JPS5813298B2 - 円筒部材用回転駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は円筒部材用の回転駆動装置に関する。

本発明は特に例えば旋盤のような工作機械に適用される
。

ボルトーナツト装置による軸線方向の圧縮によって半径
方向に伸縮可能なスリーブで駆動すべき部材を締付ける
前記種類の装置は周知である。

本発明の目的は簡単なボルトーナット装置の作動装置を
含み、工業用として高速度で繰り返して使用するのに最
適な駆動装置を提供することである。

このために、本発明の目的はボルトーナット装置による
軸線方向の圧縮によって半径方向へ伸縮可能なスリーブ
を供える型式の円筒部材用の回転駆動装置を提供するこ
とであり、該ボルトーナット装置の一方のエレメントが
円筒部材の回転駆動モータと連結し、他方のエレメント
がブレーキ装置の可動部と連結することを特徴とする。

かくて、ブレーキ装置を簡単な方法で締付けるか、また
は弛めて、円筒部材の回転駆動モータを作動させれば、
円筒部材は伸縮可能なスリーブによって締付け、または
解放可能である。

本発明の第１実施例によれば、ボルトーナット装置は、
単一のナツトと単一のボルトで構成され、該ナットとボ
ルトの両者は、円筒部材と同一の軸線を有するように該
円筒部材を包囲する。

本発明の別の実施例によれば、ボルトーナツト装置の雌
部は、円筒部材の軸線と平行でかつ該軸線のまわりに分
配配置される一連のねじ穴を含む摺動環によって構成さ
れ、該ボルト一ナット装置の雄部は該ねじ穴と協働して
軸線方向へは並進移動しない一連のボルトで構成され、
該ボルトの各各にはビニオンを固定し、該ピニオン組立
体は該ブレーキ装置の可動部と連結する歯車と係合する
。

本発明の他の特徴と利点は以下の説明から明らかとなる
。

添附図面は単に例示のため実施例を示す。

第１図と第２図に示す切断機は、支持体３と切断装置４
との間に位置する水平軸線Ｘ−Ｘを有する管２の回転駆
動装置１を含む。

支持体３は水平軸線Ｘ−Ｘと平行な軸線を有する２個の
遊び車５を備えるフレームである。

切断装置４は半径方向へ移動する切削工具６を含んでも
よ《、あるいは第１図に鎖線で示すような振子運動を行
う研削円板γを含んでもよい。

駆動装置１はころがり軸受９と止め具とによってフレー
ム１０内に取り付けた中空の主軸８と、環状継手を形成
するエジストマ製のスリーブ１２を備えるプレス機構１
１と、ボルト−ナツト装置１３と、ブレーキ装置１４と
を含む。

プレス機構１１は中空の主軸８内を摺動するようにキー
止めした２個の部材１５，１６で構成される。

切断装置４に最も近い部材１５は主軸８の内溝内に収容
される止め輪１γに突きあたる。

部材１５，１６の断面は両者共Ｌ字型で相互に接近可能
であり、内径Ｄは締付けるべき管２の外径を催かに上回
る。

該部材１５，１６は相互に対応して２個の半径方向の肩
部１８，１９を形成して軸線方向に環状室を設けるが、
この場合該環状室は長さが可変で軸線Ｘ−Ｘの方向に開
口しており、スリーブ１２を内蔵する。

長方形の断面を有する該スリーブの外径は該環状室の外
径と同一であり、休止時においては、事実上該室の外へ
突出しない。

切断装置４と対向する主軸８の末端には、外側有歯部２
０と内側ねじ切り部２１が設けられる。

有歯部２０はモータ又は２種類の回転方向と２段階の速
度を有する歯車付モータ２３の出力シャフトにキー止め
したピニオン２２と係合し、外側にねじ切りしたスリー
ブ２４はボルトタペットヲ形成し、ねじ切り部２１にね
じ込まれ、プレス機構１１０部材１６に突きあたる。

