JP2014173639A

JP2014173639A - カップリング装置、及びその分解組立に用いるナット着脱治具

Info

Publication number: JP2014173639A
Application number: JP2013045312A
Authority: JP
Inventors: Hideo Hoshi; 英男星
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2014-09-22

Abstract

【課題】部品点数の増加を抑えることのできるカップリング装置を提供する。
【解決手段】回転軸1０Ａの端部が挿通されると共に回転軸１０Ａに対して相対回転不能に取り付けられる継手フランジ２０Ａと、回転軸の端部の雄ネジ１４に螺合して回転軸に対する継手フランジ２０Ａの軸方向の相対移動を規制する抜け止めナット３０と、継手フランジ２０Ａと抜け止めナット３０とに共掛けされて、継手フランジ２０Ａに対して抜け止めナット３０を相対回転不能に拘束する止めネジ４０と、を備える。継手フランジ２０Ａには、回転軸の端部が挿通される円柱状の軸挿通孔２３と、円柱状を成し軸挿通孔２３の内径よりも大きな内径で軸挿通孔２３と連なるナット装着孔２４と、が形成されている。抜け止めナット３０は、ナット装着孔２４に装着可能に円柱形状を成す。
【選択図】図４

Description

本発明は、二つの回転軸相互を連結するカップリング装置、及びその分解組立に用いるナット着脱治具に関する。

二つの回転軸相互を連結するカップリング装置の一例として、例えば、以下の特許文献１に開示されているものがある。

このカップリング装置は、回転軸の端部が挿通される継手フランジと、回転軸の端部に形成されている雄ネジに螺合し、回転軸に対する継手フランジの軸方向の相対移動を規制するナットと、ナットの回り止めをする回り止め座金と、この回り止め座金をナットに固定する複数のボルトと、を備えている。

特開２００８−２５５９６号公報図８

しかしながら、特許文献１にカップリング装置の場合、回転軸に対して継手フランジの抜け止めを行うナットを回り止め（緩み止め）するために、回り止め座金及び複数のボルトを必要とし、部品点数が増加するという問題点がある。

そこで、本発明は、部品点数の増加を抑えることのできるカップリング装置、及びその分解組立に用いるナット着脱治具を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するための発明に係る一態様としてのカップリング装置は、
二つの回転軸相互を連結するカップリング装置において、前記回転軸の端部が挿通されて、該回転軸に対して相対回転不能に取り付けられる継手フランジと、前記回転軸の端部に形成されている雄ネジに螺合し、該回転軸に対する前記継手フランジの軸方向の相対移動を規制する抜け止めナットと、前記継手フランジと前記抜け止めナットとに共掛けされて、前記継手フランジに対して前記抜け止めナットを相対回転不能に拘束する回り止めピンと、を備え、前記継手フランジには、前記回転軸の前記端部が挿通される円柱状の軸挿通孔と、円柱状を成し該軸挿通孔の内径よりも大きな内径で該軸挿通孔と連なるナット装着孔と、が形成され、前記抜け止めナットは、前記ナット装着孔に装着可能に円柱形状を成す、ことを特徴とする。

当該カップリング装置では、回転軸に対して継手フランジの抜け止めを行う抜け止めナットの回り止めは、継手フランジと抜け止めナットとに共掛けされる回り止めピンによって行う。言い換えれば、抜け止めナットの回り止めに必要な部品は、単一の回り止めピンのみで済ませることが可能なため、部品点数の増加を抑えることができる。

ところで、抜け止めナットを一般的な六角ナットで形成した場合、六角ナットにおいて、互いに対向する一対の側面の距離に対してナット装着孔の内径を遥かに大きくしなければ、ナット装着孔内で抜け止めナットを回転させることができない。このため、抜け止めナットを一般的な六角ナットで形成した場合、ナット装着孔の内径が大きくなり、結果として、継手フランジの径方向寸法の大きくなる。一方、当該カップリング装置では、抜け止めナットが円柱形状であり、この抜け止めナットが装着される継手フランジのナット装着孔も円柱状である。このため、抜け止めナットの外径に対してナット装着孔の内径が僅かに大きければ、このナット装着孔内で抜け止めナットを回転させることができる。よって、当該カップリング装置では、ナット装着孔の内径を小さくでき、継手フランジの径方向寸法の短縮化を図ることができる。このため、当該カップリング装置では、当該カップリング装置自体の小型化及び軽量化を図ることができる。

