JP2001082497A - 回転体と回転軸との結合体並びに直列した回転軸の結合体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転体と回転軸とを結合する介在物を簡易に組
み付けることができ、且つ容易に脱落しないようにす
る。 【解決手段】回転体と回転軸とを結合する介在物を小径
の複数のピンとし、これらのピンを回転体と回転軸の境
目に斜めに穿孔して打ち込んだ後、これらの開孔の入り
口及び／又は出口を叩いて変形して、これらのピンが抜
け出ないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、機械装置における
回転体と回転軸との連結体に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、回転体と回転軸とを介在物を介し
て結合する方法には、その介在物に角キー或いは丸キー
を用いる方法が知られている。 【０００３】角キーを用いて回転体と回転軸とを結合す
る方法は、ＪＩＳ規格に規定され、広く一般に採用され
てきている。しかし、回転体の角キー溝の角に応力が集
中するため、伝達動力が過大であったり、材質的な欠陥
により材質の耐力が小さくなっている場合には、その角
から亀裂が生じることがあるという問題があった。 【０００４】また、回転体のキー溝はブローチ加工によ
り、回転軸のキー溝はフライスやエンドミル加工により
簡易に加工できるが、これらのブローチの刃、フライス
の刃及びエンドミルの刃は、磨耗許容範囲が極めて小さ
いため、これらの刃の寿命が短いという問題があった。 【０００５】また、キー溝の加工費は、ブローチ、フラ
イス及びエンドミルが高価であり、これらの刃の寿命が
短いことと相俟って、高いという問題があった。 【０００６】丸キーを用いて回転体と回転軸とを結合す
る方法は、回転体の孔に回転軸を挿入してから、これら
の境目に穿孔し、その開孔に丸キーを打ち込むことによ
って結合するものであり、丸キーには平行丸キーとテー
パ付き丸キーの２種類がある。 【０００７】丸キーが平行丸キーである場合、その平行
丸キーは、キリで穿孔した孔をリーマで内面の仕上げを
施した後、そのリーマ加工孔に打ち込むが、そのリーマ
加工費用は、リーマの刃の寿命が短いために、高く付く
という問題があった。 【０００８】丸キーがテーパ付き丸キーである場合、そ
のテーパ付き丸キーは、キリで穿孔した孔をテーパ付き
リーマで内面の仕上げを施した後、その内面が仕上がっ
た加工孔に打ち込まれるが、丸キーのテーパ面とリーマ
加工孔のテーパ面が完全に一致していないからリーマ加
工孔のテーパ面に部分接触して、圧接されて固定され
る。その接触部に生じている圧接による面圧は、その接
触が部分接触であるから、非常に大きなものとなってい
る。従って、テーパ付き丸キーは、回転動力に起因する
面圧が圧接による面圧に加算されて更に大きくなるた
め、回転軸の回動によって、圧接部が潰れたり或いは滑
って磨耗する現象が現れて、脱落する場合があると言う
問題があった。 【０００９】従来の丸キーには、前述の問題があったた
め、これまでに、実開平６−８４０２３や実開平３−１
１５２１９に開示されている改善策が考案されたが、こ
れらの考案には、下記のような問題が所在すると考えら
れる。 【００１０】図９は、実開平６−８４０２３に開示され
ている考案の概念を表したもので、その考案は、回転体
６４と回転軸６５との境目に穿孔し、その開孔にスリッ
ト付きパイプ状ピン６６を挿入した後、開孔の側面にス
リット付きパイプ状ピン６６の抜け止め板を回転軸６５
の端面にボルト止めして、回転体６４と回転軸６５とを
結合したものである。 【００１１】実開平６−８４０２３における連結体に
は、スリット付きパイプ状ピン６６に回転動力が伝達さ
れる度毎に、スリット付きパイプ状ピン６６が、中実ピ
ンでないから撓み現象を繰り返し、疲労破壊する恐れが
ある。また、実開平６−８４０２３における結合体に
は、スリット付きパイプ状ピン６６が、繰り返し生じる
撓み現象によって、孔から抜け出ることを防止する対策
を要する。更に、実開平６−８４０２３における結合体
には、ピンをパイプ状にし、そのピンにスリットを設け
るばかりでなく、そのピンの抜け止め対策をも設けなけ
ればならないから、その構造が複雑であるという問題が
あった． 【００１２】図１０は、実開平３−１１５２１９に開示
されている考案の概念を表し、その考案は、開孔が回転
軸７０と回転体６９の境目に且つ回転軸７０寄りに穿孔
