(57)【要約】  本発明は、２つの部材（１０，１４）、たとえば２つの工具部材を結合させるための装置に関する。第１の部材（１０）は、筒状の嵌合ピン（１２）と、該嵌合ピン（１２）をその基部において取り囲み、半径方向に突出している環状面（２２）とを有し、第２の部材（１４）は、前記嵌合ピン（１２）を受容するための嵌合孔（１６）と、該嵌合孔（１６）をその縁において取り囲んでいる環状面（２４）とを有している。さらに締め付け機構（１８）が設けられ、該締め付け機構は、前記嵌合ピン（１２）が前記嵌合孔（１６）内へ引き込まれてその際に前記環状面（２２，２４）が互いに押圧し合う用を成す。前記締め付け機構は、筒状の案内面でもって前記嵌合ピン（１２）の横穴（２６）内で変位可能に案内されるクランプボルト（２８）と、前記第２の部材（１４）内で互いに対角線方向に対向している保持手段（３４，３６）とを含んでいる。該保持手段（３４，３６）は、それぞれその端面側の内側円錐部または外側円錐部でもって前記クランプボルト（２８）の補完的な外側円錐部または内側円錐部と当接し、締め付け工程の際に該クランプボルトに対して楔状に締め付けられる。本発明によれば、前記クランプボルト（２８）の前記内側円錐部（４４）および／または前記外側円錐部（４０）および／または前記保持手段（３４，３６）の１つは、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置される実質的に切頭円錐状の２つの接触部分（４０’，４０”；４４’，４４”；４２’，４２”；４６’，４６”）を有している。これら接触部分は締め付け工程の際に個別に作用することができ、或いは、一緒に作用することができる。
2013521138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの部材、特に２つの工具部材を結合させるための装置であって、第１の部材（１０）に配置される筒状の嵌合ピン（１２）と、該嵌合ピン（１２）をその基部において取り囲み、半径方向に突出している環状面（２２）と、第２の部材（１４）に配置される、前記嵌合ピン（１２）を受容するための嵌合孔（１６）と、該嵌合孔（１６）をその縁において取り囲んでいる環状面（２４）と、筒状の案内面でもって前記嵌合ピン（１２）の横穴（２６）内で変位可能に案内され、前記案内面に対し同心の内側円錐部または外側円錐部を端部にそれぞれ有しているクランプボルト（２８）であって、該クランプボルトの長さが前記横穴（２６）の領域において前記嵌合ピン（１２）の径よりも短い前記クランプボルト（２８）と、前記嵌合穴（１６）の領域で互いに対角線方向に対向し、好ましくは雌ねじを備えたラジアル孔（３０，３２）に挿着され、前記嵌合孔（１６）の内部へ向いており、前記クランプボルト（２８）の前記内側円錐部または前記外側円錐部に対し補完的な外側円錐部または内側円錐部を有し、締め付け工程の際に前記クランプボルト（２８）を用いて楔状に固定可能な２つの保持手段（３４，３６）とを備え、互いに補完的な前記内側円錐部と外側円錐部とが、締め付け工程の際に前記嵌合孔（１６）内への前記嵌合ピン（１２）の引き込みと、前記環状面（２２，２４）の相互押圧とを生じさせる軸線ずれを有している、前記装置において、
前記クランプボルト（２８）の前記内側円錐部（４４）および／または前記外側円錐部（４０）が、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置される実質的に切頭円錐状の２つの接触部分（４０’，４０”；４４’，４４”）を有していることを特徴とする装置。
【請求項２】
互いに隣り合っている２つの接触部分（４０’，４０”；４４’，４４”）が異なる円錐角を有していることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記保持手段（３６，３４）の第１のグループの外側円錐部（４６）または内側円錐部（４２）が、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置される実質的に切頭円錐状の２つの接触部分（４６’，４６”；４２’，４２”）を有し、これら接触部分のうちの１つのみが前記クランプボルト（２８）の隣接する前記内側円錐部（４４）または前記外側円錐部（４０）の前記接触部分（４４’，４４”；４０’，４０”）の１つと補完的であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記保持手段の第２のグループの外側円錐部または内側円錐部が１つの切頭円錐状の接触部分のみを有し、該接触部分が前記クランプボルト（２８）の隣接している前記内側円錐部（４４）または前記外側円錐部（４０）の前記接触部分（４４’，４４”；４０’，４０”）の１つと補完的であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項５】
前記保持手段（３６，３４）の第３のグループの外側円錐部または内側円錐部が、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置される実質的に切頭円錐状の２つの接触部分（４２’，４２”；４６’，４６”）を有し、これら接触部分のうちの２つが前記クランプボルト（２８）の隣接する前記内側円錐部または前記外側円錐部の前記接触部分（４０’，４０”；４４’，４４”）のそれぞれ１つと補完的であることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項６】
２つの部材（１０，１４）、特に２つの工具部材を結合させるための装置であって、第１の部材（１０）に配置される筒状の嵌合ピン（１２）と、該嵌合ピン（１２）をその基部において取り囲み、半径方向に突出している環状面（２２）と、第２の部材（１４）に配置される、前記嵌合ピン（１２）を受容するための嵌合孔（１６）と、該嵌合孔（１６）をその縁において取り囲んでいる環状面（２４）と、筒状の案内面でもって前記嵌合ピン（１２）の横穴（２６）内で変位可能に案内され、前記案内面に対し同心の内側円錐部または外側円錐部を端部にそれぞれ有しているクランプボルト（２８）であって、該クランプボルトの長さが前記横穴（２６）の領域において前記嵌合ピン（１２）の径よりも短い前記クランプボルト（２８）と、前記嵌合穴（１６）の領域で互いに対角線方向に対向し、好ましくは雌ねじを備えたラジアル孔（３０，３２）に挿着され、前記嵌合孔（１６）の内部へ向いており、前記クランプボルト（２８）の前記内側円錐部または前記外側円錐部に対し補完的な外側円錐部または内側円錐部を有し、締め付け工程の際に前記クランプボルト（２８）を用いて楔状に固定可能な２つの保持手段（３４，３６）とを備え、互いに補完的な前記内側円錐部と外側円錐部とが、締め付け工程の際に前記嵌合孔（１６）内への前記嵌合ピン（１２）の引き込みと、前記環状面（２２，２４）の相互押圧とを生じさせる軸線ずれを有している、前記装置において、
前記保持手段（３４，３６）の少なくとも１つの前記外側円錐部（４６）または前記内側円錐部（４２）が、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置される実質的に切頭円錐状の２つの接触部分（４６’，４６”；４２’，４２”）を有していることを特徴とする装置。
【請求項７】
互いに隣り合っている２つの接触部分（４６’，４６”；４２’，４２”）が異なる円錐角を有していることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記クランプボルト（２８）の第１のグループの内側円錐部（４４）および／または外側円錐部（４０）が、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置され且つ好ましくは異なる円錐角を有する実質的に切頭円錐状の２つの接触部分（４４’，４４”；４０’，４０”）を有し、これら接触部分のうちの１つのみが前記保持手段（３６，３４）の隣接する前記外側円錐部（４６）または前記内側円錐部（４２）の前記接触部分（４６’，４６”；４２’，４２”）の１つと補完的であることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記クランプボルト（２８）の第２のグループの内側円錐部および／または外側円錐部が、実質的に切頭円錐状の１つの接触部分のみを有し、この接触部分が１つの保持手段（３６，３４）の隣接する前記外側円錐部（４６）または前記内側円錐部（４２）の前記接触部分（４６’，４６”；４２’，４２”）の１つと補完的であることを特徴とする、請求項６から８までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１０】
前記クランプボルト（２８）の第３のグループの内側円錐部および／または外側円錐部が、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置される実質的に切頭円錐状の２つの接触部分（４０’，４０”；４４’，４４”）を有し、これら接触部分のうちの２つが前記保持手段（３６，３４）の隣接する前記外側円錐部または前記内側円錐部の前記接触部分の１つと補完的であることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項１１】
前記クランプボルト（２８）と前記保持手段（３４，３６）の、軸線方向に間隔をもって配置されている前記接触部分が、それぞれの自由端面側へ大きくなっていく円錐角を有していることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１２】
