(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側の軸の端部に設けられて筒状に開口するフランジハブの内側に、従動側の軸の端部を挿入するとともに、上記フランジハブの外周には、液室に所定圧力の作動液を注入することにより当該フランジハブを外周から圧迫する液圧継手を配置し、この液圧継手による圧迫により上記フランジハブを変形収縮させ、上記従動側の軸の端部の外周面にフランジハブの内周面を密着固定するように構成された回転軸連結装置であって、かつ、上記従動側の軸の端部が、互いに平行な２つの平坦面を有してなる断面小判形に形成されているとともに、上記フランジハブには、その断面小判形の軸端部に対応した２つの平坦面を有してなる小判形孔が形成された回転軸連結装置において、
上記液圧継手は、上記フランジハブの外周面に対して軸方向両端部が液密に固定された筒状体と、この筒状体の内周面と上記フランジハブの外周面との間に形成されて外部から作動液の供給可能な液室によって構成されているとともに、上記フランジハブの外周には、上記小判形孔の２つの平坦面の形成位置にそれぞれ対応して軸方向に伸びる少なくとも１個ずつの凹部が形成され、この各凹部は、上記液室に連通していることを特徴とする回転軸連結装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転軸連結装置に関し、更に詳しくは、駆動側の軸に設けたフランジハブとその外周に配置した液圧継手により、従動側の軸を連結する構造の回転軸連結装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２本の回転軸を軸方向に連結する装置として、従来、駆動側の軸の端部に筒状のフランジハブを設けるとともに、そのフランジハブ内に従動側の軸の端部を挿入し、更に、フランジハブの外周には液圧継手を配置して、この液圧継手によってフランジハブを外側から圧迫して従動側の軸に対して密着固定するようにした装置が知られている（例えば特許第２６９４６８３号公報参照）。
【０００３】
この種の回転軸連結装置においては、通常、図３に軸平行断面図を、図４にはそのＡ−Ａ断面図を示すように、駆動軸６１の端部に固定されるフランジハブ６２は、外周面が円筒面であり、その軸心部には、互いに平行な２つの平坦面６２１ａの両端部を円筒内面６２１ｂで繋いだ形状の小判形孔６２１が形成される一方、従動軸６３の軸端部６３１の形状も、その小判形孔６２１内に僅かな隙間を介して挿入可能なように、互いに平行な２つの平坦面６３１ａを円筒面６３１ｂで繋いだ断面小判形の形状に形成され、小判形孔６２１への挿入状態において駆動軸６１のトルクを従動軸６３に伝達できるようにする。
【０００４】
フランジハブ６２の外周に設ける液圧継手６４は、全体として円筒形であり、その内部に同じく円筒形の液室６４１が形成され、その液室６４１の内側には膨出壁６４２が形成された構造を持ち、液室６４１内には給液手段により圧油等の高圧の作動液を注入できるようになっている。
【０００５】
以上の構成において、液圧継手６４の液室に高圧の作動液を注入すると、その内側の膨出壁６４２が内側に迫り出し、その内周面によってフランジハブ６２の外周面を圧迫して変形させ、従動軸６３の軸端部６３１の表面にフランジハブ６２の小判形孔６２１を密着させる。これにより、小判形孔６２１と従動軸６３の軸端部６３１の間に介在する隙間が解消され、駆動軸６１と従動軸６３は隙間なく連結された状態となり、駆動軸６１の回転をガタなく従動軸６３に伝達することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような液圧継手６４を用いた従来の回転軸連結装置によると、液圧継手６４を動作させて駆動軸６１と従動軸６３とを強固に連結するためには、液室６４１内の作動液の圧力により、まず液圧継手６４自体の膨出壁６４２を膨出させ、その膨出によってフランジハブ６２を圧迫して変形させる必要があり、液室６４１内に注入する作動液の圧力は相当に高くしなければならず、作動液の圧力を有効に活用しているとは言いがたい。
【０００７】
また、フランジハブ６２は、外周面が円筒面で、従動軸６３の軸端部６３１を挿入するための孔は小判形孔６２１であるため、２つの平坦面６２１ａの形成部位と円筒状内面６２１ｂの形成部位とではその肉厚が異なるため、剛性が周方向に一様ではなく、液圧継手６４によりその外周面を均等の圧力で圧迫しても、フランジハブ６２が周方向に均一に変形収縮しにくく、従動軸６３の軸端部６３１に対するフランジハブ６２の小判形孔６２１の圧接力が周方向全周にわたり均一とならず、この点においても作動液の圧力を有効に活用しているとは言いがたい。