JPH0932813A - 回転体の動力伝達溝 - Google Patents
回転体の動力伝達溝Info
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- JPH0932813A JPH0932813A JP7184280A JP18428095A JPH0932813A JP H0932813 A JPH0932813 A JP H0932813A JP 7184280 A JP7184280 A JP 7184280A JP 18428095 A JP18428095 A JP 18428095A JP H0932813 A JPH0932813 A JP H0932813A
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- transmission groove
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/08—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
- F16D1/0876—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with axial keys and no other radial clamping
-
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
-
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D2001/103—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低加工コストで、しかも回転体の疲労耐久寿
命を長くすることを可能ならしめる動力伝達溝を提供す
る。 【解決手段】 スプライン１２を有する回転軸１１が嵌
合される回転体１の軸嵌合穴２の内周面に、溝加工刃の
先端に逃げ溝４の形状に対応する凸形状の部分加工刃を
設けた加工工具により、底部３ａの角部に逃げ溝４を有
する動力伝達溝３を加工すれば、動力伝達溝３を低コス
トで加工することができ、しかも逃げ溝４の存在により
スプライン１２の角部が動力伝達溝３の底部３ａの角部
に直接接触することがなく、逃げ溝４に発生する最大応
力が緩和されるので、回転体１の疲労耐久寿命が長くな
る。
命を長くすることを可能ならしめる動力伝達溝を提供す
る。 【解決手段】 スプライン１２を有する回転軸１１が嵌
合される回転体１の軸嵌合穴２の内周面に、溝加工刃の
先端に逃げ溝４の形状に対応する凸形状の部分加工刃を
設けた加工工具により、底部３ａの角部に逃げ溝４を有
する動力伝達溝３を加工すれば、動力伝達溝３を低コス
トで加工することができ、しかも逃げ溝４の存在により
スプライン１２の角部が動力伝達溝３の底部３ａの角部
に直接接触することがなく、逃げ溝４に発生する最大応
力が緩和されるので、回転体１の疲労耐久寿命が長くな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック射出
成形機用のスクリューセグメント、発電用のタービン、
コンプレッサー、自動車用の駆動装置等の回転体に動力
を伝達する回転体の動力伝達溝の改善に係り、より詳し
くは加工コストが低廉で、しかも疲労耐久性に優れた回
転体の動力伝達溝に属するものである。
成形機用のスクリューセグメント、発電用のタービン、
コンプレッサー、自動車用の駆動装置等の回転体に動力
を伝達する回転体の動力伝達溝の改善に係り、より詳し
くは加工コストが低廉で、しかも疲労耐久性に優れた回
転体の動力伝達溝に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、射出成形機用のスクリューセグ
メント、ラジアル型のタービンディスク、コンプレッサ
ー翼あるいは自動車の駆動部品等の回転体へは回転軸に
設けられたスプラインやキーを介して動力が伝達される
が、回転体の軸嵌合穴に設けられるスプライン溝やキー
溝等の動力伝達溝の形状は、従来回転軸に設けられたス
プラインやキーの断面形状と同形状であった。そして、
射出成形機ではスクリューセグメントの耐摩耗性と耐食
性の向上を、タービンやコンプレッサーでは高効率化
を、自動車部品では軽量化を達成するために、何れも高
強度材料で製作されるようになってきている。
メント、ラジアル型のタービンディスク、コンプレッサ
