JP3100197U - 取付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　機械部材を軸体へ取付けるための簡単で精度のよい取付装置を提供することを目的とする。
【解決手段】　第一スリーブ部材（１５ａ）は軸体（１０）を包囲する内周面が形成され、第二スリーブ部材（１５´）は機械部材（１１）の内周面（１１ａ）と係合する外周面が形成され、第二スリーブ部材（１５´）が第一スリーブ部材を包囲するように配設され、第一スリーブ部材（１５ａ）と第二スリーブ部材（１５´）は互いの接面部位に軸線方向に複数のテーパ面を鋸歯上に有し、第二スリーブ部材（１５´）の一端が機械部材のストップ部（１２）に当接し、第一スリーブ部材（１５ａ）は上記第二スリーブ部材（１５´）の上記一端と反対側の端部が突出しており、第一及び第二スリーブ部材（１５ａ，１５´）間での相対的軸方向移動を生じさせるための外部力を上記突出せる端部に印加可能となっている。
【選択図】　図３

Description

　本考案は、内周面にて軸体を把持する部材のための取付装置に関し、特に、円筒状内周面をもつ機械部材を円筒状外周面をもつ軸体に把持して取付ける装置であって、上記内周面が軸体の外周面よりも大きな径を有していて機械部材と軸体との間に環状空間を形成し、互いに協働接面するテーパ面をもつ一対の要素が上記環状空間に挿入され、上記一対の要素は両者の合計の半径方向厚みが変化するように相対変位を可能とし、機械部材と軸体との間の把持力を増減できるようになっているものに関する。

　　軸体上へは、ファンホイール、ベルトプーリ等の種の機械部材がその内径にて、軸体に対して軸方向そして周方向に動かないように取りつけられる。その場合、良く行われるのは、軸体そして／又は機械部材のボス又はハブにキー溝を形成し、相対的周方向移動を阻止するために、上記キー溝へキーを挿入することである。しかし、このような把持方法は軸体にキー溝を加工するために、コストが増大すると共に、軸体の強度を低下し、さらには軽量で安価な中空軸には不向きである。

　ねじによる結合においても、軸体の周面そして機械部材の内周面にねじを加工しなければならないので、上記キーの場合と同様な欠点がある。

　このような組込結合時には、テーパスリーブを用いることができるが、その場合には、軸体が機械部材の内周面が対応テーパ面を有していなくてはならず、これが製造コストを増大してしまう。

　上述の欠点を大幅に改善するクランプ装置は早期から知られていている。この装置は、ドイツ国クレフェルト市のリングフェーダ（Ringfeder）社により製造されているリングフェーダ（登録商標）として知られ、軸材方向に短い一対のリング部材から成っており、両リング部材はテーパ接面を有している。両リング部材の一方のリング部材は軸体の周面に接する円筒状内周面とテーパ外周面を有している。他方のリング部材は、軸体に結合されるべき機械部材の円筒状内周面と接面する円筒外周面と、上記一方のリング部材のテーパ外周面と適合するテーパ内周面とを有している。

　一方のリング部材が軸体上に配置され、他方のリング部材がその上に緩く配置され、又、ここに取りつけられるべき機械部材の内周面が位置づけられると、他方のリング部材を一方のリング部材の外周面上で軸線方向に押すことにより、両部材の半径方向の合計厚み寸法が増大して、これらのリング部材の間そしてこれらのリング部材を介しての軸体と機械部材の間での良好な把持力が得られる。軸体と機械部材との間の把持力をさらに強固にしたいときには、所定の把持力を得るように対をなすリングフェーダのリングを複数用いる。一連のリング対の一方のリングを互いに対面させて切妻型に配し、ここに他方のリングを配する。機械部材に設けられたねじ孔に螺合せるねじを締めることによりフランジ部材を軸方向に移動することにより、両リング部材を互いに変位するための所定の軸方向力を得る。

