JP2023519417A - クランプチャックのクランプジョーのためのクランプインサート、クランプインサートのセット、及び歯付き構成要素を締め付けるための方法 - Google Patents

Abstract

クランプチャック（１）のクランプジョー（２）のためのクランプインサート（５）は、マルチピース構成の、クランプジョー（２）に固定される保持セグメント（４）を有する。それぞれの保持セグメント（４）には、全体として、締め付けられる歯付き構成要素（１３）の寸法に対応して湾曲した、歯付き噛合い輪郭（１２）を描く、個々のクランプ歯部（１８）が保持されており、複数のクランプ歯部（１８）は、円周方向に遊びを有して、保持セグメント（４）に収容されている。

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルに従って形成された、クランプチャックのクランプジョーのための、複数のクランプ歯部を有するクランプインサートに関する。さらに、本発明は、歯付き構成要素をその歯切部で、すなわち、外歯切部又は内歯切部で締め付けるための方法に関する。

クランプチャックのためのクランプインサートは、例えば、欧州特許第１６８３５９６Ｂ１号から公知である。公知のクランプインサートは、クランプチャックのクランプジョーを連結するために設けられている本体を有する。本体は、１つ以上のクランプ歯部が設けられており、締め付けられる被加工物のためのストッパとしての接触面を有する。クランプ歯部は、欧州特許第１６８３５９６Ｂ１号の事例では、材料を排除しながら被加工物に押し込む必要がある。

独国特許第３１２２８７６Ａ１号は、工作機械に動力式又は手動式のクランプチャックとして形成されたジョーチャックのためのグリッパジョーを記載している。グリッパジョーは、被加工物を保持するために、ジョーチャックの半径方向の調整方向でクランプ歯切部に連結された、それぞれ１つの調整ジョーを有する。その場合、クランプ歯切部は、調整ジョーの軸方向ガイドに相対回転不能に挿入されている個別のクランプインサートに配置されている。クランプインサートは、クランプインサートの半径方向の遊びが存在するようにねじで保持され得る。クランプインサートの回転は、クランプインサートを案内する軸方向ガイドの側壁によって防止される。

工作機械のクランプジョーから脱着可能に固定されているクランプクローインサートは、独国特許第３８１０８５４Ａ１号にも記載されている。クランプクローインサートは、この場合、ローラボディからなり、ローラボディは、その長手軸が締め付けられる被加工物の回転軸に対して平行に収容開口部に押し込み可能であり、その収容開口部の中で回転するように支承されている。同時に、クランプクローインサートは、その軸方向及び横方向に形状接続式に支持されている。クランプクローインサートは、固定ねじを用いて固定されており、固定ねじは、クランプクローインサートに移動の遊びを残したままにする。クランプクローインサートと固定ねじとの間の偏心度は、適切なはめ合いと一緒に、クランプチャックを閉じる時に、クランプクローインサートが必ずクランプ歯部によって被加工物の表面に向かう方向に自動的に調整されることをもたらす必要がある。

独国特許第１０２００８０６４５２５Ａ１号は、締付装置を使用してクランプジョーを接続するための方法を開示している。その場合、締付装置は、複数の締付け具収容部を有し、その締付け具収容部内でそれぞれ１つの締付け具は、締付け具収容部の、締付け方向に対して傾斜して延在する領域を用いて案内されている。締付け具は、クランプジョーキャリア及びクランプジョーから構成され、クランプジョーは、クランプジョーキャリアのアンダーカットに噛み合い、さらに、形状接続式の固定具により固定されている。

外歯付き構成要素を締め付けるために適合されたクランプチャックは、独国特許第６７０３３０Ａ号から公知である。公知のクランプチャックは、歯部の側面に歯車を締め付けるための３ジョーチャックである。３つのクランプジョーには、仮想の正三角形の側面を形成する平面が設けられている。独国特許第６７０３３０Ａ号の事例では、締め付けられる歯車に噛み合う３列のラックが使用されている。ラックは、ローラを使用して、クランプチャックのジョーに支承されていることにより、所望の三角形に対応して位置合わせすることができる。

歯車のさらなるクランプチャックは、独国特許第１１０４８５５Ｂ号から公知である。このクランプチャックは、締め付けられる歯車の歯部間に噛み合う個別の歯部を有する。したがって、クランプチャックの歯部の数は、歯車の歯部の数と合致する。

締め付けられる歯車の歯切部に噛み合う単一歯部を備えたクランプチャックは、米国特許第２，６７８，８２４Ａ号にも記載されている。この場合、クランプチャックの単一歯部は、締め付けられる歯車のそれぞれの第２の歯溝に噛み合う。

歯付き被加工物を締め付けるために、米国特許第２，５４３，１１７Ａ号に記載された締付装置もまた設けられている。その場合、交換可能な、歯付きクランプインサートはそれぞれ、クランプインサートの長穴を貫通し、それにより調整可能である単一のねじによって保持されている。

