(57)【要約】【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円筒状の転動体を介して動力を伝達する方式の軸継手において、転動体の傾きによるトラブルを防止し、かつ径方向サイズの大型化を抑えることである。【解決手段】各転動体３の軸を含む平面内での回転を拘束するスライダ９を、保持器４の長孔７の位置から外周側へのみ張り出すように設けることにより、各転動体３をプレート軸方向と平行に保って、転動体３の案内溝５、６への噛み込みを防止するとともに、従来のスライダを設けたものよりも隣り合う転動体３どうしの間の距離を縮めて、継手の径方向サイズの小型化が図れるようにしたのである。【選択図】図１
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【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、複数の直線状に延びる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、各案内溝に両端部を案内されて転動する円筒状の転動体を配し、前記各案内溝と所定の角度をなす直線状の長孔に前記各転動体の中央部を通して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、前記各転動体を貫通孔に通した状態で保持器と係合して転動体の軸を含む平面内での回転を拘束するスライダを、前記保持器の長孔の位置から外周側へ張り出すように設けたことを特徴とする軸継手。
【請求項２】
前記各スライダと前記保持器の長孔よりも外周側の部位との間に、直動軸受または摺動部材を介在させたことを特徴とする請求項１に記載の軸継手。
【請求項３】
前記各スライダが、そのスライド方向両端の保持器中心側コーナ部を除去されていることを特徴とする請求項１または２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６および図７は、上述した方式の軸継手の一例を示す（特願２００５−１５４０９０号（図５、図６）参照。）。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、各案内溝交差位置に円筒状の転動体５５を配して、その両端部を各案内溝５３、５４で案内し、中央部を保持器５６の長孔５７に通して保持するようにしたものである。なお、図６および図７は、説明上、両回転部材５１、５２が同心の状態を示しているが、通常は両者の回転軸がずれた（偏心した）状態で使用される。
【０００５】
前記各転動体５５は、その両端部の外周に嵌め込まれた転がり軸受５８を介して、各案内溝５３、５４の凹部５３ａ、５４ａと転接している。また、転動体５５中央部は保持器５６の両側のスライダ５９に通されており、両スライダ５９を連結する柱部材の外周に保持器５６の長孔５７内を転動する転がり軸受６０が嵌め込まれて、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となっている。そして、この状態で転動体５５が駆動側の回転部材５１に押されることにより、案内溝５３、５４および保持器５６の長孔５７の内側を転動しながら従動側の回転部材５２を押して動力を伝達する。
【０００６】
ここで、前記スライダ５９は、円筒状の転動体５５を通した状態で保持器５６と係合して転動体５５の軸を含む平面内での回転を拘束することにより、転動体５５が回転部材軸方向に対して傾いて案内溝５３、５４に噛み込むトラブルを防止するものである。
【０００７】
ところが、上述した軸継手では、スライダが保持器の長孔の位置から中心側および外周側へ張り出しているうえ、保持器に対してスムーズに相対移動できるように、長孔の中心側および外周側に長孔縁部と転接する直動軸受を有しているので、ある程度の大きさを必要とする。このため、各スライダが両回転部材の偏心に伴って相対的な位置を変えても隣り合うものと干渉しないようにするには、隣り合う転動体どうしの間の距離を広くとることが必要となり、配置できる転動体の数が制限される。その結果、一定の継手径方向サイズに対して得られるトルク負荷容量の上限が低くなり、必要なトルク負荷容量を得るためには、スライダを設けない場合よりも径方向サイズを大きくせざるをえない場合が多かった。
【０００８】
一方、負荷容量を低く設定して転動体数を減らしたり、偏心量を小さくしたりすれば、径方向サイズを小さくすることはできるが、継手性能が低下し、使用できる範囲が限定されてしまう。
【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円筒状の転動体を介して動力を伝達する方式の軸継手において、転動体の傾きによるトラブルを防止し、かつ径方向サイズの大型化を抑えることである。
