JP2014034997A - Rotation transmitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は回転伝達装置に関し、回転可能な2つの部材を連結して相互に回転を伝達するとともに、連結する各部材の回転軸の傾き、芯ずれ、軸ずれを許容できる回転伝達装置に関する。 The present invention relates to a rotation transmission device, and relates to a rotation transmission device that couples two rotatable members to transmit rotation to each other, and can allow inclination, center misalignment, and shaft misalignment of each of the members to be coupled.
従来、回転可能な2つの部材を連結して相互に回転を伝達する際、例えば回転軸を延長したり回転軸端部に他の回転要素を接続したりする際に、様々な形式の回転伝達装置が利用されている。このような回転伝達装置は軸継手、ジョイントあるいはカップリングとも呼ばれる。
このような回転伝達装置においては、基本機能として、連結する2つの回転部材間で相互に回転力および回転角度位置を伝達することが要求される。さらに、真円度測定機など、高精度の回転機構に適用される際には、各回転軸間の傾き、芯ずれ、軸ずれを許容できることが要求される。
Conventionally, when two rotatable members are connected to transmit rotation to each other, for example, when extending the rotating shaft or connecting another rotating element to the end of the rotating shaft, various types of rotation transmission The device is being used. Such a rotation transmission device is also called a shaft coupling, a joint, or a coupling.
In such a rotation transmission device, as a basic function, it is required to transmit a rotational force and a rotation angle position between two connected rotating members. Furthermore, when applied to a high-precision rotating mechanism such as a roundness measuring machine, it is required that tilt, misalignment, and misalignment between the rotation axes can be allowed.
真円度測定機では、ワークの外周の真円度を高精度で測定するために、ワークを載置するテーブルの回転精度を高めている。このようなテーブルを回転させるために、回転力を伝達する駆動軸が接続される。
ここで、テーブル側と駆動軸との間には、傾き(偏角、各々の回転中心軸の傾き)、芯ずれ(偏心、各々の回転中心軸の軸線交差方向のずれ)、軸ずれ(各々の回転中心軸の軸方向のずれ、軸の進退)が避けられない。
このような傾き、芯ずれ、軸ずれが駆動軸からテーブルへとそのまま伝達されると、テーブルの回転精度に影響を及ぼすことがある。
In the roundness measuring machine, in order to measure the roundness of the outer periphery of the workpiece with high accuracy, the rotational accuracy of the table on which the workpiece is placed is increased. In order to rotate such a table, a drive shaft for transmitting rotational force is connected.
Here, between the table side and the drive shaft, there is an inclination (declination, inclination of each rotation center axis), misalignment (eccentricity, deviation of each rotation center axis in the axis crossing direction), axis deviation (each The axial deviation of the rotation center axis of the shaft and the advance and retreat of the shaft are inevitable.
If such tilt, misalignment, and shaft misalignment are directly transmitted from the drive shaft to the table, the rotation accuracy of the table may be affected.
このような問題に対し、従来、前述のような傾き、芯ずれ、軸ずれを緩和あるいは吸収できる各種の回転伝達装置(自在継手、フレキシブルジョイントあるいはフレキシブルカップリング)が提案されている。 Various rotation transmission devices (universal joints, flexible joints, or flexible couplings) that can alleviate or absorb the above-described inclination, misalignment, and axial misalignment have been proposed.
特許文献1は、いわゆるディスク式の自在継手であり、同軸一連に配置された一対の回転軸を連結するにあたり、各回転軸と直交方向のディスク部材を介在させ、回転の伝達を行っている。そして、ディスクの変形を利用して各回転軸の傾き、軸方向のずれをそれぞれ許容している。ただし、各回転軸の芯位置はディスク部材に対して固定されるため、芯ずれには対応が難しい。 Patent Document 1 is a so-called disk-type universal joint. When connecting a pair of coaxially arranged rotating shafts, rotation is transmitted by interposing a disk member orthogonal to each rotating shaft. Then, the tilt of each rotating shaft and the deviation in the axial direction are allowed using the deformation of the disk. However, since the center position of each rotating shaft is fixed with respect to the disk member, it is difficult to cope with misalignment.
特許文献2は、いわゆるクロスジョイント式の自在継手であり、同軸一連に配置された一対の回転軸を連結するにあたり、各回転軸と直交方向かつ互いに交差方向に配置された2本の連結ピンを介在させ、回転の伝達を行っている。そして、交差方向の2本のピンを軸として回動することで回転軸の傾きを許容するとともに、各ピンに沿ってそれぞれ長手方向に変位することで回転軸の芯ずれを許容している。ただし、回転軸に沿った方向には変位できないため、軸ずれには対応が難しい。
特許文献3は、いわゆるオルダム式の自在継手であり、回転軸交差方向に延びる凸条と凹溝とで構成されるスライド構造を2組、互いに交差方向に組み合わせ、回転の伝達を行っている。そして、各スライド構造がその長手方向に変位することで各回転軸の芯ずれを許容し、各スライド構造の凸条と凹溝とが傾くように変位することで各回転軸の傾きを許容し、さらに各スライド構造の凸条と凹溝とが軸方向に変位することで軸ずれを許容している。 Patent Document 3 is a so-called Oldham-type universal joint, in which two sets of slide structures composed of ridges and grooves extending in the crossing direction of the rotation axis are combined in the crossing direction to transmit rotation. Then, each slide structure is displaced in the longitudinal direction to allow misalignment of each rotation shaft, and each slide structure is allowed to be inclined so that the ridges and grooves are inclined, so that each rotation shaft is allowed to tilt. Furthermore, the axial deviation is allowed by the ridges and the grooves of each slide structure being displaced in the axial direction.