され、その開孔に熱膨張率の大きいピン７１を挿入し
て、回転体６９と回転軸７０とを結合したものであり、
その結合体は、ピン７１が熱膨張により増大したとき
に、強固になされるものである。 【００１３】実開平３−１１５２１９における結合体
は、ピン７１が高温により熱変形し、その熱変形部が前
述の開孔の内面に圧接して拘束固定される旨が記載され
ているが、ピン７１の径が小さいから熱膨張が極めて小
さい処に以って、回転体６９も回転軸７０も熱膨張が生
じるため、そのような拘束固定を生じさせるためには、
ピン３２の表面とその開孔の内面は超仕上げをしなけれ
ばならない。従って、実開平３−１１５２１９における
結合体は、従来の平行丸きーと同様に施工費が高く付く
という問題がある。 【００１４】以上の事情により、関係者の間で結合が簡
易にでき、かつ、確実に弛まない回転体と回転軸の結合
体の出現が熱望されていた。 【００１５】 【解決しようとする課題】回転体と回転軸とを結合する
介在物を簡易に組み付けることができ、且つ容易に脱落
しないようにする。 【００１６】 【課題を解決するための手段】回転体と回転軸とを結合
する介在物を小径の複数のピンとし、これらのピンを回
転体と回転軸の境目に斜めに穿孔して打ち込んだ後、こ
れらの開孔の入り口及び／又は出口を叩いて変形して、
これらのピンが抜け出ないようにする。 【００１７】或いは、ピンを回転体と回転軸の境目に斜
めに穿孔して、その開孔に打ち込んだ後、これらの開孔
内に所在するピンの片側を固定し他側を強打して、その
ピンを変形させ、その変形部を開孔内面に噛合させて、
これらのピンが抜け出ないようにする。 【００１８】 【発明の実施の態様】本発明に係る回転体所謂プーリ、
歯車又は回転軸の端部に設けたフランジと回転軸との結
合体は、回転体の中心孔に回転軸を挿入し、回転体と回
転軸との端面を揃えた後、これらの端面の境目に小径の
複数の孔を回転軸の軸心に対し斜めに穿孔し、これらの
開孔に丸キーを打ち込むことによって、回転体と回転軸
とを結合する。作業者が電動式穿孔機を自力で支えて普
通に穿孔する場合、回転軸の軸心に対し平行に穿孔する
ことは至難の技であり、必ず僅かに斜めに穿孔されるか
ら、作業者は丸キーを打ち込むための開孔を普通に穿孔
すればよい。 【００１９】丸キーを打ち込む際の丸キーと嵌入孔との
締め代は、特に拘泥するものでなく、人力で叩いて入る
程度であれば差し支えない。 【００２０】隣の丸キーに近接して丸キーを打ち込む場
合、打ち込みによって生じる面圧の影響を受けて回転体
の強度が低下しないようにするために、隣り合う丸キー
の嵌入孔の内面間をその孔の直径の１．５倍以上にす
る。 【００２１】打ち込む丸キーの所要数は、隣り合う丸キ
ーの嵌入孔の内面間がその孔の直径の１．５倍以上とな
る条件の下で、その各々の丸キーに生じる実際の面圧が
伝達動力から定まる許容面圧の範囲内に収まるに必要な
数とする。また、動力の過負荷が発生する恐れがある回
転体と回転軸との結合体には、過負荷に見合う数の丸キ
ーを打ち込めば良い。尚、丸キーの打ち込みは、丸キー
を前述の開孔にハンマーで打ち込めば良い。また、丸キ
ーは、ハンマーで叩き込まなくても、油圧シリンダーの
ピストンの押圧力或いは螺子の推力を用いて前述の開孔
に圧入しても良い。 【００２２】点検整備や修理のために、回転体たるプー
リ、歯車、カップリングを回転軸から取り外す場合、こ
れらの回転体は、そのボス部が回転軸に小径の丸キーを
介して結合されているから、丸キーが傾いて打ち込まれ
ていても、油圧を用いて回転軸から強引に引き抜けば、
丸キーが、曲げ矯正され開孔の内面と擦り合って削られ
或いは内面を削るから、無理やりに引き抜くことができ
る。 【００２３】丸キーの長さは、その先端が開孔の底のす
り鉢状穴、所謂、揉み付け跡の入り口に当たるまで打ち
込んだときに、その後端が開孔入り口から僅かに沈む長
さとする。 【００２４】丸キーを打ち込んだ後、ポンチを用いて開
孔の入り口を叩いて、開孔の入り口を内側に突起変形さ
せて、丸キーが弛まないようにする。 【００２５】丸キーが打ち込まれる開孔の内面の仕上げ
は、ＪＩＳ規格の三角２個の仕上げで良い。従って、開
孔の内面は、リーマを用いなくても、切削油を十分にか
けながらキリの送り速度を遅くして穿孔して得たキリ孔
の内面で良い。 【００２６】丸キーは、焼き入れされてない平行丸キー
である場合には、その直径を３〜５ｍｍとする。平行丸
キーの直径が３ｍｍより細ければ曲がり易いために打ち
込みにくい。平行丸キーが、直径が５ｍｍより太けれ
ば、回転体を回転軸から引き抜く際、曲がり矯正されに
