(57)【要約】【課題】簡単かつ迅速な操作で機械部品を支軸に取付けることができて作業性が向上し、支軸に大きな捩りトルクが加わらず回止め手段を施す必要がなくなり、支軸に対する内スリーブおよび外スリーブの高い同心度を確保できる軸継手を提供する。【解決手段】締付ボルト７の回転操作に伴い、ナット部材６が歯部６ａを介して所定方向に回転し、雄ねじ部５ｂに沿って螺進変位することにより、内スリーブ５を外スリーブ４内に引き寄せて楔作用を生じさせ、外スリーブ４を内スリーブ５とともに支軸２に締付けて嵌着する。簡単かつ迅速な操作で機械部品３を支軸２に取付けることができて作業性が向上し、締付ボルト７をナット部材６の歯部６ａに噛合させる構成のため、締付け完了後にナット部材６が緩むことがなくなり、緩み止め手段を別個に設けることが不要でコスト的に有利となる。【選択図】図２
2007085365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に被装着部材が取付けられて支軸の外周部に挿入される外スリーブと、
前記支軸の外周部に挿通されて前記外スリーブ内に楔作用により嵌込まれる内スリーブと、
前記外スリーブの一端部から突出する前記内スリーブの一端部に形成された雄ねじ部と、
外周部に多数の歯部を等間隔に形成して前記内スリーブの前記雄ねじ部に螺合される環状のナット部材と、
前記外スリーブのうちで前記ナット部材の外周部近辺に回転可能に設けられ、前記支軸に直交するように指向して前記歯部に噛合する螺子部材とを備え、
前記螺子部材の回転操作に伴い、前記ナット部材が前記歯部を介して所定方向に回転し、前記雄ねじ部に沿って螺進変位することにより、前記内スリーブを前記外スリーブ内に引き寄せて前記楔作用を生じさせ、前記外スリーブを前記内スリーブとともに前記支軸に締付けて嵌着することを特徴とする軸継手。
【請求項２】
前記螺子部材は、前記ナット部材の前記歯部に噛合する雄ねじ部を形成した締付ボルトであることを特徴とする請求項１に記載の軸継手。
【請求項３】
前記締付ボルトの前記雄ねじ部は、前記ナット部材の外周縁部に対応する曲面部を有する鼓状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の軸継手。
【請求項４】
前記ナット部材はその外周部に歯部を形成したピニオンであり、前記螺子部材は前記ピニオンに噛合するウォーム歯車であることを特徴とする請求項１に記載の軸継手。
【請求項５】
前記内スリーブおよび前記外スリーブは、軸方向に指向する複数のスリット部を形成し、径方向に拡縮変形可能となっていることを特徴とする請求項１に記載の軸継手。
【請求項６】
前記外スリーブの前記一端部に径大なフランジ部を形成し、このフランジ部の内周縁部に前記螺子部材を回転可能に設けていることを特徴とする請求項１に記載の軸継手。
【請求項７】
前記外スリーブの内周部に形成したテーパ面と前記内スリーブの外周部に形成したテーパ面とを摺動により密着させて前記楔作用を生じさせることを特徴とする請求項１に記載の軸継手。
【請求項８】
前記ナット部材の雌ねじ部と前記内スリーブの前記雄ねじ部との間には、複数の転動ボールが配設されてい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、プーリやギヤなどといった機械部品を支軸に取付ける際に用いる軸継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、工作機械に用いる軸継手では、図７に示すように、プーリやギヤなどの機械部品５０を支軸５１に取付けるため、内スリーブ５２および外スリーブ５３を支軸５１に嵌込み、フランジ部５２ａ、５３ａに複数の締付ボルト５４を締結している（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この場合、機械部品５０の取付け時、複数の締付ボルト５４を締め付けなければならず作業性が悪く手間取り勝ちとなる。締付ボルト５４に対する締付トルクの違いにより、支軸５１に対する内スリーブ５２および外スリーブ５３の同心度が正しく確保できない不都合がある。また、締付ボルト５４の向きは、支軸５１に沿っているため、フランジ部５２ａ、５３ａ側に所定のスペースＳが軸方向に確保されないと、レンチなどの工具５５で締付ボルト５４を締結することができなくなる不利がある。
