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【発明の名称】 締結装置のためのフレーム
【発明者】 【氏名】ルーベン グティエレッツ ロメロ

【氏名】ラインホルト オッパー

【要約】 【課題】締結装置のフレームにおける工具等の支持を提供する。

【構成】自由端(10)において、工具ホルダ(15)挿入のための力適用方向に延びる孔(13)を有し、工具ホルダ(15)を支持するための支持表面(12)を有する、アンビルとして設計されたアーム(11)をもつ、具体的には自己穿孔リベット締結装置のような締結装置のためのフレームにおいて、孔(13)は、アーム(11)の閉鎖された連続的な壁により取り囲まれており、工具ホルダ(15)は、孔(13)内に配置され、アーム(11)の孔の壁に係合する締結手段によりアーム(11)に取り外し可能に締結される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
自由端において、工具又は工具ホルダ挿入のための力適用方向に延びる孔を有し、前記工具又は工具ホルダを支持するための支持表面を有する、アンビルとして設計されたアームをもつ、具体的には自己穿孔リベット締結装置のような締結装置のためのフレームであって、
前記孔(13、23、40、63、73、133、153)は、前記アーム(11)の閉鎖された連続的な壁により取り囲まれており、前記工具又は工具ホルダ(15、25、45)は、前記孔(13、23、40)内に配置され、前記アーム(11)の前記孔の壁に支持される締結手段により前記アーム(11)に取り外し可能に取付けられることを特徴とするフレーム。
【請求項2】
前記孔は雌ねじ(14)を有し、前記工具又は工具ホルダ(15)は、前記孔(13)にねじ込むことができる、雄ねじ(18)を有するペグ(17)を有することを特徴とする請求項1に記載のフレーム。
【請求項3】
前記孔(23、40)は、前記アーム(11)を完全に貫通し、前記支持表面(12)の反対側に段状表面(29、43)をもつ段部を有しており、前記工具又は工具ホルダ(25、45)を取り付けるための締結要素(34、46)が前記段状表面(29、43)上に支持されることを特徴とする請求項1に記載のフレーム。
【請求項4】
前記アーム(11)に面する前記工具又は工具ホルダ(25)の下面は、締結要素(34)を受け入れるためのねじ穴(33)を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のフレーム。
【請求項5】
前記工具又は工具ホルダ(25)及び前記アーム(11)は、前記孔(23)内の前記工具又は工具ホルダ(25)の特定の角度位置を定める、協働する方位付け手段(37)を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のフレーム。
【請求項6】
前記方位付け手段として、位置合わせピン(47)が相対する溝(48、49)に配置され、一方の溝(48)は、前記段状孔(40)の壁に形成され、他方の溝(49)は、前記工具又は工具ホルダ(45)内に形成されることを特徴とする請求項5に記載のフレーム。
【請求項7】
前記孔(63)は切り込まれた環状溝(64)を有し、前記工具(65)又は工具ホルダは前記孔内に置くことができるシャンク(67)を有し、前記シャンク上には、前記シャンク(67)を押圧ロック法で前記孔(63)内に固定することができる、前記環状溝(64)にラッチ(掛止め)するキャッチロック(60)が配置されることを特徴とする請求項1に記載のフレーム。
【請求項8】
前記キャッチ・ロック(60)は、前記環状溝(64)にラッチするばね負荷ボール(70)をもつ、前記シャンク(67)の交差穴内に配置されたスラスト部品(69)を有することを特徴とする請求項7に記載のフレーム。
【請求項9】
前記工具又は工具ホルダは前記孔(73)内に挿入することができるシャンクを有し、前記シャンクを、張力クランプ固定具を用いて前記孔(73)内に固定することができることを特徴とする請求項1に記載のフレーム。
【請求項10】
前記クランプ固定具は、前記孔(73)に挿入することができるシャンクの前記自由端上に形成され、前記工具又は工具ホルダと共に構造的ユニットを構成することを特徴とする請求項9に記載のフレームのための工具又は工具ホルダ。
【請求項11】
