(57)【要約】本発明は、主軸（０３）上に支持され固定端が枠またはハウジング部と回り止めして結合されているコイルばね（０２）を締付けるための締付け装置（０１）に関する。この締付け装置（０１）はギヤ駆動部（０５）および保持要素（１９）を含み、保持要素は第２のギヤ要素（１１）を第１のギヤ要素（０６）と駆動係合する位置に保持する。この締付け装置（０１）はさらに、駆動要素を含んでいる。前記ギヤ駆動部は傘歯車ギヤとして形成されていて、前記第１のギヤ要素（０６）は傘歯車（０６）として、前記第２のギヤ要素（０７）は傘歯車ピニオン（０７）として形成されており、両方のギヤ要素（０６、０７）の回転軸は互いに直交している。前記傘歯車（０６）はガイドブッシュ（１０）と一体的に結合されており、主軸（０３）が通る中央部の開口（０９）、及び、コイルばね（０２）の自由端が固定されている円筒状の受容部を有している。
2020505245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸（０３）上に支持され固定端が枠またはハウジング部と回り止めして結合されているコイルばね（０２）を締付けるための締付け装置（０１）であって、この締付け装置（０１）が
・第１ギヤ要素（０６）と第２ギヤ要素（０７）とを備えたギヤ駆動部を含み、前記第１ギヤ要素（０６）は前記主軸（０３）上で軸方向に変位可能にガイドされていて、前記コイルばね（０２）の自由端と回り止めして結合されており、前記第２ギヤ要素（０７）は、前記第１ギヤ要素（０６）を前記主軸（０３）の周りで回転させるべく、前記第１ギヤ要素（０６）と駆動結合しており、
・前記第２ギヤ要素（０７）を前記第１ギヤ要素（０６）と駆動係合する位置に保持する保持要素（１９）を含み、
・前記第２ギヤ要素（１２）を回転させるための、第２のギヤ要素に連結されている駆動要素を含む、
ように構成された締付け装置において、
・前記ギヤ駆動部が傘歯車として形成されており、前記第１ギヤ要素（０６）が傘歯車（０６）として、前記第２ギヤ要素（０７）が傘歯車ピニオン（０７）として、形成されており、これら両方のギヤ要素（０６、０７）の駆動軸が互いに直交しており、
・前記傘歯車（０６）がガイドブッシュ（１０）と一体的に結合されており、前記ガイドブッシュは前記主軸（０３）上で軸方向に変位可能にガイドされていて、その外周部にガイド溝（１１）を有し、前記ガイド溝において前記傘歯車ピニオン（０７）の軸中心のガイドピン（１６）が支持されており、前記ガイドピン（１６）は前記傘歯車ピニオン（０７）と回り止め結合されており、
・前記傘歯車（０６）は前記主軸（０３）が通っている中央部の開口（０９）を有し、軸方向で前記ガイドブッシュ（１０）とは反対側に円筒形の受容部（１２）を有し、前記受容部内で前記コイルばね（０２）の自由端が固定されている、
ことを特徴とする締付け装置。
【請求項２】
前記保持要素（１９）が把手（２０）及びこの把手と結合された押圧プレート（２１）を含んでおり、前記把手（２０）は前記ガイドブッシュ（１０）及び前記傘歯車ピニオン（０７）を取り囲んでおり、前記押圧プレート（２１）は保持力を軸方向に前記傘歯車ピニオン（０７）の底面に加えるように位置決めされているので、前記ガイドピン（１６）が前記ガイド溝（１１）に押し付けられることを特徴とする、請求項１に記載の締付け装置（０１）。
【請求項３】
前記駆動要素が電気モータで形成されており、そのモータ軸に前記第２ギヤ要素（０７）が取り付けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の締付け装置（０１）。
【請求項４】
前記締付け装置がさらにロック要素を含み、前記ロック要素により前記第１ギヤ要素（０６）を前記主軸（０３）に回り止めして固定することができることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の締付け装置（０１）。
【請求項５】
