JP2015036191A - チャック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】旋盤またはフライス盤のためのチャック構造をコンパクトにする。【解決手段】工具または被加工製品を固定するための動力チャックを備え、そのチャック顎は本チャッキング構造の、軸方向調節可能であって、工作機械の稼働時においてともに回転する引っ張りおよび／または押し竿１１によって操作可能であり、その際、引っ張りおよび／または押し竿１１の軸方向移動は引っ張りおよび／または押し竿１１と同軸に設けられた電気モーター１２によってなされるものであるが、しかしながら工作機械の稼働時においては引っ張りおよび／または押し竿１１とともには回転せず、引っ張りおよび／または押し竿１１とともに回転する伝動装置手段１３を備え、カップリング装置１４を備え、必要に応じて電気モーター１２はトルク遮断的に伝動装置手段１３とカップリングし、それにより引っ張りおよび／または押し竿１１に対する軸方向力が得られるチャック構造。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば工具または被加工製品を固定するための動力チャックを備える工作機械、とりわけ旋盤またはフライス盤の、チャック装置であって、そのチャック顎は、チャック装置の工作機械稼働時にはともに回転する引っ張りおよび／または押圧竿（Ｚｕｇ−ｕｎｄ Ｄｒｕｃｋｓｔａｎｇｅ）によって操作可能である、請求項１の定義によるチャック装置に関する。

工作機械、とりわけ旋盤またはフライス盤用のチャック装置は、一般に工具または被加工製品を確実にそして同時に容易に取り扱えるように固定するという課題を有している。とりわけ、チャック顎のチャッキングの動きに対向して働く、引っ張りおよび／または押圧竿の軸方向変位がもたらす力を調節する、つかみ顎の遠心力をつりあわせるための、力が提供されていなければならない。そのようなチャック装置は、手動式、空気式、液圧式または電気モーター式に作動されていた。

ここに、電気モーター式に作動するチャック装置が提案されるが、電気モーター式のチャック装置の一般的なものは、既に従来技術において知られている。それらは、たとえば、刊行物 ＤＥ ３３１４６２９Ｃ２、 ＥＰ ２３８４８３４Ｂ１、 ＥＰ２３１１５８９Ｂ１、ＥＰ２５４８６８１Ａ１、ＥＰ２１６７２７６Ｂ１ として挙げられる。

上述の公知の解決は、ここに示す発明に対して、電気モーターにより動かされるチャック装置に、よりコンパクトに構成すべきであるとの課題を与える。
この課題は、請求項１の技術事項に従うチャック装置により解決される。有利な更なる構造が、下位の請求項において与えられる。

本発明によれば、工具または被加工製品の固定のための動力チャックを装備した工作機械、とりわけ旋盤またはフライス盤のためのチャック装置であって、そのチャック顎が、軸方向移動可能な、工作機械の運転中は共に回転する引張および／または押圧竿によって操作可能であるチャック装置が提案され、ここにおいて引っ張りおよび／または押圧竿の軸方向の移動は、引っ張りおよび／または押圧竿と同軸に配置され、しかしながら工作機械の運転時には引っ張りおよび／または押圧竿と共には回転しない電気モーターで行われ、また、引っ張りおよび／または押圧竿と共に回転する伝動装置手段を備えており、また、電気モーターと伝動装置手段とを、必要に応じて回転モーメントで（ｄｒｅｈｍｏｍｅｎｔｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ）カップリングし、それにより引っ張りおよび／または押圧竿への軸方向応力を調達するものである。

電気モーターとカップリング装置との間に、更に電気モーターの回転軸端側に接続される伝動装置を装備してもよく、また、部品数低減のために好ましくは、電気モーターが直接カップリング手段と接続されても良いことがはっきりと示される。

ここに示す発明の核心的思想は、従来技術とは異なり、一方では電気モーターが引っ張りおよび／または押圧竿と同軸に配置されており、ステーター並びにローターを貫いて定義される電気モーターの中心回転軸が、引っ張りおよび／または押圧竿のそれと重なっているのに、他方では引っ張りおよび／または押圧竿と共には回転しないようにされていることである。特に有利なことに、電気モーターは、とりわけ外筐体に対して、またはチャック装置が工作機械と接続するためのフランジに対して、軸方向に固定して構成されている。

とりわけ、引っ張りおよび／または押圧竿は、電気モーターを軸方向に貫いて伸びており、さらに引っ張りおよび／または押圧竿はまた中空に形成されているので、必要ならば被加工製品を空いている引っ張りおよび／または押圧竿の内部横断面部の中に、また電気モーターに備わっている軸の空間の中に、潜り込ませることができる。

