JPH0563643B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、締付け装置本体と、浮動状態で支持
され、端面側に締付け面を備えると共に、圧力媒
体により軸方向へ移動可能なリングピストンと、
該リングピストンの載置面で支持される少なくと
も一つの復帰ばね装置とを有している、軸に取り
付けられた工具または工作物を軸方向に締め付け
るための、圧力媒体によつて操作される締付け装
置に関するものである。

従来技術 この種の公知の締付け装置は、工作物或いは工
具を例えば支承部と、軸端に取り付けられるナツ
トとの間で軸線方向に締め付けるために用いられ
る。この場合環状の締付け装置は、工作物或いは
工具とナツトの間に位置する。従来の構成では、
締付け装置が雌ねじを具備し、その結果締付け装
置は、該締付け装置のために設けられる軸端に直
接ねじで取り付けることができるようになつてい
る。さらに、締付け装置が例えば中空シリンダに
ねじ込むための雄ねじを具備している構成も知ら
れている。

締付けを行うために、浮動状態で支持され軸の
軸線方向に可動なリングピストンが工作物或いは
工具にたいして軸線方向に押しつけられる。この
リングピストンは、例えば締付け装置の内側で、
接線方向または軸線方向に配置される一つまたは
複数の調整ピストンとダクトを介して液圧的に結
合している。調整ピストンを移動させることによ
つてリングピストンは締付け装置の定置の端面を
越えて外側へ押される。この場合、調整ピストン
の圧力作用面積がリングピストンの圧力作用面積
よりも何倍も小さいので、必要な力の伝動が達成
される。調整ピストンを移動させるために、該調
整ピストンにたいして同軸方向もしくは接線方向
に配置され且つ外側から接近しやすい位置にある
ねじが設けられている。締付けを行うために、締
付け装置は工作物或いは工具に当接するまで手で
軸端にねじ止めされる。次に、調整ピストンによ
り圧力媒体を介して生じた圧力が締付け力表示部
にて読み取られる所望の締付け力になるまで、調
整ピストンの固定ねじが六角棒スパナ等の工具を
用いてねじ込まれる。

リングピストンの走出に必要な液圧を、圧力ピ
ン、圧力リング、またはグリースプレス機を用い
て得るようにした構成も知られている。

ドイツ実用新案登録第7222818号明細書からは、
自動部品としてあらゆる種類の機械に組み込むた
めに構成されたプレス機が知られている。筒状で
片側が開口したケーシング内には、該ケーシング
の底部中心部に、ねじスピンドルのための雌ねじ
を備えた、管状の同軸の突出部が設けられてい
る。ねじスピンドルの一端は、筒状のケーシング
の開口面まで延びている。他端には工具を取付け
可能で、この工具と共にねじスピンドルは前記開
口面から突出するようにして回転可能である。管
状の前記突出部とケーシングの内壁の間には、管
状のリングピストンが配置されている。このリン
グピストンの一つの端面は、筒状のケーシングの
前記開口面に一致しており、プレス面または締付
け面を形成している。リングピストンの他の側
は、液圧オイルによつて付勢される。リングピス
トンの載置面は、復帰ばねのための支持面を形成
している。

プレス過程の間、復帰ばねはスピンドルの１つ
の面で支持され、その結果、工具を用いて締付け
を解除する際スピンドルを復帰ばねのばね力に抗
して締付け装置の中へ戻さねばならない。より厳
密にいえば、締付けを解除する過程を開始するに
あたつて、まずプレス機内の流体静力学的な圧力
を解除しなければならない。その結果リングピス
トンは、ばね力によつて復帰する。その後スピン
ドルを工具を用いて、例えばスパナを用いてばね
力に抗してねじ込まねばならない。このために
は、工具を用いてリングピストンを押し戻すため
にも必要な力を要する。このように復帰ばねは中
間部材または緩衝部材を形成しているが、このプ
レス機の場合、締付け面を自動的に復帰させるこ
とは不可能である。

