JP2005172217A - Shaft coupling - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、互いに平行な2軸を連結して2軸間で動力を伝達する軸継手に関する。 The present invention relates to a shaft coupling that connects two parallel shafts and transmits power between the two shafts.
一般的な機械装置の2つの軸を連結して駆動側から従動側へ動力を伝達する軸継手は、連結する2軸の位置関係によって構造が異なり、2軸が1直線上にあるもの、交差するもの、互いに平行な(かつ同心でない)ものに大別される。 A shaft joint that connects two shafts of a general mechanical device and transmits power from the drive side to the driven side has a different structure depending on the positional relationship between the two shafts to be connected. And those that are parallel to each other (and not concentric).
このうちの平行な2軸を連結する軸継手としては、オルダム継手がよく知られている。しかし、このオルダム継手は、大きな動力を伝達すると、2軸間に介装されるスライダどうしの摩擦面に潤滑不良が生じて動力伝達がスムーズに行われなくなる場合があるし、大きな偏心量(2軸の径方向のずれ量)を許容できない問題もある。 Of these, an Oldham coupling is well known as a shaft coupling for connecting two parallel axes. However, when the Oldham coupling transmits a large amount of power, poor lubrication may occur on the friction surface between the sliders interposed between the two shafts, and the power transmission may not be performed smoothly, and a large amount of eccentricity (2 There is also a problem that the amount of deviation of the shaft in the radial direction cannot be allowed.
また、オルダム継手の代わりに、2つの等速ジョイントを組み合わせたもので平行な2軸を連結する方法もあるが、この方法では、等速ジョイントの作動角が制限されているため、大きな偏心量を得ようとすると軸方向長さが長くなって装置が大型化しやすい。 There is also a method of connecting two parallel axes by combining two constant velocity joints instead of Oldham joints. However, in this method, since the operating angle of the constant velocity joint is limited, a large amount of eccentricity is required. When it is going to obtain, an axial direction length becomes long and an apparatus is easy to enlarge.
これに対して、軸方向で対向する2つの回転部材(ディスク)間にプレートを挿入し、このプレートの表裏面の複数箇所に直動ガイドをその作動方向がプレートの表裏で互いに直交するように配し、プレートと直動ガイドを介して両回転部材間で動力を伝達する機構を採用すれば、軸方向にコンパクトな構造となるので、装置の小型化が可能となる。また、直動ガイドの長さを変えるだけで必要な偏心量を得ることができるし、直動ガイド内の互いに対向して相対移動する面に複数の鋼球を配することにより、大きな動力をスムーズに伝達することもできる(特許文献1参照。)。 On the other hand, a plate is inserted between two rotating members (disks) that face each other in the axial direction, and linear guides are placed at a plurality of locations on the front and back surfaces of the plate so that their operating directions are perpendicular to each other on the front and back surfaces of the plate. If a mechanism for transmitting power between the rotating members via the plate and the linear motion guide is adopted, the structure becomes compact in the axial direction, and the apparatus can be downsized. In addition, the required amount of eccentricity can be obtained simply by changing the length of the linear motion guide, and a large amount of power can be obtained by arranging a plurality of steel balls on the surfaces of the linear motion guide that move relative to each other. It can also be transmitted smoothly (see Patent Document 1).
しかしながら、上記のような機構の軸継手では、直動ガイドを多数使用するため、継手全体の製造コストがかなり高くなる。また、各直動ガイドは、相対移動するガイド部材とレール部材とから成り、そのうちの一方を回転部材に、他方をプレートにそれぞれ位置合わせして固定する必要があるため、両部材がスムーズに相対移動するように精度よく組み付けることが難しく、組付作業に非常に手間がかかる問題もある。
この発明の課題は、軸方向にコンパクトな構造で、伝達動力や偏心量の制約が少なく、しかも安価で組付性に優れた軸継手を提供することである。 An object of the present invention is to provide a shaft coupling that has a compact structure in the axial direction, has few restrictions on transmission power and eccentricity, is inexpensive, and has excellent assemblability.
