JP2015075198A

JP2015075198A - 撓み軸継手

Info

Publication number: JP2015075198A
Application number: JP2013212861A
Authority: JP
Inventors: 栗林　定友; Sadatomo Kuribayashi; 定友栗林
Original assignee: K Seven Co Ltd
Current assignee: K Seven Co Ltd
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2015-04-20

Abstract

【課題】原動軸側と従動軸側との間の偏心、偏角及びスラスト移動に良好に対処でき、補修及び組立てが簡単な新規構造の撓み軸継手を提供する。
【解決手段】原動側及び従動側において、フランジ部６，８に周方向に配列されて設けられた軸方向の複数の貫通孔７，９には可撓性部材１０，１２が取外し可能に取付けられている。可撓性部材１０，１２のそれぞれは、貫通孔７，９の内面に対向する外面を有する筒状部１０ａ，１２ａと、その端部に連なりフランジ部６，８の外側端面上に延びる鍔部１０ｂ，１２ｂとからなる。原動側及び従動側の筒状部１０ａ，１２ａの対応するもの同士を貫通して延びる連結杆体１４は、端部に大径部１４ｘ，１４ｙを備えており、これら大径部１４ｘ，１４ｙが原動側及び従動側の鍔部１０ｂ，１２ｂの外側に位置している。
【選択図】図１

Description

本発明は、軸継手に関するものであり、特に、原動軸側と従動軸側との間に生ずる偏心、偏角及びスラスト移動に良好に対処でき、回転力伝達効率が高く、補修及び組立てが簡単な撓み軸継手に関する。

各種回転力伝達機構において２つの回転軸の端部どうしが継手により接続される。例えば、モーターの出力回転軸とポンプの入力回転軸とが継手により接続される。この様な軸継手は、原動軸端部と従動軸端部とにそれぞれ適宜の取付け部材を取付け、これら原動軸側取付け部材と従動軸側取付け部材とを適宜の機構で結合したものが一般的である。

この場合、モーターの出力回転軸とポンプの入力回転軸とが十分に整列（アライメント）する様に注意深くモーター及びポンプの据え付けを行っても、双方の回転軸間には幾分かの偏心や偏角が残り、更にモーターやポンプには作動時に振動が発生するので、これらを継手部分で吸収するために、従来、バネやゴム等の可撓性部材を介して回転力を伝達させるようにした撓み軸継手が用いられている。

このような撓み軸継手としては、例えば、特許文献１に記載されているように、可撓性部材として単一の中間要素を介在させるものがある。

また、撓み軸継手としては、例えば、特許文献２に記載されているように、可撓性部材として回転軸に関し周方向に均等に配列された複数の回転力伝達ユニットを介在させるものがある。これによれば、可撓性部材に故障が発生した場合には、関連する回転力伝達ユニットのみを交換すればよく、保守が容易且つ低廉になる。

一方、偏心及び偏角に対処可能な継手としてオルダム継手が用いられている。オルダム継手としては、例えば、特許文献３に記載されているように、特許文献２のものと同様に回転軸に関し周方向に均等に配列された複数の回転力伝達ユニットを介在させ、該回転力伝達ユニットとしてオルダム機構を備えたものがある。これによれば、比較的大きな偏心及び偏角に対処することができる。

特開平９−２６４３３０号公報特開平５−３４６１２４号公報特開平６−３３９４７号公報

オルダム継手は、比較的大きな偏心及び偏角及びスラスト移動に対処できるが、平行平面を高い精度で作製することが必須であり、製作コストが高くなるという難点があった。

ところで、近年のアライメント技術の進歩により、偏心及び偏角の値がそれほど大きくなることはなくなりつつある。

本発明は、原動軸側と従動軸側との間の偏心、偏角及びスラスト移動に良好に対処でき、補修及び組立てが簡単な新規構造の撓み軸継手を提供することを目的とするものである。本発明の別の目的は、回転力を効率よく伝達する撓み軸継手を提供することにある。

