JP6995096B2 - 自在継手 - Google Patents
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Description
本発明は、自在継手に関し、特に、劣悪な環境下でも耐久性に優れる自在継手に関する。
軸芯の異なる駆動軸と従動軸とを連結するために自在継手が用いられる。図３及び図４に示すように、この自在継手１は、十字軸２と、十字軸２の各軸に設けられる軸受３と、十字軸２及び軸受３を介して互いに回動自在に結合される一対のヨーク４、５と、各々の軸受を覆うベアリングキャップ６とを２組ずつ備え、これらをチューブ８で連結して構成される（例えば、特許文献１参照）。
また、一対のヨーク４、５の各々とベアリングキャップ６とをボルト７で締結し、両者の接合面は、これらの部材４～６に加わる応力を低減するため、図５に示すように、一つの鋸刃が二等辺三角形の鋸刃状に形成される。
しかし、上記自在継手１は、一対のヨーク４、５の各々とベアリングキャップ６の接合面に加わる応力の低減効果が十分ではないため、両者の接合面が摩耗し易く、摩耗によって生じた隙間から水等が侵入し、腐食し易い環境で長期間使用することが困難であるという問題があった。
そこで、本発明は、上記従来の技術に鑑みてなされたものであって、劣悪な環境下でも耐久性に優れる自在継手を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、十字軸と、該十字軸の各軸に設けられる軸受と、前記十字軸及び前記軸受を介して互いに回動自在に結合される一対のヨークと、前記各々の軸受を覆うベアリングキャップとを備える自在継手であって、前記ヨークと前記ベアリングキャップの各々の接合面は、該ヨークと該ベアリングキャップとで把持される軸の軸線方向に対して垂直な方向に山と谷が交互に連続し、互いに噛み合う鋸刃状に形成され、前記ヨークの一つの鋸刃の軸受側の面を第１の面、軸受とは反対側の面を第２の面とし、該ヨークの連続する鋸刃の谷底を連ねた面と前記第１の面のなす角を第１の角度、該谷底を連ねた面と前記第２の面のなす角を第２の角度とした場合に、前記第１の角度は７５度以上９０度以下、前記第２の角度は２５度以上４５度以下であり、前記ヨーク及び前記ベアリングキャップの連続する鋸刃のピッチは、１２ｍｍ以上１４ｍｍ以下であることを特徴とする。
本発明によれば、第１の角度を第２の角度よりも大きくしたため、荷重側においてベアリングキャップによってヨークの荷重方向への移動を効果的に妨げ、非荷重側においてベアリングキャップによってヨークの回動を効果的に妨げることができるため、ベアリングキャップと一対のヨークの各々の接合面に加わる応力を低減することができる。そのため、両者の接合面が摩耗し難くなり、腐食し易い環境でも長期間使用することが可能になる。
以上のように、本発明によれば、劣悪な環境下でも耐久性に優れる自在継手を提供することが可能となる。
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明に係る自在継手は、上記従来の自在継手１と基本的な構成は同じであるが、図１に示すように、一対のヨーク４、５とベアリングキャップ６の各々の接合面の形状が異なり、これが本発明の特徴である。
ヨーク４、５とベアリングキャップ６の各々の接合面は、ヨーク４、５とベアリングキャップ６とで把持される軸２ａの軸線方向に対して垂直な方向に山と谷が交互に連続し、互いに噛み合う鋸刃状に形成され、ヨーク４、５の一つの鋸刃の軸受３側の面を第１の面Ｆ１、軸受３とは反対側の面を第２の面Ｆ２とし、ヨーク４、５の連続する鋸刃の谷底を連ねた面Ｖと第１の面Ｆ１のなす角を第１の角度θ１、谷底を連ねた面Ｖと第２の面Ｆ２のなす角を第２の角度θ２とした場合に、θ１＞θ２に設定される。具体的には、θ１＝７５～９０°、θ２＝２５～４５°、鋸刃のピッチＰを１２～１４ｍｍとすることが好ましい。
以下、本発明の試験例について詳細に説明する。
上記ヨーク４（５）とベアリングキャップ６の第１の角度θ１及び第２の角度θ２について、表１に示すように変化させ、実物の製品（φ５００～φ１２００）の３Ｄモデルを作成し、実測を基にしたＦＥＭ解析を行った。この際、ボルトには締め付け力を与え、実使用トルクを負荷して評価した。ベアリング部分及び鋸歯には接触条件を与えた。鋸歯のピッチは、５ｍｍ～２０ｍｍを解析して最適なピッチを求めた。
図２に強度比の解析結果を示す。尚、強度比は、比較例を１．０とした場合の各実施例の強度アップ率を示している。同図より、ヨーク４（５）及びベアリングキャップ６ともすべての実施例において比較例（従来例）を上回り、実施例３のθ１＝８５°、θ２＝３５°が最適であることが判る。
以上より、本発明のように、ベアリングキャップ６と一対のヨーク４、５の各々の接合面を鋸刃状に形成し、θ１＞θ２とすること、好ましくは、前記第１の角度θ１は７５度以上９０度以下、前記第２の角度は２５度以上４５度以下、連続する鋸刃のピッチは、１２ｍｍ以上１４ｍｍ以下とすることで、ベアリングキャップ６と一対のヨーク４、５の各々の接合面に加わる応力を低減することができ、劣悪な環境下でも耐久性に優れる自在継手を提供することが可能となる。
１ 自在継手
２ 十字軸
３ 軸受
４、５ ヨーク
６ ベアリングキャップ
７ ボルト
８ チューブ
２ 十字軸
３ 軸受
４、５ ヨーク
６ ベアリングキャップ
７ ボルト
８ チューブ
Claims (1)
- 十字軸と、該十字軸の各軸に設けられる軸受と、前記十字軸及び前記軸受を介して互いに回動自在に結合される一対のヨークと、前記各々の軸受を覆うベアリングキャップとを備える自在継手であって、
前記ヨークと前記ベアリングキャップの各々の接合面は、該ヨークと該ベアリングキャップとで把持される軸の軸線方向に対して垂直な方向に山と谷が交互に連続し、互いに噛み合う鋸刃状に形成され、
前記ヨークの一つの鋸刃の軸受側の面を第１の面、軸受とは反対側の面を第２の面とし、該ヨークの連続する鋸刃の谷底を連ねた面と前記第１の面のなす角を第１の角度、該谷底を連ねた面と前記第２の面のなす角を第２の角度とした場合に、前記第１の角度は７５度以上９０度以下、前記第２の角度は２５度以上４５度以下であり、前記ヨーク及び前記ベアリングキャップの連続する鋸刃のピッチは、１２ｍｍ以上１４ｍｍ以下であることを特徴とする自在継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019171328A JP6995096B2 (ja) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | 自在継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019171328A JP6995096B2 (ja) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | 自在継手 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021046934A JP2021046934A (ja) | 2021-03-25 |
| JP6995096B2 true JP6995096B2 (ja) | 2022-01-14 |
Family
ID=74878226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019171328A Active JP6995096B2 (ja) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | 自在継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2019
- 2019-09-20 JP JP2019171328A patent/JP6995096B2/ja active Active
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021046934A (ja) | 2021-03-25 |
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