JP3398160B2 - 軸継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は駆動側の軸と被駆動側の
軸を連結して回転力を伝達する軸継手に関するものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】従来からの軸継手において、図１３及び
図１４に示すように全体が弾性ゴム１製よりなる円盤状
をなし、これに内筒２を埋め込んだものである。かかる
内筒２は、隣り合う内筒２、２間を補強用コ−ド３によ
って巻き掛けされて相互に規されている。この軸継手に
おいては、内筒２が４本用いられた例であるが、駆動側
の軸４からのびるヨ−ク５と被駆動側の軸６からのびる
ヨ−ク７がボルト８及びをナット９をもって一つおきの
内筒２、２に固定されることとなる。しかるにこの対向
する両軸４、６は、この軸継手部分でやや意識的に曲げ
られて固定されたり、駆動中に軸継手部分に捩り力が働
いたりすることはさけられない。 【０００３】このため、その変位が軸継手の吸収力を越
えることのないように、一般には図１５〜図１６で示す
ような金属製のストッパ−プレ−ト１０を組み込むこと
が行なわれている。図１７は軸継手とストッパ−プレ−
ト１０との関係のみを示す平面図である。又、図１８は
この軸継手を用いて軸を取り付けた際の側断面図であ
る。 【０００４】このストッパ−プレ−ト１０は前記したボ
ルト８及びナット９にてゴム弾性体１の両面に共締めさ
れて固定され、ストッパ−プレ−ト１０に設けた窪み１
１、１２を内筒２の周囲に備えるものであって、ゴム弾
性体１の変位が大きくなると、内筒２とストッパ−プレ
−ト１０の窪み１１、１２の縁とが接触して変位をこれ
以上大きくしないように規制するものである。尚、一般
には内筒２の外側にカラ−１３が嵌め込まれてヨ−ク
５、７が固定される。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかるに、このタイプ
の軸継手において、何層にも繊維コ−ド３を巻きがけす
ることから各層でのコ−ドテンションのバラツキ、コ−
ド３、３、‥‥間及びコ−ド３と弾性ゴム１との接着性
が均一でないという欠点がある。このことは各基体間に
特性のバラツキがあることは当然であり、これらが原因
となって、更にゴム１の加硫工程における熱の作用によ
ってコ−ドの熱収縮率のバラツキ、弾性ゴム１の表面へ
のコ−ド３の浮き出し等製造上及び性能上にも大きな影
響をもたらすこととなっている。 【０００６】又、軸継手として組み込まれる際に別部材
であるストッパ−プレ−ト１０を新たに組込むこととな
り、その作業の複雑性及びストッパ−プレ−ト１０を使
用するための重量の増加並びにコストアップが問題とな
っている。このように、従来の軸継手が、補強コ−ドの
巻きがけ積層及び弾性ゴムから成り立っていたが故の欠
点を解決することを本発明の課題とするものであって、
軸継手の基本をストッパ−プレ−トを兼ねる単一の合成
樹脂をもって構成したもので、軸継手としての強度の向
上、性能のバラツキの低減をなし、製造上の簡便さはも
とより、軸継手としてのコスト低減及び軽量化を狙った
ものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は以上の目的を達
成するために次のような構造を有する軸継手を提供する
ものである。即ち、駆動側の軸端と被駆動側の軸端間に
取り付けられて動力を伝達する盤状の軸継手であって、
駆動側の軸と連結される複数の円筒２０を同心円上に等
距離をもって配列し、被駆動側の軸と連結される複数の
円筒２１を同心円上に等距離をもち、かつ、前記円筒２
０と交互に配列してなり、前記各円筒２０、２１をゴム
弾性体で囲むと共に、隣り合う当該ゴム弾性体間を合成
樹脂盤体にて連結し、かつ、各円筒２０、２１間におい
て、円筒２０、２１の軸方向に向けて、駆動側と被駆動
側の両軸の変位を規制する突起部を形成し、前記突起部
の縁部が円筒２０、２１を囲む形状となっている軸継手
にかかるものである。 【０００８】本発明で用いられる合成樹脂としては、い
わゆるエンジニアリングプラスチックと称されるものが
主として採用され、中でもポリアミド樹脂が一般に用い
られる。勿論、かかるプラスチックに強度向上のために
ガラスや炭素等の繊維を混合した複合系としてもよい。 【０００９】 【作用】本発明は上記したような構成を採用したため
に、繊維コ−ドに代わり内筒間に介在する合成樹脂が回
転トルクを直接伝達することとなり、この合成樹脂が内
筒間の引っ張り力に抗し、或いは内筒間の圧縮力に抗す
ることによってトルクを被駆動側の軸に伝えることにな
