JPS6048651B2 - 装着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 明細書 関連出願 本願は１９７奔７月１０田こ出願された出願番号第９
２３、０５６号の米国特許出願の一部継続出願である。

発明の分野 本発明は、軸上に機械素子を装着し、軸の
回転が該装着による滑りを生じることなく機械素子に全
トルクを伝達するようにした装着装置に関する。

具体的には、本発明の装着装置は装着を達成するために
キーの必要性や軸又は機械素子の他の加工を不要とし、
それによつて軸方向及ひ円周方向ともに機械素子の軸上
への装着位置を無段階に調整可能てあるように改善され
た装着要素を提供するものてある。発明の背景 現在、軸と該軸上に装着される機械素子との間に高ト
ルクの伝達が必要な場合には、標準的には軸と機械素子
の対応する面にキー溝を設ける手法が用いられる。

軸と機械素子に跨るキー溝にキーを挿入することによつ
て軸と機械素子とが噛み合い、機械素子を軸上に相対回
転をすることなく装置する。キーは半径方向に配置され
た止めねじによつて機械素子のハブに固定される。キー
形式による装着は軸上ての機械素子の軸方向位置の調節
が制限されながらも可能であるが、軸と機械素子のキー
筒の位置か軸上の機械素子の円周位置を決定しているた
めに円周方向の調節を行うことができない。機械素子と
軸との間の従来のキーによる結合によつて与えられる制
限された軸方向の調節は別として、キー溝を作るのに必
要な加工作業は各要素の製造に当つて実質的なコスト要
因になる。さらに、動力が伝えられる期間を越えるかか
る結合作用中はしは七ばキーとキー溝との間及び止めね
じとその受け部との間にフレツテイングコロージヨンが
生じ、このことが装置の結合の分解を困難にし、また事
実上トルク伝達を制限することになる。 機械素子を軸
に固定する他の手段、例えはスプライン、フラット、止
めねじ等が用いられてきたが、これらは全て同様の基本
的な不利な点、即ちコストのかかる加工、調節の不可、
フレツテイングコロージヨン及び組立てと分解の困難性
を有している。

これらの困難性を考慮したうえで、キーやキー溝を使
用することなく機械素子を軸上に装着するのを許容する
商業的に成り立つ装着素子が作られてきた。

このような装置の一つでは（例えば米国特許第３、９５
８、８８８号明細書参照）、いくつかに分離した要素が
軸上に設けられ、これらの素子が軸上の周囲から間隔を
置いて位置する小ねじによつて変形され、その際の摩擦
力によつてユニットを効果的に軸と機械素子とに固定す
る。このようなユニットにあつては、装置の有効性は軸
の全周囲におけるトルクの一様な加わり方に依存するの
で、小ねじを軸の全周囲にわたつて均等に締め付けねば
ならず、それ故不均等な締め付けに因る歪みが生じるの
を避けるために少しすつ締め付け作業を行うことが要求
される。このユニットは、軸を摩擦的に係合させるため
に材料素子の歪みに依存しているのて、締め付け作業は
、一層大きな締め付け力を必要とする結果大きな応力を
生じさせる。この型のユニットの欠点としてはさらに、
機械素子を取り除いたり調整をすることが望まれるとき
にユニットを弛めるのが困難なことである。このタイプ
のユニットでは金属素子に加わつている応力を取り除く
ためには全ての締め付けねじを’弛めなければならず、
それから別の解除ねじの助けを借りて、この解除ねじの
締め付けによつてユニットを軸から強制的に離脱させね
ばならない。 部材の変形をもたらすようなねじの使用
を避けるために、軸と同心的であつて相対的に軸方向に
・移動できる互いに重なり合つたテーパ付要素を有し、
これらの要素のテーパ面が軸方向に移動し、互いに乗り
上げるようになつたとき、内側と外側の要素が半径方向
に拡径し、もつて機械素子のボアと軸の外面とを摩擦的
に握り締めするような別）の商業的なユニットが提供さ
れている。このような装置の一つは、対向するテーパ面
は両者間の摩擦係数を小さくするために特別の処理が施
されている。２つのテーパ付素子を互いに強制的に近づ
けると、軸方向圧力がテーパ付素子に加わり、摩の後ろ
向き面同志が係合して前記両スリーブの軸方向他方への
相対的な移動が生じ、前記移動によつてテーパの施され
れた面が内部ボアを拡径および縮径し、前記外側スリー
ブの外面を縮径および拡径することを特徴とする装着装
置。

２ 前記外側スリーブは３つの分割片から成り、各分割
片は前記スリーブの周囲の略３分の１を包囲特許請求の
範囲第１項記載の装着装置。

３ 前記締め付けナットの外面は実質的に円筒状であり
、前記外側スリーブの外側円筒面の径より フも小さな
径を有す特許請求の範囲第１項記載の装着装置。

４ 前記両スリーブの一方は、そのテーパの施された面
から突出する噛み合い部分を有し、該噛み合い部分は他
方のスリーブの分割片間に係合して 門前記ナットが前
記内側スリーブのねじ部分上で回転するとき前記スリー
ブ同志の間の相対回転を防止特許請求の範囲第１項記載
の装着装置。

