能に取り付けられる。引張棒５は、ボア３の入口開口３ａに面する前端部と、反対側の後端部とを有する。引張棒５の前端部には、ヘッド部分６及びネック部分７が設けられる。ヘッド部分６は、引張棒の長手方向に見てネック部分７の前方に位置し、ヘッド部分６は、ヘッド部分６の後ろ向き傾斜面８を介してネック部分７に接続される。引張棒５とボア３の内面との間にシールリング９が配置される。図示の例では、このシールリング９は、引張棒５の外側の溝に受けられる。

【0025】

ボア３の前端部には、工具ホルダ９０の取付シャンク９１を受けるための取付部分１０が設けられる。この取付シャンク９１は、ここでは工具ホルダシャンクと呼ばれる。

【0026】

図１２～図２３に示す実施形態では、ハウジング２は、ベース部１２と、ハウジングの前端部２ａでベース部１２に取り付けられたエンドピース１３とを備える。エンドピース１３は、上述のボア３の一部を形成する軸方向貫通孔を有するスリーブの形態を有する。この場合、上述の取付部分１０は、エンドピース１３内に位置する。

【0027】

図１～図１１に示す実施形態では、ボア３を収容するハウジング２の部分は、上述のタイプのエンドピース１３なしで一体に形成される。

【0028】

工具ホルダシャンク９１は、ハウジング２の前端部２ａの入口開口３ａを介して、ボア３の取付部分に挿入可能である。引張棒のヘッド部分６は、工具ホルダシャンク９１内の係合ボア９２内に受けられ、工具ホルダシャンクの管状壁９３は、ヘッド部分６とボア３の内面との間の空間内に受けられる。図示の実施形態では、ボア３の取付部分１０は、円錐形状であり、同様の形状の工具ホルダシャンク９１を受けるように適合された幾分「三角形」又は多角形の非円形断面形状を有する。円錐形状は、工具ホルダシャンク９１とハウジング２との間の半径方向及び軸方向の遊びのない接続を保証し、一方、非円形断面は、工具ホルダシャンク９１のハウジング２への回転不能な固定を保証する。しかしながら、ボア３の取付部分１０はまた、他のタイプの工具ホルダシャンクを受けるための任意の他の適切な形状を有してもよい。

【0029】

セグメントの形態の係合部材２０は、引張棒５の前端部において引張棒５の周りに配置される。引張棒５の前進解放位置から後退ロック位置への移動の影響下で、係合部材２０は、係合部材２０により工具ホルダシャンク９１がボア３の取付部分に出入りすることが可能になる第１の位置（図４及び図１６参照）から、係合部材２０が工具ホルダシャンク９１の係合ボア９２内の係合溝９４とロック係合し、それによって工具ホルダシャンク９１をハウジング２に固定したままにする第２の位置（図１及び図１４参照）まで移動可能である。

【0030】

図示の実施形態では、係合部材２０は、引張棒５のネック部分７の周りに配置され、ボア３内に配置されてネック部分７を取り囲むリテーナリング２１及び弾性Ｏリング２２によってネック部分の周りの定位置に保持される。各係合部材２０は、リテーナリング２１の内側溝に係合する外向きフランジ部分２３を有する。Ｏリング２２は、各係合部材２０の後端部において外向きの溝に受けられる。圧縮ばね２４もまた、ボア３内に配置され、引張棒５を取り囲むように構成される。圧縮ばね２４は、図１～図１１に示す実施形態では、引張棒５の肩部とスラストリング２５との間に取り付けられ、図１２～図２３に示す実施形態では、引張棒５の肩部とリテーナリング２１との間に取り付けられる。圧縮ばね２４は、リテーナリング２１及び係合部材２０を前方に付勢するように構成される。図１～図１１に示す実施形態では、ボア３の入口開口に向かうリテーナリング２１の前方移動は、ボア３の内面の溝に取り付けられた停止リング２６によって制限される。図１２～図２３に示す実施形態では、ボア３の入口開口に向かうリテーナリング２１の前方移動は、エンドピース１３の内側端面の肩部によって制限される。

