カップリング(軸継手)とは?種類・用途・構造・メーカーまとめ

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カップリング(Coupling)は、2本の回転軸を連結してトルクを伝達する機械要素です。

モーター軸と機械側の軸を結び、わずかな芯ずれ(ミスアライメント)を吸収しながら、安定した動力伝達を実現します。

ポンプ・コンベヤ・工作機械・FA装置など、回転運動を扱うあらゆる機械に欠かせない要素です。

本記事では、カップリングの種類や構造、用途、主要メーカーについて詳しく解説します。




カップリングとは(基礎知識)

カップリングは、動力伝達系の2つの回転軸を機械的に結合し、トルクを伝える機械部品です。

芯ずれ(ミスアライメント)を吸収してモーターやベアリングへの負担を軽減し、衝撃や振動を緩和する役割も担います。

大きく分けると以下の2系統があります。

  • リジッド(剛性)カップリング:軸を一体化する構造で、高精度な芯合わせが必要。CNC工作機械などに使用。
  • フレキシブルカップリング:弾性体や金属薄板などでズレを吸収。一般的な産業機械で広く採用。

カップリングの種類

  • ジョーカップリング:金属爪と弾性体を組み合わせ、衝撃吸収性と静音性を両立。モーターやポンプに最も多く使用。
  • ディスクカップリング:薄い金属ディスクがねじれ弾性でズレを吸収。高精度・高速回転用途に最適。
  • ベローズカップリング:金属ベローズの伸縮で3方向(平行・角度・軸方向)のズレを吸収。バックラッシゼロ設計。
  • チェーンカップリング:ローラーチェーンで接続。高トルク・低回転の動力伝達に強い。
  • オルダムカップリング:中間ディスクがスライドして偏心を吸収。メンテナンス容易。
  • ユニバーサルジョイント:角度のある軸間を接続。自動車やロボットアームなどに使用。
  • セーフティカップリング:トルクリミッタ機能を備え、過負荷時に連結を自動遮断。

主な用途

  • モーターと減速機の接続(動力伝達)
  • ポンプ・ブロワ・コンベヤ駆動軸の連結
  • FA装置・ロボット・搬送機の駆動ユニット
  • ボールねじ駆動・リニアステージのサーボ連結
  • 回転体の衝撃緩和・過負荷保護

構造と設計ポイント

  • 許容トルク:必要トルク×安全率(1.2〜1.5倍)で選定します。安全率を確保しないと破損・滑りの原因になります。
  • ミスアライメント吸収:平行ズレ、角度ズレ、軸方向ズレの3成分に注意。各タイプで吸収量が異なります。
  • 弾性体の材質:ウレタン・ゴムは緩衝性に優れ、金属は剛性・精度が高い。
  • バックラッシ:サーボ軸では「ゼロバックラッシタイプ」が必須。位置決め精度を左右します。
  • 取付方式:キー止め、クランプ止め、スプリットクランプなど。メンテ性も考慮。
  • 環境条件:高温・油・薬品環境では金属ディスクやベローズ型を選択。

主なカップリングメーカー一覧

  • 株式会社椿本チエイン(TSUBAKI):高トルク対応のチェーンカップリングが有名。重負荷・長寿命で産業機械に多く採用。
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  • 片山チエン株式会社(KANA):スプロケットやギアと連携した汎用カップリングを展開。補修用にも入手性が高い。
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  • 三木プーリ株式会社(MIKI PULLEY):フレキシブル・ディスク・ジョーなどあらゆる種類を網羅。国内トップシェア。
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  • 住友重機械工業株式会社:大型産業機械用の高トルクカップリングを展開。減速機と組み合わせて使用実績多数。
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  • オリエンタルモーター株式会社:小型モーター・ステッピングモータ向けミニチュアカップリングを提供。
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  • 鍋屋バイテック会社(NBK):高精度ディスク・ベローズカップリングで世界的評価。サーボモータ用途に最適。
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  • R+W Coupling(アール・アンド・ダブリュー):ドイツ発の高精度金属カップリング専門メーカー。ゼロバックラッシ・高応答性能。
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  • mayr(マイヤー):安全クラッチ・トルクリミッタ一体型カップリングを展開。機能安全に強み。
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  • ミスミグループ本社:標準カップリングをEC短納期で提供。カタログから簡単選定が可能。
    公式サイトはこちら

メーカー比較表

メーカー 主なタイプ 強み 想定用途
椿本チエイン チェーン式 高トルク・耐久性 重機械・搬送装置
KANA 汎用フレキシブル 安価・入手性高い 一般産業機械
三木プーリ 弾性・ディスク・ジョー 高精度・国内トップシェア FA・ロボット・自動機
住友重機械 大型産業用 高信頼性・長寿命 プラント・重機械
オリエンタルモーター 小型・軽量 精密・省スペース 小型装置・制御盤
NBK ベローズ・ディスク 高精度・ゼロバックラッシ サーボ・精密制御
R+W 金属・安全クラッチ 高応答・高トルク 工作機械・自動化装置
mayr 安全クラッチ一体型 機能安全・欧州規格 搬送・昇降・安全制御
ミスミ 標準EC品 短納期・一括調達 試作・量産ライン



購入先・販売サイト

Q&A(よくある質問)

Q. カップリング選定時に最も重要な要素は?

A. 「伝達トルク」「ミスアライメント吸収量」「使用環境(温度・油・薬品)」の3点です。高速用途ではバランス精度も重視します。

Q. 高速・高精度用途にはどのタイプが向いていますか?

A. ディスク式またはベローズ式が最適です。バックラッシゼロ構造で、サーボモータやリニアステージにも対応します。

Q. 保守・交換が容易なカップリングは?

A. ジョーカップリングやスプリットクランプタイプです。軸を動かさずに弾性体やハブの交換が可能です。

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