JP2001295851A

JP2001295851A - 軸継手

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Publication number: JP2001295851A
Application number: JP2000110320A
Authority: JP
Inventors: Taichi Okamoto; 太一岡本
Original assignee: Nabeya Bi Tech KK
Current assignee: Nabeya Bi Tech KK
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2001-10-26
Anticipated expiration: 2020-04-12
Also published as: JP3382585B2

Abstract

(57)【要約】【課題】継手本体に対するスリットの切り込み量を
浅くして強度を維持しつつ、軸締結力を十分に確保可能
な軸継手を容易に製造し得ることにある。【解決手段】軸継手は、軸を嵌挿するための軸穴３が
貫通形成されて筒状をなす継手本体２に対し、同本体２
の端面側から前記軸穴３の軸線方向に沿って該軸穴３を
二分するように第１のスリット４が切り込み形成される
と共に、前記本体２の外周面側からは前記軸穴３の軸線
と交差する方向に前記軸穴３及び第１のスリット４まで
達する第２のスリット５が切り込み形成され、前記第１
のスリット４の間隔を外的な締付力により狭めることで
前記軸穴３の径が縮径されるように構成されている。更
に、前記継手本体２に対する第２のスリット５の切り込
み形成領域は、前記軸穴３の軸線と交差する平面内で、
前記第１のスリット４を境として両側に不等分に分割さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は二つの機械的要素を
一体化してトルクや回転角の伝達をするための軸継手に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、軸継手としては、図６、図７
に示すようなものが提案されている。即ち、これら従来
の軸継手２１，３１では、軸穴２２，３２が貫通形成さ
れて筒状をなす継手本体２３，３３に対して、軸穴２
２，３２の軸線方向に沿う第１のスリット２４，３４が
前記軸穴２２，３２を二分するように切り込み形成され
ている。また、継手本体２３，３３の外周面側からは第
２のスリット２５，３５が前記軸穴２２，３２の軸線と
直交する方向へ切り込み形成され、それら第２のスリッ
ト２５，３５の切り込み形成領域は第１のスリット２
４，３４によって左右各領域が等分に二分されている。

【０００３】なお、図６に示す軸継手２１では、第２の
スリット２５が継手本体２３の一方（図６では下方）の
外周面からのみ深く切り込み形成されており、その切り
込み形状は、継手本体２３における残留部２６との境界
線が直線状をなすように形成されている。また、図７に
示す軸継手３１では、第２のスリット３５が軸穴３２の
軸線を中心にして点対称となる位置で互いに対をなすよ
うに、図６に示す軸継手２１の場合よりも浅く切り込み
形成され、各スリット３５の切り込み形状は、継手本体
３３における残留部３６との境界線が円弧状をなすよう
に形成されている。

【０００４】そして、これら各軸継手２１，３１におい
ては、第１のスリット２４，３４を横断するようにして
継手本体２３，３３に設けられた締付けねじ（図示しな
い）が締め付けられることにより、前記軸穴２２，３２
の径が縮径するように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示し
た軸継手２１では、第２のスリット２５が一つだけの構
成であるため、軸穴２２に嵌挿した軸に対する締結力を
増大させるべく、第２のスリット２５の切り込み量を比
較的深く切り込むことが可能である反面、該第２のスリ
ット２５の切り込み量を深くすると、継手本体２３の強
度が十分に確保できないという問題があった。また、第
２のスリット２５の切り込み形状は残留部２６との境界
線が直線状をなしているため、切り込み工程ではスリッ
ト加工用の円形カッターを複数方向へ移動させなければ
ならず、製造作業が煩雑化するという問題もあった。

【０００６】一方、図７に示した軸継手３１では、第２
のスリット３５が軸穴３２の軸線を中心にして点対称と
なるように２つ形成される構成のため、各第２のスリッ
ト３５の切り込み量を軸穴３２の中心（軸線）を越える
ような深さまで切り込めず、その結果、軸穴３２に嵌挿
した軸に対する摩擦係止部位（即ち、締付時における軸
との接触部分）を十分に確保できないという問題があっ
た。

