JP3234268U - カップリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部の軸心を均等に堅固に挟持する、カップリング装置を提供する。【解決手段】貫通孔１２を有している軸受台１１を備え、且つ軸受台の周壁部１３には複数の装設溝１７が径方向に開設され、各装設溝中にはカウンターウェイト１８がそれぞれ装設されている。逆止ジョイント２１は軸受台の周壁部に装設され、逆止ジョイントの内部には貫通孔に連通している流路が形成され、流路には円錐穴が形成されている。逆止部材は流路中に貫設され、逆止部材は円錐穴に対する箇所に円錐穴の形状に対応する斜錐面が形成され、且つ逆止部材が弾性部材により押されると流路を封鎖する。また、軸受台の貫通孔には中空環状を呈している薄い金属リング３３が貫設され、薄い金属リングの外径は貫通孔の内径より小さく、薄い金属リングと貫通孔のリング壁との間には作動油を充填するための収容部が形成されている。【選択図】図１

Description

本考案は、動力伝達機構に関し、詳しくは、カップリング装置（軸継手）に関する。

カップリングは機構の伝達分野でよくある動力伝達部材であり、主に２つの機械装置の回転軸を連結し、連結された回転軸がトルクを精確に伝達可能にしている。

しかしながら、前述した従来のカップリング技術では、カップリングが主軸の高速回転に追従する場合、その慣性モーメントが不平衡になると、遠心力の作用により容易に重心が偏移して振動が発生し、全体的な回転動作が不安定になり、回転軸が伝達するトルクのエネルギーが過度に失われ、回転軸の寿命が縮まり、加工精度が低下する等の問題が発生した。また、回転軸の回転に追従する際に共振により騒音が容易に発生した。こういった様々な問題が高速モデルへの応用を難しくしている。また、一般的なカップリングの多くは斜錐設計に回転ロック方式を利用して外部の軸心を固定しているが、カップリングの装設及び補正に多くの時間が掛かるばかりか、この固定方式では外部の軸心を均等に受力させるように挟持することができず、外部の軸心が容易に損壊して組み合わせる精密性が低下した。

そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に至った。

本考案は前記技術的課題に鑑みて開発されたものであり、外部の軸心を均等に堅固に挟持する効果、及びオンラインの動釣り合い補正作業を実行しやすくする効果を有しているカップリング装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本考案のある態様のカップリング装置は、中空円柱状を呈している軸受台であって、軸方向に沿って軸受台の両端を貫通している貫通孔を有し、前記軸受台の周壁部には前記貫通孔にそれぞれ連通している給油通路及び排気通路が開設され、且つ前記軸受台の一端には外に突出するように複数の凸部が形成され、前記軸受台は前記各凸部に隣接する周壁部に等角で間隔を空けて設けられていると共に前記軸受台の軸心に向けてそれぞれ延伸している複数の装設溝が径方向に開設され、且つ前記各装設溝中にはカウンターウェイトがそれぞれ装設されている軸受台と、
前記給油通路中に装設されている逆止ジョイントであって、前記逆止ジョイントは前記貫通孔に向けられている第一端及び前記第一端とは対向している第二端を有し、且つ前記逆止ジョイントの内部には前記第一端及び前記第二端を貫通している流路が形成され、前記流路は前記第一端に近接する箇所に大径穴が形成され、前記流路は前記第二端に近接する箇所に小径穴が形成され、前記大径穴と前記小径穴との間には前記小径穴に向けて漸縮する円錐穴が連接され、逆止部材は流路中に貫設され、前記逆止部材は前記円錐穴に対する箇所に前記円錐穴の形状に対応する斜錐面が形成され、且つ前記逆止部材は前記貫通孔に向けられている一端に弾性部材が覆設され、前記弾性部材の両端は前記逆止部材及び前記逆止ジョイント面の前記貫通孔に向けられている側壁にそれぞれ弾力により当接されている逆止ジョイントと、
中空環状を呈し、薄い金属リングを有し、薄い金属リングにより前記貫通孔中に貫設され、前記薄い金属リングの外径は前記貫通孔の内径より小さく、前記薄い金属リングと前記貫通孔との間に作動油を充填するための収容部が形成されているソケット部と、を備えている。

