JPH03125021A

JPH03125021A - 回転継手

Info

Publication number: JPH03125021A
Application number: JP1260750A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Kashima; 加島　光博
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1989-10-05
Filing date: 1989-10-05
Publication date: 1991-05-28
Anticipated expiration: 2014-03-03
Also published as: JP2862285B2

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、軸角度の異なる２本の回転シャフトを連結し
て、一方からもう一方へど回転トルクを伝達する回転継
手の改良に関する。

（従来の技術）船舶や自動車においてエンノンとプロペラシャフトを結
合する回転継手として、例えば第５図に示すようなバー
フィールド継手が知られている。

これは輸４０の端部に備えた７ウタレース４１の内側に
、軸４２のｉ部に備えたインナレース４３を嵌合させた
らので、７ウタレース４１の内周面とインナレース４３
の外周面はそれぞれ球面状に形成されて互いに摺接し、
これらの摺接面に相対して形成した複数の案内溝４４と
４５にスチールボール４６がそれぞれ挟持される。

アウタレース４１とインナレース４３は、例えばエンジ
ンの振動に対して、スチールボール４６を転動させつつ
、案内溝４４と４５を相対変位させることにより、一定
範囲で屈折し、エンノンに結合する軸４０または４２の
振動を吸収する。また、スチールボール４６を介して粕
４０と４２を一体に回転させることで、回転トルクを伝
達するようになっている。

（発明の課題）しかしながら、このバーフィールド継手の場合（こけ、
アウタレース４１とインナレース４３の形状が複雑で精
密な加工を要するため、大型の継手を作ることは困難で
あった。

また、継手の屈折角の変化に上り紬４０と４２を介して
エンジンやプロペラシャフトに引張力が作用しないよう
にする必要があるが、継手自体は伸縮しないので、エン
ジン回転軸ないしプロペラシャフトと継手との開に伸縮
可能なスプライン結合部を股−ける必要があった。

本発明は、以上の問題点を解決すべくなされたもので、
特殊な加工を必要とせす、かつ伸縮が可能な回転継手を
提供することを目的とする。

（課題を達成するための手段）本発明は、２本の回転シャフトを屈折可能に連結して回
転トルクを伝達する回転継手において、回転軸と平行な
複数のシリンダを備えたシリンダブロックを一方の回転
シャフトに直接または間接的に支持する一方、これらの
シリンダから摺動自由に突出するプランジャの突出端を
球形ジヨイントを介してもう一方の回転シャフトに回転
自由に連結している。

（作用）一方の回転シャフトが回転すると、プランジャが球形ジ
ヨイントを支点に揺動しつつ、シリンダとの間で伸縮し
ながら回転することにより、屈折したもう一方の回転シ
ャフトに回転トルクを伝達する。また、プランジャとシ
リンダとが全体的に摺動領域を移動することにより、回
転シャフト間の屈折に伴う距離変化も補償される。

さらに、シリンダ内を摺動するプランジャのポンプ動作
により、プランジャとシリンダ間を潤滑することができ
、このポンプ負荷により回転軸のねじり方向並びに揺動
力向の振動も減衰する。

（実施例）第１図〜第４図に本発明の実施例を示す。

第１図において、１は船のスクリューに結合する出力シ
ャフト、２は船内に据え付けられたエンジンに結合する
入力シャフトであり、回転継手３を介して連結される。

出力シャ７ト１と入力シャ７ト２の端部は、回転継手３
の伸縮カバー５に連結されたハウジング４の内側に、ラ
ノフルベアリング６と２９を介して逆方向からそれぞれ
回転自由に挿入される。

出力シャフト１の挿入端にはシリンダブロック７が固結
し、ハウジング４に備えたスラストベアリング８により
回転自由に支持される。

シリンダブロック７の中心部には軸方向にシリンダ９が
形成され、シリンダ９から入力シャ７ト２に向かってセ
ンターロッド１０が摺動自由に突出する。センターロッ
ド１０はスプリングシート１１を介してシリンダ９の内
側に摺接し、スプリングシート１１とシリンダ９に固設
したストッパ１２との間に、センターロッド１０を収縮
側へ付勢するスプリング１３が介装される。また、セン
ターロッド１０を伸張側へ付勢するスプリング１４がシ
リンダ９の底部とセンターロッド１０の端部の間に介装
される。センターロッド１０の突出端には球形ジヨイン
ト１５が形成される。

