JPH03500268A - 加力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 加力装置 発明の背景 本発明は改良加力装置に関する。

本発明は、特に、とはいってもこれに限定されないが、機械要素の予荷重に適用 できる。以下、本発明をこれに関して説明するが、本発明は荷重の増加などの他 の用途にも適用可能である。

機械を組立てるさい、特にサイズの大きい機械要素の場合、従来の螺式締結具を 使用して、ボルト、スタッド、シャフトや軸受に所要予荷重を加えることはしば しば難しいことがある。従来、油圧を使用して、機械要素に予荷重を加える形式 の加力装置には多くの欠点がある。これらはコストの高い、専用ポンプにより加 圧する必要があり、またこれら部品の形状が製作を難しくしている。さらに、従 来から利用されている加力装置の構成は、機械部品の組立及び分解を頻繁に行う 場合に不便な油圧張力装置を備えたボルトやスタッド用の張力ナツトは公知であ るが、これらの形状や構成は製造コストが高く、従って高いコストに見合う限ら れた用途のみに使用できるに過ぎない。さらに、従来から利用されている張力ナ ツトの設計構成では、装置内部に望ましくない程高い応力やたわみが発生するの で、コストの高い材料を必要とするだけでなく、油圧シールに漏れが発生しやす い。

上記張力の設計構成の別な問題は、油圧張力から螺式カラー等による機械的ロッ キングに移行する間に装置内部に特異的なたわみが発生するため、加えた張力に 緩みがでることである。

本発明は上記問題を解決すると共に、信頼性が高く、使用効率の高い加力手段を 提供することにある。本発明のこれ以外の目的・利点は以下の記載から明らかに なるはずである。

発明の要約 以上の目的から、本発明の一つの態様によれば、広くいえば、張力部材が突出す る締付は面に関して該張力部材に荷重を加える加力装置において、 環状凹部が端面から内方に延長する環状ノ〜ウジングと、 該環状凹部内で慴動自在で、かつこれにシールしたピストン体と、 該加力装置を張力部材周囲に位置決めする位置決め手ハウジングに関して変位さ せる加圧手段とを備えた加力装置が提供される。

好ましくは、該環状凹部がメジャーボアからハウジングにそって設けたマイナー ボアと、ハウジング圧力面を形成する中間ステップを備えたステップ式凹部で、 該環状ピストンがそれぞれ上記のマイナー及びメジャーボアと慴動自在に係合で き、かつそれぞれマイナー及びメジャーシーリング手段にシールされた、円形の メジャーピストン壁及び円形のマイナーピストン壁を備えたステップ式ピストン であり、該ステップ式ピストンは該ハウジング圧力面に対句するピストン圧力面 を形成する該ピストン壁間に中間ステップを備えている。該位置決め手段は該環 状ハウジングか又は該環状ピストンに形成され、かつ雄蚊式張力部材に係合する ようになった雌螺を備えている。

環状ピストンには、雌蚊式ロッキングカラーに係合する雄蚊を設けることができ る。あるいは、所望ならば、環状ハウジングに、雌蚊式カラーに係合する雄蚊を 設けてもよい。また、外部ロッキングカラーを使用し、これを雄蚊に螺合しても よい。雄蚊は任意の所望形状であればよいが、好ましくは、軸方向荷重の結果、 カラーに対する荷重の広がりが最小になるように、螺のスラスト面が螺の軸線に 対してほぼ直交するのこ歯螺を使用する。

ロッキングカラーのカラ一端面を対応するピストン又は環状ハウジングに係合で きるようにして、油圧張力とロッキングとの間に生じる荷重移行の間における最 小荷重緩和に関連して選択された長さに環状ハウジングとピストンをロックする ことができる。勿論、所望ならば、カラ一端面が締付は面に係合するようにロッ キングカラーを形成してもよい。

雌螺の張力側の環状ハウジング又はピストンに形成した直径の小さい部分内に部 分的に該雌螺を形成することもできる。これによって生じる弾性たわみによって 、螺山の大部分にわたって張力部材と雌螺との間に荷重を分布させることができ る。