くいために、引き抜きが困難となる。 【００２７】また、丸キーは、焼き入れされている平行
丸キーである場合には、その直径を２〜３ｍｍとする。
平行丸キーの直径が２ｍｍより細ければ打ち込むときに
折れ易い。平行丸キーが、直径が５ｍｍより太ければ、
回転体を回転軸から引き抜く際、曲がり矯正されにくい
ために、引き抜きが困難となる。 【００２８】平行丸キーは、その外面を研磨加工しなく
ても良い。開孔がキリ孔である場合、その開孔に平行丸
キーを強く打ち込んで、平行丸キーの先端をキリ孔の揉
み付け跡に押し付け、図１１に表しているように、その
平行丸キー７４を開孔内で座屈変形させて、その変形部
８０を内面に残っているキリの切削跡７８に噛合させる
ことにより、更に抜け出にくくなる。従って、外面を研
磨加工しない平行丸キーは、回転体がスラスト荷重を受
ける場合の回転体と回転軸との結合に適する。 【００２９】本発明の回転体と回転軸との結合体は、丸
キーが回転軸の軸心に対し、傾いて打ち込まれているた
め、回転体に回転軸から抜け出る力所謂スラスト力が生
じても、回転体が丸キーを押圧し、その丸キーが回転軸
を押圧するために、ずれない。従って、本発明の回転体
と回転軸との結合体は、スラスト荷重の掛かる回転体に
スラスト荷重が生じる場合に極めて適する。 【００３０】また、リーマ加工した開孔に研磨加工した
丸キーを打ち込んでも、丸キーは締り嵌めされているか
ら抜け出ないが、誤って、嵌合の緩い丸キーを使用した
場合に備えて、丸キーが確実に抜け出ないようにしてお
くために、打ち込み後に開孔の入り口を潰して変形させ
るか、または開孔の内壁と丸キーとを点付け溶接するこ
とが好ましい。 【００３１】尚、必要長さの丸キーを全長に亘って予め
スリットを設けたものにすれば、開孔内の空気が、その
打ち込みによって、圧縮空気となって残留せずにスリッ
トを通って抜け出るので、その全長が開孔内に嵌入しな
い事態や嵌入しにくい現象を防止することができる。 【００３２】丸キーにテーパ付き丸キーを用いる場合、
開孔はテーパ孔で、その入り口の内径は５ｍｍ以上とす
る。テーパ付き孔を開孔する場合、テーパ付きリーマを
用いてキリ孔に加工を施すが、キリ孔の内径が５ｍｍよ
りも小さい場合には、リーマの磨耗が速く、また、リー
マが折損し易いために、キリ孔をテーパ孔に処理する作
業の効率が悪くなる。 【００３３】テーパ付き丸キーを用いる場合、長めのも
のをテーパ付き開孔に打ち込んだ後、その開孔から突出
している部分を切断除去し、次ぎに、その開孔の入り口
にポンチを打って、回転体及び／又は回転軸側を変形さ
せ、その変形部をテーパ付き丸キーに食い込ませておく
ことにより、抜け出なくすることができる。また、テー
パ付き開孔から突出しているテーパ付き丸キーを切断除
去した後、テーパ付き丸キーの後端と回転軸とをアーク
溶接で点付けしても、テーパ付き丸キーは抜け出なくな
る。テーパ付き丸キーを抜け出なくすることによって、
回転体は、スラスト荷重が生じてもテーパ付き丸キーに
当接して、回転軸から抜け出ない。 【００３４】修理のために、テーパ付き丸キーを用いて
結合した回転体を回転軸から引き抜く場合、回転体は、
油圧を用いて回転軸から強引に僅かに引き離せば、回転
軸側の変形部や溶接の点付け部を壊して、テーパ付き丸
キーとテーパ付き開孔との間に隙間が生じるから、その
後は回転軸から用意に引き抜くことができる。 【００３５】従来においては、回転体にスラスト荷重が
生じる場合、そのスラスト荷重に対する抵抗力は、焼嵌
やエンドプレートで受けていたが、本発明の如く、平行
丸キーやテーパ付き丸キーを斜めに設け、或いは、平行
丸キーを変形させて開孔の切削跡に噛合させることによ
って、回転体に生じるスラスト荷重に抵抗する方法は従
来にない方法である。 【００３６】従来において、回転軸の動力を回転体に角
キーを用いて伝達する場合、角キーとそのキー溝の間に
極僅かな隙間があるため、角キーが揉まれて磨耗するこ
とがあったが、本発明の回転体と回転軸との連結体は、
丸キーとその開孔との間に隙間がないから、丸キーが揉
まれて磨耗することがない。 【００３７】点検整備や修理のために回転体たるプー
リ、歯車、フランジ付きカップリングを回転軸から取り
外し、新規な回転体と交換する場合、新規な回転体を回
転軸に嵌合してから、回転軸に残在する半円状の切欠き
の内側から新たに穿孔する開孔の側面までの間隔をその
開孔の直径の１．５倍以上離した位置に回転軸心に対し
僅かに斜めに穿孔し、次いで、その開孔に丸キーを打ち
こみ、前述したようにその開孔の回転軸側の入口を潰す
