JP3210661B2 - 工作機械に使用される工具ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転軸回りに回転する本体と、当該本体に
対して相対的に、好ましくはその回転軸に対して垂直に
調整可能で、少なくとも一つのバイトを装着可能な少な
くとも一つのスライド部と、当該スライド部の上記本体
に対する相対的な調整路程乃至変位経路（Varstellwe
g）の直接測定のための装置と、当該経路乃至路程測定
結果の評価と表示のための装置とを備える、工作機械に
使用するための工具ヘッドに関するものである。

スライド部とそれに担持されるバイトとを正確に調整
可能とするために、スライド部の調整路程を正確に測定
することが必要である。調整路程の測定は、公知の工具
ヘッドの場合、例えば、スライド部を駆動するスピンド
ルの角度路程（Winkelweg）が測定され、これによって
スライド部で後退した道程が推論されることで、専ら間
接的に行われる。不可避の許容度に起因する路程測定で
の不正確さが生じ、当該不正確さは、バイトの位置決め
精度と調整の再現性に不利に影響を及ぼす。

この不利を回避するために、冒頭に挙げられた様式の
工具ヘッドの場合、スリーブに対して相対的なスライド
部の調整路程を、直接的なやり方で、本体に配設された
読取ヘッドによるスライド部と固く結合したインクリメ
ントガラススケールの光学的走査によって測定すること
が、既に公知である（ドイツ連邦共和国特許出願第3526
712号公開公報）。その際、測定スケールの光学的走査
のための測定光は、光導体を介して外から工具ヘッドの
内側へ達する。全く同様に、走査要素でのガラススケー
ルからの光信号は、回転する本体の外に固定して配設さ
れた路程測定結果の評価のための評価電子機器と結合さ
れた別の測定光導体に導入される。比較的複雑になった
光電子接続技術のために、公知の工具ヘッドの操作取扱
は、費用がかかり、直ちに自動化することができない。
加えて、路程測定結果の読み取りは、場所的に拘束され
る取り付けを必要とし、その結果、公知の工具ヘッドの
使用は、この取り付けのことを含む一定の工作機械に制
限されることとなる。

それゆえ、本発明の課題は、普遍的に使用可能で障害
なく正確に調整路程表示（Verstellweganzeige）を保証
する冒頭の様式の工具ヘッドを創出することにある。

この課題を解決するために、本発明にしたがって、請
求項１で挙げられた特徴的部分の構成が提案される。本
発明の更に有利な形態と再現は、従属項から与えられ
る。

本発明にしたがう解決は、なかんずく、工具ヘッドの
普遍的使用が、直接的な調整路程測定のための測定評価
電子機器乃至走査評価電子機器を本体の内側へ移して、
その際に高速回転する工作機械での運転の特殊性を考慮
する時のみに可能であるとの認識に基づいている。特に
部品が回転する場合、回転する部品に作用する加速力と
遠心力が調整路程測定における速度に依存するエラーを
生じないために補償されるように留意されなければなら
ない。

本発明の第一のバリエーションによれば、本体が、バ
ッテリー駆動される走査評価電子機器及び必要ならば半
径方向外側へ向いたデジタル式表示器の収容のための空
所を有すること、当該空所にある電子機器が、本体をそ
の周囲で完全に囲みデジタル式表示器のための視窓を有
するジャケットスリーブによって封止されることが提案
される。

ジャケットスリーブは、その際、デジタル式表示器の
範囲で窓開口部を有しその内側表面でリング状の囲繞す
る少なくとも一つのアクリルガラス層によって圧密に内
張りされた電子機器を遮蔽するジャケットスリーブとし
て形成されうる。アクリルガラス層は、ジャケットスリ
ーブと貼り付けられるか、これに接合される。更に、調
整機構の操作取扱にとって、好適には、窓開口部の範囲
で、走査評価電子機器の制御のための少なくとも一つの
操作用スイッチがジャケットスリーブにおいて液密に外
方へ案内されている場合に、有利である。操作用キーに
よって、例えば、異なる単位系（メートル尺又はインチ
尺）の間での切換の又は零位置の機能が、引き出されう
る。そのような工具ヘッドは、外部の装置なしに十分間
に合い、それゆえ、特に簡単で普遍的に使用可能であ
る。

