JPH10196634A - シャフトとハブの結合部用交換装置 - Google Patents

シャフトとハブの結合部用交換装置

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JPH10196634A
JPH10196634A JP9273108A JP27310897A JPH10196634A JP H10196634 A JPH10196634 A JP H10196634A JP 9273108 A JP9273108 A JP 9273108A JP 27310897 A JP27310897 A JP 27310897A JP H10196634 A JPH10196634 A JP H10196634A
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bush
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hub
clamping
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シャフトとハブの結合部を迅速かつ容易に交
換するための装置を提供すること。 【解決手段】 シャフト端部と、シャフト端部を囲むハ
ブ部分と、これらの間に配置された円錐形締付けブシュ
を有し、さらに、締付けブシュが紛失されることのない
方法により、シャフトの端部に締付けブシュを保持し、
同時に、シャフトの端部に対して締付けブシュの二軸変
位を開始させる働きをする手段を有するシャフトとハブ
の結合部用交換装置。この装置は、シャフトとハブの結
合部の他の全ての部分をシャフトの端部に取付けられた
ままの状態に維持しながら、ハブ部分の組立ておよび解
体を可能にする。これにより、工具交換時間が特に短縮
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シャフト端部、シ
ャフト端部を囲むハブ部分、および、ハブ部分を半径方
向に締付けるために該シャフト端部とハブ部分との間に
配置されたブシュを含むシャフトとハブの結合用交換装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】シャフトとハブを結合するためのこれら
のタイプの交換装置については、たとえば「機械工学ハ
ンドブック（Taschenbuch fuer den Maschinenbau）」
（DUBBEL、第１８版、Ｇ２５、説明３３ｆ）に記載され
ている。
【０００３】ただし、ハブ部分を交換しようとする場合
には、ハブ部分を引抜くために、安全ナットと安全リン
グを完全に取り外さなければならないことが欠点であ
る。この種の作業は、高価な追加作業過程を必要とし、
しかも、工具交換時間が長びくことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、シャ
フトとハブを結合のハブ部分以外の全ての部分がシャフ
トの端部に取付けられたままの状態を維持しながら、ハ
ブ部分の迅速な交換を可能にする、上述のタイプのシャ
フトとハブの結合用交換装置を開発することにある。さ
らに、力を安全に伝達すること、および、シャフトとハ
ブの結合の解除または締付けに際して、相互に移動する
構成部品間の摩擦をできる限り小さな状態に保持するこ
とも目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ブシュ
を紛失しないようにブシュをシャフト端部上に安全に保
持したままの状態で、シャフト端部に対してブシュの二
軸交換を可能にする手段が提供される。したがって、ブ
シュを安全に保持することが可能であり、ブシュはハブ
部分の内径よりも僅かに小さい。ハブ部分を迅速に交換
することができ、シャフトとハブの結合部を安全に締付
けおよび解除することができるように、二軸交換は油圧
方式において開始される。さらに、交換装置は殆ど摩擦
なしに作動されてブシュは軸方向に移動するので、ハブ
部分の調節機能が強化されることになる。
【０００６】締付けブシュを安全に保持しながら同時に
軸交換を開始するための、本発明の別の目的において、
ブシュ部分の軸方向の遊びを維持するために、ブシュ部
分の内側段部が、締付けピンの外側段部とナットとによ
って形成された中間空間部分とかみ合うような、シャフ
ト端部に堅固に取付けられた締付けピンとこの締付けピ
ンねじ込まれたナットとが提供される。したがって、完
全な機能を備えた、非常に簡単で好ましい価格の工学的
解決が提供される。
【０００７】ナットおよび外側段部には、それぞれ内側
段部に対面する側の面に円形溝が設けられ、それぞれの
溝が密封リングと圧力リングを変位可能に受入れ、その
結果として締付けピンとナットがそれぞれ、溝内の圧力
を上昇させるための手段を備えることは有用である。こ
のようにすれば、ナットと円形段部、および、それらの
溝に挿入された圧力リングによって、ブシュの軸方向の
変位を容易に、しかも信頼度高く開始することが可能で
ある。
【０００８】本発明の別の有用な実施例においては、シ
