JP2020172986A - Coupling joint - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、駆動軸と従動軸をつなぐカップリング継手に関する。 The present invention relates to a coupling joint that connects a drive shaft and a driven shaft.
一般に、電動モータなどの駆動軸と、その駆動軸で駆動する従動軸とをつなぐ機械要素として、カップリング継手が用いられる。カップリング継手は、駆動軸の軸端部が挿入される第1軸孔をもつ第1ハブと、従動軸の軸端部が挿入される第2軸孔をもつ第2ハブと、第1ハブと第2ハブを連結する連結部とを有する。連結部には、駆動軸と従動軸の芯ずれ(ミスアライメント)を許容しながらトルク伝達を行なう構造が採用されることが多く、これによりミスアライメントに起因する軸受の偏摩耗や装置の振動を低減することが可能となる。 Generally, a coupling joint is used as a mechanical element that connects a drive shaft of an electric motor or the like and a driven shaft driven by the drive shaft. The coupling joint includes a first hub having a first shaft hole into which the shaft end of the drive shaft is inserted, a second hub having a second shaft hole into which the shaft end of the driven shaft is inserted, and a first hub. And a connecting portion for connecting the second hub. The connecting part often adopts a structure that transmits torque while allowing misalignment between the drive shaft and the driven shaft, which prevents uneven wear of the bearing and vibration of the device due to misalignment. It is possible to reduce it.
そのようなカップリング継手として、例えば、たわみ軸継手(日本工業規格JIS B1452)、ギヤカップリング(同規格JIS B1453)、ユニバーサルボールジョイント(同規格JIS B1454)、ゴム軸継手(同規格JIS B1455、特許文献1の図5(b)のもの)、チェーンカップリング(同規格JIS B1456)などが知られている。 Examples of such coupling joints include flexible shaft joints (Japanese Industrial Standard JIS B1452), gear couplings (JIS B1453), universal ball joints (JIS B1454), and rubber shaft joints (JIS B1455). Patent Document 1 (FIG. 5 (b)), chain coupling (JIS B1456 of the same standard), and the like are known.
ところで、たわみ軸継手、ギヤカップリング、ゴム軸継手、チェーンカップリングは、駆動軸と従動軸の間で許容可能なミスアライメントが、きわめて小さい(例えば、駆動軸と従動軸の間の許容角度誤差(許容偏角)は1°未満程度)。一方、ユニバーサルボールジョイントは、駆動軸と従動軸の間で許容可能なミスアライメントが大きい(許容偏角は通常10°以上)という利点がある。 By the way, in the flexible shaft joint, the gear coupling, the rubber shaft joint, and the chain coupling, the allowable misalignment between the drive shaft and the driven shaft is extremely small (for example, the allowable angle error between the drive shaft and the driven shaft). (Allowable deviation angle) is less than 1 °). On the other hand, the universal ball joint has an advantage that the allowable misalignment between the drive shaft and the driven shaft is large (allowable declination is usually 10 ° or more).
しかしながら、たわみ軸継手、ギヤカップリング、ゴム軸継手、チェーンカップリング等は、軸端間距離が短い状態で駆動軸と従動軸をつなぐものであるのに対し、ユニバーサルボールジョイントは、軸端間距離が長い状態で駆動軸と従動軸をつなぐものであるため、前者のカップリング継手(たわみ軸継手、ギヤカップリング、ゴム軸継手、チェーンカップリング等)を使用したレイアウトを採用している場合に、そのカップリング継手を、ユニバーサルボールジョイントに置き換えようとすると、駆動軸と従動軸の軸端間距離を広げる必要があり、置き換えが難しかった。 However, the flexible shaft joint, gear coupling, rubber shaft joint, chain coupling, etc. connect the drive shaft and the driven shaft in a state where the distance between the shaft ends is short, whereas the universal ball joint connects the shaft ends. When the layout using the former coupling joint (deflection shaft joint, gear coupling, rubber shaft joint, chain coupling, etc.) is adopted because the drive shaft and the driven shaft are connected in a long distance. In addition, when trying to replace the coupling joint with a universal ball joint, it was necessary to increase the distance between the shaft ends of the drive shaft and the driven shaft, which was difficult to replace.
この発明が解決しようとする課題は、駆動軸と従動軸の間で許容可能なミスアライメントが大きく、しかも駆動軸と従動軸を短い軸端間距離でつなぐことが可能なカップリング継手を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a coupling joint having a large allowable misalignment between the drive shaft and the driven shaft, and capable of connecting the drive shaft and the driven shaft with a short shaft end distance. That is.
