(57)【要約】      （修正有）【課題】大きな回転トルクを伝達することができるようにした耐久性に優れた軸継手を提供することである。【解決手段】入力プレート１１と出力プレート１２を対向配置し、その入力プレート１１と出力プレート１２の対向部間にトルク伝達プレート１３を設け、そのトルク伝達プレート１３と入力プレート１１の対向部間およびトルク伝達プレート１３と出力プレート１２の対向部間に相対的に径方向に移動自在とするスライド部２０ａ，２０ｂを設け、入力プレート側のスライド部２０ａと出力プレート側のスライド部２０ｂとの間に、そのスライド方向が直交するよう９０°の位相差を設ける。そのスライド部２０ａ，２０ｂとして、軌道溝２４を外周に有するスプライン軸２２と、そのスプライン軸２２に嵌合され、軌道溝２４に沿って転動可能なボール２６を循環可能に支持する一対のボールスプラインベアリング２３とからなる２組のボールスプライン２１を採用する。【選択図】図１
2007255570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力プレートと出力プレートを対向配置し、その入力プレートと出力プレートの対向部間にトルク伝達プレートを設け、そのトルク伝達プレートと入力プレートの対向部間およびトルク伝達プレートと出力プレートの対向部間のそれぞれに相対的に径方向に移動自在とするスライド部を設け、前記入力プレート側のスライド部と出力プレート側のスライド部との間に、そのスライド方向が直交するよう９０°の位相差を設けた軸継手において、
前記スライド部が、軌道溝を外周に有するスプライン軸と、そのスプライン軸に嵌合され、軌道溝に沿って転動可能なボールを循環可能に支持する一対のボールスプラインベアリングとを有する２組のボールスプラインからなり、その２組のボールスプラインのスプライン軸を平行に配置してその軸方向長さの中央部を前記トルク伝達プレートで支持し、各スプライン軸の両端部に嵌合された一対のボールスプラインベアリングを入力プレートおよび出力プレートで支持したことを特徴とする軸継手。
【請求項２】
前記スプラインの軌道溝をトルクが入力される方向に向けて形成した請求項１に記載の軸継手。
【請求項３】
ボールスプラインベアリングの両端開口をブーツの取付けにより密封した請求項１又は２に記載の軸継手。
【請求項４】
ボールスプラインベアリングの両端開口をシールドの取付けにより密封した請求項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、平行に配置されて中心軸間にずれのある２軸の相互間で回転トルクを伝達する際に用いられる軸継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
対向配置された一対の圧延ロール間に鋼板等の圧延材を送り込んで圧延加工を行うロール圧延機においては、圧延材の厚みに応じて一対の圧延ロール間の間隔を調整できるようにしている。その圧延ロール間の間隔調整によって、一方の圧延ロールのロール軸とモータによって駆動される駆動軸の相互間には芯ずれが生じるため、上記ロール軸と駆動軸を両軸間の芯ずれが吸収可能な軸継手で連結するようにしている。
【０００３】
そのような軸継手として、オルダム継手が知られている。このオルダム継手においては、入力プレートと出力プレートの対向部間にトルク伝達プレートを設け、そのトルク伝達プレートの両面に径方向に延びる一対の角形の突条を９０°位相をずらして設け、それぞれの突条を入力プレートおよび出力プレートに形成された径方向に延びる案内溝内にスライド自在に挿入した構成であるため、駆動軸とロール軸からなる従動軸の相互間で大きな駆動力を伝達する場合、あるいは、高い回転速度を伝達する場合、突条と案内溝のスライド面におけるＰＶ値（面圧×相対速度）が上昇し、潤滑不良が生じて異常摩耗や焼付きが生じるおそれがある。
【０００４】
また、入力プレートと出力プレートの中心軸にずれ(偏心)がある場合は、トルク伝達プレートが偏心回転するため、振れ回りや振動が発生することになり、大きな偏心量で高い回転速度での使用には限界がある。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載されているように、トルク伝達プレートと入力プレートのスライド部およびトルク伝達プレートと出力プレートのスライド部にリニアボールベアリングを採用することによって、スライド部でのスライド抵抗が小さく、オルダム継手の上記のような不都合の解消に効果を挙げることができる。
