軸継手
【課題】二軸間が偏心した状態でも回動伝達可能であり、工数が掛らず、短期且つ低コストに二軸の接続を可能とする軸継手を提供する。
【解決手段】本軸継手１は、短寸ポンチ２と短寸スリーブ３とで構成する。短寸ポンチ２は、一端側を軸線に対する直交断面が多角形であり且つ軸線方向の断面が円弧状の球体からなる球状頭部２１とし、他端側を一方の軸１０５の軸端部１０５Ｌが相対回動不能に接続される軸接続部２２とする。短寸スリーブ３は、一端側を上記球状頭部２１の多角形と同じ多角形の一様な内径に形成されてこの球状頭部２１が挿入される軸受孔部３１とし、他端側を他方の軸１０３の軸端部４が相対回動不能に接続される軸接続部３２とする。そして、短寸ポンチ２の球状頭部２１が短寸スリーブ３の軸受孔部３１内に遊嵌されて短寸ポンチ２と短寸スリーブ３とが首振り自在に一体回動可能に組み付けられている。
【解決手段】本軸継手１は、短寸ポンチ２と短寸スリーブ３とで構成する。短寸ポンチ２は、一端側を軸線に対する直交断面が多角形であり且つ軸線方向の断面が円弧状の球体からなる球状頭部２１とし、他端側を一方の軸１０５の軸端部１０５Ｌが相対回動不能に接続される軸接続部２２とする。短寸スリーブ３は、一端側を上記球状頭部２１の多角形と同じ多角形の一様な内径に形成されてこの球状頭部２１が挿入される軸受孔部３１とし、他端側を他方の軸１０３の軸端部４が相対回動不能に接続される軸接続部３２とする。そして、短寸ポンチ２の球状頭部２１が短寸スリーブ３の軸受孔部３１内に遊嵌されて短寸ポンチ２と短寸スリーブ３とが首振り自在に一体回動可能に組み付けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二軸を偏心可能に且つ一体回動可能に接続する軸継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図６に示すロール曲げ装置１００では、上ロール１０１と下ロール１０２ａ，１０２ｂ間に板材をクランプするとき等にロール１０２ａ，１０２ｂを昇降させることから、ロール１０２ａ，１０２ｂの入力軸１０３と駆動モータＭの出力軸１０４とが偏心した位置関係となることがある。そのため、これら二軸１０３，１０４は、偏心状態でも回動伝達されるように各軸１０３，１０４の軸端部を継手形状に加工した継手部１８０Ｌ，１８０Ｒを設けて接続することが提案された（特許文献１）。
【０００３】
上記継手部１８０Ｌ，１８０Ｒは、図７に示すように、入力軸１０３の軸端部を第１球状頭部１８１として加工形成すると共に出力軸１０４の軸端部を第２球状頭部１８２として加工形成し、これら第１、第２球状頭部１８１，１８２を中間軸１０５で接続する構成とする。第１、第２球状頭部１８１，１８２は、ともに断面六角形の球体からなり、これら第１、第２球状頭部１８１，１８２を接続する中間軸１０５の両端部は、それぞれ断面六角形の軸受孔部１８４Ｌ，１８４Ｒからなる。そして、中間軸１０５の各軸受孔部１８４Ｌ，１８４Ｒに第１、第２の球状頭部１８１，１８２が収容される。
【０００４】
これにより、第１、第２球状頭部１８１，１８２は、それぞれ各軸受孔部１８４Ｌ，１８４Ｒ内にて回転力伝達状態で首振り動作可能な関係となる。従って、入力軸１０３と出力軸１０４とが偏心した位置関係となっても継手部１８０Ｌ，１８０Ｒを介して入力軸−出力軸間において回転伝達可能となる。また、この継手部１８０Ｌ，１８０Ｒは、所謂ユニバーサルジョイント、例えば、二軸の軸端部を夫々二股のヨーク形状に加工して十字軸にて接続するもの（図示せず）に比して、外径が大きくならず、重量も重くならない点でも有利である。
【特許文献１】特開平９−６６３１６号公報（図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記継手部１８０Ｌ，１８０Ｒは、長尺な軸の端部を六角形の球状頭部１８１，１８２あるいは六角形断面の軸受孔部１８４Ｌ，１８４Ｒに加工しなければならず、その加工のために大掛かりな工作機械を必要とし、且つ加工した軸端部を焼入れ等する必要がある。そのため、継手部１８０Ｌ，１８０Ｒを形成するのに手間が掛かり、コスト高となっていた。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、二軸間が偏心した状態でも回動伝達可能であり、工数が掛らず、短期且つ低コストに二軸の接続を可能とする軸継手を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る軸継手は、
二軸を偏心可能に且つ一体回動可能に接続する軸継手において、
一端側を軸線に対する直交断面が多角形であり且つ軸線方向の断面が円弧状の球体からなる球状頭部とし、他端側を一方の軸の軸端部が相対回動不能に接続される軸接続部とした短寸ポンチと、
一端側を上記球状頭部の多角形と同じ多角形の一様な内径に形成されてこの球状頭部が挿入される軸受孔部とし、他端側を他方の軸の軸端部が相対回動不能に接続される軸接続部とした短寸スリーブとで構成され、
上記短寸ポンチの球状頭部が上記短寸スリーブの軸受孔部内に遊嵌されて短寸ポンチと短寸スリーブとが首振り自在に一体回動可能に組み付けられているものである。
【０００８】
