(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方のシャフトと他方のシャフトスタブを同軸に配置し互いに相対回転させながら押圧して摩擦圧接するプロペラシャフトの摩擦圧接装置において、
前記シャフトスタブは小径基軸の一端が拡径されて摩擦圧接側端部である大径軸端が形成され、
前記大径軸端の外周面に複数の回り止め係合凹部が形成され、
前記シャフトスタブを保持して回転させる治具支持手段に、クランプ治具が互いの間隔を拡大・縮小可能に支持されるとともに、回り止め治具が固着支持され、
前記クランプ治具が前記シャフトスタブの大径軸端を挟持し、
前記治具支持手段が前記シャフトスタブを保持したときに前記小径基軸の外周囲に位置する前記回り止め治具から前記大径軸端側に突設された複数の係合ピンが、前記大径軸端の外周面の前記各回り止め係合凹部に嵌合することを特徴とするプロペラシャフトの摩擦圧接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロペラシャフトにおける一方のシャフトと他方のシャフトスタブを摩擦圧接する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シャフトとシャフトスタブを摩擦圧接する従来の装置を、模式化して図５に示す。
パイプ状をしたシャフト01が挟持手段であるクランプ治具05により外周面を挟圧されて固定支持される。
【０００３】
他方のシャフトスタブ02は長尺の小径基軸02ａの端部が拡径して大径軸端02ｂが形成され、小径基軸02ａの端部にはセレーション02ｃが刻設されており、同小径基軸02ａのセレーション02ｃに回転保持治具06が嵌合して保持するとともに大径軸端02ｂの外周をクランプ治具07が挟圧してシャフト０１と同軸に保持する。
【０００４】
そして回転保持治具06とクランプ治具07が一体に回転し、保持したシャフトスタブ02を回転させながらシャフト01に近づけ押圧して摩擦圧接する。
その際回転は、主に回転保持治具06により小径基軸02ａのセレーション02ｃの嵌合を介してシャフトスタブ02に伝達され、圧接時の様々な荷重に対する大径軸端02ｂの同軸度の維持をクランプ治具07の挟持により行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし回転が伝達される小径基軸02ａのセレーション02ｃが、摩擦圧接を受け回転に対して大きな負荷が加わる大径軸端02ｂから小径基軸02ａの小径部分を介して離れているので、クランプ治具07による大径軸端02ｂの挟持に滑りが生じて小径基軸02ａにねじれが発生し易い。
【０００６】
クランプ治具07に滑りが生じると、クランプ治具07の磨耗が著しく耐久性を損ない、シャフトスタブ02側も傷やバリによる錆などの不具合も生じる。
そこでクランプ治具07を強固に構成し、シャフトスタブ02の小径基軸02ａの剛性を高くすることが考えられるが、装置が大型化するばかりでなく、シャフトスタブ02も不必要に剛性アップすることになって小型化、軽量化の点で不利となる。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、シャフトスタブの小型軽量化を維持しながら大径軸端の滑りおよび小径基軸のねじれをなくして商品性の向上を図ることができるプロペラシャフトの摩擦圧接装置を供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記目的を達成するために、本発明は、一方のシャフトと他方のシャフトスタブを同軸に配置し互いに相対回転させながら押圧して摩擦圧接するプロペラシャフトの摩擦圧接装置において、前記シャフトスタブは小径基軸の一端が拡径されて摩擦圧接側端部である大径軸端が形成され、前記大径軸端の外周面に複数の回り止め係合凹部が形成され、前記シャフトスタブを保持して回転させる治具支持手段に、クランプ治具が互いの間隔を拡大・縮小可能に支持されるとともに、回り止め治具が固着支持され、前記クランプ治具が前記シャフトスタブの大径軸端を挟持し、前記治具支持手段が前記シャフトスタブを保持したときに前記小径基軸の外周囲に位置する前記回り止め治具から前記大径軸端側に突設された複数の係合ピンが、前記大径軸端の外周面の前記各回り止め係合凹部に嵌合するプロペラシャフトの摩擦圧接装置とした。
