(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸に配置されトルクを伝達する複数の軸嵌合ハブ（２１）を、前記軸嵌合ハブ（２１）と同軸に配置されたスペーサー（２２）を介して連結するたわみ板フランジの一体構造（ＯＨ）であって、
前記軸嵌合ハブ（２１）における前記スペーサー（２２）側の端部に設けられたハブたわみ板フランジ（２１ａ）と、
前記スペーサー（２２）における前記軸嵌合ハブ（２１）側の端部に設けられ、前記ハブたわみ板フランジ（２１ａ）と対向するスペーサーたわみ板フランジ（２１ｂ）と、
前記ハブたわみ板フランジ（２１ａ）と前記スペーサーたわみ板フランジ（２１ｂ）との間に挟み込まれるたわみ板（２３）及び各複数のクランプワッシャー（２６）、（２６ｃ）、（２６ｄ）と、
重ねられた前記複数のクランプワッシャー（２６ｃ）と前記たわみ板（２３）と前記複数のクランプワッシャー（２６）とを前記ハブたわみ板フランジ（２１ａ）に、及び重ねられた前記複数のクランプワッシャー（２６ｄ）と前記たわみ板（２３）と前記複数のクランプワッシャー（２６）とを前記スペーサーたわみ板フランジ（２１ｂ）に締め付ける複数のたわみ板用のボルト（２４）と複数の座付回り止めナット（又は座金＋回り止めナット）（２７）とを備え、
前記ハブたわみ板フランジ（２１ａ）及び前記複数のクランプワッシャー（２６ｃ）は、前記たわみ板（２３）の前記軸嵌合ハブ（２１）側に位置するものであり、
前記スペーサーたわみ板フランジ（２１ｂ）及び前記複数のクランプワッシャー（２６ｄ）は、前記たわみ板（２３）の前記スペーサー（２２）側に位置するものであり、
前記複数のクランプワッシャー（２６ｃ）と（２６ｄ）とは、前記たわみ板（２３）を挟んだ軸方向及び前記たわみ板（２３）周りの周方向に互い違いに、前記たわみ板（２３）径方向に同一ピッチ円直径上に位置するものであり、
前記クランプワッシャー（２６ｃ）は、前記ハブたわみ板フランジ（２１ａ）との間に境界面を設けることなく、前記ハブたわみ板フランジ（２１ａ）と連続して一体に構成され、前記複数の座付回り止めナット（又は座金＋回り止めナット）（２７）は、前記ハブたわみ板フランジ（２１ａ）と前記クランプワッシャー（２６ｃ）の反対側表面に位置し、
前記クランプワッシャー（２６ｄ）は、前記スペーサーたわみ板フランジ（２１ｂ）との間に境界面を設けることなく、前記スペーサたわみ板フランジ（２１ｂ）と連続して一体に構成され、前記複数の座付回り止めナット（又は座金＋回り止めナット）（２７）は、前記スペーサーたわみ板フランジ（２１ｂ）と前記クランプワッシャー（２６ｄ）の反対側表面に位置することを特徴とするたわみ板フランジの一体構造。
【請求項２】
請求項１に記載のたわみ板フランジの一体構造（ＯＨ）における前記座付回り止めナット（２７）の座面（２７ｃ）と、前記たわみ板用のボルト（２４）の頭部座面（２４ｃ）との間に挟まれる前記たわみ板フランジの一体構造（ＯＨ）の各部分と、前記たわみ板（２３）の各部分と、前記複数のクランプワッシャー（２６）の各部分とからなるたわみ板フランジの円筒部構造体（Ｓｎ）であって、
前記たわみ板用のボルト（２４）の径をｄ、前記クランプワッシャー（２６ｃ）及び前記クランプワッシャー（２６ｄ）の厚さをＨｎ、前記たわみ板（２３）の厚さをＴｎとすると、
０．１３ｄ≦Ｈｎ≦０．３６ｄ、又は０．４５ｄ≦Ｔｎ≦０．５６ｄの少なくともいずれか一方の関係を有することを特徴とするたわみ板フランジの円筒部構造体。
【請求項３】
対向して配置されるハブたわみ板フランジ（１１ａ）及びスペーサーたわみ板フランジ（１１ｂ）と、たわみ板（１３）を含む連結部金物（Ｊ）とにおいて、
座付回り止めナット（１７）の座面（１７ｃ）と、たわみ板用のボルト（１４）の頭部座面（１４ｃ）との間に挟まれる前記ハブたわみ板フランジ（１１ａ）及びスペーサーたわみ板フランジ（１１ｂ）の各部分と、前記ハブたわみ板フランジ（１１ａ）及びスペーサーたわみ板フランジ（１１ｂ）表面に位置する複数のクランプワッシャー（１６）の各部分と、前記たわみ板（１３）の各部分と、前記たわみ板用のボルト（１４）の頭部座面（１４ｃ）に位置する複数のクランプワッシャー（１６）の各部分とからなるたわみ板フランジの円筒部構造体（Ｓｏ）であって、
前記たわみ板用のボルト（１４）の径をｄ、前記ハブたわみ板フランジ（１１ａ）及びスペーサーたわみ板フランジ（１１ｂ）に接するクランプワッシャー（１６）の厚さをＨｏ、前記たわみ板（１３）の厚さをＴｏとすると、
０．１３ｄ≦Ｈｏ≦０．３６ｄ、且つ０．３５ｄ≦Ｔｏ≦０．４０ｄの関係を有することを特徴とするたわみ板フランジの円筒部構造体。
【請求項４】
請求項２に記載の軸方向及び周方向に互い違いに、径方向に同一ピッチ円直径上に位置した複数のクランプワッシャー（２６ｃ）及び（２６ｄ）と、前記複数のクランプワッシャー（２６ｃ）及び（２６ｄ）とに対向する位置の複数のクランプワッシャー（２６）とに挟まれるたわみ板において、重ね枚数を増やしたｎ本ボルト（ｎはたわみ板のボルト本数であって、６、８、１０、１２、１４のいずれか）を用いることを特徴とするたわみ板。
【請求項５】