前記第２ギヤ要素（０７）が解放可能に取り付けられており、前記駆動結合を開放することができることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の締付け装置（０１）。
【請求項６】
前記第２のギヤ要素（０７）を解放するために、前記把手（２０）および前記押圧プレート（２１）が、解放可能に取り付けられていることを特徴とする、請求項２を引用する請求項５に記載の締付け装置（０１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、捻じりばね又はクロックスプリングとして機能するコイルばねを締付けるための締付け装置に関し、ばねを締付けるためにその両端が互いに捻じられ、その結果、締付けられた状態でのばねの軸方向長さが緩められた状態に対して変化する。
【背景技術】
【０００２】
この種の締付けられたコイルばねは例えばシャッター扉（Sektionaltor）の駆動補助に使用される。シャッター扉は折り畳み可能に互いに接続された多数の扉断片で構成されており、これらの扉断片の端部にはそれぞれガイドレールでガイドされる１つ又は多数のローラーが設けられている。シャッター扉を上げ降ろしするために駆動軸が使われており、これは駆動装置、これは大抵は電気モータ、と結合されている。この駆動軸に複数のコイルばねが取り付けられている。これらのコイルばねのバネ力が扉の自重に対抗して作用し、その結果、駆動軸の回転が補助され、電気的な駆動の負担が軽くなる。このコイルばねは駆動軸に固定して取り付けられる。コイルばねの締付け固定は、組み立て中にそのコイルばねの固定されていない端部に回転トルクを加えることによって行われ、その結果、このバネを締付けることができ、このバネは締付けられた状態で駆動軸に固定される。大きな力またはトルクが必要なので、ばねを締付けるための補助的な装置が必要である。
【０００３】
従来技術から、ばねを締付けるための様々な装置が知られている。
【０００４】
特許文献１に、自動車のサスペンションストラットのばね又はショックアブソーバーを交換するためのサスペンションストラット締付け器具（Federbeinspanner）が記載されている。このばねの締付けは、ばねに対して離心して配置されていて、サスペンションストラット締付け器具のコイルばねの内部に係合している２つの馬蹄形ばね保持器により実現され、これらのばね保持器は、サスペンションストラット締付け器具に配設されているスピンドルを操作することにより互いに近づく。こうして、個々のワイヤ周りの両端部が有している軸方向の変位が小さくなり、これによってバネを締付けることができる。
【０００５】
特許文献２はショックアブソーバー組み立て用の補助工具について述べており、これは保持組み立てグループと駆動組み立てグループとを含んでいる。この補助工具はねじ送り部を有しており、締付けられるねじに対して同心に配置されている。この補助工具は回転トルクにより回転軸の周りを手動で回転される。このばねはワイヤ周りの軸方向の変位により締付けられる、または、緩められる。
【０００６】
特許文献３はばね締付け器具用の押圧プレートについて述べており、このばね締付け器具は、ばねサスペンションストラットの下側と上側のばね座の間に受容された、コイルばねの締付けに用いられる。この押圧プレートは、複数の保持要素を軸方向に支持するために、上側のばね座に取り付けられており、これらの保持要素はコイルばねのばねコイルと係合するように取付け可能である。
【０００７】
特許文献４は、ばね締付け器具用の締付け固定座、ならびに、特にスプリング付きシャシ―におけるコイル圧縮ねじの取付けおよび取り外しのためのばね締付け器具に関する。この場合、その締付け固定座はばね部を受容するための接触面を有し、このばね部を介して圧縮力をシャシ―ばねに軸方向に加えることができる。
【０００８】
特許文献５はサスペンションストラット取り外し器具について述べている。これは２つの押圧プレートを有し、これらは、これらの押圧プレートと駆動ネジ部とを結合する固定部を有するように構成されている。さらに、各押圧プレートは、コイルばねのそれぞれの最初の巻線に係合するために構成された装置を有している。この装置は手動で発生される回転トルクにより駆動することができる。
