JP5463166B2 - たわみ軸継手 - Google Patents

Description

この発明は、たわみ軸継手、特にばねを介してトルクを伝達するたわみ軸継手に関する。

従来、たわみ軸継手として、伝動軸が連結される円筒状のハブ本体を有する第１ハブおよび第２ハブ、ならびに第１ハブおよび第２ハブにそれぞれ形成された複数の円弧状の第１板ばねおよび第２板ばねからなるトルク伝達体を備えたたわみ軸継ぎ手が知られている（例えば、特許文献１参照）。これら第１板ばねおよび第２板ばねは軸方向に間隙をおき相対するとともに、径方向に間隙をおいて周方向に沿って互いに逆方向に延びている。各板ばねの後端部が、隣り合う板ばねの先端部と周方向に間隙をおくとともにハブ本体から径方向に突出するばね支持部につながっている。そして、前記第１板ばねと第２板ばねとの先端部がこれら先端部の間のばね連結部を介して一体としてつながっている。このたわみ軸継手は、回転方向が一方向に限られた伝動軸の接続に用いられる。

上記従来のたわみ軸継手は、板ばね後端部がハブ本体のばね支持部に支持されている。その板ばね後端部と周方向に隣り合う板ばねの先端部との間に隙間が設けられている。したがって、例えば、右回転用として設計された継手に左回転のトルクが加わると、板ばねに圧縮力が発生し、板ばねが座屈して破損するおそれがあった。さらに、駆動側と従動側とは周方向の加工が逆になるので加工に手間がかかる、また伝動軸接続時に継手の回転方向に注意を払わなければならないなどの問題もあった。

１．特開２００５−６１５９１号公報

この発明は、板ばねが座屈することがなく、正・逆回転可能であり、加工および伝動軸との接続が簡単なたわみ軸継手を提供することを課題としている。

この発明は、上記課題を解決するものであって、
第１発明のたわみ軸継手は、伝動軸が連結される円筒状のハブ本体の一端部にディスク形のトルク伝達体が設けられており、前記一端部を前端部とする第１ハブ及び第２ハブを備え、前記第１のハブ及び第２のハブの前端部同士が互いに向き合って連結された前記第１のハブ及び第２のハブの両トルク伝達体を介して前記第１のハブ及び第２のハブのうちの一方のハブから他方のハブにトルクが伝達される。
前記トルク伝達体は、前記ハブ本体の周方向に間隔をおき前記ハブ本体の前端部から前記ハブ本体の軸方向に突き出るとともに前記ハブ本体の外周に向かって広がる扇形の複数の幅広凸部と、前記ハブ本体の周方向に隣り合う前記幅広凸部の間に位置し前記ハブ本体の軸方向に突き出るとともに前記ハブ本体の外周に向かって広がる扇形の複数の幅狭凸部と、前記幅狭凸部の周方向の両側面のそれぞれから前記ハブ本体の周方向に隣り合う前記幅広凸部の周方向の側面に向かって延び当該側面につながる板ばねとを備える。
前記ハブ本体の周方向に隣り合う前記幅広凸部の間を前記ハブ本体の円筒面に沿い、かつ前記幅狭凸部及び板ばねを前記ハブ本体の軸方向に貫通する複数の円弧状隙間が形成されており、互いに向き合う前記第１ハブ本体の前端面と第２ハブ本体の前端面との間に軸方向隙間が形成されている。
前記第１ハブの幅広凸部の前端面と前記第２ハブの幅狭凸部の前端面とが接するとともに前記第１ハブの幅狭凸部の前端面と前記第２ハブの幅広凸部の前端面とが接し前記第１ハブと前記第２ハブとがボルト・ナットで連結されている。