さらに有利な構造において、カップリング装置がモーター側の部分要素と伝動装置側の部分要素とを含んでおり、これらは第一の連結を外した位置から第二の連結した位置へ、またその反対の向きに移動することができ、ここにおいてカップリング装置は電気機械的な調節駆動装置を含んでいる。

原則的には調節駆動装置として液圧式または空気圧式に駆動するものも可能ではあるが、しかしながら、電気モーター駆動による引っ張りおよび／または押圧竿の移動の実現とカップリング装置の電気モーターによる移動が有利であると考えられる。液圧の供給は圧縮空気の供給とともに、もはや必要ではなくなる。調節駆動装置の制御および／または監視も容易に実現可能であり、とりわけ調節駆動装置の駆動源の理解及び利用に関してもそうである。

本発明の課題設定の精神に則って、電気モーター式チャック装置のコンパクトな構成を目標とし、好ましいものとして、調節駆動装置はチャック装置と一体化されており、引っ張りおよび／または押圧竿を通って定義される軸Ａから半径方向にみて、電気モーターと伝動機構手段とを収納する外筐体から張り出したり突き出したりしていない。本チャック装置は工作機械に一体化することが比較的容易であり、運搬および引き渡しも比較的容易である。

具体的な、可能な実施の形態において、カップリング装置は、二つの互いに噛み合い状態に持ち来すことのできる歯車を含み、駆動側の歯車はモーター側の部分要素となるか、モーター側の部分要素を作る物となるかであり、被駆動側の歯車は、伝動装置側の部分要素となるか、伝動装置側の部分要素を作る物となる。

駆動側の歯車および／または被駆動側の歯車は、引っ張りおよび／または押圧竿と同軸に、その周りに位置してよい。
歯車は、歯の対が側面または前面に作成されてよい。

電気モーターが産生したトルクを伝動するために、そしてそのトルクを引っ張りおよび／または押圧竿に印加される軸方向応力に変換するために、いろいろな考え得る伝動装置手段が考慮に入れられる。好ましいものは、遊星ロールネジ駆動装置の使用であり、この場合遊星ロールネジ駆動装置は、一つの外側に位置する内ネジ山体と、一つの内側に位置する外ネジ山体、この外ネジ山体は引っ張りおよび／または押圧竿と強固に結合されるかそれと一体的であるように作られたものである、外ネジ山体と、内ネジ山体と外ネジ山体との間に配置された、円筒形の基本形態を有し内ネジ山体および外ネジ山体と噛み合う外ネジ山を有するロール体とを含んでいる。

原理的には、スピンドル駆動装置も考えられるが、回転運動を軸方向に移動する運動すなわち軸方向力に転換するために、遊星ロールネジ駆動装置が好ましく、それは、摩擦損が明らかにより少なくそのため電気モーターが産生したトルクを著しく有効に軸方向力に変換することが可能だからである。

この発明による構造は、電気モーターと伝動装置手段とカップリング装置とが、全て引っ張りおよび／または押圧竿と同軸に、それぞれ互いに並んで配置されるという、好ましいさらなる構造を可能にする。これによって、この発明によるチャック装置が、異なった複数の工作機械に良好に一体化できるという結果を伴う、格別にコンパクトな構造を達成することができる。この際伝動装置手段が動力チャックの側にあり、電気モーターは動力チャックから離れた側にあり、カップリング装置がその間にあって、引っ張りおよび／または押圧竿を貫いて定義される軸に沿って配置されるのが好ましく、ここにおいて全くの原理上は、より少ない好ましさに見えるけれども、逆の配置も可能である。

一つの具体的な好ましい実施の形態において、電気モーターの引っ張りおよび／または押圧竿との同軸の配置とは関係なく、引っ張りおよび／または押圧竿に対して勝手な方向に配置した電気モーターが必要とされており、それは電気機械式カップリング駆動装置が二つの電気モーターを含むものであり、その場合それぞれ一つの電気モーターで駆動される偏心板によって、モーター側の部分要素と、伝動装置側の部分要素とが、お互いから離れるように、および／またはお互いに近づくようにされることが可能とされる。偏心板によって、調節駆動装置から派生されたトルクが格別に簡単な態様で、モーター側の部分要素と伝動装置側の部分要素の間の変位運動へと伝えられる。

一つの好ましい実施の形態において、偏心板の二重反転の動きが、一つ以上の引っ張りバネまたは一つ以上の押圧バネによって生じる。ばねによって制限される、一つの定位置動作の代わりに、偏心板によって与えられた、強制案内を備えることも可能であり、すなわち、偏心板により与えられた案内は、押すだけではなく引っ張って保持する力をも使用することができる。その上、例えば、偏心板に配置されたピンが、対応する案内領域内で動かされる部分要素と噛み合うことができる。これに代えて、偏心板自身が構成部分の中で一つの開口と噛み合い、その開口は対応する偏心曲線として準備されたものであり、適切な構成部分が一つの方向に押され、すなわち定位置に戻る。

