JP5443493B2 - 弾性軸継手 - Google Patents

Description

本発明は、２本の軸部が関節連結される軸配置のための弾性軸継手に関し、特に、弾性軸継手の中心軸線に対して所定の角度間隔で円周方向に配置された複数のブッシュと、複数のループ状の束とを具え、各ループ状の束は２つの隣接するブッシュの周りにループを形成し、各ブッシュは少なくとも２つのループ状の束によって周りにループを形成され、軸部を介したトルク伝達の際に、ループ状の束の内の１つは引張荷重を受け、もう１つはスラスト荷重を受けるように配置されており、さらに、複数のループ状の束の軸線方向の案内のために、少なくとも１つのブッシュ上に配置される支持装置と、前記ループ状の束、支持装置およびブッシュが少なくとも部分的に埋め込まれたゴム弾性ケーシングとを具える弾性軸継手に関するものである。

このような弾性軸継手は従来技術から既知であり、例えば、以下の文献で開示されている。
特許文献１（独国特許出願公開第102004029989(A1)号明細書）は、カラー素子が軸線方向端部にそれぞれ設けられたブッシュを有する弾性軸継手を開示している。
特許文献２（欧州特許出願公開第1302686(A)号明細書）はブッシュが突起部によって外側ブッシュと連結された弾性軸継手を開示している。その外側ブッシュには、ディスク形の突起部が一体成形されている。
特許文献３（欧州特許出願公開第1469218(A)号明細書）は、ブッシュを有する弾性軸継手を開示しており、これらのブッシュ周りには、外側ブッシュが配置されている。外側ブッシュには、４つのディスク形の突起部が一体成形されている。
特許文献４（英国特許出願公開第339560(A)号明細書）は、軸線方向端部にディスクが設けられたブッシュを有する弾性軸継手を開示している。これらのブッシュは、その外周において、ループ束の間に２つの突起部を有する。
特許文献５（独国特許出願公開第3734089(A1)号明細書）は、引張荷重を受けるループ状の束およびスラスト荷重を受ける少なくとも１つのループ状の束が、隣接するブッシュの周りにループを形成する、弾性軸継手について記載している。ブッシュのループ領域において、ループ状の束は、コ字形の断面を持つコイル形のカラーによって、それぞれ案内されるか、または軸線方向に支持される。特許文献５による弾性軸継手の製造に関しては、ループ状の束または巻き糸はそれぞれ、カラーのコ字状部に巻かれ、その後にカラーと共にブッシュに圧入されなくてはならない。

特許文献５は、その冒頭部分において、ループ状の束を軸線方向に支持するために、カラーが軸線方向に圧入された弾性軸継手についても開示している。これらのカラーはＬ字形の輪郭を持ち、軸線方向に変位せず、回転に対して固定されるように、圧入によってブッシュと連結される。ブッシュの周りにループを形成する個々のループ状の束の間で、支持素子がそれらの軸線方向の案内または支持のために、それぞれブッシュに圧入される。ブッシュと接触する支持素子の一部は、ブッシュの領域内まで突出し、その上でループ状の束は２つの支持素子の間に巻かれる。

独国特許出願公開第102004029989(A1)号明細書 欧州特許出願公開第1302686(A)号明細書 欧州特許出願公開第1469218(A)号明細書 英国特許出願公開第339560(A)号明細書 独国特許出願公開第3734089(A1)号明細書

上述した弾性軸継手の製造において、カラーまたは支持素子はそれぞれ、先ずブッシュに圧入され、その後にループ状の束がブッシュに巻き付けられる。支持素子の間のループ状の束は、ブッシュと接触する支持素子の部分をそれぞれ囲むか、または受けることができるように、巻き付けなくてはならない。

このように、従来技術から知られている上記二種類の弾性軸継手の製造工程は、労力と時間が比較的かかる。ループ状の束は、コイル形のカラーに直接巻き付けて、それらと一緒にブッシュに圧入するか、あるいは、支持素子を最初にブッシュに圧入して、次いでループ状の束を２つの支持素子の間の領域に挿入または巻き付けることができるようにするか、である。製造工程で用いられる巻線機は、コイル形のカラーまたはブッシュを収容できるように設計し、ループ状の束をブッシュまたはコ字形のカラーにそれぞれ巻き付けることができるようにしなければならない。さらにカラーの位置は、圧入作業中の基準位置からの公差に関係する偏位のため、明確に定めることができない。

よって本発明の課題は、製造工程の簡素化を可能にする、最初に記載したタイプの簡素な構造の弾性軸継手を提供することである。

この課題を解決するため、本発明は、本明細書の冒頭に記載した形式の弾性軸継手において、支持装置が、ブッシュに取り付けることのできる少なくとも２つの個々に形成されたカラー素子を具え、その内の１つは、引張荷重を受けるループ状の束の個々の対向する軸端と接触し、ブッシュに対するカラー素子の軸線方向の位置は、支持されるループ状の束の所定の基準断面に応じて予め定められており、支持装置は、軸線方向に内側および外側のカラー素子を含み、内側カラー素子は、引張荷重を受けるループ状の束に配置され、２つのループ状の束は、内側カラー素子と外側カラー素子の間に配置され、ブッシュに対して軸線方向に外側のカラー素子の軸線方向の位置は、内側および外側カラー素子の間に延在するループ状の束の所定の基準断面に応じて予め定められる。

