JP2010196771A

JP2010196771A - 軸継手

Info

Publication number: JP2010196771A
Application number: JP2009041853A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sakai; 賢治酒井; Kazutaka Suzuki; 和峰鈴木; Isahiko Shoda; 功彦正田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2029-02-25
Also published as: JP5055313B2

Abstract

【課題】簡素な構成で、部品の緩み防止及び抜け防止を図ることができる軸継手を提供する。
【解決手段】出力軸１１と入力軸２１とが１軸状になるように、これらの合わせ面１２ａ，２２を連結する軸継手において、合わせ面１２ａ，２２を貫通するボルト孔１３，２３及びピン孔１４，２４と、ボルト孔１３，２３に挿入され、合わせ面１２ａ，２２間に締結力を与えるボルト３１と、ピン孔１４，２４に挿入され、それ自体のせん断力によって、合わせ面１２ａ，２２間で動力を伝達するピン４１とを備え、ボルト３１に、合わせ面１２ａの反対側の着座面に着座し、且つ、ピン孔１４，２４を覆うフランジ部３３を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、２つの回転軸を連結し、一方の回転軸の動力を他方の回転軸に伝達する軸継手に関する。

従来から、２つの回転軸を連結させ、一方の回転軸の動力（トルク）を他方の回転軸に伝達するものとして、軸継手が提供されている。この軸継手には、対向する軸端部に設けられたフランジ部間を貫通するボルト孔に、円筒状のブッシュを圧入し、この圧入されたブッシュ内に更にボルトを挿入して、このボルトをナットを用いて締め付けるようにしたものがある。これにより、ボルトとナットとの螺合によって、フランジ部間に締付力を与えると共に、ブッシュ自体のせん断力によって、動力の伝達を行うようにしている。

このような、締結力とせん断力とを、それぞれ個別の部品で分割対応するようにした軸継手は、例えば、特許文献１，２に開示されている。

実開昭５９−１３７２６号公報実開昭６２−４４１３７号公報

しかしながら、上記従来の軸継手においては、ボルトの緩み防止を図るために、ナット、座金、ねじ止めピンを用いなければならず、また、ブッシュの抜け防止を図るために、ブッシュ自体にボルト孔から突出する頭部を形成したり、座付きナットを用いたりしなければならない。これにより、部品点数が多くなり、軸継手の構成が複雑になってしまうという問題があった。

従って、本発明は上記課題を解決するものであって、簡素な構成で、部品の緩み防止及び抜け防止を図ることができる軸継手を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る軸継手は、
第１回転軸と第２回転軸とが１軸状になるように、前記第１回転軸の端部に設けられる第１合わせ面と前記第２回転軸の端部に設けられる第２合わせ面とを連結する軸継手において、
前記第１合わせ面と前記第２合わせ面とを貫通するボルト孔及びピン孔と、
前記ボルト孔に挿入され、前記第１合わせ面と前記第２合わせ面との間に締結力を与えるボルトと、
前記ピン孔に挿入され、それ自体のせん断力によって、前記第１合わせ面と前記第２合わせ面との間で動力を伝達するピンとを備え、
前記ボルトは、
前記第１合わせ面または前記第２合わせ面の反対側の着座面に着座し、且つ、前記ピン孔を覆うフランジ部を有する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係る軸継手は、
前記ボルト孔と前記ピン孔とを周方向に交互に設け、
前記ピンが挿入された前記ピン孔は、当該ピン孔に隣接した前記ボルト孔に挿入された前記ボルトの前記フランジ部に覆われる
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明に係る軸継手は、
前記ピンと前記フランジ部とは当接する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第４の発明に係る軸継手は、
前記フランジ部と前記ピンとの間に弾性部材を設ける
ことを特徴とする。

従って、本発明に係る軸継手によれば、第１回転軸の第１合わせ面と第２回転軸の第２あわせ面とを貫通するボルト孔及びピン孔にボルト及びピンを挿入したときに、ボルトのフランジ部が、第１合わせ面または第２合わせ面の反対側の着座面に着座して、ピン孔を覆うようにしたことにより、簡素な構成で、ボルトの緩み防止及びピンの抜け防止を図ることができる。

本発明の一実施例に係る軸継手の断面図である。図１のＡ矢視図である。図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。弾性部材を介在させたときの要部断面図である。

以下、本発明に係る軸継手について、図面を用いて詳細に説明する。

図１及び図２に示すように、本発明に係る軸継手は、回転可能に支持される出力軸（駆動軸）１１と入力軸（被駆動軸）２１とを連結し、出力軸１１の動力（トルク）を入力軸２１に伝達するものである。