ャフトの端部と締付けピンとの間に嵌込みリングが設け
られる。締付けピンは必要に応じてシャフト端部に嵌合
することができ、そして、ハブ部分の半径方向への締付
けを実施するために必要なブシュの軸方向変位経路は前
以て調節することが可能である。
【０００９】本発明によれば、ブッシングが紛失しない
ようにブシュを安全に保持し、同時に、シャフト端部に
対してブシュを二軸的に交換するための手段が設けられ
る。ブシュを安全に保持するための手段は、概手段のシ
ャフト端部に垂直な空間幅に関して、ハブ部分の内径よ
り少なくとも極く僅かに小さい。ブシュを安全に保持す
るための手段は、シャフト端部に恒久的に取付けられる
部分として設計され、複動軸支持のために、受入れ部分
が前記部分と可動的に接続される。受入れ部分の運動の
軸方向成分を軸支持体に伝達し、同時にブシュにも伝達
するための手段が提供される。これによってハブ部分の
迅速な交換およびシャフトとハブの結合部の安全な締付
けが保証される。さらに、交換装置が作動された場合の
摩擦力はかなり小さく、ブシュは軸方向にのみ移動する
ので、前記部分を傷つけることなしに調節することがで
きる。
【００１０】本発明のさらに有利な目的において、受入
れ部分は、内側ねじ山を介して、シャフト端部に恒久的
に取付けられた部分の外側ねじ山に回転可能に結合され
る。このように、非常に容易かつ信頼度の高い方法によ
ってブシュの二軸変位が提供され、かつ、変位経路を非
常に精密に調節することが可能である。
【００１１】また、本発明は、受入れ部分上の複動支持
体が軸方向に固定され、受入れ部分の二軸変位がブシ
ュ、またはブシュに固定された付加部分に伝達されるこ
とを可能にする。複動支持体が、シャフトナットを介し
て受入れ部分の段部に固定された場合には非常に有利で
ある。これにより、支持体が簡単かつ安全に軸に固定さ
れ、受入れ部分の運動の軸方向成分が信頼性高く伝達さ
れることになる。
【００１２】本発明の非常に有益な実施例においては、
半径方向の密封要素を用いて、複動軸支持体とシャフト
ナットとの間に密封リングが設けられている。これによ
り、複動軸支持体の保護強化、ひいては、耐用寿命の延
長が達成される。
【００１３】シャフト端部に恒久的に取付けられた部分
が、シャフト端部の円形空洞に対応するフランジまたは
段部を備える場合には、シャフト端部に恒久的に取付け
られた部分とシャフト端部とを、信頼性高く、空間を節
約して結合することが可能であり、さらに、前記部分を
軸方向に容易に固定することが可能である。
【００１４】シャフト端部上に恒久的に取付けられた部
分が、受入れ部分の内径に対応する円筒形区分を有する
場合には、受入れ部分の軸方向の付加的な案内を容易に
提供することができる。
【００１５】代替の交換装置を容易に作動させるため
に、受取り部分にはナット様端部、あるいは、その代り
に面側に空洞様凹部を設けることができる。
【００１６】本発明の両方の代替実施例のうちの有利な
実施例によれば、ブシュには円錐形の内側領域が設けら
れ、シャフト端部は円錐形であるので、円錐形の内側領
域はシャフトの円錐形端部に対応する。このように、ブ
シュの外側面を円筒形に設計することにより、ハブ部分
の設計を簡素化し、ハブ部分の調節を簡素化することが
できる。
【００１７】好適にはブシュには、良好な半径方向の変
形可能性を提供する長手方向溝穴が設けられる。さら
に、塵埃、水等の浸透を防止するために、長手方向溝穴
には、弾力のある密封材料が充填される。
【００１８】本発明の交換装置は、ハブ部分の浮動軸受
に関して非常に有益に使用することができる。ただし、
本発明に従う交換装置は、ハブ部分の両側軸受に関連し
ても同様に有用である。この場合、ブシュが、ハブ部分
の内径よりも小さい直径を持つ円筒形表面を備えた領域
を有することが有利である。そうすれば、軸受シートと
して役立つ小さい方の円筒形表面を損傷する危険なし
に、ブシュの上にハブ部分を容易に押込むことが可能で
ある。
【００１９】本発明の他の目的および特徴は、添付図面
に関連して述べる次の詳細な説明から明白になるはずで
ある。ただし、これらの図面は説明のみを目的とし、本
発明の限界を規定することを意図するものでないことを
理解されたい。 これらの図面を通じて、同様の参照符号は同様の要素を
表すものとする。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、ハブ部分２０
によって囲まれた円錐形シャフト端部１０が右側に示さ
れている。ハブ部分２０は、シャフト端部１０の段部１
００に配置されており、たとえば、安い経費でできる限
り迅速に交換されねばならない輪郭整形くせ取りロール
またはこれに匹敵する工具であってもよい。本発明に従
う交換装置１は、ハブ部分２０を迅速かつ簡単に解体す
ることを可能にすると同時に、シャフト端部１０にハブ
部分２０を安全かつ確実に支持することを可能にする。
図に示すように、交換装置１は、実質的には、締付けブ
シュ３０、締付けピン４０、および、締付けナット５０
によって構成される。既に述べたように、交換装置１
は、相互に動く部分、すなわち、この場合には締付けブ