前記クランプボルト（２８）および／または前記保持手段（３４，３６）の前記接触部分が軸線方向に好ましくはわずかに湾曲した側面を有していることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１３】
前記接触部分の前記側面が４ｍｍないし５００００ｍｍの曲率半径を有していることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記クランプボルト（２８）および前記保持手段（３４，３６）の前記接触部分が、周回するように延在するその縁において、それぞれ実質的に切頭円錐状の縁部分（４１’，４１”；４５’，４５”；４３’，４３”；４７’，４７”）によって画成されていることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１５】
前記縁部分が軸線方向に球状または中空くり形状に湾曲した側面を有していることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記縁部分の前記球状または中空くり形状に湾曲した側面が０．０５ｍｍないし２０ｍｍの曲率半径を有していることを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記保持手段の１つ（３４）が前記第２の部材（１４）に固定される止めねじとして形成され、他の保持手段（３６）が締め付け工程の際に操作可能な移動ねじとして形成され、互いに補完的な前記切頭円錐状の接触部分が、前記止めねじの側に、前記移動ねじの側よりも小さな円錐角を有していることを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１８】
移動ねじとして形成される前記保持手段（３６）が外側円錐部を有し、前記クランプボルト（２８）が、前記移動ねじの側に、前記外側円錐部に対して補完的でそれぞれ１つの切頭円錐状の接触部分を備えた内側円錐部を有していることを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
止めねじとして形成される前記保持手段（３４）が内側円錐部を有し、前記クランプボルト（２８）が、前記止めねじの側に、軸線方向に互いに間隔をもって配置され且つ異なる円錐角を持つそれぞれ２つの切頭円錐状の接触部分を備えた外側円錐部を有していることを特徴とする、請求項１７または１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記移動ねじおよび／または前記止めねじが、平坦な支持側面と筒状の案内面部分とを備えた鋸歯ねじ山（６０’’’）を有していることを特徴とする、請求項１から１９までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２１】
前記支持側面がラジアル面に対し５゜ないし１５゜のねじ山角を有し、他方前記支持側面に対向して工具中心のほうへ向いている側面が、２５゜ないし３５゜のねじ山角を有していることを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記移動ねじおよび／または前記止めねじが、筒状の案内面部分を備えた台形ねじ山（６０’）を有していることを特徴とする、請求項１から１９までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２３】
止めねじとして形成された前記保持手段（３４）が、円形の外縁（５８）によって画成され且つ止め円錐部（３７）を有するフランジ状の皿頭（３８）と、前記外縁（５８）の内側に間隔を持って配置され且つ中央の内側多角形部（３９）を画成している隆起部（５６）とを有し、該隆起部（５６）の最高位置（５７）が取り付け状態で前記第２の部材（１４）の前記筒状側周部（５２）の内側に配置されていることを特徴とする、請求項１７から２２でのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２４】
前記隆起部（５６）が実質的に切頭円錐状の形状を有して前記外側円錐部（５８）に対し同心に配置されていることを特徴とする、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記クランプボルト（２８）および／または前記保持手段（３４，３６）が、少なくとも前記内側円錐部および／または外側円錐部の領域に、摩擦低減コーティング部または表面加工部を有していることを特徴とする、請求項１から２４までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２６】
前記締め付け機構（１８）の前記クランプボルト（２８）が長穴状の破断部（９８，９８’）を有し、該破断部が、前記第１および第２の部材（１０，１２）内に設けた軸心の冷媒通路（８０，８０’）とダイレクトにまたは貫通する冷媒管（８１）を介して間接的に連通していることを特徴とする、請求項１から２５までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２７】
前記環状面（２２，２４）の領域に位置するようにラジアル溝（１０８）が一方の前記部材（１４）に設けられ、該ラジアル溝（１０８）に対し補完的なスライドブロック（１１０）が他方の前記部材（１０）に設けられ、前記ラジアル溝と前記スライドブロックとが組み立て状態で互いに嵌合してトルク伝達部を形成することを特徴とする、請求項１から２６までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２８】
前記嵌合ピン（１２）の端面と前記嵌合孔（１６）の底部（５０）との間に、軸線方向の破断部（７６）を備えたパッキンリング（７８）と、前記嵌合孔の内壁で支持される心合わせリング（８２）とが配置されていることを特徴とする、請求項１から２７までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２９】
２つの部材、特に２つの工具部材を結合させるための装置であって、第１の部材（１０）に配置される筒状の嵌合ピン（１２）と、該嵌合ピン（１２）をその基部において取り囲み、半径方向に突出している環状面（２２）と、第２の部材（１４）に配置される、前記嵌合ピン（１２）を受容するための嵌合孔（１６）と、該嵌合孔（１６）をその縁において取り囲んでいる環状面（２４）と、筒状の案内面でもって前記嵌合ピン（１２）の横穴（２６）内で変位可能に案内され、前記案内面に対し同心の内側円錐部または外側円錐部を端部にそれぞれ有しているクランプボルト（２８）であって、該クランプボルトの長さが前記横穴（２６）の領域において前記嵌合ピン（１２）の径よりも短い前記クランプボルト（２８）と、前記嵌合穴（１６）の領域で互いに対角線方向に対向し、好ましくは雌ねじを備えたラジアル孔（３０，３２）に挿着され、前記嵌合孔（１６）の内部へ向いており、前記クランプボルト（２８）の前記内側円錐部または前記外側円錐部に対し補完的な外側円錐部または内側円錐部を有し、締め付け工程の際に前記クランプボルト（２８）を用いて楔状に固定可能な２つの保持手段（３４，３６）とを備え、互いに補完的な前記内側円錐部と外側円錐部とが、締め付け工程の際に前記嵌合孔（１６）内への前記嵌合ピン（１２）の引き込みと、前記環状面（２２，２４）の相互押圧とを生じさせる軸線ずれを有している、前記装置において、
前記嵌合ピン（１２）の端面と前記嵌合孔（１６）の底部（５０）との間に、軸線方向の破断部（７６）を備えたパッキンリング（７８）と、前記嵌合孔の内壁で支持される心合わせリング（８２）とが配置されていることを特徴とする装置。
【請求項３０】
前記パッキンリング（７８）と前記心合わせリング（８２）とが互いに一体に結合されていることを特徴とする、請求項２６または２７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの部材、特に２つの工具部材を結合させるための装置であって、第１の部材に配置される筒状の嵌合ピンと、該嵌合ピンをその基部において取り囲み、半径方向に突出している環状面と、第２の部材に配置される、前記嵌合ピンを受容するための嵌合孔と、該嵌合孔をその縁において取り囲んでいる環状面と、筒状の案内面でもって前記嵌合ピンの横穴内で変位可能に案内され、前記案内面に対し同心の内側円錐部または外側円錐部を端部にそれぞれ有しているクランプボルトであって、該クランプボルトの長さが前記横穴の領域において前記嵌合ピンの径よりも短い前記クランプボルトと、前記嵌合穴の領域で互いに対角線方向に対向し、好ましくは雌ねじを備えたラジアル孔に挿着され、前記嵌合孔の内部へ向いており、前記クランプボルトの前記内側円錐部または前記外側円錐部に対し補完的な外側円錐部または内側円錐部を有し、締め付け工程の際に前記クランプボルトを用いて楔状に固定可能な２つの保持手段とを備え、互いに補完的な前記内側円錐部と外側円錐部とが、締め付け工程の際に前記嵌合孔内への前記嵌合ピンの引き込みと、前記環状面の相互押圧とを生じさせる軸線ずれを有している、前記装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の公知の装置では（特許文献１を参照）、クランプボルトの一端は内側円錐部として形成され、他端は外側円錐部として形成されている。１つの保持手段は、第２の部材内に固定された止めねじとして形成され、該止めねじはクランプボルトの外側円錐部と協働する内側円錐部を有し、他方他の保持手段は、クランプボルトの内側円錐部に係合する外側円錐部を有する移動ねじとして形成されている。移動ねじと止めねじとは、クランプボルトと同様に、その内側円錐部および外側円錐部にほぼ９０゜の等しい円錐角を有している。移動ねじをねじ込む際に当接すると、それによって誘導される力はまず移動ねじの側で発生する。その際、クランプボルトは、まず移動ねじ側で嵌合ピン端部側の横穴底に対し押圧され、その結果嵌合ピンが嵌合孔内へ引き込まれる。その直後に、対向している止めねじの内側円錐部がクランプボルトの外側円錐部に係合する際にも同様のことが起きる。ある程度の締め付け作用が発生すると、ラジアル力を、第１の部材および第２の部材の環状面を互いに押圧させるスラスト成分へ置換することが行われる。しかしながら、移動ねじを介してもたらされるトルクの一部は、横穴内でのクランプボルトの摩擦を克服するために使用される。従って、移動ねじ側の環状面は止めねじ側よりも大きなスラスト力で互いに押圧される。
