JPH08128453A - カップリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 両軸の自動分離結合が行え、カップリングの
製造を容易にし、しかも確実な係合状態を得ることがで
きるカップリング装置を目的とする。 【構成】 同一軸線上の２つの軸を連結する雄雌のスプ
ラインを有するカップリング装置で、一方の軸側に雌ス
プライン２を形成した筒部材１を連結し、筒部材１には
内面側から先端が突出可能なプランジャ４をラジアル方
向に内装して雌スプライン２のとの位相角度を規制する
とともに、他方の軸側に雄スプライン５を形成して、雄
スプライン５を筒部材３の内部に挿入したとき、プラン
ジヤ４の先端が雄スプライン５の谷に突出して位置決め
され、雌スプライン２との位相角度が一致するようにし
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば交換ベース方式
における成形スタンド軸等に適用して最適なカップリン
グ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば電縫鋼管製造ライン等にお
いては、各種のロールスタンドが使用されているが、電
縫鋼管の造管寸法を変更する場合にはこれらのロールを
交換することが必要となる。このロールの交換について
は、ロールのみを交換する方法、スタンドごと交換する
方法があるが、ロールのみを交換する方法では多くの手
数と時間を要するため、スタンドごとに交換する交換ベ
ース方式が多く採用されている。

【０００３】しかして上記スタンドの交換の際には、そ
のロール軸と駆動力を伝達する駆動軸とを連結している
カップリングを外し、新たに運び入れられたスタンドの
ロール軸と駆動軸とをカップリングで連結し直す必要が
ある。

【０００４】ところが上記カップリングをスタンドの交
換の都度すべてにわたって人手により嵌め外して連結操
作をこ行うことは容易ではなく、そのために造管作業の
中断時間が長くなるという問題が生じる。

【０００５】そこでロール軸と駆動軸との結合、分離を
人手を介さずに自動的に行えるようにしたカップリング
装置（特公昭６１−４７６１４号公報）が提案されてい
る。

【０００６】上記公報に記載の技術は、駆動軸スタンド
の軸受箱に支持されるロール軸の一端に雄スプラインを
形成し、またベッド上に設けられた軸受箱に支持される
ユニバーサルジョイントのカップリングに雌スプライン
を形成し、各スプライン歯の少なくとも１つを他の歯よ
りも長く形成し、この長いスプライン歯が互いに係合す
ることにより他のスプライン歯の係合が容易に行われる
ようになされたものである。しかしながらこのようにす
ると他の短い歯は手作業で削り取って形成しなければな
らず、その製作には著しく手数を要する。

【０００７】そこでこの問題を解決するものとして出願
人は先に特公平３−３８４４９号公報に開示された技術
を提案した。

【０００８】この技術は図４に示すようにロール軸ａと
駆動軸ｂの各対向端部にはスプライン軸ｃ，ｄが同一線
上に向き合うように突設され、ロール軸側スプライン軸
ｃには円筒状をなす固定カップリングｅが外嵌されてそ
の基部ｆが該スプライン軸ｃの根元部分に図示しない止
めネジで固着される一方、当該スプライン軸ｃには可動
歯部材ｇの内周のスプラインｈが嵌合されて軸方向に摺
動自在となっている。

【０００９】この可動歯部材ｇは、外端面にロール軸側
スプライン軸ｃと同軸的に環状に配置された歯ｉを有
し、この歯ｉの進出位置は位置決め手段ｊにより上記ス
プライン軸ｃの先端よりやや後退した位置に制限される
ようになっており、固定カップリングｅ内には可動歯部
材ｇを進出させるバネｋが内装されている。

【００１０】駆動軸側スプライン軸ｄには、補助スタン
ドｌに軸受ｍにより支承された可動カップリングｎがそ
の内周のスプラインｏに嵌合されて軸方向に摺動自在と
され、この可動カップリングｎの外周面には前記可動歯
部材ｇの歯ｉに対向してこれに噛合し得る固定歯ｐが設
けられており、この固定歯ｐの歯先は駆動軸スプライン
軸ｄの外端面とほぼ同一面内に置かれている。

