JP2593180Y2

JP2593180Y2 - 弾性軸継手

Info

Publication number: JP2593180Y2
Application number: JP1991012588U
Authority: JP
Inventors: 修三碓氷; 達朗浅谷
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1991-02-13
Filing date: 1991-02-13
Publication date: 1999-04-05
Anticipated expiration: 2006-02-13
Also published as: JPH04101826U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、エンジンやモータなど
の駆動源とそれらによって回転させられる被駆動装置と
の間に配備される弾性軸継手に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】駆動源の軸（出力軸）と被駆動装置の軸
（入力軸）とを同一直線上で連結する場合、前者の速度
変動やトルク変動を減衰させたり、両者間の配置上のズ
レ（軸心の不一致）を吸収したりする目的で弾性軸継手
の配備されることが多い。

【０００３】弾性軸継手には、主要なエレメントとして
ゴム等の弾性体が含まれているが、それら弾性体は、運
転中すなわち継手の回転中、上記の減衰・吸収等の作用
にともなって圧縮や弛緩を繰り返すため温度が上昇す
る。一般的に弾性体は、温度が高くなるほどその強度が
低下し、材質の劣化も早いことから、継手の設計にあた
っては弾性体の温度上昇についても配慮しなければなら
ない。たとえば、天然ゴム（軟化温度は１４０℃前後）
の場合、最高使用温度は１００℃程度といわれているた
め、それ以上の温度上昇をもたらす負荷が予想される場
合には、そのゴム（弾性体）とともに継手を大型化して
能力を高める必要がある。

【０００４】弾性体が外気（空気流）とよく接触するよ
うにすれば、特別な強制冷却装置を用いずとも放熱がさ
かんになり、弾性体の温度上昇が抑えられて継手の大型
化が少しでも避けられるが、継手のうちには、弾性体の
表面付近に空気流を起こしにくい構造のものが少なくな
い。とくに、内側部材（内輪や軸など）と外側部材（外
輪など）との間に弾性体がはさまれてこれらが同心上に
接合され、その弾性体を介して内側部材・外側部材間で
動力伝達を行う継手の場合、たとえば、そうした弾性体
が二組以上平行に並んで配備されていたり、外側部材が
環状の部材（スペーサなど）にて連結されていたりする
ため、弾性体表面が取り囲まれた状態になりがちで外気
や空気流に触れにくいことが多い。

【０００５】それゆえ、従来、弾性体の表面に外気が当
たりやすくなるよう各種の工夫が施されてきた。特公昭
５２−２４６１７号公報に記載の継手は、内輪と外輪と
の間に弾性体を有し、その弾性体の付近にやはり囲まれ
た空間が存在するものであるが、弾性体表面へ外気を導
くための工夫として空気ダクトがハウジングに固定され
ている。類似の継手に関しても、弾性体とそれに接合さ
れた金具とに外気取入れ用の窓や切欠きを設けた例（特
開昭６３−２５４２３０号）や、弾性体の外にあるプー
リ（いわば外側部材の一部）内に通風流路を形成すると
ともに、同流路の出口孔を傾斜させた例（実開昭５６−
１１３１１９号）がある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】上述した従来の弾性軸
継手では、弾性体付近の囲まれた空間が外気に対して一
部開放されてはいるものの、その外気を取り入れて弾性
体付近に空気流を起こすという積極的な作用はあまり発
揮されない。

【０００７】たとえば上記特公昭５２−２４６１７号公
報の継手には、回転しないハウジングとそれに固定され
た空気ダクト、あるいは他の回転部分のいずれにも、外
気を出し入れしたり空気流を起こしたりする工夫は施さ
れていない。他の継手（前掲の二つの公報の例）につい
ても、そのような工夫が十分になされているとはいい難
い。実開昭５６−１１３１１９号公報の例では、通風流
路の出口孔を傾斜させてその孔に空気の吸い出し機能を
もたせているが、同流路に有効な空気流を生じさせるた
めには、出口孔との関係において入口孔その他にも何ら
かの工夫が必要である。

