JP2013022725A - 機械工具用クランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
複雑な制御ユニット無しで一つの走行センサだけで、いかなる操作位置においてもクランプ力を直接正確に測定できるクランプ装置を創出すること。
【解決手段】
運動転換装置と蓄圧器とが、クランプ装置の格納容器に挿入され、且つ、設置位置において引張棒の軸方向に互いに固く結合された二部品に分割される一つの機能装置として、一つの分離管状外装片に統合され、運動転換装置のスピンドルナットが、外装片の二つの部品間で前記スピンドルナットの突出している突起部によって回転可能に支持されることと、蓄圧器の圧縮バネが前記外装片の一又は両部品内に配置され、外装片上に設けられた停止リングと外装片上で保持されたカバーとの間においてクランプされること、クランプ装置の格納容器内で、外装片が、運動転換装置を介して引張棒によって制限した範囲だけ軸方向に可動であることを特徴とする、クランプ装置によって解決される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特に機械工具用のクランプ装置に関連しており、機械工具には、例えば、加工部品を保持するための動力作動式チャックが備えられ、当該機械工具のクランプジョーは、軸方向に可動な引張棒でクランプ装置を用いることによって作動可能であり、前記クランプ装置は、クランプ運動を始動させるための切換機能を備えた電気サーボモータと、当該サーボモータのロータ軸の調整移動を、クランプジョーを作動するために必要な前記引張棒の軸方向の移動へ転換するための運動転換装置と、ならびに、前記運動転換装置のスピンドルナット上で支持される、予圧された圧縮バネ（Spring pack）によって構成されるクランプ力を維持するための蓄圧器（フォースアキュムレータ：force accumulator）とを有している。

加工部品をクランプするためのこのような装置は、特許文献１に開示されている。この具体例では、螺旋状圧縮バネとして構成された二つの圧縮バネ間にスピンドルナットが埋め込まれ、且つ、この場合、引張棒とスピンドルナットは、軸方向の位置を合わせるために割り当てられたセンサを各々有している。クランプジョーと、機械加工すべき加工部品との間での接触の形態をした僅かな軸方向の力の発生が、第一センサによって記録される。また、二つの圧縮バネのうち、一つの力に抗したスピンドルナットの連続した移動が、第二センサによって検出され、結果として生じる二つのセンサ間の差がクランプ力を計算するために用いられる。第一センサと第二センサの間の移動量差が、このようにして両センサによって連続して測定され、複雑な制御ユニットの支援によってクランプ力を計算するために用いられる。

このクランプ装置内のスピンドルナットは、調整ブシュに挿入された二つの圧縮バネ間で漠然とクランプされ、この場合、複数の圧縮バネのバネ特性は同じであるはずがない。二つのセンサによって測定されたセンサ差は、このように著しい誤差を供する、というのも特に、バネ力が、特定クランプ力の最大５０％しか作用できず、避け難い摩擦力による追加誤差も容認しなければならないからである。クランプ装置と特に制御ユニットの複雑性が非常に大きいけれども、予想不可能な応答が不可避である、又は、予想不可能な応答を補償することができないので、精密な位置に依存するクランプ力の測定が不可能となる。

ＤＥ １０ ２００９ ０４４ １６７ Ａ１

したがって本発明の課題は、クランプ装置のいかなる操作位置においてもクランプ力を正確に直接測定できるように、且つ、これを複雑な制御ユニット無しで一つの走行センサだけで成し遂げられるように、先に述べた種類のクランプ装置を創出することである。これを成し遂げるための設計の複雑性は低くするべきであり、一方でとりわけ、圧縮バネと軸受のクランプの予圧が互いに無関係に問題なく常に調整可能であるべきであり、且つ、選択された予圧を常に一定に維持できるべきである。クランプ力の測定が引張棒の一方の又は両移動方向で可能とすべきであり、一方で、常に高いレベルの操作安全性と長い耐用年数を備えた回転式又は静止モジュールとしてのクランプ装置に対し、多方面の応用範囲が保証されるべきである。

