(57)【要約】【課題】軸を強固に固定できる小型の軸継手を提供する。【解決手段】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、開口内に、開口で露出した本体部の内周面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、端部が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、本体部には、本体部の外周面から、内周面の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、ねじ孔に止めねじをねじ込んで止めねじを可撓性構造部に接触させ、可撓性構造部を隙間の方向に撓ませることにより、内周面と可撓性構造部とで隙間に挿入された軸を固定する。【選択図】図１
2019124305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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ることを特徴とする請求項１に記載の軸継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸を連結させる軸継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３２１３７号公報
【特許文献２】特開２０１４−５２０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
また、本発明において、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てもよい。
【発明の効果】
【００１１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】軸継手の表面側を示す斜視図である。
【図２】軸継手の裏面側を示す斜視図である。
【図３】軸継手の断面図である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、可撓性構造部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【符号の説明】
【００３６】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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