JP2004068943A

JP2004068943A - 軸継手

Info

Publication number: JP2004068943A
Application number: JP2002229924A
Authority: JP
Inventors: Junichiro Yanagi; 柳　順一郎
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】両回転軸のミスアライメントを許容するための、係合孔１２とトルク伝達片との隙間に起因する摩耗や打音の発生を防止した軸継手を提供する。
【解決手段】剛材からなる継手本体１０に形成された筒状保持部１１の内周に、ゴム状弾性材料からなるブッシュ状の弾性体２０が、外周のスリーブ２１を介して圧入されている。継手本体１０及び弾性体２０には、駆動側回転軸のトルク伝達片及び従動側回転軸のトルク伝達片を挿入可能な係合孔１２，２２が軸方向に重合した状態で開設され、継手本体１０の係合孔１２の内面１２１ａ〜１２４ａとトルク伝達片との間には隙間が形成され、弾性体２０の係合孔２２のトルク授受部２２１ａ〜２２４ａがトルク伝達片の挿入によって予圧縮される。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの駆動軸と油圧ポンプの回転軸など、駆動側回転軸と従動側回転軸とを回転接続する軸継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の技術に係る軸継手を、接続対象の回転軸と共に示す分離斜視図である。この図５において、例えばモータの出力軸である駆動側回転軸１１０の軸端１１０ａには、その直径方向に対称に並んだ一対のトルク伝達片１１１，１１２が突設されており、駆動側回転軸１１０の軸端１１０ａと対向する、例えば油圧ポンプの回転軸である従動側回転軸１２０の軸端１２０ａにも、同様のトルク伝達片１２１，１２２が突設されている。両回転軸１１０，１２０を連結する軸継手１００は、軸方向に貫通した十字孔１０１を有する。
【０００３】
すなわち、駆動側回転軸１１０のトルク伝達片１１１，１１２と、従動側回転軸１２０のトルク伝達片１２１，１２２は、互いにほぼ直角をなして交差するように組み合わされた状態で、軸継手１００の十字孔１０１に、その軸方向両側から挿入されることによって、トルク伝達可能な状態に接続される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術によれば、駆動側回転軸１１０のトルク伝達片１１１，１１２及び従動側回転軸１２０のトルク伝達片１２１，１２２と、軸継手１００の十字孔１０１との間には、両回転軸１１０，１２０間の芯ずれなどミスアライメントを許容するために、ある程度の隙間が設定されていることから、この隙間に起因するガタつきによって、十字孔１０１の内面と、トルク伝達片１１１，１１２及び１２１，１２２が摺動し、経時的な摩耗を生じ、その摩耗粉が、他部品に悪影響を与えるおそれがある。また、前記ガタつきによって、打音を発生する問題も指摘される。
【０００５】
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、両回転軸のミスアライメントを許容するための隙間に起因する摩耗や打音の発生を防止した軸継手を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る軸継手は、剛材からなる継手本体と、ゴム状弾性材料からなる弾性体が軸方向に互いに結合され、前記継手本体及び弾性体には、駆動側回転軸のトルク伝達片及び従動側回転軸のトルク伝達片を挿入可能な係合孔が軸方向に重合した状態で開設され、前記継手本体の係合孔の内面と前記トルク伝達片との間には隙間が形成され、前記弾性体の係合孔のトルク授受部が前記トルク伝達片の挿入によって予圧縮されるものである。
【０００７】
