JPH0374631A - 動力継手 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は主として回転軸の動力を伝達する為に使用する
継手に関するものであり、特に外形寸法が小さ（、屈曲
及び伸縮の双方を許容する動力継手に関するものである
。

（０従来の技術 従来、上記目的の為に使用する動力継手としては、屈曲
を許容する一般にクロスジｌインド呼ばレルユニバーサ
ルジ璽インドと伸縮を許容するギヤカップリングが知ら
れている。

又、屈曲と伸縮の双方を許容し得るものとしては特殊な
溝とスパイダー及びローラー等よりなるいわゆるトリボ
ットタイプの等速ユニバーサルシロインドがある。

（八〉発明が解決しようとするａｍ ｍ上記フジ１インド内、クロスジ賃インドは屈曲に関し
ては自由であるが、伸縮を許容できない為、軸の取付長
さが定められている場合には、温度変化等により軸が伸
縮すると軸方向に大きな応力が発生し動力及び負荷側の
軸受を破損することがある。

又、ギヤカップリングは伸縮は自由であるが屈曲出来な
い為、軸の芯が合っていないと軸受に大きなラジアル荷
重が生じ故障の原因となる０　トリポットタイプの等速
ユニバーサルジ曹インドは上記屈曲と伸縮の双方を許容
する優れたものであるが、特殊な溝やスパイダー及びロ
ーラー等を使用する為に専用の型及び工作機械が必要で
あり、動力の大きさに応じて任意に設計して少量を製作
する上では非常に高価なものとなる。

本発明はこのような課題を解決し、屈曲、伸縮双方が自
由でしかも少量でも容易に製作することが出来る動力伝
達用継手を提供するものである。

（ニ）１１１題を解決するための手段 本発明の第一の手段としては外径部に外歯歯車部を形成
する駒と、該外歯歯車部と嵌合する内歯歯車部を有する
２つの継手部材によって構成され、該外歯歯車部は円周
方向に４つの部分に分割され、対向する２つの部分は、
各々回転軸に直向する軸のまわりに円弧状に形成され、
内歯歯車部は切欠部により夫々２つに分割されているこ
とを特徴とする動力継手を提供すること。第２の手段と
して外径部に外歯歯車部を形成する２つの駒と該外歯歯
車部と嵌合する内歯歯車部を有する筒状の継手部材によ
って構成され、該外歯歯ＩＩ部はフォーク状に切欠かれ
、歯面は回転軸に直向する軸のまわりに円弧状に形成さ
れていることを特徴とする動力継手を提供すること及び
、第３の手段として、上記円弧状に形成された外ｍｍｎ
１の歯形が該円弧の中心軸に直交する平面を有し、該外
歯歯車に噛合う内歯歯車の歯形が該平面に実質的に並行
な面を有することを特徴とする動力継手を提供すること
により上記課題を解決するものである。

（本〉作用 第一の手段において継手部材が互いに屈曲しようとする
時は駒に設けられた２対の円弧状の外歯歯車によりその
屈曲角度が２つの方向に分解され夫々の運動を許容する
為に、任意の方向に屈曲することか出来る。又、伸縮す
る場合は継手部材の内歯歯車部と駒の外歯歯車部が直線
的に慴動することによってこれを許容する。

（へ）実施例 以下図において本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の構造を示す分解斜視図、第
２図は回転軸にそった側断面図、第３図は回転軸に直角
な正断面図である。

第１図、第２図、第３＠ｌに於て、駒ｌは外径部に４ケ
所の切欠き２で分割された外歯歯車部＄−１、ト２．３
−３．３−４を有する。該外歯歯車３−１．３−３と３
−２．３−４は回転軸の中心線２に直交する２つの軸Ｉ
ｓＹとＸのまわりに夫々、回転し得る円弧形歯形を形成
している。

又、中央部にには部分球面４月、４−２を有している。

又、２つの継手部材５−１．５−２は内径部に内歯歯車
部６−１．６−２を形成しており、各々２つずつの大き
な切欠部７−１．７−２及び７−３．７−４を有する。

８は継手部材５−１の中心部に設けられた凹球面部、９
は凹球面部を有する座金、１０は座金９を部分球面４に
押し当てる為のスプリング！ある。

次に上記実施例についてその作用を説明する。

第１図、第２図、第３図において、継手部材ｓ−ｉがＹ
軸のまわりに屈曲しようとする時、駒１の外歯歯車部３
−１．３−３が７輪のまわりに回転し得る円弧形歯形と
なっている為にこれと嵌合する内歯歯車部６−１．６−
２はこの動きを許容し、ｗｉ車面の嵌合には遊びや干渉
が生ずることはない。