前述の通り、オルダム式の回転伝達装置は、回転軸の傾き、芯ずれ、軸ずれのそれぞれについて十分な許容性を有する。
ところが、オルダム式の回転伝達装置では、2組のスライド構造において、それぞれ組み立てにあたって相互の嵌め合い隙間が必要であり、スライド動作を行うためにも所定の隙間が必要である。
このような隙間があることで、オルダム式の回転伝達装置では、回転伝達にあたってバックラッシュが発生し、回転角度位置の精度に影響が避けられない。このため、回転軸の傾き、芯ずれ、軸ずれ、バックラッシュの全てに満足できるものではない。
As described above, the Oldham type rotation transmission device has sufficient tolerance for each of the inclination, misalignment, and misalignment of the rotation shaft.
However, in the Oldham type rotation transmission device, in the two sets of slide structures, mutual fitting gaps are necessary for assembling, and a predetermined gap is also necessary for performing the sliding operation.
Due to such a gap, in the Oldham type rotation transmission device, backlash occurs in the rotation transmission, and the accuracy of the rotation angle position cannot be avoided. For this reason, it is not satisfactory for all of the rotation axis inclination, misalignment, misalignment, and backlash.
この点、ディスク式の回転伝達装置では、回転軸がディスク部材に固定されるため、基本的にバックラッシュが発生しない。但し、ディスク式の回転伝達装置は、前述したように、芯ずれへの対応が困難である。このため、回転軸の傾き、芯ずれ、軸ずれ、バックラッシュの全てに満足できるものではない。 In this respect, in the disk-type rotation transmission device, since the rotation shaft is fixed to the disk member, basically no backlash occurs. However, the disk-type rotation transmission device is difficult to cope with misalignment as described above. For this reason, it is not satisfactory for all of the rotation axis inclination, misalignment, misalignment, and backlash.
また、クロスジョイント式の回転伝達装置では、2本のピン軸において摺動があるものの、弾性体あるいは付勢手段による隙間の解消ないしバックラッシュの防止が可能である。但し、クロスジョイント式の回転伝達装置は、前述したように、軸ずれへの対応が困難である。このため、回転軸の傾き、芯ずれ、軸ずれ、バックラッシュの全てに満足できるものではない。 In the cross joint type rotation transmission device, although there is sliding on the two pin shafts, it is possible to eliminate the gap or prevent backlash by the elastic body or the urging means. However, as described above, it is difficult for the cross joint type rotation transmission device to cope with the shaft misalignment. For this reason, it is not satisfactory for all of the rotation axis inclination, misalignment, misalignment, and backlash.
このような回転軸の傾き、芯ずれ、軸ずれ、バックラッシュの全てに満足できる性能を得るために、前述したオルダム式、ディスク式およびクロスジョイント式の回転伝達装置を2つ以上組み合わせ、各々の欠点を補完することも可能である。
しかし、2つ以上の回転伝達装置の組み合わせは冗長であり、構造的に複雑化し、設置スペースおよびコストの問題から現実的に選択できるものではなかった。
In order to obtain satisfactory performance for all of the tilt, misalignment, misalignment, and backlash of the rotating shaft, two or more of the above-mentioned Oldham type, disk type and cross joint type rotation transmission devices are combined. It is also possible to supplement the shortcomings.
However, the combination of two or more rotation transmission devices is redundant, structurally complicated, and cannot be realistically selected due to installation space and cost problems.
本発明の目的は、構造が簡素でありながら、回転軸の傾き、芯ずれ、軸ずれ、バックラッシュの全てに十分な性能が得られる回転伝達装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a rotation transmission device that has a simple structure and can obtain sufficient performance for all of tilt, misalignment, misalignment, and backlash of a rotation shaft.
本発明は、同じ回転軸を中心に回転する一対の回転部材を相互に連結する回転伝達装置であって、前記回転軸と同軸で配列された第1部材、中間部材、第2部材および弾性プレートを有し、前記第1部材と中間部材とは、前記回転軸に交差する方向へ延びる第1回動軸まわりに回動可能な第1回動機構を介して接続され、前記第2部材と中間部材とは、前記回転軸および前記第1回動軸の何れにも交差する方向へ延びる第2回動軸まわりに回動可能な第2回動機構を介して接続され、前記一対の回転部材の一方は前記第1部材に接続され、前記一対の回転部材の他方は前記弾性プレートを介して前記第2部材に接続され、前記弾性プレートは、前記回転軸に交差する方向に配置され、前記一対の回転部材の他方が接続される外部接続位置と、前記第2部材が接続される内部接続位置とを有し、前記外部接続位置と前記内部接続位置とは、前記弾性プレートの表面において所定距離だけ隔てられていることを特徴とする。 The present invention relates to a rotation transmission device that couples a pair of rotating members that rotate about the same rotating shaft, and includes a first member, an intermediate member, a second member, and an elastic plate that are arranged coaxially with the rotating shaft. The first member and the intermediate member are connected via a first rotation mechanism that is rotatable about a first rotation axis that extends in a direction intersecting the rotation axis, and the second member and The intermediate member is connected via a second rotation mechanism that is rotatable about a second rotation shaft that extends in a direction intersecting with both the rotation shaft and the first rotation shaft, and the pair of rotations One of the members is connected to the first member, the other of the pair of rotating members is connected to the second member via the elastic plate, and the elastic plate is arranged in a direction intersecting the rotation axis, An external connection position to which the other of the pair of rotating members is connected; And a inner connection position whose serial second member is connected, the external connection position and said inner connection position, characterized in that are separated by a predetermined distance at the surface of the elastic plate.
