JP7011382B2 - Rubber coupling - Google Patents
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Description
本発明は車両のトランスミッション側の駆動側軸部とディファレンシャルギア側の被駆動側軸部とを直列に接続するラバーカップリングに関する。 The present invention relates to a rubber coupling that connects a drive side shaft portion on the transmission side of a vehicle and a driven side shaft portion on the differential gear side in series.
車両のトランスミッション側の駆動側軸部とディファレンシャル側の被駆動側軸部とを直列に接続するラバーカップリングには、エンジンの回転振動(脈動)を吸収し、かつディファレンシャルギアのバックラッシュによる振動を抑えて回転を滑らかに伝達する機能が求められると共に、駆動側軸部と被駆動側軸部との偏芯度、及び軸方向変位を吸収する機能が求められる。 The rubber coupling that connects the drive side shaft on the transmission side of the vehicle and the driven side shaft on the differential side in series absorbs the rotational vibration (pulsation) of the engine and absorbs the vibration caused by the back crash of the differential gear. A function of suppressing and smoothly transmitting rotation is required, and a function of absorbing the eccentricity between the driven side shaft portion and the driven side shaft portion and the axial displacement is required.
ところで特許文献1では、弾性体の円周方向に駆動系と被駆動系に連結する円周方向のボルト(接続素子)を設け、これら接続素子同士をコードで連結することで、回転駆動力を駆動側から被駆動側に伝達させ、偏芯度及び、軸方向変位は弾性体の撓みで調整するようにしてる。 By the way, in Patent Document 1, a bolt (connecting element) in the circumferential direction connecting the drive system and the driven system is provided in the circumferential direction of the elastic body, and these connecting elements are connected to each other by a cord to generate a rotational driving force. It is transmitted from the driven side to the driven side, and the eccentricity and the axial displacement are adjusted by the deflection of the elastic body.
しかし、接続素子同士をコードで連結するのでは、製造コストがかかり、またエンジンの振動やトランスミッションのバックラッシによるトルク変動による振動の減衰度を制御することが困難である。また、前記軸方向変位を吸収するための機構を別途備える必要がある。 However, if the connecting elements are connected by a cord, the manufacturing cost is high, and it is difficult to control the degree of damping of the vibration due to the vibration of the engine or the torque fluctuation due to the backlash of the transmission. Further, it is necessary to separately provide a mechanism for absorbing the axial displacement.
そこで本発明はかかる事情に鑑みて創案され、その目的はエンジンの振動やトランスミッションのバックラッシュによるトルク変動による回転脈動や振動を吸収して動力を伝達できると共に、トランスミッション及びディファレンシャルギア間の軸方向変位を吸収できるラバーカップリングを提供することにある。 Therefore, the present invention was conceived in view of such circumstances, and its purpose is to absorb rotational pulsation and vibration caused by torque fluctuations due to engine vibration and transmission backlash, and to transmit power, as well as axial displacement between the transmission and the differential gear. Is to provide a rubber coupling that can absorb.
本発明の一の態様によれば、車両のトランスミッション側の駆動側軸部とディファレンシャルギア側の被駆動側軸部とを直列に接続するラバーカップリングにおいて、前記駆動側軸部と前記被駆動側軸部との間に配設されるカップリング本体と、前記カップリング本体に円周方向に沿って複数設けられ軸方向に貫通する貫通穴と、前記貫通穴内に配置された筒状のアウターブッシュと、前記アウターブッシュを変位可能に支持すべく前記貫通穴内に配置された支持ラバーと、前記アウターブッシュ内にスライド自在に設けられ前記駆動側軸部又は前記被駆動側軸部に締結されるためのインナースライダと、を備えたことを特徴とするラバーカップリングが提供される。 According to one aspect of the present invention, in a rubber coupling for connecting a drive side shaft portion on the transmission side of a vehicle and a driven side shaft portion on the differential gear side in series, the drive side shaft portion and the driven side are connected. A coupling body disposed between the shaft portion, a plurality of through holes provided in the coupling body along the circumferential direction and penetrating in the axial direction, and a tubular outer bush arranged in the through holes. And the support rubber arranged in the through hole to support the outer bush displaceably, and slidably provided in the outer bush and fastened to the drive side shaft portion or the driven side shaft portion. A rubber coupling is provided that features an inner slider and.
