JPS61501139A - 第１部材を第２部材に連結する為の装置 - 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】 第１部材を第２部材に連結する 為の装置 発明の背景 発明の分野 本発明は２つの部材を長手方向軸に沿って剛性的に連結する為の装置に関する。

更に詳しくは、本発明は第１及び第２部材の一方の部材が他方の部材の開口に係 合する雄部分を有している状況において第１及び第２部材の結合及び断続を比較 的迅速に行う為の装置に関する。

従来技術の説明 円錐形部材、例えば円錐尖端ネジが１方の部材によって担持され、そして２つの 部材に共通の長手方向軸と平行しての連結力を発生するべく、他方の部材の合致 する円錐表面に線接触を通して係合するような迅速結合／断続連結装置は既知で ある。そうした既知の装置例には、Ｈｏｐｋｉｎｇに対して１９７５年１２月２ 日に発行されそして本発明と同一の譲渡人に譲渡された米国特針第５．９２１ａ １ａ号がある。そうした既知の装置のまた別の例は、イリノイ州田−リングメド ゥスのコメットーＲ，Ｂ社ニヨッテ発行すしたＫＯＭＥＴ−Ａ、Ｂ、Ｓ　１／８ ３／ＷＡ−１０と称するパン７レツトに記載される市販装置に示されている。

こうした既知の従来装置は、連結力の発生を２つの部材同志間の線接触に依存す る事から最大の連結強さを呈しない。これら装置は確実な分離、即ち連結を外す 動作を呈さないという欠点を有している。即ち、連結を為す為に使用される部品 は特に長期使用に伴い、連結を外そうとする際に摩損付着或いは引掛りを生じる 。

発　明　の　要　訳 従って、本発明の目的は、第１及び第２部材に関連する協働連結部分同志間の巌 従触によってではなく、相互に作用し合う表面同志間に連結力を発生させる装置 を提供する事によって、前述に於て説明した従来装置を改良する事に有る。

本発明に従えば、長手方向軸に沿っての第１及び第２部区の比較的迅速な結合／ 分離をもたらす為の装置が設けられ、この装置は、差動駆動体に結合され九第１ 及び・君２の楔を備える。差動体は楔対を同時に反対方向に移蛤する操作動し、 楔対及び連結された差動体は全て浮動状態で２つの部材の一方によって担持され る。２つの部材の他方の部材は、閃達する反作用表面にして、差動体による所定 の各方向への楔の移動によって、各々の楔上の楔作用表面が表面域に沿って反作 用表面と協働し、２つの部灼同志間に軸方間の連結力を発生するように接面位置 決めされた反作用表面を含む。

詳　細　な　説　明 これら様々の図面に於て、例示された装置の同一の部品或いは部分は各々の図面 に於て同一の参照番号で示される事を銘記されたい。

第１凶から４図を参照するに、雄部材１００は、例示具体例に於て、切削用カー トリッジ１５１を担持している中ぐり用バーノーズより成立つ。カートリッジ１ ５１は結局切削用エレメント、或いは挿入体１５２を担持する。

雄部材１００は中ぐりノーズの主柄部より小さい断面積、即ち直径の案内部分１ ０１を具備する。

雌ｓ＠１０、例えば工作機械のスピンドルに取付ける為に適当な延長アダプタは 、雄部１１１００の案内部分１０１をぴったりと収容する様賦形された案内受容 穴即ち空洞１１２を有する。部材１１０は、案内受容穴１１２の後方に於て、工 作機械のスピンドｙへの適切な取付けの為に、工業規格に従うテーバ柄部１２０ を備えるアダプタを有する。

部材１００及び１１０が連結状態にある時、切削用エレメント１５２の適正な角 度位置を保証する為、整合キー１６２がキー取付は用ボルト１６１を介して雄部 材１００の柄部の周辺表面にボルト止着される。整合キー１６０の受入れの為に 、嵌合い用のキー溝１１４が雌部材１１０の柄部の周辺表面に形成される。キー １６（Ｔは部材１００及び１１０同志間のｂａｃｋ　−ＵＰ支持駆動要素の機能 を付加的に提供する。