【０００４】
上記欠点を解消する軸継手として、図８の（ａ）に示すように、内スリーブ５２の雄ねじ部５２ｃに螺合させた径大なナット部材５４Ａを備えたものが知られている。ナット部材５４Ａは、外周縁部５４ａを外スリーブ５３のフランジ部５３ａに対して回転可能となるように嵌合している。ナット部材５４Ａを工具により締付けることにより、内スリーブ５２および外スリーブ５３が支軸５１に締め付けられて強固に嵌着されるようになっている。このため、外スリーブ５３のフランジ部５３ａ側に軸方向のスペースがなくても、支軸５１に対して軸直角方向にレンチなどの工具を適用して操作できるので、ナット部材５４Ａの締付作業に支障が生じることがない。
【０００５】
図８の（ｂ）に示す軸継手は、オイル５７を収容する環状中空部５６を外スリーブ５３内に設け、プランジャー螺子５８をオイル５７に対する栓部として機能させている。プランジャー螺子５８を雌ねじ管部５８ａに対して締付方向に回転させると、環状中空部５６内のオイル５７が加圧され、外スリーブ５３の内周部５３Ａおよび外周部５３Ｂが膨張して外スリーブ５３が支軸５１に強固に圧接することにより嵌着される。
【特許文献１】特開平９−０２１４２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図８の（ａ）に示す軸継手では、ナット部材５４Ａの締付操作に伴い、支軸５１に大きな捩りトルクが加わり支軸５１が損傷する虞があり、ナット部材５４Ａの不必要な回転を阻止する回止め手段を施す必要がある。また、締付け完了後、ナット部材５４Ａが逆回りしないように緩み止め手段を設けないと、長期使用に伴う振動などに起因してナット部材５４Ａが緩み落下する虞がある。
【０００７】
図８の（ｂ）に示す軸継手では、図８の（ａ）に示す軸継手と同様な利点を有するものの、外スリーブ５３の実質的な肉厚が小さく伝達トルクが減少し、剛性が小さいため回転負荷変動に弱く、支軸５１に対する外スリーブ５３の同心度が正しく確保できない不都合がある。
【０００８】
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、その第１の目的は簡単かつ迅速な操作で被装着部材を支軸に取付けることができて作業性が向上し、締付け時に支軸に対して軸直角方向に工具を適用できて軸方向のスペースが不要で設置条件が緩和する軸継手を提供することにある。
【０００９】
本発明の第２の目的は、支軸に大きな捩りトルクが加わらず回止め手段を施す必要がなくなり、支軸に対する内スリーブおよび外スリーブの高い同心度を確保でき、併せて剛性が高く大きな伝達トルクを実現できる軸継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（請求項１について）
軸継手における外スリーブは、外周部に被装着部材が取付けられて支軸の外周部に挿入される。内スリーブは、支軸の外周部に挿通されて外スリーブ内に楔作用により嵌込まれる。雄ねじ部は、外スリーブの一端部から突出する内スリーブの一端部に形成されている。環状のナット部材は、外周部に多数の歯部を等間隔に形成して内スリーブの雄ねじ部に螺合されている。螺子部材は、外スリーブのうちでナット部材の外周部近辺に回転可能に設けられ、支軸に直交するように指向して歯部に噛合している。螺子部材の回転操作に伴い、ナット部材が歯部を介して所定方向に回転し、雄ねじ部に沿って螺進変位することにより、内スリーブを外スリーブ内に引き寄せて楔作用を生じさせ、外スリーブを内スリーブとともに支軸に締付けて嵌着する。
【００１１】
被装着部材の取付け時、単一の螺子部材を回転操作するだけで外スリーブおよび内スリーブを支軸に締付けられるので、簡単かつ迅速な操作で被装着部材を支軸に取付けることができて作業性が向上する。
螺子部材をナット部材の歯部に噛合させる構成のため、締付け完了後にナット部材が逆回り方向に緩むことがなくなり、緩み止め手段を別個に設けることが不要でコスト的に有利になる。
螺子部材は、支軸に直交するように指向しているので、螺子部材の締付け時、支軸に対して軸直角方向に工具を適用できるようになり、軸方向のスペースが不要で軸継手の設置条件を緩和させることができる。
