(57)【要約】【課題】一方の軸の回転を他方の軸に対して少なくとも回転誤差と軸方向誤差とを吸収して正確に伝達することができ、また、騒音を発生することがなく、コストも低廉な回転軸継手を提供すること。【解決手段】２つの対向する軸１ａ、１ｂの一方の軸に設けられている四角柱外面６と他方の軸に設けられている四角筒内面７とを当接させて前記一方の軸の回転を前記他方の軸に伝達する回転軸継手１において、前記四角柱外面６および前記四角筒内面７のいずれか一方の軸方向中間部の全周に亘って、他方に向けて突出して他方に当接する周方向突出部８であって、少なくとも前記２つの軸間の回転誤差と軸方向誤差とを吸収して回転を伝達する周方向突出部８が形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの対向する軸の一方の軸に設けられている四角柱外面と他方の軸に設けられている四角筒内面とを当接させて前記一方の軸の回転を前記他方の軸に伝達する回転軸継手において、前記四角柱外面および前記四角筒内面のいずれか一方の軸方向中間部近傍の全周に亘って、他方に向けて突出して他方に当接する周方向突出部であって、少なくとも前記２つの軸間の回転誤差と軸方向誤差とを吸収して回転を伝達する周方向突出部が形成されていることを特徴とする回転軸継手。
【請求項２】
前記周方向突出部とこれに当接する前記四角柱外面若しくは前記四角筒内面は、互いにしまり嵌め状態して当接していることを特徴とする請求項１に記載の回転軸継手。
【請求項３】
前記周方向突出部の軸方向前後に連接する面は、当該周方向突出部を最大突出部とするテーパ面とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転軸継手。
【請求項４】
前記周方向突出部は、前記一方の軸の軸端部側の外周面に内周面を圧入固定されている樹脂製の継手キャップの四角柱外面に一体的に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転軸継手。
【請求項５】
前記継手キャップは、前記内周面と前記四角柱外面とを有する帽体状の本体部と、当該本体部の開口部に形成されているフランジとを有しており、前記本体部の頂部の軸心位置に形成されたゲートより樹脂を注入して形成されたことを特徴とする請求項４に記載の回転軸継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸継手に係り、特に軸端部を対向して配置されている回転軸の間において回転を伝達するのに好適な回転軸継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、軸芯がずれて対向する可能性のある回転軸間の回転をスムーズに伝達するために回転軸継手が利用されている。
【０００３】
従来の回転軸継手には、駆動軸と従動軸との軸端部の断面をそれぞれ非円形にした雌雄部材を相互に隙間を有する程度にゆるく嵌合させて回転を伝達させていた。これにより駆動軸と従動軸との軸芯のずれや角度ずれを吸収して回転伝達させていた。更に、雌部材の内面を外側に広がるテーパ状に形成して、角度ずれの吸収を確実なものとさせている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２２７５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている回転軸継手においては、駆動軸と従動軸との雌雄部材を相互に隙間を有する程度にゆるく嵌合させているために、伝達される回転速度にむらが発生してしまい、正確に回転を伝達できないという不都合があった。また、雌部材の内面がテーパ状に形成されていると駆動軸と従動軸とが軸の長手方向に遠ざかるようにずれると、雌雄部材の嵌合状態がゆるくなり、回転伝達が不可能になるという不都合があった。
【０００６】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、一方の軸の回転を他方の軸に対して少なくとも回転誤差と軸方向誤差とを吸収して正確に伝達することができ、また、騒音を発生することがなく、コストも低廉な回転軸継手を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するため請求項１に係る本発明の回転軸継手は、２つの対向する軸の一方の軸に設けられている四角柱外面と他方の軸に設けられている四角筒内面とを当接させて前記一方の軸の回転を前記他方の軸に伝達する回転軸継手において、前記四角柱外面および前記四角筒内面のいずれか一方の軸方向中間部近傍の全周に亘って、他方に向けて突出して他方に当接する周方向突出部であって、少なくとも前記２つの軸間の回転誤差と軸方向誤差とを吸収して回転を伝達する周方向突出部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
このように形成された本発明によれば、対向する軸の四角柱外面および四角筒内面のいずれか一方の軸方向中間部近傍の全周に亘って形成された周方向突出部が、他方の四角柱外面若しくは四角筒内面に当接することにより、少なくとも２つの軸間の回転誤差と軸方向誤差とを吸収して回転を正確に伝達することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の回転軸継手は、前記周方向突出部とこれに当接する前記四角柱外面若しくは前記四角筒内面は、互いにしまり嵌め状態して当接していることを特徴とする。
【００１０】