５ 前記内側スリーブの有端の軸方向の溝は全て前記内
側スリーブの他方端から伸張し、前記内側Ｊスリーブの
ねじ面で終わつて特許請求の範囲第１項記載の装着装置
。

６ 前記内側スリーブの貫通溝は有端の溝よりも幅が広
く、前記外側スリーブが前記貫通溝に嵌まるように内方
に突出し前記両スリーブ間の相対回転を防止する内側の
固定部分を有特許請求の範囲第１項記載の装着装置。

７ 少なくとも前記係合手段の前向き面の一つが前記ナ
ットの一方向回転に抗する摩擦力を減するための減摩擦
手段を有特許請求の範囲第１項記載の装着装置。

８ 前記減摩擦手段は前記前向き面間に介装されるスラ
スト軸受手段を有特許請求の範囲第７項記載の装着装置
。

９ 減摩擦手段を前記締め付けナットと前記内側．スリ
ーブの螺合面間に含み、前記締め付けナットと前記内側
スリーブの回転に抗する摩擦力を減じた請求の範囲第１
項記載の装着装置。

１０前記減摩擦手段は再循環ホールスクリューねじを有
特許請求の範囲第９項記載の装着装置。

．１１前記減摩擦手段は前記締め付けナットを被覆する
減摩擦手段］ーテイングから特許請求の範囲第７項また
は第９項記載の装着装置。１２前記締め付けナットはテ
トラフルオロエチｊレンの減摩擦コーティングで覆われ
て特許請求の範囲第１項記載の装着装置。

１３円柱表面を持つ軸に、該軸と同心の円筒状ボアを持
つ機械素子を取り付ける装着装置において、該装着装置
は、前記軸を取り囲む内側スリーブと、該内側スリーブ
を取り囲む分割された外側スリーブと締め付けナットと
からなり、前記内側スリーブは、筒要素と分割片の組立
体とからなり、前記筒要素は、前記軸の円柱外周面と直
径が対応するまつすぐな円筒状内部ボアを有し、その一
端端部外周には締め付けナットと螺合するねじ面を有し
、その他端には分割片の組立体と連結する連結部とを有
し、前記分割片の組立体は、その内側に内部ボアを有し
、分割されかつ分離可能な複数の分割片からなり、前記
分割片の間に構成される複数の貫通溝は前記内部ボアの
縮径および拡径を許容し、外側スリーブのテーパに対応
するようにテーパが施された外面を有し、その一端の周
囲に筒要素との連結手段を有し、前記外側スリーブは、
分割されかつ分離可能な複数の分割片からなり、前記内
側スリーブのテーパが施された外面とテーパ角度におい
て対応するテーパが施された内面と、前記機械素子の円
筒状ボアを直径において対応するまつすぐな円筒状外面
とを備え、前記外側スリーブの端部には前記軸の中心に
実質的に直交する方向の前向きおよび後ろ向きの対応す
る半径方向面を有する軸方向の係合手段が設けてあり、
前記内側スリーブ部の筒部のねじと螺合する締め付けナ
ットは前記外側スリーブの係合手段の対応する面と対抗
するそれぞれ反対方向を向いた前向きおよび後ろ向きの
駆動面を構成し軸方向に共働する係合手段を有し、前記
締め付けナットの一方方向の回転によつて両係合手段の
前向き面同志が係合し前記両スリーブの軸方向一方への
相対的な移動が生じ、前記締め付けナットの他方向への
回転によつて両係合手段の後ろ向き面同志が係合して前
記両スリーブの軸方向他方への相対的な移動が生じ、前
記移動によつてテーパの施された面が内部ボアを拡径お
よび縮径し、前記外側スリーブの外面を縮径および拡径
することを特徴とする装着装置。

１４前記内側スリーブの筒要素の連結手段は外側に突出
するリムから成り、前記内側スリーブの分割片の組立体
の連結手段は前記円筒状内部ボア内に前記リムを受入れ
る溝から特許請求の範囲第１３項記載の装着装置。

明細書 関連出願 本願は１９７奔７月１０田こ出願された出願番号第９２
３，０５６号の米国特許出願の一部継続出願である。

発明の分野 本発明は、軸上に機械素子を装着し、軸の回転が該装着
による滑りを生じることなく機械素子に全トルクを伝達
するようにした装着装置に関する。

具体的には、本発明の装着装置は装着を達成するために
キーの必要性や軸又は機械素子の他の加工を不要とし、
それによつて軸方向及ひ円周方向ともに機械素子の軸上
への装着位置を無段階に調整可能てあるように改善され
た装着要素を提供するものてある。発明の背景 現在、軸と該軸上に装着される機械素子との間に高トル
クの伝達が必要な場合には、標準的には軸と機械素子の
対応する面にキー溝を設ける手法が用いられる。

