(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行な一対の平坦面を有してなる断面小判型の軸端部を、カップリングの一端側に開口するように形成された小判孔に挿入して当該カップリングと軸とを連結するとともに、その小判孔は、上記カップリングに形成された円筒孔の内周面の互いに対向する位置に当該内周面の一部をそれぞれスロッタ加工によって削除することにより平坦化して形成された一対のライナ溝に、平板状のライナをそれぞれ挿入固定することによって形成されてなる回転軸機構において、
上記円筒孔の底部のコーナー部分に全周にわたって形成された当該円筒孔よりも大径の円筒孔加工用盗み部と、
各ライナ溝の幅方向両端部の底部コーナー部分の合計４箇所に形成され、上記円筒孔加工用盗み部よりも上記円筒孔の直径方向に大径になる部分を備えるように円弧状に形成され、かつ、上記ライナ溝をカバーするよう当該ライナ溝よりも大きく形成されたライナ溝加工用盗み部と、
を備え、
上記カップリングの上記小判孔の開口する面に雌ねじが形成され、
その雌ねじは上記円筒孔加工用盗み部より上記円筒孔の直径方向に外側であって上記ライナ溝加工用盗み部と周方向に重なるとともにライナ溝加工用盗み部とは異なる部位に形成されている
ことを特徴とする回転軸連結機構。
【請求項２】
上記各ライナ溝加工用盗み部がＴ溝フライスカッターを用いたフライス加工により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転軸連結機構。
【請求項３】
当該回転軸連結機構が、圧延機の駆動軸とワークロールとを連結する回転軸連結機構であることを特徴とする請求項１または２に記載の回転軸連結機構。                    
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力装置により回転が与えられる駆動軸と従動軸とを連結する回転軸連結機構に関し、特に、圧延機のワークロール等、大きなトルクを伝達する必要のある機構に適した回転軸連結機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延機のワークロールは、一般に、駆動軸に対して中間軸（ミルスピンドル）を介して接続されるが、駆動軸と中間軸の間、および中間軸とワークロールとの間は、それぞれユニバーサルジョイントやギアカップリング、あるいはスリッパースピンドル等の継手を介して連結される。これらの継手とワークロールとの連結は、ワークロールの交換作業を容易化することを目的として、継手側に形成された小判孔に対し、軸端部が断面小判型に形成されたワークロールを挿入することによって行われる。
【０００３】
すなわち、継手側には、図３（Ａ）および（Ｂ）にそれぞれユニバーサルジョイントを用いた場合の要部部分断面正面図およびその右側面図を示すように、継手の一端部に設けられているカップリング３１の端面に、二面幅を有する小判孔３２を開口させる一方、ワークロール側には、図４にワークロール端部の斜視図を示すように、軸直交断面形状が同じく二面幅を有する小判型の軸端部４１を形成し、この小判型をしたワークロールの軸端部４１をカップリング３１の小判孔３２に挿入することによって、両者を相対回転不能に連結している（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
カップリング３１に形成される小判孔３２は、その加工の都合上、図５に軸直交断面図を、図６にそのＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ断面図を示すように（図５は図６のＥ−Ｅ断面に相当）、カップリング３１に円筒孔３２１を形成し、その円筒孔３２１の内周面の互いに対向する位置に、この内周面の一部をそれぞれ削除することによって平坦化してなる一対のライナ溝３２２を設け、その各ライナ溝３２２に平板状のライナ３２３をそれぞれ挿入固定して形成される。つまり、小判孔３２は、図３に示すように、各ライナ３２３の表面３２３ａと、円筒孔３２１のライナ溝形成部以外の残余部３２１ａとによって形成される。
【０００５】
ここで、円筒孔３２１は旋削加工で、また、ライナ溝３２２はスロッタ加工でそれぞれ形成される。そして３３は円筒孔３２１の底部のコーナー部分に形成された盗み部であって、この盗み部３３は、円筒孔３２１の旋削加工時並びにライナ溝３２３のスロッタ加工時に、それぞれの刃物が円筒孔３２１の底部に干渉することを回避するためのものであり、ライナ溝３２３の幅方向両端部の底部コーナー部分をカバーする大きさの一様な直径に旋削加工により形成される。
