(57)【要約】【課題】  全長が長いフレキシブルカップリング構造においても、振動問題が発生しない、自己負荷支持方式、すなわち自己完結型のフレキシブルカップリング構造を提供すること。【解決手段】  ギヤカップリング構造において、外歯車３９に施されたクラウニングの中心位置Ｏに、ラジアル球面軸受部２３、及びスラスト球面軸受部４８をその回転中心位置が一致するように組込み、内歯車３８がラジアル球面軸受部２３、及びスラスト球面軸受部４８に支持され、クラウニング中心Ｏを基準として、外歯車３９が内歯車３８に対して相対的に傾斜することができる構成。【選択図】      図５
2010059997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤカップリング構造において、外歯車に施されたクラウニングの中心位置に、ラジアル球面軸受部をその回転中心位置が一致するように組込み、内歯車又は前記外歯車が前記ラジアル球面軸受部に支持され、前記クラウニング中心を基準として、前記外歯車が前記内歯車に対して相対的に傾斜することができることを特徴とするフレキシブルカップリング構造。
【請求項２】
前記外歯車に施されたクラウニングの中心位置に、更にスラスト球面軸受部をその回転中心位置が一致するように組込み、前記内歯車又は前記外歯車が、前記ラジアル球面軸受部及び前記スラスト球面軸受部に支持されていることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルカップリング構造。
【請求項３】
前記ギヤカップリング構造は、垂直軸型であり、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、
前記スラスト球面軸受部を、上部の駆動筒部又は下部の被駆動筒部に組込んだことを特徴とする請求項２記載のフレキシブルカップリング構造。
【請求項４】
前記ギヤカップリング構造は、垂直軸型であり、前記スラスト球面軸受部を、前記ラジアル球面軸受部の上部又は下部に配置して、前記スラスト球面軸受部が前記ラジアル球面軸受部よりも奥側となるように、これらスラスト球面軸受部及びラジアル球面軸受部を軸受支持部内に組込んだことを特徴とする請求項２記載のフレキシブルカップリング構造。
【請求項５】
前記ラジアル球面軸受部は、負荷力の大きなものであり、
スラスト球面軸受部を設けずに、前記ラジアル球面軸受部によって、ラジアル方向、及びスラスト方向の荷重を支持することを特徴とする請求項１記載のフレキシブルカップリング構造。
【請求項６】
前記ラジアル球面軸受部及び前記スラスト球面軸受部のいずれか一方又は両方に、球面すべり軸受部又は球面ころがり軸受部を使用したことを特徴とする請求項２記載のフレキシブルカップリング構造。
【請求項７】
前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、
前記ラジアル球面軸受部が装着される軸受用支持軸を、前記連結軸側、前記駆動筒部側、前記被駆動筒部側、前記駆動側軸、及び前記被駆動軸のうちのいずれかに取り付けたことを特徴とする請求項１又は６記載のフレキシブルカップリング構造。
【請求項８】
前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、
前記ラジアル球面軸受部及び前記スラスト球面軸受部が装着される軸受用支持軸を、前記連結軸側、前記駆動筒部側、前記被駆動筒部側、前記駆動側軸、及び前記被駆動軸のうちのいずれかに取り付けたことを特徴とする請求項２又は６記載のフレキシブルカップリング構造。
【請求項９】
前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、
前記ラジアル球面軸受部が内側に装着される軸受支持部を、前記連結軸側、前記駆動筒部側、前記被駆動筒部側、前記駆動側軸、及び前記被駆動軸のうちのいずれかに取り付けたことを特徴とする請求項１又は６記載のフレキシブルカップリング構造。
【請求項１０】
前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、
前記ラジアル球面軸受部及び前記スラスト球面軸受部が内側に装着される軸受支持部を、前記連結軸側、前記駆動筒部側、前記被駆動筒部側、前記駆動側軸、及び前記被駆動軸のうちのいずれかに取り付けたことを特徴とする請求項２又は６記載のフレキシブルカップリング構造。
【請求項１１】
前記外歯車と前記内歯車の噛合いギヤ部をギヤ室として蓋部で区切り、このギヤ室に潤滑油が充満されて前記蓋部で密閉され、前記蓋部が軸受用支持軸と一体化されたことを特徴とする請求項１又は２記載のフレキシブルカップリング構造。
【請求項１２】
前記外歯車と前記内歯車の噛合いギヤ部をギヤ室として蓋部で区切り、このギヤ室に潤滑油が充満されて前記蓋部で密閉され、前記蓋部が少なくとも前記ラジアル球面軸受部を支持することを特徴とする請求項１又は２記載のフレキシブルカップリング構造。
【請求項１３】
前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、
前記連結軸を軸本体部と、内歯車を加工した分割端部に分割し、前記軸本体部と前記分割端部とをリーマボルトを含む継手ボルトで一体化したことを特徴とする請求項１又は２記載のフレキシブルカップリング構造。
【請求項１４】
前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、
前記駆動筒部及び前記被駆動筒部に前記外歯車又は前記内歯車を加工し、前記連結軸に前記内歯車又は前記外歯車を加工したことを特徴とする請求項１又は２記載のフレキシブルカップリング構造。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載のフレキシブルカップリング構造を備え、前記フレキシブルカップリング構造を介して、駆動部が発生する回転を舶用スラスタの入力軸に伝達することを特徴とする舶用スラスタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動側軸と被駆動軸とを連結して、駆動側軸の回転と動力を被駆動軸に伝達することができるフレキシブルカップリング構造及びそれを備える舶用スラスタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、駆動原動機の動力を被駆動機械へ伝達する場合、据付時の軸心の狂いを吸収するために、その間にフレキシブルカップリングを組み込み動力伝達を行うことが一般的である。これにより、原動機、被動機の据付け精度に神経を使う必要がなく、据付作業が短時間で終わることができる。
【０００３】
一方、特に船舶を代表として、据付けた基準ベース（船体）が変形等で若干の変化があり、両機械の軸心が微妙に変化したとしても、フレキシブルカップリングを組込んでいれば対応できることなど、いろいろなメリットがあり多用されている。このフレキシブルカップリングには、ギヤ式フレキシブルカップリング（通称ギヤカップリング）、金属板を利用した板バネ式のフレキシブルカップリング、ゴム式のフレキシブルカップリングなど、多様なカップリングが実用化されている。
【０００４】
