(57)【要約】【課題】部品の加工精度に係わりなく、駆動側部材を被駆動側部材を同軸上に精度良く位置決めできる回転伝達装置を実現する。【解決手段】駆動側連結部２の穴部２ａの開口縁２ｂと、被駆動側連結部５の球面形状部５ａを接触させ、バネ１６によって付勢することで、駆動軸１と被駆動軸４を同軸上に位置決めし、駆動側伝達部３と被駆動側伝達部６を係合させて駆動軸１の回転を伝達する。駆動側連結部２の穴部２ａの内径は、球面形状部５ａの曲率半径より小さいため、穴部２ａや球面形状部５ａの寸法精度に係わりなく、穴部２ａの開口縁２ｂと球面形状部５ａとの間に円形の接触部が形成される。【選択図】図１
2009138913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転を伝達するための駆動側部材と被駆動側部材とを同軸上に連結する連結部と、
前記同軸上における前記駆動側部材の回転を前記被駆動側部材に伝達するための回転伝達部と、を有する回転伝達装置において、
前記連結部は、
前記駆動側部材及び前記被駆動側部材のうちの一方に配置された球面形状部と、
前記駆動側部材及び前記被駆動側部材のうちの他方に配置された、前記球面形状部の曲率半径より小さい開口径の穴部と、を有し、
前記球面形状部を前記穴部の開口端に接触させることで、前記駆動側部材と前記被駆動側部材を前記同軸上に位置決めすることを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】
前記駆動側部材と前記被駆動側部材を互に軸方向に付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】
前記回転伝達部は、前記球面形状部の球面中心を含み、前記駆動側部材の回転軸線を法線とする面内に配置された係合手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の回転伝達装置。
【請求項４】
前記回転伝達部は、前記球面形状部の球面中心を含み、前記被駆動側部材の回転軸線を法線とする面内に配置された係合手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の回転伝達装置。
【請求項５】
前記球面形状部と前記穴部の接触部が円形であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の回転伝達装置。
【請求項６】
前記穴部には、少なくとも１つの切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項５に記載の回転伝達装置。
【請求項７】
前記穴部が、テーパー形状を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の回転伝達装置。
【請求項８】
前記回転伝達部が、３つの係合部を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の回転伝達装置。
【請求項９】
回転を伝達するための駆動側部材と被駆動側部材とを同軸上に連結する連結部と、
前記同軸上における前記駆動側部材の回転を前記被駆動側部材に伝達するための回転伝達部と、を有する回転伝達装置において、
前記連結部は、
前記駆動側部材と前記被駆動側部材を互に軸方向に付勢する付勢手段と、
前記駆動側部材と前記被駆動側部材を少なくとも３点において接触させることで、前記駆動側部材と前記被駆動側部材を前記同軸上に位置決めする３点接触部と、を有することを特徴とする回転伝達装置。
【請求項１０】
前記駆動側部材及び前記被駆動側部材のうちの一方が凸状の球面形状部を有し、他方が少なくとも３つの突起を備えた穴部を有することを特徴とする請求項９に記載の回転伝達装置。
【請求項１１】
前記駆動側部材及び前記被駆動側部材のうちの一方が凸状のテーパー部を有し、他方が少なくとも３つの突起を備えた穴部を有することを特徴とする請求項９に記載の回転伝達装置。
【請求項１２】
前記駆動側部材及び前記被駆動側部材のうちの一方が凹状の球面形状部を備えた穴部を有し、他方が少なくとも３つの突起を備えた凸部を有することを特徴とする請求項９に記載の回転伝達装置。
【請求項１３】
前記駆動側部材及び前記被駆動側部材のうちの一方が凹状のテーパー部を備えた穴部を有し、他方が少なくとも３つの突起を備えた凸部を有することを特徴とする請求項９に記載の回転伝達装置。
【請求項１４】
前記駆動側部材及び前記被駆動側部材のうちの少なくとも一方が、その回転軸線に垂直な方向に移動できることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の回転伝達装置。
【請求項１５】
前記駆動側部材及び前記被駆動側部材のうちの少なくとも一方と、それを支持する軸受けとの間に嵌合ガタを設けたことを特徴とする請求項１４に記載の回転伝達装置。
【請求項１６】
前記駆動側部材及び前記被駆動側部材のうちの少なくとも一方が弾性体を有することを特徴とする請求項１４に記載の回転伝達装置。
【請求項１７】
前記付勢手段は、バネであることを特徴とする請求項２ないし１６のいずれかに記載の回転伝達装置。
【請求項１８】
前記連結部の中心と前記回転伝達点の回転中心が一致することを特徴とする請求項１ないし１７のいずれかに記載の回転伝達装置。
【請求項１９】
