JPH01105018A - 急速接続装置 - Google Patents

急速接続装置

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JPH01105018A
JPH01105018A JP63181460A JP18146088A JPH01105018A JP H01105018 A JPH01105018 A JP H01105018A JP 63181460 A JP63181460 A JP 63181460A JP 18146088 A JP18146088 A JP 18146088A JP H01105018 A JPH01105018 A JP H01105018A
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JP
Japan
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socket
pin
ring
stem
quick connection
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Application number
JP63181460A
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English (en)
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Oburinguru Andore
アンドレ　オブリングル
Jean-Pierre Barnabe
ジャン−ピエール　バルナブ
Frederic Mouhot
フレデリック　ムオ
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ECIA Equipements et Composants pour lIndustrie Automobile SA
Original Assignee
ECIA Equipements et Composants pour lIndustrie Automobile SA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D1/108—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially having retaining means rotating with the coupling and acting by interengaging parts, i.e. positive coupling
    • F16D1/116—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially having retaining means rotating with the coupling and acting by interengaging parts, i.e. positive coupling the interengaging parts including a continuous or interrupted circumferential groove in the surface of one of the coupling parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/26—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
    • F16D3/38—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another
    • F16D3/382—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another constructional details of other than the intermediate member
    • F16D3/387—Fork construction; Mounting of fork on shaft; Adapting shaft for mounting of fork
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D2001/102—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via polygon shaped connections
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T403/591—Manually releaseable latch type having operating mechanism
