JP2024501651A - 工具本体用のハブフランジ - Google Patents

Abstract

ハブフランジ（１０１）は、工具本体（１３０）を受容するように構成された固定フランジ（１１０）を有している。固定フランジ（１１０）には、スピンドルシャフトに接続するためのフランジソケット（１１１）が形成されている。カウンタフランジ（１２０）は、固定フランジに取り外し可能に接続されている。固定フランジ（１１０）とカウンタフランジ（１２０）とは、円錐状接続部（１５０）を介して互いに接続されており、円錐状接続部（１５０）は、工具軸（Ｂ）に対して同軸に配置されていて、内側円錐（１５１）と、内側円錐に受容される外側円錐（１５２）とによって形成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、工具本体用の、特に研削体用のハブフランジに関する。本発明はさらに、このようなハブフランジを有する加工工具、及びこの加工工具を備えた工具ヘッドに関する。

砥石用のハブフランジは、規格ＤＩＮ ＩＳＯ ６６６：２０１３－１２において規格化されている。この規格によれば、「ハブフランジ」は、摩擦嵌めによって砥石を研削スピンドルに取り付けるための「固定フランジ」及び「ルーズフランジ」から成るシステムである。ルーズフランジは、「カウンタフランジ」とも呼ばれる。砥石の摩擦嵌めのためのクランプ力は、ピッチ円上に配置された、固定フランジの方向でカウンタフランジを押圧するいくつかのねじを介して加えられる。固定フランジには一体的に、研削スピンドルと摩擦接続又は形状接続するためのソケットが形成されている。研削スピンドルに対するハブフランジのこのようなインターフェースは、「フランジソケット」と呼ばれる。フランジソケットと相互作用する研削スピンドルの部分、すなわち、フランジソケットに対する研削スピンドルのインターフェースは、「スピンドルソケット」と呼ばれる。

図１は、中央縦断面図において、砥石１３０が内部にクランプされた従来技術のハブフランジ１０１を備えた研削工具１００を示している。このようなハブフランジは、スイス、WallisellenのReishauer AG社により「Ｂ １６０」の名称で提供されている。

ハブフランジ１０１は、固定フランジ１１０とカウンタフランジ１２０とを含む。固定フランジ１１０は、研削スピンドルに接続するためのフランジソケット１１１を含む。動作中、研削スピンドルは、図１の右側に配置される。固定フランジ１１０は、スピンドル側でカラー１１３によって画定された円筒状の外面１１２を有している。固定フランジ１１０は、スピンドルとは反対側の端部に、直径が減じられた、円筒状の外輪郭を有する接続領域１１５を有している。

カウンタフランジ１２０は、円筒状の内側面を有する環状の形状である。カウンタフランジは、この内側面で、固定フランジ１１０の円筒状の接続領域１１５に押し付けられる。したがって、固定フランジ１１０とカウンタフランジ１２０との間には、円筒状の差込み接続が存在している。カウンタフランジ１２０は、円筒状の外側面１２２を有しており、この外側面の外径は、固定フランジの円筒状の外側面１１２の外径に対応している。カウンタフランジ１２０の外側面１２２は、固定フランジ１１０の外側面１１２と整合している。スピンドルとは反対側のカウンタフランジ１２０の端部には、カラー１２３が形成されていて、このカラー１２３は、端部の方でカウンタフランジ１２０の外側面１２２を画定している。カウンタフランジ１２０は、複数のキャップねじ１２５のリングによって、固定フランジ１１０に固定されている。

砥石１３０は、その中心孔で、固定フランジ１１０の外側面１１２及びカウンタフランジ１２０の外側面１２２に受容されている。砥石１３０は、軸方向で、固定フランジ１１０のカラー１１３の環状の第１のクランプ面１１４と、カウンタフランジ１２０のカラー１２３の環状の第２のクランプ面１２４との間にクランプされている。任意で、砥石１３０とクランプ面１１４又はクランプ面１２４との間に、中間ワッシャが挿入されてもよい。カウンタフランジ１２０を固定フランジ１１０に接続するキャップねじ１２５は、クランプ力を生成するために使用される。したがって、クランプ面１１４，１２４では、場合によっては中間ワッシャが挿入されている砥石１３０と各カラー１１３，１２３との間に摩擦嵌めが存在している。

歯車製造においては、小さな直径を有する加工工具の使用がますます増加している。所望の切削速度を達成するために、このような工具は、通常、比較的高い回転速度で運転される。このような工具は、その直径に対して比較的長い場合がある。これにより、工具は特に、曲げ振動及びねじれ振動を受けやすい。しかしながら、図１に示された従来技術のハブフランジは、長く、比較的細い工具には最適ではない。このことは、特に、この工具を両端部でスピンドルシャフトに接続すべき場合に当てはまる。

本発明の課題は、長さに対して比較的小さな直径を有する工具本体を受容するために特に適したハブフランジを提供することである。

この課題は、請求項１に記載のハブフランジによって解決される。さらなる実施形態は、従属請求項に記載されている。

工具本体用のハブフランジが提案される。ハブフランジは、工具軸を規定している。このハブフランジは、工具本体を受容するために適した固定フランジを有している。固定フランジには、工具軸を中心として回転可能な第１のスピンドルシャフトに接続するための第１のフランジソケットが形成されている。ハブフランジは、固定フランジに取り外し可能に接続されているカウンタフランジをさらに有している。固定フランジとカウンタフランジとは、円錐状接続部を介して互いに接続されており、円錐状接続部は、工具軸に対して同軸に配置されているとともに、内側円錐（「コーンレセプタクル」）と、内側円錐に受容される外側円錐（「コーン」）とによって形成されている。

本明細書では、上記のＤＩＮ ＩＳＯ ６６６：２０１３－１２の定義に従って用語が使用されているが、以下の例外を含む。すなわち、「ハブフランジ」という用語は、そこに砥石以外の種類の工具本体がクランプされる工具ホルダのためにも使用される。「カウンタフランジ」という用語は、ＤＩＮ ＩＳＯ ６６６：２０１３－１２よりも広く解釈されている。「カウンタフランジ」という用語は、固定フランジとカウンタフランジとの間に工具本体が直接クランプされることなく、固定フランジに取り外し可能に接続されて１つのユニットを形成する構造も含んでいる。

ＤＩＮ ＩＳＯ ６６６：２０１３－１２とは対照的に、ハブフランジは、スピンドルシャフトに各端部で接続されることが意図されていてよい。このために、カウンタフランジは、第２のスピンドルシャフトに接続するための第２のフランジソケットを有していてよい。工具本体を交換するためにカウンタフランジは固定フランジから取り外し可能であるので、第２のフランジソケットの直径は、極めて自由に選択されてよく、特に必要に応じて工具本体の孔の内径より大きくてもよい。これにより、小さな孔径を有する工具の場合でも、第２のフランジソケットは、このフランジソケットを介して十分なトルクを伝達することができるように十分に大きく設計することができる。

固定フランジとカウンタフランジとの間に形成された円錐状接続部を有することにより、一方ではバックラッシュのない、他方では特に曲げに対して耐久性のある、正確に中心合わせされた接続が形成される。図１に示された従来技術のハブフランジとは異なり、固定フランジとカウンタフランジとの間の摩擦嵌めは、もはや、これらの間にクランプされた工具本体を介してのみ行われるのではなく、摩擦嵌めは、円錐状接続部の領域において固定フランジとカウンタフランジとの間で直接行われ得る。特に、工具本体をハブフランジに保持するクランプ力が、固定フランジとカウンタフランジとを円錐状接続部において軸方向で互いに押し付ける力に殆ど依存しないように、ハブフランジを設計することが可能になる。

このことは、工具が両側でスピンドルシャフトに接続されている場合に特に有利であり、このために、ハブフランジは２つのスピンドルシャフト間で圧縮されて軸方向でクランプされ、これにより、軸方向の圧縮力が両側のハブフランジに作用する。図１に示された従来技術のハブフランジの場合は、このような圧縮力は、工具本体に伝達され、その結果、工具本体の損傷が生じるおそれがあるが、本発明では、圧縮力は、直接、固定フランジとカウンタフランジとの間の円錐状接続部で伝達され、これにより、工具本体からは切り離すことができる。

提案された構成により、図１による従来技術で可能であるよりも著しく高いトルクを、固定フランジとカウンタフランジとの間で伝達することもできる。このことは、例えばハブフランジが両側で駆動される場合に、特別な利点を有する。例えば、２つの駆動装置が互いに異なるトルクを生成する場合に、円錐状接続部における固定フランジとカウンタフランジとの間の直接連結により、トルク差が、工具本体に伝達されることが阻止される。

