(57)【要約】【課題】対向２軸間の回転伝達を複数のピンとブッシュの組み合わせにより行うようにした回転軸継手において、２軸間に偏心があると回転の間にトルク伝達するピンが変化する乗り移り現象が生じて振動や騒音の原因になる。【解決手段】３個のピン９とブッシュ１６、１６’の組み合わせのうち、１つのブッシュ１６についてはピンとのあいだの遊びを小とし、他の２つのブッシュ１６’については遊びを大として、回転時に常に１個のブッシュ１６の部分でのみトルク伝達を行うことによりピンの乗り移り現象を回避する。ピンとブッシュは等間隔で設けてあるため回転の釣り合いを確保でき、組み立ても容易である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置される駆動軸と被動軸の一方の軸に、軸中心から所定半径にて軸方向に突出する複数のピンを該軸中心の周囲に等角度間隔で支持した第１の回転体を設けると共に、他方の軸に前記ピンとの対向位置に該ピンと嵌合する複数の開口部を備えた第２の回転体を設けた回転軸継手において、
前記複数の開口部のうちの何れか一つの内径を、前記ピンとの間に、前記駆動軸と被動軸との間の想定される偏心量に対応する径方向の第１の遊びを有するように設定すると共に、
他の開口部の内径を、前記ピンとの間に前記第１の遊びよりも大きな第２の遊びを有するように設定したこと
を特徴とする回転軸継手。
【請求項２】
前記第１の遊びを有する開口部とピンとの間に、該第１の遊びを許容しかつ緩衝機能を有する円筒状のブッシュを備える請求項１に記載の回転軸継手。
【請求項３】
前記ブッシュは、開口部との間に形成された環状間隙に弾性体からなるＯリングが介装されている請求項２に記載の回転軸継手。
【請求項４】
前記ブッシュは、ピンとの間に形成された環状間隙に弾性体からなるＯリングが介装されている請求項２に記載の回転軸継手。
【請求項５】
前記ブッシュは樹脂材料で形成されている請求項２から請求項４に記載の回転軸継手。
【請求項６】
前記ピンまたは開口部は、それぞれの軸の周囲に１２０度間隔で３箇所に設けられている請求項１に記載の回転軸継手。
【請求項７】
前記駆動軸は電動機軸、前記被動軸は圧縮機軸である請求項１に記載の回転軸継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向配置される２軸間で回転伝達を行うための回転軸継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
同一中心線上に対向配置される２軸間で回転を伝達する継手機構として、特許文献１に開示されているようなものが知られている。これは駆動軸または被動軸の一方に複数のピンを植えた回転体を、他方に前記ピンと嵌合するブッシュを備えた回転体をそれぞれ取り付け、ピンとブッシュとの嵌合部分にてトルクを伝達するものである。
【特許文献１】特開２００１−２８９０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ピンとブッシュとの間には対向２軸間の軸心のずれを吸収するためにある程度の遊びが設けられている。このため軸心にずれがある場合には回転の間に複数のピンとブッシュとの間でトルク伝達を受け持つ部分が移動する乗り移り現象が起きる。
【０００４】
図１は３個のピンＡ，Ｂ，Ｃを１２０度の角度間隔で配置した第１の回転体Ｐと、各ピンと対応する３カ所にブッシュａ，ｂ，ｃを設けた第２の回転体Ｑとの間で回転を伝達する継手機構を示している。各ピンＡ〜Ｃとブッシュａ〜ｃとの間には空間的な隙間もしくはブッシュを構成する弾性体により環状の遊びが設定されている。第１の回転体Ｐから第２の回転体Ｑへと回転伝達する場合、それぞれの軸心が正確に一致している場合には各ピンＡ〜Ｃはそれぞれ対応するブッシュａ〜ｃの内面に等しく当接して３カ所にてトルク伝達が行われる。これに対して、図示したように軸心間にある偏心量Δｌだけずれがあるとすると、図の（１）に示したようにピンＢとＣの２カ所でトルク伝達が行われ、ピンＡが遊んだ状態が生じる。図の（２）は前記状態から反時計方向に９０度回転した状態を示しており、このときピンＡがブッシュａに当接してピンＢと共にトルク伝達を開始すると共にピンＣに遊びが生じる。さらに９０度回転して（３）の状態ではピンＡのみによるトルク伝達状態となり、さらに９０度回転した（４）の状態ではピンＡとＣによるトルク伝達状態となる。