【０００８】本考案は、先に述べたように内側部材と外
側部材との間に弾性体を備え、外側部材と一体に設けら
れた環状の部材などにより弾性体が取り囲まれた状態に
配備されている弾性軸継手について、空気流による弾性
体の冷却を促進し、それにより、比較的小型の継手にも
高い能力を発揮させることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案の（請求項１の）
弾性軸継手は、回転動力を伝える部分として、一方の軸
につながる内側の部材と、他方の軸につながる外側の部
材と、両者間にはさまれた弾性体とを同一軸心上に備
え、外側の部材と内側の部材および上記弾性体により囲
まれた空間の存在する弾性軸継手であるが、まず、半
径方向に通じた複数の穴を上記外側の部材に形成すると
ともに、その外側の部材の内側であって上記の囲まれ
た空間内に上記内側の部材と一体的に外向きの突起（す
なわちフィンや羽根など）を設けたことを特徴とする。
なお、上記にいう「内側の部材」は軸状またはリング状
の部材であって、たとえば図４・図５における内輪（内
側部材）４１・４２・７１や、それらと一体的な部材４
３・７３を含む。また上記した「外側の部材」はリング
状の部材であって、たとえば図４・図５における外輪
（外側部材）５１・５２・８１や、それらと一体的に設
けられたディスタンスリング（環状の部材）５３・８
３、およびフランジ８２を含む。

【００１０】

【００１１】請求項１の弾性軸継手はさらに、上記突
起の先端部であって上記の囲まれた空間内に一方の開口
端を有し、上記内側の部材の内部を経て、上記開口端よ
りも回転半径の小さい位置に他方の開口端を有する通気
孔を形成したことをも特徴とする。

【００１２】

【作用】本考案の弾性軸継手では、弾性体の外側が上記
外側の部材により取り囲まれているものの、上記のと
おりその外側の部材に複数の穴があいているため、それ
らの穴を通して弾性体付近に外気（空気）が流入し、ま
た排出される。穴の大きさや数が増えるほど外気の流入
・排出がさかんであることはもちろんである。そしてこ
の継手の内側の部材には、上記のとおり外向きの突起
が設けられているため、弾性体付近の囲まれた空間内で
空気がかき混ぜられる。付近の空気がかき混ぜられる結
果、弾性体の表面からはその空気流により熱放散が活発
化するが、同時に上記の穴を通しての外気の流入・排出
もさかんになる。したがって、弾性体の冷却が促進され
る。

【００１３】

【００１４】またこの請求項１の弾性軸継手では、上記
した囲まれた空間内（弾性体付近）に、上記の通気孔を
通して外気が流入または排出される。上記のとおり、
その空間と空間外（外気部分）とが通気孔を介してつな
がっているうえ、両者のそれぞれに設けられた開口端が
同一回転半径の位置にはないため、遠心力によって空気
を吐き出す側の開口端（回転半径の大きい側）と、その
空気を補うように空気を吸い込む側の開口端とに分か
れ、囲まれた空間内に効果的な空気流を生じさせるから
である。上記の突起は、こうして生じる空気流をかき回
して弾性体表面への空気の接触機会を増やすが、回転半
径の大きいその突起の先端部に開口端が設けられている
ので、強い遠心力によってその開口端からの空気の吐き
出し速度が高くなる。内側の部材と一体的に設けられた
その突起の先端部にある開口端からこうして外気が吐き
出され、すぐ外側にある弾性体の付近で活発な空気流を
生み出すことから、弾性体は効果的に冷却される。

【００１５】

【実施例】本考案に関連する弾性軸継手１を、図１(ａ)
・(ｂ)に示す。この継手１は、船舶の推進部分に配備さ
れるもので、ディーゼルエンジン（図示せず）からの出
力軸２と、プロペラ駆動用の減速機（図示せず）の入力
軸３との間に図１(ａ)のように接続される。エンジンの
出力については、たとえばクランク角度ごとにも軸２の
回転速度やトルクが変動するが、減速機内のギヤを保護
するためそのような変動を減衰させて軸３に伝えること
がこの継手１の主要な役目である。なお、この弾性軸継
手１は、請求項１に係る考案の実施例ではないが、後述
する第一・第二の実施例等について理解を容易にするた
めの参考例である。

