JP2002537127A - 工具を取り外し可能に機械スピンドルと連結するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 工具は、場合によっては中空状に形成されている工具シャフト（１４）を有し、機械スピンドルは、工具シャフトを受容するための穴（１８）を備えた接続スリーブ（２０）を有する。工具シャフト（１４）と接続スリーブ（２０）との間の領域には締付機構（２２）が設けられていて、この締付機構（２２）は、実質的に半径方向に可動の締付要素（２４”）を有し、この締付要素（２４”）の半径方向運動は、有利には楔形伝動部の形式により、工具シャフト（１４）と接続スリーブ（２０）との間の軸方向の締付運動に変換可能である。締付機構は、本発明に従い、操作ナット（２６）を含み、この操作ナット（２６）は、スピンドル軸線に対して同軸である接続スリーブ（２０）の雄ネジ（２８）にねじ込まれていて、締付プロセスにおける操作ナット（２６）の軸方向運動は、少なくとも１つの中間部材（３０”）を介在して、締付要素（２４”）の半径方向運動に変換可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、工具を取り外し可能に機械スピンドルと連結するための装置に関し
、この装置は、工具にて突出する工具シャフトと、スピンドルにてスピンドル軸
線に対して同軸で突出し且つ工具シャフトを受容するための穴を有する接続スリ
ーブと、工具シャフトと接続スリーブとの間の領域内に嵌り込む締付機構とを有
し、この締付機構は、実質的に半径方向に可動の締付要素を有し、この締付要素
の半径方向運動は、有利には楔形伝動部の形式により、工具シャフトと接続スリ
ーブとの間の軸方向の締付運動に変換可能である。この場合、接続スリーブは機
械スリーブに直接的に配置される必要はない。接続スリーブは、機械スピンドル
と取り外し可能に連結可能であるアダプタ部材にも配置可能である。また、工具
シャフトも工具に直接的に配置される必要はない。工具シャフトは、工具と連結
されるアダプタ部材により形成され得る。

【０００２】 工具シャフトと接続スリーブとの間の領域内に嵌り込む締付機構は、半径方向
に可動の少なくとも１つの締付要素を使って、工具を機械スピンドルと相対回転
不能に連結させるという課題を有する。適切な操作機構を使って締付要素を操作
することにより、締付要素の半径方向運動が工具シャフトと接続スリーブとの間
の軸方向の締付運動に変換される。この場合、工具シャフトと接続スリーブの対
向する締付面の間では、円錐状の締付固定および／または平面状の締付固定が成
される。締付機構を操作するためには例えば引張ロッドが使用され、この引張ロ
ッドは、機械スピンドルを貫いて工具シャフトと係合し、機械側から操作される
。更に、外方から半径方向に操作可能であるネジまたはプッシュロッドを用いて
締付要素を操作することが知られている。この種の操作は、操作ネジに達するた
めにスピンドルの所定の方向付けが必要不可欠であるという短所を有する。この
短所は特に複数スピンドル体において顕著である。

【０００３】 この点を前提として、本発明の基礎を成す課題は、スピンドルの特別な方向付
けが必要とされることなく、機械に依存しない締付機構の操作が可能であるよう
に、冒頭に掲げた形式の周知の装置を改善することである。

【０００４】 この課題を解決するために、特許請求項１に記載した構成要件の組合せが提案
される。本発明の有利な構成および他の構成は従属項から明らかである。

【０００５】 本発明による解決策は、締付機構が操作ナットを含み、この操作ナットが、ス
ピンドル軸線に対して同軸である接続スリーブの雄ネジにねじ込まれていて、締
付プロセスにおける操作ナットの軸方向運動が、少なくとも１つの中間部材を介
在して、締付要素の半径方向運動に変換可能であるという思想に基づいている。
この措置により、周方向におけるスピンドルの方向付けに依存せずに締付機構が
操作ナットを介して操作され得る。この場合、有利には中間部材が楔形伝動部と
して形成されている。工具シャフトと接続スリーブとの間の平面状の締付固定を
達成するために、工具シャフトが、その根部にて、半径方向に張り出す環状面に
より画定されていて、この環状面に対して、接続スリーブが、その自由端面を用
いて、締付機構の作用に基づいて押し付け可能である。