雄部材１００の案内部分１０１は、連結された部材１００及び１１０の共通の長 手方向軸１７０に実質的に直角を為して案内部分１０７を貫通して伸延する楔ハ ウジング開口１０２を有する。開口１０２内には第１楔１３１及び第２楔１５２ が摺動自在に受容され、各々当具体側に於ては差動ネジ１３０より成る作動体要 素に夫々螺合連結される。

差動ネジ１３０は、第１方向に溝切りされた第１の溝切部分１３５と、反対方向 に溝切りされた第２の部分１３６とを備え、夫々楔１３１及び１３２に於て適切 に溝切りされた孔に螺合連結される。保持ビン１４０が、軸１７０を横断して案 内部分１０１をＮ通する孔内に収納されそしてｅｆｃ１３１及び１３２とネジ１ ３０とが螺合されると、例えば雄部［ｊＯＯが雌部材から完全に分離された時で さえもハウジング開口１０２内に摺動自在に保持される様な態様に於て楔ハウジ ングと交差する。

雌部材１１０の案内受容孔１１２の周辺には、長手方向軸１７０の周囲に伸延す る環状の楔受８拡大部１１５が形成される。拡大部１１５は環状の傾斜反作用表 面１１１を含み、雄部ｙ１００の案内部分１０１の穴１１２に挿入された時、こ れが楔１５１の楔作用表面１３５及び楔１３２の楔作用表面１３４と合着状態に 対接する。

第１図から４図の具体例に於ては、表面１１１．１′５３では任意の型式の表面 、例えば平坦面を使用出来る。

然るべき駆動手段１７１による差動ネジ１３０の端部への接近を提供する為、供 近穴或いは口１７２が、案内受答孔１１２の楔受８拡大部１１５と交差するべく 雌部材１１０の柄部の外側表面から半径方向内側に伸延する。

好丁しくけ、第２の接近孔（図示せず）が穴１７２と直径方間に対間して設けら れ、かくして差動ネジ１５０のいずれの端もが駆動要素によって接近可能なもの とされる。一つのそうした駆動要素は、作動ネジ１３０の両端部の適切に賦形さ れた六角形の穴１１３に挿入するに適した六角形のレンチである。

環状の契受容拡大邪１１５及び関連する環状の反作用表面１１１の別線様として 、楔１３１及び１３２を受容する為の独立した別個の穴或いは窓が設けられよう 。その様な穴は、２つの楔要素の受入れの為に適切に位置決めされ、そして各々 は楔１５１及び１３２の楔作用表面１５５及び１３４と相互作用する為の自身の 反力表面を具備しよう。そうした別線様の方策は直径が非常に大きい部材１００ 及び１１０と関与する適用例に対して特に好適であり、しかもζ部付１１０の柄 部胴体からの材料の除去がより少なくて済むと言う利益をもたらす。加うるに、 この別感様の方法に於ては、楔に作用する対応する平坦な楔作用表面と係合する 為の平坦な反作用表面の切削形成が一層経済的に行いうる事が理解されよう。

