JP7422871B2 - 調整可能なクランプ範囲を備えたボルト - Google Patents

Description

本発明は、開口部を有する隣接部分をクランプするための調整可能なクランプ範囲を備えたボルトであって、隣接部分の片側から開口部中に挿入可能なボルト状部分と、ボルト状部分を越えて半径方向外向きに突出し、雌ねじを備えたねじ山スリーブをボルト状部分の外側の一部上に設けられた雄ねじに係合させることにより、ボルト状部分の長手方向に位置的に調整および固定可能である、ねじ山スリーブと、ねじ山スリーブの反対側のボルト状部分の端部にボルト状部分の内側に設けられ、ボルト状部分の外周に渡って少なくとも１つの開口部を通って移動可能である、少なくとも１つのクランプ要素と、および隣接する部分をクランプするために少なくとも１つのクランプ要素に作用するアクチュエータとを含む、前記ボルトに関する。

ＤＥ １９９ １７ ２０９ Ｃ２は、前述のタイプのボルトを開示しており、これを使用して、任意のタイプの２以上の隣接部分を一緒にクランプすることができる。そのようなボルトは、アクチュエータが提供される一端部を有するボルト状部分を含む。たとえば、ねじ山スピンドルを一端面からねじ込むことができ、このねじ山スピンドルは、この端部でボルト状部分を超えて突き出ており、同時に、通常、ボルト状部分に比べて直径が大きくなる、ハンドホイール（hand wheel）として機能する。さらに、クイックアクションクランプ機構が知られている。ボルト状部分のこの端部には、ボルト状部分を超えて半径方向外向きに突出し、ボルト状部分の外側の一部上に設けられた雄ねじの雌ねじに、ねじ山スリーブを係合させることにより、ボルト状部分の長手方向に位置的に調整および固定可能なねじ山スリーブが用意されている。

反対側の端部には、ボルト状の部分に半径方向外向きに延びる開口部が配置されており、たとえば、ボールやスライド要素などの開口部クランプ要素は、この領域のボルト状部分の外周を超えて突出する程度まで外側に移動可能である。クランプ要素としてのボールの半径方向の外向きの動きは、中央のボールを介してクランプ要素の領域でボールと係合するねじ山スピンドルの助けを借りて達成される。ねじ山スピンドルを前方にねじ込むと、中央のボールがクランプ要素としてボールを外側に押し出し、ボルト状部分の外周から突き出るため、クランプする前は、クランプ要素はボルト状部分の内側に引っ込められた状態になる。

これにより、ねじ山スリーブが部分の一面で支持されるまで、隣接部分の位置合わせされた開口部を通してクランプ要素を有する端部を備えたボルトを押すことができ、クランプ要素は、部分の外面の前方に配置されている。これで、ねじ山スピンドルがハンドルを使用して前方にねじ込まれ、クランプ要素が外側に押し出され、隣接部分がクランプ要素とねじ山スリーブの間にクランプされる。これにより、２以上の部分を、非常に高い耐荷重能力で、遊びなしで、わずか数ステップで簡単に接続できる。雄ねじのねじ山スリーブを調整することにより、強度の異なる隣接部分をクランプすることができる。

たとえば、このようなボルトは、オブジェクトをクランプして溶接したり、その他の方法で操作したりできる溶接およびクランプテーブルシステムと組み合わせて使用できる。クランプする部分は、溶接およびクランプテーブルのテーブルトップまたはサイドパネル、およびそのようなボルトを使用してテーブルに固定できる平面または角度のある追加部分にすることができ、これにより、溶接部分を任意の領域で製造するための停止面を備えた、真っ直ぐで直角のクランプ手段を確立する。さらに、そのようなボルトは、２以上の隣接部分が一緒にクランプされる場合はどこでも用途を見つけることができる。隣接部分の開口部は、ボアまたは楕円形の穴にすることができる。

しかしながら、議論された先行技術は、隣接部分の１つに作用する横方向の力が雄ねじを損傷する可能性があるという点で不利である。特に、開口部として楕円形の穴が含まれる場合、確実なクランプが確保できない。

本発明は、先行技術を有利にさらに発展させるという問題に基づいている。
この目的は、独立クレームの特徴によって達成される。本発明の有利な構成は、従属請求項に記載されている。

