JP4152005B2

JP4152005B2 - 自在軸継手

Info

Publication number: JP4152005B2
Application number: JP28954297A
Authority: JP
Inventors: 正典望月
Original assignee: ISEL Co Ltd
Current assignee: ISEL Co Ltd
Priority date: 1997-10-22
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2017-10-22
Also published as: JPH11125264A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自在軸継手に関し、特に、第１継手主体と第２継手主体とが板バネ中間体によって締結される自在軸継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の自在軸継手を示した図である。
図４に示される自在軸継手は、回転入力又は出力側の軸(101a)，軸(101b)を締結するための第１継手主体(103a)と第２継手主体(103b)との周縁に、板ばね中間体(105) のそれぞれ一対の第１延長片(109) ，第２延長片(111) を固定したものである。
【０００３】
板ばね中間体(105) は、軸線に略直角な平面となる板状部(107) と、これの周縁の対称位置から第１継手主体(103a)側に延びる一対の第１延長片(109) と、第２継手主体(103b)側に延びる一対の第２延長片(111) とから構成される。そして、一対の第１延長片(109) と一対の第２延長片(111) とは、軸線を中心にして相互に略９０度ずれている。
【０００４】
第１延長片(109) の先端部は、第１継手主体(103a)のフランジ(113a)の周縁に設けられた取付け平面にネジ止めされている。同様に、第２延長片(111) の先端部は、第２継手主体(103b)のフランジ(113b)の周縁に設けられた取付け平面にネジ止めされている。
さらに、フランジ(113a)の周縁に形成された一対のリブ(115a)の端縁部により構成された側壁部(119a)には、第１延長片(109) の先端側両側辺から突出する一対の矩形状の突出片(117a)が密に嵌入している。同様に、フランジ(113b)の周縁に形成された一対のリブ(115b)の端縁部により構成された側壁部(119b)には、第２延長片(111) の先端側両側辺から突出する一対の矩形状の突出片(117b)が密に嵌入している。
【０００５】
このような自在軸継手では、板状部(107) 及び第１継手主体(103a)，第２継手主体(103b)が撓むことが可能な結果、第１継手主体(103a)の軸線と第２継手主体(103b)の軸線が段違いになった状態（いわゆる偏心）、第１継手主体(103a)の軸線と第２継手主体(103b)の軸線が交差する状態（いわゆる偏角）が生じても、伝動可能であり、伝達トルクを出力側から入力側に伝えることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の自在軸継手では、薄肉の弾性金属板から板状部(107) 及び第１継手主体(103a)，第２継手主体(103b)が成されていたため、偏心、偏角によって加わる力、さらには回転の際のねじれによって加わる力に耐え得るには、強度が十分ではなかった。
【０００７】
ゆえに、請求項１の発明は、自在軸継手の機能を損なわずに板バネ中間体の強度を向上させ、軸線の偏心、偏角に耐えうる簡単な構造の自在軸継手を提供することを課題とする。
請求項２の発明は、請求項１の発明の課題に加えて、プレス抜き工程を経て製造され、板状部、第１延長片及び第２延長片を備えた板バネが複数積層させた板バネ中間体のねじれ耐強度を向上させる自在軸継手を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、第１継手主体と、第２継手主体と、前記第１継手主体と前記第２継手主体とを連結させる板バネ中間体とを備えた自在軸継手であって、前記板バネ中間体は、軸線に略直角な平面となる板状部と、前記板状部の周縁の対称位置から前記第１継手主体側に延びる一対の第１延長片と、前記軸線を中心に前記一対の第１延長片に対して前記板状部の周方向に略９０度ずれた周縁の他の対称位置から前記第２継手主体側に延びる一対の第２延長片とを備え、複数の板バネが積層された構成をしており、板状部の部分、第１延長片の部分及び第２延長片の部分自体では各板バネ同士が接触するように重ねられ、板状部と第１延長片及び第２延長片との接続部分である曲がり部では各板バネが接触しておらず隙間が空くように重ねられている構成とする。