このように形成された本発明によれば、周方向突出部とこれに当接する四角柱外面若しくは四角筒内面とが互いにしまり嵌め状態にて当接しているので、より確実に２つの軸間の回転誤差と軸方向誤差とを吸収して回転を正確に伝達することができる。回転誤差がないことにより、回転伝達時の騒音を極めて低く抑えることができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の回転軸継手は、前記周方向突出部の軸方向前後に連接する面が、当該周方向突出部を最大突出部とするテーパ面とされていることを特徴とする。
【００１２】
このように形成された本発明によれば、周方向突出部を支点部として四角柱外面および四角筒内面が相互の連接角度を可変させることができ、２つの軸間の角度ずれを吸収して回転を正確に伝達することができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の回転軸継手は、周方向突出部が、前記一方の軸の軸端部側の外周面に内周面を圧入固定されている樹脂製の継手キャップの四角柱外面に一体的に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
このように形成された本発明によれば、四角柱外面を備えた一方の軸を樹脂製の継手キャップをもって形成することができ、周方向突出部の形成が容易となり、コストの低廉化を図ることができ、樹脂によって騒音の発生を防止することができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の回転軸継手は、継手キャップが、前記内周面と前記四角柱外面とを有する帽体状の本体部と、当該本体部の開口部に形成されているフランジとを有しており、前記本体部の頂部の軸心位置に形成されたゲートより樹脂を注入して形成されたことを特徴とする。
【００１６】
このように形成された本発明によれば、本体部の頂部の軸心位置に形成されたゲートより樹脂を注入して継手キャップを形成するので、樹脂のウエルドマークを形成することなく継手キャップを形成することができ、応力集中する箇所のない強度の優れた継手キャップを得ることができる。更に、フランジ部が継手キャップと軸との圧入部への塵埃の侵入を阻止する。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明の回転軸継手は構成され作用するものであるから、一方の回転軸の回転を他方の回転軸に対して少なくとも回転誤差と軸方向誤差とを吸収して正確に伝達することができ、また、騒音を発生することがなく、コストも低廉とすることができる等の優れた効果を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の回転軸継手の実施の形態を図１から図５により説明する。
【００１９】
図１から図５は本発明の回転軸継手の実施形態を示している。
【００２０】
本実施形態の回転軸継手１は、各図に示すように、対向する回転軸１ａ、１ｂの間において回転を伝達するものである。
【００２１】
本実施形態においては、一方の回転軸１ａは、例えば、モータ２の出力軸３に帽体状の継手キャップ４を圧入して形成されている。他方の回転軸１ｂは、出力軸３の回転を例えば、ギアボックス（図示せず）に伝達するパイプ状の連結軸５によって形成されている。
【００２２】
本発明の回転軸継手１においては、２つの対向する軸となる回転軸１ａ、１ｂの一方に設けられている四角柱外面と他方の軸に設けられている四角筒内面とを当接させて、一方の軸の回転を他方の軸に対して少なくとも前記２つの軸間の回転誤差と軸方向誤差とを吸収して動力を伝達するものである。
【００２３】
そこで、本実施形態においては、回転軸１ａを形成する継手キャップ４の帽体状の本体４ａが四角柱外面６を有しており、回転軸１ｂを形成するパイプ状の連結軸５の軸端部５ａが四角筒内面７を有している。
【００２４】
一方の継手キャップ４について説明すると、当該継手キャップ４は、樹脂製であり、外側に四角柱外面６を有し、内側に出力軸３に装着される取付孔４ｂを有する帽体状の本体部４ａと、取付孔４ｂの開口部に形成されているフランジ４ｃとを有している。
【００２５】
取付孔４ｂは四角形の断面を有しており、同じく四角形の断面を有する出力軸３の軸端部３ａを圧入することにより出力軸３の軸端部３ａに固定されている。取付孔４ｂおよび出力軸３の軸端部３ａの断面を四角形（断面が多角形であればよく、例えば、六角形や八角形でも良い）とすることにより、出力軸３の回転を１００％継手キャップ４に伝達することができる。また、出力軸３からの回転トルクの大きさに応じて当該トルクを１００％継手キャップ４に伝達することができるものであるならば、取付孔４ｂおよび軸端部３ａの断面を円形としてもよい。
【００２６】
継手キャップ４の四角柱外面６には、その軸方向長さの中間部分の全周に亘って、他方の回転軸１ｂに形成された四角筒内面７に向けて突出して当該四角筒内面７に当接する周方向突出部８が一体形成されている。周方向突出部８とこれに当接する四角筒内面７は、互いにしまり嵌め状態にて当接する寸法に形成されている。この周方向突出部８と四角筒内面７のしまり嵌めにより、周方向突出部８は少なくとも２つの回転軸１ａ、１ｂ間の回転誤差と軸方向誤差とを吸収して回転を伝達することができる。具体的には、四角筒内面７の軸芯と周方向突出部８の軸芯とがずれることがなく当接し、四角筒内面７と周方向突出部８との当接部が四角筒内面７の軸方向に相対移動しても両者の当接状態は変化することなく維持される。更に、周方向突出部８の軸方向前後に連接する連接面８ａ、８ｂは、当該周方向突出部８を最大突出部とするテーパ面とされている。このように連接面８ａ、８ｂが軸方向中心線に対してテーパ面とされていることにより、周方向突出部８を支点として四角柱外面６および四角筒内面７が相互の連接角度θ（図１（ｂ）参照）を可変させることができ、２つの軸間の角度ずれを吸収して回転を正確に伝達することができる。この周方向突出部８は、四角筒内面７側に形成し、他方の四角柱外面６を平面状に形成してもよい。