円錐状接続部の内側円錐は固定フランジに、外側円錐はカウンタフランジに形成されていてよい。代替的に、内側円錐がカウンタフランジに、外側円錐が固定フランジに形成されていてもよい。円錐状接続部の開放角度の半分、すなわち、工具軸に対する円錐面の単一のテーパ角度は、例えば、１°～３０°、好ましくは２°～１０°であってよい。円錐状接続部の長さは、工具軸への投影において極めて短くなるように選択されてもよいが、好ましくは少なくとも３ｍｍであることが望ましい。

好ましくは、固定フランジとカウンタフランジとの間の接続部は、軸方向の面接触を伴う円錐状接続部である。軸方向の面接触を伴う円錐状接続部の大きな利点は、２つの部品（各スピンドルシャフトに接続するために各フランジに形成されたフランジソケットを含む固定フランジ及びカウンタフランジ）が正確にセンタリングされるだけでなく、互いに関して軸方向でも正確に位置決めされることである。これにより、砥石を交換する際、２つの部品を分離させなければならないときに、これら２つの部品をまさに精密に再接続させることができる。フランジと、そのためのカウンタフランジとの間の接続は、ハブフランジの製造中に、重要な品質保証機能を有している。付加的な軸方向の面接触によっても、固定フランジとカウンタフランジとの間に、単なる円錐状接続部によるよりも高い軸方向の力を作用させることができる。これは、これらのエレメント間でより高いトルクを伝達することができることを意味している。さらに、ねじり剛性及び曲げ剛性をさらに改善することができる。

軸方向の面接触のために、第１の軸方向平面接触面が、内側円錐が形成される構成要素（固定フランジ又はカウンタフランジ）における内側円錐に隣接して形成されていて、第１の平面接触面に対向する第２の軸方向平面接触面が、外側円錐が形成される構成要素における外側円錐に隣接して形成されている。固定フランジとカウンタフランジとは、第１及び第２の軸方向平面接触面で押し付けられ、摩擦嵌めが確立される。これに関して、第１及び第２の軸方向平面接触面が、各円錐に隣接して配置されていると有利である。特に、第１の平面接触面は、内側円錐の端面に隣接し、径方向に内側円錐の端面を取り囲む領域に配置されているのが好ましい。それに応じて、第２の平面接触面は、外側円錐を径方向に取り囲む領域に配置されているのが好ましい。径方向で内側円錐の前端部と第１の平面接触面との間に、内側円錐の径方向の伸長性を高めるために、関連する構成要素（固定フランジ又はカウンタフランジ）の材料に、脆弱部が設けられてもよい。

カウンタフランジを固定フランジに固定するために、軸方向に位置合わせされたねじが設けられていると有利である。これらのねじは、固定フランジとカウンタフランジとの間に軸方向の押圧力が作用するように、固定フランジとカウンタフランジとを軸方向で互いに押し付ける。これらのねじは、有利には、アンバランスを最小限にするために、工具軸を中心として均等に分配配置されている。

工具本体をハブフランジに軸方向にクランプするために、ハブフランジは、工具本体を第１のクランプ面と第２のクランプ面との間に圧縮状態で軸方向にクランプすることができるように、互いに対向する第１のクランプ面と第２のクランプ面とを規定するのが好ましい。好ましくは、クランプ面は、工具軸に対して直交方向に延在している。これにより、工具本体は、必ずしも第１のクランプ面と第２のクランプ面との間に直接、クランプされる必要はない。例えば、各クランプ面と工具本体との間に中間ワッシャを挿入することができる。この中間ワッシャは、例えば、アルミニウムから形成されていてよい。中間ワッシャは、極めて薄く、例えば１ｍｍ未満の厚さであってよい。

特に、ハブフランジは、カウンタフランジに対して相対的に軸方向に可変の位置を有する位置決めリングを有していてよく、この場合、第１のクランプ面は、固定フランジに形成され、第２のクランプ面は、位置決めリングに形成されている。これにより、固定フランジとカウンタフランジとの相対位置が、円錐状接続部と面接触とにより固定されたとしても、ハブフランジには異なる幅の工具本体をクランプすることができる。

位置決めリングの軸方向位置を変化させるために、固定フランジ又は好ましくはカウンタフランジは、雄ねじ山を有し、位置決めリングは、この雄ねじ山に対して相補的な雌ねじ山を有することができる。位置決めリングのねじ込み動作により、位置決めリングの軸方向位置を調節することができる。位置決めリング上又は位置決めリング内に、固定エレメント、例えば、固定位置における位置決めリングの意図しない回転を阻止する径方向固定ピンが、設けられていてよい。位置決めリングからの軸方向のクランプ力を工具本体に伝達するために、位置決めリングに軸方向で隣接して、中間リングが配置されていてよい。この場合、中間リングは、それ自体は回転することなく、位置決めリングのクランプ面のための滑動面を提供する。中間リングは、位置決めリングのねじ込み動作中に、位置決めリングと工具本体との間の直接の摩擦を阻止する。工具本体の長さが、例えば設定プロセスにより、変化した場合であっても、工具本体に対する規定のクランプ力を生成するために、中間リングは弾性特性を有していてよい。

代替的な実施形態では、位置決めリングは、固定フランジ及び／又はカウンタフランジに対して相対的に軸方向に変位可能であってよく、カウンタフランジに対して相対的に位置決めリングの軸方向位置を変化させるためにカウンタフランジ又は位置決めリング内にねじ込まれるねじ山付きエレメントが設けられていてよい。これらのねじ山付きエレメントは、例えば、カウンタフランジに対して相対的な軸方向位置が固定されているねじであってよく、これらのねじは、カウンタフランジの軸方向位置を変化させるために、様々な範囲で位置決めリング内にねじ込み又は位置決めリング外にねじ戻しすることができるねじであってよい。代替的に、ねじ山付きエレメントは、様々な範囲でカウンタフランジ内にねじ込み又はカウンタフランジ外にねじ戻しすることができる止めねじであってよく、この止めねじは、遠位側端部で、位置決めリングに軸方向の圧縮力を加える。工具本体の長さが変化した場合であっても、工具本体に対する規定のクランプ力を生成するために、ねじ接続を弾性エレメントと組み合わせることができる。例えば、軸方向の弾性エレメント、例えば皿ばねを備えたブッシングが、前述の止めねじが軸方向の圧力を加える位置決めリングに設けられてよい。

ハブフランジは、スピンドルシャフトにも円錐状接続部を介して、好ましくは面接触も伴って、接続されているのが好ましい。これにより、研削ヘッドにおけるハブフランジの極めて精密なセンタリングが可能である。例えば、接続は、ＤＩＮ ＩＳＯ ６６６：２０１３－１２に記載されている形態Ａ、ＢＦ、ＢＭ、ＣＦ又はＣＭのうちの１つを介して形成することができる。このために、第１のフランジソケット及び／又は第２のフランジソケットは、平面接触面を備えた内側円錐又は外側円錐として形成されていてよい。しかしながら、ハブフランジとスピンドルシャフトとの間の、例えば径方向に作用する油圧式の拡張エレメントを介した、代替的なタイプの接続も考えられる。

２つのフランジソケットは、工具がスピンドルシャフト間の予め規定された位置でのみ受容され得るように、互いに異なるように形成されているならば有利である。例えば、２つのフランジソケットの直径は異なっていてよい。

本発明はさらに、上述したタイプのハブフランジと、ハブフランジにクランプされる工具本体とを有する加工工具を提供する。このハブフランジは、その設計により、相対的に小さな直径（例えば、長さ対直径比が１より大きい）の長尺の工具本体に特に良好に適してはいるが、本発明はそのような工具本体に限定されない。したがって、工具本体は、任意の長さ対直径比を有していてよい。特に、加工工具は、研削工具、特に、歯車研削用の工具であり得る。したがって、工具本体は、一体型の研削体であっても、複数の部材から成る研削体であってもよい。研削体は、特に、ビトリファイドボンドされてよく、したがってドレッシング可能であってよい。例えば、コランダムの研削粒又は立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）の研削粒を含んでいてもよい。しかしながら、研削体は、ポリマー結合していてもよく、例えば特に、研磨研削用の研削体として設計されていてもよい。工具本体は、代替的に又は付加的に、例えばドレッシング不可能な硬質材料コーティングが施された金属基体を有していてもよい。同様の又は異なる工具本体の任意の組み合わせも考えられる。特に、工具本体は、ウォーム形状に成形された外側輪郭を備える砥石（研削ウォーム）及び／又は成形砥石を含んでもよい。複数の部材から成る工具本体の場合、工具本体は、特に、２つ以上の研削ウォームの組み合わせ、例えば、粗研削ウォームと仕上げ研削ウォーム若しくは研磨研削ウォームとの組み合わせ、研削ウォームと成形砥石との組み合わせ、又は２つ以上の成形砥石の組み合わせであってもよい。

