特許 7010790 油圧嵌め用ハブのシール機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-17

(45)【発行日】2022-01-26

(54)【発明の名称】油圧嵌め用ハブのシール機構

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/04 20060101AFI20220119BHJP

   F16D 3/79 20060101ALI20220119BHJP

   F16D 3/74 20060101ALI20220119BHJP

   F16D 1/091 20060101ALI20220119BHJP

【ＦＩ】

F16J15/04 Z

F16D3/79 Z

F16D3/74 Z

F16D1/091

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018157312

(22)【出願日】2018-08-24

(65)【公開番号】P2020029940

(43)【公開日】2020-02-27

【審査請求日】2021-02-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000101879

【氏名又は名称】イーグル工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179970

【弁理士】

【氏名又は名称】桐山 大

(74)【代理人】

【識別番号】100071205

【弁理士】

【氏名又は名称】野本 陽一

(72)【発明者】

【氏名】橋本 広行

(72)【発明者】

【氏名】古川 泰成

(72)【発明者】

【氏名】徳永 雄一郎

【審査官】山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１１／１０１９３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開昭６３－０２７７２３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｊ １５／００－１５／１４

Ｆ１６Ｄ ３／７９

Ｆ１６Ｄ ３／７４

Ｆ１６Ｄ １／０９１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

装着部材と前記装着部材の外周側に設けられたテーパー面に油圧嵌めするハブとの間に供給する圧油の漏洩を抑制するシール機構であって、
前記ハブの端面に環状の凹部を設けることにより前記凹部の内周側に設けられた環状の凸部を備え、
前記凸部は、その内周面の少なくとも一部に、凸部先端へ向けて内径寸法が徐々に縮小する向きのテーパー部を備え、
前記テーパー部は、前記装着部材の軸方向に対する傾斜角度を、前記ハブの内周側のテーパー面の前記軸方向に対する傾斜角度よりも大きく形成している、
ことを特徴とする油圧嵌め用ハブのシール機構。

【請求項2】

請求項１記載のシール機構において、
前記凸部は、その内周面の全長に亙って前記テーパー部を備えることを特徴とする油圧嵌め用ハブのシール機構。

【請求項3】

請求項１記載のシール機構において、
前記凸部は、その軸方向中間位置に折り曲げ部を備え、
前記凸部の根元部から前記折り曲げ部へかけて前記テーパー部が設けられ、
前記折り曲げ部から凸部先端へかけて内径寸法が徐々に拡大する向きの先端テーパー部が設けられていることを特徴とする油圧嵌め用ハブのシール機構。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れかに記載のシール機構において、
前記ハブは、ダイアフラムを介してセンターチューブに連結されるダイアフラムカップリング用ハブとして用いられることを特徴とする油圧嵌め用ハブのシール機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、装着部材と前記装着部材の外周側に油圧嵌めするハブとの間に供給する圧油の漏洩を抑制する油圧嵌め用ハブのシール機構に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から例えば図６に示すダイアフラムカップリング１が知られており、このダイアフラムカップリング１は、ハブ１１からダイアフラム３１を介してセンターチューブ４１に連なる、或いは反対にセンターチューブ４１からダイアフラム３１を介してハブ１１に連なる回転トルク伝達経路を備えている。

【0003】

ハブ１１は、円筒状を呈するハブ本体１２を備え、このハブ本体１２の軸方向一方の端部にダイアフラム３１を保持するためのフランジ部１３が一体に設けられている。

【0004】

また、ハブ１１は、その内周側に挿入する出力軸または入力軸等の装着部材５１に連結される。

【0005】

装着部材５１とハブ１１との連結は、いわゆる油圧嵌めにより行われる。

【0006】

すなわち油圧嵌めは、装着部材５１とハブ１１とを油圧を利用して嵌合するもので、装着部材５１とハブ１１とを嵌合するとき、またはハブ１１から装着部材５１を引き抜くときに、装着部材５１とハブ１１との嵌合面に圧油を供給してハブ１１を拡径させることにより、嵌合および引き抜きを可能としている。

