JP3835501B2 - 弾性カップリング - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等における動力伝達部ないし動力伝達装置等に用いられる弾性カップリングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、内環および外環をゴム状弾性材製の弾性体を介して接続してなり、捩り方向のトルクを伝達する弾性カップリングが知られているが、この種の弾性カップリングにおいては、防振特性を向上させるべくその低バネ化が必要とされる一方で、弾性体の耐久性を向上させるべくその高バネ化が必要とされることから、両特性を同時に満足させるのがなかなか困難である。
【０００３】
したがって従来は、その対策として、例えば内環および外環の間に所定の回転角度をもって当接する内側および外側の剛性ストッパを設け、このストッパの作動によりバネ定数を切り替えることが行なわれているが、このような構造では低バネと高バネの切り替わりが極端で（図３のＡ線）、この切り替わり時に騒音や振動等の不具合が発生する場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑み、低バネと高バネの切り替わりが比較的滑らかで、もって特性品質を向上させることができ、しかもカップリング製作時におけるバネ特性の設定変更も比較的容易な弾性カップリングを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による弾性カップリングは、内環、外環および前記両環を接続する円周方向複数のゴム状弾性材製の弾性体を有し、捩り方向のトルクを伝達する弾性カップリングにおいて、前記内環および外環が所定角度変位したときに前記弾性体が当接して押圧弾性変形せしめる板バネ部を前記複数の弾性体間に有し、前記板バネ部はその側面部に、凸状の円弧面を成して前記弾性体に対向する接触面を有し、前記弾性体はその側面部に、凹状の円弧面を成して前記板バネ部に対向する接触面を有することを特徴とする。
【０００７】
上記構成を備えた本発明の請求項１による弾性カップリングに対して捩り方向のトルクが入力すると、そのトルクの大きさに応じて弾性体が捩り方向に弾性変形しながらトルク伝達が行なわれるが、入力トルクが低トルクの場合には、弾性体が弾性変形しても板バネ部に当接することなくトルク伝達が行なわれる。したがって先ず、低バネの状態が実現される。
【０００８】
次いで、入力トルクの大きさが徐々に大きくなって所定値に達すると、弾性体が板バネ部に当接し、更に大きくなると弾性体が板バネ部を押圧してこれを弾性変形させる。したがって板バネ部がトルク伝達に加わり、爾後、高バネの状態となる。板バネ部の弾性変形量はその弾性復元力が大きくなるにしたがって徐々に少なくなり、やがて弾性体による押圧力と均衡して弾性体の変形を停止させる。したがって爾後は弾性体が変形せず、よって弾性体が過度に変形して早期に破損するのを防止することが可能となる。またこの変形停止点や高バネ曲線の立ち上がりは、当該カップリングの製作時に板バネ部の弾性を調整することにより任意に設定することが可能であり、同様に、低バネから高バネへの切り替わりおよび高バネから低バネへの切り替わりもこれを比較的滑らかなものとすることが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
弾性体は、内環および外環の間に複数が円周方向に等間隔で配置されるのが一般であり、この複数の弾性体の間に板バネ部を所定の間隔をあけて配置するのが好適である。板バネ部はバネ鋼または樹脂等のバネ材を材料として内環および外環に対して別成形で後付けするが、内環または外環に対して一体化ないし一体成形することも可能である。
【００１０】
【実施例】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１１】
第一実施例・・・