歯車をクランプするために４ジョーチャックとして形成されたクランプチャックは、中国実用新案第２０１３８９７６２Ｙ号及び中国特許第１０１５０８０４０Ａ号の明細書で開示されている。その場合、調整ボルトによって調整可能である。歯車を心合わせし、かつ固定するためのさらに別の装置は、露国特許第２０６９１２４Ａ号で開示されている。

様々な公知の装置は、歯車を締め付けるために、ローラを有する装置を使用し、ローラは、締め付けられる歯車の歯部間に噛み合う。この関連において、例えば、東独特許第１９４８６Ａ１号、独国特許第３４４３４８７Ｃ２号、同第１８０８８９４Ａ号及び独国実用新案第７６２２７６６Ｕ号の明細書が示される。

さらに、外歯付き歯車を締め付けるために、相互に旋回可能な部品を有する装置が公知である。この関連において、例えば、米国特許第２，４４５，１８４Ａ号及び欧州特許第１４９３５１８Ａ１号の明細書が挙げられる。

特に計測機又は試験機で使用するために設計されている、外歯付き被加工物を挟持するための装置は、欧州特許第２７００４６１Ｂ１号に記載されている。この場合、各種部品の相互に噛み合う歯切部は、各種歯切部の歯面が相互に接触しない中立的な角度位置を占めることができるように設計されている。

本発明は、大量生産という条件下でも、外歯付き又は内歯付き構成要素をそれらの外歯切部又は内歯切部で締め付けることを、特に合理的かつプロセス信頼性があるように構成することを課題とする。

本課題は、本発明により、請求項１の特徴を有するクランプインサートによって解決される。同様に、本課題は、請求項１３に記載の、外歯付き構成要素を締め付けるための方法によって解決される。締付方法に関連して以下に説明する本発明の実施形態及び利点は、装置、すなわち、クランプインサートにも当てはまり、かつその逆も当てはまる。

本発明は、熱処理が施された、大量生産の外歯付き又は内歯付き構成要素の加工時に、様々な課題を克服する必要があるという考察に基づいている。一方では、熱処理によって歪みが発生する、すなわち、構成要素が真円ではなくなることが考えられる。他方では、構成要素の歯部は、歯面にアンダーカットを有してもよい。特に被加工物の歯切部の半径方向平面図において、歯部は、矢印形状を有してもよい。熱処理後のさらなる加工のために、構成要素の面取りが行われ、この構成要素は、歯面を損傷せずに歯切部のピッチ径を維持することが理想的である。歯付き軟質部品、すなわち、まだ焼入れされていない被加工物が、その歯切部で内側又は外側のいずれか一方から締め付けられる場合でもまた、締付け時には、被加工物の先端円の、理想的でない、非心円の形状に関連する課題が考えられる。

これらの考察に基づいて、クランプチャックのクランプジョー用クランプインサートが提案されており、このクランプインサートは、マルチピース構成の、クランプジョーに固定される保持セグメントを有し、保持セグメントの中に単一のクランプ歯部が保持されている。クランプ歯部は、全体として、締め付けられる歯付き構成要素の寸法に対応して湾曲した、歯付き噛合い輪郭を表わしている。外歯付き構成要素の場合、噛合い輪郭の湾曲は、凹形であり、内側から締め付けられる内歯付き構成要素は、凸形である。これは、どちらの場合でも、特に構成要素の歯切部、すなわち、円形の断面形状を持つ被加工物に噛み合うクランプ歯部の先端が、被加工物と同心円であることを意味する。

同一の保持セグメントに配置されているクランプ歯部の大部分、特にすべてのクランプ歯部は、クランプチャックに対する円周方向の遊びを有して保持セグメントに収容されている。単一のクランプ歯部が遊びを有して保持セグメントに配置されている限り、該当する歯部の少なくとも１つの遊びがクランプチャックの円周方向に、ひいては、締め付けられる構成要素にも付与されている。これに対して、クランプチャックの軸方向の遊びは、最大でも副次的な程度にしか存在しない。

全体として、複数のクランプインサート、すなわち、クランプインサートのセットは、基本的に既知の構造のクランプチャックの場合に使用するために設けられている。その場合、セットのすべてのクランプインサートが必ずしも同一に形成されてはいない。むしろ、有利な実施形態では、セットの第１のサブセットと第２のサブセットとは区別可能である。その場合、第１のサブセットは、遊びを有するクランプ歯部のみを含み、それに対して、第２のサブセットは、遊びなく保持された１つのクランプ歯部のみをクランプインサートごとに有する。第２のサブセットが３つのクランプインサートから構成される場合、それに対応して、締め付けられる構成要素の外歯切部に噛み合わせるために設けられている、遊びなく固定された３つのクランプ歯部のみが存在する。

締め付けられる被加工物の周囲に配置され、第１のサブセットと第２のサブセットとに交互に組み込まれている合計６つのクランプインサートのうち、必ずしもすべてのクランプインサートが請求項１に従って形成されている必要はない。

