(57)【要約】【課題】  簡易なシール構造により、外側継手部材内の潤滑剤がブーツの内部空間に流れ落ちることを防止する。【解決手段】  外側継手部材１４と、その外側継手部材１４との間でボール１６を介して角度変位を許容しながら回転トルクを伝達する内側継手部材１５と、その内側継手部材１５から延びるシャフト１３とを備え、外側継手部材１４の開口部２７をブーツ３０により密封し、外側継手部材１４内に潤滑剤２９を封入した縦型使用の等速自在継手１１であって、ブーツ３０の内部空間を軸方向で仕切るシール板３４を、内側継手部材１５とシャフト１３との間に固定する。【選択図】  図１
2019100493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側継手部材と、前記外側継手部材との間でトルク伝達部材を介して角度変位を許容しながら回転トルクを伝達する内側継手部材と、前記内側継手部材から延びる軸部材とを備え、前記外側継手部材の開口部をブーツにより密封し、前記外側継手部材内に潤滑剤を封入した縦型使用の等速自在継手であって、
前記ブーツの内部空間を軸方向で仕切るシール板を、前記内側継手部材と前記軸部材との間に固定したことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
前記ブーツの内周面に対して前記シール板の外周面が締め代を有する状態で、前記ブーツの内周面に前記シール板の外周面が圧接している請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項３】
前記シール板は、前記ブーツに対して軸方向に摺動自在に配置され、前記ブーツの内周面と接触する外周面が研磨されている請求項１又は２に記載の等速自在継手。
【請求項４】
前記軸部材の先端に球面部を設けると共に、前記球面部と対向する部位に球面部と摺接する受け部を配置した請求項１〜３のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種産業機械の動力伝達機構において縦型で使用され、継手内部からの潤滑剤漏洩を防止するブーツを備えた等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種産業機械の動力伝達機構には、図３に示すように、２つの摺動式等速自在継手１１１，１１２をシャフト１１３で連結した構造のものがある。
【０００３】
シャフト１１３の両端に位置する等速自在継手１１１，１１２は、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても、二軸間の軸方向変位および角度変位の両方を許容しながら等速で回転トルクを伝達し得る構造を備えている。
【０００４】
等速自在継手１１１，１１２は、内側継手部材１１５、複数のボール１１６およびケージ１１７からなる内部部品１２６を外側継手部材１１４に軸方向変位可能に収容した構造を具備する。シャフト１１３の端部は、内側継手部材１１５にスプライン嵌合によりトルク伝達可能に連結されている。
【０００５】
この種の等速自在継手１１１，１１２では、外側継手部材１１４の内部にグリース等の潤滑剤（図示せず）を封入することにより、作動角をとりながら回転する動作時において、継手内部の摺動部位での潤滑性を確保するようにしている。
【０００６】
等速自在継手１１１，１１２は、継手内部に封入された潤滑剤の漏洩を防ぐため、外側継手部材１１４の開口部１２７にブーツ１３０の大径端部１３１を装着すると共に、内側継手部材１１５から延びるシャフト１１３にブーツ１３０の小径端部１３２を装着した構造を有する。
【０００７】
図３で例示する等速自在継手１１１，１１２は、横向きで使用されているが、例えば攪拌機、フィルム延伸機、風車などの各種産業機械の動力伝達機構を構成する場合、縦型で使用されることがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−３０９３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、図３で例示する等速自在継手１１１，１１２を縦型で使用した場合、例えば図示右側の等速自在継手１１１を上側に配置した場合、その等速自在継手１１１の外側継手部材１１４の開口部１２７が下向きとなる。
【００１０】
つまり、ブーツ１３０が外側継手部材１１４の開口部１２７よりも下側に位置することになる。そのため、外側継手部材１１４の内部に封入された潤滑剤が自重でブーツ１３０の内部空間に流れ落ちる。
【００１１】
これによって、外側継手部材１１４内の潤滑剤が不足することになり、継手作動時、継手内部の摺動部位での潤滑性を確保することが困難となる。その結果、継手の耐久性が低下するおそれがある。
【００１２】
この問題を解消するため、縦型で使用される２つの等速自在継手１１１，１１２のうち、上側に位置する等速自在継手１１１の外側継手部材１１４の開口部１２７を上向きとする構造が考えられる。
【００１３】