目 的 本発明の目的は、締付け装置内の圧力を解除す
る際、リングピストンを自動的に復帰させるよう
にし、しかもこれを技術的に簡単に且つ製造上安
価に達成させることである。

構 成 本発明は、上記目的を達成するため、締付け装
置の端面に配置され、締付け装置と形状拘束的に
連結可能な保持部分が設けられ、該保持部分は、
復帰ばね装置のための支持部を形成していること
を特徴とするものである。

例えば、保持部分を構成的に簡単に押えねじと
して構成し、この押えねじを締付け装置にねじ止
め可能にすることにより、ばね力を望ましいよう
に後調整する構成も可能である。復帰ばね装置
が、外側から接近可能なリングピストンの載置面
に係合するならば、簡潔でコンパクトな構成が得
られる。これにより、復帰ばね装置を調整する際
に該復帰ばね装置に容易に接近することができ
る。本発明の有利な構成によれば、リングピスト
ンが、その半径方向の横断面を越えて突出し締付
け装置の長手軸線に関して対称に位置しているリ
ング部分を有し、該リング部分は、復帰ばね装置
のための半径方向の支持面を有している。この構
成により、従来のリングピストンの簡潔な構成を
維持することができる。同時に、復帰ばね装置に
対する確実で簡単な当接が保証される。この場
合、半径方向に突出し、締付け装置の長手軸線に
関して対称に位置しているリング部分は、環状の
隆起部として構成することができる。この隆起部
は、リングピストンの内周または外周に設けら
れ、復帰ばね装置に対する当接面を有している。

復帰ばね装置を皿ばねとして構成するならば、
特に軸方向においてコンパクトな構成が得られ
る。なぜなら皿ばねの、半径方向に位置する内縁
がリングピストンで支持されるからである。

また復帰ばね装置を、半径方向に位置する外縁
を備えた皿ばねとして構成して、リングピストン
を支持可能にさせる構成も可能である。

皿ばねを押えねじに一体的に形成して、皿ばね
を押えねじと共に締付け装置にねじ止めさせるよ
うにすれば、特に簡潔でコンパクトな構成が得ら
れる。

復帰ばね装置として、皿ばねの代わりにコイル
ばねを設けることもできる。特に、特定の構造に
おいてリングピストンのストロークが比較的大き
い場合には、並行に作用する複数のコイルばねが
適当である。これにたいして、復帰ばね装置を皿
ばねとして構成するのが効果的である場合は、コ
ンパクトな構成を必要とする場合、或いはわずか
な技術的労力で皿ばねを固定する必要がある場合
である。

リングピストンを浮動状態で支持すると、締付
け部分が完全に面平行でない場合でも周全体にわ
たつて締付け力を均等に分配することができる
が、このようなリングピストンの浮動支持が阻害
されないようにするため、本発明の他の有利な構
成によれば、皿ばねは半径方向のスリツトを備え
ている。これによつて生じる弾性舌片は、ある程
度異なる弾性距離を有し、従つて異なる弾性力を
もたらす。スリツトの数量と幅を適宜選定するこ
とにより、皿ばねをその都度の目的に適合させる
ことができる。

外周に固定するために設けられている締付け装
置の場合には、皿ばねは締付け装置の雌ねじに固
定される。この場合、リングピストンがホームポ
ジシヨンにあるときに該リングピストンに予緊張
力を与え、この予緊張力が、パツキンやリングピ
ストンの摩擦力よりも大きく、ホームポジシヨン
へのリングピストンの復帰を可能にさせるほどの
大きさであるのが有利である。