このような本発明では、第1部材、中間部材、第2部材の各々が、第1回動機構および第2回動機構により、回転軸と交差しかつ互いに交差する第1回動軸および第2回動軸を中心に回動自在に連結され、かつ第1回動軸および第2回動軸に沿って変位可能とされる。従って、これらによりクロスジョイント型に相当する回転伝達装置が構成され、一対の回転部材を回転自在に連結するとともに、回転軸の傾き、芯ずれを許容できるとともに、バックラッシュを回避することができる。ここで、本発明では、第2部材と回転部材との接続部分に弾性プレートが介在され、弾性プレートとこれらの第2部材および回転部材とを接続する部位である外部接続位置および内部接続部位が、相互に隔てられているため、一対の回転部材の間に軸ずれが生じた際には、弾性プレートの外部接続位置と内部接続部位との間の部分が弾性変形し、これにより軸ずれを許容することができる。この際、弾性プレートと第2部材および回転部材との間は固定的に接続されるため、バックラッシュを生じることがなく、回転伝達装置の全体を通してバックラッシュを回避することができる。 In the present invention as described above, the first member, the intermediate member, and the second member are separated from each other by the first rotation mechanism and the second rotation mechanism, and the first rotation shaft and the second member intersect each other. It is connected so as to be rotatable about two rotation axes, and can be displaced along the first rotation axis and the second rotation axis. Therefore, a rotation transmission device corresponding to a cross joint type is constituted by these, and a pair of rotating members are rotatably connected, and the inclination and misalignment of the rotating shaft can be allowed, and backlash can be avoided. Here, in the present invention, the elastic plate is interposed at the connection portion between the second member and the rotating member, and the external connection position and the internal connecting portion, which are the portions connecting the elastic plate and the second member and the rotating member, are provided. Since the two plates are separated from each other, when an axial misalignment occurs between the pair of rotating members, the portion between the external connection position and the internal connection site of the elastic plate is elastically deformed. Can be tolerated. At this time, since the elastic plate, the second member, and the rotating member are fixedly connected, backlash does not occur and backlash can be avoided throughout the rotation transmission device.
本発明において、前記外部接続位置と前記内部接続位置とは、前記回転軸を中心とした半径が異なる2つの領域に分けられていることが望ましい。
本発明において、半径が異なる2つの領域としては、例えば、弾性プレートの外周領域と、弾性プレートの中心領域との組み合わせとすることができる。
このような本発明では、外部接続位置と内部接続位置とを弾性プレートの外周側(外周縁の近傍領域)と内周側(中心近傍領域)に区分し、各々の間に所定距離を隔てておき、各々において第2部材および回転部材と適宜接続することができる。
このように領域を区画することで、各領域における接続構造の選択自由度を高くすることができ、例えば外周側では複数本のボルト接続を配列し、内周側では円筒の端面の全周を連結する等の選択が自由に行える。そして、接続構造を自由に選択しても、各領域の間に所定距離を確保することができる。
とくに、外部接続位置および内部接続位置とされる2つの領域を、弾性プレートの外周近傍と中心近傍とに振り分けることにより、同じ弾性プレートを用いつつ2つの領域の間に最大の距離を確保することができる。
In the present invention, it is desirable that the external connection position and the internal connection position are divided into two regions having different radii around the rotation axis.
In the present invention, the two regions having different radii can be, for example, a combination of the outer peripheral region of the elastic plate and the central region of the elastic plate.
In the present invention, the external connection position and the internal connection position are divided into the outer peripheral side (region near the outer peripheral edge) and the inner peripheral side (region near the center) of the elastic plate, with a predetermined distance between each. Each of them can be appropriately connected to the second member and the rotating member.
By dividing the region in this way, the degree of freedom of selection of the connection structure in each region can be increased. For example, a plurality of bolt connections are arranged on the outer peripheral side, and the entire circumference of the end surface of the cylinder is arranged on the inner peripheral side. Selection such as connection can be performed freely. And even if it chooses a connection structure freely, a predetermined distance can be ensured between each area | region.
In particular, the maximum distance between the two regions is ensured while using the same elastic plate by distributing the two regions that are the external connection position and the internal connection position to the vicinity of the outer periphery and the center of the elastic plate. Can do.
本発明において、前記弾性プレートは、輪郭が多角形状とされ、前記外部接続位置および前記内部接続位置の何れか一方は、前記多角形状の外周にあたる頂点に配置されていることが望ましい。
このような本発明では、多角形状の頂点を接続に用いることで、同じ弾性プレートを用いつつ外部接続位置および内部接続位置の間に最大の距離を確保することができるとともに、弾性プレートの頂点とすることで、頂点部分は他の部分から突き出た形状となるため、中心領域をはじめとする他の部分に対する変形性能を大きくとることができる。
In the present invention, it is preferable that the elastic plate has a polygonal outline, and one of the external connection position and the internal connection position is disposed at a vertex corresponding to the outer periphery of the polygonal shape.
In the present invention, by using a polygonal apex for connection, the maximum distance can be secured between the external connection position and the internal connection position while using the same elastic plate, and the apex of the elastic plate By doing so, since the apex portion has a shape protruding from the other portion, it is possible to obtain a large deformation performance with respect to the other portion including the central region.
本発明において、前記第1回動機構および前記第2回動機構は、回動軸となる円柱状のピンと、このピンが挿入される円筒状の孔と、前記ピンの外周に装着されて前記ピンの外周と前記孔の内周に圧接する弾性スリーブとを有することが望ましい。
このような本発明では、弾性スリーブにより第1回動機構および第2回動機構の隙間を解消することができ、第1回動機構および第2回動機構におけるバックラッシュの発生を回避することができる。
In the present invention, the first rotation mechanism and the second rotation mechanism are mounted on a cylindrical pin serving as a rotation shaft, a cylindrical hole into which the pin is inserted, and an outer periphery of the pin. It is desirable to have an elastic sleeve that presses against the outer periphery of the pin and the inner periphery of the hole.