また、当該カップリング装置では、前述したように、抜け止めナットの外径に対してナット装着孔の内径が僅かに大きければよいので、抜け止めナットの外周面とナット装着孔の内周面との間の隙間を極めて小さくすることができる。このため、継手フランジと抜け止めナットとに共掛けされる回り止めピンの小型化を図ることができる。このため、この観点からも、当該カップリング装置では、当該カップリング装置自体の小型化及び軽量化を図ることができる。

ここで、前記カップリング装置において、前記抜け止めナットは、前記回転軸の雄ネジに螺合し、前記回転軸の回転方向と逆向きの雌ネジが形成されていてもよい。

当該カップリング装置では、回転軸の雄ネジおよび該雄ネジに螺合する抜け止めナットの雌ネジは、回転軸の回転方向と逆方向に抜け止めナットを回すことで締め付けが増すように、ねじ山が形成されている。そのため、回転軸の回転により抜け止めナットの締め付けが緩むことを抑止することができ、継手フランジに対する抜け止めナットによる移動規制性能の信頼性を向上させることができる。

また、前記カップリング装置において、前記回り止めピンは、前記回転軸に平行な軸方向に延びていてもよい。

当該カップリング装置では、回り止めピンは、継手フランジのナット装着孔の周縁部と抜け止めナットとに跨って回転軸の軸方向に沿って穿設された共掛け用孔に嵌入する柱状構造とすることができる。また、回り止めピンを嵌入させる共掛け用孔は、ナット装着孔から外部に露出する抜け止めナットの外側端面に開口するため、外部からの視認が容易で、回り止めピンの取り付け作業を容易にすることができる。更に、例えば、共掛け用孔を雌ネジ孔に形成し、回り止めピンは頂部に六角穴を形成した止めネジとすることで、回り止めピンの共掛け用孔への固定が簡単になる。
また、当該カップリング装置の回り止めピンは、当該回り止めピンの軸線と直交する方向に作用する抜け止めナットからの荷重を受け止めることで、抜け止めナットを回り止めするもので、回り止めピンの長さ自体は、回り止め性能への影響が少ない。そのため、回り止めピンの短尺化によって、当該カップリング装置の小型化や軽量化を促進することができる。

また、前記カップリング装置において、前記抜け止めナットの前記回転軸に平行な軸方向の端面には、該軸方向に凹んだ複数の工具係合穴が形成されていてもよい。

当該カップリング装置では、抜け止めナットの着脱時における回転操作は、回転軸の軸方向の外方側から当該抜け止めナットの端面の工具係合穴に係合する治具を使用することで、簡単に実現することができる。言い換えると、抜け止めナットの着脱時における回転操作に必要な作業空間は、抜け止めナットに対して、回転軸の軸方向の外側に確保すればよく、抜け止めナットの外周囲に回転作業用の空間を確保する必要がない。即ち、ナット装着孔の内周面と抜け止めナットの外周面との間には、当該抜け止めナットを回転操作するための空間を確保する必要がない。そのため、ナット装着孔の内径をより小さくでき、継手フランジの径方向寸法の短縮によるカップリング装置のさらなる小型化及び軽量化を図ることができる。

また、上記問題点を解決するための発明に係る一態様としてのナット着脱治具は、前記カップリング装置の前記抜け止めナットの複数の前記工具係合穴にそれぞれ入り込む複数の突起と、複数の前記突起が取り付けられている本体部と、前記本体部に取り付けられている取手部と、を有することを特徴とする。

当該ナット着脱治具では、本体部に取り付けられている複数の突起を抜け止めナットの複数の工具係合穴に嵌入させ、前記本体部が抜け止めナットの中心軸回りに旋回するように、取手部を操作することで、抜け止めナットを回転操作することができ、回転軸に対する抜け止めナットの着脱を容易にすることができる。

本発明によれば、部品点数の増加を抑えることができると共に、強度及び剛性を確保しつつ小型軽量化を図ることができる。

本発明に係る一実施形態におけるカップリング装置によって二つの回転軸相互を連結した状態の縦断面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図１のＢ−Ｂ断面図である。本発明に係る一実施形態のカップリング装置の分解状態の縦断面図である。図４のＣ矢視図である。図４のＤ矢視図である。図４のＥ矢視図である。図４のＦ矢視図である。本発明に係る一実施形態のカップリング装置における抜け止めナットを回転操作するナット着脱治具の上面図である。図９のＧ−Ｇ断面図である。図１０のＨ部の拡大図である。本発明に係る一実施形態のカップリング装置における回り止めピンとしての止めネジの側面図である。図１２のＩ矢視図である。図４のＪ矢視図である。本発明の一実施形態のカップリング装置の組立手順の説明図である。本発明の一実施形態のカップリング装置と、抜け止めナットに六角ナットを使用した比較例との差異の説明図である。本発明に係るカップリング装置における回り止めピンの装備形態の変形例の説明図である。