【０００９】
これまでに述べた締付け装置は、ばねに対し軸方向に作用する力を発生し、締付けられるばねに対して回転トルクは作用しない。
【００１０】
特許文献６は、通常は２つの圧縮コイルばね（Schraubendruckfeder）をボルト止めしてただ１つのディスクコイルばね（Schraubentellerfeder）にするための工具、システムおよび方法に関する。そのために使用される工具には、その工具を扱うための複数の把手が設けられている。
【００１１】
特許文献７は頭上式ドア用の捻じりばね（Torsionsfeder）調整工具について教示している。これを用いて捻じりばねの応力を変化させることができる。この工具は分割式のクランプ装置を有し、調整可能な鞘状の固定部（Huelsenanker）と係合させることができる。このために、広い間隔の、面取りされた複数の歯が形成されている。この工具に回転トルクを掛けるために、手動操作のための複数の把手部がこの工具に形成されている。
【００１２】
特許文献６および特許文献７による解決法の欠点は、それらの装置が手で操作されなければならないことである。シャッター扉において扉重量のバランスとして使用するために設置されるばねに対しては、公知の装置ではコイルばねを締付けるために強い筋力を要する。作業環境が狭いので、さらに、締付け中に複数の補助手段を再々度新たに投入しなければならない。さらにこの取付位置により、バネを締付ける間に作業者が人間工学的に不利な体勢を採らなければならない。このようなやり方により、捻じりばねを締付けられた最終状態で確実に固定するまで、作業者は軽視できない危険に曝される。幾つかの場合には、２人の作業者が同時に捻じりばねの取付けを行うことが必要となる。
【００１３】
特許文献８は捻じりばねを巻くための方法および装置について述べている。この装置は捻じりばねを含んでおり、その一端が支持手段に固定されている。この捻じりばねの他端を第１の端部に対して捻じることができる。この装置はさらに、１つのギヤおよび１つの回転可能なウォームギヤを含み、このギヤはウォームギヤにより回転可能な少なくとも１つのギヤ部分を有している。このウォームギヤは支持プレートを介して固定部と結合されており、この固定部は上述のギヤ部分に対して可動であり、ウォームギヤの位置を保持している。さらにこの装置は電池式ねじ回し、又は、電気モータ式の駆動要素を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１４０１３４４９Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２０１３１０１０８３Ａ１号明細書
【特許文献３】独国実用新案第２０２０１２００５６２６Ｕ１号明細書
【特許文献４】独国実用新案第２０２０１１０５０３５４Ｕ１号明細書
【特許文献５】米国特許第７９０９３０５Ｂ２号明細書
【特許文献６】独国特許第１０２０１２１０４６７３Ｂ３号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第３６５１７１９号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第３９２１７６１Ａ号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の課題は従来技術から出発して、コイルばねの締付けを、より小さい筋力で、かつ、より安全に行うことにある。さらに、例えば、ばねを締付ける際に起こりうる扉の損傷を避けなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この課題は、コイルばねを締付けるための、添付された請求項１による、本発明による締付け装置により解決される。
【００１７】
