特許 7563971 軸の締結構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-30

(45)【発行日】2024-10-08

(54)【発明の名称】軸の締結構造

(51)【国際特許分類】

   F16D 1/04 20060101AFI20241001BHJP

   F16H 1/16 20060101ALI20241001BHJP

   F16H 19/04 20060101ALI20241001BHJP

【ＦＩ】

F16D1/04 200

F16H1/16 Z

F16H19/04 E

F16H19/04 J

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020206764

(22)【出願日】2020-12-14

(65)【公開番号】P2022093996

(43)【公開日】2022-06-24

【審査請求日】2023-09-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(72)【発明者】

【氏名】竹田 康紘

(72)【発明者】

【氏名】阿部 卓司

(72)【発明者】

【氏名】大川 航輝

【審査官】倉田 和博

(56)【参考文献】

【文献】実開平０２－０６３９７０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｂ １３／１６

Ｆ１６Ｄ １／０４

Ｆ１６Ｈ １／１６

Ｆ１６Ｈ １９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動軸の軸端部に連結されて前記駆動軸と一体に回転する支持部材と、
前記駆動軸の軸線を挟むように並ぶ２箇所に配置され、前記支持部材にそれぞれ前記軸線に対して進退可能に支持された一対の爪部材と、
前記支持部材に回転自在に支持された軸部材の回転を往復運動に変換して前記一対の爪部材に伝達する開閉機構とを備え、
前記爪部材は、前記駆動軸の軸方向から見て前記軸線に向けて開く谷状の凹部を有し、
前記一対の爪部材は、前記軸部材が一方に回転することによりそれぞれ前記軸線に接近し、前記軸部材が他方に回転することによりそれぞれ前記軸線から離間する構成が採られ、
前記一対の爪部材は、それぞれ棒状に形成されて前記軸線とは直交する方向に延びる状態で互いに平行に並んでいるとともに、前記支持部材に前記軸線に対して進退できるように平行移動可能に支持され、
前記軸部材は、軸方向の一端側と他端側とに左右逆の雄ねじが形成された左右ねじによって構成され、
前記開閉機構は、前記軸部材の前記雄ねじと、この雄ねじが螺合するように前記一対の爪部材の端部に形成された雌ねじとを用いて構成されていることを特徴とする軸の締結構造。

【請求項2】

駆動軸の軸端部に連結されて前記駆動軸と一体に回転する支持部材と、
前記駆動軸の軸線を挟むように並ぶ２箇所に配置され、前記支持部材にそれぞれ前記軸線に対して進退可能に支持された一対の爪部材と、
前記支持部材に回転自在に支持された軸部材の回転を往復運動に変換して前記一対の爪部材に伝達する開閉機構とを備え、
前記爪部材は、前記駆動軸の軸方向から見て前記軸線に向けて開く谷状の凹部を有し、
前記一対の爪部材は、前記軸部材が一方に回転することによりそれぞれ前記軸線に接近し、前記軸部材が他方に回転することによりそれぞれ前記軸線から離間する構成が採られ、
前記一対の爪部材は、それぞれ棒状に形成されて前記軸線とは直交する方向に延びているとともに、一端部どうしが接離可能となるように他端部が前記支持部材に揺動自在に支持され、
前記軸部材は、軸方向の一端側と他端側とに左右逆の雄ねじが形成された左右ねじによって構成され、
前記開閉機構は、前記軸部材の前記雄ねじと、この雄ねじが螺合するように前記一対の爪部材の前記一端部に設けられた雌ねじとを用いて構成されていることを特徴とする軸の締結構造。

【請求項3】

請求項２記載の軸の締結構造において、
前記一対の爪部材の前記他端部は、前記軸線方向に延びる支軸を介して前記支持部材に揺動自在かつ着脱自在に支持され、
前記支軸は、前記一対の爪部材が並ぶ方向において複数の位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする軸の締結構造。

【請求項4】

駆動軸の軸端部に連結されて前記駆動軸と一体に回転する支持部材と、
前記駆動軸の軸線を挟むように並ぶ２箇所に配置され、前記支持部材にそれぞれ前記軸線に対して進退可能に支持された一対の爪部材と、
前記支持部材に回転自在に支持された軸部材の回転を往復運動に変換して前記一対の爪部材に伝達する開閉機構とを備え、
前記爪部材は、前記駆動軸の軸方向から見て前記軸線に向けて開く谷状の凹部を有し、
前記一対の爪部材は、前記軸部材が一方に回転することによりそれぞれ前記軸線に接近し、前記軸部材が他方に回転することによりそれぞれ前記軸線から離間する構成が採られ、
前記一対の爪部材は、これらの爪部材が並ぶ方向に延びるラックをそれぞれ有しているとともに、前記支持部材に前記軸線に対して進退できるように平行移動可能に支持され、
前記軸部材は、ウォームギアによって構成され、
前記開閉機構は、
前記一対の爪部材のうち一方の前記爪部材の前記ラックに噛合する第１のピニオンおよび他方の前記爪部材の前記ラックに噛合する第２のピニオンと、
前記ウォームギアに噛合するとともに前記第１のピニオンと同軸上で一体に回転する第１のウォームホイールと、
前記ウォームギアに噛合するとともに前記第２のピニオンと同軸上で一体に回転する第２のウォームホイールとを有していることを特徴とする軸の締結構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転する駆動軸に被駆動軸を締結する軸の締結構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、産業用機械の回転する被駆動軸にこれを駆動するアクチュエータの駆動軸を連結するにあたっては、回転力が正しく伝達されるように、両軸を締結構造によって連結することが多い。産業用機械として例えば空調用ダクトに設けられるダンパにおいては、ダンパ軸（被駆動軸）を緊縛して駆動軸に連結する締結構造が採用されている。ダンパ軸は、断面形状が円形または四角形で、その軸径は、φ６ｍｍ～φ２６ｍｍ前後である。また、ダンパ軸に伝える駆動力は、最大４０Ｎｍ前後である。