軸と機械素子に跨るキー溝にキーを挿入することによつ
て軸と機械素子とが噛み合い、機械素子を軸上に相対回
転をすることなく装看する。キーは半径方向に配置され
た止めねじによつて機械素子のハブに固定される。キー
形式による装着は軸上ての機械素子の軸方向位置の調節
が制限されながらも可能であるが、軸と機械素子のキー
筒の位置か軸上の機械素子の円周位置を決定しているた
めに円周方向の調節を行うことができない。機械素子と
軸との間の従来のキーによる結合によつて与えられる制
限された軸方向の調節は別として、キー溝を作るのに必
要な加工作業は各要素の製造に当つて実質的なコスト要
因になる。さらに、動力が伝えられる期間を越えるかか
る結合作用中はしは七ばキーとキー溝との間及び ）止
めねじとその受け部との間にフレツテイングコロージヨ
ンが生じ、このことが装置の結合の分解を困難にし、ま
た事実上トルク伝達を制限することになる。機械素子を
軸に固定する他の手段、例えはスプライン、フラット、
止めねじ等が用いられてきたが、これらは全て同様の基
本的な不利な点、即ちコストのかかる加工、調節の不可
、フレツテイングコロージヨン及び組立てと分解の困難
性を有している。

これらの困難性を考慮したうえで、キーやキー溝を使用
することなく機械素子を軸上に装着するのを許容する商
業的に成り立つ装着素子が作られてきた。

このような装置の一つでは（例えば米国特許第３，９５
８，８８８号明細書参照）、いくつかに分離した要素が
軸上に設けられ、これらの素子が軸上の周囲から間隔を
置いて位置する小ねじによつて変形され、その際の摩擦
力によつてユニットを効果的に軸と機械素子とに固定す
る。このようなユニットにあつては、装置の有効性は軸
の全周囲におけるトルクの一様な加わり方に依存するの
で、小ねじを軸の全周囲にわたつて均等に締め付けねば
ならず、それ故不均等な締め付けに因る歪みが生じるの
を避けるために少しすつ締め付け作業を行うことが要求
される。このユニットは、軸を摩擦的に係合させるため
に材料素子の歪みに依存しているのて、締め付け作業は
、一層大きな締め付け力を必要とする結果大きな応力を
生じさせる。この型のユニットの欠点としてはさらに、
機械素子を取り除いたり調整をすることが望まれるとき
にユニットを弛めるのが困難なことである。このタイプ
のユニットでは金属素子に加わつている応力を取り除く
ためには全ての締め付けねじを弛めなければならず、そ
れから別の解除ねじの助けを借りて、この解除ねじの締
め付けによつてユニットを軸から強制的に離脱させねば
ならない。部材の変形をもたらすようなねじの使用を避
けるために、軸と同心的であつて相対的に軸方向に移動
できる互いに重なり合つたテーパ付要素を有し、これら
の要素のテーパ面が軸方向に移動し、互いに乗り上げる
ようになつたとき、内側と外側の要素が半径方向に拡径
し、もつて機械素子のボアと軸の外面とを摩擦的に握り
締めするような別の商業的なユニットが提供されている
。このような装置の一つは、対向するテーパ面は両者間
の摩擦係数を小さくするために特別の処理が施されてい
る。２つのテーパ付素子を互いに強制的に近づけると、
軸方向圧力がテーパ付素子に加わり、摩擦的力によつて
ユニットは軸と機械素子との両方に対して、過度の滑り
を生じることなく摩擦的に握り締めを生じさせる。

２つのテーパ付き素子間の周方向の滑りを阻止するため
に両素子間にはキーが設けられる。

このユニットに具体化されている摩擦係数の差異からす
れば、装着を解除するために部品の取り外しは楽なはず
であるが、実際にはテーパ付き要素を分離し、ユニット
と軸及び機械素子との摩擦係合を解除するのに引き出し
ねじが用いられている。大部分の商業的なユニットは、
いくつかの部品として製作されているので、使用に当つ
ては組み立てねばならず、また機械素子を軸から分離す
るために装着ユニットを解除するときは部品がばらばら
になつてしまう。

ユニットの構成部品が離れ離れになると個々の部品が散
逸しやすくなる。さらに、大部分の場合、軸又は機械素
子又はその両方は装着ユニットを所定の場所に保持する
ためには、固定具又は他の保持具に適合するのに機械加
工を施さなくてはならない。発明の概略 以上のことを念頭において、この発明は、別個に締め付
けられねばならない複数の個々の小ねじを用いることを
回避したキーなしの機械素子を軸へ装着するユニットで
あつて、該ユニットは、ユニットを軸と機械素子と共に
組み立てる前てあつても結合したままであり、且つユニ
ットが機械素子を軸から取り外すように操作されるとき
でも互いに結合したままであるように互いに結合してい
る個々の部品からなる、そのようなユニットを提供する
ものである。

本発明は、該ユニットが機械素子と軸との結合を能動的
に外すように操作されるのを可能にするものである。

本発明は、唯一のナットを単に緊締させて摩擦係合を生
じさせることによつて機械素子を軸に固定し、反対に前
記ナットを弛めることにより前記ナットの緊締によつて
与えられた摩擦係合を能動的に解除し機械素子と軸との
固定を解除することを可能とするものである。

本発明のユニットの設計は簡単な構造であつて、比較的
製作費が安くでき、それ故ユニットが低コストてあるこ
とは、同じ究極目的を達成するために要素上に付加的な
機械加工操作を要求しなく済む点で、経済的に有利であ
ることを示している。

