JPS6329945Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は等速自在継手に関するものである。

従来の技術 第１図は２軸を連結するための従来のトリポー
ド型等速自在継手を示したもので、同図におい
て、１は一方の軸２の端部に設けた筒状外方部材
で、この外方部材１の内周面三等分位置には軸方
向に延びるトラツク溝３が形成されている。４は
他方の軸５の軸端に取付けられた三脚部材で、こ
の三脚部材４のトラニオン軸６に回転自在に軸支
された球面ローラ７は外方部材１のトラツク溝３
に収容され、軸５と外方部材１との間で等速で回
転力を伝達するように構成されている。

考案が解決しようとする問題点 ところが、上記従来の等速自在継手であると、
軸２と軸５とが角度αをなした状態で回転駆動さ
れたとき、軸５の軸芯Ｏは軸２の軸線１ａより所
定量δだけずれ、上記の角度αが大きくなるほど
ずれ量δは大きくなる。このように回転時に軸５
の軸芯Ｏがずれると、そのずれのため継手自体が
振動発生源となることから、この振動を抑えるた
めに継手のとりうる変位角度αが制限されるとい
う問題があつた。

軸芯Ｏは軸５の軸線と球面ローラ７の回転軸線
との交点であるが、この軸芯Ｏが筒状外方部材１
のトラツク溝３の中心軸線１ａからズレること
は、２軸２，５が角度変位する場合避けられな
い。これは次の理由による。すなわち、２軸が同
軸状態にあつて軸線１ａを共有するときは球面ロ
ーラ７の中心とトラツク溝３の中心から軸線１ａ
までの距離は等しいが、２軸２，５が変位角度α
をとつた状態では、球面ローラ７の幅中心から軸
線１ａまでの垂直距離がトラツク溝３の中心から
軸線１ａまでの距離より短くなるからである。こ
のため、角度変位した状態で２軸２，５が回転す
ると、球面ローラとトラツク溝との間で「こじ
り」が生じ、トリポードであるから１回転に３度
この現象が起こることになり、継手自体が振動発
生源となつてしまうのである。

軸線１ａからトラツク溝３の中心までの距離を
Ｒとすると、ズレ量δはＲ／２（secα−１）で表
わされるが、これからも了知できるように、変位
角度αが大きいほどズレ量δも、したがつてまた
振動量も大きくなる。従来は変位角度αを制限す
ることで振動を小さく止めるようにしていたもの
である。

問題点を解決するための手段 本考案の目的は、連結される２軸を大きな変位
角度でも作動させ得るように継手自体の振動発生
を著しく低減し得るトリポード型等速自在継手を
提供することにある。すなわち本考案は、三脚部
材と筒状外方部材との間にこれらに対して相対運
動をおこないうる部材を介在させ、これにローラ
案内溝を設けることによつて、従来三脚部材を取
り付けた軸の軸芯のズレとなつて顕われていた運
動をトルク伝達糸から遮断・吸収し、これによつ
て振動の発生を防止するようにしたことを基本的
構想としている。しかして本考案は、半径方向に
延びる３本のトラニオン軸を有し、このトラニオ
ン軸上にローラを回転自在に装着した三脚部材
と、前記ローラを収容する軸方向に延びるローラ
案内溝を形成したチユーリツプ部材と、該チユー
リツプ部材を内部に収容する筒状外方部材とから
なり、チユーリツプ部材と筒状外方部材は転動体
を介した継手機構により両部材間で屈曲可能に結
合し、かつ、チユーリツプ部材のローラ案内溝は
半径方向外方に開放して形成し、上記三脚部材の
トラニオン軸を上記開放部を貫通させ、トラニオ
ン軸の端部に形成した球面部を上記筒状外方部材
の内周面に摺接させ、連結すべき２軸の一方に上
記三脚部材を固定し、もう一方の軸に上記筒状外
方部材を固定するようにしたものである。

作 用 トラニオン軸の球面部が筒状外方部材の内周面
に摺接しているため、２軸の変位角度にかかわら
ず、軸芯がズレることがない。これは従来筒状外
方部材に形成してあつたローラ案内溝を、別体の
チユーリツプ部材に設けるとともに、このチユー
リツプ部材の転動体を介して筒状外方部材に相対
運動可能に連結してあることから、２軸が角度変
位したとき、それに伴う三脚部材のローラの回転
中心の移動に、ローラ案内溝を追随させるように
チユーリツプ部材が傾くことによる。チユーリツ
プ部材の傾き動作は、その傾き角度が非常に小さ
いうえに、転動体を介した継手機構でもつて連結
しているため、非常に円滑に行なわれる。したが
つて、２軸が角度変位した状態で回転しても、単
にチユーリツプ部材がなめらかに首振り運動をお
こなうだけであるから、従来に比べて振動の低減
は著しい。

