JPH0519662U - Drive shaft - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドライブシャフトにおけるスプラインシャフ
トの穴の内部に装着するスプリングの伸縮によって穴の
内壁が摩耗しないようにする。 【構成】 スプラインスリーブ11と、このスプラインス
リーブに摺動自在に挿入されたスプラインシャフト12と
を備えたドライブシャフトにおいて、スプラインシャフ
ト12は、その先端が開口し軸芯に沿った所定の深さの穴
15を有し、その穴内に、スプラインスリーブとスプライ
ンシャフトとを互いに離脱させる方向に付勢する外筒付
流体封入型スプリング16を装着する。 (57) [Summary] [Purpose] To prevent the inner wall of the hole from wearing due to the expansion and contraction of the spring mounted inside the hole of the spline shaft in the drive shaft. [Structure] In a drive shaft including a spline sleeve 11 and a spline shaft 12 slidably inserted in the spline sleeve, the spline shaft 12 has an opening at its tip and has a predetermined depth along the axis. hole
A fluid-filled spring 16 with an outer cylinder that has 15 and that urges the spline sleeve and the spline shaft in a direction to separate them from each other is installed in the hole.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、スプラインスリーブにスプラインシャフトが摺動自在に挿入され、 その両端に一対のユニバーサルジョイントを備えたドライブシャフトに関するも のである。 The present invention relates to a drive shaft in which a spline shaft is slidably inserted in a spline sleeve and a pair of universal joints are provided at both ends thereof.

【０００２】[0002]

【従来の技術】[Prior Art]

従来のこの種のドライブシャフトは、図２に示したように構成されている。図 ２において、１a，１bはユニバーサルジョイントで、それぞれ一対のヨーク２a ，２b及び３a，３bと、各対のヨーク間に装着されたクロスと、クロスの四つの 軸とヨークとの間に設けられたベアリングとからなっている。４はヨーク２aに フランジ結合された、例えば駆動軸、５はヨーク３bにフランジ結合された、例 えば従動軸である。６はヨーク２bから延び、先端が開口したスプラインスリー ブ、７はヨーク３aから延び、スプラインスリーブ６に摺動自在に挿入されたス プラインシャフトである。スプラインシャフト７は、その挿入側先端が開口し軸 芯に沿った所定の深さの穴８を有し、その穴の中に、スプラインスリーブ６とス プラインシャフト７とを互いに離脱させる方向に付勢するコイルスプリング９が 装着されている。10はコイルスプリング９の一端を支えるために、ヨーク２aと スプラインスリーブ６との結合部に固定されたエンドプレートである。 A conventional drive shaft of this type is constructed as shown in FIG. In FIG. 2, 1a and 1b are universal joints, which are provided between a pair of yokes 2a, 2b and 3a, 3b, a cloth mounted between each pair of yokes, and four shafts of the cloth and the yoke. It consists of a bearing. Reference numeral 4 is a flange connected to the yoke 2a, for example, a drive shaft, and 5 is a flange connected to the yoke 3b, for example, a driven shaft. Reference numeral 6 denotes a spline sleeve which extends from the yoke 2b and has an open end, and 7 denotes a spline shaft which extends from the yoke 3a and is slidably inserted into the spline sleeve 6. The spline shaft 7 has a hole 8 of which the insertion end is open and has a predetermined depth along the axis, and the spline sleeve 6 and the spline shaft 7 are attached in the hole in a direction to separate them from each other. A biasing coil spring 9 is attached. Reference numeral 10 is an end plate fixed to the joint between the yoke 2a and the spline sleeve 6 to support one end of the coil spring 9.

