JP5719289B2 - 回転運動伝達用の安全継手 - Google Patents

Description

本発明は、同じ回転軸を中心として回転する、例えば回転シャフトとして作られた第１と第２の伝達部材を回転のために解放可能に接続する意図を有する安全継手に関するものであり、該継手は所定の最大許容トルク値を上回ると前記２つの伝達部材を分離するよう構成される。

上記のように特定されるタイプの安全継手は、回転出力伝達部材を有する例えば電動モータ等の回転運動の動力源から、回転入力伝達部材を有する機械へ回転運動を伝達するために産業界で一般的に使用される。安全継手は前記２つの伝達部材間に配置され、通常は第１の作動状態（締結状態）に維持され、この状態において、前記両部材を回転のために接続する。安全継手は、回転運動が伝達された機械の過大負荷あるいは偶発的故障の場合に、第２の作動状態（開放状態）へ移行するよう構成され、この状態において、運動力学的連鎖全体に対する機能不全あるいは損害を回避すべく前記２つの伝達部材を分離する。

本発明の一つの目的は、目下使用されている解決策に対し改善された回転運動伝達用の安全継手を提供することにある。

この目的ならびに他の目的は、添付の独立請求項１に特定される特性を有する安全継手のお陰で本発明により完全に達成される。

本発明による安全継手の好都合な実施形態は従属請求項の主題であり、その内容は下記の説明と一体かつ不可欠な部分であると見なされるべきである。

要は、本発明は下記を含む安全継手を提供する考えに基づくものであり、該安全継手は、同じ回転軸を中心として回転することができる駆動部および被駆動部であって、これら継手の２部分間でのトルク伝達用に互いに常態的に噛合する前面歯部を有する各トルク伝達手段を備える駆動部および被駆動部と、継手の２部分のトルク伝達手段の前面歯部を離脱させるよう構成され、かくして継手の２部分間で伝達されるトルクが所定の最大値を上回るときにトルク伝達を中断するトルク感応開放手段とを含み、該トルク感応開放手段が、非圧縮性流体を充填された圧力室と、所定の最大圧力値を上回ると圧力室から流体を放出させるのに適した弁手段とを含んでおり、圧力室は、その中に収容された流体の圧力がトルク伝達手段の前面歯部に、継手の２部分間でのトルク伝達用に歯部を係合状態に保つように付勢する力を作用させ、トルク伝達手段の前面歯部を介して継手の２部分間で伝達されるトルクがトルク値に比例して圧力室内の流体の圧力の増大を生み出し、これにより、前記最大トルク値を前記最大圧力値に関連づけるよう構成してある。

先行技術に比べ、本発明の安全継手はとりわけ下記の利点を有する。
継手の開放は、解除させる特別な解除部材（例えば、ピン等）を必要とせず、それ故に、そのような部材の機械的特性の変動による影響を受けない。
継手の開放は、継手の駆動部と被駆動部とを解放可能に接続する機械部材の離脱動作に影響を及ぼし得るヒステリシス現象による害を受けない。
継手を極めて迅速かつ簡単にリセットすることができる（すなわち、常態操作の締結状態へ戻される）。
継手が非常にコンパクトな構造を有し、その径方向寸法と軸方向寸法に比し高いトルク伝達能力を有する。
継手を開放させる最大トルク値が、広範な調整範囲内で調整可能である。
継手の常態操作の締結状態にあっても、継手を開放させる最大トルク値は、極めて迅速かつ簡単な仕方で調整可能である。
継手を開放させる最大トルク値は時間が経過しても一定に保たれ、かくして継手操作の高い信頼性が保証される。
継手は、その作動期間中に外部からの被加圧流体の供給を必要としない点で自給式であり、また被加圧流体の予想される損失を自動的に補償できる点で自力補償式である。
継手は、圧力室内の圧力の検出に適した圧力変換器と圧力変換器により固定あるいは可動の受信器へ供給される信号を送信するのに適した送信器の簡単な使用により、駆動部と被駆動部との間で伝達されるトルクの監視可能性をもたらす。

