JPH11270571A - バックラッシ量調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックラッシ量を自由に調整可能として、バ
ックラッシ量の過大・過小により引き起こされる振動や
衝撃の発生を防止したカップリングの提供。 【解決手段】 駆動側及び被駆動側のカップリングハブ
に設けた外歯とカップリングカバーの駆動側及び被駆動
側に設けた内歯とを夫々噛み合わせて回転力を伝達する
ようにしたギヤカップリングにおいて、外歯と内歯との
接触面は、ギヤカップリングの回転方向と反回転方向の
何れか一方側の接触面がギヤカップリングの軸心線と平
行に形成されるとともに、他方側の接触面が前記軸心線
に対し所定角度傾斜させて構成され、さらに、前記駆動
側及び被駆動側ギヤ部の外歯と内歯との軸方向相対位置
を変化させる調整手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回転軸の軸継手に用
いられるギヤカップリングのバックラッシ量調整装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ギヤカップリングは、発電プラントの回
転軸間の軸継手等、種々の回転機械の軸継手に多く使用
されている。図７は、発電プラントの回転軸系の１例を
示す平面図で、図において１０１はタービン、１０３は
減速機、１０４は発電機、１０２は該減速機１０３の出
力軸と発電機１０４の入力軸との間に介装されたギヤカ
ップリングである。

【０００３】図８〜図９はかかるギヤカップリング１０
２の従来技術の１例を示す。図８において、１は駆動側
のカップリングハブで、その内周に形成されたスプライ
ン１ａを介して駆動軸（不図示）に連結されて、該駆動
軸とともに回転せしめられる。２は被駆動側のカップリ
ングハブで、その内周に形成されたスプライン２ａを介
して被駆動軸（不図示）に連結され、該カップリングハ
ブ２の回転が被駆動軸に伝達されるようになっている。
３は駆動側のカップリングカバー、４は被駆動側のカッ
プリングカバーで、双方のカバー３、４は外周のフラン
ジ部３ａ、４ａにて、リーマボルト１７及びナット１６
により連動連結されている。

【０００４】図９に示すように、前記駆動側のカップリ
ングハブ１の外周には外歯２３が形成されるとともに、
前記駆動側のカップリングカバー３の内周には内歯２４
が形成され、双方の歯が噛み合って駆動側ギヤ部５０を
構成する。また前記被駆動側のカップリングハブ１の外
周には外歯２３’が形成されるとともに、前記被駆動側
のカップリングカバー３の内周には内歯２４’が形成さ
れ、双方の歯が２３’、２４’が噛み合うことにより被
駆動側ギヤ部６０を構成する。３１、３２、３３はシー
ル用のＯリングである。

【０００５】かかるギヤカップリングにおいて、駆動軸
（不図示）からの回転は駆動側のカップリングハブ１に
伝達され、該カップリングハブ１から駆動側ギヤ部５０
を介して駆動側のカップリングカバー３に伝達され、さ
らに該カップリングカバー３から、フランジ３ａ、４ａ
を経て被駆動側のカップリングカバー４に伝達される。
そして、被駆動側のカップリングカバー４の回転は、被
駆動側ギヤ部６０を介して被駆動側のカップリングハブ
２に伝達され、さらに被駆動軸（不図示）に伝達され
る。

【０００６】かかる回転の伝達時において、図９に示す
ように、駆動側ギヤ部５０及び被駆動側ギヤ部６０に
は、外歯２３、２３’と内歯２４、２４’との間にバッ
クラッシＣが形成されており、該ギヤカップリングにお
いては、駆動軸と被駆動軸との軸心線７０がある程度の
偏心、偏角あるいは継手の前後で軸方向誤差があって
も、前記バックラッシＣが形成された噛み合い部でこれ
らを吸収して、回転力を支障無く伝達可能となってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ギヤカップリングを用
いた回転機械において、軸系の振動は、アライメントの
ずれがその要因であるが、ギヤカップリングがある程度
フレキシブルであるため、前記アライメントのずれを該
カップリングにて吸収している。かかるギヤカップリン
グにおいては、外歯と内歯の噛み合い部に形成されてい
るバックラッシが前記アライメントのずれの吸収の機能
を果たしている。

【０００８】該バックラッシ量が過小であると歯車継手
部の剛性が高くなって前記アライメントのずれを吸収で
きず、振動発生の要因となる。また、前記ギヤカップリ
ングにおいて、バックラッシ量を初期段階で大きく探っ
た場合には、外歯と内歯との噛み合い部に片当りによる
摩耗が生じ、噛み合い部のバランスが悪化して振動発生
の原因となるとともに、駆動軸からの動力伝達時に大き
な衝撃が噛合い部に作用して歯形破損の原因となる。

