JP2001099177A

JP2001099177A - 中空出力軸に摩擦締結具を備えた減速機

Info

Publication number: JP2001099177A
Application number: JP27465899A
Authority: JP
Inventors: Yoshihide Doi; 良英土肥; Mamoru Ozeki; 守尾関
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2001-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】キー結合によることなく被動軸に減速機の中
空出力軸を挿入・締結する中空出力軸に摩擦締結具を備
えた減速機を提供する。【解決手段】被動軸８０に減速機５１の中空出力軸６
６を挿入・締結する減速機５１において、中空出力軸６
６の一端部の外径が縮小された部分の外周には摩擦締結
具９０が装着されている。摩擦締結具９０は、軸方向の
スリット９５を有し外周にテーパ面９４が形成されたイ
ンナーリング９２と、内周にテーパ面９６が形成された
一対のアウターリング９３，９３と、一対のアウターリ
ング９３，９３を軸方向に締結する複数の締結用ボルト
９１で構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被動軸に減速機の
中空出力軸を挿入・締結する減速機において、前記減速
機の中空出力軸の一端部に摩擦締結具を備えた減速機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の中空出力軸１６を有する
ハイポイドギヤ式減速機１の一部を断面で示す正面図で
ある。図５は、図４に示す従来の中空出力軸１６を有す
るハイポイドギヤ式減速機１の側面断面図である。以
下、図４、図５を参照して、従来の中空出力軸１６を有
するハイポイドギヤ式減速機１について説明する。

【０００３】従来の中空出力軸１６を有するハイポイド
ギヤ式減速機１は、モータ２を備えており、モータ軸３
は、一対のベアリング４，４によって回転自在に支持さ
れている。モータ軸３の先端部には、第１ピニオン５が
形成されている。一方のベアリング４に隣接してオイル
シール６が配置されている。モータ２は、ブラケット７
を介して六角穴付ボルト８によって、ケース９に固定さ
れている。蓋１０は六角穴付ボルト１１によってケース
９に締結されている。ケース９と蓋１０によって構成さ
れる内部空間内に、第２軸１２が一対のベアリング１
３，１３によって回転自在に支持されており、第３軸１
４が一対のベアリング１５，１５によって回転自在に支
持されている。また、中空出力軸１６が一対のベアリン
グ１７，１７によって回転自在に支持されており、中空
出力軸１６の両端は、それぞれケース９と蓋１０の開口
部から露出している。そして、中空出力軸１６の外周と
ケース９および蓋１０の開口部との間にはそれぞれオイ
ルシール１８が配置されている。中空出力軸１６には、
その全長に亘ってキー溝１９が形成され、また、中空出
力軸１６の両端部寄りの位置にそれぞれ止め輪用溝２
０，２０が形成されている。

【０００４】第２軸１２には、平行キー２１によって第
１ギヤ２２が取り付けられており、さらに、第２軸１２
には、第２ピニオン２３が形成されている。そして、第
１ピニオン５がこの第１ギヤ２２に噛み合っており、第
１ピニオン５と第１ギヤ２２とによりハイポイドギヤを
構成している。また、第３軸１４には、平行キー２４よ
って第２ギヤ２５が取り付けられており、さらに、第３
軸１４には、第３ピニオン２６が形成されている。そし
て、第２ピニオン２３がこの第２ギヤ２５に噛み合って
いる。さらに、中空出力軸１６には、平行キー２７によ
って第３ギヤ２８が取り付けられており、第３ピニオン
２６がこの第３ギヤ２８に噛み合っている。したがっ
て、モータ軸３の回転は、第１ピニオン５、第１ギヤ２
２、第２ピニオン２３、第２ギヤ２５、第３ピニオン２
６及び第３ギヤ２８を介して中空出力軸１６に伝達され
る。