本発明のさらなる特徴や利点は、添付図面を参照し非限定的な実例により純粋に与えられる下記の詳細な説明から明らかにされよう。

常態操作の締結状態における本発明の好適な実施形態による安全継手の一部軸断面図を示す。 常態操作の締結状態における本発明の安全継手の（図１とは異なる面での）別の一部軸断面図を示す。 締結状態における本発明の安全継手（常態操作の締結状態にある継手）の安全弁の断面図を示す。 図３の安全弁を上から見た図を示す。 図３と同様の安全弁の断面図であるが、該安全弁の放出状態（継手の開放状態）を示す。 図２と同様の本発明の安全継手の一部軸断面図であるが、該安全継手の開放状態を示す。 本発明の安全継手の貯留装置の拡大断面図を示す。 本発明の安全継手の流体給送ダクトの（図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ面に沿う）拡大断面図を示す。

詳細な説明とこれに続く特許請求の範囲では、用語「軸方向」と「長手方向」が安全継手の軸の方向、換言すれば、安全継手の駆動部と被駆動部の回転軸を指すのに対し、用語「横断方向」と「径方向」は安全継手の軸に垂直な方向を指す。

先ず図１を参照するに、本発明の好適な実施形態による回転運動伝達用の安全継手は、基本的には全体を符号１０で示す駆動部と全体を符号１２で示す被駆動部とを含む。安全継手の駆動部１０は、変速機の駆動部（例えば、電動モータの出力に接続された伝達シャフト）と共に回転するよう固定的に接続されるようにしてあり、安全継手の被駆動部１２は、変速機の被駆動部（例えば、産業機械類の入力に接続された伝達シャフト）と共に回転するよう固定的に接続されるようにしてあって、駆動部１０と被駆動部１２とは、同じ回転軸Ｘを中心として回転できるように取り付けられている。

安全継手の駆動部１０は、第１の外側環状要素１４と、この第１の要素１４と共に回転するよう堅固に接続され、第１の要素１４と共に空間１８を画成する第２の内側環状要素１６とを備える。駆動部１０の第１の要素１４は、安全継手の軸方向外側（すなわち、被駆動部１２とは反対側）にフランジ部２０を形成しており、該フランジ部は、変速機の駆動部（上流部分）と共に回転するように安全継手の駆動部１０を堅固に接続するための螺子接続装置（図示せず）を挿入するための複数の孔２２を有する。駆動部１０の第１の要素１４には、その軸方向の内端（すなわち、被駆動部１２に対向する側）において前面歯部２４が備わっており、これについては後程より詳しく説明するものとする。

安全継手の被駆動部１２は、第１の外側環状要素２６と該第１の要素２６と共に回転するよう堅固に接続した第２の内側環状要素２８とを備える。被駆動部１２の第１の要素２６は、相対的に大きな肉厚の第１の軸方向外側部分３０と、該第１の部分３０から駆動部１０に向かって軸方向に突出する相対的に小さな肉厚の第２の軸方向内側部分３２とを備える。被駆動部１２の第１の要素２６の第１の部分３０の軸方向外面（すなわち、駆動部１０の反対側）には、変速機の被駆動部（下流側部分）と共に回転するよう被駆動部１２を堅固に接続するための螺子接続装置（図示せず）の挿入用に複数の孔３４が配設されている。駆動部１０の第１の要素１４と被駆動部１２の第１の要素２６の第２の部分３２との間には、被駆動部１２の第３の環状要素３６が径方向に介挿してあって、スプライン継手３８により被駆動部１２の第１の要素２６の第２の部分３２と共に回転するよう堅固に接続してある。被駆動部１２の第３の環状要素３６には、駆動部１０の第１の要素１４の前面歯部２４と位置合わせされた垂直な前面歯部４０が備わっている。被駆動部１２はまた、被駆動部１２の第１の要素２６の（螺合目的に合わせ対応する外螺子４６が配設された）第２の部分３２に螺合させる内螺子環状部分４４を一体形成された第４の要素４２と、内方へ径方向に延在し、駆動部１０の第１の要素１４のフランジ部分２０と被駆動部１２の第１の要素２６の第２の部分３２との間に軸方向に介挿したフランジ部分４８とを含んでいる。被駆動部１２の第４の要素４２のフランジ部分４８は、その軸方向垂直内面を被駆動部の第３の要素３６に対し係止させている。被駆動部１２の第４の要素４２はかくして、第３の要素３６の軸方向位置を割り当て、それ故に前面歯部４０の位置が調整されるようにするリングナットとして機能する。填隙５０が、第１の要素２６の第２の部分３２に対する第４の要素４２の螺子が緩まないようにしている。

