JP6542673B2 - カップリングシステム - Google Patents

Description

本発明は、実質的に正方形断面を有するシャフト端部のためのカップリングに関する。この種のシャフト端部は、例えば、シャフトにまたは別の機械要素または構造要素に固定的に接続されるかまたは着脱可能に連結される。

本発明の目的は、正方形断面を有するシャフト端部のためのカップリングを提供することである。そして、それによって、別のシャフトまたは他のいかなる機械要素または構造要素も別のシャフトまたは別の機械要素または構造要素に結合される。そしてこれは、原則としていかなるツールも必要としない。特に、本発明は、例えば、エクササイズ自転車のためのカップリング要素として使用される。それによって、クランクおよびペダルは、迅速かつ容易に連結され、そして切り離される。あるいは、本発明によるカップリングは、クランクおよび／または車輪が連結され、そして切り離される自転車または他の乗り物用のカップリング要素として使用される。さらに、二重のまたは多重の構成されたカップリングを用いることによって、２つ以上のシャフトは、互いに連結されることができる。しかしながら、本発明により提案されたカップリングは、上記で示唆された用途の例よりも広く適用されることができ、そしてそれに制限されない。

本発明によれば、正方形断面を有するシャフト端部のためのカップリングであって、シャフト端部は、その外方端から距離（ａ）のところに、以下横溝として示される領域を備え、その領域は、溝幅（ｂ）を有する正方形状端部の最小断面よりもいかなる角度を通じても大きくない（円形または非円形）断面を有する、カップリングが提供される。カップリングは、見られるように、シャフト端部、前プレート、ロッキングプレートおよび後プレートから成る。前プレートおよびロッキングプレートの両方は、連続正方形状開口を備え、そしてそれを通って正方形状シャフト端部は挿入され、ロッキングプレートは、溝幅（ｂ）よりも大きくない厚みを有し、後プレートは、非連続正方形状開口を備え、正方形状シャフト端部はそこに挿入され（差し込まれ）、前プレートおよび後プレートは、正方形状開口の向きが互いに対応する位置において固定的に相互接続され、ロッキングプレートは、それがロック解除位置とロック位置との間を前後に回転することができるというような仕方で、前プレートと後プレートとの間を回転可能にベアリング取り付けされ、ロック解除位置において、前プレートおよび後プレートの正方形状開口の向き、およびロッキングプレートの正方形状開口向きは、互いに一致し、ロック位置において、開口の向きは一致せず、カップリングは、ロック解除位置において、正方形状シャフト端部が前プレートおよびロッキングプレートの連続正方形状開口をそれぞれ通って後プレートの非連続正方形状開口に挿入されることができ、そしてその後、ロッキングプレートが前プレートおよび後プレートに対して特定の連結角度を通じて回転され、それによりシャフト端部がアセンブリと結合され、アセンブリは、互いに相互接続した前プレートおよび後プレートおよびその間に置かれたロッキングプレートを含み、その結果、ロッキングプレートがそのロック解除位置へと逆回転することなくシャフト端部が取り除かれる（引き抜かれる）ことができないように、カップリングは、配置されてサイズ合わせされる。

本発明の好ましい実施形態において、前プレートと後プレートとの間に配置されるベアリングプレートが設けられ、ベアリングプレートは、ロック解除位置およびロック位置の両方において、ロッキングプレートの正方形状開口の中心線が前プレートおよび後プレートの正方形状開口の中心線に実質的に対応するというような仕方で、回転可能なロッキングプレートをベアリング取り付けするために配置される。好ましくは、ベアリングプレートは、凹所を備え、ロッキングプレートは、凹所を通って外側まで延びている作動エレメントを備え（るかまたはそれに接続され）、作動エレメントは、ロック解除位置とロック位置との間でロッキングプレートを前後に回転させるためにそれが使用されることができるように、寸法取りされて、構成される。好ましくは、作動エレメントは、ガード部材を備え（るかまたはそれに接続され）、ガード部材は、ロッキングプレートの作動エレメントとベアリングプレートの凹所との間のすきまを保護するために配置される。さらに、好ましくは、固定手段が設けられ、固定手段は、ロック解除位置において、およびロック位置において、前プレートおよび／または後プレートに対してロッキングプレートまたは作動エレメントを固定するために配置される。

