JP2015232357A - 軸力起因型トルク伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所望軸力を発生させるに必要なトルクを精度よく伝達させ得るトルク伝達装置を提供する。
【解決手段】拘束状態の第３の回転可能部材７と、これに対して回転可能な入力軸２と出力軸３を有する。入力軸２の筒状保持器１０の収容孔９に、出力軸３の収容軸部１１が収容される。筒状保持器１０の外周壁部１２に周方向で設けられた複数個の係止孔部１９に係合子１７が嵌入され、係合子１７は、付勢手段を介して、収容軸部の有する伝達軸部１５の外周係合部２１に押圧される。付勢手段２０は、係合子１７を外周係合部２１に弾性的に押圧する左右の外支持リング２５，２５を有する。係合子１７は、入力軸２の回転により、外支持リング２５に対して公転でき且つ自転できる。伝達軸部１５の両側の挿入軸部１６，１６が左右の内支持リング２９，２９の挿通孔３０に遊挿され、内支持リング２９と、これと向き合う受部３２の間にスラスト軸受３５が介装される。
【選択図】図１

Description

本発明は、所望軸力を発生させるに必要なトルクを伝達させることができる軸力起因型トルク伝達装置に関するものである。

本出願人は特許文献１で、例えば図２７に示す軸力起因型トルクリミッタを提案した。該トルクリミッタは、軸力の増大に伴い限界伝達トルク（伝達可能な最大トルク）を低減させ得る機構を具えることにより、軸力そのものを所望値に精度よく制御できて繰り返し特性に優れるものであった。本発明は、該軸力起因型トルクリミッタの基本構成とその独特の作用効果に着眼しこれを更に発展させて完成されたものであるため、先ず、該基本構成の概要を説明する。

回転要素の回転の動きをアキシャル方向の動きに変換して、負荷を引く或いは押す装置（以下、直線運動装置という）における、軸力の過負荷防止機構として従来一般に用いられているトルクリミッタとしては、回転要素の駆動部に設けられることにより、設定トルクに達すると摩擦面がスリップすることによってそれ以上のトルク伝達を不能とするように構成されたものが提供されている。その一種として、例えば特許文献２や特許文献３が開示するような摩擦面スリップ方式のトルクリミッタが提案されている。又、設定トルク値に達すると係合部材相互の係合が解除されてそれ以上のトルク伝達を不能とするように構成されたもの、例えば特許文献４が開示するような、ボールと凹部や凹溝との係合解除によってトルク伝達が遮断されるように構成された係合解除方式のトルクリミッタが提供されている。

図２８は、摩擦面スリップ方式のトルクリミッタＡを直線運動装置Ｂに組み付けたトルクリミッタ付き直線運動装置ａを示すものであり、図示しない手段により回り止めされたナットｂが、図示しない軸受により回転自在に支持されたネジ軸ｃに螺合されている。該ナットｂは、該ネジ軸ｃの回転の動きを該ネジ軸ｃの軸線方向の動きに変換する要素の一例である。

そして該ネジ軸ｃの基端部分ｄに、円筒部ｅの一端にフランジｆが周設されたハブｇが固設されると共に、該円筒部ｅの先側部分は、外周面に雄ネジ部ｊが設けられてなるネジ筒部ｋとされている。又、該ネジ筒部ｋには付勢力調整ナットｍが螺合されており、該円筒部ｅには、該付勢力調整ナットｍと前記フランジｆとの間で、ブッシュｎを介して平歯車状の入力ギアｐが回転自在に取り付けられている。該入力ギアｐは、図示しないモータにより正逆回転せしめられる。そして、該入力ギアｐの中央部分ｑがその内外から摩擦板ｒ，ｒで挾持されると共に、前記付勢力調整ナットｍと前記外の摩擦板ｒとの間に皿バネｓが介装されており、該付勢力調整ナットｍを所要に締め付けることにより該両摩擦板ｒ，ｒによる挾持力が発生しこの挾持力によってトルクリミッタＡの最大伝達トルク値が所要に設定されるようになされている。

然して、前記ナットｂに作用する負荷が過大なときは、前記直線運動装置Ｂのネジ軸ｃの軸力が増大するに伴ってトルクリミッタＡの伝達トルクが増大していきトルク伝達余力（トルクリミッタＡの最大伝達トルクと、前記直線運動装置Ｂの軸力に応じたトルクとの差）が減少していく。そしてトルクリミッタＡは、ついにはトルクを伝達できなくなり、前記入力ギアｐが周方向にスリップ回転する。これによって、負荷側及び駆動側の装置を保護できるのである。

ところで、この種のトルクリミッタの前記最大伝達トルクの内、前記直線運動装置の軸力の発生に有効利用されるのはその一部分であり、ネジ軸ｃの支持部の損失トルクや、ナットｂの螺合部の摩擦損失力に対応するトルクの他、加速度運動時（ネジ軸ｃの回転始動時）の回転部分の慣性モーメントに起因するトルク等で消費される部分も多かった。このように種々の消費トルク要因が存し、しかもこれらにバラツキが生ずることから、前記軸力の発生に有効利用されるトルクは実際には変化し易いものであった。

そして、この種のトルクリミッタを含め従来のトルクリミッタは、限界伝達トルク（伝達可能な最大トルク）が軸力と無関係に一定であるために、負荷が限界伝達トルク値の手前近傍の状態において、トルク差（トルクリミッタの限界伝達トルク値と負荷トルクとの差）が小さく、又、負荷トルクが限界伝達トルク値を超えた近傍の状態において、トルク差が小さかった。しかも、前記のように軸力の発生に有効利用されるトルクが変化し易いことから、所望の軸力よりも小さい軸力でトルク伝達が遮断されてしまったり、逆に、所望の軸力よりも大きい軸力に達してもトルク伝達を遮断できない場合が生ずる等、精度の良いトルク遮断を行なうのが難しい問題があった。

なお、前記直線運動装置に必要とされる軸力に達する前にトルク伝達が遮断されるのを防止するために、限界伝達トルクを高めに設定することも行なわれていた。しかしながら、限界伝達トルクをこのように高めに設定すると、結果的に、遮断時の軸力が所望軸力よりも相当高い値になってしまうことが生じた。

かかるトルク伝達の遮断は、本来は、直線運動装置の軸力が、該直線運動装置が必要とする軸力値を越えた時に速やかに行われるのが好ましいのであるが、従来のトルクリミッタにあっては、軸力が増すにつれてトルクも増大するであろうとの観点から、簡便に、トルクを利用して軸力を制御することがなされていたのである。

以上要するに従来のトルクリミッタは、限界伝達トルクが必ずしも直線運動装置の所望軸力と精度よく対応しておらず、軸力を精度よく制御することができない問題があったのである。

特許文献１に係る軸力起因型トルクリミッタは、軸力の増大に伴い、係合子が支持リング部材から受ける外力が増大していき、該係合子が前記係合軸部の外周面から受ける外力が減少する。換言すれば、軸力の増大に伴い限界伝達トルク（伝達可能な最大トルク）を低減させることができるという特性を有する点に着眼して構成されている。

かかることから該軸力起因型トルクリミッタによるときは、限界伝達トルクが軸力と無関係に一定であった従来のトルクリミッタとは異なり、所望軸力よりも小さい軸力でトルク伝達が遮断されてしまったり、逆に、所望軸力よりも大きい軸力に達してもトルク伝達を遮断できない場合が生ずる等の従来の問題を解消できる。又、従来の摩擦面スリップ方式のトルクリミッタにおけるような、ネジ軸の支持部の損失トルクを低減でき、加速度運動時の回転部分の慣性モーメントに起因するトルクの影響を大きく低減できる。それ故該トルクリミッタによるときは、軸力そのものを所望値に精度よく制御でき、繰り返し特性に優れる軸力起因型のトルクリミッタを提供できたのである。

ここで、該軸力起因型トルクリミッタのより具体的な構成とその作用を、特許文献１に記載の実施例に基づいて説明する。

図２７において、本発明に係るトルクリミッタａ１は、負荷を引く場合（例えば、緊張装置ｂ１ａとしての直線運動装置ｂ１に応用された場合）、と負荷を押す場合（例えば、押圧装置ｂ１ｂとしての直線運動装置ｂ１に応用された場合）の双方に利用可能に構成されている。

該トルクリミッタａ１は、より具体的には、負荷に繋がる直線運動装置ｂ１に連結され且つ例えば円形孔からなる収容孔ｃ１が設けられてなる保持器ｄ１と、該収容孔ｃ１内に収容され且つ軸線ｅ１回りに回転し得る軸部ｆ１を具えており、該軸部ｆ１は、断面円形の係合軸部ｇ１の、軸線ｅ１方向で見た左右端に、挿入軸部ｈ１，ｈ１が同心に連設されている。そして、各挿入軸部ｈ１，ｈ１が、前記軸部ｆ１とは別体の円形リング状を呈する支持リング部材ｊ１，ｊ１の中心部に設けられた挿通孔ｋ１，ｋ１に遊挿されている。そして該保持器ｄ１の周壁部ｍ１にその周方向に等角度で複数個設けられた係止孔部ｎ１に係合子ｐ１が嵌め入れられている。係合子ｐ１は、付勢手段ｑ１により係合軸部ｇ１の外周面ｓ１に弾性的に押圧される。前記挿入軸部ｈ１は、前記のように、支持リング部材ｊ１の挿通孔ｋ１に遊挿され、係合子ｔ１は、支持リング部材ｊ１の支持部ｕ１に点状接触し得る。該挿入軸部ｈ１の先端に設けられた受部ｖ１と該支持リング部材ｊ１との間にスラスト軸受ｗ１が介在されている。

かかることから、該トルクリミッタａ１によるときは、前記軸部ｆ１を具える軸部材ｙ１がその軸線ｅ１方向に引張され或いはその軸線ｅ１方向で圧縮されて該軸部ｆ１の軸力が増大することによって、前記係合子ｔ１が前記支持リング部材ｊ１，ｊ１の何れか一方で支持され、該軸力が増大することよって、該係合子ｔ１が該支持リング部材ｊ１から受ける外力が増大して、該係合子ｔ１が係合軸部ｇ１の外周面ｓ１から受ける外力が減少し、トルク伝達が低減する。これによって、所望遮断軸力値を、前記軸部材に必要とされる軸力を考慮して容易且つ確実に設定できることとなる。

特開２０１１−１２７６９１号公報 実開昭５９−４７１２７号公報 特開２００１−１０７３３０号公報 特開２００４−１７６８５６号公報

特許文献１に係る軸力起因型トルクリミッタは、前記のように、軸力そのものを所望値に精度よく制御でき、繰り返し特性に優れるという利点を有するものであったが、あくまでも、軸力の過負荷防止を図るトルクリミッタに過ぎなかった。

本発明は、該トルクリミッタの軸力の増大に伴い限界伝達トルクを低減させるための独特の構成を基本としつつ、出力軸に所望軸力を発生させるに必要なトルクを精度よく伝達させることができる軸力起因型トルク伝達装置の提供を課題とするものである。

前記課題に鑑み、本発明は以下の手段を採用する。
即ち本発明に係る軸力起因型トルク伝達装置は、同一の軸線回りに回転可能の第１の回転可能部材と第２の回転可能部材と第３の回転可能部材を具え、該第１の回転可能部材は、収容孔が設けられてなる筒状保持器を有し、前記第２の回転可能部材は、該収容孔に収容され且つ前記軸線と同心の収容軸部を有し、前記第３の回転可能部材は、前記筒状保持器の外周壁部を取り囲むリング状部を具えている。該第１、第２、第３の回転可能部材から選択された一つが入力軸とされる一方、残余の一つが出力軸とされ、且つ残りの一つは、必要であれば前記軸線回りの回転のみが可能である拘束状態に置かれるものであり、前記収容軸部は、断面円形の伝達軸部の、軸線方向で見た両端又は片端に挿入軸部が同心に突設され、該伝達軸部とは別体の球形状の係合子が、前記筒状保持器の前記外周壁部にその周方向で複数個設けられた係止孔部の夫々に嵌め入れられ、該係合子が、付勢手段を介して該伝達軸部の外周係合部に弾性的に押圧される如くなされている。前記付勢手段は、前記係合子の、前記筒状保持器の外周面で突出した外側突出部分を、前記軸線方向で見た左右側から弾性的に挟持して前記係合子を前記外周係合部に向けて弾性的に押圧させる左右の外支持リングを具え、該左右の外支持リングが前記リング状部と、少なくとも該リング状部の周方向で見て一体化されており、該左右の外支持リングの向き合う内周部には、前記外側突出部分に点状に圧接される点状圧接部が、周方向に連続して設けられている。又前記係合子は、前記入力軸が回転したときに、前記左右の外支持リングの前記内周部に対して公転でき、且つ自転できるようになされており、前記挿入軸部が、別体の円形リング状を呈する内支持リングの中心部に設けられた挿通孔に遊挿されており、該内支持リングの外周部には、前記係合子の球面と点状接触し得る支持部が周方向に連続して設けられている。又、前記内支持リングと対向して受部が設けられており、該内支持リングと該受部との間の距離は不変とされ、該内支持リングと該受部の、前記軸線と直交し且つ該軸線の周方向に連続する対向した側面間にスラスト軸受が介在されており、前記出力軸がその軸線方向で圧縮され或いはその軸線方向で引張されて該出力軸の軸力が増大することにより、前記係合子が前記内支持リングで支持されるようになされている。そして、該軸力が増大するに伴い、前記係合子が前記内支持リングから受ける外力が増大していき、該係合子が前記伝達軸部の外周係合部から受ける外力が減少するようになされており、該係合子が前記外周係合部から受ける外力が所望外力値にまで減少して前記軸力が所望軸力値に達した状態で、前記係合子と前記外周係合部との間でスリップが生じ得ることを特徴とするものである。

前記トルク伝達装置において、前記係合子を前記外周係合部に向けて弾性的に押圧させる前記付勢手段の付勢力は、付勢力調整手段によって調整可能とし、該付勢力調整手段は、前記左右の外支持リングをその向き合う方向に弾性的に押圧するように構成するのがよい。

本発明は以下の如く優れた効果を奏する。
本発明に係るトルク伝達装置は、前記出力軸がその軸線方向で圧縮され或いはその軸線方向で引張されて該出力軸の軸力が増大することにより、前記係合子が前記内支持リングで支持されるようになされており、該軸力が増大するに伴い、前記係合子が前記内支持リングから受ける外力が増大していき、該係合子が前記係合軸部の外周係合部から受ける外力が減少するようになされている。そして該係合子が該外周係合部から受ける外力が所望外力値にまで減少して前記軸力が所望外力値に達した状態で、前記係合子と前記外周係合部との間でスリップが生ずるように構成されている。

かかることから本発明によるときは、軸力の増大に伴い限界伝達トルク（伝達可能な最大トルク）を低減させることができるので、出力軸に所望軸力を発生させるに必要なトルクを精度よく伝達でき、繰り返し特性に優れる。それ故、前記出力軸に連結される負荷の、加速状態や減速状態、或いは停止状態における押し付けや引き付け運転を高頻度で精度よく行うことができる。

この場合、前記係合子を前記外周係合部に向けて弾性的に押圧させる付勢手段の付勢力を付勢力調整手段によって調整可能とするときは、出力軸に発生させるべき軸力に応じた必要トルクを調整できる。そして、該付勢力調整手段は、左右独立した外支持リングをその向き合う方向に弾性的に押圧する構成を採用するため、その調整を行い易い。

本発明に係るトルク伝達装置の一態様を示す断面図である。 その部分拡大図である。 その全体斜視図である。 その分解斜視図である。 その使用状態を示す側面図である。 出力軸に圧縮の軸力が作用する場合において係合子が受ける外力の作用状態を説明する説明図である。 出力軸に引張の軸力が作用する場合において係合子が受ける外力の作用状態を説明する説明図である。 本発明に係るトルク伝達装置の他の態様を説明する断面図である。 その部分拡大図である。 その全体斜視図である。 本発明に係るトルク伝達装置のその他の態様を説明する断面図である。 その部分拡大図である。 その全体斜視図である。 その分解斜視図である。 出力軸に圧縮の軸力が作用する場合において係合子が受ける外力の作用状態を説明する説明図である。 出力軸に引張の軸力が作用する場合において係合子が受ける外力の作用状態を説明する説明図である。 本発明に係るトルク伝達装置のその他の態様を説明する断面図である。 その部分拡大図である。 その全体斜視図である。 出力軸に圧縮の軸力が作用する場合において係合子が受ける外力の作用状態を説明する説明図である。 出力軸に引張の軸力が作用する場合において係合子が受ける外力の作用状態を説明する説明図である。 本発明に係るトルク伝達装置のその他の態様を説明する断面図である。 その部分拡大図である。 その全体斜視図である。 出力軸に圧縮の軸力が作用する場合において係合子が受ける外力の作用状態を説明する説明図である。 出力軸に引張の軸力が作用する場合において係合子が受ける外力の作用状態を説明する説明図である。 従来の軸力起因形トルクリミッタの構成を説明する断面図である。 従来のトルクリミッタ付き直線運動装置を示す説明図である。

図１、図８、図１１、図１７、図２２において、本発明に係る軸力起因型トルク伝達装置（以下トルク伝達装置という）１は、軸力の増大に伴い限界伝達トルク（伝達可能な最大トルク）を低減させ得る機構を採用して構成されており、入力軸２を回転させることによって、出力軸３に所望軸力を発生させるに必要なトルクを伝達させることができるものであり、同一の軸線Ｌ回りに相対回転可能の第１の回転可能部材５と第２の回転可能部材６と第３の回転可能部材７を具えている。

