(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に結合される円盤状のハブと、前記両ハブを結合するスライダとを備えるオルダムカップリングであって、
前記各ハブは、
それらの軸心に沿って中央部に位置していて連結される軸を受ける円筒状の軸受孔と、
前記スライダの高さの半分以上の高さの円周部と、
前記円周部と前記軸受孔との間であって他方のハブとの結合面よりも突出する態様で形成された対向位置にある爪部対とを備え、
前記スライダは、
前記各爪部対によって受けられる放射状に延びる４つの突起部と、
前記各突起部の基端を相互に連結する輪状の本体部と、
その軸心に沿って前記本体部の中央に位置していて前記軸受孔が通される開口部とを備え、
前記各ハブが相互に結合されたときに、これらの間に前記スライダの全てが内包される、オルダムカップリング。
【請求項２】
前記各ハブの高さの合計が、当該各ハブの直径以下である、請求項１記載のオルダムカップリング。
【請求項３】
前記各ハブは、前記爪部対及び前記軸受孔には貫通していて、前記各軸を当該軸受孔内で固定するためのネジを通すネジ穴を備える、請求項１記載のオルダムカップリング。
【請求項４】
前記スライダは、前記ネジ穴に対応する位置に逃げ部が形成されている、請求項３記載のオルダムカップリング。
【請求項５】
前記本体部は、前記各ハブ間のネジ穴の間隔以下の高さである、請求項３記載のオルダムカップリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オルダムカップリングに関し、特に、自動車、航空機、船舶、産業機械、プリンタ、ファクシミリなどの紙送部、玩具などにおけるギアボックス、風力発電用風車の回転軸などの動力伝達部に用いられるオルダムカップリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、摺動による焼付きを抑制することができるとともに、長期間に亘って潤滑剤の塗布を不要にすることができるオルダムカップリング用ハブ及びオルダムカップリングを提供するための技術が、特許文献１に開示されている。このオルダムカップリングは、両面に９０度位相をずらせて一対の溝部を形成した金属製のスペーサの両側には金属製のハブ本体が配置され、前記スペーサの溝部にハブ本体の突条部が嵌り合うように構成されている。前記ハブ本体の突条部には、潤滑剤としてのグリースを封入するグリース孔が貫通形成されている。このグリース孔は、スペーサの溝部を形成する内側面に対向するようにハブ本体の突条部の両側面に設けられている。また、グリース孔は、ハブ本体の突条部の内周側に位置するように設けられている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０５７３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載されているオルダムカップリングは、スペーサに過大トルクがかかった場合に、スペーサが破損することが起こりうる。過大トルクは、例えば、船舶のスクリューに用いられているオルダムカップリングの場合であれば、水流の緩急の変化の際に生じるし、風力発電用風車の回転軸に用いられているオルダムカップリングの場合であれば、突風が吹いた場合に生じる。
【０００５】
スペーサの破損を回避するには、トルクリミッタを装備するなどの対策を講じることができるが、それでも、実際に、スペーサが破損してしまった場合には、それによる被害を最小限に食い止めることが必要となる。また、オルダムカップリングは、一般に、特許文献１に示すような形状をしており、連結される軸方向の厚さを減らすことができれば、設置スペース上の制約を受けにくくなる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みて、スペーサの破損が生じた場合にも対応でき、かつ、設置スペースの制約を受けにくいオルダム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、本発明のオルダムカップリングは、
相互に結合される円盤状のハブと、前記両ハブを結合するスライダとを備えるオルダムカップリングであって、
前記各ハブは、
それらの軸心に沿って中央部に位置していて連結される軸を受ける円筒状の軸受孔と、
前記スライダの高さに対応する高さの円周部と、
前記円周部と前記軸受孔との間であって他方のハブとの結合面よりも突出する態様で形成された対向位置にある爪部対とを備え、
前記スライダは、
前記各爪部対によって受けられる放射状に延びる４つの突起部と、
前記各突起部の基端を相互に連結する輪状の本体部と、
その軸心に沿って前記本体部の中央に位置していて前記軸受孔が通される開口部とを備え、
前記各ハブと前記スライダとが相互に結合されたときに、前記スライダの全てが前記各ハブ内に内包される。
