JP2520286B2 - トルク伝達軸のためのダンパ構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本発明は、噛み合い伝動機構を介して連結される第１
の軸と第２の軸との間のトルク伝達経路に設けられるダ
ンパ構造に関するものである。

〈従来の技術〉 動力の断続頻度が高い、あるいは入・出力軸間の相対
トルク変動が大きい回転式駆動機の場合、動力伝達経路
に作用する繰返し応力の緩和、あるいは歯車装置などか
ら生ずる噛合い音の緩和を計るために、入・出力軸間に
ダンパ機構を介設することが通例である。

このダンパ機構としては、例えば自動車の乾式単板ク
ラッチ装置に見られるように、入力軸に連なるインナ部
材と、出力軸に断続されるアウタ部材との間に、ある円
周の接線方向にその軸線を向けたコイルばねなどの弾性
部材を介装した構造が知られている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、動力断続時の衝撃緩和をより円滑に行なう
上には、弾性部材のコンプライアンスをより高く設定し
得ることが好ましく、そのためには、衝撃吸収に要する
変位ストロークが可及的に大きくとれることが望まし
い。

しかるに、上記した公知形式によると、周方向に配設
された弾性部材の変形により衝撃吸収を行なうことか
ら、衝撃吸収に有効な変位角度を増大しようとすると、
円周長を増大させねばならず、その径方向寸法の増大を
余儀なくされる。

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべ
くなされたものであり、その主な目的は、衝撃吸収に有
効な変位角度をより大きくとることができ、しかもコン
パクトに構成し得るトルク伝達軸のためのダンパ構造を
提供することにある。

［発明の構成］ 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、噛み合い伝動機
構を介して連結される第１の軸と第２の軸との間に伝達
トルクの緩衝作用を行うべく設けられるトルク伝達軸の
ためのダンパ構造であって、外方に露出させた状態の噛
み合い部を有し、第１の軸に連なる中空の外周部材と、
軸線方向変位不能に且つ相対回転自在に前記外周部材を
支持するべく軸線方向位置規定手段を備え、第２の軸に
連なる内周部材と、所定範囲に渡って軸線方向変位可能
なように前記外周部材の中空内周面にねじ手段を介して
結合したスライド部材と、該スライド部材と前記内周部
材間に設けられた軸線方向変位は許容する回り止め手段
と、前記内周部材に於ける前記スライド部材の軸線方向
両端面と対向する位置に所定の軸線方向距離をおいて形
成された一対のストッパ面と、これら両ストッパ面と前
記スライド部材の軸線方向両端面との間にそれぞれ挟設
された弾発手段とを有し、前記スライド部材が、軸線方
向について弾性支持されることを特徴とするトルク伝達
軸のためのダンパ構造を提供することにより達成され
る。

〈作用〉 このようにすれば、第１の軸と第２の軸間のトルク差
によって内周部材と外周部材との間に周方向変位が生じ
ると、内周部材に相対回転不能に係合したスライド部材
が外周部材との間のねじ結合にて軸線方向に変位する。
この時のスライド部材のスラスト力は、内周部材の両ス
トッパ面とスライド部材の軸線方向両端面との間にそれ
ぞれ挟設された弾発手段にて受け止められる。このスラ
イド部材の軸線方向変位にてもたらされる弾発手段の弾
性変形をもって、駆動軸と被駆動軸間に伝達される衝撃
トルクの吸収・減衰がなされる。

〈実施例〉 以下に添付の図面を参照して本発明を特定の実施例に
ついて詳細に説明する。

第１図は、本発明に基づくダンパ構造が適用された動
力伝達機構を模式的に示している。

駆動機としての電動モータ１の出力軸である第１の軸
２には、ウォームギヤ３が固着され、このウォームギヤ
３には、ウォームホイール４が噛合している。このウォ
ームホイール４が係着された第２の軸５は、ピニオンギ
ヤ６及びスパーギヤ７などを介して所定の被動機に連結
される。

このような動力伝達機構にあって、例えば動力の断続
頻度が高い場合、あるいは駆動機と被動機との間の相対
トルク変動が大きい場合には、動力伝達軸同士間に繰返
し応力が作用して金属疲労を誘発したり、ギヤの噛合い
部に打音を生じたり、あるいは歯条が損傷したりする等
の不都合がある。そこで本発明に於いては、電動モータ
１の出力軸である第１の軸２にウォームギヤ３を介して
連結されたウォームホイール４と第２の軸５との接続部
に、ダンパ機構８を設けるものとしている。

第２図にダンパ機構８の構成を示す。第２の軸５の軸
端には、中心軸９が突設されている。そしてこの中心軸
９の軸端には、エンドホルダ10が固着されている。つま
り中心軸９は第２の軸５に一体的に固着され、エンドホ
ルダ10は中心軸９に一体的に固着されており、これら第
２の軸５の軸端部とエンドホルダ10とが、中心軸９と共
に一体的に回転する内周部材を構成している。

第２の軸５の軸端とエンドホルダ10との間には、ウォ
ームホイール４を一体的に形成してなる中空の外周部材
11が、第２の軸５と同軸的にかつ相対回転自在に挟設さ
れている。ここで外周部材11は、第２の軸５の軸線方向
端面5aと、該端面5aと対向するエンドホルダ10の軸線方
向端面10aとの間に、比較的隙間なく挟設されており、
中心軸９に対して実質的に軸線方向移動し得ないように
なっている。