【０００５】
このような乗り移り現象は、相対する２軸間での回転伝達の間に振動を発生する原因となる。この問題は被動側にトルク変動を生じるような機器、例えば圧縮機などを設けた場合に顕著であり、前記回転継手を介して圧縮機を駆動すると圧縮機のトルク変動と継手の振動とが共振により大きな振動および騒音を発生することがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、同一中心線上に対向配置される駆動軸と被動軸の一方の軸に、軸中心から所定半径にて軸方向に突出する複数のピンを該軸中心の周囲に等角度間隔で支持した第１の回転体を設けると共に、他方の軸に前記ピンとの対向位置に該ピンと嵌合する複数の開口部を備えた第２の回転体を設けた回転軸継手を構成する。
【０００７】
前記複数の開口部のうちの何れか一つの内径は、前記ピンとの間に、前記駆動軸と被動軸との間の想定される偏心量に対応した径方向の第１の遊びを有するように設定する。また、他の開口部の内径は、前記ピンとの間に前記第１の遊びよりも大きな第２の遊びを有するように設定する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数のピンと開口部との組み合わせにおいて、駆動側と被動側の対向２軸間の径方向の芯ずれの有無にかかわらず、第２の遊びを設定した部分は常にピンと開口部との間に遊びを有し、比較的小さい第１の遊びを設定したピンと開口部のみが常時当接して、当該当接部分でのみトルク伝達が行われる。したがって、ピンの乗り移り現象に起因する振動の発生を確実に回避することができる。
【０００９】
ピンと開口部はそれぞれ回転体上に等角度間隔で設けてあるので良好な回転バランスを確保することができると共に、複数のピンのそれぞれをどの開口部と組み合わせるかは自由であるので、駆動側と被動側を結合する組み立てに当たり位置合わせ作業等の面倒を生じることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図２〜図４において、１１は駆動軸、１２は被動軸であり、これらは同一中心線上に対向配置される。前記駆動軸１１と被動軸１２の軸端にはそれぞれ対向するように円盤状の回転体１３と１４が設けられる。駆動側の回転体１３には、図２に示されるように軸中心から所定半径位置に１２０度の等角度間隔で３個のピン１５が、対向する回転体１４に向けて軸方向に植設されている。被動側の回転体１４には、前記３個のピン１５と対応するように３箇所に同一内径の孔部１４ａが形成されており、そのうち１箇所には第１の開口部を形成するブッシュ１６が、他の２箇所には第２の開口部を形成するブッシュ１６’が、それぞれ嵌装されている。
【００１１】
各ブッシュ１６，１６’は潤滑性および緩衝性を有する樹脂材料からなる。第１の開口部を形成するブッシュ１６は孔部１４ａに対しては締り嵌めで固定されるが、ピン１５に対しては回転可能な程度の隙間を有している。この場合、駆動軸１１と被動軸１２との間の偏心はブッシュ１６の弾性変形よる遊びで吸収される。前記遊びの量は、通常は駆動軸１１と被動軸１２との間で設計上想定される最大偏心量に基づいて設定されている。
【００１２】
他の２箇所のブッシュ１６’も孔部１４ａに対しては締り嵌めで固定されるが、図４に示されるようにその内径はピン１５の外径よりも大きく、ピン１５との間に環状隙間による遊びが設けられている。図５に示されるようにブッシュ１６’はピン１５に隙間無く嵌合し、その外径部と孔部１４ａの内径部との間に隙間を生じるような構成としてもよい。
【００１３】
前記構成に基づき、駆動軸１１から被動軸１２へと回転が伝達されるとき、３箇所のピン１５とブッシュ１６または１６’との組み合わせのうち、ブッシュ１６’についてはピン１５との間に隙間があり、ブッシュ１６とピン１５との嵌合部分よりも大きな遊びを有するため、駆動側と被動側の対向２軸間の径方向の芯ずれの有無にかかわらず、ブッシュ１６の部分でのみピン１５を介して駆動軸１１のトルクが伝達される。したがって、ピンの乗り移り現象に起因する振動の発生を回避することができる。
【００１４】
