JP2000249159A

JP2000249159A - たわみ軸継手

Info

Publication number: JP2000249159A
Application number: JP11051199A
Authority: JP
Inventors: Kazuichi Fukuda; 一一福田
Original assignee: SHOYO GIKEN KOGYO KK
Current assignee: SHOYO GIKEN KOGYO KK
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2000-09-12
Anticipated expiration: 2019-02-26
Also published as: JP3179435B2

Abstract

(57)【要約】【課題】構成部品が少なく、コンパクトでありながら
伝達トルクが大きく、メンテナンスが容易なディスク型
たわみ軸継手を提供する。【解決手段】駆動軸が連結される円筒状の第１ハブ本
体１２、および第１ハブ本体１２の一端に設けられた複
数の円弧状の第１板ばね１４を備え、第１板ばね１４は
第１ハブ本体１２の外周に沿って延び、先端部が軸方向
に第１ハブ本体１２から突出する締結部１５となってお
り、後端部が第１ハブ本体１２と一体の接続部１７とな
った駆動側ハブ１１と、被動軸が連結される円筒状の第
２ハブ本体２２、および第１板ばね１４と同様の複数の
円弧状の第２板ばね２４を備えた被動側ハブ２１とから
なり、締結部１５、２５どうしが接するようにして駆動
側ハブ１１と被動側ハブ２１とが締結部１５、２５を貫
通するボルト２９により締結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はたわみ軸継手、主
として一方向回転の高速伝動系で使用されるたわみ軸継
手に関する。この発明のたわみ軸継手は、ポンプ、ター
ビン、製紙機械、印刷機械、工作機械、特にマシニング
・センターの主軸などに使用される。

【０００２】

【従来の技術】ポンプ、タービンのように高速回転を要
求される駆動系、または工作機械の主軸などの伝動系で
は、高速回転を要求される。また、給脂などのメンテナ
ンスが不要であることが望まれる。このような用途に、
多数の金属製板ばねを積層したディスク型たわみ継手が
広く用いられている。ディスク型たわみ軸継手は種々の
構造のものが市販されているが、トーマス社、ダーナス
プラグ社などの製品が広く使用されている。しかし、デ
ィスク型たわみ軸継手には次のような欠点があった。１）積層板ばねを締結するボルトの１／２がトルクを伝
達する構造になっているので、外径に対し伝達トルクが
小さい。２）締結ボルトは片持ちで支持されているので、支持が
不安定である。３）駆動軸と被動軸との間に偏角があると、積層板ばね
を何枚重ねても両端の各１枚の板ばねのみに引張作用が
働き、他の板ばねはトルク伝達の作用に関与しない。し
たがって、偏角が大きければ大きいほど、疲労破損を起
す。トルク伝達を受け持つ両側の板ばねの曲げ応力は、
１回転中の角度位置により変化する。４）板ばねは薄いので、外径が２５０mm程度までの軸継
手ではばね板厚さは、０．２〜０．４mm程度が多く、締
付けトルクを指定してボルトを締め付けても板ばねに反
りがあり、使用中にボルトが緩んで増締めが必要であ
る。５）半径方向のばね定数が小さいので、スペーサーの長
い軸継手ではスペーサーの重量により垂直方向に変位
し、振回り振動が発生しやすい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記ディス
ク型たわみ軸継手の欠点を改善したもので、部品点数が
少なく、コンパクトでありながら伝達トルクが大きく、
メンテナンスが容易なたわみ軸継手を提供することを課
題としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１発明のたわみ軸継手
は、主として駆動側ハブと被動側ハブとからなってい
る。駆動側ハブは、駆動軸が連結される円筒状の第１ハ
ブ本体、および第１ハブ本体の一端に円周方向に間隙を
おいて設けられた複数の円弧状の第１板ばねを備えてい
る。前記第１板ばねは第１ハブ本体との間に径方向に間
隙をおいて第１ハブ本体の外周に沿って延び、先端部が
軸方向に第１ハブ本体から突出する締結部となってお
り、後端部が第１ハブ本体と一体の接続部となってい
る。被動側ハブは、被動軸が連結される円筒状の第２ハ
ブ本体、および前記第１板ばねと同様の複数の円弧状の
第２板ばねを備えた被動側ハブとからなっている。前記
第１板ばねおよび第２板ばねは締結部を中心に互いに反
対方向に延び、締結部どうしが接した状態で締結部を貫
通するボルトにより締結されている。