り、更に、この合成樹脂が特に捩り力による軸の揺動に
対するストッパ−役をもはたすものであって、部品数も
少なくかつ軽量安価な軸継手となったものである。 【００１０】 【実施例】以下、本発明の軸継手を図面をもって更に詳
細に説明する。図１は本発明の軸継手の第１実施例を示
す正面図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ線での断面
図である。図中２０は駆動側の軸からのびるヨ−クと連
結される金属製の内筒であり、２１は被駆動側の軸から
のびるヨ−クと連結される金属製の内筒である。この内
筒２０と内筒２１は交互にその軸線方向を合せて同一円
周上に配列されており、夫々３つづつ用いられている。
又、符号２２、２３で示すものは、これら内筒２０、及
び２１の全周を囲むゴム弾性体であって、回転使用時に
おける振動の吸収作用、急激な負荷に対する緩衝作用を
なし、更には騒音の低減のために供されるもので、軸継
手の曲げや捩れをもここで吸収しようとするものであ
る。そして、符号２４は内筒２０、２１を囲んだゴム弾
性体２２、２３を所定の位置に配置して夫々独立させた
合成樹脂製盤状体であり、ここではナイロン樹脂が使用
された。図中２５は両方の軸との連結時に利用されるセ
ンタ−ホ−ルである。 【００１１】さて、この合成樹脂盤状体２４は、内筒２
０、２１の間にはさまれた部位に突起部２６が形成さ
れ、しかもこの突起部２６はその縁部が内筒２０、２１
の外周をかこむ（円弧）形状となっている。かかる合成
樹脂盤状体２４は、各内筒２０、２１を所定位置に設定
する機能をもつと共に、回転使用時において駆動側の軸
に連結される内筒２０と、被駆動側の軸に連結される内
筒２１間の引張り力を伝達する機能をなすものであり、
従来の軸継手における抗張体の機能を奏するものであ
る。 【００１２】そして、特に重要なポイントは、合成樹脂
盤状体２４に突起部２６を備えていることである。かか
る突起部２６は、内筒２０に接続される駆動軸と、内筒
２１に接続される被駆動軸間が捩れを伴って回転した場
合、一定以上の捩れ力による両軸の角度を規制するスト
ッパ−となるものであって、内筒２０、２１に接続され
た軸のヨ−クとの接触によってその角度の変位を制御
し、或いは捩り力によって傾いた内筒２０、２１との接
触によって、それ以上の軸の傾き（変位）を規制するも
のである。 【００１３】本発明は、このように軸継手自体に主とし
て捩り力に伴う軸の変位を制御する機能をもたらしたも
のであり、その組立時の作業が簡単になるばかりでな
く、部品点数も少なく軽量化が図られることとなったの
である。この軸継手の製造にあっては、先ず内筒２０、
２１の周囲にゴム弾性体２２、２３を加硫接着によって
一体化し、これらを盤体を形成する型内の位置にセット
し、次いで合成樹脂を射出成形する手段によって各要素
を一体化することが一般的であるが、合成樹脂盤状体２
４を先に形成し、ここに設けられた孔４５内に前記した
内筒２０、２１を内包したゴム弾性体２２、２３を圧入
することも可能である。この例にあっては、ゴム弾性体
２２、２３の外周と、合成樹脂盤状体２４の孔２７との
関係は真円上で接しているが、両者の接面が必ずしも真
円でなくてもよい。 【００１４】図３に示すものは、本発明の第２実施例に
おける部分図であって、盤状体２４に設けた孔２７にお
いて、その周方向に合成樹脂盤状体２４より突起２８を
備えたものである。かかる例にあっては、回転トルクの
伝達特性にすぐれたものとなる。尚、この突起２８は合
成樹脂盤状体２４に形成したが、内筒２０、２１より突
出させることもできることは勿論である。そして、内筒
２０、２１間に合成樹脂盤状体２４より一体に突起部２
６が形成されており、これは内筒２０、２１の外周に対
してこれにほぼ対応する円弧２９によって縁取られてい
る。 【００１５】この変形例としては、孔２７とゴム弾性体
２２、２３との接面が楕円をなしている形状が考えられ
る。即ち、図４に本発明の第３実施例の部分図を示す
が、楕円３０の長軸を軸継手の放射方向に向けて設定す
れば、図３で示した場合と同様の特性が得られることと
なる。これを逆に考えれば、突起２８を放射方向に形成
し、或いは楕円の長軸を周方向に向けて配置することに
よって、立ち上がりが緩やかなトルクの伝達特性を有す
る軸継手となるものである。ここの例にあっても、内筒
２０、２１に対して突起部２６が形成されストッパ−機
能を付与している。 【００１６】図５はこのような目的を更に押し進めた第
４実施例であって、ゴム弾性体２２、２３に内筒をはさ
んで中心より放射方向の内外にスグリ３１を形成したも
のである。 かかる軸継手を使用した場合、軸に直角方
向に十分柔かい継手が得られることになる。この例にあ
