JP2001140915A - 回転軸連結機構 - Google Patents
回転軸連結機構Info
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Abstract
等に収縮させることにより圧延ロール1の小判形連結部
1aを確実に圧接することができる回転軸連結機構を提
供する。 【解決手段】 ロールカップリング2における小判形内
孔2aの平面部2bの外周側に位置する外周面に切り欠
き面2cを形成して、この切り欠き面2cの部分での油
圧拡張室付スリーブ3の内周面との間の隙間を他より大
きくする。
Description
ル等の回転軸を連結して駆動するための回転軸連結機構
に関する。
ョイントを介してモータに接続され、このモータの駆動
力によって回転するようになっている。ただし、この圧
延ロールは、使用に伴いロール面が摩耗するので、適宜
交換する必要がある。そこで、ユニバーサルジョイント
の一端側には、図4及び図5に示すように、筒状のロー
ルカップリング2が設けられ、圧延ロール1の軸端部に
形成された横断面小判形の小判形連結部1aを、このロ
ールカップリング2に形成された横断面小判形の小判形
内孔2aに嵌合させるようにしている。ロールカップリ
ング2の小判形内孔2aは、圧延ロール1の小判形連結
部1aよりも少し大きく形成されているので、圧延ロー
ル1の交換時には、この小判形連結部1aを容易に着脱
することができる。また、横断面小判形の小判形内孔2
aに小判形連結部1aが嵌合するので、これらの平面部
2b,1b同士が係合して、ロールカップリング2側か
らの回転トルクを圧延ロール1に確実に伝えることがで
きる。
内孔2aと圧延ロール1の小判形連結部1aとの間に
は、着脱のための隙間があるため、このまま圧延作業を
行ったのでは、圧延ロール1の回転時にガタ付きによる
振動が発生し圧延製品の表面にシワ等を生じさせるおそ
れがある。このため、従来から、ロールカップリング2
には、筒状の外周に油圧拡張室付スリーブ3を外嵌し、
この油圧拡張室付スリーブ3の圧迫によって小判形内孔
2aを収縮させて小判形連結部1aに圧接し固定するこ
とにより、圧延ロール1のガタ付きをなくすようにして
いた。
内部の内周面に極めて近い部分に全周にわたって薄い筒
状の空間からなる油圧拡張室3aが形成されたものであ
り、外周面に開口した油圧口3bから高圧の油圧を加え
ることにより、この油圧拡張室3aを拡張させて内周面
の径を収縮させることができるようにしたものである。
張室付スリーブ3は、図6に示すように、油圧拡張室3
aが拡張して内周面の径が全体に収縮すると、ロールカ
ップリング2の外周面を均等に圧迫することになる。し
かしながら、筒状のロールカップリング2は、外周面は
円周状であるが、内周面には横断面小判形の小判形内孔
2aが形成されているので、この小判形内孔2aの両平
面部2bでの肉厚が円周部に比べて特に厚くなる。従っ
て、このように肉厚が不均一なロールカップリング2の
外周を均等に圧迫すると、小判形内孔2aは、図7に示
すように、肉厚が厚く剛性の高い両平面部2bがそのま
まの形状を保って内側に平行移動するので、肉厚が薄く
剛性の低い円周部は、逆に外側に膨らむように変形しよ
うとする。
aは、両平面部1bについては、ロールカップリング2
の小判形内孔2aの両平面部2bの間で確実に挟持され
るが、この小判形連結部1aの円周部は、小判形内孔2
aの円周部に十分に挟持されず、場合によってはここに
隙間が生じて、圧延作業時に圧延ロール1が小判形連結
部1aの円周部方向にガタ付くおそれがあるという問題
が発生していた。
2aにおける両平面部2bに、図8に示すような溝2d
を形成したり、スリット等を形成して、この部分の剛性
を弱めることにより、圧延ロール1の小判形連結部1a
を確実に保持しようとする発明も従来からなされている
(特許公報第2694683号公報)。しかしながら、
このような構成であっても、小判形内孔2aの両平面部
2bの肉厚は、溝2dやスリット等がない部分ではまだ
厚い状態であるため、全体としてはこれら両平面部2b
が内側に平行移動する傾向がある程度残るので、円周部
での圧迫力が弱くなるという問題は十分には解消できな
い。しかも、油圧拡張室付スリーブ3がロールカップリ
ング2の外周面を圧迫した場合に、溝2dやスリットの
縁部に応力が集中し易くなるので、これらのエッジ部分
のみが小判形連結部1aに食い込んで点接触や線接触に
よる挟持となり、平面部2bの面接触による確実な挟持
ができないという問題も生じる。