本発明にしたがい、これは、運動転換装置と蓄圧器とが、クランプ装置の格納容器に挿入され、且つ、設置位置において引張棒の軸方向に互いに固く結合された二部品に分割される一つの機能装置（functional unit）として、一つの分離管状外装（ジャケット）片に統合され、運動転換装置のスピンドルナットが、外装片（jacket piece）の二つの部品間で例えば前記スピンドルナットの突出している突起部によって回転可能に支持されることと、蓄圧器の圧縮バネが前記外装片の一又は両部品内に配置され、外装片上に設けられた停止リングと外装片上で保持された環状リングとして形成されたカバーとの間において片側又は両側で各々クランプされること、及び、クランプ装置の格納容器内で、外装片が、運動転換装置を介して引張棒によって制限した範囲だけ軸方向に可動であることを特徴とする、先に述べた種類のクランプ装置によって解決される。

この場合、特定のクランプ力を測定するために、外装片、又は、運動転換装置のスピンドルナットの移動距離が、走行センサによって測定又は評価されると有利である。

また、外装片に挿入された各カバーを、バイオネットロックによって圧縮バネの力に抗して支持すること、及び、制限した範囲だけ圧縮バネの方向へ可動となるように取り付けることが適切であり、その場合、蓄圧器の圧縮バネの予圧力をバイオネットロックによって予め決められた一定の値に設定することが可能であり、また、カバーの軸方向移動のためにバイオネットロックに配置された窪みが、特定の予圧から最大クランプ力までの圧縮バネのバネ動程に一致することが適切である。

また、圧縮バネの全バネ動程は、予圧に必要なバネ動程と、圧縮バネを伸張した際に及ぶべき動程とで構成されるような寸法にしなければならなず、それは、外装片とスピンドルナットとに接続された切換リングの測定範囲に相当する。

前記外装片の二つの部品は、互いにボルト締め又は圧締めされ、例えばピンで固定することが可能である。

機能装置の軸方向長さが、当該機能装置を格納する格納容器上に設けられた停止面間の距離よりも、選択可能な距離だけ短いことも適切である。

また、少なくとも一つの軸方向転がり軸受（anti-friction bearing）が、外装片から突き出ている停止リングとスピンドルナット上の突起部との間に配置されるべきであり、その場合、軸方向転がり軸受上の予圧が、互いに接続可能な外装片の複数の部品によって一定の値に調整可能にされるべきである。

また、外装片が、クランプ装置の格納容器内で保持されること、及び、前記格納容器内において軸方向に調整可能な配置に誘導されることが適切である。

外装片に挿入された蓄圧器の圧縮バネは、カバーと、前記外装片から突出する停止リングとの間で調整可能にクランプされた一つ以上のカップバネ（cup spring）によって各々形成することが可能である。しかしながら言うまでも無く、圧縮バネを別の種類のバネで形成することも可能である。

外装片又は運動転換装置のスピンドルナットの調整動程（調整移動量）を測定するために、それぞれを切換リングと共に巻くことも可能であり、その軸方向の調整移動は走行センサによって記録して評価することが可能であり、その場合、移動検出器のスピンドルナットの位置変化測定中に、クランプ装置の格納容器内に保持された軸方向に調整可能な中間要素にこれが結び付けられるべきであり、この場合、前記中間要素は切換リングに接続される。また、外装片の調整動程を測定するために、それは、その外側外装面に挿入された永久磁石の又は磁性の切換リングを有することも可能であり、その場合、前記切換リングは、固定配置で走行センサと直接相互作用する。

また、ロータリエンコーダがサーボモータに配置されるべきであり、それによって、サーボモータ又は引張棒の特定の作動位置を記録して評価することが可能となる。

運動転換装置は、遊星ローラねじ（planetary roller thread）として容易に構成可能であり、ローラとして構成され且つスピンドルナット内又は上にローラとして取り付けられた、幾つかの減摩性要素（転がり要素、anti-friction element）で構成され、その場合、前記減摩性要素は、引張棒に加工されたネジに係合し、その結果、前記サーボモータによって駆動可能なスピンドルナットは、運動転換装置の放射状の外側又は内側構成要素を形成することが可能となる。

別の実施形態にしたがうと、前記スピンドルナットは、軸方向において引張棒で直接支えられ得る。この場合、スピンドルナットを、走行センサと相互作用する外装片の一部として位置決め要素に台形ネジを介して接続することが可能である。

この実施形態では、スピンドルナットは、その投入端において接続された、遊星歯車ユニット（planetary gear unit）、好ましくは差動遊星歯車ユニットを備えるべきであり、その場合、位置決め要素とスピンドルナットは、異なる歯数を備えた太陽歯車を介して駆動接続様式で、サーボモータによって駆動可能な遊星歯車に各々結合される。

