JPS6160288B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、外部軸部材とこの外部軸部材の中空
空所に配置された内部軸部材とから成り、軸部材
の相対する面に形成された軸方向に延びるみぞに
案内されたころ部材を介して、一方の軸部材から
他方の軸部材に回転トルクを伝達できるように且
つ軸部材が相互に軸方向に移動自在に配置されて
いる伸縮自在な回転トルク伝達軸に関するもので
ある。

この種の公知の軸においては、構成部材の製造
上の公差により、回転トルクを伝達する際に球が
両軸部材のみぞの縁部に当接するように、そのみ
ぞ内で回転（半径）方向にわずかに移動する。こ
の場合、球の一部とみぞがみぞの周方向の円弧に
おいて当接しており、この状態で内外部軸部材が
軸方向に摺動すると、球が締め付けられた状態で
摺動することになり、それにより発生する摩擦と
その熱により軸部材のみぞが変形し易いという欠
点がある。この理由から負荷状態においても球を
その適正位置に案内するための保持器等の補助的
手段が内外軸部材間に配置されたものが開発され
た。しかしながら、この種の球を強制的に移動さ
せる保持器を用いても、トルク負荷状態において
球が軸部材のみぞの周方向の円弧において接触し
ながら軸方向に移動するので、球とみぞの接触面
積が大きく、球のころがり運動中に生じる摩擦に
よる摩耗とそれに伴う発熱よるみぞの変形を回避
することはできない。更にこの種の保持器を用い
る場合には、構成部材の製造許容公差を極めてき
びしく制限しなければその組立てが困難であると
いう欠点を有する。

また、他の公知の伸縮自在な軸（例えば、ドイ
ツ特許第1219291号明細書参照）においては、高
トルクや最高トルクの場合でも、互いに軸方向に
移動自在な軸の破損危険は、円筒形状空所への油
充填によつて減少されるけれども、この場合の球
案内はきわめて費用がかかり、しかも補助的密封
材によつてのみ保証されている。すなわち、装置
が緊密でない場合には、一方で油漏れを、他方で
汚物の侵入を予期しなければならないので、欠点
のない球案内はもはや保証できない。この密封材
を損傷するとは、作業作動のそれ以上の進行にお
いては、外部パイプの押込みとそれとそれに伴つ
た破損の危険性とを予期しなければならない。

本発明の目的は、トルク伝達要素が軸部材の軸
方向移動の際にそのころがり移動に役立ち、その
際に簡単な補助的手段の利用によつて、トルク伝
達要素は摩擦に少ないころがり運動を保証される
ものであり、且つ構成部材の製造上の公差によつ
て影響を受けない簡単な組立てが可能な、伸縮自
在な回転トルク伝達軸を提供することをその目的
としている。

この課題を本発明においては、いずれか一方の
軸部材には他方の軸部材に向く側に軸方向に延び
るみぞが備えられており、他方の軸にころ部材を
保持する保持器が固定されており、この保持器が
環状のくぼみ溝を備え、この環状くぼみ溝の円形
中心線が軸部材の軸線に対して平行な一平面に存
在し、この環状くぼみ溝には少なくとも３個の案
内球が配置され、それにより各ころ部材が保持器
の案内球を介して一方の軸部材のみぞに転動自在
に案内されている、という構成により解決した。

この構成によれば、トルク伝達に際してころ部
材が内外部軸部材間に締め付けられて摺動する場
合でも、回転軸線に平行な一平面内に案内された
各案内球に負荷が均一に分散され、それにより内
部および外部軸部材間でころ部材が不変に転動で
きるので、作動中の摩擦作用が激減すると云う利
点がある。更に、回転軸線に平行な各々の環状く
ぼみ溝中に３個以上、好ましくは保持器のすべて
のくぼみ溝を充填するように案内球が配置される
ので、ころ部材が案内球によつて点支持され、そ
れにより表面圧が全ての案内球に均一に分散さ
れ、従つて極めてわずかな摩擦しか生じることが
ないので、摩耗及び摩擦熱による溝の変形等が少
なく、トルク伝達軸の寿命が増大する。

また、一方の軸部材に固定される保持器の特別
な構成により、製造上の公差により構成部材間に
多少の遊びが生じても、その組み立ては容易に行
うことができるという利点を備える。

