JPH0743492Y2 - 回転軸の結合装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は、ワンタッチで結合と分離とが可能な回転軸の
結合装置に関する。

B.考案の概要 本考案は、一対の回転軸どうしを結合したり分離したり
できるようにした回転軸の結合装置において、 オススプラインとメススプラインとを噛み合わせるとと
もに、遠心力を利用してメススプラインからのオススプ
ラインの抜けを阻止する抜止コマ等を設けることによ
り、 回転軸どうしの結合と分離とをワンタッチで行えるよう
にし、煩しい作業をすることなく結合・分離ができるよ
うにしたものである。

C.従来の技術 自動車用エンジンの生産ラインでは、ダイナモメータを
用いてエンジンの品質確認が行われる。

ダイナモメータは第５図のようにしてエンジンと連結さ
れる。即ち、エンジン１の出力軸側にダミークラッチハ
ウジング２が取り付けられ、ダミークラッチハウジング
２の出力軸2aがユニバーサルジョイント３を介してダイ
ナモメータ４に連結される。出力軸2aとユニバーサルジ
ョイント３とはフランジ2bとフランジ3aとをボルト締め
することで結合され、ユニバーサルジョイント３とダイ
ナモメータ４とはフランジ3bとフランジ4aとをボルト締
めすることで結合される。

ダミークラッチハウジング２はエンジン１とダイナモメ
ータ４とを直結した場合のねじり共振を避けるために設
けられたもので、ダミークラッチハウジング２には自動
車のフライホイールとクラッチとが組み込まれている。
このダミークラッチハウジング２はダイナモメータ４と
連結する前の工程でエンジン１に取り付けられる。

D.考案が解決しようとする課題 ところが、エンジンとユニバーサルジョイントとを結合
したり分離したりするのにボルトの締めつけや取り外し
をしなければならず、結合と分離の作業に時間がかかっ
て稼働率の低下となる。

そこで本考案は、斯かる課題を解決した回転軸の結合装
置を提供することを目的とする。

E.課題を解決するための手段 斯かる目的を達成するための本考案の構成は、一方の回
転軸の端部の外周面に等間隔にスプライン刃を形成して
オススプラインとするとともに、他方の回転軸の端部に
設けた中空のスプラインハブの内周面にスプライン刃を
形成することでオススプラインと噛み合うメススプライ
ンを形成し、オススプラインの端部には、オススプライ
ンのスプライン刃と同一仕様のスプライン刃を有するス
プラインプレートを、オススプラインの軸心を中心とし
て回転自在かつ軸心に沿う方向への移動を拘束して設け
るとともにメススプラインと噛み合わせ、スプラインプ
レートの反オススプライン側の面であって、スプライン
刃の谷の部分と対応する位置から軸心に沿って反オスス
プライン側へ突出する支柱を設け、支柱にはオススプラ
インの軸心を中心とする円の接線を軸心として回動自在
に抜止コマを設け、抜止コマには遠心力によりスプライ
ンプレートにおけるスプライン刃の谷の部分から放射方
向へ突出する重量部を形成し、スプラインプレートの厚
さよりも大きい幅とスプラインプレートの外径寸法より
も大きい内径寸法の安全溝をメススプラインにおけるス
プライン刃の軸方向での途中に形成し、抜止コマが円周
方向でメススプラインにおけるスプライン刃の谷の部分
どうしの範囲で移動するようにスプラインプレートの回
動を拘束する拘束手段を設けたことを特徴とする。

F.作用 回転軸どうしの結合と分離は、回転軸の端部に形成した
オススプラインとメススプラインとを噛み合わせたり引
き外したりすることで行う。

回転軸が回転すると抜止コマの重量部が遠心力で回転軸
の反中心軸へ回動してメススプラインのスプライン刃に
当接し、回転軸どうしの分離が防止される。大きな力が
作用して抜け始めると、スプラインプレートが安全溝に
はいり込み、抜止コマ等が偏心荷重となって安全溝内の
スプラインプレートを回動させる。そのため、スプライ
ンプレートにおけるスプライン刃の山の部分がメススプ
ラインにおけるスプライン刃の山の部分と重なり合って
抜け止めとなる。

G.実施例 以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。なお、本実施例は従来の回転軸の結合装置の一部
を改良したものなので、従来と同一部分には同一符号を
付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