【0031】

各係合部材２０には、その前端部に、係合部材２０が上述の第２の位置にあるときに工具ホルダシャンク９１の係合溝９４と係合するように構成された外向き係合フランジ２７が設けられる。引張棒５が前進解放位置にあるとき、図４及び図１６に示すように、係合部材２０の前端部は、引張棒５のヘッド部分６の背後に位置し、係合フランジ２７は、工具ホルダシャンク９１の係合溝９４との係合から外れている。引張棒５がボア３内でその長手方向軸Ｌに沿って軸方向後方に移動すると、引張棒のヘッド部分６の傾斜面８は、係合部材２０の前端と接触し、係合部材２０の前端部は、この傾斜面８上を摺動して外向きに押圧され、それにより、係合部材の係合フランジ２７は工具ホルダシャンク９１の係合溝９４と係合し、その後、工具ホルダシャンク９１は、引張棒５によって引っ張られて、上述の取付部分１０においてハウジング２の内面と堅固に接触する。

【0032】

クランプ装置１は、作動部材１４をさらに備え、作動部材１４は、長手方向軸Ｌを中心として引張棒５及びハウジング２に対して回転可能であるようにボア３内に回転可能に配置され、長手方向軸Ｌに沿ってハウジング２に対して移動するのが防止されるようにハウジング２に対して軸方向に固定される。作動部材１４は、引張棒５と同心である。

【0033】

運動伝達機構は、ハウジング２の内部に配置され、ハウジング２に対する第１の回転方向Ｄ１への作動部材１４の回転移動を、前進解放位置から後退ロック位置への引張棒５の軸方向移動に伝達するように構成される。この運動伝達機構は、
－引張棒と共に長手方向軸Ｌに沿って移動可能であるように引張棒５に固定されるか又は固定的に接続され、ハウジングの前端部２ａに面する第１の受圧接触面４１が設けられた第１の運動伝達要素４０と、
－作動部材と共にハウジング２及び引張棒５に対して回転可能であるように作動部材１４に固定され、第１の受圧接触面４１に接触するためにハウジングの後端部２ｂに面する第１の加圧接触面５１が設けられた第２の運動伝達要素５０と
を備える。

【0034】

第１の加圧接触面５１は、作動部材１４が第１の回転方向Ｄ１に回転するときに、第１の受圧接触面４１に対して摺動及び押圧することにより、引張棒５を前進解放位置から退避ロック位置に押圧するように構成される。

【0035】

第１の受圧接触面４１は、第１の運動伝達要素４０に沿って異なる位置に配置された第１の接触面セクション４１ａ及び第２の接触面セクション４１ｂを備える。第１の加圧接触面５１は、第２の運動伝達要素５０に沿って異なる位置に配置された第１の接触面セクション５１ａ及び第２の接触面セクション５１ｂを備える。作動部材１４が第１の回転方向Ｄ１に移動すると、第１の加圧接触面５１の第１のセクション５１ａは、移動の第１の段階中に第１の受圧接触面４１の第１のセクション４１ａに対して摺動及び押圧するように構成され、第１の加圧接触面５１の第２のセクション５１ｂは、移動の最終段階中に第１の受圧接触面４１の第２のセクション４１ｂに対して摺動及び押圧するように構成される。第１の受圧接触面４１の第１のセクション４１ａは、第１の受圧接触面４１の第２のセクション４１ｂよりもピッチが大きい。同様に、第１の加圧接触面５１の第１のセクション５１ａは、第１の加圧接触面５１の第２のセクション５１ｂよりもピッチが大きい。これにより、ハウジング２に対する第１の回転方向Ｄ１の回転に関連する作動部材１４の同じ角度変位は、前記第１の段階において、前記最終段階よりも大きな、長手方向軸Ｌに沿った引張棒５の軸方向移動をもたらす。第１の受圧接触面４１の第１のセクション４１ａのピッチは、好ましくは、第１の受圧接触面４１の第２のセクション４１ｂのピッチの５～８倍程度の大きさであり、第１の加圧接触面５１の第１のセクション５１ａのピッチは、好ましくは、第１の加圧接触面５１の第２のセクション５１ｂのピッチの５～８倍程度ｎ大きさである。

【0036】

第１の加圧接触面５１の第１のセクション５１ａは、好ましくは、第１の受圧接触面４１の第１のセクション４１ａと同じピッチを有する。同様に、第１の加圧接触面５１の第２のセクション５１ｂは、好ましくは、第１の受圧接触面４１の第２のセクション４１ｂと同じピッチを有する。

