JP2533656Y2 - 自在軸継手 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［利用分野及び考案の概要］ 本考案は、交叉状態にある一対の入出力軸を伝動状態
に連結する所謂自在軸継手に関するものであり、特に、
入出力軸の延長線の交点と自在軸継手の中心との間にズ
レがある条件下でも伝動できるようにした形式の自在軸
継手において、全体の構成を簡略化するとともに部品交
換を容易にするものである。又、各部の組み付け精度を
向上させられるようにするものである。

［従来技術及びその課題］ 自在軸継手の一つであるフックの継手は、入出力軸の
軸心の延長線の交点と継手中心とが一致する条件下で使
用する必要がある。これに対して、前記継手中心と入出
力軸の延長線の交点との間に僅かのズレがある場合であ
っても、トルクを伝達できるようにしたものとして、第
６図に示す形式のものが使用されている。

このものは、同図に示すように、中間体（１）とこの
中間体を挟んで対向する第１・第２接続主体（２）
（３）とから構成されている。

前記中間体（１）には、四つのピンが90度間隔で且半
径方向に向く姿勢で配設されており、これら各ピンのう
ち、相互に反体方向に位置する一対のピン（11）（11）
が第１接続主体（２）に円筒対偶し、他の一対のピン
（12）（12）が他方の第２接続主体（３）に円筒対偶す
る。そして、この円筒対偶を実現するため、この従来の
ものでは、第１接続主体（２）のフランジ（20）に一対
の腕（21）（21）を第１接続主体（２）の軸線に平行に
突出させ、他方の第２接続主体（３）のフランジ（30）
に一対の腕（31）（31）を同様に突出させ、前記腕（2
1）（21）に形成した貫通孔（22）（22）にピン（11）
（11）を各別に挿入させ、他方の腕（31）（31）に形成
した貫通孔（32）（32）に他方のピン（12）（12）を各
別に挿入する構成となっている。

このものでは、第７図に示すように、第１接続主体
（２）が入力軸（Ａ）に、第２接続主体（３）が出力軸
（Ｂ）に夫々取付けられる。そして、ピン（11）と貫通
孔（22）及びピン（12）と貫通孔（32）とが円筒対偶す
ることから、この円筒対偶部では、各ピンの軸線方向の
相対移動と回転方向の相対移動とが可能となる。従っ
て、入力軸（Ａ）と出力軸（Ｂ）との交点が、継手の中
心と僅かにズレた状態にあったとしても、入力軸（Ａ）
の回転トルクが中間体（１）を介して出力軸（Ｂ）に伝
達されることとなる。

ところが、この従来のものでは、第１接続主体（２）
のフランジ（20）に一対の腕（21）（21）をネジ止めす
ると共に第２接続主体（３）のフランジ（30）に一対の
腕（31）（31）をネジ止めする構成であるから、伝達ト
ルクを十分に大きく設定できないと言う問題があった。
これは、腕（21）及び腕（31）を取付けるための固定ボ
ルト（Ｎ）を十分に大きく設定することができず、腕
（21）及び腕（31）とフランジとの結合力を十分に大き
く設定できないからである。又、中間体（１）は、通
常、外周部の４点にピンをカシメ止めする構成を採用す
るものであるから、この中間体（１）と各ピンとの間の
結合部にも、その結合強度に一定の制限がある。このよ
うに、トルク伝達状態において最も応力が集中する部分
が、別体の部材をネジ止め又はカシメ止め等の手段によ
って結合させた状態となっていることから伝達トルクを
十分に大きく設定できないのである。

さらに、上記従来の継手では、その分解修理に際して
入力軸（Ａ）又は出力軸（Ｂ）の軸線方向から取付けネ
ジ（Ｎ）（Ｎ）を取付す必要があり、この作業が面倒で
あった。

