(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの軸を同軸に連結する軸連結機構であって、
一方の軸の端部に設けられ、他方の軸の一端側を収容可能な大きさで軸線の延長方向に沿って窪み、内周に前記他方の軸の挿入側が大径とされた傾斜面を有する凹部と、
前記凹部の傾斜面に当接する傾斜面を外周に有する環状の外側部材と、
前記外側部材を前記凹部に固定する固定手段と、
前記外側部材と前記凹部に収容された他方の軸の外周との間に設けられ、互いに当接する当接面を有する一対の環状部材と、
前記一対の環状部材の当接面同士を当接させた状態で前記一対の環状部材を軸方向に押圧する押圧手段と、を備えることを特徴とする軸連結機構。
【請求項２】
前記凹部の有する傾斜面の傾斜角は、前記一対の環状部材の当接面の有する傾斜角よりも大きい請求項１記載の軸連結機構。
【請求項３】
前記一対の環状部材は、内周面から外周面に達する切込部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の軸連結機構。
【請求項４】
２つの軸を同軸に連結する軸連結方法であって、
一方の軸の端部に、他方の軸の一端側を収容可能な大きさで軸線の延長方向に沿って窪み、内周に前記他方の軸の挿入側が大径とされた傾斜面を有する凹部を設け、
前記凹部の傾斜面に当接する傾斜面を外周に有する環状の外側部材を、前記凹部の傾斜面と外側部材の傾斜面同士を当接させた状態で前記凹部に固定し、
前記外側部材と前記凹部に収容された他方の軸の外周との間に、互いに当接する当接面を有する一対の環状部材を設け、
前記一対の環状部材の当接面同士を当接させた状態で前記一対の環状部材を軸方向の押圧力を付与し、前記当接させた当接面に沿って前記一対の環状部材を軸方向に移動させて２つの軸を連結することを特徴とする軸連結方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸連結機構及び軸連結方法に関し、特に、軸同士の連結状態を強固に維持可能とするとともに軸同士の連結及び連結の解除を容易とする軸連結機構及び軸連結方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤの性能試験に使用されるドラム試験装置は、擬似路面を形成するドラムの回転軸であるドラム軸にモーターを連結してドラムを回転駆動している。ドラム軸とモーターの回転軸は、軸径が異なるため、特許文献１に開示されるシュパンリング（登録商標）を用いることで連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１９４５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、シュパンリングは、外輪と、外輪の内周に当接する内輪からなる２つの環状部材の対向面にテーパー部を設け、外輪と内輪とをボルトで締結することにより、外輪を半径方向外側に、内輪を半径方向内側に移動させることで、ドラム軸とモーターの回転軸とを連結している。このとき締結に用いられるボルトには、軸方向へのひずみだけでなく、半径方向へのひずみも生じるため、モーターのメンテナンス時などにおいて軸同士の連結を解除する際に、ボルトが緩まなかったり、折れたりする頻度が高く、軸同士の連結の解除が難しいという問題がある。
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、軸同士の連結状態を強固に維持可能とするとともに取り付けや取り外しをする際には容易に着脱可能とする軸連結機構及び軸連結方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための軸連結機構の構成として、２つの軸を同軸に連結する軸連結機構であって、一方の軸の端部に設けられ、他方の軸の一端側を収容可能な大きさで軸線の延長方向に沿って窪み、内周に他方の軸の挿入側が大径とされた傾斜面を有する凹部と、凹部の内周に沿って設けられ、凹部の傾斜面に当接する傾斜面を外周に有する環状の外側部材と、外側部材を凹部に固定する固定手段と、外側部材と凹部に収容された他方の軸の外周との間に設けられ、互いに当接する当接面を有する一対の環状部材と、一対の環状部材の当接面同士を当接させた状態で一対の環状部材を軸方向に押圧する押圧手段とを備え、押圧手段が一対の環状部材に押圧力を付与することにより、当接させた当接面に沿って一対の環状部材を半径方向に移動させて押圧力を半径方向の力に変換して２つの軸を連結する構成とした。