【０００３】
この公知の装置の上記欠点を改善して、締め付け工程の際に結合装置内部に発生するトルクをより好適に、周方向に見て平面締め付け部により均一に置換させるため、互いに補完的な内側円錐部と外側円錐部が止めねじ側で移動ねじの側よりも小さな円錐角を有することがすでに提案された（特許文献２を参照）。たとえば止めねじ側での円錐角は好ましくは４０゜と８０゜の間であり、他方移動ねじ側での円錐角は７０゜と１２０゜の間である。締め付け工程の際、互いにかみ合っている内側円錐部と外側円錐部とは一種の楔伝動装置のように作用し、移動ねじおよびクランプボルトの半径方向への運動を一部軸線方向の平面締め付けに置換させる。この文献では、移動ねじ側と止めねじ側とで円錐角が異なるように提案されているため、軸線方向に異なる力成分が発生する。止めねじ側での円錐角がより小さいことにより、スラスト成分が大きくなり、従って横穴内部でのクランプボルトの摩擦損が相殺される。
【０００４】
この原理の応用が困難なのは、とりわけ、移動ねじの側と止めねじの画とで円錐角がともにほぼ９０゜である実際に広く普及している連結システムと、円錐角が異なっている技術的に改善された連結システムとの間に、部品交換を可能にする上位・下位互換性がないからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許第０５４７０４９Ｂ１号明細書
【特許文献２】欧州特許第１３４３６０２Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、上記欠点を解消することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するため、請求項１および請求項６に記載の構成要件の組み合わせが提案される。本発明の有利な構成および他の構成は従属項から明らかである。
【０００８】
本発明は、とりわけ、互いに向き合っていて補完的な外側円錐部と内側円錐部とが当接領域においてその軸線方向全長にわたって互いに押圧し合うのではなく、円錐面の一部分にわたってのみ押し合うという認識から出発している。これから本発明の技術思想が得られるのであり、すなわちクランプボルトおよび／または保持手段の少なくとも１つの内側円錐部および／または外側円錐部を、軸線方向に互いに間隔を持って同軸に配置される実質的に切頭円錐状の２つの接触部分に分割することができ、これら接触部分が締め付け工程の際に個別に作用するか、或いは、一緒に作用するという本発明の技術思想が得られる。
【０００９】
本発明によれば、種々の組み合わせの可能性が得られ、これら種々の組み合わせにより、移動ねじ側の円錐角と止めねじ側の円錐角とが同じまたは異なっている前記連結システムの互換性が得られる。
【００１０】
本発明の第１発明によれば、クランプボルトの内側円錐部および／または外側円錐部は、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置される実質的に切頭円錐状の２つの接触部分を有している。これらの接触部分は合目的には異なる円錐角を有している。
【００１１】
この処置により、外側円錐部または内側円錐部が軸線方向に互いに間隔を持って配置される、円錐角が異なる実質的に切頭円錐状の２つの接触部分を有し、これら接触部分のうち１つの接触部分のみがクランプボルトの隣接する内側円錐部または外側円錐部の接触部分の１つと補完的であるような保持手段の第１のグループとの互換性を得ることができる。
【００１２】
さらに、外側円錐部または内側円錐部が１つの切頭円錐状の接触部分のみを有し、該接触部分がクランプボルトの隣接している内側円錐部または外側円錐部の接触部分の１つと補完的であるような保持手段の第２のグループとの互換性が可能である。
【００１３】
本発明の第２発明によれば、保持手段の少なくとも１つの外側円錐部または内側円錐部が、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置される実質的に切頭円錐状の２つの接触部分を有し、これらの接触部分は合目的には異なる円錐角を有している。このような配置構成により、内側円錐部および／または外側円錐部が、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置され且つ円錐角が異なる実質的に切頭円錐状の２つの接触部分を有し、これら接触部分のうちの１つのみが保持手段の隣接する外側円錐部または内側円錐部の接触部分の１つと補完的であるようなクランプボルトの第１のグループに対する互換性が保証されている。他方、クランプボルトの第２のグループとの互換性があり、すなわち内側円錐部および／または外側円錐部が、実質的に切頭円錐状の１つの接触部分のみを有し、この接触部分が１つの保持手段の隣接する外側円錐部または内側円錐部の接触部分の１つと補完的であるようなクランプボルトの第２のグループとの互換性がある。
【００１４】
互換性が問題になる上記すべての種類の実施態様では、クランプボルトと保持手段の、軸線方向に間隔をもって配置されている接触部分は、それぞれの自由端面側へ大きくなっていく円錐角を有している。
【００１５】
しかしながら、基本的には、外側円錐部および内側円錐部の、軸線方向に互いに間隔を持って配置されている接触部分を、一緒に且つ対を成して互いに締め付け合うようにしてもよい。この場合には、異なる締め付けシステム間の互換性はなく、軸線方向に互いに間隔を持って配置されている２つの接触領域との確実なクランプ結合が得られる。
【００１６】
本発明の他の構成によれば、クランプボルトおよび／または保持手段の接触部分は軸線方向に好ましくはわずかに湾曲した側面を有している。接触部分の前記側面は４ｍｍないし５００００ｍｍの曲率半径を有している。互換性のケースでは、互いに対を成して接触している接触面の接触部分は軸線方向に凸状に湾曲している。しかしながら、特殊なケースでは、凸状接触部分と凹状接触部分との対も考えられる。
【００１７】
本発明の他の有利な構成によれば、クランプボルトおよび保持手段の接触部分は、周回するように延在するその縁において、それぞれ実質的に切頭円錐状の縁部分によって画成されている。この場合、前記縁部分は軸線方向に球状または中空くり形状に湾曲した側面を有していてよい。合目的には、縁部分の曲率半径は接触部分の曲率半径よりも小さく有利には０．０５ｍｍないし２０ｍｍである。本発明の他の有利な構成によれば、保持手段の１つは第２の部材に固定される止めねじとして形成され、他の保持手段は締め付け工程の際に操作可能な移動ねじとして形成され、互いに補完的な切頭円錐状の接触部分は、止めねじの側に、移動ねじの側よりも小さな円錐角を有している。
【００１８】
実験によれば、外側円錐部および内側円錐部は止めねじの側よりも移動ねじの領域で摩耗が激しいことが明らかになった。それ故、移動ねじとして形成される保持手段が外側円錐部を有し、クランプボルトが、記移動ねじの側に、外側円錐部に対して補完的でそれぞれ１つの切頭円錐状の接触部分を備えた内側円錐部を有しているのが特に合目的である。この個所では円錐角は合目的には９０゜であり、その結果移動ねじの側では従来のＡＢＳシステムと一致している。このケースでも本発明の特徴を活用することができるようにするため、止めねじとして形成される保持手段が内側円錐部を有し、クランプボルトが、止めねじの側に、軸線方向に互いに間隔をもって配置され且つ異なる円錐角を持つそれぞれ２つの切頭円錐状の接触部分を備えた外側円錐部を有しているのが特に有利である。この場合、止めねじの内側円錐部の接触部分のうち１つの接触部分のみがクランプボルトの隣接している外側円錐部の接触部分のうちの１つと補完状態にある。それぞれ他の接触部分の場合には、従来のＡＢＳシステムと一致している。
【００１９】
本発明の有利なまたは択一的な構成によれば、移動ねじおよび／または止めねじは、平坦な支持側面と筒状の案内面部分とを備えた鋸歯ねじ山を有している。これにより移動ねじの案内特性もクランプボルトの案内特性も改善され、よって締め付け工程時の反復精度が改善される。鋸歯ねじ山の場合、該鋸歯ねじ山の支持側面がラジアル面に対し５゜ないし１５゜のねじ山角を有し、他方支持側面に対向して工具中心のほうへ向いている側面が、２５゜ないし３５゜のねじ山角を有しているのが特に有利である。
【００２０】
反復精度をさらに改善するため、移動ねじおよび／または止めねじは、少なくとも内側円錐部および外側円錐部の領域に、摩擦低減コーティング部または表面加工部を有している。
【００２１】
