JPH1133860A - 迅速作動クランプシステム用公差フリー引き込みニップル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 引込みニップルを高速締付システムに公差な
く引込むことができ、さらに、許容できない程の衝撃に
よって起こる損傷を防ぐことができる。 【解決手段】 高速締付システムのための引込みニップ
ルであって、構成部品、特にパレットに固定するための
第１の接触面と、高速締付システムに受入られる第２の
接触面２４とを有し、該第２の接触面２４が半径方向に
弾性を有する引込みニップルを開示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明の主題は、請求項１の
前提部に記載の、高速締付システムのための、公差不要
の応力を有する引込みニップルである。

【０００２】

【従来の技術】そのような高速締付システムは、例え
ば、本願と同一出願人のDE 41 35 418 A1 により公知で
ある。この公知の高速締付システムでは、工作物を固定
するための締付具受け入れに適した孔−格子パレット
が、いわゆる高速締付システムに交換可能に締め付けら
れて装着される。

【０００３】孔−格子パレットの裏側には、１つまたは
いくつかの引込みボルトまたは引込みニップルが配設さ
れ、平行に配置されたいくつかの高速締付シリンダ内の
関連する受入部と係合されることで、適切な力および形
状での締め付けが可能となる。

【０００４】これにより、実質的な公差を必要とするこ
となく、このような孔−格子パレットをすばやく且つ簡
単に高速締付システムに装着し、この目的のために、孔
−格子パレットの裏側に配置され、上述の高速締付シス
テムと共働するいわゆる引込みボルトを使用することも
可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】公知の高速締付システ
ムでは、工作物の加工中、工作用工具からの衝撃によ
り、工作物が許容できない態様で損傷を受けるという問
題が発生している。このような損傷を引き起こす衝撃は
孔−格子パレットに伝達され、最終的に、孔−格子パレ
ットとできる限り公差をなくして接続された引込みボル
トに伝達される。この衝撃は、引込みボルトからクラン
プシステムに伝達される。損傷を引き起こすような非常
に強い衝撃による力が、引込みボルト、特に高速締付シ
リンダとの係合領域に損傷を発生させることが分かって
いる。これにより、引込みボルトの精度が低下する。即
ち、この引込みボルトの周縁部が部分的に変形する結果
となる。この部分的な変形は、従来の測定機器では容易
に識別できない。従って、引込みボルトは、高速締付シ
リンダの取り付けボアとの間に生じた緩み内で固定され
ず、許容できない遊びが形成される。このため、加工対
象の工作物を孔−格子パレットに配置する際の精度の信
頼性も失われる。

【０００６】上述の孔−格子パレットの代わりに、例え
ば特殊装置などの、本発明の主題である引込みボルトを
備える他の装置を用いることもできることが理解される
であろう。

【０００７】そのような高速締付システムを用いる際、
孔−格子パレットまたは特殊装置に相応の損傷を発生さ
せる衝撃が与えられると、高速締付システムの係合領域
内にある引込みボルトが損傷を受ける危険を生じるとい
うことが重要である。

【０００８】上述した先の特許出願の別の特徴によれ
ば、引込みボルトの周縁部と、これに対応する高速締付
システムの案内縁部（カバー）との間には、特定のルー
トクリアランス（root clearance）が常に存在してい
た。このルートクリアランスは約2/1000から3/1000ミリ
メートルで、製造技術により発生するものである。

【０００９】しかし、多くの適用分野、即ち、公差のな
い完全な加工が求められる場合、そのようなクリアラン
スは望ましくない。クリアランスは、高精度の部品の生
産において重要な役割を果たしている。

【００１０】従って本発明は、引込みボルトに接続され
た孔−格子パレットまたは特殊装置への損傷衝撃によ
り、高速締付システムの係合部でこの引込みボルトが損
傷を受けないよう、上記種類の高速締付システムで使用
可能な引込みボルトをさらに開発するという課題に基づ
く。さらに、本発明の課題は、必要ならば、高速締付シ
ステムの引込み領域での公差を不要とする引込みニップ
ルを実現することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の技術的教示に
基づく本発明は、この課題を解決するものである。

