(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸体の一端と第２軸体の一端とを十字軸継手を介して連結してなる動力伝達軸の外面に対して、第１軸体側から第２軸体側にまたがった状態で付設される給液配管であって、
第１軸体の他端側から十字軸継手において第１軸体に結合される２つの軸受カップのうちの一方のほぼ回動軸心位置へ向けて流体を軸方向に沿って直線的に導く第１直線パイプと、
前記第１軸体に結合される２つの軸受カップのうちの他方のほぼ回動軸心位置へ向けて流体を軸方向に沿って直線的に導く第２直線パイプと、
前記第１直線パイプの下流端から十字軸継手において第２軸体に結合される２つの軸受カップのうちの一方の回動軸心位置へ向けて十字軸継手周りで周方向に沿って流体を導く第１湾曲パイプと、
前記第２直線パイプの下流端から十字軸継手において前記第２軸体に結合される２つの軸受カップのうちの他方の回動軸心位置へ向けて十字軸継手周りで周方向に沿って流体を導く第２湾曲パイプと、
前記第１直線パイプと第１湾曲パイプの一端とを連通連結する第１の継手と、
前記第１湾曲パイプの他端と対応する軸受カップの内部とを連通連結する第２  の継手と、
前記第２直線パイプと第２湾曲パイプの一端とを連通連結する第３の継手と、
前記第２湾曲パイプの他端と対応する軸受カップの内部とを連通連結する第４の継手とを備え、
前記第１継手から第４継手のそれぞれが連結対象である前記直線パイプおよび湾曲パイプの交差角度の変化を許容する回り継手を含み、前記第１と第２の継手、および前記第３と第４の継手の各々が、前記十字軸継手の中心に対して周方向に互いに９０度位相がずれて設けられていることを特徴とする動力伝達軸の給液配管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１軸体の一端と第２軸体の一端とを十字軸継手を介して連結してなる動力伝達軸の外面に対して付設される給液配管に関する。この動力伝達軸としては、例えば圧延機のロール駆動軸や、自動車のドライブシャフトなどが挙げられる。
【０００２】
【従来の技術】
上述したような動力伝達軸において、第１軸体側から十字軸継手をまたいで第２軸体側へ向けて潤滑油や冷却水を供給するための給液配管として、例えば日本国特許番号第２６３１２６７号に示すようなものがある。
【０００３】
この従来技術では、２つの軸体および十字軸継手の外面上の円周１カ所に対して給液配管を軸方向に沿って付設するようにしているが、そのような構成において２つの軸体が傾動したときに十字軸継手の位置で給液配管が引っ張られたり圧縮されたりして破損することを防ぐために、一方の軸体側において給液配管を蛇行させることによりたるませて設置したうえで、この蛇行部分が周辺設備に干渉することを阻止するために、蛇行部分に対して張力付与手段でもって周方向の張力を付与させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、給液配管を蛇行させた状態で設置したことに伴い予想される不具合を回避するために、給液配管の蛇行部分のたるみを無くす張力付与手段が必要になり、設備コストが高くつく結果になっている。
【０００５】
このような事情に鑑み、本発明は、動力伝達軸の給液配管において、軸体傾動時の破損を回避しながら、設備コストの上昇を抑制することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明第１の動力伝達軸の給液配管は、第１軸体の一端と第２軸体の一端とを十字軸継手を介して連結してなる動力伝達軸の外面に対して、第１軸体側から第２軸体側にまたがった状態で付設される給液配管であって、第１軸体の他端側から十字軸継手において第１軸体に結合される２つの軸受カップのうちの一方のほぼ回動軸心位置へ向けて流体を軸方向に沿って直線的に導く第１直線パイプと、前記第１軸体に結合される２つの軸受カップのうちの他方のほぼ回動軸心位置へ向けて流体を軸方向に沿って直線的に導く第２直線パイプと、前記第１直線パイプの下流端から十字軸継手において第２軸体に結合される２つの軸受カップのうちの一方の回動軸心位置へ向けて十字軸継手周りで周方向に沿って流体を導く第１湾曲パイプと、前記第２直線パイプの下流端から十字軸継手において前記第２軸体に結合される２つの軸受カップのうちの他方の回動軸心位置へ向けて十字軸継手周りで周方向に沿って流体を導く第２湾曲パイプと、前記第１直線パイプと第１湾曲パイプの一端とを連通連結する第１の継手と、前記第１湾曲パイプの他端と対応する軸受カップの内部とを連通連結する第２の継手と、前記第２直線パイプと第２湾曲パイプの一端とを連通連結する第３の継手と、前記第２湾曲パイプの他端と対応する軸受カップの内部とを連通連結する第４の継手とを備え、前記第１継手から第４継手のそれぞれが連結対象である前記直線パイプおよび湾曲パイプの交差角度の変化を許容する回り継手を含み、前記第１と第２の継手、および前記第３と第４の継手の各々が、前記十字軸継手の中心に対して周方向に互いに９０度位相がずれて設けられている、ことを特徴としている。
【００１１】
要するに、本発明では、２つの軸体が傾いても、十字軸継手の周方向で隣り合う軸受カップにおける各回動軸心間の距離が不変であることに着目し、この軸受カップそれぞれにおける各回動軸心間に湾曲パイプをたるませずに架け渡す形態にしている。
【００１２】
これにより、２つの軸体が傾いたときでも、軸受カップが湾曲パイプや直線パイプに対して干渉せずに済むとともに、各パイプが引っ張られたり、圧縮されたりすることがなくなる。但し、２つの軸体の傾きに伴い各パイプの交差角度が変化するので、各パイプがねじれることがある。
【００１３】
このパイプのねじれについては、直線パイプと湾曲パイプとを連通連結する継手について、回り継手とすることで回避される。
【００１４】
したがって、上記構成であれば、従来例において必須であった張力付与手段を不要化したうえで、パイプの破損を回避させることが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１６】
図１ないし図６は本発明に係る実施形態である実施形態１を示している。図１は、給液配管を装着した動力伝達軸を示す平面図、図２は、図１の（２）−（２）線断面の矢視図、図３は、動力伝達軸の分解斜視図、図４は、給液配管の全体を示す斜視図、図５は、給液配管の回り継手を示す断面図、図６は、図５の（６）−（６）線断面の矢視図である。
【００１７】
図中、１は動力伝達軸の全体を示している。この動力伝達軸１は、第１回転軸２と第２回転軸３とを同軸状に向かい合わせた状態で、それらの各一端を十字軸継手４で連結した構造になっている。
【００１８】
この十字軸継手４は、十字軸５の４つの軸端にころ軸受６を介して軸受カップ７〜１０を取り付けた周知の構成であり、ここではいわゆるブロックタイプと呼ばれるものが用いられている。
【００１９】
この十字軸継手４において１８０度対向する第１、第２の軸受カップ７，８が、第１回転軸２の一方軸端に一体形成される２つのフランジ２ａ，２ｂに対して、また、残り２つの第３、第４の軸受カップ９，１０が、第２回転軸３の一方軸端に一体形成される２つのフランジ３ａ，３ｂに対して、それぞれボルト１１により取り付けられている。
【００２０】
このような動力伝達軸１において、第２回転軸３の他方軸端側に給液必要場所（図示省略）が存在し、当該給液必要場所の外周に狭い空間しか確保できないような状況で使用する場合に、第２回転軸３側の給液必要場所への液体供給を容易に行えるようにするために、以下で説明するような給液配管２０を用いるようにしている。
【００２１】
この給液配管２０は、第１回転軸２の他方軸端側の広いスペースに設置される給液源（図示省略）から供給される流体を、第２回転軸３側の給液必要場所に向けて導くためのものであり、第１回転軸２から第２回転軸３の外面上に非接触に付設されている。なお、流体としては、潤滑油や冷却水などが挙げられる。
【００２２】
