JP2549592B2 - 継手スリーブを固定するロック装置 - Google Patents

継手スリーブを固定するロック装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に自走作業機械、例
えばトラクタの動力取出軸等のスプライン付きシャフト
上に継ぎ手スリーブを相対回転不能かつ軸方向に固定す
るためのロック装置であって、前記継ぎ手スリーブが、
前記シャフトに係合する多数のスプライン歯群を内周面
に備えた第１の穴と該シャフトの長手軸を横切って穿設
された第２の穴とを有し、前記シャフトが周方向環状溝
を有し、前記第２の穴内において、鎖錠面を周設された
ロック要素が、前記シャフトの周方向環状溝と係合しあ
うよう調節可能に嵌挿されている形式のロック装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】玉の形のロック要素を介し継手スリーブ
と動力取出軸との固定を行うことは知られており、この
玉は継手スリーブの半径方向開口内で案内され、動力取
出軸を横切る環状溝内に係合してロック位置となり、ロ
ックリングにより半径方向で固定してある。かかるロッ
ク装置は迅速開放可能なロック装置として考えられてお
り、それ故、しかも軸方向でもトルク伝達方向である周
方向でも遊隙を伴っている。回転方向及び／又は軸方向
で継手に振動荷重が現れる機械と一緒に使用すると結果
的に歯断面又はロック要素が破壊することがある。
【０００３】ドイツ特許明細書第 33 40 120号により締
付ボルトを備えた揺動可能なロックリングを使った態様
が開示されている。締付ボルトは継手スリーブ内に付加
的に配置したくさびを押圧し、このくさびが周方向で継
手スリーブの歯とホイールシャフトの歯との間の遊隙を
充填し、鎖錠を達成している。更に米国特許明細書第 4
645 368号により公知の迅速ロック機構は締付ボルトか
らなり、このボルトは動力取出軸の軸線を横切って半径
方向で距離を置いて環状溝の高さに穴を有する。この穴
のなかで支承された締付ボルトはばね荷重を加えて穴に
通してある。締付ボルトは半径方向径縮小端がこの穴か
ら突出し、外側から力の作用によりばね力に抗して内方
に変位可能である。鎖錠ボルト自身は肉厚部でもって環
状溝内に係合して継手スリーブを動力取出軸と結合す
る。解除位置は鎖錠ボルトを押し込むことによって達成
される。シャフト・ハブ継手の２つの公知の実施が迅速
組立用に設けてあり、軸方向及びトルク伝達方向で遊隙
を有し、最後に指摘した従来例の場合は、摩擦結合はば
ねの弾性力のみによって達成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、無遊隙螺子止めにより継手スリーブと動力取出軸と
の間の結合を軸方向遊隙や回転方向遊隙なしに且つ使用
中にロック要素の逸失の恐れのないロック装置を提案す
ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、前記ロック要素が、雄螺子付きボルト頭部と、円錐
形・尖頭状・又は球状の前記鎖錠面および案内部を備え
たねじボルト延長部とから構成され、更に、前記ロック
要素が、前記環状溝の中へ部分的に係合する寸法を有
し、前記第２の穴が、一端に前記ねじボルト頭部と螺合
する雌ねじ断面区域を有し、該区域と反対側端部に円筒
状の案内部受入れ用部分を有しており、かつ、前記ねじ
ボルト頭部が、前記ねじボルト延長部に作用しているこ
とにより解決される。
【０００６】ロック要素をねじ込むとロック要素はその
鎖錠面でもって動力取出軸の環状溝内で直接支えられ、
動力取出軸はロック要素の鎖錠面を介し継手スリーブと
摩擦結合してある。同時に、環状溝内での固定によって
回転遊隙のない結合が達成され、又動力取出軸に対し継
手スリーブの半径方向変位によって遊隙のない軸方向固
