JP3604691B2 - シャフト又はチューブに使用するロック装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明はシャフト又はチューブに選択的にロックされ又は締め付けられることができる装置に関するものである。
発明の技術的背景
多くの機械の使用においては、軸受、スプロケット又はプーリの如き１つの構成要素をシャフト又はスピンドルの如き回転可能の構成要素に締め付ける必要がある。
構成要素を所定位置に締め付ける１つの簡単な手法はシャフトの外面に掛合する１つ又はそれ以上の掴みねじ又は止めねじを使用することである。この場合、止めねじは構成要素中のねじ山付き又はねじ穴内に受入れることができる。軸受の場合、ねじは内側リング中のねじ穴内に置かれる。ねじは、特に構成要素が頻繁にシャフトから除去される場合には、シャフトに損傷を与える傾向がある。また、ねじの締め付けは、内側リングに高い引張り応力を生ぜしめ、破断が生じることもある。また、ねじ穴は追加の作業を必要とする。もう１つの既知の設計は止めねじと共に偏心環部を使用することである。この止めねじはシャフトに掛合したとき、それを破損する傾向がある。更に、環部を解放するとき締め付け又は弛め方向を設定することは簡単ではなく、環部は損傷を受け易い。偏心環部もまた、特別の機械加工を必要とする。
GB−Ａ−978361号は外側保持部材と、前記保持部材中の凹所に保持される内側リングとをもつクランプを記載している。保持部材中のねじ穴内の単一の止めねじはリングと保持部材を押し離して、シャフトへの締め付けをなす。
EP−Ａ−0088589号には、バブ・プーリ組立体を支持するもう１つのスタブシャフトを継手シャフトに対して同軸関係に受入れるための盲開口をもつボス部分を有するシャフトをもつ第１継手が記載されている。アダプタは前記ハブ組立体に締め付けられそしてボス部分の回りに延在する軸線方向領域をもつ。アダプタの軸線方向領域は正反対に対向する位置にねじ山付き穴をもち、この穴内に止めねじが嵌着される。ボス部分はｖ−形溝をもち、この溝内に止めねじがボス部分とシャフトを軸線方向に変位すべく掛合して、アダプタとボス部分の径方向端壁面を位置決めすることができる。
本発明の一般的目的は、改良型式のロック装置を提供することにある。
発明の開示
本発明によれば、上記EP−Ａ−0088589号から既知の如き型式の、軸線の周りに回転可能の構成要素にロックする装置であって、該装置は構成要素の外面に対面する面を限定する穴をもつ端壁と、端壁から軸方向に延びる領域をもつ環部と、環部の軸方向領域と構成要素の間に配列されるリングとを含み、前記リングは構成要素の外面に対面する第１の内面と、端壁から離れるよう回転軸に関して１つの連続した収斂する方向に延びるよう回転軸に対して傾斜した第２の外面とをもち、更に、環部の軸方向領域を通して径方向に延びかつ回転軸の周りで離間したねじ山付きの穴内に受け入れられた数個のねじ山付き素子をもち、ねじ山付き素子は締め付けられかつリングの第２の傾斜面に接触するか又はかかる接触から解放されるよう調節でき、かくして、ねじ山付き素子は、リングの第２の傾斜面に接触するよう締め付けられたとき、環部とリングの軸に対する径方向の変位が起こるように配列され、それによって環部の穴面とリングの第１面が直径上で対向する区域で構成要素の外面に掴み力を及ぼすようになすことを特徴とする。
ねじ山付き素子の端部は回転軸線に平行な平面をもつか又はリングの第２接触面の角度と同じ向きをもつ角度をなして設定される。ねじ山付き素子の端部を受入れるため第２接触面に浅い窪み、凹所又は盲穴を備えることができる。
好適には、構成要素に対面しかつ締め付け力を及ぼす環部とリングの面は回転軸線に沿って隣接して並んで横たわる。これらの面間にはリングと環部の径方向面があり、これらの面は互いに掛合して、ねじ素子が締め付けられるか又は弛められるとき互いに当接して摺動する。
回転可能の構成要素はロック装置を外周に嵌合したシャフト又はスピンドル、又はブロック装置を内部に嵌合した中空シャフト又はチューブとする。
回転可能の構成要素にとっては、円形横断面をもつことは必須ではなく、構成要素は多角形横断面をもつことができる。
本発明は以下の説明と添付図面についての説明から容易に理解でき、種々の他の態様や特徴も明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
以下、本発明を図示の実施例につき詳述する。
図１は本発明のロック装置を用いた組立体の部分断面図である。
図２は１組立体と本発明のロック装置を示す概略図である。
発明実施の最良様式
図１に示すように、シャフト10には転がり素子軸受11とロック装置12が嵌着されている。軸受11は延びた内側リング13からなり、この内側リングは非回転状にシャフト10に固定される。リング13はシャフト10の外周面と平行に延在する内側接触面９をもつ。ここではボール14の形状をなす１組の転がり素子が内側リング13と外側リング16の間でレースウエイ15内に配置される。ボール14はケージ27と共にレースウエイ15に沿って離間して配置されている。シール８はリング13、16間に取付けられる。