【０００６】 本発明の有利な構成において、少なくとも１つの締付要素は、接続スリーブの
スリーブ壁を貫通するガイド穴に半径方向に案内されている締付ボルトとして形
成されていて、この締付ボルトは、ガイド穴を越えて外方に突出するその端部に
て楔面を有し、更に、中間部材は、接続スリーブの外側にて操作ナットと締付ボ
ルトとの間に回転不能に配置されていて且つ軸方向に移動可能な中間リングとし
て形成されていて、この中間リングは、締付ボルトの楔面に当接し且つこの楔面
に対して補完的な楔面を有する。この場合、締付要素および／または中間部材の
楔面は、合目的には、中間部材の移動方向に関連して、より急勾配である送り傾
斜部と、より平坦である締付傾斜部とに区分されている。中間リングの楔面は２
つのサイドガイド面により画定されて得て、これらのサイドガイド面は、周方向
にて対向し、軸に平行に方向付けられていて、締付ボルトの突出する端部と側方
にて重なり合って係合し、その際に中間部材のための回転防止部を形成する。こ
の場合、サイドガイド面により画定されている楔面外にて、中間リングが合目的
には接続スリーブの外面上にて軸方向に案内されている。操作ナットと中間リン
グとの間の衝突領域には、軸方向の滑り軸受または転り軸受として形成されてい
る支持軸受が配置され得る。それにより、操作ナットによる中間リングの軸方向
の移動が容易になる。更に、操作ナットは、中間リングに外側で軸方向に重なり
合って係合する環状ブラケットを支持し、この環状ブラケットは、操作ナットに
一体式に形成、または別部材として操作ナットと結合、特に、ネジ固定、接着、
ロウ付け、または焼きばめされ得る。解除プロセスを容易にするために、環状ブ
ラケットがキャッチを有し、このキャッチが、中間リングと、操作ナットとは反
対側の環状肩部により係合すると有利である。軸方向でガイド穴に関して操作ナ
ットの反対側に、接続スリーブを越えて半径方向に張り出すスリーブ固定の環状
カバーが配設されていると、外部からの汚れの危険性が減少される。この場合、
環状カバーは、その周面にて、操作ナットの環状ブラケットと軸方向に重なり合
って係合している。汚れの危険性の観点は、環状カバーと環状ブラケットとの間
に、半径方向に作用するパッキングリングが配設されていると更に改善される。
ガイド穴における締付ボルトの回転防止を達成するために、締付ボルトが、楔面
とは反対側のそのガイド面にて、半径方向に方向付けられているガイド溝を有し
、このガイド溝が、軸に平行に環状カバーを越えて突出するガイド差込部材と係
合すると有利である。

【０００７】 本発明の他の有利な構成において、締付ボルトは、工具シャフト側の内側円錐
部に当接する円錐連結部を有する。更に、工具シャフトは横穴を有し、この横穴
内には、内側円錐部を支持する少なくとも１つの揺動ボルトが移動可能に配置さ
れている。平面状の締付固定を達成するために、工具シャフト側の内側円錐部と
締付ボルト側の円錐連結部とが、締付プロセスにて締付方向に作用する軸線のず
れを有すると有利である。この実施変形例の有利な構成に従い、締付機構は、同
様に形成されている２つの締付ボルトを有し、これらの締付ボルトは、直径上で
対向する接続スリーブのガイド穴に半径方向で案内されていて、直径上で対向す
る２つの楔面を有する中間リングを介して操作ナットにより移動可能であり、更
に、内側に向かうそれらの円錐連結部を用いて、揺動ボルトの端面側のそれぞれ
の内側円錐部と係合する。

【０００８】 本発明の他の有利な構成において、少なくとも１つの締付要素は締付爪として
形成されていて、この締付爪は、その一方の端部にて、接続スリーブの内側肩部
にて支持可能であるアンカ部分を有し、更に、その他方の端部にて、工具シャフ
トの中空空間内に嵌り込み且つこの中空空間にて内側凹部内に方向転換可能な爪
部分を有し、この場合、爪部分と内側凹部の境界壁とは互いに補完的な楔面を有
し、これらの楔面を介して、爪部分の半径方向運動が、工具シャフトと接続スリ
ーブとの間の軸方向の締付運動に変換可能である。この場合、中間部材は、接続
スリーブの内部および工具シャフトの内部にて回転不能に配置されているプッシ
ュロッドとして形成されていて、このプッシュロッドは、締付爪の内側の楔面に
当接する補完的な楔面を有し、更に、操作ナットを介して間接的に解除位置と締
付位置との間にて軸方向に移動可能である。この場合、操作ナットは、合目的に
は、軸に平行に方向付けられている少なくとも１つの接続スリーブの長穴と通過
係合する横ボルトを介してプッシュロッドと連結されていて、この場合、横ボル
トは、実質的に軸に平行に方向付けられていて締付爪に設けられている長穴と通
過係合し得る。この形式の締付爪においては、有利には、周方向にて同じ角度間
隔で互いに配置されている少なくとも２つの締付爪が設けられている。因みに、
プッシュロッドは、同時に、解除プロセスにおいて作用するエジェクタとして形
成され得て、この目的のために、このエジェクタは、工具シャフトの内側面に当
接するエジェクタヘッドを有し得る。

【０００９】 本発明の有利な構成において、横ボルトは、その端部を用いて、接続スリーブ
にて回転不能に且つ操作ナットを介して軸方向に移動可能に案内されるプッシュ
リングにて支持されている。このプッシュリングは、横ボルトの端部を受容する
ために直径上で対向する２つの穴または凹部を有し得て、この場合、横ボルトの
端部と外側にて重なり合って係合するプッシュリングは、それぞれ１つの半径方
向ピンを介して横ボルトの端部と連結され得る。

【００１０】 本発明の他の有利な構成において、操作ナットは、プッシュリングと軸方向に
重なり合って係合する環状延長部を有し、この環状延長部は、軸方向で横ボルト
に関して操作ナットの反対側にて、横ボルトを解除方向に連行する引張リングと
固定され得る。操作ナットとプッシュリングとの間にも、引張リングとプッシュ
リングとの間にも、軸方向の滑り軸受または転り軸受として形成されている支持
軸受が配置されている。

