JPH10103314A - 軸をボスに連結するための連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 締め付け面間に作用する圧力が常時確実に監
視されるとともに表示可能である連結装置を提供するこ
と。 【解決手段】 軸１をボス２に連結するための連結装置
において、ボス２内には、環状ギャップ３が形成され、
環状ギャップ３は、圧力媒体供給源に接続可能であり、
締め付け部材６．１が設けられ、締め付け部材６．１は
カバー部材６．２により接触状態で囲まれ、締め付け部
材６．１は溝部６．３を有して構成され、溝部６．３は
環状ギャップ３に連通され、加圧された際には溝部６．
３により締め付け部材６．１がカバー部材６．２に対し
て押圧され、バネ６．４が設けられ、バネ６．４は、カ
バー部材６．２に作用して、締め付け部材６．１からカ
バー部材６．２を離すように付勢する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１のプレア
ンブル（前提部分）に記載されるように、軸をボスに連
結するための連結装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】この
ような連結装置は、ドイツ特許公報DE-29-23-902-C2号
から公知となっている。この公報に記載された発明によ
れば、ボスには、表面部からわずかに離間して軸に対し
て同軸状に延びる円筒形の環状ギャップが設けられてい
る。この環状ギャップは圧力供給源に接続されるから、
ボスと軸との間を締め付け固定することが可能となる。

【０００３】このような連結装置を定常動作させる際に
は、環状ギャップにおいて、圧力媒体により、定常的に
充分に高い圧力が維持される必要がある。通常は、圧力
媒体としてオイルが用いられる。環状ギャップあるいは
管路内で圧力媒体の漏出が生じると、圧力が低下する。
この圧力の低下により、ボスと軸との間において滑りが
生じる。これにより、軸等が摩滅することになり、大き
な損傷が生じる可能性がある。このような損傷を防止す
るためには、圧力を監視して、圧力低下を適時に判断す
る必要がある。

【０００４】圧力監視を実施する装置は、既に公知とな
っている。例えば、オイル供給部に漏洩通報手段を設置
することが可能である。この漏洩通報手段は、バネによ
り負荷がかけられたプランジャを有して構成され、漏出
が生じるとこのプランジャが移動され、場合によって
は、この移動により信号が出力される。このような漏洩
通報装置の短所は、加圧オイル供給部の完全な密閉が前
提とされている点である。例えば、連結装置の亀裂等に
起因する漏出により圧力低下が生じたとしても、漏洩通
報手段は、この漏出を通報することはない。

【０００５】また、圧力を直接監視することも可能であ
る。このために、例えばドイツ特許公開公報DE-42-04-8
97-A1号に開示されているように、既に非接触型の監視
システムが開発されている。この場合、計測ヘッドに非
常に高感度の圧力センサを設置しなければならないとい
う短所がある。このような非接触型の監視システムは、
本発明の連結装置が頻繁に使用される粗仕上げの圧延設
備等への適用には問題がある。

【０００６】また、バネ−プランジャシステムを適用す
ることも考察される。しかし、この場合、完全な密閉が
要求されるから、プランジャのシールが問題となる。さ
らに、シール部において大きな摩擦力が作用するので、
ヒステリシスが大きくなる。

【０００７】本発明は、締め付け面間に作用する圧力が
常時確実に監視されるとともに表示可能とする、請求項
１のプレアンブルに記載された連結装置を提供すること
を目的とする。この連結装置により、圧力が低下した場
合に、それに応じた処理を行い、構成部材の摩滅を防止
することが可能となる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の問題点は、請求項
１に記載された特徴を用いることで解決される。

【０００９】本発明の特徴によれば、環状ギャップから
は、締め付け部材に作用する管路が延びている。この締
め付け部材は、カバー部材により接触状態で囲まれてい
る。また、締め付け部材は、溝部を有して構成され、こ
の溝部は環状ギャップに圧力媒体について連通されてい
る。定常動作中、すなわち充分な高さの圧力が提供され
ている際には、溝部内のオイル圧力により締め付け部材
が膨張され、これにより締め付け部材がカバー部材に対
して固定される。これとは対照的に、ボスと軸との間の
環状ギャップ内の圧力が低下した場合には、締め付け部
材の溝部における圧力もこれに応じて低下するから、締
め付け部材とカバー部材との間の固定状態が解消され
る。さらに、本発明による装置は、カバー部材に作用し
て、カバー部材を締め付け部材から離させるバネを有し
て構成されている。締め付け部材とカバー部材との間の
締め付け状態が解消される瞬間には、カバー部材と締め
付け部材との間にズレが生じて、カバー部材が締め付け
部材に対してスライド移動する。このようにカバー部材
の位置がずれることで、環状溝部内の圧力が低下したこ
とが判別される。