【００１１】そして可動カップリングｎを図の左側に移
動させるにつれて可動歯部材ｇがバネｋに抗して固定カ
ップリングｅ内に押し込み、その間に可動カップリング
ｎの内周のスプラインｏがロール軸側スプライン軸ｄの
回転が可動カップリングｎを介してロール軸ａに伝達さ
れ、大きな回転トルクを伝達し得るように結合されるよ
うにしたものである。なお、図４は補助スタンドｌの移
動により固定カップリングｅ側の可動歯部材ｇの歯ｉと
可動カップリングｎ側の固定歯ｐとが噛み合いにより接
触した状態の断面を示している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記公報
に開示されたものは、結合が容易でかつ確実であるとい
う長所はあるが、構成部品の点数が多く、構造が複雑で
あり、しかも大きな回転トルクを伝達し得るようになっ
ているために高価になり過ぎるという問題がある。

【００１３】本発明はこれに鑑み、上記従来技術の問題
点を解決するため上記従来の技術を改良することによ
り、両軸の自動分離結合が行えることはもちろん、カッ
プリングの製造を容易にし、しかも確実な係合状態を得
ることができるカップリング装置を提供することを目的
としたものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、同一軸線上にある２つの軸を連結する雄雌の
スプラインを有するカップリング装置において、一方の
軸側に雌スプラインを形成した筒部材を連結し、該筒部
材の端部には内面側から先端が突出可能なプランジャを
ラジアル方向に内装して雌スプラインのとの位相角度を
規制するとともに、他方の軸側に雄スプラインを形成し
て、該雄スプラインを前記筒部材の内部に挿入したと
き、前記プランジヤの先端が雄スプラインの谷に突出し
て位置決めされ、前記雌スプラインとの位相角度が一致
するようにしたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】上記構成によれば、筒部材に設けた雌スプライ
ンの位相とプランジャとの関係を予め設定して置くこと
により、雄スプラインを筒部材に挿入した場合、プラン
ジャが雄スプラインの谷側に突出して雌スプラインとの
係合する際の角度が一致することになり、そのままの状
態でスライドさせることで連結が容易に行え、しかも連
結の際に不必要な回転力の伝達もされない。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例を参照して
説明する。

【００１７】図１は本発明にかかるカップリング装置を
示すもので、同一軸線上にある２つの軸を連結する雄雌
のスプラインを有するカップリング装置において、一方
の軸側に雌スプライン２を形成した筒部材１を連結し、
該筒部材１の端部に該筒部材と実質的に一体をなす環状
部材３を固着して、該環状部材３には内面側から先端が
突出可能なプランジャ４をラジアル方向に内装して雌ス
プライン２のとの位相角度を規制するとともに、他方の
軸側に雄スプライン５を形成して、該雄スプライン５を
前記環状部材３の内部に挿入したとき、前記プランジヤ
４の先端が雄スプライン５の谷に突出して位置決めさ
れ、前記雌スプライン２との位相角度が一致するように
なされている。

【００１８】前記筒部材１は、図１に示すように右端に
フランジ部１ａが形成され図示しない一方の軸とボルト
等の締結手段により一体となるようになっており、内周
面には雌スプライン２が形成されている。筒部材１の外
周部には一対の軸受６ａ，６ｂが外嵌され、軸受６ｂの
外側は筒部材１の肩部により、そして軸受６ａの外側は
折り曲げ可能な菊座金７と、菊座金７用のナット８によ
りその位置が固定されている。軸受６ａ，６ｂの外周部
は、例えば電縫鋼管製造ラインのロールスタンドのよう
に軸受筐９に固定されており、軸受筐７はスタンド１０
等により支持されている。

【００１９】前記筒部材１の端部には前記のように環状
部材３が図３に示すようにボルト１１により固定されて
一体となっており、環状部材３の端面には挿入される雄
スプライン５の長さを規制するストッパ１２がボルト１
３等により固着されている。

