(57)【要約】  本発明は、少なくとも二つの本体コンポーネント（１０，１２）を具備している、めねじ（１４，１６）を備えた一体型本体のねじ山付きリングに関するものである。第一本体コンポーネント（１０）が放射状面に位置決めされた平坦な端面（２２）を備えたセットカラーを形成していて、第二本体コンポーネント（１２）がギャップ（２６）を形成するべく第一本体コンポーネント（１０）に接続されている保持リングを形成しており、ギャップ（２６）は本体の弾性的なフレキシブルな壁面コンポーネント（３２）により二つの本体コンポーネント（１０，１２）の間に位置していて、そして第二本体コンポーネント（１２）は、弾性的なフレキシブルな壁面コンポーネント（３２）によりギャップ（２６）の幾何学的形状を本体の長手軸に沿って調節できるようになっている作動機構を有している。取付け前の状態において、限定可能な傾斜角度を備えた接触面（４６）が、作動機構と本体コンポーネントとの間にあることと；傾斜角度（ａ）は、取付け状態において発生するねじ山逃げ面のクリアランスが除去されるように本体の長手軸に対して選択されることと；を特徴としていて、作動機構により傾斜した接触面とクランプされるねじ山逃げ面とに作用される力に基づく高い効率を得ることができる。
2007518945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つの本体コンポーネント（１０，１２）を具備している、めねじ（１４，１６）を備えた一体型本体のねじ山付きリングであって；
前記第一本体コンポーネント（１０）が放射状面に位置決めされた平坦な端面（２２）を備えたセットカラーを形成していて、前記第二本体コンポーネント（１２）がギャップ（２６）を形成するべく前記第一本体コンポーネント（１０）に接続されている保持リングを形成しており、前記ギャップ（２６）は前記本体の弾性的なフレキシブルな壁面コンポーネント（３２）により前記二つの本体コンポーネント（１０，１２）の間に位置していて、そして前記第二本体コンポーネント（１２）は、前記弾性的なフレキシブルな壁面コンポーネント（３２）により前記ギャップ（２６）の幾何学的形状を前記本体の長手軸に沿って調節できるようになっている作動機構を有している、ねじ山付きリングにおいて；
取付け前の状態において、限定可能な傾斜角度を備えた接触面（４６）が、前記作動機構と前記本体コンポーネントとの間にあることと；
前記傾斜角度（ａ）は、取付け状態において発生するねじ山逃げ面のクリアランスが排除されるように前記本体の長手軸に対して選択されることと；を特徴とする、
ねじ山付きリング。
【請求項２】
前記接触面（４６）が、取付け状態において前記本体の長手軸に直交して延びていて、前記ねじ山逃げ面のクリアランスを排除している、請求項１に記載のねじ山付きリング。
【請求項３】
前記作動機構が、選択した位置において前記ギャップ（２６）の幅を修正することができるようになっている複数の引張手段を有している、請求項１又は２に記載のねじ山付きリング。
【請求項４】
取付け前の状態において、傾斜した前記接触面（４６）がそれぞれの前記引張手段と前記第二本体コンポーネント（１２）との間に位置している、請求項３に記載のねじ山付きリング。
【請求項５】
前記接触面（４６）の一部が、前記引張手段各々に特定されている、請求項３又は４に記載のねじ山付きリング。
【請求項６】
それぞれの前記引張手段は端部において前記第二本体コンポーネント（１２）に作用していて、好ましくは少なくとも一つの凹部（貫通孔４２）において前記第二本体コンポーネント（１２）に組み込まれている、請求項３−５のいずれか一項に記載のねじ山付きリング。
【請求項７】
前記引張手段としてセット・スクリュー（３４）が同心の目盛盤に均等に分配されていて、前記セット・スクリューは前記軸に平行に前記ギャップ（２６）を貫通していて、取付け状態において前記セット・スクリューのスクリューヘッド（３８）が前記第二本体コンポーネント（１２）における前記接触面（４６）に支持されている、請求項３−６のいずれか一項に記載のねじ山付きリング。
【請求項８】
セット・スクリュー（３４）として六角ヘッドスクリューが提供されていて、取付け状態において前記第二本体コンポーネント（１２）に特定された凹部（貫通孔４２）においてある程度までカウンターシャンクとなっていて、スクリューヘッド（３８）が前記第二本体コンポーネント（１２）の前方外面（４４）に対してクランプ角度（ｂ）を形成していて、前記クランプ角度（ｂ）は前記傾斜角度（ａ）に対応している、請求項７に記載のねじ山付きリング。
【請求項９】