【００１２】ここでは、高速締付システムの受入部の役
割を果たす、引込みニップルの接触面が、半径方向に弾
性を有するよう設けられていることが重要である。

【００１３】引込みボルトは、好ましくは、実質的に基
本ボディからなり、比較的径の大きな環状フランジを有
し、この環状フランジの周縁部は、この環状フランジの
周縁部を受け入れるボアよりも大きい。また環状フラン
ジは、半径方向に弾性を有するよう形成されている。

【００１４】このように、本発明に記載の技術的教示に
より、外周縁部が半径方向に弾性を有するよう形成され
ている環状フランジから構成される、全く新規な引込み
ボルトが示される。そのような弾性力は、例えば以下の
ようにして得られる。すなわち、環状フランジを弱化さ
せるボアを、その環状フランジ周縁部のわずか内側に配
置することで、このボアにより材料強度上、縁部が弱化
される。

【００１５】そのようなボアは、環状フランジの円周上
に沿って点状に均等に位置するように配設することがで
きる。これらのボアは、好ましくはポケットボアとして
形成される。

【００１６】本発明の別の実施形態では、応力溝とも呼
ばれる、連続的に周囲を包囲する環状溝が設けられる。

【００１７】このようにして、接合されるボアに対して
クリアランスのない引込みボルトの環状フランジを形成
することが初めて可能となる。これは、引込みボルト
が、高速締付システムの引張力がかけられた状態で、こ
の高速締付システムの固定ボア内に引込まれ、この引張
力のため、材料強度が弱化された周縁部が半径方向に内
側に屈曲し、この周縁部の有効円周を減じ、環状フラン
ジが接合された高速締付システムの内側ボアに公差なし
で接するようになるからである。

【００１８】引込みボルトを、高速締付システムの対応
する受入ボアに適切な力で引込むと、高速締付システム
のボアの内周で環状フランジとの摩擦が増加すること
で、引込み力も増加するという利点も同時に得られる。
従って、このことは、引込みボルトが高速締付システム
のボアの領域で摩擦接触しているため、引込みボルト
が、このボアからより引き出されにくくなることを意味
している。

【００１９】本発明の別の実施例では、上述の弾性周縁
部（環状フランジの領域で材料を相応に弱化させること
で達成される）が別の表面により補強される。

【００２０】一般的な説明では、許容できない衝撃が孔
−格子パレットを介して引込みボルトに伝達され、この
引込みボルトから高速締付システムの対応するボアに伝
達されると常に引込みボルトが損傷を受けることについ
ては言及した。

【００２１】弾性応力を有する周縁部がそのような損傷
を受けるのを防ぐため、本発明では、環状フランジに別
の環状フランジが割り当てられる。この別の環状フラン
ジは、材料的に弱化され弾性を有するように形成された
第１の周縁部に対して窪んだ別の周表面を備え、この表
面は、第１の弾性周縁部よりも1000分の数ミリメートル
後部にある。

【００２２】従って、最初に作用する衝撃が孔−格子パ
レットから環状フランジの弾性周縁部に伝達され、この
環状フランジの弾性材料がそれに対応する分だけ変形す
ると、この衝撃が（弱められて）第２の環状フランジの
剛性円周面に伝えられるという利点が得られる。

【００２３】あるいは、それに対応する補強を同一の環
状フランジ上に設けることもできる。ここでは、ある場
所でのみ弾性を有する周縁部を形成し、半径方向内側に
わずかにずれて剛性面を設けることが有用である。周縁
部が変形すると、これらの剛性面が高速締付システムの
対応接触面に接するようになり、周縁部はそれ以上変形
しない。

【００２４】これにより、いかなる場合にもこの第１の
外側環状フランジの損傷が回避されるという実質的な利
点が得られる。なぜなら、この外側環状フランジはいわ
ば、別の円周表面によって補強され保護されるからであ
る。

【００２５】本発明は一体形成される引込みボルトに限
定されることなく、好ましくは下部材上に上部、下部、
およびディスクを備える、多数の部品から構成される引
込みボルトを用いることも可能である。

【００２６】ここでは、環状フランジは、引込みボルト
の基本ボディと一体に設けられるが、環状フランジを、
別個の部品として上部材と着脱自在に接続することもで
きる。あるいは、環状フランジを、下部材と一体または
２つの部品として接続することもできる。

