JP2007255491A - Shaft coupling - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、互いに平行な2軸を連結して2軸間で動力を伝達する軸継手に関する。 The present invention relates to a shaft coupling that couples two parallel shafts to transmit power between the two shafts.
一般的な機械装置の2つの軸を連結して駆動側から従動側へ動力を伝達する軸継手は、連結する2軸の位置関係によって構造が異なり、2軸が1直線上にあるもの、交差するもの、互いに平行な(かつ同心でない)ものに大別される。 A shaft joint that connects two shafts of a general mechanical device and transmits power from the drive side to the driven side has a different structure depending on the positional relationship between the two shafts to be connected. And those that are parallel to each other (and not concentric).
このうちの平行な2軸を連結する軸継手として、本出願人は、平行な2軸間で互いに直交する案内溝の交差位置に配した転動体を介して動力を伝達する方式のものを提案した(特許文献1参照。)。
図6および図7は、上述した方式の軸継手の一例を示す(特願2005−154090号(図5、図6)参照。)。この軸継手は、軸方向で対向する2つの回転部材51、52の対向面に、複数の案内溝53、54を相手側の案内溝と直交するように設け、各案内溝交差位置に円筒状の転動体55を配して、その両端部を各案内溝53、54で案内し、中央部を保持器56の長孔57に通して保持するようにしたものである。なお、図6および図7は、説明上、両回転部材51、52が同心の状態を示しているが、通常は両者の回転軸がずれた(偏心した)状態で使用される。
6 and 7 show an example of the above-described shaft coupling (see Japanese Patent Application No. 2005-154090 (FIGS. 5 and 6)). This shaft coupling is provided with a plurality of
前記各転動体55は、その両端部の外周に嵌め込まれた転がり軸受58を介して、各案内溝53、54の凹部53a、54aと転接している。また、転動体55中央部は保持器56の両側のスライダ59に通されており、両スライダ59を連結する柱部材の外周に保持器56の長孔57内を転動する転がり軸受60が嵌め込まれて、転動体55が保持器56に回転部材径方向の移動を拘束された状態となっている。そして、この状態で転動体55が駆動側の回転部材51に押されることにより、案内溝53、54および保持器56の長孔57の内側を転動しながら従動側の回転部材52を押して動力を伝達する。
Each of the
ここで、前記スライダ59は、円筒状の転動体55を通した状態で保持器56と係合して転動体55の軸を含む平面内での回転を拘束することにより、転動体55が回転部材軸方向に対して傾いて案内溝53、54に噛み込むトラブルを防止するものである。
Here, the
ところが、上述した軸継手では、スライダが保持器の長孔の位置から中心側および外周側へ張り出しているうえ、保持器に対してスムーズに相対移動できるように、長孔の中心側および外周側に長孔縁部と転接する直動軸受を有しているので、ある程度の大きさを必要とする。このため、各スライダが両回転部材の偏心に伴って相対的な位置を変えても隣り合うものと干渉しないようにするには、隣り合う転動体どうしの間の距離を広くとることが必要となり、配置できる転動体の数が制限される。その結果、一定の継手径方向サイズに対して得られるトルク負荷容量の上限が低くなり、必要なトルク負荷容量を得るためには、スライダを設けない場合よりも径方向サイズを大きくせざるをえない場合が多かった。 However, in the above-described shaft coupling, the slider protrudes from the position of the long hole of the cage to the center side and the outer peripheral side, and the center side and the outer peripheral side of the long hole can be smoothly moved relative to the cage. Since it has a linear motion bearing that is in rolling contact with the edge of the long hole, a certain size is required. For this reason, it is necessary to increase the distance between adjacent rolling elements so that the sliders do not interfere with adjacent ones even if their relative positions are changed with the eccentricity of both rotating members. The number of rolling elements that can be arranged is limited. As a result, the upper limit of the torque load capacity that can be obtained for a certain joint radial size is reduced, and in order to obtain the required torque load capacity, the radial size must be larger than when no slider is provided. There were often no cases.
一方、負荷容量を低く設定して転動体数を減らしたり、偏心量を小さくしたりすれば、径方向サイズを小さくすることはできるが、継手性能が低下し、使用できる範囲が限定されてしまう。 On the other hand, if the load capacity is set low and the number of rolling elements is reduced or the amount of eccentricity is reduced, the radial size can be reduced, but the joint performance is reduced and the usable range is limited. .