また、作動信頼性を改善するために、制御可能に調整できる滑りスリーブを、サーボモータと運動転換装置の間にあるクランプ装置の動力伝達経路（driveline）内に、確動ロック結合（positively locking coupling）として挿入されると有利であり、それにより、クランプ装置がクランプ位置にある場合に、運動転換装置をサーボモータから切り離すことが可能となり、前記運動転換装置は、好ましくは同調性輪歯車によってクランプ装置の格納容器に固く結合することが可能となる。

外装片を格納する格納容器、及び／又は、外装片自身が、液漏れしないように密閉すべきであり、且つ、それらを潤滑油で満たせるようにすべきである。また、クランプ装置の格納容器は、回転使用という点から回転対称であるべきであり、且つ、静止配置において幾つかの頂点（apex）を有しているべきである。またクランプ装置は、一の又は両側に作用するように構成すべきである。

別の実施形態にしたがうと、引張棒が、それに配置された制限スイッチを備えるという条件が存在し、例えば、引張棒に直接取り付けられた切換リングによって作動することが可能である。このようにして、クランプジョーが開きすぎることと、泥が動力作動式チャックに入り込むのことを防ぐように、動力作動式チャックの開口距離を制限することが可能になる。

本発明にしたがってクランプ装置が構成される場合には、引張棒の移動量に基き、不正確な相対測定又は複雑な制御ユニットを必要とせず、たった一つの測定点だけを用いて、動力作動式チャックを支配するクランプ力をとても正確に決定可能となる。これは、運動転換装置と蓄圧器とを共に一つの外装片内で用いることにより、一つの機能装置を形成し、クランプ力が蓄積されるように引張棒の移動量を機能装置によって外側へ伝達することが可能となるからである。この場合に結果として生じる、特にクランプした圧縮バネの動程（作動量）は、加工部品に作用するクランプ力の大きさをもたらす。

この場合、スピンドルナットを支持する軸方向軸受のクランプ（クランプ圧）と、圧縮バネ上の予圧とが、常に一定であることが特に有利である。外装片は二部品をなしており、当該二片は、一旦予圧が設定されると限定位置にて固定されるので、同一の予圧が機能装置の各作動条件において保証される。また、バイオネットロックによって支持されたカバーは、外装片が停止面と接触した際に当該カバーが圧縮バネの方向へ押圧されるためにこの動力作動式チャック内に必要なクランプ力が蓄積されるにもかかわらず、蓄圧器の圧縮バネの予圧も一定となることを保証する。また、クランプ処理中に圧縮バネが圧縮されることにより、走行距離は、蓄積され且つ加工部品に作用するクランプ力と概ね直線関係にある、ということは、一つの走行センサによってそれらが捕捉でき得ることを意味する。

したがってこのようにして構成されたクランプ装置は、直接的に、クランプ装置に配置された動力作動式チャックに供給されるクランプ力をとても正確に把握可能にし、且つ、制御ユニット無しでこの力を評価可能にする。また、前記クランプ装置は、静止又は回転式駆動構造ユニットとして様々に用いることが可能である一方で、機能装置の内部が密閉されているので、長期間に渡って機能不良が無く、高いレベルの作動信頼性をもって用いることが可能となる。したがって、比較的単純な構造を有するのみならず、したがって経済的に製造できるのみならず、蓄積されたクランプ力が戻り止め差動遊星ギヤーボックスによって自動的に維持することもできる、クランプ装置が創り出される。また、クランプ装置を作動するために低レベルのエネルギーが必要であり、実際、機能装置が格納容器上（表面）で支持される場合にはサーボモータの作用を除くことができる。

図面は、本発明にしたがい構成されたクランプ装置の実施例ならびに変形例を表しており、その詳細を以下に説明する。

機械加工処理中のクランプ装置の軸方向断面図である。 図１に係るクランプ装置の中立位置における、片側断面の拡大図である。 図２に係るクランプ装置の片側断面の概略図である。 図１に係るクランプ装置の、部分修正されて追加ユニットを備えた実施形態の図である。 図１に係るクランプ装置の、一つの側に作用する実施形態の図である。 図５に係るクランプ装置の、部分修正した実施形態の図である。 図５に係るクランプ装置の、別の実施形態の図である。

