JPS6020831Y2 - 緩衝軸継手 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、伝導軸間に介装され、回転方向の衝撃を緩
和する緩衝軸継手に関する。

製鉄機械は、クラッシャーなどの駆動系において、起動
、停止時あるいは運転中に急激な負荷の変動がしばしば
起る。

この急激な負荷の変動によって伝導軸には回転方向に衝
撃力を発生する。

ところで、伝導軸系に自在軸継手を含む場合、一般に自
在継手は捩り剛性が非常に大きいので、上記衝撃力によ
り連結ピン、ピンベアリング等がしばしば破損するとい
う問題があった。

そこで、この考案は、比較的大きなトルクを伝達する軸
系において自在軸継手の破損を防止する緩衝軸継手を提
供せんとするものである。

以下、この考案を望ましい実施例に基づいて図面を参照
しながら詳細に説明する。

第１図および第２図はこの考案の一実施例を示すもので
ある。

これらの図面に示すように、この考案の緩衝軸継手１は
主として第１バブ５、第２バブ１５、ばね受座２５およ
びコイルばね３０とから構成されている。

第１バブ５は円筒部６の一端に環状フランジ７を一体的
に設けである。

この環状フランジ７は円筒部６の他方の端に向って開口
する環状空間８を形成している。

環状空間８内には、内径方向に突出し、円弧状の側面（
隣り合うものと円周方向において向き合う面）１０を有
する６個の突起９を円周方向に６０°づつの間隔をおい
て設けである。

また、環状フランジの奥部には、突起９と突起９との間
に相当する位置に長溝１１を設けである。

長溝１１の長径は隣り合う突起９の間隔よりも小さく、
両端面は上記突起側面１０と同じ曲率半径の円弧面１１
′となっている。

さらに、この環状フランジ７の開口側端面には上記環状
空間８の開口側を塞ぐようにして、環状の押え板１２を
ボルト１３により着脱自在に取り付けである。

なお、第１バブ５にはキー溝１４が設けてあり、伝動軸
（図示せず）がキーを介して接続される。

第２バブ１５は円筒部１６が上記第１バブ５の円筒部６
に外嵌する。

この円筒部１６の先端には、第１バブ５の環状フランジ
７が形成する環状空間８内に挿入される切欠きフランジ
１７が設けである。

この切欠きフランジ１７には、上記環状フランジ７の突
起９に対応する６箇所の位置に切欠き１８を設けてあり
、切欠きフランジ１７が環状空間８内に挿入されたとき
に、突起９に突き当らないようにしである。

また、切欠きフランジ１７の外周寄りには、上記切欠き
１８と切欠き１８との間に長穴１９−を設けてあり、長
穴１９の両端面は、前記突起側面１０と同じ曲率半径の
円弧面２０となっている。

この長穴１９の形状および寸法（長径と短径）は前記環
状フランジ７の長溝１１の形状および寸法（長径と短径
）と同一である。

なお、円筒部１６の他端には、自在軸継手（図示せず）
が接続されるフランジ２１を設けてあり、符号２２は接
続用ボルト穴を示している。

上記第１バブ５の環状フランジ７の環状空間８に第２バ
ブ１５の切欠きフランジ１７を挿入してバブ５および１
５を組み合わせると、環状フランジ７と第２バブ円筒部
１６との間の空間、環状フランジ７の長溝１１、切欠き
フランジ１７の長穴１９自身による空間などが形成され
るが、これらの空間内に次に述べるばね受座２５および
コイルばね３０が装着される。

ばね受座２５は第３図に示すように二つの半円筒面２６
および２７を有し、一方の半円筒面２６は他方の半円筒
面２７より突出している。

すなわち、環状フランジ７の長溝円周面１１′および切
欠きフランジ１７の長穴円周面２０に接触する半円筒面
２７は環状フランジ７の突起円弧面１０より落ち込むよ
うに形成されている。