本発明はさらに、工作機械、特に歯切り盤用の工具ヘッドを提供する。工具ヘッドは、上述した形式の加工工具を有している。工具ヘッドは、第１のスピンドルシャフトを備えた第１のスピンドルユニットであって、第１のスピンドルシャフトは、この第１のスピンドルユニットに工具軸を中心として回転可能に取り付けられている、第１のスピンドルユニットと、第２のスピンドルシャフトを備えた第２のスピンドルユニットであって、第２のスピンドルシャフトは、この第２のスピンドルユニットに工具軸を中心として回転可能に取り付けられている、第２のスピンドルユニットと、をさらに有している。第１のスピンドルユニットと第２のスピンドルユニットとは、加工工具が、軸方向で第１のスピンドルシャフトと第２のスピンドルシャフトとの間に受容可能であるように、互いに同軸に配置されている。スピンドルシャフトの間に工具を受容し、工具にトルクを伝達できるようにするために、スピンドル突起が、第１のスピンドルシャフト及び／又は第２のスピンドルシャフトに形成されていて、これにより、工具に対する非形状接続及び／又は形状接続が各スピンドル突起で、工具とスピンドル突起との間に作用する軸方向の圧縮力により、特に既に述べた円錐状接続部を介して形成され得る。

いくつかの実施形態では、第１のスピンドルユニットと第２のスピンドルユニットとが、共通のスピンドルハウジング内に収容されている。この場合、第２のスピンドルベアリングは、加工工具を交換することができるように、共通のスピンドルハウジングに対して相対的に軸方向で変位可能なベアリングレセプタクルに保持されてよい。別の実施形態では、２つのスピンドルユニットが別個のスピンドルハウジングに収容されていて、これらのスピンドルハウジングは、加工工具を交換するために、ワークピース軸に沿って互いに相対的に変位可能である。

２つのスピンドルシャフトが、加工工具の両側に軸方向の圧縮力が作用するように、加工工具と共に軸方向にクランプされていると、特別な利点が得られる。このために、以下のような設計が特に有利である。すなわち、第２のスピンドルシャフトが、少なくとも１つの軸方向孔を有している。これに相応して、工具ヘッドは、第２のスピンドルシャフトの対応する軸方向孔を貫通して延在する少なくとも１つのプルロッドを有していて、このプルロッドは、第１の端部で第１のスピンドルシャフトに接続可能である。プルロッドは、第１のスピンドルシャフトと第２のスピンドルシャフトとの間で工具に軸方向の圧縮力を生じさせることができるように、その第２の端部で第２のスピンドルシャフトに接続可能である。このために、加工工具、特にそのハブフランジも同様に、各プルロッドが加工工具の対応する孔を貫通し得るような、少なくとも１つの軸方向孔を有している。

このタイプの軸方向押さえは、特にねじれ及び曲げに対して耐性がある、２つのスピンドルシャフトと工具とから成るユニットを形成する。プルロッドとクランプエレメントとの組み合わせにより、加工工具と２つのスピンドルシャフトとの間に高い軸方向の圧縮力が得られる。その結果、上述したユニットは、単一の軸として働く。同時に、このような構造は、極めてコンパクトであり得る。これにより、このような構造は、小さな直径を有する加工工具のために特に適している。円錐状接続部における固定フランジとカウンタフランジとの直接的な接続によって、高い軸方向の圧縮力は、工具本体には伝達されないか、又は僅かな程度しか伝達されない。

しかしながら、プルロッドを備えた上記の構造は、工具が上述したタイプとは異なるように形成されている場合も有利である。これに関して、本発明はさらに、工作機械、特に歯切り盤用の工具ヘッドであって、
第１のスピンドルシャフトを備えた第１のスピンドルユニットであって、第１のスピンドルシャフトは、この第１のスピンドルユニットに工具スピンドル軸を中心として回転可能に取り付けられている、第１のスピンドルユニットと、
第２のスピンドルシャフトを備えた第２のスピンドルユニットであって、第２のスピンドルシャフトは、この第２のスピンドルユニットに工具スピンドル軸を中心として回転可能に取り付けられている、第２のスピンドルユニットと
を有しており、
第１のスピンドルユニットと第２のスピンドルユニットとは、工具が第１のスピンドルシャフトと第２のスピンドルシャフトとの間に軸方向に受容可能であり、工具が工具スピンドル軸を中心として回転駆動されるように、配置されていて、
第２のスピンドルシャフトが、少なくとも１つの軸方向孔を有していて、
工具ヘッドは、第２のスピンドルシャフトの軸方向孔を貫通して延在する少なくとも１つのプルロッドを有していて、
このプルロッドは一方の端部で、張力をかけるように、第１のスピンドルシャフトに接続可能であり、
プルロッドは、他方の別の端部で、第２のスピンドルシャフトに、第１のスピンドルシャフトと第２のスピンドルシャフトとの間で工具に軸方向の圧縮力を生じさせることができるように、接続可能である、
工具ヘッドに関する。

好ましくは、第２のスピンドルシャフトの軸方向中心孔を貫通して延在するちょうど１つのプルロッドが存在する。したがって、ハブフランジも、プルロッドを通過させることができる軸方向中心孔を有することが好ましい。

特にシンプルな実施形態では、プルロッドは、第１のスピンドルシャフト内に軸方向でねじ込むことにより第１のスピンドルシャフトに接続可能である。このために、プルロッド及び第１のスピンドルシャフトの対応する端部に、相補的なねじ山を形成することができる。しかしながら、別のタイプの接続、例えばバヨネット式の接続も考えられる。

プルロッドの他方の自由端部には、環状の接触面を形成するクランプエレメントを設けることができ、この環状の接触面は、第１のスピンドルシャフトの方向に第２のスピンドルシャフトを押し付けるために、プルロッドが第１のスピンドルシャフトに接続されて、第２のスピンドルシャフトに軸方向の圧縮力を発生させた後に、第２のスピンドルシャフトに支持されるのが有利である。最もシンプルな場合には、プルロッドは、このために、例えばねじ頭を有するねじとして形成されていてよい。この場合、ねじは、第１のスピンドルシャフト内にねじ込み可能であってよく、ねじ頭は、クランプエレメントを形成することができる。軸方向のクランプ力は、この場合、単にねじを締めることにより生じる。

別の、同じく極めてシンプルな実施形態では、プルロッドの自由端部に、ナットをねじ留めすることができる雄ねじ山が設けられている。この場合、ナットがクランプエレメントを成し、ナットを締めるだけで軸方向の圧縮力が生じる。

しかしながら、好ましくは、工具ヘッドは、プルロッドに取り外し可能に接続可能なクランプエレメントを有しており、このクランプエレメントは、好ましくは、工具スピンドル軸を中心としたトルク成分を発生させるクランプエレメントの締め付けなしに、純粋に軸方向に作用する圧縮力を発生させる。このために、クランプエレメントは、例えば、ねじ接続、バヨネット又はクランプブッシュを介して、プルロッドに堅固に接続可能なベースエレメントを有している。ベースエレメントは、プルロッドを受容するための中央の受容開口、又は（十分なスペースがあるならば）プルロッドの軸方向孔に固定可能なピンを有していてよい。クランプエレメントは、第２のスピンドルシャフトを第１のスピンドルシャフトの方向へ軸方向に押すために、第２のスピンドルシャフトの方向にベースエレメントに対して軸方向に可動な、特に軸方向に変位可能な、軸方向押圧エレメントをさらに備える。軸方向押圧エレメントは、特に環状であってよく、ベースエレメントの中央の受容開口又はピンを取り囲むことができ、この場合、軸方向押圧エレメントは、「押圧リング」と呼ばれてもよい。軸方向押圧エレメントは、既に説明した環状の接触面を形成する。クランプエレメントは、ベースエレメントに対して軸方向押圧エレメントを軸方向に動かすために、ベースエレメントに対して可動な少なくとも１つの作動エレメントをさらに有している。作動エレメントは、例えば、長手方向又は横方向に沿ってベースエレメント内にねじ込むことができる加圧ねじであってよい。このようなクランプエレメントは、それ自体従来技術から知られており、多くの態様で市販されている。