前述に於て説明された如き装置によって、雄雌部材１００及び１１０は以下の如 く連結されそして離合される。雄部１７１００の案内部分１０１がキー１６０と キー溝１１４との間の嵌合い係合によって決定される如き適正な半径方向位置に 於て雌部材１１０の案内受容穴１１２に挿入される。次いで六角形レンチの如き 駆動要素１７１が、差動ネジ１３０の一方の端部と係合するべく接近穴１７２を 通して挿入される。駆動要素１７１の回転が、結局、差動ネジ１３０を回転せし め、それによって楔１５１及び１３２を同時方式にて長手方向軸心１７０から半 径方向外側に移動せしめ、次いで、楔作用表面１３３及び１３４をして雌部材１ １０の反作用表面１１１に押接せしめる。表面１３３．１５４及び表面１１１同 志間のそうした相互作用は軸１７０と平行の軸方向力を発生せしめ、それによっ て雄ｆｌ［１００及び雌部材１１０を剛性的に連結した形状に持ち来たす。楔／ ネジ組体が案内部分１０１の楔ハウジング開口１０２に浮動状態にある事から、 楔１５１及び１３２は連結が為されている間自己調心し、そして軸１７０の両側 に均等な連結力を提供する。そうした力の均等配分は、部ｇ１ｏｏ及び１１０同 志間の安定した結合を導く。−動要素１７０の反対方間への廻動は、差動ネジ１ ３０をして俣１６１及び１３２を軸心１７０方向に向けて半径方向内側に強制的 に引込ませ、それによって結合を解除する。

第５凶を参照するに、本発明の主旨に従い使用するに適した楔１５１の斜視−が 示される。楔１５１は作動体ネジ１３０の受容の為の溝切り穴１６７を有する。

楔作用表面１３６は、第１図から第４凶の反作用表面１１１との表面提触を実質 的に確立するべく研磨されている。

本発明の主旨に従い表面３３を適正に賦形する事により、楔作用要素と受容部材 の反作用表面との間に線接触では無く面接触が確立される。

第６凶を参照するに、別路様が示され、ここでは雄部材６００の案内延長部６０ １は、大径の案内部分６０１ｂに結合された小断面直径の二番取り部分６０１＆ で構成される。二番取り部分６０１ａは、楔を担持する為の適正な楔受容開口を 含み、その一つ６６１がその端部に六角形の穴６１３が形成された作動ネジ６５ ０と共に示される。雄部材６００は、雌部材６１０の嵌合い用キー溝６１４に受 容された位置決めキー６６０を含む。案内部分６０１ａと６０１ｂとは雌部材６ １０の案内受容穴６１２に受容される。受容穴６１２を反作用表＠Ｊ６１１カ取 り　ｔｒ　ｏ　ｍ　ｈ　要素による作動体ネジ６５０の端部の六角形の穴６１５ への適正な接近の為、雌部材６１４の柄部を貫いて接近孔６１５が設けられる。

案内部分のこうした構成によって、二番取り部分６０１＆は、締着の聞知に先立 っての雄部材６００と雌部材６１０との間における一層容易な滑り低めを可能と する。

開示された発明に従い製作された試作の連結装置は優秀な結果を実証した。例え ば、夫々長さ２フイートの雄及び雌部材が前記装置を使用して同心状に互いに連 結されそして、３／１０，０００インチのオーダーの最小限の心振れ状態で非常 に信頼性の有る、しかも再現性の良い剛性結合を示した。一つの驚くべき実験結 果は、連結された２つの２フイートの形区が中心同志間で１５／１０００インチ のオーダーの垂れ下りしか示さないのに比較して単−何から成る４フイートの棒 状影付の垂れ下りが４／１０００インチのオーダーで垂れ下ることが測定された と言う事実によって証明された。比較的厳しい切削状件の下での実験的掘削使用 例では、開示された本発明に従い設計された装置が達成した連結の４り性は十分 に満足されるものである事が示された。

ここに説明された発明は特定の具体例を参照して例示されたものである事を銘記 されたい。その様な特定の具体例の説明を容易とする為に使用された多くの詳細 は便宜上だけの為に、そして本発明の範囲上の限定無しに選択された事を理解さ れよう。多くの他の具体例が本発明の範囲及び精神から離れる事無く当技術者に よって工夫され得る。例えば、楔／ネジ組体は雌部材によって担持出来、一方、 反作用表面は雄部悦上に形成可能である。