本発明の課題は、平行な2軸間で互いに直交する案内溝の交差位置に配した円筒状の転動体を介して動力を伝達する方式の軸継手において、転動体の傾きによるトラブルを防止し、かつ径方向サイズの大型化を抑えることである。 An object of the present invention is to prevent a trouble caused by the inclination of a rolling element in a shaft coupling that transmits power via a cylindrical rolling element arranged at a crossing position of guide grooves perpendicular to each other between two parallel axes. In addition, the increase in the radial size is suppressed.
上記の課題を解決するため、本発明は、軸方向で対向し、回転軸が互いに平行でかつ同心でない状態に保持される2つの回転部材のそれぞれの対向面に、複数の直線状に延びる案内溝を相手側の回転部材の対応する位置の案内溝と直交するように設け、前記両回転部材の案内溝が交差する位置に、各案内溝に両端部を案内されて転動する円筒状の転動体を配し、前記各案内溝と所定の角度をなす直線状の長孔に前記各転動体の中央部を通して各転動体の回転部材径方向の移動を拘束する保持器を設けて、前記各転動体を介して前記両回転部材間で動力を伝達するようにした軸継手において、前記各転動体を貫通孔に通した状態で保持器と係合して転動体の軸を含む平面内での回転を拘束するスライダを、前記保持器の長孔の位置から外周側へ張り出すように設けた。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a plurality of linearly extending guides on opposing surfaces of two rotating members that are axially opposed and are held in a state where the rotation axes are parallel to each other and not concentric. A cylindrical shape is provided in which a groove is provided so as to be orthogonal to a guide groove at a corresponding position of the counterpart rotating member, and the guide grooves of both the rotating members intersect with each other, and both ends are guided by the guide grooves to roll. A rolling element is provided, and a retainer for restraining movement of each rolling element in the radial direction of the rotating member through a central portion of each rolling element is provided in a linear long hole having a predetermined angle with each guide groove, In a shaft joint configured to transmit power between the rotating members via the rolling elements, and in a plane including the axis of the rolling elements by engaging the rolling elements in a state of passing through the through holes. From the position of the long hole of the cage to the outer peripheral side. It was provided so as to give Ri.
すなわち、各転動体の軸を含む平面内での回転を拘束するスライダを、保持器の長孔よりも中心側へ張り出さないように設けることにより、スライダで各転動体を回転部材軸方向と平行に保って、転動体の案内溝への噛み込みを防止するとともに、従来のスライダを設けたものよりも隣り合う転動体どうしの間の距離を縮めて、継手の径方向サイズの小型化が図れるようにしたのである。 That is, by providing a slider that restrains rotation in a plane including the axis of each rolling element so that it does not protrude toward the center side of the long hole of the cage, each rolling element is moved in the axial direction of the rotating member by the slider. Keeping them parallel to prevent the rolling elements from getting caught in the guide grooves, and reducing the distance between adjacent rolling elements as compared with the conventional sliders, the size of the joint in the radial direction can be reduced. I was able to plan.
上記の構成においては、前記各スライダと前記保持器の長孔よりも外周側の部位との間に、直動軸受または摺動部材を介在させて、スライダおよび転動体が保持器に対してスムーズに相対移動できるようにするとよい。 In the above configuration, the slider and the rolling element are smooth with respect to the cage by interposing a linear motion bearing or a sliding member between each slider and the outer peripheral portion of the long hole of the cage. It is good to be able to move relative to.
また、前記各スライダを、そのスライド方向両端の保持器中心側コーナ部を除去したものとすれば、隣り合う転動体どうしをさらに接近させることができ、継手の一層の小型化が可能となる。 Moreover, if each said slider remove | excludes the cage | basket | center center side corner part of the both ends of the slide direction, the adjacent rolling elements can be brought closer together and the joint will be further miniaturized.
本発明の軸継手は、上述したように、スライダを保持器の長孔の位置から外周側へのみ張り出すように設けたものであるから、転動体の案内溝への噛み込みを防止して継手動作の安定化を図れるうえ、従来のスライダを設けた軸継手に比べて、隣り合う転動体どうしの間の距離を縮めることができ、径方向サイズを小さくしたコンパクトな設計が可能となる。また、スライダと保持器との間に介在させる直動軸受や摺動部材の数が従来の半分ですむため、部品コストの低減、およびこれらの部材を取り付けるための溝等の加工工数や組立工数の削減が図れる。 As described above, the shaft coupling of the present invention is provided so that the slider protrudes only from the position of the long hole of the cage to the outer peripheral side, so that the rolling element is prevented from being caught in the guide groove. In addition to stabilizing the joint operation, the distance between the adjacent rolling elements can be reduced as compared with a shaft joint provided with a conventional slider, and a compact design with a reduced radial size is possible. In addition, since the number of linear motion bearings and sliding members interposed between the slider and the cage is half of the conventional number, the cost of parts is reduced, and the number of processing steps and assembly steps such as grooves for mounting these members are reduced. Can be reduced.