【０００３】 このような構成において、図示しない駆動手段の回転トルクは、駆動軸４、ド ライブシャフト、従動軸５を経て、図示しない被駆動体を回転させる。このとき 、駆動軸４と従動軸５との間に軸芯のずれがあっても、そのずれはドライブシャ フトの両端のユニバーサルジョイント１a，１bにより吸収され、かつスプライン スリーブ６とスプラインシャフト７の摺動によって各部に無理な応力がかかるこ となく、回転がスムーズに伝達される。コイルスプリング９は、駆動軸・従動軸 間の距離の変動にスプラインスリーブ６とスプラインシャフト７の摺動が迅速に 追随できるようにするためのものである。In such a configuration, the rotation torque of the driving means (not shown) rotates the driven body (not shown) via the drive shaft 4, the drive shaft, and the driven shaft 5. At this time, even if there is a misalignment between the drive shaft 4 and the driven shaft 5, the misalignment is absorbed by the universal joints 1a and 1b at both ends of the drive shaft, and the spline sleeve 6 and the spline shaft 7 are separated from each other. Rotation is transmitted smoothly without applying excessive stress to each part due to sliding. The coil spring 9 is for making it possible for the sliding of the spline sleeve 6 and the spline shaft 7 to quickly follow changes in the distance between the drive shaft and the driven shaft.

【０００４】[0004]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

しかしながら、この従来構成のものは、スプラインスリーブ６とスプラインシ ャフト７の摺動に伴ってコイルスプリング９が伸縮するとき、材質硬度の高いコ イルスプリング９が材質硬度の低いスプラインシャフト７の穴８の内壁を擦るこ とにより摩耗させる。そのため、スプラインシャフト７の実効断面積が減少し、 負荷伝達容量が低下して、スプラインシャフトの交換が必要になる。また、摩耗 により発生した金属粉がスプライン摺動部に入り込み、スプライン部の摩耗が大 きくなるなどの問題があった。 However, in this conventional structure, when the coil spring 9 expands and contracts due to the sliding of the spline sleeve 6 and the spline shaft 7, the coil spring 9 having a high material hardness has the hole 8 of the spline shaft 7 having a low material hardness. Wear by rubbing the inner wall of the. Therefore, the effective sectional area of the spline shaft 7 is reduced, the load transmission capacity is reduced, and the spline shaft needs to be replaced. Further, there is a problem that the metal powder generated by the abrasion enters the spline sliding portion, and the wear of the spline portion becomes large.

【０００５】 スプラインシャフト７の穴８の内壁の摩耗対策として、穴にチューブを内蔵さ せ、そのチューブにコイルスプリングを装着する構成のものもあるが、そのチュ ーブも摩耗により、定期的に交換をする必要がある。As a measure against wear of the inner wall of the hole 8 of the spline shaft 7, there is a structure in which a tube is built in the hole and a coil spring is attached to the tube, but the tube also regularly wears due to wear. Need to be replaced.

【０００６】 コイルスプリング９は、それが縮小した際の撓み又は変形によって径が大きく なるのを見越して、スプラインシャフト７の穴８の内径をコイルスプリング９の 外形より大きくしなければならない。そのことはスプラインシャフト７の実効断 面積を小さくし、従って、負荷伝達容量を小さくすることを意味している。The inner diameter of the hole 8 of the spline shaft 7 must be made larger than the outer shape of the coil spring 9 in anticipation that the diameter of the coil spring 9 will increase due to bending or deformation when the coil spring 9 contracts. This means that the effective cross-sectional area of the spline shaft 7 is reduced, and thus the load transmission capacity is reduced.

【０００７】 本考案は、このような従来技術の問題点を解決しようとするもので、スプライ ンシャフトの穴の内部に装着するスプリングの伸縮によって穴の内壁が摩耗する ことのないドライブシャフトを提供することを目的とする。The present invention is intended to solve the above problems of the prior art, and provides a drive shaft in which the inner wall of the hole does not wear due to the expansion and contraction of a spring mounted inside the hole of the spline shaft. The purpose is to