あらゆる場合において、第１のサブセットに組み込まれているクランプインサートは、請求項１の特徴を有するクランプインサートである。各種クランプインサートは、特にクランプチャックのクランプジョーに、遊びなく固定された３つのクランプ歯部が均等に、すなわち１２０°の間隔で構成要素の周囲に分布されているように取り付けられる。残りすべてのクランプ歯部は、構成要素を締め付けるときに自動的に位置合わせされる。また、クランプインサートの第１のサブセットは、一般的な実施形態では、３つのクランプインサートのみを含む。それにより、このセットは、６つのクランプジョー付きクランプチャックでの使用に適している。

第２のサブセットのクランプインサートに関しては、以下の様々な実施可能性が存在する。可能な第１の変形形態によれば、第２のサブセットの各クランプインサートは、３つのクランプ歯部を含み、中央のクランプ歯部は、遊びなく保持されている一方で、同一のクランプインサートの残りの両側の、すなわち、側方のクランプ歯部は、円周方向の遊びを有して案内されている。あるいは、第２のサブセットの各クランプインサートは、単一のクランプ歯部のみを含む。このクランプインサートは、例えば、２つの羽根部付き形状接続輪郭によって、遊びなく、かつ回転を防止するように保持セグメントに固定され得る。その場合、回転防止具は、２つの羽根部付きクランプ歯部の中心軸に適用され、そのクランプ歯部は、その他の部分では、円筒形の基本形態を有している。

２つの羽根部付きクランプ歯部はまた、円周方向の遊びを有して保持セグメントに案内されることにも適している。この場合、クランプ歯部の各羽根部は、羽根部よりも広い、すなわち、クランプチャックの円周方向に延在する保持部材の凹部に収容されており、羽根部とその属する凹部の両方は、クランプ歯部のすべての羽根部を横断するように設けられたピッチ円に対応する湾曲を有する。この方法で、クランプ歯部の所望の変位可能性に加えて回転が固定された止め具もまた付与されている。

一般に、外歯付き構成要素及び内歯付き構成要素をそれらの歯切部で丁寧に締め付けることは、それぞれが、外歯付き構成要素の寸法に対応して凹形に湾曲している、又は内歯付き構成要素の場合には凸形に湾曲していて、単一のクランプ歯部によって形成された噛合い輪郭を有する複数のクランプインサートが、締め付けられる構成要素の歯切部で噛み合わされることによって可能であり、合計３つのクランプ歯部のみがクランプインサートに遊びなく固定されている一方で、残りすべてのクランプ歯部は、遊びを有して、すなわち、クランプチャックの円周方向の遊びを有して、クランプインサートに案内される。

各クランプインサートの噛合い輪郭の凹形又は凸形の湾曲は、前述の従来技術において何度も説明されたように、専用のローラの使用を必要とすることなく、締め付けられる構成要素、とりわけ、歯車の形状に特に良好に適合させることができる。さらに、締め付けられる構成要素の外歯切部又は内歯切部の輪郭に噛合い輪郭の形状を適合させることによって、特に安定していると同時に、構成要素の材料を保護する止め具がクランプチャック内で実現される。

クランプ歯部が遊びなく、又は所定の遊びを有して保持されている、マルチピース構成の保持セグメントは、可能な実施形態に従って積み重なり合って位置する、相互に固定接合された３つのセグメント部分、すなわち、クランプジョーの本体の上に載置するために設けられた下側セグメントと、下側セグメントの上に載置された中間セグメントと、中間セグメントを覆う上側セグメントと、を含み、開口部は、それぞれ１つのクランプ歯部のみを他の２つのセグメント間にサンドイッチ式に配置された中間セグメントに収容するために形成されている。したがって、外側の２つのセグメント部分のそれぞれ、すなわち、下側セグメント及び上側セグメントは、クランプ歯部に対する軸方向ストッパとして使用され、軸方向は、クランプチャック及び締め付けられる構成要素の中心軸を指す。また、代替的な実施形態では、２つのピースのみからなる保持セグメントの構成、あるいはそれどころか、クランプ歯部を案内する保持セグメントのワンピース構成であり得る。

単一のクランプ歯部は、三角形又は台形の形状、すなわち、楔の基本形態を有し得る。少なくともいくつかの場合でクランプインサートに固着して配置されていない楔形の歯部によって、締付けの際に、歯部をいわば浮き上がらせることができ、楔の方向で、ストッパに向かって引き込まれる。その場合、クランプ歯部によって描かれる楔は、ストッパに対して向けられている。クランプ歯部の側面が非対称の形状で、特に段付きである場合、引込みに関して有利であることが示されており、クランプ歯部の各側面には、例えば、２つの段付き部が存在し、これは、各側面に相互に隔てられた３つの表面が存在することと同義である。