以下、本発明は、ここで図面の説明によってさらに述べられる。

図１は、シャフト端部を含む本発明によるカップリングの実施形態の斜視図を示す。 図２は、図１に示すカップリングの図を示す。 図３は、図１に示すカップリングの必須の要素を示す。 図４は、図１に示すカップリングの必須の要素を示す。 図５は、図１に示すカップリングの必須の要素を示す。 図６は、２つのシャフト端部が結合されることができる二重カップリングを示す。 図７は、クランク（例えばエクササイズバイク）が連結されるカップリングを示す。

すべての図１〜図７において、正方形断面を有するシャフト端部２のためのカップリング１を示す。シャフト端部は、その外方端から距離ａのところに、以下横溝３として示される領域を備える。その領域は、図示のような円形断面を有するか、または（任意に）、正方形状端部２の最小断面ｄよりもいかなる角度を通じても（すなわち、シャフト端部２の中心線４のまわりのいかなる回転角度を通じなくても）大きくない非円形断面を有する。そして、横溝は、溝幅ｂを備える。

カップリング１は、シャフト端部（矢印５）から見られるように、前プレート６、ロッキングプレート７および後プレート８を含む。前プレート６およびロッキングプレート７の両方は、それぞれ、（約４５°の角度で図１の最後に示す）連続正方形状開口９、１０を備える。そして（両方とも同じ角度位置にあるときに）それを通って、正方形状シャフト端部は、挿入される。ロッキングプレート７は、溝幅ｂよりも大きくない厚みを有する。後プレート８は、非連続正方形状開口１１を備える。正方形状シャフト端部２は、そこ（すなわち、長さａを有するその前部分）に挿入される。前プレート６および後プレート８は、正方形状開口９、１１の向きが互いに対応する位置において固定的に相互接続される。ロッキングプレート７は、それがロック解除位置Ｉとロック位置ＩＩとの間を前後に回転することができるというような仕方で、前プレート６と後プレート８との間を回転可能にベアリング取り付けされる。ロック解除位置Ｉにおいて、前プレート６の正方形状開口９の向き、後プレート８の正方形状開口１１の向き、およびロッキングプレート７の正方形状開口１０の向きは、互いに一致する。ロック位置ＩＩにおいて、開口の向きは、一致しない（図１では、ロッキングプレート７の開口１０は、それぞれ、前プレート６および後プレート８の開口９、１１に対して約４５°回転される）。カップリングは、ロック解除位置において、正方形状シャフト端部２が前プレート６およびロッキングプレート７の連続正方形状開口９、１０をそれぞれ通って後プレート８の非連続正方形状開口１１に挿入されることができて、そしてその後、ロッキングプレート７が前プレート６および後プレート８に対して特定の連結角度（例えば、ほぼ４５°）を通じて回転されて、それによりシャフト端部２がアセンブリと結合されて、そしてそれは、互いに相互接続した前プレート６および後プレート８およびその間に置かれたロッキングプレート７から成り、その結果、ロッキングプレート７がそのロック解除位置へと逆回転することなくシャフト端部が引き抜かれることができないように、配置されてサイズ合わせされる。

前記プレートに加えて、前プレート６と後プレート８との間に配置されるベアリングプレート１２が設けられる。ベアリングプレートは、ロック解除位置Ｉおよびロック位置ＩＩの両方において、ロッキングプレート７の正方形状開口１０の中心線１３が前プレートおよび後プレートの正方形状開口の中心線１３に実質的に対応するというような仕方で、回転可能なロッキングプレート７を（そのベアリングプレート１２の中に）ベアリング取り付けするために配置される。ベアリングプレート１２は、前プレート６または後プレート８とともに１ピースを形成してもよくて、他のプレートと同様に、例えば、金属またはプラスチックの（インジェクション）モールディングによって製造されてもよい。プレート６、７、８、１２は、プレート形状の出発原料から打ち抜きによって製造されることもできる。前プレート６、ベアリングプレート１２および後プレート８は、例えば、リベット孔２０を通過するリベット１９によって互いに（固定して）取り付けられてもよい。ボルト継手が使用されることもでき、そして、接着、融着または圧着することも可能である。