請求項２の発明に係る軸継手は、請求項１に記載の構成において、弾性体が外周にスリーブを有するブッシュ状をなし、継手本体の軸方向一端外周に形成された筒状保持部の内周に圧入されたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る軸継手の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本形態による軸継手１を、接続対象の回転軸２，３と共に示す分離斜視図、図２は、本形態による軸継手１を単独で示すもので、（Ａ）は軸心と平行な方向から見た図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図であり、図３は、本形態による軸継手１を示す分解斜視図、図４は、本形態による軸継手１を軸心と平行な方向から見た作用説明図である。
【０００９】
まず図１において、参照符号２，３は、それぞれ本形態の軸継手１による接続対象の回転軸で、このうち、駆動側回転軸２は、例えばモータの出力軸であり、従動側回転軸３は、例えば前記モータによって回転される油圧ポンプやあるいは減速機等の回転軸である。両回転軸２，３は、その軸端が軸方向に互いに対向される。
【００１０】
駆動側回転軸２の軸端には、軸方向に所定の高さを有する一対のトルク伝達片２ａ，２ｂが、直径方向に対称に突設されており、従動側回転軸３の軸端にも同様に、軸方向に所定の高さを有する一対のトルク伝達片３ａ，３ｂが、直径方向に対称に突設されている。
【００１１】
軸継手１は、図２及び図３に示されるように、剛材、例えば金属材料あるいは硬質の合成樹脂材料からなる継手本体１０と、ゴム状弾性材料からなる弾性体２０が軸方向に互いに結合された構造を有する。詳しくは、継手本体１０は、その軸方向一端外周に筒状保持部１１が形成されており、弾性体２０は、継手本体１０の筒状保持部１１に適当な締め代をもって圧入される金属製のスリーブ２１の内周に、一体的に加硫接着されたブッシュ状をなすものである。
【００１２】
継手本体１０及び弾性体２０には、それぞれ軸方向に貫通し互いに重合した係合孔１２，２２が開設されている。このうち、継手本体１０の係合孔１２は、駆動側回転軸２のトルク伝達片２ａ，２ｂ及び従動側回転軸３のトルク伝達片３ａ，３ｂを遊挿可能な、半径方向に延びるＵ字状の四個の係合切欠１２１〜１２４を、その中心線が軸心Ｏにおいて互いに９０度で交差するように形成した十字孔状をなすものである。
【００１３】
一方、弾性体２０の係合孔２２は、駆動側回転軸２のトルク伝達片２ａ，２ｂ及び従動側回転軸３のトルク伝達片３ａ，３ｂを弾性的な接触状態に挿入可能な、Ｕ字状の四個の係合切欠２２１〜２２４を、９０度間隔で形成した十字孔状をなすものである。詳しくは、図２（Ａ）に示されるように、係合切欠２２２及びこれに時計回りの方向に隣接する係合切欠２２３の中心線の交点Ｐ_１と、係合切欠２２４及びこれに時計回りの方向に隣接する係合切欠２２１の中心線の交点Ｐ_２は、軸心Ｏを中心として互いに１８０度対称位置にある。すなわち、弾性体２０の係合孔２２における各係合切欠２２１〜２２４のトルク授受部２２１ａ〜２２４ａが、継手本体１０の係合孔１２における係合切欠１２１〜１２４の内面のうち、前記トルク授受部２２１ａ〜２２４ａと対応する内面１２１ａ〜１２４ａより適宜高くなっている。
【００１４】
このため、駆動側回転軸２が例えば図４における時計回りの方向（矢印Ｒ方向）へ回転するものである場合、弾性体２０は、この駆動側回転軸２のトルク伝達片２ａ，２ｂからのトルクをトルク授受部２２１ａ，２２３ａで受け、これと交差するトルク授受部２２２ａ，２２４ａから、従動側回転軸３のトルク伝達片３ａ，３ｂへ伝達することになる。
【００１５】
なお、本形態において、弾性体２０の係合孔２２におけるおける各係合切欠２２１〜２２４のトルク授受部２２１ａ〜２２４ａと反対側の内面は、継手本体１０の係合孔１２における係合切欠１２１〜１２４の内面と略面一となっているが、これには限定されない。
【００１６】
