JPH05118341A

JPH05118341A - 軸接手

Info

Publication number: JPH05118341A
Application number: JP3275389A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nasu; 研二那須
Original assignee: K S SANOYASU KK
Current assignee: K S SANOYASU KK
Priority date: 1991-10-23
Filing date: 1991-10-23
Publication date: 1993-05-14

Abstract

(57)【要約】【目的】回転軸に対する軸接手がワンタッチで着脱操
作ができる構成のものである。【構成】軸接手におけるボス部２に、その軸挿入孔３
の軸心線に対して軸挿入側に向かって所要角度で連結係
止用の鋼球５が挿入されるボール挿入孔４を、先端が軸
挿入孔３に開口して鋼球５が覗くように配置され、この
鋼球５に対してボール挿入孔と対向する側のボス部２端
からリセットピン７が、進退可能に配設され、軸挿入孔
３に挿入される軸Ｓの軸端部には前記鋼球５と係合する
と固定されるボール挿入孔４の軸線に平行する傾斜面を
形成される係止部S1が設けてあり、この係止部S1の深部
に鋼球５が係合されて連結固定される構成である。【効果】鋼球が軸挿入孔の周面と軸側の係止部傾斜面
との間に位置させて楔作用を得るようにすることで、簡
単で係止効果が得られ、しかも軸の抜き出しが容易とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は軸接手の改良にかかるも
のであり、詳しくは主として回転軸に対する軸接手がワ
ンタッチで着脱操作できる構成の軸接手に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種の産業機械、例えば農業用機
械や土木建設用機械などの回転動力を伝達する回転軸
は、狭い空間を利用して出力部に回転動力が伝達される
ことが多く、点検あるいは付属装置の交換などが簡便に
行えるように動力の伝達系統において回転自在軸接手が
多く採用されている。

【０００３】また、各種の機器では軸に対する駆動機械
要素との連結構造について、その取付構造の簡素化が、
例えばメンテナンスの場合に作業性が向上するので、い
わゆるワンタッチで着脱できる機構が望まれている。

【０００４】例えば、回転自在軸接手（以下単に回転軸
接手と言う）においては、回転軸を接手部分から切り離
すのに、その操作が簡単に行えるようにすることが要望
され、これに対応できる構成のものが既に提案されてい
る。これら公知のものは、軸が接手のヨークボス部から
抜き出す方向に、連結係止力を与えているコイルバネの
推力に抗して筒状のカバーを移動させることによって、
軸外周に設けられた環状溝に嵌まって連結状態を保って
いる複数のボールがフリーになって、いわゆるワンタッ
チ操作で軸を着脱できる構造になっている。このような
構成のものとしては、例えば特開昭６１−２７８６２１
号公報、あるいは実開平１−１１８６０４号公報などに
よって知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記のようなワンタッ
チ操作型の連結構造の軸接手では、その構造上どうして
も部品点数が多くなり、工費が嵩む。しかも軸とヨーク
との嵌合部における固定手段として用いられているボー
ルと、そのボールが嵌まり込む軸側の円周溝との嵌め合
いが、円周溝はどうしてもボール径より大きく作られて
いるので、軸線方向にガタツキが生じる。特に、ヨーク
側に穿たれるボール挿入孔は軸線に直交する方向に設け
られて、軸を外脱させた状態でボールが軸挿入孔側に抜
け落ちないようにする必要上先細りのテーパー孔にされ
ているので、軸側の円周溝にボールが嵌まった状態では
どうしても遊隙が生じることになる。

【０００６】このような軸とヨークとの連結固定機能を
与えられているボールと軸側の円周溝との間に遊隙が生
じることは、軸方向の圧縮力または引張力が連結部で繰
り返し生じることにより、連結固定機能が低下されるこ
とになってボールが遊動し、軸接手として好ましくな
い。

【０００７】また、歯車、プーリーやフレキシブルカッ
プリングなどの軸取り付けにおいても、その用途に応じ
てボス部に対する軸の取り付け構造を着脱可能にして、
しかも簡素化しようとすると、どうしても固定機能が低
下するのが避けられない。