【００２７】多数の部品からなる引込みボルトまたは引
込みニップルを用いる場合、個々の部品を接続するのに
必要とされる、例えばねじなどの部品が、締め付けるべ
きパレットに引込みボルトを固定する役割も同時に果た
すことができる。

【００２８】本発明の主題は、個々の特許請求の範囲の
みならず、個々の請求の範囲の組合せによっても明らか
である。

【００２９】要約、特に図面に示した実施例を含む本明
細書に開示するすべての詳細および特徴は、先行技術に
対して個々にまたは組み合わせで新規となる限りにおい
て本発明に不可欠である。

【００３０】以下に、本発明の幾つかの実施態様を添付
の図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。添
付の図面およびそれについての説明から、本発明に不可
欠なさらなる特徴および利点が明らかとなる。

【００３１】図１に示す引込みボルト１は、ばね鋼バン
ドからなる上部材２を有している。この上部材２は、材
料上、環状フランジ３と一体に形成され、環状フランジ
３は、その外縁部に応力溝４を有している。

【００３２】この環状フランジ３の周縁部24が弾性を有
するよう形成することが重要である。この意味におい
て、図７および図９に従って説明する。ここでは、接合
面30を有する高速締付システムのボアにこの周縁部24が
入れられることが分かる。このボアは、この高速締付閉
鎖部材の固定カバーの一部である。従って、引込みボル
ト１は、カバー29のこのボアの中へ、この接合面30の領
域において矢印32の方向（下方向）に引込まれる。

【００３３】従って、引込み方向（矢印14、32の方向）
に半径33を有する環状フランジ３に対して矢印27の方向
に力が作用し、これにより、この周縁部が半径方向に内
側に矢印28の方向に折れ曲がる。

【００３４】このように、周縁部24を弱くするために応
力溝４が上方に開いていること、および環状フランジ３
が弾性材料から、好ましくはばね鋼で形成することが重
要である。

【００３５】残りの部品に関して、図１は、上部材２が
工具鋼［部品］からなる下部材７に接続され、下部材７
が上部材２の受入部６に受け入れられていることを示し
ている。これらの上下２つの部材のうちの一方を確実に
他方に適切な形状で着座させるために、この受入部は好
ましくは階段状に形成される。

【００３６】下部材７の下側には、ディスク９が配置さ
れる。円錐状の凹部11には、ねじ切りされたボアとして
形成された中央ボア５にねじ込まれる頭部平ねじの頭部
（詳細には図示せず）が延設される。このようにして、
これらの３つの部品９、７、２は互いに一体的に保持さ
れる。

【００３７】カバー29の対応するボアに損傷を与えずに
引込みボルト１を引込むことができるよう、ディスク９
の下側に、傾斜した案内面10が設けられる。

【００３８】図２は、図１と同様の引込みボルトを示し
ており、上部材13は工具鋼［部品］からなり、環状フラ
ンジ16のみがばね鋼材料で形成されている。ここでは、
環状フランジ16は上部材13の延長部15に押し付けられ、
従って、この延長部15に適切な力および形状的に適合し
た状態で接続される。他のいかなる適切な種類の接続も
可能である。

【００３９】次に、延長部15の領域に配置されたゼロ点
接合面12が、孔−格子パレットのゼロ点に向けられたボ
アにこの引込みボルト１をクリアランス無しで係留し固
定する役割を果たすことについて説明する。

【００４０】環状溝８には、引込みシステムの球状部が
下方に延設され引張力を与える。この環状溝８は下部材
７の領域に設けられるが、図２の同じ環状溝８は上部材
13の領域に設けられることが分かる。

【００４１】図３は、上記実施例とは異なっており、こ
の図に示した引込みボルトは、ばね鋼からなる上部材17
と材料的に一体に形成された環状フランジ３を有し、下
部材18との接続は、［18の］頂部に設けられた受入部19
の領域で行われる（図１と鏡面対称）。

【００４２】上記部材は、頭部平ねじ（詳細には図示せ
ず）によって互いに接続され、このねじは、貫通ボアで
ある中央ボア５を貫通し、孔−格子パレットの下側のね
じ切りされたボア（詳細には図示せず）にねじ込まれ
る。

