JP6963538B2 - 油圧嵌め用ハブのシール機構及びシール補助具 - Google Patents

Description

本発明は、装着部材と前記装着部材の外周側に油圧嵌めするハブとの間に供給する圧油の漏洩を抑制する油圧嵌め用ハブのシール機構とシール補助具に関する。

従来から例えば図６に示すダイアフラムカップリング１が知られており、このダイアフラムカップリング１は、ハブ１１からダイアフラム３１を介してセンターチューブ４１に連なる、或いは反対にセンターチューブ４１からダイアフラム３１を介してハブ１１に連なる回転トルク伝達経路を備えている。

ハブ１１は、円筒状を呈するハブ本体１２を備え、このハブ本体１２の軸方向一方の端部にダイアフラム３１を保持するためのフランジ部１３が一体に設けられている。

また、ハブ１１は、その内周側に挿入する出力軸または入力軸等の装着部材５１に連結される。

装着部材５１とハブ１１との連結は、いわゆる油圧嵌めにより行われる。

すなわち油圧嵌めは、装着部材５１とハブ１１とを油圧を利用して嵌合するもので、装着部材５１とハブ１１とを嵌合するとき、またはハブ１１から装着部材５１を引き抜くときに、装着部材５１とハブ１１との嵌合面に圧油を供給してハブ１１を拡径させることにより、嵌合および引き抜きを可能としている。

このため、装着部材５１の外周面にテーパー面５４が設けられるとともに対応してハブ１１の内周面にテーパー面１４が設けられている。また装着部材５１の内部に圧油の供給路５５が設けられ、供給路５５は装着部材５１の外周面に開口している。したがって供給路５５から装着部材５１とハブ１１との嵌合面に圧油を供給すると（矢印Ａ）、ハブ１１が油圧で拡径するので、装着部材５１とハブ１１とを嵌合することが可能とされ、またハブ１１から装着部材５１を引き抜くことが可能とされる。

特開２０１０−１８５５２５公報

しかしながら上記油圧嵌め構造によると、装着部材５１とハブ１１との間に供給する圧油が両部品１１，５１間の軸方向端部から漏洩することがあり（矢印Ｂ）、圧油が多量に漏洩すると、ハブ１１の拡径量が不足して油圧嵌めが円滑に行われなかったり、或いは漏洩した圧油がダイアフラム３１等の周辺部品を汚損したりすることが懸念される。

本発明は以上の点に鑑みて、装着部材とハブとの間に供給する圧油が両部品間の軸方向端部から漏洩するのを抑制することができる油圧嵌め用ハブのシール機構と同機構に用いるシール補助具を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の油圧嵌め用ハブのシール機構は、装着部材と前記装着部材の外周側に油圧嵌めするハブとの間に供給する圧油の漏洩を抑制するシール機構であって、前記ハブの端面に設けられた環状の凹部と、前記ハブの端面に前記凹部を設けることにより前記凹部の内周側に設けられた環状の凸部と、前記凹部に差し込まれ、前記凸部を径方向内方へ向け押圧することにより前記凸部を塑性変形させるシール補助具と、を備えることを特徴とする。

また、本発明のシール補助具は、上記記載のシール機構に用いられるシール補助具であって、前記凹部に差し込まれる差し込み部を有する環状体を円周上二つ割りした形状を呈し、前記二つ割りによる分割体同士を互いに近付く方向にボルト締めすることにより前記凸部を径方向内方へ向け押圧することを特徴とする。

また、本発明のシール補助具は、上記記載のシール機構に用いられるシール補助具であって、前記凹部に差し込まれる差し込み部を有する環状体を円周上１箇所でカットした形状を呈し、前記カットによるカット端部同士を互いに近付く方向にボルト締めすることにより前記凸部を径方向内方へ向け押圧することを特徴とする。

また、本発明のシール補助具は、上記記載のシール補助具であって、前記装着部材とハブとの嵌合面の軸方向端部から噴出する圧油を受け止める圧油飛散防止ガードを備えることを特徴とする。

更にまた、本発明のシール機構は、上記記載のシール機構において、前記ハブは、ダイアフラムを介してセンターチューブに連結されるダイアフラムカップリング用ハブとして用いられることを特徴とする。

本発明では、ハブの端面に設けられた環状の凸部がシール補助具によって径方向内方へ向け押圧されることにより塑性変形するため、この凸部によって堰状ないしリップ状のシール部が形成される。したがって装着部材とハブとの間に供給する圧油が両部品間の軸方向端部から多量に漏洩するのを抑制することができ、これによりハブの拡径量が不足して油圧嵌めが円滑に行われなかったり、或いは漏洩した圧油がダイアフラム等の周辺部品を汚損したりするのを抑制することができる。また、シール補助具が圧油飛散防止ガードを備えることにより、装着部材とハブとの嵌合面の軸方向端部から噴出する圧油をこのガードによって受け止め、圧油が飛散するのを抑制することができる。

