(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するとともに、トルク負荷能力を高めることである。【解決手段】保持器４と係合してシャフト（円筒状転動体）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の両側に設け、保持器４を挟んで対向するスライダ９どうしを、保持器４の長孔７を貫通する連結部材１１で連結するとともに、連結部材１１の両端部にスライダ９の外側面と係合する止め輪１２を取り付けて、スライダ９どうしの離反を拘束することにより、シャフト３の案内溝５、６への噛み込みを防止するとともに、各スライダ９が保持器４から受ける垂直抗力がシャフト３に引張力として伝わらないようにして、トルク負荷能力を高めたのである。【選択図】図２
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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、前記各回転部材と保持器との間に、前記転動体を貫通孔に通した状態で前記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設け、前記保持器を挟んで対向するスライダどうしを、前記保持器の長孔を貫通する連結部材で連結するとともに、前記スライダどうしの離反を拘束する手段を設けたことを特徴とする軸継手。
【請求項２】
前記スライダどうしの離反を拘束する手段が、前記連結部材の両端部にスライダの外側面と係合する止め輪を取り付けるものであることを特徴とする請求項１に記載の軸継手。
【請求項３】
前記スライダどうしの離反を拘束する手段が、前記連結部材として頭部付きのおねじ部材を用い、このおねじ部材を一方のスライダの外側面から他方のスライダへねじこむものであることを特徴とする請求項１に記載の軸継手。
【請求項４】
前記スライダどうしの離反を拘束する手段が、前記連結部材の両端にスライダの外側面と係合するかしめ部を形成するものであることを特徴とする請求項１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５は上述した方式の軸継手の一例を示す（特願２００５−１５４０９０号参照）。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シャフト（円筒状転動体）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５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】
前記各シャフト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、シャフト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を連結する連結部材（柱部材）６０の外周に保持器５６の長孔５７内を転動する転がり軸受６１が嵌め込まれて、シャフト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、この状態でシャフト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、両回転部材５１、５２と保持器５６から作用点および方向の異なる力を受けるシャフト５５を通した状態で保持器５６と係合して、シャフト５５の軸を含む平面内での回転を拘束することにより、シャフト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】
ところで、この軸継手では、前記各スライダ５９がシャフト５５に発生する回転モーメントを受けて保持器５６を押圧する際に保持器５６から垂直抗力を受けるが、その垂直抗力は両スライダ５９を連結する連結部材６０と連結部材６０端部が差し込まれた取付穴５９ａの内周面との間の摩擦のみでは支えきれない。そこで、各スライダ５９の保持器５６から離れる方向の移動を拘束するためにシャフト５５両端部に止め輪６２を取り付けている。しかし、この構造では、各スライダ５９が保持器５６から受ける力が止め輪６２を介してシャフト５５に引張力として伝わってしまい、シャフト５５が両回転部材５１、５２および保持器５６からの曲げ力と引張力とを同時に受けることになるため、シャフト５５の強度が不足してトルク負荷能力が低くなってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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するとともに、トルク負荷能力を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、前記各回転部材と保持器との間に、前記転動体を貫通孔に通した状態で前記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設け、前記保持器を挟んで対向するスライダどうしを、前記保持器の長孔を貫通する連結部材で連結するとともに、前記スライダどうしの離反を拘束する手段を設けた。
【００１０】
すなわち、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保持器の両側に設け、保持器を挟んで対向するスライダどうしの離反を拘束することにより、各スライダで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、各スライダが保持器から受ける垂直抗力が転動体に引張力として伝わらないようにして、トルク負荷能力を高めたのである。
【００１１】
上記の構成において、前記スライダどうしの離反を拘束する手段としては、前記連結部材の両端部にスライダの外側面と係合する止め輪を取り付けるものを採用することができる。また、前記連結部材として頭部付きのおねじ部材を用い、このおねじ部材を一方のスライダの外側面から他方のスライダへねじこむものとすることもできる。あるいは、前記連結部材の両端にスライダの外側面と係合するかしめ部を形成するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の軸継手は、上述したように、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保持器の両側に設け、保持器を挟んで対向するスライダどうしの離反を拘束するようにしたものであるから、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し、転動体にスライダが起因となる引張力が作用せず、転動体が強度不足となるおそれが少ないため、従来のスライダを設けたものよりもトルク負荷能力を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１乃至図４に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１および図２は、第１の実施形態を示す。この軸継手は、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シャフト（円筒状転動体）３と、各シャフト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、各シャフト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。