【特許文献１】米国特許第３１０６０７８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載された軸継手においては、リニアボールベアリングのボールをシャフトの外周円筒面に沿って転動し、そのボールとシャフトが点接触する構成であるため、接触部における面圧が高く、大きなトルクを伝達しようとすると、シャフトの外周円筒面にボールの圧痕が形成されてシャフトを損傷させることになり、大きなトルクを伝達することができないという不都合がある。
【０００７】
この発明の課題は、大きな回転トルクを伝達することができるようにした耐久性に優れた軸継手を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、この発明においては、入力プレートと出力プレートを対向配置し、その入力プレートと出力プレートの対向部間にトルク伝達プレートを設け、そのトルク伝達プレートと入力プレートの対向部間およびトルク伝達プレートと出力プレートの対向部間のそれぞれに相対的に径方向に移動自在とするスライド部を設け、前記入力プレート側のスライド部と出力プレート側のスライド部との間に、そのスライド方向が直交するよう９０°の位相差を設けた軸継手において、前記スライド部が、軌道溝を外周に有するスプライン軸と、そのスプライン軸に嵌合され、軌道溝に沿って転動可能なボールを循環可能に支持する一対のボールスプラインベアリングとを有する２組のボールスプラインからなり、その２組のボールスプラインのスプライン軸を平行に配置してその軸方向長さの中央部を前記トルク伝達プレートで支持し、各スプライン軸の両端部に嵌合された一対のボールスプラインベアリングを入力プレートおよび出力プレートで支持した構成を採用したのである。
【０００９】
ここで、スプラインの軌道溝をトルクが入力される方向に向けて形成することにより、負荷容量が増大してより大きなトルクを伝達することができると共に、耐久性の向上を図ることができる。
【００１０】
また、ボールスプラインベアリングの両端開口を、ブーツあるいはシールドの取付けにより密封することにより、ボールスプラインベアリングの内部への異物の侵入を防止することができ、耐久性の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように、トルク伝達プレートと入力プレートのスライド部およびトルク伝達プレートと出力プレートのスライド部にボールスプラインを採用したことにより、入力プレートと出力プレートの相互間に芯ずれがあるトルクの伝達時、スプライン軸はボールスプラインベアリングに沿って軸方向に移動する。そのとき、ボールスプラインベアリングのボールはスプライン軸の軌道溝に沿って転動するため、ボールと軌道溝の接触部の面圧は小さく、ボールスプラインベアリングやスプライン軸を損傷させるようなことはないので、大きなトルクを伝達することができると共に、耐久性に優れた軸継手を得ることができる。
【００１２】
また、ボールとスプライン軸の接触が転がり接触であるため、滑り軸受を用いた場合よりもスライド抵抗を低く抑えることができ、トルク伝達プレートをスムーズに偏心回転させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１乃至図３に示すように、駆動軸１と従動軸２は軸端を対向して平行に配置され、その駆動軸１と従動軸２はこの発明にかかる軸継手１０を介して接続されている。
【００１４】
軸継手１０は、駆動軸１の軸端に取付けられた入力プレート１１と、従動軸２の軸端に取付けられて入力プレート１１と対向する出力プレート１２と、その入力プレート１１と出力プレート１２の対向面間に組込まれたトルク伝達プレート１３とを有している。
【００１５】
入力プレート１１のトルク伝達プレート１３に対向する面には２枚の連結板１４が入力プレート１１の径方向に間隔をおいて対向配置に設けられている。
【００１６】
また、出力プレート１２のトルク伝達プレート１３に対向する面にも２枚の連結板１５が出力プレート１２の径方向に間隔をおいて形成され、一方、トルク伝達プレート１３の両側面には、入力プレート１１の連結板１４間および出力プレート１２の連結板１５間に配置されるシャフト支持板１６，１７が設けられている。
【００１７】
トルク伝達プレート１３の両側面に設けられたシャフト支持板１６，１７は、トルク伝達プレート１３の中心を通って径方向に長く延び、その２枚のシャフト支持板１６，１７の相互間に９０°の位相差が設けられている。
【００１８】
トルク伝達プレート１３の一側面に設けられたシャフト支持板１６と入力プレート１１に設けられた２枚の連結板１４間には、その２枚の連結板１４間においてシャフト支持板１６が平行移動するようトルク伝達プレート１３を径方向に移動自在に支持する入力側スライド部２０ａが設けられている。
【００１９】
また、トルク伝達プレート１３の他側面に設けられたシャフト支持板１７と出力プレート１２に設けられた２枚の連結板１５間には、その連結板１５間においてシャフト支持板１７が平行移動するようトルク伝達プレート１３を径方向に移動自在に支持する出力側スライド部２０ｂが設けられている。
