JPH04126027U - 高トルク用ユニバーサルジヨイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高トルクの伝達が可能で、かつ揺動角の大き
なユニバーサルジョイントを提供することにある。 【構成】 動力を伝達する一対の軸の間を揺動自在に連
結するジョイント本体１をメス部材２とオス部材３より
形成し、オス部材３には互いに平行する二面３ｄとこれ
ら二面３ｄと直角な円筒面３ｆを有するほぼ四角形状の
嵌合凸部３ｂを形成し、またメス部材２には上記オス部
材３の嵌合凸部３ｂが嵌合するほぼ同形状の嵌合凹部２
ｂを形成したもので、上記嵌合凸部３ｂと嵌合凹部２ｂ
の二面３ｄで高トルクの伝達が可能になると共に、円筒
面３ｆで大きな揺動角が得られるようになる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は主として高トルクの動力伝達に使用するユニバーサルジョイントに 関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来小口径管を地中へ埋設する小口径管推進機では、図１５に示すように地中 へ推進される小口径管ａの先端に掘削機ｂを装着して、この掘削機ｂの先端部に 設けられたカッタヘッドｃにより切羽を掘削しながら推進するように構成されて いる。

【０００３】 また上記カッタヘッドｃは掘削した土砂を搬出するスクリュウコンベヤｄのス クリュウ軸ｅ先端に接続されていて、発進立坑ｆ内に設置された駆動装置ｇによ りスクリュウ軸ｅを介して回転駆動されるようになっており、カッタヘッドｃは 方向修正ができるように掘削機ｂの本体に対して揺動自在となっている。このた めスクリュウ軸ｅの先端側にはカッタヘッドｃが揺動しても動力が伝達できるよ うにユニバーサルジョイントｊが設けられている。

【０００４】 一方上記小口径管推進機では、小口径管ａを例えば３０トン程度の推進力で推 進しながらカッタヘッドｃを回転させて掘削を行うため、ユニバーサルジョイン トj には１，７００ｋｇ・ｍ程度の高トルクが作用する。このためユニバーサル ジョイントｊは高トルクが伝達できる構造のものが必要であると同時に、小口径 管埋設後は分離して立坑より回収するため簡単に分離できる構造のものが要求さ れる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし従来では接続部が六角形となったオス部材と、これに嵌合するメス部材 によりユニバーサルジョイントを構成し、二面幅にガタを設けて揺動許容する構 造としていたため、六角面のヘタリを考慮して二面幅のガタを小さく設定してお り、その結果大きな揺動角に対応できないなどの不具合があった。また六角面を 精度よく製作しなければならないため、コストも高いなどの不具合もあった。こ の考案は上記欠点を改善する目的でなされたもので、大きな揺動角が得られ、か つ製作も容易な高トルク用ユニバーサルジョイントを提供しようとするものであ る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案は上記目的を達成するために、動力を伝達する一対の軸の間を揺動自 在に連結するジョイント本体をメス部材とオス部材より形成し、オス部材には互 いに平行する二面と、これら二面と直角な円筒面を有するほぼ四角形状の嵌合凸 部を形成し、またメス部材には上記オス部材の嵌合凸部が嵌合するほぼ同形状の 嵌合凹部を形成したものである。

【０００７】

【作用】

上記構成により嵌合凹部及び嵌合凸部により高トルクの伝達が可能になると共 に、円筒面により揺動を許容するため、大きな揺動角が得られるようになる。

【０００８】

【実施例】

この考案の一実施例を図１ないし図１４に示す図面を参照して詳述する。図に おいて１はジョイント本体で、互いに接続すべき軸側に形成されたメス部材２と 、これらメス部材２の間に嵌合されて軸間を接続するオス部材３よりなる。なお 上記軸としては高トルクを伝達する必要のある例えば小口径管推進機のスクリュ ウ軸などであるが、勿論スクリュウ軸に限定されるものではない。上記メス部材 ２は図３に示すように円筒状をなしていて、開口部の内周面に後述するＯリング ４の摺動面２ａが形成され、その奥側に正方形状の嵌合凹部２ｂが形成されてい て、嵌合凹部２ｂの角部は小円弧状となっていると共に、嵌合凹部２ｂの互いに 対向する面に一対のピン孔２ｃが穿設されている。

【０００９】 一方上記オス部材３は図５に示すように、軸状をなしていて、中間部に二条の 環状溝３ａが形成され、これら環状溝３ａに上記Ｏリング４が嵌合されている。 また上記オス部材３の両端は上記メス部材２の嵌合凹部２ｂに嵌入する正方形状 の嵌合凸部３ｂが形成されている。

