(57)【要約】【課題】２つの軸の連結の軸ずれを吸収することができ、それを実現するための加工の手間及びコストを抑えることができる動力伝達装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の動力伝達装置１は、入力軸２と、出力軸３と、該入力軸２及び該出力軸３を同軸上に接続し該入力軸２及び該出力軸３の間で回転動力を伝達する接続部材４とを有する動力伝達装置１であって、前記接続部材４は、軸の径方向のうちの一方向である基準方向に所定の第１隙間５１を介して前記入力軸の一端に接続される入力軸接続部４１と、径方向のうち前記基準方向に交差する交差方向に所定の第２隙間５２を介して前記出力軸３の一端に接続される出力軸接続部４２と、を有し、前記入力軸２及び前記出力軸３の間が直接係合していないことを特徴とする。【選択図】図１
2009002490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、出力軸と、該入力軸及び該出力軸を同軸上に接続し該入力軸及び該出力軸の間で回転動力を伝達する接続部材とを有する動力伝達装置であって、
前記接続部材は、前記軸の径方向のうちの一方向である基準方向に所定の第１隙間を介して前記入力軸の一端に接続される入力軸接続部と、該径方向のうち前記基準方向に交差する交差方向に所定の第２隙間を介して前記出力軸の一端に接続される出力軸接続部と、を有し、
前記入力軸の前記一端及び前記入力軸接続部の一方、並びに前記出力軸の前記一端及び前記出力軸接続部の一方は軸方向に突出した突出部を有し、
それぞれの他方は対応する該突出部が挿入されて回転方向で係合するように軸方向に窪んだ窪み部を有し、
前記入力軸及び前記出力軸の間が直接係合していないことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記突出部及び前記窪み部は、前記径方向の断面外形が正方形又は長方形である請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記入力軸及び／又は前記出力軸の前記突出部又は前記窪み部の断面外形は、正方形である請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記入力軸接続部及び前記出力軸接続部の前記突出部又は前記窪み部の断面外形は、長方形である請求項３に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記入力軸及び前記出力軸の一方が前記突出部をもち、他方が前記窪み部をもつ場合に、
該突出部の外形は前記窪み部に挿入不可能な形状である請求項１〜４の何れか１項に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記基準方向及び前記交差方向は直交する請求項１〜５の何れか１項に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入出力軸間で動力を伝達する動力伝達装置に関し、詳しくは変速機で用いられる動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転動力を２つの軸間で伝達する方法として、２つの軸を同軸上に配置し、２つの軸が回転方向で係合するように軸の端部を連結する方法がある。このような２つの軸の連結方法においては、２つの軸の軸中心がずれた状態で連結されると、動力を十分に伝達することができず、その上連結状態の解除あるいは連結部分の破損などが起きかねない。そのため、軸同士の連結において、軸ずれを吸収する仕組みが用いられる。
【０００３】
例えば、図８に示すように、従来の動力伝達装置１００は、棒状の入力軸１１０と棒状の出力軸１２０との連結部分に、軸ずれを吸収する接続部材１３０を設けている。
【０００４】
図９に示すように、接続部材１３０は外形が円柱状であり、径方向の断面において十字に形成された開口部１３１を内部に有する。
【０００５】
図１０に示すように、入力軸１１０の一端に開口部１３１に挿入される接続部１１１が形成され、出力軸１２０の一端に開口部１３１に挿入される接続部１２１が形成されている。接続部１１１及び１２１はＵ字の板状であり、Ｕ字の開口部分が軸の端部に位置する。
