JP2017036806A - 軸継手 - Google Patents

Abstract

【課題】一対のクランプボルトを交互に締めなくても、それらの締め具合が均一になる軸継手を提供すること。【解決手段】軸継手１０は、軸孔２８と、軸方向に向かう一対のスリット２３ａ，２３ｂが設けられているクランプハブ２４を有する。スリット２３ａ，２３ｂの間には当接部材（シム）３２ａ，３２ｂが設けられているため、スリット２３ａ，２３ｂを収縮させるためにクランプボルトＶを締めると、所定の締め具合で、クランプハブ２４のスリット面２５ａ，２５ｂ，２７ａ，２７ｂが当接部材（シム）３２ａ，３２ｂにそれぞれ当接するので、クランプボルトＶの一定の締め具合を常に実現することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、軸同士を連結する軸継手に関する。より具体的には、軸を挿入する軸孔と軸方向のスリットを２箇所具えたクランプハブを有し、それぞれのスリットに直交するように挿入されるクランプボルトがねじ込まれることによって当該スリットが狭められ、軸孔に挿入された軸がクランプハブによって締付けられ、軸継手と軸が締結されるという、いわゆるダブルクランプタイプの軸継手に関する。

軸を挿入する軸孔及び軸方向のスリットを具えたクランプハブと、スリットに直交するように挿入されるクランプボルトを有する、いわゆるクランプタイプの軸継手は、比較的少ない数のボルトで軸と軸継手を締結することができるため、組付けが容易であるという特徴を有する。また、軸方向に直交する方向にクランプボルトを挿入するという構成であるため、軸方向に沿ってボルトを挿入し、軸と軸継手を締結するタイプに比べて、軸継手の軸方向寸法をコンパクトにすることができる。このような利点を有するクランプタイプの軸継手の例として、特許文献１，２に示すものがある。

特開２０１２−１６７７４３号公報 特開２００５−１３３９４０号公報

特許文献１には、軸を挿入する軸孔と軸方向のスリットを１箇所具えたクランプハブを有する軸継手が開示されている。このようないわゆるシングルクランプタイプの軸継手の場合、軸継手を一方の軸に締結するとき、１本のクランプボルトを締めれば足りるため、組付けが容易である。しかし、シングルクランプタイプは、クランプボルトが径方向の一方にのみ存在し、且つ、クランプボルト用のボルト孔も設けられているため、軸継手の重心が軸心に対してずれてしまう。また、軸継手の軸孔に軸を挿入し、クランプボルトを締めると、クランプハブと軸の隙間が徐々に狭まり、クランプハブと軸が密着するが、シングルクランプタイプの場合、１か所のクランプボルトを締めることにより、軸が軸孔内の一方向に寄るので、軸の軸心と軸継手の回転軸の位置もずれる。このため、軸が高速で回転すると、遠心力の影響で、振動が発生するという問題を生じる。

一方、特許文献２には、軸を挿入する軸孔と軸方向のスリットを２箇所具えた一対のクランプハブを有する軸継手が開示されている。このようなダブルクランプタイプの軸継手の場合、通常、クランプボルトが径方向対称の位置に配設されるので、シングルクランプタイプの軸継手に比べて、軸心に対する軸継手の重心がずれ難い。しかし、一対のクランプボルトの締め具合が異なると、クランプハブに歪みが生じるため、やはり、軸心に対する軸継手の重心がずれてしまう。そこで、一対のクランプボルトの締め具合を均一にするために、ダイヤルゲージを用いて、一対のクランプボルトを交互に少しずつ締めるということが現場で行われているが、この作業は容易でなく、時間が掛かるという問題がある。また、ダイヤルゲージを設置するスペースも要するので、そのスペースを確保できないような狭い場所に取付ける軸継手として、ダブルクランプタイプの軸継手が選択され難いという課題もある。

そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、一対のクランプボルトを交互に締めなくても、それらの締め具合が均一になる軸継手を提供することをその目的とする。

本発明は、内径側に位置する軸孔と径方向対称の位置に軸方向に向かう一対のスリットが設けられたクランプハブと、
前記クランプハブに対し、前記一対のスリットにそれぞれ直交する方向に挿入されるクランプボルトを有する軸継手において、
前記一対のスリットの間に当接部材を具えることを特徴とする軸継手によって前記課題を解決した。

本発明によれば、クランプボルトを締め込んだとき、所定の締め具合で、クランプボルトのスリット面が当接部材に当たる。このとき、クランプボルトはそれ以上締込むことができなくなるため、クランプボルトの締め具合は常に均一になる。このため、一対のクランプボルトを交互に締める必要がない。よって、従来に比べ、軸継手の組付作業の時間を短縮することができる。また、ダイヤルゲージを使用する必要もないので、ダイヤルゲージの設置スペースを確保する必要がない。よって、ダブルクランプタイプの軸継手であっても、狭い空間に取付ける軸継手として、本発明の軸継手を採用することができる。