【００１２】
螺子部材の回転操作時、ナット部材を雄ねじ部に沿わせて螺進変位させることにより、内スリーブを引き寄せる構成のため、螺子部材の回転が支軸に伝達されなくなる。これにより、支軸に大きな捩りトルクが加わらず回止め手段を施す必要がなくなり、余分な部材が不要となってコスト的にも有利である。
【００１３】
螺子部材の回転操作時、螺子部材の回転が支軸に伝達されないので、内スリーブと外スリーブとの嵌合に伴い、両者が楔作用により良好に密着する。これにより、螺子部材の締付力は、内スリーブおよび外スリーブに対して略均等に働くようになり、支軸に対する内スリーブおよび外スリーブの高い同心度を確保でき、併せて剛性が高く大きな伝達トルクを実現させることができる。
【００１４】
（請求項２について）
螺子部材は、ナット部材の歯部に噛合する雄ねじ部を形成した締付ボルトであるため、汎用品として入手し易くコスト的に有利である。
【００１５】
（請求項３について）
締付ボルトの雄ねじ部は、ナット部材の外周縁部に対応する曲面部を有する鼓状に形成されている。このため、ナット部材の歯部に対する締付ボルトの噛合率が高くなって剛性および伝達トルクが向上する。
【００１６】
（請求項４について）
ナット部材はその外周部に歯部を形成したピニオンであり、螺子部材はピニオンに噛合するウォーム歯車である。このため、ナット部材および螺子部材に、既存のピニオンおよびウォーム歯車を適用することにより、ピニオンおよびウォーム歯車の組付けが簡単になる。
【００１７】
（請求項５について）
内スリーブおよび外スリーブは、軸方向に指向する複数のスリット部を形成し、径方向に拡縮変形可能となっている。このため、内スリーブおよび外スリーブが拡縮変形し易くなり、内スリーブと外スリーブとの間に楔作用を効果的に働かせることができる。
【００１８】
（請求項６について）
外スリーブの一端部に径大なフランジ部を形成し、このフランジ部の内周縁部に螺子部材を回転可能に設けている。これにより、螺子部材をナット部材の歯部に噛合させ易い構造を実現させることができる。
【００１９】
（請求項７について）
外スリーブの内周部に形成したテーパ面と内スリーブの外周部に形成したテーパ面とを摺動により密着させて楔作用を生じさせている。この場合、楔作用を実現させるには、外スリーブおよび内スリーブにテーパ面を形成するだけでよく、別部材が不要でコスト的に有利である。
【００２０】
（請求項８について）
ナット部材の雌ねじ部と内スリーブの雄ねじ部との間には、複数の転動ボールが配設されているので、内スリーブの雄ねじ部に対するナット部材の回転が円滑かつ迅速になって作業性の向上に資する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の軸継手では、単一の螺子部材を回転操作するだけで外スリーブおよび内スリーブを支軸に締め付けられるため、被装着部材の取付作業性が向上する。螺子部材をナット部材の歯部に噛合させる構成のため、締付け完了後にナット部材が緩むことがなく、緩み止め手段を別途に設ける必要がなくコスト的に有利である。螺子部材の締付力が内スリーブおよび外スリーブに対して略均等に働くので、支軸に対する内スリーブおよび外スリーブの高い同心度を確保でき、併せて剛性が高く大きな伝達トルクを確保できる。
【実施例１】
【００２２】
図１ないし図３に基づき本発明の実施例１を説明する。
図１に示す軸継手１は、プーリやギアなどの機械部品３（図２参照）を支軸２に被装着部材として取付けるために用いられるもので、一端部に径大なフランジ部４ａを一体に延出し、支軸２の外周部に挿入される外スリーブ４を備えている。外スリーブ４は、内周部にテーパ面４ｂを形成し、外周部に機械部品３を装着している。
【００２３】
内スリーブ５は、支軸２の外周部に挿通されて外スリーブ４内に重なり合うように嵌込まれる。この時、内スリーブ５の外周部に形成されたテーパ面５ａが外スリーブ４のテーパ面４ｂに対して楔作用を働かし、図２に示すように内スリーブ５が外スリーブ４と一体的となって支軸２に圧接する。
【００２４】
