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JP2013241970A - Shaft connection device - Google Patents

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JP2013241970A
JP2013241970A JP2012114507A JP2012114507A JP2013241970A JP 2013241970 A JP2013241970 A JP 2013241970A JP 2012114507 A JP2012114507 A JP 2012114507A JP 2012114507 A JP2012114507 A JP 2012114507A JP 2013241970 A JP2013241970 A JP 2013241970A
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JP
Japan
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peripheral surface
coupling device
shaft coupling
tightening
outer peripheral
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012114507A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toyoji Mochida
豊司 持田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUNITOMI KK
Original Assignee
KUNITOMI KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by KUNITOMI KK filed Critical KUNITOMI KK
Priority to JP2012114507A priority Critical patent/JP2013241970A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable use at high-speed rotation by reducing vibration and noise as much as possible during rotation while maintaining a good rotational balance.SOLUTION: A shaft connecting device 1 for connecting two rotary shafts on one axis includes: a fastening sleeve 13 having shaft holes 13a, into which the two rotary shafts are inserted, and tapered surfaces 13c and 13d arranged on the outer peripheral surfaces of axial positions corresponding to the respective rotary shafts; two fastening rings 11 and 12 having tapered inner peripheral surfaces contacting the respective tapered surfaces; and a plurality of bolts 14 arranged in parallel to the axis in order to fasten the two fastening rings in a direction closer to each other. One fastening ring 11 includes a first flange part 11b having a cylindrical outer peripheral surface and a cylindrical inner peripheral surface 11g fitted in the outer peripheral surface of the other fastening ring 12. The other fastening ring 12 is housed in the inner peripheral surface of the first flange part 11b in an axial direction.

Description

本発明は、2つの回転軸を1つの軸線上で連結する軸連結装置に関する。   The present invention relates to a shaft coupling device that couples two rotating shafts on one axis.

一般に、2つの回転軸、例えばモータの駆動軸とこれによって駆動力を受ける被駆動軸とは、軸連結装置によって連結され、これによって回転駆動力の伝達が行われる。   In general, two rotating shafts, for example, a driving shaft of a motor and a driven shaft that receives a driving force thereby are connected by a shaft connecting device, whereby the rotational driving force is transmitted.

軸連結装置(カップリング)には、回転軸との間における回転方向の連結方法によって、キー方式、ピン方式、スプライン方式、圧力ばめ方式、およびテーパリング方式などがある。これらの方式は、軸連結装置に要求されるトルク伝達能力、回転速度、回転軸の特質、軸方向の移動可能性、着脱の容易性などに応じて選択される。   The shaft coupling device (coupling) includes a key method, a pin method, a spline method, a pressure fit method, and a tapering method, depending on the method of coupling with the rotating shaft in the rotational direction. These methods are selected according to the torque transmission capability, the rotational speed, the characteristics of the rotating shaft, the possibility of movement in the axial direction, the ease of attachment / detachment, and the like required for the shaft coupling device.

これらの方式のうち、テーパリング方式では、テーパ面を利用して内側のスリーブを収縮させて回転軸を強く把持し、スリーブの内周面と回転軸の外周面との間の摩擦力によって連結が行われる。   Among these methods, in the tapering method, the inner sleeve is contracted by using the tapered surface to strongly grip the rotating shaft, and connected by the frictional force between the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral surface of the rotating shaft. Is done.

従来において、テーパリング方式の軸連結装置として、例えば、2つの回転軸が挿入される軸穴と外周面の軸方向両端部に設けられたテーパ面とを有する内輪、それぞれのテーパ面に接するテーパ穴を持つ一対の外輪、および、これら一対の外輪を連結して近接させるように軸方向に締め付けるボルトを備えたものが提案されている(特許文献1)。   Conventionally, as a tapering type shaft coupling device, for example, an inner ring having a shaft hole into which two rotating shafts are inserted and tapered surfaces provided at both axial ends of the outer peripheral surface, and a taper in contact with each tapered surface. There has been proposed a pair of outer rings having holes and bolts that are tightened in the axial direction so that the pair of outer rings are connected and brought close to each other (Patent Document 1).

特許文献1に示された軸連結装置は、回転軸を加工することなく比較的簡単な構造で小型に構成することが可能である。   The shaft coupling device disclosed in Patent Document 1 can be configured in a small size with a relatively simple structure without processing the rotating shaft.

特開2011−252599号公報JP 2011-252599 A

しかし、上に述べた特許文献1の軸連結装置では、回転により発生する振動および騒音について課題がある。   However, the above-described shaft coupling device of Patent Document 1 has problems with vibration and noise generated by rotation.

すなわち、回転体における物理現象として最も懸念されるのは、回転体のバランス(振動など)と回転により生じる騒音である。   That is, what is most concerned as a physical phenomenon in the rotating body is the balance (vibration, etc.) of the rotating body and noise generated by the rotation.

特許文献1の軸連結装置では、外輪の軸方向の外側にボルトの頭部が突出しているので、回転時にボルトの頭部によって空気が撹拌され、振動や騒音の原因となる。また、一対の外輪の間に隙間があり、ボルトがその隙間を露出状態で挿通しているので、この部分によっても空気が撹拌され、振動や騒音の原因となる。   In the shaft coupling device of Patent Document 1, since the bolt head protrudes outward in the axial direction of the outer ring, air is agitated by the bolt head during rotation, causing vibration and noise. Further, since there is a gap between the pair of outer rings and the bolt is inserted through the gap in an exposed state, the air is also stirred by this portion, which causes vibration and noise.