更に、本発明の第二の解決バリエーションによれば、
本体が、スライド部の測定スケールの方へ開口しバッテ
リー駆動する走査評価電子機器のための空所を有するこ
と、走査評価電子機器と結合した送受信電子機器が、追
加的に本体の同じ或いは別の空所に配設されること、当
該一つの空所又は複数の空所に存在する電子回路が、本
体をその周囲で完全に囲むジャケットスリーブによって
封止されること、外側へ開口し内側へ閉じたリング溝
で、又は周囲に分布して配設され縁あきするジャケット
スリーブの空所に、送受信電子機器と結合する光電子送
受信要素が、当該周囲に分布して配設されること、及び
当該送受信要素によって発せられる信号に反応する及び
／又はこれと制御信号とがぶつかる外部の精密操作電子
機器が備えられることが提案される。高速回転する工具
ヘッドの場合、むらのない信号輻射とむらのない受信を
保証するために、本発明の好ましい態様にしたがう送受
信要素が、閉じられジャケットスリーブの周囲溝に埋設
する拡散リングに配設される。この配設は、第一のバリ
エーションに対して先ず、回転する工具ヘッドの場合に
も調整路程測定値の継続読み取り又は評価が可能である
利点を有する。これは特に、スライド部が自動的に、例
えば工具スピンドルを介して、又は工具ヘッドに一体化
する運動性摺動機構を介して移動すべきことが重要であ
る。操作評価電子機器又はマイクロプロセッサー回路と
データ記憶装置とを備える精密操作ユニットの備付けの
場合、そのような配設によって、更に比較的簡単に統計
的プロセス制御（SPC）が実行される。SPCの場合、生産
プロセスの測定されたデータすべては統計的評価のため
の計算機に移される。測定データは、データ記憶装置に
中間記憶され、そこから更なる評価のために時々中央計
算機へ移される。

電子機器回路を含む空所のとりわけ効果の著しい閉塞
は、ジャケットスリーブが、距離が隔てて周囲にわたっ
て分布して配設され本体での軸孔に貫通係合される多数
の軸線方向引締螺子によって、本体のショルダー部とフ
ランジ蓋との間に嵌め込まれることによって達成されう
る。更に、発明のバリエーションの両方の場合で、本体
内に、気密に封止可能なバッテリー区画を配設すること
が重要である。

本発明にしたがい、スライド部は測定スケールを担持
し、本体は、測定スケールを走査し走査評価電子機器と
結合したセンサを担持する。原則的に、本体も測定スケ
ールを、スライド部は、測定スケールを走査し走査評価
電子機器と結合したセンサを担持する。相互に動いた部
分を非常に正確に相互に組み込まれなければならない二
つのスケールが相互に動かされ走査される容量性又は光
学的測定系での正確な測長のためになることが、明らか
になった。回転する部分の場合、回転数によらない測長
を保持するために、当該部分に作用する加速遠心力が補
償されることが考慮される。本発明の好適な形態にした
がい、それ故に、スケールとセンサとが、遠心力に片寄
りなく本体の回転軸のすぐそばに配設されることが提案
される。好都合なように、測定スケールとセンサとは、
その際、相互に向き狭い隙間を介して相互に隔てられ回
転軸に対して垂直にこれによって貫通された平面に配設
される。測定の精度を考慮して、隙間幅が20μｍより僅
かに、好ましくは10μｍより僅かになる場合が合目的的
である。測定スケールとセンサとが、走査評価電子機器
と結合した容量性測長装置の構成要素である時、隙間
が、両方の部分の摺動を許容するけれども回転する工具
にかかる遠心力の作用下に当該隙間から押し出されな
い、好ましくは高粘性の誘電体で満たされうる。

好都合なように、測定スケールとセンサとを形成する
測定構造は、ガラス担体上に配設され、好ましくは薄層
技術によって当該担体に取り付けられる。ガラスの僅か
な熱的膨張率と高い形状安定性とによって、路程測定結
果での機械的熱的影響は、小さく保たれる。他方、セン
サ乃至測定スケールが、回転軸に対して正確に垂直に向
いたスライド部乃至本体の据付面に固定される。これを
達成するために、本発明の好適な形態にしたがい、平坦
なガラス担体は、その活性表面で、距離を隔てて相互に
配設された二つの据付桟に対して粘着し、一方、当該据
付桟は、ガラス担体の縁を越えて突き出したその自由端
で、本体の方へ突き出したガラス担体の収容のための凹
所を備えた据付面に固定可能であり、好適には固く締め
付け可能である。スライド部の衝突のない摺動を可能に
するために、スライド部において据付桟の収容のための
複数の凹所が配設されている。更にスライド部に、測定
スケール乃至センサのガラス担体のために回転軸に対し
て垂直に向いた据付面が備えられていて、その際当該ガ
ラス担体は、据付面を越えて突き出したボルト上に留め
られ、据付面に対して平坦に押しつけられ、場合によっ
てはこれと成形樹脂にて結合されうる。

