(57)【要約】【課題】  ブーツの交換時に位置決め用止め輪をシャフトから容易に取り外す。【解決手段】  外側継手部材１５と、その外側継手部材１５との間でボール１７を介して角度変位を許容しながら回転トルクを伝達する内側継手部材１６とを備え、内側継手部材１６の軸孔１９にシャフト１３の端部を挿入し、シャフト１３の外周面に形成された環状溝３２に止め輪２５を嵌着し、内側継手部材１６の軸孔端面に止め輪２５を係止させた等速自在継手であって、環状溝３２のシャフト端部側を、軸線に対して傾斜するテーパ状壁面３３とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側継手部材と、前記外側継手部材との間でトルク伝達部材を介して角度変位を許容しながら回転トルクを伝達する内側継手部材とを備え、前記内側継手部材の軸孔に軸部材の端部を挿入し、前記軸部材の外周面に形成された環状溝に止め輪を嵌着し、内側継手部材の軸孔端面に前記止め輪を係止させた等速自在継手であって、
前記環状溝の軸部材端部側を、軸線に対して傾斜するテーパ状壁面としたことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
前記環状溝の反軸部材端部側で、外側継手部材の開口部を閉塞する伸縮自在なブーツを外側継手部材と軸部材との間に装着した請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項３】
前記環状溝は、軸線に対して１０°〜３０°のテーパ角度を有する請求項１又は２に記載の等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば製紙設備や鉄鋼設備などの各種産業機械の動力伝達機構に使用され、継手外部からの異物侵入や継手内部からの潤滑剤漏洩を防止するブーツを備えた等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、製紙設備や鉄鋼設備などの各種産業機械の動力伝達機構に使用される等速自在継手には、固定式等速自在継手がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
鉄鋼設備において、各種ロールに駆動力を伝達するロール駆動力伝達装置は、図６に示すように、一対の固定式等速自在継手１１１，１１２を有し、両者の等速自在継手１１１，１１２をシャフト１１３で連結した構造を具備する。
【０００４】
このロール駆動力伝達装置では、一対の等速自在継手１１１，１１２を繋ぐシャフト１１３が作動角をとっても、その角度変位を許容しながら等速で回転トルクを伝達する構造を備えている。
【０００５】
等速自在継手１１１，１１２は、外側継手部材１１５と、内側継手部材１１６と、外側継手部材１１５と内側継手部材１１６との間に配されて回転トルクを伝達するボール１１７と、ボール１１７を保持するケージ１１８とを備え、内側継手部材１１６の軸孔１１９にシャフト１１３をスプライン嵌合によりトルク伝達可能に挿入した構造を具備する。
【０００６】
一対の等速自在継手１１１，１１２のうち、一方の等速自在継手１１１を固定側（図示右側）として、内側継手部材１１６の軸孔１１９にスプライン嵌合するシャフト１１３を止め輪１２４，１２５により内側継手部材１１６に対して軸方向変位不可としている。
【０００７】
また、他方の等速自在継手１１２を自由側（図示左側）として、内側継手部材１１６の軸孔１１９にスプライン嵌合するシャフト１１３を内側継手部材１１６に対して軸方向変位可能としている。
【０００８】
このロール駆動力伝達装置に組み込まれる等速自在継手１１１，１１２は、外部からの粉塵等の異物や水の侵入およびグリース等の潤滑剤の漏洩を防止するためのシール構造を備えている。
【０００９】
このシール構造では、固定側の等速自在継手１１１におけるシャフト１１３の角度変位と、自由側の等速自在継手１１２におけるシャフト１１３の角度変位および軸方向変位とに対応するため、伸縮自在なゴム製ブーツ１２６を採用している。
【００１０】
