JPS602341Y2 - 軸とボスの締結装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、それぞれテーパ部を有する内輪および外輪と
、締結用ボルトを備えた軸とボスの締結装置に関する。

従来より軸とボスを締結するに際して、キーを用いるこ
となく、互に係合する内輪および外輪を軸とボス穴の間
に挿入し、内輪および外輪を締結用ボルトにより締付け
て、軸とボスを締結する装置は知られている。

例えば本出願人が先に開発したこの種締結装置（実開昭
５４−１１８９７１号公報）に置いては、互に係合する
テーパを有する内輪、外輪と締結用ボルトから戒り、締
結用ボルトは内輪の肉厚端部に設けた半径方向外側に大
きく拡がったフランジ部のボルト穴を挿通し、外輪の外
周面とテーパ面とのあいだに穿設されたネジ穴に螺合し
、締結用ボルトを締付ける事により軸とボスを締結する
ものであるが、ボルトの螺合するネジ穴を外輪に穿設す
るため、外輪の肉厚はどうしてもボルト径より大きくな
ることは当然で、従って外輪の外周面の直径は大きくな
り、ボス穴の径も大となり、これによってボス径も大き
くせねばならぬという欠点と、肉厚の厚い外輪の外周面
を半径方向外側へ膨張さすためには、締結用ボルトには
大なる締付は力を必要とする欠点があった。

また特開昭４６−１９５６号公報に於ては内輪、外輪に
は互に係合するテーパ面を有し、各肉厚端部には芯出し
用の段部を有し、内輪、外輪のテーパ面を貫通して締結
用ボルトが挿通し、例えば外輪の肉厚側より締結用ボル
トを挿通する場合は内輪肉厚側端部に穿設されたネジ穴
に締結用ボルトを螺合し締付ける構造のものと、該内輪
、外輪に締結用ボルトを貫通せずに、皿バネを介して締
結用ボルトを軸の端面に穿設したネジ穴に螺合し、締付
ける構造のものがあるが前者は締結用ボルトが内輪外輪
を貫通するので、内輪、外輪の肉厚は厚くなり、このた
め内輪、外輪の収縮、膨張には大なる力が必要になり、
それだけ締結用ボルトには強い締付力を必要とするし、
また外輪の外周面の径は大きくなり、それに伴いボス穴
の径も大となり、ボス径も大きくなるという欠点がある
。

該内輪、外輪の収縮、膨張に要する締結用ボルトの締付
は力を少しでも少なくするため、芯合せ付加部に半径方
向に全面スリットを入れ、スリットの深さは内輪、外輪
の長さの半分まで達する構造のものであるが、スリット
を切った後の芯合せ付加部の外周面は、残留応力のため
、歪が生じ、真円度を保持し得す、内輪、外輪共センタ
ーリング機能は低下するという欠点があった。

また後者の皿バネを介して締結する構造をとれば、更に
段付きの軸を必要とし、必要以上に軸径の大きな軸を必
要とするし、使用個所も軸端部という制限が果せられる
という欠点があった。

実開昭５１−４８５６号公報に於ては、互に係合するテ
ーパ部を有する内輪、外輪および締結用ボルトからなり
、内輪、外輪はいずれも肉厚端部に半径方向外側に向っ
てフランジ部を形威し、一方のフランジに締結用ボルト
挿通用のボルト穴を、他方のフランジ部には締結用ボル
ト螺合用のネジ穴を穿設し、ボスには締結ボルト挿通用
のボルト穴を穿設し、軸とボス穴の間に内輪、外輪を組
合せ、締結用ボルトで強固に締付けて軸とボスを固定す
る装置である。

この装置に於てはセンターリング機能を有する付加部が
無いため、センターリングは専ら内輪、外輪の精密仕上
げにかかり、内輪内周面と軸外周面、内輪外周テーパ面
と外輪内周テーパ面、外輪外周面とボス穴内周面の各接
触面が全面同時に接触し合う用に精密仕上げをすること
は、製作上殆ど不可能であり、正確なセンターリングは
期待できないという欠点があった。

