CN101403418A - 转动轴接头 - Google Patents

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CN101403418A CNA2008101663868A CN200810166386A CN101403418A CN 101403418 A CN101403418 A CN 101403418A CN A2008101663868 A CNA2008101663868 A CN A2008101663868A CN 200810166386 A CN200810166386 A CN 200810166386A CN 101403418 A CN101403418 A CN 101403418A
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Abstract

本发明提供转动轴之间即使有偏心、一个转动轴的转动也能够正确传送到另一个转动轴、不会产生噪音、耐久性也很好的转动轴接头。本发明的转动轴接头(1)具有分别安装在相对的轴端部(12a、12b)上、将一个轴(11a)的转动传送到另一个轴(11b)的一对接头半体(2a、2b)的，其特征在于，在一个接头半体(2a)上设置齿轮的外齿(6a)，在另一个接头半体(2b)上设置与外齿(6a)啮合且齿数与外齿(6a)相同的内齿(6b)，各外齿(6a)和各内齿(6b)形成为同一模件的渐开线齿形、并且使该渐开线齿形的齿面在圆周方向变位，以吸收两轴(11a、11b)轴心的错位，传送转动。

Description

转动轴接头
技术领域
本发明涉及转动轴接头，尤其涉及适用于在轴端部相对设置的转动轴之间传送转动的转动轴接头。
背景技术
通常，为了顺利传送轴心可能错开相对的转动轴间的转动，使用转动轴接头。
以往的转动轴接头中使用挠性接头的形式，会有以下问题：部件数量多，重量也大，转动传送中会有转动不均，制造成本高等。
因此，有人提出了这样一种转动轴接头：具有在中心部固定了转动轴的圆盘状底座的圆周上等分设置了凹凸部的同一形状的一对接头，并使上述凹凸部按照相位相对地互相啮合。
专利文献1特开平10-331860号公报
发明内容
专利文献1所示的转动轴接头中，为了吸收轴间的偏心，以使凹凸部具有适当的间隙地互相啮合的方式设置凹凸部的形状和位置。
但是，由于在互相啮合的凹凸部间设置间隙，转动启动时、停止时、转动传送速度变化时，凹凸部在圆周方向多次往复运动，发生冲击，由此产生冲击声音，噪音很大。另外，凹凸部是用径向延伸的纵向切断面和连接相邻2个纵向切断面的圆周方向延伸的横向切断面，每隔一个地切除圆筒顶端部而形成的。因此该凹凸部利用平面状的纵向切断面互相啮合，所以轴心错开时间隙小会导致多个部位互相啮合的凹凸部锁住转动，转动的传送不能顺利进行，发生转动不均。相反，加大间隙会导致冲击力变强，会产生更大的噪音。并且，加大间隙后，凹凸部中凸部的圆周方向长度变短，会导致凸部强度变弱、耐久性降低等问题。
本发明是鉴于上述问题点发明的，目的在于提供转动轴之间即使有偏心、一个转动轴的转动也能够正确传送到另一个转动轴、不会产生噪音、耐久性也很好的转动轴接头。
为了实现上述目的，本发明第一方面的转动轴接头，具有分别安装在相对的轴端部上、将一个轴的转动传送到另一个轴的一对接头半体，其特征在于，一个接头半体上设置有齿轮的外齿，另一个接头半体上设置有与上述外齿啮合且齿数与外齿相同的内齿，各外齿和各内齿形成为同一模件的渐开线齿形、并且使该渐开线齿形的齿面在切线方向和半径方向中的1个方向或2个方向上变位，以吸收上述两轴轴心的错位，传送转动。
根据这样形成的本发明，为同一模件的渐开线齿形且该渐开线齿形的齿面在圆周方向变位的外齿和内齿始终能够很好地啮合，所以转动轴之间即使有偏心，一个转动轴的转动能够正确传送到另一个转动轴，不会产生噪音，耐久性也变强。
