(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸とジョイントの端部に設けられた筒状カップリング部とをスプラインを介して着脱自在に連結する軸継手において、前記駆動軸の端部外周に周方向に延びる係合溝を形成し、前記カップリング部には半径方向に貫通する貫通孔を設け、その貫通孔内に前記係合溝に係合可能なボールを組込み、前記カップリング部の外側に嵌合された回転可能なセットリングの内周に周方向に延びて前記ボールを係合溝に係合する状態に保持する保持溝と、その保持溝の周方向一端に連続して前記係合溝から外れる位置まで前記ボールの径方向外方への移動を許容する切欠部とを設け、前記保持溝の周方向他端がボールに当接する方向に向けてセットリングに回転力を付与する捩りコイルばねを設けたことを特徴とする軸継手。
【請求項２】
前記セットリングが、繊維強化プラスチックから成る請求項1に記載の軸継手。
【請求項３】
前記切欠部の前記保持溝側の壁面をテーパ面とした請求項１又は２に記載の軸継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動軸に対して被駆動軸を着脱自在に連結する軸継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、トラクタには、草刈り機や播種機等の各種作業機械が着脱自在に連結される。各種の作業機械はトラクタにより牽引されるため、トラクタの駆動軸と作業機械の被駆動軸は相対的に角度を取って動力伝達されることになる。そのため、作業機械の被駆動軸にユニバーサルジョイントや等速ジョイントを接続し、そのジョイントをトラクタの駆動軸に対して着脱するようにしている。
【０００３】
上記ジョイントと駆動軸の着脱の容易化を図るため、特許文献１に記載された軸継手においては、ユニバーサルジョイントのヨーク基部に半径方向に貫通する貫通孔を形成し、その貫通孔内に駆動軸の端部に形成された周方向の係合溝に対して係合可能なボールを組込み、前記ヨーク基部の外側にはセットリングと、そのセットリングを軸方向に付勢するばねとを設け、上記セットリングの軸方向の移動によりボールの径方向への移動を制御し、上記ボールの径方向外方への移動を自由とする状態で駆動軸とユニバーサルジョイントの着脱を行なうようにしている。
【特許文献１】特許第３０４０９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の軸継手においては、上記のように、セットリングの軸方向の移動によってボールの径方向への移動を制御する構成であるため、ヨーク基部の外径面上にセットリングを軸方向に移動させるためのスライドスペースを確保しなければならず、軸継手の軸方向長さが長くなるという不都合がある。
【０００５】
この発明の課題は、駆動軸とジョイントとを着脱自在に連結する軸継手の軸方向長さのコンパクト化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、この発明においては、駆動軸とジョイントの端部に設けられた筒状カップリング部とをスプラインを介して着脱自在に連結する軸継手において、前記駆動軸の端部外周に周方向に延びる係合溝を形成し、前記カップリング部には半径方向に貫通する貫通孔を設け、その貫通孔内に前記係合溝に係合可能なボールを組込み、前記カップリング部の外側に嵌合された回転可能なセットリングの内周に周方向に延びて前記ボールを係合溝に係合する状態に保持する保持溝と、その保持溝の周方向一端に連続して前記係合溝から外れる位置まで前記ボールの径方向外方への移動を許容する切欠部とを設け、前記保持溝の周方向他端がボールに当接する方向に向けてセットリングに回転力を付与する捩りコイルばねを設けた構成を採用したのである。
【０００７】
ここで、セットリングを繊維強化プラスチックによって成形することにより、軸継手の軽量化を図ることができると共に、錆の発生がないため、耐久性の向上を図ることができる。
【０００８】
また、切欠部の保持溝側の壁面を、その保持溝側に傾斜するテーパ面とすると、切欠部がボールと対向する状態から捩りコイルばねの弾性によりセットリングが復帰回転される際、テーパ面がボールを押圧するため、ボールを径方向内方にスムーズに移動させることができると共に、セットリングを捩りコイルばねによって保持溝がボールと対向する位置までスムーズに復帰回転させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成すれば、セットリングを捩りコイルばねの弾性に抗して回転させると、切欠部の端壁がボールに当接して上記切欠部がボールと対向するため、上記ボールの径方向外方への移動を自由とすることができ、その状態においてカップリング部と駆動軸の着脱を行なうことができる。
【００１０】
また、カップリング部内に駆動軸を挿入したのち、セットリングの保持を解除すると、捩りコイルばねの弾性によりセットリングが復帰回転して保持溝の他端がボールに当接し、上記保持溝によりボールの径方向外方への移動を防止することができ、ボールを駆動軸の係合溝に係合する状態に保持することができる。
【００１１】
このように、セットリングを回転させることにより、ボールの径方向への移動を制御することができるため、セットリングを軸方向にスライドさせてボールの径方向への移動を制御する従来の軸継手に比較して軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、駆動軸1に対してジョイントＪを着脱させるようにした軸継手を示す。
【００１３】
ここで、ジョイントＪとして、外輪１１の円筒形内面１２と内輪１３の球径外面１４とに軸方向に延びる複数のボール溝１５、１６を周方向に等間隔に形成し、外輪１１のボール溝１５と内輪１３のボール溝１６間にボール１７を組込み、各ボール１７を保持する保持器１８には外輪１１の円筒形内面１２に接触案内される球径外面１９と、内輪１３の球径外面１４に接触案内される球径内面２０とを形成し、その球径内面２０の中心と上記球径外面１９の中心をジョイント中心に対して左右に等距離オフセットさせたダブルオフセット形の等速ジョイントが採用されている。