第２発明のたわみ軸継手は、円筒状の中間ハブ本体及び中間ハブ本体の両端にそれぞれディスク形の中間ハブトルク伝達体が設けられており、前記中間ハブ本体の各端部を前端部とする中間ハブ、及び、それぞれ伝動軸が連結される円筒状のハブ本体の一端部にディスク形の伝動ハブトルク伝達体が設けられており、前記一端部を前端部とする一対の伝動ハブを備え、前記中間ハブの各前端部と前記伝動ハブの前端部同士が互いに向き合って連結された前記中間ハブトルク伝達体及び伝動ハブトルク伝達体を介して前記一対の伝動ハブのうちの一方の伝動ハブから中間ハブを経て他方の伝動ハブにトルクが伝達される。
前記中間ハブトルク伝達体は、前記中間ハブ本体の両前端部のそれぞれから前記中間ハブ本体の周方向に間隔をおき前記中間ハブ本体の軸方向に突き出るとともに前記中間ハブ本体の外周に向かって広がる扇形の複数の中間ハブ幅広凸部と、前記中間ハブ本体の周方向に隣り合う前記中間ハブ幅広凸部の間に位置し前記中間ハブ本体の軸方向に突き出るとともに前記中間ハブの本体の外周に向かって広がる扇形の複数の中間ハブ幅狭凸部と、前記中間ハブ幅狭凸部の周方向の両側面からそれぞれ前記中間ハブ本体の周方向に隣り合う前記中間ハブ幅広凸部の周方向の側面に向かって延び当該側面につながる中間ハブ板ばねとを備え、前記中間ハブ本体の周方向に隣り合う前記中間ハブ幅広凸部の間を中間ハブ本体の円筒面に沿い、かつ前記中間ハブ幅狭凸部及び中間ハブ板ばねを中間ハブ本体の軸方向に貫通する複数の中間ハブ円弧状隙間が形成されている。
前記伝動ハブトルク伝達体は、伝動ハブ本体の前記前端部から前記伝動ハブ本体の周方向に間隔をおき前記伝動ハブ本体の軸方向に突き出るとともに前記中間ハブ本体外周に向かって広がる扇形の複数の伝動ハブ幅広凸部と、前記伝動ハブ本体の周方向に隣り合う前記伝動ハブ幅広凸部の間にそれぞれ位置し前記伝動ハブ本体の軸方向に突き出るとともに前記伝動ハブ本体の外周に向かって広がる扇形の複数の伝動ハブ幅狭凸部と、前記伝動ハブ幅狭凸部の周方向の両側面からそれぞれ前記伝動ハブ本体の周方向に隣り合う前記伝動ハブ幅広凸部の周方向の側面に向かって延び当該側面につながる伝動ハブ板ばねとを備え、前記伝動ハブのそれぞれに前記伝動ハブ本体の周方向に隣り合う前記伝動ハブ幅広凸部の間を前記伝動ハブ本体の円筒面に沿い、かつ前記伝動ハブ幅狭凸部及び伝動ハブ板ばねを前記伝動ハブ本体の軸方向に貫通する複数の伝動ハブ円弧状隙間が形成されている。
互いに向き合う前記中間ハブ本体の一方の前端面と一方の前記伝動ハブ本体の前端面との間、及び、互いに向き合う前記中間ハブ本体の他方の前端面と他方の前記伝動ハブ本体の前端面との間にそれぞれ軸方向隙間が形成されており、前記中間ハブの幅広凸部の前端面と前記伝動ハブの幅狭凸部の前端面とが接するとともに、前記中間ハブの幅狭凸部の前端面と前記伝動ハブの幅広凸部の前端面とが接し前記中間ハブと前記伝動ハブとがボルト・ナットで連結されている。

第３発明のたわみ軸継手は、円筒状の中間ハブ本体及び当該中間ハブ本体の両端部にそれぞれディスク形の中間ハブトルク伝達体が設けられており、前記中間ハブ本体の各端部を前端部とする中間ハブ、並びに、それぞれ伝動軸が連結される円筒状のハブ本体及び当該ハブ本体の一端部にディスク形のフランジが設けられており、前記ハブ本体の一端部を前端部とする一対のフランジ付きハブを備え、前記中間ハブの各前端部と前記フランジ付きハブの前端部同士が互いに向き合って連結された前記中間ハブトルク伝達体及び前記フランジを介して前記一対のフランジ付きハブのうちの一方のフランジ付きハブから前記中間ハブを経て他方のフランジ付きハブにトルクが伝達される。
前記中間ハブトルク伝達体が、前記中間ハブ本体の周方向に間隔をおき前記中間ハブ本体の軸方向に突き出るとともに前記ハブ本体の外周に向かって広がる扇形の複数の幅広凸部と、前記中間ハブ本体の周方向に隣り合う前記幅広凸部の間に位置し前記中間ハブ本体の軸方向に突き出るとともに前記中間ハブ本体の外周に向かって広がる扇形の複数の幅狭凸部とを備え、前記中間ハブ幅狭凸部の両側の周方向の側面からそれぞれ前記中間ハブ本体の周方向に隣り合う前記中間ハブ幅広凸部の周方向の側面に向かって延び当該側面につながる中間ハブ板ばねを備えている。
前記中間ハブ本体の周方向に隣り合う前記中間ハブ幅広凸部の間を中間ハブ本体の円筒面に沿い、かつ前記中間ハブ幅狭凸部及び中間ハブ板ばねを前記中間ハブ本体の軸方向に貫通する複数の中間ハブ円弧状隙間が形成されている。
前記中間ハブ本体の両端面と前記両フランジ付きハブ本体の前端面との間にそれぞれ軸方向隙間が形成されており、前記中間ハブ幅狭凸部の前端面が前記フランジ付きハブの前端面に接し、前記中間ハブ及び前記フランジ付きハブがボルト・ナットで連結されている。

この発明は、トルク伝達体が幅広凸部および幅狭凸部を介して周方向に連続する板ばねからなっている。したがって、軸継手にトルクが加わると、板ばねには常に回転方向と同方向の引張応力が生じるので、板ばねが座屈することはなく、正・逆回転にかかわりなく継手を使用することができる。また、軸継手の回転方向に注意することなく、伝動軸に接続することができる。さらにまた、駆動側および従動側（例えば、図３および４で左右）のハブは構造及び寸法が同じであるため、従来のたわみ軸継手に比べて加工が簡単であり、コストが低くなる。

さらに、板ばねを介してトルクが伝達されるので、トルク伝達体は摺動部分がない。このために、給油が不要であり、部品の摩耗もないので、メンテナンスフリーである。また、回転部材、例えばハブ本体と板ばねとの間にバックラッシュがないので、作動が滑らかに、かつ騒音が小さくなる。