本発明の当接部材として、クランプボルトが挿通される環状のシムを用いれば、従来のダブルクランプタイプの軸継手を、そのままの構成で、本発明の軸継手とすることができる。

一方、クランプハブのスリット面に設けられた突起を当接部材とすることもできる。これにより、当接部材が環状のシムである場合の、シムをボルトに通すという手間が省けるため、軸継手の組付作業をより簡便にすることができる。

本発明の第一実施形態の正面図。 本発明の第一実施形態のハブの斜視図。 本発明の第一実施形態のハブの側面図。 本発明の第二実施形態のハブの側面図。

本発明の実施例を図１〜４を参照して説明する。但し、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の第一実施形態の軸継手１０の正面図である。軸継手１０は、一対のハブ２０，２０ａと、それらの間に介在する積層ディスク４０によって構成されている。ハブ２０，２０ａは、アルミ、鋼、樹脂等の弾性変形する素材で構成される。後に説明するように、ハブ２０，２０ａには、それぞれ、軸（図示省略。）が挿入され、ハブ２０，２０ａと軸が締結されることにより、軸同士が連結される。本発明は、ハブ２０又は２０ａのいずれかがダブルクランプタイプであれば適用することができ、また、積層ディスク４０が設けられていないタイプの軸継手や、ゴム又はエラストマー等のミスアライメント吸収体が設けられているタイプの軸継手等にも適用することができる。

図２は、ハブ２０と軸Ｓの関係を示した斜視図である。なお、図２では、便宜上、スリット２３ａ，２３ｂとシム３２ａ，３２ｂを誇張して描いている。これは、図３においても同様である。また、軸継手１０において、ハブ２０と２０ａは、対称な構造を有するため、ハブ２０について説明し、ハブ２０ａの構造の説明は省略する。

ハブ２０は、径方向に向かう一対のクランプハブ形成スリット２６，２６ａを具え（図１も参照。）、基台２２とクランプハブ２４が形成されている。クランプハブ形成スリット２６，２６ａは、通常、軸方向から見て対称の位置に、後述するスリット２３ａ，２３ｂの収縮が実現できる程度の範囲で設けられる。

クランプハブ２４の内径側には軸孔２８が設けられており、さらに、軸方向に向かう一対のスリット２３ａ，２３ｂが、クランプハブ２４の径方向全面に亘って、ハブ２０の径方向に対して対称の位置に設けられている。軸孔２８の直径は、一般的には、軸Ｓの直径よりも大きく形成されており、軸Ｓが軸孔２８に挿入できるように構成されている。

クランプハブ２４には、スリット２３ａに対して直交する方向に、ボルト孔２１ａが設けられており、ボルト孔２１ａにクランプボルトＶをねじ込むことができるようにされている。なお、スリット２３ｂに対して直交する方向にも、同様に、ボルト孔２１ｂ（図３参照。）が設けられている。

軸孔２８に軸Ｓを挿入した状態で、ボルト孔２１ａ，２１ｂのそれぞれにクランプボルトＶをねじ込むと、クランプハブ２４のスリット２３ａ，２３ｂが収縮し、軸孔２８の径が縮小してクランプハブ２４の内周面が軸Ｓに密着する。かくして、ハブ２０と軸Ｓが締結される。従って、軸孔２８の直径とスリット２３ａ，２３ｂの幅は、クランプボルトＶをボルト孔２１ａ，２１ｂにねじ込んだときに、クランプハブ２４の内周面が軸Ｓに密着するように、軸Ｓの直径との関係で決定される。

図３は、クランプボルトＶをボルト孔２１ａ，２１ｂにねじ込んだ状態を示す、ハブ２０の側面図である。便宜上、軸Ｓは図示を省略している。スリット２３ａ，２３ｂの間には、当接部材であるシム３２ａ，３２ｂが設けられている。シム３２ａ，３２ｂは、クランプボルトＶが挿通されるため、環状である。

クランプボルトＶを締めると、所定の締め具合で、クランプハブ２４のスリット面２５ａ，２５ｂ，２７ａ，２７ｂがシム３２ａ，３２ｂにそれぞれ当接し、シム３２ａ，３２ｂを挟むことになる。そうすると、クランプボルトＶをそれ以上締めることができなくなるので、その時点までクランプボルトＶを締めれば、常に、クランプボルトＶの一定の締め具合を実現することができる。すなわち、締め具合を一定にするために、クランプボルトＶを交互に少しずつ締めるという作業は、不要である。