本考案は、『入力軸（Ａ）に接続する第１接続主体
（２）と、出力軸（Ｂ）に接続される第２接続主体
（３）と、これらを継ぐ中間体（１）とからなり、第１
接続主体（２）の外周部の対称位置に一対の腕（21）
（21）を軸線方向内向きに突出させると共に、第２接続
主体（３）の外周部の対称位置に一対の腕（31）（31）
を同様に軸線方向内向きに突出させ、各腕と中間体
（１）との間に一方から他方に向けて半径方向に突出す
るピンを介在させて、前記各ピンを各腕又は中間体に円
筒対偶させることにより、継手中心と入・出力軸（Ａ）
（Ｂ）の延長線の交点とが一致しない条件下でもトルク
を伝達できるようにした自在軸継手』において、伝達ト
ルクを大きく設定できるようにすると共に、継手の組立
及び分解修理を簡便に行えるようにし、さらに、全体を
簡略化できるようにし、各部の組み付け精度を向上させ
ることをその課題とする。

＊請求項１の考案について ［技術的手段］ 上記課題を解決するために講じた本考案の技術的手段
は『腕（21）（31）の内周側に中間体（１）を位置さ
せ、前記中間体（１）の外周面に前記ピンを取付けるた
めの凹陥部（15）を設け、前記凹陥部（15）に前記ピン
の端部が密に嵌入されると共に前記凹陥部（15）の底面
と前記各ピンの端面とが密着され、前記ピンを貫通する
取付けネジ（Ｎ）よって前記ピンは前記中間体にネジ止
めされ、前記ピンを各腕に円筒対偶状態に貫通させ、前
記ピンには、前記取付けネジ（Ｎ）の頭部（Ｈ）の全体
を没入状態に収容する大径孔部と前記取付けネジ（Ｎ）
の軸部を挿通させる小径孔部とからなる段付貫通孔を設
け、前記取付けネジ（Ｎ）の頭部（Ｈ）の端面には工具
係合用の六角穴（Ｄ）を設け、前記取付けネジ（Ｎ）の
前記軸部と前記頭部（Ｈ）の境界段部が前記段付貫通孔
の段部とが相互に当接する』ことである。

［作用］ 本考案の上記技術的手段は次のように作用する。

第１接続主体（２）及び第２接続主体（３）と中間体
（１）との組み合せは、基本的には従来のものと同様と
なるが、この継手の組立に際しては、先ず一方の第１接
続主体（２）に突出形成された腕（21）（21）の貫通孔
と中間体（１）のネジ孔とを一致させて、前記腕（21）
（21）の外側からピンを取付けネジ（Ｎ）を用いてネジ
止めする。このとき、取付けネジ（Ｎ）の頭部に形成し
た工具係合用の六角穴（Ｄ）に工具を対応させてネジ込
むこととなる。これにより、前記各ピンと腕（21）（2
1）とが円筒対偶状態に組み付けられる。

このとき、前記ピンの一方の端部は前記中間体（１）
の外周面に形成した凹陥部（15）に密に嵌入した状態に
且前記凹陥部（15）の底面と前記各ピンの端面とが密着
した状態に、前記ピンがネジ止めされるから、前記ピン
の取付け位置及び取付け姿勢は、前記凹陥部（15）との
関係で設定された精度となる。

また、この取付け状態では、前記ピンを貫通する取付
けネジ（Ｎ）は、その頭部（Ｈ）が前記ピンを貫通する
段付貫通孔の大径孔部内に完全に没入した状態に収容さ
れ且前記段付孔部の段部に前記頭部（Ｈ）の下方の端面
が当接した態様に固定される。

従って、前記頭部（Ｈ）が前記ピンの端面から突出す
ることがなく、取付けネジ（Ｎ）による固定強度が十分
である。

次いで、他方の第２接続主体（３）の腕（31）（31）
を中間体（１）の外周に位置させて、同様にして、中間
体のネジ孔と腕（31）の貫通孔とを一致させ、同様の工
具を用いてピンを前記ネジ孔にネジ止めする。これによ
り、前記ピンと腕（31）（31）とが円筒対偶することと
なる。