【００１１】 本発明の特別な解決策変形例において、プッシュリングは、操作ナットのネジ
山と共に作用し且つ操作ナットに対して同軸であるネジ山を有する。合目的には
、プッシュリングは、操作ナットの雌ネジと共に作用する雄ネジを有する。この
場合、プッシュリングと、軸方向で横ボルトに関して操作ナットの反対側に配置
されている引張リングとは、互いに固定されている。

【００１２】 この実施変形例においても、プッシュロッドの楔面、及び／又は、それに付属
する締付爪の楔面が、プッシュロッドの移動方向に関連して、より急勾配である
送り傾斜部と、より平坦である締付傾斜部とを有することは有利である。

【００１３】 本発明の有利な構成において、締付爪は、軸方向の遊びを有するセンタリング
ケージ内に配置されていて、このセンタリングケージは、ブリッジにより互いに
連結されていて且つ工具シャフトと接続スリーブのそれぞれのシリンダ穴に嵌り
込む２つのピストンを有する。この場合、ブリッジは、ピストンを貫き且つ冷却
潤滑剤を用いて付勢可能である冷却剤管として形成され得る。

【００１４】 次に、図面に図示されている実施形態に基づいて本発明を更に詳細に説明する
。

【００１５】 図面に示されている連結装置は、工具１０または工具アダプタを、有利には回
転式の機械スピンドル１２に、またはスピンドルアダプタ１２’に連結するため
のものである。この目的のために、工具１０は軸方向に突出する工具シャフト１
４を有し、機械スピンドル１２またはスピンドルアダプタ１２’には、スピンド
ル軸線１６に対して同軸で突出し且つ工具シャフト１４を受容するための穴１８
を有する接続スリーブ２０が形成されている。連結を確立するために締付機構２
２が設けられていて、この締付機構２２は、工具シャフト１４と接続スリーブ２
０との間の領域内に嵌り込み、更に、実質的に半径方向に可動の少なくとも１つ
の締付要素２４’、２４”を有し、この締付要素２４’、２４”の半径方向運動
は、楔形伝動部の形式により、工具シャフト１４と接続スリーブ２０との間の軸
方向の締付運動に変換可能である。締付機構２２は操作ナット２６を含み、この
操作ナット２６は、スピンドル軸線１６に対して同軸である接続スリーブ２０の
雄ネジ２８にねじ込まれていて、締付プロセスにおける操作ナット２６の軸方向
運動は、少なくとも１つの中間部材３０’、３０”を介在して、少なくとも１つ
の締付要素２４’、２４”の半径方向運動に変換可能である。図面に示されてい
る全ての実施形態において、中間部材３０’、３０”は、以下において更に詳細
に説明するように、楔形伝動部を形成する。操作ナット２６の外側には、全ての
実施形態において、スパナ操作のための係合部３２’、３２”、特に、鉤スパナ
のための溝３２’またはピンスパナのための穴３２”が形成されている。更に、
外周面には、より良い係合のために、真直ぐの刻み３３または斜めの刻みが設け
られ得る。

【００１６】 図面に示されている実施形態において、工具シャフト１４は、その根部にて、
半径方向に張り出す環状面３４により画定されていて、この環状面３４に対して
、接続スリーブ２０が、その自由端面３６を用いて、締付機構２２の作用に基づ
いて平面状の締付固定の形式で押し付け可能である。

【００１７】 図１から図７に示されている工具連結部の実施形態では、締付ボルトとして形
成されている２つの締付要素２４’が設けられていて、これらの締付ボルト２４
’は、接続スリーブ２０にて直径上で対向し且つスリーブ壁を貫通する２つのガ
イド穴３８に半径方向に案内されていて、該当するガイド穴３８を越えて半径方
向に突出するそれらの端部にて楔面４０’、４０”を有する。ここで中間部材３
０’は、接続スリーブ２０の外側にて操作ナット２６と締付ボルト２４’との間
に回転不能に配置されていて且つ軸方向に移動可能な中間リングとして形成され
ていて、この中間リングは、締付ボルト２４’の楔面４０’、４０”に当接し且
つこの楔面４０’、４０”に対して補完的な楔面４２’、４２”を有する。締付
要素２４’の楔面および中間部材３０’の楔面は、中間部材３０’の移動方向に
関連して、より急勾配である送り傾斜部４０’ないしは４２’と、より平坦であ
る締付傾斜部４０”ないしは４２”とに区分されている。特に図３ａ及び図３ｂ
から見て取れるように、リング形状の中間部材３０’の楔面４２’、４２”は２
つのサイドガイド面４６により画定されていて、これらのサイドガイド面４６は
、周方向にて対向し、軸に平行に方向付けられていて、半径方向に突出する締付
要素２４’の端部４４と側方にて重なり合って係合し、その際に中間部材３０’
のための回転防止部を形成する。サイドガイド面４６により画定されている楔面
４２’、４２”外にて、リング形状の中間部材３０’が、シリンダ面４８を用い
て、接続スリーブ４２の外面上にて軸方向に案内されている。特に図１にて見て
取れるように、操作ナット２６とリング形状の中間部材３０’との間の衝突領域
には、軸方向の転り軸受として形成されている支持軸受５０が配置されている。