【0003】

この種の締結構造は、例えば特許文献１に記載されているように、駆動軸と一体に回転する支持部材にダンパ軸を側方（軸線とは直交する方向）から重ね、このダンパ軸を側方から囲むような形状のねじ部材で支持部材に締結する構成が採られている。この締結構造を有するアクチュエータは、支持壁にダンパ軸とは直交する方向への平行移動を許容する取付構造によって取付けられている。

【0004】

このような取付構造を用いる理由は、駆動軸に対してダンパ軸が偏芯した状態で組付けられると、駆動時にアクチュエータがダンパ軸を中心として揺動するようになるからである。アクチュエータの揺動を許容するにあたって、アクチュエータの筐体にダンパ軸とは直交する方向に延びる切り欠きが形成され、この切り欠きに、支持壁に突設された突起が移動自在に挿入されている。切り欠きは、駆動時にアクチュエータが回転反力で回転することを規制するために、筐体の駆動軸から離間した端部に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】米国特許出願公開第２００５／０２８７９４７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載されている締結構造では、ダンパ軸が駆動軸に対して偏芯してしまい、アクチュエータの駆動力がダンパ軸に伝達される際の伝達効率が低くなるという問題があった。偏芯量は、ダンパ軸の軸径が小さいほど大きくなる。
また、ダンパ軸が偏芯して取付けられることを考慮して偏芯の影響を吸収する取付構造を採用しなければならない。このため、アクチュエータを設計する際の制約や条件が多くなるし、アクチュエータの製造コストも高くなってしまう。

【0007】

さらに、上述した取付構造が設けられていても、製品取付後に全動作範囲にわたって正常に動作可能か否かを確認する作業が必要であった。この理由は、筐体の末端に存在する切り欠きが支持壁に突設された突起に引っかかったり、突起から外れたりして動作不良となるおそれがあるからである。

【0008】

本発明の目的は、被駆動軸が駆動軸に偏芯することなく連結される軸の締結構造を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この目的を達成するために本発明に係る軸の締結構造は、駆動軸の軸端部に連結されて前記駆動軸と一体に回転する支持部材と、前記駆動軸の軸線を挟むように並ぶ２箇所に配置され、前記支持部材にそれぞれ前記軸線に対して進退可能に支持された一対の爪部材と、前記一対の爪部材に開閉機構を介して連結された軸部材とを備え、前記爪部材は、前記駆動軸の軸方向から見て前記軸線に向けて開く谷状の凹部を有し、前記開閉機構は、前記軸部材の回転を往復運動に変換して前記一対の爪部材に伝達するように構成され、前記一対の爪部材は、前記軸部材が一方に回転することによりそれぞれ前記軸線に接近し、前記軸部材が他方に回転することによりそれぞれ前記軸線から離間するものである。

【0010】

本発明は、前記軸の締結構造において、前記一対の爪部材は、それぞれ棒状に形成されて前記軸線とは直交する方向に延びる状態で互いに平行に並んでいるとともに、前記支持部材に前記軸線に対して進退できるように平行移動可能に支持され、前記軸部材は、軸方向の一端側と他端側とに左右逆の雄ねじが形成された左右ねじによって構成され、前記開閉機構は、前記軸部材の前記雄ねじと、この雄ねじが螺合するように前記一対の爪部材の端部に形成された雌ねじとを用いて構成されていてもよい。

【0011】

本発明は、前記軸の締結構造において、前記一対の爪部材は、それぞれ棒状に形成されて前記軸線とは直交する方向に延びているとともに、一端部どうしが接離可能となるように他端部が前記支持部材に揺動自在に支持され、前記軸部材は、軸方向の一端側と他端側とに左右逆の雄ねじが形成された左右ねじによって構成され、前記開閉機構は、前記軸部材の前記雄ねじと、この雄ねじが螺合するように前記一対の爪部材の他端部に設けられた雌ねじとを用いて構成されていてもよい。

【0012】

本発明は、前記軸の締結構造において、前記一対の爪部材の前記他端部は、前記軸線方向に延びる支軸を介して前記支持部材に揺動自在かつ着脱自在に支持され、前記支軸は、前記一対の爪部材が並ぶ方向において複数の位置にそれぞれ設けられていてもよい。

【0013】

本発明は、前記軸の締結構造において、前記一対の爪部材は、これらの爪部材が並ぶ方向に延びるラックをそれぞれ有しているとともに、前記支持部材に前記軸線に対して進退できるように平行移動可能に支持され、前記軸部材は、ウォームギアによって構成され、前記開閉機構は、前記一対の爪部材のうち一方の前記爪部材の前記ラックに噛合する第１のピニオンおよび他方の前記爪部材の前記ラックに噛合する第２のピニオンと、前記ウォームギアに噛合するとともに前記第１のピニオンと同軸上で一体に回転する第１のウォームホイールと、前記ウォームギアに噛合するとともに前記第２のピニオンと同軸上で一体に回転する第２のウォームホイールとを有していてもよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明においては、一対の爪部材が駆動軸の軸線に対して互いに接近あるいは互いに離間するように等間隔に動作する。このため、被駆動軸が一対の爪部材の間に挿入された状態で一対の爪部材を互いに接近する方向に移動させることによって、被駆動軸が一対の爪部材によって把持され、駆動軸と同一軸線上に位置して偏芯が無い状態で支持部材に締結される。
したがって、本発明によれば、被駆動軸が駆動軸に偏芯することなく連結される軸の締結構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、第１の実施の形態による軸の締結構造の正面図である。