また、特許文献1の軸連結装置では、ボルトをレンチなどで締め付けて一対の外輪を互いに引き寄せる過程において、複数のボルトの締め付けを均一に行うことが難しい。そのため、2つの外輪の平行度に誤差が生じ、これら外輪の軸心が内輪の軸線に対してずれる恐れがある。   Further, in the shaft coupling device of Patent Document 1, it is difficult to uniformly tighten a plurality of bolts in the process of tightening the bolts with a wrench and pulling the pair of outer rings together. For this reason, an error occurs in the parallelism of the two outer rings, and there is a possibility that the axial centers of these outer rings are deviated from the axis of the inner ring.

そのような場合には、軸連結装置の回転バランスが悪くなり、回転一次振動および回転n次振動が生起し易くなるため、回転が高速になるにつれて振動および騒音が大きくなる傾向がある。そのため、回転速度の上限を高くできず、例えば10000RPM程度の高速回転での使用が難しいという問題がある。   In such a case, the rotation balance of the shaft coupling device is deteriorated, and rotation primary vibration and rotation n-order vibration are likely to occur. Therefore, vibration and noise tend to increase as the rotation speed increases. For this reason, the upper limit of the rotational speed cannot be increased, and there is a problem that it is difficult to use at a high rotational speed of about 10,000 RPM, for example.

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、回転バランスを良好に維持して回転時の振動および騒音をできるだけ少なくし、高速回転での使用を可能とした軸連結装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a shaft coupling device that can be used at high speed rotation while maintaining a good rotation balance and minimizing vibration and noise during rotation. With the goal.

本発明の実施形態に係る軸連結装置は、2つの回転軸を1つの軸線上で連結する軸連結装置であって、前記2つの回転軸が挿入される軸穴とそれぞれの回転軸に対応する軸方向位置の外周面に設けられたテーパ面とを有する締め付けスリーブと、それぞれの前記テーパ面に接するテーパ内周面を持つ2つの締め付けリングと、前記2つの締め付けリングを互いに近づく方向に締め付けるために前記軸線と平行に設けられた複数のボルトと、を有し、一方の前記締め付けリングには、円筒状の外周面と他方の前記締め付けリングの外周面に嵌合する円筒状の内周面とを持つ第1の鍔部が設けられ、他方の前記締め付けリングは、前記軸線方向において前記第1の鍔部の内周面内に収められている。   The shaft coupling device according to the embodiment of the present invention is a shaft coupling device that couples two rotating shafts on one axis, and corresponds to the shaft hole into which the two rotating shafts are inserted and the respective rotating shafts. A fastening sleeve having a tapered surface provided on an outer peripheral surface in an axial position, two fastening rings having tapered inner peripheral surfaces in contact with the respective tapered surfaces, and fastening the two fastening rings in a direction approaching each other. A plurality of bolts provided in parallel with the axis, and one of the tightening rings has a cylindrical outer peripheral surface and a cylindrical inner peripheral surface that fits to the outer peripheral surface of the other tightening ring. The other fastening ring is housed in the inner peripheral surface of the first collar in the axial direction.

本発明によると、回転バランスを良好に維持して回転時の振動および騒音をできるだけ少なくすることができ、高速回転での使用を可能とすることができる。   According to the present invention, it is possible to maintain a good rotation balance, reduce vibration and noise during rotation as much as possible, and enable use at high speed rotation.

本実施形態に係る軸連結装置の正面断面図である。It is a front sectional view of the shaft coupling device concerning this embodiment. 軸連結装置の左側面図である。It is a left view of a shaft coupling device. 軸連結装置の右側面図である。It is a right view of a shaft coupling device. 軸連結装置の背面断面図である。It is a back sectional view of a shaft connecting device. 軸連結装置の斜視図である。It is a perspective view of a shaft coupling device. カバーを外した状態の軸連結装置の左側面図である。FIG. 6 is a left side view of the shaft coupling device with a cover removed. 一方の締め付けリングの斜視部である。It is a perspective part of one clamping ring. カバーの一部を拡大して示す正面断面図である。It is front sectional drawing which expands and shows a part of cover. カバーを裏面から見た状態を示す図である。It is a figure which shows the state which looked at the cover from the back surface.

〔軸連結装置の特徴〕
本実施形態に係る軸連結装置の特徴は、2つの回転軸を1つの軸線上で連結する軸連結装置であって、2つの回転軸が挿入される軸穴とそれぞれの回転軸に対応する軸方向位置の外周面に設けられたテーパ面とを有する締め付けスリーブと、それぞれのテーパ面に接するテーパ内周面を持つ2つの締め付けリングと、2つの締め付けリングを互いに近づく方向に締め付けるために軸線と平行に設けられた複数のボルトと、を有し、一方の締め付けリングには、円筒状の外周面と他方の締め付けリングの外周面に嵌合する円筒状の内周面とを持つ第1の鍔部が設けられ、他方の締め付けリングは、軸線方向において第1の鍔部の内周面内に収められている。
[Features of shaft coupling device]
A feature of the shaft coupling device according to the present embodiment is a shaft coupling device that couples two rotating shafts on one axis, and a shaft hole into which the two rotating shafts are inserted and an axis corresponding to each rotating shaft. A tightening sleeve having a tapered surface provided on the outer peripheral surface of the directional position, two tightening rings having a tapered inner peripheral surface in contact with each tapered surface, and an axis for tightening the two tightening rings in a direction approaching each other; A plurality of bolts provided in parallel, wherein one tightening ring has a cylindrical outer peripheral surface and a cylindrical inner peripheral surface fitted to the outer peripheral surface of the other tightening ring. A collar portion is provided, and the other fastening ring is accommodated in the inner peripheral surface of the first collar portion in the axial direction.