安全継手の駆動部１０と被駆動部１２との間にはピストン５２が介挿してあり、該ピストンは、被駆動部１２の第１の要素２６の軸方向筒状孔５６内を軸方向に摺動できるよう案内される環状ガイド部分５４と、該ガイド部分５４から径方向外方へ延在し、一方の側にある駆動部１０の第１の要素１４及び被駆動部１２の第３の環状要素３６と、他方の側にある被駆動部１２の第１の要素２６の部分３０との間に軸方向に介在するフランジ部分５８とを備える。ピストン５２のフランジ部分５８には、駆動部１０の第１の要素１４の前面歯部２４に噛合する第１の前面歯部６０と、被駆動部１２の第３の環状要素３６の前面歯部４０に噛合する第２の前面歯部６２とが備わっている。前面歯部６０，６２を備える面に対する軸方向の反対側におけるピストン５２の垂直面は、被駆動部１２の第１の要素２６の部分３０の垂直面６４と共に、非圧縮性流体が充填された圧力室６６を軸方向に閉塞している。径方向において、圧力室６６は、ピストン５２のガイド部５４により内部から、また被駆動部１２の第１の要素２６の部分３２により外部から閉塞されている。ピストン５２のフランジ部分５８と被駆動部１２の第１の要素２６の部分３２との間に介挿したガスケット６８と、ピストン５２のガイド部分５４と被駆動部１２の第１の要素２６の部分３０との間に介挿したガスケット７０とは、圧力室６６の流体密性を保証している。

安全継手の常態作動状態にあっては、圧力室６６内の流体の圧力がピストン５２を左方へ押し、かくして駆動部１０の第１の要素１４と被駆動部１２の第３の要素３６の個々の歯部２４，４０とピストンの歯部６０，６２との噛合を確実にしている。それ故、駆動部１０から被駆動部１２へ、駆動部の第１の要素１４、ピストン５２、被駆動部の第３の要素３６、被駆動部の第１の要素２６の順でトルクを伝達させることができる。この状態では、被駆動部１２の第３の要素３６の前面歯部４０の軸方向位置は被駆動部の第４の要素４２自体の正／逆螺子送りにより調整し、ピストン５２の歯部６２との予想される遊隙を吸収するよう保証することができる。

駆動部１０の２つの環状要素１４，１６間の空間１８内で、且つ、ピストン５２のガイド部５４内に、例えば筒状コイルばねで出来たばね７２が受容されており、圧力室６６内の流体の圧力が及ぼす力に対し反対方向に動作する軸方向の力、換言するならば、ピストン５２の前面歯部６０，６２を駆動部１０の第１の要素１４と被駆動部１２の第３の要素３６のそれぞれの対応する前面歯部２４，４０から離脱させるように付勢する力をピストンに作用させている。ばね７２は、一端（図１の見手から見て右手側）がピストン５２のガイド部５４の垂直底部壁７４に係止し、他端（図１の見手から見て左手側）が被駆動部１２の第２の要素２８に対し螺子８０を介して固定されたカップ要素７８の垂直底部壁７６に係止している。残る詳細な説明においてより詳しく説明することにする如く、ばね７２は、設定最大圧力を上回ることで安全継手が開放した際に圧力室６６からの流体の完全な排除を保証する機能を有する。

図１を再度参照するに、被駆動部１２の第２の要素の部分３２と被駆動部１２の第３の要素との間に介挿されたガスケット８２と、被駆動部１２の第３の要素と駆動部１０の第１の要素１４との間に介挿されたガスケット８４とが、前面歯部２４，４０，６０，６２の継手面の潤滑に用いられる潤滑剤の漏洩を防止している。