シム３２ａ，３２ｂは、スリット面２５ａ，２５ｂ，２７ａ，２７ｂによって挟まれた際の面圧に耐えられる程度の強度を有すればよい。また、シム３２ａ，３２ｂの厚みは、クランプボルトＶをボルト孔２１ａ，２１ｂにねじ込んだときに、クランプハブ２４の内周面が軸Ｓに密着する時点のスリット２３ａ，２３ｂの幅と同等にするのがよい。シム３２ａ，３２ｂが薄すぎると、クランプボルトＶの一定の締め具合を確保できず、シム３２ａ，３２ｂが厚すぎると、ハブ２０と軸Ｓの締結力が低下するからである。具体的には、シム３２ａ，３２ｂの厚みは、軸Ｓと軸孔２８の直径の関係にも依るが、通常、スリット２３ａ，２３ｂの幅を１とした場合、０．７〜０．９の範囲の厚みになる。適切な厚みのシム３２ａ，３２ｂを介在させることにより、スリット２３ａ，２３ｂが収縮する度合いを一定にすることができ、軸Ｓの軸心と軸継手１０の重心とのずれを最小限に抑えた状態で、ハブ２０と軸Ｓを確実に締結させることができる。よって、軸Ｓが高速で回転したときの振動を抑制することができる。

上記のような環状のシム３２ａ，３２ｂは、ハブ２０とは別個の部品であるため、従来のダブルクランプタイプの軸継手を、そのままの構成で、これにシム３２ａ，３２ｂを追加するだけで、本発明の軸継手とすることができる。

図４は、本発明の第二実施形態のハブ２０ｂの側面図である。図４においても、便宜上、スリット２３ａ，２３ｂと突起３４ａ，３４ｂを誇張して描いており、軸Ｓの図示は省略している。なお、ハブ２０ｂの基本的構成はハブ２０と同様であるから、異なる点についてのみ、以下に説明する。

ハブ２０ｂは、クランプハブ２４のスリット面２５ｂ，２７ａに、当接部材である突起３４ａ，３４ｂが形成されている。ボルトＶを締めると、所定の締め具合で、クランプハブ２４のスリット面２５ａ，２５ｂ，２７ａ，２７ｂが突起３４ａ，３４ｂにそれぞれ当接するため、ボルトＶをそれ以上締めることができなくなる。よって、突起３２ａ，３４ｂによっても、ハブ２０と同様の効果を奏することができる。

突起３４ａ，３４ｂは、図示している以外に、スリット面２５ａ，２５ｂ，２７ａ，２７ｂの任意の箇所に任意の形状で形成することができ、場合によっては、スリット面２５ａと２５ｂ，２７ａと２７ｂの両面に形成してもよい。また、突起３４ａ，３４ｂの高さは、シム３２ａ，３２ｂの厚みと同様に、クランプボルトＶをボルト孔２１ａ，２１ｂにねじ込んだときに、クランプハブ２４の内周面が軸Ｓに密着する時点のスリット２３ａ，２３ｂの幅と同等にするのがよい。突起３４ａ，３４ｂの高さが低すぎると、クランプボルトＶの一定の締め具合を確保できず、シム３２ａ，３２ｂの高さが高すぎると、ハブ２０ｂと軸Ｓの締結力が低下するからである。具体的には、突起３４ａ，３４ｂの高さは、軸Ｓと軸孔２８の直径の関係にも依るが、通常、スリット２３ａ，２３ｂの幅を１とした場合、０．７〜０．９の範囲の高さになる。適切な高さの突起３４ａ，３４ｂを設けることにより、スリット２３ａ，２３ｂが収縮する度合いを一定にすることができ、軸Ｓの軸心と軸継手の重心とのずれを最小限に抑えた状態で、ハブ２０ｂと軸Ｓを確実に締結させることができる。よって、軸Ｓが高速で回転したときの振動を抑制することができる。

上記のように、当接部材を突起３４ａ，３４ｂとすれば、ハブ２０のように、シム３２ａ，３２ｂをボルトＶに通すという手間が省けるため、軸継手の組付作業をより簡便にすることができる。

以上に説明したように、本発明によれば、クランプボルトの締め具合を常に均一にすることができるので、従来のように、一対のクランプボルトを交互に締める必要がない。よって、軸継手の組付作業の時間を短縮することができる。また、ダイヤルゲージを使用する必要がないため、軸継手を取付けるためのスペースが狭い場合にも好適に適用することができる。

１０ 軸継手
２３ａ，２３ｂ スリット
２４ クランプハブ
２５ａ，２５ｂ，２７ａ，２７ｂ スリット面
２８ 軸孔
３２ａ，３２ｂ シム（当接部材）
３４ａ，３４ｂ 突起（当接部材）
Ｖ クランプボルト

Claims (3)

1. 内径側に位置する軸孔と径方向対称の位置に軸方向に向かう一対のスリットが設けられたクランプハブと、
   前記クランプハブに対し、前記一対のスリットにそれぞれ直交する方向に挿入されるクランプボルトを有する軸継手において、
   前記一対のスリットの間に当接部材を具えることを特徴とする、
   軸継手。
2. 前記当接部材が、前記クランプボルトが挿通される環状のシムである、請求項１の軸継手。
3. 前記当接部材が、前記クランプハブのスリット面に設けられた突起である、請求項１の軸継手。

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