(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトをそれぞれ受ける第１及び第２シャフト受け部と、前記各シャフト受け部を連結する連結部とを備え、
前記連結部は、
軸部と当該軸部の外周を覆う外輪とを備え、前記第１シャフト受け部に対して弾性的に線接触させるローラであり、
前記第２シャフト受けに接続されていて、かつ、前記第１シャフト受け部の端面と側面との角部に形成されている窪部に、前記各シャフトを時計回りにも反時計回りにも回転可能に当接され、前記外輪を回転させることで、前記連結部と前記第１シャフト受け部との接触面を変更するカップリング。
【請求項２】
前記連結部は、前記軸部と前記外輪との間に配置された複数の針状ころを備えるローラである、請求項１記載のカップリング。
【請求項３】
前記窪部は、当該連結部の径に応じた幅で形成されている、請求項１記載のカップリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２本のシャフトを相互に連結するカップリングに関し、自動車、航空機、船舶や産業機械などの動力伝達部に用いられるカップリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スタンド交換時の着脱が容易であり、かつ振動が発生しないミルドライブカップリングが特許文献１に開示されている。このカップリングは、圧延機のロール駆動軸のハウジング側駆動軸とスタンド側駆動軸を連結するものであって、ハウジング側駆動軸に取り付けられる第１ボスと、スタンド側駆動軸に取り付けられる第２ボスと、第１・第２ボスに両端をダイヤフラムで結合されたトルクチューブとからなり、ハウジング側駆動軸のスプライン形成部の奥側に直径の大きい第１テーパ部が形成され、先端に直径の小さい第２テーパ部が形成され、第１ボスの奥側に直径の大きい第１テーパ穴が形成され、先端に直径の小さい第２テーパ穴が形成され、２カ所でテーパ嵌合しているものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１-０４７８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、カップリングを構成する部品が僅かに一点でも故障、磨耗等すると、その部品を交換することが求められる。しかし、特許文献１に開示されている発明は、その構成が複雑であることから、部品交換をする場合には、カップリングの分解作業、当該部品の交換作業、カップリングの再組立作業が必要となる。これらの作業は、煩雑であり、作業工賃も発生することから、改善が求められている。
【０００５】
特に、カップリングの分解作業の際には、カップリングにおけるシャフトを受ける部分を、シャフトの軸方向に移動させるといった、面倒な作業が必要となる。
【０００６】
そこで、本発明は、部品交換を容易に行うことができるカップリングを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のカップリングは、
シャフトをそれぞれ受ける第１及び第２シャフト受け部と、前記各シャフト受け部を連結する連結部とを備え、
前記連結部は、前記第１シャフト受けに接続されていて、かつ、前記第２シャフト受け部の端面と側面との角部に形成されている窪部に当接されている。
【０００８】
本発明によれば、たとえば、連結部を交換する際には、連結部と第１シャフト受け部との接続を解除して、第１シャフト受け部に対して新たな連結部を接続すればよいので、部品交換が容易となる。また、第１又は第２シャフト受け部を交換する際にも、第１又は第２シャフト受け部をシャフトの軸方向に対して直交方向にずらしてシャフトに対する交換を行えばよい。
【０００９】
当業者であれば、このような部品交換作業は、通常のカップリングに比しても、容易であることがわかるであろう。
【００１０】
しかも、本発明は、第１及び第２シャフト受け部と連結部という少ない部品点数で、容易な部品交換を実現できるという利点がある。
【００１１】
前記連結部は、軸部と当該軸部の外周を覆う外輪とを備えるローラとするとよい。これにより、連結部と第２シャフト受け部とを弾性的に線接触させることが可能となるので、連結部と第２シャフト受け部との耐久性を高めることができる。
【００１２】
また、ローラの外輪を回転させることで、連結部と第２シャフト受け部との接触面を変更することが可能となるので、連結部と第２シャフト受け部との高寿命化も実現できる。なお、選択的に、軸部と外輪との間に複数の針状ころを配置して、更に、連結部と第２シャフト受け部との耐久性を高めてもよい。
【００１３】
前記窪部は、当該連結部の径に応じた幅で形成するとよい。こうすると、第１及び第２シャフトを時計回りに回転させた場合でも、その反対方向に回転させた場合でも、高トルクを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態のカップリングの模式的な使用例を示す図である。
【図２】図１のカップリングの分解図である。
【符号の説明】
【００１５】
１０  第１シャフト受け部
１２，２２  クランプ用穴
１４  窪部
１６，２６  貫通孔
１８，２８  キー
２０  第２シャフト受け部
２４  取付部
３０  連結部
４０，５０  シャフト
６０，７０  クランプ
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態のカップリングの模式的な使用例を示す図であり、図１（ａ）には平面図を示し、図１（ｂ）には側面図を示している。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、本実施形態のカップリングは、第１シャフト受け部１０と、第２シャフト受け部２０と、連結部３０とに大別される。換言すると、本実施形態のカップリングは、第１及び第２シャフト受け部１０，２０と連結部３０という少ない部品点数で構成されている。
【００１９】