【０００８】
本発明によれば、オルダムカップリングのレイアウトを工夫したので、スライダの全てが各ハブ内に内包されるので、スペーサの破損が生じた場合にも対応でき、かつ、設置スペースの制約を受けにくくなる。しかも、スライダと各ハブとの連結は、爪部対と突起部とを用いることによって従前のオルダムカップリングと同様の手法を採用したことから、従前のオルダムカップリングと同程度の連結を実現することもできる。
【０００９】
前記各ハブの高さの合計は、設置スペースの制約をより受けにくくするために、当該各ハブの直径以下とするとよい。
【００１０】
前記各ハブは、前記各軸との連結を容易に実現するために、前記爪部対及び前記軸受孔には貫通していて、前記各軸を当該軸受孔内で固定するためのネジを通すネジ穴を備えてもよい。
【００１１】
前記スライダは、ハブに比して加工が容易であるため、前記ネジ穴に対応する位置に逃げ部が形成されていてもよい。
【００１２】
前記本体部は、上記のネジ穴の形成を回避するために、前記各ハブ間のネジ穴の間隔以下の高さとしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。なお、各図において、同様の部分には、同一符号を付している。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態のオルダムカップリングの構成部品の分解斜視図である。図１に示すオルダムカップリングは、相互に結合される円盤状の第１のハブ１００及び第２のハブ２００と、第１のハブ１００と第２のハブ２００とを結合するスライダ３００とに大別される。
【００１５】
このオルダムカップリングは、第１のハブ１００と第２のハブ２００とが相互に結合されたときに、これらの間にスライダ３００の全てが内包されるようにしている。したがって、仮に、スライダ３００が過大トルクの印加によって破損した場合であっても、その破片が、オルダムカップリングの周辺に飛散することを防止できる。
【００１６】
図２（ａ）は、図１に示す第１のハブ１００と第２のハブ２００との連結面から見た平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の側面図である。図２（ｃ）は、図２（ａ）の裏面図である。図２（ｄ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ間の断面図である。
【００１７】
第１のハブ１００は、その軸心に沿って中央部に位置していて連結される図示しない軸を受ける円筒状の軸受孔１２０を備える。軸受孔１２０の直径は、軸の直径に対して多少のクリアランスを設けている。なお、様々な太さの軸に対して取り付けできるように、第１のハブ１００の製造段階では、軸受孔１２０の直径を相対的に小さくしておくとよい。
【００１８】
第１のハブ１００は、スライダ３００の高さに対応する高さの円周部１３０を備える。円周部１３０は、外周が第１のハブ１００の外縁を規定することになる。円周部１３０の高さは、スライダ３００の高さの半分以上とする。第２のハブ２００を第１のハブ１００と同形とした場合に、第１のハブ１００と第２のハブ２００とが相互に結合されたときに、これらの間にスライダ３００の全てが内包されることが実現できる。
【００１９】
第１のハブ１００は、円周部１３０と軸受孔１２０との間であって第２のハブ２００との結合面１１０よりも突出する態様で形成された対向位置にある爪部対１４０ａ〜１４０ｄを備える。爪部対１４０ａ〜１４０ｄを備えることによる利点については後述する。
【００２０】
第１のハブ１００は、円周部１３０における結合面１１０に対する反対面を規定する円盤部１５０を備える。円盤部１５０は、円周部１３０とともに外周が第１のハブ１００の外縁を規定することになる。
【００２１】
第１のハブ１００は、爪部対１４０ａ，１４０ｂ及び軸受孔１２０を貫通していて軸を軸受孔１２０内で固定するためのネジを通すネジ穴１６０ａ，１６０ｂを備える。これにより、第１のハブ１００と軸との連結は、軸受孔１２０の直径を、軸の直径に対して多少のクリアランスを設けることで、容易に実現することができる。
【００２２】
図１に示すように、第２のハブ２００は、第１のハブ１００と同様の構成としている。すなわち、第２のハブ２００は、その軸心に沿って中央部に位置していて連結される図示しない軸を受ける円筒状の軸受孔２２０と、スライダ３００の高さに対応する高さの円周部２３０と、円周部２３０と軸受孔２２０との間であって第１のハブ１００との結合面２１０よりも突出する態様で形成された対向位置にある爪部対２４０ａ〜２４０ｄと、円周部２３０における結合面２１０に対する反対面を規定する円盤部２５０と、爪部対２４０ａ，２４０ｂ及び軸受孔２２０を貫通していて軸を軸受孔２２０内で固定するためのネジを通すネジ穴２６０ａ，２６０ｂとを備える。
【００２３】