本発明による締付け装置は、主軸上に支持されたコイルばねを締付けるためのものである。このコイルばねの一端は、内部に軸受け支持部が設けられている枠部またはハウジング部と固定結合されている。この締付け装置は１つのギヤ駆動部を含んでいる。このギヤ駆動部は第１のギヤ要素および第２のギヤ要素を含んでいる。この第１ギヤ要素は主軸上で軸方向に変位可能にガイドされており、コイルばねの自由端と回り止めして接続されている。第２ギヤ要素は第１ギヤ要素と駆動係合している、すなわち、この第２ギヤ要素が第１駆動ギヤを駆動し、第１ギヤ要素を主軸の回りで回転させる。このコイルばねの固定端が枠部と回り止めして結合されているので、このコイルばねは、第１ギヤ要素と結合された端部を介して回転トルクが掛けられると、締付け固定される、あるいは、緩められる。
【００１８】
この締付け装置はさらに保持要素を含んでいる。この保持要素は、締付け過程の間、第２ギヤ要素を第１ギヤ要素と駆動係合する位置に保持している。
【００１９】
この締付け装置はさらに駆動要素を含んでいる。この駆動要素は、第２ギヤ要素と、好適には解除可能に、連結されており、これによって第２ギヤ要素を締付け過程のために回転させることができる。
【００２０】
本発明の利点は特に、締付けのためのこの締付け装置は１人だけで操作可能であり、その作業者がより僅かな力を掛けさえすればよい、という点にある。これによって、より大きなコイルばねを締付ける際の安全性が向上し、さらに、より有利に、より速く、そして、より簡単に、必要な予圧力を有するコイルばねを取り付けることができる。
【００２１】
本発明による締付け装置のギヤ駆動部は傘歯車ギヤとして形成されている。すなわち、上述の第１ギヤ要素は傘歯車として、第２ギヤ要素は傘歯車ピニオンとして形成されている。この場合、第１ギヤ要素の回転軸と第２ギヤ要素の回転軸は互いに直交している。主軸の回転軸が第１ギヤ要素の回転軸と同心に配置されていると好適である。これに垂直に、傘歯車ピニオンを軸中心的に配置するためのガイドピンが配設されている。この傘歯車は、上記の主軸を通すための中央部開口を有している。傘歯車ピニオンの中央部開口はガイドピンを受容するためのものであり、貫通開口により形成することができる。こうして、その一端がガイドピンとして形成されている駆動軸を、傘歯車ピニオンの軸方向の貫通開口内に配設することができる。
【００２２】
上記の傘歯車はガイドブッシュと結合されている。このガイドブッシュは軸方向での変位が可能なように主軸上でガイドされているので、このガイドブッシュは傘歯車と共に主軸上で軸方向変位が可能である。このガイドブッシュの外周はガイド溝を有している。このガイド溝において傘歯車ピニオンのガイドピンが支持されている。
【００２３】
上記の傘歯車はガイドブッシュと一体的に結合されている。この傘歯車は軸方向でガイドブッシュとは反対側に円筒状の受容部を有している。この受容部にコイルばねの自由端が回り止めして固定されている。このコイルばねは上記受容部に、例えば、溶接またはリベット締めにより固定されている。他の実施形態では、このコイルばねを例えばボルト締めすることにより、コイルばねを解放可能に受容部に固定することができる。コイルばねを受容部に回り止めして結合することにより、傘歯車に働く回転トルクがコイルばねに伝達される。コイルばねの回転方向および元の状態に応じて、加えられた回転トルクはそのコイルばねを締付ける、または、緩める。この時に現れるばねの軸方向の伸びの変化により、コイルばねの自由端の位置が主軸に沿って、締付けられた終端位置と緩められた終端位置との間で変位する。すなわち、コイルばねに結合された傘歯車も主軸上でこの両方の終端位置の間を動く。この傘歯車はコイルばねを締付けるために、または、緩めるために、傘歯車ピニオンと駆動係合するので、傘歯車ピニオンが傘歯車と良好に係合し、且つ、これと共に一緒に動くことが不可欠である。このために、この締付け装置は上述の保持装置を有している。
【００２４】
この保持装置が把手（Buegel）およびこの把手と結合された押圧プレート（Druckplatte）を含んでいると有利である。この把手はガイドブッシュおよび傘歯車ピニオンを取り囲んで取り付けることができる。この押圧プレートが、保持力を軸方向でガイドブッシュとは反対の側に対して、且つ、傘歯車ピニオンの回転軸に配設された底面に対して垂直に加えるべく、位置決めされていると有利である。これによって、傘歯車ピニオンを支持しているガイドピンが傘歯車のガイドブッシュのガイド溝に押し込まれる。こうして、コイルばねを締付ける、又は、緩める間、傘歯車は傘歯車ピニオンと係合状態を維持する。
