JP5010590B2 - 連結部 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のプレアンブルに記載された、それぞれ１平面を有する２つの工具部品を備える連結部に関する。

ここで述べる種類の連結部は公知である。それは、互に接し合う２つの工具部品を相互に連結するために用いられる。なお、ここで言う工具部品の概念には工作機械のスピンドルも含まれる。したがって、連結部の概念には、１つの工具部品ともう１つの工具部品、１つの工具部品とアダプタまたは中間部品などとの連結だけでなく、機械スピンドルと工具部品、機械スピンドルとアダプタまたは中間部品などとの連結も含まれる。工具部品の一方が突出部を備え、この突出部は、収容部と称される第２工具部品の陥凹部内に少なくとも部分的に挿入可能である。工具部品が機械スピンドルとして形成されている場合は、公知のシステムでは通例そこに収容部が設けられる。第２工具部品の突出部がそこに挿入される。

連結部の緊張機構により緊張力が生じ、それにより両工具部品は軸方向に互いに緊密に押し付けられ、両平面が互いに密着し、連結される部品の精確な位置固定が径方向でも軸方向でも確保される。緊張機構は、作動機構と、突出部内部に軸方向および径方向に移動可能に格納されている、少なくとも２つの緊張体とを有する。両工具部品が緊張支持されているとき、緊張体が径方向外側へ移動するように緊張体に力が作用する。その際、緊張体は突出部内面の内部緊張ショルダに、また緊張機構の受面にも支えられている。それにより、突出部に対し軸方向に力が作用して、突出部を収容部に引き入れ、それにより両工具部品の緊張支持および平面の接合に寄与する。しかし同時に、突出部に対して径方向の力も働き、それによって突出部が広げられ、その外面が収容部内面に圧接される。この作用原理が働いて、連結部の両工具部品は径方向にも軸方向にも精確に位置固定される。ここで採り上げる種類の連結部では、中空シャフトとも言われる突出部は様々な幾何構造をもつことができる。したがって、突出部の外面を円筒形または円錐形に形成することが可能である。平坦形または多角形でもよい。収容部の内面は相補形に形成され、したがって突出部は収容部内で確実に保持される。

連結部の領域において両工具部品を緊張支持するのは、多くの場合費用がかかることが明らかになっている。

したがって、本発明の課題はこの欠点を回避する連結部を創り出すことにある。

この課題を解決するために、請求項１に記載の特徴を有する上記の種類の連結部が提案される。この連結部は、２つの工具部品を取り外し可能に互に連結するのに用いられる。なお、既述したように、本発明の意味では機械スピンドルも工具部品に含まれる。この連結部は、両工具部品を相互に緊張させる緊張機構と、少なくとも２つの緊張体を有する作動機構とを備えている。作動機構は、その回転軸が連結部の長手軸に対してある角度、好ましくは９０°の角度で配置されている回転可能な作動要素を有する。作動要素は、結合機構と協働する偏心外面を有する。作動機構が回転すると、緊張機構のピストンが軸方向に移動し、おれにより連結部の両工具部品の緊張支持がもたらされる。したがって、連結部は、非常に簡単な構造で、故障し難くなっている。

特に好ましい一例示的実施形態は、スパナを特長とする連結部である。スパナはフォーク状に形成されていて、作動機構の２つの作動要素と協働する。したがって、このスパナを用いて同時に２つの作動要素を始動させることができ、それにより連結部の工具部品の非常に均等な緊張支持がもたらされる。

特に好ましい別の例示的実施形態は、止め溝を含む連結部であり、スパナから出ている突出部がこの止め溝内に噛み合う。止め溝はその一端に導入領域を備えており、それによりスパナが、作動要素を始動させるために、特定位置にのみ配置可能となることが保証される。またこの位置でのみスパナは引き出し可能である。導入領域は、好ましくは、連結部の両工具部品が互いに堅固に緊張支持される位置に作動要素が配置された場合にのみスパナが引き出せるように、選択する。それにより、スパナを引き出す際には両工具部品が確実に互いに緊張状態で緊張支持されることが容易に保証される。

さらなる実施形態は、他の従属請求項から明らかとなる。

次に、本発明を図面に基づきより詳しく説明する。

図１は、第１の工具部品３と第２の工具部品５とを備える連結部１を示している。第１工具部品３は、第２工具部品５の陥凹部９内に少なくとも部分的に挿入可能な中空の突出部７を有する。したがってこの場合、それを用いて２つの工具部品３および５が解除可能に互いに緊張支持される緊張システムが得られる。なお、第２工具部品５は、第１工具部品３を収容する工作機械のスピンドルでもよい。しかし、工具、アダプタ、中間部品などでもよい。