【０００９】
クランプ治具がシャフトスタブの大径軸端を挟持して同軸度が確保されシャフトスタブの変形が防止される。
さらに回り止め治具が大径軸端の回り止め係合部に治具側係合部を係合させてクランプ治具と大径軸端との滑りが確実に防止されるので、大径軸端に滑り傷が生じず商品性を高く維持でき、またクランプ治具の磨耗が抑制されて耐久性の低下を防止することができるとともに、シャフトスタブに必要以上の剛性が要求されず小型軽量化を図ることができる。
【００１１】
摩擦圧接側端部の大径軸端をクランプ治具が挟持して同軸度が容易に確保されるとともに大径軸端に回り止め係合部を有して回り止め治具により係合されて回転させられるので、摩擦圧接による負荷に対してクランプ治具の滑りが確実に防止され、製品の商品性を高く維持できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図４に図示し説明する。
一方のパイプ状をしたシャフト１を上下一対のクランプ治具10が挟み着けて固定支持している。
【００１３】
他方のシャフトスタブ２は、長尺の小径基軸３の端部が拡径して大径軸端４が形成され、小径基軸３には端部にセレーション３ａが刻設され、大径軸端４には外周面の小径基軸３側に等間隔に４か所係合凹部４ａが形成されている。
このシャフトスタブ２を回転保持治具20が、前記シャフト１に同軸上に保持する。
【００１４】
回転保持治具20の分解斜視図を図４に示す。
円筒状をしたベース21の前面を中央に中心円孔を有する円板22が塞いでおり、中心円孔を挟んで対称な位置に矩形の切欠き23，23が円板22の外周とベース21の周壁に共通の空隙として形成されていて、同切欠き23，23にそれぞれ摺動部材24，24が半径方向に摺動自在に組み込まれている。
【００１５】
円板22の中心円孔の周りにボルトねじ孔22ａと位置決めピン22ｂが同心円上でかつ中心対称に突設され、一方円筒状をした回り止め治具30の一端に形成されたフランジ部31に前記ボルトねじ孔22ａと位置決めピン22ｂに対応してボルト孔31ａと小孔31ｂが形成されている。
したがって回り止め治具30を円板22の前面に小孔31ｂとピン22ｂとを対応嵌合して当接し位置決めしてボルト34により固着する。
【００１６】
回り止め治具30は、そのフランジ部31と反対側の円筒端面に係合ピン32が等間隔に４本軸方向に指向して植設されている。
この４本の係合ピン32がシャフトスタブ２の大径軸端４の４つの係合凹部４ａに対応している。
【００１７】
かかる回り止め治具30が円板22に固着され、その外周において軸対称に設けられる一対のクランプ取付部材25，25のボス部25ａ，25ａが、前記円板22の切欠き23，23から挿入されて前記摺動部材24，24にボルト26，26により固着される。
クランプ取付部材25は、ボス部25ａの端部に円弧状をした取付部25ｂが形成されている。
【００１８】
この取付部25ｂにやはり円弧状をしたクランプ治具27がボルト28により固着される。
このクランプ治具27の内周面の径が、シャフトスタブ２の大径軸端４の外径に等しく、この内周面には凹部27ａが形成されている。
【００１９】
なお図２を参照してベース21の内部には円柱状の保持軸部材40が、中心軸に配設され円板22の中心円孔に嵌入しており、同保持軸部材40はシャフトスタブ２の小径基軸３の外径に等しい内径の円孔40ａが所定深さ形成され、必要によっては最奥部内周面にセレーションを刻設してもよい。
【００２０】
この保持軸部材40の外周に摺動円筒部材41が軸方向に摺動自在に嵌合していて、摺動円筒部材41の外周に断面コ字状の環状部材42が嵌着されている。
摺動部材24の背後には、屈曲部を支軸44により枢支されたＬ字状の揺動部材43が揺動自在に支持されており、同揺動部材43の一側片は前記環状部材42の凹部に端部を挿入し、他側片は摺動部材24の背面に形成された凹部に端部を挿入している。
【００２１】