ここでは、図１１を参照して、代表的なカップリングであるギヤカップリング１について記述する。ギヤカップリング１は、（１）原動機側の内筒２、（２）被動機側の内筒３、そして（３）中間部の外筒４で構成された簡単な構造で、強度的な信頼性もあり、多くの陸用機械や船舶用機械で採用されている。原動機側の内筒２には外周面に外歯車５が、外筒４の内周面には内歯車６が加工され、その歯車５と６とを噛み合わせてトルクの伝達を行う。そして、外歯車５の歯先と歯面にはクラウニングを施してあるため、外歯車５は内歯車６に対してクラウニングの中心Ｏを基準として、傾斜することができる。
【０００５】
同様に、被動機側の内筒３には外周面に外歯車５が、外筒４の内周面には内歯車６が加工され、歯車５と６との噛合せによってトルクの伝達を行う。そして、外歯車５の歯先と歯面にはクラウニングを施してあるため、外歯車５は内歯車６に対してクラウニングの中心Ｏを基準として、傾斜することができる。
【０００６】
この傾斜によって、（１）両軸（内筒２、３）間の半径方向の変位δ（図１２（ａ）参照）が実現可能である。つまり、駆動、被駆動軸心が平行であるが、同一直線上になく、平行変位量δがあってもこれを許容できる。そして、（２）角度θの変位（図１２（ｂ）参照）が実現可能である。つまり、駆動、被駆動軸心が交差し、同一直線上にない場合であり、角度変位量θがあってもこれを許容できる。また、（３）それらを合成した変位（図１３（ａ）参照）が実現可能となる。つまり、駆動、被駆動軸心が交差せず、しかも互いに平行でない場合である。また、（４）内筒２、３の軸方向の変位（図１３（ｂ）参照）も可能である。つまり、駆動、被駆動軸心が同一直線上にあり、軸間距離Ｃに移動がある場合である。
【０００７】
よって、合計４種類の両軸（内筒２、３）間の相対変位に対して追従しながら、滑らかで確実な動力伝達が可能となる。ここで、ギヤカップリングの種類によっては、逆の構成にした内筒に内歯車が、外筒に外歯車が加工されている構造形態もある。
【０００８】
また、図１１に示すように、歯車５、６用の潤滑油は充填プラグ１４から入れ、歯車部は充満した油室１３内の中でトルク伝達される。
【０００９】
原動機と被動機の据付け距離が離れている場合には、中間部の外筒４の長さが長くなる。外筒４が短い場合には、回転バランスの精度が低くても、すなわち不釣合いが大きな外筒４であっても問題になることは少ない。
【００１０】
しかし、その長さが長くなればなるほど重量が大きくなるし、不釣合いの大きさもそれに従い増加するため、不釣合い力が大きくなり、不釣合いモーメントにより回転中に横振動が発生する問題が出てくる。特に、数十回転（ｒｐｍ）の低速回転数の機械では振動問題が起こることはまれであるが、数百回転以上の中速回転数や、それ以上の高速回転数の機械では、その影響が大きな問題となる。それは、不釣合い力が、回転数の２乗に従い増加することに起因するからである。
【００１１】
従って、従来の実績では、図１４に示すように、長軸の場合にはフレキシブルカップリング（ギヤカップリング）１の外筒４を延長した構造をそのまま採用することができず、原動機７側と被動機（例えば舶用スラスタ）８側にそれぞれ一組のフレキシブルカップリング１、１を取り付け、その間には中間軸９、９を取付け、さらに中間軸９、９に適当数の中間軸受１０を設けることで対応していた。
【００１２】
そして、このようなギヤカップリングを備える軸連結装置の一例として、特開２００２−５４６５１号公報に記載されているものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−５４６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、図１４に示す従来のフレキシブルカップリング装置１１であって垂直軸の場合には、中間軸受１０を固定するために垂直な壁部１２を作る必要があり、その製作費用、工事費用、据付作業など、多大な費用と工数及び時間が必要であり、その改善、改良の強い要請があった。
【００１４】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、全長が長いフレキシブルカップリングにおいても、振動問題が発生しない、フレキシブルカップリング構造及びそれを備える舶用スラスタ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るフレキシブルカップリング構造は、ギヤカップリング構造において、外歯車に施されたクラウニングの中心位置に、ラジアル球面軸受部をその回転中心位置が一致するように組込み、内歯車又は前記外歯車が前記ラジアル球面軸受部に支持され、前記クラウニング中心を基準として、前記外歯車が前記内歯車に対して相対的に傾斜することができることを特徴とするものである。
【００１６】
この発明に係るフレキシブルカップリング構造によると、このフレキシブルカップリング構造に対して不釣合いに起因する不釣合い力が発生しても、その荷重をラジアル球面軸受部で支持することができるため、回転中の横振れ荷重を支持することができ、横振動が発生することはない。また、このラジアル球面軸受部の中心は、外歯車の歯先のクラウニングの中心と一致させているため、このフレキシブルカップリング構造は、不釣合い力を受けつつ、微妙に相対移動、回転移動が自由自在にできる。
【００１７】
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記外歯車に施されたクラウニングの中心位置に、更にスラスト球面軸受部をその回転中心位置が一致するように組込み、前記内歯車又は前記外歯車が、前記ラジアル球面軸受部及び前記スラスト球面軸受部に支持されたものとすることができる。
【００１８】
このようにすると、スラスト球面軸受部の中心は、外歯車の歯先のクラウニングの中心と一致させているため、このフレキシブルカップリング構造は、不釣合い力を受けつつ、微妙に相対移動、回転移動が自由自在にできる。そして、このフレキシブルカップリング構造の重量を、このスラスト球面軸受部で受けることができる。
【００１９】
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ギヤカップリング構造は、垂直軸型であり、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、前記スラスト球面軸受部を、上部の駆動筒部又は下部の被駆動筒部のどちらか一方に組込んだものとすることができる。
【００２０】
例えば駆動部を上部の駆動筒部に連結し、被駆動部を下部の被駆動筒部に連結して、スラスト球面軸受部を下部の被駆動筒部に組込むようにすると、フレキシブルカップリング構造のうち、連結軸の重量をスラスト球面軸受部で受け、更にその重量を被駆動軸側で受けることができる。
【００２１】
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ギヤカップリング構造は、垂直軸型であり、前記スラスト球面軸受部を、前記ラジアル球面軸受部の上部又は下部に配置して、前記スラスト球面軸受部が前記ラジアル球面軸受部よりも奥側となるように、これらスラスト球面軸受部及びラジアル球面軸受部を軸受支持部内に組込んだものとすることができる。
【００２２】
このように、軸受支持部内の奥側から順番にスラスト球面軸受部及びラジアル球面軸受部を組み込むと、このラジアル球面軸受部を例えば止め輪で軸受支持部に係止することによって、この２つの軸受部を軸受支持部内で一体化することができる。これによって、この２つの軸受部が軸受支持部に組み込まれた状態で、この２つの軸受部を、軸受用支持軸に対して、簡単に装着したり取り外すことができる。その結果、２つの軸受部を、１つずつ軸受支持部及び軸受用支持軸に対して装着したり取り外す必要がなく着脱の作業性がよい。