図１〜３に図示され、且つ、１で識別されたクランプ装置が、機械工具２上に配置された動力作動式チャック５を作動するために用いられ、放射状に調整可能なそのクランプジョー６により、機械加工すべき加工部品１０が、前記チャンク５内においてクランプされ得る。この場合の動力作動式チャック５のクランプジョー６は、リレーレバー８を介して、軸方向に調整可能な二片引張棒７、７’によって作動可能であり、前記引張棒は、運動転換装置３１により、切換機能を有する電気サーボモータ１１と駆動接続状態にある。前記運動転換装置３１は、前記サーボモータ１１の回転運動を引張棒７、７’の軸方向の送り運動に転換する。

サーボモータ１１は、クランプ装置１の長手方向軸Ａに対し、その軸でもって平行な固定位置に存在する固定子１２と、ロータ１３とで構成され、前記ロータ１３は小歯車１５を備えており、前記小歯車１５は、回転固定配置でロータ１３のロータ軸１４、及び、小歯車１５を覆って誘導される歯付きベルト１７と結合され、且つ、前記クランプ装置１に配置された駆動歯車（駆動ギヤー）１６と相互作用する。しかしながらサーボモータ１１は、クランプ装置の長手方向軸Ａに対して軸垂直に配置することも可能であり、例えば、傘形歯車によって駆動歯車１６と駆動接続状態にある。

クランプ装置１は、運動転換装置３１と蓄圧器４１とを格納する格納容器（housing）２１を有する。機械工具２に面している格納容器２１の側において、当該格納容器２１は、ボルト４６によって格納容器２１上に保持され、且つ、追加のボルト４７によってフランジ９上に保持される密閉カバー４５によって閉じられ、この場合、フランジ９は、機械工具２の駆動モータ４も支持している機械スピンドル３上に形成される。反対側において、ハウジング２１は、ボルト２４によって互いに結合され且つボルト２５によって格納容器２１に結合された、中間片（intermediate piece）２２と密閉カバー２３とに結合される。

前記中間片２２内には、幾つかの軸２９が孔２８内に回転式配置で取り付けられており、前記軸２９は、その端部で歯車３０及び３０’を支持する。この場合、前記歯車３０は、駆動歯車１６に加工された伝動装置（gearing）１９と係合し、一方で、前記歯車３０’は、運動転換装置３１のスピンドルナット３２上に設けられた伝動装置７０と係合するので、サーボモータ１１と運動転換装置３１との間で駆動接続が確立される。

運動転換装置３１は遊星ローラギヤーボックスとして構成され、図１に表した実施形態において、転がり軸受４９によって密閉カバー４５表面上に回転式配置で支持されるスピンドルナット３２と、軸受ディスク４８と、ならびに、ローラとして構成され、スナップリング３６間で保持された、回転式に装着している比較的多数の減摩性体（転がり体、anti-friction bodies）３３とで構成される。スピンドルナット３２ならびに減摩性体３３はそれぞれ溝３５を備えている。対照的に、ネジ３４が引張棒７に加工されているので、スピンドルナット３２がサーボモータ１１によって駆動されることにより回転する際、減摩性体３３がその周縁でそれ自身により引張棒７のネジ３４内に支持される。このようにして、スピンドルナット３２の回転運動は、軸方向の移動に転換されて、引張棒７が、スピンドルナット３２の回転方向に従い右又は左に押圧され、したがって動力作動式チャック５のクランプジョー６は調整される。

引張棒７、７’の両調整方向へのクランプを可能にするために、引張棒７、７’に作用する蓄圧器４１は、二つの圧縮バネ４２、４３で組み立てられており、当該圧縮バネは各々カップバネ４４で構成され、管形状をした外装片５２に互いに反対向きに挿入される。蓄圧器４１の配置と外装片５２内の運動転換装置３１の配置は、したがって、動力作動式チャック５を支配する特定のクランプ力にしたがい、運動転換装置３１によって軸方向へ動かされ得る機能装置５１を創り出すので、加工部品１０に作用する特定のクランプ力を、機能装置５１の位置によって把握することが可能となる。