のであり、被連結部材の筒状部の小判形内孔を均等に収
縮させることにより回転軸の小判形連結部を確実に圧接
することができる回転軸連結機構を提供することを目的
としている。
状の外周面の両側を軸心に沿う互いにほぼ平行な平面で
削り取った形状の横断面小判形に形成された回転軸の軸
端部の小判形連結部を、この小判形連結部よりも少し大
きい横断面小判形に形成された被連結部材の筒状部の小
判形内孔に挿入し、この被連結部材の筒状部の外周に外
嵌された押圧装置の内周径を全体に収縮させることによ
り、筒状部を圧迫して小判形内孔を回転軸の小判形連結
部に圧接し固定する回転軸連結機構において、被連結部
材の筒状部における小判形内孔の平面部の外周側に位置
する外周面の全部又は一部と押圧装置の内周面との間の
隙間を、この小判形内孔の円周部の外周側に位置する外
周面と押圧装置の内周面との間の隙間よりも大きく形成
したことを特徴とする。
径を収縮すると、筒状部における小判形内孔の円周部の
外周側に位置する外周面は、隙間が小さいために十分に
圧迫されるが、小判形内孔の平面部の外周側に位置する
外周面は、隙間が大きい部分があるために十分な圧迫が
なされない。従って、この筒状部は、肉厚の厚い平面部
側は圧迫が弱くなり、肉厚の薄い円周部は圧迫が強いの
で、剛性の高い平面部が圧迫による平行移動によって剛
性の低い円周部を外側に膨らませて変形させるようなお
それがなくなり、回転軸の小判形連結部を全周にわたっ
て確実に圧接することができるようになる。
が真円の円周面であり、被連結部材の筒状部の外周面
が、この押圧装置の内周面よりもわずかに径の小さい真
円の円周面に沿い、かつ、小判形内孔の平面部の外周側
に位置する外周面の一部又は全部のみがこの円周面より
も内側に引き込んだ平面又は曲面に形成されたことを特
徴とする。
面を真円とすることができるので、この押圧装置の製造
が容易となる。また、被連結部材の筒状部の外周面は、
真円に加工した後に必要個所を削ることにより、本来の
円周面よりも内側に引き込んだ平面や曲面を容易に形成
することができる。
部の外周面における内側に引き込んだ平面又は曲面が、
小判形内孔の平面部の両端部の外周側に位置する外周面
にのみ形成されたことを特徴とする。
径を収縮すると、筒状部における小判形内孔の円周部の
外周側に位置する外周面と、平面部の中央部の外周側に
位置する外周面とは、隙間が小さいために十分に圧迫さ
れるが、小判形内孔の平面部の両端部の外周側に位置す
る外周面は、内側に引き込んだ平面や曲面によって隙間
が大きくなるために十分な圧迫がなされない。従って、
この筒状部は、円周部と平面部の中央部のみが強く均一
に圧迫されるので、回転軸の小判形連結部を四方から確
実に圧接することができるようになる。しかも、肉厚の
厚い平面部側は両端部の圧迫が不足して、全体としては
圧迫が弱くなり、肉厚の薄い円周部は全体が十分に圧迫
されるので、剛性の高い平面部が圧迫による平行移動に
よって剛性の低い円周部を外側に膨らませて変形させる
ようなおそれもなくなる。
部の外周面における内側に引き込んだ平面又は曲面が、
小判形内孔の平面部の中央部の外周側に位置する外周面
にのみ形成されたことを特徴とする。
径を収縮すると、筒状部における小判形内孔の円周部の
外周側に位置する外周面と、平面部の両端部の外周側に
位置する外周面とは、隙間が小さいために十分に圧迫さ
れるが、小判形内孔の平面部の中央部の外周側に位置す
る外周面は、内側に引き込んだ平面や曲面によって隙間
が大きくなるために十分な圧迫がなされない。従って、
この筒状部は、円周部と平面部の両端部のみが強く均一
に圧迫されるので、回転軸の小判形連結部を円周部の周
囲から確実に圧接することができるようになる。しか
も、肉厚の厚い平面部側は中央部の圧迫が不足して、全
体としては圧迫が弱くなり、肉厚の薄い円周部は全体が
十分に圧迫されるので、剛性の高い平面部が圧迫による
平行移動によって剛性の低い円周部を外側に膨らませて
変形させるようなおそれもなくなる。
図面を参照して説明する。
ものであって、図1は圧延機の回転軸連結機構の構成を
示す横断面側面図、図2はロールカップリングの構成を
示す斜視図である。なお、図4〜図8に示した従来例と
同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。
と同様の圧延機の圧延ロール1をロールカップリング2
に連結する回転軸連結機構について説明する。圧延ロー
ル1の軸端部には、従来例と同様に、横断面小判形の小
判形連結部1aが形成されている。横断面小判形とは、