【0037】

図示の実施形態では、ピッチは、第１の受圧接触面４１の第１のセクション４１ａに沿って一定であり、第１の受圧接触面４１の第２のセクション４１ｂに沿っても一定であるが、より小さい。図示の実施形態では、ピッチはまた、第１の加圧接触面５１の第１のセクション５１ａに沿って一定であり、第１の加圧接触面５１の第２のセクション５１ｂに沿っても一定であるが、より小さい。しかしながら、ピッチは、代替として、第１の受圧接触面４１の上述のセクション４１ａ、４１ｂの一方又は両方に沿って、及び第１の加圧接触面５１の上述のセクション５１ａ、５１ｂの一方又は両方に沿って変化してもよい。

【0038】

図示の実施形態では、第１の受圧接触面４１の第１及び第２のセクション４１ａ、４１ｂは、第２のセクション４１ｂが第１のセクション４１ａの直後に続くように、第１の運動伝達要素４０上で互いに隣接するように位置決めされる。同様に、第１の加圧接触面５１の第１及び第２のセクション５１ａ、５１ｂは、第２のセクション５１ｂが第１のセクション５１ａの直後に続くように、第２の運動伝達要素５０上で互いに隣接するように位置決めされる。しかしながら、代替として、第１の受圧接触面４１は、第１の運動伝達要素４０上で、第１の受圧接触面４１の第１のセクション４１ａと第２のセクション４１ｂとの間に位置決めされた中間セクションを備えてもよい。同様に、第１の加圧接触面５１は、第２の運動伝達要素５０上で、第１の加圧接触面５１の第１のセクション５１ａと第２のセクション５１ｂとの間に位置決めされた中間セクションを備えてもよい。

【0039】

図示の実施形態によれば、運動伝達機構はまた、ハウジング２に対して第１の回転方向Ｄ１とは反対の第２の回転方向Ｄ２への作動部材１４の回転移動を、後退ロック位置から前進解放位置への引張棒５の軸方向移動に伝達するように構成される。この目的のために、第１の運動伝達要素４０には第２の受圧接触面４２が設けられ、第２の受圧接触面４２は、ハウジングの後端部２ｂに面し、第３の運動伝達要素６０に設けられた第２の加圧接触面６２と協働するように構成される。この要素６０は、作動部材と共にハウジング２及び引張棒５に対して回転可能となるように、作動部材１４に固定される。第２の加圧接触面６２は、第２の受圧接触面４２に接触するためにハウジングの前端部２ａに面しており、第２の加圧接触面６２は、作動部材１４が第２の回転方向Ｄ２にハウジング２に対して回転するときに、第２の受圧接触面４２に対して摺動及び押圧することによって、引張棒５を後退ロック位置から前進解放位置に押圧するように構成される。

【0040】

第２の受圧接触面４２は、第１の運動伝達要素４０に沿って異なる位置に配置された第１の接触面セクション４２ａ及び第２の接触面セクション４２ｂを備えてもよく、第２の加圧接触面６２は同様に、第３の運動伝達要素６０に沿って異なる位置に配置された第１の接触面セクション６２ａ及び第２の接触面セクション６２ｂを備えてもよい。作動部材１４が第２の回転方向Ｄ２に移動すると、第２の加圧接触面６２の第１のセクション６２ａは、この移動の第１の段階中に第２の受圧接触面４２の第１のセクション４２ａに対して摺動及び押圧するように構成され、第２の加圧接触面６２の第２のセクション６２ｂは、この移動の最終段階中に第２の受圧接触面４２の第２のセクション４２ｂに対して摺動及び押圧するように構成される。第２の受圧接触面４２の第１のセクション４２ａは、第２の受圧接触面４２の第２のセクション４２ｂよりもピッチが小さい。同様に、第１の加圧接触面６２の第１のセクション６２ａのピッチは、第１の加圧接触面６２の第２のセクション６２ｂのピッチよりも小さい。これにより、ハウジング２に対する第２の回転方向Ｄ２の回転に関連する作動部材１４の同じ角度変位は、この回転移動の最終段階において、この回転移動の第１の段階よりも大きい、長手方向軸Ｌに沿った引張棒５の軸方向移動をもたらす。第２の受圧接触面４２の第２のセクション４２ｂのピッチは、好ましくは、第２の受圧接触面４２の第１のセクション４２ｂのピッチの５～８倍程度の大きさであり、第２の加圧接触面６２の第２のセクション６２ｂのピッチは、好ましくは、第２の加圧接触面６２の第１のセクション６２ａのピッチの５～８倍程度の大きさである。