【図2】図２は、図１におけるII－II線断面図である。

【図3】図３は、第１の実施の形態による軸の締結構造の斜視図である。

【図4】図４は、第１の実施の形態による軸の締結構造の分解斜視図である。

【図5】図５は、軸の締結構造の変形例を示す斜視図である。

【図6】図６は、軸部材の変形例を示す斜視図である。

【図7】図７は、軸の締結構造の変形例を示す斜視図である。

【図8】図８は、軸の締結構造の変形例を示す斜視図である。

【図9】図９は、軸部材とロッドの変形例を示す斜視図である。

【図10】図１０は、軸部材を支持する部分の断面図である。

【図11】図１１は、軸の締結構造の変形例を示す斜視図である。

【図12】図１２は、第２の実施の形態による軸の締結構造の正面図である。

【図13】図１３は、図１２におけるXIII－XIII線断面図である。

【図14】図１４は、第２の実施の形態による軸の締結構造の斜視図である。

【図15】図１５は、第２の実施の形態による軸の締結構造の分解斜視図である。

【図16】図１６は、第２の実施の形態による軸の締結構造の斜視図である。

【図17】図１７は、第３の実施の形態による軸の締結構造の正面図である。

【図18】図１８は、第３の実施の形態による軸の締結構造の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る軸の締結構造の一実施の形態を図１～図１１を参照して詳細に説明する。
図１に示す軸の締結構造１は、駆動軸２の軸端部に被駆動軸３を一体に回転するように連結するためのものである。駆動軸２は、図示していないアクチュエータによって駆動されて回転する。被駆動軸３は、図示してはいないが、例えば空調用ダクトに設けられているダンパの軸や、バルブアクチュエータの軸など、産業用機械の動力が加えられ回転する軸であれば、どのような軸でも使用可能である。

【0017】

この実施の形態による軸の締結構造１は、駆動軸２の軸端部に例えばスプライン嵌合（図示せず）によって一体に回転するように連結された支持部材４に後述する各機能部品を組付けて構成されている。締結構造１を構成する機能部品は、駆動軸２の軸線Ｃを挟むように並ぶ２箇所に配置された一対の爪部材５，６と、これらの爪部材５，６の一端部に開閉機構７（図２参照）を介して連結された軸部材８と、爪部材５，６の他端部を貫通するロッド９である。開閉機構７は、詳細は後述するが、軸部材８の回転を往復運動に変換して一対の爪部材５，６に伝達するように構成されている。

【0018】

この実施の形態による支持部材４は、駆動軸２の軸線Ｃとは直交する方向に延びる板状に形成されている。支持部材４の中央部には、図２に示すように、円形の穴１１が形成されている。この穴１１は、駆動軸２と同一軸線上に位置するように形成されている。
支持部材４の一端部には、図３に示すように、駆動軸２の軸線方向に延びる縦板１２が一体に形成されている。縦板１２は、図２に示すように、平面視においてコ字状に形成されている。縦板１２の両端部には、この実施の形態による軸の締結構造１の機能部品の一つである軸部材８が貫通している。

【0019】

軸部材８は、軸線方向の一端側と他端側とに左右逆の雄ねじ１３，１４が形成された左右ねじで、縦板１２の両端部に回転自在に支持されている。この軸部材８は、駆動軸２の軸線Ｃとは直交する方向に延びている。以下においては、軸部材８の一端側（図２においては左側）に形成された雄ねじを第１の雄ねじ１３といい、軸部材８の他端側に形成された雄ねじを第２の雄ねじ１４という。

【0020】

軸部材８の縦板１２から突出した両端部には、それぞれナット１５，１６がねじ込まれて軸部材８に対して回ることがないように固着されている。
軸部材８の縦板１２より内側であって一端側と他端側とには、一対の爪部材５，６が螺合している。以下においては、軸部材８の一端側に螺合する爪部材を第１の爪部材５といい、軸部材８の他端側に螺合する爪部材を第２の爪部材６という。これら第１および第２の爪部材５，６の説明は後述する。

【0021】

支持部材４の他端部、すなわち駆動軸２の軸線Ｃに対して縦板１２とは反対側の端部には、角柱状の支持片１７が突設されている。この支持片１７には、ロッド９が貫通している。
ロッド９は、例えば右ねじのボルトによって構成され、長手方向の中央部が支持片１７を貫通する状態で上述した軸部材８と平行に延びている。

【0022】

第１の爪部材５と第２の爪部材６は、それぞれ棒状に形成され、一端部に軸部材８が貫通するとともに他端部にロッド９が貫通する状態でこれらの部材を介して支持部材４に支持されている。すなわち、第１および第２の爪部材５，６は、駆動軸２の軸線Ｃを挟むように並ぶ２箇所に配置され、駆動軸２の軸線Ｃとは直交する方向であってかつ軸部材８とロッド９とが並ぶ方向に延びる状態で互いに平行に並んでいる。

