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クランピングセット

機械工学では、クランピングセットはシャフトとハブの接続部です。これは、非正解であり、ハブ（例えばスプロケットの）と軸と機械要素とを一体化している。機械要素はフェザーキーにすることもできます。これにより、ハブとシャフトの間にトルクが発生します。ハブは軸に固定されています（軸方向の変位）。

クランピングセットの仕組み

これらは、用途に応じてさまざまなデザインがあります。クランプ要素は、２つの環状のバネ状リングを含むことが多い。これらは、テーパー面で互いにスライドしています。クランプセットの外周面と内周面の両方が円筒状になっています。これらはハブの内径（クリアランス）に挿入されています。軸方向に整列した複数のネジにより、外輪と内輪のテーパ面を確実に締め付けてクランプすることができます。また、テーパ面を鋸歯状に複数に分割してもよい。これらは、1個からでも数個からでも回されています。

テーパ面（軸方向の予圧力）により、外輪は拡がり、内輪は収縮します。これにより、シャフトに圧力がかかります。いくつかのバリエーションでは、プロセスを容易にするために、スロット付きの外輪と内輪が使用されています。これにより、シャフトとハブに非常に高い摩擦が発生します。その結果、タイトな接続が可能になります。つまり、トルクが非常によく伝わるということです。テーパー角がややフラットな場合、セルフロックが発生します。これにより、クランピングセットを開くことができなくなります。

可能性のあるデザインの一つは、様々なシュリンクディスクを使用しています。これを中空軸やハブに外側から取り付けています。そして、中空軸の内径を小さくすることで中空軸に圧力を発生させる。これは、外側部材の押圧面をテーパ状にすることで行われる。このようにして、干渉フィットが生成されます。ハブとシャフトの接続は完全にバックラッシュのない接続です。必要な予圧は、油圧または高強度のネジで行います。

クランピングセットはどこで使われているのか、メリットとデメリットは？

取り付けの際には、クランプセットはハブに円筒形の内径を、シャフトに円筒形の端部を持つ必要があります。これらは、簡単に製造することができ、設置が容易である。これにより、複雑な溝やプロファイルを製造する必要がなく、大きなメリットがあります。唯一の欠点は、材料やフォームフィット接続に比べて設置に必要なスペースが大きいことです。取り付けの前提条件として、クランプセットの適切な寸法とハブの十分な肉厚があります。六角レンチ（組立工具）のスペースが足りない場合は、放射状に取り付け可能なモデルもあります（専用キー）。シャフトの直径については、クランプセットは非常に広い範囲で利用可能です。標準的な範囲は5mmから1,000mmです。

同心円度の特性が良いため、クランプセットは工作機械などの精密作業に非常によく使われます。適切な設計と構造上の対策により、クランプセットは様々な機械部品の過負荷保護として使用することができます。

クランピングセットのさらなる利点：

駆動エレメントとシャフト間の遊びが排除されます。荷重は全径にわたって均等に分散されています。繋がっている臓器同士を同期させるのは比較的簡単です。駆動軸の応力断面積が大きくなる。機械の組み立てが早い。メンテナンスの簡素化により、機械のダウンタイムが解消されます。異なるメーカーのスペアパーツを併用することができます。

特殊形状

軸平行クランプネジの代わりに、外輪と内輪を一緒にネジ止めすることができます（クイックアクションクランプエレメント）。また、ダイヤフラム状のクランプセットもあります。テーパブッシュは、テーパクランプセットのように機能します。これは指輪一つでなんとかなります。ただし、ハブ面にはテーパーが必要です。

クランピングセットの取り扱いに関するヒント

力を入れた接続は、計算された圧力と生成された圧力だけで安全です。また、部品にかかる応力や許容限界値にも留意する必要があります。きっちりフィットしない部品や、すでに少し傷んでいる部品、この負荷に適さない部品を取り付けるのは、ほとんど意味がありません。製品固有の条件を考慮すれば、これまで不可能だった場所（曲げ応力）にもクランプセットを設置することができます。