心合わせ精度を改善するため、本発明の他の有利なまたは択一的な構成によれば、嵌合ピンの端面と嵌合孔の底部との間に、軸線方向の破断部を備えたパッキンリングと、嵌合孔の内壁で支持される心合わせリングとが配置されている。心合わせリングとパッキンリングとは互いに一体に結合されているか、或いは、２分割に形成されていてよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
次に、本発明を図面に図示した実施形態に関し詳細に説明する。
【図１】平面締め付け部を備えた工具連結部の縦断面図である。
【図２ａ】図１の工具連結部の、ストッパーまたは円錐ねじとして形成された保持手段の縦断面図である。
【図２ｂ】図２ａの内側円錐部の部分拡大図である。
【図３ａ】鋸歯ねじ山を備えた図１の工具連結部の、移動ねじまたは締め付けねじとして形成された保持手段の側面図である。
【図３ｂ】図３ａの外側円錐部の部分図である。
【図３ｃ】台形ねじ山を備えた、移動ねじまたは締め付けねじとして形成された保持手段の側面図である。
【図３ｄ】図３ｃのねじ山部分の詳細図である。
【図３ｆ】管用ねじ山を備えた、移動ねじまたは締め付けねじとして形成された保持手段の側面図である。
【図３ｅ】図３ｆのねじ山部分の詳細図である。
【図４ａ】図１の連結装置のクランプボルトまたは振動ボルトの部分側断面図である。
【図４ｂ】図４ａの外側円錐部の詳細図である。
【図４ｃ】図４ａの内側円錐部の詳細図である。
【図５】工具連結部の、受容部を有している部材の、図１の変形実施形態である。
【図６ａ】図５の工具連結部の、止めねじまたは円錐ねじとして形成された保持手段の縦断面図である。
【図６ｂ】図６ａの内側円錐部の部分拡大図である。
【図７ａ】図５の工具連結部の、移動ねじまたは締め付けねじとして形成された保持手段の側面図である。
【図７ｂ】図７ａのねじ山の詳細図である。
【図７ｃ】図７ａの外側円錐部の詳細図である。
【図８ａ】図５の工具連結部のクランプボルトまたは円錐ボルトの部分側断面図である。
【図８ｂ】図８ａの外側円錐部の部分拡大図である。
【図８ｃ】図８ａの内側円錐部の部分拡大図である。
【図９】工具連結部の、受容部を含んでいる部材の、図１の他の変形実施形態である。
【図１０】図９の工具連結部の、止めねじまたは円錐ねじとして形成された保持手段の縦断面図である。
【図１１ａ】鋸歯ねじ山を備えた図９の工具連結部の、止めねじまたは締め付けねじとして形成された保持手段の側面図である。
【図１１ｂ】図１１ａの外側円錐部の部分拡大図である。
【図１１ｃ】図１１ａのねじ山の部分拡大図である。
【図１２ａ】図９の工具連結部のクランプボルトまたは振動ボルトの部分側断面図である。
【図１２ｂ】図１２ａの内側円錐部の詳細図である。
【図１２ｃ】図１２ａの外側円錐部の詳細図である。
【図１３】図１の工具連結部の他の変形実施形態における、受容部を含んでいる部材の縦断面図である。
【図１４ａ】図１３の工具連結部の、止めねじまたは円錐ねじとして形成された保持手段の縦断面図である。
【図１４ｂ】図１４ａの部分拡大図である。
【図１５ａ】図１３の工具連結部の、移動ねじまたは締め付けねじとして形成された保持手段の側面図である。
【図１５ｂ】図１５ａの外側円錐部の部分拡大図である。
【図１６ａ】図１３の工具連結部のクランプポルトまたは振動ボルトの側面図である。
【図１６ｂ】図１６ａの内側円錐部の部分拡大図である。
【図１６ｃ】図１６ａの外側円錐部の部分拡大図である。
【図１７ａ】図１の工具連結部用締め付け機構の変形実施形態を１つの互換構成で示した断面図である。
【図１７ｂ】図１の工具連結部用締め付け機構の変形実施形態を他の互換構成で示した断面図である。
【図１７ｃ】図１の工具連結部用締め付け機構の変形実施形態を他の互換構成で示した断面図である。
【図１８ａ】図１の実施形態に比べてパッキンリングおよび心合わせリングを変形した工具連結部の実施形態の縦断面図である。
【図１８ｂ】図１の実施形態に比べてパッキンリングおよび心合わせリングを変形した工具連結部の他の実施形態の縦断面図である。
【図１９ａ】止めねじとして形成された保持手段の他の実施形態の概観図である。
【図１９ｂ】止めねじとして形成された保持手段の他の実施形態の側面図である。
【図１９ｃ】止めねじとして形成された保持手段の他の実施形態の平面図である。
【図２０ａ】図１の工具連結部の変形実施形態であり、止めねじ側の内側円錐部が９０゜で且つ締め付け機構を通じて冷媒をダイレクトに供給する前記変形実施形態の縦断面図である。
【図２０ｂ】図１の工具連結部の変形実施形態であり、止めねじ側の内側円錐部が６０゜で且つ締め付け機構を通じて冷媒をダイレクトに供給する前記変形実施形態の縦断面図である。
【図２０ｃ】図２０ａの切断線Ｃ−Ｃによる断面図である。
【図２０ｄ】図２０ａないし図２０ｃの実施形態のためのクランプボルトの図である。
【図２１ａ】トルク伝動用のスライドブロックを備え、図１の工具連結部の変形実施形態の図である。
【図２１ｂ】トルク伝動用のスライドブロックを備え、図１の工具連結部の変形実施形態の側面図である。
【図２１ｃ】トルク伝動用のスライドブロックを備え、図１の工具連結部の変形実施形態の縦断面図である。
【図２２】図２１ａないし図２１ｃの工具連結部の展開斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図面に図示した結合装置は、部材を取り外し可能に連結するために用いる。「部材」とは、本明細書全体を通じて、とりわけ嵌合ピンまたは嵌合孔のいずれかを含んでいる工具の一部分であり、すなわち特に工具ヘッド、工具シャフト、アダプター部材、または中間要素であり、並びに、延長部材および短縮部材、調整ヘッド、主軸取り付けフランジ、場合によっては機械主軸である。
【００２４】
図１に図示した結合装置は、実質的に、第１の部材１０から軸線方向に突出している嵌合ピン１２と、第２の部材１４内に配置されている嵌合孔１６と、嵌合ピン１２を嵌合孔１６内へ引き込むとともに、嵌合ピン１２を取り囲んでいる第１の部材１０の環状面２２と嵌合孔１６を画成している第２の部材１４の環状面２４との間で平面締め付けを発生させる締め付け機構１８とから構成されている。
【００２５】
締め付け機構１８は、嵌合ピン１２の横穴２６内に変位可能に配置されているクランプボルト２８と、第２の部材１４のラジアルボア３０，３２に挿着され、互いに対角線方向に対向している２つの保持手段３４，３６とを含んでいる。実際には、クランプボルト２８は振動ボルトと呼ばれることも多い。図１および図２の保持手段３４はその皿頭３８でもって第２の部材１４に固定される止めねじとして形成され、他方保持手段３６は移動ねじを形成している。
【００２６】
図１に図示した実施形態の場合、止めねじ３４は取り付け状態でその皿頭３８の止め円錐部３７でもって第２の部材１４の対応する内側円錐部に係止され、その結果第２の部材１４の筒状の側周部５２に至るまで外面にいくぶん自由空間５４が残る。止めねじ３４の強度を増大させ、皿頭３８の内側多角形部３９へのドライバー係合部を大きくするため、前記自由空間５４は、皿頭３８の外面に隆起部５６を備えさせる可能性を提供する。この隆起部の最高点５７は取り付け状態において第２の部材１４の筒状側周部５２の内側に配置される。図１９ａないし図１９ｃに示した実施形態の場合、外縁５８に対し同心に配置され、切頭円錐状構成を有するような隆起部５６が設けられている。
【００２７】
クランプボルト２８は、その外側円錐部４０でもって、隣接している止めねじ３４の内側円錐部４２に係合し、外側円錐部４０に対向しているその端部に、移動ねじ３６に一体成形された外側円錐部４６を受容するための内側円錐部４４を有している。
【００２８】
両部材１０，１４を結合させるには、まず移動ねじ３６を外した状態で嵌合ピン１２を第２の部材１４の嵌合孔１６にゆるく挿入して、環状面２２，２４を係止させる。次に移動ねじ３６を雌ねじ３２にねじ込んで、互いに向き合っている内側円錐部４４および外側円錐部４６の領域において移動ねじ３６とクランプボルト２８との間に係止状態を生じさせる。さらに締め付け工程を続行すると、クランプボルト２８はその外側円錐部４０でもって内側円錐部４２内へ挿入されて止めねじ３４に対して係止される。この状態で本来の締め付け工程が始まり、すなわち保持手段３６，３４によって導入される締め付け力が、円錐止め面を介して、軸線ずれのために嵌合ピン１２を嵌合孔１６に引き込むスラスト力に変換される。スラスト力により、第１の部材１０および第２の部材１４の環状面２２，２４に平面締め付けが発生する。この場合スラスト力は、孔底５０の側のクランプボルト２８により、横穴２６を介して嵌合ピン１２へ伝達され、よって第１の部材１０へ伝達される。他方、保持ねじ３４，３６の領域では、締め付け力はそれぞれの雌ねじ３０，３２を介して第２の部材１４の壁内部で吸収されて分解される。
【００２９】
実際に広く普及し、ＡＢＳシステムとして知られている連結機構の場合には（ＡＢＳはKOMET GROUP GmbH社の商標）、保持手段３４，３６はクランプボルト２８と同様にその内側円錐部および外側円錐部においてほぼ９０゜の同じ円錐角を有している。締め付け工程の際には、保持手段を介して締め付けシステムにもたらされるラジアル力は、第１の部材および第２の部材の環状面を互いに押圧させているスラスト成分に変換される。この場合、移動ねじとして形成された保持手段３６を介して導入されるトルクの一部分を使用すれば、横穴内でのクランプボルト２８の摩擦を克服できることが明らかになった。このことは、環状面２２，２４が、止めねじの側でよりも移動ねじの側でより大きな摩擦力で互いに押圧し合うことを意味している。この欠点を解消するため、互いに補完的な内側円錐部および外側円錐部の円錐角（開口角）を、止めねじ３４の側でよりも移動ねじ３６の側でより大きくすることが提案された（欧州特許第１３４３６０２Ｂ１号明細書）。この処置により、締め付け工程の際に横穴２６の領域に発生する摩擦損が相殺され、その結果周方向での平面押圧が均質化される。しかしながら、円錐角が同じ、広く普及しているＡＢＳ連結システムと、円錐角が異なっている改善された連結システムとの間に、部材交換を可能にする上位・下位互換性がないのが欠点である。
