JP2709269B2 - 軸と回転体の摩擦式締結具 - Google Patents

軸と回転体の摩擦式締結具

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軸と回転体（歯車、ス
プロケット、継手等）の摩擦式締結具に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４には、従来の摩擦式締結具５０が示
されている。締結具５０は、外周側テーパ面が形成され
たインナーリング５２と、この外周側テーパ面と相補い
合う内周側テーパ面が形成されたアウターリング５４
と、インナーリング５２とアウターリング５４を軸方向
に楔合緊締させるボルト５６を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】摩擦式締結具５０が使
用される軸１２及び回転体１４は、通常、ｈ８，Ｈ８の
寸法公差（ＪＩＢ Ｂ０４０１）で製作されている。こ
れらの寸法公差で軸１２及び回転体１４が製作されてい
れば問題はないが、軸１２及び回転体１４に製作誤差が
あると、伝達トルクは大幅に低下する。すなわち、図４
に示されるように、インナーリング５２は肉薄側で変形
しやすいため、軸１２が適切な直径より小なればなるほ
ど、インナーリング５２は肉薄側で変形して、その部分
で局部的に面圧が増大する。面圧が均一でないと伝達ト
ルクは低下する。また、軸１２の損傷により、軸１２の
再製作が必要となったり、インナーリング５２と軸１２
との間で滑りが生じて事故発生の直接原因となったりす
る。
【０００４】比較的精度の低い軸（例えば、ｈ１０の
軸）に締結具を使用する場合にも、伝達トルクの低下が
発生しやすく、同様の問題がある。
【０００５】さらに、モータ、歯車、スプロケット、継
手等の種々の部品が混在する機械類に該締結具を使用す
るときは、それぞれの部品の寸法公差、例えば、ｍ６，
ｈ７等の寸法公差に合致する締結具を使用しなければな
らない。このような機械類に締結具を使用するときに
は、部品点数が増大するほか、締結具を誤組立する危険
がある。
【０００６】なお、回転体においても、アウターリング
の肉薄側で局部的に面圧が増大するが、インナーリング
と軸との間の締結面積よりもアウターリングと回転体と
の間の締結面積の方が大きいので、軸側に比べて伝達ト
ルクの低下という問題を生じることは少ない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、イン
ナーリングの外周側テーパ面とアウターリングの内周側
テーパ面を軸方向に楔合させて軸と回転体を締結する摩
擦式締結具において、前記インナーリングの外周テーパ
面のテーパ角を前記アウターリングの内周テーパ面のテ
ーパ角より大きくした摩擦式締結具により前記課題を解
決した。
【０００８】
【作用】軸と回転体の間の環状空間に、テーパ面同士を
対向させてインナーリング及びアウターリングを配置し
た後、インナーリングとアウターリングをボルトで緊締
して軸方向に相対移動させると、テーパ面において、ア
ウターリングの肉薄側とインナーリングの肉厚側が楔合
する。さらに、インナーリングとアウターリングを軸方
向に相対移動させると、テーパ面同士が全面密着する。
そして、インナーリングは径方向内側に収縮し、アウタ
ーリングは径方向外側に拡開して、軸と回転体は面圧に
より締結される。
【０００９】このとき、テーパ面における面圧は、イン
ナーリングの外周テーパ面のテーパ角がアウターリング
の内周テーパ面のテーパ角より大であるため、インナー
リングの肉厚側では大きく、その肉薄側では小さい。し
かし、インナーリングは肉厚側と肉薄側で剛性が異なる
なるため、肉薄側でより大きな変形が生じ、インナーリ
ングと軸との締結面における面圧は平均化される。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明による摩擦式締
結具を実施例を説明する。摩擦式締結具１０は、インナ
ーリング２０、アウターリング３０、及び、複数のボル
ト４０を有してなる。
【００１１】インナーリング２０は一端にフランジ部２
１を有する。フランジ部２１には、その外周側に環状突
起２２が形成されている。回転体１４は環状突起２２に
当接して位置決めされる。インナーリング２０の内周側
は、円形断面の軸１２に外嵌する円筒面である。インナ
ーリング２０の外周側は、フランジ部２１から他端に向
って縮径するテーパ面２３である。また、インナーリン
グ２０は、図２に示されるように、一端から他端に向っ
て貫通するスリット２４を有する。なお、インナーリン
グ２０の収縮を容易にするため、テーパ面が形成される
部分には、複数の軸方向スリットが形成されている（図
示せず）。
【００１２】アウターリング３０は、インナーリング２
０外周テーパ面２３と楔合するように、内周側にテーパ
面３１が形成されている。その外周側は回転体１４の円
形ボス孔に内嵌する円筒面である。また、インナーリン