出力軸１１は円筒状に形成されており、その端部にはフランジ部１２が設けられている。フランジ部１２には、貫通孔である複数のボルト孔１３及びピン孔１４が形成されており、これらボルト孔１３とピン孔１４とは、フランジ部１２の周方向において、交互に等角度間隔で配置されている。なお、フランジ部１２は、入力軸２１側の合わせ面１２ａと、この合わせ面１２ａの反対側の着座面１２ｂとを有している。

また、入力軸２１は円筒状に形成されており、その端部には、フランジ部１２の合わせ面１２ａと面する合わせ面２２が設けられている。合わせ面２２には、有底孔である複数のボルト孔２３及びピン孔２４が形成されており、これらボルト孔２３とピン孔２４とは、合わせ面２２の周方向において、交互に等角度間隔で配置されている。そして、ボルト孔２３の内周面には、めねじ部２３ａが形成されている。なお、ボルト孔１３，２３及びピン孔１４，２４は、同じ内径に形成されている。

即ち、出力軸１１の合わせ面１２ａと入力軸２１の合わせ面２２との連結時においては、ボルト孔１３，２３同士が対接して連通する共に、ピン孔１４，２４同士が対接して連通することになる。そして、対接したボルト孔１３，２３には、ボルト３１が挿入されると共に、対接したピン孔１４，２４には、ピン４１が挿入されている。

ボルト３１は、図示しない六角レンチが係合可能な六角形状の頭部３２と、この頭部３２の端部に形成されるフランジ部３３と、その先端側に形成されるおねじ部３４とを有している。従って、ボルト３１を対接したボルト孔１３，２３に挿入することにより、フランジ部３３がフランジ部１２の着座面１２ｂに着座すると共に、おねじ部３４がボルト孔２３のめねじ部２３ａと螺合する。これにより、合わせ面１２ａ，２２間に締結力が与えられることになる。なお、このような、ボルト３１の締結時においては、そのフランジ部３３がナットや座金と同じ役割を果たすため、ボルト３１の緩み防止が図られている。

また、ピン４１は、棒状で、且つ、その長さが対接したピン孔１４，２４の長さと同じ長さ（深さ）に形成されている。従って、ピン４１を対接したピン孔１４，２４に挿入することにより、出力軸１１の駆動（回転）時において、ピン４１自体のせん断力によって、出力軸１１の動力が入力軸２１に伝達されることになる。

ここで、図１乃至図３に示すように、フランジ部３３の半径は、ボルト孔１３，２３とピン孔１４，２４との間の軸間距離よりも若干短く形成されている。これにより、ボルト３１の締結時においては、そのフランジ部３３の一部分が、当該ボルト３１が挿入されたボルト孔１３，２３に隣接する両側のピン孔１４，２４の開口部の一部分を覆い被さるようになっている。

即ち、ピン孔１４，２４に対して、フランジ部１２の周方向両側から、フランジ部３３が張り出すことになるため、このフランジ部３３の張り出し部分に、当該ピン孔１４，２４に挿入されたピン４１の端面が当接することになる。これにより、ボルト３１のフランジ部３３によって、ピン４１の抜け防止が図られている。

また、上述したように、フランジ部３３がピン孔１４，２４に覆い被さるようにしたことにより、動力伝達時の振動によって、ピン４１がフランジ部３３側に移動した場合には、このピン４１がフランジ部３３を押圧することになる。これにより、ボルト３１に対して、その引き抜き方向に押圧力が作用するため、ボルト３１のおねじ部３４とボルト孔２３のめねじ部２３ａとの間の螺合力が大きくなり、更にボルト３１の緩み防止が図られることになる。

そして、軸継手を組み立てる場合には、先ず、出力軸１１の合わせ面１２ａと入力軸２１の合わせ面２２とを対接させ、互いのボルト孔１３，２３及びピン孔１４，２４を整合させる。次いで、ピン４１を対接したピン孔１４，２４に挿入した後、ボルト３１を対接したボルト孔１３，２３に挿入して、そのフランジ部３３をフランジ部１２の着座面１２ｂに当接させると共に、おねじ部３４をボルト孔２３のめねじ部２３ａと螺合させる。これにより、出力軸１１と入力軸２１とは、連結状態となり、フランジ部３３の一部分は、ピン孔１４，２４の開口部の一部分を覆うことになる。