段付き部によって相互に隔てられた個々の部分表面への歯面の分割は、非対称の歯形状の場合に、右側歯面より左側歯面の方が異なって顕著である。この際、左側歯面が組み込まれている個々の部分表面は、右側歯面の部分表面のうちのいずれかと同一の形状を有する、すなわち、部分的に対称の歯形状が付与され得る。特に、クランプ歯部の歯先に接続する側面部は、同じ長さであり得る。この側面部は、クランプ歯部の前面のうちの１つの前で集まる平面を描くように傾斜して設けることができ、これは、それにより、前面のいずれかが他の前面より小さな面積を占めることと同義である。言い換えれば、側面部に置かれた両平面間の交線は、クランプ歯部の前面が存在する平面と、それぞれ鋭角に交差している。これにより、特に複雑な形状の歯付き被加工物への良好な適合が可能になる。その場合、クランプ歯部は、以下のように、重複した非対称性を有する。一方では、クランプ歯部の両側面は、不均等に形成されている。他方では、クランプ歯部の相互に平行な前面は、互いに区別される。特に側面の非対称性は、クランプ歯部をクランプインサートに正確に挿入するための有効な措置である。

特に、部分的に、すなわち、歯先に隣接する部分で、対称の歯形状となっている場合、中間側面部と、歯元に接している外側側面部とは一緒に、クランプチャックの半径方向で測定される歯たけの半分を超えて延在している。その際、外側側面部の高さと中間側面部の高さとの比率は、第１の歯面の場合は、最小７：１０から最大１３：１０であり、第２の歯面の場合は、最小１７：１０から最大２３：１０である。

歯先の反対側にある、クランプインサート内部で支持する、クランプ歯部の歯底部、すなわち、歯背面は、有利な実施形態では、クランプチャック全体と同心である円弧を描く。これは、クランプチャックの円周方向のクランプ歯部の位置補正に好都合である。外歯付き構成要素を締め付ける場合、歯背面は、凸形に湾曲している。クランプインサートがその内歯切部で構成要素を締め付けるために設けられている場合、歯背面は、凹形に湾曲している。

クランプ歯部の断面形状とは無関係に、各クランプインサートは、奇数のクランプ歯部、特に３つのクランプ歯部を有してもよい。クランプインサートのクランプ歯部のうちの１つが固定されている、すなわち、保持セグメントに遊びなく固定されているならば、それは中間クランプ歯部である。クランプインサートごとのクランプ歯部の数とは無関係に、この数が少なくとも２であるならば、クランプ歯部間で円周方向に測定される間隔は、締め付けられる構成要素の歯部間の間隔の２倍である。任意に、クランプジョーによって固着して締結される、保持セグメントのコンポーネントは、クランプチャックのそれぞれのクランプジョーに調整可能に接続されている。理論的には、外歯付き構成要素は、既に、それぞれ１つのクランプジョーに固定式に接続された３つのクランプ歯部によって締付け可能である。残りの、遊びを有して案内されたクランプ歯部は、締め付けられる構成要素へのより均等な力の印加、ひいては、その歯切部の保護に使用される。保持セグメントのクランプ歯部を、締め付けられる構成要素の外歯切部のそれぞれ第２の間隙にのみ噛み合うように相互に間隔を空けて配置することによって、クランプ歯部の遊びを有する止め具のために十分な幅の空間を使用することができる。

クランプインサート全体の噛合い輪郭によって、全体として、締め付けられる構成要素の外歯切部の数の半分より少ない数に合致する数の歯部が形成され得る。例えば、クランプインサートのセットの歯部の合計数は、締め付けられる被加工物の外歯切部の歯部の数の、最小で４分の１から最大で半分に合致する。

全体として、クランプインサートによって締め付けられる構成要素は、例えば、合計で２１０°の値を超える複数の周囲部分で把持される。構成要素内で噛み合うクランプ歯部は、例えば、６つのクランプインサートに分割されるため、いわゆる周辺部分のそれぞれが、少なくとも３５°にわたって延在する。市販のクランプチャックは、外歯切部を把持するために設けられたクランプインサートに適正な費用で装備することができる。同様のことは、被加工物を内周面、ここでは内歯切部で締め付けるクランプチャックにも当てはまる。

締め付けられる構成要素は、例えば、平歯車のための歯車、又は変速機用同期装置の連結体である。

以下で、本発明の複数の実施例を図面により詳細に説明する。

クランプインサートのセットを使用して外歯付き構成要素を締め付けるためのクランプチャックの前面図である。 クランプチャックに固定されたクランプインサートの側面図である。 図２に記載のアセンブリの斜視図である。 クランプジョーに固定されたクランプインサート及び締め付けられた外歯付き構成要素を備えたクランプチャックの詳細図である。 クランプインサートのセットの第１のクランプインサートの分解組立図である。 クランプインサートのセットの一部である第２のクランプインサートの分解組立図である。 非対称のクランプ歯部の断面図である。 図７に記載のクランプ歯部を含むクランプインサートを使用した、被加工物の締付けの簡略図である。 歯付き被加工物を締め付けるクランプチャックのクランプインサート内での、図７に記載の複数のクランプ歯部の位置決めの図である。 単一のクランプ歯部を有するクランプインサートのみを備えた歯付き被加工物の締付けの、図９と類似の図である。 クランプ歯部を部分的に覆う、クランプインサートの補助コンポーネントを備えた、図１０に記載のアセンブリの図である。 図７に記載のクランプ歯部の平面図である。 図１２に記載のクランプ歯部の概略断面図である。 被加工物を内歯切部に締め付けるために設けられたクランプ歯部の、図７と類似の図である。 図７に記載のクランプ歯部を用いて締め付けられる、外歯付き被加工物、すなわち、連結体の詳細図である。