該トルク伝達装置１の基本的構成を説明すれば、同一の軸線Ｌ回りに回転可能の第１の回転可能部材５と第２の回転可能部材６と第３の回転可能部材７を具え、該第１の回転可能部材５は、収容孔９が設けられてなる筒状保持器１０を有し、前記第２の回転可能部材６は、該収容孔９に収容され且つ前記軸線Ｌと同心の収容軸部１１を有し、前記第３の回転可能部材７は、前記筒状保持器１０の外周壁部１２を取り囲むリング状部１３を具えている。そして、該第１、第２、第３の回転可能部材５，６，７から選択された一つが前記入力軸２とされる一方、残余の一つが前記出力軸３とされ、且つ残りの一つは、必要であれば前記軸線Ｌ回りの回転のみが可能である拘束状態に置かれるものである。

前記収容軸部１１は、断面円形の伝達軸部１５の、軸線Ｌ方向で見た両端又は片端に挿入軸部１６，１６が同心に突設され、該伝達軸部１５とは別体の球形状の係合子１７が、前記筒状保持器１０の前記外周壁部１２にその周方向で複数個設けられた係止孔部１９の夫々に嵌め入れられ、該複数個の係合子１７は略同一円周上に存する。そして該係合子１７が、付勢手段２０を介して該伝達軸部１５の外周係合部２１に弾性的に押圧される如くなされている。

該付勢手段２０は、前記係合子１７の、前記筒状保持器１０の外周面２２で突出した外側突出部分２３を、前記軸線Ｌ方向で見た左右側から弾性的に挟持して該係合子１７を前記外周係合部２１に向けて弾性的に押圧させる左右の外支持リング２５，２５を具え、該左右の外支持リング２５，２５が前記リング状部１３と、少なくとも該リング状部１３の周方向で見て一体化されており、該左右の外支持リング２５，２５の向き合う内周部２６，２６（図２等）には、前記外側突出部分２３に点状に圧接される点状圧接部２７，２７（図２等）が、周方向に連続して設けられている。

又前記係合子１７は、前記入力軸２が回転したときに、前記左右の外支持リング２５，２５の前記内周部２６，２６（図２等）に対して公転でき、且つ自転できるようになされており、又、前記挿入軸部１６が、別体の円形リング状を呈する内支持リング２９，２９の中心部に設けられた挿通孔３０，３０に遊挿されており、該内支持リング２９，２９の外周部には、前記係合子１７の球面と点状接触し得る支持部３１，３１が周方向に連続して設けられている。又、前記内支持リング２９と対向して受部３２が設けられており、該内支持リング２９と該受部３２との間の距離は不変とされ、該内支持リング２９と該受部３２の、前記軸線Ｌと直交し且つ該軸線Ｌの周方向に連続する対向した側面３３，３３（図２等）間にスラスト軸受３５が介在されている。

そして、前記出力軸３がその軸線方向Ｌ１で引張され或いはその軸線Ｌ方向で圧縮されて前記出力軸３の軸力が増大することにより、前記係合子１７が前記内支持リング２９で支持されるようになされ、該軸力が増大するに伴い、前記係合子１７が前記内支持リング２９から受ける外力が増大していき、該係合子１７が前記伝達軸部１５の係合外周面２１から受ける外力が減少するようになされており、該係合子１７が前記外周係合部２１から受ける外力が所望外力値にまで減少して前記軸力が所望軸力値に達した状態で、前記係合子１７と前記係合外周面１５との間でスリップが生じ得る。

以下、該トルク伝達装置１の実施例を、前記係止孔部１９に嵌め入れられている前記係合子１７が前記軸線Ｌ方向での外力を受けない場合と受ける場合に分けて説明する。実施例１、実施例２は、前記係合子１７が前記外力を受けない場合の実施例であり、実施例３、実施例４、実施例５は、前記係合子１７が前記外力を受ける場合の実施例である。

図１〜５において本発明に係るトルク伝達装置１は、同一の軸線Ｌ回りに回転可能の第１の回転可能部材５と第２の回転可能部材６と第３の回転可能部材７を具え、該第１の回転可能部材５は、前記収容孔９が設けられてなる筒状保持器１０を有し、該第２の回転可能部材６は、該収容孔９に収容され且つ前記軸線Ｌと同心の前記収容軸部１１を有し、前記第３の回転可能部材７は、前記筒状保持器１０の外周壁部１２を取り囲むリング状部１３を具えている。

前記第１の回転可能部材５は、本実施例においては入力軸２とされており、前記軸線Ｌと同心の前記収容孔９が設けられてなる前記筒状保持器１０を有する。前記第２の回転可能部材６は、本実施例においては出力軸３とされており、該収容孔９に収容され且つ前記軸線Ｌと同心の前記収容軸部１１を有する。又、前記第３の回転可能部材７は、本実施例においては機台３６（図５）に固定状態に拘束されており、前記筒状保持器１０の外周壁部１２を取り囲む前記リング状部１３を具え、前記軸線Ｌ回りの回転も軸線方向Ｌ１での移動もできない固定状態にある。このように、該第３の回転可能部材７が機台３６に固定状態に拘束されているため、前記第１、第２の回転可能部材５，６が、該拘束状態の該第３の回転可能部材７に対して前記軸線Ｌ回りに回転可能である。

前記第１の回転可能部材５が有する前記筒状保持器１０は、本実施例においては図１、図４に示すように、先端３７が開放された円形孔からなる前記収容孔９が設けられてなる有底の円筒状を呈しており、その円形底部３９の外面４０（図１の左の側面）に、該円筒状の筒状保持器１０と同心に、左端側が電動機１２０（図５）に連結される軸部４２が突設されている。本実施例においては、該筒状保持器１０の内径（前記収容孔９の径）は３６ｍｍ、外径は４２ｍｍに設定されている。

又本実施例においては図１に示すように、該軸部４２に、その外端４３で開放された潤滑剤供給路４５が前記軸線Ｌに沿って設けられており、該潤滑剤供給路４５は前記円形底部３９で円錐状に拡大されて前記収容孔９に連通されている。そして該潤滑剤供給路４５の前記外端部は、前記収容孔９内に潤滑剤（例えばトラクションオイル）を充填した後に栓体（図示せず）で閉塞される。

そして前記筒状保持器１０の外周壁部１２には、図１、図４に示すように、該筒状保持器１０の長さ方向の略中央部位において、その周方向で、等角度を置いて８個の係止孔部１９が、夫々、前記外周壁部１２を半径方向で貫通して設けられている。

該係止孔部１９の夫々は、本実施例においては、前記軸線方向Ｌ１に稍長い楕円形状を呈しており、各係止孔部１９には、前記円周方向で見たその幅寸法に略等しい径を有する球形状の係合子１７が嵌め入れられるようになされている。該係合子１７は、本実施例においてはセラミックス製であり、直径は１２．７ｍｍに設定されている。

本実施例において、該係止孔部１９を前記軸線方向Ｌ１に稍長い楕円形状に形成しているのは、前記第２の回転可能部材（出力軸３）６が、その軸線方向Ｌ１で引張され或いはその軸線方向Ｌ１で圧縮されて該出力軸３に軸力が発生された状態において、該係合孔部１９の、前記軸線方向Ｌ１で見た左右端側部分４７，４７（図２）が、前記係合子１７と接触しないように、例えば０．５ｍｍ程度の幅を有する接触防止間隙４９（図２）を設けるためである。

前記第２の回転可能部材６が有する前記収容軸部１１は図１〜２、図４に示すように、丸軸状に形成されており、断面円形の伝達軸部１５の、前記軸線方向Ｌ１で見た左右両端５０，５１に、該伝達軸部１５よりも小径の断面円形を呈する左右の挿入軸部１６，１６が同心に突設され、該両挿入軸部１６，１６の先端に、前記軸線Ｌと同心にネジ軸部５２，５３が突設されている。そして、左側のネジ軸部５２は、円板状部材５５の中心部に設けられたネジ孔部５６に螺合されることによって、左の受部３２ａが構成される如くなされている。又、右側のネジ軸部５３は、円筒状ネジ筒部材５７の軸線Ｌに沿って設けられているネジ孔５９の左側部分５９ａに螺合されることによって、該円筒状ネジ筒部材５７の前記右の挿入軸部１６ｂに近い側の部分が、右の受部３２ｂを構成する如くなされている。該左右の受部３２，３２は、前記軸線Ｌと直交し且つ該軸線Ｌの周方向に連続する側面３３，３３を、前記伝達軸部１５を挟んで対向した状態で有する。

前記伝達軸部１５の周面６０は、その幅方向の中央部が最も深くなる円弧状周面６０ａとして形成されている。そして図２に示すように、前記係止孔部１９に嵌め入れられた状態にある前記係合子１７が、付勢手段２０（図１）を介して、該円弧状周面６０ａの底部をなす外周係合部２１に点状に弾性圧接される如くなされており、該円弧状周面の該底部（外周係合部２１）の両側の部分は、図２に示すように、該係合子１７と接触しない状態にある。

該付勢手段２０は、本実施例においては図１〜２に示すように、前記係合子１７の、前記筒状保持器１０の外周面２２で突出した外側突出部分２３を、前記軸線Ｌ方向で見た左右側から弾性的に挾持して前記係合子１７を前記外周係合部２１に向けて押圧させる左右の外支持リング２５，２５を具え、該左右の外支持リング２５，２５は前記リング状部１３と一体化されている。該一体化は、本実施例においては、該左右の外支持リング２５，２５が、該リング状部１３の周方向には回り止めされてはいるが前記軸線方向Ｌ１には移動可能であることを意味している。

該左右の外支持リング２５，２５は、より具体的には図４に示すように、前記外周壁部１２を若干の間隙を置いて取り囲む円環状を呈し、その中心部には、前記筒状保持器１０を挿通させ得る挿通孔２８，２８を有している。又、該左右の外支持リング２５，２５の向き合う内周部２６，２６には、前記外側突出部分２３に点状に圧接される点状圧接部２７が、周方向に連続して設けられている。又、該左右の外支持リング２５，２５の両外面部の内周縁部分には周方向に連続して逆向きに突出する皿バネ受部６５が設けられている。そして本実施例においては、図２、図４に示すように、該左右の外支持リング２５，２５の外周面６６，６６は、向き合う内端６７，６７から外端６９，６９に向けて、前記リング状部１３の内周面７０から離れるように傾斜する傾斜面部７１，７１を具えている。これによって該外周面６６，６６は、その内端側の部分７２，７２でのみ前記リング状部１３の内周面７０に当接し、それよりも外側の部分７５は該内周面７０に接触しないようになされており、該内周面７０と該外周面６６との間に逃がし間隙７５が設けられている。

又図２、図４に示すように、該左右の外支持リング２５，２５の外周部７６，７６（図４）の一部分には、該外周部７６，７６をその全幅に亘って欠切することによって、左右対向してキ−溝７７，７７が設けられている。なお本実施例においては図１に示すように、前記左右の外支持リング２５，２５間に調整間隙７９が設けられている。

そして、前記付勢手段２０の付勢作用によって前記点状圧接部２７で前記係合子１７が受ける外力の作用線Ｆ２は、図６（Ａ）に示すように、前記係合子１７の略中心８０を通るようになされている。本実施例においては、接触角θが３５度に設定されている。

又本実施例においては、前記係合子１７を前記外周係合部２１に向けて弾性的に押圧させる前記付勢手段２０の付勢力を付勢力調整手段２４によって調整可能となされている。該付勢力調整手段２４は、図１〜２、図４に示すように、前記左右の外支持リング２５，２５を左右両側から挟む左右一対の皿バネ８１，８１と、前記外周壁部１２を取り囲むように装着される前記リング状部１３の先側と基部側に設けられている左右のバネ押圧部材８２，８２とを具えており、該左右のバネ押圧部材８２，８２の対向する押圧面部８３，８３が、前記左右の皿バネ受部６５，６５で内周縁部８５，８５が受けられてなる前記左右の皿バネ８１，８１の外周縁部８６，８６を、その向き合う方向に押圧するようになされている。

そして該バネ押圧部材８２，８２の少なくとも一方は、前記リング状部１３の軸線方向Ｌ１に可動であり、且つ所定位置で該バネ押圧部材８２，８２が固定される如くなされ、これによって、前記左右の皿バネ８１，８１の付勢作用が発揮されて、前記付勢力を所要に調整可能となされている。本実施例においては、左右の押圧部材８２，８２の一方のみが、前記リング状部１３の軸線方向Ｌ１に、螺合方式で可動となされている。

前記リング状部１３は、図１〜２、図４に示すように、前記外周壁部１２を所要間隔を置いて取り囲む円筒状を呈しており、その基部側の内周面に突条部６７が周設されている。そして該リング状部１３の先側部分の内周面部は、先側の雌ネジ内周面部８９とされると共に、該突条部６７の内周面部は、基部側の雌ネジ内周面部９０とされている。又、前記リング状部１３の内周面７０の前記軸線方向Ｌ１で見た中央部分には、図２に示すように、前記左右の外支持リング２５，２５の外周部に設けられているキ−溝７７，７７に嵌まり合う平行キ−９１を嵌め入れるためのキ−溝９２が設けられている。本実施例においては、該両キ−溝７７，９２に嵌着された該キ−９１を介して、左右の外支持リング２５，２５が前記リング状部１３と周方向で、回り止めされた一体化状態にある一方、該キ−溝７７やキ−溝９２におけるスライド作用によって前記軸線方向Ｌ１では移動可能となされている。

又、前記左右のバネ押圧部材８２，８２の内の、前記リング状部１３の先側部分に取り付けられる左のバネ押圧部材８２ａは、図１に示すように、前記外周壁部１２の前記円形底部側の部分９３を間隙を置いて取り囲む環状部９５を具える。該環状部９５の内端周側面は左の押圧面部８３ａとされており、該左の押圧面部８３ａは、前記皿バネ受部６５で内周縁部８５が受けられた前記左の皿バネ８１ａの外周縁部８６を前記左の外支持リング２５ａに向けて押圧し得る。

該環状部９５の外周面部は、前記先側の雌ネジ内周面部８９と螺合し得る雄ネジ外周面部９６とされており、又、該環状部９５の内周面部には、前記係合子１７に近い内方側に、前記外周壁部１２の外周面２２に当接状態となされる滑り軸受９９を嵌め入れるための欠切内周溝１００が設けられると共に、該内周面部の外方側には、前記潤滑剤の漏洩を防止するための環状ゴムパッキン１０１を嵌め入れる欠切内周溝１０２が設けられている。

該環状ゴムパッキン１０１の内周縁部１０３は、前記円形底部側の部分９３の外周面１０５に当接状態となされる。又、前記環状部９５の外周面部の左端部には、前記リング状部１３の先端面１０６に当接し得る環状鍔部１０７が突設されている。

又、前記右のバネ押圧部材８２ｂは、図１〜２に示すように、前記外周壁部１２の先側部分１０９と前記円筒状ネジ筒部材５７の外周面１１０の左側部分を取り囲む円筒部１１１を具え、該円筒部１１１の内端周側面は右の押圧面部８３ｂとされている。該右の押圧面部８３ｂは、前記皿バネ受部６５で内周縁部８５が受けられた前記右の皿バネ８１ｂの外周縁部８６を前記右の外支持リング２５ｂに向けて押圧し得る。又、該円筒部１１１（図１）の外周面部は、前記基端側の雌ネジ内周面部９０と螺合し得る雄ネジ外周面部９６とされている。そして、該円筒部１１１の内周面部には、前記係合子１７に近い内方側に、前記外周壁部１２の外周面２２に当接状態となされる滑り軸受９９を嵌め入れるための欠切内周溝１０４が設けられると共に、該内周面部の外方側は、前記潤滑剤の漏洩を防止するための環状ゴムパッキン１０１を支持する支持面１１３とされている。該環状ゴムパッキン１０１の内周縁部１０３は、前記円筒状ネジ筒部材５７の外周面１１５に当接状態となされる。

然して図１〜２に示すように、前記左のバネ押圧部材８２ａの雄ネジ内周面部９６を前記先側の雌ネジ内周面部８９に螺合させて前記鍔部１０７を前記リング状部１３の先端面１０６に当接状態として該左のバネ押圧部材８２ａを前記リング状部１３と一体化した後、前記右のバネ押圧部材８２ｂを、左方向に前進するように回転させることにより、前記左右の皿バネ８１，８１を、左の押圧面部８３ａと左の外支持リング２５ａとの間で、且つ、右の押圧面部８３ｂと右の外支持リング２５ｂとの間で、同時に同程度の圧縮状態となし得る。このように所要の圧縮状態とした後、前記右のバネ押圧部材８２ｂの螺合状態が止ネジ７３でロックされる。

かかる付勢力調整手段２４によるときは、左右の皿バネ８１，８１を所要に弾性変形させて、該左右の外支持リング２５，２５による前記外側突出部分２３の左右側からの弾性的な挾持力を増大させると、前記接触角θが設けられていることにより、前記係合子１７を前記伝達軸部１５の外周係合部２１に所要に弾性的に押圧させることができる。この際、前記左右の外支持リング２５，２５間に前記調整間隙７９が設けられているため、前記左右の皿バネ８１，８１を所要に弾性変形させる際に、該外支持リング２５，２５が接近しても、両者が衝突する恐れがない。しかも、前記のように逃がし間隙７５が設けられているために、図２に示すように、前記左右の外支持リング２５，２５の外周面６６，６６は、その内端側の部分７２，７２でのみ前記内周面７０に当接しており、それよりも外側の部分では該内周面７０に接触していない。かかることから、該左右の外支持リング２５，２５が、前記キ−９１に案内されて、前記リング状部１３の内周面７０に対して前記軸線方向Ｌ１で円滑に動くことができる。これによって、前記付勢力の調整を円滑に行うことができる。