本構成によれば、軸同士の連結状態を強固に維持可能とするとともに軸同士の連結及び連結の解除を容易にすることができる。即ち、軸同士を連結する場合には、例えば、一方の軸の凹部に固定手段により固定された外側部材の内周側に、他方の軸と一対の環状部材とを配置し、押圧手段により一対の環状部材に軸方向の押圧力を付与することにより、押圧手段による押圧力が半径方向に力に変換され、一方の軸と他方の軸とを強固に、かつ簡単に連結することができる。また、軸同士の連結を解除する場合には、固定手段による一方の軸への外側部材の固定を解放することにより、一対の環状部材による半径方向の押圧力が、凹部の傾斜面により外側部材を半径方向に押圧する力と、他方の軸の延長方向に向かう力に分解され、外側部材には、凹部から抜け出る力が作用する。これにより、外側部材が凹部から浮き上がるように他方の軸側に移動するため、一対の環状部材に付与された押圧力が小さくなり、軸同士の連結を解除することができる。
また、軸連結機構の他の構成として、凹部の有する傾斜面の傾斜角は、一対の環状部材の有する傾斜面の傾斜角よりも大きいので、固定手段による外側部材の固定を解除するだけで、外側部材を凹部から浮き上がらせて、軸同士の連結を容易に解除することができる。
また、軸連結機構の他の構成として、一対の環状部材は、内周面から外周面に達する切込部を備えるので、軸同士の連結において自動的に互いの軸線を一致させることができる。
また、上記課題を解決するための軸連結方法として、２つの軸を同軸に連結する軸連結方法であって、一方の軸の端部に、他方の軸の一端側を収容可能な大きさで軸線の延長方向に沿って窪み、内周に前記他方の軸の挿入側が大径とされた先細りとなる傾斜面を有する凹部を設け、前記凹部の傾斜面に当接する先細りとなる傾斜面を外周に有する環状の外側部材を、前記凹部の傾斜面と外側部材の傾斜面同士を重ね合わせて前記凹部に固定し、前記外側部材と前記凹部に収容された他方の軸の外周との間に、互いに当接する先細りとなる傾斜面を有する一対の環状部材を設け、前記一対の環状部材の先細りとなる傾斜面同士を重ね合わせた状態で前記一対の環状部材を軸方向の押圧力を付与し、前記重ね合わせた当接面に沿って前記一対の環状部材を軸方向に移動させて前記押圧力を半径方向の力に変換して２つの軸を連結することにより、軸同士の連結状態を強固に維持可能とするとともに軸同士の連結及び連結の解除を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】タイヤ試験装置の概略構成図である。
【図２】軸連結機構の概略図である。
【図３】軸連結機構の要部断面図である。
【図４】軸の連結手順を示す図である。
【図５】軸の解除手順を示す図である。
【図６】軸連結機構の他の実施形態の要部断面図である。
【図７】軸連結機構の他の実施形態の要部拡大断面図である。
【図８】軸連結機構の他の実施形態の要部断面図である。
【０００７】
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［実施形態１］
図１は、タイヤＴの性能評価に用いられるドラム試験装置３０の概略構成図である。同図に示すように、ドラム試験装置３０は、タイヤ試験における擬似路面を構成するドラム３１と、ドラム３１を駆動するモーター３２と、モーター３２の回転駆動力をドラム３１に伝達するドラム軸２とを備える。モーター３２の出力軸（以下モーター軸という）３は、軸径がドラム軸２の軸径よりも小径のため、軸連結機構１を介してドラム軸２と連結される。
【０００９】
図２は、本実施形態に係る軸連結機構の概略図である。図３は、軸連結機構の要部拡大図である。同図に示すように、軸連結機構１は、ドラム軸２と、ドラム軸２よりも小径のモーター軸３との軸径の異なる軸同士を同軸に連結するものである。
【００１０】