好ましくは、前記逆止ジョイントは給油ノズルを連結するために用いられ、前記給油ノズルは前記逆止ジョイントに連結されている給油口を有し、且つ前記給油口中には接合部が設けられ、前記接合部は前記給油口に固着するためのベースを有し、前記接合部が中空環状に包囲することで通路が形成され、且つ前記ベースは前記逆止ジョイントに向けられている一側に複数の爪部が凸設され、前記各爪部は前記通路を包囲すると共に互いの間に間隔を空けるように設けられ、且つ前記給油ノズルは給油口が前記逆止ジョイントに対し覆設されると、前記各爪部が前記逆止ジョイントの外周に狭着する。

本明細書及び図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

本考案の一実施形態に係るカップリング装置を模式的に示した展開図である。 本考案の一実施形態に係るカップリング装置の軸方向を示した断面図である。 本考案に係るカップリング装置の給油ノズルを装設するときの軸方向を示した断面図である。 本考案に係るカップリング装置の給油ノズルの構成を示す概略構成図である。 本考案に係るカップリング装置の給油ノズルを装設した状態を示した概略図（一）である。 本考案に係るカップリング装置の給油ノズルを装設した状態を示した概略図（二）である。 本考案において、カバーを給油通路に装設するときの概略構成図である。

以下、本考案の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本考案は以下の例に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。

まず、図１〜図２を参照しながら、本考案に係るカップリング装置をさらに詳しく説明する。本考案に係るカップリング装置は、主に軸受台１１、逆止ジョイント２１、及びソケット部３１で構成されている。以下、各部材についてさらに詳細に説明する。
＜軸受台＞

前記軸受台１１は中空円柱状を呈し、前記軸受台１１はその軸心位置に軸方向に沿って軸受台１１の両端を貫通している貫通孔１２を有し、且つ前記貫通孔１２の一端には外に拡張するように位置決め溝１２１が形成され、前記軸受台１２の周壁部１３には前記貫通孔１２にそれぞれ連通している給油通路１４及び排気通路１５が開設されている。前記軸受台１１の一端には外に突出するように複数の凸部１６が形成され、前記軸受台１１は前記各凸部１６に隣接する周壁部１３に等角で間隔を空けて設けられていると共に前記軸受台１１の軸心に向けてそれぞれ延伸している８〜１２本の装設溝１７が径方向に開設され、且つ前記各装設溝１７中にはカウンターウェイト１８がそれぞれ装設されている。本実施例では、前記軸受台１１の周壁部１３には等角（即ち、３０度）で間隔を空けて設けられている１２本の装設溝１７が開設され、好ましくは、装設溝１７の開設深さＤ及び周壁部１３の壁の厚さＬの比率は０．８５乃至０．９５であり、且つ各装設溝１７の内周壁にはめねじ部１７１がそれぞれ設けられている。各前記カウンターウェイト１８はプラスチック材質で製造され、且つ各前記カウンターウェイト１８は前記周壁部１３に向けられている端面にロック工具（例えば、ドライバーやレンチ）を嵌着するための嵌め込み溝１８１がそれぞれ凹設され、各前記カウンターウェイト１８の外周縁には前記めねじ部１７１に対応しているおねじ部１８２が設けられている。前記各カウンターウェイト１８は装設溝１７の開口端にそれぞれ対応して螺接されるように装設溝１７中に装設され、且つカウンターウェイト１８を回転ロックすることで各カウンターウェイト１８の螺接位置を調整可能である。前記各装設溝１７の開口箇所には前記周壁部１３に切り揃えられるようにカバー１９がそれぞれ装設され、これにより、前記カウンターウェイト１８が対応する装設溝１７を封鎖し、且つ前記カウンターウェイト１８の重量は前記カバー１９の重量よりも重い。
＜逆止ジョイント＞

