(57)【要約】      （修正有）【課題】トルク伝達を損失または材料使用量の増大なしに、継手の軸線方向の長さに関して継手の補償可能性を高める。【解決手段】継手１は、第１継手部材４、第２継手部材５、および連結要素６ａ、６ｂを備える。両部材は、駆動要素２、３の一方に装着する第１フランジ部４ａ、５ａ、第１フランジ部から半径方向外方に広がるダイヤフラム部４ｂ、５ｂ、第２フランジ部４ｃ、５ｃ、およびダイヤフラム部の外周から第２フランジ部まで延びる管部分４ｄ、５ｄを有し、それぞれ複合材料から一体に製作される。管部分はそれぞれ、非凹設部４ｇ、５ｇにより周方向に離間した凹所４ｆ、５ｆを有する。第１相対位置では、第１継手部材の凹所は、継手の内部１４にアクセスするための開口を形成するように第２継手部材の凹所と向き合う。第２相対位置では、継手部材の凹所はそれぞれ、周方向にずらされ、非凹設部と向き合う。【選択図】図２
2016044811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の駆動要素（２）に装着するための第１のフランジ部（４ａ）、前記第１のフランジ部（４ａ）から半径方向外方に広がるダイヤフラム部（４ｂ）、第２のフランジ部（４ｃ）、および前記ダイヤフラム部（４ｂ）の外周から前記第２のフランジ部（４ｃ）まで延びる管部分（４ｄ）を有する、繊維複合材料から一体に製作された第１の継手部材（４）と、
第２の駆動要素（３）に装着するための第１のフランジ部（５ａ）、前記第１のフランジ部（５ａ）から半径方向外方に広がるダイヤフラム部（５ｂ）、第２のフランジ部（５ｃ）、および前記ダイヤフラム部（５ｂ）の外周から前記第２のフランジ部（５ｃ）まで延びる管部分（５ｄ）を有する、繊維複合材料から一体に製作された第２の継手部材（５）と、
前記第１の継手部材（４）と前記第２の継手部材（５）を前記第１の継手部材（４）および前記第２の継手部材（５）の第２のフランジ部（４ｃ、５ｃ）により連結する連結要素（６）と
を備える継手であって、
環状の前記ダイヤフラム部（４ｂ、５ｂ）が、前記第１の継手部材（４）の回転軸線および前記第２の継手部材（５）の回転軸線の軸線方向または半径方向の変位を補償するように構成されており、前記管部分（４ｄ、５ｄ）によって軸線方向に互いに離間している、継手において、
前記管部分（４ｄ、５ｄ）がそれぞれ、非凹設部（４ｇ、５ｇ）によって周方向に互いに離間しており、かつ前記ダイヤフラム部（４ｂ、５ｂ）から離れた所にある２つ以上の凹所（４ｆ、５ｆ）を有し、前記凹所（４ｆ、５ｆ）が、前記第１の継手部材（４）および前記第２の継手部材（５）の第１の相対位置では、前記第１の継手部材（４）の前記凹所（４ｆ）が、前記継手（１）の内部（１４）にアクセスするための開口（１５）を共に形成するように、前記第２の継手部材（５）の前記凹所（５ｆ）と向かい合い、かつ、第２の相対位置では、前記第１の継手部材（４）の前記凹所（４ｆ）および前記第２の継手部材（５）の前記凹所（５ｆ）がそれぞれ、周方向にずらされ、前記非凹設部（４ｇ、５ｇ）と向かい合う態様で配置されることを特徴とする、継手。
【請求項２】
前記第２のフランジ部（４ｃ、５ｃ）が半径方向外方に広がっており、周方向に前記凹所（４ｆ、５ｆ）で中断されていることを特徴とする、請求項１に記載の継手。
【請求項３】
前記第１の継手部材（４）上の前記凹所（４ｆ）がそれぞれ、隣り合う連結要素（６）の間に延びており、前記第２の継手部材（５）上の非凹設部（５ｇ）によって間を接続されており、前記非凹設部（５ｇ）がそれぞれ、対応する前記隣り合う連結要素（６）の間に延びていることを特徴とする、請求項１または２に記載の継手。
【請求項４】
前記第１の継手部材（４）と前記第２の継手部材（５）が互いに対称であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の継手。
【請求項５】