【００２３】
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ラジアル球面軸受部は、負荷力の大きなものであり、スラスト球面軸受部を設けずに、前記ラジアル球面軸受部によって、ラジアル方向、及びスラスト方向の荷重を支持するものとすることができる。
【００２４】
このようにすると、ラジアル球面軸受部によって、ラジアル方向、及びスラスト方向の荷重を支持することができ、構造を簡略化できる。
【００２５】
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ラジアル球面軸受部及び前記スラスト球面軸受部のいずれか一方又は両方に、球面すべり軸受部又は球面ころがり軸受部を使用したものとすることができる。
【００２６】
これらラジアル球面すべり軸受部、ラジアル球面ころがり軸受部、スラスト球面すべり軸受部、及びスラスト球面ころがり軸受部は、汎用の機械要素であるので、このフレキシブルカップリング構造の製作費用、並びに保守点検の費用の低減を図ることができる。
【００２７】
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、前記ラジアル球面軸受部が装着される軸受用支持軸を、前記連結軸側、前記駆動筒部側、前記被駆動筒部側、前記駆動側軸、及び前記被駆動軸のうちのいずれかに取り付けたものとすることができる。
【００２８】
このように、ラジアル球面軸受部が装着される軸受用支持軸を、連結軸側、駆動筒部側、被駆動筒部側、駆動側軸、及び被駆動軸のいずれかに取り付けることができる。よって、この軸受用支持軸、及びラジアル球面軸受部を取り付けるために、フレキシブルカップリングの仕様に応じて合理的な手段を選択できる。
【００２９】
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、前記ラジアル球面軸受部及び前記スラスト球面軸受部が装着される軸受用支持軸を、前記連結軸側、前記駆動筒部側、前記被駆動筒部側、前記駆動側軸、及び前記被駆動軸のうちのいずれかに取り付けたものとすることができる。
【００３０】
このように、ラジアル球面軸受部及びスラスト球面軸受部が装着される軸受用支持軸を、連結軸側、駆動筒部側、被駆動筒部側、駆動側軸、及び被駆動軸のいずれかに取り付けることができる。よって、この軸受用支持軸、ラジアル球面軸受部、及びスラスト球面軸受部を取り付けるために、フレキシブルカップリングの仕様に応じて合理的な手段を選択できる。
【００３１】
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、前記ラジアル球面軸受部が内側に装着される軸受支持部を、前記連結軸側、前記駆動筒部側、前記被駆動筒部側、前記駆動側軸、及び前記被駆動軸のうちのいずれかに取り付けたものとすることができる。
【００３２】
このように、ラジアル球面軸受部が内側に装着される軸受支持部を、連結軸側、駆動筒部側、被駆動筒部側、駆動側軸、及び被駆動軸のいずれかに取り付けることができる。よって、この軸受支持部、及びラジアル球面軸受部を取り付けるために、フレキシブルカップリングの仕様に応じて合理的な手段を選択できる。
【００３３】
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、前記ラジアル球面軸受部及び前記スラスト球面軸受部が内側に装着される軸受支持部を、前記連結軸側、前記駆動筒部側、前記被駆動筒部側、前記駆動側軸、及び前記被駆動軸のうちのいずれかに取り付けたものとすることができる。
【００３４】
このように、ラジアル球面軸受部及びスラスト球面軸受部が内側に装着される軸受支持部を、連結軸側、駆動筒部側、被駆動筒部側、駆動側軸、及び被駆動軸のいずれかに取り付けることができる。よって、この軸受支持部、ラジアル球面軸受部、及びスラスト球面軸受部を取り付けるために、フレキシブルカップリングの仕様に応じて合理的な手段を選択できる。
【００３５】
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記外歯車と前記内歯車の噛合いギヤ部をギヤ室として蓋部で区切り、このギヤ室に潤滑油が充満されて前記蓋部で密閉され、前記蓋部が軸受用支持軸と一体化されたものとすることができる。
【００３６】
このように、外歯車と内歯車の噛合いギヤ部をギヤ室として蓋部で区切り、このギヤ室に潤滑油を充満させると、少ない量の潤滑油で内歯車及び外歯車を潤滑することができる。そして、この蓋部に軸受用支持軸を設けるようにすると、軸受用支持軸を設けるための部材を、この蓋部によって共用することができる。また、蓋部によって、ギヤ室を簡単な構成で、低廉な費用で形成することができる。
【００３７】
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記外歯車と前記内歯車の噛合いギヤ部をギヤ室として蓋部で区切り、このギヤ室に潤滑油が充満されて前記蓋部で密閉され、前記蓋部が少なくとも前記ラジアル球面軸受部を支持するものとすることができる。
【００３８】
このようにすると、上記発明と同様に、少ない量の潤滑油で内歯車及び外歯車を潤滑することができ、ギヤ室を簡単な構成で、低廉な費用で形成することができる。また、この蓋部にラジアル球面軸受部を設けるようにすると、ラジアル球面軸受部を設けるための部材を、この蓋部によって共用することができる。
【００３９】
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、前記連結軸を軸本体部と、内歯車を加工した分割端部に分割し、前記軸本体部と前記分割端部とをリーマボルトを含む継手ボルトで一体化したものとすることができる。
【００４０】
このようにすると、駆動側軸及び被駆動軸のうちの一方の軸において、フレキシブルカップリング構造が設けられている側の分割端部を、この分割端部と着脱自在に連結される軸本体部から分離させることができる。これによって、軸本体部を分割端部に連結する前の状態で、このフレキシブルカップリング構造の組み付けが適切であるか否かを確認することができる。このフレキシブルカップリング構造の組み付けが適切であるか否かの確認は、被駆動筒部（又は駆動筒部）の軸心及び連結軸の軸心の傾斜角度を変更したときの、ギヤカップリング構造及び軸受部のそれぞれの中心位置が、互いに一致していることの確認である。
【００４１】
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、前記駆動筒部及び前記被駆動筒部に前記外歯車又は前記内歯車を加工し、前記連結軸に前記内歯車又は前記外歯車を加工したものとすることができる。
【００４２】
この駆動側軸が連結される駆動筒部に加工されている外歯車又は内歯車は、連結軸に加工されている内歯車又は外歯車と噛合っている。そして、この連結軸に加工されている別の内歯車又は外歯車は、被駆動軸が連結される被駆動筒部に加工されている外歯車又は内歯車と噛合っている。これによって、駆動側軸が連結される駆動筒部の回転を、連結軸を介して被駆動軸が連結される被駆動筒部に伝達することができる。