前記連結部の前記３つの突起が角度等分配置されたことを特徴とする請求項１０ないし１８のいずれかに記載の回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動軸と被駆動軸を同軸上に連結して回転を伝達する回転伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転伝達装置は、一方に、凸状の球面を含み、他方に、テーパー形状の穴部を含んだ連結部を備える。連結時には、この凸状の球面とテーパー形状の穴部が係合し、円形の係合部を形成することで、駆動軸の回転軸線と被駆動軸の回転軸線を同軸上に一致させると同時に、駆動軸と被駆動軸の軸方向の位置決めを行うものであった（特許文献１参照）。
【０００３】
また、別の従来の回転伝達装置は、一方に、凸状のテーパー部を含み、他方に、円形の穴部を含んだ連結部を備える。連結時には、凸状のテーパー部と、前記穴部が係合し、係合部を形成することで、駆動軸の回転軸線と被駆動軸の回転軸線を同軸上に一致させると同時に、駆動軸と被駆動軸の軸方向の位置決めを行うものであった（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３７３６０号公報
【特許文献２】特許第３２６２６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の回転伝達装置では、駆動軸の回転軸線と被駆動軸の回転軸線との間に傾きが発生した際に、凹状のテーパー部の形状誤差（具体的には係合円の直径誤差とテーパーの角度誤差）により、球面中心と回転伝達点の回転中心がずれて、回転変動が大きくなる。
【０００６】
また、部品公差によって、連結部の凸状の球面又は穴部の寸法精度がばらついた場合は、連結時に、凸状の球面とテーパー形の穴部との間に円形の係合部を形成できない。このため、駆動軸の回転軸線と被駆動軸の回転軸線との間に芯ずれが生じ、回転変動が大きくなるという問題があった。
【０００７】
あるいは、部品公差によって、連結部の凸状のテーパー部と穴部の寸法精度がばらついた場合、連結時に、凸状のテーパー部と穴部との間に円形の係合部を形成できない。このため、駆動軸の回転軸線と被駆動軸の回転軸線との間に芯ずれが生じ、回転変動が大きくなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、駆動側部材と被駆動側部材を同軸上に連結する連結部において、部品の加工精度に係わりなく、良好な位置決め精度を達成できる回転伝達装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の回転伝達装置は、回転を伝達するための駆動側部材と被駆動側部材とを同軸上に連結する連結部と、前記同軸上における前記駆動側部材の回転を前記被駆動側部材に伝達するための回転伝達部と、を有する回転伝達装置において、前記連結部は、前記駆動側部材及び前記被駆動側部材のうちの一方に配置された球面形状部と、前記駆動側部材及び前記被駆動側部材のうちの他方に配置された、前記球面形状部の曲率半径より小さい開口径の穴部と、を有し、前記球面形状部を前記穴部の開口端に接触させることで、前記駆動側部材と前記被駆動側部材を前記同軸上に位置決めすることを特徴とする。
【００１０】
また、回転を伝達するための駆動側部材と被駆動側部材とを同軸上に連結する連結部と、前記同軸上における前記駆動側部材の回転を前記被駆動側部材に伝達するための回転伝達部と、を有する回転伝達装置において、前記連結部は、前記駆動側部材と前記被駆動側部材を互に軸方向に付勢する付勢手段と、前記駆動側部材と前記被駆動側部材を少なくとも３点において接触させることで、前記駆動側部材と前記被駆動側部材を前記同軸上に位置決めする３点接触部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、連結部の中心と、回転伝達部の回転中心の位置決め精度に影響を及ぼすパラメータが、穴部の端部の開口径のみであるため、部品の加工精度を落としても、従来の回転伝達装置と同等の位置決め精度を達成できる。もしくは、従来の回転伝達装置と同等の加工精度でも、従来の回転伝達装置よりも良好な位置決め精度を達成することが可能となる。
【００１２】
あるいは、連結部における駆動側部材と被駆動側部材の位置決めを、３点接触部によって行うことで、寸法精度にばらつきがあっても安定した位置決め精度を維持することができる。
【００１３】
その結果、回転伝達装置の回転変動を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１ないし図１６は第１の実施形態を説明するものである。
【００１６】
第１の実施形態は，例えば、図１に示すように、駆動側部材と被駆動側部材の連結部において、駆動側部材及び被駆動側部材のうちの一方に配置された球面形状部５ａと、他方に配置された、球面形状部５ａの曲率半径より小さい開口径（内径）の穴部２ａと、を有する。球面形状部５ａを穴部２ａの開口縁（開口端）２ｂに接触させることで、駆動側部材と被駆動側部材を同軸上に位置決めする。
【００１７】
穴部２ａの開口端を球面形状部５ａに接触させる構成であるため、穴部２ａや球面形状部５ａの寸法精度のばらつき等に係わりなく、良好な位置決め精度を達成できる。
【００１８】
図１７ないし図２７は第２の実施形態を説明するものである。
【００１９】
第２の実施形態は、例えば図１７に示すように、駆動側部材と被駆動側部材を互に軸方向に付勢する付勢手段であるバネ１６と、駆動側部材と被駆動側部材を少なくとも３点において接触させる突起１１２ｂを有する。３点接触部によって駆動側部材と被駆動側部材を同軸上に位置決めするものであるため、部品の加工精度に係わりなく、良好な位置決め精度を達成できる。
【実施例１】
【００２０】