ー翼あるいは自動車の駆動部品等の回転体へは回転軸に
設けられたスプラインやキーを介して動力が伝達される
が、回転体の軸嵌合穴に設けられるスプライン溝やキー
溝等の動力伝達溝の形状は、従来回転軸に設けられたス
プラインやキーの断面形状と同形状であった。そして、
射出成形機ではスクリューセグメントの耐摩耗性と耐食
性の向上を、タービンやコンプレッサーでは高効率化
を、自動車部品では軽量化を達成するために、何れも高
強度材料で製作されるようになってきている。
【０００３】しかしながら、回転体と回転軸との連結構
造を変えずにただ高強度材料を採用するだけでは切欠き
疲労感受性が高くなったり、回転体と回転軸（または回
転体とスプラインやキー）との間でフレッティング疲労
を生じたりするため、回転体の動力伝達溝部に亀裂が生
じ破壊事故に至ることがある。これは、高強度材料が限
界強度に近い厳しい応力条件下で使用されるためである
が、厳しい応力条件下でも信頼して使用し得る連結構造
が望まれている。
造を変えずにただ高強度材料を採用するだけでは切欠き
疲労感受性が高くなったり、回転体と回転軸（または回
転体とスプラインやキー）との間でフレッティング疲労
を生じたりするため、回転体の動力伝達溝部に亀裂が生
じ破壊事故に至ることがある。これは、高強度材料が限
界強度に近い厳しい応力条件下で使用されるためである
が、厳しい応力条件下でも信頼して使用し得る連結構造
が望まれている。
【０００４】ところで、動力伝達溝の底部の角部にＲを
設けて応力集中を低減することは常識的に行われてい
る。しかしながら、スプライン溝やキー溝等の動力伝達
溝の深さに限界があり、その角部に十分なＲを取り得な
いのが現実である。また、現時点で亀裂が生じていなく
ても、将来の亀裂発生を防止し得る改善処置を容易に取
れることが望ましいが、一旦設けたＲはもはや大きくす
ることができないので、回転体そのものを再製作しなけ
ればならない。
設けて応力集中を低減することは常識的に行われてい
る。しかしながら、スプライン溝やキー溝等の動力伝達
溝の深さに限界があり、その角部に十分なＲを取り得な
いのが現実である。また、現時点で亀裂が生じていなく
ても、将来の亀裂発生を防止し得る改善処置を容易に取
れることが望ましいが、一旦設けたＲはもはや大きくす
ることができないので、回転体そのものを再製作しなけ
ればならない。
【０００５】勿論、疲労耐久性を向上させるために種々
の改良が行われている。このようなものとしては、例え
ば実公平７−２７０号公報、特開平６−３０４９９２号
公報あるいは実公平３−１２９４３４号公報において開
示されている。以下、これらの公報に開示されている技
術の概要を説明する。
の改良が行われている。このようなものとしては、例え
ば実公平７−２７０号公報、特開平６−３０４９９２号
公報あるいは実公平３−１２９４３４号公報において開
示されている。以下、これらの公報に開示されている技
術の概要を説明する。
【０００６】先ず、実公平７−２７０号公報（従来例
１）に開示されてなるものは、スプライン溝またはキー
溝等の動力伝達溝の端部側面部の軸方向に、テーパ加工
により逃し部を設けたもので、この逃し部により動力伝
達溝の接触面圧分布の最大値を軽減するようにしたもの
である。
１）に開示されてなるものは、スプライン溝またはキー
溝等の動力伝達溝の端部側面部の軸方向に、テーパ加工
により逃し部を設けたもので、この逃し部により動力伝
達溝の接触面圧分布の最大値を軽減するようにしたもの
である。
【０００７】次に、特開平６−３０４９９２号公報（従
来例２）や実公平３−１２９４３４号公報（従来例３）
に開示されてなるものは、回転体であるスクリューに設
けた穴の内周に高靱性合金粉末をＨＩＰ処理することに
より、スプラインまたはキーが嵌合されるスプライン溝
またはキー溝等の動力伝達溝の部分を成形したもので、
応力集中部に高靱性材料を用いることにより、局部的な
塑性変形を許容し、動力伝達溝の底部の角部の応力増大
を抑制するようにしたものである。
来例２）や実公平３−１２９４３４号公報（従来例３）
に開示されてなるものは、回転体であるスクリューに設
けた穴の内周に高靱性合金粉末をＨＩＰ処理することに
より、スプラインまたはキーが嵌合されるスプライン溝
またはキー溝等の動力伝達溝の部分を成形したもので、
応力集中部に高靱性材料を用いることにより、局部的な
塑性変形を許容し、動力伝達溝の底部の角部の応力増大
を抑制するようにしたものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載されて