【0023】

第１の爪部材５の一端部には、図２および図４に示すように、軸部材８の第１の雄ねじ１３が螺合する第１の雌ねじ２１が形成されている。第２の爪部材６の一端部には、軸部材８の第２の雄ねじ１４が螺合する第２の雌ねじ２２が形成されている。第１の雌ねじ２１と第２の雌ねじ２２は、左右逆となるように形成されている。すなわち、第１の雌ねじ２１と第２の雌ねじ２２は、一方が右ねじとなるように形成されているとともに、他方が左ねじとなるように形成されている。この実施の形態においては、軸部材８の第１および第２の雄ねじ１３，１４と、一対の爪部材５，６の第１および第２の雌ねじ２１，２２とを用いて開閉機構７が構成されている。

【0024】

第１の爪部材５の他端部にはねじ孔２３が形成され、第２の爪部材６の他端部には貫通孔２４が形成されている。ロッド９は、第２の爪部材６の外方から貫通孔２４に挿入され、支持片１７を貫通して第１の爪部材５のねじ孔２３に螺合している。貫通孔２４は、ロッド９の頭部側端部が摺動自在に嵌合するように形成されている。
このように軸部材８とロッド９とが第１の爪部材５と第２の爪部材６とに貫通することにより、第１および第２の爪部材５，６は、支持部材４に駆動軸２の軸線Ｃに対して進退できるように平行移動可能に支持されることになる。これらの第１および第２の爪部材５，６は、軸部材８が一方に回転することによりそれぞれ駆動軸２の軸線Ｃに接近し、軸部材８が他方に回転することによりそれぞれ駆動軸２の軸線Ｃから離間する。

【0025】

第１の爪部材５の長手方向の中央部と第２の爪部材６の長手方向の中央部とには、図２に示すように、駆動軸２の軸線方向から見て駆動軸２の軸線Ｃに向けて開く谷状の凹部２５，２６が形成されている。凹部２５，２６の壁面は、複数の歯２５ａ，２６ａが並べて形成されている。これらの歯２５ａ，２６ａは、駆動軸２の軸線Ｃと平行な方向に延びる突条によって形成されている。歯２５ａ，２６ａの先端は角形状に形成されている。

【0026】

この実施の形態による軸の締結構造１においては、ナット１５またはナット１６に工具（図示せず）を係合させて軸部材８を回すことによって、この回転が第１および第２の雄ねじ１３，１４と第１および第２の雌ねじ２１，２２とからなる開閉機構７により往復運動に変換される。すなわち、軸部材８の回転が往復運動に変換されて一対の爪部材５，６の一端部にこれらを往復運動させるような推力が付与される。第１の爪部材５に作用する推力の方向は、第２の爪部材６に作用する推力の方向と反対の方向である。このとき、一対の爪部材５，６の他端部を貫通するロッド９が実質的にリニアガイドとして機能することにより、一対の爪部材５，６が互いに平行移動して爪部材５，６どうしの間隔が変わるようになる。

【0027】

すなわち、一対の爪部材５，６が駆動軸２の軸線Ｃに対して互いに接近あるいは互いに離間するように動作する。このため、被駆動軸３が爪部材５，６の凹部２５，２６の間に挿入された状態で一対の爪部材５，６を互いに接近する方向に移動させることによって、被駆動軸３が一対の爪部材５，６によって把持され、駆動軸２と同一軸線上に位置して偏芯が無い状態で支持部材４に締結される。このとき、第１の爪部材５と駆動軸２の軸線Ｃとの距離と、第２の爪部材６と駆動軸２の軸線Ｃとの距離は、常に等しい。このため、軸径が異なる被駆動軸３を連結する場合でも常に偏芯を抑えることができる。軸部材８を使用して第１および第２の爪部材５，６で被駆動軸３を締結した後、ロッド９を、大きなトルクに耐えるため締結力を向上することを目的として最後に増し締めする。
したがって、この実施の形態によれば、被駆動軸が駆動軸に偏芯することなく連結される軸の締結構造を提供することができる。

【0028】

このように被駆動軸３が駆動軸２とは偏芯することがないために、駆動軸２を有するアクチュエータの筐体に偏芯を吸収する構造を設ける必要がなく、アクチュエータの製造コストを低く抑えることができる。また、この軸の締結構造１を採用することにより、製品取付後に全動作範囲にわたって正常に動作可能か否かを確認する作業は不要になる。

【0029】

この実施の形態による軸の締結構造１は、例えば空調用ダクトに用いられるダンパの軸や、バルブの軸などにアクチュエータのトルク（駆動力）を伝達する重要な構造である。ダンパの軸やバルブの軸等の被駆動軸３の軸径は幅広く、回転に必要なトルクの値も幅広いが、この実施の形態によれば、それらの要求を満足する軸の締結構造が得られる。上述した実施の形態を採ることにより、伝達可能なトルクは、例えば５０Ｎｍ以上になる。
また、この実施の形態による軸の締結構造１は、駆動軸２と一体に回転する支持部材４に一対の爪部材５，６を互いに近接、離間するように平行移動可能に設けたものであるから、特許文献１に記載されているようなギア等を使用する必要がないため、スペースが最小スペースで済み、結果的に小型が可能である。

