JP2000081051A - ゴム軸継手 - Google Patents

ゴム軸継手

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JP2000081051A
JP2000081051A JP10294891A JP29489198A JP2000081051A JP 2000081051 A JP2000081051 A JP 2000081051A JP 10294891 A JP10294891 A JP 10294891A JP 29489198 A JP29489198 A JP 29489198A JP 2000081051 A JP2000081051 A JP 2000081051A
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rubber
hubs
shaft
hub
projections
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JP10294891A
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Shinichi Tanaka
伸一 田中
Takeshi Shimizu
剛 清水
Nobuhiro Sugisaki
悦弘 椙崎
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Nippon Piston Ring Co Ltd
Original Assignee
Nippon Piston Ring Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/64Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic elements arranged between substantially-radial walls of both coupling parts
    • F16D3/68Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic elements arranged between substantially-radial walls of both coupling parts the elements being made of rubber or similar material

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ゴムの耐久性が高く、たとえゴムが破断しても
回転伝達が中断しないゴム軸継手(10)を提供する。
又、ゴム軸継手を多様な嵌合方式と軸径の駆動軸及び従
動軸に対応可能にする。 【解決手段】駆動軸(7)及び従動軸(8)と一体に結
合する軸穴(26)を備えた2つの相対向する金属製ハ
ブ(11)と、両側のハブ(11)の対向する内端面に
加硫接着して介在する低反発性ゴム(20)とを備えた
ゴム軸継手(10)において、両側のハブの対向する内
端面から突起(12)を軸方向に突出させて周方向に相
互に遊嵌させ、その突起の外周面をハブ(11)の外周
面と面一に形成し、突起(12)の半径方向幅をハブ
(11)の半径方向幅よりも小さく形成し、ゴム(2
0)を突起(12)の外周面以外の表面に接着し、突起
(12)の根元側の隅部(13)を凹形円弧状、先端側
の隅部(14)を凸形円弧状にそれぞれ形成し、ハブ
(11)にフランジ(21)を脱着自在にねじ止めし、
そのフランジに駆動軸(7)又は従動軸(8)を脱着自
在に固定した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は伝達媒体のゴムを両
側のハブに加硫接着してなるゴム軸継手に関する。
【0002】
【従来の技術】中間のゴムを両側のハブに接着する接着
式ゴム軸継手は、非接着で両側のハブと組み合わせる組
合せ式ゴム軸継手に比べると、バックラッシュがないた
め、正転逆転の頻度が高く、高応答性を要するサーボモ
ータ、ステッピングモータ等の伝動システムに適してい
る。
【0003】従来、サーボモータ、ステッピングモータ
等の伝動システムにおいては、装置の振動、騒音を抑制
する目的で、回転力伝達用に図1及び図2に示すせん断
形ゴム軸継手を使用することが多い。このせん断形ゴム