ブッシュに取り付けることのできる個々に形成された少なくとも２つのカラー素子を有する支持装置を用いることによって、発明に係る弾性軸継手の製造工程を大幅に簡素化し、かつ短縮することを可能ならしめることができる。その理由は、ループ状の束を別々に、すなわちカラー素子なしで、ブッシュに付ける前に巻くことができ、弾性軸継手の組み立てをその後に行うことができるからである。さらに、ループ状の束を、弾性軸継手の動作中において大きな荷重がかかるブッシュの円周領域において、本発明に係る弾性軸継手の支持装置で支持し、また、同じ材料からなるループ状の束の間の摩擦効果を避けることができる。

個々のカラー素子の相互の距離の変動は、支持されるループ状の束の所定の基準断面に応じて、ブッシュに対するカラー素子の軸線方向の位置を予め確立し、そして確実に維持することによって、最小限に抑えることができる。つまり、特定のバッチの弾性軸継手の隣接するカラー素子間の距離が公差に応じて大きくなったり小さくなったりすることを防ぐことができる。これは動作条件下において、寿命、特に引張荷重を受けるループ状の束の寿命に大きな影響を持つ。このような変動は、カラー素子の軸線方向の位置を確実に維持することによって、防止することができる。

内側および外側カラー素子を有する支持装置のモジュラー構造により、ブッシュに付ける前に全てのループ状の束を巻くこと、およびその後カラー素子と共に、ブッシュ上に交互に配置することが可能となる。引張荷重のかかるループ状の束は、先ずブッシュ上に滑らせ、その後、内側カラー素子により、そしてループ状の束の基準断面に応じて、ブッシュ上の所定の軸線方向の位置に固定される。次いで、スラスト荷重のかかる軸線方向に外側の２つのループ状の束をブッシュ上に滑らせる。これらの２つの平行なループ状の束は、支持装置の端部をそれぞれ形成する、２つの軸線方向に外側のカラー素子によって固定される。

本発明の好適な実施形態によれば、軸線方向に内側および外側のカラー素子の内の少なくとも２つを、Ｌ字形の断面を有するカラーとして形成することができ、ブッシュの内の少なくとも１つの基準位置に取り付けることができる。この点に関して、Ｌ字形カラーは、そのブッシュと接触する部分が、支持されるループ状の束の基準断面に適合され、ブッシュと接触する部分を有する２つのカラーは、引張荷重のかかるループ状の束を支持し、引張荷重のかかるループ状の束の基準断面に応じた支持領域を形成するために、互いに対向するように形成される。このように、Ｌ字形カラーは、ブッシュと接触する部分でブッシュの周りにループを形成するスラスト荷重のかかるループ状の束を軸線方向に支持するように設置することができ、またその軸線方向の延長部は、支持されるループ状の束の基準断面に適合される。スラスト荷重のかかるループ状の束は、弾性軸継手の動作中の張力を収容するための拡大された断面で通常形成することのできる引張荷重のかかるループ状の束において、ブッシュと接触するＬ字形カラーの内の２つは、互いに対向して設置され、結合されたコイル形のコ字形支持領域を形成する。その幅は、引張荷重のかかるループ状の束の基準断面に適合される。つまり、ブッシュに取り付けられるＬ字形カラーの接触する軸線方向の部分は、発生することのあるカラーの位置変動、例えば従来技術における締りばめの公差によって発生することのあるカラーの位置変動が本質的に除かれるようにコ字形支持領域の幅を正確に画定する。

本発明の好適な実施形態によれば、カルダン継手状またはジンバル構造状の荷重の場合に、ループ状の束の弾性領域を拡大するために、カラーの内の少なくとも１つを円周方向に一様でないカラー高さとして、外側カラー素子をＬ字形のカラーに形成することができる。ループ状の束が個々のブッシュから抜け出る所では、カラーの高さを低減してカラー素子を形成し、ブッシュ間のループ状の束の案内されない部分が拡大され、それによって、ループ状の束の弾性領域も拡大されるようにする。ループ状の束の弾性領域のこの拡大によって、カラーの円周領域における糸の局部的な荷重をさらに軽減させることができる。上述のカラーの領域における鋭いエッジを回避するために、本発明の発展的実施形態は、ブッシュの中心軸に対して90°と異なる角度で少なくとも一部が延在するカラーを提供する。これによって、カラーはブッシュ端の方に曲がり、これによって、弾性軸継手のカルダン継手状またはジンバル構造状の荷重の場合に、ループ状の束またはループ状の束の個々の糸それぞれの局部的な崩れや伸びすぎが防止される。

本発明の発展的な実施形態において、カラー素子の内の少なくとも２つは、ディスク形に形成される。

引張荷重のかかるループ状の束を、ブッシュに対して軸線方向の所定の位置に置き、それを支持されるループ状の束の基準断面に適合させることができるようにするために、本発明の好適な実施形態は、ディスク形に形成され、少なくとも１本のブッシュの溝と、位置決めの方法で協働する、軸線方向に内側のカラー素子を提供する。

本発明の好適な実施形態によれば、軸線方向に外側のカラー素子をディスク形に形成し、ブッシュの内の少なくとも１つにリベットで連結することができる。この場合には、軸線方向に外側のディスク形カラー素子は、ブッシュに圧入されず、ブッシュと永久に係合されるか、またはリベットで留められる。