【００１８】 操作ナット２６は、リング形状の中間部材３０’に外側で軸方向に重なり合っ
て係合する環状ブラケット５２を支持し、この環状ブラケット５２はキャッチ５
５を有し、このキャッチ５５は、中間部材３０’と、操作ナット２６とは反対側
の環状肩部５４により係合する。更に環状ブラケット５２は、位置５６にて操作
ナット２６と相対回転不能に結合、有利には、ネジ固定、接着、ロウ付け、また
は密着形成されている。更に、ガイド穴３８に汚れが入り込むことを防止するた
めに、ガイド穴３８に関して操作ナット２６の反対側には、接続スリーブ２０を
越えて半径方向に張り出すスリーブ固定の環状カバー５８が配設されていて、こ
の環状カバー５８は、その周面にて、操作ナット２６の環状ブラケット５２と軸
方向に重なり合って係合している。密閉効果を更に良くするために、環状カバー
５８と環状ブラケット５２との間には、半径方向に作用するパッキングリング６
０が配設されている。

【００１９】 図１と関連して図５ａ及び図５ｂから見て取れるように、ボルト形状の締付要
素２４’は、楔面４０’、４０”とは反対側のそのガイド面６２にて、半径方向
に方向付けられているガイド溝６４を有し、このガイド溝６４は、軸に平行に環
状カバー５８を越えて突出するガイド差込部材６６と係合する。更に、ボルト形
状の締付要素２４’は、工具シャフト側の内側円錐部６８に当接する円錐連結部
７０を有する。両方の内側円錐部６８は揺動ボルト７２に設けられていて、この
揺動ボルト７２は工具シャフト１４の横穴７４内にて移動可能に配置されている
。前記の平面状の締付固定を達成するために、揺動ボルト７２の内側円錐部６８
と締付要素側の円錐連結部７０とは、締付プロセスにて締付方向に作用する軸線
のずれを有する。

【００２０】 工具１０をスピンドルアダプタ１２’から取り外すためには、締付要素２４’
がそれらの円錐連結部７０を用いて揺動ボルト７２の内側円錐部６８から半径方
向外側に完全に押しやられるまで、図１にて締付位置に示されている操作ナット
２６がスピンドル軸線１６を中心とした回転により弛緩される。この位置におい
て工具シャフト１４は接続スリーブ２０における穴１８から軸方向に引き抜かれ
得る。他の工具の連結は、反対の順序で行われ、先ずは、操作ナット２６が弛緩
されている状態で、該当する工具１０の工具シャフト１４が接続スリーブ２０の
穴１８内に差し込まれ、引き続いて操作ナット２６が中間部材３０’を移動させ
ながら図１に示されている締付位置に送られる。

【００２１】 図７から図９に示されている工具連結部の実施形態において、締付要素２４”
は締付爪として形成されていて、この締付爪は、軸方向のその一方の端部にて、
接続スリーブ２０の内側肩部８０にて支持可能であるアンカ部分８２を有し、更
に、軸方向のその他方の端部にて、工具シャフト１４の中空空間８４内に嵌り込
み且つこの中空空間８４にて内側凹部８６内に方向転換可能な爪部分８８を有す
る。この場合、爪部分８８と内側凹部８６の境界壁とは互いに補完的な楔面９０
、９２を有し、これらの楔面９０、９２を介して、爪部分８８の半径方向運動が
、工具シャフト１４と接続スリーブ２０との間の軸方向の締付運動に変換可能で
ある。これらの実施形態において、中間部材３０”は、接続スリーブ２０の内部
および工具シャフト１４の内部にて回転不能に配置されているプッシュロッドと
して形成されていて、このプッシュロッドは、締付爪２４”の内側の楔面９４’
、９４”に当接する補完的な楔面９６’、９６”を有し、更に、操作ナット２６
を介して間接的に解除位置と締付位置との間にて軸方向に移動可能である。この
場合、操作ナット２６は、境界壁２０及び爪形状の締付要素２４”にて軸に平行
に方向付けられている長穴９８、１００と通過係合する横ボルト１０２を介して
プッシュロッド形状の中間部材３０”と連結されている。図７から図９に示され
ている実施形態では、直径上で対向する爪形状の２つの締付要素２４”がそれぞ
れに設けられている。

【００２２】 工具シャフト１４は図７から図９に示されている実施形態では中空円錐体とし
て形成されていて、この中空円錐体は、対応的に円錐状に形成されている接続ス
リーブ２０の穴１８内に挿入可能である。工具シャフト１４は、その根部の領域
にて、環状面３４により画定されていて、この環状面３４に、工具１０が締め付
けられた状態にて接続スリーブ２０の端面３６が当接する。工具シャフト１４と
接続スリーブ２０との間における摩擦による接続を工具交換時に解除可能とする
ために、プッシュロッドとして形成されている中間部材３０”は、同時に、解除
プロセスにおいて作用するエジェクタとして形成されている。この目的のために
、プッシュロッド３０”は、工具シャフト１４の内側面１０４に当接するエジェ
クタヘッド１０６を有する。