軸継手は、2つのアルミ金属製ハブ1、2の中空円板状
端面間に低反発性ゴム3を加硫接着したものである。図
1に示すスリットのないハブ1は止めねじ5により、図
2に示すスリット付きハブ2は締め付けボルト6によ
り、それぞれ鎖線で示す駆動軸7及び従動軸8に固定さ
れる。
【0004】低反発性ゴムとしては、主原料のポリヌル
ボーネンに高比重充填剤の硫化バリウム、補強剤のカー
ボンブラック、オイル老化防止剤を混練したもの等が使
用される。金属製ハブの低反発性ゴムが加硫接着される
面はブラスト洗浄後に接着剤が塗布される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の接着式せん断形
ゴム軸継手の回転伝達は、ゴムのせん断応力を経て行わ
れるが、ゴムのせん断強度は引張又は圧縮強度の1/3
程度であるため、回転伝達力は比較的小さく、その上、
ゴムがねじれ疲労により破断すると、回転伝達が中断し
て、装置の機能が停止するという問題があった。
【0006】又、ハブの軸穴嵌合方式と寸法は、連結固
定する駆動軸又は従動軸に合わせなければならなかった
ため、嵌合方式と寸法の異なる多種類のゴム軸継手を用
意する必要があり、ゴム継手のコストの増大と、納期の
遅延を招いていた。本発明はこれらの問題の解決を課題
とするものであり、接着式ゴム軸継手の耐久性を向上す
ると共に、ゴムの破断による装置の機能停止を防止する
ことにある。又、駆動軸及び従動軸の多様な嵌合方式と
寸法に対応可能な接着式ゴム軸継手を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成するた
め、本発明が採用する第1の手段は、両側の相対向する
円筒形の金属製ハブと、その2つのハブの相対向する内
端面の間に加硫接着されて介在する低反発性ゴムとを備
えたゴム軸継手において、両側の金属製ハブの相対向す
る内端面から複数の突起を軸方向に突出させ、その突起
を周方向に相互に空隙をあけてかみ合わせ、その突起の
外周面をハブの外周面と面一に形成し、各突起の半径方
向幅をハブの半径方向幅よりも小さくしたことにある。
これにより、ゴムの外周側円筒部を分断して外周側の大
きなせん断応力を除去すると共に、ゴム軸継手のゴム変
形をせん断と圧縮引張の複合形とした。回転伝達は、主
としてゴムに作用する圧縮・引張応力で行われるから、
回転伝達力は従来のせん断形のものの3倍になる。ゴム
に作用するせん断力が大幅に低減するから、耐久性は従
来のものよりも大幅に向上する。さらに、ゴムが破断し
ても、両側の突起がかみ合い、回転伝達は中断せずに継
続するから、装置の機能停止は未然に防止される。
【0008】第2の手段は、突起の軸方向の根元と先端
の隅部を円弧状に形成して応力集中を防止したことであ
る。これにより、ゴムには応力集中が生じないから、ゴ
ムの疲労劣化が軽減し、ゴム軸継手の耐久性は格段に向
上する。更に、第3の手段は、ハブの外端面にフランジ
を脱着自在に固定し、そのフランジに駆動軸又は従動軸
を固定したことである。これにより、フランジを交換す
るだけで多様な駆動及び従動軸の嵌合方式と寸法に対応
することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明を図面に示す第1実施例の
ゴム軸継手に基づいて説明する。図3及び図4は第1実
施例の立面図及び分解図である。ゴム軸継手10の2つ
のハブ11の相対向する内端面から軸方向に突出して交
互に周方向に間をあけてかみ合う3つの突起12は、そ
れぞれのハブ11の外周面と面一である。各突起12の
根元側の2つの隅部13及び先端側の2つの隅部14は
凹形及び凸形円弧状に形成される。2つのハブ11の間
に加硫接着された低反発性ゴム20は2つのハブ11の
内端面と突起12の間の間隙を埋める。突起12の根元
側及び先端側の隅部13、14は円弧状に形成して応力
集中を防止したから、ゴム20が応力集中により劣化す
るおそれも少ない。
【0010】各ハブ11の外端面にはフランジ21を接
続固定する2つのねじ穴16が設けられる。各ハブ11
の中央の穴15はフランジ21の環状凸段27といんろ
う合わせする。フランジ21は中央に駆動軸7又は従動
軸8と嵌合する軸穴26を、ハブ11と結合する内端面
にはいんろう合わせ用環状凸段27をそれぞれ備える。
【0011】図3及び図4のフランジ21は分割フラン