か、回転軸側の入口と丸キーの端面とをアーク溶接で点
付して固着することにより、その交換が終了する。 【００３８】従って、回転体を交換しても、回転軸は交
換することなく、元の回転軸を使用することができる。 【００３９】回転体を回転軸から取り外した後、再度、
その回転体を元の回転軸に結合する場合、回転体に残存
する半円状の切欠きと回転軸に残存する半円状の切欠き
とを向かい合わせて、回転体を回転軸に嵌合し、取り外
し前に用いた丸キーより僅かに太い丸キーを向かい合わ
せて生じた元の開孔に打ち込むか、或いは、その元の開
孔をリーマ加工して僅かに大きくし、次いで、そのリー
マ加工孔に適合した丸キーを打ちこみ、前述したように
その開孔の回転軸側の入口を潰すか、回転軸側の入口と
丸キーの端面とをアーク溶接で点付して固着することに
より、その結合が終了する。 【００４０】尚、元の開孔をリーマ加工しない場合に
は、取り外し前に用いた丸キーを打ち込んでも良いが、
そのような打ち込みは、丸キーの締り強度が弱くなって
おり、回転体が弛む原因になる虞があるから、余り好ま
しくない。 【００４１】従って、回転体及び回転軸は、回転体又は
回転軸を交換しない場合、これらの結合体を何度分解し
ても、再利用することができる。 【００４２】また、回転体を回転軸から取り外した後、
回転体に残存する半円状の切欠きと、回転軸に残存する
半円状の切欠きの位置をずらして、回転体と回転軸との
境目に新たに穿孔し、その開孔に丸キーを打ち込んで、
その回転体と回転軸とを結合しても良い。 【００４３】 【実施例１】図１（ａ）は、本発明であるプーリ１と回
転軸４との結合体Ａについての実施例を表したもので、
その結合体Ａの部分断面側面図である。図１（ｂ）は、
図１（ａ）の右側面図であり、プーリ１と回転軸４の嵌
合部５の端部との境目６に平行丸キー９が３本打ち込ま
れて状況を表したものである。結合体Ａは、図１（ａ）
及び（ｂ）に表したように、プーリ１の軸孔２に回転軸
４の嵌合部５を嵌入し、次いで軸孔２と嵌合部５の境目
６に回転軸４の軸心に対し僅かに斜めにキリで穿孔した
３箇所の開孔７に、平行丸キー９を打ち込んだ後、回転
軸４の嵌合部５およびプーリ１の軸孔２に位置している
開孔７の入り口を潰して開孔７の内側を変形して、結合
したものである。 【００４４】図２は、平行丸キー９が開孔７に打ち込ま
れている状況を表した断面図であるが、平行丸キー９の
斜めの度合いは、解り易くするために大きく描いたもの
で、実際は僅かに斜めになっていれば良い。例えば、そ
の斜めの角度が０．３度であっても良い。 【００４５】結合体Ａは、平行丸キー９が回転軸４の軸
心に対し、傾いて打ち込まれているため、プーリ１に回
転軸４から抜け出る力所謂スラスト力が作用しても、プ
ーリ１が平行丸キー９に掛合し、平行丸キー９は回転軸
４の嵌合部５に掛合するから、プーリ１は弛まない。 【００４６】回転軸４及びプーリ１側の開孔７の入り口
が潰されて開孔７内に突出しているから、平行丸キー９
が回転軸４の軸心に対し、仮に平行に打ち込まれていた
としても、平行丸キー９は、開孔７の底のキリによる揉
みつけ跡８が平行丸キー９の先端を押しても、開孔７か
ら抜け出ない。 【００４７】結合体Ａにおいては、全動力伝達容量を３
本の平行丸キー９で伝達するから、平行丸キー１本当た
りの動力伝達容量は、その全動力伝達容量の３分の１に
なる。 【００４８】従来の四角キーを用いた結合体では、四角
キーが１本で全動力を伝達するのに対し、実施例である
本発明の結合体Ａでは、平行丸キー９が３本であるか
ら、平行丸キー９の直径を四角キー幅の３分の１にまで
細くすることができる。尚、四角キーが焼入れしたもの
である場合には、その四角キーに代わる各々の平行丸キ
ー９は、四角キーの３分の１幅が有する剪断力を少なく
とも有する太さとし、四角キーの幅よりも細いものとす
る。 【００４９】また、平行丸キー９は、開孔７に打ちこま
れて開孔７内に隙間がないので、開孔内でもまれて細く
ならない。この観点からは、平行丸キー９は焼き入れを
必要としない。 【００５０】平行丸キー９は、断面形状が丸であるから
四角キーのように大きな応力集中が生じない処に以っ
て、四角キーよりに細いから、四角キーを用いる場合よ
りも、平行丸キーからボス外形までの距離が大きくなっ
ているので、応力集中が小さくなる。このため、プーリ
１のボス３の外径は、四角キーを用いるボスの外径より
も小さくすることができる。従って、結合体Ａにおける
プーリ１は、従来のものよりも、軽量化することができ