請求項３に記載の前記ハブたわみ板フランジ（１１ａ）及びスペー−サーたわみ板フランジ（１１ｂ）表面に位置する前記複数のクランプワッシャー（１６）と、前記たわみ板用のボルト（１４）の頭部座面（１４ｃ）に位置する前記複数のクランプワッシャー（１６）とに挟まれるたわみ板において、ｎ本ボルト（ｎはたわみ板のボルト本数であって、６、８、１０、１２、１４のいずれか）を用いることを特徴とするたわみ板。
【請求項６】
請求項１に記載のたわみ板フランジの一体構造（ＯＨ）と、請求項２に記載の前記たわみ板フランジの一体構造（ＯＨ）の各部分と、前記たわみ板（２３）の各部分と、前記複数のクランプワッシャー（２６）の各部分とからなるたわみ板フランジの円筒部構造体（Ｓｎ）と、請求項４に記載の軸方向及び周方向に互い違いに、径方向に同一ピッチ円直径上に位置した複数のクランプワッシャー（２６ｃ）及び（２６ｄ）と、前記複数のクランプワッシャー（２６ｃ）及び（２６ｄ）とに対向する位置の複数のクランプワッシャー（２６）とに挟まれるたわみ板とを組合せ用いることを特徴とする板ばね式フレキシブルカップリング。
【請求項７】
請求項３に記載の前記ハブたわみ板フランジ（１１ａ）及びスペーサーたわみ板フランジ（１１ｂ）の各部分と、前記ハブたわみ板フランジ（１１ａ）及びスペーサーたわみ板フランジ（１１ｂ）表面に位置する複数のクランプワッシャー（１６）の各部分と、前記たわみ板（１３）の各部分と、前記たわみ板用のボルト（１４）の頭部座面（１４ｃ）に位置する複数のクランプワッシャー（１６）の各部分とからなるたわみ板フランジの円筒部構造体（Ｓｏ）と、請求項５に記載の前記ハブたわみ板フランジ（１１ａ）及びスペー−サーたわみ板フランジ（１１ｂ）表面に位置する前記複数のクランプワッシャー（１６）と、前記たわみ板用のボルト（１４）の頭部座面（１４ｃ）に位置する前記複数のクランプワッシャー（１６）とに挟まれるたわみ板とを組合せ用いることを特徴とする板ばね式フレキシブルカップリング。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載の板ばね式フレキシブルカップリングを備えたことを特徴とする機械装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たわみ板フランジの一体構造及びたわみ板フランジの円筒部構造体、それを用いた板ばね式フレキシブルカップリング、それを備えた機械装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のフランジブッシュとたわみ板フランジとのボルト軸力に依る摩擦伝達トルク増を目的とした境界面の形態の改良、それを用いたねじり剛性たわみ軸継手は、既にある。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５２８４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１は、「現在の先行技術に比して係数１．８ないし２だけトルクの増加が得られる。」と述べているが、どの効果と、どの効果とを組合せているのか分かりにくいので、課題に入る前に整理する。（Ａ項）特許文献１図４で従来の応力中心距離Ｌ１（１１）を（１３＋５ａ／２）に減じ、且つ段落（００１４）で厚いプレート（５ａ）と大きな厚さで作製できた効果。（Ｂ項）文献等より、ネジ（７）が発生するネジ軸力でボス（１）フランジと、フランジブッシュ（１４）と、厚いプレート（５ａ）と、リング（４）とが圧着された構成は一体と見なせ、ネジ（７）軸力の摩擦係数０．１５相当を＋α（摩擦伝達トルク増）として運べることは既に知られている効果である。（Ｃ項）圧着されるボス（１）フランジ端面へのフランジブッシュ（１４）の移行区域（境界面）が外面取り状に丸みがつけてあり、コーティングした丸み形状（６ｅ）部の摩擦増処理により摩擦係数０．１５より０．３０への増加を得られる効果。これら３項目の効果を合計し「係数１．８ないし２だけトルクの増加が得られる。」と断定する。
上記（Ａ項）より見直しする。特許文献１図４は、従来のフランジ寸法Ｌ（１０）をフランジ寸法Ｌ２（１３）に減じボルト曲げ強度増を得ているが、厚いプレート（５ａ）の効果が加わると応力中心距離Ｌ１（１１）が必ず小さくなるとはならない。これはボス（１）フランジとフランジブッシュ（１４）とからなる構造そのものに問題がある。本出願は、たわみ板強度アップ（たわみ板重ね枚数を増やす）を行っても常にたわみ板用のボルトの曲げ応力を減じられる剛性大のたわみ板フランジの構造について見直しする。
【０００５】
上記（Ａ項）のたわみ板フランジ（含むたわみ板及び連結部金物）の圧着構造について、構成そのものから見直しする。
【０００６】
特許文献１の効果の内（Ｂ項）及び（Ｃ項）について補足説明する。特許文献１段落（０００８）で述べられた「この場合変位能力が従来慣用の値の５０ないし７５％に減少することを容認すること」の「この場合」は、前述の（Ｂ項）及び（Ｃ項）の効果を得る場合であり、ボルト軸力による摩擦伝達トルク増を得た時点で、直列に連結されるたわみ板（厚いプレート５ａ）に追加される負担増たわみ板トルクのことである。連結された厚いプレート５ａは、「たわみ板腕の長さＬ（特許文献２図４（ａ）、（ｂ）参照）が有する軸方向変位及び偏角許容量を５０ないし７５％に減じられ」、減じられた分はたわみ板のトルク伝達負担増に振り向けられる。前述の「たわみ板の腕の長さＬが有する軸方向変位及び偏角許容量を５０ないし７５％に減じられ」については、本出願図４従来の５０％適用のＹａ―Ｙα線図に示される通りである。