これにより、短寸ポンチと短寸スリーブの夫々の軸接続部を二軸の各軸端部に取り付けることで、偏心状態でも一体回動可能に二軸の連結を簡単に行える。従って、長尺な軸の連結のために軸端部を継手形状に加工し局部焼入れ等を行う必要がなく、大掛かりな工作機械も不要で、製作工数や製作コストを低減することができる。また、短寸ポンチと短寸スリーブの夫々の軸接続部の形状や大きさを規格化し既製品とすれば、二軸の連結を直ちに行える。従って、偏心状態となる二軸の連結を要するロール曲げ装置等の各種設備を早期に製作することができる。
【０００９】
上記短寸スリーブの軸受孔部内の奥部には、上記短寸ポンチの球状頭部の先端に当接可能な弾性部材が配設されていてもよい。
これにより、一方の軸と共に上記球状頭部が軸線方向に移動しても、球状頭部の先端は、弾性部材に当接した状態で首振り動作する。従って、回動伝達時において球状頭部の先端が他の部分と接触することがないから、騒音を発生させることもなく、球状頭部の首振り動作が円滑となる。
【００１０】
また、本発明に係る他の軸継手は、
二軸を偏心可能に且つ一体回動可能に接続する軸継手において、
軸線に対する直交断面が多角形であり且つ軸線方向の断面が円弧状の球体からなる球状頭部を設けたポンチを両端部に一体形成した中間軸と、
一端側を上記球状頭部の多角形と同じ多角形の一様な内径に形成されてこの球状頭部が挿入される軸受孔部とし、他端側を接続する上記軸の軸端部が相対回動不能に接続される軸接続部とした２つの短寸スリーブとで構成され、
上記各ポンチの球状頭部が上記各短寸スリーブの軸受孔部内に遊嵌されてポンチと短寸スリーブとが首振り自在に一体回動可能に組み付けられているものである。
【００１１】
これにより、中間軸の両端部に一体形成された各ポンチに組み付けられた各短寸スリーブの夫々の軸接続部を二軸の各軸端部に取り付けることで、偏心状態でも一体回動可能に二軸の連結を簡単に行える。
そして、球状頭部を設けたポンチが中間軸の両端部に一体形成されていることから、組立て時やメンテナンス等に際して軸継手の取付け、交換等を簡単に行うことができ、取り扱いが便利となる。
加えて、中間軸の両端部に球状頭部を設けたポンチが一体形成されることから、接続する二軸の軸端部に球状頭部を形成する場合に比べて、製造が容易で且つ製作コストも低減することができる。
しかも、ポンチを設けた中間軸や２つの短寸スリーブの形状や大きさ等を規格化し既製品とすれば、二軸の連結を直ちに行える。
従って、偏心状態となる二軸の連結を要するロール曲げ装置等の各種設備を早期に製作することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、軸継手は、接続する二軸とは別部品とするので、偏心状態の二軸を回動伝達可能に接続する場合でも、極めて簡単に接続することができる。しかも、接続する軸に継手部を加工形成するものに比して、格段に製作が簡単で、且つ製作コストも低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
本実施の形態１は、本発明に係る軸継手の一例として、従来例と同様に、例えば、図５に示すロール曲げ装置１００において昇降されるロール１０２ａ，１０２ｂの入力軸１０３と駆動モータＭの出力軸１０４とを中間軸１０５を配設して連結する場合を挙げて説明する。
【００１４】
図１に示すように、実施の形態１では、軸継手１は、ロール１０２の入力軸１０３側とモータＭの出力軸１０４側とに夫々配設されており、一方の軸継手（図１の左側に示す軸継手）１Ｌは、入力軸１０３と中間軸１０５との接続に用いられ、他方の軸継手（図１の右側に示す軸継手）１Ｒは、出力軸１０４と中間軸１０５との接続に用いられている。そして、各軸継手１Ｌ，１Ｒは、ともに短寸ポンチ２と短寸スリーブ３とで構成されている。
【００１５】
まず、一方の軸継手１Ｌにおける短寸ポンチ２Ｘは、図２（Ａ）をも参照して、一端側を軸線に対する直交断面が六角形であり且つ軸線方向の断面が円弧状の球体からなる球状頭部２１とし、他端側を六角柱で構成した軸接続部２２ａとするものである。また、一方の軸継手１Ｌにおける短寸スリーブ３Ｘは、図３（Ａ）をも参照して、仕切り部３０を介して、一端側を上記球状頭部２１の六角形と同じ六角形の一様な内径に形成されてこの球状頭部２１が挿入される軸受孔部３１とし、他端側を六角穴で構成した軸接続部３２ａとするものである。中間軸１０５は、軸芯に貫通孔１０５Ｈを設けた長尺の中空軸からなり、その軸端部には六角穴１０５Ｌ，１０５Ｒが形成されており、また、入力軸１０３は、軸端部が六角柱４に形成されている。
【００１６】
従って、図１を参照して、短寸ポンチ２Ｘの軸接続部２２ａである六角柱が中間軸１０５の六角穴１０５Ｌに嵌入されることにより、この短寸ポンチ２Ｘと中間軸１０５とが相対回動不能に接続される。また、短寸スリーブ３Ｘの軸接続部３２ａである六角穴に入力軸１０３の六角柱４が嵌入されることにより、この短寸スリーブ３Ｘと入力軸１０３とが相対回動不能に接続される。そして、この軸継手１Ｌは、短寸ポンチ２Ｘの球状頭部２１が短寸スリーブ３Ｘの軸受孔部３１内に遊嵌されて短寸ポンチ２Ｘと短寸スリーブ３Ｘとが首振り自在に一体回動可能に組み付けられている。
【００１７】