又、前記左右の挿入軸部１６，１６は、図１〜２に示すように、別体の円形リング状を呈する内支持リング２９，２９の中心部に設けられた挿通孔３０，３０に遊挿状態とされている。該左右の内支持リング２９，２９の外周部の前記係合子１７との対向側には、該係合子１７の球面と点状接触し得る左右の支持部３１，３１が周方向に連続して設けられている。本実施例においては、該係合子１７を支持し得る傾斜支持面としての支持部３１が、前記挿入軸部１６の先端方向に向けて周方向外側に傾斜するように設けられている。該傾斜支持面は、本実施例においては直線状の傾斜面として形成されており、前記軸線Ｌに対する傾斜角度は４５度に設定されている。

又前記のように、前記左右の内支持リング２９，２９と対向して左右の受部３２，３２が設けられており、左の内支持リング２９ａと前記左の受部３２ａの、前記側面３３，３３間に、スラスト軸受（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）３５が介在されている。又、右の内支持リング２９ｂと前記右の受部３２ｂの前記側面３３，３３間に、スラスト軸受（本実施例においてはスラスト王軸受３５ａ）３５が介在されている。該対向する側面３３，３３、３３，３３には、本実施例においては図２に示すように、該スラスト玉軸受３５ａのボ−ル１１７が転動し得る断面円弧状の周溝が設けられている。これによって該左右の受部３２，３２は、該スラスト軸受３５を介して、前記左右の内支持リング２９，２９に対して周方向での相対回転が可能となされている。

図５は、前記第１の回転可能部材５の前記軸部４２に電動機１２０の駆動軸が連結されると共に、前記第２の回転可能部材６に、例えばボ−ルネジ装置１２２ａを用いてなる直線運動装置（移動部材を回転軸の回転によって、その軸線に沿って往復移動させることのできる装置）１２２が連結された状態を示している。そして図５においては、前記第２の回転可能部材６の前記右の受部３２ｂを構成する前記円筒状ネジ筒部材５７のネジ孔５９の右側部分に、ボ−ルネジ装置１２２ａのボ−ルネジ軸１２３の端部分１２５が螺合状態に連結されている。このように連結した状態は止ネジ７４（図１）でロックされる。然して、第２の回転可能部材６が正逆回転することによって該ボ−ルネジ軸１２３が正逆回転できる。

図１〜２においては、前記の各係合子１７が、前記伝達軸部１５の外周係合部２１と、前記左右の内支持リング２９，２９の前記左右の支持部３１，３１（図２）と、前記左右の外支持リング２５，２５の点状圧接部２７，２７（図２）に当接した状態にある。そして各係合子１７は、前記付勢手段２０を介して前記伝達軸部１５の外周係合部２１に弾性的に押圧された状態にある。

この状態で前記第１の回転可能部材５を前記軸線Ｌ回りに回転させると、前記係合子１７の夫々は、前記左右の外支持リング２５，２５の前記内周部２６，２６を相対的に公転でき、且つ該公転に伴って自転できる。従って、前記第２の回転可能部材６が無負荷状態にあるときは、該第２の回転可能部材６は、前記係合子１７の公転と前記自転に伴って前記軸線Ｌ回りに回転できる。

かかる構成を有するトルク伝達装置１によるときは、前記第２の回転可能部材６の軸力が増大するに伴い限界伝達トルクを低減させることができるのであるが、これをケ−スに分けて説明する。

［第１のケ−ス］
第１のケ−スは、図１〜２において、前記第２の回転可能部材６にその軸線方向Ｌ１で圧縮の軸力が作用する場合である。この場合において、前記係合子１７が受ける外力の状態を、図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に基づいて説明する。ここで、前記係合子１７が前記左右の外支持リング２５ａ，２５ｂから受ける外力（係合子１７の半径方向で受ける外力）を第１の外力Ｆ１、第２の外力Ｆ２とし、前記係合子１７が前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１から受ける外力（係合子の半径方向で受ける外力）を第３の外力Ｆ３とし、前記係合子１７が前記支持部３１から受ける外力（係合子の半径方向で受ける外力）を第４の外力Ｆ４とする。

図６（Ａ）は、前記第２の回転可能部材６が無負荷状態（該第２の回転可能部材６の軸力がゼロの状態）を示すものであり、前記係合子１７が受ける外力は、左右等しい第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１から受ける第３の外力Ｆ３のみであり、この時における限界伝達トルク（伝達可能な最大トルク）は最大である。

図６（Ｂ）は、前記第２の回転可能部材６に、その軸線方向Ｌ１で圧縮の軸力が作用している状態を示すものであり、前記右の受部３２ｂが前記右のスラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）を介して前記右の内支持リング２９ｂを左方向に押圧し、該右の内支持リング２９ｂが前記係合子１７を左方向に押圧する。前記係合子１７が受ける外力は、前記左右の外支持リング２５，２５から受ける第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記外周係合部２１から受ける外力Ｆ３と、前記右の内支持リング２９ｂの前記支持部３１から受ける第４の外力Ｆ４である。

かかる軸力の作用によって前記右の内支持リング２９ｂが前記係合子１７を押圧状態にあることから、前記第１の外力Ｆ１が前記無負荷状態に比して増大し、前記右の外支持リング２５ｂから受ける第２の外力Ｆ２が前記無負荷状態に比して減少し、又、前記第３の外力Ｆ３（前記係合子１７が前記外周係合部２１に及ぼす外力に等しい）が前記無負荷状態に比して減少した状態にある。この状態は、前記第２の回転可能部材６に所要の軸力を発生させるに必要なトルクよりも限界伝達トルクが大きい状態であり、前記係合子１７と前記外周係合部２１との間でトルクが伝達されている。そしてこの状態にあっては、前記係合子１７の夫々が自転し且つ公転するに伴い、前記右の内支持リング２９ｂは前記軸線Ｌ回りに回転する。

そして図１〜２に示すように、前記右の挿入軸部１６ｂの先端に一体に設けられた前記右の受部３２ｂと前記右の内支持リング２９ｂの、前記対向する側面３３，３３間に、前記のようにスラスト軸受３５が介在されているため、該右の受部３２ｂは、該スラスト軸受３５を介し、前記右の内支持リング２９ｂに対して前記軸線Ｌ回りに相対回転できることとなる。又、前記左の挿入軸部１６ａの先端に一体に設けられた前記左の受部３２ａと前記左の内支持リング２９ａの、前記対向する側面３３，３３間にスラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されているため、該左の受部３２ａは、該スラスト軸受３５を介し、前記左の内支持リング２９ａの回転の有無に関係なく、前記軸線Ｌ回りに相対回転できることとなる。

これによって前記第２の回転可能部材６は、前記左右の内支持リング２９ａ，２９ｂが回転しても回転しなくても、これに何ら影響されることなく前記軸線Ｌ回りに回転できるのである。そしてこの場合は、前記第１の回転可能部材５が強制回転されるに伴い該第２の回転可能部材６が、トルクを伝達しながら回転できる。かかることから該第２の回転可能部材６は、回転しながら所要軸力を与え続けることができる。そのため、前記第２の回転可能部材６に連結された前記ボ−ルネジ装置１２２ａを利用して、そのボ−ルネジナット１２６に所要の負荷を連結することにより、例えば、プレス装置を構成できる。

図６（Ｃ）は、前記第２の回転可能部材６の軸力の増大に伴い、前記係合子１７が前記伝達軸部１５の外周係合部２１から受ける外力が減少して（換言すれば該係合子１７が該外周係合部２１に及ぼす外力が減少して）、該第２の回転可能部材６が必要とするトルクと限界伝達トルクが等しくなった状態である。この状態で、自転し且つ公転する前記係合子１７の夫々と前記右の内支持リング２９ｂとが一体化しており、且つ、前記係合子１７と前記外周係合部２１との間でスリップが生じている。このスリップが生じている状態においては、前記第１の回転可能部材５が回転しているが、夫々の係合子１７は自転し且つ公転し、前記第２の回転可能部材６はその回転が抑制され、且つ、該第２の回転可能部材６が所望軸力を発生させている。ここに抑制とは、回転状態にある場合と回転が停止状態にある場合の双方を含むものである。「抑制」の意義については、以下において同様である。なお、夫々の係合子１７は前記左右の外支持リング２５，２５の前記内周部２６，２６に対して公転し、該公転に伴って自転している。

より詳しくは、該第２の回転可能部材６の回転が抑制され、該第２の回転可能部材６の軸力に応じた必要トルクは発生している。該第２の回転可能部材６に、かかる所要軸力を与え続けることができるため、これに連結された前記ボ−ルネジ装置１２２ａ（図５）を利用して、前記ボ−ルネジナット１２６に所要の負荷を連結することによって、例えば、静止状態にある大質量の物体を略一定軸力で押して加速させることができる。一定の速度まで加速された後は、前記第２の回転可能部材６（出力軸３）の軸力が低減することによって、その軸力に応じた必要トルクを発生させつつ、該物体を、一定速度で移動させることができる。

本実施例においては、前記付勢力調整手段２４によって、前記係合子１７を前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１に弾性的に押圧させるための付勢力を調整できることから、前記第２の回転可能部材６に発生させるべき軸力に応じた必要トルクを該付勢力調整手段２４によって容易に調整できる。このことは、次の第２のケ−スにおいても同様である。

［第２のケ−ス］
第２のケ−スは、図１〜２において、前記第２の回転可能部材６（出力軸３）にその軸線方向Ｌ１で引張の軸力が作用する場合である。図７（Ａ）は、前記第２の回転可能部材６が無負荷状態（該第２の回転可能部材６の軸力がゼロの状態）を示すものであり、前記係合子１７が受ける外力は、左右等しい第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１から受ける第３の外力Ｆ３のみであり、この時における限界伝達トルク（伝達可能な最大トルク）は最大である。

図７（Ｂ）は、前記第２の回転可能部材６に、その軸線方向Ｌ１で引張の軸力が作用している状態を示すものであり、前記左の受部３２ａが、前記左のスラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）を介して前記左の内支持リング２９ａを右方向に押圧し、該左の内支持リング２９ａが前記係合子１７を右方向に押圧している。この場合において前記係合子１７が受ける外力は、前記左右の外支持リング２５ａ，２５ｂから受ける第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記外周係合部２１から受ける外力Ｆ３と、前記左の内支持リング２９ａの前記支持部３１から受ける第４の外力Ｆ４である。該左の内支持リング２９ａが前記係合子１７を押圧状態にあることから、前記第２の外力Ｆ２が図７（Ａ）に示す無負荷状態に比して増大し、前記左の外支持リング２５ａから受ける第１の外力Ｆ１が該無負荷状態に比して減少し、又、前記第３の外力Ｆ３が該無負荷状態に比して減少した状態にある。この状態は、前記第２の回転可能部材６に所要の軸力を発生させるに必要なトルクよりも限界伝達トルクが大きい状態であり、前記係合子１７と前記外周係合部２１との間でトルクが伝達されている。そして、この状態にあっては、前記係合子１７の夫々が自転し且つ公転するに伴い、前記左の内支持リング２９ａは前記軸線Ｌ回りに回転する。

そして図１〜２に示すように、前記左の受部３２ａと前記左の内支持リング２９ａの、前記対向する側面３３，３３間にスラスト軸受３５が介在されているため、該左の受部３２ａは、該スラスト軸受３５を介し、前記左の内支持リング２９ａに対して前記軸線Ｌ回りに相対回転できることとなる。又、前記右の挿入軸部１６ｂの先端に一体に設けられた前記右の受部３２ｂと前記右の内支持リング２９ｂの、前記対向する側面３３，３３間にスラスト軸受３５が介在されているため、該右の受部３２ｂは、該スラスト軸受３５を介し、前記右の内支持リング２９ｂの回転の有無に関係なく、前記軸線Ｌ回りに相対回転できることとなる。

これによって前記第２の回転可能部材６は、前記左右の内支持リング２９ａ，２９ｂに何ら影響されることなく前記軸線Ｌ回りに回転できるのである。この場合は、前記第１の回転可能部材５が強制回転されるに伴い該第２の回転可能部材６が、トルクを伝達しながら回転できる。かかることから該第２の回転可能部材６は、回転しながら所要軸力を与え続けることができる。そのため、該第２の回転可能部材６に連結された前記ボ−ルネジ装置１２２ａ（図５）を利用して、そのボ−ルネジナット１２６に所要の負荷を連結することにより、例えばプレス装置を構成できる。

図７（Ｃ）は、前記第２の回転可能部材６の軸力の増大に伴い、前記係合子１７が前記伝達軸部１５の外周係合部２１から受ける外力が減少して、該第２の回転可能部材６が必要とするトルクと限界伝達トルクが等しくなった状態である。この状態で、自転し且つ公転している前記係合子１７の夫々と前記左の内支持リング２９ａとが一体化しており、且つ、前記係合子１７と前記外周係合部２１との間でスリップが生じている。このスリップが生じている状態においては、前記第１の回転可能部材５が回転しているが、夫々の係合子１７は自転し且つ公転しており、前記第２の回転可能部材６はその回転が抑制され、且つ、該第２の回転可能部材６が所望軸力を発生させている。なお、夫々の係合子１７は前記左右の外支持リング２５，２５の前記内周部２６，２６に対して公転し、該公転に伴って自転している。

より詳しくは、該第２の回転可能部材６の回転が抑制され、該第２の回転可能部材６の軸力に応じた必要トルクは発生している。該第２の回転可能部材６に、かかる所要軸力を与え続けることができるため、これに連結された前記ボールネジ装置１２２ａ（図５）を利用して、前記ボールネジナット１２６に所要の負荷を連結することにより、例えば、大質量の物体を略一定軸力で減速させることができる。一定の速度まで減速された後は、前記第２の回転可能部材６（出力軸３）の軸力が低減することによって、その軸力に応じた必要トルクを発生させつつ、該物体を、一定速度で移動させることができる。

本実施例に係るトルク伝達装置１は、図８〜１０に示すように、実施例１に記載の前記基本構成を具えるものであるが、前記第１の回転可能部材５は、本実施例においては出力軸３とされており、前記軸線Ｌと同心の収容孔９が設けられてなる筒状保持器１０を有する。前記第２の回転可能部材６は、本実施例においては入力軸２とされており、該収容孔９に収容され且つ前記軸線Ｌと同心の収容軸部１１を有する。又、前記第３の回転可能部材７は、実施例１における場合と同様であり、機台３６（図５）に固定状態に拘束されており、前記筒状保持器１０の外周壁部１２を取り囲むリング状部１３を具え、前記軸線Ｌ回りの回転も軸線方向Ｌ１での移動もできない固定状態にある。このように、該第３の回転可能部材７が機台３６に固定状態に拘束されているため、前記第１、第２の回転可能部材５，６が、該拘束状態の該第３の回転可能部材７に対して前記軸線Ｌ回りに回転可能である。本実施例に係るトルク伝達装置１が実施例１に係るトルク伝達装置１と相違するのは、前記第１の回転可能部材５を入力軸ではなく出力軸とし、前記第２の回転可能部材６を出力軸ではなく入力軸として用いた点であり、その他の構成は実施例１における場合と共通する点が多い。以下具体的に説明する。

前記第１の回転可能部材５が有する前記筒状保持器１０は、本実施例においては図８〜９に示すように、先端３７が開放された円形孔からなる前記収容孔９が設けられてなる円筒状を呈しており、該収容孔９内の、該筒状保持器１０の先端側（左端側）と基端側（右端側）に夫々、左右の受部３２，３２が設けられている。

該筒状保持器１０の先側部分の内周面部は、先側の雌ネジ内周面部１２７とされると共に、その基部側の内周面に突条部１２９が周設されると共に、該突条部１２９の内周面部は、基部側の雌ネジ内周面部１３０をされている。

そして、前記左の受部３２ａは、前記入力軸２を挿通させ得る挿通孔１３１が設けられてなる環状部１３２を以て構成されており、該環状部１３２の外周面部は、前記先側の雌ネジ内周面部１２７と螺合し得る雄ネジ外周面部１３３とされている。そして両者が螺合され締め付けられた状態で、該環状部１３２の外周面の左端部で周設された環状鍔部１３５が前記筒状保持器１０の先端面１３６に当接するようになされている。

右の受部３２ｂは、実施例１におけると同様構成の円筒状ネジ筒部材１３７を用いて構成されており、その軸線Ｌに沿って貫設されているネジ孔１３９の左側部分には、前記収容孔９内に充填された潤滑材（例えばトラクションオイル）の漏洩を防止するための栓体１３４が螺合されるものとなされ、該ネジ孔１３９の右側部分には、前記ボールネジ軸１２３の端部分１２５（図５）が螺合状態に連結される。該円筒状ネジ筒部材１３７の外周面の左端部には環状鍔部１４０が周設されており、該円筒状ネジ筒部材１３７の外周面部の、該環状鍔部１４０の右側部分には、雄ネジ外周面部１４１が設けられている。然して、該円筒状ネジ筒部材１３７の該雄ネジ外周面部１４１と前記基部側の雌ネジ内周面部１３０とを螺合し締め付けると共に、前記環状鍔部１４０の右側の周側面１４２を前記突条部１２９の左側の周側面１４３に当接させることにより、前記右の受部３２ｂを構成できる。このようにして構成された左右の受部３２，３２は、前記軸線Ｌと直交し且つ該軸線Ｌの周方向に連続する側面３３，３３を、前記伝達軸部１５を挟んで対向した状態で有する。

そして前記筒状保持器１０の外周壁部１２には、図８に示し、又図４に示すように、該筒状保持器１０の長さ方向の略中央部位において、同一円周上で、等角度を置いて８個の係止孔部１９が、夫々、前記外周壁部１２を半径方向で貫通して設けられている。

該係止孔部１９の夫々は、本実施例においては図８に示すように、前記軸線方向Ｌ１に稍長い楕円形状を呈しており、各係止孔部１９には、前記円周方向で見たその幅寸法に略等しい径を有する球形状の係合子１７が嵌め入れられるようになされている。該係合子１７は、本実施例においては、１２．７ｍｍ径のセラミックス製である。