好ましくは、一方の締め付けリングには、円筒状の外周面を有し、軸線方向においてボルトの頭部を覆う第2の鍔部が設けられている。   Preferably, the one tightening ring is provided with a second flange portion having a cylindrical outer peripheral surface and covering the head portion of the bolt in the axial direction.

また、第2の鍔部の端面に、軸線を中心とする円の半径方向においてボルトの頭部を覆うリング状のカバーが取り付けられてなる。   In addition, a ring-shaped cover that covers the head of the bolt in the radial direction of a circle centered on the axis is attached to the end face of the second flange.

また、カバーは、その外径が第2の鍔部の外径と同じであり、第2の鍔部の周方向に沿って複数設けられた軸線方向のネジ穴に螺合する皿ネジによって第2の鍔部に取り付けられている。   The cover has the same outer diameter as that of the second collar part, and is provided with a countersunk screw that is screwed into a plurality of axial screw holes provided along the circumferential direction of the second collar part. It is attached to 2 buttocks.

また、一方の締め付けリングには、周方向に沿ってボルトを挿通するための挿通穴が設けられ、他方の締め付けリングには、それぞれの挿通穴に対応する位置にボルトと螺合するネジ穴が設けられ、第2の鍔部には、それぞれのボルトの頭部の一部が入り込むザグリ部が設けられてなる。   In addition, one tightening ring is provided with an insertion hole for inserting a bolt along the circumferential direction, and the other tightening ring has a screw hole to be screwed with the bolt at a position corresponding to each insertion hole. A counterbore part into which a part of the head of each bolt enters is provided in the second collar part.

また、カバーには、それぞれのボルトの頭部に対応する位置に凹部が設けられてなる。第2の鍔部に設けられたネジ穴とザグリ部とは、円周方向に沿って交互に設けられている。第1の鍔部の外周面と第2の鍔部の外周面とは面一となっている。締め付けスリーブは、周方向の一箇所において軸線方向に沿って切断されている。   The cover is provided with a recess at a position corresponding to the head of each bolt. The screw holes and counterbore provided in the second collar are alternately provided along the circumferential direction. The outer peripheral surface of the first collar part and the outer peripheral surface of the second collar part are flush with each other. The fastening sleeve is cut along the axial direction at one place in the circumferential direction.

以下、本発明の実施形態の軸連結装置1について、図1〜図9を参照して説明する。なお、図1は図2におけるA−A線矢視断面図、図4は図2におけるB−B線矢視断面図である。
〔実施形態の軸連結装置1の構成〕
図1〜図5に示すように、軸連結装置1は、締め付けリング11,12、締め付けスリーブ13、ボルト14、およびカバー15などからなる。
Hereinafter, a shaft coupling device 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
[Configuration of the shaft coupling device 1 of the embodiment]
As shown in FIGS. 1 to 5, the shaft coupling device 1 includes tightening rings 11 and 12, a tightening sleeve 13, a bolt 14, a cover 15, and the like.

締め付けスリーブ13は、鉄またはステンレス鋼などの金属材料からなり、略円筒状に形成され、周方向の一箇所において軸線JSの方向に沿って切断されることによりスリット13eが設けられている。   The fastening sleeve 13 is made of a metal material such as iron or stainless steel, is formed in a substantially cylindrical shape, and is provided with a slit 13e by being cut along the direction of the axis line JS at one place in the circumferential direction.

なお、スリット13eの間隔は、例えば、締め付け後において百分の数mmから十分の数mm程度となるようにしておけばよい。   In addition, what is necessary is just to make it the space | interval of the slit 13e become from several hundredths of mm to sufficient several mm after clamping, for example.

締め付けスリーブ13は、2つの回転軸KJ1,KJ2が左右から挿入される軸穴13a、および、それぞれの回転軸KJ1,KJ2に対応する軸方向位置の外周面に設けられた2つのテーパ面13c,13dを有する。   The fastening sleeve 13 includes a shaft hole 13a into which the two rotary shafts KJ1 and KJ2 are inserted from the left and right, and two tapered surfaces 13c provided on the outer peripheral surface at the axial position corresponding to the respective rotary shafts KJ1 and KJ2. 13d.

本実施形態において、軸穴13aは、同一の径の1つの内周面13bを持つ。これは、回転軸KJ1,2の外径が互いに同一であるからであり、回転軸KJ1,2の外径が互いに異なる場合には、例えば、それぞれの外径に合わせた内径の2つの内周面を持つように段差を設ければよい。   In the present embodiment, the shaft hole 13a has one inner peripheral surface 13b having the same diameter. This is because the outer diameters of the rotary shafts KJ1 and KJ2 are the same, and when the outer diameters of the rotary shafts KJ1 and KJ2 are different from each other, for example, two inner peripheries having inner diameters matching the respective outer diameters. What is necessary is just to provide a level | step difference so that it may have a surface.

