(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の軸に接続する第１の継手主体と、第２の軸に接続する第２の継手主体と、前記第１の継手主体及び前記第２の継手主体のそれぞれに取付けられる積層板バネからなる環状の中間体とを具備する自在軸継手において、前記中間体はその周縁の対称位置の一部が夫々前記第１の継手主体に一対の固定用ピンを用いて取付けられると共に前記周縁の対称位置の他の一部が前記第２の継手主体に一対の固定用ピンを用いて取付けられ、前記第１の継手主体と第２の継手主体の前記一部であって前記中間体との接触部は、前記一対の固定用ピンを共に一部を挿入させる孔部を具備する隆起部とし、前記中間体を挿通し前記隆起部に挿入された前記固定用ピンを前記第１の継手主体又は第２の継手主体に固定することを特徴とする、自在軸継手。
【請求項２】
前記隆起部は、第１の継手主体又は第２の継手主体とは別体に構成され且固定用ピンを挿通させる一対の透孔を具備し、前記第１の継手主体又は第２の継手主体の平面状の端面に添設された構成とした請求項１に記載の自在軸継手。
【請求項３】
前記中間体は複数の板バネが積層されて構成され、前記板バネ相互が前記隆起部から圧力を受ける取付け部分でスポット溶接されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の自在軸継手。
【請求項４】
前記固定用ピンは一端に頭部を具備する筒ナットで前記中間体の一方の面に前記頭部を当てると共に筒状のナット部を前記中間体の孔部に密に貫通させて前記隆起部の孔部に密に圧入し、第１の継手主体と第２の継手主体の前記隆起部形成域は相互に対向するフランジ部とし、このフランジ部を貫通する締付けボルトが前記筒ナットに螺合される請求項１から３までの何れかに記載の自在軸継手。
【請求項５】
前記隆起部における中間体の外周側で前記透孔の間には凹部が設けられ、前記固定用ピンは一端に頭部を具備する筒ナットで前記中間体の一方の面に前記頭部を当てると共に筒状のナット部を前記中間体の孔部に密に貫通させて前記隆起部の透孔に密に圧入され、前記中間体は複数の板バネが積層されて構成され、前記隆起部における前記凹部によって囲まれる範囲にてスポット溶接されている請求項２に記載の自在軸継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自在軸継手、特に、継手主体と板バネ製の中間体との取付けに特徴のある自在軸継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来の自在軸継手の分解斜視図である。
自在軸継手は、第１の軸(3) に接続する第１の継手主体(1a)と、第２の軸(7) に接続する第２の継手主体(1b)と、第１の継手主体(1a)及び第２の継手主体(1b)のそれぞれに部分的に取付けられる環状の板バネ製の中間体(2) とを具備する。
【０００３】
第１の継手主体(1a)と第２の継手主体(1b)とは共に同じ構成であり、筒状主体部(11)の一端から張り出すフランジ部(12)を具備し、前記筒状主体部(11)に第１の軸(3) または第２の軸(7) がトルク伝達状態に締結される。フランジ部(12)フランジ部(12)相互が対面する姿勢に第１の継手主体(1a)第２の継手主体(1b)が第１の軸(3) 、第２の軸(7) に取付けられるが、前記対面するフランジ部(12)(12)間に積層板バネ製の中間体(2) が介在されている。
【０００４】
この中間体(2) の輪郭は、大略８角形に形成された環状体で、相互に反対側に位置する一方の円弧辺部(21)円弧辺部(21)が第１の継手主体(1a)のフランジ部(12)にネジ止めされ、他方の円弧辺部(22)(22)は第２の継手主体(1b)のフランジ部(12)にネジ止めされている。
このネジ止め構造は、第１の継手主体(1a)と第２の継手主体(1b)の平面状の端面と前記中間体(2) との間にワッシャ(13)を介在させ、前記中間体(2) 側に扁平頭部(41)を具備する筒ナット状の固定用ピン(4) を前記中間体(2) から前記第１の軸(3) を介してフランジ部(12)側に挿入し、この固定用ピン(4) に対してフランジ部(12)の外側から貫通させた締め付けボルト(40)を前記固定用ピン(4) に螺合し、締め付ける。
【０００５】
このものでは、前記中間体(2) は、図８のように、その周囲を四等分した位置で、第１の継手主体(1a)、第２の継手主体(1b)に交互に取付けられ、しかも、各取付け部は一対の固定用ピン(4)(4)が挿通するネジ止め部となる。従って、中間体(2) は、相互に対称位置にある第１の継手主体(1a)側のネジ止め部と、相互に対称位置にある第２の継手主体(1b)側のネジ止め部とが９０度の位相ズレを持っていることから、自在軸継手として円滑に機能すると共に、各ネジ止め部は、一対の固定用ピン(4)(4)が貫通する態様となっているから、第１の継手主体(1a)、第２の継手主体(1b)とは隣接２か所で固定されたこととなり、トルク伝達時に中間体(2) に加わる変形力（例えば、第１の軸(3) と第２の軸(7) との間に衝撃的に過大なトルクが加わった場合に生じる変形力）に対する抵抗力も十分なものとなる。