【０００５】図６は、図５に示す従来の中空出力軸１６
を有するハイポイドギヤ式減速機１の中空出力軸１６を
被動軸３０に締結した状態を示す側面断面図である。た
だし、図６は、従来の中空出力軸１６を有するハイポイ
ドギヤ式減速機１については、中空出力軸１６のみを示
している。被動軸３０に中空出力軸１６を締結するに
は、図６に示すように、被動軸３０にキー３１を介して
中空出力軸１６を挿入し、中空出力軸１６に形成した止
め輪用溝２０に止め輪３２を嵌め、中心孔を有するエン
ドプレート３３を止め輪３２に当接し、取付けボルト３
４をエンドプレート３３を貫通して被動軸３０の端面の
めねじに螺合する。これにより、被動軸３０に中空出力
軸１６を締結する。

【０００６】図７は、図５に示す従来の中空出力軸１６
を有するハイポイドギヤ式減速機１の中空出力軸１６を
被動軸３０に取り付ける途中を示す側面断面図である。
ただし、図７は、従来の中空出力軸１６を有するハイポ
イドギヤ式減速機１については、中空出力軸１６のみを
示している。中空出力軸１６を被動軸３０に取り付ける
には、図７に示すように、被動軸３０にキー３１を介し
て中空出力軸１６を途中まで挿入しておき、中空出力軸
１６の一方の端面（図７において右側）に中心孔を有す
る治具３５とスラスト軸受３６を当接し、六角ナット３
７を中間位置まで螺合したジャッキボルト３８を治具３
５とスラスト軸受３６を貫通して挿入し、ジャッキボル
ト３８の先端部を被動軸３０の端面のめねじに螺合す
る。その後、六角ナット３７をスラスト軸受３６に当接
した状態にする。この状態で、ジャッキボルト３８が回
転しないようにその頭部を六角レンチ等の工具で固定
し、六角ナット３７を他の六角レンチ等の工具で回転さ
せると、被動軸３０は治具３５側に引き込まれる。被動
軸３０の段部が中空出力軸１６の他の端面（図７におい
て左側）に当接するところまで引き込まれた状態で、治
具３５とスラスト軸受３６と六角ナット３７とジャッキ
ボルト３８とを取り外す。その後は、図６について説明
したように、エンドプレート３３と取付けボルト３４と
を用いて被動軸３０を中空出力軸１６に締結する。

【０００７】図８は、図５に示す従来の中空出力軸１６
を有するハイポイドギヤ式減速機１の中空出力軸１６を
被動軸３０から取り外す途中を示す側面断面図である。
ただし、図８は、従来の中空出力軸１６を有するハイポ
イドギヤ式減速機１については、中空出力軸１６のみを
示している。中空出力軸１６を被動軸３０から取り外す
には、ます、図６に示す締結状態から取付けボルト３４
とエンドプレート３３と止め輪３２とを取り外す。次
に、図８に示すように、プレート３９を被動軸３０の端
面に当接し、中心部にめねじを有しかつ廻り止めを施し
た治具４０を中空出力軸１６内に挿入し、中空出力軸１
６に形成した止め輪用溝２０に、再度、止め輪３２を嵌
める。この状態でジャッキボルト４１を治具４０に螺合
し、ジャッキボルト４１の先端をプレート３９に当接さ
せる。この状態でさらにジャッキボルト４１を六角レン
チ等の工具で回転させると、ジャッキボルト４１の先端
がプレート３９に当接しているから、その反力によって
治具４０及び止め輪３２を介して中空出力軸１６を被動
軸３０から抜き出すことができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の中空出力軸１６を有するハイポイドギヤ式減速機１
の中空出力軸１６を被動軸３０へ取り付ける場合、中空
出力軸１６と被動軸３０とをキー結合しているため、次
のような問題点があった。