【０００５】この発明のたわみ軸継手は、トルク伝達時
に、第１板ばねおよび第２板ばねに周方向に沿った引張
力が加わるように、板ばねの向きが、つまり使用時の回
転方向（正回転方向）が決まっている。正常運転時で
は、正回転方向にトルクが作用するように、たわみ軸継
手は使用される。正回転方向にトルクが加わると、トル
クは第１板ばね、ボルト、および第２板ばねを順次経
て、駆動側ハブから被動側ハブへ伝達される。

【０００６】前記のように板ばねの締結部は軸方向にハ
ブ本体から突出しているので、締結された第１板ばねと
第２板ばねとの間に間隙が生じる。この間隙により、第
１板ばねおよび第２板ばねは軸方向に弾性変形すること
ができる。たわみ軸継手の偏角および軸方向変位は、主
として板ばねが軸方向に弾性変形して調整される。駆
動、被動両軸の偏心は、両板ばねの径方向の弾性変形で
調整されるが、構造上調整量は偏角に比較して小さい。
逆方向回転時、両板ばねには圧縮力が作用し、軸心の調
整作用は正方向回転時と同様である。ただし、圧縮力が
危険荷重を超えると、板ばねに座屈が発生するので、た
わみ軸継手は危険荷重以下で使用する必要がある。

【０００７】この発明のたわみ軸継手では、ハブ本体と
板ばねとが一体となっており、各板ばねは１枚の板ばね
（積層板ばねではない）で構成されている。したがっ
て、たわみ軸継手はコンパクトとなり、部品も少ない。
慣性モーメントが小さいので、高速回転が可能である。
両板ばねはそれぞれの締結部がボルトで締結されて駆動
側ハブと被動側ハブとが一体に構成されており、板ばね
の弾性変形するばね長さは積層板ディスク型たわみ軸継
手のボルト間の板ばね長さより長く、１枚の板厚は積層
板ばねより板厚は厚いがばね長さが長いため、積層板デ
ィスク型たわみ軸継手と同等程度の可撓性がある。この
発明では各板ばねのそれぞれがトルクを伝達するするの
で、ディスク型たわみ軸継手に比べて大きなトルクを伝
達することができる。例えば板ばねが３枚で、ボルトピ
ッチ径および板ばねの許容伝達力が同じであれば、４本
ボルトのディスク型たわみ軸継手に比較してこの発明の
たわみ軸継手は、１．５倍のトルクを伝達することがで
きる。また、偏角の大きな用途に使用するディスク型た
わみ軸継手で発生しやすい板ばねの疲労破損やボルトの
緩みは生じない。

【０００８】第２の発明のたわみ軸継手は、主として前
記駆動側ハブおよび被動側ハブ、ならびにスペーサーか
らなっている。スペーサーは、前記駆動側ハブの第１板
ばねと締結される第３板ばね、および第２板と締結され
る第４板ばねがそれぞれ円筒状のスペーサー本体の両端
に設けられている。第３板ばねおよび第４板ばねは、そ
れぞれ第１板ばねと同様の形状および寸法をしている。
そして、第１板ばねと第３板ばねとが、また第２板ばね
と第４板ばねとがそれぞれ締結部を中心に互いに反対方
向に延び、締結部どうしが接した状態で締結部を貫通す
るボルトにより締結されている。

【０００９】第１発明のたわみ軸継手では、駆動側ハブ
および被動側ハブの板ばねにより１組の弾性エレメント
を構成している。これに対し、第２発明のたわみ軸継手
では、スペーサーの両端の板ばね、ならびに駆動側ハブ
および被動側ハブの板ばねにより２組の弾性エレメント
を構成している。したがって、第２発明のたわみ軸継手
は、第１発明のものに比べて２倍の軸方向変位および偏
角を調整することができる。また、それぞれの弾性エレ
メントの偏角により、スペーサーが斜交して駆動側ハブ
および被動側ハブの平行変位を調整することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１〜４は、それぞれ第１発明の
たわみ軸継手を示している。たわみ軸継手１０は、主と
して駆動側ハブ１１および被動側ハブ２１からなってい
る。駆動側ハブ１１は、駆動軸が連結される円筒状の第
１ハブ本体１２を備えている。第１ハブ本体１２の一端
部には、外周に沿って右方向（図２参照）に延びる、３
枚の円弧状の第１板ばね１４が円周方向に間隙ａをおい
て設けられている。第１板ばね１４の先端部は軸方向に
第１ハブ本体１２から突出する締結部１５となってお
り、リーマー仕上げされたボルト穴１６があいている。
後端部は、第１ハブ本体１２と一体の接続部１７となっ
ている。第１ハブ本体１２と第１板ばね１４との間に、
径方向の間隙ｂが設けられている。被動側ハブ２１は上
記駆動側ハブ１１と同様の構造をしており、被動軸が連
結される円筒状の第２ハブ本体２２を備えている。

