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カップリング(軸継手)の意味とは

カップリングとは機械の軸と軸を連結し、2軸の取付誤差(ミスアライメント)などを吸収して動力を駆動側から従動側へ正確に伝える機械要素部品です。

機械業界においてカップリングは、「軸と軸を結合する部品」と解釈され、一般的には「カップリング」や「軸継手」、「ジョイント」と呼ばれています。
(軸継手を英語で表現するとカップリングになります。)

以下の図のような太さの違う軸と軸の間であっても、カップリングを使用することにより動力を伝えることができます。

モータとプロペラを動かすためには、軸と軸同士をつなげなければいけませんが、軸と軸同士では動力を伝達することは困難です。そこでカップリングを使用することにより、モータの軸とプロペラの軸をつなぎ、動力を伝達させることが可能になります。

1、動力を伝達する

カップリングを使う一番の理由は、駆動軸と従動軸をつなぐことです。
カップリングを使用しないで、軸が一体化した機械を作ることはコストや精度の面で困難な上、運搬や機械への組み付けが大変なため、余計な工数がかかってしまいます。
また、一体化の場合、駆動側か従動側どちらかが壊れても全交換しなくてはなりません。

一体型だと、組み付けがしづらかったり、運搬しづらかったりすることがあります。また、破損したら全交換などのデメリットがあります。

2、取付誤差(ミスアライメント)を吸収する

駆動軸と従動軸を高精度に合わせようとするとかなりの時間を要してしまいます。
軸と軸がズレていると周辺の製品に余分な力が加わり、その力が回転に従って繰返し作用するため振動や騒音の原因になります。
また、各部品は同じ部品であっても加工精度などの誤差があり、ひとつひとつ寸法が違うため、
それらを一回一回精度良く組み立てるのは大変困難です。
そこで、そのような取付誤差を吸収するためにカップリングを使用します。
カップリングは軸と軸のズレ(偏心・偏角、軸方向変位など)があっても無理なく正確に動力を伝達する役割を持っています。

軸と軸を高精度に取り付けることは困難です。カップリングを使用すれば、軸と軸のズレを吸収し、高精度な位置決めが可能になります。

取付誤差とは?

取付誤差には、偏心(芯ずれ)、偏角(芯の倒れ)、軸方向変異(伸び縮み)などの種類があります。

3、振動を吸収して周囲の製品を守る

機械を使用する時、周囲の部品に振動や、衝撃が加わる場合があります。
例えば、モーターなどの駆動側の振動が、ボールネジなどに伝わってしまうと、規定の位置からズレてしまい機械の性能を活かすことが出来ません。
また、外部からの衝撃があった場合、カップリングがなかったら直接モータへ衝撃が伝わり、壊れてしまう恐れがあります。
それを解決するのがカップリングです。 振動を吸収して精度良く従動側を動かしたり、衝撃を吸収することで高価なモータなどが壊れてしまうのを防ぎます。

カップリングで振動や衝撃を吸収し、駆動側から従動側、または従動側から駆動側へ衝撃などが伝わってしまうのを防ぐことが可能です。

4、モーターなどの熱を従動側に伝えない

モータは使用していると、かなりの熱を持ちます。
それが従動側に伝わってしまうと、ボールねじなどは膨張して長さが変わってしまいます。
すると精度良く位置決めが出来ず、本来の機械精度を活かすことが出来ません。
しかしカップリングを使用することにより、モータなどの熱が伝わって部品が熱で変形・移動してしまうというようなことを防ぐことが可能です。

カップリングを使用することにより、モータなどの熱が伝わって部品が変形・移動してしまうというようなことを防ぐことが可能です。

このように、カップリングを使う必要性は用途や使用状況により様々です。
カップリングには取付誤差を吸収したり(フレキシブル性)、高精度な位置決めが出来たり(高剛性)、振動吸収をして高精度・高寿命に貢献したり、熱を遮断したりという、多様な性能を求められているのです。
カップリングには様々な種類があります。 カップリングには多くの種類があります。
種類によってどんな特徴があり、どんな用途に適しているか把握し、 使用用途にあった適切なカップリングを選定する必要があります。

それでは、カップリングにはどんな種類があるのか?次のページで見ていきましょう。

>> カップリングの種類と特徴

まとめ ① カップリングとは
・機械の軸と軸を連結(つなぐ)する部品である。
・機械の動力を正確に伝える部品である。
・機械の軸と軸の取付誤差を吸収する部品である。
まとめ ② カップリングに求められる性能
・フレキシブル性(取付誤差を吸収)
・高剛性
・高精度
・振動吸収

三木プーリのカップリング(軸継手)

三木プーリでは、伝動機器の専門メーカーならではの高い技術により、機械装置の運転による軸のたわみ、軸の熱膨張、発振・共振現象、軸受けの磨耗など様々な問題を解決する最適なカップリングを豊富なラインアップとカスタマイズでご提案します。

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