【００１０】

【発明の実施の形態】図を参照して、本発明を詳細に説
明する。個々の図は、以下のようなものを示している。
図１は、本発明による連結装置の基本構造を示す図であ
る。説明を明確にするために、基本構造から圧力表示装
置が省略されている。図２は、第１の実施の形態による
図１の連結装置を示す、軸に垂直な断面図である。図３
は、第２の実施の形態による連結装置を示す図２と同様
の断面図である。図４は、図３に示された圧力監視装置
を示す拡大図である。図５は、締め付け部材とカバー部
材との協働する面が円錐状に形成された圧力監視装置の
別の実施の形態を示す図である。図６は、圧力監視装置
の別の実施の形態を示す図である。この図においても、
軸に垂直な断面が示されている。

【００１１】図１に示される連結装置は、締め付けによ
り互いに固定される軸１とボス２とを有して構成されて
いる。ボス２は、円筒形の環状ギャップ３を有して構成
されている。この環状ギャップ３は、軸１を囲み、軸１
に対して同軸状に延びている。環状ギャップ３は、軸１
の直径よりも少しだけ大きな直径を有している。したが
って、環状ギャップ３と軸１の外表面との間には、薄い
スリーブ部が介在されるのみである。

【００１２】環状ギャップ３は、加圧オイル機構の構成
要素となっている。この加圧オイル機構は、オイル注入
部３．３、および入口部３．１のネジ孔に螺合されるネ
ジ３．２を有して構成されている。この加圧オイル機構
には、最初にオイルが充填される。そして、ネジ３．２
が適切な強さで入口部３．１のネジ孔にねじ込まれて、
これによりスリーブ２．２により望ましい締め付け力が
軸１に作用し、ボス２と軸１とが互いに固定される。

【００１３】図２および図３には、ブシュ１．１が収縮
ばめにより取り付けられた軸１、およびボス２が示され
ている。これらの図においては、入口部３．１には密閉
型バルブ３．２が付設されており、この密閉型バルブに
より圧力がもたらされる。さらに、オイル供給部５が設
けられており、このオイル供給部は、管路３．４を介し
て入口部３．１に連通されている。

【００１４】図２に示す実施の形態においては、本発明
による圧力監視装置６は、締め付け部材６．１を有して
構成されている。この締め付け部材は、キャップ６．２
により囲まれている。連結装置が動作せず、加圧オイル
機構に圧力が作用しない場合には、締め付け部材６．１
は、キャップ６．２内で自由にスライド移動可能であ
る。

【００１５】締め付け部材６．１内には、環状溝部６．
３が設けられ、この環状溝部は、溝部３．５を介して円
筒形の環状ギャップ３に連通されている。締め付け部材
６．１の軸に対して放射方向内側の領域には、２重円錐
シール部材(Doppelkegeldic-htung:独語)が設けられて
いる。この２重円錐シール部材により、加圧オイルは、
溝部３．５から環状溝部６．３に確実に移送され、締め
付け部材６．１周りには流入しない。

【００１６】締め付け部材６．１は、バネ６．４を備え
ている。このバネ６．４は、締め付け部材６．１内に、
締め付け部材６．１に対して同軸状に設けられている。
なお、本実施の形態においては、締め付け部材６．１お
よびキャップ６．２は円形の断面形状を有しているが、
別の形状の断面を用いることも可能である。

【００１７】さらに、キャップの上昇行程を制限するた
めに、シール部材６．６を備えた保持リング６．５が設
けられている。これらの保持リングおよびシール部材
は、ともにキャップ６．２を囲んでいる。

【００１８】通常は、最初に、加圧オイル機構にオイル
が充填される。その後、密閉型ボルト３．２が適切にね
じ込まれ、所望の締め付け圧力が生成される。環状ギャ
ップ３と締め付け部材６．１の環状溝部６．３とが連通
されているから、キャップ６．２に対して締め付け部材
６．１が締め付け固定される。そして、キャップ６．２
は、図に示された位置に保持される。

【００１９】本発明による実施の形態の機能は、締め付
け部材６．１とキャップ６．２との間の環状間隙部によ
り発揮されることに留意する必要がある。キャップ６．
２はボス２の孔部２．３内に配置されてはいるが、この
孔部２．３は、本発明の機能については、何ら貢献して
はいない。孔部２．３は、キャップ６．２が（軸１を基
準として）放射方向に妨げなく移動可能であるように、
その大きさを定められるのみでよい。