実施の形態に係るシール機構を備える油圧嵌め用ハブの断面図 同シール機構に備えられるシール補助具の作動を示す図であって、（Ａ）はシール補助具を凹部に差し込んだ状態の断面図、（Ｂ）はシール補助具によって凸部を押圧した状態の断面図 同シール補助具の側面図 シール補助具の他の例を示す側面図 （Ａ）（Ｂ）ともシール補助具の差し込み部の他の例を示す断面図 従来例に係る油圧嵌め用ハブを備えるダイアフラムカップリングの断面図

図１に示すように、ハブ１１は、円筒状を呈するハブ本体１２を備え、このハブ本体１２の軸方向一方（図では左方）の端部にフランジ部１３が一体に設けられている。ハブ１１は例えば、ダイアフラム３１（図６）を介してセンターチューブ４１（図６）に連結されるダイアフラムカップリング用のハブとして用いられる。

ハブ１１は、その内周側に挿入する出力軸または入力軸等の装着部材５１に連結される。ハブ１１および装着部材５１は何れも金属製の部品である。

装着部材５１とハブ１１との連結は、油圧嵌めにより行われる。

油圧嵌めは、装着部材５１とハブ１１とを油圧を利用して嵌合するものであって、すなわち装着部材５１とハブ１１とを嵌合するとき、またはハブ１１から装着部材５１を引き抜くときに、装着部材５１とハブ１１との嵌合面に圧油を供給してハブ１１を拡径させることにより、嵌合および引き抜きを可能としている。

このため、装着部材５１の外周面に、軸方向一方（フランジ側）から軸方向他方（図では右方、反フランジ側））へかけて外径寸法が徐々に拡大する向きのテーパー面５４が設けられるとともに、対応してハブ１１の内周面に、軸方向一方から軸方向他方へかけて内径寸法が徐々に拡大する向きのテーパー面１４が設けられている。また装着部材５１の内部に圧油の供給路５５が設けられ、供給路５５は装着部材５１の外周面に開口している。したがって供給路５５から装着部材５１とハブ１１との嵌合面に圧油が供給されると（矢印Ａ）、このときハブ１１が油圧で拡径するので、装着部材５１とハブ１１とを嵌合することが可能とされ、またハブ１１から装着部材５１を引き抜くことが可能とされる。装着部材５１はその外周面にテーパー面５４が設けられているので、テーパー軸と称されることがある。

上記構成の油圧嵌め構造では、装着部材５１とハブ１１との間に供給する圧油が両部品１１，５１の軸方向一方の端部から漏洩することがあり、圧油が多量に漏洩して油圧が低下すると、ハブ１１の拡径量が不足して油圧嵌めが円滑に行われなかったり、或いは漏洩した圧油がダイアフラム３１等の周辺部品を汚損したりすることが懸念される。そこで当該実施の形態では、以下のような圧油に対するシール機構が設けられている。

すなわち図２に拡大して示すように、ハブ１１の軸方向一方の端面１５に環状の凹部１６が設けられ、これによりこの凹部１６の内周側に環状の凸部１７が設けられている。凸部１７はその径方向幅よりも軸方向長さのほうが大きく形成されている。

また、シール機構は、シール補助具２１を備えている。

このシール補助具２１は、図２（Ａ）に示すように凹部１６に差し込まれ、次いで図２（Ｂ）に示すように凸部１７を径方向内方へ向け押圧することにより凸部１７を塑性変形させるものであって、このため図３に示すように、凹部１６に差し込まれる差し込み部２３（図２（Ａ）（Ｂ）参照）を先端部に設けるとともにボルト締結用のフランジ部２４を外周部に設けた環状体２２を円周上二つ割りした形状を呈し、二つ割りによる分割体２２Ａ，２２Ｂ同士を互いに近付く方向にボルト２５およびナット２６の組み合わせで締め付けることにより差し込み部２３を縮径させ、縮径する差し込み部２３によって凸部１７を径方向内方へ向け押圧し、これにより凸部１７を塑性変形させるものとされている。

塑性変形した凸部１７は、図２（Ｂ）に示すようにその内周面に、凸部先端１７ａへ向けて内径寸法が徐々に縮小する向きのテーパー部１８が設けられるとともに、その外周面にも同じ方向に傾斜するテーパー部１９が設けられ、これにより凸部１７はその全体がリップ状とされ、凸部先端１７ａが装着部材５１の外周面に接触することにより圧油に対してシール作用を発揮する堰状シールないしリップ状シールとして作動することが可能とされている。

尚、上記したようにハブ１１の内周面にはテーパー面１４が設けられているので、凸部１７の内周面に設けるテーパー部１８はその傾斜角度θ_１をハブ１１の内周面に設けるテーパー面１４の傾斜角度θ_２より大きく形成し（θ_１＞θ_２）、これにより凸部１７が堰状シールないしリップ状シールとして装着部材５１の外周面に接触するようにする。接触圧の大きさはボルト２５の締め付け量によって調整することが可能とされている。