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    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/59—Manually releaseable latch type
    • Y10T403/599—Spring biased manipulator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Transportation (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Snaps, Bayonet Connections, Set Pins, And Snap Rings (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 軸線方向に運動させ、かつ回転させて相互に接続する必
要のある２本のシャフト等からなる組立体は高度の精度
を要するのみならず、何ら角度方向あるいは軸線方向に
遊びが無いことを要することは周知である。
（従来の技術） 前記組立体は通常、例えばねじとナツトのような単純な
部材により提供されるが、これら部材は十分に規定した
個所に位置させ、十分に締め付ける必要があり、そのた
めに例えばユニバーサルジヨイントのヨークをかじ取り
装置のギヤビニオンのステムの端部に装着する必要があ
るときとか、あるいはハンドルを自動車のかじ取り軸に
接続する必要のある場合のように、組み立てるべき２個
の部材の間の接続部へ手が届きにくい場合に問題を発生
させる。
（発明が解決しようとす誌問題点）　゛本発明の目的は
、特に精度を要せず、最小の空間で容易に行える単純な
嵌合作業により２本のシャフト等の連結を可能とする急
速接続を提供することにより前記の問題点を解消するこ
とである。
（問題点を解決するための手段） ゛したがって、本発明は、一方が中空のソケットで終り
、他方が綱長いステムの形態である２本のシャフトであ
って、前記ソケットが一方ではステムのピラミッド状頭
の対応する面と協働する傾斜面を有する固定の内側ブロ
ックと、他方で前記ソケットの壁を貫通し、ソケットの
内方に弾圧されるが、ソケットが空である限り前記壁の
後退位置に保持される軸線方向のロックピンとを含み、
−方ステムが前記のピラミッド状の頌の近傍においてピ
ンを解放する装置と、２本のシャフトを相互に対して軸
線方向にロックするよう前記ピンを受け入れるノツチと
を含む、２本のシャフト間を急速接続する。
前記ステムのピラミッド状ヘッドと駆動ブロックの内面
とが協働することによりステムが回転してソケットに完
全に接続されるようにする。・同時に、前記２個の部材
はロックピンと、該ピンが進入するノツチとにより相互
に対して軸線方向に動かないようにされる。これらの運
動を止める手段はシャフトのステムを他方の部材のソケ
ットの内側へ入れることにより直ちに適所に位置される
。
本発明の別の特徴によれば、ばねの作用によりソケット
上で摺動可能の円錐形の・ロックリングがピンの外端に
圧接する。
ピンが後方や外方に運動する危険性は無く、２個の組み
立てた部材が離れる恐れもない。
非限定的な例として提供し、かつ添付図面に示す実施例
についての以下の説明が本発明の利点や特徴を示す。　
− （実施例） 第１図と第２図とは、一方がユニバーサルジヨイントの
ヨークを備えている、２本のシャフトを急速に接続する
状態を示すが、これは単に例示であり、かつ本発明によ
る急速連結手段はいずれかのシャフト、あるいはその他
いずれかの部材を相互に接続するために使用しうろこと
が明瞭に判る。
シャフト１はユニバーサルジヨイントのヨーク２で終り
、中空であって、かつ端部３において開放した概ね円筒
形のソケットを形成し、かつ実施例では３個である複数
の開口４を備えている。前記開口４はソケットの周囲に
均等に隔置されている。前記開口４の各々には、ソケッ
＋の壁を貫通するロックピン６が取り付けられている。
前記ピン６は切頭円錐形のリング８によってソ、ゲット
に向かって全て弾圧されており、前記リングの大きい基
部が前記ピンの頭１０と圧接し、小さい方の基部はソケ
ット１の外面と圧接し、かつ該ソケットに対して摺動可
能である。コイルばね１２が前記リング８とソケット１
のボス１３との間で取り付けられている。前記コイルば
ねは前記ヨークから分出するものとして形成され、リン
グ８をソケットの反対側の端部に向かって弾圧しようと
する。
しかしながら、ばね１２により発生する力は、開口４を
開鎖するようソケットの内側に取り付けられ、かつそれ
に対してピンが圧接する内側の円形リング１４により抵
抗を受ける。
ソケット１はさらに駆動ブロック１６を収容しており、
該ブロックは図示実施例においてはスプライン１８によ
りソケットに固定されているが、その他いずれかの手段
により組み立て可能で、あるいは第５図に示、すように