る。 【００５１】 【実施例２】図３（ａ）は、本発明であるプーリ１１と
回転軸１３との結合体Ｂについての実施例を表した断面
側面図であり、プーリ１１はボスを有していない。図３
（ｂ）は、図３（ａ）の正面図であり、プーリ１１と回
転軸１３の嵌合部１４の端部との境目１５に平行丸キー
１８が４本打ち込まれている状況を表したものである。 【００５２】結合体Ｂは、図３（ａ）及び（ｂ）に表し
たように、プーリ１１の軸孔１２に回転軸１３の嵌合部
１４を嵌入し、次いで軸孔１２と嵌合部１４の境目１５
の４箇所に回転軸１３の軸心に対し僅かに斜めにキリで
穿孔したそれぞれの開孔１６に、平行丸キー１８を打ち
込んだ後、平行丸キー１８を回転軸１１及びプーリ１１
に点付け溶接して、結合したものである。 【００５３】図４は、回転軸１３の軸心に対し斜めに打
ち込まれた平行丸キー１８の後部、即ち、開孔１６の入
口を平行丸キー１８と点付け溶接した状況を表した断面
図である。その斜めの度合いは、理解し易すくするため
に大きく描いたもので、実際は僅かな斜めでよい。 【００５４】平行丸キー１８は、回転軸１３及びプーリ
１１に点付け溶接されているから、開孔１６から抜け出
ない。 【００５５】ここに、図３（ａ）のプーリ１１は、図１
のプーリ１と、ボス３を除いて、同一形状であり、使用
している平行丸キー１８の太さが図１の平行丸キー９と
同一太さであり、図１のプーリ１と同一の動力を伝達す
る。 【００５６】図３の結合体Ｂは、図１に比してボス３が
無いから、図３の平行丸キー１８が図１の平行丸キー９
の長さより短くなるが、平行丸キー１８の数を増やすこ
とによって、図１のプーリ１と同一の動力を伝達するこ
とができる。 【００５７】以上の如く、結合体Ｂにおけるプーリ１１
は、プーリ１の平行丸キー９の数よりも平行丸キー１８
の数を増やし、かつ、プーリ１に相当するボスを無くす
ことによって、結合体Ａにおけるプーリ１よりも軽量化
を図ることができる。 【００５８】 【実施例３】図５（ａ）は、本発明である歯車２０と回
転軸２２との結合体Ｃについての実施例を表した部分断
面側面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の右側面図
であり、歯車２０と回転軸２１の嵌合部２３の端部との
境目２４にテーパ付き丸キー２７が４本打ち込まれてい
る状況を表したもので、歯車２０は、ボスがない。 【００５９】結合体Ｃは、図５（ａ）及び（ｂ）に表し
たように、歯車２０の軸孔２１に回転軸２２の嵌合部２
３を嵌入し、次いで軸孔２１と嵌合部２３の境目２４に
回転軸２２の軸心に対し僅かに斜めにキリで穿孔した４
箇所のキリ孔にテーパを付け、そのテーパの付いた開孔
２５に、テーパ付き丸キー２７を打ち込んだ後、回転軸
２２の嵌合部２３に位置している開孔２５の入り口を潰
して開孔２５の内側を変形して、結合したものである。 【００６０】テーパ付き丸キー２７が回転軸２２の軸心
に対し仮に平行に打ち込まれていたとしても、テーパ付
き丸キー２７は、回転軸２２及び歯車２０側の開孔２５
の入り口が潰されて開孔２５内に突出しているから、開
孔２５の底のキリによるもみつけ跡２６がテーパ付き丸
キー２７の先端を押しても、開孔２５から抜け出ない。 【００６１】歯車２０の歯底からテーパ付き丸キー２７
の開孔２５までの距離は、従来の四角キーを用いた場合
のそれに、テーパ付き丸キー２７の大きさが従来の四角
キーの大きさより小さくなった分に相当する距離が加算
されているから、従来の四角キーを用いた場合における
歯車２０の歯底から四角キーのキー溝までの距離より大
きくなっている。 【００６２】また、従来の四角キーではキー溝の隅部に
大きな集中応力が発生していたが、テーパ付き丸キー２
７の開孔２５の周辺には、開孔２５の断面形状が丸であ
るため、大きな集中応力が発生しない。 【００６３】更に、テーパ付き丸キー２７は４本である
から、その１本当たりが負担する伝達動力は、従来の四
角キーが負担する伝達動力の４分の１に分割されて、小
さくなっている。 【００６４】以上の事情により、歯車２０は、テーパ付
き丸キー２７の開孔２５に起因して、ひび割れが入ると
いった損傷を生じない。 【００６５】 【実施例４】図６（ａ）は、歯車２９の歯の位置と回転
軸３１の円周方向の位置との間に関係がある場合におけ
る本発明である歯車２９と回転軸３１との結合体Ｄにつ
いての本発明の実施例を表した部分断面側面図である。
図６（ｂ）は、図６（ａ）の右側面図であり、図中の３
８は、歯車２９と回転軸３１との位置関係を定めるため