【００１４】
外輪１１の端部には筒状のカップリング部２１が形成され、そのカップリング部２１の内側に対して駆動軸１が抜き差し自在とされている。
【００１５】
駆動軸１とカップリング部２１とはスプライン２２を介して結合される。また、駆動軸１の端部外周には係合溝２が形成されている。
【００１６】
カップリング部２１には半径方向に貫通する複数の貫通孔２４が周方向に等間隔に形成され、各貫通孔２４内に上記駆動軸１の係合溝２に対して係合可能なボール２５が組込まれている。貫通孔２４の上記カップリング部２１の内周で開口する開口端には、ボール２５の一部がカップリング部２１内に臨む状態でボール２５を抜け止めする突出部２６が設けられている。
【００１７】
カップリング部２１の外周にはセットリング２７が回転自在に嵌合されている。セットリング２７はカップリング部２１の外周に形成された肩２８と、カップリング部２１の端部外周に取付けられた止め輪２９によって軸方向に位置決めされている。
【００１８】
図１および図２に示すように、セットリング２７の内周には周方向に延びる保持溝３０と、その保持溝３０の周方向一端部に切欠部３１とが形成され、上記切欠部３１の保持溝３０側の壁面はテーパ面３２とされている。
【００１９】
保持溝３０は、ボール２５が駆動軸１の係合溝２に係合する状態でボール２５の径方向外方への移動を防止して、ボール２５を係合状態に保持するようになっている。一方、切欠部３１は、上記ボール２５と対向する状態で係合溝２と係合解除し得る位置までボール２５の径方向外方への移動を自由とする深さとされている。
【００２０】
図１および図３に示すように、セットリング２７と外輪１１の端面間には捩りコイルばね３３が組込まれている。この捩りコイルばね３３は、保持溝３０の他端がボール２５に当接する方向に向けてセットリング２７を付勢している。
【００２１】
実施の形態で示す軸継手は上記の構造から成り、駆動軸１とカップリング部２１の接続に際しては、捩りコイルばね３３の弾性に抗してセットリング２７を回転し、図５に示すように、切欠部３１をボール２５に対向させた状態でカップリング部２１の一端からカップリング部２１の内側に駆動軸１を挿入し、係合溝２がボール２５と対向する位置まで駆動軸１を挿入したのち、セットリング２７の保持を解除し、捩りコイルばね３３の復元弾性により、セットリング２７を復帰回転させる。
【００２２】
図５に示すように、セットリング２７の回転によってボール２５に切欠部３１を対向させると、ボール２５は切欠部３１内に挿入する方向に向けて移動自在となり、カップリング部２１の内側に対する駆動軸１の挿入によりボール２５が径方向外方に移動し、カップリング部２１内に駆動軸１をスムーズに挿入することができる。
【００２３】
カップリング部２１の内側に対する駆動軸１の挿入後、セットリング２７の保持を解除し、捩りコイルばね３３の復元弾性により、セットリング２７を復帰回転させると、切欠部３１のテーパ面３２がボール２５を押圧するため、ボール２５は径方向内方に移動して係合溝２に係合する。
【００２４】
セットリング２７は、図２に示すように保持溝３０の他端がボール２５に当接する位置まで復帰回転し、その復帰回転により保持溝３０がボール２５と対向するため、ボール２５は上記保持溝３０によって径方向外方に移動するのが防止され、係合溝２とボール２５の係合によって駆動軸１とカップリング部２１は接続状態に保持される。
【００２５】
駆動軸１とカップリング部２１の接続解除に際しては、前述と同様にセットリング２７を捩りコイルばね３３の弾性に抗して回転させ、切欠部３１をボール２５に対向させた状態で駆動軸１を引き抜き、その引き抜き後、セットリング２７の保持を解除して、捩りコイルばね３３の復元弾性によりセットリング２７を復帰回転させる。
【００２６】
実施の形態で示すように、セットリング２７の回転によってボール２５の径方向への移動を制御することにより、セットリングを軸方向に移動させてボールの径方向への移動を制御するようにした従来の軸継手に比較し、セットリングの組込みに大きなスペースを確保する必要がないため、軸方向長さのコンパクトな軸継手を得ることができる。
【００２７】
ここで、セットリング２７をガラス繊維等の繊維で強化された繊維強化プラスチックで成形すると、軸継手の軽量化を図ることができると共に、錆の発生がないため、耐久性の向上を図ることができる。
【００２８】
実施の形態では、ジョイントＪとしてダブルオフセット形の等速ジョイントを示したが、ジョイントＪはこれに限定されない。例えば、ボールフィックストジョイントやアンダカッタフリージョイントのような固定式ジョイントであってもよく、あるいは、トリポードジョイントのような摺動式ジョイントであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明に係る軸継手の実施の形態を示す縦断正面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図
【図４】カップリング部と駆動軸の接続前の状態を示す断面図
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図
【符号の説明】
【００３０】
１    駆動軸
２    係合溝
Ｊ    ジョイント
２１  カップリング部
２４  貫通孔
２５  ボール
２７  セットリング
３０  保持溝
３１  切欠部
３２  テーパ面
３３  捩りコイルばね
【図１】
0004584077.tif 000002
【図２】
0004584077.tif 000003
【図３】
0004584077.tif 000004
【図４】
0004584077.tif 000005
【図５】
0004584077.tif 000006