第１発明の実施の１形態を示すもので、たわみ軸継手の斜視図である。 図１に示すたわみ軸継手の軸線に沿う垂直断面図である。 図２に示すたわみ軸継手の左側面図である。 図２に示すたわみ軸継手の右側面図である。 第２発明の実施の１形態を示すもので、たわみ軸継手の斜視図である。 図５に示すたわみ軸継手の軸線に沿う垂直断面図である。 図６に示すたわみ軸継手の左側面図である。 図６に示すたわみ軸継手の右側面図である。 第３発明の実施の１形態を示すもので、たわみ軸継手の斜視図である。 図９に示すたわみ軸継手の軸線に沿う垂直断面図である。 図１０に示すたわみ軸継手の左側面図である。 図１０に示すたわみ軸継手の右側面図である。

図１〜４は第１発明の実施の形態を示しており、それぞれたわみ軸継手の斜視図、軸線に沿う垂直断面図、左側面図および右側面図である。以下の説明で、継手の部材を駆動側と従動側とに区別する必要がある場合、駆動側の部材には参照符号の末尾にｄを付け、従動側の部材には参照符号の末尾にｆを付けて説明する。

第１発明のたわみ軸継手１は主として、第１ハブ１０および第２ハブ３０からなっている。第１ハブ１０は、円筒状の第１ハブ本体１１および第１ハブトルク伝達体１５を備えている。第１ハブ本体１１は、軸穴１２に駆動軸５をキー（図示しない）で固定するキー溝１３が切られている。

第１ハブトルク伝達体１５は、ディスク形であり、第１ハブ幅広凸部１６、第１ハブ幅狭凸部２０、および第１ハブ板ばね２４からなっている。第１ハブ幅広凸部１６は、第１ハブ本体１１の周方向に向かう両側に側面１８を有し、かつ周方向に１２０度の間隔をおき、前端部の３箇所から本体軸方向に突き出ている。第１ハブ幅狭凸部２０は、第１ハブ本体１１の周方向に向かう両側に側面２２を有し、かつ周方向に隣り合う第１ハブ幅広凸部１６の間に位置し、第１ハブ本体１１の３箇所から本体軸方向に突き出ている。第１ハブ幅広凸部１６および第１ハブ幅狭凸部２０は、図３および図４に示すように外周側に広がる扇形となっている。この実施の形態では、第１ハブ幅広凸部１６の扇形中心角θＬは、４０〜６０度程度である。第１ハブ幅狭凸部２０の扇形中心角θＳは、１５〜２５度程度である。第１ハブ幅広凸部１６の扇形中心角θＬは、第１ハブ幅狭凸部２０の扇形中心角θＳの２〜３倍程度である。第１ハブ幅広凸部１６および第１ハブ幅狭凸部２０にはそれぞれ、第１ハブ１０と第２ハブ３０とを接続するリーマーボルト４８のボルト孔４７があけられている。第１ハブ１０、第２ハブ３０、および板ばね２４、４４の材料は、例えば炭素鋼鍛鋼ＳＦ４５またはＳＦ５０である。

第１ハブ板ばね２４は、第１ハブ幅狭凸部２０の両側の側面２２のそれぞれから第１ハブ本体１１の周方向に沿って延び、第１ハブ幅広凸部１６の側面１８につながっている。第１ハブ板ばね２４は、２つの側面１８、２２の間で扇形となっている。第１ハブ板ばね２４の面は、第１ハブ幅広凸部１６の前端面１７および第１ハブ幅狭凸部２０の前端面２１と同一面となっている。第１ハブ板ばね２４は、第１ハブ幅広凸部１６と第１ハブ幅狭凸部２０とで区切られているが、全体としては１つの板ばねとして作用する。第１ハブ板ばね２４の厚さは、伝達トルクの大きさによるが、例えば０．５〜３ｍｍ程度である。第１ハブ本体１１の周方向に隣り合う第１ハブ幅広凸部１６の間を、第１ハブ本体１１の円筒面に沿い、かつ本体１１の軸方向に第１ハブ幅狭凸部２０と第１板ハブばね２４とを貫通する、第１ハブ円弧状隙間２６が形成されている。第１ハブ円弧状隙間２６の大きさは、３〜６ｍｍ程度である。

第２ハブ３０は、第２ハブ本体３１、および第２第トルク伝達体３５を備え、第２ハブ円弧状隙間４６が設けられている。第２ハブトルク伝達体３５は、ディスク形であり、第２ハブ幅広凸部３６、幅狭凸部４０、および第２ハブ板ばね４４からなっている。また、第２ハブ本体３１の周方向に隣り合う第２ハブ幅広凸部３６の間を、かつ第２ハブ本体３１の軸方向に第２ハブ幅狭凸部４０と第２板ハブばね２４とを貫通する、第２ハブ円弧状隙間４６が形成されている。第２ハブ本体３１は、軸穴３２に従動軸５をキー（図示しない）で固定するキー溝３３が切られている。これら部材の構造および寸法は、第１ハブ１０のものと同じである。

第１ハブ本体１１の前端面と第２ハブ本体３１の前端面に軸方向隙間２９が形成されている。すなわち、第１ハブ１０の幅狭凸部２０および第２ハブ３０の幅狭凸部４０の前端面２１、４１がハブ本体１０、３０の前端面より突き出て第１ハブ本体前端面と第２ハブ本体前端面との間に軸方向隙間２９が形成されている。軸方向隙間２９の大きさは、例えば３〜５ｍｍ程度である。なお、軸方向隙間２９を形成するために、第１ハブ１０および第２ハブ３０の幅広凸部１６、３６の前端面１７、３７をハブ本体１１、３１の前端面より突き出させてもよい。