【００４３】
この発明に係る舶用スラスタ装置は、本発明のフレキシブルカップリング構造を備え、前記フレキシブルカップリング構造を介して、駆動部が発生する回転を舶用スラスタの入力軸に伝達することを特徴とするものである。
【００４４】
この発明に係る舶用スラスタ装置によると、駆動部が発生する回転をフレキシブルカップリング構造を介して舶用スラスタの入力軸に伝達することができる。そして、この舶用スラスタ装置によると、フレキシブルカップリング構造の横振動の発生を防止するために、フレキシブルカップリング構造を軸受で回動自在に垂直壁部や床部に取り付ける必要がない。これによって、スペースの確保が困難である船舶において、これら垂直壁部や床部、及び軸受の設置スペースを他の目的に有効に使用することができる。
【発明の効果】
【００４５】
この発明に係るフレキシブルカップリング構造及び舶用スラスタ装置によると、フレキシブルカップリングに横振動が発生することを防止できるので、フレキシブルカップリングを支持する必要がなく、これを支持するための壁部や床部の製作費用、工事費用、据付作業等に関する多大な費用及び作業工数を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
〔第１実施形態〕
以下、本発明に係るフレキシブルカップリング構造の第１実施形態を、図１を参照して説明する。図１に示すフレキシブルカップリング１５は、電動機等である駆動部（図示せず）に設けられている駆動側軸１６の回転を、第１フレキシブルカップリング構造１９、連結軸１７、第２フレキシブルカップリング構造２０、並びに被駆動軸１８を介して舶用スラスタ（図示せず）のプロペラに伝達するものである。これら駆動側軸１６、第１フレキシブルカップリング構造１９、連結軸１７、第２フレキシブルカップリング構造２０、及び被駆動軸１８は、略水平に配置されている。
【００４７】
また、連結軸１７は、比較的長い寸法のものであって、例えば１分当たり数百回転、又はそれ以上の高速で回転するものである。駆動側軸１６は、駆動部に回動自在に設けられ、被駆動軸１８は、スラスタに回動自在に設けられている。よって、連結軸１７は、駆動側軸１６及び被駆動軸１８を介して駆動部及びスラスタによって、回動自在に支持されている。
【００４８】
第１フレキシブルカップリング構造１９は、図１に示すように、駆動側軸１６の右端部と、連結軸１７の左端部とを接続して、駆動側軸１６の回転を連結軸１７に伝達することができるものである。この第１フレキシブルカップリング構造１９は、回転中心位置決め機構２１と、動力伝達機構２２とを備えている。
【００４９】
回転中心位置決め機構２１は、図１に示すように、ラジアル球面軸受部２３を有している。このラジアル球面軸受部２３は、例えばラジアル球面すべり軸受部であり、駆動側軸１６及び連結軸１７のそれぞれの端部を互いに回動自在及び傾斜自在に連結している。そして、駆動側軸１６及び連結軸１７は、それぞれの軸心２４、２５が傾斜するときの交点がＯであり、この交点Ｏを中心としてこの両方の各軸心２４、２５の傾斜角度を変更することができ、その傾斜が自在である。
【００５０】
ラジアル球面軸受部２３は、図１に示すように、外輪２３ａと内輪２３ｂとを有している。外輪２３ａは、短円筒形状の軸受支持部２７の内側に嵌合して装着されて、内輪２３ｂは、軸受用支持軸２８に嵌合して装着されている。そして、軸受支持部２７は、短円筒形状の駆動筒部２９の内側に装着され、この駆動筒部２９の内周面に形成された段部に位置決めされている。また、この駆動筒部２９の内孔には、駆動側軸１６の右端部が装着され、この駆動側軸１６の右端面に軸受支持部２７が複数のボルト３０で締結されている。そして、この駆動側軸１６と駆動筒部２９とは、キー３１で結合され、回転力を伝達できるようになっている。
【００５１】
更に、軸受用支持軸２８は、図１に示すように、円板状の蓋部３３の中心に突設され、この蓋部３３は、円環状の分割端部３４に複数のボルト３５で締結されている。この分割端部３４は、連結軸１７の左端部を構成するものであり、この分割端部３４は、軸本体部３６に複数のリーマボルト３７で締結されて、この軸本体部３６に分割可能に連結されている。つまり、連結軸１７は、軸本体部３６と分割端部３４とを備えており、それぞれが中空に形成されている。
【００５２】
動力伝達機構２２は、図１に示すように、内歯車３８と外歯車３９とを有するギヤカップリングであり、交点Ｏを中心にして、各軸心２４、２５の傾斜角度が変更された状態であっても、駆動側軸１６の回転を連結軸１７に伝達することができるものである。
【００５３】
この動力伝達機構２２の外歯車３９は、図１に示すように、駆動筒部２９の右端部の外周面に設けられ、内歯車３８は、分割端部３４の内周面に設けられている。そして、この内歯車３８と外歯車３９とは、互いに噛み合っており、この噛み合せによって回転力を伝達することができる。
【００５４】
そして、図１に示すように、外歯車３９には、クラウニングを施してある。このように、外歯車３９にクラウニングを施したことによって、交点Ｏを中心にして、駆動側軸１６の軸心２４、及び連結軸１７の軸心２５のそれぞれの傾斜角度を変更することができる。
【００５５】
つまり、外歯車３９の歯先及び歯面を所定の曲面に加工してクラウニングを施すことによって、交点Ｏを中心にして、駆動側軸１６の軸心２４、及び連結軸１７の軸心２５の傾斜角度が変更されたときでも、駆動側軸１６の回転を連結軸１７に滑らかに伝達することができる。
【００５６】
また、この動力伝達機構２２及び回転中心位置決め機構２１は、図１に示すように、クラウニングの中心位置Ｏと、ラジアル球面軸受部２３の中心位置Ｏとが互いに一致している。つまり、中心位置Ｏを基準として、外歯車３９が内歯車３８に対して相対的に傾斜できるようにするためにラジアル球面軸受部２３が設けられている。
【００５７】
このように構成すると、連結軸１７に対して不釣合いに起因する不釣合い力が発生しても、その荷重をラジアル球面軸受部２３で支持することができるため、回転中の横振れ荷重を支持することができ、横振動が発生することはない。また、このラジアル球面軸受部２３の中心と、外歯車３９の歯先のクラウニングの中心とは、交点Ｏで一致させているため、この第１フレキシブルカップリング構造１９は、不釣合い力を受けつつ、微妙に相対移動、回転移動が自由自在にできる。
【００５８】
次に、第２フレキシブルカップリング構造２０を、図１を参照して説明する。この第２フレキシブルカップリング構造２０は、連結軸１７の右端部と、被駆動軸１８の左端部とを接続して、連結軸１７の回転を被駆動軸１８に伝達することができるものである。この被駆動軸１８の左端部は、第２フレキシブルカップリング構造２０が備える被駆動筒部３２の内孔に装着されている。
【００５９】
第２フレキシブルカップリング構造２０のこれ以外の構成及び作用は、第１フレキシブルカップリング構造１９の構成及び作用と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。
【００６０】
上記のように構成された図１に示すフレキシブルカップリング１５によると、連結軸１７が回転するときに、連結軸１７に横振動が発生しないので、これを防止するために、連結軸１７を軸受で回動自在に床部等に取り付ける必要がなく、これによって、これら床部等の製作費用、工事費用、据付作業等に関する多大な費用及び作業工数を解消することができる。