本发明第二方面的转动轴接头，其特征在于，述轴心的错位，由两轴轴心在平行方向的错位和两轴轴心在相对角度方向的角度错位中的1者或2者构成。
根据这样形成的本发明，即使有由两轴轴心在平行方向的错位和两轴轴心在相对角度方向的角度错位中的1者或2者构成的轴心错位，也能够与第一方面一样很好地传送转动。
本发明第三方面的转动轴接头，其特征在于，上述外齿与上述内齿的齿轮啮合系数为1以上。
根据这样形成的本发明，外齿和内齿确实能够更好地啮合，所以能够进行无转动不均的转动传送，并且转动传送转矩也变大。
本发明第四方面的转动轴接头，其特征在于，上述外齿和上述内齿的齿数为6个至8个。
根据这样形成的本发明，能够较高地保持外齿和内齿的刚性，并且能够顺利进行转动传送。
本发明第五方面的转动轴接头，其特征在于，安装了施加使上述两接头半体反向转动的弹力的弹簧。
根据这样形成的本发明，能够使外齿和内齿始终啮合。
本发明第六方面的转动轴接头，其特征在于，在上述外齿和上述内齿的外周部上安装了环状弹性体。
根据这样形成的本发明，能够利用弹性体圆周方向的弹力分量阻止外齿与内齿分离，使外齿和内齿始终啮合。
本发明第七方面的转动轴接头，其特征在于，上述环状弹性体是密封上述一对接头半体中啮合部分的外周部分的橡胶盖或密封圈。
根据这样形成的本发明，使用密封接头半体外周部分的橡胶盖时，能够密封两接头半体之间，能够发挥防尘作用、隔音作用。使用密封圈时，可以使用通用的市面出售的密封圈，能够实现成本降低。
本发明第八方面的转动轴接头，其特征在于，在上述橡胶盖内侧形成的密封空间内填充了润滑脂。
根据这样形成的本发明，由润滑脂能够使转动传送顺利进行，能够防止外齿及内齿的磨损。
如上述说明的本发明的转动轴接头的结构和作用，即使转动轴间有偏心，一个转动轴的转动能够正确传送到另一个转动轴，不会产生噪音，耐久性也变大。
附图说明
图1是表示本发明涉及的转动轴接头的第1实施方式的分解立体图
图2是表示图1所示的实施方式的外齿与内齿啮合关系的立体图
图3是表示具有图1所示的实施方式的外齿的接头半体，(a)为正面图，(b)为剖面图，(c)为背面图
图4是表示具有图1所示的实施方式的内齿的接头半体，(a)为正面图，(b)为剖面图，(c)为背面图
图5是表示本发明涉及的转动轴接头的第2实施方式的、与图3相同的图
图6是表示与图5所示的接头半体啮合的接头半体的、与图4相同的图
图7是表示本发明涉及的转动轴接头的第3实施方式的、与图3相同的图
图8是表示与图7所示的接头半体啮合的接头半体的、与图4相同的图
图9是表示图7及图8所示的接头半体的啮合状态的剖面图
图10(a)到(g)是表示图7及图8所示的接头半体的外齿和内齿的啮合状态变化的说明图
图11是表示安装了弹簧的本发明涉及的转动轴接头的第4实施方式的正面图
图12是表示安装了弹簧的其他实施方式的、与图11相同的图
图13是表示安装了橡胶盖的本发明涉及的转动轴接头的第5实施方式，(a)为同心状态的剖面图，(b)为角度错位状态的剖面图，(c)为轴错位状态的剖面图
图14是表示安装了密封圈的第6实施方式的、与图13相同的图
图15是表示本发明涉及的转动轴接头的使用状态的剖面图
符号说明
1转动轴接头
2a、2b接头半体
3a、3b主体
6a外齿
6b内齿
具体实施方式
下面根据图1至图15来说明本发明的转动轴接头的实施方式。
图1至图4表示本发明的转动轴接头的第1实施方式。
本第1实施方式的转动轴接头1，如各图所示，由分别安装在相对的转动轴11a、11b的端部、将一个轴的转动传送到另一个轴的一对接头半体2a、2b构成，具有齿数为8个的齿轮。