第１ハブ１０と第２ハブ３０とは、第１ハブ幅広凸部１６の前端面１７と第２ハブ幅狭凸部４０の前端面４１とが、また第１ハブ幅狭凸部２０の前端面２１と第２ハブ幅広凸部３６の前端面３７とが接しており、リーマーボルト孔４７を貫通するリーマーボルト・ナット４８とで連結されている。

ここで、上記のように構成されたたわみ軸継手１の作用について説明する。

駆動軸５から第１ハブ本体１１にキー（図示しない）を介してトルクが加わると順次、リーマーボルト４８、（第１ハブ幅広凸部１６ｄおよび第１ハブ幅狭凸部２０ｄ）、第１ハブ板ばね２４ｄ、（第２ハブ幅広凸部３６ｆおよび第２ハブ幅狭凸部４０ｆ）、第２ハブ板ばね４４ｆ、リーマーボルト４８、第２ハブ本体３１ｆ、キー（図示しない）、従動軸６にトルクが伝達される。このとき、これら板ばね２４、４４は、回転方向に引張応力が生じるので、座屈するおそれはない。

駆動軸５と従動軸６との間の軸方向誤差（エンドプレイ）は、第１ハブ板ばね２４および第２ハブばね４４がそれぞれハブ本体軸方向に弾性変形し、調整される。偏角（角度誤差）は、第１ハブ板ばね２４は駆動軸５の傾斜方向に、また第２ハブ板ばね４４は駆動軸５または従動軸６の傾斜方向にそれぞればね面が傾斜するように弾性変形して調整される。駆動軸５と従動軸６との偏心（平行誤差）は、わずかな板ばね２４、４４の湾曲、ならびにハブ本体および従動軸間の径方向の隙間により調整される。偏心の調整量は、第１ハブ１０と駆動軸５および第２ハブ３０と従動軸６とのはめあい誤差程度である。

図５〜８は第２発明の実施の形態を示しており、それぞれたわみ軸継手２の斜視図、軸線に沿う垂直断面図、左側面図および右側面図である。

第２発明のたわみ軸継手２は主として、中間ハブ５０および伝動ハブ７０からなっている。中間ハブ５０は、円筒状の中間ハブ本体５１、および中間ハブ本体５１の両端にそれぞれ設けられた中間ハブトルク伝達体５５を備えている。

中間ハブトルク伝達体５５は、ディスク形であり、中間ハブ幅広凸部５６、中間ハブ幅狭凸部６０、および中間ハブ板ばね６４からなっている。中間ハブ幅広凸部５６は、中間ハブ本体５１の周方向に向かう両側に側面５８を有し、かつ周方向に１２０度の間隔をおき前端面の３箇所から径方向に突き出ている。中間ハブ幅狭凸部は６０、中間ハブ本体５１の周方向に向かう両側に側面６２を有し、かつ周方向に隣り合う中間ハブ幅広凸部５６の間に位置し、中間ハブ本体５１の３箇所から径方向に突き出ている。中間ハブ幅広凸部５６および中間ハブ幅狭凸部６０は、図７および図８に示すように外周側に広がる扇形となっている。中間ハブ幅広凸部５６および中間ハブ幅狭凸部６０の扇形中心角θＬ、θＳの大きさは、第１発明の軸継手１のハブの幅広凸部および幅狭凸部の扇形中心角θＬ、θＳの大きさと同じである。中間ハブ幅広凸部５６および中間ハブ幅狭凸部６０にはそれぞれ、中間ハブ５０と伝動ハブ７０とを接続するリーマーボルト・ナット８８のボルト孔８７があけられている。

中間ハブ板ばね６４は、中間ハブ幅狭凸部６０の両側の側面６２のそれぞれから中間ハブ本体５１の周方向に沿って延び中間ハブ幅広凸部５６の側面５８につながっている。中間ハブ板ばね６４は、２つの側面５８、６２の間で扇形となっている。中間ハブ板ばね６４の面は、中間ハブ幅広凸部５６の前端面５７および中間ハブ幅狭凸部６０の前端面６１と同一面となっている。中間ハブ板ばね６４は、中間ハブ幅広凸部５６と中間ハブ幅狭凸部６０とで区切られているが、全体としては一つの板ばねとして作用する。中間ハブ板ばね６４の厚さは、伝達トルクの大きさによるが、例えば０．５〜３ｍｍ程度である。中間ハブ本体５１の周方向に隣り合う中間ハブ幅広凸部５６の間を、中間ハブ本体５１の円筒面に沿い、かつ中間本体５１の軸方向に中間ハブ幅狭凸部６０と中間板ハブばね６４とを貫通する、中間ハブ円弧状隙間６６が形成されている。中間ハブ円弧状隙間６６の大きさは、３〜６ｍｍ程度である。

伝動ハブ７０は、円筒状の伝動ハブ本体７１を備えており、伝動ハブ本体７１には軸穴７２に駆動軸５をキー（図示しない）で固定するキー溝７３が切られている。伝動ハブ本体７１の前端面に、伝動ハブトルク伝達体７５が設けられている。

