JPH01220721A - 自在継ぎ手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、回転力の伝達用自在継ぎ手に関するものであ
る。

従来の技術 従来、回転軸相互を結合する場合、両回転軸の軸芯にず
れがあるときは、軸芯に直角方向の力が作用して軸受け
との間に抵抗を生じ、円滑な回転が阻害されるため、軸
芯のずれるおそれのある回転軸相互を結合する場合には
自在継ぎ手（ユニバーサルジヨイント）が用いられてい
る。

従動側の回転軸に過負荷が掛かるおそれのある場合には
、駆動側回転軸の駆動源の破損を防ぐため従動側の回転
軸及び駆動側の回転軸の間に過負荷時に回転力の伝達を
遮断し得るクラッチが用いられている。

従動側の回転軸を回転方向に応じて前進後退せしめる必
要のある場合には、従動側の回転軸を送り螺子に形成す
ると共に、その基部と駆動側回転軸との結合部を、キー
溝とキーとの結合より成るスプライン構成となしている
。

発明が解決しようとする問題点 従来の自在継ぎ手（ユニバーサルジヨイント）を介在せ
しめた場合、従動側の回転軸に過負荷がかかった状態が
持続すると駆動側回転軸の駆動源が破損するおそれがあ
り、又、従動側の回転軸を回転方向に応じて前進後退せ
しめることは不可能である。

クラッチを介在せしめるときは、従動側及び駆動側の両
回転軸の軸芯にずれがあると回転力の円滑な伝達が不可
能なると共に、従動側の回転軸を前進後退せしめること
は矢張り不可能である。

スプライン構成の継ぎ手を介在せしめるときは、従動側
及び駆動側の両回転軸の軸芯にずれがあると回転力の円
滑な伝達が不可能なると共に、従動側の回転軸に過負荷
がかかった状態が持続すると駆動側回転軸の駆動源が破
損するおそれがある。

従来の自在継ぎ手（ユニバーサルジヨイント）、クラッ
チ及びスプライン構成の継ぎ手を従続接続すると共に、
スプライン構成の継ぎ手における従動側の回転軸を送り
螺子を以て形成することによって、スプライン構成の継
ぎ手における従動側の回転軸の軸芯と自在継ぎ手（ユニ
バーサルジヨイント）における駆動側回転軸の軸芯とが
ずれている場合にも回転力を円滑に伝達し、最終段の回
転軸に過負荷がかかった場合にはクラッチの結合が破れ
て駆動源の破損を防ぎ、スプライン構成の継ぎ手におけ
る従動側の回転軸を回転方向に応じて前進後退せしめる
ことが可能となるが、継ぎ手の総合軸長が徒に長くなる
を免れることが出来ない。

問題点を解決するための手段 本発明自在継ぎ手は、有底円筒体より成り、内周面に軸
方向の溝を設け、正面端壁に回転軸の支持円筒を突設し
た継ぎ手本体と、直径方向に貫通孔を穿ち、背面に回転
軸の支持突起を設けると共に、前記貫通孔内に挿入した
スプリングの弾力によりこのスプリングの両端部に設け
た球体を前記継ぎ手本体の内周面に圧接せしめるように
形成した可動円盤とを備えて成ることを特徴とするもの
である。

作用 本発明自在継ぎ手は、他の継ぎ手を併用することなく単
独で、駆動側及び従動側の回転軸の軸芯がずれた場合に
おいても円滑に回転力を伝達すると共に、従動側の回転
軸に過負荷がかかった際には自動的に回転力の伝達を遮
断し、従動側の回転軸を送り螺子を以て形成することに
より、回転方向に応じてこれを前進後退せしめることが
出来る。

実施例 第１図は１本発明の一実施例を示す側面図、第２図は正
面図、第３図は背面図、第４図は、−部断面を有する側
面図、第５図は、内装部品を除いて本体部分の内部構成
を示すための背面図で、各図において、ｌは継ぎ手本体
で、一端を開放し、他端の端壁に従動側の回転軸の基部
が挿入支持される支持円筒２を突設した有底円筒体より
成る。３は従動側の回転軸の基部挿入孔、４は固定螺子
、５は継ぎ手本体ｌの内周面に軸方向に設けた溝、６は
蓋、７はＭ６の中心部に穿った開放孔、８は蓋６の取付
螺子、９は螺子孔、ｌＯは可動円盤で、外径を継ぎ手本
体ｌの内径より適宜小ならしめ、背面に駆動側回転軸の
支持突起１１を設けである。１２は駆動側回転軸の挿入
孔、１３は固定螺子である。