【００２０】例えば環状ギャップ３、入口部３．１、密
閉型バルブ３．２、または接続管路３．４等にオイルの
漏出が生じた場合には、加圧オイル機構におけるオイル
圧力が低下する。このような圧力低下は、締め付け部材
６．１の環状溝部６．３にまで及ぶ。これにより、締め
付け部材６．１はキャップ６．２内で、キャップ６．２
は孔部２．３内で、軸方向に自由にスライド移動可能と
なる。この場合、バネ６．４は、キャップ６．２がボス
２から外方に突出して点線で示された位置をとるように
作用する。これにより、キャップ６．２は、行程７だけ
後退する。

【００２１】図３に示された実施の形態は、図２に示さ
れた実施の形態と全く同様の形態を有している。異なる
点としては、図３の実施の形態では、オイル供給部５と
圧力監視装置６との間にさらに別の接続管路３．６が設
けられていることが上げられる。図から分かるように、
キャップ６．２は段部６．７を有しており、これにより
環状空間６．８が形成される。環状空間６．８は、接続
管路３．６を介して、同様に加圧オイル機構に接続され
ている。また、環状空間６．８は、シール部材６．９，
６．１０により、シールされている。

【００２２】上記のような構造を有することで、連結装
置の動作開始時に、オイル供給部５によりオイルが充填
されると、キャップ６．２に圧力が作用する。この構成
によれば、キャップがバネ６．４の付勢力に抗して放射
方向内側へ自動的に押し下げられるとういう利点があ
る。圧延設備等の大型の設備においては、前記バネを非
常に強力に形成する必要があるので、上記のようにキャ
ップが自動的に押し下げられる構造は、非常に有効とな
る。

【００２３】図４には、図２とほぼ同一である圧力監視
装置が示されている。この場合、より明確に示すため
に、寸法が拡大されている。

【００２４】図５には、他の有効な実施の形態が示され
ている。図から分かるように、締め付け部材６．１およ
びキャップ６．２は、協働し互いに接触するそれぞれの
面が円錐形状を有するように形成されている。キャップ
６．２の軸に対して放射方向内側に向く端部と、孔部
２．３の底部との間には、一組の離間リング８が配置さ
れている。この離間リング８に関しては、任意の数の離
間リングを設置することが可能である。このように離間
リングを設けることで、締め付け部材６．１とキャップ
６．２との協働する面間の間隙を調整できるという効果
がある。これにより、望ましい圧力値を調整することが
可能となり、この所望の圧力値未満となると、締め付け
部材６．１とキャップ６．２との間の締め付け作用が解
消して、キャップ６．２は締め付け部材６．１から離さ
れる。このような解決策を用いることで、ユーザが自分
自身で所望の圧力を調整可能である。

【００２５】図６に示した実施の形態でも、中空軸１と
ボス２との間に環状ギャップ３が設けられている。この
実施の形態では、締め付け部材がおおよそ杆体６．１と
して形成されている。また、溝部としては、環状溝部で
はなく、孔部６．９が形成されている。この孔部６．９
も溝部３．５を介して環状ギャップ３に連通されてい
る。

【００２６】本実施の形態が先行する実施の形態に対し
て有する他の相違点は、キャップが設けられず、締め付
け部材６．１がボス２に形成された孔部２．３に直接的
かつ接触的に囲まれていることである。この場合、締め
付け部材６．１と孔部２．３の内側面との間の環状間隙
部を通して、加圧オイルが軸に対して放射方向外側に漏
出するのを防止するように、シール部材９が不可欠とな
る。

【００２７】加圧オイル機構において圧力低下が生じる
と、締め付け部材６．１とボスに形成された孔部２．３
との間には、締め付け力が作用しなくなる。したがっ
て、バネ６．４により、締め付け部材６．１がボス２の
外表面から外方へ押し出され、これにより圧力低下が示
される。

【００２８】通常、圧力監視装置６は、加圧オイル機構
において所望の最小圧力が作用して初めて締め付け力が
作用し始めるように形成されている。

【００２９】図２、図５、および図６に示された実施の
形態においては、締め付け部材、または図２および図５
の場合にはキャップが、バネの付勢力に抗して孔部２．
３内に押し込まれる。そして、オイル加圧機構に動作圧
力が作用すると、すぐに締め付け固定状態が生じる。圧
力が低下して、調整された最小圧力（例えば１０００バ
ール）を下回ると、圧力監視装置の締め付け力が解消さ
れ、その結果、締め付け部材６．１またはキャップ６．
２が外側に移動される。