【００１１】被動側ハブ２１は駆動側ハブ１１と形状、
寸法が同様で、図４で明らかなように第２ハブ本体２２
の一端部には、外周に沿って第１板ばね１４と同方向に
延びる、３枚の円弧状の第２板ばね２４が周方向に間隙
ａをおいて設けられている。第２板ばね２４の先端部は
軸方向に突出する締結部２５となっており、リーマー仕
上げされたボルト穴２６があいている。後端部は、第２
ハブ本体２２と一体の接続部２７となっている。第２ハ
ブ本体と第２板ばねとの間に、径方向の間隙ｂが設けら
れている。第１板ばね１４と第２板ばね２４とは図４の
斜視図のように向かい合わせとなっており、これら板ば
ね１４、２４の締結部１５、２５は接している。そし
て、締結部１５、２５のボルト穴を貫通するでリーマー
ボルト２９で駆動側ハブ１１と被動側ハブ２１とが締結
されている。駆動側ハブ１１と被動側ハブ２１とが締結
された状態で、例えば駆動側から板ばね１４、２４を見
ると、これら板ばね１４、２４はリーマーボルト２９を
中心に互いに周方向に逆向きに延びている。

【００１２】第１板ばね１４および第２板ばね２４の締
結部１５、２５はばね板厚の２倍程度軸方向に突出して
いるので、締結された状態で板ばね１４、２４との間に
間隙ｃが生じる。この間隙ｃにより、軸方向変位および
偏角を調整する際に板ばね１４、２４は自由に弾性変形
することができる。また、締結部１５、２５は軸方向に
突出して厚みが厚くなっているので、ボルト穴１６、２
６による板ばね１４、２４の締結部１５、２５の強度低
下が補われている。図２で明かなように、板ばね１４、
２４の弾性変形による軸心調整量は、第１板ばね１４の
接続部１７から締結部１５を介して第２板ばね２４の接
続部２７に至る合計の板ばねの長さにより決定される。
リーマーボルト２９で締結された状態での１組の板ばね
１４、２４の有効長さの和Ｌは、図２に示すようにリー
マーボルト２９のピッチ円周のほぼ１／２の長さとな
る。ディスク型たわみ軸継手ではディスク（板ばね）の
有効長さは４本ボルト方式が最大である。４本ボルト方
式では、９０°の位置に締付けボルトが設けられている
ので、ディスクの有効長さは締付けボルトのピッチ円周
の１／４円周以下である。したがって、この発明の板ば
ねの有効長さは、市販のディスク型たわみ軸継手の２倍
以上となり、それだけ大きなたわみを得ることができ
る。従来のディスク型たわみ軸継手の積層板ばねの１枚
の板厚よりもこの発明のばね板厚が厚くても、同等程度
のたわみ量が得られる。各板ばねの接続部１７、２７の
ハブ本体１２、２２への接続隅肉部は、図４に示すよう
に大きなアール部ｒとすれば応力集中が小さくなり、強
度が増加する。

【００１３】駆動側ハブ１１および被動側ハブ２１は、
いずれもばねの作用が十分に行われるような材料を選択
し、熱処理する必要がある。ハブ材料は一部が板ばねと
して作用するので、ＪＩＳばね用鋼材のＳＵＰ−９、Ｓ
ＵＰ−１０などのばね材を用いることがの望ましい。こ
れらばね材料に近い性能をコスト安で製作するには、Ｓ
ＣＭ−４１５などの浸炭材を使用し、板ばね部を浸炭焼
入して、Ｈs ５５〜６５程度に熱処理すると、ディスク
型たわみ軸継手のＳＵＳ材のディスクと同程度の性能は
十分に可能である。サイズが大きいたわみ軸継手では、
駆動側ハブおよび被動側ハブは構造用鋼で、また板ばね
部はＳＵＰ−９、ＳＵＰ−１０などでそれぞれ別個に製
作し、ハブ本体にフランジ状の板ばね部を焼きばめ、ま
たは溶接したものなどを機械加工して、一体として形成
する方法が有効である。

