JP6860444B2

JP6860444B2 - 偏心ピン

Info

Publication number: JP6860444B2
Application number: JP2017145250A
Authority: JP
Inventors: フリートヘルム・バンゲル
Original assignee: MAN Energy Solutions SE
Current assignee: MAN Energy Solutions SE
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2021-04-14
Anticipated expiration: 2037-07-27
Also published as: JP2018021666A; CN107664150B; CH712766A2; KR102328023B1; CN107664150A; DE102016113920A1; KR20180013717A; CH712766B1

Description

本発明は偏心ピンに関する。

偏心ピンによって、部品同士は互いにアライメント（軸線に関する位置の整列）を調整される。実際に知られる偏心ピンは、互いに偏心して位置された複数の偏心ピン部を有する。第１の偏心ピン部が第１の部品と協働し、かつ第２の偏心ピン部が第２の部品と協働する。実際に知られる偏心ピンは、互いに偏心して位置した偏心ピン部がそれぞれ断面円形となるように形成されている。実際に知られる偏心ピンは扱うのに特別な工具を必要とし、かつ通常は汎用性がない。

特許文献１から、断面円形の、互いに偏心位置におかれた偏心ピン部を備えた偏心ピンは知られている。

独国特許第 10 2014 222 445 号公開公報

以上に鑑み、本発明は、部品が互いに容易かつ高い信頼性を持ってアライメント調整される新規な偏心ピンを提供することを課題としている。

この課題は、請求項１に記載の偏心ピンによって解決される。

本発明によれば、第１偏心ピン部及び第２偏心ピン部はそれぞれ角を持った断面形状とされ、第２偏心ピン部の角付き断面形状に対する第１偏心ピン部の角付き断面形状は、第１偏心方向において第１の量（寸法）だけ偏心オフセットしており、かつ第１偏心方向と直交する第２偏心方向において、前記第１の量と異なる第２の量だけ偏心オフセットしている。

本発明は、偏心ピン、及び該偏心ピンの偏心ピン部が、角を有した断面形状であることを提案する。両偏心ピン部のこれらの角付き断面形状は、互いに直交する二つの偏心方向に異なる量（寸法）互いにオフセットされている。かかる偏心ピンによって、部品同士のアライメント（軸線に関する位置の整列調整）が、特別な工具なしに簡単かつ高い信頼性のもとなされるものとなる。本発明によるこの偏心ピンは、汎用性が高くかつ大量保管が可能である。

本発明のさらに有利な形態において、第１偏心ピン部及び第２偏心ピン部はそれぞれ断面多角形とされ、好ましくは正八角形をしている。偏心ピン部が正多角形、特に正八角形をである場合には、部品同士の互いのアライメントは特に有利になされる。

さらなる有利な形態において、第１偏心ピン部の断面形状の各角部を通る円の半径と、第２偏心ピン部の断面形状の各角部を通る円の半径とは異なる。特にこの特徴は、信頼性の高い簡単な部品同士のアライメントを実現する上で好ましい。

さらなる有利な形態において、偏心ピンは、第１偏心ピン及び第２偏心ピンを貫通して延在するボアを備えている。偏心ピンは、ボア内に延在する取付けネジによって、アライメント調整される部品の一方に締結可能であり、他方の各部品は偏心ピンに取り付けられる。偏心ピンは、前記ボアと協働する取付けネジを介して、アライメント調整される部品の一方に締結することができる。他方の各部品は偏心ピンに取り付けられる。

本発明はさらに、第１部品と、該第１部品に対してアライメント調整される第２部品と、本発明による偏心ピンと、を備えてなる装置に関する。

本発明のさらなる好ましい実施形態は従属請求項及び以下の説明に記載してある。以下、本発明の非限定的である例示的な実施形態を図面を参照して詳細に説明する。

第１部品、該第１部品に対しアライメント調整される第２部品、及び本発明による偏心ピンの構成配置を示す断面図である。第１部品、該第１部品に対しアライメント調整される第２部品、及び本発明による偏心ピンの構成配置を、図１に対し９０°ずらして示す断面図である。図１の III-III 線に沿う矢視断面図である。図１の IV-IV 線に沿う矢視断面図である。本発明による偏心ピンの側面図である。図５に示す偏心ピンを矢印 VI の方向から見た図である。異なるいくつかの位置にある偏心ピンを示した図である。