第１のハブ１００及び第２のハブ２００は、プラスチック製、金属製などとすることができる。プラスチックは、引張強さ、弾性のほか、耐摩耗性に優れたものが好ましく、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、フッ素樹脂（四フッ化エチレン）などの熱可塑性プラスチック、ポリアミノビスマレイミドなどの熱硬化性プラスチックが挙げられる。
【００２４】
第１のハブ１００及び第２のハブ２００が金属製である場合の具体例としては、鉄製、アルミニウム製などが挙げられる。さらに、鉄製の場合には、窒化処理或いは焼入れをしたものを用いることができる。また、アルミニウム製の場合には、ジュラルミン系のアルミニウム合金（例えば、２０１７系又は５０５６系）を用いることができる。例えば、第１のハブ１００及び第２のハブ２００は、ダイカスト成型によって作成することができる。
【００２５】
なお、これに限定されるものではないが、参考までに、図１及び図２（ａ）〜図２（ｄ）に示す第１のハブ１００及びその各パーツの寸法などの条件を例示すると、以下のようになる（ここでは、第２のハブ２００も同様の条件）。
【００２６】
第１のハブ１００は、高さ（図２（ｂ）の左右方向の幅）５．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ（例えば８．０ｍｍ）、直径（図２（ａ）の左右方向の幅）２５．０ｍｍ〜５０．０ｍｍ（例えば４０．０ｍｍ）である。したがって、円周部１３０の高さも５．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ（例えば８．０ｍｍ）であり、円盤部１５０及び円周部１３０外周の直径も２５．０ｍｍ〜５０．０ｍｍ（例えば４０．０ｍｍ）である。なお、円周部１３０の幅（外周と内周との差）は２．５ｍｍ程度となるようにすればよい。
【００２７】
軸受孔１２０は、外周半径が１０．０ｍｍ〜１８．０ｍｍ（例えば１４．０ｍｍ）、内周半径が８．０ｍｍ〜１２．０ｍｍ（例えば１０．０ｍｍ）、高さは円周部１３０の高さ以下とすればよい。
【００２８】
爪部対１４０ａ，１４０ｂは、高さ３．０ｍｍ〜５．０ｍｍ（例えば４．０ｍｍ）、これらの間隔５．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ（例えば７．０ｍｍ）、各々幅は爪部対１４０ｂ，１４０ａ対向面との逆面がテーパ状になっており、その先端が６．０ｍｍ〜１２．０ｍｍ（例えば８．０ｍｍ）、テーパ角が１０°前後である。爪部対１４０ｃ，１４０ｄも、爪部対１４０ａ，１４０ｂと同様の構成としている。
【００２９】
このように、第１のハブ１００は、高さを例えば８．０ｍｍとすることができるから、第２のハブ２００も高さを例えば８．０ｍｍとすることができる。したがって、係る場合には、第１のハブ１００と第２のハブ２００とを相互に結合すると、これらの高さは合計１６．０ｍｍになる。
【００３０】
一方、第１のハブ１００及び第２のハブ２００は、直径を例えば４０．０ｍｍとすることができる。そうすると、第１のハブ１００と第２のハブ２００とを相互に結合した場合には、これらの中にスペーサ３００の全てが内包される。
【００３１】
このため、第１のハブ１００及び第２のハブ２００は、高さが１６．０ｍｍで直径が４０．０ｍｍという、コンパクトな高さのものを実現することができる。具体的には、本実施形態のオルダムカップリングは、その高さを直径以下となるようにしている。
【００３２】
図１に示すように、スライダ３００は、各爪部対１４０ａ〜１４０ｄ，２４０ａ〜２４０ｄによって受けられる放射状に延びる４つの突起部３１０ａ〜３１０ｄを備える。突起部３１０ａ〜３１０ｄの長さは、各爪部対１４０ａ〜１４０ｄ，２４０ａ〜２４０ｄの幅未満として、各軸の偏心を許容できるようにしている。突起部３１０ａ〜３１０ｄを備えることにより、第１のハブ１００及び第２のハブ２００とスライダ３００との連結を、爪部対１４０ａ〜１４０ｄと突起部３１０ａ〜３１０ｄとを用いることによって従前のオルダムカップリングと同様のメカニズムにより実現している。
【００３３】
ここで、突起部３１０ａ〜３１０ｄは、通常、各ハブにそれらの軸心方向に突出する態様で設けられている（特許文献１参照）。これに対して、本実施形態の場合には、スライダ３００の全てが第１のハブ１００及び第２のハブ２００内に内包されるようにし、かつ、オルダムカップリングを薄型とするために、スライダ３００に突起部３１０ａ〜３１０ｄを備え、第１のハブ１００及び第２のハブ２００に既述の爪部対１４０ａ〜１４０ｄ，２４０ａ〜２４０ｄを備えている。
【００３４】
スライダ３００は、各突起部３１０ａ〜３１０ｄの基端を連結する輪状の本体部３２０を備える。本体部３２０の内径と外径との間隔は、軸受孔１２０と爪部対１４０ａ〜１４０ｄとの間隔、及び、軸受孔２２０と爪部対２４０ａ〜２４０ｄとの間隔に対応している。具体的には、本体部３２０は、軸受孔２２０と爪部対２４０ａ〜２４０ｄとの間、かつ、軸受孔２２０と爪部対２４０ａ〜２４０ｄとの間に納まるようにしている。
