JP2014518993A - ボルトおよびボルトを用いたクランプ装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの貫通孔を有する部品２つを分解可能に結合するためのボルトに関する。本発明は、さらに貫通孔を備える物体を、取り外し可能で速やかにかつ確実に、互いに結合するクランプ装置に関する。本発明の更なる特徴は、回転トルク伝達用工具を用いてクランプボルトのロックおよびアンロックを行う方法に関する。このプラグインボルトは、引っ掛け手段（３０）のための貫通開口を有するボルトハウジング（１１）を有し、この引っ掛け手段は、ボルトハウジング（１１）の貫通開口に配設され、引っ掛け手段は、ボルトハウジング（１１）の貫通開口に配設されている。ボルトハウジング（１１）の内部に配置された外側ねじ（２４）を有するクランプ手段は、その外側ねじ（２４）がボルトハウジングの（１１）の内側ねじと噛み合って、クランプの際に、このクランプ手段（２０）をボルトハウジング（１１）から押し出して、クランプ手段の外側の部分が貫通開口から突出する。ここで、引っ掛け手段は、前記ボルトハウジングに捻られないように配設された少なくとも１つのスライド部品（３０）で構成され、スライド部品（３０）の外側の部分は、円錐台の側面部分の形状の支持面（３１）または円環状の支持面を有する。

Description

本発明は、少なくとも１つの貫通孔を有する部品２つを分解可能に結合するためのボルトに関する。本発明は、さらに貫通孔を備える物体を、取り外し可能で速やかにかつ確実に、互いに結合するクランプ装置（Spannsystem）に関する。本発明の更なる特徴は、回転トルク伝達用工具を用いてクランプボルト（Spannbolzen）のロック（Verriegeln）およびアンロック（Entriegeln）を行う方法に関する。

従来技術でこのようなボルト（Bolzen）は知られている。たとえば、ＥＰ０６４７４９６Ａ２およびＤＥ２０１０４１０５Ｕ１は、このようなボルトを開示している。このようなボルトは、自在に取り外し可能なクランプ手段を持ち、特に球および半径方向の穴を用いたクランプ機構を作り上げることができるという利点を有する。このようなボルトを用いて、大きなクランプ力および張力を印加することができる。しかしながら、この部品におけるクランプ力および張力は、これらの力が長期間これらのボルトで繰り返し締め付けられると、とりわけボルトおよびクランプチューブ（Spannrohre）を収容する貫通孔に部材の変形を生じさせ、使用不能としてしまうことが知られている。

したがって、本発明の課題は、従来技術で知られている締め付けボルトを改善し、上記のような部材変形を低減あるいは防ぐことである。

上記の課題は、請求項１に記載のボルトおよび請求項１０に記載の締め付け装置により解決される。従属項は、本発明の好ましい実施形態に関する。

本発明はボルトに関するものであり、特に、少なくとも１つの貫通孔を有する部品または物体２つを分解可能に結合およびクランプするためのプラグインボルト（Einsteckbolzen）またはクランプボルト（Spannbolzen）に関する。本発明では、ボルトはボルトハウジング（Bolzengehause）を含み、このボルトハウジングは引っ掛け手段（Klemmmittel）のための貫通開口を備え、この引っ掛け手段はボルトハウジングの貫通開口に収納される。この際、この引っ掛け手段は、ボルトがクランプされていない状態では、ボルトハウジングの内部にあるが、ボルトがクランプ状態では、引っ掛け手段の外側の部分が貫通開口から突き出す。この引っ掛け手段は、貫通開口に僅かな遊びを持って収納されており、ボルトがクランプされていない状態でも、たとえばボルトの動きにより貫通開口から一部が突出するようになっている。更に、このボルトは、ボルトハウジングの内側に配設され、外側にねじが設けられたクランプ手段、たとえばスピンドルあるいは棒ねじ（Stiftschraube）を含み、これらの外側のねじはボルトハウジングの内側ねじと噛み合う。クランプ手段の一方の終端部はボルトハウジングから突出してもよく、ここには好ましくは回転しないようにハンドグリップ（Handgriff）を設けてもよい。クランプ手段の終端部は、ボルトハウジング内にあってもよく、たとえば棒ねじ（Stiftschraube）のような形状で、六角レンチ（Innensechskantschlussel）で締め付けられるようになっていてもよい。引っ掛け手段は、クランプ手段のボルトハウジングへのねじ込みの際に、ボルトハウジングの径方向にボルトハウジングから押し出され、このガイドとの隙間が僅かであるので正確に反対側の面に配置される。

少なくとも１つの貫通孔を備えた部品もしくは物体２つを分解可能に結合してクランプするためには、ボルトは、これらの一列に揃えて設けられた２つの円筒状あるいは長穴状の貫通孔に単に差し込まれればよい。クランプ手段の捻り、たとえばスピンドルあるいはスピンドルのハンドグリップの捻りにより、引っ掛け手段が押し出され、下側の部品の貫通開口の奥に係止される。スピンドルのハンドグリップはこの際にねじ軸（Gewindespindel）により、対向する部品に引き寄せられ、両方の部品は互いにクランプされる。これにより正に形状接続（formschlussige）でクランプする装置が形成される。