本考案はこれらの欠点を除去するためになされたもので
あり、内輪、外輪の肉厚が薄く、したがってボス径は小
さくてすみ更に内輪、外輪それぞれにセンターリング機
能を有し、正確なセンターリングの出来る軸とボスの締
結装置を提供するものである。

本考案によれば、それぞれテーパ部を有する内り輪及び
外輪と締結用ボルトを備えた軸とボスの締結装置におい
て、ボス穴は体径部４と小径部３とを有する段付穴で構
成され、その段付部には締結用ボルト３０を螺合するネ
ジ穴６を穿設し、内輪２０は軸１を挿通する内周面２１
と外輪１０の内１周テーパ面１２と係合する肉厚の薄い
外周テーパ面２２および肉厚端部には半径方向外側に拡
がるフランジ部２４より戒り、フランジ部２４の外径は
ボス穴小径部３より大であり、フランジ部２４の外周面
は、ボス２と内輪２０の直角度保持のため、ボス穴の大
径部４との間隙を可及的小に形威し、フランジ部２４に
は締結ボルト３８の挿通ずるボルト穴２５および取り外
し用のネジ穴２７を穿設し、外輪１０は全体としてほぼ
円筒型をなし、外周面１１はボス穴小径部３に挿通し、
内周面は内輪テーパ面２２に係合する肉厚の薄いテーパ
面１２と、肉厚端部には半径方向内側に縮むフランジ部
１４よりなり、フランジ部１４の内周面は軸１と外輪と
の直角度保持のため、軸との間隙を可及的小に形威し、
而してその取付けの配列は、軸１の外側に内輪２０、外
輪１０、ボス２の順序に同心円的に配列すると共に、締
結装置全体をボス２内に収納し、締結用ボルト３０を内
輪フランジ部２４に穿設されたボルト穴２５を挿通して
、外輪１０の更に半径方向外側のボス２に穿設されたネ
ジ穴６に螺合し締付けて軸１とボス２を締結する。

本考案を図面について説明すれば、第１図および第４図
において軸１とボス２を締結するに当り、ボス２のボス
穴は大径部４と小径部３の段付穴および小径部３の端に
は半径方向内側に突出しているフランジ部５からなり、
ボス２にはまた締結用ボルト３０と螺合するネジ穴６を
小径部３の半径方向外側の段付は部に穿設する。

内輪２０は全体的に円筒状をなし、軸１と可及的小なる
間隙を有する寸法に形成された内周面２１と、外輪１０
のテーパ面１２と係合するテーパ状の外周面２２と、肉
厚外端部２３に半径方向外側に拡がるフランジ部２４か
ら形成され、フランジ部２４の外周面とボス２の大径部
４との間隙は可及的小に形成し、該部に置いてボス２と
内輪２０とのセンターリングを行ない、該フランジ部２
４には締結用ボルト３０が挿通するボルト穴２５と取り
外し用ネジ穴２７を穿設する。

締結用ボルトは内輪フランジ部２４に穿設したボルト穴
２５を貫通してボス２に穿設したネジ穴６に螺合するの
で、内輪のテーパ部を貫通しないので、内輪のテーパ部
を貫通する形式のものと比べると、内輪のテーパ部の肉
厚は、はるかに薄く形成できる。

また内輪にはスリット２６を切ってもよいし、切らなく
てもよいがスリットを切る場合は、フランジ部２４の外
周面はスリットを切らずに残して残留応力による歪をさ
け外周面の真円度を保持して該部に於けるセンターリン
グ機能を損はない様にする。

外輪１０はほぼ円筒状をなし、ボス２の小径部３と可及
的小なる間隙を有する寸法に形成された外周面１１と、
内輪２０のテーパ面２２と係合するテーパ状の内周面１
２と、肉厚外端部１３に半径方向内側に縮むフランジ部
１４とから形成されており、フランジ部１４の外端はボ
ス２のフランジ部５に当接して位置する。