本発明は、部品同士をアライメント調整（軸線に関する位置の整列調整）をするための偏心ピンに関するものである。

本発明はまた、互いにアライメント調整される複数の部品と、少なくとも一つの偏心ピンの配置あるいは構成に関するものである。

図１ないし図４は、互いにアライメント調整される二つの部品の配置構成、及び本発明による偏心ピンの、それぞれ異なる断面を図示している。図１は第１部品１０、該第１部品１０とアライメント調整される第２部品１１、及び、このアライメント調整に用いられる偏心ピン１２を示している。第１部品１０は例えば定流装置のタービンハウジングであってよく、かつ、第２部品１１は、例えばガイドブレードキャリア又はシール部材等の一部組み込まれた部分であってもよい。図５及び図６は共に偏心ピン１２のみを示している。

前記偏心ピン１２は、二つの偏心ピン部１３，１４を備えている。第１偏心ピン部分１３は前記第１部品１０と協働し、かつ第２偏心ピン部１４は前記第２部品１１と協働する。これら二つの偏心ピン部１３，１４は互いに偏心して位置している。図６に最も良く示される、これら二つの偏心ピン部１３，１４は、角（かど）を有した形状とされている。第１偏心ピン部１３の形状１５及び第２偏心ピン部１４の形状１６は、ここでは何れも多角形とされ、本実施形態においては正多角形、特に正八角形とされている。正多角形は、その辺及び内角が全て同じとなる多角形である。

従って、第１偏心ピン部１３の正八角形なる断面形状１５は、第１円上に位置する８つの角１７を有する。同様に、第２偏心ピン部１４の断面形状１６は、第２円上に位置した８つの角１８を有する。これら２つの円の半径は異なる。第２偏心ピン部１４の八角形の各角１８が位置する円の半径は、第１偏心ピン部１３の前記断面形状１５の各角１７が位置する円の半径よりも小さい。

実施形態において正八角形として示した二つの偏心ピン部１３，１４の断面形状１５，１６は、互いに直交する二つの偏心方向に、異なる寸法分オフセットされている。ここで、該偏心ピン１２を４５°ずつ回転させると、前記部品１０，１１の互いのアライメントは、図７に示すように徐々に変化するものとなる。偏心ピン部１３，１４の断面がそれぞれ正八角形とされており、かつそれら正八角形が互いに直交する二つの偏心方向に異なる寸法分オフセットされていることから、偏心ピン１２を４５°ずつ回転させると、これにより可能とされた２つの部品の互いのアライメントは、図７のゼロ（０）ライン２０に対し、矢印１９の方向に各４５°ずつ異なって変化する。

さらに、図１、図２、図５及び図６から解るように、偏心ピン１２は、双方の偏心ピン部１３，１４を貫通して延在するボア２１を有しており、該ボア２１とは、取付けネジ２２が協働する。既に説明したように、前記偏心ピン１２による二つの部品１０，１１の互いのアライメントにおいては、前記第１偏心ピン部１３は前記第１部品１０と協働し、かつ前記第２偏心ピン部１４は前記第２部品１１と協働するが、さらには、各部品１０，１１における対応するチャネル２３，２４と協働する。これらチャネル２３，２４は、ここでは長穴である。

偏心ピン１２の第１偏心ピン部１３と協働する、第１部品１０における前記チャネル２３は、第１偏心ピン部１３を、第１方向においては（寸法的な）遊びがないように、あるいはほとんど遊びが生じないように受け入れ、かつ、第１方向と直交する第２方向においては、前記第１偏心ピン部１３と第１部品１０の前記チャネル２３と間に明確な遊びが存在するように、構成されている。

前記第２部品１１のチャネル２４も上記と似た構成であり、つまり、該チャネル２４は、第１方向においては偏心ピン１２の第２偏心ピン部１４と第２部品１１のチャネル２４との間に遊び無いかほぼ無いように、かつ第１方向と直交する第２方向においては明確な遊びがあるように、偏心ピン１２の第２偏心ピン部１４を受容する。

前記チャネル２３，２４が前記各偏心ピン部１４を遊びなしで受け入れる前記第１方向は、両部品１０，１１が互いにアライメント調整される方向である。前記チャネル２３，２４が各偏心ピン部１４を遊びを介して受け入れる前記第２方向は、部品１０，１１が互いにアライメント調整される方向と直交する方向である。もし部品１０，１１のアライメントが水平方向に生ずるのであれば、前記第１方向は水平方向であり、かつチャネル２３，２４は、部品１０の６時位置及び／又は１２時位置に好ましく設けられる。もしアライメントが垂直方向に生ずるのであれば、前記第１方向は垂直方向であり、かつチャネル２３，２４は、部品１０，１１の３時位置及び／又は９時位置に好ましく設けられる。