シュ３０、締付けピン４０、および、締付けナット５
０、の摩擦を大幅に軽減する。本発明に従う交換装置１
の作動態様をうまく説明するために、前記部分を取付け
る方法について述べることとする。
【００２１】図１に示す部分は実質的に回転対称であ
る。図の右側に配置された締付けピン４０は、全周に亙
って伸延する段部４０３に、左側において連結される外
側ねじ山４０４ｂを備える。組立てに先立ち、まず、嵌
込みリング８０は、右側の外側ねじ山４０４ｂ上を、全
周に亙って伸延する段部４０３まで押込まれる。嵌込み
リング８０によって、締付けブシュ３０の必要な軸方向
の変位経路を予備調節することが可能であり、これによ
ってハブ部分２０の半径方向の締付けが達成される。そ
の後、締付けピン４０は、その右側の外側ねじ山４０４
ｂによって、円錐形シャフト端部１０の嵌合ねじ付き止
まり穴１０１の中に実質的に完全にねじ込まれる。さら
に、図１は、円周状に伸延する段部４０３の領域内にお
いて、締付けピン４０は全周に亙って伸延する溝４０３
０を備え、前記の溝は締付けピン４０の左端部に向かっ
て開口していることを示している。円形溝４０３０の底
部には、密封リング６０ｂが設けられている。圧力リン
グ７０ｂは、密封リング６０ｂ上に配置される。円形段
部４０３は、第２のシャフト段部４０５によって結合さ
れ、前記第２シャフト段部の外径は円形段部４０３より
も著しく小さく、かつ締付けピン４０の右側の外側ねじ
山４０４ｂよりも僅かに大きい。第２シャフト段部４０
５に続いて、左側の外側ねじ山４０４ａが設けられてお
り、その外周は前記右側の外側ねじ山４０４ｂにほぼ対
応する。左側の外側ねじ山４０４ａには、締付けピン４
０の短い端片部が続き、この端片部は、締付けピン４０
のシャフト端部１０へのねじ込みを容易にするために多
刃ナットの形に設計してもよい。
【００２２】図面には、締付けブシュ３０が、基本的
に、底だけ有って蓋の無い缶の形を有することを示して
いる。締付けブシュ３０は、右端からその長さの約２／
３の部分にわたって、円錐形シャフト端部１０に対応す
る、円錐形に傾斜した内側領域３０４を備える。円錐形
の内側領域３０４には、その幅が締付けピン４０の円形
段部４０３の１つよりも僅かに大きい円筒形内側領域３
０５が続き、この円筒形内側領域３０５に続いて、全周
に亙って伸延する段部３０３が設けられており、さら
に、この段部３０３に円筒形内側領域３０６が続く。前
記円筒形内側領域３０６の直径は円筒形内側領域３０５
の直径とほぼ同じである。ただし、内側段部３０３の内
径は、締付けピン４０の第２シャフト段部４０５の外径
よりわずかに大きい。これが、締付けブシュ３０のシャ
フト端部１０上での円滑な軸方向往復運動を可能にし、
さらに、締付けブシュ３０と締付けピン４０との間の摩
擦力を最小限に抑制するために必要であることは、あと
で説明する。
【００２３】さらに、図１は、締付けブシュ３０が、右
側端部を起点とする実質的に円筒形の外側輪郭を有する
ことを示している。左側の円筒形内側領域３０６に相当
する領域だけが、締付けブシュ３０の左端部に向かって
傾斜する円錐形の外側区域３０７を構成しているため、
後で、締付けブシュ３０を一層容易にハブ部分２０に押
込むことが出来る。
【００２４】さらに、図１および２は、締付けブシュ３
０は、その円周にわたって均等に配置された長手方向の
溝穴３０１を備えることを示している。これらの溝穴
は、締付けブシュの内側段部３０３の領域内において
は、軸方向の穴３０２に変わる。締付けブシュ３０は、
長手方向の溝穴３０１によって締付け翼区分３０８に円
周分割される。これらの締付け翼区分は外側に向かって
半径方向に拡張可能であり、これは、後で説明するよう
に、締付けブシュ３０の完璧な半径方向の締付け効果の
ために必要である。軸方向の穴３０２は、ノッチ効果を
軽減するためだけに働く。組立て作業の後、塵埃などの
侵入を防ぐために、長手方向の溝穴３０１に弾力のある
密封化合物を充填してもよい。
【００２５】上に述べたように、交換装置の組み立てに
際しては、まず、締付けピン４０を円錐形シャフト端部
１０内に強くねじ込む。続いて、締付けブシュ３０を左
側からシャフト端部１０の締付けピン４０上に押込む。
締付けピン４０とシャフト端部１０に締付けブシュ３０
を完全に押込んだ後で、締付けナット５０が第２のシャ
フト段部４０５にあたって止まるまで、この締付けナッ
ト５０を締付けピン４０の左側の外側ねじ山４０４ａに
ねじ込む。たとえば、多刃ナットであってもよいが、締
付けナット５０の最大の外側寸法は、締付けナット５０
の約半分を囲む円筒形内側領域３０６の内径よりも僅か
に小さい。このように、締付けブシュ３０の軸方向の動
きは、締付けナット５０の外側寸法によって妨害される
ことはない。
【００２６】締付けナット５０の幅は、円周に沿って伸
延する締付けピンの段部４０３の幅とほぼ同じであるの
で、締付けナット５０も円形溝５０３のために十分な空
間を備え、この溝の開口部は締付けブシュ３０の内側段
部３０３に向けられ、そして、溝４０３０とほぼ直線配
置される。円形溝４０３０の場合と同様に、円形溝５０
３内にも密封リング６０ａおよび圧力リング７０ａが取