定が達成される。その際継手スリーブの半径方向変位に
より動力取出軸はそのスプライン断面でもって継手スリ
ーブの第二穴に対向したスプライン歯内に押圧される。
これによりこの結合は両回転方向で遊隙がない。このこ
とが可能であるのは、側面のみがトルクを伝達するよう
スプライン歯の形状が形成してあるからである。
【０００７】本発明の第一実施態様では、ロック要素が
六角穴付きボルト又は六角ボルト(16)であり、円筒形延
長頭部(17)と半径方向に径縮小したねじ部(18)とを有
し、該ボルトがねじ部(18)と円筒形頭部(17)との間の移
行範囲(19)に鎖錠面(15)として形成した円錐形、テーパ
付き又は球形部分(20)を有し、半径方向径縮小穴(13)に
挿入してねじ止めしてある。
【０００８】半径方向に径縮小したねじ部と移行範囲内
にある円錐形、テーパ付き又は球形鎖錠面とを有する六
角穴付きボルト又は六角ボルトにより、継手スリーブと
動力取出軸との間に確動式及び摩擦嵌合式結合を実現す
る可能性がある。このボルトは片側から継手スリーブの
穴に通して緩くねじ込むことができ、継手スリーブと動
力取出軸との組立て後に継手スリーブにねじ込まれ、ボ
ルトはその鎖錠面が環状溝内にくる。
【０００９】本発明の別の実施態様では、ロック要素が
鏡像対称に対向した球冠を有する２部分構成のねじボル
トであり、一端がねじボルトの頭部、一端がナットとし
て形成してあり、両者が互いにねじ止めしてあり、鎖錠
面として形成したその球冠輪郭が環状溝内に係合し、通
孔として形成した穴内にあり、ナットが捩り剛性に保持
してある。
【００１０】この場合ロック要素を構成する２部分構成
のねじボルトは球冠状ねじボルト頭部と同様に形成した
ナットとを有し、頭部とナットは鎖錠面として形成した
それらの球冠輪郭が環状溝内に係合する。ねじボルト継
手を締め付けると継手スリーブと動力取出軸との間に摩
擦結合が実現する。この実施態様の利点はロック要素が
やはり逸失不可能に継手スリーブの穴のなかで支承して
あり、ねじ継手を単純に緩め又は締め付けることにより
鎖錠位置及び解除位置が達成されることにある。
【００１１】本発明の更に別の１構成では、ロック要素
が通孔を有する２つの球冠半片からなり、該半片が鏡像
対称に且つ互いに距離を置いて継手スリーブの穴内でね
じボルトとナットとによりねじ止めしてあり、鎖錠面と
して形成した球冠輪郭でもって環状溝内に係合し、通孔
として形成した穴内にある。多少変更したこの実施のロ
ック要素によりシャフト・ハブ結合の安価な構造形状が
やはり実現される。
【００１２】ロック装置を緩めるときねじ山の荷重を避
けるためロック要素は２部分構成のねじボルトからな
り、その頭部におねじと六角穴とを有し、ねじボルト延
長部が円筒形案内部と鎖錠面として形成した円錐形、テ
ーパ付き又は球形部分とを有し、該部分が環状溝内に係
合し、穴が一部でねじ穴として又一部では半径方向に径
縮小構成してある。
【００１３】ロック要素の１構成ではねじボルトの頭部
が内向き端面でもってねじボルト延長部の球形端面に当
接する。ねじボルト頭部に平らな端面、そしてねじボル
ト延長部に球形端面を有するねじボルトの２部分実施に
より２つのねじボルト部分は互いに点状当接するだけで
あり、荷重の下でのみロック要素からねじプラグに僅か
なモーメントが伝達されるだけである。
【００１４】ねじボルト延長部の戻りが容易となるよう
頭部とねじボルト延長部は回転可能に互いに結合してあ
る。頭部とねじボルト延長部との間の回転可能な継手と
して例えば両部分のリベット締めが適している。更に別
の構成のロック要素では頭部とねじボルト延長部はばね
により相互に支え合っている。
【００１５】頭部をねじボルト延長部に対しばねにより
支えることにより、動力取出軸又は駆動ジャーナル上の
ロック要素又は嵌着部品が磨損した場合でも接線力を均
一とすることが達成される。この場合円錐形ねじプラグ