軸体の円周状の外周面の両側を軸心に沿う互いにほぼ平
行な平面で削り取った形状をいい、外周面のうちで平面
により削り取られた部分がそれぞれ平面部となり、残り
の部分が円周部となる。また、通常はこれらの平面部が
軸心から等距離となり左右対称の形状をなす。ただし、
横断面小判形の孔の場合には、この軸体の外周面が隙間
なく嵌合するような孔形状をいう。
ョイントの一端部に形成された、圧延ロール1を連結す
るための筒状部であり、図2に示すように、この筒状部
の内周には、小判形内孔2aが形成されている。小判形
内孔2aは、圧延ロール1の小判形連結部1aよりも少
し大きい横断面小判形に形成された孔、即ち小判形連結
部1aの外周面との間にほぼ均一なわずかずつの隙間が
形成されるような横断面小判形の孔であり、円周状の円
周部と平面状の平面部2bとを備えている。このロール
カップリング2の外周面には、小判形内孔2aの円周部
と同心状の真円の円周面が形成されると共に、小判形内
孔2aの各平面部2bの両端部に位置する外周面には、
それぞれ切り欠き面2cが形成されている。切り欠き面
2cは、ロールカップリング2の外周面の一部を軸心に
沿った平面で削り取ったような形状の平面であり、本来
の円周面よりも内側に引き込んだ面となる。なお、本実
施形態では、切り欠き面2cがロールカップリング2の
外周面のほぼ全長にわたって形成されているが、軸方向
の基部と端縁部を除く中央部にだけ形成してもよい。
1に示すように、油圧拡張室付スリーブ3が外嵌され
る。油圧拡張室付スリーブ3は、従来例と同様に、内周
にロールカップリング2の外周面よりもわずかに大きい
真円の円周面を備えた筒体であり、この内周面に極めて
近い部分に全周にわたって薄い筒状の空間からなる油圧
拡張室3aが形成されたものである。そして、この油圧
拡張室3aには、外周面に開口する油圧口3bが通じて
いて、この油圧口3bから高圧の油圧を加えることによ
り、この油圧拡張室3aを拡張させて内周面の径を収縮
させることができるようになっている。このようにして
油圧拡張室付スリーブ3が外嵌されると、ロールカップ
リング2の外周面との間には、わずかな隙間が生じる
が、この外周面の切り欠き面2cが形成された部分で
は、この隙間がさらに大きくなる。
ール1の軸端部の小判形連結部1aをロールカップリン
グ2の小判形内孔2aに挿入する。この場合、小判形内
孔2aは、小判形連結部1aよりも少し大きく形成され
ているので、容易に挿入することができる。次に、油圧
拡張室付スリーブ3の油圧口3bに高圧の油圧を加えて
内周径を収縮させる。すると、この油圧拡張室付スリー
ブ3の内周面は、ロールカップリング2の外周面を内側
に向けて圧迫し、小判形内孔2aを収縮させる。ただ
し、この際、ロールカップリング2の外周面の圧迫は、
小判形内孔2aの円周部の外周側や平面部2bの中央部
の外周側の方が、切り欠き面2cが形成されて隙間が大
きくなった小判形内孔2aの平面部2bの両端部の外周
側よりも強くなる。このため、ロールカップリング2
は、小判形内孔2aを四方から均等に収縮させて、圧延
ロール1の小判形連結部1aの外周面に確実に圧接す
る。しかも、ロールカップリング2における小判形内孔
2aの平面部2bの外周側は、切り欠き面2cが形成さ
れた部分での圧迫が弱くなるので、全体として小判形内
孔2aの円周部の圧迫の方が強くなる。従って、肉厚が
厚く剛性の高い平面部2b側が強く圧迫されて平行移動
することにより、肉厚が薄く剛性の低い円周部側が外側
に膨らみ変形するようなおそれがなくなるので、この円
周部側での圧接が十分に行われるようになって、圧延ロ
ール1の小判形連結部1aを確実に固定できるようにな
る。
ば、ロールカップリング2の小判形内孔2aが圧延ロー
ル1の小判形連結部1aの外周面を四方から確実に圧接
し固定するので、圧延作業時に圧延ロール1に半径方向
の強い力が加わった場合にも、ロールカップリング2と
の間にガタ付きが生じないようにすることができる。
あって、圧延機の回転軸連結機構の構成を示す横断面側
面図である。なお、図1〜図2に示した第1実施形態と
同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。
延機の圧延ロール1をロールカップリング2に連結する
回転軸連結機構について説明する。圧延ロール1と油圧
拡張室付スリーブ3の構成は、第1実施形態と同じであ
る。また、ロールカップリング2も、第1実施形態とほ
ぼ同様であり、図3に示すように、内周には、小判形内
孔2aが形成されている。しかし、このロールカップリ