に設けられた四角キーであり、３８はテーパ付き丸キー
を表している。 【００６６】キー溝３９を所定位置に設けた歯車２９
を、キー溝４０を所定位置に設けた回転軸３１に四角キ
ー３８を介して組み付けた後、歯車２９と回転軸３１の
嵌合部３２との境目３３にテーパ付き開孔３４を設け、
その開孔３４にテーパ付き丸キー３６を打ち込み、次い
で回転軸３１の嵌合部３２に位置している開孔３４の入
り口を潰して開孔３４の内側を変形して、結合したもの
である。 【００６７】四角キー３８は、テーパ付き丸キー３６が
歯車２９と回転軸３１とに締り嵌めされて固設され、歯
車２９と回転軸３１との位置関係が保持されているか
ら、開孔３４にテーパ付き丸キー３６を打ち込まれた後
は不要となる。 【００６８】また、動力の伝達は、四角キー３８が止ま
り嵌めされているから、締り嵌めされているテーパ付き
丸キー３６を介して伝達される。 【００６９】従って、四角キー３８は、小さくて良い。 【００７０】また、歯車２９のキー溝３９の隅部には、
四角キー３８の動力伝達に起因する集中応力が生じな
い。 【００７１】以上の事情により、歯車２９は四角きー３
８に起因して、ひび割れが入るといった損傷を生じな
い。 【００７２】 【実施例５】図７（ａ）は、本発明であるボス付きフラ
ンジ４２ａと回転軸４５ａとからなる結合体Ｅと本発明
であるボス付きフランジ４２ｂと回転軸４５ｂとからな
る結合体Ｆとを対向して、ボス付きフランジ４２ａとボ
ス付きフランジ４２ｂとをボルト・ナット５２で締結し
た連結体の断面側面図を表している。尚、ボス付きフラ
ンジ４２ａとボス付きフランジ４２ｂとをボルト・ナッ
ト５２で締結した連結体を以後、カップリング４１と称
する。図７（ｂ）は、図７（ａ）における断面Ａ−Ａ図
であり、カップリング４１を構成するボス付きフランジ
４２ａの右側面図を表す。 【００７３】ボス付きフランジ４２ａと回転軸４５ａと
の結合体Ｅは、図７（ａ）及び（ｂ）に表したように、
ボス付きフランジ４２ａの軸孔４３ａに回転軸４５ａの
嵌合部４６ａを嵌入し、次いで軸孔４３ａと嵌合部４６
ａの境目４７ａに回転軸４５ａの軸心に対し僅かに斜め
にキリで穿孔した３箇所の開孔４８ａに、平行丸キー５
０ａを打ち込んだ後、回転軸４５ａの嵌合部４６ａおよ
びフランジ４２ａの軸孔４３ａに位置している開孔４８
ａの入り口を潰して開孔４８ａの内側を変形して、結合
したものである。 【００７４】結合体Ｅは、平行丸キー５０ａが回転軸４
５ａの軸心に対し、傾いて打ち込まれているため、ボス
付きフランジ４２ａに回転軸４５ａから抜け出る力所謂
スラスト力が作用しても、ボス付きフランジ４２ａが平
行丸キー５０ａに掛合し、平行丸キー５０ａは回転軸４
５ａに掛合するから、ボス付きフランジ４２ａは弛まな
い。また、平行丸キー５０ａは、回転軸４５ａ及びボス
付きフランジ４２ａ側の開孔４８ａの入り口を潰して開
孔４８ａ内に突出させてなるから、平行丸キー５０ａの
後端が潰し部５１ａに掛合して、開孔４８ａから抜け出
ない。開孔４８ａの入り口を潰して変形しなくても、対
向するボス付きフランジ４２ａ、４２ｂの面や対向する
平行丸キー５０ｂの先端面で塞ぐことによって、平行丸
キー５０ａの抜け落ちを防止することができる。 【００７５】しかし、平行丸キー５０ａが何等かの不測
の事由により、開孔４８ａ内で弛んで振動する事態が生
じた場合には、騒音を発生する虞があるから、開孔４８
ａ、４８ｂの入り口を潰して変形するか、或いは開孔４
８ａと平行丸キー５０ａおよび開孔４８ｂと平行丸キー
５０ｂとを点付け溶接して平行丸キー５０ａ、５０ｂが
振動できないように予めしておくことが好ましい。 【００７６】結合体Ｅにおいては、全動力伝達容量を３
本の平行丸キー５０ａで伝達するから、平行丸キー５０
ａ１本当たりの動力伝達容量は、その全動力伝達容量の
３分の１になる。 【００７７】従来のカップリングでは、通常、１本の四
角キーによって全動力が伝達されているため、四角キー
が極僅かの隙間内で揉まれて細くなって、フランジが弛
み、動力の伝達が阻害されるという事故がしばしばあっ
た。 【００７８】本結合体Ｅにおいては、平行丸キー５０ａ
は、１本当たりの動力伝達容量が小さいことに加えて、
打ち込まれて締り嵌めされているから、揉まれることが
なく、従って、細くならない。従って、ボス付きフラン
ジ４２ａは弛まない。また、平行丸キー５０ａが太めで
かつ大きい程に、動力伝達容量が大きくなる。 【００７９】結合体Ｆにおいても、形状が結合体Ｅと同
様であるから、結合体Ｅと同様の特長を有する。従っ
て、結合体Ｅと結合体Ｆとをボルト・ナット５２で締結