上記の課題を解決するため、この発明の軸継手は、軸方向で対向し、回転軸が互いに平行でかつ同心でない状態に保持される2つの回転部材のそれぞれの対向面に、複数の案内溝を相手側の回転部材の対応する位置の案内溝と直交するように設け、前記両回転部材の案内溝が交差する位置に、各案内溝に案内されて転動する転動体を配し、これらの各転動体の回転部材径方向の移動を拘束する保持器を設けて、前記各転動体を介して前記両回転部材間で動力を伝達するようにしたのである(請求項1)。 In order to solve the above-described problems, the shaft coupling of the present invention has a plurality of guide grooves formed on the opposing surfaces of the two rotating members which are opposed in the axial direction and are held in a state where the rotating shafts are parallel to each other and not concentric. Are arranged so as to be orthogonal to the guide grooves at corresponding positions of the rotating member on the other side, and rolling elements that roll while being guided by the guide grooves are arranged at positions where the guide grooves of the two rotating members intersect. A cage for restricting the movement of each rolling element in the radial direction of the rotating member is provided so that power is transmitted between the rotating members via each rolling element (claim 1).
すなわち、両回転部材の案内溝の交差位置に配された転動体が、保持器に回転部材径方向の移動を拘束された状態で、駆動側の回転部材に押され、案内溝内を転動しながら従動側の回転部材を押して動力を伝達するようにしたことにより、動力伝達時の摩擦抵抗を少なくして大きな動力をスムーズに伝達できるようにするとともに、案内溝の長さを変えるだけで必要な偏心量を得られるようにした。また、両回転部材間に配される部品を転動体と保持器のみとすることにより、軸方向にコンパクトな構造とするとともに、製造コストを安くし、組付性を向上させたのである。 In other words, the rolling elements arranged at the intersecting positions of the guide grooves of the two rotating members are pushed by the driving-side rotating member in a state where the movement of the rotating member in the radial direction is constrained by the cage and roll in the guide grooves. By pushing the driven side rotating member while transmitting power, the frictional resistance during power transmission is reduced so that large power can be transmitted smoothly and the length of the guide groove is changed. The necessary amount of eccentricity was obtained. Moreover, by using only the rolling elements and the cage as the parts arranged between the two rotating members, the structure is reduced in the axial direction, the manufacturing cost is reduced, and the assemblability is improved.
上記の構成においては、前記各回転部材、転動体および保持器を金属材料で形成し、その表面に硬化処理を施すことにより、動力伝達時に各部材間に作用する応力によって各部材の接触部が塑性変形したり表面損傷を生じることを防止できる(請求項2)。 In the above configuration, each rotating member, rolling element, and cage is formed of a metal material, and the surface thereof is subjected to a curing process, so that the contact portion of each member is caused by stress acting between the members during power transmission. It is possible to prevent plastic deformation and surface damage (claim 2).
前記各案内溝を長手方向に直線状に形成することにより、案内溝の加工が容易になるとともに、案内溝と転動体との接触面圧を一定に保ち、過大な面圧の発生を防止することができる(請求項3)。このとき、前記各案内溝を回転部材径方向と45度をなす方向に延びるように形成すれば、案内溝加工がより容易になるとともに、案内溝と転動体との接触面圧を一定に保ちやすくなり、過大面圧の発生をより確実に防止できる(請求項4)。 By forming each guide groove linearly in the longitudinal direction, the guide groove can be easily processed, and the contact surface pressure between the guide groove and the rolling element is kept constant, thereby preventing the generation of excessive surface pressure. (Claim 3). At this time, if each of the guide grooves is formed to extend in a direction that forms 45 degrees with the radial direction of the rotating member, the guide groove processing becomes easier and the contact surface pressure between the guide groove and the rolling element is kept constant. It becomes easy and generation | occurrence | production of excessive surface pressure can be prevented more reliably (Claim 4).