以下、本発明に係るカップリング装置の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態のカップリング装置１は、図１に示すように、二つの回転軸１０Ａ，１０Ｂ相互を連結する装置である。

このカップリング装置１は、それぞれの回転軸１０Ａ，１０Ｂの端部に取り付けられる一対の継手フランジ２０Ａ，２０Ｂと、それぞれの回転軸１０Ａ，１０Ｂの端部に形成されている雄ネジ１４に螺合する抜け止めナット３０，３０と、回転軸１０Ａ，１０Ｂに螺合させた抜け止めナット３０，３０を回転軸１０Ａ，１０Ｂに取り付けられている継手フランジ２０Ａ，２０Ｂに対して相対回転不能に拘束する回り止めピンとしての止めネジ４０と、一対の継手フランジ２０Ａ，２０Ｂの突き合わせ面間に装着される座金板５０と、突き合された一対の継手フランジ２０Ａ，２０Ｂを相対回転不能に結合するフランジ締結具６０と、を備えている。

それぞれの回転軸１０Ａ，１０Ｂは、図１及び図４に示すように、所定の外径の円柱状の軸本体部１１と、この軸本体部１１の端部１１ａから回転軸１０Ａ，１０Ｂの軸線方向（図１の矢印Ｘ１方向）に沿って延出した継手取付用軸部１２と、この継手取付用軸部１２の端部１２ａから回転軸１０Ａ，１０Ｂの軸線方向に沿って延出したネジ軸部１３と、を備えている。

それぞれの回転軸１０Ａ，１０Ｂにおける継手取付用軸部１２及びネジ軸部１３は、継手フランジ２０Ａ，２０Ｂが取り付けられる回転軸１０Ａ，１０Ｂの端部を構成している。

継手取付用軸部１２は、継手フランジ２０Ａや継手フランジ２０Ｂに嵌合する軸部で、軸本体部１１と同軸で、軸本体部１１よりも小径の円柱状に形成されている。この継手取付用軸部１２の外周には、図２及び図５に示すように、回り止め用のキー３を嵌合させるキー溝１２ｂが形成されている。このキー溝１２ｂは、図１及び図４に示すように、回転軸１０Ａ，１０Ｂの軸線方向に沿って形成されている。また、キー溝１２ｂは、継手取付用軸部１２の端部１２ａ側からキー３を打ち込み可能なように、端部１２ａに開口して形成されている。

ネジ軸部１３は、抜け止めナット３０が螺合する軸部であり、継手取付用軸部１２と同軸で、継手取付用軸部１２よりも小径に形成されている。このネジ軸部１３の外周には、抜け止めナット３０が螺合する雄ネジ１４が形成されている。この雄ネジ１４は、螺合するナットを、回転軸１０Ａ，１０Ｂの回転方向と逆方向に回転させると、ネジが締まるように、ねじ山が形成されている。

図１に示すように、継手フランジ２０Ａは回転軸１０Ａの端部に取り付けられ、継手フランジ２０Ｂは回転軸１０Ｂの端部に取り付けられる。継手フランジ２０Ａ，２０Ｂは、図１〜図４に示すように、回転軸１０Ａ，１０Ｂの端部が挿通される筒状部２１と、この筒状部２１の一端側の外周に鍔状に張り出して形成された連結用フランジ部２２と、を備えている。

各継手フランジ２０Ａ，２０Ｂの筒状部２１には、図１及び図４に示すように、連結用フランジ部２２とは逆側の端面２１ａ側から順に、円柱状の軸挿通孔２３と、ナット装着孔２４とが形成されている。

円柱状の軸挿通孔２３は、それぞれの回転軸１０Ａ，１０Ｂにおける継手取付用軸部１２が挿通する貫通孔である。この継手取付用軸部１２が隙間嵌めとなる孔で、内径が軸本体部１１の外径よりも僅かに小さく設定されている。図１に示すように、継手フランジ２０Ａ，２０Ｂの筒状部２１には、図１及び図４に示すように、連結用フランジ部２２は、その筒状部２１の端面２１ａが軸本体部１１の端部１１ａに突き当たることで、軸方向の位置決めをすることができる。