支持されるループ状の束の支持領域の形成または軸線方向の相互の支持に関してそれぞれ、本発明の発展的実施形態では、カラー素子の内の少なくとも２つを軸線方向に相互に接触させる。また支持装置は、４つのＬ字形カラーを含むことができ、隣接するＬ字形カラーは、軸線方向にブッシュに接触する部分で、相互に接触することができる。

本発明の好適な実施形態は、弾性軸継手の動作中の荷重の軽減とループ状の束の支持のために、２つの隣接するブッシュの間でそれらと離間した停止体の配置を提供する。すでに上述した様に、個々のループ状の束には、弾性軸継手の動作中に種々の力がかかる。トルクが弾性軸継手によって伝達される場合、２つのブッシュ間のループ状の束には、スラスト力（スラスト部）または引張力（引張部）の何れかがかかる。一方で、ゴム弾性ケーシングにも動作中には荷重がかかる。スラスト部において、２つの隣接するブッシュは、荷重によって相互に近づき、束はスラスト部で据え込み変形する。停止体は、この据え込み変形を制限する。その理由は、停止体は、スラスト部で耐えるための、ブッシュとループ状の束の止め具をそれぞれ形成するからである。つまり、停止体によって、弾性軸継手はより高いトルクを伝達することができるか、または一定のトルク容量で設置サイズを大幅に低減させることができる。停止体はまた、弾性軸継手の調節手段を構成する。その理由は、ねじりおよびカルダン継手状またはジンバル構造状の剛性は、それらの位置決め、大きさおよび輪郭に影響を受けるからである。

ブッシュは、弾性軸継手の中心軸に対して、所定の角度間隔で円周方向に配置されるので、本発明の好適な実施形態は、一定の角度間隔で配置される複数の停止体も提供する。

ループ状の束とブッシュのそれぞれの停止体による、弾性軸継手の軸線方向の全体の幅における支持に関しては、本発明の発展的実施形態は、弾性軸継手の軸線方向に、ゴム弾性ケーシングを少なくとも部分的に貫通する、複数の停止体を提供する。弾性軸継手を貫通するこれらの停止体は、以下に説明するような、停止体の弾性軸継手への挿入に関する種々の可能性を生み出す。

停止体を有する弾性軸継手のできるだけ簡単な製造工程を達成するために、本発明の実施形態によれば、停止体をゴム弾性ケーシングに加硫処理するか、または、加硫処理の後に、弾性軸継手の中に設けられる凹部に圧入する。加硫処理によって停止体を一体化する場合には、停止体を、ブッシュ、ループ状の束およびブッシュ上でループ状の束を軸線方向に支持するためのカラー素子と共に加硫処理ツール内に配置し、ゴムスプレイを塗布した後で、加硫処理によって弾性軸継手内で固定する。あるいは加硫処理後に停止体を弾性軸継手の凹部に圧入する場合には、停止体の大きさに応じて、ツール内に凹部を設け、弾性軸継手を加硫処理する。加硫処理に続き、停止体を対応する凹部に圧入する。凹部の断面は、停止体が圧入時にこれらの凹部を弾性的に拡大し、その後、軸線方向に外側の変位に対する摩擦によって固定されるように設計される。

好適な実施形態によれば、停止体は、軸線方向において本質的に一定の断面を持つ。停止体の本実施形態は、好適には、停止体が弾性軸継手に加硫処理される場合に用いられる。

本実施形態の代替形態として、中心に向かって先細りとなる断面を持つ停止体を提供することができる。すでに述べたように、これらの停止体は、弾性軸継手の凹部に圧入することもできる。しかしながら、停止体の軸線方向への変位を防ぐために、先細りの断面は、係合機能すなわち「クリック機能」の形式の軸線方向のロック手段を提供し、この手段によって、停止体は対応する凹部にスナップ的にはめられる。つまり、軸線方向の外向きの変位に対して固定するため、弾性軸継手の凹部の断面は、停止体の断面と一致する。この変位は、弾性軸継手の動作中の振幅または振動によって生じる。

弾性軸継手の動作中、ブッシュまたはブッシュの周りにループを形成するループ状の束はそれぞれ、停止体に近づくか、またはそれらと接触するので、本発明の発展的実施形態は、ブッシュの方向に対し、凹状に湾曲する停止体を提供する。つまり、停止体は、ブッシュおよびブッシュの周りにループを形成するループ状の束のそれぞれの形状または半径に適合する。

本発明の発展的な実施形態によれば、停止体は金属、プラスチックまたは弾性変形可能材料で作られる。

弾性軸継手の製造または弾性軸継手に設けられた凹部への停止体の挿入に関しては、停止体は、個々の凹部へ挿入される前に弾性的に伸張して、それらの断面が凹部への挿入前に軸線方向に低減されるようにし、伸張した状態で個々の凹部に挿入し、そして凹部への挿入後に、伸張した状態から解放されるようにすることができる。この目的のために、弾性変形可能材料から作られる停止体を使用し、これは本質的に、伸張後に再びそれら本来の断面となる。