いくつかの実施形態では、作動エレメントから軸方向押圧エレメントへの力の伝達は、純粋に機械式である。例えば、作動エレメントは、ベースエレメントに軸方向で保持された複数のキャップねじであってよく、これらのキャップねじは、ベースエレメントに対して相対的に軸方向押圧エレメントを軸方向で変位させるために、軸方向押圧エレメント内にねじ込み可能である。別の実施形態では、ねじ山接続を介して軸方向押圧エレメントの方向にベースエレメントにおいて調節可能な１つ以上の止めねじが、作動エレメントとして働く。さらに別の実施形態では、作動エレメントは、例えば、軸方向押圧エレメントを前進させる歯車に作用する。このようなクランプエレメントは、例えば、ドイツ、KleinwallstadtのEnemac GmbH社製の名称ＥＳＢ、ＥＳＧ又はＥＳＤとして入手可能である。

別の実施形態では、作動エレメントから軸方向押圧エレメントへの力の伝達は、油圧式である。このために、作動エレメントは、例えば、ねじ込まれるときに油圧システムにおいて圧力を発生させ、この圧力が軸方向押圧エレメントに作用する加圧ねじとして構成されていてよい。このようなクランプエレメントは、例えば、ドイツ、HerbrechtingenのAlbert Schrem Werkzeugfabrik GmbH社から入手可能である。

動作中にプルロッドに残るクランプエレメントを用いてプルロッドと第２のスピンドルシャフトとの間に軸方向の圧縮力を発生させる代わりに、まずクランプ工具を用いて圧縮力を発生させ、簡易ナットによりクランプ状態で接続を固定し、その後にクランプ工具を再び取り外すことも考えられる。

しかしながら、結果として２つのスピンドルシャフトと工具とを含むしっかりとクランプされたユニットが生じるならば、工具は、第１のスピンドルシャフトと第２のスピンドルシャフトとの間に、連続的なプルロッドを用いる以外の方法でクランプされてもよい。したがって、第１のプルロッドが、第１の端部において工具に接続可能である、例えば、工具に螺合可能であるか中空シャンクテーパ接続を介して接続可能である形態が考えられる。この場合、第１のプルロッドは、第１のスピンドルシャフトの軸方向孔を貫通して延在してよく、第１のスピンドルシャフトと工具との間に軸方向の圧縮力を生じさせることができるように、その第２の端部で第１のスピンドルシャフトに接続可能であってよい。工具の反対側に、第２のプルロッドが配置されてよい。この場合、第２のプルロッドは、第１の端部で工具に接続可能であってよく、例えば、工具に螺合可能であるか中空シャンクテーパ接続を介して接続可能であってよい。この場合、第２のプルロッドは、第２のスピンドルシャフトの軸方向孔を貫通して延在してよく、第２のスピンドルシャフトと工具との間に軸方向の圧縮力を生じさせることができるように、その第２の端部で第２のスピンドルシャフトに接続可能であってよい。

プルロッドによる軸方向の押さえに対して代替的に、ハブフランジは、別の方法で少なくとも１つのスピンドルシャフトに接続可能であってもよい。特に、ハブフランジには、ハブフランジに少なくとも１つのスピンドルシャフトを接続するために、少なくとも１つのねじ山、好ましくはねじ山付き孔が設けられていてよい。

工具の交換を容易にするために、第２のスピンドルユニットが、第１のスピンドルユニットに対して相対的に軸方向に変位可能であると有利である。両スピンドルユニットが、共通のスピンドルハウジング内に収容される場合、このことは、このスピンドルハウジングに対して相対的に軸方向に変位可能な第２のスピンドルシャフトのためのスピンドルベアリングを有することにより達成することができる。

第１及び／又は第２のスピンドルユニットは、対応するスピンドルシャフトを、工具スピンドル軸を中心として回転駆動させ、これにより工具を駆動するように構成された駆動モータを含んでいてよい。いくつかの実施形態では、第１のスピンドルユニットのみが駆動モータを有していて、第２のスピンドルユニットは、固有の駆動モータを有しない、第１のスピンドルユニットのための受動的なカウンタスピンドルを形成している。別の形態では、第２のスピンドルユニットも、固有の駆動モータを有している。各駆動モータは、特に、ダイレクトドライブであってよい。

本発明はさらに、上述したタイプの工具ヘッドと、ワークピース軸を中心としてワークピースを回転駆動するための少なくとも１つのワークピーススピンドルとを備えた工作機械を提供する。この工作機械は、歯切り盤として、特に歯車研削機械として形成されていてよい。このために、この工作機械は、（特に適切にプログラムされた）機械制御システムを含んでいてよく、この機械制御システムは、この機械に、少なくとも１つのワークピーススピンドルに受容されたワークピースの歯車の歯を工具によって加工させるように構成されている。特に、機械制御システムは、成形研削又は創成歯車研削によって、この機械に、ワークピースの歯車の歯を加工させるように構成されていてよい。このために、機械制御システムは、ワークピーススピンドルと工具スピンドルとの間の適切な回転連結を確立するように形成されていてよい。

本発明の好ましい実施形態が、図面を参照して以下に説明され、この実施形態は、説明の目的のためだけのものであり、限定するものとして解釈されるべきではない。

従来技術のハブフランジを有する研削工具を示す中央縦断面図である。 本発明の第１の実施形態によるハブフランジを有する研削工具を示す斜視図である。 図２の研削工具を示す中央縦断面図である。 図２の研削工具のハブフランジを示す斜視図である。 図４のハブフランジの詳細を拡大して示す、図６のＶ－Ｖ面における中央縦断面図である。 図４のハブフランジにおけるカウンタフランジを示す正面図である。 第２の実施形態によるハブフランジを有する研削工具の中央縦断面図の一部を示す図である。 第３の実施形態によるハブフランジを有する研削工具の中央縦断面図の一部を示す図である。 第４の実施形態によるハブフランジを有する研削工具の中央縦断面図の一部を示す図である。 工具ヘッドを示す概略的な斜視図である。 図１０の工具ヘッドを示す斜視断面図である。 クランプナットを示す中央縦断面図である。 図１３のクランプナットを示す斜視図である。 創成歯車研削による歯車の硬化仕上げ用の工作機械を示す概略的な斜視図である。

［定義］
歯切り盤：ワークピースにおける歯車の歯、特に歯車の内歯又は外歯を製作又は加工するように構成された機械。例えば、歯切り盤は、プレ歯付きワークピースを加工する微細加工用の機械であってよく、特に、プレ歯付きワークピースを、硬化後に加工する硬化仕上げ機械であってよい。歯切り盤は、歯車の歯の自動加工を制御するようにプログラムされた機械制御システムを備える。

歯車の創成加工：工具が、ワークピース上を転動し、切削動作を行う歯車加工。様々な歯車創成加工プロセスが知られており、この場合、例えば歯車研削又は歯車ホーニング等の幾何学的に不定の切削刃によるプロセスと、例えばギアホビング、ギアスカイビング、ギアシェービング又はギアシェーピング等の幾何学的に規定された切削刃によるプロセスとが区別される。

創成歯車研削：創成歯車研削プロセスは、幾何学的に不定の切削刃を使用して、軸対称の周期的構造が製造されるとともに、連続的なチップ除去プロセスであり、ウォーム形状に成形された外輪郭を有する砥石（「研削ウォーム」）を工具として使用する。工具とワークピースとは、回転スピンドル上に取り付けられる。回転軸を中心とした工具とワークピースの回転運動を合わせることにより、プロセスに典型的な回転運動が実現される。この回転運動と、ワークピース軸に沿った工具又はワークピースの軸方向送り運動とにより、切削動作が生じる。

工具ヘッド：本明細書では、「工具ヘッド」という用語は、加工工具を受容し、回転駆動するように構成されたアセンブリを意味する。特に、工具ヘッドは、ワークピースに対して工具を位置合わせさせて位置決めするために、旋回体及び／又は１つ以上のスライドに取り付けることができる。

スピンドルユニット：工作機械構造において、工具又はワークピースをクランプすることができる回転可能なシャフトは、通常、「スピンドル」と呼ばれる。しかしながら、回転可能なシャフトに加えて、シャフトを回転可能に支持するための関連するスピンドルベアリング及び関連するハウジングを含むアセンブリも、「スピンドル」と呼ばれることが多い。本明細書では、「スピンドル」という用語は、この意味で用いられる。シャフト単独は、「スピンドルシャフト」と呼ばれる。スピンドルシャフトに加えて、少なくとも関連するスピンドルベアリングを有するアセンブリは、「スピンドルユニット」と呼ばれる。「スピンドルユニット」は、それ自体のハウジングを有してもよいが、別のスピンドルユニットと共に共通のハウジングに収容されていてもよい。

