JP6646968B2 - ダイアフラムカップリング - Google Patents

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Description

本発明は、二軸間に介装されて回転トルクを伝達するとともに二軸間における芯ズレ、角変位または軸方向変位などのミスアライメントを吸収するダイアフラムカップリングに関する。
従来から図８に示すように、互いに軸方向に対向する一対のフランジ５２間にダイアフラム５３を介してセンターチューブ５４を同軸的に連結してなるダイアフラムカップリング５１が知られている。一対のフランジ５２は、その一方５２Ａが駆動軸側に連結されるとともに他方５２Ｂが従動軸側に連結され、よって上記したように回転トルクを伝達するとともに金属薄板よりなるダイアフラム５３が変形することでミスアライメントを吸収する。
図９に示すようにダイアフラム５３は、比較的厚肉の内周取付部５３ａおよび外周取付部５３ｂの間に比較的薄肉の膜部５３ｃを一体成形したものであって、膜部５３ｃはその厚み寸法がその内周側端部５３ｃａから外周側端部５３ｃｂへかけて漸次薄くなるように形成されている（内周側端部５３ｃａの厚みをｔ１、外周側端部５３ｃｂの厚みをｔ２として、ｔ１＞ｔ２）。
特開平３−３２１号公報 実開平１−１１８２２８号公報 実開昭６３−４０６３０号公報
しかしながら、上記従来技術では上記したようにダイアフラム５３の膜部５３ｃがその内周側端部５３ｃａから外周側端部５３ｃｂへかけて漸次薄くなるように形成されているのみで、膜部５３ｃの表面（厚み方向両面）は平坦面のままとされている。
したがって、ダイアフラム５３に設定される仕様がもっぱら膜部５３ｃの厚み寸法によって定められることになり、これに対し、厚み寸法以外の要素によってダイアフラム５３の仕様を変更することができれば、設計の自由度を拡大することができる。
本発明は以上の点に鑑みて、ダイアフラムの設計の自由度を拡大することができるダイアフラムカップリングを提供することを目的とする。
本発明は、互いに軸方向に対向する一対のフランジ間にダイアフラムを介してセンターチューブを同軸的に連結してなるダイアフラムカップリングにおいて、前記ダイアフラムを貫通させることなく、前記ダイアフラムの表面に、同一円周上でこの円周方向に対して傾斜する同一の形状で均等間隔に配列された凸部または／および凹部よりなる立体形状を設けた。
ダイアフラムの表面に凸部または／および凹部よりなる立体形状を設けると、この凸部や凹部の形状、角度、位置、数などを変更することにより、用途に適したダイアフラムを設計することが可能とされる。
ダイアフラムの表面に立体形状を設けるに際しては、以下のように様々な態様が考えられる。
ａ．ダイアフラム厚み方向一方の面に凸部を設け、他方の面は平坦面のままとする。
ｂ．ダイアフラム厚み方向一方の面に凹部を設け、他方の面は平坦面のままとする。
ｃ．ダイアフラム厚み方向一方の面に凸部および凹部を双方設け、他方の面は平坦面のままとする。
ｄ．ダイアフラム厚み方向一方の面に凸部を設け、他方の面にも凸部を設ける。
ｅ．ダイアフラム厚み方向一方の面に凹部を設け、他方の面にも凹部を設ける。
ｆ．ダイアフラム厚み方向一方の面に凸部を設け、他方の面に凹部を設ける。
ｇ．ダイアフラム厚み方向一方の面に凸部および凹部を双方設け、他方の面にも凸部および凹部を双方設ける。
ｈ．ダイアフラム厚み方向一方の面に凸部および凹部を双方設け、他方の面に凸部を設ける。
ｉ．ダイアフラム厚み方向一方の面に凸部および凹部を双方設け、他方の面に凹部を設ける。
ｊ．上記ｄ〜ｉにおいて、ダイアフラム厚み方向一方の面と同じ配置・形状などで他方の面に凸部または／および凹部を設ける。
ｋ．上記ｄ〜ｉにおいて、ダイアフラム厚み方向一方の面と異なる配置・形状などで他方の面に凸部または／および凹部を設ける。
ｌ．ダイアフラムを複数枚が並列した状態で装着されるものとし、各ダイアフラムの表面に表面上一部の凸部または／および凹部よりなる立体形状を設ける。
ダイアフラムの表面に立体形状を設ける手法としては、３Ｄプリンターのような積層式によるもの、鋳造のような型によるもの、鍛造やプレスのような加工によるもの等、様々な手法が考えられる。