図１および図２に示すように、当該実施例に係る弾性カップリングは先ず、互いに同心に配置された金属等剛材製の内環（内側スリーブまたは内側取付部品とも称する）１および外環（外側スリーブまたは外側取付部品とも称する）２を有しており、この内環１および外環２がゴム状弾性材製の弾性体３を介して連結されている。弾性体３は複数が等配状に配置されており（図では四等配）、互いに隣り合う弾性体３同士の間に軸方向に貫通して空間４が設けられており、この空間４にそれぞれ、内環１および外環２が所定角度変位したときに弾性体３が当接し爾後押圧弾性変形せしめられる板バネ部５が設けられている。
【００１２】
弾性体３は、所定のゴム等を材料として加硫成形されており、内環１の外周面および外環２の内周面に対して加硫接着されている。またこの弾性体３の円周方向側面にはそれぞれ、凹状の円弧面を成して板バネ部５に対向する接触面３ａが設けられている。
【００１３】
板バネ部５は、所定のバネ鋼等を材料として図１に示したように軸方向からこれを見てＯ字形ないし略Ｏ字形にプレス成形されており、その内周部５ａをもって内環１の外周面に溶接等の手段により固定されている。外周部５ｂと外環２の間、側面部５ｃと弾性体３の間にはそれぞれ所定の間隙が設定されており、また側面部５ｃにそれぞれ、凸状の円弧面を成して弾性体３の接触面３ａに対向する接触面５ｄが設けられている。
【００１４】
上記構成を備えた弾性カップリングは、図２に示したように、内環１をハブ等の内周側回転部品６の外周側に固定するとともに外環２をギヤ等の外周側回転部品７の内周側に固定して、内周側から外周側へまたは反対に外周側から内周側へ回転トルクを伝達し、また同時に弾性体３の弾性により振動を吸収するものであって、以下のように作動する点に特徴を有している。
【００１５】
すなわち、当該カップリングに対して回転トルクが入力すると、そのトルクの大きさに応じて弾性体３が捩り方向に弾性変形しながらトルク伝達および振動吸収が行なわれるが、入力トルクが低トルクの場合には、弾性体３が弾性変形しても板バネ部５に当接することなくトルク伝達が行なわれる。したがって先ず、低バネの状態が実現される。
【００１６】
次いで、入力トルクの大きさが徐々に大きくなって所定値に達すると、弾性体３がその一方の接触面３ａをもって板バネ部５の一方の接触面５ｄに当接し、更に入力トルクが大きくなると弾性体３が板バネ部５を押圧してこれを弾性変形させる。したがって板バネ部５がトルク伝達および振動吸収に加わり、爾後、高バネの状態となる。板バネ部５の弾性変形量はその弾性復元力が大きくなるにしたがって徐々に少なくなり、やがて弾性体３による押圧力と均衡して弾性体３の変形を停止させる。したがって爾後は弾性体３が変形せず、よって弾性体３が過度に変形して早期に破損するのを防止することができる。したがって板バネ部５は弾性体３の変形を所定量までに抑えるストッパとして機能するものである。
【００１７】
また、弾性体３の変形停止点や高バネ曲線の立ち上がりは、当該カップリングの製作時に板バネ部５の形状、大きさまたは材質等を変更してその弾性を調整することにより任意に設定することが可能であり、同様にこれらの調整により低バネから高バネへの切り替わりおよび高バネから低バネへの切り替わりもこれを比較的滑らかなものとすることができる（図３のＢ線）。したがって低バネと高バネの切り替わりが滑らかで、もって特性品質を向上させることができ、しかも製作時におけるバネ特性の設定変更も容易なカップリング製品を提供することができる。
【００１８】
また更に、上記構成の弾性カップリングにおいては、弾性体３および板バネ部５に互いに対応する円弧状の接触面３ａ，５ｄが設けられているために、弾性体３が板バネ部５に接触するときに接触面積が徐々に大きくなり、また弾性体３が板バネ部５から離れるときに接触面積が徐々に小さくなる。したがって低バネから高バネへの切り替わりおよび高バネから低バネへの切り替わりを一層滑らかなものとすることができ、これによっても特性品質を向上させることができる。また板バネ部５によって弾性体３を傷付けない効果もある。
【００１９】
板バネ部５の構成は、上記作用を奏するものであれば特に限定されないが、以下のようなものであっても良い。
【００２０】
▲１▼ 上記実施例で内環１の外周側に固定されていた板バネ部５をその外周部５ｂをもって外環２の内周側に固定し、内周部５ａと内環１の間に所定の間隙をあける。
【００２１】