前記逆止ジョイント２１は前記給油通路１４に装設され、前記貫通孔１２に向けられている第一端２２及び前記第一端２２とは対向している第二端２３を有し、且つ前記逆止ジョイント２１の内部には前記第一端２２及び前記第二端２３を貫通している流路２４が形成されている。前記流路２４は前記第一端２２に近接する箇所に大径穴２５が形成され、前記第二端２３に近接する箇所に小径穴２６が形成され、前記大径穴２５と前記小径穴２６との間には前記小径穴２６に向けて漸縮する円錐穴２７が連接されている。逆止部材２８は前記流路２４中に貫設され、前記逆止部材２８は前記円錐穴２７に対する箇所に前記円錐穴２７の形状に対応する斜錐面２８１が形成されている。前記逆止部材２８は前記貫通孔１２に向けられている一端に弾性部材２９が覆設され、前記弾性部材２９の両端は前記逆止部材２８及び前記逆止ジョイント２１の前記貫通孔１２に向けられている側壁２１１にそれぞれ弾力により当接されている。図３と図４を参照すれば、前記逆止ジョイント２１は外部の給油ノズル４１を連結するために用いられ、作動油が前記逆止ジョイント２１を経由して前記軸受台１１内部に注入される。前記給油ノズル４１は前記逆止ジョイント２１に連結されている給油口４２を有し、前記給油口４２には接合部４３が設けられている。前記接合部４３は前記給油口４２に固着するためのベース４３１を有し、前記接合部４３は中空環状に包囲することで通路４４が形成されている。前記ベース４３１は前記逆止ジョイント２１に向けられている一側に複数の爪部４３２が凸設され、前記各爪部４３２は前記通路４４を包囲すると共に互いの間に隙間を空けるように設けられている。これら前記隙間により前記各爪部４３２が受力した後にわずかに張り合わせられるように変形し、且つ前記給油ノズル４１が給油口４２により前記逆止ジョイント２１に対し覆設されると、前記各爪部４３２が前記逆止ジョイント２１の外周により押されてやや外に拡張し、且つ前記各爪部４３２自身の弾性回復力により前記逆止ジョイント２１に堅固に狭着する。これにより、回転ロック方式により前記給油ノズル４１をロックするように装設せずともよくなり、前記給油ノズル４１の装設作業がより簡単で素早く行えるようになる。
＜ソケット部＞

前記ソケット部３１は中空環状を呈し、前記ソケット部３１の一端には前記位置決め溝１２１に対応して挿入されると共に固定される位置決めリング３２を有し、前記位置決めリング３２は前記軸受台１１の貫通孔１２内に向けて延伸するように薄い金属リング３３が形成されている。前記薄い金属リング３３は外部から挿入される外部の軸心（図示省略）を束ねるように位置決めするために用いられ、前記薄い金属リング３３は押圧された後にやや内側に収縮するように変形し、且つ前記薄い金属リング３３の外径は前記貫通孔１２よりやや小さく、前記薄い金属リング３３と貫通孔１２のリング壁との間に作動油を充填するための収容部３４が形成されている。本実施例では、前記ソケット部３１及び軸受台１１が接合される位置箇所は溶接されて密封されるように固定されている。

また、図１に示すように、本考案に係るカップリング装置は使用時に外部の軸心にそれぞれ結合されている２つの軸受台１１を有し、且つ２つの軸受台１１の間には結合部材５１が挟持され、異なる外部の軸心を連結することで同軸で伝達している。

