JP2011089617A - Spherical shaft coupling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、球面軸継手装置に関し、例えば、車両動揺防止装置のアクチュエータの支持装置に利用して有効なものに関する。 The present invention relates to a spherical shaft coupling device, and for example, to an effective device that can be used in a support device for an actuator of a vehicle anti-sway device.
軌道車両の横方向動揺を防止する車両動揺防止装置としては、車体の横方向動揺に抗する力を生じさせる気体圧サーボシリンダを備えているもの、がある。例えば、特許文献1参照。 As a vehicle anti-sway device for preventing the lateral shaking of the track vehicle, there is one that includes a gas pressure servo cylinder that generates a force that resists the lateral shaking of the vehicle body. For example, see Patent Document 1.
ところで、気体圧サーボシリンダを備えた車両動揺防止装置においては、気体圧サーボシリンダに起因する振動制御の遅れや、空気消費量が多いという問題点がある。
そこで、気体圧サーボシリンダの代わりに、スクリュー(ウオーム歯車減速装置)式電動アクチュエータを使用した車両動揺防止装置、が提案され得る。
しかしながら、スクリュー式電動アクチュエータを使用した車両動揺防止装置においては、電動モータの回転が直線運動に変換されることにより、車両動揺防止装置の一部が変位してしまうので、球面軸継手装置を採用することができない。
By the way, in a vehicle anti-sway device provided with a gas pressure servo cylinder, there are problems such as a delay in vibration control caused by the gas pressure servo cylinder and a large amount of air consumption.
Therefore, a vehicle anti-sway device using a screw (worm gear reduction device) type electric actuator instead of the gas pressure servo cylinder can be proposed.
However, in a vehicle anti-sway device using a screw type electric actuator, a part of the vehicle anti-sway device is displaced by converting the rotation of the electric motor into a linear motion. Can not do it.
本発明の目的は、一方向の回転を阻止することができる球面軸継手装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a spherical shaft coupling device that can prevent rotation in one direction.
前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
(1)互いに同心的に配設されたハウジングと球面軸との間に軸受部材が介装され、前記球面軸が三次元方向に回転自在に支持されている球面軸継手装置において、
前記球面軸には一対の連結部がそれぞれ突設されており、
前記ハウジングには一対のストッパが、前記一対の連結部のそれぞれに対向するように設けられていることを特徴とする球面軸継手装置。
(2)互いに同心的に配設されたハウジングと球面軸との間に軸受部材が介装され、前記球面軸が三次元方向に回転自在に支持されている球面軸継手装置において、
前記球面軸に一対の連結部がそれぞれ突設されており、
前記ハウジングには一対のストッパが、前記一対の連結部の一方に対向するように設けられていることを特徴とする球面軸継手装置。
Typical means for solving the above-described problems are as follows.
(1) In a spherical shaft coupling device in which a bearing member is interposed between a concentrically arranged housing and a spherical shaft, and the spherical shaft is rotatably supported in a three-dimensional direction.
A pair of connecting portions project from the spherical axis,
The spherical shaft coupling device, wherein the housing is provided with a pair of stoppers so as to face each of the pair of connecting portions.
(2) In a spherical shaft coupling device in which a bearing member is interposed between a concentrically arranged housing and a spherical shaft, and the spherical shaft is rotatably supported in a three-dimensional direction.
A pair of connecting portions project from the spherical axis,
The spherical shaft coupling device, wherein the housing is provided with a pair of stoppers so as to face one of the pair of connecting portions.
この球面軸継手装置によれば、球面軸の一方向の回転を阻止することができる。 According to this spherical axis joint device, rotation of the spherical axis in one direction can be prevented.
以下、本発明の一実施形態を図面に即して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図3は本発明の第一実施形態を示している。
本実施形態において、本発明に係る球面軸継手装置は、車両動揺防止装置のスクリュー式電動アクチュエータを車台および車体に連結する軸継手装置として構成されており、原則として三次元方向の自由度を確保するように構成されている。
1 to 3 show a first embodiment of the present invention.