また、これらの手法によってダイアフラムの表面に立体形状を設けるに際しては、ダイアフラム膜部をその内周側端部から外周側端部へかけて漸次薄くなるように形成するのではなく、膜部を均一の厚さに設定し、そのうえでこの均一の厚さとした膜部の表面に立体形状を設けるようにしても良く、このようにすれば、ダイアフラム膜部を漸次薄肉に形成するための特殊加工機を用いる必要がないため、ダイアフラムの製造を容易化することが可能とされる。
本発明によれば、ダイアフラムの設計の自由度を拡大することができ、膜部を均一の厚さとしたうえで立体形状を設けることにより、ダイアフラムの製造を容易化することができる。
本発明の実施例に係るダイアフラムカップリングの一部切欠した正面図 同ダイアフラムカップリングに備えられるダイアフラムの一部斜視図 同ダイアフラムの一部側面図 立体形状の他の例を示すダイアフラムの一部斜視図 同ダイアフラムの一部側面図 （Ａ）は本発明の実施例に係るダイアフラムカップリングに備えられるダイアフラムの半裁断面図、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ立体形状の他の例を示すダイアフラムの半裁断面図 （Ａ）（Ｂ）および（Ｃ）ともダイアフラムの他の例を示す半裁断面図 従来例に係るダイアフラムカップリングの一部切欠した正面図 同ダイアフラムカップリングに備えられるダイアフラムの半裁断面図
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
図１は、本発明の実施例に係るダイアフラムカップリング１１の一部切欠した正面を示している。このダイアフラムカップリング１１は、互いに軸方向に対向する一対のフランジ１３間にダイアフラム１４を介してセンターチューブ１５を同軸的に連結した基本構成を備え、更に、ダイアフラム１４が以下のように構成されている。尚、フランジ１３は、軸（図示せず）に装着されるハブ１２にその一部として設けられている。
すなわち図２、図３および図６（Ａ）に拡大して示すように、ダイアフラム１４はその表面に、表面上一部の凸部または／および凹部よりなる立体形状２１が当該ダイアフラム１４の中心軸線０を中心とする点対称構造で設けられている。
また、ダイアフラム１４は、所定の金属材料をもって平板環状に成形され、比較的厚肉の内周取付部１４ａおよび外周取付部１４ｂの間に比較的薄肉の膜部１４ｃを一体成形したものであって、膜部１４ｃはその厚み寸法がその内周側端部１４ｃａから外周側端部１４ｃｂへかけて漸次薄くなるように形成され（内周側端部１４ｃａの厚みをｔ１、外周側端部１４ｃｂの厚みをｔ２として、ｔ１＞ｔ２）、この膜部１４ｃの厚み方向一方の面に上記立体形状２１が設けられている。
立体形状２１としては具体的には、複数（多数）の凸部２２が円周上一定間隔で等配状に設けられており、凸部２２はそれぞれ長さ方向を備える直線的な凸条とされ、長さ方向一方の端部２２ａおよび他方の端部２２ｂは円周方向に変位していて、これにより凸部２２はネジ状（スパイラル状）とされている。ネジ状の凸部２２は、回転時に空気流（動圧）を発生させることにより、自己冷却機能を発揮することができるものである。
ネジ状の凸部２２は、直線状でなく、曲線状であっても良い。図４および図５に示す例では、複数（多数）の凸部２２が円周上一定間隔で等配状に設けられており、凸部２２はそれぞれ長さ方向を備える曲線的な凸条とされ、長さ方向一方の端部２２ａおよび他方の端部２２ｂは円周方向に変位していて、これにより凸部２２はネジ状（スパイラル状）とされている。流体の流れを含めて考慮すると直線よりも曲線のほうが、効率が高く、範囲を広く採ることができる。
上記構成によれば、凸部２２の形状、角度、位置、数などを変更することによって、用途に適したダイアフラム１４を設計することが可能とされる。したがってダイアフラム１４についての設計の自由度を拡大することができる。また、複数の凸部２２よりなる立体形状２１が当該ダイアフラム１４の中心軸線０を中心とする点対称構造で設けられているため、立体形状２１を設けてもダイアフラム１４の回転バランスが偏ることがない。
立体形状２１の他の例としては、以下のようなものであっても良い。