ピストン又は環状ハウジングに、該雌螺に隣接して形成した内径を有する締付は 面を形成することも可能である。こうすれば、張力部材に直接隣接して、締付は 面に荷重が移行する。あるいは、所望ならば、内径から実質的に延長する締付は 面を設けて、締付は圧力を最小にしてもよい。

加力装置では、環状ハウジングとピストンとの間に、所望のシーリング手段、例 えばＵ−字形溝におけるシーリングリング等を設けることができる。しかし、好 ましいのは、外部ピストン壁とピストン圧力面との間にステップ状外部シールハ ウジング溝を設けて、外部シーリング手段を支持するようにすることである。こ うすれば、溝の製作が簡単になる。また、環状ハウジングにステップ状内部シー ルハウジング溝を設け、これをそのマイナーボアとその圧力面との間に位置させ て、内部シーリング手段を支持してもよい。こうすれば、製作が簡単になる。所 望ならば、加圧手段は、トロイダル状の弾性袋体で形成して、これをハウジング 圧力面とピストン圧力面との間に位置させてもよい。

加圧手段は、環状凹部とピストン又は環状ハウジングの外面との間に形成した油 圧路を備えていてもよく、この油圧路はシール自在なコネクタ又はグリースニッ プル等の油圧コネクタ内まで延長させることができる。

ハウジング圧力面は中心路に対して所望の大きさに形成することができる。好適 な実施態様では、ハウジング圧力面の領域を環状ハウジング内の中心通路領域か ら選択し、該選択により、中心通路に挿通されるボルトの定格使用荷重に相当す る張力が、自動グリースガンによって得られる圧力でグリースを環状凹部に加え ることによって発生するようにする。

本発明の別な態様によれば、締付は面を介して突出する張力部材に張力を加える 方法において、端面から内方に延長する環状凹部を有する環状ハウジングと、該 環状凹部内で慴動自在で、かつこれにシールしたピストン体と、締付は面を介し て突出する張力部材周囲に加力装置を位置決めする位置決め手段と、及び該環状 凹部に加圧流体を作用させて、該ハウジングに関して該ピストンを変位させる加 圧手段とからなる加力装置を用意し、 該張力部材周囲に該加力装置を設けると共に、該締付は面に当接させ、 該張力部材を該加力装置に取付けて、該加力装置と該張力部材との間で張力を移 行させ、そして該加圧手段を動作させて、張力を該張力部材に作用さ−せること からなる上記方法が提供される。

さらに別な態様では、加力装置はハウジングと、該ハウジング内で慴動自在なピ ストンを備え、該ピストンはグリースを介してピストンに油圧を加えることによ り該ボアにそって押圧される。該グリースは自動グリースガンによって加圧され る。好ましくは、ハウジングは環状で、ボルト等の構造用部品を挿通する開口を 設ける。加力装置を使用して、ボルトに張力荷重を加えることによって、ボルト が挿通するボルト孔をもつ部品を締付けてもよい。所望ならば、ハウジングに螺 を形成して、通常のナツトの代わりにボルトにこれを係合してもよい。

また、所望ならば、螺式部材などの機械的なロッキング手段を加力装置に設けて もよい。ピストンに油圧を作用させた状態で、この機械的ロッキング手段を係合 し、ピストンから油圧を解除後、ボルトに予荷重を維持することもできる。

好ましくは、ボルト孔に隣接する部品の締付は面に螺弐部材を当接させることに よって、加力装置の小さい領域に高い荷重を集中させると、構造用材料を効率よ く使用できる。別な実施態様では、ボルト孔から離れている円形状部品に締付は 面に螺弐部材を当接させて、螺式部材と該部品間の接触圧力を最小にすることが できる。さらに別な実施態様では、ピストンの螺に螺式部材を係合させ、ハウジ ングの締付は面に締付ける。

ハウジング内のピストン及びボアは任意の所望形状を取れるが、製作の容易さか ら好ましいのは、ステップ状形状であり、加圧グリースを内外ボア間のピストン に加える。好ましくは、ボルトの使用荷重に相当する張力が、自動グリースガン で得られる圧力でピストンにグリースを加えることによって発生するように、ピ ストン及び開口の相対的寸法を設定する。

部品に特定予荷重を発生する機能に加えて、加力装置を使用して、シャフトにそ って部品を特定位置に押動した後、螺調節装置によって部品を所望位置に口・ツ クすることができる。この機能はスリットカッター等のバイトの精密な位置決め 及び締付けの場合に特に有利である。