【０００６】
なお、前記抵抗力の大きさは、各ネジ止め部の一対の固定用ピン(4)(4)のピッチの大きさに比例するが、逆に、第１の軸(3) と第２の軸(7) とが交差状態にある時のトルク伝達効率の観点からは、第１の継手主体(1a)と第２の継手主体(1b)への中間体(2) の取付け部の前記ピッチが小さい方が有利である。トルク伝達時の中間体(2) の屈曲の自由度が高くなるからである。
【０００７】
ところが、この従来のものでは、前記固定用ピン(4)(4)の夫々は平面状のフランジ部(12)の端面と中間体(2) との間に介在したドーナッツ状のワッシャ(13)を個別に挿通するものであるから、このワッシャ(13)の十分な受圧面積を確保して前記ワッシャ(13)による保持機能を満足させる為には、ドーナッツ状のワッシャ(13)をある程度大きくする必要があって、前記固定用ピン(4)(4)の間隔をあまり小さくできない。このため、中間体(2) に於ける前記性能のうち、トルク伝達効率を十分に高くできない、と言う問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり『第１の軸に接続する第１の継手主体と、第２の軸に接続する第２の継手主体と、前記第１の継手主体及び前記第２の継手主体のそれぞれに取付けられる積層板バネからなる環状の中間体とを具備する自在軸継手』において、伝動２軸間に衝撃的に過大なトルクが加わった場合等に於ける前記中間体の変形抵抗が十分で且伝動２軸が交差状態にある時の伝動時の伝動効率を向上させられるようにすることをその課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するために講じた本発明の解決手段は『前記中間体はその周縁の対称位置の一部が夫々前記第１の継手主体に一対の固定用ピンを用いて取付けられると共に前記周縁の対称位置の他の一部が前記第２の継手主体に一対の固定用ピンを用いて取付けられ、前記第１の継手主体と第２の継手主体の前記一部であって前記中間体との接触部は、前記一対の固定用ピンを共に一部を挿入させる孔部を具備する隆起部とし、前記中間体を挿通し前記隆起部に挿入された前記固定用ピンを前記第１の継手主体又は第２の継手主体に固定すること』である。  上記解決手段はつぎのように作用する。
【００１０】
前記固定用ピンはその頭部が前記中間体の一方の面に当たって接触した状態にあり、その軸部が中間体の孔部を貫通して他方の面に接触する前記隆起部に挿入され前記第１の継手主体又は第２の継手主体に固定される。これにより、前記頭部と前記隆起部により中間体が部分的に挟圧された態様にあり、しかも、前記固定用ピンは２本が並設されて前記隆起部に挿入される。前記隆起部は前記２本の固定用ピンを同時に挿入するものであるから、固定用ピンの間隔は最小限に設定される。
【００１１】
このように、中間体と前記第１の継手主体又は第２の継手主体と固定部分は一対（２本）の固定用ピンによってこれら２本を同時に挿入する構成であり、しかも、前記２本の固定用ピンにより、中間体は１つの隆起部に押しつけられる構成であるから、前記隆起部と中間体との密着部分が最小限に設定された上でしかも２か所で固定されることとなる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明は、上記構成であるから次の特有の効果を有する。
隆起部と中間体との密着部分が最小限に設定された上でしかも２か所で固定されることとなるから、中間体の固定部分の屈曲の自由度がある程度確保され且衝撃荷重に対する強度も十分なものとなる。従って、トルク伝達効率が高く、しかも、衝撃的に過大トルクが加わった場合の中間体の損傷が防止できる。
【００１３】
［その他］
ａ項
上記発明に『前記隆起部は、第１の継手主体又は第２の継手主体とは別体に構成され且固定用ピンを挿通させる一対の透孔を具備し、前記第１の継手主体又は第２の継手主体の平面状の端面に添設された構成とした』ものでは、所定の厚さで２つの透孔を具備する隆起部を各継手主体の中間体の取付け部に添設するだけで、各継手主体の前記端面と中間体との間に所定の間隙ができた状態に取付けられる。
従って、隆起部を第１の継手主体又は第２の継手主体と一体に形成する場合に比べて第１の継手主体又は第２の継手主体の構成が簡素化できる。
【００１４】
ｂ項
以上において『前記中間体は複数の板バネが積層されて構成され、前記板バネ相互が前記隆起部から圧力を受ける取付け部分でスポット溶接された』ものでは、この取付け部分の積層板バネ相互が積層平面に沿った方向にずれないから、過大トルクが衝撃的に加わった場合に中間体の前記取付け部分の強度が一層向上する。