ロッキングプレート７の外側は、実質的に円であり、ベアリングプレート１２の（例えば）円形の内部形状の中に受け入れられる。ベアリングプレート１２は、凹所１４を備える。ロッキングプレート７は、凹所１４を通って外側まで延びていて、前プレート６およびバックプレート８（の外周）の外側を突出する突出部分１６を有している作動エレメント１５を備える（かまたはそれに接続される）。ロック解除位置Ｉとロック位置ＩＩの間でロッキングプレート７を前後に回転させるために（ユーザによって）それが使用されることができるように、突出部分１６は、寸法取りされて、構成される。

作動エレメント１５は、ガード部材１７を備える（かまたはそれに接続される）ことができる。そしてそれは、ロッキングプレート７の作動エレメント１５とベアリングプレート１２の凹所１４との間のすきまを保護するために配置される。さらに、固定手段は、例えば１つか２つのばねロックピン１８の形で設けられてよい。そしてそれは、ロック解除位置Ｉにおいて、およびロック位置ＩＩにおいて、前プレート６および／または後プレート８に対してロッキングプレート７（または作動エレメント１５）を固定するために配置される。ばね要素のために、圧縮ばね２１が使用されてもよい。

図６は、上記のようにそして図１〜図５に示すように、正方形断面を有していて、図１ｂに示すように各々横溝３を備えている２つ以上のシャフト端部２、２’を相互接続するための、少なくとも１つの同様のカップリング１’と（直接）接続されているカップリング１を示す。カップリング１、１’は、両方のカップリングを通って延びている長いリベット１９またはドローイングボルトによって、互いに容易に連結されることができる。２つの代わりに、より多くのシャフト端部２、２’等（シャフト、ロッド、または他の機械または構造部品に各々接続している）を相互接続するために、同数のカップリング１、１’等が（直接または間接的に）任意に接続されてもよい。

図７は、上記のようにそして図１〜図５に示すように、シャフト端部２の長手方向に関して実質的に横に延びている（図７の）クランク２２のような機械または構造部品に接続しているカップリング１を示す。そしてそれは、図７の実施形態において、カップリング１の後プレート８に接続している。例えば、トレーニング装置または自転車または他の乗り物のクランク２２は、リベット１９またはドローイングボルトによってカップリング１と直接接続されることができる。カップリングまたはその部分（特に前、ベアリングおよび／または後プレート）は、例えば、クランクまたはペダルの設計に組み込まれることもできて、それと１ピースを形成することもできる。ユーザによってトレーニング装置（例えば、移動エクササイズ自転車）または乗り物を駆動するために、ペダルまたは握り２３は、クランクの自由外方端に取り付けられてもよい。

カップリングは、前記のように、それが上述したタイプの横溝３を備える正方形断面を有するシャフト端部２を備える限り、多くの装置において役立つことができる。

それらに（連続的に接続される）軸孔を設けることによって、カップリングおよびシャフト端部は、中空でもよいと認められる。カップリングおよび／またはシャフト端部にシールリングまたは他のシールをさらに設けることによって、提案されたカップリング（シャフト端部を含む）は、ガスおよび液体が輸送されることができる（実質的に正方形の断面および連続軸孔を有するシャフト端部を備える）結合管または他のコンポーネントのために使用されることもできる。

Claims (10)