【0041】

第２の加圧接触面６２の第１のセクション６２ａは、好ましくは、第２の受圧接触面４２の第１のセクション４２ａと同じピッチを有する。同様に、第２の加圧接触面６２の第２のセクション６２ｂは、好ましくは、第２の受圧接触面４２の第２のセクション４２ｂと同じピッチを有する。

【0042】

図示の実施形態では、ピッチは、第２の受圧接触面４２の第１のセクション４２ａに沿って一定であり、第２の受圧接触面４２の第２のセクション４２ｂに沿っても一定であるが、より大きい。図示の実施形態では、ピッチはまた、第２の加圧接触面６２の第１のセクション６２ａに沿って一定であり、第２の加圧接触面６２の第２のセクション６２ｂに沿っても一定であるが、より大きい。しかしながら、ピッチは、代替として、第２の受圧接触面４２の上述のセクション４２ａ、４２ｂの一方又は両方に沿って、及び第２の加圧接触面６２の上述のセクション６２ａ、６２ｂの一方又は両方に沿って変化してもよい。

【0043】

図示の実施形態では、第２の受圧接触面４２の第１及び第２のセクション４２ａ、４２ｂは、第２のセクション４２ｂが第１のセクション４２ａの直後に続くように、第１の運動伝達要素４０上で互いに隣接するように位置決めされる。同様に、第２の加圧接触面６２の第１及び第２のセクション６２ａ、６２ｂは、第２のセクション６２ｂが第１のセクション６２ａの直後に続くように、第３の運動伝達要素６０上で互いに隣接するように位置決めされる。しかしながら、代替として、第２の受圧接触面４２は、第１の運動伝達要素４０上で、第２の受圧接触面４２の第１のセクション４２ａと第２のセクション４２ｂとの間に位置決めされた中間セクションを備えてもよい。同様に、第２の加圧接触面６２は、第３の運動伝達要素６０上で、第２の加圧接触面６２の第１のセクション６２ａと第２のセクション６２ｂとの間に位置決めされた中間セクションを備えてもよい。

【0044】

第１の運動伝達要素４０は、第２の運動伝達要素５０と第３の運動伝達要素６０との間の間隙に受けられる。したがって、第２及び第３の運動伝達要素５０、６０は、作動部材１４の軸方向に見て、第１の運動伝達要素４０の両側に配置される。

【0045】

上述のタイプの運動伝達要素４０、５０、６０は、２つ以上のセットで配置されてもよく、各セットは、第１の運動伝達要素４０と、関連する第２及び第３の運動伝達要素５０、６０とを備える。これらのセットは、作動部材１４の周方向に互いに離間している。図示の実施形態では、クランプ装置１の運動伝達機構は、２つのそのような運動伝達要素のセットを備える。

【0046】

図示の実施形態では、運動伝達要素４０、５０、６０は、互いにねじ係合して配置された２つのねじ山の一部を形成する。この場合、第１及び第２の受圧接触面４１、４２並びに第１及び第２の加圧接触面５１、６２は、ねじ面の形態を有する。代替として、第１及び第２の加圧接触面５１、６２の各々が、ピン様形状の運動伝達要素上に配置されたかなり短く凸状の面の形態を有し、第１及び第２の受圧接触面４１、４２が、第１及び第２の加圧接触面のカム面として作用してもよい。後者の場合、第１及び第２の受圧接触面４１、４２のみが上記のように第１及び第２の接触面セクション４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂに分割される。

【0047】

さらなる代替として、第１及び第２の受圧接触面４１、４２の各々が、ピン様形状の第１の運動伝達要素上に配置されたかなり短く凸状の面の形態を有し、第１及び第２の加圧接触面５１、６２が、第１及び第２の受圧接触面のカム面として作用してもよい。後者の場合、第１及び第２の加圧接触面５１、６２のみが上記のように第１及び第２の接触面セクション５１ａ、５１ｂ、６２ａ、６２ｂに分割される。

【0048】

第１の受圧接触面４１の第２の接触面セクション４１ｂ及び／又は第１の加圧接触面５１の第２の接触面セクション５１ｂは、好ましくは、作動部材１４並びに第１及び第２の運動伝達要素４０、５０の作用下で引張棒が後退ロック位置に押し込まれたときに、第１及び第２の運動伝達要素４０、５０が作動部材１４を引張棒５に対して自己ロック回転位置に保つようなピッチを有する。自己ロック回転位置では、第１の加圧接触面５１と第１の受圧接触面４１との間の摩擦力によって、作動部材１４が上述の第２の回転方向Ｄ２に回転することが防止される。