本実施例において、該係止孔部１９を前記軸線方向Ｌ１に稍長い楕円形状に形成しているのは、前記第１の回転可能部材５（出力軸３）が、その軸線方向Ｌ１で引張され或いはその軸線方向Ｌ１で圧縮されて該出力軸３に軸力が発生された状態において、該係止孔部１９の、前記軸線方向Ｌ１で見た左右端４７，４７（図９）が、該係合子１７と接触しないように、実施例１におけると同様の接触防止間隙４９（図９）を設けるためである。

前記第２の回転可能部材６が有する前記収容軸部１１は、図１〜２に示すように、丸軸状に形成されており、断面円形の伝達軸部１５の、前記軸線方向Ｌ１で見た左右両端に、該伝達軸部１５よりも小径の断面円形を呈する左右の挿入軸部１６，１６が同心に突設されている。該左右の挿入軸部１６，１６は、前記と同様構成の左右の内支持リング２９，２９の挿通孔３０，３０に遊挿され、該右の挿入軸部１６ｂの先端１４５は、図８に示すように、前記右のスラスト軸受３５ａの稍左側に位置されている。そして該左の挿入軸部１６ａには、左方向に延長する軸部１４６が連設されており、その左端側１４７が、電動機の駆動軸に連結される。

前記伝達軸部１５の周面６０は、その幅方向の中央部が最も深くなる円弧状周面６０ａとして形成されている。そして図８に示すように、前記係止孔部１９に嵌め入れられた状態にある前記係合子１７が、付勢手段２０を介して、該円弧状周面６０ａの底部をなす外周係合部２１に点状に弾性圧接される如くなされており、該円弧状周面６０ａの該底部（外周係合部２１）の両側の部分は該係合子１７と接触しない状態にある。

該付勢手段２０は、実施例１におけると同様に構成されているため、その具体的な構成の説明は省略し、図８において、実施例１と同様の構成部分には同一の符号を付している。

前記リング状部１３は、図８〜９に示すように、前記外周壁部１２を所要間隔を置いて取り囲む円筒状を呈しており、その基部側の内周面に突条部６８が周設されている。そして該リング状部１３の先側部分の内周面部は、先側の雌ネジ内周面部８９とされると共に、該突条部６８の内周面部は、基部側の雌ネジ内周面部１５１とされている。又、前記リング状部１３の内周面７０の前記軸線方向Ｌ１で見た中央部分には、図９に示すように、前記左右の外支持リング２５，２５の外周部に設けられているキー溝７７，７７に嵌まり合う平行キー９１を嵌め入れるためのキー溝９２が設けられている。本実施例においては、該キー溝９２，９２に嵌着された該キー９１を介して、左右の外支持リング２５，２５が前記リング状部１３と周方向で、回り止めされた一体化状態にある一方、該キ−溝７７やキ−溝９２におけるスライド作用によって前記軸線方向Ｌ１では移動可能となされている。

又、左右のバネ押圧部材８２，８２の内の、前記リング状部１３の先側部分に取り付けられる左のバネ押圧部材８２ａは、前記外周壁部１２の先側部分１５２を間隙を置いて取り囲む環状部９５を具える。該環状部９５の内端周側面は左の押圧面部８３ａとされている。該左の押圧面部８３ａは、図９に示すように、前記皿バネ受部６５で内周縁部８５が受けられた前記左の皿バネ８１ａの外周縁部８６を前記左の外支持リング２５ａに向けて押圧し得る。該環状部９５の外周面部は、前記先側の雌ネジ内周面部８９と螺合し得る雄ネジ外周面部９６とされており、又、該環状部９５の内周面部には、前記係合子１７に近い内方側に、図８〜９に示すように、前記外周壁部１２の外周面２２に当接状態となされる滑り軸受９９を嵌め入れるための欠切内周溝１００が設けられている。

又、前記環状部９５の外周面部の左端部には、前記リング状部１３の先端面１０６に当接し得る環状鍔部１０７が突設されている。そして、該環状鍔部１０７の内周面部の左端部には、前記入力軸２に向けてその半径方向に突出する内方突条部１４９が周設されており、該内方突条部１４９の内周面部には、前記潤滑剤の漏洩を防止するための環状ゴムパッキン１０１を嵌め入れる欠切内周溝１５２が設けられている。該環状ゴムパッキン１０１の内周縁部１０３は、前記軸部１４６の外周面１５３に当接されている。そして、該内方突条部１４９の外方側の側面（左の側面）には、前記軸部１４６を支持するラジアル玉軸受１５５を嵌着保持するための保持筒部１５６が突設されている。

又、前記右のバネ押圧部材８２ｂは、前記外周壁部１２の基部側部分の外周面１５９を取り囲む環状筒部１６０を具え、該環状筒部１６０の内端周側面は押圧面部８３ｂとされている。該押圧面部８３ｂは、前記皿バネ受部６５で内周縁部８５が受けられた前記右の皿バネ８１ｂの外周縁部８６を前記右の外支持リング２５ｂに向けて押圧し得る。又、該環状筒部１６０の外周面部は、前記基端側の雌ネジ内周面部１５１と螺合し得る雄ネジ外周面部１６２とされており、該環状筒部１６０の内周面部には、前記係合子１７に近い内方側に、前記外周壁部１２の外周面２２に当接状態となされる滑り軸受９９を嵌め入れるための欠切内周溝１００が設けられると共に、該内周面部の外方側（右側部分）は、前記潤滑剤の漏洩を防止するための環状ゴムパッキン１０１を支持する支持面１６３とされている。該環状ゴムパッキン１０１の内周縁部１０３は、前記筒状保持器１０の基部側の外周面１１５に当接されている。

然して、前記左のバネ押圧部材８２ａの雄ネジ外周面部９６を前記先側の雌ネジ内周面部８９に螺合させて前記環状鍔部１０７を前記リング状部１３の先端面１０６に当接状態として該左のバネ押圧部材８２ａを前記リング状部１３と一体化した後、前記右のバネ押圧部材８２ｂを、左方向に前進させるように回転させることにより、前記左右の皿バネ８１，８１を、左の押圧面部８３ａと左の外支持リング２５ａとの間で、且つ、右の押圧面部８３ｂと右の外支持リング２５ｂとの間で、同時に同程度の圧縮状態となし得る。このように所要の圧縮状態とした後、前記右のバネ押圧部材８２ｂの螺合状態が止ネジ７３（図８）でロックされる。これによって、実施例１における場合と同様、前記係合子１７を前記伝達軸部１５の外周係合部２１に所要に弾性的に押圧させることができる。

又、前記左右の挿入軸部１６，１６は、別体の円形リング状を呈する左右の内支持リング２９，２９の中心部に設けられた挿通孔３０，３０に遊挿状態とされている。該左右の内支持リング２９，２９の外周部の前記係合子１７との対向側には、該係合子１７の球面と点状接触し得る左右の支持部３１，３１が周方向に連続して設けられている。本実施例においては該係合子１７を支持し得る傾斜支持面としての支持部３１が、前記挿入軸部１６の先端方向に向けて周方向外側に傾斜するように設けられている。該傾斜支持面は、本実施例においては直線状の傾斜面として形成されており、前記軸線Ｌに対する傾斜角度は４０度に設定されている。

又前記のように、前記左右の内支持リング２９，２９と対向して左右の受部３２，３２が設けられており、左の内支持リング２９ａと前記左の受部３２ａの前記側面３３，３３間に、スラスト軸受（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）３５が介在されている。又、右の内支持リング２９ａと前記右の受部３２ｂの前記側面３３，３３間に、スラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されている。該対向する側面３３，３３、３３，３３は、本実施例においては図８〜９に示すように、該スラスト玉軸受３５ａのボール１１７が転動し得る断面円弧状の周溝が設けられている。これによって該左右の受部３２，３２は、該スラスト軸受３５を介して、前記左右の内支持リング２９，２９に対して周方向での相対回転が可能となされている。

そして、前記第１の回転可能部材５の前記円筒状ネジ筒部材１３７のネジ孔１３９に、例えばボ−ルネジ装置１２２ａ（図５）を用いてなる直線運動装置１２２のボールネジ軸１２３の端部分１２５が螺合状態に連結されると共に、前記第２の回転可能部材６の前記軸部１４６に、電動機の駆動軸が連結される。このように連結した状態は止ネジ７４（図８）でロックされる。然して、前記第２の回転可能部材６が電動機によって正逆回転することによって該ボールネジ軸１２３が正逆回転できる。

図８においては、前記の各係合子１７が、前記伝達軸部１５の外周係合部２１と、前記左右の内支持リング２９，２９の前記左右の支持部３１，３１と、前記左右の外支持リング２５，２５の前記点状圧接部２７，２７に当接した状態にある。そして各係合子１７は、前記付勢手段２０を介して前記伝達軸部１５の外周係合部２１に弾性的に押圧された状態にある。

この状態で前記第２の回転可能部材６（入力軸２）を前記軸線Ｌ回りに回転させると、前記第１の回転可能部材５が無負荷状態にあるときは、前記係合子１７の夫々は自転でき、該自転によって、該係合子１７は前記外周係合部２１に対して公転できる。本実施例においては前記のように、前記第３の回転可能部材７が前記機台３６に固定状態に拘束されているため、該公転によって前記第１の回転可能部材５（出力軸３）が前記軸線Ｌ回りに回転できる。

かかる構成を有するトルク伝達装置１によるときも、前記第１の回転可能部材５の軸力が増大するに伴い限界伝達トルクを低減させることができる。その基本的な考え方は実施例１で説明したところと同様である。

図１１〜１４において本発明に係るトルク伝達装置１は、同一の軸線Ｌ回りに回転可能の第１の回転可能部材５と第２の回転可能部材６と第３の回転可能部材７を具え、該第１の回転可能部材５は、前記収容孔９が設けられてなる筒状保持器１０を有し、前記第２の回転可能部材６は、該収容孔９に収容され且つ前記軸線Ｌと同心の前記収容軸部１１を有し、前記第３の回転可能部材７は、前記筒状保持器１０の外周壁部１２を取り囲むリング状部１３を具えている。本実施例に係るトルク伝達装置１が実施例１に係るトルク伝達装置１と相違するのは、前記係止孔部１９に前記係合子１７を密接状態に嵌め入れる構成を採用した点と、それに伴ってアンギュラ玉軸受１６５を配設した点であり、その他の構成は実施例１におけると共通する点が多い。以下、具体的に説明する。

前記第１の回転可能部材５は入力軸２とされており、前記軸線Ｌと同心の収容孔９が設けられてなる筒状保持器１０を有する。前記第２の回転可能部材６は出力軸３とされており、該収容孔９に収容され且つ前記軸線Ｌと同心の収容軸部１１を有する。又、前記第３の回転可能部材７は、本実施例においては機台３６（図５）に固定状態に拘束されており、前記筒状保持器１０の前記外周壁部１２を取り囲むリング状部１３を具え、前記軸線Ｌ回りの回転も該軸線方向Ｌ１での移動もできない固定状態にある。このように、該第３の回転可能部材７が機台３６に固定状態に拘束されているため、前記第１、第２の回転可能部材５，６が、該拘束状態の該第３の回転可能部材７に対して前記軸線Ｌ回りに回転可能である。

前記第１の回転可能部材５が有する前記筒状保持器１０は、本実施例においては図１１、図１４に示すように、先端３７が開放された円形孔からなる前記収容孔９が設けられてなる有底の円筒状を呈しており、その円形底部３９の外面４０（図１１の左の側面）に、該円筒状の筒状保持器１０と同心に軸部１６４が突設されている。該軸部１６４は、該筒状保持器１０の外周面２２に固定段差１６６を介して、円柱状の装着軸部１６７が連設されてなり、該装着軸部１６７の外端側の外周面部は雄ネジ外周面部１６９とされている。又、該装着軸部１６７に段差１７０を介して小径軸部１７１が連設され、該小径軸部１７１に、電動機に連結される連結軸が連設される。そして前記雄ネジ外周面部１６９には、固定リング１７３の雌ネジ内周面部１７５が螺合され、該固定リング１７３が止ネジ１７６で該雄ネジ外周面部１６９に固定される。このように固定された固定リング１７３と前記固定段差１６６との間には、図１１に示すように、第１、第２の２個のアンギュラ玉軸受１６５，１６５を並べて１組としてなる組合せアンギュラ玉軸受が、左右方向で移動不能の介装状態となされる。そのために図１１に示すように、前記装着軸部１６７が該組合せアンギュラ玉軸受の内輪１７７，１７７に挿入状態に装着される。

然して、後述のように前記第２の回転可能部材６にその軸線方向Ｌ１で圧縮の軸力又は引張の軸力が作用したときに、図１１の右側に位置する前記第１のアンギュラ玉軸受１６５ａは該圧縮の軸力を支持でき、図１１の左側に位置する前記第２のアンギュラ玉軸受１６５ｂは該引張の軸力を支持できる。

本実施例においては図１１に示すように、該軸部１６４に、その外端１７９で開放された潤滑剤供給路１８０が前記軸線Ｌに沿って設けられており、該潤滑剤供給路１８０は前記円形底部３９で円錐状に拡大されて前記収容孔９に連通されている。そして該潤滑剤供給路１８０の外端部は、前記収容孔９内に潤滑剤（例えばトラクションオイル）を充填した後に栓体（図示せず）で閉塞される。

そして前記筒状保持器１０の外周壁部１２には、図１１〜１２、図１４に示すように、該筒状保持器１０の長さ方向の略中央部位において、その周方向で、等角度を置いて８個の係止孔部１９が、夫々、前記外周壁部１２を半径方向で貫通して設けられ、該係止孔部１９に球形状の前記係合子１７が嵌め入れられるようになされている。該係合子１７は、本実施例においては、１２．７ｍｍ径のセラミックス製である。該係止孔部１９の夫々は、本実施例においては、該係合子１７の直径に略等しい径を有した円形孔として構成されており、該係止孔部１９に該係合子１７が密接状態に嵌め入れられる如くなされている。

前記第２の回転可能部材６が有する前記収容軸部１１は丸軸状に形成されており、断面円形の伝達軸部１５の、前記軸線方向Ｌ１で見た左右両端５０，５１に、該伝達軸部１５よりも小径の断面円形を呈する左右の挿入軸部１６，１６が同心に突設され、該両挿入軸部１６，１６の先端に、前記軸線Ｌと同心にネジ軸部１８２，１８３が突設されている。そして、左側のネジ軸部１８２は、円板状部材１８５の中心部に設けられたネジ孔部１８６に螺合されることによって、左の受部３２ａが構成される如くなされている。又、右側のネジ軸部１８３は、円筒状ネジ筒部材１８７の軸線Ｌに沿って設けられているネジ孔１８９の左側部分に螺合されることによって、該円筒状ネジ筒部材１８７の前記右の挿入軸部１６ｂに近い側の部分が、右の受部３２ｂを構成する如くなされている。該左右の受部３２，３２は、前記軸線Ｌと直交し且つ該軸線Ｌの周方向に連続する側面３３，３３を、前記伝達軸部１５を挾んで対向した状態で有する。

前記伝達軸部１５の周面６０は、その幅方向の中央部が最も深くなる円弧状周面６０ａとして形成されている。そして図１２に示すように、前記係止孔部１９に密接状態に嵌め入れられた前記係合子１７が、付勢手段２０を介して、該円弧状周面６０ａの底部をなす外周係合部２１に点状に弾性圧接される如くなされており、該円弧状周面の該底部（外周係合部２１）の両側の部分は、図１２に示すように、該係合子１７と接触しない状態にある。

該付勢手段２０は、本実施例においては図１１〜１２に示すように、実施例１におけると同様に構成されているため、その具体的な構成の説明は省略し、実施例１と同様の構成部分には同一の符号を付している。

前記リング状部１３は、前記外周壁部１２を所要間隔を置いて取り囲む円筒状を呈しており、その基部側の内周面に突条部１９０が周設されている。そして該リング状部１３の先側部分の内周面部は、先側の雌ネジ内周面部８９とされると共に、該突条部１９０の内周面部は、基部側の雌ネジ内周面部９０とされている。又、前記リング状部１３の内周面７０の前記軸線方向Ｌ１で見た中央部分には、図１２に示すように、前記左右の外支持リング２５，２５の外周部に設けられているキー溝７７，７７に嵌まり合うキー９１を嵌め入れるためのキー溝９２が設けられている。本実施例においては、該キー溝９２に嵌着された該キ−９１を介して、左右の外支持リング２５，２５が前記リング状部１３と周方向で一体化されている。該一体化は、本実施例においては、該左右の外支持リング２５，２５が、該リング状部１３の周方向で回り止めされた一体化状態にある一方、該キ−溝７７やキ−溝９２におけるスライド作用によって前記軸線方向Ｌ１では移動可能となされている。

又図１１〜１２に示すように、前記左右のバネ押圧部材８２，８２の内の、前記リング状部１３の先側部分に取り付けられる左のバネ押圧部材８２ａは、前記外周壁部１２の前記円形底部側の部分９３を間隙を置いて取り囲む環状部９５を具える。該環状部９５の内端周側面は左の押圧面部８３ａとされている。該左の押圧面部８３ａは、前記皿バネ受部６５で内周縁部８５が受けられた前記左の皿バネ８１ａの外周縁部８６を前記左の外支持リング２５ａに向けて押圧し得る。該環状部９５の外周面は、前記先側の雌ネジ内周面部８９と螺合し得る雄ネジ外周面部９６とされており、又、該環状部９５の内周面部には、前記係合子１７に近い内方側に、前記外周壁部１２の外周面２２に当接状態となされる滑り軸受９９を嵌め入れるための欠切内周溝１００が設けられると共に、該環状部９５の外周面部の左端部には、前記リング状部１３の先端面１０６に当接し得る環状鍔部１０７が突設されており、該環状鍔部１０７の左側面には、左方向に突出する円筒状の軸受保持筒部１９３が連設されている。該軸受保持筒部１９３の内周面には、前記装着軸部１６７に装着された前記組合せアンギュラ玉軸受の外輪の外周縁部１９５，１９５を嵌め入れるための嵌入溝１９６が設けられている。そして、該軸受保持筒部１９３の先端部分の内周面部は雌ネジ内周面部１９７とされている。