本発明によれば、回転脈動や振動を吸収して動力を伝達できると共にトランスミッション及びディファレンシャルギア間の軸方向変位を吸収できる。 According to the present invention, it is possible to absorb rotational pulsations and vibrations to transmit power, and also to absorb axial displacement between the transmission and the differential gear.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[第1実施形態]
図5は車両の動力伝達系に本発明に係るラバーカップリングを適用した例を示す。図3は図5のラバーカップリングの拡大斜視図であり、図4は図5のラバーカップリングを軸方向から視た正面図である。
[First Embodiment]
FIG. 5 shows an example in which the rubber coupling according to the present invention is applied to the power transmission system of a vehicle. 3 is an enlarged perspective view of the rubber coupling of FIG. 5, and FIG. 4 is a front view of the rubber coupling of FIG. 5 as viewed from the axial direction.
図5に示すように、エンジン1の動力はトランスミッション2に入力され、トランスミッション2からプロペラシャフト3を介してディファレンシャルギア4に伝達される。
As shown in FIG. 5, the power of the engine 1 is input to the
プロペラシャフト3は、トランスミッション2に接続される第1プロペラシャフト3aと、ディファレンシャルギア4に接続される第2プロペラシャフト3bと、第1プロペラシャフト3a及び第2プロペラシャフト3bを接続するユニバーサルジョイント5とを備える。第1プロペラシャフト3aは、トランスミッション2に接続される駆動側軸部6aと、ユニバーサルジョイント5に接続される被駆動側軸部7aと、駆動側軸部6a及び被駆動側軸部7aを直列に接続するラバーカップリング8とを備える。また、第2プロペラシャフト3bは、ユニバーサルジョイント5に接続される駆動側軸部6bと、ディファレンシャルギア4に接続される被駆動側軸部7bと、駆動側軸部6b及び被駆動側軸部7bを直列に接続するラバーカップリング8とを備える。
The
ラバーカップリング8は、エンジン1の振動やトランスミッション2のバックラッシによるトルク変動を原因とする回転脈動や振動を吸収して動力を伝達すると共に、トランスミッション2及びディファレンシャルギア4間の軸方向変位を吸収するためのものである。
The
図3及び図4に示すように、ラバーカップリング8は、概ね円盤状に形成されており、駆動側軸部6a及び被駆動側軸部7aに締結される。また、駆動側軸部6a及び被駆動側軸部7aには、ラバーカップリング8と締結するための締結フランジ9が径方向外方に放射状に延びて形成されている。具体的には、締結フランジ9は、周方向に120°間隔で形成されている。また、駆動側軸部6aと被駆動側軸部7aは、締結フランジ9の周方向の位置が60°ずれるように配置されており、後述するラバーカップリング8と周方向に互い違いの位置で締結される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図1は、ラバーカップリング8の側断面図である。なお、第2プロペラシャフト3bに具備されるラバーカップリング8は第1プロペラシャフト3aのものと同様であるため説明を省略する。
FIG. 1 is a side sectional view of the
図1及び図2に示すように、ラバーカップリング8は、駆動側軸部6aと被駆動側軸部7aとの間に配設されるカップリング本体10と、カップリング本体10に円周方向に沿って複数設けられ軸方向に貫通する貫通穴11と、貫通穴11内に配置された筒状のアウターブッシュ12と、アウターブッシュ12を変位可能に支持すべく貫通穴11内に配置された支持ラバー13と、アウターブッシュ12内にスライド自在に設けられ駆動側軸部6a又は被駆動側軸部7aに締結されるためのインナースライダ14とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
カップリング本体10は、鉄又はダイキャスト等の金属にて円盤状に形成されている。また、カップリング本体10の中心には、軽量化のための孔Hが形成されている。なお、カップリング本体は、上述のものに限るものではない。例えばカップリング本体はラバー中に金属プレートを埋設したものであってもよく、ラバー中に金属製のコードを埋設したものであってもよく、他のものであってもよい。
The
貫通穴11は、カップリング本体10の外周部に周方向に60°間隔で6箇所形成されている。なお、貫通穴11は6箇所に限るものではない。例えば貫通穴11は4箇所以上の複数であってもよい。