【0030】

（第１の実施の形態の変形例１）
開閉機構は図５に示すように構成することができる。図５において、図１～図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図５に示す軸の締結構造３１は、図１～図４に示した軸の締結構造１とは一対の爪部材５，６を支持する構造のみが異なっている。図５に示す軸の締結構造３１は、一対の爪部材５，６の一端部を貫通する軸部材８（以下においては第１の軸部材８という）と、一対の爪部材５，６の他端部を貫通する第２の軸部材３２とを備えている。これらの第１の軸部材８と第２の軸部材３２は、図１に示す実施の形態を採るときに用いた軸部材８と同等のもので、左右ねじによって構成されている。

【0031】

第１の爪部材５の一端部は第１の軸部材８に螺合し、他端部は第２の軸部材３２に螺合している。第２の爪部材６の一端部は第１の軸部材８に螺合し、他端部は第２の軸部材３２に螺合している。第１の軸部材８と第２の軸部材３２は、支持部材４に突設された縦壁３３を貫通し、縦壁３３を回転自在となるように貫通している。
この構成を採ることにより、一対の爪部材５，６の両端部に締結力を加えることができるから、駆動軸２から被駆動軸３に大きなトルクを伝達できるようになる。この場合の伝達可能なトルクは、例えば５０Ｎｍ以上になる。

【0032】

（第１の実施の形態の変形例２）
軸部材は図６（Ａ）～（Ｃ）に示すように構成することができる。これらの図において、図１～図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図６（Ａ）～（Ｃ）に示す軸部材８は、第１の雄ねじ１３を有する第１の軸部材４１と、第２の雄ねじ１４を有する第２の軸部材４２とに分けて形成されている。第１の軸部材４１と第２の軸部材４２を１本の軸部材８とするためには、図６（Ａ）～（Ｃ）に示すような結合構造４３～４５を採ることができる。

【0033】

図６（Ａ）に示す結合構造４３は、第２の軸部材４２の先端部に形成された穴４３ａに、第１の軸部材４１の先端部に突設された柱状突起４３ｂを挿入し、これら両者を接着剤で互いに接着する結合構造である。
図６（Ｂ）に示す結合構造４４は、第２の軸部材４２の先端部に形成されたねじ孔４４ａに、第１の軸部材４１の先端部に突設されたねじ部４４ｂをねじ込み、これら両者を接着剤で互いに接着する結合構造である。

【0034】

図６（Ｃ）に示す結合構造４５は、第２の軸部材４２の先端部に形成された穴４５ａに、第１の軸部材４１の先端部に突設された柱状突起４５ｂを嵌合させ、これら両者を接着剤で互いに接着するとともに止めねじ４５ｃをねじ込む結合構造である。止めねじ４５ｃは、第２の軸部材４２の先端部の外周面に開口するねじ孔４５ｄにねじ込まれ、先端が第１の軸部材４１に押し付けられる。
軸部材８を図６（Ａ)～（Ｃ）に示すように構成することにより、左ねじと右ねじのねじ部毎に軸部材（第１の軸部材４１と第２の軸部材４２）を形成することができるから、軸部材８の組立てが容易になる。

【0035】

（第１の実施の形態の変形例３）
第１の実施の形態による軸の締結構造は図７に示すように構成することができる。図７において、図１～図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図７に示す軸の締結構造５１は、図１～図４に示した軸の締結構造１とは支持部材４と一対の爪部材５，６が異なっている。

【0036】

図７に示す支持部材４は、軸部材８とロッド９を支持する縦壁５２，５３を備えている。図７に示すロッド９は円柱状に形成されている。しかし、ロッド９は、図１に示す実施の形態のようにボルトによって構成することができる。縦壁５２，５３は、軸部材８とロッド９の軸線方向において対をなすように設けられており、それぞれ軸部材８とロッド９とが並ぶ方向に延びている。図７に示す軸部材８の両端部５４，５５は、ナットを省略して円柱状に描いてある。これらの縦壁５２，５３の長手方向の両端部５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂは、長手方向の中央部５２ｃ，５３ｃより他方の縦壁に接近するように形成されている。軸部材８とロッド９は、この縦壁５２，５３の両端部５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂを貫通している。

【0037】

軸部材８とロッド９が貫通する第１および第２の爪部材５，６は、縦壁５２，５３に沿うような形状に形成されている。すなわち、第１および第２の爪部材５，６は、凹部２５，２６を有する中央部５８，５９が駆動軸２の軸線Ｃとは反対側に突出する形状に形成されている。
図７に示す構成を採ることにより、軸部材８の両端部５４，５５と、ロッド９の両端部５６，５７とが支持部材４から突出することがないか、突出したとしても突出量を少なくすることができるから、省スペース化が図られてコンパクトな軸の締結構造を実現することができる。

【0038】

（第１の実施の形態の変形例４）
第１の実施の形態による軸の締結構造は、図８～図１０に示すように構成することができる。図８～図１０において、図１～図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図８に示す軸の締結構造６１は、軸部材８とロッド９とがそれぞれ軸線方向の中央部のみで支持されている点で図１～図４に示した軸の締結構造１とは異なっている。

【0039】

軸部材８とロッド９は、図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、軸線方向の中央部に両側より外径が小さい小径部６２，６３が形成されている。軸部材８の小径部６２の外径と、ロッド９の小径部６３の外径は、同一である。この実施の形態による軸部材８の先端部には、軸部材８を回転させるときに工具（図示せず）を係合させるための六角穴８ａが形成されている。この実施の形態によるロッド９は、小径部６３を挟む両側が円柱状に形成されている。上述した実施の形態とは異なり、六角柱状の頭部を有していない。
支持部材４は、軸部材８を回転自在に支持する第１の軸受構造６４と、ロッド９を回転自在に支持する第２の軸受構造６５とを備えている。これらの第１の軸受構造６４と第２の軸受構造６５は、同一の構成となるように形成されており、図１０に示すように、支持部材４に突設された受け部材６６と、この受け部材６６と協働して軸部材８またはロッド９を挟持するキャップ６７とを備えている。

