JPH08270636A - 回転連結部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連結部材同士の連結部をボルト・ナットのよ
うな簡単な締結素子で素子と連結部の挿通孔間に隙間
（ガタ）のない状態で回転自在に連結する。 【構成】 ２つの連結部材１、２の連結部に連結用挿通
孔９を傾斜偏心させかつその一部を挿通孔へ挿入される
ボルト５と同心状に開口させ、両連結部材１、２間には
テーパ座金８が偏心負荷手段として挿通され、ボルト５
と挿通孔９の開口部９ａの間の隙間をなくしてボルト５
とナット６により両連結部材１、２を回転自在に締付け
て連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、平行リンクの連結点
のような２つの連結ロッドを回転自在に連結する回転連
結部構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば図５の船尾船底部略図に示すよう
な、小型船舶のツインプロペラＴの後方に設けられた舵
（図示省略）は、船尾に設けた平行リンク機構を油圧シ
リンダ等により駆動する方式が一般に多く採用されてい
る。１、２は連結ロッド、２ａは手動操作用レバー、３
は油圧シリンダ、４は回転軸である。回転軸４は下方に
延びる図示省略の舵に連結されている。

【０００３】図中の記号Ａで示す連結ロッド１、２の回
転連結部は、一般に一方の連結ロッド１の端１ａ、１ａ
間に垂直ピン５を設け、これに他方の連結ロッド２を重
ね、両連結ロッド１、２が互いに回転自在となる程度に
垂直ピン先端をゆるく締着させる構造が採用されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した連
結ロッドの回転連結部構造では、垂直ピンを中心に互い
に約９０°程度に交互する２つの連結ロッドを介して舵
が操作されるが、油圧シリンダの動力で一方の連結ロッ
ドを押し引きして他方の連結ロッドを回転させる際に他
方の連結ロッドには舵からの反力が作用する。

【０００５】上記舵からの反力に抗してなお大きく舵を
所定角度まで回転させようとすると、他方の連結ロッド
は単に反力を一方の連結ロッドに与えるだけでなく両者
のバランスによって他方の連結ロッドは垂直ピンに対し
て倒れたりねじれたりする。

【０００６】このような、作用を船の航行中に幾度とな
く繰り返すと垂直ピンに対して他方の連結ロッドの垂直
ピンを締め直しても隙間（ガタ）が少しずつ大きくな
り、エンジンの振動が伝わると両連結ロッドが激しく振
動し、一方の連結ロッドを少しの距離移動させても他方
の連結ロッドへ回転が伝達されなくなったりする。最悪
の場合は、垂直ピン構造が破断したりして操舵不能の事
態となることも予想される。

【０００７】この発明は、上述した従来の回転連結部構
造の種々の問題点に留意して、通常用いられるボルトナ
ットなどの締結部材を用いて２つの連結部材の連結部を
締結部材とこれを挿入する挿入孔との間に隙間（ガタ）
が生じないようにして回転自在に連結できる連結構造を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決する手段として、２つの連結部材の連結部に連結用
挿通孔を設け、この挿通孔に締結部材を挿入して両連結
部材を回転自在に連結し、少なくとも一方の連結部材の
連結用挿通孔は連結部材に対し傾斜偏心状としかつその
一部を上記挿入締結部材と同心状に開口させ、連結部材
又は挿入締結部材に対し偏心負荷を付与する偏心負荷手
段を備えて成る回転連結部構造としたのである。

【０００９】この場合、前記連結用挿通孔を連結部材の
いずれかへの主作動力の作用方向に傾斜偏心して形成す
るのが好ましい。

【００１０】

【作用】上記の構成としたこの発明の回転連結部構造に
よると、２つの相互に連結される連結部材は連結部に挿
通される締結部材と挿通孔との間に隙間のない状態で回
転自在に締結される。このため、連結部材が設置される
周辺からの振動があってもその振動で連結部材が激しく
振動したりすることがなく、スムースに両連結部材は回
転する。