前記第１の継手部材（４）と前記第２の継手部材（５）が、少なくとも前記ダイヤフラム部（４ｂ、５ｂ）、前記管部分（４ｄ、５ｄ）、および前記第２のフランジ部（４ｃ、５ｃ）に関して形状が全く同じであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の継手。
【請求項６】
前記第１の継手部材（４）上の前記凹所（４ｆ）と前記第２の継手部材（５）上の前記凹所（５ｆ）とが同じパターンで配置されており、前記パターンが前記継手の運転モードで円周方向にずらされることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の継手。
【請求項７】
前記管部分（４ｄ、５ｄ）には、内方または外方に張り出した張出部（４ｈ、５ｈ）が形成されており、前記凹所（４ｆ、５ｆ）がそれぞれ張出部（４ｈ、５ｈ）に配置されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の継手。
【請求項８】
前記第１および第２の連結部材（４、５）の一方の前記凹所（４ｆ、５ｆ）が、前記第１および第２の連結部材（４、５）の他方に向かって軸線方向に開口していることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の継手。
【請求項９】
前記凹所（４ｆ、５ｆ）が、前記周方向に対してある傾斜角度で傾けられた周縁部（４ｉ、５ｉ）を有し、前記傾斜角度が４０°〜５０°の範囲内の絶対値を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の継手。
【請求項１０】
前記第２のフランジ部（４ｃ、５ｃ）が、前記管部分（４ｄ、５ｄ）よりも厚い肉厚を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の継手。
【請求項１１】
前記第１および第２の継手部材（４、５）の前記第２のフランジ部（４ｃ、５ｃ）が軸線方向に互いに部分的に重なり合っており、前記継手部材（４、５）の間の連結が、前記第２のフランジ部（４ｃ、５ｃ）の前記重なり合う部分で成されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の継手。
【請求項１２】
前記第１の継手部材（４）の前記第２のフランジ部（４ｃ）の前面の一部が、前記第２の継手部材（５）の前記第２のフランジ部（５ｃ）の前面の一部と向かい合っており、前記２つの継手部材（４、５）の間の連結が、前記第２のフランジ部（４ｃ、５ｃ）の前記前面の一部で成されていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の継手。
【請求項１３】
前記ダイヤフラム部（４ｂ、５ｂ）が、環状であり、径方向平面で広がっていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の継手。
【請求項１４】
第１の駆動要素（２）と、第２の駆動要素（３）と、前記第１の駆動要素（２）と前記第２の駆動要素（３）を駆動連結する、請求項１〜１３のいずれか一項に定義されている継手（１）と、を備える駆動シャフト。
【請求項１５】
第１の駆動要素（２）と第２の駆動要素（３）との間の限られたスペース（Ｓ）内に請求項１〜１３のいずれか一項に記載の継手（１）を取り付ける方法であって、
前記第２の駆動要素（３）と向かい合う、前記第１の継手部材（４）の側面からアクセスして前記第１の継手部材（４）の前記第１のフランジ部（４ａ）を前記第１の駆動要素（２）に連結することにより、前記第１の継手部材（４）を前記第１の駆動要素（２）に装着するステップと、
前記第１の継手部材（４）の前記凹所（４ｆ）と前記第２の継手部材（５）の前記凹所（５ｆ）とが互いに向き合うように、前記第２の継手部材（５）を前記第１の継手部材（４）と前記第２の駆動要素（３）との間に挿入するステップと、
前記第１および第２の継手部材（４、５）の対向する前記凹所（４ｆ、５ｆ）によって形成された開口（１５）を通じて前記第２の継手部材（５）の前記第１のフランジ部（５ａ）にアクセスし、前記第２の継手部材（５）の前記第１のフランジ部（５ａ）を前記第２の駆動要素（３）に連結することにより、前記第２の継手部材（５）を第２の駆動要素（３）に装着するステップと、