第２例・・・・
図６（Ｂ）に示すように、膜部１４ｃの厚み方向一方の面に表面上一部の凹部２３を設けることにより立体形状２１とする。凹部２３は、複数（多数）が円周上一定間隔で等配状に設けられており、凹部２３はそれぞれ長さ方向を備える直線的または曲線的な凹条とされ、長さ方向一方の端部および他方の端部は円周方向に変位していて、凹部２３はネジ状（スパイラル状）とされている。ネジ状の凹部２３は、回転時に空気流（動圧）を発生させることにより、自己冷却機能を発揮することができる。
第３例・・・・
図６（Ｃ）に示すように、膜部１４ｃの厚み方向一方の面に表面上一部の凸部２２を設けるとともに他方の面に表面上一部の凹部２３を設けることにより立体形状２１とする。凸部２２および凹部２３はそれぞれ、複数（多数）が円周上一定間隔で等配状に設けられており、長さ方向を備える直線的または曲線的な凸条または凹条とされ、長さ方向一方の端部および他方の端部は円周方向に変位していて、凸部２２および凹部２３はそれぞれネジ状（スパイラル状）とされている。ネジ状の凸部２２および凹部２３は、回転時に空気流（動圧）を発生させることにより、自己冷却機能を発揮することができる。
また、ダイアフラム１４の膜部１４ｃを均一の厚さに設定し、そのうえでこの均一の厚さとした膜部１４ｃの表面に立体形状２１を設けるようにしても良い。
図７（Ａ）に示す例では、膜部１４ｃの厚み寸法が全面に亙って一定とされ（内周側端部１４ｃａの厚みをｔ１、外周側端部１４ｃｂの厚みをｔ２として、ｔ１＝ｔ２）、そのうえで、この厚み一定とした膜部１４ｃの表面に、上記実施例（図６（Ａ））と同様な複数（多数）の凸部２２よりなる立体形状２１が設けられている。
図７（Ｂ）に示す例では、膜部１４ｃの厚み寸法が全面に亙って一定とされ（内周側端部１４ｃａの厚みをｔ１、外周側端部１４ｃｂの厚みをｔ２として、ｔ１＝ｔ２）、そのうえで、この厚み一定とした膜部１４ｃの表面に、上記第２例（図６（Ｂ））と同様な複数（多数）の凹部２３よりなる立体形状２１が設けられている。
また、図７（Ｃ）に示す例では、膜部１４ｃの厚み寸法が全面に亙って一定とされ（内周側端部１４ｃａの厚みをｔ１、外周側端部１４ｃｂの厚みをｔ２として、ｔ１＝ｔ２）、そのうえで、この厚み一定とした膜部１４ｃの表面に、上記第３例（図６（Ｃ））と同様な複数（多数）の凸部２２および凹部２３よりなる立体形状２１が設けられている。
そして、これらの構成によれば、膜部１４ｃを漸次薄肉に形成するための特殊加工機を用いる必要がないために、ダイアフラム１４の製造を容易化することができる。
１１ ダイアフラムカップリング
１２ ハブ
１３ フランジ
１４ ダイアフラム
１４ａ 内周取付部
１４ｂ 外周取付部
１４ｃ 膜部
１４ｃａ 内周側端部
１４ｃｂ 外周側端部
２１ 立体形状
２２ 凸部
２２ａ，２２ｂ 長さ方向端部
２３ 凹部

Claims (4)

  1. 互いに軸方向に対向する一対のフランジ間にダイアフラムを介してセンターチューブを同軸的に連結してなるダイアフラムカップリングにおいて、
    前記ダイアフラムを貫通させることなく、前記ダイアフラムの表面に、同一円周上でこの円周方向に対して傾斜する同一の形状で均等間隔に配列された凸部または／および凹部よりなる立体形状を設けた
    ことを特徴とするダイアフラムカップリング。
  2. 請求項１記載のダイアフラムカップリングにおいて、
    前記ダイアフラムは、内周取付部、外周取付部および前記両取付部間の膜部を一体に有し、前記膜部を均一の厚さとし、前記均一の厚さとした膜部の表面に前記立体形状を設けた
    ことを特徴とするダイアフラムカップリング。
  3. 請求項１又は２記載のダイアフラムカップリングにおいて、
    個々の前記立体形状は、同一円周上を横切る直線形状を有している、
    ことを特徴とするダイアフラムカップリング。
  4. 請求項１又は２記載のダイアフラムカップリングにおいて、
    個々の前記立体形状は、同一円周上を横切る曲線形状を有している、
    ことを特徴とするダイアフラムカップリング。
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