シャフトとハブの接続
シャフトハブ接続は、円筒形のキーなしシャフトとハブ穴との間の非ポジティブかつバックラッシュのない接続を可能にするクランプ要素です。タイプに応じて、クランプ要素はネジを緩めるだけで、または個々のクランプセット要素をさらに押し広げることで解除されます。
“「シャフトハブ接続はどのように機能しますか？
シャフトハブ接続の違い」”
“シャフトハブ接続の場合、動力伝達は基本的に3つの種類、すなわち力によるロック、形状によるロック、そして材料によるロックに分けられます。
力によるロック：力によるロック接続には、例えばクランプセットやシュリンクディスクがあり、これらの接続では、クランプ力またはセンタリング力が駆動軸と出力軸を連結します。クランプハブを備えたカップリングも、力によるロックによるトルク伝達に適しています。しかし、性能面ではクランプセットやシュリンクディスクに劣ります。
形状によるロック：シャフトハブ接続は、例えばキー溝を介して、形状嵌合で行うことができます。キー溝は、駆動技術において最もよく知られ、最も一般的なトルク伝達方式です。キー溝は、駆動軸と出力軸またはスプロケットを接続します。形状によるロック接続の代替として、スプラインシャフトプロファイルや歯付きプロファイルがあります。いわゆるグラブスクリューも、低速および低動力伝達に適しています。
材料によるロック：材料結合接続はすべて接着剤です。はんだ付けや溶接により強固な接続が実現しますが、修理の際には不利な点があります。”
シャフトとハブの接続において、キーはどのような役割を果たしますか?
“シュリンクディスクやクランプセットにはキー自体が存在しません。これらのタイプのシャフトとハブの接合は、キー溝の準的な代替として機能するためです。確実な動力伝達の代わりに、キー溝などを必要としないクランプセットやシュリンクディスクが使用されます。
摩耗や破損箇所がないという利点があります。また、すべてが「フォームフィット」であるため、同心度もはるかに高くなります。つまり、シュリンクディスクはシャフトに収縮して100%フィットしますが、キー溝の場合は常にわずかな遊びがあり、始動時やブレーキ時にストレスや摩耗を引き起こす可能性があります。そのため、シュリンクディスクやテンショナーセットは長寿命でより正確に機能しますが、通常はやや高価です。”
クランプ要素はどのように細分化されますか?
ここで提供されるクランプ要素は、セルフセンタリング機能付きまたはセルフセンタリング機能なしの内径クランプセット、外径クランプセット、およびシュリンクディスクに分かれています。代表的な用途としては、駆動軸に取り付けられるスプロケットや、キー溝のないシャフトにクランプされるクラッチハブなどがあります。
シュリンクディスク
“シュリンクディスクは、シャフトとハブを強制的に締結する接続方式で、ウェッジ、キー、ポリゴンといった従来のシュリンクフィットよりも効率的で信頼性の高い代替手段です。クランピングセットなどの従来の内部クランプ接続との違いは、中空シャフトまたはハブに外側から押し付けることで、シャフトとハブの間に完全にバックラッシュのない摩擦締結が実現される点です。
したがって、シュリンクディスクは動力伝達経路上には存在せず、中間要素を介さずにシャフトとハブの接合面でトルクが伝達され、完全に摩擦締結されます。摩耗やメンテナンスフリーであることに加え、組み立てと分解が容易な点も利点です。シュリンクディスクは、優れた疲労強度と同心度も大きな利点です。ほぼすべてのサイズでステンレス鋼バージョンも提供されており、例えば食品業界での使用に適しています。軸方向荷重とラジアル荷重に加え、ねじりモーメントと曲げモーメントも伝達可能です。”
非セルフセンタリング内部クランプセット
非セルフセンタリング型内部クランプセットは、シャフトとハブの間に配置されます。シャフトとクランプセット間、およびハブとクランプセット間に摩擦接続が形成されます。ハブとシャフト間のセンタリングが必要です。代表的な製品には、「リングスプリングクランプセットRFN 7012」、「リングスプリングクランプエレメントRFN 8006」、「KTRクランプセット150」、「リングクランプRLK 300」などがあります。
軸方向ハブ変位のないセルフセンタリング内部クランプセット
組み立て中、ハブの軸方向の変位は発生しません。クランプセット、シャフト、ハブは所定の位置に留まります。ハブの軸方向の変位が発生しないセルフセンタリング式内部クランプセットの例としては、「リングスプリング ECOLOC クランプセット 7110」や「リングクランプ RLK 133」などがあります。