前記第１の駆動要素（２）と前記第２の駆動要素（３）を互いに対して回転させて前記凹所（４ｆ、５ｆ）を周方向にずらし、続いて、前記第１の継手部材（４）の前記第２のフランジ部（４ｃ）と前記第２の継手部材（５）の前記第２のフランジ部（５ｃ）とを互いに連結するステップと
を含むことを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維複合材料で製作された変位補償継手の分野に関する。
【０００２】
より具体的には、本発明は、複合材料から一体に製作された、第１の駆動要素に装着するための第１のフランジ部、第１のフランジ部から半径方向外方に広がるダイヤフラム部、第２のフランジ部、およびダイヤフラム部の外周から第２のフランジ部まで延びる管部分を有する第１の継手部材と、複合材料から一体に製作された、第２の駆動要素に装着するための第１のフランジ部、第１のフランジ部から半径方向外方に広がるダイヤフラム部、第２のフランジ部、およびダイヤフラム部の外周から第２のフランジ部まで延びる管部分を有する第２の継手部材と、第１の継手部材および第２の継手部材を第１の継手部材および第２の継手部材の第２のフランジ部で連結する連結要素と、を備える継手に関する。
【背景技術】
【０００３】
このタイプの継手は、駆動シャフトの駆動要素の回転軸線相互間に生じ得る角変位、半径方向変位、および軸線方向変位の補償を可能にする。軸線方向に互いに離間された少なくとも２つのダイヤフラムが、角変位および／またはより大きな半径方向変位を補償するために使用される。駆動シャフトの回転中、継手部材のダイヤフラム部は弾性的に変形し、それによって所望の効果を与える。そのような補償継手の典型的な用途としては、継手がエンジンと変速機との間の駆動シャフト内に配置されている、船などの駆動トレインがある。このような用途は、限られた軸線方向スペースを特徴としている。具体的には、エンジンと変速機との間の継手を取り付けたり取り外したりするためにエンジンまたは変速機、あるいはエンジンまたは変速機の部品を取り除くのは、不可能または極端に複雑であり、したがって費用がかかることが多い。
【０００４】
米国特許第６，０９５，９２４号明細書は、これらの問題に取り組む上述したタイプの継手を開示している。特に、駆動要素の位置を変えずに駆動要素相互間に継手を取り付けることが可能である。すなわち、継手は、エンジンと変速機との間の設置スペース内に容易に挿入したり、この設置スペースから容易に取り除いたりすることができる。組立時、第１の継手部材は、第１の継手部材の第１のフランジ部を第１の駆動要素に連結することにより、第１の駆動要素に装着される。この段階では第２の継手部材がないため、第１のフランジ部は、後で第２の継手部材で覆われることになる第１の継手部材の側面から第１の駆動要素のフランジにボルト締めすることができる。したがって、第１の駆動要素を受容または支持する構造のすぐ近くにダイヤフラム部を配置することが可能である。続いて、第２の継手部材は、第１の継手部材と第２の駆動要素との間に挿入される。第２の駆動要素の第１のフランジは継手の管部分によって遮蔽されるので、第１のフランジは、第２の駆動要素の後側からしか第２の駆動要素のフランジにボルト締めすることができない。対応するボルトを取り付け取り外すために対応するボルトにアクセスするためには、第２の駆動要素のフランジの後部と対応する収容構造または支持構造との間に十分なスペースが提供されなければならない。これにより、第１の継手部材のダイヤフラム部と第２の継手部材のダイヤフラム部との間の軸線方向距離が減少し、したがって第１の駆動要素の回転軸線と第２の駆動要素の回転軸線との間の変位を補償するための可能な範囲が減少する。
【０００５】