実施例 次に、本発明のいくつかの実施例を添付の図面
を用いて説明する。

第１図は、従来の締付け装置１の斜視図であ
る。本発明の実施例は、第２図ないし第９図に図
示されている。

第１図に図示した締付け装置１は、切削機械の
軸に固定するための雌ねじ１９を備えている。締
付け装置１は、外周に刻み部２０を有し、端面が
中間リング３に当接するまで軸２の軸端２′に通
常は手でねじ込まれる（第３図を参照）。ねじ５
を締付け装置１にねじ込むと、リングピストン８
は軸方向へ中間リング３の方向へ移動し、工具４
が支持部（図示せず）にたいして軸方向において
締付け固定される。

ねじ５をねじ込むことによつて、該ねじ５の後
方にある調整ピストン６が袋穴状の穴２２の中へ
圧入される。穴２２は、ダクト７を介してリング
ピストン８の圧力室２３に連通している。穴２２
と、ダクト７と、圧力室２３とは、第３図に点で
示すように、油脂等の圧力媒体によつて充填され
ている。これによつて、調整ピストン６とリング
ピストン８との間で流体静力学的な力の伝動が達
成される。調整ピストン６の圧力作用面積とリン
グピストン８の圧力作用面面積とが異なつている
ので、軸方向に高い締付け圧を発生させるために
必要な力の伝動が達成される。この場合、ねじ５
に発生すべき力とリングピストン８によつて発生
すべき力との比は、公知の物理学的な法則に従つ
て算出される。しかしながらこの場合、後に説明
するように、摩擦力と弾性力とは克服される。

圧力媒体が締付け装置１から流出することを防
止するため、調整ピストン６と圧力媒体の間にパ
ツキン２１が設けられ、リングピストン８と圧力
媒体の間にはパツキン９が設けられている。ねじ
５（本実施例では２本設けられている）は、ねじ
ピン１１によつて固定されているねじ部材１０に
ねじ固定されている。

上記の実施例では、締付け装置１の外側から締
付け圧を読み取ることができるように、液圧式の
締付け圧表示部１２を備えている。この締付け圧
表示部１２は、目盛りを備えたピン２４を有して
いる。ピン２４の下には、調整ピストン６と同様
に流体静力学的システムに接続されているピスト
ン（図示せず）が設けられており、このピストン
が圧力付勢されると、ピン２４はばね圧に抗して
外側へ移動する。締付け圧表示部１２は通常どお
り度量衡検定されており、従つて発生した締付け
力を正確に読み取ることができる。

端面側の締付け面８′が浮動可能に支持されて
いるリングピストン８は、圧力媒体により軸方向
へ移動可能であり、載置面１３′（第３図）を有
している。この載置面１３′で、復帰ばね装置１
４または１４ａまたは１４ｂまたは１４ｃが支持
されている。この支持は、締付け装置１の端面に
配置され該締付け装置１と形状拘束的に連結され
る保持部分によつて形成される。この保持部分
は、第３図では押えねじである。この押えねじ
は、皿ばねと一体を成し、締付け装置１にねじ込
み可能である。第３図からわかるように、リング
ピストン８は、その半径方向の横断面を越えて突
出し締付け装置１の長手軸線に対称に位置してい
るリング部分１３を備えている。このリング部分
１３は隆起部とも呼ぶことができ、復帰ばね装置
１４のための半径方向の支持面１３′を有してい
る。このように、第３図に図示した復帰ばね装置
１４は押えねじとして構成された皿ばねであり、
締付け装置１の外面にねじ山１５を用いて固定さ
れている。復帰ばね装置１４は刻み部２５を有
し、手で引き寄せることができる。第４図には、
第３図の復帰ばね装置１４が一体の部品として図
示されている。ねじ山１５とばね部分１６とは一
体であるが、皿ばねと、これとは別個の押えねじ
から成る、二つに分割された構成も可能である。