Six through
アウターブッシュ12は、貫通穴11より十分小径の筒状に形成されている。アウターブッシュ12は、金属にて形成されると共に、貫通穴11よりも軸方向に長く形成されている。
The
支持ラバー13は、加硫ゴムにて形成される。なお、支持ラバー13は、他の軟質の樹脂にて形成されてもよい。支持ラバー13は、貫通穴11に嵌合される筒状の嵌合部材17とアウターブッシュ12との間に充填されており、嵌合部材17及びアウターブッシュ12と一体にされている。これにより、嵌合部材17、アウターブッシュ12及び支持ラバー13をユニット化できると共に、カップリング本体10と並行して製造できる。仮にカップリング本体10に直接支持ラバー13を形成するものとした場合、プレス加工や機械加工等でカップリング本体の金属部分を成形した後、この金属部分に複数の支持ラバー13を成形して設けると共に、アウターブッシュ12を設けなければならない。特に加硫ゴムの成形には時間と専門の設備とを必要とするため、前記設備の大型化と生産効率とが問題となる可能性がある。しかし、アウターブッシュ12及び嵌合部材17間に支持ラバー13を成形してユニット化することにより、前記設備が小さくても支持ラバー13を効率よく形成でき、カップリング本体の金属部分と支持ラバー部分を並行して製造でき、ラバーカップリング8を効率よく製造できる。
The
インナースライダ14は、アウターブッシュ12内にスライド自在に設けられたインナーブッシュ15と、インナーブッシュ15内に挿通され、インナーブッシュ15を駆動側軸部6a又は被駆動側軸部7aに締結するための締結具16とを備える。
The
インナーブッシュ15は、アウターブッシュ12と遊嵌する筒状に形成されると共に、アウターブッシュ12より軸方向に長く形成されている。また、インナーブッシュ15は金属にて形成されると共に、外周面にナイロンコーティング18が施されている。ナイロンコーティング18はインナーブッシュ15及びアウターブッシュ12間の潤滑性を高める。
The
なお、ナイロンコーティング18はアウターブッシュ12の内周面に施されてもよい。また、ナイロンコーティング18に代えて他の潤滑材のコーティングやメッキ処理などの表面処理がなされてもよい。
The
また、ナイロンコーティング18されたインナーブッシュ15の外周面には、グリス等の潤滑油が塗布されている。これにより、インナーブッシュ15とアウターブッシュ12の摩擦がさらに低減される。
Further, a lubricating oil such as grease is applied to the outer peripheral surface of the
またさらに、アウターブッシュ12から軸方向に延出するインナーブッシュ15の外周には、前記潤滑油を保持するためのブーツ19が設けられている。
Further, boots 19 for holding the lubricating oil are provided on the outer periphery of the
ブーツ19は、金属にて形成されると共に、インナーブッシュ15の外周を覆う筒状に形成され、かつ、蛇腹状に形成されている。また、ブーツ19は軸方向の一端がアウターブッシュ12に当接すると共に他端が後述するインナーブッシュ15の拡径部20又は後述する締結具16の頭部21に当接するように形成されており、アウターブッシュ12から軸方向に延出するインナーブッシュ15の摺動面14aを覆う。これにより、ブーツ19はインナーブッシュ15の摺動面14aに泥水や砂、埃などの異物が付着するのを抑制或いは防止する。そして、インナーブッシュ15及びアウターブッシュ12間に泥水が浸入して錆が発生する可能性を低減できると共に、インナーブッシュ15及びアウターブッシュ12間に異物が入り込むことによるインナーブッシュ15及びアウターブッシュ12間の固着や摺動抵抗の増加を低減できる。そしてさらに、潤滑油の流出を抑制又は防止できると共に、ブーツ19の蛇腹の折り曲げ部に潤滑油ポケットを形成できる。これにより、摺動部の摺動性能を長期間に亘って良好に維持できる。また、ブーツ19は、蛇腹状に形成されることで軸方向に伸縮自在なバネを構成する。
The
また、インナーブッシュ15は、一端に駆動側軸部6a又は被駆動側軸部7aを受けるための拡径部20を有する。拡径部20は、アウターブッシュ12の内径より大径に形成されており、アウターブッシュ12の抜け止めとしても機能する。またさらに、インナーブッシュ15は、拡径部20の軸方向の位置が交互に反対となるようにカップリング本体10の円周方向に沿って配置される。
Further, the
締結具16は、ボルト16a及びナット16bからなる。締結具16は、インナーブッシュ15の他端から一端側に挿通され、駆動側軸部6a又は被駆動側軸部7aの締結フランジ9に締結される。締結具16の頭部21は、アウターブッシュ12の内径より大径に形成されており、アウターブッシュ12の抜け止めとしても機能する。
The
なお、インナースライダ14はインナーブッシュ15と締結具16とを備えるものとしたが、これに限るものではない。インナースライダ14はインナーブッシュ15と締結具16を一体に形成したものであってもよい。
The
次に本実施の形態の作用を述べる。 Next, the operation of this embodiment will be described.