【００６１】
また、図１に示すように、ラジアル球面軸受部２３は、ラジアル球面すべり軸受部であり、このラジアル球面すべり軸受部は、汎用の機械要素であるので、この第１及び第２フレキシブルカップリング構造１９、２０の製作費用、並びに保守点検の費用の低減を図ることができる。
【００６２】
更に、図１に示すように、第１フレキシブルカップリング構造１９は、ラジアル球面軸受部２３が組み込まれた軸受支持部２７を駆動側軸１６の右端部に設けてある。このように構成すると、寸法も重量も大きい連結軸１７とは無関係に、ラジアル球面軸受部２３が組込まれた軸受支持部２７を駆動側軸１６の端部に簡単に着脱することができ、着脱の作業性が良い。一方、分割端部３４には、軸受用支持軸２８を設けた蓋部３３が取り付けてある。これも同様に寸法も重量も大きい連結軸１７とは無関係に、それが無い状態での組み付けが可能となる。これらの両部材の組付けが完了してから後に、連結軸１７と組立て一体化するので、フレキシブルカップリング１５を連結軸１７に組み立てる作業の労力の軽減を図ることができる。また、第２フレキシブルカップリング構造２０も同様であり、詳細な説明を省略する。
【００６３】
そして、図１に示すように、第１フレキシブルカップリング構造１９では、駆動側軸１６の端部と連結軸１７の端部との間にギヤ室４０が形成され、このギヤ室４０内に内歯車３８及び外歯車３９が配置され、更に、このギヤ室４０内に内歯車３８及び外歯車３９を潤滑するための潤滑油が収容されている。なお、駆動筒部２９の外周面と、分割端部３４の内周面との隙間がサイドカバー４１で密封されている。
【００６４】
このギヤ室４０は、駆動側軸１６の右端面、駆動筒部２９の右端部、サイドカバー４１、分割端部３４、及び蓋部３３によって形成され、内部が密封されている。４２、４３は、シール材である。
【００６５】
このように、駆動側軸１６の端部と連結軸１７の端部との間に、内歯車３８及び外歯車３９を収容するようにギヤ室４０を形成すると、内歯車３８及び外歯車３９を潤滑するための潤滑油を連結軸１７の内部の全体に充填する必要がなく、潤滑油の量を必要最小限にすることができる。また、第２フレキシブルカップリング構造２０も同様であり、詳細な説明を省略する。
【００６６】
また、図１に示すように、連結軸１７が略円筒形に形成され、左右両方の各開口端部に蓋部３３が設けられ、各蓋部３３がそれぞれのギヤ室４０を形成し、各蓋部３３にラジアル球面軸受部２３が装着される軸受用支持軸２８が設けられている。
【００６７】
更に、連結軸１７を略円筒形で中空軸に形成すると、連結軸１７の重量が軽量となるので、駆動部の回転起動トルクを小さくすることができるし、このフレキシブルカップリング１５の組み立て分解の労力を軽減することができる。そして、連結軸１７の両方の各開口端部に蓋部３３を設け、各蓋部３３によってそれぞれのギヤ室４０を形成すると、ギヤ室４０を簡単な構成であって、低廉な費用で形成することができる。また、各蓋部３３に軸受用支持軸２８を設けるようにすると、軸受用支持軸２８を設けるための部材を、各蓋部３３によって共用することができる。
【００６８】
〔第２実施形態〕
次に、本発明に係るフレキシブルカップリング構造及びそれを備える舶用スラスタ装置の第２実施形態を、図２Ａ〜図４を参照して説明する。この図２Ａ及び図３に示す第２実施形態のフレキシブルカップリング４５は、図１に示す第１実施形態のフレキシブルカップリング１５と同様に、駆動部７４に設けられている駆動側軸１６の回転を、第１フレキシブルカップリング構造１９、連結軸１７、第２フレキシブルカップリング構造４７、及び被駆動軸（入力軸）１８を介して舶用スラスタ７５（図３参照）のプロペラ７５ａに伝達するものである。
【００６９】
これら駆動部７４、フレキシブルカップリング４５、及び舶用スラスタ７５を備えるものが舶用スラスタ装置７３である。
【００７０】
ただし、図１に示す第１実施形態のフレキシブルカップリング１５は、略水平に配置したものであるのに対して、図２Ａ及び図３に示す第２実施形態のフレキシブルカップリング４５は、鉛直方向と略平行して配置され（垂直軸型）、駆動側軸１６、第１フレキシブルカップリング構造１９、連結軸１７、第２フレキシブルカップリング構造４７、及び被駆動軸１８がこの順番で上方から下方に向かって配置されている。
【００７１】
そして、連結軸１７の重量が、駆動側軸１６を介して駆動部７４に掛からないようにするために、図２Ａに示すように、スラスト球面軸受部４８を備える第２フレキシブルカップリング構造４７を採用している。そして、このスラスト球面軸受部４８に掛かる連結軸１７の重量は、スラスタ７５によって支持されるように構成されている。
【００７２】
これ以外は、第１実施形態のフレキシブルカップリング１５と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの詳細な説明を省略する。
【００７３】
この図２Ａに示す第２実施形態のフレキシブルカップリング４５によると、連結軸１７の荷重を、第２フレキシブルカップリング構造４７のスラスト球面軸受部４８によって保持する構成としているので、連結軸１７の荷重が、駆動側軸１６が設けられる駆動部７４に掛からないようにすることができ、駆動部７４として標準設計品を選択して使用することができる。例えば、伝達馬力が４５００ｋｗクラスの実施例の場合、外筒の外径はφ４００ｍｍ、長さが５５００ｍｍで、その重量は８００ｋｇにもなる。従い、ここで、スラスト球面軸受部４８を第１フレキシブルカップリング構造１９側に設けた場合には、重量を駆動部７４側で支持する必要がある。しかし、駆動部は通常では、標準設計品のため、特別に加算された重量を支持できる構造になっていない。従い、このような構成を採用することによって、駆動部７４の費用の低減を図ることができる。
【００７４】
このようにして、スラスタ７５側で荷重を受けて駆動部７４に影響を与えることがない自己負荷支持方式、すなわち自己完結型のフレキシブルカップリング構造を提供することができる。
【００７５】
また、連結軸１７の荷重は、第２フレキシブルカップリング構造４７のスラスト球面軸受部４８を介してスラスタ７５に掛かるように構成してあるのは、鉛直方向と略平行するスラスト荷重を保持できるようにするための構造設計の対応が、駆動側軸１６側部分で行うよりも柔軟であり、簡単な構成とすることができるからである。
【００７６】
また、図２Ａに示すように、第２フレキシブルカップリング構造４７が備えるスラスト球面軸受部４８及びラジアル球面軸受部２３は、軸受支持部２７における被駆動軸１８の軸端面と接近する奥側から手前の開口側に向かう方向にこの順番で組み込まれている。
【００７７】
なお、軸受支持部２７の奥側の内面には突起４９が形成され、この突起４９によって、スラスト球面軸受部４８及びラジアル球面軸受部２３の奥側方向（図２Ａの下方向）の位置決めがなされている。
【００７８】
そして、図２Ａには表していないが、図２Ｂの拡大断面図に示すように、ラジアル球面軸受部２３の内輪２３ｂの下端部（ラジアル球面軸受部２３）と、スラスト球面軸受部４８の内輪４８ａの上端部（スラスト球面軸受部４８）との間の隙間部に位置調整用のシム７６ａを挿入してある。
【００７９】
また、ラジアル球面軸受部２３の内輪２３ｂの上端部（ラジアル球面軸受部２３）と、軸受用支持軸２８に拡径して形成された肩部２８ａとの間の隙間部に位置調整用のシム７６ｂを挿入してある。
