JPH04113331U - 軸継手及び軸連結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸の連結を容易にし、かつ連結後のがたつき
を防止する。 【構成】 雌側継手２０と雄側継手３０とを備え、雌側
継手２０に設けられたテーパー状の嵌入穴２２内に、雄
側継手３０に設けられたテーパー状の嵌入突出部３５を
嵌入し、この状態で両者を軸方向締め付け手段４０によ
り軸方向に締付けることにより、上記嵌入穴２２のテー
パー状内周面と上記嵌入突出部３５のテーパー状外周面
とを圧接させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、地中止水壁施工機械や地盤改良機械をはじめとする基礎工事機械等 において用いられる軸継手及び軸連結構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

上記のような基礎工事機械等においては、長尺の軸が使用されることが多い。 例えば、地中撹拌式の地盤改良装置においては、何十メートルにも及ぶ撹拌軸が 上下方向に設置される。このような長尺の軸は、そのままでは製造、運搬が極め て困難であるため、一般には軸方向に複数に分割され、工事現場で組み立てられ て使用される。従って、このような軸には、分割軸同士を連結するための軸継手 が必要となる。

【０００３】 このような軸継手としては、図１０に示されるようなフランジ式のものがよく 知られている。図において、互いに連結される軸９０の端部には、雄側フランジ ９１及び雌側フランジ９２が各々固定され、雄側フランジ９１の中央には円筒状 の嵌合突出部９１ａが、雌側フランジ９２の中央部には上記嵌入突出部９２ａが 嵌入可能な形状をもつ嵌入穴９２ａが形成されている。そして、両者を嵌合した 状態で、上記雄側フランジ９１の周縁部に設けられたボルト穴９１ｂ及び雌側フ ランジ９２の周縁部に設けられたボルト穴９２ｂにボルト９３を通し、これにナ ット９４を締め付けることにより、両軸９０の連結が行われている。

【０００４】 また、同様の軸継手として、図１１，１２に示されるようなピン通し式のもの も知られている。これらの図において、雄側継手９５には図１２に示すような断 面六角形状の嵌入突出部９５ａが形成されているのに対し、雌側継手９６には 上記嵌入突出部９５ａが嵌入可能な嵌入穴９６ａが設けられており、この嵌入が なされた状態で側方からピン９９が挿入されることにより、両継手９５，９６が 連結されている。なお、図において９７，９８はシール部材、１００はピン抜け 止め用のＣリングである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

一般に、基礎工事機械等に用いられる大型の軸では、各分割軸を吊り上げ、こ れらを連結するためにクレーン等の大がかりな機械が用いられる。従って、上記 図１０〜１２に示したような従来の継手では、その芯出し作業が困難であり、雄 側の嵌入突出部９１ａ，９５ａと雌側の嵌入突出部９２ａ，９６ａとを嵌合させ るまでに相当の手間を要する不都合がある。

【０００６】 さらに、両者を嵌合して連結した後も、両嵌合部の間には軸径方向のすきまが 必ず生じるので、このすきまに起因して両継手ががたつき、この継手部分で軸９ ０の向きが微妙に変わって、軸９０が精密に一直線上に並んだ状態で連結されな い不都合がある。また、上記がたつきを削減するために嵌めあいをきつくすると 、その分上記の嵌入作業はますます困難化することになる。

【０００７】 本考案は、このような事情に鑑み、連結作業を容易にし、しかも連結後のがた つきを防ぐことができる軸継手及び軸連結構造を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、互いに連結される軸の端部にそれぞれ装着される軸継手であって、 一方の軸の端部が固定される軸装着部を有するとともに、この軸装着部と反対側 の方向に開口し、かつ開口に向かうに従って拡径するテーパー状の嵌入穴をもつ 雌側継手と、他方の軸の端部が固定される軸装着部を有するとともに、この軸装 着部と反対側の方向に突出し、かつ上記雌側継手の嵌入穴内に嵌入可能なテーパ ー状の嵌入突出部をもつ雄側継手とからなるものであり（請求項１）、さらには 、上記雌側継手の嵌入穴内に上記雄側継手の嵌入突出部が嵌入された状態で雌側 継手と雄側軸継手とを軸方向に締付ける軸方向締付け手段を備えたものである（ 請求項２）。