ング2の外周面には、小判形内孔2aの円周部と同心状
の真円の円周面が形成されると共に、小判形内孔2aの
各平面部2bにおける中央部の外周側に位置する外周面
に、それぞれ切り欠き面2cが形成されている。なお、
本実施形態でも、切り欠き面2cがロールカップリング
2の外周面のほぼ全長にわたって形成されているが、軸
方向の基部と端縁部を除く中央部にだけ形成してもよ
い。
1実施形態と同じ油圧拡張室付スリーブ3が外嵌され
る。このようにして油圧拡張室付スリーブ3が外嵌され
ると、ロールカップリング2の外周面との間には、わず
かな隙間が生じるが、この外周面の切り欠き面2cが形
成された部分では、この隙間がさらに大きくなる。
態と同様に、圧延ロール1の軸端部の小判形連結部1a
をロールカップリング2の小判形内孔2aに挿入し、油
圧拡張室付スリーブ3の油圧口3bに高圧の油圧を加え
て内周径を収縮させる。すると、この油圧拡張室付スリ
ーブ3の内周面は、ロールカップリング2の外周面を内
側に向けて圧迫し、小判形内孔2aを収縮させる。ただ
し、この際、ロールカップリング2の外周面の圧迫は、
小判形内孔2aの円周部の外周側や平面部2bの両端部
の外周側の方が、切り欠き面2cが形成されて隙間が大
きくなった小判形内孔2aの平面部2bの中央部の外周
側よりも強くなる。このため、ロールカップリング2
は、小判形内孔2aを円周部の周囲から抱え込むように
均等に収縮させて、圧延ロール1の小判形連結部1aの
外周面に確実に圧接する。しかも、ロールカップリング
2における小判形内孔2aの平面部2bの外周側は、切
り欠き面2cが形成された部分での圧迫が弱くなるの
で、全体として小判形内孔2aの円周部の圧迫の方が強
くなる。従って、第1実施形態の場合と同様に、円周部
側が外側に膨らみ変形するようなおそれがなくなるの
で、この円周部側での圧接が十分に行われるようになっ
て、圧延ロール1の小判形連結部1aを確実に固定でき
るようになる。
ば、ロールカップリング2の小判形内孔2aが圧延ロー
ル1の小判形連結部1aの外周面を両側の円周部の周囲
から確実に圧接し固定するので、圧延作業時に圧延ロー
ル1に半径方向の強い力が加わった場合にも、ロールカ
ップリング2との間にガタ付きが生じないようにするこ
とができる。
ールカップリング2の外周面に軸方向に沿った切り欠き
面2cが形成される場合について説明したが、この切り
欠き面2cは、ロールカップリング2における小判形内
孔2aの平面部2bの外周側の外周面であれば、その全
部又は任意の一部にどのように形成してもよい。また、
この切り欠き面2cは、平面である必要もなく、例えば
外周面の円周面よりも曲率の小さい曲面によって構成す
ることもできる。
圧拡張室付スリーブ3の内周面とロールカップリング2
の外周面における切り欠き面2c以外の円周面が真円で
ある場合について説明したが、これらは必ずしも真円で
ある必要はなく、例えば双方が楕円形の円周面を有する
ものであってもよい。ただし、油圧拡張室付スリーブ3
は、円筒形の本体の内周にわずかに径が小さく極めて薄
い筒体を隙間が等しくなるように挿入し、両端の開口部
を溶接により封止することにより製造されるものであ
る。従って、この油圧拡張室付スリーブ3の内周面を楕
円形に形成しようとすると、楕円形の内周面にさらに楕
円形の極めて薄い筒体を挿入し溶接しなければならない
ので、精度の高い加工が極めて困難となる。これに対し
て、油圧拡張室付スリーブ3の内周面が真円の円周面で
あれば、油圧拡張室付スリーブ3の製造が容易になるだ
けでなく、ロールカップリング2の外周面の切り欠き面
2cも真円の円周面を形成した後に切削や研削加工によ
って容易に形成することができる。
ロールカップリング2の外周面における円周面が真円で
ある場合について説明したが、これは必ずしも真円であ
る必要はなく、例えば楕円形の円周面を有するものであ
ってもよい。この場合、ロールカップリング2の小判形
内孔2aの円周部側が長軸となるような楕円形の円周面
とすることにより、小判形内孔2aの平面部2b側を楕
円形の短軸とすることができるので、油圧拡張室付スリ
ーブ3の真円の内周面との間に平面部2b側ほど大きな
隙間を形成することができ、切り欠き面2cを形成した
場合と同様の効果を得ることができる。
ロールカップリング2を圧迫するために油圧拡張室付ス
リーブ3を用いたが、このロールカップリング2の外周
面をほぼ均等に圧迫するものであれば、どのような押圧
装置を用いてもよい。例えば、油圧拡張室付スリーブ3
のような機械構造によって内周径を収縮させる他、物理