いる従来例１乃至従来例３に係る技術は、何れも動力伝
達溝の疲労耐久性の向上に対して有用であると考えられ
る。しかしながら、何れも多工数になり、動力伝達溝の
加工コストが嵩むという解決すべき問題がある。勿論、
破壊事故の発生による損失の大きさを考えると、ある程
度のコストアップはやむを得ない面があるが、それにし
ても加工工数を多くすることなく、しかもできるだけ簡
単な形状の加工刃を有する加工工具で低コストで、しか
も疲労耐久性に優れた動力伝達溝を加工し得ることが望
ましい。
いる従来例１乃至従来例３に係る技術は、何れも動力伝
達溝の疲労耐久性の向上に対して有用であると考えられ
る。しかしながら、何れも多工数になり、動力伝達溝の
加工コストが嵩むという解決すべき問題がある。勿論、
破壊事故の発生による損失の大きさを考えると、ある程
度のコストアップはやむを得ない面があるが、それにし
ても加工工数を多くすることなく、しかもできるだけ簡
単な形状の加工刃を有する加工工具で低コストで、しか
も疲労耐久性に優れた動力伝達溝を加工し得ることが望
ましい。
【０００９】従って、本発明の目的とするところは、加
工コストが低廉で、しかも疲労耐久性に優れた回転体の
動力伝達溝を提供するにある。
工コストが低廉で、しかも疲労耐久性に優れた回転体の
動力伝達溝を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記実情に鑑み
てなされたものであって、従って本発明の請求項１に係
る回転体の動力伝達溝の構成は、スプライン１２を有す
る回転軸１１が嵌合される軸嵌合穴２の内周面に刻設さ
れ、前記スプライン１２が嵌合される動力伝達溝３にお
いて、前記動力伝達溝３の底部３ａの回転力を受け持つ
側の角部に、該動力伝達溝３の内側面３ｂ，３ｂに連続
した面を有し、かつ底部が凹面状の逃げ溝４を設けたこ
とを特徴とするものである。
てなされたものであって、従って本発明の請求項１に係
る回転体の動力伝達溝の構成は、スプライン１２を有す
る回転軸１１が嵌合される軸嵌合穴２の内周面に刻設さ
れ、前記スプライン１２が嵌合される動力伝達溝３にお
いて、前記動力伝達溝３の底部３ａの回転力を受け持つ
側の角部に、該動力伝達溝３の内側面３ｂ，３ｂに連続
した面を有し、かつ底部が凹面状の逃げ溝４を設けたこ
とを特徴とするものである。
【００１１】また、本発明の請求項２に係る回転体の動
力伝達溝の構成は、長手方向に沿うキー１２を有する回
転軸１１が嵌合される軸嵌合穴２の内周面に刻設され、
前記キー１２が嵌合される回転体１の動力伝達溝３にお
いて、前記動力伝達溝３の底部３ａの回転力を受け持つ
側の角部に、該動力伝達溝３の内側面３ｂ，３ｂに連続
した面を有し、かつ底部が凹面状の逃げ溝４を設けたこ
とを特徴とするものである。
力伝達溝の構成は、長手方向に沿うキー１２を有する回
転軸１１が嵌合される軸嵌合穴２の内周面に刻設され、
前記キー１２が嵌合される回転体１の動力伝達溝３にお
いて、前記動力伝達溝３の底部３ａの回転力を受け持つ
側の角部に、該動力伝達溝３の内側面３ｂ，３ｂに連続
した面を有し、かつ底部が凹面状の逃げ溝４を設けたこ
とを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は、凸形状の部分加工刃を
設けた加工工具を用いれば、動力伝達溝の底部の回転力
を受け持つ側の角部に逃げ溝を安価に加工することがで
き、しかもこの逃げ溝の存在により応力集中部位である
底部の回転力を受け持つ側の角部にスプラインまたはキ
ーの角部が接触することがなくなって応力集中係数が小
さくなり、回転体の動力伝達溝の疲労耐久寿命が長くな
ると考えてなしたものである。
設けた加工工具を用いれば、動力伝達溝の底部の回転力
を受け持つ側の角部に逃げ溝を安価に加工することがで
き、しかもこの逃げ溝の存在により応力集中部位である
底部の回転力を受け持つ側の角部にスプラインまたはキ
ーの角部が接触することがなくなって応力集中係数が小
さくなり、回転体の動力伝達溝の疲労耐久寿命が長くな
ると考えてなしたものである。
【００１３】以下、本発明に係る実施の形態を、回転体
の動力伝達溝の正面図の図１（ａ）と、図１（ａ）のＡ
−Ａ線断面図の図１（ｂ）と、図１（ａ）Ｂ部拡大図の
図１（ｃ）と、その底部の角部に発生する応力発生状況
説明図の図１（ｄ）および図１（ｅ）と、逃げ溝の深さ
と最大応力の関係説明図の図２（極く普通の構成になる
動力伝達溝の角部に発生する最大応力を１として、比で
