TWI513921B - Shaft coupler - Google Patents

Description

軸聯結器

本發明係關於一種用以連結軸與軸之軸聯結器。

軸聯結器係用於將軸延長，或自一方之軸向另一方之軸傳遞動力，先前提出有各種軸聯結器。

作為其一例，有專利文獻1及2所示者。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2005-273790號公報

[專利文獻2]日本專利第3382585號公報

於專利文獻1中，揭示有如下撓曲軸聯結器：自軸固定部之外周面，於軸孔與軸線交叉之方向形成的軸直角方向狹縫之底部之徑方向剖面大致為直線狀，且具有使外周側後退成圓弧狀之凸狀端面。專利文獻1之發明指出，鑒於施加於軸固定部之外周側之應力最大，而設置上述形狀之凸狀端面，藉此可防止因對外周側之應力集中而產生之軸聯結器之龜裂或損壞。

專利文獻2之發明中指出，狹縫底部之徑方向剖面為圓弧狀。由此，即便狹縫對軸固定部之切入量較淺，亦可維持軸之緊固強度，而且亦容易製造。

圖5(a)係表示專利文獻1之撓曲軸聯結器之軸固定部40之徑方向剖面的圖。

如圖5(a)所示，於專利文獻1之發明中，狹縫底部41之徑方向剖面大致為直線狀。

如此般，於狹縫底部41之徑方向剖面為直線狀之情形時，剩餘部42之剖面面積變小，故而軸固定部之強度變弱，又，傳遞轉矩、扭轉剛性變低。進而，於專利文獻1之發明中，由於使狹縫底部41之外周側後退成圓弧狀，故而剩餘部42之面積相應地變小。

圖6係表示底部為直線狀之軸直角方向狹縫41’的製造步驟之圖。

首先，於軸固定部40’之外周端44a降下金屬鋸60，並使金屬鋸60移動至軸心(參照圖6(a)、(b))。

其後，如圖6(c)所示，使金屬鋸60移動至軸固定部40’之另一方之外周端44b，於該狀態下，使金屬鋸60朝上移動而完成製造。

因此，亦存在如下問題：因金屬鋸60之移動距離與軸固定部40’之外徑相當，故製造時耗費時間。可明確得知，若如專利文獻1般，使外周端44a與44b後退成圓弧狀，則製造時需要更多時間。

繼而，圖5(b)係表示專利文獻2之軸聯結器之軸固定部50之徑方向剖面的圖。

如上所述，於專利文獻2之發明中，軸直角方向狹縫底部51之徑方向剖面為圓弧狀。

於狹縫底部51為圓弧狀之情形時，相較於使軸直角方向狹縫之切入深度相同之情形時的底部為直線狀之軸聯結器，剩餘部52之面積更大。其原因在於，於任一情形時，狹縫底部之中心方向延長線均以通過軸心之方式設計。又，於製造中，亦僅藉由使金屬鋸移動至軸心，於該狀態下朝上移動後使其後退而完成，故而易於製造且不耗費時間。

然而，自夾具用螺桿54之中心至狹縫底部51之端部56為止之長度L’的長度較狹縫底部為直線狀之情形短。因此，與狹縫底部為直線狀之軸聯結器相較，存在夾具部難以撓曲，軸之緊固力較弱之問題。

因此，鑒於先前技術之上述問題點，本發明之目的在於提供一種藉由確保剩餘部之剖面面積而提高軸固定部之強度，且軸之緊固力較強，製造時亦不耗費時間之軸聯結器。

本發明係藉由如下軸聯結器來解決上述課題：其具有用以固定軸之軸孔部及與該軸孔部平行設置之縱狹縫，且具有藉由將該縱狹縫緊固於與前述軸成直角之方向之夾具用螺桿使前述縱狹縫變形而緊固於前述軸之軸固定部者，其特徵在於，可使前述縱狹縫變形之橫狹縫設置於前述軸固定部之軸直角方向；前述橫狹縫之剩餘部係以前述縱狹縫為邊界不等分地形成；於前述橫狹縫之底部之徑方向剖面中，以軸心為邊界，接近前述縱狹縫者為圓弧狀，遠離其者為直線狀。

