JPH0616725U - 簡易型ユニバーサルジョイント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が比較的に簡単で製造コストが安価であ
りながら、駆動軸と従動軸の回転軸が相互に交差し、あ
るいは位置ずれしている場合にも駆動軸から従動軸にト
ルクを同期して伝達できる簡易型ユニバーサルジョイン
トを提供する。 【構成】 本考案のユニバーサルジョイントでは、駆動
軸３および従動軸４の対向端部にそれぞれ固定される一
対のトルク伝達部材６，７と、この一対のトルク伝達部
材６，７を両端部において摺・回動自在に挟持する一対
の挟持板８，９と、この一対の挟持板８，９とホルダ１
２，１３との間に介設されて一対の挟持板８，９の対向
間隔を可変とする一対の弾性部材１０，１１とを備えて
いる。本考案においては、駆動軸３のトルクは、一方の
トルク伝達部材６から一対の挟持板８，９の一端部に伝
達され、この一対の挟持板８，９の他端部から他方のト
ルク伝達部材７を介して従動軸４に伝達される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、各種装置において駆動軸と従動軸とを連結するジョイントに関し、 駆動軸と従動軸の回転軸が相互に交差し、あるいは位置ずれしている場合にも駆 動軸から従動軸にトルクを同期して伝達できる簡易型ユニバーサルジョイント装 置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

たとえば、一対のロータリバルブを備える装置において、両ロータリバルブの バルブコックを同時に回転操作しようとする場合、両バルブコックを回転軸を介 して相互に連結するのが一般的である。ここで、両バルブコックの回転軸が一致 している場合には、両者を１本の回転軸で連結すればよいが、両バルブコックの 回転軸が相互に交差し、あるいは位置ずれしている場合には、一方のバルブコッ クに固定した回転軸と他方のバルブコックに固定した回転軸の先端部同士を適当 な自在継手を介して連結する必要がある。そこで従来は、簡易的な手段として、 前記回転軸の先端部同士をコイルを介して連結していた。

【０００３】 図７は自在継手としてコイルを使用した従来例を示すもので、一対のロータリ バルブのバルブコックａ，ｂにはそれぞれ回転軸ｃ，ｄが貫通状態で固定され、 一方の回転軸ｃの外端部には操作ハンドルｅが固定されている。また、両回転軸 ｃ，ｄの内端部は相互に近接して対向しており、一方の回転軸ｃの内端部にはコ イルｆの一端部が圧入嵌合等により固定されている。そしてコイルｆの他端部が 同様に回転軸ｄの内端部に圧入嵌合して固定されることで、両回転軸ｃ，ｄは回 転方向にコイルｆを介して連結されている。

【０００４】 このような構成の自在継手では、操作ハンドルｅの回動操作により駆動軸であ る回転軸ｃからコイルｆを介して従動軸である回転軸ｄにトルクが伝達される。 両回転軸ｃ，ｄの軸が相互に交差している場合にも、コイルｆが屈曲しつつ回転 して回転軸ｃから回転軸ｄへトルクが伝達される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、図７に示した従来例の自在継手では、コイルｆがトルクを伝達する 際に捻れるので、従動軸である回転軸ｄは駆動軸である回転軸ｃに対して回動遅 れが生じることは必然となる。このため、従来、バルブコックａ，ｂの回動タイ ミングがずれ、一対のロータリバルブを正確に同期して回転操作する必要のある 場合には適用できないという問題があった。

【０００６】 もっとも、駆動回転軸ｃと従動回転軸ｄとの対向端部間に中間軸を設置し、こ の中間軸の一端部と回転軸ｃの対向端部の間、および中間軸の他端部と回転軸ｄ の対向端部との間をそれぞれ従来周知のユニバーサルジョイントを介して、クラ ンク形状に連結するれば、回転軸ｃと回転軸ｄの回転軸が相互に交差し、あるい は位置ずれしている場合にも、駆動軸である回転軸ｃから従動軸である回転軸ｄ に回転を同期して伝達することができる。しかし、この場合には、精密な構造の 高価なユニバーサルジョイントを２個も必要とするので、製造コストが嵩むとい う新たな問題が発生する。