【０００９】
このような発明によって、複数の積層させた板バネによって一の板バネの場合に比べて強度が大きく、各板バネの曲がり部が隙間の分だけ変形できるので、ひずみを吸収しながらの偏心、偏角が可能になる。
請求項２の発明は、第１継手主体と、第２継手主体と、前記第１継手主体と前記第２継手主体とを連結させる板バネ中間体とを備えた自在軸継手であって、前記板バネ中間体は、互いの曲がり部が隙間を空けつつ重なって、他の部分が接触して重なって積層された複数の板バネで構成されており、前記各板バネは、プレス抜き工程を経て製造され、軸線に略直角な平面となる板状部と、前記板状部の周縁の対称位置から前記第１継手主体側に延びる一対の第１延長片と、前記軸線を中心に前記一対の第１延長片に対して前記板状部の周方向に略９０度ずれた周縁の他の対称位置から前記第２継手主体側に延びる一対の第２延長片とを備え、前記板バネ中間体は、抜き方向を向い合わせて積層させた前記複数の板バネで構成される。
【００１０】
このような発明によって、請求項１の発明の作用に加えて、特にねじれ耐強度が要求される板状部、第１延長片及び第２延長片を備えた各板バネの製造にプレス抜き工程が用いられる場合に、内部応力等の原因によって各板バネにねじれ耐強度の小さな部分が生じるものの、その板バネの抜き方向を向い合わせて積層させることで、板バネ中間体のねじれ耐強度を向上させることができる。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１の発明は、基本的には積層させた複数の板バネであるため簡単な構造で、一の板バネに比べて強度を大きくしつつ、各板バネの間がり部が隙間の空いている分だけ変形して偏心、偏角のひずみを吸収できるので、自在軸継手の機能が損なわれず偏心、偏角が可能で、かつ、強度的にも偏心、偏角に耐えうる自在軸継手を得ることができる。従って、破損や損傷等が生じにくく自在軸継手の耐久性を向上させることができる。
【００１２】
請求項２の発明は、特にねじれ耐強度が要求される板状部、第１延長片及び第２延長片を備えた各板バネの製造にプレス抜き工程が用いられる場合に、内部応力等の原因によって各板バネにねじれ耐強度の小さな部分が生じるものの、その板バネの抜き方向を向い合わせて積層させることで、板バネ中間体のねじれ耐強度を向上させることができるので、自在軸継手の機能が損なわれず偏心、偏角が可能で、かつ、強度的にも偏心、偏角に耐え得るのみならず、ねじれにも耐えうる自在軸継手を得ることができる。従って、請求項１の発明に比べてより破損や損傷等が生じにくく自在軸継手の耐久性をより向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係る自在軸継手を示した一部破断させた図であり、図２は、図１の板バネ中間体を示した斜視図であり、図３（ａ）は、図１のＡ部分の拡大図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の状態から鋭角に曲がった状態を示した図である。
【００１４】
図１を参照して、自在軸継手(201) は、回転を出力する側の軸(203a)又は軸(203b)の回転を入力側の軸(203b)又は軸(203a)に伝える継手であり、第１継手主体(205a)と、第２継手主体(205b)と、板バネ中間体(207) とを備える。
第１継手主体(205a)及び第２継手主体(205b)について説明する。第１継手主体(205a)及び第２継手主体(205b)は、それぞれ全体としてはリング状をなしており、中心部には入力軸又は出力軸となる軸(203a)，軸(203b)を嵌入するための軸孔部(211) が形成されて貫通している。また、第１継手主体(205a)の外周面には、後述の一対の第１延長片(305a)が嵌め込まれる第１凹み部(215a)が対応して一対形成されており、第２継手主体(205b)の外周面には、後述の一対の第２延長片(305b)が嵌め込まれる第２凹み部(215b)が対応して一対形成されている。第１凹み部(215a)と同様の形状をした第２凹み部(215b)は、板バネ中間体(207) の第２延長片(305b)の先端部が取付けられる取付け平面(217) と、後述の板状部(303) 側に向かって深くなるように傾斜した傾斜部(219) とで底面が形成されている。