【０００６】
なお、図３ではユニバーサルジョイントを用いた例を示したが、ギアカップリングやスリッパースピンドルを用いる場合においても、ワークロールとの連結構造は同じである。    
【特許文献１】特開平２−２２９６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、以上のような従来のカップリングの構造では、盗み部３３の形成位置においてカップリング３１が全周で薄肉となる場合があり、強度的に不利になるという問題がある。また、図５（Ｂ）に示すように、カップリング３１にユニバーサルジョイント本体部等に対する締結のための雌ねじ３４を形成する場合には、盗み部３３との干渉を避けるためにカップリング３１の全長を長くする必要があるという問題もある。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、従来に比して強度が高く、かつ、カップリングの全長を長くすることなく締結のための雌ねじを形成することができ、機構のコンパクト化を達成することのできる回転軸連結機構の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の回転軸連結機構は、互いに平行な一対の平坦面を有してなる断面小判型の軸端部を、カップリングの一端側に開口するように形成された小判孔に挿入して当該カップリングと軸とを連結するとともに、その小判孔は、上記カップリングに形成された円筒孔の内周面の互いに対向する位置に当該内周面の一部をそれぞれスロッタ加工によって削除することにより平坦化して形成された一対のライナ溝に、平板状のライナをそれぞれ挿入固定することによって形成されてなる回転軸機構において、上記円筒孔の底部のコーナー部分に全周にわたって形成された当該円筒孔よりも大径の円筒孔加工用盗み部と、各ライナ溝の幅方向両端部の底部コーナー部分合計４箇所に形成され、上記円筒孔加工用盗み部よりも上記円筒孔の直径方向に大径になる部分を備えるように円弧状に形成され、かつ、上記ライナ溝をカバーするよう当該ライナ溝よりも大きく形成されたライナ溝加工用盗み部とを備え、上記カップリングの上記小判孔の開口する面に雌ねじが形成され、上記雌ねじは上記円筒孔加工用盗み部より上記円筒孔の直径方向に外側であって上記ライナ溝加工用盗み部と周方向に重なるとともにライナ溝加工用盗み部とは異なる部位に形成されていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【００１０】
ここで、本発明の回転軸連結機構は、上記各ライナ溝加工用盗み部がＴ溝フライスカッターを用いたフライス加工により形成されている構成（請求項２）を採用することができる。
【００１１】
また、本発明の回転軸連結機構は、圧延機の駆動軸とワークロールとを連結する回転軸連結機構とすること（請求項３）ができる。
【００１２】
本発明は、ライナ溝の加工のための盗み部を最小限に留めることによって課題を解決しようとするものであり、ライナ溝の加工に必要な部位、つまりライナ溝の幅方向両端部近傍にのみ盗み部を形成する。これにより、カップリングの円筒孔の底部に従来のように一様な深さの盗み部を形成する場合のように全周で薄肉となることを防止することができ、同時に、雌ねじを形成する場合には盗み部の形成部位を避けることにより、カップリングの全長を長くすることを不要とすることができる。
【００１３】
また、ライナ溝は従来と同様にスロッタ加工により形成することができるとともに、そのスロッタ加工のためにライナ溝の幅方向両端部近傍にのみ形成される盗み部については、請求項２に係る発明のようにフライス加工、より具体的にはＴ溝加工用のフライスカッターを用いた加工により形成することができる。
【００１４】
