JP2009041770A - 駆動軸継手及び方法、及びそれを利用した装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接続する部品を、回転方向で位置合わせする必要なく、分解及び再組み立て可能な駆動軸用の継手を提供する。
【解決手段】駆動軸接続部は、ａ）第１及び第２の面及び外周部を有する第１のフランジを備えた第１の回転部材と、ｂ）第１のフランジの第１の面と摩擦係合する面を有する第２のフランジを備えた第２の回転部材と、ｃ）第１のフランジの第２の面と摩擦係合する面を有する圧縮部材１５０と、ｄ）第２のフランジと圧縮部材１５０が、摩擦係合を生じさせる締付力によって第１のフランジを狭持するように、第２のフランジと圧縮部材１５０を第１のフランジの外周部の外側で接続する接続システムと、を備えている。
【選択図】図６

Description

本発明は、接続解除及び再接続の必要がある部材間でトルクが伝達される駆動軸や他の装置のための継手に関する。本発明は、多数の構成要素に分解して作業現場間を輸送しなければならない、クローラクレーンなどの建設機械において特に有用である。また、特に本発明は、クローラクレーンのクローラを駆動するための駆動アセンブリにおいて有用である。

クレーンや掘削機などの建設機械は、ある作業現場から他の作業現場へ移動させなければならないことがよくある。クレーンまたは掘削機を移動させることは、機械が大きくて重い場合は、大変な作業になり得る。例えば、高速道路の車軸荷重制限を守らなければならず、頭上の障害物によっては作業現場までの長くて不便な道のりを強いられることがある。

クレーンなどの大型の建設機械の移動性を改善する一つの解決策は、それらの建設機械をより小さくてより容易に取り扱える構成要素に分解することである。そして、分解された構成要素を新たな作業現場へ輸送することができ、そこでこれらを再び組み立てる。

一般的な作業は、クレーンからクローラを切り離し、取り外し、輸送することである。従来のクレーンでは、一般的にクローラは各クローラに直接取り付けられた油圧モータにより駆動される。各油圧モータは、クレーンの下部構造体または上部構造体に設置された油圧ポンプに、４本の油圧ホースにより接続され、ホースのいくつかは非常に高圧となる。従って、クローラを取り外すためには、これらの油圧ホースを取り外さなければならない。結果として、特殊で高価な着脱可能な接続部を、各油圧ホースに設けなければならない。加えて、次の作業現場において油圧ホースを再接続すると、油圧流体システムへ泥や他の不純物が入り込み、装置が故障してしまうことがある。

米国特許第６，１５８，５３５号には、クローラ本体と、それぞれが着脱可能に車体に取り付けられ駆動アセンブリにより駆動される複数のクローラと、を備えたクローラ車両が開示されている。駆動アセンブリは、クローラ本体に取り付けられた油圧駆動モータと、無限軌道駆動ギアボックスと、油圧駆動モータと無限軌道駆動ギアボックスとの間に接続され駆動モータから無限軌道駆動ギアボックスに動力を伝達する機械的駆動軸と、を備えている。機械的駆動軸は、着脱可能な接続部を備えており、油圧駆動モータをクローラ本体から取り外すことなくクローラをクローラ本体から取り外すことができるように、油圧駆動モータ及び無限軌道駆動ギアボックス間から機械的駆動軸を取り外すために、接続部は解除可能となっている。米国特許第６，１５８，５３５号の発明は、ウィスコンシン州マニトワック市のマニタウォッククレイン社により製造及び販売されているクレーンにおいて商業的に利用されている。

米国特許第６，１５８，５３５号の発明を利用しているクレーンは、駆動軸の着脱可能な接続部として、標準的なボルト留めフランジによる接続部を用いている。この形式の接続部は好適ではあるが、改良の余地がある。

駆動軸及び駆動軸の接続解除手段を必要とする駆動システムにおいて、当業界で公知のいくつかの方法がある。これらの方法のそれぞれには、接続及び接続解除に対しての固有の欠点がある。公知の接続方法では、駆動部及び被駆動部を軸方向で心合わせし、且つ、回転方向で位置合わせ（すなわち、同調）して、嵌まり合う部品を接続しなければならない。これは、ボルト結合部、スプライン結合部、角型駆動部などに当てはまる。さらに、２つの軸を位置合わせする際、結合部の片側の重量を支えなければならず、余計な労力を要する。