ソケットに対して一体部材としてもよい。前記駆動ブロ
ック１６の内面は多数の傾斜面２０を含み、該傾斜面は
、大きい方の基部が内側リング１４の近傍に位置し、小
さい方の基部がコニバーサルジヨイントのヨーク分出部
近傍に来るピラミッド状を形成する。
組み立てるべき第２のシャフトの方は概ね円筒形あるい
は、ブロック１６のど、ラミラド°状のものと同数の面
を有するピラミッド状頭部２４で終るプリズム状の細長
いステム２２からなる。前記プリズム状頭部２４は、本
体２２と共に外側の肩部２８を形成する直線部分２６に
よりステム２の本体に接続されている。
この肩部２８を越えて、本体２２は、それぞれ本体の周
囲の一部を占める複数のノツチ３０を有する。これらの
ノツチは、外方に分出するよう反対方向に傾斜した側面
３１．３２により軸線方向に形成されている。
シャフト即ち部材１と２２とを組み立てたい場合、ソケ
ット１の内側にステム２２の頭部２４を挿入するだけで
十分である。第１図に示すように、前記頭部の円筒形部
分２６はリング１４の内側を通るが、肩部２８はこのリ
ングと当接し、ブロック１６の方向に該リングを押し出
す。このように移動することによりソケットの開口４を
開・放し、ノツチ３０がピン６と対面するようにさせ、
ピン６はばね１２、の作用によりソケット１に沿って弾
圧される切頭円錐形のリング８により直ちに前記、ノツ
チに押し込まれる。このようにしてピン６は、ばね１２
によりソケット１の開放端に向かって押圧される円錐形
リング８と、ノツチの横壁３１との組み合わせた作用に
よりステム２２に対してしっかりと固定される。したが
って、これら２個の部材は何ら、軸線方向に相対運動で
きない。
肩部２８が内側の保持リング１４を前進させている間に
・、頭部２４はブロック１６の内側へ入り、その面の各
々が前記ブロックの面２０の各々と圧゛接関係となる。
したがって、前記ヘッド２４と駆動ブロックとは回転方
向にしっかりと相互接続される。その結果、前記頭部２
４とブロック１６とが第２図に示すように完全に係合位
置にあると、シャフト１と２２とは角度方向あるいは軸
線方向に何ら遊び無くして、回転方向および軸線方向の
双方においてしっかりと接続されている。実際に、ピン
６は傾斜３１を介してブロック１６の内端の面２０に対
してステム２２をしっかりと圧接し、隙間即ち遊びを埋
める。
前記２Ｉ！の部材間の接続は、それらを相互に対して所
定の精確な相対位置に位置させる必要なくステム２２と
ソケット１上に対して単純な嵌合作業を施すことにより
得られる。実際に、ノツチ３０の周囲の長さは、これら
のノツチにピン６が確実に入るようなものとされており
、努々一方向あるいは他方向に極僅かの角度運動を要す
るのみである。−殻内に、この角度方向運動はピラミッ
ド状の頭部の面２４をブロック１６の内側へ入れて求心
させることにより得られる。前記の求心は２個の部材が
相互に嵌合すると自動的に行われる。
したがって、前述の急速接続は、非熟練者により何ら精
度を要することなく達成でき、かつ例えばロボットのよ
うな自動装置によってさえも実施でき、特に近接するの
が困難な個所でのシャフト等の組立てに適合している。
さらに、前記シャフト間で何ら角度方向あるいは軸線方
向の遊び無しに伝動を可能としており、かつ組立時ある
いは使用中いずれの遊びをも確実に自動的に詰めること
ができる。したがって、かじ取り柱の構成に特によく適
合する。
第６図から第１２図までに示す修正形態によれば、リン
グ８は各ピン６に対してらせん状の傾斜路３５を含み、
該傾斜路は反対方向に、長手方向上縁３４と下縁３６と
が僅かに折り曲げられたスロットにより形成されている
。前記上縁３４は外側に向かいリング８の壁の残りの部
分に対して鈍角を、下縁３６は内方に向かいソケット１
の外面に対して概ね平行の摺動路を構成している。前記
２個の縁部３４と３６との間の距離は、第９図と第１１
図とに示すようにピン６の頭部１０の各側に嵌合できる
ようなものであって、下縁部３６は頭部１０の下に嵌り
込み、一方縁部３４は前記頭部に圧接する。
このように前記傾斜路３５がピン６に嵌合し、かつ特に
第７図から第１０図までに示すように、リング８の小さ
い方の基部４０近傍のスロット３５の端部がピンと嵌合
すると、リング８を前記スロット３５を移動することに
より第１０図と第１２図とにおいて矢印Ｆで示す方向に
回転することによりソケット１に対してピン６を半径方
向に移動させる。リング８のテーパにより、各下縁部３
６は対応するピン６の頭部１０を徐々に持ち上げ、一方
このピンは上縁部３４の作用により該縁部に対して厳密
に平行に保持される。このように、切頭円錐形リング８
は第７図に示す位置から、ピン６が確実にロックする第
１０図に示す位置まで、かつ第１１図に示す位置まで、
そしてピン６がソケット１の空洞から確実に引き出され
る即ち後退する第１１図と第１２図“とに示す位置まで
、即ち細長いステム２２のノツチ３０から外れる位置ま
で動く。この位置において急速接続が解放され、細長い
ステム２２は、単純に・軸線方向に運動させることによ