【００１４】上記のように構成された第１発明のたわみ
軸継手は次のように作用する。図２に示すように反時計
方向にトルクが加わるように、つまり第１および第２板
ばね１４、２４に周方向に沿って引張力が加わるよう
に、たわみ軸継手１０に駆動軸および被動軸（いずれも
図示しない）を連結する。トルクは第１板ばね１４、リ
ーマーボルト２９、第２板ばね２４を順次経て、駆動側
ハブ１１から被動側ハブ２１へ伝達される。このたわみ
軸継手１０ではトルクを伝達する弾性エレメントは、リ
ーマーボルト２９で締結された板ばねは３枚であり、３
組の板ばねがトルクを伝達する。したがって、例えば、
ボルトピッチ径、および板ばね疲労強度を前記ディスク
型たわみ軸継手と同じとすると、４本ボルト式のディス
ク型たわみ軸継手の１．５倍の大きさのトルクを伝達す
ることができる。

【００１５】駆動軸と被動軸との軸心のずれは、次のよ
うにして調整する。軸方向変位は、軸の伸張・圧縮いず
れの方向の変位にも駆動側ハブ１１および被動側ハブ２
１のリーマーボルト２９で締結されたそれぞれ３組の板
ばね１４、２４が軸方向に一様にたわんで調整する。偏
角はたわみ軸継手の回転位置によって変形量が異なる
が、主として板ばねの軸方向のたわみと僅かなねじれ変
形を伴った弾性変形により調整する。偏心は軸方向変位
および偏角に比較すると極めて調整量は小さいが、３組
の各板ばね１４、２４の径方向のたわみにより調整す
る。

【００１６】速度制御を行う場合、急ブレーキなどでた
わみ軸継手１０にトルクが逆方向に作用することがあ
る。このような場合、板ばね１４、２４は周方向に沿っ
て圧縮力を受け、圧縮力が危険荷重を超えると、板ばね
１４、２４が座屈するおそれがある。図２、図４および
図５に示すように、駆動側ハブ１１に爪１８を、また被
動側ハブ２４に爪溝２８をそれぞれ設けている。軸心調
整に影響しない範囲で、爪１８と爪溝２８との間に適当
な間隙が設けられている。板ばね１４、２４が過大な圧
縮力で座屈による変形を生じたとき、爪１８が爪溝２８
の側壁に接触して荷重を支え、板ばね１４、２４の座屈
による破損を防ぐ。爪１８と爪溝２８の側壁との間隙ｄ
は、偏角調整に支障のない範囲で最小にし、座屈による
破損の影響のないように設定する。爪溝２８の側壁に接
するクラウン１９を爪１８の側面に設けることにより偏
角の調整とともに、圧縮方向のバックラッシュを小さく
することができる。

【００１７】図６および図７は、それぞれ第２発明のた
わみ軸継手を示している。図１〜図４に示すたわみ軸継
手の部材と同様の部材には同一の参照符号を付け、その
説明は省略する。たわみ軸継手は３０、主として駆動側
ハブ１１、被動側ハブ２１およびスペーサー３１からな
っている。駆動側ハブ１１および被動側ハブ２１は第１
の発明のたわみ軸継手１０のものと同じである。スペー
サー３１は、円筒状のスペーサー本体３２、３枚の円弧
状の第３板ばね３４、および３枚の円弧状の第４板ばね
４１を備えている。第３板ばね３４はスペーサー本体３
２の一端部にスペーサー本体３２の外周に沿って第１板
ばね１４とは同方向に延びている。スペーサー本体３２
と第３板ばね３４との間に、径方向の間隙ｂが設けられ
ている。第３板ばね３４の先端部は軸方向にスペーサー
本体３２から突出する締結部３５となっており、リーマ
ー仕上げされたボルト穴３６があいている。第３板ばね
３４の後端部は、スペーサー本体３２と一体の接続部３
８となっている。第４板ばね４１は、第２板ばね２４と
同方向に延びている。第４板ばね４１の先端部は第３板
ばね３４と同様に軸方向にスペーサー本体３２から突出
する締結部４２となっており、リーマー仕上げされたボ
ルト穴４３があいている。スペーサー本体３２と第４板
ばね４１との間に、径方向の間隙ｂが設けられている。
第４板ばねの後端部は、スペーサー本体３２と一体の接
続部４５となっている。そして、互いに向かい合う第１
板ばね１４と第３板ばね３４の締結部が、また第２板ば
ね２４と第４板ばね４１との締結部がをそれぞれリーマ
ーボルト４７で締結されて駆動側ハブ１１と被動側ハブ
２１とがスペーサー本体３２の両端部に締結されてい
る。