付けられる。
【００２７】図１において、上述したように締付けナッ
ト５０の取付けが終了した後で、交換装置１は、該交換
装置１自体内に閉じ込められ、そして、シャフト端部１
０に堅固に接続された締付け機構を形成する。変位の軸
方向経路Ｓは、締付けナット５０および締付けピン４０
の段部４０３によって制限され、締付けブシュ３０の内
側段部３０３のみが利用可能な状態になる。以上の説明
とは対照的に、本発明に従う交換装置１は、締付けピン
４０と、締付けブシュ３０と、締付けナット５０とを含
む予め組立てられたユニットの形であっても、締付けピ
ン４０によってシャフト端部１０にねじ込むことができ
る。
【００２８】図１は、「締付けられた」作動状態にある
交換装置１を示す。この状態において、円形溝５０３に
は、締付けナット５０の油圧ニップル５０１を介して油
圧が作用する。油圧ダクト５０１０を介して、上昇した
圧力が密封リング６０ａ、および、その結果として下流
の圧力リング７０ａにも作用し、それにより、圧力リン
グ７０ａは、締付けブシュ３０の内側段部３０３の左側
面３０３０ａに押付けられ、円錐形のシャフト端部１０
方向において出来る限り遠くへ締付けブシュを押すよう
に作用する。締付けブシュ３０の長手方向溝穴３０１を
介して、締付け翼３０８は、シャフト端部１０方向に軸
方向変位経路Ｓに調和して半径方向外側に向かって広が
ることが可能であり、その結果、一方においては、締付
けブシュ３０とハブ部分との間に、他方においては、締
付けブシュ３０と軸シャフト端部１０との間に締付け効
果が生じる。この締付け効果は充分大きいので、交換装
置１は、大きいトルク、ならびに、半径方向および軸方
向の力を、嵌合ばねを相互接続しない場合であっても、
シャフトとハブとの間で伝達するのに適する。
【００２９】安全な締付け作用を保証するためには、図
１に示すように、交換装置が締付け状態にある場合に、
段部３０３の右側面３０３０ｂと締付けピン４０の円形
段部４０３との間に小さい間隙が存在しなければならな
い。この間隙は、所要の厚さに研磨された嵌込みリング
８０によって調節可能である。さらに、「締付けられ
た」作動態様において、締付けブシュ３０は、シャフト
端部１０の方向に右側に向かってできる限り遠くへ変位
できることを確実にする必要がある。そのために、締付
けピン４０には、通気ねじ４０２０が作動化されると通
気ダクト４０２１を解放する通気孔４０２を設け、それ
によって、依然溝４０３０から突出していることもあり
得る圧力リング７０ｂは、右側に向かって溝の底部方向
に円滑に動くことことが可能である。ここで、締付けら
れる前においては、締付けピン３０に緩く押付けられて
いるハブ部分２０は、締付けブシュ３０の右側への動き
により、所定の方法によって、シャフト端部１０の段部
１００に強く押付けられることに注意されたい。これ
は、重要な調整作用の利点である。
【００３０】交換装置を「締付け」作動態様から「解
除」作動態様に切り換える場合の手順を次に示す。
【００３１】作動油は締付けピン４０の油圧ニップル４
０１を介して供給され、油圧ダクト４０１０を介して密
封リング６０ｂによって受け取られる。溝５０３におい
て作動する「締付け」態様の場合と同様に、この状態に
おいて、円形溝４０３０内の油圧が上昇し、密封リング
６０ｂを介して圧力リング７０ｂに作用する。これによ
り、圧力リング７０ｂは、軸方向において左向きに、溝
４０３０から出るように圧され、それによって、内側段
部３０３の右側面３０３０ｂに直接作用し、内側段部３
０３を左方向に変位させる。内側段部３０３の変位に伴
って、締付けブシュ３０全体も同時に左に向かって軸方
向に押される。同心構造であるので、最終的に締付け翼
３０８は再び半径方向に内側に向かって移動して初期の
位置に戻り、関係部品（シャフト端部１０、締付けブシ
ュ３０、および、ハブ部分２０）の間の締付け効果を解
除する。図１は、締付けブシュ３０の最大の軸方向変位
経路Ｓは、この接続において、締付けナット５０の右側
面によって制限され、この締付けナットの右側面は内側
段部３０３の左側面３０３０ａに対する停止部として役
立つことを示している。当然、この場合には、締付けブ
シュ３０の解除は円形溝５０３の通気孔５０２が設けら
れている場合にのみ、完全に機能し、この通気孔５０２
は通気ねじ５０２０が作動すると通気ダクト５０２１を
解放し、その結果、依然として突出したままであること
もあり得る圧力リング７０ａが、溝の底部の方向に左向
きに問題なく移動することができる。内側段部３０３の
内径３０３１（図２）は、締付けピン４０の第２のシャ
フト段部４０５の外径より僅かに大きいので、締付けブ
シュ３０の僅かな軸方向の変位が妨げられることはな
い。
【００３２】したがって、ハブ部分２０は、締付けブシ
ュ３０から左方向へ、したがって、シャフト端部１０か
ら問題なく引抜かれることができ、別のハブ部分と交換
することができる。締付けブシュ３０の外径とハブ部分
２０の内径との間に適切な嵌合状態が維持されるので、
交換装置１を解除状態において交換する際に、締付けブ
シュ３０上においてハブ部分２０が軸方向に容易に変位