外輪フランジ部１４の内周面と軸１の外周面との間隙は
可及的小に形成し、該部に置いて軸１と外輪１０とのセ
ンターリングを行なう。

締結用ボルト３０は外輪のテーパ部を貫通しないので、
または外輪と螺合しないので、外輪のテーパ部を貫通す
る形式のもの、または外輪と螺合する形式のものと比べ
ると、外輪のテーパ部の肉厚は遥かに薄く形成できる。

外輪のスリットは切ってもよいし、切らなくてもよいが
、スリットを切る場合はフランジ部１４の内周面はスリ
；ットを切らずに残し、残留応力による歪みをさけ、内
周面の真円度を保持して該部に於けるセンターリング機
能を損なわない様にする。

而して当該装置の配列の順序は、軸１の外周に内輪２０
、その外側に外輪１０、更に外側にボス２が位置すビる
。

すなわち軸１、内輪２０、外輪１０、ボス２と同心円的
に配列され、締結用ボルト３０は内輪フランジ部２４の
ボルト穴２５を挿通し、ボス２のネジ穴６に螺合する。

同時に当該装置全体をボスの内部に収納する。

締結作業に際し、軸１とボス２の間に内輪２０外輪１０
を嵌装する。

外輪１０は外周面１１をボス２の小径部３に可及的小な
る間隙でもって挿入プされ、フランジ部１４の内周面と
軸１とは、可及的小なる間隙をもって挿入されている。

同時にフランジ部１４の外端はボス２のフランジ部５に
当接して位置する。

次に内輪２０は、内周面２１を軸１に可及的小なる間隙
をもって挿入され、フランンジ部２４の外周面は、ボス
２の大径部４の内周面と可及的小なる間隙をもって挿入
されている。

すなわち軸１、内輪２０、外輪１０、ボス２の順序で同
心円的に配列し締結装置全体をボス穴内部に収納する。

かくするときは、外輪１０はフランｒジ部１４の内周面
で軸１とのセンターリングが正確にできており、他方内
輪２０はそのフランジ部２４の外周面でボス２とのセン
ターリングが正確に出来ているので、内輪２０、外輪１
０のそれぞれのテーパ面は、締付ける前に正確に当接し
ており、この状態で内輪２０のフランジ部２４に穿設さ
れたボルト穴２５に締結用ボルト３０を挿通し、ボス２
に穿設されたネジ穴６に螺合し、強く締付けると、テー
パ部のちぎり作用により外輪１０の外周面は半径方向外
側に膨み、内輪２０の内周面は半径方向内側に縮み、軸
１とボス２を直角度を保ちながら強固に締結する。

当該締結装置を解離するには、締結用ボルト３０をねじ
戻して取り外し、内輪２０のフランジ部２４に穿設しで
ある取り外し用ネジ穴２７にボルトを螺合して該ボルト
を外方向に引くか、あるいは取外し用ネジ穴２７にボル
トを螺合してゆくと、ボルト先端部がボス２の小径部３
と大径部４の段付部側面に当り、更にボルトをねじ込ん
でゆくと、内輪２０が外方に押出され、締結は解離して
容易に分解できる。

この場合取外し用ネジ穴２７は締結用ボルト３０のネジ
と同一寸法のネジ穴にしておくと、取外した締結用ボル
ト３０がそのまま分解に使用出来て更に便利である。

本考案の別の実施例を第５図に基づき説明すると、外輪
１０は中央部１７にフランジ部１４を有すると共に、中
央部１７から外端部へ向けて両方向に末広がりのテーパ
面を有している。

外輪１０は外周面をボス２の小径部３に可及的小なる間
隙でもって挿入され、フランジ部１４の内周面と軸１と
は可及的小なる間隙をもつて挿入されている。

外輪１０のテーパ面には、第１および第２の内輪２０，
４０のテーパ面が係合する。

内輪２０．４０は内周面を軸１に可及的小なる間隙で挿
入され、フランジ部２４．４１の外周面はボス六大径部
４，７の内周面と可及的小なる間隙でもって挿入されて
いる。

内輪２０のフランジ部２４には締結用ボルト３０挿通用
のボルト穴２５および内輪２０取外し用のネジ穴２７を
穿設し、内輪４０のフランジ部４１には締結用ボルト３
０の螺合用のネジ穴４２および内輪４０取外し用のネジ
穴を穿設する。

