JPS5965618A - 軸連結機構及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な軸連結機構及びその作動方法に関するも
のであｐ１互いに作動連結する２つの軸を確実に摩擦係
合し、２つの軸の間に回転モーメントやトルクの伝達全
確実に達成するものである。

より具体的には、本発明の軸連結機構は、谷ｋがほぼ円
筒状軸端または端部を有する同軸的に配置された２つの
軸を摩擦連結するものである。軸連結機構は、軸の円筒
状端または端部よシもわずかに大きな径を有しかつわず
かにテーパーした外側テーパー面全南するほぼ円筒状孔
を有する内側スリーブまたはシツシングを具えている。

さらに。

内側スリーブの外側テーパー面と協働する内側テーパー
面を有する外側スリーブまたはブッシングが提供されて
いる。外側スリーブは内外側スリーブのテーパー面の間
に高圧流体媒体を供給する孔を有している。内側スリー
ブが外側スリーブにより圧縮され、軸の端部に強く押圧
され両軸の間に摩擦係合音生じる作動位置に、外側スリ
ーブがわずかな力に工ｐ移動される。外側スリーブは、
軸の端部を軸連結機構の作動位置で囲む支持部を有して
いる。この支持部の間には、軸連結機構の作動位置にお
いて両軸の間の領域に位置する中間部が設けられている
。

と９わけ、この種の軸連結機構は、船舶用プロペラ軸と
その駆動軸の連結に用いられる。この種の軸連結機構は
、キー溝を用いる必要がなく、スペース全域らず簡単に
取付取はすしができるという利点を有している。

しかしながら、この種の軸連結機構の公知のものは、内
側スリーブ上に外側スリーブを駆動する場合外側スリー
ブがその全長にわたって支持されていなければならない
という欠点があった。ギャップが存在するところ、特に
、連結される軸の対向する端部の間において、すなわち
、内側スＩＪ　＋ゾが支持されていないところでは、内
側スリーブが高圧力により破損するおそれがあった。

このように、例えば、連結する軸の両端の欠点を解消す
るため、その間にギャップを形成しないように両端を合
わせなければならなかった。場合によっては、軸に軸連
結機構全取付けるのに高価な補助作業が必要になった。

一方、２つの中空軸が中空スペースを含むように連結さ
れる可変ピッチゾロペラ軸のような場合も笑際上必要で
ある。一般的には、これらの中空軸には両軸の連結部に
軸連結機構が設けられ、この軸連結機構によって、プロ
ペラ軸にそってゾロペラを駆動軸から完全に分離可能に
している。

上述のタイプの今日の軸連結機構においては、軸端部の
中間スペースにパイパータイト環状挿入部材を挿入する
必要がオシ、内側スリーブにそって外側スリーブを移動
させることが必要になる軸連結機構の組立時に内側スリ
ーブ全効果的に支持する必要がある。この作業は船舶に
プロペラを取付けた後にのみ可能であり、複雑で高価な
ものである。

従って、本発明の主たる目的は、連結する軸の軸連結機
構を取付数はずす作業において、先行技術の上述の欠点
や限定を有さない新規な軸連結機構と方法とを提供する
ことである。

本発明の他の目的は、軸がその間に中間スペースを有し
て又は有さず当接しているかには関係なく、比較的簡単
な、信頼性のあるまた安全な両軸の連結機構において、
新規な軸連結機構を提供するものである。

本発明の他の目的は、両軸全簡単に効果的に連結する４
ｇ租件のある、確笑な、安全な新規の軸連結機構全提供
するものであり、両軸間に比較的高トルクまたは回転モ
ーメント伝達を達成し、この軸連結機構が構成が簡単で
アシ、製造コストが安く、作動が極めて信頼性が高く、
使用が簡単で連結される両軸の端部の連結機構の着脱が
比較釣部１ 単であり、軸端が互いに当接していないでまた軸連結機
構がその全長にわたって支持されていない場合も軸連結
機構の破損の危険がないものである。