従来技術で知られているボルトに対して、本引っ掛け手段は球ではなくスライド部品（Schiebeelement）から成っている。このスライド部品は相手部品に対する外形と、面状の形状接続を形成する。面取りされた貫通孔の場合、すなわち円錐台状のざぐり（Senkung）の側面部分（Mantelflachensegment）を有する貫通孔の場合には、スライド部品の外側部分は円錐台状の側面部分の形状の支持面となっている。これにより、スライド部品の外側部分は、円錐台状のざぐりの側面と共に面状の形状接続を形成する。本発明の精神では、側面部分は円錐台の側面の任意の部分面であってもよい。この支持面の上側エッジと下側エッジは平行な円弧を形成していることが好ましい。これは円錐台の側面を投影した台形に対応している。この支持面はしかしながら円錐の任意の部分面で形成されてもよく、また非平行のエッジを有していてもよく、面取りされた穴、すなわち円錐台状のざぐりと面状の形状接続を形成するものであればよい。

あるいは、ボルトが面取りされていない貫通孔に差し込まれる場合は、スライド部品の外側部分は、円環状の支持面であってもよい。

従来技術でクランプ手段として知られている球は、このようなざぐりの側面部分と点あるいは線状の接触を行うようになっている。これに対し、またこのようなざぐりを有するスライド部品の支持面の面状の形状接続は、実質的に有利な力の分散を可能とし、これにより部材の変形を避けること、すなわち部材変形の可能性を排除することができる。

好ましくは、本発明によるスライド部品は、クランプされていない状態で、捻られず、かつ僅かな隙間で貫通開口に配設される。従来技術で知られている、捻られないように装着することができない球状の引っ掛け手段に対して、本発明は、支持面を介しての力の印加がスライド部品の有利なクランプを行うような力の分配となるように作用し、これにより捻りモーメントを発生するという利点を有する。前述のスライド部品の外側部分とは、ボルトをクランプした状態では、スライド部品のボルトハウジングから突出した部分、あるいはスライド部品の外側すなわち貫通開口に向いた面を境界としている。

本発明によるスライド部品は、一方では、球状の引っ掛け手段のようにクランプ力が個々の点あるいは個々の円状の外周線（球の接線）に作用するものではないという利点を可能とする。これにより、大きなクランプ力が均一に分散される。この結果、面積当たりのクランプされる部品への表面力は小さくなり、長期間での使用における摩耗発生を大幅に低減することができる。他方では、スライド部品のクランプされる部品との接触面を介する力の印加は、好適な捻りモーメントを発生し、この際印加された力は、大部分スライド部品の下側および上側の境界面に作用し、スピンドル軸方向に存在する径方向の力成分を大幅に低減する。このスライド部品を傾斜させることにより上側および下側の境界面で発生された反力は、スライド部品がスピンドルと主に線状の接触を形成しているにも拘わらず、下側および上側の境界面で発生する摩擦力を好適に増大させる。この傾斜および上側と下側の境界面における摩擦力により、中央のスピンドルの負荷が低減され、中央のスピンドルにおける摩擦が小さいため、「感触」程度でクランプの取り外しおよび締め付けを行うことができる。

このスライド部品は多角形の断面を有していてもよい。この断面はここではスライド方向（径方向に外側向き）に平行な軸を通り、スピンドルあるいはボルトハウジングの軸長方向を通ってクランプされている。このスライド部品は開き部品（Spreizelement）とも呼ばれ、好ましくは凸型の多角形体（Polygonkorper）を形成し、この多角形体は本発明の精神においては平面あるいは曲面の境界で規定されるものでもよい。

貫通開口に配設されたスライド部品は、ボルトの軸長方向に対し垂直方向に外側に動かすことができる。あるいは、このスライド部品はボルトの軸長方向に対し斜めに配設されてもよく、これによりクランプした際にボルトハウジングから斜めに突出するようにしてもよい。

さらに、クランプ手段は端部がテーパー形状となっているスピンドルとすることができる。さらに、このスピンドルのねじ込みの際、このスピンドルのテーパー形状の端部は、スライド部品をボルトハウジングから押し出すことができる。

あるいは、ボルトハウジングの内側で、１つの球がクランプ手段に隣接して配設されてもよく、この際、クランプ手段のねじ込みによりクランプ手段のクランプ力が球を介してスライド部品に伝達される。言い換えれば、クランプ手段の先端は、ボルトハウジング下部の末端領域に配設された球をボルトのクランプの際に下側に押圧し、これにより今度はスライド部品がボルトハウジングから外側に向かって押し出される。球の点形状の作用点により摩擦力を効果的に低減することができる。