上記の課題を解決するため、この発明では、以下の構成のカップリング継手を提供する。
駆動軸の軸端部を挿入する第1軸孔を中心にもつ中空の第1内筒部と、前記第1内筒部の径方向外側に間隔をあけて前記第1内筒部と同軸に設けられた第1外筒部と、前記第1内筒部と前記第1外筒部の軸方向端部同士を連結する第1連結部とを有し、前記第1内筒部の外周には、軸方向に延びる3本の第1内側トラック溝が周方向に等間隔に形成され、前記第1外筒部の内周には、前記第1内側トラック溝の径方向外側に対向する位置を軸方向に延びる3本の第1外側トラック溝が形成され、前記第1内側トラック溝および前記第1外側トラック溝が、前記第1軸孔と径方向に重なる位置に配置された第1ハブと、
前記第1内側トラック溝と前記第1外側トラック溝の間にそれぞれ組み込まれた3個の第1ボールと、
従動軸の軸端部を挿入する第2軸孔を中心にもつ中空の第2内筒部と、前記第2内筒部の径方向外側に間隔をあけて前記第2内筒部と同軸に設けられた第2外筒部と、前記第2内筒部と前記第2外筒部の軸方向端部同士を連結する第2連結部とを有し、前記第2内筒部の外周には、軸方向に延びる3本の第2内側トラック溝が周方向に等間隔に形成され、前記第2外筒部の内周には、前記第2内側トラック溝の径方向外側に対向する位置を軸方向に延びる3本の第2外側トラック溝が形成され、前記第2内側トラック溝および前記第2外側トラック溝が、前記第2軸孔と径方向に重なる位置に配置された第2ハブと、
前記第2内側トラック溝と前記第2外側トラック溝の間にそれぞれ組み込まれた3個の第2ボールと、
前記3個の第1ボールをそれぞれ保持する3個の第1ポケットと、前記3個の第2ボールをそれぞれ保持する3個の第2ポケットとを有し、前記3個の第1ボールから前記3個の第2ボールに回転を伝達する筒状のトルクチューブと、
を有するカップリング継手。
In order to solve the above problems, the present invention provides a coupling joint having the following configuration.
The hollow first inner cylinder portion centered on the first shaft hole into which the shaft end portion of the drive shaft is inserted is coaxial with the first inner cylinder portion at intervals outward in the radial direction of the first inner cylinder portion. It has a first outer cylinder portion provided, and a first connecting portion that connects the first inner cylinder portion and the axial end portions of the first outer cylinder portion to each other, and is provided on the outer periphery of the first inner cylinder portion. Is a position in which three first inner track grooves extending in the axial direction are formed at equal intervals in the circumferential direction, and the inner circumference of the first outer cylinder portion faces the outer side in the radial direction of the first inner track groove. A first hub in which three first outer track grooves extending in the axial direction are formed, and the first inner track groove and the first outer track groove are arranged at positions where they overlap with the first shaft hole in the radial direction. When,
Three first balls incorporated between the first inner track groove and the first outer track groove, and
The hollow second inner cylinder portion centered on the second shaft hole into which the shaft end portion of the driven shaft is inserted is coaxial with the second inner cylinder portion at intervals outward in the radial direction of the second inner cylinder portion. It has a second outer cylinder portion provided, and a second connecting portion that connects the second inner cylinder portion and the axial end portions of the second outer cylinder portion to each other, and is provided on the outer periphery of the second inner cylinder portion. Is a position in which three second inner track grooves extending in the axial direction are formed at equal intervals in the circumferential direction, and the inner circumference of the second outer cylinder portion faces the outer side in the radial direction of the second inner track groove. A second hub in which three second outer track grooves extending in the axial direction are formed, and the second inner track groove and the second outer track groove are arranged at positions where they radially overlap the second shaft hole. When,
Three second balls incorporated between the second inner track groove and the second outer track groove, respectively.
It has three first pockets for holding each of the three first balls and three second pockets for holding each of the three second balls, and the three first balls are described as described above. A tubular torque tube that transmits rotation to the three second balls,
Coupling fittings with.
このようにすると、第1ハブとトルクチューブとが3個の第1ボールを介して角度変位可能に連結され、かつ、第2ハブとトルクチューブとが3個の第2ボールを介して角度変位可能に連結されているので、第1ハブの第1軸孔に軸端部が挿入された駆動軸と、第2ハブの第2軸孔に軸端部が挿入された従動軸との間に大きなミスアラインメント(駆動軸と従動軸の間の角度誤差や駆動軸と従動軸の平行誤差など)がある場合でも、カップリング継手で、その駆動軸と従動軸をつなぐことが可能である。また、第1内側トラック溝および第1外側トラック溝と径方向に重なるように配置された第1軸孔に駆動軸の軸端部が挿入され、第2内側トラック溝および第2外側トラック溝と径方向に重なるように配置された第2軸孔に従動軸の軸端部が挿入されるので、駆動軸と従動軸を短い軸端間距離でつなぐことが可能である。 In this way, the first hub and the torque tube are connected so as to be angularly displaceable via the three first balls, and the second hub and the torque tube are angularly displaced via the three second balls. Because it is connectable, it is between the drive shaft with the shaft end inserted in the first shaft hole of the first hub and the driven shaft with the shaft end inserted in the second shaft hole of the second hub. Even if there is a large misalignment (angle error between the drive shaft and the driven shaft, parallel error between the drive shaft and the driven shaft, etc.), it is possible to connect the drive shaft and the driven shaft with a coupling joint. Further, the shaft end portion of the drive shaft is inserted into the first shaft hole arranged so as to overlap the first inner track groove and the first outer track groove in the radial direction, and the second inner track groove and the second outer track groove are formed. Since the shaft end portion of the driven shaft is inserted so as to overlap in the radial direction, it is possible to connect the drive shaft and the driven shaft with a short shaft end distance.
前記トルクチューブは、
前記3個の第1ポケットを有する第1トルクチューブ分割体と、
前記第1トルクチューブ分割体に分離可能に連結され、前記3個の第2ポケットを有する第2トルクチューブ分割体と、からなるものを採用すると好ましい。
The torque tube is
The first torque tube split body having the three first pockets and
It is preferable to adopt a second torque tube split body that is separably connected to the first torque tube split body and has the three second pockets.
