(57)【要約】      （修正有）【課題】平行な２軸間で互いに直交する案内溝の交差位置に配した転動体を介して動力を伝達する方式の軸継手において、仕様の削減を図る。【解決手段】互いの対向面に案内溝１５ａ、１６ａを有する各プレート（回転部材）１１、１２の背面に、その回転方向に対して対向面の案内溝１５ａ、１６ａと同方向の案内溝１５ｂ、１６ｂを設け、両プレート１１、１２を背面どうしが対向するように組み替え可能とすることにより、入力側から見て互いに逆方向に回転する一対の軸継手を有する機器に対して、同一仕様の軸継手を回転方向に対する案内溝の向きが同じになるように組み込むことができ、両軸継手の間で動力伝達特性や耐久性に差異を生じさせることなく、軸継手の仕様の削減が図れる。【選択図】図３
2008019998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向で対向し、回転軸が互いに平行でかつ同心でない状態に保持される２つの回転部材のそれぞれの対向面に、複数の案内溝を相手側の回転部材の対応する位置の案内溝と直交するように設け、前記両回転部材の案内溝が交差する位置に、各案内溝に案内されて転動する転動体を配し、これらの各転動体の回転部材径方向の移動を拘束する保持器を設けて、前記各転動体を介して前記両回転部材間で動力を伝達するようにした軸継手において、前記各回転部材の背面に、回転部材の回転方向に対して前記対向面の案内溝と同方向の案内溝を設け、前記両回転部材を背面どうしが対向するように組み替え可能としたことを特徴とする軸継手。
【請求項２】
前記各転動体を円筒形状に形成するとともに、前記各回転部材の背面の案内溝は、前記対向面の案内溝を背面側まで貫通させることにより形成し、前記転動体の両端部を前記各回転部材を貫通する案内溝で案内し、中央部を前記保持器に設けた長孔に通して保持するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の軸継手。
【請求項３】
前記両回転部材の軸への取付部の形状を同一としたことを特徴とする請求項１または２に記載の軸継手。
【請求項４】
前記各回転部材の取付部を、締結、スプライン結合、接合のいずれかの手段により軸に取り付けることを特徴とする請求項３に記載の軸継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに平行な２軸を連結して２軸間で動力を伝達する軸継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な機械装置の２つの軸を連結して駆動側から従動側へ動力を伝達する軸継手は、連結する２軸の位置関係によって構造が異なり、２軸が１直線上にあるもの、交差するもの、互いに平行な（かつ同心でない）ものに大別される。
【０００３】
このうちの平行な２軸を連結する軸継手として、本出願人は、平行な２軸間で互いに直交する案内溝の交差位置に配した転動体を介して動力を伝達する方式のものを提案した（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−１７２２１７号公報
【０００４】
図８は、上述した方式の軸継手の動作を説明するものである。この軸継手は、軸方向で対向する２つの回転部材５１、５２の対向面に、複数の案内溝５３、５４を相手側の案内溝と直交するように設けて、各案内溝交差位置に転動体５５を配するとともに、各転動体５５を保持器５６の長孔５７に収納したもので、各転動体５５が、保持器５６に回転部材径方向の移動を拘束された状態で駆動側の回転部材５１に押されることにより、従動側の回転部材５２を押して動力を伝達するようになっている。
【０００５】
上記の軸継手を、左右に車輪を有する車両の動力源に連結された駆動軸と各車輪に連結された従動軸との間に組み込む場合、車両が左右対称な設計であれば、当然ながら軸継手も左右に同一仕様のものを組み込むことができる。しかしながら、左右輪で軸継手を共用（同一仕様のものを使用）しようとすると、左右の軸継手は入力側（駆動側）から見て互いに逆方向に回転するように組み込まれ、回転方向に対する案内溝の向きが反対となる。このため、動力伝達時には、一方の軸継手では、図８（ａ）に示すように、転動体５５を内向きに押す力が作用し、他方の軸継手では、図８（ｂ）に示すように、転動体５５を外向きに押す力が作用することになる。そして、転動体５５に作用する力の方向の違いによって、転動体５５が回転部材５１、５２の案内溝５３、５４および保持器５６の長孔５７と接する位置が若干異なってくるため、左右の軸継手で動力伝達特性（両回転部材５１、５２が相対移動するときの抵抗の大きさ等）や耐久性に差異が生じるおそれがある。