本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
原動軸端部と従動軸端部とが対向配置されており、
前記原動軸端部は原動軸フランジ部を有し、該原動軸フランジ部には軸方向の複数の原動側貫通孔が周方向に配列されて設けられており、これら原動側貫通孔にはそれぞれ原動側可撓性部材が取外し可能に取付けられており、
該原動側可撓性部材のそれぞれは、前記原動側貫通孔の内面に対向する外面を有する原動側筒状部と、該原動側筒状部の端部に連なり前記原動軸フランジ部の外側端面上に延びる原動側鍔部とからなり、
前記従動軸端部は従動軸フランジ部を有し、該従動軸フランジ部には前記複数の原動側貫通孔に対応して軸方向の複数の従動側貫通孔が周方向に配列されて設けられており、これら従動側貫通孔にはそれぞれ従動側可撓性部材が取外し可能に取付けられており、
該従動側可撓性部材のそれぞれは、前記従動側貫通孔の内面に対向する外面を有する従動側筒状部と、該従動側筒状部の端部に連なり前記従動軸フランジ部の外側端面上に延びる従動側鍔部とからなり、
前記原動軸フランジ部と前記従動軸フランジ部とが間隔をおいて配置され、
前記原動側可撓性部材の原動側筒状部及び前記従動側可撓性部材の従動側筒状部の対応するもの同士を貫通して延びる連結杆体が設けられており、
該連結杆体は、原動側端部に原動側大径部を備え、従動側端部に従動側大径部を備えており、前記原動側大径部が前記原動側可撓性部材の原動側鍔部の外側に位置し、前記従動側大径部が前記従動側可撓性部材の従動側鍔部の外側に位置しており、前記原動側大径部及び前記従動側大径部がそれぞれ前記原動側鍔部及び前記従動側鍔部に係合されることにより前記原動軸フランジ部と前記従動軸フランジ部との軸方向最大離反距離を設定するように構成されている、
ことを特徴とする、撓み軸継手、
が提供される。

本発明の一態様においては、前記連結杆体はボルト・ナットの組からなる。本発明の一態様においては、前記原動側鍔部は、前記原動軸端部の外周面と係合する形状をなしており、これにより前記連結杆体の周りでの回転が阻止されており、前記従動側鍔部は、前記従動軸端部の外周面と係合する形状をなしており、これにより前記連結杆体の周りでの回転が阻止されている。

本発明によれば、原動軸側と従動軸側との間の偏心、偏角及びスラスト移動に良好に対処でき、補修及び組立てが簡単な新規構造の撓み軸継手が提供される。また、本発明によれば、高い効率で回転力を滑らかに伝達できる撓み軸継手が提供される。

本発明による撓み軸継手の一実施例を示す分解斜視図である。図１の撓み軸継手の組立て状態での斜視図である。図１の撓み軸継手の組立て状態での断面図である。図１の撓み軸継手を原動軸側からみた図である。

以下、図面を参照しながら本発明の具体的な実施の形態を説明する。但し、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、この実施形態に対する種々の変更をなしたものをも包含する。

図１は本発明による撓み軸継手の一実施例を示す分解斜視図であり、図２はその組立て状態の斜視図であり、図３はその縦断面図であり、図４はそれを原動軸側からみた図である。

これらの図において、２は原動軸端部であり、２’は原動軸回転中心である。また、４は従動軸端部であり、４’は従動軸回転中心である。原動軸端部２と従動軸端部４とは互いに対向し且つ回転中心２’，４’が大略合致するようにアライメントされて配置されている。以下、回転中心２’，４’の方向を軸方向ということにする。

原動軸端部２は、その端面に形成された原動軸フランジ部６を有する。原動軸フランジ部６には、軸方向の複数（図では４つ）の原動側貫通孔７が原動軸回転中心２’の周りに即ち周方向に均等に配列されて設けられている。これら原動側貫通孔７にはそれぞれ原動側可撓性部材１０が取外し可能に取付けられている。原動側貫通孔７の内面の形状は円柱状であることが、原動側可撓性部材１０の撓み変形の自由度を高める観点から好ましい。

原動側可撓性部材１０のそれぞれは、原動側貫通孔７の内面に対向する外面を有する原動側筒状部１０ａと、該原動側筒状部の端部に連なり原動軸フランジ部６の外側端面上に延びる原動側鍔部１０ｂとからなる。ここで、「外側」とは、軸方向に関して、従動軸端部４とは反対側であることをいうものとする。原動側筒状部１０ａは、原動側貫通孔７内に軸方向に従動軸端部４の方へ向かって挿入されている。