図１は、実施例１による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、駆動軸１と駆動側連結部２と駆動側伝達部３が互いに接合された駆動側部材と、被駆動軸４と被駆動側連結部５と被駆動側伝達部６が互いに接合された被駆動側部材で構成されている。駆動側連結部２は、円形の穴部２ａを有し、被駆動側連結部５は、先端に凸状の球面形状部５ａを有する。駆動側連結部２の円形（円筒形）の穴部２ａの開口径（内径）は、被駆動側連結部５の球面形状部５ａの曲率半径よりも小さいため、球面形状部５ａは穴部２ａの開口縁（開口端）２ｂに接触し、円形の接触部を形成する。
【００２１】
図２（ａ）は、図１に示した回転伝達装置の回転伝達部を矢印Ｂより見た図を示す。被駆動側伝達部６は、爪と突起６ａで構成された係合手段を有し、駆動側伝達部３は、爪のみで構成された係合手段を有する。なお、図２（ｂ）に示すように、駆動側伝達部３と被駆動側伝達部６がともに突起を持たない爪のみの係合手段を有する構成でも良い。
【００２２】
また、図１に示した回転伝達装置は、駆動側連結部が、先端に凸状の球面形状部を有し、被駆動側連結部が、円形の穴部を有する構成でも良い。
【００２３】
駆動軸１は、軸受け１２と軸受け１３によって支持され、被駆動軸４は、軸受け１４と軸受け１５によって支持されている。なお、駆動軸１の回転軸線に垂直な方向に移動できるように、軸受け１３と駆動軸１との間に嵌合ガタを設けている。また、軸受け部材１４と被駆動軸４とに嵌合ガタを設けても良い。
【００２４】
連結時において、駆動側部材と被駆動側部材は付勢手段であるバネ１６によって互に軸方向に付勢され、駆動側連結部２の穴部２ａと、被駆動側連結部５の球面形状部５ａが接触し、駆動軸１と被駆動軸４を同軸上に連結する連結部が形成される。
【００２５】
駆動軸１の回転により、駆動側伝達部３と被駆動側伝達部６が係合し、この駆動側伝達部３と被駆動側伝達部６の係合部が回転伝達点（回転伝達部）７となる。なお、回転伝達点７は、被駆動側連結部５の球面中心８を含み、駆動軸１の回転軸線９を法線とする面Ａの面内にある。
【００２６】
図１（ｂ）に、駆動軸１の回転軸線９と被駆動軸４の回転軸線１０との間に傾きがある場合を示す。この傾きの支点は、球面中心８となる。この場合でも、回転伝達点７は、球面中心８を含み、回転軸線９を法線とする面Ａの面内にあり、回転伝達点７の回転中心と回転軸線９と回転軸線１０との間の傾きの支点、つまり、球面中心８は一致している。
【００２７】
ここで、図３を用いて、回転軸線９と回転軸線１０との間に傾きがある場合の、傾きの支点ｆである球面中心８と、回転伝達点７の回転中心との位置精度と回転変動の関係について説明する。
【００２８】
図３（ａ）において、回転軸線９と回転軸線１０との間の傾き角度をφ、傾きのない場合の回転伝達点７を点Ｐ、点Ｐの回転中心Ｏ、傾きのある場合の回転伝達点７を点Ｐ１、点Ｐ１の回転中心Ｏ１とする。また、傾きの支点ｆと点Ｐの回転中心Ｏとの軸方向位置誤差をΔＸ、点Ｐと点Ｐ１の軸方向に垂直な方向の距離をΔＹ、回転伝達点７とその回転中心Ｏの距離をＲｐとする。
【００２９】
図３（ｂ）は、駆動軸１がθ回転したしたときの図３（ａ）を矢印Ｂ方向から見た図である。図３（ｂ）より、駆動軸１がθ回転したしたときの駆動軸１と被駆動軸４の回転変動Δθは、次の式で表される。
【００３０】
【数１】
2009138913.tif 000003
【００３１】
ここで、ΔＹとΔＸは、ΔＹ＝ΔＸ＊ｓｉｎφの関係があるので、上式は次の式で表される。
【００３２】
【数２】
2009138913.tif 000004
【００３３】
上式より求めた、駆動軸１が一回転した際の回転変動Δθを図４のグラフに示す。このグラフより、傾きの支点ｆと点Ｐの回転中心Ｏとの軸方向位置誤差ΔＸ＝０ｍｍの場合が、ΔＸ＝０．２ｍｍの場合に比べて、回転変動量が小さいことが分かる。言い換えると、回転伝達点７の回転中心と、回転軸線９と回転軸線１０との傾きの支点ｆである球面中心８が一致している場合が、一致していない場合と比べて、回転変動量が抑制されることが分かる。
【００３４】
つまり、図１（ｂ）で示したように回転軸線９と回転軸線１０との間に傾きがある場合でも、回転変動量が抑制されることが分かる。
【００３５】
比較のために、図２9（ａ）に示す従来の回転伝達装置について説明する。従来の回転伝達装置は、駆動軸２０１と駆動側連結部２０２と駆動側伝達部２０３が互いに接合された駆動側と、被駆動軸２０４と被駆動側連結部２０５と被駆動側伝達部２０９が互いに接合された被駆動側で構成されている。駆動側連結部２０２は、テーパー形状の穴部２０２ａを含み、被駆動側連結部２０５の先端は球面形状部２０５ａとなっている。
【００３６】
連結時に、駆動側連結部２０２と被駆動側連結部２０５が接触し、接触部が形成さる。これにより、駆動軸２０１の回転軸線と被駆動軸２０４の回転軸線は、同軸上に一致される。
【００３７】
図５は、実施例１による回転伝達装置と、図２９に示した従来の回転伝達装置の形状誤差による軸方向位置誤差を比較するものである。
【００３８】
図５（ａ）は、本実施例による回転伝達装置の連結部を示す。この回転伝達装置の連結部の一方は、円形（円筒形）の穴部２ａであり、他方は、凸状の球面形状部５ａである。
【００３９】
ここで、円筒形の穴部の半径をＲ、凸状の球面形状部の半径をＲｄとすると、円筒形の穴部の半径Ｒが、ΔＲだけ小さくなったときの球面形状部の球面中心の軸方向位置誤差ΔＸは、次の式で表される。
【００４０】
【数３】
2009138913.tif 000005
【００４１】
図５（ｂ）、（ｃ）は、従来の回転伝達装置の連結部を示す。この回転伝達装置の連結部の一方は、テーパー形状の穴部２０２ａであり、他方は、凸状の球面形状部５０５ａである。
【００４２】
ここで、図５（ｂ）より、テーパー形状の穴部と凸状の球面形状部とが係合（接触）してできた係合円の半径をＲ、凸状の球面の半径をＲｄ、テーパー角をψとする。係合円の半径Ｒが、ΔＲだけ小さくなったときの凸状の球面形状部の球面中心の軸方向位置誤差ΔＸ１は、次の式で表される。