第２の軸５の軸端とエンドホルダ10との間に於ける中
心軸９の軸上には、スライド部材12が摺合している。こ
のスライド部材12は、中心軸９の軸上に摺合すると共
に、外周部材11の中空内周面に形成された内ねじＴに螺
合している。そして第２の軸５及びエンドホルダ10に於
けるスライド部材12の軸線方向両端面と所定の軸線方向
距離をおいて対向する部分には、それぞれストッパ面5b
・10bが形成されており、これら両ストッパ面5b・10bと
スライド部材12の軸線方向両端面との間には、エラスト
マ材料を適宜な軸線方向寸法をもって環状に成形した弾
性部材13が挟装されている。また、スライド部材12の軸
線方向両端部の外周には、第２の軸５の軸端及びエンド
ホルダ10にそれぞれ設けられた回り止めピン14に係合す
る軸線方向溝15が凹設されており、これにより、スライ
ド部材12が、軸線方向変位を許容された状態で第２の軸
５と共に一体回転し得るようにされている。

次に上記実施例の作用について説明する。

第２の軸５の軸端とエンドホルダ10との間にてスライ
ド部材12を挟んで中心軸９上に装着された弾性部材13の
弾発力により、通常時スライド部材12は、第２の軸５の
軸端とエンドホルダ10との間の中立位置に向けて弾発的
に押圧保持されている。この状態で第１の軸２によって
ウォームホイール４と共に外周部材11が駆動されると、
所定の負荷範囲内であれば、外周部材11とスライド部材
12とが共回りをし、回り止めピン14を介して第２の軸５
に駆動力が伝達され、ピニオンギヤ６などを介して被動
機が駆動される。

ここで、例えば被動機の負荷変動などにより、特に第
２の軸５に制動トルクが作用して第１の軸２との間にト
ルク差が生じた場合を想定すると、第２の軸５と共にス
ライド部材12は回転を停止しようとするが、外周部材11
は、第２の軸５の軸端とエンドホルダ10との間に相対回
転自在に挟持されていることから、ウォームホイール４
と共に回転を継続しようとする。すると外周部材11に対
してスライド部材12がねじ結合していることから、スラ
イド部材12は、外周部材11に対して相対回転しつつねじ
のリード角に従って軸線方向に変位する。そしてこのと
きのウォームホイール４の回転方向に応じていずれか一
方の弾性部材13が押し縮められ、この弾性部材13の弾性
変形により、第１の軸２と第２の軸５との間に作用する
衝撃的なトルク変動成分が吸収・減衰される。そして上
記とは逆にウォームホイール４側に制動トルクが作用し
た場合にも、同様にしてスライド部材12が軸線方向に変
位し、弾性部材13にスラスト力を作用させる。

尚ゴム材などの弾性部材13に代えて、圧縮コイルば
ね、あるいは圧縮性流体を封入するなどしても良い。

［発明の効果］ このように本発明によれば、ねじ写真にて回転力を動
力に変換するようしたことから、径方向寸法を増大させ
ることなく所要の衝撃トルク減衰力を得ることが可能と
なり、この種の緩衝装置をコンパクト化する上に大きな
効果がある。また、弾性部材を装着する部分に於ける弾
性部材周囲の空隙を適宜に定めておくことにより、弾性
部材としてエラストマ材料を使用した際にはその変形限
度を規定することができ、弾性部材の過度な変形を抑制
してその耐久性を高めることができる。加えて、ねじの
ピッチあるいはリード角により、衝撃吸収に有効な内・
外周両部材間の相対変位角度を適宜に設定し得ることか
ら、高い緩衝特性の設定自由度を得ることができる。し
かも、外周部材は軸線方向へ変位しないので、上記実施
例に示したようなウォームホイールにも適用することが
でき、利用可能範囲の制限が少ないという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された動力伝達機構の模式図であ
り、第２図は本発明装置の構成を示す断面図である。 １…電動モータ、２…第１の軸、３…ウォームギヤ、４
…ウォームホイール、５…第２の軸、６…ピニオンギ
ヤ、７…スパーギヤ、８…ダンパ機構、９…中心軸、10
…エンドホルダ、11…外周部材、12…スライド部材、13
…弾性部材、14…回り止めピン、15…軸線方向溝、

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】噛み合い伝動機構を介して連結される第１
   の軸２と第２の軸５との間に伝達トルクの緩衝作用を行
   うべく設けられるトルク伝達軸のためのダンパ構造であ
   って、 外方に露出させた状態の噛み合い部を有し、前記第１の
   軸に連なる中空の外周部材11と、 軸線方向変位不能に且つ相対回転自在に前記外周部材を
   支持するべく軸線方向位置規定手段5a・10aを備え、前
   記第２の軸に連なる内周部材10と、 所定範囲に渡って軸線方向変位可能なように前記外周部
   材の中空内周面にねじ手段Ｔを介して結合したスライド
   部材12と、 該スライド部材12と前記内周部材間に設けられた軸線方
   向変位は許容する回り止め手段14・15と、 前記内周部材に於ける前記スライド部材の軸線方向両端
   面と対向する位置に所定の軸線方向距離をおいて形成さ
   れた一対のストッパ面5b・10bと、 これら両ストッパ面と前記スライド部材の軸線方向両端
   面との間にそれぞれ挟設された弾発手段13とを有し、 前記スライド部材が、軸線方向について弾性支持され
   ることを特徴とするトルク伝達軸のためのダンパ構造。