JPH01153204A - 2つの機械部品の連結装置 - Google Patents

2つの機械部品の連結装置

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JPH01153204A
JPH01153204A JP63297157A JP29715788A JPH01153204A JP H01153204 A JPH01153204 A JP H01153204A JP 63297157 A JP63297157 A JP 63297157A JP 29715788 A JP29715788 A JP 29715788A JP H01153204 A JPH01153204 A JP H01153204A
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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】 産業上の利用分野 本発明は、2つの機械部品、とくに工作機械の2つの工
具部品の連結装置に関し、該装置は、一方の工具部品に
設けられてその軸線と垂直に延びる環状表面で囲まれた
円筒形取付ピンと、この取付ピンを受入れるため他方の
工具部品に設けられて環状端面によって囲まれた嵌合内
孔を有し、他方の工具部品が、前記嵌合内孔の区域にお
いて、直径方向反対側に延びる2つのねじ孔をもち、こ
のねじ孔には軸線方向の延設部または円錐形凹所を有す
るねじ軸が螺合し、両端に前記ねじ軸の延設部または円
錐形凹所と協働する凹所または延設部をもつ締付軸が、
取付ピンの軸線と垂直に延びる取付ピンの横向内孔内を
滑動可能となっており、さらにねじ孔の軸線と前記端面
との間の距離が、横向内孔の軸線と環状表面との間の距
離よりも大きく構成されている。
従来の技術 OB −A−2094191から知られるこのような装
置において、ねじ軸および締付軸の延設部は円錐形状と
なっている。この場合、締付軸はその両端に円錐形延設
部をもち、その場合には両方のねじ軸は必然的に円錐形
凹所を有するか、またはこれとは逆に両方のねじ軸は締
付軸の円錐形凹所と係合する円錐形延設部をもつか、あ
るいは締付軸は一端に円錐形延設部および他端に円錐形
凹所をもち、したがって一方のねじ軸は円錐形凹所を、
他方のねじ軸は円錐形延設部をもつことになる。いずれ
の場合も、一方のねじ軸を締付中に、締付軸は、軸方向
成分をもつ締付力を受ける。この締付力は、向き合って
配置されたねじ軸に、大きさが等しくかつ軸方向の成分
をもって締付軸に作用する反力を作用する。
これら2つの軸方向に向く力の成分は、環状表面および
端面を特定の締付力で互いに押圧させる。
発明が解決しようとする課題 締付力の強さはこのねじ軸に作用された初期トルクによ
って左右される。取付ピンの直径が小さく従って小さい
ねじ軸を用いる場合、初期トルクはねじ軸のねじ山の破
損を起すので勝手に増加できない。取付ピンの直径が大
きく従って大きいねじ軸を用いる場合、締付力は初期ト
ルクと直線的関係をもって特定のトルク以上にはもはや
増加できず、増加してもわずかな量に過ぎないことが知
られている。しかし締付力には連結部の剛性およびこの
連結部を介して伝達されるトルクにも影響される。
ゆえに、本発明の目的は、2つの機械部品、とくに前記
の形式の工作機械の2つの工具部品を連結する装置を提
供することであって、該装置は、ねじ軸の初期トルクを
増さずに、環状表面が端面と当接することによって締付
力の実質的な増加を達成するように構成されている。
課題を解決するための手段 本発明によれば、上記の目的は、締付軸とねじ軸の延設
部がボールによって構成され、それらのボールは締付軸
およびねじ軸のボールソケット内に回転可能に取りつけ
られており、ボールソケットの深さ(1)はボールの直
径の半分よりわずかに大きくて円錐形凹所と協働し、さ
らにボールの直径および円錐形凹所の頂角は、ボールと
円錐形凹所が、締付軸とねじ軸の自由端からの軸方向距
離である力の作用点(P)においてそれぞれ接触するよ
うな寸法となっている。
この実施例において、ねじ軸の所定の初期トルクにおい
て、可成り高い締付力が環状表面と端面との間で達成さ
れることが示された。よって、例えば、28mm直径の
取付ピンを用いた場合。
ねじ軸および締付軸が既存の円錐形延設部をもった状態
で、締付力は本発明による装置を用いた場合、1.5t
onから2.5tonに増大された。さらに本発明によ
る装置は、ねじ軸と締付軸が受ける摩耗およびちぎれが
極めて僅かであるという利点をもっている。
実施例 本発明の他の有用な実施例は従属クレームにおいて特徴
づけられている。
図面を参照して、実施例について本発明を以下に詳細す
る。
本発明を工作機械の2つの工具部品を例として以下に述
べる。しかし、本発明による装置は最高レベルの心出し
精度と、高レベルの締付力を要求する任意の状態の下で
同じ利点をもって適用できる。よって、本発明は工具部
品を工作機械のスピンドルに連結すること、あるいは他
の機械部品の精密な相互整合および締付にも適用できる
一方の工具部品1は1円筒形取付ピン2を有し、このピ
ン2はピンの軸線Aと垂直に延びる環状表面3によって
囲まれている。他方の工具部品4は取付ピンを受入れる
