JP4951522B2 - 締付装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベース要素が、締付られるべき構成要素のための中心受け口と、受け口の回りに幾つかのキャビティとを有しており、ベース要素は、キャビティの領域の外側から作用させられる半径方向圧縮力によって弾性変形可能であり、その結果、締付られるべき構成要素が受け口に押入可能であり、かつ、半径方向圧縮力を減少または解放することによって、締付られるべき構成要素との圧縮結合を生じさせるために弾性的に形状復元する締付装置に関する。

このタイプの締付装置は、例えば、特許文献１から公知である。これらの締付装置では、ベース要素は、多角形の形をしており、半径方向圧縮力を適用することによって、弾性的に丸い形になる。そうすることにおいて、ベース要素の力適用位置間に存在する領域は変形し、その結果、受け口が拡げられて、丸いシャフトははめ合わされうる。それから、半径方向力がそれから減少するかまたは解放されるときに、変形させられた構成要素は、元の多角形の形状となって、シャフトは、締り嵌めによって受け口に固定される。

周知の締付装置では、キャビティは、好ましくは、これの中央を半径方向圧縮力の効果的ラインが走り、ベース要素、さもなくば、厚壁が比較的に低い力の消費でもって変形させられ、薄肉構成要素の変形動作をもたらせることを保証する。

締付装置のこれらのタイプは、実際には価値があると判明した。しかしながら、100,000回転／分以上のかなりの非常に高い回転数については、効果的遠心力の影響を受けて、信頼性が高い締付がもはや保証されないように、締付装置が開く傾向があることは、不利であると部分的に判明した。
DE 198 34 739 C1

従って、本発明の目的は、冒頭で説明したタイプの締付装置を、高い回転数でさえ、信頼性が高い締付を保証するように設計することにある。

この目的は、遠心力カウンタウェイトがキャビティ内に提供されるという、本発明によって達成される。本発明による締付装置が回転させられる場合、遠心力カウンタウェイトは遠心力によって外向きに押圧され、それらの間に存在している領域が内向きに曲げられ、その結果、その、受け口は閉鎖される。従って、締付力は、遠心力カウンタウェイトの寸法および重量によって、得られるか、または強化されもする。本発明による締付装置では、信頼性が高い締付が最高250,000回転／分およびそれ以上の回転速度を保証することを試験が示した。

本発明の１つの実施例によれば、遠心力カウンタウェイトがベース要素と一体的に形成されかつキャビティの外壁の領域において、バー状結合領域によって、ベース要素に結合されることが提供される。この場合、ベース要素のキャビティ外壁領域および遠心力カウンタウェイト間のバー状結合領域、すなわち、半径方向圧縮力が受け口を開くためにベース要素に適用される領域を、周方向から見て、キャビティのほぼ中央に配置することが、有利である。

あるいは、遠心力カウンタウェイトが、キャビティに別々の構成要素として挿入されかつ設計および配列されて、バー状力適用領域が、遠心力カウンタウェイトおよびベース要素のキャビティの外壁の領域の間に形成され、そこでは、ベース要素および遠心力カウンタウェイトがとくに直接的に接触させられることも可能である。この実施例では、遠心力カウンタウェイトを位置決めさせるために、遠心力カウンタウェイトの周辺に存在しているキャビティの領域に弾性材料、例えば、プラスチックが満たされることは、有利である。この材料は、遠心力均一化カウンタウェイトをキャビティに挿入した後に注がれるか、射出成形された位置決め要素として提供されうる。遠心力カウンタウェイトがベース要素に確実に結合されるときに、このタイプの弾性材料を充填されることも提供されうる。

さらに、適切な方法で別々の構成要素として形成された遠心力カウンタウェイトをベース要素の力適用領域に結合することも可能である。

さらにまた、キャビティは、その本来の権利において既知の方法で、受け口に開口されるように設計され、とくに、周方向から見て、キャビティのほぼ中央に位置させられている半径方向カットによって受け口に接続されうる。この場合、別々の締付ジョーがカット間の受け口において画定される。

