JP2019113192A - 軸継手 - Google Patents
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Abstract
Description
装置の省スペース化の進展の中、従来の軸継手100では、二つの軸部21,22の固定連結構造においてユーザの省スペース化要求に応えることができなかった。
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、軸受と二つの軸部の連結部分との間の省スペース化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。
回転する二つの軸部をそれぞれ装着する軸孔を中心部に設けた一対の継手部材を備える軸継手であって、
一方の継手部材は、一方の軸部を軸孔に嵌合する軸クランプ部を構成し、
他方の継手部材は、軸孔に雌ネジ部を設け、他方の軸部を支持する軸受に隣接して配置し、他方の軸部の外周面に設けられた雄ネジ部に上記雌ネジ部を螺合するナット部を構成するものである。
ところで、他方の継手部材に固定する他方の軸部がボールネジ等の場合に軸継手にスラスト方向の負荷がかかることがあり、この場合、従来の軸継手のように軸孔の縮径により軸部を嵌合するものでは、回転トルクとこのスラスト方向の負荷との二つの負荷がかかるために軸継手による回転伝達力が不足気味となり、二つの軸部間のトルク伝達にロスが生じるおそれがあった。
これに対して、本発明の軸継手によれば、他方の継手部材と他方の軸部とが各ネジ部の
螺合により固定されるので、軸継手に対して他方の軸部からスラスト方向の負荷がかかった場合でも軸継手の回転伝達力が十分に確保され、二つの軸部間のトルク伝達性能を十分に発揮することができる。
他方の継手部材の雌ネジ部を他方の軸部の雄ネジ部に螺合完了させるときの締め付けトルクは、一方の継手部材における一方の軸部の回転トルクよりも大きく設定されることが望ましい。
これによれば、一方の軸部の回転による他方の継手部材と他方の軸部との各ネジ部間のネジの緩みを防止することができ、二つの軸部間のトルク伝達性能を十分に発揮することができる。
他方の継手部材の軸孔には、上記雌ネジ部と並んでストレートの平滑曲面部が設けられ、
上記平滑曲面部の軸孔は、他方の軸部の平滑な外周面と当接される内径に設定されることが望ましい。
これによれば、他方の軸部の雄ネジ部に他方の継手部材の雌ネジ部を螺合させる際、他方の継手部材の平滑曲面部が他方の軸部の平滑な外周面と当接されることにより、他方の軸部に対して他方の継手部材が同心となるように固定される。
また、他方の継手部材において雄ネジ部と平滑曲面部とを一体形成することにより、従来のように別体の抜け止め用ナットを要するものに比べて、雄ネジ部の軸線方向長さを従来の抜け止め用ナットよりも短くすることができる。従って、二つの軸部の連結部分の省スペース化をさらに図ることができる。
他方の継手部材は、大径部と小径部とが軸線方向に一体に形成され、
上記小径部の軸孔には、上記雌ネジ部が設けられ、
上記大径部の軸孔には、他方の軸部の平滑な外周面と当接されるストレートの平滑曲面部が設けられ、
上記大径部は、さらに軸孔を軸線方向に切り込むスリットが設けられて軸孔を縮径して他方の軸部を締め付ける軸締付機構を備えるものとしてもよい。
これによれば、他方の継手部材において上記軸締付機構により大径部の軸孔を縮径して他方の軸部を締め付けると大径部の平滑曲面部と他方の軸部の平滑な外周面とが圧接されるから、上記雌ネジ部と上記平滑曲面部との各々の軸心が加工誤差等により偏心、偏角等のズレがあった場合でも、他方の軸部と他方の継手部材との同心性が確保される。
他方の継手部材は、大径部と小径部とが軸線方向に一体に形成され、
上記小径部は、上記軸受に対向させる外端面側に配設され、上記軸受の端面における軸孔まわりの凹部に入り込んでこの軸受において軸部と外嵌する内輪の端面に当接可能に構成されて軸受の軸線方向への移動阻止を行うカラー部材を構成するものとしてもよい。
これによれば、上記小径部は、他方の継手部材の一部を構成するので、この小径部を軸受の軸線方向への移動阻止を行うカラー部材の機能を備えて軸受端面の凹部内に配置させることにより、さらに軸継手を軸受側へ移動させて二つの軸部の連結部分の省スペース化を図ることができる。
一対の継手部材は、別体に構成され、各継手部材に固定される二つの軸部間の軸芯ズレを吸収する中間機構部を介して連結されているものとしてもよい。