【０００９】 また本発明は、上記構成により得られる構造であって、一方の軸の端部に雌側 継手が装着され、この雌側継手に、上記軸の装着部と反対側の方向に開口し、か つ開口に向かうに従って拡径するテーパー状の嵌入穴が設けられるとともに、他 方の軸の端部に雄側継手が装着され、この雌側継手に、上記軸の装着部と反対側 の方向に突出し、かつ上記嵌入穴内に嵌入されるテーパー状の嵌入突出部が形成 され、上記嵌入突出部が上記嵌入穴内に嵌入された状態で上記雄側継手と雌側継 手とが軸方向に締付けられているものである（請求項３）。

【００１０】

【作用】

上記請求項１，２記載の構造によれば、雄型継手の嵌入突出部及び雌型部材の 嵌入穴はそれぞれテーパー状となっているので、嵌入穴の開口径は嵌入突出部の 先端径よりも十分大きく、よって嵌入突出部は嵌入穴内に容易に嵌入される。し かも、嵌入後は、両継手をその軸方向に締付けることにより、嵌入突出部のテー パー外面が確実に嵌入穴のテーパー内面に圧接し、両者の軸径方向のすきまが無 くなる。

【００１１】

【実施例】

本考案の第１実施例を図１，２に基づいて説明する。

【００１２】 図において、１０は互いに連結される軸であり、この実施例では、地盤改良装 置に用いられる撹拌軸、すなわち内部に改良剤が通される管状の軸１０を示して いるが、本考案では適用される軸の種類を問わない。

【００１３】 一方の軸１０の端部には、筒状の雌側継手２０が固定されている。この雌側継 手２０は、上記軸１０が嵌入される内径をもつ軸装着部２１を有するとともに、 この軸装着部２１と反対側の方向（図１では右方）に開口する嵌入穴２２とを有 しており、この嵌入穴２２は、開口に向かうに従って拡径するテーパー状に形成 されている。また、この嵌入穴２２が開口する側の端部には、他の部分よりも外 径の大きいフランジ部２３が形成され、このフランジ部２３の複数箇所にボルト 穴２４が貫設されている。また、上記軸装着部２１と嵌入穴２２との間の位置、 及び嵌入穴２２よりも外側の位置には、それぞれフラットな段部２５ａ，２５ｂ が形成されている。

【００１４】 他方の軸１０の端部には、筒状の雄側継手３０が固定されている。この雄側継 手３０は、上記軸１０が嵌入される内径をもつ軸装着部３１を有するとともに、 この軸装着部３１に続いて、改良剤通路である貫通穴３２を有している。この雄 側継手３０の軸方向に関する中央部にはフランジ部３３が形成され、このフラン ジ部３３において上記雌側継手２０のフランジ部２３におけるボルト孔２４に対 応する位置にボルト孔３４が貫設されている。このフランジ部３３を境にして上 記軸装着部３１のある側と反対側の端部（図１では左側端部）には、先端に向か うに従って縮径するテーパー状の嵌入突出部３５が形成されており、その形状は 上記雌側部材２０における嵌入穴２２に嵌入可能な形状に設定されている。また 、上記嵌入突出部３５よりも先端側の位置、及びこの嵌入突出部３５とフランジ 部３３との間の位置には、前記段部２５ａ，２５ｂ内にそれぞれ嵌入可能な外径 をもつフラット状の段部３６ａ，３６ｂが形成されており、これらの外周面には それぞれシール用のＯリング３７ａ，３７ｂが装着されている。

【００１５】 次に、この軸継手２０，３０による軸１０同士の連結要領を説明する。

【００１６】 まず、各軸１０の端部を雌側継手２０及び雄側継手３０の軸装着部２１，３１ にそれぞれ装着、固定した状態で、雌側継手２０の嵌入穴２２内に雄側継手３０ の嵌入突出部３５を嵌入する。ここで、上記嵌入穴２２及び嵌入突出部３２はテ ーパー状とされており、嵌入穴２２の入口側内径（図１では右側内径）は嵌入突 出部３５の端部側外径（図１では左側外径）よりも十分大きいので、両者の嵌合 は図１０〜図１２に示した従来構造の継手と比べてはるかに容易に行うことがで きる。

【００１７】 次に、雌側継手２０のフランジ部２３におけるボルト孔２４と、雄側継手３０ のフランジ部３３におけるボルト孔３４とを合致させた状態で、両ボルト孔２４ にボルト（軸方向締付け手段）４０を挿通し、これにナット４２を嵌めて締め付 ける。これにより、雌側継手２０及び雄側継手３０はその軸方向に沿って互いに 近づく向きに締め付けられる。この締付けにより、嵌入穴２２のテーパー面と嵌 入突出部３５のテーパー面とが強い力で圧接し、両者の間のすきまが無くなると ともに、両軸１０の軸心線は一直線上に並び、この状態ががたつき等を生ずるこ となく維持される。

