JP2006017295A - カップリング - Google Patents

Abstract

【課題】スリーブを大きくすることなく、大きなトルクを伝達することができるカップリングを提供する。
【解決手段】原動軸および従動軸の一方に内側部材１を装着し、他方に外側部材２を装着する。外側部材２を内側部材１の周囲に間隔をあけて配置する。内側部材１と外側部材２との間にゴム状弾性体からなるスリーブ３を圧縮状態で介在させる。スリーブ３が内側部材１の外周面および外側部材２の内周面に圧接される。スリーブ３と内側部材１および外側部材２との摩擦力が増大する。この摩擦力により、スリーブ３が内側部材１と外側部材２との間でトルクを伝達する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、原動軸から従動軸にトルクを伝達するためのカップリング（動力伝達用軸継手）に関するものである。

一般に、原動軸と従動軸との連結部には、原動軸から従動軸にトルクを伝達するためのカップリング（動力伝達用軸継手）が設けられている。図９にカップリングの一例（特許文献１）を示す。

このカップリング（撓み軸継手装置）は、原動軸および従動軸（シャフト）に装着される端片１０１、１０２と、端片１０１、１０２同士を連結するフレキシブルなスリーブ（撓み継手要素）１０３とを備えている。スリーブ１０３は、軸方向中央の環状部１０４の両側に、端片１０１、１０２に係合する継手受け部１０５、１０６を有する構造とされている。

継手受け部１０５、１０６には、軸方向に連続する複数の歯１０７が形成され、この歯１０７と端片１０１、１０２に形成された溝１０８とが噛み合うことにより、スリーブ１０３を介して、両端片１０１、１０２間でトルクが伝達される。歯１０７は、そのせん断強度（せん断容量）の累積が環状部１０４のねじりせん断強度を超過するように設定され、トルクによる歯１０７の破損が防止される。
特表２００２−５１８６４３号公報（段落番号００１８、段落番号００２０、第４図）

ところで、特許文献１のカップリングは、伝達するトルクが大きくなるほど、環状部のねじり強度を大きく設定すると共に、歯のせん断強度を大きく設定している。ただ、歯のせん断強度を大きく設定するには、スリーブの周長を長くして歯幅の総和を大きくするか、あるいはスリーブの軸方向長さを長くする必要があり、その分、カップリング全体が大きくなる。

本発明は、スリーブを大きくすることなく、大きなトルクを伝達することができるカップリングを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明が提供するカップリングは、原動軸から従動軸にトルクを伝達するためのものであり、原動軸および従動軸の一方に装着する内側部材と、原動軸および従動軸の他方に装着する外側部材とを備え、その外側部材を内側部材の周囲に間隔をあけて配して、内側部材と外側部材との間にゴム状弾性体からなるスリーブを介装したものである。

スリーブを内側部材の外周面および外側部材の内周面に圧接して、スリーブと内側部材および外側部材との摩擦力を増大させ、この摩擦力により、スリーブが内側部材および外側部材間でトルクを伝達するようにする。

この構成によれば、スリーブの内周面および外周面の全面をトルクの伝達に寄与させることができるので、その分、スリーブの周長および軸方向長さを短くすることができる。つまり、従来のように、歯の噛合によってトルクを伝達する構成では、スリーブの歯底部分はトルクの伝達に寄与しないが、外側部材および内側部材との圧接による摩擦力を利用することにより、スリーブの全面をトルクの伝達に寄与させることができる。

なお、スリーブとは、全体として筒状又は略筒状に構成されるものを意味し、筒状のものに限らず、周方向に複数に分割されたものを含む概念である。

スリーブを内側部材の外周面および外側部材の内周面に圧接するための構成として、スリーブの自由状態における厚さを内側部材と外側部材との間隔よりも厚く設定して、このスリーブを内側部材と外側部材との間に圧縮状態で介在させる構成を例示できる。この構成により、スリーブがその厚さ方向への圧縮に伴う弾性力によって内側部材および外側部材に圧接される。