【００３０】
本発明の特徴は、互いに向き合っている補完的な外側円錐部と内側円錐部とが当接領域において軸線方向のその全長にわたって互いに押圧し合うのではなく、円錐面の一部分にわたってのみ互いに押圧し合うという認識に基づいている。従って本発明の技術思想は、クランプボルト２８および／または保持手段３４，３６の内側円錐部と外側円錐部とが、軸線方向において、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置されて実質的に円錐切頭状のそれぞれ２つの接触部分に分割することができ、これらの接触部分が締め付け工程の際に個別に作用するか、或いは、協働して作用することができるというものである。これから、移動ねじ側の円錐角と止めねじ側の円錐角とが等しいまたは異なる２つの連結システムの互換性を可能にするような種々の組み合わせ例が生じる。
【００３１】
図１ないじ図４に図示した実施形態では、クランプボルト２８の内側円錐部４４も外側円錐部４０もそれぞれ、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置されて実質的に切頭円錐状の２つの接触部分４４’，４４”と４０’，４０”を有し、これらの接触部分は合目的には異なる円錐角を有している（図４ａないし図４ｃを参照）。この処置により、外側円錐部と内側円錐部とがそれぞれ軸線方向に互いに間隔をもって配置されて実質的に円錐切頭状の形状をもつ２つの接触部分４６’，４６”および４２’，４２”を有する、図２ａ，図２ｂ，図３ａ，図３ｂに図示した保持手段３４，３６の第１のグループとの互換性を得ることができる。この場合これら接触部分は、それぞれ保持手段３４，３６の１つの接触部分のみがクランプボルト２８の隣接している内側円錐部または外側円錐部の接触部分の１つと補完性を有するように位置決めされており、すなわち等しい円錐角を有していて締め付け状態でこれに対し当接するように位置決めされている。このためには、互いに補完性のある外側円錐部と内側円錐部とのサイズが互いに整合していることが必要である。
【００３２】
保持手段３４，３６の関する本発明の第２実施形態によれば、保持手段の外側円錐部４２または内側円錐部４６はそれぞれ、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置されて実質的に切頭円錐状の２つの接触部分４２’，４２”または４６’，４６”を有し、これらの接触部分は合目的には異なる円錐角を有している。このような配置構成により、クランプボルト２８の第１のグループとの互換性が保証されており、すなわち図４ａないし図４ｃに図示した前記実施形態のように内側円錐部４４と外側円錐部４０とがそれぞれ、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置されて実質的に切頭円錐状の接触部分４０’，４０”または４４’，４４”を有し、これらの接触部分が保持手段３６，３４の隣接している外側円錐部４６および内側円錐部４２の接触部分と補完性があるようなクランプボルト２８の第１のグループとの互換性が保証されている。他方、これに加えて、クランプボルトの第２のグループとの互換性がある。すなわち内側円錐部または外側円錐部が従来のＡＢＳシステムのようにそれぞれ実質的に切頭円錐状の１つの接触部分しか有しておらず、この接触部分が保持手段３６，３４の隣接している外側円錐部４６’，４６”または外側円錐部４２’，４２”の接触部分と補完的であるようなクランプボルトの第２のグループとの互換性がある。
【００３３】
両連結システムの間での互換性を問題としている図１ないし図４の実施形態では、クランプボルトおよび保持手段の、軸線方向に互いに間隔をもって配置されている接触部分は、それぞれ自由端面側へ次第に大きくなっている円錐角を有している（図２ａ、図３ａ、図４ａを参照）。
【００３４】
保持手段３４，３６も、クランプボルト２８も、接触部分はその縁において、それぞれ実質的に切頭円錐状の縁部分によって画成されている。保持手段３４が止めねじとして形成されている場合には縁部分４３’，４３”が設けられ、保持手段３６が移動ねじとして形成されている場合には縁部分４７’，４７”，４７’’’（図３ｂ）が設けられている。クランプボルト２８の場合、外側円錐部４０の側に縁部分４１’，４１”が設けられ、他方内側円錐部の側には縁部分４５’，４５”，４５’’’が設けられている。
【００３５】
図１ないし図４では、接触部分も縁部分も、祖ま側面において、それぞれ記載したように３．９ｍｍないし２００００ｍｍの曲率半径でわずかに湾曲している。この場合、縁部分の曲率半径は隣接している接触部分よりも小さい。
【００３６】
図５ないし図８、図９ないし図１２、図１３ないし図１６に記載の個々の実施形態が図１ないし図４に記載の実施形態と異なるのは、とりわけ接触部分および縁部分の構成の点である。不必要な反復を避けた簡単にするため、これらの図において同じ部材には図１ないし図４と同じ参照符号を付す。
【００３７】
図５ないし図８の実施形態では、縁部分は必ずしも球状に湾曲している必要はなく、凹状に形成されていてもよいことが見て取れる。このことはたとえば図６ｂおよび図８ｃにおいて、保持手段３４およびクランプボルト２８の領域での縁部分４３’，４５”に関して示してある。
【００３８】
図９ないし図１２および図１３ないし図１６に記載の個々の実施形態からわかるように、基本的には、外側円錐部および内側円錐部の、軸線方向に互いに間隔をもって配置されている接触部分を一緒に且つ対を成して互いに締め付け固定してもよい。このケースでは、異なる締め付けシステム間での互換性が問題であるというよりも、むしろ、軸線方向に互いに間隔をもって配置されている接触領域との確実な締め付け結合を形成させることが重要である。これにより、図９ないし図１２の実施形態の場合には、止めねじとして形成された保持手段３４の内側円錐部４２と、クランプボルト２８の内側円錐部４４とは、それぞれ自由端面側へ次第に小さくなる円錐角を有しており、他方クランプボルト２８および移動ねじ３６の隣接している外側円錐部４０においては端面側へ次第に大きくなっている。
【００３９】
図１３ないし図１６に示した実施形態では、移動ねじとして形成された保持手段３６の外側円錐部４６と、クランプボルト２８の外側円錐部４０とは、それぞれ自由端面側へ次第に小さくなっている円錐角を有し、他方止めねじとして形成された保持手段３４のクランプボルト２８と４２の補完的な内側円錐部４４は自由端面側へ大きくなっている円錐角を有している。
【００４０】
前述したように、外側円錐部４０および内側円錐部４２の互いに補完的な接触部分が、止めねじ３４の側で、移動ねじ３６の側よりも小さな円錐角を有しているのが有利である。止めねじ３４側での円錐角がより小さなことにより、締め付け力のスラスト成分が増大し、よって横穴２６内部でのクランプボルト２８の摩擦損が相殺される。
【００４１】
移動ねじ３６の側でのこのような構成の場合、移動ねじ３６の外側円錐部４６でもクランプボルト２８の内側円錐部４４でも、止めねじ３４側よりも大きな摩耗が発生することが明らかになった。それ故、特に有利なのは、図１７ａないし図１７ｃに記載の実施形態のように、移動ねじとして形成された保持手段３６が外側円錐部４６を有し、クランプボルト２８が移動ねじ側に、これに対し補完的な、１つの切頭円錐状接触部分のみを備えた内側円錐部４４を有していることである。従来のＡＢＳシステムに対する下位互換性を保証するため、前記１つの接触部分の円錐角はほぼ９０゜である。
【００４２】
他方、図１７ａに示した実施形態では、止めねじとして形成された保持手段３４は内側円錐部４２を有し、クランプボルト２８は止めねじ側に外側円錐部４０を備え、該外側円錐部４０は軸線方向に互いに間隔をもって配置される２つの接触部分４２’，４２”；４０’，４０”を備え、該接触部分は異なる円錐角（６０゜と９０゜）を備え、これら接触部分のうち一方の接触部分のみが対をなした互いに当接しあっている。互いに当接しあっている接触部分の円錐角はここでは６０゜である。第２の接触部分は従来のＡＢＳ連結部位を備えた連結部であり、それ故９０゜の円錐角を有している（図１７ｂと図１７ｃを参照）。
【００４３】
図１７ｂは従来のクランプボルト２８を備えた連結要素を示しており、該クランプボルト２８の外側円錐部４０は止めねじ３４の側に９０゜の円錐角を有し、連結状態では止めねじの９０゜接触部分４２”に対し当接する。
【００４４】
図１７ｃは従来の止めねじ３４を備えた連結要素を示し、該止めねじただ１つの内側円錐部４２は９０゜の円錐角を有し、連結状態ではクランプボルト２８の止めねじ側外側円錐部４０ノ９０゜接触部分に対し当接する。
【００４５】
従って、図１７ａないし図１７ｃを参照すると、本発明による連結要素の上位互換性および下位互換性を特に簡単に理解できる。
【００４６】
本発明の他の特徴は、とりわけ、移動ねじとして形成されている保持手段３６において、対向ねじ山内および第２の部材１４の対向孔内での特に優れた案内特性を有するねじ山６０が設けられている点である。保持手段３６とこれに接続しているクランプボルト２８との案内特性が改善されているために、締め付け工程時の反復精度が改善される。