伝動ハブトルク伝達体７５は、ディスク形であり、伝動ハブ幅広凸部７６、伝動ハブ幅狭凸部８０、および伝動ハブ板ばね８４からなっている。伝動ハブ幅広凸部７６は、伝動ハブ本体７１の周方向に向かう両側に側面７８を有し、かつ周方向に１２０度の間隔をおき前端面の３箇所から径方向に突き出ている。伝動ハブ幅狭凸部は８０、伝動ハブ本体７１の周方向に向かう両側に側面８２を有し、かつ周方向に隣り合う伝動ハブ幅広凸部７６の間に位置し伝動ハブ本体７１の３箇所から径方向に突き出ている。伝動ハブ幅広凸部７６および伝動ハブ幅狭凸部８０は、図７および図８に示すように外周側に広がる扇形となっている。伝動ハブ幅広凸部７６および伝動ハブ幅狭凸部８０の扇形中心角θＬ、θＳの大きさは、第１発明のハブの幅広凸部および幅狭凸部の扇形中心角θＬ、θＳの大きさと同じである。伝動ハブ幅広凸部７６および伝動ハブ幅狭凸部００にはそれぞれ、中間ハブ５０と伝動ハブ７０とを接続するリーマーボルト・ナット８８のボルト孔８７があけられている。

伝動ハブ板ばね８４は、伝動ハブ幅狭凸部８０の両側の側面８２のそれぞれから伝動ハブ本体７１の周方向に沿って延び伝動ハブ幅広凸部７６の側面７８につながっている。伝動ハブ板ばね８４は、２つの側面７８、８２の間で扇形となっている。伝動ハブ板ばね８４の面は、伝動ハブ幅広凸部７６の前端面７７および伝動ハブ幅狭凸部８０の前端面８１と同一面となっている。伝動ハブ板ばね８４は、伝動ハブ幅広凸部７６と伝動ハブ幅狭凸部８０とで区切られているが、全体としては一つの板ばねとして作用する。伝動ハブ板ばね８４の厚さは、伝達トルクの大きさによるが、例えば０．５〜３ｍｍ程度である。伝動ハブ本体７１の周方向に隣り合う伝動ハブ幅広凸部７６の間を、伝動ハブ本体７１の円筒面に沿い、かつ本体７１の軸方向に伝動ハブ幅狭凸部８０と伝動板ハブばね８４とを貫通する、伝動ハブ円弧状隙間８６が形成されている。伝動ハブ円弧状隙間８６の大きさは、３〜６ｍｍ程度である。

なお、伝動ハブ７０の、伝動ハブトルク伝達体７５の部材、および伝動ハブ隙間の構造および寸法は、中間ハブのものと同じである。

中間ハブ本体５１の一方の前端面と一方の伝動ハブ本体７１の前端面との間、および中間ハブ本体５１の他方の前端面と他方の伝動ハブ本体７１の前端面との間にそれぞれ軸方向隙間８９が形成されている。すなわち、中間ハブ５０の幅狭凸部６０および伝動ハブ７０の幅狭凸部８０の前端面が中間ハブ本体５１、伝動ハブ７１の前端面より突き出て中間ハブ本体前端面と伝動ハブ本体前端面との間に軸方向隙間８９が形成されている。軸方向隙間８９の大きさは、例えば３〜５ｍｍ程度である。なお、軸方向隙間８９を形成するために、中間ハブ５０および伝動ハブ７０の幅広凸部５６、７６の前端面を中間ハブ本体５１、伝動ハブ本体７１の前端面より突き出させてもよい。

中間ハブ５０の両端のそれぞれにおいて、中間ハブ幅広凸部５６の前端面５７と伝動ハブ幅狭凸部８０の前端面８１とが、また中間ハブ幅狭凸部６０の前端面６１と伝動ハブ幅広凸部７６の前端面７７とが接している。中間ハブ５０と伝動ハブ７０とが、リーマーボルト孔８６を貫通するリーマーボルト・ナット８８とで連結されている。

ここで、上記のように構成されたたわみ軸継手２の作用について説明する。

駆動軸５から伝動ハブ本体７１ｄにキー（図示しない）を介してトルクが加わると順次、伝動ハブ本体７１ｄ、リーマーボルト８８ｄ、（伝動ハブ幅広凸部７６ｄおよび伝動ハブ幅狭凸部８０ｄ）、伝動ハブ板ばね８４ｄ、（中間ハブ幅広凸部７６ｄおよび中間ハブ幅狭凸部８０ｄ）、中間ハブ板ばね６４ｄ、リーマーボルト８８ｄ、中間ハブ本体５１、リーマーボルト８８ｆ、（中間ハブ幅広凸部５６ｆおよび中間ハブ幅狭凸部６０ｆ）、中間ハブ板ばね６４ｆ、リーマーボルト８８ｆ、伝動ハブ本体７１ｆ、リーマーボルト８８ｆ、（伝動ハブ幅広凸部７６ｆおよび伝動ハブ幅狭凸部８０ｆ）、伝動ハブ板ばね８４ｆ、（伝動ハブ幅広凸部７６ｆおよび伝動ハブ幅狭凸部８０ｆ）、リーマーボルト８８ｆ、伝動ハブ本体７１ｆ、キー（図示しない）、従動軸６にトルクが伝達される。このとき、これら板ばねには回転方向の引張応力が生じるので、これら板ばねが座屈するおそれはない。