嵌合孔5を有している。取付ピン2は横向内孔6を有し
、その中で締付軸7がピンの軸線Aに対して半径方向に
移動できる。締付軸7は一方の端部に円錐形凹所8をも
っている。締付軸7は他端にボール9を担持し、このボ
ール9はボールソケット10内に回転可能に収容されて
いる。このボールソケット10の深さはボール9の直径
dよりわずかに大きい。ボール9を囲む締付軸7の末端
区域7aはボールに向って球形にかしめられているので
、ボール9は締付軸7内に保持され、しかもボールソケ
ット10内で回転できる。
他方の工具部品4に形成された嵌合内孔5は、ピンの軸
線Aに対して垂直に配置された環状端面11によって同
心的に囲まれている。他方の工具部品4は、嵌合内孔5
の区域内で、2つの直径上で対向する、半径方向に延び
るねじ孔12をもち、このねじ孔12に2つのねじ軸1
3.14が螺合されている。この場合、一方のねじ軸1
4は作用ねじ軸として用いられ、他方のねじ軸13は工
具部品4内に堅く螺合されて当接部を形成する。
ねじ軸13は円錐形凹所15を有する。この円錐形凹所
15の頂角αは、締付軸7の円錐形凹所8と同様に約4
0″ と120’ との間の大きさをもっている。この
頂角が小さい程、得られる締付力は増大するが、ねじ軸
の軸線A1の方向にねじ軸14の修正経路も大きくなる
ねじ軸14はさらに、ボール17をもち、このボール1
7は、ボール9がボールソケット10内に配置されるの
と同じ要領でボールソケット16内に配置されている。
第1図から分かるようにねじ軸13.14の軸線A1の
端面11からの距Ralは、横向内孔6または締付軸7
の軸線A2の環状表面3からの距離a2よりもわずかに
大きい。このように、第1図に示された締付位置におい
て、各ボール9゜17は組合わされた円錐形凹所15,
8と片側配置係合状態となるように配置される。ボール
9゜17が円錐形凹所15,8内に当接する接触点は、
力の作用点Pによって示され、その理由は、これらの点
において緊付力は凹所13,14から締付軸に伝達され
る。
本発明によれば、力の作用点Pは、ねじ軸13の端面1
3bからγ2または締付ボルト7の端面7bからγ1の
軸方向距離に配置されるようになっている。これによっ
て、それぞれの円錐形凹所8,15と、関連する端面7
b、13bとの間の縁部に沿った接触または力の伝達を
避ける。これにより表面加圧及び縁圧力が端面に発生す
るのが防がれる。力の伝達は、締付ボルト7またはねじ
軸13が相対的に大きい壁強度をあられしている場所で
行われる。円錐形凹所8,15の頂角α、その底部の直
径およびボールの直径dを調節することによって、力の
作用点はそれぞれ端面7b、13bから所望の軸方向距
離γ1.γ・2において整合状態となる。
もしボール9,17が硬質金属合金で造られていれば有
用であることが示されている。
ボールの直径dは、締付ねじ軸14の直径りの約2/3
とすべきである。
ねじ軸14を締付けると、まずそのボール17が締付軸
7の円錐形凹所8内に位置し、締付軸7をねじ軸13の
円錐形凹所15内にそのボール9が位置するまで図にお
いて左方へ向けて移動する。
ゆえに、2つの軸線Al、A2の軸方向の相互移動は、
ボール9,17を関連する円錐形凹所15゜8内で前記
のように片側配列させることができる。ねじ軸14に作
用する締付力F1は、ねじ軸13に大きさが等しく方向
が相反する反力F2を生じさせる。締付力F1と反力F
2は力の作用点に作用して対角線上で内向きの力Fを生
じ、この力の方向は円錐形凹所8,15の母面に垂直に
延びる。これらの力Fは、力の成分FAをもち、それぞ
れピンの軸線Aの方向に向く。
力の成分FAが2つのねじ軸13.14のそれぞれによ
って発生されると、環状表面3および端面11は互いに
締付力Vで押圧され、この締付力は力の成分FAの2倍
の大きさをもつ。
さらに締付力Vを増加するためには、第2図により、ね
じ軸13′の円錐形凹所15′の頂角α1、締付軸7の
円錐形凹所8の頂角を、たとえば500まで減すること
ができる。
本発明は、図示の実施例に限定されるものではない。た
とえば、締付軸の両端にボールを配設することもでき、
その場合、両方のねじ軸は円錐形凹所をもつことになる
。さらに必要ならば、ボールを2つのねじ軸のそれぞれ
に配設することもでき、その場合締付軸には両端に円錐
形凹所が設けられる。
第3図に示された実施例において、同一の機能を果たす
部品は第1図に示されたものと同一の符号をもって示さ
れている。ゆえに、上述の説明は第2図に示された実施
例について述べたものと同様である。結合部の締付およ
び弛めが半径方向外側から行われる第1図に示された実
施例とは異り、第3図に示された実施例では、中央作用
装置が配設されているにの場合、締付軸は、2つの同一
の締付軸7′からなり、それぞれの締付軸7′は、その
外側端に設けたボールソケット10内に取りつけられた
ボール9を担持している。これらのボール17の取りつ
け構造およびねじ軸13とのそれらの協働動作は、第1
図に示された実施例と対応する。この場合、両方のねじ
軸13は工作機械のスピンドル20内に堅く螺合された
状態に維持される。これらのねじ軸は摩耗したときは容
易に交換できる。
2つの締付軸7′はそれぞれ、その内側端7Cに対角表
面21をもち、この2つの対角表面21は互いに反対向