In the present invention as described above, the gap between the first rotation mechanism and the second rotation mechanism can be eliminated by the elastic sleeve, and the occurrence of backlash in the first rotation mechanism and the second rotation mechanism is avoided. Can do.
本発明において、前記弾性スリーブは、前記ピンの外周に転動するボールおよび前記孔の内周に転動するボールの少なくとも何れかを有することが望ましい。
このような本発明では、第1回動機構および第2回動機構の隙間を解消することができるとともに、第1回動機構および第2回動機構における回転動作を円滑にすることができる。
In the present invention, it is desirable that the elastic sleeve has at least one of a ball that rolls on the outer periphery of the pin and a ball that rolls on the inner periphery of the hole.
In the present invention, the gap between the first rotation mechanism and the second rotation mechanism can be eliminated, and the rotation operation in the first rotation mechanism and the second rotation mechanism can be made smooth.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
図1から図4には、本発明の第1実施形態が示されている。
図1および図2に示すように、本実施形態の回転伝達装置10は、同じ回転軸Aを中心に回転する一対の回転部材1,2を相互に連結するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
1 to 4 show a first embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態においては、回転部材1は円柱状の一般的な軸部材とされ、回転部材2は回転軸Aに交差する方向の板状の部材とされる。
このような回転部材1,2としては、例えば真円度測定機の載物テーブルとこれを回転駆動する駆動軸などが該当する。
なお、一対の回転部材1,2としては、他の測定機の回転伝達部分や測定機以外の装置の回転伝達部分であってもよく、所定のトルクを伝達しつつ角度位置精度が要求される一対の回転部材であれば回転部材1,2に該当する。
In the present embodiment, the rotating member 1 is a columnar general shaft member, and the rotating
Examples of the
The pair of rotating
図3および図4にも示すように、回転伝達装置10は、回転部材1,2の回転軸Aと同軸で配列された第1部材11、中間部材13、第2部材12、弾性プレート14および接続リング15を有する。
第1部材11と中間部材13とは、回転軸Aに交差する方向へ延びる第1回動軸A1まわりに回動可能な第1回動機構21を介して接続されている。
第2部材12と中間部材13とは、回転軸Aおよび第1回動軸A1の何れにも交差する方向へ延びる第2回動軸A2まわりに回動可能な第2回動機構22を介して接続されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
The
The
第1部材11は、円柱状の本体110を有し、本体110の中心には中心孔119が形成されている。
本体110には、その側面から中間部材13側の端面にわたって切欠き部111が形成されている。切欠き部111には接続部材112が配置され、キャップボルト113により本体110に固定されている。
The
The
第1部材11において、切欠き部111および接続部材112は、本体110の周面の互いに反対側に一対が対向して配置されている。
接続部材112の中間部材13側は、本体110の中間部材13側の端面よりも突出しており、この部分には貫通孔114が形成されている。
貫通孔114には、後述する中間部材13の回動ピン131および弾性スリーブ210が挿入され、これにより第1回動機構21が形成される。
In the
The
A
第2部材12は、第1部材11と同じ部材を用い、これを逆向きに配置したものであり、第1部材11における本体110、切欠き部111、接続部材112、キャップボルト113、貫通孔114、中心孔119と同様な本体120、切欠き部121、接続部材122、キャップボルト123、貫通孔124、中心孔129を備えている。
貫通孔124には、後述する中間部材13の回動ピン131および弾性スリーブ220が挿入され、これにより第2回動機構22が形成される。
The
A
中間部材13は、四角いブロック状の本体130を有し、本体130の中心には前述した中心孔119,129と同径の中心孔139が形成されている。
本体130の4つの側面には、それぞれ回動ピン131が固定されている。
4つの回動ピン131のうち、互いに反対側にある一対には弾性スリーブ220が装着され、第1部材11の貫通孔114に挿入され、第1回動機構21を形成する。
また、他の一対には弾性スリーブ220が装着され、第2部材12の貫通孔124に挿入され、第2回動機構22を形成する。
The
Rotating
An
Further, an
第1回動機構21および第2回動機構22において、弾性スリーブ220には複数の転動ボール221が回転自在に保持されている。このうち、一部の転動ボール221は回動ピン131の外周面に転動し、他の転動ボール221は貫通孔114,124の内周面に転動するものとされている。
これにより、回動ピン131の外周面と貫通孔114,124の内周面との間には円滑な摺動が得られるとともに、回動ピン131の外周面と貫通孔114,124の内周面との間の隙間が解消され、バックラッシュの発生が抑制されるようになっている。
In the
Thus, smooth sliding is obtained between the outer peripheral surface of the
このような第1回動機構21および第2回動機構22により、第1部材11と中間部材13とは、第1回動機構21によって第1回動軸A1まわりに回動可能かつ第1回動軸A1に沿って移動可能に接続されている。また、第2部材12と中間部材13とが、第2回動機構22によって第2回動軸A2まわりに回動可能かつ第2回動軸A2に沿って移動可能に接続されている。