【０００８】本発明ではこのような問題点を解決して、
部品点数が少なくできて、軸接手のボス部と軸との連結
部にボールを組み込んでこのボールを移動させると、接
手等のボス部から軸を抜き取ることができる構成の軸接
手において、ボス部と軸との組立後はリセットしない限
り軸側の円周溝に静止係合して作動中ガタツキが生じな
いように連結固定機能を維持できる構成にされた軸接手
の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、軸接手における連結のためのボス
部には、軸挿入孔軸心に対して、軸挿入側に向かって所
要角度で連結係止用のボール挿入孔が少なくとも１個、
そのボール挿入孔先端を軸挿入孔に一部が開口するよう
に穿設され、このボール挿入孔に背後から弾性体によっ
て推力を与えられるボールが、一部を軸挿入孔に臨ませ
て配置され、前記ボールに対してそのボス部端から連結
軸線に平行して進退可能なリセット具が配設され、前記
ボールが、前記軸挿入孔に嵌挿される軸端部に形成され
た前記ボール挿入孔の穿設軸線と平行する傾斜面を有す
る係止部の最深部分に係合すると、ボス部に軸が固定さ
れるように構成されたものである。

【００１０】本発明は、前記ボス部を回転自在軸接手の
ヨークと一体に形成させることによって、回転自在軸接
手におけるヨークと軸との連結が着脱可能な構成で、安
定した動力の伝達機能を具備させるのに好ましい構成と
なる。

【００１１】また、前記ボス部を回転自在軸接手のヨー
クの本体と同軸線上で、そのヨーク本体と一体の軸頚に
取り外し可能に連結される連結用ボスとすることで、ヨ
ーク側に一体型にない機能を備える回転自在軸接手とし
て、構成でき好ましい。

【００１２】さらに、前記ボス部を歯車、プーリー等の
ボス部とすることで、これらの機素に対する軸の取り付
けが着脱可能で、かつ強固に連結固定できることになり
好ましい。もちろん、軸線に沿って左右から前記係止連
結用のボール挿入構造を設けるようにすれば、スリーブ
形の軸接手に採用して軸の着脱が可能な構成とできて好
ましい。

【００１３】本発明では、接手のヨーク、スリーブもし
くは歯車等の機素のボス部に設けられる連結用のボール
挿入孔とその内部に収められるボール及び弾性体が、複
数個等分して配設されることが連結力を高める上で好ま
しい。

【０００１４】また、連結係止用のボールが嵌まり込ん
で係止力を得るための軸側の係止部は、前記傾斜面を備
える円周溝とするほか、前記連結係止用のボールの配置
に対応して軸周面に所要数係止凹溝として設けるように
することが好ましい。

【００１５】さらに本発明では、連結係止用のボールを
係止力解除のために設けられるリセット具を、ヨーク、
スリーブもしくは歯車等の機素のボス部に被嵌させたス
ライドカバーとボールのセット位置を保持させるコイル
バネとの組合せによって、リセット時にはカバーをスラ
イドさせてリセット具がボールを係止部から離脱できる
ようにすることが好ましい。

【００１６】また、前記ボールのリセット具は、スクリ
ューピンにして、ねじ込むことによって鋼球を係止部か
ら離脱できるように設けてあることが好ましい。

【００１７】

【作用】このような構成の本発明によれば、ボス部に組
み込まれている連結係止用のボールは、軸挿入孔に対し
てボール挿入孔内で背後から押圧されている弾性体と前
側に位置しているリセット具とによって挟持状態で軸挿
入孔内に一部を突出させて外脱することなく保持され
る。ボス部の軸挿入孔に対して軸が挿入されると、その
軸先端によって軸挿入孔内に一部突出して配されるボー
ルは、一旦軸端によって弾性体による押圧力に抗して軸
外径まで押し戻され、軸の軸挿入孔に対する嵌挿を容易
にさせる。

【００１８】やがて軸が所定長さ嵌挿されると、その直
前において押し上げられていたボールが軸端部外周に設
けられている係止部の傾斜面に接して、ボールに対する
押圧力の開放で、弾性体によって押し戻され、係止部の
最深部に係合する状態となる。