さらなる可能な実施の形態において、偏心板は、電気モーターの作用により上死点に持ち来されることが可能であり、これにより自動停止がもたらされる。

これらに代わる、気づくべきこととして、カップリング装置の電気機械的調節装置は、一つ、二つまたより多くの電気モーターを有することができることであり、その時、一つ、二つまたはより多くの偏心板がそれぞれ一つの配置された電気モーターで、または、一つまたは複数の共同の電気モーターで運転可能である。例えば、二つの互いに隔たった偏心板を、一つだけの電気モーターで運転することが可能である。

一つの有利な実施の形態において、チャック装置はさらに、バネ力蓄積部を持っており、それは、つかみ顎が閉じる運動に逆らって、引っ張りおよび／または押圧竿を軸方向に変位させるのに十分な抗力で対抗するものであり、つかみ顎および／または被加工製品の遠心力とつりあうようなものであって、バネ力蓄積部は、複数の互いに平行な、有効な異なった構造のバネ要素を含んでいる。バネ要素の異なった構造というのは、個体の機械的な反発力または流体の圧力のような、異なった物理的動作原理に基づくもの、と理解すべきである。

一つの具体的な実施の形態において、複数の互いに平行な、有効な、異なった構造のバネ要素、具体的には、規定の数のつるまきバネと、同様に規定の数のガス圧バネとを備えている。複数の異なった有効なバネ要素の組み合わせによって、それらは同時に互いに作用しあい、小さい変位量のときに不利なつるまきバネのバネ特性に、ガス圧バネのバネ特性を重ね合わせることができる。具体的に、この方策によって、小さな変位量に過ぎない時でもバネ力蓄積部から、多大な抗力を生み出すことが達成される。ガス圧バネとつるまきバネのバネ特性は、これら発明の思想に従って、具体的な電気モーターの引っ張りおよび／または押圧竿に相対的な配置に無関係に、請求され、互いに組み合わされ、すなわち、互いに重ねあわされる。

好ましいさらなる構成において、最後にセンサー装置も備えられ、それぞれ与えられた抗力を決定することを可能とするために、バネの変位量、実際の圧力すなわちバネ力蓄積部の拡張が検出される。

本発明を、以下に、さらなる特徴と利点について実施例の記述によって、また添付の図面を参照して、詳細に説明する。以下に図示するものは、

図１は、本発明によるチャック装置の、透視図的外観図である。 図２は、図１の実施例の正面図である。 図３は、図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。 図４は、図２の線ＩＶ−ＩＶに沿った部分断面図である。 電気機械的な調節駆動装置の作動の仕方を設営する、図４からの切り出し図である。 電気機械的な調節駆動装置の作動の仕方を設営する、図４からの切り出し図である。

図５ａは、図３に示した部分の、カップリング構造の動作の仕方を説明するための部分拡大図である。 図５ｂは、図３に示した部分の、カップリング構造の動作の仕方を説明するための部分拡大図である。 図６は、ガス圧バネとつるまきバネの重畳バネ特性を説明するグラフである。 図７は、本発明によるチャック装置の、制御の構成の実施例の図解である。

図１に、本発明によるチャック装置の一つの実施の形態を外観の見取り図として示す。円筒形の基本形状を有する外筐体３９の内部に、外筐体と同軸の、中心軸Ａを定義する回転するチャックシリンダ４１が配置される。チャックシリンダ４１内には軸方向に可動の引っ張りおよび／または押圧竿（Ｚｕｇ−ｕｎｄ Ｄｒｕｃｋｓｔａｎｇｅ）１１が収容されており、これを介して動力チャック（Ｋｒａｆｔｓｐａｎｎｆｕｔｔｅｒ）（図示せず）を、それ自体よく知られている方法で作動させることができる。外筐体３９の外にセンサー装置（３８、４２）が突き出ていることが見て取れ、これらは以下に詳細に説明するように、調節量を検出するものである。本チャック装置の、チャック咥え（図示せず）側の端に、対応工作機械（図示せず）に結合するためのフランジ４３が設けられている。

図２は、図１に示したチャック装置の正面図である。気づくべきことは、引っ張りおよび／または押圧竿１１は管状の形状に形成されており、内側横断面４４は、加工中の製品の交換が可能になるように画定されている、ということである。