したがって、ここに描かれた連結部１は、任意の形態の工具部品３および５を備えることができる。連結部１の機能にとって、第１工具部品３が突出部と陥凹部のどちらを有するのか、および第２工具部品が対応する相補形に形成されているのかどうかも重要でない。肝要なのは、工具部品の一方が突出部を有し、もう一方が対応する陥凹部を有することである。

第１工具部品３の突出部７は中空に形成されている。突出部７内の空洞１３の内面１１は内部緊張ショルダ１５を備えており、これは、連結部１の長手軸１７と垂直な位置関係にあって垂直方向に広がる仮想平面に対して鋭角で傾斜している。中空円錐体とも言われ、ここで採り上げた種類の内部緊張ショルダ付き突出部は公知であるため、ここでは詳細には説明しない。

連結部１は、作動機構２１とピストン２３とを有する緊張機構１９を備えている。ピストンは、連結部１の内部で、作動機構２１を用いて、軸方向に、すなわち長手軸１７の方向に、あるいはそれに平行に移動可能である。ピストン２３は、作動機構２１の始動時にピストン２３の移動を行う作動機構２１と結合されている。

つまり、作動機構２１はピストン２３と結合されている。ここに示された例示的実施形態では、作動機構２１は、第１結合部材２７と結合された作動要素２５を有する。この作動要素は第２結合部材２９を介して、しかもこの場合は、本例示的実施形態では好ましくは結合リングとして形成されている第３の結合部材３１を介して、ピストンと協働する。

ピストン２３は一端に、ここでは第３の結合部材３１に対応するその右端に少なくとも１つの突出部を有しており、この突出部は、第３の結合部材３１が右方へ移動したときにこれと噛み合い、したがってピストン２３も右方へ長手軸１７の方向に移動する。ピストンの右端には、リング状の陥凹部３５内で第３結合部材３１と噛み合うリング状の結合ブリッジ３３が設けられていることが好ましい。

ピストン２３の反対側端部には結合リング３７が設けられており、これはその外面、すなわち長手軸１７の反対側に反り出し斜面３９を含んでいる。ピストン２３の外面、ここでは結合リング３７の外面に、少なくとも２つの収容スリット４１が設けられており、それらの中にそれぞれ緊張機構１９の緊張体４３が格納されている。

反り出し斜面３９は、長手軸１７とは垂直な位置関係にある仮想平面に対し、ここでは左方へ鋭角で傾斜している。ピストン２３が右方へ移動した場合、この反り出し斜面３９で、収容スリット４１に格納された緊張体４３が径方向外側へ、すなわち長手軸１７に対して垂直に移動する。図１でピストン２３が軸方向右方へ移動した場合、緊張体４３は反り出し斜面３９に沿って径方向外側へ滑り、その結果、中空軸として形成されている突出部７の内面上で内部緊張ショルダ１５と噛み合う。その際、緊張体４３は径方向でも軸方向でもそれ自体の緊張位置に変位する。それにより、ピストン２３に対して軸方向右方に働く力が緊張体４３を介して内部緊張ショルダ１５に伝達され、それにより突出部７が陥凹部９内に引き込まれる。緊張体４３が径方向外側へ移動することにより、突出部７も径方向へ広がり、その結果、その外面が陥凹部９の内面に圧接し、それにより陥凹部９に対して突出部７が位置合わせされる。

ここに描かれた連結部１の例示的実施形態では、対称な位置にある２つの緊張体４３がそれぞれ対応する収容スリット４１内に設けられている。緊張体４３は、好ましくは、復元要素４５の力に抗して径方向外側へ動く。すなわち、ピストン２３が逆方向左方へ移動した場合、緊張体４３はそれにより径方向内側、収容スリット４１の底部へ、つまり図２に関して詳しく説明する解除位置へ移動する。この位置では突出部７を陥凹部９から取り外すことができる。

復元要素４５の復元力は、緊張機構１９の緊張作用を妨害しないように、あるいは完全に保存するように、この機構の緊張力に適合されている。

連結部１の両工具部品はそれぞれ、緊張支持された状態で互いに圧接する平面を有する。図１から明らかなように、第１工具部品３は、ここではリング面として形成されている平面４７を有する。この平面は、長手軸１７と垂直な位置関係にある仮想平面内にある。この平面は第２工具部品５の方向に向いている。第２工具部品５は、同様に長手軸１７と垂直な位置関係にある仮想平面内に対応する平面４９を有する。この平面は第１工具部品３の方向に向いている。平面４７および４９の径方向の広がりは、工具部品３および５が緊張支持されている状態で互いに緊密に接し、それによって一方では両工具部品３および５の間の厳密な相互の位置合わせが保証され、他方では両工具部品３および５が互いに傾斜しないことが保証されるように選択される。

