JP2017096357A - Diaphragm Coupling - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二軸間に介装されて回転トルクを伝達するとともに二軸間における芯ズレ、角変位または軸方向変位などのミスアライメントを吸収するダイアフラムカップリングに関する。 The present invention relates to a diaphragm coupling that is interposed between two shafts to transmit rotational torque and absorb misalignment such as misalignment, angular displacement, or axial displacement between the two shafts.
従来から図6に示すように、互いに軸方向に対向する一対のフランジ52間にダイアフラム53を介してセンターチューブ54を同軸的に連結してなるダイアフラムカップリング51が知られている。一対のフランジ52は、その一方が駆動軸側に連結されるとともに他方が従動軸側に連結され、よって上記したように回転トルクを伝達するとともに金属薄板よりなるダイアフラム53が変形することでミスアライメントを吸収する。
Conventionally, as shown in FIG. 6, there is known a
また、このダイアフラムカップリング51は、フランジ52との間にダイアフラム53を挟み込むことにより金属薄板よりなるダイアフラム53を保持する環状のガード55を備えており、ガード55は、その径方向立ち上がり部56の外周端部に、ダイアフラム53およびフランジ52の外周側に配置される外周ガード部57を一体に備えている。
The
図7に拡大して示すように外周ガード部57は、その軸方向全長に亙って径方向厚みが一定の筒状に成形されていて、ダイアフラム53の外周面53aおよびフランジ52の外周面52aに対し所定の締め代(径方向嵌合代)をもって嵌合され、これにより当該カップリング51が高速で回転してもダイアフラム53が偏心しないようにダイアフラム53をその外周側から保持している。
As shown in an enlarged view in FIG. 7, the outer
尚、フランジ52、ダイアフラム53およびガード55は、図示しない組立てボルトによって締結されている。
The
上記構成のダイアフラムカップリング51は、当該カップリング51を装着する予定の回転機器における最大回転速度を踏まえて、当該カップリング51が前記最大回転速度で回転しても何ら支障なくカップリング作動を行うように設計されているが、万一当該カップリング51が異なる種類の機器に装着されるなどして前記最大回転速度を大きく上回る速度で回転し、想定を超えた振動が発生するような状況で使用されると、回転に伴って発生する遠心力等によって筒状の外周ガード部57がラッパ状に開くように変形し、ダイアフラム53に対する締め代が低減または消失し、結果、ダイアフラム53をその外周側から保持する作用を果たさなくなることが懸念される。
The
本発明は以上の点に鑑みて、カップリングが異なる種類の機器や想定以上の振動を伴う機器に装着されるなどして高速で回転しても外周ガード部が変形しにくく、締め代を維持し、よってダイアフラムをその外周側から保持する作用を十分に発揮することができるダイアフラムカップリングを提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention keeps the tightening margin even if the outer periphery guard part is not easily deformed even if it is rotated at a high speed, for example, by being attached to a device of a different type of coupling or a device with vibrations higher than expected Therefore, an object of the present invention is to provide a diaphragm coupling capable of sufficiently exhibiting the action of holding the diaphragm from its outer peripheral side.
上記目的を達成するため、本発明のダイアフラムカップリングは、互いに軸方向に対向する一対のフランジ間にダイアフラムを介してセンターチューブを同軸的に連結してなるダイアフラムカップリングであって、前記フランジとの間に前記ダイアフラムを挟み込む環状のガードを備え、前記ガードは、その径方向立ち上がり部の外周端部に、前記ダイアフラムの外周面および前記フランジの外周面に対し締め代をもって嵌合する筒状の外周ガード部を一体に備えるダイアフラムカップリングにおいて、前記筒状の外周ガード部は、前記径方向立ち上がり部に近い根元部のほうが先端部よりも径方向厚みが大きい形状を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a diaphragm coupling according to the present invention is a diaphragm coupling in which a center tube is coaxially connected via a diaphragm between a pair of flanges facing each other in the axial direction. An annular guard that sandwiches the diaphragm between the outer peripheral end of the radial rising portion and a cylindrical shape that fits the outer peripheral surface of the diaphragm and the outer peripheral surface of the flange with a tightening margin. In the diaphragm coupling integrally including an outer peripheral guard portion, the cylindrical outer peripheral guard portion has a shape in which a root portion near the radial rising portion has a larger radial thickness than a tip portion.
外周ガード部の形状として、径方向立ち上がり部に近い根元部のほうが先端部よりも径方向厚みが大きい形状を設定すると、従来の筒状のみの形状(軸方向全長に亙って径方向厚みが一定の形状)の外周ガード部と比較して、外周ガード部の重心位置が外周ガード部の先端部側から根元部側へ移行する。したがって回転時遠心力が作用しても外周ガード部がラッパ状に開くように変形しにくくなる。 As the shape of the outer periphery guard part, if the root part closer to the radial rising part is set to have a larger radial thickness than the tip part, the conventional cylindrical shape (the radial thickness over the entire axial length) The center of gravity position of the outer periphery guard portion shifts from the tip end side to the root portion side of the outer periphery guard portion as compared with the outer periphery guard portion having a certain shape. Therefore, even when a centrifugal force is applied during rotation, the outer peripheral guard portion is hardly deformed so as to open in a trumpet shape.