本発明によれば、隣接部分の開口部に挿入されたボルトは、各隣接部分において、雄ねじのないボルト構成要素で少なくとも部分的に延びることが提案されている。これにより、ボルトは、開口部と一致する全周で隣接部分の各々に確実にガイドされ、位置精度が向上する。発生する可能性のある横方向の力は、ボルトの全径によって吸収され、雄ねじには影響しない。また、特に楕円形の穴でも確実なクランプが可能である。同時に、ボルトのクランプ範囲を調整できるため、特にブレッドボードテーブルにレーザーテンプレートを固定するためにボルトを使用できる。

本発明の第１の実施形態によれば、ボルトが隣接部分の開口部に挿入されるときに、雄ねじが隣接部分の１つに部分的にのみ延びるように規定されている。その結果、雄ねじのないボルト状部分の部分は、隣接部分の一方に完全に延び、少なくとも部分的に隣接部分の他方に延在する。したがって、隣接部分の１つにかかる横方向の力は、雄ねじではなく、ボルト状部分の全径に常に作用する。

クランプ範囲を調整するための最大限の方法を実現するために、ねじ山スリーブの一部にのみ雌ねじを設け、ねじ山スリーブの残りの内部領域を雄ねじに重ねることを提案する。

本発明の第２の実施形態によれば、ねじ山スリーブは、ボルト状部分の外周に対応する外周を有する突起を有するようになっており、隣接部分の開口部の1つに挿入できる。したがって、クランプ中に、ねじ山スリーブの一部が隣接部分の一方の開口部に延び、雄ねじのないボルト状部分の領域が隣接部分の他方の開口部に延びる。ここでも、隣接部分の1つにかかる横方向の力は、雄ねじではなく、ボルト状部分の全径に常に作用し、これは、一方では直接実現され、他方ではねじ山スリーブの突起によって実現される。

雄ねじのねじ山スリーブの不用意な調整を防ぐために、ねじ山スリーブに雄ねじのねじ山スリーブの調整を抑制する内部Ｏ－リングを設けることが提案されている。

クランプ範囲の調整を容易にするために、隣接部分の厚さを調整するための目盛りが取り付けられたフライス加工のくぼみを雄ねじに設けることが提案されている。本発明の例示的な実施形態は、図面を参照してより詳細に説明される。それは以下に示されている：

図１は、ボルトの第１の実施形態の斜視図である。 図２は、ボルトのさまざまな図面である。 図３は、図２の線ＩＩＩ－ＩＩＩに沿った断面図である。 図４は、楕円形の穴のボルトのクランプ状況の斜視図である。 図５は、楕円形の穴でのボルトのクランプ状況の上面図である。

図６は、図５の線ＶＩ－ＶＩに沿った断面図である。 図７ａは、目盛りを備えたボルトの拡大図である。 図７ｂは、切り開かれた部分のボルトの図である。 図８は、ボルトの第２の実施形態の斜視図である。 図９は、ボルトのさまざまな図面である。 図１０は、図９の線Ｘ－Ｘに沿った断面である。

図１１は、楕円形の穴のボルトのクランプ状況の斜視図である。 図１２は、楕円形の穴でのボルトのクランプ状況の上面図である。 図１３は、図１２の線ＸＩＩＩ－ＸＩＩＩに沿った断面図である。

図１、２および３は、ボルト１の第１の実施形態を示している。ボルト１は、隣接部分の開口部に挿入することができるボルト状部分２を含む。ボルト状部分２は、開口部３によって端部領域を横断され、そこでは、ボール４がクランプ要素として半径方向に前後に移動することができ、開口部３の外縁に示されていないビーディング（beading）またはＯ－リングなどの別の固定具の結果として、開口部３を完全に離れることはできない。

ボルト状部分２のもう一方の端部領域において、ねじ山スリーブ５は、ボルト状部分２から半径方向外向きに突出し、ねじ山スリーブ５の雌ねじ６をボルト状部分２の外側の一部上に設けられた雄ねじ７に係合させることにより、ボルト状部分２の長手方向に位置的に調整および固定可能である。ねじ山スリーブ５は、雄ねじ７上のねじ山スリーブ５の調整可能性を抑制する内部Ｏ－リング６ａを有する。これにより、雌ねじ６は、ねじ山スリーブ５の部分領域にのみ提供され、ねじ山スリーブ５の残りの内側領域は、雄ねじ７にまたがる。わかりやすくするために、雄ねじ７は図１および２に詳細に示されていない。雄ねじ７は、隣接部分の厚さを設定するための目盛り８が取り付けられたフライス加工のくぼみを有する。