ドラム軸２は、一端側の端部に凹部４と、複数のねじ穴２ｘとを備える。凹部４は、ドラム軸２の端面２ｔから中心軸Ｃ２の延長方向に窪み、モーター軸３の一端側を収容可能な大きさで形成される。端面２ｔは、中心軸Ｃ２に直交する平面状に形成されている。凹部４は、内周に、端面２ｔ側が台形である底部４ｃに向けて先細りの傾斜面を構成するテーパー面４ａを備える。テーパー面４ａは、ドラム軸２の中心軸Ｃ２を軸線とし、凹部４の開口端であるドラム軸２の端面２ｔから底部４ｃまで中心軸Ｃ２の対して所定の傾斜角αで傾斜するように、凹部４の内周面の全体に亘り形成される。なお、本実施形態では、テーパー面４ａを内周の全体に亘り形成するとしたが、内周面における中心軸Ｃ２方向のいずれかの位置に、部分的に形成するようにしても良い。ねじ穴２ｘは、中心軸Ｃ２を中心とする円周上に均等な間隔で凹部４の周りを囲むように端面２ｔに複数設けられる。
【００１１】
軸連結機構１は、凹部４のテーパー面４ａと、凹部４に挿入されたモーター軸３の外周３ｂとの間に、環状の外側部材５と、環状の内側部材６と、環状の中間部材７とが設けられる。モーター軸３は、外周面３ｂが円柱面として形成されている。
外側部材５は、凹部４の内周に沿って挿入される筒部５１と、ドラム軸２の端面２ｔに固定されるフランジ部５２とを備える。
筒部５１は、外周に一端側が先細りの傾斜面を構成するテーパー面５１ｂを備える。テーパー面５１ｂは、筒部５１の中心軸Ｃ５を軸線とし、該中心軸Ｃ５に対して所定の傾斜角で傾斜する。テーパー面５１ｂの傾斜角は、凹部４のテーパー面４ａに対応するように、テーパー面４ａの傾斜角αと同一の角度が設定される。筒部５１は、内周が中心軸Ｃ５を軸線とする円筒面５１ａとして形成される。
【００１２】
フランジ部５２は、筒部５１の大径側の外周から半径方向に突出する円板状に形成され、ドラム軸２の端面２ｔに形成されたねじ穴２ｘに対応する複数の貫通孔５ｘを備える。貫通孔５ｘは、中心軸Ｃ５を中心とし、ドラム軸２に設けられたねじ穴２ｘの中心から当該外側部材５の中心軸Ｃ２までの距離を半径とする円の円周上に、ねじ穴２ｘに対応する間隔で設けられている。フランジ部５２は、外側部材５をドラム軸２に固定するための固定部として機能する。
【００１３】
内側部材６は、内周に該内側部材６の中心軸Ｃ６に沿って延長する円筒面６ａと、外周に中間部材７に当接する当接面として形成された先細りの傾斜面からなるテーパー面６ｂと、一端面６ｃから他端面６ｄにかけて中心軸Ｃ６に沿って貫通するねじ孔６ｘと、円周方向の連続性を分断する切断部６ｅとを備える。
円筒面６ａは、直径がモーター軸３の外周面３ｂに摺接移動可能な寸法で形成される。テーパー面６ｂは、中心軸Ｃ６を軸とし、内側部材６の中心軸Ｃ６方向の一端側から他端まで該中心軸Ｃ６に対して所定の傾斜角で傾斜するように形成される。テーパー面６ｂの傾斜角βは、テーパー面４ａの傾斜角αよりも小さな角度が設定される。ねじ孔６ｘは、中心軸Ｃ６を中心とする円の円周上に均等な間隔で複数設けられる。切断部６ｅは、例えば、内周から外周にかけて半径方向に延長し、円周方向の端面同士の間に所定寸法の空隙を有するように形成される。これにより、内側部材６は、モーター軸３の外周において外径及び内径が拡縮可能に構成される。
なお、内周の円筒面６ａは、モーター軸３の外周面３ｂの形状に対応する形状であれば良い。
【００１４】
中間部材７は、外側部材５の内周に沿って挿入される筒部７１と、内側部材６と締結されるフランジ部７２と、切断部７ｅを備える。
筒部７１は、外周に外側部材５の円筒面５１ａに当接する円柱面７１ｂ、内周に内側部材６に当接する当接面として形成された先細りの傾斜面からなるテーパー面７１ａを備える。
円柱面７１ｂは、中間部材７の中心軸Ｃ７方向一端側から他端まで形成される。テーパー面７１ａは、中間部材７の中心軸Ｃ７方向の一端側から他端にかけて該中心軸Ｃ６に対して所定の傾斜角で傾斜するように形成される。中間部材７のテーパー面７１ａの傾斜角は、内側部材６と対をなすように、内側部材６のテーパー面６ｂの傾斜角βと同一に設定される。
【００１５】
