(57)【要約】【課題】この発明は、伝動軸および被伝動軸の三次元的変位に対応する動力伝達構造および軸受構造に関する。【解決手段】伝動軸と被伝動軸との連結部分のいずれか一方を略球状の突部に形成し、他方を前記突部を摺動可能に受ける略球面状の受部に形成しており、前記受部の所定位置に摺動子を保持し、前記突部に前記摺動子に対応する個所で前記摺動子を摺動可能な直線状の長溝を設け、伝動軸と被伝動軸とを三次元的に変位可能に連結して動力伝達を可能にしたことを特徴とする。軸受構造も同様の構造からなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝動軸と被伝動軸との連結部分のいずれか一方を略球状の突部に形成し、他方を前記突部を摺動可能に受ける略球面状の受部に形成しており、
前記受部の所定位置に摺動子を保持し、
前記突部に、前記摺動子に対応する個所で前記摺動子を摺動可能な直線状の長溝を設け、
伝動軸と被伝動軸とを三次元的に変位可能に連結して動力伝達を可能にしたことを特徴とする動力伝達構造。
【請求項２】
伝動軸と被伝動軸との連結部分のいずれか一方を略球状の突部に形成し、他方を前記突部を摺動可能に受ける略球面状の受部に形成しており、
前記突部の所定位置に摺動子を保持し、
前記受部に、前記摺動子に対応する個所で前記摺動子を摺動可能な直線状の長溝を設け、
伝動軸と被伝動軸とを三次元的に変位可能に連結して動力伝達を可能にしたことを特徴とする動力伝達構造。
【請求項３】
摺動子がスチールボールからなっていることを特徴とする請求項１または２に記載の動力伝達構造。
【請求項４】
軸受部分の固定部と可動部との連結部分のいずれか一方を略球状の突部に形成し、他方を前記突部を摺動可能に受ける略球面状の受部に形成しており、
前記受部の所定位置に摺動子を保持し、
前記突部に、前記摺動子に対応する個所で前記摺動子を転動可能な直線状の長溝を設け、
可動部と固定部とを三次元的に変位可能に連結して軸受けしたことを特徴とする軸受構造。
【請求項５】
軸受部分の固定部と可動部との連結部分のいずれか一方を略球状の突部に形成し、他方を前記突部を摺動可能に受ける略球面状の受部に形成しており、
前記突部の所定位置に摺動子を保持し、
前記受部に、前記摺動子に対応する個所で前記摺動子を転動可能な直線状の長溝を設け、
可動部と固定部とを三次元的に変位可能に連結して軸受けしたことを特徴とする軸受構造。
【請求項６】
摺動子がスチールボールからなっていることを特徴とする請求項４または５に記載の軸受構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、球体と該球体を受ける球面との摺動面を利用した動力伝達構造または軸受構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回転動力を伝達する構造としては、以下の構造が知られている。
（１）キー接続
（２）スプライン接続
（３）ピン接続
これらの従来の構造において、キー接続およびスプライン接続では、伝動軸と被伝動軸が同一直線上に存在しなければ、動力伝達を行うことができなかった。
ピン接続の場合も、基本的には、その軸線が同一直線上に存在する必要があった。
また、これらの組合せによって、二次元的な交差軸により動力の伝達は可能であるが、三次元的に動力を伝達することはできなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その主たる課題は、動力伝達手段を多数使用することなく、伝動軸および被伝動軸の三次元的変位に対応する動力伝達構造を提供することにある。
この発明の別の課題は、一方が固定された場合に、他方の軸上に設置された機械の回転に対する反力を受けることができる軸受構造を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の動力伝達構造の発明では、
伝動軸と被伝動軸との連結部分のいずれか一方を略球状の突部に形成し、他方を前記突部を摺動可能に受ける略球面状の受部に形成しており、