【００２３】 図７から図９に示されている実施形態において、横ボルト１０２は、その端部
１０８を用いて、接続スリーブ２０の外面上にて回転不能に且つ操作ナット２６
を介して軸方向に移動可能に案内されるプッシュリング１１０にて支持されてい
る。この場合、プッシュリング１１０は、図７ａ、図８ａ、図８ｃ、図９ａにお
いては、横ボルトの端部１０８を受容するために直径上で対向する２つの穴また
は凹部１１２を有する。図８ｂ及び図８ｄの場合には、横ボルトの端部１０８と
外側にて重なり合って係合するプッシュリング１１０が、それぞれ１つの半径方
向ピン１１４を介して横ボルトの端部１０８と連結されている。

【００２４】 更に図７ａから図７ｃによる実施形態では、プッシュリング１１０は、操作ナ
ット２６の他のネジ山１１６と共に作用する雄ネジ１１８を有し、更に、軸方向
で横ボルト１０２に関して操作ナット２６の反対側に配置されている引張リング
１２０に固定されている。これらの措置により、横ボルト１０２が操作ナット２
６を介して締付方向においてもこの方向においても軸方向に連行されることが達
成される。

【００２５】 図８ａから図８ｄ並びに図９に示されている実施形態において、操作ナット２
６は、プッシュリング１１０と軸方向に重なり合って係合する環状延長部１２２
を有する。この環状延長部１２２は、軸方向で横ボルト１０２に関して操作ナッ
ト２６の反対側にて、横ボルト１０２を解除方向に連行する引張リング１２０と
連結されている。操作ナット２６とプッシュリング１１０との間には、転り軸受
として形成されている支持軸受１２４が配置されている。図８ｃ及び図８ｄの場
合には、引張リング１２０とプッシュリング１１０との間にも、転り軸受として
形成されている支持軸受１２６が設けられていて、それに対して、図８ａ、図８
ｂ、図９ａの場合には、滑り軸受として形成されている支持軸受１２６’が引張
リング１２０とプッシュリング１１０との間に配置されている。

【００２６】 一方にて爪形状の締付要素２４”の内側の楔面９４’、９４”並びにそれに付
属するプッシュロッド形状の中間部材３０”の楔面９６’、９６”は、中間部材
３０”の移動方向に関連して、より急勾配である送り傾斜部９４’、９６’並び
に、より平坦である締付傾斜部９４”、９６”を有する。

【００２７】 図９ｂから図９ｅにて見て取れるように、締付爪２４”は、軸方向の遊びを有
するセンタリングケージ１２８内に配置されていて、このセンタリングケージ１
２８は、冷却剤管１３０により互いに連結されていて且つ工具シャフト１４と接
続スリーブ２０のそれぞれのシリンダ穴１３２、１３４に嵌り込むピストン１３
６、１３８を有する。これらのピストンを貫く冷却剤管１３０は、機械スピンド
ル１２の中央穴１４０を介して冷却潤滑剤を用いて付勢可能である。ピストン１
３８は半径方向パッキング１３９によりスピンドル側のシリンダ穴１３４に対し
て密閉されている（図９ａ、図９ｃ、図９ｅ参照）。

【００２８】 図７ａ、図８ａから図８ｄ、並びに図９ａでは、連結装置がその締付位置にて
示されている。連結装置を弛緩するために、操作ナット２６は、例えば係合部３
２’、３２”を介して解除方向に回転され、それにより操作ナット２６が横ボル
ト１０２と中間部材３０”と共に工具シャフト１４の方向に移動される。この場
合、爪形状の締付要素２４”の爪部分８８は、その楔面９２が工具シャフト１４
のための移動経路を解放するまで、周溝１４２に嵌め込まれているスプリングリ
ング１４４を介して半径方向にて内側に移動される。同時に、工具シャフト１４
はエジェクタヘッド１０６を介して接続スリーブ２０から取り外される。新たな
工具の取り付け交換は、反対の順序で行われ、先ずは、操作ナット２６が弛緩さ
れている状態で、工具１０がその工具シャフト１４を用いて接続スリーブ２０の
穴１８内に差し込まれる。引き続いて操作ナット２６が締付方向に操作されると
、軸方向の締付固定の実施に基づいて楔面９０、９２が互いに押圧されるまで、
爪部分８８が中間部材３０”の楔作用に基づいて工具シャフト１４の内側凹部８
６内に達する。

【００２９】 総括すると以下のようになる。本発明は、工具１０を取り外し可能に機械スピ
ンドル１２と連結するための装置に関する。工具１０は、場合によっては中空状
に形成されている工具シャフト１４を有し、機械スピンドル１２は工具シャフト
１４を受容するための穴１８を備えた接続スリーブ２０を有する。工具シャフト
１４と接続スリーブ２０との間の領域には締付機構２２が設けられていて、この
締付機構２２は、実質的に半径方向に可動の締付要素２４”を有し、この締付要
素２４”の半径方向運動は、有利には楔形伝動部の形式により、工具シャフト１
４と接続スリーブ２０との間の軸方向の締付運動に変換可能である。締付機構２
２は、本発明に従い、操作ナット２６を含み、この操作ナット２６は、スピンド
ル軸線に対して同軸である接続スリーブ２０の雄ネジ２８にねじ込まれていて、
締付プロセスにおける操作ナット２６の軸方向運動は、少なくとも１つの中間部
材３０”を介在して、締付要素２４”の半径方向運動に変換可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 操作ナット、外部の楔リング、並びに、楔リングを介して半径方向に移動可能
である締付要素を有する工具連結部の断面を示す図である。