▲２▼ 上記実施例で正面Ｏ字形ないし略Ｏ字形とされていた板バネ部５の外周部５ｂを省略して、図４に示すように正面Ｃ字形ないし略Ｃ字形とする。このように板バネ部５をＣ字形にすると、そのバネ特性は一般に柔らかいものとなる（図３のＣ線）。
【００２２】
▲３▼ また、上記実施例で正面Ｏ字形ないし略Ｏ字形とされていた板バネ部５の内周部５ａを省略して正面Ｃ字形ないし略Ｃ字形とし、このＣ字形の板バネ部５をその外周部５ｂをもって外環２の内周側に溶接固定する。
【００２３】
▲４▼ 上記実施例で内環１に対して別体後付けとされていた板バネ部５を、図５に示すように内環１に対して一体化ないし一体成形する。また上記▲１▼のバリエーションとして、図６に示すように板バネ部５を外環２に対して一体化ないし一体成形する。
【００２４】
▲５▼ 図７に示すように、内環１の外周側に板バネ部５を一体成形するとともに外環２の内周側にも板バネ部５を一体成形し、両板バネ部５を摺動自在に接触させる。また図８に示すように、両板バネ部５の間に摺動特性に優れた摺動材８を介在させて滑りを良くする。
【００２５】
▲６▼ 板バネ部５の弾性の調整手段の一つとして、板バネ部５にパンチ穴（図示せず）をあける。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００２７】
すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の請求項１による弾性カップリングにおいては、内環および外環が所定角度変位したときに弾性体が当接し爾後押圧弾性変形せしめられる板バネ部が設けられているために、低バネおよび高バネを組み合わせた二段バネ特性が実現され、更にその上で板バネ部によるストッパ機能により弾性体が破損するのを防止することができる。また弾性体の変形停止点や高バネ曲線の立ち上がりを、カップリングの製作時に板バネ部の形状、大きさまたは材質等を変更してその弾性を調整することにより任意に設定することが可能であり、同様にこれらの調整により低バネから高バネへの切り替わりおよび高バネから低バネへの切り替わりを比較的滑らかなものとすることができる。したがって低バネと高バネの切り替わりが滑らかで、もって特性品質を向上させることができ、しかも製作時におけるバネ特性の設定変更が容易なカップリング製品を提供することができる。
【００２８】
またこれに加えて、板バネ部の側面部に、凸状の円弧面を成して弾性体に対向する接触面が設けられるとともに、弾性体の側面部に、凹状の円弧面を成して板バネ部に対向する接触面が設けられているために、低バネから高バネへの切り替わりおよび高バネから低バネへの切り替わりを一層滑らかなものとすることができ、これによっても特性品質を向上させることができる。また板バネ部によって弾性体を傷付けない効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る弾性カップリングの半裁断面図
【図２】同カップリングを軸方向に裁断した半裁断面図
【図３】同カップリングの作動特性を示すグラフ図
【図４】本発明の第二実施例に係る弾性カップリングの半裁断面図
【図５】本発明の第三実施例に係る弾性カップリングの半裁断面図
【図６】本発明の第四実施例に係る弾性カップリングの半裁断面図
【図７】本発明の第五実施例に係る弾性カップリングの半裁断面図
【図８】本発明の第六実施例に係る弾性カップリングの半裁断面図
【符号の説明】
１ 内環
２ 外環
３ 弾性体
３ａ，５ｄ 接触面
４ 空間
５ 板バネ部
５ａ 内周部
５ｂ 外周部
５ｃ 側面部
６ 内周側回転部品
７ 外周側回転部品
８ 摺動材
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等における動力伝達部ないし動力伝達装置等に用いられる弾性カップリングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、内環および外環をゴム状弾性材製の弾性体を介して接続してなり、捩り方向のトルクを伝達する弾性カップリングが知られているが、この種の弾性カップリングにおいては、防振特性を向上させるべくその低バネ化が必要とされる一方で、弾性体の耐久性を向上させるべくその高バネ化が必要とされることから、両特性を同時に満足させるのがなかなか困難である。