本発明の好適な実施形態によれば、支持素子は、金属またはプラスチックで作られる。

本発明は、添付の図を参照にして、下記に例として説明される：

発明に関する弾性軸継手の平面図である。 本発明の第１実施形態による支持装置の斜視図である。 本発明の第１実施形態による支持装置の断面図である。 本発明の第１実施形態による弾性軸継手の部分側断面図である。 本発明の第２実施形態による、ループ状の束を有する支持装置の部分斜視図である。 本発明の第２実施形態による支持装置の断面図である。 本発明の第２実施形態による弾性軸継手の部分断面図である。 本発明の第３実施形態による、ループ状の束と支持装置の配置の部分斜視図である。 本発明の第３実施形態による支持装置の断面図である。 本発明の第３実施形態による弾性軸継手の部分断面図である。 本発明の第４実施形態によるループ状の束を有する支持装置の部分斜視図である。 本発明の第４実施形態による支持装置の断面図である。 本発明の第４実施形態による弾性軸継手の部分側断面図である。 本発明の第５実施形態による、ループ状の束を有する支持装置の部分斜視図である。 本発明の第５実施形態による支持装置の断面図である。 本発明の第５実施形態による弾性軸継手の部分側断面図である。 本発明の第６実施形態による、ループ状の束を有する支持装置の部分斜視図である。 本発明の第６実施形態による支持装置の断面図である。 本発明の第６実施形態による弾性軸継手の部分側断面図である。 本発明の第７実施形態による弾性軸継手の斜視図である。 本発明の第７実施形態による弾性軸継手の正面図である。 本発明の第７実施形態による弾性軸継手の側面図である。 本発明の第７実施形態による停止体の斜視図である。 本発明の第７実施形態による停止体の斜視図である。

図１は、ゴム弾性体すなわちケーシング12によって囲まれた6つのブッシュ14を有する、発明に関する弾性軸継手10の部分断面平面図である。ブッシュ14は、弾性軸継手10の所定の角度間隔で、中心軸Ｍに対して円周方向に配置されている。図1による弾性軸継手10の断面領域には、ループ状の束19,20および22の軸線方向の支持のために配置された、ブッシュ14上のカラー素子16が見える。

また、図１を見るとわかるように、各々のブッシュ14は、いくつかのループ状の束18,20および20,22によって、周りにループが形成されている。軸配置において、弾性軸継手10の設置された状態で、ループ状の束18,22は張力を受け、ゴムケーシング12に埋め込まれているループ状の束20およびもう１つの平行なループ状の束（図1に示さず）は圧力または推力をそれぞれ受ける。

ループ状の束18,20,22および図1に示されていないループ状の束、ならびにそれらを支持する支持装置については、以下の図面を参照して後に詳細を説明する。

図２は、外側カラー素子16および内側カラー素子28を有する支持装置26の斜視図であり、その一部のみがこの図に示されており、それらはブッシュ14に配置されている。図2もまた、ループ状の束18,20,24および20,22,24によって、ブッシュ14の周りにそれぞれループが形成されていることを示している。引張荷重を受ける、拡大断面を有するループ状の束18は、内側カラー素子28の間に配置されている。内側カラー素子28と軸線方向の外側カラー素子16の間には、２つの平行なループ状の束20,24がブッシュ14に配置されており、これらはそれぞれスラストまたは引張荷重を受ける。

弾性軸継手10の動作中、個々のループ状の束18,20,22および24は、内側カラー素子28および外側カラー素子16によって、ブッシュ14の大きな荷重のかかる円周領域において、軸線方向に支持されている。このことによって、この領域における個々のループ状の束18,20,22および24の部分的な支持容量を著しく増加することができる。さらに、内側カラー素子28は、動作中の異なる力の荷重、すなわち、引張荷重のかかるループ状の束18,22とスラスト荷重のかかるループ状の束20，24を相互に分離する。異なる荷重のかかるループ状の束18,20,22,24を分離することによって、ループ状の束18,20,22,24の間の摩擦効果が、寿命に悪影響を与えることを妨げることができる。すなわち、同じ材料からできているループ状の束18,20,22,24の間の相互摩擦を排除することができる。

図２は、支持装置26のモジュラー構造を示しており、これにより、弾性軸継手10の製造工程が著しく簡素化および短縮される。ループ状の束18,20,22および24は、組み立て前に個々に巻かれる。これにより、従来の巻線機を使用することができる。その理由は、これらもループ状の束を巻くためにブッシュ14を収容する必要がないからである。組み立て中、予め製造されたループ状の束は、ブッシュ14に滑らされ、カラー素子16,28の軸線方向の部分により、軸線方向に置かれる。引張荷重のかかるループ状の束18,22は、先ず、ブッシュ14上に滑らされ、次に、引張荷重のかかるループ状の束18,22の所定の基準断面に応じて、内側カラー素子28によってブッシュ14に軸線方向に固定される。その後、予め製造された、軸線方向に外側の、スラスト荷重のかかるループ状の束20,24は、ブッシュ14上に滑らされ、この場合も所定の基準断面に応じて、軸線方向に外側のカラー素子16によって軸線方向に置かれる。

図３は、本発明の第１実施形態による支持装置26の断面図である。第１実施形態によれば、内側カラー素子28および外側カラー素子16は、Ｌ字形カラーとして形成されている。スラスト荷重のかかるループ状の束18は、ブッシュ14の直上にある内側Ｌ字形カラー28によってブッシュの周りに案内され、カラー28によって軸線方向に支持される。