っても、先と同様に内筒２０、２１に対して合成樹脂盤
状体２４より突起部２６が形成され、捩り力に対しての
両軸の変位を規制している。 【００１７】図６はスグリ３１と突起２８との組合せを
ゴム弾性体２２、２３中に備えた第５実施例である。こ
の例にあってはスグリ３１と突起２８が各ゴム弾性体２
２、２３の同一円周上に形成されており、このため回転
方向に剛性が大きいので急に立ち上がるリニア−な回転
トルク伝達特性を得ることができる。この例では、図３
に示す第２実施例の軸継手よりも、突起２８に対応して
スグリ３１が形成されているためにリニア−に立上がる
特性をもっている。前例のように、かかる突起２８は内
筒２０、２１側に形成してもよいことは勿論である。図
にあっても先と同様に内筒２０、２１に対して突起部２
６が備えられ、これが主として捩り力における軸の変位
を規制することとなる。 【００１８】図７はゴム弾性体２２、２３を更にに外筒
３２が覆った第６実施例を示すものであって、内筒２
０、２１と外筒３２との間にゴム弾性体２２、２３を加
硫接着して一体化し、例えばこれらを型内にセットして
合成樹脂を射出形成し、盤状体２４を形成するものであ
る。この例にあっては、盤状体２４と一体に形成された
突起部２６は先と同様に配置され、外筒３２の外周に対
向して円弧２９をもって縁取られている。従って、軸に
捩り力が加わって変位を生じた場合、この外筒３２と円
弧２９が接触して変位を規制することとなる。 【００１９】図８は本発明の軸継手の変形例を示した第
７実施例である。これは、内筒２０、２１を囲んだゴム
弾性体２２、２３と、楔形をした合成樹脂体３３とが略
台形をなして交互に並べられて軸継手を形成した実施例
である。この場合、回転時にあっては内筒２０、２１間
における引っ張り力に抗することは合成樹脂体３３には
ほとんどないが、反対に内筒２０、２１間の圧縮力には
抗することができ、このため回転トルクを伝達すること
ができるもので、軸に直角方向の振動等は効率よく吸収
できるものである。この例にあっては、楔形合成樹脂体
３３に、太鼓形の突起部２６を形成しておくものであ
り、その太鼓の窪み部が内筒２０、２１に対して円弧２
９をもって形成され捩り力による軸の変位を規制するこ
とができるものである。 【００２０】 【００２１】図１０は合成樹脂体を更に変形した第８実
施例である。この例は合成樹脂体３５の全体に丸みを持
たせて、十字形としたものである。これは図８の例に比
べて製造上に便ならしめたものである。この例にあって
は突起部２６も又十字形をなしている。 【００２２】図１１は図１に示した軸継手において、内
筒２０、２１を夫々２本づつ同心円上に配置した軸継手
を、駆動軸と被駆動軸のヨ−クへ固定した例を示すもの
であり、図１２はその主要断面図である。この例にあっ
ては、固定されるヨ−ク側に向かって内筒２０、２１が
突出している例であって、この突出部３６、３７にナイ
ロン樹脂製のカラ−３８、３９が嵌め込まれている。そ
して、各軸のヨ−ク４０、４１と内筒２０、２１はボル
ト４２及びナット４３にて締着されるものである。 【００２３】図中、４４、４５はこの内筒２０、２１の
全周を取り囲むゴム弾性体であり、４６は更にこのゴム
弾性体４４、４５を取り囲んだ合成樹脂盤状体である。
この盤状体４６には夫々内筒２０、２１の間に突起部４
７が一体に形成されている。この突起部４７の特に内筒
２０、２１の外周に対する縁は円弧４８にて縁取られて
いる。 【００２４】このように、構成された軸継手にあって、
特に突起部４７の機能について改めて言及すると、例え
ば捩り力によって軸が揺れた場合には、内筒２０、２１
の突出部３６、３７に嵌め込まれたカラ−３８、３９と
突起部４７の円弧４８が接触し、軸の揺れを規制するこ
とができることとなったのである。即ち、従来の軸継手
の如く全く別部材のストッパ−部材を使用するという不
具合をなくし、軸継手自体にストッパ−機能をもたらし
たものでらる。 【００２５】尚、この図でも分かる通り、突起部４７の
突出する背丈を調整することによって、軸が軸線方向に
変位した場合にはその突起部４７の頂面にこの軸のヨ−
ク４０、４１が衝突することとなり、この方向での変位
の規制をも可能となったものである。尚、内筒２０と内
筒２１は同心円上に配置された例を示したが、場合によ
っては夫々が別の同心円上に配置することも可能であ
る。 【００２６】 【発明の効果】本発明は軸継手における筒体間にかかる
張力（或いは圧縮力）を合成樹脂盤体が受けるものであ
って、これは従来の繊維コ−ドを何回も巻き掛けして構
成する抗張体よりも単一材料であるが故に高精度化が図
れ、かつ、ゴムに比べて軸継手の主体が樹脂材料である