【０００３】
したがって従来は、その対策として、例えば内環および外環の間に所定の回転角度をもって当接する内側および外側の剛性ストッパを設け、このストッパの作動によりバネ定数を切り替えることが行なわれているが、このような構造では低バネと高バネの切り替わりが極端で（図３のＡ線）、この切り替わり時に騒音や振動等の不具合が発生する場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑み、低バネと高バネの切り替わりが比較的滑らかで、もって特性品質を向上させることができ、しかもカップリング製作時におけるバネ特性の設定変更も比較的容易な弾性カップリングを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による弾性カップリングは、内環、外環および前記両環を接続する円周方向複数のゴム状弾性材製の弾性体を有し、捩り方向のトルクを伝達する弾性カップリングにおいて、前記内環および外環が所定角度変位したときに前記弾性体が当接して押圧弾性変形せしめる板バネ部を前記複数の弾性体間に有し、前記板バネ部はその側面部に、凸状の円弧面を成して前記弾性体に対向する接触面を有し、前記弾性体はその側面部に、凹状の円弧面を成して前記板バネ部に対向する接触面を有することを特徴とする。
【０００７】
上記構成を備えた本発明の請求項１による弾性カップリングに対して捩り方向のトルクが入力すると、そのトルクの大きさに応じて弾性体が捩り方向に弾性変形しながらトルク伝達が行なわれるが、入力トルクが低トルクの場合には、弾性体が弾性変形しても板バネ部に当接することなくトルク伝達が行なわれる。したがって先ず、低バネの状態が実現される。
【０００８】
次いで、入力トルクの大きさが徐々に大きくなって所定値に達すると、弾性体が板バネ部に当接し、更に大きくなると弾性体が板バネ部を押圧してこれを弾性変形させる。したがって板バネ部がトルク伝達に加わり、爾後、高バネの状態となる。板バネ部の弾性変形量はその弾性復元力が大きくなるにしたがって徐々に少なくなり、やがて弾性体による押圧力と均衡して弾性体の変形を停止させる。したがって爾後は弾性体が変形せず、よって弾性体が過度に変形して早期に破損するのを防止することが可能となる。またこの変形停止点や高バネ曲線の立ち上がりは、当該カップリングの製作時に板バネ部の弾性を調整することにより任意に設定することが可能であり、同様に、低バネから高バネへの切り替わりおよび高バネから低バネへの切り替わりもこれを比較的滑らかなものとすることが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
弾性体は、内環および外環の間に複数が円周方向に等間隔で配置されるのが一般であり、この複数の弾性体の間に板バネ部を所定の間隔をあけて配置するのが好適である。板バネ部はバネ鋼または樹脂等のバネ材を材料として内環および外環に対して別成形で後付けするが、内環または外環に対して一体化ないし一体成形することも可能である。
【００１０】
【実施例】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１１】
第一実施例・・・
図１および図２に示すように、当該実施例に係る弾性カップリングは先ず、互いに同心に配置された金属等剛材製の内環（内側スリーブまたは内側取付部品とも称する）１および外環（外側スリーブまたは外側取付部品とも称する）２を有しており、この内環１および外環２がゴム状弾性材製の弾性体３を介して連結されている。弾性体３は複数が等配状に配置されており（図では四等配）、互いに隣り合う弾性体３同士の間に軸方向に貫通して空間４が設けられており、この空間４にそれぞれ、内環１および外環２が所定角度変位したときに弾性体３が当接し爾後押圧弾性変形せしめられる板バネ部５が設けられている。
【００１２】
弾性体３は、所定のゴム等を材料として加硫成形されており、内環１の外周面および外環２の内周面に対して加硫接着されている。またこの弾性体３の円周方向側面にはそれぞれ、凹状の円弧面を成して板バネ部５に対向する接触面３ａが設けられている。