スリーブを内側部材と外側部材との間に圧縮状態で介在させるために、内側部材の外周面および外側部材の内周面の少なくとも一方に、内側部材および外側部材の中心軸に対して傾斜するテーパを形成する。そうすれば、内側部材を外側部材の内側に中心軸方向に沿って押し込むことにより、内側部材と外側部材との間隔を狭めることができるので、スリーブを内側部材と外側部材との間に圧縮状態で介在させることができる。

スリーブを内側部材の外周面および外側部材の内周面に圧接するための別の構成として、内側部材に、スリーブの中心軸方向における一側端面に係合する一側係合部を形成し、外側部材に、スリーブの中心軸方向における他側端面に係合する他側係合部を形成した構造を採用することもできる。

この構造は、内側部材を外側部材の内側に中心軸方向に沿って押し込んで、一側係合部と他側係合部とでスリーブを中心軸方向に挟圧することにより、スリーブを半径方向（厚さ方向）に膨張させて内側部材の外周面および外側部材の内周面に圧接させるものである。この構成によれば、軸方向の押し込み量を調節することにより、スリーブの内側部材および外側部材への圧接力を容易に調節することができる。

内側部材、外側部材およびスリーブは円筒状のものであってもよいが、内側部材の外周面および外側部材の内周面の少なくとも一方と、これに対向する部位のスリーブとに、互いに噛み合う周方向の回り止めを形成してもよい。これにより、スリーブと内側部材および外側部材との摩擦力に加えて、回り止めが機能するので、より効果的にトルクを伝達させることができる。

回り止めとしては、内側部材、外側部材およびスリーブを円を除く形状に形成したものであり、互いに噛み合うように嵌合するものであればよく、歯および歯溝の組み合わせ、突起および溝の組み合わせ、あるいは多角形同士の組み合わせなどを例示できる。

回り止めとして、内側部材の外周面および外側部材の内周面に、その中心軸方向に連続する突起を複数形成し、この突起に噛み合うよう、スリーブの内周面および外周面に、その中心軸方向に連続する溝を複数形成する場合、スリーブの周方向における溝の幅を溝の間隔よりも小さく設定するのがよい。そうすれば、溝間の幅の総和が大きくなるので、突起から受ける力によって破損しやすい部位であるスリーブの溝間の強度を高めて、回り止めとしての突起および溝を介して伝達するトルクをより大きく設定することができる。

スリーブの内周面および外周面の溝を互いに周方向にずらせて形成することにより、スリーブの一部が薄くなりすぎて強度上の弱点となるのを防止するのがよい。

この場合、内側部材および外側部材の突起をその先端同士が互いに径方向に離間する突出高さに設定すれば、スリーブが、内側部材の突起と外側部材の突起との間で、周方向にせん断を受けながらトルクを伝達する。これにより、スリーブが原動軸と従動軸とを柔軟に連結して、振動や騒音を効果的に抑制することができる。

一方、内側部材および外側部材の突起を互いに径方向にラップする突出高さに設定すれば、スリーブが、内側部材の突起と外側部材の突起との間で、周方向に圧縮されながらトルクを伝達する。スリーブの圧縮に対する強度はせん断に対する強度よりも強く、原動軸と従動軸との間でより大きなトルクを伝達することができる。さらに、スリーブが破損した場合にも、径方向にラップした内側部材の突起と外側部材の突起とが直接に接触することによってトルクの伝達が可能である。

内側部材および外側部材の少なくとも一方の突起の周方向における両面を径方向および周方向に対して傾斜させて形成すれば、トルクが作用することにより、突起の傾斜した面がスリーブを周方向に押圧すると共に、径方向にも押圧する。これにより、スリーブが内側部材および外側部材に圧接され、この圧接によって増大した摩擦力がトルクの伝達に寄与する。

外側部材の周方向における突起の両面を径方向および周方向に対して傾斜させて形成する場合、内側部材の周方向における突起の両面を径方向と略平行に形成することもできる。

また、本発明は、スリーブと内側部材および外側部材との摩擦力によってトルクを伝達するカップリングに装備するためのカップリング用スリーブを提供する。

すなわち、本発明は、原動軸および従動軸の一方に装着される内側部材と、この内側部材の周囲に間隔をあけて配され、原動軸および従動軸の他方に装着される外側部材と、の間に介装され、内側部材および外側部材間でトルクを伝達するゴム状弾性体からなるカップリング用スリーブにおいて、内側部材の外周面および外側部材の内周面に圧接され、内側部材および外側部材との摩擦力により、内側部材および外側部材間でトルクを伝達するカップリング用スリーブを提供する。