図３は、図１及び２のチャック装置の実施の態様の断面図である。中心軸に沿って、管状に形成された引っ張りおよび／または押圧竿１１があり、内側横断面４４を有するように作られている。チャック装置は、軸Ａの方向に沿って構造上３つの互いに並んで配置された部分要素に分けられて構成されている。引っ張りおよび／または押圧竿１１の、遠位端の動力チャック（図示せず）と離れた側の端部には、引っ張りおよび／または押圧竿１１と同軸に一つの電気モーター１２が配置されている。電気モーター１２の動力チャック（図示せず）に向かう側には、カップリング構造１４が備えられている。カップリング機構１４には、次いで、電気モーター１２が生み出した回転運動を引っ張りおよび／または押圧竿１１の軸方向運動に転換するための伝動装置手段１３を含むチャックシリンダ４１がつながる。軸方向に電気モーター１２が占める領域には、軸Ａに平行に伸びる外受け部材４０が在る。この実施の形態において、引っ張りおよび／または押圧竿１１が外受け部材４０を貫いて通っている。

電気モーター１２は、ともに軸Ａおよび引っ張りおよび/または押圧竿１１と同軸の、ステーター４５およびローター４６を有する。電気モーターとしては特に回転数調節可能なもの、とりわけ操作された、または調節された回転数のもの、さらに好ましくはトルクモーターが用いられる。

図４、４ａ、４ｂ、５ａおよび５ｂを参照して、さらに詳しく説明をするが、前記カップリング構造１４によって、電気モーター１２が生み出す回転運動は、必要な場合にチャックシリンダ４１に伝動され、その際に、回転運動は、伝動装置手段１３によって引っ張りおよび/または押圧竿の軸方向移動に転換される、すなわち、チャックシリンダ４１内に収納されたバネ力蓄積部２４内の当たり板４７の作用を経て転換される。ここに示した実施の形態における、チャックシリンダ４１内の伝動装置手段１３は、遊星ロールネジ駆動装置（Ｐｌａｎｅｔｅｎｒｏｌｌｅｎｇｅｗｉｎｄｅｔｒｉｅｂ）３１を含む。これら遊星ロールネジ駆動装置は、ここに示すものの場合、引っ張りおよび/または押圧竿１１と一体的に構築された、内側に位置する外ネジ山体３３と、軸方向に可動の、外側に位置する内ネジ山体３２とを含み、内ネジ山体３２は、回転モーメントで、カップリング構造１４の部分要素１６のネジ部として作られた歯車２８と噛み合うものである。

外側にある内ネジ山体３２と内側にある外ネジ山体３３との間には複数のロール体３４、３５が配置され、これらには内ネジ山体３２および外ネジ山体３３に対応したネジ山が設けられている。そのため、外側にある内ネジ山体３２が引っ張りおよび/または押圧竿１１に対して相対的にねじられると、外側にある内ネジ山体３２と、内側にある外ネジ山体３３すなわち引っ張りおよび/または押圧竿との間の、相対的軸方向変位が生み出される。被加工物が先にしっかりとチャック顎に締め付けられているので、さらなる（外側に位置する）内ネジ山体３２の回転は、（内側に位置する）外ネジ体３３に両者の間の軸方向変位をもたらす。引っ張りおよび／または押圧竿１１がフランジ４３に対して同じ軸方向位置に留まるとなると、（外側に位置する）内ネジ山体３２は当たり板４７と共に軸Ａに平行な方向で、フランジ４３に向かう方向およびフランジから離れる方向に、変位する。

既に言及したバネ力蓄積部２４は内筐体４８に支えられた複数のつるまきバネ２５およびガス圧バネ２６を有しており、つるまきバネ２５およびガス圧バネ２６はそれぞれに互いに向き合った第一の端部を有し、これら二つの第一の端部の間に既に言及した当たり板４７を挟むように構成される。遠位端である第二の端部によってつるまきバネ２５およびガス圧バネ２６のそれぞれを内筐体内で支えており、このようにして、当たり板４７は、その都度の配置されたつるまきバネ２５およびガス圧バネ２６の圧縮によって対応する力が動員されることによってのみ、中立の基本位置から、一方または他方の向きに、移動調節することができる。

つるまきバネ２５とガス圧バネ２６は並行して使えるので、異なった構造の２種類のバネ要素の特性を重ね合わせている。結果としてのバネ特性の一つの例が、図６に示されている。つるまきバネは、よく知られているようにおおむね線形のバネ特性を示し、応力印加開始においては比較的小さな効力を生じるのに対し、ガス圧バネは小さな圧縮のときから比較的高い抗力を与える。よって、２つのバネ特性を重ね合わせることにより、微小な変位量から高い抗力値を保証することができ、これにより同時につるまきバネの特性で支持する領域では、シフトした特性となるので、抗力が線形に増大するようにしてより高い抗力を発生させることができ、微小な変位領域であっても十分な抗力を発生させるようにすることができる。

