JP2002521623A - 弾性継手の柔軟性要素の引裂き構造 - Google Patents
弾性継手の柔軟性要素の引裂き構造Info
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Abstract
Description
た2本のシャフトの間に回転力を伝達する弾性継手、即ち、軸上で離隔された一
対のシャフトを連結する弾性継手に関する。
特許第4,634,400号が参照される。
荷が過剰にかかった場合の、継手の弾性材料の初期破損である。このような破損
は、通常、弾性要素の一方の面に沿った弾性継手部材の引裂きという形で発生し
、この引裂きが、回転軸に不均等な状態と振動を発生させる。この不均衡によっ
て、軸の軸受とシールが損傷し、一方の継手部品に高い応力をかける。さらに、
継手が回転している時に、継手が、弾性要素の一方の側面に沿って裂けると、遠
心力により、継手の裂けた部分が通常の作動範囲を超えて外側に拡がり、継手の
周囲の保護部材を妨害することがある。
達するための弾性継手であって、中心軸線から中心軸線に沿って拡がる半径方向
平面において、シューに結合された内側部分と、外側部分とをそれぞれ具備し軸
方向に離隔され半径方向に延設された2本の脚部によって画定された内側に開口
している通常U字形の断面を有する弾性中心要素と、外側部分に連結され軸方向
に延設されたブリッジ部であって、中心軸線から離れて配置された弱化部を具備
していて継手にかかる過剰の回転力負荷に応じて弱化部におけるブリッジ部の引
裂きを促進する弱化部を具備したブリッジ部とを備えた弾性継手を提供する。
材料の外周表面にある通常V字形ノッチによって形成される。
とにより当業者に明らかにされるであろう。
の説明或いは図面に記載した部品の構成と配列の細部に限定されないということ
が理解されるべきである。本発明は、他の実施態様も可能であり、且つ種々の方
法によって実行或いは実施することができる。また、使用する用語及び専門用語
は、記述することが目的であって、限定するものとしてみなすべきではない。
の間に回転力を伝達する弾性継手11が示してある。これら第1及び第2シャフ
ト13、15は、中心軸線17上にほぼ一直線に配列されている。
て離隔されたアーチ状の第1及び第2弾性複合部材21、23を備えている(図
3)。これら第1及び第2弾性複合部材21、23は、通常、同一構造で、それ
ぞれ、ほぼ180度に拡がっていて、且つ、それぞれ対向して延設されたアーチ
状の第1及び第2シュー31、33と、第1及び第2シュー31、33の間に配
置されたアーチ状弾性中心要素41とを具備している。
けを詳細に記載する。特に、第1及び第2シュー31、33も、通常、同一構造
で、それぞれほぼ180度になるアーチ状距離だけアーチ状に延設されている。
さらに、第1及び第2シュー31、33は、それぞれに対して対向する方向に軸
上に延設されている。特に、第1及び第2シュー31、33は、それぞれ、中心
要素41に結合された内側部51と、内側部51から延設された外側部53とを
具備していて、この外側部53は、対向して延設されたシャフト13、15の連
結された一方に適当な方法で連結されるようになっている。特に図示した構造で
は、外側部53には、それぞれ、1個以上の開口55が画定されている。開口5
5によって、ボルト30によって、シュー31、33が通常円柱形のハブ32に
固定される。ハブ32は、シャフト13、15とを格納する中央ボア34を具備
している。
造においては、内側部及び外側部51、53は、通常半円柱形構造が好ましい。
さらに、シュー31、33は、幾つかの適当な金属或いはプラスチック材料で製
造することができるが、開示した構造においては、好ましくは、適当なプラスチ
ック材料で製造されている。
くは、ポリエーテルウレタン等のウレタン材料から製造される。さらに、柔軟性
のある弾性中心要素41は、ほぼ180度になるアーチ状の距離だけアーチ状に
延設されていて、中心軸線から中心軸線に沿って拡がる半径方向平面において、
通常同一に構成されていて且つ相互が軸上で離隔された第1及び第2脚部61、
63と、脚部61、63を連結するブリッジ部65とによって画定された内側に
開口している通常U字形断面を有している。より詳しく述べると、脚部61、6
3は、それぞれ、連結されたシュー31、33の一方の円柱部に結合された半径