斜めになっている支持面は、スピンドルの軸長方向に対して好ましくは３０°から６０°の範囲の角度となっており、さらに好ましくは３５°から５５°の角度であり、またさらに好ましくは４０°から５０°の角度である。これらは支持面への最適な力の印加と分散を可能とし、これについて以下で図を参照して詳述する。

さらに、スライド部品は外側に、ボルトハウジングに対して斜めに延伸する第２の外側面を備えてもよく、この第２の外側面はスピンドルの軸長方向に対して、支持面と比べより鋭角な角度となっており、面積としては支持面よりも大きくなっている。これにより、支持面は第２の外側面によって支持され、スライド部品においてとりわけ好適な力の分散をもたらす。

最適な自動平衡的なボルトの加重負荷と、開き部品間の安定が実現されるが、ここでは３つのスライド部品が同心円状に約１２０°間隔で３つの多角形の穴に配設されている。しかしながら、ボルトはこれ以外の数のスライド部品を有して実現されてよく、たとえば反対側に装着された２つのスライド部品であってもよく、または４つあるいは５つの同心円状に設けられたスライド部品であってもよい。

さらに、ボルトハウジングは、その終端側であって、スピンドルの一方の終端部がボルトハウジングから突き出している側に、円状のエッジあるいはフランジを備えている。ここで、ボルトハウジングの長さは、好ましくは、ボルトを差し込む際に、この差し込み深さが円状のエッジで決まる規定の深さとなるように、選択される。これにより、クランプを速やかに行うことができ、従来必要であったアイドルストローク（Leerhub）および引き戻しを回避することができる。しかしながら、ボルトハウジングをこのようなフランジ無しで形成することも可能である。

さらに、ボルトハウジングは、長手方向に離れた２つの円状溝を備えてもよく、それぞれの溝にゴムリングあるいは鋼製のスナップリング（Sprengring）を装着してもよい。離れて設けられるということは、少なくともボルトハウジングの１／４の長さであることを意味する。好ましくは、これらの円状の溝は、ボルトハウジングの上部および下部に設けられ、たとえば上部の円状の溝はゴムリングと共にボルトハウジングの上側１／３に設けられ、下部の円状の溝はゴムリングと共にボルトハウジングの下側１／３に設けられる。これにより、長穴におけるボルトの中心出しを良好に行い、クランプの際の回転モーメントを支持するとともに、汚れ除去を同時に可能とし、たとえば溶接滓粒子をボルトの差し込み（Einstecken）時に除去できる。

さらに本発明によるボルトは、少なくとも１つの円形または長穴形状の規格化された貫通開口を備える部品もしくは物体との接続に用いることができる。たとえば、Ｄ２８の規格貫通孔は、さらにＭ３０の内側ねじが加工される。ねじが一体に設けられたこのような貫通開口では、球形状の引っ掛け手段を有するクランプボルトは使用できない。これは球を用いた場合には点形状の力の印加となり、単位面積当たりのクランプ力が大きくなりすぎて変形を生じるためである。本発明による引っ掛け手段により、たとえば貫通孔のざぐりの側面部分と面状の形状接続を形成することができ、単位面積当たりのクランプ力を大幅に低減できるので、貫通孔の終端領域でのねじ溝の部材の変形を確実に避けることができる。したがって、耐圧の小さな部材のように難しいクランプ、たとえばアルミニウムまたはポリアミドのクランプに用いることができる。

本発明により、初めてこのような規格穴（Systembohrung）を多機能で利用することができる。すなわち本発明によるクランプボルトまたはクランプチューブ（Spannrohre）を適宜差し込む（Einstecken）ことができ、通常のねじ軸（Gewindestange）のねじ込みにも用いることができる。このようなクランプボルトと規格穴は、とりわけ作業テーブルおよび、調整テーブルや溶接テーブルと呼ばれるものに設置されたクランプ装置との接続に使用するのに適しており、これらのテーブル板およびテーブルのエッジに沿って配設され、クランプ部品の取り付けに用いられる円筒形の貫通孔が設けられている。もしこのような貫通孔をクランプボルトやクランプチューブに用いるとともにねじ軸のねじ込みにも用いるのであれば、このようなクランプ装置の適応性や利用可能性は明らかに向上する。

好ましくは、このようなクランプ装置は、少なくとも１つの、ねじ径を小さくするためのアダプタねじブッシュ（Adapter-Gewindebuchse）を備える。このアダプタねじブッシュは部品の貫通開口のねじにねじ込むことができる。これにより、たとえばＭ３０のねじが加工されたＤ２８の貫通孔を、適合したアダプタブッシュによりＭ２４またはＭ３０のねじとして使用することができる。これにより、このような規格穴を二重の機能として用いることができる。すなわち、本発明によるクランプボルトの差し込みに適宜使用することと一般的なねじ軸をねじ込むこととに用いることができる。

