JP2550764Y2 - 簡易型ユニバーサルジョイント装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、各種装置において駆動
軸と従動軸とを連結するジョイントに関し、駆動軸と従
動軸の回転軸が相互に交差し、あるいは位置ずれしてい
る場合にも駆動軸から従動軸にトルクを同期して伝達で
きる簡易型ユニバーサルジョイント装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、一対のロータリバルブを備え
る装置において、両ロータリバルブのバルブコックを同
時に回転操作しようとする場合、両バルブコックを回転
軸を介して相互に連結するのが一般的である。ここで、
両バルブコックの回転軸が一致している場合には、両者
を１本の回転軸で連結すればよいが、両バルブコックの
回転軸が相互に交差し、あるいは位置ずれしている場合
には、一方のバルブコックに固定した回転軸と他方のバ
ルブコックに固定した回転軸の先端部同士を適当な自在
継手を介して連結する必要がある。そこで従来は、簡易
的な手段として、前記回転軸の先端部同士をコイルを介
して連結していた。

【０００３】図７は自在継手としてコイルを使用した従
来例を示すもので、一対のロータリバルブのバルブコッ
クａ，ｂにはそれぞれ回転軸ｃ，ｄが貫通状態で固定さ
れ、一方の回転軸ｃの外端部には操作ハンドルｅが固定
されている。また、両回転軸ｃ，ｄの内端部は相互に近
接して対向しており、一方の回転軸ｃの内端部にはコイ
ルｆの一端部が圧入嵌合等により固定されている。そし
てコイルｆの他端部が同様に回転軸ｄの内端部に圧入嵌
合して固定されることで、両回転軸ｃ，ｄは回転方向に
コイルｆを介して連結されている。

【０００４】このような構成の自在継手では、操作ハン
ドルｅの回動操作により駆動軸である回転軸ｃからコイ
ルｆを介して従動軸である回転軸ｄにトルクが伝達され
る。両回転軸ｃ，ｄの軸が相互に交差している場合に
も、コイルｆが屈曲しつつ回転して回転軸ｃから回転軸
ｄへトルクが伝達される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところで、図７に示し
た従来例の自在継手では、コイルｆがトルクを伝達する
際に捻れるので、従動軸である回転軸ｄは駆動軸である
回転軸ｃに対して回動遅れが生じることは必然となる。
このため、従来、バルブコックａ，ｂの回動タイミング
がずれ、一対のロータリバルブを正確に同期して回転操
作する必要のある場合には適用できないという問題があ
った。

【０００６】もっとも、駆動回転軸ｃと従動回転軸ｄと
の対向端部間に中間軸を設置し、この中間軸の一端部と
回転軸ｃの対向端部の間、および中間軸の他端部と回転
軸ｄの対向端部との間をそれぞれ従来周知のユニバーサ
ルジョイントを介して、クランク形状に連結するれば、
回転軸ｃと回転軸ｄの回転軸が相互に交差し、あるいは
位置ずれしている場合にも、駆動軸である回転軸ｃから
従動軸である回転軸ｄに回転を同期して伝達することが
できる。しかし、この場合には、精密な構造の高価なユ
ニバーサルジョイントを２個も必要とするので、製造コ
ストが嵩むという新たな問題が発生する。

【０００７】本考案は、上記のような問題を解決するた
めに提案されたものであって、構造が比較的に簡単で製
造コストが安価でありながら、駆動軸と従動軸の回転軸
が相互に交差し、あるいは位置ずれしている場合にも駆
動軸から従動軸にトルクを同期して伝達できる簡易型ユ
ニバーサルジョイント装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的のため、本考案
による簡易型ユニバーサルジョインント装置は、駆動軸
および従動軸の対向端部にそれぞれ固定される一対のト
ルク伝達部材と、この一対のトルク伝達部材を両端部に
おいて摺・回動自在に挟持する一対の挟持板と、この一
対の挟持板とホルダとの間に介設されて一対の挟持板の
対向間隔を可変とする一対の弾性部材とを備えたことを
手段としている。なお、前記一対のトルク伝達部材は、
駆動軸および従動軸に予め一体形成されたものでもよ
い。

【０００９】ここで、前記一対のトルク伝達部材は、一
対の挟持板に挟持される突起体を有する形状、すなわち
円柱形や円筒形が好ましい。

【００１０】

【作用】このような手段を採用した簡易型ユニバーサル
ジョイント装置によれば、駆動軸が回転すると、そのト
ルクが一方のトルク伝達部材から一対の挟持板の一端部
に伝達され、さらにその他端部から他方のトルク伝達部
材に伝達されることで、従動軸が回転する。

【００１１】ここで、一対のトルク伝達部材を両端部に
摺・回動自在に挟持する一対の挟持板は、一対の弾性部
材により対向間隔が可変となっているから、一対のトル
ク伝達部材はそれぞれ駆動軸および従動軸と共に２次元
方向に回動自在である。すなわち一対の挟持板の両端部
と一対のトルク伝達部材のそれぞれとの係合状態は、い
わゆるユニバーサルジョイントと同等であり、駆動軸は
２つのユニバーサルジョイントを介して従動軸に連結さ
れたものみることができる。したがって、駆動軸と従動
軸の回動軸が相互に交差し、あるいは位置ずれしている
場合にも、駆動軸から従動軸にトルクが同期して伝達さ
れる。