可能であることに注意されたい。
【００３３】上述のように、締付けピン４０、締付けブ
シュ３０、および、締付けナット５０は、いわゆる閉じ
た系を形成する。この閉じた系は、「解除された」態様
および「締付けられた」態様のいずれの態様においても
シャフト端部１０と結合された状態に維持され、締付け
ブシュ３０に対してのみ、ほんの僅かな軸方向の遊びが
利用可能で残されている。この遊びは、ハブ部分２０の
締付けおよび解除に利用することができる。したがっ
て、ハブ部分２０の迅速かつ簡単な「オーバヘッド（ov
erhead）」組立ておよび解体が可能である。ブシュ３０
の締付けおよび解除が実施される場合、ブシュは、回転
することなしに、純粋な軸方向変位Ｓを行うことにも注
意されたい。締付けブシュ３０と締付けピン４０との
間、または、締付けナット５０と圧力リング７０との間
には摩擦力が一切発生しない。これにより、交換装置１
の非常に信頼性の高い作動態様が得られる。
【００３４】図３を参照して、本発明に従う交換装置の
代替実施例２を図３に示す。図１に示すような油圧式で
作動する第１の実施例とは対照的に、この実施例２は機
械的に作動される。図３に示す部品も同様に実質的に回
転対称であり、交換装置２は、実質的に、ねじ付きボル
ト２４、ねじ付きブシュ２５、締付けブシュ２３、スリ
ーブ様保持リング２６、シャフトナット２７、および、
複動軸軸受２９から成る。以下にさらに詳細に説明する
ように、これらの部品は、円錐形シャフト端部２２およ
びハブ部分２１と協調作動して、シャフト端部２２上に
おけるハブ部分２１の迅速かつ安全な締付け、および、
ハブ部分２１の容易な解放を常時達成することができ
る。さらに、締付け状態にある交換装置２において、ハ
ブ部分２１は、所定の方法によって、シャフト端部２２
の段部２２０に対して右方向に押付けられる。
【００３５】ねじ付きボルト２４は、左側においては外
側ねじ山２４３を備え、右側端部においては、それを貫
通して伸延するねじ２４２用の穴を有するフランジ２４
１を備える。交換装置２を組み立てる場合には、まず、
フランジ２４１を備えたねじ付きボルト２４を、円錐形
シャフト端部２２の円形穴２２１に挿入し、ねじ２４２
によって締付ける。次に、締付けブシュ２３を、円錐形
シャフト端部２２の上に押込む。図３に示すように、こ
の場合もまた、締付けブシュ２３は、その外側に円筒形
表面を備え、その内側に、その長さの約２／３に亙って
伸延する円錐形の内側表面２３４を備えており、その内
側領域２３４はシャフト端部２２の同心構造に対応す
る。さらに、長手方向溝穴２３１が設けられ、この長手
方向溝穴２３１は、図１に示す締付けブシュ３０の場合
と類似する方法において、締付けブシュ２３の半径方向
への伸長、ひいては、締付け効果を可能にする。さら
に、締付けブシュ２３は、左前部３分の１の部分の周り
に伸延する内側段部２３２を有し、前記段部の内径は、
シャフト端部２２の円形穴２２１の直径にほぼ対応す
る。さらに、締付けブシュ２３は左端部に平らな表面２
３３を有する。
【００３６】ねじ付きブシュ２５は、ねじ付きボルト２
４の外側ねじ山２４３にねじ込み可能な内側ねじ山２５
４を備える。内側ねじ山２５４の右側には、僅かに大き
い内径部分２５７が続く。
【００３７】さらに、ねじ付きブッシュ２５は、外側の
右側に、密封要素２５６を備えた段部２５５を有し、こ
の要素の外径は、内側段部２３２の内径にほぼ対応す
る。複動軸軸受２９は、ねじ付きブシュ２５上を段部２
５５まで押込まれ、この軸受は中心リング２９１と２個
の側方リング２９２を備える。中心リング２９１の外径
は、このリングを囲む締付けブシュ２３の内径よりも僅
かに小さいことが好ましい。密封リング２８は密封のた
めに後で取付けられる。その後複動軸軸受２９および密
封リング２８はシャフトナット２７によって固定され、
シャフトナット２７は、ねじ付きブシュ２５の外側ねじ
山２５３を介して密封リング２８にねじ込まれる。さら
に、外側ねじ山２５３に隣接するねじ付きブシュ２５
は、ナット様端部２５１であり、このナット様端部に潤
滑ダクト２５２０への接続部分２５２が設けられている
ことが示されている。これらの潤滑ダクトは、後で、複
動軸軸受２９を潤滑するために利用することもできる。
【００３８】最後に、保持リング２６を締付けブシュ２
３にねじ込まねばならない。保持リング２６は、フラン
ジ２６２を有するが、そのフランジ２６２は保持リング
２６の右側面と比べると僅かに左側に後退し、その結
果、複動軸軸受２９の中心リング２９１の外径にほぼ対
応する外径を有する右側段部２６３を形成している。
【００３９】ここで、右側段部２６３が中心リング２９
１の左側面２９１２に端接するまで、保持リング２６
を、ねじ付きブシュ２５上に押込む。続いて、保持リン
グ２６はねじ２６０によって、締付けブシュ２３の面２
３３にねじ込まれる。保持リング２６がねじ込まれた後
で、軸方向の力が遊びなしに伝達可能であるように、中
心リング２９１は、一方においては、締付けブシュ２３
の内側段部２３２の間に、そして、他方においては、保
持リングの右側段部２６３の間に、遊びなしで挿入され