具体的に、給液配管２０は、３本のパイプ２１〜２３と、これら３本のパイプ２１〜２３を互いに連通連結する２つの回り継手２４，２４とを備えている。この実施形態では、前述の３本のパイプ２１〜２３として、金属材からなるパイプとされている。
【００２３】
第１直線パイプ２１は、第１回転軸２の外面上の円周１カ所に、第１回転軸２の軸方向途中位置から第１回転軸２が結合される第１軸受カップ７における回動軸心位置へ向けて軸方向に沿う直線姿勢で非接触に付設されている。
【００２４】
第２直線パイプ２２は、第２回転軸３の外面上において第１直線パイプ２１から９０度位相をずらした位置に、第２回転軸３において給油必要場所の近傍位置から第２回転軸３が結合される第３軸受カップ９における回動軸心位置へ向けて軸方向に沿う直線姿勢で非接触に付設されている。
【００２５】
湾曲パイプ２３は、十字軸継手４に備える上記第１、第３軸受カップ７，９の外面上に、第１軸受カップ７の外径面における回動軸心位置から、第３軸受カップ９の外径面における回動軸心位置へ向けて周方向に沿う湾曲姿勢で非接触に付設されている。
【００２６】
回り継手２４は、第１，第２直線パイプ２１，２２を湾曲パイプ２３に対して連通連結するものであり、十字軸継手４を介する第１回転軸２や第２回転軸３の傾動動作に応じて第１、第２直線パイプ２１，２２と湾曲パイプ２３との交差角度の変化を許容する構造になっている。
【００２７】
具体的に、回り継手２４は、図５および図６に示すように、第１、第３軸受カップ７，９の外面に固定される固定部材２５と、この固定部材２５に対して軸受カップ７，９の回動軸心と平行に設置される支軸２６と、この支軸２６回りに回動自在に支持される回動部材２７と、支軸２６と回動部材２７との摺接面に介入される２つのＯリング２８，２８とをそれぞれ有している。
【００２８】
これら固定部材２５と支軸２６と回動部材２７との内部には、第１、第２直線パイプ２１，２２と湾曲パイプ２３とを連通するために、下記するような孔からなる通路が設けられている。
【００２９】
固定部材２５は、縦方向に沿って貫通形成されて支軸２６が螺合される軸取付孔２５ａと、横方向に沿って形成されて第１直線パイプ２１や湾曲パイプ２３が螺着される凹部２５ｂと、この凹部２５ｂの底から軸取付孔２５ａに対して貫通形成される横孔２５ｃとを有している。
【００３０】
支軸２６は、その軸方向途中に径方向に沿って貫通形成される横孔２６ａと、横孔２６ａから下端へ向けて貫通形成される縦孔２６ｂと、横孔２６ａの位置の外周に設けられる環状溝２６ｃとを有している。
【００３１】
回動部材２７は、縦方向に沿って貫通形成されて支軸２６が挿通される軸挿通孔２７ａと、横方向に沿って形成されて湾曲パイプ２３が螺合される凹部２７ｂと、この凹部２７ｂの底から軸挿通孔２７ａに対して貫通形成される横孔２７ｃとを有している。
【００３２】
この実施形態１での給液動作は、給液配管２０の給液口（ニップル）に対して図示しない給液源を接続し、この給液源から流体を注入すればよい。これにより、給液配管２０において、第１直線パイプ２１から、回り継手２４および湾曲パイプ２３を介して第２直線パイプ２２へ流体が導かれることになり、この第２直線パイプ２２に接続される給液必要場所へ供給されることになる。
【００３３】
以上説明したように、第１回転軸２から第２回転軸３へ十字軸継手４をまたいた状態で給液配管２０を設置するにあたって、第１回転軸２側と第２回転軸３側とにおいてそれぞれ位相を９０度ずらせた位置に第１、第２直線パイプ２１，２２を軸方向に沿う直線姿勢で配置して、それらを十字軸継手４の位置で周方向に沿う湾曲姿勢で配置する湾曲パイプ２３および回り継手２４を介して連通連結させるような形態にしているから、従来例において必須であった張力付与手段を不要化したうえで、パイプ２１〜２３の破損を回避させることが可能になる。
【００３４】
つまり、上記構成では、給液配管２０を構成する３本のパイプ２１〜２３を従来例のようにたるませていないので、従来例において必須であった張力付与手段が不要となり、設備コストの上昇を抑制できるようになる。