本発明の目的は添付図面を参照して以下により的確に述
べられている。

図面の説明 第１図は、本発明に従う装置を、機械素子の軸へ結合す
るための位置において断片的に示す遠近図である。

第２図は、第１図の右端から見た組立て後の装着装置の
端面図である。第３図は、第２図の不規則切断線３−３
によつて切断した横断図面である。第４図は、本発明の
装着装置の別の実施例を示す第１図と同様な遠近図であ
る。第５図は、第４図に示された装着装置の第２図と同
様な端面図である。第６図は、第５図の線６−６で切断
した断面図である。第７図は、本発明をさらに別の実施
例を示す第１図と同様な遠近図てある。第８図は、第７
図に示された装着装置の端面図である。第９図は、第８
図の線９−９によつて切断した横断面図である。第１０
図は、本発明の装着装置の第４番目の実施例を部分破断
して示した側面図である。第１１図は、第１〜３図に含
まれて示される実施例の変更を示した第３図に似た断片
的な拡大断面図てある。発明の詳細な説明 第１図に示した装着装置を参照すると、本発明の装着装
置は円柱状の軸１２上に機械素子１１のハブを装着する
ように設計される。

この実施例においては、機械素子１１は滑らかな円筒状
ボア１３を有し（第１図を参照）、該ボア１３の中心軸
は軸１２の円柱表面１４の軸と一致している。本装着装
置はボア１３と円柱表面１４との間に位置するように設
計され、且つ軸１２の任意の軸方向位置及び軸１２の周
囲の任意の角度位置で機械素子１１を確実に固定するよ
うに拡径される。本装着装置は内側スリーブ２１と分割
された外側スリーブ２２と締め付けナット２３とからな
る。内側スリーブ２１は円筒形状をしており、その内径
は軸１２の円柱表面１４の外径に対応する円筒状のボア
２５を有し、該ボア２５は軸１２の円柱表面よりも充分
大きな内径を有していて内側スリーブ２１が軸１２に対
して軸方向及び円周方向いずれにも自由に滑動できるよ
うにし，ている。内側スリーブ２１は、第１図及び第３
図の左端３０から内側スリーブ２１の軸方向に伸長する
溝２７によつて複数の分割片２６に分割されている。溝
２７ａを除く全ての溝２７は、、内側スリーブ２１の他
方端である右端２９から内側に寄つた線上て終つている
。その結果溝２７の端は、内側スリーブの右側端部貫通
溝２７ａにより割りリング ［Ｉ部分を構成している。
即ち内側スリーブの分割片は内側スリーブの右端部分で
一体となつているが、溝２７ａが唯一軸方向に貫通して
いるため右端部分は割りリング状になつている。この割
りリングの軸方向の長さは分割片２６が内側スリーブ２
１の左端３０で半径方向内側又は外側に撓んだときに内
側スリーブ２１の一体性を維持するのに充分な長さを有
している。この割りリングは部分は繰り返えしの使用に
よる内側スリーブの疲労の原因となる複雑なひずみを防
止している。図示のとおり、内側スリーブ２１の右端２
９は符号３１で示すように外面にねじが切つてあり、こ
のねじ３１面は右端２９における割りリング部分の長さ
を越え溝２７によつて形成される分割片２６の内部部分
にまて伸長している。そしててこれら分割−片２６は開
放端にわたつてテーパを施した外周を有している。内側
スリーブ２１は外側スリーブ２２に嵌め合うようにされ
、外側スリーブ２２はその全長に亘つて縦方向に伸長す
る軸方向溝３７によつて形成された３つの分離した分割
片３６から成る。

この実施例の場合、溝３７は分割片３６を形成するのに
数として３つあり、各分割片３６は外側スリーブ２２の
周囲の略３分の１を占めている。３つの分割片３６の外
周面３５は合同してボア１３の内径に対応する外径を有
する円筒表面をなし、また分割片３６は内側スリーブ２
１の分割片２６の外面のテーパと対応するテーパ形状の
内面３４を備えている。溝３７の幅は内側スリーブ２１
と外側スリーブ２２との係合を強める前に分割片３６が
ボア１３内に嵌まり合つて縮径することのてきるのに充
分の幅であり、外側スリーブ２２が、各テーパが対向す
るように内側スリーブ２１上に移動されると両スリーブ
２１，２２のテーパ面は共働して外側スリーブ２２と内
側スリーブ２１はその ）外面と内面の円筒面がそれぞ
れ拡径・縮径する。これらの面の縮径・拡径は実質的に
この組立体の共通中心軸に対して直交する方向に生じる
。割りリング部分２９は、分割片３６のテーパ付内面３
４の応力により分割片が内方に縮径するのを許容する。
外側スリーブ２２は締め付けナット２３によつて内側ス
リーブ２１に対して相対的に軸方向に移動する。