を用いるとねじ固定部の容易な解除が可能である。
【００１６】
【実施例】以下図面に示す幾つかの実施例を基に本発明
を詳しく説明する。図１にトラクタ１とそれに牽引され
た機械２が示してあり、機械はトラクタ１により駆動さ
れる。機械２を駆動するため設けてあるプロペラシャフ
ト３は一端をトラクタ１の動力取出軸４に差し込み、第
二端は機械２の駆動ジャーナル５と結合してある。プロ
ペラシャフトを動力取出軸４及び／又は駆動ジャーナル
５と結合するため継手スリーブ６を設けておくことがで
き、これは図２の２ａ及び２ｂ〜図６に関連して詳しく
説明するロック装置７を備えている。
【００１７】図２の２ａ及び２ｂ、図３、図５〜図９に
はロック装置７がそれぞれロック位置で示してある。動
力取出軸４又は駆動ジャーナル５は周方向に分布した複
数の歯９からなるスプライン断面８を有する。継手スリ
ーブ７が有するスプライン歯10は動力取出軸４の歯９に
対応した凹部11を、既存の歯９の数に応じて有する。動
力取出軸４又は駆動ジャーナル５はその突出端から距離
を置いて環状溝12の形の凹部を有し、環状溝は動力取出
軸４又は駆動ジャーナル５の周囲に周方向に形成し、歯
９に刻設してある。横断面で見て凹部は円弧形である。
【００１８】継手スリーブ６はロック要素を受容するた
め設けた円筒形の第二の穴13を備えている。この穴13は
動力取出軸４の長手軸に対し直角に、その壁14を環状溝
12の半径方向距離に対応させて配置してある。ロック要
素は鎖錠面15でもって環状溝12内に係合し、継手スリー
ブ６と動力取出軸４又は駆動ジャーナル５との間に摩擦
結合を実現する。ロック要素自身が図２の２ａ及び２ｂ
〜図９でさまざまに実施してあり、以下詳しく説明す
る。
【００１９】図２の２ａ及び２ｂは例えば六角ボルト16
を使ったロック装置の実施を示し、図３に示す実施のロ
ック装置は六角穴付きボルト16を有し、該ボルトは円筒
形延長頭部17と半径方向に径縮小したねじ部18とを有す
る。ねじ部18と円筒形延長頭部17との間の移行範囲19に
形成してある部分20は円錐形、テーパ付き（図２の２ａ
及び２ｂ）又は球形（図３）鎖錠面15を有する。六角穴
付きボルト又は六角ボルト16の鎖錠面15は動力取出軸４
又は駆動ジャーナル５の環状溝12内に係合し、ねじ止め
した場合継手スリーブ６と動力取出軸４又は駆動ジャー
ナル５との間に摩擦結合を実現する。図２の２ａ及び２
ｂでは六角ボルト16の頭部17及びねじ部18が矩形継手ス
リーブ６から突出している。図３に示す実施態様の六角
穴付きボルト16は外方に突出した部分を有していない。
いずれの場合にも六角穴付きボルト又は六角ボルト16は
ナットでねじ止めしてある。
【００２０】図４に拡大図示した六角ボルト16はねじ部
18と、移行範囲19と、図２の２ａ及び２ｂで継手スリー
ブ６の穴13に挿入したような円錐形に形成した部分20と
を有する。図５に示す別の実施態様のロック装置７はね
じボルト21として形成したロック要素を有する。ねじボ
ルト21は一端に球冠状ねじボルト頭部22を有し、ナット
23もやはり球冠状に構成してあり、鏡像対称に対向して
その球冠輪郭24が環状溝12内に係合し、継手スリーブ６
と動力取出軸４又は駆動ジャーナル５との間に摩擦結合
を実現する。
【００２１】選択案として、２つの鏡像対称に配置した
図６の球冠半片25に通孔27を設け、ねじボルト26及びナ
ット28でねじ止めする可能性がある。継手スリーブ６が
図５と図６では横断面で見て円筒形に構成してある。図
７に示す２部分構成のねじボルト29は頭部30とねじボル
ト延長部31とからなり、両者は互いに点状当接するだけ
である。頭部30はおねじ32と六角穴33とを有する。頭部
30の内向き端面34はねじボルト延長部31の球形端面35に
当接する。ねじボルト延長部31は更に案内部36とテーパ
付き又は円錐形部分20とからなる。円錐形部分20は鎖錠
