JPH0356716A

JPH0356716A - 自在軸継手

Info

Publication number: JPH0356716A
Application number: JP19061789A
Authority: JP
Inventors: Minoru Omote; 実表
Original assignee: Omote Ironworks Inc
Current assignee: Omote Ironworks Inc
Priority date: 1989-07-25
Filing date: 1989-07-25
Publication date: 1991-03-12

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〕本発明は、一つの交点にて交差する２軸間Ｃ■おいて、
駆動軸とほぼ等しい回転速度で被駆動軸へ回転を伝達す
る自在軸継手に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に交差する２軸間に回転を伝達する粗手としてフッ
ク式タイプのものが知られているか、従来この種の自在
継手として使用されている十字形自在軸継手は、２個の
軸継手を用いることによって、駆動側と被駆動側との回
転速度を等しくすることができるようにしてある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のものにおいては構成上
１個の軸継手での等速回転伝達は不可能で、２組の軸継
手を用いることが必要となり、これにより、コンパクト
な形態とはならず、しかも高トルクによる駆動ができず
、その用途も制約される不便があった．本発明は、これら従来の欠点を除去しようとするもので
あり、１個の軸継手のみで等速性に近い四転が得られ、
且つ安定したＩｔ作と高トルクによる駆動が可能な自在
軸継手をコンパクトな形態で提供することを目的とした
ものである。

ｃｉａを解決するための手段〕本発明は、一つの交点にて交差する中心軸を有する２本
の軸の間に回転を伝える自在軸継手において、前記２本
の軸の各々の軸端には、前記交点を中心に相互に回動可
能に拘束されて嵌合する凸状球山１体と凹状球面体がそ
れぞれ備えられ、該凸状球而体と凹状球面体のそれぞれ
の球面には、それぞれの軸の方向に沿って、溝を設け、
該溝にはそれぞれの溝に沿って滑動可能μスライダと、
二つのスライダを係止する球面対の半径方向のピンと、
両球面に挟まれているライナーとからなる接線力伝達ｔ
ａｒｓを前記交点を中心とした対称位置に配備したもの
を複数組設けたことを特徴とする自在軸継手である．〔作　用〕 −Ｃに、一つの交点で交差する２軸間に回転運動を伝達
する軸継手において、駆動軸のトルクの接線力を被動軸
に伝える部分（トルク伝達部と称す）が、両軸の中心軸
を含む平面内で、両輪の交差角の２等分線を含み、該平
面に垂直な平面（以下、２等分平面という）内を移動す
るように拘束すれば、原動軸の回転がそのまま、例えば
等速回転に近い回転で、被動軸に伝えることができる。

本発明は、凹凸球面の組み合わせによる相対回動運動の
中心点の位置の拘束と、凹凸それぞれの球面に設けた軸
方向の溝によるそれぞれのスライダの動きの拘束と、溝
の端部によるスライダの位置の拘束とにより、トルク伝
達部であるピンを２等分平面内で動くように拘束するよ
うにし、即ち、先ず両軸の軸端に設けられた凸状球面体
と凹状球面体とは同一の中心点のまわりに同心的に相対
的に回動が可能なるように嵌合し拘束されていて、この
中心点は両輪の中心軸の交点と一致している。

前記凸状球面体の外面及び凹状球面体の外面には、互い
に対向する位置に、球面に沿って、かつそれぞれの軸の
軸方向に溝が設けられ、それぞれの溝の中にスライダが
滑動可能に設けられ、互いに対向したスライダは、球面
の半径方向に延びるピンにより、互いに、ピンの中心軸
のまわりに回動可動に係止されている。

そして、このような対向した溝、及び両端に２個のスラ
イドを千１するトルク伝達部としてのピンとが組み合わ
された、トルク伝達のための接線力伝達要素が、軸直角
断面の円周上に反対側（１８０度隔たった位置）にも設
けられ、二つ合わせて対となって備えられていて、少な
くとも複数組配備してある。

