JP4475531B2 - Rotating shaft coupling mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、動力装置により回転が与えられる駆動軸と従動軸とを連結する回転軸連結機構に関し、特に、圧延機のワークロール等、大きなトルクを伝達する必要のある機構に適した回転軸連結機構に関する。 The present invention relates to a rotary shaft coupling mechanism that couples a drive shaft and a driven shaft to which rotation is given by a power unit, and particularly, a rotary shaft coupling suitable for a mechanism that needs to transmit a large torque, such as a work roll of a rolling mill. Regarding the mechanism.
圧延機のワークロールは、一般に、駆動軸に対して中間軸(ミルスピンドル)を介して接続されるが、駆動軸と中間軸の間、および中間軸とワークロールとの間は、それぞれユニバーサルジョイントやギアカップリング、あるいはスリッパースピンドル等の継手を介して連結される。これらの継手とワークロールとの連結は、ワークロールの交換作業を容易化することを目的として、継手側に形成された小判孔に対し、軸端部が断面小判型に形成されたワークロールを挿入することによって行われる。 A work roll of a rolling mill is generally connected to a drive shaft via an intermediate shaft (mill spindle), and a universal joint is provided between the drive shaft and the intermediate shaft and between the intermediate shaft and the work roll. And a coupling such as a gear coupling or a slipper spindle. For the purpose of facilitating the work roll replacement work, these joints and work rolls are connected to a work roll whose shaft end is formed in a cross-sectional shape with respect to the small hole formed on the joint side. Done by inserting.
すなわち、継手側には、図3(A)および(B)にそれぞれユニバーサルジョイントを用いた場合の要部部分断面正面図およびその右側面図を示すように、継手の一端部に設けられているカップリング31の端面に、二面幅を有する小判孔32を開口させる一方、ワークロール側には、図4にワークロール端部の斜視図を示すように、軸直交断面形状が同じく二面幅を有する小判型の軸端部41を形成し、この小判型をしたワークロールの軸端部41をカップリング31の小判孔32に挿入することによって、両者を相対回転不能に連結している(例えば特許文献1参照)。
That is, the joint side is provided at one end of the joint as shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), respectively, as a partial cross-sectional front view and a right side view of the main part when a universal joint is used. On the end surface of the
カップリング31に形成される小判孔32は、その加工の都合上、図5に軸直交断面図を、図6にそのA−B−C−D断面図を示すように(図5は図6のE−E断面に相当)、カップリング31に円筒孔321を形成し、その円筒孔321の内周面の互いに対向する位置に、この内周面の一部をそれぞれ削除することによって平坦化してなる一対のライナ溝322を設け、その各ライナ溝322に平板状のライナ323をそれぞれ挿入固定して形成される。つまり、小判孔32は、図3に示すように、各ライナ323の表面323aと、円筒孔321のライナ溝形成部以外の残余部321aとによって形成される。
For the convenience of processing, the
ここで、円筒孔321は旋削加工で、また、ライナ溝322はスロッタ加工でそれぞれ形成される。そして33は円筒孔321の底部のコーナー部分に形成された盗み部であって、この盗み部33は、円筒孔321の旋削加工時並びにライナ溝323のスロッタ加工時に、それぞれの刃物が円筒孔321の底部に干渉することを回避するためのものであり、ライナ溝323の幅方向両端部の底部コーナー部分をカバーする大きさの一様な直径に旋削加工により形成される。
Here, the
なお、図3ではユニバーサルジョイントを用いた例を示したが、ギアカップリングやスリッパースピンドルを用いる場合においても、ワークロールとの連結構造は同じである。
ところで、以上のような従来のカップリングの構造では、盗み部33の形成位置においてカップリング31が全周で薄肉となる場合があり、強度的に不利になるという問題がある。また、図5(B)に示すように、カップリング31にユニバーサルジョイント本体部等に対する締結のための雌ねじ34を形成する場合には、盗み部33との干渉を避けるためにカップリング31の全長を長くする必要があるという問題もある。
By the way, in the conventional coupling structure as described above, there is a problem that the
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、従来に比して強度が高く、かつ、カップリングの全長を長くすることなく締結のための雌ねじを形成することができ、機構のコンパクト化を達成することのできる回転軸連結機構の提供をその課題としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and has a strength higher than that of the prior art, and can form a female screw for fastening without increasing the overall length of the coupling. An object of the present invention is to provide a rotating shaft coupling mechanism capable of achieving the above.