内側リング13の軸線方向端部領域17は環部19の軸線方向部分18で取り囲まれる。環部19は端壁25をもち、シャフト10上に嵌着される接触面22を形成する穴をもつ。前記面22はリング13の内側面９の連続部分をなす。
軸受内側リング13の領域17の外面は外側面20を提供するべく逃げを付されており、前記外側接触面はシャフト10の軸線に対して或る角度をなして延びるよう勾配付けされる。面20は軸受11の方向にシャフト軸線に向かって収斂する。面20の典型的角度は３゜であり、一般に１゜環部５゜の範囲の角度が好適である。
２つのねじ21がシャフト10の軸線の回りに120゜離間して配置した環部19の軸線方向部分18中のねじ山付き穴６内に置かれる。この角度は臨界値を示すものではなく、用途に応じて変更できる。ねじ21は穴６の外側面20に掛合すべく穴６の内方に変位することができる。変更構造では、面20はねじ21の端部23を位置決めするための又は受入れるための浅い凹所又は窪み又は窪み盲穴をもつ。軸受11の内側リング13と環部19はシャフト10上に容易に嵌着することができ、次いでねじ21は予定トルクまで締め付けられる。ねじ21の端部23は面20と同じ角度に勾配付けされることができ、このねじ端部は、内側リング13の軸線方向端部領域17と環部19の軸線方向部分18を径方向に変位させて離間させるよう外側接触面20を押圧し、これは、シャフト10に損傷を与えることなしに、リング13の内側接触面９と環部19の端壁25の面22の正反対に対向する接触区域24、26がシャフト10を一様に締め付けるようになす。ロック装置12を解放するためには、ねじ21が解放されて、環部19と軸受11がシャフト10環部引っ込められるようになす。
環部19の端壁25とリング13の軸線方向領域17の端部は衝合して、ねじ21が締め付けられるか又は解放されるときに摺動する案内面50を形成する。
図２は中空シャフト又はチューブ120の内側に嵌着させられるもう１つのロック装置12を示す。このロック装置はねじ210を受入れる角度位置がずれた２つのねじ山付き穴220を有する軸線方向領域180をもつ環部190環部構成される。環部の端壁250は外周接触面280をもち、この接触面はチューブ12の内面300と平行でかつこの内面と対面している。リング120は外周接触面240をもち、この接触面はチューブ120の内面300と平行であり、同様にこの内面と対面しており、前記内面200はチューブ120の軸線と或る角度をなして勾配を付されている。図１の実施例の場合と同様に、面200はチューブ120の軸線に対して１乃至５゜の角度、好適には３゜をなして傾斜し、かつ面200はねじ210の端部230を受入れるための浅い凹所、窪み又は盲穴を含むことができる。
該装置12は、ねじ210を締め付けてそれらの端部230が環部190の軸線方向領域180とリング170を径方向に変位させて離間するようになすことによってチューブ120にロックされる。これによって、環部端壁250とリング170の面240の接触面280の正反対に対向した接触区域290、291が、チューブ120の内側面300に対して衝合して、該装置を所定位置にロックするようになる。
リング170と環部190の端壁は径方向面をもち、前記径方向面は衝合し、ねじ210が締め付け又は解放されるとき、摺動案内面350を形成する。該装置は軸受の如き他の構成要素のための支え台又は位置決め体を提供するのに使用することができる。
既知型式のロック装置又は機構とは対照的に、本発明装置は回転構成要素を傷付けることなく、容易に嵌着、除去を繰り返すことができる。図１の構造では、内側リング13は簡単に延ばされそして１作業で容易に機械加工される。リング13にねじ穴を準備する必要がない。また、過剰の引張り応力が内側リング13に加わることがないので、この理由による破損の生じる危険性はない。また、歪みがないので、ボール用のレースウエイは影響を受けない。

Claims (14)

1. 軸線の周りに回転可能の構成要素（10）にロックする装置であって、前記装置は構成要素（10）の外面に対面する面（22）を限定する穴をもつ端壁（25）と、端壁（25）から軸方向に延びる領域（18）をもつ環部（19）と、環部（19）の軸方向領域（18）と構成要素（10）の間に配列されるリング（13,17）とを含み、前記リング（13,17）は構成要素（10）の外面に対面する第１の内面（９）と、端壁（25）から離れるよう回転軸に関して１つの連続した収斂する方向に延びるよう回転軸に対して傾斜した第２の外面（20）とをもち、更に、環部（19）の軸方向領域を通して径方向に延びかつ回転軸の周りで離間したねじ山付きの穴（16）内に受け入れられた数個のねじ山付き素子（21）をもち、ねじ山付き素子（21）は締め付けられかつリング（13,17）の第２の傾斜面（20）に接触するか又はかかる接触から解放されるよう調節でき、かくして、ねじ山付き素子（21）は、リング（13,17）の第２の傾斜面（20）に接触するよう締め付けられたとき、環部（19）とリング（13,17）の軸に対する径方向の変位が起こるように配列され、それによって環部（19）の穴面（22）とリング（13,17）の第１面（９）が直径上で対向する区域（26,24）で構成要素の外面に掴み力を及ぼすようになすことを特徴とする装置。