上の内側部71と、内側部71から延設された外側部73とを具備している。さ
らに詳細に説明すると、内側部71は、それぞれ、アーチ状に延設され対面して
いる溝75を備えていて、この溝75は、連結されたシュー31、33の内側部
71を収容する。この後者に関して、既述したように、シュー31、33は、溝
75の内部で内側部71に結合されている。シュー31、33を内側部71に結
合させる方法であれば、如何なる方法でも採用することができる。
いるように、直径方向にアーチ状に延設された溝57と、直径方向溝57の端部
近傍において、軸方向に延設され直径方向溝57と連結するリリーフノッチ59
を備えている。直径方向溝57は種々の形を取ることができるが、図1〜図3に
示した構成では、半径方向に延設された平行な側面を備えているスロットの形を
した内側部分と、通常半円形構造の外側部分とを備えている。直径方向溝57は
、中心要素41を、軸上で離隔された2個の脚部61、63に分割し、これら2
個の脚部61、63は、既述したように、ブリッジ部65に連結されている。
に連結され、中心軸線17から最大距離に位置する弱化部81を備えていて、こ
の弱化部81が、過剰の負荷が回転力伝達継手に掛かった場合、弱化部81にお
いてブリッジ部65の引裂きを促進させる。 この後者の点に関して、他の構成
を採用することもできるが、好ましい構成において、ブリッジ部65は、弱化部
81を画定する円周に延設された溝85を具備した外面83を備えている。本発
明の好ましい実施形態において、2個の脚部61、63は、それぞれ、半径方向
外側部分の厚さより、半径方向内側部分において軸方向の厚さが厚くなっていて
、脚部61、63の厚さは、それらの半径方向内側部分から半径方向外側部分へ
向かって徐々に均等に薄くなっている。
れている。V字形ノッチにすることによって、撓み継手に連結された2本のシャ
フト13、15に掛かる軸力が小さくなるという利点がある。継手の回転が、撓
み継手の弾性材料に半径方向外側の力を与えるということが理解されるであろう
。従来技術の継手では、弾性材料が半径方向外側に曲がり、その結果、連結され
たシャフトに軸力を与え、それらを一緒に引っ張る傾向がある。シャフトに掛か
るこれらの力が、シャフトを支承する軸受けに掛かる負荷を大きくしている。本
発明では、継手の外周における材料の量を少なくすることによって、継手の弾性
材料に掛かる円周方向力を小さくし、且つ、シャフトに掛かる軸力を小さくして
いる。さらに、V字形構造のノッチが、質量の分布と剛性を変えるので、この構
造によって、継手が回転している間、遠心力により材料が外側に膨らむ傾向が押
さえられる。これにより、V字形構造を組み入れない設計の場合にシューとシャ
フトを一緒に軸方向に引っ張ることが知られている内側の力が小さくなる。
5の内面に配設するように、他の構成配列によっても設けることができる。さら
に別の構成としては、ブリッジ部65が中心軸線17から最も離れた部分におい
て、断面が小さな円周方向に延設された部分を設けることによって、ブリッジ部
65を簡単に形成することができる。従って、一般に、ブリッジ部65は、ブリ
ッジ部65の最も弱い部分が円周方向に延設され且つ中心軸線17から半径方向
に最も離れた点に位置するように形成される。
継手11が、弱化部81において弱くなるか或いは引き裂かれ、その結果、引き
裂かれた部分は、中心軸線17からほぼ同じ半径方向長さを有し、この半径方向
長さも、引き裂かれる前の継手11の半径方向への拡がりとほぼ同じである。こ
のような構成にすることによって、継手の周囲の継手防護材が障害を受けるのを
防止することができる。
上述したような半径上のスロットや半円柱形ではなく、半径方向断面において、
通常大きな円形になっていることを除いては、継手111は、概略、図1〜図3
に示した構成と同じである。
無いこと以外には、概略、図1〜図3に示した構成と同じである。
側から視た斜視図である。
である。
Claims (15)
- 【請求項1】 中心軸線にほぼ一直線に配列された2本のシャフト間に回転
力を伝達する弾性継手において、該継手が、 第1部分と第1部分から延設された第2部分とを具備していて前記シャフトの
一方と連結されるようになっているシューと、前記中心軸線から中心軸線に沿っ
て延びる半径方向平面において、前記シューの前記第1部分に結合された内側部