【００１５】
次に、図２を参照して板バネ中間体(207) について説明する。板バネ中間体(207) は、中心部に孔(301) が設けられているものの、軸線に略直角な平面となる板状部(303) と、板状部(303) の周縁の対称位置から第１継手主体(205a)側に延びる一対の第１延長片(305a)と、軸線を中心に一対の第１延長片(305a)に対して板状部(303) の周方向に略９０度ずれた周縁の他の対称位置から第２継手主体(205b)側に延びる一対の第２延長片(305b)とを備えている。より具体的には、板状部(303) は、外周が八角形をなしており、対向する辺から第１延長片(305a)が一対延び、第１延長片(305a)が延びた一対の辺から２つずらした対向する辺から第２延長片(305b)が一対延びている。
【００１６】
第１延長片(305a)及び第２延長片(305b)の先端部両側辺から延びた突出部(307) が第１継手主体(205a)及び第２継手主体(205b)に嵌入するようになっている。
なお、突出部(307) は、第１凹み部(215a)及び第２凹み部(215b)の取付け平面(217) に対してくい込むようにへの字状をなして突出しており、挿入の際の挿入方向とは逆方向に折れにくいような工夫がなされている。
【００１７】
また、各第１延長片(305a)，第２延長片(305b)の先端部には、ネジ孔(309) が形成されている。
図３を参照して図２の板バネ中間体(207) のさらに構成を説明すると共に、板状部(303) と第１延長片(305a)との接続部分及び板状部(303) と第２延長片(305b)との接続部分について説明する。
【００１８】
板バネ中間体(207) は、図３（ａ）に示すように、それぞれが薄い板バネ(401a)〜(401d)が積層された構成をしており、板状部(303) の部分、第１延長片(305a)の部分、及び第２延長片(305b)の部分自体は接触するように重なっているが、板状部(303) と第２延長片(305b)等の延長片との接続部分には隙間があくように重ねられている。即ち、板バネ中間体(207) の曲がり部である接続部分は円弧状で、その円弧状接続部(403a)，(403b)，(403c)，(403d)が隙間をあけつつ重なっている。
【００１９】
具体的には、板バネ(401a)の円弧状接続部(403a)の内面(405) と板バネ(401b)の円弧状接続部(403b)の外面(407) とは接触しておらず隙間(409) が形成されている。同様に、板バネ(401b)の円弧状接続部(403b)の内面(405) と板バネ(401c)の円弧状接続部(403c)の外面(407) とも接触しておらず隙間(409) が形成されており、板バネ(401c)の円弧状接続部(403c)の内面(405) と板バネ(401d)の円弧状接続部(403d)の外面(407) とも接触しておらず隙間(409) が形成されている。
【００２０】
このような隙間(409) が形成されることで、軸の偏心、偏角が生じて板状部(303) と第２延長片(305b)等との接続部分が、図３（ｂ）で示されるように、鋭角になるまで曲がる必要が生じても、隙間(409) の分だけのあそびによって曲がることが可能である。さらに、偏心、偏角によって加わる力は、複数の板バネ(401a)〜(401d)で受けるため、一の板バネで力を受ける場合に比べてそれぞれの各板バネが受ける力は小さく、板バネ中間体(207) として見れば、強度を向上させている。
【００２１】
即ち、複数の板バネを積層させたという簡単な構造であるものの、全てを接触させた実質的に一枚の厚い板バネの場合とは異なり、隙間(409) の分だけ偏心、偏角が可能で自在軸継手としての機能は損なわれず、強度アップを図ることができている。
ところで、各板バネは、プレス抜き工程を経て製造される。このプレス抜き工程では、内部応力等の関係でねじれ耐強度の小さな部分が生じることがわかっている。そこで、図４の各板バネの抜き方向を向い合わせるように積層させる工夫を施して板バネ中間体を構成させてみた。具体的に説明すると、図４の板バネ(401a)の内面(405) と板バネ(401b)の外面(407) との抜き方向を一致させ、板バネ(401b)の内面(405) と板バネ(401c)の外面(407) との抜き方向を一致させ、板バネ(401c)の内面(405) と板バネ(401d)の外面(407) との抜き方向を一致させた。このような工夫を施した結果、板バネ中間体のねじれ耐強度が向上した。よって、プレスぬき工程での抜き方向をも考慮すると、複数の板バネを積層させたという簡単な構造であるものの、全てを接触させた実質的に一枚の厚い板バネの場合とは異なり、隙間(409) の分だけ偏心、偏角が可能で自在軸継手としての機能は損なわれず、偏心、偏角に対する強度アップを図ることができるのみならず、ねじれに対する強度アップも図ることができる。