これらの公知の方法における継手の取り外しの際、結合を解除する前に、駆動系のトルクを取り除くかまたは大きく減少させなければならない。これは、面倒で時間を要する作業になり得る。この作業を行わなければ、部品にかかる予圧によって結合が強くなり分解が極めて困難になる。また、予圧を取り除く前に結合部を分解すると、蓄積されたエネルギーのいくらかが突然解放される可能性がある。

従って、駆動軸または他のトルク伝達構造において、接続する部品を回転方向で位置合わせする必要なく分解及び再組み立て可能であり、初めにいかなる予圧トルクをも取り除く必要なく結合を解除できる接続部を提供することが望ましい。
米国特許第６，１５８，５３５号 米国特許第６，８５７，４８９号

接続する部品を回転方向で位置合わせする必要なく分解及び再組み立て可能な、駆動軸用の継手が発明された。接続は摩擦継手によってなされる。第１の態様では、本発明は、ａ）第１及び第２の面と外周部を有する第１のフランジを備えた第１の回転部材と、ｂ）第１のフランジの第１の面と摩擦係合する面を有する第２のフランジを備えた第２の回転部材と、ｃ）第１のフランジの第２の面と摩擦係合する面を有する圧縮部材と、及び、ｄ）第２のフランジと圧縮部材が、摩擦係合を生じさせる締付力によって第１のフランジを狭持するように、第２のフランジと圧縮部材を第１のフランジの外周部の外側で接続する接続システムと、からなる駆動軸接続部を備えている。

第２の態様において、本発明は、第１の部材及び第２の部材間でトルクを伝達する方法を含んでおり、本方法は、ａ）第１及び第２の面と外周部を有する第１のフランジを第１の部材に取り付ける段階と、ｂ）第１のフランジの第１の面と接触する面を有する第２のフランジを第２の部材に取り付ける段階と、ｃ）第１のフランジの第２の面と接触する面を有する圧縮部材を取り付ける段階と、及び、ｄ）第２のフランジの面を第１のフランジの第１の面と摩擦係合させ、圧縮部材の面を第１のフランジの第２の面と摩擦係合させるように、第１のフランジの外周部の外側のコネクタによって、第２のフランジ及び圧縮部材間に締付力を加える段階と、を備えている。

本発明は、クローラ車両、例えば、クローラ本体及びそれぞれが繰り返し着脱可能にクローラ本体に取り付けられ１つ以上の駆動アセンブリによって駆動される複数のクローラを有するクローラ車両、などに利用できる。それぞれの駆動アセンブリは、ａ）クローラ本体に取り付けられた１つ以上の油圧駆動モータと、ｂ）無限軌道駆動ギアボックスと、及び、ｃ）１つ以上の油圧駆動モータと無限軌道駆動ギアボックスとの間に接続され、１つ以上の駆動モータから無限軌道駆動ギアボックスへ動力を伝達する、１つ以上の機械的駆動軸と、を備えている。該１つ以上の機械的駆動軸はそれぞれ、ｉ）第１及び第２の面と外周部を有する第１のフランジを備えた第１の回転部材と、ii）第１のフランジの第１の面と摩擦係合する面を有する第２のフランジを備えた第２の回転部材と、iii）第１のフランジの第２の面と摩擦係合する面を有する圧縮部材と、及び、iv）第２のフランジと圧縮部材が、摩擦係合を生じさせる締付力によって第１のフランジを狭持するように、第２のフランジと圧縮部材を第１のフランジの外周部の外側で接続する接続システムと、を備えている。

別の態様において、本発明は、駆動軸の第１及び第２の回転部材間の駆動軸接続部の組立方法を含んでおり、本方法は、ａ）第１及び第２の面を有する第１のフランジを第１の部材に取り付ける段階と、ｂ）面を有する第２のフランジを第２の部材に取り付ける段階と、ｃ）面を有する圧縮部材を取り付ける段階と、ｄ）第１及び第２の回転部材が軸心合わせされ、第２のフランジの面が第１のフランジの第１の面と接触し、圧縮部材の面が第１のフランジの第２の面と接触するが、第１及び第２のフランジはまだそれぞれ互いに回転できるように、第１及び第２のフランジと圧縮部材を部分的に係合させる段階と、及び、ｅ）第１のフランジの第１の面と接触している第２のフランジの面と第１のフランジの第２の面と接触している圧縮部材の面との間の摩擦によって、第１及び第２の回転部材間でトルクを伝達できるように、圧縮部材と第２のフランジとの間に締付力を加えて第１及び第２のフランジと圧縮部材を摩擦係合させる段階であって、該締め付けによって圧縮部材と第１及び第２のフランジが一緒に回転する段階と、を備えている。