スリーブの内周面および外周面の少なくとも一方に、中心軸に対して傾斜するテーパを形成すれば、スリーブの内側に内側部材を、あるいはスリーブの外側に外側部材を嵌め込む際に、スリーブをその厚さ方向に徐々に圧縮することができる。これにより、スリーブを容易に内側部材と外側部材との間に圧縮状態で介在させて、スリーブと内側部材および外側部材との摩擦力を増大させることができる。

なお、このテーパ付のスリーブを圧接する内側部材の外周面および外側部材の内周面は、中心軸に平行であってもよいが、スリーブのテーパに合わせてテーパを形成すれば、スリーブをほぼ均一に圧縮することができ、好適である。

スリーブに補強用の抗張体を付設すれば、スリーブの強度を高めて、より大きなトルクを伝達させることができる。抗張体は、スリーブの表面を覆うように付設してもよく、スリーブに埋設してもよく、これらを組み合わせてもよい。

スリーブの表面を覆う抗張体としては、例えばポリアミドからなる布を例示することができる。この布には、綾織り、平織り、あるいは朱子織りなどの織り方で織った織物や、不織布、編み物などを採用することができる。

スリーブに埋設される抗張体としては、ガラス心線などの心線や、ポリアミドなどからなる布を例示することができる。布には、綾織り、平織り、あるいは朱子織りなどの織り方で織った織物や、不織布、編み物を採用することができる。抗張体としての心線は、スリーブの周方向又は中心軸と平行な方向に、連続又は断続させて埋設すればよい。また、抗張体としての布は、スリーブの周方向に、連続又は断続させて埋設すればよい。

スリーブに埋設される抗張体として、スリーブを構成するゴム状弾性体に短繊維（フロック）を配合することもできる。短繊維としては、綿短繊維やナイロン、アラミドなどからなる短繊維を例示できる。短繊維は、その向きをランダムな方向に向けて配合されたものであってもよいが、スリーブの周方向又は中心軸方向と平行な方向に配向させることができる。さらに、短繊維を周方向に配向させる場合、スリーブの内周面および外周面に形成された溝を避けるように、全体として波打たせてもよい。

なお、心線の向きや短繊維の配向方向をスリーブの周方向又は中心軸方向と平行に設定するための手法として、押し出し成形などによってゴム状弾性体を板状に形成し、その際、心線や短繊維を一定の方向に向けて配置しておく。そのゴム状弾性体をスリーブ状に丸める際、ゴム状弾性体を心線や短繊維の配向方向又は配向方向と直角方向に丸めることにより、心線や短繊維の配向方向をスリーブの所望の方向に設定することができる。

スリーブを筒状（エンドレス形状）の構造としてもよいが、その周方向における少なくとも一箇所を周方向に分断した構造とすることもできる。これにより、一又は複数の略平板状のゴム状弾性体を湾曲させて全体として略筒状に構成し、これを外側部材および内側部材間に介在させることができるので、スリーブ自体の製造を簡単にすることができる。

以上のとおり、本発明によると、スリーブと内側部材および外側部材との摩擦力により、内側部材および外側部材間でトルクを伝達させるので、スリーブを周方向や軸方向に大きくすることなく、カップリングの伝達するトルクを大きくすることができる。これにより、カップリングの小型化および省スペース化を図ることができる。

以下、本発明に係るカップリング用スリーブを実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。

［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。図１は本発明に係るカップリングの第１実施形態を示す分解斜視図、図２はスリーブの断面図である。

第１実施形態のカップリングは、原動軸（図示せず）から従動軸（図示せず）にトルクを伝達するためのものであり、例えば金属などの高強度材料から形成されて原動軸および従動軸の一方に装着される内側部材１と、例えば金属などの高強度材料から形成されて原動軸および従動軸の他方に装着される外側部材２と、内側部材１と外側部材２との間でトルクを伝達するスリーブ３と、を備えている。