ジであり、その一方の半部31には、ハブ11のねじ穴
16と連通する2つのボルト通し穴28があけられる。
この半部31はボルト通し穴28を通りハブ11のねじ
穴16にねじ込まれる六角穴付きボルト17によりハブ
11に接続固定される。半部31の2つの分割面にはそ
れぞれねじ穴29が設けられ、他方の半部32の外周面
には、このねじ穴29と連通する2つのボルト通し穴3
0が設けられる。
【0012】フランジ21の一方の半部31に他方の半
部32を固定する前に、駆動軸7又は従動軸8は、一方
の半部31の軸穴26に挿入される。ついで、六角穴付
きボルト18を他方の半部32のボルト通し穴30に通
して一方の半部31のねじ穴29にねじ込み、駆動軸7
又は従動軸8を他方の半部32と共に締め付けてハブ1
1と一体に固定する。
【0013】図5に示すように、両側のハブの周方向に
隣合う突起12の側面37は、ハブの軸心線を交差線と
する2つの平面の一部として形成される。又、この軸継
手10の駆動側と従動側のハブの間に介在するゴム20
は、突起12よりも内側の内周面に近い部分を除き、突
起12により周方向に分断されるから、引張及び圧縮応
力は生じるが、せん断応力は発生しない。したがって、
ゴム20の外周部分が、大きなせん断応力により疲労し
てハブ11から剥離するおそれはない。ゴム20の突起
12の半径方向内側の部分は円筒形であり、その両側面
は両側のハブの内端面に、外周面は各突起の内周面にそ
れぞれ接着する。
【0014】図6は第1実施例と従来例のゴム軸継手に
ついて実施したねじり疲労試験の結果を示すグラフであ
る。このねじり疲労試験は、トルク一定で振幅が±1度
になるまでの回数を測定したものであり、図6は第1実
施例の耐久性は従来例のものの約3倍であることを示し
ている。両側のハブの周方向に隣合う2つの突起12の
側面37は、必ずしも従来の軸心において交差する2つ
の平面の一部として形成する必要はなく、図7の第2実
施例に示すように、隣合う側面間のゴム部分の厚さが一
定になるように形成することも、図8の第3実施例に示
すように、インボリュート歯面に形成することも、図9
の第4実施例に示すように、円弧面に形成することも可
能である。
【0015】
【実施例】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。図10に示す第5実施例は、フランジ22を除く
と、第1実施例と全く同じである。フランジ22はスリ
ット33を有し、軸穴26を弾性的に拡大することがで
きる。第5実施例はスリット33の両側に連通するねじ
穴29とボルト通し穴30を備え、軸穴26に駆動軸又
は従動軸を挿入した後に、ボルト18をボルト通し穴3
0からねじ穴29にねじ込んで、駆動軸又は従動軸を固
定する。
【0016】図11に示す第6実施例は、フランジ23
を除くと、第1実施例と全く同じである。フランジ23
は外周面に2つの止めねじ穴34を備え、軸穴26に挿
入した駆動軸又は従動軸をその止めねじ穴34にねじ込
んだ止めねじ19により固定する。図12に示す第7実
施例は、フランジ24を除くと、第1実施例と全く同じ
である。フランジ24は分割フランジであり、軸穴26
にキー溝35を備え、軸穴26に挿入した駆動軸又は従
動軸とキー結合する。駆動軸及び従動軸の固定は第1実
施例と同じである。
【0017】図13に示す第8実施例は、フランジ25
を除くと、第1実施例と全く同じである。フランジ25
はスリット33とキー溝35を有する。駆動軸及び従動
軸のフランジ25への固定は第2実施例と同じである。
図14に示す第9実施例は、フランジ36を除くと、第
1実施例と全く同じである。フランジ36は止めねじ穴
34とキー溝35を有し、駆動軸又は従動軸のフランジ
36への固定は第3実施例と同じである。
【0018】上記第5ないし第9実施例のフランジ2
2、23、24、25、36は、いずれもいんろう合わ
せ用環状凸段27と、ハブに固定するボルトのボルト通
し穴28とを有し、第1実施例と同様に、多様な嵌合方
式と軸径の駆動軸及び従動軸に対応することができる。
図15及び図16に示す第10実施例及び第11実施例
は、ハブとは別体のフランジを設けずに、両側のハブ1
1の穴15を軸穴として形成し、駆動軸7と従動軸8を
直接ハブ11に固定する。第10実施例は各ハブ11に
穴15へ抜けるねじ穴16を2つあけ、そのねじ穴に止
めねじ5をねじ込んで駆動軸7及び従動軸8を固定す
