JPH07279914A - 二構成要素間の精密アセンブリ - Google Patents

二構成要素間の精密アセンブリ

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JPH07279914A
JPH07279914A JP7044853A JP4485395A JPH07279914A JP H07279914 A JPH07279914 A JP H07279914A JP 7044853 A JP7044853 A JP 7044853A JP 4485395 A JP4485395 A JP 4485395A JP H07279914 A JPH07279914 A JP H07279914A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 第一構成要素に雌型部を有し、第二構成要素
に雄型部を有し、大きな締付力と迅速な切換機能を備え
た二構成要素間の精密アセンブリを得る。 【構成】 第一構成要素１は雌型部を有し、第二構成要
素２１は雄型部を有する。雌型部は、連結具４を収容す
る軸方向のボア３から成り、連結具の一端は差込式取付
具の雌型部を構成する。連結具は、第一構成要素１の二
個の交差孔に収容される二個のジャーナルが設けられて
いる主軸が通る交差通路５も具備する。二個のジャーナ
ルの間の、連結具４の通路５の内側の部分には、カム１
２がある。第二構成要素２１の雄型部は、連結具４の雌
型部６と共に、二個の構成要素１、２１を軸方向に固定
する差込式取付具の雄型部を構成するようにされている
一端部と、ボア３の直径と一致する直径のジャーナル２
３とから成る。主軸には、交差通路５の壁に対するカム
１２の作用により、二個の構成要素１、２１を締めたり
緩めたりするために回転される回転手段も設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、第一構成要素に雌型部
を有し、第二構成要素に雄型部を有する、大きな締付力
と迅速な切換機能を備えた二構成要素間の精密アセンブ
リに関するものである。
【０００２】本発明は一般的には精密機構に関するもの
であるにも関わらず、締めたり緩めたりする際に支持部
に構成要素を容易かつ迅速にしっかり仮固定することが
望まれる他の数多の応用が可能である。高い締付精度
（構成要素の心出し）、あらゆる方向の荷重に対して抵
抗力のある大きな締付力、迅速な切換機能、ならびに最
低可能コストで生産できる構造を実現できることが望ま
れる。
【０００３】
【従来の技術】前述の要求事項をある程度まで満足でき
る締付装置は存在している。これらの装置は、主として
その構造上の複雑さから、たいていは所要条件のいずれ
かについて弱点を有し、比較的高コストなものである。
更に、これらの構造は、小型構成要素に適用できないこ
とが多く、例えば、全体が円筒形の構成要素を考えた場
合、直径１５ｍｍ程度の構成要素を組み付けられること
が望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】二構成要素を締めて組
み付けるのに偏心機構またはカムが知られている。しか
しながら、そのような場合には二つの矛盾する問題が生
じる。即ち、組み付ける構成要素間の軸方向の移動を比
較的大きくするために偏心機構を大きくすると、締付力
があまり高くならず、精密構造におけるアセンブリの品
質を損なう場合があり、その反対に、偏心機構が小さい
と高い締付力は得られるものの、この場合には、構成要
素間の可能移動が非常に短くなり、あらゆる連結具の荷
重に対して大きな剛性を提供する上で不可欠な全部の要
求事項を満足しながら二構成要素の位置決め、特に雌型
構成要素の中の雄型構成要素の位置決め、を得ることは
不可能である。
【０００５】また、二構成要素間の大きなねじり荷重の
伝達も出来るアセンブリを得ることが望まれる場合に
は、これら荷重を伝達できる要素を設ける必要がある。
唯一の方法は、回転軸の周りに設けられ、雌型要素と協
働する雄型要素を使用することである。この場合、一方
で二構成要素を軸方向に保持し、他方でねじり荷重の伝
達ができるアセンブリを得るために、組み付けられる二