【００８０】
更に、スラスト球面軸受部４８の外輪４８ｂの下端部（スラスト球面軸受部４８）と、軸受支持部２７の突起４９との間の隙間部に位置調整用のシム７６ｃを挿入してある。
【００８１】
これによって、スラスト球面軸受部４８とラジアル球面軸受部２３のお互いの回転中心を微調整して、一致させることが容易に可能となり、外歯車３９のクラウニングの中心位置との一致を含めて、Ｏ点で互いに全てが一致していることを、短時間の内に調整し完了することが可能となる。
【００８２】
また、図２Ｂの拡大断面図に示すように、スラスト球面軸受部４８の外輪４８ｂと軸受支持部２７の内周面との間にも隙間部７７が形成されている。この隙間部７７を形成することにより、不釣合い力は、ラジアル球面軸受部２３で受け、スラスト球面軸受部４８で受けることはない。スラスト球面軸受部４８は、フレキシブルカップリング４５の連結軸１７の重量のみを、受けることになる。
【００８３】
そして、ラジアル球面軸受部２３と、スラスト球面軸受部４８との間に挿入してあるシム７６ａは、両軸受部２３、４８のお互いの中心位置を、相対的に調整して一致させるものである。これが両軸受部２３、４８を組み立てるときの１番目の調整作業である。
【００８４】
そして、２番目の調整作業に、シム７６ｂ、７６ｃを使用する。つまり、回転中心が一致した両軸受部２３、４８を組み合わせてセット品にした状態で、その中心位置がクラウニングの中心位置と一致するように、シム７６ｂ、７６ｃによって調整する。このようにして、両軸受部２３、４８を組み立てることができる。
【００８５】
なお、他の実施形態においても、ラジアル球面軸受部２３等、及びスラスト球面軸受部４８等を使用するものについては、上記と同等の構成となっており、その説明及び図示することを省略する。
【００８６】
このように、軸受支持部２７における被駆動軸１８の軸端面と接近する奥側から手前の開口側に向かう順番で、スラスト球面軸受部４８及びラジアル球面軸受部２３を組み込むと、この２つの軸受部４８、２３を軸受支持部２７内で一体化することができる。これによって、この２つの軸受部４８、２３が軸受支持部２７に組み込まれた状態で、この２つの軸受部４８、２３を、連結軸１７の蓋部３３に設けられている軸受用支持軸２８に対して、簡単に装着したり取り外すことができる。その結果、２つの軸受部４８、２３を、１つずつ軸受支持部２７及び軸受用支持軸２８に対して装着したり取り外す必要がなく着脱の作業性がよい。
【００８７】
また、この回転中心位置決め機構５０が備えるスラスト球面軸受部４８は、図２Ａに示すように、被駆動軸１８及び連結軸１７の軸心２６、２５が傾斜するときの交点がＯであり、この交点Ｏを中心としてこの両方の軸心２６、２５の傾斜角度を変更することができるように構成されている。この交点Ｏは、外歯車３９に施したクラウニングの中心である。
【００８８】
従って、回転中心位置決め機構５０のラジアル球面軸受部２３及びスラスト球面軸受部４８、並びに動力伝達機構２２（外歯車３９と内歯車３８との噛合い機構）において、被駆動軸１８の軸心２６、及び連結軸１７の軸心２５の傾斜角度を変更するときの、それぞれの３つの中心位置が交点Ｏで一致している。
【００８９】
よって、このスラスト球面軸受部４８によると、被駆動軸１８及び連結軸１７の軸心２６、２５の傾斜角度が変更されたいずれの状態でも、連結軸１７の重量に基づくスラスト荷重を支持することができる。
【００９０】
更に、図２Ａに示すように、スラスト球面軸受部４８は、スラスト球面すべり軸受部であり、このスラスト球面すべり軸受部は、汎用の機械要素であるので、この第２フレキシブルカップリング構造４７の製作費用、並びに保守点検の費用の低減を図ることができる。
【００９１】
次に、図４を参照して、連結軸１７の軸本体部３６を、連結軸１７の分割端部３４に連結する前の状態で、この第２フレキシブルカップリング構造４７の組み付けが適切であるか否かを確認することについて説明する。
【００９２】
この第２フレキシブルカップリング構造４７の組み付けが適切であるか否かの確認は、回転中心位置決め機構５０（ラジアル球面軸受部２３及びスラスト球面軸受部４８）、及び動力伝達機構２２（外歯車３９と内歯車３８との噛合い機構）において、被駆動軸１８の軸心２６、及び連結軸１７の軸心２５のそれぞれの傾斜角度を変更するときの、ラジアル球面軸受部２３、スラスト球面軸受部４８、及び動力伝達機構２２（外歯車３９と内歯車３８との噛合い機構）のそれぞれの３つの中心位置が、Ｏで互いに一致していることの確認である。
【００９３】
なお、連結軸１７は、第２フレキシブルカップリング構造４７が設けられている側の分割端部３４と、この分割端部３４と着脱自在にリーマボルト３７で連結される軸本体部３６とを有している。
【００９４】
つまり、図２Ａに示すように、連結軸１７の軸本体部３６と分割端部３４とを互いに連結した状態で、第２フレキシブルカップリング構造４７の組み付けが適切であるか否かを確認しようとすると、寸法も重量も大きい連結軸１７を動かす必要があり、その確認と調整作業に多大な労力と時間を必要とする。
【００９５】
これに対して、図４に示すように、連結軸１７の軸本体部３６を分割端部３４に連結する前の状態で、この第２フレキシブルカップリング構造４７の組み付けが適切であるか否かを確認すると、第２フレキシブルカップリング構造４７のみの状態で、本図のように、軽量でコンパクトな「歯車３８、３９と軸受部２３、４８」の部分組立品になる。万が一、外歯車３９に加工されたクラウニングの中心位置と、球面軸受部２３、４８の回転中心位置が一致しない場合には、コゼたりして滑らかに作動させることができない。最悪の場合には、軸受部２３、４８の焼き付き等の事故につながる可能性も考えられる。しかし、図４に示す状態ならばコンパクトなため、軸受部２３、４８を組込み後に手で揺動させて、その調心性を確認することは簡単である。また、その動きの感触等から判断して、正常に組立が完了しているか容易に判断することも可能である。よって、これらの調整や修正を確実に行うことができる。
【００９６】
なお、この第２フレキシブルカップリング構造４７の組み付けが適切であるか否かの確認と同様に、第１フレキシブルカップリング構造１９についても確認を行うことができる。更に、図１に示す第１及び第２フレキシブルカップリング構造１９、２０についても同様に確認を行うことができ、それらの説明を省略する。
【００９７】
図５は、フレキシブルカップリング４５に連結された被駆動軸１８が平行変位している状態を示す縦断面図である。つまり、駆動側軸１６の軸心２４、及び被駆動軸１８の軸心２６は、鉛直軸線Ｓと平行し、そして、これら２つの軸心２４、２６が間隔δだけ互いに隔てて位置している。そして、連結軸１７の軸心２５は、鉛直軸線Ｓに対してθ１の角度だけ傾斜している。この状態で舶用スラスタ装置７３が設置されており、この状態でも、駆動部７４が発生する回転を、フレキシブルカップリング４５を介して舶用スラスタ７５の入力軸（被駆動軸１８）に滑らかに伝達することができる（図３参照）。
【００９８】
図６は、フレキシブルカップリング４５に連結された駆動側軸１６及び被駆動軸１８が角度変位している状態を示す縦断面図である。つまり、連結軸１７の軸心２５は、鉛直軸線Ｓと平行し、駆動側軸１６の軸心２４、及び被駆動軸１８の軸心２６は、鉛直軸線Ｓに対してそれぞれθ２、θ３の角度だけ傾斜している。この状態で舶用スラスタ装置７３が設置されており、この状態でも、駆動部７４が発生する回転を、フレキシブルカップリング４５を介して舶用スラスタ７５の入力軸に滑らかに伝達することができる。
