JP3834159B2

JP3834159B2 - 軸継手の軸締結装置

Info

Publication number: JP3834159B2
Application number: JP37533298A
Authority: JP
Inventors: 義孝酒井
Original assignee: 株式会社酒井製作所
Priority date: 1998-12-14
Filing date: 1998-12-14
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2018-12-14
Also published as: JP2000179563A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は工作機械、ロボット、ＯＡ機器等において制御用モートルの高精度、位置決め等に利用する軸継手のボス部をテーパーキャップで均等に締結でき、、締結したテーパーキャップを軸締結解除手段で緩めて軸締結を解除する軸継手の軸締結装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の軸継手の軸締結装置では、図７乃至図９に示すように、フランジ部１０１にテーパーボス部１０２を一体に形成し、そのテーパーボス部１０２の片側にのみ半径方向の割り溝１０３を形成し、そのボス部１０２に嵌合する内面をテーパー状とした締付けリング１０４を設け、フランジ部１０１に螺孔１０５を設け、締付けリング１０４の貫通孔１０７を通じて締付けボルト１０６で締付ける構造のものは公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の軸継手はボス部１０２に締付けリング１０４をはめて締付けボルト１０６で螺孔１０５に締付けると、その締付け力によりフランジ部１０１に引張りの応力がかかりフランジ部の平面度変化が大で、しかもボス部１０２も片側にのみ半径方向の割り溝を形成した構成のために締付けリングによる締付け時に均等に縮径することができず、厳密には円周方向への応力バランスを均一にできず、偏った応力が生じて変形を生じ、その変形によるフランジ部１０１の振れが大となり、軸継手として問題であった。
【０００４】
この発明は上記従来の問題点を解決するために、発明者はテーパーボス部を三等分に分割し、テーパーキャップの端面のボルト挿通孔も等分に設け、ボス部とテーパーキャップとの締付け手段による締結時にボス部の縮径を均等として円周方向への応力バランスを均一化してフランジ部外周、側面の振れを小さくできる軸継手の軸締結装置を提供することを目的とする。
【０００５】
また、別の目的として、フランジボス部に予め備えた軸締結解除手段のボルトのトルクを利用して締結したテーパーキャップを緩めて軸締結を簡単にかつ均等に解除することができる軸継手の軸締結装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決する手段】
この発明の請求項１の軸継手の軸締結装置は、フランジ部１に一体形成したテーパーボス部２にテーパーキャップ２０を締付け手段で締付けて軸締結する軸継手において、前記テーパーキャップ２０の端面に締付け手段の締付けボルト７を挿通するボルト挿通孔２２を等分に設け、前記テーパーボス部２の周面を三等分した位置にボス部の基端近くまで割り溝６を形成するとともに三等分したボス部端面２ａには前記テーパーキャップ端面２０ａに設けたボルト挿通孔２２と合致する位置に螺孔７を配設し、テーパーキャップ２０を三分割したボス部２に締付けボルト８で締付けてボス部２を均等に縮径して軸締結しうることを特徴とするものである。
【０００７】