また、図１に示すようにシール補助具２１の内周部に、装着部材５１とハブ１１との嵌合面の軸方向端部から噴出する圧油を受け止めるための、内向きフランジ状の圧油飛散防止ガード２７が一体に設けられている。

上記構成のシール機構によれば、ハブ１１の端面１５に設けられた環状の凸部１７がシール補助具２１によって径方向内方へ向け押圧されることにより塑性変形するため、この凸部１７によって堰状シールないしリップ状シールが形成される。したがって装着部材５１とハブ１１との間に供給する圧油が両部品１１，５１間の軸方向端部から多量に漏洩するのを抑制することができ、これによりハブ１１の拡径量が不足して油圧嵌めが円滑に行われなかったり、或いは漏洩した圧油がダイアフラム等の周辺部品を汚損したりするのを抑制することができる。

また、シール補助具２１の内周部に圧油飛散防止ガード２７が一体に設けられているため、装着部材５１とハブ１１との嵌合面の軸方向端部から噴出する圧油をこの圧油飛散防止ガード２７によって受け止めることが可能とされている。したがって圧油が飛散するのを抑制することができ、飛散する圧油がダイアフラム等の周辺部品を汚損するのを抑制することができる。

上記実施の形態において、シール補助具２１は円周上二つ割りされた二つ割り構造とされているが、凸部１７を締め付けることができればその構造はとくに限定されない。

図４ではその一例として、シール補助具２１が、環状体２２を円周上１箇所でカットした形状を呈し（カット部を符号２８にて示す）、カット端部２８ａ，２８ｂ同士を互いに近付く方向にボルト２５およびナット２６の組み合わせで締め付けることにより差し込み部２３（図２（Ａ）（Ｂ）参照）を縮径させ、縮径する差し込み部２３によって凸部１７を径方向内方へ向け押圧し、これにより凸部１７を塑性変形させるものとされている。

また、差し込み部２３については図５（Ａ）に示すように、先端内周に面取り部２９を設けることにより差し込み部２３を凹部１６へ差し込やすくすることができる。また図５（Ｂ）に示すように、先端内周に面取り部２９および尖端部３０を設けることにより差し込み部２３を凹部１６へ差し込みやすくすることができ、加えて締め付けのピーク値を増大させることができる。

更にまた、上記のように塑性変形される凸部１７は、装着部材５１の外周面に接触することなく、装着部材５１の外周面との間に微小な径方向間隙を形成する非接触式のシールを形成するものとしても良い。また、凸部先端１７ａが係合可能な環状の溝や段差部、端面部などを装着部材５１の外周面に設けることも考えられる。

１ ダイアフラムカップリング
１１ ハブ
１２ ハブ本体
１３ フランジ部
１４，５４ テーパー面
１５ 端面
１６ 凹部
１７ 凸部
１７ａ 凸部先端
１８，１９ テーパー部
２１ シール補助具
２２ 環状体
２２Ａ，２２Ｂ 分割体
２３ 差し込み部
２４ フランジ部
２５ ボルト
２６ ナット
２７ 圧油飛散防止ガード
２８ カット部
２８ａ，２８ｂ カット端部
２９ 面取り部
３０ 尖端部
３１ ダイアフラム
４１ センターチューブ
５１ 装着部材
５５ 圧油供給路

Claims (5)

1. 装着部材と前記装着部材の外周側に油圧嵌めするハブとの間に供給する圧油の漏洩を抑制するシール機構であって、
   前記ハブの端面に設けられた環状の凹部と、
   前記ハブの端面に前記凹部を設けることにより前記凹部の内周側に設けられた環状の凸部と、
   前記凹部に差し込まれ、前記凸部を径方向内方へ向け押圧することにより前記凸部を塑性変形させるシール補助具と、を備えることを特徴とする油圧嵌め用ハブのシール機構。
2. 請求項１記載のシール機構に用いられるシール補助具であって、
   前記凹部に差し込まれる差し込み部を有する環状体を円周上二つ割りした形状を呈し、
   前記二つ割りによる分割体同士を互いに近付く方向にボルト締めすることにより前記凸部を径方向内方へ向け押圧することを特徴とするシール補助具。
3. 請求項１記載のシール機構に用いられるシール補助具であって、
   前記凹部に差し込まれる差し込み部を有する環状体を円周上１箇所でカットした形状を呈し、
   前記カットによるカット端部同士を互いに近付く方向にボルト締めすることにより前記凸部を径方向内方へ向け押圧することを特徴とするシール補助具。
4. 請求項２または３記載のシール補助具であって、
   前記装着部材とハブとの嵌合面の軸方向端部から噴出する圧油を受け止める圧油飛散防止ガードを備えることを特徴とするシール補助具。
5. 請求項１記載のシール機構において、
   前記ハブは、ダイアフラムを介してセンターチューブに連結されるダイアフラムカップリング用ハブとして用いられることを特徴とする油圧嵌め用ハブのシール機構。

Images