【００９９】
〔第３実施形態〕
次に、本発明に係るフレキシブルカップリング構造の第３実施形態を、図７を参照して説明する。この図７に示す第３実施形態のフレキシブルカップリング５２と、図２Ａに示す第２実施形態のフレキシブルカップリング４５とが相違するところは、第２フレキシブルカップリング構造５３、４７であり、スラスト球面軸受部４８及びラジアル球面軸受部２３が組み込まれている軸受支持部２７、及び軸受用支持軸２８の取り付け箇所が相違するところである。
【０１００】
また、図７に示すように、第１フレキシブルカップリング構造１９も相違している。この第３実施形態では、軸受用支持軸２８が駆動側軸１６に設けられ、軸受支持部２７が蓋部３３に設けられている。
【０１０１】
これ以外は、第２実施形態と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。
【０１０２】
つまり、図７に示す第３実施形態では、スラスト球面軸受部４８及びラジアル球面軸受部２３が組み込まれている軸受支持部２７を、連結軸１７の分割端部３４に取り付けられている蓋部３３に一体として設けてある。そして、軸受用支持軸２８を、被駆動軸１８の軸端面にボルト５４で締結して取り付けてある。
【０１０３】
このようにしても、図２Ａに示す第２実施形態と同様に、蓋部３３によって、ギヤ室４０を簡単な構成であって、低廉な費用で形成することができる。また、この蓋部３３に設けられている軸受支持部２７にラジアル球面軸受部２３及びスラスト球面軸受部４８を設けるようにすると、ラジアル球面軸受部２３等を設けるための部材を、この蓋部３３によって共用することができる。
【０１０４】
これにより、ラジアル球面軸受部２３の下部に、例えば止め輪等で位置決め保持すれば２つの軸受部２３、４８を、蓋部３３の軸受支持部２７内に組込み固定でき一体化することができる。これによって、軸受部２３、４８を１個ずつ組み立てる必要がないため、短時間に当該部の組立及び分解作業を完了させることができる。
【０１０５】
〔第４実施形態〕
次に、本発明に係るフレキシブルカップリング構造の第４実施形態を、図８を参照して説明する。この図８に示す第４実施形態のフレキシブルカップリング５６と、図１に示す第１実施形態のフレキシブルカップリング１５とが相違するところは、第１及び第２フレキシブルカップリング構造１９、２０に設けられているラジアル球面軸受部５７と２３の構造が相違しているところである。これ以外は、第１実施形態と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。
【０１０６】
つまり、図１に示す第１実施形態では、第１及び第２フレキシブルカップリング構造１９、２０にラジアル球面すべり軸受部２３を採用しているのに対して、図８に示す第４実施形態では、第１及び第２フレキシブルカップリング構造１９、２０にラジアル球面ころがり軸受部５７を採用している。
【０１０７】
これらラジアル球面ころがり軸受部５７は、多量生産の汎用の機械要素であるので、この第１及び第２フレキシブルカップリング構造１９、２０の製作費用、並びに保守点検の費用の低減を図ることができる。
【０１０８】
〔第５実施形態〕
次に、本発明に係るフレキシブルカップリング構造の第５実施形態を、図９を参照して説明する。この図９に示す第５実施形態のフレキシブルカップリング５９と、図２Ａに示す第２実施形態のフレキシブルカップリング４５とが相違するところは、第１及び第２フレキシブルカップリング構造１９、４７に設けられているラジアル球面軸受部５７と２３及びスラスト球面軸受部６０と４８の構造が相違しているところである。これ以外は、第２実施形態と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。
【０１０９】
つまり、図２Ａに示す第２実施形態では、第１及び第２フレキシブルカップリング構造１９、４７にラジアル球面すべり軸受部２３を採用すると共に、第２フレキシブルカップリング構造２０にスラスト球面すべり軸受部４８を採用しているのに対して、図９に示す第５実施形態では、第１及び第２フレキシブルカップリング構造１９、４７にラジアル球面ころがり軸受部５７を採用すると共に、第２フレキシブルカップリング構造４７にスラスト球面ころがり軸受部６０を採用している。
【０１１０】
これらラジアル球面ころがり軸受部５７、及びスラスト球面ころがり軸受部６０は、多量生産の汎用の機械要素であるので、この第１及び第２フレキシブルカップリング構造１９、４７の製作費用、並びに保守点検の費用の低減を図ることができる。
【０１１１】
〔第６実施形態〕
次に、本発明に係るフレキシブルカップリング構造の第６実施形態を、図１０を参照して説明する。この図１０に示す第６実施形態のフレキシブルカップリング６１と、図１に示す第１実施形態のフレキシブルカップリング１５とが相違するところは、第１及び第２フレキシブルカップリング構造１９、２０のそれぞれが備えている動力伝達機構６２、２２が相違しているところ、蓋部３３が相違しているところ、並びに駆動筒部２９、連結軸１７、及び被駆動筒部３２の形状が相違しているところである。これ以外は、第１実施形態と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。
【０１１２】
つまり、図１０に示すように、この第６実施形態の第１フレキシブルカップリング構造１９が設けられている駆動筒部２９の右端部には、短円筒形状の分割端部３４がリーマボルト３７で取り付けられ、この分割端部３４の内周面に内歯車３８が設けられている。そして、この内歯車３８に外歯車３９が噛合っている。この外歯車３９は、円筒形状に形成された連結軸１７の左端部の外周面に設けられている。蓋部３３は、連結軸１７の左端部の開口部を閉塞するように、この連結軸１７と一体に設けられている。
【０１１３】
同様に、図１０に示すように、第２フレキシブルカップリング構造２０が設けられている被駆動筒部３２の左端部には、短円筒形状の分割端部３４がリーマボルト３７で取り付けられ、この分割端部３４の内周面に内歯車３８が設けられている。そして、この内歯車３８に外歯車３９が噛合っている。この外歯車３９は、連結軸１７の右端部の外周面に設けられている。蓋部３３は、連結軸１７の右端部の開口部を閉塞するように、この連結軸１７と一体に設けられている。
【０１１４】
このように構成しても、図１に示す第１実施形態のフレキシブルカップリング１５と同様に、駆動側軸１６の回転を、連結軸１７を介して被駆動軸１８に伝達することができる。
【０１１５】
〔変形の実施形態〕
図２Ａに示す第２実施形態、及び図７に示す第３実施形態では、スラスト球面軸受部４８を第２フレキシブルカップリング構造４７、５３に設けて、駆動側軸１６及び連結軸１７をスラスト球面軸受部４８上に載置する構成としたが、これに代えて、図には示さないが、スラスト球面軸受部４８を第１フレキシブルカップリング構造１９に設けて、連結軸１７をスラスト球面軸受部４８によって吊り下げる構成としてもよい。
【０１１６】