る。第11実施例は両側のハブ11に中心角180度以
上の軸心に直交するスリット38を設け、そのスリット
38から外側の部分に軸方向のスリット39を入れて固
定部40を形成する。固定部40にスリット39と直交
するねじ穴とボルト通し穴をあけ、ボルト通し穴からね
じ穴にボルト18を通す。このボルト18で固定部40
を締め付けてハブ11に駆動軸7と従動軸8を固定す
る。第10及び第11実施例の突起12及びゴム20は
前記実施例と全く同様である。
【0019】
【発明の効果】上記のとおり、本発明のゴム軸継手は、
接着式であるから、サーボモータ等の高応答性を要し正
転逆転の頻度が高い伝動システムに使用すると、ゴムの
高減衰性により振動や騒音が低下するという効果を奏す
る。又、本発明のゴム軸継手は、両側のハブの内端面か
ら軸方向に突出する突起が周方向に間をあけて交互にか
み合い、その突起の外周面はハブの外周面と面一であ
り、根元及び先端の隅部は円弧状であるから、ゴム変形
はせん断と圧縮引張の組合せ形となり、回転伝達力が大
幅に増大するだけでなく、2つのハブの間に介在するゴ
ムのせん断応力による剥離も、応力集中による劣化も防
止されるから、ゴムの耐久性も大幅に向上するという優
れた効果を奏する。さらに、駆動軸及び従動軸をハブに
脱着可能に設けたフランジに固定したものは、多種類の
フランジを用意することにより、多様な嵌合方式と軸径
の駆動軸及び従動軸に対応可能であるという格別の効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例のゴム軸継手の斜視図、
【図2】別の従来例のゴム軸継手の斜視図、
【図3】本発明の第1実施例の立面図、
【図4】第1実施例の分解斜視図、
【図5】図3のゴムの中央横断面図、
【図6】ねじり疲労試験結果を示すグラフ、
【図7】第2実施例の中央横断面図、
【図8】第3実施例の中央横断面図、
【図9】第4実施例の中央横断面図、
【図10】第5実施例のフランジの斜視図、
【図11】第6実施例のフランジの斜視図、
【図12】第7実施例のフランジの斜視図、
【図13】第8実施例のフランジの斜視図、
【図14】第9実施例のフランジの斜視図、
【図15】第10実施例の斜視図、
【図16】第11実施例の斜視図、
【符号の説明】
1、2:ハブ 3:ゴム 4:突起 5:止めねじ 6:ボルト 7:駆動軸 8:従動軸 10:軸継手 11:ハブ 12:突起 13:隅部 14:隅部 15:穴 16:ねじ穴 17:ボルト 18:ボルト 19:止めねじ 20:ゴム 21、22、23、24、25:フランジ 26:軸穴 27:凸段 28:ボルト通し穴 29:ねじ穴 30:ボルト通し穴 31、32:半部 33:スリット 34:止めねじ穴 35:キー溝 36:フランジ 37:側面 38、39:スリット 40:固定部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つの相対向する円筒形の金属製ハブ
    (11)と、両側の前記ハブの相対向する内端面に加硫
    接着して介在する低反発性ゴム(20)とからなるゴム
    軸継手(10)において、前記ハブの相対向する内端面
    から複数の突起(12)を周方向に交互に間をあけてか
    み合うように軸方向に突出させ、前記突起の外周面を前
    記ハブの外周面と面一に形成し、前記突起の半径方向幅
    を前記ハブの半径方向幅よりも小さく形成したことを特
    徴としてなるゴム軸継手。
  2. 【請求項2】 突起(12)の根元側の隅部(13)を
    凹形円弧状に、先端側の隅部(14)を凸形円弧状にそ
    れぞれ形成したことを特徴としてなる請求項1記載のゴ
    ム軸継手。
  3. 【請求項3】 ハブ(11)に軸穴(26)を備えたフ
    ランジ(21、22、23、24、25、36)を脱着
    自在にねじ止めし、前記フランジに駆動軸(7)又は従
    動軸(8)を脱着自在に固定したことを特徴としてなる
    請求項1又は2記載のゴム軸継手。
  4. 【請求項4】 ハブ(11)の中央の穴(15)を軸穴
    に形成し、前記穴に駆動軸(7)又は従動軸(8)を脱
    着自在に固定したことを特徴としてなる請求項1又は2
    記載のゴム軸継手。
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