【００１０】 これら嵌合凸部３ｂの角部は図５に示すように面取りされていて、これら嵌合 凸部３b をメス部材２の嵌合凹部２ｂへ嵌合した際ピン孔２ｃと合致する位置に 、該ピン孔２c より大径なピン孔３ｃが穿設されている。また上記嵌合凸部３ｂ のピン孔３ｃが穿設された二面３ｄは図に示すように互いに平行するようになっ ていると共に、これら二面３ｄと直角な面３ｅは図８に示すように一部がピン孔 ３ｃの中心Ｏを中心とした円筒面３ｆと、先端側へ低く傾斜する傾斜面３ｇとよ り形成されている。

【００１１】 次に作用を説明すると、上記ユニバーサルジョイントは図１に示すように組み 立てられ、ピン孔２ｃ、３ｃに図２に示すように挿通されたボルト５によってメ ス部材２とオス部材３が分離するのを防止しており、このときメス部材２のピン 孔２ｃはボルト５の外径よりやや大きく、そしてオス部材３のピン孔３ｃはボル ト５の外径より十分大きく設定されている。

【００１２】 上記のように組み立てることにより、軸の一方より伝達された高トルクの動力 は、一方のメス部材２よりオス部材３を介して他方のメス部材２へ伝達され、さ らに他方の軸へ伝達されるようになる。すなわち軸が図１５に示すような小口径 管推進機のスクリュウ軸e の場合、高トルクの動力をカッタヘッドｃへ伝達して 、カッタヘッドｃを強力に回転することができる。一方掘削方向を修正すべくカ ッタヘッドｃが例えば下方向へ揺動された場合、これに追従してカッタヘッドｃ 側のスクリュウ軸ｅも揺動する。

【００１３】 これによってメス部材２が図９に示すように嵌合凸部３ｂに沿って回動するこ とによりスクリュウ軸ｅの揺動を許容すると同時に、メス部材２の嵌合凹部２ｂ とオス部材３の嵌合凸部３ｂの嵌合状態を保持するため、高トルクの伝達も引き 続き可能となる。またこのときＯリング４がメス部材２の摺動面２a を摺動しな がら、揺動側は圧縮され、反対側は膨張されるが、シール状態を維持するため、 土砂などが侵入するのを防止することができると共に、小口径管の埋設が終了し て回収する場合はボルト５を抜き出すことにより簡単に分解することができる。 なお図１０は上記ユニバーサルジョイントの作用を示す概念図で、オス部材３の 嵌合凸部３ｂが互いに平行する二面３ｄと円筒面３ｆより構成されていることを 示す。また図１１ないし図１４は揺動した場合の動力伝達状況を示す。

【００１４】

【考案の効果】

この考案は以上詳述したように、オス部材に互いに平行する二面と円筒面を有 する嵌合凸部を形成して、この嵌合凸部にメス部材の嵌合凹部を嵌合したもので 、互いに平行する二面でトルクを伝達するため、トルク伝達方向にほとんどガタ を必要とせず、高効率でトルクの伝達が可能になる。また円筒面で揺動を可能と するため従来のガタにて揺動を可能にするものに比べて大きな揺動角が得られる ようになると共に、嵌合凹部及び嵌合凸部が四角形状となるため、従来の六角形 状のものに比べて製作が容易で安価に提供できるようになる。しかも嵌合凹部及 び嵌合凸部を四角形としたことから、六角形のものに比べて角部の小円弧が大き くでき、これによって角部に応力が集中するのを防止できるため、耐久性も向上 する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例になるユニバーサルジョイ
ントの断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】メス部材の斜視図である。

【図４】メス部材の正面図である。

【図５】オス部材の斜視図である。

【図６】同正面図である。

【図７】同平面図である。

【図８】同側面図である。

【図９】使用状態の説明図である。

【図１０】ユニバーサルジョイントの概念図である。

【図１１】揺動時の効力伝達状況を示す作用図である。

【図１２】同作用図である。

【図１３】同作用図である。

【図１４】同作用図である。

【図１５】ユニバーサルジョイントが使用されている小
口径管推進機の説明図である。

【符号の説明】

２ メス部材 ２ｂ 嵌合部 ３ オス部材 ３ｂ 嵌合部 ３ｄ 二面 ３ｆ 円筒面 ４ Ｏリング ５ ボルト

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】動力を伝達する一対の軸の間を揺動自在に
   連結するジョイント本体１をメス部材２とオス部材３よ
   り形成し、オス歩部材３には互いに平行する二面３ｄと
   これら二面３ｄと直角な円筒面３ｆを有するほぼ四角形
   状の嵌合凸部３ｂを形成し、またメス部材２には上記オ
   ス部材３の嵌合凸部３ｂが嵌合するほぼ同形状の嵌合凹
   部２ｂを形成してなる高トルク用ユニバーサルジョイン
   ト。
2. 【請求項２】ボルト５によりメス部材２とオス部材３の
   間を揺動自在に結合することにより、メス部材２とオス
   部材３が分離しないようにしてなる請求項１記載のユニ
   バーサルジョイント。
3. 【請求項３】オス部材３側に設けたＯリング４をメス部
   材２の開口部内周面に圧着して土砂などの侵入を防止し
   てなる請求項１記載のユニバーサルジョイント。