JP6938099B2 - Shaft joint - Google Patents
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Description
本発明は、軸を連結させる軸継手に関する。 The present invention relates to a shaft joint that connects shafts.
軸継手(カップリング)は、軸を連結させる部品であり、一方の軸から他方の軸への動力の伝達や、軸の長さの延長などの目的で用いられる。例えば、駆動部の軸(駆動軸)と従動部とを軸継手に固定した状態で、駆動部によって駆動軸を回転させることにより、回転の動力を従動部に伝達することができる。 A shaft joint (coupling) is a component that connects shafts, and is used for the purpose of transmitting power from one shaft to the other shaft and extending the length of the shaft. For example, by rotating the drive shaft by the drive unit in a state where the shaft (drive shaft) of the drive unit and the driven unit are fixed to the shaft joint, the power of rotation can be transmitted to the driven unit.
軸継手に軸を固定する手法は、種々提案されている。例えば、特許文献1には、軸が挿入される軸孔と、外周面から該軸孔に至るように設けられたすり割り(スリット)とを有する継手部材によって構成された軸継手が開示されている。この種の軸継手では、軸孔に軸が挿入された状態で、スリットによって隔てられた継手部材の一方の側に形成された締付ボルト取付孔を通じて、継手部材の他方の側に形成されたねじ溝に締結ボルトをねじ込む。これにより、スリットの間隔が狭められ、軸と軸継手とが固定される。 Various methods for fixing the shaft to the shaft joint have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a shaft joint composed of a joint member having a shaft hole into which a shaft is inserted and a slit provided so as to reach the shaft hole from an outer peripheral surface. There is. In this type of shaft joint, with the shaft inserted into the shaft hole, it is formed on the other side of the joint member through a tightening bolt mounting hole formed on one side of the joint member separated by a slit. Screw the fastening bolt into the thread groove. As a result, the distance between the slits is narrowed, and the shaft and the shaft joint are fixed.
また、特許文献2には、軸の固定に止めネジを用いる軸継手が開示されている。この種の軸継手には、軸孔に挿入される軸と垂直な方向に、軸孔に達するねじ孔が形成されている。軸孔に軸が挿入された状態で、ねじ孔に止めねじをねじ込み、止めねじの先端を軸の外周面に接触させることにより、軸と軸継手とが固定される。 Further, Patent Document 2 discloses a shaft joint using a set screw for fixing the shaft. In this type of shaft joint, a screw hole that reaches the shaft hole is formed in a direction perpendicular to the shaft inserted into the shaft hole. With the shaft inserted in the shaft hole, the set screw is screwed into the screw hole and the tip of the set screw is brought into contact with the outer peripheral surface of the shaft to fix the shaft and the shaft joint.
上述の締付ボルトを用いる軸継手では、締付ボルト取付孔に締付ボルトの頭部を没入させ、締付ボルトを締め付けることによって軸を固定する。この締付ボルトは、継手部材の厚さ方向と締付ボルトの径方向とが一致するように設けられるため、継手部材の厚さを締結ボルトの頭部の径よりも薄くすることはできず、軸継手の小型化には限界があった。 In the shaft joint using the above-mentioned tightening bolt, the head of the tightening bolt is immersed in the tightening bolt mounting hole, and the shaft is fixed by tightening the tightening bolt. Since this tightening bolt is provided so that the thickness direction of the joint member and the radial direction of the tightening bolt coincide with each other, the thickness of the joint member cannot be made thinner than the diameter of the head of the fastening bolt. , There was a limit to the miniaturization of shaft joints.
一方、上述の止めねじを用いる軸継手では、頭部のない止めねじが軸の固定に用いられるため、軸継手の厚みを抑え、小型化を図ることができる。しかしながら、このような軸継手では、止めねじの先端が軸の外周面の一部のみに接触して軸を固定するため、軸の外周面全体を固定することができず、固定の強度が弱いという問題があった。 On the other hand, in the shaft joint using the above-mentioned set screw, since the set screw without a head is used for fixing the shaft, the thickness of the shaft joint can be suppressed and the size can be reduced. However, in such a shaft joint, since the tip of the set screw contacts only a part of the outer peripheral surface of the shaft to fix the shaft, the entire outer peripheral surface of the shaft cannot be fixed, and the fixing strength is weak. There was a problem.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、軸を強固に固定できる小型の軸継手の提供を課題とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a small shaft joint capable of firmly fixing a shaft.