本発明の他の目的は、軸端が互いに離れているときに部
分的に支持されていない場合に匙こる破損に対して軸連
結機構の内側スリーブを保護するのに時間のかかる高価
な作業の必要がなく、連結される両軸の軸端を信頼性が
高くトルク伝達連結する新規な軸連結機構及びその方法
を提供するものである。

上記本発明の目的全達成するために、加圧流体の供給用
に少なくとも１つの供給口を２つの支持部が有しており
、外側スリーブまたは内側スリーブの中間部に加圧流体
の少なくとも１つの排出口を設けである軸連結機構が提
供されている。

排出能力は、外側スリーブまたはブッシングに設けられ
るのが好ましい。

しかしながら、外部排出口等は内側スリーブまたはブッ
シングに設けてもよい。中空軸全連結するときには、対
向する軸端は互いに離れておシ、２ 加圧流体は中空軸の中空通路をスムーズに流れる。

この実施例は、軸連結機構を取付けるとき内側スリーブ
上の外側スリーブの移動が両軸端のスペースより大きい
場合に特に有効である。加圧流体の排出口は対向する軸
端のスペース上に正確に位置している。

内側スリーブの円筒状通路が段部合有し、異なる径を有
するほぼ円筒状の２つの部分を有するようにしてこれら
の径に対応する軸端の連結を可能にする軸連結機構が本
発明によシ提供されている。

この種の連結は、先行技術によりスリーブ構成では不可
能であった。

さらに、内側スリーブの支持部の大径部は大径を有する
ように構成されている。内側スリープの外側テーパー面
にかかわらず両支持部で同じ厚さを有する内側スリーブ
の軸連結機構が提供される。

この機構は、軸連結機構の設計及び計算に有利である。

好ましくは、排出口は協働するほぼ項状溝全有すること
もできる。この環状溝によシ、加圧流体が軸連結機構の
周囲に一様に分配される。

上述のように、本発明は新規な軸連結機構に関するとと
もに同軸的に配置された軸の端部を連結する軸連結機構
を作動させる方法及び軸連結機構の取はずし方法にも関
するものである。本発明によると、連結される両軸の対
向する端部の軸連結機構が取付けられ、軸連結機構は、
わずかにテーパーした外側面を有する内側スリーブ及び
テーパーした内側面を有する外側スリーブを有している
。

テーパーした内側及び外側スリープの接触界面を介して
、対向する軸端から離れた軸連結機構の少なくとも１つ
の支持部の領域から加圧流体が供給され、この加圧流体
が圧力降下を受けて大気圧になる領域に向かって、内側
及び外側スリーブの接触界面にそって流れ、この圧力降
下領域が対向する軸端部の間に延在した面に位置してい
る。内側及び外側スリーブの接触する面の間の界面にお
ける加圧流体の流れにより、外側スリーブが、所定の取
付方向に外側スリーブを移動させるのに光分な程度内側
スリーブから上昇させられる。外側スリーブは取付方向
に移動され連結される軸の対向する端部に対して内側ス
リーブが圧縮され、内側及び外側スリーブの界面を介し
た加圧流体の流れが不連続となシ、軸端が軸連結機構に
よシ互いに伽実に連結される。軸連結機構の取りはずし
動作は、外側スリーブが取付方向の反対方向に移動され
る以外は基本的には同じである。

軸端は必ずしも離す必要はなく、当接させてもよい。さ
らに、加圧流体は、圧力降下する領域に向かって反対方
向に外側及び内側スリーブの接触面の間に外側スリーブ
の２つの支持部から供給される。加圧流体の圧力降下が
生じうる領域がこのような支持部の間の中間部に位置し
ている。

以下、本発明ｋｍ付図面を参照して詳述する。

硲付図面においては、軸連結機構と連結される軸との構
成が自業者が本発明の原理と技術思想とを容易に理解で
きる程度に簡略化されて示されている。第１図に示す実
施例においては、軸連結機構１が、例えは、２つ、の中
空軸２及び３を互いに連結するために用いられている。