In this embodiment, the spherical shaft coupling device according to the present invention is configured as a shaft coupling device that connects the screw type electric actuator of the vehicle anti-sway device to the chassis and the vehicle body, and in principle, ensures a degree of freedom in the three-dimensional direction. Is configured to do.
図1〜図3に示されているように、本実施形態に係る球面軸継手装置1は、アウタ部材およびインナ部材からなるハウジング10を備えている。アウタ部材11は鉄系材料によって円筒形状に形成されており、アウタ部材11の中空部は内周面の一端部に円形リング形状に突設されたストッパ部12によって二つの部分に区画されている。一方の部分は保持部13を形成しており、他方の部分はブーツ取付部14を形成している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the spherical shaft coupling device 1 according to the present embodiment includes a
アウタ部材11の保持部13内には、鉄系材料によって略円筒形状に形成されたインナ部材15が嵌入されており、インナ部材15の中空部によって略円柱形の中空形状の軸受凹部16が形成されている。軸受凹部16の一端部には半球形の凹球面部17が形成されており、軸受凹部16の他端部には円柱内周面形の円柱内周面部18が形成されている。インナ部材15の円柱内周面部18と反対側にはブーツ取付部19が、円柱内周面部18の内径よりも大径の円柱内周面形に形成されている。
An inner member 15 formed in a substantially cylindrical shape by an iron-based material is fitted in the
インナ部材15の軸受凹部16には軸受部材20が嵌入されており、軸受部材20は軸受凹部16に嵌入されるグリース封入式軸受構造および球面軸受構造に構成されている。軸受部材20はポリアセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂等が使用されて、両端部が互いに平行に切り欠かれた球形の中空体に一体成形されており、軸受部材20の球形中空体の内面が凹球面部21を構成している。凹球面部21は後述する球面軸24の凸球面部25に対応されており、凸球面部25を略全体的に包囲するように形成されている。
凹球面部21の一端部には位置決め筒22が同軸に配されて軸方向外向きに突設されており、位置決め筒22の外周には位置決めリング23が嵌合されている。軸受部材20が軸受凹部16に嵌入され、インナ部材15がアウタ部材11に嵌入されると、位置決めリング23はストッパ部12に突き当たって位置規制される。
A
A positioning
球面軸24は略球体(ボール)形状に形成された凸球面部25を備えている。凸球面部25には一対の連結部26、26が、凸球面部25の球心の延長線上で一直線に並ぶようにそれぞれ突設されている。一対の連結部26、26と凸球面部25との接続部には円柱形状のネック部27、27がそれぞれ形成されており、一対のネック部27、27の外側にはアウタ部材11のブーツ取付部14およびインナ部材15のブーツ取付部19がそれぞれ対向している。
The
一対のネック部27、27には一対のブーツ30、30がそれぞれ嵌着されている。一対のブーツ30、30は球面軸24とハウジング10すなわちアウタ部材11およびインナ部材15との間に、凸球面部25をそれぞれ被覆するように装着されている。
ブーツ30はゴムまたは樹脂等の可撓性を有する材料が用いられて大略円形リング形状に形成されており、ブーツ30には内周縁に内側取付部31が円形リング形状に形成されているとともに、外周縁に外側取付部32が円筒形状に形成されており、中間部に蛇腹部33が断面「く」字形状に形成されている。内側取付部31はネック部27に嵌合された状態で、外周にガータースプリング34を巻き付けられることにより固定されている。外側取付部32の外周には円筒形状のリテーナ35が焼き付け等によって固着されており、リテーナ35がアウタ部材11のブーツ取付部14またはインナ部材15のブーツ取付部19に圧入されることにより、外側取付部32はハウジング10に固定されている。
ブーツ30の中間部に形成された蛇腹部33が径方向に開閉変形することにより、ブーツ30は球面軸24とハウジング10との間の相対変位を吸収する。
図示しないが、ブーツ30内にはグリースが充填されている。
A pair of
The
The
Although not shown, the
球面軸24の一対の連結部26、26には座面28がそれぞれ形成されており、各座面28には各締結孔29がそれぞれ開設されている。一対の連結部26、26が車台または車体の取付部(図示せず)に取り付けられた状態で、締結孔29において取付部に締結されることにより、球面軸24は車台および車体に連結される。