これによれば、一対の継手部材に固定する二つの軸部間において軸線方向の変位や角度誤差等の軸芯ズレがあった場合でも、この軸芯ズレが上記中間機構部により吸収される。従って、二つの軸部を各々の軸支持部分に大きな負荷をかけることなく連結することができる。
図1、図2に示すように、実施形態1の軸継手1は、回転する二つの軸部21,22を連結するために使用され、各軸部21,22をそれぞれ固定する一対の継手部材31,32を備えている。この軸継手1は、一方の軸部21の回転力を他方の軸部22へと伝達する。二つの軸部21,22として、例えば、一方の軸部21は、駆動モータ4のモータ軸等の回転駆動軸であり、他方の軸部22は、ボールネジ等の各種作業に用いられる回転従動軸である。回転従動軸は、端部付近が軸受5に支持されている。なお、軸受5は、軸部22と外嵌する内輪51と、内輪51の外周に配設される外輪52と、内輪51と外輪52との間に介在させたベアリング53とを有し、軸部22を回動可能に支持する。また、軸受5において軸部22の端部を突出させる側の軸受5端面には、軸孔まわりに凹部54が設けられ、この凹部54内にカラー部材55が配設されている。このカラー部材55により軸部22と一緒に回転する軸継手1が軸受5端面と接触するのを防止している。
スリット34の形成位置は、他方の継手部材32と結合されていない大円弧状の周壁部分の中間位置に設定される。そして、ボルト取付孔36に装着した締付ボルト35を締め付けると、スリット34の間隔が狭まり軸孔33が縮径し、軸孔33に挿入した軸部21が嵌合されて固定される。
ように軸孔133,137の縮径により軸部21,22を嵌合するものでは、回転トルクとこのスラスト方向の負荷との二つの負荷がかかるために軸継手100による回転伝達力が不足気味となり、二つの軸部21,22間のトルク伝達にロスが生じるおそれがあった。これに対して、実施形態1の軸継手1によれば、他方の継手部材32と他方の軸部22とが各ネジ部の螺合により固定されるので、軸継手1に対して他方の軸部22からスラスト方向の負荷がかかった場合でも軸継手1の回転伝達力が十分に確保され、二つの軸部21,22間のトルク伝達性能を十分に発揮することができる。
図3に示すように、実施形態2による軸継手1Aは、他方の継手部材32の軸孔37には、雌ネジ部61と並んでストレートな平滑曲面部62が設けられている。平滑曲面部62は、一方の継手部材31と対向しない外端面側に設けられ、この平滑曲面部62の軸孔37は、他方の軸部22の平滑な外周面と当接される内径に設定される。
図4、図5に示すように、実施形態3の軸継手1Bでは、他方の継手部材32は、軸孔37まわりの周壁が一方の継手部材31の外径と略同径に形成された大径部71と、軸孔37まわりの周壁が大径部71よりも小径に形成された小径部72とを備えている。大径部71と小径部72とは、軸線方向に一体に形成され、小径部72は、大径部71において軸受5と対向する外端面側に設けられている。この他方の継手部材32は、軸受5に支
持された他方の軸部22が取り付けられる。
1の軸孔37の平滑曲面部62と他方の軸部22の平滑な外周面とが圧接される。よって、他方の継手部材32の軸孔37において小径部72の雌ネジ部61と大径部71の平滑曲面部62との各々の軸心が加工誤差等により偏心、偏角等のズレがあった場合でも、他方の軸部22と他方の継手部材32の軸孔37との同心性が確保される。その結果、他方の軸部22の回転に伴う他方の継手部材32の振れや振動等を防止することができる。また、大径部71の軸締付機構は、軸孔37を縮径させて軸部22を締め付ける構成であるから、この軸孔37に配置される軸部22の端部が細く軸径が小さい場合(例えば、3mmΦ以下)であっても、しっかりと軸部22を締め付け固定することができる。なお、一方の継手部材31においても上述の軸締付機構が設けられているが、これに限らず他の機構を採用してもよい。
例えば、一対の継手部材31,32は、別体に構成され、各継手部材31,32に固定される二つの軸部21,22間の偏心、偏角等のズレを吸収する中間機構部により連結される構成とすることができる。この中間機構部として、例えば、図6に示すような十字リンク91(図6(a))、オルダムスライダ92(図6(b))、折り曲げ十字板バネ93(図6(c))等を使用することができ、また板バネ80(図5)やゴム板等その他の弾性体を使用することもできる。これにより、一対の継手部材31,32に固定する二つの軸部21,22間において軸線方向の変位や角度誤差等の軸芯ズレがあった場合でも、この軸芯ズレが上記中間機構部により吸収される。従って、二つの軸部21,22を各々
