JP2010001926A - 弾性継手 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維コード束がゴム状弾性体から露出するという成形不良を解消する。
【解決手段】駆動軸に接続される円筒状の駆動側接続部材１２と、従動軸に接続される円筒状の従動側接続部材１４とが、それぞれ複数個、同一円周上に交互に配置され、隣り合う接続部材１２，１４との間に無端状の繊維コード束２０，２２が巻き掛けられて、これら接続部材と繊維コード束がゴム状弾性体２４に埋設されてなる弾性継手１０において、隣り合う接続部材との間に掛け渡された繊維コード束のうち外周側の掛け渡し部分２０Ａ，２２Ａを径方向外方側から覆うゴム状弾性体部分３４の周方向中間位置における厚みをａとし、隣り合う接続部材の周りにそれぞれ巻かれた繊維コード束の巻き部分３６の外形間の距離をｃとして、両者の比ａ／ｃを０．１５以上に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として自動車等において駆動軸と従動軸との間に介設されて、両者間の振動や捩れ等を吸収しながら回転トルクを伝達するのに使用される弾性継手に関するものである。

自動車のドライブシャフト、プロペラシャフト等の動力伝達部分には、駆動軸から従動軸に回転トルクを伝達するためのカップリングとして、振動減衰機能を持つ弾性継手（フレキシブルカップリング）が使用されている。

従来、このような弾性継手として、駆動軸に接続される円筒状の駆動側接続部材と、従動軸に接続される円筒状の従動側接続部材とが、それぞれ複数個、同一円周上に交互に配置され、隣り合う駆動側接続部材と従動側接続部材との間に無端状の繊維コード束が巻き掛けられて、これら接続部材と繊維コード束がゴム状弾性体に埋設されてなるものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
特開２００６−２９４５０号公報

上記弾性継手において、隣り合う接続部材間に掛け渡された繊維コード束の外周側の掛け渡し部分を径方向外方側から覆うゴム状弾性体部分としては、その厚みが極力薄い方が、弾性継手の小型化を図り、ゴム状弾性体の材料使用量を減らす上では好ましい。その一方で、上記ゴム状弾性体部分の厚みを薄くすると、次のような問題が生じる。

すなわち、この種の弾性継手は、通常、所定の成形型内に接続部材をセットするとともに、各接続部材間に繊維コード束を巻き掛けた状態で、成形型内にゴム状弾性体の成形材料を注入して成形される。かかる成形材料の注入時に、隣り合う接続部材間に掛け渡された繊維コード束の外周側の掛け渡し部分が、注入された成形材料によって径方向外方側に押しやられて、該掛け渡し部分が外側に撓み変位することがある。この場合に、該掛け渡し部分を径方向外方側から覆うゴム状弾性体部分の厚み設定が小さすぎると、繊維コード束がゴム状弾性体から露出することがあり、成形不良となる。この問題は、隣り合う接続部材間の距離が大きく、即ち繊維コード束の掛け渡し部分が長いほど生じやすい。

本発明は、上記に鑑みてなしたものであり、繊維コード束がゴム状弾性体から露出するという成形不良を解消することができる弾性継手を提供することを目的とする。

本発明に係る弾性継手は、駆動軸に接続される円筒状の駆動側接続部材と、従動軸に接続される円筒状の従動側接続部材とが、それぞれ複数個、同一円周上に交互に配置され、隣り合う駆動側接続部材と従動側接続部材との間に無端状の繊維コード束が巻き掛けられて、前記駆動側及び従動側の接続部材と繊維コード束がゴム状弾性体に埋設されてなる弾性継手において、前記隣り合う駆動側接続部材と従動側接続部材との間に掛け渡された繊維コード束のうち外周側の掛け渡し部分を径方向外方側から覆うゴム状弾性体部分の周方向中間位置における厚みをａとし、前記隣り合う駆動側接続部材と従動側接続部材の周りにそれぞれ巻かれた繊維コード束の巻き部分の外形間の距離をｃとして、両者の比ａ／ｃを０．１５以上に設定したことを特徴とする。