【００１１】２つの連結部材を繰り返し相互に回転させ
て移動させることを長時間続けている間に挿通孔と締結
部材との間は挿通孔が磨耗して大きくなり隙間が徐々に
大きくなる。この隙間をそのまま放置すると連結部材同
士が振動で大きく振れることになるが、この発明では締
結部材を増し締めすることによりこの隙間を常になくす
ことができる。

【００１２】締結部材を増し締めすれば、偏心負荷手段
により連結部材のいずれかの一方が増し締めの程度に応
じて少しずつ傾き、これによって隙間をなくすように締
結部材が挿通孔に当接するからである。従って、挿通孔
が摩耗によって大きくなっても常に隙間のない状態で回
転自在に両連結部材は連結されるのである。

【００１３】第二の発明では、挿通孔の傾斜方向を連結
部材のいずれかに作用する作動動力の方向と一致させる
ようにして挿通孔を形成するとしている。このため、主
作動力の方向に繰り返し力が長期間作動しても、締結部
材を増し締めすることにより常に隙間なしの状態が得ら
れることとなる。

【００１４】

【実施例】以下この発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は第１実施例の回転連結部の主要断面
図である。この図は図５の従来例の回転連結部の構造と
は異なるが、同図の連結部材１の中心線上で断面したも
のに相当する。図示のように、連結部材１、２の連結部
にはそれぞれ連結用挿通孔９が設けられており、両挿通
孔９に挿入される締結部材のボルト５とこれにねじ係合
されるナット６により両連結部材１、２は回転自在に連
結される。

【００１５】７は座金であり、ボルト５、ナット６、座
金７については一般に使用されるものである。８はテー
パ座金であり、テーパ角度は数度程度の適宜角度であれ
ばよく、一端に平面部を設けてある。裏面は前面に亘っ
て平面状であるが、必ずしも全面フラットでなくともよ
い。又、両面共にテーパ状としてもよい。

【００１６】連結用挿通孔９は、図１の（ｂ）に示すよ
うに、連結部材１、２に対して傾斜して設けられ、かつ
挿通孔９の上下出口開口部９ａは一部がボルト５と同心
状の垂直な接触面として形成されている。挿通孔９の傾
斜方向は、図示のように、連結部材１と２に対して対称
である。挿通孔９を傾斜して貫通させると、上下端の開
口は垂直なボルト５の中心から一定両ｅ偏心した偏心楕
円状となるが、この実施例ではこの偏心方向と反対方向
に中心を戻しボルト５の中心と同心状となる開口を上記
楕円孔に接続するように形成している。

【００１７】この場合、上記偏心方向は連結部材１が押
圧力を伝達する部材であるとするとその押圧力の方向に
一致する方向とするのが好ましい。但し、図示の例のよ
うに連結部材１、２が互いに直角に交互する状態で使用
されるとは限らない場合やリンク機構で一方のリンクの
回転力を他方に伝達する場合のように、連結部材の中心
線上に押圧力が作用するとは限らないことがある。この
ような場合は、その押圧力の主成分の向く方向に合致さ
せるようにするとよい。

【００１８】上記開口部９ａの深さは、あまり小さいと
開口部９ａの周面のボルト５に対する接触面圧が大きく
なるから、この面圧でボルト５が傷付かない程度とす
る。

【００１９】なお、図示の例ではテーパ座金８の裏面に
接する連結部材１にも、連結部材２と同様にかつこれと
対称な方向に傾斜偏心した連結用挿通孔９及びその上下
端開口部９ａを設けているが、連結部材１側の挿通孔９
及び開口部９ａは必ずしもなくてもよい。

【００２０】又、連結部材１、２は図示の例では平板状
としているが、必ずしも平板状でなくとも円形のもの多
角形状のものなど断面形状はどんな形状でもよいことは
勿論である。このことは以下の全ての実施例でも同じで
ある。

【００２１】上記のように構成したこの実施例の回転連
結部構造では次のような回転自在な連結作用が得られ
る。図１の（ａ）に示すように、連結部材１、２は初期
設定組立時には互いに平行になるように設計されてい
る。