内側部材１は、外周面に歯溝４が形成された略円柱状の内側部材本体５の一側面に、内側部材本体５よりも小径の軸部６を軸線を合わせて突設してなり、軸部６の先端に、原動軸又は従動軸に装着される装着部７が形成されている。装着部７は、断面円形の棒状体とされ、原動軸又は従動軸に装着される。

外側部材２は、中央に内側部材本体５よりも大径の略円形の中央穴８が形成された断面円形の棒状体とされ、原動軸又は従動軸に装着される。この外側部材２は、内側部材本体５の周囲に間隔をあけて配され、中央穴８の内周面と内側部材本体５の外周面との間にスリーブ３が介装される。中央穴８の内周面には、スリーブ３との回り止めとして、３条の突起９が軸方向に沿って形成されている。

スリーブ３は、ゴム状弾性体からなる円筒状とされ、その軸方向の長さが内側部材本体５および外側部材２とほぼ同じ長さに設定されて、自由状態における厚さが内側部材本体５と外側部材２との間隔よりも厚く設定される。ゴム状弾性体としては、例えばゴム硬度が６０度〜９５度（ＪＩＳ Ａ）のゴムを例示することができる。

このスリーブ３は、内側部材本体５と外側部材２との間に圧縮状態で介在することにより、その弾性力によって内側部材本体５の外周面および外側部材２の内周面に圧接される。この圧接により、スリーブ３と内側部材本体５との摩擦力、およびスリーブ３と外側部材との摩擦力が増大される。

スリーブ３の内周面には、内側部材本体５の歯溝４に噛み合う歯部１０が形成され、歯溝４と歯部１０とによって、内側部材本体５とスリーブ３との周方向の回り止めが構成される。スリーブ３の外周面には、外側部材２の突起９に噛み合う３本の溝１１が形成され、突起９と溝１１とによって、外側部材２とスリーブ３との周方向の回り止めが構成される。

原動軸を回転させるとき、スリーブ３と内側部材本体５との摩擦力に、スリーブ３と内側部材本体５との回り止めの機能が加わって、内側部材１とスリーブ３との間でトルクが伝達され、スリーブ３と外側部材２との摩擦力に、スリーブ３と外側部材２との回り止めの機能が加わって、外側部材２とスリーブ３との間でトルクが伝達される。これにより、スリーブ３を介して、内側部材１と外側部材２との間でトルクが伝達され、原動軸から従動軸にトルクが伝達される。

上記構成によれば、ゴム状弾性体からなるフレキシブルなスリーブ３を介してトルクを伝達させるので、原動軸と従動軸とのミスアライメントを順応させると共に、原動軸が駆動する際に、従動軸との連結部を静かにすることができる。

スリーブ３を内側部材１および外側部材２に圧接して摩擦力を増大させ、この摩擦力を利用することにより、歯部１０や溝１１の近傍だけでなく、スリーブ３の内周面および外周面の全面でトルクを伝達することができるので、伝達可能なトルクを大きくすることができる。また、摩擦力に、歯部の噛合の機能を加えるので、伝達可能なトルクをより大きくすることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図３は本発明の第２実施形態のスリーブを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。

第２実施形態は、第１実施形態とほぼ同じ構成であるが、外周面に溝１１を有する円筒状のスリーブ３の代わりに、その断面の外周側が正八角形に形成されたスリーブ１２を備えている。この第２実施形態では、外側部材２の中央穴８を正八角形とすることにより、中央穴８の内周面とスリーブ１２の外周面とで、外側部材２とスリーブ２との周方向の回り止めが構成される。なお、他の構成は、第１実施形態と同じである。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図４は本発明の第３実施形態を示すカップリングの縦断面図である。

第３実施形態は、第１実施形態とほぼ同じ構成であるが、外側部材２の内周面に中心軸に対して傾斜するテーパ１３が形成され、スリーブ３の外周面に中心軸に対して傾斜するテーパ１４が形成されている。テーパ１３およびテーパ１４の傾斜角度はほぼ同一に設定され、スリーブ３を装着した内側部材１を外側部材２の中央穴８に挿入することにより、テーパ１３とテーパ１４とがその全面でほぼ同時に接触するようになっている。