以下に、図４、４ａ、４ｂ、５ａおよび５ｂを参照して、電気モーター１２と伝動装置手段１３の間のカップリング構造１４を詳細に説明する。カップリング構造は、モーター側の部分要素１５と伝動装置側の部分要素１６とを有する。ここに示す実施の形態においては、モーター側の部分要素１５が軸方向に変位可能に構成されており、これに対して伝動装置側の部分要素は、変位可能な閂要素４９以外は軸方向に固定して構成されている。しかしながら既に言及したように、カップリング構造１４はモーター側の部分要素１５が軸方向に固定的に作成配置され、伝動装置側の部分要素が変位可能に構成されるようにすることも考えられる。

ここに示す実施の態様においては、モーター側の部分要素１５は、電気モーター１２のローター４６の中の対応する案内空間内に食い込む滑り栓５０によって、据え付けられている。モーター側の部分要素１５は、ここに示す実施の形態において、外側エレメント５２と、外側エレメントに軸受５３により回転可能に支持された歯車２７とを含む。前記の滑り栓５０は、回転可能に支持された歯車２７に噛み合い、軸方向の案内をするだけでなく、ローター４６の回転運動を、モーター側の部分要素に回転可能に支承された歯車２７に伝動する、という機能を果たす。

伝動装置側の部分要素１６は、まず第一に，軸方向には固定されていて、軸受５４、５５により回転することは可能であるように支持されている歯車２８を有している。歯車２８は、既に言及した内ネジ山体３２と回転モーメントで結合しており、それは軸方向に配向した案内体（Ｆｕｅｈｒｕｎｇ）によって歯車２８に相対的に軸方向変位可能に、保持されている。

伝動装置側の部分要素１６は、さらに、閂要素４９を有しており、内筐体４８を回転モーメントで歯車２８と、およびまた外側に位置する内ネジ山体３２と結合させるために、閂要素はモーター側部分要素１５の突合面６４によってフランジ４３に向かう方向に変位させられることができる。反対側の位置すなわちフランジ４３に対して遠い側の位置には、軸受５４によりない筐体４８に対して自由に動ける歯車２８が設けられており、これにより、動力チャックから引っ張りおよび／または押圧竿に伝動される軸方向の力と、バネ力蓄積部２４から供給される抗力との間の力の釣合が保たれることが可能である。

以下に、図４、４ａおよび４ｂを参照して、モーター側の部分要素１５の移動運動を引き起こす、電気機械的調節駆動装置１７について説明する。

具体的な実施における形態は、それぞれ一つの軸５６を有する２つの電気モーターの電気機械的調節駆動装置を含むが、ここに示したものは一つの電気モーター１８だけが描写される。軸５６には、それぞれ回転モーメントで一つの偏心板２２が固定されており、偏心板の開口５９に一つのプレート５７が噛み合わさっており、開口５９は適応する偏心曲線５８を定義している。電気モーター１８は、外筐体３９に対してしっかり固定されており、これに対してプレート５７は、モーター側部分要素１５の、移動可能に設けられた既に言及した外側エレメント５２の構成要素となっている。

自明のことであるが、力学的に反対方向の構成も考えられ、その場合、移動可能に構成されたモーター側の部分要素１５に電気モーターを配置し、偏心曲線５８を有するプレート５７を外筐体３９に固定することとなる。もちろん、前者の構成すなわち電気モーター１８が固定され、プレート５７が可動式に構成されるものが、好ましいであろう。プレート５７の開口５９は、プレート５７が外筐体３９に相対的に必要な移動経路上を移動することが可能であり、歯車２７及び２８が、お互いに噛み合う状態および非噛み合いの状態に持ちきたすことができる。プレート５７は、既に言及した外側エレメント５２の一体となった構成部分とすることもできる。外側エレメント５２が複数部材からなるものであるならば、少なくともプレート５７および必要とあれば複数部材からなる勘定部材６１とを含んで構成され、プレート５７は適切な態様で環状部材６１と接続され、例えば、結合断片部６０を介して環状部材６１と接続される。

モーター側部分要素１５を、電気モーター１２方向に引き付けた定位置に保持するために複数の代替的または重畳的な方策を備えることが可能である。まず、相応の引っ張りバネ２０を備えることができ、バネ２０は、電気モーター１８の何らの動作もなしに、モーター側部分１５を電気モーター１２に近づいた定位置に保持することができる。代替的に、またはそれに加えて、偏心曲線５８と電気モーター１８による制御とを、モーター側の部分要素１５が電気モーター１２に近づいた位置（定位置）に保持されて、上死点を占めるようにすることができ、それ故に、止まっている電気モーターによってこの位置が確実に維持される。電気モーターが相応の動作をするように制御されるときにのみ、プレート５７は所望の態様でフランジ４３の方向に変位し、それによってモーター側部分要素１５の全体が、電気モーター１２から伝動装置手段１３に向かう方向に変位させられる。