【0040】

受け部材６６とキャップ６７の互いに対向する部分には、軸部材８やロッド９の小径部６２，６３が摺動自在に嵌合する断面円弧状の凹曲面６６ａ，６７ａが形成されている。また、キャップ６７は、軸部材８やロッド９とは直交する方向に延びる一対のボルト６８を有している。これらのボルト６８は、受け部材６６を含めて支持部材４を貫通している。ボルト６８の先端部にはナット６９が螺着されている。このナット６９を緩めてボルト６８から外すことにより、キャップ６７とともに軸部材８やロッド９を支持部材４から外すことができる。

【0041】

この実施の形態においては、軸部材８が軸線方向の中央部において軸受構造６４によって支持部材４に回転自在に支持されるから、上述した実施の形態で示した支持部材４の縦板１２が不要になる。また、軸部材８を工具で回すための２個のナット１５，１６を軸部材８に固着させる必要もない。このため、この実施の形態を採ることにより、部品数の削減と組立工数の削減とが図られてコストダウンを図ることができる。

【0042】

（第１の実施の形態の変形例５）
第１の実施の形態による軸の締結構造は、図１１に示すように構成することができる。図１１において、図１～図４、図８～図１０によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１１に示す軸の締結構造７１は、軸部材８を支持する構造が他の実施の形態とは異なっている。

【0043】

図１１に示す支持部材４は、軸部材８の一端部のみが貫通する縦壁７２を有している。縦壁７２は、軸部材８の回転を許容する状態で軸線方向への移動を規制している。
図１１に示すロッド９は、図９（Ｂ）に示したロッド９と同様に、軸線方向の中央部に小径部６３が形成されているとともに小径部６３の両側がそれぞれ円柱状に形成され、支持部材４に図１０で示したものと同等の軸受構造６５によって回転自在かつ軸線方向への移動が規制されるように支持されている。
この実施の形態で示すように軸部材８の一端部のみが支持部材４に支持される構成を採ることにより、軸部材８に一対の爪部材５，６を組み付けて形成された組立体を支持部材４に簡単に取付けることができるから、組立が容易な軸の締結構造を実現できる。

【0044】

（第２の実施の形態）
本発明に係る軸の締結構造は図１２～図１６に示すように構成することができる。図１２～図１６において、図１～図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１２に示す軸の締結構造８１は、揺動式の一対の爪部材８２，８３を備えている。以下においては、便宜上、図１２の左側に位置する爪部材を第１の爪部材８２といい、他方の爪部材を第２の爪部材８３という。

【0045】

第１および第２の爪部材８２，８３は、それぞれ棒状に形成されて駆動軸２の軸線Ｃとは直交する方向に延びている。これらの爪部材８２，８３の長手方向の中央部には凹部２５，２６が形成されている。また、これらの爪部材８２，８３は、一端部８２ａ，８３ａどうしが接離可能となるように他端部８２ｂ，８３ｂが支持部材４に支軸８４を介して揺動自在に支持されている。第１の爪部材８２の凹部２５は、第２の爪部材８３の凹部２６と対向している。支軸８４は駆動軸２の軸線Ｃと平行に延びている。

【0046】

爪部材８２，８３の一端部８２ａ，８３ａどうしは、開閉機構７を介して軸部材８に連結されている。軸部材８は、軸線方向の一端側と他端側とに左右逆の第１の雄ねじ１３と第２の雄ねじ１４とが形成された左右ねじによって構成されている。軸部材８の少なくとも一端部には、図示してはいないが、工具を係合させるためのナットが固着されている。
開閉機構７は、第１の爪部材８２の一端部８２ａに回動自在に保持された円柱状の第１のナット部材８５と、第２の爪部材８３の一端部８３ａに回動自在に保持された円柱状の第２のナット部材８６とを備えている。

【0047】

第１のナット部材８５は、軸部材８の第１の雄ねじ１３が螺合する第１の雌ねじ２１が形成され、第１の爪部材８２に形成された軸孔８７（図１５参照）に回動自在に嵌合している。軸孔８７は、駆動軸２の軸線Ｃと平行に形成されている。第２のナット部材８６は、軸部材８の第２の雄ねじ１４が螺合する第２の雌ねじ２２が形成され、第２の爪部材８３に形成された軸孔８８に回動自在に嵌合している。この軸孔８８も駆動軸２の軸線Ｃと平行に形成されている。

【0048】

この実施の形態による開閉機構７は、軸部材８の第１および第２の雄ねじ１３，１４と、これらの第１および第２の雄ねじ１３，１４が螺合するように一対の爪部材８２，８３の一端部８２ａ，８３ａに設けられた第１および第２のナット部材８５，８６の第１および第２の雌ねじ２１，２２とを用いて構成され、軸部材８の回転を往復運動に変換して第１および第２の爪部材８２，８３に伝達する。