実施例 第２図乃至第５図は本考案の第１の実施例を示
す。同図において、１１は連結される２軸の一方
の軸12の先端に一体に設けられた筒状外方部材
で、この外方部材１１のカツプ壁部１３の内面中
央部には後述のチユーリツプ部材との継手機構を
構成する軸部１４が軸１２と同芯状に突設されて
おり、かつこの軸部１４の外周面１５及び軸部１
４を囲繞する内方側の内周面１６の円周等配位置
には断面円弧状の溝１７，１８が対向させて軸方
向に形成されている。

１９は他方の軸２０の軸端に取付けられた三脚
部材で、この三脚部材１９には円周三等分位置に
半径方向に延びるトラニオン軸２１がそれぞれ突
設されている。このトラニオン軸２１の先端には
上記外方部材１１の内周面１１ｂと摺接する球面
部２２を有する部材２３が嵌合固定されていると
共に、トラニオン軸２１には針状ころ２４を介し
て球面ローラ２５が回転自在に装着されている。
２６，２７は針状ころ案内用の間座である。

２９は外方部材１１に遊挿されて該外方部材１
１に対して角度変位可能にかつ軸方向に移動可能
に連結されたチユーリツプ部材２９の外方側筒状
壁部３０の円周三等分位置には三脚部材１９の球
面ローラ２５を収容するローラ案内溝３１が半径
方向外方に開放して形成されていると共に、外方
部材１１の軸部１４を囲繞する内方側筒状壁部３
２にはボール３３を保持するポケツト３４が形成
されている。チユーリツプ部材２９のポケツト３
４に保持されたボール３３は外方部材１１に形成
された前述のボール案内溝１７，１８間に転動可
能に介在し、これにより転動体を介した継手機構
35が構成される。又チユーリツプ部材２９の開口
端部内周には前記軸２０の角度変位を増大させる
ためテーパー面３６が形成されている。３７は外
方部材１１の軸部１４の先端に装着された止め輪
で、止め輪３７によりボール３３の一定以上の軸
方向移動を規制している。３８はチユーリツプ部
材２９の開口端部外周に嵌着したリングである。

而して、外方部材１１と軸２０とが第５図に示
すように変位角度αで駆動されると、回転力は軸
２０より三脚部材１９、球面ローラ２５、チユー
リツプ部材２９、ボール３３及び外方部材１１を
介して軸１２に伝達される。このとき三脚部材１
９の球面部２２は外方部材１１の内周面で案内さ
れるので、従来軸２０に生じていたずれは、チユ
ーリツプ部材２９がボール３３を用いた継手機構
３５を中心に傾くことによつて吸収され、しかも
チユーリツプ部材２９は上記継手機構３５のボー
ル３３の転がりにより円滑に傾き動作する。した
がつて、軸２０の軸芯Ｏがずれるようなことはな
く、継手が回転することによつて発生する振動を
抑えることができるので、軸２０の変位角度を大
きくとつて、駆動することができる。

第６図は本考案の他の実施例を示したもので、
前記第１実施例と同一構成部分は同一符号で示し
その説明は省略する。本実施例は外方部材１１と
チユーリツプ部材２９との継手機構を他の構成と
したものである。すなわち、本実施例の継手機構
３９は、外周面円周等配位置に断面円弧状の溝４
０を形成した軸部４１を上記外方部材１１のカツ
プ壁部１３に軸１２と同芯状に突設すると共に、
上記軸部４１を囲繞するチユーリツプ部材２９の
内方側筒状壁部４２の内周面に上記溝４０に対応
させて断面円弧状の溝４３を形成し、上記の両溝
４０，４３にボール４４を嵌め込んだものであ
る。符号４５，４６はボール４４の軸方向移動を
規制するための止め輪である。

第７図及び第８図は本考案のさらに他の実施例
を示したものである。本実施例は、外方部材１１
に遊挿したチユーリツプ部材２９の壁部４７に軸
部４８を内方に向けて軸１２と同芯状に突設し、
この軸部４８の外周面及び４８を囲繞する外方部
材１１の内周面の円周等配位置に断面円弧状の溝
４９，５０を対応させてそれぞれ形成し、この両
溝４９，５０にボール５１を嵌め込んで継手機構
５２を構成する。５３ａ，５３ｂは止め輪であ
る。