例えば、軸の一方はピッチ調整可能のプロペラ軸でろ９
、軸の他方はこのプロペラ軸を駆動する駆動軸である。

ピッチ調整可能のプロペラ軸を駆動する場合には、軸２
及び３内の通路４及び５は図示しないが周知の中空管等
により通常、形成され、特に油圧媒体等の適当な高圧流
体を供給、送出及び環流しておシ。

プロペラ軸を操作しており、場合によっては、電線等が
軸２，３の通路４，５の中に延在している。

軸２，３の％にの対向する端面２３，２４の間には図示
する間隙６が、上述した状況においては。

設けられておシ、適当な連結機構によって、一方の軸が
移動できない場合に他方の軸をはずして両者の連結が開
放されるようになっている。

第１図に示す実施例の軸連結機構１は、リング部材１０
等とともに内側スリーブ、すなわち、内側ブッシング７
及び外側スリーブ、すなわち、外側ブッシング８を有し
ている。

上記内側ブッシング７は、図示されてはいるが正確には
明示されていない軸２，３の端部の外径よりも１例えば
、０．１５１ｒＩＩＴｌだけ大きい内径り全方５ するほぼ円柱状通路１１を有している。さらに、内側シ
ツシング７は、傾斜度（１：５０）から（１：８０）の
外側テーパー面１２を有している。

内側ブッシング７はその端部にシールリング１４ととも
にネジ部１３全有している。

外側シツシング８は、内側シツシング７の外側テーパー
面１２に合った内側テーパー面１５を有している。すな
わち、内側ブッシング１と外側シツシング８は同一の傾
斜度を有し、内側シツシング７の外径は、所定の摩擦係
合及び離脱會なすように選択さ扛ている。

リング部材１０は、円価ブッシング７の外側ネジ部１３
に螺合する内側ネジ部１６を有している。

さらに、リング部材１０は、内側ネジ部１６と連続する
ほぼ円柱状穴部１７を有しておジ、円柱状穴部１７が内
側ブッシング７のシールリング１４とともにシール機構
を形成している。リング部材１０の外周部にはほぼ円柱
状面１８が形成されておシ、その面上には、外側シツシ
ング８の端部に形成されたほぼ円柱状穴部２１とともに
シール機６ 構を形成する同様なシールリング２０が取付けられてい
る。はぼ円柱状穴部２１によｐ、リング部材１０ととも
に円筒状室２２が形成される。この目的は後述される。

第１図は１作動状態の軸連結機構１を示しており、テー
パー面１２と１５とによシ外側ブッシング８が内側ブッ
シングを押して、軸２及び３の端部が内側シツシングの
中に固着挾持されている。

この固着挟持力は、駆動軸から被駆動軸まで伝わる必要
な回転モーメントまたはトルクを伝達するのに光分な大
きさの摩擦力である。この状態において、軸連結機構１
は、特に、外側ブッシング８は２つの支持部Ａとその間
の中間部Ｂとを有してお９、支持部Ａと中間部Ｂは同様
に内側シツシングにも存在していると考えられる。中間
部Ｂは。

軸２，３の各対向端面２３，２４の間の中間間隙６にわ
たって延在している。支持部Ａはその軸の端面からブッ
シング７．８の間の挟持作用がなくなる場所まで、すな
わち、テーパー面１２と１５とが互いに接触している部
分にわたって延在している。

さらに第１図に示すように、外側ブッシング８の中に、
より正確には支持部Ａ内に、軸連結機構１を取付取はず
すときに、ここでは高圧油である：ｊｉａな加圧流体媒
体を供給する供給口３０が設けられている。軸連結機構
１の作動位置の中間部Ｂには、流体媒体の排出口３１が
設けらｎでいる。

開口２１の中間部には供給口３２が設けられている。供
給口３０はテーパー面１５の周囲に圧油をＡ内に分配す
るための環状溝３３を有している。

排出口３１も、軸連結機構１の周囲に圧油の一様な流れ
全可能にするために、所定の溝、好ましくは、環状溝を
有している。

軸２，３を離して第１図に示す軸連結機構１を開放した
いときは、周知の方法できわめて高圧にされた圧油を供
給口３０を介して供給し、外側シツシング８が内側ブッ
シング７のテーパー面１２上全第１図において左側に移
動される。その結果。