なお、2つの回転軸KJ1,2の軸線(中心軸)JSは互いに一致し、かつ軸穴13aの中心軸も回転軸KJ1,2の軸線JSに一致する。つまり、回転軸KJ1,2および軸穴13aの軸線JSは共通である。   Note that the axis (center axis) JS of the two rotation axes KJ1, 2 coincides with each other, and the center axis of the shaft hole 13a also coincides with the axis JS of the rotation axes KJ1, 2. That is, the rotation axes KJ1 and 2 and the axis line JS of the shaft hole 13a are common.

なお、内周面13bと回転軸KJ1,2との間のクリアランスは、初期値で0から百分の8mm程度の範囲を目標とすればよい。   In addition, what is necessary is just to make the clearance between the internal peripheral surface 13b and the rotating shafts KJ1 and 2 into the range of about 0 to 8/100 mm by an initial value.

テーパ面13c,13dは、それぞれ円錐面であり、軸線JSに対して適当な傾斜角αを有する。本実施形態では、2つのテーパ面13c,13dは、傾斜方向が互いに逆であり、同じ傾斜角αを持つ。傾斜角αの大きさは、例えば15度程度である。   Each of the tapered surfaces 13c and 13d is a conical surface and has an appropriate inclination angle α with respect to the axis line JS. In the present embodiment, the two tapered surfaces 13c and 13d are inclined in opposite directions and have the same inclination angle α. The magnitude of the inclination angle α is, for example, about 15 degrees.

締め付けリング11,12は、それぞれ鉄またはステンレス鋼などの金属材料からなり、リング状に形成されている。   The fastening rings 11 and 12 are each made of a metal material such as iron or stainless steel, and are formed in a ring shape.

図6および図7も参照して、一方の締め付けリング11は、リング本体11aおよび鍔部11b,11cを有する。   Referring also to FIGS. 6 and 7, one tightening ring 11 has a ring body 11a and flanges 11b and 11c.

リング本体11aには、締め付けスリーブ13のテーパ面13cに接するテーパ内周面11fが設けられる。テーパ内周面11fは、テーパ面13cと同じ傾斜角αを持つ円錐面である。リング本体11aの最小の内径は、締め付けスリーブ13の内周面13bの径よりも若干大きい。   The ring main body 11 a is provided with a tapered inner peripheral surface 11 f that contacts the tapered surface 13 c of the fastening sleeve 13. The tapered inner peripheral surface 11f is a conical surface having the same inclination angle α as the tapered surface 13c. The minimum inner diameter of the ring main body 11 a is slightly larger than the diameter of the inner peripheral surface 13 b of the fastening sleeve 13.

リング本体11aには、周方向に沿ってボルト14を挿通するための複数の挿通穴11dが設けられる。本実施形態では、10個の挿通穴11dが、所定の半径の円周上に等間隔で設けられている。   The ring main body 11a is provided with a plurality of insertion holes 11d for inserting the bolts 14 along the circumferential direction. In the present embodiment, ten insertion holes 11d are provided at equal intervals on the circumference of a predetermined radius.

鍔部(第1の鍔部)11bは、円筒状の外周面、および、他方の締め付けリング12の外周面12aに嵌合する円筒状の内周面11gを持つ。他方の締め付けリング12は、軸線JSの方向において鍔部11bの内周面11g内に収められている。   The flange portion (first flange portion) 11 b has a cylindrical outer peripheral surface and a cylindrical inner peripheral surface 11 g fitted to the outer peripheral surface 12 a of the other fastening ring 12. The other fastening ring 12 is accommodated in the inner peripheral surface 11g of the flange portion 11b in the direction of the axis line JS.

つまり、本実施形態において、他方の締め付けリング12の外周面12aは、その全体が鍔部11bの内周面11gに嵌入して接しており、他方の締め付けリング12の全体が、鍔部11bの内周面11gの内側に形成される空間内に収められている。   In other words, in the present embodiment, the entire outer peripheral surface 12a of the other tightening ring 12 is in contact with the inner peripheral surface 11g of the flange portion 11b, and the other tightening ring 12 is entirely connected to the flange portion 11b. It is stored in a space formed inside the inner peripheral surface 11g.

なお、本実施形態では、締め付けリング12よりも鍔部11bの方が軸方向の外方へ延びているが、これらの外側の端面が軸方向で同じ位置となるように、つまり面一となるようにしてもよい。   In this embodiment, the flange portion 11b extends outward in the axial direction rather than the tightening ring 12. However, these outer end faces are in the same position in the axial direction, that is, are flush with each other. You may do it.

鍔部(第2の鍔部)11cは、鍔部11bの外周面と面一の外周面を持ち、軸線JSの方向においてボルト14の頭部を覆っている。つまり、本実施形態において、ボルト14の頭部は、その全体が鍔部11cの内側に形成される空間内に収められている。   The flange portion (second flange portion) 11c has an outer peripheral surface that is flush with the outer peripheral surface of the flange portion 11b, and covers the head of the bolt 14 in the direction of the axis line JS. That is, in the present embodiment, the head of the bolt 14 is housed in a space formed entirely inside the flange portion 11c.