具体的に、シール構造は、シャフト１１３に外挿された金属内環１２７と、外側継手部材１１５にボルト１２８により固定板１２９を介して取り付けられた金属外環１３０と、金属内環１２７と金属外環１３０に加硫接着されたブーツ１２６とで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１３−７４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、前述した固定側の等速自在継手１１１は、図４に示すように、シャフト１１３の軸端部に形成された環状溝１３１に抜け止め用の止め輪１２４を嵌着し、内側継手部材１１６の軸孔端面に係止させることにより、内側継手部材１１６に対してシャフト１１３を抜け止めしている。
【００１３】
また、シャフト１１３の軸端部よりも軸方向内側に形成された環状溝１３２に位置決め用の止め輪１２５を嵌着し、内側継手部材１１６の軸孔端面に係止させることにより、止め輪１２４と共に、内側継手部材１１６に対してシャフト１１３を軸方向変位不可としている。
【００１４】
ここで、ブーツ１２６が劣化した場合、ブーツ１２６を交換する必要がある。このブーツ１２６を交換するに際しては、止め輪１２４をシャフト１１３の環状溝１３１から外した上で、等速自在継手の構成部品をシャフト１１３から引き抜く。この時、金属外環１３０を外側継手部材１１５に固定するためのボルト１２８を取り外しておく。
【００１５】
その後、止め輪１２５をシャフト１１３から外した上で、金属外環１３０および金属内環１２７に加硫接着されたブーツ１２６を固定板１２９ごとシャフト１１３から引き抜くことになる。
【００１６】
しかしながら、図５に示すように、止め輪１２５が嵌着される環状溝１３２のシャフト端部側壁面１３３が、軸線に対して直交するような垂直面となっていることから、その環状溝１３２から止め輪１２５を取り外すことが容易ではなかった。
【００１７】
そこで、本発明は前述の課題に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、ブーツの交換時に位置決め用の止め輪をシャフトから容易に取り外すようにした等速自在継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係る等速自在継手は、外側継手部材と、その外側継手部材との間でトルク伝達部材を介して角度変位を許容しながら回転トルクを伝達する内側継手部材とを備え、内側継手部材の軸孔に軸部材の端部を挿入し、その軸部材の外周面に形成された環状溝に止め輪を嵌着し、内側継手部材の軸孔端面に止め輪を係止させた構造を具備する。
【００１９】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、環状溝の軸部材端部側を、軸線に対して傾斜するテーパ状壁面としたことを特徴とする。
【００２０】
本発明では、環状溝の軸部材端部側を、軸線に対して傾斜するテーパ状壁面としたことにより、環状溝のテーパ状壁面に沿って止め輪を軸部材から引き抜くことが容易となる。このようにして、止め輪を軸部材から容易に取り外すことができる。
【００２１】
本発明は、環状溝の反軸部材端部側で、外側継手部材の開口部を閉塞する伸縮自在なブーツを外側継手部材と軸部材との間に装着した構造に有効である。
【００２２】
このような構造に本発明を適用すれば、ブーツの交換時に止め輪を軸部材から容易に取り外すことができるので、ブーツの交換作業がスムーズに行える。
【００２３】
本発明における環状溝は、軸線に対して１０°〜３０°のテーパ角度を有することが望ましい。
【００２４】
環状溝のテーパ角度を１０°〜３０°の角度範囲に規定すれば、止め輪を軸部材から取り外すことがより一層容易となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、環状溝の軸部材端部側を、軸線に対して傾斜するテーパ状壁面としたことにより、環状溝のテーパ状壁面に沿って止め輪を軸部材から引き抜くことが容易となる。このようにして、止め輪を軸部材から容易に取り外すことができる。
【００２６】
その結果、ブーツの交換作業など、等速自在継手の組み立て作業において、作業の迅速化および容易化により作業性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態で、等速自在継手の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１のシャフトを示す正面図である。