【００１８】 さらに、段部３６ａ上のＯリング３７ａが段部２５ａｂの内周面に接触するこ とにより、軸１０及び貫通穴３２内を通る改良剤が外部に洩れることが防がれる とともに、段部３６ｂ上のＯリング３７ｂが段部２５ｂの内周面に接触すること により、外部からの土や泥の侵入が防がれる。なお、この構造において作動中に 軸継手に作用する引張力はボルト４０で支持され、圧縮力はテーパー面で支持さ れることとなり、雌側継手２０と雄側継手３０との間のトルク伝達はボルト４０ のせん断抵抗によって行われることとなる。

【００１９】 次に、第２実施例を図３，４に基づいて説明する。

【００２０】 ここでは、前記実施例で示した嵌入穴２２の内周面及び嵌入突出部３５の外周 面の適所にスプライン２６，３８が形成されており、このスプライン３６，３８ の嵌合により、雌側継手２０と雄側継手３０とのトルク伝達が行われるようにな っている。このような構造によれば、スプライン２６，３８でトルク伝達を行う 分、各ボルト４０の強度的負担を軽減することができる。

【００２１】 次に、第３実施例を図５，６に基づいて説明する。

【００２２】 ここでは、本考案の軸方向締付け手段として、特殊形状のリング５０を用いて いる。

【００２３】 具体的に、雌側継手２０及び雄側継手３０のフランジ部２３，３３において、 これらが互いに対向する面と反対側の面の周縁部には、互いに離れる方向に向か うに従って縮径するテーパー面２３ａ，３３ａが形成されている。一方、上記リ ング５０には、周方向に複数個（この実施例では２個）に分割されたものが用い られており、各分割リング５０の内面には、上記テーパー面２３ａ，３３ａとそ れぞれ嵌合するテーパー面５１をもつ凹部５２が全周にわたって形成されている 。また、各リング５０の周方向端部にはその半径方向に突出する突出板５３が形 成され、各突出板５３において互いに対応する位置に、ボルト５４が挿通可能な ボルト孔が貫設されている。

【００２４】 このような構造において、前記実施例と同様にして雌側部材２０と雄側部材３ ０とを嵌合した状態で、互いに隣接するフランジ部２３，３３に外側から分割リ ング５０を嵌め、その突出板５３におけるボルト孔にボルト５４を挿通してこれ にナット５５を締め付けることにより、リング５０全体を縮径する。この縮径に 伴って、リング５０の内側のテーパー面５１が各フランジ部２３，３３のテーパ ー面２３ａ，３３ａと圧接し、その力で雌側継手２０と雄側継手３０とはその軸 方向に沿って互いに近づく向きに締付けられることとなる。

【００２５】 次に、第４実施例を図７〜９に基づいて説明する。ここでは、軸継手に予め特 殊な軸方向締付け手段６０が装備されたものを示す。

【００２６】 具体的に、フランジ部２３における複数の位置には、一対のブラケット６１を 介して略周方向に延びるピン６２が取付けられるとともに、このピン６２を中心 として回動可能にレバー６３が取付けられている。このレバー６３の回動端部に は、ピン６４を中心として回転可能に左右一対のローラ６５が取付けられている 。この端部と反対側の端部と雌側継手２０の外周面との間には、図８に示される ような圧縮バネ６７が介設されており、その弾発力により、各レバー６３は図８ の時計回り方向に付勢されている。なお、図７において６６はピン抜け止め部材 である。

【００２７】 一方、各フランジ部２３，３３において上記レバー６３に対応する位置には、 これを軸方向に貫きかつ外方に開口する溝２３ｂ，３３ｂが形成され、両溝２３ ｂ，３３ｂにわたってレバー６３が侵入可能となっている。また、フランジ部３ ３の最外周部には、上記フランジ部２３と対向する側と反対側に膨出し、かつ滑 らかな曲線で囲まれた断面形状をもつ膨出部３３ｃが全周にわたって形成されて いる。