のため動力取出軸４又は駆動ジャーナル５の環状溝12内
に係合する。継手スリーブ６と動力取出軸４又は駆動ジ
ャーナル５との間の無遊隙結合は頭部30を継手スリーブ
６の穴13にねじ込むことにより行われる。球形端面35で
の点状当接を介しねじボルト延長部31は摩擦嵌合式鎖錠
のため環状溝12に押し込まれる。継手スリーブ６の穴13
は頭部30をねじ込むため一部にねじ部を有し、穴13は反
対側の末端が複数回半径方向に径縮小してある。継手ス
リーブ６と動力取出軸４又は駆動ジャーナル５との間の
結合を解除するには頭部30を穴13のねじ部から取り出さ
ねばならず、心棒を穴13の開口端に挿入することにより
ねじボルト延長部31は打ち出すことができる。
【００２２】図８ではねじボルト29の頭部30とねじボル
ト延長部31は回転可能に例えばリベット締めを介し互い
に結合してある。図９ではねじボルト延長部31と頭部30
はやはり分離実施してあり、この場合ねじボルト延長部
31はばね37を介し頭部30に対し支えてある。このことに
より、動力取出軸４又は駆動ジャーナル５上のロック装
置又は嵌着部品が磨損した場合でも接線力が均一となる
ようになっている。ロック要素のねじ止め又は解除は図
７について記載した如く行われる。
【００２３】以下、本発明の好適な実施態様を例示す
る。 １． ロック要素が六角穴付きボルト又は六角ボルト(1
6)であり、円筒形延長頭部(17)と半径方向に径縮小した
ねじ部(18)とを有し、該ボルトがねじ部(18)と円筒形頭
部(17)との間の移行範囲(19)に鎖錠面(15)として形成し
た円錐形、テーパ付き又は球形部分(20)を有し、半径方
向径縮小穴(13)に挿入してねじ止めしてあることを特徴
とする請求項１記載のロック装置。
【００２４】２． ロック要素が鏡像対称に対向した球
冠を有する２部分構成のねじボルト(20)であり、一端が
ねじボルトの頭部(22)、一端がナット(23)として形成し
てあり、両者が互いにねじ止めしてあり、鎖錠面(15)と
して形成したその球冠輪郭(24)が環状溝(12)内に係合
し、通孔として形成した穴(13)内にあり、ナット(23)が
捩り剛性に保持してあることを特徴とする請求項１記載
のロック装置。
【００２５】３． ロック要素が通孔(27)を有する２つ
の球冠半片(25)からなり、該半片が鏡像対称に且つ互い
に距離を置いて継手スリーブ(6) の穴(13)内でねじボル
ト(26)とナット(28)とによりねじ止めしてあり、鎖錠面
(15)として形成した球冠輪郭(24)でもって環状溝(12)内
に係合し、通孔として形成した穴(13)内にあることを特
徴とする請求項１記載のロック装置。
【００２６】４． ロック要素が２部分構成のねじボル
ト(29)からなり、その頭部(22)におねじ(32)と六角穴(3
3)とを有し、ねじボルト延長部(31)が円筒形案内部(36)
と鎖錠面(15)として形成した円錐形、テーパ付き又は球
形部分(20)とを有し、該部分が環状溝(12)内に係合し、
穴(13)が一部でねじ穴として又一部では半径方向に径縮
小構成してあることを特徴とする請求項１記載のロック
装置。
【００２７】５． ねじボルト(29)の頭部(22)が内向き
端面(34)でもってねじボルト延長部(31)の球形端面(35)
に当接することを特徴とする前項４記載のロック装置。 ６． 頭部(22)とねじボルト延長部(31)を回転可能に互
いに結合したことを特徴とする前項４記載のロック装
置。 ７． 頭部(22)とねじボルト延長部(31)を互いにリベッ
ト締めしたことを特徴とする前項４記載のロック装置。
【００２８】８． 頭部(22)とねじボルト延長部(31)が
ばね(37)により相互に支え合っていることを特徴とする
前項４記載のロック装置。 ９． ばね(37)をテーパ付きねじプラグ(38)内で案内し
たことを特徴とする前項８記載のロック装置。
【００２９】
【発明の効果】上記した簡単かつ確実な構成により、本