【0049】

図示の実施形態では、第１及び第２の受圧接触面４１、４２はシャフト１５、１５’の外側に設けられ、シャフト１５、１５’は引張棒５に固定され、引張棒と共に長手方向軸Ｌに沿って移動するように構成される。引張棒５及びシャフト１５は、図１及び図４に示すように、一体に形成されてもよい。しかしながら、シャフト１５’は、代替として、例えば、図１４及び図１６に示すように、シャフト１５’の雌ねじ１６ａと、引張棒５の対応する雄ねじ１６ｂとによって形成されたねじ継手を介して、引張棒５に固定された別個の構成要素として形成されてもよい。しかしながら、シャフト１５’は、当然ながら、任意の他の適切な方法で引張棒５に固定されてもよい。図示の例では、第１の運動伝達要素４０の各々は、シャフト１５、１５’の包絡面上の外部突起の形態を有する。

【0050】

図示の実施形態では、作動部材１４はスリーブ形状であり、前記シャフト１５、１５’を取り囲み、ここで、第１及び第２の加圧接触面５１、６２は作動部材の内側に設けられている。クランプ装置１の組み立てを容易にするために、スリーブ形状の作動部材１４は、スリーブを形成するために接合され、クランプリング１７によって互いにクランプされた２つの別個のスリーブセクタ１４ａ、１４ｂによって適切に形成される。図示の例では、第２及び第３の運動伝達要素５０、６０の各々は、作動部材１４の内側に内部突起の形態を有する。

【0051】

図示の実施形態では、作動部材１４並びに第２及び第３の運動伝達要素５０、６０は、シャフト１５、１５’及び第１の運動伝達要素４０によって形成されたねじと協働するように構成されたナットを共に形成する。

【0052】

代替として、作動部材１４は、シャフトの形態を有してもよく、第１及び第２の加圧接触面５１、６２は、作動部材の外側に設けられる。この場合、第１及び第２の受圧接触面４１、４２はスリーブの内側に設けられ、スリーブはシャフト形状の作動部材を取り囲み、引張棒５に固定され、引張棒と共に長手方向軸Ｌに沿って移動するように構成される。引張棒５及びこのスリーブは、一体に形成されてもよい。しかしながら、スリーブは、代替として、例えばねじ継手を介して引張棒５に固定される別個の構成要素として形成されてもよい。

【0053】

引張棒５は、ハウジング２に対して回転することが防止される。図１～図１１に示す実施形態では、引張棒５には、引張棒の周壁から半径方向に突出し、引張棒の中心軸の周りに分布するいくつかの停止ラグ３０が設けられる。これらの停止ラグ３０は、引張棒５とハウジング２との間の相互回転を防止するために、ボア３内の壁面上のそれぞれの長手方向溝３１内に摺動可能に受けられる。図１２～図２３に示す実施形態では、細長い停止部材３２が、ハウジング２の内部に回転不能に取り付けられたプレート３４のアパーチャ３３を通って延び、この停止部材３２は、引張棒５とハウジング２との間の相互回転を防止するために、シャフト１５’の軸方向に延びる凹部３５に摺動可能に受けられる。当然、引張棒５とハウジング２との間の相互回転もまた、任意の他の適切な方法で防止されてもよい。

【0054】

クランプ装置１はまた、作動部材１４を第１及び第２の回転方向Ｄ１、Ｄ２に回転させるための、１つ又は複数の油圧、空気圧、又は電気アクチュエータなどの追加の構成要素を備えてもよい。クランプ装置１の制御は、このようなアクチュエータによって自動化されてもよい。したがって、本発明に係るクランプ装置１は、自動工具交換作業における使用に適している。しかしながら、本発明によるクランプ装置１は、手動操作に適合されてもよい。

【0055】

図示の実施形態では、クランプ装置１は、ハウジング２内に配置されるか又はハウジング２に取り付けられ、作動部材１４をハウジング２に対して回転させるように構成された油圧アクチュエータ７０、７０’を備える。図示の実施形態では、油圧アクチュエータ７０、７０’は、クランプ装置のハウジング２に一体化されている。しかしながら、油圧アクチュエータ７０、７０’は、代替として、クランプ装置のハウジングに固定された別個のアクチュエータケーシングを備えてもよい。