２つの工具部品の一方に中空軸として形成された突出部を設け、もう一方に陥凹部を設け、さらにそれぞれの部品に平面を設けるという緊張原理は、原則として公知である。これら両工具部品を緊張支持すると、突出部が軸方向に陥凹部内部へと引き込まれ、幅が広がるので、その結果、一方では突出部の外面と陥凹部の内面とが精確な位置で圧接し、他方では両工具部品の平面が精確な位置で相互に圧接する。したがって、ここではこの基本原理については詳しくは説明しないことにする。

連結部１は、両工具部品３および５の緊張支持が非常に簡単に可能になる点で優れている。緊張機構１９は、ここでは、対称位置に配置された２つの緊張体４３を有しており、それらはピストン２３により、連結部１の長手軸１７に対して径方向外側へ移動させることができる。図１でピストン２３が長手軸１７の方向で右方へ移動する場合、緊張体４３が反り出し斜面３９に沿って長手軸１７に対し径方向外側へ滑り、突出部７の内部緊張ショルダ１９と噛み合い、その結果突出部は軸方向右方へ引き込まれ、径方向に広がる。緊張体は、径方向だけでなく軸方向にも移動可能であり、したがって反り出し斜面３９によって内部緊張ショルダ１５に押し付けることができる。

ピストン２３の移動は、作動機構２１により、すなわち作動要素２５の回転によって行う。連結部１が両側に、図１にも描かれているように、それぞれ１つずつ作動要素２５を含むようになっていることが好ましい。作動機構２１は、緊張機構１９と全く同様に、陥凹部を有する工具部品、ここでは第２工具部品５の一部である。つまり、連結部１の領域で固定保持される第１工具部品３は追加要素を備えていない。したがって、第１工具部品３は緊張機構１９および作動機構２１と同調する必要は全くない。ただ、第１工具部品３の突出部７は、中空軸工具では通例であるように、内部緊張ショルダ１５を有することだけが必要である。作動機構の作動要素は同一の形態に形成されているので、以下では上側の、つまり長手軸１７の上方に配置されている作動要素２５について述べる。

作動要素２５は、長手軸１７の方向とは反対側の外面上に、ここには描かれていないスパナとの噛合い面５１を有している。スパナについては後に詳しく採り上げる。作動要素２５は、ここでは長手軸１７に対して垂直な位置関係にあるその中心軸の周りを回転することができる。作動要素の噛合い面５１とは反対側になるその下面には、作動要素２５の中心軸に対して偏心位置に、第１結合部材２７の陥凹部と噛み合う突出部５３が配置されている。作動要素２５の回転運動により、突出部５３と噛み合っている結合部材２７の末端が突出部５３のレーンに沿って移動する。つまり、作動要素の旋回運動が行われる。同時に、第１結合部材２７は突出部５３の位置に応じて大なり小なり長手軸１７の方向に右方または左方へ移動する。すなわち、作動要素２５の回転運動が第１結合部材２７の軸方向運動を引き起こす。この軸方向運動はピストン２３に伝達されるので、ピストンは作動要素２５の位置に依存して同じく大なり小なり、軸方向に、つまり長手軸１７に平行な方向に右方または左方へ移動する。図１の例では、突出部５３は作動要素２５の回転によって完全に右方へ移動する。それに対応して、第１結合部材２７も完全に右方へ移動する。それとピストン２３との結合によって、ビストン２３も完全に右方へ移動するので、反り出し斜面３９が緊張体４３を径方向外側に、最大限大きく移動し、その結果突出部７は、上記説明のとおり、陥凹部９内に完全に引き込まれ、平面４７および４９が互いに堅固に圧接する。

すなわち、上記の説明から明らかになるように、作動要素２５の回転運動がピストン２３の軸方向運動に転換される。そのために、ここでは作動要素２５は偏心位置に突出部５３を有している。しかしまた、噛合い面５１の反対側の下面に楕円形の突出部を設けることも考えられよう。その場合、突出部は第１結合部材２７の陥凹部内に格納されていて、作動要素２５の回転時にその外面で当結合部材を大なり小なり軸方向に移動させる。