本発明の別の有利な形態にしたがい、本体に配設され
半径方向に向いた、トーチバッテリーの収容のためのバ
ッテリー区画は、軸の近傍に配設され、半径方向内側へ
張ったバネの力に抗して半径方向に摺動可能な極ピン
（Polstoessel）と、アース極として形成され、本体に
液密にねじ締められうる金属製区画蓋とを有する。この
予防手段は、遠心力の片寄りのないトーチバッテリーの
配設を保証し、当該配設は区画蓋に支持され、その長さ
許容度はばね負荷された極ピンによって遠心力補償され
てバランスがとられている。極ピンは、その際本体空所
に嵌め込まれ絶縁されたプラスチック部分に摺動可能に
置かれている。

本発明の別の好適な形態にしたがい、本体を囲むジャ
ケットスリーブは、衝撃耐性のある、好適にはガラス繊
維補強されデジタル式表示器用の視窓を配設されたプラ
スチック等の合成物質からなる。当該視窓はその際、目
的に適って、とにかくシリンダー状のジャケットスリー
ブの平らな部分に配設されている。更に、視窓の近く
で、好適にはジャケットスリーブの平らな部分で、外か
ら操作されるスイッチが、走査評価電子機器の制御のた
めに配設されている。ジャケットスリーブは、好都合な
ように、本体に突き出したリングショルダー部と、本体
と結合可能なフランジ蓋との間に嵌め込み可能である。
視窓はスリーブ内で半径方向に多少戻される。対応し
て、視窓の範囲でケーシングジャケットを越えて突き出
しているスイッチが有効である。視窓とスイッチの損傷
又は誤使用を回避するために、リングショルダー部とフ
ランジ蓋とは、少なくとも平らな範囲で半径方向にジャ
ケットスリーブを越えて突き出している。

精密制御のために、本発明にしたがい、スライド部の
ための制御機構が備えられ、当該機構は、本体で偏心し
て置かれ、はすば歯車を有したクロスヘッドを担持する
スピンドルと、補完はすば歯車を備えスライド部と固く
結合した対応部材とを有する。はすばに歯付けされた対
応部材は、予めの取り付けの経過で、先ず浮遊してスラ
イド部と結合し、はすばに歯付けされたクロスヘッドと
遊びなく方向精密な位置で取り付けられうる。この状態
で、その次にはすばに歯付けされた対応物は、スライド
部と、例えば成形樹脂による射出成形によって固く結合
され、次いで必要である場合には、溶接される。

走査評価電子機器は、本発明にしたがい、デジタル記
憶装置を備え付け得、当該記憶装置は、路程測定装置と
デジタル式表示器に関連して、本発明にしたがい、次の
値を規定し記憶するために使用される。

−センサを用いて測定スケール上で走査可能で、本体に
対するスライド部の調整路程を定める相対値にして、ス
ライド部の任意の変位位置で零にセット可能で、デジタ
ル記憶装置に記憶可能で、ここからデジタル式表示器に
呼出し可能な相対値、 −センサを用いて測定スケール上で走査可能で、本体に
対するスライド部の絶対位置を定める絶対値にして、そ
の零の位置で工具が釣り合い、デジタル記憶装置に記憶
可能で、ここからデジタル式表示器に呼出し可能な絶対
値、 −バイトのような取付工具と個々に結びつき、デジタル
記憶装置に記憶可能で、これからデジタル式表示器に呼
出し可能な絶対的な仕上げ寸法（Sollmass）。