第９図はさらに他の実施例で、三脚部材１９と
外方部材とが軸方向に相対的に変位しない固定式
継手を示したものである。この継手は、フランジ
部５４ａを有しかつ内周面５４ｂを球面形状とし
た筒状外方部材５４に、一端側に軸部５５を有し
かつ周壁部５６を球形状としたチユーリツプ部材
５７を遊挿し、該チユーリツプ部材５７を継手機
構５８を介して外方部材５４に角度変位可能に結
合したものである。上記チユーリツプ部材５７の
周壁部５６の円周三等分位置には前記軸２０の軸
端に装着された三脚部材１９の球面ローラ２５を
軸方向に案内保持するローラ案内溝５９が形成さ
れていると共に、軸部５５の外周面には外歯６１
が形成され、該軸部５５を囲繞する外方部材５４
の内周面には内歯６０が形成されており、この両
歯６０，６１を噛み合わせて継手機構５８が構成
されている。６２は上記外方部材５４のフランジ
部側開口部に装着された球座で、この球座６２の
中心位置の球面部６３にチユーリツプ部材５７の
軸部５５端面の球面部６４を摺接させる。そし
て、本実施例においても作動時に軸２０に生じる
ずれは、三脚部材１９の球面部２２が外方部材５
４の内周面５４ｂで案内されるので、チユーリツ
プ部材５７が内歯６０及び外歯６１を用いた継手
機構５８を中心に傾むくことによつて吸収され
る。

第１０図は第９図に示した固定式継手の他の実
施例を示したもので、第９図と同一構成部分は同
一符号で示しその説明は省略する。本実施例は外
方部材５４とチユーリツプ部材５７との継手機構
を区他の構成としたものである。すなわち、本実
施例の継手機構６５は、チユーリツプ部材５７の
軸部５５の外周面及び該軸部５５を囲繞する外方
部材５４の内周面にはそれぞれ溝６６，６７が形
成されており、この溝６６，６７にボール６８を
嵌め込んで構成されている。６９はスラスト座、
７０は止め輪である。

尚、上記各実施例においてチユーリツプ部材を
外方部材に結合するための継手機構は、チユーリ
ツプ部材の変位角度が小さいので、自在継手、等
速自在継手、カツプリング等の任意のものを使用
することができる。

考案の効果 以上のとおり、本願考案の等速自在継手は、連
結する２軸に各々固定した三脚部材と筒状外方部
材とが半径方向の動きを互いに拘束され、２軸が
角度をなした状態で回転しても従来のように軸芯
がズレるようなことがないため、半径方向の振動
が著しく低減した。したがつて、従来のように構
造上許容される範囲内であるにもかかわらず振動
を抑えることのために変位角度の制限を余儀なく
されるといつた不具合が解消し、変位角度を中大
きくとることができるようなつた。さらに、転動
体を利用した継手構造を採用したことにより、チ
ユーリツプ部材の傾き動作が円滑となつて上述の
ように半径方向振動の低減が図れたことに加え
て、等速自在継手の軸方向の振動をも吸収するこ
とができるので極めて有利である。このように本
願考案によれば、変位角度を大きくとつても振動
が少なく、等速度でかつトルク変動なしに回転力
を伝達することのできる等速自在継手が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のトリポード型等速自在の断面図
である。第２図は本考案に係る自在継手の第１実
施例を示した縦断面図、第３図は同じく横断面
図、第４図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第５図は
軸が角度変位した状態を示した縦断面図である。
第６図は本考案の第２実施例を示した縦断面図、
第７図は本考案の第３実施例を示した縦断面図、
第８図は第７図のＡ−Ａ線断面図、第９図は固定
式継手の実施例を示した縦断面図、第１０図は固
定式継手の他の実施例を示した縦断面図である。 １１，５４……筒状外方部材、１１ｂ，５４ｂ
……内周面、１２，２０……軸、１９……三脚部
材、２１……トラニオン軸、２２……球面部、２
５……ローラ、２９，５７……チユーリツプ部
材、３１，５９……ローラ案内溝、３５，３９，
５２，５８，６５……継手機構、３３，４４，５
１，６８……ボール（転動体）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 半径方向に延びる３本のトラニオン軸を有し、
   このトラニオン軸上にローラを回転自在に装着し
   た三脚部材と、前記ローラを収容する軸方向に延
   びるローラ案内溝を形成したチユーリツプ部材
   と、該チユーリツプ部材を内部に収容する筒状外
   方部材とからなり、チユーリツプ部材と筒状外方
   部材は転動体を介した継手機構により両部材間で
   屈曲可能に結合し、かつ、チユーリツプ部材のロ
   ーラ案内溝は半径方向外方に開放して形成し、上
   記三脚部材のトラニオン軸を上記開放部を貫通さ
   せ、トラニオン軸の端部に形成した球面部を上記
   筒状外方部材の内周面に摺接させ、連結すべき２
   軸の一方に上記三脚部材を固定し、もう一方の軸
   に上記筒状外方部材を固定するようにしたことを
   特徴とする等速自在継手。