又、該軸受保持筒部１９３の先端部には図１１に示すように、前記小径軸部１７１を遊挿させ得る挿通孔１９９が設けられた端面板２００を具えた端面筒部２０１が連結される。そのために、該端面筒部２０１の外周面部は雄ネジ外周面部２０２とされており、該雄ネジ外周面部２０２が前記雌ネジ内周面部１９７と螺合状態とされる。そして、前記挿通孔１９９の内周面部には、前記潤滑剤の漏洩を防止するための環状ゴムパッキン１０１を嵌め入れる欠切内周溝２０３が設けられ、該環状ゴムパッキン１０１の内周縁部１０３は、前記小径軸部１７１の外周面２０５に当接されている。

又、前記右のバネ押圧部材８２ｂは、図１１〜１２に示すように、前記外周壁部１２の先側部分１０９と前記円筒状ネジ筒部材１８７の外周面２０６の左側部分を取り囲む円筒部１１１を具え、該円筒部１１１の内端周側面は右の押圧面部８３ｂとされている。該右の押圧面部８３ｂは、前記皿バネ受部６５で内周縁部８５が受けられた前記右の皿バネ８１ｂの外周縁部８６を前記右の外支持リング２５ｂに向けて押圧し得る。又、該円筒部１１１の外周面部は、前記基端側の雌ネジ内周面部９０と螺合し得る雄ネジ外周面部９６とされている。又、該円筒部１１１の内周面部には、前記係合子１７に近い内方側に、前記外周壁部１２の外周面９７に当接状態となされる滑り軸受９９を嵌め入れるための欠切内周溝１００が設けられると共に、該内周面部の外方側は、前記潤滑剤の漏洩を防止するための環状ゴムパッキン１０１を支持する支持面１１３とされている。該環状ゴムパッキン１０１の内周縁部１０３は、前記円筒状ネジ筒部材１８７の外周面２０７に当接されている。

然して、前記左のバネ押圧部材８２ａの前記雄ネジ外周面部９６を前記先側の雌ネジ内周面部８９に螺合させて前記環状鍔部１０７を前記リング状部１３の先端面１０６に当接状態として該左のバネ押圧部材８２ａを前記リング状部１３と一体化した後、前記左右の皿バネ８１，８１を介して前記外側突出部分２３を前記軸線方向Ｌ１で見た左右側から弾性的に挾持して前記係合子１７を前記外周係合部２１に向けて弾性的に押圧させる。この際、左の皿バネ８１ａによる付勢力を所要に設定するために、前記左のバネ押圧部材８２ａの前記左の押圧面部８３ａと該左の皿バネ８１ａの外周縁部８６との間に調整片（シム等）を介在させることがある。そして、右の皿バネ８１ｂによる付勢力を所要に設定するために、前記右のバネ押圧部材８２ｂを、図１１において左方向に前進させるように回転させることにより、該右の皿バネ８１ｂを、前記係合子１７に接した状態にある前記右の外支持リング２５ｂとの間で所要の圧縮状態とする。このようにして左右の皿バネ８１，８１を所要に弾性変形させると、前記のように接触角θが設けられていることにより、前記係合子１７を前記伝達軸部１５の外周係合部２１に所要に弾性的に押圧させることができる。

又、前記左右の挿入軸部１６，１６は、別体の円形リング状を呈する内支持リング２９，２９の中心部に設けられた挿通孔３０，３０に遊挿状態とされている。該内支持リング２９，２９の外周部の前記係合子１７との対向側には、該係合子１７の球面と点状接触し得る左右の支持部３１，３１が周方向に連続して設けられている。本実施例においては該係合子１７を支持し得る傾斜支持面としての支持部３１が、前記挿入軸部１６の先端方向に向けて周方向外側に傾斜するように設けられている。該傾斜支持面１１６は、本実施例においては直線状の傾斜面として形成されており、前記軸線Ｌに対する傾斜角度は４５度に設定されている。

又前記のように、前記左右の内支持リング２９，２９と対向して左右の受部３２，３２が設けられており、左の内支持リング２９ａと前記左の受部３２ａの前記側面３３，３３間に、スラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されている。又、右の内支持リング２９ｂと前記右の受部３２ｂの前記側面３３，３３間に、スラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されている。該対向する側面３３，３３、３３，３３は、本実施例においては図１２に示すように、該スラスト玉軸受３５ａのボール１１７が転動し得る断面円弧状の周溝が設けられている。これによって該左右の受部３２，３２は、該スラスト軸受３５を介して、前記左右の内支持リング２９，２９に対して周方向での相対回転が可能となされている。

そして、前記第１の回転可能部材５の前記軸部１６４に電動機の駆動軸が連結されると共に、前記第２の回転可能部材６に、例えばボ−ルネジ装置１２２ａ（図５）の前記ボ−ルネジ軸１２３の端部分１２５が連結される。然して、第２の回転可能部材６が正逆回転することによって該ボ−ルネジ軸１２３が正逆回転できる。

図１１〜１２においては、前記の各係合子１７が、前記伝達軸部１５の外周係合部２１と、前記左右の内支持リング２９，２９の前記左右の支持部３１，３１と、前記左右の外支持リング２５，２５の点状圧接部２７，２７と、前記係止孔部１９の係合内周面部２０９の前記軸線方向で見た左右端２１０，２１１に当接した状態にある。そして各係合子１７は、前記付勢手段２０を介して前記伝達軸部１５の外周係合部２１に弾性的に押圧された状態にある。

この状態で前記第１の回転可能部材５を前記軸線Ｌ回りに回転させると、前記係合子１７の夫々は、前記左右の外支持リング２５，２５の前記内周部２６，２６を相対的に公転でき、且つ該公転に伴って自転できる。従って、前記第２の回転可能部材６が無負荷状態にあるときは、該第２の回転可能部材６は、前記係合子１７の該公転と該自転に伴って前記軸線Ｌ回りに回転できる。

かかる構成を有するトルク伝達装置１によるときは、前記第２の回転可能部材６の軸力が増大するに伴い限界伝達トルクを低減させることができるのであるが、これをケースに分けて説明する。

［第１のケース］
第１のケ−スは、図１１〜１２において、前記第２の回転可能部材６（出力軸３）にその軸線方向Ｌ１で圧縮の軸力が作用する場合である。この場合において、前記係合子１７が受ける外力の状態を、図１５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に基づいて説明する。ここで、前記係合子１７が前記左右の外支持リング２５ａ，２５ｂから受ける外力（係合子の半径方向で受ける外力）を第１の外力Ｆ１、第２の外力Ｆ２とし、前記係合子１７が前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１から受ける外力（係合子の半径方向で受ける外力）を第３の外力Ｆ３とし、前記係合子１７が前記支持部３１から受ける外力（係合子の半径方向で受ける外力）を第４の外力Ｆ４、前記係合子１７が前記係止孔部１９の前記係合内周面部２０９の軸線方向Ｌ１で見た左端２１０から受ける外力を第５の外力Ｆ５とする。なお前記支持部３１（右の支持リング２９ｂの支持部）から受ける第４の外力Ｆ４は、前記第２の回転可能部材６が左方向に押圧されることによって、前記係止孔部１９に嵌め入れられている前記係合子１７が前記右側の内支持リング２９ｂを右方向に押圧することによって生ずる。又、前記第５の外力Ｆ５は、前記のように第１のアンギュラ玉軸受１６５ａが前記圧縮の軸力を支持する結果生ずる。

図１５（Ａ）は、前記第２の回転可能部材６が無負荷状態（該第２の回転可能部材６の軸力がゼロの状態）を示すものであり、前記係合子１７が受ける外力は、左右等しい第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１から受ける第３の外力Ｆ３のみであり、この時における限界伝達トルク（伝達可能な最大トルク）は最大である。

図１５（Ｂ）は、前記第２の回転可能部材６に、その軸線方向で圧縮される軸力が作用している状態（前記係合子１７が前記右の内支持リング２９ｂによって右から押されている状態）を示すものであり、前記係合子１７が受ける外力は、前記左右の外支持リング２５ａ，２５ｂから受ける第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記外周係合部２１から受ける外力Ｆ３と、前記右の内支持リング２９ｂの前記支持部３１から受ける第４の外力Ｆ４と、前記係合内周面部２０９の左端２１０から受ける第５の外力Ｆ５である。

かかる軸力の作用によって前記右の内支持リング２９ｂが前記係合子１７を押圧状態にあることから、前記第３の外力Ｆ３（前記係合子１７が前記外周係合部２１に及ぼす外力に等しい）が前記無負荷状態に比して減少した状態にある。この状態は、前記第２の回転可能部材６に所要の軸力を発生させるに必要なトルクよりも限界伝達トルクが大きい状態であり、前記係合子１７と前記外周係合部２１との間でトルクが伝達されている。そしてこの状態にあっては、前記係合子１７の夫々が自転し且つ公転するに伴い、前記右の内支持リング２９ｂは前記軸線Ｌ回りに回転する。

そして図１１〜１２に示すように、前記右の挿入軸部１６ｂの先端に一体に設けられた前記右の受部３２ｂと前記右の内支持リング２９ｂの、前記対向する側面３３，３３間に、前記のようにスラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されているため、該右の受部３２ｂは、該スラスト軸受３５を介し、前記右の内支持リング２９ｂに対して前記軸線Ｌ回りに相対回転できることとなる。又、前記左の挿入軸部１６ａの先端に一体に設けられた前記左の受部３２ａと前記左の内支持リング２９ａの、前記対向する側面３３，３３間にスラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されているため、該左の受部３２ａは、該スラスト軸受３５を介し、前記左の内支持リング２９ａの回転の有無に関係なく、前記軸線Ｌ回りに相対回転できることとなる。

これによって、前記第２の回転可能部材６が前記左右の内支持リング２９ａ，２９ｂが回転しても回転しなくても、これに何ら影響されることなく前記軸線Ｌ回りに回転できるのである。この場合は、前記第１の回転可能部材５が強制回転されるに伴い該第２の回転可能部材６が、トルクを伝達しながら回転できる。かかることから該第２の回転可能部材６は、回転しながら所要軸力を与え続けることができる。そしてこの場合は、前記係合子１７が軸線方向Ｌ１の第５の外力Ｆ５を受けるため、前記第２の回転可能部材６（出力軸３）の前記軸線方向Ｌ１での動きが阻止される。かかることから、例えばボ−ルネジ装置１２２ａ（図５）を用いてなる直線運動装置を利用して負荷の位置決めを行う場合、その位置決め精度を向上させることができる。

図１５（Ｃ）は、前記第２の回転可能部材６の軸力の増大に伴い、前記係合子１７が前記伝達軸部１５の外周係合部２１から受ける外力が減少して（換言すれば該係合子１７が該外周係合部２１に及ぼす外力が減少して）、該第２の回転可能部材６が必要とするトルクと限界伝達トルクが等しくなった状態である。この状態で、前記係合子１７と前記外周係合部２１との間でスリップが生じている。このスリップが生じている状態においては、前記第１の回転可能部材５が回転しているが、前記第２の回転可能部材６はその回転が抑制され、且つ、該第２の回転可能部材６が所望軸力を発生させている。なお、夫々の係合子１７は前記左右の外支持リング２５，２５の前記内周部２６，２６に対して公転し、該公転に伴って自転している。

より詳しくは、前記第２の回転可能部材６の回転が抑制され、該第２の回転可能部材６の軸力に応じた必要トルクは発生しているので、該第２の回転可能部材６は、かかる所要軸力を与え続けることができる。

本実施例においては、前記付勢力調整手段２４によって、前記係合子１７を前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１に弾性的に押圧させるための付勢力を調整できることから、前記第２の回転可能部材６に発生させるべき軸力に応じた必要トルクを該付勢力調整手段２４によって容易に調整できる。このことは、次の第２のケ−スにおいても同様である。

［第２のケース］
第２のケースは、図１１〜１２において、前記第２の回転可能部材６（出力軸３）にその軸線方向Ｌ１で引張の軸力が作用する場合である。図１６（Ａ）は、前記第２の回転可能部材６が無負荷状態（該第２の回転可能部材６の軸力がゼロの状態）を示すものであり、前記係合子１７が受ける外力は、左右等しい第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１から受ける第３の外力Ｆ３のみであり、この時における限界伝達トルク（伝達可能な最大トルク）は最大である。

図１６（Ｂ）は、前記第２の回転可能部材６に、その軸線方向で引張の軸力が作用している状態（前記係合子１７が前記左の内支持リング２９ａによって左から押されている状態）を示すものであり、前記係合子１７が受ける外力は、前記左右の外支持リング２５ａ，２５ｂから受ける第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記外周係合部２１から受ける外力Ｆ３と、前記左の内支持リング２９ａの前記支持部３１から受ける第４の外力Ｆ４と、前記係合内周面部２０９の右端２１１から受ける第５の外力Ｆ５である。この第５の外力Ｆ５は、前記のように第２のアンギュラ玉軸受１６５ｂが前記引張の軸力を支持する結果生ずる。かかる引張の軸力の作用によって前記右の内支持リング２９ａが前記係合子１７を押圧状態にあることから、前記第３の外力Ｆ３が前記無負荷状態に比して減少した状態にある。この状態は、前記第２の回転可能部材６に所要の軸力を発生させるに必要なトルクよりも限界伝達トルクが大きい状態であり、前記係合子１７と前記外周係合部２１との間でトルクが伝達されている。そして、この状態にあっては、前記係合子１７の夫々が自転し且つ公転するに伴い、前記左の内支持リング２９ａは前記軸線Ｌ回りに回転する。

そして図１１〜１２に示すように、前記左の受部３２ａと前記左の内支持リング２９ａの、前記対向する側面３３，３３間にスラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されているため、該左の受部３２ａは、該スラスト軸受３５を介し、前記左の内支持リング２９ａに対して前記軸線Ｌ回りに相対回転できることとなる。又、前記右の挿入軸部１６ｂの先端に一体に設けられた前記右の受部３２ｂと前記右の内支持リング２９ｂの、前記対向する側面３３，３３間にスラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されているため、該右の受部３２ｂは、該スラスト軸受３５を介し、前記右の内支持リング２９ｂの回転の有無に関係なく、前記軸線Ｌ回りに相対回転できることとなる。

これによって、前記第２の回転可能部材６が前記左右の内支持リング２９ａ，２９ｂが回転しても回転しなくても、これに何ら影響されることなく前記軸線Ｌ回りに回転できるのである。この場合は、前記第１の回転可能部材５が強制回転されるに伴い該第２の回転可能部材６が、トルクを伝達しながら回転できる。かかることから該第２の回転可能部材６は、回転しながら所要軸力を与え続けることができる。そしてこの場合は、前記係合子１７が軸線方向Ｌ１の第５の外力Ｆ５を受けるため、前記第２の回転可能部材６（出力軸３）の前記軸線方向Ｌ１での動きが阻止される。かかることから、例えばボ−ルネジ装置１２２ａ（図５）を用いてなる直線運動装置１２２ａを利用して負荷の位置決めを行う場合、その位置決め精度を向上させることができる。

図１６（Ｃ）は、前記第２の回転可能部材６の軸力の増大に伴い、前記係合子１７が前記伝達軸部１５の外周係合部２１から受ける外力が減少して、該第２の回転可能部材６が必要とするトルクと限界伝達トルクが等しくなった状態であり、前記係合子１７と前記外周係合部２１との間でスリップが生じている。このスリップが生じている状態においては、前記第１の回転可能部材５が回転しているが、前記第２の回転可能部材６はその回転が抑制され、且つ、該第２の回転可能部材６が所望軸力を発生させている状態である。なお、夫々の係合子１７は前記左右の外支持リング２５，２５の前記内周部２６，２６に対して公転し、該公転に伴って自転している。

より詳しくは、前記第２の回転可能部材６の回転が抑制され、該第２の回転可能部材６の軸力に応じた必要トルクは発生しているので、該第２の回転可能部材６は、かかる所要軸力を与え続けることができる。

図１７〜１９において本発明に係るトルク伝達装置１は、同一の軸線Ｌ回りに回転可能の第１の回転可能部材５と第２の回転可能部材６と第３の回転可能部材７を具え、該第１の回転可能部材５は、前記収容孔９が設けられてなる筒状保持器１０を有し、前記第２の回転可能部材６は、該収容孔９に収容され且つ前記軸線Ｌと同心の前記収容軸部１１を有し、前記第３の回転可能部材７は、前記筒状保持器１０の外周壁部１２を取り囲むリング状部１３を具えている。本実施例に係るトルク伝達装置１が実施例１に係るトルク伝達装置１と相違するのは、前記係止孔部１９に前記係合子１７を密接状態に嵌め入れる構成を採用した点と、それに伴ってアンギュラ玉軸受１６５を配設した点であり、その他の構成は実施例１におけると共通する点が多い。以下、具体的に説明する。

前記第１の回転可能部材５は、本実施例においては出力軸３とされており、前記軸線Ｌと同心の収容孔９が設けられてなる筒状保持器１０を有する。前記第２の回転可能部材６は、本実施例においては入力軸２とされており、該収容孔９に収容され且つ前記軸線Ｌと同心の前記収容軸部１１を有する。又、前記第３の回転可能部材７は、実施例３における場合と同様であり、機台３６（図５）に固定状態に拘束されており、前記筒状保持器１０の前記外周壁部１２を取り囲むリング状部１３を具え、前記軸線Ｌ回りの回転も該軸線方向Ｌ１での移動もできない固定状態にある。このように該第３の回転可能部材７が機台３６に固定状態に拘束されているため、前記第１、第２の回転可能部材５，６が、該拘束状態の該第３の回転可能部材７に対して前記軸線Ｌ回りに回転可能である。

