JPH0272221A - 等速自在軸継手 - Google Patents

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１ 本発明は等速自在軸継手に関し、特に低コスト化が可能
で且つ大継手角が可能な等速自在軸継手に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来、
自在軸継手は原動軸と従動軸とが角度（継を角）をなす
各種回転駆動力伝達機構において広く利用されている。

この様な継手の代表的なものとしていわゆるフック型の
自在軸継手がある。

しかし、該フック型の継手は不等速継手であり、回転力
伝達が円滑ではなく、更に回転速度が大きくなると振動
及び騒音を発する等の難点がある。

そこで１等速自在軸継手が用いられる。

該等速自在軸継手の代表的なものとしていわゆるバーフ
ィールド型のｊｌＩ手がある。この継手は原動軸及び従
動軸の先端にそれぞれ３次曲面の複・数の溝を形成した
部材を取付は原動軸側部材の溝と従動軸側部材の溝との
間にポールを介在させ該ポールをケージを用いて所定の
位首に配置させるものである。

しかして、この等速自在軸継手は、ポール溝が複雑であ
り高精度加工を要し、コスト高になるという難点がある
。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、低コ
スト化が可能で良好な等速性を有する等速自在軸継手を
提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 未発１１によれば、上記の如き目的は、原動軸端部と従
動軸端部との間に１または複数の中間回転部材が１列に
配置されており、これら原動軸端部、中間回転部材及び
従動軸端部のうちのそれぞれ隣接する２つの要素の組に
関し、一端が第１の要素の外周部に取付けられ１つ他端
が第２の要素の外周部に取付けられた少なくとも１つの
弾性連結部材により連結されており、該弾性連結部材は
第１要素側半部と第１要素側半部とが第１要素または第
２要素との接続状態を含めて鏡面対称性を有し、全ての
弾性連結部材は同等であり、且つ上記第１要素と上記第
２要素とはこれらの間に配置された球状体を上記弾性連
結部材の弾性力に基づさ挟持することにより各要素の回
転中心を常にこれら２要素の中間点で交わらせる相対Ｍ
動を可能とする自在継手にて接続されており、またＥ記
各弾性連結部材は全ての隣接２要素の組に関し共通の一
体物を用いてなるものであることを特徴とする１等速自
在軸継手、 により達成される。

また、本発明によれば、上記の如き目的は、原動軸端部
と従動軸端部との間に１または複数の中間回転部材が１
列に配置されており、これら原動軸端部、中間回転部材
及び従動輪端部のうちのそれぞれ隣接する２つの要素の
組に関し、一端が第１の要素の外周部に取付けられ且っ
他端が第２の要素の外周部に取付けられた少なくとも１
つの弾性連結部材により連結されており、該弾性連結部
材は第１要素側半部と第２要素側半部とが第１要素また
は第２要素との接続状態を含めて鏡面対称性を有し、全
ての弾性連結部材は同等であり、且つ上記第１要素と上
記第２要素とは一方に固定された凸球面部材と他方に固
定された該凸球面部材の受け部材とを上記弾性連結部材
の弾性力に基づき突当てることにより各要素の回転中心
を常にこれら２要素の中間点で交わらせる相対！！動を
ｉり能とする自在継手にて接続されており、また上記各
弾性連結部材は全ての隣接２要素の組に関し共通の一体
物を用いてなるものであることを特徴とする、等速自在
軸継手、 により達成される。

［実施例１ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。

第１図は本発明による等速自在軸継手の−実施例を示す
一部省略概略側面図である。

第１図において、２は原動軸であり、２′はその回転中
心である。また、４は従動輪であり、４′はその同転中
心である。これら原動軸２と従動軸４とは互いに一端部
（フランジ部）が対向し且つ回転中心２′、４′が合致
する様に配置されている。５は中間回転部材であり、５
′はその回転中心である。中間回転部材５は上記原動軸
端部と上記従動軸端部との間に回転中心５′が上記原動
軸回転中心２′及び従動輪回転中心４′と合致する様に
配置されている。