以上により、本発明によるボルトは、新たな応用分野を開くものである。たとえば、１．一般的な加工機械への種々のクランプ作業、２．高速機械加工（Schwerzerspanung）、３．鉄骨構造における溶接される部品のプリロード（Vorspannen）による大きな力の印加（補償）、および４．溶接工程の冷却による逆ストレス。さらに、作業手順における大幅な時間節約が同時に可能となる。

さらに、本発明は回転モーメント伝達用工具を用いたクランプボルトのロック（Verriegeln）およびアンロック（Entriegeln）の方法を含む。この方法は以下のステップを含む。このようなクランプボルトでのこの工具の位置決め、すなわちこのクランプボルトがねじ軸の軸嵌凹部に形状接続、あるいは外部に延出するハンドグリップの軸嵌凹部またはこれと同様のねじ軸の嵌凹部との噛み合いで、この工具がクランプボルトの軸に回転モーメントを伝達することができる。そして、この工具を用いた回転モーメントの伝達によりボルトの固定あるいは取り外しを行う。好ましくは、この工具は電気的に駆動され、クランプボルトは片手での固定または再取り外しを効果的にかつ速やかに行うことができる。とりわけ有利な実施形態では、この工具は大きな回転モーメントを伝達できるハンマードリル（Schragbohrer）である。

以上のように、本発明によりクランプボルトが提供される。引っ掛け手段として、多角形状の断面もしくは外側の支持面を有するスライド部品を用いることにより、クランプされる部品への摩耗痕や部材変形を排除することができる。本発明によるスライド部品の形状は、さらに、力の印加によりスライド部品の捻りおよび締め付けをもたらし、これによりねじりモーメントを発生し、クランプ力は大部分がスピンドルの先端を迂回する。これによりスピンドルの負荷が無くなり、「感触」程度で取り外しおよび締め付けを行うことができる。さらに、スライド部品により力分散がとりわけ好適に行われることから、規格貫通孔（Systemdurchgangbohrung）においては内側がねじ加工されて、この内側のねじが本発明によるクランプボルトによって、このネジ溝が大きなクランプ力で変形されないように用いることができる。動作の確実さおよび寿命が、これらの新しくかつシンプルな作用形態により、どのような力およびモーメントの発生であっても、大幅に改善される。

本発明の好ましい実施形態は、例あるいは実施例として添付の図を参照して、以下に詳細に説明される。
本発明の１つの実施形態例の正面図、断面図および斜視図を示す。 本発明の１つの実施形態例の正面図、断面図および斜視図を示す。 本発明の１つの実施形態例の正面図、断面図および斜視図を示す。 本発明の１つの実施形態例において、２つの部品が取り外し可能に接続されているクランプされた状態の正面図を示す。 本発明の１つの実施形態例において、種々のクランプ状態の断面図を示す。 本発明の１つの実施形態例において、種々のクランプ状態の断面図を示す。 本発明の１つの実施形態例において、種々のクランプ状態の断面図を示す。 本発明の１つの実施形態例におけるスライド部品への好適な力の印加を概略的に示す。 本発明の１つの実施形態例における様々なクランプ状態を再度斜視図で示す。 本発明の１つの実施形態例におけるクランプ状態の底面図を示す。 本発明の１つの実施形態例におけるアダプタブッシュの使用を示す。 本発明の１つの実施形態例におけるアダプタブッシュの使用を示す。 ねじ軸を用いたさらなる実施例を概略的に示す。 本発明のさらなる実施形態例の断面図を示す。 本発明のさらなる実施形態例の断面図を示す。 本発明のさらなる実施形態例の断面図を示す。 本発明のさらなる実施形態例の断面図を示す。 本発明のさらなる実施形態例の断面図を示す。 本発明のさらなる実施形態例の断面図を示す。 本発明のさらなる実施形態例の断面図を示す。 本発明のさらなる実施形態例の断面図を示す。 本発明のさらなる実施形態例の断面図を示す。

図１Ａ、１Ｂおよび１Ｃは、ボルトが参照番号１０で示される１つの実施形態例を示す。ボルトは、内部が空洞で、正面に開口した円筒形のボルトハウジング１１を有する。ボルトハウジング１１は、径方向に多角形の穴を３つ備え、これらにスライド部品３０が引っ掛け手段として配置されている。ボルトハウジング１１の内部には、軸方向に延設されたねじ軸２０が設けられ、回転トルクに耐えられるような、外側に延設されたハンドグリップ２１またはこれと同等なものと接続されている。このハンドグリップ２１の外周面はグリップ性を向上するためにローレット加工（Riffelung、不図示）がされており、このハンドグリップは六角の嵌凹部も備え、この嵌凹部は内側ねじおよび六角の嵌凹部を含む。これにより、六角の嵌凹部の角部はねじを貫通し、ねじに影響を与えることなく、六角レンチをこの嵌凹部に差し込むことができる。嵌凹部２３により、ハンドグリップ２１は、クランプ状態でフランジ１５上部を収容する収容キャップ（Aufnahmekappe）として機能する。