【００２２】
なお、板バネ中間体は、実施の形態で示されたものに限られず、以下のような他の板バネ中間体でもよい。
まず、板状部には、孔が形成されている必要もない。
また、実施の形態で、板バネ中間体の曲り部としては、板状部と各延長片との接続部分である円弧状接続部が示されているが、円弧状でなくてもよい。
【００２３】
さらに、延長片は、実施の形態で示したように先端側の幅が大きい必要はなく、同じ幅で延びたものの他、先端側の幅が小さいものでもよい。
さらに、特開平８−２７７８４６号公報で示されるように、突出部(307) を山形にし、その山形に嵌合するような山形を第１継手主体(205a)及び第２継手主体(205b)に設けて、突出部(307) の変形を抑える工夫を行ってもよい。
【００２４】
さらに、延長片の継手主体への取付けには、ネジの締結という手段を用いたが、特開平８−２７７８４６号公報で示されるように、カシメ止めによって固定したものであってもよい。このカシメ止めの方法としては、第１継手主体(205a)を樹脂で成形し、取付平面に突出した軸部を図２のネジ孔(309) に嵌入し、その軸を潰すような場合の他、板バネ中間体(207) の突出部(307) を山形にし、その山形に嵌合するような山形を第１継手主体(205a)及び第２継手主体(205b)に設け、山形を上から押し潰すようにする場合であってもよい。
【００２５】
さらに、突出部(307) の突出方向は、第１継手主体(205a)及び第２継手主体(205b)にくい込むような方向である必要はなく、取付け平面(217) に対して平行な方向に延びる場合の他、逆に第１継手主体(205a)及び第２継手主体(205b)から離れる方向に突出したものであってもよい。特に、第１継手主体(205a)及び第２継手主体(205b)から離れるように突出したものの場合は、係合最終位置で圧接し、取り外す際には余分な力が要らずに簡単な取り外しができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る掛かる自在軸継手を示した図であって、一部を破断させた図である。
【図２】図１の板バネ中間体を示した斜視図である。
【図３】図１のＡで囲まれた部分の拡大図である。
【図４】従来の自在軸継手を示した図である。
【符号の説明】
(201) ・・・自在軸継手
(205a)・・・第１継手主体
(205b)・・・第２継手主体
(207) ・・・板バネ中間体
(303) ・・・板状部
(305a)・・・第１延長片
(305b)・・・第２延長片
(401a)〜(401d)・・・板バネ
(403a)〜(403d)・・・円弧状接続部
(409) ・・・隙間

Claims

第１継手主体と、第２継手主体と、前記第１継手主体と前記第２継手主体とを連結させる板バネ中間体とを備えた自在軸継手であって、
前記板バネ中間体は、
軸線に略直角な平面となる板状部と、
前記板状部の周縁の対称位置から前記第１継手主体側に延びる一対の第１延長片と、
前記軸線を中心に前記一対の第１延長片に対して前記板状部の周方向に略９０度ずれた周縁の他の対称位置から前記第２継手主体側に延びる一対の第２延長片とを備え、
複数の板バネが積層された構成をしており、板状部の部分、第１延長片の部分及び第２延長片の部分自体では各板バネ同士が接触するように重ねられ、板状部と第１延長片及び第２延長片との接続部分である曲がり部では各板バネが接触しておらず隙間が空くように重ねられている構成とする自在軸継手。
第１継手主体と、第２継手主体と、前記第１継手主体と前記第２継手主体とを連結させる板バネ中間体とを備えた自在軸継手であって、
前記板バネ中間体は、互いの曲がり部が隙間を空けつつ重なって、他の部分が接触して重なって積層された複数の板バネで構成されており、
前記各板バネは、プレス抜き工程を経て製造され、
軸線に略直角な平面となる板状部と、
前記板状部の周縁の対称位置から前記第１継手主体側に延びる一対の第１延長片と、
前記軸線を中心に前記一対の第１延長片に対して前記板状部の周方向に略９０度ずれた周縁の他の対称位置から前記第２継手主体側に延びる一対の第２延長片とを備え、
前記板バネ中間体は、抜き方向を向い合わせて積層させた前記複数の板バネで構成される自在軸継手。