【０００７】本発明は前記各問題を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、継手本体に対するスリ
ットの切り込み量を浅くして強度を維持しつつ、軸締結
力を十分に確保可能な軸継手を容易に製造し得ることに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、軸を嵌挿するための軸穴
が貫通形成されて筒状をなす継手本体に対し、同本体の
端面側から前記軸穴の軸線方向に沿って該軸穴を二分す
るように第１のスリットが切り込み形成されると共に、
前記本体の外周面側からは前記軸穴の軸線と交差する方
向に前記軸穴及び第１のスリットまで達する第２のスリ
ットが切り込み形成され、前記第１のスリットの間隔を
外的な締付力により狭めることで前記軸穴の径が縮径さ
れるようにした軸継手において、前記継手本体に対する
第２のスリットの切り込み形成領域を、前記軸穴の軸線
と交差する平面内で、前記第１のスリットを境として両
側に不等分に分割されるようにしたことを要旨としてい
る。

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記第２のスリットの切り込み
形状は、継手本体における残留部との境界線が円弧状を
なすように形成されていることを要旨としている。

【００１０】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は請求項２に記載の発意において、前記第２のスリ
ットは、前記軸穴の軸線を中心にして点対称となる位置
に形成された一対のスリットからなることを要旨として
いる。

【００１１】

【発明の実施形態】以下、本発明をクランピングタイプ
の軸継手に具体化した一実施形態を、図１〜図５に基づ
き説明する。

【００１２】図１に示すように、本実施形態に係る軸継
手１は、アルミニウム合金からなり表面にアルマイト処
理が施された継手本体２を有している。この継手本体２
は、後述する軸Ｘ及びモータ軸Ｙ（図３参照）を嵌挿す
るための軸穴３が貫通形成された筒状をなしている。継
手本体２の一方の端面側（図１（ｂ）では右側）からは
第１のスリット４が前記軸穴３の軸線方向に沿って該軸
穴３を二分するように（即ち、継手本体２の直径方向
に）切り込み形成されている。

【００１３】また、前記継手本体２の外周面側からは前
記軸穴３の軸線Ｏを中心にして点対称となる位置で対を
なすように第２のスリット５が一つずつ前記軸穴３の軸
線Ｏと直交する方向に切り込み形成されている。これら
両第２のスリット５は、図１（ｂ）に示すように、継手
本体２の他方の端面側（図１（ｂ）では左側）寄りの位
置に切り込まれており、この第２のスリット５により継
手本体２は肉厚の変形部６と肉薄の固定部７に区画され
ている。そして、これら変形部６と固定部７とを貫通す
るように前記継手本体２にはリベット孔８が前記第１の
スリット４の切り込み位置と９０度位相が異なる位置に
形成されている。

【００１４】また、継手本体２における変形部６には、
各第１のスリット４を横断して締め付けねじ９をワッシ
ャ１０を介して挿入するための凹部１１とねじ孔１２と
が対向して形成されている。そして、前記ねじ９を締め
付けることにより各第１のスリット４の間隔が狭められ
て軸穴３の径が縮径し、軸穴３の内周面が軸Ｘ等の外周
面に圧接されて軸継手１が軸Ｘ等に強固に取り付け固定
されるようになっている。尚、軸継手１の回転バランス
を考慮して、前記ねじ９は各々反対方向から挿入される
構造となっている。

【００１５】ここで、前記第２のスリット５について、
さらに詳しく説明すると、前記各第２のスリット５は、
その切り込み形状が、図１（ｃ）に示すように、継手本
体２における残留部１３との境界線が円弧状となるよう
に切り込み形成されている。そして、切り込み加工がな
されていない前記残留部１３にて、継手本体２は前記変
形部６と固定部７が連結される構成とされている。尚、
この残留部１３は十分な剛性を備えており、例えば前記
モータ軸Ｙから伝達されるトルクや回転角を軸Ｘ側へ速
やかに且つ確実に伝達可能な一体構造を継手本体２に付
与している。