：５２図は上記第１図の原動軸端部を回転中心方向に中
間回転部材側から見た図であり、第３図は上記第１図の
中間回転部材を回転中心方向に従動軸側から見た図であ
る。

第２図に示される様に、原動軸２の端部には外周を３等
分する位置に径方向のピン６ａ、６ｂ。

６ｃが固定されている。尚、第１図ではピン６ｂ、６ｃ
は図示を省略されている。また、第３図に示される様に
、中間回転部材５には外周を３等分する位置に径方向の
ピン９ａ、９ｂ、９ｃが固定されている。尚、第１図で
はピン９ｂ、９ｃは図示を省略されている。

同様に、従動軸４の端部には外周を３等分する位置に径
方向のピン８ａ、８ｂ、８ｃが固定されている。尚、第
１図ではピン８ｂ、８ｃは図示を省略されている。

上記ピン８ａ、８ｂ、８ｃはそれぞれ上記ピン６ａ、６
ｂ、６ｃに対応する位置に配置されており、上記ピン９
ａ、９ｂ、９ｃもそれぞれ上記ピン６ａ、６ｂ、６ｃに
対応する位置に配置されている。

そして、上記ピン６ａ、ピン９ａ及びビン８ａハピアノ
線１０ａにより接続されている。該ピアノ線は、全体と
してＳ字形状をなしており、両端をピン６ａ、８ａに固
定され且つ中央をピン９ａに固定されている。該ピアノ
ｉｉ　１０　ａはピン６ａとピン９ａとの間のｉｔの部
分１０ａ−１とピン９ａとピン８ａとの間の第２の部分
１０ａ−２とからなり、これら第１部分及び第２部分は
いずれもＵ字形状をなしている。

上記８１部分１０ａ−１の原動軸側半部と中間部材側半
部とは鏡面対称性を有し、上記第２部分１０ａ−２の中
間部材側半部と従動軸側半部とは鏡面対称性を有する。

更に、これら第１部分１Ｏａ−１と第２部分１０ａ−２
とは同等の形状及び特性を有する。また、第２図及び第
３図に示される様に、該ピアノ線１０ａはそれぞれ原動
軸２、中間部材５及び従動軸４の周方向に沿って延びて
いる。該ピアノ線の径はたとえば１．０〜３．０ｍｍで
ある。

同様にして、上記ピン６ｂ、ピン９ｂ及びピン８ｂはピ
アノ線１０ｂにより接続されており、上記ピン６ｃ、　
ピン９ｃ及びピン８ｃはピアノ線ＩＯＣにより接続され
ている。ピアノ線ｌＯｂは第１部分１０ｂ−１と第２部
分１０ｂ−２とからなり、ピアノ線１０ｃは第１部分１
０ｃｍ１と第２部分１０ｃｍ２とからなり、これらピア
ノ線は上記ピアノ線１０ａと同等である。

原動軸２の端部と中間回転部材５との間には球状体１６
が配ｔされており、原動軸２の端部及び中間回転部材５
には球状体１６の受け部材としての球面座が設けられて
いる。そして、これら２つの球面座により球状体１６が
挟持されている。この挟持状態は、原動軸端部と中間回
転部材５とを接続するに際し弾性変形せしめられたピア
ノ線ＩＱａＮｌｏｃｃ７）第１部分１０ａ−１〜１０ｃ
ｍ１の弾性力により維持されており、かくして自在継手
構造が形成され、原動軸回転中心２′と中間回転部材回
転中心５′とが常に球状体１６の中心Ｐ、において交わ
る相対運動が可能となる。尚、該中心Ｐ１は原動軸端部
と中間回転部材５の中間点に相当する。

また、中間回転部材５と従動軸４の端部との間には球状
体１７が配置されており、中間回転部材５及び従動軸４
の端部には球状体１７の受け部材としての球面座が設け
られている。そして、これら２つの球面座により球状体
１７が挟持されている。この挟持状態は、中間回転部材
５と従動軸端部とを接続するに際し弾性変形せしめられ
たピアノ線１０ａ　〜１０ｃの第２部分１０ａ−２〜１
０ｃｍ２の弾性力により維持されており、かくして自在
継手構造が形成され、中間回転部材回転中心５′と従動
軸回転中心４′とが常に球状体１７の中心Ｐ２において
交わる相対運動が回走となる。

