JPH0151688B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、相互に結合せる２つの継手部材から
成り、大きな屈曲角範囲を有する回転トルク伝達
用カルダン継手に関する。

ボールを介して回転トルクを伝達するカルダン
継手は公知である（米国特許第3564867号）。しか
しながらこの継手には、フオークの脚に大きな拡
関力が作用し、従つて伝達可能な回転トルクが制
約されると云う欠点がある。

更に、ボールがフオークの脚の案内路内を自由
に転動できず、従つて継手の屈曲時すべり摩擦が
増加すると云う欠点がある。従つて、上述の継手
の効率が著しく低下し、長期の使用は大きな発熱
によつて制約される。

本発明の目的は、屈折角が大きく、効率が良
く、双方の継手部材の結合要素以外に受け部材を
必要としない安価な継手を創生することにある。

この目的は、本発明にもとづき、ａ）双方の継
手部材を大きさの異なる中空円筒体として構成
し、ｂ）大きい方の継手部材の内部に小さい方の
継手部材を配置し、ｃ）双方の継手部材は、内継
手部材の内部ボア内の中心に設けた中心ボールの
両側において外継手部材および内継手部材の円筒
形内側壁に支持した４つ一組の支持ボールによつ
て相互に調心させ、ｄ）内継手部材の双方の長辺
に設けた部分球面を外継手部材の円筒形内側壁に
支持することによつて達成される。

本発明に係る継手には、相互に転動し合うまた
は円筒形壁に沿つて転動するボールによつて双方
の継手が結合されると云う利点がある。支持ボー
ルの転動状態は極めて良好であるので、継手の効
率は極めて良い。高い精度が必要なのは、共働す
る双方の中空円筒体の内部ボアだけである。

この場合、ボールとしては、十分な精度の市販
品を使用できる。

公知のカルダン継手に対する本発明に係る継手
の特別な利点は、１つの継手部材が静止している
別の継手部材の中心軸線のまわりに360゜回転でき
ると云う点にある。

従つて、本発明に係る継手は、公知の継手と異
なり、例えばマニピユレータアーム、ロボツトア
ームなどに使用できる。

回転トルクは、１つの側の４つ一組の支持ボー
ルから中心ボールを介して別の側の４つ一組の支
持ボールに伝達されるので、継手の内部力線は常
に継手中心を通り、従つてすべての負荷状態にお
いて継手は自動的に完全に調心される。

本発明の実施例においては、４つ一組の支持ボ
ールが、それぞれ外継手部材の円筒形内側壁に全
周にわたつて設けた案内路内を転動する案内ボー
ルを介して外継手部材に支持するように構成する
ことができる。

外継手部材の案内路に保持した案内ボールによ
つて、双方の継手部材は軸線方向へ相対運動しな
いよう確保される。

本発明の別の実施例の特徴にもとづき、支持ボ
ールは、外継手部材の円筒形内側壁に設けた１つ
または複数の案内路内を循環する。

この構成の場合には、伝達可能な回転トルクが
大きくなる。何故ならばボールは、先行実施例と
は異なり、案内路内に線接触状態に保持されるか
らである。

本発明の別の実施例の構成では、内継手部材に
同じく中空円筒形に構成した挿入部材を設け、上
記挿入部材の内部ボアには複数の調心用ボールを
一列に設ける。

この種の構成は、大きなモーメントを伝達する
ための大形継手の場合に特に好ましい。何故なら
ば、大型の継手の場合には中心ボールを大きくし
なければならないので、継手のコストが高くなる
からである。

本発明の別の実施例の特徴にもとづき、双方の
継手部材は、外側カバーによつて被覆する。

この構成によつて、外部から汚物が侵入するの
を防止できる。

以下添付図面を参照しつつ本発明を詳細に説明
する。

第１図に示した継手は、本質的に、中空円筒形
に構成した外継手部材１と、同じく中空円筒形に
構成した内継手部材２とから成る、回転トルクの
伝達のため、外継手部材１および内継手部材２は
それぞれ軸３，４に固定してある。内継手部材２
の内部スペースの中央には、内継手部材２の内部
ボアの内面と同一の径を有する中心ボール５が設
けてある。

内側継手部材２の双方の開放端には中心ボール
５の両側に、それぞれ、４つ一組の支持ボール６
が設けてある。支持ボール６は、外継手部材１の
円筒形内側９、内継手部材２の円筒形内側壁１１
および中心ボール５に支持されている。

双方の継手部材１および２を相互に調心するた
めに、内継手部材２の長辺の両側に設けた部分球
面７は、外継手部材１の円筒形内側壁９に当接す
る。

外継手部材１の内部スペース８および内継手部
材２の内部スペース１０には、潤滑用グリスを充
填できる。

第２図に第１図の継手の部分切欠側面図を示し
た。第２図から明らかな如く、内継手部材２に固
定した軸４は、外継手部材１を囲む屈曲部分１２
を備えている。

第３図に、角度βだけ屈曲した状態の継手を示
した。

第４図に、継手の別の実施例の略断面図を示し
た。この場合、中心ボール５は、内継手部材２の
内部ボアと同一の径を有し、支持ボール６は、内
継手部材２、外継手部材１および中心ボール５に
支持してある。