【図２】 図２ａと図２ｂは、操作ナットの平面図と断面図であり、図２ｃは、操作ナッ
トと結合可能であるキャッチリングの断面図である。

【図３】 図３ａと図３ｂは、楔リングの断面図と平面図である。

【図４】 図４ａと図４ｂは、図１による連結装置の環状カバーの平面図と断面図である
。

【図５】 図５ａと図５ｂは、図１による連結装置の締付要素のうちの１つの締付要素を
示す２つの異なる側面図（部分的に切断して示す）である。

【図６】 図６ａと図６ｂは、図１による連結装置の揺動ボルトの側面図と断面図である
。

【図７】 図７ａと図７ｂは、操作ナットと横ロッドを介して操作可能であり且つ内部に
位置する締付要素を有し、図１から図６に対して変形された工具用連結装置にお
ける縦断面図と横断面図であり、図７ｃは、図７ａによる操作機構を部分的に切
断して示す図である。

【図８】 図８ａから図８ｄは、操作ナットと横ロッドを有する操作機構の異なる実施変
形例をそれぞれに有する締付機構を、図７ａに対応する半分図で示す図である。

【図９】 図９ａは、操作ナットと横ロッドを有する操作機構の他の実施変形例を有する
、図７ａによる締付機構を示す図であり、図９ｂは、図９ａの横断面図であり、
図９ｃ、図９ｄ、並びに図９ｅは、図９ａによる連結装置の締付機構を部分的に
切断して示す３つの異なる側面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 フリッチュ アンドレー ドイツ連邦共和国 デー・74392 フロイ デンタール メーリケシュトラーセ ６ (72)発明者 クレッチュマン ウーヴェ ドイツ連邦共和国 デー・74321 ビーテ ィヒハイム ジュードシュトラーセ 21 Ｆターム(参考） 3C032 BB08

