JPH0429606A - 摩擦クランプ装置 - Google Patents

摩擦クランプ装置

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JPH0429606A
JPH0429606A JP2134039A JP13403990A JPH0429606A JP H0429606 A JPH0429606 A JP H0429606A JP 2134039 A JP2134039 A JP 2134039A JP 13403990 A JP13403990 A JP 13403990A JP H0429606 A JPH0429606 A JP H0429606A
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JP
Japan
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sleeve
sleeves
clamp units
shaft
outer cylinder
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JP2134039A
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JPH0585763B2 (ja
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Toshio Nakayama
俊雄 中山
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Japan Steel Works Ltd
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Japan Steel Works Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/08Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
    • F16D1/0805Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping due to deformation of a resilient body or a body of fluid
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/16Joints and connections with adjunctive protector, broken parts retainer, repair, assembly or disassembly feature
    • Y10T403/1633Utilizing fluid pressure

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、成形機等に用いられる、摩擦力により軸と外
筒とを締結する摩擦クランプ装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の摩擦クランプ装置には、第2図に示すように、鍔
部2′を有する径方向に弾性変形自在なスリーブ1′を
、前記鍔部2′か外筒3′の一端面に係合するように嵌
挿して、該外筒3′と前記スリーブ1′の小径部外周面
との間に締結圧力室4′を形成し、前記スリーブ1′の
孔に軸7′を滑動自在に嵌挿して、前記締結圧力室4′
内に導孔5′より加圧流体を供給することにより、前記
スリーブ1′の径を縮少させて軸7′の外周面に押圧し
、両者間に摩擦力を発生させて締結するものが知られて
いる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来の技術では、締結時における軸にかけられる力
F′に対するスリーブにかかる反力をスリーブの鍔部付
近で集中して受けるので、該反力に耐える強度をもたせ
るためにスリーブの肉厚を厚くする必要がある。その結
果、装置が大型のものとなる上、スリーブを収縮するの
に必要な加圧流体の圧力も過大なものとなるという問題
点があった。
本発明は、上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなさ
れたものであり、従来のものに比較してスリーブの肉厚
を薄くすることが可能であると共に、スリーブを収縮す
るのに必要な加圧流体の圧力も低圧に設定することがで
きる摩擦クランプ装置を提供することを目的とするもの
である。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明の摩擦クランプ装置は
、鍔部を有する径方向に弾性変形自在なスリーブを、前
記鍔部が外筒の一端面に係合するように気密状態で嵌挿
して、前記外筒の内周面と前記スリーブの外周面とによ
り締結圧力室を形成し、前記スリーブが軸9に滑動自在
に嵌挿されたクランプユニットを複数個重ね合わせ、該
複数のクランプユニットはそれぞれ長さが異なるもので
ある。
〔作用〕
各クランプユニットの締結圧力にそれぞれ加圧流体を供
給しない状態では、各外筒にそれぞれ嵌挿されている各
スリーブと軸とは滑動可能となり、各クランプユニット
は軸に案内されて軸方向に滑動自在である。
他方、各クランプユニットの締結圧力室にそれぞれ加圧
流体を供給すると該加圧流体の圧力により各スリーブが
径方向に収縮して、各スリーブの内周面が軸の外周面に
それぞれ圧接されて摩擦力が発生し、各スリーブと軸と
が締結されて一体化する。この締結時において、軸にか
かる力に対する反力は各クランプユニットに分散される
。その結果、各クランプユニットは、スリーブが軸方向
に伸びるとともに外筒は軸方向に収縮して変形する。
(実施例) 本発明の一実施例を図面に基いて説明する。
第1図に示すように、軸1には、後述するような構成の
長さの異なる3個のクランプユニット8a、8b、8c
が軸9に図示上方部から長さの短いものから順に嵌挿さ
れている。
ここで、各クランプユニット8a、8b、8cの構成に
ついて説明する。