【００４３】
【数４】
2009138913.tif 000006
【００４４】
また、図５（ｃ）より、テーパー角ψが、Δψだけ小さくなったときの凸状の球面形状部の球面中心の軸方向位置誤差ΔＸ２は、次の式で表される。
【００４５】
【数５】
2009138913.tif 000007
【００４６】
上記の２式より、穴部がテーパー形状である場合の軸方向位置誤差ΔＸは次の式で表される。
【００４７】
【数６】
2009138913.tif 000008
【００４８】
図６（ａ）に、Ｒ＝５ｍｍ、Ｒｄ＝６ｍｍ、Δψ＝０ｄｅｇとしたときの、半径誤差ΔＲを変化させた場合の軸方向位置誤差ΔＸを示す。また、図６（ｂ）に、Ｒ＝５ｍｍ、Ｒｄ＝６ｍｍ、ΔＲ＝０．２ｍｍとしたときの、テーパー角度誤差Δψを変化させた場合の軸方向位置誤差ΔＸを算出した計算結果を示す。なお、このときのテーパー角度はψ＝ａｒｃｃｏｓ（Ｒ／Ｒｄ）＝３３．５６ｄｅｇとなる。
【００４９】
図６（ａ）より、半径誤差ΔＲを変化させた場合では、穴部が円筒形である場合と、テーパー形状である場合で、軸方向誤差ΔＸにほとんど違いがないことが分かる。しかし、図６（ｂ）に示すように、テーパー角度誤差Δφを変化させた場合では、穴部が円筒形である場合より、テーパー形状である場合の方が、軸方向位置誤差ΔＸが大きくなることが分かる。
【００５０】
以上より、穴部が円筒形である本実施例の回転伝達装置より、テーパー形状である従来の回転伝達装置の方が、同じ形状誤差による軸方向位置誤差ΔＸが大きいことが分かる。
【実施例２】
【００５１】
図７は、実施例２による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、実施例１の軸受け１３に嵌合ガタを設ける代わりに、弾性体で構成される駆動軸２１と被駆動軸２４を有し、軸受け３３、３４も弾性体で構成されている。この構成でも、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
駆動軸と被駆動軸のうちの少なくとも一方が弾性体であれば良い。また、少なくとも１つの軸受けが弾性体であれば良い。
【実施例３】
【００５３】
図８は、実施例３による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、駆動軸１に付勢手段であるハス歯歯車３６を接合した構成となっている。連結時において、駆動側と被駆動側は、ハス歯歯車３６によって付勢され、これにより、実施例１と同様の効果を得ることができる。なお、付勢手段は、ハス歯歯車以外に、磁力を用いた吸引力又は反発力を用いた構成でも良い。
【実施例４】
【００５４】
図９は、実施例４による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、駆動軸１と駆動側連結部４２と駆動側伝達部３が互いに接合された駆動側と、被駆動軸４と被駆動側連結部５と被駆動側伝達部６が互いに接合された被駆動側で構成されている。駆動側連結部４２は、テーパー形状の穴部４２ａを有する。
【００５５】
駆動側連結部４２のテーパー形状の穴部４２ａの被駆動側に近い開口端の開口縁４２ｂの開口径は、被駆動側連結部５の球面形状部５ａの曲率半径よりも小さい。また、駆動側連結部４２のテーパー形状の穴部４２ａは、被駆動側連結部５の接触部における球面の接線方向と異なるテーパー角を有する。
【００５６】
連結時には、駆動側連結部４２の被駆動側に近い穴部４２ａの端部の開口縁４２ｂのみが、被駆動側の球面形状部５ａと接触し、接触部を形成する。この構成でも、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
なお、図９に示した回転伝達装置は、駆動側連結部が、先端に凸状の球面形状部を有し、被駆動側連結部が、テーパー形状の穴部を有する構成でも良い。
【実施例５】
【００５８】
図１０は、実施例５による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、駆動軸１と駆動側連結部５２と駆動側伝達部３が互いに接合された駆動側と、被駆動軸４と被駆動側連結部５と被駆動側伝達部６が互いに接合された被駆動側で構成されている。駆動側連結部５２の穴部５２ａは、テーパー形状の開口縁（開口端）５２ｂを有し、被駆動側連結部５は、先端に凸状の球面形状部５ａを有する。
【００５９】
駆動側連結部５２のテーパー形状の開口縁５２ｂの開口径は、被駆動側連結部５の球面形状部５ａの曲率半径よりも小さい。また、駆動側連結部５２のテーパー形状の開口縁５２ｂは、被駆動側連結部５の先端の球面形状部５ａと接触する接触部における球面の接線方向と異なるテーパー角である。
【００６０】
連結時には、駆動側連結部５２の穴部５２ａの開口縁５２ｂのみが、被駆動軸５の球面形状部５ａと接触し、接触部を形成する。この構成でも、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
なお、図１０に示した回転伝達装置は、駆動側連結部が、先端に凸状の球面形状部を有し、被駆動側連結部が、円形の穴部を有する構成でも良い。
【実施例６】
【００６２】
図１１は、実施例６による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、駆動軸１と駆動側連結部５２と駆動側伝達部３が互いに接合された駆動側と、被駆動軸４と被駆動側連結部５と被駆動側伝達部６が互いに接合された被駆動側で構成されている。駆動側連結部５２は、円形の穴部５２ａを有し、被駆動側連結部５は、先端に凸状の球面形状部５ａを有する。
【００６３】