前記第１の回転可能部材５が有する前記筒状保持器１０は、本実施例においては図１７に示すように、先端３７が開放された円形孔からなる前記収容孔９が設けられてなる有底の円筒状を呈しており、その底部は軸線方向Ｌ１に稍長く形成されて円柱状軸部２１２とされている。該円柱状軸部２１２には、その軸線Ｌに沿ってネジ孔２１４が設けられており、該ネジ孔２１４の左側部分には、前記収容孔９内に充填された潤滑材（例えばトラクションオイル）の漏洩を防止するための栓体２１８が螺合されるものとなされ、該ネジ孔２１４の右側部分には、前記ボールネジ装置１２２ａ（図５）を構成する前記ボールネジ軸１２３の端部分１２５が螺合状態に連結される。

そして該収容孔９に、該筒状保持器１０の先端側（左端側）と基端側（右端側）に夫々位置させて、左右の受部３２，３２が設けられている。

前記筒状保持器１０の外周壁部１２には、図１７に示し、又図４に示す場合と同様にして、該筒状保持器１０の長さ方向の略中央部位において、その周方向で、等角度を置いて８個の係止孔部１９が、夫々、前記外周壁部１２を半径方向で貫通して設けられ、該係止孔部１９に球形状の前記係合子１７が嵌め入れられるようになされている。該係合子１７は、本実施例においては、１２．７ｍｍ径のセラミックス製である。該係止孔部１９の夫々は、本実施例においては、該係合子１７の直径に略等しい径を有した円形孔として構成されており、該係止孔部１９に該係合子１７が密接状態に嵌め入れられる如くなされている。

前記第２の回転可能部材６が有する前記収容軸部１１は丸軸状に形成されており、断面円形の伝達軸部１５の、前記軸線方向Ｌ１で見た左右両端５０，５１に、該伝達軸部１５よりも小径の断面円形を呈する左右の挿入軸部１６，１６が同心に突設され、該両挿入軸部１６，１６の先端に、前記軸線Ｌと同心にネジ軸部１８２，１８３が突設されている。そして、右側のネジ軸部１８３は、円板状部材５５の中心部に設けられたネジ孔部５６に螺合されることによって、右の受部３２ｂが構成されている。又、左側のネジ軸部１８２は、円筒状ネジ筒部材２１３の軸線Ｌに沿って設けられているネジ孔２１５の右側部分に螺合されることによって、該円筒状ネジ筒部材２１３の前記左の挿入軸部１６ａに近い側の部分が、左の受部３２ａを構成する如くなされている。そして該円筒状ネジ筒部材２１３は、前記筒状保持器１０の先端３７の稍左側に位置させて突条部２１７が周設されており、該突条部２１７の左側の部分は、円柱状の装着軸部２１９とされてなり、該装着軸部２１９の後側の外周面部は雄ネジ外周面部２２０とされている。

又、該装着軸部２１９に段差２２１を介して小径軸部２２２が連設され、該円筒状ネジ筒部材２１３の左側部分が電動機に連結される。そして前記雄ネジ外周面部２２０には、固定リング２２３の雌ネジ内周面部２２５が螺合され、該固定リング２２３が止ネジ２２６で該雄ネジ外周面部２２０に固定される。このように固定された固定リング２２３と、前記突条部２１７の左側の側面２２４との間には、図１７に示すように、第１、第２の２個のアンギュラ玉軸受１６５，１６５を並べて１組としてなる組合せアンギュラ玉軸受が、左右方向で移動不能の介装状態となされる。そのために図１７に示すように、前記装着軸部２１９が該組合せアンギュラ玉軸受の内輪１７７，１７７に挿入状態に装着される。

然して、後述のように前記第１の回転可能部材５にその軸線方向で圧縮の軸力又は引張の軸力が作用したときに、図１７の左側に位置する前記第１のアンギュラ玉軸受１６５ｂは該圧縮の軸力を支持でき、図１７の右側に位置する前記第２のアンギュラ玉軸受１６５ａは該引張の軸力を支持できる。該左右の挿入軸部１６，１６は、前記と同様構成の左右の内支持リング２９，２９の挿通孔３０，３０（図１８）に遊挿されている。そして該左右の受部３２，３２は、前記軸線Ｌと直交し且つ該軸線Ｌの周方向に連続する側面３３，３３を、前記伝達軸部１５を挾んで対向した状態で有する。

前記伝達軸部１５の周面６０は、その幅方向の中央部が最も深くなる円弧状周面６０ａとして形成されている。そして図１７に示すように、前記係止孔部１９に密接状態に嵌め入れられた前記係合子１７が、付勢手段２０を介して、該円弧状周面６０ａの底部をなす外周係合部２１に点状に弾性圧接される如くなされており、該円弧状周面の該底部（外周係合部２１）の両側の部分は、図１８が示すように、該係合子１７と接触しない状態にある。

該付勢手段２０は、本実施例においては図１７〜１８に示すように、実施例１におけると同様に構成されているため、その具体的な構成の説明は省略し、実施例１と同様の構成部分には同一の符号を付している。又、前記リング状部１３は実施例３で説明したと同様の構成を有しているため、その具体的な説明は省略し、同一構成部分には同一の符号を付している。

なお、前記左のバネ押圧部材８２ａに設けられた環状ゴムパッキン１０１の内周縁部１０３は、前記小径軸部２２２の外周面２２７に当接されている。

然して、前記左のバネ押圧部材８２ａの雄ネジ外周面部９６を前記先側の雌ネジ内周面部１９１に螺合させて前記環状鍔部１０７を前記リング状部１３の先端面１０６に当接状態として該左のバネ押圧部材８２ａを前記リング状部１３と一体化した後、前記左右の皿バネ８１，８１を介して前記外側突出部分２３を前記軸線方向Ｌ１で見た左右側から弾性的に挾持して前記係合子１７を前記外周係合部２１に向けて弾性的に押圧させる。この際、左の皿バネ８１ａによる付勢力を所要に設定するために、前記左のバネ押圧部材８２ａの前記左の押圧面部８３ａと該左の皿バネ８１ａの外周縁部８６との間に調整片（シム等）を介在させることがある。

そして、右の皿バネ８１ｂによる付勢力を所要に設定するために、前記右のバネ押圧部材８２ｂを、図１７において左方向に前進させるように回転させることにより、該右の皿バネ８１ｂを前記右の外支持リング２５ｂとの間で、所要の圧縮状態とする。このようにして左右の皿バネ８１，８１を所要に弾性変形させると、前記のように接触角θが設けられていることにより、前記係合子１７を前記伝達軸部１５の外周係合部２１に所要に弾性的に押圧させることができる。

又、前記左右の挿入軸部１６，１６は、別体の円形リング状を呈する左右の内支持リング２９，２９の中心部に設けられた挿通孔３０，３０に遊挿状態とされている。該左右の内支持リング２９，２９の外周部の前記係合子１７との対向側には、該係合子１７の球面と点状接触し得る左右の支持部３１，３１が周方向に連続して設けられている。本実施例においては該係合子１７を支持し得る傾斜支持面としての支持部３１が、前記挿入軸部１６の先端方向に向けて周方向外側に傾斜するように設けられている。該傾斜支持面は、本実施例においては直線状の傾斜面として形成されており、前記軸線Ｌに対する傾斜角度θ１は４０度に設定されている。

又前記のように、前記左右の内支持リング２９，２９と対向して左右の受部３２，３２が設けられており、左の内支持リング２９ａと前記左の受部３２ａの、前記側面３３，３３間に、スラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されている。又、右の内支持リング２９ｂと前記右の受部３２ｂの前記側面３３，３３間に、スラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されている。該対向する側面３３，３３、３３，３３は、本実施例においては図１７〜１８に示すように、該スラスト玉軸受３５ａのボール１１７が転動し得る断面円弧状の周溝が設けられている。これによって該左右の受部３２，３２は、該スラスト軸受３５を介して、前記左右の内支持リング２９，２９に対して周方向での相対回転が可能となされている。

そして実施例１におけると同様にして、前記第２の回転可能部材６に、電動機の駆動軸が連結されると共に、前記第１の回転可能部材５の前記円柱状軸部２１２のネジ孔２１４に、ボ−ルネジ装置１２２ａ（図５）のボールネジ軸１２３の端部分が螺合状態に連結される。然して、前記第２の回転可能部材６が電動機により正逆回転することによって該ボ−ルネジ軸１２３が正逆回転できる。

図１７〜１８においては、前記の各係合子１７が、前記伝達軸部１５の外周係合部２１と、前記左右の内支持リング２９，２９の前記左右の支持部３１，３１と、前記左右の外支持リング２５，２５の前記点状圧接部２７，２７と、前記係止孔部１９の係合内周面部２０９の前記軸線方向Ｌ１で見た左端２１０と右端２１１に当接した状態にある。そして各係合子１７は、前記付勢手段２０を介して前記伝達軸部１５の外周係合部２１に弾性的に押圧された状態にある。

この状態で前記第２の回転可能部材６（入力軸２）を前記軸線Ｌ回りに回転させると、前記第１の回転可能部材５が無負荷状態にあるときは、前記係合子１７の夫々は自転でき、該自転によって、該係合子１７は前記外周係合部２１を相対的に公転できる。本実施例においては前記のように、前記第３の回転可能部材７が機台３６に固定状態に拘束されているため、該自転と該公転によって前記第１の回転可能部材５（出力軸３）が前記軸線Ｌ回りに回転できる。

かかる構成を有するトルク伝達装置１によるときは、前記第１の回転可能部材５の軸力が増大するに伴い限界伝達トルクを低減させることができるのであるが、これをケースに分けて説明する。

［第１のケース］
第１のケ−スは、図１７〜１８において、前記第１の回転可能部材５（出力軸３）にその軸線方向Ｌ１で圧縮の軸力が作用する場合である。この場合において、前記係合子１７が受ける外力の状態を、図２０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に基づいて説明する。ここで、前記係合子１７が前記左右の外支持リング２５ａ，２５ｂから受ける外力（係合子の半径方向で受ける外力）を第１の外力Ｆ１、第２の外力Ｆ２とし、前記係合子１７が前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１から受ける外力（係合子の半径方向で受ける外力）を第３の外力Ｆ３とし、前記係合子１７が前記支持部３１から受ける外力（係合子の半径方向で受ける外力）を第４の外力Ｆ４、前記係合子１７が前記係止孔部１９の前記係合内周面部２０９の軸線方向Ｌ１で見た右端２１１から受ける外力を第５の外力Ｆ５とする。なお前記支持部３１（左の内支持リング２９ａの支持部）から受ける第４の外力Ｆ４は、前記第１の回転可能部材５が左方向に押圧されることによって、前記係止孔部１９に嵌め入れられている前記係合子１７が前記左側の内支持リング２９ａを左方向に押圧することによって生ずる。又、前記第５の外力Ｆ５は、前記のように、第１のアンギュラ玉軸受１６５ａが前記圧縮の軸力を支持する結果生ずる。

図２０（Ａ）は、前記第１の回転可能部材５が無負荷状態（該第１の回転可能部材の軸力がゼロの状態）を示すものであり、前記係合子１７が受ける外力は、左右等しい第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１から受ける第３の外力Ｆ３のみであり、この時における限界伝達トルク（伝達可能な最大トルク）は最大である。

図２０（Ｂ）は、前記第１の回転可能部材５に、その軸線方向Ｌ１で圧縮される軸力が作用している状態（前記係合子が前記左の内支持リング２９ａによって左から押されている状態）を示すものであり、前記係合子１７が受ける外力は、前記左右の外支持リング２５ａ，２５ｂから受ける第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記外周係合部２１から受ける第３の外力Ｆ３と、前記左の内支持リング２９ａの前記支持部３１ａから受ける第４の外力Ｆ４と、前記係合内周面部２０９の右端２１１から受ける第５の外力Ｆ５である。

かかる軸力の作用によって前記左の内支持リング２９ａが前記係合子１７を押圧状態にあることから、前記第３の外力Ｆ３（前記係合子１７が前記外周係合部２１に及ぼす外力に等しい）が前記無負荷状態に比して減少した状態にある。この状態で、前記第１の回転可能部材５に所要の軸力を発生させるに必要なトルクよりも限界伝達トルクが大きい状態であり、前記係合子１７と前記外周係合部２１との間でトルクが伝達されている。そしてこの状態にあっては、前記係合子１７の夫々が自転し且つ公転するに伴い、前記左の内支持リング２９ａは前記軸線Ｌ回りに回転する。

そして図１７〜１８に示すように、前記左の挿入軸部１６ａの先端に一体に設けられた前記左の受部３２ａと前記左の内支持リング２９ａの、前記対向する側面３３，３３間に、前記のようにスラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されているため、該左の受部３２ａは、該スラスト軸受３５を介し、前記左の内支持リング２９ａに対して前記軸線Ｌ回りに相対回転できることとなる。又、前記右の挿入軸部１６ｂの先端に一体に設けられた前記右の受部３２ｂと前記右の内支持リング２９ｂの、前記対向する側面３３，３３間にスラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されているため、該右の受部３２ｂは、該スラスト軸受３５を介し、前記右の内支持リング２９ｂの回転の有無に関係なく、前記軸線Ｌ回りに相対回転できることとなる。

これによって、前記第２の回転可能部材６が前記左右の内支持リング２９ａ，２９ｂが回転しても回転しなくても、これに何ら影響されることなく前記軸線Ｌ回りに回転できるのである。この場合は、前記第２の回転可能部材６が強制回転されるに伴い該第１の回転可能部材５が、トルクを伝達しながら回転できる。かかることから該第１の回転可能部材５は、回転しながら所要軸力を与え続けることができる。そしてこの場合は、前記係合子１７が軸線方向Ｌ１の第５の外力Ｆ５を受けるため、前記第１の回転可能部材５（出力軸３）の前記軸線方向Ｌ１での動きが阻止される。かかることから、例えばボ−ルネジ装置を用いてなる直線運動装置１２２ａを利用して負荷の位置決めを行う場合、その位置決め精度を向上させることができる。

図２０（Ｃ）は、前記第１の回転可能部材５の軸力の増大に伴い、前記係合子１７が前記伝達軸部１５の外周係合部２１から受ける外力が減少して（換言すれば該係合子１７が該外周係合部２１に及ぼす外力が減少して）、該第１の回転可能部材５が必要とするトルクと限界伝達トルクが等しくなった状態であり、前記係合子１７と前記外周係合部２１との間でスリップが生じている。このスリップが生じている状態においては、前記第２の回転可能部材６が回転しているが、夫々の係合子１７と前記第１の回転可能部材５はその回転が抑制され、且つ、該第１の回転可能部材５が所望軸力を発生させている状態である。

より詳しくは、前記第１の回転可能部材５の回転が抑制され、該第１の回転可能部材５の軸力に応じた必要トルクは発生しているので、該第１の回転可能部材５は、かかる所要軸力を与え続けることができる。

本実施例においては、前記付勢力調整手段２４によって、前記係合子１７を前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１に弾性的に押圧させるための付勢力を調整できることから、前記第２の回転可能部材６に発生させるべき軸力に応じた必要トルクを該付勢力調整手段２４によって容易に調整できる。このことは、次の第２のケースにおいても同様である。

［第２のケース］
第２のケースは、図１７〜１８において、前記第１の回転可能部材５（出力軸３）にその軸線方向Ｌ１で引張の軸力が作用する場合である。図２１（Ａ）は、前記第２の回転可能部材６が無負荷状態（該第２の回転可能部材６の軸力がゼロの状態）を示すものであり、前記係合子１７が受ける外力は、左右等しい第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１から受ける第３の外力Ｆ３のみであり、この時における限界伝達トルク（伝達可能な最大トルク）は最大である。

図２１（Ｂ）は、前記第１の回転可能部材５に、その軸線方向Ｌ１で引張される軸力が作用している状態（前記係合子１７が前記右の内支持リング２９ｂによって右から押されている状態）を示すものであり、前記係合子１７が受ける外力は、前記左右の外支持リング２５ａ，２５ｂから受ける第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記外周係合部２１から受ける外力Ｆ３と、前記右の内支持リング２９ｂの前記支持部２１から受ける第４の外力Ｆ４と、前記係合内周面部２０９の左端２１０から受ける第５の外力Ｆ５である。この外力Ｆ５は、前記のように第２のアンギュラ玉軸受１６５ｂが前記引張の軸力を支持する結果生ずる。かかる引張の軸力の作用によって前記右の内支持リング２９ｂが前記係合子１７を押圧状態にあることから、前記第３の外力Ｆ３が前記無負荷状態に比して減少した状態にある。この状態は、前記第１の回転可能部材５に所要の軸力を発生させるに必要なトルクよりも限界伝達トルクが大きい状態であり、前記係合子１７と前記外周係合部２１との間でトルクが伝達されている。そして、この状態にあっては、前記係合子１７の夫々が自転し且つ公転するに伴い、前記右の内支持リング２９ｂは前記軸線Ｌ回りに回転する。

そして図１７〜１８に示すように、前記右の受部３２ｂと前記右の内支持リング２９ｂの、前記対向する側面３３，３３間にスラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されているため、該右の受部３２ｂは、該スラスト軸受３５を介し、前記右の内支持リング２９ｂに対して前記軸線Ｌ回りに相対回転できることとなる。又、前記左の挿入軸部１６ａの先端に一体に設けられた前記左の受部３２ａと前記左の内支持リング２９ａの、前記対向する側面３３，３３間にスラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されているため、該左の受部３２ａは、該スラスト軸受３５を介し、前記左の内支持リング２９ａの回転の有無に関係なく、前記軸線Ｌ回りに相対回転できることとなる。