以下の説明は、他に異なる記載のない限り、すべての実施例に関連する。すべての図では、相互に対応する、又は基本的に同等の部品には同じ参照符号が付与されている。

全体として参照符号１で標示されたクランプチャックは、実施例では６つのクランプジョー２を有する。クランプジョー２のベースジョー３には、それぞれ１つのクランプインサート５が固定されている。クランプジョー２は、クランプチャック１のベースモジュール６に接続されており、基本的に、市販のクランプチャックから公知である。

各クランプインサート５は、前面図（図１）にリングセグメントの基本形態を有する、マルチピース構成の保持セグメント４を含む。保持セグメント４は、ねじ７を用いてその属するベースジョー３に、すなわち、本体に固定されている。クランプジョー２がベースモジュール６に接続されているねじは、１１で示されている。また、ベースジョー３及びクランプジョー２の一体構成、並びに保持セグメント４及びクランプインサート５の一体構成も可能である。

図４の場合、各保持セグメント４は、３つの直接的に積み重なり合って位置するセグメント部分９、１０、１７から構成されている。それらは、本体３に接触している下側セグメント１０、下側セグメント１０の上に載置された中間セグメント９、及び中間セグメント９を覆う上側セグメント１７である。ねじ７は、３つのセグメント部分９、１０、１７のすべてを貫通している。これに対して、ねじ７より小さいねじ８は、クランプインサート５ごとに、セグメント部分９、１０、１７を結合するためにのみ、設けられている。ねじ８は、クランプインサート５の組立時、ガイドピンとして使用することができる。

各クランプインサート５によって、凹形に湾曲した、歯付き噛合い輪郭１２が形成されており、噛合い輪郭１２は、締め付けられる構成要素１３の歯切部１４との直接的な相互作用のために設けられている。構成要素１３をクランプインサート５間に挿入するのを容易にするために、各保持セグメント４の上側セグメント１７は、３つの歯形状の挿入補助部１５を有する。その歯が１６で示されている構成要素１３が締め付けられると、ただちに挿入補助部１５がそれ以上機能しなくなる。

歯切部１４に係合するために、むしろ、クランプインサート５ごとに、図１による前面図に関連して、挿入補助部１５の後方に存在する３つのクランプ歯部１８が存在している。クランプ歯部１８は、中間セグメント９の凹部１９に挿入されている。それぞれ１つの歯座面を示す凹部１９の領域では、その中間セグメント９は、残りの中間セグメント９より薄い壁厚を有している。対応する方法で、上側セグメント１７の壁厚は、挿入補助部１５が存在する領域で、すなわち、内部の、クランプチャック１の中心軸から直近の領域で、残りの、上側セグメント１７のさらに外側にある領域と比較して、拡大されている。このことは、上側セグメント１７内側の円弧状に湾曲している段付き部２０と、対応して湾曲している、段付き部２０に隣接する中間セグメント９の段付き部２１に表れている。上側セグメント１７の段付き構成により、上側セグメント１７の大部分の厚さに関連して、クランプチャック１の軸方向に、挿入補助部１５の大きな延在が可能になる。

全体で６つの下側セグメント１０をその属する本体３に正確に位置決めするために、保持セグメント４ごとに２つのボルト２２が設けられている。すべての保持セグメント４の下側セグメント１０及び上側セグメント１７が同一に設計されている一方で、これは、中間セグメント９の場合には当てはまらない。むしろ、６ピース構成のクランプインサート５のセットは、３つの第１の型のクランプインサート５（図５）と、肉眼では識別できないか、又は少なくとも容易には区別できない３つの第２の型のクランプインサート５（図６）によって形成されている。第１の型及び第２の型のクランプインサート５は、クランプチャック１の周囲に交互に配置されている。

第１の型のクランプインサート５の内部では、各凹部１９は、同じ寸法を有しているため、凹部１９に挿入されたクランプ歯部１８は、同じ方法で遊びを有して案内されている。これに対し、第２の型のクランプインサート５の場合、３つの凹部１９のうちの中央が狭くなっているため、中央のクランプ歯部１８は、該当するクランプインサート５に遊びなしで固定されている。

したがって、図１に従って存在する、全体として１８個（３個×６）のクランプ歯部１８のうちの３つのみがその属する本体３に固着して接続されている一方で、残り１５個のクランプ歯部１８は、遊びを有して、特にクランプチャック１の円周方向に、６つのクランプインサート５に配置されている。それぞれ本体３に固定された３つのクランプ歯部１８は、１２０°の間隔でクランプチャック１の周囲に配置されている。