示している。）とを参照しながら説明する。
の動力伝達溝の正面図の図１（ａ）と、図１（ａ）のＡ
−Ａ線断面図の図１（ｂ）と、図１（ａ）Ｂ部拡大図の
図１（ｃ）と、その底部の角部に発生する応力発生状況
説明図の図１（ｄ）および図１（ｅ）と、逃げ溝の深さ
と最大応力の関係説明図の図２（極く普通の構成になる
動力伝達溝の角部に発生する最大応力を１として、比で
示している。）とを参照しながら説明する。
【００１４】図１（ａ）乃至（ｅ）に示す符号１は回転
体であり、この回転体１の回転中心には軸嵌合穴２が設
けられている。この軸嵌合穴２の内周面には２つのスプ
ライン溝である動力伝達溝３が設けられている。この動
力伝達溝３の底部３ａの両角部のそれぞれには、図１
（ｃ）に示すように、この動力伝達溝３の内側面３ｂ，
３ｂに連続した面を有し、かつ凹面状の底部を持つ逃げ
溝４が設けられている。そして、軸嵌合穴２には動力伝
達溝３，３のそれぞれに嵌合される２つのスプライン１
２が外周面に設けられた回転軸１１が嵌合されている。
体であり、この回転体１の回転中心には軸嵌合穴２が設
けられている。この軸嵌合穴２の内周面には２つのスプ
ライン溝である動力伝達溝３が設けられている。この動
力伝達溝３の底部３ａの両角部のそれぞれには、図１
（ｃ）に示すように、この動力伝達溝３の内側面３ｂ，
３ｂに連続した面を有し、かつ凹面状の底部を持つ逃げ
溝４が設けられている。そして、軸嵌合穴２には動力伝
達溝３，３のそれぞれに嵌合される２つのスプライン１
２が外周面に設けられた回転軸１１が嵌合されている。
【００１５】なお、この場合における回転体１は正逆転
されるため、上記のとおり、逃げ溝４は動力伝達溝３の
底部３ａの両角部のそれぞれに設けられている。しかし
ながら、回転体１の回転方向が一方だけである場合に
は、底部３ａの両角部のそれぞれに設ける必要がなく、
動力伝達溝３の底部３ａの回転力を受け持つ側の角部に
だけ逃げ溝４を設ければ十分である。
されるため、上記のとおり、逃げ溝４は動力伝達溝３の
底部３ａの両角部のそれぞれに設けられている。しかし
ながら、回転体１の回転方向が一方だけである場合に
は、底部３ａの両角部のそれぞれに設ける必要がなく、
動力伝達溝３の底部３ａの回転力を受け持つ側の角部に
だけ逃げ溝４を設ければ十分である。
【００１６】従って、動力伝達溝３の底部３ａの角部の
逃げ溝４を、動力伝達溝３を加工する溝加工刃の外側に
動力伝達溝３の凹面状の逃げ溝４に対応する凸形状の部
分加工刃を設けた加工工具だけで加工することができる
ので、従来例１のように、スプライン溝、即ち動力伝達
溝の端部側面部の軸方向に逃し部を設けるためのテーパ
加工をする必要がなく、また従来例１や２のように、高
靱性材料のＨＩＰ処理等を行う必要がないので、これら
従来例に比較して動力伝達溝３を低コストで加工するこ
とができる。
逃げ溝４を、動力伝達溝３を加工する溝加工刃の外側に
動力伝達溝３の凹面状の逃げ溝４に対応する凸形状の部
分加工刃を設けた加工工具だけで加工することができる
ので、従来例１のように、スプライン溝、即ち動力伝達
溝の端部側面部の軸方向に逃し部を設けるためのテーパ
加工をする必要がなく、また従来例１や２のように、高
靱性材料のＨＩＰ処理等を行う必要がないので、これら
従来例に比較して動力伝達溝３を低コストで加工するこ
とができる。
【００１７】次に、上記構成になる動力伝達溝３の近傍
の応力発生状況を説明すると、極く普通の構成になる動
力伝達溝３の場合には、図１（ｅ）に示すように、回転
力は動力伝達溝３の内側面３ｂで受け持たれ、そして動
力伝達溝３の角部にはスプライン１２の直接接触による
極めて大きな応力集中係数に起因する高応力が発生す
る。それに対して、本実施例になる動力伝達溝３がスプ
ライン１２から受ける回転力は、図１（ｄ）に示すよう
に、動力伝達溝３の内側面３ｂで受け持たれるが、逃げ
溝４にはスプライン１２の角部が直接接触することがな
いので、逃げ溝４に対する応力集中係数は小さくなり、
逃げ溝４に発生する最大応力は極く普通の構成になる動
力伝達溝３の場合に比較して低応力になる。
の応力発生状況を説明すると、極く普通の構成になる動
力伝達溝３の場合には、図１（ｅ）に示すように、回転
力は動力伝達溝３の内側面３ｂで受け持たれ、そして動
力伝達溝３の角部にはスプライン１２の直接接触による
極めて大きな応力集中係数に起因する高応力が発生す
る。それに対して、本実施例になる動力伝達溝３がスプ
ライン１２から受ける回転力は、図１（ｄ）に示すよう
に、動力伝達溝３の内側面３ｂで受け持たれるが、逃げ