また、短寸スリーブ３Ｘの軸受孔部３１内の奥部には、短寸ポンチ２Ｘの球状頭部２１の先端に当接するウレタンゴム等の弾性部材６が配設されている（図１参照）。従って、中間軸１０５と共に球状頭部２１が左右どちらかに移動しても、球状頭部２１の先端は、弾性部材６に当接した状態で首振り動作する。従って、回動伝達時において金属同士が接触することがないから、騒音を発生させることもなく、球状頭部２１の首振り動作が円滑となる。
また、短寸スリーブ３Ｘ内には仕切り部３０が形成されているので、入力軸１０３と短寸ポンチ２Ｘとが接触するようなこともない。従って、短寸ポンチ２Ｘや入力軸１０３が互いの接触によって破損するということもない。
【００１８】
次に、他方の軸継手１Ｒにおける短寸スリーブ３Ｙは、図３（Ｂ）をも参照して、仕切り部３０が無い筒状に形成されており、一端側を上記軸継手１Ｌの短寸スリーブ３Ｘと同様に六角穴からなる軸受孔部３１とするが、他端側をキー溝３３を設けた丸穴で構成した軸接続部３２ｂとするものである。そして、出力軸１０４の軸端部がキー凸部５０を設けた円柱５に形成されており、従って、出力軸１０４のキー凸部５０が短寸スリーブ３Ｙのキー溝３３に嵌るようにして短寸スリーブ３Ｙの丸穴の軸接続部３２ｂに出力軸１０４の円柱５が嵌入されており（図１参照）、これによって短寸スリーブ３Ｙと出力軸１０４とが相対回動不能に接続されている。この短寸スリーブ３Ｙ内においても、ウレタンゴム等の弾性部材６が配設されているので、出力軸１０４と短寸ポンチ２Ｘとが接触することもなく、また、回動伝達時における球状頭部２１の首振り動作が円滑となる。なお、この軸継手１Ｒにおけるその他の構成は、上述した一方の軸継手１Ｌと同様の構成を有する。
【００１９】
以上の構成より、左右の両軸継手１Ｌ，１Ｒにおいて、夫々の短寸ポンチ２Ｘ，２Ｘにおける球状頭部２１は、その断面形状が夫々の短寸スリーブ３Ｘ，３Ｙにおける軸受孔部３１の断面形状に一致しているから一体回動可能な関係にあると共に、夫々の短寸ポンチ２Ｘ，２Ｘと短寸スリーブ３Ｘ，３Ｙとは首振自在な関係となっている。従って、出力軸１０４と入力軸１０３とが偏心した位置関係となっても、回動伝達することができる。
【００２０】
加えて、短寸ポンチ２Ｘ，２Ｘと短寸スリーブ３Ｘ，３Ｙの夫々の軸接続部２２ａ，３２ａ，３２ｂを入力軸１０３、出力軸１０４、中間軸１０５の各軸端部に取り付けることで、入力軸１０３と出力軸１０４とが偏心した位置関係となっても、簡単にこれら軸１０３，１０４を一体回動可能に連結することができる。従って、長尺な軸の連結のためにこれら入力軸１０３及び出力軸１０４の軸端部を継手形状に加工し局部焼入れ等を行う必要がなく、大掛かりな工作機械も不要で、製作工数や製作コストを低減することができる。
また、軸継手１は、短寸ポンチ２と短寸スリーブ３とで構成されているから、組立て時やメンテナンス等に際して軸継手１の取付け、交換等を簡単に行うことができ、取り扱いが便利となる。
また、短寸ポンチ２Ｘと短寸スリーブ３Ｘ，３Ｙの夫々の軸接続部２２ａ，３２ａ，３２ｂの形状や大きさを規格化し既製品とすれば、長尺な軸の連結を直ちに行える。従って、長尺な軸の連結を要するロール曲げ装置等の各種設備を早期に製作することができる。
【００２１】
以上のように、本軸継手１は、短寸ポンチ２と短寸スリーブ３とで構成し、接続する二軸１０３，１０４とは別部品とするので、偏心状態の二軸１０３，１０４を回動伝達可能に接続する場合でも、極めて簡単に接続することができる。しかも、図６の従来のように軸１０３，１０４に継手部１８０Ｌ，１８０Ｒを加工形成するものに比して、格段に製作が簡単で、且つ製作コストも低減することができる。
【００２２】
（実施形態２）
図４に示す実施の形態２では、軸継手１Ｌ’，１Ｒ’における短寸ポンチ２Ｙ，２Ｘ側を、入力軸１０３及び出力軸１０４の側に接続するようにしたものである。さらに、図２（Ｂ）をも参照して、一方の軸継手１Ｌ’における短寸ポンチ２Ｙの軸接続部２２ｂを六角穴に形成し、この六角穴に入力軸１０３の軸端部である六角柱４が嵌入されるようにしている。そして、図３（Ｃ）をも参照して、一方の軸継手１Ｌ’における短寸スリーブ３Ｚの軸接続部３２ｃを六角柱に形成し、この六角柱が中間軸１０５の軸端部における六角穴１０５Ｌに嵌入されるようにしている。また、他方の軸継手１Ｒ’における短寸ポンチ２Ｘは、上記実施の形態１の短寸ポンチ２Ｘと同様の構成を有するものであるが、出力軸１０４の軸端部に六角穴５Ａが形成され、この六角穴５Ａに短寸ポンチ２Ｘの軸接続部２２ａである六角柱が嵌入されるようにしている（図４参照）。
以上のことから、この実施の形態２においても、入力軸１０３と出力軸１０４とが偏心した位置関係となっても、簡単に一体回動可能な二軸１０３，１０４の連結を行うことができる。その他、この実施の形態２の各部の構成及び作用効果は、上記実施の形態１と同様である。
【００２３】
なお、本発明は上記実施の形態１，２のみに限定されず、種々の変更を施すことが可能である。
例えば、中間軸１０５を介した左右の各軸継手１Ｌ，１Ｒ（１Ｌ’，１Ｒ’）は、ともに同様の構成としてもよいし、短寸ポンチ２の軸接続部２２及び短寸スリーブ３の軸接続部３２を、接続する軸の軸端部形状に合わせたものを適宜に組み合わせた構成のものとしてもよい。
また、短寸ポンチ２の球状頭部２１と短寸スリーブ３の軸受孔部３１の互いの形状は、六角形に限らず、同一の多角形形状であってもよい。