前記転動体を球体とすることにより、転動体のこじりを防止できる(請求項5、6)。このとき、前記案内溝の断面形状を、前記転動体の半径よりも大きい曲率半径を有する曲面で形成すれば、案内溝と転動体との接触面圧を低く抑えることができ(請求項5)、前記保持器の転動体との接触面の断面形状を、前記転動体の半径よりも大きい曲率半径を有する曲面で形成すれば、保持器と転動体との接触面圧を低く抑えることができる(請求項6)。一方、前記保持器の転動体との接触面を平面で形成すれば、保持器の製作が容易になる(請求項7)。
By using the rolling element as a sphere, the rolling element can be prevented from being twisted (
前記案内溝と転動体の接触面および前記保持器と転動体の接触面のうちの少なくとも一つの接触面に、乾式めっき、湿式めっき、溶融処理、溶射、イオン注入、硫化処理、化成処理、表面熱処理およびショットピーニングのうちのいずれか一つもしくは複数の表面処理を施して、その接触面の摩擦係数を小さくしたり(請求項8)、前記案内溝と転動体の接触面間および前記保持器と転動体の接触面間のうちの少なくとも一つの接触面間に、潤滑材を介在させたたりすることにより(請求項9)、案内溝や保持器と転動体の接触面における転動体のすべり摩擦による摩耗や発熱を抑えられるし、両回転部材の回転軸がずれる際の相対移動に対する抗力を減少させることができる。 At least one of the contact surface between the guide groove and the rolling element and the contact surface between the cage and the rolling element is dry plating, wet plating, melting treatment, thermal spraying, ion implantation, sulfurization treatment, chemical conversion treatment, surface One or more surface treatments of heat treatment and shot peening are applied to reduce the friction coefficient of the contact surface (Claim 8), between the contact surface of the guide groove and the rolling element, and the cage Between the contact surfaces of the rolling elements and the contact surfaces of the rolling elements with a lubricant (claim 9). Abrasion and heat generation due to friction can be suppressed, and the resistance against relative movement when the rotation axes of both rotating members are shifted can be reduced.
また、前記両回転部材の軸方向間隔の変化を拘束する軸方向拘束機構を備えることにより、各部材を一体化することが可能となり、組付性がさらに向上する(請求項10)。 Further, by providing an axial restraint mechanism that restrains changes in the axial spacing between the rotating members, it is possible to integrate the members and further improve the assemblability (claim 10).
前記軸方向拘束機構としては、前記各回転部材の対向面と反対側に配され、互いに連結された2つの拘束部材で両回転部材を挟み付けるものを採用することができる(請求項11)。 As the axial direction restraining mechanism, a mechanism that is disposed on the opposite side of the opposing surface of each rotating member and that sandwiches both rotating members with two restraining members connected to each other can be adopted.
上記の構成の軸方向拘束機構では、前記回転部材と拘束部材の接触面のうちの少なくとも一方の部材の接触面に、請求項8と同じ種類の表面処理のうちのいずれか一つもしくは複数を施して、その接触面の摩擦係数を小さくしたり(請求項12)、前記回転部材と拘束部材との間に潤滑材や摺動材を介在させたりすることにより(請求項13、14)、両回転部材の回転軸がずれる際に各回転部材と拘束部材との間に作用する摩擦力を低減することができる。
In the axial direction restraint mechanism having the above configuration, any one or more of the same types of surface treatment as in
また、前記両拘束部材の間隔を可変として、両拘束部材が回転部材を挟み付ける力を調整できるようにすれば、各回転部材と拘束部材との間に作用する摩擦力を容易に低減することができる(請求項15)。ここで、前記両拘束部材の間隔を可変とする手段としては、両拘束部材をねじ結合するものを採用することができる(請求項16)。また、前記両拘束部材が回転部材を挟み付ける力を、各拘束部材をそれぞれ対向する回転部材に押し付ける方向に付勢する弾性部材で与えるようにすれば、各回転部材と拘束部材との間のがたの発生を防止できる(請求項17)。 Further, if the distance between the two restraining members is variable and the force with which the two restraining members sandwich the rotating member can be adjusted, the frictional force acting between each rotating member and the restraining member can be easily reduced. (Claim 15). Here, as means for making the interval between the two restraining members variable, a means for screwing both the restraining members can be employed. In addition, if the restraining members are provided with a force by which both the restraining members sandwich the rotating member by an elastic member that urges each restraining member in the direction of pressing the opposing rotating member, the space between each rotating member and the restraining member. Generation of rattling can be prevented (claim 17).
一方、前記両拘束部材をその間隔が一定になるように固定すれば、両拘束部材が回転部材を挟み付ける力を、長期にわたって調整することなく一定のレベルに維持することができる(請求項18)。 On the other hand, if the both restraining members are fixed so that the distance between them is constant, the force with which the both restraining members pinch the rotating member can be maintained at a constant level without adjusting over a long period of time. ).