【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、複数の直線状に延びる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、各案内溝に両端部を案内されて転動する円筒状の転動体を配し、前記各案内溝と所定の角度をなす直線状の長孔に前記各転動体の中央部を通して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、前記各転動体を貫通孔に通した状態で保持器と係合して転動体の軸を含む平面内での回転を拘束するスライダを、前記保持器の長孔の位置から外周側へ張り出すように設けた。
【００１１】
すなわち、各転動体の軸を含む平面内での回転を拘束するスライダを、保持器の長孔よりも中心側へ張り出さないように設けることにより、スライダで各転動体を回転部材軸方向と平行に保って、転動体の案内溝への噛み込みを防止するとともに、従来のスライダを設けたものよりも隣り合う転動体どうしの間の距離を縮めて、継手の径方向サイズの小型化が図れるようにしたのである。
【００１２】
上記の構成においては、前記各スライダと前記保持器の長孔よりも外周側の部位との間に、直動軸受または摺動部材を介在させて、スライダおよび転動体が保持器に対してスムーズに相対移動できるようにするとよい。
【００１３】
また、前記各スライダを、そのスライド方向両端の保持器中心側コーナ部を除去したものとすれば、隣り合う転動体どうしをさらに接近させることができ、継手の一層の小型化が可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の軸継手は、上述したように、スライダを保持器の長孔の位置から外周側へのみ張り出すように設けたものであるから、転動体の案内溝への噛み込みを防止して継手動作の安定化を図れるうえ、従来のスライダを設けた軸継手に比べて、隣り合う転動体どうしの間の距離を縮めることができ、径方向サイズを小さくしたコンパクトな設計が可能となる。また、スライダと保持器との間に介在させる直動軸受や摺動部材の数が従来の半分ですむため、部品コストの低減、およびこれらの部材を取り付けるための溝等の加工工数や組立工数の削減が図れる。
【００１５】
一方、径方向サイズを従来と同じにした場合は、転動体の数を増やしてトルク負荷容量を大きくしたり、回転部材の案内溝や保持器の長孔を長くして偏心量を大きくしたりすることができる。また、直動軸受や摺動部材は保持器の長孔よりも外周側にのみ設けられるので、保持器中央部の孔を従来よりも大きくして保持器の軽量化を図ることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図１乃至図５に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図４は、第１の実施形態を示す。この軸継手は、図１および図２に示すように、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入出力軸Ａ、Ｂのそれぞれに固定されるプレート（回転部材）１、２と、両プレート１、２間に配される複数の円筒状の転動体３と、各転動体３のプレート径方向の移動を拘束する保持器４とを備え、各転動体３を介して両プレート１、２間で動力を伝達するものである。なお、図１および図２は、説明上、入出力軸Ａ、Ｂが同心の状態を示しているが、通常は後述するように入出力軸Ａ、Ｂの回転軸がずれた（偏心した）状態で使用される。
【００１７】
前記各プレート１、２は、それぞれドーナツ状の円盤で、内周側に形成された筒部で入力軸Ａおよび出力軸Ｂの軸端部外周に嵌め込まれて、軸方向で対向する状態で固定されている。各プレート１、２には、それぞれ複数の案内溝５、６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ように設けられており、各案内溝交差位置に、転動体３がプレート軸方向と平行に組み込まれている。
【００１８】
前記各案内溝５、６は、それぞれ直線状に延びるように形成されており、その内側面には一定の深さの凹部５ａ、６ａが設けられ、この凹部５ａ、６ａで転動体３の両端部を案内するようになっている。なお、各案内溝は、必ずしもこの実施形態のようにプレートを貫通する必要はなく、両プレートの対向面に設けられていればよい。
【００１９】
前記保持器４は、環状に形成され、各案内溝５、６と４５度をなす方向に直線状に延びる長孔７が周方向に等間隔で複数設けられており、これらの各長孔７に転動体３の中央部を通して保持するようになっている。
【００２０】
