(57)【要約】      （修正有）【課題】 円筒シャフトの所定の位置に円筒ハブを、特に円筒シャフトに遠心機ロータを、取り外し可能に固定する取付装置を提供すること。【解決手段】 らせんバネ状に巻いた２つの第１及び第２取付エレメント（２、４）を有し、第１取付エレメントのコイルは、らせん縦軸を含む面を通る断面において、らせん巻き方向に対して一方の側に楔形第１円錐面（３）を備え、第２取付エレメントのコイルは、断面において、らせん巻き方向に対して、第１円錐面に補完的な第２円錐面（５）を他方の側に備え、第２円錐面（５）は、第１取付エレメント（２）の第１円錐面（３）と対向して配される。第１及び第２取付エレメント（２、４）を圧縮して、第１及び第２円錐面（３、５）において、一方を他方の上に押し込み、第１及び第２取付エレメント（２、４）を半径方向内向き及び外向きに伸縮させて、シャフトの所定の位置にハブを摩擦力でクランプ固定する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形シャフト上の所定の位置に円筒形ハブを取り外し可能に固定する取付装置であって、
らせんコイル状に巻いた２つの第１及び第２取付エレメント（２、４）を有し、
前記第１取付エレメントのコイルは、らせん縦軸を含む面を通る断面において、らせん巻き方向に対して一方の側に楔形の第１円錐面（３）を備え、
前記第２取付エレメントのコイルは、前記断面において、らせん巻き方向に対して他方の側に第１円錐面に補完的な第２円錐面（５）を備え、
前記第２円錐面（５）は、第１取付エレメント（２）の前記第１円錐面（３）と対向して配される、ことを特徴とする取付装置。
【請求項２】
前記第１及び第２取付エレメントは、鋼製バネ材である、ことを特徴とする請求項１記載の取付装置。
【請求項３】
前記第１及び第２取付装置の前記第１及び第２円錐面（３、５）の角度は、縦軸方向に対して２０°〜５０°の範囲内である、ことを特徴とする請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
円筒形シャフトに遠心機のロータを取り付けるために使用される、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の取付装置。
【請求項５】
前記第一及び第二取付エレメントをらせん縦軸方向に圧縮し、
前記第１及び第２円錐面（３、５）において、一方を他方の上に押し込むことによって、
前記第１及び第２取付エレメント（２、４）をそれぞれ半径方向内向き及び外向きに又はそれぞれその反対向きに伸縮可能に構成した、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の取付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒形シャフトの所定の位置に円筒形ハブを取り外し可能にクランプ固定する、特に円筒形シャフトに遠心機のロータを取り外し可能にクランプ固定する、取付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円錐レセプタクル及び円錐シャフト片は、例えば、円筒形シャフトに遠心機のロータを取り外し可能に固定することに使用されてきた。
【０００３】
「取付スリーブ」は、一般に、シャフト上にハブを取り付ける接続手段として知られる。このような取付スリーブは、環面に垂直な断面において、斜角を付けた楔形を有する２つの環状部品からなり、一方の環状部品は外側に円錐面を有し、他方の環状部品は内側に、一方の円錐面に対応する（補完的な）円錐面を有するので、円錐面を互いに対向させると、２つの環状部品においては、一方が他方の内側へ押し込まれる。軸方向の力が取付スリーブに作用すると、２つの環状部品においては、一方が他方の内側に押し込まれ、それにより補完的円錐面は、クランプ取り付け力、及びシャフトの所定の位置にハブを摩擦力で固定する、半径方向内向き及び外向き力を提供する。このような取付スリーブにおいては、永続的な取り付けのために、一方が他方の上に押し込まれるときに、確実な取り付けを達成するように２つのスリーブ部品は塑性変形することが望ましい。したがって、軟らかい金属合金がこれらの取付スリーブに使用される。
【０００４】
特許文献１は、ネジやまを介して接続された２つのスリーブからなる取付スリーブを開示する。ネジやまは、断面が鋸歯状であり、上向きの鋸歯斜面において緩やかな上り角を有する。クランプ取り付け力は、ネジやまの斜面を互いに移動させることによって両スリーブを軸方向に相互に押すことによって得られる。
【０００５】
特許文献２は、ハブ上のスリーブに用いる取付装置を開示する。らせん状バネは、ハブとスリーブとの中間の空間に同軸配置される。さらに、らせん状バネを軸方向に圧縮する手段が備わっている。らせん状バネの軸方向の圧縮によって、隣接するコイル同士は互いを押圧し、一方のコイルが、他方の上に軸方向かつ部分的に押圧され、半径方向内向き及び外向きのらせん状バネの伸縮及びハブとスリーブ間の摩擦接触が提供される。
【０００６】
