JP4080032B2 - Shaft coupling device - Google Patents
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Description
【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。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shaft coupling device that transmits rotation of a rotational power source such as an electric motor to a load.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional shaft coupling device, in which 1 is an electric motor, 2 is an electric motor shaft that is an output shaft thereof, and a part of the outer periphery thereof is shaved parallel to the shaft to form a D-
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional shaft coupling device is configured as described above, if the set screw is loosened due to the vibration of the shaft, the set screw is lifted to stop functioning as a detent and may fall off.
Further, when the load shaft is pushed into the output shaft, there is only a small clearance for the air in the hollow portion of the load shaft to escape to the outside.
Further, since the oil seal and the load shaft are arranged in the axial direction on the outer periphery of the output shaft, there is a problem that the axial dimension becomes long.
[0004]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and has a simple structure that keeps the set screw non-rotating function and prevents it from falling off. In addition, the load shaft can be easily pushed into the output shaft. It is another object of the present invention to obtain a shaft coupling device having a small axial dimension.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Shaft coupling device according to
In the shaft coupling device according to the second aspect, the axial length dimension of the set surface for the set screw is made larger than the indentation dimension on the load side.
[0006]
In the shaft coupling device according to the third aspect, an oil seal is provided between the outer peripheral surface of the load shaft and the bracket.
In the shaft coupling device according to claim 4, the output shaft is a stepped shaft having a small diameter on the tip side, and a gap is provided between the tip of the output shaft and the bottom surface of the hollow portion of the load shaft and the tip of the load shaft is output. A shaving surface is formed so as to contact the stepped portion of the shaft and to contact the tip of the set screw while the output shaft reaches the large diameter portion from the tip .
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view of a shaft coupling
[0008]
21 is a screw hole formed in the
[0009]
Now, assuming that the thickness of the gear shaft is t, the clearance dimension between the outer peripheral surface of the
S + t + U−H <U (1)
Therefore
S + t <H (2)
By setting the height H of the set screw so as to satisfy the expression (2) , the condition [gap dimension δ <D cut part depth dimension U] is satisfied.
[0010]
An
[0011]
FIG. 4 shows a shaft coupling device as an object to be compared with that of FIG. In FIG. 4, since the
[0012]
Next, the operation will be described. First, when the
Even when the
[0013]
FIG. 5 is a cross-sectional view of the shaft coupling
With this configuration, even when a stepped shaft is used as the
[0014]
In the first and second embodiments, the surface of the D-cut
[0015]
【The invention's effect】
According to the shaft coupling device of the first aspect, in the fixed state of the output shaft and the load shaft, the height of the set screw is between the inner peripheral surface of the set screw bracket and the depth of the shaving surface of the output shaft. Since the gap to be formed is set to be small, even when the set screw is loosened, it functions as a detent without deviating from the output shaft, and further prevents falling off.
According to the shaft coupling device of the second aspect, since the axial length dimension of the set surface for the set screw is made larger than the pushing dimension of the load shaft, air can escape from the hollow portion, and the load on the output shaft can be reduced. Pushing the shaft becomes easy.
[0016]
According to the shaft coupling device of the third aspect, since the oil seal is provided between the outer peripheral surface of the load shaft and the bracket, the space on the outer peripheral surface of the load shaft can be used, and the axial dimension is reduced. .
According to the shaft coupling device of the fourth aspect, since the set screw shaving surface that reaches the large diameter portion from the tip of the stepped output shaft is formed, the load shaft can be easily pushed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a shaft coupling
FIG. 2 is a cross-sectional view of an electric motor shaft according to
FIG. 3 is a cross-sectional view of an inlet portion of a gear shaft according to
4 is a cross-sectional view of a shaft coupling device as a comparison object with the shaft coupling device of FIG. 1;
FIG. 5 is a sectional view of a shaft coupling
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional shaft coupling device.
[Explanation of symbols]
1 electric motor, 12 electric motor shaft, 13 D cut part, 14 gear shaft,
15 hollow part, 16 set screw, 17 oil seal, 18 bracket,
21 screw holes, 28 steps, 29 small diameter, 30 large diameter.
Claims (4)
Priority Applications (1)
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JP22901397A JP4080032B2 (en) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | Shaft coupling device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP22901397A JP4080032B2 (en) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | Shaft coupling device |
Publications (2)
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JPH1163001A JPH1163001A (en) | 1999-03-05 |
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-
1997
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