「変位能力が従来慣用の値の５０ないし７５％に縮小することを容認すること」はいくつかの選択肢のひとつであり、本出願は、当局（国際標準化機構ＩＳＯ、米国石油協会規格ＡＰＩ等）の示した指針「たわみ板フランジ表面の摩擦に依存することなく云々」に沿えないか見直す。又、カップリング購入者から「摩擦係数０．３０の採用」について無条件で承認を得ることは難しく、上記（Ｃ項）について見直すことは断念する。従って、摩擦への依存は減らし、たわみ板の腕が有する本来の軸方向変位及び偏角許容量をより多く引出し、本来のボルト本数の多いたわみ板使用を活用する方向で上記（Ｂ項）の見直しをする。特許文献１図４で、元々が薄いフランジ寸法Ｌ２（１３）であった場合は、前段落（０００５）の場合とは異なるので別として取組む。ボルト曲げ強度を決定するたわみ板フランジ（含むたわみ板及び連結部金物）の圧着構造は、的確に構成されているか見直しする。
【０００７】
段落（０００５）（Ａ項）のたわみ板選択の課題は、たわみ板フランジ構造そのもののボルト曲げ剛性を大とすることに目処が付いたので、たわみ板のトルク伝達負担増を＋０％へ減らし、たわみ板の腕の芯違い吸収機能を復活させ、今までのボルト本数の少ないたわみ板を用いることは止め、ボルト本数を増やしたたわみ板を使用できないか見直しする。
【０００８】
段落（０００６）（Ｂ項）のたわみ板選択の課題は、たわみ板フランジ構造の構成をボルト曲げの小さい剛性大とできたことにより、たわみ板のトルク伝達負担増を従来の＋３０〜４０％から＋０％へ減らし、たわみ板の腕の芯違い吸収機能を復活させ、今までのボルト本数の少ないたわみ板を用いることは止め、ボルト本数を増やしたたわみ板を使用できないか見直しする。
【０００９】
（０００５）に記載の板ばね式フレキシブルカップリングにおいて、従来の部品構成にこだわることなく、従来のたわみ板フランジ構造及び構成にまで遡り見直し・検討すべきであったのにされてこなかった。
【００１０】
（０００６）に記載の板ばね式フレキシブルカップリングにおいて、たわみ板分担応力の削減を必要条件としている従来のボルト軸力に依る摩擦伝達トルクアップについて、今まで見直し・検討がされてこなかった。
【００１１】
機械装置に使用される板ばね式フレキシブルカップリングのトルクアップ及び軽量化について、カップリング先行メーカーは従来から生産されている部品構成を変えずにトルクアップすることにこだわり、そのためボルト軸力によるボルト周りの一体と見なせる円筒部構造体を介した摩擦伝達トルク増と、既存のたわみ板を用いた４つのたわみ板分担応力の内削れる２つの許容軸方向変位及び許容偏角の応力を削り、たわみ板伝達トルク負担増へ振向けることとを組合せ用い、「当局（国際標準化機構ＩＳＯ  １０４４１（１９９９年、２００７年）、米国石油協会規格ＡＰＩ  ６７１等）に容認されるように対処してきた。」本出願は、従来行われていなかった圧着部の一体構造及び構成そのものの見直し、従来のたわみ板分担応力の削減を必要条件とした摩擦伝達トルクアップについて見直しを行うことにする。
【００１２】
本発明は、この様な従来の問題を解決しようとするもので、たわみ板フランジの一体構造及びたわみ板フランジの円筒部構造体、それを用いた板ばね式フレキシブルカップリング、それを備えた機械装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するためになされた本発明の請求項１のたわみ板フランジの一体構造は、
同軸に配置されトルクを伝達する複数の軸嵌合ハブ（２１）を、前記軸嵌合ハブ（２１）と同軸に配置されたスペーサー（２２）を介して連結するたわみ板フランジの一体構造（ＯＨ）であって、
前記軸嵌合ハブ（２１）における前記スペーサー（２２）側の端部に設けられたハブたわみ板フランジ（２１ａ）と、
前記スペーサー（２２）における前記軸嵌合ハブ（２１）側の端部に設けられ、前記ハブたわみ板フランジ（２１ａ）と対向するスペーサーたわみ板フランジ（２１ｂ）と、
前記ハブたわみ板フランジ（２１ａ）と前記スペーサーたわみ板フランジ（２１ｂ）との間に挟み込まれるたわみ板（２３）及び複数のクランプワッシャー（２６）と、
前記たわみ板（２３）及び前記複数のクランプワッシャー（２６）とを前記ハブたわみ板フランジ（２１ａ）と前記スペーサーたわみ板フランジ（２１ｂ）とに締め付ける複数のたわみ板用のボルト（２４）と複数の座付回り止めナット（２７）と、
前記ハブたわみ板フランジ（２１ａ）と前記たわみ板（２３）との間に介在させる複数のクランプワッシャー（２６ｃ）と、
前記スペーサーたわみ板フランジ（２１ｂ）と前記たわみ板（２３）との間に介在させる複数のクランプワッシャー（２６ｄ）とを備え、
前記クランプワッシャー（２６ｃ）は、前記ハブたわみ板フランジ（２１ａ）との間に境界面を設けることなく、前記ハブたわみ板フランジ（２１ａ）と連続して一体に構成され、
前記クランプワッシャー（２６ｄ）は、前記スペーサーたわみ板フランジ（２１ｂ）との間に境界面を設けることなく、前記スペーサーたわみ板フランジ（２１ｂ）と連続して一体に構成されることを特徴とする。
係る構成によれば、たわみ板用のボルトに掛かる曲げモーメントは著しく減じられる。
【００１４】
