JPH07269528A - 液圧継手 - Google Patents
液圧継手Info
- Publication number
- JPH07269528A JPH07269528A JP6063223A JP6322394A JPH07269528A JP H07269528 A JPH07269528 A JP H07269528A JP 6063223 A JP6063223 A JP 6063223A JP 6322394 A JP6322394 A JP 6322394A JP H07269528 A JPH07269528 A JP H07269528A
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- Japan
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- bulging wall
- cylinder
- liquid
- wall
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 104〜105回の加圧繰り返しに十分耐え得る液
圧継手を提供する。 【構成】 液室５の膨出壁４を継手１本体の軸方向両端
部から予め突出させたものに、その突出部の内径より大
きい外径を有する円筒部材２、若しくはその突出部の外
径より小さい内径を有する円筒部材を焼ばめにより圧
入、あるいは圧嵌し、突出した膨出壁４を後退させて初
期圧縮応力を与える。
圧継手を提供する。 【構成】 液室５の膨出壁４を継手１本体の軸方向両端
部から予め突出させたものに、その突出部の内径より大
きい外径を有する円筒部材２、若しくはその突出部の外
径より小さい内径を有する円筒部材を焼ばめにより圧
入、あるいは圧嵌し、突出した膨出壁４を後退させて初
期圧縮応力を与える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液圧により円筒の内周
壁あるいは円柱の外周壁を膨出させ、他の部材に圧接さ
せて機械的結合を達成するようにした液圧継手に関する
ものである。
壁あるいは円柱の外周壁を膨出させ、他の部材に圧接さ
せて機械的結合を達成するようにした液圧継手に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の継手の一例を図６を参照して説
明する。１は継手、２は、継手１の中に挿入され、例え
ば原動機が連結された駆動軸、３は駆動軸２の中に一端
が挿入された例えば従動軸であり、駆動軸２と従動軸３
とを継手１の締め付けにより結合しようとするものであ
る。継手１の内周と駆動軸２の外周との間にはすきまδ
1、駆動軸２の内周と従動軸３の外周との間にはすきま
δ2がある。
明する。１は継手、２は、継手１の中に挿入され、例え
ば原動機が連結された駆動軸、３は駆動軸２の中に一端
が挿入された例えば従動軸であり、駆動軸２と従動軸３
とを継手１の締め付けにより結合しようとするものであ
る。継手１の内周と駆動軸２の外周との間にはすきまδ
1、駆動軸２の内周と従動軸３の外周との間にはすきま
δ2がある。
【０００３】継手１は、円筒の内周面から一定の肉厚ｔ
の膨出壁４を介して、軸方向に任意の幅を有する環状の
液室５が設けられており、その液室５の軸方向両端部に
は円形の断面形状を有する拡大部６が設けられている。
７は液室５に通じる液注入口である。
の膨出壁４を介して、軸方向に任意の幅を有する環状の
液室５が設けられており、その液室５の軸方向両端部に
は円形の断面形状を有する拡大部６が設けられている。
７は液室５に通じる液注入口である。
【０００４】いま、図６において、液注入口７から液
(油)を圧入すると、液室５内の全壁にその液圧がかか
り、膨出壁４が内部から押されることになる。その結
果、膨出壁４が破線で示したように膨出して、駆動軸２
の外周面を押し、駆動軸２が歪んで従動軸３に圧接す
る。このようにして、駆動軸２と従動軸３は固く結合さ
れる。