【００１３】
板バネ部５は、所定のバネ鋼等を材料として図１に示したように軸方向からこれを見てＯ字形ないし略Ｏ字形にプレス成形されており、その内周部５ａをもって内環１の外周面に溶接等の手段により固定されている。外周部５ｂと外環２の間、側面部５ｃと弾性体３の間にはそれぞれ所定の間隙が設定されており、また側面部５ｃにそれぞれ、凸状の円弧面を成して弾性体３の接触面３ａに対向する接触面５ｄが設けられている。
【００１４】
上記構成を備えた弾性カップリングは、図２に示したように、内環１をハブ等の内周側回転部品６の外周側に固定するとともに外環２をギヤ等の外周側回転部品７の内周側に固定して、内周側から外周側へまたは反対に外周側から内周側へ回転トルクを伝達し、また同時に弾性体３の弾性により振動を吸収するものであって、以下のように作動する点に特徴を有している。
【００１５】
すなわち、当該カップリングに対して回転トルクが入力すると、そのトルクの大きさに応じて弾性体３が捩り方向に弾性変形しながらトルク伝達および振動吸収が行なわれるが、入力トルクが低トルクの場合には、弾性体３が弾性変形しても板バネ部５に当接することなくトルク伝達が行なわれる。したがって先ず、低バネの状態が実現される。
【００１６】
次いで、入力トルクの大きさが徐々に大きくなって所定値に達すると、弾性体３がその一方の接触面３ａをもって板バネ部５の一方の接触面５ｄに当接し、更に入力トルクが大きくなると弾性体３が板バネ部５を押圧してこれを弾性変形させる。したがって板バネ部５がトルク伝達および振動吸収に加わり、爾後、高バネの状態となる。板バネ部５の弾性変形量はその弾性復元力が大きくなるにしたがって徐々に少なくなり、やがて弾性体３による押圧力と均衡して弾性体３の変形を停止させる。したがって爾後は弾性体３が変形せず、よって弾性体３が過度に変形して早期に破損するのを防止することができる。したがって板バネ部５は弾性体３の変形を所定量までに抑えるストッパとして機能するものである。
【００１７】
また、弾性体３の変形停止点や高バネ曲線の立ち上がりは、当該カップリングの製作時に板バネ部５の形状、大きさまたは材質等を変更してその弾性を調整することにより任意に設定することが可能であり、同様にこれらの調整により低バネから高バネへの切り替わりおよび高バネから低バネへの切り替わりもこれを比較的滑らかなものとすることができる（図３のＢ線）。したがって低バネと高バネの切り替わりが滑らかで、もって特性品質を向上させることができ、しかも製作時におけるバネ特性の設定変更も容易なカップリング製品を提供することができる。
【００１８】
また更に、上記構成の弾性カップリングにおいては、弾性体３および板バネ部５に互いに対応する円弧状の接触面３ａ，５ｄが設けられているために、弾性体３が板バネ部５に接触するときに接触面積が徐々に大きくなり、また弾性体３が板バネ部５から離れるときに接触面積が徐々に小さくなる。したがって低バネから高バネへの切り替わりおよび高バネから低バネへの切り替わりを一層滑らかなものとすることができ、これによっても特性品質を向上させることができる。また板バネ部５によって弾性体３を傷付けない効果もある。
【００１９】
板バネ部５の構成は、上記作用を奏するものであれば特に限定されないが、以下のようなものであっても良い。
【００２０】
▲１▼ 上記実施例で内環１の外周側に固定されていた板バネ部５をその外周部５ｂをもって外環２の内周側に固定し、内周部５ａと内環１の間に所定の間隙をあける。
【００２１】
▲２▼ 上記実施例で正面Ｏ字形ないし略Ｏ字形とされていた板バネ部５の外周部５ｂを省略して、図４に示すように正面Ｃ字形ないし略Ｃ字形とする。このように板バネ部５をＣ字形にすると、そのバネ特性は一般に柔らかいものとなる（図３のＣ線）。
【００２２】
▲３▼ また、上記実施例で正面Ｏ字形ないし略Ｏ字形とされていた板バネ部５の内周部５ａを省略して正面Ｃ字形ないし略Ｃ字形とし、このＣ字形の板バネ部５をその外周部５ｂをもって外環２の内周側に溶接固定する。
【００２３】
