JPH0842582A - 軸の締結機構 - Google Patents

軸の締結機構

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JPH0842582A
JPH0842582A JP6181471A JP18147194A JPH0842582A JP H0842582 A JPH0842582 A JP H0842582A JP 6181471 A JP6181471 A JP 6181471A JP 18147194 A JP18147194 A JP 18147194A JP H0842582 A JPH0842582 A JP H0842582A
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JP
Japan
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shaft
fastening
cylinder part
flanges
motor shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP6181471A
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English (en)
Inventor
Akitake Hashidate
昭武 橋立
Akira Nakahata
彰 中畑
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Makino Milling Machine Co Ltd
Original Assignee
Makino Milling Machine Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 2つの軸体の間でねじれやすべりがなく、構
造が簡単で省スペース的な、かつ組立作業の容易な軸の
締結機構を実現する。 【構成】 ボールネジ軸11の端部の円筒部15にモー
タ軸73を嵌合させ、軸線方向に加圧・押圧することに
より縮径力を発生させ得る、テーパー係合する少なくと
も一対の締結要素P,Q(シュパンリング(商品名))
を、円筒部15の外周に被装し、該締結要素P,Qを挟
着フランジ21,23を介して、ボルト27によって軸
線方向に加圧・押圧することによって生じる縮径力が円
筒部15に作用して、円筒部15を半径方向に収縮させ
そこに嵌合するモータ軸73とボールネジ軸11とが一
体的に摩擦連結されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2つの軸体を同軸に締
結する軸の締結機構に関し、特にテーパリングと挟着リ
ングを用いて縮径力を発生させる締結要素を利用した軸
の締結機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、工作機械、産業機械等における軸
の締結要素として、ドイツ国のリングフェダー社の製造
するシュパンリング(商品名)が知られている。この締
結要素は、所定軸部とその回りの所定ハブ部とを摩擦締
結するための機械要素であり、様々の形状・構造を有
し、組み込む形式も多様である。その代表的な一例とし
て、相互にテーパー係合する一対の内輪要素と外輪要素
から成る締結要素(P,Q)を図2に示す。
【0003】図2(A)に示すような、軸部61に緩く
装着された内輪要素Pの外周テーパー面に対し、ハブ部
63に緩く装着された外輪要素Qの内周テーパー面がテ
ーパー係合している(締結前)状態においては、軸部6
1とハブ部63とは一体的ではない。これに対し、図2
(B)に示すような、両要素P,Qを軸線方向(白抜き
矢印)に相対的に加圧押圧した(締結)状態において
は、クサビ効果のために、内輪要素Pには、半径方向内
方(黒矢印)の縮径力、外輪要素Qには、半径方向外方
(黒矢印)の拡径力がそれぞれ生じ、従って、内輪要素
Pと軸部61との間、並びに、外輪要素Qとハブ部63
との間に、それぞれ摩擦力が生じ、これにより、軸部6
1及びハブ部63は、両要素P,Qを間に介して、一体
的に機械的に剛性連結される。
【0004】図3には、図2の締結要素(P,Q)を工
作機械の送り軸連結部に適用した標準的・代表的な一例
を示す。これは、基台67に対してモータブラケット6
9を介して固定されたモータ71のモータ軸73と、押
さえ部材77によって基台67に取着された(3個の)
軸受79を介して回動可能に支承されたボールネジ軸8
1とを、図2に示すタイプの締結要素(P,Q)を2組