前記した第１発明の構成によれば、フランジ部１に設けたテーパーボス部２を三等分した位置に割り溝６を形成してボス部２を三分割し、テーパーボス部２の端面２ａにはテーパーキャップ端面２０ａのボルト挿通孔２２の孔とピッチが均等になるように螺孔７を設けたので、テーパーボス部２にテーパーキャップ２０を締付け手段で締付け時、ボス部の各部を軸に対して均等に縮径して軸締結することができる。ボス部２を三分割したことによりテーパーキャップによる締付け時に三等分した分割片に均等の縮径力がかかり、各分割片が中心に向かって均等に縮径されるので応力均一に軸締結ができる。
【０００８】
請求項２の発明の軸継手の軸締結装置は、フランジ部１に一体形成したテーパーボス部２にテーパーキャップ２０を締付け手段で締付けて軸締結する軸継手において、前記フランジ部１側面とボス部２に締付け手段で締付けるテーパーキャップ２０の先端面２０ｃとの間に締結解除用ボルトの頭部より広い間隔Ｌを存し、テーパーキャップの先端面に対抗するフランジ部側面側に締結解除ボルト用螺孔９を設け、該螺孔９に締結解除用ボルト１０を螺挿してセットしたことを特徴とするものである。
【０００９】
第２の発明によれば、テーパーキャップ２０の端面に対抗するフランジ部１の側面側に締結解除用ボルト１０をセットしたので、軸締結を解除する場合には、テーパーキャップ２０の頭部の締付けボルト８を緩めてから、フランジ部１にセットした軸締結解除手段の締結解除用ボルト１０をスパナ等工具により緩めてそのトルクによりテーパーキャップ２０の先端面２０ｃを押し上げてテーパーキャップ２０を緩ませ、軸締結を開放することができる。フランジ部に螺孔を等間隔に設け、しかも小径でよいので、軸締結時などのフランジ部の応力に影響することがない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明の軸締結装置を示す正面図、図２は同一部破断側面図、図３は同縦断面図、図４は図３のＸ−Ｘ線における断面図、図５は図２におけるＹ−Ｙ線断面図、図６はフランジ部とテーパーキャップを分離して示す斜視図、図７は従来の軸締結装置を示す正面図、図８は同縦断面図、図９はフランジ部と締付けリングを分離して示す斜視図である。
【００１１】
図１乃至図４において軸継手の軸締結装置を説明する。板バネ式軸継手を示すもので、１は軸を挿入締結するテーパーボス部２を一体形成した一対の円型金属製等フランジ部で、両フランジ部間に複数枚の四角形の板バネ３、座金４を介在してボルト５を一方のフランジ部の周面の円孔１２より座金４、板ばね３、座金４を挿通して他方のフランジ部の周囲の螺孔１３に螺合して締付けて連結したものである。
【００１２】
図３、図５および図６において、この発明は前記軸継手の軸締結手段として、両側のフランジ部１のテーパーボス部２にその周面の三等分した位置にボス部２の基端近くまで軸方向に割り溝６が形成され、かつ三等分したボス部端面２ａにはテーパーキャップ２０の端面２０ａのボルト挿通孔２２と合致する位置に螺孔７が等分に配設されて構成されている。実施形態では螺孔７は前記テーパーキャップの挿通孔２２と合わせ、ボス部２の三分割した各分割片に２個ずつ一定の間隔をおいて設けられている。而して、テーパーキャップ２０をテーパーボス部２に被せ、テーパーキャップの挿通孔２２を通じて締付けボルト８をボス部の端面２ａの螺孔７に締付けることにより３等分に分割した分割片が中心に向かって均等に縮径され均等に軸締結することができる。なお、螺孔７の数は２個に限られるものではなく、一個、３個等均等な間隔に配置することができる。
【００１３】
図１、図５、図６において、この発明は前記軸継手の軸締結解除手段として、フランジ部１の側面と締結時のテーパーキャップ２０の先端面との間の間隔Ｌは少なくとも締結解除用ボルト１０をセットできる間隔をあける。実施形態ではボルト１０の頭部１０ａ、座金１１の厚みより若干広い間隔Ｌとするように設けられている。また、フランジ部の側面には、テーパーキャップ２０に対抗する位置に複数の締結解除ボルト用螺孔９が設けられ、該螺孔９に締結解除用ボルト１０が螺挿されてセットされて構成されている。実施形態ではテーパーキャップ２０をこじることなく押し上げるために、フランジ部１の周面の４箇所に等間隔に螺孔９が設けられてボルト１０が螺挿されている。