駆動側連結部５２の円形の穴部５２ａの、被駆動側連結部５の先端の球面形状部５ａと接触する接触部は、Ｒ形状の開口縁５２ｃとなっている。この構成でも、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
なお、図１１に示した回転伝達装置は、駆動側連結部が、先端に凸状の球面形状部を有し、被駆動側連結部が、円形の穴部を有する構成でも良い。
【実施例７】
【００６５】
図１２は、実施例７による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、駆動軸１と駆動側連結部２と駆動側伝達部３が互いに接合された駆動側と、被駆動軸４と被駆動側連結部６５と被駆動側伝達部６が互いに接合された被駆動側で構成されている。駆動側連結部２は、円形の穴部２ａを有し、被駆動側連結部６５は、駆動側連結部２と接触する接触部近傍のみが球面の一部を含む球面形状部６５ａを有する。この構成でも、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
なお、図１２に示した回転伝達装置は、駆動側連結部が、先端に凸状の球面形状部を有し、被駆動側連結部が、円形の穴部を有する構成でも良い。
【実施例８】
【００６７】
図１３は、実施例８による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、駆動軸１と駆動側連結部７２と駆動側伝達部３が互いに接合された駆動側と、被駆動軸４と被駆動側連結部７５と被駆動側伝達部６が互いに接合された被駆動側で構成されている。駆動側連結部７２は、円形の穴部７２ａを有し、被駆動側連結部７５は、駆動側連結部２と接触する接触部近傍のみが球面の一部を含む球面形状部７５ａを有する。また、駆動側伝達部３及び被駆動側伝達部６は、前記球面の内側に配置されている。この構成でも、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
なお、図１３に示した回転伝達装置は、駆動側連結部が、球面形状部を有し、被駆動側連結部が、円形の穴部を有する構成でも良い。
【実施例９】
【００６９】
図１４は、実施例９による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、駆動軸１と駆動側連結部８２と駆動側伝達部３が互いに接合された駆動側と、被駆動軸４と被駆動側連結部５と被駆動側伝達部６が互いに接合された被駆動側で構成されている。駆動側連結部８２は、異なる半径を持つ２つの円形の穴部８２ａ、８２ｃを有し、被駆動側連結部５は、先端に凸状の球面形状部５ａを有する。駆動側連結部８２の小さい方の円形の穴部８２ａの開口径は、被駆動側連結部５の球面形状部５ａの曲率半径よりも小さい。そして、大きい方の円形の穴部８２ｃが、小さい方の円形の穴部８２ａより被駆動側に近い構成となっている。
【００７０】
連結時に、駆動側連結部８２の小さい方の円形の穴部８２ａの開口端と、被駆動側連結部５の球面形状部５ａが接触するが、このとき駆動側連結部８２の大きいほうの円形の穴部８２ｃが、被駆動側の球面形状部５ａの案内となることで、連結しやすくしている。この構成でも、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
なお、図１４に示した回転伝達装置は、駆動側連結部が、球面形状部を有し、被駆動側連結部が、異なる半径を持つ２つの円形の穴部を有する構成でも良い。
【実施例１０】
【００７２】
図１５は、実施例１０による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、図１５（ａ）に示すように、駆動軸１と駆動側連結部２と駆動側伝達部９３が互いに接合された駆動側と、被駆動軸４と被駆動側連結部９５と被駆動側伝達部９６が互いに接合された被駆動側で構成されている。
【００７３】
図１５（ｂ）に、（ａ）の断面Ａを見た図を示す。駆動側伝達部９３は、凹状の三角形状部を有し、被駆動側伝達部９６は、凸状の三角形状部を有する。駆動軸１が回転すると、駆動側連結部９３と被駆動側連結部９６が接触して、３つの係合部による回転伝達部７が形成される。この構成でも、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
なお、図１５に示した回転伝達装置は、駆動側伝達部が、凸状の三角形状部を有し、被駆動側伝達部が、凹状の三角形状となっている構成でも良い。また、駆動側伝達部と被駆動側伝達部の形状は、多角形の凹形状と凸形状でも良い。
【実施例１１】
【００７５】
図１６は、実施例１１による回転伝達装置について説明するものである。図１６（ａ）に示すように、回転伝達装置の駆動側連結部１０２は、円形の穴部１０２ａの一部に切り欠き１０２ｃを設けた構成となっている。この構成でも、実施例１と同様の効果を得ることができる。なお、切り欠き１０２ｃは、複数であっても良い。
【００７６】
また、図１６（ｂ）に示すように、回転伝達装置の被駆動側連結部１０５の球面形状部１０５ａの球面の一部に切り欠き１０５ｂを設けた構成でも良い。なお、切り欠き１０５ｂは、複数であっても良い。
【実施例１２】
【００７７】
図１７は、実施例１２による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、図１７（ａ）に示すように、駆動軸１と駆動側連結部１１２と駆動側伝達部３が互いに接合された駆動側部材と、被駆動軸４と被駆動側連結部５と被駆動側伝達部６が互いに接合された被駆動側部材で構成されている。駆動側連結部１１２は、３つの突起１１２ｂを備える穴部１１２ａを有し、被駆動側連結部５は、先端に凸状の球面形状部５ａを有する。
【００７８】