フランジ部７２は、筒部７１の大径側の内周から半径方向に内側に突出する円板状に形成される。フランジ部７２は、内側部材６に形成されたねじ孔６ｘに対応する複数の貫通孔７ｘと、複数のねじ孔７ｚとを備える。貫通孔７ｘは、中心軸Ｃ７を中心とし、内側部材６に設けられたねじ孔６ｘの中心から中心軸Ｃ６までの距離を半径とする円の円周上に、ねじ孔６ｘに対応する間隔で設けられている。ねじ孔７ｚは、貫通孔７ｘの間に設けられ、中心軸Ｃ７の延長方向に沿って貫通するように形成される。
また、切断部７ｅは、外周から内周にかけて延長し、筒部７１及びフランジ部７２を円周方向に分断するように形成される。これにより、中間部材７は、内側部材６と外側部材５との間において微小ではあるが拡縮する。
【００１６】
図４は、軸の連結手順を示す図である。以下、同図を用いて実施形態１に係る軸連結機構１による軸の連結手順について説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、ドラム軸２に外側部材５を固定する。具体的には、ドラム軸２に設けられた凹部４に外側部材５のフランジ部５２が端面２ｔに突き当たるまで筒部５１を挿入し、端面２ｔに形成されたねじ穴２ｘと、フランジ部５２に設けられた貫通孔５ｘとを位置合わせする。そして、外側部材５の固定手段を構成するボルト１１を貫通孔５ｘに貫通させ、被固定手段として機能するねじ穴２ｘに締め付けて外側部材５をドラム軸２に固定する。
【００１７】
次に、図４（ｂ）に示すように、モーター軸３の外周に内側部材６及び中間部材７を配設する。まず、モーター軸３を中間部材７、内側部材６の順に貫通させる。このとき、中間部材７は、内周のテーパー面７１ａの小径側をモーター軸３の挿入端側に向けてモーター軸３に配設する。また、内側部材６は、外周のテーパー面６ｂの小径側をモーター軸３の挿入端の逆側に向けてモーター軸３に配設する。
【００１８】
次に、図４（ｃ）に示すように、モーター軸３の挿入端側を凹部４に対して所定位置まで進入させる。次に、モーター軸３上を内側部材６が外側部材５に囲まれる位置まで移動させる。
次に、中間部材７を外側部材５と内側部材６との間に挿入する。この際、中間部材７のフランジ部７２に設けた貫通孔７ｘと、内側部材６のねじ孔６ｘとの位置合わせを行う。
そして、図４（ｄ）に示すように、貫通孔７ｘに押圧手段であるボルト１２を貫通させてねじ孔６ｘにねじ込み、締め付けて中間部材７に押圧力を付与する。これにより、内側部材６と外側部材５との間の奥へと中間部材７が進入し、内側部材６外周のテーパー面６ｂと、中間部材７内周のテーパー面７１ａの重なり量が大きくなるにつれて、中間部材７が拡径し、中間部材７の外周の円柱面７１ｂが外側部材５の内周の円筒面５１ａに圧接されるとともに内側部材６の内周の円筒面６ａがモーター軸３の外周３ｂに圧接されることで、テーパー面６ｂ，７１ａの機能によりモーター軸３の中心軸Ｃ３とドラム軸２の中心軸Ｃ２とが同軸上に配置されドラム軸２とモーター軸３とが強固に連結される。即ち、ボルト１２とねじ孔６ｘとで構成された押圧手段により内側部材６と中間部材７とに中心軸Ｃ３方向の押圧力を付与することにより、内側部材６と中間部材７とが近接し、テーパー面６ｂ，７１ａによって内側部材６がモーター軸３側（半径方向内側）に、中間部材７が外側部材５側（半径方向外側）に移動する。これにより、ボルト１２とねじ孔６ｘとによる押圧力が半径方向内外に向けて変換され、内側部材６がモーター軸３に、中間部材７が外側部材５にそれぞれ圧接されて、ドラム軸２とモーター軸３とが強固に連結される。
【００１９】
図５は、軸の連結手順を示す図である。以下、同図を用いて実施形態１に係る軸連結機構１による軸の連結の解除手順について説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、ドラム軸２に外側部材５を固定しているボルト１１の締結を緩める。ボルト１１の締結を緩めたことにより、外側部材５を半径方向外側に押圧する中間部材７の圧接力は、凹部４のテーパー面４ａ及び外側部材５の５１ｂの作用により半径方向の力と中心軸Ｃ５（Ｃ２）方向の力とに分解される。この中心軸Ｃ５方向の力は、外側部材５をモーター軸３方向へ押し出す力となり、凹部４と外側部材５の間に隙間を生じさせる。これにより、内側部材６と中間部材７とを押圧するボルト１２に半径方向に生じていたひずみがなくなりボルト１２を簡単に緩めることができる。
