JPS605809B2 - 回転継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、連結される２つの軸のうちの第１軸に結合
され、第２軸に接合された鐘状部材に形成されたレース
軌道内に収容されたローラが回転と糟動とが可能なよう
に取付けられた３個のトラニオンをもつ三脚を具えた回
転継手に関する。

回転継手のうちでこの型式の継手は、第１、第２軸の藤
線によって形成された角を２分する都材を具備しないと
いう特色があるから「継手の寿命および製造費の見地か
ら、極めて構造が簡単で強度の大きいものが得られる。
このような継手を用いて３０ｏを超える藤間の角変位を
得るために、従来特開昭４９−６４５号に開示されてい
るもの、すなわち第７図に示すように、一方の軸７１と
一体の球状部材７２の内側に取付けられたトラニオン７
３の端部で三脚が駆動されるものが用いられてきた。

球状部材７２の内側には他方の軸７４に接合された鐘状
部材７５が配置され、この鐘状部材７５にはトラニオン
７３に回転かつ滑動可能に担持されたローラ７６を案内
するレース軌道７７が、鐘状部材７５の内外面に亘る切
目によって形成されている。しかしながら上記のような
従来のものは、軸７１，７４が大角度変位をもって動作
したとき、球状部材７２および鐘状部材７５間の干渉を
避けるために、鐘状部材７５の直径よりも明らかに大き
い外径を球状部材７２に付与しなければならず、球状部
村７２が大型となり、またこの変位角度を大きくするた
めには鐘状部材７５に深い切目からなるレース軌道７７
を形成しなければならず、このような深い切目の形成は
鐘状部材７５の強度を可成り弱化するだけでなく、伝導
トルクを減ずることになる。さらに、切目すなわちレー
ス軌道７７の中を増大することは、鐘状部材７５の強度
を一層弱くすることになるので、ローラ７６の直径を制
限せざるを得ない。従って、このような継手のトルク伝
動能力は、三脚がそのハプの内部に固定された軸によっ
て駆動される小変位角度を有する三脚継手よりも明らか
に低い。

この発明の主目的は、各部材を大型化することなく、し
かも強度に弱くすることなく、大きい変位角度又は動作
角度で動作可能であり、かつ同一使用目的に通常用いら
れる継手の伝達能力に対し、明らかに大きなトルク伝達
能力をもつ三脚継手を提供するにある。

この成果は、各レース軌道が鐘状部材の内面に形成され
た円弧形断面の１対の溝によって形成され、このレース
軌道の中間線が第２軸の軸線上に中心を置く円弧をもち
、三脚が、この継手がその最大動作角度で動作するとき
、鐘状部材の自由縁の包絡線を構成するほぼ三角形横断
面をもち、かつトラニオンに接合した軸部をもつことに
よってもたらされる。

この発明の他の特色は、３つのレース軌道間の３区域に
おいて、し−ス軌道を形成する部材は、その自由縁部分
に沿って内部に向って斜めに延びた３つの切除部をもち
、ローラが大きい直径をもち、レース軌道を形成する隣
接する溝は分離されており、三脚は補助継手部によって
第１軸に結合されて、三脚の軸線と第１軸の轍線との間
で比較的小さい角度変位を許し、第１軸および鐘状部村
が整合する心出し部材および鞠方向保持部材を含む。

以下、この発明を説明例としてのみ与えられた実施例を
用いて詳細に述べる。

まず第１図乃至第３図に、この発明の第１実施例を示す
。

この継手は、駆動用第１軸１および従動用第２軸２を連
結するのに用いられる。

髄１は轍線×−×をもっとともに、一端において三脚が
結合され、この三脚は３個のトラニオンをもち、これら
のトラニオンは互に１２０ｏで配置され、かつ鼠線×−
×に垂直な共通の半径方向の面内に含まれる鞠線をもっ
ている。一部球形のローラ１１がトラニオン１０に回転
および糟勤可能に取付けられ、その直径ｄは、その長さ
ｈおよびローラ１１の中心と軸１の轍線Ｘ−×との間の
距離ｒに対して比較的大きい。軸２は藤線Ｙ−Ｙを有し
、かつ鐘状都材２０と一体造りで、この中にローラ用レ
ース軌道２１が造られている。このレース軌道２１は、
大体円環体形で、かつ円弧形の横断面をもつ１対の溝２
４，２５で形成されている。このレース軌道２１の中間
線２２は、軸２の軸線Ｙ−Ｙ上に中心をもつことが好適
な円弧である。ここに述べる実施例において、鐘状部材
２０は、レース軌道２１を形成するのと同様な方法で形
造られた型で抜いたシートに加えた成形作業によって構
成され、その外側面２３の包絡線は、球形でこれにより
特に小さい寸法を得ている。第２図から、レース軌道２
１の溝２４，２５は、結合区域２６が２つの溝間に存在
することを頭において、鐘状部材２０の強度が左右され
ることがないように、それらの内縁に沿って分離されて
いることが判る。切除区域２８が２つの隣接するレース
軌道２１間の区域に、かつ鐘状部材２０の自由緑２７に
沿って設けられている。

