(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転動力源の円柱状の出力軸と、該出力軸とはまり合う有底の中空部を有する負荷軸とを備え、上記出力軸は、上記負荷軸の中空部がはまり合う部分の外周の一部に軸線と平行な削り面を形成し、上記出力軸に上記負荷軸の中空部がはめ込まれた状態で、上記負荷軸の中空部の径方向に設けられたねじ穴に止めねじを螺合して上記出力軸の削り面に当接させることにより上記出力軸と上記負荷軸を固定する軸結合装置において、上記止めねじの配置部分を含めて上記負荷軸の外周を被うとともに上記回転動力源に固定されたブラケットを備え、上記出力軸と上記負荷軸とが固定された状態で、上記止めねじは、上記出力軸の上記削り面の深さよりも、上記止めねじと上記ブラケットの内周面との間に形成される間隙が小さくなる高さとしたことを特徴とする軸結合装置。
【請求項２】
止めねじ用削り面の軸方向長さ寸法が、負荷軸の押し込み寸法よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の軸結合装置。
【請求項３】
負荷軸の外周面上でブラケットとの間に、オイルシールを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の軸結合装置。
【請求項４】
出力軸を先端側が小径となった段付軸とし、上記出力軸の先端と負荷軸の中空部の底面との間に間隔を置くとともに上記負荷軸の先端を上記出力軸の段部に当接させ、かつ上記出力軸にその先端から大径部に達する間に上記止めねじの先端を当接させる削り面を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の軸結合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動機などの回転動力源の回転を負荷に伝える軸結合装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来の軸結合装置を示す断面図であり、図において、１は電動機、２はその出力軸である電動機軸で、その外周の一部が軸と平行に削られてＤカット部３が形成されている。４は負荷軸である歯車軸で、その中空部５が電動機軸２とはまり合っている。６は歯車軸４に形成されたねじ穴に挿入され、Ｄカット部３の面に当接した止めねじで、これを締め付けることにより軸の回り止めを行っている。７は電動機軸２の外周に設けられたオイルシールで、電動機軸２と歯車軸４とが重なり合った部分よりも電動機１寄りに配置されている。８は電動機軸２から歯車軸４にかけてこれらの外周を被うブラケットで、固定ボルト９により電動機１に固定されている。ここで、止めねじ６はブラケット８に被われず、表面が露出している。なお、Ｄカット部３の長さ寸法Ｌdは、歯車軸４の押し込み寸法Ｌsよりも小さくなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の軸結合装置は以上のように構成されているので、軸の振動により止めねじが緩むと止めねじが浮き上がって回り止めとして機能しなくなり、さらには脱落してしまう恐れがあった。
また、負荷軸を出力軸へ押し込む時に、負荷軸の中空部の空気を外へ逃がす隙間が僅かであるので押し込みが難しく手間がかかった。
また、出力軸外周で、軸方向にオイルシールと負荷軸を配置しているので軸方向寸法が長くなるなどの問題があった。
【０００４】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、簡単な構造で止めねじの回り止め機能を保持するとともに脱落を防止し、また出力軸への負荷軸の押し込みが容易な、さらには軸方向寸法の小さい軸結合装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る軸結合装置は、回転動力源の円柱状の出力軸と、この出力軸とはまり合う有底の中空部を有する負荷軸とを備え、出力軸は、上記負荷軸の中空部がはまり合う部分の外周の一部に軸線と平行な削り面を形成し、出力軸に負荷軸の中空部がはめ込まれた状態で、負荷軸の中空部の径方向に設けられたねじ穴に止めねじを螺合して出力軸の削り面に当接させることにより出力軸と負荷軸を固定する構成で、止めねじの配置部分を含めて負荷軸の外周を被うとともに回転動力源に固定されたブラケットを備え、出力軸と負荷軸とが固定された状態で、止めねじは、上記出力軸の上記削り面の深さよりも、止めねじとブラケットの内周面との間に形成される間隙が小さくなる高さとしたものである。