本発明の別の実施例によれば、キャビティが少なくとも部分的に遠心力カウンタウェイトとして粉体および／または液体で満たされることが提供される。この場合、カウンタウェイトは砂、鋼球または類似物よりなるばら充填材によって形成され、それらが潤滑材、例えば、容易にスライドしうる液体で湿らされることは、有利である。

この発明の実施の形態を図面を参照しながらつぎに説明する。

図1および2において、本発明による締付装置が示されており、これは、例えば、工作機械の作動スピンドルに工具を締付るためのチャックとして設計されているが、しかしながら、それは、また、工作機械の作動スピンドルに一体に組み込まれうる。締付装置1は、多角形の輪郭を有するベース要素2を備えており、これには、締付られるべき構成要素のための中心受け口3が形成されている。ベース要素2における受け口3の周辺に、弓形状または腎臓形状キャビティ4が形成されており、それらは、約１００°の周方向領域に拡がり、例えば、放電加工またはミリング方法によってベース要素2につくられている。バー2aは、従って、キャビティ4の間に残されており、それによって、キャビティ4の外側に存在する壁領域がキャビティ4の内側に存在する壁領域に結合されている。図１および2おいて、キャビティ4は、周方向にみて、キャビティ4のほぼ中央に配置された半径方向カット9によって受け口3に接続されている。これらの半径方向カットの間に、締付ジョー3a、3b、3cが受け口3内に形成されており、それらは、キャビティ4の間に存在するバー2aによって、キャビティ4の半径方向外側にあるベース要素2の壁領域にそれぞれ結合されている。

本発明によれば、遠心力カウンタウェイト5がキャビティに提供されている。これらの遠心力カウンタウェイト5は、キャビティ4の形に適合している輪郭を有し、一体的にベース要素2により形成されており、べース要素におけるキャビティ4の外側の領域に、周方向から見て、キャビティ4のほぼ中央に位置させられたバー状結合領域6によって結合されている。

構成要素、例えば、ドリルまたはミル工具のシャフトが、図１に示唆されているように、締付装置により締付られるならば、半径方向圧縮力Ｆが外側から作用させられ、力Ｆの効果的ラインがキャビティ4をほぼ中央をのびるように力適用点が選択される。圧縮力Fによって、ベース要素2が力適用点の領域において半径方向内向きに押圧され、同時に、適用点間に存在する領域、即ち、キャビティ4の間に形成されかつ締付ジョー3a、3b、3cを有するバー2aは、外向きに弾性変形させられ、それで、受け口3がより大きくなって、締付られるべき構成要素は受け口3に押し込まれうる。

半径方向圧縮力Fが減少するか、解放されると、ベース要素2の弾性的復元がもたらされ、その結果、バー、そして、受け口3の締付ジョー3a、3b、3cが再び内向きに移動して、シャフトに対し弾力的復元でもって、締り嵌めによって、押圧する。

動作の間、締付装置が高回転速度によって回転する場合、遠心力カウンタウェイト5は、生じる遠心力F_Fによって、外向きに押圧される。これらの力F_Fは、バー状結合領域6によって残りのベース要素2に提供され、ベース要素2が結合領域6において外向きに押圧される。受け口のキャビティ4および締付ジョー3a、3b、3c間に存在する領域と、そして、それらの間に存在するバー2aもまた、高い回転数によって、締付力が得られるか、さらに強化されることによって、内向きに曲げられる。

図3において、図1および2に示され、上記した締付装置1の修正された実施例が示されている。この実施例では、遠心力カウンタウェイト5は別々の構成要素として形成されて、キャビティ4に挿入されている。遠心力カウンタウェイト5は、図１および2を参照しながら上記した締付装置1と同様に形成され、ベース要素2のキャビティ4の外側の領域において、周方向に見て、キャビティ4のほぼ中央に位置させられたバー状力適用領域8でだけで接触させられている。遠心力カウンタウェイト5を確実にキャビティ内に位置させるために、遠心力カウンタウェイト5周辺のキャビティ4内に残されたスペースには、弾性プラスチック材料7が満たされている。この弾性プラスチック材料7は、例えば、射出成形された位置決め要素として、予め成形可能である。遠心力カウンタウェイト5からベース要素2に直接適用される力を保証することが可能ならば、力適用領域8における遠心力カウンタウェイト5およびベース要素2間の直接的接触がそこでは必須である。