圧縮バネ４２、４３は、予圧下ではあるが、軸方向の運動範囲を制限された状態で、外装片５２内に配置される。この目的は、バイオネットロック６３又は６４でもって外装片５２の端部で各々支持されたカバー６１、６２により解決される。バイオネットロック６３、６４は窪み６３’、６４’を有しており、当該窪みはそれぞれに割り当てられた圧縮バネ４２、４３の方向へ伸びるので、カバー６３又は６４が密閉カバー４５に対して接触するか、又は、図１に示したように、密閉カバー４５又は格納容器２１に設けられた停止面６５又は６６に対して接触する場合には、当該カバー６３又は６４は内側へ押圧される、つまり、圧縮バネ４２又は４３が共に押圧されることを意味する。

これを可能にするために、外装片５２には、内側に突き出ている停止リング５７、５８と、当該停止リング５７、５８とカバー６１、６２の間に挿入され且つ予圧された圧縮バネ４２又は４３とが備えられる。その上、外装片５２は、一つのネジ５５によって互いに結合された二つの部品５３、５４で構成される。

軸方向転がり軸受３９、４０が、運動転換装置３１のスピンドルナット３２から外側に向いている一つの突起部３８と、停止リング５７、５８との間に挿入され、当該軸方向転がり軸受３９、４０により、前記スピンドルナット３２は、回転式配置で取り付けられる。軸方向転がり軸受３９、４０の予圧を特定の値に設定可能にするために、外装片の前記二つの部品５３、５４は、同じようにしてネジ留めされなければならない。先に述べたように設定された予圧を維持するためには、両部品５３、５４を、ネジの特定領域に挿入された一つのピン５６で固定する。しかしながら図５によると、二つの部品５３、５４を圧縮することにより共に結合し、必要ならば複数のピンで留めることも可能である。

外装片５２内で、停止面６５、６６間に制限された軸方向の移動が可能であるにもかかわらず、機能装置５１は、前記外装片５２の外側外装面に加工されたスロット６７に係合する一つのピン６８によって、外装片５２に回転固定配置で結合される。その上、機能装置５１の内側は、幾つかの封止材６９によって液漏れしないように密閉されて、外装片５２にねじ込まれたグリースニップル２７ならびに様々な孔３７、５９によって潤滑油で満たすことが可能となる。

図１で示したようなクランプ処理において、特定の作動位置がオンに切り換わることを確認するためにサーボモータ１１にはロータリエンコーダ２０を備えられ、及び、歯付きベルト１７により、駆動歯車１６、歯車３０、３０’、運動転換装置２１のスピンドルナット２１は順番に設定される。その結果、減摩性体３３は、サーボモータ１１の回転方向に従い軸方向に右又は左に動かされるので、動力作動式チャック５のクランプジョー６は加工部品６に対して押圧されるか、又は、加工部品６が解放される。

図２に示した図では、加工部品１０はクランプされている。機能装置５１は、運動転換装置３１によってクランプ処理中に左へ押圧された、というのも、その減摩性体３３が、引張棒７表面に施されたネジ３４と係合しており、スピンドルナット３２から出ている突起部３８は軸方向転がり軸受３９と４０の間でクランプされるからである。このようにして、カバー６１は停止面６５に対して押圧されるので、カップ圧縮バネ４２は共に概ね密着長さまで押圧される。圧縮バネ４３のこの作動位置は、動力作動式チャック５内の最大クランプ力に相当する。反対側に配置された圧縮バネ４３の設定予圧はこの場合変わらない、というのも、バイオネットロック６４によって適当な位置に保持されたカバー６２によってこれが維持されるからである。また、二つの軸方向転がり軸受３９、４０のクランプは一定のままである。これは、互いに固く結合され、且つ、ピン５６で固定された、外装片の二つの部品５３、５４の位置が変化しないからである。

圧縮バネ４２の動程（作動量）により、−及び、クランプ方向が反対方向である場合には勿論、圧縮バネ４３の動程によっても−各々の場合において、動力作動式チャック５を支配するクランプ力は容易に決定可能となる。この目的で、切換リング７２が図１に係る実施形態に設けられ、外装片５２の部品５３から出る突起部７３に取り付けられて、固定位置に存在する走行センサ７１と相互作用する。突起部７３は、格納容器２１に加工されたスロット２６によって外側へ誘導される。しかしながら図５によると、切換リング７２”は、走行センサ７１に作用する、格納容器２１の外側外装面へ挿入された永久磁石で構成することも可能である。