特許文献３は、互いに同軸上に配置された２つのらせん状バネ−内側と外側のらせん状バネ−を有する取付バネを開示する。内側のバネのコイルは、らせん縦軸含む面を通る断面において、中心から側面へ半径方向に傾斜する面を有する。外側のらせんバネは、前記断面において、中心から両縁方向の外方へ半径方向に広がるように内側に斜面をつけたコイルを有する。内側及び外側のらせん状バネの円錐面は、互いに接触することによって、バネ配置が圧縮されると、一方の円錐面が他方の上に押圧されることになり、半径方向内向き及び外向きの力が提供される。
【０００７】
特許文献４は、内側と外側のらせん状バネを有する取付バネ装置を開示する。内側と外側のらせん状バネの両コイルは、らせん状バネの縦軸を含む平面を通る断面において、三角形であり、内側のらせん状バネの三角形の先端は外方に向き、外側のらせん状バネの三角形の先端は内方に向いている。コイルの三角形断面の円錐面は、バネ配置が軸方向に圧縮されるときに互いに接触し、さらに、軸方向の圧縮は、互いに対応する円錐面を移動させ、それによって内側バネの隣接するコイル同士が隣接するコイルの角と接触するまで、バネ配置を半径方向へ伸縮させる。したがって、外側のバネの隣接するコイルの角同士が接触した後は、圧縮はそれ以上できなくなる。
【０００８】
【特許文献１】独国特許出願公開第３４１１２３０号明細書
【特許文献２】米国特許第４５１４１０９号明細書
【特許文献３】米国特許第１９３８０９９号明細書
【特許文献４】米国特許第２７０９６０７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
円錐レセプタクル及び円筒形シャフト片を使用すると、シャフト上にある遠心機のロータの固着又は焼け付き（seizing or sticking）が起こることがあった。遠心機のロータ用の従来公知の円筒形レセプタクル又はハブは、シャフトの半径方向に挿入される駆動ピンを必要とするが、駆動ピンはこの領域のシャフトを弱める。
【００１０】
しかしながら、取付スリーブを使用するシャフト−ハブの接続は、種々の点で不利益を有する。第一に、取付スリーブは、再び取り外すことが容易ではない。
【００１１】
第二に、クランプ取付接続は、取付スリーブの軸方向の比較的短い領域に集中される。そのため、軸方向に互いに離れた複数の取付スリーブの仮想配置において、互いに一方が他方の後ろに配置されるすべての取付スリーブでは、一方が他方の上に押し込まれることができず、またこれらの取付スリーブ（複数）に作用する外部の圧縮力によって所定の位置に取り付けることができないので、内側の取付スリーブはゆるんだままであり、クランプ取付に寄与しない。したがって、かかる取付スリーブのクランプ取付力は比較的小さい。
【００１２】
本発明の目的は、円筒形シャフトの所定の位置に円筒形ハブを固定する着脱可能な取付装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１記載の特徴を有する取付装置によって、上記目的を達成することができる。本発明の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。
【００１４】
本発明の第１の視点によれば、円筒形シャフト上の所定の位置に円筒形ハブを取り外し可能に固定する取付装置であって、らせんコイル状に巻いた２つの第１及び第２取付エレメントを有し、第１取付エレメントのコイルは、らせん縦軸を含む面を通る断面において、らせん巻き方向に対して一方の側に楔形の第１円錐面を備え、第２取付エレメントのコイルは、断面において、らせん巻き方向に対して他方の側に第１円錐面に補完的な第２円錐面を備え、第２円錐面は、第１取付エレメントの第１円錐面と対向して配される、取付装置を提供する。
【００１５】
上記第１視点の好ましい形態によれば、第１及び第２取付エレメントは、バネ材、特に高品質の鋼製である。 さらに好ましい形態によれば、第１及び第２取付装置の第１及び第２円錐面の角度は、縦軸方向に対して２０°〜５０°の範囲内である。さらに好ましい形態によれば、円筒形シャフトに遠心機のロータを取り付けるために使用される。さらに好ましい形態によれば、第一及び第二取付エレメントをらせん縦軸方向に圧縮し、第１及び第２円錐面において、一方を他方の上に押し込むことによって、第１及び第２取付エレメントをそれぞれ半径方向内向き及び外向きに（又はその逆向きに）伸縮可能に構成する。
【００１６】