【図３】図１の等速自在継手を組み付けたロール駆動力伝達装置を示す断面図である。
【図４】従来の等速自在継手の全体構成を示す断面図である。
【図５】図４のシャフトを示す正面図である。
【図６】図４の等速自在継手を組み付けたロール駆動力伝達装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明に係る等速自在継手の実施形態を図面に基づいて以下に詳述する。
【００２９】
以下の実施形態では、製紙設備や鉄鋼設備などの各種産業機械の動力伝達機構、例えば、鉄鋼設備において、各種ロールに駆動力を伝達するロール駆動力伝達装置に組み込まれる等速自在継手を例示する。
【００３０】
このロール駆動力伝達装置は、図３に示すように、一対の固定式等速自在継手１１，１２を有し、両者の等速自在継手１１，１２を軸部材であるシャフト１３で同軸的に連結した構造を具備する。
【００３１】
この実施形態の固定式等速自在継手１１，１２としては、ツェッパ型等速自在継手を例示するが、アンダーカットフリー型等速自在継手などの他の固定式等速自在継手も適用可能である。
【００３２】
このロール駆動力伝達装置では、一対のツェッパ型等速自在継手１１，１２（以下、単に等速自在継手と称す）を繋ぐシャフト１３が作動角をとっても、その角度変位を許容しながら等速で回転トルクを伝達する構造を備えている。
【００３３】
等速自在継手１１，１２は、外側継手部材１５、内側継手部材１６、トルク伝達部材である複数個のボール１７、およびケージ１８で主要部が構成されている。ボール１７は、６個、８個のいずれであってもよく、個数は任意である。内側継手部材１６の軸孔１９には、シャフト１３の端部がスプライン嵌合によりトルク伝達可能に挿入されている。
【００３４】
外側継手部材１５は、軸方向に延びる円弧状トラック溝２０が球面状内周面２１の円周方向複数箇所に形成されている。内側継手部材１６は、外側継手部材１５のトラック溝２０と対をなして軸方向に延びる円弧状トラック溝２２が球面状外周面２３の円周方向複数箇所に形成されている。
【００３５】
ボール１７は、外側継手部材１５のトラック溝２０と内側継手部材１６のトラック溝２２との間に介在して回転トルクを伝達する。ケージ１８は、外側継手部材１５の内周面２１と内側継手部材１６の外周面２３との間に配されてボール１７を保持する。
【００３６】
一対の等速自在継手１１，１２のうち、一方の等速自在継手１１を固定側（図示右側）として、内側継手部材１６の軸孔１９にスプライン嵌合するシャフト１３を止め輪２４，２５により内側継手部材１６に対して軸方向変位不可としている。
【００３７】
また、他方の等速自在継手１２を自由側（図示左側）として、内側継手部材１６の軸孔１９にスプライン嵌合するシャフト１３を内側継手部材１６に対して軸方向変位可能としている。
【００３８】
このロール駆動力伝達装置に組み込まれる等速自在継手１１，１２は、継手外部からの粉塵等の異物や水の侵入および継手内部に封入されたグリース等の潤滑剤の漏洩を防止するためのシール構造を備えている。
【００３９】
このシール構造では、固定側の等速自在継手１１におけるシャフト１３の角度変位と、自由側の等速自在継手１２におけるシャフト１３の角度変位および軸方向変位とに対応するため、伸縮自在なゴム製ブーツ２６を採用している。
【００４０】
このブーツ２６は、外側継手部材１５とシャフト１３との間に装着することにより、外側継手部材１５の開口部を閉塞している。
【００４１】
具体的に、シール構造は、シャフト１３に外挿された金属内環２７と、外側継手部材１５にボルト２８により固定板２９を介して取り付けられた金属外環３０と、金属内環２７と金属外環３０に加硫接着されたブーツ２６とで構成されている。
【００４２】
等速自在継手１１，１２では、外側継手部材１５の内部空間に潤滑剤を封入することにより、継手作動時、外側継手部材１５に対して、内側継手部材１６、ボール１７およびケージ１８で構成される内部部品の摺動部位での潤滑性を確保するようにしている。
【００４３】