しかしながら図６に示したクランプ装置１’では、スピンドルナット３２の調整運動を記録することと、スピンドルナット３２の軸方向の位置にしたがってクランプ力を決定することが可能である。この目的で、スピンドルナット３２は、ボルト８０を用いてそれ（スピンドルナット）に取り付けられた中間片７７を備えており、その際、追加の中間片７８が、耳（earing）７９を用いることによってその中で支えている。このように、スピンドルナット３２の軸方向調整運動が、中間片７８に固く結合された切換リング７２’に伝達され、この場合、切換リング７２’は格納容器２１のスロット７５内に可動に保持され、且つ、軸方向調整運動は、付与された特定のクランプ力の測定値として評価され得る。

図４、７中に示した実施形態の変形では、クランプ装置１’は、作動信頼性を増すために確動ロック係合としてその動力伝達経路内に挿入された、制御可能に調整できる滑りスリーブ９１を備えており、その場合、クランプ位置において、確動ロック係合が運動転換装置３１’をサーボモータ１１から分離可能にし、且つ、前記運動転換装置３１’は格納容器２１へ固く結合することができる。クランプ処理中に、駆動エネルギーは、駆動歯車１６から、当該駆動歯車１６に取り付けられた輪歯車（リングギヤー）９３と滑りスリーブ９１上に設けられた輪歯車９２とによって、滑りスリーブ９１へ伝達され、この場合、図７に表した実施形態における滑りスリーブ９１は、遊星歯車ユニット８１を介して運動転換装置３１’へ結合される。しかしながら、万が一電源が故障した場合であっても、伝達装置９４を備えた滑りスリーブ９１は、サーボ装置１０１又は圧縮バネ９６により格納容器２１に加工された伝動装置９５に挿入されるので、運動転換装置３１は格納容器２１に当たって支持され、よって遮断される。

滑りスリーブ９１を作動するためのサーボ装置１０１は、両側からそれに作用することができる押圧された媒体を備えたシリンダ１０２に挿入されたピストン１０３で構成される。前記ピストン９３が、アングルピース（angle piece）１０８によって環状溝１０９と駆動可能に結合され、その場合、前記溝１０９は滑りスリーブ９１に加工される。

圧縮された媒体が、制御された様式で、バルブ１０６と圧力伝達経路（pressure line）１０７とを介してサーボ装置１０１の圧力室１０４又は１０５へ供給されると、次にピストン１０３と、それと共に、アングルピース１０８が右又は左に押圧される。滑りスリーブ１０１がアングルピース１０８に引きずられるので、それも右又は左に動かされ、滑りスリーブ１０１の端面上に設けられた伝動装置９２又は９４が、駆動歯車１６に取り付けられた輪歯車９３、又は、格納容器２２に加工された輪歯車９５に交互に係合する。

図１〜４に係るクランプ装置１は、複動作用構成を備えている。他方で図５〜７は、様々な実施形態において単動作用構成のクランプ装置１’だけを表している。図４、７にしたがうと、クランプ装置１とは対照的に、運動転換装置３１’の減摩性体３３’が、減摩性体３９’、４０’によって引張棒７に固定支持された中間片１００と係合する。

図７に表した実施形態では、運動転換装置３１’は、その投入端において接続された差動遊星歯車ユニットとして構成された、遊星歯車ユニット８１を備えており、その際、遊星歯車ユニット８１の各遊星歯車８４は、滑りスリーブ９１のショルダー内の軸８５上に回転式配置で取り付けられる。遊星歯車８４と相互作用する太陽歯車８２、８３は、一方ではスピンドルナット３２’と、他方では外装片５２の一部品５３’として位置決め要素８６と接続される。この場合の位置決め要素８６は、ネジ結合８６’によって前記部品５３’に取り付けられる。その上、太陽歯車８２、８２は異なる歯数を有するので、大きな減速比が創り出されて、位置決めナット３２’と位置決め要素８６とが、製造費の安い台形ネジ８７、８８によって互いに結合され得る。

また、図５に示したように、クランプ装置１’は、それに配置された制限スイッチ１１１を備えることも可能であり、それによって、動力作動式チャック５のクランプジョー６の開口動程（開口作動量）が制限され得る。このために切換リング１１２が引張棒７に取り付けられて、当該切換リング１１２は、引張棒７の一方の又は両移動方向で制限スイッチ１１１と相互作用する。

Claims (25)