一つのそうした方策は、２股の案内延長部にして、各々の尖端が雌部材内の空洞 を横断して伸延する差動ネジを取囲み、そして各々の尖端が適切な反作用表面を 担持する。２股の案内延長部を提供する。この別路様の方式に於ては、楔は雄及 び雌部材を互いに固定する為に軸方向に向って半径方向内側に作動され、そして 結合を確実に解除する為軸の半径方向外側に作動されよう。

従って、本発明は添付された請求の範囲の範囲及び精神によってだけ枠づけされ る事を意図している。

図面の簡単な説明 本発明の目的及び特徴は、詳細な説明を図面を参照して読む事によって明らかと なろう。

第１凶は連結すべき部材の長手方向軸に対し直角の方向よりの部分断面図。

第２凶は第１凶を矢印２−２で切断した部分断面図。

第３凶は第１丙を矢印３−３で切断した部分断面図。

第４凶は第１及び第２部区が脱係合した状態の、第１図と類似の凶。

第５因は本発明の主旨に従い使用する為に設計された契の斜視図。

第６囚は別線様の分解斜視図。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．第１部材を長手方向軸に沿って第２部材に連結する為の装置にして、各々が 楔表面を有する第１及び第２の楔手段にして、第１及び第２部材の一方によって 担持される楔手段と、第１及び第２の楔手段に連結され、第１及び第２の楔手段 を長手方向軸を横断する方向の各側に同時に移動するべく作動し得る楔作動手段 と、そして第１及び第２部材の他方上に存在する反作用表面手段にして、楔作動 手段が第１及び第２の楔手段を所定の各方向に移動する時、第１及び第２部材を 実質的に剛性状態で軸方向に沿って共に強制変位する力を提供する為に、楔作用 表面が反作用表面手段と実質的に面接触する態様で第１及び第２の楔手段の楔作 用表面に対する反作用表面手段、とによって成る装置。
2. ２．楔作動手段は、異る方向に溝切りされたネジを包含し、ネジの第１の回転方 向への回転に伴い第１及び第２の楔手段が軸から半径方向外側に同時に移動し、 そしてネジの第２の回転方向への回転に伴い第１及び第２の楔手段が軸に向って 半径方向内側に同時に移動する態様に於て、第１の楔手段が溝切りされたネジの 第１の端部に螺合連結され、そして第２の楔手段が反対方向に溝切りされたネジ の第２の端部に螺合連結される特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. ３．反作用表面手段と第１及び第２の楔手段の楔作用表面とは円錐形状であり、 反作用表面手段が第１及び第２の楔手段の凸状円錐形の楔作用表面に係合する為 の合致する凹状円錐形の表面を提供する特許請求の範囲第１項記載の装置。
4. ４．反作用表面手段と、第１及び第２の楔手段の楔作用表面とは実質的に平坦で ある特許請求の範囲第１項記載の装置。
5. ５．反作用表面手段は、第１及び第２部材の一方の表面に形成され、軸に沿って 連続状態で伸延する環状表面を包含する特許請求の範囲第３項記載の装置。
6. ６．反作用表面手段は、軸の各側に於て第１及び第２部材の一方に形成され、夫 々第１及び第２の楔手段の楔作用表面と係合するべく位置決めされた第１及び第 ２の別個の表面を包含する特許請求の範囲第３項記載の装置。
7. ７．反作用表面手段は、軸の各側の第１及び第２部材の一方に形成され、夫々第 １及び第２の楔手段の楔作用表面と係合するべく位置決めされた第１及び第２の 別個の表面を包含する特許請求の範囲第４項記載の装置。