スピンドルは外側ねじ２４を備え、このねじ２４はボルトハウジングの内側ねじ１２に噛み合う。スピンドル２０はさらに、テーパー形状となった端部２５を備え、特にこの端部２５は終端部にさらに、とげ状のテーパー形状２６を備え、このテーパー形状２６はスライド部品３０に作用し、ボルト１０のクランプにより、径方向外側に移動する。ボルト１０は上部および下部の円状溝を備え、これらにはそれぞれゴムリングまたは鋼製のスナップリング１３、１４が装着される。このゴムリングは２つの機能を有する。１つの機能は、これらゴムリング１３、１４、とりわけ下側のゴムリング１３は汚れ、たとえば溶接滓を除去する役割を果たす。さらにこれらのゴムリングは、スピンドル２０を動かす際に、貫通孔においてボルト１０が捻れることを避けるための回転モーメントを支持する役割を持つ。ボルトハウジング１１の上端部には、圧入スリーブ（Presshulse）１６とセーフティリング（Sicherungsring）１７が設けられている。スピンドル２０を戻し回転する際に、極端な場合は、外側ねじ部分２４が安全性のために設けられたＯ−リング１７に食い込む。たとえばボルトの内側空間を洗浄するために、単にこのＯ−リング１７を同時に破断することにより、スピンドルを回転して完全に取り外すことができる。あるいは、このＯ−リング１７は、スナップリングプライヤを用いて、ボルトの洗浄のために、破損することなく取り出すことができる。

断面図である図１Ｂは、スライド部品３０の多角形の断面を示す。スライド部品３０は、ボルトハウジング１１の貫通開口において遊びを持って配設され、クランプされていない状態では、ボルトが動く際に動くことができ、ボルトハウジング１１に完全に収納されることが可能となっている。従来技術で知られた、球状の断面を有する球状引っ掛け手段と比べ、ここでは断面が多角形状となっている。ここで、たとえば内部空間におけるスピンドルに向いた境界面３４のように、各境界面は少し曲がっていてもよい。スライド部品の外側領域における多角形状の断面は、クランプされた部品との面状の形状接続を可能とする。ボルトハウジング１１は、スライド部品３０用の貫通開口の下部１９で据え込み加工（angestaucht）されており、スライド部品が脱落することを防ぐようになっている。スライド部品３０は、その外側領域に、ボルトハウジング１１に対し傾斜して延設された接触面あるいは支持面３１を備える。この接触面３１の下半分で、スライド部品３０は２つ目の傾斜した外側面の境界を持ち、この外側面は接触面を支持している。これらの間には細い面状部分３３がボルトハウジング１１に平行に延設されている。この面状部分３３には面状の端部（円筒側面部分の形状）が形成されており、スピンドル軸から最も離れたスライド部品３０の部分となっている。上側の支持面３４は、クランプ状態では、クランプされた部品と面状の形状接続を形成する。

ボルト１０の動作について以下の図で詳細に説明する。図２は、少なくとも１つの貫通孔を備えた第１の部品４０と、同様に貫通開口を備えた第２の部品４３との取り外し可能な結合へのボルトの使用を例示するものである。ボルトは単に、一列に揃えて設けられた部品４０、４３の円筒状あるいは長穴状に設けられた貫通孔に差し込まれる。これに続いて、ハンドグリップ２１の捻り回転により、スライド部品３０は貫通開口から押し出され、貫通孔を通過後、第２の部品４０の下側で係止される。この際、ハンドグリップ２１は、ねじ軸により、これに対向する部品に引き寄せられ、両方の部品４０、４３は互いにクランプされる。フランジ１５は、ボルト１０の長穴への差し込みの際に、このボルトの規定の長さの差し込み長にポジショニングし、クランプを速やかに行うことができ、従来必要であったアイドルストロークと引き戻しを避けることができる。

種々のクランプ状態が、図３Ａ〜３Ｃの断面図で示されている。ここで、図３Ｃは、ボルト１０が開放状態、すなわちスピンドル２０が回転されて外された、開放状態であることを示す。この開放状態では、スライド部品３０は、ボルトハウジング１１の内部にある。これは、ボルト１０を部品４３および４０の貫通孔に挿入した際に、傾斜した第２の支持面３２により、ハウジング内部に移動されるからである。この状態では、ボルトの先端２６は、まだ何のスライド力もスライド部品３０に与えていない。

ハンドグリップ２１の捻り回転により、図３Ａに示すように、スピンドルの下部のテーパー形状部分２６は、スライド部品３０を連続して径方向外側に押す。図３Ｂは、サイズが小さい場合のクランプボルトの他の実施例であり、スピンドル２０は最後の位置までねじ込まれており、外に押し出されたスライド部品は下側の貫通孔のざぐり４２で係止されている。この状態で、両部品４０、４３は互いにしっかりとクランプされている。面３１はこの状態で、円錐台形状のざぐり４１の側面部分４２と面状の形状接続を形成する。このような側面部分４２を有する円錐台形状のざぐり４１を明瞭にするため、図３Ａには、ボルトの無い、中空の貫通孔で、再度示している。

