カップリングとは

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カップリング(軸継手)とは、モータなどの駆動軸と従動軸をつなぎ、動力を伝達する機械要素部品です。カップリングにたわみ性を持たせることで、両軸間の芯ずれ(ミスアライメント)を許容し、軸受の偏摩耗や装置の振動など、ミスアライメントに起因するトラブルを低減することができます。

軸継手には、主にFA(ファクトリーオートメーション)用の小型のタイプと、風水力機械など大きな動力伝達を目的として使用される大型で鋳物のタイプがあります。
NBKでは前者をカップリング、後者を軸継手と呼称しており、ここではカップリングについて解説しています。

大きな動力伝達用の軸継手については、こちら

動画技術講座

ミニチュア・カップリングの選び方 ※音声あり

サーボシステムを高速化するカギは? ※音声あり

なぜカップリングが必要なのか?

カップリングの主な役割として、

  1. モータなどの駆動軸と、ボールねじなどの従動軸をつなぎ、動力を伝達する。
  2. 駆動軸と従動軸の軸心の誤差(ミスアライメント)を許容する。
  3. 装置の衝撃・振動を吸収。
  4. 装置の性能を向上させる。
があげられます。次項目よりこれらを詳しく解説します。

1.駆動軸と従動軸をつなぎ、動力を伝達する

カップリング(軸継手)の最も大きな役割は下図のように、モータなどの駆動軸と、ボールねじなどの従動軸をつなぎ、モータの動力を従動軸に伝達することです。

軸への締結方法は、直接ねじを軸に押しつけて締結する「セットスクリュータイプ」や、摩擦力を利用して締結する「クランピングタイプ」、楔効果を利用した「ブッシングタイプ」など、さまざまです。

>>カップリングの締結方法一覧

2.駆動軸と従動軸の取りつけ誤差(ミスアライメント)を許容する

駆動軸と従動軸の軸心のずれのことをミスアライメントといいます。ミスアライメントには偏心・偏角・エンドプレイ(軸方向のずれ)の3種類があり、これらは振動や騒音、軸受の偏摩耗など、装置のトラブルの原因となるため、できる限り小さくする必要があります。

>>アライメントの調整

しかし、装置の組み立て時にミスアライメントをゼロにすることは非常に困難です。

カップリングは、組み立て時に調整しきれなかったミスアライメントを許容する役割を持っています。

3.装置の衝撃・振動を吸収

ジョータイプカップリングは、エラストマなどの弾性体が中間部品として組み込まれ、それが衝撃や振動を吸収するタイプのカップリングです。
>>ジョータイプカップリング

4.装置の性能を向上させる

カップリングのタイプによっては、これまでに説明した役割に加え、装置の性能を向上させることができます。
一例として、NBKの「高減衰能ゴムタイプXGシリーズ」は一体成形された高減衰能ゴムが、サーボモータのハンチングを抑制し、限界ゲインを向上させることで、整定時間を短縮し、生産性を向上させることができます。
>>高減衰能ゴムタイプについて詳しく見る

カップリングの種類と特長

NBKのカップリングは専門メーカならではの豊富なラインアップ。
最新サーボモータの高応答性に応える高減衰能カップリングXGシリーズをはじめ、従来比最高の高剛性ディスクタイプXHシリーズ、ステッピングモータには完全一体構造のスリットタイプMSシリーズ、ベアリングへの負荷・反力が小さいクロスジョイントタイプXUT、コストパフォーマンスに優れたオルダムタイプMOR、超高精度なリジッドカップリングXRPなど。
仕様に応じた最適なカップリングをNBKがご提案いたします。

特長一覧

  バック
ラッシュ
ゼロ
高トルク 許容
ミスアライメント
コスト ねじり
剛性
振動
吸収性
適用モータ 特長
サーボ
ステッピング
一般汎用
高減衰能タイプ
高減衰能ゴムタイプ
サーボモーターに最適
>>さらに詳しく 
ディスクタイプ
ディスクタイプ
    高ねじり剛性
オールSUS製あり
>>さらに詳しく 
ジョータイプ
ジョータイプ
高トルク
>>さらに詳しく 
スリットタイプ
スリットタイプ
    完全一体構造
オールSUS製あり
オール樹脂製あり
>>さらに詳しく 
オルダムタイプ
オルダムタイプ
        低コスト
許容ミスアライメント大
>>さらに詳しく 
クロスジョイント
タイプ
クロスジョイントタイプ
        偏心反力小 
>>さらに詳しく 
リジッドタイプ
リジットタイプ
      低コスト
高ねじり剛性
オールSUS製あり
>>さらに詳しく 
ベローズタイプ
ベローズタイプ
      エンコーダに最適
オールSUS製あり
>>さらに詳しく 
セレーション
タイプ
セレーションタイプ
        低コスト
>>さらに詳しく 

高減衰能ゴムタイプ

一体成型された防振ゴムがサーボモータのハンチングを抑制。装置の整定時間を短縮し、生産性向上を実現します。

商品を見る さらに詳しい特長を見る(動画あり)

ディスクタイプ

ディスク(金属ばね)のたわみにより、ミスアライメントを許容。
高トルク仕様のXHシリーズは瞬時最大トルク350%のサーボモータに最適です。

商品を見る さらに詳しい特長を見る

ジョータイプ

中間の樹脂スリーブがクッションとなるため、振動・衝撃に強い構造です。

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スリットタイプ

金属の円筒にスリットを入れることで、たわみ性をもたせ、ミスアライメントを許容します。
スリットパターンを変更することで、任意のばね特性を実現する、オーダーメイド製作もおまかせください。

商品を見る オーダーメイド製作について

オルダムタイプ

中間部品のスペーサが摺動することで大きなミスアライメントを許容。
反力が小さく、軸受などへの負担を軽減します。各部品が分離するため、組み立てが簡単です。

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クロスジョイントタイプ

ピンとブシュが摺動することでミスアライメントを許容。
偏心反力が小さく、軸受などへの負担を軽減します。

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リジッドタイプ

たわみ性をもたない、シンプル構造のカップリング。高ねじり剛性。

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べローズタイプ

金属製のべローズがミスアライメントを許容。回転等速性が良好でエンコーダに最適です。

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セレーションタイプ

低コスト。各部品が分離するため、組み立てが簡単です。

商品を見る

カップリングの使用例 

「カップリングの種類と特長」の項目で解説したとおり、カップリングはタイプによって、その特長はさまざまです。そのため、取りつける装置や、課題によって最適なカップリングは異なります。
下記はその一例です。この他にも、装置・課題ごとに最適なカップリングをまとめています。ぜひ、ご覧ください。
>>カップリングの使用例一覧を見る

表面実装機

装置の課題
生産性向上(高スループット)
選定ポイント
サーボモータの高ゲイン対応による整定時間の短縮

製菓機械

装置の課題
耐蝕性
選定ポイント
オールステンレス製カップリング

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