第５図から第７図までは、皿ばねとして構成さ
れた復帰ばね装置１４の三つの実施例を図示した
ものである。皿ばね・押えねじの構成は、該皿ば
ね・押えねじが一体に押えねじとして構成されて
いるか、二体から成つているかに関係ない。第５
図と第６図に図示したように、皿ばねはスリツト
１８ａ，１８ｂを有することができる。これによ
つて個々の弾性舌片１７ａ，１７ｂが形成され
る。スリツト１８ａ，１８ｂの数量と幅を選定す
ることによりばねのこわさに影響し、より厳密に
は、スリツト１８ａ，１８ｂの数量と幅が大きく
なるにつれてばねこわさが小さくなり、他方複数
の弾性舌片１７ａ，１７ｂに分割することによ
り、圧力はリングピストン８にほぼ均一に分配さ
れる。このことは、特に、完全に平面平行でない
部材を締め付ける場合、従つてリングピストン８
が締付け装置１から斜めに走出し、従つて皿ばね
１４が分割されていない場合（第７図）に、リン
グピストン８が最も遠く走出した位置にばね圧の
ほぼ全部が印加される場合に重要である。このよ
うにばね圧のほぼ全部が特定の個所に印加される
と、リングピストン８の締付け面８′が工具また
は工作物４に均一に押圧されないので、不具合で
ある。

予め緊張せしめられている皿ばね１４は、リン
グピストン８の突出しているリング部分（隆起
部）１３に押しつけられ、より厳密には、リング
ピストン８の載置面１３′に押しつけられる。従
つて、載置面１３′は皿ばね１４のための支持面
を形成する。調整ねじを緩めると、圧力媒体を介
して結合されているリングピストン８と、パツキ
ン９と２１と、調整ピストン６とは、そのホーム
ポジシヨンに戻される。これにより、締付け装置
１の申し分のな迅速な取外しが保証され、またリ
ングピストン８を手で復帰させる必要がない。第
１図に図示した公知の締付け装置では、リングピ
ストンを手で復帰させることを忘れることがあ
り、次の締付け工程の際に付加的な作業を必要と
する。

第８図に図示した締付け装置１ａは雄ねじ２６
を備え、中空シリンダまたは中空軸にねじ込むた
めのものである。この実施例では、締付け面８′
を備えたリングピストン８は、半径方向に突出す
るリング部分１３ａを内周に有している。このリ
ング部分（隆起部）１３ａで皿ばね１４が支持さ
れている。皿ばね１４は、スリーブ３０を備えて
いる。スリーブ３０は、締付け装置１ａの雌ねじ
１９にねじ込むための雄ねじを有している。皿ば
ね１４に連結されるスリーブ３０は、次のような
深さまで締付け装置１ａにねじ込まれ、即ち皿ば
ね１４がある程度の予緊張力をリングピストン８
に作用させ、その結果、圧力がなくなつたときに
リングピストン８がそのホームポジシヨンへ復帰
するような深さまでねじ込まれる。

本発明の他の実施例によれば、リングピストン
８の内周に配置される皿ばね１４は、ねじ２８を
用いて締付け装置の雌ねじ１９に固定することも
できる。この場合皿ばね１４は、リングピストン
８の環状の隆起部１３ａとねじ２８の頭部載置面
２９との間にある。このことを第９図では、復帰
ばね装置としてのコイルばね１４ｃを用いて図示
した。第８図に図示した皿ばね１４は前記実施例
の皿ばねとは大きさが異なつているが、原理的に
は第５図、第６図、及び第７図に図示したばねと
同一のばねが使用される。また作用の点でも、前
記の復帰ばね装置に対応している。スリツト付き
の皿ばねを使用する場合には、スリツトは、リン
グピストン８に当接している周囲の方向に開口し
ているのが有利である。