【００１９】すると、このボールには常時弾性体による
推力が作用してボール挿入孔に押し戻されることがない
から、ボス部に嵌挿された軸にボス部の軸挿入孔から抜
き出そうとする力が作用した場合であっても、ボールは
上がり勾配になった係止部の傾斜面と軸挿入孔の平行面
との間にあって楔としての作用が行われ、その結果軸は
ガタつくことなく固定されて動力の伝達を確実に行わせ
ることができる。

【００２０】ボス部から軸を抜き出すには、ボスの端部
に突出されているリセット具を直接あるいはカバーを介
してボールに対して押し付ける方向に移動させると、係
止状態にあるボールが、弾性体の推力に抗してボール挿
入孔内に押し戻されて、前記の楔作用が解かれ、軸は簡
単に軸挿入孔から抜き出される。したがって、軸の連結
部で分解するときには、簡単に作業ができることにな
る。

【００２１】

【実施例】以下、本発明軸接手を実施例に基づき図面を
参照しつつ具体例について説明する。

【００２２】図１乃至図５に示すのは本発明の構成を備
えた回転自在軸接手の一具体例であって、図１は一部を
縦断した正面図であり、図２は図１の一部平断面図であ
る。図３は軸挿入孔に軸が挿入されていない状態を示す
図である。図４は軸挿入孔に軸が挿入される途中の態様
を表す図であり、図５は接手から軸を抜き出す際の態様
を表している図である。

【００２３】これらの図において、軸接手のヨーク１の
ボス部２に設けられている軸挿入孔３は、スプライン軸
挿入構造になっている。このボス部２には、軸挿入孔３
の軸心線に対して所要角度αでヨークアーム1a側からボ
ス端部側に向かって傾斜するボール挿入孔４が、その孔
先端部が一部軸挿入孔４に連通するようにして複数個
（具体的には３個）穿設され、その位置は等分して設け
られる。この各ボール挿入孔４にはボール（以下鋼球と
言う）５が、背後にスプリング６をボール挿入孔４入口
部に装着されるセットボルト６’によって適宜な推力が
加えられるようにして挿入配設されている。

【００２４】前記ボール挿入孔４内に配設された鋼球５
に対向する位置に、ボス部２の端面から、それぞれリセ
ットピン７が連結される軸Ｓの軸線に平行して穿設され
た孔7'に進退移動自在に挿入され、このリセットピン７
はボス部２に摺動自在に被嵌する金属板製の筒状のカバ
ー９後端内面9'と前記鋼球５との間に位置して、カバー
９が常時はボス部２の端部に設けられる段部2aとの間に
介在支持されるコイルバネ８の圧縮反力で図示のよう
に、前端部の屈曲係止部9"がヨーク１のボス部２端面に
接して保持され、このカバー９をコイルバネ８の推力に
抗して前進させると、鋼球５がカバー９の後端内面9'に
より押されて鋼球５を押しだしてボール挿入孔４に押し
戻されるようにされている。

【００２５】軸Ｓは、その先端部に係止部S1として円周
溝が設けられ、この円周溝（係止部S1）は丁度前記ヨー
ク１の軸挿入孔３内に所定の長さ嵌挿された際に、前記
の鋼球５の配設位置と合致する位置近傍が最深部分とな
るようにして、軸線端側から前記ボール挿入孔４の穿設
角度αと合致する傾斜面を有するように設けられる。

【００２６】このように構成された回転自在軸接手で
は、軸Ｓをヨーク１に取り付けるには、図３の状態か
ら、図４のように軸Ｓを軸挿入孔３に嵌挿させると、軸
Ｓの先端によって軸挿入孔４に一部を突出している鋼球
５が押されてスプリング６による推力に抗して押し戻さ
れ、軸Ｓは支障なく嵌挿される。軸Ｓが所定位置まで嵌
挿されると、その直前に押し上げられている鋼球５が軸
Ｓ側の円周溝S1を形成している傾斜面に接して、押上力
が次第に弱まり、定位置まで軸Ｓが進入されると鋼球５
が円周溝（係止部）S1の深部に係合し、固定されること
になる。