第５図に、更に別の実施例の断面図を示した。
この場合支持ボール６は、外継手部材１の案内路
内に設けた案内ボール１３を介して支持してあ
る。

第６図に、別の実施例の略断面図を示した。こ
の場合、面圧の改善のため、支持ボールは、外継
手部材１の円筒形内側壁に相互に離隔して設けた
２つの案内路１４に保持してある。

第７図に別の実施例を示した。この場合、内継
手部材２の内部には、中空円筒形挿入部材１５が
設けてあり、上記挿入部材の内部には支持ボール
６に支持した３つの中心ボール５が一列に配置し
てある。この構成は大形継手を作製する場合に特
に好ましい。何故ならば、この場合、唯一つの中
心ボールを使用すれば、ボールを大きくしなけれ
ばならないのでコストが高くなるからである。

第８図に示した実施例では、唯一つの中心ボー
ル５に支持した、両側の４つ一組の支持ボール６
のうち２つのボールは、それぞれ、外継手部材１
の案内路１４に保持してある。この場合、４つの
支持ボールの配置は、先行実施例に対して45゜ず
らしてある。

第９図に第８図と同様であるが、３つの中心ボ
ール５を受容する中空円筒形挿入部材１５を有す
る継手を示した。

第１０図および第１１図に、第８図と同様であ
るが、中心ボール５の径が内継手部材２の内部ボ
アの径よりも小さい継手を示した。両側に設けた
４つの支持ボール６のうち２つは、それぞれ、外
継手部材の案内路１４に保持してある。

第１２図および第１３図に示した継手では、４
つ一組の支持ボール６は、それぞれ外継手部材１
の案内路１４に保持した案内ボール１３を介して
支持してある。

第１４図および第１５図に２つの屈曲部材１２
を介して内継手部材２を接続軸４に連結した継手
を示した。この場合には双方の屈曲部材１２の接
続部分のスリツト１８は、外継手部材１を通じ得
るよう、外継手部材の肉厚よりも大きくする必要
がある。

第１６図および第１７図に汚物の侵入を防止す
るため被覆した継手を示した。外継手部材１の内
部スペース８は、合成部質製の外側カバー１９に
よつて閉鎖してある。内継手部材２の回転のた
め、旋回用自由空間２０が設けてある。この場
合、外継手部材１は、カバー１９とともに回転す
る。

第１８図に外継手部材１の中心軸線のまわりの
内継手部材２の旋回可能性を示した。第１８図か
ら明らかな如く、所定の屈曲時、内継手部材２は
360゜回転できる。

内継手部材２を固定した場合は、同じく、外継
手部材１または外継手部材に固定した軸３が、
360゜回転できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、継手の部分切欠平面図、第２図は、
継手の部分切欠側面図、第３図は、屈曲状態の継
手の第２図と同様の図面、第４〜９図は、各種実
施例の略断面図、第１０図および第１１図は、支
持ボールを案内路に部分的に保持した継手の図
面、第１２図および第１３図は、案内路の案内ボ
ールを介して支持ボールを支持した継手の図面、
第１４図および第１５図は、内継手部材に軸を２
重に結合した継手の図面、第１６図および第１７
図は、カバーを備えた継手の図面、第１８図は、
外継手部材の中心軸線のまわりの双方の継手部材
の旋回範囲を示す図面である。 １…外継手部材、２…内継手部材、３…外継手
部材に結合した軸、４…内継手部材に結合した
軸、５…中心ボール、６…支持ボール、７…部分
球面、８…外継手部材の内部２ペース、９…外継
手部材の円筒形内側壁、１０…内継手部材の内部
スペース、１１…内継手部材の内部スペース、１
２…屈曲部材、１３…案内ボール、１４…外継手
部材の循環案内路、１５…中空円筒形挿入部材、
１６…外継手部材の開口、１７…止めネジ、１８
…スリツト、１９…カバー、２０…旋回用自由空
間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相互に結合せる２つの継手部材から成り、大
   きな屈曲角範囲を有する回転トルク伝達用カルダ
   ン継手において、ａ）双方の継手部材１，２が、
   大きさの異なる中空円筒体として構成してあり、
   ｂ）小さい方の継手部材２が、大きい方の継手部
   材１の内部に配置してあり、ｃ）双方の継手部材
   １，２が内継手部材の内部ボア内の中心に設けた
   中心ボール５の両側において、外継手部材１およ
   び内継手部材２の円筒形内側壁に支持した４つ一
   組の支持ボール６によつて相互に調心されてお
   り、ｄ）内継手部材２の双方の長辺に設けた部分
   球面７が、外継手部材１の円筒形内側壁９に支持
   してあることを特徴とするカルダン継手。 ２ ｅ）４つ一組の支持ボール６が、それぞれ、
   外継手部材１の円筒形内側壁９に全周にわたつて
   設けた案内路１４内を転動する案内ボール１３を
   介して外継手部材１に支持してあることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のカルダン継手。 ３ ｆ）支持ボール６が、外継手部材１の円筒形
   内側壁９に設けた１つまたは複数の案内路１４内
   を少くとも部分的に循環することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のカルダン継手。 ４ ｇ）内継手部材２には、同じく中空円筒形に
   構成した挿入部材１５が設けてあり、上記挿入部
   材の内部ボアには、複数の中心ボール５が一列に
   設けてあることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のカルダン継手。 ５ ｈ）双方の継手部材１，２が、外側カバー１
   ９によつて被覆してあることを特徴とする特許請
   求の範囲第１〜５項記載のカルダン継手。