以下に、本発明を、図面に概略的に示された二、三の
実施例に基づき、詳細に説明する。

図１は、調整機構とデジタル式表示器とを備えた精密
回転ヘッドでの断面図を、 図２は、図１の一点鎖線２−２に沿った断面図を、 図３は、図１の一点鎖線３−３に沿った断面図を、 図４は、図１〜３の精密回転ヘッドの側面図を、 図５は、図１の一点鎖線５−５に沿った断面図を、 図６は、図１に対応した表示での調整機構と光電子送
受信ユニットを備えた精密回転ヘッドでの断面図を、 図７は、図６の精密回転ヘッドの側面図を、 図８は、調整機構とデジタル式表示器とを備えた精密
回転ヘッドの別の実施例での断面図を、 図９は、図８の一点鎖線９−９に沿った断面図を、 図10は、図８の一点鎖線10−10に沿った断面図を、 図11は、図10の一点鎖線11−11に沿った断面図を、 図12は、図８〜11の精密回転ヘッドの概要図を、 図13は、一体調整モータと測定センサとを備えたリモ
コン精密回転ヘッドの概要図を示す。

図面に示された精密回転ヘッドは、基本的に、本体10
と、当該本体10に固定、好ましくは一体的に結合され、
回転ヘッドを不図示の工作機械の回転駆動する固定装置
に接続するための嵌合ピン12と、精密回転ヘッドの回転
軸に対し垂直に本体に対して調整可能で、バイト（切削
工具）用収容装置16を担持するスライド部14と、並びに
本体10の空所18に配設された、スライド部14の調整路程
の測定と測定結果の評価のための測定評価電子機器20と
からなる。

図示された実施例の場合、スライド部14は、本体に摺
動固定に支持され手で回転可能な螺子スピンドル22によ
って、本体10に対して動かされる。スライド部の縦側面
に、測定評価電子機器20と電気的に結合したセンサ23に
よって電子的に走査可能な、例えば、容量性スケールと
して形成された測定スケール24が備えられる。更に、測
定評価電子機器20は、図１〜５並びに図８〜11に図示さ
れた実施例の場合、半径方向外側へ向いた、例えば、LE
D乃至LCD表示器として形成されたデジタル式表示器26を
有する。好ましくはプラスチックで形成された測定評価
電子機器20は、図１〜５の場合に、読取ヘッドの調整の
目的のために本体10の空所18内に測定スケール24に対向
して摺動可能に配設されている充填部材28と固く結合さ
れている。外へ向かって、空所18は、特殊鋼（図１〜
５）又はプラスチック（図８〜11）からなるジャケット
スリーブ30によって、液密に封止されている。上記スリ
ーブは本体10でのショルダー部32と、周囲に間隔をおい
て配された多数の螺子で本体10に固定可能なフランジ蓋
34との間に挟持されている。金属製ジャケットスリーブ
30（図１〜５）は、その際、同時に測定評価電子機器20
の外部障害輻射に対してファラデー箱の意味で遮蔽の機
能を満たす。その半径方向内面で、ジャケットスリーブ
30は、アクリルガラスリング36で内張りされた段付き空
所を有していてもよい。アクリルガラスリング36は、ジ
ャケットスリーブ30へ、貼り付けられるか、射出成形可
能である。更に、ジャケットスリーブ30は窓状空所38を
有し、充填部材28も穿孔部40を有して、デジタル表示部
26はこれら空所38、穿孔部40を介して外から読み取り可
能である。インデックス螺子42によって、窓状空所38を
有したジャケットスリーブ30を本体10での周囲方向で穿
孔部40に正確に調整することが考慮される。測定評価電
子機器20の電流供給は、釦室44、又は外側から封止され
隔離されたバッテリースリーブ46内に配設されたトーチ
バッテリー44′によってなされる。測定評価電気機器の
電子回路の操作のために、充填部材28での孔を介してア
クリルガラス層36に、そしてジャケットスリーブ30に延
在し液密に封止され外側へ案内されたスイッチ48、50が
備えられている。スイッチの一つ50は、測定評価電子機
器20を活性化し、及びデジタル式表示器を零位置に設定
し、一方で、他のスイッチ48を介して、ミリメートル測
定とインチ測定との間の切換がなされうる。