この形状は、一部球形ローラ１１としース軌道２１との
接触線がローラの中心を含む平面Ｐ内にあるという事実
かち得られるものである。従って、レース軌道２１の縁
は、レース軌道２１の中間線２２と９０ｏで、また鐘状
部材２０の軸線Ｙ−Ｙとは４５ｏの角度で交差する。こ
れによって継手の髄が第１図に示された方向とは反対方
向に角度的に変位した場合、軸１の区域１２と干渉する
ことを避ける間隙を構成する。第１，３図から判るよう
に、トラニオン１０に接近した軸１の軸部１３は、継手
が第１図に示すようなその最大変位角度で動作するとき
、鐘状部材２０の自由縁２７の包絡線に相応する形状を
もっている。これにより軸部１３は、丸形をした隅をも
ったほぼ三角形の断面を与えられ、さらにこの三角形の
頂点をとおる３つの対称軸はトラニオン１０の軸線と平
行である。三角形の各平坦面１４は、曲線三角形の形状
の外郭をもつことが好ましい。鯛部１３は、一部が鐘状
部材２０の切除部２８の包絡線を構成し、丸いままとす
ると小径となって断面積を小さくし、軸の強度を摸する
こととなるのに反して、断面積の減小が避けられるので
、軸の強度に悪影響を与えずに継手の許容角度変位を増
大させる。このような継手は、特に高いトルク伝達能力
をもつ４２ｏ程度の最大角度変位をもって動作できる。

これについての説明は後述する。軸１および鐘状部材２
０は、さらにこの機構の封止囲いを形成し、かつ潤滑を
保持する封止べロー（図示されていない）取付用の溝１
５，２９をもっている。

ローラ１１は、それらのトラニオン１０の平滑な軸受面
で取付けられた状態で示されている。

これらのローラー１は、機械効率を改善し、かつ継手内
に生ずる熱を減ずるためニードル軸受を具備することが
判る。次でこれらのニードルは、ねじまたはこれに類す
るもので固定されたワッシャによってトラニオン上に保
持される。第４，５，６図は、２つの軸３０，５０間で
一層大きい角度変位が許されるような第２実施例を示す
。

この継手は、その端部において、一方では内歯３２、ま
た他方では球形部３３を形成する拡大部分３１を担持し
、球形部３３の内側面３３ａは一部球形状となっている
。三脚３４の軸部３５は、一端に軸３０の歯３２と噛合
った歯３６が、他端にローラ３８が取付けられた３個の
トラニオン３７が形成されている。歯３２，３６は、主
軸３０の軸線×−×と三脚３４の軸部３５の藤線Ｚ−Ｚ
との間で小角度変位でトルクの伝動を許す継手を形成す
るように、わずかに後退される。三脚３４は、弾性的に
変形可能なりング４０によって保持されたスラストワツ
シャ３９によって軸３０１こ対して軸方向に保持され、
一部球形軸受面４１によって軸孔の腔の端部と当援する
。ワッシヤ３９と三脚３４の対向表面３９ａ，４２もま
た一部球形状であることが好ましい。第２軸５０は、チ
ューブ状でかつ第１実施例におけるようなレース軌道５
２を形成する鐘状部材５１を担持し、この部材内にロー
ラ３８が受け入れられている。

この鐘状部材５１は、一部球形状の外側表面５１ａをも
ち、継手部の完全な心出しを保証するように球形部３３
内に受入れられる。軸５０の軸線Ｙ−Ｙとほぼ４５ｏ向
いた切除部５４が、２つの隣接するレース軌道５２間の
中間区域に鐘状部材５１の自由縁部分５３に沿って形成
されている。前出の実施例と同様に、三脚３４の鞠部３
５はト区域４３において継手が軸３０，５５間で最大角
度変位をもって動作するとき、鐘状部材５１の自由縁５
３の包絡線を構成するようにして形成され、従ってこの
軸部３５はこの区域内でほぼ三角形の横断面形を有する
。

この実施例は、つぎのように動作する。

すなわち軸３０，５０間の最大角度変位に対し、軸５０
の鞠線Ｙ−Ｙは、三脚３４の鞠部３５の軸線Ｚ−Ｚとの
間に４ｒまたは４？に達する角Ａを、また軸線Ｚ−Ｚは
、軸３０の軸線Ｘ−Ｘとの間に５０程度の角Ｂをつくる
。従って継手の最大変位角Ｃは、角Ａ，Ｂの和に相応し
、これによって４６０またはこれをわずかに上廻る角度
に達する。上述の２実施例において、この発明による継
手は、特に小寸法で、かつ高度のトルク伝動能力をもつ
。