根據本發明，橫狹縫之底部之徑方向剖面為組合有圓弧狀與直線狀者。藉此具有下述效果。

1.與橫狹縫之底部之徑方向剖面僅為直線狀者相較，剩餘部之剖面面積較大，故而軸固定部之強度增加，可使傳遞轉矩、扭轉剛性變高，而且亦容易製造。

2.與橫狹縫之底部之徑方向剖面僅為圓弧狀者相較，夾具部更容易撓曲，故而可提高軸之緊固力。

以下，參照附圖1～4對本發明之實施形態進行說明。但是，本發明並不限定於該實施形態。

於圖1中，軸聯結器1係藉由連結手段10固定一對軸固定部20、30而成。又，於軸固定部20與軸固定部30之間設置有板彈簧12。

再者，軸固定部20、30之形狀較佳為圓筒形狀。

於軸固定部20、30分別設置有用以***軸之軸孔部22、32。***於軸孔部22、32之軸藉由對夾具用螺桿14進行緊固而分別緊固於軸固定部20、30。

於軸固定部20、30中，自軸固定部20、30之外周壁部20b、30b，於軸固定部20、30之軸直角方向設置有橫狹縫24、34。再者，於設置橫狹縫24、34時，不貫通至軸固定部20、30之相反側之另一方之外周壁部20c、30c而殘留作為狹縫殘餘部之剩餘部20a、30a，從而形成橫狹縫之底部(以下，有時稱為「狹縫底部」)25、35。

如圖2(a)所示，縱狹縫28係以通過軸孔部22，進而切入至剩餘部20a之方式與軸孔部22平行地設置。對夾具用螺桿14進行緊固而使縱狹縫28以寬度縮小之方式變形，從而藉由表面壓力將軸(未圖示)緊固於軸孔部22。

剩餘部20a係以縱狹縫28為邊界劃分成不等分。

狹縫底部25之徑方向剖面係以如下方式形成：以軸心為邊界，使接近縱狹縫28者(25a)形成圓弧狀，遠離其者(25b)形成直線狀。

藉由將狹縫底部25a之徑方向剖面設為圓弧狀，如圖3(a)所示，相較於設為直線狀(25a’)之情形，剩餘部20a之面積增大20a’部分。因此，相較於狹縫底部25整體為直線狀之軸聯結器，軸固定部之強度增加，傳遞轉矩、扭轉剛性亦變高。

又，若將狹縫底部25b設為直線狀，則自夾具用螺桿14之中心至狹縫底部25b之端部為止的長度L1較設為圓弧狀(25b’)之情形之長度L2長(參照圖3(b))。由於自夾具用螺桿14之中心至狹縫底部25b之端部為止的長度越長，夾具部越容易撓曲，故而軸之緊固力提高。

假設若於狹縫底部25整體為圓弧狀之軸聯結器中，將自夾具用螺桿14之中心至狹縫底部之端部為止的長度確保至L1，則如圖3(c)所示，圓弧狀之狹縫底部25’必須位於較本發明之狹縫底部25更深地切入之部位。因此，由於剩餘部20a之面積減小20a”部分，故而軸固定部之強度變弱，傳遞轉矩、扭轉剛性亦降低。

以上，對一方之軸固定部20進行了說明，另一方之軸固定部30亦相同。

根據上述構成，將一方之軸固定於軸固定部20之軸孔部22，並且將另一方之軸固定於軸固定部30之軸孔部32。而且，軸固定部20與軸固定部30係藉由連結手段10而連結。藉此，軸聯結器1可傳遞具有不同高度(偏心)、或不同斜度(偏角)等之2根軸之旋轉。

繼而，參照圖4對本發明之軸聯結器之橫狹縫的製造步驟進行說明。

首先，使金屬鋸16移動至軸心(參照圖4(a)、(b))。繼而，使金屬鋸16朝橫方向(圖4(b)箭頭方向)移動，而使金屬鋸16後退(參照圖4(c))。藉此，完成橫狹縫。於該步驟中，金屬鋸16之橫方向之移動距離係自軸心至狹縫底部25b之端部為止，相當於軸固定部20之外徑之一半。