グ３０と同様に、軸方向に貫通するスリットが形成され
ている（図示せず）。インナーリング２０とアウターリ
ング３０は、フランジ部２１を貫通する複数のボルト４
０により、軸方向に緊締楔合させられる。
【００１３】本発明の締結具１０は、図３（ボルト、貫
通孔及び螺子孔は省略）に示されるように、インナーリ
ング２０の外周テーパ面のテーパ角θｉがアウターリン
グ３０の内周テーパ面のテーパ角θｏより大きい。好ま
しくは、テーパ角θｉはテーパ角θｏより５’乃至２
０’大きい。
【００１４】したがって、インナーリング２０とアウタ
ーリング３０を緊締楔合させると、テーパ面において、
アウターリング３０の肉薄側がインナーリング２０の肉
厚側に接する。ボルト４０をさらに締め込むと、インナ
ーリング２０が収縮するとともに、アウターリング３０
が拡開する。そして、テーパ面２３，３１は徐々に密着
する。このとき、テーパ面においては、インナーリング
２０の肉厚側で大きな面圧が生じる。この面圧はインナ
ーリング２０の肉薄側に向うほど小さくなる。ところ
が、インナーリングは肉厚側で剛性が大きく変形しにく
いことから、インナーリング２０の内周面と軸１２の外
周面との間では、図１に示されるように、軸方向で面圧
の変化は小さくなる。
【００１５】以上のように、インナーリング２０の外周
テーパ面２３のテーパ角をアウターリング３０の内周テ
ーパ面３１のテーパ角より僅かに大きくすることによ
り、インナーリング２０と軸１２の締結面において、面
圧分布を均一化することができる。その結果、寸法に誤
差のある軸や寸法公差の大きな軸に締結具を使用して
も、局部的な面圧増加を生じさせることなく、軸と回転
体を締結することができるとともに、種々の寸法公差の
部品が混在する機械類にも、同じ締結具を使用して軸と
回転体を締結することができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、インナーリングの外周テーパ
面のテーパ角をアウターリングの内周テーパ面のテーパ
角より大きくしたから、インナーリングとアウターリン
グが楔合するときに、テーパ面においてはインナーリン
グの肉厚側が変形量が少なく、肉薄側が変形量が大きい
が、肉厚側は肉薄側よりもアウターリングの内周テーパ
面からの面圧が大であるから、その結果、インナーリン
グと軸と締結面にいては面圧が平均化される。このよう
な摩擦式締結具を使用することにより、軸及び回転体の
寸法公差が比較的広いときでも、また、寸法公差内に軸
又は回転体が製作されていないときでも、軸とインナー
リングとの間の締結面では面圧が平均化されて局部的に
面圧が増大することが少ないから、軸と回転体との間の
伝達トルクの低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による摩擦式締結具の断面図である。
【図２】 本発明による摩擦式締結具の側面図である。
【図３】 （ａ）はインナーリングの断面図、（ｂ）は
アウターリングの断面図である。
【図４】 従来の摩擦式締結具の断面図である。
【符号の説明】
１０ 摩擦式締結具 １２ 軸 １４ 回転体 ２０ インナーリング ２３ テーパ面 ３０ アウターリング ３１ テーパ面 ４０ ボルト
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−249250（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−118971（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−129923（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−67139（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−188332（ＪＰ，Ｕ) 特公 平３−24895（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円形断面を有する軸に外嵌する円筒形内
    周面と軸方向にテーパ面を形成した外周面とに軸方向ス
    リットを有するインナーリングと、回転体の円形ボス孔
    に内嵌する円筒形外周面と前記インナーリングの外周テ
    ーパ面に外嵌楔合する軸方向のテーパ面を形成した内周
    面とに軸方向スリットを有するアウターリングと、をボ
    ルトにより軸方向に緊締して軸と回転体を締結する摩擦
    式締結具において、 前記インナーリングの外周テーパ面のテーパ角を前記ア
    ウターリングの内周テーパ面のテーパ角より大きくした
    ことを特徴とする、摩擦式締結具。
JP6153090A 1994-06-13 1994-06-13 軸と回転体の摩擦式締結具 Expired - Lifetime JP2709269B2 (ja)

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