加硫織物層で製作された継手部材を有する別の継手が、米国特許第１，６６４，０５２号明細書から知られている。この継手部材は、スケルトンまたはクモの形の可撓性部分を有し、可撓性部分相互間の距離が小さいままであるように外側から従来の方法で駆動要素相互間に連結される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、トルク伝達を損なわずにまたは材料使用量を増大させずに、継手の軸線方向の長さに関して継手の補償可能性を高めることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この技術的課題は、請求項１に定義されている継手によって解決される。特に、本発明は、複合材料から一体に製作された、第１の駆動要素に装着するための第１のフランジ部、第１のフランジ部から半径方向外方に広がるダイヤフラム部、第２のフランジ部、およびダイヤフラム部の外周から第２のフランジ部まで延びる管部分を有する第１の継手部材と、複合材料から一体に製作された、第２の駆動要素に装着するための第１のフランジ部、第１のフランジ部から半径方向外方に広がるダイヤフラム部、第２のフランジ部、およびダイヤフラム部の外周から第２のフランジ部まで延びる管部分を有する第２の継手部材と、第１の継手部材および第２の継手部材を第１の継手部材および第２の継手部材の第２のフランジ部で連結する連結要素と、を備える継手において、管部分がそれぞれ、非凹設部によって周方向に互いに離間される２つ以上の凹所を有し、凹所は、第１の継手部材および第２の継手部材の第１の相対位置では、第１の継手部材の凹所が継手の内部にアクセスするための開口を互いに形成するように第２の継手部材の凹所と向かい合い、第２の相対位置では、第１の継手部材の凹所および第２の継手部材の凹所がそれぞれ、周方向にずらされ、非凹設部と向かい合う態様で配置される、継手を提供する。
【０００８】
米国特許第６，０９５，９２４号明細書に比べて、本発明による継手は、少なくとも同じ補償可能性およびトルク伝達レベルを提供しながら、より短い軸線方向長さを有する。
【０００９】
両方の継手部材の凹所が組立時に互いに位置合せされると、両凹所は開口を形成し、第２の継手部材の第１のフランジ部を第２の駆動要素に連結するために、その開口から連結要素ならびに取付け工具を挿入し取り扱うことができる。したがって、第２の駆動要素の対応するフランジの後部に組立用の余分のスペースは、もはや必要ない。これにより、駆動要素の収容構造または支持構造相互間の所要の設置スペースの縮小および／または変位補償可能性を高めたより長い継手の使用が可能になる。一般に、本発明の継手は、補償可能性と軸線方向長さのより良い比を有する。
【００１０】
凹所にもかかわらず、本発明の継手は、継手の運転モードで、２つの継手部材の凹所が非凹設部と向かい合うように互いに対して周方向にずらされるので、材料使用量を増大させずに高いねじり剛性を有する。周方向のオフセットは高い座屈安全性も確保し、特に継手部材の管部分内の機械的応力を低減する。
【００１１】
好ましい一実施形態では、第２のフランジ部は、管部分から半径方向外方に広がり、周方向に凹所で中断されている。第２のフランジ部材は、継手部材が固締された後で外側から容易に連結することができ、第２のフランジ部の中断部は、第１の相対位置での継手の内部へのアクセスを向上させる。非凹設部における第２のフランジ部の各部は、継手のねじり剛性および座屈安全性を高める。
【００１２】
第１の継手部材上の凹所はそれぞれ、隣り合う連結要素の間に延びてもよく、各凹所は、第２の継手部材上の非凹設部によって間を接続され、非凹設部は対応する隣り合う連結要素の間に延びる。したがって、トルクフローが主に非凹設部に沿って走り、それによって凹所における過度の負荷および座屈を回避する。
【００１３】
第１の継手部材および第２の継手部材は、少なくともダイヤフラム部、管部分、および第２のフランジ部に関して形状が全く同じとすることができる。第１の継手部材および第２の継手部材は、製造コストを低減するために互いに対称でもよい。
【００１４】
別の好ましい実施形態では、第１の継手部材上の凹所および第２の継手部材上の凹所は同じパターンで配置され、前記パターンは、高い座屈安全性およびねじり剛性を確保するために、継手の運転モードで円周方向にずらされる。