一方、径方向サイズを従来と同じにした場合は、転動体の数を増やしてトルク負荷容量を大きくしたり、回転部材の案内溝や保持器の長孔を長くして偏心量を大きくしたりすることができる。また、直動軸受や摺動部材は保持器の長孔よりも外周側にのみ設けられるので、保持器中央部の孔を従来よりも大きくして保持器の軽量化を図ることもできる。 On the other hand, when the radial size is the same as the conventional size, the number of rolling elements is increased to increase the torque load capacity, or the guide groove of the rotating member and the long hole of the cage are lengthened to increase the eccentric amount. can do. Further, since the linear motion bearing and the sliding member are provided only on the outer peripheral side of the long hole of the cage, the weight of the cage can be reduced by making the hole in the central portion of the cage larger than the conventional one.
以下、図1乃至図5に基づき、本発明の実施形態を説明する。図1乃至図4は、第1の実施形態を示す。この軸継手は、図1および図2に示すように、軸方向で対向し、回転軸が互いに平行な状態に保持される入出力軸A、Bのそれぞれに固定されるプレート(回転部材)1、2と、両プレート1、2間に配される複数の円筒状の転動体3と、各転動体3のプレート径方向の移動を拘束する保持器4とを備え、各転動体3を介して両プレート1、2間で動力を伝達するものである。なお、図1および図2は、説明上、入出力軸A、Bが同心の状態を示しているが、通常は後述するように入出力軸A、Bの回転軸がずれた(偏心した)状態で使用される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. 1 to 4 show a first embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the shaft coupling is a plate (rotating member) 1 that is fixed to each of the input / output shafts A and B that are opposed to each other in the axial direction and are held in parallel with each other. 2, a plurality of cylindrical
前記各プレート1、2は、それぞれドーナツ状の円盤で、内周側に形成された筒部で入力軸Aおよび出力軸Bの軸端部外周に嵌め込まれて、軸方向で対向する状態で固定されている。各プレート1、2には、それぞれ複数の案内溝5、6が、周方向に等間隔で相手側のプレートの対応する位置の案内溝と直交するように設けられており、各案内溝交差位置に、転動体3がプレート軸方向と平行に組み込まれている。
Each of the
前記各案内溝5、6は、それぞれ直線状に延びるように形成されており、その内側面には一定の深さの凹部5a、6aが設けられ、この凹部5a、6aで転動体3の両端部を案内するようになっている。なお、各案内溝は、必ずしもこの実施形態のようにプレートを貫通する必要はなく、両プレートの対向面に設けられていればよい。
Each of the
前記保持器4は、環状に形成され、各案内溝5、6と45度をなす方向に直線状に延びる長孔7が周方向に等間隔で複数設けられており、これらの各長孔7に転動体3の中央部を通して保持するようになっている。
The
前記各転動体3は、その両端部の外周に嵌め込まれた転がり軸受8を介して、各案内溝5、6の凹部5a、6aと転接している。また、転動体3中央部は保持器4の両側に設けられたスライダ9の貫通孔9aに通されており、両スライダ9を連結する2本の柱部材10の外周に保持器4の長孔7内を転動する転がり軸受11がそれぞれ嵌め込まれて、転動体3が保持器4にプレート径方向の移動を拘束された状態となっている。
Each of the
前記各スライダ9は、矩形の板状部材で、その約半分の部分が保持器4の長孔7の位置から外周側へ張り出しており、保持器4との対向面に取り付けられた直動軸受12で保持器4の外周側の長孔7縁部と転接している。これにより、転動体3の軸を含む平面内での回転が拘束されるとともに、スライダ9および転動体3が保持器4に対してスムーズに相対移動できるようになっている。なお、直動軸受12には、平板状の保持器に針状ころを組み込んだものが使用されている。また、直動軸受に代えて、摺動部材(すべり軸受)を設けるようにしてもよい。
Each
次に、この軸継手の動力伝達のメカニズムについて説明する。この軸継手の入力軸Aが回転駆動されて、これに固定されたプレート1が回転すると、この入力側プレート1の案内溝5に周方向から押された転動体3が、保持器4でプレート径方向の移動を拘束された状態で、出力軸Bに固定されたプレート2の案内溝6を押して出力側プレート2を回転させることにより、出力軸Bに動力が伝達される。なお、入力軸Aの回転方向が変わったり、入出力軸A、Bの駆動側と従動側が逆になったりしても、同じメカニズムで動力伝達が行われる。
Next, the power transmission mechanism of this shaft coupling will be described. When the input shaft A of the shaft coupling is driven to rotate and the
このとき、各転動体3は、各プレート1、2から受ける力の作用点および方向が同軸上にないため回転モーメントが発生するが、転動体3を通すスライダ9と保持器4との係合により軸を含む平面内での回転を拘束されているので、プレート軸方向と平行な姿勢を保つことができ、案内溝5、6へ噛み込むおそれがない。
At this time, each rolling
上記動力伝達メカニズムは、入出力軸A、Bが偏心した通常の使用状態でも基本的に同じである。図3は、図1および図2に示した同心状態から入力側プレート1が上方へ偏心量eだけ偏心し、これに伴って保持器4が上方および左方へe/2だけ偏心した状態を示す。この状態でも、両プレート1、2および保持器4は、それぞれ同心状態と同様に振れ回りすることなく同期回転する。一方、各転動体3は、案内溝5、6および保持器4の長孔7の交差位置がプレート周方向で変化することにより、案内溝5、6および保持器4の長孔7の内側を移動しながら両プレート1、2間で動力を伝達するようになる。
