JP2009162364A - Rotating shaft coupling - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a rotary shaft joint, and more particularly to a rotary shaft joint suitable for transmitting rotation between rotary shafts arranged so that shaft end portions are opposed to each other.
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。 In general, a rotary shaft joint is used to smoothly transmit the rotation between the rotary shafts that may be opposed to each other with the shaft center shifted.
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)。 In a conventional rotary shaft joint, a male and female member, each having a non-circular cross section at the shaft end of the drive shaft and the driven shaft, are loosely fitted to each other so as to have a gap therebetween to transmit the rotation. As a result, the rotation of the drive shaft and the driven shaft is absorbed by absorbing the shift of the shaft center and the angular shift. Furthermore, the inner surface of the female member is formed in a taper shape that spreads outward to ensure absorption of angular deviation (for example, see Patent Document 1).
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。
In the rotary shaft joint disclosed in
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。 The present invention has been made in view of these problems, and the rotation of one shaft can be accurately transmitted by absorbing at least the rotation error and the axial error with respect to the other shaft, An object of the present invention is to provide a rotary shaft coupling that does not generate noise and is low in cost.
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。 In order to achieve the above-described object, the rotary shaft coupling according to the first aspect of the present invention includes a rectangular prism outer surface provided on one of two opposing shafts, and an inner surface of a rectangular tube provided on the other shaft. In the rotary shaft coupling that transmits the rotation of the one shaft to the other shaft by contacting the shaft, over the entire circumference in the vicinity of the intermediate portion in the axial direction of one of the outer surface of the rectangular column and the inner surface of the rectangular tube, A circumferential protrusion that protrudes toward the other and abuts the other is formed with a circumferential protrusion that absorbs at least the rotation error between the two shafts and the axial error and transmits the rotation. It is characterized by.
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。 According to the present invention thus formed, the circumferential protrusion formed over the entire circumference in the vicinity of the axial intermediate portion of either one of the outer surface of the rectangular column and the inner surface of the rectangular tube of the opposing shaft is By abutting on the outer surface of the quadrangular column or the inner surface of the rectangular cylinder, it is possible to absorb the rotation error and the axial error between at least two axes and transmit the rotation accurately.
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。
The rotary shaft coupling according to
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。 According to the present invention formed in this way, the circumferential protrusion and the rectangular column outer surface or the rectangular cylinder inner surface that abuts against this are in contact with each other in a tightly fitted state, so that the two shafts can be more reliably connected. The rotation error and the axial direction error can be absorbed and the rotation can be accurately transmitted. Since there is no rotation error, noise during rotation transmission can be suppressed to an extremely low level.
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。
Further, in the rotary shaft coupling according to
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。 According to the present invention formed as described above, the outer surface of the quadrangular prism and the inner surface of the rectangular tube can be varied with the circumferential protrusion as a fulcrum, and the angular deviation between the two axes can be absorbed. The rotation can be transmitted accurately.
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。
Further, in the rotary shaft coupling according to
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。 According to the present invention formed as described above, one shaft having the outer surface of the quadrangular prism can be formed with a resin joint cap, so that it is easy to form the circumferential protrusion and the cost is reduced. The generation of noise can be prevented by the resin.
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。 Further, in the rotary shaft joint according to claim 5, the joint cap includes a cap-shaped main body portion having the inner peripheral surface and the quadrangular prism outer surface, and a flange formed at an opening of the main body portion. And is formed by injecting resin from a gate formed at the axial center of the top of the main body.
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。 According to the present invention formed as described above, since the joint cap is formed by injecting resin from the gate formed at the axial center position of the top of the main body, the joint cap can be formed without forming the weld mark of the resin. It is possible to form a joint cap with excellent strength that can be formed and has no stress concentration. Further, the flange portion prevents dust from entering the press-fit portion between the joint cap and the shaft.
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。 As described above, the rotary shaft coupling of the present invention is constructed and operates, and therefore, the rotation of one rotary shaft is accurately transmitted by absorbing at least the rotation error and the axial error with respect to the other rotary shaft. In addition, it is possible to exhibit excellent effects such as that no noise is generated and the cost can be reduced.
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。 Hereinafter, embodiments of the rotary shaft coupling of the present invention will be described with reference to FIGS.
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。 1 to 5 show an embodiment of the rotary shaft coupling of the present invention.
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。
As shown in the drawings, the
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。
In the present embodiment, one rotating shaft 1a is formed by press-fitting a cap-
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。
In the
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。
Therefore, in the present embodiment, the cap body 4a of the
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。
The one
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。
The
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。
The rectangular cap
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。
Further, the
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。
Next, a method for forming the
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。
As shown in FIG. 3, the
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。 Next, the pipe-shaped connecting shaft 5 that forms the rotating shaft 1b will be described.
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。
The connecting shaft 5 is made of metal and is formed in a pipe shape having a circular cross section. The
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。
Next, the rotation transmission action of the
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。
The rotating shaft 1a press-fits a mounting
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。
Subsequently, the rectangular cylinder
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。
Due to the tight fit between the
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。
Even if the contact portion between the
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。
Further, since the
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。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various change is possible as needed.
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。
For example, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the
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
DESCRIPTION OF
Claims (5)
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JP2019078341A (en) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | 富士ゼロックス株式会社 | Rotation transmission structure, image forming apparatus and transmission member |
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2008
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