分と、外側部分とをそれぞれ具備していて軸上で離隔された半径方向に延設され
た2個の脚部によって画定された内側に開口した通常U字形の断面を有する弾性
中心要素とを具備したアーチ状に延設された複合部材と、 前記外側部分に連結されていて軸方向に延設されたブリッジ部であって前記中
心軸線から離れて配置された弱化部を具備し、前記弱化部が、他の部分における
前記ブリッジ部の引裂きに比較して過剰の力の伝達に応じて前記弱化部において
前記ブリッジ部の引裂きを促進する弱化部を具備したブリッジ部とを備えている
ことを特徴とする弾性継手。 - 【請求項2】 前記内側部分が、前記シューの前記円柱形部分を収容するア
ーチ状溝を備えていることを特徴とする請求項1記載の弾性継手。 - 【請求項3】 前記中心要素が、プラスチック材料で製造されていることを
特徴とする請求項1記載の弾性継手。 - 【請求項4】 前記中心要素が、ポリエーテルウレタン材料で製造されてい
ることを特徴とする請求項1記載の弾性継手。 - 【請求項5】 前記シューが、プラスチック材料で製造されていることを特
徴とする請求項1記載の弾性継手。 - 【請求項6】 前記シューが、金属材料で製造されていることを特徴とする
請求項1記載の弾性継手。 - 【請求項7】 前記ブリッジ部が、外面を備えていて、前記弱化部が、前記
外面に溝を備えていることを特徴とする請求項1記載の弾性継手。 - 【請求項8】 前記弱化部が、厚さが薄くなった部分を備えていることを特
徴とする請求項1記載の弾性継手。 - 【請求項9】 前記弱化部が、力が弱くなった部分を備えていることを特徴
とする請求項1記載の弾性継手。 - 【請求項10】 前記弱化部が、前記軸線から半径方向に最大距離に配置さ
れていることを特徴とする請求項1記載の弾性継手。 - 【請求項11】 中心軸線にほぼ一直線に配列された2本のシャフト間に回
転力を伝達する弾性継手において、該継手が、 アーチ状に延設された部分と前記アーチ状に延設された部分から延設された第
2部分とを具備していて前記シャフトの一方と連結されるようになっているアー
チ状に延設されたシューと、前記中心軸線から中心軸線に沿って延びる半径方向
平面において、前記シューの前記アーチ状に延設された部分に結合された内側部
分と、外側部分とをそれぞれ具備していて軸上で離隔され半径方向に延設された
2個の脚部によって画定された内側に開口した通常U字形の断面を有するアーチ
状に延設された柔軟性がある弾性中心要素とを具備した複合部材と、 前記外側部分に連結されていて軸方向に延設されたブリッジ部であって前記中
心軸線から離れて配置された弱化部を具備し、前記弱化部が、他の部分における
前記ブリッジ部の引裂きに比較して過剰の力の伝達に応じて前記弱化部において
前記ブリッジ部の引裂きを促進する弱化部を具備したブリッジ部とを備えている
ことを特徴とする弾性継手。 - 【請求項12】 中心軸線にほぼ一直線に配列された2本のシャフト間に回
転力を伝達する弾性継手において、該継手が、 円柱形部分と、前記円柱形部分から延設され前記シャフトの一方と連結される
ようになっている外側部分を具備した第1半円形シューと、 前記第1シューから軸方向に離隔されていて前記第1シューの前記円柱形部分
に向かって延設された円柱形部分と、前記円柱形部分から延設され且つ前記シャ
フトの他の一方と連結されるようになっている外側部分とを具備した第2半円形
シューと、 中心軸線から中心軸線に沿って延びる半径方向平面において、前記第1シュー
の前記円柱形部分に結合された内側部分と、前記内側部分から延設された外側部
分とを具備していて半径方向に延設された第1脚部と、前記第1脚部に関して軸
上離隔されて配置された第2脚部であって、前記第2シューの前記円柱形部分に
結合された内側部分と、前記第2脚部の前記内側部分から延設された外側部分と
を備えた第2脚部とによって画定された内側に開口した通常U字形の断面を有す
る半円形の柔軟性がある弾性中心要素とを具備した複合部材と、 前記第1及び第2脚部の前記外側部分に連結され軸方向に延設されたブリッジ
部であって断面が小さな弱化部を画定する外面を具備し、前記弱化部が、他の部
分における前記ブリッジ部の引裂きに比較して過剰の力の伝達に応じて前記弱化
部において前記ブリッジ部の引裂きを促進する弱化部を具備したブリッジ部とを