1. 特に機械工具（２）用のクランプ装置（１）であって、
   前記機械工具には、例えば加工部品（１０）を保持するための動力作動式チャック（５）が備えられ、そのクランプジョー（６）は、軸方向に可動な引張棒（７，７’）でクランプ装置（１）を使用することによって作動可能であり、
   前記クランプ装置（１）は、クランプ運動を始動するための切換機能を備えた電気サーボモータ（１１）と、前記サーボモータ（１１）のロータ軸（１４）の調整移動を前記クランプジョー（６）を作動するために必要な引張棒（７，７’）の軸方向の移動へと転換するための運動転換装置（３１）と、及び、前記運動転換装置（３１）のスピンドルナット（３２）上で支持される予圧された圧縮バネ（４２，４３）で構成された、クランプ力を維持するための蓄圧器（４１）とを備えた、装置において、
   前記運動転換装置（３１）と前記蓄圧器（４１）とが、前記クランプ装置（１）の格納容器（２１）内に挿入され、且つ、設置位置において前記引張棒（７，７’）の軸方向で互いに固く結合された二つの部品（５３，５４）に分割される、一つの機能装置（５１）として分離管状外装片（５２）に統合されること、
   前記運動転換装置（３１）のスピンドルナット（３２）が、例えば前記スピンドルナット（３２）から突出する突起部（３８）によって、前記外装片（５２）の二つの部品（５３，５４）間で回転可能に支持されること、
   前記蓄圧器（４１）の圧縮バネ（４２，４３）が、前記外装片（５２）の一つの又は両部品（５３，５４）内に配置され、且つ、前記外装片（５２）上に設けられた停止リング（５７，５８）と、前記外装片（５２）上で保持される環状リングとして形成されたカバー（６１，６２）との間において各々片側又は両側でクランプ留めされること、及び、
   前記外装片（５２）が、クランプ装置（１）の格納容器（２１）内を制限された範囲だけ、前記運動転換装置（３１）を介して引張棒（７）により軸方向に移動することができること、を特徴とする装置。
2. 外装片（５２）の、又は、運動転換装置（３１）のスピンドルナット（３２）の移動距離（Ｓ）が走行センサ（７１）によって測定されて評価され得、特定のクランプ力を決定することを特徴とする、請求項１に記載のクランプ装置。
3. 外装片（５２）に挿入された各カバー（６１，６２）が、バイオネットロック（６３，６４）によって圧縮バネ（４２，４３）の力に抗して支持されること、及び、前記圧縮バネ（４２，４３）の方向へ制限された範囲だけ可動となるように取り付けられること、を特徴とする請求項１又は２に記載のクランプ装置。
4. 蓄圧器（４１）の圧縮バネ（４２，４３）の予圧力が、バイオネットロック（６３，６４）によって予め決定された一定の値に設定可能であることを特徴とする、請求項３に記載のクランプ装置。
5. カバー（６１，６２）の軸方向移動のためにバイオネットロック（６３，６４）に配置された窪み（ｆ）が、圧縮バネ（４２，４３）の、特定の予圧から最大クランプ力までのバネ動程（ｓ）と一致することを特徴とする、請求項３又は４に記載のクランプ装置。
6. 圧縮バネ（４２，４３）の全バネ動程が、予圧に必要なバネ動程、ならびに、圧縮バネ（４２，４３）を伸張した際に及ぶべき距離とで構成されるような寸法にされ、それは、外装片（５２）又はスピンドルナット（３２）に結合された切換リング（７２）の測定範囲に相当することを特徴とする、請求項３〜５のいずれか一項に記載のクランプ装置。
7. 外装片（５２）の二つの部品（５３，５４）が、互いにボルト締め、又は圧締めされて、例えばピン（５６）によって固定可能であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のクランプ装置。
8. 機能装置（５１）の軸方向長さが、前記機能装置（５１）を格納する格納容器（６１）上に設けられた停止面（６５，６６）間の距離よりも、選択可能な距離だけ短いことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のクランプ装置。
9. 少なくとも一つの軸方向転がり軸受（３９，４０）が、外装片（５２）から突出している停止リング（５７，５８）と、スピンドルナット（３２）上の突起部（３８）との間に配置され、前記軸方向転がり軸受（３９，４０）への予圧が、互いに結合され得る外装片（５２）の複数部品（５３，５４）によって一定の値に調整可能であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のクランプ装置。
10. 外装片（５２）は、クランプ装置（１）の格納容器（２１）内で保持され、且つ、当該格納容器（２１）内で軸方向に調整可能な配置に誘導されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のクランプ装置。
11. 外装片（５２）に挿入された蓄圧器（４１）の圧縮バネ（４２，４３）が、カバー（６１，６２）と、前記外装片（５２）から突出している停止リング（５７，５８）との間で調整可能にクランプされた一つ以上のカップバネ（４４）によって夫々形成され得ることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のクランプ装置。