所望ならば、端面を平坦にし、かつ平行にした状態で、加力装置の軸方向高さを その横方向寸法に比較して小さくなるように加力装置を形成してもよい。この形 式の加力装置はボルトやスタッドの軸部に挿通して、締付は面とワッシャーの代 わりの張力ナツトとの間に設けると、ボルトやスタッドに油圧により張力を加え ることができる。

さらに別な態様では、本発明はハウジングと、該ハウジングのボア内で慴動自在 なピストンとを備えた軸受用予荷重装置を提供するものである。該ピストンはグ リースを介してピストンに油圧を作用させることによって該ボアにそって押動し 、該グリースは自動グリースガンによって加圧する。好ましくは、ハウジングは 環状で、シャフト等の部品に挿通する開口を設ける。好ましくは、該予荷重装置 はアンギュラ−コンタクト形の回動要素軸受に使用するが、この場合には、ハウ ジングとシャフトにそって反対方向に動作する一対のアンギュラ−コンタクト軸 受の一方との間に設けると、軸受に軸方向予特表千３−５００２６８　（４） 荷重を加えると共に、これを測定することができる。さらに別な実施態様では、 予荷重装置をシャフトと、このシャフトにそって反対方向に動作する一対のアン ギュラ−コンタクト軸受の一方との間に設けることができる。

この予荷重装置はハウジング又はシャフトに一体化スることもできるし、所望な らば、外部に固定してもよい。

本発明のさらに別な態様では、シャフトに取付けた部品のハブに加力装置を一体 化して、軸方向の取付は及び分解力を得ることができる。この態様は、作業所の 備品を使用せずに、その場で部品を取付けたり、分解する必要があるボートのス クリュウ−の場合に特に有利である。所望ならば、取付けや分解には、別な加力 装置を用意してもよい。

さらに別な態様では、本発明は、シャフト上の要素間に設けて、これらを分離し たり、これらを分解して、シャフトから取外すことができる分解自在な加力装置 を提供するものである。この分解自在な加力装置は、分離する必要がある部品間 のシャフト周囲に組付けることができるピストンを含む複数の部分から構成する ことができる。

本発明のさらに別な態様では、圧力読取り装置が提供される。この装置は、半導 体圧力トランスジユーサー、関連電子部品、電池及び液晶表示手段を油圧回路に 螺入することができるプラグに一体化して、油圧、従って加えた力を読取ること ができるように構成しである。

さらに別な態様では、本発明はシャフトにそって部材を位置決めする位置決め装 置において、端面内に形成した環状凹部を備え、かつ中心シャフト通路を備えた 環状ハウジングと、 該環状凹部で慴動自在で、かつこれにシールした環状ピストンと、そして 該環状凹部に加圧流体を作用させる加圧手段とを備えた位置決め手段を備えた位 置決め装置を提供するものである。

図面の簡単な説明 本発明の理解を容易にするために、また本発明の実施を容易にするために、本発 明の好ましい実施態様を示す添付図面について説明を行う。

第１図は、油圧ナツトの横断面図であり、第２図は、調節スリーブを一体化した 油圧ナンドの横断面図であり、 第３図は、シャフト用の油圧位置決め装置の横断面図であり、 第４〜８図は、各種構成の油圧ワッシャーの横断面図であり、 第９図は、軸受用の油圧予荷重装置の横断面図であり、 第１０図は、軸受用の内蔵式油圧予荷重装置の横断面図であり、 第１１図は、軸受予荷重に使用する油圧ワウ・シャーの横断面図であり、 第１２図は、プロペラ内蔵油圧取付・分解装置の横断面図であり、 第１３図は、セグメント式分解装置の正面図であり、第１４図は、セグメント式 分解装置の横断面図であり、 丁１５図は、複動セグメント式油圧分解装置の横断面図である。