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

上記目的を達成するために、本考案は、一端にユニバーサルジョイントを備え 他端が開口したスプラインスリーブと、一端にユニバーサルジョイントを備え他 端がスプラインスリーブに摺動自在に挿入されたスプラインシャフトとからなる ドライブシャフトにおいて、スプラインシャフトは、その挿入側先端が開口し軸 芯に沿った所定の深さの穴を有し、その穴内に、スプラインスリーブとスプライ ンシャフトとを互いに離脱させる方向に付勢する外筒付流体封入型スプリングを 装着したことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a spline sleeve having a universal joint at one end and an opening at the other end, and a spline shaft having a universal joint at one end and slidably inserted into the spline sleeve at the other end. In the drive shaft described above, the spline shaft has a hole with a predetermined depth along the axis that is open at the insertion side tip and urges the spline sleeve and the spline shaft in the hole in the direction to separate from each other It is characterized by mounting a fluid-filled spring with an outer cylinder.

【０００９】[0009]

【作用】[Action]

上記構成によれば、流体封入型スプリングは外筒がついており、その外筒は、 スプリングの伸縮があっても全く移動しないので、スプラインシャフトの穴の内 壁を擦ることはなく、従って、穴内壁の摩耗は生じない。流体封入型スプリング は、伸縮に応じて流体が移動し、その移動抵抗によってスプリングの伸びるとき の速度が制御できる。 According to the above configuration, the fluid-filled spring has the outer cylinder, and since the outer cylinder does not move at all even when the spring expands or contracts, the inner wall of the hole of the spline shaft is not rubbed, and therefore the hole No wear of the inner wall occurs. In the fluid-filled spring, the fluid moves as it expands and contracts, and the speed at which the spring expands can be controlled by the resistance to movement.

【００１０】[0010]

【実施例】【Example】

以下、図面を参照して実施例を詳細に説明する。図１は、本考案の一実施例の ドライブシャフトを示したもので、図２と同一機能部分には同一符号を付してあ り、また、11はスプラインスリーブ、12はスプラインシャフトである。なお、本 実施例の場合は、ユニバーサルジョイント１aとスプラインスリーブ11とは、図 ２の従来例のように一体的のものではなく、間に介在されたチューブ13にそれぞ れ溶接されて結合されている。また、ユニバーサルジョイント１bとスプライン シャフト12との間にもチューブ14が介在されている。15はスプラインシャフト１
２ の挿入側先端が開口し軸芯に沿った所定の深さの穴、１６は穴15内に装着され、
ス プラインスリーブ11とスプラインシャフト12とを互いに離脱させる方向に付勢す る外筒付流体封入型スプリング（以下流体スプリングという）である。17はスプ ライン部にゴミ等が付着するのを防止するためのダストチューブで、一端がスプ ラインシャフト12の基部に固定され、他端がパッキング18によりチューブ13の外 周に摺接している。Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a drive shaft according to an embodiment of the present invention. The same functional parts as in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, 11 is a spline sleeve, and 12 is a spline shaft. In the case of the present embodiment, the universal joint 1a and the spline sleeve 11 are not integrated as in the conventional example of FIG. 2 but are welded and joined to the tube 13 interposed therebetween. ing. A tube 14 is also interposed between the universal joint 1b and the spline shaft 12. 15 is the spline shaft 1
2 is a hole with a predetermined depth along the axial center with the insertion side tip open, 16 is installed in hole 15,
A fluid-filled spring with an outer cylinder (hereinafter referred to as a fluid spring) that urges the spline sleeve 11 and the spline shaft 12 in a direction to separate them from each other. Reference numeral 17 is a dust tube for preventing dust and the like from adhering to the spline portion, one end of which is fixed to the base portion of the spline shaft 12 and the other end of which is in sliding contact with the outer circumference of the tube 13 by a packing 18.

【００１１】 本考案は、スプラインシャフト12に設けた穴15内に、従来のコイルスプリング に代えて流体スプリング16を装着したところに特徴を有するものであり、穴15の 奥の壁とエンドプレート10との間に配置されている。The present invention is characterized in that a fluid spring 16 is installed in the hole 15 provided in the spline shaft 12 in place of the conventional coil spring. The wall behind the hole 15 and the end plate 10 are characterized. It is located between and.