本形態の軸継手１は、鋳造あるいは合成樹脂成形によって、図３に示されるような継手本体１０を製作する一方、金型内に、予め加硫接着剤を塗布した金属製のスリーブ２１をセットして未加硫ゴム材料を充填し、加熱・加圧することによって、図３に示されるような、スリーブ２１と一体のブッシュ状の弾性体２０を成形してから、この成形体を、図２（Ｂ）に示されるように、継手本体１０における筒状保持部１１の内周に圧入することによって、製造されるものである。
【００１７】
なお、予め継手本体１０の筒状保持部１１の内周面と、スリーブ２１の外周面のいずれか一方に、軸方向に軸方向に延びる係合凸条を形成し、他方にこれと係合する係合溝を形成しておくことによって、前記圧入に際して、継手本体１０の係合孔１２における係合切欠１２１〜１２４と、弾性体２０の係合孔２２における係合切欠２２１〜２２４との位置決めを、容易に、かつ正確に行うことができる。
【００１８】
以上のように構成された軸継手１は、図１に示されるように、軸方向に互いに対向する駆動側回転軸２と従動側回転軸３の間に介在して、両軸２，３を回転接続するものである。すなわち、駆動側回転軸２及び従動側回転軸３は、そのトルク伝達片２ａ，２ｂ及び３ａ，３ｂが、軸継手１における係合孔１２，２２に挿入され、詳しくは、駆動側回転軸２のトルク伝達片２ａ，２ｂは、例えば係合孔１２，２２における係合切欠１２１，２２１及びこれと１８０度対称の係合切欠１２３，２２３に挿入され、従動側回転軸３のトルク伝達片３ａ，３ｂは、例えば係合切欠１２２，２２２及びこれと１８０度対称の係合切欠１２４，２２４に挿入される。
【００１９】
このとき、駆動側回転軸２と従動側回転軸３の軸心が僅かにずれた状態や、駆動側回転軸２と従動側回転軸３の軸心が互いに交差した状態などのミスアライメントがあっても、剛材からなる継手本体１０の係合孔１２と、これに挿入された駆動側回転軸２のトルク伝達片２ａ，２ｂ及び従動側回転軸３のトルク伝達片３ａ，３ｂとの間には隙間が存在するため、軸継手１は、このようなミスアライメント状態での両回転軸２，３の接続を許容する。
【００２０】
弾性体２０の係合切欠２２１，２２３、及び係合切欠２２２，２２４は、その中心線が軸心Ｏを中心として対称にずれているため、挿入された駆動側回転軸２のトルク伝達片２ａ，２ｂ及び従動側回転軸３のトルク伝達片３ａ，３ｂは、図４に示されるように、継手本体１０の係合切欠１２１〜１２４に対して適当な傾斜角度をなす。その結果、トルク伝達片２ａ，２ｂは、弾性体２０のトルク授受部２２１ａ，２２３ａを予圧縮して弾性的に圧接されると共に、その圧縮反力によって、係合切欠１２１，２２１及び１２３，２２３における回転方向Ｒと反対側の内面に押し付けられ、同様に、トルク伝達片３ａ，３ｂは、弾性体２０のトルク授受部２２２ａ，２２４ａに弾性的に圧接されると共に、その圧縮反力によって、係合切欠１２２，２２２及び１２４，２２４における回転方向Ｒ側の内面に押し付けられる。このため、駆動側回転軸２のトルク伝達片２ａ，２ｂ及び従動側回転軸３のトルク伝達片３ａ，３ｂと、継手本体１０の係合孔１２との間には、隙間が存在するにも拘らずガタつきが発生することがなく、これに起因する摩耗や打音の発生も、有効に防止される。
【００２１】
ここで、駆動側回転軸２が図１及び図４におけるＲ方向へ回転すると、そのトルクは、駆動側回転軸２のトルク伝達片２ａ，２ｂが、弾性体２０のトルク授受部２２１ａ，２２３ａを回転方向へ弾性的に押圧するようにして弾性体２０に伝達され、更に前記トルク授受部２２１ａ，２２３ａと交差するトルク授受部２２２ａ，２２４ａが、従動側回転軸３のトルク伝達片３ａ，３ｂを回転方向へ弾性的に押圧するようにして、従動側回転軸３に伝達され、従動側回転軸３が駆動側回転軸２と同方向へ回転される。
【００２２】