構造や熱膨張/収縮によって内周径を収縮させるような
ものであってもよい。
圧延機の圧延ロール1をロールカップリング2に連結す
る回転軸連結機構について説明したが、その他の回転軸
を連結する回転軸連結機構についても、同様に実施可能
である。
の回転軸連結機構によれば、被連結部材の筒状部の外周
面の一部に押圧装置の内周面との隙間が大きくなる部分
を形成することにより、この押圧装置の圧迫力のバラン
スを調整して、筒状部の小判形内孔を回転軸の小判形連
結部に確実に圧接して固定することができるようにな
る。
延機の回転軸連結機構の構成を示す横断面側面図であ
る。
ールカップリングの構成を示す斜視図である。
延機の回転軸連結機構の構成を示す横断面側面図であ
る。
結機構の構成を示す縦断面斜視図である。
結機構の構成を示す縦断面正面図である。
結機構の構成を示す横断面側面図である。
グの変形の様子を示す側面図である。
軸連結機構の構成を示す横断面側面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 円周状の外周面の両側を軸心に沿う互い
にほぼ平行な平面で削り取った形状の横断面小判形に形
成された回転軸の軸端部の小判形連結部を、この小判形
連結部よりも少し大きい横断面小判形に形成された被連
結部材の筒状部の小判形内孔に挿入し、この被連結部材
の筒状部の外周に外嵌された押圧装置の内周径を全体に
収縮させることにより、筒状部を圧迫して小判形内孔を
回転軸の小判形連結部に圧接し固定する回転軸連結機構
において、 被連結部材の筒状部における小判形内孔の平面部の外周
側に位置する外周面の全部又は一部と押圧装置の内周面
との間の隙間を、この小判形内孔の円周部の外周側に位
置する外周面と押圧装置の内周面との間の隙間よりも大
きく形成したことを特徴とする回転軸連結機構。 - 【請求項2】 前記押圧装置の内周面が真円の円周面で
あり、被連結部材の筒状部の外周面が、この押圧装置の
内周面よりもわずかに径の小さい真円の円周面に沿い、
かつ、小判形内孔の平面部の外周側に位置する外周面の
一部又は全部のみがこの円周面よりも内側に引き込んだ
平面又は曲面に形成されたことを特徴とする請求項1に
記載の回転軸連結機構。 - 【請求項3】 前記被連結部材の筒状部の外周面におけ
る内側に引き込んだ平面又は曲面が、小判形内孔の平面
部の両端部の外周側に位置する外周面にのみ形成された
ことを特徴とする請求項2に記載の回転軸連結機構。 - 【請求項4】 前記被連結部材の筒状部の外周面におけ
る内側に引き込んだ平面又は曲面が、小判形内孔の平面
部の中央部の外周側に位置する外周面にのみ形成された
ことを特徴とする請求項2に記載の回転軸連結機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31879199A JP3928912B2 (ja) | 1999-11-09 | 1999-11-09 | 回転軸連結機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP31879199A JP3928912B2 (ja) | 1999-11-09 | 1999-11-09 | 回転軸連結機構 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001140915A true JP2001140915A (ja) | 2001-05-22 |
JP3928912B2 JP3928912B2 (ja) | 2007-06-13 |
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ID=18102995
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31879199A Expired - Fee Related JP3928912B2 (ja) | 1999-11-09 | 1999-11-09 | 回転軸連結機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
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- 1999-11-09 JP JP31879199A patent/JP3928912B2/ja not_active Expired - Fee Related
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