上記構成においては、前記隣り合う駆動側接続部材と従動側接続部材の各中心から当該隣り合う接続部材の対向方向に垂直な方向に延ばした直線上における前記ゴム状弾性体部分の厚みｂを、前記周方向中間位置における厚みａよりも小さく設定してもよい。

本発明の弾性継手によれば、繊維コード束の外周側の掛け渡し部分を被覆するゴム状弾性体部分の厚みａを、該掛け渡し部分の長さに関連する上記距離ｃに対して、ａ／ｃ≧０．１５に設定したことにより、繊維コード束がゴム状弾性体から露出するという成形不良を解消することができ、成形性を向上することができる。

また、上記ゴム状弾性体部分の周方向両端部の厚みに相当する上記厚みｂを、周方向中間位置における厚みａよりも小さく設定することにより、弾性継手全体としての外形が大きくなることを極力回避しながら、上記繊維コード束のゴム状弾性体からの露出を効果的に解消することができる。

次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は実施形態に係る弾性継手１０の正面図、図２は図１のII−II線の断面図、図３は図１のIII−III線の断面図、図４は図１のIV−IV線の断面図である。

この弾性継手１０は、自動車のドライブシャフトなどの駆動軸と従動軸との連結部材に介装されて、駆動側接続部材１２が駆動軸に取り付けられる一方、従動側接続部材１４が従動軸に取り付けられることにより、振動を吸収しながら駆動軸から従動軸へ回転トルクを伝達するためのカップリングである。

上記円筒状の駆動側接続部材１２と円筒状の従動側接続部材１４は、それぞれ３個ずつが同一円周上に等間隔をなして交互に配置されており、これら接続部材１２，１４は、各軸心が互いに平行で、かつ上記円の中心と軸平行に配列されている。駆動側接続部材１２と従動側接続部材１４は、ともに同一の構造であって、アルミニウムやその合金等のアルミ系金属などの金属製又は樹脂製のカラー１６と、該カラー１６の内周に締り嵌め状態に圧入された鉄などの金属製の内筒１８とからなり、これら内筒１８が駆動軸の端部および従動軸の端部に接続されるように設けられている。カラー１６の外周面には、後述する繊維束コード２０，２２を所定の位置および巻き掛け状態に収納保持できるように複数のフランジ１６Ａが突設されている。

隣り合う駆動側接続部材１２と従動側接続部材１４との間には、ポリエステル繊維等の合成繊維よりなる繊維コードを多層多列にループ状に巻回することにより形成した補強のための無端状の繊維コード束２０，２２が巻き掛けられている。

詳細には、３個の各駆動側接続部材１２と、その駆動時の回転方向Ｒの後方側に隣り合う従動側接続部材１４との間に、それぞれ無端状の第１繊維コード束２０が巻き掛けられている。また、３個の各駆動側接続部材１２と、その駆動時の回転方向Ｒの前方側に隣り合う従動側接続部材１４との間に、それぞれ無端状の第２繊維コード束２２が巻き掛けられている。

ここで、回転方向Ｒとは、車両発進等による駆動開始時や通常の駆動回転時における弾性継手１０の回転方向である。弾性継手１０では、かかる駆動時において、各駆動側接続部材１２とその回転方向Ｒ後方側の従動側接続部材１４との間に大きい引張り力が作用するので、この駆動側の第１繊維コード束２０のコード本数つまりコード束の断面積が、もう一方の従動側の第２繊維コード束２２のコード本数つまりコード束の断面積よりも大きく設定されている。

本実施例では、カラー１６の外周面に設けられたフランジ１６Ａによって、駆動側になる第１繊維コード束２０は各接続部材１２，１４の中央部に、従動側になる第２繊維コード束２２は各接続部材１２，１４の両端部に、それぞれ区分して、カラー１６の外周面上に巻き掛けられている。