この構造では、ブーツ１３０が外側継手部材１１４の開口部１２７よりも上側に位置することから、継手内部の潤滑剤が自重でブーツ１３０の内部空間に流れ落ちることはない。その結果、継手作動時、継手内部の摺動部位での潤滑性を確保することができる。
【００１４】
しかしながら、この構造の場合、下側に位置する等速自在継手１１２から延びるシャフト１１３は、上側に位置する等速自在継手１１１の外側継手部材１１４を抱えるような連結構造となる。このことから、シャフト１１３の連結構造が複雑となり、コストアップを招くことになる。
【００１５】
そこで、本発明は前述の課題に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、簡易なシール構造により、外側継手部材内の潤滑剤がブーツの内部空間に流れ落ちることを防止し得る縦型使用の等速自在継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る等速自在継手は、外側継手部材と、その外側継手部材との間でトルク伝達部材を介して角度変位を許容しながら回転トルクを伝達する内側継手部材と、その内側継手部材から延びる軸部材とを備え、外側継手部材の開口部をブーツにより密封し、外側継手部材内に潤滑剤を封入した縦型使用の構造を具備する。
【００１７】
ここで、「縦型使用」とは、等速自在継手をその軸方向が上下方向に沿うように配置すること、つまり、等速自在継手の内側継手部材から延びる軸部材を上下方向に沿うように配置することを意味する。
【００１８】
換言すれば、等速自在継手の軸線方向に等速自在継手の自重が作用するように配置することを意味する。また傾斜した配置も含まれるが、等速自在継手の自重をその軸線方向と径方向の分力のうち軸線方向の分力が大きい配置を含む。
【００１９】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、ブーツの内部空間を軸方向で仕切るシール板を、内側継手部材と軸部材との間に固定したことを特徴とする。
【００２０】
本発明では、ブーツの内部空間を軸方向に仕切るシール板を、内側継手部材と軸部材との間に固定したことにより、外側継手部材の内部に封入された潤滑剤が自重でブーツの内部空間に流れ落ちることをシール板で阻止できる。
【００２１】
その結果、外側継手部材の内部に十分な潤滑剤を保持することができるので、継手作動時、継手内部の摺動部位での潤滑性を容易に確保することができ、継手の耐久性を向上させることができる。
【００２２】
本発明において、ブーツの内周面に対してシール板の外周面が締め代を有する状態で、ブーツの内周面にシール板の外周面が圧接している構造が望ましい。
【００２３】
このような構造を採用すれば、ブーツの内周面に対してシール板の外周面が持つ締め代でもって、シール板の外周面がブーツの内周面に密着する。このことから、外側継手部材の内部に潤滑剤を保持するシール性の向上が図れる。
【００２４】
本発明におけるシール板は、ブーツに対して軸方向に摺動自在に配置され、ブーツの内周面と圧接する外周面が研磨されている構造が望ましい。
【００２５】
このような構造を採用すれば、ブーツに対してシール板が軸方向に摺動しても、ブーツの内周面と圧接する外周面が研磨されているので、シール板の外周面が摩耗することを抑制できる。また、ブーツとシール板の外周面との間のシール性向上が図れる。
【００２６】
本発明において、軸部材の先端に球面部を設けると共に、球面部と対向する部位に球面部と摺接する受け部を配置した構造が望ましい。
【００２７】
このような構造を採用すれば、軸部材の球面部を受け部に摺接させることで、内側継手部材の角度変位を許容しながら軸部材を支持することが容易となる。
【００２８】
その結果、軸部材、内側継手部材、トルク伝達部材および外側継手部材からなる等速自在継手を位置規制することが容易となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、外側継手部材の内部に封入された潤滑剤が自重でブーツの内部空間に流れ落ちることをシール板で阻止できる。これにより、外側継手部材の内部に十分な潤滑剤を保持できるので、継手作動時、継手内部の摺動部位での潤滑性を容易に確保することができる。その結果、継手の耐久性向上が図れる。
【００３０】
このようにして、簡易なシール構造によって、外側継手部材の内部に十分な潤滑剤を保持することができる縦型使用の等速自在継手を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態で、縦型使用のダブルオフセット型等速自在継手の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１のシール板を示す断面図である。
【図３】従来の等速自在継手で、横向き使用のダブルオフセット型等速自在継手の全体構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明に係る等速自在継手の実施形態を図面に基づいて以下に詳述する。