【００１６】この弾性軸継手１の構造はつぎのとおりで
ある。すなわち、まず、天然ゴムからなるリング状の弾
性体３１・３２が、内輪（内側部材）１１・１２と外輪
（外側部材）２１・２２との間にそれぞれ同一軸心上で
一平面内に重ねて接合されている。そしてそれらの各組
が、軸方向位置をずらして図のように平行に配置されて
いる。内輪１１・１２の間にリング１３がはさまれ、内
輪１１の端面にフランジ１４が取り付けられて、これら
がボルト１５およびナット１６にて一体的に締結された
うえ、ボルト１４ａなどで軸３と接続されるようになっ
ている。一方、外輪２１・２２については、両者間に環
状の部材であるディスタンスリング（間隔輪）２３が装
着されるとともに、外輪２２の端面にフランジ２４が取
り付けられ、これらがボルト２５・ナット２６にて一体
化されており、ボルト２４ａなどで軸２と接続される。
したがって軸２の回転動力は、フランジ２４から、それ
と一体にされた外輪２１・２２およびリング２３に伝わ
り、並列に設けられた二つの弾性体３１・３２を経て、
一体にされた内輪１１・１２とリング１３・フランジ１
４に伝わったうえ軸３に伝達される。定常状態で上記の
大きさのトルクを伝達する際は、弾性体３１・３２が弾
性変形し、外輪２１・２２と内輪１１・１２との間で数
度のねじれ角が生じる。

【００１７】運転中、弾性体３１・３２には熱が発生す
るが、それらが向き合った部分は、それら自体と外側の
ディスタンスリング２３とによって囲まれた空間３０が
できていて通常なら放熱性に乏しく、ゴムの強度低下を
まねきがちなことから、この継手１にはつぎの工夫を施
している。すなわち、ディスタンスリング２３に、
半径方向に内外に通じる複数（図１(ｂ)のとおりこの例
では８個）の穴２３ａを設けた。

【００１８】内輪１１・１２と一体に取り付けられ
たリング１３の外周に、外向きのフィン（突起）１３ａ
を（この例では二箇所）形成した。

【００１９】これら・は、継手１の回転中、上記の
空間３０に対し穴２３ａから空気を出入りさせるととも
に内部の空気をフィン１３ａでかき混ぜることにより、
弾性体３１・３２の表面における放熱性を高めることが
ねらいである。

【００２０】また空間３０内への空気の出入りをとくに
活発にする目的で、図１(ｂ)のように、穴２３ａのうち
半数は内側へ向けて拡大し、残りの半数は外側へ向けて
拡大した形にしている。こうしたことによって空気の出
入りが活発化するのはつぎの理由による。すなわち、穴
２３ａのうち前者の半数に備わった図示の側面部分２３
ｂは、内側から外側にかけて継手１の回転方向ｒの向き
に傾斜した部分であるが、継手１の回転中、外気は、こ
の部分２３ｂの傾斜に沿って空間３０内へ取り込まれ
る。また穴２３ａの残りの半数に備わった側面部分２３
ｃは、内側から外側にかけて反回転向きに傾斜した部分
で、空間３０内の空気がこの部分２３ｃに沿って排出さ
れる。

【００２１】なお、こうした形状の穴２３ａは、回転向
きが上記の方向ｒと反対になっても同様の機能を発揮し
て、空間３０への空気の出入りを活発化する。反対向き
に回転する場合は、図示の側面部分２３ｄに沿って外気
が流入する一方、側面部分２３ｅに沿ってその空気が排
出されるからである。