尚、該中心Ｐ２は中間回転部材５と従動軸端部との中間
点に相当する。

次に１以上の様な本実施例において、原動軸回転中心２
′と従動輪回転中心４′とが傾いた一般の場合（即ち継
手角がＯ以外の場合）につき説明する。

第４図は継手角が０以外の場合の本実施例の動作を説明
するための概略図である。尚、ここでは原動軸２の端部
と中間回転部材５との関係のみ示し、該中間回転部材と
従動軸４との関係は同様であるので省略する。ここでは
、原動軸回転中心２′と従動軸回転中心４′とが角度２
θだけ傾いている場合が示されており、原動軸回転中心
２′と中間回転部材回転中心５′とが角度θだけ傾いて
いる。

第４図において、原動軸２の回転中心２′に垂直で几つ
ピン６ａ〜６ｃ（第４図において、これらのうちの１つ
のピンが６で示されている）を含む平面２０と中間回転
部材５の回転中心５′に垂直で１１つピン９ａ〜９ｃ（
ｍ４図において、これらのうちの１つのピンが９で示さ
れている）を含むモ面２２とが角度θだけ傾いている。

原動軸２が回転するとその回転力はピン６ａ〜６ｃ、　
　ピアノ線第１部分１０ａ−１〜１０ｃｍ１及びピン９
ａ〜９Ｃを経て中間回転部材５へと伝達され、該中間回
転部材は回転中心５′のまわりに回転する。該回転にと
もない上記ピン９は上記平面２２内で１記回転中心５′
のまわりに回転することになる。

第４図において、Ａは原動軸側のピン６と中間回転部材
側のピン９との距離が最も遠い位置にある状態を示し、
Ｂは原動軸側のピン６と中間回転部材側のピン９との距
離が最も近い位置にある状態を示し、Ｃ，Ｄは原動軸側
のピン６と中間回転部材側のピン９との距離が中間の位
置にある場合を示す、尚、ピアノ線１０は原動軸側半部
と中間回転部材側半部とが鏡面対称的であるので、変形
しても各状態において鏡面対称性が維持され、その対称
面は上記平面２０と上記平面２２との中間の平面２４で
ある。また、球状体１６の中心Ｐ１は常に上記平面２４
上に存在することになる。

第４図では代表的な４つの状態に関し説明したが、それ
以外の場合も同様である。

本実施例においては、原動軸側から中間回転部材側への
駆動力伝達はピアノ線１０ａ−１０ｃの第１部分１０ａ
−１〜１０ｃｍ１を介してなされるが、該ピアノ線部分
は原動軸側半部と中間回転部材側半部とが鏡面対称性を
有するので、その駆動力伝達位置は平均的にちょうど中
央部であるとみなすことができる。従って１本実施例に
おいては、原動軸２と中間回転部材５とはこれらの間の
動力伝達位置が常に原動軸回転中心２′と中間回転部材
回転中心５′との対称面上に位置するという等遠軸継手
の条件が満たされる。

また、継手角θが連続的に変化する場合にも、各瞬間に
おいて上記″ｉＰ速軸継軸継手件が満たされる。

以上、原動軸２と中間回転部材５との関係につき説明し
たが、該中間回転部材と従動軸４との関係も同様であり
、等遠軸継手の条件が満たされる。

従って、本実施例においては、原動軸２と従動軸４とは
等遠軸継手の条件を満たす。

以上の様な本実施例によれば、ピアノ線１０ａ〜１０ｃ
により原動軸２と中間回転部材５と従動軸４とを一括し
て連結しているので、２段の等遠軸継手であるにもかか
わらず、構成部品の数が少なく低コスト化が可能である
。また各段の継手角をそれ程大きくすることなしに全体
の継手角を大きくすることができる。