上記各駆動側接続部材１２と各従動側接続部材１４と第１繊維コード束２０と第２繊維コード束２２は、少なくとも各接続部材１２，１４の内孔部、つまりは上記内筒１８の内孔部が外部に露出するように、ゴム状弾性体２４の成形（ここでは、ゴムの加硫成形）により、該弾性体２４内に埋設されている。

すなわち、ゴム状弾性体２４は、所定の成形型内に各接続部材１２，１４をセットし、更にこれらの接続部材１２，１４間に繊維コード束２０，２２を巻き掛けた後、あるいは、各接続部材１２，１４間に繊維コード束２０，２２を巻き掛けてから所定の成形型内にセットした後に、かかる成形型にゴム材料を注入して加硫することにより、一体に加硫成形される。

弾性継手１０は、図２に示すように断面略矩形であり、かつ、図１に示すように正面から見て（即ち、弾性継手の軸心方向視で）略多角形（ここでは、略六角形）の環状をなすように一体に形成されている。詳細には、弾性継手１０は、各接続部材１２，１４を頂点とする六角形状の外周面２６と、各接続部材１２，１４を頂点とする六角形状の内周面２８とを有しており、これにより略六角形の環状をなしている。この例では、より詳細には、外周面２６は、各接続部材１２，１４の頂点に相当する角部が湾曲面状に丸みを帯びて形成されている。

隣り合う各接続部材１２，１４の間のゴム状弾性体２４の中間部には、該ゴム状弾性体２４の弾性変形に対する表面の自由長を稼ぎかつ冷却効果を向上させることで耐久性を向上させるための継手軸心方向（厚み方向）の穴抜き部３０が、図２〜４に示すように軸心方向一端側に薄膜３２を残存させて形成されている。

図１，２に示すように、ゴム状弾性体２４は、隣り合う各接続部材１２，１４との間に掛け渡された繊維コード束２０，２２のうち外周側の掛け渡し部分２０Ａ，２２Ａを径方向外方側から覆う外層部としてのゴム状弾性体部分３４を含む。ここで、このゴム状弾性体部分３４の周方向中間位置における厚みをａとし、該ゴム状弾性体部分３４の両端部における厚みをｂとする。該両端部での厚みｂは、隣り合う接続部材１２，１４の各中心１２Ａ，１４Ａから、当該隣り合う接続部材１２，１４の対向方向Ｔに対して垂直な方向に直線Ｌを延ばしたとき、この直線Ｌ上における上記ゴム状弾性体部分３４の厚みにより定義される。上記直線Ｌは、図１に示す継手軸心に垂直な平面内において、上記中心１２Ａ，１４Ａから上記対向方向Ｔに対して垂直に外周面２６に向けて延ばした直線である。

また、隣り合う各接続部材１２，１４の周りにそれぞれ巻かれた繊維コード束２０，２２の図１に示す正面視円形状の巻き部分３６の外形間の距離をｃとする。すなわち、隣り合う巻き部分３６，３６の上記対向方向Ｔにおける外形間の最短距離をｃとする。

本実施形態の弾性継手１０では、隣り合う各接続部材１２，１４間の上記距離ｃに対する上記ゴム状弾性体部分３４の厚みａの比ａ／ｃが０．１５以上に設定されている。このようにａ／ｃ≧０．１５に設定することにより、後述する実施例に示すように、繊維コード束２０，２２がゴム状弾性体２４から露出するという成形不良を解消することができ、成形性を向上することができる。ａ／ｃの上限は特に限定されないが、この比が大きすぎると、ｃ＝一定の下では、ゴム状弾性体部分３４の厚みが大きくなりすぎることで、弾性継手１０の外形が大きくなって、ゴム材料の使用量が多くなるため、ａ／ｃは０．４０以下であることが好ましく、より好ましくは０．３０以下である。