テーパ１３とテーパ１４とが接触した後、内側部材１をさらに押し込むことにより、スリーブ３が厚さ方向（半径方向）に圧縮される。これにより、内側部材１と外側部材２との間に、スリーブ３を容易に圧縮状態で介在させることができるので、カップリングの組み付けを簡単にすることができる。なお、他の構成は第１実施形態と同じである。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図５は本発明の第４実施形態を示すカップリングの縦断面図である。

第４実施形態は、第１実施形態とほぼ同じ構成であるが、内側部材本体５の一側端部に、スリーブ３の一側端面に係合する鍔状の一側係合部１５が形成され、外側部材２の他側端部に、半径方向内向きに突出してスリーブ３の他側端面に係合する他側係合部１６が形成されている。

このカップリングの組み付けを説明すると、まず、スリーブ３の一側端面が内側部材１の一側係合部１５に接触するように、スリーブ３を内側部材１に装着する。次いで、内側部材１を外側部材２の中央穴８に挿入して、外側部材２の他側係合部１６にスリーブ３の他側端面を接触させる。

内側部材１を外側部材２にさらに押し込むことにより、内側部材１の一側係合部１５と外側部材２の他側係合部１６とがスリーブ３を中心軸方向に挟圧して、スリーブ３を半径方向に膨張させる。これにより、スリーブ３が内側部材本体５の外周面および外側部材２の内周面に圧接され、スリーブ３と内側部材本体５および外側部材２との摩擦力が増大される。なお、他の構成は第１実施形態と同じである。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図６は本発明の第５実施形態を示すカップリングの横断面図である。

第５実施形態は、第１実施形態とほぼ同じ構成であるが、内側部材１７とスリーブ１９との回り止めとして、内側部材１７の外周面に、その中心軸方向に連続する６条の突起１７ａが形成され、スリーブ１９の内周面に、突起１７ａと噛み合う６条の溝１９ａが形成されている。また、外側部材１８とスリーブ１９との回り止めとして、外側部材１８の内周面に、その中心軸方向に連続する６条の突起１８ａが形成され、スリーブ１９の外周面に、突起１８ａと噛み合う６条の溝１９ｂが形成されている。

内側部材１７の周方向における突起１７ａの両面１７ｂは、径方向と略平行に形成され、外側部材１８の周方向における突起１８ａの両面１８ｂは、径方向および周方向に対して傾斜するように形成されている。突起１８ａの両面１８ｂの傾斜角度は、例えば周方向に対して６０°に設定されるが、製造可能な範囲で大きくすることもできる。

内側部材１７の突起１７ａの先端を通る円の半径（Ｒ１）は、外側部材１８の突起１８ａの先端を通る円の半径（Ｒ２）よりも小さく設定され、突起１７ａ、１８ａの先端同士が互いに径方向に長さ（Ｄ１）だけ離間している。

スリーブ１９は、その内周側において溝１９ａの間隔（Ｂ１）を溝１９ａの幅（Ｂ２）よりも大きく設定され、外周側において溝１９ｂの間隔（Ｂ３）を溝１９ｂの幅（Ｂ４）よりも大きく設定されている。これにより、溝間隔（Ｂ１、Ｂ３）を溝幅（Ｂ２、Ｂ４）よりも小さく、あるいは同程度に設定したものと比較して、内側部材１７の突起１７ａ又は外側部材１８の突起１８ａから伝わる力に対するスリーブ１９の溝間部分の強度が大きく設定される。

スリーブ１９の内周面および外周面の溝１９ａ、１９ｂは、周方向に互いにずらせて形成され、溝１９ａ、１９ｂが位置する部位におけるスリーブ１９の径方向の厚さ不足を防止して、軸の偏心と斜角を吸収しやすくしている。

スリーブ１９は、ゴム状弾性体からなるスリーブ本体２２に、引張力を受ける抗張体としての心線２０を周方向に連続する螺旋状に埋設すると共に、スリーブ本体２２の内周面および外周面を抗張体としての帆布２１で覆って補強してなる。心線２０および帆布２１は、スリーブ本体２２を構成するゴム状弾性体と加硫により一体化されている。