又、分解修理に際しては、中間体（１）の外周側から
六角穴（Ｄ）に工具を対応させて取付けネジ（Ｎ）を外
して前記ピンを取外せばよい。

さらに、前記ピンは十分な直径であり、これに貫通す
る取付けネジ（Ｎ）の直径も十分に大きく設定できる。
又、各ピンの端面は、予め所定の精度に仕上られた中間
体の凹陥部（15）に密に嵌入した態様に取付けられ、前
記ピンの突出姿勢の精度に中間体（１）における取付け
ネジ（Ｎ）のネジ嵌合部の精度が影響することはない。

［効果］ 本考案は上記構成であるから次の特有の効果を有す
る。

第１接続主体（２）及び第２接続主体（３）の構成部
分は一体的に形成されるとともに、別体のピンが組み付
けられるだけであるから、全体の構成が従来のものに比
べて簡単になる。

又、組立に際しても、前記ピンを自在継手の外周側か
ら半径方向にネジ止めするだけであるから組立工程が少
くなり、その作業が迅速化できる。

使用状態にある継手の分解に際しても、継手の外周域
から半径方向に工具を対応させると、中間体（１）が取
出せるからこ部分の修理点検が容易である。更に、前記
手順により、最も耐久性の劣る前記ピンの交換が簡単に
行えるから、最も交換頻度の高い部品の交換が容易にな
り、この部分の修理が極簡単に行える。

又、前記ピンのネジ込み部のネジ部の直径は十分に大
きくできるから、最も強度が劣ることとなるこれらの結
合部の強度も十分になり、この点で伝達トルクを大きく
設定できることとなる。

さらに、ピンを貫通する取付けネジ（Ｎ）によって各
ピンを中間体（１）の外周面に形成した凹陥部（15）に
密に嵌入した態様で固定するものであるから、取付けネ
ジ（Ｎ）のネジ嵌合部の精度が不十分であっても、ピン
の取付け姿勢の精度が十分なものとなり、この結果、ピ
ンの円筒対偶が円滑なものとなる。また、前記ピンと中
間体（１）との結合強度が高い。

＊請求項２の考案について この考案は、上記請求項１の考案と同様の課題を解決
するものであるが、中間体（１）の構成及びピンの取付
け対象を変更し、中間体（１）が第１接続主体（２）及
び第２接続主体（３）の外周に位置するようにして全体
の軸線方向の幅を小さくできるようにすることを別の課
題とするものである。

［技術的手段］ 上記課題を解決するためのこの考案の技術的手段は、
『腕（21）（31）の外周側にリング状に形成した中間体
（１）を位置させ、前記ピンを前記中間体に円筒対偶状
態に貫通させ、前記腕（21）（31）の外周面に前記ピン
を取付けるための凹陥部（15）を設け、前記凹陥部（1
5）に前記ピンの端部が密に嵌入されると共に前記凹陥
部（15）の底面と前記各ピンの端面とが密着され、前記
ピンを貫通する取付けネジ（Ｎ）よって前記ピンは前記
腕（21）（31）の夫々にネジ止めされ、前記ピンには、
前記取付けネジ（Ｎ）の頭部（Ｈ）の全体を没入状態に
収容する大径孔部と前記取付けネジ（Ｎ）の軸部を挿通
させる小径孔部とからなる段付貫通孔を設け、前記取付
けネジ（Ｎ）の頭部（Ｈ）の端面には工具係合用の六角
穴（Ｄ）を設け、前記取付けネジ（Ｎ）の前記軸部と前
記頭部（Ｈ）の境界段部が前記段付貫通孔の段部とが相
互に当接する』ことである。

［作用］ 本考案の上記技術的手段は次のように作用する。

自在軸継手の組立は、上記請求項１の考案のそれと同
様にして、継手の外周側から四つのピンをネジ込むこと
によって組立てられる。逆に、四つのピンを取外すこと
によって請求項１の考案の継手と同様に分解できる。

この考案では、各ピンは第１接続主体（２）又は第２
接続主体（３）に形成した腕（21）又は腕（31）の凹陥
部（15）に密に嵌入した状態にネジ込むこととなる。そ
して、第１接続主体（２）からの回転トルクは、前記ピ
ンから環状の主体部（10）に伝達され、これから腕（3
1）（31）にネジ込まれた前記ピンに達して第２接続主
体（３）に伝達される。