図３からもわかるように、ブッシュと接触する軸部28aを持つ内側Ｌ字形カラー28は、軸線方向に外側の、スラスト荷重のかかるループ状の束20,24の基準断面に適合される。ループ状の束20,24はこれによって、ブッシュ14と接触するＬ字形カラー28の一部分28ａにより、ブッシュ14の周りに案内される。内側Ｌ字形カラー28は、外側カラー素子すなわちＬ字形カラー16にそれぞれ、ブッシュに接触する部分28aで接触する。すなわち、内側Ｌ字形カラー28および外側Ｌ字形カラー16は、スラスト荷重のかかるループ状の束20,24の支持領域を形成する。

図３はまた、ループ状の束18,20,22および24を支持する支持装置26のモジュラー構造を説明したものである。内側および外側カラー素子16,28を組み立てることによって形成される、支持装置26のモジュラー構造により、ループ状の束18,20,22および24をそれぞれ予め製造することができる。弾性軸継手10を組み立てる際に、ループ状の束はブッシュにカラー素子16,28と共に連続して配置され、カラー素子によって、それぞれのループ状の束の基準断面に応じて、所定の位置に軸線方向に固定される。

図４は、支持装置26が断面領域に見える、弾性軸継手10の部分側断面図を示す。図４からは、支持装置26、内側カラー素子28および外側カラー素子16のそれぞれ、および個々のループ状の束18,20,22,24がどのようにゴム弾性ケーシング12に埋め込まれているのかがわかる。

下記に、残りの図を参照して、本発明のさらなる実施形態を説明する。重複記載を避けて説明を簡潔にするため、同様の機能を持つ同様の構成要素には、下２桁が第１実施形態の場合と同じ参照数字が付されている。

図５は、本発明の第２実施形態の斜視図であり、支持装置126およびそれを形成する外側カラー素子116と内側カラー素子128を具えている。引張荷重のかかるループ状の束118,122は、この場合も内側カラー素子128の間に延在し、スラスト荷重のかかるループ状の束120,124は、内側カラー素子128および外側Ｌ字形カラー素子116の間に延在している。

図６は、ブッシュ114に配置された支持装置126の断面図を示す。内側カラー素子128および外側カラー素子116はどちらも、この場合にも、Ｌ字形断面を有するカラーの形状で設けられている。図２〜図４を参照して説明した第１実施形態との違いは、ブッシュと接触する部分128ａを有する内側Ｌ字形カラー128が、互いに対向し、互いに接触しているところである。内側Ｌ字形カラー128は、引張荷重のかかるループ状の束118の支持領域130を形成し、スラスト荷重のかかるループ状の束120，124と比べると、拡大された断面が設けられている。ループ状の束118は、ブッシュ114上に置かれ、その周りに案内されるか、または支持領域130によってそれぞれ軸線方向に支持される。支持領域130は、内側Ｌ字形カラーによって形成され、その軸線方向の幅は、ループ状の束118の所定の基準断面に応じる。第２実施形態によれば、内側カラー素子28と外側Ｌ字形カラーの間の、ブッシュ114の直上に延在する、２つの軸線方向に外側のスラスト荷重のかかるループ状の束120はそれぞれ、ブッシュの周りに案内されるか、または支持される。

図７も、弾性軸継手110の部分断面図を示す。この場合もまた、弾性軸継手110の支持装置126が、ゴム弾性ケーシング112にどのように埋め込まれているのかがわかる。

図８は、本発明の第３実施形態による、支持装置226の斜視図である。この図からすでにわかるように、本実施形態は、図5〜図7を参照して説明した実施形態とは、Ｌ字形カラーを有する外側カラー素子216が、ブッシュ端の方向に、軸線方向に外側に対向していない点のみが異なる。これは、図9および図10を参照すると明らかになり、またそれらを参照して詳細を説明する。

図９は、本発明の第３実施形態による支持装置226の断面図である。上述の第２実施形態の様に、一部分228aがブッシュ214と接触する内側Ｌ字形カラー228は、引張荷重のかかるループ状の束218の支持領域230を形成する。すなわち、領域228aがブッシュ214と接触する２つの内側Ｌ字形カラー228は、互いに対向している。支持領域230は、スラスト荷重のかかるループ状の束218の基準断面に応じて設計される。

先に説明した実施形態との違いはさらに、図９から明らかとなるであろう。外側カラー素子またはＬ字形カラー216はそれぞれ、ブッシュ214と接触する部分216ａを有しており、先に述べた明確に拡大された実施形態とは対照的に、ブッシュ214のブッシュ端の方向をもはや向いておらず、内側カラー素子228の方向に内側を向いている。外側Ｌ字形カラー216は、内側カラー素子228と、ブッシュに接触する部分で接触している。軸線方向に外側のスラスト荷重のかかるループ状の束222,224は、内側カラー素子228と外側Ｌ字形カラー216の間に形成された支持領域によって案内される。このように、外側Ｌ字形カラー216はブッシュと接触し、ループ状の束220，224の基準断面に適合され、ループ状の束をブッシュの周りに案内する案内領域の軸線方向の幅を画定する部分216ａを含んでいる。

図10は、ゴム弾性ケーシング212に埋め込まれた支持装置216を有する弾性軸継手210の別の部分側断面図である。

図11は、本発明の第４実施形態による斜視図であり、この場合もまた、支持装置によって支持されるループ状の束318,320,322,324を有する支持装置326を示している。本実施形態によると、外側カラー素子316はこの場合も、Ｌ字形カラー316であり、ブッシュ端の方向に外側を向いている。