それぞれ鍔部2a、2b、2cを有する弾性変形自在な
スリーブIa、lb、1cを、前記鍔部2a、2b、2
cが外筒3a、3b、3cの一端面に係合するように気
密状態で嵌挿して各外筒3a、3b、3cの内周面にそ
れぞれ形成された凹部と各スリーブla、1b、lcの
外周面とにより締結圧力室4a、4b、4cがそれぞれ
形成されている。各締結圧力室4a、4b、4cはそれ
ぞれ導孔5a、5b、5cを有し、該導孔5a、5b、
5cを介して図示しない加圧流体発生源から加圧流体を
供給するように構成されている。符号6は0リング等か
らなるシールであって、各締結圧力室4a、4b、4c
内の加圧流体が洩れることがないよう気密を保持するた
めに設けられたものである。
図示中間のクランプユニット8bのスリーブ1bの鍔部
2bに対向する図示最上部の長さの短いクランプユニッ
ト8aの外筒3aの前記中間のクランプユニット8bに
当接する端面には穴7aが形成され、該穴7aに中間の
クランプユニット8bのスリーブ1bの鍔部2bが嵌合
されており、該鍔部2bの端面と前記穴7aの底面との
間に間隙が設けられている。同様に、図示最下部の長さ
の長いクランプユニット8cのスリーブ1cの鍔部2C
に対向する前記中間のクランプユニット8bの外筒3b
の前記最下部のクランプユニット8Cに当接する端面に
は穴7bが形成され、該穴7bに前記最下部のクランプ
ユニット8cのスリーブ1cの鍔部2cが嵌合されてお
り、該鍔部2cの端面と前記穴7bの底面との間に間隙
が設けられている。
上述の各間隙は、第1図に示すように、締結時に軸9に
矢印Fの力がかかり、これに対する矢印fの反力がクラ
ンプユニット8a、8b、8cにかかることにより生じ
る各クランプユニット8a、8b、8cの変形を吸収す
るためのものである。すなわち、前記反力fにより、各
スリーブ1a、1b、1cは矢印Fの力と同方向に伸び
を生し、他方、各外筒3a、3b、3cは圧縮されて軸
方向に縮む。
さらに具体的に説明すると、最上部のクランプユニット
8aのスリーブ1aが伸び外筒3aが縮むので、スリー
ブ1aの反鍔部側先端部が穴7aの底面から図示下方に
向って突出するが、上述のように中間のクランプユニッ
ト8bのスリーブ1bの鍔部2bの先端面と前記穴7a
との間に間隙が設けられているのでスリーブ1aの伸び
と外筒3aの縮みは吸収されることになる。 同様に中
間のクランプユニット8bの変形すなわち中間のクラン
プユニット8bのスリーブ1bの伸びと外筒3bの縮み
は、最下部のクランプユニット8CのスリーブICの鍔
部2Cの端面と中間のクランプユニット8bの穴7bの
底面との間の間隙で吸収される。
次に、本実施例の動作について説明する。
各クランプユニット8a、8b、8cを締結する、すな
わち各スリーブ1a、1b、1cと軸9とを締結するに
は、各締結圧力室4a、4b。
4c内にそれぞれ導孔5a、5b、5cより加圧流体を
同時に供給する。すると、各締結圧力室4a、4b、4
cに供給された加圧流体の圧力により各スリーブ1a、
1b、1cが径方向にそれぞれ収縮して軸1に圧接され
、軸1の外周面と各スリーブIa、lb、lcの内周面
との間にそれぞれ摩擦力が発生して軸1と各スリーブl
a。
lb、lcとが締結されて一体化する。各スリーブ1a
、1b、1cと各外筒3a、3b、3cとは、前記した
ようにそれぞれの鍔部2a、2b。
2cと各外筒3a、3b、3cの端面とで軸方向に拘束
されているので、軸1と各外筒3a。
3b、3cとは各スリーブ1a、1b、1cを介してそ
れぞれ一体化することになる。
上記締結時において、軸9に矢印Fの力を作用させたと
きの各スリーブla、lb、fcのそれぞれの伸び量を
Sl、S2.S3とし、各外筒3a、3b、3cのそれ
ぞれの縮み量をrl。
r2.r3とする。また説明を容易にするために軸1を
完全な剛体と仮定する。各クランプユニット8a、8b
、8cに発生する摩擦力をそれぞれfl、f2.f3と
すると、全摩擦力fsは次式1式% ここで、最上部のスリーブ1aの伸び量S1およびその
外筒3aの縮み量r1は最上部のクランプユニット8a
のFJ擦力f1によって生じ、以下同様に、S2および
r2は中間のクランプユニット8bの摩擦力f2により
、S3およびr3は最下部のクランプユニット8Cの摩
擦力f3により生じる。
したがっで、(S3−r2)=S2.(S2rl)=S
1となるように各クランプユニット8a、8b、8cの
それぞれのスリーブla。
lb、lcおよび各外筒3a、3b、3cの長さを設定
することで、軸9にかかる矢印Fの力に対する反力を各
クランプユニット8a、8b、8cに分散することがで
きる。
上記実施例において、クランプユニットが3個設けられ
たものを示したが、クランプユニットの数は2個または
4個以上とすることができる。また、クランプユニット
の重ね合わせの順序は上記実施例に限らず、重ね合わせ
る順序を逆としたり、また任意の順序に重ね合わせても
よい。
〔発明の効果〕
本発明は上述のとおり構成されているので、以下に記載
するような効果を奏する。
軸方向の荷重は複数のスリーブに分散されるのでスリー
ブの肉厚を従来のものと比較して薄くすることができ、
スリーブを径方向に収縮するのに必要な加圧流体の圧力
を低く設定できる。また、従来のものと同等の圧力とし
た場合には、スリーブ内周面とロッド外周面との単位面
積当りの接触圧力が大きくなり、比較的小さい接触面積
で大きな摩擦力が得られるので装置の小型化が可能とな
る。
さらに、大型の摩擦クランプ装置を製作する場合にも、
個々のスリーブおよび外筒の長さが比較的短いため加工
精度が向上し、加工コストも低減する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の摩擦クランプ装置の一実施例を示す要
部断面図、第2図は従来の摩擦クランプ装置の要部断面
図である。 f a、  1 b、  1 c−−−スリーブ、2a
、2b、2cm”鍔部、 3a、3b、3cm−−外筒、 4a、4b、4cm−−締結圧力室、 5a、5b、5cm−・導孔、 6 ・・・シール、 7a、7b−・・穴、 8a、8b、8cm−−クランプユニット、9・・・軸
。 特許出願人 株式会社日本製鋼所