駆動部１０の第２の要素１６と被駆動部１２の第２の要素２８との間に回転支持手段が取り付けられてあり、該回転支持手段は、図１に示す実施形態において第１のラジアル玉軸受８６と第２のアキシャルころ軸受８８と第３の円錐ころ軸受９０とを備える。第１の軸受８６については、その外側リングが軸方向外側において弾性リング９２を介して軸方向にロックされているのに対し、その内側リングは軸方向内側において駆動部１０の第２の要素１６の部分９８上に嵌合させた環状要素９６のフランジ９４を介して軸方向にロックされている。駆動部１０の第２の要素１６の第２の部分１０２上に螺合させたリングナット１００が、第２の軸受８８を駆動部１０の第２の要素１６の段部１０４に対し軸方向に固締し、前面歯部２４を担持する駆動部１０の第１の要素１４の段部と共にその要素の軸方向位置が調整できるようにしている。填隙１０６が、駆動部１０の第２の要素１６の第２の螺子部１０２からリングナット１００の螺子が緩まないようにしている。環状要素９６とリングナット１００との間に、エラストマー性要素１０８が軸方向に介挿され弾性的に圧縮されており、軸受８６内に予想される軸方向の遊隙を吸収している。

図１の詳細部Ａは、噛合状態にある前面歯部４０と６２を上から見た図を示す。

ここで図２から図５を参照し、所定の最大の伝達トルク値を上回ったときの継手の自動開放を制御する安全継手の弁構成を説明することにする。

先ず、図２の詳細部Ａは、噛合状態にある駆動部１０とピストン５２のそれぞれの第１の要素１４の前面歯部２４，６２の拡大図を示す。これらの前面歯部は、圧力室６６内に存在する流体の予荷重圧力ｐ_１に由来する軸方向の力の強度と、先に述べたように圧力室６６内の流体の圧力が生成する軸方向の力に対し反対方向に作用する、ばね７２により生成される軸方向の力の強度との間の差分に等しい強度の軸方向の力Ｆ_１により互いに軸方向に押し合っている。第１の要素１４を介して駆動部１０が伝達するトルクは、軸方向成分Ｆ_ａｕを有する接線方向の力Ｆ_ｔをピストン５２の前面歯部６０上に生成する。その結果生じる軸方向の力は、（前面歯部の輪郭間の摩擦の影響を無視した）強度が接線方向の力Ｆ_ｔの軸方向成分Ｆ_ａｕの強度と前記軸方向の力Ｆ_１の強度との間の差分に等しく、圧力室６６内に収容された流体に過大圧力ｐ_ａｕを生成する。圧力室６６内の流体の圧力ｐ_２は、予荷重圧力ｐ_１と過大圧力ｐ_ａｕの総和に等しい。したがって、圧力室６６内の流体の圧力ｐ_２は、前記軸方向の力Ｆ_ａｕが誘発して前記接線方向の力Ｆ_ｔが生成する圧力ｐ_ａｕに比例し、それ故に、継手により伝達されるトルクに比例する。

下記の説明に照らしより十分理解されるように、本発明による安全継手の弁構成は、圧力室６６の圧抜きを自動的に制御するよう、すなわちピストン５２の前面歯部６０，６２と駆動部１０と被駆動部１２の前面歯部２４，４０それぞれとの間の離脱が、圧力室６６内の圧力がユーザが調整することのできる所定の最大トルク値に対応する所定の最大圧力値に達したときに、その時点でまさにばね７２が及ぼす軸方向の力にさらされるよう構成してある。

これに関連し、弁構成は先ず安全弁１１０を備え、該安全弁は、図２に示す実施形態では被駆動部１２の第１の要素２６内に形成された適当な座部１１２（好ましくは、形状が筒状）内に受容されているが、例えば適当な螺子付き接続部品によりその要素外部に取り付けられてもよい。安全弁１１０は、ダクト１１４を介して圧力室６６と流体連通させ、その室内に存在する圧力ｐ_２を検出するようにしてある。安全弁は、圧力ｐ_２が設定圧力ｐ_ｔを上回ったときに開弁し、それによって圧力室６６から流体が放出されるよう、（ユーザーが調整することができる）所定の設定圧力ｐ_ｔに設定される。