このようにすると、第1ハブを駆動軸の軸端部に装着する作業と、第2ハブを従動軸の軸端部に装着する作業とを別々に行ない、その後、第1トルクチューブ分割体と第2トルクチューブ分割体を連結することで、駆動軸の軸端部と従動軸の軸端部とをつなぐことが可能となるので、カップリング継手の装着作業が容易である。 In this way, the work of mounting the first hub on the shaft end of the drive shaft and the work of mounting the second hub on the shaft end of the driven shaft are performed separately, and then the first torque tube split body is used. By connecting the second torque tube split body, it is possible to connect the shaft end portion of the drive shaft and the shaft end portion of the driven shaft, so that the coupling joint mounting work is easy.
前記第1トルクチューブ分割体は、前記第1外筒部の軸方向端面と軸方向に対向して前記第1外筒部の外周よりも径方向外側まで延びる第1フランジ部と、前記第1フランジ部と一体に接続して設けられ、前記3個の第1ポケットが形成された第1筒部とを有し、
前記第2トルクチューブ分割体は、前記第2外筒部の軸方向端面と軸方向に対向して前記第2外筒部の外周よりも径方向外側まで延びる第2フランジ部と、前記第2フランジ部と一体に接続して設けられ、前記3個の第2ポケットが形成された第2筒部とを有し、
前記第1フランジ部と前記第2フランジ部とが分離可能に連結されている、構成を採用すると好ましい。
The first torque tube split body includes a first flange portion that faces the axial end surface of the first outer cylinder portion in the axial direction and extends radially outward from the outer circumference of the first outer cylinder portion, and the first flange portion. It has a first tubular portion that is integrally connected to the flange portion and has the three first pockets formed therein.
The second torque tube split body includes a second flange portion that faces the axial end surface of the second outer cylinder portion in the axial direction and extends radially outward from the outer circumference of the second outer cylinder portion, and the second flange portion. It has a second tubular portion that is integrally connected to the flange portion and has the three second pockets formed therein.
It is preferable to adopt a configuration in which the first flange portion and the second flange portion are separably connected.
このようにすると、第1外筒部の外周よりも径方向外側まで延びた第1フランジ部と、第2外筒部の外周よりも径方向外側まで延びた第2フランジ部とを連結することで、第1トルクチューブ分割体と第2トルクチューブ分割体の連結を行なうので、第1トルクチューブ分割体と第2トルクチューブ分割体の連結作業が容易となる。 In this way, the first flange portion extending radially outward from the outer circumference of the first outer cylinder portion and the second flange portion extending radially outward from the outer circumference of the second outer cylinder portion are connected. Since the first torque tube split body and the second torque tube split body are connected, the work of connecting the first torque tube split body and the second torque tube split body becomes easy.
前記第1トルクチューブ分割体は、前記第1フランジ部と前記第1外筒部の間の環状開口を塞ぐ第1ブーツを更に有し、
前記第2トルクチューブ分割体は、前記第2フランジ部と前記第2外筒部の間の環状開口を塞ぐ第2ブーツを更に有する、構成を採用すると好ましい。
The first torque tube split body further includes a first boot that closes an annular opening between the first flange portion and the first outer cylinder portion.
It is preferable that the second torque tube split body further has a second boot that closes the annular opening between the second flange portion and the second outer cylinder portion.
このようにすると、第1ハブを駆動軸の軸端部に装着する作業と、第2ハブを従動軸の軸端部に装着する作業とを別々に行なうことを可能としながら、第1ハブの内部と第2ハブの内部とを第1ブーツと第2ブーツとで密封することが可能となる。 In this way, the work of mounting the first hub on the shaft end of the drive shaft and the work of mounting the second hub on the shaft end of the driven shaft can be performed separately, and the work of mounting the first hub on the shaft end can be performed separately. It is possible to seal the inside and the inside of the second hub with the first boot and the second boot.
前記第1ブーツは、前記第1フランジ部に固定される環状の第1座金部と、その第1座金部に一端が接続され、他端が前記第1外筒部の外周に固定されるゴム製またはエラストマー製の第1可撓性筒部とを有し、
前記第2ブーツは、前記第2フランジ部に固定される環状の第2座金部と、その第2座金部に一端が接続され、他端が前記第2外筒部の外周に固定されるゴム製またはエラストマー製の第2可撓性筒部とを有する、構成を採用することができる。
The first boot is made of a rubber having an annular first washer portion fixed to the first flange portion, one end being connected to the first washer portion, and the other end being fixed to the outer periphery of the first outer cylinder portion. With a first flexible tube made of or elastomer
The second boot is made of a rubber having an annular second washer portion fixed to the second flange portion, one end connected to the second washer portion, and the other end fixed to the outer circumference of the second outer cylinder portion. It is possible to adopt a configuration having a second flexible tubular portion made of a product or an elastomer.
このようにすると、第1ブーツおよび第2ブーツの可撓性を確保しつつ、それら第1ブーツおよび第2ブーツを、確実に第1フランジ部および第2フランジ部に固定することが可能となる。 In this way, it is possible to securely fix the first boot and the second boot to the first flange portion and the second flange portion while ensuring the flexibility of the first boot and the second boot. ..
前記第1可撓性筒部は、前記第1外筒部の外周に対する固定位置よりも前記第1フランジ部の側の部分の外周を周方向に延びるR溝を形成し、
前記第2可撓性筒部は、前記第2外筒部の外周に対する固定位置よりも前記第2フランジ部の側の部分の外周を周方向に延びるR溝を形成すると好ましい。
The first flexible cylinder portion forms an R groove extending in the circumferential direction on the outer circumference of the portion on the side of the first flange portion from the fixed position with respect to the outer circumference of the first outer cylinder portion.