【００２８】 次に、この構造による軸方向締付け要領を説明する。

【００２９】 まず、各軸方向締付け手段６０におけるレバー６３をそれぞれ圧縮バネ６７の 弾発力に抗して外側へ引上げ（図８二点鎖線）、この状態で前記各実施例と同様 に雌側部材２０と雄側部材３０を嵌合する。その後、上記圧縮バネ６７の弾発力 を利用しながら各レバー６３を図８の時計回り方向に回動させて膨出部３３ｃに 対して押し込むと、この膨出部３３ｃをローラ６５が乗り上げ、最終的に、膨出 部３３ｃと雄側部材３０の外周面との間の部分に嵌まり込んで図に実線で示す状 態となる。このようなローラ６５の圧入操作により、雄側部材３０は雌側部材２ ０側に引き込まれ、両者の軸方向の締付けが実現される。しかも、締付け後は、 各レバー６３が上記圧縮バネ６７の弾発力によって実線図示の締付け位置に保持 される。

【００３０】 なお、本考案では、互いに連結される軸の種類を問わず、各図に示した管状の もののほか、中実のものであってもよい。また、軸継手の断面形状も、円形の他 、楕円、多角形等、種々の形状に設定可能である。

【００３１】

【考案の効果】

以上のように本考案は、雌側継手と雄側継手とを備え、雌側継手に設けられた テーパー状の嵌入穴内に、雄側継手に設けられたテーパー状の嵌入突出部を嵌入 し、この状態で両者を軸方向に締付けることにより、上記嵌入穴のテーパー状内 周面と上記嵌入突出部のテーパー状外周面とを圧接させるようにしたものである ので、上記嵌入穴への嵌入突出部の嵌入作業を従来に比べて大幅に簡易化するこ とができるとともに、その後は軸方向に締付けるだけの作業で嵌入穴と嵌入突出 部との間のすきまを無くすことができ、これにより、雌側継手と雄側継手とのが たつきを防ぎ、両軸を正確にかつ安定して連結することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例における軸連結構造を示す
断面正面図である。

【図２】図１のII-II線断面図である。

【図３】本考案の第２実施例における軸連結構造の要部
を示す断面正面図である。

【図４】図３のIV-IV線断面図である。

【図５】本考案の第３実施例における軸連結構造を示す
一部断面正面図である。

【図６】図５のVI-VI線断面図である。

【図７】本考案の第４実施例における軸連結構造の要部
を示す平面図である。

【図８】上記軸連結構造の要部を示す正面図である。

【図９】上記軸連結構造の要部を示す一部破断側面図で
ある。

【図１０】従来のフランジ式軸連結構造の一例を示す一
部断面正面図である。

【図１１】従来のピン通し式軸連結構造の一例を示す断
面正面図である。

【図１２】図１１のXII-XII線断面図である。

【符号の説明】

１０ 軸 ２０ 雌側継手 ２１ 軸装着部 ２２ 嵌入穴 ３０ 雄側継手 ３１ 軸装着部 ３５ 嵌入突出部 ４０ ボルト（軸方向締付け手段） ５０ リング（軸方向締付け手段） ６０ 軸方向締め付け手段

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに連結される軸の端部にそれぞれ装
   着される軸継手であって、一方の軸の端部が固定される
   軸装着部を有するとともに、この軸装着部と反対側の方
   向に開口し、かつ開口に向かうに従って拡径するテーパ
   ー状の嵌入穴をもつ雌側継手と、他方の軸の端部が固定
   される軸装着部を有するとともに、この軸装着部と反対
   側の方向に突出し、かつ上記雌側継手の嵌入穴内に嵌入
   可能なテーパー状の嵌入突出部をもつ雄側継手とからな
   ることを特徴とする軸継手。
2. 【請求項２】 請求項１記載の軸継手において、上記雌
   側継手の嵌入穴内に上記雄側継手の嵌入突出部が嵌入さ
   れた状態で雌側継手と雄側軸継手とを軸方向に締付ける
   軸方向締付け手段を備えたことを特徴とする軸継手。
3. 【請求項３】 軸の端部同士を連結するための構造であ
   って、一方の軸の端部に雌側継手が装着され、この雌側
   継手に、上記軸の装着部と反対側の方向に開口し、かつ
   開口に向かうに従って拡径するテーパー状の嵌入穴が設
   けられるとともに、他方の軸の端部に雄側継手が装着さ
   れ、この雌側継手に、上記軸の装着部と反対側の方向に
   突出し、かつ上記嵌入穴内に嵌入されるテーパー状の嵌
   入突出部が形成され、上記嵌入突出部が上記嵌入穴内に
   嵌入された状態で上記雄側継手と雌側継手とが軸方向に
   締付けられていることを特徴とする軸連結構造。