保持リングとして作用している前記第二本体コンポーネント（１２）は、前記弾性的なフレキシブルな壁面コンポーネント（３２）を形成するために、セットカラーの形状の前記第一本体コンポーネント（１０）の外径に等しい外径となっている、請求項１−８のいずれか一項に記載のねじ山付きリング。
【請求項１０】
前記傾斜角度（ａ）が０．５°〜５°、好ましくは１°〜３°である、請求項１−９のいずれか一項に記載のねじ山付きリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
少なくとも二つの本体コンポーネントを具備している、めねじを備えた一体型本体のねじ山付きリングに関するものであって、第一本体コンポーネントが放射状面に位置決めされた平坦な端面を備えたセットカラーを形成していて、第二本体コンポーネントがギャップを形成するべく第一本体コンポーネントに接続されている保持リングを形成しており、ギャップは本体の弾性的なフレキシブルな壁面コンポーネントにより前記二つの本体コンポーネントの間に位置していて、そして第二本体コンポーネントは、弾性的なフレキシブルな壁面コンポーネントによりギャップの幾何学的形状を本体の長手軸に沿って調節できるようになっている作動機構を有している。
【背景技術】
【０００２】
このタイプのねじ山付きリングは、特許文献１において開示されていて、例えば、市場で入手可能なものであり、種々の機械工学分野において使用されている。平面を形成している本体コンポーネントがシャフト又はスピンドルの雄ねじに着座される高精度のナットとして作用するようになっていて、ねじ山付きリングの長手軸に沿ったナットの軸方向位置は、保持リングとして使用される第二本体コンポーネントにより高精度で位置決めすることができ、おねじとめねじとの間に見られるねじ山逃げ面のクリアランスは排除されている。すなわち、二つの本体コンポーネントの間のギャップの幅は作動手段により修正することができるようになっていて、その修正は本体コンポーネントを形成している弾性的なフレキシブルな壁面コンポーネントにより可能となっている。
【０００３】
作動機構は、セットカラー及び保持リングを往復的に締め付け可能なセット・スクリューであってもよい。セットカラーは調節ナットとして作用してもよくて、調節ナットの平面がシャフトにおけるローラベアリングの位置決め用接触面を形成しあるいは正確に位置決めされたシャフトカラー等として使用されてもよい。
【０００４】
前述した開示されたねじ山付きリングの場合、本体コンポーネントのギャップは軸方向にお互いにオフセットした二つのギャップセグメントにより形成されていて、一方のギャップはねじ山付穴からねじ山付きリングの周囲近傍に延伸していて、もう一方のギャップは外周面から半径方向内向きにねじ山付き穴の近傍へ延伸している。二つのギャップセグメントの間には弾性的なフレキシブルな壁面コンポーネントがあって、壁面コンポーネントの厚さは、壁面コンポーネントが弾性的にフレキシブルであるように選択されており、ギャップの幾何学的形状は作動機構として作用するセット・スクリューにより調節することができ、従ってねじ山逃げ面クリアランスは排除され、そして所望するロック作用は二つの本体コンポーネントを引張することにより達成されている。本ねじ山付きリングの欠点は製造コストが高価であることである。
【０００５】
特許文献２が精密テンションナットとして作られている。開示された精密テンションナットは、雌ねじを有している剛なナットブロックと、平坦に機械加工され、かつねじ山の軸に対して直角に整列している端面と、外周面とを有している。それぞれのクランプ要素各々は、ナットブロックから半径方向に延伸しているセグメントセクタを形成している。
軸に平行に操作できるクランプスクリューにより軸方向にロックするためのクランプ要素は弾性的に傾斜できる。さらに、クランプ要素は例示のコンポーネントのほぼ５０％を構成していて、引張側における軸方向ロックにおいて、当初作られた形状のねじ山の外周面のほぼ５０％で変更できる。平面の変形及び不十分なロックによるゆるみは回避されている。本開示を前述の開示と比較すると、本開示は二つではなくただ一つのギャップセグメントを有していて、そのギャップセグメントは外側が閉じられていて、従って汚染物質が外側からギャップ部分に侵入することを防止していて、製造の困難さ及びコストが低減されており；分割されたクランプ要素の製造が困難さを伴ない、クランプ要素を分割した結果クランプ力の均一な分布が困難なものとなっている。
【０００６】
特許文献３が他のねじ山付きリングを開示していて、弾性的にフレキシブルな壁面コンポーネントを形成するために保持リングとして使用される第二本体コンポーネントは、第一本体コンポーネントに比較して外径の小さくなった外周部分を有していて、半径方向外側に位置しているギャップ端部より小さな半径となっていて、そして第二本体コンポーネントはギャップから軸方向に離間している小さな直径の円周部分であって、そのギャップは軸方向にフレキシブルな壁面コンポーネントを形成している。