(油)を圧入すると、液室５内の全壁にその液圧がかか
り、膨出壁４が内部から押されることになる。その結
果、膨出壁４が破線で示したように膨出して、駆動軸２
の外周面を押し、駆動軸２が歪んで従動軸３に圧接す
る。このようにして、駆動軸２と従動軸３は固く結合さ
れる。
【０００５】なお、例えば従動軸側に無理な負荷がかか
り、そのため機械が破壊されるのを防止するために、駆
動軸、従動軸間に生ずるスリップ回転により液室に通じ
る安全装置が破壊されて液が流出し、継手の締め付けが
解放されるようにした安全装置付き継手も知られてい
る。また、図６の例では、内周面が膨出するものについ
て説明したが、外周面が膨出するものもある。
り、そのため機械が破壊されるのを防止するために、駆
動軸、従動軸間に生ずるスリップ回転により液室に通じ
る安全装置が破壊されて液が流出し、継手の締め付けが
解放されるようにした安全装置付き継手も知られてい
る。また、図６の例では、内周面が膨出するものについ
て説明したが、外周面が膨出するものもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、液室５に液
圧をかけ、膨出壁４を膨出させたときの状態を図７にお
いて考察すると、膨出壁４の軸方向両端部のＡ，Ｂ，Ｃ
の部位で非常に高い引っ張り応力や圧縮応力が発生す
る。従って、膨出壁４を繰り返し膨出変形させると、従
来のものでは103回前後で疲労破壊する。なお、液室５
の形成は、継手１本体側部材及び膨出壁４側部材にそれ
ぞれ液室５や拡大部６となる凹部を形成した後、両部材
を溶接により結合して作る。
圧をかけ、膨出壁４を膨出させたときの状態を図７にお
いて考察すると、膨出壁４の軸方向両端部のＡ，Ｂ，Ｃ
の部位で非常に高い引っ張り応力や圧縮応力が発生す
る。従って、膨出壁４を繰り返し膨出変形させると、従
来のものでは103回前後で疲労破壊する。なお、液室５
の形成は、継手１本体側部材及び膨出壁４側部材にそれ
ぞれ液室５や拡大部６となる凹部を形成した後、両部材
を溶接により結合して作る。
【０００７】従来の、トルクリミッタとして使用される
安全装置付き継手の場合は、加圧繰り返しが有限回(103
回前後)で十分その仕様を満足するものであった。従っ
て、それ以上の強度は必要なかった。しかしながら、固
定用の継手としては、104〜105回程度の加圧繰り返しに
耐える必要がある。
安全装置付き継手の場合は、加圧繰り返しが有限回(103
回前後)で十分その仕様を満足するものであった。従っ
て、それ以上の強度は必要なかった。しかしながら、固
定用の継手としては、104〜105回程度の加圧繰り返しに
耐える必要がある。
【０００８】本発明は、上記従来技術の問題点を解決し
ようとするもので、104〜105回の加圧繰り返しに十分耐
え得る液圧継手を提供することを目的とする。
ようとするもので、104〜105回の加圧繰り返しに十分耐
え得る液圧継手を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の液圧継手は、まず、円筒の内周面あるいは円
柱の外周面から一定の肉厚の膨出壁を介して、軸方向に
任意の幅を有する環状の液室が設けられ、前記液室に通
じる液注入口から圧入された液の圧力により膨出壁を膨
出させて円筒内に挿入され若しくは円柱に挿嵌された他
の部材に圧接させる液圧継手において、 (1) 膨出壁の肉厚をｔ、液室の軸方向両端部に設けた円
形の断面形状を有する拡大部の半径をＲ、拡大部の端部
から継手本体の端部まで(溶接部分)の寸法をｈとしたと
き、ｈ＞Ｒ＞ｔとした構成とするものである。
の本発明の液圧継手は、まず、円筒の内周面あるいは円
柱の外周面から一定の肉厚の膨出壁を介して、軸方向に
任意の幅を有する環状の液室が設けられ、前記液室に通
じる液注入口から圧入された液の圧力により膨出壁を膨
出させて円筒内に挿入され若しくは円柱に挿嵌された他
の部材に圧接させる液圧継手において、 (1) 膨出壁の肉厚をｔ、液室の軸方向両端部に設けた円
形の断面形状を有する拡大部の半径をＲ、拡大部の端部