の継手部材31,32に大きな負荷をかけることなく連結することができる。
また、他方の継手部材32には、工具掛け部が設けられ、スパナ等の締め付け工具により他方の軸部22の雄ネジ部23に対して軸孔37の雌ネジ部61を締め込み易くする構成とすることができる。これにより、他方の軸部22に対して他方の継手部材32を必要な締め付けトルクにより容易に固定することができる。
5 軸受
21 一方の軸部
22 他方の軸部
23 雄ネジ部
31 一方の継手部材
32 他方の継手部材
33 軸孔(一方の継手部材側)
37 軸孔(他方の継手部材側)
54 凹部
55 カラー部材
56 抜け止め用ナット
61 雌ネジ部
62 平滑曲面部
71 大径部
72 小径部
75 スリット
80 板バネ(中間機構部)
91 十字リンク(中間機構部)
92 オルダムスライダ(中間機構部)
93 折り曲げ十字板バネ(中間機構部)
回転する二つの軸部をそれぞれ装着する軸孔を中心部に設けた一対の継手部材を備える軸継手であって、
一方の継手部材は、一方の軸部を軸孔に嵌合する軸クランプ部を構成し、
他方の継手部材は、軸孔に雌ネジ部を設け、他方の軸部を支持する軸受に隣接して配置し、他方の軸部の外周面に設けられた雄ネジ部に上記雌ネジ部を螺合するナット部を構成し、
他方の継手部材の軸孔には、上記雌ネジ部と並んでストレートの平滑曲面部が設けられ、
上記平滑曲面部の軸孔は、他方の軸部の平滑な外周面と当接される内径に設定されるものである。
他方の軸部の雄ネジ部に他方の継手部材の雌ネジ部を螺合させる際、他方の継手部材の平滑曲面部が他方の軸部の平滑な外周面と当接されることにより、他方の軸部に対して他方の継手部材が同心となるように固定される。
また、他方の継手部材において雄ネジ部と平滑曲面部とを一体形成することにより、従来のように別体の抜け止め用ナットを要するものに比べて、雄ネジ部の軸線方向長さを従来の抜け止め用ナットよりも短くすることができる。従って、二つの軸部の連結部分の省スペース化をさらに図ることができる。
ところで、他方の継手部材に固定する他方の軸部がボールネジ等の場合に軸継手にスラスト方向の負荷がかかることがあり、この場合、従来の軸継手のように軸孔の縮径により軸部を嵌合するものでは、回転トルクとこのスラスト方向の負荷との二つの負荷がかかるために軸継手による回転伝達力が不足気味となり、二つの軸部間のトルク伝達にロスが生じるおそれがあった。
これに対して、本発明の軸継手によれば、他方の継手部材と他方の軸部とが各ネジ部の螺合により固定されるので、軸継手に対して他方の軸部からスラスト方向の負荷がかかった場合でも軸継手の回転伝達力が十分に確保され、二つの軸部間のトルク伝達性能を十分に発揮することができる。
Claims (4)
- 回転する二つの軸部をそれぞれ装着する軸孔を中心部に設けた一対の継手部材を備える軸継手であって、
一方の継手部材は、一方の軸部を軸孔に嵌合する軸クランプ部を構成し、
他方の継手部材は、軸孔に雌ネジ部を設け、他方の軸部を支持する軸受に隣接して配置し、他方の軸部の外周面に設けられた雄ネジ部に上記雌ネジ部を螺合するナット部を構成し、
他方の継手部材の軸孔には、上記雌ネジ部と並んでストレートの平滑曲面部が設けられ、
上記平滑曲面部の軸孔は、他方の軸部の平滑な外周面と当接される内径に設定される軸継手。 - 請求項1に記載の軸継手において、
他方の継手部材の雌ネジ部を他方の軸部の雄ネジ部に螺合完了させるときの締め付けトルクは、一方の継手部材における一方の軸部の回転トルクよりも大きく設定される軸継手。 - 請求項1又は2に記載の軸継手において、
他方の継手部材は、大径部と小径部とが軸線方向に一体に形成され、
上記小径部は、上記軸受に対向させる外端面側に配設され、上記軸受の端面における軸孔まわりの凹部に入り込んでこの軸受において軸部と外嵌する内輪の端面に当接可能に構成されて軸受の軸線方向への移動阻止を行うカラー部材を構成する軸継手。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の軸継手において、
一対の継手部材は、別体に構成され、各継手部材に固定される二つの軸部間の軸芯ズレを吸収する中間機構部を介して連結されている軸継手。
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