さらに、請求項9または13に記載の構成においては、前記潤滑材を継手内部に保持するとともに、継手外部からの異物の侵入を防止する手段を備えることにより、使用中の各部材間の摩擦抵抗の上昇を防止することができる(請求項19)。
Furthermore, in the structure according to
この発明の軸継手は、上述したように、両回転部材の案内溝の交差位置に配された転動体を介して、両回転部材間で動力を伝達するようにしたので、動力伝達時の各部材の摩擦抵抗が少なく、大きな動力をスムーズに伝達できるとともに、案内溝の長さを長くすることにより、簡単に偏心量を大きくすることができる。また、両回転部材間に配される部品が少ないため、軸方向にコンパクトな構造とすることができる。しかも、直動ガイドのような高価で高い組付精度を必要とする部品を使用していないので、安価に製造することができ、組付作業も容易である。 As described above, the shaft coupling according to the present invention transmits power between the rotating members via the rolling elements arranged at the intersecting positions of the guide grooves of the rotating members. The frictional resistance of the member is small, large power can be transmitted smoothly, and the amount of eccentricity can be easily increased by increasing the length of the guide groove. Moreover, since there are few components arrange | positioned between both rotation members, it can be set as a structure compact in an axial direction. In addition, since expensive parts such as a linear motion guide that require high assembly accuracy are not used, they can be manufactured at low cost and the assembly work is easy.
また、請求項2乃至6のいずれかの発明によれば、伝達可能動力の上昇や継手寿命の延長を図ることができる。このうち、請求項3または4の発明では、案内溝の加工が容易になるため、製造コストをより少なくすることもできる。
In addition, according to any one of
一方、請求項7の発明を適用すれば、保持器の製作が容易になるため、製造コストの削減が図れる。
On the other hand, if the invention of
さらに、請求項8または9の発明を適用することにより、案内溝や保持器と転動体の接触面の摩耗や発熱を抑えられるので、継手を長期にわたって安定して使用できるようになるし、両回転部材の相対移動に対する抗力が小さくなるので、各回転部材を支持する軸受や継手の各部品の剛性を高める必要がなくなり、コストの低減を図ることができる。
Furthermore, by applying the invention of
請求項10の発明によれば、軸方向拘束機構により各部材が一体化されるので、組付性がさらに向上するとともに、メンテナンス時には継手全体をまとめて交換することが可能となる。このとき、請求項11の発明を適用すれば、軸方向拘束機構の構造が簡単になる。
According to the invention of
請求項11の構成においては、請求項12乃至16のいずれかの発明を適用することにより、各回転部材と拘束部材の接触面の摩耗や発熱を抑えられるとともに、両回転部材の相対移動に対する抗力が小さくなるので、請求項8、9の発明と同様に、継手性能の安定化とコストの低減を図ることができる。また、請求項17の発明の適用により、両拘束部材で回転部材を確実に挟み付けて、両回転部材の間隔の拡がりを防止できるので、よりスムーズな動力伝達が可能となる。一方、請求項18の発明を適用すれば、メンテナンスの頻度を少なくすることができる。
In the structure of
また、請求項19の発明によれば、使用中の各部材間の摩擦抵抗の上昇を防止できるので、安定した継手性能が維持される期間をさらに延長することができる。 In addition, according to the nineteenth aspect of the present invention, it is possible to prevent an increase in the frictional resistance between the members in use, so that it is possible to further extend the period during which stable joint performance is maintained.
以下、図1乃至図5に基づき、この発明の実施形態を説明する。図1乃至図3は、第1の実施形態を示す。この軸継手は、図1(a)、図1(b)および図2に示すように、軸方向で対向し、回転軸が互いに平行な状態に保持される同径の入出力軸A、Bのそれぞれの軸端部に嵌め込まれる回転部材としてのプレート1、2と、両プレート1、2間に配される複数の転動体としての鋼球3と、各鋼球3のプレート径方向の移動を拘束する保持器4とから成り、各鋼球3を介して両プレート1、2間で動力を伝達するものである。各プレート1、2および保持器4は金属材料で形成されており、これらに鋼球3を加えた各部材が、その表面に熱処理やショットピーニング等の硬化処理を施されている。なお、図1は、説明上、入出力軸A、Bが同心の状態を示しているが、通常は後述するように入出力軸A、Bの回転軸がずれた(偏心した)状態で使用される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 show a first embodiment. As shown in FIGS. 1 (a), 1 (b), and 2, this shaft coupling has the same diameter input / output shafts A and B that face each other in the axial direction and whose rotating shafts are held parallel to each other.