上記の課題を解決するため、本発明の回転軸連結機構は、互いに平行な一対の平坦面を有してなる断面小判型の軸端部を、カップリングの一端側に開口するように形成された小判孔に挿入して当該カップリングと軸とを連結するとともに、その小判孔は、上記カップリングに形成された円筒孔の内周面の互いに対向する位置に当該内周面の一部をそれぞれスロッタ加工によって削除することにより平坦化して形成された一対のライナ溝に、平板状のライナをそれぞれ挿入固定することによって形成されてなる回転軸機構において、上記円筒孔の底部のコーナー部分に全周にわたって形成された当該円筒孔よりも大径の円筒孔加工用盗み部と、各ライナ溝の幅方向両端部の底部コーナー部分合計4箇所に形成され、上記円筒孔加工用盗み部よりも上記円筒孔の直径方向に大径になる部分を備えるように円弧状に形成され、かつ、上記ライナ溝をカバーするよう当該ライナ溝よりも大きく形成されたライナ溝加工用盗み部とを備え、上記カップリングの上記小判孔の開口する面に雌ねじが形成され、上記雌ねじは上記円筒孔加工用盗み部より上記円筒孔の直径方向に外側であって上記ライナ溝加工用盗み部と周方向に重なるとともにライナ溝加工用盗み部とは異なる部位に形成されていることによって特徴づけられる(請求項1)。 In order to solve the above problems, the rotating shaft coupling mechanism of the present invention is formed so that a shaft end portion of a cross-sectional oval shape having a pair of flat surfaces parallel to each other is opened to one end side of the coupling. The coupling and the shaft are connected to each other by inserting into the oval hole, and the oval hole has a part of the inner peripheral surface at a position opposite to the inner peripheral surface of the cylindrical hole formed in the coupling. In a rotary shaft mechanism formed by inserting and fixing a flat liner into a pair of liner grooves formed by flattening by removing each by slotter processing , the entire corner portion at the bottom of the cylindrical hole is formed. A cylindrical hole machining stealing part having a diameter larger than that of the cylindrical hole formed over the circumference and four corners at the bottom corners at both ends in the width direction of each liner groove are formed from the cylindrical hole machining stealing part. A liner groove machining stealing portion that is formed in an arc shape so as to include a portion having a large diameter in the diameter direction of the cylindrical hole, and is formed larger than the liner groove so as to cover the liner groove, A female screw is formed on the surface of the coupling where the oblong hole opens, and the female screw is located outside the cylindrical hole machining stealing portion in the diameter direction of the cylindrical hole and circumferentially with the liner groove machining stealing portion. It is characterized by being overlapped and formed at a different site from the liner groove processing stealing portion (claim 1).
ここで、本発明の回転軸連結機構は、上記各ライナ溝加工用盗み部がT溝フライスカッターを用いたフライス加工により形成されている構成(請求項2)を採用することができる。 Here, the rotation shaft coupling mechanism of the present invention, it is possible to adopt a configuration in which the upper Symbol theft unit for processing the liner grooves are formed by milling with a T-slot milling cutter (claim 2).
また、本発明の回転軸連結機構は、圧延機の駆動軸とワークロールとを連結する回転軸連結機構とすること(請求項3)ができる。 Moreover, the rotating shaft coupling mechanism of this invention can be made into the rotating shaft coupling mechanism which connects the drive shaft of a rolling mill, and a work roll (Claim 3).