【００１６】また、図１（ｃ）に示すように、前記各第
２のスリット５の切り込み形成領域は、前記第１のスリ
ット４を境界としてその両側で異形状となっている。即
ち、前記軸穴２の軸線Ｏと直交する平面内において、各
第２のスリット５の切り込み形成領域は、第１のスリッ
ト４により不等分に分割されている。このように、第２
のスリット５の切り込み形成領域が第１のスリット４に
より不等分に分割される構成は、第２のスリット５を切
り込み加工する際における加工用の円形カッター１４の
切り込み角度（スリット加工のためのカッター移動停止
位置でカッターの中心Ｐと軸穴３の中心Ｏとを結ぶ線分
が第１のスリット４の延長線に対してなす角度のことで
あり、カッター挿入角度ともいう。）θを第１のスリッ
ト４を基準線として所定角度だけ継手本体２の周方向へ
変位させることにより得られる。

【００１７】そこで、次に、前記継手本体２に対する第
２のスリット５の切り込み形成方法について、図２に基
づき説明する。さて、図２に示すように、前記第１のス
リット４が予め切り込み形成されてなる継手本体２を図
示しない固定装置により位置決め保持した状態で、先
ず、円形カッター１４（厚さ０．８ｍｍ）の回転中心Ｐ
を第１のスリット４の延長線上から側方（図２では左
側）に位置させる。本実施形態では、前記切り込み角度
θが４５度となる位置に配置される。そして、その位置
から前記円形カッター１４を継手本体２における軸穴３
の中心（軸線Ｏ）に向けて前進させる。

【００１８】すると、前記円形カッター１４は継手本体
２の一方の外周面に対して水平方向に切り込んで第２の
スリット５を切り込み形成する。このとき前記カッター
１４の先端は、切り込み加工が進むに従い、先ず軸穴３
に到達し、さらに二点鎖線で示すように軸穴３の中心
（軸線Ｏ）に到達する直前位置まで前進する。そして、
同位置にて片方の第２のスリット５の切り込み加工を終
了し、その後、同様にして、継手本体２における反対側
の外周面に対して残る片方の第２のスリット５を切り込
み形成する。すると、継手本体２には前述したとおりの
第２のスリット５が軸穴３の軸線を中心にして点対称と
なる位置で対をなすように形成される。

【００１９】次に、上記のように構成された軸継手１の
使用状態を図３に従って説明する。先ず、２個の軸継手
１を互いに内側が固定部７となるよう配設する。このと
き、両軸継手１は一対のディスク１５及びスペーサ１６
を介してピン１７をリベット孔８に挿入することにより
両固定部７間が連結される。そして、一方の軸継手１に
おける変形部６をモータ軸Ｙに取り付け、他方の軸継手
１における変形部６を回転トルクを伝達すべき軸Ｘに取
り付け、その状態においてトルクレンチ等により締付け
ねじ９を締め付けると、軸穴３の径が縮径される。

【００２０】ここで、このような軸継手１では、第１の
スリット４により第２のスリット５の切り込み形成領域
が不等分に分割されていることから、継手本体２の変形
部６においては残留部１３を基端側として継手本体２の
周方向へ片持ち支持状態とされる両変形アーム６ａ，６
ｂの各アーム長が異なることになる。そのため、軸穴３
の中心（軸線Ｏ）方向に対する切り込み深さが浅い場合
でも、前記両変形アーム６ａ，６ｂのうち一方の変形ア
ーム６ａに関しては、そのアーム長を第２のスリット５
が深く切り込まれた場合と同様に確保できる。従って、
締付けねじ９の締付力により前記変形アーム６ａが撓ん
だ際、軸穴３に嵌挿された軸Ｘやモータ軸Ｙの外周面と
前記変形アーム６ａの内周面とは互いに接触し合う部位
の面積が広く確保されることになる。摩擦係止部位が広
く確保されることになり、軸Ｘ及びモータ軸Ｙは各軸継
手１により確実にクランプされることになる。