モーター側部分要素１５の移動経過を監視するために、センサー装置３８が、適切な態様で設置され、センサー装置はモーター側部分要素１５のその都度の位置を検出し、それも、好ましくはその都度の最終状態での位置ばかりでなく、離散的でも連続的でも、モーター側部分要素１５が存在する中間位置を検出する。

本発明によるチャック装置の制御技術的構成のひとつの実施の形態について図解した図７を参照して、以下に電気モーターとチャックシリンダ４１内に収められた伝動装置手段１３とのカップリング経過を詳細に説明する。ここに示す一つのチャック動作経過によって、工具または被加工製品をチャック咥え部にチャッキングすることのみならず、逆方向の経過すなわち被加工製品または工具をチャック咥え部から外すことも、バネ力蓄積部２４から供給される力の増加および減少とともに、理解されるべきである。

制御装置６２は、電気機械的調節駆動装置１７のセンサー装置３８と、および同様にバネ力蓄積部２４の動作行程を検出するセンサー装置４２と接続された状態にある。さらに、制御装置６２はまた、電気モーター１２の回転数あるいは回転の一部、とりわけ電気モーター１２の回転角度位置の変化のみを検出するセンサー６５と接続された状態にある。完全な回転を検出する場合、例えばホールセンサを用いた設計とすることができる。さらにその上、制御装置６２はまた、引っ張りおよび／または押圧竿１１の回転数および角度位置を検出するセンサー６６と接続される。自ずから理解されることであるが、センサー装置３８、４２およびセンサー６５、６６により検出されたデータは、少なくとも部分的に外部の制御装置、例えば工作機械制御装置６３が準備するようにすることも可能である。

そのような工作機械制御装置６３は、通常、引っ張りおよび／または押圧竿１１に対応する、工具または被加工製品の回転速度に関連する十分な情報を、自由に使用する。工作機械制御装置６３は、データの供給に寄与するのみならず、電気モーター１２の固有の制御および／または電気モーター１８を含む電気機械的調節駆動装置１７の制御に関して、制御装置６２と、とりわけ上位の制御を実施する中において、共同作業をおこなうことができる。

チャッキングの過程が実行されるならば、モーター側部分要素１５は伝動装置側部分要素１６に近づく方向に動き、その際に前記センサー装置３８はモーター側部分要素１５のその都度の移動位置を検出するであろう。今や二つの場合が出現する。歯車２７と２８とが、それらの接近により噛み合いを既に完了させている場合には、モーター側部分要素１５が全体的な移動行程を実行し、電気モーター１２と、チャックシリンダー４１内に配置された伝動装置手段１３とのカップリングが実現しておりモーター側部分要素１５はカップリング位置に達しているということをセンサー装置３８が検出する。しかしながら、モーター側部分要素１５が工程を完全に実行できなかったことをセンサー装置が検出した場合、歯車２７、２８が直接に重なり合う状態ではなく、制御装置６２は、必要な場合にはモーター側部分要素１５の少しだけの逆戻りによって、ローター４６の回転により駆動軸側の歯車２７の回転を引き起こすために、電気モーターを短く作動させる。

これに続いて、近接化の実行が再度行われ、センサー装置３８によって、モーター側部分要素１５が、今やその最終位置（カップリングした位置）に到達しているかどうか、それ故に歯車２７と２８との噛み合いが実現しているかどうかをチェックする。続いて、電気モーター１２が、引っ張りおよび／または押圧竿１１の軸方向変位によって工具または被加工製品をチャック咥え部から解放するかまたはチャック咥え部にチャッキングするために、その都度必要とされる回転方向に作動される。

自ずから理解されるように、カップリングされた状態での電気モーター１２のこのような動作によって、バネ力蓄積部２４が生み出す抗力を変化させることができ、提供される抗力を増加させるために、互いに並列に配置されたつるまきバネ２５とガス圧バネ２６とをさらに圧縮させること、および、提供される抗力を減らすために、並列に配置されたつるまきバネ２５とガス圧バネ２６とから負担をへらすことなどが可能である。

本発明によるチャック装置の構成は、バネ力蓄積部２４が有する抗力の、工作機械の運転中における、すなわち回転している引っ張りおよび／または押圧竿１１においての、増大または減少の実行をも可能にするものである。そのような場合、連結を外した状態−モーター側部分要素１５は電気モーター１２に近接した定位置側に在る−の電気モーター１２は、制御装置６２によって、引っ張りおよび／または押圧竿１１と同一回転数に持ち来たされる。このためにセンサー６６が、引っ張りおよび／または押圧竿１１の回転数を検出する。