前記受部の所定位置に摺動子を保持し、前記突部に前記摺動子に対応する個所で前記摺動子を摺動可能な直線状の長溝を設け、伝動軸と被伝動軸とを三次元的に変位可能に連結して動力伝達を可能にした、という技術的手段を講じている。また、請求項２の発明では、前記請求項１とは逆に、前記摺動子を突部に設け、長溝を受部に設けてなる、という技術的手段を講じている。
更に、請求項４の軸受構造の発明では、
伝動軸と被伝動軸との連結部分のいずれか一方を略球状の突部に形成し、他方を前記突部を摺動可能に受ける略球面状の受部に形成しており、
前記突部の所定位置に摺動子を保持し、前記受部に前記摺動子に対応する個所で前記摺動子を転動可能な直線状の長溝を設け、伝動軸と被伝動軸とを三次元的に変位可能に連結して軸受けしてなる、という技術的手段を講じている。
また、請求項５の発明では、前記請求項３とは逆に、前記摺動子を突部に設け、長溝を受部に設けてなる、という技術的手段を講じている。
更に、請求項３および６の発明では、前記摺動子がスチールボールからなっている、という技術的手段を講じている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の動力伝達構造および軸受構造の好適実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１から図４に示す動力伝達構造１では、伝動軸２と、被伝動軸３とからなっており、その連結部分のいずれか一方、図示例では伝動軸２側の先端を略球状の突部２１に形成してある。
また、他方の被伝動軸３側の先端には貫通孔が形成されており、その内壁面が前記球状の突部２１を摺動可能に受ける球面状の受部３１に形成してある。
【０００６】
なお、図示例の場合、被伝動軸３の先端は２分割されており、一方の分割片３Ａを前記突部２１の内側から嵌め込み、他方の分割片３Ｂを外側から嵌め込んで両分割片３Ａ、３Ｂをネジ５により一体に固着する構成となっている。
なお、図中、符号６は前記受部３１に潤滑油などを供給するためのポートである。
【０００７】
そして、前記被伝動軸３の受部３１の所定位置には、スチールボールからなる摺動子３２が回転可能に保持され、または固定されている。
図示例では、摺動子３２は、上下に対向する位置に２個所（説明の便宜上、３２と３２’とする）設けられているが、１個所または略等間隔に３個所以上に設けられるものであってもよい。
【０００８】
次ぎに、前記伝動軸２の突部２１には、前記摺動子３２に対応する個所で前記摺動子３２が摺動可能な直線状に延びる長溝２２が設けられている。
この長溝２２は、突部２１の球体の表面に沿って、窪ませた溝形状からなっており、本実施例では伝動軸２の回動可能角度に対応した長さに設定されている。
【０００９】
また、長溝２２の深さは、球体の表面に沿って一定の深さに形成されており、摺動子３２は長溝２２に沿って摺動しうるが、相互に摩擦が作用するような深さに設定されており、任意の位置で拘束しるようになっている。
【００１０】
また、長溝２２の端部は摺動子３２との摩擦を強めるように徐々に浅く設定してもよい。
この長溝２２は、図示例では上下に２個所（便宜上２２と２２’とする）設けられているが、前述のように摺動子３２の配置に合わせて１個所、または３個所以上に設けられるものであってもよい。
【００１１】
また、図１および図２で示すように、摺動子３２と長溝２２とは、伝動軸２と被伝動軸３とが同軸線状に配置される場合に、摺動子３２が長溝２２の中央に位置するように設定することが好ましい。
このように構成されているので、伝動軸２と被伝動軸３とは図２に示す中央位置を基準として、図３および図４に示すように、長溝２２が上下に傾動する方向に三次元的に屈曲変位可能に連結されており、その姿勢のまま動力伝達を行うことができる。
【００１２】
なお、この実施例では、突部２１を有する側を伝動軸２とし、受部３１を有する側を被伝動軸３としたが、これはどちらが駆動源と接続しているかの違いに過ぎないので、逆に突部２１を有する側を被伝動軸とし、球面３１を有する側を伝動軸としてもよい。
【００１３】
