カップリングとは?

カップリングとは、モータと回転軸(シャフト)を繋いで動力を伝える

カップリング(軸継手)とは、軸と軸をつなぐために使われる機械の要素部品です。例えばモータの出力軸と発電機とをつなぐ場合や自動車の回転軸と車軸とをつなぐ場合などに使用されます。

使用例1) モータ×エンコーダ

図:使用例1) モーター×エンコーダ

使用例2) モータ×ボールねじ

図:使用例2) モーター×ボールねじ

使用例3) モータ×測定試験機

図:使用例4) モーター×測定試験機

カップリングの役割

カップリングの役割は、心ズレを吸収しモータに余計な負荷が掛からないようにすること

機械において軸と軸を結合する際に互いの軸の中心には必ずズレが生じます。カップリングはその心ズレ誤差を部材の弾性もしくは機械要素を利用して吸収しながら回転、または動力を伝達することができます。

リジッドを使用した場合

図:リジッドを使用した場合

カップリングを使用した場合

図:カップリングを使用した場合

カップリングのバリエーションと特徴

FAでの使い分けは主にディスク・スリット・オルダムの3通り

カップリングは用途に応じて使い分けが必要です。ディスクタイプ、スリットタイプ、ベローズタイプ、リジッドタイプなどさまざまな種類があります。

カップリングのバリエーション

タイプ
ディスク
スリット
オルダム
構造 写真:ディスク 写真:スリット 写真:オルダム
特徴 本体の間に板ばねが入っていて偏心、偏角、エンドプレイを許容する。
バックラッシュゼロ。
一本の丸棒から切削加工で作られる。スリット加工により弾性をもたせることで偏心・偏角、エンドプレイを許容する。
バックラッシュゼロ。
本体の間に樹脂もしくは金属のスライダーが入っており、スライドすることで偏心、偏角を許容する。
許容トルク 高い 低い 高い
許容ミスアライメント 低い 高い
バックラッシュ 無し 有り
位置決め精度 高い 低い
モータ サーボモータ・ステッピングモータ インダクションモータ

カップリングに求められる性能

カップリングには、トルク伝達する力とミスアライメントの許容が求められます

軸と軸を合わせるには正確な芯出し(アライメント調整)が必要ですが、カップリングに柔軟性・たわみ性を持たせることで、ミスアライメントの吸収ができるようになります。

図:トルク伝達する力=回転によって動力を伝達する、ミスアライメントの許容=偏心量と偏角量の大きさ

カップリングの選定方法

カップリングの選定方法をご紹介します。カップリングはモータの種類によって選定する基準が変わってきます。

STEP1 モータの種類からバリエーションを選定

図:STEP1 モーターの種類からバリエーションを選定

STEP2 外径・内径の選定

図:STEP2 外径・内径の選定

STEP3 各種スペックの確認

図:STEP3 各種スペックの確認

STEP4 軸の取付方法を選択

図:STEP4 軸の取付方法を選択

STEP5 ダブル(ノーマル)とシングル(ショート)の選択

図:STEP5 ダブル(ノーマル)とシングル(ショート)の選択

カップリングモータの種類

モータとカップリングの組み合わせ一例です。選定する際は使用条件等をよくご確認の上、ご選定ください。

種類 サーボモータ ステッピングモータ インダクションモータ ロータリーエンコーダ
写真:サーボモーター 写真:ステッピングモーター 写真:インダクションモーター 写真:ロータリーエンコーダー
特徴 速度や位置情報を検出できる装置を備えており、回転速度・加速度・停止位置を自由に制御できるモータ。 パルス電力に同期して動作する。簡単な回路構成で、正確な位置決め制御を行えるモータ。 制御回路を持たない。一方方向に連続して運転する用途に最適。 モータの回転を検出する装置。エンコーダ自体から負荷が掛かることはない。
推奨
カップリング
ディスク・スリット オルダム スリット
推奨理由 急激な過減速及び正逆回転のある制御を行う為バックラッシュが無く、剛性の高いカップリングが推奨される。 一方方向の回転で使用される上、位置決め精度が悪い位置で使用される事が多い為、ミスアライメントの高いカップリングが推奨される。 急激な過減速及び正逆回転を伴うが、積極的な負荷は掛からない。バックラッシュが無いカップリングが推奨される。
代表的な
メーカー
(株) 安川電機
三菱電機 (株)
オリエンタルモーター (株)
ミネベア (株)
三菱電機 (株)
オリエンタルモーター (株)
住友重機機械工業 (株)
パナソニック (株)
オリエンタルモーター (株)
オムロン (株)
シチズンマイクロ (株)

製造現場のためのカップリング選定情報

おすすめ商品

標準カップリング