【００４７】
図３ｃおよび図３ｄの実施形態の場合、３０゜のねじ山角を備えた台形ねじ山６０’が設けられ、他方図３ｆおよび図３ｇの実施形態では、５５゜のねじ山角を有する管用ねじ山６０”が設けられている。特に有利な実施形態は、図７ａと図７ｃおよび図１１ａと図１１ｃに記載のねじ山形状である。このねじ山形状は鋸歯ねじ山６０”を形成し、その支持側面６１’は半径方向面６３に関して１５゜のねじ山角を有し、工具中心方向へ向いているその側面６１”は３０゜のねじ山角を有している。もちろん、ねじ山角を１つの方向または他の方向において変化することによってさらに改善できるような最適化が可能である。
【００４８】
移動ねじとして形成される保持手段３６の領域での案内特性の更なる改善は、ラジアル孔３２の嵌合孔側端部を、ねじ山のない案内穴７０として構成し、移動ねじ山が対応的にねじ山のない案内部分７２を有していることで得られる（図５および図７ａを参照）。ねじ山のない部分７０，７２は、テーパ結合の臨界領域で移動ねじ３６がわずかな嵌合遊びでもって案内されて、ねじ山が主に軸線方向の締め付け機能を得る用を成す。
【００４９】
反復精度の点での更なる改善は、クランプボルトおよび／または保持手段が少なくとも内側円錐部および／または外側円錐部の領域に摩擦低減コーティング部或いは摩耗低減表面加工部を有していることで得られる。
【００５０】
図１に図示した実施形態では、嵌合ピン１２の端面と嵌合孔１６の底部との間に、軸線方向の破断部７６を備えたパッキンリング７８が設けられている。パッキンリング７８は、締め付け機構１８を貫通するように案内される冷媒通路８０を外部に対し密封する。さらに、締め付け機構１８のクランプボルト２８は長穴状の破断部９８，９８’を有している。この長穴状の破断部は、ダイレクトにまたは係合している冷媒管８１を介して両部材１０，１４内の冷媒通路８０，８０’と連通している。
【００５１】
図１８ｂおよび図２２に示した実施形態の場合、第２の部材１４から来ている冷媒通路８０はパッキンリング７８を貫通して冷媒管８１に開口し、該冷媒管８１はクランプボルト２８内の長穴状の破断部９８を通じて段差なしに差し込まれ、他の側で第１の部材１０の冷媒通路８０’に終端を有している。冷媒管８１は同時に横穴２６内でのクランプボルト２８の回転防止の用をも成す。この回転防止は、クランプボルト２８がその外側円錐部および内側円錐部への移行部位において保持手段に整合するために正確に回転対称でない場合、よって横穴内での一定の回転方向付けを必要とする場合に限り重要である（図２０ｄ、図２２を参照）。滑らかな移行故に、冷媒管８１は少量潤滑技術（ＭＭＳ）に特に適している。
【００５２】
図２０ａおよび図２０ｂに示した実施形態では、冷媒管８１は設けられていない。ここでは、冷却潤滑剤は、締め付け機構１８の内部で、クランプボルト２８に配置されている破断部９８’を通じてダイレクトに誘導される。ここでは基本的には筒状の破断部で十分である。保持手段３４への接続円錐部の異なる円錐角６０゜（図２０ａ）および９０゜（図２０ｂ）に関連して、クランプボルト２８は有効円錐角に応じて横穴２６内への侵入深さが異なっている。それ故、完全なオーバーラップのためには長穴状の破断部９８’が必要である（図２０ｄを参照）。さらに、このケースでは、クランプボルト２８に対し補助的な回転防止部が設けられている。この回転防止部は、半径方向において嵌合ピン１２にねじ込まれている位置固定ピン１０２から成っており、該位置固定ピン１０２は横穴２６側でその先端１０４でもってクランプボルト２８の縁開口した縦凹部１０６に係合して位置固定されている（図２０ｄを参照）。
【００５３】
パッキンリング７８には、半径方向および軸線方向において心合わせリング８２が接続している。心合わせリング８２は実質的に両部材１０，１４の心合わせに寄与する。この場合心合わせリング８２は、パッキンリング７８と一体に結合されているか（図１）、或いは、パッキンリング７８とは別個の部材（図１８ａ）として形成されていてよい。ピン端部に配置されている心合わせリング８２は、受容側の孔底５０との接触の際の軸線方向の圧力によって拡開可能である。所定の拡開を得るため、心合わせリング８２は、該心合わせリングの周方向全体または一部分にわたって延在する少なくとも１つの中空空間８４を有しているか、或いは、金属またはプラスチックから成る封入物８６を備えていてよい。この場合心合わせリング８２は、図示していないねじ込み部によってパッキンリング７８と密封接触している。心合わせリング８２は金属、プラスチックまたはゴムから成っていてよく、または、複合材から成っていてよい。有利には、このためにエラストマー材を使用することである。
【００５４】
部材１０，１４を切り離すと、嵌合孔１６内にパッキンリング７８が残り、他方心合わせリング８２は、別個の部材として形成されている限りは、嵌合ピン１２に残る。心合わせリング８２と嵌合ピン１２との間に形状拘束部があるのが有利であり、このような形状拘束部は、心合わせリング８２に設けられる環状隆起部９０と、嵌合ピン１２内に周回するように設けられる補完的な溝とによって生じさせることができる。
【００５５】
図１８ｂには、心合わせリング８２を一体成形したパッキンリング７８の他の実施形態が図示されており、この実施形態では、心合わせリング８２の周方向に配分して、金属またはプラスチックから成る複数個の接触球体９２が心合わせリング８２内に埋設されている。接触球体９２の面圧を低減させるため、嵌合孔１６の心合わせ面９４と隣接している嵌合ピン１２の対向面とに、接触球体９２用の部分筒状の走行支持軌道が一体成形されていてよい。両部材１０，１４を切り離すと、パッキンリング７８はその心合わせリング８２でもって嵌合孔１６内に残る。このため心合わせ面９４，９６は円錐状に形成されている。
【００５６】
本発明による処置により、円錐角を特定して選択することによって、締め付け機構１８内部のクランプボルト２８と保持手段との間に、摩擦損の減少と、これに伴って３０％ないし４０％増大する締め付け力と、対応的に結合装置の領域でのより大きな曲げ剛性とを得ることができる。この利点をさらに活用することができるように、結合部内部でのトルク吸収をより大きくする処置が採用される。この目的のため、図２１ａないし図２１ｃおよび図２２に示した実施形態では、環状面２２，２４の領域において第２の部材１４にラジアル溝１０８が設けられ、第１の部材１０にスライドブロック１１０が設けられ、ラジアル溝１０８とスライドブロック１１０とは取り付け状態で互いに嵌合し合う。スライドブロック１１０は固定ねじ１１２を用いて第１の部材１０のフランジ１１４に設けた凹部１０７に半径方向へ挿着されており、且つその連行部分１１１でもって環状面２２から軸線方向へ突出しており、その結果スライドブロック１１０は連結状態で他の部材１４のラジアル溝１０８に噛み合うことができる。付加的に、第１の部材１０の環状面２２には、軸線方向に突出する方向調整ピン１１６が設けられており、該方向調整ピン１１６は組み立て状態でその先端１１８でもって第２の部材１４の平面２４領域に設けた方向調整穴１２０に係合する。方向調整ピン１１６は、トルク伝達用のスライドブロック１１０に比べて、下位的な意義しか有していない（図２１ｃを参照）。
【００５７】
以上を総括すると、以下のようになる。本発明は、２つの部材１０，１４、たとえば２つの工具部材を結合させるための装置に関する。第１の部材１０は、筒状の嵌合ピン１２と、該嵌合ピン１２をその基部において取り囲み、半径方向に突出している環状面２２とを有し、第２の部材１４は、前記嵌合ピン１２を受容するための嵌合孔１６と、該嵌合孔１６をその縁において取り囲んでいる環状面２４とを有している。さらに締め付け機構１８が設けられ、該締め付け機構は、前記嵌合ピン１２が前記嵌合孔１６内へ引き込まれてその際に前記環状面２２，２４が互いに押圧し合う用を成す。前記締め付け機構は、筒状の案内面でもって前記嵌合ピン１２の横穴２６内で変位可能に案内されるクランプボルト２８と、前記第２の部材１４内で互いに対角線方向に対向している保持手段３４，３６とを含んでいる。該保持手段３４，３６は、それぞれその端面側の内側円錐部または外側円錐部でもって前記クランプボルト２８の補完的な外側円錐部または内側円錐部と当接し、締め付け工程の際に該クランプボルトに対して楔状に締め付けられる。本発明によれば、前記クランプボルト２８の前記内側円錐部４４および／または前記外側円錐部４０および／または前記保持手段３４，３６の１つは、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置される実質的に切頭円錐状の２つの接触部分４０’，４０”；４４’，４４”；４２’，４２”；４６’，４６”を有している。これら接触部分は締め付け工程の際に個別に作用することができ、或いは、一緒に作用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０          第１の部材
１２          嵌合ピン
１４          第２の部材
１６          嵌合孔
１８          締め付け機構
２２          環状面（第１の部材）
２４          環状面（第２の部材）
２６          横穴
２８          クランプボルト
３０          雌ねじを備えたラジアル孔
３２          雌ねじを備えたラジアル孔
３４          保持手段（止めねじ）
３６          保持手段（移動ねじ）
３８          皿頭
３９          内側多角形