前記各転動体３は、その両端部の外周に嵌め込まれた転がり軸受８を介して、各案内溝５、６の凹部５ａ、６ａと転接している。また、転動体３中央部は保持器４の両側に設けられたスライダ９の貫通孔９ａに通されており、両スライダ９を連結する２本の柱部材１０の外周に保持器４の長孔７内を転動する転がり軸受１１がそれぞれ嵌め込まれて、転動体３が保持器４にプレート径方向の移動を拘束された状態となっている。
【００２１】
前記各スライダ９は、矩形の板状部材で、その約半分の部分が保持器４の長孔７の位置から外周側へ張り出しており、保持器４との対向面に取り付けられた直動軸受１２で保持器４の外周側の長孔７縁部と転接している。これにより、転動体３の軸を含む平面内での回転が拘束されるとともに、スライダ９および転動体３が保持器４に対してスムーズに相対移動できるようになっている。なお、直動軸受１２には、平板状の保持器に針状ころを組み込んだものが使用されている。また、直動軸受に代えて、摺動部材（すべり軸受）を設けるようにしてもよい。
【００２２】
次に、この軸継手の動力伝達のメカニズムについて説明する。この軸継手の入力軸Ａが回転駆動されて、これに固定されたプレート１が回転すると、この入力側プレート１の案内溝５に周方向から押された転動体３が、保持器４でプレート径方向の移動を拘束された状態で、出力軸Ｂに固定されたプレート２の案内溝６を押して出力側プレート２を回転させることにより、出力軸Ｂに動力が伝達される。なお、入力軸Ａの回転方向が変わったり、入出力軸Ａ、Ｂの駆動側と従動側が逆になったりしても、同じメカニズムで動力伝達が行われる。
【００２３】
このとき、各転動体３は、各プレート１、２から受ける力の作用点および方向が同軸上にないため回転モーメントが発生するが、転動体３を通すスライダ９と保持器４との係合により軸を含む平面内での回転を拘束されているので、プレート軸方向と平行な姿勢を保つことができ、案内溝５、６へ噛み込むおそれがない。
【００２４】
上記動力伝達メカニズムは、入出力軸Ａ、Ｂが偏心した通常の使用状態でも基本的に同じである。図３は、図１および図２に示した同心状態から入力側プレート１が上方へ偏心量ｅだけ偏心し、これに伴って保持器４が上方および左方へｅ／２だけ偏心した状態を示す。この状態でも、両プレート１、２および保持器４は、それぞれ同心状態と同様に振れ回りすることなく同期回転する。一方、各転動体３は、案内溝５、６および保持器４の長孔７の交差位置がプレート周方向で変化することにより、案内溝５、６および保持器４の長孔７の内側を移動しながら両プレート１、２間で動力を伝達するようになる。
【００２５】
図３の状態は、その一部を拡大して図４に示すように、複数のスライダ９のうちの隣り合う２つが最も接近した状態である。このとき、図４に示した２つのスライダ９の最も接近している部位は、スライド方向一端と他端の保持器中心側のコーナ部である。従って、この状態ではこれらのスライダ９が互いに干渉することはないが、従来のようにスライダが保持器の長孔よりも中心側へ張り出していると、スライダどうしの干渉が生じることになる。
【００２６】
この軸継手は、上記の構成であり、スライダ９が保持器４の長孔７の位置から外周側へのみ張り出し、中心側へ張り出さないように設けたので、従来のスライダを有するものよりも隣り合う転動体３どうしの間の距離を縮めて、径方向サイズを小さくすることができる。
【００２７】
図５は第２の実施形態を示す。この実施形態では、第１の実施形態をベースとして、各スライダ９のスライド方向両端の保持器中心側コーナ部を除去することにより、図３の状態よりも隣り合う転動体３どうしを接近させることができ、偏心量を大きくとれるようになっている。同時に、スライダ９および直動軸受１２を延長して、直動軸受１２と保持器４との間の接触圧を低くし、スライダ９が保持器４に対してよりスムーズに相対移動できるようにしている。また、図示は省略するが、偏心量やスライダ９および直動軸受１２の寸法を第１の実施形態と同じにして、継手の一層の小型化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施形態の軸継手の側面図（回転軸が同心）
【図２】図１のII−II線断面図
【図３】図１の軸継手の使用状態を示す側面図（回転軸が偏心）
【図４】図３の要部拡大側面図
【図５】第２の実施形態の軸継手の図４に対応する要部拡大側面図
【図６】従来の軸継手の側面図（回転軸が同心）
【図７】図６のVII−VII線断面図
【符号の説明】
【００２９】
１、２  プレート（回転部材）
３  転動体
４  保持器
５、６  案内溝
７  長孔
８  転がり軸受
９  スライダ
９ａ  貫通孔
１０  柱部材
１１  転がり軸受
１２  直動軸受
Ａ  入力軸
Ｂ  出力軸
【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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