これによって、前記第１の回転可能部材５が前記左右の内支持リング２９ａ，２９ｂが回転しても回転しなくても、これに何ら影響されることなく前記軸線Ｌ回りに回転できるのである。この場合は、前記第２の回転可能部材６が強制回転されるに伴い該第１の回転可能部材５が、トルクを伝達しながら回転できる。かかることから該第１の回転可能部材５は、回転しながら所要軸力を与え続けることができる。そしてこの場合は、前記係合子１７が軸線方向Ｌ１の第５の外力Ｆ５を受けるため、前記第１の回転可能部材５（出力軸３）の前記軸線方向Ｌ１での動きが阻止される。かかることから、例えばボ−ルネジ装置１２２ａ（図５）を用いてなる直線運動装置を利用して負荷の位置決めを行う場合、その位置決め精度を向上させることができる。

図２１（Ｃ）は、前記第１の回転可能部材５の軸力の増大に伴い、前記係合子１７が前記伝達軸部１５の外周係合部２１から受ける外力が減少して、該第１の回転可能部材５が必要とするトルクと限界伝達トルクが等しくなった状態であり、前記係合子１７と前記外周係合部２１との間でスリップが生じている。このスリップが生じている状態においては、前記第２の回転可能部材６は回転しているが、夫々の係合子１７と前記第１の回転可能部材５はその回転が抑制され、且つ、該第１の回転可能部材５が所望軸力を発生させている状態である。

より詳しくは、前記第１の回転可能部材５の回転が抑制され、該第１の回転可能部材５の軸力に応じた必要トルクは発生しているので、該第１の回転可能部材５は、かかる所要軸力を与え続けることができる。

図２２〜２４において本発明に係るトルク伝達装置１は、同一の軸線Ｌ回りに回転可能の第１の回転可能部材５と第２の回転可能部材６と第３の回転可能部材７を具え、該第１の回転可能部材５は、収容孔９が設けられてなる筒状保持器１０を有し、前記第２の回転可能部材６は、該収容孔９に収容され且つ前記軸線Ｌと同心の収容軸部１１を有し、前記第３の回転可能部材７は、前記筒状保持器１０の外周壁部１２を取り囲むリング状部１３を具えている。本実施例に係るトルク伝達装置１が実施例１に係るトルク伝達装置１と相違するのは、前記第１の回転可能部材５を出力軸３とすると共に前記第２の回転可能部材６を入力軸２とした点と、前記係止孔部１９に前記係合子１７を密接状態に嵌め入れる構成を採用した点と、それに伴ってアンギュラ玉軸受１６５を配設した点であり、その他の構成は実施例１におけると共通する点が多い。以下、具体的に説明する。

前記第１の回転可能部材５は、本実施例においては出力軸３とされており、前記軸線Ｌと同心の収容孔９が設けられてなる筒状保持器１０を有し、前記第２の回転可能部材６は、本実施例においては入力軸２とされており、該収容孔９に収容され且つ前記軸線Ｌと同心の収容軸部１１を有する。又、前記第３の回転可能部材７は、機台３６（図５）に固定状態に拘束されており、前記筒状保持器１０の前記外周壁部１２を取り囲むリング状部１３を具え、前記軸線Ｌ回りの回転も該軸線方向Ｌ１での移動もできない固定状態にある。このように該第３の回転可能部材７が機台３６に固定状態に拘束されているため、前記第１、第２の回転可能部材５，６が、該拘束状態の該第３の回転可能部材７に対して前記軸線Ｌ回りに回転可能である。

前記第１の回転可能部材５が有する前記筒状保持器１０は、本実施例においては図２２に示すように、先端３７が開放された円形孔からなる前記収容孔９が設けられてなる有底の円筒状を呈しており、その底部側は、軸線方向Ｌ１に稍長く形成されて円柱状軸部２１２とされている。該円柱状軸部２１２には、その軸線Ｌに沿ってネジ孔２１４が設けられており、該ネジ孔２１４の左側部分には、前記収容孔９内に充填された潤滑材（例えばトラクションオイル）の漏洩を防止するための栓体２１８が螺合されるものとなされ、該ネジ孔２１４の右側部分には、前記ボールネジ装置１２２ａ（図５）を構成する前記ボールネジ軸１２３の端部分１２５が螺合状態に連結される。

そして該収容孔９に、該筒状保持器１０の先端側（左端側）と基端側（右端側）に夫々位置させて、左右の受部３２，３２が設けられている。

前記筒状保持器１０の外周壁部１２には、図２２に示すように、該筒状保持器１０の長さ方向の略中央部位において、その周方向で、等角度を置いて８個の係止孔部１９が、夫々、前記外周壁部１２を半径方向で貫通して設けられており、該係止孔部１９に球形状の前記係合子１７が嵌め入れられるようになされている。該係合子１７は、本実施例においては、１２．７ｍｍ径のセラミックス製である。該係止孔部１９の夫々は、本実施例においては、該係合子１７の直径に略等しい径を有した円形孔として構成されており、該係止孔部１９に該係合子１７が密接状態に嵌め入れられる如くなされている。

前記第２の回転可能部材６が有する前記収容軸部１１は丸軸状に形成されており、断面円形の伝達軸部１５の、前記軸線方向Ｌ１で見た左右両端５０，５１に、該伝達軸部１５よりも小径の断面円形を呈する左右の挿入軸部１６，１６が同心に突設され、該右の挿入軸部１６ｂの先端に、前記軸線Ｌと同心にネジ軸部２２９が突設されている。そして、該ネジ軸部２２９が、円板状部材５５の中心部に設けられたネジ孔部５６に螺合されることによって、右の受部３２ｂが構成されている。又、左の挿入軸部１６ａには、左方向に延長する軸部２３０が前記軸線Ｌと同心に連設されており、その左端寄り部位はネジ軸部２３１とされ、その左側の部分は、電動機の駆動軸に連結される連結軸２３２とされている。

前記伝達軸部１５の周面６０は、その幅方向の中央部が最も深くなる円弧状周面６０ａとして形成されている。そして図２２に示すように、前記係止孔部１９に密接状態に嵌め入れられた前記係合子１７が、付勢手段２０を介して、該円弧状周面６０ａの底部をなす外周係合部２１に点状に弾性圧接される如くなされており、該円弧状周面の該底部（外周係合部２１）の両側の部分は、図２３に示すように、該係合子１７と接触しない状態にある。

該付勢手段２０は、本実施例においては図２２に示すように、実施例１におけると同様に構成されているため、その具体的な構成の説明は省略し、実施例１と同様の構成部分には同一の符号を付している。

前記リング状部１３は、図２２に示すように、前記外周壁部１２を所要間隔を置いて取り囲む円筒状を呈しており、その基部側の内周面に突条部６７が周設されている。そして該リング状部１３の先側部分の内周面部は、先側の雌ネジ内周面部８９とされると共に、該突条部６７の内周面部は、基部側の雌ネジ内周面部９０とされている。又、前記リング状部１３の内周面７０の前記軸線方向Ｌ１で見た中央部分には、前記左右の外支持リング２５，２５の外周部に設けられているキ−溝７７，７７に嵌まり合う平行キ−９１を嵌め入れるためのキ−溝９２が設けられている。本実施例においては、該両キ−溝７７，９２に嵌着された該キ−９１を介して、左右の外支持リング２５，２５が前記リング状部１３と周方向で、回り止めされた一体化状態にある一方、該キ−溝７７やキ−溝９２におけるスライド作用によって前記軸線方向Ｌ１では移動可能となされている。

又、前記左右のバネ押圧部材８２，８２の内の、前記リング状部１３の先側部分に取り付けられる左のバネ押圧部材８２ａは、図２２〜２３に示すように、前記外周壁部１２の先側部分を間隙を置いて取り囲む環状部９５を具える。該環状部９５の内端周側面は左の押圧面部８３ａとされており、該左の押圧面部８３ａは、前記皿バネ受部６５で内周縁部８５が受けられた前記左の皿バネ８１ａの外周縁部８６を前記左の外支持リング２５ａに向けて押圧し得る。該環状部９５の外周面部は、前記先側の雌ネジ内周面部８９と螺合し得る雄ネジ外周面部９６とされており、又、該環状部９５の内周面部には、前記係合子１７に近い内方側に、前記外周壁部１２の外周面２２に当接状態となされる滑り軸受９９を嵌め入れるための欠切内周溝１００が設けられると共に、該環状部９５の外周面部の左端部には、前記リング状部１３の先端面１０６に当接し得る環状鍔部１０７が突設されている。

そして、該環状部９５の内周面部の左端部には、図２２に示すように、前記入力軸２に向けてその半径方向に突出する内方突条部２３５が周設されており、該内方突条部２３５の内周面部２３４には、前記潤滑剤の漏洩を防止するための環状ゴムパッキン１０１を嵌め入れる欠切内周溝２３６が設けられている。該環状ゴムパッキン１０１の内周縁部１０３は、前記軸部２３０の外周面２３７に当接されている。

又、該内方突条部２３５の内方側の側面（右の側面）２３９には、図２２〜２３に示すように、前記収容孔９内に突出する状態で、前記左の受部３２ａを構成する受部形成リング部２４０が、前記軸線Ｌと同心に設けられている。該左の受部３２ａと前記右の受部３２ｂは、前記軸線Ｌと直交し且つ該軸線Ｌの周方向に連続する側面３３，３３を、前記伝達軸部１５を挾んで対向した状態で有する。

そして、該内方突条部２３５の外方側の側面（左の側面）には、前記内周面部２３４から外周側に稍離れた部位で、前記軸部２３０を支持するアンギュラ玉軸受１６５を嵌着保持するための保持筒部２４１が突設されている。該アンギュラ玉軸受１６５は、前記内方突条部２３５の左側面２４２に当接させて配置されており、前記ネジ軸部２３１に螺合する保持リング２４３によって、定位置に保持されている。

又、前記右のバネ押圧部材８２ｂは、前記外周壁部１２の底部側の部分と前記円柱状軸部２１２の左側部分の外周面を取り囲む円筒部２４６を具え、該円筒部２４６の内端周側面は右の押圧面部８３ｂとされている。該右の押圧面部８３ｂは、前記皿バネ受部６５で内周縁部８５が受けられた前記右の皿バネ８１ｂの外周縁部８６を前記右の外支持リング２５ｂに向けて押圧し得る。又、該円筒部２４６の外周面部は、前記基端側の雌ネジ内周面部９０と螺合し得る雄ネジ外周面部２４７とされている。又、該円筒部２４６の内周面部には、前記係合子に近い内方側に、前記外周壁部１２の外周面９７に当接状態となされる滑り軸受９９を嵌め入れるための欠切内周溝２４９が設けられると共に、該内周面部の外方側は、前記潤滑剤の漏洩を防止するための環状ゴムパッキン１０１を支持する支持面２５０とされている。該環状ゴムパッキン１０１の内周縁部１０３は、前記円柱状軸部２１２の外周面２５１に当接されている。

然して、前記左のバネ押圧部材８２ａの雄ネジ内周面部９６を前記先側の雌ネジ内周面部８９に螺合させて前記環状鍔部１０７を前記リング状部１３の先端面１０６に当接状態として該左のバネ押圧部材８２ａを前記リング状部１３と一体化した後、前記左右の皿バネ８１，８１を介して前記外側突出部分２３を前記軸線方向Ｌ１で見た左右側から弾性的に挾持して前記係合子１７を前記外周係合部２１に向けて弾性的に押圧させる。この際、左の皿バネ８１ａによる付勢力を所要に設定するために、前記左のバネ押圧部材８２ａの前記左の押圧面部８３ａと該左の皿バネ８１ａの外周縁部８６との間に調整片（シム等）を介在させることがある。そして、右の皿バネ８１ｂによる付勢力を所要に設定するために、前記右のバネ押圧部材８２ｂを、図２２において左方向に前進させるように回転させることにより、該右の皿バネ８１ｂを、前記右の外支持リング２５ａとの間で所要の圧縮状態とする。このようにして左右の皿バネ８１，８１を所要に弾性変形させると、前記のように接触角θが設けられていることにより、前記係合子１７を前記伝達軸部１５の外周係合部２１に所要に弾性的に押圧させることができる。

又、前記左右の挿入軸部１６，１６は、別体の円形リング状を呈する左右の内支持リング２９，２９の中心部に設けられた挿通孔３０，３０に遊挿状態とされている。該左右の内支持リング２９，２９の外周部の前記係合子１７との対向側には、該係合子１７の球面と点状接触し得る左右の支持部３１，３１が周方向に連続して設けられている。本実施例においては該係合子１７を支持し得る傾斜支持面としての支持部３１が、前記挿入軸部１６の先端方向に向けて周方向外側に傾斜するように設けられている。該傾斜支持面は、本実施例においては直線状の傾斜面として形成されており、前記軸線Ｌに対する傾斜角度θ１は４０度に設定されている。

又前記のように、前記左右の内支持リング２９，２９と対向して左右の受部３２，３２が設けられており、左の内支持リング２９ａと前記左の受部３２ａの前記側面３３，３３間に、スラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されている。又、右の内支持リング２９ｂと前記右の受部３２ｂの前記側面３３，３３間に、スラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されている。該対向する側面３３，３３、３３，３３は、本実施例においては図２２〜２３に示すように、前記スラスト玉軸受３５ａのボール１１７が転動し得る断面円弧状の周溝を有する。

そして、前記第２の回転可能部材６の前記連結部２３２に、電動機の駆動軸が連結されると共に、前記第１の回転可能部材５の前記円柱状軸部２１２のネジ孔２１４に、実施例１におけると同様にして、直線運動装置１２２としてのボ−ルネジ装置１２２ａ（図５）のボールネジ軸１２３の端部分が螺合状態に連結される。然して、前記第２の回転可能部材６が電動機によって正逆回転することにより該ボ−ルネジ軸１２３が正逆回転できる。

図２２においては、前記の各係合子１７が、前記伝達軸部１５の外周係合部２１と、前記左右の内支持リング２９，２９の前記左右の支持部３１，３１と、前記左右の外支持リング２５，２５の前記点状圧接部２７，２７と、前記係止孔部１９の係合内周面部２０９の前記軸線方向Ｌ１で見た左端２１０と右端２１１に当接した状態にある。そして各係合子１７は、前記付勢手段２０を介して前記伝達軸部１５の外周係合部２１に弾性的に押圧された状態にある。

この状態で前記第２の回転可能部材６（入力軸２）を前記軸線Ｌ回りに回転させると、前記第１の回転可能部材５が無負荷状態にあるときは、前記係合子１７の夫々は自転でき、該自転によって、該係合子１７は前記外周係合部２１を相対的に公転できる。本実施例においては前記のように、前記第３の回転可能部材７が機台３６に固定状態に拘束されているため、該公転によって前記第１の回転可能部材５（出力軸３）が前記軸線Ｌ回りに回転できる。

かかる構成を有するトルク伝達装置１によるときは、前記第１の回転可能部材５の軸力が増大するに伴い限界伝達トルクを低減させることができるのであるが、これをケースに分けて説明する。
［第１のケース］

第１のケ−スは、図２２〜２３において、前記第１の回転可能部材５（出力軸３）にその軸線方向Ｌ１で圧縮の軸力が作用する場合である。この場合において、前記係合子１７が受ける外力の状態を、図２５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に基づいて説明する。ここで、前記係合子１７が前記左右の外支持リング２５ａ，２５ｂから受ける外力（係合子の半径方向で受ける外力）を第１の外力Ｆ１、第２の外力Ｆ２とし、前記係合子１７が前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１から受ける外力（係合子の半径方向で受ける外力）を第３の外力Ｆ３とし、前記係合子１７が前記支持部３１から受ける外力（係合子の半径方向で受ける外力）を第４の外力Ｆ４、前記係合子１７が前記係止孔部１９の前記係合内周面部２０９の軸線方向Ｌ１で見た右端２１１から受ける外力を第５の外力Ｆ５とする。なお前記支持部３１（左の内支持リング２９ａの支持部）から受ける第４の外力Ｆ４は、前記第１の回転可能部材５が左方向に押圧されることによって、前記係止孔部１９に嵌め入れられている前記係合子１７が前記左側の内支持リング２９ａを左方向に押圧することによって生ずる。又、前記第５の外力Ｆ５は、固定状態に拘束されている前記第３の回転可能部材７と結果的に一体である前記左の受部３２ａが前記圧縮の軸力を支持する結果生ずる。

図２５（Ａ）は、前記第１の回転可能部材５が無負荷状態（該第１の回転可能部材の軸力がゼロの状態）を示すものであり、前記係合子１７が受ける外力は、左右等しい第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１から受ける第３の外力Ｆ３のみであり、この時における限界伝達トルク（伝達可能な最大トルク）は最大である。

図２５（Ｂ）は、前記第１の回転可能部材５に、その軸線方向Ｌ１で圧縮される軸力が作用されている状態（前記係合子１７が前記左の内支持リング２９ａによって左から押されている状態）を示すものであり、前記係合子１７が受ける外力は、前記左右の外支持リング２５ａ，２５ｂから受ける第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記外周係合部２１から受ける第３の外力Ｆ３と、前記左の内支持リング２９ａの前記支持部３１から受ける第４の外力Ｆ４と、前記係合内周面部２０９の右端２１１から受ける第５の外力Ｆ５である。

かかる軸力の作用によって前記左の内支持リング２９ａが前記係合子１７を押圧状態にあることから、前記第３の外力Ｆ３（前記係合子１７が前記外周係合部２１に及ぼす外力に等しい）が前記無負荷状態に比して減少した状態にある。この状態で、前記第１の回転可能部材５に所要の軸力を発生させるに必要なトルクよりも限界伝達トルクが大きい状態であり、前記係合子１７と前記外周係合部２１との間でトルクが伝達されている。そして、この状態にあっては、前記係合子１７の夫々が自転し且つ公転するに伴い、前記左の内支持リング２９ａは前記軸線Ｌ回りに回転する。