【００２７】次に、ヨーク１のボス部２から軸Ｓを抜き
出すには、図５で示されるように、カバー９をヨークア
ーム1a側に押し付けると、このカバー９後端内面9'によ
ってリセットピン７がコイルバネ８力に抗して押し込ま
れ、このリセットピン７によって鋼球５がボール挿入孔
４内を戻されて、軸Ｓの係止部S1から離されるので、軸
Ｓの固定が解かれて軸挿入孔３から軸Ｓが簡単に抜き出
だすことができる。

【００２８】図６乃至図８に示すのは回転自在軸接手の
他の具体例であり、図６(ａ)はヨークの一部縦断面図を
示し、(ｂ)は平面の一部断面図である。図７は軸の端部
に付された係止部（凹溝）を示す図である。図８は軸接
手から軸を抜き出す態様を示す図である。

【００２９】これらの図に示される具体例は、ヨーク10
における軸挿入孔13が丸軸のままで挿入される構造のも
のである。そして、リセットピン17はスクリューピンで
あって、ヨーク10のボス部12には軸線に平行にネジ孔12
b が穿設されている。連結係止用のボール挿入孔14は、
前記具体例と同様に所要角度αで軸挿入孔13の軸心線に
向かって穿設されてある。このボール挿入孔14には、鋼
球15が、背後からスプリング16によって推力が加えられ
るようにセットボルト16' で孔後端を閉じられて配設さ
れている。

【００３０】前記鋼球15の配設数は図示のもので１箇所
であるが、前記のように複数箇所に設けるようにすれば
より強固に固定できる。リセットピン17としてのスクリ
ューピンはネジ孔12b に螺合させて、常時はリセットピ
ン17の先端を鋼球15が軸の係止部S2に対して係合できる
位置に保たれる状態で接触されるように配される。

【００３１】そして、軸Ｓa には所定の位置に図７で示
されるように、平面視水滴状の係止部（係止凹溝）S2が
その底傾斜面をボール挿入孔14の傾斜角と同じにして、
かつ最深部が鋼球15の定位置にほぼ合致できるようにし
て刻設してある。この係止部S2の数もボール挿入孔14の
配置に合わせて設けられる。

【００３２】ヨーク10の軸挿入孔13に軸Ｓa を挿入させ
るときは、前記具体例の場合と同様に軸Ｓa が挿入され
ると自動的に鋼球15が押し戻されて後、係止凹溝S2に鋼
球15が無理なく係合されて、前記具体例と同様に鋼球15
による楔効果で軸Ｓa とヨーク10とが強固に連結され
る。

【００３３】ヨーク10から軸Ｓa を抜き出すには、ヨー
ク10のボス部12に取り付けられているリセットピン17
（スクリューピン）をねじ込んで前進させることによ
り、このリセットピン17の先端によって鋼球15が押し戻
され、軸Ｓa の係止凹溝S2から外れることにより、無理
なく軸Ｓa を軸挿入孔13から抜き出すことができる。な
お、この具体例の場合、リセットピン17がスクリューピ
ンであるから、鋼球15を後退させて所要期間そのまま保
持できる。このスクリューピン方式は、前記円周溝形の
係止部について採用することができる。

【００３４】図９及び図１０に示されるのは、さらに別
の回転自在軸接手の具体例である。この図９に示される
のはヨークに別個の連結用ボスを備えた回転自在軸接手
の要部を断面して表した図である。図１０は図９のＡ−
Ａ視断面図である。

【００３５】これらの図で表される回転自在軸接手は、
ヨーク20のボス部を軸頚21にして、この軸頚21に別個の
連結用ボス22が取り外し可能な状態で取り付けられ、こ
の連結用ボス22に前記具体例と同様で同要領でボール挿
入孔24を設け、このボール挿入孔24に鋼球25がスプリン
グ26で推力を与えられて挿入され、セットボルト26'に
よって保持されている。鋼球25に対してリセットピン27
も前記具体例と同様に設けられている。