本発明による他の特徴は、保持器が一方の軸部
材のころ部材を収容するみぞ内に延びる補助部材
を備え、それにより案内球と共にころ部材を軸方
向及び半径方向に保持せしめる単一のユニツト部
材として構成する、ということである。この場
合、軸部材にころ部材を保持した保持器を固定す
ることが極めて容易に行うことができる。

更に他の特徴は、保持器が複数の環状くぼみ溝
を階段状に備え、各くぼみ溝の円形中心線が互い
に平行に離して配置されている、という構成を備
えることである。この場合には特に、トルク伝達
中に低い表面圧並びにころ部材と軸部材間に好ま
しい摩擦しか生じない。また、他の特徴によれ
ば、各々の保持器が内部または外部軸部材に一体
的に形成されている。

本発明の好ましい実施例が図面に概略的に図示
されている。

第１図と第２図で図示された伸縮自在な回転ト
ルク伝達軸は、実質的に円筒状空所２にリング３
が配置されている外部軸部材１から成立つ。その
リング３がその周方向に等間隔に隔置して配置さ
れたくぼみ４を有し、そのくぼみ４中にそれぞれ
保持器５が受けられている。その保持器５が外部
軸部材１中で直接にその内面に固定され、そして
保持器５には環状のくぼみ溝７が形成され、この
くぼみ溝７内には、トルク伝達に役立つころ部材
８を支持するための案内球６が隣り合う状態で配
置されている。この実施例において球として形成
されているころ部材８は、正確な支持のため、案
内球６を介してそれぞれの保持器５のくぼみ溝７
に配置されている。さらに、このころ部材８は内
部軸部材１０の軸方向に延びるみぞ９中に係合
し、このころ部材８を介して回転トルクを伝達す
るように案内されている。そのみぞ９は内部軸部
材１０の中心軸線に対して平行に延びており、内
部軸部材１０と外部軸部材１との間の摩擦の少な
い相対的軸方向移動に役立ち、しかもころ部材８
が保持器５に保持され、内部軸部材１０がそのみ
ぞ９中に案内されたころ部材８を介して内外部軸
部材の相対的軸方向移動を可能にしている。

この実施例では、軸方向の安定性はリング３に
対して軸方向に距離を置いて配置された他のリン
グ１１によつて保証され、そのリング１１が内部
軸部材１０上に接するリング孔１２と、それに続
くすべり層１３の補助手段を介してすべる。けれ
ども、この代りに、補助的保持器ところ部材８を
備えているリング３と同様な他のリングを備える
ことが出来ることは、もちろんである。

大気に対して空所２を密封して、それとともに
汚物や塵の侵入を減らすために、ベロー１４が外
部軸部材１並びに内部軸部材１０に固定されてい
る。

摩擦を少なくしてころ部材８の案内を達成する
ために、この例示の実施例では、１つの保持器５
につき２つのくぼみ溝７が半径方向に互いに離さ
れて２段に配置されているので、多くの案内球６
が異なつた平面でトルク伝達に役立つころ部材８
を支持する構成を備えている。

第３と第４図には、本発明による伸縮自在な駆
動軸の他の実施態様が示され、その構成は第１図
と第２図のものと原則的に一致する。しかし、軸
方向に延びるみぞ１５が外部軸部材１中に形成さ
れているという相違がある。トルク伝達に役立つ
ころ部材８は、別部材として構成され且つ内部軸
部材１０に連結された保持器１６のくぼみ溝７に
配置されている。保持器１６の固定のために、こ
の保持器は内部軸部材１０に向いた側に内部軸部
材１０の壁強度に等しい円筒状突起１７を備えて
いる。その保持器と内部軸部材との結合は例えば
溶接によつて行われ得る。軸方向の安定性はこの
実施例では、外部軸部材１に固定してすべり層１
３により内部軸部材１０を案内するリング１１に
よつて保証される。空所２の密封は油かきリング
１９に突出させる接触パツキング１８によつて保
証される。

保持器１６はその構成において第１および２図
に示された個々の保持器と等しい。同様に、さら
にころ部材８の有効な支持を保証する案内球６を
受けるくぼみ溝７が多数の平面に存在する。