【０００７】 本考案は、上記のような問題を解決するために提案されたものであって、構造 が比較的に簡単で製造コストが安価でありながら、駆動軸と従動軸の回転軸が相 互に交差し、あるいは位置ずれしている場合にも駆動軸から従動軸にトルクを同 期して伝達できる簡易型ユニバーサルジョイント装置を提供することを目的とす る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この目的のため、本考案による簡易型ユニバーサルジョインント装置は、駆動 軸および従動軸の対向端部にそれぞれ固定される一対のトルク伝達部材と、この 一対のトルク伝達部材を両端部において摺・回動自在に挟持する一対の挟持板と 、この一対の挟持板とホルダとの間に介設されて一対の挟持板の対向間隔を可変 とする一対の弾性部材とを備えたことを手段としている。なお、前記一対のトル ク伝達部材は、駆動軸および従動軸に予め一体形成されたものでもよい。

【０００９】 ここで、前記一対のトルク伝達部材は、一対の挟持板に挟持される突起体を有 する形状、すなわち円柱形や円筒形が好ましい。

【００１０】

【作用】

このような手段を採用した簡易型ユニバーサルジョイント装置によれば、駆動 軸が回転すると、そのトルクが一方のトルク伝達部材から一対の挟持板の一端部 に伝達され、さらにその他端部から他方のトルク伝達部材に伝達されることで、 従動軸が回転する。

【００１１】 ここで、一対のトルク伝達部材を両端部に摺・回動自在に挟持する一対の挟持 板は、一対の弾性部材により対向間隔が可変となっているから、一対のトルク伝 達部材はそれぞれ駆動軸および従動軸と共に２次元方向に回動自在である。すな わち一対の挟持板の両端部と一対のトルク伝達部材のそれぞれとの係合状態は、 いわゆるユニバーサルジョイントと同等であり、駆動軸は２つのユニバーサルジ ョイントを介して従動軸に連結されたものみることができる。したがって、駆動 軸と従動軸の回動軸が相互に交差し、あるいは位置ずれしている場合にも、駆動 軸から従動軸にトルクが同期して伝達される。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例を添付の図面に基づいて具体的に説明する。 第１実施例の全体構成を分解して示す図１において、符号１，２は同期回転操 作が必要とされる一対のロータリバルブのバルブコックをそれぞれ示しており、 バルブコック１，２には、その回動中心を貫通して駆動軸３および従動軸４がそ れぞれ固定されている。ここで駆動軸３および従動軸４の内端部は相互に近接し て対向しており、駆動軸３の外端部には操作ハンドル５が固定されている。

【００１３】 ここで駆動軸３および従動軸４の内端部には一対のトルク伝達部材６，７がそ れぞれ固定され、これらのトルク伝達部材６，７の両面側には一対の挟持板８， ９、一対の弾性部材１０，１１、一対のホルダ１２，１３、およびホルダ１２， １３を締結するボルト１４およびナット１５が順次外側に配置して設けられてお り、これらで簡易型ユニバーサルジョイント装置が構成されている。

【００１４】 トルク伝達部材６，７は、所定の幅および厚さを有する直方体の概略形状を呈 するもので、側面中央に開口する嵌合孔に駆動軸３および従動軸４を嵌合固定し ている。材質は耐摩耗性および剛性のあるものであれば何でもよく、一般的には 金属材料が使用されるが硬質ナイロン樹脂やテフロン樹脂の成形品も好適に使用 される。なお、この実施例では、上記嵌合孔に通じるスリット６ａ，７ａおよび このスリット６ａ，７ａを横切る止めネジ１６，１６をトルク伝達部材６，７に 設け、止めネジ１６，１６のぬじ込みによりスリット６ａ，７ａの幅を減じて駆 動軸３および従動軸４を強固に固定しているが、トルク伝達部材６，７は溶接や 接着などの適宜の手段で駆動軸３および従動軸４にそれぞれ一体に設けてもよい 。また、駆動軸３とトルク伝達部材６および従動軸４とトルク伝達部材７とをセ レーション嵌合させるようにしてもよい。