【０００７】
二つのギャップ区画の複雑な製造に代わって、本開示においては、内部凹部としての一体ギャップ形状フレキシブルな壁面コンポーネントの形成と、第二本体コンポーネントの外側機械加工とが外径を小さくするために必要とされ、このことは単純な機械加工で行なうことができる。
【０００８】
さらに、開示において、セットカラーを特定されたねじ山付きピースに固定した後で、かつ保持リングを締め付けた後に、ねじに沿って意図せずに塑性変形が生じると；ねじ山付きリングは使用できなくなり、そしてクランプしたねじ山からはずれなくなってしまう。基本的にはロッキングトルク可変のトルクレンチを用いて防止することは可能であり；ねじ山付きリングにおいては実際的なものであるが、応々にして適切なトルクレンチがなく、ねじ山付きリングは従来の工具で固定されている。
【特許文献１】独国特許出願公開第１６７５６８５号明細書
【特許文献２】欧州特許公開第９５６７６８号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２５２７８０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、後者の開示をさらに改善するものであって、その利点を維持しつつ、製造が単純で安価なねじ山付きリングであって、小さなサイズで高い効率が達成できるものであり、すなわち、二つの本体コンポーネントを引張することによりねじ山逃げ面のクリアランスが排除され所望するロック作用が達成されている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本目的は請求項１の特徴をそなえた形状のねじ山付きリングにより達成されている。
【００１１】
請求項１の特徴部分に特定されているように、取付け前の状態において、作動機構と本体コンポーネントとの間に接触面があって、接触面は限定可能な傾斜角を備えており、本体の長手軸に対する傾斜角度が、取付け状態においてねじ山逃げ面のクリアランスの発生を排除するように選択されているので、取付け状態において、作動機構のクランプ力が、クランプされるねじ山逃げ面近傍の内周囲に作用していて、従って、ギャップの半径方向外端部との間に適切な距離、及び傾斜した接触面とクランプされるねじ山逃げ面とを用いた作動機構の力の作用により、高効率が達成され、ねじ山逃げ面のクリアランスは正しいロック作用を得るべく効果的に排除されている。本発明におけるねじ山付きリングは簡単かつ安価で製造でき、小さな取付けスペースを必要とするだけである。というのは二つのギャップセグメントは必要とせず一つだけでよくて、かつ外周部分の異なった二つの本体コンポーネントを作ることが省かれているからである。
【００１２】
さらなる利点は、ギャップセグメントがねじ山付きリングの外側面に開口していなくて；従って本発明のねじ山付きリングは閉じた外形周囲となっており、操作時における汚染物質がギャップに侵入する危険を回避できるようになっている。さもないと、外周囲が開口している場合、潤滑剤に含まれている汚染物質、摩耗粒子、切削くず等が、ねじ山付きリングにおける外周囲に対して質量のアンバランスをもたらす。スリーブ状形状のために、ねじ山付きリングに対して均一な力を作用することができ、取付け現場において、ねじ山付きリングのすぐれたロックを可能にしている。
【００１３】
ねじ山付きリングの位置を特定のねじ山に固定する前に、保持リングを傾斜させて位置決めすることは、セットカラーが所定の方法で固定できることを保証していて、続いて保持リングが締め付けられる場合、保持リングによりロック用力をセットカラーに作用する前に、特定のねじ山逃げ面のクリアランスだけが損傷を受ける。この結果、ねじ山間のクランププロセスにおける塑性変形のほとんどが防止され、従ってねじ山付きリングの不適切なクランププロセスでもその機能は維持され、かつ特定のねじ山から容易に取りはずすことができるか判明した。
【００１４】
本発明におけるねじ山付きリングの好適な実施形態において、作動機構は、取付け状態において保持リングの特定された凹部にカウンターシャンクされる引張手段を有していて、その引張手段は保持リングの前面に対する接触面により、取付け状態前における傾斜角度に対応するクランプ角度を形成する。このことが例示のクランプ角度を用いてクランププロセスを完全に実施できたことを目視で監視することを可能にしている。
【００１５】
利点のある他の実施形態は従属項に規定されている。
【００１６】