【００１５】
さらに、管部分には、内方または外方に出っ張る張出部が形成されてもよい。凹所はそれぞれ、座屈安全性をさらに高めるために張出部に配置される。
【００１６】
別の好ましい実施形態では、第１および第２の連結部材の一方の凹所が、第１および第２の連結部材の他方に向かって軸線方向に開口しており、逆の場合も同じである。凹所は、周方向に対してある傾斜角度で傾けられた周縁部を有し、前記傾斜角度は、凹所の周りのせん断応力を低減するために４０°〜５０°の範囲内の絶対値を有してもよい。
【００１７】
さらに、ねじり剛性およびトルク伝達を目的として、第２のフランジ部は、管部分より厚い肉厚を有してもよい。これにより、ナットやボルトなどの連結要素による２つのフランジの連結が容易になり得る。
【００１８】
本発明の継手は、継手によって駆動連結される２つの駆動要素を備える駆動シャフトで実施されることが好ましい。
【００１９】
継手部材上の凹所および非凹設部のパターンは、第１の駆動要素と第２の駆動要素との間の限られたスペース内に継手を取り付ける迅速で簡単な方法を可能にし、前記方法は、第２の駆動要素と向かい合う、第１の継手部材の側面からアクセスして第１の継手部材の第１のフランジ部を第１の駆動要素に連結することにより、第１の継手部材を第１の駆動要素に装着すること、第１の継手部材の凹所および第２の継手部材の凹所が互いに向き合うように、第２の継手部材を第１の継手部材と第２の駆動要素との間に挿入すること、第１および第２の継手部材の対向する凹所によって形成された開口を通じて第２の継手部材の第１のフランジ部にアクセスし、第２の継手部材の第１のフランジ部を第２の駆動要素に連結することにより、第２の継手部材を第２の駆動要素に装着すること、および、第１の駆動要素および第２の駆動要素を互いに対して回転させて凹所を周方向にずらし、続いて、第１の継手部材の第２のフランジ部および第２の継手部材の第２のフランジ部を互いに連結すること、を含む。
【００２０】
継手は、駆動トレインの静止構造相互間に取り付け、取り外すことができる。言い換えると、駆動要素ならびに関連する収容構造および支持構造の位置は静止したままでよい。組立時、単に、駆動要素は、第２のフランジ部が互いに連結される前に対向して配置された凹所の位置をずらすために、互いに対して１回転未満だけ回転されなければならない。
【００２１】
本発明について、添付図面を参照しながら以下により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による継手の一実施形態の側面図である。
【図２】継手の断面図である。
【図３】第１の継手部材の内側面の図である。
【図４ａ】継手の組立モードでの継手部材の第１の相対位置を示す図である。
【図４ｂ】継手の運転モードでの継手部材の第２の相対位置を示す図である。
【図５】第１の継手部材の凹所および第２の継手部材の凹所を位置合せすることによって形成された開口を示す図である。
【図６】管部分に張出部を有する継手の一変形形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
この実施形態は、駆動トレイン内に配置するための継手１を示している。継手１は、駆動要素２、３との間の角変位、半径方向変位、および軸線方向変位を補償するために、駆動トレインの第１の駆動要素２および第２の駆動要素３を連結するように構成される。駆動要素２および３は、図示のようにフランジとして構成されてもよいが、別の形状を有してもよい。
【００２４】
図１における破線は、駆動要素２の支持構造と駆動要素３の支持構造との間の設置スペースＳの制限を画定している。支持構造は、例えば、船内のエンジンおよび変速機のハウジングの各部でよい。継手１は、他の目的を果たす駆動トレイン内に実装されてもよい。本質的に、本発明で言うところの駆動シャフトは、少なくとも２つの駆動要素２、３と２つの駆動要素２および３を駆動連結する継手１とを備える。