前記各プレート1、2は、それぞれドーナツ状の円盤で、内周に形成された筒部で入力軸Aおよび出力軸Bの軸端部に嵌め込まれ、軸方向で対向する状態で固定されている。
Each of the
図1(a)および図2に示したように、各プレート1、2の対向面には、それぞれ8つの案内溝5、6が、周方向に等間隔で相手側のプレートの対応する位置の案内溝と直交するように設けられており、両プレート1、2の案内溝5、6が交差する位置に配された鋼球3が、案内溝5、6に案内されて転動するようになっている。なお、案内溝5、6を周方向に対称的に設けたのは、各プレート1、2と鋼球3との間に作用する力が各プレート1、2内で偏らないようにするためである。
As shown in FIG. 1 (a) and FIG. 2, eight
前記各案内溝5、6は、それぞれプレート径方向と45度をなす方向に直線状に延びるように形成されており、その断面形状は、鋼球3の半径よりも大きい曲率半径を有する円弧面から成る。
Each of the
前記保持器4は、環状に形成され、その側面には径方向と直交する方向に直線状に延びる長孔7が周方向に等間隔で8箇所に設けられており、これらの各長孔7に鋼球3が嵌め込まれる。各長孔7の鋼球3との接触面の断面形状は、鋼球3の半径よりも大きい曲率半径を有する円弧面となっている。
The
また、各プレート1、2の案内溝5、6および保持器4の長孔7は、入出力軸A、Bの回転軸がずれる際のプレート径方向の最大移動距離に鋼球3の直径を加えた長さに形成されている。
Further, the
この軸継手は、上記の構成であり、入力軸Aが回転駆動されて、これに固定されたプレート1が回転すると、この入力側プレート1の案内溝5に周方向から押された鋼球3が、保持器4でプレート径方向の移動を拘束された状態で、出力軸Bに固定されたプレート2の案内溝6を押して出力側プレート2を回転させることにより、出力軸Bに動力が伝達される。なお、入力軸Aの回転方向が変わったり、入出力軸A、Bの駆動側と従動側が逆になっても、同じメカニズムで動力伝達が行われる。
This shaft coupling has the above-described configuration. When the input shaft A is driven to rotate and the
上記の動力伝達のメカニズムは、図3(a)、図3(b)に示すように入出力軸A、Bの回転軸がずれた通常の使用状態でも、基本的に同じである。図3の状態では、各プレート1、2の回転軸のずれにより、案内溝5、6の交差位置がプレート周方向で変化しており、各鋼球3が、案内溝5、6および保持器4の長孔7内を転動しながら、両プレート1、2間の動力伝達を行っている。
The power transmission mechanism described above is basically the same even in a normal use state in which the rotation axes of the input / output shafts A and B are shifted as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). In the state of FIG. 3, the crossing position of the
上述したように、この軸継手では、入出力軸A、Bに固定された2枚のプレート1、2と、両プレート1、2間に配される鋼球3および保持器4のみで動力伝達を行えるので、構造が軸方向にきわめてコンパクトになっているし、各部材が簡単な構造で組付位置もそれぞれの形状によって自動的に決まるので、製造コストが安く、組付作業に手間がかからない。
As described above, in this shaft coupling, power is transmitted only by the two
また、回転軸がずれた状態で動力伝達を行うときも、鋼球3が転動するのみで摺動する部材がないため、各部材の摩擦抵抗が少なく、大きな動力をスムーズに伝達できるし、回転軸の偏心量の変動にもスムーズに追従することができる。しかも、案内溝5、6および保持器4の長孔7の長さの範囲内で回転軸の偏心量を自由に設定できるので、必要とされる回転軸の偏心量が大きい場合でも、案内溝5、6および保持器4の長孔7を長くすることによって容易に対応することができる。
Also, even when power transmission is performed with the rotational axis shifted, there is no member that slides just by rolling the
そのうえ、各部材が金属製で表面に硬化処理を施されているため、各部材間に作用する応力によって各部材の接触部が塑性変形したり表面損傷を生じるおそれが少ない。また、案内溝5、6がプレート径方向と45度をなす方向に延びるように形成されているので、案内溝加工が容易なうえ、案内溝5、6と鋼球3との接触面圧が一定に保たれるし、案内溝5、6および保持器4の長孔7の断面形状が鋼球3の半径よりも大きい曲率半径を有する曲面で形成されていて、鋼球3との接触面圧が低く抑えられるので、各部材の接触部に過大な面圧が発生するおそれがない。さらに、両プレート1、2間で動力を伝達する転動体を鋼球3としたことにより、転動体のこじりが生じる心配もない。これらのことから、大きな動力を長期間安定して伝達することが可能となっている。