溝４にはスプライン１２の角部が直接接触することがな
いので、逃げ溝４に対する応力集中係数は小さくなり、
逃げ溝４に発生する最大応力は極く普通の構成になる動
力伝達溝３の場合に比較して低応力になる。
【００１８】
【実施例】底部３ａの角部に逃げ溝４を設けた本発明に
係る動力伝達溝３の有用性を確認するために、高さ１
２．５ｍｍ、幅２０ｍｍの矩形断面をしたスプライン１
２の側面から動力伝達溝３の内側面３ｂが一様な応力分
布の接触面圧を受けると仮定し、逃げ溝４の溝深さｄと
溝幅ｗとの相違により逃げ溝４に発生する最大応力を有
限要素法により求めた。
係る動力伝達溝３の有用性を確認するために、高さ１
２．５ｍｍ、幅２０ｍｍの矩形断面をしたスプライン１
２の側面から動力伝達溝３の内側面３ｂが一様な応力分
布の接触面圧を受けると仮定し、逃げ溝４の溝深さｄと
溝幅ｗとの相違により逃げ溝４に発生する最大応力を有
限要素法により求めた。
【００１９】その結果は下記の表１に示すとおりであ
る。なお、この表１においては、比較例として極く普通
の構成になる動力伝達溝３（逃げ溝なし）の底部の角部
に発生する最大応力を１とし、本実施例の場合を比で示
している。
る。なお、この表１においては、比較例として極く普通
の構成になる動力伝達溝３（逃げ溝なし）の底部の角部
に発生する最大応力を１とし、本実施例の場合を比で示
している。
【００２０】
【表１】 上記表１によれば、逃げ溝４の溝深さｄと溝幅ｗとが大
きくなるにつれて最大応力が小さくなっており、逃げ溝
４を設けることが、動力伝達溝３の底部３ａの角部に生
じる集中応力の緩和にとって極めて効果的であることが
示されている。しかしながら、逃げ溝４の溝深さｄが深
すぎても、また溝幅ｗが狭すぎても、切欠き効果により
逆に最大応力が大きくなるので、溝深さｄと溝幅ｗとの
比、即ちｄ／ｗ＜１に設定するのが好ましい。また、逃
げ溝４の溝深さｄ（ｍｍ）に対する最大応力は図２に示
すとおりであり、逃げ溝４の溝深さｄが深すぎると応力
緩和に対して不利になる。
きくなるにつれて最大応力が小さくなっており、逃げ溝
４を設けることが、動力伝達溝３の底部３ａの角部に生
じる集中応力の緩和にとって極めて効果的であることが
示されている。しかしながら、逃げ溝４の溝深さｄが深
すぎても、また溝幅ｗが狭すぎても、切欠き効果により
逆に最大応力が大きくなるので、溝深さｄと溝幅ｗとの
比、即ちｄ／ｗ＜１に設定するのが好ましい。また、逃
げ溝４の溝深さｄ（ｍｍ）に対する最大応力は図２に示
すとおりであり、逃げ溝４の溝深さｄが深すぎると応力
緩和に対して不利になる。
【００２１】このように、底部３ａの角部に逃げ溝４を
有する動力伝達溝３を低加工コストで加工することがで
き、しかも角部に対応する部位に発生する最大応力が小
さくなるので、動力伝達溝３の疲労耐久性を向上させる
ことができる。
有する動力伝達溝３を低加工コストで加工することがで
き、しかも角部に対応する部位に発生する最大応力が小
さくなるので、動力伝達溝３の疲労耐久性を向上させる
ことができる。
【００２２】因みに、回転体１として軸嵌合穴に２つの
スプライン溝（溝深さ１２．５ｍｍ，溝幅２０ｍｍ，逃
げ溝深さ２ｍｍ，逃げ溝幅３ｍｍ）を有する厚さ１０ｍ
ｍのプラスチック射出成形機のスクリューセグメント
（０．９Ｃ−８Ｃｒ鋼製）とし、これに２つのスプライ
ンを有する直径５０ｍｍの回転軸を嵌合し、この回転軸
に２００Ｎ・ｍ（２０ｋｇｆ・ｍ）の繰り返し回転荷重
を作用させてスクリューセグメントの疲労耐久寿命を調
べた。その結果は下記表２に示すとおりである。なお、
比較例として、底部の角部に逃げ溝のない極く普通の構
成になるスプライン溝（溝深さ１２．５ｍｍ，溝幅２０
ｍｍ）を有するスクリューセグメントの場合を示してい
る。
スプライン溝（溝深さ１２．５ｍｍ，溝幅２０ｍｍ，逃
げ溝深さ２ｍｍ，逃げ溝幅３ｍｍ）を有する厚さ１０ｍ
ｍのプラスチック射出成形機のスクリューセグメント
（０．９Ｃ−８Ｃｒ鋼製）とし、これに２つのスプライ
ンを有する直径５０ｍｍの回転軸を嵌合し、この回転軸
に２００Ｎ・ｍ（２０ｋｇｆ・ｍ）の繰り返し回転荷重
を作用させてスクリューセグメントの疲労耐久寿命を調
べた。その結果は下記表２に示すとおりである。なお、
比較例として、底部の角部に逃げ溝のない極く普通の構
成になるスプライン溝（溝深さ１２．５ｍｍ，溝幅２０
ｍｍ）を有するスクリューセグメントの場合を示してい
る。
【００２３】
【表２】 上記表２によれば、比較例に係るスクリューセグメント
では３×１０5 回で破損したが、本実施例に係るスクリ