２個のパッキンまたはブレーキ片２６の間ヲ通るブレー
キ板２５は、スリーブ２４の外側末端に摺動可能にキー
止めされる。

一方のブレーキ片２６はフレーム２８と連結する固定金
具２７の分岐部によって担持され、他方のブレーキ片は
該固定金具の別の分岐部に位置し、管３０によって加圧
流体が供給されるジャッキ２９のピストンによって担持
される。

複数個のブレーキ装置２６−２９−３０は軸線Ｘ−Ｘを
中心に位置決め可能である。

軸線Ｘ−Ｘを有する開口部３１がフレーム２８に設けら
れ、該開口部の直径は少なくとも継手２４の内径に等し
く、この場合該継手の内径は少なくとも部材１５，１６
０直径に等しい。

本発明は以下のように作動する。

モータ２３が停止して、ボルトーナット装置１３が弛む
と、管２は支持ローシ５上の適所に配置され、フレーム
２８の開口部３１と主軸８及び管状スリーブ１２内に導
入される。

スリーブ１２が解放状態にある時、ブレーキ装置１４は
弛む。

管２を回転駆動させるために、ブレーキ装置１４（２５
上の２６）を締付けることによって継手またはボルトタ
ペット２４０回転が停止し、次にモータ２３は、主軸８
がＦの方向（第２図）へ回転するように低速度で回転す
るが、この該方向は管２を切断するために管２の回転方
向でなげればならない。

ねじ切り部２１の方向は、該主軸が該回転方向を有する
ので、スリーブ１２の締付けを確実にするような方向で
ある。

したがって、第２図に示す場合、この方向は右ねしであ
る。

この場合、ボルト一タペット２４は、ナットを形成する
主軸８に対してねじ締め運動をさせる。

したがって、スリーブ１２へ接近する方向において、す
なわちプレス機構１１０２個の部材１５，１６に接近す
る方向においてボルトータペット２４は主軸８に対して
並進運動する。

かくて、スリーブ１２は軸線方向へ圧縮されるが、非圧
縮性材で形成されているので、半径方向へ膨張し、管２
を締め付けることになるので、主軸８と確実に連結する
。

ボルト一タペット２４の移動は、並進運動しないで固定
されるブレーキ板２５が摺動可能にキー止めされている
ことによって可能となることに留意されたい。

もちろん、管２が主軸８と同じ速度で回転し、管の切断
に必要な締付け度を得るまでの短時間においてのみブレ
ーキ装置１４は締め付けられるが、これによってボルト
ータペット２４の移動が限定される。

次にブレーキ装置は単数又は複数個のジャッキ２９を減
圧させることによって弛められ、ブレーキ片２６はブレ
ーキ板２５かも離れ、モータ２３は方向を変えることな
く高速度で回転する。

ブレーキ装置を弛めた後は、ボルトータペット２４はも
はや軸線方向へ移動しないが、主軸８に対して相対運動
することなく主軸８によって回転駆動し続け、プレス機
構１１を介してスリーブ１２の締付け位置を保持する。

切断作業の全工程中、ブレーキ装置は弛められたままで
ある。

切断が終了するとモータ２３は停止する。

管２の停止中、主軸８及びボルトータペット２４は互い
にいかなる相対運動をも行わないからスリーブ１２は締
め付ゆられたままである。

スリーブ１２を弛め、切断（一だばかりの管２を解放す
るためには、モータ２３を逆方向に、すなわちこの実施
例の場合、主軸８の矢印ｆ１の方向（第２図）に低速度
で回転させる。

次に、管２は締付げられたままのスリーブ１２によって
矢印ｆ１ の方向へ回転駆動する。

次に、ブレーキ装置１４を短い時間だけ締め付けるが、
主軸８が矢印ｆ１の方向へ回転駆動する時にボルトータ
ペソト２４はブレーキ板２５によって凹転しないので、
ボルトータペット２４は主軸〜ナット８に対して軸線方
向へ相対並進運動を行う。

ボルトータペツト２４は主軸−ナット８内でねじを弛め
られるので、プレス機構１１によって弾性環状スリーブ
１２の弛緩が可能となり、該スリーブはその弾性力によ
って柑湘″１６を押し返し、管２を解放しながら、元の
形状をとる。