【００３６】軸Ｓa は、軸端部に係止部S2として、前記
のものと同条件で平面視水滴状になった係止凹溝が設け
られる。したがって、この連結用ボス22の軸挿入孔23に
ての軸Ｓa の着脱の要領は、前記具体例の場合と全く同
様である。

【００３７】この具体例の回転自在軸接手では、ヨーク
20の軸頚21に図１０で示されるような３個の係止凹溝21
a が等分して設けられ、かつこれらの係止凹溝21a 上を
結ぶ浅い円周溝21b が設けられている。この係止凹溝21
a は、前記具体例で連結係止用としての傾斜面を持った
係止部とは異なり、最深部から軸周面方向に浅くなった
部分で接線方向に緩やかな円弧面に形成されている。

【００３８】このような軸頚21を持つヨーク20に対する
連結用ボス22には、図１０で示されるように、軸頚21の
各係止凹溝21a に対応してボール挿入孔24A が所要の傾
斜角度で３箇所に設けられ、このボール挿入孔24A にそ
れぞれ鋼球25A が背後からコイルバネ26A をバネ受け片
26A'を介して連結用ボス22の外周に刻設の環状溝22Aに
嵌合されたＣ形止め輪31によって保持されて、所要の推
力を与えられ装着されている。このような構成で推力が
与えられる鋼球25A が軸Ｓa 側の係止凹溝21aに係合さ
れる構成によって、鋼球25A にコイルバネ26A が圧縮さ
れる作用力が働いた場合には、鋼球25A が係止凹溝21a
と係合して固定され、その逆方向にヨーク20が回動する
と固定力が解かれる、いわゆる一方向可動機構（ワンウ
エイクラッチ）を備えたものである。なお、このような
可動形式の連結のみならず、ヨーク20と連結用ボス22と
が取り外し可能に固定されるものであってもよい。

【００３９】またさらに、図１１に示されるのはスリー
ブ形の軸接手の一例を示すものであり、このような軸接
手において、軸と軸接手とが着脱容易な構成とすること
ができる。この場合、前記連結用のボス22を単独にし
て、軸Ｓaが軸接手のスリーブ30となるようにして、こ
のスリーブ30に両端もしくは一方の端部側から前記のよ
うな鋼球35をボール挿入孔34にコイルバネ36と共に挿入
して、セットボルト36aで所要の推力が鋼球35に与えら
れるように構成し、これを左右両方から相互に干渉しな
い位置で設けるようにして、接続される両軸Ｓa の軸端
部には前記と同様の係止凹溝31a を形成しておくこと
で、着脱可能な軸接手が得られる。なお、鋼球35の挿入
されるボール挿入孔34と軸側の係止凹溝31a との関係を
前記の通りされる。また、リセットピン37も前記具体例
と同一にしてある。

【００４０】本発明の趣旨によれば、軸接手の思想を歯
車やプーリーのような動力伝達用機素のボス部に形成す
ることで、軸とボス部との取り付け構造を前述のような
構造でワンタッチでの着脱可能な連結固定手段とするこ
とができる。この場合軸挿入孔について、スプライン軸
頚の場合には軸側に円周溝を係止部として設け、丸軸の
場合には少なくとも１個の係止凹溝を設けるようにする
ことができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、軸と軸接手との連結、
あるいは歯車やプーリー等の機素に対する軸の取り付け
を、ボールを楔状に使用して強固に連結固定ができ、し
かもリセット具によって軸の抜き出しに際しては、簡単
に固定状態を解除できるので、分解組立が比較的多い場
合の軸接手部に採用して実用上有効である。また、製作
時の部品点数を少なくできるので製品単価を低減でき、
安価に提供できる経済効果に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を備えた回転自在軸接手の一具体
例であって、一部を縦断した正面図である。