好適な実施態様の説明 第１図に示す油圧ナツト装置１０は、ステップ式ピストン１２が慴動する環状ハ ウジング１１を備え、このハウジングにピストン１２を０−リング１３によって シールする。ハウジング１１の外側にロッキングスリーブ１４を螺込む。ステッ プ式ピストン１２を加圧することによって所望の締付は力を得た後、このスリー ブをさらに螺込んで、締付は面に係合することができる。螺出１５が中心孔１１ に挿通するボルトに係合し、そしてハウジング１１の外側に形成した六角部１７ が、スパナにより油圧ナツト装置１０の回動を容易にする。

第２図に示す油圧ナツト装置２０は、ステップ式ピストン２２が慴動する環状ハ ウジング２１を備え、このハウジングにピストン２２を内外の自己付勢シールリ ング２３及び２４によってシールするが、これらシールリング２３及び２４はそ れぞれステップ式凹部２５及び２６に設ける。ピストン２２の外側部にそってロ ッキングスリーブ２７をのこ歯螺２８に螺込む。ステップ式ピストン２２とハウ ジング２１との間のチャンバー２３０を加圧することによって所望の締付は力を 得た後、このスリ−ブをさらに螺込んで、ハウジング２１のフランジ２９に係合 し、油圧ナツト装置２０を所定長さでロックする。雌蚊出２３１はボルト２３２ に係合する。

油圧路２３３はチャンバー２３４からピストン２２上面のグリースニップル２３ ５まで延長する。ピストン２２の下部２３６はピストン２２のそれ以外の部分か らみて直径が小さく、従って下部２３７の長手方向可撓性が増すので、多数の螺 出にわたってボルト２３２と雌蚊２３１と間の荷重移行を分担できる。

使用する場合には、のこ歯螺２８にそってロッキングカラー２７を螺込んだ状態 で、ハウジング２１をボルト２３２の軸部周囲で、かつボルト２３２が突出する 締付は面２３６に設ける。シール２３及び２４をハウジング２１内部に設け、ｅ ストン２２をハウジング２１内の最大深さまでボルト２３２周囲に螺込む。加圧 油圧流体をポンプによりグリースニップル２３５を介してチャンバー２３０に供 給し、シール２３及び２４をそれぞれ凹部２４及び２５に押し込み、次にハウジ ング２１からピストン２２を引き離して、ボルト２３２に張力を加える。

チャンバ−２３０内部の圧力がボルト２３２の所望予荷重値に達した場合には、 フランジ２９にロックされるまで、のこ歯螺３８にそってロッキングカラー２７ を引き上げる。

このような形状のため、チャンバ−２３０内部の油圧の結果発生するピストン２ ２及びハウジング２２のたわみ、及びこの結果ポルト２３２及び締付は面２３６ に加えられる荷重が結合して、ピストン２２とハウジング２１との間のクリアラ ンスにおけるバラツキを最小限に抑えるので、シール２３及び２４のシーリング 効率が向上すると共に、油圧張力とロッキングカラー２７による機械的ロッキン グとの間に生じる移行の間におけるボルト２３２の張力損失が最小になる。また 、ハウジング２１の形状により、のこ歯螺２８の荷重支持上端とハウジング２１ の下面２３８との間に先細円錐形荷重路が形成し、従って下面２３８の荷重分布 の均一性が同上する。

第３図に示すように、位置決め装置３０は、環状ピストン３２が慴動する環状ハ ウジング３１を備え、このハウジングにピストン３２をＯ−リング３３によって シールする。ハウジング３１の外側にロッキングスリーブ３４を螺着する。内部 通路３５によりハウジング３１内の環状キャビティ３６をグリースニップル３７ に接続する。

使用する場合には、この位置決め装置３０をスリットカッター３９間のシャフト ３８に設ける。スリットカッター３９間に所望間隔ができるまで、グリースニッ プル３７に取付けたグリースガンによって油圧を位置決め装置３０に加え、スリ ットカッター３９に接触するまで、ロッキングリング３４を前進させ、位置決め 装置３０を所望長さでロックする。