図４に示す軸挿通孔２３の軸方向の長さＬ１は、継手取付用軸部１２の軸方向の長さＫ１よりも僅かに大きく設定されている。また、軸挿通孔２３には、図４及び図６に示すように、キー溝２３ｂが形成されている。このキー溝２３ｂは、図２に示すように、回転軸１０Ａ，１０Ｂのキー溝１２ｂとの協働で、キー３を収容する。従って、本実施形態における継手フランジ２０Ａ，２０Ｂは、回転軸１０Ａ，１０Ｂの端部を筒状部２１に挿通させた後、図２に示すように、対向するキー溝１２ｂ，２３ｂにキー３を打ち込むことで、それぞれの回転軸１０Ａ，１０Ｂに対して相対回転不能に取り付けられた状態となる。

ナット装着孔２４は、軸挿通孔２３に連なる円柱状の孔で、筒状部２１の連結用フランジ部２２側の端面２１ｂに開口している。このナット装着孔２４は、軸挿通孔２３の内径よりも大きな内径で形成されていて、継手取付用軸部１２に螺合した抜け止めナット３０を収容する座ぐり孔になっている。

本実施形態の場合、図４に示すナット装着孔２４の軸方向の長さＬ２は、後述する止めネジ４０の軸方向の長さＬ３に略等しくしている。また、ネジ軸部１３の軸方向の長さＫ２も、ナット装着孔２４の軸方向の長さＬ２に略等しくしている。

筒状部２１の連結用フランジ部２２側の端面２１ｂには、抜け止めナット３０がナット装着孔２４に収容された状態で、抜け止めナット３０とナット装着孔２４の周縁部とに跨る共掛け用ネジ孔２６が穿設される。

共掛け用ネジ孔２６は、回り止めピンである止めネジ４０を螺合させる共掛け用孔である。本実施形態の場合、共掛け用ネジ孔２６は、回転軸１０Ａ，１０Ｂの軸方向に沿って延在するように、穿設される。また、共掛け用ネジ孔２６は、抜け止めナット３０とナット装着孔２４の周縁部とに跨って形成されるため、ナット装着孔２４の周縁部に形成されるフランジ側ネジ孔部２６ａと、抜け止めナット３０の外周部に形成されるナット側ネジ孔部２６ｂと、から構成される。

なお、図４、図６、図８には、共掛け用ネジ孔２６を縦割りしたフランジ側ネジ孔部２６ａと、ナット側ネジ孔部２６ｂと、を図示している。しかしながら、これらのフランジ側ネジ孔部２６ａ及びナット側ネジ孔部２６ｂは、それぞれの部品単体で事前に形成されるものではなく、図１５（ａ）に示すようにナット装着孔２４に抜け止めナット３０が収容される組立状態で、雌ネジ形成用の加工装置９３により共掛け用ネジ孔２６を穿設することにより、形成される。組立状態で共掛け用ネジ孔２６を穿設することで、フランジ側ネジ孔部２６ａとナット側ネジ孔部２６ｂとの位置ずれを防止することができる。

継手フランジ２０Ａ，２０Ｂにおける連結用フランジ部２２には、図４及び図６に示すように、周方向に等間隔で、複数の連結用孔２７が貫通形成されている。それぞれの連結用孔２７は、フランジ締結具６０を構成するボルト６１を挿通させる孔である。

なお、以上に説明した継手フランジ２０Ａ，２０Ｂでは、図４及び図７に示すように、筒状部２１の連結用フランジ部２２とは逆側の端面２１ａに、ネジ孔２５が、形成されている。このネジ孔２５は、吊り金具を取り付けるためネジ孔である。

抜け止めナット３０は、回転軸１０Ａ，１０Ｂの端部であるネジ軸部１３に形成されている雄ネジ１４に螺合するナットである。この抜け止めナット３０は、図８に示すように、外周が円形で、円柱形状を成している。この抜け止めナット３０の外径は、軸挿通孔２３の内径よりも大きく、且つ、ナット装着孔２４に隙間嵌めで装着可能に設定されている。この抜け止めナット３０は、継手フランジ２０Ａ，２０Ｂに挿通させた回転軸１０Ａ，１０Ｂの軸端の雄ネジ１４に螺合させると、図１に示すように、軸本体部１１の端部１１ａとの間に継手フランジ２０Ａ，２０Ｂを挾持した状態となり、これらの回転軸１０Ａ，１０Ｂに対する継手フランジ２０Ａ，２０Ｂの軸方向の相対移動を規制する。

