JP2556930B2 - 回転体の締結機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転体を駆動軸に締結する機構、特に大径で
回転速度がひんぱんに変化する回転体、例えば遠心沈降
式粒度分布測定装置の回転円盤の回転軸への締結機構に
係るものである。

〔従来の技術〕 駆動軸と回転体の締結には従来、次のような方法が取
られている。（１）駆動軸にピンを圧入し、回転体の軸
に設けた切り欠き部にピンが挿入されるようにして駆動
軸と回転体を嵌合させる。次に駆動軸の軸心に形成され
ためねじ部にスプリングワッシャを介して回転体を貫通
させたボルトをねじ込み、スプリングワッシャの圧接力
で回転体と駆動軸を締結する。（２）駆動軸と回転体の
嵌合部をテーパとし、回転体を駆動軸に挿入後（１）の
方法と同様にボルトとスプリングワッシャで回転体を締
結する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の（１）の方法では締結力として作用するのは駆
動軸端面と回転体との接合面における摩擦力がほとんど
であり、駆動軸と回転体の間に噛合がないため、回転・
停止を繰り返す内に締結部に滑りを生じ、ピンに疲労応
力が生じ、ひいてはピンを破損するという欠点がある。

また、（２）の方法では、駆動軸と回転体をテーパで
嵌合するため、加工に多大の工数を要する上、テーパ面
を一致させるのが困難である。

本発明は上記の問題点を解決し、加工が容易でしかも
駆動軸と回転体の間にすべりを生ずることがなく、強固
な結合ができる回転体の締結機構を提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、本発明の回転体の締
結機構は次のような構成を有する。すなわち、回転体を
回転させる駆動軸と、前記駆動軸と嵌合される回転体
と、前記回転体と前記駆動軸の相対回転を規制するピン
と、前記回転体を前記駆動軸の軸心にそって締め付ける
ボルトからなる回転体の締結機構において、前記回転体
または駆動軸のうち高硬度のものの他方と接する稜線に
他方に向って突出する山形歯を有する鋸歯を設けた。

このように構成することによって、回転体をボルトに
よって締結する際に、前記の山形歯が低硬度側にくい込
み、締結力を増大させることが可能になる。

〔作 用〕

回転体または駆動軸のうち、高硬度側に相手方と接す
る稜線に、相手方へ向かって突出した山形歯を有する鋸
歯を設ける。そして、回転体を駆動軸に嵌合させ、ボル
トで締め付けると、この鋸歯の相手方へ突出した山形歯
が相手方に噛い込み、締結力として作用する面が大きく
なり、回転体と駆動軸との結合が強固になる。その結
果、回転体と駆動軸の相対回転を規制するピンに作用す
る曲げ力も減少するのでピンが破損することもなくな
る。

〔実施例〕

本発明の回転体の締結機構の一実施例を第１図ないし
第３図に示す。第１図は本発明の締結機構を用いた遠心
沈降式粒度分布測定装置の回転部の縦断面図である。１
はモータで回転軸２が直結しており、３は回転円盤で回
転軸２が挿入される挿入孔を有しており、その開口端に
は回転軸２に圧入されたピン４と係合する切り欠き５が
形成されている。

回転円盤３には回転軸２が貫通する孔が形成されてい
る。回転軸２は鉄製で、その先端にはボルト６がねじ込
まれるねじ穴が形成されている。また回転軸２の先端の
稜線には後述する方法により、鋸歯７が形成されてお
り、鋸歯７の回転軸２の端面より突出した部分は山形歯
８となっている。押え金９は試料セルを試料セルホルダ
10に固定するためのキャップ11が回転円盤３から脱落す
るのを防いでいる。

回転円盤３を回転軸２に締結する手順を説明すると、
切り欠き５をピン４に係合させるようにして回転円盤３
を回転軸２に嵌合させる。次に、押え金９でキャップ11
を保持させ、ボルト６を押え金９の中心の貫通孔に挿入
する。ボルト６を回転軸２に形成されたねじ穴にねじ込
み、300kgf cm以上のトルクで締め付けると、回転軸２
の端面より突出した山形歯８が回転円盤３にくい込み、
強固に締結される。

次に回転軸２の先端に鋸歯７および山形歯８を形成す
る方法について、第２図および第３図を用いて説明す
る。第２図に示すように回転軸２を旋盤にチャッキング
し、あらかじめバイトで面取りをしておく。続いて、面
取りの小径寸法αがローレット歯21のモジュールの整数
倍となるナーリレグツール20を刃物台に取り付ける。

なおこのとき用いるナーリレグツールはローレット歯
の軸受け部などに若干のスキがあるものを用意する。

ナーリングツールのローレット歯21の側面を、回転軸
２の先端面に合わせ、チャック側を若干浮かすようにし
て設置する。この状態で回転軸２を回転させ、刃物台を
回転軸２の中心線方向に送ると、ローレット歯21が回転
軸２にくい込み、回転軸２に塑性変形された鋸歯７が形
成され、鋸歯７の回転軸２の端面より突出した部分は第
３図に示すような山形歯８となる。

なお、本実施例では遠心沈降式粒度分布測定装置に本
発明の締結機構を用いた場合について説明したが、これ
に限らず、例えばタービンなど回転体を使用する装置な
ら何にでも使用できる。

また、本実施例では駆動軸が回転体より硬い場合につ
いて説明したが、回転体が駆動軸より硬い場合も、回転
体側に鋸歯の設けることにより本発明の締結機構を使用
できる。

また、鋸歯の形成方法をナーリングツールにより塑性
変形させるものに限らず、突出した山形歯が形成されれ
ば、どのような方法でもかまわないが、ナーリングツー
ルにより塑性変形させるものは加工が容易という利点が
ある。

〔発明の効果〕

本発明の回転体の締結機構は上記のように構成されて
いるので、次のような効果を有する。すなわち、テーパ
面を有しないので加工が簡単であり駆動軸が回転体の高
硬度のものに形成された鋸歯の突出部分が相手方にくい
込んで、両者の結合が強固になる。その結果、駆動軸に
停止・始動の繰返し運転を行っても両者間にすべりを生
じることがなくなり、回転体と駆動軸の相対回転を規制
するピンに作用する曲げ力も減少し、ピンが破損するこ
ともなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の回転体駆動機構の一実施
例に係り、第１図は本発明の締結機構を用いた遠心沈降
式粒度分布測定装置の回転部の縦断面図、第２図は駆動
軸に塑性変形させた鋸歯を形成させる方法を示す説明
図、第３図は形成された鋸歯の拡大図である。 2:回転軸、3:回転円盤、4:ピン 6:ボルト、7:鋸歯、8:山形歯

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転体を回転させる駆動軸と、前記駆動軸
   と嵌合される回転体と、前記回転体と前記駆動軸の相対
   回転を規制するピンと、前記回転体を前記駆動軸の軸心
   にそって締め付けるボルトからなる回転体の締結機構に
   おいて、前記回転体または駆動軸のうち高硬度側の他方
   と接する稜線に、相手に向かって突出する山形歯を有す
   る鋸歯を設けたことを特徴とする回転体の締結機構。