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、鍔部(2a、2b、2c)を有する径方向に弾性変
    形自在なスリーブ(1a、1b、1c)を、前記鍔部(
    2a、2b、2c)が外筒(3a、3b、3c)の一端
    面に係合するように気密状態で嵌挿して、前記外筒(3
    a、3b、3c)の内周面と前記スリーブ(1a、1b
    、1c)の外周面とにより締結圧力室(4a、4b、4
    c)を形成し、前記スリーブ(1a、1b、1c)が軸
    9に滑動自在に嵌挿されたクランプユニット(8a、8
    b、8c)を複数個重ね合わせ、前記複数のクランプユ
    ニット(8a、8b、8c)は、それぞれ長さが異なる
    ことを特徴とする摩擦クランプ装置。
JP2134039A 1990-05-25 1990-05-25 摩擦クランプ装置 Granted JPH0429606A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2134039A JPH0429606A (ja) 1990-05-25 1990-05-25 摩擦クランプ装置
US07/704,243 US5178480A (en) 1990-05-25 1991-05-22 Friction clamping apparatus
US07/921,754 US5226753A (en) 1990-05-25 1992-07-30 Friction clamping apparatus

Applications Claiming Priority (1)

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JP2134039A JPH0429606A (ja) 1990-05-25 1990-05-25 摩擦クランプ装置

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JPH0429606A true JPH0429606A (ja) 1992-01-31
JPH0585763B2 JPH0585763B2 (ja) 1993-12-08

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ID=15118944

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