1. 実質的に正方形断面を有するシャフト端部（２）のためのカップリング（１）であって、前記シャフト端部は、その外方端から距離（ａ）のところに、以下横溝（３）として示される領域を備え、前記領域は、正方形状の前記シャフト端部の最小断面よりもいかなる角度を通じても大きくない円形断面または非円形断面を有し、
   前記カップリングは、シャフト端部をカップリングに挿入する方向から見て、前プレート（６）、ロッキングプレート（７）および後プレート（８）を含み、前記前プレートおよび前記ロッキングプレートの両方は、正方形状の連通開口（それぞれ９、１０）を備え、そしてそれを通って正方形状の前記シャフト端部は挿入され、前記後プレートは、正方形状の非連通開口（１１）を備え、正方形状の前記シャフト端部はそこに挿入され、
   前記前プレートおよび前記後プレートは、前記前プレートの前記連通開口の前記正方形状の向きと、前記後プレートの前記非連通開口の前記正方形状の向きとが互いに対応する位置において固定的に相互接続され、前記ロッキングプレートは、それがロック解除位置（Ｉ）とロック位置（ＩＩ）との間をシャフト端部の中心線周りに回転することができるというような仕方で、前記前プレートと前記後プレートとの間を回転可能にベアリング取り付けされ、前記ロック解除位置において、前記前プレートの前記連通開口および前記後プレートの前記非連通開口の前記正方形状の向き、および前記ロッキングプレートの前記連通開口の前記正方形状の向きは、互いに一致し、前記ロック位置において、前記前プレートの前記連通開口および前記後プレートの前記非連通開口の前記正方形状の向きと、前記ロッキングプレートの前記連通開口の前記正方形状の向きとは、互いに一致せず、前記カップリングは、前記ロック解除位置において、正方形状の前記シャフト端部が前記前プレートおよび前記ロッキングプレートの前記正方形状の前記連通開口をそれぞれ通って前記後プレートの前記正方形状の前記非連通開口に挿入されることができ、正方形状の前記シャフト端部が前記後プレートの前記正方形状の前記非連通開口に挿入されたときに、前記ロッキングプレートの前記正方形状の前記連通開口の厚みは、前記シャフト端部の前記横溝の溝幅（ｂ）の範囲内に位置し、そしてその後、前記ロッキングプレートが前記前プレートおよび前記後プレートに対して特定の連結角度を通じて回転され、それにより前記シャフト端部がアセンブリと結合され、前記アセンブリは、互いに相互接続した前記前プレートおよび前記後プレートおよびその間に置かれた前記ロッキングプレートを含み、その結果、前記ロッキングプレートがそのロック解除位置へと逆回転することなく前記シャフト端部が引き抜かれることができないように、前記カップリングは、配置されてサイズ合わせされる、カップリング。
2. 前記前プレートと前記後プレートとの間に配置されるベアリングプレート（１２）が設けられ、前記ベアリングプレートは、前記ロック解除位置および前記ロック位置の両方において、前記ロッキングプレートの前記正方形状の前記連通開口の中心線が前記前プレートの前記正方形状の前記連通開口および前記後プレートの前記正方形状の前記非連通開口の中心線に実質的に対応するというような仕方で、前記回転可能なロッキングプレートを前記ベアリング取り付けするために配置される、請求項１に記載のカップリング。
3. 前記ベアリングプレートは、凹所（１４）を備え、前記ロッキングプレートは、前記凹所を通って外側まで延びている作動エレメント（１５）を備えるかまたはそれに接続され、前記作動エレメントは、前記ロック解除位置と前記ロック位置との間で前記ロッキングプレートをシャフト端部の中心線周りに回転させるためにそれが使用されることができるように、寸法取りされて、構成される、請求項２に記載のカップリング。
4. 前記作動エレメントは、ガード部材（１７）を備えるかまたはそれに接続され、前記ガード部材は、前記ロッキングプレートの前記作動エレメントと前記ベアリングプレートの前記凹所との間のすきまを保護するために配置される、請求項３に記載のカップリング。
5. 固定手段（１８）が設けられ、前記固定手段は、前記ロック解除位置において、および前記ロック位置において、前記前プレートおよび／または前記後プレートに対して前記ロッキングプレートまたは作動エレメントを固定するために配置される、請求項３または４に記載のカップリング。
6. 正方形断面を有して、前記横溝を備える２つ以上のシャフト端部（２、２’）を相互接続するための、少なくとも１つの同様のカップリング（１’）と直接または間接に接続している、請求項１〜５のいずれか１項に記載のカップリング。
7. 前記カップリングは、前記シャフト端部の長手方向に関して実質的に横に延びているクランク（２２）のような機械または構造部品に、または前記前プレートおよび／または前記後プレートに直接または間接に接続しているディスクに直接または間接に接続している、請求項１〜５のいずれか１項に記載のカップリング。
8. 正方形断面を有して、前記横溝（３）を備えるシャフト端部（２）、および請求項１〜７のいずれか１項に記載のカップリング（１）、を備える装置。
9. エクササイズ自転車または他のエクササイズ装置である、請求項８に記載の装置。
10. 自転車または他のいかなる乗り物でもある、請求項８に記載の装置。

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