【０００９】然るに図８〜図９に示す従来技術に係るギ
ヤカップリングにあっては、駆動側ギヤ部５０及び被駆
動側ギヤ部６０のバックラッシはギヤカップリングの組
立時に一義的に決まり、調整が困難であるため、前記の
ようなバックラッシの過小あるいは過大による不具合が
発生し易いという問題点を有している。

【００１０】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、バ
ックラッシ量を自由に調整可能として、バックラッシ量
の過大・過小により引き起こされる振動や衝撃の発生を
防止したギヤカップリングを提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、その第１発明として、駆動軸に連結される
駆動側カップリングハブに設けた外歯とカップリングカ
バーの一部位に設けた内歯とを噛合わせてなる駆動側、
ギヤ部と、被駆動軸に連結される被駆動側カップリング
ハブに設けた外歯と前記カップリングカバーの他部位に
設けた内歯とを噛み合わせてなる被駆動側ギヤ部とを備
え、前記駆動側カップリングハブから駆動側ギヤ部、被
駆動側ギヤ部を経て被駆動側カップリングハブに回転力
を伝達するように構成されたギヤカップリングにおい
て、前記駆動側ギヤ部及び被駆動側ギヤ部における外歯
と内歯との接触面は、ギヤカップリングの回転方向と反
回転方向の何れか一方向側の接触面がギヤカップリング
の軸心線と平行に形成されるとともに、他方側の接触面
が前記軸心線に対し所定角度傾斜して構成されてなり、
前記駆動側及び被駆動側ギヤ部の外歯と内歯との軸方向
相対位置を変化させる調整手段を備えたことを特徴とす
るバックラッシ量調整装置を提案する。

【００１２】また第２発明は前記第１発明において、前
記調整手段が、前記カップリングカバーの駆動側及び被
駆動側端面と、ギヤカップロングの軸方向移動を規制す
る駆動側及び被駆動側のサイドカバーとの間に夫々挟持
されて厚さを変化可能にされた調整板からなる。

【００１３】かかる発明によれば、バックラッシ量を大
きくする際には、一方側（例えば被駆動側）の調整手段
つまり調整板の厚さを所定量薄くし、他方側（例えば駆
動側）の調整板の厚さを前記所定量だけ厚くして内歯が
形成されたカップリングカバーに組み付け固定する。こ
れにより、前記カップリングカバーが前記一方側（被駆
動側）に移動し、該カップリングカバーに設けた内歯と
カップリングハブに設けた外歯との軸方向相対位置が変
化し、前記内歯と外歯との反回転方向における接触面が
ギヤカップリングの軸心線に対して傾斜しているため、
前記軸方向相対位置の変化により円周方向の間隙量、つ
まりバックラッシ量が大きくなる。

【００１４】また、前記バックラッシ量を小さくする際
には、前記とは逆に一方側（例えば被駆動側）の調整板
の厚さを所定量厚くし、他方側（例えば駆動側）の調整
板の厚さを前記所定量だけ薄くして、カップリングカバ
ーを前記他方側へ移動させて、カップリングカバーに設
けた内歯とカップリングハブに設けた外歯との軸方向相
対位置を変化させることにより、バックラッシ量が小さ
くなる。

【００１５】従って、かかる発明によれば、駆動側及び
被駆動側に設けた２個の調整手段、つまり調整板の厚さ
を同量だけ増減することにより、内歯が設けられた駆動
側及び被駆動側カップリングカバーを一体で軸方向に移
動させて前記内歯とカップリングハブに設けた外歯との
軸方向相対位置を変えるというきわめて簡単な手法で以
ってバックラッシ量の調整が可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。

【００１７】図１は本発明の実施形態に係るギヤカップ
リングの軸心線に沿う断面図（上半分）及び側面図（下
半分）、図２及び図３はカップリング歯の噛み合い状態
説明図である。

【００１８】図１において、１は駆動側のカップリング
ハブで、その内周に形成されたスプライン１ａを介して
駆動軸（不図示）に連結されて、該駆動軸とともに回転
せしめられる。２は被駆動側のカップリングハブで、そ
の内周に形成されたスプライン２ａを介して被駆動軸
（不図示）に連結され、該カップリングハブ２の回転が
被駆動軸に伝達されるようになっている。３は駆動側の
カップリングカバー、４は被駆動側のカップリングカバ
ーで、双方のカバー３、４は外周のフランジ部３ａ、４
ａにて、リーマボルト１７及びナット１６により連動連
結されている。