【００１２】 図３は、流体スプリング16の構成例を示したものであり、密閉されたシリンダ (外筒)21にオイル22ａ，22ｂと、圧縮気体(窒素ガス)23が充填されており、一端 からピストンロッド24が挿入されている。ピストン25には貫通穴26が設けられて おり、ピストン25により区切られた両側の室のオイル22ａ，22ｂは互いに流通で きるようになっている。27はフリーピストン、28はシール、29は取付部である。 この種の流体スプリングは、一般にガススプリング等の名称で市販されている。FIG. 3 shows an example of the structure of the fluid spring 16, in which a closed cylinder (outer cylinder) 21 is filled with oils 22 a and 22 b and compressed gas (nitrogen gas) 23. The piston rod 24 is inserted from. The piston 25 is provided with a through hole 26 so that the oils 22a and 22b in the chambers on both sides divided by the piston 25 can flow through each other. 27 is a free piston, 28 is a seal, and 29 is a mounting part. This type of fluid spring is generally marketed under the name of gas spring or the like.

【００１３】 図４は、図３の流体スプリング16の動作を説明するための図である。ピストン ロッド24に外力Ｆを作用させたとき、ピストン25がＢ室の任意の位置でつり合い 、静止しているとする。このときの圧縮気体23の圧力をＰとすると、このガス圧 力はフリーピストン27を介してＢ室の流体圧力もＰにする。このガス圧力Ｐによ って、Ｂ₁室側ではＦ₁＝Ａ₁×Ｐ、Ｂ₂室ではＦ₂＝(Ａ₁−Ａ₂)×Ｐの力が作用し 、Ｆ＝Ｆ₁−Ｆ₂＝Ａ₁×Ｐ−(Ａ₁−Ａ₂)×Ｐ＝Ａ₂×Ｐとなる。ただし、Ａ₁はピ ストン25の断面積、Ａ₂はロッド24の断面積、ＰはＡ室内のガス圧力、Ｆ₁はＢ₁ 室内の流体がピントンに作用する力、Ｆ₂はＢ₂室内の流体がピントンに作用する 力とする。ここで、Ａ₂×Ｐはロッド反力で、図４において左方向に作用し、外 力とつり合う。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the fluid spring 16 shown in FIG. It is assumed that when an external force F is applied to the piston rod 24, the piston 25 balances at an arbitrary position in the B chamber and is stationary. If the pressure of the compressed gas 23 at this time is P, this gas pressure also makes the fluid pressure of the B chamber P via the free piston 27. Due to this gas pressure P, a force of F ₁ = A ₁ × P on the B ₁ chamber side and a force of F ₂ = (A ₁ −A ₂ ) × P on the B ₂ chamber acts, and F = F ₁ −F _{2 = a 1 × P- (a} 1 -A 2) a × P = a ₂ × P. Where A ₁ is the cross-sectional area of the piston 25, A ₂ is the cross-sectional area of the rod 24, P is the gas pressure in the A chamber, F ₁ is the force of the fluid in the B ₁ chamber acting on Pinton, and F ₂ is the B ₂ chamber. Of fluid acts on Pinton. Here, A ₂ × P is a rod reaction force, which acts to the left in FIG. 4 and balances with an external force.

【００１４】 いま、外力がロッド反力より大きくなると、ピストン25は右方向へ移動する。 このとき、Ｂ₁室の流体は貫通穴26を通ってＢ₂室へ移動する。同時に、ロッド進 入体積分の流体の逃げ場としてフリーピストン27がＡ室内の気体をさらに圧縮し つつ右方向に移動する。外力が小さくなると、上記動作の逆の動作となる。Now, when the external force becomes larger than the rod reaction force, the piston 25 moves to the right. At this time, the fluid in the B ₁ chamber moves to the B ₂ chamber through the through hole 26. At the same time, the free piston 27 moves to the right while further compressing the gas in the chamber A as an escape area for the fluid of the volume advancing the rod. When the external force becomes smaller, the operation becomes the reverse of the above operation.