本実施形態の抜け止めナット３０の内周の雌ネジ３４は、回転軸１０Ａ，１０Ｂの回転方向と逆方向に回転させると、雄ネジ１４上を締め付け方向に進むように、ねじ山が形成されている。

本実施形態の場合、抜け止めナット３０の回転軸１０Ａ，１０Ｂに平行な軸方向の端面３５には、図４及び図８に示すように、軸方向に凹んだ複数の工具係合穴３６が形成されている。工具係合穴３６が形成される抜け止めナット３０の端面３５は、抜け止めナット３０がナット装着孔２４に収容される際に、軸挿通孔２３とは逆側に位置して、外部に露出する面である。また、複数の工具係合穴３６は、図８に示すように、直径ＤのピッチサークルＣ１上に、等間隔で配置されている。
抜け止めナット３０に装備された複数の工具係合穴３６は、図９〜図１１に示すナット着脱治具７０を係合させる穴である。

また、抜け止めナット３０の外周には、図８に示すように、共掛け用ネジ孔２６を構成するナット側ネジ孔部２６ｂが形成される。このナット側ネジ孔部２６ｂは、先にも説明したように、ナット装着孔２４に抜け止めナット３０が収容される組立状態で、抜け止めナット３０とナット装着孔２４の周縁部とに跨って共掛け用ネジ孔２６を穿設することにより、形成される。

図９〜図１１に示したナット着脱治具７０は、抜け止めナット３０上の二つの工具係合穴３６にそれぞれ入り込む二つの突起７１と、これら突起７１が所定の離間間隔Ｗ１（図９参照）で取り付けられている本体部７２と、本体部７２に取り付けられている取手部７３と、を有している。

ナット着脱治具７０の本体部７２は、金属製の平板構造で、図１１に示すように、突起７１を取り付けるための二つの取付穴７２１が所定の離間間隔Ｗ１で装備されている。この離間間隔Ｗ１は、抜け止めナット３０において工具係合穴３６が配置されるピッチサークルＣ１の直径Ｄに等しく設定されている。
また、二つの取付穴７２１は、図９に示すように、本体部７２の中心軸７２ａに対して、線対称に配置されている。

本体部７２に取り付けられる突起７１は、金属製のピンで、図１１に示すように、取付穴７２１に嵌合する嵌合軸部７１１と、この嵌合軸部７１１の一端に鍔状に形成されて取付穴７２１の外周部に当接する座板部７１２と、嵌合軸部７１１の他端から延出して工具係合穴３６に嵌入可能な突起本体７１３と、を備えている。突起７１は、図１１に示すように、座板部７１２の外周面７１２ａを本体部７２に溶接することで、本体部７２に固定されている。

取手部７３は、本体部７２の一部を、突起本体７１３の突出方向（図１１の矢印Ｙ１方向）と直交する方向に延長した部位である。また、取手部７３は、図９に示すように、本体部７２の中心軸７２ａ上に延在するように装備されている。

以上に説明したナット着脱治具７０は、本体部７２に装備されている二つの突起７１を抜け止めナット３０上の二つの工具係合穴３６に係合させた状態で、取手部７３の図９の矢印Ｒ方向に回動操作することで、抜け止めナット３０を回転操作することができる。

また、本実施形態におけるナット着脱治具７０では、取手部７３が本体部７２の中心軸７２ａ上に取手部７３が延在すると共に、本体部７２上の二つの突起７１は中心軸７２ａに対して線対称に配置されている。従って、ナット着脱治具７０に装備された二つの突起７１は、抜け止めナット３０上の中心を挟んで対向する二つの工具係合穴３６に係合する。そのため、取手部７３に加えられる回転操作力は、抜け止めナット３０を回転中心回りに回転させる力となり、抜け止めナット３０に拗り等を生じさせずに抜け止めナット３０を円滑に回転させることができる。

止めネジ４０は、図１２及び図１３に示すように、頂部に、回転操作用の六角穴４１が形成された止めネジである。この止めネジ４０は、図１及び図３に示すように、回転軸１０Ａ，１０Ｂの軸方向に沿って延在するように穿設された共掛け用ネジ孔２６にねじ込むことで、継手フランジ２０Ａ，２０Ｂと抜け止めナット３０とに共掛けされた状態になり、継手フランジ２０Ａ，２０Ｂに対して抜け止めナット３０を相対回転不能に拘束する。
本実施形態の場合、共掛け用ネジ孔２６が回転軸１０Ａ，１０Ｂの軸方向に沿って延在するため、止めネジ４０は、回転軸１０Ａ，１０Ｂに平行な軸方向に延びた形態に組み付けられる。