又、継手部材ト２がＸ軸のまわりに屈曲しようとする時
、駒ｌの外歯歯！ｔｌ　ｆｌ　３−２．３−３がＸ軸の
まわりに回転し得る円弧形歯形となっている為に、これ
と嵌合する内歯歯車部６−３．６−４はこの動きを許容
し、結果的に継手部材５−１と５−２は任意の方向に屈
曲することが出来、しかも歯車面の嵌合には遊びや干渉
が生ずることはない。

更に、継手部材Ｓ−２が駒に対して２軸方向に伸縮する
場合には、スプリング１０が伸縮し座金９を介して駒１
の部分球面４−２を押し、４−１を継手部材Ｓ−１の凹
球面８に押当てているので振動を生ずることもなく安定
に動作する。

従来、いわゆるギヤカップリングの歯車の全ての歯にわ
ずかに丸みを持たせて、屈曲を許容しようとするものは
あったが、これは基本的に歯車の干渉を防ぎ得るもので
はなく、屈曲出来る角度も１、５”程度と非常に小さい
。

本実施例によれば屈曲角度３０°程度は設計上充分可能
であり、従来のものたは全く異なるものである。又、外
歯歯車と内歯歯車の嵌合である為、接触面が多（比較的
小さな外径の継手でも大きな回転力を伝達することが出
来、いわゆるクロスジ璽インドよりも小型に設計するこ
とが出来る。

更に、回転力を伝える為に必要な部品は２ケの継手部材
と中央の駒の３点であり、屈曲と伸縮を許容するトリポ
・１トタイプの継手に比べ同様の機能に対する部品点数
は非常に少なく、構造も簡単であり、製造においても円
弧状歯形を形成する為の加工治具のみを用意すれば従来
の機械設備でそのまま製作することが出来、少量生産に
おいても型や特別の製造装置に大きな費用を掛ける必要
はない。

第４図は本発明の他の実施例の構造を示す分解斜視図、
第５図はその回転軸にそった側断面図、第６図は回転軸
に直角な正断面図である。、第４図、第５図、第６図に
おいて、２つの駒１１−１．１１−２は、円形な根元部
１２−１．１２−２と７オ一ク部１３−１．１＄−２及
び１３−３．１３−４を有し、フォーク部、外径部には
外歯歯車部１４−１．１４−２及び１４−３．１４−４
を設け、その歯面夫々は、回転軸の中心線Ｗに直角な２
つの直交軸Ｕ及び■を中心とする円弧状に形成されてい
る。又、筒状の継手部材１５は、その内径部１こ内歯歯
車部１６を有し、両端の溝１７には柔軟な材料で形成さ
れたシール部材１８がリング１９によって取付けられて
いる。内！ＩＩＩ車部１６は前記外歯歯車部１４−１、
１４−２．１（−３，１４−４と夫々嵌合しておりシー
ル部材１８は根元部１２−１．１２−２に嵌合している
。

第４図、第５図、第６図に示す実施例において、駒１１
−１がＶ軸のまわりに屈曲しようとする時外歯歯車部１
４−１．１４−２が０輪のまわりに円弧状に形成されて
いる為、これと嵌合する内歯歯車部Ｉ６はこの動きを許
容し歯車面の嵌合には遊びや干渉が生ずることはない。

又、駒１１−２がＵ軸のまわりに屈曲しようとする時外
歯歯車部目−３，１４−４がυ軸のまわりに円弧状に形
成きれている為、これと嵌合する内歯歯車部１６はこれ
を許容し、結果的に、駒１１−１及び１１−２は互いに
任意の方向に屈曲することが出来、しかも遊びや干渉が
生ずることはない。

更に、駒１１−１．１１−２は継手部材１５に対して、
回転軸の中心線Ｗ方向に自由に慴動出来る為、駒１１−
１゜ｘｉ−２は互いに回転軸Ｗ方向に伸縮することも可
能である。シール部材！８は、歯面の潤滑等に使用する
グリースが永く保たれる為のものであり、動きのはげし
い回転運動において有効である。

上記のごとく、第４＠、第５図、第６図に示す実施例は
、作用としては第１図、第２図、第３図に示す実施例の
ものとほぼ同じであるが、２つの駒１ｉ−ｔ、　１ｔ−
ｚが軸方向に伸縮した時、その外歯歯車部１４−１．１
４−２と１４−３．１４−４の円弧の中心が一致しなく
なることになる。このずれ量があまり大きくなると、高
速回転時に継手部材１Ｓの回転の振れにより振動を生ず
ることがあるので、第１図、第２図、第３図の実施例に
比べて小さな伸縮量の用途で用いられるべきであるが、
一方、グリースの封止性が良好な為、はげしい運動をす
る状態においても長時間安定して使用することが出来る
。