【００２５】
継手１は、第１の駆動要素２に装着するための第１の継手部材４と、第２の駆動要素３に装着するための第２の継手部材５と、第１の継手部材４および第２の継手部材５を互いに連結するための連結要素６とを備える。連結要素６はボルト６ａおよびナット６ｂとして示されるが、代わりに他の連結要素が使用されてもよい。
【００２６】
さらに、スペーサ７が継手部材４および５との間に配置されてもよく、連結要素６はこれらのスペーサ７を通り抜けてもよい。
【００２７】
第１の継手部材４は、特に炭素繊維強化プラスチック、ガラス繊維強化プラスチック、これらの繊維強化プラスチックを組み合わせたものなどの複合材料から一体に製作される。同様に、第２の継手部材５は、この種の複合材料から一体に製作される。
【００２８】
第１の継手部材４および第２の継手部材５はそれぞれ、対応する駆動要素２、３に装着するための第１のフランジ部４ａ、５ａ、第１のフランジ部４ａ、５ａから半径方向外方に広がるダイヤフラム部４ｂ、５ｂ、第２のフランジ部４ｃ、５ｃ、およびダイヤフラム部４ｂ、５ｂの外周から第２のフランジ部４ｃ、５ｃまで延びる管部分４ｄ、５ｄを有する。管部分４ｄ、５ｄは、継手１の回転軸線Ａを中心にして同心に配置される。
【００２９】
第１のフランジ部４ａ、５ａはそれぞれ、実質的に垂直方向に広がり、第１のフランジ部４ａ、５ａを駆動要素２および３に連結するための複数の開口部４ｅ、５ｅを備える。図２は、開口部４ｅのうちの１つを貫通して延び、継手１の内部１４から第１の駆動要素２のねじ穴９にねじ込まれ、それによって第１のフランジ部４ａ、したがって第１の継手部材４を第１の駆動要素２に装着するボルト８を示す。第１の駆動要素２には、継手１の回転軸線Ａおよび第１の駆動要素２の回転軸線Ｂを互いに対して心出しするための凹所１０が設けられてもよい。
【００３０】
同様に、第２の継手部材５の第１のフランジ５ａは第２の駆動要素３に装着される。図２は、第２の継手部材５の第１のフランジ部５ａの開口部５ｅを通り抜け、継手１の内部１４から第２の駆動要素３のねじ穴１２にねじ込まれる対応するボルト１１を示す。第２の駆動要素３には、継手１の回転軸線Ａおよび第２の駆動要素３の回転軸線Ｃを互いに対して心出しするための凹所１３が設けられてもよい。
【００３１】
必要ではないが、第１の継手部材４および第２の継手部材５は、第１の相対位置で互いに対称である。さらに、第１の継手部材４および第２の継手部材５は、少なくともダイヤフラム部４ｂ、５ｂ、管部分４ｄ、５ｄ、および第２のフランジ部４ｃ、５ｃに関して形状が全く同じである。
【００３２】
第１の継手部材４の回転軸線Ｂおよび第２の継手部材５の回転軸線Ｃの角度ずれまたは半径方向変位があれば、ダイヤフラム部４ｂ、５ｂの弾力性によって補償される。ダイヤフラム部４ｂ、５ｂは環状であり、径方向平面で広がる。ダイヤフラム部４ｂ、５ｂは連続している、すなわち開口部や切欠き部などがないことが好ましい。ダイヤフラム部４ｂ、５ｂは形状が波形でもよく、ダイヤフラム部４ｂ、５ｂを設置スペースＳの軸方向端のできるだけ近くに配置することが望ましい。ダイヤフラム部４ｂ、５ｂとの間の距離が大きいと、継手１の補償可能性を高める。
【００３３】
この距離を長くするために、管部分４ｄ、５ｄはそれぞれ、非凹設部４ｇ、５ｇによって互いに周方向に離間された２つ以上の凹所４ｆ、５ｆを有する。図１および図２に明瞭に示されるように、これらの凹所４ｆ、５ｆは、ダイヤフラム部４ｂ、５ｂから離れた所にある。言い換えると、凹所４ｆ、５ｆは、ダイヤフラム部４ｂ、５ｂの補償機能を低下させない。言い換えると、凹所４ｆ、５ｆは、継手部材４、５の非可撓性部分内に、すなわち管部分４ｄ、５ｄに配置される。凹所４ｆ、５ｆは、継手部材４、５の可撓性部分、すなわちダイヤフラム部４ｂ、５ｂの中には延びていない。「非可撓性」は、弾性ダイヤフラム部よりも可撓性が有意に低いものと理解されたい。凹所４ｆ、５ｆはそれぞれ、管部分４ｄ、５ｄの軸線方向長さの最大で５０％に限定されることが好ましい。