可動円盤ｌＯには、第４図及び第６図（要部正面図）に
破線を以て示すように、直径方向に貫通孔１４を穿ち、
この貫通孔１４内に第７図に示すようなコイル状スプリ
ング、座金及び球体より成る支軸を挿入しである。

第７図において、１５はコイル状スプリング、１６１及
び１６２は座金で、第８図に断面図を示すように、鍔状
の端面に凹部１７．　（１７２）を設けである。

第７図に戻って１８１及び１８２は球体で、第９図（蓋
６を取り外した背面図）に示すようにスプリング１５の
弾力により継ぎ手本体ｌの内周面に圧接され、回動可Ｉ
Ｉ！ｉ１０がスプリング１５、座金１６１及び１８２、
球体１８１及び１８２を支軸とし、この支軸の軸方向に
移動可能なると共に、この支軸の周りに回動可能に支持
される。

第１１図は、本発明自在継ぎ手を流量調整装置の駆動制
御用回転力の伝達に用いた一例を示す図で、１８はニー
ドル弁を以て構成した流量調整装置本体、２０は流体の
流入口、　２１は流出口、２２はフランジで、第１２図
に背面図を示すように中心部に可動針２３の挿入孔２４
を、周辺部に螺子孔２５をそれぞれ設けである。

可動針２３は第１３図に示すように、先端部を先細りに
形成し、外周面の一部に送り螺子、即ち、流量調整装置
本体１８内に設けた固定螺子と螺合する送り螺子２６を
設けると共に、水密用０リング２７を取り付け、基部を
本発明自在継ぎ手本体ｌにおける支持円筒２の挿入孔３
に挿入し、固定螺子４により固定しである。

第１１図において、２８は同期電動機等より成る駆動源
（電源コードは図示するのを省略しである）、２８は減
速用歯車装置、３０はフランジ、３１は駆動回転軸で、
その先端部を本発明自在継ぎ手における回動可ｌ！１１
Ｑの背面に設けた支持突起１１の挿入孔１２に挿入し、
固定螺子１３により固定しである。３２は適当な弾力性
を有する材質より成るコの字形の支持体で、一方の立上
り板に流量調整装置のフランジ２２を、他方の立上り板
に減速用歯車装置２８のフランジ３０をそれぞれ螺子３
３によって着脱自在に取り付けである。３４は支持体３
２を適宜の支持台等に螺子止めによって固定するための
ナツトである。

第１４図は、支持体３２の両立上り板の構造を示すため
に、本発明自在継ぎ手及び流量調整装置を取り外し、駆
動源２８及び減速用歯車装置２９を取り付けた状態にお
ける正面図で、３５は流量調整装置本体１９の基部を挿
入支持するために前方の立上り板に設けたＵ字形の切欠
部、３６は止め螺子３３の挿通孔、３７は減速用歯車装
置２８の回転軸３１の挿通を容易ならしめるために後方
の立上り板に設けたＵ字形の切欠部である。

駆動源２８を始動すると、減速用歯車装置２８及び回転
軸３１を介して本発明自在継ぎ手における可動円盤ｌＯ
が回転せしめられ、球体１８＋又は１８２の何れか一方
、例えば１８２が第９図に示すように継ぎ手本体ｌの内
周面に軸方向に設けた溝５に嵌合すると、可動円盤１０
の回転と共に継ぎ手本体ｌが回転し、流量調整装置にお
ける可動針２３を回転せしめる。

可動針２３は、その回転方向に応じて前進又は後退し、
流入口２０から流入し流出口２１から流出する流体の流
量を調整する。

この場合、可動針２３の前進後退に応じて本発明自在継
ぎ手における継ぎ手本体１も亦前進後退することとなる
が、継°ぎ手本体１と回動可ｉ１Ｑとは軸方向に相対的
に滑動可能であるから、予想される可動針２３の最大移
動距離に応じて継ぎ手本体１の軸長及び溝５の長さを定
めておけば、可動針２３の前進後退及び回転力の円滑な
伝達に支障を生ずるおそれは全くない。