【００２５】
把手とガイドブッシュの間に第１の相補部（Gegenstueck）を配設するとさらに有利である。第２の相補部は押圧プレートと傘歯車ピニオンの底面との間に設置することができる。これらの相補部は、これらが十分に大きい接触面により保持要素とギヤ要素間の十分に大きい接触領域を形成することによって、保持要素による保持力の均一な導入を助ける。このためにこれらの相補部は、好適には保持要素およびギヤ要素の幾何学形状に合った形状を有しており、作用する力を考慮して耐久性のある材料で作られている。
【００２６】
好適な一実施形態では、駆動要素が電気モータとして形成されている。この電気モータのモータ軸に第２ギヤ要素、すなわち、傘歯車ピニオンが取付けられている。第２ギヤ要素が設置されているモータ軸の端部が傘歯車ピニオンを支持するためのガイドピンとして形成されていると、特に好適で目的にかなっている。最も簡単な場合には、駆動要素としてハンドドリルまたは電池式ねじ回しが使用される。
【００２７】
この締付け装置の好適な一実施形態では、締付け装置がさらに複数のロック要素を有している。これらのロック要素により上述の第１ギヤ要素を主軸に回り止めして固定載置することができる。ロック要素は例えば、楔、ピン、ネジ、ボルトなどである。ロックするために、主軸に例えば１つの溝を配設し、これに対応して少なくとも１つの貫通開口を第１ギヤ要素に配設する。各貫通開口は好適には、傘歯車のガイドブッシュの領域において、傘歯車の円筒状の受容部において、または、傘歯車自身において、外周に沿ってセクション的に半径方向に周回して設けられている。これらの貫通開口は好適には、例えば、孔または長孔で形成されており、ロック要素を通すために使用される。
【００２８】
目的に合った一実施形態では、第２ギヤ要素が第１ギヤ要素に解放可能に取り付けられているので、駆動係合を止めることができる。第２ギヤ要素を解放するために、好適には、把手および押圧プレート、すなわち、保持要素が締付け装置に解放可能に取り付けられている。保持要素を解放することにより、傘歯車ピニオンの底面に掛かっている力がなくなる。これによって、第２ギヤ要素のガイドピンが第１ギヤ要素のガイド溝から解放されるので、第２ギヤ要素は取り外し可能になる。把手は押圧プレートに、例えばねじで、解放可能に結合されている。
【００２９】
本発明の別の利点、特徴および展開は、図面を参照した、好適な実施形態に関する以下の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】コイルばねを締付けるための本発明による締付け装置の側面図である。
【図２】保持要素を備えた締付け装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、主軸０３上でガイドされているコイルばね０２を締付けるための本発明による締付け装置０１の側面図である。コイルばね０２の固定端がハウジング部または枠部（図示されていない）と結合されている領域は図示されていない。
【００３２】
この締付け装置は、第１ギヤ要素０６および第２ギヤ要素０７で構成されているギヤ駆動部を含んでおり、第１ギヤ要素０６は傘歯車として、第２ギヤ要素０７は傘歯車ピニオンとして形成されている。傘歯車０６の回転軸は傘歯車ピニオン０７の回転軸と直交している。
【００３３】
傘歯車０６は主軸０３上で軸方向に変位可能にガイドされている。このために、第１の軸方向貫通開口０９を有しており、これを通って主軸０３が延びている。
【００３４】
傘歯車０６の、コイルばね０２とは反対側はガイドブッシュ（Fuehrungsbuchse）１０と結合されている。このガイドブッシュ１０は好適には一体的に前もって傘歯車に形成されており、ガイド溝１１を有している。このガイド溝１１は半径方向に周回するように形成されている。傘歯車０６のコイルばね側は円筒状の受容部１２を有している。ガイドブッシュ１０内でも、受容部１２内でも、貫通開口０９は連続している。