ることが重要である。この目的のために、締付けブシュ
２３の面２３３と保持リング２６のフランジ２６２との
間に、利用可能な最小間隙が維持されていなければなら
ない。
【００４０】図３に示すように、交換装置２の組立てが
完了した後で、ねじ付きブシュ２５および、このブシュ
に取付けられた部分がユニットを形成し、このユニット
は交換装置２が作動された場合に、軸方向に変位Ｓ’
し、ねじ付きボルト２４だけがその位置に静止したまま
の状態に残されることを示している。これについては、
交換装置２の動作態様に関する詳細の中で説明する。
【００４１】図３の交換装置２が、「締付けられた」作
動態様であるものと仮定する。締付け効果、すなわち、
締付けブシュ２３対ハブ部分２１およびシャフト端部２
２の間の締付け効果を解除するためには、ねじ付きブシ
ュ２５を、適当な工具によって、そのナット様端部２５
１において左回りに回転させなければならない。こうす
れば、ねじ付きブシュ２５が軸方向移動Ｓ’し、軸方向
の力の流れが、段部２５５から中心リング２９１を経
て、保持リング２６の右側段部２６３に作用し始める。
【００４２】保持リング２６と締付けブシュ２３とは一
緒にねじ込まれるので、軸方向の動きも締付けブシュ２
３の左側に同時に起きる。作動態様は、図１に関して説
明した作動態様と同じである。長手方向の溝穴２３１に
よって形成された締付けブシュ２３の締付け翼は、軸方
向内側に向かって緩められ、それによって締付けが解除
される。ここで、ハブ部分２１は、締付けブシュ２３
と、このブシュに隣接して直線配置されたフランジ２６
２を通過させて、左側に向かって容易に引抜くことがで
きる。その後で、別のハブ部分をブシュ２３上に押込む
ことができる。締付けブシュ２３と直線配置されるよう
に保持リング２６に取付けられる管状引抜き補助用具９
０を備えることによって、この部品交換作業を援助する
ことができる。勿論、この引抜き補助用具は、図１の交
換装置に関して使用することもできる。
【００４３】次に実施されるハブ部分２１の締付け作業
は、ナット様端部２５１を右に回すことによって達成さ
れる。右に回すと、シャフトナット２７を介して軸方向
の力が生じ、この力は、中心リング２９１の右側面２９
１１によって、締付けブシュ２３の内側段部２３２に伝
達される。図１に関連して説明した締付けブシュの作用
と同様に、この場合にも、締付けブシュ２３によって半
径方向に作用する締付け効果が得られる。
【００４４】側方リング２９２の外径は、保持リング２
６１の内穴、または、内側段部２３２の内径より僅かに
小さいので、ねじ付きブシュ２５と、締付けブシュ２３
および保持リング２６との間における、円滑な相対回転
運動が可能である。ねじ付きブッシュ２５の付加的な軸
方向案内は、その右側の内径２５７によって固定され、
この右側の内径は、ねじ付きボルト２４のマッチング段
部に対応し、この段部はフランジ２４１に隣接する。
【００４５】ハブ部分２１の「オーバヘッド」解体およ
び取付けは、図３に示す本発明に従う交換装置２の代替
実施例によっても同様に実施可能であり、この実施例で
は交換装置の全ての要素をシャフト端部２２に残してお
くことができる。このようにして、ハブ部分２１の交換
は実質的に容易化および加速される。この場合、締付け
装置２が作動されても、軸受２９１の無視できる程度の
転がり摩擦以外には、締付けブシュ２３とねじ付きブシ
ュ２５との間には殆ど摩擦力が発生しないので、締付け
ブシュ２３は、純粋に（そして、所定の）軸方向運動を
行う。
【００４６】図４は、本発明の交換装置の別の応用例に
詳細に示している。この場合には、機械的に作動される
交換装置３の用途が示されている。この装置の作動態様
は、図３に示す交換装置２に類似する。この場合の交換
装置３は、浮動的に支持されたハブ部分を締付けるため
ではなく、両側方式によって支持されたハブ部分３３を
締付けるために用いられる。両側方式による支持は、軸
受台４および第２の軸受５によって実施される。両側方
式軸受は、半径方向の力が特に大きい場合に必要とされ
る。
【００４７】図３の交換装置２の場合と同様に、交換装
置３は、シャフト端部３２にねじ込まれるねじ付きボル
ト３４と、このボルトに回転可能に結合された内側ねじ
山３５１を備えたねじ付きブシュ３５とを含む。複動軸
軸受３６は、シャフトナット３７により、ねじ付きブシ
ュ３５上に、該ねじ付ブシュ３５の段部３５０に対して
固定される。締付けブシュ３１は、ハブ部分３３を半径
方向に締付けるのに役立つ。さらに、この場合にも、ス
リーブ様保持リング３８が設けられ、このスリーブ様保
持リング３８は、締付けブシュ３１の全周に亙って伸延
する内側段部３１０に、複動軸軸受３６を押付ける。こ
れにより軸方向の変位Ｓ’が生じ、ねじ付きブシュ３５
を回すことにより、締付けブシュ３１に伝達される。保
持リングにはその左端部の範囲内に外側ねじ山が設けら
れ、この外側ねじ山によって、前記保持リングは締付け
ブシュ３１の左端部の内側ねじ山にねじ込まれる。
【００４８】締付けブシュ３１の左端部は、軸受スリー
ブ４１のための円筒形の受け側表面３１１し、この受け
側表面３１１に軸受台４の軸受４２が取付けられてい