図12は、本発明の第４実施形態による支持装置326の断面図である。外側カラー素子316は、Ｌ字形のカラーであり、ブッシュ314のブッシュ端に向かって、軸線方向に外側を向いている。

図12から、内側カラー素子328はディスク形で、ブッシュ314に形成された溝332に、位置決めの方法で協働していることがわかる。ブッシュ314内の溝332は、引張荷重のかかるループ状の束318の基準断面に応じて形成され、ループ状の束318の配置の後に、ディスク形のカラー素子328を、ブッシュ314の溝332に係合するまでブッシュ314上を滑らせ、そうすることによって、ループ状の束318を軸線方向に位置決めする。ループ状の束318は、２つの内側ディスク形カラー素子328の間のブッシュ部に案内される。内側カラー素子328と外側カラー形状素子の間には、ブッシュ314に直接取り付けられる軸線方向に外側のループ状の束320,324が、ブッシュの周りにループを形成している。

図13は、ゴム弾性ケーシング312に埋め込まれた支持装置326を有する弾性軸継手310の部分側断面図である。

図14は、支持装置によって支持されるループ状の束418,420,422および424を有する支持装置426の斜視図である。

図15は、本発明の第５実施形態による支持装置426の断面図を示す。ディスク形外側カラー素子416は、リベットで留められ、ブッシュ414に恒久的に結合されている。内側カラー素子428は、ブッシュに接触する部分428ａで、ディスク形外側カラー素子416と接触している。本実施形態において、内側カラー素子428の一部分428ａは、軸線方向に外側のスラスト荷重のかかるループ状の束420,424の基準断面に適合される。外側カラー素子416およびブッシュ414に接触する部分428ａを有する内側カラー素子428は、スラスト荷重のかかるループ状の束420および424の支持領域を形成する。引張荷重のかかるループ状の束418は、ブッシュ414の直上の内側カラー素子428の間を、ブッシュ414の周りに案内され、そして支持される。

図16は、支持装置426を有する弾性軸継手410の別の部分側断面図であり、この支持装置は、本実施形態によれば、ゴム弾性ケーシング412に一部分のみが埋め込まれている。上述の実施形態とは対照的に、ディスク形外側カラー素子416はそれぞれ、ゴム弾性ケーシングに完全に埋め込まれていない、すなわち完全に入っていないが、所望であれば、ゴム弾性ケーシングに結合することができる。

図17は、支持装置526および該支持装置526によって支持されるループ状の束518,520,522および524の斜視図である。

図17から、外側カラー素子516の一部分は、連続するＬ字形のカラー形状から逸脱していることがはっきりと認識される。例えば、スラスト荷重のかかるループ状の束520,524によって周りにループが形成された隣接するブッシュ514の方向のカラー516の一部分534はかなり短い。さらに、カラーのこの部分534は、ブッシュ端の方向に、軸線方向に上向きに傾いている。外側カラー素子516のこの構成によって、スラスト荷重のかかるループ状の束520,524の弾性領域は、著しく拡大される。従って、カルダン継手状の荷重の場合、ループ状の束520および524は、曲げ荷重または伸張荷重をそれぞれ、より大きな領域で収容することができ、これは、スラスト荷重のかかるループ状の束520,524および弾性軸継手510の寿命にそれぞれ良い影響を与える。ブッシュ（図示せず）の軸に対して90°と異なる角度で延在する、部分534のカラー516の曲がりによって、荷重のかかった状態で、カラー516を有するブッシュ514で、スラスト荷重のかかったループ状の束の円滑な「移動」が可能となる。その理由は、ループ状の束520,524が、カルダン継手状の荷重によって摩耗するこの部分534の鋭いエッジを回避するからである。

図18は、本発明の第６実施形態による支持装置526の断面図を示す。図18は、スラスト荷重のかかるループ状の束520,524をすぐ隣りのブッシュの方向に案内する、外側カラー516の一部分534が、著しく短い長さで設計されていることを明確に示している。この第６実施形態によれば、内側カラー素子528は、この場合もＬ字形のカラーとして形成され、ブッシュ514と接触する部分528ａで、外側カラー素子に接触している。このように、外側カラー素子516およびブッシュと接触する部分528ａを有する内側カラー素子528は、スラスト荷重のかかるループ状の束520,524のための支持領域をそれらの間に形成する。

図19は、ゴム弾性ケーシング512に埋め込まれた支持装置526を有する弾性軸継手510の別の部分側断面図を示す。

図20は、本発明による弾性軸継手610の第７実施形態の斜視図である。図20からは、荷重の軽減とループ状の束の支持のために、カラー素子616を有するブッシュ614の間に停止体640が配置されていることがわかる。停止体640は、一定の角度間隔で配置され、ブッシュ614から離れている。図20からは、停止体640が弾性軸継手を貫通して、ゴム弾性ケーシング612まで延在していることもわかる。

図21は、停止体640を有する弾性軸継手610の正面図である。停止体640は、荷重ケースの中で、ブッシュ614の相互に関連する動きを制限する。荷重ケースの中で、引張荷重のかかるループ状の束（ここでは図示せず）は伸張され、圧力荷重のかかるループ状の束は据え込み変形する。ブッシュ614は停止体640に重みをかけるので、この据え込み変形または伸張は、停止体640によってそれぞれ制限される。