第９図は、第８図の締付け装置に類似している
締付け装置１ｂの変形実施例である。この実施例
では、リングピストン８のための復帰ばね装置
は、環状に配置され並行して作用する複数のコイ
ルばね１４ｃによつて形成される。コイルばね１
４ｃは、リングピストン８の、比較的幅広で突出
しているリング部分１３ａと、これに対応する幅
の、固定ねじ２８の頭部載置面２９との間に配置
されている。従つて、固定ねじ２８の頭部載置面
２９と、突出しているリング部分１３ａとは比較
的幅広に形成されており、これにより復帰ばね装
置１４ｃを確実に案内することができる。コイル
ばね１４ｃの使用は、リングピストン８が比較的
長いストロークをもつている場合に特に有利であ
る。圧力がなくなつたときにリングピストン８を
締付け装置のケーシング内へ復帰させる復帰力
は、ばねの数量、ワイヤーの強度、巻き数、材料
の選定によつて広範囲に調整可能である。軸の上
にねじ込むために設けられる締付け装置の場合、
コイばね１４ｃは、リングピストン８の外周に幅
広に形成されるリング部分１３と、第４図に図示
した押えねじと同様の押えねじの間に固定され
る。この場合、コイルばねの案内を最適にすべき
である。

第１図から第３図までに図示した実施例は、必
要とする締付け力を、接線方向に配置される調整
ピストン６によつて生じさせるものである。本発
明にしたがつて弾性力によりピストンを自動的に
復帰させるうえでは、ピストンの配置も、また例
えば押圧ピン、押圧リング、グリースプレス機等
によつて得られる圧力発生も問題ではない。もち
ろん復帰ばね装置１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ
のサイズを選定する場合には、圧力媒体によつて
押し戻されるべきパツキン、調整ピストン、ピン
等の摩擦力を考慮しなければならない。

上述した復帰ばね装置を用いてピストンを自動
的に復帰させることにより、締付け装置に流体圧
がなくなつたときに、リングピストンをそのホー
ムポジシヨンへ確実に戻すことができ、しかもこ
れを技術的に簡単に達成でき、従つて締付け装置
の取外しが簡単になる。リングピストンを手で押
し込むような面倒な作業は必要なく、締付け装置
をすぐに再使用可能である。

発明の効果 本発明によれば、前記公知のプレス機の場合の
ように、締付け面を復帰させるために面倒な手動
操作を必要としない。なぜなら、本発明によれ
ば、復帰ばね装置が、締付け装置の端面に形状拘
束的に配置されている保持部分で支持されている
ため、締付け面が自動的に復帰するからである。