概略図でありノットスケールの図に示めす二つの例示の実施形態を用いて本発明のねじ山付きリングを詳述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図示したねじ山付きリングは二つの主要コンポーネントである、調節カラーあるいは調節ナットとして作用する第一本体コンポーネント１０と、保持リングとして作用する第二本体コンポーネント１２とを有している。二つの本体コンポーネント１０及び１２は連続しためねじ１４，１６をそれぞれを含んでいて、例示の実施形態において、第一本体コンポーネント１０のめねじ１４は第二本体コンポーネント１２のめねじより多くのねじ山を有している。これらのめねじ１４，１６を用いて、ねじ山付きリングはスピンドル２０のおねじ１８を備えた区画に締め付けることができる。さらに、本体コンポーネント１０がリング本体２４を所定位置に固定するために使用される平坦な端面２２を有していて、リング本体２４はシャフトカラーとしてスピンドル２０に着座される。
【００１８】
二つの本体コンポーネント１０と１２との間にギャップ２６があって、ギャップ２６はねじ山付きリングの取付け状態において雄ねじ１８から半径方向に延伸していて、その半径方向の外端部２８は二つの本体コンポーネント１０，１２の共通円周から半径方向に離間している。ギャップ２６の半径方向の外端部２８は共通円周３６と共に壁面コンポーネント３２の境界となっていて、その壁面コンポーネント３６により第一本体コンポーネント１０と第二本体コンポーネント１２とがお互いに一体に接合されている。この壁面コンポーネント３２の壁面厚さは、壁面コンポーネント３２がある種の弱め点を形成するように選択されていて、言いかえるとそのフレキシブルな壁面コンポーネントは、鋼材料で作られたねじ山付きリングに関するものであって、第一本体コンポーネント１０に対する第二本体コンポーネント１２の位置をフレキシブルに調整することを可能にしており、対応するギャップ２６の幾何学的形状の調節に作用していて、例えばギャップの幅が局所的に修正されるようになっている。
【００１９】
ギャップ２６の幾何学的形状を調節するための作動機構として個々のセット・スクリュー３４が引張手段として使用されていて、そして軸に平行にギャップ２６を貫通し、第一本体コンポーネント１０のねじ山付き穴３６の中に差し込まれ、スクリューヘッド３８を用いて第二本体コンポーネント１２の端部に取付け状態において支持される（図２と比較）。セット・スクリュー３４はねじ山付きリングの長手軸に対して同心の目盛盤に均等に分配されており、例えば六つのセット・スクリューが備えられている。本例示の実施形態において、セット・スクリュー３４はスクリューヘッド３８を備えたソケットヘッドキャップスクリューのように形成されていて、そのスクリューヘッドはねじ山付きリングの自由端面４０に作用している。図示されているソケットヘッドスキャップスクリューの代りに従来形の六角ヘッドスクリューがコスト低減のために使用されてもよい。というのは図１及び２に図示する実施形態において、正面からではなくて半径方向外側からセット・スクリュー３４を締めつける場合もあるからである。
【００２０】
図３及び４に図示する第二実施形態において、スクリューヘッド３８は、スクリューヘッド３８が取付け前に第二本体コンポーネント１２の外側端面４４とほぼ同一高さになるように、対応する貫通孔４２の軸方向に広がった端部セグメントにカウンタ・シャンクに保持されている。図３及び４に図示する実施形態における前述の広がった端部セグメントは、第二本体コンポーネント１２の雌ねじ１６に対する長さの雌ねじセグメントを伴なっている。二つの実施形態は機能及び作用に関してお互いに一致しているなら、第一実施形態に関して前述した詳細は、例示の第二実施形態に対しても適用され、図１及び２に図示される第一実施形態におけるコンポーネントと同一符号が使用される。
【００２１】
図１はロック解除状態を図示していて、ねじ山付きリングの取付け前の状態であって、めねじ１４及び１６とおねじ１８との間に係合しているねじ山逃げ面のクリアランスを明瞭にするべく拡大して図示している。図の右側に位置している雌ねじ１４，１６の逃げ面は、図面の左側に位置しているおねじ１８の逃げ面に対して離間している。
【００２２】
図２はロック状態、すなわち取り付け状態を図示していて、第二本体コンポーネント１２は個々のセット・スクリュー３４を備えた作動機構により第一本体コンポーネント１０に対して引張されていて、第二本体コンポーネント１２に関して、右側に位置しているめねじ１６の逃げ面は雄ねじ１８の逃げ面に支持されており、第一本体コンポーネント１０に関しては、左側に位置しているめねじ１４の逃げ面は雄ねじ１８に支持されるようになっていて、従ってお互いに締め付けられている本体コンポーネント１０及び１２により形成されたねじ山付きリングユニットは全体的に締め付けられるようになっている。