［第１の実施形態によるハブフランジ］
図２及び図３は、加工工具１００を示している。加工工具１００は、ハブフランジ１０１を備え、ハブフランジにおいて工具本体１３０がクランプされる。ハブフランジ１０１は、図４～図６に単独で示されている。機能的に類似の部分には、図１と同じ参照符号が付されている。

この例では、工具本体１３０は、研削工具である。したがって、この例では加工工具１００は、研削工具である。しかしながら、別のタイプの工具本体１３０が設けられてもよい。

ハブフランジ１０１は、工具軸Ｂを規定しており、この工具軸を中心としてハブフランジは回転することができる。ハブフランジは、固定フランジ１１０とカウンタフランジ１２０とを備える。固定フランジ１１０は、図３の右側端部で、第１のスピンドルシャフトに接続するための第１のフランジソケット１１１を有している。この例では、第１のフランジソケット１１１は、内側円錐（「テーパソケット」）として形成されており、この内側円錐の内側に配置された平面接触面を備えており、具体的には、ＤＩＮ ＩＳＯ ７０２－１：２０１０－０４に準拠した短いテーパレセプタクル１：４として形成されている。固定フランジ１１０は、円筒状の外側面１１２を有している。側面１１２は、固定フランジ１１０の、第１のフランジソケット１１１が形成されている端部で、カラー１１３によって画定されている。カラー１１３は、拡大された外径を有している。カラーは、工具本体１３０のための環状の第１のクランプ面１１４を形成する。第１のクランプ面１１４は、工具軸Ｂに対して直交する平面で延在している。工具軸Ｂに沿って固定フランジ１１０を貫通して中心孔１１６が延びている。位置決め孔１１７は、工具本体１３０のクランプ中に周方向で固定フランジ１１０を位置決めして固定するために利用される。機械可読データ担体、例えばＲＦＩＤタグ又は光学コードが、外周の収容ノッチ１１８内に配置されてよい。バランシング孔１１９が、バランシングのために設けられていて、及び／又は、バランシング孔１１９により、付加的なバランシングウェイトを取り付けることができる。図３の左側端部で、すなわち、第１のフランジソケット１１１とは反対側の端部で、固定フランジ１１０には、別の内側円錐（「テーパソケット」）１５１が形成されている。この内側円錐１５１は、特に、図５に明瞭に示されている。固定フランジ１１０の端面の、内側円錐１５１に隣接し、内側円錐１５１を取り囲む領域が、第１の平面接触面１５３を形成している。第１の平面接触面１５３は、工具軸Ｂに対して直交方向に延在している。

カウンタフランジ１２０は、図３の左側に位置するその端部で、すなわち、第１のフランジソケット１１１とは反対側の端部で、第２のフランジソケット１２１を有している。この場合、第２のフランジソケット１２１も、内側円錐（「テーパソケット」）として形成されており、この内側円錐の内側に配置された平面接触面を備えており、具体的には、ＤＩＮ ＩＳＯ ７０２－１：２０１０－０４に準拠した１：４の短いテーパレセプタクルとして形成されている。カウンタフランジ１２０には、図３の右側に位置するその端部で、すなわち、固定フランジ１１０に面したその端部で、固定フランジ１１０の内側円錐（「テーパソケット」）１５１に対して相補的な外側円錐（「テーパ」）１５２が形成されている。外側円錐１５２は、固定フランジの第１の平面接触面１５３に面する、環状の第２の平面接触面１５４によって径方向に取り囲まれている（図６参照）。工具軸Ｂに沿って、カウンタフランジ１２０を貫通して中心孔１２６が延在している。孔１２６は、固定フランジ１１０の孔１１６と位置合わせされている。孔１１６，１２６は共に、ハブフランジ１０１を貫通する連続的な軸方向の孔を形成している。

カウンタフランジ１２０は、面接触を伴う円錐状接続部を介して、固定フランジ１１０に接続されている。テーパ接続部１５０は、固定フランジ１１０に設けられた内側テーパ１５１と、カウンタフランジ１２０に設けられた相補的な外側テーパ１５２とによって形成されている。面接触は、相補的な２つの平面接触面１５３，１５４で形成されている。

この構造の１つの重要な利点は、特に小さな砥石の場合、ハブフランジをこのように分割することにより、両方のフランジソケットが固定フランジに配置されている場合よりも、トルク伝達のためのフランジソケット１１１，１２１の直径を、両側で著しく大きく選択することができることにある。しかしながら、いかなる分離も不利益にもなるので、強度の高い接続が必要となる。これは、面接触を伴う円錐状接続により保証される。さらに、このような形式の接続は、各砥石の交換後に再び完全に固定フランジ１１０とカウンタフランジ１２０とが嵌合し、再び容易に分離できることも保証する。

カウンタフランジ１２０は、周方向に均等に分配された複数のキャップねじ１２５によって、固定フランジ１１０に固定されている。キャップねじ１２５は、固定フランジ１１０とカウンタフランジ１２０との間に、規定の軸方向の接触圧力を生成する。軸方向の接触圧力は、固定フランジ１１０とカウンタフランジ１２０との間の面接触を含む円錐状接続部を介して直接伝達される。

カウンタフランジ１２０の外側面には、雄ねじ山１２７が形成されている。雄ねじ山１２７には、位置決めリング１４０がねじ留めされる。適切なレンチによって位置決めリング１４０を回転させることができるように、位置決めリング１４０の外周には複数の長手方向溝１４１が形成されている。位置決めリング１４０の意図しない回転を防止するために、位置決めリング１４０を、径方向固定ピン１４２によってカウンタフランジ１２０に固定することができる。位置決めリング１４０は、固定フランジ１１０に面したその端面で、第２のクランプ面１４４を形成している。第２のクランプ面１４４は、工具軸Ｂに対して垂直な平面で延在している。第２のクランプ面は、固定フランジ１１０に設けられた第１のクランプ面１１４の方向を向いている。

工具本体１３０は、工具軸Ｂに沿った中心孔を有している。工具本体１３０は、この孔で、固定フランジ１１０上に押し付けられる。工具本体は、その孔の領域において、固定フランジ１１０の外側面１１２上に内側面が存する。工具本体１３０は軸方向で、固定フランジ１１０に設けられた第１のクランプ面１１４に支持されている。例えばアルミニウムから形成され得る薄い中間ワッシャ１３１を、工具本体１３０と第１のクランプ面１１４との間に設けることができる。工具本体１３０は、位置決めリング１４０と中間リング１４５とによってハブフランジ１０１に固定されている。同様にアルミニウムから形成され得る薄い中間ワッシャ１３２を、工具本体と中間リング１４５との間にさらに設けることができる。この場合、位置決めリング１４０は、中間リング１４５と、設けられているならば中間ワッシャ１３２とを介して、第２のクランプ面１４４で工具本体１３０に軸方向のクランプ力を加える。位置決めリング１４０の適切な位置決めにより、この軸方向のクランプ力は、固定フランジ１１０とカウンタフランジ１２０との間の軸方向の接触圧力とは関係なく調節することができる。

工具本体１３０をクランプするために、以下の手順が続く。まず、カウンタフランジ１２０が、固定フランジ１１０から緩められる。位置決めリング１４０が、第２のフランジソケット１２１の方向に可能な限りねじ戻され、中間リング１４５が可能な限り押し戻される。工具本体１３０と、必要であれば中間ワッシャ１３１，１３２とが、固定フランジ１１０に沿ってスライドされて、カウンタフランジ１２０は、ねじ１２５によって、固定フランジ１１０に固定される。ここで、ねじ１２５は、固定フランジ１１０とカウンタフランジ１２０との間に、十分な軸方向の接触力が生じるまで締め付けられる。工具本体１３０は、このプロセスの間、まだ軸方向でクランプされていない。固定フランジ１１０とカウンタフランジ１２０との間の接続が確立された後にのみ、次に、所望の軸方向のクランプ力が中間リング１４５を介して工具本体１３０に加えられるまで、位置決めリング１４０が前方へとねじ込まれる。これにより、工具本体１３０に対する軸方向のクランプ力が、固定フランジ１１０とカウンタフランジ１２０との間の軸方向の接触力とは関係なく設定される。

ハブフランジ１０１は、特別なタイプの工具本体１３０のみを収容するように構成することができる。例えば、工具本体１３０のタイプに応じて、外側面１１２の異なる外径を設けることができる。特に、コランダムの研削粒を有する研削体のために、ｃＢＮの研削粒を有する研削体よりも大きな外径を設けることができる。これにより、ｃＢＮ研削体がコランダム研削体のために設けられたハブフランジに誤って取り付けられる可能性があること、及びその逆のことが確実に防止される。異なる工具形式のために異なる直径を有する代わりに、異なる形状を設けることによっても、例えば、ハブフランジに溝を設けること、多角形領域を形成すること、又はセレーションを形成することによっても、このようなことは達成可能である。