It is preferable that the second flexible cylinder portion forms an R groove extending in the circumferential direction on the outer circumference of the portion on the side of the second flange portion from the fixed position with respect to the outer circumference of the second outer cylinder portion.
このようにすると、第1可撓性筒部および第2可撓性筒部がR溝の位置で大きく変形するので、第1可撓性筒部および第2可撓性筒部の可撓性を確保することができる。 In this way, the first flexible cylinder and the second flexible cylinder are greatly deformed at the position of the R groove, so that the flexibility of the first flexible cylinder and the second flexible cylinder is large. Can be secured.
また、前記第1外筒部と前記第2外筒部の間の環状隙間を塞ぐように、一端が前記第1外筒部の外周に嵌合し、他端が前記第2外筒部の外周に嵌合して設けられた筒状のブーツを更に有する構成を採用することができる。 Further, one end of the first outer cylinder portion is fitted to the outer circumference of the first outer cylinder portion, and the other end of the second outer cylinder portion is fitted so as to close the annular gap between the first outer cylinder portion and the second outer cylinder portion. A configuration having a tubular boot provided fitted on the outer circumference can be further adopted.
このようにすると、第1ハブの内部と第2ハブの内部を単一のブーツで密封することが可能となる。 In this way, the inside of the first hub and the inside of the second hub can be sealed with a single boot.
前記3個の第1ボールは、前記第1軸孔と径方向に重なるように配置し、前記3個の第2ボールは、前記第2軸孔と径方向に重なるように配置することができる。 The three first balls may be arranged so as to overlap the first shaft hole in the radial direction, and the three second balls may be arranged so as to overlap the second shaft hole in the radial direction. ..
また、前記第1軸孔は、前記第1内筒部を軸方向に貫通する貫通孔とし、前記第2軸孔は、前記第2内筒部を軸方向に貫通する貫通孔とすることができる。 Further, the first shaft hole may be a through hole that penetrates the first inner cylinder portion in the axial direction, and the second shaft hole may be a through hole that penetrates the second inner cylinder portion in the axial direction. it can.
このようにすると、駆動軸と従動軸を、特に短い軸端間距離でつなぐことが可能となる。 In this way, it is possible to connect the drive shaft and the driven shaft with a particularly short distance between the shaft ends.
この発明のカップリング継手は、第1ハブとトルクチューブとが3個の第1ボールを介して角度変位可能に連結され、かつ、第2ハブとトルクチューブとが3個の第2ボールを介して角度変位可能に連結されているので、第1ハブの第1軸孔に軸端部が挿入された駆動軸と、第2ハブの第2軸孔に軸端部が挿入された従動軸との間に大きなミスアラインメント(駆動軸と従動軸の間の角度誤差や駆動軸と従動軸の平行誤差など)がある場合でも、その駆動軸と従動軸をつなぐことが可能である。また、第1内側トラック溝および第1外側トラック溝と径方向に重なるように配置された第1軸孔に駆動軸の軸端部が挿入され、第2内側トラック溝および第2外側トラック溝と径方向に重なるように配置された第2軸孔に従動軸の軸端部が挿入されるので、駆動軸と従動軸を短い軸端間距離でつなぐことが可能である。 In the coupling joint of the present invention, the first hub and the torque tube are connected to each other via three first balls so as to be angularly displaceable, and the second hub and the torque tube are connected to each other via three second balls. The drive shaft has a shaft end inserted into the first shaft hole of the first hub, and the driven shaft has a shaft end inserted into the second shaft hole of the second hub. Even if there is a large misalignment between the drive shafts (angle error between the drive shaft and the driven shaft, parallel error between the drive shaft and the driven shaft, etc.), it is possible to connect the drive shaft and the driven shaft. Further, the shaft end portion of the drive shaft is inserted into the first shaft hole arranged so as to overlap the first inner track groove and the first outer track groove in the radial direction, and the second inner track groove and the second outer track groove are formed. Since the shaft end portion of the driven shaft is inserted so as to overlap in the radial direction, it is possible to connect the drive shaft and the driven shaft with a short shaft end distance.