【0056】

図１～図１１に示す実施形態では、油圧アクチュエータ７０は、その回転軸が作動部材１４の回転軸と整列して配置された回転可能なアクチュエータシャフト７１を備える。作動部材１４は、上述の第１及び第２の回転方向Ｄ１、Ｄ２において、アクチュエータシャフト７１と共にハウジング２に対して回転可能に構成される。油圧アクチュエータ７０はまた、２つのアクチュエータベーン７２を備え、２つのアクチュエータベーン７２はアクチュエータシャフト７１に固定され、アクチュエータシャフトの回転軸を中心にアクチュエータシャフト７１と共に回転可能に構成される。アクチュエータベーン７２は、アクチュエータシャフト７１から半径方向に反対方向に突出する。アクチュエータベーン７２及びアクチュエータシャフト７１は、好ましくは一体に形成される。各アクチュエータベーン７２は、油圧アクチュエータ７０の内部空間７３に移動可能に受けられ、この内部空間７３を、アクチュエータベーンの第１の側の第１の油圧チャンバ７４ａと、アクチュエータベーンの反対側の第２の側の第２の油圧チャンバ７４ｂとに分割するように構成される。例えば油圧油の形態の油圧流体は、それぞれ第１の入口及び出口ポート７５ａを介して第１の油圧チャンバ７４ａに供給及び排出され、それぞれ第２の入口及び出口ポート７５ｂを介して第２の油圧チャンバ７４ｂに供給及び排出されてもよい。作動部材１４は、アクチュエータシャフト７１及びアクチュエータベーン７２と共に、第１の油圧チャンバ７４ａへの油圧流体の供給によって第１の回転方向Ｄ１に回転可能であり、第２の油圧チャンバ７４ｂへの油圧流体の供給によって第２の回転方向Ｄ２に回転可能である。

【0057】

図１～図１１に示す実施形態では、油圧アクチュエータ７０は、ハウジング２の円筒壁７７によって半径方向外側に制限された円筒形キャビティ７６を備え、上述の内部空間７３は、この円筒形キャビティ７６の一部を形成する。アクチュエータシャフト７１は、円筒形キャビティ７６内に回転可能に配置され、その長手方向軸は円筒形キャビティの中心軸と一致する。各アクチュエータベーン７２の長手方向外縁部７２ａは、円筒壁７７に接触する。所望に応じて、各アクチュエータベーン７２の長手方向外縁部７２ａに沿って細長いシール部材を配置して、アクチュエータベーン７２と円筒壁７７との間の界面に液密シールを形成し、それにより、油圧流体がこの界面を通って一方の油圧チャンバから他方の油圧チャンバに漏れるのを防止してもよい。しかしながら、油圧アクチュエータ７０の機能性を損なうことのない、油圧チャンバ７４ａ、７４ｂ間の油圧流体の僅かな漏れは許容することができるので、このようなシール部材は不要である。

【0058】

上述の内部空間７３の各々は、第１及び第２のチャンバ壁７８ａ、７８ｂの間で円筒形キャビティ７６の周方向に延び、第１及び第２のチャンバ壁７８ａ、７８ｂは円筒形キャビティ７６の内部に配置され、その長手方向に油圧チャンバ７４ａ、７４ｂに沿って延びる。第１のチャンバ壁７８ａは、第１の油圧チャンバ７４ａに面し、円筒形キャビティ７６の周方向においてこの油圧チャンバ７４ａを制限するように構成される。第２のチャンバ壁７８ｂは、第２の油圧チャンバ７４ｂに面し、円筒形キャビティ７６の周方向においてこの油圧チャンバ７４ｂを制限するように構成される。アクチュエータベーン７２は、図６に示すように、引張棒５が前進解放位置に達したときに第１のチャンバ壁７８ａと接触し、それにより、ハウジング２の前端部２ａに向かう引張棒５のさらなる移動を防止するように構成される。

【0059】

ボア３内の引張棒５の正確な軸方向位置は、工具ホルダシャンク９１及び取付部分１０の公差に依存し、したがって、第１の回転方向Ｄ１におけるアクチュエータベーン７２の正確な最終位置を予測することは不可能である。したがって、アクチュエータベーン７２は、引張棒５がその後退ロック位置をとるときに第２のチャンバ壁７８ｂに達するように構成することができない。その結果、各アクチュエータベーン７２は、図３に示すように、引張棒５が後退ロック位置に達したときに、関連する第１のチャンバ壁７８ａと第２のチャンバ壁７８ｂとの間のどこかの位置をとるように構成される。