発明は従来の迅速開放型のロック装置に見られがちな軸
方向および回転方向或いは円周方向の遊隙を生じる事が
ないので、確実に駆動力伝達シャフトと継手スリーブと
の接続が行え、また可動部分が無いのでロック装置自体
の故障および破損の心配も生じないと言った効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プロペラシャフトを介し駆動される機械を牽引
したトラクタを示す。
【図２】２ａは、六角ボルトとナットと円錐形鎖錠面と
を有するロック装置の第一実施態様の縦断面図である。
２ｂは、２ａの部分拡大図である。
【図３】六角穴付きボルトと球形鎖錠面とを有する図２
の２ａ及び２ｂに示すロック装置である。
【図４】円錐形鎖錠面を有する六角穴付きボルトの拡大
図である。
【図５】球冠状ねじボルト頭部と同様に形成したナット
とを有するロック装置の第二実施態様の縦断面図であ
る。
【図６】ねじボルトとナットと２つの球冠半片とを有す
る更に別の実施態様のロック装置の縦断面図である。
【図７】２部分構成のねじボルトを有する実施態様の縦
断面図である。
【図８】互いに回転可能に結合した２部分構成のねじボ
ルトを有する図７に示す縦断面図である。
【図９】ばねを介し相互に支え合った２部分構成のねじ
ボルトを有する図７に示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ トラクタ ２ 機械 ３ プロペラシャフト ４ 動力取出軸 ５ 駆動ジャーナル ６ 継手スリーブ ７ ロック装置 ８ 動力取出軸のスプライン断面 ９ 歯 10 継手スリーブのスプライン歯 11 凹部 12 環状溝 13 継手スリーブの第二穴 14 壁 15 鎖錠面 16 六角穴付きボルト又は六角ボルト 17 頭部 18 ねじ部 19 移行範囲 20 部分 21 ねじボルト 22 ねじボルト頭部 23 ナット 24 球冠輪郭 25 球冠半片 26 ねじボルト 27 通孔 28 ナット 29 ねじボルト 30 頭部 31 ねじボルト延長部 32 おねじ 33 六角穴 34 端面 35 端面 36 案内部 37 ばね
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭63−4429（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スプライン付きシャフト（４，５）上に
    継ぎ手スリーブ（６）を相対回転不能かつ軸方向に固定
    するためのロック装置（７）であって、 前記継ぎ手スリーブ（６）が、前記シャフトに係合する
    多数のスプライン歯群（１０）を内周面に備えた第１の
    穴と該シャフトの長手軸を横切って穿設された第２の穴
    とを有し、 前記シャフト（４，５）が周方向環状溝（１２）を有
    し、 前記第２の穴内において、鎖錠面（１５）を周設された
    ロック要素（２０）が、前記シャフトの周方向環状溝
    （１２）と係合しあうよう調節可能に嵌挿されている形
    式のロック装置において、 前記ロック要素（２０）が、雄螺子（３２）付きボルト
    頭部（２２）と、円錐形・尖頭状・又は球状の前記鎖錠
    面および案内部（３６）を備えたねじボルト延長部（３
    １）とから構成され、 更に、前記ロック要素が、前記環状溝（１２）の中へ部
    分的に係合する寸法を有し、 前記第２の穴（１３）が、一端に前記ねじボルト頭部
    （２２）と螺合する雌ねじ断面区域を有し、該区域と反
    対側端部に円筒状の案内部（３６）受入れ用部分を有し
    ており、 かつ、前記ねじボルト頭部（２２）が前記ねじボルト延
    長部（３１）に作用することを特徴とするロック装置。
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