【００２０】
そして、図５（ｂ）に示すように、全てのボルト１２を緩めることにより、図５（ｃ）に示すように、ドラム軸２とモーター軸３の間から外側部材５、中間部材７、内側部材６を抜き取ることができ、ドラム軸２とモーター軸３との連結を解除することができる。なお、内側部材６のテーパー面６ｂと中間部材７のテーパー面７１ａによる嵌合がボルト１２を緩めるだけでは解除されない場合には、中間部材７のフランジ部７２に設けたねじ孔７ｚに図外のボルトをねじ込み、該ボルトの先端を内側部材６の端面６ｃに接触させた状態でさらにボルトをねじ込むことにより、内側部材６と中間部材７の嵌合を解くことができる。このように、本実施形態の軸連結機構１によれば、簡単にモーター軸３とドラム軸２との連結及び連結の解除を行うことができる。
【００２１】
傾斜角αは、２°〜２０°の範囲で設定すると良い。好ましくは２°〜１０°の範囲で設定すると良く、より好ましくは、３°〜７°の範囲で設定するとより良い。
例えば、傾斜角αは、１°等のように２°よりも小さいと、小さな力でボルト１１を締めることができるが、ボルト１１を締めたときの半径方向に押す力が小さいため、なかなか外側部材５（筒部５１）とドラム軸２とを締結することができない。また、外側部材５とドラム軸２との締結を解除するときも容易に解除することができない。
また、例えば２１°のように、傾斜角αが２０°よりも大きいと、半径方向に押す力が大きく、ボルト１１を締めるときには大きな力が必要となる。このため、外側部材５とドラム軸２との締結を解除するときには、簡単に解除することができるが、外側部材５とドラム軸２との間にずれが生じ、このずれがボルト１１に外れる方向（ボルト１１のせん断方向）に大きな力がかかり、ボルト１１を破損してしまう虞がある。
また、傾斜角βは、傾斜角αに対して、α＜β又はα＝βの関係を有するように設定されることが好ましい。傾斜角βは、中間部材７と内側部材６との締結において３°〜７°の範囲で設定されることが好ましい。この場合、傾斜角α、外側部材５がドラム軸２に固定できれば良いことを考慮すれば、傾斜角αは、外側部材５とドラム軸２とが外れる角度まで小さくても良いからである。
また、ドラム軸２が外側部材５から外れさせすれば良いことを考慮すれば、傾斜角αは、傾斜角βに対してα＞βの関係であっても良い。この場合、傾斜角βは、０°≦βの範囲で設定できる。
【００２２】
［実施形態２］
図６は、軸連結機構１の他の形態を示す要部断面図である。図７は、図６における要部の部分拡大断面図である。本実施形態２と実施形態１とでは、外側部材５が内周に当接面として形成された先細りの傾斜面からなるテーパー面を備える点、内側部材６が外周に当接面として形成された逆向きに傾斜する先細りの傾斜面からなる先細りの傾斜面を構成するテーパー面をさらに備える点、中間部材７が、中心軸Ｃ６方向にドラム軸２側と、モーター軸３側とに分割されている点で相違する。なお、図６において、実施形態１と同一構成のものについては同一の符号を付してある。また、凹部４の構成については同一構成であるので説明を省略する。
【００２３】
図６，図７に示すように、実施形態２に係る軸連結機構１は、凹部４のテーパー面４ａと、凹部４に挿入されたモーター軸３の外周３ｂとの間に、環状の外側部材５と、環状の内側部材６と、環状の中間部材７，８との４つの部材が設けられる。
外側部材５は、凹部４の内周に沿って挿入される筒部５１と、ドラム軸２の端面２ｔに固定されるフランジ部５２とを備える。なお、フランジ部５２については同一構成であるので説明を省略する。
筒部５１は、外周に一端側が先細りのテーパー面５１ｂを備える。テーパー面５１ｂは、筒部５１の中心軸Ｃ５を軸線とし、該中心軸Ｃ５に対して所定の傾斜角で傾斜する。テーパー面５１ｂの傾斜角は、凹部４のテーパー面４ａに対応するように、テーパー面４ａの傾斜角αと同一の角度が設定される。
【００２４】
筒部５１は、内周に中心軸Ｃ５の両端側から内側に向かって先細りの傾斜面を構成するテーパー面５１ａと、テーパー面５１ｊとを備える。テーパー面５１ａ及びテーパー面５１ｊは、筒部５１の中心軸Ｃ５に対して所定の傾斜角度で互いに逆向きに傾斜している。テーパー面５１ａの傾斜角度β１及びテーパー面５１ｊの傾斜角度β２は、同一の角度が設定される。