座金板５０は、図４及び図１４に示すように、リング状の金属板５１に、複数のネジ挿通孔５２を、連結用フランジ部２２上の複数の連結用孔２７と同じ配列状態に形成したものである。複数のネジ挿通孔５２は、ボルト６１を挿通可能である。この座金板５０は、継手フランジ２０Ａと継手フランジ２０Ｂとをフランジ締結具６０により連結する際に、対向する一対の連結用フランジ部２２間に挾持させることで、連結される継手フランジ２０Ａと継手フランジ２０Ｂとの間に、座金板５０の板厚分の離間距離を確保する。座金板５０により確保された離間距離は、例えば、それぞれの回転軸１０Ａ，１０Ｂに組み付けられた抜け止めナット３０が組立誤差等で干渉することを防止する。

フランジ締結具６０は、図１に示すように、対向する一対の連結用フランジ部２２を挿通するボルト６１と、このボルト６１に螺合するナット６２とで、継手フランジ２０Ａと継手フランジ２０Ｂとを締結する。

以上に説明した本実施形態のカップリング装置１は、図１５に示す手順で組み立てる。

まず、図１５（ａ）に示すように、それぞれの回転軸１０Ａ，１０Ｂの端部が挿入された継手フランジ２０Ａ，２０Ｂに対してキー３を打ち込み、継手フランジ２０Ａ，２０Ｂをそれぞれの回転軸１０Ａ，１０Ｂに対して相対回転不能する。次に、それぞれの回転軸１０Ａ，１０Ｂの端部の雄ネジ１４に抜け止めナット３０を螺合させて、それぞれの回転軸１０Ａ，１０Ｂに対する各継手フランジ２０Ａ，２０Ｂの軸方向の相対移動を規制する。雄ネジ１４に抜け止めナット３０を装着する際には、図９に示したナット着脱治具７０を使って行う。具体的には、抜け止めナット３０の複数の工具係合穴３６に、ナット着脱治具７０の突起７１を挿入し、このナット着脱治具７０により抜け止めナット３０を回す。この際、抜け止めナット３０を回す方向は、回転軸１０Ａ，１０Ｂの回転方向とは逆方向である。

そして、図１５（ａ）に示す組立状態にしたら、抜け止めナット３０の外周とナット装着孔２４の外周部とに跨るように、雌ネジ形成用の加工装置９３によって、共掛け用ネジ孔２６を穿設する。

次に、図１５（ｂ）に示すように、共掛け用ネジ孔２６に回り止めネジ４０をねじ込んで、各継手フランジ２０Ａ，２０Ｂに対して抜け止めナット３０を相対回転不能にする。

次に、図１５（ｃ）に示すように、各継手フランジ２０Ａ，２０Ｂの連結用フランジ部２２同士を、座金板５０を挟んでボルト６１及びナット６２により締結すると、図１に示したように二つの回転軸１０Ａ，１０Ｂが連結された状態になる。

以上に説明した本実施形態のカップリング装置１では、回転軸１０Ａ，１０Ｂに対して継手フランジ２０Ａ，２０Ｂの抜け止めを行う抜け止めナット３０の回り止めは、継手フランジ２０Ａ，２０Ｂと抜け止めナット３０とに共掛けされる止めネジ４０によって行う。言い換えれば、抜け止めナット３０の回り止めに必要な部品は、単一の止めネジ４０のみで済ませることが可能なため、部品点数の増加を抑えることができる。

ここで、比較のために、図１６（ｂ）に、雄ネジ１４に螺合する抜け止めナットとして、一般的な六角ナット９４を採用した場合の連結用フランジ部２２の構造を示す。この場合、六角ナット９４において、互いに対向する一対の側面の距離に対してナット装着孔２４の内径を遥かに大きくしなければ、ナット装着孔２４内で抜け止めナットである六角ナット９４を回転させることができない。このため、抜け止めナットを一般的な六角ナット９４で形成した場合、ナット装着孔２４の内径が大きくなり、結果として、連結用フランジ部２２の径方向寸法が大きくなる。一方、本実施形態のカップリング装置１では、図１６（ａ）に示すように、抜け止めナット３０が円柱形状であり、この抜け止めナット３０が装着される連結用フランジ部２２のナット装着孔２４も円柱状である。このため、抜け止めナット３０の外径に対してナット装着孔２４の内径が僅かに大きければ、このナット装着孔２４内で抜け止めナット３０を回転させることができる。よって、本実施形態では、ナット装着孔２４の内径を小さくでき、継手フランジ２０Ａ，２０Ｂの径方向寸法の短縮化を図ることができる。このため、本実施形態によれば、カップリング装置１自体の小型化及び軽量化を図ることができる。