In addition, since each member is made of metal and the surface is hardened, there is little possibility that the contact portion of each member will be plastically deformed or cause surface damage due to the stress acting between the members. Further, since the
なお、大きな動力を伝達する必要がない場合は、各部材をエンジニアリングプラスチック等の合成樹脂材料で形成することにより、量産性を高めるとともに軽量化を図ることができる。また、保持器の鋼球との接触面を平面で形成して、保持器の製作を容易にすることにより、製造コストの削減を図れる。 In addition, when it is not necessary to transmit large motive power, mass production can be achieved and weight can be reduced by forming each member with a synthetic resin material such as engineering plastic. In addition, it is possible to reduce the manufacturing cost by forming the contact surface of the cage with the steel ball as a flat surface to facilitate the production of the cage.
図4および図5は、第2の実施形態を示す。この実施形態では、図4(a)、図4(b)に示すように、軸継手の2つのプレート1、2が、それぞれ互いに径の異なる入出力軸A、Bの軸端部外周に嵌め込まれて対向する形状となっており、両プレート1、2の軸方向間隔の変化を拘束する3つの軸方向拘束機構8が設けられている。これ以外の基本的な構成および動力伝達のメカニズムは第1の実施形態と同じなので、以下では第1の実施形態との相違点について説明する。
4 and 5 show a second embodiment. In this embodiment, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the two
この軸継手の鋼球3表面と、各プレート1、2の案内溝5、6および保持器4の長孔7の鋼球3との接触面は、乾式めっき、湿式めっき、溶融処理、溶射、イオン注入、硫化処理、化成処理、表面熱処理およびショットピーニングのうちのいずれか一つもしくは複数の表面処理が施されて、摩擦係数の小さい面が形成されている。さらに、案内溝5、6と鋼球3の接触面間および保持器4の長孔7と鋼球3の接触面間には、潤滑材を介在させている。そして、この潤滑材を継手内部に保持するとともに、継手外部からの異物の侵入を防止する手段として、外径ブーツ9、内径シール10、外カバー11および内カバー12が設けられている。これらのことにより、鋼球3が案内溝5、6や保持器4の長孔7を移動するときに一部ですべり状態となっても、長期にわたってすべり摩擦による摩耗や発熱を抑え、両プレート1、2の回転軸がずれる際の相対移動に対する抗力を減少させることができる。
The contact surfaces of the
ここで、上記の各表面処理のうち、乾式めっきにはPVD処理(物理的蒸着)とCVD処理(化学的蒸着)があり、PVD処理では、TiN 、ZrN 、CrN 、TiC 、TiCN、TiAlN 、Al2O3 、DLC(Diamond Like Carbon )等の皮膜を、CVD処理では、TiC 、TiN 、TiCN、TiCNO 等の皮膜、あるいはTiC/TiN 、TiC/Al2O3 、TiC/TiCNO 、TiC/TiCN/TiN、TiC/TiCNO/TiN 、TiC/TiCN/Al2O3、TiC/Al2O3/TiN 等の複合皮膜を形成するとよい。湿式めっきには、電気めっきと無電解めっきがあり、めっきの種類としては、工業用クロム、無電解クロム、複合めっき等がある。 Here, among the above surface treatments, dry plating includes PVD treatment (physical vapor deposition) and CVD treatment (chemical vapor deposition). In PVD treatment, TiN, ZrN, CrN, TiC, TiCN, TiAlN, Al 2 O 3 , DLC (Diamond Like Carbon) film, etc., CVD process, TiC, TiN, TiCN, TiCNO film, or TiC / TiN, TiC / Al 2 O 3 , TiC / TiCNO, TiC / TiCN / A composite film such as TiN, TiC / TiCNO / TiN, TiC / TiCN / Al 2 O 3 , TiC / Al 2 O 3 / TiN may be formed. Wet plating includes electroplating and electroless plating, and types of plating include industrial chromium, electroless chromium, and composite plating.