ハブの長さは短くし、螺孔９の径を小径として、テーパーボス部の縮径に影響なく、また、その螺孔９を設ける位置はボス部の割り溝６の位置より離れた位置に設け、応力の影響を生じないようにするのが好ましい。締結解除用ボルト１０はスパナ等工具で緩めるときのトルクによりテーパーキャップを押す押圧力がかかるので、その押圧に充分な最小の径であればよく、またその長さはフランジ部の螺孔と間隔Ｌの合計より長くする。かつまた、締結解除用ボルトは解除専用であるからビス程度の小径でよいので、慣性が大きくなることがなく、動バランスがくずれることがない。螺孔から締結解除用ボルト１０が外されないので、紛失の恐れもなく、保守に便利である。なお、螺孔９を設ける箇所はテーパーキャップに対抗する周面の４箇所か３箇所が好ましい。
【００１４】
図３乃至図６において、テーパーキャップ２０は、前面中央に軸孔２１を有する内径の金属製等の筒状キャップで、内周に前記テーパーボス部２に嵌合させるテーパー面２０ｂが形成され、キャップ２０の端面２０ａには外周にボス部の螺孔に合致する位置に複数の挿通孔２２が形成されている。実施形態ではボス部の螺孔に対応して６個の挿通孔２２が形成されている。また、テーパーキャップ２０の開口周囲の先端面２０ｃは外周に鍔部２３を設けて幅を広くして、前記締結解除用ボルトの頭部１０ａが的確に当接するようにしてある。テーパーキャップ２０のフランジ側先端面２０ｃとボルト１０の頭部はともに平面としてぴったりと当接可能とする。前記キャップ２０は肉厚が薄いので、キャップ２０の端面２０ａの内面が傾斜状として厚肉としてあり、それに対応してボス部２の端面も傾斜面としてある。
【００１５】
上記したこの発明の構造によれば、軸締結の場合について説明すると、予めフランジ部１の側面の螺孔９に締結解除用ボルトを螺挿してセットし、このフランジ部１のボス部２にテーパーキャップ２０を被せて駆動軸或いは被動軸等の軸を軸孔２１とボス部２の内径に挿入し、テーパーキャップ２０の端面の挿通孔２２を通じてボス部端面２ａの螺孔７に締付けボルト８をねじ込み、テーパーキャップ２０のテーパー面２０ｂを押して三分割としたボス部２を均等に縮径して軸に締結できる。この軸締結において三分割したボス部には各分割片に均一の縮径力がかかるのでそれにつながるフランジ部にも均等の内部応力がつたわるが、フランジ部に変形する影響を与えることはない。
【００１６】
軸締結を解除する場合には、テーパーキャップ２０の締付けボルト８を緩め、予めセットした締結解除用ボルト１０をスパナ等の工具で緩める方向に回してトルクによりテーパーキャップ２０の先端面２０ｃを押してテーパーキャップ２０をテーパーボス部２より離してボス部による縮径を解除し、軸締結を解除することができる。フランジ部の基部に締結解除ボルト用螺孔９を設けるも等間隔に設けられ、かつそのボルトの径が小径でよいので、フランジ部にかかる応力により変形を生ずることはない。
従って、工作機械、ロボット、ＯＡ機器等において制御用モートルの高精度、位置決め等に利用すれば、軸とボス部との位置関係を変更する場合、或いは軸をボス部より取り外す場合に軸締結の分離作業を速やかに行うことができる。
上記の軸締結と軸締結解除により、位相をずらす際の軸継手の点検、調整が簡単にできる。
【００１７】
以上の実施形態を示したが、この発明はこの形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々な形態を実施しうるものである。実施形態では、テーパーキャップを使用した場合で説明したが、この構造に限られるものではなく、テーパー環状部材等テーパーを利用してボス部に嵌合締結できる構造のものであればよい。又、軸締結装置は上記のものに限られるものではなく、例えば、両側のフランジ部の対向面にクロスに備えた軸受けアームをクロスジョイントピンで結合し、フランジ部のボス部にテーパー加圧部材を嵌合し前記と同様に締結手段で締結して二軸間の伝達を行う軸継手、カップリング等でもよい。