【０００６】
入力軸１１０は接続部１１１を軸方向の一方から開口部１３１に挿入し、出力軸１２０は接続部１２１を軸方向の他方から開口部１３１に挿入する。一方の開口部分及び他方の開口部分は係合し、接続部１１１及び接続部１２１は直角に交差した状態で開口部１３１に保持されている。
【０００７】
図１１に示すように、接続部１１１及び接続部１２１は、板厚方向で開口部１３１に隙間無く挿入できる厚みを持つ。従って、入力軸１１０及び出力軸１２０が回転方向に回動しても接続部１１１及び接続部１２１と開口部１３１とが衝突しないので、衝突による音（作動音）が発生しにくい。そして、接続部１１１及び１２１の幅方向の長さは、開口部１３１の内壁と適度な隙間（第１隙間、第２隙間）が設けられる長さである。第１隙間及び第２隙間は、直交する方向に設けられるので、どの方向に軸ずれが発生しても吸収できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記の従来技術では、入力軸１１０と出力軸１２０とが、接続部材１３０を介さなくても連結できるので、誤組付の発生が問題となりうる。接続部１１１及び１２１はＵ字状であり、そのＵ字の開口部分で連結させているので、接続部材１３０が組み付けられていない状態でもある程度の回転動力が伝達可能である。
【０００９】
また、接続部１１１及び１２１をＵ字状に加工するには、切削加工で板状に削り取った後、別途、開口部分をＵ字になるように削り取るなど煩雑である。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためなされたものであり、２つの軸の連結の軸ずれを吸収できる上、それを実現するための加工の手間及びコストが抑制できる動力伝達装置を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の動力伝達装置は、入力軸と、出力軸と、該入力軸及び該出力軸を同軸上に接続し該入力軸及び該出力軸の間で回転動力を伝達する接続部材とを有する動力伝達装置であって、
前記接続部材は、径方向のうちの一方向である基準方向に所定の第１隙間を介して前記入力軸の一端に接続される入力軸接続部と、径方向のうち前記基準方向に交差する交差方向に所定の第２隙間を介して前記出力軸の一端に接続される出力軸接続部と、を有し、
前記入力軸の前記一端及び前記入力軸接続部の一方、並びに前記出力軸の前記一端及び前記出力軸接続部の一方は軸方向に突出した突出部を有し、
それぞれの他方は対応する該突出部が挿入されて回転方向で係合するように軸方向に窪んだ窪み部を有し、
前記入力軸及び前記出力軸の間が直接係合していないことを特徴とする。
【００１２】
本発明の動力伝達装置は、入力軸と出力軸とが直接係合しないので、接続部材がなければ、入力軸と出力軸とを連結することができない。入力軸の一端が突出部を有すれば対応する接続部材の入力軸接続部が窪み部を有し、入力軸の一端が窪み部を有すれば対応する入力軸接続部が突出部を有することで、入力軸と接続部材とが連結する。そして、出力軸の一端が突出部を有すれば対応する接続部材の出力軸接続部が窪み部を有し、出力軸の一端が窪み部を有すれば対応する出力軸接続部が突出部を有することで、出力軸と接続部材とが連結する。入力軸と接続部材および出力軸と接続部材とは、第１隙間及び第２隙間を介して連結するので、接続部材が入力軸と出力軸との軸ずれを吸収することができる。従って、軸ずれ吸収機能を有する接続部材を必ず介して入力軸と出力軸とを接続することになり、誤組付が防止できる。よって、本発明の動力伝達装置によれば、軸ずれ吸収機能を有している上、誤組付防止機能も有する。
【００１３】
本発明の動力伝達装置で用いられる前記突出部及び前記窪み部は、径方向の断面外形が正方形又は長方形であることが好ましい。断面外形が正方形又は長方形に突出した突出部を加工するには切削加工などで簡単にでき、断面外形が正方形又は長方形にした窪み部を形成するには、突出させるより更に簡単で、塑性加工の一種である鍛造加工などで簡単に加工・形成できる。よって、加工コストが抑制できる。
【００１４】