【０００６】
従って、実際には、この軸継手を車両の左右輪で共用することは困難であり、案内溝の向きが互いに反対の仕様のものを製造して、一方を右輪用、他方を左輪用として組み込む必要がある。このため、軸継手の仕様が多くなり、製造や組込みの際の管理が煩雑となってコストも高くなる。
【０００７】
一方、車両を左右非対称の設計とせざるを得ず、軸継手の全長や軸への取付部の形状が左右で異なる場合は、左右輪で軸継手を共用することは不可能であり、互いに異なる仕様のものを製造して組み込む必要がある。
【０００８】
同様に、軸継手を組み込む各種の機器は、ほとんどの場合、軸継手に求める特性が同じであっても、軸形状すなわち軸外径や軸継手との接続方法（キー、スプライン等）がそれぞれ異なるため、軸継手の仕様は多種類とならざるを得ない。また、機器側の制約上、入力側（駆動側）と出力側（従動側）とでも軸形状が異なり、軸継手の回転部材を入力側と出力側で共用することも困難なことが多い。これらのことが、軸継手のコストを押し上げ、製造効率を低下させる一因となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、平行な２軸間で互いに直交する案内溝の交差位置に配した転動体を介して動力を伝達する方式の軸継手において、仕様の削減を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明は、軸方向で対向し、回転軸が互いに平行でかつ同心でない状態に保持される２つの回転部材のそれぞれの対向面に、複数の案内溝を相手側の回転部材の対応する位置の案内溝と直交するように設け、前記両回転部材の案内溝が交差する位置に、各案内溝に案内されて転動する転動体を配し、これらの各転動体の回転部材径方向の移動を拘束する保持器を設けて、前記各転動体を介して前記両回転部材間で動力を伝達するようにした軸継手において、前記各回転部材の背面に、回転部材の回転方向に対して前記対向面の案内溝と同方向の案内溝を設け、前記両回転部材を背面どうしが対向するように組み替え可能とした。これにより、入力側から見て互いに逆方向に回転する一対の軸継手を有する機器に対しては、その一対の軸継手として、同一仕様のものを回転方向に対する案内溝の向きが同じになるように組み込めるので、両軸継手の間で動力伝達特性や耐久性に差異を生じさせることなく、軸継手の仕様の削減を図ることができる。
【００１１】
上記の構成において、前記各転動体を円筒形状に形成した場合は、前記各回転部材の背面の案内溝は、前記対向面の案内溝を背面側まで貫通させることにより形成し、前記転動体の両端部を前記各回転部材を貫通する案内溝で案内し、中央部を前記保持器に設けた長孔に通して保持するようにすればよい。
【００１２】
また、前記両回転部材の軸への取付部の形状を同一とすれば、この取付部形状に合わせて軸形状を形成することにより、回転部材を入力側と出力側で共用することが可能となるし、同一仕様の軸継手を各種の機器に広く組み込めるようになる。このとき、各回転部材の取付部は、締結、スプライン結合、接合のいずれかの手段により軸に取り付けるようにするとよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、上述したように、入力側から見て互いに逆方向に回転する一対の軸継手を有する機器に対して、同一仕様の軸継手を回転方向に対する案内溝の向きが同じになるように組み込めるようにしたので、このような機器に組み込む軸継手の仕様を半分に削減することができる。その結果、軸継手の製造や組込みの際の管理を簡素化でき、コストの低減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１乃至図７に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は第１の実施形態の軸継手１を組み込んだ車両を示す。図１（ａ）は、図示省略した単一の動力源（エンジンまたはモータ）からの動力を差動装置（デファレンシャルギア）２で左右の車輪３に分配する一般的な車両の例である。この車両では、動力源に差動装置２を介して連結された駆動軸４と各車輪３に連結された従動軸５との間に軸継手１を組み込んで、懸架装置（サスペンション）６の動きによる駆動軸４と従動軸５の回転軸（軸心）のずれを吸収しながら、各車輪３に動力を伝達するようになっている。また、図１（ｂ）は、電気自動車等、左右の車輪３がそれぞれ独立の動力源７を持つ車両の例で、動力源７に直接連結された駆動軸４と各車輪３に連結された従動軸５との間に、図１（ａ）の例と同じく、軸継手１が組み込まれている。