【０００９】（１）被動軸３０にもキー溝を加工する必
要があるため、コスト面で不利である。（２）キー３１
と中空出力軸１６に形成したキー溝１９あるいは被動軸
３０に形成したキー溝との間のガタがバックラッシに影
響し、被動軸３０の位置決め精度が悪くなる。（３）キ
ー３１の加工は、長尺のため精度が出しにくく、中空出
力軸１６に形成したキー溝１９あるいは被動軸３０に形
成したキー溝との位置合わせに手間がかかる。（４）中
空出力軸１６と被動軸３０が摩耗で焼き付き、取り外し
が難しく、メンテナンスの点で、不利である。（５）中
空出力軸１６が長尺のため、キー溝１９の加工費が高く
なる。（６）衝撃荷重がかかる場合、キー３１のだれが
発生し、中空出力軸１６と被動軸３０がスリップする可
能性があるため、減速機の枠番をあげて使用する必要が
ある。（７）被動軸３０への中空出力軸１６の取り付け
あるいは取り外しをスムーズに行うには、図７、図８に
示すように、治具３５、スラスト軸受３６、六角ナット
３７、ジャッキボルト３８、あるいはプレート３９、治
具４０、ジャッキボルト４１を使用する必要があるた
め、取り付けあるいは取り外しに時間と手間がかかる。

【００１０】また、前記問題点は、前記従来の中空出力
軸１６を有するハイポイドギヤ式減速機１に限るもので
はなく、被動軸３０とキー結合をする中空出力軸を有す
る他の形式の減速機においても共通の問題点である。

【００１１】そこで、本発明は、被動軸とキー結合をす
る中空出力軸を有する減速機についての前記問題点を解
決し、キー結合によることなく被動軸に減速機の中空出
力軸を挿入・締結する中空出力軸に摩擦締結具を備えた
減速機を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の中空出力軸に摩擦締結具を備えた減速機
は、被動軸に減速機の中空出力軸が挿入・締結される減
速機において、前記減速機の中空出力軸の一端部に摩擦
締結具を備えており、前記摩擦締結具は、軸方向にスリ
ットを有し外周にテーパ面が形成されたインナーリング
と、内周にテーパ面が形成された一対のアウターリング
と、前記一対のアウターリングを軸方向に締結する複数
の締結用ボルトで構成されているものである。

【００１３】

【作用】被動軸に中空出力軸を挿入する。次に、締結用
ボルトを一方のアウターリングの貫通孔を通して他方の
アウターリングのねじ孔に螺合し、締結用ボルトを締め
付ける。締結用ボルトを締め付けることにより、一対の
アウターリングが互いに軸方向に引き寄せられて、締結
用ボルトの締め付けにより発生する引張力はインナーリ
ングとアウターリングの相互のテーパ面によって半径方
向分力に変換させられる。この半径方向分力によりイン
ナーリングが収縮し、その結果、中空出力軸が圧縮さ
れ、被動軸と中空出力軸とが締結される。したがって中
空出力軸の回転力は摩擦力によって被動軸に伝達され
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づき図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施例
の中空出力軸を有するハイポイドギヤ式減速機の一部を
断面で示す正面図である。図２は、図１に示す中空出力
軸を有するハイポイドギヤ式減速機の中空出力軸を被動
軸に取り付けた状態を示す側面断面図である。図３は、
図１，２に示す本発明の実施例に使用する摩擦締結具の
分解断面図である。以下、図１、図２、図３を参照し
て、本発明の実施例の中空出力軸６６を有するハイポイ
ドギヤ式減速機５１について説明する。

【００１５】本発明の実施例の中空出力軸６６を有する
ハイポイドギヤ式減速機５１は、モータ５２を備えてお
り、モータ軸５３は、一対のベアリング５４，５４によ
って回転自在に支持されている。モータ軸５３の先端部
には、第１ピニオン５５が形成されている。一方のベア
リング５４に隣接してオイルシール５６が配置されてい
る。モータ５２は、ブラケット５７を介して六角穴付ボ
ルト５８によって、ケース５９に固定されている。蓋６
０は六角穴付ボルト６１によってケース５９に締結され
ている。ケース５９と蓋６０によって構成される内部空
間内に、第２軸６２が一対のベアリング６３，６３によ
って回転自在に支持されており、第３軸６４が一対のベ
アリング６５，６５によって回転自在に支持されてい
る。また、中空出力軸６６が一対のベアリング６７，６
７によって回転自在に支持されている。中空出力軸６６
の一端部は外径が縮小されており、この外径が縮小され
た部分が蓋６０の開口部から突出している。中空出力軸
６６の外径が縮小された部分の外周には後述する摩擦締
結具９０が装着されている。中空出力軸６６の他端部は
ケース５９の開口部から露出している。そして、中空出
力軸６６の外周とケース５９および蓋６０の開口部との
間にはそれぞれオイルシール６８が配置されている。