本発明の動力伝達装置で用いられる前記入力軸及び／又は前記出力軸の前記突出部又は前記窪み部の断面外形は正方形が好ましい。これにより、入力軸及び出力軸の突出部又は窪み部は、接続部材側の形状に関係なく、軸の回転方向に直角に回転しても接続部材に接続できるので、方向を気にすることなく簡単に接続できる。
【００１５】
前記入力軸及び／又は前記出力軸の前記突出部又は前記窪み部の断面外形を正方形にした場合、接続部材において対応する前記入力軸接続部及び前記出力軸接続部の前記突出部又は前記窪み部の断面外形は長方形にすることが好ましい。接続部材における入力軸接続部及び／又は出力軸接続部の断面外形を長方形にすることで、第１隙間を形成する基準方向と第２隙間を形成する交差方向の為す角度を常に一定にすることができ、接続部材で軸ずれを吸収させる機能が確実に発揮できる。
【００１６】
本発明の動力伝達装置で用いられる前記入力軸及び前記出力軸の一方が前記突出部をもち、他方が前記窪み部をもつ場合に、該突出部の外形は前記窪み部に挿入不可能な形状であることが好ましい。これは、接続部材を介さずに入力軸と出力軸とが接続されることを確実に防ぐためである。
【００１７】
本発明の動力伝達装置で用いられる前記基準方向及び前記交差方向は直交することが好ましい。これにより、径方向で広い範囲の軸ずれが吸収できる。
【発明の効果】
【００１８】
動力伝達装置が好適に用いられる変速機は、部品点数が多く複雑な構成である上、精度の確保も必要なので、誤組付の防止並びに軸ずれを吸収できる機能は必須である。本発明の動力伝達装置によれば、軸ずれを吸収する機能を有した接続部材がなければ入力軸と出力軸とが係合することができないので、軸同士だけでは回転動力の伝達が不可能であり、誤組付の発生にすぐ気づくことができる。
【００１９】
そして、入力軸及び出力軸の両方か一方の突出部又は窪み部の断面外形を正方形とすることで、入出力軸の組み付け角度の調節が容易になり作業が簡便になる。正方形は４回回転対称の図形であり、９０°毎に４つの位置で接続部材が接続できる。よって、入力軸及び出力軸を接続部材に接続する作業が容易になる。
【００２０】
また、入力軸及び／又は出力軸の突出部又は窪み部の断面外形を正方形とした場合、相手方として対応する入力軸接続部又は出力軸接続部の断面外形を長方形にすることで、誤組み付けのおそれがなく軸ずれ防止作用を常に発揮することができる。
【００２１】
つまり、対応する相手部材の断面外形が正方形なので、自身を長方形にすることで、組み合わせた場合に隙間（第１隙間又は第２隙間）が生じる方向は相手部材によらず自身の角度のみにより設定される。よって、第１隙間（又は第２隙間）の生じる方向は入出力軸の相対角度によらずに常に一定になる。すなわち、第１隙間（又は第２隙間）の生じる方向で決定される基準方向（交差方向）も入出力軸の相対角度によらずに常に一定になるので、基準方向及び交差方向の相対角度を常に一定に維持でき、意図した軸ずれ防止作用を常に発現できる。
【００２２】
更には、基準方向及び交差方向を直交とすることで、径方向で広い範囲の軸ずれが吸収できる。
【００２３】
また、入力軸及び出力軸の突出部及び窪み部は、形状が正方形又は長方形であるため、加工するにあたり、切削加工又は鍛造加工等で簡単に成形できる。よって、加工の手間がかからずコストを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。
【００２５】
（実施例１）
本実施例１の動力伝達装置１は、図１に示すように、棒状の入力軸２と、棒状の出力軸３と、入力軸２及び出力軸３の間に位置する接続部材４とを有する。
【００２６】
入力軸２は、図２に示すように、出力軸３側の一端に突出部２１を有する。突出部２１は軸の径方向の断面外形が長方形であり、その長辺の長さは入力軸２の直径と同じであり、短辺の長さは長辺より短い所定の長さである。
【００２７】
出力軸３は、図３に示すように、入力軸２側の一端に窪み部３１を有する。窪み部３１は軸の径方向の断面外形が正方形であり、入力軸２の突出部２１が挿入不可能な形状である。
【００２８】
接続部材４は、図４及び図５に示すように、外形が円柱状であり、入力軸２の一端と接続される入力軸接続部４１と、出力軸３の一端と接続される出力軸接続部４２とを有する。
【００２９】