そのため、締め付けナット２３は内面にねじ３８が切つ
てあり、内側スリーブ２１のねじ３１と螺合する。内側
スリーブ２１上で締め付けナット２３をまわすと締め付
けナット２３は内側スリーブ２１に対して相対的に軸方
向に移動する。図示のように、ねじ３１と３８は’’Ａ
ｃｍｅ’’即ちジャッキねじとして知られた切頭歯型の
ねじである。その標準的なねじはインチ当り１０ねじ溝
即ちα当りリ４つのねじを有し、ねじり角は１．５２当
でねじ歯角は略１５゜である。この特性値を有するねじ
形状は締め付けナット２３によつて両スリーブ２１，２
２を相対移動させるのに非常に効果的であることがわか
つている。本発明によれば、締め付けナット２３は外側
スリーブ２２と軸方向に係合されており、締め付けナッ
ト２３をまわすことにより外側スリーブ２２の分割片３
６が内側スリーブ２１の分割片２６の傾斜した外面を上
り下りして滑動するのを許容している。

テーパ面を滑り上ると装着装置は軸１２と機械素子１１
のボア１３の両方に対して固定される。そのために、本
発明では外側スリーブの端部と締め付けナットの端部に
互いに共働する係合手段がそれぞれ設けてある。さら具
体的には、前記内側スリーブの一端には外周にねじが切
つてあり、対応する前記外側スリーブの端部には前記軸
の中心軸に実質的に直交する方向の前向き及び後向きの
対向する半径方向面を有する係合手段が設けてあり、前
記内側スリーブ端部のねじと螺合する締め付けナットは
前記外側スリーブの係合手段の対応する面と対向するそ
れぞれ反対方向を向いた前向き及び後向きの駆動面を定
める軸方向に共働する係合手段を有し、前記締め付けナ
ットの一方方向の回転によつて両係合手段の前向き面同
志が係合して両スリーブの軸方向一方への相対的な移動
が生じ、前記締め付けナットの他方向の回転によつて両
係合手段の後向き面同志が係合して両スリーブの軸方向
他方への相対的なな移動が可能となつている。本発明の
一実施例によれば次のような構成を有している。

外側スリーブ２２にはその外面々上に円周方向の溝４１
が設けてあり、該溝４１の前方及び後方の側壁４２，４
３はそれぞれ実質的に組立体の共通軸に対し直交する方
向となつている。溝４１と共働し且す溝４１の幅よりも
わすかに狭い幅を有するフランジ４５が締め付けナット
２３の内面に設けてあり、該フランジ４５の前方及び後
方面が外側スリーブ２２の前方及び後方の面４２，４３
と向い合つて対向直結駆動面として作動し、締め付けナ
ット２３が内側スリーブ２１上でねじ移動するとき外側
スリーブ２２を強制的に軸方向に移動させる。溝４１と
フランジ４５によつて与えられる係合によつて、外側ス
リーブ２２の分割片３６は該分割片３６を形成する材料
に応力や歪みを生じることなく移動可能である。本発明
の作動について説明すると、本発明の装着装置は締め付
けナット２３を締め付けて分割片２６と３６の対向する
テーパ面に対して内側と外側のスリーブ２１と２２を互
いに相対的に移動させることによつて、一方で機械素子
１１のボア１３との間、他方で軸１２の外面１４との間
て強制的に係合されることに注意すべきである。

この移動によつて、内側スリーブ２１の内部ボアは縮径
しようとし、外側スリーブ２２の外面は拡張しようとす
る。同様に、締め付けナット２３を逆回転して内側スリ
ーブ２１上で外側スリーブ２２をその対向するテーパ面
が降り下る方向に強制的に移動させると、この組立体は
機械素子１１と軸１２との係合が強制的に解除される。
の移動によつて、外側スリーブ２２の外面が縮径し、内
側スリーブ２１の内部ボアが拡径する。外側スリーブ２
、２の内側スリーブ２１に対する強制的な移動は、フラ
ンジ４５の両面と溝４１の両面からなる駆動面によつて
達成される。第３図に示されているように、締め付け作
業中は、駆動面４２が外側スリーブ２２を内側スリーブ
２１上で係台且つ移動さＺせ、弛め作業中は、駆動面４
３が互いに強制的に係合し外側スリーブ２２を内側スリ
ーブ２１上で移動させる。組立体を分解する必要があれ
ば、締め付けナット２３を内側スリーブ２１とを係合か
ら解除したのち、個々の分割片３６を内側に移動１して
溝４１とフランジ４５との係合を外すことによつて外側
スリーブ２２は締め付けナット２３との係合関係から解
除すればよい。しかしながら、締め付けナット２３が内
側スリーブ２１のねじ２１と螺合していれば、内側スリ
ーブ２１は分割片３６の内側移動が阻止でき、それによ
つてこの装着装置は適性な組立関係に保持され、軸１２
上に滑り込ませて機械素子１１を収容するように正しく
位置決めされる一つのユニットとして取り扱うこともで
きる。この特別な配列によつて本装着装置は組み立て状
態て保持されるから、使用に当つて組立体を準備するの
に個々の要素を組み立てる必要がない。装着ユニットの
性能は、装着されたときのこのユニットが伝達すること
のできるトルクと、締め付けナットを適正に装看するた
めにこの締め付けナットに加えねばならないトルクとの
比で定義される。