溶融処理には、クラッディング、アロイング、グレージング等がある。溶射には、ガス式溶射と電気式溶射があり、皮膜の種類としては、酸化クロム系、酸化チタン系、ジルコニア系等がある。イオン注入には、高エネルギー注入と中エネルギー注入がある。硫化処理では、固体潤滑剤である二硫化モリブデンを含む層を皮膜とする複合処理が効果的である。化成処理には、リン酸塩処理、リン酸鉄処理、リン酸マンガン処理、クロメート処理等がある。表面熱処理には、表面焼入れ、浸炭焼入れ、窒化処理、浸硫処理等がある。 Melting processes include cladding, alloying, and glazing. Thermal spraying includes gas spraying and electric spraying, and types of coating include chromium oxide, titanium oxide, and zirconia. Ion implantation includes high energy implantation and medium energy implantation. In the sulfuration treatment, a composite treatment using a layer containing molybdenum disulfide, which is a solid lubricant, as a film is effective. The chemical conversion treatment includes phosphate treatment, iron phosphate treatment, manganese phosphate treatment, chromate treatment and the like. The surface heat treatment includes surface quenching, carburizing quenching, nitriding treatment, sulfurizing treatment and the like.
これらの各処理のうち、特に、乾式めっき、硫化処理および化成処理は、接触面の摩擦係数を小さくする効果が大きい。一方、窒化等の熱処理では、摩擦係数の低減とともに耐摩耗性の向上を図ることができる。 Among these treatments, dry plating, sulfurization treatment, and chemical conversion treatment are particularly effective in reducing the friction coefficient of the contact surface. On the other hand, in the heat treatment such as nitriding, the friction coefficient can be reduced and the wear resistance can be improved.
また、前記潤滑材としては、グリースを使用している。このグリースの組成は、基油には鉱物油、合成油、または両者の混合油を、増ちょう材にはウレア系のものをそれぞれ使用し、極圧添加剤として二硫化モリブデン、二硫化タングステン、メラミンシアヌレート、グラファイト、窒化ホウ素等を添加し、さらにモリブデンジチオカーバメート、亜鉛ジチオカーバメート、亜鉛ジチオホスホネート、硫黄系添加剤、リン系添加剤、油性剤、分散剤、酸化防止剤を添加している。なお、案内溝5、6の鋼球3が通過しない部分に溝加工等を施してグリース溜りとすれば、より安定したグリース供給が行われるようになり、好ましい。
In addition, grease is used as the lubricant. The grease composition uses mineral oil, synthetic oil, or a mixture of both as the base oil, urea-based thickener as the thickener, and molybdenum disulfide, tungsten disulfide, Melamine cyanurate, graphite, boron nitride, etc. are added, and molybdenum dithiocarbamate, zinc dithiocarbamate, zinc dithiophosphonate, sulfur-based additive, phosphorus-based additive, oily agent, dispersant, antioxidant are added . In addition, it is preferable that a portion of the
前記各軸方向拘束機構8は、各プレート1、2の対向面と反対側に配される2枚の拘束板(拘束部材)8a、8bと、入力側の拘束板8aと一体に形成され、各プレート1、2、保持器4および出力側の拘束板8bを貫通するねじ8cと、ねじ8cと結合して両拘束板8a、8bを連結するロックナット8dとから成り、ロックナット8dを締め込むことにより、両側の拘束板8a、8bで両プレート1、2を挟み付けるものである。なお、この軸方向拘束機構8をプレート周方向に等間隔で設けたことに伴い、各プレート1、2の案内溝5、6と保持器4の長孔7および鋼球3は、各拘束機構8どうしの間に2つずつ配され、全体として6組が周方向に対称に設けられている。
Each of the axial
また、図示は省略するが、出力側の拘束板8bとロックナット8dとの間には、板ばね等の弾性部材が挟み込まれており、この弾性部材が各拘束板8a、8bをそれぞれ対向するプレート1、2に押し付ける方向に付勢している。