Claims (37)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工具（１０）を取り外し可能に機械スピンドル（１２）と連結
   するための装置であって、この装置が、工具（１０）にて突出する工具シャフト
   （１４）と、スピンドル（１２）にてスピンドル軸線（１６）に対して同軸で突
   出し且つ工具シャフト（１４）を受容するための穴（１８）を有する接続スリー
   ブ（２０）と、工具シャフト（１４）と接続スリーブ（２０）との間の領域内に
   嵌り込む締付機構（２２）とを有し、この締付機構（２２）が、実質的に半径方
   向に可動の締付要素（２４’、２４”）を有し、この締付要素（２４’、２４”
   ）の半径方向運動が、有利には楔形伝動部の形式により、工具シャフト（１４）
   と接続スリーブ（２０）との間の軸方向の締付運動に変換可能である前記装置に
   おいて、 締付機構（２２）が操作ナット（２６）を含み、この操作ナット（２６）が、
   スピンドル軸線（１６）に対して同軸である接続スリーブ（２０）の雄ネジ（２
   ８）にねじ込まれていて、締付プロセスにおける操作ナット（２６）の軸方向運
   動が、少なくとも１つの中間部材（３０’、３０”）を介在して、締付要素（２
   ４’、２４”）の半径方向運動に変換可能であることを特徴とする装置。
2. 【請求項２】中間部材（３０’、３０”）が楔形伝動部を形成することを特
   徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】工具シャフト（１４）が、その根部にて、半径方向に張り出す
   環状面（３４）により画定されていて、この環状面（３４）に対して、接続スリ
   ーブ（２０）が、その自由端面（３６）を用いて、締付機構の作用に基づいて押
   し付け可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
4. 【請求項４】少なくとも１つの締付要素（２４’）が、接続スリーブ（２０
   ）のスリーブ壁を貫通するガイド穴（３８）に半径方向に案内されている締付ボ
   ルトとして形成されていて、この締付ボルトが、ガイド穴（３８）を越えて外方
   に突出するその端部にて楔面（４０’、４０”）を有すること、及び、中間部材
   （３０’）が、接続スリーブ（２０）の外側にて操作ナット（２６）と締付ボル
   ト（２４’）との間に回転不能に配置されていて且つ軸方向に移動可能な中間リ
   ングとして形成されていて、この中間リングが、締付ボルト（２４’）の楔面（
   ４０’、４０”）に当接し且つこの楔面（４０’、４０”）に対して補完的な楔
   面（４２’、４２”）を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項
   に記載の装置。
5. 【請求項５】締付要素（２４’）および／または中間部材（３０’）の楔面
   （４０’、４０”、４２’、４２”）が、合目的には、中間部材（３０’）の移
   動方向に関連して、より急勾配である送り傾斜部（４０’、４２’）と、より平
   坦である締付傾斜部（４０”、４２”）とに区分されていることを特徴とする、
   請求項４に記載の装置。
6. 【請求項６】中間リング（３０’）の楔面（４２’、４２”）が２つのサイ
   ドガイド面（４６）により画定されて得て、これらのサイドガイド面（４６）が
   、周方向にて対向し、軸に平行に方向付けられていて、締付ボルト（２４’）の
   突出する端部（４４）と側方にて重なり合って係合し、その際に中間部材（３０
   ’）のための回転防止部を形成することを特徴とする、請求項４または５に記載
   の装置。。
7. 【請求項７】サイドガイド面（４６）により画定されている楔面（４２’、
   ４２”）外にて、中間リング（３０’）が、接続スリーブ（２０）の外面上にて
   軸方向に案内されていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
8. 【請求項８】操作ナット（２６）と中間リング（３０’）との間の衝突領域
   には、軸方向の滑り軸受または転り軸受として形成されている支持軸受が配置さ
   れていることを特徴とする、請求項４〜７のいずれか一項に記載の装置。
9. 【請求項９】操作ナット（２６）が、中間リング（３０’）に外側で軸方向
   に重なり合って係合する環状ブラケット（５２）を支持し、この環状ブラケット
   （５２）が、操作ナット（２６）に形成されているか又は付加されていることを
   特徴とする、請求項４〜８のいずれか一項に記載の装置。
10. 【請求項１０】環状ブラケット（５２）がキャッチ（５５）を有し、このキ
    ャッチ（５５）が、中間リング（３０’）と、操作ナット（２６）とは反対側の
    環状肩部（５４）により係合することを特徴とする、請求項９に記載の装置。
11. 【請求項１１】軸方向でガイド穴（３８）に関して操作ナット（２６）の反
    対側に、接続スリーブ（２０）を越えて半径方向に張り出すスリーブ固定の環状
    カバー（５８）が配設されていることを特徴とする、請求項４〜１０のいずれか
    一項に記載の装置。
12. 【請求項１２】環状カバー（５８）が、その周面にて、操作ナット（２６）
    の環状ブラケット（５２）と軸方向に重なり合って係合していることを特徴とす
    る、請求項１１に記載の装置。
13. 【請求項１３】環状カバー（５８）と環状ブラケット（５２）との間に、半
    径方向に作用するパッキングリング（６０）が配設されていることを特徴とする
    、請求項１１または１２に記載の装置。
14. 【請求項１４】締付ボルト（２４’）が、楔面（４０’、４０”）とは反対
    側のそのガイド面（６２）にて、半径方向に方向付けられているガイド溝（６４
    ）を有し、このガイド溝（６４）が、軸に平行に環状カバー（５８）を越えて突
    出するガイド差込部材（６６）と係合することを特徴とする、請求項１１〜１３
    のいずれか一項に記載の装置。
15. 【請求項１５】締付ボルト（２４’）が、工具シャフト側の内側円錐部（６
    ８）に当接する円錐連結部（７０）を有することを特徴とする、請求項４〜１４
    のいずれか一項に記載の装置。
16. 【請求項１６】工具シャフトが横穴（７４）を有し、この横穴（７４）内に
    は、内側円錐部（６８）を支持する少なくとも１つの揺動ボルト（７２）が移動
    可能に配置されていることを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
17. 【請求項１７】工具シャフト側の内側円錐部（６８）と締付ボルト側の円錐
    連結部（７０）とが、締付プロセスにて締付方向に作用する軸線のずれを有する
    ことを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
18. 【請求項１８】締付機構が、同様に形成されている２つの締付ボルト（２４
    ’）を有し、これらの締付ボルト（２４’）が、直径上で対向する接続スリーブ
