JP5241034B2 - クランプ工具の締付および解除用装置 - Google Patents

Description

本発明は、特許請求項１のプリアンブルに係るクランプ工具の締付および解除用装置、ならびに特許請求項１７のプリアンブルに係るそのような装置のためのキーインサートに関する。

工具またはワーク部品などの物体がクランプされることによって固定される、引込みコレットチャックおよびマンドレルなどのさまざまなクランプ工具が公知である。引込みコレットチャックに関して、たとえばＥＲまたはＯＺシステムなどの、たとえばＳＫ、ＨＳＫおよび多角形工具受部が公知である。そのようなクランプ工具はしたがって、コレットチャックとクランプ装置とを有するベースを常に備え、クランプ装置とは、チャックをクランプするためのロックナット、およびベースにねじで留められてコレットチャックをクランプする、マンドレルなどのためのクランプねじなどである。引込みコレットチャックの厳密な構成に関しては、引用によりその全開示内容が本願に援用されるＤＥ １０２００６ ０５０ ６３２．４を参照されたい。

本発明の目的は、クランプ工具の締付および解除用装置であって、それによってトルクを中心的に伝えることができ、したがってコレットチャックベースなどのねじ山およびクランプ装置のねじ山の片側のみに負荷がかからない装置を提供することである。したがって、この装置は広く使用可能であり、構成が単純である。

この目的は、請求項１に係る装置によって達成される。有利な実施例は、それぞれの従属項において与えられる。

本発明に係る装置は、装置の回転軸を含む平面に対して対称に配置された２つの動作ハンドルを備える。また、装置はクランプ装置の外周輪郭に適合されているため、装置を回転させると、クランプ装置のベースに対してクランプ装置を締付ける、および解除するためのトルクがクランプ装置に伝えられる。この装置は、トルクが付与される際のクランプ装置の正確な回転を容易にすると同時に、発生すればクランプ工具内のクランプ装置の傾きおよびしたがってコレットチャックの傾きを引起し得、したがってクランプ工具の回転精度を低下させ得る横力の発生を防止する。さらに、横力の発生を防止することによって、コレットチャックベースのねじ山、またはクランプ工具およびクランプ装置のベースのねじ山の片側のみに負荷がかからないことも保証される。

クランプ装置も配置される平面内にハンドルが配置されると、したがって対向ハンドルの効果線が回転軸およびクランプ装置にも交差すると、装置が両手で作動された際に、横力なしの締付および解除が自動的に保証される。

しかし、この構成において片手による動作が行なわれる場合、または２つのハンドルに異なる力で負荷がかけられる動作が行われる場合は、横力なしの締付は、トルクを付与するのみの際は、保証されない。

したがって、ハンドルが配置される平面はクランプ装置を貫通して延在せず、したがってハンドルが、クランプ装置の上または下に配置される平面内に配置されると有利であり
得る。したがって、ハンドルはクランプ装置に対して軸方向に片寄っており、エルボを有して構成される。したがって装置は、片側でのみ取扱われたり非対称的に取扱われたりすると、これはそれぞれのハンドルに異なる力を加えて取扱うことを意味するが、クランプ装置からずり落ちてしまう。装置はしたがって、そのような取扱いミスを防止する、両手での対称的な取り扱いでのみ作動可能である。好ましくは、トルクをクランプ装置に伝達するための取外し可能なキーインサートが与えられる。このキーインサートを用いれば、装置はさまざまなクランプ装置に適合可能であるため広く使用可能である。したがって、さまざまなクランプ工具を単一の装置で締付け、解除することができる。

便利な態様では、キーインサートは装置の環状溝型凹部に配置され、環状溝型凹部は特に、円形の一部の形をした凹部の周りに構成される。したがって、装置とキーインサートとの接続のための非常に単純な設計が与えられる。

有利な態様では、キーインサートは、装置内の少なくとも１つのねじが切られた、または挿入された接続によって固定される。特に接続が差込式接続として構成されている場合、キーインサートの交換をしたがってすぐに実行することができる。