そして、このような本発明の構成は、伝達トルクが大きく、かつ、軸の交換頻度が比較的高い用途、特に請求項３に係る発明のように圧延機のワークロールの駆動機構に用いることにより、その作用効果を有効なものとすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、カップリングのライナ溝加工のための盗み部が、ライナ溝の幅方向両端部近傍のみに限って形成されているため、従来のように全周にわたる薄肉部分がなくなり、強度が向上するとともに、雌ねじを形成する場合においては、盗み部を避けて形成することにより、従来のようにカップリングの全長を長くする必要がなくなり、コンパクトで高強度の回転軸連結機構が得られ、特に圧延機のワークロールの駆動機構に適用することによって、その効果を大きなものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明をユニバーサルジョイントのカップリング（カップリングヨーク）に適用した実施の形態の軸直交断面図であり、図２はそのＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ断面図である。なお、図１は図２におけるＥ−Ｅ断面図に相当する。
【００１７】
この例におけるカップリング１は、一端側にワークロール等の回転軸の軸端部挿入するための孔１０が開口しており、この孔１０は、前記した図５，図６に示したものと同様に、円筒孔１１の内周面の互いに対向する位置に一対のライナ溝と１２を形成したものであって、組込み状態においては各ライナ溝１２に平板状のライナ（図示せず）をそれぞれ挿入固定することによって二面幅を持つ小判孔とされ、そこに断面小判型の軸端部を有するワークロール等の回転軸が挿入されて相互に連結される。
【００１８】
この例の特徴は、各ライナ溝１２をスロッタ加工するための盗み部１３が、当該各ライナ溝１３の幅方向両端部近傍にのみ形成されている点である。なお、円筒孔１１の底部のコーナー部分に全周にわたって形成されている盗み部１４は、円筒孔１１を旋削加工するためのものであって、この盗み部１４の直径は、円筒孔１１の直径よりも僅かに大径であればよい。
【００１９】
各ライナ溝１２をスロッタ加工するための盗み部１３は、各ライナ溝１２の幅方向両端部の底部コーナー部分、合計４箇所をそれぞれわずかな余裕を以てカバーする略円弧状をしており、この各盗み部１３は、例えばＴ溝フライスカッターを用いたフライス加工により形成することができる。
【００２０】
以上の本発明の実施の形態によると、カップリング１のライナ溝１２の加工のための盗み部１３が、ライナ溝１２の幅方向両端部近傍のみの必要最小限となっているため、全周にわたる盗み部を形成する従来のものに比して、薄肉部分が全周にわたることがないことからその強度を向上させることができる。
【００２１】
また、盗み部１３がライナ溝１２の幅方向両端部近傍のみに形成されていることから、図２に示すように、カップリング１に締結のための雌ねじ１５を形成する場合には、４箇所の盗み部１２以外の部位に雌ねじ１５を形成することによって、従来のようにカップリング１の全長を長くする必要がなく、これにより、コンパクトで高強度のカップリングが得られる。特に、圧延機のワークロールとの連結部分に適用することによって、ワークロールの軸端部との着脱は従来通り容易でありながら、小型化と高強度化を達成することができる。
【００２２】
なお、以上の実施の形態は、ユニバーサルジョイントのカップリング（カップリングヨーク）に本発明を適用した例を示したが、ギアカップリングやスリッパースピンドルの回転軸との連結のためのカップリングにも本発明を等しく適用するできることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明をユニバーサルジョイントのカップリング（カップリングヨーク）に適用した実施の形態の軸直交断面図である。
【図２】図１の図２はそのＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ断面図である。
【図３】圧延機のワークロールに連結されるユニバーサルジョイントの要部正面図である。
【図４】ユニバーサルジョイントに連結される圧延機のワークロールの軸端部の斜視図である。
【図５】従来のユニバーサルジョイントのカップリング３１の構成例を示す軸直交断面図である。
【図６】図５のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  カップリング
１０  孔
１１  円筒孔
１２  ライナ溝
１３  盗み部（ライナ溝加工用）
１４  盗み部（円筒孔加工用）
１５  雌ねじ
【図１】
0004475531.tif 000002
【図２】
0004475531.tif 000003
【図３】
0004475531.tif 000004
【図４】
0004475531.tif 000005
【図５】
0004475531.tif 000006
【図６】
0004475531.tif 000007