ボア９は、ボルト状部分２の内側に設けられ、雌ねじ１０を有する。対応する雄ねじ１２を有するねじ山スピンドル１１は、ボルト状部分２に対してボア９にねじ込むことができる。これにより、ねじ山スピンドル１１は、ボルト状部分２およびねじ山スリーブ５を越えて端面に突出し、そこで広げられてハンドル１３を形成する。ハンドル１３は、固定された回転係合で、任意選択でワンピースでねじ山スピンドル１１に接続され、レバーアームを備えた対応するレンチを受け入れるために、その端面に六角形ソケット１４を有する。ボルト状部分２に面する側に、ハンドル１３は、クランプ範囲が誤って設定されたときにボルト１が締めすぎて損傷するのを防ぐ突起１３ａを備えている。しかしながら、突起１３ａは、非常に小さく、対応する高さを有するように選択されているので、使用者を押しつぶす危険はない。

ハンドル１３および／またはねじ山スリーブ５は、グリップを高めるために、刻み目を付けるか、滑り止めコーティングでコーティングすることができる。ねじ山スリーブ５は、雄ねじ７のボルト状部分２に対して、長手方向に位置的に調整および固定可能であり、ねじ山スリーブ５は、好ましくは、これにより、ハンドル１３と同じ外径を有し、特に、隣接部分の開口部の直径よりも大きい外径を有するため、ねじ山スリーブがその端面１５でクランプされる部分に載るようにする。

クランプ中、ハンドル１３の反対側のねじ山スピンドル１１の端部１６は、中央のボール１７を介してボール４と係合し、ボール４を半径方向外側に変位させる。中央のボール１７も省略できることが理解される。
円錐形の固定ねじ１８がボア９にねじ込まれ、ボール４の半径方向の内向きの動きを制限するのに役立つ。固定ねじ１８は、ボール４、１７が挿入された後にねじ込むことができる。保守および／または修理のために、固定ねじ１８を再び取り外して、ボール４が完全に内側に移動し、ボルト状部分２から取り外すことができるようにすることができる。

楕円形の穴におけるボルト１のクランプ状況は、図４、５および６を参照して説明される。
最初に、ボルト１のクランプ範囲は、目盛り８を使用して、雄ねじ７のねじ山スリーブ５を調整することにより、隣接部分１９、２０の厚さに一致する。続いて、ボルト状部分２を、隣接部分１９、２０の片側から楕円形の穴２１、２２に挿入する。

ボルト１は、ハンドル１３の助けを借りて、ボルト状部分２に対してねじ山スピンドル１１を前方にねじ込むことによって締められる一方、ねじ山スリーブ５は、その端部１５が隣接部分１９の１つの端面にある状態で載っている。ボルト１が締められると、ボール１７は、ボールが隣接部分２０の他の１つに載り、部分１９、２０をクランプするまで、ボール４を半径方向外側に押す。

図６から明らかなように、雄ねじ７は部分的にのみ部分１９に延びるため、隣接部分１９、２０の開口部に挿入されたボルト１が、雄ねじ７のないボルト構成要素を用いて、隣接部分１９、２０のそれぞれにおいて少なくとも部分的に延びる。図６では、ボルト状部分２は、部分２０内で完全に延び、部分的に雄ねじ７のない領域を備えた部分１９内で延びている。
図７ａのボルト１の拡大図では、目盛り８は、雄ねじ７のフライス加工のくぼみに特にはっきりと見ることができる。

これにより、目盛りは、第２の部分の対応する厚さが、定義された厚さの部分、例えば、溶接およびクランプテーブルから設定できるように配置される。図７ｂの図では、ボルト１は、定義された厚さを有する部分２０、例えば、溶接およびクランプテーブルにのみ配置されている。この目的のために、ねじ山スリーブ５は、目盛り８の０ｍｍの位置に設定されている。部分２０に材料の厚さが５ｍｍの金属シートをクランプするには、ねじ山スリーブを目盛り８の５ｍｍの位置に設定する。

図８、９、および１０は、ボルト１の第２の実施形態を示しており、これは、ねじ山スリーブ５および雄ねじ７の設計が本質的に異なる。したがって、対応するコンポーネントは同じ参照記号で示され、図１、２、および３の実施形態の説明に加えて参照が行われる。

ねじ山スリーブ５は、ボルト状部分２の外周に対応する外周を有し、隣接部分の開口部の１つに挿入可能な突起２３を含む。この実施形態では、雄ねじ７は、ボルト状部分２のより広い領域を横切って延びることができる。この結果、ボルト1の構造サイズが小さい場合でも、調整範囲が広くなる。雄ねじ７のねじ山スリーブ５の調整を抑制するために、再び内部Ｏ－リング６ａが設けられている。