上記説明より明らかなように、第１結合部材２７を然るべき形態に構成することによって作動要素２５の回転運動を直接ピストンの軸方向運動に変換することができる。ここに描かれた例示的実施形態では第１結合部材２７は、突出部５３と反対側の末端に陥凹部５５を有しており、この陥凹部５５に、連結部１の長手軸１７に対して実質上垂直に延びる、ここでは円筒形ピンとして形成されている第２結合部材２９が噛み合っている。第２結合部材２９は、第１結合部材２７が軸方向に移動すれば、同じように長手軸１７の方向に前後移動する。ピンは直接ピストン２３と噛み合わせることができよう。しかしここでは、第２結合部材２９、つまりピンを収容するための穴をもつリング状に形成された第３結合部材３１が設けられている。リング状の第３結合部材３１は長手軸１７と同心に配置されており、ピストン２３を取り巻いている。第３結合部材の内径は、ピストンが包み込まれるように選択される。リング状の第３結合部材３１は、その内面（図１の右方）に陥凹部３５をもち、そこにピストン２３の結合ブリッジ３３が噛み合っている。第３結合部材３１に固定された閉鎖板５７により、結合ブリッジ３３が陥凹部３５から右方へ滑り出るのが防止される。右側閉鎖板５７の方向に向いた陥凹部３５内壁は、第３結合部材３１が右方へ移動した際の結合ブリッジ３３の動きを捕え、その際に結合ブリッジ３が右方に向けられた力の作用を受けてピストン２３が軸方向右方へ移動するようになっている。

陥凹部３５の接触面は、軸方向の力の離散的な誤差を補償できるように球形に形成することが好ましい。

図１はさらに、ピストン２３が中空構造で、冷却剤／潤滑剤の通し入れが可能な通路５９を有していることも示している。

図２は緊張が解放または解除された状態の連結部１を示している。緊張体４３は径方向内側の長手軸１７の方へ移動して、結合リング３７の収容スリット４１内に納まり、突出部７、特にその内部緊張ショルダ１５には接触しない。同じ部品には同じ表示番号が付けてあるので、その範囲内では図１についての説明が参考になる。

連結部１の連結解除には、第１結合部材２７が、それと共にピストン２３も完全に左方へ移動するように、作動要素２５を回転させる。左方へ向いた力は、第２結合部材２９に設置された閉鎖板５７によってもたらされる。この板はピストン２３の結合ブリッジ３３を押し付けて、それによりピストンを左方へ移動させている。ピストン２３に固定された結合リング３７もピストン２３と共に、および結合リングと共にその反り出し斜面３９も左方へ移動する。このようにして、緊張体４３は固定状態から解放される。その時点で、緊張体は復元要素４５により径方向内側に長手軸１７の方向に移動させることができる。

図に描かれているように、結合ブリッジ３３はリング状の第３結合部材３１内に設けられた陥凹部３５中にあり、第３結合部材３１の内面に嵌め込まれた緊張リング６１によって保持することも原則として可能である。この場合、緊張リング６１は、長手軸１７の方向で左方へ働く軸方向の力をピストン２３に伝達する。

図２からさらに見て取れるように、緊張体４３において反り出し斜面３９に対向する位置に傾斜面６３が設けられていて、それが長手軸１７と垂直な位置関係にある仮想平面に対して傾斜しており、その傾斜方向は反り出し斜面３９と反対方向である。傾斜面は第２工具部品５に設けられているので、ピストン２２が右方へ移動してもこの傾斜面６３は固定されたままであるが、反り出し斜面３９は傾斜面６３の方向へ移動する。傾斜面６３は、軸方向にバネ弾力をもたせた、ピストン２３を取り巻いているリングに設けることもできる。その場合、緊張体４３は、長手軸１７から見て外側へ開いたＶ字形を構成する両面の間にある。これら両面が相互に移動できれば、緊張体４３は非常に簡単に径方向外側へ移動し長手軸１７から離れるので、それにより図１に描かれた緊張位置に到達する。