【００１８】上記のように構成されたたわみ軸継手３０
は、第１発明のたわみ軸継手１０と同様に作用する。し
かし、このたわみ軸継手３０は第１〜第４の４組の板ば
ね１４、２４、３４、４１を備えているので、前記たわ
み軸継手１０に比べて約２倍の軸方向変位および偏角を
調整することができる。また、スペーサー本体３２の斜
交による平行変位を調整することもできる。このとき、
板ばねは１４、３４とは偏角を生じ、また板ばね２４、
４１の偏角を生じてスペーサー本体３２に斜交を発生さ
せることになる。このときの板ばね１４、２４、３４、
４１の弾性変形は、主として軸方向に変形し、少しねじ
られる。

【００１９】なお、駆動側ハブ１１および被動側ハブ２
１の板ばね１４、２４の強度をスペーサー３０の板ばね
３４、４１より高い強度とし、疲労破損する場合は必ず
スペーサー側になるように設計すれば、スペーサー３０
のみを取り替えればよい。

【００２０】図８は、この発明の他の形態を示してい
る。図６および図７に示すたわみ軸継手３０の部材と同
様の部材には同一の参照符号を付け、その説明は省略す
る。このたわみ軸継手５０では、駆動側ハブ５１および
被動側ハブ５２が板ばねの代わりにフランジ５３となっ
ている。フランジ５３は、板ばね３４、４１よりも剛性
を高くしている。また、まったくばね作用のないフラン
ジとすることもできる。このたわみ継手５０は、駆動軸
および被動軸の心出し精度が高い場合、または偏角およ
び平行変位が小さく、軸方向変位も小さい場合に用いら
れる。板ばねが破損した場合、スペーサー３１のみを取
り替えればよい。シヤーボルトを必要とする場合、一方
のフランジ例えば駆動側ハブ５１にのみ設置すればよ
く、このたわみ軸継手５０はシヤーボルトをフランジに
安定して固定することができる。ディスク型軸継手に、
シヤーピンまたはシヤーボルトを設置する場合は、スペ
ーサーに設置することが多く、スペース上制限があり、
またコスト高となる。なお、図１〜図４に示すたわみ軸
継手１０で、駆動側ハブ１１および被動側ハブ２１のい
ずれか一方をフランジとしてもよい。

【００２１】図９は、図８に示すたわみ軸継手におい
て、駆動側ハブと被動側ハブとの間隔が大きいために、
長いスペーサーを要する場合のたわみ軸継手を示してい
る。スペーサー５４は、スペーサー駆動側ハブ５５、ス
ペーサー被動側ハブ５６および中間軸５８からなってい
る。スペーサー駆動側ハブ５５およびスペーサー被動側
ハブ５６は、リーマーボルト４７で駆動側ハブ５５およ
び被動側ハブ５６にそれぞれ締結されている。スペーサ
ー駆動側ハブ５５およびスペーサー被動側ハブ５６の板
ばね５７は、図８の板ばね３４、４１と同じである。中
間軸５８は、キー５９を介してスペーサー駆動側ハブ５
５およびスペーサー被動側ハブ５６にそれぞれ連結され
ている。中間軸５８を用いることにより、たわみ軸継手
のコストおよび慣性モーメントを低減することができ
る。一般に、スペーサーの長さが長い場合（１m 以上）
には、中間軸スペーサーが使用されることが多い。