上記課題を解決するための本発明の請求項２たわみ板フランジの円筒部構造体は、
請求項１に記載のたわみ板フランジの一体構造（ＯＨ）における前記座付回り止めナット（２７）の座面（２７ｃ）と、前記たわみ板用のボルト（２４）の頭部座面（２４ｃ）との間に挟まれるたわみ板フランジの円筒部構造体（Ｓｎ）であって、
前記たわみ板用のボルト（２４）の径をｄ、前記クランプワッシャー（２６ｃ）及び前記クランプワッシャー（２６ｄ）の厚さをＨｎ、前記たわみ板（２３）の厚さをＴｎとすると、
０．１３ｄ≦Ｈｎ≦０．３６ｄ、又は０．４５ｄ≦Ｔｎ≦０．５６ｄの少なくともいずれか一方の関係を有することを特徴とする。
係る構成によれば、たわみ板の重ね厚さ増を可能とし、たわみ板フランジの円筒部構造体は、付帯条件無しでの８２％以上の伝達トルクアップが可能となった。
【００１５】
上記課題を解決するための本発明の請求項３たわみ板フランジの円筒部構造体は、
対向して配置されるハブたわみ板フランジ（１１ａ）及びスペーサーたわみ板フランジ（１１ｂ）と、たわみ板（１３）を含む連結部金物（Ｊ）とにおいて、
座付回り止めナット（１７）の座面（１７ｃ）と、たわみ板用のボルト（１４）の頭部座面（１４ｃ）との間に挟まれるたわみ板フランジの円筒部構造体（Ｓｏ）であって、
前記たわみ板用のボルト（１４）の径をｄ、前記ハブたわみ板フランジ（１１ａ）及びスペーサーたわみ板フランジ（１１ｂ）に接するクランプワッシャー（１６）の厚さをＨｏ、前記たわみ板（１３）の厚さをＴｏとすると、
０．１３ｄ≦Ｈｏ≦０．３６ｄ、且つ０．３５ｄ≦Ｔｏ≦０．４０ｄの関係を有することを特徴とする。
係る構成によれば、たわみ板用のボルトに掛かる曲げモーメントは減らせ、たわみ板フランジの円筒部構造体は、付帯条件無しでの４０％以上の伝達トルクアップが可能となった。
【００１６】
上記課題を解決するためになされた本発明の請求項４のたわみ板は、請求項２に記載のたわみ板において、重ね枚数を増やしたｎ本ボルト（ｎはたわみ板のボルト本数であって、６、８、１０、１２、１４のいずれか）を用いることを特徴とする。係る重ね枚数の多いボルト本数４本増のたわみ板を用いた芯違い吸収能力の削減を伴わない適用によれば、用いたたわみ板は有する機能をバランス良く最大限に発揮でき、８２％以上の伝達トルクアップ実施に貢献できた。
【００１７】
上記課題を解決するためになされた本発明の請求項５のたわみ板は、請求項３に記載のたわみ板において、ｎ本ボルト（ｎはたわみ板のボルト本数であって、６、８、１０、１２、１４のいずれか）を用いることを特徴とする。係るボルト本数４本増のたわみ板を用いたたわみ板芯違い吸収能力の削減を伴わない適用によれば、用いたたわみ板は有する機能をバランス良く最大限に発揮でき、４０％以上の伝達トルクアップ実施に貢献できた。
【００１８】
上記課題を解決するためになされた本発明の請求項６の板ばね式フレキシブルカップリングは、請求項１に記載のたわみ板フランジの一体構造と、請求項２に記載のたわみ板フランジの円筒部構造体と、請求項４に記載のたわみ板とを組合せ用いることを特徴とする。係るたわみ板フランジの一体構造と、たわみ板フランジの円筒部構造体と、摩擦を減じたボルト軸力によるトルク伝達と、たわみ板との組合せによれば、８２％以上の伝達トルクアップが得られた。
【００１９】
上記課題を解決するためになされた本発明の請求項７の板ばね式フレキシブルカップリングは、請求項３に記載のたわみ板フランジの円筒部構造体と、請求項５に記載のたわみ板とを組合せ用いることを特徴とする。係るたわみ板フランジの円筒部構造体と、摩擦を減じたボルト軸力によるトルク伝達と、たわみ板との組合せによれば、４０％以上の伝達トルクアップが得られた。
【００２０】
上記課題を解決するためになされた本発明の請求項８の機械装置は、請求項６又は請求項７に記載の板ばね式フレキシブルカップリングを備えたことを特徴とする。係る板ばね式フレキシブルカップリングを機械装置に備えることは、機械装置の軽量化（高出力化）に合致する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明請求項１によれば、たわみ板用ボルトに掛かる曲げモーメントは著しく減じることができる。
【００２２】
本発明請求項２によれば、たわみ板重ね厚さは３０％以上増加でき、たわみ板フランジの円筒部構造体は、付帯条件無しでの８２％以上の伝達トルクアップが可能である。
【００２３】
本発明請求項３によれば、ボルトに掛かる曲げモーメントは減らせ、たわみ板フランジの円筒部構造体は、付帯条件無しでの４０％以上の伝達トルクアップが可能である。又、従来工場出荷前に必要であったたわみ板用のボルトに軸力を発生させるための作業は不要となり、軸力を解除した取り扱いが可能となった。
【００２４】
本発明請求項４によれば、用いたたわみ板は有する機能をバランス良く最大限に発揮でき、８２％以上の伝達トルクアップ実施に貢献できた。
【００２５】
本発明請求項５によれば、用いたたわみ板は有する機能をバランス良く最大限に発揮でき、４０％以上の伝達トルクアップ実施に貢献できた。
【００２６】
本発明請求項６によれば、８２％以上の伝達トルクアップが得られた。
【００２７】
本発明請求項７によれば、４０％以上の伝達トルクアップが得られた。
【００２８】