With the
本実施形態において、回転部材1は、第1部材11の本体110に形成された中心孔119に挿入されて固定され、これにより回転部材1と第1部材11とが接続されている。
一方、回転部材2は、弾性プレート14および接続リング15を介して第2部材12に接続されている。
In the present embodiment, the rotating member 1 is inserted and fixed in a
On the other hand, the rotating
弾性プレート14は、弾性を有する板材であり、回転軸Aに交差する方向に配置され、その外周形状は全体として三角形であるが、3つの頂点141は角が削除されて平坦に形成されている。
弾性プレート14の中心には、前述した中心孔119,129,139と同径の中心孔149が形成されている。
弾性プレート14には、頂点141の近傍に固定孔142が形成されている。また、中心孔149の周辺にも固定孔148が形成されている。
弾性プレート14は、中心孔149近傍の固定孔148に挿通されたキャップボルト147により、第2部材12の端面に固定される。
弾性プレート14は、頂点141近傍の固定孔142に挿通されたキャップボルト143により、接続リング15の第2部材12側の表面に固定される。
The
A
The
The
The
接続リング15は、断面矩形の円環状の部材であり、その外径は弾性プレート14の頂点141部分での外径よりやや大きく形成されている(図2参照)。
接続リング15には、各キャップボルト143の中間に固定孔151が形成され、この固定孔151に挿通されるキャップボルト152により回転部材2側の表面に回転部材2が固定される。
The
In the
弾性プレート14と回転部材2に連なる接続リング15との接続は、頂点141近傍の固定孔142により行われる。
固定孔142は、弾性プレート14の中心(回転軸Aが通る中心孔149の中心)に対して半径R1の領域に配列されている。
従って、固定孔142が形成される半径R1の領域が、回転部材2に連なる外部接続位置とされる。
Connection between the
The fixing holes 142 are arranged in a region having a radius R1 with respect to the center of the elastic plate 14 (the center of the
Therefore, the area of the radius R <b> 1 where the fixing
弾性プレート14と第2部材12との接続は、中心孔149近傍の固定孔148により行われる。固定孔148は、弾性プレート14の中心(回転軸Aが通る中心孔149の中心)に対して半径R2の領域に配列されている。
従って、固定孔148が形成される半径R2の領域が、回転伝達装置10内の第2部材12に連なる内部接続位置とされる。
The
Therefore, the region of the radius R <b> 2 in which the
本実施形態においては、弾性プレート14の中心に対する固定孔142,148の各角度位置は互いに同じとされ、従って互いに同じ角度位置にあるものどうしが最寄りとなる。このため、固定孔142,148間の距離は半径R1,R2の差となり、内部接続位置と外部接続位置との距離D=R1−R2となっている。
本実施形態の弾性プレート14において、距離Dは、第2部材12と回転部材2との軸ずれに対して、弾性プレート14が波状に変形して軸ずれを吸収できる弾性が得られるように設定される。
In the present embodiment, the angular positions of the fixing
In the
このような本実施形態では、下記の効果を得ることができる。
本実施形態の回転伝達装置10では、第1部材11、中間部材13、第2部材12の各々が、第1回動機構21および第2回動機構22により、回転軸Aと交差しかつ互いに交差する第1回動軸A1および第2回動軸A2を中心に回動自在に連結され、かつ第1回動軸A1および第2回動軸A2に沿って変位可能とされる。
従って、回転伝達装置10はクロスジョイント型に相当する回転伝達機構を含む構成とされ、一対の回転部材1,2を回転自在に連結するとともに、回転軸Aの傾き、芯ずれを許容できるとともに、バックラッシュを回避することができる。
In this embodiment, the following effects can be obtained.
In the
Therefore, the
一方、実施形態の回転伝達装置10では、第2部材12と回転部材2との接続部分に弾性プレート14が介在されている。そして、弾性プレート14と回転部材2とを接続する外部接続位置(固定孔142が設置された半径R1の領域)と、弾性プレート14と第2部材12とを接続する内部接続部位(固定孔148が設置された半径R2の領域)とが距離Dだけ相互に隔てられている。
このため、一対の回転部材1,2の間に回転軸A方向の軸ずれが生じた際には、弾性プレート14の外部接続位置と内部接続部位との間の部分が弾性変形し、これにより軸ずれを許容することができる。
この際、弾性プレート14と第2部材12および回転部材2との間はキャップボルト143,147,152により締め付け固定されているため、バックラッシュを生じることがなく、回転伝達装置10の全体を通してバックラッシュを回避することができる。
On the other hand, in the
For this reason, when an axial shift in the direction of the rotation axis A occurs between the pair of rotating
At this time, since the
さらに、本実施形態では、回転部材2と弾性プレート14を接続する際に接続リング15を介して接続するようにしたため、平板状の回転部材2への接続にあたって構造を簡素にしつつ接続作業を容易に行うことができる。
Further, in the present embodiment, since the rotating
本実施形態においては、外部接続位置(固定孔142が設置された半径R1の領域)と内部接続位置(固定孔148が設置された半径R2の領域)とを、回転軸Aを中心とした半径が異なる2つの領域に分けるようにした。
これにより、外部接続位置と内部接続位置と、を弾性プレート14の外周側(外周縁の近傍領域)と内周側(中心近傍領域)とに確実に区分することができ、各々の領域にそれぞれ第2部材12および回転部材2を接続することで、所定距離D=R1−R2を確実に得ることができる。
このように、外部接続位置と内部接続位置との2つに領域を区画することで、各領域における第2部材12および回転部材2に対する接続構造の選択自由度を高くすることができる。例えば、外周側では複数本のボルト接続を配列し、内周側では円筒の端面の全周を連結する等の選択が自由に行える。そして、第2部材12および回転部材2に対する接続構造を自由に選択しても、各領域の間に所定距離Dを確保することができる。