　対をなすリング部材は、このように、連結されておらず、芯出しされていないので、常にミスアライメントの虞れがある。これは、軸体と機械部品との間の把持力がその都度変わってしまい、勿論好ましくない状態となることを意味する。複数の部材が分離していること、すなわち、これらの分離している部材を多数対用意しておくことは、在庫上の管理そしてその取扱いが面倒で大変である。

　本考案の目的は、円筒状周面をもつ軸体と円筒状内周面をもつ機械部材とを、厳格な公差の機械加工を要することなく、上述したような従来の欠点を伴うことなく、簡単かつ有効的に結合できる取付装置を提供することを目的としている。

　本考案によれば、上記目的は、一対の要素が薄肉の第一スリーブ部材と薄肉の第二スリーブ部材とを有し、第一スリーブ部材は軸体を包囲する滑らかな内周面が形成され、第二スリーブ部材は機械部材の内周面と係合する滑らかな外周面が形成され、第二スリーブ部材が第一スリーブ部材を包囲するように配設され、第一スリーブ部材と第二スリーブ部材は互いの接面部位に軸線方向に複数のテーパ面を鋸歯上に有し、第二スリーブ部材の一端が機械部材のストップ部に当接しているものにおいて、第一スリーブ部材は上記第二スリーブ部材の上記一端と反対側の端部が突出しており、第一及び第二スリーブ部材間での相対的軸方向移動を生じさせるための外部力を上記突出せる端部に印加可能となっていることにより達成される。

　以上のような本考案によれば、円筒状周面をもつ軸体と円筒状内周面をもつ機械部材とを、厳格な公差の機械加工を要することなく、既述したような従来の欠点を伴うことなく、簡単かつ有効的に結合できるという効果をもたらす。

　以下、添付図面にもとづき、本考案の実施の形態を説明する。

　図１に示される軸体１は軸受（図示せず）により回転自在に支持されており、その自由端側にはファンホイール２が取りつけられている。このファンホイール２は、本考案による取付手段４により軸体１へ結合されているハブ３を有している。図３との関連で後に詳述されるこの取付装置４は、二部材から成るスリーブ５とリング６とを有し、このリング６はボルト７によってハブ３に取りつけられる。結合は、ファンホイールが軸体１に対し周方向そして軸線方向に移動しないよう、そして他の部材もかかる移動がないように、十分な強さで行われる。

　図２は、図１に示された取付装置と同様の装置により、ベルトプーリ８が軸体１へ取りつけられている様子を示しており、その装置は同じ関連部品を有している。

　図３は、部分的に示されている機械部材１１が取りつけられている中空軸体１０の一部を、断面で拡大して示している。図示のごとく、中空軸体１０は円筒状外周面１０ａを有し、機械部材１１は軸体の外径よりも大きい直径の円筒状内周面１１ａを有している。機械部材１１の内周面１１ａには、軸線方向の一端側に、軸体よりも若干大径の肩部１２が軸体との間に僅かな隙間を残すように形成されていて、該機械部材１１が軸線方向に押圧されたときに軸体１０上を移動して容易に所定位置へ移動できるようになっている。機械部材１１の内周面１１ａと軸体１０の外周面１０ａとの間に形成された環状空間１３は、所定の半径方向距離Ｘを有している。この環状空間には、本考案の取付装置としての基本的形態をなす二つの部材から成るスリーブ１５が挿入配置されている。この二部材のスリーブ１５の一方たる第一もしくは内スリーブ１５ａは、該内スリーブ１５ａは円筒状内周面と複数のテーパ部を軸線方向に連続してほぼ鋸歯状に設けた外周面とを有し、該外周面において第一テーパ部１５ｂは大径側から小径側へ移行し、この小径側には第一テーパ部１５ｂに続く次の第二テーパ部１５ｃの大径側がラジアル壁部１５ｄを介して接続され、ついて、第一テーパ部１５ｂの小径側に隣接せる第二テーパ部１５ｃの大径側では、第一テーパ部１５ｂ、すなわち第二テーパ部１５ｃから遠い端部の最大径と実質的に同じ外径となっている。第二テーパ部１５ｃは後続のテーパ部１５ｅ等とつながっており、これは第一テーパ部１５ｂと第二テーパ部１５ｃとのつながりと同様である。二部材のスリーブの他方たる第二もしくは外スリーブ１５´断面形状が、上記第一もしくは内スリーブ１５ａと反転した形状をなしており、円筒状の外周面を有し、内周面には上記第一もしくは内スリーブ１５ａの鋸歯状の一連のテーパ部と適合するテーパ部を有している。外スリーブ１５´は内スリーブ１５ａを囲繞するように配置され、内スリーブ１５ａの一部１５ｆが第二もしくは外スリーブ１５´から軸方向に突出している。