りソケット１から引き出すことができる。
ピン６を確実にとらえ、求心させるために、リング８の
壁は前記ピンの各々と直面関係なるよう変形し、かつ外
側ボス３８を構成するよう長手方向の内側溝３７を形成
することが好ましい。このボスはリング８の大きい方の
基部から小さい方のの基部まで延び、小さい方の基部は
ソケット１上を摺動する円筒形環状部分４０によって延
長する。
この端部において、前記溝３７の各々はらせん形傾斜路
３５の近傍にある。
前記の急速接続の通常の使用例では、ピン６はスロット
３５に嵌合しないが、第６図に示すようにその長さの中
間点において長手方向溝に捕捉されることが最も多い。
したがって、急速接続を解放するには、ソケットの開放
端３に向かう方向に、ばね１２により通常加えられてい
る力に加えて軸線方向の力を加え、各ピン６の頭部１０
がロック用溝３７の端に位置するまで前記リング８を移
動させる。この瞬間において、第１０図と第１２図とに
おいて示す矢印７の方向、即ち第６図から視て時計方向
にソケット１の周りでリング８が回転することにより各
ボス３８を対応するピン６の頭部１０から離れる方向に
移動させ、各スロット３５を前記ピンと直面関係に持っ
てくることによりこのスロットの縁部３４と３６とが第
９図と第１０図とに示す位置において頭部１０の各側と
係合する。
接頭円錐形リング８を回転し続けると、スロット３５が
ピン６を摺動するようになり、このためリング８をソケ
ット１のボス１３に向かう方向に、ばね１２の作用に対
抗して押圧する。リング８の切頭円錐形の壁にはらせん
状のスロット３５が設けられているので、そのピン６と
の接触点は、回転につれてソケット１から徐々に離れる
方向に移り、そのため下縁３６が頭部１０上で引張られ
ピン６をソケット１に対して半径方向に運動させる。
その結果、スロット３５の端部がこのピン６に当接する
ようになると、ピンの方はソケット１の壁の内側の完全
に侵退させられ、対応するノツチ３０から出てしまう。
細長いステム２２が次いで解放され、ロック状態が解消
されたので、このステム２２はそれを串純に軸線方向に
移動させることによりソケット１から引張り出すことが
できる。
ロックピン６は、スロット３５の端部において止め段階
４２に保持しておくことが好ましい。前記ピンはこのよ
うに必要時間ソケット１”内で１退させたままとしうる
。
前記部材１と２２とが−ａ組み立てられると、細長いス
テム２２が、ノツチ３０が再びピンと直面関係となるま
でソケット１に挿入される。次いで、ばね１２の作用と
対抗する軸線方向の力をリング８に加え、ピンを前記段
階４２から外し、前記ピンに沿ってスロット３５の縁部
が摺動できるようにするだけで十分である。このため、
ばね１２の作用をスロット３５の縁部の作用とに組み合
わせてリング８を外方に、かつピンをソケット１の内側
に向かって、ピンが第９図に示す位置をとるまで、即ち
ピン６がソケット１の壁を介して押圧され、かつステム
２２のノツチ３０の内側へ入る点まで押圧できるように
する。リング８は最外側位置にある。このリングを一矢
印Ｆの方向とは反対の方向に単純に回転させることによ
りスロット３５を頭部１ｏから外し、前記頭部を溝３７
と直面関係とさせ、このためリング８がソケット１に沿
って軸線方向に摺動できるようにし、このため細長いス
テム２２を効果的にロックするよう保証する最適位置を
占め、かつリング８とロックピン６とを横方向にロック
できるようにする。
したがって、たとえ組み立てるべき部材が手の届きにく
い個所に位置しているとしても、特定の精度を有するこ
となく容易に行いうる極めて単純な作業により希望の都
度分解したり再組み立てできる。前記接続の分解と組み
立てとは遠隔制御可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、完全に組み立てる前の本発明による急速接続
手段の縦断面図、 第２図は完全に係合した急速接続装置の第１因に類似の
図、 第３図は第２図の線３−３に沿って視た断面図、第４図
は第２図のｌ！！４−４に沿って視た断面図、第５図は
本発明の別の実施例の縦断面図、第６図は修正形態の、
完全に係合した急速接続装置の縦断面図、 第７図は、ばねを破断した、第６図に示す急速接続装置
の部分的な側面図、 第８図は、切頭円錐形リングが解放過程の初期にお゛い
て中間位置にある、ソケットの斜視図、第９図は、第７
図に示す位置にリングが位置する場合の急速接続装置の
部分的な縦断面図、第１０図は切頭円錐形リングが中間
位置にある、第８図と類似の図、 第１１図は解放さ、れた急速接続ｉｆの部分的な縦断面
図、および 第１２図は、切頭円錐形リングが急速接続装置を解放す
る位置にある第８図と類似の図である。 図において、 １・・・シャフト ２・・・ユニバーサルジヨイントヨーク６・・・ロック
ピン ８・・・切頭円錐形リング １０・・・ヘッド　　　１２・！・コイルばね１４・・
・円形リング　１６・・・駆動ブロック１８・・・スプ