本発明請求項８によれば、機械装置の軽量化（高出力化）に合致する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を適用したたわみ板フランジの円筒部構造体である。
【図２】本発明を適用したたわみ板フランジの一体構造である。
【図３】本発明を適用したたわみ板フランジの円筒部構造体である。
【図４】本発明の１００％適用、及び従来の５０％適用のＹａ−Ｙα線図である。
【図５】従来のアダプターハブの板ばね式フレキシブルカップリング断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
段落（０００４）、（０００６）、（００１１）で述べたように従来のボルト軸力に依る摩擦係数０．１５相当の＋α摩擦伝達トルク増を計る方法は、たわみ板の許容軸方向変位・許容偏角の削減（許容量を５０％に減ずる）を必要条件とすることで成り立っている。本発明の説明に入る前に今までの経緯について予備説明する。
（１）板ばね式フレキシブルカップリングの通常のトルクアップは、６本ボルトのたわみ板のカップリングを８本ボルトのたわみ板にすると８本ボルト／６本ボルト＝１．３３倍、８本ボルトのたわみ板のカップリングを１０本ボルトのたわみ板にすると１０本／８本＝１．２５倍、１０本ボルトのたわみ板のカップリングを１２本ボルトのたわみ板にすると１２本／１０本＝１．２倍、一方摩擦依存方式でボルト周りの一体と見なす円筒部構造体を介した＋αの摩擦伝達トルクアップを計ると６本ボルトのたわみ板のままで１．３３倍（メーカーによっては多少の増減あり）、８本ボルトのたわみ板のままで１．３３倍、１０本ボルトのたわみ板のままで１．３３倍となり今まで摩擦伝達トルクアップに依存していなかった８・１０・１２本ボルトのたわみ板の伝達トルクを上回った。
（２）たわみ板の腕の長さＬは、特許文献２図４（ａ）、（ｂ）に示された通りで、同一サイズ（同一のたわみ板フランジ外径φ２８０）のたわみ板の腕の長さＬを比べた時、６本ボルトのたわみ板の腕の長さＬを９０ｍｍとすると、８本ボルトのそれは６３ｍｍ、１０本ボルトのそれは４５ｍｍ、１２本ボルトのそれは３３ｍｍ、１４本ボルトのそれは２４ｍｍと順次７１％づつ短くなる。従って、例えば６本ボルトのたわみ板で摩擦係数０．１５の＋０．３３倍のトルクアップを実施したい時、当局の指針に従って許容軸方向変位及び許容偏角を５０％（常用範囲）に削減しなければならないのであれば、１０本ボルト（４本ボルト増）に換え削減を排除し用いる選択がある。本出願は、６本ボルトのたわみ板を用いていたのを６本ボルトのたわみ板は止め、４本ボルト増の１０本ボルトのたわみ板使用を選択する。順次７１％で短くなるたわみ板の腕の長さＬが本来有する６本ボルトのたわみ板の１００％常用許容偏角は０．７°、８本ボルトのそれは０．５°、１０本ボルトのそれは０．３５°、１２本ボルトのそれは０．２５°、１４本ボルトのそれは０．１８°が適用される。
（３）図４従来の５０％適用のＹａ−Ｙα線図の横軸は許容軸方向変位Ｙａをたわみ板の腕の長さＬ基準で、縦軸は許容偏角（たわみ板フランジの許容できる傾き）を与えるたわみ板のボルトＰＣＤ上での１回転当たり許容変位量Ｙαをたわみ板の腕の長さＬ基準で示したもので、外枠が本発明の１００％常用許容範囲、内枠が特許文献１のたわみ板（図４厚いプレート（５ａ）のこと）の「この場合変位能力が従来慣用の値の５０ないし７５％に減少すること」つまり５０％に減じた常用許容範囲、５０ないし７５％に減じた一時的に吸収可能な軸方向変位（斜線部範囲）を示している。図４には示されていないが偏角についても一時的に吸収可能な範囲がある。
（４）図１と、図２及び図３とについて予備説明する。
図１は、上記（２）項の４本ボルト増たわみ板使用の効果を得られるたわみ板フランジの円筒部構造体として説明される。
図２及び図３は、段落（０００４）（Ａ項）の効果と、上記（２項）の４本ボルト増たわみ板使用の効果とを得られるたわみ板フランジの一体構造及び円筒部構造体として説明される。
【００３１】
本発明の図１に示されるたわみ板フランジの円筒部構造体１０で既に知られている摩擦伝達トルク増について説明する。たわみ板用のボルトの頭部座面１４ｃと座付回り止めナットの座面１７ｃとに挟まれ、外径が２点鎖線、内径がたわみ板用ボルト径とからなる円筒部構造体（図１斜線部参照）は、各座面１７ｃと１４ｃとが着座後のボルトオネジとナットメネジとのくさび効果により発生したボルト１４の軸力に依るクランプ力（圧縮力）によって一体と見なされ、軸力の摩擦係数０．１５相当が＋αとしてたわみ板フランジ１１ａからたわみ板１３へ、たわみ板１３から図示されていないが隣接したたわみ板用ボルトのボルト周りの円筒部構造体を介してたわみ板フランジ１１ｂへ摩擦伝達トルク増として伝達できる。ボルトオネジとナットメネジとのクサビ効果は、工場出荷後もたわみ板用のボルトに軸力が作用した状態として維持される必要があり、そのため従来品は、クサビ効果の解除が許容されない。摩擦による＋αの伝達トルク加算が無理なく可能な前提条件「ボルトへの曲げ配慮」は、たわみ板フランジの表面よりたわみ板厚さ中心までの距離ｌｏを減じることでたわみ板１３の張力によるたわみ板用のボルト１４への曲げモーメントを減じることは当然であるが、一体と見なす円筒部構造体のクランプワッシャー１６とたわみ板フランジ１１ａとの境界面での曲げ応力がクランプ平面の圧縮応力を常に下回る（図１の境界面全面が常に密着状態を保つ）必要がある。特許文献１図４のボス（１）フランジとフランジブッシュ（１４）のコーティングした丸み形状（６ｅ）とは、境界面の形態（本出願図１とは境界面を持つことは共通であるが、形態は異なる）が改められ「境界面全面が常に密着状態を保てるようにした」と主張している。