【００３５】
また、上記構成において、第１回転軸２と第２回転軸３とが傾いたとき、十字軸継手４の周方向で隣り合う第１、第３軸受カップ７，９における各回動軸心間の距離が不変であるので、第１、第３軸受カップ７，９に対して湾曲パイプ２３が干渉せずに済むことになり、また、回り継手２４によって湾曲パイプ２３と２つの直線パイプ２１，２２との交差角度の変化が許容されるから、各パイプ２１〜２３がねじれずに済むことになる。そのため、各パイプ２１〜２３の破損が確実に回避されることになる。
【００３６】
図７ないし図１０は参考例の実施形態である実施形態２を示している。図７は、給液配管を装着した動力伝達軸の側面図、図８は、給液配管の全体を示す斜視図、図９は、図７の（９）−（９）線断面の矢視図、図１０は、給液配管の第２回り継手を示す断面図である。
【００３７】
通常、十字軸継手４では、その十字軸５の４つの軸端に油溜まり５ａを設けておき、そこにグリースなどの潤滑油を充填しておくことで、４つの軸受カップ７〜１０内に対して潤滑油を個別に供給させる形態になっており、前述した油溜まり内に定期的に潤滑油を補給する必要がある。
【００３８】
この実施形態２では、十字軸継手４の外周に狭い空間しか確保できないような状況だと、給油作業が困難になるので、第１回転軸２側から十字軸継手４における４つの軸受カップ７〜１０内へグリースなどの潤滑油を個別に補給させるための４つの給液配管３０Ａ〜３０Ｄを設置することにより、十字軸継手４に対する給油作業を容易化させるようにしている。
【００３９】
第１、第２給液配管３０Ａ，３０Ｂは、第１回転軸２に取り付けられる第１、第２軸受カップ７，８に接続されるもので、それぞれ、第１回転軸２の外径面の所要位相位置に軸方向に沿う直線姿勢で設置される１本の直線パイプ４１と、第１、第２軸受カップ７，８における回動軸心位置に設けられる貫通孔７ａ，８ａに対して螺着されかつ直線パイプ４１の末端を第１、第２軸受カップ７，８内部に連通連結する固定継手４２とからなる。
【００４０】
第３、第４給液配管３０Ｃ，３０Ｄは、第２回転軸３に取り付けられる第３、第４軸受カップ９，１０に接続されるもので、いずれも、直線パイプ５１と、湾曲パイプ５２と、第１回り継手５３と、第２回り継手５４とを備えており、以下のような形態で設置される。
【００４１】
直線パイプ５１は、第１、第２給液配管３０Ａ，３０Ｂの隣に軸方向に沿う直線姿勢で設置される。
【００４２】
湾曲パイプ５２は、第１、第２軸受カップ７，８における回動軸心位置と、第３、第４軸受カップ９，１０における回動軸心位置との間に架け渡す形態で周方向に沿う湾曲姿勢で設置される。
【００４３】
第１回り継手５３は、第１、第２軸受カップ７，８における回動軸心位置において、直線パイプ５１と湾曲パイプ５２とを連通連結するものであり、図５および図６に示したものと同じ構造である。
【００４４】
第２回り継手５４は、湾曲パイプ５２の末端を第３、第４軸受カップ９，１０内部に連通連結するものであり、図１０に示すように、第３、第４軸受カップ９，１０における十字軸５装着領域の中心位置に設けられる貫通孔９ａ，１０ａに対して螺着される支軸５５と、この支軸５５回りに回動自在に支持される回動部材５６と、支軸５５と回動部材５６との摺接面に介入される２つのＯリング５７，５７とを有している。
【００４５】
これら支軸５５と回動部材５６との内部には、湾曲パイプ５２と第３、第４軸受カップ９，１０内部とを連通するために、下記するような孔からなる通路が設けられている。
【００４６】
支軸５５は、その軸方向途中に径方向に沿って貫通形成される横孔５５ａと、横孔５５ａから下端へ向けて貫通形成される縦孔５５ｂと、横孔５５ａの位置の外周に設けられる環状溝５５ｃとを有している。
【００４７】
回動部材５６は、縦方向に沿って貫通形成されて支軸５５が挿通される軸挿通孔５６ａと、横方向に沿って形成されて湾曲パイプ５２が螺合される凹部５６ｂと、この凹部５６ｂの底から軸挿通孔５６ａに対して貫通形成される横孔５６ｃとを有している。
【００４８】