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、液圧継手の液室に供給される作動液の圧力を従来に比してより有効に活用することができ、もってより低い液圧によってフランジハブと従動側の軸との間に所要の圧接力を付与することのできる回転軸連結装置の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の回転軸連結装置は、駆動側の軸の端部に設けられて筒状に開口するフランジハブの内側に、従動側の軸の端部を挿入するとともに、上記フランジハブの外周には、液室に所定圧力の作動液を注入することにより当該フランジハブを外周から圧迫する液圧継手を配置し、この液圧継手による圧迫により上記フランジハブを変形収縮させ、上記従動側の軸の端部の外周面にフランジハブの内周面を密着固定するように構成された回転軸連結装置であって、かつ、上記従動側の軸の端部が、互いに平行な２つの平坦面を有してなる断面小判形に形成されているとともに、上記フランジハブには、その断面小判形の軸端部に対応した２つの平坦面を有してなる小判形孔が形成された回転軸連結装置において、上記液圧継手は、上記フランジハブの外周面に対して軸方向両端部が液密に固定された筒状体と、この筒状体の内周面と上記フランジハブの外周面との間に形成されて外部から作動液の供給可能な液室によって構成されているとともに、上記フランジハブの外周には、上記小判形孔の２つの平坦面の形成位置にそれぞれ対応して軸方向に伸びる少なくとも１個ずつの凹部が形成され、この各凹部は、上記液室に連通していることによって特徴づけられる。
【００１０】
本発明は、液圧継手の構造と、小判形孔が形成されたフランジハブの形状をそれぞれ改良することによって液室に供給される作動液の圧力をより有効に活用しようとするものである。すなわち、液圧継手の構造に関しては、筒状体をその軸方向両端部において溶接や焼きばめ等の手法によりフランジハブの外周面に液密に固定し、その筒状体の内周面とフランジハブの外周面との間に液室を形成する。この構成により、液室内の作動液の圧力は直接的にフランジハブの外周面に作用してこれを変形収縮させることになり、従来の液圧継手における膨出壁をなくし、この膨出壁の変形のための力を不要とすることで、従来の液圧継手を用いた装置に比して、より低い液圧のもとにフランジハブと従動軸の軸端部を強固に連結することが可能となり、作動液の圧力をより有効に活用することができる。
【００１１】
また、フランジハブの形状に関しては、液圧継手の液室に供給される作動液の圧力によってフランジハブをより均一に変形収縮させようとするものであり、フランジハブの外周面に、小判形孔の互いに平行な２つの平坦面の形成位置、つまり肉厚部分、にそれぞれ対応して軸方向に伸びる少なくとも１個ずつの凹部を形成することで、その肉厚部分の剛性を低くし、その各凹部を液圧継手の液室に連通させて直接的に液圧を作用させることにより、小判形孔を備えたフランジハブの変形収縮を周方向にわたり略均一とすることができ、作動液の圧力を更に有効に活用することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の軸平行断面図であり、図２はそのＡ−Ａ断面図である。
【００１３】
この例は、駆動側の軸である中空軸１の先端に、自在継手５を介して従動軸３を連結した例を示しており、自在継手５の一方のカップリングヨーク５１ａは中空軸１に対して溶接により固定されているとともに、他方のカップリングヨーク５１ｂにフランジハブ２が一体的に形成されている。
【００１４】
従動軸３の軸端部３１は、互いに平行な２つの平坦面３１ａの両端部を、円筒面３１ｂで繋いでなる断面小判形をしている。また、フランジハブ２は、その外周面は円筒形であり、その軸心部に、同じく互いに平行な２つの平坦面２１ａの両端部を円筒内面２１ｂで繋いだ小判形孔２１が形成されており、この小判形孔２１の寸法は、従動軸３の断面小判形の軸端部３１が僅かな隙間を以て嵌まり込む程度の寸法とされている。
【００１５】
フランジハブ２の外周には液圧継手４が設けられている。この実施の形態における液圧継手４の液室４１は、その内部に形成されているのではなく、液圧継手４の本体を構成する筒状体４０の内周面と、フランジハブ２の外周面との間に形成されている。
【００１６】
すなわち、円筒面からなるフランジハブ２の外周面には、その基端部の近傍に段部２２が形成されており、その段部２２よりも先端側の外径寸法は僅かに小径となっている。一方、液圧継手４の本体である筒状体４０の内周面にもその一端側に段部４２が形成されており、その段部４２よりも他端側の内径寸法は僅かに大径となっている。そして、筒状体４０はその段部４２の形成されている一端側がフランジハブ２の先端側となるように当該フランジハブ２に対して外嵌され、筒状体４０の軸方向両端部の内周面がフランジハブ２の外周面に対して焼きばめもしくは溶接によって液密に固定されている。これにより、フランジハブ２の外周面と筒状体４０の内周面の間に、それぞれの段部２２，４２により両端部が塞がれた筒状の空隙からなる液室４１が形成された状態となる。この液室４１は、筒状体４０に形成された液注入口４３に連通しており、この液注入口４３を介して圧油等の高圧の作動液を液室４１内に注入することができる。