【００１５】 また、挟持板８，９は、トルク伝達部材６，７を両端部に挟持できる幅長さを 有する平面視長方形のものであり、厚さは１〜１０ｍｍ程度のものである。この 材質も耐摩耗性および剛性のあるものであれば何でもよく、一般的には金属材料 が使用されるが硬質ナイロン樹脂やテフロン樹脂の成形品も使用される。

【００１６】 さらに、弾性部材１０，１１は、硬質ゴムなどを素材として略半円柱形状（カ マボコ形状）に成形されたものであり、その平面部が挟持板８，９の全面に接触 するよう所定の幅および長さを有している。また、弾性部材の最大厚さ（断面の 半円半径）は５〜２０ｍｍ程度の範囲で適宜選定される。この弾性部材１０，１ １の周面部はホルダ１２，１３内面に密着して装着される。

【００１７】 また、ホルダ１２，１３は、弾性部材１０，１１の周面を抱持する半円筒１２ ａ，１３ａの側面端にフランジ部１２ｂ，１３ｂを有するもので、このフランジ 部１２ｂ，１３ｂには４本のボルト１４が貫通するボルト挿通孔１２ｃ，１３ｃ が明けられている。

【００１８】 図２、図３は第１実施例の組立状態を示しており、ホルダ１２，１３のフラン ジ部１２ｂ，１３ｂに設けられたボルト挿通孔にボルト１４が挿通され、これに ナット１５が螺合することで一対のホルダ１２，１３が相互に締結されている。 そしてこの状態で、ホルダ１２，１３の円弧部１２ａ，１３ａが弾性部材１０， １１を抱持して圧縮し、挟持板８，９が弾性部材１０，１１の弾力により弾性的 にトルク伝達部材６，７を両側から挟持している。

【００１９】 ここで、トルク伝達部材６，７は挟持板８，９の両端部において摺・回動自在 に挟持されており、また弾性部材１０，１１の弾力に抗して挟持板８，９の対向 間隔を広げるよう回動できる状態となっている。なお、トルク伝達部材６，７の 対向間隔は１から１０ｍｍの範囲で適宜選定される。

【００２０】 次に、このように構成された第１実施例の簡易型ユニバーサルジョイント装置 につき、その作用を説明する。 まず、操作ハンドル５の回動操作によりバルブコック１側の駆動軸３が回転す ると、そのトルクが一方のトルク伝達部材６から一対の挟持板８，９の一端部に 伝達され、さらに一対の挟持板８，９の他端部から他方のトルク伝達部材７に伝 達されることで、バルブコック２側の従動軸４が回転する。

【００２１】 ここで、一対の挟持板８，９の両端部に挟持された一対のトルク伝達部材６， ７は、図４（ａ）に示すように挟持板８，９（同図（ａ）では挟持板９のみが示 されている）に平行な平面内で摺・回動自在である。また、一対の挟持板８，９ は、一対の弾性部材１０，１１の弾力に抗して対向間隔を広げることができるの で、一対のトルク伝達部材６，７は図４（ｂ）に示すようにその摺・回動方向と 直交する平面内でも回動自在である。すなわち、一対のトルク伝達部材６，７は それぞれ駆動軸３および従動軸４と共に２次元方向に回動自在である。これは、 一対の挟持板８，９の両端部と一対のトルク伝達部材６，７のそれぞれとの係合 状態が、いわゆるユニバーサルジョイントと同等であることを意味し、駆動軸３ は２つのユニバーサルジョイントを介して従動軸４に連結されたものみることが できる。したがって、駆動軸３と従動軸４の回動軸が相互に交差し、あるいは位 置ずれしている場合にも、駆動軸３から従動軸４にトルクが同期して伝達される 。