【００１８】
【発明の効果】
この発明によれば、フランジ部に設けたテーパーボス部を三分割し、テーパーボス部の端面にはテーパーキャップ端面のボルト挿通孔の孔とピッチが均等になるように螺孔を設けたので、テーパーボス部にテーパーキャップを締付け手段で締付け時、ボス部の各分割片を軸に対して均等に縮径して軸締結することができる。ボス部を三分割したことによりテーパーキャップによる締付け時に三等分した分割片に均等の縮径力がかかり、各分割片が中心に向かって均等に縮径されるので応力均一にかつ強固に軸締結ができる。而して、この軸締結手段によれば、テーパーボス部の変形、フランジ部の変形、芯ぶれ等がなく、機械の芯だしが簡単にできる。従って、工作機械、ロボット、ＯＡ機器等において制御用モートルの高精度、位置決め等に利用する軸継手のボス部をテーパーキャップで均等に締結できる。
【００１９】
この発明によれば、テーパーキャップの先端面に対抗するフランジ部の側面側に締結解除用ボルトをセットしたので、軸締結を解除する場合には、テーパーキャップの頭部の締付けボルトを緩めてから、フランジ部にセットした締結解除用ボルトをスパナ等工具により緩めてそのトルクによりテーパーキャップの先端面を僅かに押し上げるだけで、テーパキャップを簡単にボス部より離れさせて軸締結を解除することができる。締結解除用ボルトは解除専用であるからビス程度の小径でよいので、慣性が大きくなることがなく、動バランスがくずれることがない。螺孔から締結解除用ボルトが外されないので、紛失の恐れもなく、保守に便利である。従って、工作機械、ロボット、ＯＡ機器等において制御用モートルの高精度、位置決め等に利用すれば、軸とボス部との位置関係を変更する場合、或いは軸をボス部より取り外す場合に軸締結の分離作業を速やかに行うことができて便利である。又、テーパーキャップを緩めるだけで位相の変位等を調整して軸締結できるので、軸締結装置とモートル、機械等間の間隔を狭くでき、軸締結装置の軸の長さが長くなることなく、機械の性能に影響なく、振動、捩じれが生ずることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の軸締結装置を示す正面図である。
【図２】同一部破断側面図である。
【図３】同縦断面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線における断面図である。
【図５】図２におけるＹ−Ｙ線断面図である。
【図６】フランジ部とテーパーキャップを分離して示す斜視図である。
【図７】従来の軸締結装置を示す正面図である。
【図８】同縦断面図である。
【図９】フランジ部とリングを分離して示す斜視図である。
【符号の説明】
１フランジ部
２テーパーボス部
６割り溝
７螺孔
８締付けボルト
９締結解除ボルト用螺孔
１０締結解除用ボルト
２０テーパーキャップ
２０ｃ先端面
２１軸孔
２２挿通孔

Claims

フランジ部に一体形成したテーパーボス部にテーパーキャップを締付け手段で締付けて軸締結する軸継手において、
前記テーパーキャップの端面に締付け手段の締付けボルトを挿通するボルト挿通孔を等分に設け、
前記テーパーボス部の周面を三等分した位置にボス部の基端近くまで割り溝を形成するとともに三等分したボス部端面には前記テーパーキャップ端面に設けたボルト挿通孔と合致する位置に螺孔を配設し、
テーパーキャップを三分割したボス部に締付けボルトで締付けてボス部を均等に縮径して軸締結しうることを特徴とする軸継手の軸締結装置。
フランジ部に一体形成したテーパーボス部にテーパーキャップを締結手段で締付けて軸締結する軸継手において、
前記フランジ部側面とボス部に締付け手段で締付けるテーパーキャップの先端端面との間に締結解除ボルトの頭部より広い間隔を存し、テーパーキャップの先端面に対抗するフランジ部側面側に締結解除ボルト用螺孔を設け、該螺孔に締結解除ボルトを螺挿してセットしたことを特徴とする軸継手の軸締結装置。