鍔部11cには、それぞれのボルト14の頭部の一部が入り込むザグリ部21が設けられている。ザグリ部21は、その底面がリング本体11aの表面(側面)と面一であり、したがって、ボルト14は、それぞれの頭部の一部がザグリ部21に入り込み、ザグリ部21の底面およびリング本体11aの表面に接している。   The flange portion 11c is provided with a counterbore portion 21 into which a part of the head of each bolt 14 enters. The bottom face of the counterbore part 21 is flush with the surface (side face) of the ring main body 11a. Therefore, the bolt 14 has a part of each head that enters the counterbore part 21, and the bottom face of the counterbore part 21 and the ring main body It is in contact with the surface of 11a.

ザグリ部21の径は、ボルト14を回転させるためのソケットレンチまたはスパナなどの工具がその頭部に係合できるような大きさである。   The diameter of the counterbore 21 is such that a tool such as a socket wrench or a spanner for rotating the bolt 14 can be engaged with the head.

また、鍔部11cには、カバー15を取り付けるために周方向に沿って複数のネジ穴11eが設けられている。本実施形態では、10個のネジ穴11eが、所定の半径の円周上に等間隔で設けられている。これらのネジ穴11eとザグリ部21とは、円周方向に沿って交互に設けられている。   The flange portion 11c is provided with a plurality of screw holes 11e along the circumferential direction for attaching the cover 15. In the present embodiment, ten screw holes 11e are provided at equal intervals on the circumference of a predetermined radius. These screw holes 11e and counterbore portions 21 are provided alternately along the circumferential direction.

このように、鍔部11cにザグリ部21を設け、かつザグリ部21とザグリ部21との間にネジ穴11eを設けたので、締め付けリング11の外径を小さくすることができ、小型化を図ることができる。   Thus, the counterbore part 21 is provided in the collar part 11c, and the screw hole 11e is provided between the counterbore part 21 and the counterbore part 21, so that the outer diameter of the tightening ring 11 can be reduced and the size can be reduced. Can be planned.

他方の締め付けリング12は、鍔部11bの内周面11gに嵌合する円筒状の外周面12a、および、締め付けスリーブ13のテーパ面13dに接するテーパ内周面12bを持つ。テーパ内周面12bは、テーパ面13dと同じ傾斜角αを持つ円錐面である。締め付けリング12の最小の内径は、締め付けリング11の最小の内径と同じであり、締め付けスリーブ13の内周面13bの径よりも若干大きい。   The other tightening ring 12 has a cylindrical outer peripheral surface 12 a fitted to the inner peripheral surface 11 g of the flange portion 11 b and a tapered inner peripheral surface 12 b in contact with the tapered surface 13 d of the tightening sleeve 13. The tapered inner peripheral surface 12b is a conical surface having the same inclination angle α as the tapered surface 13d. The minimum inner diameter of the tightening ring 12 is the same as the minimum inner diameter of the tightening ring 11 and is slightly larger than the diameter of the inner peripheral surface 13 b of the tightening sleeve 13.

締め付けリング12には、締め付けリング11に設けられた挿通穴11dにそれぞれ対応する位置にネジ穴12cが設けられる。本実施形態において、ネジ穴12cは締め付けリング12を軸線JSの方向に貫通しているが、貫通しないように形成してもよい。また、貫通したネジ穴12cに適当なボルトなどをネジ込んで穴を埋めてもよい。   The tightening ring 12 is provided with screw holes 12 c at positions corresponding to the insertion holes 11 d provided in the tightening ring 11. In the present embodiment, the screw hole 12c penetrates the fastening ring 12 in the direction of the axis JS, but may be formed so as not to penetrate. Further, an appropriate bolt or the like may be screwed into the penetrating screw hole 12c to fill the hole.

ボルト14は、2つの締め付けリング11,12を互いに近づく方向に締め付けるためのものであり、それぞれ、挿通穴11dに挿通され、ネジ穴12cにネジ込まれる。   The bolt 14 is for tightening the two tightening rings 11 and 12 in a direction approaching each other, and is inserted into the insertion hole 11d and screwed into the screw hole 12c.

本実施形態において、ボルト14は六角ボルトである。六角ボルトは頭部の軸方向長さが短いので、リング本体11aの表面からの突出長さを小さくでき、したがって鍔部11cの軸方向長さを小さく抑えて小型化および軽量化を図ることができる。しかし、ボルト14として、六角穴付きボルト、その他のボルトを用いてもよい。   In the present embodiment, the bolt 14 is a hexagon bolt. Since the hexagon bolt has a short axial length of the head, the length of the protrusion from the surface of the ring main body 11a can be reduced. Therefore, the axial length of the flange portion 11c can be suppressed to be small and lightweight. it can. However, as the bolt 14, a hexagon socket head bolt or another bolt may be used.

また、ネジ穴12cに代えて挿通穴を設け、ナットを用いてボルト14を締め付けるようにしてもよい。その場合に、締め付けリング12の外側の表面にナットが嵌まり込むための凹部を設けてもよい。   Further, an insertion hole may be provided instead of the screw hole 12c, and the bolt 14 may be tightened using a nut. In that case, you may provide the recessed part for a nut to fit in the outer surface of the clamping ring 12. FIG.