可動針２３が前進して流量を最大限に絞る状態、即ち、
可動針２３に過負荷がかかる状態に到ると、本発明自在
継ぎ手における球体１８２　と溝５の結合が破れて可動
円盤１０が空転し、回転力の伝達が断たれる。回動可ｉ
１０が空転を続けて球体１８１が溝５に嵌合しても回転
力に対する継ぎ手本体ｌの抵抗が大なるため１球体１８
１　と溝５の結合は直に破れて可動円盤１０は空転を続
け、以後、同様にして可動円盤ｌＯは連続的に空転を持
続し可動針２３への回転力の伝達が断たれ、流体の流量
が設定値より減少して可動針２３の過負荷が除かれると
、再び回転力が伝達される。

尚、予想される過負荷に応じて本発明自在継ぎ手におけ
るスプリング１５の弾力１球体１８．及び１８２の直径
、溝５の深さ及び幅等を適当に定めておくことにより過
負荷時における回転力の伝達の遮断及び伝達の再開を確
実迅速に行わしめることが出来る。

可動円盤ｌＯはスプリング１５、座金１６１及び１８２
、球体１８＋及び１８２　より成る支軸の軸方向に移動
自在なると共に、この支軸の周りに回動自在であるから
、駆動回転軸３１と可動針２３の軸芯が如何なるずれか
たをした場合においても回転力の円滑な伝達が阻害され
ることはない。

駆動源２８の始動に先立って、継ぎ手本体ｌを手動で正
逆何れかに回転せしめることにより可動針２３を前進又
は後退せしめて初期位置を任意に定めることが可能であ
る。

以上は、流量調整装置における可動針の前進後退を制御
して流体の流量調整を行うための駆動回転力の伝達に本
発明自在継ぎ手を用いた場合につき説明したが、一般の
回転軸への回転力の伝達に用い得ること勿論である。

尚、継ぎ手本体ｌの軸長、継ぎ手本体ｌの内径と可動内
ｇ１１０の外径との差を適当にすることによって、駆動
側及び従動側の回転軸の任意のずれに関係なく常に回転
力を円滑に伝達し得ること前述のとおりであるが、ずれ
の大きさ力５大なる場合には継ぎ手本体ｌの内径と可動
円盤ｌＯの外径の差を大ならしめると共に、可動内ｇ１
１０の厚さ、球体１８１及び１８２の各直径を大ならし
めることによって目的を達することが出来る。

第５図に示したように、継ぎ手本体ｌの内周面に１個の
溝５を設けた場合には、球体１８！又は１８２の何れも
が溝５と嵌合していない状態の際に駆動源を始動せしめ
ると、球体１Ｂ、又は１８２の何れかが溝５と嵌合して
回転力を継ぎ手本体ｌに伝達するまでに可動円盤ｌＯが
空転する最大角度は１８０°に近い回転角となり、僅か
ではあるが回転力の伝達開始までに時間の遅れを生ずる
。

第１Ｏ図は、回転力の伝達開始の遅れ時間を短縮し得る
実施例の要部を示す背面図で、５１乃至５３はそれぞれ
第５図に示した溝５と同様、継ぎ手本体ｌの内周面に設
けた溝で、継ぎ手本体１の内周面を円周方向にほぼ等分
割した個所に設けである。

このように形成するときは、駆動源の始動時に球体１８
１又は１８２の何れもが溝５１乃至５３の何れにも嵌合
していない場合、可動円盤１０の最大空転角度は６０°
以内となり、回転力の伝達開始の遅れ時間を短縮するこ
とが出来る。

尚、従動側の回転軸に過負荷がかかって可動内ｆｉｌＯ
が空転を始めるためには、何れか一方の球体、例えば１
８．が何れかの溝、例えば５１と嵌合している場合、他
方の球体１８２は溝５２又は５３の何れとも嵌合するこ
となく、継ぎ手本体ｌの内周面に圧接されている必要が
ある。このような場合に過負荷状態に到ると、球体１８
２は円周方向に滑動し、その結果球体１８．　と溝５１
との嵌合が破れて可動内ｆｉｌＯが空転することとなる
。