次ぎに、図５から図８は、前記実施例とは逆に、前記摺動子３２（３２’）を突部２１に設け、長溝２２（２２’）を受部３１に設けた構造からなっている。その他の構成は前記実施例と同様であるので、同一構造には同一の符号を付してその説明を省略する。
そして、この場合も、摺動子３２（３２’）と長溝２２（２２’）との摺動により前記実施例と同様に伝動軸２と被伝動軸３とを三次元的に変位可能に連結して動力伝達を行うことができる。
【００１４】
次ぎに、前記構成は、軸受構造にも適用することができる。
この場合の軸受構造１は、前記動力伝達構造の場合とほぼ同様であるのでり、図１から図４を兼用して説明する。
即ち、前記実施例では伝動軸２と、被伝動軸３を用いたが、この実施例では一方を軸受部分の可動部２とし、他方を固定部３としている。
【００１５】
そして、両者の連結部分の一方、図示例では可動軸２の先端を略球状の突部２１に形成してある。
また、他方の被伝動軸３には、前記球状の突部２１を摺動可能に受ける略球面状の受部３１が形成してある。
【００１６】
そして、前記被伝動軸３の受部３１の所定位置には、スチールボールからなる摺動子３２（３２’）を回転可能に保持し、または固定している。
また、前記突部２１には、前記摺動子３２（３２’）に対応する個所で前記摺動子が摺動可能な直線状に延びる長溝２２（２２’）が設けられている。
【００１７】
この長溝２２の深さは、球体の表面に沿って一定の深さで窪み、摺動子３２は長溝２２に沿って転動自在になっていることが好ましい点で、前記実施例とは相違する。
その他の構成は前記動力伝達構造と同様であるので、その説明を省略する。
これにより、固定部３は、これに球面軸受された可動部２がその可動部２の軸上に設置された機械の回転に対する反力を受けることができる。
【００１８】
この軸受構造の場合も、略球状の突部２１を固定部とし、略球面状の受部３１を可動部としてもよい。
更に、前記実施例とは逆に、動力伝達構造の図５から図８で示されたように、前記摺動子３２（３２’）を突部２１に設け、長溝２２（２２’）を受部３１に設けてもよく、この場合も前記軸受構造と同様となる。
【００１９】
以上のようにこの発明では、球状の突部と球面状の受部とによる摺動と、摺動子と長溝とによる摺動とで、簡単な構成でありながら、動力伝達では三次元に変位可能に動力伝達を行うことができる。
【００２０】
また、軸受構造では、同様に軸受を行うことができる。
この動力伝達構造および軸受構造は、その用途を問わず広く用いることができる。
また、この発明は、その要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、この発明は上記の構成よりなるので、伝動軸と被伝動軸の二次元的な変位はもちろん、三次元的な変位に対して対応することができ、汎用性が高い。
また、動力伝達に限らず、一方を固定した軸受構造としても適用することができ、極めて有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】動力伝達構造で、伝動軸と被伝動軸が同一軸線上に配置された場合の縦断面図である。
【図２】同横断面図である。
【図３】伝動軸と被伝動軸とが三次元的に変位した場合の横側面図である。
【図４】同横断面図である。
【図５】球状の突部と球面状の受部を逆に設けた場合の異なる実施例を示す縦断面図である。
【図６】同横断面図である。
【図７】同伝動軸と被伝動軸とが三次元的に変位した場合の横側面図である。
【図８】同横断面図である。
【符号の説明】
１  動力伝達構造または軸受構造
２  伝動軸または軸受部分の可動部、
３  被伝動部または軸受部分の固定部、
２１  突部
２２  長溝
３１  受部
３２  摺動子
【図１】
2004156640.tif 000003
【図２】
2004156640.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004156640.tif 000008
【図７】
2004156640.tif 000009
【図８】
2004156640.tif 000010