(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、組立時に煩雑な調整作業を必要とすることなく、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８を、保持器４を挟む一対のスライダ片８ａ、８ｂとその連結片８ｃとを一体形成したものとすることにより、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、各スライダ片８ａ、８ｂ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。また、両スライダ片８ａ、８ｂの一体化により、スライダ８と保持器４との間の隙間の寸法精度が確保しやすくなり、従来の隙間調整作業をなくすことができる。【選択図】図２
2007309443.tif 000002
【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、前記転動体を貫通孔に通した状態で前記保持器を挟む一対のスライダ片を一体形成したスライダを設け、このスライダの各スライダ片と前記保持器との係合により前記転動体の軸を含む平面内での回転を拘束するようにしたことを特徴とする軸継手。
【請求項２】
前記スライダを、前記両スライダ片が前記保持器の長孔を貫通する連結片で連結されたものとするとともに、前記保持器を、その長孔が二分される位置で分割して、前記連結片で連結されたスライダを組み付けられるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の軸継手。
【請求項３】
前記スライダを、前記両スライダ片が前記保持器の長孔を貫通する連結片で連結されたものとするとともに、その各スライダ片を保持器の長孔の位置から外周側へのみ張り出させることにより、保持器へ組み付け可能とした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６および図７（ａ）、（ｂ）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を連結する柱部材６０と柱部材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。
【０００８】
また、スライダ５９と保持器５６との間の隙間が大きすぎると、保持器５６に対するスライダ５９の傾きが大きくなり、スライダ５９に設けた直動軸受６３（または摺動部材）が保持器５６と片当たりして偏摩耗したり、スライダ５９が保持器５６に沿ってスムーズに動かなくなったりするおそれがある。このため、通常は、シャフト５５中央部に両スライダ５９に挟まれる所定長さの筒状スペーサ６４を嵌め込んで、各スライダ５９と保持器５６との間に所定の隙間ができるようにしている。しかし、この方法では、複数の部品の寸法公差が累積するため、実際にはスライダ５９と保持器５６との間の隙間を望ましい範囲に収めることができず、スライダ５９とスペーサ６４との間に薄いシム（図示せず）を入れてその隙間を調整せざるをえない場合が多い。そして、この調整作業が煩雑なため、継手の組立に手間がかかるという問題がある。
【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転動体を介して動力を伝達する方式の軸継手において、組立時に煩雑な調整作業を必要とすることなく、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】
【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、前記転動体を貫通孔に通した状態で前記保持器を挟む一対のスライダ片を一体形成したスライダを設け、このスライダの各スライダ片と前記保持器との係合により前記転動体の軸を含む平面内での回転を拘束するようにした。
【００１１】
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、保持器を挟む一対のスライダ片を一体形成したものとすることにより、各スライダ片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、各スライダ片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。また、両スライダ片の一体化により、組立時に部品の寸法公差の累積が少なくなるため、スライダと保持器との間の隙間の寸法精度を確保しやすくなり、従来の隙間調整作業をなくすことができる。
【００１２】
上記の構成において、前記スライダを前記両スライダ片が前記保持器の長孔を貫通する連結片で連結されたものとする場合は、前記保持器をその長孔が二分される位置で分割して、前記連結片で連結されたスライダを組み付けられるようにするとよい。
【００１３】
また、前記スライダは、前記両スライダ片が前記保持器の長孔を貫通する連結片で連結されたものとするとともに、その各スライダ片を保持器の長孔の位置から外周側へのみ張り出させることにより、保持器へ組み付け可能とすることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の軸継手は、上述したように、保持器を挟む一対のスライダ片を一体形成したスライダにより、転動体の軸を含む平面内での回転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。また、両スライダ片の一体化により、スライダと保持器との間の隙間の寸法精度を確保しやすくなるので、組立作業の効率化も図れる。さらに、部品点数としてはスライダが従来の半数となるため、組立工数が少なくなりコスト低減が図れるという効果もある。なお、このコスト低減効果は、転動体の配数が多いほど、すなわちトルク負荷能力が高いものほど大きくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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および図２（ａ）、（ｂ）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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。そして、その長孔７が二分される位置で内周部材４ａと複数の外周部材４ｂとに分割され、後述するように保持器４と係合するスライダ８を組み付けられるようになっている。なお、各外周部材４ｂはボルト９で内周部材４ａに固定される。