る。受け側表面３１１の外径は、ハブ部分３３を受取る
締付けブシュ３１の外径よりも僅かに小さい。
【００４９】ハブ部分３３を交換しようとする場合に
は、まず、軸受台４を引抜き、交換装置３の左端部を露
出させる。ねじ付きブシュ３５を左に回すことにより、
ねじ付きブシュ３５が左に移動し、そして軸受３６によ
って伝達された力により、締付けブシュ３１も同様に左
方向に駆動される。ハブ部分３３は解放され、交換装置
３を通って左側に引抜き可能となる。
【００５０】ハブ部分３３が締付けられる場合には、ね
じ付きブシュ３５を右に回して、それによってねじ付き
ブシュ３１も同様に右方向に変位させ、ハブ部分３を、
所定の方法によりシャフト端部３２の停止部３２０に押
込み、ハブ部分３３を半径方向に締付ける。 油圧式に作動する交換装置は、両側軸受を用いても使用
できると思われる。
【００５１】上述のシャフトとハブ接続用交換装置１、
２、３は、圧延機、くせ取り機、管材溶接装置、およ
び、ならい削りプラント用に好ましく使用することがで
きる。ただし、他の用途も勿論、可能であると思われ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う油圧によって作動される交換装置
の長手方向の断面図である。
【図２】交換装置の部分、特に図１の締付けブシュの正
面図である。
【図３】本発明に従う機械式交換装置の長手方向の断面
図である。
【図４】両側軸受と結合した、本発明に従う機械式交換
装置の長手方向の断面図である。
【符号の説明】
１ 交換装置 １０ シャフト端部 ２０ ハブ部分 ３０ 締付けブシュ ４０ 締付けねじ ５０ 締付けナット ６０ａ 密封リング ７０ａ 圧力リング ８０ 嵌込みリング Ｓ 変位経路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597141140 Ｄｒｅｉｓｂｏｒｎｅｒ Ｗｅｇ 59757 Ａｒｎｓｂｅｒｇ Ｆｅｄｅｒａｌ Ｒｅ ｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒｍａｎｙ

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シャフトとハブの結合部用交換装置にお
    いて、シャフト端部と、前記シャフト端部を囲むハブ部
    分と、前記ハブ部分を半径方向に締付けるために前記端
    部とハブ部分との間に配置されたブシュとを有し、さら
    に、前記のシャフト端部上にブシュを安全に保持するた
    めの手段を有し、前記の手段は、同時に、前記シャフト
    端部に対する前記ブシュの二軸変位の開始に役立ち、こ
    の場合に、前記ブシュを安全に保持するための前記手段
    は、前記シャフトに端部に垂直な空間的広がりに関し
    て、前記ハブ部分の内径よりも僅かに小さく、前記二軸
    変位を開始させるための油圧手段が油圧的に起動される
    ことを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 締付けブシュを安全に保持し、同時に、
    二軸変位（Ｓ）を開始させるための手段（４０および５
    ０）が、締付けピン（４０）にねじ込まれたナット（５
    ０）のシャフト端部（１０）上に恒久的に取付けられた
    締付けピン４０として設計されること、および、ブシュ
    （３０）の軸方向の遊びの自由度を維持するように、前
    記ブシュ（３０）の内側段部が、前記締付けピン（４
    ０）の外側段部（３０３）と前記ナットとによって形成
    された中間空間に嵌合することを特徴とする請求項１記
    載のシャフトとハブの結合部用交換装置。
  3. 【請求項３】 前記ナット（５０）と外側段部（４０
    ３）が、それぞれ、内側段部（３０３）に対面する側面
    上において半径方向に伸延する溝（５０３、４０３０）
    を備え、前記の溝は、それぞれ、密封リング（６０ａお
    よび６０ｂ）と圧力リング（７０ａおよび７０ｂ）を受
    入れ、この場合、前記の締付けピンと前記ナットは、そ
    れぞれ、前記の溝（５０３、４０３０）内の圧力を上昇
    させ、そして、前記の溝を通気するための手段（それぞ
    れ、５０１、５０１０、４０１、４０１０；５０２、５
    ０２０、５０２１、４０２、４０２０、４０２１）を有
    することを特徴とする請求項２記載のシャフトとハブの
    結合部用交換装置。
  4. 【請求項４】 前記のシャフト端部（１０）と前記の締
    付けピン（４０）との間に配置された嵌込みリング（８
    ０）を有することを特徴とする請求項２記載のシャフト
    とハブの結合部用交換装置。
  5. 【請求項５】 シャフトとハブの結合部用交換装置にお
    いて、シャフト端部（２２および３２）と、前記シャフ
    ト端部を囲むハブ部分（２１、３３）と、前記のハブ部
    分（２１、３３）を半径方向に締付けるためにこれらの
    間に配置されたブシュ（２２、３１）とを有し、さら