【0049】

第１および第２の爪部材８２，８３の他端部８２ｂ，８３ｂには、駆動軸２の軸線Ｃと平行に延びる貫通孔８９，９０が形成されている。この貫通孔８９，９０には、それぞれ支持部材４の支軸８４が回動自在かつ着脱自在に嵌合している。このため、第１および第２の爪部材８２，８３は、支軸８４を中心にして支持部材４に揺動自在かつ着脱自在に支持されることになる。支軸８４は、第１の爪部材８２と第２の爪部材８３とが並ぶ方向において複数の位置にそれぞれ設けられている。この実施の形態による支軸８４は、第１の爪部材８２と第２の爪部材８３とが並ぶ方向に所定の間隔をおいて離間する４箇所にそれぞれ設けられている。

【0050】

一対の爪部材８２，８３は、被駆動軸３の軸径に応じて４本の支軸８４のうちの２本に接続される。被駆動軸３の軸径が相対的に小さい場合は、図１６に示すように、４本の支軸８４のうち、内側の２本の支軸８４に第１、第２の爪部材８２，８３が接続される。被駆動軸３の軸径が相対的に大きい場合は、図１４に示すように、４本の支軸８４のうち、外側の２本の支軸８４に第１、第２の爪部材８２，８３が接続される。

【0051】

この実施の形態による軸の締結構造８１においては、軸部材８を回すことによって、この回転が第１および第２の雄ねじ１３，１４と第１および第２の雌ねじ２１，２２とからなる開閉機構７により往復運動に変換され、一対の爪部材８２，８３の一端部８２ａ，８３ａにこれらが互いに接近あるいは離間する方向へ推力が付与される。このため、第１の爪部材８２と第２の爪部材８３とがそれぞれ支軸８４を中心にして揺動し、両爪部材８２，８３の一端部８２ａ，８３ａどうしの間隔が変わる。

【0052】

このため、被駆動軸３が一対の爪部材８２，８３の間に挿入された状態で一対の爪部材８２，８３の一端部８２ａ，８３ａどうしが互いに接近する方向に移動することによって、被駆動軸３が一対の爪部材８２，８３によって把持され、駆動軸２と同一軸線上に位置して偏芯が無い状態で支持部材４に締結される。このとき、第１の爪部材８２と第２の爪部材８３とが等角度で揺動するため、第１の爪部材８２と駆動軸２の軸線Ｃとの距離と、第２の爪部材８３と駆動軸２の軸線Ｃとの距離は、常に等しい。このため、軸径が異なる被駆動軸３を連結する場合でも常に偏芯を抑えることができる。
したがって、この実施の形態においても、被駆動軸が駆動軸に偏芯することなく連結される軸の締結構造を提供することができる。

【0053】

このように被駆動軸３が駆動軸２とは偏芯することがないために、駆動軸２を有するアクチュエータの筐体に偏芯を吸収する構造を設ける必要がなく、アクチュエータの製造コストを低く抑えることができる。また、この軸の締結構造を採用することにより、製品取付後に全動作範囲にわたって正常に動作可能か否かを確認する作業は不要になる。さらに、この軸の締結構造８１は、軸部材８を作業者が回すだけで被駆動軸３の締結が完了する構造で、操作箇所が１箇所であるから、作業効率がよい。このため、同一の現場で大量に用いられる場合であっても短時間で被駆動軸３の締結作業を完了させることができる。

【0054】

この実施の形態による一対の爪部材８２，８３の他端部８２ｂ，８３ｂは、軸線方向に延びる支軸８４を介して支持部材４に揺動自在かつ着脱自在に支持されている。支軸８４は、一対の爪部材８２，８３が並ぶ方向において複数の位置にそれぞれ設けられている。
このため、被駆動軸３の軸径に合わせて第１の爪部材８２と第２の爪部材８３との間隔を変えることができるから、軸径が大きくなるにしたがって凹部２５，２６の歯２５ａ，２６ａの当たり角度が大きくなる現象を緩和することができる。すなわち、相対的に太い被駆動軸３を連結する場合であっても、相対的に細い被駆動軸３を連結する場合と同等の高い軸締結力を維持することができる。

【0055】

（第３の実施の形態）
本発明に係る軸の締結構造は図１７および図１８に示すように構成することができる。図１７および図１８において、図１～図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１７および図１８に示す軸の締結構造９１は、ギア駆動式の一対の爪部材９２，９３を備えている。以下においては、便宜上、図１７の左側に位置する爪部材を第１の爪部材９２といい、他方の爪部材を第２の爪部材９３という。

【0056】

この実施の形態による一対の第１の爪部材９２と第２の爪部材９３は、先端部に凹部２５，２６を有する板状に形成されており、凹部２５，２６どうしが駆動軸２の軸線Ｃを挟んで互いに対向するように配置されている。これらの爪部材９２，９３は、駆動軸２の軸線Ｃに対して進退できるように、支持部材４に図示していないガイドレールやスライダなどを介して平行移動可能に支持されている。爪部材９２，９３の移動方向は駆動軸２の軸線Ｃとは直交する方向である。また、これらの爪部材９２，９３の一側部には、図１８に示すように、これらの爪部材９２，９３が並ぶ方向に延びるラック９４，９５がそれぞれ設けられ、このラック９４，９５を含む開閉機構７を介してウォームギア９６に連結されている。この実施の形態においては、ウォームギア９６が本発明でいう「軸部材」に相当する。

【0057】

ウォームギア９６は、第１の爪部材９２と第２の爪部材９３の側方近傍に配置され、図示していない支持構造を介して支持部材４に回転自在に支持されている。また、ウォームギア９６は、その軸線Ｃ１が駆動軸２の軸線Ｃとは直交するとともに、第１の爪部材９２と第２の爪部材９３とが並ぶ方向とも直交するように配置されている。ウォームギア９６の軸線Ｃ１は、第１の爪部材９２と第２の爪部材９３とが並ぶ方向において、駆動軸２の軸線Ｃと同一の位置に位置している。図示してはいないが、ウォームギア９６の軸端部またはウォームギア９６を支持する支持構造におけるウォームギア９６と一体に回転する軸部材には、工具を係合させるための例えばナット状の部材が固着されている。