ねじが切られた、または差込式の接続が、キーインサートおよび環状溝型凹みを少なくとも部分的に貫通して伸びる場合、非常に安全な接続が達成される。

特に単純で迅速な態様では、差込式接続が差込式接続部材付きのクリップ型要素を備え、クリップ型要素が装置のそれぞれの凹みに取外し可能に配置されると、接続を解除および再確立することができる。

差込式接続が個々に外れることのないように、クリップ型要素と装置との間に連動接続を与え、この連動接続が特にばねを利用したボール要素、ゴムなどを介して与えられると便利である。この場合、クリップ型要素を取外す際、突出したボールまたは突出したゴムの抵抗を克服しなければならないため、取外しは、それぞれの力を加えて初めて可能となる。

クリップ型要素の取外しは、クリップ型要素が装置の対応する凹みと共にグリップ要素を形成すると有利に容易になり得、これによって、クリップ型要素を凹みから取外すことができ、クリップ型要素は特にＬ字型に構成される。

好ましくは、差込口は、キーインサートの回転軸に対して偏心配置される。
特に好ましい態様では、差込式接続は、クリップ型要素と装置との間の嵌合部を備える。したがって、キーインサートは装置内に再現可能に配置され得る。

好ましくは、トルクを測定するための手段が装置に与えられる。したがって、ねじ山の過負荷、またはロックナットの不十分な締付けを防止することができる。単純な態様では、トルクを測定するための手段は、キーインサートに逆らって作用する弾性的に支持された要素を与えることによって構成される。この弾性的に支持された要素は、円形ばね、ディスクばね、コイルばね、板ばねによって、空気式または水力式シリンダによって弾性的に支持され得る。

トルクを表示するために、トルクを測定するための手段は機械式または電子式ダイヤルインジケータを備え得る。ダイヤルインジケータはしたがって、さまざまなクランプ直径およびサイズのクランプシステムのための、実際のトルクのディスプレイ、または最大許容トルクのディスプレイを備え得る。有利には、したがって、さまざまなクランプシステムのための複数の目盛りが与えられる。好ましくは、目盛りおよび／またはダイヤルイン
ジケータは交換可能であるように配置される。電子式ダイヤルインジケータでは、目盛りは切換可能に構成され得る。

代替的に、トルクを測定するための手段は、空気式、水力式または電子的に構成される圧力変換器を備え得る。

この装置はしたがって、ハンドルを装置から取外し可能に構成することにより、使用しないときには非常にコンパクトにしておくことができる。

クランプ工具を締付ける、および解除するための本発明に係る装置のためのキーインサートについて独立した特許が求められ、キーインサートは、横方向の開口、および特に実質的に環の一部の型の構成を備える。したがって、キーインサートはクランプ工具の外周輪郭に適合されるため、キーインサートを有するクランプ装置の回転時、クランプ装置のベースに対してクランプ工具を締付ける、または解除するためのトルクが与えられる。横方向の開口により、装置を横からキーインサートによってクランプ装置に移動させることができ、またクランプ工具内にクランプされた器具またはワーク部品を介してキーインサートを挿入または取出すことが不要である。

キーインサートは好ましくは突起部を備え、これらはロックナット、クランプねじなどのクランプ装置のそれぞれの凹みに係合するように適合される。したがって、トルクを極めて安全に伝えることができ、またそれぞれのクランプシステムおよびクランプ装置の直径について正確なキーインサートのみを使用できることが保証される。キーインサートは好ましくは、要素を受けて装置に差込接続するための、偏心ボア孔を備える。

好ましい実施例では、圧力センサまたは弾性的に支持された要素のための接触面がキーインサートに与えられる。好ましくはさらに、ダイヤルインジケータのための接触面が与えられる。