第２発明の軸継手２の駆動軸５と従動軸６との間の軸方向誤差、偏角、および偏心の調整作用は、第１発明の軸継手１の調整作用と同じであるが、調整量は第１発明の軸継手１に比べて２倍となる。すなわち、駆動軸５と従動軸６との間の軸方向誤差は、２枚の中間ハブ板ばね６４および２枚の伝動ハブばね８４がそれぞれ軸方向に弾性変形して調整される。したがって、第１発明の軸継手に比べ２倍の軸方向誤差を調整することができる。偏角は、伝動ハブ板ばね８６および中間ハブ板ばね６４が駆動軸５の傾斜方向に、また中間ハブ板ばね６４および伝動ハブ板ばね８４が駆動軸５または従動軸６の傾斜方向にそれぞればね面が傾斜して調整される。したがって、第１発明の軸継手１に比べて２倍の偏角を調整することができる。

図９〜図１２は第３発明の実施の形態を示しており、それぞれたわみ軸継手３の斜視図、軸線に沿う垂直断面図、左側面図および右側面図である。

第３発明のたわみ軸継手３は主として、中間ハブ９０およびフランジ付きハブ１１０からなっている。中間ハブ９０は、円筒状の中間ハブ本体９１、および中間ハブトルク伝達体９５を備えている。中間ハブ９０の構成は、第２発明のたわみ軸継手２の中間ハブ５０の構成と同じである。

中間ハブトルク伝達体９５は、ディスク形であり、中間ハブ幅広凸部９６、中間ハブ幅狭凸部１００、および中間ハブ板ばね１０４からなっている。中間ハブ幅広凸部９６は、中間ハブ本体８７の周方向に向かう両側に側面９８を有し、かつ周方向に１２０度の間隔をおき、前端面の３箇所から径方向に突き出ている。中間ハブ幅狭凸部１００は、中間ハブ本体９１の周方向に向かう両側に側面１０２を有し、かつ周方向に隣り合う中間ハブ幅広凸部９６の間に位置し、中間ハブ本体９１の３箇所から径方向に突き出ている。中間ハブ幅広凸部９６および中間ハブ幅狭凸部１００は、図１１および図１２に示すように外周側に広がる扇形となっている。中間ハブ幅広凸部９６および中間ハブ幅狭凸部１００の扇形中心角θＬ、θＳの大きさは、第１発明の軸継手１のハブの幅広凸部および幅狭凸部の扇形中心角θＬ、θＳの大きさと同じである。３個の中間ハブ幅狭凸部１００およびフランジ付きハブ１１０のフランジ１１５のそれぞれには、中間ハブ９０とフランジ付きハブ１１０とを接続する３個のリーマーボルト・ナット孔１０７、１１７があけられている。

中間ハブ本体９１の前端面とフランジ付きハブ本体１１１の前端面との間に軸方向隙間１０９が形成されている。すなわち、中間ハブ９０の幅狭凸部１００の前端面１０１が中間ハブ本体９０の前端面より突き出て中間ハブ本体前端面とフランジ付きブ本体前端面との間に軸方向隙間１０９が形成されている。軸方向隙間１０９の大きさは、例えば３〜５ｍｍ程度である。なお、軸方向隙間１０９を形成するために、中間ハブ９０の幅広凸部９６の前端面９７を中間ハブ本体９１の前端面より突き出させてもよい。

中間ハブ板ばね１０４は、中間ハブ幅狭凸部１００の両側の側面１０２のそれぞれから本体周方向に沿って延び、中間ハブ幅広凸部９６の側面９８につながっている。中間ハブ板ばね１０４は、２つの側面９８、１０２の間で扇形となっている。中間ハブ板ばね１０４の面は、中間ハブ幅広凸部９６の前端面９７および中間ハブ幅狭凸部１００の前端面１０１と同一面となっている。中間ハブ板ばね１０４は、中間ハブ幅広凸部９６と中間ハブ幅狭凸部１００とで区切られているが、全体としては一つの板ばねとして作用する。中間ハブ板ばね１０４の厚さは、伝達トルクの大きさによるが、例えば０．５〜３ｍｍ程度である。中間ハブ本体９１の周方向に隣り合う中間ハブ幅広凸部９６の間を、中間ハブ本体９１の円筒面に沿い、かつ本体の軸方向に中間ハブ幅狭凸部１００と中間板ハブばね１０４とを貫通する、中間ハブ円弧状隙間１０６が形成されている。中間ハブ円弧状隙間１０６の大きさは、３〜６ｍｍ程度である。

フランジ付きハブ１１０は、フランジ付きハブ本体１１１の先端部にディスク形のフランジ１１５が設けられている。フランジ１１５には、３個のボルト孔１１７があけられている。フランジ付きハブ本体１１１は、軸穴１１２に駆動軸５をキー（図示しない）で固定するキー溝１１３が切られている。

中間ハブ９０の両端のそれぞれにおいて、中間ハブ幅狭凸部１００の前端面１０１とフランジ１１５の前端面１１６と接している。中間ハブ９０とフランジ付きハブ１００が、リーマーボルト・ナット孔１０７、１１７を貫通するリーマーボルト・ナット１１８とで連結されている。

中間ハブ本体９１の一方の端面と一方のフランジ付きハブ本体１１１の前端面との間、および中間ハブ本体９１の他方の端面と他方のフランジ付きハブ本体１１１の前端面との間にそれぞれ軸方向隙間１０９が形成されている。すなわち、中間ハブ９０の幅狭凸部１００の前端面１０１をフランジ付きハブ本体１１１の前端面より突き出して中間ハブ本体９１の前端面とフランジ付きハブ本体１１１の前端面との間に軸方向隙間１０９を形成している。軸方向隙間１０９の大きさは、例えば３〜５ｍｍ程度である。なお、軸方向隙間１０９を形成するために、中間ハブ幅広凸部９６の前端面９７をフランジ付きハブ本体１１１の前端面より突き出してもよい。