図６及び７に示された実施例の場合、デジタル式表示
器が失くなっている。その位置で、金属リング30におけ
る外側に開放した環状溝60に、赤外線輻射用の送受信要
素を備えた拡散リングが埋設されていて、当該リング
は、本体10の他の空所64に配設された送受信電子機器66
と電気的に結合している。拡散リングによって、赤外光
は、高速回転する工具ヘッドの場合にも、周りに送ら
れ、また受信されうる。送受信電子機器66は、−測定評
価電子機器20と全く同様に−金属リング30によって外か
らの障害輻射に対して保護され、望ましくない液体流入
を防ぐべく封止される。工具ヘッドに配設された電子機
器との通信は、同じく赤外線輻射用送受信器を備え付け
たリモートコントロール装置70を介して行なわれ、当該
装置に、なかんずく工具ヘッドでのスライド部の摺動路
程を表示するためのデジタル式表示器72と、並びに装置
のオンオフ及び目盛切換のための様々な操作釦74とが配
設されている。フレキシブルな使用を可能にするため
に、リモートコントロール装置70はバッテリー駆動の手
工具として形成される。例えば、統計的プロセス制御を
行ないうるために、リモートコントロール装置は、更に
マイクロプロセッサーにつながった回路配置を備えても
よく、当該回路配置に、測定データは記憶され、場合に
よってはアウトプット（プリントアウト）され及び／又
は別の統計的評価のための中央プロセッサに伝達されう
る。リモートコントロール装置70は、外部プロセッサと
の通信を可能とするためのインターフェース乃至外部デ
ータポートを備えることも可能である。

図８〜11に示された実施例の場合、金属製本体10は工
具の回転軸80に対し垂直な平坦面82を備えており、当該
平坦面は、その中心領域で、センサ23の収容のための凹
所84を有している。センサ23は、ガラス担体からなって
いて、その活性表面に測定構造86が蒸着されるか、薄層
手法で塗布される。ガラス担体の活性面に、側方で、測
定構造86の他に、据付桟88が貼り付けられていて、ガラ
ス担体の縁を越えて突き出したその自由端で、本体10の
据付面82に固定され、好ましくは締め付けられている。
この固定手法で、ガラス担体の活性面が据付面と正確に
一直線上に並べられること、及びそれにも拘らず、本体
とガラス担体との間の熱的膨張における違いが、ガラス
担体に対する破壊リスクなしに補償されうることが達成
される。

測定スケール24も同様にガラス担体を有し、当該担体
は、回転軸80に対し正確に垂直であるようなスライド部
14の平坦な据付面90に固定され、熱的膨張における違い
に対する補償を容易とする。測定スケール24とセンサ23
との相互に向き合った活性面は、場合によっては、高粘
着性の誘導体で満たされた10〜20μｍの間隙距離だけ互
いに間隔をあけている。これらのやり方を通して、遠心
力が片寄らず且つ回転数に依存しないμ範囲での長さ測
定を保証するセンサと測定スケールの配設が達成され
る。

バッテリー区画46は、本体10においてセンサ23のすぐ
隣に半径方向に位置調整して配置される。当該バッテリ
ー区画はトーチバッテリー44′を収容する。当該バッテ
リー44′は、半径方向外側へ向いたそのアース極92で、
半径方向に移動可能な螺子蓋94によって支持され、軸近
くに配設されたその陽極で、特にその端面で絶縁性プラ
スチックの挿入物98内でバネ100の力に抗して摺動可能
な極ピン102によって支持されている。バネ100は、回転
軸80半径方向に張設され、軸近くに配設された極ピン10
2が、高速回転する工具の場合に作用する遠心力の影響
下においても、バッテリー極96から浮き上がらないよう
になっている。

バッテリーに半径方向で向かい合っているプラスチッ
クの挿入物98の面に、外から手の届くプラグソケット10
4が備えられ、当該プラグソケットは、測定評価電子機
器の回路に接続され、外部データ把握加工装置から及び
当該装置へのデータ伝達用のインターフェースとして用
いられる。

ショルダー部32と34との間に挟持されたジャケットス
リーブは、図８〜11の実施例の場合、衝撃耐性のある、
好ましくはガラス繊維補強されたプラスチックからな
る。これは平坦なピッチ面106を有し、当該ピッチ面
は、シリンダ状の外部輪郭に対して凹んでいて、半径方
向に突き出たショルダー部32、34の部分32′、34′によ
って外部の機械的影響から保護される。ジャケットスリ
ーブの平坦部分106に、第一に、透明な視窓38が、第二
にスイッチ48,50がある。視窓は、内側からジャケット
スリーブの空所へ貼り付けられている。