遠心力カウンタウェイト5をベース要素2上の力適用領域地方8に固定することは、例えば、それらを加硫することによって、可能である。

最後に、図4において、本発明による締付装置の第３実施例が示されており、遠心力カウンタウェイト5は、砂、鋼球または類似物の粒のばら充填材によって形成されており、それらは、より一層スライドし易くするように液体でもって湿らされている。

図3および4の図示した実施例については、受け口3は、閉鎖、即ち、図1および2に示す締付装置1とは異なり、受け口3およびキャビティ4間の結合は無い。

本発明の第１実施例による締付装置の結合および／または解放状態を示す図面である。 図1の締付装置の非締付作動状態を示す図面である。 本発明の第２実施例による締付装置の締付状態を示す図面である。 本発明の第３実施例による締付装置の締付状態を示す図面である。

符号の説明

2 ベース要素
3 受け口
4 キャビティ
5 遠心力カウンタウェイト
F 圧縮力

Claims (9)

1. ベース要素(2)が、締付られるべき構成要素のための中心受け口(3)と、受け口(3)の回りに幾つかのキャビティ(4)とを有しており、ベース要素(2)は、キャビティ(4)の領域の外側から作用させられる半径方向圧縮力(F)によって弾性変形可能であり、その結果、締付られるべき構成要素が受け口(3)に押入可能であり、かつ、半径方向圧縮力を減少または解放することによって、締付られるべき構成要素との圧縮結合を生じさせるために弾性的に形状復元する締付装置において、遠心力カウンタウェイト(5)がキャビティ(4)内に提供されていることを特徴とする締付装置。
2. 請求項1による締付装置であって、遠心力カウンタウェイト（5）が、ベース要素(2)と一体的に形成されかつキャビティ(4)の外壁の領域において、バー状結合領域(6)によって、ベース要素(2)に結合されていることを特徴とする締付装置。
3. 請求項1による締付装置であって、遠心力カウンタウェイト(5)が、キャビティ(4)に別々の構成要素として挿入されかつ設計および配列されて、バー状力適用領域（8）が、遠心力カウンタウェイト(5)およびベース要素(2)のキャビティ(4)の外壁の領域の間に形成され、そこでは、ベース要素(2)および遠心力カウンタウェイトが、直接的に接触させられていることを特徴とする締付装置。
4. 請求項2または3による締付装置であって、ベース要素(2)および遠心力カウンタウェイト(5)間のバー状結合または力適用領域（6、8）が、周方向から見て、キャビティ(4)のほぼ中央に位置させられていること特徴とする締付装置。
5. 請求の範囲1〜4のいずれかによる締付装置であって、遠心力カウンタウェイト(5)の回りに存在するキャビティ(4)の領域が、弾性材料できていることを特徴とする締付装置。
6. 請求の範囲2〜4のいずれかによる締付装置であって、キャビティ（4）が、受け口(3)に開口させられていることを特徴とする締付装置。
7. 請求項6による締付装置であって、キャビティ（4）が、周方向から見て、キャビティ(4)の中央に位置させられた半径方向カット(9)によって受け口(3)に接続されていることを特徴とする締付装置。
8. 請求項1による締付装置であって、キャビティ（4）が、少なくとも部分的に、カウンタウェイト(5)として、粉体および／または液体で満たされていること特徴とする締付装置。
9. 請求項8による締付装置であって、遠心力カウンタウェイト（5）が、砂、鋼球または類似物の粒よりなるばら充填材により形成され、それらは、液体潤滑材によって湿らされていることを特徴とする締付装置。

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