本発明によれば、軸を連結させる軸継手であって、表面側から裏面側に達する開口を備える本体部と、該開口内に、該開口で露出した該本体部の内周面との間に該軸を挿入可能な軸孔に相当する隙間が形成されるように設けられ、端部が該本体部に連結された片持ち梁状の可撓性構造部と、を含み、該本体部には、該本体部の外周面から、該内周面の該隙間とは反対側に位置する領域に達するねじ孔が設けられ、該可撓性構造部は、該隙間から延在する第1のスリット及び第2のスリットと、該第2のスリットの端部から該第1のスリットの端部に向かって延在し、該第1のスリットとは連結されない第3のスリットと、が該内周面との間に形成されるように設けられ、該第1のスリット及び該第2のスリットは、該隙間を挟むように形成され、該ねじ孔に止めねじをねじ込んで該止めねじを該可撓性構造部に接触させ、該可撓性構造部を該隙間の方向に撓ませることにより、該内周面と該可撓性構造部とで該隙間に挿入された該軸を固定する軸継手が提供される。 According to the present invention, between a main body portion which is a shaft joint for connecting shafts and has an opening extending from the front surface side to the back surface side and an inner peripheral surface of the main body portion exposed by the opening in the opening. The main body includes a cantilever-shaped flexible structure portion provided in the above so as to form a gap corresponding to a shaft hole into which the shaft can be inserted, and an end portion connected to the main body portion. Is provided with a screw hole that reaches a region of the inner peripheral surface opposite to the gap from the outer peripheral surface of the main body portion, and the flexible structure portion extends from the gap. And a second slit and a third slit extending from the end of the second slit toward the end of the first slit and not connected to the first slit. The first slit and the second slit are formed so as to be formed between the inner peripheral surface and the inner peripheral surface, and the set screw is screwed into the screw hole to insert the set screw. By contacting the flexible structure portion and bending the flexible structure portion in the direction of the gap, the inner peripheral surface and the flexible structure portion fix the shaft inserted in the gap. Shaft joints are provided.
また、本発明において、該本体部及び該可撓性構造部の該隙間を囲む領域には、該隙間を延長する凸部が設けられてもよい。 Further, in the present invention, a convex portion extending the gap may be provided in the region surrounding the gap between the main body portion and the flexible structure portion.
本発明に係る軸継手は、軸孔に挿入された軸の固定に頭部のない止めねじを用いるため、軸継手の厚みを抑えて小型化を図ることができる。また、本発明に係る軸継手は、止めねじを可撓性構造部に接触させて可撓性構造部を撓ませることにより、軸孔の径を縮小して、軸孔に挿入された軸の外周面全体を固定する。これにより、止めねじを軸の外周面の一部のみに接触させて軸を固定する場合と比較して、軸を強固に固定することができる。 Since the shaft joint according to the present invention uses a set screw without a head for fixing the shaft inserted into the shaft hole, the thickness of the shaft joint can be suppressed and the size can be reduced. Further, in the shaft joint according to the present invention, the diameter of the shaft hole is reduced by bringing the set screw into contact with the flexible structure portion to bend the flexible structure portion, and the shaft inserted into the shaft hole. Fix the entire outer peripheral surface. As a result, the shaft can be firmly fixed as compared with the case where the set screw is brought into contact with only a part of the outer peripheral surface of the shaft to fix the shaft.
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態に係る軸継手の構成例を図1から図3に示す。図1は、軸を連結させる軸継手11の表面側を示す斜視図であり、図2は、該軸継手11の裏面側を示す斜視図であり、図3は軸継手11の断面図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. A configuration example of the shaft joint according to the present embodiment is shown in FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a perspective view showing the front surface side of the