特に図３を参照するに、安全弁１１０は、基本的には座部１１２と、静止ディスク１１８と、本体１１６とディスク１１８との間に介挿されたカップ要素１２０との軸に沿って摺動できるように取り付けられた本体１１６を備えている。本体１１６は、座部１１２の外径に実質等しい外径を有する中空筒状体形状の上側部分１２２と、より小さな外径を有し、底部へ向かって先細とされ、座部１１２に環状ギャップ１２６を画成する下側部分１２４とで構成される。本体１１６の下側部分１２４と座部１１２との間に、ガスケット１２８が介挿されている。複数のダクト１３０が本体１１６の下側部分１２４を横断しており、それによって本体部分１２４上方の弁部を環状ギャップ１２６に流体連通させる状態にしている。本体１１６の下部１２４の下面に、好ましくは円錐形状のガスケット１３２が取り付けられてあり、該ガスケットは、安全弁１１０の閉弁状態においてダクト１１４を座部１１２に流体連通状態にするオリフィス１３４を封止している。

安全弁１１０はまた、カップ要素１２０と本体１１６の上部１２２との間に存在する環状自由空間内に配置した筒状コイルばねとして好ましくは作成されるばね１３６を備える。このばね１３６は、その下端をカップ１２０の底部フランジに対し係止させ、その上端を座部１１２の適当な内螺子付き部分に螺入させたリングナット１３８に対し係止させてある。ばね１３６は、本体１１６と共にカップ１２０を下方へ押し、かくしてガスケット１３２を介してオリフィス１３４を閉じられた状態に保つ。

安全弁１１０はまた、カップ要素１２０の軸に沿って延在し、カップ要素１２０の底部壁内に配設された同軸孔１４２内に摺動可能に受容されるピン要素１４０を備えている。底部のピン要素１４０が、孔１４２を封止するガスケット１４６を配設した頭部１４４を形成している。カップ要素１２０内に受容されたばね１４８がピン要素１４０の頭部１４４をカップ要素１２０の底部壁に対し押し、かくしてカップ要素１２０の内部室を１５０に示す如く閉じた状態に保っている。ピン要素１４０の外面には複数の溝１５２が配設してあり、それらがピン要素１４０が図３に示す閉鎖位置から図５に示す開放位置へ移動するときに孔１４２を介して室１５０から流体を流させる機能を有する。図３の閉鎖位置において、ピン要素１４０はカップ要素１２０の底部壁の外面を越えて突出している。

安全弁１１０のディスク１１８は、保持リング１５６により座部１１２の段部１５４に対しロックされている。ディスク１１８は、安全弁１１０の放出状態において孔１４２を介して室１５０から到来する流体の放出に加え、リングナット１３８を回転させてばね１３６の予荷重を調整する適当なキーの通過もまた可能にする機能を有する複数の貫通孔１５８（図示の例では、図４において、１２０度に配置された３個の円形開口）を有する。

図３に示した安全弁１１０の閉鎖状態は、圧力室６６内の流体と同じ圧力ｐ_２であるオリフィス１３４内の圧力によりガスケット１３２に対し、すなわち本体１１６に作用する力Ｆ_２が、ばね１３６により作用する力とガスケット１２８と座部１１２の内面との間の摩擦力との総和により与えられる反力Ｒ_１を上回るまで維持される。ばね１３６の力、すなわち安全弁１１０の設定圧力ｐ_ｔは、リングナット１３８により調整可能である。

ここで図５を参照するに、オリフィス１３４内の圧力によりガスケット１３２に対し、すなわち本体１１６に作用する力Ｆ_２が反力Ｒ_１を上回ると、ガスケット１３２と本体１１６とカップ要素１２０とピン要素１４０とで形成された組立体は、座部１１２の底面に対し上昇し、かくして圧力室６６からダクト１１４とオリフィス１３４を介してギャップ１２６へ、さらにここからダクト１３０を介して室１５０へ流体を通過させる。ピン要素１４０がディスク１１８に当接する状態に至ると、カップ要素１２０のさらなる離床がピン要素１４０を閉鎖位置から開放位置へ移動させ、かくしてピン要素１４０内の溝１５２とディスク１１８内の開口１５８とを介して室１５０から流体が放出できるようにする。

それ故、安全継手が伝達するトルクが圧力室６６内の流体の圧力ｐ_２が安全弁１１０の設定圧力ｐ_ｔを上回るようにされたときに、安全弁１１０は閉弁状態から放出状態へ移行し、それによって圧力室６６内に収容された流体の放出と、すなわち駆動部１０の第１の要素１４と被駆動部１２の第３の要素３６の関連する前面歯部２４，４０からのピストン５２の前面歯部６０，６２の離脱を可能にする。放出状態に移行すると、安全弁１１０は、ピストン５２に対し作用するばね７２が本体１１６に対しばね１３６が作用する反力に打ち勝つことのできる流体内圧力を生成するよう選択され、結果的にオリフィス１３４を開き続けるようにするという事実の結果、その状態に保持される。このことで、ピストン５２の右方への完全な並進、すなわち駆動部１０と被駆動部１２の前面歯部からのピストンの前面歯部自体の完全な離脱の保証が可能とされる。安全継手１１０の開放状態は、図６に示してある。