前記クランプ固定具は、前記シャンク(79)におけるねじ孔(78)内に配置された押さえねじ(77)により、軸方向及び半径方向に変形可能なエラストマ材料のリング(75)を有することを特徴とする請求項10に記載の工具又は工具ホルダ。
【請求項12】
前記シャンク(85)の前記自由端は、端部くさび原理に基づくクランプ固定具として設計されることを特徴とする請求項10に記載の工具又は工具ホルダ。
【請求項13】
少なくとも1つのクランプ・シリンダ(93)がシャンク(92)の交差穴(95)内に配置されており、該クランプ・シリンダ(93)は、前記シャンク(92)の同軸のねじ穴(98)内に配置され且つ円錐台形状の端部(99)を有するねじ(94)を用いて半径方向外方にクランプ位置に移動させることができることを特徴とする請求項10に記載の工具又は工具ホルダ。
【請求項14】
前記シャンク(100)の前記自由端が、円錐形のクランプ固定具のように設計され、前記シャンク(100)は、雌ねじ部分(103)及び外部円錐形部分(104)をもつ中央孔(102)を有し、前記円錐形部分(104)は、半径方向のスロットにより個別の部分(105)に更に分けられ、
前記セグメント(105)を半径方向に離れるように拡げることができるように前記ねじ部分(103)に係合するねじ(108)を用いて移動可能な、前記円錐形部分(104)に係合する円錐形要素が提供される
ことを特徴とする請求項10に記載の工具又は工具ホルダ。
【請求項15】
中空の円錐表面を有し、前記シャンク(121)の中央ねじ孔(122)に配置されるねじ(126)の補助で離れるように拡げることができる、部分的にスロットが付けられた環状要素(124)が前記シャンク(121)の前記自由端に配置されており、前記シャンク(121)の端部であるか又は前記ねじ(126)のヘッドのいずれかは拡張作用を発生させるための円錐形要素として設計されることを特徴とする請求項10に記載の工具又は工具ホルダ。
【請求項16】
前記アーム(134)の前記孔(133)には、円錐形部分(135)及びねじ部分(140)が設けられ、スロットが付けられたクランプ部分(142)及びねじ部分(143)をもつスリーブ状のクランプ要素が、前記孔(133)の前記部分(135、140)に配置されており、前記クランプ部分(142)は、前記クランプ要素(141)を前記ねじ部分(143)にねじ込むことにより半径方向に圧縮することができ、前記工具又は工具ホルダ上に配置されたシャンク(145)の部分(144)を挿入することができるように縮小される孔を有することを特徴とする請求項9に記載のフレーム。
【請求項17】
前記孔(153)は、雌ねじを有し、前記工具又は工具ホルダは、自由端において、スリーブ(151)を支えるシャンク(149)を有し、前記スリーブには雄ねじが形成され、該スリーブは、回転可能に取付けられた状態で前記シャンク上に軸方向に支持されていることを特徴とする請求項9に記載のフレーム。
【請求項18】
前記シャンク(149)と前記スリーブ(151)との間の回転可能な結合は、前記シャンク上への複数の角度位置における前記スリーブ(151)の配置を可能にする互いに噛み合う歯から成ることを特徴とする請求項17に記載のフレーム。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、自由端において、工具又は工具ホルダ挿入のための力適用方向に延びる孔を有し、工具又は工具ホルダを支持するための支持表面を有する、アンビルとして設計されたアームをもつ締結装置のためのフレームに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、リベット締結、自己穿孔リベット締結、又はクリンチによって、板金で成る被締結部材を接合するための締結装置において、締結工程の間に生じる締結力に耐えるために、特定の種類のフレームが主として用いられる。工具からアンビルとして設計されたフレームのアームに伝達されるこうした締結力は、特に自己穿孔リベット締結において非常に強い。工具又は工具ホルダを支持するアームの自由端は、相対的に幅が狭く手が届かない場所での締結を可能にするために一般に非常に狭幅の設計であるため、特に、工具又は工具ホルダの支持体は、金属疲労によりアームの耐用年数に悪影響を及ぼす可能性のある高い応力を受ける。
【0003】