したがって、溝を任意複数個設ける場合には。

継ぎ手本体１の中心軸に対称となる個所に溝を設けるこ
とを避け、一方の球体が溝に嵌合している場合、他方の
球体は継ぎ手本体１の内周面に圧接されるように形成す
る必要がある。

第１１図には、可動円盤ｌＯの背面に設けた支持突起１
１に駆動側の回転軸３１を結合し、継ぎ手本体ｌの端壁
に突設した支持円筒２に従動側の回転軸、即ち、可動針
２３を結合した場合を例示したが、逆に可動内ｌ１１１
０の背面に設けた支持突起１１に従動側の回転軸を、継
ぎ手本体１の端壁に突設した支持円筒２に駆動側回転軸
をそれぞれ結合しても回転力の伝達を円滑に行わしめる
ことが出来る。

発明の効果 本発明自在継ぎ手は、構成が極めて簡潔小形で、製作も
容易なると共に、駆動側回転軸及び従動側の回転軸の軸
芯の如何なるずれ、即ち、任意方向への平行移動的なず
れ又は任意方向への斜めのずれ若しくは回転軸の相互間
隔の変動等に関係なく回転力の伝達を円滑に行うことが
可能で、又、従動側の回転軸に過負荷がかかった場合に
は直に回転力の伝達を断ち、可動用ｆｉｌＯに内装され
たスプリング１５の弾力を適当ならしめることにより異
なる大きさの過負荷に応動せしめることが可能で、従来
におけるユニバーサルジヨイント、クラッチ及びスプラ
イン構成の継ぎ手の各機能をすべて兼ね備えると共に、
従動側の回転軸が回転方向に応じて軸方向に前進後退す
るような回転軸の場合には、駆動側回転軸の回転始動に
先立って継ぎ手本体ｌを正逆方向に手動的に回転せしめ
ることにより、従動側の回転軸の初期位置を任意に設定
し得る等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の一実施例を示す側面図、第２図は正
面図、第３図は背面図、第４図は、−部断面を有する側
面図、第５図は、本発明自在継ぎ手本体部分の背面図、
第６図は、要部の正面図、第７図及び第８図は、要部素
子の構成の一例を示す図、第９図は、本発明自在継ぎ手
の内部構成の一例を示す図、第１０図は、本発明の他の
実施′例の要部を示す図、第１１図は、本発明自在継ぎ
手の使用例を示す側面図、第１２図及び第１３図は、従
動側装置の構成を示す図、第１４図は、駆動側及び従動
側装置の支持体の構成を示す図で、ｌ：継ぎ手本体、２
：支持円筒、３：挿入孔、４：固定螺子、５及び５１乃
至５３：溝、６：蓋、７：開放孔、８：取付螺子、９：
ｇ子孔、１吐可動円盤、ｌｌ：支持突起、１２：挿入孔
、１３：固定螺子、１４：貫通孔、１５ニスプリング、
１６．及び１８２二座金、！？、及び１７２：凹部、１
８．及び１８２：球体、１９：流に調整装置本体、２０
：流体の波入口、２１：流出［１，２２：７ランジ、２
３：可動針、２４：挿入孔、２５：Ｉ！！子孔、２Ｂ＝
送り螺子、２７：０リング、２８：駆動源、２８：減速
用歯車装置、３０：フランジ、３１：駆動回転軸、３２
：支持体、３３：螺子、３４：ナツト、３５：Ｕ字形切
欠部、３６：螺子孔、３７：Ｕ字形切欠部である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）有底円筒体より成り、内周面に軸方向の溝を設け
   、正面端壁に回転軸の支持円筒を突設した継ぎ手本体と
   、直径方向に貫通孔を穿ち、背面に回転軸の支持突起を
   設けると共に、前記貫通孔内に挿入したスプリングの弾
   力によりこのスプリングの両端部に設けた球体を前記継
   ぎ手本体の内周面に圧接せしめるように形成した可動円
   盤とを備えて成ることを特徴とする自在継ぎ手。
2. （２）継ぎ手本体の内周面に軸方向に設けた溝が１個で
   ある特許請求の範囲第１項記載の自在継ぎ手。
3. （３）継ぎ手本体の内周面に軸方向に設けた溝が複数個
   で、各溝の穿設位置が前記継ぎ手本体の中心軸に非対称
   である特許請求の範囲第１項記載の自在継ぎ手。