好ましくは、本発明による安全継手はまた、圧力室６６内の流体の予想される漏洩を自動的に回復し、かくして予荷重圧力ｐ_１、すなわちそれを上回ると安全継手が開放される最大トルク値を一定に保つ機能を有する貯留装置１６０を備える。該貯留装置は、図２と図６の両方の詳細部Ｂに、さらに図７には拡大された縮尺で図示されている。図２には、締結状態の安全継手に対応する位置に貯留装置が図示してあるが、図６と図７では、貯留装置は安全継手の開放状態に対応する位置に図示してある。

特に図７を参照するに、貯留装置１６０は先ず被駆動部１２の第２の要素３０内に配設された座部１６４内に摺動可能に受容されたピストン１６２を、図示の例では、安全弁１１０を受ける座部１１２に対し直径を挟んで反対側に備え、このピストン１６２が座部１６４と共に圧力室６６の予荷重圧力ｐ_１の被加圧流体を充填される平衡室１６６（図２）を形成している。図示の例では筒状コイルばねで出来た直列に機能する一対のばね１６８，１７０が、ピストン１６２を平衡室１６６の底部壁に向け押し、かくしてその中に収容された流体を排除するように付勢する。

前記貯留装置はまた、平衡室１６６に流体連通する室１７４と、ダクト１７８を介して圧力室６６に流体連通する室１７６との間に介挿された逆止弁１７２を備える。図７の詳細部Ａに寸法を拡大して示した逆止弁１７２は、ステム１８２を装備するシャッター１８０と、シャッター１８０を閉鎖位置に保つように付勢するばね１８４とを備える。逆止弁１７２は、かくして流体を平衡室１６６から圧力室６６への方向にのみ通過させる。圧力室６６から流体が漏洩する場合、その室内の圧力が低下し、室１７４と１７６との間の圧力差が故に、逆止弁１７２が開弁し、平衡室１６６内に収容された流体を元々の圧力値ｐ_１が回復するまで圧力室６６内へ流出させる。透明な蓋１８６により、ユーザーにピストン１６２の位置を点検させ、かくして平衡室１６６の充填状態を点検させることができる。

安全継手により伝達される最大のトルク値を上回った場合に安全弁１１０が開弁すると、逆止弁１７２の下流の圧力降下が平衡室１６６の底面に対しばね１６８，１７０により押されるピストン１６２の完全な変位を生ぜしめる。このような位置にあっては、逆止弁１７２のシャッター１８０のステム１８２と協働する制御突起１８８が配設されたピストン１６２がシャッター１８０を上昇状態に保ち、それ故に逆止弁１７２は開弁する。

最後に、図８を参照するに、いわゆるリセット工程にて、すなわち安全継手が開放後に締結状態へ復帰する際に、圧力室６６に流体を供給させることができるよう、被駆動部１２の第１の要素２６内に供給口１９０が配設してあり、該供給口は、逆止弁１７２上流の室１７４内に開口する供給ダクト１９４と流路１９２を介して流体連通する。螺子締め弁１９６が、流路１９２を開閉させる。