また、短寸ポンチ２と短寸スリーブ３の夫々の軸接続部２２，３２の形状は、接続する軸の軸端部形状に合わせて、多角形柱、多角形穴、キー溝又はキー凸を有した柱状又は穴、スプライン、ローレット等、種々の形状としてもよい。
また、上記軸継手１は、中間軸１０５を介さず、出力軸１０４と入力軸１０３を連結するようにしてもよい。
さらには、図１において一点鎖線で示すように、軸継手１Ｌに蛇腹チューブ状のゴムブーツ（外装部材）７を被せるようにしてもよい。このゴムブーツ７により、球状頭部２１を挿入した軸受孔部３１が塞がれるので、軸受孔部３１内へホコリ、加工屑などの異物が侵入することを防止できるから、異物の噛み込み等によって回転伝達時に球状頭部２１の首振り動作が阻害されることもない。
【００２４】
（実施形態３）
図５に示す実施の形態３の軸継手１’は、細長い棒状に形成された中間軸１０５’の両端部において球状頭部２１を設けたポンチ２’を一体形成し、各ポンチ２’の球状頭部２１に対して夫々短寸スリーブ３Ｘ，３Ｙが取り付けられたものである。すなわち、上記各ポンチの球状頭部が上記各短寸スリーブの軸受孔部内に遊嵌されてポンチと短寸スリーブとが首振り自在に一体回動可能に組み付けられている。
そして、中間軸１０５’の両端部に一体形成された各ポンチ２’に組み付けられた各短寸スリーブ３Ｘ，３Ｙにおいて、一方の短寸スリーブ（図５中、左側）３Ｘの軸接続部３２ａには入力軸１０３の軸端部４が接続され、他方の短寸スリーブ（図５中、右側）３Ｙの軸接続部３２ｂには出力軸１０４の軸端部５が接続される。
【００２５】
この軸継手１’によれば、中間軸１０５’の両端部における各ポンチ２’と各短寸スリーブ３Ｘ，３Ｙとは首振り自在となっているから、偏心状態となった二軸１０３，１０４であっても、これら二軸１０３，１０４を一体回動可能に簡単に連結することができる。
そして、球状頭部２１を設けたポンチ２’が中間軸１０５’の両端部に一体形成されていることから、組立て時やメンテナンス等に際して軸継手１’の取付け、交換等を簡単に行うことができ、取り扱いが便利となる。
加えて、中間軸１０５’の両端部に球状頭部２１を設けたポンチ２’が一体形成されることから、従来のように接続する二軸１０３，１０４の軸端部に球状頭部１８１，１８２を形成する場合（図７）に比べて、製造が容易で且つ製作コストも低減することができる。
しかも、ポンチ２１を設けた中間軸１０５’や２つの短寸スリーブ３Ｘ，３Ｙの形状や大きさ等を規格化し既製品とすれば、二軸１０３，１０４の連結を直ちに行える。
従って、偏心状態となる二軸１０３，１０４の連結を要するロール曲げ装置（図６）等の各種設備を早期に製作することができる。
その他、この実施形態３における各部の構成及び作用効果は、上記実施の形態１と同様であり、また、既述のような変更も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態１として、本発明の軸継手の使用状態を示す断面図である。
【図２】短寸ポンチの各種の構成を示す構成図である。
【図３】短寸スリーブの各種の構成を示す構成図である。
【図４】実施の形態２として、本発明の軸継手の使用状態を示す断面図である。
【図５】実施の形態３として、本発明の軸継手の使用状態を示す断面図である。
【図６】軸継手が使用されたロール曲げ装置の内部構成を示す模式図である。
【図７】従来の継手部の構造を示した断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１，１’，１Ｌ，１Ｒ，１Ｌ’，１Ｒ’ 軸継手
２，２Ｘ，２Ｙ 短寸ポンチ
２’ ポンチ
３，３Ｘ，３Ｙ，３Ｚ 短寸スリーブ
４ 入力軸端部の六角柱
５ 出力軸端部のキー凸付き円柱
５Ａ 出力軸端部の六角穴
６ 弾性部材
２１ 球状頭部
２２ａ，２２ｂ 短寸ポンチの軸接続部
３０ 仕切り部
３１ 軸受孔部
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 短寸スリーブの軸接続部
１０３ 入力軸
１０４ 出力軸
１０５，１０５’ 中間軸
１０５Ｌ，１０５Ｒ 中間軸端部の六角穴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二軸を偏心可能に且つ一体回動可能に接続する軸継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図６に示すロール曲げ装置１００では、上ロール１０１と下ロール１０２ａ，１０２ｂ間に板材をクランプするとき等にロール１０２ａ，１０２ｂを昇降させることから、ロール１０２ａ，１０２ｂの入力軸１０３と駆動モータＭの出力軸１０４とが偏心した位置関係となることがある。そのため、これら二軸１０３，１０４は、偏心状態でも回動伝達されるように各軸１０３，１０４の軸端部を継手形状に加工した継手部１８０Ｌ，１８０Ｒを設けて接続することが提案された（特許文献１）。
【０００３】
上記継手部１８０Ｌ，１８０Ｒは、図７に示すように、入力軸１０３の軸端部を第１球状頭部１８１として加工形成すると共に出力軸１０４の軸端部を第２球状頭部１８２として加工形成し、これら第１、第２球状頭部１８１，１８２を中間軸１０５で接続する構成とする。第１、第２球状頭部１８１，１８２は、ともに断面六角形の球体からなり、これら第１、第２球状頭部１８１，１８２を接続する中間軸１０５の両端部は、それぞれ断面六角形の軸受孔部１８４Ｌ，１８４Ｒからなる。そして、中間軸１０５の各軸受孔部１８４Ｌ，１８４Ｒに第１、第２の球状頭部１８１，１８２が収容される。