締結装置のフレームの設計においては、さらに、締結装置をどのような所望の方位でも用いることができるように、また、工具又は工具ホルダを、異なる用途のために、及び、損耗した場合に容易に交換できるように、工具又は工具ホルダをアンビルとして設計されたアームに締結する必要性がある。従って、独国実用新案第203 00 679 U1号及び独国特許第100 64 238 A1号が示すように、工具挿入のための孔を取り囲む壁に、前述の孔上に開く半径方向の穴と、例えばピン又はねじ等の前述の半径方向の穴に導入されるロック要素とを設けて、孔内に配置される工具のペグを所定の位置にロックする又はクランプすることが通常である。
【0004】
【特許文献1】独国実用新案第203 00 679 U1号
【特許文献2】独国特許第100 64 238 A1号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、改善された疲労強度及び高い負荷容量を特徴とする、最初に述べたような種類のフレームを製造することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本目的は請求項1に明記される本発明により実現される。本発明の有利な実施形態は、請求項2から請求項18に明記される。
【0007】
本発明によれば、工具又は工具ホルダ挿入のための孔は、アームの閉鎖された連続的な壁により取り囲まれ、工具又は工具ホルダは、孔内に配置され、孔の壁上に支持される締結手段によりアームに取り外し可能に締結される。
【0008】
本発明の装置の結果として、孔上に開く半径方向の締結穴によるアームの脆弱化が回避され、アームの負荷容量及び疲労強度が増加する。締結手段を突出させることによりアームの端部領域における外形が損なわれないように、工具又は工具ホルダの締結はアームの孔に移動される。
【0009】
有利な実施形態においては、孔は雌ねじを有し、工具又は工具ホルダは、孔にねじ込むことができる雄ねじが備えられたペグを有する。本実施形態には、どのような付加的な締結手段も必要としないという利点がある。
【0010】
本発明の別の有利な実施形態は、孔が完全にアームを貫通し、支持表面の反対側に段状表面をもつ段部を有することを提供し、工具又は工具ホルダに結合可能で、段状表面に支持される締結要素が提供される。アームに面する工具又は工具ホルダの下面は、孔と同軸のねじ穴を有し、締結要素はねじ穴にねじ込むことができるねじであることが好ましい。
【0011】
アームの孔内における工具又は工具ホルダの正確な位置決めが求められる場合には、工具又は工具ホルダ及びアームは、孔内の工具又は工具ホルダの特定の角度位置を定める、協働する方位付け手段を有することができる。可能な方位付け手段は、アーム内及び工具又は工具ホルダ内の対応する開口部に挿入できる位置合わせピン又はキーである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明は、図に示される例示的な実施形態を基にして、以下に詳細に説明される。
【0013】
図1は、例えば自己穿孔リベット締結のための締結装置に用いられるような従来技術によるC字形状フレームのアーム2の自由端1を示す。自己穿孔リベット締結のための締結装置として、特許文献2の図2に記載の装置が挙げられ、C字形状フレームのアームを有する。本願の図1のアーム2は、自己穿孔リベットの圧入による締結の間、加工物を支持するダイ3をアンビルとして支持する。締結工程の間、ダイ3に作用する締結力は矢印Fで示される。ダイ3をアーム2に締結するために、ダイ3はその下面に、アーム2の円筒形孔に挿入される円筒形のペグを有する。ペグは、孔上に半径方向に開くねじ穴4にねじ込まれるクランプねじ(図示せず)を用いて、孔内の所定の位置にクランプされる。図に示されるように、ねじ穴4は、一般に側面に配置されるが、正面の端面に設けることもできる。ねじ穴4のために、アーム2は、締結力Fを吸収する端部領域における脆弱化を受け、こうした脆弱化はアーム2の耐用年数を減少させ、ひいては単一部品フレーム全体の耐用年数を減少させるということがわかっている。
【0014】