又、この考案では、第１接続主体（２）と第２接続主
体（３）との間には中間体（１）を介在させる必要がな
いから、その分第１接続主体（２）と第２接続主体
（３）との間隔を小さく設定できる。又、これら継手主
体のフランジの大きさが上記請求項１の継手に比べて小
さくなる。

［効果］ この考案、上記請求項１の考案の効果に加えて、次の
効果を有する。

第１接続主体（２）と第２接続主体（３）との間隔を
小さく設定できるから、又、継手主体のフランジを小さ
くできるから、その分全体を小型化・軽量化できる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を第１図から第５図に基いて説
明する。

第１図及び第２図に示す実施例は請求項１の考案の実
施例であり、この自在軸継手では、中間体（１）を、第
２図に示すように、中央に開口を有する略正方形の板体
とし、これの各頂部をピン取付平面（13）として、この
ピン取付平面にピン（11）又はピン（12）をネジ止めす
るようにしたものであり、互いに反対方向に伸びる一対
のピン取付平面（13）（13）の端面にピン（11）（11）
を密着させた態様で取付けネジ（Ｎ）によりネジ止め
し、他方の一対のピン取付平面（13）（13）にピン（1
2）（12）を同様にネジ止めするようにしている。

前記各ピン取付平面（13）には、第１図に示すよう
に、浅い凹陥部（15）が形成され、この凹陥部の直径は
ピン（11）又はピン（12）の直径と所定の嵌合公差（JI
SのＨ−７程度のはめあい）に設定され、その中央部に
雌ネジ部（16）が形成されている。又、前記凹陥部（1
5）の底面の平面度及び各ピンの端面の平面度等は所定
の精度に仕上られ、両平面が密着した状態において各ピ
ンの姿勢が適正に設定されるようになっている。

前記各ピンは筒状に形成されると共に、その外側の端
部には取付けネジ（Ｎ）の頭部（Ｈ）が遊嵌する拡大径
部（Ｗ）が形成されている。また、ピン（11）又はピン
（12）の長さは所定長さに設定されており、組立状態で
は腕（21）又は腕（31）の外周面がピンの頂部及び取付
けネジ（Ｎ）の頭部（Ｈ）の端面と略一致するようにな
っている。

次に、第１接続主体（２）または第２接続主体（３）
は同じ構成のものであり、取付け角度を90度回転させて
中間体（１）に装着する。そこで、ここでは、一方の第
１接続主体（２）について詳述する。

第１接続主体（２）のフランジ（20）の外側面中央に
は入力軸（Ａ）を接続するための軸接続部（４）が突出
し、フランジ（20）の内側面の周縁部にはこれの直径線
上に一対の腕（21）（21）が第１接続主体（２）の軸線
に平行に突出し、この腕（21）（21）の夫々には貫通孔
（22）が形成されている。前記貫通孔（22）の内周面に
は弗素樹脂系のドライメタル層（23）が形成されてお
り、このドライメタル層（23）の内周径とピン（11）又
はピン（12）の外周径とを所定のはめあい公差に設定し
て、円筒対偶状態に嵌合させている。

前記軸接続部（４）は、第３図のように、フランジ
（20）を貫通するように形成した軸挿入孔（40）と同心
の環状体を、相互に対称位置に設けた一対のスリット
（Ｓ）（Ｓ）によって二分割して構成した半円形の締付
体（41）（42）からなり、各締付体の基端部は、その中
央の非開削部（43）を残して前記スリット（Ｓ）の形成
域までの範囲が開削され、フランジ（20）と分離されて
いる。従って、締付体（41）（42）の前記非開削部（4
3）よりも外側の部分は弾性変形可能な状態となってい
る。そして、半円弧状の締付体（41）（42）の自由端部
相互には締付けボルト（Ｐ）が介装されている。

上記締付けボルト（Ｐ）は一方の締付体の端部に形成
した透孔を貫通し、他方の締付体の端部に螺合するよう
に配設され、この実施例では、締付体（41）（42）の両
端の締付けボルト（Ｐ）（Ｐ）の相互の螺合方向を逆に
設定している。