このように、本発明によれば、締付け装置を取
りはずす際、即ち締付け装置内の圧力を低下させ
る際、リングピストンは自動的にそのホームポジ
シヨンへ復帰するので、締付け装置の取外しを迅
速且つ簡単に行うことができ、時間をかけてリン
グピストンを復帰させる必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の締付け装置の斜視図、第２図は
本発明による締付け装置の第１実施例の端面図、
第３図は第２図の締付け装置の部分断面側面図で
あり、線Ｘ−Ｘの左側の部分は第２図の線ａ−
ａによる部分断面側面図、線Ｘ−Ｘの右側の部
分は第２図の線ｂ−ｂによる部分断面側面
図、第４図は押えねじとして構成された皿ばねの
側面図、第５図は復帰ばね装置として用いられる
皿ばねの平面図、第６図は皿ばねの他の実施例の
平面図、第７図は皿ばねの他の実施例の平面図、
第８図は締付け装置の第２実施例の部分断面側面
図、第９図は締付け装置の第３実施例の部分断面
側面図である。 １，１ａ，１ｂ……締付け装置、８……リング
ピストン、８′……締付け面、１４，１４ａ，１
４ｂ，１４ｃ……復帰ばね装置、２５，２９，３
０……保持部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 締付け装置本体１と、浮動状態で支持され、
   端面側に締付け面８′を備えると共に、圧力媒体
   により軸方向へ移動可能なリングピストン８と、
   該リングピストン８の載置面１３′，１３ａで支
   持される少なくとも一つの復帰ばね装置１４，１
   ４ａ，１４ｂ，１４ｃとを有している、軸に取り
   付けられた工具または工作物を軸方向に締め付け
   るための、圧力媒体によつて操作される締付け装
   置において、 締付け装置の端面に配置され、締付け装置と形
   状拘束的に連結可能な保持部分２５，２９，３０
   が設けられ、該保持部分２５，２９，３０は、復
   帰ばね装置１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃのため
   の支持部を形成していることを特徴とする締付け
   装置。 ２ 保持部分が、締付け装置にねじ固定可能な押
   えねじであることを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項に記載の締付け装置。 ３ 復帰ばね装置１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ
   が、リングピストン８の、外部から接近しやすい
   位置にある当接面１３′，１３ａに係合している
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載
   の締付け装置。 ４ リングピストン８が、その半径方向の横断面
   を越えて突出し締付け装置の長手軸線に関して対
   称に位置しているリング部分１３，１３ａを有
   し、該リング部分１３，１３ａは、復帰ばね装置
   １４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃのための半径方向
   の支持面１３′，１３a′を有していることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項または第２項に記
   載の締付け装置。 ５ 復帰ばね装置が皿ばね１４，１４ａ，１４
   ｂ，１４ｃであり、該皿ばね１４，１４ａ，１４
   ｂ，１４ｃの、半径方向に位置する内縁がリング
   ピストン８で支持されていることを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか
   １つに記載の締付け装置。 ６ 皿ばね１４，１４ａ，１４ｂが、締付け装置
   １に取付け可能な押えねじ２５として一体的に形
   成されていることを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項から第５項までのいずれか１つに記載の締
   付け装置。 ７ 復帰ばね装置が皿ばね１４，１４ａ，１４ｂ
   であり、該皿ばね１４，１４ａ，１４ｂの、半径
   方向に位置する外縁がリングピストン８で支持さ
   れていることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項または第３項または第４項に記載の締付け装
   置。 ８ 皿ばね１４の内面が、雄ねじを備えているス
   リーブ３０に固定され、スリーブ３０は、締付け
   装置１ａの雌ねじ１９にねじ込むために設けられ
   ていることを特徴とする、特許請求の範囲第７項
   に記載の締付け装置。 ９ 復帰ばね装置１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ
   が、中空円筒形の軸部２８ａをもつねじ２８によ
   つて締付け装置１ｂに固定されていることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項から第４項までの
   いずれか１つに記載の締付け装置。 １０ 皿ばね１４ａ，１４ｂが、半径方向のスリ
   ツト１８ａ，１８ｂを具備していることを特徴と
   する、特許請求の範囲第５項から第８項までのい
   ずれか１つに記載の締付け装置。 １１ スリツト１８が、皿ばね１４ａ，１４ｂの
   内縁または外縁にて開口していることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１０項に記載の締付け装
   置。 １２ スリツト１８ａの幅が、皿ばね１４ａの周
   方向に測つて、該スリツト１８ａによつて形成さ
   れる弾性舌片１７ａの幅よりもかなり狭いことを
   特徴とする、特許請求の範囲第１０項または第１
   １項に記載の締付け装置。 １３ スリツト１８ｂの幅が、皿ばね１４ｂの周
   方向に測つて、該スリツト１８ｂによつて形成さ
   れる弾性舌片１７ａの幅と少なくともほぼ等しい
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１０項また
   は第１１項に記載の締付け装置。 １４ 復帰ばね装置が複数の復帰ばねであり、こ
   れらの復帰ばねが、リング部分１３，１３′の幅
   広の環状の載置面１３′，１３a′と、締付け装置
   １の外周に固定される押えねじとの間に、周全体
   にわたつてほぼ均等に分配して配置されているこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の
   締付け装置。 １５ 復帰ばね装置が複数のコイルばねであり、
   これらのコイルばねが、リングピストン８のリン
   グ部分１３に設けた幅広の環状の載置面１３′と、
   締付け装置１ｂの雌ねじ１９に固定されるねじ２
   ８の、前記載置面１３′に対応する大きさの頭部
   載置面２９との間に、周全体にわたつてほぼ均等
   に分配して配置されていることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項に記載の締付け装置。