から継手本体の端部まで(溶接部分)の寸法をｈとしたと
き、ｈ＞Ｒ＞ｔとした構成とするものである。
【００１０】(2) また、一定肉厚ｔの膨出壁の両端部
と、液室の軸方向両端部でかつ膨出壁表面の延長面から
ｔ0(＞ｔ)の距離に設けられた円形の断面形状を有する
拡大部との間に傾斜部を設けた構成とするものである。
と、液室の軸方向両端部でかつ膨出壁表面の延長面から
ｔ0(＞ｔ)の距離に設けられた円形の断面形状を有する
拡大部との間に傾斜部を設けた構成とするものである。
【００１１】(3) さらに、液室の膨出壁を継手本体の軸
方向両端部から予め突出させたものに、その突出部の内
径より大きい外径を有する円筒部材、若しくはその突出
部の外径より小さい内径を有する円筒部材を焼ばめによ
り圧入、あるいは圧嵌し、突出した膨出壁を後退させて
初期圧縮応力を与えてなる構成とするものである。
方向両端部から予め突出させたものに、その突出部の内
径より大きい外径を有する円筒部材、若しくはその突出
部の外径より小さい内径を有する円筒部材を焼ばめによ
り圧入、あるいは圧嵌し、突出した膨出壁を後退させて
初期圧縮応力を与えてなる構成とするものである。
【００１２】
【作用】従来の構成では、一般的に (膨出壁の肉厚ｔ
＞拡大部の半径Ｒ) であった。そこで、上記(1)のよう
に構成することにより、Ｒ部の応力集中が低減され、疲
労寿命が延びる。
＞拡大部の半径Ｒ) であった。そこで、上記(1)のよう
に構成することにより、Ｒ部の応力集中が低減され、疲
労寿命が延びる。
【００１３】また、(2)の構成によれば、応力の発生す
る箇所である液室両端部付近の肉厚を厚くし、機械的強
度の向上となるので、疲労寿命が延びる。
る箇所である液室両端部付近の肉厚を厚くし、機械的強
度の向上となるので、疲労寿命が延びる。
【００１４】さらに、(3)の構成を採用することは、後
で詳述するように、従来の完全片振りから部分両振り、
あるいは完全両振りとすることになり、疲労寿命が延び
る。
で詳述するように、従来の完全片振りから部分両振り、
あるいは完全両振りとすることになり、疲労寿命が延び
る。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照して実施例を詳細に説明す
る。なお、従来例と同一名称のものは同一符号を付す。
図１は、本発明の一実施例を示したもので、１は継手、
４は一定の肉厚ｔを有する膨出壁、５は液室、６は液室
５の軸方向両端部に設けた円形の断面形状を有する拡大
部である。ここでは、拡大部６の半径Ｒを、従来のもの
に比較して大きくしたものであり、拡大部６の端部から
継手本体の端部までの寸法をｈとしたとき、ｈ＞Ｒ＞ｔ
となっている。
る。なお、従来例と同一名称のものは同一符号を付す。
図１は、本発明の一実施例を示したもので、１は継手、
４は一定の肉厚ｔを有する膨出壁、５は液室、６は液室
５の軸方向両端部に設けた円形の断面形状を有する拡大
部である。ここでは、拡大部６の半径Ｒを、従来のもの
に比較して大きくしたものであり、拡大部６の端部から
継手本体の端部までの寸法をｈとしたとき、ｈ＞Ｒ＞ｔ
となっている。
【００１６】このように構成された本実施例では、拡
大部６の応力集中係数が低くなる。溶接部分の仕上が
りがよくなり、切欠係数が低くなる。液室５に液(油)
を圧入したとき、膨出壁４には曲げ応力が、拡大部６の
外側壁面には引っ張り応力がそれぞれ発生するが、従来
はこの２種の応力発生部位が近接しており、その相互作
用で応力が非常に高くなっていた。拡大部６のＲを大き
くすることにより、２種の応力発生部位を離し、応力が
高くなるのを防止することができる。
大部６の応力集中係数が低くなる。溶接部分の仕上が
りがよくなり、切欠係数が低くなる。液室５に液(油)
を圧入したとき、膨出壁４には曲げ応力が、拡大部６の
外側壁面には引っ張り応力がそれぞれ発生するが、従来
はこの２種の応力発生部位が近接しており、その相互作
用で応力が非常に高くなっていた。拡大部６のＲを大き