また、本実施形態では、上記ゴム状弾性体部分３４の両端部の厚みｂが、周方向中間位置における厚みａよりも小さく設定されている。より詳細には、上記のように正面視多角形状をなすゴム状弾性体２４の外周面２６は、各接続部材１２，１４の頂点に相当する角部で湾曲面状に丸みを帯びて形成されており、この湾曲面２６Ａを上記ゴム状弾性体部分３４の両端部まで延在させることで、当該両端部での厚みｂが、ゴム状弾性体部分３４の中央部での厚みａよりも薄く設定されている。このようにａ＞ｂとすることにより、弾性継手１０全体としての外形が大きくなることを極力回避しながら、繊維コード束２０，２２のゴム状弾性体２４からの露出を効果的に解消することができる。

上記ゴム状弾性体部分３４の厚みａと上記接続部材１２，１４間の距離ｃとを、下記表１のように変えて、弾性継手１０を試作した実施例について説明する。該実施例では、成形型内に各接続部材１２，１４をセットし、更にこれらの接続部材１２，１４間にポリエステル繊維からなる繊維コード束２０，２２を巻き掛けた後、該成形型内に未加硫ゴム材料を注入して加硫成形することにより、弾性継手１０を試作した。試作は、表１中の各例について、それぞれ１００個ずつ行い、試作後、外観検査にて、接続部材１２，１４間に繊維束コード２０，２２が露出しているかどうかを調べ、１個でも露出があったものについては「×」（成形不良）とし、露出が１個もなかったものを「○」として、結果を表１に示した。

表１に示すように、ａ／ｃ≧０．１５に設定することにより、繊維束コード２０，２２の露出を皆無として、成形不良を解消することができた。

なお、上記実施形態では、弾性継手１０を３個の駆動側接続部材１２と３個の従動側接続部材１４との合計６個の接続部材で構成したが、接続部材の数はこれに限定されるものではなく、例えば、４個の駆動側接続部材と４個の従動側接続部材との合計８個の接続部材で構成してもよい。

本発明は、自動車のドライブシャフト、プロペラシャフト等の動力伝達部分において、駆動軸から従動軸に回転トルクを伝達するための振動減衰機能を持つカップリングとして特に好適に使用できる。

実施形態に係る弾性継手の正面図である。 図１のII−II線の断面図である。 図１のIII−III線の断面図である。 図１のIV−IV線の断面図である。

符号の説明

１０…弾性継手
１２…駆動側接続部材、１２Ａ…駆動側接続部材の中心
１４…従動側接続部材、１４Ａ…従動側接続部材の中心
２０…第１繊維コード束、２０Ａ…外周側の掛け渡し部
２２…第２繊維コード束、２２Ａ…外周側の掛け渡し部
２４…ゴム状弾性体
３４…ゴム状弾性体部分
３６…繊維コード束の巻き部分
ａ…ゴム状弾性体部分の周方向中間位置での厚み
ｂ…ゴム状弾性体部分の両端部での厚み
ｃ…隣り合う接続部材の巻き部分の外形間の距離
Ｔ…対向方向
Ｌ…対向方向に垂直な方向に延ばした直線

Claims (2)

1. 駆動軸に接続される円筒状の駆動側接続部材と、従動軸に接続される円筒状の従動側接続部材とが、それぞれ複数個、同一円周上に交互に配置され、隣り合う駆動側接続部材と従動側接続部材との間に無端状の繊維コード束が巻き掛けられて、前記駆動側及び従動側の接続部材と繊維コード束がゴム状弾性体に埋設されてなる弾性継手において、
   前記隣り合う駆動側接続部材と従動側接続部材との間に掛け渡された繊維コード束のうち外周側の掛け渡し部分を径方向外方側から覆うゴム状弾性体部分の周方向中間位置における厚みをａとし、前記隣り合う駆動側接続部材と従動側接続部材の周りにそれぞれ巻かれた繊維コード束の巻き部分の外形間の距離をｃとして、両者の比ａ／ｃを０．１５以上に設定した
   ことを特徴とする弾性継手。
2. 前記隣り合う駆動側接続部材と従動側接続部材の各中心から当該隣り合う接続部材の対向方向に垂直な方向に延ばした直線上における前記ゴム状弾性体部分の厚みｂを、前記周方向中間位置における厚みａよりも小さく設定した、請求項１に記載の弾性継手。

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