Although not shown, an elastic member such as a leaf spring is sandwiched between the output
すなわち、この軸方向拘束機構8は、ロックナット8dのねじ8cへの締込量を変えることにより、前記弾性部材を介して両拘束板8a、8bの間隔および両拘束板8a、8bがプレート1、2を挟み付ける力を簡単に調整できるようになっている。
That is, the axial
一方、各プレート1、2は、軸方向拘束機構8のねじ8cを通す案内孔13、14が、案内溝5、6と同様に、プレート径方向と45度をなす方向に直線状に延びるように形成されており、各プレート1、2の拘束板8a、8bとの対向面には、案内孔13、14の周縁に沿って拘束板8a、8bが嵌まり込む凹部15、16が設けられている。
On the other hand, in each of the
これにより、図5(a)、図5(b)に示すように、入出力軸A、Bの回転軸がずれたときは、各プレート1、2の回転に伴って、軸方向拘束機構8のねじ8cがプレート1、2の案内孔13、14内を移動し、各拘束板8a、8bがプレート凹部15、16と摺動しながら、動力伝達が行われるようになっている。
As a result, as shown in FIGS. 5A and 5B, when the rotational axes of the input and output shafts A and B are shifted, the
従って、軸方向拘束機構8のロックナット8dの締込量を適切に設定すれば、各拘束部材8a、8bとプレート1、2との間のがたをなくし、両拘束部材8a、8bでプレート1、2を確実に挟み付けて両プレート1、2の間隔の拡がりを抑えつつ、各拘束板8a、8bとプレート凹部15、16との間に作用する摩擦力を低く抑えることができる。
Therefore, if the tightening amount of the
また、各拘束板8a、8bとプレート凹部15、16との間の摩擦力をさらに低減するために、前述した鋼球3と案内溝5、6や保持器4との間のすべり摩擦対策と同様に、両者の接触面に前記各種類の表面処理のうちのいずれか一つもしくは複数を施して、摩擦係数の小さい面を形成するとともに、両者の接触面間には潤滑材として前記グリースを充填している。さらに、図示は省略するが、両者の接触面には、より安定したグリース供給が行われるように、グリース溜りとしての溝加工が施されている。このほかにも、例えば、両者のうちの少なくとも一方にPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等の摺動性に優れた合成樹脂系のシートを貼り付ける等、両者間に摺動材を介在させたり、両者間に小径の鋼球を介在させたりして、摩擦力の低減を図ることもできる。
Further, in order to further reduce the frictional force between each of the restraining
一方、量産時等で両拘束板の間隔の調整が不要な場合は、両拘束板をその間隔が一定になるようにかしめ加工等によって固定すれば、継手の軸方向長さをさらに短くできるとともに、両拘束板がプレートを挟み付ける力を長期にわたって一定のレベルに維持でき、メンテナンスの頻度を少なくすることができる。 On the other hand, if it is not necessary to adjust the distance between the two restraint plates during mass production, the axial length of the joint can be further shortened by fixing the two restraint plates by caulking so that the distance between them is constant. The force with which the two restraining plates sandwich the plate can be maintained at a constant level over a long period of time, and the frequency of maintenance can be reduced.
この実施形態の軸継手は、上記の構成であり、簡単な構造の軸方向拘束機構8によって各部材が一体化されるので、第1の実施形態よりも組付性に優れ、メンテナンス時には継手全体をまとめて交換することができる。
The shaft coupling according to this embodiment has the above-described configuration, and the members are integrated by the
また、鋼球3と案内溝5、6や保持器4との間、および拘束板8a、8bとプレート凹部15、16との間のすべり摩擦による摩耗や発熱が抑えられるので、長期にわたって安定した継手性能を維持することができるし、両プレート1、2が相対移動する際の抗力が小さいので、入出力軸A、Bを支持する軸受(図示省略)や継手の各部品の剛性を高める必要がなく、安価に製造できる。
In addition, since wear and heat generation due to sliding friction between the
1、2 プレート
3 鋼球
4 保持器
5、6 案内溝
7 長孔
8 軸方向拘束機構
8a、8b 拘束板
8c ねじ
8d ロックナット
13、14 案内孔
15、16 凹部
A 入力軸
B 出力軸
1, 2
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