【００１２】

【実施例】以下、本考案の実施例を添付の図面に基づい
て具体的に説明する。第１実施例の全体構成を分解して
示す図１において、符号１，２は同期回転操作が必要と
される一対のロータリバルブのバルブコックをそれぞれ
示しており、バルブコック１，２には、その回動中心を
貫通して駆動軸３および従動軸４がそれぞれ固定されて
いる。ここで駆動軸３および従動軸４の内端部は相互に
近接して対向しており、駆動軸３の外端部には操作ハン
ドル５が固定されている。

【００１３】ここで駆動軸３および従動軸４の内端部に
は一対のトルク伝達部材６，７がそれぞれ固定され、こ
れらのトルク伝達部材６，７の両面側には一対の挟持板
８，９、一対の弾性部材１０，１１、一対のホルダ１
２，１３、およびホルダ１２，１３を締結するボルト１
４およびナット１５が順次外側に配置して設けられてお
り、これらで簡易型ユニバーサルジョイント装置が構成
されている。

【００１４】トルク伝達部材６，７は、所定の幅および
厚さを有する直方体の概略形状を呈するもので、側面中
央に開口する嵌合孔に駆動軸３および従動軸４を嵌合固
定している。材質は耐摩耗性および剛性のあるものであ
れば何でもよく、一般的には金属材料が使用されるが硬
質ナイロン樹脂やテフロン樹脂の成形品も好適に使用さ
れる。なお、この実施例では、上記嵌合孔に通じるスリ
ット６ａ，７ａおよびこのスリット６ａ，７ａを横切る
止めネジ１６，１６をトルク伝達部材６，７に設け、止
めネジ１６，１６のぬじ込みによりスリット６ａ，７ａ
の幅を減じて駆動軸３および従動軸４を強固に固定して
いるが、トルク伝達部材６，７は溶接や接着などの適宜
の手段で駆動軸３および従動軸４にそれぞれ一体に設け
てもよい。また、駆動軸３とトルク伝達部材６および従
動軸４とトルク伝達部材７とをセレーション嵌合させる
ようにしてもよい。

【００１５】また、挟持板８，９は、トルク伝達部材
６，７を両端部に挟持できる幅長さを有する平面視長方
形のものであり、厚さは１〜１０ｍｍ程度のものであ
る。この材質も耐摩耗性および剛性のあるものであれば
何でもよく、一般的には金属材料が使用されるが硬質ナ
イロン樹脂やテフロン樹脂の成形品も使用される。

【００１６】さらに、弾性部材１０，１１は、硬質ゴム
などを素材として略半円柱形状（カマボコ形状）に成形
されたものであり、その平面部が挟持板８，９の全面に
接触するよう所定の幅および長さを有している。また、
弾性部材の最大厚さ（断面の半円半径）は５〜２０ｍｍ
程度の範囲で適宜選定される。この弾性部材１０，１１
の周面部はホルダ１２，１３内面に密着して装着され
る。

【００１７】また、ホルダ１２，１３は、弾性部材１
０，１１の周面を抱持する半円筒１２ａ，１３ａの側面
端にフランジ部１２ｂ，１３ｂを有するもので、このフ
ランジ部１２ｂ，１３ｂには４本のボルト１４が貫通す
るボルト挿通孔１２ｃ，１３ｃが明けられている。

【００１８】図２、図３は第１実施例の組立状態を示し
ており、ホルダ１２，１３のフランジ部１２ｂ，１３ｂ
に設けられたボルト挿通孔にボルト１４が挿通され、こ
れにナット１５が螺合することで一対のホルダ１２，１
３が相互に締結されている。そしてこの状態で、ホルダ
１２，１３の円弧部１２ａ，１３ａが弾性部材１０，１
１を抱持して圧縮し、挟持板８，９が弾性部材１０，１
１の弾力により弾性的にトルク伝達部材６，７を両側か
ら挟持している。

【００１９】ここで、トルク伝達部材６，７は挟持板
８，９の両端部において摺・回動自在に挟持されてお
り、また弾性部材１０，１１の弾力に抗して挟持板８，
９の対向間隔を広げるよう回動できる状態となってい
る。なお、トルク伝達部材６，７の対向間隔は１から１
０ｍｍの範囲で適宜選定される。

【００２０】次に、このように構成された第１実施例の
簡易型ユニバーサルジョイント装置につき、その作用を
説明する。まず、操作ハンドル５の回動操作によりバル
ブコック１側の駆動軸３が回転すると、そのトルクが一
方のトルク伝達部材６から一対の挟持板８，９の一端部
に伝達され、さらに一対の挟持板８，９の他端部から他
方のトルク伝達部材７に伝達されることで、バルブコッ
ク２側の従動軸４が回転する。

