(57)【要約】  本発明は、ボス締付け肩部１．１を有するボス１と、その上に配置され、クランプねじ７で橋絡される締付けスリット２．３を設けたクランプリング２と、確実拘束により動作し、調整ナット３により調整可能な皿ばね６の予圧により応答トルクを変えることができるトルク伝達機構とを有し、回転方向にボス１とクランプリング２の間に確実拘束的固定があり、クランプリング２の半径方向穴２．６の中にあるピン５がボス肩部１．１の縦スリット１．２に係合することによってこの確実拘束的固定が得られるオーバロードカップリングを提案する。ここにおいて、二つ割に形成され、クランプリング２でボス１を固定したクランプカップリングによって、トルクの読取り、調整ナット３の確実拘束的固定、クランプカップリングの簡単な取付け取外し及び高い安全性が得られる。【選択図】  図２
2009529625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−締付け肩部（１．１）を備えたボス（１）有し、締付けスリット（２．３）を設けたクランプリング（２）が締付け肩部（１．１）の上に配置され、上記締付けスリットがクランプねじ（７）により橋絡され、
−ボス（１）の上に配置され、確実拘束により動作するトルク伝達機構を有し、調整ナット（３）で調整可能なばね、とりわけ皿ばね（６）の予圧によってトルク伝達機構の応答トルクを変えることができ、
ボスユニットが二つ割になっていて、ボス（１）及びクランプリング（２）からなり、ボス（１）がクランプねじ（７）で摩擦結合によりシャフト（８）の上に締付けられるオーバロードカップリングにおいて、
クランプリング（２）の半径方向に沿う穴（２．６）の中にあって、縦スリット（１．２）及び選択によってはボス肩部（１．１）の縦スリット拡張部（１．３）に係合するピン（５）によって、回転方向に対してボス（１）とクランプリング（２）が確実拘束的に固定されることを特徴とするオーバロードカップリング。
【請求項２】
前記ピン（５）が、クランプスリーブとして形成されていることを特徴とする請求項１に記載のオーバロードカップリング。
【請求項３】
前記ボス（１）とクランプリング（２）の間の角を固定することによって、軸方向に沿う穴（３．３）に係合するクランプリング（２）の止めねじ（４）による調整ナットの確実拘束的固定を実現してなることを特徴とする請求項１に記載のオーバロードカップリング。
【請求項４】
ボス（１）とクランプリング（２）の間の角を固定することによって、カップリングの目盛定め並びにクランプリング（２）の上のトルク目盛（２．２）及び調整ナット（３）の上の基準マーク（３．１）によるカップリングの直接トルク読み取りが可能であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のオーバロードカップリング。
【請求項５】
クランプリング（２）と調整ナット（３）の取外しの後にばね、とりわけ皿ばね（６）の取外しが可能であるように、ボス（１）、調整ナット（３）のねじ山及びボス締付け肩部（１．１）の直径又はクランプリング（２）の内径が段階づけられていることを特徴とする請求項１に記載のオーバロードカップリング。
【請求項６】
クランプねじ軸部（７．１）が締付け肩部（１．１）のくぼみ部（１．４）に入り、ボス（１）とクランプリング（２）の間の軸方向移動止めをなすように、クランプねじ軸部（７．１）とボス締付け肩部（１．１）の間に交差が存在することを特徴とする請求項１に記載のオーバロードカップリング。
【請求項７】
クランプリング（２）がねじ山（２．５）と貫通穴（２．４）の間に食違い角（α）を有し、ねじ頭部ささえ面（２．９）がクランプリング（２）の貫通穴（２．４）に対して直角であることを特徴とする請求項１に記載のオーバロードカップリング。
【請求項８】
ねじ山の軸線（２．７）及び座ぐり穴の軸線（２．８）が切断面（Ｅ）で交差することを特徴とする請求項１に記載のオーバロードカップリング。
【請求項９】
ボス（１）の縦スリット（１．２）の１つがピン（５）の直径よりやや広幅の縦スリット拡張部（１．３）を有し、縦スリット（１．２）の幅がピン（５）の直径より小さいことを特徴とする請求項１に記載のオーバロードカップリング。
【請求項１０】
クランプリング（２）のピン（５）のための半径方向に沿う穴（２．６）が中心に配置されないで、カップリングの軸線と平行にカップリングの外側の方向へずれていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載のオーバロードカップリング。
【請求項１１】
クランプリング（２）が左右逆に取り付けるとボス（１）の締付け肩部（１．１）の上に完全に押し込まれないように、縦スリット拡張部（１．３）の軸方向長さが設定されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のオーバロードカップリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