構成要素間が比較的十分に軸方向移動ができる必要があ
る。また、高速かつ精密にこの組付けならびに分解が実
施できることは、比較的体積の小さい構成要素でさえ
も、とりわけ完璧に達成されるべきこれら全部の機能に
とって極めて有用である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、従来技
術の欠点を軽減する、そのようなアセンブリを提案する
ことである。本発明によるアセンブリは、雌型部は連結
具を収容する軸方向のボアから成り、連結具の一端には
差込式取付具の雌型部を構成するようにされた開口部が
設けられており、更に連結具は、第一構成要素の二個の
交差孔に収容される二個のジャーナルが設けられた主軸
を通す交差通路も備えており、また、ジャーナルの間
の、連結具の通路の内側の部分に、カムが入っており、
カムの横切断面には少なくとも二箇所の対向する壁があ
り、その距離は連結具の交差ハウジングの軸方向に対向
する二枚の壁の間の距離よりも小さいことを特徴とし、
第二構成要素の雄型部は、連結具の雌型部と共働して二
構成要素を軸方向に固定する差込式取付具の雄型部を構
成するようにされた一端部と、ボアの直径と一致する直
径のジャーナルとから成ることを特徴とし、前記主軸
は、連結具の交差通路の壁に対するカムの作用により二
構成要素を締めたり緩めたりするために回転される手段
が設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】本発明の利点は以下の通りである。まず、
差込式取付具を使用することによって、二構成要素の軸
方向の固定が容易に達成される。雌型構成要素のボアの
中を移動できる連結具と、軸方向の間隙を許容する形状
および寸法の交差通路壁に作用するカムを利用すること
により、組付けおよび分解の速さが向上する。現実に
は、カムと連結具が静止しているときに、差込式取付具
の雄型部を雌型部にかみ合わせ、好ましくは９０°回転
させて確実に軸方向に保持させ、その後、締付け方向に
連結具を移動するために交差主軸を作用させる、すなわ
ち、雄型部と雌型部を密着状態にさせるだけで十分であ
る。
【０００８】実施例によれば、戻し手段、特にばねは、
連結具に作用して、連結具を静止位置方向に押しやり、
それにより、二構成要素を緩めるときにボアの外側に向
かって連結具を最大移動できるようにして、二構成要素
を分解できるようにする。
【０００９】二構成要素間の軸方向の移動は、アセンブ
リがねじり荷重も伝達しなくてはならないとき、およ
び、回転軸の周りにある雄型部の雄型要素が雌型部の雌
型要素と結合しなくてはならないときに、特に重要であ
る。実際には、このような作業が可能なアセンブリの場
合、差込式取付具の周りに二構成要素を回転するときに
雌型部の表面と接触しないようにねじり荷重を伝達でき
るようにするために、組付けられる二構成要素の軸受け
面の間の距離が雄型構成要素にとって十分な距離である
ことが要求される。それ故、これは、一好適実施例によ
れば、ばねによって前方に押される連結具の軸方向の移
動の効により得られる。このように、差込式の取付けを
達成するために構成要素が回転されると、ねじり荷重を
伝達する雄型要素と雌型要素が同時に向かい合わせら
れ、カムを用いて交差主軸を動かすことにより、連結具
に対する作用がばねに作用し、二部分を相互に近づけ、
それらを締め付ける。
【００１０】別の実施例によれば、組付け時に迅速かつ
容易な心合わせを得るために、無限に小さなはめあい間
隙にも関わらず、差込式取付具の雄型部にあるスタブ
と、連結具の軸上の差込式取付具の雌型部にある孔とに
よって、差込取付け時に雄型部と雌型部が予め案内され
る。
【００１１】一方向にだけ作動することによってアセン
ブリを締めたり緩めたりするために、カムの輪郭は、そ
の側面に沿って非対称な構造を有する。従って、静止位
置において、旋回軸および交差軸への距離が、他のカム
軸受け面への距離よりも小さい平坦部が、組付け側とは
反対側にある交差ハウジングの壁と接触し、この小平坦
部の隣には、差込式取付具の雄型部が雌型部にかみ合わ
せられた後、恐らくは雄型部と雌型部がねじり荷重を記
録器に伝達できるようにした後に、二構成要素が相互に
急速接近できるようにする急増勾配を有する第一区分が