具体来说，各接头半体2a、2b，分别在圆盘状的主体3a、3b的中心部上形成轮毂部4a、4b，在该轮毂部4a、4b部分形成中心孔5a、5b，其矩形剖面与转动轴11a、11b中具有矩形剖面的轴端部12a、12b花键状镶嵌。各接头半体2a、2b的各主体3a、3b的相对的面上，一个设置齿数为8个的齿轮的外齿6a，另一个设置与外齿6a啮合且数量与外齿6a相同的齿轮的内齿6b。这些外齿6a及内齿6b，分别形成为同一模件的渐开齿形，并且该渐开齿形的齿面在切线方向和半径方向的1个方向或2个方向上变位。这里，半径方向的变位也可以称为纵变位，将进行滚齿的齿条工具从规定深度向齿轮的轴的半径方向变位后切割形成。切线方向的变位，也称为横变位，将进行滚齿的齿条工具向工具中心线的线方向上变位后切割形成。由此，能够吸收两轴11a、11b的轴心错位，进行转动传送。这里所说的轴心错位是指，如图2所示，两轴11a、11b的轴心的半径方向的轴错位x和两轴11a、11b的轴心的相对角度方向的角度错位θ中的一者或两者。这些外齿6a和内齿6b，互相的齿轮啮合系数为1以上，双方能够始终保持良好啮合，能够进行无转动不均的转动传送，且能够增大转动传送转矩。如图3及图4所示，轮毂部4a、4b的外周面上，与各外齿6a、内齿6b相同相位的位置上，分别设置了8个加强用的加强筋7a、7b。这些外齿6a和内齿6b，可以由树脂的一体成形来形成。作为树脂，只要是成形性好且具有刚性的树脂就可以，例如根据转动接头1的安装场所，具有能够应对所需应力、滑动性、耐磨性、耐久性、温度环境、使用频率等对应的特性的树脂都可以。
图5及图6表示齿数为8个的齿轮形式的其他实施方式(第2实施方式)，用筒状的外侧盖8将内齿6b的外周部分连接，提高了强度。另外，在外齿6a和内齿6b的相反侧形成用于减轻重量、提高尺寸精度的空洞9。其他结构与图1所示的第1实施方式一样。
图7及图8表示齿数为6个的齿轮形式的其他实施方式(第3实施方式)，一个外齿6a与轮毂部4a连接、从主体3a上突出后形成，另一个内齿6b从轮毂部4b部分挖去主体3b后形成。另外，在需要的部位形成多个空洞9。其他结构与图5及图6所示的实施方式一样。
下面说明本实施方式的作用。
由表示6个齿轮形式的转动轴接头1(第3实施方式)的图9及图10来说明外齿6a及内齿6b的啮合状态。
该齿数为6个的齿轮形式的实施方式(第3实施方式)中的转动轴接头1的两接头半体2a、2b，像图9这样啮合后用于转动传送。图9表示外齿6a及内齿6b间发生轴错位x的状态。
图10按照时间经过(该图a至g)表示了内齿6b逆时针方向转动后将转动传送给外齿6a时、外齿6a的中心ca与内齿6b的中心cb之间发生轴错位x的状态。
开始转动的该图(a)中，外齿6a和内齿6b中，外齿6aa和内齿6ba的组(左下侧)、外齿6ab和内齿6bb的组(左上侧)这2组啮合。转动后，在该图(b)中，依然是外齿6aa和内齿6ba的组、外齿6ab和内齿6bb的组这2组啮合，继续逆时针转动，在该图(c)中，外齿6aa和内齿6ba的组分开，外齿6ab和内齿6bb的组、转动方向下游侧的外齿6ac和内齿6bc的组这2组啮合。然后，至该图(c)-(g)，外齿6ab和内齿6bb的组、外齿6ac和内齿6bc的组这2组啮合的同时，转动进行到该图(a)所示的相位。之后的转动同样进行。另外，有角度错位θ时，也与图10所示的有轴错位x时一样传送转动。另外，内齿6b顺时针方向转动时也一样适当地传送转动。并且也可以外齿6a作为驱动侧，内齿6b作为从动侧。
这样，根据本实施方式的转动轴接头1，外齿6a和内齿6b形成为同一模件的渐开线齿形、并且形成使该渐开线齿形的齿面在切线方向和半径方向中的1个方向或2个方向上变位的状态，所以能够在理论上使外齿6a和内齿6b的转动传送误差为0地进行传送，双方始终能够很好啮合，所以转动轴11a、11b之间即使有偏心，一个转动轴11a的转动能够正确传送到另一个转动轴11b，不会发生噪音，耐久性也较大。
并且，外齿6a和内齿6b的齿轮啮合系数为1以上，所以外齿6a和内齿6b确实能够更好地啮合，所以能够进行无转动不均的转动传送，且能够提高转动传送转矩。