安全継手のリセット操作は、下記の仕方で行なわれる。先ず、圧力室６６の重力による充填中に空気が排出されるように、安全弁１１０が最高位置へ持っていかれるまで、継手の被駆動部１２を回転させる。この時点で、供給接続部品（図示せず）を供給口１９０内へ挿入し、螺子込み弁１９６を開弁させ、圧力室６６に連通する浄化弁１９８（図２と図６）を開弁させた後、圧力室６６の重力による充填を行なう。充填工程期間中に安全弁１１０を開弁状態に保つため、その弁のカップ要素１２０をユーザが把持できる適当なハンドル２００により持ち上げ、その要素内に配設されてディスク１１８内の開口１５８の一つを介して外部からアクセス可能な螺子付き有底孔２０２（図３と図５）内へその端部の一方をもって螺入する。空気気泡を含まない純粋な流体が安全弁１１０から、さらに浄化弁１９８から流出するや否や、安全弁１１０はその閉弁位置へ復帰できるようになり、浄化弁１９８は閉弁する。この時点で、被加圧流体を室６６内へポンプ給送開始する。かくしてピストン５２は、ピストンの前面歯部６０，６２自体と駆動部１０と被駆動部１２の前面歯部２４，４０との間の噛合がそれぞれ完成するまで、ばね７２の力に抗して（図１，２，６の見手から見て）左方へ移動する。同時に、貯留装置１６０のピストン１６２は（図７の見手から見て）右方へ移動させられ、平衡室１６６は被加圧流体で充たされる。予荷重圧力ｐ_１に達すると、螺子締め弁１９６が閉弁し、供給口１９０と供給ダクト１９４との間の流体連通を遮断し、供給接続部品は供給口１９０から螺合状態を外される。

本発明の一実施形態によれば、安全継手には伝達されるトルクを検出する装置を配設することができ、その装置は基本的に、（先に説明した如く、継手の駆動部と被駆動部との間で伝達されるトルクに比例する）圧力室内の圧力の検出に適した圧力変換器や、圧力変換器が供給する信号を固定あるいは可動の受信器へ送信するのに適した送信器を含むものである。ユーザーは、かくして安全継手が伝達するトルクの値を時々刻々あるいは要請時に点検することができる。

当然ながら、本発明原理は不変のままであり、純粋に非限定的な実例により説明し図示したものについて実施形態と製法の細部は幅広く変えることができる。

Claims (13)