　取付装置は、さらに、機械部材１１の一側面側であって肩部１２から離れている方の側に、軸体１０のまわりに配されたリング部材１６を有している。このリング部材１６は、複数の軸線方向貫通孔１６ａが形成されていて、各貫通孔にはボルト１７が通されており、該ボルトは機械部材１１の対応ねじ孔１８に螺入される。このリング部材１６は内スリーブの突出部分１５ｆに当接しており、上記ボルト１７を締めることにより、内スリーブ１５ａを外スリーブ１５´に対して軸線方向に移動せしめることができ、こうすることにより、内外スリーブ１５ａ，１５´の協働テーパ部を相対的に滑動させ、先ずは両スリーブの合計厚さが環状空間１３の半径方向距離Ｘに達し、引き続きボルトを締めることにより、次に取付装置と軸体１０との間そして取付装置と機械部材１１の内周面との間の把持力を増大し、ついには、キー、ねじあるいはこれに類するものを用いずに周方向そして軸線方向での強固な把持力を得る。一連のテーパ部が鋸歯状に一体に形成されているということにより、取付装置はミスアライメントなしにその座にて芯出しされることができ、さらには、取付装置の取扱いあるいは保管が、リングフェーダ製品にくらべて、簡単となる。リングフェーダのテーパ部材の数に比し、部材数が二つのスリーブ部材に減少し、しかもこれらが一つのユニットとして組まれるので搬送力や取扱いが実に簡単になる。

　スリーブ部材、例えば内外スリーブ１５ａ，１５´は、好ましくは、鋼帯を加工するローリングミルが一方の面に鋼帯の長手方向に延びる鋸歯状のパターンを有していて、鋼帯はこれにより加工される。この鋼帯から、所定の二種の長さのものが切り取られ、これらの二種の長さのものは鋸歯状面が対面するように位置づけられ、一方が突出長（スリーブの突出長の部分１５ｆ）を得るように両者は互いに相対的に変位して配置される。最後に、鋼帯のこの二種の長さのものは内スリーブと外スリーブをなすようにローリング加工を受ける。両スリーブ１５ａ、１５´のうちの少なくとも一方、好ましくは両方が（図示しない）横方向スロットを有し、両スリーブが互いに押圧し合ったときにこのスロットが拡径に貢献するようになり、これにより、二つのスリーブが互いにユニットとして保持し合うようにして製造でき、こうすることにより、ユニットの形態を変えることなくしては取り外せなくなる。

　図３に対応せる断面を示す図４には、中空軸体１０、機械部材１１そして本考案による取付装置が示されている。図３の形態と比較して、主たる差異は、機械部材１１におけるねじ孔１８´が貫通して形成されていることである。

　結合する部分が簡略化されて図５〜７に示されており、ここには、リング部材１６、中空軸体１０そして機械部材１１が見られる。これらの部材のどれもが、複雑な加工を要求せず、又要求される互いの公差もゆるやかである。