In the present embodiment, an external connection position (region of radius R1 where the fixed
Thus, the external connection position and the internal connection position can be reliably divided into the outer peripheral side (region near the outer peripheral edge) and the inner peripheral side (region near the center) of the
In this way, by dividing the region into two parts, that is, the external connection position and the internal connection position, the degree of freedom in selecting the connection structure for the
とくに、本実施形態では、外部接続位置を弾性プレート14の外周領域である頂点141の近傍に配置し、内部接続位置を弾性プレート14の中心領域である中心孔149の近傍に配置することにより、前述した2つの領域を弾性プレート14の中心近傍と外周近傍に振り分けることができ、同じ弾性プレート14を用いつつ両領域の間に最大の距離Dを確保することができる。
In particular, in the present embodiment, the external connection position is disposed in the vicinity of the
本実施形態では、弾性プレート14を頂点がカットされた三角形状の輪郭として、その頂点141の近傍に外部接続位置となる固定孔142を配置した。このため、同じ弾性プレート14を用いつつ外部接続位置および内部接続位置の間に最大の距離を確保することができる。また、固定孔142を弾性プレート14の頂点141近傍とすることで、頂点141部分は他の部分から突き出た形状となるため、中心領域をはじめとする他の部分に対する変形性能を大きくとることができる。
In the present embodiment, the
〔第2実施形態〕
図5には、本発明の第2実施形態が示されている。
本実施形態の回転伝達装置10Aは、前述した第1実施形態の回転伝達装置10と同様な構成を有する。このため、各実施形態に共通の構成については同じ符号を付し、重複する説明を省略するとともに、以下には相違する部分について説明する。
[Second Embodiment]
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
The
前述した第1実施形態の回転伝達装置10(図1〜図4参照)では、平板状の回転部材2に接続するために、円環状の接続リング15を用いていた。
これに対し、本実施形態の回転伝達装置10A(図5参照)では、円柱軸状の回転部材2Aに接続するために、接続リング15とともに円盤状の接続プレート16を用いる。
In the rotation transmission device 10 (see FIGS. 1 to 4) of the first embodiment described above, an
On the other hand, in the
図5において、回転部材1、第1部材11、中間部材13、第2部材12、弾性プレート14、接続リング15は、それぞれ前述した第1実施形態と同じものである。
接続プレート16は、接続リング15と同じ外径の円盤状の板材であり、その板材としての剛性は弾性プレート14より十分大きく設定されている。但し、弾性プレート14程度の剛性としてこの接続プレート16で軸ずれの吸収を行ってもよい。
In FIG. 5, the rotating member 1, the
The
接続プレート16の中心には、回転部材2Aが接続されている。
本実施形態の回転部材2Aは、回転部材1と同様な円柱状の一般的な軸部材とされ、回転部材1,2Aは回転軸Aに沿って同軸で回転可能である。
接続プレート16と回転部材2Aとの接続は、接続プレート16に形成した貫通孔161に接続リング15側からキャップボルト162を挿入し、各々の軸部を回転部材2Aの端面に形成した雌ねじ孔に螺合させて締め付けることにより行われている。
The rotating
The rotating
The
接続プレート16は、その外周近傍において、接続リング15に挿通されたキャップボルト152にナット153を螺合させることで、接続リング15の回転部材2A側の表面に固定されている。
なお、接続リング15の内側に臨むキャップボルト148(図4参照),162は、それぞれ組み立て状態では弾性プレート14、接続リング15および接続プレート16で囲まれてしまうため、組み立てにあたっては、キャップボルト148による弾性プレート14と第2部材12との接続およびキャップボルト162による接続プレート16と回転部材2Aとの接続が済んだ後、キャップボルト152およびナット153による接続リング15と接続プレート16との接続を行うか、あるいはキャップボルト143(図4参照)による弾性プレート14と接続リング15との接続を行うようにすることが望ましい。
The
The cap bolts 148 (see FIG. 4) and 162 facing the inside of the
このような本実施形態によれば、前述した第1実施形態の回転伝達装置10について説明した効果と同様の効果を得ることができる。
さらに、回転伝達装置10Aでは、それぞれ円柱状の軸部材である回転部材1および回転部材2Aどうしを連結することができ、一般的な軸材どうしの連結部分においても本発明を適用することができる。
According to the present embodiment as described above, it is possible to obtain the same effects as those described for the
Furthermore, in the
〔第3実施形態〕
図6には、本発明の第3実施形態が示されている。
本実施形態は、前述した第1実施形態の回転伝達装置10または第2実施形態の回転伝達装置10Aの構成に対して、異なる弾性プレート14Aを用いたものである。
なお、弾性プレート14Aを除く他の構成については前述した第1実施形態の回転伝達装置10または第2実施形態の回転伝達装置10Aと同様である。このため、各実施形態に共通の構成については同じ符号を付し、重複する説明を省略するとともに、以下には相違する部分について説明する。
[Third Embodiment]
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention.