ここで、上記のように構成されたたわみ軸継手３の作用について説明する。

駆動軸５からフランジ付きハブ本体１１１ｄにキー（図示しない）を介してトルクが加わると順次、フランジ付きハブ本体１１１ｄ、リーマーボルト・ナット１１８ｄ、中間ハブ幅狭凸部１００ｄ、中間ハブ板ばね１０４ｄ、中間ハブ幅広凸部９６ｄ、中間ハブ本体９１、中間ハブ幅広凸部９６ｆ、中間ハブ板ばね１０４ｆ、中間ハブ幅狭凸部１００ｆ、リーマーボルト・ナット１１８ｆ、フランジ付きハブ本体１１１ｆ、キー（図示しない）、従動軸６にトルクが伝達される。このとき、これら板ばねには回転方向の引張応力が生じるので、これら板ばねが座屈するおそれはない。

第３発明の軸継手３の駆動軸５と従動軸６との間の軸方向誤差、偏角、および偏心の調整作用および調整量は、第１発明の軸継手１の調整作用および調整量と同じである。第３発明の軸継手３は、第１および第２発明の軸継手１、２に比べて、許容トルクが大きい、許容回転数が高い、および製造コストが低いという利点がある。

この発明な上記実施の形態に限られるものではない。例えば、１個のハブに幅広凸部および幅狭凸部がそれぞれ３箇所に設けられていたが、４個所以上であってもよい。ハブ間の連結にボルトの代わりにピンを焼ばめするようにしてもよい。第１ハブおよび第２ハブは１個の中間ハブを介して連結されていたが、２個以上であってよい。

１、２、３ たわみ軸継手
１０ 第１ハブ
１１ 第１ハブ本体
１５、３５、５５、７５、９５ ハブトルク伝達体
１６、３６、５６、７６、９６ ハブ幅広凸部
１７、３７、５７、７７、９７ ハブ幅広凸部の前端面
１８、３８、５８、７８、９８ ハブ幅広凸部の側面
２０、４０、６０、８０、１００ ハブ幅狭凸部
２１、４１、６６、８８、１０１ ハブ幅狭凸部の前端面
２２、４２、６２、８２、１０２ ハブ幅狭凸部の側面
２４、４４、６４、８４、１０４ 板ばね
２６、４６、６６、８６、１０６ ハブ円弧状隙間
２９、８９、１０９ 軸方向隙間
３０ 第２ハブ
３１ 第２ハブ本体
４７、８７、１１７ ボルト孔
４８、８８、１１８ ボルト・ナット
５０、９０ 中間ハブ
５１、９１ 中間ハブ本体
７０ 伝動ハブ
７１ 伝動ハブ本体
１１０ フランジ付きハブ
１１１ フランジ付きハブ本体

Claims (3)