　本考案は図示そして詳述された実施形態に限定されず、実用新案登録請求の範囲で種々変形が可能である。

本考案の取付装置により軸体に取り付けられたファンホイールの断面図である。 同様に軸体に取り付けられたベルトプーリの断面図である。 取付位置での取付装置の拡大断面図である。 図３の変形例を示す断面図である。 図４の取付装置の各部材を示す断面図である。 図４の取付装置の各部材を示す断面図である。 図４の取付装置の各部材を示す断面図である。

符号の説明

　１　軸体
　３　機械部材
　５　要素
　６　リング部材
　７　ボルト
　８　機械部材
　１０　軸体
　１１　機械部材
　１１ａ　内周面
　１２　ストップ部
　１５　要素
　１５ａ　第一スリーブ部材
　１５´　第二スリーブ部材
　１６　リング部材
　１７　ボルト
　１８　ねじ孔

Claims (6)

1. 円筒状内周面（１１ａ）をもつ機械部材（３，８，１１）を円筒状外周面をもつ軸体（１，１０）に把持して取付ける装置であって、上記内周面が軸体の外周面よりも大きな径を有していて機械部材と軸体との間に環状空間を形成し、互いに協働接面するテーパ面をもつ一対の要素（５，１５）が上記環状空間に挿入され、上記一対の要素は両者の合計の半径方向厚みが変化するように相対変位を可能とし、機械部材と軸体との間の把持力を増減できるようになっており、一対の要素は薄肉の第一スリーブ部材（１５ａ）と薄肉の第二スリーブ部材（１５´）とを有し、第一スリーブ部材（１５ａ）は軸体（１０）を包囲する滑らかな内周面が形成され、第二スリーブ部材（１５´）は機械部材（１１）の内周面（１１ａ）と係合する滑らかな外周面が形成され、第二スリーブ部材（１５´）が第一スリーブ部材を包囲するように配設され、第一スリーブ部材（１５ａ）と第二スリーブ部材（１５´）は互いの接面部位に軸線方向に複数のテーパ面を鋸歯状に有し、第二スリーブ部材（１５´）の一端が機械部材のストップ部（１２）に当接しているものにおいて、第一スリーブ部材（１５ａ）は上記第二スリーブ部材（１５´）の上記一端と反対側の端部が突出しており、第一及び第二スリーブ部材（１５ａ，１５´）間での相対的軸方向移動を生じさせるための外部力を上記突出せる端部に印加可能となっていることを特徴とする取付装置。
2. 第一及び第二スリーブ部材（１５ａ，１５´）の少なくとも一方が主として軸線方向に延びるスロットを有していることとする請求項１に記載の取付装置。
3. 第一及び第二スリーブ部材（１５ａ，１５´）が互いに保持し合うユニットを形成していることとする請求項１又は請求項２に記載の取付装置。　
4. 第一及び第二スリーブ部材（１５ａ，１５´）は帯状材から作られており、該帯状材がローリング加工等により表面に鋸歯状の複数のテーパ部（１５ｃ，１５ｅ）が形成されており、上記ローリングによって両スリーブ部材が互いに保持し合うようにユニットをなしていることとする請求項１ないし請求項３のうちの一つに記載の取付装置。
5. 軸体（１，１０）上にリング部材（６，１６）が配され、第二スリーブ部材（１５´）から突出している第一スリーブ部材（１５ａ）の端部に上記リング部材が当接し、第一そして第二スリーブ部材の間の軸線方向相対移動を生じせしめるための外力を受けて上記リング部材（６，１６）が機械部材の方へ移動可能となっていることとする請求項１ないし請求項４のうちの一つに記載の取付装置。
6. 軸部がリング部材（１６）の孔（１６ａ）を貫通し機械部材（１１）のねじ孔（１８）へ締め込むことのできる少なくとも一つのボルト（７，１７）によって、上記リング部材（６，１６）が可動となっていることとする請求項５に記載の取付装置。

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