心線２０には、例えばガラス心線などの一般的なものを採用することができ、心線２０を埋設する代わりに、抗張体としての布などを埋設してもよい。また、心線２０をスリーブ１９の周方向に連続して埋設する代わりに、スリーブ１９の周方向に断続的に埋設したり、スリーブ１９の中心軸と平行な方向に連続又は断続的に埋設してもよい。帆布２１は、例えばポリアミドからなる布であり、綾織り、平織り、あるいは朱子織りなどの織り方で織った織物や、不織布、編み物などを採用することができる。

なお、抗張体としては、心線２０および帆布２１の代わりに、又はこれらと共に、スリーブ１９を構成するゴム状弾性体に短繊維（フロック）２３を配合して付設することができる。短繊維２３としては、綿短繊維やナイロン、アラミドなどからなる短繊維を例示でき、スリーブ１９の周方向に配向させる。

短繊維２３は、スリーブ１９の周方向に配向させる代わりに、その向きをランダムな方向に向けて配合したり、スリーブ１９の中心軸と平行な方向に配向させたりしてもよい。さらに、短繊維２３を周方向に配向させる場合、スリーブ１９の内周面および外周面に形成された溝１９ａ、１９ｂを避けるように、全体として波打たせてもよい。

図７に、抗張体としての心線２０、帆布２１、短繊維２３、およびこれらの組み合わせを付設したスリーブ１９の横断面図を示す。図７において、（ａ）はスリーブ本体２２に心線２０のみを付設したものであり、（ｂ）はスリーブ本体２２に帆布２１のみを付設したものであり、（ｃ）はスリーブ本体に心線２０と帆布２１とを組み合わせて付設したものである。（ｄ）はスリーブ本体２２に心線２０と短繊維２３とを組み合わせて付設したものであり、（ｅ）はスリーブ本体２２に帆布２１と短繊維２３とを組み合わせて付設したものであり、（ｆ）はスリーブ本体２２に心線２０と帆布２１と短繊維２３とを組み合わせて付設したものであり、（ｇ）はスリーブ本体２２に短繊維２３のみを付設したものである。

スリーブ１９は、その内面側の溝１９ａに対応する突起を有する内型と外面側の溝１９ｂに対応する突起を有する分割外型とを用いた加硫成形や、内面側および外面側の溝１９ａ、１９ｂに対応する突起を有する全体としてフラットな二枚の金型を用いた加硫成形、内面側および外面側の溝１９ａ、１９ｂに対応する突起を有し、回転する円形およびベルト状の金型を用いた加硫成形などによって製造される。

なお、心線２０の向きや短繊維２３の配向方向をスリーブ１９の周方向又は中心軸と平行な方向に設定するための手法を説明すると、まず、押し出し成形などによってゴム状弾性体を板状に形成し、その際、心線２０や短繊維２３を一定の方向に向けて配置しておく。そのゴム状弾性体をスリーブ状に丸める際、ゴム状弾性体を心線２０や短繊維２３の配向方向又は配向方向と直角方向に丸めることにより、心線２０や短繊維２３の配向方向をスリーブ１９の所望の方向に設定する。

原動軸を回転させるとき、内側部材１７とスリーブ１９との摩擦力に加え、回り止めの機能として、内側部材１７の突起１７ａがスリーブ１９を周方向に押圧することにより、内側部材１７とスリーブ１９との間でトルクが伝達される。また、外側部材１８とスリーブ１９との摩擦力に加え、回り止めの機能として、外側部材１８の突起１８ａがスリーブ１９を周方向に押圧することにより、外側部材１８とスリーブ１９との間でトルクが伝達される。

スリーブ１９は、その周方向のせん断によって内側部材１７と外側部材１８との間でトルクを伝達する。この構造により、内側部材１７と外側部材１８との間に介在するスリーブ１９が変形しやすくなり、原動軸と従動軸とが柔軟に連結される。

内側部材１７の突起１７ａの両面１７ｂは、径方向と略平行であり、スリーブ１９を周方向に効果的に押圧する。外側部材１８の突起１８ａの両面１８ｂは、径方向および周方向に対する傾斜面であり、スリーブ１９を周方向に押圧すると同時に、径方向にも押圧する。この径方向への押圧により、スリーブ１９が内側部座１７および外側部材１８に圧接され、スリーブ１９と内側部座１７および外側部材１８との摩擦力が増大する。