【0060】

第１及び第２のチャンバ壁７８ａ、７８ｂは、有利には、好ましくは中実体の形態の細長い仕切り要素７９の一部を形成するように構成され、細長い仕切り要素７９は円筒形キャビティ７６の内部に取り付けられ、円筒形キャビティ７６に沿ってその長手方向に延びる。これらの仕切り要素７９は、例えばねじ８０によって円筒壁７７に固定される。

【0061】

図１～図１１に示す実施形態では、上述の内部空間７３は、作動部材１４上の後端壁１４ｃによって第１の軸方向に制限され、ハウジング２にその後端部２ｂで固定されたエンドピース８１によって反対の軸方向に制限される。

【0062】

図１～図１１に示す実施形態では、各アクチュエータベーン７２の前端部にある端部７２ｂは、作動部材１４の後端壁１４ｃにおいて半径方向に延びる凹部に受けられ、アクチュエータベーン７２から作動部材１４へのトルクの伝達を可能にし、作動部材がアクチュエータベーン７２及びアクチュエータシャフト７１に対して回転するのを防止する。しかしながら、作動部材１４は、当然ながら、任意の他の適切な方法でアクチュエータベーン７２及び／又はアクチュエータシャフト７１に回転不能に接続されてもよい。

【0063】

図１～図１１に示す実施形態では、油圧アクチュエータ７０は、２つのアクチュエータベーン７２を備える。しかしながら、油圧アクチュエータは、代替として、アクチュエータシャフト７１の周りに均等に分配され、油圧アクチュエータのそれぞれの内部空間に受けられる２つより多くのアクチュエータベーン７２、又は単一のアクチュエータベーン７２を備えてもよい。

【0064】

図１２～図２３に示す実施形態では、油圧アクチュエータ７０’は、アクチュエータベーン７２’を備え、アクチュエータベーン７２’は作動部材１４に固定され、作動部材１４と共にハウジング２に対して回転可能に構成される。アクチュエータベーン７２’は、作動部材１４から半径方向に突出している。アクチュエータベーン７２’と、作動部材１４のスリーブセクタ１４ａのうちの１つとは、好ましくは一体に形成される。アクチュエータベーン７２’は、油圧アクチュエータの内部空間７３’に移動可能に受けられ、この内部空間７３’を、アクチュエータベーンの第１の側の第１の油圧チャンバ７４ａ’と、アクチュエータベーンの反対側の第２の側の第２の油圧チャンバ７４ｂ’とに分割するように構成される。例えば油圧油の形態の油圧流体は、第１の入口及び出口ポート７５ａ’を介して第１の油圧チャンバ７４ａ’に供給及び排出され、第２の入口及び出口ポート７５ｂ’を介して第２の油圧チャンバ７４ｂ’に供給及び排出されてもよい。作動部材１４は、アクチュエータベーン７２’と共に、第１の油圧チャンバ７４ａ’への油圧流体の供給によって第１の回転方向Ｄ１に回転可能であり、第２の油圧チャンバ７４ｂ’への油圧流体の供給によって第２の回転方向Ｄ２に回転可能である。

【0065】

アクチュエータベーン７２’の回転方向で見て、第１のチャンバ壁７８ａ’は内部空間７３’の第１の端部に配置され、第２のチャンバ壁７８ｂ’は内部空間７３’の反対側の第２の端部に配置され、第１のチャンバ壁７８ａ’は第１の油圧チャンバ７４ａ’に面し、第２のチャンバ壁７８ｂ’は第２の油圧チャンバ７４ｂ’に面する。アクチュエータベーン７２’は、図１６に示すように、引張棒５が前進解放位置に達したときに第１のチャンバ壁７８ａ’と接触し、それにより、ハウジング２の前端部２ａに向かう引張棒５のさらなる移動を防止するように構成される。アクチュエータベーン７２’は、図１４に示すように、引張棒５が後退ロック位置に達したときに、第１のチャンバ壁７８ａ’と第２のチャンバ壁７８ｂ’との間のどこかの位置をとるように構成される。

【0066】

図１２～図２３に示す実施形態では、ハウジング２は、ハウジングの上述のベース部１２に、ベース部の外壁のアパーチャ８３（図１９参照）を介して取り付けられる挿入片８２を備える。挿入片８２は、２つの脚部８４を備え、作動部材１４のための本質的にＵ字形の座部８５がこれらの脚部の間に形成され、作動部材１４は、この座部８５に回転可能に受けられる。アクチュエータベーン７２’は、脚部８４の自由端の間に設けられた開口を通って延びる。上述の第１のチャンバ壁７８ａ’は、一方の脚部８４の自由端の表面によって形成され、第２のチャンバ壁７８ｂ’は、他方の脚部８４の自由端の表面によって形成される。