以下では、本発明の更なる実施形態（不図示）について記載する。この実施形態は、回転モーメント伝達用の工具を用いたクランプボルトのロックおよびアンロックの方法に関する。この方法では、回転モーメント伝達用の工具が用いられ、これによりクランプボルト１０が固定あるいは再度取り外される。ここで、これはねじ軸の軸方向嵌凹部に形状接続し、または外側に延出されたハンドグリップ２１の軸方向嵌凹部、またはねじスピンドル（Gewindespindel）２０の同様な部分に、工具が噛み込むように、クランプボルト１０にこの工具がポジショニングされる。これによりこの工具は、クランプボルト１０のスピンドル２０に回転モーメントを伝達することができる。この実施例では、クランプボルト１０のハンドグリップ２１は、軸方向の嵌凹部２２を備え、この嵌凹部は内部のねじ溝や多角形状またはトルクス（登録商標）形状の嵌凹部を有する。嵌凹部２２にぴったりと噛み合わせた後に、ハンマードリルを動作させて、ボルトの固定あるいは取り外しのための回転モーメントが伝達される。この方法の利点は、多数のボルトを、片手で速やかにかつ大きなクランプ力で固定あるいは取り外しできることである。

図４は、力を印加した際の力の作用が良く分かるように、クランプボルトの円で囲んだ領域を拡大して再度示す。図３Ａに示すように、円錐台形状のざぐり４１の側面４２とクランプされた状態で面状の形状接続を形成する支持面３１を介して、クランプ力Ｆは、クランプされた部品の反力として印加される。スライド部品は、ボルトハウジング１１の貫通開口に遊びを持って配設されているので、力の印加に際して、スライド部品３０の僅かな捻りとクランプが生じる。これはまた、クランプ状態での捻りモーメントとして作用し、これにより、スライド部品がスピンドル２０の先端２６と接続する摩擦面３に、実際にはほんの僅かの負荷のみが加わるという、有利な効果を有する。支持面３１を介した力の作用に際しては、大部分の力は、スライド部品３０の上側および下側の境界面１、２に迂回される。

本実施例では、ボルトハウジング１１に対して、支持面３１は約４５°の角度を有する。これに応じて、ボルト１０の長軸方向に対して同様に４５°の角度を有する支持面３１を介して力が印加される。こうしてこの印加された力は、まず下側の支持面１に作用し、今度は上側の境界面２に対して下支えする。これは、約１／１０の遊びを持って配設されたスライド部品３０が、印加された力によって捻られるためである。これにより、主に接続面１と２において、スライド部品３０の傾斜をもたらす。残っている第３の力は中心３の方向であり、このため大幅に低減される。この中心３の方向の残った力により、スライド部品は中心方向に動き、そこでスピンドルの終端でブロックされて、このスピンドルと線状に接触する。支持面１および２でのスライド部品３０の傾斜は、抵抗を発生する。この抵抗は好適に、線状の接触３と比較して大きな接触面１および２により発生する大きな摩擦力によって大きくなる。言い換えれば、捻りモーメントにより、このような、大部分のクランプ力がスライド部品の上側および下側の面１、２（上側および下側の面とはスピンドルの長手方向における意味である）に作用するような力の流れが形成され、スピンドル２０が駆動された際にこれに沿った接触面３に、非常に僅かな力のみが作用する。この傾斜によりもたらされる中央のスピンドル２０の負荷の軽減によって、中央のスピンドルにおける摩擦が僅かであることにより、このスピンドルを「感触」程度で取り外しおよびクランプすることができる。

このような利点のある捻りモーメントは、球形状の引っ掛け手段では発生しない。これは、印加されたクランプ力がほぼ１：１で中心方向にさらに印加され、大きな圧力が内部の展開軸（Spreizdorn）２６に作用するからである。

図５は、ボルト１０のさらに別のクランプ状態を示し、これに対し図６は、下側の層で、スピンドルによってクランプされた状態で、スライド部品３０がどのようにボルトハウジング１１の貫通開口から外側に押し出され、貫通孔の後ろで係止されているかを示す。

上記に示されているように、とりわけ好適な力の分散は、多角形状の断面を有するスライド部品と面での力の迂回によって、貫通孔の内側のねじを利用することを可能としている。たとえば、図７Ｂは、一般のＤ２８貫通孔を示し、これにＭ３０のねじ４４が挿入されている。図７Ａに示すように、アダプタブッシュ４５を追加して用いることによって、適合したアダプタブッシュ４５、たとえばＭ２４、Ｍ２０、Ｍ１６、またはＭ１２のアダプタブッシュの１つを貫通孔に装着することによって、クランプボルト用のこの貫通孔を様々なねじ条件に合わせることができ、これにまた図７Ｂに示すようなねじ軸４６をねじ込むことができる。