２つのフランジソケット１１１，１２１が、互いに精密に位置合わせされることを保証するために、固定フランジ１１０とカウンタフランジ１２０とは、それぞれ対を成して、釣り合わせながら製造される。

［第２～第４の実施形態］
図７には、第２の実施形態が示されている。この実施形態は主に、工具本体１３０がハブフランジ１０１にクランプされる様式が第１の実施形態とは異なっている。第１の実施形態と同様に、このために位置決めリング１４０が設けられている。この位置決めリングは、カウンタフランジ１２０に対して相対的に軸方向に変位可能である。キャップねじの形態の複数の調節ねじ１４６が、位置決めリング１４０にねじ込まれる。調節ねじ１４６は、周方向に均等に分布されている。これらの調節ねじは、第２のフランジソケット１２２の方向で軸方向の移動が阻止されるように、カウンタフランジ１２０で軸方向に支持されている。キャップねじ１４６が位置決めリング１４０の外へねじ締めされると、これらのキャップねじは、位置決めリング１４０を工具本体１３０に対して軸方向に押し付け、これにより、軸方向のクランプ力が発生する。

図８には、第３の実施形態が示されている。この実施形態も主に、工具本体１３０がハブフランジ１０１にクランプされる様式が第１の実施形態とは異なっている。この場合も、位置決めリング１４０は、カウンタフランジ１２０に対して相対的に軸方向に変位可能である。このために、カウンタフランジ１２０内のねじ山でガイドされる止めねじの形態の位置決めピン１４７が使用される。位置決めピン１４７がカウンタフランジ内にねじ込まれると、これらの位置決めピンは、位置決めリング１４０を工具本体１３０に対して軸方向に押し付け、これにより、軸方向のクランプ力が生成される。

図９は、第４の実施形態を示している。この実施形態は、第３の実施形態と大部分は同じである。しかしながら、第３の実施形態とは異なり、スプリングブッシュの形態の軸方向ばねエレメント１４８が、位置決めリング１４０内に配置されている。位置決めピン１４７は、これらのばねエレメントに作用する。これらのばねエレメントの弾性特性により、これらのばねエレメントは、工具本体１３０の長さが、例えば、工具本体１３０における設定プロセスにより、変化した場合であっても、工具本体１３０に対して十分な軸方向のクランプ力がなお加えられることを保証する。

［加工工具を備えた工具ヘッド］
図１０及び図１１は、上述した実施形態のうちの１つによる加工工具１００を備えた工具ヘッドを示している。明確にするために、加工工具１００は、概略的にのみ示されている。

工具ヘッドは、ベース３１０を含む。ベース３１０には、リニアガイド３１１が形成されている。リニアガイド３１１では、第１のスピンドルユニット３２０と第２のスピンドルユニット３３０とが、シフト方向Ｙに沿って変位可能にガイドされている。このために、スピンドルユニットは、それぞれ対応するガイドシュー３２６，３３６を有している。加工工具１００は、スピンドルユニット３２０，３３０の間に保持されている。工具軸Ｂは、シフト方向Ｙに対して平行に延びている。

第２のスピンドルユニット３２０と第１のスピンドルユニット３３０とは、加工工具１００がこれらの間に受容された後で、互いに連結させることができる。連結されると、これらのユニットを、図示されていないシフト駆動装置とボールねじ３１２とによりシフト方向Ｙに沿って共に移動させて、ワークピースに係合する工具領域を、工具軸に沿って変化させることができる。

この例では、スピンドルユニット３２０は、モータ駆動式のスピンドルであり、第１のスピンドルシャフト３２２を工具軸Ｂを中心に回転するように駆動する駆動モータ３２４を有している。第１のスピンドルシャフト３２２は、第１のスピンドルユニット３２０のスピンドルハウジング３２１内におけるスピンドルベアリング３２３で支持されている。この例では、第２のスピンドルユニット３３０は、カウンタスピンドルであり、このカウンタスピンドルは、スピンドルベアリング３３３で第２のスピンドルユニット３３０のスピンドルハウジング３３１に支持された非駆動の第２のスピンドルシャフト３３２を有する。しかしながら、このような構成ではなく、両スピンドルユニット３２０，３３０が駆動されてもよい。

スピンドルシャフト３２２，３３２の工具側端部では、スピンドル突起３２５，３３５の形態の対向するスピンドルソケットが形成されている。スピンドル突起の形状は、加工工具１００のハブフランジ１０１のフランジソケット１１１，１２１の形状に対して相補的であり、それぞれ、加工工具１００に向かって円錐状にテーパする形状を有しており、各端面に平面接触面を有している。例えば、各スピンドル突起は、ＤＩＮ ＩＳＯ ７０２－１：２０１０－０４に準拠する、テーパ状シャンク１：４として形成されてもよい。

したがって、フランジソケット１１１，１２１のそれぞれと、スピンドル突起３２５，３３５との間に、面接触を伴う円錐状接続部が存在する。円錐状接続部は、加工工具１００がスピンドル突起３２５，３３５の間に正しい向きでのみ受容され得ることを保証するために加工工具１００の２つの端部において互いに異なる直径を有していてもよい。

加工工具１００は、プルロッド３７０及びクランプナット３７２によって、スピンドル突起３２５，３３５の間に軸方向にクランプされる。このために、加工工具１００と第２のスピンドルシャフト３３２とはそれぞれ、これらを貫通して延在する軸方向中心孔を有している。第１のスピンドルシャフト３２２も、その工具側端部に軸方向中心孔を有している。この孔内には雌ねじ山が形成されている。プルロッド３７０は、スピンドルシャフト３３２と加工工具１００の中心孔とを貫通して挿入される。プルロッド３７０は、第１のスピンドルユニット３２０に面した端部に、第１のスピンドルシャフト３２２の雌ねじ山にねじ込まれる雄ねじ山を有している。プルロッドは、他方の端部にも雄ねじ山を有している。この雄ねじ山にはクランプナット３７２がねじ留めされる。クランプナット３７２を締め付けることにより、クランプナット３７２は、第２のスピンドルシャフト３３２に、加工工具１００の方向に軸方向の圧力を加える。これにより、加工工具１００は、スピンドル突起３２５，３３５の間で軸方向にクランプされる。これにより、曲げ剛性及びねじり剛性が高い単一の連続軸が得られる。

第１のスピンドルシャフト３２２には、第１のスピンドルユニット３２０のハウジング３２１と加工工具１００との間の軸方向の領域に、第１のバランシングユニット３５０が配置されている。第２のスピンドルシャフト３３２には、第２のスピンドルユニット３３０のハウジング３３１と加工工具１００との間の軸方向において、第２のバランシングユニット３６０が配置されている。バランシングユニット３５０，３６０は、各スピンドルユニット３２０，３３０のハウジングの外側で各スピンドルシャフト３２２，３３２を取り囲んでいる。バランシングユニットはそれぞれ、割り当てられたスピンドルユニットから加工工具１００に向かってテーパするハウジングを有している。バランシングユニット３５０，３６０の外輪郭がテーパしていることにより、バランシングユニットとワークピースとの間の衝突のリスクが減じられる。バランシングユニット３５０，３６０のそれぞれは、リング状のバランシングシステムとして形成されている。２つのバランシングユニット３５０，３６０は、加工工具１００と、加工工具にクランプされたスピンドルシャフト３２２，３３２とを有するシステムを、２つのバランシング面で釣り合わせるために用いられる。代替的に、ハブフランジに少なくとも１つのバランシングエレメントが配置されていることが考えられる。

［クランプナット］
図１２及び図１３は、上述したような工具ヘッドで使用することができるような例示的なクランプナット３７２を示している。

クランプナット３７２は、中心孔を規定するベースエレメント３７３を含み、中心孔は、対応する雄ねじ山を備えたプルロッド上にベースエレメント３７３をねじ留めするための雌ねじ山を有している。ベースエレメント３７３は、一方の端部で、外側が六角ナットの形式で形成されている。ベースエレメント３７３には支持リング３７４が取り付けられている。支持リングは、一方向（図９における左方向）への軸方向の移動が阻止されるように、ベースエレメント３７３のカラーに当接している。さらに、環状の軸方向押圧エレメント３７５が、ベースエレメント３７３に軸方向に変位可能にガイドされている。加圧ねじの形態の複数の作動エレメント３７６が、軸方向押圧エレメント３７５内へねじ込まれ、これらの作動エレメントが、一方向（図９における左方向）に向かって軸方向に移動することが阻止されるように、支持リング３７４に軸方向に支持されている。軸方向押圧エレメント３７５から加圧ねじを緩めることにより、軸方向押圧エレメント３７５は、支持方向とは反対の方向（図９の右方向）に向かってベースエレメント３７３に対して相対的に前進させられる。