本発明は、ライナ溝の加工のための盗み部を最小限に留めることによって課題を解決しようとするものであり、ライナ溝の加工に必要な部位、つまりライナ溝の幅方向両端部近傍にのみ盗み部を形成する。これにより、カップリングの円筒孔の底部に従来のように一様な深さの盗み部を形成する場合のように全周で薄肉となることを防止することができ、同時に、雌ねじを形成する場合には盗み部の形成部位を避けることにより、カップリングの全長を長くすることを不要とすることができる。 The present invention seeks to solve the problem by minimizing the stealing portion for processing the liner groove, and only the portions necessary for processing the liner groove, that is, the vicinity of both ends in the width direction of the liner groove. Form a stealing part. As a result, it is possible to prevent the entire circumference from becoming thin as in the case where a stealing portion having a uniform depth is formed at the bottom of the cylindrical hole of the coupling, and at the same time, an internal thread is formed. In some cases, it is not necessary to lengthen the entire length of the coupling by avoiding the formation site of the stealing portion.
また、ライナ溝は従来と同様にスロッタ加工により形成することができるとともに、そのスロッタ加工のためにライナ溝の幅方向両端部近傍にのみ形成される盗み部については、請求項2に係る発明のようにフライス加工、より具体的にはT溝加工用のフライスカッターを用いた加工により形成することができる。 Further, the liner groove can be formed by slotting as in the prior art, and a stealing portion formed only in the vicinity of both ends in the width direction of the liner groove for the slotter processing is the invention according to claim 2. Thus, it can be formed by milling, more specifically, machining using a milling cutter for T-groove machining.
そして、このような本発明の構成は、伝達トルクが大きく、かつ、軸の交換頻度が比較的高い用途、特に請求項3に係る発明のように圧延機のワークロールの駆動機構に用いることにより、その作用効果を有効なものとすることができる。 Such a configuration of the present invention is used for a drive mechanism of a work roll of a rolling mill as in the invention according to claim 3 where the transmission torque is large and the shaft replacement frequency is relatively high. The effect can be made effective.
本発明によれば、カップリングのライナ溝加工のための盗み部が、ライナ溝の幅方向両端部近傍のみに限って形成されているため、従来のように全周にわたる薄肉部分がなくなり、強度が向上するとともに、雌ねじを形成する場合においては、盗み部を避けて形成することにより、従来のようにカップリングの全長を長くする必要がなくなり、コンパクトで高強度の回転軸連結機構が得られ、特に圧延機のワークロールの駆動機構に適用することによって、その効果を大きなものとすることができる。 According to the present invention, since the stealed portion for the liner groove processing of the coupling is formed only in the vicinity of both ends in the width direction of the liner groove, there is no thin portion over the entire circumference as in the prior art, and the strength In the case of forming an internal thread, it is not necessary to lengthen the entire length of the coupling as in the prior art, and a compact and high-strength rotating shaft coupling mechanism can be obtained. In particular, the effect can be increased by applying to a drive mechanism of a work roll of a rolling mill.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1は本発明をユニバーサルジョイントのカップリング(カップリングヨーク)に適用した実施の形態の軸直交断面図であり、図2はそのA−B−C−D断面図である。なお、図1は図2におけるE−E断面図に相当する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an axial cross-sectional view of an embodiment in which the present invention is applied to a universal joint coupling (coupling yoke), and FIG. 2 is an A-B-C-D cross-sectional view thereof. 1 corresponds to a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
この例におけるカップリング1は、一端側にワークロール等の回転軸の軸端部挿入するための孔10が開口しており、この孔10は、前記した図5,図6に示したものと同様に、円筒孔11の内周面の互いに対向する位置に一対のライナ溝と12を形成したものであって、組込み状態においては各ライナ溝12に平板状のライナ(図示せず)をそれぞれ挿入固定することによって二面幅を持つ小判孔とされ、そこに断面小判型の軸端部を有するワークロール等の回転軸が挿入されて相互に連結される。
In the