【００２２】以上に紹介した継手１において、リング１
３に設けたフィン１３ａ、あるいはディスタンスリング
２３に設けた穴２３ａの形状や数は、図１に示したもの
に限る必要はない。たとえば、図２に例示したように、
空気を押し出すのに好適な傾斜面１９ｂと、付近に生じ
る負圧を利用して外気を吸い込むのに好適な背面１９ｃ
とからなり、かつ空気の撹拌作用もあるフィン１９ａを
有するリング１９を使用するのも効果的である。また、
ディスタンスリング２３に代えて、図３のように、断面
積変化はないものの軸直角な面内での傾斜方向が二種類
ある複数の穴２９ａを有するディスタンスリング２９を
用いるのもよい。このリング２９が継手１に組み込まれ
て方向ｒへ回転するとき、穴２９のうち半数のものは側
面部分２９ｂによって空間３０内に外気を取り入れ、他
のものは側面部分２９ｃによってその空気を排出するこ
とができる。このリング２９も、回転向きが逆転しても
同様の作用をなす。

【００２３】そのほか、図１の継手１においてリング１
３やディスタンスリング２３が軸方向に長い場合は、ネ
ジレのある羽根状にフィン１３ａを形成し、空間３０内
の空気に軸流（軸方向の流れ）をもたせるのもよい。そ
の場合は、ディスタンスリング２３に設ける穴２３ａに
も軸方向の分布を与えておくのがよい。

【００２４】つづいて図４に、本考案の第一実施例であ
る弾性軸継手４を示す。この継手４も船舶用の大型のも
ので、軸５から軸６へ、回転変動を減衰させながら動力
を伝達する。全体的な構造は図１の継手１と大差がな
く、内輪４１・４２と外輪５１・５２の間にそれぞれ弾
性体（ゴム）６１・６２をはさんで接合したもの二組を
主要部として備える。そして外輪５１・５２が、ディス
タンスリング５３およびフランジ５４とともに一体に締
結されて軸５に接続され、内輪４１・４２がリング４３
やフランジ４４とともに軸６に接続されるようになって
いる。この継手４においても、弾性体６１・６２とディ
スタンスリング５３とで囲まれた空間６０が存在するた
め、放熱性を改善する目的でディスタンスリング５３に
は内外に通じる穴（軸心に向かう直円筒状の穴）５３ａ
が複数個形成され、リング４３にはフィン４３ａが設け
てある。

【００２５】しかし、弾性体６１・６２からの放熱をさ
らに促進するよう、継手４にはつぎの構成をももたせて
いる。すなわち図のように、フランジ４４に対し半径方
向に複数の通孔４５をあけるとともに、リング４３にお
いても、フィン４３ａを通る通孔４７とそれ以外の部分
で半径方向に通じる通孔４８とを形成した。内輪４１や
リング４３・フランジ４４の内側が中空部分４６により
つながっているため、こうした通孔４５・４７・４８
は、中空部分４６を介して空間６０の内外に通じる通気
孔となる。そして、通孔４５についてのフランジ４４の
外側にある開口端の位置よりも、通孔４８の外の開口端
位置は回転半径（軸心からの距離）が大きく、またフィ
ン４３ａの先にある通孔４７の開口端位置はさらに回転
半径が大きい。

【００２６】以上の構成をもたせた継手４においては、
運転中に外気が、通孔４５から中空部分４６に入り、さ
らに通孔４７や通孔４８から出て空間６０内に流入し、
フィン４３ａでかき混ぜられたうえディスタンスリング
５３の穴５３ａから出ていくので、弾性体６１・６２か
らの放熱が活発になる。空気がこのように流れる理由
は、回転中の通孔４７や通孔４８から遠心力によって空
気が吐き出されるからである。通孔４５においても空気
には遠心力がはたらくが、通孔４５は、回転半径が小さ
く遠心力も小さいことから、通孔４７・４８より吐き出
されて低圧になった中空部分４６へ空気を吸い込むこと
になる。

【００２７】図５は、第二実施例としての弾性軸継手７
の断面図である。この継手７は、内輪７１・外輪８１・
弾性体（ゴム）９１の接合体を一組だけ備えた小容量の
もので、やはり、駆動源（図示せず）の出力軸８と被駆
動装置（図示せず）の入力軸９との間にキー８ａおよび
キー９ａを介して接続され、動力を伝達する。