▲４▼ 上記実施例で内環１に対して別体後付けとされていた板バネ部５を、図５に示すように内環１に対して一体化ないし一体成形する。また上記▲１▼のバリエーションとして、図６に示すように板バネ部５を外環２に対して一体化ないし一体成形する。
【００２４】
▲５▼ 図７に示すように、内環１の外周側に板バネ部５を一体成形するとともに外環２の内周側にも板バネ部５を一体成形し、両板バネ部５を摺動自在に接触させる。また図８に示すように、両板バネ部５の間に摺動特性に優れた摺動材８を介在させて滑りを良くする。
【００２５】
▲６▼ 板バネ部５の弾性の調整手段の一つとして、板バネ部５にパンチ穴（図示せず）をあける。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００２７】
すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の請求項１による弾性カップリングにおいては、内環および外環が所定角度変位したときに弾性体が当接し爾後押圧弾性変形せしめられる板バネ部が設けられているために、低バネおよび高バネを組み合わせた二段バネ特性が実現され、更にその上で板バネ部によるストッパ機能により弾性体が破損するのを防止することができる。また弾性体の変形停止点や高バネ曲線の立ち上がりを、カップリングの製作時に板バネ部の形状、大きさまたは材質等を変更してその弾性を調整することにより任意に設定することが可能であり、同様にこれらの調整により低バネから高バネへの切り替わりおよび高バネから低バネへの切り替わりを比較的滑らかなものとすることができる。したがって低バネと高バネの切り替わりが滑らかで、もって特性品質を向上させることができ、しかも製作時におけるバネ特性の設定変更が容易なカップリング製品を提供することができる。
【００２８】
またこれに加えて、板バネ部の側面部に、凸状の円弧面を成して弾性体に対向する接触面が設けられるとともに、弾性体の側面部に、凹状の円弧面を成して板バネ部に対向する接触面が設けられているために、低バネから高バネへの切り替わりおよび高バネから低バネへの切り替わりを一層滑らかなものとすることができ、これによっても特性品質を向上させることができる。また板バネ部によって弾性体を傷付けない効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る弾性カップリングの半裁断面図
【図２】同カップリングを軸方向に裁断した半裁断面図
【図３】同カップリングの作動特性を示すグラフ図
【図４】本発明の第二実施例に係る弾性カップリングの半裁断面図
【図５】本発明の第三実施例に係る弾性カップリングの半裁断面図
【図６】本発明の第四実施例に係る弾性カップリングの半裁断面図
【図７】本発明の第五実施例に係る弾性カップリングの半裁断面図
【図８】本発明の第六実施例に係る弾性カップリングの半裁断面図
【符号の説明】
１ 内環
２ 外環
３ 弾性体
３ａ，５ｄ 接触面
４ 空間
５ 板バネ部
５ａ 内周部
５ｂ 外周部
５ｃ 側面部
６ 内周側回転部品
７ 外周側回転部品
８ 摺動材
Claims (1)
- 内環（１）、外環（２）および前記両環（１）（２）を接続する円周方向複数のゴム状弾性材製の弾性体（３）を有し、捩り方向のトルクを伝達する弾性カップリングにおいて、
前記内環（１）および外環（２）が所定角度変位したときに前記弾性体（３）が当接して押圧弾性変形せしめる板バネ部（５）を前記複数の弾性体（３）間に有し、
前記板バネ部（５）はその側面部に、凸状の円弧面を成して前記弾性体（３）に対向する接触面（５ｄ）を有し、
前記弾性体（３）はその側面部に、凹状の円弧面を成して前記板バネ部（５）に対向する接触面（３ａ）を有することを特徴とする弾性カップリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22643498A JP3835501B2 (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 弾性カップリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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