そして、軸の回転につれ、両軸の軸平面も、それぞれの
軸を中心に回転する．そのとき、トルク伝達部であるピ
ンは凸状球面体の溝に沿って動くスライダにより、一方
の軸の軸方向、即ち一方の軸平面内を動くように拘束さ
れ、また、同時に凹状球面体の溝に沿って動くスライダ
により他方の軸の軸方向、即ち他方の軸平面内を動くよ
うに拘束されているので、ピンが同時に両輪平面内にあ
るということは、ピンは常に両輪平面の交線上にあるこ
とになり、一方、両輪平面の交線は常に２等分平面内に
あるから、トルク伝達点であるピンの位置は、軸が回転
しても常に２等分平面内に拘束され、従って従動軸は駆
動軸とほぼ同じ速度で回転する。例えば駆動軸が等速回
転を行えば、従動軸も１個の自在軸継手を用いるだけで
等速回転に近い回転で駆動される．但し、ピンが、両輪を含む平面内に位置する状態、即ち
第１図に示す状態では、両方の軸平面は重なり合ってし
まうので交線を生ぜず、ピンの位置は不安定になる．こ
れを防ぐために各溝の溝端は、第ｌ図のような位置にピ
ンが来たときにスライダを挟んでピンを２等分平面内に
規制するような位置に定められる．このように、二つの軸平面が重なるような状態において
はピンを溝端により拘束し、その他の状態ではピンが二
つの軸平面の交線上ζこ来るように、即ち、ピンが交差
する′ａ（交差面ζは回転にっれて変わる）の交点に，
来るよう拘束して、ピンを常に２等分平面内に保持し、
駆動転と従動軸とをほぼ等速とするものである。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する．第１〜３図に
おいて、一つの交点Ｒにおいて互いに交差ずる駆動軸ｌ
と従動軸２の軸端に、凹状球面３．を有する凹状球面体
であるヨーク３と、該凹状球面３Ｉ内に隙間を以て嵌合
する凸状球面４ｌを有する凸状球面体であるヨーク４と
がそれぞれ設けられている．前記凹状球面３，と凸状球面４１とに挟まれて、両球面
に対応する外径及び内径を有し、隙間に相応する厚さを
有する球殻の一部で形成されたライナー５が配備されて
いる。このライナー５にはトルク伝達部として作用する
ピンｌＯが、球面の半径方向に両側に突出して設けられ
、該ピンｌＯの両端には、対向する溝６，７にそれぞれ
ガイドされて滑動可能なスライダ８，９が、ピン１０の
中心軸のまわりに相対的に回動可能に設けられていヨー
ク３．（凹状球面体）とヨーク４　（凸状球面体〉とは
、その問に、球面に沿って滑動可能に挟まれたライナー
５を介して、共通の中心点である両輪の交点Ｒを中心と
して同心的に回動するように拘束されでいる。

しかして、前記ヨーク３、４の凹状球面３ｌと凸状球面
４１とに沿って、かつそれぞれの軸の軸方向に沿って、
ｍ６．１が対向して設けられ、スライダ８，９を収容し
て滑動せしめて案内するようになっている。

このようにして対向する溝６，７、この中を滑動するス
ライダ８．９とスライダ８，９を係止ずるトルク伝達部
としてのピン１０と両ｆ．ｌ而に挟まれているライナー
５とにより、駆動軸１から従動軸２を回転駆動するため
のトルク伝達部まわりの接線力伝達要素が形成される．
このような伝達要素が球面の中心についての対称位置に
第１．２図の如く対で設けられるが、これを複数対例え
ば３組配備すれば、高トルクの伝達が可能となる。

？お、回転の間に、スライダ８が抜け出ないようにプッ
シュ１２，をヨーク３の外周に設けてあるが、溝６をス
ライダ８の高さだけ凹部を設けてブノシュＩＬ　をヨー
ク３と一体としたような構戊とすればその必要はない．図中、１１は凸状球面を有するヨーク４に設けた中心軸
、ｌ２■はヨーク４側のプッシュ、ｌ３は可撓性筒状カ
バー、ｌ４は軸の保持部で凹部又は凸部で形戒し、軸の
連結しやすい形態とする．１５，１６，１７．１８は溝
端、１９は給油口栓、２０．２１は取付ネジである．しかして、作動に当たって、互いに交差角θを以て交差
して支承されている駆動軸１から従動軸２へ回転を伝え
る場合、駆動軸１を回転ずると前述の如くトルク伝達部
としてのピン１０は、常に両軸の２等分平面内を移動し
、従動軸２は駆仙軸ｌとほぼ等しい速度で回転駆動され
る。