この例の特徴は、各ライナ溝12をスロッタ加工するための盗み部13が、当該各ライナ溝13の幅方向両端部近傍にのみ形成されている点である。なお、円筒孔11の底部のコーナー部分に全周にわたって形成されている盗み部14は、円筒孔11を旋削加工するためのものであって、この盗み部14の直径は、円筒孔11の直径よりも僅かに大径であればよい。
A feature of this example is that a stealing
各ライナ溝12をスロッタ加工するための盗み部13は、各ライナ溝12の幅方向両端部の底部コーナー部分、合計4箇所をそれぞれわずかな余裕を以てカバーする略円弧状をしており、この各盗み部13は、例えばT溝フライスカッターを用いたフライス加工により形成することができる。
The stealing
以上の本発明の実施の形態によると、カップリング1のライナ溝12の加工のための盗み部13が、ライナ溝12の幅方向両端部近傍のみの必要最小限となっているため、全周にわたる盗み部を形成する従来のものに比して、薄肉部分が全周にわたることがないことからその強度を向上させることができる。
According to the above-described embodiment of the present invention, the stealing
また、盗み部13がライナ溝12の幅方向両端部近傍のみに形成されていることから、図2に示すように、カップリング1に締結のための雌ねじ15を形成する場合には、4箇所の盗み部12以外の部位に雌ねじ15を形成することによって、従来のようにカップリング1の全長を長くする必要がなく、これにより、コンパクトで高強度のカップリングが得られる。特に、圧延機のワークロールとの連結部分に適用することによって、ワークロールの軸端部との着脱は従来通り容易でありながら、小型化と高強度化を達成することができる。
Further, since the stealing
なお、以上の実施の形態は、ユニバーサルジョイントのカップリング(カップリングヨーク)に本発明を適用した例を示したが、ギアカップリングやスリッパースピンドルの回転軸との連結のためのカップリングにも本発明を等しく適用するできることは勿論である。 In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a universal joint coupling (coupling yoke) has been described. However, the present invention is not limited to a gear coupling or a coupling for coupling with a rotating shaft of a slipper spindle. Of course, the present invention is equally applicable.
1 カップリング
10 孔
11 円筒孔
12 ライナ溝
13 盗み部(ライナ溝加工用)
14 盗み部(円筒孔加工用)
15 雌ねじ
DESCRIPTION OF
14 Stealing part (for cylindrical hole machining)
15 Female thread
Claims (3)
上記円筒孔の底部のコーナー部分に全周にわたって形成された当該円筒孔よりも大径の円筒孔加工用盗み部と、
各ライナ溝の幅方向両端部の底部コーナー部分の合計4箇所に形成され、上記円筒孔加工用盗み部よりも上記円筒孔の直径方向に大径になる部分を備えるように円弧状に形成され、かつ、上記ライナ溝をカバーするよう当該ライナ溝よりも大きく形成されたライナ溝加工用盗み部と、
を備え、
上記カップリングの上記小判孔の開口する面に雌ねじが形成され、
その雌ねじは上記円筒孔加工用盗み部より上記円筒孔の直径方向に外側であって上記ライナ溝加工用盗み部と周方向に重なるとともにライナ溝加工用盗み部とは異なる部位に形成されている
ことを特徴とする回転軸連結機構。 The shaft end portion of the cross-sectional oval type having a pair of flat surfaces parallel to each other is inserted into an oval hole formed so as to open to one end side of the coupling to connect the coupling and the shaft. The oval holes are a pair of liners formed by flattening the inner circumferential surfaces of the cylindrical holes formed in the coupling by mutually removing portions of the inner circumferential surfaces by slotting. In the rotary shaft mechanism formed by inserting and fixing the flat liners in the grooves,
A stealing portion for machining a cylindrical hole having a diameter larger than that of the cylindrical hole formed on the entire corner of the corner of the cylindrical hole;
Each liner groove is formed in a total of four locations at the bottom corner portions at both ends in the width direction, and is formed in an arc shape so as to have a portion having a diameter larger in the diameter direction of the cylindrical hole than the stealing portion for cylindrical hole processing. And a liner groove machining stealing portion formed larger than the liner groove to cover the liner groove;
With
An internal thread is formed on the surface of the coupling where the oval hole opens,
The female screw is formed outside the cylindrical hole machining stealing portion in the diameter direction of the cylindrical hole, overlaps with the liner groove machining stealing portion in the circumferential direction, and is formed in a portion different from the liner groove machining stealing portion. A rotating shaft coupling mechanism.
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