この実施形態２において給油動作については、第１〜第４給液配管３０Ａ〜３０Ｄの給油口（ニップル）に対して図示しない給油源を接続し、この給油源から潤滑油を注入すればよい。第１、第２給液配管３０Ａ，３０Ｂでは、直線パイプ４１から固定継手４２を介して第１、第２軸受カップ７，８の内部に潤滑油が導入される。また、第３、第４給液配管３０Ｃ，３０Ｄでは、直線パイプ５１から、第１回り継手５３、湾曲パイプ５２ならびに第２回り継手５４を介して第３、第４軸受カップ９，１０の内部に潤滑油が導入される。
【００４９】
以上説明した実施形態２では、第１回転軸２の側から潤滑油を十字軸継手４の４つの軸受カップ７〜１０内に対して個別に供給させる形態を実現したうえで、その形態において、第１回転軸２や第２回転軸３の傾動時における第３、第４給液配管３０Ｃ，３０Ｄの万一の破損を回避させるために、従来例のように蛇行状にたるませるといった手法を採用せずに、第３、第４給液配管３０Ｃ，３０Ｄそのものの設置形態を工夫するだけの簡易な手法を採用しているから、設備コストの上昇を抑制できるようになる。しかも、第１回転軸２や第２回転軸３が傾動したときに給液配管３０Ｃ，３０Ｄの破損が確実に回避される。
【００５０】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００５１】
（１）上記実施形態１では、単一の給液配管２０を設置しているが、それに対して１８０度対向する位置にも給液配管２０を同様に設置することができる。
【００５２】
（２）上記実施形態１，２において、給液配管２０，３０Ａ〜３０Ｄを構成するパイプについてはゴムなどの可撓性を有するもので形成することができる。その場合、給液配管２０，３０Ａ〜３０Ｄのうちの回り継手２４，５３，５４について、上記実施形態１，２のように十字軸継手４の軸受カップに対して回動自在に支持させる形態とせずに、固定状態で支持させる形態としてもよい。その場合、第１回転軸２や第２回転軸３が傾動したときに、各パイプ２１〜２３、５１，５２の交差角度が変化しようとするために、それらが若干ねじられることになるが、このねじれはパイプ自身の可撓弾力により吸収されるので、当該パイプ２１〜２３、５１，５２の破損が回避される。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１の発明では、給液配管を構成するパイプにの設置形態を工夫するとともに回り継手を用いるだけの簡易な構成であるから、従来例において必須であった張力付与手段を不要化して設備コストの上昇を抑制できるとともに、２つの軸体の傾動動作時におけるパイプの破損を確実に回避できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態である実施形態１の給液配管を装着した動力伝達軸の側面図
【図２】図１の（２）−（２）線断面の矢視図
【図３】図１の動力伝達軸の分解斜視図
【図４】図１の給液配管の全体を示す斜視図
【図５】図１の給液配管の回り継手を示す断面図
【図６】図５の（６）−（６）線断面の矢視図
【図７】参考例の実施形態である実施形態２の給液配管を装着した動力伝達軸の側面図
【図８】図７の給液配管の全体を示す斜視図
【図９】図７の（９）−（９）線断面の矢視図
【図１０】図７の給液配管の第２回り継手を示す断面図
【符号の説明】
１    動力伝達軸
２    第１回転軸
３    第２回転軸
４    十字軸継手
５    十字軸
７〜１０    軸受カップ
２０    給液配管
２１    第１直線パイプ
２２    第２直線パイプ
２３    湾曲パイプ
２４    回り継手
【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】
0003954261.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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