駆動技術での使用のために、安全カップリング（継手）は正確な過負荷（オーバーロード）防止のほかに次の要求を満たさなければならない。
−ドライブトレインの高い動挙動に対して小さな慣性モーメント
−設備でのカップリングの簡単な取付け取外し
−シャフト−ボス結合部の無遊び及び高い伝達安全性
−調整したトルクの手軽な読み取りと変更
−他のトルク範囲へのカップリングの問題ない改造
−調整ナットの確実拘束的回り止め
【背景技術】
【０００２】
先行技術によるオーバロードカップリングのクランプ（締付け）ボスでは、締付けスリットの区域に原則として弾性変形が生じ、その結果クランプねじの弾性たわみと塑性たわみが重ね合わされる。クランプねじの破損を確実になくすには、締め込みトルク及び得られる締付け力を減少しなければならない。
【０００３】
目盛表示と所属の基準マークに基づき、カップリングで調整されたオーバロードトルクの直接読み取りを可能にするオーバロードカップリングが、本願出願人のドイツ特許DE10314219で周知である。この目盛表示によって所定のオーバロードトルクの直接調整が極めて容易になる。
【０００４】
先行技術、例えばドイツ特許DE10314219によるオーバロードカップリングはそれぞれ現れる調整範囲に関係なく、いくつかの皿ばねを装備し、これでカップリングのために予定されたすべてのトルク範囲をカバーする。所望のトルク範囲によっては、こうして必要とされる数のばねが皿ばねとしての機能を果たすように取り付けられ、残余のばねは１８０°向きを転じて、つりあいワッシャの役割をする。オーバロードカップリングで調整されるトルクを決める際の変更により顧客に不具合なばね配列ないしばね重ねが与えられる場合は、該ばね配列ないしばね重ねとトルク範囲を変えなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、極めて活動的な駆動装置のための遊びのないトルク伝達という市場の要求を基本的に満足するクランプボスを提供することにあり、またトルク伝達の十分な安全性又はシャフトの良好な締付けをなし得ることにある。
【０００６】
目盛表示は場所の都合上、クランプリングの円筒面上に配置し、ボス本体とクランプリングの間にねじり剛性結合を行なうことも本発明の課題とされる。
【０００７】
又、本発明の別の課題は、ばね交換及びトルク調整を簡単になし得ることである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明に基づき二つ割に形成され、ボス本体とクランプねじ付きのクランプリングからなるクランプボスの特殊な設計によって、カップリングのコンパクトな構造又は小さな慣性モーメントが得られる。上記のコンパクトな構造を実現するために重要なのは、ボスの特殊な設計と並んで材料選択であり、クランプリングにはとりわけ熱処理鋼が使用される。
【０００９】
市場が要求する、設備へのカップリングの簡単な取付け取外しもまた二つ割のボスの設計によって実現され、シャフトとボスの摩擦結合のために必要な締付け力はとりわけ接線方向に配置されたただ１個のクランプねじによって生じる。
【００１０】
また極めて活発な駆動装置にとって重要な基準である遊びのないトルク伝達が得られる。
【００１１】
製造時にクランプリング又はクランプボスでクランプねじのためのねじ山と貫通穴又は座ぐり穴との間に若干の補正角を実現することにより、本発明に基づくクランプボスでクランプねじの高い締め込みトルク、それとともに高い締付け力が得られる。それによってねじに働く曲げモーメントが最小化され、同時にクランプカップリング（継手）の安全性が高められる。
【００１２】
周知のオーバロードカップリング（ドイツ特許DE10314219）のように、二つ割のボスを備えた本発明のカップリングでも場所の都合上、目盛表示がクランプリングの円筒面に配置されている。そのためにボス本体とクランプリングの間にねじり剛性結合が必要である。本発明に基づくオーバロードカップリングでは、半径方向に配置されたクランプリングの穴に圧入され、ボス肩部のスリットに係合して、回転方向に確実拘束的結合を生じるねじ又はピン、とりわけクランプスリーブによってこのねじり剛性結合が実現される。尚、本願において「確実拘束的」とは、結合されるべき両部材が、例えば歯のかみ合い形状などの態様で相互にかっちりと結合される状態を言い、摩擦結合などのすべりを伴う構成と対比される技術用語として用いられ、「確実拘束的結合」とは、そのように両部材ががっちりと組合わされてた結合を指す。
【００１３】
クランプリングとボスの間の角を上記のように固定することによって、クランプリングと調整ナットの間で１本のねじにより調整ナットを確実拘束的に固定することも可能になる。
【００１４】
