シャフトカラー

シャフトカラーは、モーターやギアボックスなど、多くの動力伝達アプリケーションで使用される、シンプルでありながら重要な機械部品です。カラーは、機械的なストッパー、位置決め部品、およびベアリング面として使用されます。シンプルな設計のため、簡単に取り付けることができます。

セットスクリュースタイル

最初に大量生産されたシャフトカラーはセットスクリューカラーで、初期の製造工場のラインシャフトに主に使用されていました。これらの初期のシャフトカラーは、カラーから突き出た四角いヘッドのセットスクリューを採用したソリッドリングタイプでした。突き出たスクリューは、シャフト上で回転中に作業者の衣服に引っかかり、作業者が機械に引き込まれる可能性があるため、問題であることが判明しました。

シャフトカラーは、1910年から1911年までほとんど改良が見られませんでしたが、この年、ウィリアム・G・アレンとハワード・T・ハロウェル・シニアが独立して六角穴付き止めねじを商業的に実現可能にし、ハロウェルはこの安全型止めねじを備えたシャフトカラーの特許を取得しました。彼の安全止めねじはすぐに他の人に模倣され、業界標準となりました。安全止めねじの発明は、凹型ソケットねじ業界の始まりでした。^[1]

セットスクリューカラーは、シャフトの材質がセットスクリューよりも柔らかい場合に最適です。残念ながら、セットスクリューはシャフトに損傷 (シャフト材質のフレアアップ) を引き起こし、カラーの調整や取り外しが困難になります。この問題を解消するために、セットスクリューの位置でシャフトに小さな平面を機械加工するのが一般的です。

クランプスタイル

クランプ式シャフトカラーは、セットスクリューカラーに関連する問題を解決するように設計されています。1 ピースと 2 ピースの設計があります。シャフトに突き出ているのではなく、ネジがカラーを圧縮して所定の位置に固定する役割を果たします。シャフトとカラーの接続は摩擦によって行われます。この設計により使いやすさが維持され、シャフトが損傷することはありません。ネジがカラーを圧縮するため、シャフトにかかる力が均一に分散され、セットスクリューカラーのほぼ 2 倍の保持力が得られます。

クランプタイプのカラーは比較的一定の荷重では非常にうまく機能しますが、衝撃荷重によりカラーがシャフト上で位置を変えることがあります。これは、静的または徐々に適用される荷重と比較して、衝撃時に比較的小さな質量によって非常に大きな力が発生する可能性があるためです。このタイプの荷重を使用するアプリケーションでは、オプションとして、シャフトにアンダーカットを作成し、クランプカラーを使用して、衝撃荷重に対してより耐性のあるポジティブストップを作成することができます。

おそらく、最も革新的で便利なカラーは、ツーピースクランプカラーです。ツーピースクランプスタイルのシャフトカラーは、シャフトから他のコンポーネントを取り外すことなく、分解したり所定の位置に取り付けたりできます。ツーピース設計では、すべての力が直接シャフトのクランプに伝達されるため、シングルピースクランプよりも大きなクランプ力が得られます。また、ツーピースカラーには、シングルピースの 2 倍のネジがあります。シングルピース設計では、締め付けられていない側が負の力を提供します。これは、カラーをシャフトに取り付けるためにカラーを開いたままにする必要があるためです。シングルタイトナーは、この力に逆らって動作し、独自のクランプ力を提供する必要があります。

2 本のネジのクランプでは、依然として 2 つの側面 (1 つの次元) にのみ力が加わります。4 本 (またはそれ以上) のネジのクランプでは、4 つの側面 (またはそれ以上) に力が加わるため、2 つの次元になります。

クイッククランプカラーは、ワンピースカラースタイルのバリエーションです。接続の原理は同じです。唯一の違いは、ネジを締める代わりに、レバーを使用してカラーを開閉できることです。これははるかに速く、ツールは必要ありません。^[2]

軸方向クランプ

シャフトカラーのさらなる改良点は、単一のボルトとナットでシャフトを囲むことです。ボルト (外側のねじ) には切り込みがあり、フィンガーを形成します。ナットを締めると、フィンガーがシャフトに押し付けられます。これらは、現代の三脚の脚やコレットに見られます。レンチで締めると、非常にきつく締まります。

ドリルカラー

掘削においては、ドリルカラーはドリルストリング内のドリルビットの上にある太いパイプで構成されます。^[3]