あり、その隣には、構成要素間の高締付力を提供するた
めに緩やかな一定変化勾配を備えた区分があり、その隣
には、旋回軸と同心な短い円弧があり、その隣には、ア
センブリを静止状態で開いたままにできるようにする、
平坦部で終わる急減勾配を備えた区分がある。最後の急
変化区分と、円弧形区分により、アセンブリが誤った方
向に締め付けられるのを防止することが可能となる。事
実、必ず交差主軸を所定方向に回転しているときに締付
けが生じることが好ましい。そのために、この方向を示
す矢印が第二構成要素上に記される。それにも関わら
ず、誰かが誤った方向に回転して締付けを行おうとした
場合には、極めて緩やかな勾配によりシステムの故障が
防止される。
【００１２】このように、本発明による装置は、その最
も完璧な仕様において、非対称な輪郭を有し、その距離
が連結具の交差ハウジングの二壁間の距離よりも小さい
対向する少なくとも二部分を有し、それによりカムの前
記部分が最適に配向された場合に軸方向の移動が可能と
なるためにカムと接触するカムの効と、ならびに、連結
具を常に外側に押し続けるばねの効により、迅速かつ精
密に、高い締付力で二構成要素を組付けることが出来
る。
【００１３】
【実施例】図１から図３までを参照しながら、組み付け
られる二構成要素を以下に説明する。雌型部が設けられ
ている構成要素１は本体２より成り、本体２は何れか所
望の形状で構わないのだが、単純化するために、但しこ
れによって何ら制限が課せられることはないのだが、発
明者等は外径Ｄの円筒形の本体２を選択した。本体２に
は、高精密ボア３が設けられており、その内側には断面
が角を丸めた長方形である交差通路５を有する連結具４
があり、連結具４を介してその端部に雄型構成要素への
結合が行われ、連結具４には直径が少なくとも長楕円形
孔６ａの長さに等しい円筒形孔６ｂを従えた長楕円形開
口部６ａより成る雌型差込式取付具６が設けられてい
る。本体２には、直径の異なる二本の交差通路７と８が
設けられており、それらの中には二個のジャーナル１０
と１１を有する主軸９（図７）が収まっており、ジャー
ナル１０と１１の寸法は本体の二本の通路７と８の寸法
に一致している。
【００１４】連結具４の通路５の内側には、カム１２の
形態の偏心部品が取り付けられている。主軸９は、一方
では保持スクリュ１３によって、他方ではショルダ１４
によって、本体２に軸方向に保持される。主軸の、直径
が大きい方のジャーナルがある部分にも、適合形状およ
び適合寸法の雄型工具によって主軸を動かすための、好
ましくは六角形の開口部１５が設けられている。最後
に、ボア３の直径が小さい方の延長部にばね１６が収容
され、ボアの内側にある連結具４の端面に作用し、常に
連結具４をボアの外側に押している、言い換えると、交
差経路５の対応表面を主軸９のカム１２に押し付けてい
る。スクリュ１７により、ばねを押す力を調整すること
が出来る。本体２には、ねじり荷重が伝達できるよう
に、雄型部の二個の対応雄型構成要素を収容する少なく
とも二個の切欠き部１８も設けられている。本体２に
は、組付け時に、もう一方の構成要素の二本の通路に対
応する二本の通路も有しており、液体を流すことが出来
る。
【００１５】もう一方の構成要素２１は、ここでは、単
純化するという理由から、やはり円筒形の本体２２を有
するが、これはいずれか制限を課すものではなく、ま
た、外径はＤである。本体２２には、ボア３の直径より
も僅かに小さい直径を有し、且つ、組付け時の心合わせ
を助けるために面取りが施されたジャーナル２３が設け
られている。ジャーナル２３の内側部分には、連結具４
の長楕円形の孔６ａに寸法が一致する、角を丸めた長方
形の構成要素２４ｂを従えた円筒形の突起２４ａから構
成されている雄型差込式取付具２４が設けられている。
差込式取付具の雌型部６に雄型部２４に位置決めすると
きに予め心合わせできるようにするために、雄型部の前
方部分には、連結具４の交差ハウジング５の内側も潤滑
するボア６ｂの向こう側にある孔２６と共働させるため
の心合わせスタブ２５が設けられている。
【００１６】雄型構成要素には、スクリュ２８によって
ハウジング２９に固定される二個のキー２７の形態の二
個のほぞも設けられており、その一部はハウジング２９