固定側に位置する等速自在継手１１は、図１に示すように、シャフト１３の軸端部に形成された環状溝３１に抜け止め用の止め輪２４（例えば、Ｅ型止め輪やＣ型止め輪など）を嵌着し、内側継手部材１６の軸孔端面に係止させることにより、内側継手部材１６に対してシャフト１３を抜け止めしている。
【００４４】
また、シャフト１３の軸端部よりも軸方向内側に形成された環状溝３２に位置決め用の止め輪２５（例えば角サークリップなど）を嵌着し、内側継手部材１３の軸孔端面に係止させることにより、前述の止め輪２４と共に、内側継手部材１６に対してシャフト１３を軸方向変位不可としている。
【００４５】
ここで、各種産業機械の中でも、例えば鉄鋼設備などで使用されるロール駆動力伝達装置は、８０℃以上の輻射熱、水蒸気による高温多湿、スケールの飛散、薬品類などによる劣悪な環境下で使用される。
【００４６】
そのため、劣悪な環境下で使用されるロール駆動力伝達装置の等速自在継手においては、シール構造のブーツが劣化し易く、シール性能および耐久性能の低下により、頻繁なブーツ２６の交換が必要となる。
【００４７】
このブーツ２６を交換するに際しては、止め輪２４をシャフト１３の環状溝３１から取り外した上で、等速自在継手の構成部品、つまり、外側継手部材１５、内側継手部材１６、ボール１７およびケージ１８をシャフト１３の端部から引き抜く。この時、金属外環３０を外側継手部材１５に固定するためのボルト２８を取り外しておく。
【００４８】
その後、止め輪２４をシャフト１３から取り外した上で、金属外環３０および金属内環２７に加硫接着されたブーツ２６を固定板２９ごとシャフト１３から引き抜く。
【００４９】
この実施形態では、前述したブーツ２６の交換時に位置決め用の止め輪２５をシャフト１３から取り外すことを容易にするため、以下の構造を具備する。
【００５０】
図２に示すように、止め輪２５が嵌着される環状溝３２のシャフト端部側を、軸線に対して傾斜するテーパ状壁面３３としている。つまり、テーパ状壁面３３は、シャフト１３の端部側に向けて拡径するように形成されている。
【００５１】
この等速自在継手では、環状溝３２のシャフト端部側を、軸線に対して傾斜するテーパ状壁面３３としたことにより、ブーツ２６の交換時、等速自在継手の構成部品をシャフト１３の端部から引き抜いた後、止め輪２５をシャフト１３から容易に取り外すことができる。
【００５２】
つまり、環状溝３２のシャフト端部側をテーパ状壁面３３としていることから、その環状溝３２のテーパ状壁面３３に沿って止め輪２５をシャフト１３から引き抜くことが容易となる。このようにして、止め輪２５をシャフト１３から容易に取り外すことができる。これにより、ブーツ２６の交換作業がスムーズに行える。
【００５３】
この環状溝３２は、軸線に対して１０°〜３０°のテーパ角度を有する。このように、環状溝３２のテーパ角度を１０°〜３０°の角度範囲に規定することにより、止め輪２５をシャフト１３から取り外すことがより一層容易となる。
【００５４】
なお、この環状溝３２のテーパ角度が１０°よりも小さいと、シャフト１３が内側継手部材１６の軸孔１９にスプライン嵌合する有効嵌合長を確保することが困難となり、内側継手部材１６とシャフト１３との十分な連結強度を確保することが困難となる。
【００５５】
また、環状溝３２のテーパ角度が３０°よりも大きいと、従来の等速自在継手と同様、止め輪２５をシャフト１３から引き抜くことが困難となる。
【００５６】
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００５７】
１１  等速自在継手
１３  軸部材（シャフト）
１５  外側継手部材
１６  内側継手部材
１７  トルク伝達部材（ボール）
１９  軸孔
２５  止め輪
３２  環状溝
３３  テーパ状壁面
２６  ブーツ
【図１】
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【図２】
2020034063.tif 000004
【図３】
2020034063.tif 000005
【図４】
2020034063.tif 000006
【図５】
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【図６】
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