【００２５】
内側部材６は、内周に該内側部材６の中心軸Ｃ６に沿って延長する円筒面６ａ、外周に中心軸Ｃ６の両端側から内側に向かって先細りの傾斜面を構成するテーパー面６ｂと、テーパー面６ｊとを備える。円筒面６ａは、直径がモーター軸３の外周面３ｂに摺接移動可能な寸法で形成される。テーパー面６ｂ及びテーパー面６ｊは、中心軸Ｃ６に対して所定の傾斜角で互いに逆向きに傾斜している。テーパー面６ｂの傾斜角度γ１及びテーパー面６ｊの傾斜角度γ２は、同一の角度が設定される。
【００２６】
上記外側部材５の内周に形成されたテーパー面５１ａ，５１ｊの傾斜角度β１，β２及び内側部材６のテーパー面６ｂ及び６ｊの傾斜角度γ１，γ２は、凹部４のテーパー面４ａの傾斜角度αよりも小さく設定されることが好ましい。また、傾斜角度β１，β２，γ１，γ２は、同一の角度であることが好ましい。
また、内側部材６は、円周方向の連続性を分断する切断部を備える。切断部は、例えば、内周から外周に半径方向に延長するように形成される。これにより、内側部材６は、半径方向に拡縮可能に構成される。
【００２７】
本実施形態２に係る中間部材は、ドラム軸２側に位置する第１中間部材８と、モーター軸３側に位置する第２中間部材７とで構成される。
第１中間部材８は、内周及び外周にそれぞれ先細りの傾斜面を構成するテーパー面８ａ，８ｂを備える。テーパー面８ａ，８ｂは、中心軸Ｃ８方向に互いに逆向きに先細りとなるように形成され、断面視において互いに交差するように傾斜している。このため、第１中間部材８は、中心軸Ｃ８方向において一端面側が薄肉に、他端面側が厚肉となるように形成される。第１中間部材８の内周のテーパー面８ａは内側部材６の外周に形成されたテーパー面６ｊに当接し、外周のテーパー面８ｂはテーパー面５１ｊに当接する。内周のテーパー面８ａの傾斜角度δ１は、内側部材６と対をなすようにテーパー面６ｊの傾斜角度γ２と同一の傾斜角に設定される。また、外周のテーパー面８ｂの傾斜角度δ２は、外側部材５と対をなすようにテーパー面５１ｊの傾斜角度β２と同一の角度に設定される。
第１中間部材８は、中心軸Ｃ８方向の両端面８ｃ，８ｄに貫通するねじ孔８ｘを備える。ねじ孔８ｘは、中心軸Ｃ８を中心とする円周上に均等な間隔で複数設けられる。
また、第１中間部材８は、円周方向の連続性を分断する切断部を備える。切断部は、例えば、内周から外周に半径方向に延長するように形成される。これにより、第１中間部材８は、半径方向に拡縮可能に構成される。
【００２８】
第２中間部材７は、内周及び外周にそれぞれ先細りの傾斜面を構成するテーパー面７ａ，７ｂを備える。テーパー面７ａ，７ｂは、中心軸Ｃ７方向に互いに逆向きに先細りとなるように形成され、断面視において互いに交差するように傾斜している。このため、第２中間部材７は、中心軸Ｃ７方向において一端面側が薄肉に、他端面側が厚肉となるように形成される。第２中間部材７の内周のテーパー面７ａは内側部材６の外周に形成されたテーパー面６ｂに当接し、外周のテーパー面７ｂはテーパー面５１ａに当接する。テーパー面７ａの傾斜角度ε１は、内側部材６と対をなすようにテーパー面６ｂの傾斜角度γ１と同一の角度に設定される。また、テーパー面７ｂの傾斜角度ε２角は、外側部材５と対をなすようにテーパー面５１ａの傾斜角度β１と同一の角度に設定される。
第２中間部材７は、中心軸Ｃ７方向の両端面７ｃ，７ｄに貫通する貫通孔７ｘを備える。貫通孔７ｘは、中心軸Ｃ７を中心とする円周上に均等な間隔で複数設けられる。具体的には、第１中間部材８に設けられたねじ孔８ｘに対応するように設けられる。
また、第２中間部材７は、円周方向の連続性を分断する切断部を備える。切断部は、例えば、内周から外周に半径方向に延長するように形成される。これにより、第２中間部材７は、半径方向に拡縮可能に構成される。
【００２９】
以下、実施形態２に係る軸連結機構１による軸の連結手順について説明する。
まず、モーター軸３の外周に第２中間部材７、内側部材６、外側部材５、第１中間部材８の順に配設する。このとき第２中間部材７は、厚肉側からモーター軸３を貫通させる。また、内側部材６は、第２中間部材７のテーパー面７ａに対応するテーパー面６ｂ側からモーター軸３を貫通させる。また、外側部材５は、フランジ部５２側からモーター軸３を貫通させる。第１中間部材８は、薄肉側からモーター軸３を貫通させて内側部材６と外側部材５との間に挿入する。