内スリーブ５は、一端部に形成した雄ねじ部５ｂを外スリーブ４の一端部から突出させてフランジ部４ａ内に配置している。雄ねじ部５ｂには、環状のナット部材６がその雌ねじ部６ｃを介して軸方向に進退変位可能に螺合されている。ナット部材６は、外スリーブ４および内スリーブ５と同心的に配設され、外周部に等間隔で形成された多数の歯部６ａを周方向に形成している。この状態では、ナット部材６の開口周縁部６ｂは、外スリーブ４の一端開口部４ｃに摺動可能に当接する。
【００２５】
フランジ部４ａの内周縁部において、支軸２と直交するように指向し、歯部６ａに噛合する締付ボルト７がナット部材６の外周部近辺で回転可能に設けられている（図３参照）。締付ボルト７は、先端部にレンチなどの工具８が適用される頭部７ａを設け、軸方向に雄ねじ部７ｂを刻設した通常のものである。締付ボルト７の雄ねじ部７ｂはフランジ部４ａ内に位置し、頭部７ａはフランジ部４ａを貫通して外部に露呈されている。フランジ部４ａには、保護用のリングカバー９が溶接などの熱融着手段によりナット部材６と同心的に連結固定されている。
【００２６】
なお、内スリーブ５には、軸方向に指向する複数のスリット部５ｃを形成し、外スリーブ４には、同様のスリット部４ｄを形成している。これにより、内スリーブ５および外スリーブ４が径方向に拡縮変形し易くなり、内スリーブ５と外スリーブ４との間に楔作用が効果的に働くようにしている。
【００２７】
機械部品３を内スリーブ５および外スリーブ４により支軸２に取付けるにあたっては、図２に示す状態で、締付ボルト７の頭部７ａを工具８により操作して矢印Ａに示す方向に回転させる。締付ボルト７の回転操作に伴い、ナット部材６が歯部６ａを介して矢印Ｂで示す方向に回転し、雄ねじ部５ｂに沿って螺進変位する。この際、内スリーブ５が外スリーブ４内に引き寄せられて両者の間に楔作用を生じる。このため、内スリーブ５が外スリーブ４と一体的となって支軸２に圧接し、外スリーブ４とともに支軸２に強固に締付けられて嵌着される。
【００２８】
機械部品３の取付け時、単一の締付ボルト７を回転操作するだけで、外スリーブ４および内スリーブ５を支軸２に締め付けられるので、簡単かつ迅速な操作で機械部品３を支軸２に取付けることができて作業性が向上する。
締付ボルト７をナット部材６の歯部６ａに噛合させる構成のため、締付け完了後にナット部材６が緩むことがなくなり、緩み止め手段を別個に設ける必要がなくコスト的に有利である。
締付ボルト７は、支軸２に直交するように指向しているので、締付ボルト７の締付け時、支軸２に対して軸直角方向に工具を適用できるようになり、軸方向のスペースが不要で軸継手１の設置条件を緩和させることができる。
【００２９】
締付ボルト７の回転操作時、ナット部材６を雄ねじ部５ｂに沿わせて螺進変位させることにより、内スリーブ５を引き寄せる構成のため、締付ボルト７の回転が支軸２に伝達されなくなる。これにより、支軸２に大きな捩りトルクが加わらず回止め手段を施す必要がなくなり、余分な部材が不要となってコスト的にも有利である。
【００３０】
締付ボルト７の回転操作時、締付ボルト７の回転が支軸２に伝達されないので、内スリーブ５のテーパ面５ａと外スリーブ４のテーパ面４ｂとが楔作用で良好に密着する。これにより、締付ボルト７の締付力は、内スリーブ５および外スリーブ４に対して略均等に働くようになり、支軸２に対する内スリーブ５および外スリーブ４の高い同心度を確保でき、併せて剛性が高く大きな伝達トルクを実現させることができる。
【実施例２】
【００３１】
図４は本発明の実施例２を示す。実施例２が実施例１と異なるところは、締付ボルト７の雄ねじ部７ｂが、ナット部材６の外周縁部６ｄに対応する曲面部を有する鼓状のプロフィールで形成されたことである。実施例２では、ナット部材６の歯部６ａに対する締付ボルト７の噛合率が高くなって剛性およびトルク伝達性が向上する。
【実施例３】
【００３２】
図５は本発明の実施例３を示す。実施例３が実施例１と異なるところは、外周部に歯部１０ａを形成したピニオン状のナット部材１０を設け、ナット部材１０の回転が伝わるウォーム歯車１１を螺子部材として設けたことである。ウォーム歯車１１は、頭部１１ａおよび雄ねじ部１１ｂを備えており、雄ねじ部１１ｂをナット部材１０の歯部１０ａに噛合させている。