【００３０】行程距離７は、固定的に設置された近接ス
イッチ(proximity switch)により記録することが可能で
ある。

【００３１】図３に示される実施の形態においては、加
圧オイル機構に圧力が作用すると、締め付け部材６．１
およびキャップ６．２が自動的に押し込まれるので好適
である。これにより、製造が容易となる。さらに、機能
が改善され、高いバネ力を設定することが可能となる。
また、締め付け部材およびキャップが自動的に押し込ま
れて、人が注意を払うことを必要としないから、安全性
が高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による連結装置の基本構造を示す図で
ある。

【図２】 第１の実施の形態による図１の連結装置を示
す、軸に垂直な断面図である。

【図３】 第２の実施の形態による連結装置を示す図２
と同様の断面図である。

【図４】 図３に示された圧力監視装置を示す拡大図で
ある。

【図５】 締め付け部材とカバー部材との協働する面が
円錐状に形成された圧力監視装置の別の実施の形態を示
す図である。

【図６】 圧力監視装置の別の実施の形態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 軸 ２ ボス ２．３ 孔部 ３ 環状ギャップ ５ オイル供給部 ６．１ 締め付け部材 ６．２ カバー部材 ６．３ 溝部 ６．４ バネ ６．８ 空間部 ８ 離間リング ９ シール部材

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸（１）をボス（２）に連結するための
   連結装置において、 前記ボス内には、環状ギャップ（３）が形成され、 該環状ギャップ（３）は、圧力媒体供給源に接続可能で
   あり、 締め付け部材（６．１）が設けられ、 該締め付け部材（６．１）は、カバー部材（６．２）に
   より接触状態で囲まれ、 前記締め付け部材（６．１）は溝部（６．３）を有して
   構成され、該溝部は前記環状ギャップ（３）に連通さ
   れ、加圧された際には前記溝部により前記締め付け部材
   （６．１）が前記カバー部材（６．２）に対して押圧さ
   れ、 バネ（６．４）が設けられ、該バネは、前記カバー部材
   （６．２）に作用して、前記締め付け部材（６．１）か
   ら前記カバー部材（６．２）を離すように付勢すること
   を特徴とする連結装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の連結装置において、 前記カバー部材（６．２）がキャップ（６．２）として
   形成され、前記バネ（６．４）が前記キャップ（６．
   ２）に作用することを特徴とする連結装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の連結装置
   において、 前記締め付け部材（６．１）の前記溝部が、環状溝部
   （６．３）として形成されていることを特徴とする連結
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   された連結装置において、 前記カバー部材（６．２）が、該カバー部材により囲ま
   れた前記締め付け部材（６．１）とともに、前記ボス
   （２）内に形成された前記孔部（２．３）内に設置され
   ていることを特徴とする連結装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の連結装置において、 前記カバー部材（６．２）を監視位置に配置する際に、
   前記締め付け部材（６．１）に対して相対的に前記カバ
   ー部材（６．２）を締め付け固定する方向に移動させる
   ように、バネ力と反対方向にオイル圧力が作用されるこ
   とを特徴とする連結装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の連結装置において、 前記カバー部材（６．２）の外表面には、空間部（６．
   ８）が設けられ、該空間部は、管路を介してオイル供給
   部（５）に接続されることを特徴とする連結装置。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項６のいずれかに記載
   された連結装置において、 前記締め付け部材（６．１）および前記カバー部材
   （６．２）の協働するそれぞれの締め付け面は、円錐状
   に形成され、 前記締め付け面間の間隙の幅が、前記締め付け部材
   （６．１）と前記カバー部材（６．２）との相対位置を
   変えることで調整可能であることを特徴とする連結装
   置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の連結装置において、 前記間隙の幅を調整するために、離間リング（８）が設
   けられ、 該離間リングは、前記カバー部材（６．２）の前記軸に
   対する放射方向内側の端部と、前記ボスに形成された面
   との間に介在されることを特徴とする連結装置。
9. 【請求項９】 請求項１から請求項８のいずれかに記載
   された連結装置において、 前記締め付け部材（６．１）が杆体として形成され、前
   記ボス（２）には孔部（２．３）が形成され、前記締め
   付け部材（６．１）が前記孔部（２．３）内に接触状態
   で囲まれるようにして収容され、これにより前記ボス
   （２）自体がカバー部材として機能し、前記ボス（２）
   と前記締め付け部材（６．１）との間には、シール部材
   （９）が設けられていることを特徴とする連結装置。