図2は、アンビルとして設計された本発明のフレームのアーム11の端部10を示す。端部10は、工具又は工具ホルダを支持するための平坦な支持表面12を有し、支持表面12に対して垂直な孔13を有し、孔はアーム11を完全に貫通しており、雌ねじ14が設けられている。アーム11には、基本的に円筒形マンドレルの形状を有し、中央領域に成形された環状フランジ16を支持する工具ホルダ15が締結される。工具ホルダ15の一端は、雌ねじ14に適合する雄ねじ18が設けられ、孔13にねじ込まれる締結ペグ17を形成する。フランジ16は、工具ホルダ15の縦方向軸に対して垂直な平坦な軸受け表面19を有し、この軸受け表面は支持表面12に当接する。フランジの外側には、レンチの配置のための工具係合表面16aがある。締結ペグ17の反対側の工具ホルダ15の端部には、例えばダイ等の工具の締結ペグを受け入れる役割を担う同軸の受け取り孔20が設けられる。受け取り孔20上に半径方向に開くねじ孔21は、クランプねじの導入を目的とし、これにより、工具の締結ペグを受け取り孔20の所定の位置にクランプすることができる。ドリフト孔22が、受け取り孔20の底部から孔の壁を通って、フランジ16の方向に鋭角で外方へ延びる。受け取り孔20内に配置された工具を解放するために、ドリフト・ピンを、ドリフト孔22を通して受け取り孔20に導入することができる。
【0015】
図2に示される例示的なの実施形態においては、孔13の周囲のアーム11の端部10は完全に閉鎖されている。従って、アーム11の端部10の領域において締結力の導入により生成される応力は、利用できる断面全体にわたって均等に分散させることができ、不均一性により変形させられることはない。従って、局所的な超過応力及び結果として生じるフレームの早期故障が回避される。工具ホルダは、雌ねじ14の補助で孔13内部に締結され、付加的な締結手段は必要ない。工具ホルダは別個の構成要素として設計されるため、高強度材料で製造することができ、その強度特性は焼き戻しにより更に向上する。工具は、ねじ孔21にねじ込まれた引張ボルトの補助で、工具のシャンクを受け取り孔20にクランプすることによる従来の方法で、工具ホルダ15内に締結される。公知の設計とは対照的に、工具ホルダは高強度の材料で作成され、基本的に圧縮力だけを吸収すればよいので、ここではどのような不利点ももたらすことはない。
【0016】
図3は、アーム11の端部10が、工具ホルダ25を取り付ける目的のための支持表面12に対して垂直な段状孔23を有する例示的な実施形態を示す。段状孔23はアーム11を完全に貫通し、アーム11により形成された、全ての側面が閉鎖されている壁を有する。相対的に大きい直径の2つの孔部分24、26の間に、段状孔23は、2つの環状表面28、29により境界付けられる小さい直径の孔部分27を有する。支持表面12とは反対側の環状表面29は平坦であり、支持表面12に対して平行である。工具ホルダ25は、段状孔23の部分24に係合する締結ペグ30と、支持表面12上に支持されるフランジ31と、自由端が工具を受け入れるように設計されたシャンク32とを有する。締結ペグ30には、孔部分27を貫通する締結ねじ34がねじ込まれるねじ孔33が設けられる。締結ねじ34のヘッド35は孔部分26に配置され、平坦な座金36により環状表面29上に支持される。工具ホルダ25は段状孔23内で自由に回転可能であるため、位置合わせピン37が回転位置を固定するために与えられ、前述の位置合わせピンは、段状孔23に対して平行なアーム11内のピン孔38、及びピン孔38と反対側のフランジ31内のピン孔39に係合する。このことにより、工具ホルダが、位置及び強度の観点から設計される角度位置に設置されることを確実にする。また、位置合わせピン37は工具ホルダ25を段状孔23内での回転に対抗して固定するため、位置合わせピン37の配置は、締結ねじ34を緩めること及び締め付けることを容易にする。
【0017】
図4乃至図6に示される例示的な実施形態においては、アーム11には、支持表面12とは反対側の平坦な半径方向の環状表面(すなわち段状表面)43により分離される、狭幅の孔部分41及び広幅の孔部分42を有する段状孔40が設けられる。工具ホルダ45の締結ペグ44は、孔部分41に係合し、ヘッドが平坦な座金53により段状表面43上に支持されるねじ46によってそこに締結される。ここでのアーム11に対する工具ホルダ45の位置は、一方が孔部分41の壁に配置され、他方が締結ペグ44の壁に配置される、相対する半円筒形の溝48、49内に配置される位置合わせピン47により定められる。この配置は、位置合わせピンを取り付けること及び除去することが容易であり、損傷がある場合にも、工具ホルダにアクセス可能な状態のまま残るという利点を有する。
【0018】