この能力はつぎの計算によって示すことができる。すな
わち、継手のトルク伝動能力は公式Ｃ＝ｐ・ｄ・ｈ・ｒ
・ｎから計算できる。ここで、ｐ＝転動体の製造におい
て通常用いられる銅に関するローラの投影表面上の平均
許容圧力、ｄ＝ローラの直径、ｈ＝ローラの長さ、ｒ＝
ローフの中心と継手の鱗線との間の距離、ｎ＝ローラの
数である。当初説明し、かつ所定の寸法をもち、大きい
角度変位が可能な普通型の継手においては、最大変位角
度４３ｏにおいてＣ＝２０７０血が得られている。同一
の寸法の第１図乃至第３図に示した実施例は、ほぼ最大
変位角度（４２ｏ）において、Ｃ二５４４０血のトルク
伝動能力をもち、第４図乃至第６図に示す実施例は、４
１６００ｐのトルク伝動能力であるが、その最大変位角
度は４６ｏに達する。

いずれの場合においても、これによって特別に複雑化し
たり、製造費の増大を伴うことがない。鐘状部材の自由
縁の区域に設けられた切除部が、ほぼ平面状もしくはわ
ずかに凹形であることが好ましいことに配慮すべきであ
る。同様に、三脚の軸部の平坦面は、凹面または凸面の
複合形状もしくは二重曲面をもつことさえも可能で、も
しこの形状が冷間成形作業で与えられなければなんらの
不都合をも生じない。この発明は上記のようであって、
ローラを受け入れるレース軌道が鐘状部材の内面に形成
された１対の溝によって形成され、またこのレース軌道
の中間線が第２軸の軸線上に中心をもつ円弧となってい
るので、各部材特に鐘状部材が小寸法でしかもその強度
を弱めることなく、大きなトルク伝動能力を得ることが
でき、さらにトラニオンに直角に接合された軸部は、第
１、第２軸が最大角度変位をもって動作するとき、鐘状
部材の自由縁の包絡線を構成する頂角が丸味をおびた三
角形の断面をもっているので、第１軸と第２軸とが大き
な変位角度で動作することが可能となり、しかもそれに
よって軸の強度を弱くすることがないという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の縦断面図、第２図はし
ース軌道を形成する部材の端面図、第３図は第１図の線
３一３に沿ってとられた断面図、第４図はこの発明の第
２実施例の縦断面図、第５図は第４図の線５−５に沿っ
てとられた断面図、第６図は最大角度変位で動作してい
る第４図と類似した図面、第７図は従来のものの縦断面
図である。 １……第１軸、２……第２軸、１０……トラニオン、１
１・・・・・・ローラ、１４・・・・・・平坦部、２０
・・・…鐘状部材、２１…・・・レース軌道、２２・・
・・・・中間線、２３…・・・外側表面、２４，２５・
・・・・・溝、２６……結合区域、２７……自由縁、３
０・・…・第１軸、３１・・…・拡大部分、３２……歯
、３３…・・・球体、３３ａ……内側面、３４・・・・
・・三脚、３５・・・・・・鞠部、３６・・…’歯、３
，７・・・・・‘トラニオン、３８・・’・・・ローラ
、３９ａ……整合面、４２・・・・・・整合面、５０・
・・…第２軸「 ５１・・・・・・鐘状部材、５２・・
…・レース軌道、５３・…・・自由縁。 ＦＩＧ‐Ｉ ＦＩＧ‐２ ＦＩＧ‐３ Ｆｌ６・４ Ｆ「Ｇ・５ 「ＩＧ−６ ＦＩＧ．７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１軸と第２軸とを回転伝達のために互いに連結す
   る回転継手であって、前記第１軸に結合された三脚と、
   前記第２軸に結合された鐘状部材とを有し、前記三脚は
   等角度間隔で配置されて第１軸に対し直角に延びる３個
   のトラニオンをもち、このトラニオンは前記鐘状部材の
   内面に形成された円弧形断面の１対の溝によって形成さ
   れたレース軌道内に受入れられるローラを回転および滑
   動可能に担持し、前記レース軌道の中間線が第２軸の軸
   線上に中心をもつ円弧となっており、三脚は、トラニオ
   ンに直角に接合された軸部を具え、この軸部は第１、第
   ２軸が最大角度変位をもって動作するとき、鐘状部材の
   自由縁の包絡線を構成する頂角が丸味をおびた三角形の
   断面をもっていることを特徴とする回転継手。 ２ ３つのレース軌道間の３つの区域において、鐘状部
   材がその自由縁に沿って継手の中心に向い、内部を向い
   て斜めになった３個の切除部をもっている特許請求の範
   囲第１項記載の回転継手。 ３ 切除部が第２軸の軸線に対しほぼ４５°となってい
   る特許請求の範囲第２項記載の回転継手。 ４ ローラがその長さに対して、かつその中心と第１軸
   の軸線との間の距離に比して大きい直径をもち、鐘状部
   材が同一のレース軌道の２つの溝間に結合区域を含む特
   許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項記載の回
   転継手。