さらに別の態様において、本発明は、第１及び第２の回転部材を接続し、１つの装置として駆動軸を形成する方法を含んでおり、本方法は、ａ）第１及び第２の面を有する第１のフランジを第１の部材に取り付ける段階と、ｂ）面を有する第２のフランジを第２の部材に取り付ける段階と、ｃ）面を有する圧縮部材を取り付ける段階と、ｄ）第１及び第２の回転部材を回転方向で位置合わせする必要なく、第１のフランジを圧縮部材と第２のフランジとの間に狭持するように、圧縮部材を第２のフランジに接続する段階と、及び、ｅ）第２のフランジの面を第１のフランジの第１の面と摩擦係合させ、圧縮部材の面を第１のフランジの第２の面と摩擦係合させるように、第２のフランジと圧縮部材との間に締付力を加える段階と、を備えている。

本発明の好適な実施形態は、上述の特徴の他にも種々の特徴を有している。さらに、上述した従来の技術に対する利点は、そのまま好適な実施形態に適用できるが、これらに限られるわけではない。本発明の他の特徴及び利点は、好適な実施形態の詳細な説明及び添付図面と関連付けて考慮するとより一層理解されるであろう。

本発明について、これより以下に説明する。以下の文章では、本発明の異なる態様をより詳細に定義する。ここに定義する各態様は、そうでないと明確に示されていない限り、どの様な他の態様とでも組み合わせることができる。具体的には、望ましい又は好都合であると示されている全ての特徴は、望ましい又は好都合であると示されている他のどの様な特徴とでも組み合わせることができる。

本発明は、米国特許第６，１５８，５３５号（参照により本明細書に援用する）に開示されているブームホイストシリンダクレーンなどのあらゆる形式の機械装置に利用できるが、本発明の好適な実施形態は図１から図６のクローラクレーン１０に関連付けて説明する。クローラクレーン１０の多くの態様は、本発明の機能には重要ではないため、詳細な説明は省略する。

クローラクレーン１０は、旋回ベアリング１８によって下部構造体１６に旋回可能に接続された旋回体１４を有する上部構造体１２を備えている。下部構造体１６は、車体２０（図２）及び２つの独立駆動されるクローラ２４を備えている。上部構造体は、上部構造体１２に枢動可能に接続されたブーム２６を備えている。ブーム２６の角度は、マスト３６及びガントリ４０などの公知の手段により制御される。図１に最もよく示されるように、上部構造体１２はさらに、上部構造体１２の旋回体１４に支持されている、１つ以上の吊り荷ホイストラインドラムと、ブームホイストラインドラム４８とを備えている。吊り荷ホイストラインドラム４８は、回転することにより、吊り荷ホイストラインの繰り出しまたは巻き取りを行う。上部構造体１２はさらに、動力装置５６と、カウンタウエイトトレイに保持される複数のカウンタウエイト６４を有するカウンタウエイトアセンブリ６２と、を備えている。動力装置５６は、クローラ２４の動作、旋回体１４の旋回、吊り荷ホイストラインドラム及びブームホイストラインドラム４８の回転など、種々の機械的及び油圧的運転のための動力を供給する。動力装置５６及び上記構成要素間の機械的及び油圧的接続部は、明瞭さのために図１では省略されている。クレーン１０の種々の機能動作は、オペレータ室６８から制御される。

図２に最もよく示されるように、各クローラ２４は、クローラフレーム８２に支持されているクローラ無限軌道８０を備えている。本発明は、クローラアセンブリが互いに鏡像な構造であるクレーン及び他の構造を有するクレーンにも適用できるが、クレーンには左右同一のクローラアセンブリ（米国特許第６，８５７，４８９号参照。参照により本明細書に援用する。）を使用するのが好ましい。

各クローラ２４は、クローラ駆動アセンブリ９０によって独立に駆動される。好適な実施形態において、クローラ駆動アセンブリ９０は、車体２０に取り付けられた油圧駆動モータ９２と、クローラ２４に取り付けられた無限軌道駆動ギアボックスアセンブリ９４（図４）と、油圧駆動モータ９２と無限軌道駆動ギアボックスアセンブリ９４との間に接続される機械的駆動軸アセンブリ９６と、を備えている。動力は回転トルクとして、機械的駆動軸アセンブリ９６によって、油圧駆動モータ９２から無限軌道駆動ギアボックスアセンブリ９４へ伝達され、そこでクローラ無限軌道８０を動かすために利用される。