入力軸接続部４１は窪み部４１１をもつ。窪み部４１１の径方向の断面形状の外形は入力軸２の突出部２１の断面形状に概ね対応する長方形である。その長方形の長辺の長さは入力軸２の突出部２１の長辺の長さに第１隙間５１を加えた長さであり、短辺の長さは突出部２１の厚み方向とほぼ同じ長さである。第１隙間５１の長さは基準方向において軸ずれを吸収して許容できる長さを設定する。入力軸接続部４１と突出部２１の軸方向の長さは、接続された状態で回転動力が十分に伝達することができる程度の長さにする。
【００３０】
出力軸接続部４２は、出力軸３側に突出し出力軸３に設けられる窪み部３１の断面外形に概ね対応する断面外形をもつ突出部４２１をもつ。突出部４２１の断面外形は正方形に近い長方形であって、長辺の長さは出力軸３の窪み部３１にほぼ隙間なく嵌挿される長さであり、短辺の長さは窪み部３１の一辺の長さから第２隙間５２の長さを引いた長さである。第１隙間５１の長さと同様に、第２隙間５２の長さは交差方向において軸ずれを吸収して許容できる長さを設定する。出力軸接続部４２と窪み部３１の軸方向の長さは、互いの接続が確実に行われるのに十分な長さにする。
【００３１】
入力軸接続部４１の窪み部４１１の長辺の方向（基準方向）と、出力軸接続部４２の突出部４２１の短辺の方向（交差方向）とは、径方向で直交する。
【００３２】
本実施例１の動力伝達装置１における各構成要素の接続について説明する。
【００３３】
出力軸３の窪み部３１に接続部材４の出力軸接続部４２の突出部４２１を軸方向の一方から挿入する。出力軸接続部４２の突出部４２１の断面外形は長方形であり、その長辺が窪み部３１の一辺と同じ長さなので、突出部４２１及び窪み部３１が挿入可能な相対角度としては９０°毎に４つの位置がある。
【００３４】
次に、出力軸３と接続部材４とが接続された状態で、入力軸２を接続する。接続部材４の入力軸接続部４１の窪み部４１１に、入力軸２の突出部２１を挿入する。突出部２１及び窪み部４１１が挿入可能な相対角度としては１８０°毎に２つの位置がある。
【００３５】
接続された状態を考えると、図６に示すようになる。突出部２１の長辺方向の両端に短辺から入力軸接続部４１の短辺までの基準方向に第１隙間５１があり、出力軸接続部４２の突出部４２１の短辺方向の両端から窪み部３１の一辺までの交差方向に第２隙間５２がある。つまり、基準方向及び交差方向のいずれにも所定の隙間５１及び５２が形成されている。これら所定の隙間５１及び５２は基準方向及び交差方向が直交しているので、入力軸２及び出力軸３の相対位置が軸の径方向のいずれの方向にずれたとしても、その軸ずれを吸収できる。また、入力軸２の突出部２１と入力軸接続部４１との交差方向にほぼ隙間がなく、出力軸３の窪み部３１と出力軸接続部４２との基準方向にほぼ隙間がないので、連結された入力軸２及び出力軸３が回転しても接続部材４に衝突せず、作動音が発生しにくい。
【００３６】
そして、出力軸３の窪み部３１の断面外形が正方形なので、出力軸３及び接続部材４の間で接続するときに、正方形でない場合（１８０°間隔で２つの位置）と比較して、９０°毎に４つの位置で接続可能である。従って、組み付け時に出力軸３及び接続部材４間における相対角度の調節が簡便になる。
【００３７】
本実施例１の動力伝達装置１によれば、それぞれの軸に形成する突出部２１及び窪み部３１は単純な形状なので、低コストで加工できる。そして、軸ずれを吸収する作用をもつ接続部材４なしでは入力軸２及び出力軸３の間での回転動力の伝達が不可能なので、万が一、接続部材４を用いずに組付けを行ったとしてもすぐに誤組み付けに気が付くことができる。特に、窪み部３１が突出部２１に挿入不可能な断面外形をもつので、出力軸３に入力軸２が間違って挿入されて、軸同士が接続部材４なくして接続されることはない。つまり、軸ずれが吸収されない状態で組付されないので、確実に軸ずれ吸収機能と誤組付防止機能とを有する動力伝達装置を提供できる。
【００３８】
（実施例２）
本実施例２の動力伝達装置１は、入力軸２及び出力軸３の構成は実施例１と同じである。接続部材４の構成が一部異なるだけであるため、同様の部材についての詳細な説明は省略し、記号も同様のものを使用する。
【００３９】
接続部材４’は、図７に示すように、外形が円柱状であり、入力軸２の一端と接続される窪み部４１１をもつ入力軸接続部４１と、出力軸３の一端と接続される突出部４３１をもつ出力軸接続部４３とを有する。入力軸接続部４１は、実施例１と同様の形状であるので説明を省略する。