各半円筒面の曲率半径は前記環状フランジ７の突起側面
１０、長溝１１の円弧面１１′および切欠きフランジ１
７の長穴円弧面２０の曲率半径に比べてやや小さい。

半円筒面２６．２７とは反対側の平面２８には長手方向
の中心線１に沿って２箇の円柱状突起２９を設けである
。

以上のように構成された部材は次のようにして組み立て
られる。

先ず、上記円柱状突起２９にコイルばね３０をはめ込み
、２個のばね受座２５を向い合わせて、ばね受座２５の
対を構成する。

そして、対となったばね受座２５を、これの突出してい
ない方の半円筒面２７を第２バブ１５の切欠きフランジ
１７の各長穴１９に挿入して、第２バブ１５に取り付け
る。

対となったばね受座２５を装着した第２バブ１５は、円
筒部１６を第１バブ５の円筒部６に外嵌させ、切欠きフ
ランジ１７を第１バブ５の突起９と突起９との間から環
状空間８に挿入させて、第１バブ５に取り付けられる。

このとき、切欠きフランジ１７に取り付けられたばね受
座２５の突出している方の半円筒面２６は、前記環状フ
ランジ７の突起側面１０に接触している。

また、突出していない方の半円筒面２７の先端部分は、
環状フランジ７の長溝円弧面１１′に接触している。

このようにして第１バブ５に第２バブ１５が組み合わさ
れると、第１バブ５の環状フランジ７に押え板１２がボ
ルト１３で取り付けられ、ばね受座２５およびコイルば
ね３０を収納した環状空間８の開口部は押え板１２によ
って塞がれる。

上記コイルばね３０の寸法、材質などは伝達するトルク
の大きさ、衝撃力の大きさなどにより決められる。

また、コイルばね３０はばね受座２５を第１バブ環状フ
ランジ７の突起側面１０、長溝円弧面１１′または第２
バブ切欠きフランジ１７の長穴円弧面２０に常時必要な
予圧をもって押圧している。

ばね受座２５は環状フランジ７とこれに内挿された切欠
きフランジ１７とが形成する空間内に、滑動できる程度
のはめ合いで収納されている。

したがって、この緩衝軸継手１は、一般のたわみ軸継手
のようには斜交角を許容することはできないが、それだ
け強度は高くなる。

また、この緩衝軸継手を分解するには、ボルト１３を緩
め、押え板１２を外し、第２バブ１５を第１バブ５から
引き抜けばよい。

このとき、切欠きフランジ１７にばね受座２５の半円筒
面２６（！＝２７との間の段部が引っかかり、ばね３０
を装着したばね受座２５が第２バブ１５と共に一体とし
て第１バブ５から取り外される。

第４図は、以上のように構成された緩衝軸継手１に自在
軸継手３がボルト４により接続された状態を示している
。

なお、緩衝軸継手１には伝動軸２がキーにより接続され
ている。

次に、上記緩衝軸継手１の作用を説明する。

今、第１図において左側より右側にトルクを伝達するも
のとすれば、先ず、伝動軸から第１バブ５の円筒部６に
トルクが加わる。

このとき、第２図において円筒部６と一体となった環状
フランジ７の突起９および奥部の長溝１１の円周面１１
′は、対となったばね受座２５のうちの一方のものの突
出した半円筒面２６をおよび突出していない半円筒面２
７をそれぞれ押圧する。

ばね受座２５の押圧力によりコイルばね３０は圧縮され
他方のばね受座２５に押圧力を伝達する。

他方のばね受座２５の突出しない方の半円筒面２７は第
２バブ１５の切欠きフランジ１７の長穴円弧面２０に接
触しているので、切欠きフランジ１７はばね受座２５に
より円周方向の力が加えられる。

したがって、切欠きフランジ１７と一体となった円筒部
１６にトルクが加わることとなり、円筒部１６に接続さ
れた自在軸継手などを介して他方の伝動軸にトルクが伝
達される。

また、伝動軸にトルクが衝撃的に加った場合、コイルば
ねが伸縮して衝撃を緩和する。

ここで、衝撃トルクの緩衝実測例を説明する。

ある製鉄所の連続鋳造設備において連続鋳造スラブの溶
断設備に設けられたテーブルローラー駆動用にフック形
自在軸継手が使用されていた。

自在軸継手は回転方向の捩り剛性が非常に大きいので第
６図ａのように大きなピークトルクが発生し、十字ピン
のベアリングの破損が６ケ月に２〜３回発生していた。

自在軸継手のサイズを大きくすることにより破損を防止
しようとしたが、ピークトルクは更に大きくなり、減速
機等の他の駆動系の部品が損傷し、トラブルは解決しな
かった。