２つの部品１０，１１を互いにアライメント調整するために、図１ないし図４に示す実施形態では、偏心ピン１２は、第２部品１１の前記取付けネジ２２によって、図７に示した位置の一つの位置、すなわち、図７に示す４５°ずつのステップの一つ、あるいは各４５°ずつの段階の位置を取る。その位置においては、偏心ピン１２の第２偏心ピン部１４は第２部品１１のチャネル２４に受け入れられる。続いて、前記二つの部品同士を互いに緩めに受入れる。すなわち、好ましくは、第２部品１１が、第１部品１０に取り付けられた前記偏心ピン１２又は各偏心ピン１２を介して第１部品１０に緩めに取り付けられるように、つまり、偏心ピン１２の第１偏心ピン部１３が第１部品１０の対応するチャネル２３内に導入されるようになされる。

しかしながら、上記とは逆に、第１偏心ピン部１３を、第１部品１０の対応する凹所又は各チャネル２３内に導入することで、第１部品１０を、第２部品１１に固定された前記のあるいは各々の偏心ピン１２に緩めに取り付けることも可能である。

図１ないし図４に示す実施形態では、前記取付けネジ２２は、第１偏心ピン部１３から延出して第２偏心ピン部１４及び第２部品１１内部に至る。偏心ピン１２を第１部品１０に取り付け、かつ第２部品１１を各偏心ピン１２の第２偏心ピン部１４に緩めに取り付けるために、取付けネジ２２を、第２偏心ピン部１４から第１偏心ピン部１３及び第１部品１０まで、反対方向に延出させる構成とすることも可能である。

偏心ピン部１２の偏心ピン部１３，１４がともに正八角形とされ、かつ互いに直交する二つの方向に偏心的にオフセットされてなる図示の実施形態において、二つの部品１０，１１の互いのアライメント調整が、特に有利な形で実現可能とされている。前記正八角形が第１偏心方向に０．１１ｍｍオフセットされ、かつ、第２偏心方向に０．５ｍｍオフセットされたならば、偏心ピン１２を図７に示すように４５°ずつ回転させることによって、両部品は、段階的に、±０１１ｍｍ，±０，２７６ｍｍ，±０．４３１ｍｍ，及び±０．５ｍｍ、アライメント調整される。図７に示す偏心ピン１２の０°位置において、アライメントはゼロ（０）ライン２０の−０．１１ｍｍ上方で生じ、同様に、４５°位置ではゼロラインの+０．２７６ｍｍ上方、９０°位置ではゼロラインの＋０．５ｍｍ上方、１３５°位置ではゼロラインの＋０．４３１ｍｍ上方、１８０°位置ではゼロラインの＋０．１１ｍｍ上方，２２５°位置ではゼロラインの−０．２７６ｍｍ上方、２７０°位置ではゼロラインの−０．５ｍｍ上方、３１５°位置ではゼロラインの−０．４３１ｍｍ上方で整合が生じる。

ゼロライン２０の下方において、前記ゼロライン２０に対する漸進的アライメントの符号は、４５°ずつ定量的に変わる偏心ピン１２の各位置で変化する。

チャネル２３，２４は好ましくは、いわゆるＨ７クオリティとされている。

二つの部品１０，１１を互いにアライメント調整するには、上述の如き偏心ピン１２を１本用いればよい。図７に示すゼロライン２０に対する偏心ピン１２の位置の一つを選択することによって、すなわち、図７に示す偏心ピン１２の複数のアライメントの一つ、つまり４５°ずつ互いに異なそれぞれの位置の一つによって、アライメントは生じる。

１０，１１部品
１２偏心ピン
１３，１４偏心ピン部
１５，１６断面形状
１７，１８角
１９アライメント
２０ゼロライン
２１ボア
２２取付けネジ
２３，２４チャネル