図１７（ｂ）は、（ａ）に示した駆動側連結部１１２の断面Ｃから見た図である。駆動側連結部１１２の穴部１１２ａは、角度等分配置された３つの突起１１２ｂを備える。
【００７９】
なお、図１７に示した回転伝達装置は、駆動側連結部が、先端に凸状の球面形状部を有し、被駆動側連結部が円形の穴部を有する構成でも良い。
【００８０】
図１７（ａ）に示すように、駆動軸１は、軸受け１２と軸受け１３によって支持され、被駆動軸４は、軸受け１４と軸受け１５によって支持されている。なお、被駆動軸４が回転軸線に垂直な方向に移動できるように、軸受け１４と被駆動軸４との間に嵌合ガタを設けている。これは、軸受け１３と駆動軸１とに嵌合ガタを設けても良い。
【００８１】
連結時において、駆動側部材と被駆動側部材とは、付勢手段であるバネ１６によって互に軸方向に付勢され、これにより、駆動側連結部１１２の穴部１１２ａの３つの突起１１２ｂと、被駆動側連結部５の球面形状部５ａが接触し、３点接触部が形成される。これにより、駆動軸１の回転軸線と被駆動軸４の回転軸線は、同軸上に一致される。
【００８２】
この状態で、駆動軸１の回転により、駆動側伝達部３と被駆動側伝達部６が係合し、係合部が形成され、回転伝達点（回転伝達部）７となる。なお、被駆動側連結部５の球面中心８と回転伝達点７の回転中心は一致していることが望ましい。
【００８３】
なお、図１７（ｃ）に示すように、駆動側連結部１１２の穴部１１２ａと、被駆動側連結部５の球面形状部５ａの双方にそれぞれ３つの突起１１２ｂ、５ｂを設けて、互に接触させる構成でも良い。
【００８４】
また、３つの突起が作る内接円の半径が被駆動側連結部の球面形状部の曲率半径よりも小さい条件であれば、３つの突起は同一平面上になくても良い。
【００８５】
ここで、駆動軸１の回転軸線と被駆動軸４の回転軸線が同軸上に一致されている状態について述べる。図１８は、駆動側連結部１１２と被駆動側連結部５の連結部を断面Ｃから見たものである。図１８（ａ）に示すように、２つの突起１１２ｂが球面形状部５ａを支持する状態では、被駆動側連結部５に働く自重や外力の合力Ｆと、駆動側連結部１１２から被駆動側連結部５に働く２つの力Ｎ１が釣り合う。図１８（ｂ）は、（ａ）の状態より回転し、１つの突起１１２ｂのみが球面形状部５ａを支持する状態を示す。このように回転しても、１つの突起１１２ｂに働く力Ｎ２と合力Ｆが釣り合う。このようにして、駆動軸１の回転軸線と被駆動軸４の回転軸線が同軸上に一致する状態を維持する。
【００８６】
次に、連結部の寸法精度がばらついた場合について述べる。図１９（ａ）に示すようにに、駆動側連結部１１２の突起１１２ｂの寸法精度がばらついた場合には、（ｂ）に示すように、駆動側連結部１１２と被駆動側連結部５の位置関係がずれることによって、互いに３点で接触するようになる。
【００８７】
図２０は、図１９（ｂ）のモデル図を示す。駆動側連結部１１２が０度、９０度、１８０度、２７０度に反時計回りに回転したときの回転伝達点７は、それぞれ点Ｐ、点Ｐａ、点Ｐｂ、点Ｐｃ、被駆動側連結部５の中心はそれぞれ点Ｑ、点Ｑａ、点Ｑｂ、点Ｑｃとなる。駆動側連結部１１２が回転すると被駆動側連結部５の中心が駆動側連結部１１２の中心の周りを半径一定で回転する。これより、連結部の寸法精度がばらついた場合でも、駆動側連結部１１２の回転軸線と被駆動側連結部５の回転軸線が一致されることがわかる。また、図２０より、△ＯＰＱ＝△ＯＰａＱａ＝△ＯＰｂＱｂ＝△ＯＰｃＱｃであるから、駆動側連結部１１２と被駆動側連結部５が一定の回転をしているので、連結部の寸法精度がばらついた場合でも、回転変動を抑制できることがわかる。
【００８８】
比較のために、図２９に示す従来例による回転伝達装置について説明する。この回転伝達装置は、駆動軸２０１と駆動側連結部２０２と駆動側伝達部２０３が互いに接合された駆動側と、被駆動軸２０４と被駆動側連結部２０５と被駆動側伝達部２０６が互いに接合された被駆動側で構成されている。駆動側連結部２０２は、テーパー形状の穴部２０２ａを含み、被駆動側連結部２０５の先端は球面形状部２０５ａとなっている。
【００８９】
連結時には、駆動側連結部２０２と被駆動側連結部２０５が接触し、接触部が形成さる。これにより、駆動軸２０１の回転軸線と被駆動軸２０４の回転軸線は、同軸上に一致される。
【００９０】
この回転伝達装置の連結部の寸法精度がばらついた場合は、例えば図２９（ｂ）、（ｃ）に示すように、駆動側連結部２０２のテーパー形状の穴部２０２ａの寸法精度がばらついて、断面が楕円になる。図２９（ｂ）に示す位置では、被駆動側連結部２０５に働く自重や外力の合力Ｆと、駆動側連結部２０２から被駆動側連結部２０５に働く力Ｎが釣り合う。しかし、図２９（ｂ）より駆動側連結部２０２が９０度回転した（ｃ）に示す位置では、摩擦力を無視すれば、駆動側連結部２０２と被駆動側連結部２０５の接触点において、合力Ｆと釣り合う力が発生しない。この状態で駆動側連結部２０２と被駆動側連結部２０５との間に芯ずれが生じ、回転変動が大きくなる。
【００９１】
図２８に別の従来例による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、駆動軸２０１と駆動側連結部２１２と駆動側伝達部２０３が互いに接合された駆動側と、被駆動軸２０４と被駆動側連結部２１５と被駆動側伝達部２０６が互いに接合された被駆動側で構成されている。駆動側連結部２１２は、円形の穴部２１２ａを含み、被駆動側連結部２１５の先端は凸状のテーパー部２１５ａとなっている。
【００９２】
連結時に、駆動側連結部２１２と被駆動側連結部２１５が接触し、接触部が形成さる。これにより、駆動軸２０１の回転軸線と被駆動軸２０４の回転軸線は、同軸上に一致される。
【００９３】