【００１４】
前記各プレート１、２は、それぞれドーナツ状の円盤で、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シャフト３がプレート軸方向と平行に組み込まれている。
【００１５】
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でシャフト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。
【００１６】
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にシャフト３の中央部を通して保持するようになっている。一方、シャフト３は、その両端部の外周に転がり軸受８が嵌め込まれており、これらの転がり軸受８を介して各案内溝５、６の凹部５ａ、６ａと転接している。そして、各プレート１、２と保持器４との間には、シャフト３を貫通孔９ａに通した状態で保持器４と係合する平板状のスライダ９が設けられ、これによりシャフト３の軸を含む平面内での回転が拘束されている。また、各スライダ９の保持器４との対向面には、保持器４の長孔７縁部と転接する直動軸受１０が取り付けられ、スライダ９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１０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。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。
【００１７】
また、保持器４を挟んで対向するスライダ９どうしは、保持器４の長孔７を貫通する２本の円柱状の連結部材１１で連結されている。各連結部材１１は、スライダ９の外側面から突出する両端部にスライダ９外側面と係合する止め輪１２が取り付けられて、スライダ９に抜け止めされている。そして、各連結部材１１の外周には保持器４の長孔７内を転動する転がり軸受１３が嵌め込まれ、これによりシャフト３がスライダ９を介して保持器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。
【００１８】
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シャフト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。
【００１９】
このとき、各シャフト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、シャフト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。
【００２０】
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。すなわち、図示は省略するが、入出力軸Ａ、Ｂが偏心すると、案内溝５、６の交差位置がプレート周方向で変化し、各シャフト３が案内溝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。
【００２１】
この軸継手は、上記の構成であり、保持器４を挟んで対向するスライダ９どうしを連結する連結部材１１を止め輪１２で抜け止めして、スライダ９どうしの離反を拘束しているので、各スライダ９が保持器４から受ける垂直抗力は連結部材１１に引張力として作用し、シャフト３には伝わらない。ここで、スライダ９の連結部材１１は、両持ち支持の状態で保持器４からの力を受け、片持ち支持で各プレート１、２から力を受けるシャフト３に比べて、設計上、曲げ応力に余裕がある。従って、シャフトに引張力が作用する構造の従来の軸継手よりも高いトルク負荷能力が得られる。
【００２２】
図３は第２の実施形態を示す。この軸継手は、第１の実施形態のスライダ９の連結部材１１に代えて頭部付きおねじ部材１４を用い、このおねじ部材１４を一方のスライダ９の外側面から他方のスライダ９へねじこむことにより、スライダ９どうしの離反を拘束するようにしている。なお、おねじ部材１４の胴部外周には、転がり軸受１３との間にスリーブ１５が嵌めこまれている。このように連結部材をねじ式に置き換えることにより、スライダ９と保持器４との間の隙間の寸法精度を確保しやすくなり、スライダ９が保持器４に沿ってよりスムーズに動くようにすることができる。
【００２３】
図４は第３の実施形態を示す。この実施形態では、スライダ９の外側面に凹部を設けて、連結部材１６の両端にこの凹部に係合するかしめ部１６ａを形成することにより、スライダ９どうしの離反を拘束するようにしている。これにより、第２実施形態と同様にスライダ９と保持器４との間の隙間寸法の精度向上が図れるとともに、第１実施形態の止め輪１２や第２実施形態のスリーブ１５が不要となり、部品点数の削減が図れる。
【００２４】
なお、保持器を挟んで対向するスライダどうしの離反を拘束する手段は、上述した実施形態で説明した方法に限らず、例えば、両スライダを連結する連結部材の両端部をそれぞれ溶接により各スライダに接合するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態の軸継手の側面図
【図２】図１のII−II線断面図
【図３】第２実施形態の軸継手の図２に対応する断面図
【図４】第３実施形態の軸継手の図２に対応する断面図
【図５】従来の軸継手の図２に対応する断面図
【符号の説明】
【００２６】
１、２  プレート（回転部材）
３  シャフト（円筒状転動体）
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  直動軸受
１１  連結部材
１２  止め輪
１３  転がり軸受
１４  おねじ部材
１５  スリーブ
１６  連結部材
１６ａ  かしめ部
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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