管部分４ｄ、５ｄは回転軸線Ａを中心に同軸に配置され、円筒形または円錐形を有してもよい。管部分４ｄ、５ｄは、管部分４ｄ、５ｄの最小径の所でまとまって第２のフランジ部４ｃ、５ｃとなるように、第２のフランジ部４ｃ、５ｃの方に傾いていてもよい。凹所４ｆ、５ｆは、第１の継手部材４の凹所４ｆおよび第２の継手部材５の凹所５ｆが、図５に示されるように、継手１の内部１４にアクセスすること、具体的には、ボルト８および／または１１ならびに対応する取付け工具を挿入することができるくらい十分に大きい開口１５を形成するように組み合わさり得る態様で設計され、したがって、継手部材４および５の少なくとも一方が開口１５を通じて対応する駆動要素２または３に連結され得る。
【００３４】
凹所４ｆ、５ｆは、それぞれの管部分４ｄ、５ｄ上に回転軸線Ａを中心として規則的なパターンで配置されることが好ましい。第１の継手部材４および第２の継手部材５の第１の相対位置では、第１の継手部材４の凹所４ｆは、継手１の内部１４にアクセスするための複数の開口１５が形成されるように、第２の継手部材５の凹所５ｆと向かい合う。
【００３５】
この第１の相対位置にある継手１を運転するには、管部分４ｄおよび５ｄの座屈を回避するために、管部分４ｄ、５ｄをかなり厚くする必要がある。しかし、本発明では、第２のフランジ部４ｃ、５ｃは、依然として管部分４ｄ、５ｄより厚い肉厚を有してもよい。
【００３６】
本発明によれば、継手１は、組立時および分解時にのみ図４ａに示される第１の相対位置をとる。運転モードでは、すなわち、第１の駆動要素２および第２の駆動要素３を互いに対して１回の完全回転未満だけ回転させることにより第１の相対位置から得られる、図４ｂに示される第２の相対位置では、第１の継手部材４の凹所４ｆおよび第２の継手部材５の凹所５ｆはそれぞれ、継手部材５の非凹設部５ｇおよび継手部材４の非凹設部５ｇと向かい合うように周方向にずらされる。言い換えると、第１の継手部材４の凹所４ｆは第２の継手部材５の非凹設部５ｇと向かい合い、第２の継手部材５の凹所５ｆは第１の継手部材４の非凹設部４ｇと向かい合う。この第２の相対位置では、残りの開口は、上述した目的で内部１４へのアクセスに必要な開口より小さくてもよい。しかし、凹所４ｆ、５ｆのこのオフセットは、トルク伝達および材料使用量が凹所４ｆ、５ｆによって損なわれないように、座屈安全性およびねじり剛性を大幅に高める。
【００３７】
第１の継手部材４上の凹所４ｆおよび第２の継手部材５上の凹所５ｆはそれぞれ同じパターンで配置される。これらの２つのパターンは、図４ｂに示されるように、継手１の運転モードで円周方向にずらされる。
【００３８】
凹所４ｆ、５ｆおよび非凹設部４ｇ、５ｇは、継手部材４、５上にそれぞれ周方向に交互に配置される。第１の継手部材４の凹所４ｆは、第２の継手部材５に向かって軸線方向に開口しており、第２の継手部材５の凹所５ｆは、第１の継手部材４に向かって開口している。第２のフランジ部４ｃ、５ｃは、管部分４ｄ、５ｄから半径方向外方に広がっており、周方向に凹所４ｆ、５ｆで中断されている。
【００３９】
例えば図１に示されるように、第１の継手部材４上の凹所４ｆはそれぞれ、隣り合う連結要素６の間に延び、各凹所４は、第２の継手部材５上の非凹設部５ｇによって間を接続され、非凹設部５ｇは対応する隣り合う連結要素６の間に延びる。同様に、第２の継手部材５上の凹所５ｆは、第１の継手部材４の非凹設部４ｇによって間を接続される。このようにして、第２のフランジ部４ｃ、５ｃは軸線方向に互いに部分的に重なり合う、すなわち、第１の継手部材４の第２のフランジ部４ｃの前面の一部が、第２の継手部材５の第２のフランジ部５ｃの前面の一部と向かい合う。２つの継手部材４および５との間の連結は、第２のフランジ部４ｃ、５ｃのこれらの軸線方向に重なり合う部分で、複数の継手部材６、例えばナットおよびボルトによって行われる。したがって、トルクフローは非凹設部４ｇ、５ｇを走り抜け、凹所４ｆ、５ｆを走り過ぎる。したがって、トルクは、非凹設部４ｇ、５ｇと第２のフランジ部４ｃ、５ｃの対応する重複固体部とに沿って蛇行し、それによって管部分４ｄ、５ｄの座屈を回避する。