測定スケール24、センサ23及びバッテリー44′の遠心
力の片寄りのない格納に有効な、工具ヘッドの中央領域
を保持するために、スライド部14のための調整機構が、
本体内及びスライド部内に偏心して配設される。当該調
整機構は、本体に摺動固定で回転可能に載置された調整
スピンドル22を有し、当該スピンドル上を、螺旋状に歯
すじの延在する歯車、即ちはすば歯車110を有した滑り
体108が案内される。スピンドル22の操作は、適当なキ
ーで保持螺子114内の開口部を介して到達可能な六角形
ソケット112を介して行なわれる。はすば歯車110は、ス
ライド部14に配設された対応部材118の補完はすば歯車1
16と噛み合う。遊びがなく方向正確なはすば歯車116と1
10の調整をなすために、対応部材118は先ず浮遊してス
ライド部14と結合し、はず歯車110と係合する。それか
ら、対応部材118とスライド部14との間の中間空間120が
形成樹脂で充填される。

測定評価電子機器20は、容量性測長装置の測定信号評
価のための特有な成分を含む。評価手法は、約0.2μｍ
の測長精度が達成されるように、選択される。それ故、
普段なお現存の許容度を考慮して、直径での凡そ１μｍ
の精度が保証されうる。更に、電子機器は、マイクロプ
ロセッサー、データ記憶装置及び精密回転工具のために
特別に開発されたソフトウエアを有する。データ入力
は、スイッチ48、50を介してか、又は外部データポート
乃至インターフェース104を介してなされる。それ故、
なかんずく次の機能が可能である： −デジタル式表示器へ呼出し可能な工具用同一確認ナン
バーの記憶装置への格納乃至記憶； −スライド部の任意の位置で零をセットすることが可能
な調整路程表示； −零位置で工具が装置によって平衡とされるようなスラ
イド部の絶対的位置表示； −デジタル式表示器に呼出し可能で精密回転ヘッドへの
工具インサートのために個々に調整可能な仕上げ寸法の
記憶装置への格納乃至記憶； −荷電制御表示器でのバッテリーモニタリング； −特に構造的に提案される調整限界の達成に関する自動
故障・障害表示。

更に、ソフトウエア的に、工具データが比較的長い時
間にわたって記憶される可能性が、特に運転データ確認
又は故障判断を可能にするために、存在する。これらデ
ータの評価は、インターフェイス乃至外部データポート
104を介して別のコンピュータにダウンロードされた後
に行なわれうる。

図12に、図８〜11にしたがう精密回転ヘッドの概略的
なブロック図が示される。精密回転ヘッドの本体10に、
スライド部14が、双方向矢印121の方向に摺動可能に配
設されている。摺動位置は、走査評価電子機器20に接続
され、スライド部に固定された測定スケール24と本体に
固定されたセンサ23とからなる容量性測定系122によっ
て、直接的に測定され、工具ヘッドに一体化されたデジ
タル式表示器26に表示される。電流供給は、本体10に配
設されたバッテリー44を介して行なわれる。インターフ
ェース乃至外部データポート104は、走査評価電子機器
でのデータ交換が可能であることを保証する。

図13に係る図式は、精密回転ヘッドのための別のブロ
ック図を示す。スライド部14は、本体に一体化された調
整モータ（サーボモータ）124によって、双方向矢印121
の方向において、本体10に対し相対的に摺動可能であ
る。調整モータの制御は、電子制御機器126によって行
われ、当該機器は走査評価電子機器20に結合した制御調
節回路によって制御される。調節された量又は標準量
は、スライド部14の外面に配設された一次要素128を介
した直接材料測定に、あるいは工具ヘッドに一体化され
た光電子送受信器62を介して間接的に、走査評価電子機
器20と結合した調整器に達する。送受信器62との通信
は、外部の送受信器130を介して行なわれ、当該送受信
器に、リモートコントロール装置70及び／又は工作材料
測定用の外部測定装置132が接続されていてもよい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シェーア ゲルハルト ドイツ連邦共和国 デー・7121 レヒガ ウ フイヒテンヴェーク ６ (72)発明者 シュトルツ ゲルハルト ドイツ連邦共和国 デー・7121 インガ ースハイム ヴァイデンヴェーク 12 (56)参考文献 特開 昭63−34001（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−68805（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4676127（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23B 29/034 B23B 25/06 B23Q 17/00 - 17/24