【図２】図１の一部平断面図である。

【図３】軸挿入孔に軸が挿入されていない状態を示す図
である。

【図４】軸挿入孔に軸が挿入される途中の態様を表す図
である。

【図５】接手から軸を抜き出す際の態様を表している図
である。

【図６】本発明の回転自在軸接手の他の具体例であり、
(ａ)はヨークの一部縦断面図を示し、(ｂ)は平面の一部
断面図である。

【図７】軸の端部に付された係止部（係止凹溝）を示す
図である。

【図８】軸接手から軸を抜き出す態様を示す図である。

【図９】本発明の他の回転自在軸接手の具体例であり、
ヨークに別個の連結用ボスを備えた回転自在軸接手の要
部を断面して表した図である。

【図１０】図９のＡ−Ａ視断面図である。

【図１１】本発明趣旨に則したスリーブ形の軸接手の一
例を示す図である。

【符号の説明】

１，１０，２０ヨーク２，１２ボス部２ａボス部の段部３，１３，２３軸挿入孔４，１４，２４ボール挿入孔５，１５，２５，３５鋼球６，１６スプリング６’，１６’，２６’，３６ａセットボルト７，１７，２７，３７リセットピン７’ リセットピンを挿入する孔８コイルバネ９カバー９’ カバーの後端内面９” カバー前端部の屈曲係止部１２ｂネジ孔２１軸頚２１ａ係止凹溝２１ｂ円周溝２２連結用ボス２２Ａ環状溝２４Ａボール挿入孔２５Ａ鋼球２６Ａ，３６コイルバネ２６Ａ’ バネ受け片３０スリーブ３１Ｃ形止め輪３１ａ係止凹溝Ｓ１，係止部（円周溝）Ｓ２係止部（係止凹溝）Ｓ，Ｓa 軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸接手における連結のためのボス部に
は、軸挿入孔軸心に対して、軸挿入側に向かって所要角
度で連結係止用のボール挿入孔が少なくとも１個、その
ボール挿入孔先端を軸挿入孔に一部が開口するように穿
設され、このボール挿入孔に背後から弾性体によって推
力を与えられるボールが、一部を軸挿入孔に臨ませて配
置され、前記ボールに対してそのボール挿入孔に対向す
る側のボス部端から連結軸線に平行して進退可能なリセ
ット具が配設され、前記ボールが、前記軸挿入孔に嵌挿
される軸端部に形成された前記ボール挿入孔の穿設軸線
と平行する傾斜面を有する係止部の最深部分に係合する
と、ボス部に軸が固定されるように構成されることを特
徴とする軸接手。
【請求項２】前記ボス部が回転自在軸接手のヨークと
一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載
の軸接手。
【請求項３】前記ボス部が回転自在軸接手のヨーク本
体と同軸線上で、そのヨーク本体と一体の軸頚に取り外
し可能に連結された連結用ボスであることを特徴とする
請求項１に記載の軸接手。
【請求項４】前記ボス部がスリーブ形軸接手のスリー
ブであることを特徴とする請求項１に記載の軸接手。
【請求項５】前記ボス部が歯車等の機素における軸の
取り付けボス部であることを特徴とする請求項１に記載
の軸接手。
【請求項６】前記ボス部に設けられる連結用のボール
挿入孔とその内部に収められる前記ボール及び弾性体
が、複数個等分して配設される請求項１乃至５のいずれ
か１に記載の軸接手。
【請求項７】前記連結係止用のボールが嵌まり込んで
係止力を得るための軸側の係止部は、前記ボール挿入孔
の穿設軸線と平行する傾斜面を備える円周溝である請求
項１乃至５のいずれかに記載の軸接手。
【請求項８】前記連結係止用のボールが嵌まり込んで
係止力を得るための軸側の係止部は、前記ボール挿入孔
の穿設軸線と平行する傾斜面を備え、前記連結係止用の
ボールの配置に対応して軸周面に所要数係止凹溝として
設けられる請求項１乃至５のいずれかに記載の軸接手。
【請求項９】前記連結係止用のボールを係止力解除の
ために設けられるリセット具を、ヨークのボス部に被嵌
させたスライドカバーとボールのセット位置を保持させ
るコイルバネとの組合せによって、リセット時にはカバ
ーをスライドさせてリセット具がボールを係止部から離
脱できるようにされている請求項１乃至８のいずれかに
記載の軸接手。
【請求項１０】前記ボールのリセット具は、スクリュ
ーピンにして、ねじ込むことによってボールを係止部か
ら離脱できるように設けてある請求項１乃至８のいずれ
かに記載の軸接手。