この回転伝達装置の連結部の寸法精度がばらついた場合について述べる。駆動側連結部２１２と被駆動側連結部２１５の接触部だけでみると、駆動側連結部２１５のテーパー部２１５ａの寸法精度がばらついて、断面が楕円になった場合に、図２９に示す従来例による回転伝達装置と同じになる。すなわち、図２９（ｃ）に示すような状態で駆動側連結部と被駆動側連結部との間に芯ずれが生じ、回転変動が大きくなる。
【００９４】
このように、部品公差によって連結部の寸法精度がばらついた場合、従来の回転伝達装置では、駆動側連結部の回転軸線と被駆動側連結部の回転軸線との間に芯ずれが生じ、回転変動が大きくなる。これに対して、本実施例の回転伝達装置は、駆動側連結部の回転軸線と被駆動側連結部の回転軸線が同軸上に一致されるため、回転変動が抑制されることがわかる。
【実施例１３】
【００９５】
図２１は実施例１３による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、駆動軸１２１と被駆動軸１２４を弾性体で構成し、軸受け１３３と軸受け１３４を弾性体で構成する。この構成でも、実施例１２と同様の効果を得ることができる。
【００９６】
すなわち、駆動側部材と被駆動側部材はその回転軸線に垂直な方向に移動できるため、小さな付勢力で駆動軸と被駆動軸を同軸上に連結することができる。駆動軸と被駆動軸のうちの一方、あるいは２つの軸受けのうちの一方のみ弾性体で構成しても良い。
【実施例１４】
【００９７】
図２２は、実施例１４による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、駆動軸１と駆動側連結部１１２と駆動側伝達部３が互いに接合された駆動側と、被駆動軸４と被駆動側連結部１４５と被駆動側伝達部６が互いに接合された被駆動側で構成されている。駆動側連結部１１２は、３つの突起１１２ｂを含んだ穴部１１２ａを有し、被駆動側連結部１４５は、先端が凸状のテーパー部１４５ａとなっている。この構成でも、実施例１２と同様の効果を得ることができる。
【００９８】
なお、３つの突起が作る内接円の半径が被駆動側連結部の凸状のテーパー部の半径よりも小さい条件であれば、３つの突起は、同一平面上になくても良い。
【実施例１５】
【００９９】
図２３は、実施例１５による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、図２３（ａ）に示すように、駆動軸１と駆動側連結部１５２と駆動側伝達部３が互いに接合された駆動側と、被駆動軸４と被駆動側連結部５と被駆動側伝達部６が互いに接合された被駆動側で構成されている。駆動側連結部１５２は、テーパー形状の穴部１５２ａを有し、被駆動側連結部５は、先端に凸状の球面形状部５ａを有する。図２３（ｂ）に示すように、駆動側連結部１５２のテーパー形状の穴部１５２ａは、内側に３本のリブ状の突起１５２ｂを備える。この構成でも、実施例１２と同様の効果を得ることができる。
【実施例１６】
【０１００】
図２４は、実施例１６による回転伝達装置について説明するもので、本実施例においては、駆動側連結部１６２が含んでいる３つの突起１６２ｂの内接円の半径Ｒは、被駆動側連結部５の凸状の球面形状部５ａの半径以下である。かつ、駆動側連結部１６２の中心１６２ｃと３つの突起１６２ｂの内接円の中心１６２ｄとの距離は、駆動側連結部１６２の中心１６２ｃと回転伝達点７との距離より小さい構成となっている。この構成でも、実施例１２と同様の効果を得ることができる。
【実施例１７】
【０１０１】
図２５は、実施例１７による回転伝達装置の一部分を示す。この回転伝達装置の駆動側連結部１７２は、図２５（ａ）に示すように、連結部を構成する穴部１７２ａの中心からの距離が異なる２種類の突起１７２ｂ、１７２ｃを有する。連結部にかかる外力が大きい場合、前記距離の小さい突起１７２ｃが変形する可能性がある。そのような場合には、連結部の中心からの距離の異なる突起１７２ｂ、１７２ｃを備えることが有効である。変形時には図２５（ｂ）に示すように６点で接触し、３点で接触した場合と比較して変形しにくくなり、より確実な駆動側連結部１７２と被駆動側連結部５の位置決めが可能となる。
【実施例１８】
【０１０２】
図２６は、実施例１８による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、図２６（ａ）に示すように、駆動軸１と駆動側連結部１８２と駆動側伝達部３が互いに接合された駆動側と、被駆動軸４と被駆動側連結部１８５と被駆動側伝達部６が互いに接合された被駆動側で構成されている。駆動側連結部１８２は、凹状の球面形状部１８２ａを有し、被駆動側連結部１８５は、３つの突起１８５ｂを含んだ凸部１８５ａを有する。図２６（ｂ）に示すように、駆動側連結部１８２の凹状の球面形状部１８２ａは、被駆動側連結部１８５の角度等分配置された３つの突起１８５ｂに接触する。
【０１０３】
図２６に示した回転伝達装置は、駆動側連結部が、３つの突起を含んだ凸部であって、被駆動側連結部が、凹状の球面形状部を含んだ構成でも良い。、駆動側連結部の球面中心と回転伝達点の回転中心は一致していることが望ましい。この構成でも、実施例１２と同様の効果を得ることができる。
【実施例１９】
【０１０４】
図２７は、実施例１９による回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、駆動軸１と駆動側連結部１９２と駆動側伝達部３が互いに接合された駆動側と、被駆動軸４と被駆動側連結部１９５と被駆動側伝達部６が互いに接合された被駆動側で構成されている。駆動側連結部１９２は、凹状のテーパー部１９２ａを有し、被駆動側連結部１９５は、３つの突起１９５ａを備える凸部１９５ａを有する。
【０１０５】