くすることにより、２種の応力発生部位を離し、応力が
高くなるのを防止することができる。
【００１７】図２は、本発明の他の実施例を示したもの
で、一定肉厚ｔの膨出壁４の両端部と、液室５の軸方向
両端部でかつ膨出壁表面の延長面からｔ0(＞ｔ)の距離
に設けられた円形の断面形状を有する拡大部６との間に
傾斜部11を設ける。なおこの場合、液室５が広くなる
が、破線で示したように、傾斜部11を設けた両端部を除
いて狭く構成してもよい。
で、一定肉厚ｔの膨出壁４の両端部と、液室５の軸方向
両端部でかつ膨出壁表面の延長面からｔ0(＞ｔ)の距離
に設けられた円形の断面形状を有する拡大部６との間に
傾斜部11を設ける。なおこの場合、液室５が広くなる
が、破線で示したように、傾斜部11を設けた両端部を除
いて狭く構成してもよい。
【００１８】このように構成された本実施例では、従来
のものに比較して、応力の発生する箇所である液室両端
部付近の肉厚がｔ0と厚くなるので、加圧力によって生
じる曲げモーメントＭによる応力が低くなり、疲労強度
を向上することができる。
のものに比較して、応力の発生する箇所である液室両端
部付近の肉厚がｔ0と厚くなるので、加圧力によって生
じる曲げモーメントＭによる応力が低くなり、疲労強度
を向上することができる。
【００１９】従来構成のものに、繰り返し液圧を作用さ
せたときは、膨出壁の変形により図３(a)に示したよう
な完全片振り応力が発生する。そこで、膨出壁に、図３
(b)に示したような初期圧縮応力σRを予め与えておけ
ば、応力振幅が従来のものと同じ２σaであっても、部
分両振りとし、平均応力σmを大幅に低減することがで
きる。あるいは、完全両振りとして、平均応力σmを０
にすることも可能である。
せたときは、膨出壁の変形により図３(a)に示したよう
な完全片振り応力が発生する。そこで、膨出壁に、図３
(b)に示したような初期圧縮応力σRを予め与えておけ
ば、応力振幅が従来のものと同じ２σaであっても、部
分両振りとし、平均応力σmを大幅に低減することがで
きる。あるいは、完全両振りとして、平均応力σmを０
にすることも可能である。
【００２０】図４及び図５は、本発明のさらに他の実施
例を示したもので、予め初期圧縮応力を与えて少なくと
も部分両振りを行うようにしたものである。まず、初期
圧縮応力を与えるには、図４に示したように、液室５に
すきまΔを設けて膨出壁４を継手１本体の軸方向両端部
から予め突出させたものを用意する。すきまΔは焼ばめ
代を限度とする。次に、図５に示したように、その突出
部の内径より大きい外径を有する円筒部材、ここでは駆
動軸２を焼ばめにより圧入し、突出した膨出壁４を後退
させる。これにより、膨出壁４は常に焼ばめ力Ｆで押圧
されており、図７で応力Ａ，Ｂ，Ｃが発生する箇所であ
る液室両端部付近には初期圧縮応力が与えられることに
なる。
例を示したもので、予め初期圧縮応力を与えて少なくと
も部分両振りを行うようにしたものである。まず、初期
圧縮応力を与えるには、図４に示したように、液室５に
すきまΔを設けて膨出壁４を継手１本体の軸方向両端部
から予め突出させたものを用意する。すきまΔは焼ばめ
代を限度とする。次に、図５に示したように、その突出
部の内径より大きい外径を有する円筒部材、ここでは駆
動軸２を焼ばめにより圧入し、突出した膨出壁４を後退
させる。これにより、膨出壁４は常に焼ばめ力Ｆで押圧
されており、図７で応力Ａ，Ｂ，Ｃが発生する箇所であ
る液室両端部付近には初期圧縮応力が与えられることに
なる。
【００２１】このように構成された本実施例において、
液注入口７から液(油)を圧入すると膨出壁４と共に焼ば
めした駆動軸２が押され、焼ばめ力Ｆに抗して膨出す
る。その結果、駆動軸２の内周が従動軸３に圧接して、
軸結合が達成される。
液注入口７から液(油)を圧入すると膨出壁４と共に焼ば
めした駆動軸２が押され、焼ばめ力Ｆに抗して膨出す
る。その結果、駆動軸２の内周が従動軸３に圧接して、
軸結合が達成される。
【００２２】このときの膨出壁両端部における応力は初
期圧縮応力が緩和される方向となり、図３(b)のように