Claims

第２部品（１１）に対して第１部品（１０）をアライメント調整するための偏心ピン（１２）であって、
前記第１部品（１０）と協働する第１偏心ピン部（１３）と、
前記第１偏心ピン部（１３）に対し偏心するとともに、前記第２部品（１１）と協働する第２偏心ピン部（１４）と、を有してなり、
前記第１偏心ピン部（１３）及び前記第２偏心ピン部（１４）はそれぞれ角部を有した断面形状とされ、
前記第１偏心ピン部（１３）の角付き断面形状（１５）は、前記第２偏心ピン部（１４）の角付き断面形状（１６）に対し第１偏心方向において第１の量だけ偏心オフセットしており、かつ前記第１偏心方向と直交する第２偏心方向において、前記第１の量と異なる第２の量だけ偏心オフセットしている、
ことを特徴とする、偏心ピン。
請求項１記載の偏心ピンにおいて、前記第１偏心ピン部（１３）及び前記第２偏心ピン部（１４）はそれぞれ多角形断面を呈するよう形成されてなる、偏心ピン。
請求項１または２記載の偏心ピンにおいて、前記第１偏心ピン部（１３）及び前記第２偏心ピン部（１４）はそれぞれ八角形断面を呈するよう形成されてなる、偏心ピン。
請求項１から３のいずれか一項記載の偏心ピンにおいて、前記第１偏心ピン部（１３）及び前記第２偏心ピン部（１４）はそれぞれ正多角形、好ましくは正八角形の断面に形成されてなる、偏心ピン。
請求項１から４のいずれか一項記載の偏心ピンにおいて、前記第１偏心ピン部（１３）の前記断面形状（１５）の複数の角部（１７）を通る円と、前記第２偏心ピン部（１４）の前記断面形状（１６）の複数の角部（１８）を通る円とは、互いにその半径が異なる、偏心ピン。
請求項１ないし請求項５の何れか一項記載の偏心ピンにおいて、前記第１偏心ピン部（１３）及び前記第２偏心ピン部（１４）を貫通して延在するボア（２１）を有し、
該ボアを介して、偏心ピンが、前記ボアを貫通する取付けネジ（２２）によって、整列させるべき部品（１０，１１）の一方に取り付けられ、
各部品（１１，１２）の他方が、前記偏心ピンに取り付けられてなる、偏心ピン。
第１部品（１０）と、該第１部品（１０）に対してアライメント調整される第２部品（１１）と、請求項１ないし６の何れか一項に記載の偏心ピン（１２）と、を備えてなる装置。
請求項７記載の装置において、各前記偏心ピン（１２）が、取付けネジ（２２）を介して前記第１部品（１０）又は前記第２部品（１１）に取り付けられてなる、装置。
請求項８記載の装置において、各前記偏心ピン（１２）は前記第１偏心ピン部（１３）を介して前記第１部品（１０）に取り付けられ、かつ、前記第２部品（１１）は、各前記偏心ピン（１２）の前記第２偏心ピン部（１４）に緩めに取り付けられてなる、装置。
請求項８記載の装置において、各前記偏心ピン（１２）は前記第２偏心ピン部（１４）を介して前記第２部品（１１）に取り付けられ、かつ、前記第１部品（１０）は、各前記偏心ピン（１２）の前記第２偏心ピン部（１３）に緩めに取り付けられてなる、装置。
請求項７ないし請求項１０の何れか一項記載の装置において、前記第１部品（１０）は、各前記偏心ピン（１２）の前記第１偏心ピン部（１３）を受け入れる少なくとも一つの第１チャネル（２３）又は少なくとも一つの第１長穴を有し、かつ、前記第２部品（１１）は、各前記偏心ピン（１２）の前記第２偏心ピン部（１４）を受け入れる少なくとも一つの第２チャネル（２４）又は少なくとも一つの第２長穴を有してなる、装置。
請求項１１記載の装置において、
各前記第１チャネル（２３）又は各前記第１長穴の寸法は、前記第１偏心ピン部（１３）に対し、各前記第１チャネル（２３）又は各前記第１長穴が該第１偏心ピン部（１３）を第１方向においては遊びが無いかほぼ無いように、一方で前記第１方向と直交する第２方向においては遊びがあるように受入れるように設定され、かつ、
各前記第２チャネル（２４）又は各前記第２長穴の寸法は、前記第２偏心ピン部（１４）に対し、各前記第２チャネル（２４）又は各前記第２長穴が該第２偏心ピン部（１４）を第１方向においては遊びが無いかほぼ無いように、一方で前記第１方向と直交する第２方向においては遊びがあるように受入れるように設定されてなる、装置。
請求項１２記載の装置において、第１及び第２の両チャネル（２３，２４）が各前記第２偏心ピン部（１４）を遊びなく或いはほぼ遊びがないように受け入れる前記第１方向は、第１及び第２の両部品（１０，１１）が互いにアライメント調整され方向である、装置。
請求項１２又は１３記載に装置において、第１及び第２の両チャネル（２３，２４）が各前記第２偏心ピン部（１４）を遊びを伴って受け入れる前記第２方向は、第１及び第２の両部品（１０，１１）が互いにアライメント調整される方向と直交する方向である、装置。