【００３３】
以下の実施形態では、例えば攪拌機、フィルム延伸機、風車などの各種産業機械の動力伝達機構を構成する摺動式等速自在継手の一つであるダブルオフセット型等速自在継手を例示する。
【００３４】
なお、ダブルオフセット型以外の他の摺動式等速自在継手、例えばクロスグルーブ型やトリポード型等速在継手にも適用可能である。また、摺動式以外の固定式等速自在継手、例えばツェッパ型やアンダーカットフリー型等速自在継手にも適用可能である。
【００３５】
この実施形態では、図１に示すように、２つの摺動式等速自在継手１１，１２（以下、単に等速自在継手と称す）を軸部材であるシャフト１３で連結した構造を例示する。
【００３６】
シャフト１３の両端に位置する等速自在継手１１，１２は、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても、二軸間の軸方向変位および角度変位の両方を許容しながら等速で回転トルクを伝達する構造を備えている。
【００３７】
攪拌機、フィルム延伸機、風車などの各種産業機械の動力伝達機構では、図示のように、２つの等速自在継手１１，１２を縦型で使用する場合がある。この縦型使用は、等速自在継手１１，１２をその軸方向が上下方向に沿うように配置し、垂直配置のシャフト１３の上下軸端に連結した形態を意味する。
【００３８】
シャフト１３の上側に位置する等速自在継手１１と、シャフト１３の下側に位置する等速自在継手１２とで共通する構造を以下に詳述する。なお、共通部分については、同一参照符号を付す。
【００３９】
シャフト１３の上側および下側に位置する等速自在継手１１，１２は、図１に示すように、外側継手部材１４と、内側継手部材１５と、トルク伝達部材である複数のボール１６と、ケージ１７とを主要な構成要素としている。
【００４０】
外側継手部材１４は、両端部が開口した略円筒形状をなし、軸方向に延びる直線状トラック溝１８が円筒状内周面１９の円周方向複数箇所に等間隔で形成されている。内側継手部材１５は、外側継手部材１４のトラック溝１８と対をなして軸方向に延びる直線状トラック溝２０が球面状外周面２１の円周方向複数箇所に等間隔で形成されている。
【００４１】
ボール１６は、外側継手部材１４のトラック溝１８と内側継手部材１５のトラック溝２０との間に介在して回転トルクを伝達する。ケージ１７は、外側継手部材１４の内周面１９と内側継手部材１５の外周面２１との間に介在してボール１３を保持する。
【００４２】
外側継手部材１４の一方の開口部２２には、フランジ２３がＯリング２４を介してボルト止めにより同軸的に連結されている。また、内側継手部材１５の軸孔２５にシャフト１３がスプライン嵌合によりトルク伝達可能に連結されている。
【００４３】
内側継手部材１５、ボール１６およびケージ１７は、外側継手部材１４の内部に収容されて内部部品２６を構成する。この内部部品２６は、外側継手部材１４に対して角度変位および軸方向変位可能となっている。
【００４４】
外側継手部材１４の他方の開口部２７の内周側には、サークリップ２８が装着されている。この構造により、内部部品２６が軸方向（上下方向）に変位する時、ボール１６がサークリップ２８と干渉することで内部部品２６の軸方向変位量を規制してスライドオーバーを防止している。
【００４５】
等速自在継手１１，１２において、シャフト１３により外側継手部材１４と内側継手部材１５との間に作動角が付与されると、ケージ１７に保持されたボール１６は常にどの作動角においても、その作動角の二等分面内に維持され、外側継手部材１４と内側継手部材１５との間での等速性が確保される。
【００４６】
この等速自在継手１１，１２では、外側継手部材１４の内部にグリース等の潤滑剤２９（図中散点で示す）を封入することにより、外側継手部材１４に対してシャフト１３が角度変位および軸方向変位しながら回転する動作時において、継手内部の摺動部位での潤滑性を確保している。
【００４７】
一方、継手内部に封入された潤滑剤２９の漏洩を防ぐと共に継手外部からの異物侵入を防止するため、外側継手部材１４とシャフト１３との間にゴムまたは樹脂製のブーツ３０が装着されている。このブーツ３０は、外側継手部材１４の開口部２７を密封する。
【００４８】
ブーツ３０は、外側継手部材１４の開口部２７の外周面に固定された大径端部３１と、内側継手部材１５から延びるシャフト１３の外周面に固定された小径端部３２と、大径端部３１と小径端部３２とを繋ぎ、シャフト１３の軸方向変位および角度変位時に変形可能な屈曲部３３とで構成されている。
【００４９】
以上で説明した２つの等速自在継手１１，１２で共通する構造以外に、上側に位置する等速自在継手１１と、下側に位置する等速自在継手１２とで異なる構造、つまり、２つの等速自在継手１１，１２の個別構造を以下に詳述する。
【００５０】
まず、上側に位置する等速自在継手１１は、ブーツ３０の内部空間を軸方向で仕切るシール板３４を、内側継手部材１５とシャフト１３との間に固定した構造を具備する。シール板３４は、シャフト１３の凹溝３５に嵌着された止め輪３６と内側継手部材１５のシャフト側端面とで挟み込まれている。