用いて一体的に連結する構造である。更に詳細には、突
き合わされて対向するモータ軸73の軸端部とボールネ
ジ軸81の軸端部82とを橋渡しするように、両端フラ
ンジ状の筒状体85を被装し、筒状体両側の凹所に上記
締結要素86a,86bをそれぞれ装着して、2つのフ
ランジ87で両側から締結要素86a,86bを軸線方
向にそれぞれ加圧押圧するものであり、モータ軸73及
びボールネジ軸81は、上述したような特徴的な締結メ
カニズムにより一体的に剛性連結される。ボールネジ軸
81には図示しないボールナットが螺合し、該ボールナ
ットを取り付けた移動体が送り移動されるようになって
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構造では、両
軸73,81を連結することができるものの、2つの軸
73と81とを直接的に締結するのではなく、締結要素
86a,86bおよび筒状体85を介して締結してい
る。しかもモータ軸73とボールネジ軸81の先端部8
2とを突き合わせている関係上、筒状体85が長くな
り、締結要素86aと86bとの距離がかなり離れてし
まうことになる。モータ71の立上り、立下りの際また
は工作機械で断続切削などを行って急激なトルク変動が
ボールネジ軸81とモータ軸73との間に作用すると筒
状体85にねじれが発生したり、締結要素86a,86
bにすべりが発生したりして、送り精度が狂うことがあ
る。シクロンオーダが要求される精密工作機械などにあ
っては、いきおいワークの加工精度が低下してしまう問
題がある。
【0006】また上記従来構造では、両軸の心合せを予
め厳密に行っておく必要があったり、部品点数が多く且
つ比較的構造が複雑であるので組立作業が相当面倒であ
る。更に、軸同士を突き合わせて対向配置する構造上、
その連結部分の長さが長くなる(大型化)のは論理必定
である。そこで、本発明においては、発想の転換を図
り、2つの軸体の間でねじれやすべりが発生せず、かつ
構造が簡単で組立容易な省スペース的な軸の締結機構を
実現することをその課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る軸の締結機構は、2つの軸体を同軸に締
結する軸の締結機構において、一方の軸体の先端部にく
ぼみを有する円筒形状を形成し、前記円筒形状のくぼみ
に他方の軸体を嵌合させ、前記一方の軸体の先端の円筒
部の外周の少くとも1対のテーパリングと1対の挟着フ
ランジを装着して軸線方向に押圧することにより縮径力
を発生させ、前記円筒部を弾性変形させて前記2つの軸
体を締結する締結部材を設けたことを構成上の特徴とす
る。
【0008】
【作用】円筒部に軸端部を嵌合してその円筒部に縮径力
を与えて弾性変形させ、2つの軸体が介在物なしで直接
的に締結されることになり、ねじりやすべりの発生する
要因がほとんどなくなる。また嵌合方式で両軸を締結す
るので、両端の心出しが容易に行える。更に両軸を突き
合せ方式にせず、嵌合方式にしているので締結部全体の
長さが短かくなると共に部品点数が少くなる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
するが、上記従来構造と共通する(共通し得る)部品、
部分には適宜、同一参照番号を付して、重複する説明を
省略することにする。図1は、上述した図3と同じ工作
機械の送り軸連結部に対し本発明を適用した場合の一実
施例を示す図であって、モータ軸73とボールネジ軸1
1とを特徴的構成により合理的に一体連結する構造の要
部断面平面図である。尚、言うまでもないが、本発明
は、これ以外の用途、例えば工作機械の他の連結部分、
産業機械の接続部、ロボット等の送り軸連結部分等にも
適用可能である。
【0010】図1を参照すると、モータ71は、基台6
7に対してブラケット9を介して固定され、ボールネジ
軸11は、押さえ部材77によって基台67の穴部に装
着された3つの軸受79を介して回動可能に支承されて
いる。ボールネジ軸11の軸端部には、円筒形状を呈す
るように、同心的に円柱孔13が穿設され、この円柱孔
13には、モータ71のモータ軸73が、例えばスキマ
ばめ状態で嵌合される。
【0011】この円筒部15の外側とモータ軸73の外
側には、ドーナツ状の一対の挟着フランジ21,23が
配置され、一方(左側)の挟着フランジ21の輪状凹所
には、一対の締結要素(内輪要素P及び外輪要素Q)が
装着される。内輪要素Pは、他方(右側)の挟着フラン
ジ23の輪状突起部によって外輪要素Q方向に押圧され
得るように構成される。
【0012】ボールネジ軸11とモータ軸73との実際
の連結時においては、両挟着フランジ21,23は、軸