実施例３では、ナット部材１０およびウォーム歯車１１が比較的入手し易いことから、ナット部材１０およびウォーム歯車１１の組付けが簡単になる。
【００３３】
図６は本発明の実施例４を示す。実施例４が実施例１と異なるところは、ナット部材６の雌ねじ部６ｃと内スリーブ５の雄ねじ部５ｂとの間に、鋼鉄製の複数の転動ボール１２を所定の円周に沿って配設したことである。
実施例４では、転動ボール１２により内スリーブ５の雄ねじ部５ｂに対するナット部材６の回転が円滑かつ迅速になって作業性の向上に資する。
【００３４】
（変形例）
（ａ）なお、締付ボルト７を操作する工具８としては、パイプレンチを始め、ソケットレンチ、ボックスレンチ、六角レンチ（アレンレンチ）、スパナー、あるいは圧搾空気により一定のトルクで締付ボルト７を自動回転させるインパクトレンチなどを用いてもよい。（ｂ）ナット部材６の外周部には、歯部６ａを形成する代わりに、互いに平行な多数の歯溝をスリット状に打ち抜いた金属バンドを一体的に密着させて巻回するようにしてもよい。
【００３５】
（ｃ）実施例３におけるピニオン状のナット部材およびウォーム歯車１１は、両者の歯部同士が斜交する斜歯歯車を構成してもよい。
（ｄ）実施例４における転動ボール１２は鋼鉄製であるが、スチール製、強化プラスチック製あるいは強化セラミック製であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の軸継手では、単一の締付ボルトを回転操作するだけで外スリーブおよび内スリーブを支軸に締付けられるため、機械部品に対する取付け作業性が向上する。締付ボルトをナット部材の歯部に噛合させる構成のため、締付け完了後にナット部材が緩むことがなくなってコスト的に有利である。締付ボルトの締付力が内スリーブおよび外スリーブに対して略均等に働くので、支軸に対する内スリーブおよび外スリーブの高い同心度を確保でき、併せて剛性が高く大きな伝達トルクを実現させ得る。小型で高性能な軸継手が入手できる有益性から工作機械の効率化を求める需要者の増加に伴い、機械産業界へ広く適用することがきる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】軸継手の分解斜視図である（実施例１）。
【図２】組付けた状態を示す軸継手の縦断面図である（実施例１）。
【図３】ナット部材と締付ボルトとを示す拡大斜視図である（実施例１）。
【図４】ナット部材と締付ボルトとを示す拡大斜視図である（実施例２）。
【図５】ピニオン状のナット部材とウォーム歯車とを示す拡大斜視図である（実施例３）。
【図６】軸継手の分解斜視図である（実施例４）。
【図７】従来の軸継手を示す縦断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は従来の軸継手を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１        軸継手
２        支軸
３        機械部品（被装着部材）
４        外スリーブ
４ａ      フランジ部
４ｂ      外スリーブのテーパ面
４ｄ      外スリーブのスリット部
５        内スリーブ
５ａ      内スリーブのテーパ面
５ｂ      内スリーブの雄ねじ部
５ｃ      内スリーブのスリット部
６、１０  ナット部材
６ａ      ナット部材の歯部
６ｃ      ナット部材の雌ねじ部
６ｄ      ナット部材の外周縁部
７        締付ボルト（螺子部材）
７ｂ      締付ボルトの雄ねじ部
８        工具
１０ａ    ナット部材の歯部
１１      ウォーム歯車（螺子部材）
１２      転動ボール
【図１】
2007085365.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007085365.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2007085365.tif 000008
【図７】
2007085365.tif 000009
【図８】
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