備えていることを特徴とする弾性継手。 - 【請求項13】 前記中心要素が、半径方向にアーチ状に延設された溝を具
備していて前記第1及び第2脚部を分割していることを特徴とする請求項12記
載の弾性継手。 - 【請求項14】 前記中心要素が、前記半径方向溝のそれぞれの端部におい
て、軸方向に延設されたノッチを具備していることを特徴とする請求項13記載
の弾性継手。 - 【請求項15】 中心軸線にほぼ一直線に配列された2本のシャフト間に回
転力を伝達する弾性継手において、該継手が、 第1複合半円形部材と第2複合半円形部材とを備えていて、 前記第1複合半円形部材が、 第1半円形シューであって、円柱形部分と、前記第1部材の前記第1シューの
前記円柱形部分から延設され前記シャフトの一方と連結されるようになっている
外側部分とを具備した第1半円形シューと、 前記第1部材の第1シューから軸方向に離隔された第2半円形シューであって
、前記第1部材の前記第1シューの前記円柱形部分に向かって延設された円柱形
部分と、前記第1部材の前記第2シューの円柱形部分から延設されていてシャフ
トの他の一方と連結されるようになっている外側部分とを具備した第2半円形シ
ューと、 前記第1部材の前記第1及び第2シューの間に配置された半円形柔軟性弾性中
心要素であって、前記中心軸線から中心軸線に沿って延びる半径方向平面におい
て、前記第1部材の前記第1シューの前記円柱形部分に結合された内側部分と、
前記第1部材の前記中心要素の前記第1脚部の前記内側部分から延設された外側
部分とを具備した半径方向に延設された第1脚部と、前記第1部材の前記中心要
素の前記第1脚部に関して軸方向に離隔されて配置され半径方向に延設された第
2脚部であって、前記第1部材の前記第2シューの前記円柱形部分に結合された
内側部分と、前記第1部材の前記中心要素の前記第2脚部の前記内側部分から延
設された外側部分とを具備した第2脚部とで画定された内側に開口した通常U字
形の断面を有する半円形柔軟性弾性中心要素と、 前記第1部材の前記中心要素の前記第1及び第2脚部の前記外側部分に結合さ
れた軸方向に延設されたブリッジ部であって、前記軸から最大距離に配置され断
面が小さな弱化部で、過剰量の力の伝達に応じて前記第1部材の前記中心要素の
前記ブリッジ部の前記弱化部において前記第1部材の前記中心要素の前記ブリッ
ジ部の引裂きを促進する弱化部を具備したブリッジ部とを備えていて、 前記第2複合半円形部材が、 第1半円形シューであって、円柱形部分と、前記第2部材の前記第1シューの
前記円柱形部分から延設され前記シャフトの一方と連結されるようになっている
外側部分とを具備した第1半円形シューと、 前記第2部材の前記第1シューから軸方向に離隔された第2半円形シューであ
って、前記第2部材の前記第1シューの前記円柱形部分に向かって延設された円
柱形部分と、前記第2部材の前記第2シューの前記円柱形部分から延設されてい
て前記シャフトの他の一方と連結されるようになっている外側部分とを具備した
第2半円形シューと、 前記第2部材の前記第1及び第2シューの間に配置された半円形柔軟性弾性中
心要素であって、前記中心軸線から中心軸線に沿って延びる半径方向平面におい
て、前記第2部材の前記第1シューの前記円柱形部分に結合された内側部分と、
前記第2部材の前記中心要素の前記第1脚部の前記内側部分から延設された外側
部分とを具備した半径方向に延設された第1脚部と、前記第2部材の前記中心要
素の前記第1脚部に関して軸方向に離隔されて配置され半径方向に延設された第
2脚部であって、前記第2部材の前記第2シューの前記円柱形部分に結合された
内側部分と、前記第2部材の前記中心要素の前記第2脚部の前記内側部分から延
設された外側部分とを具備した第2脚部とで画定された内側に開口した通常U字
形の断面を有する半円形柔軟性弾性中心要素と、 前記第2部材の前記中心要素の前記第1及び第2脚部の前記外側部分に結合さ
れた軸方向に延設されたブリッジ部であって、前記軸から最大距離に配置され断
面が小さな弱化部で、過剰量の力の伝達に応じて前記第2部材の前記中心要素の
前記ブリッジ部の前記弱化部において前記第2部材の前記中心要素の前記ブリッ
ジ部の引裂きを促進する弱化部を具備したブリッジ部とを備えていることを特徴
とする弾性継手。
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