本発明の取付装置は、らせんバネ状に巻かれた２つの取付エレメントを有する。取付エレメントのコイルは、らせん縦軸を含む面を通る断面において楔形円錐面を有する。これらの円錐面は、一方の取付エレメントの楔形円錐面が他方の取付エレメントの楔形円錐面の方を向くように、かつ他方の取付エレメントを補完するように、配置される。そのため、らせん縦軸方向に両者を押す力が取付エレメントに作用すると、２つの円錐面においては、シャフトの所定の位置でハブを摩擦力で取り付ける取付エレメントを伸縮する半径方向内向き及び外向きの力を得るために、一方が他方の円錐面上に（半径方向に拡径しつつ）押し込まれる。バネ取付エレメントの弾性復元力（効果）並びにコイルの構造のために、らせん縦軸方向の取付装置のスラスト方向圧縮力が無効化されることによって、取付装置は容易に取り外すことができる。その後、取付バネエレメントが再び伸縮し、円錐面が別個に滑動することによって、シャフトとハブ間の半径方向の取付力が減少する。取付装置の一方の端部は、シャフトの肩上に位置し、他方の端部は、好ましくは、シャフトとハブの中間スペースに所望の圧縮力でバネ取付エレメントを固定するために軸方向に調節可能であって、かつ所望の位置に固定することができる固定リングで覆われる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の取付装置は容易に取り付け及び取り外すことができる、即ち着脱容易である。また、本発明の取付装置によれば、高駆動トルク及び高制動トルクを伝達するしっかりした駆動嵌合を達成することができる。
【００１８】
本発明の取付装置が圧縮されている間、互いの方を向く（互いに対向する）取付バネの円錐面は、取付装置に作用するらせん縦軸方向の力を、半径方向内向き及び外向きの力に転換する。その結果、ハブはシャフトに摩擦力で固定され、半径方向内向き及び外向きのこの力は、取付バネの軸長全体に分散される。したがって、軸方向の広範囲にわたる取付が可能になる。さらに、駆動トルク及び制動トルクは、取付バネを互いに強固に巻き合わせることによって、駆動嵌合をさらに増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図面と共に実施形態を参照して、本発明を以下に説明する。
【００２０】
図１は、一方を他方の内側に押し込んだ２つのらせんバネ取付エレメント２、４の平面図を示す。バネ取付エレメントのコイルは、らせん縦軸（矢印Ｂ間を接続する線）を含む面を通る断面において、らせん巻き方向の向かい合う面（側）に円錐面を有する帯状の金属片からなる。当該円錐面は、互いに対向しており、互いを補完するような形状を有する。
【００２１】
図３の図示において、バネ取付エレメント２の円錐面３は底部側に示され、外側から内向きの線で示される。一方、バネ取付エレメント４の円錐面５は取付エレメント４の上部側にあり、内側から外向きの線で示される。そのため、円錐面３、５においては、楔形のように一方を他方の上に押し込むことができる。
【００２２】
図２及び図３の図示によれば、ネジ状バネ取付エレメントを圧縮する力を軸方向にかければ、バネ取付エレメント２、４は（軸方向に）圧縮され、円錐面３、５においては、一方が他方の上にさらに押し込まれるので、結果として、半径方向内向き及び外向きの力が生成されることが、示されている。
【００２３】
シャフト６及びハブ８と連結する取付装置１の配置は、図４の全体図に示されている。２つのバネ取付エレメント２、４を備える取付装置１は、シャフト６とハブ８との間に設けられた環状の隙間（スペース）に位置する。取付装置１の底部は、シャフト６の肩部の上にあるが、キャップ状固定リング９は、ハブとシャフトの中間の環状スペースに上から挿入されている。そのため、固定リング９の底部の縁は、取付装置１の上端部にある。固定リング９は、より詳細には図示されていない機構によって、取付装置１に対して所望の軸方向の位置に固定できるよう構成されているので、取付装置１の軸方向の所望の圧縮状態を保持することができる。
【００２４】
図５によれば、固定リング９を低下させる（軸方向に押圧する）と、バネ取付エレメント２、４を圧縮し、かつ各円錐面において一方を他方の上に押し込む。それにより、半径方向内向き及び外向きの力が、取付装置１全体に沿って生成され、これらの力がハブ８をシャフト６上に摩擦力でクランプ固定させる。
【００２５】
バネ取付エレメント２、４は、一般的に良好なバネ材、好ましくは高品質の鋼から作製される。公知の取付スリーブとは異なり、塑性変形あるものは特に好ましくない。一方、弾力的で可撓性のある効果（性状）は、本発明に関しては有利である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】２つのらせんバネ状取付装置の側面図である。
【図２】図１の矢印Ｂで示された平面に沿った取付エレメントの断面図である。
【図３】図２の取付エレメントの断面図の部分拡大図である。
【図４】シャフト／ハブ接続全体の概略断面図である。
【図５】図４の断面図の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      取付装置
２、４  バネ取付エレメント
３、５  円錐面
６      シャフト
８      ハブ
９      固定リング
【図１】
2005257081.tif 000003
【図２】
2005257081.tif 000004
【図３】
2005257081.tif 000005
【図４】
2005257081.tif 000006
【図５】
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