請求項２に係る軸結合装置は、止めねじ用削り面の軸方向長さ寸法を、負荷側の押し込み寸法よりも大きくしたものである。
【０００６】
請求項３に係る軸結合装置は、負荷軸の外周面上でブラケットとの間にオイルシールを設けたものである。
請求項４に係る軸結合装置は、出力軸を先端側が小径となった段付軸とし、出力軸の先端と負荷軸の中空部の底面との間に間隔を置くとともに負荷軸の先端を出力軸の段部に当接させ、かつ出力軸にその先端から大径部に達する間に止めねじの先端を当接させる削り面を形成したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す軸結合装置の断面図であり、電動機の回転を歯車により減速して負荷に伝える場合について説明する。図において、１は回転動力源である電動機、１２はその出力軸である円柱状の電動機軸、１３はＤカット部で、電動機軸１２の外周の一部を軸と平行に削った形状に形成され、その面が止めねじ用削り面を構成している。図２に電動機軸１２の断面を示す。Ｕは電動機軸１２の外周面からのＤカット部１３の深さ寸法である。１４は負荷軸である歯車軸で、図において左部分に形成された中空部１５が電動機軸１２とはまり合うとともに、右部分で図示外の大径の歯車と組み合せられ、電動機１の回転を減速して負荷に伝えるようになっている。Ｄカット部１３の軸方向長さ寸法Ｌdは、歯車軸１４の押し込み寸法（電動機軸１２と歯車軸１４の重なり寸法）Ｌsよりも大きくしている。図３は歯車軸１３の入口部２２、すなわち図１において左端で開口している部分の拡大図であり、（ａ）のように一般の面取りよりも角度αを小さくしたり、あるいは（ｂ）のように半径Ｒの丸みを付けたりしている。
【０００８】
２１は歯車軸１４に形成されたねじ穴、１６はねじ穴２１に挿入され、Ｄカット部１３の面に当接した止めねじで、これを締め付けることにより、歯車軸１４を電動機軸１２に固定して回り止めをしている。１８は固定ボルト９で電動機１に固定されたブラケットで、電動機軸１２から歯車軸１４にかけてこれらの外周を、止めねじ１６の配置部分を含めて被っている。
【０００９】
いま、歯車軸の肉厚をｔ、歯車軸１４の外周面とブラケット１８の内周面との間隙寸法をＳ、止めねじの高さをＨとすると、止めねじがねじ込まれて出力軸と負荷軸が固定された状態で、止めねじ１６とブラケット１８の内周面との間隙寸法δはＳ＋ｔ＋Ｕ−Ｈとなり、間隙寸法δがＤカット部の深さ寸法Ｕに対して、小さくなるように止めねじの高さＨを設定する。すなわち
Ｓ＋ｔ＋Ｕ−Ｈ ＜ Ｕ                      （１）
故に
Ｓ＋ｔ ＜ Ｈ                              （２）
（２）式を満足するように止めねじの高さＨを設定することにより、［間隙寸法δ＜Ｄカット部の深さ寸法Ｕ］の条件が満足する。
【００１０】
１７は歯車軸１４の外周面上でブラケット１８との間に設けられたオイルシールである。歯車軸１４の押し込み深さＬsは、安定した確実な軸結合を得るために、あまり短くできない。したがって止めねじ１６を設けても、残った部分に他の部材を配置するスペースがある。図１ではそのスペースにオイルシール１７を設けている。これに対し、図６では上記スペースを利用せず、オイルシール７と止めねじ６を軸方向に並べているので、軸方向に寸法が大きい。
【００１１】
図４は、図１のものと比較する対象としての軸結合装置である。図４ではオイルシール１７が止めねじ１６よりも負荷側に配置されているので、歯車軸１４の切り上げ部２３にオイルシール１７が近づき、オイルシール１７のリップ２４が切り上げ部２３で傷つくことがある。これを防止するには歯車軸１４の平行部２５を長くすればよいが、コストが高くなる。図１のようにオイルシール１７を止めねじ１６よりも電動機１側に配置すれば、切り上げ部２３が大きい場合でも止めねじ１６などに悪影響を及ぼすことがなく、図１の配置の方が望ましい。