次に、第１中間部材８のねじ孔８ｘと、第２中間部材７の貫通孔７ｘとを位置合わせし、ボルト１２を貫通孔７ｘに貫通させ、先端側のみをねじ孔８ｘにねじ込む。これにより、モーター軸３の外周において、内側部材６、第１，第２中間部材８，７、外側部材５が仮組みされる。
【００３０】
次に、ドラム軸２の凹部４に、内側部材６、第１，第２中間部材８，７、外側部材５を仮組みした状態で、モーター軸３をドラム軸２の凹部に４に進入させる。次に、ドラム軸２の端面２ｔに設けられたねじ穴２ｘと、外側部材５の貫通孔５ｘとを位置合わせし、ボルト１１を貫通孔５ｘに貫通させ、ねじ穴２ｘにしっかりとねじ込み、締め付けることにより、ドラム軸２に外側部材５が固定される。次に、ボルト１２を締め付けることにより、第１中間部材８及び第２中間部材７とが近接し、内側部材６と外側部材５との間の奥へとそれぞれ進入することにより内側部材６と外側部材５とに押圧力が付与され、第１中間部材８のテーパー面８ａ，８ｂと、内側部材６のテーパー面６ｊ及び外側部材５のテーパー面５１ｊとの重なり量、第２中間部材７のテーパー面７ａ，７ｂと、内側部材６のテーパー面６ｂ及び外側部材５のテーパー面５１ａとの重なり量が多くなるにつれて、第１，第２中間部材８，７が、内側部材６を半径方向内向きに、外側部材５を半径方向外向きに押圧し、内側部材６がモーター軸３に、外側部材５がドラム軸２に押圧されることで、ドラム軸２とモーター軸３とが強固に連結されるとともに、テーパー面６ｂ：５１ａ及び７ａ：７ｂと、テーパー面６ｊ：５１ｊ及び８ａ：８ｂの作用により、モーター軸３の中心軸Ｃ３とドラム軸２の中心軸Ｃ２とが同軸上に配置される。
【００３１】
次に、モーター軸３とドラム軸２との連結の解除手順について説明する。
まず、ドラム軸２に外側部材５を固定しているボルト１１の締結を緩める。これにより、外側部材５の中心軸Ｃ５（Ｃ２）方向の支持力が開放される。一方で、外側部材５を半径方向外向きに押圧する力が維持されているため、この力を解放するようにボルト１２の締結を緩める。これにより、第１，第２中間部材８，７により半径方向外向きに外側部材５を押圧する力は、テーパー面４ａから反力となって半径方向内向きと、モーター軸３の中心軸Ｃ３方向に沿うモーター側を向く力に分解されて、外側部材５をモーター軸３方向へ押し出す力となり、ドラム軸２とモーター軸３との連結状態が解除される。
【００３２】
そして、凹部４からモーター軸３を抜き出し、第１中間部材８と第２中間部材７とを連結するボルト１２をさらに緩め、取り外すことで、モーター軸３から内側部材６，第１，第２中間部材８，７、外側部材５とを取り外すことができる。なお、ボルト１２を緩めただけでは、ドラム軸２とモーター軸３との連結が解除されない場合には、緩めたボルト１２をハンマー等でたたくなどの衝撃を与えることでドラム軸２とモーター軸３との連結を解除することができる。
このように、本実施形態２の軸連結機構１によっても、簡単にモーター軸３とドラム軸２との連結及び連結の解除を容易に行うことができる。
【００３３】
［実施形態３］
図８は、軸連結機構１の他の形態を示す要部断面図である。実施形態２では、外側部材５の内周に逆向きに傾斜するテーパー面５１ａ，５１ｊを直接設けたが、実施形態３では、図８に示すように、外側部材５の内周を直径が一定の直円柱状の円筒面５１ａのように形成し、円筒面５１ａと第１，第２中間部材８，７との間に、外周が円筒面９ｂ、内周にテーパー面５１ａ，５１ｊと同様なテーパー面９ａ，９ｊを備える円筒状の第３中間部材９を設けることで構成しても良い。
【００３４】
以下、実施形態３に係る軸連結機構１による軸の連結手順について説明する。
まず、ドラム軸２に外側部材５を固定する。具体的には、ドラム軸２に設けられた凹部４に外側部材５のフランジ部５２が端面２ｔに突き当たるまで筒部５１を挿入し、端面２ｔに形成されたねじ穴２ｘと、フランジ部５２に設けられた貫通孔５ｘとを位置合わせする。そして、ボルト１１を貫通孔５ｘに貫通させ、ねじ穴２ｘに締め付けて外側部材５をドラム軸２に固定する。
【００３５】