そして図２２〜２３に示すように、前記左の受部３２ａと前記左の内支持リング２９ａの、前記対向する側面３３，３３間に、前記のようにスラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されているため、該左の内支持リング２９ａは、該スラスト軸受３５を介し、前記軸線Ｌ回りに相対回転できることとなる。又、前記右の挿入軸部１６ｂの先端に一体に設けられた前記右の受部３２ｂと前記右の内支持リング２９ｂの、前記対向する側面３３，３３間にスラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されているため、該右の受部３２ｂは、該スラスト軸受３５を介し、前記右の内支持リング２９ｂの回転の有無に関係なく、前記軸線Ｌ回りに相対回転できることとなる。

これによって、前記第２の回転可能部材６が前記左右の内支持リング２９ａ，２９ｂが回転しても回転しなくても、これに何ら影響されることなく前記軸線Ｌ回りに回転できるのである。この場合は、前記第２の回転可能部材６が強制回転されるに伴い、該第１の回転可能部材５が、トルクを伝達しながら回転できる。かかることから該第１の回転可能部材５は、回転しながら所要軸力を与え続けることができる。そしてこの場合は、前記係合子１７が軸線方向Ｌ１の第５の外力Ｆ５を受けるため、前記第１の回転可能部材５（出力軸３）の前記軸線方向Ｌ１での動きが阻止される。かかることから、例えばボ−ルネジ装置１２２ａ（図５）を用いてなる直線運動装置１２２を利用して負荷の位置決めを行う場合、その位置決め精度を向上させることができる。

図２５（Ｃ）は、前記第１の回転可能部材５の軸力の増大に伴い、前記係合子１７が前記伝達軸部１５の外周係合部２１から受ける外力が減少して（換言すれば該係合子１７が該外周係合部２１に及ぼす外力が減少して）、該第１の回転可能部材５が必要とするトルクと限界伝達トルクが等しくなった状態であり、前記係合子１７と前記外周係合部２１との間でスリップが生じている。このスリップが生じている状態においては、前記第２の回転可能部材６が回転しているが、夫々の係合子１７と前記第１の回転可能部材５はその回転が抑制され、且つ、該第１の回転可能部材５が所望軸力を発生させている状態である。

より詳しくは、前記第１の回転可能部材５の回転が抑制されているが、該第１の回転可能部材５の軸力に応じた必要トルクは発生しているので、該第１の回転可能部材５は、かかる所要軸力を与え続けることができる。

本実施例においては、前記付勢力調整手段２４によって、前記係合子１７を前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１に弾性的に押圧させるための付勢力を調整できることから、前記第２の回転可能部材６に発生させるべき軸力に応じた必要トルクを該付勢力調整手段２４によって容易に調整できる。このことは、次の第２のケースにおいても同様である。

［第２のケース］
第２のケ−スは、図２２〜２３において、前記第１の回転可能部材５（出力軸３）にその軸線方向Ｌ１で引張の軸力が作用する場合である。図２６（Ａ）は、前記第１の回転可能部材５が無負荷状態（該第１の回転可能部材５の軸力がゼロの状態）を示すものであり、前記係合子１７が受ける外力は、左右等しい第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１から受ける第３の外力Ｆ３のみであり、この時における限界伝達トルク（伝達可能な最大トルク）は最大である。

図２６（Ａ）は、前記第１の回転可能部材５が無負荷状態（該第１の回転可能部材の軸力がゼロの状態）を示すものであり、前記係合子１７が受ける外力は、左右等しい第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記伝達軸部１５の前記外周係合部２１から受ける第３の外力Ｆ３のみであり、この時における限界伝達トルク（伝達可能な最大トルク）は最大である。

図２６（Ｂ）は、前記第１の回転可能部材５に、その軸線方向Ｌ１で引張の軸力が作用している状態（前記係合子１７が前記右の内支持リング２９ｂによって右から押されている状態）を示すものであり、前記係合子１７が受ける外力は、前記左右の外支持リング２５ａ，２５ｂから受ける第１、第２の外力Ｆ１，Ｆ２と、前記外周係合部２１から受ける外力Ｆ３と、前記右の内支持リング２９ｂの前記支持部２１から受ける第４の外力Ｆ４と、前記係合内周面部２０９の左端２１０から受ける第５の外力Ｆ５である。この外力Ｆ５は、アンギュラ玉軸受１６５（図２２）が前記引張の軸力を支持する結果生ずる。かかる引張の軸力の作用によって前記右の内支持リング２９ｂが前記係合子１７を押圧状態にあることから、前記第３の外力Ｆ３が前記無負荷状態に比して減少した状態にある。この状態は、前記第１の回転可能部材５に所要の軸力を発生させるに必要なトルクよりも限界伝達トルクが大きい状態であり、前記係合子１７と前記外周係合部２１との間でトルクが伝達されている。そして、この状態にあっては、前記係合子１７の夫々が自転し且つ公転するに伴い、前記右の内支持リング２９ｂは前記軸線Ｌ回りに回転する。

そして図２２〜２３に示すように、前記右の受部３２ｂと前記右の内支持リング２９ｂの、前記対向する側面３３，３３間に、前記のようにスラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されているため、該右の受部３２ｂは、該スラスト軸受３５を介し、前記右の内支持リング２９ｂに対して前記軸線Ｌ回りに相対回転できることとなる。又、前記左の挿入軸部１６ａの先端に一体に設けられた前記左の受部３２ａと前記左の内支持リング２９ａの、前記対向する側面３３，３３間にスラスト軸受３５（本実施例においてはスラスト玉軸受３５ａ）が介在されているため、該左の受部３２ａは、該スラスト軸受３５を介し、前記左の内支持リング２９ａの回転の有無に関係なく、前記軸線Ｌ回りに相対回転できることとなる。

これによって、前記第１の回転可能部材５が前記左右の内支持リング２９ａ，２９ｂが回転しても回転しなくても、これに何ら影響されることなく前記軸線Ｌ回りに回転できるのである。この場合は、前記第２の回転可能部材６が強制回転されるに伴い該第１の回転可能部材５が、トルクが伝達されながら回転できる。かかることから該第１の回転可能部材５は、回転しながら所要軸力を与え続けることができる。そしてこの場合は、前記係合子１７が軸線方向Ｌ１の第５の外力Ｆ５を受けるため、前記第１の回転可能部材５（出力軸３）の前記軸線方向Ｌ１での動きが阻止される。かかることから、例えばボ−ルネジ装置１２２ａ（図５）を用いてなる直線運動装置を利用して負荷の位置決めを行う場合、その位置決め精度を向上させることができる。

図２６（Ｃ）は、前記第１の回転可能部材５の軸力の増大に伴い、前記係合子１７が前記伝達軸部１５の外周係合部２１から受ける外力が減少して、該第１の回転可能部材５が必要とするトルクと限界伝達トルクが等しくなった状態であり、前記係合子１７と前記外周係合部２１との間でスリップが生じている。このスリップが生じている状態においては、前記第２の回転可能部材６は回転しているが、夫々の係合子１７と前記第１の回転可能部材５はその回転が抑制された状態にあり且つ、該第２の回転可能部材６が所望軸力を発生させている状態である。

より詳しくは、前記第１の回転可能部材５の回転が抑制されているが、該第１の回転可能部材５の軸力に応じた必要トルクは発生している。これによって、該第１の回転可能部材５に、かかる所要軸力を与え続けることができる。

前記第１〜第５の各実施例においては、前記第３の回転可能部材７を、軸線Ｌ回りの回転も軸線方向Ｌ１での移動もできない固定状態に拘束されているが、該第３の回転可能部材７は、必要があれば、前記軸線Ｌ回りの回転が可能に構成してもよい。このように構成する場合は、実施例１、実施例３にあっては、入力軸２（前記第１の回転可能部材５）を電動機で回転させることにより出力軸３（第２の回転可能部材５）の増速比を変えることができる。一方実施例２、実施例４、実施例５にあっては、入力軸２（前記第２の回転可能部材６）を電動機で回転させることにより出力軸３（第１の回転可能部材５）の減速比を変えることができる。

実施例１〜５にあっては前記第３の回転可能部材７を拘束状態としているが、前記第１の回転可能部材５を拘束状態とし、第２、第３の回転可能部材６，７の何れか一方を入力軸２とし、その他方を出力軸３とすることもできる。或いは、第２の回転可能部材６を拘束状態とし、第１、第３の回転可能部材５，７の何れか一方を入力軸２とし、その他方を出力軸３とすることもできる。かかる構成を採用するトルク伝達装置１によるときも、各実施例において第１のケース、第２のケースで説明したところと同様に、出力軸３に所望軸力を発生させるに必要なトルクを伝達させることができる。

本発明は、前記実施例で示したものに限定されるものでは決してなく、「特許請求の範囲」の記載内で種々の設計変更が可能であることはいうまでもない。その一例を挙げれば次のようである。

(1) 前記収容軸部１１は、前記伝達軸部１５の、軸線方向Ｌ１で見た片端にのみ挿入軸部１６を同心に突設することによって構成することもできる。例えば図１〜２において左側の挿入軸部１６ａが省略されて右側の挿入軸部１６ｂのみが設けられるときは、本発明に係るトルク伝達装置１は、前記出力軸３にその軸線方向Ｌ１で圧縮の軸力が作用する場合にのみ機能する。又、例えば図１〜２において、右側の挿入軸部１６ｂが省略されて左側の挿入軸部１６ａのみが設けられるときは、本発明に係るトルク伝達装置１は、前記出力軸３にその軸線方向Ｌ１で引張の軸力が作用する場合にのみ機能する。これらのことは、前記の実施例２〜６においても同様である。

(2) 前記左右の外支持リング２５，２５の内周部に設けられる前記点状圧接部２７は、前記の他、直線状傾斜面の一部として構成されることもある。又、前記左右の内支持リング２９，２９の外周部に設けられる前記支持部３１は、前記係合子１７の球面と点状接触し得るものであれば、前記したものの他、湾曲面の一部として構成されることもある。又前記伝達軸部１５の外周係合部２１は、前記したものの他、平坦面の一部として構成されることもある。又該外周係合部２１は、Ｖ字状面の左右の傾斜面の夫々の一部として構成されることもある。又、前記受部３２，３２の対向する側面３３，３３は、前記したものの他、平坦面として構成されることもある。

(3) 前記左右の外支持リング２５，２５の内の何れか一方は前記リング状部１３と一体に構成されてもよい。この場合は、他方の外支持リングを前記軸線方向Ｌ１で移動可能に構成するのがよい。

(4) 前記左右の外支持リング２５，２５間に形成されている前記調整間隙７９は、一旦設定した後における前記付勢力の調整を行う予定が無い場合は設ける必要がない。

(5) 前記外支持リング２５，２５は、前記係合子を前記外周係合部２１に向けて弾性的に押圧し得る、一体の弾性体を以て構成することもできる。この場合、該一体の弾性体を、前記第１の回転可能部材５に固定状態とすることがある。或いは、前記係合子１７を自転しないように保持することもある。

(6) 前記左右の外支持リング２５，２５の有する前記接触角θの大きさを異ならせることにより、前記出力軸の軸線方向Ｌ１で作用する圧縮の軸力の大きさと引張の軸力の大きさを異ならせることができる。
或いは、該左右の外支持リング２５，２５の有する接触角θが同一の場合は、前記出力軸に、予め圧縮方向の軸力や引張方向の軸力を軸力調整手段によって付与しておくことにより、圧縮の軸力と引張の軸力を異ならせることができる。

(7) 前記付勢手段２０は、前記係合子１７の前記外側突出部分２３を左右側から弾性的に挾持して該係合子１７を前記外周係合部２１に向けて弾性的に押圧させ得る左右の外支持リング２５，２５を具えるものであるが、この付勢手段は、何らかの手段で該左右の外支持リング２５，２５を該外周係合部２１に対して弾性的に押圧させ得るものであればよい。

例えば、該外支持リング２５，２５に対して、周方向に所要間隔で配設された複数個（例えば１０個）のコイルバネやゴム等の弾性素材からなる圧縮バネを所要に圧縮させることによって構成することもできる。この場合、該圧縮バネの圧縮量を複数本の（例えば３本）のネジ軸によって所要に調整する手段の他、調整ネジのねじ込み量の調整によって全ての圧縮バネの圧縮量を同時に所要に調整可能に構成することもできる。

(8) 前記付勢手段２０は、前記皿バネ８１に代えて円環状バネ板を用いて構成することもできる。

(9) 前記第１の回転可能部材５を構成する前記筒状保持器１０は、必ずしも円筒状を呈するものには特定されず、又その収容孔９も、円形孔には特定されない。

(10)前記筒状保持器１０に設けられる係合子１７の個数は複数個であり、前記外周壁部１２の同一円周上での配置状態は、該係合子に作用する外力が釣り合う配置状態であれば必ずしも等間隔には特定されない。又係合子の径は、トルク伝達装置１の大きさに合わせて所要に設定されるものである。

(11)前記第３実施例、第４実施例、第５実施例における前記スラスト軸受３５は、スラスト玉軸受３５ａの他、ニードルベアリングやアンギュラ玉軸受、円錐コロ軸受等のスラスト荷重を支持する軸受を以て構成できる。

(12)前記収容孔９内に充填される潤滑材としては、前記トラクションオイルの他、グリースや一般の潤滑油を用いることができ、又、オイル以外の液状潤滑材、テフロン（登録商標）の粉末等の固体潤滑材を用いることもできる。

(13)前記左右の受部３２，３２は、前記した入力軸２でも出力軸３でもない部材に所要に設けられることがある。例えば実施例５に係るトルク伝達装置１にあっては、拘束状態にある第３の回転可能部材７に設けられている。

(14)前記入力軸２と前記出力軸３は前記の各実施例で示したように左右側に逆向きに突出する如く設けることの他、該入力軸２と該出力軸３を、左側又は右側の何れか一方側に集約して設けることもできる。

１ トルク伝達装置
２ 入力軸
３ 出力軸
５ 第１の回転可能部材
６ 第２の回転可能部材
７ 第３の回転可能部材
９ 収容孔
１０ 筒状保持器
１１ 収容軸部
１２ 外周壁部
１３ リング状部
１５ 伝達軸部
１６ 挿入軸部
１７ 係合子
１９ 係止孔部
２０ 付勢手段
２１ 外周係合部
２２ 外周面
２３ 外側突出部分
２５ 外支持リング
２６ 内周部
２７ 点状圧接部
２９ 内支持リング
３０ 挿通孔
３１ 支持部
３２ 受部
３３ 側面
３５ スラスト軸受
６５ 皿バネ受部
７５ 逃がし間隙
７９ 調整間隙
８１ 皿バネ
８２ バネ押圧部材
８３ 押圧面部
Ｌ 軸線
Ｌ１ 軸線方向

Claims (2)

1. 同一の軸線回りに回転可能の第１の回転可能部材と第２の回転可能部材と第３の回転可能部材を具え、該第１の回転可能部材は、収容孔が設けられてなる筒状保持器を有し、前記第２の回転可能部材は、該収容孔に収容され且つ前記軸線と同心の収容軸部を有し、前記第３の回転可能部材は、前記筒状保持器の外周壁部を取り囲むリング状部を具えており、
   該第１、第２、第３の回転可能部材から選択された一つが入力軸とされる一方、残余の一つが出力軸とされ、且つ残りの一つは、必要であれば前記軸線回りの回転のみが可能である拘束状態に置かれるものであり、
   前記収容軸部は、断面円形の伝達軸部の、軸線方向で見た両端又は片端に挿入軸部が同心に突設され、該伝達軸部とは別体の球形状の係合子が、前記筒状保持器の前記外周壁部にその周方向で複数個設けられた係止孔部の夫々に嵌め入れられ、該係合子が、付勢手段を介して該伝達軸部の外周係合部に弾性的に押圧される如くなされており、
   前記付勢手段は、前記係合子の、前記筒状保持器の外周面で突出した外側突出部分を、前記軸線方向で見た左右側から弾性的に挟持して前記係合子を前記外周係合部に向けて弾性的に押圧させる左右の外支持リングを具え、該左右の外支持リングが前記リング状部と、少なくとも該リング状部の周方向で見て一体化されており、該左右の外支持リングの向き合う内周部には、前記外側突出部分に点状に圧接される点状圧接部が、周方向に連続して設けられており、
   又前記係合子は、前記入力軸が回転したときに、前記左右の外支持リングの前記内周部に対して公転でき、且つ自転できるようになされており、
   又、前記挿入軸部が、別体の円形リング状を呈する内支持リングの中心部に設けられた挿通孔に遊挿されており、該内支持リングの外周部には、前記係合子の球面と点状接触し得る支持部が周方向に連続して設けられてなり、
   又、前記内支持リングと対向して受部が設けられており、該内支持リングと該受部との間の距離は不変とされ、該内支持リングと該受部の、前記軸線と直交し且つ該軸線の周方向に連続する対向した側面間にスラスト軸受が介在されており、
   前記出力軸がその軸線方向で圧縮され或いはその軸線方向で引張されて該出力軸の軸力が増大することにより、前記係合子が前記内支持リングで支持されるようになされており、
   該軸力が増大するに伴い、前記係合子が前記内支持リングから受ける外力が増大していき、該係合子が前記伝達軸部の外周係合部から受ける外力が減少するようになされており、
   該係合子が前記外周係合部から受ける外力が所望外力値にまで減少して前記軸力が所望軸力値に達した状態で、前記係合子と前記外周係合部との間でスリップが生じ得ることを特徴とする軸力起因型トルク伝達装置。
2. 前記係合子を前記外周係合部に向けて弾性的に押圧させる前記付勢手段の付勢力は、付勢力調整手段によって調整可能となされており、該付勢力調整手段は、前記左右の外支持リングをその向き合う方向に弾性的に押圧するように構成されることを特徴とする請求項１記載の軸力起因型トルク伝達装置。

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