【００１５】
図２および図３は、前記各車両の右輪側（図１の右側）における軸継手１の組込状態を示す。この軸継手１は、軸方向で対向し、回転軸が互いに平行な状態に保持される駆動軸４と従動軸５のそれぞれの軸端部に取り付けられるプレート（回転部材）１１、１２と、両プレート１１、１２間に配される複数の鋼球（転動体）１３と、各鋼球１３のプレート径方向の移動を拘束する保持器１４とを備え、各鋼球１３を介して両プレート１１、１２間で動力を伝達するものである。なお、図１は、説明上、駆動軸４と従動軸５が同心の状態を示しているが、通常は前述のように駆動軸４と従動軸５の回転軸がずれた（偏心した）状態で使用される。
【００１６】
前記各プレート１１、１２は、それぞれドーナツ状に形成され、その内周に駆動軸４および従動軸５の軸端から突出する突軸部４ａ、５ａを嵌め込まれて心合わせされる。そして、軸方向に貫通し、両端に座ぐりを有する取付孔１１ａ、１２ａが設けられた部分（取付部）を、ボルト８とナット９からなる締結手段１０により、駆動軸４および従動軸５の軸端のフランジ部４ｂ、５ｂに締結されている。なお、締結手段としては、かしめ等を採用することもできる。
【００１７】
また、各プレート１１、１２の対向面には、それぞれ４つの案内溝１５ａ、１６ａが、周方向に等間隔で、相手側のプレートの対応する位置の案内溝と直交する方向に直線的に延びるように形成されている。そして、各プレート１１、１２の背面にも、プレート回転方向に対して対向面の案内溝１５ａ、１６ａと同方向の案内溝１５ｂ、１６ｂが、対向面の案内溝１５ａ、１６ａと同じ周方向位置に設けられている。そして、両プレート１１、１２は、上述した案内溝形状および取付孔形状のほか、外径等、全ての形状が同一に形成され、互換性を有している。
【００１８】
前記保持器１４は、環状に形成され、両プレート１１、１２の案内溝交差位置で各案内溝１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂと４５度をなす方向に直線的に延びる長孔１７が４箇所に設けられている。そして、前記各鋼球１３は、それぞれ両プレート１１、１２の案内溝交差位置に配され、保持器１４の長孔１７に収納されてプレート径方向の移動を拘束された状態で、プレート対向面の案内溝１５ａ、１６ａに案内されて転動するようになっている。
【００１９】
この軸継手１は、上記の構成であり、駆動軸４が回転駆動されて、これに取り付けられたプレート１１が回転すると、この入力側プレート１１の対向面の案内溝１５ａに周方向から押された鋼球１３が、保持器１４でプレート径方向の移動を拘束された状態で、従動軸５に取り付けられたプレート１２の対向面の案内溝１６ａを押してこの出力側プレート１２を回転させることにより、従動軸５に動力が伝達される。なお、駆動軸４の回転方向が変わったり、従動軸５からトルクが入力されたりしても、同じメカニズムで動力伝達が行われる。
【００２０】
上記動力伝達メカニズムは、両プレート１１、１２が偏心した通常の使用状態でも基本的に同じである。すなわち、各プレート１１、１２が偏心すると、案内溝１５ａ、１６ａの交差位置がプレート周方向で変化し、各鋼球１３が案内溝１５ａ、１６ａおよび保持器１４の長孔１７内を転動しながら両プレート１１、１２間の動力伝達を行うようになる。
【００２１】
また、この軸継手１では、前述のように、各プレート１１、１２の背面に、プレート回転方向に対して対向面の案内溝１５ａ、１６ａと同方向の案内溝１５ｂ、１６ｂが設けられているので、前記各車両の左輪側では、図４に示すように、各プレート１１、１２を、背面どうしが対向し、かつ回転方向に対する案内溝１５ｂ、１６ｂの向きが右輪側と同じになるように組み込むことにより、左右の軸継手１で動力伝達特性や耐久性に差異が生じないようにすることができる。