【００２１】そこで次に、前記軸継手１に関して、継手
本体２の外周面に対する前記円形カッター１４の切り込
み角度θを、第１のスリット４の延長線に対して、１５
度、３０度、４５度、６０度にそれぞれ設定して第２の
スリット５を切り込み形成した場合の軸継手１の締結力
（スリップトルク）を測定した。尚、各試験に用いた各
軸継手１については、同一サイズの外径及び軸穴径のも
のを用い、その試験方法については、各軸継手１を軸Ｘ
に取り付け（各締付けねじ９の締め付けトルクは２．５
Ｎｍにて統一した。）、該軸継手１に対して軸Ｘが滑り
出すときのスリップトルクを各タイプ毎にそれぞれ５回
測定している。

【００２２】この結果を、図４に示す。尚、図４におい
ては、前記第２のスリット５が軸穴３の軸線Ｏを中心に
して点対称となるように一対形成した場合の各試験例を
上方のグラフ線Ａで示し、前記第２のスリット５が一つ
だけ形成した場合の各試験例を下方のグラフ線Ｂにより
示した。又、図４において前述した角度θが０度の軸継
手は、図６，図７に示す従来の軸継手２１，３１に相当
するものである。

【００２３】ここで、スリップトルクは摩擦によるもの
であるから、各タイプの測定値のうち最小値に基づき締
結力を判断するのが適していると判断される。従って、
図４の結果から明らかなように、第１のスリット４の延
長線に対し第２のスリット５の切り込み角度θが３０〜
６０度の範囲のタイプでは、従来の軸継手２１，３１と
同様の切り込み角度θが０度のものに比較して１．５〜
２．０倍の締結力を得ることができた。さらに、前記角
度θが４５〜６０度の範囲のタイプでは、従来の切り込
み角度θが０度のものに比較して１．７〜２．０倍の好
ましい締結力を得ることができた。

【００２４】従って、上記した本実施形態の軸継手１に
よれば次のような効果を奏する。（１）第２のスリット５の切り込み量が浅い場合でも、
変形部６における片方の変形アーム６ａがアーム長を第
２のスリット５が深く切り込まれた場合とほぼ同様に長
く確保できる。従って、継手本体２の強度を維持しつつ
軸Ｘやモータ軸Ｙに対する締付力（スリップトルク）を
十分に確保することができる。

【００２５】（２）また、第２のスリット５の切り込み
形状において残留部１３との境界線が円弧状をなす構成
であるため、円形カッター１４を軸穴３の中心（軸線
Ｏ）に向けて前進させるだけでよいため、製造工程での
カッター移動操作をシンプルにすることができ、製造コ
ストを低減できる。

【００２６】（３）さらに、第２のスリット５が軸穴３
の軸線を中心にして点対称となる位置に二つ形成されて
いるため、締付けねじ９を二本使用して締め付けること
になり、第２のスリット５が一つだけの場合に比して前
記締付力（スリップトルク）を略倍加することができ
る。

【００２７】（４）しかも、本実施形態の軸継手１の場
合は、第２のスリット５の切り込み角度θが４５度に設
定されているため、継手本体２の強度を維持しつつ変形
部６における変形アーム６ａの長さを十分に確保して最
適な締付力（スリップトルク）を発揮させることができ
る。ちなみに、図４に示した各試験例の結果からも明ら
かなように、従来の切り込み角度θが０度の軸継手との
比較においては、前記切り込み角度θは１５度以上あれ
ば締付力（スリップトルク）を顕著に向上し得る。

【００２８】なお、前記実施形態は次のような別例に変
更して具体化することもできる。・前記実施形態では、第２のスリット５を軸穴３の軸
線Ｏを中心にして点対称となる位置に一対形成したが、
第２のスリット５が継手本体２の外周面に対して１つの
み形成されたものとしてもよい。

【００２９】・また、前記実施形態では、第２のスリ
ット５を切り込む際に円形カッター１４の回転中心Ｐを
切り込み角度θが４５度となる位置まで第１のスリット
４の延長線から側方へ大きく移動させ、その位置から軸
穴３の中心（軸線Ｏ）に向かって直線的に移動させる構
成としたが、次のような切り込み加工方法でもよい。即
ち、図５に示すように、円形カッター１４の回転中心Ｐ
を切り込み移動停止時における前記切り込み角度θが４
５度となる位置を通る線上であって、第１のスリット４
の延長線と平行をなす線上に位置させ、該位置から継手
本体２の方向に向けて第１のスリット４の延長線と平行
に移動させてもよい。このようにすれば、より一層、製
造工程を省スペースにて短時間に行える。