【００１６】第２軸６２には、平行キー７１によって第
１ギヤ７２が取り付けられており、さらに、第２軸６２
には、第２ピニオン７３が形成されている。そして、第
１ピニオン５５がこの第１ギヤ７２に噛み合っており、
第１ピニオン５５と第１ギヤ７２とによりハイポイドギ
ヤを構成している。また、第３軸６４には、平行キー７
４よって第２ギヤ７５が取り付けられており、さらに、
第３軸６４には、第３ピニオン７６が形成されている。
そして、第２ピニオン７３がこの第２ギヤ７５に噛み合
っている。さらに、中空出力軸６６には、平行キー７７
によって第３ギヤ７８が取り付けられており、第３ピニ
オン７６がこの第３ギヤ７８に噛み合っている。したが
って、モータ軸５３の回転は、第１ピニオン５５、第１
ギヤ７２、第２ピニオン７３、第２ギヤ７５、第３ピニ
オン７６及び第３ギヤ７８を介して中空出力軸６６に伝
達される。

【００１７】図２に示すように、減速機５１の中空出力
軸６６には、キー溝は形成されていない。中空出力軸６
６の一端部の外径が縮小された部分の外周には摩擦締結
具９０が装着されている。摩擦締結具９０は、図１，
２，３に示すように、複数の（この実施例では５本の）
締結用ボルト９１とインナーリング９２と一対のアウタ
ーリング９３，９３とから構成されている。インナーリ
ング９２の外周には断面で見て山形をなすテーバ面９４
が形成されており、さらにインナーリング９２には軸方
向にスリット９５が形成されている。一対のアウターリ
ング９３，９３には、それぞれ内周にテーバ面９６が形
成されている。また一方のアウターリング９３には、締
結用ボルト９１に対応する貫通孔９７が形成されてお
り、他方のアウターリング９３には締結用ボルト９１に
対応するねじ孔９８が形成されている。

【００１８】また、減速機５１の中空出力軸６６を取り
付ける被動軸８０は、キー溝が形成されていない。

【００１９】次に、被動軸８０への減速機５１の中空出
力軸６６の取り付け方について説明する。図２に示すよ
うに、２点鎖線で示す被動軸８０に中空出力軸６６を挿
入する。そして、摩擦締結具９０は、インナーリング９
２のテーパ面９４とアウターリング９３のテーパ面９６
とを締結用ボルト９１により、軸方向に楔式に係合さ
せ、被動軸８０と中空出力軸６６とを締結して、摩擦力
によって回転力を伝達するために使用される。すなわ
ち、締結用ボルト９１を一方のアウターリング９３の貫
通孔９７を通して他方のアウターリング９３のねじ孔９
８に螺合し、締結用ボルト９１を締め付ける。締結用ボ
ルト９１を締め付けることにより、一対のアウターリン
グ９３，９３が互いに軸方向に引き寄せられて、締結用
ボルト９１の締め付けにより発生する引張力はインナー
リング９２とアウターリング９３の相互のテーパ面９
４、９６によって半径方向分力に変換させられる。この
半径方向分力によりインナーリング９２が収縮し、その
結果、中空出力軸６６が圧縮され、被動軸８０と中空出
力軸６６とが締結される。したがって中空出力軸６６の
回転力は摩擦力によって被動軸８０に伝達される。

【００２０】なお、前記実施例においては、中空出力軸
６６には軸方向にスリットが形成されていないが、中空
出力軸６６の収縮を容易にするために、軸方向にスリッ
トを形成することもできる。

【００２１】また、前記実施例においては、５本の締結
用ボルト９１を使用しているが、これに限定されるもの
ではなく、締結用ボルトは、本発明においては、複数本
であれば適宜の本数を使用すればよい。