【０００４】
これにより、第１、第２球状頭部１８１，１８２は、それぞれ各軸受孔部１８４Ｌ，１８４Ｒ内にて回転力伝達状態で首振り動作可能な関係となる。従って、入力軸１０３と出力軸１０４とが偏心した位置関係となっても継手部１８０Ｌ，１８０Ｒを介して入力軸−出力軸間において回転伝達可能となる。また、この継手部１８０Ｌ，１８０Ｒは、所謂ユニバーサルジョイント、例えば、二軸の軸端部を夫々二股のヨーク形状に加工して十字軸にて接続するもの（図示せず）に比して、外径が大きくならず、重量も重くならない点でも有利である。
【特許文献１】特開平９−６６３１６号公報（図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記継手部１８０Ｌ，１８０Ｒは、長尺な軸の端部を六角形の球状頭部１８１，１８２あるいは六角形断面の軸受孔部１８４Ｌ，１８４Ｒに加工しなければならず、その加工のために大掛かりな工作機械を必要とし、且つ加工した軸端部を焼入れ等する必要がある。そのため、継手部１８０Ｌ，１８０Ｒを形成するのに手間が掛かり、コスト高となっていた。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、二軸間が偏心した状態でも回動伝達可能であり、工数が掛らず、短期且つ低コストに二軸の接続を可能とする軸継手を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る軸継手は、
二軸を偏心可能に且つ一体回動可能に接続する軸継手において、
一端側を軸線に対する直交断面が多角形であり且つ軸線方向の断面が円弧状の球体からなる球状頭部とし、他端側を一方の軸の軸端部が相対回動不能に接続される軸接続部とした短寸ポンチと、
一端側を上記球状頭部の多角形と同じ多角形の一様な内径に形成されてこの球状頭部が挿入される軸受孔部とし、他端側を他方の軸の軸端部が相対回動不能に接続される軸接続部とした短寸スリーブとで構成され、
上記短寸ポンチの球状頭部が上記短寸スリーブの軸受孔部内に遊嵌されて短寸ポンチと短寸スリーブとが首振り自在に一体回動可能に組み付けられているものである。
【０００８】
これにより、短寸ポンチと短寸スリーブの夫々の軸接続部を二軸の各軸端部に取り付けることで、偏心状態でも一体回動可能に二軸の連結を簡単に行える。従って、長尺な軸の連結のために軸端部を継手形状に加工し局部焼入れ等を行う必要がなく、大掛かりな工作機械も不要で、製作工数や製作コストを低減することができる。また、短寸ポンチと短寸スリーブの夫々の軸接続部の形状や大きさを規格化し既製品とすれば、二軸の連結を直ちに行える。従って、偏心状態となる二軸の連結を要するロール曲げ装置等の各種設備を早期に製作することができる。
【０００９】
上記短寸スリーブの軸受孔部内の奥部には、上記短寸ポンチの球状頭部の先端に当接可能な弾性部材が配設されていてもよい。
これにより、一方の軸と共に上記球状頭部が軸線方向に移動しても、球状頭部の先端は、弾性部材に当接した状態で首振り動作する。従って、回動伝達時において球状頭部の先端が他の部分と接触することがないから、騒音を発生させることもなく、球状頭部の首振り動作が円滑となる。
【００１０】
また、本発明に係る他の軸継手は、
二軸を偏心可能に且つ一体回動可能に接続する軸継手において、
軸線に対する直交断面が多角形であり且つ軸線方向の断面が円弧状の球体からなる球状頭部を設けたポンチを両端部に一体形成した中間軸と、
一端側を上記球状頭部の多角形と同じ多角形の一様な内径に形成されてこの球状頭部が挿入される軸受孔部とし、他端側を接続する上記軸の軸端部が相対回動不能に接続される軸接続部とした２つの短寸スリーブとで構成され、
上記各ポンチの球状頭部が上記各短寸スリーブの軸受孔部内に遊嵌されてポンチと短寸スリーブとが首振り自在に一体回動可能に組み付けられているものである。
【００１１】
これにより、中間軸の両端部に一体形成された各ポンチに組み付けられた各短寸スリーブの夫々の軸接続部を二軸の各軸端部に取り付けることで、偏心状態でも一体回動可能に二軸の連結を簡単に行える。
そして、球状頭部を設けたポンチが中間軸の両端部に一体形成されていることから、組立て時やメンテナンス等に際して軸継手の取付け、交換等を簡単に行うことができ、取り扱いが便利となる。
加えて、中間軸の両端部に球状頭部を設けたポンチが一体形成されることから、接続する二軸の軸端部に球状頭部を形成する場合に比べて、製造が容易で且つ製作コストも低減することができる。
しかも、ポンチを設けた中間軸や２つの短寸スリーブの形状や大きさ等を規格化し既製品とすれば、二軸の連結を直ちに行える。
従って、偏心状態となる二軸の連結を要するロール曲げ装置等の各種設備を早期に製作することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、軸継手は、接続する二軸とは別部品とするので、偏心状態の二軸を回動伝達可能に接続する場合でも、極めて簡単に接続することができる。しかも、接続する軸に継手部を加工形成するものに比して、格段に製作が簡単で、且つ製作コストも低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