【0007】

このため、装着部材５１の外周面にテーパー面５４が設けられるとともに対応してハブ１１の内周面にテーパー面１４が設けられている。また装着部材５１の内部に圧油の供給路５５が設けられ、供給路５５は装着部材５１の外周面に開口している。したがって供給路５５から装着部材５１とハブ１１との嵌合面に圧油を供給すると（矢印Ａ）、ハブ１１が油圧で拡径するので、装着部材５１とハブ１１とを嵌合することが可能とされ、またハブ１１から装着部材５１を引き抜くことが可能とされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０１０－１８５５２５公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら上記油圧嵌め構造によると、装着部材５１とハブ１１との間に供給する圧油が両部品１１，５１間の軸方向端部から漏洩することがあり（矢印Ｂ）、圧油が多量に漏洩すると、ハブ１１の拡径量が不足して油圧嵌めが円滑に行われなかったり、或いは漏洩した圧油がダイアフラム３１等の周辺部品を汚損したりすることが懸念される。

【0010】

本発明は以上の点に鑑みて、装着部材とハブとの間に供給する圧油が両部品間の軸方向端部から漏洩するのを抑制することができる油圧嵌め用ハブのシール機構を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

装着部材と前記装着部材の外周側に設けられたテーパー面に油圧嵌めするハブとの間に供給する圧油の漏洩を抑制する油圧嵌め用ハブのシール機構であって、前記ハブの端面に環状の凹部を設けることにより前記凹部の内周側に設けられた環状の凸部を備え、前記凸部は、その内周面の少なくとも一部に、凸部先端へ向けて内径寸法が徐々に縮小する向きのテーパー部を備え、前記テーパー部は、前記装着部材の軸方向に対する傾斜角度を、前記ハブの内周側のテーパー面の前記軸方向に対する傾斜角度よりも大きく形成している。

【0012】

また、実施の態様として、上記記載のシール機構において、前記凸部は、その内周面の全長に亙って前記テーパー部を備えることを特徴とする。

【0013】

また、実施の態様として、上記記載のシール機構において、前記凸部は、その軸方向中間位置に折り曲げ部を備え、前記凸部の根元部から前記折り曲げ部へかけて前記テーパー部が設けられ、前記折り曲げ部から凸部先端へかけて内径寸法が徐々に拡大する向きの先端テーパー部が設けられていることを特徴とする。

【0014】

また、実施の態様として、上記記載のシール機構において、前記ハブは、ダイアフラムを介してセンターチューブに連結されるダイアフラムカップリング用ハブとして用いられることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明では、ハブの端面に環状の凹部が設けられることにより凹部の内周側に環状の凸部が設けられ、凸部の内周面に凸部先端へ向けて内径寸法が徐々に縮小する向きのテーパー部が設けられているため、このテーパー部を堰状シールとして圧油をシールすることが可能とされる。したがって圧油が多量に漏洩するのを抑制することができ、これによりハブの拡径量が不足して油圧嵌めが円滑に行われなかったり、或いは漏洩した圧油がダイアフラム等の周辺部品を汚損したりするのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施の形態に係るシール機構を備える油圧嵌め用ハブの断面図

【図2】同ハブの要部拡大断面図であって図１におけるＣ部拡大図

【図3】他の実施の形態に係るシール機構を備える油圧嵌め用ハブの要部断面図

【図4】他の実施の形態に係るシール機構を備える油圧嵌め用ハブの要部断面図

【図5】他の実施の形態に係るシール機構を備える油圧嵌め用ハブの要部断面図

【図6】従来例に係る油圧嵌め用ハブを備えるダイアフラムカップリングの断面図

【図7】比較例に係るシール機構を備える油圧嵌め用ハブの要部断面図

【図8】同ハブの要部拡大断面図であって図７におけるＤ部拡大図

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１に示すように、ハブ１１は、円筒状を呈するハブ本体１２を備え、このハブ本体１２の軸方向一方（図では左方）の端部にフランジ部１３が一体に設けられている。ハブ１１は例えば、ダイアフラム３１（図６）を介してセンターチューブ４１（図６）に連結されるダイアフラムカップリング用のハブとして用いられる。