【００４０】
上述した実施形態の一変形形態では、管部分４ｄ、５ｄには、図６に示されるように、内方または外方に出っ張る、すなわち凹面または凸面を形成する張出部４ｈ、５ｈが形成され得る。張出部４ｈ、５ｈはそれぞれ、管部分４ｄ、５ｄの周りに、好ましくは等間隔で配置され、凹所４ｆ、５ｆはそれぞれ張出部４ｈ、５ｈ内に配置される。これは座屈安全性を高め得る。
【００４１】
上述した実施形態では、凹所４ｆ、５ｆは、周方向に対して傾斜角度αで傾けられた周縁部４ｉ、５ｉを有してもよい。この傾斜角度αは、凹所４ｆ、５ｆの周りのせん断応力を低減するために４０°〜５０°の範囲内の絶対値を有する。しかし、上述した実施形態の別の変形形態では、凹所４ｆ、５ｆは半円形でもよく、あるいは他の形状を有してもよい。
【００４２】
設置スペースＳ内での前述した継手１の組立は、以下の通り行われてもよい。設置スペースＳは、第１の駆動要素２および第２の駆動要素３、ならびに図１に破線で示される対応する支持構造によって限定される。組立の初めに、第１のカップリグ部材４、第２の継手部材５、および連結要素６は切り離され、互いに分離している。
【００４３】
第１のステップで、第１の継手部材４は、第１のフランジ部４ａを第１の駆動要素２に連結することにより、第１の駆動要素２に装着される。第２の継手部材５は、まだ第２の継手部材５の組立用の位置にはないので、第１の継手部材４は、第２の駆動要素３と向かい合う、第１の継手部材４の側面から第１の駆動要素２上に容易に取り付けることができる。この実施形態では、第１のフランジ部４ａは、第１の駆動要素２の凹所１０上に取り付けられ、ボルト８によって固締される。
【００４４】
第２のステップで、第２の継手部材５は、第１の継手部材４の凹所４ｆおよび第２の継手部材５の凹所５ｆが互いに向き合うように、第１の継手部材４と第２の駆動要素３との間に半径方向に挿入される。
【００４５】
次いで、第２の継手部材５は、第１および第２の継手部材４、５の対向する凹所４ｆ、５ｆによって形成された開口１５を通じて第２の継手部材５の第１のフランジ部５ａにアクセスすることにより、第２の駆動要素３に装着される。この実施形態では、ボルト１１はこれらの開口から挿入され、ねじ穴１２にねじ込まれ、それによって第２の継手部材５の第１のフランジ部５ａを第２の駆動要素３に連結する。
【００４６】
続いて、第１の駆動要素４および第２の駆動要素５は、凹所４ｆ、５ｆが非凹設部４ｇ、５ｇと向かい合うように、凹所４ｆ、５ｆを周方向にずらすように互いに対して回転される。この第２の相対位置では、第１の継手部材４の第２のフランジ部４ｃおよび第２の継手部材５の第２のフランジ部５ｃは連結要素６によって互いに連結され、このとき継手１は運転可能な状態である。
【００４７】
上述した継手１は、トルク伝達を損なわずにまたは材料使用量を増大させずに、継手１の軸線方向の長さに関して高い補償可能性を提供する。継手１は、高い座屈安全性および高いねじり剛性を有する。
【００４８】
本発明について、ある実施形態および変形形態に基づいて詳細に説明してきた。しかしながら、本発明は、この実施形態およびこの実施形態の変形形態に限定されるものではなく、むしろ特許請求の範囲によって定義されるすべての実施形態を網羅する。
【符号の説明】
【００４９】
１…継手、２…第１の駆動要素、３…第２の駆動要素、４…第１の継手部材、４ａ、５ａ…第１のフランジ部、４ｂ、５ｂ…ダイヤフラム部、４ｃ、５ｃ…第２のフランジ部、４ｄ、５ｂ…管部分、４ｅ、５ｅ…開口部、４ｆ、５ｆ、１０、１３…凹所、４ｇ、５ｇ…非凹設部、４ｈ、５ｈ…張出部、４ｉ、５ｉ…周縁部、５…第２の継手部材、６…連結要素、６ａ、８…ボルト、６ｂ…ナット、７…スペーサ、９、１２…ねじ穴、１４…内部、１５…開口、Ａ、Ｂ、Ｃ…回転軸線、Ｓ…設置スペース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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