従って、前記各締付けボルト（Ｐ）（Ｐ）を緩めた状
態で軸挿入孔（40）に入力軸（Ａ）を挿入して前記締付
けボルト（Ｐ）（Ｐ）を締付けると、締付体（41）（4
2）の非開削部（43）以外の部分が半径方向に湾曲可能
であることから、これら締付け体の内周面が前記入力軸
（Ａ）の外周面を締付けることとなり、この部分の摩擦
力により、締付体と入力軸（Ａ）とが伝動状態に連結さ
れる。

他方の第２接続主体（３）の構成も上記第１接続主体
（２）の構成と同様であり、内面に一体的に前記腕（2
1）（21）と同様の腕（31）（31）が形成され、外側面
には前記軸接続部（４）が設けられて、これに出力軸
（Ｂ）が接続されることとなる。

第４図及び第５図に示す第２実施例は、上記請求項２
の考案の実施例であり、断面矩形の一定幅の環状体を中
間体（１）とし、第１接続主体（２）のフランジ（20）
及び第２接続主体（３）のフランジ（30）を一定間隔で
対向させて、これらフランジを前記中間体（１）の内周
側に同心に位置させたものである。そして、フランジ
（20）の内面の直径線上に突出させた一対の腕（21）
（21）と、フランジ（30）の内面の直径線上に突出させ
た一対の腕（31）（31）とが円周方向で交互に連続する
態様で配列される。又、前記腕（21）及び腕（31）には
半径方向に貫通する雌ネジ部（16）が設けられ、この雌
ネジ部（16）にピン（11）又はピン（12）が第１実施例
の場合と同様にしてネジ止めされる構成であり、これら
ピンとしては既述の第１実施例と同様の構成のピンが採
用される。

従って、第１接続主体（２）・第２接続主体（３）及
び中間体（１）を上記のように位置させて、中間体
（１）に形成した貫通孔（22）（22）にピン（11）（1
1）を挿入させて取付けネジ（Ｎ）により腕（21）（2
1）の雌ネジ部（16）にネジ止めし、貫通孔（32）（3
2）にピン（12）（12）を挿入して取付けネジ（Ｎ）に
より腕（31）（31）の雌ネジ部（16）にネジ止めすると
自在軸継手が完成する。

なお、この実施例でも、貫通孔（22）及び貫通孔（3
2）には、その内周面にドライメタル層（23）が形成さ
れており、各ピンがこれらに円滑に円筒対偶することと
なる。

特に、この実施例では、前記フランジ（20）（30）の
外側面相互の間隔は、中間体（１）の幅に一致させてあ
る。又、フランジ（20）（30）の外周が中間体（１）の
内周と一定の間隙を有するように両者の直径が設定され
ている。

従って、この実施例のものでは、この自在軸継手を用
いてモータの入力軸（Ａ）と出力軸（Ｂ）とを伝動状態
に接続した場合において、前記モータの取付け位置が前
記出力軸（Ｂ）に対して大幅に偏心している場合には、
フランジ（20）又はフランジ（30）と中間体（１）との
間隙が不均一になり、モータの取付け角度が大幅に不適
正な場合には、フランジ（20）又はフランジ（30）の外
側面が中間体（１）の両側の端縁から一部外側に突出す
ることとなる。この様に、中間体（１）とフランジ（2
0）又はフランジ（30）の外周との間隙の不均一さ、及
び、中間体（１）の端縁からのフランジ（20）（30）の
突出度合によってモータの取付け精度が確認できること
となる。

尚、この実施例においても、第１接続主体（２）及び
第２接続主体（３）は、既述の第１実施例と同様の方法
で製作される。又、同様の軸接続部（４）が装備されて
いる。従って、入力軸（Ａ）又は出力軸（Ｂ）の接続構
造は、上記実施例の場合と同様となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の一部切欠の側面図，第２図はＸ−
Ｘ断面図，第３図はＹ−Ｙ断面図，第４図は第２実施例
の説明図，第５図は中間体（１）の説明図，第６図・第
７図は従来例の説明図であり、図中， （Ａ）……入力軸 （２）……第１接続主体 （Ｂ）……出力軸 （３）……第２接続主体 （１）……中間体 （21）（31）……腕 （20）（30）……フランジ （22）（32）……貫通孔 （11）（12）……ピン （Ｎ）……取付ネジ