カバー15は、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム合金などの金属材料、または合成樹脂材料などからなり、略円板のリング状に形成されている。   The cover 15 is made of a metal material such as iron, stainless steel, or an aluminum alloy, or a synthetic resin material, and is formed in a substantially circular ring shape.

図8および図9も参照して、カバー15は、カバー本体15aおよび嵌合部15bを有する。   8 and 9, the cover 15 has a cover body 15a and a fitting portion 15b.

カバー本体15aは、その外径が鍔部11cの外径と同じである。また、その内径は、締め付けリング11の最小の内径と同じ程度である。カバー本体15aには、鍔部11cに設けられたネジ穴11eに対応するそれぞれの位置に、皿ネジ16の頭部が嵌まり込むための皿モミ穴15cが設けられている。   The cover body 15a has the same outer diameter as the outer diameter of the flange portion 11c. Further, the inner diameter is the same as the minimum inner diameter of the tightening ring 11. The cover main body 15a is provided with a countersunk hole 15c for fitting the head of the countersunk screw 16 into each position corresponding to the screw hole 11e provided in the flange 11c.

嵌合部15bは、鍔部11cの内周面の径つまり鍔部11cの最小の内径とほぼ同じであって、嵌入可能な公差を有する外径を持つ。この嵌合のためのクリアランスは、例えば、百分の数mm程度としておけばよい。   The fitting portion 15b is substantially the same as the diameter of the inner peripheral surface of the flange portion 11c, that is, the minimum inner diameter of the flange portion 11c, and has an outer diameter having a fitting tolerance. The clearance for this fitting may be about a few hundredths of a millimeter, for example.

また、嵌合部15bには、それぞれのボルト14の頭部に対応する位置に凹部31が設けられている。凹部31の底面は、カバー本体15aの表面と面一である。凹部31は、ボルト14の頭部の軸方向の長さが大きいときに、ボルト14の頭部の一部がそこに入り込むことが可能である。   Moreover, the recessed part 31 is provided in the fitting part 15b in the position corresponding to the head of each bolt 14. FIG. The bottom surface of the recess 31 is flush with the surface of the cover body 15a. When the axial length of the head of the bolt 14 is large, a part of the head of the bolt 14 can enter the recess 31.

カバー15は、嵌合部15bが鍔部11cの内周面に嵌め込まれて位置決めされた状態で、10個の皿ネジ16がネジ穴11eにネジ込まれ、鍔部11cの端面に取り付けられる。これによって、軸線JSを中心とする円の半径方向においてボルト14の頭部が覆われている。   The cover 15 is attached to the end surface of the flange portion 11c with ten countersunk screws 16 screwed into the screw holes 11e in a state where the fitting portion 15b is fitted and positioned on the inner peripheral surface of the flange portion 11c. Thereby, the head of the bolt 14 is covered in the radial direction of the circle centered on the axis line JS.

なお、皿ネジ16の頭部の外側の表面はカバー15の外側の表面と面一となっている。また、皿ネジ16の頭部の十字穴にパテなどを埋めてもよい。   The outer surface of the head of the countersunk screw 16 is flush with the outer surface of the cover 15. Further, a putty or the like may be buried in the cross hole in the head of the countersunk screw 16.

なお、締め付けリング12の外周面12a、鍔部11bの内周面11g、締め付けリング11,12のテーパ内周面11f,12b、締め付けスリーブ13のテーパ面13c,13dおよび内周面13bなどは、各部の平行度または真円度などが高精度となるように、表面粗さを精密なものとしておけばよい。例えば、RZ表面粗さで1〜数μm程度とすればよい。
〔軸連結装置1の作用〕
次に、上に述べた軸連結装置1の作用について説明する。
The outer peripheral surface 12a of the tightening ring 12, the inner peripheral surface 11g of the flange portion 11b, the tapered inner peripheral surfaces 11f and 12b of the tightening rings 11 and 12, the tapered surfaces 13c and 13d of the tightening sleeve 13, the inner peripheral surface 13b, etc. What is necessary is just to make the surface roughness precise so that the parallelism or roundness of each part becomes high accuracy. For example, the RZ surface roughness may be about 1 to several μm.
[Operation of shaft coupling device 1]
Next, the operation of the shaft coupling device 1 described above will be described.

軸連結装置1を回転軸KJ1,2に取り付けるに際しては、締め付けスリーブ13の軸穴13aに回転軸KJ1,KJ2を左右から挿入し、カバー15を外した状態で、10個のボルト14を順に少しずつ締め付け、10個のボルト14でできるだけ均一に締め付けるようにする。このとき、対角線上にあるボルト14を1組として締め付けるとよい。締め付けのための工具として、トルク管理装置またはトルク計測装置のついたソケットレンチを用いることが好ましい。   When the shaft coupling device 1 is attached to the rotary shafts KJ1 and KJ2, the rotary shafts KJ1 and KJ2 are inserted into the shaft holes 13a of the tightening sleeve 13 from the left and right, and the ten bolts 14 are slightly inserted in order with the cover 15 removed. Tighten by 10 bolts 14 as uniformly as possible. At this time, the bolts 14 on the diagonal line may be tightened as a set. It is preferable to use a socket wrench with a torque management device or a torque measuring device as a tool for tightening.