ここで、ボルト３１及びピン４１を挿入する場合には、ピン４１をピン孔１４，２４に完全に挿入してから、ボルト３１をボルト孔１３，２３に挿入してもよく、また、ピン４１の途中までをピン孔１４，２４に挿入した状態で、ボルト３１を挿入しながら、そのフランジ部１２によって、ピン４１を押し込んで完全に挿入してもよい。

従って、出力軸１１を駆動させることにより、その動力はピン４１自体のせん断力によって、入力軸２１に伝達される。このとき、ボルト３１のフランジ部３３によって、当該ボルト３１の緩み防止及びピン４１の抜け防止が図られている。

なお、上述した実施形態においては、出力軸１１だけにフランジ部１２を設けるようにしたが、入力軸２１にも同様のフランジ部を設けたり、入力軸２１だけにフランジ部を設けたりしても良く、また、出力軸１１及び入力軸２１の双方に、フランジ部を設けることなく、合わせ面のみを備えるようにしても構わない。

また、フランジ部３３を、ボルト３１に対して一体的に形成したが、別体としても構わない。即ち、フランジ部３３を座金となるように別体に設けても構わない。

更に、ピン４１の長さを、連結時に対接したピン孔１４，２４の長さと同じ長さになるように形成したが、図４に示すように、対接したピン孔１４，２４の長さよりも短い長さのピン４２を用い、このピン４２とフランジ部３３との間に、樹脂、ゴム、皿ばね等の弾性部材５１を介在させるようにしても構わない。これにより、振動によりピン４２がフランジ部３３側に移動しなくても、常に弾性部材５１がフランジ部３３を押圧することになる。この結果、ボルト３１に対して、常にその引き抜き方向に押圧力が作用するため、ボルト３１の緩み防止を向上させることができる。

従って、本発明に係る軸継手によれば、出力軸１１の合わせ面１２ａと入力軸１２の合わせ面２２とを貫通するボルト孔１３，２３及びピン孔１４，２４に、ボルト３１及びピン４１を挿入したときに、ボルト３１に設けたフランジ部３３が、合わせ面１２ａの反対側の着座面１２ｂに着座して、ピン孔１４，２４を覆うようにしたことにより、部品点数が削減されて簡素な構成をなすと共に、ボルト３１の緩み防止及びピン４１の抜け防止を図ることができる。

また、ボルト３１にフランジ部３３を設けることにより、従来の軸継手において用いられていたナット、座金、ねじ止めピン等を必要としないため、ボルト３１及びピン４１だけを使用することになり、組み立て作業や分解作業を容易に行うことができる。更に、従来の軸継手において用いられていたねじ止めピンは、軸継手分解後において再使用が困難となるが、再使用可能なボルト３１及びピン４１だけを使用しているので、コスト低減を図ることができる。

本発明は、耐久性及び動力伝達の信頼性を向上させる軸継手に適用可能である。

１１出力軸
１２フランジ部
１２ａ合わせ面
１２ｂ座面
１３ボルト孔
１４ピン孔
２１入力軸
２２合わせ面
２３ボルト孔
２３ａめねじ部
２４ピン孔
３１ボルト
３２頭部
３３フランジ部
３４おねじ部
４１，４２ピン
５１弾性部材

Claims

第１回転軸と第２回転軸とが１軸状になるように、前記第１回転軸の端部に設けられる第１合わせ面と前記第２回転軸の端部に設けられる第２合わせ面とを連結する軸継手において、
前記第１合わせ面と前記第２合わせ面とを貫通するボルト孔及びピン孔と、
前記ボルト孔に挿入され、前記第１合わせ面と前記第２合わせ面との間に締結力を与えるボルトと、
前記ピン孔に挿入され、それ自体のせん断力によって、前記第１合わせ面と前記第２合わせ面との間で動力を伝達するピンとを備え、
前記ボルトは、
前記第１合わせ面または前記第２合わせ面の反対側の着座面に着座し、且つ、前記ピン孔を覆うフランジ部を有する
ことを特徴とする軸継手。
請求項１に記載の軸継手において、
前記ボルト孔と前記ピン孔とを周方向に交互に設け、
前記ピンが挿入された前記ピン孔は、当該ピン孔に隣接した前記ボルト孔に挿入された前記ボルトの前記フランジ部に覆われる
ことを特徴とする軸継手。
請求項１または２に記載の軸継手において、
前記ピンと前記フランジ部とは当接する
ことを特徴とする軸継手。
請求項１または２に記載の軸継手において、
前記フランジ部と前記ピンとの間に弾性部材を設ける
ことを特徴とする軸継手。