図1に、この発明の第1実施形態のカップリング継手を示す。このカップリング継手は、駆動軸1と従動軸2のミスアライメント(角度誤差、平行誤差)を許容しながら駆動軸1と従動軸2とをつなぎ、駆動軸1と従動軸2の間でのトルク伝達を行なう機械要素である。駆動軸1は、例えば、電動モータ(図示せず)の回転軸が挙げられる。
FIG. 1 shows a coupling joint according to a first embodiment of the present invention. This coupling joint connects the
カップリング継手は、駆動軸1の軸端部を挿入する第1軸孔3aをもつ第1ハブ4aと、第1ハブ4aに組み込まれた第1ボール5aと、従動軸2の軸端部を挿入する第2軸孔3bをもつ第2ハブ4bと、第2ハブ4bに組み込まれた第2ボール5bと、第1ボール5aと第2ボール5bの間で回転を伝達するトルクチューブ6とを有する。第1ハブ4aと第2ハブ4bは、同一構成である。すなわち、第2ハブ4bは、第1ハブ4aを、その上下左右を逆にして取り付けたものに相当する。そのため、第1ハブ4aの側の構成を以下に説明し、第2ハブ4bの側の構成については、部材名称の接頭語の第1を第2に置き換えるとともに、同一の符号または末尾のアルファベットaをbに置き換えた符号を付して説明を省略する。
The coupling joint includes a
第1ハブ4aは、第1軸孔3aを中心にもつ中空の第1内筒部7aと、第1内筒部7aの径方向外側に間隔をあけて第1内筒部7aと同軸に設けられた第1外筒部8aと、第1内筒部7aの軸方向外側の端部と第1外筒部8aの軸方向外側の端部とを連結する第1連結部9aと、第1内筒部7aと第1連結部9aの接続位置から軸方向外側に延びる筒状の第1ボス部10aとを有する。
The
第1軸孔3aは、第1内筒部7aと第1ボス部10aを軸方向に貫通する貫通孔である。第1軸孔3aの内周には、駆動軸1の軸端部を回り止めする回り止め部11が設けられている。回り止め部11は、図では、軸方向に延びる断面方形のキー溝である。キー溝にかえてスプライン孔を採用することも可能である。ボス部には、径方向に貫通するねじ孔12が形成され、そのねじ孔12にセットスクリュが挿入されている。
The
図2に示すように、第1内筒部7aの外周には、軸方向に延びる3本の第1内側トラック溝14aが周方向に等間隔に形成されている。第1外筒部8aの内周には、第1内側トラック溝14aの径方向外側に対向する位置を軸方向に延びる3本の第1外側トラック溝15aが形成されている。そして、この3本の第1内側トラック溝14aと3本の第1外側トラック溝15aの間に3個の第1ボール5aがそれぞれ組み込まれている。3個の第1ボール5aは120°間隔で配置され、3個の第2ボール5b(図1参照)も120°間隔で配置されている。第1ボール5aと第2ボール5bは60°ずれた位置に配置されている。
As shown in FIG. 2, on the outer circumference of the first
第1内側トラック溝14aは、第1軸孔3aの軸線と直角な断面において、第1ボール5aの外周に沿う断面円弧状に形成されている。第1外側トラック溝15aも、第1軸孔3aの軸線と直角な断面において、第1ボール5aの外周に沿う断面円弧状に形成されている。3個の第1ボール5aは、各第1ボール5aの中心同士を共通して通る円の直径が、第1ボール5aの直径の3.0倍以上(好ましくは3.5倍以上)となるように配置されている。
The first
図1に示すように、第1内側トラック溝14aの溝底は、第1軸孔3aの軸線を含む断面において、第1軸孔3aの軸線と平行な方向に延びている。第1外側トラック溝15aの溝底も、第1軸孔3aの軸線を含む断面において第1軸孔3aの軸線と平行な方向に延びている。ここで、第1内側トラック溝14a、第1外側トラック溝15a、3個の第1ボール5aは、いずれも第1軸孔3aと径方向に重なる位置に配置されている。そのため、第1軸孔3aに駆動軸1の軸端を挿入したときに、駆動軸1の軸端が、第1内側トラック溝14aと第1外側トラック溝15aの間に組み込まれた第1ボール5aと径方向に重なるようになっている。
As shown in FIG. 1, the groove bottom of the first
トルクチューブ6は、3個の第1ボール5aから3個の第2ボール5bに回転を伝達する筒状の部材である。トルクチューブ6は、3個の第1ポケット16aを有する第1トルクチューブ分割体6Aと、3個の第2ポケット16bを有する第2トルクチューブ分割体6Bとからなる。第1トルクチューブ分割体6Aと第2トルクチューブ分割体6Bは分離可能に連結されている。
The
3個の第1ポケット16aには、3個の第1ボール5aがそれぞれ保持されている。3個の第2ポケット16bには、3個の第2ボール5bがそれぞれ保持されている。第1ポケット16aは周方向に120°の間隔をおいて3箇所に形成され、第2ポケット16bも周方向に120°の間隔をおいて3箇所に形成されている。第1ポケット16aと第2ポケット16bは、60°ずれて配置されている。
Three
第1トルクチューブ分割体6Aは、第1外筒部8aの軸方向端面と軸方向に対向する第1フランジ部17aと、第1フランジ部17aと一体に接続して設けられた第1筒部18aと、第1フランジ部17aと第1外筒部8aの間の環状開口を塞ぐ第1ブーツ19aとを有する。第1フランジ部17aは、第1外筒部8aの外周よりも径方向外側まで延びるように第1外筒部8aの外径よりも大きい外径を有する。第1筒部18aには、周方向に間隔をおいて3個の第1ポケット16aが形成されている。第1ポケット16aは、第1ボール5aの外周に嵌合する径方向の貫通孔である。第1トルクチューブ分割体6Aは、第1トルクチューブ分割体6Aと第1ボール5aが周方向と軸方向の両方向に一体に移動するように各第1ボール5aを保持している。
The first torque tube split
第2トルクチューブ分割体6Bは、第1トルクチューブ分割体6Aと同一の構成である。第2トルクチューブ分割体6Bの第2フランジ部17bは、第1トルクチューブ分割体6Aの第1フランジ部17aと分離可能に連結されている。具体的には、第1フランジ部17aと第2フランジ部17bとを軸方向に対向して配置し、その対向面同士を密着させ、第1フランジ部17aおよび第2フランジ部17bに形成されたボルト挿通孔20にボルト21を挿入し、そのボルト21にナット22を掛けることで、第1フランジ部17aと第2フランジ部17bが連結されている。
The second torque tube split
第1フランジ部17aと第2フランジ部17bの対向面には、位置決め部材23が嵌め込まれる位置決め嵌合凹部24が形成されている。そして、第1フランジ部17aの位置決め嵌合凹部24と、第2フランジ部17bの位置決め嵌合凹部24とに、共通の位置決め部材23を嵌合させることで、第1トルクチューブ分割体6Aの中心と第2トルクチューブ分割体6Bの中心とが一致するように位置決めされている。
A
図3に示すように、第1ブーツ19aは、第1フランジ部17aに固定される環状の第1座金部25aと、ゴム製またはエラストマー製の第1可撓性筒部26aとを有する。第1可撓性筒部26aの軸方向の一端は第1座金部25aに接続され、第1可撓性筒部26aの軸方向の他端は、第1外筒部8aの外周に締め代をもって嵌合することで固定されている。第1座金部25aは、ボルト21とナット22で、第1フランジ部17aおよび第2フランジ部17bに共締めされている。
As shown in FIG. 3, the
このカップリング継手は、図1、図2に示すように、第1ハブ4aとトルクチューブ6とが3個の第1ボール5aを介して角度変位可能に連結され、かつ、第2ハブ4bとトルクチューブ6とが3個の第2ボール5bを介して角度変位可能に連結されているので、駆動軸1と従動軸2の間に大きなミスアラインメント(具体的には、図3に示すような駆動軸1と従動軸2の間の角度誤差や、図4に示すような駆動軸1と従動軸2の平行誤差など)がある場合でも、カップリング継手で、その駆動軸1と従動軸2をつなぐことが可能である。