また、図５と図６に示すように、本考案に係るカップリング装置は使用時に、ユーザーが前記給油ノズル４１の給油口４２を前記逆止ジョイント２１に直接覆設するのみでよい。次いで、注油機（図示省略）により作動油を前記給油ノズル４１に供給する際に、作動油が流路２４の逆止部材２８を押し開き、その斜錐面２８１と円錐穴２７との間に作動油が流れる空間が形成され、作動油がこの箇所から大径穴２５及び給油通路１４を流れて前記収容部３４に注入される。収容部３４に作動油が持続的に注入される過程において、収容部３４中に一定の圧力が発生し、且つ作動油が収容部３４中で薄い金属リング３３を巻回することで、薄い金属リング３３の外周に圧力が均等に付勢され、薄い金属リング３３がわずかに内側に収縮するように変形し、薄い金属リング３３内に貫設されている外部の軸心が内側に収縮する薄い金属リング３３に束ねられるように固定される。作動油が薄い金属リング３３に均等に力を付勢することで、薄い金属リング３３により束ねられるように挟持された外部の軸心が均等に受力されて堅固に挟持される効果が発生する。また、図６を併せて参照し、前記排気通路１５の一端は前記収容部３４に連通し、他端は外部に連通している。前記排気通路１５は収容部３４に作動油が注入された場合、収容部３４の空気を排出し、収容部３４の空気が排出された後に前記排気通路１５には外部に連通されている一端に収容部３４を密封するためのシール１５１が設置される。前記排気通路１５とシール１５１との間には当接部材１５２が設置され、且つ当接部材１５２はシール１５１に圧迫されて位置決めすると共に前記排気通路１５を密封し、排気通路１５が完全に密封される。

また、図７に示すように、収容部３４中の作動油の圧力が一定のレベルに達した場合、大径穴２５箇所に位置している弾性部材２９の弾力により前記逆止部材２８が押圧されて復位し、逆止部材２８の斜錐面２８１が円錐穴２７の壁面に再度当接される。この際、給油ノズルが取り外され、且つ前記給油通路１４の外に向けた開口箇所に前記周壁部１３に切り揃えられているカバー１４１が装設され、これにより前記給油通路１４及び前記逆止ジョイント２１を封鎖し、前記逆止ジョイント２１が外に露出されることで前記軸受台１１が回転する際にウィンドシアが発生しないようにしている。

図２に戻って、前記薄い金属リング３３の内壁にはその軸方向に沿って延伸している螺旋状溝３３１が凹設され、前記薄い金属リング３３が径方向に内側に収縮して変形する際に、前記螺旋状溝３３１が前記薄い金属リング３３を油圧により作動させて受力させて変形させ、径方向に軸心を平均的に移動させ、薄い金属リング３３の内壁を外部の軸心に平均的に挟持させ、外部の軸心が摩損または損壊しないようにし、組み合わせる精密性に影響を及ぼさないようにしている。

また、本考案に係るカップリング装置はさらに軸受台１１の装設溝１７中にカウンターウェイト１８がそれぞれ装設され、これにより、ユーザーが動釣り合い測定装置によりスペクトル分析を行った後、回転ロックにより各カウンターウェイト１８の螺接位置を調整するのみで前記軸受台１１の慣性モーメントを改変し、様々な異なる状況に対し個別に調整可能になり、動釣り合いの補正作業を実現する。また、各カウンターウェイト１８を調整する際に封止剤を塗布することで各カウンターウェイト１８の調整後の位置を位置決めし、動釣り合い補正作業をさらに簡単で高速に行えるようにし、本考案に係るカップリング装置を作業位置に装設した後にオンラインの動釣り合い補正作業を実行しやすくしている。また、本考案は前記各装設溝１７の開口箇所に前記周壁部１３に切り揃えられるカバー１９がそれぞれ装設され、本考案に係るカップリング装置が回転時にウィンドシアを発生させる問題をさらに効果的に回避している。また、前記カウンターウェイト１８の重量を前記カバー１９の重量よりも重く設定することにより、その回転の安定性をさらに確保している。