これにより、図８に示すように、このようなクランプ装置の適応性や適用可能性を大幅に高めることができる。第１の部品４０は、クランプボルト１０を用いて、第２の部品とクランプされると同時に、第３の部品４７は、ねじ軸４６を用いてクランプされる。ねじ軸を受け入れるような規格穴の直径は、規格穴の内側ねじ４４にねじ込まれるアダプタブッシュ４５によって、ねじ軸４６の直径に適合されている。部品４０、４３の規格穴には、同様に、加工された内側ねじ４４を備え、ボルトの代わりにねじ軸４６を使用することも可能である。球形状の引っ掛け手段を有するクランプボルトの使用は、引っ掛け手段の部品４０との接触部位４８で内側ねじ４４のねじ溝の損傷をもたらす。ボルト１０のスライド部品３０の面状形状接続のために、印加されるクランプ力は、しかしながら支持面に十分に分散され、ねじ４４の損傷を避けることができる。

図９Ａ〜１１Ｃは、本発明によるクランプボルトのさらなる実施例を示す。図９Ａは、ボルト９１０Ａの断面図を示し、このボルトでスライド部品９３０Ａは、ボルトハウジングにおいて斜めに配設されている。この図およびこれ以降の図では、１個のスライド部品のみ示す。他のスライド部品は原理構造を説明するために除かれている。スピンドルのボルトハウジングへのねじ込みの際に、スライド部品はスピンドル先端によってボルトハウジングから外に押し出される。このスライド部品の外側部分は、面取りされた貫通孔と面状の接触を形成するために、円錐台の側面部分の形状の支持面９３１Ａを備える。図９Ｂに示すボルトは、図９Ａに示すボルトと異なり、スライド部品９３０Ｂの外側部分は、環状の支持面９３１Ｂを備え、これにより、面取りされていない貫通孔において、クランプされた状態で相手部品と面状の接触を形成することができる。

図１０Ａに示す実施例は、ボルトハウジングにある棒ねじ（Stiftschraube）１０２０がクランプ手段である実施例を示し、この棒ねじは、たとえば六角レンチで引き抜くことができる。棒ねじ１０２０の終端には、球１０２１があり、この棒ねじのクランプ力をスライド部品１０３０Ａに伝達する。球１０２１の使用は、棒ねじ１０２０とスライド部品１０３０Ａへの点状の接触を可能とし、発生する摩擦力をこれによって低減することができる。また、今度は、図１０Ｂに示す実施例は、面取りしていない貫通孔で用いるスライド部品１０３０Ｂの環状面１０３１Ｂによって、図１０Ａのボルトから異なっている。これに対し、図１０Ａのボルトが円錐台の側面部分の形状の支持面１０３１Ａを備え、面取りされた貫通孔と面状の接触を形成する。

図１１Ａに示すボルト１１１０Ａは、ボルト頭部に、ボルトを種々の板厚に適合させるために、ボルトハウジングにさらにねじ１１１１を備えている。これは、種々の厚さの板をクランプできるという利点を有する。図１０Ａのボルトと同様に、ボルトハウジングにある棒ねじ１０２０と球１０２１でクランプ手段が形成され、図１Ｂに示されているようなスライド部品が使用されることが異なっている。図１１Ｂに示すボルト１１１０Ｂは、ボルト１１１０Ａと異なり、ねじ１１１１を備えていない。図１１Ｃに示すボルト１１１０Ｃは、棒ねじ１０２０Ｃが直接スライド部品３０に接することが、ボルト１１１０Ｂと異なっている。

ここで、ボルトの長手方向に対し約４５°の角度で、ハウジングから外側にスライド部品が動く。この際、引っ掛け手段は、少なくとも、ボルトハウジングで捻られないように配設されたスライド部品（３０）で形成されており、スライド部品（３０）の外側の部分は、円錐台の側面部分の形状の支持面（３１）または円環状の支持面を備える。

さらにもう１つのボルトの有利な実施例が、図１２Ａおよび１２Ｂに断面図で示されている。図示されたボルトは、スライド部品３０の確保のためにスナップリング１２０１を更に備える。ここで、このスライド部品は円周エッジ１２０２を備える。ボルトをクランプする際には、スライド部品３０は、最大でスライド部品の円周エッジ１２０２がスナップリング１２０１に接する位置まで、貫通開口から押し出される。このように、スナップリングは、スライド部品が貫通開口から脱落することを確実に防ぐ。

これにより、スライド部品３０のための、貫通開口の下の領域でのボルトハウジング１１の据え込み加工（Anstauchen）あるいはプレス加工（Pragung）を避けることができる。スライド部品３０を高い信頼性で保持することができる。これは、ハウジングの据え込み加工は、このための仕上げ許容誤差により、生産時にあまりに多くの不良品をもたらしうるからである。