【0067】

工具ホルダ９０がハウジング２にクランプされる場合、図４及び図１６に示すように、引張棒５が前進解放位置に位置決めされた状態で、工具ホルダシャンク９１がボア３の取付部分１０に挿入される。これにより、引張棒のヘッド部分６は、工具ホルダシャンク９１の係合ボア９２内に受けられ、工具ホルダシャンク９１の係合溝９４は、係合部材２０の係合フランジ２７の外側に位置決めされる。その結果、アクチュエータシャフト１４を第１の回転方向Ｄ１に回転させるために、油圧流体が第１の油圧チャンバ７４ａ’又はチャンバ７４ａに供給される。作動部材１４のこの回転移動の第１の段階の間、第１の加圧接触面５１の第１のセクション５１ａは、第１の受圧接触面４１の第１のセクション４１ａに対して摺動及び押圧する。これにより、引張棒５は、後退ロック位置に向かってボア３内で後方へと軸方向に変位する。前記セクション４１ａ、５１ａの比較的大きいピッチは、引張棒５の比較的迅速な変位をもたらす。引張棒５の初期変位は大きな力を必要としないため、比較的大きなピッチが有利である。第１の加圧接触面５１の第１及び第２のセクション５１ａ、５１ｂ並びに第１の受圧接触面４１の第１及び第２のセクション４１ａ、４１ｂは、第１の加圧接触面５１の第１のセクション５１ａが第１の受圧接触面４１の第１のセクション４１ａを通過し、第１の加圧接触面５１の第２のセクション５１ｂが第１の受圧接触面４１の第２の部分４１ｂに達するような角度変位を、作動部材１４が受けたとき、すなわち、これらのそれぞれのセクションの間の移行時に、引張棒５がボア３内のその最終的な後退位置にほぼ達するように配置される。したがって、大きな力が有益である最終的なクランプ段階では、第１の加圧及び受圧接触面４１、５１の第２のセクション５１ｂ、４１ｂがアクティブである。この段階では、作動部材１４の比較的大きな角度変位は、引張棒５の非常に小さな軸方向変位をもたらし、その結果、引張棒５が大きな力で工具ホルダシャンク９１を引っ張ってハウジング２と堅固に係合することを可能にする力増幅効果をもたらす。さらに、第１の加圧及び受圧接触面５１、４１の第２のセクション５１ｂ、４１ｂの小さなピッチは、自己ロック効果を提供し、いかなる追加のロック手段も必要とせずにクランプ装置１がクランプ状態のままであることを確実にする。これにより、作動部材１４への力は、引張棒５が後退ロック位置に達したときに解放されてもよい。

【0068】

工具交換動作が行われ、工具ホルダ９０がハウジング２から解放されるとき、油圧流体は、アクチュエータ部材１４を第２の回転方向Ｄ２に回転させるために、第２の油圧チャンバ７４ｂ’又はチャンバ７４ｂに供給される。作動部材１４が第２の回転方向Ｄ２に十分な力を受けると、第１の加圧及び受圧接触面５１、４１の第２のセクション５１ｂ、４１ｂ間の自己ロック摩擦係合が解放され、その後、作動スリーブ１４は、引張棒５を前進解放位置に向かってボア３内において軸方向前方に押すために、ハウジング２に対して第２の回転方向Ｄ２に回転可能になる。作動部材１４のこの回転移動の第１の段階中、第２の加圧接触面６２の第１のセクション６２ａは、第２の受圧接触面４２の第１のセクション４２ａに対して摺動及び押圧し、その後、第２の加圧接触面６２の第２のセクション６２ｂは、作動部材１４のこの回転移動の後続の最終段階中に、第２の受圧接触面４２の第２のセクション４２ｂに対して摺動及び押圧する。引張棒５が前進解放位置に向かって移動すると、引張棒５のヘッド部分６の外側端部は、工具ホルダシャンク９１の係合ボア９２内の表面９５に衝突し、それによって工具ホルダシャンク９１をハウジング２から解放する。

【0069】

本発明は、当然、上記実施形態に何ら限定されるものではない。むしろ、添付の特許請求の範囲に定義されるような本発明の基本的な概念から逸脱することなく、その修正に対する多くの可能性が当業者には明らかであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【国際調査報告】