【００３０】・前記実施形態では、第２のスリット５
の切り込み形状を、残留部１３との境界線が円弧状をな
すように構成したが、該境界線が直線状をなすように構
成してもよい。

【００３１】・また、第２のスリット５の切り込み形
成領域が第１のスリット４によって不等分に分割される
ならば、前記切り込み角度θは４５度に限定されず、該
角度θが０度を越える値を適宜に採用可能である。但
し、継手本体２の強度を維持しつつ軸継手１による締付
力（スリップトルク）を顕著に向上させるためには、１
５度〜６０度の範囲が採用可能範囲であり、３０度〜６
０度が好適範囲であり、４５度〜６０度が最適範囲であ
る。

【００３２】・また、継手本体２は、アルミニウム合
金に代えて、ステンレスのほか、ベリリウム銅、ばね鋼
などの金属材料が適用可能である。・さらに、第１のスリット４又は第２のスリット５の
幅、及び切り込み深さは継手本体２の全体形状・大きさ
を考慮して適宜に変更可能である。

【００３３】次に、前記実施形態から把握される請求項
以外の技術的思想について、その効果とともに以下に記
載する。（１）請求項１〜３のいずれかに記載の軸継手におい
て、前記第１のスリットを軸穴の軸線に対して斜め方向
から切り込むことを特徴とする軸継手のスリットの加工
方法。このようにすれば、従来タイプに比較して軸穴の
真円度が維持されるため、軸と軸穴とが面接触となり、
締結力がより向上する。

【００３４】（２）請求項１〜３のいずれかに記載の軸
継手において、第２のスリット加工のためのカッター移
動停止位置で円形カッターの中心と軸穴の中心とを結ぶ
線分が第１のスリットの延長線に対してなす角度が１５
度〜６０度の範囲内にある軸継手。このようにすれば、
従来タイプに比較して締結力がより向上する。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
継手本体に対するスリットの切り込み量を浅くして強度
を維持しつつ、軸締結力を十分に確保可能な軸継手を容
易に製造し得るという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本実施形態の軸継手の平面図、（ｂ）
は同側面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線の断面図。

【図２】同じく軸継手への円形カッターによる第２の
スリットの加工方法を示す概略図。

【図３】同じく軸継手を軸に取り付けた側面図。

【図４】本実施形態の軸継手のスリップトルクを示す
グラフ。

【図５】第２のスリットの別加工方法を示す概略図。

【図６】従来の軸継手における平面図及び側面図。

【図７】従来の他の軸継手における平面図及び側面
図。

【符号の説明】

１…軸継手、２…継手本体、３…軸穴、４…第１のスリ
ット、５…第２のスリット、９…締付けねじ、１３…残
留部、１４…円形カッター、Ｏ…軸穴の中心、Ｐ…円形
カッターの回転中心、Ｘ…軸、Ｙ…モータ軸。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸を嵌挿するための軸穴が貫通形成され
て筒状をなす継手本体に対し、同本体の端面側から前記
軸穴の軸線方向に沿って該軸穴を二分するように第１の
スリットが切り込み形成されると共に、前記本体の外周
面側からは前記軸穴の軸線と交差する方向に前記軸穴及
び第１のスリットまで達する第２のスリットが切り込み
形成され、前記第１のスリットの間隔を外的な締付力に
より狭めることで前記軸穴の径が縮径されるようにした
軸継手において、前記継手本体に対する第２のスリットの切り込み形成領
域を、前記軸穴の軸線と交差する平面内で、前記第１の
スリットを境として両側に不等分に分割されるようにし
たことを特徴とする軸継手。
【請求項２】前記第２のスリットの切り込み形状は、
継手本体における残留部との境界線が円弧状をなすよう
に形成されている請求項１に記載の軸継手。
【請求項３】前記第２のスリットは、前記軸穴の軸線
を中心にして点対称となる位置に形成された一対のスリ
ットからなる請求項１又は請求項２に記載の軸継手。