【００２２】即ち、ナット６は適当な回転力で回転させ
てボルト５に螺合し、そのナット６が進む力で連結部材
２と１をボルト５の軸方向に互いに引き付けて締結して
いる。この締結力はテーパ座金８の連結部材２との接触
部を介して連結部材２に対して偏心荷重として作用す
る。

【００２３】上記偏心荷重は連結部材２に対し図１の
（ａ）の断面内で時計方向のモーメントとして作用し、
この方向にこの部材を回転させようとするが、挿通孔９
の開口部９ａの垂直な接触面のボルト５の周面が当接し
ているため、この接触面からの反力と釣り合って連結部
材２は殆ど回転することはできず、このため連結部材１
と２が平行に保持されるのである。

【００２４】この状態で押圧力Ｆが駆動シリンダ等から
与えられ矢印の方向に連結部材１が移動し、これにより
他方の連結部材２が図示省略の回転中心を中心として回
転するものとする。

【００２５】上記押圧力Ｆが作用すると、他方の連結部
材２からの反力に抗して連結部材１と２はボルト５の中
心線を中心として互いに相対的に回転しながら左方へ移
動する。このとき、押圧力Ｆは連結部材１において挿通
孔９の開口部９ａの接触面を介してボルト５に直接作用
し、ボルト５を傾けようとするが、ナット６による締結
力を適当な大きさに設定しておけばテーパ座金８の接触
面の抗力が大きくテーパ座金８が連結部材２に対してず
れることはない。必要であればずれ止め８ａを連結部材
２の裏面に設けるようにしてもよい。従って、連結部材
１と２は適当な締結力で相互に連結された状態でかつ相
互の連結部に隙間（ガタ）なしで回転自在に連結される
こととなる。

【００２６】なお、連結部材１と２を回転自在に連結し
た状態で幾度となく回転操作しているとナット６がゆる
むことがあり得るため、図示省略しているが、ナット６
をダブルナットとしかつ座金７をばね座金としたり、さ
らにボルト５にゆるみ止めのピンを挿入するようにして
ゆるみ止手段を設けるようにするとよい。

【００２７】又、このようにして連結部材１と２を繰り
返し回転操作していると、長期間の使用後図１（ａ）に
点線で示しているように、挿通孔９の開口部９ａの接触
面の半径が少しずつ大きくなる。そうすると当然ボルト
５は挿通孔９に対して生じた隙間（ガタ）のためゆるん
で、例えば船体振動などの振動と共振して激しく振られ
ることになる。

【００２８】このような場合は、この実施例の回転連結
構造ではナット６を増し締めすれば再び隙間のないスム
ースな回転自在の連結作用が得られる。但し、この場合
ナット６を増し締めしてボルト５に対して進んだ分だけ
連結部材２を押し下げることとなるが、テーパ座金８の
接触部厚さが変化していないものとすれば、この接触部
からの反作用で連結部材２は時計方向に回転され、ねじ
られることになる。

【００２９】上記ねじりは、ねじり量が微小であれば連
結部材２の他の取付部との間で許される限り多少生じて
も差支えはなく、スムースで回転自在な連結作用が保持
できるのである。

【００３０】図２の（ａ），（ｂ）は第二、第三の実施
例であるが、偏心荷重付与手段としてのテーパ座金８に
代えて（ａ）では半円状突部８’、（ｂ）では球状突部
８”を設けた点のみが異なるだけで他は全て第一実施例
と同じであるから詳細な構成、作用の説明については同
一機能部材に同一符号を付して省略する。

【００３１】図３の例も基本的には第一実施例と同等の
第四実施例であるが、連結部材１の端末を２つの端末部
材１ａ、１ａとして形成し、連結部材２との間に対称に
２つのテーパ座金８、８を設けた点が異なっている。
又、基本的な作用も同様であり、詳細な説明は省略す
る。