本出願は、ボルトに過大な曲げ応力を発生させないための必要条件から始める。図１でたわみ板用のボルト１３の径をｄ、たわみ板の厚さＴｏを０．３８ｄとした時、クランプワッシャー１６の厚さＨｏの必要条件は０．５５ｄ≧ｌｏ＝Ｈｏ＋０．１９ｄと表され（ｌｏは上述の通り）、Ｈｏは０．３６ｄ≧Ｈｏとする必要がある。たわみ板フランジ１１ａとたわみ板１３とに挟まれたクランプワッシャー１６のクランプ平面の面積Ａｏは、通常たわみ板用ボルトの径ｄ断面積の約５０％、すなわち０．４ｄ２の面積を確保する。クランプ平面の面積Ａｏ及び一体と見なす円筒部構造体の境界面の断面係数により安全を見込んで、クランプ平面の面積Ａｏを０．８ｄ２（たわみ板用ボルトの径ｄの断面積に匹敵）確保することは、たわみ板の腕の長さＬを短くしてしまうので過剰である。たわみ板の重ね厚さＴｏは、たわみ板用のボルト曲げ応力を決めるＨｏとの関係から０．３５ｄ≦Ｔｏ≦０．４０ｄとする。
【００３２】
本発明の図１のたわみ板フランジの円筒部構造体１０は、駆動側のハブたわみ板フランジ１１ａとスペーサー側のスペーサーたわみ板フランジ１１ｂと駆動側のみを示し、被駆動側のハブたわみ板フランジ１１ａとスペーサー側のスペーサーたわみ板フランジ１１ｂとを共通であることから省いている。対向して配置される駆動側のハブたわみ板フランジ１１ａとスペーサー側のスペーサーたわみ板フランジ１１ｂと、たわみ板１３を含む連結部金物Ｊとにおいて、座付回り止めナット１７の座面１７ｃと、たわみ板用のボルト１４の頭部座面１４ｃとの間に挟まれる各部分より構成されるたわみ板フランジの円筒部構造体をＳｏと定義する。たわみ板フランジと接するクランプワッシャー１６と、たわみ板１３との厚さ寸法の的確な設定は、図３に示されるたわみ板フランジの円筒部構造体２０Ｂの設定を無理なくまとめる事前準備となるので重要である。図３に示されるたわみ板の厚さＴｎは、たわみ板用のボルト曲げ強化により図１のたわみ板の厚さＴｏを１．３倍以上に厚さ増とすることが可能なので、Ｔｎ／Ｔｏ≧１．３０が成り立つ。又、図１のハブたわみ板フランジ１１ａの表面よりたわみ板の厚さ中心までの距離ｌｏは、図３のハブたわみ板フランジ２１ａのクランプワッシャー２６ｃのクランプ平面よりたわみ板の厚さ中心までの距離ｌｎとの関係でｌｏ／ｌｎ≧１．３０が成り立つ。従って、たわみ板の厚さＴｏ＝０．３８ｄとして整理すると、ｌｏ＝Ｈｏ＋０．３８ｄ／２＝Ｈｏ＋０．１９ｄ、ｌｎ＝１．３０×Ｔｏ／２＝１．３０×０．１９ｄ＝０．２４７ｄ、故にｌｏ／ｌｎ＝（Ｈｏ＋０．１９ｄ）／０．２４７ｄ≧１．３０と表され、図１の円筒部構造体１０でのクランプワッシャーの厚さＨｏは、Ｈｏ≧１．３０×０．２４７ｄ−０．１９ｄ＝０．３２１ｄ−０．１９ｄ≧０．１３１ｄより薄くしないとする（段落（００３１）０．３６ｄ≧Ｈｏへの追加条件）。図２のたわみ板フランジの一体構造２０Ａを採用する時、たわみ板を含む連結部金物は、共通部品とできる（たわみ板単体は共通であり、重ね枚数のみ増やす）。
【００３３】
図４本発明の１００％適用のＹａ−Ｙα線図は、段落（００３０）（１）項の従来の摩擦依存方式を止め、（２）項の「４本ボルト増のたわみ板に換える」を新たに採り入れたたわみ板に適用され、常用範囲は１００％を適用できる。従来の摩擦依存方式の１０本ボルトたわみ板と、摩擦依存は止め４本ボルト増のたわみ板に換えた１４本ボルトのたわみ板とを比べると、伝達トルクは１．３３倍（メーカーによっては多少の増減あり）と１．０倍×１４本ボルト／１０本ボルト＝１．４倍とである。許容軸方向変位及び許容偏角は、常用軸方向変位４５ｍｍ×０．０３＝１．３５ｍｍと２４ｍｍ×０．０６＝１．４４ｍｍとである。常用偏角０．３５°×０．５（５０％）＝０．１７５°と０．１８°×１．０（１００％）＝０．１８°とである。特許文献１で触れているように、レーザー波を用いた正確且つ継続した変位量測定の技術が活用でき、上記吸収可能芯違い量の差はどちらかが有利となるほどではないが、伝達トルクは後者のほうが５％以上有利となる。上記１４本ボルトのたわみ板は段落（００３０）の（２）項でたわみ板フランジ外径φ２８０と説明したが、許容最大軸径はφ１２５である。従って、１２５で除した最小軸方向たわみ能力（ＩＳＯ  １０４４１の規定、定常状態）は１ｍｍ以上であることに対し、２たわみ板の軸方向たわみ能力は±２．８８＝５．７６ｍｍであり充分実用性を持っている。ボルト本数の多いたわみ板を両軸スラスト軸受ありの条件で適用する場合、変位で推してくる軸方向変位（軸の熱膨張）に対してたわみ板のバネ反力が過大とならないように配慮されるべきである。
【００３４】