連結部１の解除状態では、第１および第２部品要素２、５の平面４７および４９は間隔が空いているので、両工具部品の位置合わせに何ら寄与するところがない。

図３は連結部１、２および３の縦断面図である。もちろん、ここでは切断面は図１および２の場合とは異なり、それらから長手軸１７の周りを回転移動させたときのものである。同じ部品には同じ表示番号が付けてあるので、その範囲内では図１および２についての説明が参考になる。図３の描画から明らかなように、緊張機構１９は、連結部１の解放状態では第１工具部品３が第２工具部品５から押し出されるように形成することができる。それには構造的に非常に簡易な解決法、すなわち、第２結合部材２９に、好ましくはネジとして形成されている押し付け要素６５を組み込むことが好ましい。それは、解放状態では突出部７の内側正面６７を押し付けて突出部を例えば陥凹部９から押し出すほど、第２結合部材２９から突出部７の方向に左方へ突き出るようにする。

この場合、作動要素２５が然るべく始動すれば、第２結合部材２９は長手軸１７の方向に左方へ、すなわち突出部７の方向に移動することは明らかである。押し付け要素６５は突出部７の方向に、第２結合部材２９が左方へ一杯にその解除位置まで移動したときに突出部７を陥凹部９から押し出し、しかもそのとき平面２７および２９がもはや互いに圧接せず、特に突出部７の外面と陥凹部９の内面との間の摩擦力を越えるほど突き出る。その結果、第１工具部品３は連結部１の結合解除後には容易に第２工具部品５から分離することができる。

押し付け要素の数は自由に選択することができる。陥凹部９内での突出部７の傾きを防止するために、長手軸１７の周りの想定円上に配置されるこの種押し付け要素６５を３つ設けることが好ましい。

図４は連結部１の透視図である。構造を見極め易くするため、連結部の一部、ここでは連結部１の１／４を縦方向に切り出している。同じ部品には同じ表示番号が付けてあるので、その範囲内では前出図面についての説明が参考になり、重複が避けられる。

ここでは、作動機構２１の作動要素２５が嵌め込まれている、連結部１の外周面６７の一部が明瞭に見て取れる。作動要素は、ここでも図１〜３と同様に縦断面で描かれており、図１に再現されているのと同様に緊張位置にある。

作動要素２５の外面には作動要素２５の噛合い面５１が認められる。実質上円筒形である第２工具部品５の外周面６７が止め溝７１をもつ軽微斜面６９を含むことも見て取れる。図４に基づく透視図では止め溝７１の導入領域７３も明瞭に認められる。

図４には第１結合部材２７の縦断面が示されている。第１結合部材は、作動要素２５の突出部５３が噛み合う陥凹部の設けられた第１末端を有している。第１結合部材２７は、ここでは帯状の要素として形成されており、その別の末端には、ピンとして形成された第２結合部材２９用に陥凹部５５が設けられている。第２結合部材は、９０°を越える角度で切片が切り取られたリング状第３結合部材３１と噛み合っている。

この図から明らかなように、第３結合部材３１は、結合ブリッジ３３が噛み合う陥凹部３５を有している。図４の描画からはさらに、第３結合部材３１は第２工具部品５の正面にまで広げることが可能であり、それにより、図１を手掛かりに言及した閉鎖板５７を省くことも可能であることが分かる。ピストン２３の一部である結合ブリッジ３３は、第３結合部材３１から前方へ滑り出ることはできない。そこには緊張リング６１が備えられていて、それが結合ブリッジ３３の第３結合部材３１から前方への滑り出し移動を防止しているからである。

図４から連結部１の基本原理が改めて明らかになる。つまり、作動機構２１に付属する作動要素２５の回転運動が突出部５３の回転運動を引き起こしている。この突出部は作動要素２５の中心軸に対して偏心位置にあるので、第１結合部材２７は一方ではピン状の第２結合部材２９の周りを旋回し、他方では図１の描画どおりに、連結部１の緊張固定には軸方向右方へ、固定解除には軸方向左方へ移動する。

したがって、第１結合部材２７は十分な強度をもつ長形要素、例えば金属製にすることができ、連結部１の長手軸１７に対して実質上平行に配置することができる。第１および第３の結合部材２７と３１との間の結合は、長手軸１７に垂直に配置されるピン、つまり第２結合部材２９によって行われる。

図１〜４から次の基本原理が明らかになる。作動機構２１の作動要素２５は、第２部品要素５の平面４９から比較的近い位置にある。ピストン２３の移動に必要な力は、図４では観察者の方に向いているその右端、すなわち結合ブリッジ３３に導入される。続いて、緊張体４３をその緊張固定位置または固定解除位置に移動させるために、この結合ブリッジを軸方向で前後に移動させる。緊張体４３の作動に必要な力は、したがって従来の連結部の場合と同様に右側からピストン２３に導入される。