図4乃至図6の例示的な実施形態においては、工具ホルダ45は、アーム11の自由端に可能な限り近く配置される。ここで段状孔40の位置及び直径は、段状孔40を取り囲む壁の厚さが負荷に耐えるような大きさにされる。締結工程を依然として構成要素の壁から短い距離で実行できるように、工具ホルダ45のシャンク50はアーム11の端面51とほとんど同一平面に配置される。従って、この設計は、困難な構成要素の幾何学的形状に対してよりアクセス可能にする。アーム11に工具ホルダ45を支持するための適切な支持が、ここでは、非対称的に設計されたフランジ52により与えられ、そのフランジの外形は、アーム11の外形に適合するよう形成され、アーム11の端部の方向において、端面51の方向におけるより2倍から3倍だけ遠くに延びている。
【0019】
説明される例示的な実施形態の各々においては、1つの工具ホルダが締結工具を支持し保持するために提供される。これは、フレーム・アームをより単純な設計とすることができ、より経済的に製造することができるという利点を有する。フレームは、工具ホルダの異なる設計により異なる用途に適応される。この点に関して、工具ホルダを製造するために高強度材料を用いることができ、非常に狭幅の工具容器を可能にする。工具ホルダを、例えば旋削された部品として経済的に製造することができ、損傷又は摩耗したときに交換することができる。しかし、本発明による設計は、締結工具をフレーム・アーム上に直接に支持するためにも等しく良好に用いることができ、締結工具の結合領域は、工具ホルダの1つ又は以下に説明するようなものと類似の方法で設計される。反対に、以下に説明される工具のためのホルダは、工具ホルダを取り付けるのに等しく好適である。どの場合においても、フレーム・アーム及び締結手段の本発明の設計は、フレーム・アームの高負荷容量及び改善された耐用年数を実現する。
【0020】
図7及び図8は、工具又は工具ホルダを孔内で調整することを可能にし、使用が容易であることを特徴とする、本発明による別の例示的な実施形態のアンビルとして設計されたアーム61の端部を示す。アーム61は、平坦な支持表面62と、支持表面62に対して垂直な円筒形の孔63とを有し、孔はアーム61を完全に貫通している。孔63は一定の内径を有する。壁が凹状の湾曲部を有する環状溝64が、支持表面62から或る距離だけ離れて孔63内に切り込まれる。
【0021】
アーム61に締結されるのは、円筒形のヘッド部分66と、その上に成形された円筒形のシャンク67とを有する、ダイ形態の工具65である。ヘッド部分66は、工具65の縦方向軸に対して垂直な平坦な軸受け表面68を有し、この軸受け表面は、支持表面62に当接する。軸受け表面68から、環状溝64と支持表面との間の距離に対応する距離だけ離れた位置で交差穴がシャンク67を貫通し、この交差穴には、ばね負荷ボール70をもつスラスト部品69が配置される。ばね負荷ボール70及び環状溝64は、互いにキャッチロック60を構成し、それを用いて、例えば、製造に関連した、アーム61の中心軸からの工具の中心の偏位を補正できるように、工具がどのような所望の角度位置においても縦方向軸の周りで回転できるように工具65をアーム61上に保持する。挿入又は除去のために、ロック効果を上回る力を用いて、工具65を軸方向に孔の中へ押し込むか或いは孔の外へ押し出すことができる。
【0022】
図9は、図7の例示的な実施形態の更なる発展形態を示す。ここでは、工具65のシャンク67は、両方の端部に配置された2つのボール72をもつスラスト部品71を含み、前述のボールは、間に入る圧縮ばねにより、アーム61の孔63内の溝64に離れるように拡げられたり押し込まれたりする。対応する、より高い保持力で両側のクランプを実現する。
【0023】
図10乃至図20に示されるのは、工具が、クランプ固定具を用いて、アーム74の孔73内の所定の位置にクランプされる例示的な実施形態である。これらの図に示される全ての例示的な実施形態に共通するのは、孔73が、製造するのが単純であり、かつ、アームの強度をできるだけ損なわない滑らかな貫通穴であるということである。更に、工具のクランプは、工具のいかなる所望の角度位置においても達成することができ、製造に関連した工具の中央位置の不正確さは、工具を適切な位置内に回転させることで補正することができる。
【0024】