油圧駆動モータ９２は、車体２０の翼の内側鉛直面にフランジ結合されている。油圧駆動モータ９２に接続された連結軸９８（図３）は、車体翼の反対側鉛直面まで延び、着脱可能な接続部１００で終端している。あるいは、油圧駆動モータ９２の駆動軸を、車体翼を通して延ばし、着脱可能な接続部１００に接続することもできる。油圧駆動モータ９２は、動力装置５６に接続されている複数の油圧ホース１０２により駆動される。油圧駆動モータ９２は、油圧駆動モータ９２の回転を抑制または阻止するための制動装置を備えることもできる。

図３及び図４に最もよく示されるように、機械的駆動軸アセンブリ９６は、折り畳み可能なシュラウドアセンブリ１０８により保護されている駆動軸１０６を備えている。駆動軸１０６の一端は、ユニバーサルジョイント１１０によって取り外し可能な接続部１００に接続されている。駆動軸１０６の他端は、クローラ２４に取り付けられている無限軌道駆動ギアボックスアセンブリ９４に接続されている。駆動軸１０６と無限軌道駆動ギアボックスアセンブリ９４との接続部は、シュラウド１２１によって保護されているユニバーサルジョイント１１１を備えている。駆動軸１０６は長いため、中間位置で支持されており、第３のユニバーサルジョイント１１３を備えている。ユニバーサルジョイント１１３は、シュラウドアセンブリ１０８によって保護されている。シュラウドアセンブリ１０８は、クレーン１０の近くで作業している作業員を、駆動軸１０６及びユニバーサルジョイント１１０、１１３の回転動作から保護すると共に、泥や他の不純物がこれらの部品に入り込むのを防止する。

無限軌道駆動ギアボックスアセンブリ９４は、クローラ２４の一端の近傍でクローラフレーム８２の内面に取り付けられており、公知の方法でクローラ無限軌道８０に接続された遊星ギア装置を備えている。

別の作業現場に輸送するためにクローラクレーン１０を分解するには、クローラ２４を下部構造体１６から接続解除して取り外す。クローラ２４を接続解除して取り外すには、クローラ駆動アセンブリ９０を分解しなければならない。

図３から図５に最もよく示されるように、クローラ駆動アセンブリ９０は、先ずシュラウドアセンブリ１０８の保持ピンを取り外すことにより分解される。保持ピンを取り外すことにより、シュラウドアセンブリ１０８を折り畳むことができ、着脱可能な接続部１００に手を届かせることができる。図示の好適な実施形態において、シュラウドアセンブリ１０８は、一対の入れ子式の管状部材１１８、１２０を備えており、着脱可能な接続部１００を保護している管状部材１２０を他方の管状部材１１８内に引っ込めて、着脱可能な接続部１００を露出させることができる。次に、着脱可能な接続部１００を取り外して、駆動軸１０６を油圧駆動モータ９２から切り離す。そして、駆動軸アセンブリ１０６を、ユニバーサルジョイント１１３を軸にしてほぼ水平に旋回させ、駆動軸１０６の端部をクローラフレーム８２の内側に取り付けられた収納ブラケット１２２上に置いてクローラ２４に収容する。駆動軸１０６の収容位置は、図５に示されている。次に、クローラ２４を車体２０から取り外し、別の作業現場に輸送するためにトレーラ（図示せず）に搭載する。次の作業現場への輸送中、油圧駆動モータ９２は車体２０に取り付けられたままである。その結果、油圧駆動モータ９２は油圧ホース１０２に接続されたままであり、従って動力装置５６に接続されたままであることが可能となる。

着脱可能な駆動軸接続部１００は、図６に最もよく示されている。接続部は、次の３つの基本部材、ａ）第１及び第２の面と外周部を有する第１のフランジを備えた第１の回転部材と、ｂ）第１のフランジの第１の面と摩擦係合する面を有する第２のフランジを備えた第２の回転部材と、ｃ）第１のフランジの第２の面と摩擦係合する面を有する圧縮部材と、から構成されている。接続システムは、第２のフランジと圧縮部材が、摩擦係合を生じさせる締付力によって第１のフランジを狭持するように、第２のフランジと圧縮部材を接続する。本発明の殆どの実施形態において、接続システムは、第１のフランジの外周部の外側に位置している。また、殆どの実施形態において、摩擦係合により、第１及び第２の部材間でトルクを伝達するための係合のみが生じる。