制御装置６２は、電気モーター１２を、引っ張りおよび／または押圧竿１１の回転数と同一の回転数で回るように制御する。必要な場合には、電気モーターの実際の回転数を、さらなるセンサー６５によって監視する。引っ張りおよび／または押圧竿１１の回転数が電気モーター１２の回転数と一致すれば、固有のカップリング経過を成就することが可能となる。

次にモーター側部分要素１５がチャックシリンダー４１内に位置する伝動装置手段１３に向かって、それゆえ歯車２８に向かって移動する。このときも移動の運動はセンサー装置３８によって監視される。センサー装置３８がモーター側部分要素１５の意図したカップリング位置への到達を確認すると、引っ張りおよび／または押圧竿１１に相対的な電気モーターの回転数の、あらかじめ定めた増加またはあらかじめ定めた減少によって、バネ力蓄積部２４が生み出す抗力の増大または減少が行われる。

ここにおいて、引っ張りおよび／または押圧竿１１と電気モーター１２との回転数の相違が、外側に位置する内ネジ山体３２の内側に位置する外ネジ山体３３に対する回転を結果として生じ、それゆえにバネ力蓄積部２４における移動行程を結果として生じる。代替的に、また好ましくはこれに加えて、バネ力蓄積部２４の移動行程をセンサー装置４２で監視する。所望の新しい抗力が得られるや否や、モーター側部分要素１５は定位置に戻り、引っ張りおよび／または押圧竿１１に働く力とバネ力蓄積部２４が生み出す抗力との間の新しい釣合が得られる。自ずから理解されるように、これらの経過は、任意に、必要がある限り何度でも繰り返すことができる。

この、提案された純粋に電気モーターにより作動可能なチャッキング構造によって、迅速かつ確実なチャッキング過程が可能になる。同時に、バネ力蓄積部が供給する抗力の修正が、工作機械が稼働中であっても行えるようになる。

符号の説明
１１ 引っ張りおよび／または押圧竿（Ｚｕｇ− ｕｎｄ／ｏｄｅｒ Ｄｒｕｃｋｓｔａｎｇｅ）
１２ 電気モーター
１３ 伝動装置手段
１４ カップリング構造
１５ モーター側部分要素
１６ 伝動装置側部分要素
１７ 電気機械的調節駆動装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｓｈｅｒ Ｖｅｒｓｔｅｌｌａｎｔｒｉｅｂ）
１８ 電気モーター
２０ 引っ張りバネ
２２ 偏心板
２４ バネ力蓄積部
２５ つるまきバネ
２６ ガス圧バネ
２７、２８ 歯車
３１ 遊星ロールネジ駆動装置（Ｐｌａｎｅｔｅｎｒｏｌｅｎｇｅｗｉｎｄｅｔｒｉｅｂ）
３２ （外側に位置する）内ネジ山体
３３ （内側に位置する）外ネジ山体
３４、３５ ロール体
３７ 外ネジ山（ロール体）
３８ センサー装置
３９ 外筐体
４０ 軸方向外受け部材
４１ チャックシリンダー
４２ センサー装置
４３ フランジ
４４ （内側）内側横断面
４５ ステーター
４６ ローター
４７ 当たり板
４８ 内筐体（チャックシリンダー）
４９ 閂要素
５０ 滑り栓（Ｆｕｅｈｒｕｎｇｓｚａｐｆｅｎ）
５１ 案内空間（Ｆｕｅｈｒｕｎｇｓａｕｓｎｅｈｍｕｎｇｅｎ）
５２ 外側エレメント
５３ 軸受
５４ 軸受
５５ 軸受
５６ 軸（電気モーター）
５７ プレート
５８ 偏心曲線
５９ 開口
６０ 結合断片部
６１ 環状部材
６２ 制御装置
６３ 工作機械制御装置
６４ 突合面（Ａｎｓｃｈｌａｇｆｌａｅｃｈｅ）
６５ センサー（電気モーター回転）
６６ センサー（引っ張りおよび／または押圧竿回転）
６７ 案内（内ネジ山体）

Claims (16)