２つのスピンドルシャフト３２２，３３２の間に工具１００をクランプするために、軸方向押圧エレメント３７５は、最初に、加圧ねじを軸方向圧力エレメント３７５内に可能な限りねじ込むことにより、ベースエレメント３７３に対して相対的に完全に後方に動かされる。次いで、クランプナット３７２が、プルロッド３７０にねじ留めされ、ベースエレメント３７３の六角形の外部形状によって、第２のスピンドルシャフト３３２に対して調節される。これは、比較的低いトルクで行われる。次いで、加圧ねじによって、環状の軸方向押圧エレメント３７５が、所望のクランプ力が工具３４０に作用するまで、第２のスピンドルシャフト３３２の方向に制御されながら前進させられる。これにより、軸方向押圧エレメント３７５は、環状の接触面で、第２のスピンドルシャフト３３２に支持される。

勿論、従来技術からそれ自体知られているような別の構造のクランプナットを使用することもできる。例えば、力の伝達が、図示とは異なる方法で行われてもよい。特に、油圧式のクランプナットが使用されてもよい。

雌ねじ山を備えたクランプナットの代わりに、ねじ接続とは異なる方法で、例えば、バヨネットやクランプブッシュを介して、プルロッドに接続可能なクランプエレメントが使用されてもよい。

［例示的な工作機械の構造］
図１４は、創成歯車研削による歯車の硬化仕上げ用の工作機械の例を示している。この機械は、機械ベッド６００を有しており、この機械ベッドには、水平方向の送り方向Ｘに沿って変位可能であるように、工具支持体２００が配置されている。工具支持体２００には、鉛直方向Ｚに沿って変位可能であるように、Ｚスライド２１０が配置されている。Ｚスライド２１０は、水平方向の旋回軸Ａを中心としてＺスライド２１０に対して相対的に旋回可能な旋回体２２０を支持している。旋回軸Ａは、送り方向Ｘに対して平行である。旋回体２２０には、概略的にのみ図示された工具ヘッド３００が配置されている。シフト方向Ｙは、Ｘ軸に対して垂直であり、Ｚ軸に対しては、Ａ軸を中心として調節可能な角度を成す。

さらに、回転タレット４００の形態の旋回可能なワークピース支持体が、機械ベッド６００に配置されている。回転タレット４００は、鉛直方向の旋回軸Ｃ３を中心として、複数の回転位置の間で旋回可能である。回転タレットは、２つのワークピーススピンドル５００を支持しており、これらのスピンドルのそれぞれに、ワークピース５１０をクランプさせることができる。ワークピーススピンドル５００のそれぞれは、ワークピース軸を中心として回転するように駆動可能である。図１２では、見えているワークピーススピンドル５００のワークピース軸が、符号Ｃ２で示されている。図１２では見えていないワークピーススピンドルのワークピース軸は、Ｃ１軸と称される。２つのワークピーススピンドルは、直径方向で反対側の位置で（すなわち、旋回軸Ｃ３に関して１８０°ずらされて）回転タレット４００に配置されている。このようにして、２つのワークピーススピンドルのうち一方を、他方のワークピーススピンドルでワークピースが加工されている間に、ロード及びアンロードすることができる。これにより、望ましくない非生産的な時間が大幅に回避される。このような機械のコンセプトは、例えば国際公開第００／０３５６２１号により知られている。

この機械は、概略的にのみ図示された機械制御システム７００を有しており、この制御システムは、複数の制御モジュール７１０と制御パネル７２０とを含む。各制御モジュール７１０は、機械軸を制御し、及び／又は、センサからの信号を受信する。

［その他の変化態様］
スピンドルシャフト３２２，３３２と加工工具１００との間のインターフェースは、上述した実施形態とは異なるように構成されていてもよい。特に、異なるタイプの円錐状接続部が使用されてよい。既知の任意の円錐状接続が、例えば、ＤＩＮ ＩＳＯ ６６６：２０１３－１２に記載されている形態Ａ、ＢＦ、ＢＭ、ＣＦ又はＣＭが使用されてよい。詳細については、ＤＩＮ ＩＳＯ ６６６：２０１３－１２及びＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １１１９：２０１２－０４、ＤＩＮ ＩＳＯ ７０２－１：２０１０－０４、ＩＳＯ １２１６４－１：２００１－１２及びＩＳＯ １２１６４－２：２００１－１２に記載されている他の規格を参照されたい。

上記において説明したように、機械可読データ担体を使用する代わりに又は付加的に、ハブフランジ又はハブフランジと共に形成された工具の識別は、他の手段によって、例えば機械的なコード化によって行われてもよい。このコード化は、例えば、少なくともハブフランジのタイプの一意の識別を可能にする１つ以上のノッチによって実施されてもよい。

プルロッド３７０は、第２のスピンドルシャフト３３２を貫通するのではなく、第１のスピンドルシャフト３２２を貫通して延在していてもよく、その端部で、第２のスピンドルシャフト３３２に接続されていてもよい。したがって、この場合、クランプエレメントは、第２のスピンドルシャフトの方向で、第１のスピンドルシャフトに軸方向の力を加える。

第１のスピンドルシャフト３２２と第２のスピンドルシャフト３３２との間に加工工具１００を軸方向にクランプするために、１つの中央のプルロッドの代わりに又は１つの中央のプルロッドに加えて、互いに平行にかつ工具スピンドル軸Ｂから径方向に間隔を置いて延在するとともに、工具スピンドル軸Ｂに対して互いに異なる角度位置に配置されている２つ以上のプルロッドを使用することもできる。

圧力下での第１のスピンドルシャフトと第２のスピンドルシャフトとの間の加工工具１００の固定及び軸方向のクランプは、連続的なプルロッドを用いる以外の方法、例えば、それぞれのスピンドルシャフトの内側に配置されたクランプシステムを用いて行われてもよい。このために、加工工具とスピンドルシャフトとの間の接続は、例えば、ＩＳＯ １２１６４－１：２００１－１２及びＩＳＯ １２１６４－２：２００１－１２に準拠する中空シャンクテーパ（ＨＳＫ）によって行われてもよい。

工具本体は、上記に説明した実施形態とは異なるように形成されていてよい。特に、工具本体は、複数の部分から成っていてもよい。

工具本体は、ドレッシング可能又はドレッシング不可能であってよい。ドレッシング不可能な工具本体は、例えば、硬質材料コーティングが施された金属基体を有することができる。このような工具本体は、原則的に、ドレッシング可能な工具本体と同じ方法でハブフランジに取り付けることができる。しかしながら、このような方法ではなく、工具スピンドルとの接続ポイントの領域における外側輪郭がフランジソケット１１１，１２１に従って形成されるワンピースの工具を製造することも考えられ、硬質材料コーティングは、このワンピースの工具の一体構成要素である。この場合、工具は、機械可読データ担体を用いて及び／又は機械的なコード化によって、ハブフランジについて上記で示したのと同じ方法で識別されてよい。このようなワンピースの工具は、上記に示したハブフランジを有する工具と、ワンピースの工具とを含む工具群の一部であってもよい。