なお、この回転伝達装置は、駆動側連結部が、３つの突起を含んだ凸部であって、被駆動側連結部が、凹状のテーパー部を含んだ穴部となっている構成でも良い。この構成でも、実施例１２と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】実施例１による回転伝達装置を示すもので、（ａ）は軸方向の断面図、（ｂ）は駆動軸と被駆動軸の回転軸線に傾きがある場合を示す図である。
【図２】図１の回転伝達装置の回転伝達部を説明する図である。
【図３】回転伝達点の回転中心と傾き支点の軸方向位置誤差を説明する図である。
【図４】回転変動を示すグラフである。
【図５】穴部が円形の場合の、形状誤差による軸方向位置誤差と、穴部がテーパー形状の場合の、係合円の直径誤差による軸方向位置誤差と、穴部がテーパー形状の場合の、テーパーの角度誤差による軸方向位置誤差を説明する図である。
【図６】形状誤差が直径誤差のみの場合の、円形とテーパー形状での軸方向位置誤差を比較するグラフと、形状誤差が円形直径誤差とテーパー角度誤差である場合の、円形とテーパー形状での傾き支点の軸方向位置誤差を比較するグラフを示す図である。
【図７】実施例２による回転伝達装置を示す軸方向の断面図である。
【図８】実施例３による回転伝達装置を示す軸方向の断面図である。
【図９】実施例４による回転伝達装置を示す軸方向の断面図である。
【図１０】実施例５による回転伝達装置を示す軸方向の断面図である。
【図１１】実施例６による回転伝達装置を示す軸方向の断面図である。
【図１２】実施例７による回転伝達装置を示す軸方向の断面図である。
【図１３】実施例８による回転伝達装置を示す軸方向の断面図である。
【図１４】実施例９による回転伝達装置を示す軸方向の断面図である。
【図１５】実施例１０による回転伝達装置を示すもので、（ａ）は軸方向の断面図、（ｂ）は（ａ）のA断面を示す図である。
【図１６】実施例１１による回転伝達装置を示す説明する図である。
【図１７】実施例１２による回転伝達装置を示すもので、（ａ）は軸方向の断面図、（ｂ）は（ａ）のC断面を示す図、（ｃ）は実施例１２の変形例によるＣ断面を示す図である。
【図１８】図１７の回転伝達装置の連結部の機能を説明する図である。
【図１９】図１７の回転伝達装置の寸法精度がばらついた場合を説明する図である。
【図２０】図１９のモデル断面図である。
【図２１】実施例１３による回転伝達装置を示す軸方向の断面図である。
【図２２】実施例１４による回転伝達装置を示す軸方向の断面図である。
【図２３】実施例１５による回転伝達装置を示すもので、（ａ）は軸方向の断面図、（ｂ）は駆動側連結部の端面を示す図である。
【図２４】実施例１６による回転伝達装置を説明する図である。
【図２５】実施例１７による回転伝達装置を説明する図である。
【図２６】実施例１８による回転伝達装置を示すもので、（ａ）は軸方向の断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ断面を示す図である。
【図２７】実施例１９による回転伝達装置を示す軸方向の断面図である。
【図２８】従来例による回転伝達装置を示す軸方向の断面図である。
【図２９】別の従来例による回転伝達装置を示すもので、（ａ）は軸方向の断面図、（ｂ）、（ｃ）は形状誤差がある場合を説明する図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１、２１、１２１    駆動軸
２、４２、５２、７２、８２、１１２、１５２、１６２、１７２、１８２、１９２    駆動側連結部
２ａ、４２ａ、５２ａ、７２ａ、８２ａ、１１２ａ、１５２ａ、１６２ａ、１７２ａ    穴部
３、９３    駆動側伝達部
４、２４、１２４    被駆動軸
５、６５、７５、９５、１４５、１８５、１９５    被駆動側連結部
５ａ、６５ａ、７５ａ、９５ａ、１４５ａ、１８２ａ    球面形状部
６、９６    被駆動側伝達部
７    回転伝達点
８    球面中心
９    駆動軸の回転軸線
１０    被駆動軸の回転軸線
１２，１３，１４，１５、３３、３４、１３３、１３４    軸受け
１６    バネ
１１２ｂ、１５２ｂ、１６２ｂ、１７２ｂ、１７２ｃ、１８５ｂ、１９５ｂ    突起
【図１】
2009138913.tif 000009
【図２】
2009138913.tif 000010
【図３】
2009138913.tif 000011
【図４】
2009138913.tif 000012
【図５】
2009138913.tif 000013
【図６】
2009138913.tif 000014
【図７】
2009138913.tif 000015
【図８】
2009138913.tif 000016
【図９】
2009138913.tif 000017
【図１０】
2009138913.tif 000018
【図１１】
2009138913.tif 000019
【図１２】
2009138913.tif 000020
【図１３】
2009138913.tif 000021
【図１４】
2009138913.tif 000022
【図１５】
2009138913.tif 000023
【図１６】
2009138913.tif 000024
【図１７】
2009138913.tif 000025
【図１８】
2009138913.tif 000026
【図１９】
2009138913.tif 000027
【図２０】
2009138913.tif 000028
【図２１】
2009138913.tif 000029
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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