【００４３】図４は、図１と同じ部品を示しているが、
図４では、図１のねじ切りされたボアの代わりに貫通ボ
ア５ａが示されている。

【００４４】部品２、７、９を接続する役割を果たすね
じは、同時に、パレット上の引込みボルト１および／ま
たは別の対向する引込みボルトを締め付ける役割も果た
すことができる。

【００４５】図５および図６は、環状フランジ20の領域
に設けられた別の剛性接合面31による弾性周縁部24の補
強を示している。上部の環状フランジ20の接合面31は、
引き込み力が最初に周縁部24に作用し、それにより周縁
部24が矢印28［図７］の方向に内側に回動してカバー29
の接合面30［図９］に適切な力および形状で接合するよ
うに、環状フランジ３の弾性周縁部24の半径方向後方に
わずかに突出している。このとき、環状フランジ20の接
合面31は、依然として、カバー29の接合面30に対してわ
ずかに隙間を有している。

【００４６】周縁部24に加えられる損傷衝撃は、まずこ
の周縁部24によって吸収される。引込みボルト１がカバ
ー29に対して移動し、それによって生じる形状の変化が
ある域を超えると、これらの衝撃は環状フランジ20およ
びその接合面31によって吸収される。従って、周縁部24
が損傷から保護される。

【００４７】図５および図６は、ゼーゲルリング21の助
けにより環状フランジ３を上部材２上に支持することが
できること、または、図６に示すように環状フランジ３
を上部材17と下部材18との間に締め付けることができる
ことを示している。

【００４８】図７から図12は、残りの部品について、周
縁部24の弱化が、この周縁部24を囲む応力溝４によって
だけではなく、環状フランジ３の周囲に配置される点状
ポケットボア23によっても達成されることを示してい
る。

【００４９】図７および図８は、これらのポケットボア
が、環状フランジ３の周囲に等間隔に配置され、環状フ
ランジ3 がその周縁に沿って、各ポケットボア間に凹部
領域を有することを示している。いわゆる自由空間25お
よび26は、環状フランジ３の外周上に、輪郭が半円形で
半径方向に窪んだ面として形成されている。

【００５０】図７および図８の実施例では、ポケットボ
ア23間にほぼ等しい形状の２つの自由空間26が配置され
る。弾性周縁部24は、特定のポケットボア23のすぐ近く
に設けられるが、ポケットボア23の１つおきまたは２つ
おきに突起状に形成される。その他の突起は、周縁部24
に対して少なくとも1000分の１ミリメートルだけ半径方
向に内側にオフセットされる自由表面34として形成され
る。これらの自由領域は、弾性を有するようにではな
く、実質的に剛性を有するように形成される。

【００５１】これは、最初に周縁部24が接合面30の内側
に接するようにセットされ、後ろに窪んでいる自由表面
34は、接合面30に対して少なくとも1000分の数ミリメー
トルのクリアランスを有するようにわずかに小さい直径
を有する、ことを意味する。その結果、周縁部24に対し
て自由表面34による補強機能が得られる。弾性周縁部24
に損傷衝撃が加わると、この衝撃はまず、周縁部24が特
定の変形限界に達するまで周縁部24に吸収される。それ
よりも強い損傷が生じた場合、後ろに配置された自由表
面34が制限ストップとしての役割を果たす。

【００５２】「損傷衝撃」という用語の代わりに、「過
負荷衝撃」という用語を用いることもできる。弾性を有
するように設けられた周縁部24を保護するためのそのよ
うな補強面がなければ、これらの周縁部が永久的に変形
してしまう場合もあるが、本発明の教示に従えばそのよ
うなことは起こり得なくなる。

【００５３】このような補強のため、クランプシステム
全体が重い衝撃による負荷を受けた場合でも、繰り返し
高精度の接合が得られる。

【００５４】図９および図１０は、図７および図８に示
されている実施例の変形を示しており、この変形では、
弾性応力を有する周縁部24の間に、より大きい半径を有
する自由空間25のみが設けられるが、弾性周縁部24のた
めの補強面としての役割を果たす上記自由表面34も存在
する。