本実施の形態１は、本発明に係る軸継手の一例として、従来例と同様に、例えば、図５に示すロール曲げ装置１００において昇降されるロール１０２ａ，１０２ｂの入力軸１０３と駆動モータＭの出力軸１０４とを中間軸１０５を配設して連結する場合を挙げて説明する。
【００１４】
図１に示すように、実施の形態１では、軸継手１は、ロール１０２の入力軸１０３側とモータＭの出力軸１０４側とに夫々配設されており、一方の軸継手（図１の左側に示す軸継手）１Ｌは、入力軸１０３と中間軸１０５との接続に用いられ、他方の軸継手（図１の右側に示す軸継手）１Ｒは、出力軸１０４と中間軸１０５との接続に用いられている。そして、各軸継手１Ｌ，１Ｒは、ともに短寸ポンチ２と短寸スリーブ３とで構成されている。
【００１５】
まず、一方の軸継手１Ｌにおける短寸ポンチ２Ｘは、図２（Ａ）をも参照して、一端側を軸線に対する直交断面が六角形であり且つ軸線方向の断面が円弧状の球体からなる球状頭部２１とし、他端側を六角柱で構成した軸接続部２２ａとするものである。また、一方の軸継手１Ｌにおける短寸スリーブ３Ｘは、図３（Ａ）をも参照して、仕切り部３０を介して、一端側を上記球状頭部２１の六角形と同じ六角形の一様な内径に形成されてこの球状頭部２１が挿入される軸受孔部３１とし、他端側を六角穴で構成した軸接続部３２ａとするものである。中間軸１０５は、軸芯に貫通孔１０５Ｈを設けた長尺の中空軸からなり、その軸端部には六角穴１０５Ｌ，１０５Ｒが形成されており、また、入力軸１０３は、軸端部が六角柱４に形成されている。
【００１６】
従って、図１を参照して、短寸ポンチ２Ｘの軸接続部２２ａである六角柱が中間軸１０５の六角穴１０５Ｌに嵌入されることにより、この短寸ポンチ２Ｘと中間軸１０５とが相対回動不能に接続される。また、短寸スリーブ３Ｘの軸接続部３２ａである六角穴に入力軸１０３の六角柱４が嵌入されることにより、この短寸スリーブ３Ｘと入力軸１０３とが相対回動不能に接続される。そして、この軸継手１Ｌは、短寸ポンチ２Ｘの球状頭部２１が短寸スリーブ３Ｘの軸受孔部３１内に遊嵌されて短寸ポンチ２Ｘと短寸スリーブ３Ｘとが首振り自在に一体回動可能に組み付けられている。
【００１７】
また、短寸スリーブ３Ｘの軸受孔部３１内の奥部には、短寸ポンチ２Ｘの球状頭部２１の先端に当接するウレタンゴム等の弾性部材６が配設されている（図１参照）。従って、中間軸１０５と共に球状頭部２１が左右どちらかに移動しても、球状頭部２１の先端は、弾性部材６に当接した状態で首振り動作する。従って、回動伝達時において金属同士が接触することがないから、騒音を発生させることもなく、球状頭部２１の首振り動作が円滑となる。
また、短寸スリーブ３Ｘ内には仕切り部３０が形成されているので、入力軸１０３と短寸ポンチ２Ｘとが接触するようなこともない。従って、短寸ポンチ２Ｘや入力軸１０３が互いの接触によって破損するということもない。
【００１８】
次に、他方の軸継手１Ｒにおける短寸スリーブ３Ｙは、図３（Ｂ）をも参照して、仕切り部３０が無い筒状に形成されており、一端側を上記軸継手１Ｌの短寸スリーブ３Ｘと同様に六角穴からなる軸受孔部３１とするが、他端側をキー溝３３を設けた丸穴で構成した軸接続部３２ｂとするものである。そして、出力軸１０４の軸端部がキー凸部５０を設けた円柱５に形成されており、従って、出力軸１０４のキー凸部５０が短寸スリーブ３Ｙのキー溝３３に嵌るようにして短寸スリーブ３Ｙの丸穴の軸接続部３２ｂに出力軸１０４の円柱５が嵌入されており（図１参照）、これによって短寸スリーブ３Ｙと出力軸１０４とが相対回動不能に接続されている。この短寸スリーブ３Ｙ内においても、ウレタンゴム等の弾性部材６が配設されているので、出力軸１０４と短寸ポンチ２Ｘとが接触することもなく、また、回動伝達時における球状頭部２１の首振り動作が円滑となる。なお、この軸継手１Ｒにおけるその他の構成は、上述した一方の軸継手１Ｌと同様の構成を有する。
【００１９】
以上の構成より、左右の両軸継手１Ｌ，１Ｒにおいて、夫々の短寸ポンチ２Ｘ，２Ｘにおける球状頭部２１は、その断面形状が夫々の短寸スリーブ３Ｘ，３Ｙにおける軸受孔部３１の断面形状に一致しているから一体回動可能な関係にあると共に、夫々の短寸ポンチ２Ｘ，２Ｘと短寸スリーブ３Ｘ，３Ｙとは首振自在な関係となっている。従って、出力軸１０４と入力軸１０３とが偏心した位置関係となっても、回動伝達することができる。
【００２０】
加えて、短寸ポンチ２Ｘ，２Ｘと短寸スリーブ３Ｘ，３Ｙの夫々の軸接続部２２ａ，３２ａ，３２ｂを入力軸１０３、出力軸１０４、中間軸１０５の各軸端部に取り付けることで、入力軸１０３と出力軸１０４とが偏心した位置関係となっても、簡単にこれら軸１０３，１０４を一体回動可能に連結することができる。従って、長尺な軸の連結のためにこれら入力軸１０３及び出力軸１０４の軸端部を継手形状に加工し局部焼入れ等を行う必要がなく、大掛かりな工作機械も不要で、製作工数や製作コストを低減することができる。
また、軸継手１は、短寸ポンチ２と短寸スリーブ３とで構成されているから、組立て時やメンテナンス等に際して軸継手１の取付け、交換等を簡単に行うことができ、取り扱いが便利となる。