これによって、締め付けリング11,12は互いに引き合って近づき、それぞれのテーパ内周面11f、12bによって締め付けスリーブ13を軸線JSに向かって押し付ける。これにより、締め付けスリーブ13の内周面13bの径が収縮して回転軸KJ1,2を強く把持し、それらの間の摩擦力によって連結が行われる。   As a result, the tightening rings 11 and 12 come close to each other and press the tightening sleeve 13 toward the axis JS by the respective taper inner peripheral surfaces 11f and 12b. As a result, the diameter of the inner peripheral surface 13b of the tightening sleeve 13 is contracted and the rotary shafts KJ1 and 2 are strongly gripped, and the connection is performed by the frictional force therebetween.

ボルト14によって締め付けリング11,12が互いに締め付けられるときに、締め付けリング12の外周面12aが鍔部11bの内周面11gに嵌合しているため、締め付けリング11,12の軸線JSに対する平行度が正確に維持され、締め付けリング11,12の軸心が軸線JSに対してずれない。   When the tightening rings 11 and 12 are fastened to each other by the bolt 14, the outer peripheral surface 12a of the tightening ring 12 is fitted to the inner peripheral surface 11g of the flange portion 11b. Therefore, the parallelism of the tightening rings 11 and 12 with respect to the axis JS Is accurately maintained, and the axial centers of the tightening rings 11 and 12 do not deviate from the axis line JS.

したがって、本実施形態の軸連結装置1では、回転バランスを良好に維持して回転時の振動および騒音をできるだけ少なくすることができ、高速回転での使用を可能とすることができる。   Therefore, in the shaft coupling device 1 of the present embodiment, it is possible to maintain a good balance of rotation and reduce vibration and noise during rotation as much as possible, and to enable use at high speed rotation.

また、本実施形態の軸連結装置1では、ボルト14の頭部は、軸方向において鍔部11bにより覆われ、軸方向に突出しないので、しかもカバー15により覆われているので、回転したときにボルト14の頭部によって気流を阻害しまたは乱すことがなく、騒音や空気抵抗を大幅に低減することができる。   Further, in the shaft coupling device 1 of the present embodiment, the head of the bolt 14 is covered with the flange portion 11b in the axial direction and does not protrude in the axial direction. The head of the bolt 14 does not disturb or disturb the airflow, and noise and air resistance can be greatly reduced.

また、締め付けリング11と締め付けリング12との間を露出状態で挿通するボルト14の軸部においても、これが鍔部11bによって覆われているので、騒音や空気抵抗の原因とはならない。   In addition, even in the shaft portion of the bolt 14 that is inserted between the tightening ring 11 and the tightening ring 12 in an exposed state, this is covered with the flange portion 11b, so that noise and air resistance are not caused.

また、カバー15は、嵌合部15bが鍔部11cの内周面に嵌め込まれて位置決めされており、回転時にカバー15の軸心がずれることなく、良好な重量バランスが維持される。   Further, the cover 15 is positioned by fitting the fitting portion 15b into the inner peripheral surface of the flange portion 11c, and the shaft center of the cover 15 is not displaced during rotation, and a good weight balance is maintained.

また、軸連結装置1は、慣性モーメントが周方向においてほぼ完全にバランスしているので、回転したときの振動および騒音を大幅に低減することができ、例えば10000RPM程度以上の高速回転、さらには20000RPM程度またはそれ以上の高速回転にも適応することができる。   Further, since the moment of inertia is almost perfectly balanced in the circumferential direction, the shaft coupling device 1 can greatly reduce vibration and noise when rotated, for example, high speed rotation of about 10,000 RPM or more, and 20000 RPM. It can be adapted to high speed rotations of the degree or more.

この点、従来の軸連結装置では、ボルトの頭部が突出しており、重量バランスも十分に整えられていなかったので、これらが振動や騒音の原因となっていた。   In this regard, in the conventional shaft coupling device, the head of the bolt protrudes and the weight balance is not sufficiently adjusted, which causes vibration and noise.

このように、本実施形態の軸連結装置1は、低速回転から高速回転までの広い範囲に渡って、回転による振動および騒音を大幅に低減することができる。   Thus, the shaft coupling device 1 of the present embodiment can significantly reduce vibration and noise due to rotation over a wide range from low speed rotation to high speed rotation.

上に述べた実施形態において、嵌合部15bに設けた凹部31を省略することも可能である。   In the embodiment described above, the recess 31 provided in the fitting portion 15b can be omitted.

その他、締め付けリング11,12、締め付けスリーブ13、ボルト14、カバー15、皿ネジ16、または軸連結装置1の各部または全体の構成、構造、形状、寸法、個数、配置、材料などは、本発明の主旨に沿って適宜変更することができる。   In addition, the configuration, structure, shape, dimensions, number, arrangement, material, and the like of each part or the whole of the tightening rings 11 and 12, the tightening sleeve 13, the bolt 14, the cover 15, the countersunk screw 16, or the shaft coupling device 1 are included in the present invention. It can be appropriately changed in accordance with the gist of