このように管２を解放した後で、モータ２３は停止し、
切断された管２を排出する場合、または環状体に切断す
る場合、第２の切断を実施するために該管を前進させる
。

別な実施例の場合、ブレーキ板２５をスリーブ２４に固
定し、フレーム２８上において取付金具２７を軸線方向
に摺動させることができる。

さらに、ディスクブレーキ装置１４０代りに別の種類の
ブレーキ装置を使用してもよい。

回転駆動装置１は、切断すべき管２の直径がいかなる範
囲で変化しようとも使用可能である。

管の直径を変える場合、例えば直径がより小さい管２を
締付けて駆動させる場合、３個の部材、すなわち弾性環
状スリーブ１２と、プレス機構１１０２個の部材１５，
１６のみを交換するだけでよい。

したがって、スリーブ２４とフレーム２８の開口部３１
の直径によって定められる範囲内であれば交換は簡単か
つ容易である。

第３図と第４図に示す装置１ａにおいても装置１の主要
部分と同じものを示したが、この場合は同一参照番号の
右上に符号ａを記載した。

フレーム１０ａ内にて回転する中空の主軸８ａ内には、
プレス機構１１ａの２個の部材１５ａ，１６ａが摺動可
能にキー止めされ、部材１５ａを止め輪１７ａに突きあ
たらせる。

スリーブ１２ａは該２個の部材１５ａ，１６ａの間に保
持される。

装置１ａと装置１を比較した場合、ボルト・ナット装置
１３ａは次の点で異なる。

プレス機構の抑圧エレメントは、環３２であり、これは
主軸８ａ内を摺動し、外側末端部において一連のねじ穴
３３を有し、この場合該ねじ穴は軸線Ｘ−Ｘに対して平
行な軸線Ｙ−Ｙを有し、該軸線のまわりに分配配置され
る。

フランジ３５を備えるボルト３４は該ねじ穴の各々と係
合する。

該フランジは回転保持される力瓢主軸８ａの端面とボル
ト（図示せず）によって該主軸に固定した保持用つば３
１の溝３６との間において軸線方向へ並進運動しないよ
うに固定される。

各ボルト３４の延長部はつば３７の穿孔部を貫通し、ピ
ニオン３８は該ボルトの末端にキー止めされる。

全てのピニオン３８は、第１図のブレーキ装置１４と同
様に構成したブレーキ装置１４ａの１部を形成するブレ
ーキ板２５ａの内側周辺部に設ける歯車３９と係合する
。

ブレーキ板２５ａはブレーキ装置のフレーム２８ａと連
結する心立て受座４１によって摺動可能に案内される環
状***部又はボス４０を有する。

ばねを装填した軸線方向の突起部４２はつば３１のまわ
りに分配配置され、その自由端ではブレーキ板２５ａに
摩擦パッキンを押し当てる。

装置１ａの機能は全体として装置１のものと類似してお
り、以下のように作動する。

切断すべき管２をスリーブ１２ａによって締め付けなげ
ればならない場合摩擦パッキン２６ａによってブレーキ
板２５ａを締め付け、主軸８ａは低速度で回転駆動する
。

ブレーキ板２５ａは締め付けられることによって不動に
なり、つば３７を介して主軸８ａと回転連結するボルト
３４は軸線Ｘ−Ｘを中心に駆動する。

したがって、ピニオン形状のボルトヘッド３８は不動の
ブレーキ板２５ａの内側歯車３９上を転勤する。

これによってねし穴３３からボルト３４が抜かれるので
、環３２は軸線方向へ移動し、プレスー機構１１ａの部
材１６ａをスリーブ１２ａに対し押圧してそれを軸線方
向へ圧縮する。