本実施形態のカップリングの構成部品の材料は、限定的ではなく、鉄、アルミニウム、ステンレス、樹脂などを用いることができ、さらには、表面をニッケルめっきなどで処理したものとすることもできる。また、本実施形態のカップリングは、第１シャフト受け部１０と第２シャフト受け部２０との原型は、同一の鋳型などの型を用いて形成することができる。
【００２０】
第１シャフト受け部１０及び第２シャフト受け部２０には、それぞれ、中央部が膨らむ外形となっており、ここに、シャフト４０，５０が連結される。なお、図１（ａ）には、相対的に細いシャフト４０と相対的に太いシャフト５０とを示しているが、これらは例示であり、シャフトの太さの相違は、本発明とは無関係である。
【００２１】
図１（ｂ）に示すように、連結部３０は、シャフト４０，５０の軸方向に延びる軸部３４と、軸部３４と第２シャフト受け部２０とを接続するねじ３２と、軸部３４の外周を覆う外輪３６と、軸部３４からの外輪３６の離脱を防止する蓋部３８とを備えるローラとしている。なお、軸部３４を、第２シャフト受け部２０と一体成型することで、ねじ３２をなくすこともできる。特に、カップリングが相対的に小型の場合には、軸部３４と第２シャフト受け部２０とを一体成型すると、部品の組み立て、一回当たりの部品の製造数などの点でメリットがある。
【００２２】
連結部３０をローラとすると、連結部３０と第１シャフト受け部１０とを弾性的に線接触させることが可能となる。このため、連結部３０と第１シャフト受け部１０との耐久性が高まる。
【００２３】
また、連結部３０をローラとすると、ローラの外輪３６を例えば定期的に回転させることで、連結部３０と第１シャフト受け部１０との接触面を変更することが可能となる。これにより、連結部３０と第１シャフト受け部１０との高寿命化も実現できる。
【００２４】
なお、連結部３０と第１シャフト受け部１０との間に、複数の針状ころを配置して、更に、連結部３０と第１シャフト受け部１０との回転をスムーズに行えるようにするとよい。これにより、これらの耐久性を一層高めることができる。
【００２５】
第２シャフト受け部２０には、取付部２４に形成されている貫通孔にねじ３２が通され、ねじ３２が軸部３４と結合される。また、第２シャフト受け部２０には、シャフト５０と連結した後に、これとの連結を維持するためのクランプ用穴２４が形成されている。
【００２６】
一方、第１シャフト受け部１０には、連結部３０の外輪３６との当接用の窪部１４が形成されている。窪部１４は、第２シャフト受け部の端面と側面との角部に形成されている。また、第１シャフト受け部１０にも、クランプ用穴２４と同じく、クランプ用穴１４が形成されている。
【００２７】
図２は、図１のカップリングの分解図であり、図２（ａ）には第１シャフト受け部１０の平面図を示し、図２（ｂ）には図２（ａ）の図面下方向からの図を示し、図２（ｃ）には図２（ｂ）の図面左方向からの図を示している。
【００２８】
また、図２（ｄ）には第２シャフト受け部２０の平面図を示し、図２（ｅ）には図２（ｄ）の図面下方向からの図を示し、図２（ｆ）には図２（ｅ）の図面右方向からの図を示している。
【００２９】
図２（ａ）及び図２（ｂ）を見ると理解し易いが、既述のように、窪部１４は、第２シャフト受け部の端面（ここでは上端面）と側面との角部に形成されている。こうすると、たとえば、連結部３０が、故障等によって交換が必要な場合に、ねじ３２を外せば、容易に連結部３０と第１シャフト受け部１０との接続を解除できる。したがって、新たな連結部３０を第１シャフト受け部１０に対して接続すれば、簡単に連結部３０の交換が可能となる。
【００３０】
また、窪部１４を、第２シャフト受け部２０の端面と側面との角部に形成すると、たとえば、第１シャフト受け部１０を交換する際にも、第１シャフト受け部１０を、シャフトの軸方向に対して直交方向（図１（ｂ）でいえば、下方向）にずらせば、第１シャフト受け部１０と第２シャフト受け部２０との接続を解除できる。したがって、新たな第１シャフト受け部１０を第２シャフト受け部２０に対して接続すれば、簡単に第１シャフト受け部１０の交換が可能となる。
【００３１】
なお、本実施形態では、窪部１４の幅を、外輪３６の直径と略同じにしている。具体的には、窪部１４の幅を、外輪３６の直径を２／１００ｍｍ〜５／１００ｍｍほど広くしている。これにより、第１及び第２シャフトを時計回りに回転させた場合でも、その反対方向に回転させた場合でも、高トルクを実現できる。
【００３２】
また、本実施形態では、外輪３６を、その側面中央部の径が最大で、側面端部の径が最小となるような樽状としている。また、これに応じて、窪部１４の形状も側面方向から見て中央部が幅広で、奥側及び手前側が幅狭の形状としている。これにより、シャフト４０，５０の偏心ズレが生じる場合でも、トルク伝達が可能となる。
【００３３】
なお、シャフト４０，５０の中心軸間のズレ量を［ｅ］とし、シャフト５０の中心軸と軸部３４の中心軸との距離を[Ｒ]とすると、最大変速比が［ｅ／Ｒ］となる。
【００３４】
図２（ｂ）には、既述の部分の他に、シャフト４０が通される貫通孔１６と、貫通孔１６に付帯してシャフト４０とのキー結合用のキー１８と、クランプ用穴１４に取り付けられているクランプ６０とを示している。なお、キー１８は必ずしも必要なものではなく、別の手法によって、シャフト４０と第１シャフト受け部１０との連結を実現してもよい点に留意されたい。
【００３５】
図２（ｅ）にも、既述の部分の他に、シャフト５０が通される貫通孔２６と、貫通孔２６に付帯してシャフト５０とのキー結合用のキー２８と、クランプ用穴２４に取り付けられているクランプ７０とを示している。なお、キー２８は必ずしも必要なものではない点に留意されたい。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態のカップリングによれば、第２シャフト受け部の端面と側面との角部に、窪部１４を形成しているので、連結部３０の交換時であろうが、第１シャフト受け部１０又は第２シャフト受け部２０の交換時であろうが、交換対象を他部分から容易に取り外すことができるので、その交換を容易に行うことが可能となる。
【図１】
0005489275.tif 000002
【図２】
0005489275.tif 000003