ライン　２０・・・傾斜面２２・・・ステム　　　２４
・・・ピラミッド状頭２８・・・肩部　　　　３０・・
・ノツチ３４．３６・・・縁部　３５・・・傾斜路　　
３７・・・溝４０・・・基部

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）一方のシャフトが円筒形中空のソケットで終り、
    他方のシャフトが円筒形の細長いステムで終る２本のシ
    ャフト間の急速接続装置において、前記ソケットが一方
    ではステムのピラミッド状頭の対応する面と協働する傾
    斜した内面を有する固定の内側ブロックと、他方ではソ
    ケットの壁を貫通して延び前記ソケットの内側に向かつ
    て弾圧されるが前記ソケットが空である限り前記壁に保
    持される軸線方向ロックピンとを含み、前記ステムが前
    記ピラミッド状頭の近傍で前記ピンを解放する装置と、
    前記２本のシャフトを相互に対して軸線方向にロックし
    、何ら角度方向あるいは軸線方向の遊び無くして確実な
    接続を行う位置で前記ピンを受け入れるノッチとを含む
    ことを特徴とする急速接続装置。
  2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の装置において、切
    頭円錐形のリングがばねの作用によりソケット上を摺動
    可能で、かつピンの外端に圧接することを特徴とする急
    速接続装置。
  3. （３）特許請求の範囲第１項または第２項に記載の装置
    において、前記ピンをその外方位置で保持し、前記ソケ
    ットの内側で摺動可能の内側リングを含むことを特徴と
    する急速接続装置。
  4. （４）特許請求の範囲第３項に記載の装置において、前
    記ステムが、摺動可能の内側リングを前進させる当接手
    段として作用する外側肩部を含むことを特徴とする急速
    接続装置。
  5. （５）特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか
    １項に記載の装置において、前記の細長いステムが、そ
    れぞれが各ピンをロックし、かつ軸線方向および角度方
    向の遊びを詰める位置で受け取る多数の円周方向のノッ
    チを含むことを特徴とする急速接続装置。
  6. （６）特許請求の範囲第１項から第５図までのいずれか
    １項に記載の装置において、前記駆動ブロックがスプラ
    インによりソケットに接続されていることを特徴とする
    急速接続装置。
  7. （７）特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか
    １項に記載の装置において、前記ブロックがソケットと
    一体であることを特徴とする急速接続装置。
  8. （８）特許請求の範囲第１項から第７項までのいずれか
    １項に記載の装置において、前記駆動ブロックの傾斜内
    面が三角形の基部を有するピラミッドを形成し、前記ス
    テムのピラミッド状頭部も概ね三角形の基部を有するこ
    とを特徴とする急速接続装置。
  9. （９）特許請求の範囲第１項から第８項までのいずれか
    １項に記載の装置において、前記の切頭円錐形のリング
    が前記ソケットに対して回転自在であり、かつ各ロック
    ピンに対して、対応するピンの頭に嵌合できることによ
    つて前記リングが回転すると、細長いステムのノッチに
    対して前記ピンを半径方向に移動させるらせん状の傾斜
    路を含むことを特徴とする急速接続装置。
  10. （１０）特許請求の範囲第９項に記載の装置において、
    前記のらせん状傾斜路の各々は切頭円錐形リングの壁の
    スロットにより形成され、前記スロットは、反対方向に
    僅かに曲げられ、ロックピンの下および上でそれぞれ摺
    動可能である長手方向の縁部分を有することを特徴とす
    る急速接続装置。
  11. （１１）特許請求の範囲第９項または第１０項に記載の
    装置において、切頭円錐形リングの壁は各ロックピンと
    直面関係で長手方向のロック用溝を形成していることを
    特徴とする急速接続装置。
  12. （１２）特許請求の範囲第１１項に記載の装置において
    、前記のロック用溝は、円筒状の環状部分により延在す
    るリングの小さい方の基部近傍で終つていることを特徴
    とする急速接続装置。
  13. （１３）特許請求の範囲第１１項または第１２項に記載
    の装置において、各らせん状傾斜路はピンを止める溝の
    間の空間に設けられ、前記の切頭円錐形リングの小さい
    方の基部近傍にある前記傾斜路の端部もピン止め溝の各
    々の対応する端部に近接していることを特徴とする急速
    接続装置。
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