４０          外側円錐部
４０’，４０”          接触部分
４１’，４１”          縁部分
４２          内側円錐部
４２’，４２”          接触部分
４３’，４３”          縁部分
４４          内側円錐部
４４’，４４”          接触部分
４５’，４５”，４５’’’          縁部分
４６          外側円錐部
４６’，４６”          切頭円錐状接触部分
４７’，４７”，４７’’’          縁部分
５０          孔底
５２          側周部
５４          自由空間
５６          隆起部
５７          最高位置
５８          外縁
６０          ねじ山
６０’        台形ねじ山
６０”        管用ねじ山
６０’’’    鋸歯ねじ山
７０          ねじ山のない部分／ねじ山のない案内孔
７２          ねじ山のない部分／ねじ山のない案内部分
７６          破断部
７８          パッキンリング
８０，８０’  冷媒通路
８１          冷媒管
８２          心合わせリング
８４          中空空間
８６          封入物
９０          環状隆起部
９２          接触球体
９４，９６    心合わせ面
９８，９８’  長穴状破断部
１０２        位置固定ピン
１０４        先端
１０６        縦凹部
１０８        ラジアル溝
１１０        スライドブロック
１１１        連行部分
１１２        固定ねじ
１１４        フランジ
１１６        方向調整ピン
１１８        先端
１２０        方向調整孔
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
2013521138.tif 000007
【図３ｃ】
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【図３ｄ】
2013521138.tif 000009
【図３ｅ】
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【図３ｆ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
2013521138.tif 000020
【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
2013521138.tif 000023
【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５ａ】
2013521138.tif 000035
【図１５ｂ】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１６ｃ】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１７ｃ】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１９ａ】
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【図１９ｂ】
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【図１９ｃ】
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【図２０ａ】
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【図２０ｂ】
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【図２０ｃ】
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【図２０ｄ】
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【図２１ａ】
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【図２１ｂ】
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【図２１ｃ】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年12月28日(2011.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの部材、特に２つの工具部材を結合させるための装置であって、第１の部材（１０）に配置される筒状の嵌合ピン（１２）と、該嵌合ピン（１２）をその基部において取り囲み、半径方向に突出している環状面（２２）と、第２の部材（１４）に配置される、前記嵌合ピン（１２）を受容するための嵌合孔（１６）と、該嵌合孔（１６）をその縁において取り囲んでいる環状面（２４）と、筒状の案内面でもって前記嵌合ピン（１２）の横穴（２６）内で変位可能に案内され、前記案内面に対し同心の内側円錐部または外側円錐部を端部にそれぞれ有しているクランプボルト（２８）であって、該クランプボルトの長さが前記横穴（２６）の領域において前記嵌合ピン（１２）の径よりも短い前記クランプボルト（２８）と、前記嵌合穴（１６）の領域で互いに対角線方向に対向し、好ましくは雌ねじを備えたラジアル孔（３０，３２）に挿着され、前記嵌合孔（１６）の内部へ向いており、前記クランプボルト（２８）の前記内側円錐部または前記外側円錐部に対し補完的な外側円錐部または内側円錐部を有し、締め付け工程の際に互いに付設される切頭円錐状の接触部分を用いて前記クランプボルト（２８）に楔状に固定可能な２つの保持手段（３４，３６）とを備え、互いに補完的な前記内側円錐部と外側円錐部とが、締め付け工程の際に前記嵌合孔（１６）内への前記嵌合ピン（１２）の引き込みと、前記環状面（２２，２４）の相互押圧とを生じさせる軸線ずれを有している、前記装置において、
前記クランプボルト（２８）の前記内側円錐部（４４）および／または前記外側円錐部（４０）が、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置される実質的に切頭円錐状の２つの接触部分（４０’，４０”；４４’，４４”）を有し、これら接触部分が締め付け工程の際に個別に作用し、或いは、一緒に作用することを特徴とする装置。
【請求項２】
互いに隣り合っている２つの接触部分（４０’，４０”；４４’，４４”）が異なる円錐角を有していることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記保持手段（３６，３４）の第１のグループの外側円錐部（４６）または内側円錐部（４２）が、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置される実質的に切頭円錐状の２つの接触部分（４６’，４６”；４２’，４２”）を有し、これら接触部分のうちの１つのみが前記クランプボルト（２８）の隣接する前記内側円錐部（４４）または前記外側円錐部（４０）の前記接触部分（４４’，４４”；４０’，４０”）の１つと補完的であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記保持手段の第２のグループの外側円錐部または内側円錐部が１つの切頭円錐状の接触部分のみを有し、該接触部分が前記クランプボルト（２８）の隣接している前記内側円錐部（４４）または前記外側円錐部（４０）の前記接触部分（４４’，４４”；４０’，４０”）の１つと補完的であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項５】
前記保持手段（３６，３４）の第３のグループの外側円錐部または内側円錐部が、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置される実質的に切頭円錐状の２つの接触部分（４２’，４２”；４６’，４６”）を有し、これら接触部分のうちの２つが前記クランプボルト（２８）の隣接する前記内側円錐部または前記外側円錐部の前記接触部分（４０’，４０”；４４’，４４”）のそれぞれ１つと補完的であることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項６】
２つの部材（１０，１４）、特に２つの工具部材を結合させるための装置であって、第１の部材（１０）に配置される筒状の嵌合ピン（１２）と、該嵌合ピン（１２）をその基部において取り囲み、半径方向に突出している環状面（２２）と、第２の部材（１４）に配置される、前記嵌合ピン（１２）を受容するための嵌合孔（１６）と、該嵌合孔（１６）をその縁において取り囲んでいる環状面（２４）と、筒状の案内面でもって前記嵌合ピン（１２）の横穴（２６）内で変位可能に案内され、前記案内面に対し同心の内側円錐部または外側円錐部を端部にそれぞれ有しているクランプボルト（２８）であって、該クランプボルトの長さが前記横穴（２６）の領域において前記嵌合ピン（１２）の径よりも短い前記クランプボルト（２８）と、前記嵌合穴（１６）の領域で互いに対角線方向に対向し、好ましくは雌ねじを備えたラジアル孔（３０，３２）に挿着され、前記嵌合孔（１６）の内部へ向いており、前記クランプボルト（２８）の前記内側円錐部または前記外側円錐部に対し補完的な外側円錐部または内側円錐部を有し、締め付け工程の際に互いに付設される切頭円錐状の接触部分を用いて前記クランプボルト（２８）に楔状に固定可能な２つの保持手段（３４，３６）とを備え、互いに補完的な前記内側円錐部と外側円錐部とが、締め付け工程の際に前記嵌合孔（１６）内への前記嵌合ピン（１２）の引き込みと、前記環状面（２２，２４）の相互押圧とを生じさせる軸線ずれを有している、前記装置において、