1 軸連結装置
11 締め付けリング(一方の締め付けリング)
12 締め付けリング(他方の締め付けリング)
13 締め付けスリーブ
14 ボルト
15 カバー
16 皿ネジ
11a リング本体
11b 鍔部(第1の鍔部)
11c 鍔部(第2の鍔部)
11f 内周面
11g 内周面
12a 外周面
12b 内周面
13a 軸穴
13c,13d テーパ面
KJ1,2 回転軸
JS 軸線
1 Axle coupling device 11 Tightening ring (One tightening ring)
12 Tightening ring (the other tightening ring)
13 Tightening sleeve 14 Bolt 15 Cover 16 Countersunk screw 11a Ring main body 11b Eave part (first eave part)
11c buttock (second buttock)
11f Inner peripheral surface 11g Inner peripheral surface 12a Outer peripheral surface 12b Inner peripheral surface 13a Shaft hole 13c, 13d Tapered surface KJ1, Rotary axis JS Axis

Claims (9)

2つの回転軸を1つの軸線上で連結する軸連結装置であって、
前記2つの回転軸が挿入される軸穴とそれぞれの回転軸に対応する軸方向位置の外周面に設けられたテーパ面とを有する締め付けスリーブと、
それぞれの前記テーパ面に接するテーパ内周面を持つ2つの締め付けリングと、
前記2つの締め付けリングを互いに近づく方向に締め付けるために前記軸線と平行に設けられた複数のボルトと、を有し、
一方の前記締め付けリングには、円筒状の外周面と他方の前記締め付けリングの外周面に嵌合する円筒状の内周面とを持つ第1の鍔部が設けられ、
他方の前記締め付けリングは、前記軸線方向において前記第1の鍔部の内周面内に収められている、
ことを特徴とする軸連結装置。
A shaft coupling device for coupling two rotating shafts on one axis,
A tightening sleeve having a shaft hole into which the two rotating shafts are inserted and a tapered surface provided on an outer peripheral surface at an axial position corresponding to each rotating shaft;
Two clamping rings having tapered inner peripheral surfaces in contact with the respective tapered surfaces;
A plurality of bolts provided in parallel to the axis for tightening the two clamping rings in a direction approaching each other;
One of the tightening rings is provided with a first flange portion having a cylindrical outer peripheral surface and a cylindrical inner peripheral surface that is fitted to the outer peripheral surface of the other tightening ring,
The other tightening ring is housed in the inner peripheral surface of the first flange in the axial direction.
A shaft coupling device.
一方の前記締め付けリングには、円筒状の外周面を有し、前記軸線方向において前記ボルトの頭部を覆う第2の鍔部が設けられている、
請求項1記載の軸連結装置。
One of the tightening rings has a cylindrical outer peripheral surface, and is provided with a second flange portion that covers the head of the bolt in the axial direction.
The shaft coupling device according to claim 1.
前記第2の鍔部の端面に、前記軸線を中心とする円の半径方向において前記ボルトの頭部を覆うリング状のカバーが取り付けられてなる、
請求項2記載の軸連結装置。
A ring-shaped cover that covers the head of the bolt in the radial direction of a circle centered on the axis is attached to the end surface of the second flange portion.
The shaft coupling device according to claim 2.
前記カバーは、その外径が前記第2の鍔部の外径と同じであり、前記第2の鍔部の周方向に沿って複数設けられた軸線方向のネジ穴に螺合する皿ネジによって前記第2の鍔部に取り付けられている、
請求項3記載の軸連結装置。
The cover has an outer diameter that is the same as the outer diameter of the second collar portion, and a countersunk screw that is screwed into a plurality of axial screw holes provided along the circumferential direction of the second collar portion. Attached to the second collar,
The shaft coupling device according to claim 3.
一方の前記締め付けリングには、周方向に沿って前記ボルトを挿通するための挿通穴が設けられ、
他方の前記締め付けリングには、それぞれの前記挿通穴に対応する位置に前記ボルトと螺合するネジ穴が設けられ、
前記第2の鍔部には、それぞれの前記ボルトの頭部の一部が入り込むザグリ部が設けられてなる、
請求項4記載の軸連結装置。
One tightening ring is provided with an insertion hole for inserting the bolt along the circumferential direction.
The other tightening ring is provided with screw holes to be screwed into the bolts at positions corresponding to the respective insertion holes,
The second collar portion is provided with a counterbore portion into which a part of the head of each bolt enters.
The shaft coupling device according to claim 4.
前記カバーには、それぞれの前記ボルトの頭部に対応する位置に凹部が設けられてなる、
請求項5記載の軸連結装置。
The cover is provided with a recess at a position corresponding to the head of each bolt.
The shaft coupling device according to claim 5.
前記第2の鍔部に設けられた前記ネジ穴と前記ザグリ部とは、円周方向に沿って交互に設けられている、
請求項5または6記載の軸連結装置。
The screw holes and the counterbore provided in the second flange are alternately provided along the circumferential direction.
The shaft coupling device according to claim 5 or 6.
前記第1の鍔部の外周面と前記第2の鍔部の外周面とは面一となっている、
請求項2ないし7のいずれかに記載の軸連結装置。
The outer peripheral surface of the first collar part and the outer peripheral surface of the second collar part are flush with each other,
The shaft coupling device according to any one of claims 2 to 7.
前記締め付けスリーブは、周方向の一箇所において軸線方向に沿って切断されている、
請求項1ないし8のいずれかに記載の軸連結装置。
The fastening sleeve is cut along the axial direction at one place in the circumferential direction.
The shaft coupling device according to any one of claims 1 to 8.
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