Claims (26)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸（28）回りに回転する本体（10）
   と、当該本体（10）の回転軸（80）に対して垂直に調整
   可能で、少なくとも一つのバイトを装着可能な少なくと
   も一つのスライド部（14）と、当該スライド部（14）の
   本体（10）に対する相対的な調整路程の直接測定のため
   の装置と、路程測定結果の評価と表示のための装置（2
   0,26）とを備えてなり、 上記本体（10）が、バッテリー駆動する走査評価電子機
   器（20）の収容のための空所を有し、 スライド部（14）が測定スケール（24）を有し、且つ本
   体が、当該測定スケール（24）を走査し上記走査評価電
   子機器（20）と結合したセンサ（23）を有するか、しか
   らずんば本体が測定スケールを有し、且つスライド部
   が、当該測定スケールを走査し上記走査評価電子機器
   （20）と結合したセンサを有しているような、工作機械
   に使用するための工具ヘッドにおいて、 前記測定スケール（24）と前記センサ（23）とはそれぞ
   れ、回転軸（80）によって交差され、且つ互いに向き合
   う平面（82,90）を有して、当該平面が狭い間隙で互い
   に分かれる位置関係にあることを特徴とする工具ヘッ
   ド。
2. 【請求項２】前記測定スケール（24）の平面と前記セン
   サ（23）の平面とが、回転軸（80）に対して垂直である
   面に配設されることを特徴とする請求項１に記載の工具
   ヘッド。
3. 【請求項３】間隙幅が、20μより僅かに、好ましくは10
   μより僅かであることを特徴とする請求項１又は請求項
   ２に記載の工具ヘッド。
4. 【請求項４】前記測定スケール（24）と前記センサ（2
   3）とが、走査評価電子機器（20）と結合した容量性測
   長装置の構成要素を形成することを特徴とする請求項１
   〜請求項３のいずれか一項に記載の工具ヘッド。
5. 【請求項５】前記間隙が、高粘性の誘電体で満たされる
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に
   記載の工具ヘッド。
6. 【請求項６】測定スケール（24）とセンサ（23）とがお
   のおの、ガラス担体上に配設された測定構造（86）を有
   することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一
   項に記載の工具ヘッド。
7. 【請求項７】前記センサ（23）又は前記測定スケール
   （24）が、回転軸（80）に対して垂直に位置合わせされ
   た本体（10）上の据付面（82）に固定されることを特徴
   とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の工具
   ヘッド。
8. 【請求項８】前記センサ（23）乃至測定スケールの平坦
   なガラス担体が、測定構造（86）を有するその活性表面
   で、距離を隔てて相互に配設された二つの据付桟（88）
   に粘着されること、及び当該据付桟（88）が、ガラス担
   体の縁を越えて突き出したその自由端で、本体（10）の
   方へ突き出したガラス担体の収容のための凹所（84）を
   備えた据付面（82）に固定可能であり、好適には固く締
   め付け可能であることを特徴とする請求項６又は請求項
   ７に記載の工具ヘッド。
9. 【請求項９】前記スライド部（14）に、据付桟（88）の
   収容のための複数の凹所が配設されていることを特徴と
   する請求項８に記載の工具ヘッド。
10. 【請求項１０】前記スライド部（14）が、回転軸（80）
    に対し垂直に向いた、測定スケール（24）乃至センサの
    ガラス担体のための据付面（90）を有することを特徴と
    する請求項６〜請求項９のいずれか一項に記載の工具ヘ
    ッド。
11. 【請求項１１】前記ガラス担体が、据付面を越えて突き
    出したボルト上に留められ、据付面（90）に対して平坦
    に押しつけられ、当該据付面に成形樹脂を用いて結合さ
    れることを特徴とする請求項10に記載の工具ヘッド。
12. 【請求項１２】軸の近くに配設され半径方向内側へ予め
    張架されたバネ（100）の力に抗して半径方向に移動可
    能な極ピン（102）と、本体（10）に液密にねじ締め固
    定可能な金属製区画蓋（94）とを有し、半径方向に位置
    決めされ、トーチバッテリー（44′）収容のために本体
    （10）に配設されたバッテリー区画（46）を特徴とする
    請求項１〜請求項11のいずれか一項に記載の工具ヘッ