【００３５】
スライダ３００は、その軸心に沿って本体部３２０の中央に位置していて軸受孔１２０，２２０が通される開口部３３０を備える。これにより、コンパクトな高さのオルダムカップリングを実現することができる。
【００３６】
スライダ３００は、ネジ穴１６０ａ，１６０ｂ，２６０ａ，２６０ｂに対応する逃げ部３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃ，３４０ｄを備えている。スライダ３００は、逃げ部３４０ａ，３４０ｂの形成位置を考慮すると、第１のハブ１００及び第２のハブ２００に比して加工が容易であるという利点がある。
【００３７】
また、スライダ３００についても、第１のハブ１００等と同様に、プラスチック製、金属製などとすることができる。
【００３８】
図３（ａ）は、図１に示すスライダ３００の変形例の平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の側面図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すスライダ３００は、逃げ部３４０ａ〜３４０ｄを設けないタイプのスライダ３００である。
【００３９】
具体的には、逃げ部３４０ａ〜３４０ｄを設けることに代えて、図３（ｂ）に示すように、突起部３１０ａ〜３１０ｄの高さよりも、本体部３２０の高さを低くしている。本体部３２０の高さは、ネジ穴１６０ａ，１６０ｂとネジ穴２６０ａ，２６０ｂとの間隔以下となる。これにより、スライダ３００の薄型化も実現でき、一層、オルダムカップリングをコンパクトにするこが可能となる。
【００４０】
なお、これに限定されるものではないが、参考までに、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すスライダ３００の各パーツの寸法などの条件を例示すると、以下のようになる。
【００４１】
突起部３１０ａ〜３１０ｄは、高さ（図３（ｂ）の左右方向の幅）が７．０ｍｍ〜８．０ｍｍ（例えば７．８ｍｍ）、幅（図３（ａ）の突起部３１０ａでいう左右方向の幅）が５．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ（例えば７．０ｍｍ）とすることができる。
【００４２】
本体部３２０は、外周の直径が２３．０ｍｍ〜２５．０ｍｍ（例えば、２３．８ｍｍ）、内周の直径（開口部３３０の直径）が１４．０ｍｍ〜１７．０ｍｍ（例えば、１５．６ｍｍ）とすることができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、第１のハブ１００と第２のハブ２００とを、スライダ３００を介して結合した場合に、第１のハブ１００とスライダ３００との偏心方向のクリアランスを例えば０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ（例えば、０．６ｍｍ）程度確保し、同じく、第２のハブ２００とスライダ３００との偏心方向のクリアランスも例えば０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ（例えば、０．６ｍｍ）程度確保するようにしている。したがって、本実施形態のオルダムカップリングは、最大で０．６ｍｍ〜１．４ｍｍの偏心方向のミスアライメントが許容される。
【００４４】
また、エンドプレイについては、爪部対１４０ａ〜１４０ｄの高さと突起部３１０ａ〜３１０ｄの高さとの合計未満の長さまで許容することができるので、既述の例の場合には、最大で１３．０ｍｍ〜１８．０ｍｍが許容されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態のオルダムカップリングの構成部品の分解斜視図である。
【図２】図１に示す第１のハブ１００と第２のハブ２００との連結面から見た平面図、側面図、裏面図及び断面図である。
【図３】図１に示すスライダ３００の変形例の平面図及び側面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００  第１のハブ
１１０  結合面
１２０  軸受孔
１３０  円周部
１４０ａ〜１４０ｄ  爪部対
１５０  円盤部
１６０ａ，１６０ｂ  ネジ穴
２００  第２のハブ
２１０  結合面
２２０  軸受孔
２３０  円周部
２４０ａ〜２４０ｄ  爪部対
２５０  円盤部
２６０ａ，２６０ｂ  ネジ穴
３００  スライダ
３１０ａ〜３１０ｄ  突起部
３２０  本体部
３３０  開口部
３４０ａ〜３４０ｄ  逃げ部
【図１】
0006602704.tif 000002
【図２】
0006602704.tif 000003
【図３】
0006602704.tif 000004