A
アウタ部材11の両端には一対のブラケット41、41が軸方向にそれぞれ突設されており、一対のブラケット41、41には取付孔42が一対宛、それぞれ開設されている。一対のブラケット41、41には一対のストッパ43、43が一対の連結部26、26にそれぞれ対向するように配置されて締結されている。
ストッパ43は接触部材44と一対の雌ねじを有する雌ねじ部材45とを備えている。接触部材44はポリウレタン等の機械的強度を有する樹脂が使用されて略直方体形状に成形されており、接触部材44の一側面には雌ねじ部材45がインサート成形されている。ストッパ43の雌ねじ部材45側端面がブラケット41の連結部26側取付面に当接された状態で、一対のボルト46、46が一対の取付孔42、42に挿通されて、雌ねじ部材45の一対の雌ねじにそれぞれねじ込まれることにより、ストッパ43はブラケット41に締結されている。
A pair of
The
以上の構成に係る球面軸継手装置の作用および効果を説明する。 The operation and effect of the spherical shaft coupling device according to the above configuration will be described.
球面軸24の凸球面部25がインナ部材15の凹球面部21に摺動自在に嵌合されているので、球面軸24に支持されたハウジング10は球面軸24に対して三次元方向に揺動することができる。
ハウジング10が球面軸24に対して揺動すると、ブーツ30の蛇腹部33が開閉変形することにより、ハウジング10と球面軸24との間の相対変位を吸収するので、ハウジング10は球面軸24に対してブーツ30に妨害されることなく、スムーズに揺動することができる。
Since the convex
When the
ところで、車両動揺防止装置において、スクリュー式電動アクチュエータを球面軸継手装置1によって車台および車体に連結した場合には、スクリュー式電動アクチュエータのスクリューの回転の影響を受けて、図1に矢印Rで示された方向の回転力が球面軸24に作用することにより、車両動揺防止装置の精度が低下する可能性が考えられる。
本実施形態においては、図1の回転力Rが作用すると、一対の連結部26、26の一方が一対のストッパ43、43の一方に接触することにより、球面軸24は回転を阻止されるので、車両動揺防止装置の精度が低下する現象を未然に防止することができる。
By the way, in the vehicle anti-sway device, when the screw type electric actuator is connected to the chassis and the vehicle body by the spherical shaft coupling device 1, it is shown by the arrow R in FIG. There is a possibility that the accuracy of the vehicle anti-sway device may be reduced by the rotational force in the direction applied to the
In the present embodiment, when the rotational force R of FIG. 1 is applied, the
他方、図2に矢印Θで示された方向の回転力については、球面軸24は回転することができるので、球面軸継手装置1は車台または車体の振動を吸収することができる。
また、ハウジング10は球面軸24の一対の連結部26、26を通る中心線に対しては回転することができるので、球面軸継手装置1はスクリュー式電動アクチュエータの伸縮作動を許容することができる。
On the other hand, since the
Further, since the
球面軸24の回転力Rによる変位を阻止するためには、ストッパ43は金属のような非弾性材によって形成することが好ましい。他方、衝突による衝撃を緩和するためには、ストッパ43はウレタン等の樹脂のような弾性材によって形成することが好ましい。
そこで、本実施形態においては、ポリウレタン等の機械的強度を有する樹脂製の接触部材44に金属製の雌ねじ部材45をインサート成形することにより、ストッパ43を形成している。
In order to prevent the displacement of the
Therefore, in this embodiment, the
図4および図5は本発明の第二実施形態を示している。
第二実施形態が前述した第一実施形態と異なる点は、一対のストッパ43、43がアウタ部材11の片端において片方の連結部26にそれぞれ対向するように配置されている点、である。
すなわち、アウタ部材11の片端には一対のブラケット41、41が180度の位相差をもって配置されて軸方向にそれぞれ突設されており、一対のブラケット41、41には一対のストッパ43、43が片方の連結部26にそれぞれ対向するように配置されて締結されている。一対のストッパ43、43は、連結部26の締結孔29と直交する平面内において、連結部26を挟んで互いに対向している。
4 and 5 show a second embodiment of the present invention.