すれば、回転軸４５ａと回転軸４５ｂは、カップリング
４１が平行丸キー５０ａ、５０ｂを介してこれらを連結
して、一体の回転軸をなす。 【００８０】平行丸キー５０ａ、５０ｂは、その数を増
やせば、１本当たりの動力伝達容量が小さくなるから、
可能限界動力伝達容量に対する余裕の容量に相当する分
だけ、長さを短くすることができる。このため、カップ
リング４１は、平行丸キー５０ａ、５０ｂを増やすこと
によって、ボス付きフランジ４２ａ、４２ｂのボス４４
ａ、４４ｂの長さを短くすることができる。従って、本
発明のカップリング４１は、ボス４４ａ、４４ｂの長さ
を短くして、平行丸キー５０ａ、５０ｂの数を増やすこ
とによって、軽量化することができる。 【００８１】また、平行丸キー５０ａ、５０ｂを太めに
かつ増やして動力伝達容量に十分な余裕を持たせること
によって、衝撃荷重にも耐えさせることができる。ま
た、平行丸キー５０ａ、５０ｂは衝撃荷重に対しても、
前述の事由により、揉まれて細くならない。 【００８２】従来から、衝撃荷重を伴う回転軸間は、ス
プラインを介してカップリングで連結されてきた。スプ
ラインは、歯の高さが低く、長さが大きいものであるか
ら、スプラインを具備したカップリングは、必然的に大
変長いものとなっている。また、カップリングのスプラ
インと回転軸のスプラインとの嵌合には、非接触部が多
く存在しているために、この非接触部が衝撃荷重によっ
て変形し、揉まれて遂には損傷に至るという故障がしば
しば生じている。 【００８３】処が、本発明のカップリング４１は、前述
の事情により、衝撃荷重を伴う回転軸間の連結であって
も、ボスを短くして軽量化することができ、かつ、平行
丸キー５０ａ、５０ｂが抜けたり揉まれたりしないから
故障が生じないという従来のカップリングにない特徴を
有する。 【００８４】 【実施例６】図８（ａ）は、図７（ａ）におけるボス付
きフランジ４２ａを新たなボス付きフランジ５４と交換
した場合におけるカップリング５３の断面側面図を表し
ている。図８（ｂ）は、図８（ａ）における断面Ａ−Ａ
図を表している。 【００８５】図７におけるカップリング４１のボス付き
フランジ４２ａを新規なボス付きフランジ５４と交換す
る場合、ボス付きフランジ５４を回転軸５７ａに嵌合し
てから、回転軸５７ａに残在する開孔４８ａの半分、即
ち半円状切欠き６４の内側から新たに穿孔する開孔６０
の側面までの間隔をその開孔６０の直径の１．５倍以上
離した位置に回転軸５７の軸心に対し僅かに斜めに穿孔
し、次いで、その開孔６０に平行丸キー６２を打ちこ
み、前述したようにその開孔６０の回転軸側の入口を潰
し、ボス付きフランジ５４とボス付きフランジ４２ｂと
をボルト・ナット５２で締結することにより、その交換
が終了する。 【００８６】従って、カップリング４１のボス付きフラ
ンジ４２ａを交換しても、回転軸４５ａは交換すること
なく、元の回転軸を４５ａ使用することができる。 【００８７】 【効果】本発明の回転体と回転軸との連結構造は、従来
の四角キーを用いた連結構造よりも軽くすることができ
るということは、誰も予期し得なかった利点であり、こ
の軽量化によって材料が節約できる。プーリ、歯車、カ
ップリングは量産販売されているものであるから、本発
明によって発揮される省資源化の効果は莫大なものとな
ることが期待される。

【図面の簡単な説明】 【図１】（ａ）ボス付きプーリと回転軸との結合体につ
いての本発明の実施例を表した部分断面側面図である。 （ｂ）図１（ａ）の右側面図である。 【図２】平行丸キーが抜け出さないように処置した状況
を表した断面図である。 【図３】（ａ）ボス無しプーリと回転軸との結合体につ
いての本発明の実施例を表した部分断面側面図である。 （ｂ）図３（ａ）の右側面図である。 【図４】平行丸キーが抜け出さないように処置した状況
を表した断面図である。 【図５】（ａ）ボス無し歯車と回転軸との結合体につい
ての本発明の実施例を表した部分断面側面図である。 （ｂ）図５（ａ）の右側面図である。 【図６】（ａ）歯車と回転軸との間に位置関係ある場合
の結合体について本発明の実施例を表した部分断面側面
図である。 （ｂ）図６（ａ）の右側面図である。 【図７】（ａ）本発明のカップリングを表した部分断面
側面図である。 （ｂ）図７における断面断面Ａ−Ａ図である。 【図８】（ａ）本発明のカップリングを交換した場合の
実施例を表した部分断面側面図である。 （ｂ）図８における断面断面Ａ−Ａ図である。 【図９】実開平６−８４０２３におけるスリット付きパ