軸継手11は、表面13a(図1)、裏面13b(図2)、及び外縁を構成する外周面13cを有する円筒状の本体部13を備える。本体部13の中央付近の領域には、本体部13の表面13a側から裏面13b側に達する開口13dが設けられており、本体部13は、開口13dで露出した内周面13eを備える。
The
開口13dは、任意の円柱を高さ方向に二分割して得られる半円柱状に構成され、本体部13の内周面13eは、曲面状の第1の領域13fと平面状の第2の領域13gとによって構成される。ただし、開口13dの形状は上記に限定されず、適宜変更できる。
The opening 13d is formed into a semi-cylindrical shape obtained by dividing an arbitrary cylinder into two in the height direction, and the inner
本体部13の開口13d内には、本体部13の表面13a側から裏面13b側に向かって可撓性構造部15が設けられている。可撓性構造部15は開口13dの形状に対応して半円柱状に形成され、内周面13eの第1の領域13fに沿って位置する曲面状の第1の領域15aと、内周面13eの第2の領域13gに沿って位置する平面状の第2の領域15bとによって構成される。
A
また、可撓性構造部15は、第1の領域15aと第2の領域15bとの境界部に相当する一方の端部に連結部15cを備える。連結部15cによって、第1の領域15aと第2の領域15bとが隔てられている。そして、連結部15cは、本体部13の第1の領域13fと第2の領域13gとの境界の近傍に連結されている。そのため、可撓性構造部15は連結部15cを固定端とした片持ち梁状に構成される。
Further, the
また、可撓性構造部15は、内周面13eの第2の領域13gとの間に軸を挿入可能な隙間が形成されるように設けられる。該隙間が、軸継手11に固定される駆動部(不図示)の軸などが挿入される軸孔17に相当する。軸孔17は、表面13a側から裏面13b側に達し、軸継手11を貫通するように構成される。
Further, the
また、可撓性構造部15は、内周面13eとの間に、可撓性構造部15を囲み表面13a側から裏面13b側に達するスリット19が形成されるように設けられる。例えばスリット19は、可撓性構造部15の第2の領域15bに隣接する平面状の第1のスリット19a及び第2のスリット19bと、可撓性構造部15の第1の領域15aに隣接する曲面状の第3のスリット19cとによって構成される。
Further, the
図3に示すように、第1のスリット19a及び第2のスリット19bは、軸孔17から本体部13の径方向外側に向かって延在し、表面13a側又は裏面13b側から見て、軸孔17を中心として対称となるように直線状に構成される。また、第3のスリット19cは、第2のスリット19bの端部から第1のスリット19aの端部に向かって、表面13a側又は裏面13b側から見て半円弧状に延在し、第1のスリット19aとは連結されないように構成される。第1のスリット19aの端部と第3のスリット19cの端部との間には、連結部15cが設けられている。
As shown in FIG. 3, the
可撓性構造部15の軸孔17とは反対側に位置する第1の領域15aに外力が作用すると、主に可撓性構造部15の固定端近傍(連結部15cの近傍)が弾性変形し、可撓性構造部15の自由端側が軸孔17側に向かって変位する。これにより、軸孔17の径が縮小し、軸が固定される。
When an external force acts on the
なお、可撓性構造部15及びスリット19の形状は上記で例示するものに限られない。可撓性構造部15の形状は、連結部15cを有する片持ち梁状の形状であれば特に制限はなく、スリット19の形状は可撓性構造部15の変形が可能であれば適宜変更できる。
The shapes of the
また、本体部13には、外周面13cから内周面13eの軸孔17とは反対側に位置する第1の領域13fに達するねじ孔13hが設けられており、このねじ孔13hには止めねじ21が挿入される。図3に示すように、ねじ孔13hは、内周面13eのうち軸孔17と接する第2の領域13gと対向する第1の領域13fに達するように設けられ、ねじ孔13hはスリット19と連結されている。
Further, the
外周面13cからねじ孔13hに止めねじ21を挿入し、止めねじ21をねじ込む方向に回転させると、止めねじ21は外周面13cから内周面13eの第1の領域13fに向かってねじ込まれ、最終的に可撓性構造部15に接触する。
When the
なお、図1に示すように、本体部13及び可撓性構造部15の軸孔17を囲む領域には、表面13a側に突出して軸孔17を延長する凸部23を設けることが好ましい。凸部23を設けることにより、軸継手11と軸孔17に挿入される軸との接触面積を増やし、軸の固定強度を向上させることができる。
As shown in FIG. 1, it is preferable to provide a
次に、軸孔17に挿入された軸を固定する機構の詳細を説明する。図4(A)は、図3に示す可撓性構造部15の拡大断面図である。軸孔17には駆動部又は従動部(不図示)の軸25が挿入され、ねじ孔13hには止めねじ21が挿入されている。ねじ孔13hに挿入した止めねじ21をねじ込む方向に回転させていくと、止めねじ21の先端21aが可撓性構造部15に接触する。
Next, the details of the mechanism for fixing the shaft inserted in the
止めねじ21の先端21aが可撓性構造部15に接触した状態から、さらに止めねじ21を回転させてねじ込むと、可撓性構造部15が止めねじ21に押されて主に可撓性構造部15の固定端近傍(連結部15cの近傍)に弾性変形が生じ、可撓性構造部15の自由端側が軸孔17側に向かって撓む。図4(B)は、止めねじ21に押されて撓みが生じた状態の可撓性構造部15の拡大断面図である。
When the
可撓性構造部15が軸孔17側に撓むと、軸孔17の径が縮小し、内周面13eの第2の領域13gと可撓性構造部15の第2の領域15bとで軸孔17に挿入された軸25が固定される。このようにして、軸継手11に軸25を固定することができる。
When the
軸孔17に挿入された軸25を軸継手11から分離する際は、止めねじ21をゆるめる向きに回転させ、可撓性構造部15から離れる方向に移動させる。これにより、可撓性構造部15の弾性変形が解消され、軸孔17の径が拡張し、軸孔17に挿入された軸25を分離可能な状態となる。
When the
本実施形態で説明した軸継手11は、軸孔17に挿入された軸の固定に止めネジ21を用いるため、軸継手11の厚みを抑えて小型化を図ることができる。また、本実施形態で説明した軸継手11は、止めねじ21を可撓性構造部15に接触させて可撓性構造部15を撓ませることにより、軸孔17の径を縮小して、軸孔17に挿入された軸の外周面全体を固定する。これにより、止めねじ21を軸の外周面の一部のみに接触させて軸を固定する場合と比較して、軸を強固に固定することができる。
Since the shaft joint 11 described in the present embodiment uses the