がために飛翔体等の接触に対して強度があり、更にはオ
ゾン、油等にも強い材質が選択でき耐久性も向上するこ
ととなったものである。 【００２７】そして、更に捩り力による両軸の変位に対
しても軸継手自体がその変位を規制する機能を有してい
るため、その組立て時の作業の容易さは勿論のこと、軸
継手として軽量化ともなり、コストダウンをも図れるこ
ととなったのである。本発明の軸継手は回転トルクに対
する剛性が比較的高く、他の方向の剛性が低い場合に好
ましく、例えば自動車用の駆動側ヨ−クとプロペラシャ
フト又はプロペラシャフトとデイファレンシャル側との
接合部に特に適するということができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】図１は本発明の軸継手の第１実施例を示す正面
図である。 【図２】図２は図１のＡ−Ａ線での断面端図である。 【図３】図３は本発明の軸継手の第２実施例を示す部分
正面図である。 【図４】図４は本発明の軸継手の第３実施例を示す部分
正面図である。 【図５】図５は本発明の軸継手の第４実施例を示す正面
図である。 【図６】図６は本発明の軸継手の第５実施例を示す正面
図である。 【図７】図７は本発明の軸継手の第６実施例を示す正面
図である。 【図８】図８は本発明の軸継手の第７実施例を示す正面
図である。 【図９】図９は本発明の軸継手の第８実施例を示す正面
図である。 【図１０】図１０は図１の軸継手の変形例をもって各軸
を接続した正面図である。 【図１１】図１１は図１０における主要部の断面図であ
る。 【図１２】図１２は従来から使用されている軸継手の平
面図である。 【図１３】図１３は図１２のＡ−Ａ線での断面図であ
る。 【図１４】図１４は従来から使用されているストッパー
プレートの平面図である。 【図１５】図１５は図１４に示すストッパープレートの
一部切り欠き側面図である。 【図１６】図１６は図１２に示す軸継手と図１４に示す
ストッパープレートとの関係を示す平面図である。 【図１７】図１７は図１６に示す軸継手とストッパープ
レートとをもって軸を固定した側断面図である。 【符号の説明】 ２０‥‥駆動側内筒 ２１‥‥被駆動側内筒 ２２、２３、４４、４５‥‥ゴム弾性体 ２４、３３、３４、３５、４６‥‥合成樹脂（製盤状）
体 ２６、４７‥‥突起部（ストッパー部） ３６、３７‥‥筒体の突出部 ３８、３９‥‥カラー ４０、４１‥‥ヨーク

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−157211（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−57037（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−53626（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−107752（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−118953（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−129924（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−24428（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−173722（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭41−23763（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16D 3/50,3/68 F16D 3/70,3/78

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 駆動側の軸端と被駆動側の軸端間に取り
   付けられて動力を伝達する盤状の軸継手であって、駆動
   側の軸と連結される複数の円筒２０を同心円上に等距離
   をもって配列し、被駆動側の軸と連結される複数の円筒
   ２１を同心円上に等距離をもち、かつ、前記円筒２０と
   交互に配列してなり、前記各円筒２０、２１をゴム弾性
   体で囲むと共に、隣り合う当該ゴム弾性体間を合成樹脂
   盤体にて連結し、かつ、各円筒２０、２１間において、
   円筒２０、２１の軸方向に向けて、駆動側と被駆動側の
   両軸の変位を規制する突起部を形成し、前記突起部の縁
   部が円筒２０、２１を囲む形状となっていることを特徴
   とする軸継手。