また、本実施形態では、前述したように、抜け止めナット３０の外径に対してナット装着孔２４の内径が僅かに大きければよいので、抜け止めナット３０の外周面とナット装着孔２４の内周面との間の隙間Ｓ１を極めて小さくすることができる。このため、継手フランジ２０Ａ，２０Ｂと抜け止めナット３０，３０とに共掛けされる止めネジ４０の小型化を図ることができる。よって、本実施形態によれば、この観点からも、カップリング装置１自体の小型化及び軽量化を図ることができる。

また、本実施形態のカップリング装置１では、回転軸１０Ａ，１０Ｂの雄ネジ１４および該雄ネジ１４に螺合する抜け止めナット３０の雌ネジ３４は、回転軸１０Ａ，１０Ｂの回転方向と逆方向に抜け止めナット３０を回すことで締め付けが増すように、ねじ山が形成されている。そのため、回転軸１０Ａ，１０Ｂの回転により抜け止めナット３０の締め付けが緩むことを抑止することができ、継手フランジ２０Ａ，２０Ｂに対する抜け止めナット３０による移動規制性能の信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態のカップリング装置１では、回り止めピンとしての止めネジ４０は、継手フランジ２０Ａ，２０Ｂのナット装着孔２４の周縁部と抜け止めナット３０とに跨って回転軸１０Ａ，１０Ｂの軸方向に沿って穿設された共掛け用ネジ孔２６に螺合する雄ネジである。そして、止めネジ４０を螺合させる共掛け用ネジ孔２６は、ナット装着孔２４から外部に露出する抜け止めナット３０の外側端面に開口するため、外部からの視認が容易で、止めネジ４０の取り付け作業を容易にすることができる。更に、止めネジ４０は、頂部に六角穴４１を形成した構造とすることで、共掛け用ネジ孔２６へのねじ込み操作を容易にすることができ、共掛け用ネジ孔２６に簡単に固定することができる。

また、当該カップリング装置１の止めネジ４０は、当該止めネジ４０の軸線と直交する方向に作用する抜け止めナット３０からの荷重を受け止めることで、抜け止めナット３０を回り止めするもので、止めネジ４０の長さ自体は、回り止め性能への影響が少ない。そのため、止めネジ４０の短尺化によって、当該カップリング装置１の小型化や軽量化を促進することができる。

また、本実施形態のカップリング装置１では、抜け止めナット３０の着脱時における回転操作は、回転軸１０Ａ，１０Ｂの軸方向の外方側から当該抜け止めナット３０の端面の工具係合穴３６に係合する治具を使用することで、簡単に実現することができる。言い換えると、抜け止めナット３０の着脱時における回転操作に必要な作業空間は、抜け止めナット３０に対して、回転軸１０Ａ，１０Ｂの軸方向の外側に確保すればよく、抜け止めナット３０の外周囲に回転作業用の空間を確保する必要がない。即ち、ナット装着孔２４の内周面と抜け止めナット３０の外周面との間には、当該抜け止めナット３０を回転操作するための空間を確保する必要がない。そのため、図１６（ａ）に示したように、ナット装着孔２４と抜け止めナット３０との間の隙間Ｓ１が微小となるようにナット装着孔２４を小径化して、継手フランジ２０Ａ，２０Ｂにおける連結用フランジ部２２の径方向寸法の短縮によるカップリング装置１の小型化及び軽量化をより促進させることができる。

一方、図１６（ｂ）を用いて前述したように、抜け止めナットとして、一般的な六角ナット９４を採用した場合には、六角ナット９４と雌ネジ３４との間の隙間Ｓ２を、六角ナット９４を回転操作するボックスレンチ等の工具が入る程度まで大きく設定しなければならず、ナット装着孔２４の大径化により連結用フランジ部２２が大径化し、カップリング装置の大型化や重量化といった不都合が発生してしまう。

また、本実施形態のカップリング装置１における抜け止めナット３０を回転操作するためのナット着脱治具７０は、本体部７２に取り付けられている複数の突起７１を抜け止めナット３０の複数の工具係合穴３６に嵌入させ、本体部７２が抜け止めナット３０の中心軸回りに旋回するように、取手部７３を操作することで、抜け止めナット３０を回転操作することができ、回転軸に対する抜け止めナット３０の着脱を容易にすることができる。