そこで、この考案の緩衝軸継手をローラー軸に設置し、
上記フック形自在軸継手に連結して使用したところ、第
６図すのように、ピークトルクは、はぼ半減しすべての
トラブルは完全に解決した。

このように、重衝撃が作用する自在軸継手の場合、自在
軸継手のサイズを大きくして破損を防止しようとすると
、逆に悪い結果を生じる場合が多い。

このような場合には、この考案の緩衝軸継手が最も大き
な効果を発揮する。

なお、上記実施例では、６個のコイルばねを介してトル
クを伝達していたが、コイルばねの個数はこれに限定さ
れるものではない。

第５図はこの考案の緩衝軸継手の他の例を示すもので、
第１バブ３２、ばね受座３５、コイルばね３６等は、前
記実施例のものと全く同じである。

しかしながら、第２バブ３３は前記のものと違って、自
在軸継手のフォーク部３４と一体となっている。

このように一体化することにより、緩衝軸継手自体、あ
るいは、緩衝軸継手と自在軸継手との組合せにおいて、
外径あるいは全長を若干小さくすることができ、また、
ボルトにより緩衝軸継手と自在軸継手とを接合したもの
より、接続部の強度はかなり高い。

この考案の緩衝軸継手は上記のように自在軸継手は第２
バブに直接接続されているので、衝撃は大きく緩和され
、衝撃により破損することはない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この考案の緩衝軸継手の一実施
例を示すもので、それぞれ断面図および一部を破砕した
正面図である。 第３図はこの考案の緩衝軸継手に用いられるばね受座の
斜視図である。 第４図は自在軸継手が組み合わされた緩衝軸継手の平面
図である。 第５図はこの考案の緩衝軸継手の他の実施例を示す断面
図である。 第６図ａおよびｂはそれぞれフック形自在軸継手に作用
するトルクの例を示す線図で、ａは従来例を示しており
、フック形自在軸継手のみの場合、およびｂはフック形
自在軸継手を含むこの考案の緩衝軸継手の場合を示して
いる。 ３・・・・・・自在軸継手、５・・・・・・第１バブ、
７・・・・・・環状フランジ、９・・・・・・突起、１
０・・・・・・突起円弧面、１１・・・・・・長溝、１
１′・・・・・・長溝円弧面、１５・・・・・・第２バ
ブ、１７・・・・・・切欠きフランジ、１８・・・・・
・切欠き、１９・・・・・・長穴、２０・・・・・・長
穴円周面、２５・・・・・・ばね受座、２６，２７・・
・・・・半円筒面、３０・・・・・・コイルばね。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 円周方向に一定の間隔をおいて内径方向に突出し、側面
   を円弧面１０に形成した複数の突起９を有するとともに
   、奥部の突起９と突起９との間に相当する位置に設けら
   れた長溝１１を有する環状フランジ７を備えた第１バブ
   ５と、 前記環状フランジ７の突起９に相当する部分を切り欠き
   、切欠き１８間に長穴１９を設け、環状フランジ７の環
   状空間８に内挿される切欠きフランジ１７を備えた第２
   バブ１５と、 前記切欠きフランジ１７の長穴１９のそれぞれに相対す
   るようにして一対づつ挿入され、前記環状フランジ７の
   突起９の円弧面１０に当接する半円筒面２６と環状フラ
   ンジ７の長溝１１の円周面１１′および切欠きフランジ
   １７の長穴１９の円周面２０に当接する半円筒面２７と
   を有するばね受座２５と、 対をなすばね受座２５に介装されるコイルばね３０とか
   らなり、 前記ばね受座２５が環状フランジ７とこれに内挿された
   切欠きフランジ１７とが形成する空間内に滑動する程度
   のはめ合いで収納されたことおよび前記第２バブ１５に
   自在軸継手３が連結されたことを特徴とする緩衝軸継手
   。