本発明に係る装置の好ましい実施例を示す上面図である。 図１に係る本発明に係る装置を示す第１の断面図である。 線Ｃ−Ｃに沿った図１に係る本発明に係る装置を示す第２の断面図である。 クランプ工具と相互作用する、図１に係る本発明に係る装置を示す図である。 装置のダイヤルインジケータの目盛りの好ましい実施例を示す図である。

本発明のさらなる利点、特性および特徴が図面の説明の文脈で示される。
図１は、クランプ工具を締付る、および解除するための本発明に係る装置１の好ましい実施例を上面図で概略的に示しているに過ぎず、図２はその断面図である。装置１は金属ハウジング２を備え、ここに、オペレータの快適度を高めるためのゴムコーティングがなされた２つの対向ハンドル３が取付けられる。

ハウジング２は好ましくは円形の一部の形をした凹部５を備え、その周囲面６に、キーインサート８を受けるために用いられる溝７が配置される。このキーインサート８は、この構成において差込式接続として構成される連結を介して、ハウジング２に結合される。このため、特に図３から明らかであるように、キーインサート８は貫通ボア孔９を備え、ハウジング２は対応のボア孔１０を備える。さらに、差込式接続のためのＬ字型クリップ１２および差込式接続部材１３を備えるクリップ型要素１１が与えられる。クリップ１２はハウジング２の凹部または凹み１４に配置され、差込式接続部材１３はボア孔９、１０を貫通して伸びる。

差込式接続部材１３とボア孔９、１０との嵌合により、キーインサート８がハウジング２内に再現可能に配置される。クリップ１２は部分１５において凹み１４を完全に充填しないため、クリップ型要素１１の後ろから手を伸ばし、それをハウジング２から抜出すことは簡単である。このように、さまざまなキーインサート８のための早替わりシステムを提供して、装置１をさまざまなクランプ工具１６およびそれらのロックナット１７（図４参照）などに適合させる。したがって、キーインサート８の内周面１８には、トルクをロックナット１７に付与することができるように、ロックナット１７のそれぞれの凹み２０に対応するそれぞれの突起部１９が与えられる。したがってロックナットは、自身に適合されたキーインサート８を通じたトルクの伝達を容易にする限り、かなりの多様な外郭を備え得る。

キーインサート８は環状の一部の型の形状を備え、これは横方向に開口していることを意味する。したがって装置１をキーインサート８によって横からロックナット１７に移動させることができ、また引込みコレットチャック１６内にクランプされた工具（図示せず）によってキーインサート８を挿入または取出すことが不要である。同一の利点は、クランプねじを有するマンドレルにも当然当てはまる。

装置１によってロックナット１７に付与されるトルクを測定するために、円形ばね２２によってハウジング２に対して弾性的に支持される別の圧力ボルト２１がハウジング内にさらに与えられる。圧力ボルト２１は、第１の接触面２３においてキーインサート８と接触する。円形ばね２２が支持される調整ねじ２４および圧力座金２５を調整することによって、圧力ボルト２１の位置を調整することができる。

圧力ボルト２１の反対側には、ダイヤルインジケータ２６がハウジング２内に与えられており、その触手２７がキーインサート８の第２の接触面２８と接触する。ダイヤルインジケータ２６は、ハウジング２の窓開口２９から読取ることができる。

トルクを、装置１を通じて引抜き方向にロックナット１７に付与する際、差込式接続部材１３に対して旋回可能に支持されたキーインサートは、差込式接続部材１３の周りに圧力ボルト２１に押付けられ、したがって円形ばね２２の力に逆らって作用する。圧力ボルト２１のハウジング２内へのくぼみ深さはしたがって、付与されたトルクの程度となり、これはしたがってダイヤルインジケータ２６の好適な変換によって直接的に読取ることができ、第２の接触面２８はダイヤルインジケータ２６から離れるように移動し、したがって触手２７はある距離だけダイヤルインジケータ２６から外に移動し得る。