1. 工作機械、とりわけ旋盤またはフライス盤のためのチャック装置であって、工具または被加工製品の固定のための動力チャックを備え、チャック顎が軸上のチャック装置によって移動可能であり、工作機械の稼働中に、追従して引っ張りおよび／または押圧竿（１１）を動かすことが可能であり、
   引っ張りおよび／または押圧竿（１１）の軸方向の移動は、引っ張りおよび／または押圧竿（１１）と同軸に配置されるが工作機械の運転中は引っ張りおよび／または押圧竿（１１）と共には回転しない電気モーター（１２）によって生じ、
   引っ張りおよび／または押圧竿（１１）と共に回転する伝動装置手段（１３）を備えており、また
   電気モーター（１２）が、必要な場合に回転モーメントで伝動装置手段（１３）とカップリングし、それにより引っ張りおよび／または押圧竿（１１）に軸方向の力を印加するための、カップリング装置（１４）を備える前記チャック装置。
2. 電気モーター（１２）が、一つの軸方向くりぬき部（４０）を有し、好ましくは引っ張りおよび／または押圧竿が、該くりぬき部（４０）を完全にまたは部分的に貫いていることを特徴とする、請求項１に記載のチャック装置。
3. カップリング装置（１４）が、第一のカップリングしていない位置から第二のカップリングした位置に、及びその反対に、移動可能なモーター側の部分要素（１５）および伝動装置側の部分要素（１６）を含み、ここにおいてカップリング装置（１４）は電気機械的な調節駆動装置（１７）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のチャック装置。
4. 調節駆動装置（１７）が、チャック装置に一体化されており、径方向に引っ張りおよび／または押圧竿（１１）を貫く軸から電気モーター（１２）及び伝動装置手段（１３）を収容する外筐体（３９）を超えて突き出していないことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のチャック装置。
5. カップリング装置（１４）が、二つの互いに噛み合える歯車（２７、２８）を含み、駆動側の歯車（２７）はモーター側の部分要素（１５）であるか、モーター側の部分要素（１５）を形成するものであり、被駆動側の歯車（２８）は伝動装置側の部分要素（１６）であるか、伝動装置側の部分要素（１８）を形成するものである、請求項３または４に記載のチャック装置。
6. 駆動側の歯車（２７）および／または被駆動側の歯車（２８）が、引っ張りおよび／または押圧竿（１１）同軸に回転するように構成された、請求項５に記載のチャック装置。
7. 歯車（２７、２８）の歯の対が、側面または前面に形成されていることを特徴とする、請求項５または６に記載のチャック装置。
8. 引っ張りおよび／または押圧竿（１１）とともに回転する伝動装置手段（１３）が、
   一つの外側に位置する内ネジ山体（３２）と、
   内側に位置する外ネジ山体（３３）であって引っ張りおよび／または押圧竿（１１）に固く結合しているかまたはそれと一体的に構成された前記外ネジ山体と、
   外ネジ山体（３３）および内ネジ山体（３２）との間に位置する、円筒形の基本形状を有し内ネジ山体（３２）及び外ネジ山体（３３）と噛み合う外ネジ山（３７）を有するロール体（３４、３５）を持った遊星ロールネジ駆動機構（３１）を含むことを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のチャック装置。
9. 電気モーター（１２）、伝動装置手段（１３）及びカップリング装置（１４）が、全て引っ張りおよび／または押圧竿（１１）と同軸で、それぞれ順番に並んで配置されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のチャック装置。
10. 伝動装置手段（１３）が、動力チャックに向いた側に、電気モーター（１２）が、動力チャックと反対の側に、そしてカップリング装置（１４）がそれらの間で引っ張りおよび／または押圧竿（１１）に配置されていることを特徴とする、請求項９に記載のチャック装置。
11. 電気機械的調節駆動装置（１７）が、二つの電気モーターを含み、ここにおいてそれぞれが電気モーター（１８）により動かされる一つの偏心板によって、モーター側の部分要素（１５）および伝動装置手段側の部分要素（１６）を、互いに離れさせるおよび／または互いに接近させることが可能であることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のチャック装置。
12. 偏心板（２２）の移動運動と対向する運動を一つ以上の引っ張りバネ（２０）あるいは一つ以上の押圧バネにより引き起こすことを特徴とする、請求項１１に記載のチャック装置。
13. 偏心板（２２）が電気モーター（１８）によって、または電気モーターが偏心板によって、上死点に持ち来すことができ、自己停止がもたらされることを特徴とする請求項１３に記載のチャック装置。
14. チャック装置がバネ力蓄積部（２４）を備え、バネ力蓄積部（２４）は、チャック咥えの締め付け動作による引っ張りおよび／または押圧竿（１１）の軸方向の変位を、チャック咥えおよび／または被加工製品の遠心力に均衡するような、十分な抗力で対抗するものであり、ここにおいてバネ力蓄積部は複数の平行な互いに対して働く異なった構造のバネ要素（２５、２６）を含むものである、請求項１から１３のいずれか一項に記載のチャック装置。
15. バネ力蓄積部（２４）は、あらかじめ定めた数のつるまきバネ（２５）とともにあらかじめ定めた数のガス圧バネ（２６）を含むことを特徴とする、請求項１４に記載のチャック装置。
16. センサー装置（３８）を備えており、センサー装置は、それぞれに与えられた抗力を最終的に決定するために、バネ力蓄積部（２４）内のバネの変位とともに実際の押圧力（すなわち拡張）を検出することを特徴とする、請求項１５に記載のチャック装置。