動作中、弾性軸継手610は、周知の方法で接続される軸部に交互に取り付けられる。すでに繰り返し述べたように、金型ループ状の束には、種々の力による荷重がかかる。弾性軸継手610によってトルクが伝達されると、２つのブッシュ614の間のループ状の束（ここでは図示せず）には、スラスト荷重がかかる（スラスト部）かまたは引張荷重がかかる（引張部）かの何れかであり、ゴム弾性ケーシング612にも動作中に荷重がかかる。スラスト部において、２つの隣接するブッシュ614は、トルク伝達によるかかる応力によって相互に接近し、スラスト部でループ状の束は据え込み変形してしまう（圧縮される）。引張部においては、ループ状の束はトルク伝達の際に伸張される。停止体640はそれぞれ伸張または据え込み変形を制限する。その理由は、停止体はそれぞれ、ブッシュ614およびループ状の束に対してある種の止め具を構成するからである。これによってトルク容量を増やすか、あるいはトルク容量は一定で、弾性軸継手の設置サイズを低減することができる。あるいは、一定のトルク容量を維持しながら、弾性軸継手610の設置サイズを低減することができる。

停止体640はこのような構造であり、弾性軸継手610内に配置され、そこで停止体は、停止体640、ブッシュ625およびループ状の束の間でそれぞれ、好適な表面圧が得られるように、少なくとも部分的に貫通する。これによって、弾性軸継手610のループ状の束（ここでは図示せず）内で応力ピークを分散することができ、そして動作中に発生する機械的荷重を、弾性軸継手の中でより均一に分散することができる。

図21は、停止体640の凹状の湾曲を明確に示している。停止体640の曲率半径は、カラー素子616またはブッシュ614の半径にそれぞれ適合される。

図20および図21を見るとわかるように、特に、カラー素子616は、コ字形の断面を持っている。しかしながら、Ｌ字形カラーを有するカラー素子616またはディスク形カラー素子616を使用することができる。その理由は、カラー素子の形状は、本発明の機能に影響を与えないからである。

図22は、図21のＡ−Ａの線に沿った断面図である。図22は、ゴム弾性ケーシング612に収容された停止体640の断面を示す。ゴム弾性ケーシング612からの変位を防ぐために、停止体640（軸線方向、図22の右から）は、被覆停止体640が、ゴム弾性ケーシング612に受けられるか、または後でスナップ的に収められるように、中心に向かって先細りの断面を持っている。

停止体640が弾性軸継手610にスナップ的に収められる場合には、対応する凹部642が、被覆または加硫処理中にそれぞれ、弾性軸継手610のゴム弾性ケーシング612内に設けられる。つまり、凹部642は、円錐形の断面を持っており、これは、片側（図3では、右側）からブッシュ614の軸線方向の中心に向けて先細りになっており、円錐形の後には端部642ａが設けられており、その後には、凹部642がほぼ一定の断面で続いている。停止体640は、対応する断面を持っており、これは、右から中心に向かって細くなっており、段部640ａの後、一定の径で続いている。停止体640はそれぞれ、停止体640の段部640ａすなわち端部642ａを有する先細りの断面を通って、凹部642にそれぞれ挿入またはスナップ的に収められ、それによって、軸線方向の変位に対して固定される。凹部642の中の１つへの停止体640の軸線方向の止めに関しては、種々の可能性が考えられるが、好適な可能性は、摩擦係合または形状結合（positive connection）である。

プラスチック、金属または弾性変形可能材料などの、様々な材料を停止体640に使用することができる。

弾性変形可能材料が停止体640に選択された場合、弾性変形可能材料は、加硫処理を行って初めてゴム弾性ケーシング612内の対応する凹部642に押し込まれ、停止体640は、個々の凹部642への挿入前に伸張され、そうすることによって、その断面は軸線方向に低減される。その後、伸張された状態、すなわち低減された断面を有する停止体640は、対応する凹部642に挿入される。対応する凹部642に挿入され、凹部642の所定の場所へ到着した後、停止体640はその伸張状態から解放される、そのために停止体は緩み、それによってその断面が増大し、実際に凹部642に「圧入」される。

停止体640には、種々の材料、輪郭または位置が考えられ、それによって、弾性軸継手610のさらなる収容の可能性が生まれる。従って、弾性軸継手610は、その種々の用途、すなわち、種々の車両の異なる大きさの動力伝達装置、または異なるトルク容量に、より柔軟に適合させることができる。さらに、カルダン継手状の荷重の場合の挙動は、停止体640によって影響される可能性がある。その理由は、弾性軸継手610の剛性も考慮しなければならないからである。

図22もまた、ブッシュ614が交互に厚い端部を持ち、それを介してそれらは軸配置の軸部（図示せず）と連結させることができることを示している。

図23および図24は、停止体640の斜視図である。図23および図24からは、停止体640の凹形状が見え、この形状により、ブッシュ614の外輪郭とカラー素子616はそれぞれ、ループ状の束と合わせられる。

図24は、逃げ溝と段部640ａの加工された停止体640を示す。

以上説明した本説明の実施形態によれば、ループ状の束を事前製造することを可能とし、その事前製造の後、ループ状の束をカラー素子と共にブッシュ上に交互に配置し、またループ状の束の基準断面に応じて所定の軸線方向位置でブッシュに固定することのできる、結合可能な支持装置を具える弾性軸継手のモジュラー構造を実現することができる。

Claims (20)