即ちこの比を高くすれはするほどそれだけ・ユニットの
性能は良くなる。この図に示されるような切頭ねじ及び
テーパ角度を３゜とし鋼と鋼の面係合において各スリー
ブと機械素子又は軸との間の非潤滑界面では０．７８の
摩擦係数と、各スリーブと締め付けナットとの間に僅か
な潤滑がある鋼の界面では０．１２５の摩擦係数とを有
するテーパ面によつて、理論的な性能は上記の比にして
約３．５から４．０の値を得ることができる。換言すれ
ば、ユニットの緊締トルクはユニットが伝達し得るトル
クの４分の１でいいことになる。本発明の前述の実施例
においては、内側及び外側のスリーブ２１，２２はその
対向するテーパ面が滑らかなテーパ形状を与えるので、
互いに相対回転可能である。

内側及び外側のスリーブ２１，２２の相対回転を避ける
のが望まれるときは、円周方向の噛み合いが与えられる
。このため第４〜６図に示すような内側スリーブ１２１
と外側スリーブ１２２及び締め付けナット１２３から成
る第１図に示した装置と同じ格好をした装着装置が与え
られる。内側スリーブ１２１は内側スリーブ２１と似て
いて、内側スリーブ１２１の長手方向に部分的に沿つて
て伸長する有端の溝１２７と内側スリーブ１２１の全長
に亘つて伸長した切り通し溝１２７ａとを有している。
この場合、溝１２７ａは溝１２７よりも幅が広く、共通
中心軸のまわりに両スリーブ１２１，１２２の相対回転
を阻止すべく両スリーブ１２１，１２２間の相互結合を
与える噛み合い部分を受け止めることができるようにな
つている。溝１２７ａと共働するために外側スリーブ１
２２は前述の実施例の分割片と同一の分割片１３６と溝
１２７ａ内で滑動する噛み合い部分１４６が内方に突出
した変形分割片１３６ａとを有している。円周方向の噛
み合いは両スリーブ１２１，１２２間の相対回転を制限
するが、もしそうでなけれは第４〜６図の装着装置は第
１〜３図の装置と同じ作用をする。

さらに別の装着装置の実施例が第６〜９図に示されてい
る。

本発明のこの実施例においては、軸は参照符号２１２に
よつて、又機械素子は参照符号２１１で示される。内側
スリーブ部２２１は分割片２２６の組立体と筒要素２６
０とから成る。他方、外側スリーブ２２２は前の実施例
のスリーブ１２２と同一であり、３つの分割片から成り
そのうちの一つは内側に突出する噛み合い部分２４６を
有している。分割片２２２は前述の締め付けナット２３
，１２３と同じである締め付けナット２２３と噛み合う
。内側スリーブ部２２１の筒要素は内径が分割片２２６
の内径よりも好ましくは僅かに大きい連続筒要素から成
り、軸２１２上を容易に滑動及ひ回転可能である。

右端２６１では筒要素２６０は外面に２６２で示される
ねじが切つてあり、このねじ２６２は締め付けナット２
２３のねじと共働する。反対端においては外側に突出し
たリム２６３が後向きに面した肩部２６４を備え、この
肩部２６４は分割片２２６と共働するような構造となり
分割片２２６を筒要素２６０とを連結させ内側スリーブ
２２１を一連の組立体に形づくる。分割片２２６はその
全長に亘つて伸長する溝２７２，２７３によつて互いに
分離している。

溝２７２は比較的幅を狭くしてあるが、溝２７３は外側
スリーブ２２２の部分２４６を受け入れるのに充分幅を
広くしてある。分割片２２６を組み合わせて形成させる
内側円筒面上には溝２７６が形成され、前記リム２６３
と共働する。

このようにリム２６３は溝２７６内に収容され、リム２
６３と溝２７６の各々の側面が組立体の共通中心軸に対
して実質的に直交する方向に互いに対向し、分割片２２
６を筒要素２６Ｊ０と結合するように働く。リム２６３
の溝２７６への嵌め合いは弛やかで、分割片２２６は応
力変形やひすみを生じることなく僅かに回動可能であつ
て、装着ユニットが緊締されて内側及び外側スリーブ２
２１，２２２の対応するテーパ面がそれぞれの斜面に乗
り上げるように移動するとき、これらの分割片２２６と
軸２１２とを強固に握り締めする。４番目の実施例が第
１０図にしめされている。

この実施例においては性能、即ちトルク比は、それぞれ
締め付けナット３２３と内側スリーブ３２２及び締め付
けナット３２３と外側スリーブ３２２の中間面に減摩擦
装置又は機構を組み込むことによつて実質的に改善され
る。このために、第１〜３図に符号３１，３８で示され
たような標準的なジャッキねじは、第１０図に示される
ような普通゛’ボールねじ機構’’と称される循環ボー
ルねじ３３８て置き換えられる。この減摩擦機構は、締
め付けナット３２３と内側スリーブ３２２との間の滑り
摩擦を最小にする。加うるに、第１〜３図の実施例にお
ける溝４１の前方の面４２とフランジ４５の対向する面
との界面は、第１０図における３５０で示される減摩擦
要素を組み込むことによつて変更される。減摩擦要素３
５０は外側スリーブ３２１内に設けられた溝内に嵌まり
合う標準形のスラスト軸受及び／又は対向する両面に減
摩擦表面を有する圧力板からなり、循環ボールねじ３３
８を媒介として締め付けナット３２３を内側スリーブ３
２２上て締め付けたとき締め付けナット３２３のフラン
ジと外側溝３２１との間の摩擦を最小にする。また、代
わりに、減摩擦要素３５０は、テトラフルオロエチレン
（登録商標’“テフロン’’）又は他の適当な減摩擦材
からなるワッシャとすることもてきる。締め付けナット
３２３と内側と外側の各スリーブ３２１，３２２との間
の摩擦力を最小にすることは、両スリーブ３２１，３２
２の相補的なテーパ面を変更する必要なく性能を表すト
ルク比を実質的に増大させる。第１１図に示す実施例は
、装着ユニットの性能を表すトルク比が実質的に増加す
るより経済的な装置を示している。