【００１９】
前記スライダ８は、保持器４を挟む一対のスライダ片８ａ、８ｂと、保持器４の長孔７を貫通して両スライダ片８ａ、８ｂを連結する連結片８ｃとを一体形成したもので、これらの３つの部位８ａ、８ｂ、８ｃを貫通する孔８ｄにシャフト３が通される。各スライダ片８ａ、８ｂは、矩形板状で、保持器４との対向面に取り付けられた直動軸受１０で保持器４の長孔７縁部と転接している。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るとともに、スライダ８およびシャフト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。
【００２０】
また、スライダ８の両スライダ片８ａ、８ｂを貫通するように差し込まれた２本の柱部材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１２が嵌め込まれており、これによりシャフト３がスライダ８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。一方、シャフト３の両端部の外周にも転がり軸受１３が嵌め込まれており、これらの転がり軸受１３を介してシャフト３が各案内溝５、６の凹部５ａ、６ａと転接している。
【００２１】
このスライダ８を保持器４へ組み付ける際には、保持器４を内周部材４ａと各外周部材４ｂとに分割した状態で、予め柱部材１１と転がり軸受１２を取り付けたスライダ８を保持器内周部材４ａにセットした後、保持器外周部材４ｂを内周部材４ａにボルト９で固定すればよい。
【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。
【００２３】
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８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。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。
【００２５】
この軸継手は、上記の構成であり、保持器４を挟む一対のスライダ片８ａ、８ｂを一体形成したスライダ８を用いているので、スライダ８が保持器４から受ける垂直抗力はスライダ８内部で吸収され、シャフト３には引張力が作用しない。従って、保持器の両側に別々にスライダを設けた従来のものよりも高いトルク負荷能力が得られる。また、スライダ８が一体で加工されるため、各スライダ片８ａ、８ｂに取り付けられる直動軸受１０どうしの間隔と保持器４の厚みとによって、スライダ８と保持器４との間の隙間寸法の精度を確保でき、組立時には従来のような隙間調整作業を行う必要がない。
【００２６】
図３乃至図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、スライダ８の各スライダ片８ａ、８ｂ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している。このようにスライダ８の保持器４内周側の部分をなくしたことにより、スライダ８は断面がコの字形となり、保持器４が第１の実施形態のように分割されていなくても、組立時には、図５（ａ）に示すように、スライダ８を保持器４の長孔７に斜め方向から挿入して組み付けることができる。そして、スライダ８を保持器４に組み付けた後、図５（ｂ）に示すように、スライダ８に転がり軸受１２をセットして柱部材１１を差し込むとともに、直動軸受１０とそのカバー１４を取り付け、シャフト３を貫通させればよい。
【００２７】
この実施形態の軸継手は、上述したように、保持器４を一体としたまま、第１の実施形態と同様にスライダを従来の半数とすることができるので、第１の実施形態で説明した特長を有するうえ、部品点数の削減も可能となる。
【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
【図２】ａは図１のIIａ−IIａ線断面図、ｂは図１のIIｂ−IIｂ線断面図
【図３】第２の実施形態の軸継手の側面図
【図４】図３のIV−IV線断面図
【図５】ａ、ｂは、それぞれ図３の軸継手のスライダ組付方法の説明図
【図６】従来の軸継手の側面図
【図７】ａは図６のVIIａ−VIIａ線断面図、ｂは図６のVIIｂ−VIIｂ線断面図
【符号の説明】
【００２９】
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
４ａ  内周部材
４ｂ  外周部材
５、６  案内溝
７  長孔
８  スライダ
８ａ、８ｂ  スライダ片
８ｃ  連結片
８ｄ  貫通孔
１０  直動軸受
１１  柱部材
１２、１３  転がり軸受
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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