【００２７】
また、継手キャップ４のフランジ４ｃは、出力軸３の軸端部３ａとの間に隙間を形成して、回転時にラビリンス効果を発揮させて、継手キャップ４と出力軸３との圧入部への塵埃や油分等の侵入を阻止する。また、フランジ４ｃにフィン（図示せず）を設けて送風機能を付加することにより、モータ２の冷却を行うこともできる。
【００２８】
次に、このように形成されている継手キャップ４の成型方法を説明する。
【００２９】
図３に示すように、本実施形態の継手キャップ４は、本体部４ａの頂部の軸心位置に形成されたゲート９より金型（図示せず）内に樹脂を注入して射出成形により一体成形される。このように本体部４ａの頂部の軸心位置に形成されたゲート９より溶融樹脂を注入すると、溶融樹脂は本体部４ａの頂部からフランジ４ｃの先端部に向けて周方向に均等に配分されて順に充填されて行く（図３中左から右）ので、樹脂のウエルドマークを形成することなく継手キャップ４を形成することができる。従って、応力が集中する箇所のない強度の優れた継手キャップ４を得ることができる。また、継手キャップ４を形成する樹脂としては、回転を伝達可能な剛性を確保できる素材であれば、どのような素材の樹脂でも採用することができる。例えば、ポリアミド（ＰＡ９Ｔ）その他の樹脂を用いるとよい。
【００３０】
次に、回転軸１ｂを形成するパイプ状の連結軸５について説明する。
【００３１】
連結軸５は金属製であり、その断面が円形のパイプ状に形成されており、その軸端部５ａを四角筒状に形成して四角筒内面７を形成したものである。この四角筒内面７は継手キャップ４の周方向突出部８と互いにしまり嵌め状態にて当接する寸法に形成されている。
【００３２】
次に、本実施形態の回転軸継手１の回転伝達作用について説明する。
【００３３】
回転軸１ａは、モータ２の出力軸３の四角形の断面となるように形成された軸端部３ａに樹脂製の継手キャップ４の四角形の断面となるように形成された取付孔４ｂを圧入することにより組立られる。これにより簡単に回転軸１ａに周方向突出部８を形成することができ、コストの低廉化を図ることもできる。
【００３４】
続いて、継手キャップ４の本体部４ａの四角柱外面６の外側に連結軸５の軸端部５ａの四角筒内面７を次第に挿入し、その軸端部５ａが本体部４ａの周方向突出部８を越えてフランジ４ｃの近傍に到達するまで挿入させる。これにより両回転軸１ａ、１ｂの組立が終了するとともに四角筒内面７と周方向突出部８とが互いにしまり嵌め状態にて当接した状態となる。
【００３５】
この周方向突出部８と四角筒内面７のしまり嵌めにより、周方向突出部８は少なくとも２つの回転軸１ａ、１ｂ間の回転誤差と軸方向誤差とを吸収して回転を伝達することができる。具体的には、しまり嵌めにより四角筒内面７と周方向突出部８が全周に亘って隙間なく面状（点および線を含む）に合体することとなる。この四角筒内面７と周方向突出部８との面状の合体は、四角筒内面７と周方向突出部８とが回転する時も含めて常に維持される。これにより四角筒内面７の軸芯と周方向突出部８の軸芯とがずれることがなく当接し、回転誤差を吸収して回転が伝達される。
【００３６】
また、四角筒内面７と周方向突出部８との当接部が四角筒内面７の軸方向に相対移動しても両者の当接状態は変化することなく維持される。これにより軸方向誤差を吸収して回転が伝達される
また、周方向突出部８の軸方向前後に連接する連接面８ａ、８ｂが、当該周方向突出部８を最大突出部とするテーパ面とされていることにより、周方向突出部８を支点として四角柱外面６および四角筒内面７が相互の連接角度θを可変させることができ、２つの軸間の角度ずれを吸収して回転を正確に伝達することができる。
【００３７】
また、継手キャップ４が樹脂製であるために、自己の弾性によって制振作用を発揮したり、他の部材との衝撃を緩和して回転伝達時の騒音発生を防止することができる。
【００３８】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【００３９】
例えば、図１および図２に示す実施形態においては、継手キャップ４側が駆動側であり、連結軸５側が従動側であるが、駆動側と従動側とを入れ替えて適用することができる。また、継手キャップ４を省いて回転軸１ａ、１ｂのいずれかに直接周方向突出部８を形成してもよい。また、周方向突出部は、全周に亘って形成されたものを示したが、断続しているものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】（ａ）は本発明に係る回転軸継手の実施形態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の○部の拡大図
【図２】図１に示す実施形態の分解斜視図
【図３】図１に示す実施形態の継手キャップの断面図
【図４】図３の左側面図
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿った断面図
【符号の説明】
【００４１】
１  回転軸継手
１ａ、１ｂ  回転軸
４  継手キャップ
５  連結軸
６  四角柱外面
７  四角筒内面
８  周方向突出部
９  ゲート
【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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