【００２２】また、前記実施例は、中空出力軸６６を有
するハイポイドギヤ式減速機５１についてのものである
が、本発明は、中空出力軸を有する他の形式の減速機に
ついても適用することができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明の中空出力軸に摩擦締結具を取付
けた減速機は、中空出力軸を被動軸へ取り付ける場合、
摩擦締結具を使用し、中空出力軸と被動軸とをキー結合
していないため、次のような効果を奏する。

【００２４】被動軸と中空出力軸の焼き付きが少なく、
被動軸と中空出力軸の取り付けあるいは取り外しが容易
である。

【００２５】キーを使用しないためキー加工をする必要
がなく、また被動軸にキー溝加工をする必要がなく、加
工コストが低減できる。

【００２６】中空出力軸の場合、機械式過負荷保護装置
の取り付けが困難であるが、摩擦締結具を使用すること
で過負荷時はスリップし、過負荷保護としても機能す
る。

【００２７】キー結合でないため、キーとキー溝による
ガタがなく、被動軸の位置決め精度の必要なところや、
衝撃荷重、正逆運転の激しいところでも使用することが
できる。

【００２８】衝撃荷重がかかる場合、キー結合をしてい
るとキーのだれが発生し、中空出力軸と被動軸がスリッ
プする可能性があるため減速機の枠番を上げて使用する
場合があるが、摩擦締結具を使用することで減速機の枠
番を下げて使用することができる。

【００２９】被動軸への中空出力軸の取り付けあるいは
取り外しをスムーズに行うために、キー結合の場合は、
治具やジャッキボルトを使用する必要があるが、摩擦締
結具を使用することで、取り付けあるいは取り外しが簡
単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の中空出力軸を有するハイポ
イドギヤ式減速機の一部を断面で示す正面図である。

【図２】図１に示す中空出力軸を有するハイポイドギ
ヤ式減速機の中空出力軸を被動軸に取り付けた状態を示
す側面断面図である。

【図３】図２に示す本発明の実施例の中空出力軸を有
するハイポイドギヤ式減速機に使用する摩擦締結具の分
解断面図である。

【図４】従来の中空出力軸を有するハイポイドギヤ式
減速機の一部を断面で示す正面図である。

【図５】図４に示す従来の中空出力軸を有するハイポ
イドギヤ式減速機の側面断面図である。

【図６】図５に示す従来の中空出力軸を有するハイポ
イドギヤ式減速機の中空出力軸を被動軸に締結した状態
を示す側面断面図である。

【図７】図５に示す従来の中空出力軸を有するハイポ
イドギヤ式減速機の中空出力軸を被動軸に取り付ける途
中を示す側面断面図である。

【図８】図５に示す従来の中空出力軸を有するハイポ
イドギヤ式減速機の中空出力軸を被動軸から取り外す途
中を示す側面断面図である。

【符号の説明】

５１・・・中空出力軸を有するハイポイドギヤ式減速機５２・・・モータ５３・・・モータ軸５４・・・ベアリング５５・・・第１ピニオン５６・・・オイルシール５７・・・ブラケット５８・・・六角穴付ボルト５９・・・ケース６０・・・蓋６１・・・六角穴付ボルト６２・・・第２軸６３・・・ベアリング６４・・・第３軸６５・・・ベアリング６６・・・中空出力軸６７・・・ベアリング６８・・・オイルシール７１・・・平行キー７２・・・第１ギヤ７３・・・第２ピニオン７４・・・平行キー７５・・・第２ギヤ７６・・・第３ピニオン７７・・・平行キー７８・・・第３ギヤ８０・・・被動軸９０・・・摩擦締結具９１・・・締結用ボルト９２・・・インナーリング９３・・・アウターリング９４・・・テーバ面９５・・・スリット９６・・・テーバ面９７・・・貫通孔９８・・・ねじ孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被動軸に減速機の中空出力軸を挿入・締
結する減速機において、前記減速機の中空出力軸の一端
部に摩擦締結具を備えており、前記摩擦締結具は、軸方
向にスリットを有し外周にテーパ面が形成されたインナ
ーリングと、内周にテーパ面が形成された一対のアウタ
ーリングと、前記一対のアウターリングを軸方向に締結
する複数の締結用ボルトで構成されていることを特徴と
する中空出力軸に摩擦締結具を備えた減速機。