従動側の構成は、原動側の構成と同等である。即ち、従動軸端部４は、その端面に形成された従動軸フランジ部８を有する。従動軸フランジ部８には、原動側貫通孔７に対応して、軸方向の複数（図では４つ）の従動側貫通孔９が従動軸回転中心４’の周りに即ち周方向に均等に配列されて設けられている。これら従動側貫通孔９にはそれぞれ従動側可撓性部材１２が取外し可能に取付けられている。従動側貫通孔９の内面の形状は円柱状であることが、従動側可撓性部材１２の撓み変形の自由度を高める観点から好ましい。

従動側可撓性部材１２のそれぞれは、従動側貫通孔９の内面に対向する外面を有する従動側筒状部１２ａと、該従動側筒状部の端部に連なり従動軸フランジ部８の外側端面上に延びる従動側鍔部１２ｂとからなる。ここで、「外側」とは、軸方向に関して、原動軸端部２とは反対側であることをいうものとする。従動側筒状部１２ａは、従動側貫通孔９内に軸方向に原動軸端部２の方へ向かって挿入されている。

原動軸フランジ部６と従動軸フランジ部８とは、軸方向に間隔をおいて配置されている。

回転力伝達のための部材として設けられている連結杆体１４は、原動側可撓性部材１０の原動側筒状部１０ａ及び従動側可撓性部材１２の従動側筒状部１２ａの対応するもの同士を貫通して延びている。

連結杆体１４は、原動側の端部に原動側大径部１４ｘを備え、従動側の端部に従動側大径部１４ｙを備えている。連結杆体１４は、ボルト・ナットの組からなり、原動側大径部１４ｘがボルトの頭により構成され、従動側大径部１４ｙがボルトに適合されたナットにより構成されるものとすることができる。ナットとしてダブルナットを用いることで、従動側大径部１４ｙを所望の位置に容易に設定することができる。

原動側大径部１４ｘが原動側可撓性部材１０の原動側鍔部１０ｂの外側に位置し、従動側大径部１４ｙが従動側可撓性部材１２の従動側鍔部１２ｂの外側に位置している。かくして、原動側大径部１４ｘ及び従動側大径部１４ｙがそれぞれ原動側可撓性部材１０の原動側鍔部１０ｂ及び従動側可撓性部材１２の従動側鍔部１２に係合されることにより、原動軸フランジ部６と従動軸フランジ部８との軸方向最大離反距離を設定するように構成されている。尚、図示されるように、原動側大径部１４ｘと原動側鍔部１０ｂとの間にワッシャを介在させ、従動側大径部１４ｙと従動側鍔部１２ｂとの間にワッシャを介在させることができる。

原動側可撓性部材１０の原動側鍔部１０ｂは、原動軸端部２の円筒形状外周面と係合する円弧切欠きを持つ形状をなしており、これにより連結杆体１４の周りでの回転が阻止されている。同様に、従動側可撓性部材１２の従動側鍔部１２ｂは、従動軸端部４の円筒形状外周面と係合する円弧切欠きを持つ形状をなしており、これにより連結杆体１４の周りでの回転が阻止されている。

連結杆体１４の材質としては金属を用いることができる。また、原動側可撓性部材１０及び従動側可撓性部材１２の材質としては、連結杆体１４に対し適度の滑り性を有し、また適度の強度を有し、更に適度の可撓性（柔軟性）を有するプラスチック材料例えばポリアセタール樹脂やポリアミド樹脂を用いることができる。

原動軸端部２が回転すると、その回転力は原動軸フランジ部６に取付けられた各原動側可撓性部材１０から各連結杆体１４を介して各従動側可撓性部材１２を取付けた従動軸フランジ部８へと伝達され、従動軸端部４が回転せしめられる。その際、原動軸端部２と従動軸端部４との間に生ずる回転中心２’，４’の周りでの相対的回動は、各原動側可撓性部材１０及び各従動側可撓性部材１２が撓み変形することで、吸収される。原動軸端部２と従動軸端部４とに偏心、偏角またはスラスト移動が生じた場合にも、同様に、各原動側可撓性部材１０及び各従動側可撓性部材１２が撓み変形することで、吸収される。

