JPH058342Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （利用分野及び考案の概要） 本考案は、原動軸と従動軸とをトルク伝達状態
に連結する継手、あるいは、原動軸に歯車、プー
リ等の従動回転体をトルク伝達状態に取付けるた
めの継手であつて、軸に外嵌させた締付筒とこれ
にテーパネジ嵌合する締付ナツトとの組み合わせ
からなるトルク伝達継手に関するもので、テーパ
ネジ嵌合部に柔軟な材質で且滑りに対する抵抗の
少ない材質を介在させることにより、締付ナツト
の締付トルクが効率よく締付筒による軸締付力に
変換されるようにするものである。

（従来技術及びその問題点） 上記した形式のトルク伝達継手として、すで
に、特願昭59−145505号特開昭61−24821号公報
のものを提案したが、本考案はこれの改良に関す
るものである。

上記先行技術のものを、第９図の、原動軸１０
ａと従動軸１０ｂとをトルク伝達状態に連結する
軸継手を例にとつて説明すると、この軸継手は、
軸手主体１の両端に軸線方向のスリツト１２，１
２を開削した締付筒１１を形成し、この締付筒の
外周をテーパネジ部１３とし、このテーパネジ部
に同様のテーパネジ（雌ネジ）を具備する締付ナ
ツト２を螺合させたものである。

この先行技術のものでは、原動軸１０ａ及び従
動軸１０ｂを格別に締付筒１１に挿入し、締付ナ
ツト２を締付けると、テーパネジ部のテーパ嵌合
効果により、締付筒１１と各軸とが圧接され、こ
の圧接部の摩擦力により、原動軸１０ａ→締付筒
１１→軸手主体１→締付筒１１→従動軸１０ｂの
経路でトルクが伝達される。

このものでは、軸継手の装着、取外しが簡便で
あることから、前記出願以前の従来の軸継手に比
べて便利に使用できる。

ところが、上記出願発明を実施した軸継手にお
いては、伝達トルクをあまり大きくできないとい
う問題点があつた。

この問題点は、一つには、テーパネジ部相互の
ネジ嵌合部の摺動抵抗が大きいことに起因する。

すなわち、締付ナツト２の締付けによつて締付
筒１１が原動軸の外周面に圧接されるメカニズム
は締付筒１１の肉厚にネジ山を付加した断面（第
１０図）を持つコイル状の楔が締付ナツト２と原
動軸１０ａ又は従動軸１０ｂの外周面に圧入され
る場合と同一視できる。従つて、この楔圧入の際
に生じる摺動抵抗が小さい場合には、締付ナツト
２の締付トルクが、効果的に締付筒１１の軸圧接
力に変換される。

ところが、一般的に、ネジ山表面を平滑に仕上
げることが困難であるから、ネジ嵌合部における
ネジ山相互の接触面における摺動抵抗が大きくな
る。

他方、テーパネジでは、締付量（ネジ嵌合度
合）が増大するに従つて、上の原理説明における
楔がネジの谷部に圧入される（食い込む）ことと
なり、締付ナツトが最終締付状態に達する直前で
極端に摺動抵抗が大きくなる。

従つて、締付ナツトを一定の締付トルクで締付
けた場合において、この締付トルクが上記した軸
圧接力に変換される効率が悪く、結果として、伝
達トルクを大きくできないこととなるのである。

一方、テーパネジ嵌合部のネジ山の形状につい
て考察すると、このネジ山形状を通常のネジ山と
した場合には、締付ナツトの締付け力が効果的に
は締付筒１１を半径方向に締付ける力としては作
用しない。通常のネジ山は軸線方向の締付け力を
確保すべくそのネジ山形状が決定されていること
から、締付ナツトを締付けたときの軸線方向の締
付け力によつて生じる半径方向の分力（軸締付け
力となる分力）が極端に小さいからである。従つ
て、この点からも伝達トルクを大きくできないと
いう問題がある。

（技術的課題） 本考案は、『回転軸に外嵌する締付筒１１の外
周にテーパネジ部１３を形成して、このテーパネ
ジ部に締付ナツト２をテーパネジ嵌合させる形式
のトルク伝達継手』において、締付けトルクを一
定とした場合の伝達トルクを大きくできるように
するため、テーパネジ部のネジ嵌合部における摺
動抵抗を軽減させるとともに締付ナツト２の軸線
方向の締付け力が締付筒１１を半径方向に締付け
る作用力に効率的に変換されるようにすることを
その課題とする。

（手段） 上記課題を解決するために講じた本考案の技術
的手段は、『テーパネジ部１３のネジ山の圧力側
フランク角度を比較的大きく設定し、締付筒１１
と締付ナツト２のネジ嵌合部に、柔軟な素材で且
滑り抵抗の小さな中間固体層４を介在させた』こ
とである。

（作用） 本考案の上記技術的手段は次のように作用す
る。

締付筒１１内に回転軸を挿入して、この締付筒
１１に外嵌螺合する締付ナツト２を締付けると、
これのテーパネジ部１３が他方の締付筒１１のテ
ーパネジ部１３側に圧接される。ところが、この
両方のネジ嵌合部には滑り抵抗の少い中間固体層
４があることから、ネジ山相互の摺動抵抗が軽減
される。叉、最終締付け状態の直前では一方のテ
ーパネジ部１３のネジ山が他方のテーパネジ部１
３の谷部側に食い込むこととなるが、中間固体層
４が柔軟な素材であることから、この中間固体層
４はテーパネジ部において互いに対向する山部と
谷部の表面状態に従つた状態に変形し、山部と谷
部の直接的な食い込みが防止され、食い込みによ
る摺動抵抗の増大が大幅に緩和される。