楕円形の穴におけるボルト１のクランプ状況は、図１１、１２および１３を参照して説明される。
最初に、ボルト１のクランプ範囲は、雄ねじ７のねじ山スリーブ５を調整することにより、隣接部分１９、２０の厚さに一致する。続いて、ボルト状部分２を、隣接部分１９、２０の片側から楕円形の穴２１、２２に挿入する。これにより、突起２３を楕円形の穴２１に挿入する。

ボルト１は、ハンドル１３を使用して、ねじ山スピンドル１１をボルト状部分２に対して前方にねじ込むことによって締められる一方、ねじ山スリーブ５は、その端部１５が隣接部分１９の１つの端面にある状態で載っており、突起２３が楕円形の穴２１に配置されている。ボルト１が締められると、ボール１７は、ボールが隣接部分２０の他の１つに載り、部分１９、２０をクランプするまで、ボール４を半径方向外側に押す。

図１３から明らかなように、雄ねじ７は、ボルト状部分２のより広い領域を横切って延びることができる。ボルト状部分２は、雄ねじ７のない領域を有する部分２０において部分的にのみ延びる。この実施形態では、突起２３は部分１９に配置されており、また、遭遇した横方向の力が雄ねじ７に作用しないことが保証される。
この実施形態のボルト１は、隣接部分の厚さを調整するための目盛り８が取り付けられているフライス加工のくぼみを雄ねじ７に設けることによって、目盛り８を設けることもできる。

１ ボルト
２ ボルト状部分
３ ２の開口部
４ ボール
５ ねじ山スリーブ
６ ５の雌ねじ
６ａ ５のО－リング
７ ２の雄ねじ
８ 目盛り
９ ２のボア
１０ ９の雌ねじ

１１ ねじ山スピンドル
１２ １１の雄ねじ
１３ １１のハンドル
１３ａ １３の突起
１４ １３の六角ソケット
１５ 端面で５の端部
１６ １１の端部
１７ ボール
１８ 固定ねじ
１９、２０ 部分
２１、２２ １９、２０の楕円形の穴
２３ ５の突起

Claims (5)

1. 開口部（２１、２２）を有する隣接部分（１９、２０）をクランプするための調整可能なクランプ範囲を備えたボルト（１）であって、
   隣接部分（１９、２０）の片側から開口部（２１、２２）中に挿入可能なボルト状部分（２）、
   ボルト状部分（２）を越えて半径方向外向きに突出し、ねじ山スリーブ（５）の雌ねじ（６）をボルト状部分（２）の外側の一部上に設けられた雄ねじ（７）に係合させることにより、ボルト状部分（２）の長手方向に位置的に調整および固定可能である、ねじ山スリーブ（５）、
   ボルト状部分（２）の内側のねじ山スリーブ（５）の反対側のボルト状部分（２）の端部に設けられ、ボルト状部分（２）の外周を越えて、少なくとも１つの開口部（９）を通って移動可能である、少なくとも１つのクランプ要素（４）、および
   隣接する部分（１９、２０）をクランプするために少なくとも１つのクランプ要素（４）に作用するアクチュエータ（１１）、
   を含み、
   隣接部分（１９、２０）の開口部（２１、２２）に挿入されたボルト（１）は、隣接部分（１９、２０）の各々において、雄ねじのないボルト構成要素で少なくとも部分的に延び、
   ねじ山スリーブ（５）が、ボルト状部分（２）の外周に対応する外周を有し、隣接部分（１９、２０）の開口部（２１、２２）の１つに挿入可能な突起（２３）を含むことを特徴とする、前記ボルト（１）。
2. ボルト（１）が、隣接部分（１９、２０）の開口部（２１、２２）に挿入されると、雄ねじ（７）が、隣接部分（１９、２０）の１つ中に部分的にのみ延びることを特徴とする、請求項１に記載のボルト（１）。
3. 雌ねじ（６）が、ねじ山スリーブ（５）の一部にのみ設けられ、ねじ山スリーブ（５）の残りの内部領域は、雄ねじ（７）にまたがっていることを特徴とする、請求項２に記載のボルト（１）。
4. ねじ山スリーブ（５）が、雄ねじ（７）上のねじ山スリーブ（５）の調整を抑制する内部Ｏ－リング（６ａ）を含むことを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載のボルト（１）。
5. 雄ねじ（７）が、隣接部分（１９、２０）の厚さを調整するための目盛り（８）が取り付けられたフライス加工のくぼみを有することを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載のボルト（１）。