【００３５】
受容部１２に、締付け固定過程中にコイルばね０２の、主軸０３に対して回転可能な端部が固定されており、その結果、第１ギヤ要素０６が回転すると、回転トルクがコイルばね０２に伝達される。第１ギヤ要素０６の回転方向に応じて、この回転トルクを加えることによりコイルばねは締付け固定される、あるいは、緩められる。
【００３６】
傘歯車ピニオン０７は第２の軸方向貫通開口１４を有している。この第２の軸方向貫通開口１４は駆動軸１５を受容するために使用され、この駆動軸の一端は電気的な駆動部（図示せず）と結合可能に構成されており、その自由端はガイドピン１６として形成されている。駆動軸１５は傘歯車ピニオン０７と回り止めして結合されており、回転トルクを電気的な駆動部から傘歯車ピニオン０７に伝達する。傘歯車ピニオン０７のガイドピン１６は、傘歯車ピニオン０７を傘歯車０６との係合に導くために、ガイド溝１１内に配設されている。代案として、傘歯車ピニオン、駆動軸およびガイドピンを一体的に形成することもできる。
【００３７】
図１はさらに第１の相補部（Gegenstueck）１７を示し、この第１の相補部は、ガイドブッシュ１０に当接しており、さらに、ガイド溝１１に係合する内側を向いた部分を有している。この相補部１７の接触面は、保持要素１９（図２）とガイドブッシュ１０との間に十分に大きい接触領域を形成するのに足りるように大きく形成されている。
【００３８】
図２は保持要素１９を備えた締付け装置０１の正面図である。この保持要素１９は把手２０および押圧プレート２１を含んでいる。この把手２０はガイドブッシュ１０および傘歯車ピニオン０７を取り囲んでいる。押圧プレート２１は傘歯車ピニオン０７の底面に配設されている。把手２０および押圧プレート２１は、傘歯車ピニオン０７を解放することができるように、好適には解放可能に取り付けられている。この保持要素１９により、特に傘歯車０６が主軸０３に沿って締付け固定された状態と緩められた状態との間でその位置を変える場合には、傘歯車０６は傘歯車ピニオン０７との駆動係合を維持する。
【００３９】
傘歯車０６と傘歯車ピニオン０７との駆動係合は、保持要素１９が解放され、その結果、傘歯車ピニオン０７およびガイドブッシュ１０に保持力が働かなくなり次第、止めることができる。この解放可能な結合は、例えばねじで構成することができる。
【００４０】
図２は駆動軸１５をも示しており、この駆動軸は傘歯車ピニオン０７の第２の貫通開口１４を通って延びており、ガイド溝１１内でガイドされている。駆動軸１５の、ガイド溝１１内に設置された端部はガイドピン１６として形成されている。
【００４１】
図２はさらに、第１の相補部１７に加えて第２の相補部２３が配設されていることを示している。これら両方の相補部１７、２３は駆動軸１５に関して軸方向に間隔を置いて、向かい合って配設されており、第２の相補部２３は傘歯車ピニオン０７の底面と保持要素１９の押圧プレート２１の間に配設されている。第２の相補部２３の接触面は、保持要素１９、特に押圧プレート２１、と傘歯車ピニオン０７の底面との接触領域が十分に大きくなるに足るように、大きく形成されている。
【符号の説明】
【００４２】
０１  締付け装置
０２  コイルばね
０３  主軸
０６  傘歯車
０７  傘歯車ピニオン
０９  第１の貫通開口
１０  ガイドブッシュ
１１  ガイド溝
１２  受容部
１４  第２の貫通開口
１５  駆動軸
１６  ガイドピン
１７  第１の相補部
１９  保持要素
２０  把手
２１  押圧プレート
２３  第２の相補部
【図１】
2020505245.tif 000003
【図２】
2020505245.tif 000004
【国際調査報告】
2020505245.tif 000005
2020505245.tif 000006
2020505245.tif 000007
2020505245.tif 000008