さらに、最終締付け状態では、テーパネジ部１
３，１３間に生じる間隙は全域的に中間固体層４
で充填され、締付ナツト２の締付けによつて生じ
る半径方向の締付け圧力は中間固体層４の介在に
より締付筒１１側に効果的に作用する。

このとき、テーパネジ部１３の圧力側フランク
角度が通常のネジ山に比べて大きく設定されてい
るから、この圧力側フランクの面と締付筒１１の
軸線との傾斜角度が通常のネジ山の場合に比べて
小さく、圧力側フランクに作用する圧力の方向が
締付筒１１の半径方向に近づいたものとなり、半
径方向の加圧成分が通常のネジ山を採用する場合
に比べて大きくなる。この点でも締付筒１１を半
径方向に締付ける作用力が大きくなる。

（効果） 本考案は上記構成であるから次の特有の効果を
有する。

テーパネジ部１３，１３相互の摺動抵抗が低減
されると共に、締付ナツト２の締付け力がテーパ
ネジ部相互のネジ嵌合部の略全面を介して締付筒
１１に作用するから、締付ナツト２の締付け力の
内の締付筒１１を半径方向に締付ける成分が効果
的に締付筒１１に作用する。また、締付筒１１を
半径方向に締付ける作用力が通常のネジ山のもの
に比べて大きくなる。従つて、締付ナツト２の締
付けトルクを一定とした場合の伝達トルクが大き
くなる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を第３図〜第８図に基い
て説明する。

第３図、第４図に示す第１実施例は、ユニバー
サルジヨイントの一種であるベロー継手に実施し
たもので、軸手主体１としてのベローの両端に、
外周面にテーパネジ部１３を形成した締付筒１１
を連設し、この締付筒に４つの軸線方向のスリツ
ト１２，１２を開削するとともに同様のテーパネ
ジ部１３を有する締付ナツト２をそれぞれの締付
筒に外嵌螺合させたものである。

叉、この締付筒及び締付ナツトに形成したテー
パネジ部１３，１３には、第４図の如く、中間固
体層４となるコーテイング層４１を形成し、この
コーテイング層の材質をフツ素系樹脂（四フツ化
エチレン重合体等のフツ化炭素類）としてある この実施例のものでは、締付ナツト２を締付筒
１１に螺合させて締付けると、コーテイング層４
１がその材質の特性から、ネジ嵌合部の摺動抵抗
緩和作用を発揮し、且、ネジ嵌合部の空隙充填作
用を発揮する。

中間固体層４の形成方法としては、上記コーテ
イングによる方法以外に、通常の配管においてネ
ジ接続部に使用される、フツ素系樹脂からなるシ
ール用テープを締付筒１１のテーパネジ部１３に
巻き付ける方法も可能であり、この場合にも、上
記実施例と同様の効果が得られる。

尚、第３図、第４図示す第１実施例では、テー
パネジ部１３のネジ山形状を、第４図の如く、ネ
ジ山の圧力側フランク１４がネジ軸線Ａに対して
10度〜20度傾斜した逆ノコ歯ネジとしてある。

従つて、締付ナツト２を締付筒１１に螺合させ
て締付けると、ネジ山相互が上記傾斜角度に相当
するかみ合いで締め込まれ、最終締付状態におい
て締付ナツト２側から締付筒１１の外周に作用す
る圧接力の大部分は圧力側フランク相互の圧接を
介して伝達される。

従つて、既述した楔効果により圧接力Ｐの方向
は、ネジ軸線すなわち、原動軸１０ａ又は従動軸
１０ｂの軸線に直角な方向に対して10度〜20度の
角度ズレがあるだけとなり、一層軸締付力が大き
くなる。

次に、第５図に示す第２実施例のものは、回転
体の一種としての歯車３に第１実施例の締付筒部
と同様の締付筒１１を連設し、この締付筒に締付
ナツト２を螺合して、回転軸から歯車３にトルク
を伝達させるようにしたもので、この場合には、
テーパネジ部１３のネジ山を、第６図のようにネ
ジ山角度を鈍角に設定し、このテーパネジ部にコ
ーテイング層４１を設けてあり、第１実施例の逆
ノコ歯ネジの場合と同様ネジ山形状による軸締付
力向上効果が得られる。

この第２実施例のものでは、締付ナツト２と締
付筒１１とがかみ合うかぎり、ネジ山角度は大き
い程伝達トルクが大きくなる。

以上、いずれの実施例でも、締付筒１１にコー
テイング層４１を形成するようにしたが、このコ
ーテイング層は、締付ナツト２側に形成するよう
にしてもよく、叉、中間固体層４を射出成形又は
ブロウ成形により、別個に製作するようにしても
よい。

さらに、中間固体層４は既述のフツ素系樹脂以
外にナイロン、あるいは、シリコン系の合成樹脂
等も採用可能である。

叉、第７図、第８図のように締付ナツト２のテ
ーパネジ部１３とその近傍域をそのまま中間固体
層４とすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本考案の原理説明図、第３
図、第４図は第１実施例の説明図、第５図、第６
図は第２実施例の説明図、第７図、第８図は第３
実施例の説明図、第９図は従来例の説明図、第１
０図は楔作用説明用の断面図であり、図中、 １１……締付筒、１３……テーパネジ部、２…
…締付ナツト、４……中間固体層、４１……コー
テイング層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転軸に外嵌する締付筒１１の外周にテーパネ
   ジ部１３を形成して、このテーパネジ部に締付ナ
   ツト２をテーパネジ嵌合させる形式のトルク伝達
   継手において、テーパネジ部１３のネジ山の圧力
   側フランク角度を比較的大きく設定し、締付筒１
   １と締付ナツト２のネジ嵌合部に、柔軟な素材で
   且滑り抵抗の小さな中間固体層４を介在させたト
   ルク伝達継手。