本発明に基づくカップリング（継手）においてはクランプねじを完全に除去した後、クランプリングをボスから取り除き、調整ねじを取外して、ばね交換を行うことができる。ねじ軸部がボス本体の締付け肩部の円筒面と交差し、又はボス本体の締付け肩部の接線方向に沿うくぼみ部に入るから、クランプねじの完全な取り外しが必要である。このような交差によってボス本体上のクランプリングの軸方向移動に抗する確実拘束的固定が得られるのである。またクランプスリーブとクランプねじの位置の間の特別な幾何学的相互関係により、クランプリングがボス上のただ１つの正確に規定された位置でだけ確実に締付けられる。
【００１５】
ボスへのクランプリングの取付けをただ１つの正確に規定された位置でのみ可能にするために、本発明に基づくカップリングではボス側の２つの締付けスリットを異なる幅及び異なる軸方向長さで形成する構成が提案される。この構成とカップリングの外側へクランプリング側のピンの位置をずらせた構成との組合せによって、クランプリングを完全に正しい側で、かつ正しい角でボスに取り付けることが保証される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１の概観図又は図２の分解図は本発明に基づくカップリングの主要な部品を示す。
【００１７】
縦スリット１．２を備えたボス１の締付け肩部１．１の上に、クランプねじ７を有するクランプリング２が同心に配置され、クランプリングは軸方向に沿う縦スリット１．２に係合して半径方向に伸びるピン５によって回り止めされている。このクランプリング２には半径方向に沿って締付けスリット２．３が設けられている。このボス１、クランプリング２及びクランプねじ７により二つ割のボスユニットが構成されている。ボス１の上に調整ナット３があり、これによって皿ばね６がカップリングの確実拘束的に各部材が連結されたトルク伝達機構、すなわち圧力ディスク９、ボール１０、圧力フランジ１１よりなる機構に対して軸方向に予圧される。過負荷（オーバーロード）の場合はカップリングが外れ、圧力ディスク９が皿ばね６の圧縮力に逆らって軸方向運動を行う。こうしてボス１と圧力フランジ１１の分離が行われる。調整ナット３はカップリングの軸線に対して同心の基準円上にある軸に平行な穴３．３を備えている。クランプリング２の端面の同じく軸に平行なねじ穴の中にある止めねじ４が穴３．３に係合する。それによって調整ナット３の確実拘束的固定が実現される。止めねじ４が調整ナット３の端面に配分された穴３．３の１つと向き合うか、又はクランプリング２の標識ノッチ２．１と調整ナット３の標識ノッチ３．２が一線に並んだときに、確実拘束的固定を有効とし得る。尚、ボス１、調整ナット３のねじ山及びボス締付け肩部１．１のそれぞれの直径、又はクランプリング２の内径が段状に段階付けられており、これによって、クランプリング２と調整ナット３の取外しの後に、皿ばね６の取外しが可能となる。
【００１８】
クランプリング２の周囲にトルクを表わす目盛（以下、トルク目盛という）２．２が配置されており、カップリングで調整されたトルクをこの目盛上で調整ナット３の基準マーク３．１により直接トルク読み取り、すなわちトルクの値を読み取ることができる。カップリングの目盛定めの際に、とりわけ調整ナット３の上のカラー標示点として形成された基準マークの位置と、クランプリング２の上のトルク目盛２．２の位置が確定される。図示のカップリングの実施例では、４０Ｎｍに調整されている。
【００１９】
図３に本発明に基づくカップリングの平面図を示す。この図でクランプリング２の上に配置されたトルク目盛２．２と調整ナット３の基準マーク３．１との相互関係がさらに明かである。また止めねじ４のねじ込みのために必要な、クランプリング２の標識ノッチ２．１と調整ナット３の標識ノッチ３．２の１つとの位置整合（アライメント）も明かである。
【００２０】
図４は本発明に基づくカップリングのおおむねの縦断面図を示す。この図において、まず第一にスリーブ状の軸方向延長部として形成されたボス１の肩部１．１の上にクランプリング２が配置されていることが分かる。さらにクランプリング２の中にある止めねじ４が調整ナット３の穴３．３と係合して確実拘束的固定がなされる態様が示されている。この状態で、標識ノッチ２．１と標識ノッチ３．２が一線に整合する。
【００２１】
図５にクランプねじ７の平面でのカップリングの横断面図を示す。クランプリング２の半径方向に沿う穴２．６の中にあるクランプスリーブ（中空で縦スリット付き、図６を参照）の形状のピン５とボス１の肩部１．１にある縦スリット１．２との間が相対回転不能な確実拘束的結合がなされている。
【００２２】