【００２８】この継手７は、前述の継手４（図４）と一
部類似するものであるが、下記の点に特徴がある。

【００２９】a) 弾性体９１が複数あるものではない
が、その一つの弾性体９１と、入力軸８上のフランジ８
２と、さらに外輪８１・フランジ８２間をつなぐディス
タンスリング８３とによって、囲まれた空間９０が形成
されている。

【００３０】b) その空間９０内で弾性体９１の放熱性
を改善するため、リング８３に複数の穴８３ａをあける
とともに、内輪７１と一体に取り付けた円盤７３にフィ
ン７３ａを設け、さらにその円盤７３に設けた通孔７７
・７８や内側の部分７６などで通気孔を形成している
が、空間９０の外から空気を吸い込む側として、軸９の
内部（軸心）を通り継手７とは反対側の軸端に開口する
通孔７５を形成した。このような通気孔（通孔７５・７
７・７８および部分７６）によると、空気に与える遠心
力の差が大きく、空間９０内へ高速度の空気流が生じや
すい。軸９があまり長くない場合には、通孔７５の形成
も容易である。

【００３１】c) 通孔７７を備えるフィン７３ａの先端
を弾性体９１寄りにやや曲げることによって、その通孔
７７から出る空気流が直接に弾性体９１の側面に当たる
ようにした。こうしたフィン７３ａの数を増やしたり、
円盤７３の他の部分の通孔７８の先をも弾性体９１寄り
に向けたりすれば、冷却効果はさらに向上する。

【００３２】なお、図５における符号７２は、内輪７１
を取り付けるフランジ部分を含むボスである。

【００３３】

【考案の効果】本考案の弾性軸継手にはつぎの効果があ
る。

【００３４】1) 弾性体が、よく冷却されて温度上昇し
にくいため、強度の低下や材質の劣化を生じにくい。

【００３５】2) 上記1)により、比較的小型の継手にも
高い能力（変動負荷を吸収しながら動力伝達する能力）
をもたせることができる。

【００３６】3) 弾性体など継手の主要部分を変更する
必要がないので、既に配備されている弾性軸継手に改変
を加えることによっても容易に構成されて、それまでの
能力を向上させる。

【００３７】4) 言うまでもなく、冷却のための特別な
装置（たとえば送風機や水スプレー）は一切不要であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に関連する参考例としての弾性軸継手を
示す断面図である。ただし、図１(ａ)は縦断面図（図１
(ｂ)におけるａ−ａ断面）、図１(ｂ)は横断面図（図１
(ａ)のｂ−ｂ断面）である。

【図２】図１のような弾性軸継手に使用されるフィン
（突起）つきリングの別の例を示す横断面図である。

【図３】図１のような弾性軸継手に使用されるディスタ
ンスリング（環状の部材）につき別の例を示す横断面図
である。

【図４】本考案の第一実施例の弾性軸継手を示す縦断面
図である。

【図５】本考案の第二実施例の弾性軸継手を示す縦断面
図である。

【符号の説明】

１・４・７弾性軸継手１１・１２・４１・４２・７１内輪（内側部材）１３ａ・４３ａ・７３ａフィン（突起）２１・２２・５１・５２・８１外輪（外側部材）２３・５３・８３ディスタンスリング（環状の部材）２３ａ・５３ａ・８３ａ穴３０・６０・９０空間３１・３２・６１・６２・９１弾性体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16D 3/50 - 3/76

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】回転動力を伝える部分として、一方の軸
につながる内側の部材と、他方の軸につながる外側の部
材と、両者間にはさまれた弾性体とを同一軸心上に備
え、外側の部材と内側の部材および上記弾性体により囲
まれた空間の存在する弾性軸継手であって、半径方向に通じた複数の穴を上記外側の部材に形成する
とともに、その外側の部材の内側であって上記の囲まれ
た空間内に上記内側の部材と一体的に外向きの突起を設
けたこと、および、上記突起の先端部であって上記の囲まれた空間
内に一方の開口端を有し、上記内側の部材の内部を経
て、上記開口端よりも回転半径の小さい位置に他方の開
口端を有する通気孔を形成したことを特徴とする弾性軸
継手。