したがって、前述のように管２が締付げられる。

管２が所望の締付け度合で主軸８ａと同じ速度で回転す
る時、ブレーキ装置１４ａは弛めらる。

もはや締付けられてないブレーキ板２５ａはピニオン３
８によって１駆動し、同速度で軸線Ｘ−Ｘを中心に回転
しはじめる。

ボルト３４はそれらの固有の軸線Ｙ−Ｙを中心に回転し
なくなるので環３２とプレス機構の部材１６ａはもう軸
線方向へ移動することはない。

実例を示せば、ボルト３４の右ねじによって第４図の矢
印ｇ，ｈに従って締め付ける間、回転運動が行われる。

切断した管２を弛めるためには先ずモータを停止させな
がら主軸８ａの回転を停止させる。

次に、モータを低速度で逆方向に回転させるが、これは
主軸８ａを前記方向ｇの逆方向ｇ１へ回転させることで
あり、管２とスリーブ１２ａとが完全に離れるのに必要
な時間中にブレーキ装置１４ａを締め付ける。

ブレーキ板２５ａが不動で主軸８ａ、環３２およびねじ
３４がｇ１の方向へ軸線Ｘ−Ｘを中心に回転する時、ボ
ルトヘッド３８は歯車３９上を方向ｈと逆方向ｈ１に転
動する。

したがってフランジ３５によって並進運動しないように
なっている該ねじ３４は環３２のねじ穴３３内にねじ込
まれるので、該環はスリーブ１２ａの延長方向において
軸線方向へ移動する。

かくて、スリーブ１２ａは減圧され、軸線方向へ解放さ
れて元の形状に戻る。

管２が解放されると、モータが停止するので主軸８ａも
停止し、管２は後退させて排出させるか、または新たに
切断するために前進可能である。

ブレーキ装置１４ａを弛めた後、摩擦突起部４２はこの
配置に有害なあら（ｐる摩擦を回避するために固定ブレ
ーキ片２６ａからブレーキ板２５ａを切離す役割を果し
、同様に、慣性に依る機械の作動中に管２の不慮の弛緩
を全て回避するためにブレーキ板２５ａと回転つば３７
との間の摩擦を減少させる役割を果す。

小径の管２のために使用する締付げ部材１５ａ，１６ａ
，１２ａを第３図に示した。

第５図にも回じ装置を示すが、この場合はより大きな直
径の管２ａに使用する締付け部材１５ｂ，１６ｂ，１２
ｂを備える。

第１図と第２図の実施例の場合のように、本発明の装置
に異なる直径の管を用いるためには前記３個の部材のみ
を変えればよい。

両方の装置１と１ａを比較した場合、装置１の利点は簡
単なことであるが、これに反してねじ切り部２１の直径
が太きいと、ボルト２４とナット８との接触時の摩擦が
大きいので、スリーブ１２上に生じる締付け力を抑制す
ることは困難である。

同様に第１図に示す装置１は小径の管状又は環状部材を
処理する小型機械の場合にのみ充分満足な結果が得られ
るが、これは摩擦トルクが締付けトルクに対して小さい
からである。