This embodiment uses a different
The remaining configuration except for the
前述した第1実施形態あるいは第2実施形態の弾性プレート14(図4参照)では、3つの頂点141近傍の半径R1の領域に外部接続位置となる固定孔142を形成し、中心孔149近傍の半径R2の領域に内部接続位置となる固定孔148を形成し、さらに固定孔142および固定孔148の回転軸Aに対する角度位置を同じとしていた。
本実施形態においては、弾性プレート14Aの基本構成は第1実施形態と同様であり、固定孔142および固定孔148もそれぞれ120度間隔で3箇所に配置されている。但し、本実施形態では、固定孔142および固定孔148の回転軸Aに対する角度位置は、互いに60度ずつずれて設定されている(図6参照)。
In the elastic plate 14 (see FIG. 4) of the first embodiment or the second embodiment described above, the fixing
In the present embodiment, the basic configuration of the
このような本実施形態では、固定孔142および固定孔148との距離、つまり外部接続位置と内部接続位置との間の所定距離Dを、各々が設置された2つの領域の半径R1,R2の差よりも大きく、つまり所定距離D>R1−R2とすることができ、同じサイズの弾性プレート14Aであっても所定距離Dを大きくとることができ、弾性プレート14Aとしての変形性能の調整幅を大きくすることができる。
In this embodiment, the distance between the
〔第4実施形態〕
図7には、本発明の第4実施形態が示されている。
本実施形態は、前述した第1実施形態の回転伝達装置10または第2実施形態の回転伝達装置10Aの構成に対して、異なる弾性プレート14Bを用いたものである。
なお、弾性プレート14Bを除く他の構成については前述した第1実施形態の回転伝達装置10または第2実施形態の回転伝達装置10Aと同様である。このため、各実施形態に共通の構成については同じ符号を付し、重複する説明を省略するとともに、以下には相違する部分について説明する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention.
This embodiment uses a different
The remaining configuration except for the
前述した第1実施形態、第2実施形態あるいは第3実施形態においては、平面形状が略三角形の弾性プレート14(図4参照)を用いたが、本実施形態では平面形状が正方形の弾性プレート14B(図7参照)を用いる。
弾性プレート14Bは、各頂点141の近傍に固定孔142を有し、中心孔149の近傍に固定孔148を有する。但し、本実施形態では、固定孔142が4箇所(90度間隔)であるのに対し、固定孔148は3箇所(120度間隔)である。
In the first embodiment, the second embodiment, or the third embodiment described above, the elastic plate 14 (see FIG. 4) having a substantially triangular plane shape is used. However, in this embodiment, the
The
このような本実施形態でも、前述した各実施形態と同様に、固定孔142および固定孔148との距離、つまり外部接続位置と内部接続位置との間の所定距離Dを、最小でも2つの領域の半径R1,R2の差、つまり所定距離D=R1−R2とすることができる。
その他、第1実施形態で説明した各効果を同様に得ることができる。
このように、本発明において、弾性プレート14等の平面形状は適宜選択してよく、弾性プレート14等における外部接続位置および内部接続位置の配置(固定孔142および固定孔148の配置)も自由に設計することができる。
Also in this embodiment, the distance between the
In addition, each effect demonstrated in 1st Embodiment can be acquired similarly.
As described above, in the present invention, the planar shape of the
〔第5実施形態〕
図8には、本発明の第5実施形態が示されている。
本実施形態は、前述した第1実施形態の回転伝達装置10または第2実施形態の回転伝達装置10Aの構成に対して、異なる弾性プレート14Cを用いたものである。
なお、弾性プレート14Cを除く他の構成については前述した第1実施形態の回転伝達装置10または第2実施形態の回転伝達装置10Aと同様である。このため、各実施形態に共通の構成については同じ符号を付し、重複する説明を省略するとともに、以下には相違する部分について説明する。
[Fifth Embodiment]
FIG. 8 shows a fifth embodiment of the present invention.
This embodiment uses a different
The remaining configuration except for the
前述した第1実施形態、第2実施形態あるいは第3実施形態においては、平面形状が略三角形の弾性プレート14(図4参照)を用いたが、本実施形態では平面形状が略円形で周囲に切込みを入れた弾性プレート14C(図8参照)を用いる。
弾性プレート14Cは、周囲に8箇所の三角形の切込みを入れることで、径方向に延びる8本の突出部分が形成され、その先端近傍に固定孔142と固定孔148とが交互に形成されている。
In the first embodiment, the second embodiment, or the third embodiment described above, the
The
本実施形態においては、固定孔142と固定孔148とは互いに45度だけ角度配置がずれているが、固定孔142および固定孔148はそれぞれ同じものどうしが90度間隔で4つずつ配置されている。
4つの固定孔142は外部接続位置となり、第1実施形態と同様に接続リング15(図4参照)に接続される。
4つの固定孔148は内部接続位置となり、第1実施形態と同様に第2部材12(図4参照)に接続される。なお、4つの固定孔148の中心からの距離は第2部材12の外形より大きいため、適宜接続部材等を補うものとする。
In the present embodiment, the fixed
The four fixing
The four fixing
このような本実施形態では、外部接続位置となる固定孔142と内部接続位置となる固定孔148とが同じ半径領域に配置される。このような配置であっても、固定孔142と固定孔148との間に所定距離が確保されていれば、当該部分で軸ずれを許容するための変形を生じさせることができる。
とくに、本実施形態では、切欠きにより突出部分を形成し、各突出部分に固定孔142および固定孔148を配置したため、両者の間の変形の伝達経路を実質的に長くすることができ、実質的な所定距離D’を十分に確保することができる。
In this embodiment, the fixing
In particular, in the present embodiment, the projecting portions are formed by the notches, and the fixing
〔変形例〕
本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内での変形等は本発明に含まれるものである。
例えば、弾性プレート14等においては、その表面に沿って補強板やリブを形成したり、凹凸形状を加工することで剛性を増したり、開口部や薄肉部を形成して剛性を減らしたりしてもよく、あるいはプレート材質の選択、積層枚数の加減等を行ってもよく、許容すべき軸ずれの変位量、伝達すべき回転トルク、装置としての寸法等に応じてその弾性を適宜調節することが望ましい。
[Modification]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the
前記第1ないし第4の実施形態においては、外周に設置される固定孔142を回転部材2,2Aに接続される外部接続位置として用い、内周に設置される固定孔148を内部接続位置として用いたが、これらは逆であってもよい。また、固定孔142,148とキャップボルト143,147を用いる締め付け固定に限らず、接着、溶接、その他の固定手段を採用してもよい。
In the first to fourth embodiments, the fixing
前記各実施形態において、第1部材11,第2部材12、中間部材13、弾性プレート14には、それぞれ中心孔119,129、139,149を形成したが、これらは適宜省略してもよい。第1部材11には回転部材1を接続する必要があるが、例えば第1部材11に筒状の接続カラーを固定し、このカラーに回転部材1を挿入して固定する構造等としてもよい。