また、短寸ポンチ２Ｘと短寸スリーブ３Ｘ，３Ｙの夫々の軸接続部２２ａ，３２ａ，３２ｂの形状や大きさを規格化し既製品とすれば、長尺な軸の連結を直ちに行える。従って、長尺な軸の連結を要するロール曲げ装置等の各種設備を早期に製作することができる。
【００２１】
以上のように、本軸継手１は、短寸ポンチ２と短寸スリーブ３とで構成し、接続する二軸１０３，１０４とは別部品とするので、偏心状態の二軸１０３，１０４を回動伝達可能に接続する場合でも、極めて簡単に接続することができる。しかも、図６の従来のように軸１０３，１０４に継手部１８０Ｌ，１８０Ｒを加工形成するものに比して、格段に製作が簡単で、且つ製作コストも低減することができる。
【００２２】
（実施形態２）
図４に示す実施の形態２では、軸継手１Ｌ’，１Ｒ’における短寸ポンチ２Ｙ，２Ｘ側を、入力軸１０３及び出力軸１０４の側に接続するようにしたものである。さらに、図２（Ｂ）をも参照して、一方の軸継手１Ｌ’における短寸ポンチ２Ｙの軸接続部２２ｂを六角穴に形成し、この六角穴に入力軸１０３の軸端部である六角柱４が嵌入されるようにしている。そして、図３（Ｃ）をも参照して、一方の軸継手１Ｌ’における短寸スリーブ３Ｚの軸接続部３２ｃを六角柱に形成し、この六角柱が中間軸１０５の軸端部における六角穴１０５Ｌに嵌入されるようにしている。また、他方の軸継手１Ｒ’における短寸ポンチ２Ｘは、上記実施の形態１の短寸ポンチ２Ｘと同様の構成を有するものであるが、出力軸１０４の軸端部に六角穴５Ａが形成され、この六角穴５Ａに短寸ポンチ２Ｘの軸接続部２２ａである六角柱が嵌入されるようにしている（図４参照）。
以上のことから、この実施の形態２においても、入力軸１０３と出力軸１０４とが偏心した位置関係となっても、簡単に一体回動可能な二軸１０３，１０４の連結を行うことができる。その他、この実施の形態２の各部の構成及び作用効果は、上記実施の形態１と同様である。
【００２３】
なお、本発明は上記実施の形態１，２のみに限定されず、種々の変更を施すことが可能である。
例えば、中間軸１０５を介した左右の各軸継手１Ｌ，１Ｒ（１Ｌ’，１Ｒ’）は、ともに同様の構成としてもよいし、短寸ポンチ２の軸接続部２２及び短寸スリーブ３の軸接続部３２を、接続する軸の軸端部形状に合わせたものを適宜に組み合わせた構成のものとしてもよい。
また、短寸ポンチ２の球状頭部２１と短寸スリーブ３の軸受孔部３１の互いの形状は、六角形に限らず、同一の多角形形状であってもよい。
また、短寸ポンチ２と短寸スリーブ３の夫々の軸接続部２２，３２の形状は、接続する軸の軸端部形状に合わせて、多角形柱、多角形穴、キー溝又はキー凸を有した柱状又は穴、スプライン、ローレット等、種々の形状としてもよい。
また、上記軸継手１は、中間軸１０５を介さず、出力軸１０４と入力軸１０３を連結するようにしてもよい。
さらには、図１において一点鎖線で示すように、軸継手１Ｌに蛇腹チューブ状のゴムブーツ（外装部材）７を被せるようにしてもよい。このゴムブーツ７により、球状頭部２１を挿入した軸受孔部３１が塞がれるので、軸受孔部３１内へホコリ、加工屑などの異物が侵入することを防止できるから、異物の噛み込み等によって回転伝達時に球状頭部２１の首振り動作が阻害されることもない。
【００２４】
（実施形態３）
図５に示す実施の形態３の軸継手１’は、細長い棒状に形成された中間軸１０５’の両端部において球状頭部２１を設けたポンチ２’を一体形成し、各ポンチ２’の球状頭部２１に対して夫々短寸スリーブ３Ｘ，３Ｙが取り付けられたものである。すなわち、上記各ポンチの球状頭部が上記各短寸スリーブの軸受孔部内に遊嵌されてポンチと短寸スリーブとが首振り自在に一体回動可能に組み付けられている。
そして、中間軸１０５’の両端部に一体形成された各ポンチ２’に組み付けられた各短寸スリーブ３Ｘ，３Ｙにおいて、一方の短寸スリーブ（図５中、左側）３Ｘの軸接続部３２ａには入力軸１０３の軸端部４が接続され、他方の短寸スリーブ（図５中、右側）３Ｙの軸接続部３２ｂには出力軸１０４の軸端部５が接続される。
【００２５】
この軸継手１’によれば、中間軸１０５’の両端部における各ポンチ２’と各短寸スリーブ３Ｘ，３Ｙとは首振り自在となっているから、偏心状態となった二軸１０３，１０４であっても、これら二軸１０３，１０４を一体回動可能に簡単に連結することができる。
そして、球状頭部２１を設けたポンチ２’が中間軸１０５’の両端部に一体形成されていることから、組立て時やメンテナンス等に際して軸継手１’の取付け、交換等を簡単に行うことができ、取り扱いが便利となる。
加えて、中間軸１０５’の両端部に球状頭部２１を設けたポンチ２’が一体形成されることから、従来のように接続する二軸１０３，１０４の軸端部に球状頭部１８１，１８２を形成する場合（図７）に比べて、製造が容易で且つ製作コストも低減することができる。
しかも、ポンチ２１を設けた中間軸１０５’や２つの短寸スリーブ３Ｘ，３Ｙの形状や大きさ等を規格化し既製品とすれば、二軸１０３，１０４の連結を直ちに行える。
従って、偏心状態となる二軸１０３，１０４の連結を要するロール曲げ装置（図６）等の各種設備を早期に製作することができる。