図示した第１の実施形態において、第１の回転部材は駆動軸１０６及びユニバーサルジョイント１１０である。図６に示されるように、ユニバーサルジョイントの右側の部品１３０は、ボルト１３４によってボルト結合されている環状のプレート１３２を有している。プレート１３２は、従来のいかなる手段で部品１３０に取り付けてもよいが、図示の好適な実施形態では、部品１３０の標準ボルト配列に対するボルト結合となっている。プレート１３２によって、第１の回転部材に第１及び第２の面が形成される。これらの面は、プレート１３２の両側で互いに略対向している。

第２の回転部材は駆動軸９８であり、その端部には接続フランジ１４２が取り付けられている。この接続フランジ１４２は、従来のいかなる手段で軸９８に取り付けてもよいが、図示の実施形態においては、コストを最小限にするため、ボルト結合される圧縮部材を用いたキー結合となっている。接続フランジ１４２は、外周部に沿って一連の軸孔を有している。好適な実施形態において、これらの孔はねじ孔であるが、貫通孔でもよい。

接続フランジ１４２の駆動軸９８と反対側の面には、回転軸と同心の円筒状の凹部１４４が設けられている。このように、本実施形態において、第２のフランジは凹部を有し、プレート１３２で表される第１のフランジは円形であり少なくとも部分的に凹部内に嵌合する。プレート１３２は、外径が接続フランジ１４２の凹部１４４と隙間嵌めになるような大きさであることが好ましい。プレート１３２の直径は、凹部１４４の直径より約０．０１２７ｃｍ（０．００５インチ）から約０．０２５４ｃｍ（０．０１インチ）小さいことが好ましい。これにより、プレート１３２を接続フランジに導き入れやすくなる。

接続フランジ１４２及びプレート１３２は、締付リング又は保持部材１５０としての圧縮部材１５０によって一緒に保持されている。図示の実施形態において、被駆動軸のユニバーサルジョイント１１０を覆うための保護部材１１７は、圧縮部材１５０と一体となっている。この圧縮部材１５０は、前述の接続フランジ１４２の孔配列と適合する孔配列を有している。これらの孔によって、プレート１３２で表される第１のフランジの外周部の外側の複数点において接続システムとして作用するボルト１５２により、接続フランジ１４２及び圧縮部材１５０間に締付力を生じさせてプレート１３２に加えることができる。この接続システムの性能は、これらの孔を適切に配置して接続フランジ１４２及びプレート１３２間の締付荷重のバランスをとることにより、さらに高めることができる。圧縮部材１５０を取り付ける前にプレート１３２を凹部１４４に設置したとき、プレート１３２が自己支持するように、凹部１４４の深さは十分なものとなっている。圧縮部材１５０もまた、プレート１３２の受け入れを可能とする凹部を有している。この凹部は、圧縮部材１５０がプレート１３２（面１３５）及び接続フランジ１４２の両方と接することができるように適切な深さになっている。ボルト１５２を締めることにより、接続フランジ１４２の面を（第１のフランジの第１の面を形成している）プレート１３２の面１４５に対して押し付け、圧縮部材１５０を（第１のフランジの第２の面を形成している）プレート１３２の面１３５に対して押し付けるように、圧縮部材１５０及び接続フランジ１４２の接続部の一部に渡って隙間１５５が設けられている。第１及び第２の面１４５、１３５は略平面及び互いに略平行であり、回転部材の回転軸に対して略垂直であるが、必ずしもそうである必要はない。重要なのは、これらの面によって３つの部品間に摩擦接触が生じること、及び、面の形状及び位置が、接続システムにより生じる力によってこれらの面に対する法線方向の力が生じることを可能とするようになっていること、である。それにより、面の摩擦係数に法線方向力を乗じた摩擦力が十分なものとなり、継手を介して伝達すべきトルクを部材同士が滑ることなく伝達できる。