次に、第２中間部材７、内側部材６、第３中間部材９、第１中間部材８の順にモーター軸３の外周に配置させる。このとき、第２中間部材７は、厚肉側から（薄肉側をモーター軸３の進入端側に向けて）モーター軸３を貫通させる。また、内側部材６は、第２中間部材７のテーパー面７ａに対応するテーパー面６ｂ側からモーター軸３を貫通させる。また、第３中間部材９は、第２中間部材７のテーパー面７ｂに対応するテーパー面９ａ側からモーター軸３を貫通させる。また、第１中間部材８は、薄肉側からモーター軸３を貫通させて、先にモーター軸３に挿入された内側部材６と第３中間部材９との間に挿入する。
次に、第１中間部材８のねじ孔８ｘと、第２中間部材７の貫通孔７ｘとを位置合わせし、ボルト１２を貫通孔７ｘに貫通させ、先端側のみをねじ孔８ｘにねじ込み、モーター軸３の外周において、内側部材６、第１，第２中間部材８，７、第３中間部材９を仮組みする。
【００３６】
次に、ドラム軸２の凹部４に、内側部材６、第１，第２中間部材８，７、第３中間部材９を仮組みした状態で、モーター軸３をドラム軸２の凹部４に進入させる。次に、ボルト１２を締め付けることにより、第１中間部材８及び第２中間部材７とが近接し、内側部材６と第３中間部材９との間の奥へとそれぞれ進入し、第１中間部材８のテーパー面８ａ，８ｂと内側部材６のテーパー面６ｊ及び第３中間部材９のテーパー面９ｊとの重なり量、第２中間部材７のテーパー面７ａ，７ｂと内側部材６のテーパー面６ｂ及び第３中間部材９のテーパー面９ａとの重なり量が多くなるにつれて、第１，第２中間部材８，７が、内側部材６を半径方向内向きに、第３中間部材９を半径方向外向きに押圧し、内側部材６がモーター軸３に、外側部材５がドラム軸２に圧接されることで、ドラム軸２とモーター軸３とが強固に連結されるとともに、テーパー面６ｂ：９ａ及び７ａ：７ｂと、テーパー面６ｊ：９ｊ及び８ａ：８ｂの作用により、モーター軸３の中心軸Ｃ３とドラム軸２の中心軸Ｃ２とが同軸上に配置される。
【００３７】
次に、モーター軸３とドラム軸２との連結の解除手順について説明する。
まず、ドラム軸２に外側部材５を固定しているボルト１１の締結を緩める。ボルト１１の締結を緩めたことにより、外側部材５を半径方向外側に押圧する第３中間部材９の圧接力は、凹部４のテーパー面４ａ及び外側部材５の５１ｂの作用により半径方向の力と中心軸Ｃ５（Ｃ２）方向の力とに分解される。この中心軸Ｃ５方向の力は、外側部材５をモーター軸３方向へ押し出す力となり、凹部４と外側部材５との間に隙間が生じる。これにより、第１中間部材８と第２中間部材７とを締結するボルト１２の半径方向に生じていたひずみがなくなりボルト１２を簡単に緩めることができる。
【００３８】
そして、全てのボルト１２を緩めることにより、ドラム軸２からモーター軸３を抜き取ることができる。また、内側部材６、第１，第２中間部材８，７、第３中間部材９の各テーパー面における嵌合がボルト１２を緩めるだけでは解除されない場合には、第２中間部材７に設けたねじ孔７ｚに図外のボルトをねじ込み、該ボルトの先端を第１中間部材８の端面に接触させた状態でさらにボルトをねじ込むことにより、嵌合を解くことができる。このように、本実施形態の軸連結機構１によれば、簡単にモーター軸３とドラム軸２との連結及び連結の解除を行うことができる。
【００３９】
なお、上記実施形態１乃至３では、凹部４は、ドラム軸２に直接形成されるものとして説明したが、別部材にドラム軸２の端部に装着されるアタッチメントとして構成しても良い。アタッチメントとして構成することにより、２つの軸径差が小さい場合等のように２つの軸径の大小関係に関わらず軸同士を連結することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  軸連結機構、２  ドラム軸、３  モーター軸、４  凹部、５  外側部材、
６  内側部材、７  中間部材、第２中間部材、８  第１中間部材、９  第３中間部材、
３０  ドラム試験装置、３１  ドラム、３２  モーター。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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