上記の実施形態は、本考案の理解を容易にするためのものであり、本考案を限定して解釈するためのものではない。本考案は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本考案にはその等価物が含まれることは言うまでもない。

１１ 軸受台
１２ 貫通孔
１２１ 位置決め溝
１３ 周壁部
１４ 給油通路
１４１ カバー
１５ 排気通路
１５１ シール
１５２ 当接部材
１６ 凸部
１７ 装設溝
１７１ めねじ部
１８ カウンターウェイト
１８１ 嵌め込み溝
１８２ おねじ部
１９ カバー
Ｄ 開設深さ
Ｌ 壁の厚さ
２１ 逆止ジョイント
２１１ 側壁
２２ 第一端
２３ 第二端
２４ 流路
２５ 大径穴
２６ 小径穴
２７ 円錐穴
２８ 逆止部材
２８１ 斜錐面
２９ 弾性部材
３１ ソケット部
３２ 位置決めリング
３３ 薄い金属リング
３３１ 螺旋状溝
３４ 収容部
４１ 給油ノズル
４２ 給油口
４３ 接合部
４３１ ベース
４４ 通路
４３２ 爪部
５１ 結合部材

Claims (2)

1. 中空円柱状を呈している軸受台であって、軸方向に沿って軸受台の両端を貫通している貫通孔を有し、前記軸受台の周壁部には前記貫通孔にそれぞれ連通している給油通路及び排気通路が開設され、且つ前記軸受台の一端には外に突出するように複数の凸部が形成され、前記軸受台は前記各凸部に隣接する周壁部に等角で間隔を空けて設けられていると共に前記軸受台の軸心に向けてそれぞれ延伸している複数の装設溝が径方向に開設され、且つ前記各装設溝中にはカウンターウェイトがそれぞれ装設されている軸受台と、
   前記給油通路中に装設されている逆止ジョイントであって、前記逆止ジョイントは前記貫通孔に向けられている第一端及び前記第一端とは対向している第二端を有し、且つ前記逆止ジョイントの内部には前記第一端及び前記第二端を貫通している流路が形成され、前記流路は前記第一端に近接する箇所に大径穴が形成され、前記流路は前記第二端に近接する箇所に小径穴が形成され、前記大径穴と前記小径穴との間には前記小径穴に向けて漸縮する円錐穴が連接され、逆止部材は流路中に貫設され、前記逆止部材は前記円錐穴に対する箇所に前記円錐穴の形状に対応する斜錐面が形成され、且つ前記逆止部材は前記貫通孔に向けられている一端に弾性部材が覆設され、前記弾性部材の両端は前記逆止部材及び前記逆止ジョイント面の前記貫通孔に向けられている側壁にそれぞれ弾力により当接されている逆止ジョイントと、
   中空環状を呈し、薄い金属リングを有し、薄い金属リングにより前記貫通孔中に貫設され、前記薄い金属リングの外径は前記貫通孔の内径より小さく、前記薄い金属リングと前記貫通孔との間に作動油を充填するための収容部が形成されているソケット部と、を備えていることを特徴とするカップリング装置。
2. 前記逆止ジョイントは給油ノズルを連結するために用いられ、前記給油ノズルは前記逆止ジョイントに連結されている給油口を有し、且つ前記給油口中には接合部が設けられ、前記接合部は前記給油口に固着するためのベースを有し、前記接合部が中空環状に包囲することで通路が形成され、且つ前記ベースは前記逆止ジョイントに向けられている一側に複数の爪部が凸設され、前記各爪部は前記通路を包囲すると共に互いの間に隙間を空けるように設けられ、且つ前記給油ノズルは給油口が前記逆止ジョイントに対し覆設されると、前記各爪部が前記逆止ジョイントの外周に狭着することを特徴とする請求項１に記載のカップリング装置。

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