その他、この実施形態３における各部の構成及び作用効果は、上記実施の形態１と同様であり、また、既述のような変更も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態１として、本発明の軸継手の使用状態を示す断面図である。
【図２】短寸ポンチの各種の構成を示す構成図である。
【図３】短寸スリーブの各種の構成を示す構成図である。
【図４】実施の形態２として、本発明の軸継手の使用状態を示す断面図である。
【図５】実施の形態３として、本発明の軸継手の使用状態を示す断面図である。
【図６】軸継手が使用されたロール曲げ装置の内部構成を示す模式図である。
【図７】従来の継手部の構造を示した断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１，１’，１Ｌ，１Ｒ，１Ｌ’，１Ｒ’ 軸継手
２，２Ｘ，２Ｙ 短寸ポンチ
２’ ポンチ
３，３Ｘ，３Ｙ，３Ｚ 短寸スリーブ
４ 入力軸端部の六角柱
５ 出力軸端部のキー凸付き円柱
５Ａ 出力軸端部の六角穴
６ 弾性部材
２１ 球状頭部
２２ａ，２２ｂ 短寸ポンチの軸接続部
３０ 仕切り部
３１ 軸受孔部
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 短寸スリーブの軸接続部
１０３ 入力軸
１０４ 出力軸
１０５，１０５’ 中間軸
１０５Ｌ，１０５Ｒ 中間軸端部の六角穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二軸を偏心可能に且つ一体回動可能に接続する軸継手において、
一端側を軸線に対する直交断面が多角形であり且つ軸線方向の断面が円弧状の球体からなる球状頭部とし、他端側を一方の軸の軸端部が相対回動不能に接続される軸接続部とした短寸ポンチと、
一端側を上記球状頭部の多角形と同じ多角形の一様な内径に形成されてこの球状頭部が挿入される軸受孔部とし、他端側を他方の軸の軸端部が相対回動不能に接続される軸接続部とした短寸スリーブとで構成され、
上記短寸ポンチの球状頭部が上記短寸スリーブの軸受孔部内に遊嵌されて短寸ポンチと短寸スリーブとが首振り自在に一体回動可能に組み付けられている軸継手。
【請求項２】
請求項１に記載の軸継手において、
上記短寸スリーブの軸受孔部内の奥部には、上記短寸ポンチの球状頭部の先端に当接可能な弾性部材が配設されている軸継手。
【請求項３】
二軸を偏心可能に且つ一体回動可能に接続する軸継手において、
軸線に対する直交断面が多角形であり且つ軸線方向の断面が円弧状の球体からなる球状頭部を設けたポンチを両端部に一体形成した中間軸と、
一端側を上記球状頭部の多角形と同じ多角形の一様な内径に形成されてこの球状頭部が挿入される軸受孔部とし、他端側を接続する上記軸の軸端部が相対回動不能に接続される軸接続部とした２つの短寸スリーブとで構成され、
上記各ポンチの球状頭部が上記各短寸スリーブの軸受孔部内に遊嵌されてポンチと短寸スリーブとが首振り自在に一体回動可能に組み付けられている軸継手。
【請求項１】
二軸を偏心可能に且つ一体回動可能に接続する軸継手において、
一端側を軸線に対する直交断面が多角形であり且つ軸線方向の断面が円弧状の球体からなる球状頭部とし、他端側を一方の軸の軸端部が相対回動不能に接続される軸接続部とした短寸ポンチと、
一端側を上記球状頭部の多角形と同じ多角形の一様な内径に形成されてこの球状頭部が挿入される軸受孔部とし、他端側を他方の軸の軸端部が相対回動不能に接続される軸接続部とした短寸スリーブとで構成され、
上記短寸ポンチの球状頭部が上記短寸スリーブの軸受孔部内に遊嵌されて短寸ポンチと短寸スリーブとが首振り自在に一体回動可能に組み付けられている軸継手。
【請求項２】
請求項１に記載の軸継手において、
上記短寸スリーブの軸受孔部内の奥部には、上記短寸ポンチの球状頭部の先端に当接可能な弾性部材が配設されている軸継手。
【請求項３】
二軸を偏心可能に且つ一体回動可能に接続する軸継手において、
軸線に対する直交断面が多角形であり且つ軸線方向の断面が円弧状の球体からなる球状頭部を設けたポンチを両端部に一体形成した中間軸と、
一端側を上記球状頭部の多角形と同じ多角形の一様な内径に形成されてこの球状頭部が挿入される軸受孔部とし、他端側を接続する上記軸の軸端部が相対回動不能に接続される軸接続部とした２つの短寸スリーブとで構成され、
上記各ポンチの球状頭部が上記各短寸スリーブの軸受孔部内に遊嵌されてポンチと短寸スリーブとが首振り自在に一体回動可能に組み付けられている軸継手。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１３８７６４（Ｐ２００９−１３８７６４Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１２４３９（Ｐ２００７−３１２４３９）
【出願日】平成１９年１２月３日（２００７．１２．３）
【出願人】（０００１００８３８）アイセル株式会社 (62)
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月３日（２００７．１２．３）
【出願人】（０００１００８３８）アイセル株式会社 (62)
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