1. ２本の軸部が関節連結される軸配置のための弾性軸継手であって、
   ・弾性軸継手の中心軸線に対して所定の角度間隔で円周方向に配置された複数のブッシュと、
   ・複数のループ状の束であって、各ループ状の束は、２つの隣接するブッシュの周りにループを形成し、各ブッシュは、少なくとも２つのループ状の束によって周りにループを形成され、軸部を介したトルク伝達の際にループ状の束の内の１つは引張荷重を受け、他のループ状の束はスラスト荷重を受ける配置とされた複数のループ状の束と、
   ・複数のループ状の束を軸線方向に案内する、少なくとも１つのブッシュ上に配置された支持装置と、
   ・前記ループ状の束、支持装置およびブッシュが少なくとも部分的に埋め込まれているゴム弾性ケーシングと、
   を具えるものにおいて、
   前記支持装置は、前記ブッシュに取り付けられた少なくとも２つの離れて形成された内側カラー素子、および前記内側カラー素子から離れて形成され、互いに離れて形成されると共に前記ブッシュに取り付けられた少なくとも２つの外側カラー素子を組み立てることによって形成され、前記内側カラー素子は、前記引張荷重のかかるループ状の束に割り当てられ、該内側カラー素子の内の１つはそれぞれ、引張荷重のかかるループ状の束の対向する軸端の内の一つと接触し、２つのループ状の束が、前記内側カラー素子と前記外側カラー素子の間に配置され、前記内側カラー素子および前記外側カラー素子は、前記ブッシュ上のこれらカラー素子の軸線方向の位置を、支持されるループ状の束の所定の基準断面に応じて前記ブッシュ上で設定可能に構成されていることを特徴とする弾性軸継手。
2. 軸線方向で内側および外側のカラー素子の内の少なくとも２つは、Ｌ字形の断面を有するカラーとして形成され、前記ブッシュの内の少なくとも１つに取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の弾性軸継手。
3. 前記Ｌ字形のカラーは、前記ブッシュと接触する部分が、前記支持されるループ状の束の基準断面に適合して形成され、前記引張荷重のかかるループ状の束を支持するために、前記ブッシュと接触する部分を有する２つのカラーは互いに対向し、前記引張荷重のかかるループ状の束の基準断面に応じて支持領域を形成することを特徴とする、請求項２に記載の弾性軸継手。
4. 前記外側カラー素子は、Ｌ字形カラーとして形成され、該カラーの内の少なくとも１つは、円周方向に一様でないカラー高さを持つことを特徴とする、請求項２または３に記載の弾性軸継手。
5. 前記カラーの少なくとも一部は、中心軸線に対して90°と異なる角度で延在する、請求項４に記載の弾性軸継手。
6. 前記カラー素子の内の少なくとも２つは、ディスク形に形成されることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の弾性軸継手。
7. 前記軸線方向に内側のカラー素子はディスク形に形成され、位置決めが行われるように、少なくとも１本のブッシュの溝と協働することを特徴とする、請求項６に記載の弾性軸継手。
8. 前記軸線方向に外側のカラー素子はディスク形に形成され、前記ブッシュの内の少なくとも１つにリベット連結されることを特徴とする、請求項７に記載の弾性軸継手。
9. 前記カラー素子の内の少なくとも２つは、軸線方向に相互に接触することを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の弾性軸継手。
10. 前記支持装置は４つのＬ字形のカラーを具え、隣接するＬ字形のカラーは、軸線方向で相互に接触していることを特徴とする、請求項１〜９の何れか一項に記載の弾性軸継手。
11. 停止体は、２つの隣接するブッシュの間にそれらと離間して配置される、請求項１〜１０の何れか一項に記載の弾性軸継手。
12. 複数の前記停止体は、一定の角度間隔で配置されることを特徴とする、請求項１１に記載の弾性軸継手。
13. 前記複数の停止体は、前記弾性軸継手の軸線方向に、ゴム弾性ケーシングに少なくとも一部が貫通することを特徴とする、請求項11または12に記載の弾性軸継手。
14. 前記停止体は、前記ゴム弾性ケーシングに加硫処理されること、または加硫処理後に該ケーシング内に設けられた凹部に圧入されることを特徴とする、請求項１１〜１３の何れか一項に記載の弾性軸継手。
15. 前記停止体は、軸線方向にほぼ一定の断面を持つことを特徴とする、請求項１１〜１４の何れか一項に記載の弾性軸継手。
16. 前記停止体は、それらの中心に向かって先細りの断面を有することを特徴とする、請求項１１〜１４の何れか一項に記載の弾性軸継手。
17. 前記停止体は、前記ブッシュの方向に対し凹状に湾曲することを特徴とする、請求項１１〜１６の何れか一項に記載の弾性軸継手。
18. 前記停止体は、金属、プラスチックまたは弾性変形可能材料から作られることを特徴とする、請求項１１〜１７の何れか一項に記載の弾性軸継手。
19. 前記停止体は、個々の前記凹部への挿入前に弾性的に伸張させて、それらの断面が軸線方向に減少し、それらが伸張された状態で個々の凹部に挿入され、それらが前記凹部への挿入後に、伸張された状態から解放されるようにすることを特徴とする、請求項１４〜１８の何れか一項に記載の弾性軸継手。
20. 前記カラー素子は、金属またはプラスチックから作られることを特徴とする、請求項１〜１９の何れか一項に記載の弾性軸継手。

Images