【００１２】
次に、作用について説明する。まず、図１において電動機軸１２に歯車軸１４を押し込む時、歯車軸１４の中空部１５の空気がＤカット部１３を通って矢印Ａで示すように外へ逃げていくので、押し込みが容易になる。さらに、歯車軸１４の入口部２２の面取りの角度αを小さくしたり、丸みを付けたりしているので押し込みが容易になる。
また、運転時の振動等により止めねじ１６が緩んだ場合でも、ブラケット１８が止めねじ１６を被っているので止めねじ１６の頭がつかえ、脱落することがない。さらに寸法関係が（２）式を満足するようにしているので、止めねじ１６が緩んで浮き上っても先端が電動機軸１２からはずれてしまうことがなく、回り止めとして機能して電動機軸１２の回転を歯車軸１４へ確実に伝える。
【００１３】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２を示す軸結合装置の断面図で、電動機軸１２を先端側が小径となった段付軸にしている。図において、２８は電動機軸１２形成された段部、２９は段部２８より先端側つまり負荷側の小径部、３０は段部２８より電動機１側の大径部である。電動機軸１２の先端と歯車軸１４の中空部１５の底面との間に間隔を置くとともに、歯車軸１４の先端を段部２８に当接させている。そしてＤカット部１３を、電動機軸１２の先端から大径部３０に達する長さに形成している。
このように構成することにより、電動機軸１２に段付軸を用いた場合も、歯車軸１４の押し込みが容易になる。
【００１４】
なお、実施の形態１および２においては、止めねじ用削り面としてＤカット部１３の面を示したが、例えばキー溝状凹部の底面に止めねじ１６を当接させるようにしてもよく、また負荷軸として歯車軸１４を示したが、歯車を用いない場合にも適用できる。さらに回転動力源として電動機１を示したが、内燃機関などの場合でも適用できる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に係る軸結合装置によれば、出力軸と負荷軸の固定状態で、止めねじの高さが、出力軸の削り面の深さよりも止めねじのブラケットの内周面との間に形成される間隙が小さくなるように設定したので、止めねじが緩んだ場合でも出力軸からはずれることなく回り止めとして機能し、さらに脱落を防止する。
請求項２に係る軸結合装置によれば、止めねじ用削り面の軸方向長さ寸法を、負荷軸の押し込み寸法よりも大きくしたので、中空部の空気の逃げ道ができ、出力軸への負荷軸の押し込みが容易となる。
【００１６】
請求項３に係る軸結合装置によれば、負荷軸の外周面上でブラケットとの間にオイルシールを設けたので、負荷軸の外周面上のスペースが利用できて、軸方向寸法が小さくなる。
請求項４に係る軸結合装置によれば、段付きの出力軸の先端から大径部に達する止めねじ用削り面を形成したので、負荷軸の押し込みが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１を示す軸結合装置の断面図である。
【図２】  この発明の実施の形態１における電動機軸の断面図である。
【図３】  この発明の実施の形態１における歯車軸の入口部の断面図である。
【図４】  図１の軸結合装置との比較対象としての軸結合装置の断面図である。
【図５】  この発明の実施の形態２を示す軸結合装置の断面図である。
【図６】  従来の軸結合装置の断面図である。
【符号の説明】
１  電動機、１２  電動機軸、１３  Ｄカット部、１４  歯車軸、
１５  中空部、１６  止めねじ、１７  オイルシール、１８  ブラケット、
２１  ねじ穴、２８  段部、２９  小径部、３０  大径部。
【図１】
0004080032.tif 000002
【図２】
0004080032.tif 000003
【図３】
0004080032.tif 000004
【図４】
0004080032.tif 000005
【図５】
0004080032.tif 000006
【図６】
0004080032.tif 000007