【００２２】図１０および図１１は、この発明の他の形
態、特に板ばねの他の例を示している。この例では、駆
動側ハブおよび被動側ハブを単にハブと総称する。ハブ
６０は、ハブ本体６１の先端にフランジ６２を備えてい
る。フランジ６２の端部には、環状の板ばね本体６３が
焼きばめされてボルト６９で固定されている。板ばね本
体６３は、環状の基部６４と３枚の円弧状板ばね６５と
からなっている。板ばね６５の先端部は軸方向に環状の
基部６４から突出する締結部６６となっており、リーマ
ー仕上げされたボルト穴６７があいている。板ばね６５
の後端部は、基部６４と一体の接続部６８となってい
る。板ばね６５は周方向に間隙ａが、基部６４との間に
径方向の間隙ｂがそれぞれ設けられている。板ばね６５
の円周方向に沿って延びる向きは、たわみ軸継手にトル
クが加わった場合に引張力が作用するように決める。

【００２３】このたわみ軸継手では、ハブ本体６１を構
造用鋼で、板ばね本体６３をばね鋼板材でそれぞれ製作
することができるので、大型たわみ軸継手の場合にコス
トを低くすることができる。また、板ばね６５が破損し
た場合、板ばね本体６３を取り替えればよい。この構造
は、上記スペーサー型および中間軸型たわみ軸継手にも
適用することができる。

【００２４】図１２および図１３は、この発明の更に他
の形態を示している。たわみ軸継手７０は、駆動側ハブ
７１、被動側ハブ８１、２個のスラストフランジ９０、
および２組の輪ばね型締結要素（ロッキングエレメン
ト）９５を備えている。駆動側ハブ７１は、駆動軸が連
結される円筒状の第１ハブ本体７２を備えている。第１
ハブ本体７２の一端に内径方向に突出するストッパー７
３が設けられている。第１ハブ本体７２のストッパー７
３が設けられた端部の外径側に、外周に沿って延びる、
４枚の円弧状の第１板ばね７５が周方向に間隙ａを、径
方向に間隙ｂをおいて設けられている。第１板ばね７５
の先端部は軸方向に突出する締結部７６となっており、
リーマー仕上げされたボルト穴７７があいている。第１
板ばね７５の後端部は、第１ハブ本体７２と一体の接続
部７９となっている。被動側ハブ８１は駆動側ハブ７１
と同様の構造をしており、第２ハブ本体８２はストッパ
ー８３と４枚の第２板ばね８５が設けられている。第２
板ばね８５は、外周に沿って第１板ばね７５とは同方向
に延びている。スラストフランジ９０は、第１ハブ本体
７２および第２ハブ本体８２の内径側にはめ合うスラス
ト部９２を備えている。輪ばね型締結要素９５は、断面
が台形の２個の輪ばね９６、９７がはめ合って一体とな
っている。

【００２５】上記のように構成された駆動側ハブ７１と
被動側ハブ８１とは、第１板ばね７５と第２板ばね８５
とが向かい合わせとなってこれら板ばね７５、８５の締
結部７６、８７でリーマーボルト９８により締結されて
いる。また、駆動軸と駆動側ハブ７１との間に輪ばね型
締結要素９５を挿入し、スラストフランジ９０を締付け
ボルト９９で駆動側ハブ７１側に締め付け、スラスト部
９２で輪ばね締結要素９５を駆動側ハブ７１のストッパ
ー７３、８３に押し付ける。押し付けられた輪ばね型締
結要素９５のくさび作用により、駆動側ハブ７１が駆動
軸に保持される。同様にして、被動側ハブ８１が被動軸
に保持される。

【００２６】図１４は、板ばね１０１、１０２どうしを
締結する他の形態を示している。板ばね１０１、１０２
を締結するリーマーボルトはシヤーボルト１０３であ
り、ボルトの板ばね接合位置に溝１０４が切ってある。
伝達トルクがシヤーボルトの破断設定トルクに達する
と、シヤーボルト１０３が破断して駆動側ハブと被動側
ハブとの連結が断たれ、駆動装置または被動装置の破損
が防がれる。

【００２７】シヤーボルト１０３を締結する際、シヤー
ボルト１０３が破断したときに板ばね１０１、１０２の
接合面が互いに軸方向に離れて隙間（例えば２mm）が生
じるように、板ばね１０１、１０２をたわませて締結す
る。このようにすることにより、シヤーボルト１０３の
破断時にその破断面で板ばね１０１、１０２の接合面を
損傷することが避けられ、再使用に極めて効果的であ
る。