過大なトルクが加わったとき、スリーブ１９が変形しながら内側部材１７又は外側部材１８に対してスリップし、このカップリングを装備された設備の他の部位に過大な力が加わることを防止する。スリーブ１９がスリップする際にも、内側部材１７又は外側部材１８との間に摩擦力が作用するため、原動軸と従動軸とが空回りすることなく、小さなトルクを伝達可能である。なお、他の構成は第１実施形態と同じである。

［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態について説明する。図８は本発明の第６実施形態を示すカップリングの横断面図である。

第６実施形態は、第５実施形態とほぼ同じ構成であるが、内側部材１７の突起１７ａの先端を通る円の半径（Ｒ１）は、外側部材１８の突起１８ａの先端を通る円の半径（Ｒ２）よりも大きく設定され、突起１７ａ、１８ａが互いに径方向に長さ（Ｄ２）だけラップしている。

スリーブ１９は、内側部材１７および外側部材１８との摩擦力によってトルクを伝達すると共に、周方向における一部が内側部材１７の突起１７ａと外側部材１８の突起１８ａとの間で圧縮されることによってトルクを伝達する。また、スリーブ１９は、心線２０および帆布２１で補強されており、これらがスリーブ１９の周方向における残部で突起１７ａと突起１８ａとの間の引張に抵抗することによってもトルクを伝達する。

なお、心線２０は、内側部材１７の突起１７ａと外側部材１８の突起１８ａとの間を縫うように径方向に蛇行しながら巻き付けられる。

過大なトルクが加わってスリーブ１９が損傷したとき、内側部材１７の突起１７ａと外側部材１８の突起１８ａとが接触することにより、応急的にトルクを伝達する。さらに過大なトルクが加わったとき、内側部材１７の突起１７ａがせん断破壊や塑性変形などすることにより、他の部位に過大な力が加わることが防止される。このような伝達トルクの上限は、突起１７ａの幅を調節することにより容易にコントロールすることができる。なお、他の構成は第５実施形態と同じである。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、スリーブ３、１２は、ゴムや合成樹脂などのゴム状弾性体のみで構成されるものだけでなく、その内周面および外周面の両面あるいはいずれかを帆布で被覆したものや、心線を埋設したものを採用することができる。また、スリーブ３、１２は、全体として筒状を構成するものであればよく、周方向に分割されたものであってもよい。

回り止めをスリーブ３、１２の内周側および外周側の両側に設ける代わりに、そのいずれかのみに設け、あるいはいずれにも設けずに、摩擦力のみでトルクを伝達するようにしてもよい。

外側部材２のテーパ１３およびスリーブ３、１２のテーパ１４は、その両方を採用するだけでなく、いずれか一方を採用してもよい。外側部材２のテーパ１３のみを設けてスリーブ３、１３を一定の厚さに設定することにより、金型の構造が複雑になりやすいスリーブ３、１２の成形を簡単にすることができる。また、内側部材本体５の外周面や、スリーブ３、１２の内周面にテーパを形成してもよい。

内側部材１７の突起１７ａの両面１７ｂを径方向と平行に形成して外側部材１８の突起１８ａの両面１８ｂを径方向および周方向に対して傾斜させて形成する代わりに、内側部材１７および外側部材１８の両方の突起１７ａ、１８ａの両面１７ｂ、１８ｂを傾斜させて形成してもよく、内側部材１７の突起１７ａの両面１７ｂを傾斜させて形成して外側部材１８の歯面を径方向と平行に形成してもよい。

本発明に係るカップリングの第１実施形態を示す分解斜視図 スリーブの断面図 本発明の第２実施形態のスリーブを示す図 本発明の第３実施形態を示すカップリングの縦断面図 本発明の第４実施形態を示すカップリングの縦断面図 本発明の第５実施形態を示すカップリングの横断面図 抗張体の組合せを示すスリーブの横断面図 本発明の第６実施形態を示すカップリングの横断面図 従来のカップリングの分解斜視図