The second embodiment is different from the first embodiment described above in that a pair of
That is, a pair of
本実施形態においても、図4に矢印Rで示された方向の回転力が作用すると、一方の連結部26が一対のストッパ43、43の一方に接触することにより、球面軸24は矢印R方向の回転を阻止されるので、第一実施形態と同様の作用および効果を奏することになる。 Also in this embodiment, when a rotational force in the direction indicated by the arrow R in FIG. Therefore, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained.
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
例えば、ハウジングはアウタ部材およびインナ部材によって構成するに限らない。 For example, the housing is not limited to an outer member and an inner member.
前記実施形態においては、締結孔と直交する平面内の回転方向(図1および図4の矢印Rに相当)を阻止する場合について説明したが、一対の締結孔の中心線を含む平面内の回転方向(図2の矢印Θに相当)を阻止するように構成してもよい。 In the above embodiment, the case where the rotation direction in the plane orthogonal to the fastening hole (corresponding to the arrow R in FIGS. 1 and 4) is described has been described. However, the rotation in the plane including the center line of the pair of fastening holes The direction (corresponding to the arrow Θ in FIG. 2) may be blocked.
例えば、本発明に係る球面軸継手装置は、車両動揺防止装置のスクリュー式電動アクチュエータを車台および車体に連結するのに使用するに限らず、他の球面軸継手装置としても使用することができる。 For example, the spherical shaft coupling device according to the present invention is not limited to use for connecting the screw type electric actuator of the vehicle anti-sway device to the chassis and the vehicle body, but can also be used as another spherical shaft coupling device.
1…球面軸継手装置、
10…ハウジング、11…アウタ部材、12…ストッパ部、13…保持部、14…ブーツ取付部、15…インナ部材、16…軸受凹部、17…凹球面部、18…円柱内周面部、19…ブーツ取付部、
20…軸受部材、21…凹球面部、22…位置決め筒、23…位置決めリング、
24…球面軸、25…凸球面部、26…連結部、27…ネック部、28…座面、29…締結孔、
30…ブーツ、31…内側取付部、32…外側取付部、33…蛇腹部、34…ガータースプリング、35…リテーナ、
41…ブラケット、42…取付孔、43…ストッパ、44…接触部材、45…雌ねじ部材、46…ボルト。
1 ... Spherical shaft coupling device,
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
24 ... spherical axis, 25 ... convex spherical portion, 26 ... connecting portion, 27 ... neck portion, 28 ... seat surface, 29 ... fastening hole,
30 ... Boot, 31 ... Inner attachment part, 32 ... Outer attachment part, 33 ... Bellows part, 34 ... Garter spring, 35 ... Retainer,
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記球面軸には一対の連結部がそれぞれ突設されており、
前記ハウジングには一対のストッパが、前記一対の連結部のそれぞれに対向するように設けられていることを特徴とする球面軸継手装置。 In a spherical shaft coupling device in which a bearing member is interposed between a housing and a spherical shaft arranged concentrically with each other, and the spherical shaft is rotatably supported in a three-dimensional direction.
A pair of connecting portions project from the spherical axis,
The spherical shaft coupling device, wherein the housing is provided with a pair of stoppers so as to face each of the pair of connecting portions.
前記球面軸に一対の連結部がそれぞれ突設されており、
前記ハウジングには一対のストッパが、前記一対の連結部の一方に対向するように設けられていることを特徴とする球面軸継手装置。 In a spherical shaft coupling device in which a bearing member is interposed between a housing and a spherical shaft arranged concentrically with each other, and the spherical shaft is rotatably supported in a three-dimensional direction.
A pair of connecting portions project from the spherical axis,
The spherical shaft coupling device, wherein the housing is provided with a pair of stoppers so as to face one of the pair of connecting portions.
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