さらに図５にはボス１の肩部１．１のくぼみ部１．４（図２−くぼみ部１．４も参照）に入ったクランプねじ７の軸部７．１の位置が示されている。クランプねじ７はクランプリング２の貫通穴２．４に挿着され、その状態で締付けスリット２．３はクランプねじ７により橋絡された態様をなす。それによってクランプリング２とボス肩部１．１の間の補助的な確実拘束を保証することができる。この確実拘束はクランプリング２の軸方向移動又はボス１からの、例えば輸送中の脱落を確実に防止する。図５の本発明に基づく別の細部として、ねじ山２．５とクランプリング２の貫通穴２．４又はクランプねじ７の軸部７．１又は頭部のための頭部ささえ面２．９との間が傾斜している構成を明らかにしている。上記の傾斜構成は図５にねじ山２．７の軸線と貫通穴２．８の軸線の間の食違い角“α”として示されている。又、これら両軸２．７；２．８は図５に示す切断面Ｅで交差している。この傾斜構成は、締付けの際にクランプリング２の弾性又は部分弾性変形によりねじ７に付加的に働く曲げモーメントを最小化する。ボス１、クランプリング２及びクランプねじ７からなるボスユニットの締付けは、図５の図示に詳しく示さないシャフト８に対して行われる。ボス１はクランプねじ７で摩擦結合によりシャフト８の上に締付けられる。
【００２３】
図６はカップリングの別の実施例の分解斜視図を示す。この実施例においてもカップリングはボス１のスリーブ状の軸方向延長部として形成された締付け肩部１．１の上に、クランプねじ７を有するクランプリング２を同心に配置した構成である。クランプリング２はボス１のボス肩部１．１の縦スリット拡張部１．３の中に半径方向に突出するピン５によって確実拘束的に回り止めされている。
【００２４】
片側に配置した縦スリット拡張部１．３によって、ただ１つの正確に確定されたボス１上の位置でだけクランプリング２が取り付けられることが保証される。ピン５のためにクランプリング２に設けた半径方向穴２．６の位置がクランプリングの中心に配置されないで、該カップリングの軸線と平行にカップリングの外側の方向へずらせてあることは、縦スリット拡張部１．３のこれに合わせた軸方向の長さの設定と相俟って、ボス肩部１．１へのクランプリング２の左右逆の取り付けを防止する。
【００２５】
本発明に基づくカップリングの前記第１の実施例と同じく、図６に示す他の実施例のカップリングでもクランプリング２にねじ込んだ止めねじ４が調整ナット３の端面側に配分された穴３．３の１つに係合することによって調整ナット３の確実拘束的固定が保証される。
【００２６】
トルク調整のために、クランプリング２及び調整ナット３の穴３．３から止めねじ４をねじ戻し、こうしてボス１の上で調整ナット３をねじり、それによってばね６の予圧を変えることができる。該カップリングで調整されたトルクは、初めに説明した第１の実施例と同様に、基準マーク３．１とトルク目盛２．２の間で読み取ることができる。ここにおいて、図示のカップリングは７０Ｎｍに調整されている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に基づくオーバロードカップリングの第１の実施例の概観図である。
【図２】オーバロードカップリングの分解図である。
【図３】調整ナットに基準マークがあるトルク目盛の図である。
【図４】カップリングの縦断面図である。
【図５】クランプねじの区域のカップリングの横断面図である。
【図６】スリット付きクランプボス及び片側の縦スリット拡張部を有する本発明に基づくオーバロードカップリングの別の実施例の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１      ボス
１．１  ボス締付け肩部
１．２  縦スリット
１．３  縦スリット拡張部
１．４  くぼみ部
２      クランプリング
２．１  標識ノッチ（クランプリングの）
２．２  トルク目盛
２．３  締付けスリット
２．４  貫通穴
２．５  ねじ山（クランプねじのための）
２．６  半径方向穴（ピンのための）
２．７  ねじ山の軸線
２．８  座ぐり穴の軸線
２．９  頭部ささえ面
３      調整ナット
３．１  基準マーク
３．２  標識ノッチ（調整ナットの）
３．３  軸方向穴（止めねじのための）
４      止めねじ
５      ピン／クランプスリーブ
６      皿ばね
７      クランプねじ
７．１  クランプねじ軸部
８      シャフト
９      圧力ディスク
１０    ボール
１１    圧力フランジ
α      食違い角
Ｅ      切断面
【図１】
2009529625.tif 000003
【図２】
2009529625.tif 000004
【図３】
2009529625.tif 000005
【図４】
2009529625.tif 000006
【図５】
2009529625.tif 000007
【図６】
2009529625.tif 000008
【国際調査報告】
2009529625.tif 000009
2009529625.tif 000010
2009529625.tif 000011
2009529625.tif 000012