【００２８】一般に、ディスク型たわみ軸継手は、シヤ
ーピンまたはシヤーボルトが必要な場合、通常スペーサ
ー部に設けられので、構造が複雑になり、コストも高く
なる。しかし、この発明のたわみ軸継手では、リーマー
ボルトの代わりにシヤーボルトを用いればよく、設計的
にも特別な措置をとる必要がなく、コスト的にも有利で
ある。

【００２９】最近、工作機械、特にマシニングセンター
の主軸に使用されるたわみ軸継手では、１０，０００rp
m 以上の高速回転が要求される場合が多くなっており、
また高速回転による騒音が問題となっている。例えば、
ディスク型たわみ軸継手は、ディスクの積層板をボルト
で片持ち状態で締結するので、ボルトの頭やナットが軸
方向に突出し、風切り音の原因となっている。前記図１
２に示すたわみ軸継手７０も同様な問題がある。

【００３０】図１５は風切り音を低減する締結部の構造
を示しており、基本的な構造は図１２に示すたわみ軸継
手と同じである。駆動側ハブ１１１のハブ本体１１２
は、先端部に第１板ばね１１４を備えている。第１板ば
ね１１４の締結部１１５は、厚みが図１２に示すものよ
り軸方向に更に厚くなっている。被動側ハブ１２１のハ
ブ本体１２２に設けられた第２板ばね１２４の締結部１
２５も同様に厚くなっている。第１板ばね１１４および
第２板ばね１２４の締結部は、ボルトおよびボルトの頭
が締結部から突出しないように、六角穴付きリーマーボ
ルト１２９で締結されている。したがって、風切り音の
発生は非常に少なくなり、高速回転用に適している。第
１板ばね１１４および第２板ばね１２４をリーマーボル
ト１２９で締結する際に冷しばめを行えば、高速回転で
最も懸念されるボルトの緩みを防止することができる。
この締結部の構造は、図１２に示すたわみ軸継手以外
の、例えば図１、図６などに示すたわみ軸継手にも用い
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の形態を示すもので、たわみ軸継手の
断面図である。

【図２】図１に示す継手の右側面図である。

【図３】上記継手の締結部の平面図である。

【図４】上記継手の駆動側ハブと被動側ハブの斜視図で
ある。

【図５】図１駆動側ハブと被動側ハブの爪部を示す拡大
平面図である。

【図６】第２発明の形態を示すもので、たわみ軸継手の
断面図である。

【図７】図６のＡ−Ａ矢視図である。

【図８】この発明の他の形態を示すもので、たわみ軸継
手の断面図である。

【図９】この発明の更に他の形態を示すもので、たわみ
軸継手の断面図である。

【図１０】ハブの他の形態を示す断面図である。

【図１１】上記ハブの左側面図である。

【図１２】第１発明の他の形態を示すもので、たわみ軸
継手の断面図である。

【図１３】図１１に示す継手の左側面図である。

【図１４】ハブ間をシヤーボルトで連結した例を示す断
面図である。

【図１５】締結部の構造の他の例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０たわみ軸継手５８中間軸１１駆動側ハブ６０ハブ１２第１ハブ本体６１ハブ本
体１４第１板ばね６２フラン
ジ１５締結部６３板ばね
本体１７接続部６５板ばね２１被動側ハブ７０たわみ
軸継手２２第２ハブ本体７１駆動側
ハブ２４第２板ばね７２第１ハ
ブ本体２５締結部７５第１板
ばね２７接続部８１被動側
ハブ２９リーマーボルト８２第２ハ
ブ本体３０たわみ軸継手８５第２板
ばね３１スペーサー９５輪ばね
型締結要素３２スペーサー本体１０３シヤー
ボルト３４第３板ばね１０４溝４１第４板ばね１１１駆動側
ハブ５０たわみ軸継手１１４第１板
ばね５１駆動側ハブ１１５締結部５２被動側ハブ１２１被動側
ハブ５３フランジ１２４第２板
ばね５４スペーサー１２５締結部５５スペーサー駆動側ハブ１２９六角穴
付きリーマーボリト５６スペーサー被動側ハブ