直径が大きい場合、前述の理由のため、装置１ａを使用
することが望ましく、ここでは単一のボルト２４を使用
する代りに小径の一連のボルト３４を用いる。

実際に締付け応力が加わると、摩擦トルクは著し《減少
するがこれは、摩擦トルクがボルト３４（又は第１実施
例のボルト２４）の直径に比例するからである。

したがって摩擦トルクは締付けトルクに対して僅かにな
り、締付け値を著しく抑圧することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第」実施例による駆動装置を備える金
属管切断機の長手力向概略断面図：第２図は第１図の線
２−２における概略断面図，第３図と第５図は本発明の
第２実施例による駆動装置の第１図より拡大した長手方
向半断面図，および第４図は第３図の線４−４における
部分断面図である。 図において、２，２ａ……円筒部材、８，８ａ……主軸
、１２，１２ａ……伸縮可能な継手、１３，１３ａ……
ボルト−ナット装置、１４，１４ａ……ブレーキ装置、
１５，１６，１６ａ……プレス部材、２３……モータ、
２４，３４……ボルト、２５ ，２５ａ……ブレーキ板
、２６，２６ａ……ブレーキ片、２７……固定支持体、
３２……摺動環、３３……ねじ穴、３７……保持用つば
、３８……ピニオン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 筒状部材２：２ａの回転駆動装置用であって、ボル
   ト・ナット装置１３；１３ａにより軸線方向に圧縮可能
   であり、かつ半径方向に膨張可能なスリーブ１２：１２
   ａ：１２ｂを用いる形式の作動装置において、該ボルト
   ・ナット装置１ ３；１ ３ａの一方の要素８；３２が
   該筒状部材２；２ａ用の回転駆動モータ２３に連結され
   、該ボルト・ナット装置の他方の要素２４；３４がブレ
   ーキ装置１４；１４ａの可動部品２５；２５ａに連結さ
   れていることを特徴とする筒状部材の回転駆動装置用の
   作動装置。 ２ 特許ｄ青求の範囲第１項に記載の装置において、該
   可動部品２５；２５ａが該ボルト・ナット装置１３：１
   ３ａの関連の他方の要素２４；３４と共に回転し、かつ
   ２個の回転しないブレーキ・シュ−２６；２６ａの間に
   位置する円板であることを特徴とする筒状部材の回転，
   駆動装置用の作動装置。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の装置において、該ブ
   レーキ・シュー２６が固定ヨーク２７によって支持され
   、該円板２５が該ボルト・ナット装置１３の関連の他方
   の要素２４上に摺動可能にキー止めされることを特徴と
   する筒状部材の回転駆動装置用の作動装置。 ４ 特許詰求の範囲第１項から第３項までのいすれか１
   項に記載の装置において、該ボルト・ナット装置１３が
   単一のナット８と単一のボルト２４を含み、該ナットと
   ボルトが該筒状部材２を同軸に包囲することを特徴とす
   る筒状部材の回転駆動装置用の作動装置。 ５ 特許請求の範囲第１項から第３項までのいすれか１
   項に記載の装置において、該ボルト・ナット装置１３ａ
   の雌ナット要素が該筒状部材２，２ａの軸線Ｘ−Ｘと平
   行で、かつ該軸線のまわりに配置された一連のねじ穴３
   ３を有する摺動環．３２を含み、該ボルト・ナント装置
   の雄ボルト要素が該ねじ穴３３と協働し、かつ軸線方向
   には動かない一連のボルト３４を含み、該ボルトの各々
   にはピニオン３８が固定され、該一連のピニオンが該ブ
   レーキ装置１４ａの該可動部品２５ａと一体の歯車３９
   と噛み合うことを特徴とする筒状部材の回転駆動装置用
   の作動装置。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載の装置において、該摺
   動環３２と共に回転する部材３７によって担持される摩
   擦要素４２がブレーキ装置１４ａの該可動部品２５ａに
   対して弾力的に押しつけられていることを特徴とする筒
   状部材の回転駆動装置用の作動装置。 ７ 特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１
   項に記載の装置において、該ボルト・ナット装置１３；
   １３ａの軸線方向へ可動の要素２４；３２が該ボルト・
   ナット装置の他方の要素８に対して、または該他方の要
   素３４と共に回転する部材８ａに対して摺動可能にキー
   止めされた部材１６；１６ａの助けにより前記膨張可能
   なスリーブ１２ａに作用することを特徴とする筒状部材
   の回転駆動装置用の作動装置。 ８ 特許請求の範囲第１項から第７項までのいすれか１
   項に記載の装置において、該膨張可能なスリーブ１２ａ
   が小さいエジストマ製のスリーブであることを特徴とす
   る筒状部材の回転駆動装置用の作動装置。 ９ 特許請求の範囲第１項から第８項までのいずれか１
   項に記載の装置において、該モータ２３が逆転町能なモ
   ータであることを特徴とする筒状部材の回転駆動装置用
   の作動装置。 １０ 特許請求の範囲第１項から第９項までのいずれか
   １項に記載の装置において、該モータ２３が両方向にお
   いて２種類の速度を有することを特徴とする筒状部材の
   回転駆動装置用の作動装置。