【００１７】
また、フランジハブ２の外周面には、小判形孔２１の２箇所の平坦面２１ａの形成位置のそれぞれに対応して、２つずつの凹部２３が形成されている。この各凹部２３は、２箇所の平坦面２１ａの各両端部近傍に対応する位置においてそれぞれフランジハブ２の軸方向に沿って伸びて液室４１の一部を形成しており、液室４１の全長に渡っている。
【００１８】
以上の本発明の実施の形態において、液注入口４３を通じて液室４１内に所定圧力の作動液を注入すると、液室４１内の圧力よりフランジハブ２の外周面が直接的に圧迫されて変形収縮し、小判形孔２１が従動軸３の軸端部３１の表面に密着し、これにより従動軸３は自在継手５のカップリングヨーク５ｂに対して堅固に連結された状態となる。また、フランジハブ２の外周面に小判形孔２１の平坦面２１ａに対応して形成されている凹部２３は、平坦面２１ａを形成しているが故に肉厚となっている部分の剛性を低くするように機能し、この凹部２３を介して直接的に作用する液圧によって、内円筒面２１ｂの形成位置と略同量だけ変形収縮する結果、フランジハブ２は周方向全周にわたり略均一に変形収縮し、従動軸３との圧接力が略全周にわたって均一となる。
【００１９】
従って以上の本発明の実施の形態によると、液室と膨出壁を一体に形成した従来の液圧継手を用いる場合に比して、より低い液圧のもとにフランジハブ２と従動軸３とを所要の力で連結することができるとともに、小判形孔２１を形成したフランジハブ２であっても、その平坦面２１ａの形成位置に対応する肉厚部の存在にも係わらず、フランジハブ２と従動軸３との圧接力を周方向全周にわたって略均一とすることができる。
【００２０】
なお、以上の実施の形態においては、フランジハブ２の外周面に、小判形孔２１の２箇所の平坦面２１ａのそれぞれに対応して２つずつ凹部２３を設けたが、凹部部の数はこれに限定されることなく、各平坦面２１ａの中央部分に対応して１つずつの凹部２３を形成し、あるいは各平坦面２１ａの中央部分と両端部分に対応して各３つずつの凹部２３を設ける等の構成を採用することができる。
また、以上の実施の形態では、フランジハブ２を自在継手５のカップリングヨーク５ｂに一体形成した例を示したが、本発明はこのような構成に限られることなく、駆動側の軸自体にフランジハブ２を一体形成もしくは固定した構成をも採用し得ることは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、フランジハブの外周面に、筒状体をその軸方向両端部を液密に固定し、その筒状体の内周面とフランジハブの外周面との間に液室を設け、その液室内に作動液を注入することにより、その液圧によって直接的にフランジハブの外周を圧迫して変形収縮させるため、液室と膨出壁を一体形成した液圧継手を用いる従来の回転連結装置に比して、膨出壁を変形させるための圧力が不要となり、その分、より低圧の液圧によってフランジハブと従動軸を所要の力で連結することが可能となる。
【００２２】
また、フランジハブの外周面に、小判形孔の２つの平坦面に対応して凹部を設け、その各凹部を上記した液室に連通させているため、凹部によってフランジハブの肉厚部分における剛性を低くすることができると同時に、その凹部に対して液室内の液圧を直接的に作用させてフランジハブを外周から圧迫するため、フランジハブは周方向全周にわたって均等に変形し、従動軸に対する圧接力を周方向に一様とすることが可能となり、上記した液室の膨出壁をなくすことによる液圧の有効活用と相まって、より低い液圧のもとにフランジハブと従動軸とを堅固に連結することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の軸平行断面図である。
【図２】  図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】  従来の液圧継手を用いた回転連結装置の構成例を示す軸平行断面図である。
【図４】  図３のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１  中空軸（駆動軸）
２  フランジハブ
２１  小判形孔
２１ａ  平坦面
２１ｂ  円筒内面
２２  段部
２３  凹部
３  従動軸
３１  軸端部
３１ａ  平坦面
３１ｂ  円筒面
４  液圧継手
４０  筒状体
４１  液室
４２  段部
４３  液注入口
５  自在継手
５ａ，５ｂ  カップリングヨーク
【図１】
0003845832.tif 000002
【図２】
0003845832.tif 000003
【図３】
0003845832.tif 000004
【図４】
0003845832.tif 000005