The power transmission mechanism is basically the same even in a normal use state where the input / output shafts A and B are eccentric. FIG. 3 shows a state in which the
図3の状態は、その一部を拡大して図4に示すように、複数のスライダ9のうちの隣り合う2つが最も接近した状態である。このとき、図4に示した2つのスライダ9の最も接近している部位は、スライド方向一端と他端の保持器中心側のコーナ部である。従って、この状態ではこれらのスライダ9が互いに干渉することはないが、従来のようにスライダが保持器の長孔よりも中心側へ張り出していると、スライダどうしの干渉が生じることになる。
The state of FIG. 3 is a state in which two
この軸継手は、上記の構成であり、スライダ9が保持器4の長孔7の位置から外周側へのみ張り出し、中心側へ張り出さないように設けたので、従来のスライダを有するものよりも隣り合う転動体3どうしの間の距離を縮めて、径方向サイズを小さくすることができる。
This shaft coupling has the above-described configuration, and the
図5は第2の実施形態を示す。この実施形態では、第1の実施形態をベースとして、各スライダ9のスライド方向両端の保持器中心側コーナ部を除去することにより、図3の状態よりも隣り合う転動体3どうしを接近させることができ、偏心量を大きくとれるようになっている。同時に、スライダ9および直動軸受12を延長して、直動軸受12と保持器4との間の接触圧を低くし、スライダ9が保持器4に対してよりスムーズに相対移動できるようにしている。また、図示は省略するが、偏心量やスライダ9および直動軸受12の寸法を第1の実施形態と同じにして、継手の一層の小型化を図ることもできる。
FIG. 5 shows a second embodiment. In this embodiment, on the basis of the first embodiment, the
1、2 プレート(回転部材)
3 転動体
4 保持器
5、6 案内溝
7 長孔
8 転がり軸受
9 スライダ
9a 貫通孔
10 柱部材
11 転がり軸受
12 直動軸受
A 入力軸
B 出力軸
1, 2 Plate (Rotating member)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
A plurality of linearly extending guide grooves are formed on the opposing surfaces of the two rotating members that are axially opposed and are held in a state where the rotation axes are parallel to each other and not concentric. Cylindrical rolling elements that roll while being guided by both ends of each guide groove are provided at positions where the guide grooves of the two rotating members intersect with each other. A retainer is provided in a linear long hole that forms an angle of through the central portion of each rolling element to restrain the movement of each rolling element in the radial direction of the rotating member, and between the two rotating members via each rolling element. In a shaft coupling adapted to transmit power, a slider that engages with a cage in a state in which each of the rolling elements passes through a through hole and restrains rotation in a plane including the axis of the rolling element, It is provided so as to protrude from the position of the long hole to the outer peripheral side Joint.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006078379A JP2007255491A (en) | 2006-03-22 | 2006-03-22 | Shaft coupling |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2006078379A JP2007255491A (en) | 2006-03-22 | 2006-03-22 | Shaft coupling |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007255491A true JP2007255491A (en) | 2007-10-04 |
Family
ID=38629941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006078379A Pending JP2007255491A (en) | 2006-03-22 | 2006-03-22 | Shaft coupling |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007255491A (en) |
-
2006
- 2006-03-22 JP JP2006078379A patent/JP2007255491A/en active Pending
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