In this coupling joint, as shown in FIGS. 1 and 2, the
また、このカップリング継手は、図1に示すように、第1内側トラック溝14aおよび第1外側トラック溝15aと径方向に重なるように配置された第1軸孔3aに駆動軸1の軸端部が挿入され、第2内側トラック溝14bおよび第2外側トラック溝15bと径方向に重なるように配置された第2軸孔3bに従動軸2の軸端部が挿入されるので、駆動軸1と従動軸2を短い軸端間距離でつなぐことが可能である。
Further, as shown in FIG. 1, this coupling joint has a shaft end of the
また、このカップリング継手は、トルクチューブ6が、分離可能に連結された第1トルクチューブ分割体6Aと第2トルクチューブ分割体6Bとからなるので、第1ハブ4aを駆動軸1の軸端部に装着する作業と、第2ハブ4bを従動軸2の軸端部に装着する作業とを別々に行ない、その後、第1トルクチューブ分割体6Aと第2トルクチューブ分割体6Bを連結することができる。そのため、カップリング継手の装着作業が容易である。
Further, in this coupling joint, since the
また、このカップリング継手は、第1外筒部8aの外周よりも径方向外側まで延びた第1フランジ部17aと、第2外筒部8bの外周よりも径方向外側まで延びた第2フランジ部17bとを連結することで、第1トルクチューブ分割体6Aと第2トルクチューブ分割体6Bの連結を行なうので、第1トルクチューブ分割体6Aと第2トルクチューブ分割体6Bの連結作業が容易である。
Further, this coupling joint includes a
また、このカップリング継手は、第1フランジ部17aと第1外筒部8aの間の環状開口を塞ぐ第1ブーツ19aを第1トルクチューブ分割体6Aに設け、第2フランジ部17bと第2外筒部8bの間の環状開口を塞ぐ第2ブーツ19bを第2トルクチューブ分割体6Bに設けた構成を採用しているので、第1ハブ4aを駆動軸1の軸端部に装着する作業と、第2ハブ4bを従動軸2の軸端部に装着する作業とを別々に行なうことを可能としながら、第1ハブ4aの内部と第2ハブ4bの内部とを第1ブーツ19aと第2ブーツ19bとで密封することが可能となっている。
Further, in this coupling joint, the
また、このカップリング継手は、第1座金部25aと第1可撓性筒部26aとからなる第1ブーツ19aを採用するとともに、第2座金部25bと第2可撓性筒部26bとからなる第2ブーツ19bを採用しているので、第1ブーツ19aおよび第2ブーツ19bの可撓性を確保しつつ、それら第1ブーツ19aおよび第2ブーツ19bを、確実に第1フランジ部17aおよび第2フランジ部17bに固定することが可能となっている。
Further, this coupling joint employs the
図5に示すように、第1可撓性筒部26aは、第1外筒部8aの外周に対する固定位置よりも第1フランジ部17aの側の部分の外周を周方向に延びるR溝27を形成し、第2可撓性筒部26bも、第2外筒部8bの外周に対する固定位置よりも第2フランジ部17bの側の部分の外周を周方向に延びるR溝27を形成することができる。このようにすると、第1可撓性筒部26aおよび第2可撓性筒部26bがR溝27の位置で大きく変形するので、第1可撓性筒部26aおよび第2可撓性筒部26bの可撓性を確保することが可能となる。
As shown in FIG. 5, the first
また、図5に示すように、第1可撓性筒部26aを第1外筒部8aの外周に固定する方法として、第1可撓性筒部26aの外周を締め付けるブーツバンド28を使用してもよい。同様に、第2可撓性筒部26bを第2外筒部8bの外周に固定する方法として、第2可撓性筒部26bの外周を締め付けるブーツバンド28を使用してもよい。これにより、駆動軸1と従動軸2の間に大きなミスアラインメントがある場合にも、第1可撓性筒部26aおよび第2可撓性筒部26bが外れるのを確実に防止することが可能となる。
Further, as shown in FIG. 5, as a method of fixing the first
図6、図7に、この発明の第2実施形態のカップリング継手を示す。第1実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。トルクチューブ6は、第1ハブ4aの側に第1ポケット16aが形成され、第2ハブ4bの側に第2ポケット16bが形成された継ぎ目の無い一体の筒状部材である。第1外筒部8aと第2外筒部8bの間の環状隙間は、ゴム製またはエラストマー製の筒状のブーツ30で密閉されている。ブーツ30の一端は、第1外筒部8aの外周に嵌合し、ブーツ30の他端は、第2外筒部8bの外周に嵌合している。また、ブーツ30の一端と他端は、それぞれブーツバンド31で締め付けられている。
6 and 7 show the coupling joint of the second embodiment of the present invention. The parts corresponding to the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The
図8に、この発明の第3実施形態のカップリング継手を示す。第2実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。ブーツ30は、複数の山部32と複数の谷部33とが軸方向に交互に並ぶ蛇腹状の断面を有する。各谷部33には金属製のリング部材34が装着されている。
FIG. 8 shows a coupling joint according to a third embodiment of the present invention. The parts corresponding to the second embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The
図9に、この発明の第4実施形態のカップリング継手を示す。第1実施形態、第2実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。 FIG. 9 shows a coupling joint according to a fourth embodiment of the present invention. The parts corresponding to the first embodiment and the second embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
トルクチューブ6は、第1トルクチューブ分割体6Aと、第2トルクチューブ分割体6Bと、第1トルクチューブ分割体6Aと第2トルクチューブ分割体6Bの間を連結する中間軸35とを有する。中間軸35は、両端が開放した中空筒体36と、中空筒体36の一端に固定された第1フランジ受け部37と、中空筒体36の他端に固定された第2フランジ受け部38とを有する。第1フランジ受け部37は、ボルト39で第1フランジ部17aに固定され、第2フランジ受け部38は、ボルト40で第2フランジ部17bに固定されている。
The
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and it is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
1 駆動軸
2 従動軸
3a 第1軸孔
3b 第2軸孔
4a 第1ハブ