ボス２には大径部４．７および小径部３の段付は穴を穿
設し、小径部３の半径方向外側の段付は部に締結用ボル
ト３０挿通用のボルト穴を設ける。

配列は、軸１、内輪２０および４０、外輪１０、ボス２
の順序に同心円的に配列し、当該締結装置全体をボス２
の内部に収納する。

かくするときは、外輪１０はフランジ部１４の内周面で
軸１とのセンターリングが正確にできており、他方内輪
２０．４０はそのフランジ部２４．４１の外周面でボス
２とのセンターリングが正確に出来ているので、内輪２
０，４０と外輪１０のそれぞれのテーパ面は、締付ける
前に正確に当接しており、この状態で内輪２０のフラン
ジ部２４に穿設されたボルト穴２５およびボス２に穿設
されたボルト穴を挿通して、内輪４０のフランジ部４１
に穿設された締結用ボルト螺合用のネジ穴４２に締結用
ボルト３０を螺合し、強く締付けると、テーパ部の契作
用により外輪１０の外周面は半径方向外側に膨み、内輪
２０，４０の内周面は半径方向内側に縮み直角度を保ち
ながら軸１とボス２を強固に締結する。

当該締結装置は比較的大きな装置に適用でき、大きな締
結力を得ることができる。

締結装置を解離するには、締結用ボルト３０をねじ戻し
て取り外し、内輪２０．４０のフランジ部２４．４１に
穿設しである取り外し用のネジ穴のどちらか一方にボル
トを螺合して該ボルトを外方向に引くか、或いは取り外
し用のネジ穴にボルトを螺合してゆくと、ボルト先端が
ボス２の小径部３と大径部４または７の段付は部側面に
当り、更にボルトをねじ込むと、ボルトをねじ込んだ方
の内輪が外方向に押出され、締結は解離して容易に分解
が出来る。

この場合、取り外し用のネジ穴は締結用ボルト３０のネ
ジと同一寸法のネジ穴にしておくと、取り外した締結用
ボルト３０がそのまま、分解に使用できて便利である。

以上の如く本考案においては、ボス穴は大径部と小径部
の段付は穴より構成されており、締結用ボルトを外輪外
周の更に半径方向外側のボス部に螺合（別の実施例にお
いては挿通）するので、内輪外輪のテーパ部を締結用ボ
ルトが貫通して螺合する形式のものと比較すると、内輪
外輪共テーパ部の肉厚を非常に薄く形式できるし、締結
ボルトが外輪に螺合する型式のものと比較すると、外輪
テーパ部の肉厚を非常に薄く形式できる。

この事により外輪外周部の接するボス穴の径を小さくで
き、ひいてはボス径を小さくできて、ボスの材料の節約
になると共に、特に高速回転においてはボスの慣性モー
メントが小さくなるので、設計上非常に有利である。

また内輪、外輪のテーパ部を締結用ボルトが貫通して螺
合する型式のものと比較すると、内輪、外輪共にテーパ
部の肉厚を薄くできるので、外輪外周面の膨張、内輪内
周面の収縮に要する力は少くてすみ、外輪に締結用ボル
トが螺合する型式のものと比較すると、外輪のテーパ部
の肉厚を薄く形式できるので、外輪外周面の膨張に要す
る力は少くてすみ、従っていずれも締結用ボルトの同一
締付力に対してより大なる軸とボスの伝達トルクを得る
という効果がある。

また本考案の締結用ボルトのピッチサークルは上記両型
式のピッチサークルよりも直径を大きく取り得るので、
締結用の本数を多く設ける事も可能であるし、ボルトの
径も大きくする事もできるので、締結用ボルトの全締付
力は上記型式のものより更に大きく設定でき、伝達トル
クもそれに従って大なるトルクを得る事ができるという
効果がある。