【００１９】前記駆動側のカップリングハブ１の外周に
は外歯２３が形成されるとともに、前記駆動側のカップ
リングカバー３の内周には内歯２４が形成され、双方の
歯が噛み合って駆動側ギヤ部５０を構成する。また前記
被駆動側のカップリングハブ２の外周には外歯２３’が
形成されるとともに、前記被駆動側のカップリングカバ
ー４の内周には内歯２４’が形成され、双方の歯２
３’、２４’が噛み合うことにより被駆動側ギヤ部６０
を構成する。

【００２０】そして、前記駆動側ギヤ部５０の外歯２３
及び内歯２４は、カップリングの通常の回転方向での外
歯２３と内歯２４との接触面２３ａ、２４ａがカップリ
ングの軸心線７０と平行になるように形成されるととも
に、反回転方向（回転方向と逆方向）での外歯２３と内
歯２４との接触面２３ｂ、２４ｂが前記軸心線７０に対
して適当な角度θにて傾斜するように形成される。

【００２１】また、前記被駆動側ギヤ部６０の外歯２
３’及び内歯２４’はカップリングの通常の回転方向で
の外歯２３’と内歯２４’との接触面２３'ａ、２４'ａ
がカップリングの軸心線７０と平行になるように形成さ
れるとともに、反回転方向での外歯２３’と内歯２４’
との接触面２３'ｂ、２４'ｂが前記軸心線７０に対し
て、前記駆動側ギヤ部５０と同一角度θにて傾斜するよ
うに形成される。

【００２２】５は駆動側のサイドカバー、６は被駆動側
のサイドカバー、１９は駆動側の調整金具、２０は被駆
動側の調整金具である。該駆動側の調整金具１９は前記
サイドカバー５とカップリングカバー３との間に挿み込
まれて複数のボルト１４によって固定される。前記駆動
側の調整金具２０は、前記サイドカバー６とカップリン
グカバー４との間に挿み込まれて複数のボルト１４ａに
よって固定される。

【００２３】１１、１２は前記サイドカバー５、６とカ
ップリングハブ１、２との間をシールするＯリング、１
３はカップリングカバー３、４間をシールするＯリン
グ、７、９は調整金具１９の両側面をシールするＯリン
グ、８、１０は調整金具２０の両側面をシールするＯリ
ングである。

【００２４】かかる構成からなるギヤカップリングにお
いて、駆動軸（不図示）からの回転は駆動側のカップリ
ングハブ１に伝達され、該カップリングハブ１から駆動
側ギヤ部５０を介して駆動側のカップリングカバー３に
伝達され、さらに該カップリングカバー３から、フラン
ジ３ａ、４ａを経て被駆動側のカップリングカバー４に
伝達される。そして、被駆動側のカップリングカバー４
の回転は、被駆動側ギヤ部６０を介して被駆動側のカッ
プリングハブ２に伝達され、さらに被駆動軸（不図示）
に伝達される。

【００２５】かかるギヤカップリングにおいて、前記駆
動側ギヤ部５０及び被駆動側ギヤ部６０の外歯２３、２
３’と内歯２４、２４’との間に形成されるバックラッ
シＣを調整する際には、前記調整金具１９及び２０の厚
さを変え、２ヶ所の該調整金具１９及び２０の厚さの和
が、図１に示すように、サイドカバー５、６とカップリ
ングハブ１、２のつば部１'ａ、２'ａで固定される寸法
Ｌとカップリングカバー３、４の長さの和ｌ₁との差：
Ｌ−ｌ₁となるように該カップリングカバー３、４の位
置を調整する。

【００２６】即ちバックラッシ量Ｃを大きくする際に
は、一方側（被駆動側）の調整金具２０の厚さを薄くす
る。次いでこの薄くした量だけ他方側（駆動側）の調整
金具１９の厚さを厚くする。これにより内歯２４及び２
４’が夫々形成されたカップリングカバー３及び４は、
一体にて被駆動側（図の右方）へ移動し、内歯２４、２
４’と外歯２３、２３’との相対位置が図３に示す実線
位置から破線位置となり、バックラッシ量がａからｂに
拡大される。

【００２７】前記バックラッシ量を小さくする際には、
前記とは逆に、駆動側の調整金具１９の厚さを薄くし、
被駆動側の調整金具２０の厚さを厚くして、カップリン
グカバー３及び４を駆動側（図の左方）に移動させる。

【００２８】以上のように、かかる実施形態によれば、
駆動側ギヤ部５０及び被駆動側ギヤ部６０の外歯２３、
２３’と内歯２４、２４’との接触面を反回転方向にお
いて傾斜させるとともに、駆動側及び被駆動側に設けた
調整金具１９、２０の厚さを同量だけ増減することによ
り、カップリングカバー３及び４を一体で軸方向に移動
させるという、きわめて簡単な手段で以ってバックラッ
シ量Ｃを正確に調整することができる。