少なくとも部分両振りとなって、平均応力を低減するこ
とができる。
期圧縮応力が緩和される方向となり、図３(b)のように
少なくとも部分両振りとなって、平均応力を低減するこ
とができる。
【００２３】なお、実施例では、膨出壁の内周面に、そ
の内径より大きい外径を有する円筒部材を焼ばめにより
圧入したが、膨出壁が外周部にあり、その外周面にその
外径より小さい内径を有する円筒部材を焼ばめにより圧
嵌して初期圧縮応力を与える場合も本発明の範囲に含ま
れる。
の内径より大きい外径を有する円筒部材を焼ばめにより
圧入したが、膨出壁が外周部にあり、その外周面にその
外径より小さい内径を有する円筒部材を焼ばめにより圧
嵌して初期圧縮応力を与える場合も本発明の範囲に含ま
れる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
拡大部の半径Ｒを膨出壁の肉厚ｔよりも大きくすること
により、Ｒ部の応力集中を低減し、疲労寿命を延ばすこ
とができる。また、応力の発生する箇所である液室両端
部付近の肉厚を厚くすることにより、機械的強度を向上
し、疲労寿命を延ばすことができる。
拡大部の半径Ｒを膨出壁の肉厚ｔよりも大きくすること
により、Ｒ部の応力集中を低減し、疲労寿命を延ばすこ
とができる。また、応力の発生する箇所である液室両端
部付近の肉厚を厚くすることにより、機械的強度を向上
し、疲労寿命を延ばすことができる。
【００２５】さらに、従来、完全片振りであったもの
を、膨出壁両端部に初期圧縮応力を与えることにより、
少なくとも部分両振りとして、疲労寿命を延ばすことが
できるという効果を奏するものである。
を、膨出壁両端部に初期圧縮応力を与えることにより、
少なくとも部分両振りとして、疲労寿命を延ばすことが
できるという効果を奏するものである。
【図１】本発明の液圧継手の一実施例の拡大部のＲを大
きくしたものの要部断面図である。
きくしたものの要部断面図である。
【図２】本発明の液圧継手の他の実施例の液室の両端部
に傾斜部を設けたものの要部断面図である。
に傾斜部を設けたものの要部断面図である。
【図３】従来例の完全片振りによる応力変化[図３(a)]
と、本発明の更に他の実施例における部分両振りによる
応力変化[図３(b)]を示す図である。
と、本発明の更に他の実施例における部分両振りによる
応力変化[図３(b)]を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例の初期圧縮応力を与えるた
めの液室及び膨出壁の構造を示す断面図である。
めの液室及び膨出壁の構造を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施例の初期圧縮応力を与えた状
態での断面図である。
態での断面図である。
【図６】従来の液圧継手の断面図である。
【図７】従来例における応力発生の説明図である。
１ … 継手、 ２ … 駆動軸、 ３ … 従動軸、 ４ …
膨出壁、 ５ … 液室、６ … 拡大部、 ７ … 液注入
口、 11 … 傾斜部。
膨出壁、 ５ … 液室、６ … 拡大部、 ７ … 液注入
口、 11 … 傾斜部。
フロントページの続き (72)発明者 高橋 郁夫 東京都中央区築地３丁目10番10号 株式会 社中村自工内 (72)発明者 橋本 幸雄 東京都中央区築地３丁目10番10号 株式会 社中村自工内
Claims (4)
- 【請求項１】 円筒の内周面あるいは円柱の外周面から
一定の肉厚の膨出壁を介して、軸方向に任意の幅を有す
る環状の液室が設けられ、前記液室に通じる液注入口か
ら圧入された液の圧力により前記膨出壁を膨出させて前
記円筒内に挿入され若しくは前記円柱に挿嵌された他の
部材に圧接させる液圧継手において、前記膨出壁の肉厚
をｔ、前記液室の軸方向両端部に設けた円形の断面形状
を有する拡大部の半径をＲ、前記拡大部の端部から継手
本体の端部までの寸法をｈとしたとき、ｈ＞Ｒ＞ｔとし
たことを特徴とする液圧継手。 - 【請求項２】 円筒の内周面あるいは円柱の外周面から