8. ８．雄部材及び雌部材が各々柄部を有し、雄部材が、雄部材の柄部の断面積より 小さい断面積を有し且つ雄部材の柄部から軸方向に伸延する案内部分を有し、案 内部分が雌部材の柄部内の空洞と合致係合する様賦形されている状態に於て、共 通の長手方向軸に沿って雄部材を雌部材に連結する為の装置にして、 第１の楔にして、そこを貫く溝切りされた第１の孔と第１の楔作用表面とを具備 する第１の楔と、第２の楔にして、そこを貫く溝切りされた第２の孔と第２の楔 作用表面とを具備する第２の楔と、 第１の方向に於て第１の孔と螺合し、第１の方向と反対の第２の方向に於て第２ の孔と螺合し、回転によって第１及び第２の楔を長手方向軸を横断する各方向に 同時に移動するべく作動し得る差動ネジと、そして他方の案内部分及び雌部材の 柄郡上の反作用表面手段にして、ネジが第１の方向に回転するに従い第１及び第 ２の楔が雄及び雌部材を強制的に実質的に軸方向の剛性係合状態とする様、実質 的に表面域接触状態で反作用表面と係合する様な態様に於て、第１及び第２の楔 作用表面と接面する反作用表面手段、 とに上って成る装置。
9. ９．雄部材及び雌部材の柄部の一方の周縁表面の一方の端部から軸方向に且つ雄 部材及び雌部材の他方向に伸延するキーと、キーが嵌り合う様賦形された雄部材 及び雌部材の柄部の他方に存在するキー溝、とを更に包含する特許請求の範囲第 ８項記載の装置。
10. １０．第１及び第２の楔の双方が案内部分及び雌側の柄部に於て差動ネジに連結 された時それらを保持する為の手段を更に包含する特許請求の範囲第８項記載の 装置。
11. １１．第１及び第２の楔は、差動ネジに連結されている間雄部材の案内部分内に 保持され、雌部材柄部に位置づけられた反作用表面手段と第１及び第２の楔とは 雄及び雌部材同志間を連結する為に軸に向って外側方向に移動され、そして連結 を解除する為に軸に向って内側方向に移動される特許請求の範囲第１０項記載の 装置。
12. １２．雌側柄部は、雌側柄部の周辺表面から雌側柄部内の空洞へと伸延する少く とも一つの接近穴を有し、接近穴は駆動要素がそこを貫いて挿入されて差動ネジ と係合し、差動ネジを回転させるべく位置決めされる特許請求の範囲第１１項記 載の装置。
13. １３．楔受容開口は、長手方向軸に実質的に直魚な案内部分を貫いて伸延し且つ 楔が差動ネジの各端部と螺合連結している間、第１及び第２の楔を滑り受けする 様賦形されている特許請求の範囲第１１項記載の装置。
14. １４．保持する為の手段は案内部分内で、軸を横断して案内部分を貫通する嵌り 合い用の空洞内に収納されたピンにして、該ピンが第１及び第２の楔の軸に面す る部分と係合し得る様な態様に於て楔受容開口と交差しているピンより成る特許 請求の範囲第１３項記載の装置。
15. １５．案内部分は、雄部材の柄部に隣接する第１の区分と、第１の区分に隣接す る第２の区分にして、楔受容開口を含み且つ第１の区分より小さい断面積を有す る第２の区分とより成る特許請求の範囲第１３項記載の装置。
16. １６．反作用表面手段は、雌側柄部内の空洞から伸延する環状の溝にして、軸に 対して鋭角を為して開口する空洞から遠方へと伸延する傾斜表面を含み、傾斜表 面の全ての部分が第１及び第２の楔作用表面と合着係合するべく賦形されている 環状の溝から成る特許請求の範囲第１１項記載の装置。
17. １７．反作用表面手段は、雌部材の柄部内の空洞から伸延する別個の第１及び第 ２の開口にして、軸の名側に位置決めされ、各々の開口が軸に対して鋭角を為し て開口する空洞から遠方へと伸延し且つ第１及び第２の楔表面と夫々合着係合す るべく賦形された傾斜表面を含む第１及び第２の開口より成る特許請求の範囲第 １１項記載の装置。