为了保持外齿6a和内齿6b的强度、并且顺利进行转动传送，外齿6a及内齿6b的齿数可以为6个到8个。
另外，对于角度错位，为了顺利进行更合适的转动传送，可以对渐开线齿形进行凸面加工或采用圆弧齿轮或者锥形齿轮形式。
第4实施方式，如图11及图12所示，为了使转动轴接头1中的两接头半体2a、2b的外齿6a及内齿6b始终啮合，可以在两接头半体2a、2b的主体3a、3b上突出设置的销14a、14b之间安装圆弧状的弹簧13。利用弹簧13的弹力施加使两主体3a、3b互相反向转动的力，使外齿6a及内齿6b由圆周方向的单侧齿面始终啮合。
第5实施方式，如图13所示，在转动轴接头1中的两接头半体2a、2b的两主体3a、3b的外周部分上，安装了作为环状弹性部件的1种、具有扁平剖面的橡胶盖15。该橡胶盖15，在两转动轴11a、11b为图13(a)的同心状态、该图(b)的角度错位状态及该图(c)的轴错位状态时，弹性变形后覆盖两主体3a、3b的外周部，并且，由该橡胶盖15在圆周方向作用的弹力分量，阻止两主体3a、3b反向转动的动作，利用圆周方向的单侧齿面使外齿6a和内齿6b始终啮合。另外，橡胶盖15能够密封两主体3a、3b的外周部形成密封空间，所以能够实现外齿6a和内齿6b部分的防尘，隔音。并且，该密封空间内填充润滑脂(未图示)后，使转动传送顺利进行，还可防止外齿6a及内齿6b的磨损。由橡胶盖15防止润滑脂飞溅。
代替橡胶盖15，作为第6实施方式，如图14所示，可以在两主体3a、3b外周部安装橡胶制的密封圈16。密封圈16可以使用通用的市面销售的密封圈，能够实现成本降低。
如图14所示，可以将两接头半体2a、2b的两轮毂部4a、4b的相对部分形成为具有球面状顶端部的袋状，并使该球面状的顶端面互相接触。由此，能够有效防止两接头半体2a、2b接触引起的噪音。
本实施方式的转动轴接头1，在两转动轴11a、11b发生轴心错位时也能够进行良好的转动传送，所以能够减少以往转动轴接头的个数，使转动传送系统的整体结构小型化。根据本实施方式的转动轴接头1，如图15所示，电机21与齿轮箱22之间或者齿轮箱22与23之间，由1个转动轴接头1就能够直接连接各输出轴21a、22a、23a，能够减少以往转动轴接头25的个数，使转动传送系统的整体结构小型化。
本发明并不限定于上述实施方式，根据需要，可以有各种变更。

Claims (8)

1.一种转动轴接头，具有分别安装在相对的轴端部上、将一个轴的转动传送到另一个轴的一对接头半体，其特征在于，一个接头半体上设置有齿轮的外齿，另一个接头半体上设置有与上述外齿啮合且齿数与外齿相同的内齿，各外齿和各内齿形成为同一模件的渐开线齿形、并且使该渐开线齿形的齿面在切线方向和半径方向中的1个方向或2个方向上变位，以吸收上述两轴轴心的错位，传送转动。
2.根据权利要求1所述的转动轴接头，其特征在于，上述轴心的错位，由两轴轴心在平行方向的错位和两轴轴心在相对角度方向的角度错位中的1者或2者构成。
3.根据权利要求1或2所述的转动轴接头，其特征在于，上述外齿与上述内齿的齿轮啮合系数为1以上。
4.根据权利要求1或2所述的转动轴接头，其特征在于，上述外齿和上述内齿的齿数为6至8个。
5.根据权利要求1或2所述的转动轴接头，其特征在于，安装了施加使上述两接头半体反向转动的弹力的弹簧。
6.根据权利要求1所述的转动轴接头，其特征在于，在上述外齿和上述内齿的外周部上安装了环状弹性体。
7.根据权利要求6所述的转动轴接头，其特征在于，上述环状弹性体是密封上述一对接头半体中啮合部分的外周部分的橡胶盖或密封圈。
8.根据权利要求7所述的转动轴接头，其特征在于，在上述橡胶盖内侧形成的密封空间内填充了润滑脂。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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