2. 軸の周りに回転する中空の構成要素（120）であって、前記装置は、構成要素（120）の内面に対面する外面（260）と端壁（250）から軸方向に延びる領域（180）とを有する端壁（250）をもつ環部（190）と、環部（190）の軸方向領域（180）と構成要素（120）の間に配置されるリング（170）とを含み、前記リング（170）は構成要素（120）の内面に対面する第１の外面（240）と、回転軸に対してかつ端壁（250）から離れるよう１つの連続した発散方向に延びるよう回転軸に対して傾斜した第２の内面（200）とをもち、更に、環部（190）の軸方向領域（180）を通して径方向に延びかつ回転軸の周りで離間したねじ山付き穴（220）内に受け入れた数個のねじ山付き素子（210）を含み、前記ねじ山付き素子（210）は締め付けられかつリング（170）の第２の傾斜面（200）に接触するよう又はかかる接触から解放されるように調節可能であり、かくしてねじ山付き素子（210）は、ねじ山付き素子（210）が、リング（170）の第２の傾斜面（200）に接触するよう締め付けられたとき、環部（190）とリング（170）の軸に対する径方向変位が起こるよう配列され、それによってリングの外面（240）と環部（190）の端壁（250）の外面が直径上で対向する区域（290,291）で構成要素の内面に掴み力を及ぼすようになすことを特徴とする装置。
3. 環部（19,190）の対向する面（（22,280）と、リングの第１の面（9,240）は互いに連続するよう密接していることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 環部（19,190）の対向面（22,280）とリング（9,240）の第１面の環に環部（19,190）とリング（13,17,170）の径方向に当接する案内面（50,350）があり、この案内面はねじ山付き素子（21,210）が締め付けられるか又は解放されたとき、互いに接するよう摺動することを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. ねじ山付き素子（21,210）はリング（13,17,170）の第２の面（20,200）に接触する端面をもち、それらの端面は回転軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の装置。
6. ２つのねじ山付き素子（21,210）があることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の装置。
7. ねじ山付き素子（21,210）を受け入れるねじ山付き穴（6,220）は回転軸に対して120゜だけ離間していることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. リング（13,17、170）の第２の面（23,230）はねじ山付き素子（21,210）の端を受け入れるための凹み、凹所又はめくら穴をもつことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の装置。
9. 回転可能の構成要素（10）が固体のシャフト又はスピンドルであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. リング（13）が該装置でロックされるべき或る面（11）のもう１つの構成要素又は一部であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. リングが回転する素子の軸受け（11）の内リング（13）の延びた領域（17）によって形成されることを特徴とする請求項10に記載の装置。
12. 構成要素が中空のシャフトか又はチューブ（120）であることを特徴とする請求項２に記載の、又は請求項２に従属するときに請求項３乃至８の何れか１項に記載の装置。
13. リング（13,17,170）の第２の面（20,200）が回転軸に対して１゜乃至５゜の角度傾斜していることを特徴とする請求項１乃至12の何れか１項に記載の装置。
14. 回転可能の構成要素と組み合わせた請求項１乃至13の何れか１項に記載の装置からなる組立体。

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