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】入力軸（Ａ）に接続する第１接続主体
   （２）と、出力軸（Ｂ）に接続される第２接続主体
   （３）と、これらを継ぐ中間体（１）とからなり、第１
   接続主体（２）の外周部の対称位置に一対の腕（21）
   （21）を軸線方向内向きに突出させると共に、第２接続
   主体（３）の外周部の対称位置に一対の腕（31）（31）
   を同様に軸線方向内向きに突出させ、各腕と中間体
   （１）との間に一方から他方に向けて半径方向に突出す
   るピンを介在させて、前記各ピンを前記各腕に円筒対偶
   させることにより、継手中心と入・出力軸（Ａ）（Ｂ）
   の延長線の交点とが一致しない条件下でもトルクを伝達
   できるようにした自在軸継手において、腕（21）（31）
   の内周側に中間体（１）を位置させ、前記中間体（１）
   の外周面に前記ピンを取付けるための凹陥部（15）を設
   け、前記凹陥部（15）に前記ピンの端部が密に嵌入され
   ると共に前記凹陥部（15）の底面と前記各ピンの端面と
   が密着され、前記ピンを貫通する取付けネジ（Ｎ）よっ
   て前記ピンは前記中間体にネジ止めされ、前記ピンに
   は、前記取付けネジ（Ｎ）の頭部（Ｈ）の全体を没入状
   態に収容する大径孔部と前記取付けネジ（Ｎ）の軸部を
   挿通させる小径孔部とからなる段付貫通孔を設け、前記
   取付けネジ（Ｎ）の頭部（Ｈ）の端面には工具係合用の
   六角穴（Ｄ）を設け、前記取付けネジ（Ｎ）の前記軸部
   と前記頭部（Ｈ）の境界段部が前記段付貫通孔の段部と
   が相互に当接する自在軸継手。
2. 【請求項２】入力軸（Ａ）に接続する第１接続主体
   （２）と、出力軸（Ｂ）に接続される第２接続主体
   （３）と、これらを継ぐ中間体（１）とからなり、第１
   接続主体（２）の外周部の対称位置に一対の腕（21）
   （21）を軸線方向内向きに突出させると共に、第２接続
   主体（３）の外周部の対称位置に一対の腕（31）（31）
   を同様に軸線方向内向きに突出させ、各腕と中間体
   （１）との間に一方から他方に向けて半径方向に突出す
   るピンを介在させて、前記各ピンを前記中間体（１）に
   円筒対偶させることにより、継手中心と入・出力軸
   （Ａ）（Ｂ）の延長線の交点とが一致しない条件下でも
   トルクを伝達できるようにした自在軸継手において、腕
   （21）（31）の外周側にリング状に形成した中間体
   （１）を位置させ、前記腕（21）（31）の外周面に前記
   ピンを取付けるための凹陥部（15）を設け、前記凹陥部
   （15）に前記ピンの端部が密に嵌入されると共に前記凹
   陥部（15）の底面と前記各ピンの端面とが密着され、前
   記ピンを貫通する取付けネジ（Ｎ）よって前記ピンは前
   記腕（21）（31）の夫々にネジ止めされ、前記ピンに
   は、前記取付けネジ（Ｎ）の頭部（Ｈ）の全体を没入状
   態に収容する大径孔部と前記取付けネジ（Ｎ）の軸部を
   挿通させる小径孔部とからなる段付貫通孔を設け、前記
   取付けネジ（Ｎ）の頭部（Ｈ）の端面には工具係合用の
   六角穴（Ｄ）を設け、前記取付けネジ（Ｎ）の前記軸部
   と前記頭部（Ｈ）の境界段部が前記段付貫通孔の段部と
   が相互に当接する自在軸継手。