上述したトルク伝達過程では、駆動側回転軸２のトルク伝達片２ａ，２ｂ及び従動側回転軸３のトルク伝達片３ａ，３ｂは、通常、継手本体１０の係合孔１２における係合切欠１２１〜１２４の内面１２１ａ〜１２４ａに対して非接触状態にあり、弾性体２０のトルク授受部２２１ａ〜２２４ａに弾性的に接触しているので、モータの振動やギヤの噛合等に起因する両回転軸２，３間での振動の伝達が、有効に絶縁される。
【００２３】
また、過大なトルクが作用することによって、弾性体２０のトルク授受部２２１ａ〜２２４ａの変形量が所定の大きさに達した時点で、トルク伝達片２ａ，２ｂ又はトルク伝達片３ａ，３ｂが、継手本体１０の係合孔１２における係合切欠１２１〜１２４のトルク授受側の内面１２１ａ〜１２４ａと接触するので、弾性体２０の過大な変形が防止される。
【００２４】
なお、先に説明したように、継手本体１０へのスリーブ２１の圧入に際して位置決めを容易にする目的で、継手本体１０の筒状保持部１１の内周面と、スリーブ２１の外周面のいずれか一方に、軸方向に軸方向に延びる係合凸条を形成し、他方にこれと係合する係合溝を形成した場合は、過大トルクの入力時に、筒状保持部１１とスリーブ２１の間にスリップを生じるのを防止することができる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１の発明に係る軸継手によれば、剛材からなる継手本体と、ゴム状弾性材料からなる弾性体が軸方向に互いに結合され、弾性体の予圧縮によって、駆動側回転軸のトルク伝達片及び従動側回転軸のトルク伝達片と、継手本体の係合孔との隙間に起因するガタ付きをなくしたため、摩耗や打音の発生を、有効に防止することができる。
【００２６】
請求項２の発明に係る軸継手によれば、弾性体が外周にスリーブを有するブッシュ状をなし、継手本体の軸方向一端外周に形成された筒状保持部の内周に圧入される構造としたため、容易に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態による軸継手１を、接続対象の回転軸２，３と共に示す分離斜視図である。
【図２】図１の軸継手１を単独で示すもので、（Ａ）は軸心と平行な方向から見た図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図である。
【図３】図１の軸継手１を示す分解斜視図である。
【図４】図１の軸継手１を軸心と平行な方向から見た作用説明図である。
【図５】従来の技術に係る軸継手１００を、接続対象の回転軸１１０，１２０と共に示す分離斜視図である。
【符号の説明】
１　軸継手
２　駆動側回転軸
２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ　トルク伝達片
３　従動側回転軸
１０　継手本体
１１　筒状保持部
１２　係合孔
１２１〜１２４　係合切欠
１２１ａ〜１２４ａ　内面
２０　弾性体
２１　スリーブ
２２　係合孔
２２１〜２２４　係合切欠
２２１ａ〜２２４ａ　トルク授受部

Claims

剛材からなる継手本体（１０）と、ゴム状弾性材料からなる弾性体（２０）が軸方向に互いに結合され、前記継手本体（１０）及び弾性体（２０）には、駆動側回転軸（２）のトルク伝達片（２ａ，２ｂ）及び従動側回転軸（３）のトルク伝達片（３ａ，３ｂ）を挿入可能な係合孔（１２，２２）が軸方向に重合した状態で開設され、前記継手本体（１０）の係合孔（１２）の内面（１２１ａ〜１２４ａ）と前記トルク伝達片（２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ）との間には隙間（１２１Ｇ〜１２４Ｇ）が形成され、前記弾性体（２０）の係合孔（２２）のトルク授受部（２２１ａ〜２２４ａ）が前記トルク伝達片（２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ）の挿入によって予圧縮されることを特徴とする軸継手。
弾性体（２０）が外周にスリーブ（２１）を有するブッシュ状をなし、継手本体（１０）の軸方向一端外周に形成された筒状保持部（１１）の内周に圧入されたことを特徴とする請求項１に記載の軸継手。