このために、本装着ユニットは、第１１図に示してある
ように、内側及ひ外側スリーブ４２２，４２１及ひ締め
付けナット４２３とから成り、これらは皆第１〜３図に
示した装着ユニットの対応する各要素と実質的に同一の
形状をしている。この実施例においては、締め付けナッ
ト４２３は減摩擦コーティング４５０が通常の技術で被
覆してある。例えば、締め付けナット４２３をテトラフ
ルオロエチレン（登録商標’’テフロン’’）コーティ
ング４５０で被覆することは、締め付けナット４２３の
中介面の摩擦係数を約０．■減少させるのに有効であり
、この簡単な手段によつてトルク比は、装着ユニットが
装填のために締め付けナット４２３を締め付けるのに必
要なトルクの１０〜２晧のトルクを伝達することができ
る程度まで約３倍に増大する。本発明のこの実施例はス
リーブを形造る材料に僅かのひずみが生じるのも避けた
いような組立体に村特に適用される。

各部品の分離性のゆえに、各要素を構成する材料の変形
やひすみを生じることなくクランプ係合が調整される。
本発明は、機械的に破壊的な過負荷が課せられたとき軸
と機械素子に損傷が生じるのを避けるのに特に有効であ
る。

本発明の構造のより大きな利点は、加えられるトルクが
ユニットの伝達トルクの制限を越えたとき両スリーブの
うち一つは単に滑り、軸や機械素子を損うことのないよ
うに他の要素を守ることにある。過大な負荷による滑り
が生じたときは、ユニット自体は損傷を受けず、取り換
えや再調整をすることなく使用可能である。この構造は
又作動状態によつて部品製造に当つて使用する材料の選
択に制限が加えられる場合の金属以外の材料から製作さ
れるのを可能とする。装着ユニットを緊締及び解除する
ための唯一の駆動要素として軸を取り囲む唯一の締め付
けナットを使用することで、緊締トルクを効率的に使用
することができ、例えば、締め付けナットに僅か１００
０インチ−ボンド（１１３ニュ−トンーメータ）の緊締
トルクを与えれば、任意の実用的な速度において約３，
０００インチ−ボンド（３３９ニュ−トンーメータ）の
トルクを伝達できるような１インチ（２５．４７Ｔｇｎ
）の軸と機械素子との連結を充分得ることができる。本
装置を分解するには、僅か５００インチ−ボンド（５６
ニュ−トンーメータ）のトルクが装置ユニットの係合を
外すのに必要であることがわかつた。このように高い効
率のトルク比によつて本装置の装着及び取外しの実用可
能性が高められる。本発明は、以上のように特別の実施
例によつて記述及び図示をしてきたが、このような開示
に限定するものではなく、明細書冒頭の特許請求の範囲
内において種々の変更・加減を行うことがてきるもので
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円柱表面を持つ軸に、該軸と同心の円筒状ボアを持
   つ機械素子を取り付ける装着装置において、該装着装置
   は、前記軸を取り囲む内側スリーブと、該内側スリーブ
   を取り囲む分割された外側スリーブと締め付けナットか
   らなり、前記内側スリーブは、前記軸の円柱外周面と直
   径が対応するまつすぐな円筒状内部ボアを有する全体と
   して一体の部材からなり、テーパが施された外面と、前
   記内側スリーブの軸方向に伸張しそれぞれが前記内側ス
   リーブの一端から延び他端のすこし手前で終わる複数の
   溝を提供する複数の分割片と、前記内側スリーブの一端
   から他端迄貫き通し前記内部ボアの縮径と拡径とを許容
   する一本の軸方向の貫通溝と、外周にねじが切つてある
   一端端部ねじ面とを備え、前記外側スリーブは、分割さ
   れかつ分離可能な複数の分割片からなり、前記内側スリ
   ーブのテーパが施された外面とテーパ角度において対応
   するテーパが施された内面と、前記機械素子の円筒状ボ
   アと直径において対応するまつすぐな円筒状外面とを備
   え、前記外側スリーブの端部には前記軸の中心軸に実質
   的に直交する方向の前向きおよび後ろ向きの対応する半
   径方向面を有する軸方向の係合手段が設けてあり、前記
   内側スリーブ端部のねじと螺合する締め付けナットは、
   前記外側スリーブの係合手段の対応する面と対抗するそ
   れぞれ反対方向を向いた前向きおよび後ろ向きの駆動面
   を構成し軸方向に共同する係合手段を有し、前記締め付
   けナットの一方方向の回転によつて両係合手段の前向き
   面同志が係合し前記両スリーブの軸方向一方への相対的
   な移動が生じ、前記締め付けナットの他方向への回転に
   よつて両係合手段の後ろ向き面同志が係合して前記両ス
   リーブの軸方向他方への相対的な移動が生じ、前記移動