【００２９】図４〜図６は本発明の適用例を示す。図４
は図１と同様なギヤカップリングを示し、駆動側のカッ
プリングハブ１に入力された回転は駆動側ギヤ部５０を
介してカップリングカバー３、４に伝達され、被駆動側
ギヤ部６０を介して被駆動側のカップリングハブ２に伝
達されるようになっている。

【００３０】図５に示すギヤカップリングは駆動側のカ
ップリングカバー３と被駆動側のカップリングカバー４
との間にセンターチューブ２１を介装している。その他
の構成は図４のギヤカップリングと同様である。

【００３１】図６に示すギヤカップリングは、センター
チューブ２１の両端に外歯を形成し、該外歯の一方を駆
動側のカップリングカバー３に形成した内歯と噛み合わ
せて駆動側ギヤ部を構成し、該外歯の他方を被駆動側カ
ップリングカバー４に形成した内歯と噛み合わせて被駆
動側ギヤ部６０を構成している。

【００３２】

【発明の効果】以上記載のごとく、本発明によれば駆動
側及び被駆動側に設けた２個の調整手段、つまり調整板
の厚さを同量だけ増減することにより、内歯が設けられ
た駆動側及び被駆動側カップリングカバーを一体で軸方
向に移動させて前記内歯とカップリングハブに設けた外
歯との軸方向相対位置を変えるというきわめて簡単な手
法で以ってバックラッシ量の調整が可能となる。

【００３３】従ってバックラッシ量の過小や過大による
回転系の振動や衝撃等の不具合が発生しても、上記のよ
うに調整手段（調整板）の厚さを変えるのみで、ギヤカ
ップリングの交換無しにバックラッシ量を随時最適値に
再調整することができ、かかるバックラッシ量に起因す
る不具合の発生を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係るギヤカップリングの
軸心線に沿う断面図（上半分）及び側面図（下半分）で
ある。

【図２】 上記実施形態におけるカップリングの外歯と
内歯の噛み合い状態の説明図である。

【図３】 上記実施形態におけるバックラッシ量の変化
状態の説明図である。

【図４】 本発明の適用例（その１）に係るギヤカップ
リングの図１の対応図である。

【図５】 本発明の適用例（その２）に係るギヤカップ
リングの図１の対応図である。

【図６】 本発明の適用例（その３）に係るギヤカップ
リングの図１の対応図である。

【図７】 本発明に係るギヤカップリングが用いられる
発電プラントの回転系の構成図である。

【図８】 従来技術に係るギヤカップリングを示す図１
の対応図である。

【図９】 従来技術に係るギヤカップリングの外歯と内
歯の噛み合い状態説明図である。

【符号の説明】

１ カップリングハブ（駆動側） ２ カップリングハブ（被駆動側） ３ カップリングカバー（駆動側） ４ カップリングカバー（被駆動側） １９ 調整金具（駆動側） ２０ 調整金具（被駆動側） ２３、２３’ 外歯 ２４、２４’ 内歯 ５０ 駆動側ギヤ部 ６０ 被駆動側ギヤ部 ７０ 軸心線 Ｃ バックラッシ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸に連結される駆動側カップリング
   ハブに設けた外歯とカップリングカバーの一部位に設け
   た内歯とを噛み合わせてなる駆動側ギヤ部と、 被駆動軸に連結される被駆動側カップリングハブに設け
   た外歯と前記カップリングカバーの他部位に設けた内歯
   とを噛み合わせてなる被駆動側ギア部とを備え、前記駆
   動側カップリングハブから駆動側ギヤ部、被駆動側ギヤ
   部を経て被駆動側カップリングハブに回転力を伝達する
   ように構成されたギヤカップリングにおいて、 前記駆動側ギヤ部及び被駆動側ギヤ部における外歯と内
   歯との接触面は、ギヤカップリングの回転方向と反回転
   方向の何れか一方側の接触面がギヤカップリングの軸心
   線と平行に形成されるとともに、 他方側の接触面が前記軸心線に対し所定角度傾斜して構
   成されてなり、前記駆動側及び被駆動側ギヤ部の外歯と
   内歯との軸方向相対位置を変化させる調整手段を備えた
   ことを特徴とするバックラッシ量調整装置。
2. 【請求項２】 前記調整手段が、前記カップリングカバ
   ーの駆動側及び被駆動側端面と、ギヤカップリングの軸
   方向移動を規制する駆動側及び被駆動側のサイドカバー
   との間に夫々挟持されて厚さを変化可能にされた調整板
   からなる請求項１記載のバックラッシ量調整装置。