本発明のたわみ板フランジの一体構造２０Ａは、駆動側のハブたわみ板フランジ２１ａとスペーサー側のスペーサーたわみ板フランジ２１ｂと、被駆動側のハブたわみ板フランジ２１ａとスペーサー側のスペーサーたわみ板フランジ２１ｂと、全体構造が分かるよう図２に示されているが、駆動側と被駆動側とのたわみ板フランジの一体構造２０Ａは、それぞれ共通でありＯＨと定義される。図２のたわみ板フランジの一体構造ＯＨは、新たなたわみ板２４を含む連結部金物Ｊｎ（図３を参照）を必要とし、連結され全体構造を形成する。又、図２の全体構造は、特許第４９８７１５８号公報図５の反転ハブの板ばね式フレキシブルカップリングに準じた正面ハブ構造の板ばね式フレキシブルカップリングとして広く知られている。たわみ板２３の両側に対向して配置される駆動側のハブたわみ板フランジ２１ａとスペーサー側のスペーサーたわみ板フランジ２１ｂとは、たわみ板２３との間に複数のクランプワッシャー２６ｃと２６ｄとを介在させ、クランプワッシャー２６ｃと２６ｄとは、前記ハブたわみ板フランジ２１ａと前記スペーサーたわみ板フランジ２１ｂとの間に境界面を設けることなく、前記ハブたわみ板フランジ２１ａと前記スペーサーたわみ板フランジ２１ｂと連続して一体に構成される。本発明の考え方は、特許文献１図４の境界面の形態を工夫して「境界面全面が常に密着状態を保てるようにした」とは観点が全く異なる。たわみ板の厚さＴｎは１．３０倍以上に増やせ、同時にボルト曲げモーメントを約０．７７倍以下に減じることができる本発明の１．３０倍以上トルクアップは、たわみ板の吸収可能芯違い量の削減（付帯条件）を伴わない。
【００３５】
本発明の図３はたわみ板フランジの円筒部構造体２０Ｂを示し、図１の円筒部構造体１０とは異なる新たなたわみ板フランジの円筒部構造体を形成する。上記段落（００３４）に記載のたわみ板フランジの一体構造ＯＨにおける座付回り止めナット２７の座面２７ｃと、たわみ板用のボルト２４の頭部座面２４ｃとの間に挟まれる各部分より構成されるたわみ板フランジの円筒部構造体をＳｎと定義する（図３に斜線で示すことは図１と同様であり、省略した）。段落（００３２）で述べたごとく図１の円筒部構造体１０の構成を的確に決めておくことで、たわみ板２３を含む連結部金物Ｊｎは共通部品として適用可能である。たわみ板の重ね枚数については、ボルト曲げ強度アップに連動させて増加させるため、構成は変える必要があり、図３のたわみ板の厚さＴｎは図１のたわみ板の厚さ０．３５ｄ≦Ｔｏ≦０．４ｄを０．４５ｄ≦Ｔｎ≦０．５６ｄまで増加させる。たわみ板の厚さＴｎの増加率は小型カップリングで１．６０倍、大型カップリングで１．３０倍と大型になるほど増加率は薄まる。図１と図３とを比較して分かるように、図３のたわみ板フランジの厚さＦｎは、図１のたわみ板フランジの厚さＦｏに比べたわみ板の厚さＴｎがたわみ板の厚さＴｏより厚くなった分減じ薄くできる。たわみ板の厚さＴｎが１．３０〜１．６０倍に増えたことは重量増を伴うが、上述のごとく両側にあるたわみ板フランジの厚さＦｎの減の方がより大きく、全体としては重量軽減が可能である。段落（０００４）（０００５）で述べたごとく特許文献１では言及しただけで終わっている（Ａ項）について、本発明は新規たわみ板フランジの一体構造の特定として請求し、新規たわみ板フランジの円筒部構造体については構成の特定として権利範囲を広げ請求する。
【００３６】
図４本発明の１００％適用のＹａ−Ｙα線図は、段落（００３０）（１）項の従来の摩擦依存方式を止め、（２）項の「４本ボルト増のたわみ板に換える」を新たに採り入れたたわみ板に適用され、常用範囲は１００％を適用できる。従来の摩擦依存方式の１０本ボルトたわみ板と、摩擦依存は止めたわみ板重ね枚数増の４本ボルト増のたわみ板に換えた１４本ボルトのたわみ板とを比べると、伝達トルクは１．３３倍（メーカーによっては多少の増減あり）と１．３０倍×１４本ボルト／１０本ボルト＝１．８２倍とである。許容軸方向変位及び許容偏角は、常用軸方向変位４５ｍｍ×０．０３＝１．３５ｍｍと２４ｍｍ×０．０６＝１．４４ｍｍとである。常用偏角０．３５°×０．５（５０％）＝０．１７５°と０．１８°×１．０（１００％）＝０．１８°とである。上記吸収可能芯違い量の差はどちらかが有利となるほどではないが、伝達トルクは後者のほうが３７％以上有利となる。薄板を積層してなるたわみ板２３は、重ね厚さ増が１．３０倍程度であれば許容軸方向変位及び許容偏角に影響はない。
【００３７】
次に動作について説明する。図１に示された例えばハブたわみ板フランジ１１ａが駆動されるとハブたわみ板フランジのボルト穴１２ａ、座付回り止めナット１７、たわみ板用のボルト１４、クランプワッシャー１６（２ヶ所）、たわみ板１３のｎ／２ヶ所のボルト穴へ伝達される。次に（ボルト軸力に依る摩擦伝達トルク増を採用した場合、ｎ／２ヶ所から残りｎ／２ヶ所のボルト穴へのたわみ板の腕を介したトルク伝達で、たわみ板の腕は摩擦伝達トルク増分に対するトルク不足を生じる）たわみ板１３の残りｎ／２ヶ所のボルト穴からクランプワッシャー１６（２ヶ所）、たわみ板用のボルト１４、座付回り止めナット１７、スペーサーたわみ板フランジのボルト穴１２ｃを介してスペーサーたわみ板フランジ１１ｂへ伝達される。本発明図１は、ボルト軸力による摩擦伝達トルク増を採り入れない。従って、動作の説明は従来に同じである。
図３の動作も基本的に図１に同じであるが、図１の場合に比べハブたわみ板フランジのボルト穴２２ａ及びスペーサーたわみ板フランジのボルト穴２２ｃがたわみ板用のボルト２４の径ｄとの嵌め合い長さで同等以上を確保し（クランプワッシャー２６ｃ及びクランプワッシャー２６ｄは境界面を持たずたわみ板フランジと連続して一体）、ボルト穴端からたわみ板の厚さ中心までの距離ｌｎが短縮され（ボルト曲げ強度が増加する）、且つたわみ板の重ね枚数は増え、従って少なくともいずれか一方の実施が可能であり、トルク伝達量は図１に比べ３０％以上増える。本発明図３は、ボルト軸力による摩擦伝達トルク増を採り入れない。