各クランプインサート５の個々のクランプ歯部１８は、構成要素１３の歯切部１４の各第２の歯溝に噛み合う。６つのクランプインサート５のそれぞれは、クランプジョー２が調整可能であることを確実にし、同時に、構成要素１３をその周囲の大部分で把持できるようにするために、構成要素１３の周囲で６０°をいくらか下回る範囲で延在している。構成要素１３、すなわち、外歯付き歯車が、クランプインサート５によって把持される６つの周辺部分は、合計すると合計値が２１０°を上回る。その場合、クランプインサート５によって把持される、構成要素１３の各周囲セグメントは、いずれの場合も、クランプインサート５の両外側の、遊びを有する歯１５に噛み合う歯切部１４の、それぞれの歯溝間で測定すべきである。それにより、そのような周囲セグメントの幅は、外歯切部１４の歯間隔の４倍に相当する。

クランプ歯部１８の大部分に遊びを有する止め具によって、クランプインサートのセット５が取り付けられているクランプチャック１で構成要素１３を把持する際に、噛合い輪郭１２を浮き上がらせることが可能になる。それにより、全体として構成要素１３は、歯切部１４を最大限保護して締め付けられる。これは、歯切部１４の歯部１６が、その形状上の理想形態から製造上逸脱した形態を有する場合にも当てはまる。

図７は、図１に記載のクランプチャック１における使用に適している、非対称形状のクランプ歯部１８を示している。クランプ歯部の１８の歯先は、２３で示され、歯底部、すなわち、歯背面は、２４で示されている。歯面２５、２９は、左側歯面及び右側歯面として示されている。各歯面２５、２９は、図７から明らかになるように、それぞれ３つの側面部２６、２７、２８及び３つの側面部３０、３１、３２に分割されている。側面部３０、３１、３２の間では、段付き部３５、３６が識別可能である。側面部２６、２７、２８は、段付き部３３、３４によって相互に隔てられている。

側面部２６、３０は、同じ長さであり、相互に鏡像対称に形成されている。それに対応して、段付き部３３、３５は、その高さが全体としてＨ_１８で表されている歯部１８と同じ高さに配置されている。歯部１８の非対称性は、側面部２７、２８、３１、３２の部分でのみ明らかになる。左側歯面２５の側面部２７は、右側歯面２９の中間部を表す、反対側にある側面部３１より明らかに長く延びている。逆に、歯底部２４に隣接する、左側の側面部２８は、同様に歯底部２４に隣接する、右側の側面部３２より明らかに短い。クランプチャック１の半径方向で測定される、側面部２７、２８、３１、３２の高さは、Ｈ_２７、Ｈ_２８、Ｈ_３１、Ｈ_３２で表される。Ｈ_２７とＨ_２８との合計は、Ｈ_３１とＨ_３２との合計と一致する。全体として、側面２７、２８、３１、３２によって形成された、歯部１８の非対称部分は、歯部１８の高さＨ_１８の半分を超えて延在している。

図７に記載のクランプ歯部１８の保持セグメント４内での配置は、図８で単純化して示されている。ＳｐＵによって、クランプ歯部１８の遊びは、被加工物１３及びクランプチャック１の円周方向に示されている。また、図４に記載の配置に対応して、図８によれば、クランプ歯部１８のみが外歯付き被加工物１３の各第２の歯溝に噛み合う。

図９から明らかなように、各クランプ歯部１８は、構成要素１３のそれぞれの単一の歯１６より明らかに大きい。クランプ歯部１８を軸方向に固定するクランプ歯部１８のカバーは、図９には図示されていない。

一式のクランプチャック１は、それぞれ３個組配置を、遊びを有するクランプ歯部１８に有する、同種の３つのクランプインサート５を含む。さらに、同じクランプチャック１は、図７に具体的に示されているように、同様に各３つのクランプ歯部１８を有する３つのクランプインサート５を含み、ただしこの場合は、外側の２つのクランプ歯部１８は、それぞれ遊びを有する。それにより、全体として、クランプチャック１は、遊びを有する１５個のクランプ歯部１８を含む。

図１０では、クランプインサート５は、単一のクランプ歯部１８付きでのみ示されている。このクランプ歯部１８は、その断面形状が、図７に示された、楔形のクランプ歯部１８とは明らかに異なる。図１０に記載のクランプ歯部１８は、対称の、ローラ形状の基本形態を有し、クランプ歯部１８の両側で、すなわち、歯先２３に向かってそれぞれ９０°向きを変えた、２つの羽根部３７が識別可能であり、全体として回転防止輪郭３８を形成する。それにより、歯部１８は、回転を防止するようにクランプインサート５に収容されている。これは、クランプインサート５に円周方向の遊びを有して案内されている２つの羽根部付きクランプ歯部１８にも、クランプインサート５に遊びなく固定されている同一形状のクランプ歯部１８にも当てはまる。

図１０に記載のクランプ歯部１８を軸方向に固定するために、図４に記載の配置と比較可能なように、図１１で識別可能な上側セグメント１７が設けられている。図１０及び図１１で示された形状の、遊びなく固定された３つの歯部１８は、クランプチャック１の周囲に１２０°の間隔を空けて分布されている。その他の部分は、遊びを有するクランプ歯部１８のみが構成要素１３の周囲に分布されている。