また、本実施形態におけるナット着脱治具７０は、取手部７３が本体部７２の中心軸７２ａ上に取手部７３が延在すると共に、本体部７２上の二つの突起７１は中心軸７２ａに対して線対称に配置されている。従って、ナット着脱治具７０に装備された二つの突起７１は、抜け止めナット３０上の中心を挟んで対向する二つの工具係合穴３６に係合する。そのため、取手部７３に加えられる回転操作力は、抜け止めナット３０を回転中心回りに回転させる力となり、抜け止めナット３０に拗り等を生じさせずに抜け止めナット３０を円滑に回転させることができる。

なお、本発明に係るカップリング装置において、抜け止めナット３０を回り止めする回り止めピンの配置は、上記実施形態に示した回転軸１０Ａ，１０Ｂの軸方向に沿って延在させる配置に限らない。

図１７は、抜け止めナット３０を回り止めする回り止めピンの配置の変形例を示している。この例では、回り止めする回り止めピン４０Ａは、連結用フランジ部２２の径方向に穿設された共掛け用孔２６Ａに挿入されることで、継手フランジ２０Ａ，２０Ｂと抜け止めナット３０に共掛けされて、継手フランジ２０Ａ，２０Ｂに対して抜け止めナット３０を相対回転不能に拘束する。

即ち、本発明に係るカップリング装置における回り止めピンの延在方向は、図１７に示すように、回転軸１０Ａ，１０Ｂの軸方向と直交する方向に設定することもできる。但し、図１７に示した構造の場合は、回り止めピン４０Ａが連結用フランジ部２２を半径方向に横断するため、図１に示したように回り止めネジ（回り止めピン）４０を回転軸１０Ａ，１０Ｂの軸方向に沿って延在させる場合と比較して、回り止めピンの長さ及び外径が増大する。

また、本実施形態における回り止めピンには、本実施形態に示した止めネジ４０ではなく、円柱構造のリーマピンを使うようにしてもよい。そして、回り止めピンにリーマピンを使用する場合には、当該回り止めピンが嵌合する共掛け用孔は、リーマピンが緊密嵌合するリーマ穴に形成しておくとよい。

１：カップリング装置、１０Ａ，１０Ｂ：回転軸、１４：雄ネジ、２０Ａ：継手フランジ、２０Ｂ：継手フランジ、２３：軸挿通孔、２４：ナット装着孔、３０：抜け止めナット、３４：雌ネジ、３６：工具係合穴、４０：止めネジ（回り止めピン）、７０：ナット着脱治具、７１：突起、７２：本体部、７３：取手部

Claims

二つの回転軸相互を連結するカップリング装置において、
前記回転軸の端部が挿通されて、該回転軸に対して相対回転不能に取り付けられる継手フランジと、
前記回転軸の端部に形成されている雄ネジに螺合し、該回転軸に対する前記継手フランジの軸方向の相対移動を規制する抜け止めナットと、
前記継手フランジと前記抜け止めナットとに共掛けされて、前記継手フランジに対して前記抜け止めナットを相対回転不能に拘束する回り止めピンと、
を備え、
前記継手フランジには、前記回転軸の前記端部が挿通される円柱状の軸挿通孔と、円柱状を成し該軸挿通孔の内径よりも大きな内径で該軸挿通孔と連なるナット装着孔と、が形成され、
前記抜け止めナットは、前記ナット装着孔に装着可能な円柱形状を成す、
ことを特徴とするカップリング装置。
請求項１に記載のカップリング装置において、
前記抜け止めナットは、前記回転軸の雄ネジに螺合し、前記回転軸の回転方向と逆向きの雌ネジが形成されている、
ことを特徴とするカップリング装置。
請求項１又は２に記載のカップリング装置において、
前記回り止めピンは、前記回転軸に平行な軸方向に延びている、
ことを特徴とするカップリング装置。
請求項１から３のいずれか一項に記載のカップリング装置において、
前記抜け止めナットの前記回転軸に平行な軸方向の端面には、該軸方向に凹んだ複数の工具係合穴が形成されている、
ことを特徴とするカップリング装置。
請求項４に記載のカップリング装置の前記抜け止めナットの複数の前記工具係合穴にそれぞれ入り込む複数の突起と、
複数の前記突起が取り付けられている本体部と、
前記本体部に取り付けられている取手部と、
を有することを特徴とするナット着脱治具。