【００２２】 図５、図６は第１実施例におけるトルク伝達部材６，７の形状を変更した本考 案の第２実施例を示しており、その他の構造部分は第１実施例と略同様であるか ら、対応する構造部分には第１実施例と同一符号を付して詳細な説明は省略する 。ここで、図５に示すように、駆動軸３および従動軸４の対向端部には、短円柱 形状のトルク伝達部材１７，１８がその長さ方向中央部において溶接、接着、圧 入嵌合、セレーション嵌合などの適宜に手段で固定されている。そしてこのトル ク伝達部材１７，１８は円形をなす突起体が一対の挟持板８，９で挟持されてい る。

【００２３】 この第２実施例では、一対のトルク伝達部材１７，１８が一対の挟持板８，９ に平行な平面内で摺・回動する際、一対の挟持板８，９に対して面接触ではなく 線接触するので、摺動抵抗が小さい。またこの摺・回動方向に直交する平面内で トルク伝達部材１７，１８が回動する際には、一対の挟持板８，９の対向間隔を 一対の弾性部材１０，１１に抗して押し広げる必要がないので、この方向の回動 抵抗も小さい。したがって、駆動軸３と従動軸４の回動軸が相互に交差し、ある いは位置ずれしている場合に、駆動軸３から従動軸４にトルクを同期して伝達す る際の作動がより円滑となる。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、一対の挟持板の両端部と一対のトルク 伝達部材のそれぞれとの係合状態が、いわゆるユニバーサルジョイントと同等で あり、かつ、駆動軸は２つのユニバーサルジョイントを介して従動軸に連結され たものとみることができるので、駆動軸と従動軸の回動軸が相互に交差し、ある いは位置ずれしている場合にも、駆動軸から従動軸にトルクを同期して伝達する ことができる。 また、それぞれ一対のトルク伝達部材、挟持板、弾性部材を主体として構成さ れているので、構造が比較的に簡単で、しかも製造コストが低いといった効果を も有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の簡易型ユニバーサルジョイント装置の
第１実施例の構造を示す分解斜視図である。

【図２】第１実施例の組立状態を示す縦断面図である。

【図３】第１実施例の組立状態を示す横断面図である。

【図４】第１実施例の作用原理の説明図である。

【図５】本考案の第２実施例の要部構造を示す斜視図で
ある。

【図６】第２実施例の組立状態を示す縦断面図である。

【図７】自在継手を使用した従来例の概略構造を示す平
面図である。

【符号の説明】

１，２ バルブコック ３ 駆動軸 ４ 従動軸 ５ 操作ハンドル ６，７ トルク伝達部材 ８，９ 挟持板 １０，１１ 弾性部材 １２，１３ ホルダ １２ａ，１３ａ 円弧部 １２ｂ，１３ｂ フランジ部 １２ｃ，１３ｃ ボルト挿通孔 １４ ボルト １５ ナット １６ 止めネジ １７，１８ トルク伝達部材

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸および従動軸の対向端部にそれぞ
   れ固定される一対のトルク伝達部材と、この一対のトル
   ク伝達部材を対向端部において摺・回動自在に挟持する
   一対の挟持板と、この一対の挟持板とホルダとの間に介
   設されて一対の挟持板の対向間隔を可変とする一対の弾
   性部材とを備えたことを特徴とする簡易型ユニバーサル
   ジョイント装置。
2. 【請求項２】 前記一対のトルク伝達部材は、駆動軸お
   よび従動軸に一体形成されてなることを特徴とする請求
   項１記載の簡易型ユニバーサルジョイント装置。
3. 【請求項３】 前記一対のトルク伝達部材は、前記一対
   の挟持板に挟持される突起体を有する形状としたことを
   特徴とする請求項１または請求項２記載の簡易型ユニバ
   ーサルジョイント装置。