【００２２】
すなわち、この軸継手１を使用すれば、同一仕様のものを車両の左右輪で共用することが可能となり、従来のように案内溝の向きが互いに反対の仕様のものを右輪用と左輪用にそれぞれ組み込む場合に比べて、製造や組込みの際の管理がしやすくなり、コストも抑えられる。また、両プレート１１、１２が互換性を有しているので、これによっても管理の簡素化およびコスト低減が図れる。
【００２３】
図５は、プレートの軸への取付方法の変形例を示す。図５（ａ）は、各プレート１１、１２の内周と、駆動軸４および従動軸５の突軸部４ａ、５ａの外周に、互いに噛み合う歯１８、１９を設けて、プレート１１、１２と軸４、５とをスプライン結合した例である。この例では、図２乃至図４に示した例に比べて、軸継手のトルク伝達能力を向上させることができる。一方、図５（ｂ）は、各プレート１１、１２を、背面中央部に突部２０を有する円盤状に形成し、その突部２０に駆動軸４および従動軸５の軸端部を溶接や摩擦圧接等により接合した例である。この例では、軸継手組込後にプレート１１、１２と軸４、５とを分解することはできないが、ボルト等の締結部材を必要としない分、部品点数の削減を図れるし、接合部２１にはスプライン結合のようなバックラッシュが生じないため、ガタに起因する異音の発生に対しては有利である。
【００２４】
図６および図７は第２の実施形態を示す。この軸継手は、第１の実施形態の鋼球１３に代えて円筒形のシャフト２２を転動体として使用し、その両端部を各プレート１１、１２を貫通する案内溝２３、２４で案内し、中央部を保持器１４の長孔１７に通して保持するようにしている。そして、各プレート１１、１２と保持器１４との間に、各シャフト２２の外周から鍔状に張り出し、保持器１４と係合してシャフト２２の軸を含む平面内での回転を拘束するスライダ２５を設けて、シャフト２２の案内溝２３、２４への噛み込みを防止している。また、各シャフト２２がその両端部の外周に嵌め込まれた軸受２６を介して各案内溝２３、２４内を転動するのに伴って、スライダ２５も保持器１４の長孔１７に沿って移動するので、その動作をスムーズにするために、軸方向で対向するスライダ２５どうしを、保持器１４の長孔１７を貫通する連結部材２７で連結して、その外周に長孔１７と転接する軸受２８を嵌め込むとともに、各スライダ２５と保持器１４との間に直動軸受２９を設けている。その他の部分の構成（軸への取付構造）および動力伝達のメカニズムは第１の実施形態と同じである。
【００２５】
従って、この軸継手は、第１の実施形態と同様に図１に示した車両に組み込むことができるうえ、案内溝２３、２４が各プレート１１、１２を貫通しているので、各プレートの両面に別々に案内溝を設ける必要のある第１の実施形態に比べると、案内溝加工がしやすいという利点がある。
【００２６】
なお、本発明の軸継手は、実施形態で説明した車両の左右輪用に限らず、入力側から見て互いに逆方向に回転する一対の軸継手を有する機器に対して効果的に組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ａ、ｂは、それぞれ第１の実施形態の軸継手を組み込んだ車両の例を示す概略図
【図２】図１の右輪側の軸継手組込状態の側面図
【図３】図２のIII−III線断面図
【図４】図１の左輪側の軸継手組込状態の側面図
【図５】ａ、ｂは、それぞれプレート取付方法の変形例の図３に対応する断面図
【図６】第２の実施形態の軸継手の組込状態の側面図
【図７】図６のVII−VII線断面図
【図８】軸継手の転動体に作用する力の方向の説明図
【符号の説明】
【００２８】
１  軸継手
４  駆動軸
５  従動軸
１０  締結手段
１１、１２  プレート（回転部材）
１３  鋼球（転動体）
１４  保持器
１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ  案内溝
１７  長孔
１８、１９  歯
２１  接合部
２２  シャフト（転動体）
２３、２４  案内溝
２５  スライダ
２６  軸受
２７  連結部材
２８  軸受
２９  直動軸受
【図１】
2008019998.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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