【手続補正書】

【提出日】平成１１年３月１７日（１９９９．３．１
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３】図１２に示す継手の左側面図である。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１２月２４日（１９９９．１２．
２４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１発明のたわみ軸継手
は、主として駆動側ハブと被動側ハブとからなってい
る。駆動側ハブは、駆動軸が連結される円筒状の第１ハ
ブ本体、および第１ハブ本体の一端に第１ハブ本体との
間に径方向に間隙をおいて第１ハブ本体の外周に沿って
延びる複数の円弧状の第１板ばねを備えている。前記第
１板ばねは先端部が軸方向に第１ハブ本体から突出する
締結部となっており、後端部が第１ハブ本体と一体の接
続部となっている。隣り合う第１板ばねの先端部と後端
部との間に円周方向に間隙が設けられている。被動側ハ
ブは、被動軸が連結される円筒状の第２ハブ本体、およ
び前記第１板ばねと同様の同数の円弧状の第２板ばねを
備えた被動側ハブとからなっている。前記第１板ばねお
よび第２板ばねは締結部を中心に互いに反対方向に延
び、締結部どうしが接した状態で締結部を貫通するボル
トにより締結されている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】この発明のたわみ軸継手では、ハブ本体と
板ばねとが一体となっており、各板ばねは１枚の板ばね
（積層板ばねではない）で構成されている。したがっ
て、たわみ軸継手はコンパクトとなり、部品も少ない。
慣性モーメントが小さいので、高速回転が可能である。
両板ばねはそれぞれの締結部がボルトで締結されて駆動
側ハブと被動側ハブとが一体に構成されており、板ばね
の弾性変形するばね長さは積層板ディスク型たわみ軸継
手のボルト間の板ばね長さより長く、１枚の板厚は積層
板ばねより板厚は厚いがばね長さが長いため、積層板デ
ィスク型たわみ軸継手と同等程度の可撓性がある。この
発明では各板ばねのそれぞれがトルクを伝達するので、
ディスク型たわみ軸継手に比べて大きなトルクを伝達す
ることができる。例えば板ばねが３枚で、ボルトピッチ
径および板ばねの許容伝達力が同じであれば、４本ボル
トのディスク型たわみ軸継手に比較してこの発明のたわ
み軸継手は、１．５倍のトルクを伝達することができ
る。また、偏角の大きな用途に使用するディスク型たわ
み軸継手で発生しやすい板ばねの疲労破損やボルトの緩
みは生じない。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】一般に、ディスク型たわみ軸継手は、シヤ
ーピンまたはシヤーボルトが必要な場合、通常スペーサ
ー部に設けられるので、構造が複雑になり、コストも高
くなる。しかし、この発明のたわみ軸継手では、リーマ
ーボルトの代わりにシヤーボルトを用いればよく、設計
的にも特別な措置をとる必要がなく、コスト的にも有利
である。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年３月３１日（２０００．３．３
１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動軸が連結される円筒状の第１ハブ本
体、および第１ハブ本体の一端に円周方向に間隙をおい
て設けられた複数の円弧状の第１板ばねを備え、前記第
１板ばねは第１ハブ本体との間に径方向に間隙をおいて
第１ハブ本体の外周に沿って延び、先端部が軸方向に第
１ハブ本体から突出する締結部となっており、後端部が
第１ハブ本体と一体の接続部となった駆動側ハブと、被
動軸が連結される円筒状の第２ハブ本体、および前記第
１板ばねと同様の複数の円弧状の第２板ばねを備えた被
動側ハブとからなり、前記第１板ばねおよび第２板ばね
は締結部を中心に互いに反対方向に延び、締結部どうし
が接した状態で締結部を貫通するボルトにより締結され
ていることを特徴とするたわみ軸継手。
【請求項２】請求項１記載の駆動側ハブおよび被動側
ハブ、ならびにスペーサーを備え、前記駆動ハブの第１
板ばねと同様の第３板ばねおよび第４板ばねがそれぞれ
円筒状のスペーサー本体の両端に設けられており、第１
板ばねと第３板ばね、および第２板ばねと第４板ばねは
それぞれ締結部を中心に互いに反対方向に延び、締結部
どうしが接した状態で締結部を貫通するボルトにより締
結されていることを特徴とするたわみ軸継手。
【請求項３】互いに向き合う板ばねの一方が板ばねよ
り剛性の高いフランジとなっている請求項１または２記
載のたわみ軸継手。