シリンダブロック７には、このシリンダ９を中心として
その外側の同一円周上に複数のシリンダ１６が等しい角
度間隔で平行に形成される。各シリンダ１６にはプラン
ジャ１７が摺動自由に挿入される。プランジャ１７はシ
リンダ１６の内側に摺接する先端部から基端方向にテー
パ状に径を若干縮小し、シリンダ１６から突出する基端
部には球形ジヨイント１８が形成される。

シリンダ１６の底部にはハウジング、４と伸縮カバー５
の内側に画成された作動室２２内に連通する吸込バルブ
２３と絞り弁２４が備えられる。なお、作動室２２と各
シリンダ１６の内側には作動油が充填される。

一方、入力シャ７ト２の挿入端には７ランノ１９が固結
し、ハウジング４に備えたスラストベアリング２０によ
り回転自由に支持される。この７ランノ１９にはセンタ
ーロッド１０とプランジャ１７の各基端部に形成した球
形シタインド１５と１８をそれぞれ回転自由に保持する
プランジャシート２１がプレート２５を介して固定され
る。

次に作用を説明する。

エンジンの運転により入力シャ７ト２が回転すると、７
ランジ１９とプランジャシート２１が球形ジヨイント１
５の中心Ｏ２を支点として一体に回転する。これに対し
て、プランジャシート２１に球形ノ１インド１８を保持
され、先端をシリンダ１６に挿入したプランジャ１７は
、第１図のような屈折状態にあっては、７ランジ１９に
対しては揺動し、シリンダ１６に対しては伸縮しつつ、
センターロッド１を中心に回転し、出力シャフト１に固
結したシリンダブロック７を一体に回転させる。入力シ
ャフト２の回転トルクはこのような機械的な連係を介し
て出力ンヤ７ト１へと効率良く伝達される。

また、出力シャ７ト１と入力シャフト２の屈折角が変化
すると、球形シラインド１５の中心０１を中心として７
ランノ１９が傾斜角度を変化させ、これに対応してプラ
ンジャ１７のストローク長さが変化する。このストロー
ク長さの変化により、出力シャフト１と入力シャフト２
は最大で±１５程度まで屈折することができる。

この場合に、７ランシ１９の傾斜角度が増加すると、各
プランジャ１７の基端部がセンターロッド１０方向に僅
かに偏心するが、プランジャ１７は基端方向へ向けてテ
ーバ状に径を縮小した形状を備えているため、最大屈折
角付近でもプランジャ１７はシリンダ１６に対してスム
ーズに摺動する。

さらに、屈折角の変化に伴って出力シャ７ト１と入力シ
ャ７ト２の端部の間隔剪可が変化する場合には、センタ
ーロッド１０がスプリング１３または１４に抗して伸縮
することで球形ジヨイント１５を出力シャ７ト１の延ネ
線に沿って移動し、プランジャ１７とセンターロッド１
０の摺動域を全体的に移動することでこの変位を吸収す
る。つまり、回転継手３は屈折角を変化させるだけでな
く、必要に応じて伸縮するので、入力シャ７ト１や入力
シャ７ト２にスプライン結合部を設ける必要はない。

プランジャ１７はまた、シリンダ１６の内側を摺動する
ことによりポンプとして機能する。すなわち、プランジ
ャ１７が伸張方向へ摺動すると、作動室２２の作動油が
吸込バルブ２３を介してシリンダ１６内に抵抗なく吸い
込まれ、収縮方向へ摺動すると、この作動油が絞９弁２
４がら作動室２２に吐出される。このようにして流出入
する作動油により、摺動するブランシャ１７とシリンダ
１６との間の潤滑が行われる。この場合に、回転継手３
の屈折角が大きいほどプランジャ１７のストロークも大
きく、したがって高い潤滑能力が得られる。一方、屈折
角がゼロの場合にはこのようなポンプ動作は行われず、
シリンダ１６内の作動油は移動しないが、この場合には
ブランツヤ１７がシリンダ１６に対して摺動しないので
、潤滑の必要もない。