第４〜８図に示すワッシャ一体４０．５０．６０．７０及び８０はそれぞれ環状 ハウジング４１とステップ式ピストン４２を備え、ピストン４２はハウジング４ １内で慴動すると共に、ハウジング４１に０−リング４３によってシールされる 。。内部通路４４によりハウジング４０．５０．６０．７０及び８０内の環状キ ャビティ４５をグリースニップル４６に接続する。ロックポルト４７はワッシャ 一体４０のハウジング４１の螺孔に挿通し、ピストン４２に係合させて、ワッシ ャ一体４０を所望長さにロックする。ロックスリーブ４８はワッシャ一体５０． ６０．７ｏ及び８０のハウジング４】上に螺着する。これらを回動して、端面４ ９を締付は面に当接させると、ワッシャ一体５０．６０．７０及び８ｏを所望長 さにロックすることができる。

第９図に示した軸受用予荷重装置９０は、ハウジング９２に一対のアンギュラコ ンタクト軸受９１を設けている。軸受９１にシャフト９３を支持すると共に、油 圧予荷重ナツト９４をシャフト９３の端部に螺着して、予荷重装置９０を締付け る。デジタル式圧力読取り計９５を予荷重ナツト９４のハウジングに螺入し、任 意に予荷重力を表示できるようにする。

第１０図に示した一体化予荷重装置１００は、機枠１ｏ３の凹部１０２に軸受１ ０１を収容し、そして環状ピストン１０４は機枠１０３の環状キャビティ１０５ 内で慴動して、軸受１０１の背面を支持する。

第１１図に示した予荷重装置１１０は、シャフトナット１１２と軸受１１３との 間に油圧予荷重ワッシャー１１１を設けて、該装置１１０に対して必要な軸方向 力を発生し、かつ維持するようになっている。

第１２図に示すように、プロペラシャフト装置１２０はプロペラ１２１をシャフ ト１２２に取付けて構成する。シャフト１２２に取付けたシャフトナツト１２４ に対して取付はピストン１２３を支持する。これを油圧により加圧すると、プロ ペラ１２］をシャフト１２２に押圧することができる。分解用ピストン１２５は プロペラ１２］の前方でキャビティ１２６内を慴動する。これを加圧すると、プ ロペラ１２１をシャフト１２２にそって押動させることができ、従ってこれを分 解することができる。取付はピストン１２３の後方でキャビティにグリースニッ プル１２７を接続し、分解用ピストン１２５の後方でキャビティ１２６にグリー スニップル１２８を接続する。

第１３図及び第１４図に示したセグメント式分解装置１３０は２つのセグメント Ｎ５１３１を備え、これらはボア１３３内にピストン１３２を有する。セグメン ト部１３１は、締付はボルト１３６で締付けた締付はセグメント１３５によって シャフト１３４周囲に締付ける。内部通路１３８及び外部バイブ１３９によって グリースニップル１３７にボア１３３と接続する。使用する場合には、分解する のが望ましい２つの部品間のシャフト１３４周囲にセグメント１３１を設けるこ とによってセグメント式分解装置１３０を組立てる。締付はセグメント１３５は セグメント部１３１周囲に組付け、ボルトで締付ける。バイブ１３９は共に接続 すると共に、グリースニップル１３７に接続する。次に、グリースガンをニフプ ル１３７　＋＝取付けて、ピストンを加圧し、部品を分解する。

第１５図に示したセグメント式分解装置１５０はセグメント式分解装置１３０と 同様であるが、このものは２組のピストン１５１を備え、これらをセグメント部 １５３のボア１５２内で慴動させて、分解装置１５０の有効ストロークを大きく できるようになっている。

なお、以上、本発明の好ましい態様を説明してきたが、当業者に自明な変更など も本発明の範囲にあることはいうまでもない。

Ｆ［ｉ、　２ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、６ ＦＩＧ、　７ ＦＩＧ、　８ 特表千３−５００２６８（Ｂ） ０　旧４１５８　ｐａｒ　４ｏ７６１’ｔ６０１　６１０８０３　コ１９４６／ ７７ｘＴ１０７５３３９　ＪＰ　５２１３７５５６　ＳＯ９６９１４６