    ド。
13. 【請求項１３】極ピン（102）が、本体空所に嵌め込ま
    れた絶縁プラスチック部分（98）に摺動可能に支持され
    ていることを特徴とする請求項12に記載の工具ヘッド。
14. 【請求項１４】前記走査評価電子機器（20）が、本体
    （10）をその周囲で完全に囲み、デジタル式表示器（2
    6）用の視窓（28）を有するジャケットスリーブ（30）
    によって、緊塞されていることを特徴とする請求項１〜
    請求項13のいずれか一項に記載の工具ヘッド。
15. 【請求項１５】前記視窓（38）が、更に耐衝突性プラス
    チックからなる他の柱体状ジャケットスリーブ（30）の
    平坦で半径方向に凹んだ部分（106）に配設されている
    ことを特徴とする請求項14に記載の工具ヘッド。
16. 【請求項１６】前記ジャケットスリーブ（30）の平坦部
    分（106）において、走査評価電子機器（20）の制御の
    ために、外から操作可能なスイッチ（48,50）が、配設
    されていることを特徴とする請求項15に記載の工具ヘッ
    ド。
17. 【請求項１７】前記ジャケットスリーブ（30）が、本体
    （10）を越えて突き出したリングショルダー部（32）
    と、本体（10）と結合可能なフランジ蓋（34）乃至フラ
    ンジリングとの間に挟持可能であることを特徴とする請
    求項14〜請求項16のいずれか一項に記載の工具ヘッド。
18. 【請求項１８】前記リングショルダー部（32）と前記フ
    ランジ蓋（34）とが、少なくともジャケットスリーブの
    平坦部分（106）の領域で、ジャケットスリーブの外面
    を越えて半径方向に突き出した突出部（32′,34′）を
    有することを特徴とする請求項17に記載の工具ヘッド。
19. 【請求項１９】本体（10）内で偏心して支持され、はす
    ば歯車（110）を有した案内構造（108）を担持するスピ
    ンドル（22）と、スライド部（14）に固く結合した補完
    はすば歯車（116）を備える対応部材とを有する、スラ
    イド部の制御機構を特徴とする請求項１〜請求項18のい
    ずれか一項に記載の工具ヘッド。
20. 【請求項２０】はすばに歯付けされた対応部材（118）
    が、案内構造（108）に対して、遊びなく方向正確な位
    置で、成形樹脂（120）を用いてスライド部（14）と結
    合可能であることを特徴とする請求項19に記載の工具ヘ
    ッド。
21. 【請求項２１】本体（10）に配設され、スライド部（1
    4）上の変位方向に作用し、走査評価電子機器（20）と
    結合した制御電子機器（126）を介して制御可能なサー
    ボモータ（124）を有することを特徴とする請求項１〜
    請求項20のいずれか一項に記載の工具ヘッド。
22. 【請求項２２】外部でスライド部（14）に配設され、走
    査評価電子機器（20）と結合可能な材料測定用測定触手
    （128）を有することを特徴とする請求項１〜請求項21
    のいずれか一項に記載の工具ヘッド。
23. 【請求項２３】本体（10）に配設され、走査評価電子機
    器と結合し、外部送受信器（130）及び／又は工具測定
    装置（132）を有するリモートコントロールユニット（7
    0）との無線データ交換のための送受信器（62）を有す
    ることを特徴とする請求項１〜請求項22のいずれか一項
    に記載の工具ヘッド。
24. 【請求項２４】前記走査評価電子機器（20,70）が、マ
    イクロプロセッサーにつながったデータ把握能力を備
    え、記憶されたデータの伝送のためのシリアルインター
    フェイス（104）を有することを特徴とする請求項１〜
    請求項23のいずれか一項に記載の工具ヘッド。
25. 【請求項２５】本体ジャケットスリーブ（30）に配設さ
    れ、走査評価電子機器（20）と結合する送受信電子機器
    （66）、外側へ開口し内側へ閉じたリング溝（60）に又
    は周囲に分布して配設され縁あきしたジャケットスリー
    ブ（30）の空所に配設され、送受信電子機器（66）と結
    合する光電子送受信要素（62）並びに当該送受信要素
    （62）と通信する外部のリモートコントロール電子機器
    （70）を有することを特徴とする請求項１〜請求項24の
    いずれか一項に記載の工具ヘッド。
26. 【請求項２６】前記送受信要素（62）が、閉じられ、ジ
    ャケットスリーブ（30）のリング溝（60）に埋設された
    拡散リングに配設されることを特徴とする請求項25に記
    載の工具ヘッド。