【００３２】図４の例では、上記いずれかの実施例とは
異なり、連結部材１と２の間に偏心荷重付与手段は設け
られていないが、その代わりボルト５’に偏心荷重を付
与して隙間のない状態で連結部材１と２を回転自在に連
結する方式のものである。

【００３３】図示のように、ボルト５’の下端を斜めに
適宜長さ延長して延長部５ａ’とし、その端部付近に偏
心荷重付与手段として紐又は金属製コイル８Ｘを連結部
材１との間に巻き付けている。紐又は金属製コイル８Ｘ
は、連結ロッドのような長さの調整できる部材を連結部
材１に連結するようにしてもよい。

【００３４】この実施例では、連結部材１と２は互いに
座金７を挟んで平行に設定され、ナット６により一定に
締結力で締付けられている。ナット６による締結力でボ
ルト５’の主要部は連結部材１と２に対し垂直に保持さ
れる。このとき、紐又は金属製コイル８Ｘによりボルト
５’の延長部５ａ’を適宜位置に締め付けることによっ
てボルト５’の主要部を垂直に保持する。

【００３５】この状態で連結部材１に押圧力が作用し、
連結部材１と２が相互に回転しながら移動し、これを繰
り返す。そしてこの作用を長期間繰り返してボルト５’
の主要部と連結部材１と２の挿通孔９の開口部９ａの接
触面との間に摩耗により隙間（ガタ）ができると、ナッ
ト６を強く締め付けても、この隙間をなくすことはでき
ない。

【００３６】この場合は、紐又は金属コイル８Ｘの長さ
を調整してボルト５’の主要部を少し傾斜させて開口部
９ａの接触面に当接するように設定する。これによって
ボルト’と連結部材１、２との隙間をなくした状態で連
結部材１、２を相互に回転自在に連結する作用を保持で
きることになる。

【００３７】

【効果】以上詳細に説明したように、第一の発明の回転
連結構造は２つの連結部に設けた挿通孔に締結部材を挿
通し、挿通孔を連結部材に対して傾斜偏心状としかつ一
部を締結部材と同心状に開口させ、連結部材又は挿入締
結部材に偏心負荷手段を備えたから、偏心負荷手段によ
り締結部材は常に挿通孔に対し隙間のない状態で挿入さ
れ、連結部材は回転自在に連結され、挿通孔が磨耗して
大きくなっても偏心負荷手段により常に締結部材が挿通
孔に対し隙間のない状態で挿通できるため振動のないス
ムースな回転連結が可能となるという利点が得られる。

【００３８】第二の発明では挿通孔の偏心方向を連結部
材の主作動力の方向に一致させるようにしたから、隙間
が生じる方向とこれを偏心負荷手段で矯正する方向が一
致し、有効に隙間をなくすことができるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）第一実施例の回転連結部構造の主要断面
図 （ｂ）及び矢視Ｂ−Ｂからの平面図

【図２】（ａ）第二実施例の回転連結部構造の主要断面
図 （ｂ）第三実施例の回転連結部構造の主要断面図

【図３】第四実施例の回転連結部構造の主要断面図

【図４】第五実施例の回転連結部構造の主要断面図

【図５】従来例の回転連結部構造を備えたリンク機構の
平面図

【符号の説明】

１ 連結部材 ２ 連結部材 ５ ボルト ６ ナット ７ 座金 ８、８’、８”、８Ｘ 偏心負荷手段 ９ 連結用挿通孔 ９ａ 開口部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの連結部材の連結部に連結用挿通孔
   を設け、この挿通孔に締結部材を挿入して両連結部材を
   回転自在に連結し、少なくとも一方の連結部材の連結用
   挿通孔は連結部材に対し傾斜偏心状としかつその一部を
   上記挿入締結部材と同心状に開口させ、連結部材又は挿
   入締結部材に対し偏心負荷を付与する偏心負荷手段を備
   えて成る回転連結部構造。
2. 【請求項２】 前記連結用挿通孔を連結部材のいずれか
   への主作動力の作用方向に傾斜偏心して形成したことを
   特徴とする請求項１に記載の回転連結部構造。