図５は連結部１の図、詳しくは、止め溝７１が持ち込まれた軽微斜面６９の上面図である。止め溝７１の導入領域７３も明瞭に認識できる。

第２工具部品５本体の軽微斜面６９は、外周面６７から浮き上がっており、右上方に第１ストッパ７５、左下方に第２ストッパ７７を有するが、それらは第２工具部品５の外周面６７内にある軽微斜面６９の側壁によって形成される。

図５の描画では導入領域７３は、作動要素２５の噛合い面５１と実質上同一平面にある。したがって、図５の上面図によれば、そこには描かれていないスパナを噛合い面５１に導入することが可能である。第２工具部品５の方に向いたスパナの下面上には突出部またはピンが設けられており、それらは噛合い面５１へのスパナの導入時に導入領域７３に持ち込まれる。

図５の描画においてスパナを左方へ時計の針と逆方向に回せば、噛合い面５１との噛み合いにより作動要素２５も同様に時計の針と逆方向に回転する。同時にスパナの突出部またはピンも止め溝７１内を時計の針と反対方向に移動する。

図５に描かれた、止め溝７１の延伸方向を横切る線が示唆しているように、溝の深さは一定していない。導入領域７３から向かい側の末端部７９にかけて深さが増大している。スパナは、本体から出ている突出部またはピンが止め溝７１の底部に向けて押し付けられるように形成されている。これはスパナの初期応力によって達成される。

図５の上面図より第１結合部材２７の輪郭が認められる。それによれば、その第１末端は作動要素２５の下方に配置され、その第２末端は作動要素２５の下方から突き出ていて、ピン状の結合部材２９を収容している。図５の描画から明らかなように、連結部１の工具部品３および５が互いに緊張支持されている、本図に示された作動要素２５の位置には、第１結合部材２７が連結部１の長手軸１７に実質上平行に配置されている。

図６は連結部１の透視図である。そこには軽微斜面６９がやはり実質上上面図で再現されている。同じ部品には同じ表示番号が付けてあるので、その範囲内では前出図面についての説明が参考になる。

この図６では、要は、フォーク状に形成された、すなわち、グリップ要素８５から枝分かれしてＶ字形を構成する２つのスパナアーム８３ａと８３ｂをもつスパナ８１が描かれている。スパナのアームはその末端に噛合い突端を有しており、図ではそのうちスパナアーム８３ａの方の噛合い突端８７ａが見て取れる。これは作動要素２１の噛合い面５１にあり、スパナアーム８３ａおよび８３ｂの初期応力によって噛合い面に押し込まれる。それに対応して、スパナアーム８３ｂに設けられている噛合い突端が、向かい合った作動要素２５の噛合い面に押し込まれる。

スパナアーム８３ａ、８３ｂからはそれぞれ突出部またはピン８９が出ていて、それらは止め溝７１に納まるように配置されている。噛合い面５１が図５に描かれているように配置されていれば、つまり、それが連結部１の周辺方向に向かって広がっていれば、噛合い突端８７は噛合い面５１内に導き入れることができ、その間同時に突出部、ブリッジまたはピン８９が止め溝７１の導入領域７３に導き入れられる。スパナ８１が時計の針と反対向きに回転すれば、その外側は最後には軽微斜面６９のストッパ７７に打ち当るようになっており、そのようにしてスパナ８１の旋回行程が制限される。スパナ８１がこの位置に来たときには、作動要素２５、したがってまた、ここでは見えないその突出部も時計の針と反対方向に旋回し終えている。一方図６の上面図からは、第１結合部材２７はピン状の第２結合部材２９の周りを少し旋回していること、したがって、もはや連結部の長手軸１７に対して平行ではなくなっていることが明らかになる。

作動要素２５がこの機能位置にあるときは、第１結合部材２７、したがってまた第２結合部材２９および第３結合部材３１はこの場合下方へ、図２では左方へ最大限移動する。それと同時に、ピストン２３はその解緊位置または解除位置にある。

止め溝７１は、ここではスパナのアーム８３ａによって覆われるその末端部７９で最も深くなるように形成されている。互にＶ字形に延びる両スパナアーム８３ａおよび８３ｂが初期応力によって連結部１の方向に圧されるので、ピン８９が止め溝７１の底部を滑り出し、スパナ８１が解除位置または解放位置に達したときに、その最も深い点に到達する。

スパナ８１が時計の針の方向に旋回すれば、ピン８９は再び止め溝７１の底部に沿って滑り出す。溝は導入領域７３では浅いので、ピン８９は対応するスパナアームの初期応力に対して外側に押される。したがって、スパナを時計の針の方向に旋回させることができるのは、ピン８９と止め溝７１の底部によって形成された楔形伝動機構の抵抗力を越えた場合だけである。