【００１５】
なお、『前記スポット溶接部は一対の固定用ピンの挿通部の中間に設定される』ことが望ましい。この場合には、このスポット溶接部の前記効果が確保されたままで、２つの固定用ピンを用いる場合の中間体の屈曲の自由度に影響しない効果がある。
ｃ項
『前記固定用ピンは一端に頭部を具備する筒ナットで前記中間体の一方の面に前記頭部を当てると共に筒状のナット部を前記中間体の孔部に密に貫通させて前記隆起部の孔部に密に圧入し、第１の継手主体と第２の継手主体の前記隆起部形成域は相互に対向するフランジ部とし、このフランジ部を貫通する締め付けボルトが前記筒ナットに螺合される』ものでは、第１の継手主体と第２の継手主体のフランジ部の外側からボルト締めすることにより固定用ピンが第１の継手主体と第２の継手主体の隆起部に圧入状態に固定されるから、上記した本発明の作用効果を確保するようにした自在継手の組立てが簡単である。
【００１６】
ｄ項
前記ａ項において、『前記隆起部における中間体の外周側で前記透孔の間には凹部が設けられ、前記固定用ピンは一端に頭部を具備する筒ナットで前記中間体の一方の面に前記頭部を当てると共に筒状のナット部を前記中間体の孔部に密に貫通させて前記隆起部の透孔に密に圧入され、前記中間体は複数の板バネが積層されて構成され、前記隆起部における前記凹部によって囲まれる範囲にてスポット溶接されている』ものでは、中間体の孔部に密に貫通させた固定用ピンを前記中間体に添わせた隆起部の透孔に圧入させると、複数の板バネ相互が正確に位置決めされた状態に積層され、隆起部の凹部の部分で、前記正確な積層状態のままで所要部分をスポット溶接できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１の自在軸継手においても、従来例と同様に第１の継手主体(1a)に第１の軸(3) が、第２の継手主体(1b)に第２の軸(7) が夫々接続される。なお、この例では、この軸接続の為に、筒状主体部(11)の一端でフランジ部(12)の内周側に環状凹部(14)が形成され、この環状凹部の内周壁は筒部(15)となっている。前記環状凹部(14)の内外の周壁は共に奥に入り込むに従って直径が縮小するテーパ面となっている。従って前記筒部(15)はテーパ筒部となる。
【００１８】
前記環状凹部(14)には内外周面が前記テーパ面に一致するテーパ面に仕上げられたサイドリング(5) が挿入され、前記筒状主体部(11)を貫通する締結ボルト(51)(51)が前記サイドリング(5) に螺合している。これらの締め付けにより前記サイドリング(5) は環状凹部(14)内に押し込まれて内周側の筒部(15)が直径縮小方向に締め付けられ、これにより、第１の軸(3) と第１の継手主体(1a)の筒状主体部(11)及び第２の軸(7) と第２の継手主体(1b)の筒状主体部(11)とが摩擦係合により固定される。
【００１９】
中間体(2) は、板バネを積層したもので、図２、５のように全体は環状に形成され、中央に円形孔が開口し、外周輪郭は正方形のコーナ部が円弧状コーナ部(2a)(2b)となった形態である。従って、全体とししては変則８角形に形成されたものとなっている。そして、前記円弧状コーナ部(2a)(2b)には一対の透孔(23)(23)が形成され、これら透孔(23)(23)の中間がスポット溶接されて積層された板バネ相互が局部的に結合されている。
【００２０】
前記フランジ部(12)の端面の直径線上には、座金(42)(42)が添設される状態で中間体(2) が組み付けられる。この座金(42)は、図３に示すように円弧状の繭形の平面形状（前記円弧状コーナ部(2a)(2b)に相応する形状）の板体で、２つの透孔(43)(43)が貫通形成されている。そして、中間体(2) の外周側に位置する座金(42)の外側辺の中程には凹部(44)が形成されている。
【００２１】
前記中間体(2) は座金(42)と固定用ピン(4) とを用いて仮組みされて前記したようにスポット溶接されるが、この固定用ピン(4) は、図４に示すように、一端が扁平頭部(41)となった筒ナットで、この固定用ピン(4) の筒部と透孔(23)及び透孔(43)とは密に嵌合する関係、つまり、前記筒部が圧入される関係に設定され、座付き孔(16)の座部に対しても所定の嵌合交差で密嵌されるものである。
【００２２】
上記スポット溶接の際、この例では、第１の継手主体(1a)、第２の継手主体(1b)との組付けに合わせて、図６のように、中間体(2) の透孔(23)(23)に前記固定用ピン(4) (4) を圧入し、各固定用ピン(4) の筒ナット部の先端を前記座金(42)の透孔(43)(43)に圧入し、前記凹部(44)に囲まれる範囲の所要部の板バネ相互をスポット溶接する。これで、中間体(2) の周縁の４か所にスポット溶接部(24)(24)が形成されて、仮組状態の中間体(2) ができ上がる。  前記仮組状態の中間体(2) の座金(42)が添設されるフランジ部(12)の部分には、前記透孔(43)(43)に一致したピッチで座付き孔(16)(16)が貫通形成され、これを用いて前記中間体(2) がネジ止めされる。