上述の方法における締付力を利用することにより、組み立て作業者が接続前に何らかの方法で２つの軸を回転方向で位置合わせする必要がない。また、組み立て中に、プレート１３２を接続フランジの凹部１４４に受け入れることができるので、被駆動軸１０６が支持され、作業が容易になる。このようにシステムを組み立てるとき、第１及び第２の回転部材が軸心合わせされ、第２のフランジの面が第１のフランジの第１の面と接触し、圧縮部材の面が第１のフランジの第２の面と接触し、ただし第１及び第２のフランジはまだそれぞれ互いに回転できるように、第１及び第２のフランジを部分的に係合させる。組み立て作業の後半において、圧縮部材及び第２のフランジ間に締付力を加え、第１及び第２のフランジと圧縮部材を完全に摩擦係合させる。その結果、第１のフランジの第１の面と接触している第２のフランジの面と、第１のフランジの第２の面と接触している圧縮部材の面との間の摩擦によって、所望のトルクを第１及び第２の回転部材間で伝達できる。この締め付けによって、圧縮部材と第１及び第２のフランジが一緒に回転する。

分解時において、駆動系におけるいかなる残留トルクも取り除く手順は必要ない。駆動系に蓄積される可能性のあるいかなるエネルギーも、圧縮部材１５０及び接続フランジ１４２間の締付力が取り除かれる際に解放される。

本設計は、既存の構成要素に容易にボルト結合できるため、ほぼすべての想定される駆動構造に適合できる。また本設計は、本発明の精神を維持しながら、他のいくつかの形態をとることができる。図７は、着脱可能な接続部２００の代替設計を示し、圧縮部材２５０及び接続フランジ２４２の接続位置が図６の構成に対して右側にずれている。この構成においても、（ボルト２３４によってユニバーサルジョイント部材２３０のフランジに保持されている）プレート２３２が圧縮部材２５０及び接続フランジ２４２に狭持されるように、ボルト２５２によって締付力を発生させることができる。面２３５、２４５には、接続部を介してトルクを伝達するために必要な摩擦が生じる。

図８は、着脱可能な接続部３００のさらに別の代替設計を示し、圧縮部材３５０及びフランジ３４２間の接続位置が図６の構成に対して左にずれている。この構成においても、（ボルト３３４によってユニバーサルジョイント部材３３０のフランジに保持されている）プレート３３２が圧縮部材３５０及び接続フランジ３４２に狭持されるように、ボルト３５２によって締付力を発生させることができる。面３３５、３４５には、接続部を介してトルクを伝達するために必要な摩擦が生じる。

プレート及び接続フランジは、それぞれの対応する軸とは別体の部品として示されているが、軸と一体として設計することもできる。図９の実施形態において、着脱可能な接続部４００は、十分大きいフランジを有するユニバーサルジョイント部材４３０を用いて構成されており、別のプレートをフランジにボルト結合する必要がない。代わりに、フランジの外側部４３２が、ボルト４５２の作用によって、圧縮部材４５０及び接続フランジ４４２間の面４３５、４４５において締め付けられる。

摩擦係合を可能とする面には、特別な表面処理は何ら施されていない。むしろ、従来のフライス盤で形成され、研磨処理は施さないのが好ましい。クローラ駆動軸アセンブリにおいては、締付力を発生させる直径１２ｍｍの６本のボルト１５２が、直径約１９．７ｃｍ（約７．７５インチ）のボルトピッチで円上に配置されるのが好ましい。図示の実施形態において、軸はトルク駆動装置として表されているが、トルク駆動装置はいかなる原動機またはいかなるトルク伝達機構であってもよい。圧縮部材１５０は、完全な円を形成しプレート１３２の周囲全体と接触して嵌まる単体要素として示されているが、複数の要素、または、完全な円ではない１つの大きな円弧部分で構成することもできる。油圧作動クランプまたは他の自動手段など、締付力を伝達する別の方法を用いることもできる。

本発明は、取り外し可能なジョイントを介して回転力を伝達する手段として説明した。想定し得る他の実施形態において、回転運動を用いずにトルクを伝達する、若しくは直線運動を伝達するといった、他の用途にも利用できる。

本発明の装置及び方法は様々な実施形態に適用することができ、そのうちのわずかいくつかを図示及び説明したに過ぎないことを理解されたい。本発明は、建設及び採掘機械、農業機械及びトラック、その他のクローラ駆動車両などの、あらゆる形式の機械装置に利用できることを理解されたい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の精神の範囲における変更、修正、改変などは当業者に理解され、それらは特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に含まれるものと意図される。