尚、２つの実施例共、内歯、外歯両歯車の歯形はいわゆ
る歯車歯形に限定するものではなく、円弧状に形成した
時、干渉が生じない形状であれば本発明の主旨に反する
ものではない。

その−例としての実施例の構造を第７図、第８図に示す
。１７図は、ｗ４１図に示す実施例について歯形を変更
した場合のものを示す正断面であり、第８図は、第４図
に示す実施例について歯形を変更した場合のものを示す
正断面図である。第７図において、駒ｌに設けた外歯歯
車部３−１．３−３は軸Ｙに直交する複数の平面で構成
されており、３−２．３−４は軸Ｘに直交する複数の平
面で構成されている。又、継手部材ｓ、−ｉに設けられ
た内ｔＩｌｔ！ｉ車部６−１雌部６−１車部３−！、３
−３１１面に並行な平面を有し、６−２は３−２．３−
４に並行な平面を有する。

一方、第８図において、フォーク部１３−１．１３−２
に設けられた外歯歯車部１４−１、Ｉ４−２は軸Ｖに直
交する複数の平面で構成されておりフォーク部１３−３
１３−４に設けられた外歯歯車部１４−３．１４−４は
軸Ｕに直交する複数の平面で構成きれている。又、継手
部材１５に設けられた内歯歯車部２６−１は外歯歯車部
１４−１．１４−２の歯面に並行な平面を有し、２ト２
は１４−３１４−４の歯面に並行な平面を有する。

第７図、第８図に示すごとく構成した場合には、歯面は
全て平面で構成されるので全ての歯面が互いに面接触す
ることとなり面圧を大輪に低下させ伝達トルクを著しく
増加きせることが出来る。又、外歯歯車部３と内歯歯車
部６の径方向にクリアランスを設けておくと、その分だ
け互いに径方向に移動出来る為、継手部材Ｓ−１と５−
２の回転中心が一致していなくともこれを許容して回転
することが出来、この場合にも干渉や遊びが生ずること
はない。第８図の実施例においても同様に外歯歯車部１
４と内歯歯車部ｉ６の径方向寸法にクリアランスを設け
ておくことにより同様に駒１１−１．１１−２の回転中
心が一致していなくともこれを許容して回転することが
出来る。

（３）発明の効果 以上の説明で明らかなごとく、本発明の動力伝達継手は
簡単な構造で、少量の製造にも適し屈曲と伸縮の双方を
許容し得るものであり又、歯車の干渉もなく、接触面が
多いので比較的小さな外径の継手でも大きな回転力を伝
達することが出来るものであり、クロスジツイントとギ
ヤカップリングの双方の機能を兼ねそなえ更に、歯面の
接触を全て面接触とした上、軸の回転中心の不一致も許
容することが出来るものであり、その用途も広〈産業上
の効果は極めて著しい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実ｍ例の構造を示す分解斜視図、第
２図はその側断面図、第３図は正断面図、第４図は本発
明の他の実施例の構造を示す分解斜視図、第５図はその
側断面図、第６図は正断面図である。第７図、第８図は
本発明の他の実施例の構造を示す正断面図である。 ｌ：駒 ４：部分球面部 ７：切欠部 ｌＯニスプリング １７：溝 ２：切欠き Ｓ：継手部材 ８：凹球面部 ！ｚ；根元部 １８：シール部材 ３：外歯歯事部 ６：内歯歯車部 ９：座金 １３：フォーク部 １ｇ：りング 第２

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）外径部に外歯歯車部を形成する駒と、該外歯歯車
   部と嵌合する内歯歯車部を有する２つの継手部材によっ
   て構成され、該外歯歯車部は円周方向に４つの部分に分
   割され、対向する２つの部分は、各々回転軸に直向する
   軸のまわりに円弧状に形成され、内歯歯車部は切欠部に
   より夫々２つに分割されていることを特徴とする動力継
   手。
2. （２）外径部に外歯歯車部を形成する２つの駒と該外歯
   歯車部と嵌合する内歯歯車部を有する筒状の継手部材に
   よって構成され、該外歯歯車部はフォーク状に切欠かれ
   、歯面は回転軸に直向する軸のまわりに円弧状に形成さ
   れていることを特徴とする動力継手。
3. （３）前記２つの駒が前記筒状の継手部材の内部で互い
   に直角に組合わされていることを特徴とする請求項（２
   ）記載の動力継手。
4. （４）円弧状に形成された外歯歯車の歯形が該円弧の中
   心軸に直交する平面を有し、該外歯歯車に噛合う内歯歯
   車の歯形が該平面に実質的に並行な面を有することを特
   徴とする請求項（１）、（２）、及び（３）の動力継手
   。