【００２３】
第１の継手主体(1a)と第２の継手主体(1b)の前記透孔(43)(43)の配設位置は９０度の角度ズレがあり、図２の２点鎖線で示す形状の中間体(2) の４つの円弧状コーナ部(2a)(2b)の内、相互に反対側に位置する一対の円弧状コーナ部(2a)(2a)が第１の継手主体第１の継手主体(1a)に取付けられ、他方の一対の円弧状コーナ部(2b)(2b)が第２の継手主体(1b)に固定される。
【００２４】
なお、一方の第１の継手主体(1a)に於ける中間体(2) の取付け部の反対側の第２の継手主体(1b)の端面には切欠凹部(17)が形成されている。
以上の構成の自在継手は、図１のように組立てられるが、中間体(2) は上記の様に仮組状態にあるから、中間体(2) において相互に対称位置にある円弧状コーナ部(2a)(2a)の固定用ピン(4)(4)と第１の継手主体(1a)の座付き孔(16)(16)とを合わせると共に、他方の円弧状コーナ部(2b)(2b)の固定用ピン(4)(4)が第２の継手主体(1b)の座付き孔(16)(16)に合わせて中間体(2) を配置し、第１の継手主体(1a)、第２の継手主体(1b)のフランジ部(12)との間に座金(42)を介在させて、各固定用ピン(4) に締付けボルト(40)がフランジ部(12)の外側から螺合されて、前記中間体(2) と第１の継手主体(1a)、第２の継手主体(1b)とが組み立てられる。この組立状態では中間体(2) における一対の円弧状コーナ部(2a)(2a)が第１の継手主体(1a)のフランジ部(12)にネジ止めされ、同様にして、他方の一対の円弧状コーナ部(2a)(2a)が第２の継手主体(1b)のフランジ部(12)にネジ止めされる。
【００２５】
これにより、ネジ止めされた部分は周方向に９０度間隔で設けられたものとなり、中間体(2) は一対の円弧状コーナ部(2a)(2a)を結ぶ線と直角の第１の方向と、一対の円弧状コーナ部(2a)(2a)を結ぶ線と直角の第２の方向とに屈曲自在となり、自在継手機構となる。なお、前記２方向の屈曲の際に扁平頭部(41)(41)と対向するフランジ部(12)の表面は切欠凹部(17)となっているから、第１の継手主体(1a)、第２の継手主体(1b)のフランジ部(12)(12)相互の間隔が小さくても前記２方向の屈曲の自由度が十分に取れるものとなる。
【００２６】
このものでは、１つの座金(42)に一対の透孔(43)(43)が形成されたものであるから、この透孔(43)(43)の間の間隔は、従来のように夫々個別のワッシャ(13)を装着するものに比べて、小さく設定できる。しかも、１つの座金(42)の表面全体が中間体(2) の加圧面となるから、中間体(2) は一対の固定用ピン(4) (4) による締め付け圧力が十分に作用する。また、中間体(2) において周方向に配設された一対の透孔(23)(23)の間には、図５に示すように、スポット溶接部(24)があるから、この部分で積層された板バネ相互が部分的に結合されており、この中間体(2) の屈曲の自由度を確保しながら、板バネ相互のズレが防止できる。また、一対の固定用ピン(4) (4) による挟圧域の範囲内にあるから、前記スポット溶接部(24)(24)を設けたことによる不都合がない。
【００２７】
上記実施例では座金(42)を用いることにより隆起部を形成したが、フランジ部(12)の端面に直接前記隆起部を一体的に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の断面図
【図２】Ｘ−Ｘ線断面図
【図３】座金(42)の斜視図
【図４】固定用ピン(4) の断面図
【図５】中間体(2) の切欠斜視図
【図６】中間体(2) の仮組状態の正面図
【図７】従来例の断面図
【図８】Ｙ−Ｙ断面図
【符号の説明】
(12)：フランジ部、(16)：座付き孔、(2) ：中間体、(24)：スポット溶接部
(42)：座金、（40）：締付けボルト
（尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。）
【図１】
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【図２】
0003755983.tif 000003
【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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【図８】
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