本発明の教示に従って構成された機械的無限軌道駆動装置及び駆動アセンブリを組み込んだクローラクレーンの右側面図である。 図１の線２−２に沿った、クローラクレーンの平面図である。 図２の線３−３に沿った断面立面図であり、分かりやすくするために無限軌道は取り除かれている。 図３の線４−４に沿った部分平面図であり、運転位置における駆動軸接続部を示す。 図３の線４−４に沿った部分平面図であり、接続を解除されて収納位置にある駆動軸を示す。 図４の線６−６に沿った断面立面図である。 図６と同様であるが、本発明の第１の代替実施形態を示す部分断面図である。 図６と同様であるが、本発明の第２の代替実施形態を示す部分断面図である。 図６と同様であるが、本発明の第３の代替実施形態を示す部分断面図である。

Claims (24)

1. ａ）第１及び第２の面と外周部を有する第１のフランジを備えた第１の回転部材と、
   ｂ）前記第１のフランジの前記第１の面と摩擦係合する面を有する第２のフランジを備えた第２の回転部材と、
   ｃ）前記第１のフランジの前記第２の面と摩擦係合する面を有する圧縮部材と、
   ｄ）前記第２のフランジと前記圧縮部材が、前記摩擦係合を生じさせる締付力によって前記第１のフランジを狭持するように、前記第２のフランジと前記圧縮部材を前記第１のフランジの前記外周部の外側で接続する接続システムと、
   を備えている駆動軸接続部。
2. 前記第１及び第２の面は略平面であり互いに略平行である、請求項１に記載の駆動軸接続部。
3. 前記接続システムは複数のボルトを有する、請求項１に記載の駆動軸接続部。
4. 前記第１の回転部材は被駆動軸を有し、前記第２の回転部材は駆動軸を有する、請求項１に記載の駆動軸接続部。
5. 前記第１のフランジはユニバーサルジョイントに接続される環状プレートを有する、請求項１に記載の駆動軸接続部。
6. 前記第２のフランジは円筒状の凹部を有し、前記第１のフランジは円形であり少なくとも部分的に前記凹部内に嵌合する、請求項１に記載の駆動軸接続部。
7. 前記第１のフランジの直径は前記凹部の直径より約０．０１２７ｃｍ（０．００５インチ）から約０．０２５４ｃｍ（０．０１インチ）小さい、請求項６に記載の駆動軸接続部。
8. 前記圧縮部材を取り付ける前に前記第１のフランジを前記凹部に設置したとき、前記第１のフランジが自己支持するように、前記凹部の深さが十分である、請求項７に記載の駆動軸接続部。
9. 前記ボルトは前記第２のフランジの孔にねじ込まれる、請求項３に記載の駆動軸接続部。
10. 第１の部材及び第２の部材間でトルクを伝達する方法であって、
    ａ）第１及び第２の面と外周部を有する第１のフランジを前記第１の部材に取り付けるステップと、
    ｂ）前記第１のフランジの前記第１の面と接触する面を有する第２のフランジを前記第２の部材に取り付けるステップと、
    ｃ）前記第１のフランジの前記第２の面と接触する面を有する圧縮部材を取り付けるステップと、
    ｄ）前記第２のフランジの前記面を前記第１のフランジの前記第１の面と摩擦係合させ、前記圧縮部材の前記面を前記第１のフランジの前記第２の面と摩擦係合させるように、前記第１のフランジの前記外周部の外側のコネクタによって前記第２のフランジ及び前記圧縮部材間に締付力を加えるステップと、を備えている方法。
11. 前記第２の部材は回転駆動軸を有し、前記第１の部材は回転被駆動軸を有する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記圧縮部材を前記第２のフランジに接続する複数のボルトを締めることにより締付力が加えられる、請求項１０に記載の方法。
13. 前記第１のフランジの前記第１の面と合わさる前記第２のフランジの前記面は、略平面であり前記駆動軸及び前記被駆動軸の回転軸に対して略垂直である、請求項１１に記載の方法。
14. 前記圧縮部材は、完全な円を形成する単体要素からなる保持リングを備えている、請求項１０に記載の方法。
15. 前記圧縮部材は複数の要素を有する、請求項１０に記載の方法。
16. 前記摩擦係合により、前記第１及び第２の部材間でトルクを伝達するための係合のみが生じる、請求項１０に記載の方法。
17. クローラ本体及び複数のクローラを有するクローラ車両であって、前記クローラはそれぞれ繰り返し着脱可能に前記クローラ本体に取り付けられ、それぞれ１つ以上の駆動アセンブリによって駆動されており、それぞれの駆動アセンブリは、