図７に示す形状の、楔形で非対称の段付きクランプ歯部１８は、図１０に示す形状の、実質的にローラ形状のクランプ歯部１８と同様に、クランプチャック１の円周方向の遊びが存在している場合、構成要素１３の歯切部１４に浮き上がらせることが、予め決められている。これは、構成要素１３がピッチエラーを有するか、又は真円でない、すなわち、理想的な円形から逸脱した形状を有する場合であっても、大量生産時に超えてはならない制限範囲内で当てはまる。

クランプインサート５に円周方向の遊びを有して案内されているクランプ歯部１８の３次元形状は、特に図１２及び図１３から分かる。３９と標示されたクランプ歯部１８の第１の前面が、反対側にある、４０と標示された前面より小さいことが明確に分かる。その結果、歯先２３に隣接する側面部２６、３０に接する仮想平面は、図１３に破線で示すように、前面３９の前方で交差する。前面３９と前面４０との間で測定されるクランプ歯部１８の歯厚は、ＳＺと標示されている。

締付け力を伝達する歯背面２４に関して言えば、歯背面２４は、クランプチャック１全体の中心軸と同心である円弧状の湾曲形状を有している。それにより、クランプ歯部１８は、クランプチャック１の、円周方向に少なくとも若干の変位が、予め決められている。歯底部２４と側面部２８、３２との間の移行部は、図１２から分かるように、面取りされた部分４１として形成されている。

図１５は、図７に記載のクランプ歯部１８を用いて締め付けられる構成要素１３の、すなわち、変速機用同期装置の連結体の、形状上の特徴を示している。構成要素１３の歯部１６の矢印形状は、明確に分かる。歯部１６の歯面は、４２と標示されている。歯面４２の傾斜度は、通常どおり、歯部１６の歯面が構成要素１３の中心軸から外側に向かって屋根型に重なり合って延びるという意味で与えられているだけでなく、平面図において、すなわち、図１５に示すように、構成要素１３の中心軸に垂直な視線から見て、隣接する歯部１６の歯面４２に配置されている平面が、構成要素１３の軸方向に重なり合って延びるように与えられている。それに対応して、図１５に破線で示されているように、歯底部と歯面４２との間の移行部で、隣接する歯部１６の歯面４２にそれぞれ接する直線間に、鋭角が挟み込まれる。図１５では、これら２本の直線の位置が２本の内部破線の位置と一致している。同様に鋭角を挟み込んでいる、外側の２本の破線は、歯面４２と歯部１６の先端との間の移行部分を表し、同様に、歯部１６の矢印形状を明確に示している。歯部１６には、被加工物１３を締め付ける際、側面部２６、３０が接触する。

図１４は、図７に記載の形状と比較して変更を加えた、クランプ歯部１８の断面形状を示し、この場合、内歯付き構成要素１３の締付けが企図されている。その場合、歯背面２４は、図１４から分かるように、凹形の形状であり、対応する湾曲半径を有する、クランプインサート５によって提供された外側の周囲面で支持することができる。この場合もまた、クランプ歯部１８の遊びは、クランプチャック１の円周方向に存在している。

１ クランプチャック
２ クランプジョー
３ ベースジョー
４ 保持セグメント
５ クランプインサート
６ ベースモジュール
７ ねじ
８ ねじ
９ 中間セグメント
１０ 下側セグメント
１１ ねじ
１２ 噛合い輪郭
１３ 構成要素
１４ 歯切部
１５ 挿入補助部
１６ 構成要素の歯部
１７ 上側セグメント
１８ クランプ歯部
１９ 凹部
２０ 上側セグメントの段付き部
２１ 中間セグメントの段付き部
２２ ボルト
２３ 歯先
２４ 歯底部、歯背面
２５ 歯面
２６、２７、２８ 側面部
２９ 歯面
３０、３１、３２ 側面部
３３～３６ 段付き部
３７ 羽根部
３８ 回転防止輪郭
３９ クランプ歯部の第１の前面
４０ クランプ歯部の第２の前面
４１ 面取り部
４２ 構成要素の歯部の歯面
Ｈ_２７～Ｈ_３２ 高さ
ＳｐＵ 円周方向の遊び
ＳＺ クランプ歯部の歯厚

Claims (15)