ところで、屈折状態では収縮するプランジャ１７にポン
プ動作に伴う作動油の流出抵抗が作用するが、この流出
抵抗は入力シャ７ト２の揺動方向の振動（ブランシャ１
７の伸縮方向に作用する）を減衰する作用をもたらす。

さらに、これは入力シャフト２の回転速度の変動（ねじ
り振動）を吸収するダンパとしても機能する。

入力シャフト２の回転トルクはこれらの振動を十分減衰
した後に出力シャフト１に伝えられるので、出力シャフ
ト１は滑らかに回転する。ただし、入力シャ７ト２から
出力シャ７ト１へのトルク伝達効率を高く保つために、
このダンパ機能、つまり絞り弁２４の減り機能はそれほ
ど大きくならないように設定することが好ましい。

なお、プランジャ１７の代わりに第２図に示すようにコ
ンロッド２６の先端にスリーブ２７を装着した分離式の
プランジャを使用しても良い。

＄３図は本発明の別の実施例を示すもので、ここでは出
力シャフト１を入力シャフト２と同様に、センターロッ
ド１０とプランジャ１７を介してシリンダブロック７に
結合している。

センターロッド１０はシリンダブロック７を貫通して形
成したシリンダ９に先端部を相対して逆方向から挿入さ
れる。また、プランジャ１７も同様に形成されたシリン
ダ１６に先端部を相対して逆方向から挿入される。吸込
バルブ２３と絞り弁２４はシリンダブロック７に備えら
れる。

回伝継手３をこのように構成することにより、４Ｄ入力シャフト１と２は第４図（、）〜（、＋）に示すよ
うにオフセット位置を含む様々な相対位置関係で回転ト
ルクを伝達することが可能となる。また、２箇所で屈折
することにより、入力シャ７ト２と出力シャ７ト１との
許容最大屈折角もより大きく設定できる。

（発明の効果）以上のように、本発明は回転軸と平行な複数のシリンダ
を備えたシリンダブロックを一方の回転シャフトに直接
または間接的に支持する一方、これらのシリンダから摺
動自由に突出するプランジャの突出端を球形ジヨイント
を介してもう一方の回転シャフトに連結したので、機械
的連係を介した効率の良い回転トルクの伝達が行なわれ
るとともに、必要に応じて継手が伸縮し、屈折に伴う回
転シャフト開の距離変化の補償が行える。

また、シリンダ内を摺動するプランジャのポンプ動作に
より、プランジャとシリンダ間の潤滑確保と、回転シャ
フトの回転方向並びに揺動方向の振動減衰を図ることが
できる。

さらに、バーフィールド継手のように特殊な加工を要す
る部分がないので、大型化も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す回転継手の縦断面
図、ｔ！Ｓ２図はプランジャについて別の構成を示すブ
ランツヤの縦断面図、第３図はｔｊＩＪ２の実施例を示
す回転継手の縦断面図、第４図は同じく作動状況を説明
する回転継手の概略縦断面図である。また、第５図は従来例を示すバーフィールド継手の縦断
面図である。１・・・出力シャ７ト、２・・・入力シャ７ト、３・・
・回転継手、４・・・ハウジング、５・・・伸縮カバー
　７・・・シリンダブロック、９，１６・・・シリンダ
、１０・・・センターロッド、１５，１８・・・球形ジ
ョイント、１７・・・プランジャ、１つ・・・７ランノ
、２１・・・プランジャシート、２３・・・−吸込バル
ブ、２４・・・紋り弁。

Claims

【特許請求の範囲】

２本の回転シャフトを屈折可能に連結して回転トルクを
伝達する回転継手において、回転軸と平行な複数のシリ
ンダを備えたシリンダブロックを一方の回転シャフトに
直接または間接的に支持する一方、これらのシリンダか
ら摺動自由に突出するプランジャの突出端を球形ジョイ
ントを介してもう一方の回転シャフトに回転自由に連結
したことを特徴とする回転継手。