1. 伝動軸が連結される円筒状のハブ本体の一端部にディスク形のトルク伝達体が設けられており、前記一端部を前端部とする第１ハブ及び第２ハブを備え、前記第１のハブ及び第２のハブの前端部同士が互いに向き合って連結された前記第１のハブ及び第２のハブの両トルク伝達体を介して前記第１のハブ及び第２のハブのうちの一方のハブから他方のハブにトルクが伝達されるたわみ軸継手において、
   前記トルク伝達体は、前記ハブ本体の周方向に間隔をおき前記ハブ本体の前端部から前記ハブ本体の軸方向に突き出るとともに前記ハブ本体の外周に向かって広がる扇形の複数の幅広凸部と、前記ハブ本体の周方向に隣り合う前記幅広凸部の間に位置し前記ハブ本体の軸方向に突き出るとともに前記ハブ本体の外周に向かって広がる扇形の複数の幅狭凸部と、前記幅狭凸部の周方向の両側面のそれぞれから前記ハブ本体の周方向に隣り合う前記幅広凸部の周方向の側面に向かって延び当該側面につながる板ばねとを備え、
   前記ハブ本体の周方向に隣り合う前記幅広凸部の間を前記ハブ本体の円筒面に沿い、かつ前記幅狭凸部及び板ばねを前記ハブ本体の軸方向に貫通する複数の円弧状隙間が形成されており、
   互いに向き合う前記第１ハブ本体の前端面と第２ハブ本体の前端面との間に軸方向隙間が形成されており、
   前記第１ハブの幅広凸部の前端面と前記第２ハブの幅狭凸部の前端面とが接するとともに前記第１ハブの幅狭凸部の前端面と前記第２ハブの幅広凸部の前端面とが接し前記第１ハブと前記第２ハブとがボルト・ナットで連結されていることを特徴とするたわみ軸継手。
2. 円筒状の中間ハブ本体及び中間ハブ本体の両端にそれぞれディスク形の中間ハブトルク伝達体が設けられており、前記中間ハブ本体の各端部を前端部とする中間ハブ、及び、それぞれ伝動軸が連結される円筒状のハブ本体の一端部にディスク形の伝動ハブトルク伝達体が設けられており、前記一端部を前端部とする一対の伝動ハブを備え、前記中間ハブの各前端部と前記伝動ハブの前端部同士が互いに向き合って連結された前記中間ハブトルク伝達体及び伝動ハブトルク伝達体を介して前記一対の伝動ハブのうちの一方の伝動ハブから中間ハブを経て他方の伝動ハブにトルクが伝達されるたわみ軸継手において、
   前記中間ハブトルク伝達体は、前記中間ハブ本体の両前端部のそれぞれから前記中間ハブ本体の周方向に間隔をおき前記中間ハブ本体の軸方向に突き出るとともに前記中間ハブ本体の外周に向かって広がる扇形の複数の中間ハブ幅広凸部と、前記中間ハブ本体の周方向に隣り合う前記中間ハブ幅広凸部の間に位置し前記中間ハブ本体の軸方向に突き出るとともに前記中間ハブの本体の外周に向かって広がる扇形の複数の中間ハブ幅狭凸部と、前記中間ハブ幅狭凸部の周方向の両側面からそれぞれ前記中間ハブ本体の周方向に隣り合う前記中間ハブ幅広凸部の周方向の側面に向かって延び当該側面につながる中間ハブ板ばねとを備え、前記中間ハブ本体の周方向に隣り合う前記中間ハブ幅広凸部の間を中間ハブ本体の円筒面に沿い、かつ前記中間ハブ幅狭凸部及び中間ハブ板ばねを中間ハブ本体の軸方向に貫通する複数の中間ハブ円弧状隙間が形成されており、
   前記伝動ハブトルク伝達体は、伝動ハブ本体の前記前端部から前記伝動ハブ本体の周方向に間隔をおき前記伝動ハブ本体の軸方向に突き出るとともに前記中間ハブ本体外周に向かって広がる扇形の複数の伝動ハブ幅広凸部と、前記伝動ハブ本体の周方向に隣り合う前記伝動ハブ幅広凸部の間にそれぞれ位置し前記伝動ハブ本体の軸方向に突き出るとともに前記伝動ハブ本体の外周に向かって広がる扇形の複数の伝動ハブ幅狭凸部と、前記伝動ハブ幅狭凸部の周方向の両側面からそれぞれ前記伝動ハブ本体の周方向に隣り合う前記伝動ハブ幅広凸部の周方向の側面に向かって延び当該側面につながる伝動ハブ板ばねとを備え、前記伝動ハブのそれぞれに前記伝動ハブ本体の周方向に隣り合う前記伝動ハブ幅広凸部の間を前記伝動ハブ本体の円筒面に沿い、かつ前記伝動ハブ幅狭凸部及び伝動ハブ板ばねを前記伝動ハブ本体の軸方向に貫通する複数の伝動ハブ円弧状隙間が形成されており、
   互いに向き合う前記中間ハブ本体の一方の前端面と一方の前記伝動ハブ本体の前端面との間、及び、互いに向き合う前記中間ハブ本体の他方の前端面と他方の前記伝動ハブ本体の前端面との間にそれぞれ軸方向隙間が形成されており、
   前記中間ハブの幅広凸部の前端面と前記伝動ハブの幅狭凸部の前端面とが接するとともに、前記中間ハブの幅狭凸部の前端面と前記伝動ハブの幅広凸部の前端面とが接し前記中間ハブと前記伝動ハブとがボルト・ナットで連結されていることを特徴とするたわみ軸継手。
3. 円筒状の中間ハブ本体及び当該中間ハブ本体の両端部にそれぞれディスク形の中間ハブトルク伝達体が設けられており、前記中間ハブ本体の各端部を前端部とする中間ハブ、並びに、それぞれ伝動軸が連結される円筒状のハブ本体及び当該ハブ本体の一端部にディスク形のフランジが設けられており、前記ハブ本体の一端部を前端部とする一対のフランジ付きハブを備え、前記中間ハブの各前端部と前記フランジ付きハブの前端部同士が互いに向き合って連結された前記中間ハブトルク伝達体及び前記フランジを介して前記一対のフランジ付きハブのうちの一方のフランジ付きハブから前記中間ハブを経て他方のフランジ付きハブにトルクが伝達されるたわみ軸継手において、
   前記中間ハブトルク伝達体が、前記中間ハブ本体の周方向に間隔をおき前記中間ハブ本体の軸方向に突き出るとともに前記ハブ本体の外周に向かって広がる扇形の複数の幅広凸部と、前記中間ハブ本体の周方向に隣り合う前記幅広凸部の間に位置し前記中間ハブ本体の軸方向に突き出るとともに前記中間ハブ本体の外周に向かって広がる扇形の複数の幅狭凸部とを備え、前記中間ハブ幅狭凸部の両側の周方向の側面からそれぞれ前記中間ハブ本体の周方向に隣り合う前記中間ハブ幅広凸部の周方向の側面に向かって延び当該側面につながる中間ハブ板ばねを備え、
   前記中間ハブ本体の周方向に隣り合う前記中間ハブ幅広凸部の間を中間ハブ本体の円筒面に沿い、かつ前記中間ハブ幅狭凸部及び中間ハブ板ばねを前記中間ハブ本体の軸方向に貫通する複数の中間ハブ円弧状隙間が形成されており、
   前記中間ハブ本体の両端面と前記両フランジ付きハブ本体の前端面との間にそれぞれ軸方向隙間が形成されており、
   前記中間ハブ幅狭凸部の前端面が前記フランジ付きハブの前端面に接し、前記中間ハブ及び前記フランジ付きハブがボルト・ナットで連結されていることを特徴とするたわみ軸継手。

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