イプ状ピンの組み付け状況を表した断面図である。 【図１０】実開平３−１１５２１９におけるピンの組み
付け状況を表した断面図である。 【図１１】平行丸キーの外面と開孔の内面との当接状況
を表したイメージ図である。 【符号の説明】 Ａ‥‥‥‥‥‥結合体 Ｂ‥‥‥‥‥‥結合体 Ｃ‥‥‥‥‥‥結合体 Ｄ‥‥‥‥‥‥結合体 Ｅ‥‥‥‥‥‥結合体 Ｆ‥‥‥‥‥‥結合体 Ｇ‥‥‥‥‥‥結合体 １‥‥‥‥‥‥プーリ ２‥‥‥‥‥‥軸孔 ３‥‥‥‥‥‥ボス ４‥‥‥‥‥‥回転軸 ５‥‥‥‥‥‥嵌合部 ６‥‥‥‥‥‥境目 ７‥‥‥‥‥‥開孔 ８‥‥‥‥‥‥揉み付け跡 ９‥‥‥‥‥‥平行丸キー １０‥‥‥‥‥‥潰し部 １１‥‥‥‥‥‥プーリ １２‥‥‥‥‥‥軸孔 １３‥‥‥‥‥‥回転軸 １４‥‥‥‥‥‥嵌合部 １５‥‥‥‥‥‥境目 １６‥‥‥‥‥‥開孔 １７‥‥‥‥‥‥揉み付け跡 １８‥‥‥‥‥‥平行丸キー １９‥‥‥‥‥‥点付け溶接部 ２０‥‥‥‥‥‥歯車 ２１‥‥‥‥‥‥軸孔 ２２‥‥‥‥‥‥回転軸 ２３‥‥‥‥‥‥嵌合部 ２４‥‥‥‥‥‥境目 ２５‥‥‥‥‥‥開孔 ２６‥‥‥‥‥‥揉み付け跡 ２７‥‥‥‥‥‥テーパ付き丸キー ２８‥‥‥‥‥‥潰し部 ２９‥‥‥‥‥‥歯車 ３０‥‥‥‥‥‥軸孔 ３１‥‥‥‥‥‥回転軸 ３２‥‥‥‥‥‥嵌合部 ３３‥‥‥‥‥‥境目 ３４‥‥‥‥‥‥開孔 ３５‥‥‥‥‥‥揉み付け跡 ３６‥‥‥‥‥‥テーパ付き丸キー ３７‥‥‥‥‥‥潰し部 ３８‥‥‥‥‥‥四角キー ３９ａ、３９ｂ‥‥‥‥‥‥キー溝 ４０ａ、４０ｂ‥‥‥‥‥‥回転軸 ４１‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥カップリング ４２ａ、４２ｂ‥‥‥‥‥‥ボス付きフランジ ４３ａ、４３ｂ‥‥‥‥‥‥軸孔 ４４ａ、４４ｂ‥‥‥‥‥‥ボス ４５ａ、４５ｂ‥‥‥‥‥‥回転軸 ４６ａ、４６ｂ‥‥‥‥‥‥嵌合部 ４７ａ、４７ｂ‥‥‥‥‥‥境目 ４８ａ、４８ｂ‥‥‥‥‥‥開孔 ４９ａ、４９ｂ‥‥‥‥‥‥揉み付け跡 ５０ａ、５０ｂ‥‥‥‥‥‥平行丸キー ５１ａ、５１ｂ‥‥‥‥‥‥潰し部 ５２‥‥‥‥‥‥ボルト・ナット ５３‥‥‥‥‥‥カップリング ５４‥‥‥‥‥‥ボス付きフランジ ５５‥‥‥‥‥‥軸孔 ５６‥‥‥‥‥‥ボス ５７‥‥‥‥‥‥回転軸 ５８‥‥‥‥‥‥嵌合部 ５９‥‥‥‥‥‥境目 ６０‥‥‥‥‥‥開孔 ６１‥‥‥‥‥‥揉み付け跡 ６２‥‥‥‥‥‥平行丸キー ６３‥‥‥‥‥‥潰し部 ６４‥‥‥‥‥‥半円状の切欠き ６５‥‥‥‥‥‥回転軸 ６６‥‥‥‥‥‥スリット付きパイプ状ピン ６７‥‥‥‥‥‥スリット ６８‥‥‥‥‥‥空控 ６９‥‥‥‥‥‥回転体 ７０‥‥‥‥‥‥回転軸 ７１‥‥‥‥‥‥ピン ７２‥‥‥‥‥‥ピンの中心 ７３‥‥‥‥‥‥ボス ７４‥‥‥‥‥‥平行丸キー ７５‥‥‥‥‥‥平行丸キーの中心線 ７６‥‥‥‥‥‥開孔の内径 ７７‥‥‥‥‥‥噛合部 ７８‥‥‥‥‥‥キリの切削跡 ７９‥‥‥‥‥‥平行丸キーの外表面 ８０‥‥‥‥‥‥座屈変形部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高崎 武彦 福岡県北九州市戸畑区千防二丁目３番１− 706号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転体と回転軸とを、それぞれの端面をほぼ揃えて
   嵌合したそれぞれの端面との境目に丸キーを圧入して結
   合する構造において、複数本の丸キーを該境目に該回転
   軸の軸心に対して斜めに圧入して結合したことを特徴と
   する回転体と回転軸との結合体。 ２．焼き入れしていない丸キーを圧入してなる第１項記
   載の回転体と回転軸との結合体。 ３．研磨加工されていない丸キーを圧入してなる第１項
   又は第２項の内何れかの項に記載の回転体と回転軸との
   結合体。 ４．丸キーを圧入する穴の内面がリーマ加工されていな
   い第１項、第２項又は第３項の内何れかの項に記載の回
   転体と回転軸との結合体。 ５．回転体がフランジである第１項記載の連結体の該フ
   ランジを対面させて、両フランジをボルトで締結したこ
   とを特徴とする直列した回転軸の結合体。 ６．焼き入れしていない丸キーを圧入してなる第５項記
   載の直列した回転軸の結合体。 ７．研磨加工されていない丸キーを圧入してなる第５項
   又は第６項の内何れかの項に記載の回転体と直列した回
   転軸の結合体。 ８．丸キーを圧入する穴の内面がリーマ加工されていな
   い第５項、第６項又は第７項の内何れかの項に記載の直
   列した回転軸の結合体。