12. 外装片（５２）の調整距離、又は、運動転換装置（２１）のスピンドルナット（２２）の調整距離を測定するために、それぞれが切換リング（７２，７２’）と相互作用し、その軸方向の調整移動が、走行センサ（１７）によって記録され、評価されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のクランプ装置。
13. 移動検出器（３１）のスピンドルナット（３２）の位置変化測定中に、クランプ装置（１）の格納容器（２１）内で保持された軸方向に調整可能な中間要素（７７）とこれが結び付けられ、前記中間要素（７７）が切換リング（７２’）と結合されることを特徴とする、請求項１２に記載のクランプ装置。
14. 外装片（５２）の調整距離を測定するために、外側外装面に挿入された永久磁石又は磁性の切換リング（７２”）を有することが可能であり、前記切換リング（７２”）が固定配置において走行センサ（７１）と直接相互作用することを特徴とする、請求項１２に記載のクランプ装置。
15. ロータリーエンコーダ（２０）がサーボモータ（１１）に配置され、それによってサーボモータ（１１）又は引張棒（７）の特定の作動位置が記録され、且つ、評価され得ることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のクランプ装置。
16. 運動転換装置（３１）は、遊星ローラねじとして構成され、且つ、幾つかの減摩性体（３３）で構成され、前記減摩性体は、ローラとして構成され、且つ、ローラとしてスピンドルナット（３２）内に又は上に回転可能に取り付けられており、前記減摩性体（３３）は、引張棒（７）に加工されたネジ（３４）と係合することを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のクランプ装置。
17. サーボモータ（１１）によって駆動可能なスピンドルナット（３２，３２’）が、運動転換装置（３１，３１’）の放射状の外側又は内側構成要素を形成できることを特徴とする、請求項１６に記載のクランプ装置。
18. スピンドルナット（３２’）が、引張棒（７）上で軸方向に直接支持され得ることを特徴とする、請求項１６又は１７に記載のクランプ装置。
19. スピンドルナット（３２’）が、走行センサ（７１）と相互作用する外装片（５２’）の一部として、台形ネジ（８７，８８）を介して位置決め要素（８６）と接続されることを特徴とする、請求項１８に記載のクランプ装置。
20. スピンドルナット（３２’）は、その投入端で接続された、遊星歯車ユニット（８１）好ましくは差動遊星歯車ユニットを有しており、位置決め要素（８６）とスピンドルナット（３２’）とが、サーボモータ（１１）によって駆動可能な遊星歯車（８４）に、異なる歯数を有する太陽歯車（８２，８３）を介して夫々駆動接続様式で接続されることを特徴とする、請求項１９に記載のクランプ装置。
21. 制御可能に調整できる滑りスリーブ（９１）が、確動ロック係合として、サーボモータ（１１）と運動転換装置（３１）との間の、クランプ装置（１）の動力伝達経路に挿入され、それにより、クランプ装置（１）がそのクランプ位置にある場合には、前記運動転換装置（３１）はサーボモータ（１１）から切り離されて、当該運動転換装置（３１）は、クランプ装置（１）の格納容器（２１）に、好ましくは同調性輪歯車（９２，９３と９４，９５）によって固く結合され得ることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか一項に記載のクランプ装置。
22. 外装片（５２）を格納する格納容器（２１）、及び／又は、外装片（５２）自身が、液漏れしないように密閉され、潤滑油で満たすことが可能であることを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか一項に記載のクランプ装置。
23. クランプ装置（１）の格納容器（２１）が回転使用において回転対称であり、且つ、静止配置において幾つかの頂点を有していることを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか一項に記載のクランプ装置。
24. クランプ装置（１）が、一つの又は両側に作用するように構成されることを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか一項に記載のクランプ装置。
25. 引張棒（７）の移動量が制限されるように、それに配置された、例えば引張棒（７）に直接取り付けられた切換リング（１１２）によって作動可能である制限スイッチ（１１１）を有することを特徴とする、請求項１〜２４のいずれか一項に記載のクランプ装置。

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