したがって、スパナ８１は、初期応力を受けたピン８９と止め溝７１の底部との協働によってその解放位置に保持される。しかも、止め溝７１はその末端部７９の領域では側方が閉鎖されていて、ピン８９は止め溝７１から側方へは引き出すことができないので、スパナは取り出すこともできない。

スパナ８１を時計回りに回す場合、その外側が第１ストッパ７５に接するところにまで回して初めて、ピン８９が止め溝７１の導入領域７３に来る。この位置ではスパナ８１を連結部１からその外周方向、すなわち長手軸１７に対して垂直方向に取り出すことができる。

したがって、スパナ８１を連結部１から取り外し可能な状態にする前に、スパナを時計回りに回して、作動機構の作動要素２５をまずその緊張位置へと回すことが必要である。

このようにして簡単に最適の固定機能が得られる。スパナ８１は、作動要素２５が所期の回転角だけ回転し、スパナ８１が所定の旋回角だけ旋回して、作動機構２１が固定位置に来たときにのみ連結部１から取り外すことが可能である。したがって、連結部１を構成する両工具部品３および５が互いに完全に緊張支持されていない場合にはスパナ８１を取り外すことは不可能である。

スパナ８１は２つのスパナアーム８３ａおよび８３ｂを有しているので、緊張力が連結部１に対称的に導き入れられ、それにより、緊張システムまたは連結部の構成要素にかかる負荷が均等化される。スパナアーム８３ａ、８３ｂの対称的な配置により、作動要素２５と結合部材２７、２９および３１との同期移動、加えてまた緊張体４３の同期移動が達成される。これは、連結部１への力の均等な注入をもたらす。

結合部材による作動機構の駆動はまた、螺旋駆動具としてのネジを介して、または幾何曲線経過を通じて、あるいは反り出し斜面を介して実現することもできる。その場合、作動要素２５は省かれる。また、構造的変化により連結部を半自動的に、例えば液圧、電子または圧搾空気の利用により操作することも可能である。

図１〜６に基づいて説明した連結部１は、非常に簡端な構造である点で優れている。作動要素２５は第２工具部品５内に対称位置に格納されているので、２つのスパナアーム８３ａ、８３ｂをもつ簡単なスパナ７１により始動させることができる。止め溝７１により、スパナ８１は作動要素２５の特定の回転位置でしかその噛合い面５１に導入し得ないことが保証される。同時に、連結部１の両工具部品３および５の緊張支持された位置でしかスパナ８１の再度の取り外しはできないことが保証される。したがって、両工具部品３と５の相互の組み付けおよび連結部１の緊張支持を忘れてしまうことは起こり得ない。つまり、解除状態ではスパナ８１は取り外し不可能であり、それが、連結部１はまだ固定されていないことを明白に示す信号である。

特殊な形状の深さをもつ止め溝７１により、スパナ８１が不意に、例えば重力によって固定位置に落ち込むことがないことが保証されている。それよりもむしろ、連結部１の方向に作用するスパナアーム８３ａ、８３ｂの初期応力に抗してスパナ８１を固定位置へと旋回させる必要がある。

連結部１の緊張支持および解除の基本原理についての説明から明らかなように、突出部７の外輪郭および陥凹部９の内輪郭は自由に選択することができる。したがって、双方いずれの場合も円筒形および円錐形の輪郭、さらにまた、実質上円筒形または円錐形をたどる多角形平面を使用することもできる。

緊張機構１９により作動機構２１における作動要素２５の回転運動がピストン２１の軸方向運動に変換され、その結果緊張体４３がその固定位置または解除位置に到達することがいずれの場合にも保証されている。緊張支持された状態では工具部品３および５の平面４７および４９は緊密に相互接合しており、その結果連結部１を構成する工具部品３、５の最適な位置合わせが保証される。

作動要素２５の回転運動からピストン２３の軸方向運動への変換という基本原理が、回転運動から軸方向運動への様々な方式での変換を実現させている。例えば、作動要素２５と協働する第１結合部材が直接ピストン２３の軸方向、すなわち長手軸１７の方向での移動を引き起こすことが可能である。しかしまた、作動要素２５の回転運動をピストン２３の軸方向運動に変換するために、第２、第３の結合部材２９および３１を、構成コストの著しい増加を伴わずに設置することも可能である。