軸継手11に軸を固定する際は、例えば、図1に示す本体部13の表面13a側には駆動部(不図示)が設けられ、図2に示す裏面13b側には従動部(不図示)が設けられる。そして、軸孔17には駆動部の軸が挿入、固定され、本体部13の裏面13b側に従動部が固定される。これにより、駆動部の軸の動力を従動部に伝達することができる。
When fixing the shaft to the shaft joint 11, for example, a drive unit (not shown) is provided on the
本体部13に従動部を固定する方法に制限はない。例えば、本体部13に設けられ、表面13a側から裏面13b側に達する複数のねじ孔13i(図1、図2参照)に従動部を固定するためのねじを挿入して、本体部13に従動部を固定してもよい。具体的には、ねじ孔が設けられた従動部を、該ねじ孔と本体部13のねじ孔13iの位置が一致するように本体部13に接触させた状態で、従動部を固定するためのねじを本体部13の表面13a側からねじ孔13iを介して従動部のねじ孔にねじ込む。これにより、従動部を本体部13に固定することができる。
There is no limitation on the method of fixing the driven portion of the
例えば、駆動部としてモータを用いることができる。この場合、軸孔17にはモータの軸が挿入、固定される。そして、モータを駆動して軸を回転させると、回転の動力が従動部に伝達される。
For example, a motor can be used as the drive unit. In this case, the shaft of the motor is inserted and fixed in the
なお、ここでは駆動部の軸が軸孔17に固定される例を説明したが、軸孔17には従動部の軸を固定してもよい。例えば、本体部13の表面13a側に従動部として回転の角度を検出するエンコーダを設け、エンコーダの軸を軸孔17に挿入、固定することができる。この場合、本体部13の裏面13b側に固定された駆動部の回転角度をエンコーダによって検出することができる。
Although the example in which the shaft of the driving portion is fixed to the
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the structure, method, etc. according to the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented as long as they do not deviate from the scope of the object of the present invention.
11 軸継手
13 本体部
13a 表面
13b 裏面
13c 外周面
13d 開口
13e 内周面
13f 第1の領域
13g 第2の領域
13h ねじ孔
13i ねじ孔
15 可撓性構造部
15a 第1の領域
15b 第2の領域
15c 連結部
17 軸孔
19 スリット
19a 第1のスリット
19b 第2のスリット
19c 第3のスリット
21 止めねじ
21a 先端
23 凸部
25 軸
11 Shaft joint 13
Claims (2)
表面側から裏面側に達する開口を備える本体部と、
該開口内に、該開口で露出した該本体部の内周面との間に該軸を挿入可能な軸孔に相当する隙間が形成されるように設けられ、端部が該本体部に連結された片持ち梁状の可撓性構造部と、を含み、
該本体部には、該本体部の外周面から、該内周面の該隙間とは反対側に位置する領域に達するねじ孔が設けられ、
該可撓性構造部は、該隙間から延在する第1のスリット及び第2のスリットと、該第2のスリットの端部から該第1のスリットの端部に向かって延在し、該第1のスリットとは連結されない第3のスリットと、が該内周面との間に形成されるように設けられ、
該第1のスリット及び該第2のスリットは、該隙間を挟むように形成され、
該ねじ孔に止めねじをねじ込んで該止めねじを該可撓性構造部に接触させ、該可撓性構造部を該隙間の方向に撓ませることにより、該内周面と該可撓性構造部とで該隙間に挿入された該軸を固定することを特徴とする軸継手。 A shaft joint that connects shafts
A main body with an opening that extends from the front side to the back side,
A gap corresponding to a shaft hole into which the shaft can be inserted is formed in the opening with the inner peripheral surface of the main body exposed by the opening, and the end portion is connected to the main body. Includes a cantilever-like flexible structure
The main body is provided with a screw hole that reaches a region located on the inner peripheral surface opposite to the gap from the outer peripheral surface of the main body.
The flexible structure extends from the first slit and the second slit extending from the gap and from the end of the second slit toward the end of the first slit. A third slit, which is not connected to the first slit, is provided so as to be formed between the inner peripheral surface and the third slit .
The first slit and the second slit are formed so as to sandwich the gap.
The inner peripheral surface and the flexible structure are formed by screwing a set screw into the screw hole, bringing the set screw into contact with the flexible structure portion, and bending the flexible structure portion in the direction of the gap. shaft coupling you, characterized in that to fix the shaft inserted into the gap between the parts.
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