１００ 研削工具
１０１ ハブフランジ
１１０ 固定フランジ
１１１ 第１のフランジソケット
１１２ 外側面
１１３ カラー
１１４ クランプ面
１１５ 接続領域
１１６ 中心孔
１１７ 位置決め孔
１１８ 収容ノッチ
１１９ バランシング孔
１２０ カウンタフランジ
１２１ 第２のフランジソケット
１２２ 外面
１２３ カラー
１２４ クランプ面
１２５ キャップねじ
１２６ 中心孔
１２７ 雄ねじ山
１３０ 砥石
１３１，１３２ 中間ワッシャ
１４０ 位置決めリング
１４１ 長手方向溝
１４２ 固定ピン
１４４ クランプ面
１４５ 中間リング
１４６ 調節ねじ
１４７ 位置決めピン
１４８ ばねエレメント
１５０ 円錐状接続部
１５１ 内側円錐（テーパソケット）
１５２ 外側円錐（テーパ）
１５３ 第１の平面接触面
１５４ 第２の平面接触面
２００ 工具支持体
２１０ Ｚスライド
２２０ 旋回体
３００ 工具ヘッド
３１０ ベース
３１１ リニアガイド
３１２ ボールねじ駆動装置
３２０ 第１のスピンドルユニット
３２１ 第１のスピンドルハウジング
３２２ 第１のスピンドルシャフト
３２３ 第１のスピンドルベアリング
３２４ 駆動モータ
３２５ 第１のスピンドル突起
３２６ ガイドシュー
３３０ 第２のスピンドルユニット
３２１ 第２のスピンドルハウジング
３３２ 第２のスピンドルシャフト
３３３ 第２のスピンドルベアリング
３３５ 第２のスピンドル突起
３３６ ガイドシュー
３５０ 第１のバランシングユニット
３６０ 第２のバランシングユニット
３７０ プルロッド
３７２ クランプナット
４００ 回転タレット
５００ ワークピーススピンドル
５１０ ワークピース
６００ 機械ベッド
７００ 機械制御システム
７１０ 制御モジュール
７２０ 制御パネル
Ｘ，Ｙ，Ｚ 直線軸
Ａ 旋回軸
Ｂ 工具軸
Ｃ１，Ｃ２ ワークピース軸
Ｃ３ タワー旋回軸

Claims (17)

1. 工具本体（１３０）用のハブフランジ（１０１）であって、
   工具軸（Ｂ）を規定するとともに、前記工具本体（１３０）を受容するように構成されており、前記工具軸（Ｂ）を中心として回転可能な第１のスピンドルシャフト（３２２）に接続するための第１のフランジソケット（１１１）が形成されている、固定フランジ（１１０）と、
   前記固定フランジに取り外し可能に接続されているカウンタフランジ（１２０）と
   を有しており、
   前記固定フランジ（１１０）と前記カウンタフランジ（１２０）とは、円錐状接続部（１５０）を介して互いに接続されており、前記円錐状接続部（１５０）は、前記工具軸（Ｂ）に対して同軸に配置されているとともに、内側円錐（１５１）と前記内側円錐（１５１）に受容される外側円錐（１５２）とによって形成されている
   ことを特徴とする、ハブフランジ（１０１）。
2. 前記カウンタフランジ（１２０）には、前記工具軸（Ｂ）を中心として回転可能な第２のスピンドルシャフト（３３２）に接続するための第２のフランジソケット（１２１）が形成されている、請求項１記載のハブフランジ。
3. 前記内側円錐（１５１）は、前記固定フランジ（１１０）に形成され、前記外側円錐（１５２）は、前記カウンタフランジ（１２０）に形成されている、又は、前記内側円錐（１５１）は、前記カウンタフランジ（１２０）に形成され、前記外側円錐（１５２）は、前記固定フランジ（１１０）に形成されている、請求項１又は２記載のハブフランジ（１０１）。
4. 前記内側円錐（１５１）に隣接して第１の平面接触面（１５３）が形成され、前記外側円錐（１５２）に隣接して、前記第１の平面接触面（１５３）に対向する第２の平面接触面（１５４）が形成されており、前記第１の平面接触面（１５３）及び前記第２の平面接触面（１５４）は、前記工具軸に対して直交方向に延在しており、前記固定フランジ（１１０）と前記カウンタフランジ（１２０）とは、前記第１の平面接触面（１５３）と前記第２の平面接触面（１５４）とで、摩擦嵌めが形成されるように互いに押し付ける、請求項１～３のいずれか１項記載のハブフランジ（１０１）。
5. 前記第１の平面接触面（１５３）は、正面側で前記内側円錐（１５１）に隣接する領域に配置され、前記第２の平面接触面（１５４）は、前記外側円錐（１５２）を取り囲む領域に配置されている、請求項４記載のハブフランジ（１０１）。
6. 前記円錐状接続部（１５０）において、前記固定フランジ（１１０）と前記カウンタフランジ（１２０）とを軸方向で互いに押し付ける複数の軸方向ねじ（１２５）を有している、請求項１～５のいずれか１項記載のハブフランジ（１０１）。
7. 前記ハブフランジ（１０１）は、前記工具本体（１３０）を第１のクランプ面（１１３）と第２のクランプ面（１４３）との間に軸方向にクランプ可能であるように、前記第１のクランプ面（１１３）と前記第２のクランプ面（１４３）とを画定している、請求項１～６のいずれか１項記載のハブフランジ（１０１）。
8. 前記カウンタフランジ（１２０）に対して相対的に軸方向に可変の位置を有する位置決めリング（１４０）を有しており、前記第１のクランプ面（１１３）は、前記固定フランジ（１１０）に形成され、前記第２のクランプ面（１４３）は、前記位置決めリング（１４０）に形成されている、請求項７記載のハブフランジ（１０１）。
9. 前記カウンタフランジ（１２０）又は前記固定フランジ（１１０）は、雄ねじ山（１２７）を有し、前記位置決めリング（１４０）は、前記雄ねじ山に対して相補的な雌ねじ山を有しており、前記位置決めリング（１４０）のねじ込み動作により、前記カウンタフランジ（１２０）に対して相対的に前記位置決めリング（１４０）の軸方向位置が変化する、請求項８記載のハブフランジ（１０１）。
10. 前記位置決めリング（１４０）から前記工具本体（１３０）に軸方向のクランプ力を伝達するために、前記位置決めリング（１４０）に軸方向に隣接して配置された中間リング（１４２）を有している、請求項９記載のハブフランジ（１０１）。
11. 前記位置決めリング（１４０）は、前記固定フランジ（１１０）及び／又は前記カウンタフランジ（１２０）に対して軸方向に変位可能であり、前記ハブフランジ（１０１）は、前記カウンタフランジ（１２０）に対して相対的に前記位置決めリング（１４０）の軸方向位置を変化させるために前記カウンタフランジ（１２０）又は前記位置決めリング（１４０）内にねじ込まれる複数のねじ山付きエレメントを有している、請求項８記載のハブフランジ（１０１）。
12. 前記第１のフランジソケット（１１１）及び／又は前記第２のフランジソケット（１２１）は、平面接触面を備えた内側円錐又は外側円錐として形成されている、請求項１～１１のいずれか１項記載のハブフランジ。
13. 軸方向貫通孔（１１６，１２６）を有している、請求項１～１２のいずれか１項記載のハブフランジ。
14. 加工工具（１００）であって、
    請求項１～１３のいずれか１項記載のハブフランジ（１０１）と、
    前記ハブフランジ（１０１）にクランプされる工具本体（１３０）、特に研削体と
    を有している、加工工具（１００）。
15. 工作機械、特に歯切り盤用の工具ヘッド（３００）であって、
    請求項１４記載の加工工具（１００）と、
    第１のスピンドルシャフト（３２２）を備えた第１のスピンドルユニット（３２０）と、
    第２のスピンドルシャフト（３３２）を備えた第２のスピンドルユニット（３３０）と
    を有しており、
    前記第１のスピンドルシャフトは、前記第１のスピンドルユニット（３２０）に前記工具軸（Ｂ）を中心として回転可能に取り付けられ、
    前記第２のスピンドルシャフトは、前記第２のスピンドルユニット（３３０）に前記工具軸（Ｂ）を中心として回転可能に取り付けられ、
    前記第１のスピンドルユニット（３２０）と前記第２のスピンドルユニット（３３０）とは、前記加工工具（１００）が、軸方向で前記第１のスピンドルシャフト（３２２）と前記第２のスピンドルシャフト（３３２）との間に受容可能であるように、互いに同軸に配置されている、
    工具ヘッド（３００）。
16. 前記加工工具（１００）は、前記第１のスピンドルシャフト（３２２）と前記第２のスピンドルシャフト（３３２）との間に、軸方向の圧縮力が前記加工工具（１００）の両側に作用するように軸方向にクランプされている、請求項１５記載の工具ヘッド（３００）。
17. 前記第２のスピンドルシャフト（３３２）と前記加工工具（１００）とはそれぞれ、軸方向貫通孔を有しており、
    前記工具ヘッド（３００）は、前記第２のスピンドルシャフト（３３２）と前記加工工具（１００）との前記軸方向貫通孔を貫通して延在するプルロッド（３７０）を有していて、前記プルロッド（３７０）は、一方の端部で前記第１のスピンドルシャフト（３２２）に接続可能であり、
    前記プルロッド（３７０）は、第２の端部で前記第２のスピンドルシャフト（３３２）に、前記第１のスピンドルシャフト（３２２）と前記第２のスピンドルシャフト（３３２）との間で前記加工工具（１００）に軸方向の圧縮力を生じさせることができるように、接続可能である、
    請求項１６記載の工具ヘッド（３００）。

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