【0058】

開閉機構７は、ウォームギア９６から第１の爪部材９２に動力を伝達する第１のギア９７と、ウォームギア９６から第２の爪部材９３に動力を伝達する第２のギア９８とを備えている。第１のギア９７と第２のギア９８は、それぞれ軸心部を貫通する支軸（図示せず）を介して支持部材４に回転自在に支持されている。
第１のギア９７は、ウォームギア９６に一側方から噛み合う第１のウォームホイール９７ａと、この第１のウォームホイール９７ａと同一軸線上に位置付けられた第１のピニオン９７ｂとから構成されている。第１のピニオン９７ｂは、第１のウォームホイール９７ａに一体に形成されている。このため、第１のピニオン９７ｂは、第１のウォームホイール９７ａと同軸上で一体に回転する。また、第１のピニオン９７ｂは、第１の爪部材９２のラック９４と噛合している。

【0059】

第２のギア９８は、ウォームギア９６に他側方から噛み合う第２のウォームホイール９８ａと、この第２のウォームホイール９８ａと同一軸線上に位置付けられた第２のピニオン９８ｂとから構成されている。第２のピニオン９８ｂは、第２のウォームホイール９８ａに一体に形成されている。このため、第２のピニオン９８ｂは、第２のウォームホイール９８ａと同軸上で一体に回転する。また、第２のピニオン９８ｂは、第２の爪部材９３のラック９５と噛合している。

【0060】

この実施の形態による軸の締結構造９１においては、ウォームギア９６が例えば図１８において反時計方向に回転することによって、第１のギア９７が図１８において時計方向に回転するととともに第２のギア９８が図１８において反時計方向に回転する。第１のギア９７の回転は、第１のピニオン９７ｂと第１の爪部材９２のラック９４との噛み合いによって往復運動に変換され、第１の爪部材９２に伝達される。第１のギア９７が図１８において時計方向に回転することにより、第１の爪部材９２が駆動軸２の軸線Ｃに接近する方向に移動する。

【0061】

一方、第２のギア９８の回転は、第２のピニオン９８ｂと第２の爪部材９３のラック９５との噛み合いによって往復運動に変換されて第２の爪部材９３に伝達される。第２のギア９８が図１８において反時計方向に回転することにより、第２の爪部材９３が駆動軸２の軸線Ｃに接近する方向に移動する。このため、ウォームギア９６が回転方向の一方あるいは他方に回転することにより、一対の爪部材９２，９３が駆動軸２の軸線Ｃに対して互いに接近あるいは互いに離間するように動作する。

【0062】

このため、被駆動軸３が一対の爪部材９２，９３の間に挿入された状態で一対の爪部材９２，９３を互いに接近する方向に移動させることによって、被駆動軸３が一対の爪部材９２，９３によって把持され、駆動軸２と同一軸線上に位置して偏芯が無い状態で支持部材４に締結される。第１の爪部材９２と駆動軸２の軸線Ｃとの距離と、第２の爪部材９３と駆動軸２の軸線Ｃとの距離は、常に等しい。このため、軸径が異なる被駆動軸３を連結する場合でも常に偏芯を抑えることができる。
したがって、この実施の形態においても、被駆動軸が駆動軸に偏芯することなく連結される軸の締結構造を提供することができる。

【0063】

このように被駆動軸３が駆動軸２とは偏芯することがないために、駆動軸２を有するアクチュエータの筐体に偏芯を吸収する構造を設ける必要がなく、アクチュエータの製造コストを低く抑えることができる。また、この軸の締結構造を採用することにより、製品取付後に全動作範囲にわたって正常に動作可能か否かを確認する作業は不要になる。
さらに、この軸の締結構造は、ウォームギア９６を作業者が回すだけで被駆動軸３の締結が完了する構造で、操作箇所が１箇所であるから、作業効率がよい。このため、同一の現場で大量に用いられる場合であっても短時間で被駆動軸３の締結作業を完了させることができる。

【0064】

さらにまた、この実施の形態による軸の締結構造においては、第１、第２の爪部材９２，９３にこれらの間隔が変わる方向に外力が加えられたとしても、ウォームギア９６と第１および第２のウォームホイール９７ａ，９８ａとの噛み合いに基づくセルフロック機能により第１および第２のギア９７，９８は回ることがない。このため、ウォームギア９６を回さない限り締結が緩むことがないから、締結の信頼性が高い軸の締結構造を実現することができる。

【符号の説明】

【0065】

１，３１，５１，６１，７１，８１，９１…軸の締結構造、２…駆動軸、４…支持部材、５，８２，９２…第１の爪部材、６，８３，９３…第２の爪部材、７…開閉機構、８…軸部材、２５，２６…凹部、１３…第１の雄ねじ、１４…第２の雄ねじ、２１…第１の雌ねじ、２２…第２の雌ねじ、８４…支軸、９４，９５…ラック、９６…ウォームギア（軸部材）、９７ａ…第１のウォームホイール、９７ｂ…第１のピニオン、９８ａ…第２のウォームホイール、９８ｂ…第２のピニオン、Ｃ…軸線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】