【００４０】
出力軸接続部４３の突出部４３１は、２つの直方体が平行に並べられたものであり、径方向の断面形状が長辺方向で平行に並べられた２つの長方形を表す。断面外形としては、出力軸３の窪み部３１に挿入される１つの長方形であり実施例１と同様である。平行に並べられた長方形の長辺が断面外形を構成する長方形の長辺に一致し、２つの短辺の長さとその間隔とを合わせた長さが短辺に一致する。
【００４１】
本実施例２の入力軸２、出力軸３及び接続部材４’とは、実施例１と同様に接続することができる。出力軸３の窪み部３１には接続部材４’の出力軸接続部４３の突出部４３１を軸方向一方から挿入する。ここで、出力軸３の窪み部３１の断面外形は正方形なので実施例１と同じく４つの位置にて挿入可能である。
【００４２】
そして、出力軸接続部４３を窪み部３１に挿入した状態で、入力軸２の突出部２１を軸方向の他方から入力軸接続部４１に挿入する。
【００４３】
実施例２の動力伝達装置１によれば、接続されている入力軸２と接続部材４’の基準方向に第１隙間５１、出力軸３と接続部材４’の交差方向に第２隙間５２の所定間隔が設けられた状態で接続される。これらの隙間５１、５２により、軸ずれを吸収することができ、誤組付も発生しない。また、軸同士が直接接続されることはないので、接続部材４’がない状態での接続も発生しない。
【００４４】
つまり、本実施例の動力伝達装置は接続部材４’が実施例１における接続部材４における出力軸接続部４２よりも軽量化した出力軸接続部４３をもつにもかかわらず、実施例１の動力伝達装置の作用効果をすべて発揮できる。
【００４５】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば、入力軸と出力軸の一端の形状を入れ替えることが可能である。あるいは、入力軸、出力軸の両軸の一端を突出形状である突出部又は窪み形状である窪み部とし、接続部材の入力軸接続部も出力軸接続部も窪み部又は突出部とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施例１の動力伝達装置１の断面図である。
【図２】本実施例１の動力伝達装置１で用いられる入力軸２の斜視図である。
【図３】本実施例１の動力伝達装置１で用いられる出力軸３の斜視図である。
【図４】本実施例１の動力伝達装置１で用いられる接続部材４の入力軸接続部４１側から見た斜視図である。
【図５】本実施例１の動力伝達装置１で用いられる接続部材４の出力軸接続部４２側から見た斜視図である。
【図６】（ａ）は本実施例１の動力伝達装置１で用いられる入力軸２と接続部材４とを出力軸３側から見た図であり、（ｂ）は出力軸３と接続部材４とを入力軸２側から見た図である。
【図７】本実施例２の動力伝達装置１で用いられる接続部材４’の出力軸接続部４３側から見た斜視図である。
【図８】従来の動力伝達装置の断面図である。
【図９】従来の動力伝達装置で用いられる接続部材１３０の斜視図である。
【図１０】従来の動力伝達装置で用いられる入力軸１１０及び出力軸１２０の斜視図である。
【図１１】従来の動力伝達装置の径方向断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１：動力伝達装置
２、１１０：入力軸
３、１２０：出力軸
４、１４０：接続部材
２１、４１１：突出部
３１、４２１、４３１：窪み部
４１：入力軸接続部
４２、４３：出力軸接続部
５１：第１隙間
５２：第２隙間
１１１、１２１：接続部
１３１：開口部
【図１】
2009002490.tif 000003
【図２】
2009002490.tif 000004
【図３】
2009002490.tif 000005
【図４】
2009002490.tif 000006
【図５】
2009002490.tif 000007
【図６】
2009002490.tif 000008
【図７】
2009002490.tif 000009
【図８】
2009002490.tif 000010
【図９】
2009002490.tif 000011
【図１０】
2009002490.tif 000012
【図１１】
2009002490.tif 000013