前記保持手段（３４，３６）の少なくとも１つの前記外側円錐部（４６）または前記内側円錐部（４２）が、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置される実質的に切頭円錐状の２つの接触部分（４６’，４６”；４２’，４２”）を有し、これら接触部分が締め付け工程の際に個別に作用し、或いは、一緒に作用することを特徴とする装置。
【請求項７】
互いに隣り合っている２つの接触部分（４６’，４６”；４２’，４２”）が異なる円錐角を有していることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記クランプボルト（２８）の第１のグループの内側円錐部（４４）および／または外側円錐部（４０）が、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置され且つ好ましくは異なる円錐角を有する実質的に切頭円錐状の２つの接触部分（４４’，４４”；４０’，４０”）を有し、これら接触部分のうちの１つのみが前記保持手段（３６，３４）の隣接する前記外側円錐部（４６）または前記内側円錐部（４２）の前記接触部分（４６’，４６”；４２’，４２”）の１つと補完的であることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記クランプボルト（２８）の第２のグループの内側円錐部および／または外側円錐部が、実質的に切頭円錐状の１つの接触部分のみを有し、この接触部分が１つの保持手段（３６，３４）の隣接する前記外側円錐部（４６）または前記内側円錐部（４２）の前記接触部分（４６’，４６”；４２’，４２”）の１つと補完的であることを特徴とする、請求項６から８までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１０】
前記クランプボルト（２８）の第３のグループの内側円錐部および／または外側円錐部が、軸線方向に互いに間隔をもって同軸に配置される実質的に切頭円錐状の２つの接触部分（４０’，４０”；４４’，４４”）を有し、これら接触部分のうちの２つが前記保持手段（３６，３４）の隣接する前記外側円錐部または前記内側円錐部の前記接触部分の１つと補完的であることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項１１】
前記クランプボルト（２８）と前記保持手段（３４，３６）の、軸線方向に間隔をもって配置されている前記接触部分が、それぞれの自由端面側へ大きくなっていく円錐角を有していることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１２】
前記クランプボルト（２８）および／または前記保持手段（３４，３６）の前記接触部分が軸線方向に好ましくはわずかに湾曲した側面を有していることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１３】
前記接触部分の前記側面が４ｍｍないし５００００ｍｍの曲率半径を有していることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記クランプボルト（２８）および前記保持手段（３４，３６）の前記接触部分が、周回するように延在するその縁において、それぞれ実質的に切頭円錐状の縁部分（４１’，４１”；４５’，４５”；４３’，４３”；４７’，４７”）によって画成されていることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１５】
前記縁部分が軸線方向に球状または中空くり形状に湾曲した側面を有していることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記縁部分の前記球状または中空くり形状に湾曲した側面が０．０５ｍｍないし２０ｍｍの曲率半径を有していることを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記保持手段の１つ（３４）が前記第２の部材（１４）に固定される止めねじとして形成され、他の保持手段（３６）が締め付け工程の際に操作可能な移動ねじとして形成され、互いに補完的な前記切頭円錐状の接触部分が、前記止めねじの側に、前記移動ねじの側よりも小さな円錐角を有していることを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１８】
移動ねじとして形成される前記保持手段（３６）が外側円錐部を有し、前記クランプボルト（２８）が、前記移動ねじの側に、前記外側円錐部に対して補完的でそれぞれ１つの切頭円錐状の接触部分を備えた内側円錐部を有していることを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
止めねじとして形成される前記保持手段（３４）が内側円錐部を有し、前記クランプボルト（２８）が、前記止めねじの側に、軸線方向に互いに間隔をもって配置され且つ異なる円錐角を持つそれぞれ２つの切頭円錐状の接触部分を備えた外側円錐部を有していることを特徴とする、請求項１７または１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記移動ねじおよび／または前記止めねじが、平坦な支持側面と筒状の案内面部分とを備えた鋸歯ねじ山（６０’’’）を有していることを特徴とする、請求項１から１９までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２１】
前記支持側面がラジアル面に対し５゜ないし１５゜のねじ山角を有し、他方前記支持側面に対向して工具中心のほうへ向いている側面が、２５゜ないし３５゜のねじ山角を有していることを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記移動ねじおよび／または前記止めねじが、筒状の案内面部分を備えた台形ねじ山（６０’）を有していることを特徴とする、請求項１から１９までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２３】
止めねじとして形成された前記保持手段（３４）が、円形の外縁（５８）によって画成され且つ止め円錐部（３７）を有するフランジ状の皿頭（３８）と、前記外縁（５８）の内側に間隔を持って配置され且つ中央の内側多角形部（３９）を画成している隆起部（５６）とを有し、該隆起部（５６）の最高位置（５７）が取り付け状態で前記第２の部材（１４）の前記筒状側周部（５２）の内側に配置されていることを特徴とする、請求項１７から２２でのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２４】
前記隆起部（５６）が実質的に切頭円錐状の形状を有して前記外側円錐部（５８）に対し同心に配置されていることを特徴とする、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記クランプボルト（２８）および／または前記保持手段（３４，３６）が、少なくとも前記内側円錐部および／または外側円錐部の領域に、摩擦低減コーティング部または表面加工部を有していることを特徴とする、請求項１から２４までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２６】
前記締め付け機構（１８）の前記クランプボルト（２８）が長穴状の破断部（９８，９８’）を有し、該破断部が、前記第１および第２の部材（１０，１２）内に設けた軸心の冷媒通路（８０，８０’）とダイレクトにまたは貫通する冷媒管（８１）を介して間接的に連通していることを特徴とする、請求項１から２５までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２７】
前記環状面（２２，２４）の領域に位置するようにラジアル溝（１０８）が一方の前記部材（１４）に設けられ、該ラジアル溝（１０８）に対し補完的なスライドブロック（１１０）が他方の前記部材（１０）に設けられ、前記ラジアル溝と前記スライドブロックとが組み立て状態で互いに嵌合してトルク伝達部を形成することを特徴とする、請求項１から２６までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２８】
前記嵌合ピン（１２）の端面と前記嵌合孔（１６）の底部（５０）との間に、軸線方向の破断部（７６）を備えたパッキンリング（７８）と、前記嵌合孔の内壁で支持される心合わせリング（８２）とが配置されていることを特徴とする、請求項１から２７までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２９】
前記パッキンリング（７８）と前記心合わせリング（８２）とが互いに一体に結合されていることを特徴とする、請求項２８に記載の装置。
【国際調査報告】
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