ダイヤルインジケータ２６には、好ましくは、実施例ＥＲ１６、ＥＲ２５およびＥＲ３２における、それぞれのクランプ工具システム１６の最大許容締付力のためのマーキング３０、ならびに直径が０．５から４の実施例における、小さなコレット直径のための最大許容締付力のためのマーキング３０が示される（図５参照）ため、ロックナット１７の過負荷および締付不足も明らかになる。

装置１の回転軸Ｄ上に配置され、中心がしたがって２つのハンドル３の接続線上に位置するキーインサート８の中心に対するハンドル３の対称的な配置より、キーインサート８
を通じて伝えられるトルクはロックナット１７内に中心的に伝えられ、横力が全く発生しない。したがって、ロックナット１７のねじ山およびコレットチャックベース３１のベースの片側のみの負荷が防止され、コレットチャック３２が正確に軸方向にコレットチャック受部３３内に押込まれることが保証される。

ハンドル３はしたがって、ロックナット１７も配置される平面内に配置される。したがって、両ハンドルが同一の力で締付けられる際、横力なしの締付が保証される。原理として片側を締付けすぎないようにするために、または完全に一方だけでありしたがって片手による締付を完全に防止するために、ハンドルが配置される平面は、軸方向に片寄ってロックナットの上または下に延在する（図示せず）ように与えてもよく、これによってエルボにより、締付が均一でない場合は装置が傾くことになり、これによって不具合が明らかになる。

円形ばね２２の代わりに、付与されるべきトルクに十分な相反する力を提供する限り、ディスクばね、コイルばね、板ばね、空気式または水力式シリンダを用いてもよい。代替的に、ハウジング自体を弾性要素として用いてもよい。トルクを測定するためのシステムはしたがって、押しシステムまたは引きシステムのいずれか一方として構成可能であり、これは、（図示されるように）反時計回りまたは時計回りに回転する際にトルクを測定可能であることを意味する。二重構成、したがって１つのそれぞれの圧力ボルト２１およびダイヤルインジケータ２６が互いに重なっている構成（図示せず）では、両側での測定も実行可能である。

ダイヤルインジケータ２６自身は、図示されるように機械的に動作可能であるか、または電子的にも動作可能である。したがってこれは、図示されるように、間接的または直接的に計測するよう動作する。最大トルクの代わりに、ダイヤルインジケータ２６のディスプレイは直接的に測定したトルクを表示することもでき、この場合ハウジング２に、便利な態様で、最大許容トルクのための表が与えられる。目盛り３４はその場合、図５に示されるようにダイヤルインジケータ２６内に取替可能に配置され得るか、または電子式ダイヤルインジケータ内に切換可能に与えられ得る。また、さまざまなクランプ工具システムのためのいくつかの目盛りが同時に図示され得る。

圧力ボルト２１およびダイヤルインジケータ２６による測定の代替肢として、電子式、空気式または水力式に構成され得る圧力変換器を与えてもよい。

上記の説明から、本発明は、クランプ工具１６の締付および解除用装置１であって、これによってトルクをロックナット１７に中心的に付与することができる装置を提供することが明らかになった。したがって、ロックナット１７のねじ山およびコレットチャックベース３１などのねじ山の片側のみに負荷がかからない。さらに、装置１は広く使用可能であり、特に単純に構成され、それぞれのクランプ工具１６にすぐに適合可能である。

Claims (18)