【0018】

ハブ１１は、その内周側に挿入する出力軸または入力軸等の装着部材５１に連結される。ハブ１１および装着部材５１は何れも金属製の部品である。

【0019】

装着部材５１とハブ１１との連結は、油圧嵌めにより行われる。

【0020】

油圧嵌めは、装着部材５１とハブ１１とを油圧を利用して嵌合するものであって、すなわち装着部材５１とハブ１１とを嵌合するとき、またはハブ１１から装着部材５１を引き抜くときに、装着部材５１とハブ１１との嵌合面に圧油を供給してハブ１１を拡径させることにより、嵌合および引き抜きを可能としている。

【0021】

このため、装着部材５１の外周面に、軸方向一方（フランジ側）から軸方向他方（図では右方、反フランジ側））へかけて外径寸法が徐々に拡大する向きのテーパー面５４が設けられるとともに、対応してハブ１１の内周面に、軸方向一方から軸方向他方へかけて内径寸法が徐々に拡大する向きのテーパー面１４が設けられている。また装着部材５１の内部に圧油の供給路５５が設けられ、供給路５５は装着部材５１の外周面に開口している。したがって供給路５５から装着部材５１とハブ１１との嵌合面に圧油が供給されると（矢印Ａ）、このときハブ１１が油圧で拡径するので、装着部材５１とハブ１１とを嵌合することが可能とされ、またハブ１１から装着部材５１を引き抜くことが可能とされる。装着部材５１はその外周面にテーパー面５４が設けられているので、テーパー軸と称されることがある。

【0022】

上記構成の油圧嵌め構造では、装着部材５１とハブ１１との間に供給する圧油が両部品１１，５１の軸方向一方の端部から漏洩することがあり、圧油が多量に漏洩して油圧が低下すると、ハブ１１の拡径量が不足して油圧嵌めが円滑に行われなかったり、或いは漏洩した圧油がダイアフラム３１等の周辺部品を汚損したりすることが懸念される。そこで当該実施の形態では、以下のような圧油に対するシール機構が設けられている。

【0023】

すなわち図２に拡大して示すように、ハブ１１の軸方向一方の端面１５に環状の凹部１６が設けられ、これによりこの凹部１６の内周側に環状の凸部１７が設けられている。凸部１７はその径方向幅よりも軸方向長さのほうが大きく形成されている。

【0024】

凸部１７はその内周面に、凸部先端１７ａへ向けて内径寸法が徐々に縮小する向きのテーパー部１８が設けられるとともに、その外周面にも同じ方向に傾斜するテーパー部１９が設けられており、これにより凸部１７はその全体がリップ状とされ、凸部先端１７ａが装着部材５１の外周面に接触することにより圧油に対してシール作用を発揮する堰状シールないしリップ状シールとして作動することが可能とされている。

【0025】

凸部１７は、図７および図８の比較例に示すように、ハブ１１の軸方向一方の端面１５に切削加工を施して凹部１６を形成することにより凹部１６と同時に形成されるが、このようにハブ１１の軸方向一方の端面１５に切削加工を施すだけでは、凸部１７の内周面がハブ１１の内周面（テーパー面１４）の延長線上であってハブ１１の内周面に対し角度を持たないため、凸部１７は堰状シールないしリップ状シールとして装着部材５１の外周面に接触することができない。そこで、切削加工に加えて、凸部１７を径方向内方へ向けて斜めに押圧加工ないし絞り加工することにより凸部１７を塑性変形させ、これにより凸部１７をリップ状とし、凸部１７が堰状シールないしリップ状シールとして装着部材５１の外周面に接触するようにする。

【0026】

尚、上記したようにハブ１１の内周面にはテーパー面１４が設けられているので、凸部１７の内周面に設けるテーパー部１８はその傾斜角度θ_１をハブ１１の内周面に設けるテーパー面１４の傾斜角度θ_２より大きく形成し（θ_１＞θ_２）、これにより凸部１７が堰状シールないしリップ状シールとして装着部材５１の外周面に接触するようにする。