    に、シャフト端部（２２、３２）上のブシュ（２３、３
    １）部分を安全に保持するための手段（２４、２５、２
    ６、２７、２９；３４、３５、３６、３７、３８）を有
    し、前記手段が、同時に、前記のシャフト端部（２２、
    ３２）に対して前記ブシュ（２３，３１）の二軸変位
    （Ｓ’、Ｓ”）を開始させるために役立ち、この場合
    に、前記ブシュ（２３、３１）を安全に保持するための
    前記手段（２４、２５、２６、２７、２９；３４、３
    ５、３６、３７、３８）が、前記のシャフト端部（２
    ２、３２）に垂直なそれらの空間的広がりに関して、前
    記のハブ部分（２１、３３）の内径よりも少なくとも僅
    かに小さく、前記のブシュ（２３、３１）を安全に保持
    するための前記手段（２４、２５、２６、２７、２９；
    ３４，３５，３６，３７，３８）が、複動軸軸受用の前
    記部分に移動可能に結合された受入れ部分（２５、３
    ５）の形で前記シャフト端部（２２、３２）に恒久的に
    取付けられた部分（２４、３４）として設計され、前記
    の受入れ部分（２５、３５）の運動の軸方向成分を軸受
    および前記ブシュ（２３、３１）に同時に伝達するため
    の手段（２５５、２７、２６、２３２；３５０、３７、
    ３１０）を有することを特徴とする装置。
  6. 【請求項６】 前記の受入れ部分（２５、３５）が、内
    側ねじ山（２５４、３５１）を介して、前記シャフト端
    部（２２、３２）に恒久的に取付けられた部分（２４、
    ３４）の外側ねじ山（２４３）に回転可能に結合される
    ことを特徴とする請求項５記載のシャフトとハブの結合
    部用交換装置。
  7. 【請求項７】 前記の複動軸軸受（２９、３６）が、前
    記受入れ部分（２５、３５）に軸方向に固定され、前記
    受入れ部分（２５、３５）の二軸変位（Ｓ’、Ｓ”）を
    前記のブシュ（２３，３１）または前記ブシュ（２３、
    ３１）に固定された他の部分（２６、３８）に伝達する
    ことを特徴とする請求項６記載のシャフトとハブの結合
    部用交換装置。
  8. 【請求項８】 前記の複動軸軸受（２９、３５）が、シ
    ャフトナット（２７、３７）を介して前記受入れ部分の
    段部（２５５、３５０）に固定されることを特徴とする
    請求項７記載のシャフトとハブの結合部用交換装置。
  9. 【請求項９】 前記の複動軸軸受（２９、３６）と前記
    シャフトナット（２７、３７）との間に配置された密封
    リング（２８）を有し、さらに、段部（２５５、３５
    ０）に嵌合された半径方向密封要素（２５６）を有する
    ことを特徴とする請求項８記載のシャフトとハブの結合
    部用交換装置。
  10. 【請求項１０】 前記のシャフト端部（２２）に恒久的
    に取付けられた前記部分（２４）が、フランジ（２４
    １）または、前記シャフト端部（２２、３２）の円形凹
    部（２２１）に対応する段部を有することを特徴とする
    請求項９記載のシャフトとハブの結合部用交換装置。
  11. 【請求項１１】 前記シャフト端部（２２、３２）に恒
    久的に取付けられた前記部分（２４、３４）が前記受入
    れ部分（２５、３５）の内径（２５７）に対応する円筒
    形区分を有することを特徴とする請求項１０記載のシャ
    フトとハブの結合部用交換装置。
  12. 【請求項１２】 前記の受入れ部分（２５）がナット様
    端部（２５１）を有することを特徴とする請求項１１記
    載のシャフトとハブの結合部用交換装置。
  13. 【請求項１３】 前記受入れ部分（３５）が面側に空洞
    様凹部を有することを特徴とする請求項５記載のシャフ
    トとハブの結合部用交換装置。
  14. 【請求項１４】 前記ブシュ（２３、３０、３１）が内
    側領域（２３４、３０４）を備え、前記シャフト端部
    （１０、２２、３２）が円錐形であり、この場合に、円
    錐形内側領域（２３４、３０４）が円錐形シャフト端部
    （１０、２２、３２）に対応することを特徴とする請求
    項１３記載のシャフトとハブの結合部用交換装置。
  15. 【請求項１５】 前記ブシュ（２３、３０、３１）が長
    手方向の溝穴（２３１、３０１）を備えることを特徴と
    する請求項１４記載のシャフトとハブの結合部用交換装
    置。
  16. 【請求項１６】 前記の長手方向の溝穴（２０１、３０
    １）が弾力のある密封材料によって充填されることを特
    徴とする請求項１５記載のシャフトとハブの結合部用交
    換装置。
  17. 【請求項１７】 前記ブシュ（３１）が円筒形外側表面
    （３１１）を有する領域を備え、前記領域の直径が前記
    ハブ部分（３３）の内径よりも小さいことを特徴とする
    請求項１６記載のシャフトとハブの結合部用交換装置。
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