符号の説明

１、１７ 内側部材
２、１８ 外側部材
３、１２、１９ スリーブ
４ 歯溝
９ 突起
１０ 歯部
１１ 溝
１３、１４ テーパ
１５ 一側係合部
１６ 他側係合部

Claims (14)

1. 原動軸から従動軸にトルクを伝達するためのカップリングにおいて、
   前記原動軸および従動軸の一方に装着される内側部材と、該内側部材の周囲に間隔をあけて配され、前記原動軸および従動軸の他方に装着される外側部材と、前記内側部材と外側部材との間に介装されるゴム状弾性体からなるスリーブと、を備え、
   前記スリーブは、前記内側部材の外周面および外側部材の内周面に圧接され、内側部材および外側部材との摩擦力により、内側部材および外側部材間で前記トルクを伝達することを特徴とするカップリング。
2. 前記スリーブは、自由状態における厚さを内側部材と外側部材との間隔よりも厚く設定され、内側部材と外側部材との間に圧縮状態で介在されることを特徴とする請求項１に記載のカップリング。
3. 前記内側部材の外周面および外側部材の内周面の少なくとも一方に、内側部材および外側部材の中心軸に対して傾斜するテーパが形成されたことを特徴とする請求項２に記載のカップリング。
4. 前記内側部材に、スリーブの中心軸方向における一側端面に係合する一側係合部が形成され、前記外側部材に、スリーブの中心軸方向における他側端面に係合する他側係合部が形成され、
   前記スリーブは、一側係合部と他側係合部とで中心軸方向に挟圧されることにより、半径方向に膨張して内側部材の外周面および外側部材の内周面に圧接されることを特徴とする請求項１に記載のカップリング。
5. 前記内側部材の外周面および前記外側部材の内周面の少なくとも一方と、これに対向する部位のスリーブとに、互いに噛み合う周方向の回り止めが形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカップリング。
6. 前記回り止めは、前記内側部材の外周面および前記外側部材の内周面にその中心軸方向に連続して形成された複数の突起と、該突起に噛み合うよう前記スリーブの内周面および外周面にその中心軸方向に連続して形成された複数の溝とからなり、
   前記スリーブは、その周方向における溝の幅が溝の間隔よりも小さく設定されたことを特徴とする請求項５に記載のカップリング。
7. 前記スリーブは、その内周面および外周面の溝を互いに周方向にずらせて形成され、前記内側部材および外側部材の突起は、その先端同士が互いに径方向に離間する突出高さに設定されたことを特徴とする請求項６に記載のカップリング。
8. 前記スリーブは、その内周面および外周面の溝を互いに周方向にずらせて形成され、前記内側部材および外側部材の突起は、互いに径方向にラップする突出高さに設定されたことを特徴とする請求項６に記載のカップリング。
9. 前記内側部材および外側部材の少なくとも一方は、その周方向における突起の両面を径方向および周方向に対して傾斜させて形成されたことを特徴とする請求項６、７又は８に記載のカップリング。
10. 前記外側部材は、その周方向における突起の両面を径方向および周方向に対して傾斜させて形成され、前記内側部材は、その周方向における突起の両面を径方向と略平行に形成されたことを特徴とする請求項９に記載のカップリング。
11. 原動軸および従動軸の一方に装着される内側部材と、該内側部材の周囲に間隔をあけて配され、前記原動軸および従動軸の他方に装着される外側部材と、の間に介装され、前記内側部材および外側部材間でトルクを伝達するゴム状弾性体からなるカップリング用スリーブにおいて、
    前記内側部材の外周面および外側部材の内周面に圧接され、内側部材および外側部材との摩擦力により、内側部材および外側部材間で前記トルクを伝達することを特徴とするカップリング用スリーブ。
12. 内周面および外周面の少なくとも一方に、中心軸に対して傾斜するテーパが形成されたことを特徴とする請求項１１に記載のカップリング用スリーブ。
13. 補強用の抗張体が付設されたことを特徴とする請求項１１又は１２に記載のカップリング用スリーブ。
14. 周方向における少なくとも一箇所が周方向に分断されたことを特徴とする請求項１１、１２又は１３に記載のカップリング用スリーブ。

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