【0027】

上記構成のシール機構によれば、ハブ１１の軸方向一方の端面１５に環状の凹部１６が設けられることによりこの凹部１６の内周側に環状の凸部１７が設けられ、凸部１７の内周面に凸部先端１７ａへ向けて内径寸法が徐々に縮小する向きのテーパー部１８が設けられているため、この凸部１７が圧油に対する堰状シールないしリップ状シールとして作動し、圧油をシールすることが可能とされる。したがって圧油が多量に漏洩するのを抑制することができ、これによりハブ１１の拡径量が不足して油圧嵌めが円滑に行われなかったり、或いは漏洩した圧油がダイアフラム３１等の周辺部品を汚損したりするのを抑制することができる。

【0028】

また、圧油をシールするには装着部材５１とハブ１１との間にＯリング等のシール専用部品を介装することが考えられるが、この場合には、シール専用部品の組み付けに手間がかかったり、シール専用部品が油と接触することにより早期に劣化したりする不都合が生じることがある。これに対し上記構成のシール機構によればシール専用部品を用いることなくシール作用を発揮するため、上記不都合が生じるのを未然に防止することができる。

【0029】

本発明において、凸部１７の断面形状は、凸部１７の内周面の少なくとも一部に凸部先端１７ａへ向けて内径寸法が徐々に縮小する向きのテーパー部１８を備えるものであれば、とくに限定されない。

【0030】

すなわち上記図２の例では、凸部１７の内周面の全長に亙ってテーパー部１８が設けられているが、凸部１７の内周面の一部のみにテーパー部１８が設けられていても良い。

【0031】

図３ではその一例として、凸部１７の軸方向中間位置に折り曲がった形状の折り曲げ部１７ｂが設けられ、凸部１７の根元部１７ｃから折り曲げ部１７ｂへかけての内周面にテーパー部１８が設けられ、折り曲げ部１７ｂから凸部先端１７ａへかけての内周面に内径寸法が徐々に拡大する向きの先端テーパー部（逆テーパー部）２０が設けられた形状とされている。

【0032】

また、上記実施の形態では、ハブ１１の軸方向一方の端部に凸部１７によるシール機構が設けられているが、ハブ１１の軸方向他方の端部に凸部によるシール機構を設けるようにしても良い。

【0033】

図４ではその一例として、ハブ１１の軸方向他方の端面２１に環状の凹部２２が設けられ、これによりこの凹部２２の内周側に環状の凸部２３が設けられている。凸部２３はその内周面に、凸部先端２３ａへ向けて内径寸法が徐々に縮小する向きのテーパー部２４が設けられるとともに、その外周面にも同じ方向に傾斜するテーパー部２５が設けられており、これにより凸部２３はその全体がリップ状とされ、凸部先端２３ａが装着部材５１の外周面に接触することにより圧油に対してシール作用を発揮する堰状シールないしリップ状シールとして作動することが可能とされている。

【0034】

尚、この場合、図５に示すように、凸部２３の外周面は、軸方向にストレートな円筒面２６として形成されても良い。

【0035】

更にまた、上記のように塑性変形される凸部１７，２３は、装着部材５１の外周面に接触することなく、装着部材５１の外周面との間に微小な径方向間隙を形成する非接触式のシールを形成するものとしても良い。また、凸部先端２３ａが係合可能な環状の溝や段差部、端面部などを装着部材５１の外周面に設けることも考えられる。

【符号の説明】

【0036】

１ ダイアフラムカップリング
１１ ハブ
１２ ハブ本体
１３ フランジ部
１４，５４ テーパー面
１５，２１ 端面
１６，２２ 凹部
１７，２３ 凸部
１７ａ 凸部先端
１７ｂ 折り曲げ部
１７ｃ 凸部根元部
１８，１９，２４，２５ テーパー部
２６ 円筒面
２０ 先端テーパー部
３１ ダイアフラム
４１ センターチューブ
５１ 装着部材
５５ 圧油供給路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】