ピン１５とブッシュ１６または１６’はそれぞれの回転体上に等角度間隔で設けてあるので良好な回転バランスを確保することができる。また、複数のピン１５とブッシュ１６または１６’とは回転角度上の３箇所のどの組み合わせでも結合できるので、位置合わせ作業は不要であり組み立てが容易である。
【００１５】
図６と図７にそれぞれ本発明の他の実施形態を示す。図６は第１の開口部を形成するブッシュ１６の内径部とピン１５の外径部との間に隙間を形成し、該隙間にゴム等の弾性体からなるＯリング１７を介装したもの、図７は第１の開口部を形成するブッシュ１６の外径部と孔部１４ａとの間に隙間を形成し、該隙間にゴム等の弾性体からなるＯリング１７を介装したものである。
【００１６】
これらの実施形態によれば、Ｏリング１７により径方向の相対変位がより大きく確保できるので、温度変化等によるブッシュ１６の変形が大きい場合でも確実に振動の発生を防止することができる。またＯリング１７のみで２軸間の偏心に対応することも可能であり、その場合にはブッシュ１６として変形量の小さい材質、例えば硬質樹脂や金属製のものを適用することができる。
【実施例】
【００１７】
図８は本発明による回転軸継手を適用した圧縮機駆動装置の実施例である。構造上で図２ないし図３と対応する部分には同一の符号を付して示してある。図において、２１は圧縮機、２２は圧縮機２１を駆動する電動機である。圧縮機２１は、外周に螺旋状の山部を有する雄ロータ２３と、雄ロータ２３の山部に対応する螺旋状の谷部を外周に有する雌ロータ２４とが互いに微小な隙間を介してかみ合うように、それぞれ軸２５、１２を介してハウジング２６内に回転可能に支持されている。各ロータ２３、２４を互いに逆方向に同期回転させるために前記軸２５、１２には相互にかみ合う歯車２７、１４が取り付けられている。
【００１８】
電動機２２は、その駆動軸１１の端部に取り付けられた円盤状の伝達板１３と共にギヤケーシング２８に収装されている。前記ハウジング２６とギヤケーシング２８とは、前記雌ロータ軸１２と電動機軸１１とが対向する位置関係となるように図示しないボルト等の締結具により締結される。
【００１９】
電動機軸１１の端部に設けられた伝達板１３には複数のピン１５が対向する歯車１４に向けて軸方向に植設されており、一方前記歯車１４には前記ピン１５と対応する位置に該ピン１５が嵌合する樹脂製のブッシュ１６が挿入されている。ハウジング２６とギヤケーシング２８とを締結した状態で前記ピン１５がブッシュ１６に嵌合し、電動機軸１１の回転力を雌ロータ軸１２に伝達し、圧縮機２１を駆動する。
【００２０】
図２〜７に示した本発明の実施形態との関係では前記電動機軸１１、雌ロータ軸１２、伝達板１３、歯車１４がそれぞれ駆動軸、被動軸、駆動側の回転体、被動側の回転体に相当し、これらが複数のピン１５とブッシュ１６（１６’）との組み合わせのうち１箇所でのみ回転伝達を行う実施形態と同様の回転軸継手を構成している。これにより、電動機２２で圧縮機２１を駆動するときに前記回転軸継手の部分でピンの乗り移り現象に起因する共振および騒音の発生を抑えて、静粛な運転を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】トルク伝達部分の乗り移り現象の説明図。
【図２】本発明の第１の実施形態の正面図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態の図４に相当する断面図。
【図６】本発明の第３の実施形態の縦断面図。
【図７】本発明の第４の実施形態の縦断面図。
【図８】本発明の一実施例の概略構成を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００２２】
１１    駆動軸
１２    被動軸
１３    回転体（駆動側）
１４    回転体（被動側）
１４ａ  孔部
１５    ピン
１６    ブッシュ（第１の開口部）
１６’  ブッシュ（第２の開口部）
１７    Ｏリング
２１    圧縮機
２２    電動機
【図１】
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【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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