したがって摺動円筒部材41を軸方向に摺動すると、環状部材42の凹部に一側片の端部を挿入した一対の揺動部材43，43が揺動して他側片が摺動部材24，24を半径方向に同時に摺動する。
【００２２】
この摺動部材24，24にクランプ取付部材25，25が固着され、クランプ取付部材25，25にクランプ治具27，27が固着されるので、摺動円筒部材41の軸方向の摺動で円弧状のクランプ治具27，27が互いの間隔を拡大・縮小する。
【００２３】
かかる回転保持治具20にシャフトスタブ２を装着する場合は、クランプ治具27，27を拡径しておき（図２において２点鎖線で示す状態）、小径基軸３のセレーション３ａを先にして回り止め治具30を貫通し保持軸部材40の円孔40ａに奥まで挿入する。
【００２４】
その際、回り止め治具30に植設された４本の係合ピン32にシャフトスタブ２の大径軸端４の４つの係合凹部４ａを係合させる。
シャフトスタブ２は、小径基軸３が保持軸部材40の円孔40ａに奥まで挿入されて軸方向に位置決めされ同軸度が維持されて保持されるとともに、大径軸端４が係合ピン32に係合して回り止めされる。
【００２５】
そして摺動円筒部材41を後方に摺動して両クランプ治具27，27の間隔を縮小してシャフトスタブ２の大径軸端４を挟み着け挟持する。
このときクランプ治具27，27の内周面に形成された凹部27ａが、大径軸端４の係合凹部４ａに係合して半分程外周に突出した係合ピン32を跨ぐように避け、クランプ治具27，27の内周面がシャフトスタブ２の大径軸端４の外周面に接して挟圧される。
【００２６】
こうして回転保持治具20にシャフトスタブ２が装着される。
シャフトスタブ２は、小径基軸３が保持軸部材40に保持されるとともにクランプ治具27，27が圧接側端部であるシャフトスタブ２の大径軸端４を挟圧支持することで、摩擦圧接時のシャフトスタブ２の同軸度が確実に維持される。
【００２７】
そして該大径軸端４の係合凹部４ａに回り止め治具30の係合ピン32が係合して回り止めされているので、回転保持治具20の回転が回り止め治具30を介してシャフトスタブ２の圧接側端部である大径軸端４に確実に伝達される。
【００２８】
したがって回転保持治具20が回転しながら一体に保持されたシャフトスタブ２を、一方のクランプ治具10に固定支持されたシャフト１に同軸上で近づけ押圧して摩擦圧接すると、大径軸端４がクランプ治具27の挟持により常に同軸度を維持してシャフトスタブ２が変形することはなく、またシャフトスタブ２に加わる摩擦ねじれ荷重に対しても回り止め治具30の回り止め係合により大径軸端４がクランプ治具27に対して滑るようなことは確実に防止できる。
【００２９】
したがってこの滑りによって大径軸端４の外周面に傷を生じたり、小径基軸３にねじれを生じさせたりして製品の商品性を悪化させることは防止できる。
またクランプ治具27の磨耗も防止でき耐久性の低下も防止できる。
滑りは防止されているので、クランプ治具27，27による挟持も必要以上に大きくする必要がなく、そのためシャフトスタブ２も必要以上に剛性を高くする必要がなく小型軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る摩擦圧接装置の一部側面図である。
【図２】回転保持治具の断面図である。
【図３】同正面図である。
【図４】同分解斜視図である。
【図５】従来の摩擦圧接装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１…シャフト、２…シャフトスタブ、３…小径基軸、４…大径軸端、
10…クランプ治具、20…回転保持治具、21…ベース、22…円板、23…切欠き、24…摺動部材、25…クランプ取付部材、26…ボルト、27…クランプ治具、28…ボルト、
30…回り止め治具、31…フランジ部、32…係合ピン、34…ボルト、
40…保持軸部材、41…摺動円筒部材、42…環状部材、43…揺動部材、44…支軸。
【図１】
0004107719.tif 000002
【図２】
0004107719.tif 000003
【図３】
0004107719.tif 000004
【図４】
0004107719.tif 000005
【図５】
0004107719.tif 000006