【００５１】
このシール板３４は、図２に示すように、シャフト１３が挿通される孔３７を有する円板状部材である。シール板３４は、例えばアルミニウムや炭素鋼などの金属製あるいは樹脂製の成形品である。
【００５２】
このシール板３４の外周面３８は、図１に示すように、ブーツ３０の大径端部３１の内周面３９に対して締め代（例えば０．５程度）を有する状態で、ブーツ３０の内周面３９に圧接されている。ブーツ３０の内周面３９に圧接するシール板３４の外周面３８は研磨されている。
【００５３】
内側継手部材１５とシャフト１３との間に固定されたシール板３４は、内部部品２６の内側継手部材１５およびシャフト１３と共に軸方向変位が可能なように、外側継手部材１４の開口部２７との間にクリアランスｔを持たせている。つまり、このクリアランスｔの量だけ等速自在継手１２はストローク（摺動）することができる。
【００５４】
次に、下側に位置する等速自在継手１２は、内側継手部材１５から延びるシャフト１３の軸端に凸状の球面部４０を設けると共に、その球面部４０と対向する部位に球面部４０と摺接する受け部４１を配置した構造を具備する。
【００５５】
また、下側に位置する等速自在継手１２の内側継手部材１５は、その軸孔２５とシャフト１３のスプライン嵌合の両側には図示省略した止め輪により内側継手部材１５とシャフト１３とが軸方向に位置決め固定されている。
【００５６】
受け部４１は、円板状をなし、中央に位置する円形の平坦部４２でシャフト１３の球面部４０と接触する。この受け部４１は、外側継手部材１４の一方の開口部２２奥側でフランジ２３の段差部４３に係合され、止め輪４４により軸方向に固定されている。
【００５７】
受け部４１は、平坦部４２が肉厚部分でその外周が薄肉部分になっている。止め輪４４は、受け部４１の薄肉部分に当接することにより、受け部４１を軸方向に位置規制しているので、軸方向にコンパクトに固定することができる。受け部４１は、平坦部４２がフランジ２３の端面内に収められている。図１では平坦部４２の端面がフランジ２３の端面と同一平面である。
【００５８】
シャフト１３の上側に位置する等速自在継手１１では、外側継手部材１４の内部に封入された潤滑剤２９が自重でブーツ３０の内部空間に流れ落ちようとするが、シール板３４により、ブーツ３０の内部空間を軸方向で仕切ることで、外側継手部材１４内の潤滑剤２９が自重でブーツ３０の内部空間に流れ落ちることを阻止できる。
【００５９】
これにより、外側継手部材１４の内部に十分な潤滑剤２９を保持することができる。その結果、継手作動時、継手内部の摺動部位での潤滑性を容易に確保することができ、継手の耐久性を向上させることができる。
【００６０】
シール板３４の外周面３８は、ブーツ３０の内周面３９に対して締め代を有する状態で圧接しているので、そのブーツ３０の内周面３９に密着する。このことから、外側継手部材１４の内部に潤滑剤２９を保持するシール性の向上が図れる。
【００６１】
シール板３４は、ブーツ３０に対して軸方向に摺動しても、ブーツ３０の内周面３９と圧接する外周面３８が研磨されているので、その外周面３８の摩耗を抑制することができる。また、ブーツ３０とシール板３４の外周面３８との間のシール性向上が図れる。
【００６２】
一方、シャフト１３の下側に位置する等速自在継手１２では、シャフト１３の球面部４０を受け部４１に摺接させることで、下側に位置する等速自在継手１２の内部部品２６に加えて、上側に位置する等速自在継手１１の内部部品２６およびシャフト１３の重量分を受けて、内側継手部材１５の角度変位を許容しながらシャフト１３を支持することが容易となる。
【００６３】
その結果、上側に位置する等速自在継手１１の内部部品２６およびシャフト１３を軸方向で位置規制することが容易となる。
【００６４】
また、受け部４１は、外側継手部材１４の開口部２２を密封することから、外側継手部材１４の内部に封入された潤滑剤２９がフランジ２３側に漏洩して流れ落ちることを防止できる。
【００６５】
以上のように、等速自在継手１１，１２は、横向きタイプの等速自在継手１１１，１１２（図３参照）に対して、シール板３４、シャフト先端の球面部４０および受け部４１からなる安価な部品を追加するだけで、簡易な構造の縦型使用に対応することができる。
【００６６】
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００６７】
１１，１２  等速自在継手
１３  軸部材（シャフト）
１４  外側継手部材
１５  内側継手部材
１６  トルク伝達部材（ボール）
２７  開口部
２９  潤滑剤
３０  ブーツ
３４  シール板
３８  シール板の外周面
３９  ブーツの内周面
４０  球面部
４１  受け部
【図１】
2019100493.tif 000003
【図２】
2019100493.tif 000004
【図３】
2019100493.tif 000005