内側ブッシングＴにかかつていた挾持力がなくなシ、圧
縮さｎた内側シツシング１が再び膨張し。

９ 内側ブッシング７と軸２，３の端または端部との間の摩
擦係合が開放される。軸連結機構１は軸２゜３上の横方
向にずれる。

一方、軸連結機構１を作動状態にして、前述の摩擦係合
力により軸２，３を確実に連結するには、外側シツシン
グ８は図示した作動位置において内側シツシング７上に
正確に取付配置されなければならない。この状態は％ま
た、圧油が供給口３０から供給され同時に他の圧油が円
筒状室３０に供給口３２を介して供給されることにより
達成される。テーパー面１２．１５の接触面の間に供給
口３０から供給された圧油によシ外側ブッシング８が膨
張させられ、外側ブッシング８が内側シツシングＩのテ
ーパー面１２上を挾持方向に移動させられる。この移動
は円筒状室２２に働く圧油の駆動力により行なわ扛る。

これらの作動は周知の軸連結機構においてもよく知られ
たものである。一方、本発明においては、排出口３１と
その構造が設けられておシ、環状溝３４が設けられてい
ることは重要なことである。

０ 前述したように、排出口３１は、谷＠２，３の端面２３
，２４の間の中間間隙６に対応した中間部Ｂに位置して
いる。排出口３１により圧油の排出が可能になシ、特に
この部分において、内側ブッシング７は支持されておら
ず、さもないと、約１０００パールにもなる超高圧油の
作用でこの部分は破壊されてしまう。前述した本発明の
軸連結機構１によると、供給された圧油の作用でテーパ
ー面１２，１５の間にわずかな間隙が形成されるとすぐ
に、供給された圧油が排出口３１から排出されその圧力
を低下させている。従って、軸２゜３の長さの正確な、
従来必要であった調整が不要になり、すなわち、従来は
端面２３，２４にぴった夛合わせてその間に間隙をなく
さなければならず、または、この間隙がおる場合はこの
中に正確なパイパータイト支持リングを入れる必要があ
った。これら従来技術はきわめて高価なものでめった。

第２図は、本発明による軸連結機構の他の実施例を示す
ものであり、特に可変ピッチプロペラ軸における場合の
ような、中空軸２，３用の排出口３１の特別な形状を示
している。この実施例においては、排出口３１は、内側
ブッシング７に形成され、軸２，３０対向端面の間の中
間間隙６に開口している。

第２図は、また、異なる径Ｄ１．Ｄ２ヲ有する２つの軸
２，３の連結機構も示している。好ましくは、内側ブッ
シング７は、大径Ｄ２の軸に対応する大径Ｄ２に有する
ほぼ円柱状孔の部分が同様に大径全方する内側ブッシン
グ７の支持部Ａに形成されている。