（ａ）実施例の構成 本考案による回転軸の結合装置を、第１図〜第４図に基
づいて説明する。

第４図に示すようにユニバーサルジョイント３はスプラ
インハブ10を介して出力軸11と結合される。

スプラインハブ10と出力軸11との結合部の構成を第１図
に示す。図のように出力軸11の先端にはオススプライン
13が設けられ、オススプライン13の外周面に等間隔に角
形のスプライン刃12が形成される。一方、ユニバーサル
ジョイント３の端部には中空部14を有するスプラインハ
ブ10が設けられ、スプラインハブ10の開口部側の内周面
にはオススプライン13と噛み合うスプライン刃15を有す
るメススプライン16が形成される。オススプライン13の
端部には外径寸法を小さくして軸部17が形成され、リン
グ状であってオススプライン13のスプライン刃12と同一
仕様のスプライン刃18を有するスプラインプレート19
が、軸部17に回転自在に支持される。このスプラインプ
レート19はメススプライン16の図中の右端近傍と噛み合
う。スプラインプレート19におけるスプライン刃18の谷
の部分と対応する位置（第２図参照）には第１図中の右
方へ突出する支柱20の基端部が埋め込んでカシメ結合さ
れ、オススプライン13の軸心を中心とする円の接線上に
位置するピン21を介して支柱20に回動自在に抜止コマ22
が取り付けられる。抜止コマ22のうちのピン21から離れ
た部分には重量部22aが形成され（第３図参照）、第１
図のように重量部22aがオススプライン13の半径方向で
の反中心側に位置する場合には、重量部22aがスプライ
ンプレート19におけるスプライン刃18の谷の部分から反
中心側へ向かって突出する。メススプライン16における
スプライン刃15の隣り合う谷の部分どうしを結ぶ範囲で
のみ抜止コマ22が円周方向へ移動するようにスプライン
プレート19の回動を拘束し、かつスプラインプレート19
の軸心に沿う方向への移動を拘束するため、第２図に示
すように外周面に角度θの範囲にわたって切欠部23を形
成した拘束手段としての押え板24がボルト25を介してオ
ススプライン13の端部に取り付けられる。そして、メス
スプライン16におけるスプライン刃15の軸方向の途中で
あって第１図の右端に近い位置には、スプライン刃15の
一部を削除することで円周に沿って安全溝26が形成され
る。安全溝26はスプラインプレート19がはいって回転し
得るように、溝幅Ｗがスプラインプレート19の厚さｔよ
りも大きく形成され、安全溝26の内径寸法Ｄ（第２図参
照）がスプラインプレート19の外径寸法ｄよりも大きく
設定される。

なお、27はメススプライン16へのオススプライン13の押
し込み過ぎを防止する当て板、28は軸受である。

（ｂ）実施例の作用 次に、回転軸の結合装置の作用を説明する。

出力軸11とスプラインハブ10とを結合する場合は、抜止
コマ22の重量部22aを第１図中の右方へ向けた（イ）の
状態にし、オススプライン13のスプライン刃12にスプラ
インプレート19のスプライン刃18を重ね合わせた状態で
オススプライン13とメススプライン16とを噛み合わせ
る。このとき、メススプライン16が当て板27に当るまで
オススプライン13をメススプライン16へ挿入する。この
噛み合わせの作業だけで、ユニバーサルジョイント３と
出力軸11との結合作業が終了する。

次にエンジンを回転させて試験を行う。出力軸11が回転
を始めると、抜止コマ22の重量部22aが遠心力でピン21
を中心に回動し、第１図に（ロ）で示す状態になる。こ
のため、抜止コマ22の重量部22aがメススプライン16に
おけるスプライン刃15の山の部分に当接し、オススプラ
イン13が第１図中の左方へ抜けるのに対して抵抗力を加
える。つまり、抜止コマ22は出力軸11とスプラインハブ
10との分離を防止する。

万が一、抜止コマ22の抵抗力よりも大きな分離力が働い
てメススプライン16からオススプライン13が抜け始める
と、スプラインプレート19が安全溝26内にはいり込んで
自由に回転できるようになる。すると、第２図における
切欠部23の形成されているθの範囲内で抜止コマ22が円
周方向へ自由に動けるようになっており、スプラインプ
レート19には支柱20や抜止コマ22が取り付けられて偏心
荷重となっていることから、θの範囲内でスプラインプ
レート19が回動し、安全溝26内のスプラインプレート19
の回転はピン21が押え板24に当接した状態で停止する。
このとき、抜止コマ22は必ずメススプライン16における
スプライン刃15の谷の部分と対応する一方、スプライン
プレート19におけるスプライン刃18はメススプライン16
におけるスプライン刃15の山の部分と必然的に対応す
る。このため、安全溝26内のスプラインプレート19にお
けるスプライン刃18の第１図中の左方への移動はスプラ
イン刃15の山の部分により妨害され、オススプライン13
はそれ以上メススプライン16から抜けなくなる。つま
り、前記の抜止コマ22と合わせて２つの分離防止手段を
有し、二重に安全が確保される。