4b 第2ハブ
5a 第1ボール
5b 第2ボール
6 トルクチューブ
6A 第1トルクチューブ分割体
6B 第2トルクチューブ分割体
7a 第1内筒部
7b 第2内筒部
8a 第1外筒部
8b 第2外筒部
9a 第1連結部
9b 第2連結部
14a 第1内側トラック溝
14b 第2内側トラック溝
15a 第1外側トラック溝
15b 第2外側トラック溝
16a 第1ポケット
16b 第2ポケット
17a 第1フランジ部
17b 第2フランジ部
18a 第1筒部
18b 第2筒部
19a 第1ブーツ
19b 第2ブーツ
25a 第1座金部
25b 第2座金部
26a 第1可撓性筒部
26b 第2可撓性筒部
27 R溝
1 Drive
Claims (9)
前記第1内側トラック溝(14a)と前記第1外側トラック溝(15a)の間にそれぞれ組み込まれた3個の第1ボール(5a)と、
従動軸(2)の軸端部を挿入する第2軸孔(3b)を中心にもつ中空の第2内筒部(7b)と、前記第2内筒部(7b)の径方向外側に間隔をあけて前記第2内筒部(7b)と同軸に設けられた第2外筒部(8b)と、前記第2内筒部(7b)と前記第2外筒部(8b)の軸方向端部同士を連結する第2連結部(9b)とを有し、前記第2内筒部(7b)の外周には、軸方向に延びる3本の第2内側トラック溝(14b)が周方向に等間隔に形成され、前記第2外筒部(8b)の内周には、前記第2内側トラック溝(14b)の径方向外側に対向する位置を軸方向に延びる3本の第2外側トラック溝(15b)が形成され、前記第2内側トラック溝(14b)および前記第2外側トラック溝(15b)が、前記第2軸孔(3b)と径方向に重なる位置に配置された第2ハブ(4b)と、
前記第2内側トラック溝(14b)と前記第2外側トラック溝(15b)の間にそれぞれ組み込まれた3個の第2ボール(5b)と、
前記3個の第1ボール(5a)をそれぞれ保持する3個の第1ポケット(16a)と、前記3個の第2ボール(5b)をそれぞれ保持する3個の第2ポケット(16b)とを有し、前記3個の第1ボール(5a)から前記3個の第2ボール(5b)に回転を伝達する筒状のトルクチューブ(6)と、
を有するカップリング継手。 A hollow first inner cylinder portion (7a) centered on a first shaft hole (3a) into which a shaft end portion of the drive shaft (1) is inserted is spaced apart from the first inner cylinder portion (7a) in the radial direction. Axial direction of the first outer cylinder portion (8a) provided coaxially with the first inner cylinder portion (7a), the first inner cylinder portion (7a), and the first outer cylinder portion (8a). It has a first connecting portion (9a) that connects the ends to each other, and three first inner track grooves (14a) extending in the axial direction are arranged in the circumferential direction on the outer periphery of the first inner cylinder portion (7a). On the inner circumference of the first outer cylinder portion (8a), three first outer surfaces extending axially at positions facing the radial outer side of the first inner track groove (14a) are formed at equal intervals. A first track groove (15a) is formed, and the first inner track groove (14a) and the first outer track groove (15a) are arranged at positions where they overlap with the first shaft hole (3a) in the radial direction. With the hub (4a),
Three first balls (5a) incorporated between the first inner track groove (14a) and the first outer track groove (15a), respectively.
A hollow second inner cylinder portion (7b) having a second shaft hole (3b) for inserting the shaft end portion of the driven shaft (2) and the second inner cylinder portion (7b) are spaced radially outward. Axial direction of the second outer cylinder portion (8b) provided coaxially with the second inner cylinder portion (7b), the second inner cylinder portion (7b), and the second outer cylinder portion (8b). It has a second connecting portion (9b) that connects the ends to each other, and three second inner track grooves (14b) extending in the axial direction are arranged in the circumferential direction on the outer periphery of the second inner cylinder portion (7b). On the inner circumference of the second outer cylinder portion (8b), three second outer sides extending axially at positions facing the radial outer side of the second inner track groove (14b) are formed at equal intervals. A second track groove (15b) is formed, and the second inner track groove (14b) and the second outer track groove (15b) are arranged at positions where they radially overlap the second shaft hole (3b). With the hub (4b),
Three second balls (5b) incorporated between the second inner track groove (14b) and the second outer track groove (15b), respectively.