から突出しており、二構成要素１と２１が組み付けられ
るときに雌型部の切欠き部１９と共働する。本体２２に
は、本体２の孔２０と共働して液体を通す孔３０も設け
られている。雄型構成要素４、２４ｂに対するキー２７
の配置は、雄型および雌型構成要素がかみ合わせられ、
差込式取付具が約９０°回転した後に固定されたとき
に、前記キー２９が構成要素１の切欠き部１８に面する
ような配置になっている（図５）。
【００１７】次に、主軸９を矢印３４の方向に適当な工
具で回転して、主軸９のヘッドに付いている基準マーク
３３を基準マーク３１と基準マーク３２の間を通過させ
ることによって、二個の構成要素１と２１は、図６に示
されているように、軸方向にも回転方向にも締付けられ
る。軸方向の締付けは、連結具の交差ハウジングの壁５
ａに作用して、それをばね１６に押し当てるのと同時に
差込式取付具によって構成要素１を引張って構成要素２
１に当てるカム１２によって得られる。このように、二
構成要素は差込式取付具によって軸方向に保持され、ね
じり荷重はキー２９によって伝達される。
【００１８】このアセンブリの重要部分は、主軸９の下
側から見た図８に示されたカム１２である。ここではハ
ウジング５の内側に記載されているこのカムは、ハウジ
ング５の壁５ａと接触状態となるときに、二構成要素の
緩め位置に対応する平坦部Ｐを有する。この図に記載さ
れている矢印Ｆは、締付けを得るために主軸を回転した
方向を示す。
【００１９】図８に記載されている通りのカムの平坦部
Ｐの、締付け方向とは反対側の隣には、特に前図記載の
二構成要素の場合は切欠き部１８へのキー２７のかみ合
わせ対応する、二構成要素１と２１の相互急速接近を可
能にする、勾配が急増変化する第一区分Ｓ１があり、そ
の隣には、強力で効果的な締付けが得られる、勾配が徐
々に一定増変化する区分Ｘある。現実には、締付けは、
区分Ｘの中に含まれる区分Ｙで得られなくてはならな
い。しかしながら、種々の材料の弾性ならびに製造時誤
差を考慮に入れるために、締付けは区分Ｘの範囲内で得
られなくてはならないと仮定している。その隣には、旋
回軸Ａに心合わせされた円弧に対応し、カムの完全輪郭
の基準管理部分として作用する短い区分Ｓ２が続き、更
にその隣には、誤った方向へのカム主軸回転により締付
けシステムが故障するのを防止するために非常に急勾配
の傾斜を有する区分Ｓ３が続いている。
【００２０】このカムの形状以外に、アセンブリの正し
い動作にハウジング５の寸法が重要な役割を演じている
ことを強調することも重要である。このように、ハウジ
ング５の寸法について言うと、特に側壁に対してカムを
正しく作動できることが必要であり、そのために、ハウ
ジングはカムの上側寸法よりも大きな寸法を有してい
る。また、平坦部Ｐが壁５ａと接触状態のときに分解位
置で十分な軸方向間隙が連結具４に与えられるように、
カムの平坦部Ｐと区分Ｘの間の寸法は、ハウジングの壁
の間の軸方向の距離よりずっと小さい寸法となってもい
る。好ましくない環境で非常に長いあいだ組み付けられ
ていた後に「結着」が生じる場合があり、緩める際にば
ね力が不十分でアセンブリを自由にしてやることができ
ないときには、カム１２を連結具４を分解方向に押すこ
ともできる点に注意されたい。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、差込式取付具を使用す
ることによって、二構成要素の軸方向の固定が容易に達
成される。また雌型構成要素のボアの中を移動できる連
結具と、軸方向の間隙を許容する形状および寸法の交差
通路壁に作用するカムを利用することにより、組付けお
よび分解の速さが向上する。
【００２２】また最後の急変化区分と、円弧形区分によ
り、アセンブリが誤った方向に締め付けられるのを防止
することが可能となる。さらに誰かが誤った方向に回転
して締付けを行おうとした場合には、極めて緩やかな勾
配によりシステムの故障が防止される。連結具を常に外
側に押し続けるばねの効により、迅速かつ精密に、高い
締付力で二構成要素を組付けることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】雌型部が設けられている構成要素の軸方向断面
図である。