一定の肉厚の膨出壁を介して、軸方向に任意の幅を有す
る環状の液室が設けられ、前記液室に通じる液注入口か
ら圧入された液の圧力により前記膨出壁を膨出させて前
記円筒内に挿入され若しくは前記円柱に挿嵌された他の
部材に圧接させる液圧継手において、前記一定肉厚ｔの
膨出壁の両端部と、前記液室の軸方向両端部でかつ膨出
壁表面の延長面からｔ0(＞ｔ)の距離に設けられた円形
の断面形状を有する拡大部との間に傾斜部を設けたこと
を特徴とする液圧継手。 - 【請求項３】 円筒の内周面から一定の肉厚の膨出壁を
介して、軸方向に任意の幅を有する環状の液室が設けら
れ、前記液室に通じる液注入口から圧入された液の圧力
により前記膨出壁を膨出させて前記円筒内に挿入された
他の部材に圧接させる液圧継手において、前記液室の膨
出壁を継手本体の軸方向両端部から予め突出させたもの
に、その突出部の内径より大きい外径を有する円筒部材
を焼ばめにより圧入し、突出した前記膨出壁を後退させ
て初期圧縮応力を与えてなることを特徴とする液圧継
手。 - 【請求項４】 円柱の外周面から一定の肉厚の膨出壁を
介して、軸方向に任意の幅を有する環状の液室が設けら
れ、前記液室に通じる液注入口から圧入された液の圧力
により前記膨出壁を膨出させて前記円柱に挿嵌された他
の部材に圧接させる液圧継手において、前記液室の膨出
壁を継手本体の軸方向両端部から予め突出させたもの
に、その突出部の外径より小さい内径を有する円筒部材
を焼ばめにより圧嵌し、突出した前記膨出壁を後退させ
て初期圧縮応力を与えてなることを特徴とする液圧継
手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6063223A JP2784881B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 液圧継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6063223A JP2784881B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 液圧継手 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07269528A true JPH07269528A (ja) | 1995-10-17 |
| JP2784881B2 JP2784881B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=13223001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6063223A Expired - Lifetime JP2784881B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 液圧継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2784881B2 (ja) |
Cited By (7)
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| JP2010133474A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Jtekt Corp | 軸連結装置およびトルクリミッタ |
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1994
- 1994-03-31 JP JP6063223A patent/JP2784881B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2784881B2 (ja) | 1998-08-06 |
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