オススプライン13とメススプライン16とを分離するに
は、結合時と逆にメススプライン16からオススプライン
13を引き抜けばよい。引き抜こうとすると、スプライン
刃15から相対的に加わる力により抜止コマ22はピン21を
中心として回動し、（ロ）の状態から（イ）の状態にな
るので、容易に抜き取ることができる。スプラインプレ
ート19は安全溝26内にはいると回転してスプライン刃18
の山の部分とスプライン刃15の谷の部分とが対応しなく
なるおそれがあるので、抜き取り作業は一気に行うのが
望ましい。

スプラインプレート19はスプライン刃18とスプライン刃
15との僅かのギャップ分だけ円周方向へ往復移動して騒
音を発生するおそれがあるが、抜止コマ22等がスプライ
ンプレート19に偏心荷重として加わるため、出力軸11の
回転数が増大するほどスプラインプレート19が強く反回
転方向へ押圧されてギャップをなくし、振動を防止す
る。また、回転数が増大するとスプラインプレート19と
メススプライン16との摩擦力が大きくなって、メススプ
ライン16とオススプライン13との分離を防止させる力が
作用する。

H.考案の効果 以上の説明からわかるように、本考案による回転軸の結
合装置によれば以下の効果がある。

（ａ）メススプラインとオススプラインとを噛み合わせ
たり抜き外したりするだけのワンタッチで回転軸どうし
を結合したり分離したりできるので、従来のように煩し
いボルト締め作業が不要になりダイナモメータの稼働率
が上昇する。

（ｂ）抜止コマとスプラインプレートとによりオススプ
ラインとメススプラインとの抜け止めが二重になされ、
回転軸の回転中に回転軸どうしが分離するということは
なく、安全性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本考案による回転軸の結合装置の実施
例に係り、第１図は出力軸とスプラインハブとの結合部
を示す断面図、第２図は第１図のＩ−Ｉ矢視図、第３図
は支柱と抜止コマとの取付状態を示す斜視図、第４図は
エンジンとダイナモメータとの結合状態を示す外観図、
第５図は従来のエンジンとダイナモメータとの結合部を
示す外観図である。 ３…ユニバーサルジョイント、10…スプラインハブ、11
…出力軸、12,15,18…スプライン刃、13…オススプライ
ン、16…メススプライン、17…軸部、19…スプラインプ
レート、20…支柱、21…ピン、22…抜止コマ、22a…重
量部、23…切欠部、24…押え板、26…安全溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の回転軸の端部の外周面に等間隔にス
   プライン刃を形成してオススプラインとするとともに、
   他方の回転軸の端部に設けた中空のスプラインハブの内
   周面にスプライン刃を形成することでオススプラインと
   噛み合うメススプラインを形成し、 オススプラインの端部には、オススプラインのスプライ
   ン刃と同一仕様のスプライン刃を有するスプラインプレ
   ートを、オススプラインの軸心を中心として回転自在か
   つ軸心に沿う方向への移動を拘束して設けるとともにメ
   ススプラインと噛み合わせ、スプラインプレートの反オ
   ススプライン側の面であって、スプライン刃の谷の部分
   と対応する位置から軸心に沿って反オススプライン側へ
   突出する支柱を設け、支柱にはオススプラインの軸心を
   中心とする円の接線を軸心として回動自在に抜止コマを
   設け、抜止コマには遠心力によりスプラインプレートに
   おけるスプライン刃の谷の部分から放射方向へ突出する
   重量部を形成し、 スプラインプレートの厚さよりも大きい幅とスプライン
   プレートの外径寸法よりも大きい内径寸法の安全溝をメ
   ススプラインにおけるスプライン刃の軸方向での途中に
   形成し、抜止コマが円周方向でメススプラインにおける
   スプライン刃の谷の部分どうしの範囲で移動するように
   スプラインプレートの回動を拘束する拘束手段を設けた
   ことを特徴とする回転軸の結合装置。