きに傾斜されている。締付軸7′の内側端7c間には1
作用棒24と剛接された柿付くさび部材23が配置され
、これにより、取付ビンの軸線への方向に調節できる。
作用棒24は押込棒25に結合することもできる。この
押込棒25の把持は、図示しない引棒のコレットチャッ
クの作用をなし、この引棒は工作機械のスピンドル20
内で軸方向に移動される。作用棒24にBの方向の引張
力を作用すると、締付軸7′は、締付くさび部材23の
くざび而23aの作用によって半径方向外方へ押圧され
る。円錐形凹所15内にボール17が接触すると、つぎ
に工具部品1の環状表面3は工作機械のスピンドル20
の端面20aに押圧される。
【図面の簡単な説明】
第1図は1本発明の第1実施例の軸方向断面図、第2図
はこの発明の第2実施例の一部の軸方向断面図、第3図
は、この発明の第3実施例の軸方向断面図である。 1・・・工具部品     3・・・環状表面4・・・
工具部品     5・・・嵌合内孔7,7′・・・締
付軸     8・・・円錐形凹所9・・・ボール  
    10・・・ボールソケット11・・・環状端面
     13,14・・・ねじ軸15.15’・・・
円錐形凹所  16・・・ボールソケット17・・・ボ
ール      21・・・対角表面23・・・締付く
さび部材

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、2つの機械部品、とくに工作機械の2つの工具部品
    を連結する装置であって、一方の工具部品に設けられて
    その軸線と垂直に延びる環状表面で囲まれた円筒形取付
    ピンと、この取付ピンを受入れるために他方の工具部品
    に設けられて、環状端面によって囲まれた嵌合内孔を有
    し、他方の工具部品が、前記嵌合内孔の区域において、
    直径方向反対側に延びる2つのねじ孔をもち、このねじ
    孔には軸線方向の延設部または円錐形凹所を有するねじ
    軸が螺合し、両端に前記ねじ軸の延設部または円錐形凹
    所と協働する凹所または延設部をもつ締付軸が、取付ピ
    ンの軸線と垂直に延びる取付ピンの横方向内孔内を滑動
    可能となっており、さらにねじ孔の軸線と前記端面との
    距離(a1)が、前記横向内孔の軸線と前記環状表面と
    の間の距離(a2)よりも大きく、締付軸(7、7’)
    およびねじ軸(14)の延設部が、ボール(9)(17
    )によって構成され、それらのボールがそれぞれ締付軸
    (7)およびねじ軸(14)のボールソケット(10)
    (16)内に回転可能に取りつけられ、ボールソケット
    の深さ(t)がボールの直径(d)の半分よりわずかに
    大きくて円錐形凹所(8)(15、15’)と協働し、
    さらにボールの直径(d)および円錐形凹所(8)(1
    5、15’)の頂角(α、α1)の角度が、ボール(9
    )(17)と円錐形凹所(8)(15、15’)とに力
    が加わった際、締付軸(7)とねじ軸(13)の自由端
    (7b)(13)から軸方向距離(γ1)(γ2)にあ
    る力の作用点(P)において、互いに接触するような寸
    法となっていることを特徴とする2つの機械部品の連結
    装置。 2、締付軸(7、7’)のそれぞれの端部(7a)、ま
    たはボール(9)(17)を囲むねじ軸(14)の区域
    がボール(9)(17)に向ってかしめられていること
    を特徴とする請求項1記載の連結装置。 3.ボール(9)(17)が、硬質の金属合金で造られ
    ている請求項1または2記載の連結装置。 4、ボールの直径(d)が、ねじ軸(14)の直径(D
    )のほぼ2/3の大きさをもっていることを特徴とする
    請求項1ないし3のいずれか一項に記載の連結装置。 5、円錐形凹所(8)(15、15’)の頂角(α、α
    1)が、ほぼ40゜と120゜との間の値をもっている
    ことを特徴とする請求項1記載の連結装置。 6、締付軸が、互いに対面する内側端(7c)に設けら
    れた反対方向に傾斜された対角表面(21)をもつ2つ
    の別個の締付軸(7’)からなり、内側端(7c)間に
    取付ピンの軸線(A)の方向に調節可能であって、対角
    表面(21)と当接するくさび表面(23a)を有する
    締付くさび部材(23)が配設されていることを特徴と
    する請求項1ないし5のいずれか一項に記載の連結装置
JP63297157A 1987-11-24 1988-11-24 2つの機械部品の連結装置 Expired - Lifetime JP2697878B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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DE8715525.7 1987-11-24

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DE (1) DE8715525U1 (ja)
ES (1) ES2011699A6 (ja)
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