JPH0151685B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フランジを備えた二つの軸端を、テ
ーパーボルトと、これと協働しかつ同じ内側テー
パーが形成されていてフランジの孔内を延びてい
る拡径スリーブとにより相互にに連結するための
軸継手の緊締方法およびその軸継手に関する。

大きなトルクや曲げモーメントを伝達するため
に、ねじりモーメントが拡張―筒形ボルトを経て
伝達されかつ曲げモーメントがセツトボルト（あ
る程度予荷重をかけるのが望ましい）を経て伝達
される軸継手を用いることが知られている。拡張
筒形ボルトは、比較的小さな曲げモーメントしか
受けることができない。これに対し、セツトボル
トは、フランジ孔に非常に正確に嵌まらなかつた
場合には、ねじりモーメントを受けるのには適さ
ない。この嵌合作業は、セツトボルトに関する限
り非常に大きな困難を伴いかつ費用がかかり、従
つて例外の場合にしか行うことができない。大き
なねじりモーメントを非常に高速度で伝達する場
合、利用できる空間が拡張―筒形ボルトのために
は充分ではなく、この当然の結果として、―セツ
トボルトをなおねじりモーメントを伝達するよう
に設計できれば―非常に大きな効果を伝達できる
ようなセツトボルトに注意が向けられた。

本発明の目的は、軸端のフランジ直径を増加さ
せずにかつ複雑で費用のかかる製造方法を使用す
る必要もなく、各テーパーボルトがねじりモーメ
ントならびに曲げモーメントを伝達できる、二つ
の軸端を互いに連結するための軸継手の緊締方法
およびその軸継手を提供することである。

上記の目的を解決するために、本発明による軸
継手の緊締方法は、各テーパーボルトと拡径スリ
ーブを関連した孔にゆるく挿入して、拡径スリー
ブを孔内のまたは孔の外側の軸方向位置固定手段
に当接するまで押圧し、テーパーボルトの両側に
ナツトをフランジの端面より少し隙間をあけて取
りつけ、テーパーボルトの小径側の軸端ねじ部に
流体圧緊締装置を連結してこれによりテーパーボ
ルトを緊締し、それによつて拡径スリーブが膨張
して圧力嵌めを達成し、テーパーボルトの大径側
の端部に配置されたナツトをフランジに対して締
めつけ、減摩媒体をスリーブとテーパーボルトの
間に圧送して実質的に摩擦を軽減し、テーパーボ
ルトをさらに流体圧緊締装置によりテーパーボル
ト材料の降伏点以下まで緊締し、テーパーボルト
の小径側の端部に配置されたナツトを他方のフラ
ンジに対して締めつけ、そこで減摩媒体の圧力お
よびテーパーボルトに作用する流体圧緊締装置の
牽引力を解除することからなる。

また、上記の軸継手の緊締方法を実施するため
の軸継手は、本発明により、フランジの孔内の拡
径スリーブの軸方向位置を固定するための手段が
配置され、拡径スリーブの内側に位置した各テー
パーボルトのテーパー部の外周面には、供給通路
と連通する周溝が設けられ、前記供給通路がテー
パーボルトの少なくとも一方の端部で開口しかつ
高圧媒体に連結可能であり、またテーパーボルト
の少なくとも一方の端部で開口しかつ高圧媒体に
連結可能であり、またテーパーボルトの大径側の
端部に配置された軸端ねじ部にナツトが螺着さ
れ、テーパーボルトのテーパー部の小径側の端部
に配置された軸端ねじ部が、フランジ側に対して
軸端ねじ部を軸方向外方に引つ張るための流体圧
緊締装置を連結できるようにするために前記軸端
ねじ部に螺合するナツトの外側に突出している。

本発明では、従来のようにナツトを用いて予荷
重を与えずに流体圧緊締装置を用いて二つの別々
の過程によりスリーブの自由な膨張とテーパーボ
ルトの高い予荷重を与えることができる。すなわ
ち、第一過程では、スリーブをその軸方向固定手
段により固定し、ナツトの外側に突出する軸端部
分に取りつけた緊締装置を用いてテーパーボルト
を軸方向外方に引つ張ることにより、スリーブを
膨張させるが、この作業をスリーブから両ナツト
を少し離して行い、ナツトの締め付けによりスリ
ーブ端面を摩擦で拘束しないので、スリーブの自
由な膨張が可能となる。第二の過程では、テーパ
ーボルトの大径側のナツトを締め付けてフランジ
に当接させた後、テーパーボルトを流体圧緊締装
置により外方へ引つ張り、テーパーボルトに降伏
点に近い高い予引張荷重を与えることができる。

以下、本発明を実施例について図面により詳細
に説明する。

本発明による第一の実施例の軸継手は、一つの
フランジ３と４をそれぞれ備えた二つの軸端１と
２からなる。これらのフランジには、互いに正確
に対向して位置した多数の円筒形の孔５と６が設
けられている。