第１図の構成は、軸２，３に圧入またはひやしばめされ
た支持筒３５が設けらｎておｐ％軸連結機構１の外圧に
対して軸２，３を適度に補強している。

本発明は図示実施例に基づき詳述されたが、本発明はこ
れらに限定されるものではなく、多くの変更例が可能で
あることは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】 第１図は、プロペラ軸と駆動軸との連結機構を示す本発
明の第１実施例の一部破断断面図、及び第２図は、軸連
結機構を示す第２実施例の一部破断断面図である。 図中、１・・・軸連結機構、２，３・・・軸、４，５・
・・通路、６・・・間隙、７・・・内側ブッシング、８
・・・外側ブッシング、１０・・・リング部材、１１・
・・円柱状通路、１２．１５・・・テーパー面、１３，
１６・・・ネジｇＬ１４，２０・・・シールリング、１
７・・・円柱状穴部、１８・・・円柱状面、２１・・・
円柱状穴部、２２・・・円柱状室、２３，２４・・・端
面、３０・・・供給口、３１・・・排出口、３２・・・
供給口、３３・・・環状溝、３５・・・支持筒 代理人　浅　村　　　晧 ６ ９７一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）はぼ円筒状の対向する端部を有しほぼ同軸的に対
   向するように配置された２つの軸を摩擦連結させる軸連
   結機構において、円筒状の対向する前記端部に対してわ
   ずかに大きい径を有するほぼ円筒状の孔部を有する内側
   スリーブを具備しておバ前記内側スリーブがわずかにテ
   ーパーした外面を有しておシ、前記内側スリーブと協働
   しかつ前記内側スリーブのわずかにテーパーした前記外
   面に接触する外側スリーブを具備してお９、前記内側及
   び外側スリーブのテーパー面の間に加圧流体を供給し前
   記外側スリーブが比較的小さい力で内側スリーブ上を作
   動位置に移動することができるようにした孔装置を前記
   外側スリーブが有しておシ、前記外側スリーブが前記内
   側スリーブを前記作動位置に押圧し、前記内側スリーブ
   を前記軸の対向する端部に押圧し、前記両軸を摩擦連結
   させておシ、前記外側スリーブが前記軸の対向する端部
   全前記作動位置で取囲む支持部を有しておシ、前記外側
   及び内側スリーブが前記支持部の間に位置する中間部を
   有してお９、前記中間部が前記外側スリーブの前記作動
   位置において対向する前記両軸の間の部分に位置してお
   ＃）、前記支持部の各々が前記加圧流体を供給し前記孔
   装置を画成する少なくとも１つの供給［１を有しておシ
   、前記中間部の前記加圧流体を排出する少なくとも１つ
   の排出口を具備していることを特徴とする軸連結機構。 （２、特許請求の範囲第１項記載の軸連結機構において
   、前記排出口が前記外側スリーブに形成されていること
   ｆｆ：特徴とする軸連結機構。 （３）特許請求の範囲第１項記載の軸連結機構において
   、前記排出口が前記内側スリーブに形成されていること
   を特徴とする軸連結機構１゜（４）特許請求の範囲第１
   項記載の軸連結機構において、前記内側スリーブのほぼ
   円筒状孔が段部全方しておシ、径が異なシかつ同様に径
   が異なる軸を連結するほぼ円筒状の２つの部分を有して
   いることを特徴とする軸連結機構。 （５）特許請求の範囲第４項記載の軸連結機構において
   、前記内側スリーブのよ）大径を有するほぼ円筒状部分
   が同様に大径を有する前記内側スリーブの前記支持部に
   形成されていることを特徴とする軸連結機構。 （６）特許請求の範囲第１項記載の軸連結機構において
   、前記排出口に作動連動するほぼ環状溝を具えているこ
   とを特徴とする軸連結機構１、（７）対向する端部を有
   しほぼ同軸的に対向するように配置された２つの軸を連
   結する軸連結機構において、円筒状の対向する前記端部
   に対してわずかに大きい径を有するほぼ円筒状の孔部を
   有する内側スリーブを具備しておシ、前記内側スリーブ
   がテーパー外面を有しており、前記内側スリーブと協働
   しかつ前記内側スリーブのテーパー外面に接触する外側
   スリーブを具備しており、ｍＪ記外側スリーブが前記内
   側スリーブ上を作動位置に移動する十分な圧力において
   前記内側及び外側スリーブのテーパー面の間に加圧流体
   全供給する孔装置全具備しており、前記外側スリーブが
   前記内側スリーブを前記作動位置に押圧し前記内側スリ
   ーブを前記軸の対向する端部に押圧し前記両軸をトルク