また、本実施例によれば、ピアノ線１０ａ−１０ｃが原
動軸２．中間回転部材５及び従動軸４の外周面に沿って
配こされているので、装置のコンパクト化が実現される
。

本実施例では弾性連結部材としてピアノ線が３木用いら
れており、円滑な駆動力伝達のためにはこの様に３本あ
るいはそれ以」二であるのが好ましい８尚、複数のりｉ
性連結部材を用いる場合には周方向に均等に配置するの
が好ましい。

第５図は上記実施例における中間回転部材５の変形例を
示す概略側面図である。

本変形例では、中間回転部材５の両端面には凸球面部材
２８．２７が突設されており、該凸球面部材が上記実施
例の球状体１６．１７と同様の役割を果す、従って、上
記実施例の中間回転部材５及び球状体１６．１７のかわ
りに本変形例の中間回転部材５を用いることによっても
、同等の効果を肖ることができる。

［発明の効果］ 以上の様な本発明の等速自在軸継手は、構造が簡単であ
り且つ製造が簡単であるので十分な低コスト化が可能で
あり、また大きな継手角を実現することができ、更に良
好な等速性を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による等速自在軸継手を示す一部省略概
略側面図であり、第２図及び第３図はそれぞれその原動
軸端部を回転中心方向に中間回転部材側から見た図及び
中間回転部材を回転中心方向に従動軸側から見た図であ
る。 第４図は本発明による等速自在軸継手の動作を説明する
ための概略図である。 第５図は本発明による等速自在軸継手おける中間回転部
材を示す概略側面図である。 ２：原動軸、　　　　　２′：原動軸回転中心、４：従
動軸、　　　　４′：従動軸回転中心、５：中間回転部
材、 ５′：中間回転部材回転中心、 ６．６ａ〜６ｃ、８．８ａ〜８ｃ。 ９．９ａ〜９ｃ：ビン、 １０．１０ａ　〜１０ｃ：ピアノ線 １６．１７：球状体、 ２６　、２７　：凸球面部材。 第１図 第４図 Ｑ 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原動軸端部と従動軸端部との間に１または複数の
   中間回転部材が１列に配置されており、これら原動軸端
   部、中間回転部材及び従動軸端部のうちのそれぞれ隣接
   する２つの要素の組に関し、一端が第１の要素の外周部
   に取付けられ且つ他端が第２の要素の外周部に取付けら
   れた少なくとも１つの弾性連結部材により連結されてお
   り、該弾性連結部材は第１要素側半部と第２要素側半部
   とが第１要素または第２要素との接続状態を含めて鏡面
   対称性を有し、全ての弾性連結部材は同等であり、且つ
   上記第１要素と上記第２要素とはこれらの間に配置され
   た球状体を上記弾性連結部材の弾性力に基づき挟持する
   ことにより各要素の回転中心を常にこれら２要素の中間
   点で交わらせる相対運動を可能とする自在継手にて接続
   されており、また上記各弾性連結部材は全ての隣接２要
   素の組に関し共通の一体物を用いてなるものであること
   を特徴とする、等速自在軸継手。
2. （２）原動軸端部と従動軸端部との間に１または複数の
   中間回転部材が１列に配置されており、これら原動軸端
   部、中間回転部材及び従動軸端部のうちのそれぞれ隣接
   する２つの要素の組に関し、一端が第１の要素の外周部
   に取付けられ且つ他端が第２の要素の外周部に取付けら
   れた少なくとも１つの弾性連結部材により連結されてお
   り、該弾性連結部材は第１要素側半部と第２要素側半部
   とが第１要素または第２要素との接続状態を含めて鏡面
   対称性を有し、全ての弾性連結部材は同等であり、且つ
   上記第１要素と上記第２要素とは一方に固定された凸球
   面部材と他方に固定された該凸球面部材の受け部材とを
   上記弾性連結部材の弾性力に基づき突当てることにより
   各要素の回転中心を常にこれら２要素の中間点で交わら
   せる相対運動を可能とする自在継手にて接続されており
   、また上記各弾性連結部材は全ての隣接２要素の組に関
   し共通の一体物を用いてなるものであることを特徴とす
   る、等速自在軸継手。