   によつてテーパの施されれた面が内部ボアを拡径および
   縮径し、前記外側スリーブの外面を縮径および拡径する
   ことを特徴とする装着装置。 ２ 前記外側スリーブは３つの分割片から成り、各分割
   片は前記スリーブの周囲の略３分の１を包囲する請求の
   範囲第１項記載の装着装置。 ３ 前記締め付けナットの外面は実質的に円筒状であり
   、前記外側スリーブの外側円筒面の径よりも小さな径を
   有するる請求の範囲第１項記載の装着装置。 ４ 前記両スリーブの一方は、そのテーパの施された面
   から突出する噛み合い部分を有し、該噛み合い部分は他
   方のスリーブの分割片間に係合して前記ナットが前記内
   側スリーブのねじ部分上で回転するとき前記スリーブ同
   志の間の相対回転を防止した請求の範囲第１項記載の装
   着装置。 ５ 前記内側スリーブの有端の軸方向の溝は全て前記内
   側スリーブの他方端から伸張し、前記内側スリーブのね
   じ面で終わつている請求の範囲第１項記載の装着装置。 ６ 前記内側スリーブの貫通溝は有端の溝よりも幅が広
   く、前記外側スリーブが前記貫通溝に嵌まるように内方
   に突出し前記両スリーブ間の相対回転を防止する内側の
   固定部分を有する請求の範囲第１項記載の装着装置。７
   少なくとも前記係合手段の前向き面の一つが前記ナッ
   トの一方向回転に抗する摩擦力を減ずるための減摩擦手
   段を有する請求の範囲第１項記載の装着装置。 ８ 前記減摩擦手段は前記前向き面間に介装されるスラ
   スト軸受手段を有する請求の範囲第７項記載の装着装置
   。 ９ 減摩擦手段を前記締め付けナットと前記内側スリー
   ブの螺合面間に含み、前記締め付けナットと前記内側ス
   リーブの回転に抗する摩擦力を減じた請求の範囲第１項
   記載の装着装置。 １０ 前記減摩擦手段は再循環ボールスクリューねじを
   有する請求の範囲第９項記載の装着装置。 １１ 前記減摩擦手段は前記締め付けナットを被覆する
   減摩擦手段コーテイングからなる請求の範囲第７項また
   は第９項記載の装着装置。 １２ 前記締め付けナットはテトラフルオロエチレンの
   減摩擦コーティングで覆われている請求の範囲第１項記
   載の装着装置。 １３ 円柱表面を持つ軸に、該軸と同心の円筒状ボアを
   持つ機械素子を取り付ける装着装置において、該装着装
   置は、前記軸を取り囲む内側スリーブと、該内側スリー
   ブを取り囲む分割された外側スリーブと締め付けナット
   とからなり、前記内側スリーブは、筒要素と分割片の組
   立体とからなり、前記筒要素は、前記軸の円柱外周面と
   直径が対応するまつすぐな円筒状内部ボアを有し、その
   一端端部外周には締め付けナットと螺合するねじ面を有
   し、その他端には分割片の組立体と連結する連結部とを
   有し、前記分割片の組立体は、その内側に内部ボアを有
   し、分割されかつ分離可能な複数の分割片からなり、前
   記分割片の間に構成される複数の貫通溝は前記内部ボア
   の縮径および拡径を許容し、外側スリーブのテーパに対
   応するようにテーパが施された外面を有し、その一端の
   周囲に筒要素との連結手段を有し、前記外側スリーブは
   、分割されかつ分離可能な複数の分割片からなり、前記
   内側スリーブのテーパが施された外面とテーパ角度にお
   いて対応するテーパが施された内面と、前記機械素子の
   円筒状ボアを直径において対応するまつすぐな円筒状外
   面とを備え、前記外側スリーブの端部には前記軸の中心
   に実質的に直交する方向の前向きおよび後ろ向きの対応
   する半径方向面を有する軸方向の係合手段が設けてあり
   、前記内側スリーブ部の筒部のねじと螺合する締め付け
   ナットは前記外側スリーブの係合手段の対応する面と対
   抗するそれぞれ反対方向を向いた前向きおよび後ろ向き
   の駆動面を構成し軸方向に共働する係合手段を有し、前
   記締め付けナットの一方方向の回転によつて両係合手段
   の前向き面同志が係合し前記両スリーブの軸方向一方へ
   の相対的な移動が生じ、前記締め付けナットの他方向へ
   の回転によつて両係合手段の後ろ向き面同志が係合して
   前記両スリーブの軸方向他方への相対的な移動が生じ、
   前記移動によつてテーパの施された面が内部ボアを拡径
   および縮径し、前記外側スリーブの外面を縮径および拡
   径することを特徴とする装着装置。 １４ 前記内側スリーブの筒要素の連結手段は外側に突
   出するリムから成り、前記内側スリーブの分割片の組立
   体の連結手段は前記円筒状内部ボア内に前記リムを受入
   れる溝から成る請求の範囲第１３項記載の装着装置。