【００１５】 以上のように構成された本実施例では、流体スプリング16の伸縮があっても外 筒(シリンダ21)は移動しないので、スプラインシャフト12の穴15の内壁を擦るこ とはなく、従って、穴壁摩耗は全く生じない。さらに、ピストン25の貫通穴26の 大きさによってオイルの移動抵抗が決まり、スプリングの伸びるときの速度が制 御できる。In the present embodiment configured as described above, since the outer cylinder (cylinder 21) does not move even when the fluid spring 16 expands or contracts, the inner wall of the hole 15 of the spline shaft 12 is not rubbed, Therefore, no hole wall wear occurs. Further, the size of the through hole 26 of the piston 25 determines the resistance to movement of oil, and the speed at which the spring extends can be controlled.

【００１６】[0016]

【考案の効果】[Effect of the device]

以上説明したように、本考案によれば、液体スプリングを使用することにより スプラインシャフトの穴の内壁摩耗がなくなるので、スプラインシャフトや その穴内に挿入するチューブの交換が不要となる。 摩耗粉が発生しないので、摩耗粉の入り込みによるスプライン部の摩耗もな くなる。 液体スプリングは、コイルスプリングと異なり、伸びるときの速度を遅くす ることができるので、ドライブシャフトに連結された機器への衝撃力を緩和さ せることができる。 等の効果を奏する。 As described above, according to the present invention, since the inner wall of the hole of the spline shaft is not worn by using the liquid spring, it is not necessary to replace the spline shaft or the tube inserted into the hole. Since no abrasion powder is generated, wear of the spline portion due to intrusion of abrasion powder is eliminated. Unlike the coil spring, the liquid spring can slow down the speed of expansion, so that it is possible to reduce the impact force on the device connected to the drive shaft. And so on.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本考案の一実施例のドライブシャフトの構成図
である。FIG. 1 is a configuration diagram of a drive shaft according to an embodiment of the present invention.

【図２】従来例のドライブシャフトの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a drive shaft of a conventional example.

【図３】本考案に使用する液体スプリングの構成図であ
る。FIG. 3 is a schematic view of a liquid spring used in the present invention.

【図４】同液体スプリングの動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory view of the liquid spring.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１a,１b … ユニバーサルジョイント、 10 … エンドプ
レート、 11 … スプラインスリーブ、 12 … スプライ
ンシャフト、 15 … 穴、 16 … 流体スプリング、 21
… シリンダ、 22a,22b … オイル、 23 … 圧縮気体、
24 … ピストンロッド、25 … ピストン。1a, 1b ... Universal joint, 10 ... End plate, 11 ... Spline sleeve, 12 ... Spline shaft, 15 ... Hole, 16 ... Fluid spring, 21
… Cylinders, 22a, 22b… Oil, 23… Compressed gas,
24… Piston rod, 25… Piston.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】 一端にユニバーサルジョイント(1a)を備
え他端が開口したスプラインスリーブ(11)と、一端にユ
ニバーサルジョイント(1b)を備え他端が前記スプライン
スリーブに摺動自在に挿入されたスプラインシャフト(1
2)とからなるドライブシャフトにおいて、前記スプライ
ンシャフトは、その挿入側先端が開口し軸芯に沿った所
定の深さの穴(15)を有し、該穴内に、前記スプラインス
リーブとスプラインシャフトとを互いに離脱させる方向
に付勢する外筒付流体封入型スプリング(16)を装着した
ことを特徴とするドライブシャフト。1. A spline sleeve (11) having a universal joint (1a) at one end and an opening at the other end, and a spline having a universal joint (1b) at one end and the other end slidably inserted into the spline sleeve. Shaft (1
2) in the drive shaft consisting of, the spline shaft has a hole (15) of a predetermined depth along the axial center of the insertion side is open, the spline sleeve and the spline shaft in the hole. A drive shaft comprising a fluid-filled spring (16) with an outer cylinder for urging the springs to separate from each other.