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．張力部材が突出する締付け面に関して該張力部材に荷重を加える加力装置に おいて、 環状凹部が端面から内方に延長する環状ハウジングと、 該環状凹部内で摺動自在で、かつこれにシールしたピストン体と、 該加力装置を張力部材周囲に位置決めする位置決め手段と、そして 加圧流体を該環状凹部に作用させて、該ピストンを該ハウジングに関して変位さ せる加圧手段とを備えた加力装置
2. ２．該環状凹部がメジャーボアからハウジングにそって設けたマイナーボアと、 ハウジング圧力面を形成する中間ステップを備えたステップ式凹部で、該環状ピ ストンがそれぞれ上記のマイナー及びメジャーボアと摺動自在に係合でき、かつ それぞれマイナー及びメジャーシーリング手段にシールされた、円形のメジャー ピストン壁及び円形のマイナーピストン壁を備えたステップ式ピストンであり、 該ステップ式ピストンが該ハウジング圧力面に対向するピストン圧力面を形成す る該ピストン壁間に中間ステップを備えている請求項第１項記載の加力装置。
3. ３．該位置決め手段が該環状ハウジングか又は該環状ピストンに形成され、かつ 雄螺式張力部材に係合するようになった雌螺を備えている請求項第１項又は第２ 項記載の加力装置。
4. ４．該環状ハウジング又は該環状ピストンが雌螺式ロッキングカラーに係合する 雄螺を備えている請求項第１〜３項のいずれか１項に記載の加力装置。
5. ５．該雄螺に螺合した雄螺式ロッキングカラーを備えている請求項第４項記載の 加力装置。
6. ６．該雄螺がのこ歯螺である請求項第４項又は第５項記載の加力装置。
7. ７．該ロッキングカラーのカラー端面が対応するピストン又は環状ハウジングに 形成したロッキング面に係合できる請求項第５項又は第６項記載の加力装置。
8. ８．該雌螺の張力側の環状ハウジング又はピストンに形成した直径の小さい部分 内に部分的に該雌螺を形成した第３〜７項のいずれか１項に記載の加力装置。
9. ９．該ピストン又は該環状ハウジングが、該雌螺に隣接して形成した内径を有す る締付け面を備えている請求項第２〜８項のいずれか１項に記載の加力装置。
10. １０．該ステップ式ピストンに、ステップ状外部シールを設け、該シールを該外 側ピストン壁と該ピストン圧力面との間に位置させて、該外部シーリング手段を 支持するようにした請求項第２〜９項のいずれか１項に記載の加力装置。
11. １１．該環状ハウジングにステップ状内部シールハウジング溝を設け、該溝をそ のマイナーボアとその圧力面との間に位置させて、該内部シーリング手段を支持 するようにした請求項第２〜１０項のいずれか１項に記載の加力装置。
12. １２．該加圧手段が、該環状凹部と該ピストン又は該環状ハウジングの外面との 間に形成した油圧路を備えている請求項第１〜１１項にいずれか１項に記載の加 力装置。
13. １３．該加圧手段が、該ピストン又は該環状ハウジングの外面に設けたグリース ニップルを備えている請求項第１〜１２項のいずれか１項に記載の加力装置。
14. １４．該ハウジング圧力面の領域を環状ハウジング内の中心通路領域から選択し 、該選択により、該中心通路に挿通されるボルトの定格使用荷重に相当する張力 が、自動グリースガンによって得られる圧力でグリースを環状凹部に加えること によって発生するようにした請求項第２〜１３項のいずれか１項に記載の加力装 置。
15. １５．シャフトにそって部材を位置決めする位置決め装置において、 端面内に形成した環状凹部を備え、かつ中心シャフト通路を備えた環状ハウジン グと、 該環状凹部で摺動自在で、かつこれにシールした環状ピストンと、そして 該環状凹部に加圧流体を作用させる加圧手段とを備えた位置決め手段。
16. １６．ボルト又はスタッドに張力を加える方法において、 端面から内方に延長する環状凹部を有する環状ハウジングと、該環状凹部内で摺 動自在で、かつこれにシールしたピストン体と、締付け面を介して突出する張力 部材周囲に加力装置を位置決めする位置決め手段と、及び該環状凹部に加圧流体 を作用させて、該ハウジングに関して該ピストンを変位させる加圧手段とからな る加力装置を用意し、 該張力部材周囲に該加力装置を設けると共に、該締付け面に当接させ、 該張力部材を該加力装置に取付けて、該加力装置と該張力部材との間で張力を移 行させ、そして該加圧手段を動作させて、張力を該張力部材に作用させることか らなる上記方法。
17. １７．添付図面について実質的に説明した加力装置。