方向に平行に外周均等的に配置された複数個(図示例で
は、6個)の六角穴付きボルト27の締め付けにより相
互に接近せしめられる。このとき、外輪要素Qの内周テ
ーパー面にその外周テーパー面がテーパー係合している
内輪要素Pは、外輪要素方向に押圧され、クサビ効果の
ために、内輪要素Pには、半径方向内方(求心方向)の
縮径力、外輪要素Qには、半径方向外方(遠心方向)の
拡径力がそれぞれ生じる。
【0013】両挟着フランジ21,23の相互締め付け
によって両要素(P,Q)に生じるこれらの力のうち、
内輪要素Pによって円筒部15に作用する力(縮径力)
が、円筒部15の直径を全体的に弾性的に収縮させ(数
十μm程度)、従って、円筒部15は、そこに嵌合する
中実のモータ軸73にピタリ押し付けられる。そして、
このとき生じる摩擦力により、円筒部15(従って、ボ
ールネジ軸11)とモータ軸73とは、相互に一体的に
機械的に剛性連結されることになる。
【0014】円筒部15は半径方向には比較的拡縮し易
いが、ねじり方向には高い剛性を有しており、送り精度
の要求される工作機械の送り軸に用いても問題はない。
以上説明したように、特徴的構成を有する本実施例構造
においては、2つの軸体を嵌合して直接的に締結できる
ので、急激なトルク変動があっても両軸の間にねじれや
すべりがほとんど発生せず精度の高い送り運動が行え
る。また、一方の軸の中に他方を嵌合させるように構成
するので、連結部分の全体長を相当短縮することがで
き、極めて合理的・省スペース的である。また、嵌合し
さえすれば両軸の心合せが完了したことになり、この点
でも組立作業が容易になる。更に、連結のために、複数
対の締結要素や多くの部品を用いずに済み、経済的であ
り、連結作業も速く楽に行え、実用的である。
【0015】尚、本実施例においては、ボールネジ軸1
1にモータ軸73を挿入するように構成したが、この逆
の構成、つまりモータ軸73にボールネジ軸11を挿入
する構成を採用することも可能である。また、本発明自
体は、本実施例の回転伝導のための軸連結部のみに限定
されるものではなく、それ以外の軸連結部にも適用可能
である。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、2
つの軸体の間でねじれやすべりがほとんど発生せず精度
の高い送り伝達が達成され、高い送り精度の要求される
工作機械の送り軸の締結機構などに適する。また構造が
簡単で省スペース的な、かつ組立作業の容易な軸締結機
構を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施例の要部断面平面図で
ある。
【図2】図2は、テーパー係合する一対の内輪要素と外
輪要素から成る締結要素の作用を説明する図である。
【図3】図3は、図2の締結要素を工作機械の軸連結部
に適用した標準的・代表的な一例を示す図である。
【符号の説明】
P…内輪要素 Q…外輪要素 9…ブラケット 11…ボールネジ軸 13…円柱孔 15…円筒部 21,23…挟着フランジ 27…六角穴付きボルト 61…軸部 63…ハブ部 67…基台 69…モータブラケット 71…モータ 73…モータ軸 77…押さえ部材 79…軸受 81…ボールネジ軸 85…筒状体 87…フランジ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つの軸体を同軸に締結する軸の締結機
    構において、 一方の軸体の先端部にくぼみを有する円筒形状を形成
    し、 前記円筒形状のくぼみに他方の軸体を嵌合させ、 前記一方の軸体の先端の円筒部の外周に少くとも1対の
    テーパリングと1対の挟着フランジを装着して軸線方向
    に押圧することにより縮径力を発生させ、前記円筒部を
    弾性変形させて前記2つの軸体を締結する締結部材を設
    けたことを特徴とする軸の締結機構。
  2. 【請求項2】 前記2つの軸体は、ボールネジ軸とモー
    タ軸とである請求項1に記載の軸の締結機構。
JP6181471A 1994-08-02 1994-08-02 軸の締結機構 Pending JPH0842582A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006125463A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Pascal Engineering Corp カムフォロアの取り付け構造
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