1. クランプ工具の締付および解除用装置（１）であって、
   クランプ工具（１６）は、クランプのためのねじ山を含むクランプ装置、およびクランプ装置（１７）の前記ねじ山に相補のねじ山を有するベース（３１）を備え、
   前記装置（１）は、該装置（１）の回転軸（Ｄ）を含む平面に対して互いに対称に配置される２つのハンドル（３）を備え、
   前記装置（１）は前記クランプ装置（１７）の外周輪郭に適合されているため、クランプ装置（１７）を装置（１）によって回転させると、クランプ工具（１６）のベース（３１）に対してクランプ装置（１７）を締付ける、または解除するためのトルクが与えられ、
   前記解除用装置（１）はさらに、前記トルクを前記クランプ装置（１７）に伝えるための、前記装置（１）に取外し可能に与えられたキーインサート（８）を含み、前記キーインサート（８）は横方向の開口を備え、
   前記装置（１）はさらに、トルクを測定するための手段（２１，２２，２６）が与えられ、前記トルクを測定するための手段は、キーインサート（８）に逆らって作用する、弾性的に支持された要素（２１）を備える、装置。
2. 前記ハンドル（３）は、前記クランプ装置（１７）の位置から、前記回転軸（Ｄ）の方向の一方側寄りまたは他方側寄りに位置する平面内に配置される、請求項１に記載の装置。
3. 前記キーインサート（８）は、前記装置（１）の環状溝型凹み（７）に配置され、
   前記環状溝型凹み（７）は、円形の一部の形をした凹部（５）の周りに構成される、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記キーインサート（８）は、少なくとも１つのねじ締め式または差込式接続によって装置（１）内に固定される、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記ねじ締め式または差込式接続は、少なくとも部分的に、前記キーインサート（８）、および、該キーインサートが配置される前記装置（１）の溝型凹み（７）を貫通して伸びる、請求項４に記載の装置。
6. 前記差込式接続は、差込式接続部材（１３）を有するクリップ型要素（１１）を備え、前記差込式接続部材（１３）は、前記クリップ型要素（１１）に設けられた、雌ねじを有しないボア穴（９）に差し込み可能であり、
   前記クリップ型要素（１１）は、前記装置（１）の凹み（１４）に取外し可能に配置され、
   前記キーインサートは、前記差込式接続部材（１３）の周りに旋回可能に支持される、請求項４または５に記載の装置。
7. 前記クリップ型要素（１１）と前記装置（１）との間に、ばねによって支持されたボール要素またはゴムによって与えられた連動接続が与えられる、請求項６に記載の装置。
8. 前記クリップ型要素（１１）は、前記装置（１）の対応する凹み（１４）とともにハンドル要素（１２）を形成し、このハンドル要素によってクリップ型要素（１１）を凹み（１４）から取外すことができ、
   クリップ型要素（１１）はＬ字型に構成される、請求項６または７に記載の装置。
9. 前記差込式接続は、前記キーインサート（８）の回転軸に対して偏心配置される、請求項５から８のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記クリップ型要素（１１）と前記装置（１）との間の差込式接続は嵌合を備える、請求項５から９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記弾性的に支持された要素（２１）は、円形ばね（２２）、ディスクばね、コイルばね、板ばね、空気式または水力式シリンダによって支持される、請求項１０に記載の装置。
12. トルクを測定するための手段は、交換可能に配置されるか、または、トルクもしくは最大許容トルクを表示するための少なくとも１つの目盛り（３４）を備える、機械式または電子式ダイヤルインジケータ（２６）を備え、
    目盛り（３４）は、交換可能または切換可能に構成される、請求項８から１１のいずれか１項に記載の装置。
13. トルクを測定するための手段は、空気式、水力式または電子的に構成される圧力変換器を備える、請求項１に記載の装置。
14. 前記装置（１）の前記ハンドル（３）は取外し可能に構成される、請求項１から１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 前記キーインサート（８）は、横方向の開口を含む、環の一部の形状を備え、
    前記キーインサート（８）には、ねじが切られたまたは差し込み式の接続部材によって、前記キーインサートをクランプ工具に接続するためのボア孔（９）が、前記環の中心軸の方向に設けられ、それによって、クランプ工具に対して、前記環の中心軸から偏心して回動可能に接続される、請求項１に記載の装置。
16. 前記環の内周側面に、クランプのためのねじを含むクランプ装置の外周の凹み（２０）に係合するように設けられた突起部（１９）を備える、請求項１５に記載の装置。
17. 圧力変換器または弾性的に支持された要素（２１）のための接触面（２３）を備える、請求項１５または１６に記載の装置。
18. ダイヤルインジケータ（２６）のための支持面（２８）がさらに与えられる、請求項１７に記載の装置。

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