【００２１】ここで、一対の挟持板８，９の両端部に挟
持された一対のトルク伝達部材６，７は、図４（ａ）に
示すように挟持板８，９（同図（ａ）では挟持板９のみ
が示されている）に平行な平面内で摺・回動自在であ
る。また、一対の挟持板８，９は、一対の弾性部材１
０，１１の弾力に抗して対向間隔を広げることができる
ので、一対のトルク伝達部材６，７は図４（ｂ）に示す
ようにその摺・回動方向と直交する平面内でも回動自在
である。すなわち、一対のトルク伝達部材６，７はそれ
ぞれ駆動軸３および従動軸４と共に２次元方向に回動自
在である。これは、一対の挟持板８，９の両端部と一対
のトルク伝達部材６，７のそれぞれとの係合状態が、い
わゆるユニバーサルジョイントと同等であることを意味
し、駆動軸３は２つのユニバーサルジョイントを介して
従動軸４に連結されたものみることができる。したがっ
て、駆動軸３と従動軸４の回動軸が相互に交差し、ある
いは位置ずれしている場合にも、駆動軸３から従動軸４
にトルクが同期して伝達される。

【００２２】図５、図６は第１実施例におけるトルク伝
達部材６，７の形状を変更した本考案の第２実施例を示
しており、その他の構造部分は第１実施例と略同様であ
るから、対応する構造部分には第１実施例と同一符号を
付して詳細な説明は省略する。ここで、図５に示すよう
に、駆動軸３および従動軸４の対向端部には、短円柱形
状のトルク伝達部材１７，１８がその長さ方向中央部に
おいて溶接、接着、圧入嵌合、セレーション嵌合などの
適宜に手段で固定されている。そしてこのトルク伝達部
材１７，１８は円形をなす突起体が一対の挟持板８，９
で挟持されている。

【００２３】この第２実施例では、一対のトルク伝達部
材１７，１８が一対の挟持板８，９に平行な平面内で摺
・回動する際、一対の挟持板８，９に対して面接触では
なく線接触するので、摺動抵抗が小さい。またこの摺・
回動方向に直交する平面内でトルク伝達部材１７，１８
が回動する際には、一対の挟持板８，９の対向間隔を一
対の弾性部材１０，１１に抗して押し広げる必要がない
ので、この方向の回動抵抗も小さい。したがって、駆動
軸３と従動軸４の回動軸が相互に交差し、あるいは位置
ずれしている場合に、駆動軸３から従動軸４にトルクを
同期して伝達する際の作動がより円滑となる。

【００２４】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
一対の挟持板の両端部と一対のトルク伝達部材のそれぞ
れとの係合状態が、いわゆるユニバーサルジョイントと
同等であり、かつ、駆動軸は２つのユニバーサルジョイ
ントを介して従動軸に連結されたものとみることができ
るので、駆動軸と従動軸の回動軸が相互に交差し、ある
いは位置ずれしている場合にも、駆動軸から従動軸にト
ルクを同期して伝達することができる。また、それぞれ
一対のトルク伝達部材、挟持板、弾性部材を主体として
構成されているので、構造が比較的に簡単で、しかも製
造コストが低いといった効果をも有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の簡易型ユニバーサルジョイント装置の
第１実施例の構造を示す分解斜視図である。

【図２】第１実施例の組立状態を示す縦断面図である。

【図３】第１実施例の組立状態を示す横断面図である。

【図４】第１実施例の作用原理の説明図である。

【図５】本考案の第２実施例の要部構造を示す斜視図で
ある。

【図６】第２実施例の組立状態を示す縦断面図である。

【図７】自在継手を使用した従来例の概略構造を示す平
面図である。

【符号の説明】

１，２ バルブコック ３ 駆動軸 ４ 従動軸 ５ 操作ハンドル ６，７ トルク伝達部材 ８，９ 挟持板 １０，１１ 弾性部材 １２，１３ ホルダ １２ａ，１３ａ 円弧部 １２ｂ，１３ｂ フランジ部 １２ｃ，１３ｃ ボルト挿通孔 １４ ボルト １５ ナット １６ 止めネジ １７，１８ トルク伝達部材

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸および従動軸の対向端部にそれぞ
   れ固定される一対のトルク伝達部材と、この一対のトル
   ク伝達部材を対向端部において摺・回動自在に挟持する
   一対の挟持板と、この一対の挟持板とホルダとの間に介
   設されて一対の挟持板の対向間隔を可変とする一対の弾
   性部材とを備えたことを特徴とする簡易型ユニバーサル
   ジョイント装置。
2. 【請求項２】 前記一対のトルク伝達部材は、駆動軸お
   よび従動軸に一体形成されてなることを特徴とする請求
   項１記載の簡易型ユニバーサルジョイント装置。
3. 【請求項３】 前記一対のトルク伝達部材は、前記一対
   の挟持板に挟持される突起体を有する形状としたことを
   特徴とする請求項１または請求項２記載の簡易型ユニバ
   ーサルジョイント装置。