図10の例示的な実施形態においては、クランプ固定具は、押さえねじ77のねじシャンク76上に配置され、アーム74の孔73の内径よりも小さい外径を有するエラストマ材料のリング75で構成される。リング75がシャンク79の端面と、押さえねじ77のヘッド81との間に配置されるように、押さえねじ77は、工具80のシャンク79のねじ孔78にねじ込まれる。所定の位置に工具80をクランプするために、ねじ回しが孔73の開放端を通して挿入され、例えば六角形ソケットのような押さえねじ77の工具係合領域に置かれ、工具80のヘッド部分82は、例えばプライヤ等の好適な保持工具の補助で保持される。押さえねじ77は、次に、前述のねじを回転させることにより、ねじ孔78により深くねじ込まれる。こうして、リング75は軸方向に圧縮され、外径が増加させられて孔の壁に接触する。リング75が孔の壁にしっかりと押さえ付けられ、押さえねじ77が意図されるトルクでもうこれ以上回転できなくなったときに、クランプ位置に到達する。
【0025】
工具80を除去する場合には、押さえねじ77を緩めれば十分である。弾力性であるために、次に、リング75は初期形状に戻り、従って、工具と共に孔73から除去することができる。
【0026】
図11及び図12は、端部くさび原理に基づくクランプ固定具をもつ工具84を示す。ここでは、工具84のシャンク85は、その縦方向軸に対して45°の角度で傾斜する端面86を有する。端面86に当たるのは、端面88がクランプ・リング軸に対して同じく45°の角度で傾斜するクランプ・リング87である。クランプ・リング87は、円筒形で、その外径がシャンク85の外径と一致する横方向表面を有する。クランプ・リング87は、シャンク85のねじ孔にねじ込まれ、そのヘッドが端面88の反対側の端面に接して、クランプ・リング軸に対して垂直である押さえねじ90のねじシャンク89上に配置される。押さえねじ90を締め付けることは、クランプ・リング87を端面86に沿って軸方向及び半径方向に移動させ、それによりシャンク85をアーム74の孔73内の所定の位置にクランプする。押さえねじ90が再び緩められたとき、クランプが解放される。
【0027】
図13は、シャンク92に一体化されたクランプ固定具をもつ工具91を示し、前述のクランプ固定具は、2つのクランプ・シリンダ93と位置決め(セット)ねじ94とで構成される。2つのクランプ・シリンダ93は、シャンク92を半径方向に貫通する交差穴95内に配置される。互いに向き合うそれらの端部は円錐台の形態を成す。シャンク92は、交差穴95近傍に、O型リング96が配置され、また、互いに反対を向いたクランプ・シリンダ93の端面97の対応する溝の環状溝に係合する環状溝を有する。クランプ・シリンダ93は、落ちないように、O型リング96を用いて交差穴95内に固定される。更に、O型リング96は、クランプ・シリンダ93がその軸の周りで回転するのを防ぐ。互いに反対を向いたクランプ・シリンダ93の端面97は、アーム74の孔73の曲率半径に対応する曲率半径の凸状の湾曲部を有する。位置決めねじ94は、シャンク92の中央ねじ孔98内に配置され、1つの円錐台形状の端部99は交差穴95に突き出る。位置決めねじ94が回転によって交差穴95により深く移動したときには、その円錐台形状の端部99は、クランプ・シリンダ93を離すように押しやり、アーム74の孔73の壁に対してしっかりと押し付ける。クランプは、位置決めねじ94を他方向に回転することにより、再び解放することができる。
【0028】
図14及び図15は、1つの工具101のシャンク100の端部部分が、円錐形のクランプ固定具のように設計される、例示的な実施形態を示す。シャンク100は、ねじ部分103及び円錐形部分104をもつ中央孔102を有する。円錐形部分104は、軸方向に平行なスロットにより、個々の指状のセグメント105に更に分けられる。環状の凹部が、セグメント105の締結端部において撓みに対する抵抗を減少させる。円錐形部分に配置されるのはコレット106である。コレット106を貫通するのは、押さえねじ108のシャンク107である。シャンク107はねじ部分103にねじ込まれる。押さえねじ108がねじ部分103により深くねじ込まれたときには、コレット106を円錐形部分104により深く押し込み、セグメント105を半径方向外側に離れるように拡げて、アーム74の孔73に押し付ける。工具101を解放するために、押さえねじ108を反対方向に回転させることにより、該押さえねじは孔102の外へ移動される。押さえねじ108のこうした移動は、図示されない手段によりコレット106に伝達されて、セグメント105が孔73の壁から離れるようになるのに十分なだけ遠くに円錐形部分の外へ引き離す。
【0029】