【００２０】
入力側スライド部２０ａと出力側スライド部２０ｂのそれぞれは、２組のボールスプライン２１からなる。図４および図５に示すように、ボールスプライン２１は、スプライン軸２２と、そのスプライン軸２２にスライド自在に嵌合された一対のボールスプラインベアリング２３とを有し、スプライン軸２２の外周には軸方向に延びる複数の軌道溝２４が等角度位置に形成されている。
【００２１】
より大きなトルクを伝達することや耐久性を考えた場合、図１に示すように、軌道溝２４をトルクが入力される方向、すなわち、図５の矢印で示すように、ボールスプラインベアリング２３のボール２６の真上から荷重がかかる方向に形成すると、軌道溝２４とボール２６の間の負荷容量が最大となるため、より有利である。
【００２２】
ボールスプラインベアリング２３は、ボール循環軌道２５を有し、そのボール循環軌道２５に多数のボール２６が移動自在に組込まれている。
【００２３】
ボール循環軌道２５は、２条の直線軌道２５ａ、２５ｂの両端を図示省略した半円状軌道で連結した長円状をなし、一方の直線軌道２５ａはボールスプラインベアリング２３の内径面で開口し、その直線軌道２５ａ内のボール２６の一部は上記開口からベアリング内に露出して軌道溝２４に沿って転動自在とされている。
【００２４】
図２および図３に示すように、２組のボールスプライン２１のスプライン軸２２は平行に配置されてその長さ方向の中央部がシャフト支持板１６，１７に支持され、そのスプライン軸２２にスライド自在に嵌合された一対のボールスプラインベアリング２３が連結板１４，１５のそれぞれで支持されている。
【００２５】
実施の形態で示す軸継手は上記の構造からなり、図１に示す駆動軸１が回転すると、その回転は軸継手１０を介して従動軸２に伝達される。その回転トルクの伝達時、駆動軸１と従動軸２の相互間に芯ずれがあると、トルク伝達プレート１３は偏心回転する状態で回転トルクを伝達する。
【００２６】
このとき、ボールスプライン２１のスプライン軸２２はボールスプラインベアリング２３に沿って軸方向に移動すると共に、ボールスプラインベアリング２３のボール２６はスプライン軸２２の軌道溝２４に沿って転動することになり、スライド抵抗は極めて小さい。
【００２７】
このため、スプライン軸２２はスムーズに軸方向に移動し、トルク伝達プレート１３は円滑に振れ回って回転トルクを伝達することになる。また、ボール２６は軌道溝２４に沿って転動するため、接触部の面圧は小さく、ボールスプラインベアリング２３やスプライン軸２２を損傷させるようなことはない。このため、大きな回転トルクを伝達することができると共に、耐久性に優れた軸継手を得ることができる。
【００２８】
図６に示すように、ボールスプラインベアリング２３の両端部に伸縮自在のブーツ３０の一端部を固定し、ブーツ３０の他端部をスプライン軸２２の外周に固定して、ボールスプラインベアリング２３の両端開口を密閉することにより、ボールスプラインベアリング２３の内部に異物が侵入するのを防止することができるため、ボールスプラインベアリング２３の耐久性の低下を抑制することができる。
【００２９】
また、図７に示すように、ボールスプラインベアリング２３の両端にシールド３１を取付けてボールスプラインベアリング２３の両端を密閉することにより、ボールスプラインベアリング２３の内部に異物が侵入するのを防止することができるため、この場合も、ボールスプラインベアリング２３の耐久性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明に係る軸継手の実施の形態を示す正面図
【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】ボールスプラインを示す一部切欠正面図
【図５】図５の縦断側面図
【図６】この発明に係る軸継手の他の例を示す一部切欠側面図
【図７】ボールスプラインの他の例を示す一部切欠正面図
【符号の説明】
【００３１】
１１    入力プレート
１２    出力プレート
１３    トルク伝達プレート
２０ａ  入力側スライド部
２０ｂ  出力側スライド部
２１    ボールスプライン
２２    スプライン軸
２３    ボールスプラインベアリング
２４    軌道溝
３０    ブーツ
３１    シールド
【図１】
2007255570.tif 000003
【図２】
2007255570.tif 000004
【図３】
2007255570.tif 000005
【図４】
2007255570.tif 000006
【図５】
2007255570.tif 000007
【図６】
2007255570.tif 000008
【図７】
2007255570.tif 000009