   伝達連結させておシ、前記スリーブが前記軸の一方の一
   端のまわりに延在した少なくとも１つの支持部を有して
   おり、前記外側及び内側スリーブが前記対向する両軸の
   間に前記外側スリーブの作動位置で位置する中間部を有
   してお、Ｑ、＠１Ｊ記支持部が前記加圧流体全供給しか
   つ前記孔装置を画成する少なくとも１つの供給口を有し
   ており、前記中間部の前記加圧流体を排出する少なくと
   も１つの排出口を具備していることを特徴とする軸連結
   機構。 （８）はぼ同軸的に配置された２つの軸の対向する端部
   を連結する軸連結方法において、内側及び外側スリーブ
   の間にテーパー接触面を有する内側及び外側スリーブを
   有する軸連結機構を、前記軸の端部が前記外側筒に囲１
   れた前記内側スリーブの中に延在するように取付け、前
   記内側及び外側スリーブの前記テーパー接触面の間に前
   記軸の対向する端部から離れた前記軸連結機構の少なく
   とも１つの支持部の領域から加圧流体を供給し、前記加
   圧流体が圧力降下し前記軸の対向する端部の間の面に存
   在する領域に向かって、前記テーパー接触面の界面にそ
   って供給された加圧流体を流し、前記供給された加圧流
   体の作用で前記外側スリーブを前記内側スリーブから径
   方向外側に移動させ、所定の取付方向に前記外側スリー
   ブを軸方向にずらせて前記軸の対向する端部に前記内側
   スリーブを圧縮し、前記テーパー接触面の間の界面を介
   して加圧流体の流れを不連続にし、互いにトルク伝達関
   係で前記軸の２つの端部を確実に連結すること全特徴と
   する軸連結方法。 （９）　　特許請求の範囲第８項記載の軸連結方法にお
   いて、前記加圧流体が圧力降下を受ける領域で大気圧ま
   での圧力降下を前記加圧流体に与えること全特徴とする
   軸連結方法。 α０）特許請求の範囲第８項記載の軸連結方法において
   、前記軸の対向する端部から離れてかつ前記加圧流体が
   圧力降下を受ける領域の反対側に前記軸連結機構の２つ
   の前記支持部からＡｉｌ記加圧加圧流体給することを特
   徴とする軸連結方法。 （１１１特許請求の範囲第１０項記載の軸連結方法にお
   いて、２つの支持部を前記外側スリーブと前記外側スリ
   ーブと同様に前記加圧流体が圧力降下金堂ける領域とに
   設けることを特徴とする軸連結方法。 （１２１％許請求の範囲第１０項記載の軸連結方法にお
   いて、２つの支持部を前記外側スリーブと前記内側スリ
   ーブにおける前記加圧流体が圧力降下を受ける領域とに
   設けること全特徴とする軸連結方法。 α３）特許請求の範囲第８項記載の軸連結方法において
   、前記両軸の対向する端部が互いに当接するように配置
   したことを特徴とする軸連結方法。 ■　特許請求の範囲第８項記載の軸連結方法において、
   前記両軸の対向する端部を互いに離して配置したことを
   特徴とする軸連結方法。 （＋５１　　特許請求の範囲第１４項記載の軸連結方法
   において、前記両軸の対向する端部の間のスペースが前
   記加圧流体が圧力降下を生じる領域にある面を有してい
   ることを特徴とする軸連結方法。 （１６）特許請求の範囲第８項記載の軸連結方法におい
   て、前記内側及び外側スリーブのテーパー接触面の周囲
   にわたって前記供給された加圧流体を分配することを特
   徴とする軸連結方法。 （ｌη　特許請求の範囲第８項記載の軸連結方法におい
   て、前記軸連結機構によシ径の異なる端部を有する前記
   軸を連結すること全特徴とする軸連結方法。 ０８）特許請求の範囲第８項記載の軸連結方法において
   、前記少なくとも１つの支持部の領域から前記加圧流体
   が圧力降下を生じる領域に向かって加圧流体全供給し、
   前記供給された加圧流体の作用で前記内側スリーブから
   前記外側スリーブを径方向に移動させ、前記所定の取付
   方向と反対側に前記外側スリーブを軸方向に移動させ、
   前記軸連結機構から前記軸の端部を離脱することを特徴
   とする軸連結方法。 （１’ｊ　　特許請求の範囲第８項記載の軸連結方法に
   おいて、径の異なる段部を有する内側スリーブを用い、
   前記内側スリーブの前記段部に対応した異なる径を有す
   る前記軸の端部を前記内側スリーブにより連結すること
   を特徴とする軸連結方法。 （２、特許請求の範囲第１９項記載の軸連結方法におい
   て、大きい外径を有する領域に前記内側スリーブの大径
   段部を設けたことを特徴とする軸連結方法。