【００３８】
特許文献１は、伝達トルクアップの効果について、効果の組み合わせを見直す「切っ掛け」が含まれており、その点で有益である。
本発明は、正面ハブ構造の板ばね式フレキシブルカップリングにおけるたわみ板フランジの一体構造であるが、従来の特許４９８７１５８号公報図５および図１に示される反転ハブ構造及びアダプターハブ構造についても、同様に適用が可能である。特許４９８７１５８号公報図１のアダプターハブ構造は、外フランジを用いた一般的な場合が省略され示されたので、本出願の図５に補足として示した。
なお、本発明によるたわみ板フランジの一体構造及びたわみ板フランジの円筒部構造体を、板ばね式フレキシブルカップリング以外の用途に使用することを妨げるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
上述の発明は、たわみ板フランジの一体構造及びたわみ板フランジの円筒部構造体、それを用いた板ばね式フレキシブルカップリング、それを備えた機械装置として利用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
３  駆動軸
４  被駆動軸
１０  たわみ板フランジの円筒部構造体
１１ａ  ハブたわみ板フランジ
１１ｂ  スペーサーたわみ板フランジ
１２ａ  ハブたわみ板フランジのボルト穴
１２ｂ  ハブたわみ板フランジのストレート穴
１２ｃ  スペーサーたわみ板フランジのボルト穴
１２ｄ  スペーサーたわみ板フランジのストレート穴
Ｈｏ  クランプワッシャーの厚さ
Ａｏ  クランプ平面の面積
ｄ  たわみ板用のボルト１４の径
Ｔｏ  たわみ板の厚さ
ｌｏ  たわみ板フランジの表面よりたわみ板の厚さ中心までの距離
Ｆｏ  たわみ板フランジの厚さ
Ｓｏ  たわみ板フランジ１１ａ及び１１ｂとたわみ板を含む連結部金物Ｊとの内、座付回り止めナットの座面１７ｃよりたわみ板用のボルトの頭部座面１４ｃまでの間に挟まれる各部分とからなるたわみ板フランジの円筒部構造体
Ｊ  たわみ板１３を含む連結部金物
１３  たわみ板
１４  たわみ板用のボルト（六角穴付段付ボルト）
１４ｃ  たわみ板用のボルトの頭部座面
１６  たわみ板フランジ１１ａ及び１１ｂと接するクランプワッシャー、且つたわみ板用のボルト１４と頭部座面１４ｃで接するクランプワッシャー
１７  座付回り止めナット（又は座金＋回り止めナット）
１７ｃ  座付回り止めナットの座面
２０Ａ  たわみ板フランジの一体構造
２０Ｂ  たわみ板フランジの円筒部構造体
２１  軸嵌合ハブ
２２  スペーサー
２１ａ  ハブたわみ板フランジ
２１ｂ  スペーサーたわみ板フランジ
２２ａ  ハブたわみ板フランジのボルト穴
２２ｂ  ハブたわみ板フランジのストレート穴
２２ｃ  スペーサーたわみ板フランジのボルト穴
２２ｄ  スペーサーたわみ板フランジのストレート穴
Ｈｎ  クランプワッシャーの厚さ
Ａｎ  クランプ平面の面積
ｄ  たわみ板用のボルト２４の径
Ｔｎ  たわみ板の厚さ
ｌｎ  クランプワッシャー２６ｃ及び２６ｄのクランプ平面よりたわみ板の厚さ中心までの距離
Ｆｎ  たわみ板フランジの厚さ
ＯＨ  たわみ板の両側に対向して配置される一体の各クランプワッシャーを有するたわみ板フランジの組合せからなるたわみ板フランジの一体構造
Ｓｎ  たわみ板フランジの一体構造ＯＨとたわみ板を含む連結部金物Ｊｎとの内、座付回り止めナットの座面２７ｃよりたわみ板用のボルトの頭部座面２４ｃまでの間に挟まれる各部分とからなるたわみ板フランジの円筒部構造体
Ｊｎ  たわみ板２３を含む連結部金物
２３  たわみ板
２４  たわみ板用のボルト（六角穴付段付ボルト）
２４ｃ  たわみ板用のボルトの頭部座面
２６  たわみ板用のボルト２４と頭部座面２４ｃで接するクランプワッシャー
２６ｃ  クランプワッシャー（ハブたわみ板フランジと一体）
２６ｄ  クランプワッシャー（スペーサーたわみ板フランジと一体）
２７  座付回り止めナット（又は座金＋回り止めナット）
２７ｃ  座付回り止めナットの座面
【要約】
【課題】  たわみ板フランジの一体構造及びたわみ板フランジの円筒部構造体、それを用いた板ばね式フレキシブルカップリング、それを備えた機械装置を提供する。
【解決手段】  たわみ板フランジとクランプワッシャーとからなる構造の見直し（たわみ板用のボルト曲げ強度アップ）は、素材・機械加工にまで踏み込むことでたわみ板の重ね厚さ増を含む伝達トルク３０％以上アップと得られる効果が大きい。さらに今まで用いていたたわみ板を新たにボルト本数を各４本増としたたわみ板に換え用いるとした効果を合わせると、８２％（１４本ボルトのたわみ板使用の場合）以上のトルクアップが可能である。又、従来のトルクアップに伴う許容軸方向変位及び許容偏角の５０％への削減（付帯条件）は、軽減・解消される。
【選択図】  図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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