    （２０）のガイド穴（３８）に半径方向で案内されていて、直径上で対向する２
    つの楔面（４２’、４２”）を有する中間リング（３０’）を介して操作ナット
    （２６）により移動可能であり、更に、内側に向かうそれらの円錐連結部（７０
    ）を用いて、揺動ボルト（７２）の端面側のそれぞれの内側円錐部（６８）と係
    合することを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の装置。
19. 【請求項１９】少なくとも１つの締付要素（２４”）が締付爪として形成さ
    れていて、この締付爪は、その一方の端部にて、接続スリーブ（２９）の内側肩
    部（８０）にて支持可能であるアンカ部分（８２）を有し、更に、その他方の端
    部にて、工具シャフト（１４）の中空空間（８４）内に嵌り込み且つこの中空空
    間（８４）にて内側凹部（８６）内に方向転換可能な爪部分（８８）を有し、爪
    部分（８８）と内側凹部（８６）の境界壁とが互いに補完的な楔面（９０、９２
    ）を有し、これらの楔面（９０、９２）を介して、爪部分（８８）の半径方向運
    動が、工具シャフト（１４）と接続スリーブ（２０）との間の軸方向の締付運動
    に変換可能であること、及び、中間部材（３０”）が、接続スリーブ（２０）の
    内部および工具シャフト（１４）の内部にて回転不能に配置されているプッシュ
    ロッドとして形成されていて、このプッシュロッドが、締付爪（２４”）の内側
    の楔面（９４’、９４”）に当接する補完的な楔面（９６’、９６”）を有し、
    更に、操作ナット（２６）を介して間接的に解除位置と締付位置との間にて軸方
    向に移動可能であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装
    置。
20. 【請求項２０】操作ナット（２０）が、軸に平行に方向付けられている少な
    くとも１つの接続スリーブ（２０）の長穴（９８）と通過係合する横ボルト（１
    ０２）を介してプッシュロッド形状の中間部材（３０”）と連結されていること
    を特徴とする、請求項１９に記載の装置。
21. 【請求項２１】横ボルト（１０２）が、実質的に軸に平行に方向付けられて
    いて締付要素（２４”）に設けられている長穴（１００）と通過係合することを
    特徴とする、請求項２０に記載の装置。
22. 【請求項２２】周方向にて同じ角度間隔で互いに配置されていて締付爪とし
    て形成されている少なくとも２つの締付要素（２４”）が設けられていることを
    特徴とする、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の装置。
23. 【請求項２３】中間部材（３０”）が、同時に、解除プロセスにおいて作用
    するエジェクタとして形成されていることを特徴とする、請求項１９〜２２のい
    ずれか一項に記載の装置。
24. 【請求項２４】中間部材（３０”）が、工具シャフト（１４）の内側面（１
    ０４）に当接するエジェクタヘッド（１０６）を有することを特徴とする、請求
    項２３に記載の装置。
25. 【請求項２５】横ボルト（１０２）が、その端部（１０８）を用いて、接続
    スリーブ（２０）にて回転不能に且つ操作ナット（２６）を介して軸方向に移動
    可能に案内されるプッシュリング（１１０）にて支持されていることを特徴とす
    る、請求項２０〜２４のいずれか一項に記載の装置。
26. 【請求項２６】プッシュリング（１１０）が、横ボルトの端部（１０８）を
    受容するために直径上で対向する２つの穴または凹部（１１２）を有することを
    特徴とする、請求項２５に記載の装置。
27. 【請求項２７】横ボルトの端部（１０８）と外側にて重なり合って係合する
    プッシュリング（１１０）が、それぞれ１つの半径方向ピン（１１４）を介して
    横ボルトの端部（１０８）と連結されていることを特徴とする、請求項２５に記
    載の装置。
28. 【請求項２８】操作ナット（２６）が、プッシュリング（１１０）と軸方向
    に重なり合って係合する環状延長部（１２２）を有することを特徴とする、請求
    項２５または２６に記載の装置。
29. 【請求項２９】環状延長部（１２２）が、軸方向で横ボルト（１０２）に関
    して操作ナット（２６）の反対側にて、横ボルト（１０２）を解除方向に連行す
    る引張リング（１２０）と固定されていることを特徴とする、請求項２８に記載
    の装置。
30. 【請求項３０】操作ナット（２６）とプッシュリング（１１０）との間に、
    軸方向の滑り軸受または転り軸受として形成されている支持軸受（１２４）が配
    置されていることを特徴とする、請求項２５〜２９のいずれか一項に記載の装置
    。
31. 【請求項３１】引張リング（１２０）とプッシュリング（１１０）との間に
    、軸方向の滑り軸受または転り軸受として形成されている支持軸受（１２６、１
    ２６’）が配置されていることを特徴とする、請求項２９または３０に記載の装
    置。
32. 【請求項３２】プッシュリング（１１０）が、操作ナット（２６）のネジ山
    （１１６）と共に作用し且つ操作ナット（２０）に対して同軸であるネジ山（１
    １８）を有することを特徴とする、請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の装
    置。
33. 【請求項３３】プッシュリング（１１０）が、操作ナット（２６）の雌ネジ
    （１１６）と共に作用する雄ネジ（１１８）を有することを特徴とする、請求項
    ３２に記載の装置。
34. 【請求項３４】プッシュリング（１１０）と、軸方向で横ボルト（１０２）
    に関して操作ナット（２６）の反対側に配置されている引張リング（１２０）と
    が、互いに固定されていることを特徴とする、請求項３２または３３に記載の装
    置。
35. 【請求項３５】中間部材（３０”）の楔面、及び／又は、それに付属する締
    付要素（２４”）の楔面が、中間部材（３０”）の移動方向に関連して、より急
    勾配である送り傾斜部（９４’、９６’）と、より平坦である締付傾斜部（９４
    ”、９６”）とを有することを特徴とする、請求項１９〜３４のいずれか一項に
    記載の装置。
36. 【請求項３６】締付要素（２４”）が、軸方向の遊びを有するセンタリング
    ケージ（１２８）内に配置されていて、このセンタリングケージ（１２８）が、
    ブリッジ（１３０）により互いに連結されていて且つ工具シャフト（１４）と接
    続スリーブ（２０）のそれぞれのシリンダ穴（１３２、１３４）に嵌り込む２つ
    のピストン（１３６、１３８）を有することを特徴とする、請求項１９〜３５の
    いずれか一項に記載の装置。
37. 【請求項３７】ブリッジ（１３０）が、ピストン（１３６、１３８）を貫き
    且つ冷却潤滑剤を用いて付勢可能である冷却剤管として形成されていることを特
    徴とする、請求項３６に記載の装置。