如上所述，於狹縫底部整體為直線狀之軸聯結器中，金屬鋸之移動距離相當於軸固定部之外徑，故本發明之橫狹縫於製造時更不耗費時間。

如上所述，根據本發明，可提供一種軸聯結器，其藉由將狹縫底部之徑方向剖面設為組合有圓弧狀與直線狀之形狀，而消除狹縫底部僅形成為直線狀之軸聯結器與狹縫底部僅形成為圓弧狀之軸聯結器所具有之缺點，並擷取了兩者之優點。

即，狹縫底部僅為圓弧狀之軸聯結器與狹縫底部僅為直線狀之軸聯結器相較，軸固定部之強度更強，傳遞轉矩、扭轉剛性更高。又，亦容易製造。另一方面，由於夾具部難以撓曲，故而軸之緊固力較弱。

本案發明係將狹縫底部徑方向剖面之一部分設為圓弧狀，故與狹縫底部僅為直線狀之軸聯結器相較，具有軸固定部之強度更強，傳遞轉矩、扭轉剛性更高，而且製造時間亦更短之優點。又，由於狹縫底部之一部分設為直線狀，故相較於狹縫底部僅為圓弧狀之軸聯結器，夾具部更易撓曲，結果軸之緊固力變強。

1．．．軸聯結器

10．．．連結手段

12．．．板彈簧

14、54．．．夾具用螺桿

16、60．．．金屬鋸

20、30、40、40’、50．．．軸固定部

20a、30a、42、52．．．剩餘部

20a’．．．增大部分

20a”．．．減小部分

20b、20c、30b、30c．．．外周壁部

22、32．．．軸孔部

24、34．．．橫狹縫

25、25’、25a、25a’、25b、25b’、35、41、51．．．橫狹縫之底部

28．．．縱狹縫

41’．．．軸直角方向狹縫

44a、44b．．．外周端

56．．．端部

圖1係本發明之軸聯結器之前視圖。

圖2係表示本發明之軸聯結器之一方之軸固定部的圖，(a)為徑方向之剖面圖，(b)為自徑方向觀察軸固定部之圖。

圖3(a)係表示本發明之軸聯結器與橫狹縫底部之徑方向剖面為直線狀之軸聯結器的剩餘部之剖面面積之差之圖，(b)係表示本發明之軸聯結器與橫狹縫底部之徑方向剖面為圓弧狀之軸聯結器的自夾具用螺桿之中心至夾具部為止之長度之差的圖，(c)係表示將本發明之軸聯結器與橫狹縫底部之徑方向剖面為圓弧狀之軸聯結器的、自夾具用螺桿之中心至夾具部為止之長度設為相同之情形時的剩餘部之剖面面積之差之圖。

圖4係表示本發明之軸聯結器之橫狹縫之製造步驟的圖。

圖5(a)係橫狹縫底部之徑方向剖面為直線狀之軸聯結器的徑方向之剖面圖，(b)係橫狹縫底部之徑方向剖面為圓弧狀之軸聯結器的徑方向之剖面圖。

圖6(a)～(c)係表示橫狹縫底部之徑方向剖面為直線狀之軸聯結器的橫狹縫之製造步驟之圖。

14．．．夾具用螺桿

20．．．軸固定部

20a．．．剩餘部

20b、20c．．．外周壁部

22．．．軸孔部

24．．．橫狹縫

25、25a、25b．．．橫狹縫之底部

28．．．縱狹縫

Claims (1)

1. 一種軸聯結器，其具有用以固定軸之軸孔部及與該軸孔部平行設置之縱狹縫，且具有藉由將該縱狹縫緊固於與前述軸成直角之方向之夾具用螺桿使前述縱狹縫變形而緊固於前述軸之軸固定部者，其特徵在於，可使前述縱狹縫變形之橫狹縫設置於前述軸固定部之軸直角方向；前述橫狹縫之剩餘部係以前述縱狹縫為邊界不等分地形成；於前述橫狹縫之底部之徑方向剖面中，以軸心為邊界，接近前述縱狹縫者為圓弧狀，遠離其者為直線狀。