【００２３】
本発明におけるねじ山付きリングは、回転対称であってバランスを乱すような溝、スロット等を有していない。同心の目盛盤に均等に分配されているセット・スクリュー３４は壁面コンポーネント３２のフレキシブルな形状と共に、ねじに対して均一なクランプ力を提供している。これらのクランプ力がめねじ１４，１６とおねじ１８とのねじ山逃げ面の強力な接触を保証していて、従ってねじ山付きリング全周にわたっての高い剛性を保証している。いずれの形状調整の不具合及び表面圧縮の発生は、本体コンポーネント１０及び１２の引張を増大することにより取り付け中に平坦化される。セットカラー又は調節ナットとして使用される第一本体コンポーネント１０の平面２２は、セット・スクリュー３４の均一な引張により完全なバランスが達成されるまで整列させることができる。必要に応じて、個々のセット・スクリュー３４は、隣接するコンポーネントの平面延伸部の最少誤差によりもたらされる一方への引張を相殺するべく、さらに締め付けられてもよい。
【００２４】
所定の傾斜角ａである接触面４６を提供するために、ギャップ２６と二つの本体コンポーネント１０，１２との相互位置決めと共に、本発明におけるねじ山付きリングの形状、詳しくは取付け前の状態におけるセット・スクリュー３４形状の作動機構コンポーネントと、ねじ山付きリングの本体コンポーネントとの間の形状に加えて、弾性的にフレキシブルな壁面コンポーネント３２の壁面厚さが重要であって、本体コンポーネントの長手軸に対する傾斜角ａは、取付け前の状態において発生するねじ山逃げ面のクリアランスが完全に排除されるように選択されている。失敗なく使用するために傾斜角ａは０．５°〜５°の間であってもよくて、好ましくは１°〜３°の間であって、ねじ山逃げ面のクリアランスとねじ山ピッチとに関して達成される平準化に依存している。
【００２５】
取付け前の状態において傾斜して延伸している接触面４６は、セット・スクリュー３４のスクリューヘッド３８のためのヘッド支持面を形成していて、その接触面４６は、最も初期に可能な最大のねじ継手のねじ山逃げ面のクリアランスにおいてねじ継手をロックした後で直角になるように常時寸法決めされている（図２の取付け状態と比較）。セット・スクリュー３４により発生される引張力のほとんどが、クランプするスピンドルのおねじ１８近傍で作用していて、開示されたねじ山付きリングに比較して効率が著しく改善されている。ねじ山付きリングをスピンドル２０にクランプし締め付ける際の効率の改善にもとずいて、本発明におけるねじ山付きリングは非常に小さな寸法で軸方向及び半径方向に拡げることができる。さらに、効率の改善は、セット・スクリュー３４が少ない新しいねじ山付きリングを可能にしている。
【００２６】
図３及び４における第二実施形態において、取り付け状態でスクリューヘッド３８が貫通孔４２に締め付けられる場合、スクリューヘッド３８は保持リング１２の外端面４４に対してクランプ角度ｂを形成していて、クランプ角度ｂは取付け前の状態における傾斜角度ａに対応していて、ロックのタイプを目視で監視することを可能にしている。スクリューヘッド３８を備えた六角ヘッドねじが、保持リング１２における特定された凹部に軸方向に締めつけられるなら、図３及び４に図示するソケットヘッドキャップスクリューの使用が、長手軸方向前方から適切な工具を用いてねじ山付きリングを締め付けかつゆるめることができるとの観点から推せんされる。図１及び２に図示する実施形態において、六角ヘッドねじは外周側面が六角形のねじヘッド３８を使用している。このようにして、ねじ山付きリングの外周側面からすなわち半径方向から締め付け及びゆるめる操作ができるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明における例示の第一実施形態のねじ山付きリングの半分の縦断面図であって、ねじ山付きスピンドルに取り付けられていて、本図は作動原理を分り易く示めすために簡略化されており、とくに、ねじ山逃げ面のクリアランスが拡大して図示され、さらにねじ山付きリングは取付け前に対応しているロック解除された状態で図示されている。
【図２】図２は、図１に対応する図であるけれども、固定ねじ式ねじ山付きリングが取り付け状態であるロック状態で図示されている。
【図３】図３は、図１と同様な第二実施形態を図示している。
【図４】図４は、図２と同様な第二実施形態を図示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2007518945.tif 000007
2007518945.tif 000008
2007518945.tif 000009
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