付言すると、第２工具部品５は既存の工具システムに難なく組み込むことができることは明らかである。というのは、公知の工具システムで形成されるような第１工具部品３の突出部７を収容することが非常にうまくできるからである。

連結部の緊張状態での縦断面図である。 図１に示された連結部の解除状態での縦断面図である。 図１とは異なる切断面での連結部の縦断面図である。 連結部の部分切断透視図である。 連結部の側面図である。 連結部とスパナの透視図である。

Claims (14)

1. それぞれ一つの平面（４７、４９）を有する二つの工具部品（３、５）で、そのうちの一方が陥凹部（９）を、他方が少なくとも部分的に前記陥凹部（９）に挿入可能な中空の突出部（７）を有する二つの工具部品と、前記工具部品（３、５）を緊張支持された状態でそれらの平面（４７、４９）領域において互に押し付ける緊張力発生のための緊張機構（１９）と、を備える連結部（１）であって、
   前記緊張機構（１９）が、作動機構（２１）と、前記突出部（７）の内部に前記連結部（１）の軸方向および径方向に移動可能に格納されていて、緊張支持された状態で前記突出部（７）の内部緊張ショルダ（１５）に作用する、少なくとも二つの緊張体（４３）と、前記突出部（７）の内部に配置されて前記連結部（１）の長手方向に移動可能なピストン（２３）と、を有し、
   前記ピストンが、長形要素である第１の結合部材（２７）、ピン状の第２の結合部材（２９）およびリング状の第３の結合部材（３１）を含む結合機構を介して前記作動機構（２１）と結合されて、前記作動機構（２１）の第１の機能位置ではその緊張位置に、前記作動機構（２１）の第２の機能位置ではその解除位置に配置され、
   前記作動機構（２１）が、対向する二つの回転可能な作動要素（２５）であり、その回転軸が前記連結部（１）の長手軸（１７）に対して、９０°の角度で回転可能である作動要素と、前記第１の結合部材（２７）と協働する偏心外面と、を有し、
   前記第１の結合部材が、前記作動要素（２５）の回転時に、前記第２結合部材（２９）の回りを旋回しながら軸方向に移動して、前記第３の結合部材（３１）を介して前記ピストン（２３）の軸方向移動を引き起こすことを特徴とする連結部。
2. 前記作動要素（２５）が偏心突出部を有することを特徴とする、請求項１に記載の連結部。
3. 前記作動要素（２５）が楕円形の外面を有することを特徴とする、請求項１に記載の連結部。
4. 前記第２結合部材（２９）が、前記第１結合部材（２７）および前記ピストン（２３）と協働するピンであることを特徴とする、請求項１に記載の連結部。
5. 前記ピンの中心軸が、前記連結部（１）の長手軸（１７）に対して実質上垂直に延びることを特徴とする、請求項４に記載の連結部。
6. 前記第１結合部材（２７）が、前記連結部（１）の長手軸（１７）に実質上平行に位置合わせされ、その一端で前記作動要素（２５）と、他の一端で前記ピンと結合された結合要素として形成され、それが前記ピンの回りを旋回可能であることを特徴とする、請求項４または５に記載の連結部。
7. 前記作動要素（２５）がスパナ（８１）との噛合い面（５１）を有することを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の連結部。
8. 前記噛合い面（５１）が、前記連結部（１）の前記長手軸（１７）とは反対の側に向いた、前記作動要素（２５）の外側面に設けられていることを特徴とする、請求項７に記載の連結部。
9. 前記スパナ（８１）がフォーク状に形成されていること、および前記スパナ（８１）の前記スパナアーム（８３ａ、８３ｂ）が初期応力を受けることを特徴とする、請求項７または８に記載の連結部。
10. 前記スパナ（８１）から出ている突出部が噛み合う止め溝（７１）を設けていることを特徴とする、請求項７ないし９のいずれか一項に記載の連結部。
11. 前記止め溝（７１）がその一端に導入領域（７３）を有し、その結果前記スパナ（８１）が特定の位置でしか装着および取り外し可能でないことを特徴とする、請求項１０に記載の連結部。
12. 前記止め溝（７１）が様々な深さの領域を有することを特徴とする、請求項１０または１１に記載の連結部。
13. 前記止め溝（７１）がその他端（７９）で最も深くなっていることを特徴とする、請求項１０ないし１２のいずれか一項に記載の連結部。
14. 前記作動要素（２５）の移動領域を制限するための、少なくとも１つのストッパ（７５、７７）が設けられていることを特徴とする、請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の連結部。

Images