【図２】前述の構成要素の側面図である。
【図３】雄型部が設けられている構成要素の側面図であ
る。
【図４】図３の構成要素の側面図である。
【図５】部分的にかみ合わされている二個の構成要素の
側面図で、部分的に断面図となっている。
【図６】二構成要素が組付け位置にあるときの、雌型部
が設けられている構成要素の軸方向断面図である。
【図７】締付けたり緩めたりするための交差主軸の側面
図である。
【図８】連結具の交差ハウジングの内側のカムの輪郭の
拡大線図である。
【符号の説明】
１ 構成要素 ２ 本体 ３ 精密ボア ４ 連結具 ５ 交差通路 ６ 差込式取付具 ６ａ 長楕円形開口部 ６ｂ 円筒形孔 ７、８ 通路 ９ 主軸 １０、１１ ジャーナル １２ カム １３ 保持スクリュ １４ ショルダ １５ 開口部 １６ ばね １７ スクリュ １８、１９ 切欠き部 ２０ 通路 ２１ 構成要素 ２２ 本体 ２３ ジャーナル ２４ 差込式取付具 ２５ 心合わせスタブ ２６ 孔 ２７ キー ２８ スクリュ ２９ ハウジング

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一構成要素に雌型部を有し、第二構成
    要素に雄型部を有する、高い締付け力と迅速な切換え機
    能を備えた、二構成要素間の精密アセンブリにおいて、 雌型部は連結具を収容する軸方向のボアから成り、連結
    具の一端には差込式取付具の雌型部を構成するようにさ
    れた開口部が設けられており、更に連結具は、第一構成
    要素の二個の交差孔に収容される二個のジャーナルが設
    けられた主軸を通す交差通路も備えており、 また、ジャーナルの間の、連結具の通路の内側の部分
    に、カムが入っており、カムの横切断面には少なくとも
    二箇所の対向する壁があり、その距離は連結具の交差ハ
    ウジングの軸方向に対向する二枚の壁の間の距離よりも
    小さいことを特徴とし、 第二構成要素の雄型部は、連結具の雌型部と共働して二
    構成要素を軸方向に固定する差込式取付具の雄型部を構
    成するようにされた一端部と、ボアの直径と一致する直
    径のジャーナルとから成ることを特徴とし、 前記主軸は、連結具の交差通路の壁に対するカムの作用
    により二構成要素を締めたり緩めたりするために回転さ
    れる手段が設けられていることを特徴とするアセンブ
    リ。
  2. 【請求項２】 組み付けられた二構成要素の間のねじり
    荷重を伝達するために、雄型部の側方表面に近くに、雌
    型部の側方表面にある合わせ切欠き部と共働させるほぞ
    を具備することを特徴とする前記請求項１に記載のアセ
    ンブリ。
  3. 【請求項３】 雄型部に、第一構成要素のボアに第二構
    成要素のジャーナルがかみ合う前に二構成要素の心合わ
    せをするために連結具の孔と共働する雄型の事前ガイド
    要素が設けられていることを特徴とする前記請求項１又
    は２に記載のアセンブリ。
  4. 【請求項４】 前記主軸のカムは、前記主軸の一回転方
    向にのみ締付けができるように軸平面について非対称な
    輪郭を有しており、前記カムの輪郭は、差込式取付具の
    雄型部が対応する雌型部にかみ合わせられた後に二構成
    要素が相互に急速接近できるようにする急増勾配を備え
    た区分と、それに続く、構成要素間の高締付け力を提供
    するために緩やかな一定変化勾配を備えた区分と、それ
    に続く、旋回軸と同心な短い円弧と、それに続く、アセ
    ンブリを静止状態で開いたままにできるようにする、平
    坦部で終わる急減勾配を備えた区分を有することを特徴
    とする前記請求項１及至３に記載のアセンブリ。
  5. 【請求項５】 前記連結具は、第二構成要素にカムを押
    し付ける軸方向の戻り力を受けることを特徴とする前記
    請求項１及至４に記載のアセンブリ。
  6. 【請求項６】 戻り力は、第一構成要素のボアの底部の
    ハウジング内にあるばねによって生じることを特徴とす
    る前記請求項４に記載のアセンブリ。
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