径方向立ち上がり部に近い根元部のほうが先端部よりも径方向厚みが大きい形状を設定するには例えば、外周ガード部の外周面に、根元部の外径寸法が先端部の外径寸法よりも大きい向きのテーパー面や段差部などを形成する。 In order to set a shape in which the root portion closer to the rising portion in the radial direction has a larger radial thickness than the tip portion, for example, the outer diameter size of the root portion is larger than the outer diameter size of the tip portion on the outer peripheral surface of the outer peripheral guard portion. A tapered surface or a stepped portion with a large orientation is formed.
本発明によれば、カップリングが高速で回転しても外周ガード部が変形しにくく、締め代を維持し、よってダイアフラムをその外周側から保持する作用を十分に発揮するダイアフラムカップリングを提供することができる。 According to the present invention, there is provided a diaphragm coupling in which the outer periphery guard portion is not easily deformed even when the coupling rotates at high speed, and the tightening allowance is maintained, thereby sufficiently exhibiting the action of holding the diaphragm from the outer periphery side. be able to.
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1実施例・・・・
図1に示すように、当該実施例に係るダイアフラムカップリング11は、互いに軸方向に対向する一対のフランジ12間にダイアフラム13を介してセンターチューブ14を同軸的に連結した構成を備え、更に、フランジ12との間にダイアフラム13を挟み込むことにより金属薄板よりなるダイアフラム13を保持するための環状のガード(ダイアフラムガード)15を備えている。フランジ12、ダイアフラム13およびガード15は、図示しない組立てボルトによって締結されている。フランジ12は、軸(図示せず)に装着されるハブ(図示せず)にその一部として設けられていても良い。ダイアフラム13およびセンターチューブ14は溶接されている。
First embodiment ...
As shown in FIG. 1, the
図2に拡大して示すように、ガード15は、フランジ12との間にダイアフラム13の外周厚肉部(外周取付部)13bを挟み込む径方向立ち上がり部(円板部)16を備え、この径方向立ち上がり部16の外周端部から軸方向一方(図では右方)へ向けて筒状の外周ガード部17が一体成形されている。また、径方向立ち上がり部16の外周端部から軸方向他方(図では左方)へ向けて筒状のガード延長部18が一体成形されている。外周ガード部17は、ダイアフラム13の外周面13aおよびフランジ12の外周面12aに対し所定の締め代(径方向嵌合代)をもって嵌合するように設定されている。
As shown in an enlarged view in FIG. 2, the
外周ガード部17は、径方向立ち上がり部16に近いその根元部17aの径方向厚みt1が先端部17bの径方向厚みt2よりも大きい形状を備えており(t1>t2)、具体的には、外周ガード部17の外周面に、根元部17aの外径寸法が先端部17bの外径寸法よりも大きい向きに傾斜する円錐面状のテーパー面19が設けられることにより、根元部17aの径方向厚みt1が先端部17bの径方向厚みt2よりも大きい形状とされている。外周ガード部17の内周面は上記締め代を設定するため、その軸方向全長に亙って内径寸法が一定とされている。
The outer
また、上記テーパー面19はガード延長部18の外周面まで延長されており、このためガード延長部18はその先端部18bの径方向厚みt3が外周ガード部17の根元部17aの径方向厚みt1よりも更に大きく設定されている(t3>t1>t2)。したがってガード延長部18の先端部18bから外周ガード部17の先端部17bへかけて外径寸法が徐々に縮小する向きに傾斜する円錐面状のテーパー面19が設けられていることになる。
Further, the
上記構成を備えるダイアフラムカップリング11においては、外周ガード部17の根元部17aの径方向厚みt1が先端部17bの径方向厚みt2よりも大きい形状とされているため、従来の筒状のみの形状(軸方向全長に亙って径方向厚みが一定の形状)の外周ガード部と比較して、外周ガード部17の重心位置が先端部17b側から根元部17a側へ移行していることになる。したがって回転時遠心力が作用しても外周ガード部17がラッパ状に開くように変形しにくく、ダイアフラム13の外周面13aに対する締め代が維持されるため、ダイアフラム13をその外周側から保持する作用を維持することができる。したがって高速回転してもダイアフラム13が偏心しにくい構造のカップリング11を提供することができる。
In the
また、上記ダイアフラムカップリング11では併せて、外周ガード部17に対しガード延長部18が同軸上に延長形成されるとともにガード延長部18の先端部18bの径方向厚みt3が外周ガード部17の根元部17aの径方向厚みt1よりも更に大きく設定されているため、外周ガード部17およびガード延長部18よりなる筒状体の重心位置が一層、外周ガード部17の先端部17bから離れる方向に移行していることになる。したがってこの点からしても外周ガード部17がラッパ状に開くように変形するのを抑制することができる。
In addition, in the
外周ガード部17の形状、すなわち径方向立ち上がり部16に近い根元部17aの径方向厚みt1が先端部17bの径方向厚みt2よりも大きい形状としては上記実施例のほかに様々なものが考えられ、例えば以下のような形状であっても良い。
The shape of the outer
第2実施例(図3)・・・・
上記第1実施例では、外周ガード部17の外周面に、根元部17aから先端部17bへかけて外径寸法が徐々に縮小する向きのテーパー面19が形成され、またガード延長部18の先端部18bから外周ガード部17の先端部17bへかけて外径寸法が徐々に縮小する向きのテーパー面19が形成されているが、このテーパー面19はその全長に亙って傾斜角度が一定で、このため断面直線状とされている。
Second embodiment (FIG. 3) ...