【００５５】図１１および図１２は、自由表面34をなく
して、そのような補強を省略することもできることを示
している。

【００５６】図１１および図１２に従うそのような引込
みニップル1aは、過負荷衝撃が予測されない高速締付シ
ステムを機械の測定のために使用する場合は常に用いら
れる。

【００５７】

【発明の効果】上記構成からなる本発明の引込みニップ
ルにより、高速締付システム中に公差なしでの引込みが
可能とされる。さらに、許容できない程の衝撃によって
起こる損傷を防ぐこともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による第１の実施形態の引込みボルト
の断面図である。

【図２】 本発明による第２の実施形態の断面図であ
る。

【図３】 本発明による第３の実施形態の断面図であ
る。

【図４】 本発明による第４の実施形態の断面図であ
る。

【図５】 本発明による第５の実施形態の断面図であ
る。

【図６】 本発明による第６の実施形態の断面図であ
る。

【図７】 本発明による第７の実施形態の断面図であ
る。

【図８】 本発明による図７の実施形態を矢印VIIIの方
向から見た平面図である。

【図９】 本発明による第８の実施形態の断面図であ
る。

【図１０】 本発明による図９の実施形態を、矢印Ｘの
方向から見た平面図である。

【図１１】 本発明による第９の実施形態の断面図であ
る。

【図１２】 本発明による図１１の実施形態を、矢印XI
I の方向から見た平面図である。

【符号の説明】

１、１ａ 引込みボルト ２ 上部材 ３ 環状フランジ ４ 応力溝 ５、５ａ 中央ボア ６ 受入部 ７ 下部材 ８ 環状溝 ９ シールド［ディスク］ １０ 傾斜案内面 １１ 凹部（頭部平ねじ用） １２ 零接合面 １３ 上部材 １４ 矢印の方向 １５ 延長部 １６ 環状フランジ １７ 上部材 １８ 下部材 １９ 受入部 ２０ 環状フランジ ２１ ゼーゲルリング ２３ ポケットボア ２４ 周縁部 ２５ 自由空間 ２６ 自由空間 ２７ 矢印の方向 ２８ 矢印の方向 ２９ カバー（高速動作閉鎖部材） ３０ 接合面 ３１ 接合面 ３２ 矢印の方向 ３３ 半径 ３４ 自由表面

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高速締付システムのための引込みニップル
   であって、構造的構成部材、特にパレットに固定するた
   めの第１の接触面と高速締付システムに受け入れられる
   第２の接触面を有し、該第２の接触面（24）が半径方向
   に弾性を有することを特徴とする引込みニップル。
2. 【請求項２】 前記第２の接触面が、環状フランジ（3,1
   6）の周縁部（24）として実現される、請求項１に記載
   の引込みニップル。
3. 【請求項３】前記周縁部（24）が、環状溝（４）または
   多数のボア（23）を備える、請求項１または２に記載の
   引込みニップル。
4. 【請求項４】 前記ボアがポケットボア（23）として実
   現される、請求項３に記載の引込みニップル。
5. 【請求項５】 前記ボア（23）が、前記周縁部（24）の
   円周に沿って均一に配置される、請求項３または４に記
   載の引込みニップル。
6. 【請求項６】 前記周縁部（24）に対する補強手段（31,
   34 ）が設けられる、請求項１ないし５のいずれかに記
   載の引込みニップル。
7. 【請求項７】 前記補強手段が、前記周縁部（24）の半
   径方向に内側に配置される、単一または多数の部分から
   なる表面（31,34 ）として実現される、請求項６に記載
   の引込みニップル。
8. 【請求項８】 前記補強手段（31,34 ）が、前記周縁部
   （24）を有する構成部品（3,16）上または別個の構成部
   品（20）上に設けられる、請求項６または７に記載の引
   込みニップル。
9. 【請求項９】 前記引込みニップル（1,1a）が多数の部
   品により実現される、請求項１ないし８のいずれかに記
   載の引込みニップル。
10. 【請求項１０】 個々の部品（2,7,9 ；17,18,9 ）を接
    続する役割を果たす装置が、締め付けるべき構成部品に
    前記引込みニップル（1,1a）を固定する役割も同時に果
    たす、請求項９に記載の引込みニップル。