    ａ）前記クローラ本体に取り付けられた１つ以上の油圧駆動モータと、
    ｂ）無限軌道駆動ギアボックスと、
    ｃ）前記１つ以上の油圧駆動モータと前記無限軌道駆動ギアボックスとの間に接続され、前記１つ以上の油圧駆動モータから前記無限軌道駆動ギアボックスへ動力を伝達する、１つ以上の機械的駆動軸と、
    を備えており、
    前記１つ以上の機械的駆動軸はそれぞれ、
    ｉ）第１及び第２の面と外周部を有する第１のフランジを備えた第１の回転部材と、
    ii）前記第１のフランジの前記第１の面と摩擦係合する面を有する第２のフランジを備えた第２の回転部材と、
    iii）前記第１のフランジの前記第２の面と摩擦係合する面を有する圧縮部材と、
    iv）前記第２のフランジと前記圧縮部材が、前記摩擦係合を生じさせる締付力によって前記第１のフランジを狭持するように、前記第２のフランジと前記圧縮部材を前記第１のフランジの前記外周部の外側で接続する接続システムと、を備えているクローラ車両。
18. 前記車両が、下部構造体上に旋回可能に取り付けられた上部構造体を有するクローラクレーンを備え、前記下部構造体は、前記クローラ本体と、前記上部構造体に枢動可能に取り付けられたブームと、吊り荷を揚重する吊り荷ホイストラインと、を備えている、請求項１７に記載のクローラ車両。
19. 駆動軸の第１及び第２の回転部材間の駆動軸接続部の組立方法であって、
    ａ）第１及び第２の面を有する第１のフランジを前記第１の部材に取り付けるステップと、
    ｂ）面を有する第２のフランジを前記第２の部材に取り付けるステップと、
    ｃ）面を有する圧縮部材を取り付けるステップと、
    ｄ）前記第１及び第２の回転部材が軸心合わせされ、前記第２のフランジの前記面が前記第１のフランジの前記第１の面と接触し、前記圧縮部材の前記面が前記第１のフランジの前記第２の面と接触するが、前記第１及び第２のフランジは依然それぞれ互いに回転できるように、前記第１及び第２のフランジと前記圧縮部材を部分的に係合させるステップと、
    ｅ）前記第１のフランジの前記第１の面と接触している前記第２のフランジの前記面と前記第１のフランジの前記第２の面と接触している前記圧縮部材の前記面との間の摩擦によって、前記第１及び第２の回転部材間でトルクを伝達できるように、前記圧縮部材と前記第２のフランジとの間に締付力を加えて前記第１及び第２のフランジと前記圧縮部材を摩擦係合させるステップであって、該締め付けによって前記圧縮部材と第１及び第２のフランジが一緒に回転するステップと、を備えている、駆動軸接続部の組立方法。
20. 前記第２のフランジは円筒状の凹部を有し、前記第１のフランジは円形であり、前記第１及び第２のフランジが部分的に係合する際に前記第１のフランジは少なくとも部分的に前記凹部内に設置される、請求項１９に記載の駆動軸組立方法。
21. 前記圧縮部材を取り付ける前に前記第１のフランジを前記凹部に設置したとき、前記第１のフランジが自己支持するように、前記凹部の深さが十分である、請求項２０に記載の駆動軸組立方法。
22. 第１及び第２の回転部材を接続し、１つの装置として駆動軸を形成する方法であって、
    ａ）第１及び第２の面を有する第１のフランジを前記第１の部材に取り付けるステップと、
    ｂ）面を有する第２のフランジを前記第２の部材に取り付けるステップと、
    ｃ）面を有する圧縮部材を取り付けるステップと、
    ｄ）前記第１及び第２の回転部材を回転方向で位置合わせする必要なく、前記第１のフランジを前記圧縮部材と前記第２のフランジとの間に狭持するように、前記圧縮部材を前記第２のフランジに接続するステップと、
    ｅ）前記第２のフランジの前記面を前記第１のフランジの前記第１の面と摩擦係合させ、前記圧縮部材の前記面を前記第１のフランジの前記第２の面と摩擦係合させるように、前記第２のフランジと前記圧縮部材との間に締付力を加えるステップと、を備えている方法。
23. 前記第１のフランジの前記第１の面と合わさる前記第２のフランジの前記面は、略平面であり前記回転部材の回転軸に対して略垂直である、請求項２２に記載の方法。
24. 前記第１のフランジの前記第２の面と合わさる前記圧縮部材の前記面は、略平面であり前記回転部材の回転軸に対して略垂直である、請求項２２に記載の方法。

Images