1. 回転運動の伝達用の安全継手であって、
   同じ回転軸（Ｘ）を中心として回転することができる駆動部（１０）及び被駆動部（１２）であって、前記継手の前記駆動部および前記被駆動部（１０，１２）の間でトルクを伝達するよう通常は互いに噛合する前面歯部（２４，４０，６０，６２）を有する第１のトルク伝達手段（１４，２４）と第２のトルク伝達手段（３０，３６，４０，５２，６０，６２）をそれぞれ備える駆動部（１０）及び被駆動部（１２）と、
   前記継手の前記駆動部および前記被駆動部（１０，１２）の間で伝達されるトルクが所定の最大値を上回るときに、第１のトルク伝達手段（１４，２４）と第２のトルク伝達手段（３０，３６，４０，５２，６０，６２）の前面歯部（２４，４０，６０，６２）を離脱させ、かくしてトルク伝達を遮断するよう構成されたトルク感応開放手段（６６，７２，１１０）とを含み、
   該トルク感応開放手段（６６，７２，１１０）は、非圧縮性流体が充填された圧力室（６６）と、該圧力室（６６）に連通するダクト（１１４）と、該ダクト（１１４）と前記安全継手の外部空間とに連通可能な座部（１１２）と、前記圧力室（６６）からの流体の放出を、圧力室（６６）内の流体の圧力が所定の最大圧力値（ｐ_ｔ）を上回る結果として自動的にもたらすように前記座部（１１２）に設けられた弁手段（１１０）とを含んでおり、
   該弁手段（１１０）は、前記ダクト（１１４）と前記座部（１１２）との連通部（１３４）を塞ぐ第１の位置と前記連通部（１３４）を開放する第２の位置との間で移動可能なように、且つ、前記圧力室（６６）内の流体の圧力が所定の最大圧力値（ｐ _ｔ ）を上回ったときに前記第１の位置から前記第２の位置へ移動するように前記座部（１１２）に設けられた可動本体（１１６）を備え、
   圧力室（６６）と第１のトルク伝達手段（１４，２４）と第２のトルク伝達手段（３０，３６，４０，５２，６０，６２）は、
   圧力室（６６）内の流体の圧力が、第１のトルク伝達手段（１４，２４）と第２のトルク伝達手段（３０，３６，４０，５２，６０，６２）の前面歯部（２４，４０，６０，６２）に対し、前記継手の前記駆動部および前記被駆動部（１０，１２）間でトルクが伝達されるよう前面歯部の噛合を維持するように付勢する力を及ぼすとともに、
   第１のトルク伝達手段（１４，２４）と第２のトルク伝達手段（３０，３６，４０，５２，６０，６２）の前面歯部（２４，４０，６０，６２）を介して前記継手の前記駆動部および前記被駆動部（１０，１２）の間で伝達されるトルクが、伝達トルクに比例して圧力室（６６）内の流体圧力の増大を生ぜしめ、かくして最大トルク値を最大圧力値（ｐ_ｔ）に関連づけるよう構成されている、安全継手。
2. 第１のトルク伝達手段（１４，２４）が第１の前面歯部（２４）を有し、第２のトルク伝達手段（３０，３６，４０，５２，６０，６２）が回転軸（Ｘ）に垂直で第１の前面歯部（２４）と同一面内に配された第２の前面歯部（４０）を有しており、第２のトルク伝達手段（３０，３６，４０，５２，６０，６２）が前記第１の前面歯部（２４）に噛合するよう構成された第３の前面歯部（６０）と、前記第２の前面歯部（４０）に噛合するよう構成された第４の前面歯部（６２）とを有する軸方向に移動可能なピストン（５２）を更に含んでおり、このピストン（５２）が圧力室（６６）内の流体圧力により前記第１と第２の前面歯部（２４，４０）に向け押され、継手の常態操作の締結状態において前記前面歯部（２４，４０，６０，６２）間の噛合、すなわち駆動部（１０）と被駆動部（１２）との間のトルクの伝達を確実にする、請求項１に記載の安全継手。
3. 第２の前面歯部（４０）は、該歯部を第１の前面歯部（２４）と同一面内に位置させるよう軸方向に調整可能な被駆動部（１２）の要素（３６）により形成される、請求項２に記載の安全継手。
4. 前記ピストン（５２）は、その軸が回転軸（Ｘ）に一致する被駆動部（１２）の筒状孔（５６）内を軸方向に摺動案内されるガイド部（５４）を含む、請求項２または３に記載の安全継手。
5. 前記被駆動部（１２）は、筒状の孔（５６）を有するとともに、ピストン（５２）と共に圧力室（６６）を封止する軸方向固定要素（３０）を備える、請求項４に記載の安全継手。
6. 前記被駆動部（１２）の前記の軸方向に調整可能な要素（３６）と前記軸方向固定要素（３０）は、スプライン継手（３８）により相対回転するよう接続してある、請求項３または５に記載の安全継手。
7. 前記トルク感応開放手段（６６，７２，１１０）は、圧力室（６６）内の流体の圧力が及ぼす力に対し反対方向にピストン（５２）を押すように付勢する第１の弾性手段（７２）を更に含む、請求項２から６のいずれか１項に記載の安全継手。
8. 前記弁手段（１１０）は、前記可動部材（１１６）を前記第２の位置に保持するように付勢する力を前記可動部材（１１６）に作用させる第２の弾性手段（１３６）を備える、請求項１から７のいずれか１項に記載の安全継手。
9. 前記弁手段（１１０）は、該弁手段（１１０）の設定圧力を前記最大圧力値（ｐ _ｔ ）に等しくなるように調整する調整手段（１３８）を備える、請求項８に記載の安全継手。
10. 前記調整手段（１３８）が、前記第２の弾性手段（１３６）の予荷重を調整するよう構成されたリングナット（１３８）を含む、請求項９に記載の安全継手。
11. 圧力室（６６）内の予想される流体漏洩を自動的に補償するよう配設した流体貯留手段（１６０）を更に備える、請求項１から１０のいずれか１項に記載の安全継手。
12. 前記流体貯留手段（１６０）は、個々の座部（１６４）内に摺動可能に配置され、被加圧流体が充填される平衡室（１６６）を画成し、圧力室（６６）との連通状態にすることのできるピストン（１６２）と、平衡室（１６６）から圧力室（６６）の方向にのみ流体を通過させるよう配置された逆止弁（１７２）とを含む、請求項１１に記載の安全継手。
13. 圧力室（６６）内の流体の圧力を示す信号を供給するのに適した圧力センサ手段と、圧力センサ手段が供給する信号を送信するのに適した送信器手段と、送信器手段が送信する信号を受信するのに適した受信器手段もまた備え、安全継手により伝達されるトルクが監視できるようにした、請求項１から１２のいずれか１項に記載の安全継手。

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