図16は前述の例示的な実施形態の変形態様を示す。ここでは、コレットの代わりに、ねじ110の円錐形ヘッド109が円錐形部分104に係合し、ねじ込まれるときにセグメント105を離すように押しやる。
【0030】
図17は、シャンク113がスロットにより多数のセグメント114に更に分けられる円錐形部分115を有し、円錐形の孔が円錐形部分115の開放端の方向に先細になる工具112の例示的な実施形態を示す。円錐形部分115に配置されるのは、押さえねじ118がねじ込まれるねじ孔117をもつコレット116である。コレット116は、例えばキー等の適切な手段により、円錐形部分115に対して回転することが防止される。押さえねじ118のねじシャンク119の端面は、シャンク113上で円錐形部分115の基部を支える。押さえねじ118が締め付け方向に回転される場合は、円錐形部分115における軸方向位置を保持しながら、コレット116をヘッドの方向に移動させる。こうして、セグメント114は離れるように拡げられ、孔73の壁に押し付けられる。解放のためには、押さえねじ118はコレット116に対して逆ねじ方向に回転して取り外されて、円錐形部分115の基部から離れるように移動させられる。次に、工具112の方向における押さえねじ118に対する衝撃により、コレット116をそのクランプ位置から解放して、解放位置に戻すことができる。
【0031】
図18は、シャンク121の端部が、中央ねじ孔122と円錐台形態の端面123とを有する工具120の異なる実施形態を示す。端面123は、この端面123を適合する中空の円錐表面と接触させる、部分的にスロットで分割された環状要素124と共に作用する。環状要素124は、孔73の内径に対応する外径をもつ円筒形の側部表面127を有する。スロットのある領域においては、横方向表面127に同心の溝が設けられる。環状要素124は、ねじ孔122にねじ込まれる押さえねじ126のシャンク125上に配置される。押さえねじ126をねじ孔122にねじ込むことにより、環状要素124を円錐台形状の端面123に押し付ける。これにより、環状要素124のスロットが付けられた領域を半径方向に拡げて、アーム74の孔73の壁に押し付ける。
【0032】
図20に示される工具128の例示的な実施形態においては、環状要素124が逆に配置され、平坦な端面がシャンク129の平坦な端面に当接する。ここでは、クランプ動作が、シャンク129の中央ねじ孔132にねじ込まれる、ねじ131の円錐台形状のヘッド130により実現される。
【0033】
図18乃至図20に示される例示的な実施形態においては、環状要素124のばねの作用は、ねじ126、131が緩められたときに環状要素124を解放位置に戻す。
【0034】
図21に示される例示的な実施形態においては、アーム134の孔133には、工具137のための支持表面136からの距離が増加するにつれて縮小する、円錐形部分135が設けられる。円錐形部分135の先細端部に隣接しているのはねじ部分140である。部分135、140に配置されるのは、多数のスロットによりセグメントに分けられるクランプ部分142と、雄ねじが設けられたねじ部分143とを有するスリーブ状のクランプ固定具141である。クランプ部分142は、円錐形部分135に傾斜が一致する円錐形の横方向表面と、工具137のシャンク145の端部上に形成される円筒形の端部部分144を受け入れる役割を担う円筒形の孔とを有する。ねじ部分143は、ねじ部分140に係合し、六角形ソケットとして設計された工具係合領域146を有する。
【0035】
工具137をアーム134上にクランプするために、孔133を通して挿入され、工具係合領域146に置かれた工具を用いて回転により、クランプ要素141をねじ部分140の方向に移動させる。この工程の間、クランプ部分142のセグメントは、円錐形部分135により圧縮され、その結果、端部部分144はクランプ要素141の所定の位置でクランプされる。工具137の解放は、クランプ要素141を反対方向に回転させて、クランプ部分142をその弾力性により自動的に再び開かせることにより達成される。
【0036】
図22は、シャンク149の自由端に、外部歯状部が備えられた円筒形部分150を有する工具148をもつ例示的な実施形態を示す。部分150は、孔が部分150の歯状部に係合する少なくとも1つの内部歯を有するスリーブ151を支え、それによりスリーブは回転可能に固定された形で部分150上に支持される。外側では、スリーブ151には雄ねじが設けられる。スリーブ151は、部分150上に、工具148のシャンク149における中央ねじ孔147にねじ込まれる押さえねじ152のヘッドにより保持される。従って、工具148、スリーブ151及び押さえねじ152は、アーム154の孔153内への挿入に先立って、構造的ユニットとして予め組み立てることができる1つのユニットを構成する。