けれども、個々の保持器５が内部軸部材１０中
に直接に挿入される一個の構造にもできる。

第５図と第６図において、保持器５を形成する
ための若干の変形態様が示されている。第５図に
おいて、保持器５が深絞りされたブリキ部材から
形成され、この保持器５がくぼみ溝７に直接に備
えているので、案内球６がこのくぼみ溝中で転が
り移動できる。この種の実施態様は簡単な組立を
保証する、と言うのは、保持器５が外部軸部材１
の孔２０中に挿入されて外部軸部材に固定される
からである。ゴム要素２１と２２は、寸法差によ
つて生じ得る消音に役立つ。けれども、消音が外
部軸部材１に押し込んだポケツト２３によつても
達成され得る、と言うのは、ここでも材料の弾性
を予期できるからである。

第６図に示された保持器５は第５図で述べられ
たものと同様の構成であるけれども、ここでは補
助的ブリキ部材２４が保持器５に直接に備えられ
ているので、保持器は案内球６ところ部材８によ
つて一個の組立ユニツトとして組み立てられ得
て、必要に応じて抜き差し自在な駆動軸に挿入さ
れる。

第７図でユニツトとして図示された保持器５
は、球８がくぼみ溝７の全周辺にわたつて配置さ
れている案内球６によつて支持されるようになつ
ている。ここでは案内球６の一平面のみが示され
ている。けれども、案内球６が多数の平面に配置
され得ることは、第５図と第６図の実施例から容
易に推察できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、伸縮自在な駆動軸の側断面図を示
す。第２図は、第１図に図示された抜き差し自在
な駆動軸の線−に沿う断面図を示す。第３図
は、原則的には第１図に図示されたものと同じで
あるけれども、ころ部材が内部軸部材中に案内さ
れていると言う相違をもつ駆動軸の他の実施態様
を示す。第４図は、第３図に図示された駆動軸の
線−に沿う断面図を示す。第５図は、拡大寸
法のころ部材を備える部分断面図を示す。第６図
は、拡大寸法のころ部材用の保持器の他の実施態
様を示す。第７図は、ころ部材保持器を通る水平
断面図を示す。 図中符号、１：外部軸部材、２：空所、３：リ
ング、４：くぼみ、５：保持器、６：案内球、
７：くぼみ、１４：ベロー、１５：外部軸部材の
みぞ、１６：保持器、１７：円筒状突起、１８：
接触パツキング、１９：油かきリング、２０：
孔、２１，２２：ゴム、２３：ポケツト、２４：
ブリキ部材、２５：縦軸線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外部軸部材とこの外部軸部材の中空空所に配
   置された内部軸部材とから成り、内外部軸部材間
   に配置されたころ部材によつて一方の軸部材から
   他方の軸部材へ回転トルクを伝達する伸縮自在な
   回転トルク伝達軸において、いずれか一方の軸部
   材１，１０には他方の軸部材１，１０に向く側に
   軸方向に延びるみぞ９，１５が備えられており、
   他方の軸にころ部材８を保持する保持器５，１６
   が固定されており、各々の保持器５，１６が少な
   くとも１つの環状のくぼみ溝７を備え、環状くぼ
   み溝７の円形中心線が軸部材１，１０の軸線２５
   に対して平行な一平面に存在しており、環状のく
   ぼみ溝７には少なくとも３個の案内球６が配置さ
   れ、それにより、各ころ部材８が保持器５，１６
   の案内球６を介して一方の軸部材１，１０のみぞ
   ９，１５に転動自在に案内されていることを特徴
   とする伸縮自在な回転トルク伝達軸。 ２ 保持器５，１６は、一方の軸部材１，１０の
   ころ部材を収容するみぞ内に延びる補助部材２４
   を備え、それにより案内状６と共にころ部材を軸
   方向及び半径方向に保持せしめる単一のユニツト
   部材として構成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の伸縮自在な回転トルク
   伝達軸。 ３ 各々の保持器５，１６が、複数の環状くぼみ
   溝７を階段状に備え、各くぼみ溝の円形中心線が
   互いに平行に離して配置されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の伸縮自在な回
   転トルク伝達軸。 ４ 各々の保持器５，１６が内部または外部軸部
   材１，１０に一体的に形成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の伸縮自在な
   回転トルク伝達軸。