In the first embodiment, the outer peripheral surface of the outer
これに対し第2実施例として図3に示すように、テーパー面19は断面曲線状(円弧状)であっても良く、このようにテーパー面19の形状を根元部17aから先端部17bへかけて、またガード延長部18の先端部18bから外周ガード部17の先端部17bへかけて傾斜角度が徐々に縮小する向きの断面曲線状(円弧状)とすることにより、外周ガード部17または外周ガード部17およびガード延長部18よりなる筒状体の重心位置を更に一層、外周ガード部17の先端部17bから離れる方向に移行させることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 3 as a second embodiment, the tapered
第3実施例(図4)・・・・
上記第1および第2実施例では、外周ガード部17に設定する、径方向立ち上がり部16に近い根元部17aの径方向厚みt1が先端部17bの径方向厚みt2よりも大きい形状として、外周ガード部17の外周面に断面直線状または断面曲線状(円弧状)のテーパー面19が形成されているが、このテーパー面19に代えて、段差部を形成する。
Third embodiment (FIG. 4)
In the first and second embodiment, it is set to an outer
すなわち第3実施例として示す図4では、外周ガード部17の外周面に、根元部17aの外径寸法が先端部17bの外径寸法よりも大きい向きの環状の段差部20が設けられ、これにより根元部17aの径方向厚みt1が先端部17bの径方向厚みt2よりも大きい形状とされている。段差部20の形成はこれを換言すると、根元部17aの外周面に環状突起状の質量増大部21を設けたものである。
That is, in FIG. 4 shown as the third embodiment, an annular stepped
第4実施例(図5)・・・・
また、第4実施例として示す図5では、根元部17aの外周面に環状突起状の質量増大部21が設けられるとともにガード延長部18の外周面にも環状突起状の質量増大部22が設けられており、外周ガード部17およびガード延長部18よりなる筒状体の重心位置が一層、外周ガード部17の先端部17bから離れる方向に移行されている。両質量増大部21,22は軸方向に連続する一体ものであっても良く、またこの連続一体ものの質量増大部の外周面に上記テーパー面19と同じ方向に傾斜するテーパー面(図示せず)を更に設けることも考えられる。
Fourth embodiment (FIG. 5)
In FIG. 5 showing the fourth embodiment, an annular protrusion-shaped
11 ダイアフラムカップリング
12 フランジ
12a フランジ外周面
13 ダイアフラム
13a ダイアフラム外周面
13b ダイアフラム外周厚肉部
14 センターチューブ
15 ガード
16 径方向立ち上がり部
17 外周ガード部
17a 根元部
17b,18b 先端部
18 ガード延長部
19 テーパー面
20 段差部
21,22 質量増大部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記フランジとの間に前記ダイアフラムを挟み込む環状のガードを備え、
前記ガードは、その径方向立ち上がり部の外周端部に、前記ダイアフラムの外周面および前記フランジの外周面に対し締め代をもって嵌合する筒状の外周ガード部を一体に備えるダイアフラムカップリングにおいて、
前記筒状の外周ガード部は、前記径方向立ち上がり部に近い根元部のほうが先端部よりも径方向厚みが大きい形状を備えることを特徴とするダイアフラムカップリング。 A diaphragm coupling formed by coaxially connecting a center tube via a diaphragm between a pair of flanges facing each other in the axial direction,
An annular guard sandwiching the diaphragm between the flange and the flange;
In the diaphragm coupling, the guard is integrally provided with a cylindrical outer peripheral guard portion that fits with an outer peripheral surface of the diaphragm and an outer peripheral surface of the flange at an outer peripheral end portion of the radial rising portion with a tightening margin.
The cylindrical outer periphery guard part is provided with a shape in which the root part near the radial rising part has a larger radial thickness than the tip part.
前記筒状の外周ガード部はその外周面に、前記根元部の外径寸法が前記先端部の外径寸法よりも大きい向きのテーパー面または段差部を備えることを特徴とするダイアフラムカップリング。 The diaphragm coupling according to claim 1, wherein
The cylindrical outer peripheral guard portion includes a tapered surface or a stepped portion on the outer peripheral surface thereof in a direction in which an outer diameter size of the base portion is larger than an outer diameter size of the tip end portion.
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