さらにスナップリング１２０１は、ボルトが内部で滓または他の粒子によって汚される場合、およびスライド部品の動きが阻害される場合に、このボルトを洗浄することを可能とする。ここで、ボルト１２１０からスライド部品を取り出して、スライド部品３０を収容する貫通開口を洗浄するために、スナップリング１２０１は取り外すことができる。これは、据え込み加工された貫通開口の実施例では不可能である。ボルト１２１０の内部にある、さらに別のＯ−リング１２０３が、テーパー加工されたスピンドルの先端２６を取り巻いており、これにより、汚れがスライド部品３０の貫通開口からボルトの上側部分に到達することを防ぐことができる。

本発明の個々の特徴は、提示された実施例の範囲における、記載されたこれら特徴の組み合わせに限定されないことは明らかであり、所定の装置パラメータに応じて、他の組み合わせに適用することも可能である。

Claims (11)

1. 少なくとも１つの貫通孔を有する部品２つを取り外し可能に接続するボルト（１０）であって、
   引っ掛け手段（３０）のための貫通開口を有するボルトハウジング（１１）と、
   前記ボルトハウジングの前記貫通開口に配設される引っ掛け手段と、
   外側ねじ（２４）を有するクランプ手段であって、前記引っ掛け手段の外側部分が前記貫通開口から突出するように、前記外側ねじ（２４）は、前記ボルトハウジング（１１）の内側ねじ（１２）と噛み合い、クランプの際に、前記引っ掛け手段（２０）を前記ボルトハウジング（１１）から押圧する、前記ボルトハウジング（１１）の内部に配置されたクランプ手段とを備え、
   前記引っ掛け手段は、前記ボルトハウジングに捻られないように配設された少なくとも１つのスライド部品（３０）で構成され、前記スライド部品（３０）の前記外側の部分は、円錐台の側面部分の形状の支持面（３１）または円環状の支持面を備えることを特徴とするボルト。
2. 請求項１に記載のボルトにおいて、
   前記支持面（３１）がクランプされる相手部品と面状の形状接続を形成するような形状となっていることを特徴とするボルト。
3. 請求項１または２に記載のボルトにおいて、
   前記少なくとも１つのスライド部品（３０）は、多角形状の断面を備えることを特徴とするボルト。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のボルトにおいて、
   前記スライド部品（３０）は遊びを持って前記貫通開口に配設され、前記支持面（３１）を介した力の印加が前記スライド部品（３０）のクランプを生じることを特徴とするボルト。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のボルトにおいて、
   前記クランプ手段は、テーパー形状の終端部（２５）を有するスピンドル（２０）であり、前記スピンドル（２０）のねじ込みの際に前記テーパー形状の終端部（２５）は、前記スライド部品（３０）を前記ボルトハウジング（１１）から押し出すことを特徴とするボルト。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のボルトにおいて、
   球（１０２１）が前記ボルトハウジング（１１）の内部に配設されており、前記クランプ手段の前記クランプ力は前記球を介して前記スライド部品（３０）に伝達されることを特徴とするボルト。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のボルトにおいて、
   前記ボルト（１０）は３つのスライド部品（３０）を備え、前記３つのスライド部品は同心円状に約１２０°の間隔で３つの穴に配設されていることを特徴とするボルト。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のボルトにおいて、
   前記クランプ手段の一方の終端部（２１）は、前記ボルトハウジングから突出し、前記ボルトハウジング（１１）の前記スピンドル（２０）の前記一方の終端部が前記ボルトハウジング（１１）から突出する終端には、円周エッジ（１５）が設けられていることを特徴とするボルト。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のボルトにおいて、
   前記ボルトハウジング（１１）は、その上側および下側の部分がそれぞれ円周溝を備え、前記円周溝にゴムリングまたは鋼製スナップリング（１３，１４）が配設されることを特徴とするボルト。
10. ２つの部品を１つのボルトで取り外し可能に接続するクランプ装置であって、
    請求項１乃至９に記載のボルト（１０）と、
    ねじ軸（４６）と、
    規格内側ねじ（４４）が加工された、少なくとも１つの円形または長穴形状の規格貫通開口をそれぞれに備えた、第１の部品（４０）および第２の部品（４３）とを備え、
    前記２つの部品は、前記２つの部品の前記ボルト（１０）の前記貫通孔への差し込みおよびこれに続くボルトのクランプによって、あるいは前記ねじ軸（４６）のねじ込みによって接続可能であることを特徴とするクランプ装置。
11. 請求項１０に記載のクランプ装置において、
    さらに、ねじ直径を縮小するためのアダプタねじブッシュ（４５）を少なくとも１つ備え、前記アダプタねじブッシュは、前記２つの部品の前記貫通開口の前記内側ねじ（４４）にねじ込み可能であることを特徴とするクランプ装置。
    

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