かくして、本実施形態では、特定の連結杆体１４に負荷が集中することなく、全連結杆体１４により均等且つ滑らかに回転力伝達がなされ、伝達効率が良い。

以上の様な本実施形態の撓み軸継手は、図１に示される様な構成部材を組立てることにより容易に製造される。そして、連結杆体１４並びに原動側可撓性部材１０及び従動側可撓性部材１２の交換は、原動軸端部２及びそのフランジ部６並びに従動軸端部４及びそのフランジ部８を移動させることなしに、連結杆体１４を取外し、原動側可撓性部材１０及び従動側可撓性部材１２を軸方向に外側へと引き抜くのみで簡単に行うことができ、これら連結杆体１４、原動側可撓性部材１０及び従動側可撓性部材１２のそれぞれにつき個別に容易に補修ができる。

以上の実施形態では、連結杆体１４、原動側可撓性部材１０及び従動側可撓性部材１２の数がそれぞれ４であるが、本発明においては、連結杆体１４、原動側可撓性部材１０及び従動側可撓性部材１２の数をそれぞれ６、８、１０、１２更にはそれ以上としてもよい。

２原動軸端部
２’原動軸回転中心
４従動軸端部
４’従動軸回転中心
６原動軸フランジ部
７原動側貫通孔
８従動軸フランジ部
９従動側貫通孔
１０原動側可撓性部材
１０ａ原動側筒状部
１０ｂ原動側鍔部
１２従動側可撓性部材
１２ａ従動側筒状部
１２ｂ従動側鍔部
１４連結杆体
１４ｘ原動側大径部
１４ｙ従動側大径部

Claims

原動軸端部と従動軸端部とが対向配置されており、
前記原動軸端部は原動軸フランジ部を有し、該原動軸フランジ部には軸方向の複数の原動側貫通孔が周方向に配列されて設けられており、これら原動側貫通孔にはそれぞれ原動側可撓性部材が取外し可能に取付けられており、
該原動側可撓性部材のそれぞれは、前記原動側貫通孔の内面に対向する外面を有する原動側筒状部と、該原動側筒状部の端部に連なり前記原動軸フランジ部の外側端面上に延びる原動側鍔部とからなり、
前記従動軸端部は従動軸フランジ部を有し、該従動軸フランジ部には前記複数の原動側貫通孔に対応して軸方向の複数の従動側貫通孔が周方向に配列されて設けられており、これら従動側貫通孔にはそれぞれ従動側可撓性部材が取外し可能に取付けられており、
該従動側可撓性部材のそれぞれは、前記従動側貫通孔の内面に対向する外面を有する従動側筒状部と、該従動側筒状部の端部に連なり前記従動軸フランジ部の外側端面上に延びる従動側鍔部とからなり、
前記原動軸フランジ部と前記従動軸フランジ部とが間隔をおいて配置され、
前記原動側可撓性部材の原動側筒状部及び前記従動側可撓性部材の従動側筒状部の対応するもの同士を貫通して延びる連結杆体が設けられており、
該連結杆体は、原動側端部に原動側大径部を備え、従動側端部に従動側大径部を備えており、前記原動側大径部が前記原動側可撓性部材の原動側鍔部の外側に位置し、前記従動側大径部が前記従動側可撓性部材の従動側鍔部の外側に位置しており、前記原動側大径部及び前記従動側大径部がそれぞれ前記原動側鍔部及び前記従動側鍔部に係合されることにより前記原動軸フランジ部と前記従動軸フランジ部との軸方向最大離反距離を設定するように構成されている、
ことを特徴とする、撓み軸継手。
前記連結杆体はボルト・ナットの組からなることを特徴とする、請求項１に記載の撓み軸継手。
前記原動側鍔部は、前記原動軸端部の外周面と係合する形状をなしており、これにより前記連結杆体の周りでの回転が阻止されており、前記従動側鍔部は、前記従動軸端部の外周面と係合する形状をなしており、これにより前記連結杆体の周りでの回転が阻止されている、ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の撓み軸継手。