【００２０】前記プランジヤ４は前記環状部材３の外周
面から内周面に向かうようにラジアル方向に設けられた
１個の所定深さの穴３ａにスライド可能に挿入され、そ
の先端の突部４ａは穴３ａの底面から内周面に貫通する
ように穿設された小穴３ｂから突出できる長さを有して
いる。前記プランジヤ４の上部には常時前記穴３ａ内の
突部４ａが小穴３ｂから突出するようにバネ１４が介在
され、バネ１４の上部には環状部材３の上部に固着され
たボス１６のネジ部に螺合するバネ押さえ１７があっ
て、これによりバネ１４はプランジヤ４を穴３ａの底面
側へ押し付ける方向に付勢されている。そしてバネ１４
の押し付け力はバネ押さえ１７のセット長さにより調節
可能となっている。図中、１８は折り曲げ可能な菊座
金、１９は菊座金用のナットである。また、前記雄スプ
ライン５はスタンド２０により支持された軸２１と一体
に連結されてる。

【００２１】前記プランジャ４の突部４ａの突出位置
は、図２に示すように、固定された雌スプライン２と嵌
合する雄スプライン５の谷側である歯底部分で接触して
隣りの山に対してαの角度ずれとなるように位相角度が
設定されている。

【００２２】つぎに作用を説明する。

【００２３】図３において、一側の軸側の回転可能な雌
スプライン２に他側の軸側である不回転の雄スプライン
５を連結する場合、まず、左側のスタンド２０を他側の
スタンド１０に近づけて雄スプライン５の先端を環状部
材３の内部に挿入させる。

【００２４】このときプランジャ４の突部４ａは内面側
に突出した状態にあるから挿入された雄スプライン５の
先端が山側の部分で突部４ａに接触すればこれ以上は奥
に挿入できない。しかし一側の軸である筒部材１を微速
により回転させると、雄スプライン５の谷側の部分に突
部４ａが落ち込みここで接触するようになる。この接触
により位相が決まってスプライン５は雌スプライン２側
へのスライドが可能となり、突部４ａと雄スプライン５
の谷部との間隙を左右に自動的に調整されながらスライ
ドすることにより雄スプライン５を雌スプライン２に嵌
合させることができる。したがってプランジャ４は位相
合わせのみの作用であり、回転力等の伝達はないため連
結は極めて容易に行える。

【００２５】なお、本発明は実施例において電縫鋼管製
造ラインのロールスタンドの場合に適用したカップリン
グ装置について説明したが、実施例に限定されるもので
なく汎用の２つの軸の連結に広く適用されることはいう
までもない。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、筒
部材に設けた雌スプラインの位相とプランジャとの関係
を予め設定しておくことにより、雄スプラインを筒部材
に挿入したとき、プランジャが雄スプラインの谷側に突
出して雌スプラインとの係合する際の角度が一致するこ
とになり、そのままの状態でスライドさせることで連結
が容易に行える。しかもこの間ブランジャは位相合わせ
のみの作用で回転力の伝達はなされず、したがって従来
構造と比較して可動カップリング、固定カップリング、
バネ等の大形部品が不要となるので部品点数がきわめて
少なくなりシンプルな構造とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるカップリング装置の片側の一実
施例を示す断面図。

【図２】図１の正面図。

【図３】本発明にかかるカップリング装置による両軸の
結合状態を示す断面図。

【図４】従来のカップリング装置の構造を示す結合時の
断面図。

【符号の説明】 １ 筒部材 ２ 雌スプライン ３ 環状部材 ３ａ 穴 ３ｂ 小穴 ４ プランジヤ ４ａ 突部 ５ 雄スプライン １１ ボルト １４ バネ １７ バネ押さえ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一軸線上にある２つの軸を連結する雄雌
   のスプラインを有するカップリング装置において、一方
   の軸側に雌スプラインを形成した筒部材を連結し、該筒
   部材の端部には内面側から先端が突出可能なプランジャ
   をラジアル方向に内装して雌スプラインのとの位相角度
   を規制するとともに、他方の軸側に雄スプラインを形成
   して、該雄スプラインを前記筒部材の内部に挿入したと
   き、前記プランジヤの先端が雄スプラインの谷に突出し
   て位置決めされ、前記雌スプラインとの位相角度が一致
   するようにしたことを特徴とするカップリング装置。