The three first pockets (16a) holding the three first balls (5a) and the three second pockets (16b) holding the three second balls (5b) respectively. A tubular torque tube (6) that has and transmits rotation from the three first balls (5a) to the three second balls (5b).
Coupling fittings with.
前記3個の第1ポケット(16a)を有する第1トルクチューブ分割体(6A)と、
前記第1トルクチューブ分割体(6A)に分離可能に連結され、前記3個の第2ポケット(16b)を有する第2トルクチューブ分割体(6B)と、からなる請求項1に記載のカップリング継手。 The torque tube (6) is
The first torque tube split body (6A) having the three first pockets (16a) and
The coupling according to claim 1, further comprising a second torque tube split body (6B) separably connected to the first torque tube split body (6A) and having the three second pockets (16b). Fitting.
前記第2トルクチューブ分割体(6B)は、前記第2外筒部(8b)の軸方向端面と軸方向に対向して前記第2外筒部(8b)の外周よりも径方向外側まで延びる第2フランジ部(17b)と、前記第2フランジ部(17b)と一体に接続して設けられ、前記3個の第2ポケット(16b)が形成された第2筒部(18b)とを有し、
前記第1フランジ部(17a)と前記第2フランジ部(17b)とが分離可能に連結されている、
請求項2に記載のカップリング継手。 The first torque tube split body (6A) extends axially outward from the outer circumference of the first outer cylinder portion (8a) so as to face the axial end surface of the first outer cylinder portion (8a) in the axial direction. It has a first flange portion (17a) and a first tubular portion (18a) provided integrally connected to the first flange portion (17a) and formed with the three first pockets (16a). And
The second torque tube split body (6B) extends axially outward from the outer circumference of the second outer cylinder portion (8b) so as to face the axial end surface of the second outer cylinder portion (8b) in the axial direction. It has a second flange portion (17b) and a second tubular portion (18b) provided integrally connected to the second flange portion (17b) and formed with the three second pockets (16b). And
The first flange portion (17a) and the second flange portion (17b) are separably connected to each other.
The coupling joint according to claim 2.
前記第2トルクチューブ分割体(6B)は、前記第2フランジ部(17b)と前記第2外筒部(8b)の間の環状開口を塞ぐ第2ブーツ(19b)を更に有する、
請求項3に記載のカップリング継手。 The first torque tube split body (6A) further includes a first boot (19a) that closes an annular opening between the first flange portion (17a) and the first outer cylinder portion (8a).
The second torque tube split body (6B) further has a second boot (19b) that closes the annular opening between the second flange portion (17b) and the second outer cylinder portion (8b).
The coupling joint according to claim 3.
前記第2ブーツ(19b)は、前記第2フランジ部(17b)に固定される環状の第2座金部(25b)と、その第2座金部(25b)に一端が接続され、他端が前記第2外筒部(8b)の外周に固定されるゴム製またはエラストマー製の第2可撓性筒部(26b)とを有する、
請求項4に記載のカップリング継手。 One end of the first boot (19a) is connected to an annular first washer portion (25a) fixed to the first flange portion (17a) and the first washer portion (25a), and the other end is said. It has a first flexible tubular portion (26a) made of rubber or an elastomer fixed to the outer periphery of the first outer tubular portion (8a).
One end of the second boot (19b) is connected to an annular second washer portion (25b) fixed to the second flange portion (17b) and the second washer portion (25b), and the other end is said. It has a second flexible tubular portion (26b) made of rubber or elastomer fixed to the outer periphery of the second outer tubular portion (8b).
The coupling joint according to claim 4.
前記第2可撓性筒部(26b)は、前記第2外筒部(8b)の外周に対する固定位置よりも前記第2フランジ部(17b)の側の部分の外周を周方向に延びるR溝(27)が形成されている、
請求項5に記載のカップリング継手。 The first flexible tubular portion (26a) has an R groove extending in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the portion on the side of the first flange portion (17a) from the fixed position with respect to the outer peripheral portion of the first outer cylinder portion (8a). (27) is formed
The second flexible tubular portion (26b) has an R groove extending in the circumferential direction on the outer periphery of the portion on the side of the second flange portion (17b) from the fixed position with respect to the outer peripheral portion of the second outer cylinder portion (8b). (27) is formed,
The coupling joint according to claim 5.
前記3個の第2ボール(5b)は、前記第2軸孔(3b)と径方向に重なるように配置されている、
請求項1から7のいずれかに記載のカップリング継手。 The three first balls (5a) are arranged so as to overlap with the first shaft hole (3a) in the radial direction.
The three second balls (5b) are arranged so as to overlap with the second shaft hole (3b) in the radial direction.
The coupling joint according to any one of claims 1 to 7.
前記第2軸孔(3b)は、前記第2内筒部(7b)を軸方向に貫通する貫通孔である、
請求項1から8のいずれかに記載のカップリング継手。 The first shaft hole (3a) is a through hole that penetrates the first inner cylinder portion (7a) in the axial direction.
The second shaft hole (3b) is a through hole that penetrates the second inner cylinder portion (7b) in the axial direction.
The coupling joint according to any one of claims 1 to 8.
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