例えば、両軸が回転によって第３図に示す如き回転位置
となった場合、両輪の軸平面の交差角φは最大となり、
両輪の交差角θと等しくなる。このとき、溝６と溝７と
の交差角φ（両軸の軸平面の交差角φと等しい）もθと
等しくなる。この状態でスライダ８とスライダ９に同時
に係止しているピン１０は、溝６と溝７との交点、即ち
両軸の交点（立体的には両軸の軸平面の交線」二）に拘
束される．第ｌ図と第３ＩＡとの中間位置でも、ピンｌ
Ｏは溝６と溝７との交点に拘束され、両軸平面の交線上
に拘束されるので、ピンｌＯは常に両軸の２等分平面上
に拘束されることとなる。

但し、第１図に示すように、両軸の軸平面が一平面内に
合致するときは、φ−０となって交線が生しない．この
時点でもピン１０の位置を強制的に２等分平面内に置く
ために、第１図に示す如く、溝６，７の／ＩＩ！端１５
とイ１．ｉ端１８、或いは溝端１６と溝端ｌ７とにより
スライダ８．９を挟んで拘束し、ピンｌＯを２埠分平面
内に位置せしめるように、ａ６．７の溝端１　５．１　
６，１　７．１　８の位置を選ぶ．第３図の状態からさらに９０度回転させると、第１図の
ように、スライダ８は溝６の右端の溝端１６、スライダ
９ば溝７の左端の溝端１７に位置する。この途中でも、
溝６．７は可変角φを以て交差し、その交点にてピン１
０の位置を拘束して、１８０度回転したことになり、次
の１８０度の回転も同様に行われ、３６０度回転すなわ
ち１回転が完了する．この時ピンｌＯは２等分平面上を
軸心の交点Ｒを中心として３６０度回転したことになる
。

以上は駆動軸ｌから従動軸２への回転運動の伝達である
が、従動軸２を駆動軸とし駆動軸ｌを従動軸としても同
様である。

〔発明の効果〕

本発明は凸状球面体と凹状球面体のそれぞれの球面には
、それぞれの軸の方向に沿って、溝を設け、該溝にはそ
れぞれの溝に沿って滑動可能なスライダと、二つのスラ
イダを係止する球面対の半径方向のピンと、両球面に挟
まれているライナーとからなる接線力伝達機横を前記交
点を中心とした対称位置に配備したものを複数組設けた
ことにより、１個の自在軸継手により被駆動軸を駆動軸
とほぼ等しい速度で回転せしめることができ、装置がコ
ンパクトとなり、しかも回転運動の伝達も円滑・確実で
あり、安全性も大幅に向上し、高トルクの伝達も可能と
なって、多用途の自在軸継手として用いられうる利益が
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は縦断面図、第２
図は第ｌ図のＡ−Ａ′ｌｆＡにおける断面図、第３図は
ヨーク部の正面図である。ｌ・・・駆動軸、２・・・従動袖、３，４・・・ヨーク
、５・・・ライナー、６．７・・・溝、８．９・・・ス
ライダ、ｌＯ・・・ピン、１１・・・中間軸、１２，，
１２．・・・ブソシュ、ｌ３・・・カバー、ｌ４・・・
保持部、１５，１６，１７．１８・・・溝端。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一つの交点にて交差する中心軸を有する駆動軸と
従動軸との２本の軸の間に回転を伝える自在軸継手にお
いて、前記２本の軸の各々の軸端には、前記交点を中心
に相互に回動可能に拘束されて嵌合する凸状球面体と凹
状球面体がそれぞれ備えられ、該凸状球面体と凹状球面
体のそれぞれの球面には、それぞれの軸の方向に沿って
、溝を設け、該溝にはそれぞれの溝に沿って滑動可能な
スライダと、二つのスライダを係止する球面対の半径方
向のピンと、両球面に挟まれているライナーとからなる
接線力伝達機構を前記交点を中心とした対称位置に配備
したものを複数組設けたことを特徴とする自在軸継手。
（２）前記凸状球面体と前記凹状球面体とが半径方向に
隙間を以て組み合わされ、この隙間にライナーを備え、
該ライナー前記駆動軸と従動転との２本の軸の中心軸の
交差角の２等分線上位置にトルク伝達用ピンを保持した
ライナーを備えている請求項１記載の自在軸継手。