そして、上記各実施形態では、駆動部７４によって回転駆動される駆動側軸１６の回転を、舶用スラスタ７５に連結される被駆動軸１８に伝達することができるフレキシブルカップリング構造及びそれを備える舶用スラスタ装置を例に挙げて説明したが、本発明をこれ以外の機械、器具、装置に使用されるフレキシブルカップリング構造に適用することができる。
【０１１７】
また、上記各実施形態では、駆動部７４として電動機を使用したが、これ以外の原動機、例えばディーゼルエンジンを使用してもよい。
【０１１８】
更に、図２Ａに示す第２実施形態では、外歯車３９に施されたクラウニングの中心位置に、ラジアル球面軸受部２３及びスラスト球面軸受部４８をその回転中心位置Ｏが一致するように軸受支持部２７に組込み、内歯車３８が、ラジアル球面軸受部２３及びスラスト球面軸受部４８に支持されている構成としたが、これに代えて、外歯車３９に施されたクラウニングの中心位置に、ラジアル球面軸受部２３及びスラスト球面軸受部４８をその回転中心位置Ｏが一致するように軸受支持部２７に組込み、外歯車３９が、ラジアル球面軸受部２３及びスラスト球面軸受部４８に支持されている構成としてもよい。この場合は、外歯車３９は、図１０に示すように、連結軸１７の端部に設け、内歯車３８は、駆動筒部２９と結合する分割端部３４に設けた構成とする。
【０１１９】
そして、図１に示す第１実施形態では、ラジアル球面軸受部２３が装着される軸受用支持軸２８を、蓋部３３を介して連結軸１７に取り付け、軸受支持部２７を、駆動側軸１６に取り付けたが、これに代えて、この軸受支持部２７を駆動筒部２９に取り付けてもよい。更に、例えば軸受用支持軸２８を、駆動側軸１６又は駆動筒部２９に取り付け、軸受支持部２７を、蓋部３３を介して連結軸１７に取り付けてもよい。
【０１２０】
同様に、図１に示す第１実施形態では、ラジアル球面軸受部２３が装着される軸受用支持軸２８を、蓋部３３を介して連結軸１７に取り付け、軸受支持部２７を、被駆動軸１８に取り付けたが、これに代えて、この軸受支持部２７を被駆動筒部３２に取り付けてもよい。更に、例えば軸受用支持軸２８を、被駆動軸１８又は被駆動筒部３２に取り付け、軸受支持部２７を、蓋部３３を介して連結軸１７に取り付けてもよい。
【０１２１】
また、図２Ａに示す第２実施形態では、ラジアル球面軸受部２３及びスラスト球面軸受部４８が装着される軸受用支持軸２８を、蓋部３３を介して連結軸１７に取り付け、軸受支持部２７を、被駆動軸１８に取り付けたが、これに代えて、この軸受支持部２７を被駆動筒部３２に取り付けてもよい。更に、例えば軸受用支持軸２８を、被駆動軸１８又は被駆動筒部３２に取り付け、軸受支持部２７を、蓋部３３を介して連結軸１７に取り付けてもよい。
【０１２２】
更に、図２Ａにおいて、スラスト球面軸受部４８を第１フレキシブルカップリング構造１９に設けて、連結軸１７をスラスト球面軸受部４８によって吊り下げる構成とした場合は、ラジアル球面軸受部２３及びスラスト球面軸受部４８が装着される軸受用支持軸２８を、蓋部３３を介して連結軸１７に取り付け、軸受支持部２７を、駆動側軸１６又は駆動筒部２９に取り付けてもよい。そして、軸受用支持軸２８を、駆動側軸１６又は駆動筒部２９に取り付け、軸受支持部２７を、蓋部３３を介して連結軸１７に取り付けてもよい。
【０１２３】
そして、上記各実施形態では、例えば図１に示すように、軸受用支持軸２８を蓋部３３に溶接等によって結合したが、これに代えて、軸受用支持軸２８及び蓋部３３を１つの材料から削りだし等によって一体物として製作してもよい。また、同様に、図７に示すように、軸受用支持軸２８を取付け部材７８に溶接等によって結合したが、これに代えて、軸受用支持軸２８及び取付け部材７８を１つの材料から削りだし等によって一体物として製作してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
以上のように、本発明に係るフレキシブルカップリング構造は、全長が長いフレキシブルカップリングにおいても、振動問題が発生しないようにすることができる優れた効果を有するので、これを備える舶用スラスタ装置や、機械、器具、装置に適用するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】この発明の第１実施形態に係るフレキシブルカップリング構造を備えるフレキシブルカップリングを示す縦断面図である。
【図２Ａ】同発明の第２実施形態に係る同フレキシブルカップリングを示す縦断面図である。
【図２Ｂ】同発明の第２実施形態に係る同フレキシブルカップリングの軸受け構造を示す拡大縦断面図である。
【図３】同第２実施形態に係るフレキシブルカップリング構造を備える舶用スラスタ装置を示す正面図である。
【図４】同第２実施形態のフレキシブルカップリング構造の組み付けの確認をしている状態を示す縦断面図である。
【図５】同第２実施形態のフレキシブルカップリングに連結された被駆動軸が平行変位している状態を示す縦断面図である。
【図６】同第２実施形態のフレキシブルカップリングに連結された駆動側軸及び被駆動軸が角度変位している状態を示す縦断面図である。
【図７】同発明の第３実施形態に係る同フレキシブルカップリングを示す縦断面図である。
【図８】同発明の第４実施形態に係る同フレキシブルカップリングを示す縦断面図である。
【図９】同発明の第５実施形態に係る同フレキシブルカップリングを示す縦断面図である。
【図１０】同発明の第６実施形態に係る同フレキシブルカップリングを示す縦断面図である。
【図１１】従来のギヤカップリングを示す縦断面図である。
【図１２】図１１に示す従来のギヤカップリングにおいて、（ａ）は両軸が半径方向に変位している状態を示す縦断面図、（ｂ）は両軸が傾斜している状態を示す縦断面図である。
【図１３】図１１に示す従来のギヤカップリングにおいて、（ａ）は両軸が交差せず、互いに平行でない状態を示す縦断面図、（ｂ）は両軸が同一線上にあり、軸間距離に移動がある状態を示す縦断面図である。
【図１４】図１１に示す従来のギヤカップリングを船舶用のフレキシブルカップリングに適用した例を示す正面図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１５、４５、５２、５６、５９、６１  フレキシブルカップリング
１６  駆動側軸
１７  連結軸
１８  被駆動軸
１９  第１フレキシブルカップリング構造
２０、４７、５３  第２フレキシブルカップリング構造
２１、５０  回転中心位置決め機構
２２、６２  動力伝達機構
２３  ラジアル球面軸受部
２３ａ  外輪
２３ｂ  内輪
２４、２５、２６  軸心
２７  軸受支持部
２８  軸受用支持軸
２８ａ  肩部
２９  駆動筒部
３０、３５、５４  ボルト
３１  キー
３２  被駆動筒部
３３  蓋部
３４  分割端部
３６  軸本体部
３７  リーマボルト
３８  内歯車
３９  外歯車
４０  ギヤ室
４１  サイドカバー
４２、４３  シール材
４８  スラスト球面軸受部
４８ａ  内輪
４８ｂ  外輪
４９  突起
５７  ラジアル球面ころがり軸受部
６０  スラスト球面ころがり軸受部
７３  舶用スラスタ装置
７４  駆動部
７５  舶用スラスタ
７５ａ  プロペラ
７６ａ、７６ｂ、７６ｃ  シム
７７  隙間部
７８  取付け部材
Ｏ  交点（中心位置）
Ｓ  鉛直軸線
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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