本考案はセンターリング機能を具備しない型式のものと
異なり、本考案は内輪のフランジ外周面とボス大径部、
および外輪フランジ部内周面と軸とでセンターリング作
用を行うので、締結用ボルトの締付前に既にセンターリ
ング作用が行なわれ、その状態で締結用ボルトを締付け
るので、内輪、外輪のテーパ面は正確に全面係合し、軸
とボスは正確な直角度を得る事ができるという効果があ
り、特にこの直角度が要求され、直角度が狂うと騒音を
発するベベルギヤーの取付けにあたっては取付が容易で
直角度を保ち騒音を発することなく、その効果は抜群で
ある。

また内輪、外輪にスリットを切る場合でも、本考案は歪
を考慮して内輪フランジ部外周面はスリットを切らずに
残し、外輪フランジ部内周面はスリットを切らずに残し
、それぞれ真円度を保持することにより、正確なセンタ
ーリングができるという他に類をみない効果がある。

また万一内輪と軸の間でスリップが生じて焼付いても締
結用ボルトを介して軸はボスと共に回転し、ボスと外輪
との周ではスリップは生ぜず、従って軸とボスの分解が
比較的容易に行えると共に、ボスは再使用する事ができ
る。

また本考案は、その取付は位置は軸端でもよく軸の中間
部でもよく、軸には段付軸の必要がなく、ストレートの
軸でよいので、軸は安くつくと共に、本考案の締結装置
全体をボスの内部に設置できてボスの外部に出ないので
、工場の安全対策上有益な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の軸とボスの締結装置を示す断面図、第
２図乃至第４図はそれぞれ前記締結装置の内輪および外
輪の詳細図、第５図は本考案に係る別の実施例を示す断
面図である。 １・・・・・・軸、２・・・・・・ボス、３・・・・・
・ボス穴小径部、４・・・・・・ボス六大径部、５・・
・・・・ボスフランジ部、６・・・・・・ネジ穴、７・
・・・・・ボス六大径部、１０・・・・・・外輪、１１
・・・・・・外輪外周面、１２・・・・・・外輪テーパ
面、１４・・・・・・外輪フランジ部、１５・・・・・
・スリット、２０，４０・・・・・・内輪、２１・・・
・・・内輪内周面、２２・・・・・・内輪テーパ面、２
３・・・・・・内輪外端部、２４・・・・・・内輪フラ
ンジ部、２５・・・・・・ボルト穴、２６・・・・・・
スリット、２７・・・・・・取付用ネジ穴、３０・・・
・・・締付用ボルト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. それぞれテーパ部を有する内輪及び外輪と締結用ボルト
   を備えた軸とボスの締結装置において、ボス穴は大径部
   ４と小径部３とを有する段付穴で構成され、その段付部
   には締結用ボルト３０を螺合するネジ穴６を穿設し、内
   輪２０は軸１を挿通する内周面２１と外輪１０の内周テ
   ーパ面１２と係合する肉厚の薄い外周テーパ面２２およ
   び肉厚端部には半径方向外側に拡がるフランジ部２４よ
   り威り、フランジ部２４の外径はボス穴小径部３より大
   であり、フランジ部２４の外周面は、ボス２と内輪２０
   の直角度保持のため、ボス穴の大径部４との間隙を可及
   的小に形威し、フランジ部２４には締結ボルト３０の挿
   通するボルト穴２５および取外し用のネジ穴２７を穿設
   し、外輪１０は全体としてほぼ円筒形をなし、外周面１
   １はボス穴小径部３に挿通し、内周面は内輪テーパ面２
   ２に係合する肉厚の薄いテーパ面１２と、肉厚端部には
   半径方向内側に縮むフランジ部１４よりなり、フランジ
   部１４の内周面は軸１と外輪との直角度保持のため、軸
   との間隙を可及的小に形威し、而してその取付けの配列
   は、軸１の外側に内輪２０、外輪１０、ボス２の順序に
   同心円的に配列すると共に、締結装置全体をボス２内に
   収納し、締結用ボルト３０を内輪フランジ部２４に穿設
   されたボルト穴２５を挿通して、外輪１０の更に半径方
   向外側のボス２に穿設されたネジ穴６に螺合し締付けて
   軸１とボス２を締結することを特徴とする軸とボスの締
   結装置。