ューセグメントでは１０7 回でも全く破損せず、比較例
に比較して遙かに長寿命であり、極めて疲労耐久性が優
れていることが証明された。
では３×１０5 回で破損したが、本実施例に係るスクリ
ューセグメントでは１０7 回でも全く破損せず、比較例
に比較して遙かに長寿命であり、極めて疲労耐久性が優
れていることが証明された。
【００２４】なお、以上では、スプライン１２が矩形断
面である場合を説明したが、他の実施例に係る動力伝達
溝の構成説明図の図３に示すように、スプライン１２の
断面形状が台形であっても良く、またもう一つの他の実
施例に係る動力伝達溝の構成説明図の図４に示すよう
に、矩形断面をした通常のキー１２であっても、上記実
施例と同等の効果を期待することができる。
面である場合を説明したが、他の実施例に係る動力伝達
溝の構成説明図の図３に示すように、スプライン１２の
断面形状が台形であっても良く、またもう一つの他の実
施例に係る動力伝達溝の構成説明図の図４に示すよう
に、矩形断面をした通常のキー１２であっても、上記実
施例と同等の効果を期待することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１
または２に係る回転体の動力伝達溝によれば、動力伝達
溝３の底部３ａの逃げ溝４を、溝加工刃の外側に動力伝
達溝３の凹面状の逃げ溝４に対応する凸形状の部分加工
刃を設けた加工工具だけで加工することができ、また、
応力集中部位である動力伝達溝３の底部３ａの角部に逃
げ溝４があって、その角部にスプラインまたはキーの角
部が直接接触することがないないので、応力集中による
最大応力が緩和される。従って、動力伝達溝の端部側面
部の軸方向に逃し部を設けるためのテーパ加工をする従
来例１、高靱性材料のＨＩＰ処理等を行う従来例２また
は３に比較して加工工数が少ないので動力伝達溝３を低
コストで加工することができ、また動力伝達溝３の底部
３ａの角部に亀裂が発生し難くなるので、回転体１の動
力伝達溝３の加工コストの低減と、回転体１の疲労耐久
性の向上に大いに寄与することができる。
または２に係る回転体の動力伝達溝によれば、動力伝達
溝３の底部３ａの逃げ溝４を、溝加工刃の外側に動力伝
達溝３の凹面状の逃げ溝４に対応する凸形状の部分加工
刃を設けた加工工具だけで加工することができ、また、
応力集中部位である動力伝達溝３の底部３ａの角部に逃
げ溝４があって、その角部にスプラインまたはキーの角
部が直接接触することがないないので、応力集中による
最大応力が緩和される。従って、動力伝達溝の端部側面
部の軸方向に逃し部を設けるためのテーパ加工をする従
来例１、高靱性材料のＨＩＰ処理等を行う従来例２また
は３に比較して加工工数が少ないので動力伝達溝３を低
コストで加工することができ、また動力伝達溝３の底部
３ａの角部に亀裂が発生し難くなるので、回転体１の動
力伝達溝３の加工コストの低減と、回転体１の疲労耐久
性の向上に大いに寄与することができる。
【図１】図１（ａ）は本発明に係る回転体の動力伝達溝
の正面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断
面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）Ｂ部拡大図であ
り、図１（ｄ）および図１（ｅ）は動力伝達溝の底部の
角部に発生する応力発生状況説明図である。
の正面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断
面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）Ｂ部拡大図であ
り、図１（ｄ）および図１（ｅ）は動力伝達溝の底部の
角部に発生する応力発生状況説明図である。
【図２】本発明に係る動力伝達溝の逃げ溝の深さと最大
応力の関係説明図である。
応力の関係説明図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る動力伝達溝の構成説
明図である。
明図である。
【図４】本発明のもう一つの他の実施例に係る動力伝達
溝の構成説明図である。
溝の構成説明図である。
１…回転体，２…軸嵌合穴，３…動力伝達溝，３ａ…底
部，３ｂ…内側面，４…逃げ溝，１１…回転軸，１２…
スプラインまたはキー。
部，３ｂ…内側面，４…逃げ溝，１１…回転軸，１２…
スプラインまたはキー。
Claims (2)
- 【請求項１】 スプライン１２を有する回転軸１１が嵌