1. クランプチャックのクランプジョーのためのクランプインサート（５）であって、
   マルチピース構成の、クランプジョー（２）に固定される保持セグメント（４）には、個々のクランプ歯部（１８）が保持されており、個々の前記クランプ歯部（１８）は、全体として、締め付けられる歯付き構成要素（１３）の寸法に対応して湾曲した、歯付き噛合い輪郭（１２）を描き、複数の前記クランプ歯部（１８）は、円周方向に遊びを有して、前記保持セグメント（４）に収容されていることを特徴とする、クランプインサート（５）。
2. 前記保持セグメント（４）は、重なり合って位置する、相互に固定接合されている３つのセグメント部分（９、１０、１７）、すなわち、クランプジョー（２）の本体（３）上に載置するために設けられた下側セグメント（１０）と、前記下側セグメント（１０）の上に載置された中間セグメント（９）と、前記中間セグメント（９）を覆う上側セグメント（１７）と、を含み、凹部（１９）は、前記中間セグメント（９）内にそれぞれ１つのクランプ歯部（１８）を収容するために形成されており、前記保持セグメント（４）の前記上側セグメント（１７）は、前記クランプ歯部（１８）の数に合致する数の歯形状挿入補助部（１５）を有することを特徴とする、請求項１に記載のクランプインサート（５）。
3. ３つの前記クランプ歯部（１８）は、前記保持セグメント（４）内に保持されており、少なくとも両外側の前記クランプ歯部（１８）は、円周方向に遊びを有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のクランプインサート（５）。
4. 個々の前記クランプ歯部（１８）は、締め付けられる前記構成要素（１３）のそれぞれの第２の歯溝に噛み合わせるために設けられていることを特徴とする、請求項３に記載のクランプインサート（５）。
5. 前記クランプ歯部（１８）は、段付きの歯面（２５、２９）を有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のクランプインサート（５）。
6. 第１の歯面（２５）の段付き部は、同一の前記クランプ歯部（１８）の第２の歯面（２９）の段付き部とは異なることを特徴とする、請求項５に記載のクランプインサート（５）。
7. 前記歯面（２５、２９）は、それぞれ内部に３つの直線の側面部（２６、２７、２８；３０、３１、３２）を有し、歯先（２３）に接続する２つの側面部（２６、３０）は、同じ長さであり、前記側面部（２６、３０）が存在する２つの平面が、前記クランプ歯部（１８）の前面（３９）の前方で交差するように傾斜していることを特徴とする、請求項６に記載のクランプインサート（５）。
8. 中間側面部（２７、３１）及び歯底部（２４）に接している外側側面部（２８、３２）は、一緒に、半径方向に測定される歯たけ（Ｈ_１８）の半分を超えて延在し、前記外側側面部（２８、３２）の高さ（Ｈ_２８、Ｈ_３２）と前記中間側面部（２７、３１）の高さ（Ｈ_２７、Ｈ_３１）との比は、前記第１の歯面（２５）の場合は、最小７：１０から最大１３：１０であり、前記第２の歯面（２９）の場合は、最小１７：１０から最大２３：１０であることを特徴とする、請求項７に記載のクランプインサート（５）。
9. 前記クランプ歯部（１８）は、前記クランプチャックの中心軸に対して同心の円弧を描く、湾曲した歯底部（２４）を有することを特徴とする、請求項５から８のいずれか一項に記載のクランプインサート（５）。
10. クランプチャック（１）のためのクランプインサート（５）のセットであって、
    請求項１から９のいずれか一項に従い前記クランプインサート（５）で形成された第１のサブセットのみが遊びを有する、すなわち、前記クランプチャック（１）の円周方向に遊びを有するクランプ歯部（１８）を含み、これに対して、３つの前記クランプインサート（５）から形成された第２のサブセットは、遊びなしで保持されている１つのクランプ歯部（１８）のみを前記クランプインサート（５）ごとに有する、クランプインサート（５）のセット。
11. 前記クランプインサート（５）のセットは、それぞれ３つのクランプ歯部（１８）を有する６つのクランプインサート（５）から形成されており、それぞれの前記クランプインサート（５）の、前記第２のサブセットに組み込まれているそれぞれの中央の前記クランプ歯部（１８）は、遊びなしで保持されており、これに対して、同一の前記クランプインサート（５）の残りの両側の前記クランプ歯部（１８）は、円周方向に遊びを有することを特徴とする、請求項１０に記載のクランプインサート（５）のセット。
12. 前記第２のサブセットのそれぞれのクランプインサート（５）のみが単一のクランプ歯部（１８）を有し、前記単一のクランプ歯部（１８）は、２つの羽根部付き回転防止輪郭（３８）によって保持セグメント（４）に遊びなく、回転を防止するように固定されていることを特徴とする、請求項１０に記載のクランプインサート（５）のセット。
13. 外歯付き構成要素（１３）をその歯切部（１４）で締め付ける方法であって、
    前記歯付き構成要素（１３）の寸法に対応して湾曲し、個々のクランプ歯部（１８）によって形成された噛合い輪郭（１２）をそれぞれ有する複数のクランプインサート（５）は、締め付けられる前記構成要素（１３）の前記歯切部（１４）と噛み合わされ、全体として３つの前記クランプ歯部（１８）のみが、１つのクランプインサート（５）に遊びなしで固定されている一方で、残りすべての前記クランプ歯部（１８）は、前記クランプインサート（５）内で前記構成要素（１３）の円周方向に遊びを有している、方法。
14. 前記構成要素（１３）は、前記クランプインサート（５）によって全体として２１０°を超える６つの周辺部に把持されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
15. 前記クランプインサート（５）によって、変速機用同期装置の連結体（１３）は、把持されることを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の方法。

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