In each of the embodiments, the
前記各実施形態において、第1部材11および第2部材12では、本体110,120に切欠き部111,121を形成して接続部材112,122を取り付けたが、接続部材112,122と本体110,120は一体構成としてもよい。
前記各実施形態において、第1回動機構21および第2回動機構22は、弾性スリーブ210,220のようなリテーナで転動ボール等211,221を保持する構成に限らず、他の構造でもよい。例えば、弾性材料で形成されて内面あるいは外面のうち少なくとも何れかの表面に自己潤滑性が付与された弾性スリーブ等を用いても、隙間を抑制してバックラッシュを避けることができる。
In each of the embodiments described above, in the
In each of the above embodiments, the
1,2,2A…回転部材
10,10A…回転伝達装置
11…第1部材
12…第2部材
110,120…本体
111,121…切欠き部
112,122…接続部材
113,123…キャップボルト
114,124…貫通孔
119,129…中心孔
13…中間部材
130…本体
131…回動ピン
139…中心孔
14,14A,14B,14C…弾性プレート
141…頂点
142…外部固定位置となる固定孔
143,147…キャップボルト
148…内部固定位置となる固定孔
149…中心孔
15…接続リング
151…固定孔
152…キャップボルト
153…ナット
16…接続プレート
161…貫通孔
162…キャップボルト
21…第1回動機構
22…第2回動機構
210,220…弾性スリーブ
211,221…転動ボール等
A…回転軸
A1…第1回動軸
A2…第2回動軸
D…距離
R1…半径
R2…半径
1, 2, 2A ... rotating
Claims (5)
前記回転軸と同軸で配列された第1部材、中間部材、第2部材および弾性プレートを有し、
前記第1部材と中間部材とは、前記回転軸に交差する方向へ延びる第1回動軸まわりに回動可能な第1回動機構を介して接続され、
前記第2部材と中間部材とは、前記回転軸および前記第1回動軸の何れにも交差する方向へ延びる第2回動軸まわりに回動可能な第2回動機構を介して接続され、
前記一対の回転部材の一方は前記第1部材に接続され、
前記一対の回転部材の他方は前記弾性プレートを介して前記第2部材に接続され、
前記弾性プレートは、前記回転軸に交差する方向に配置され、前記一対の回転部材の他方が接続される外部接続位置と、前記第2部材が接続される内部接続位置とを有し、
前記外部接続位置と前記内部接続位置とは、前記弾性プレートの表面において所定距離だけ隔てられていることを特徴とする回転伝達装置。 A rotation transmission device that couples a pair of rotating members that rotate about the same rotation axis,
A first member, an intermediate member, a second member and an elastic plate arranged coaxially with the rotation axis;
The first member and the intermediate member are connected via a first rotation mechanism that is rotatable around a first rotation axis that extends in a direction intersecting the rotation axis,
The second member and the intermediate member are connected via a second rotating mechanism that can rotate around a second rotating shaft that extends in a direction that intersects both the rotating shaft and the first rotating shaft. ,
One of the pair of rotating members is connected to the first member,
The other of the pair of rotating members is connected to the second member via the elastic plate,
The elastic plate is disposed in a direction crossing the rotation axis, and has an external connection position to which the other of the pair of rotation members is connected, and an internal connection position to which the second member is connected,
The rotation transmission device, wherein the external connection position and the internal connection position are separated by a predetermined distance on the surface of the elastic plate.
前記外部接続位置と前記内部接続位置とは、前記回転軸を中心とした半径が異なる2つの領域に分けられていることを特徴とする回転伝達装置。 In the rotation transmission device according to claim 1,
The rotation transmission device, wherein the external connection position and the internal connection position are divided into two regions having different radii around the rotation axis.
前記弾性プレートは、輪郭が多角形状とされ、前記外部接続位置および前記内部接続位置の何れか一方は、前記多角形状の外周にあたる頂点に配置されていることを特徴とする回転伝達装置。 In the rotation transmission device according to claim 2,
The rotation transmitting device according to claim 1, wherein the elastic plate has a polygonal shape, and one of the external connection position and the internal connection position is arranged at a vertex corresponding to an outer periphery of the polygonal shape.
前記第1回動機構および前記第2回動機構は、回動軸となる円柱状のピンと、このピンが挿入される円筒状の孔と、前記ピンの外周に装着されて前記ピンの外周と前記孔の内周に圧接する弾性スリーブとを有することを特徴とする回転伝達装置。 In the rotation transmission device according to any one of claims 1 to 3,
The first rotation mechanism and the second rotation mechanism include a columnar pin serving as a rotation shaft, a cylindrical hole into which the pin is inserted, and an outer periphery of the pin that is attached to the outer periphery of the pin. A rotation transmission device comprising an elastic sleeve pressed against the inner periphery of the hole.
前記弾性スリーブは、前記ピンの外周に転動するボールおよび前記孔の内周に転動するボールの少なくとも何れかを有することを特徴とする回転伝達装置。 In the rotation transmission device according to claim 4,
The rotation transmission device, wherein the elastic sleeve has at least one of a ball that rolls on the outer periphery of the pin and a ball that rolls on the inner periphery of the hole.
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