合される軸嵌合穴２の内周面に刻設され、前記スプライ
ン１２が嵌合される動力伝達溝３において、前記動力伝
達溝３の底部３ａの回転力を受け持つ側の角部に、該動
力伝達溝３の内側面３ｂ，３ｂに連続した面を有し、か
つ底部が凹面状の逃げ溝４を設けたことを特徴とする回
転体の動力伝達溝。 - 【請求項２】 長手方向に沿うキー１２を有する回転軸
１１が嵌合される軸嵌合穴２の内周面に刻設され、前記
キー１２が嵌合される回転体１の動力伝達溝３におい
て、前記動力伝達溝３の底部３ａの回転力を受け持つ側
の角部に、該動力伝達溝３の内側面３ｂ，３ｂに連続し
た面を有し、かつ底部が凹面状の逃げ溝４を設けたこと
を特徴とする回転体の動力伝達溝。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7184280A JPH0932813A (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 回転体の動力伝達溝 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7184280A JPH0932813A (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 回転体の動力伝達溝 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0932813A true JPH0932813A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16150562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7184280A Withdrawn JPH0932813A (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 回転体の動力伝達溝 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0932813A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002174535A (ja) * | 2000-12-08 | 2002-06-21 | Tamagawa Seiki Co Ltd | バリアブルリラクタンス型角度検出器用ロータ構造 |
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| WO2008093622A1 (ja) * | 2007-01-29 | 2008-08-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 回転子およびこの回転子を備えた回転電機 |
| JP2008202653A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Tsuneo Goto | 送りねじ |
| JP2020198681A (ja) * | 2019-05-31 | 2020-12-10 | トヨタ紡織株式会社 | ロータの製造装置 |
| EP3845302A4 (en) * | 2018-08-30 | 2022-10-26 | Kyocera Corporation | ROTARY ELEMENT, ELEMENT FOR A KNEADER, KNEADER SO, BEARING AND STORAGE UNIT SO |
-
1995
- 1995-07-20 JP JP7184280A patent/JPH0932813A/ja not_active Withdrawn
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| US7948133B2 (en) | 2007-01-29 | 2011-05-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rotor and rotating electric machine with the rotor |
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| Date | Code | Title | Description |
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