図示の実施例では、互いに反対方向を向いたフ
ランジ側に座ぐり孔７が設けられており、これら
の座ぐり孔により軸継手のナツトのための空間が
得られる。孔６の一方には、段部またはカラー８
が座ぐり孔７と関連して配置されており、この段
部８は、孔５と６にほとんど遊びなく嵌合する拡
径スリーブ１０の一端に配設された対応するフラ
ンジ９を受けるようになつている。拡径スリーブ
１０の内部はわずかなテーパーを有するように設
計されていて、大径側の端部がフランジ９に最も
近く位置している。第１図から明らかなように、
拡径スリーブと同じテーパーのテーパー部１２を
有するように設計されたテーパーボルト１１を前
記拡径スリーブ１０の中へ導入することができ
る。テーパーボルト１１のテーパー部１２の外側
には、ナツト１５，１６のための雄ねじを備えた
軸の軸端ねじ部１３，１４が設計されている。テ
ーパーボルト１１のテーパー部１２の外周面には
周溝１７が設けられており、これらの周溝は、軸
端ねじ部１４の端部で、すなわちテーパーボルト
のテーパー部の大径側で通路１８を経て開放して
いる。

軸継手を互いに連結するには、次のようにして
行う。

段階１―第１図 テーパーボルト１１の上を拡径スリーブ１０を
すべらせ、それから孔５と６にゆるく差し込ん
で、フランジ９を段部８に当接させる。それか
ら、ナツト１５と１６を、座ぐり孔７の底部から
少し離れて位置するようにテーパーボルト１１の
軸端ねじ部１３と１４に取りつける。

段階２―第２図 流体圧作動の緊締装置１９を、ナツト１５の外
側に突出する軸端ねじ部１３の上にねじこむ。そ
の後、流体圧緊締装置１９に圧力流体を送つてピ
ストン２０をフランジに押圧し、その反作用で軸
端ねじ部１３に螺着された流体圧緊締装置１８の
他方の部材が外方に押し出される。これにより、
テーパーボルトに引張力を加えることができるの
で、そのテーパー部分１２が拡径スリーブ１０の
中に押し込まれ、拡径スリーブが半径方向外方に
膨張して孔５と６にそれぞれ非常にきつく接触す
る。拡径スリーブ１０の軸方向固定手段である段
部８に拡径スリーブのフランジ９が当接して拡径
スリーブが軸方向に移動できず、これにより所望
の圧力嵌めが達成される。

段階３―第３図 テーパーボルトの一端の流体圧緊締装置１９に
より引張力を保持しながら、テーパーボルトの反
対端にあるナツト１６を締めつけて座ぐり孔７の
底部に押圧する。ナツトの到達が容易であるのを
確かめるために、工具を挿入できる一つのスロツ
ト２１をフランジに配設してある。周溝１７と連
通している供給チヤンネル１８の口部には、高圧
媒体、例えば油のための注入器（インゼクタ）２
２が連結可能であり、摩擦を除くためにまたは相
当に減少させるために油を圧力下に拡径スリーブ
１０とテーパーボルト１１のテーパー部１２の間
に圧送する。その後、流体圧緊締装置１９により
テーパーボルト材料の降伏点の約80％までテーパ
ーボルトにさらに引張力を加える。このとき、ナ
ツト１６がテーパーボルトのテーパー部１２の軸
方向変位を阻止するので、拡径スリーブはさらに
膨張しない。拡径スリーブとテーパー部の間の摩
擦が実際にはゼロであるから、テーパーボルトに
強い予荷重が加えられ、それにより所望の圧力嵌
めを有するこのテーパーボルトは堅く締めつけら
れたセツトボルトとしても作用する。

段階４―第４図 所望の予応力を達成したときに、ナツト１５を
締めつけて、ナツトを座ぐり孔７の底部に押圧す
る。その後、高圧媒体の注入器２２を取外し、流
体圧緊締装置１９を減圧してゆるめる。同様にし
て、テーパーボルトの残りを本づつまたは一度に
数本を取りつけることができる。もちろん、全て
のテーパーボルトを同時に締めつけることもでき
る。

第一の実施例の場合、フランジ３の底部より間
隔をあけて配置されたナツト１５は、流体圧緊締
装置を軸端ねじ部１３にねじこむときのストツパ
ーとして働き、拡径スリーブ１０のフランジ９と
フランジ４の段部８は、第三段階で緊締装置１９
によりテーパーボルトのテーパー部１２に張力を
加えたときに（第２図）、スリーブ１０の軸方向
固定手段として働く。