【0037】
アーム154の孔153内に配置されるのは、雄ねじをもつスリーブをねじ込むことができるねじ部分155である。工具148の設置及び取り付けのために、前述の工具は孔153内に置かれ、その後、スリーブ151が、工具148が支持表面156に接触するまで、工具148の回転によりねじ部分155にねじ込まれ、そこに支持される押さえねじ152を用いて、スリーブ141により支持表面156に対して張力がかけられる。回転の目的のために、工具148は、レンチの配置のために用いられる平行で平坦化された区域157を横方向表面における両側に有する。
【0038】
本実施形態における工具148の角度位置は、ねじ部分155におけるスリーブ151の張力位置に依存するため、スリーブ151は、ねじを緩めた後で部分150から除去して好適な回転位置に再び滑り込ませることができる。部分150の歯状部は、ここでは、十分に大きい数の異なる角度位置を提供する。更に、2つの歯の間の中間領域において、スリーブ151を締め付けるときに、締め付けトルクを変更することによって、より微細な調整が可能であるが、これは一般には必要なものではない。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】アンビルとして設計された従来技術のフレーム・アームである。
【図2】雌ねじをもつ孔とその中にねじ込まれた工具ホルダとを有する、アンビルとして設計されたフレーム・アームである。
【図3】ねじを用いて段状孔に締結された工具ホルダをもつ、フレーム・アームの別の実施形態である。
【図4】段状孔と非対称的に設計された工具ホルダとをもつ、フレーム・アームの別の実施形態である。
【図5】図4の実施形態のV−Vの断面図である。
【図6】図4の実施形態の斜視図である。
【図7】ボールキャッチロックをもつ工具ホルダの縦方向断面図である。
【図8】ボールキャッチロックをもつ工具ホルダの斜視図である。
【図9】図7の例示的な実施形態の更なる発展形態である。
【図10】工具保持のためのエラストマ・リングをもつクランプ固定具である。
【図11】端部くさび原理に基づくクランプ固定具の縦方向断面図である。
【図12】端部くさび原理に基づくクランプ固定具の斜視図である。
【図13】半径方向に拡張可能なクランプ・シリンダをもつクランプ固定具の縦方向断面図である。
【図14】円錐形のクランプ固定具の第1実施形態の縦方向断面図である。
【図15】円錐形のクランプ固定具の第1実施形態の斜視図である。
【図16】図14の円錐形のクランプ固定具の変形態様の縦方向断面図である。
【図17】円錐形のクランプ固定具の別の実施形態の縦方向断面図である。
【図18】拡張可能な環状要素をもつクランプ固定具の縦方向断面図である。
【図19】拡張可能な環状要素をもつクランプ固定具の斜視図である。
【図20】拡張可能な環状要素をもつクランプ固定具の代替的な実施形態である。
【図21】アンビルの受け取り孔内に配置されたスリーブ形状のクランプ要素をもつ、工具クランプ固定具の縦方向断面図である。
【図22】引張ボルトを支持するためのアンビルの受け取り孔のねじ部分にねじ込まれたスリーブをもつ工具ホルダの断面図である。
【符号の説明】
【0040】
10:端部
11:アーム
12:支持表面
13:孔
15:工具ホルダ
【出願人】 【識別番号】504075577
【氏名又は名称】ニューフレイ リミテッド ライアビリティ カンパニー
【出願日】 平成19年8月24日(2007.8.24)
【代理人】 【識別番号】100082005
【弁理士】
【氏名又は名称】熊倉 禎男

【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭

【識別番号】100086771
【弁理士】
【氏名又は名称】西島 孝喜

【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之


【公開番号】 特開2008−49402(P2008−49402A)
【公開日】 平成20年3月6日(2008.3.6)
【出願番号】 特願2007−218112(P2007−218112)