第６図に示す変更した実施例では、孔６には周
方向段部８がなく、かつ拡径スリーブ１０には対
応するフランジ９がない。その代わりに、この第
二実施例の場合は、スペーサーリング２３を軸端
ねじ部１３に挿入して拡径スリーブの軸方向位置
決めをする。すなわち、テーパーボルト１１と共
に拡径スリーブ１０をフランジの孔にゆるく挿入
した後、一方の軸端ねじ部１４にナツト１６をね
じこみ、他方の軸端ねじ部１３にはスペーサーリ
ング２３を挿入して、さらに流体圧緊締装置１９
をねじこんでスペーサーリング２３をフランジ３
の面に圧接する。それから、流体圧緊締装置１９
を作用させて拡径スリーブを膨張させたときに、
スペーサーリング２３が流体圧緊締装置１９と拡
径スリーブ１０の間に介在して拡径スリーブ１０
のための軸方向位置固定手段として働く。

段階１と２の中で前述した過程に従つてスペー
サーリング２３を使用し、すなわち所望の圧力嵌
めを得る。そして、この圧力嵌めを得たときに、
かつナツト１６をねじ込んでフランジ４と係合さ
せたときに、流体圧緊締装置１９とスペーサーリ
ング２３を取外して代わりにナツト１５を所定の
位置に、すなわちフランジ３から少し離して置く
ことができる。流体圧緊締装置１９を再びテーパ
ーボルトの軸端ねじ部１３に連結すると、テーパ
ーボルトに高い予荷重をかけることができ、かつ
ナツト１５を締めつけてフランジ３と係合させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は種々の取付け位置にある軸継
手の一部の断面図、第５図は第４図の線―に
沿つて切断して軸継手の断面図、第６図は本発明
による軸継手の変更した実施例で、第２図と類似
した断面図である。 １，２…軸端、３，４…フランジ、５，６…フ
ランジの孔、８…段部、１０…拡径スリーブ、１
１…テーパーボルト、１２…テーパー部、１３，
１４…軸端ねじ部、１５，１６…ナツト、１７…
周溝、１８…供給通路、１９…流体圧緊締装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フランジを備えた二つの軸端を、テーパーボ
   ルトと、これと協働しかつ同じ内側テーパーが形
   成されていてフランジの孔内を延びている拡径ス
   リーブとにより相互に連結するための軸継手の緊
   締方法において、 ａ 各テーパーボルト１１と拡径スリーブ１０を
   関連した孔５，６にゆるく挿入して、拡径スリ
   ーブを孔内のまたは孔の外側の軸方向位置固定
   手段に当接するまで押圧し、テーパーボルトの
   両側にナツト１５，１６をフランジの端面より
   少し隙間をあけて取りつけ、 ｂ テーパーボルト１１の小径側の軸端ねじ部に
   流体圧緊締装置１９を連結してこれによりテー
   パーボルトを緊締し、それによつて拡径スリー
   ブ１０が膨張して圧力嵌めを達成し、 ｃ テーパーボルトの大径側の端部に配置された
   ナツト１６をフランジ４に対して締めつけ、減
   摩媒体を拡径スリーブ１０とテーパーボルト１
   １の間に圧送して実質的に摩擦を軽減し、 ｄ テーパーボルト１１をさらに流体圧緊締装置
   １９によりテーパーボルト材料の降伏点以下ま
   で緊締し、 ｅ テーパーボルトの小径側の端部に配置された
   ナツト１５を他方のフランジ３に対して締めつ
   け、そこで減摩媒体の圧力およびテーパーボル
   トに作用する流体圧緊締装置の牽引力を解除す
   ることを特徴とする軸継手の緊締方法。 ２ フランジを備えた二つの軸端を、テーパーボ
   ルトと、これと協働しかつ同じ内側テーパーが形
   成されていてフランジの孔内を延びている拡径ス
   リーブとにより相互に連結するための軸継手にお
   いて、フランジの孔内の拡径スリーブ１０の軸方
   向位置を固定するための手段が配置され、拡径ス
   リーブ１０の内側に位置した各テーパーボルトの
   テーパー部１２の外周面には、供給通路１８と連
   通する周溝１７が設けられ、前記供給通路がテー
   パーボルトの少なくとも一方の端部で開口しかつ
   高圧媒体に連結可能であり、またテーパーボルト
   の大径側の端部に配置された軸端ねじ部にナツト
   １６が螺着され、テーパーボルトのテーパー部１
   ２の小径側の端部に配置された軸端ねじ部１３
   が、フランジ側に対して軸端ねじ部を軸方向外方
   に引つ張るための流体圧緊締装置１９を連結でき
   るようにするために前記軸端ねじ部１３に螺合す
   るナツト１５の外側に突出していることを特徴と
   する軸継手。 ３ 孔内の拡径スリーブ１０の軸方向位置を固定
   するための前記手段が、前記拡径スリーブに配置
   された少なくとも一つのフランジ９であり、かつ
   関連した孔５，６内に設けられた段部８と協働す
   るようになつている、特許請求の範囲第２項記載
   の軸継手。 ４ 孔内の拡径スリーブ１０の軸方向位置を固定
   するための手段が、孔の外側に適用されるように
   設計されたスペーサーリング２３である、特許請
   求の範囲第２項記載の軸継手。