図5に示すように、エンジン1からの駆動力がトランスミッション2を介して第1プロペラシャフト3aの駆動側軸部6aに伝達されると、駆動側軸部6aの駆動力は締結具16、インナーブッシュ15及びアウターブッシュ12を介して支持ラバー13に伝達される。このとき、エンジン1の回転には脈動が伴うが、支持ラバー13が脈動を吸収するため、支持ラバー13からカップリング本体10に伝わる力は平均化される。また、カップリング本体10から被駆動側軸部7a側に伝わる力も他の支持ラバー13を介することで更に平均化され、脈動が更に吸収される。これにより、脈動を伴う駆動側軸部6aとは対照的に被駆動側軸部7aがスムーズに回転され、運転のフィーリングを良好に保つことができる。また、ディファレンシャルギア4側のバックラッシによる衝撃がラバーカップリング8に伝わった場合もその衝撃を支持ラバー13で吸収でき、運転のフィーリングを良好に保つことができる。
As shown in FIG. 5, when the driving force from the engine 1 is transmitted to the driving
また、路面の凹凸上を走行することによってディファレンシャルギア4が上下した場合、ラバーカップリング8とディファレンシャルギア4との間隔が変動する。この場合、被駆動側軸部7aは軸方向に動くこととなるが、被駆動側軸部7aに締結されたインナーブッシュ15は対応するアウターブッシュ12に対してスライドし、駆動側軸部6aに締結されたインナーブッシュ15と対応するアウターブッシュ12はそのインナーブッシュ15に対してスライドするため、被駆動側軸部7aの軸方向移動を吸収することができる。
Further, when the differential gear 4 moves up and down by traveling on the unevenness of the road surface, the distance between the
また、引用文献1に記載のフレキシブルカップリングでも変形することで被駆動側軸部7aの軸方向の移動を吸収することは可能であるが、そのためにはフレキシブルカップリングの硬さを調整する必要があり、回転方向の脈動及び衝撃を吸収する性能と被駆動側軸部7aの軸方向移動を吸収する性能とを両立させることは極めて困難である。しかし、本実施の形態に係るラバーカップリング8は回転方向の脈動等の吸収性能と前記軸方向移動の吸収性能とを互いに独立して別々に設定できるため、双方の性能を容易に両立させることができる。
Further, even with the flexible coupling described in Cited Document 1, it is possible to absorb the axial movement of the driven
また、被駆動側軸部7aの移動によって圧縮方向の負荷を受けたブーツ19は弾性的に縮退する。このため、被駆動側軸部7aの位置が元に戻ったとき、ブーツ19はカップリング本体10をインナーブッシュ15の軸方向の中心位置に戻すように作用する。これにより、ラバーカップリング8は常に次の動作に備えることができ、所期の性能を安定して発揮することができる。
Further, the
このように、ラバーカップリング8が、駆動側軸部6aと被駆動側軸部7aとの間に配設されるカップリング本体10と、カップリング本体10に円周方向に沿って複数設けられ軸方向に貫通する貫通穴11と、貫通穴11内に配置された筒状のアウターブッシュ12と、アウターブッシュ12を変位可能に支持すべく貫通穴11内に配置された支持ラバー13と、アウターブッシュ12内にスライド自在に設けられたインナーブッシュ15と、インナーブッシュ15内に挿通され、インナーブッシュ15を駆動側軸部6a又は前記被駆動側軸部7aに締結するための締結具16とを備えるものとする。このため、回転方向の脈動や振動を吸収する回転方向性能と、トランスミッション2及びディファレンシャルギア4間の軸方向変位を吸収する軸方向性能とを両立させて得ることができる。そしてこのことから、プロペラシャフト3に軸方向変位を吸収するための機構(例えばスプライン係合等)を別途備える必要性を低減或いはなくすことができ、車両のトランスミッション2及びディファレンシャルギア4間の動力伝達系を簡素化でき、前記動力伝達系の信頼性を高めることができる。
In this way, a plurality of
また、インナーブッシュ15の外周面には、ナイロンコーティング18が施されるものとするため、簡単な加工でインナーブッシュ15及びアウターブッシュ12間の摺動抵抗を低減できる。
Further, since the
また、インナーブッシュ15は、アウターブッシュ12より軸方向に長く形成され、インナーブッシュ15の外周には潤滑油が塗布され、アウターブッシュ12から延出するインナーブッシュ15の外周には、潤滑油を保持するためのブーツ19が設けられるものとする。このため、インナーブッシュ15の外周に砂や埃等の異物が付着するのを抑制或いは防止できると共に、潤滑油を永くインナーブッシュ15の外周に留めておくことができ、インナーブッシュ15及びアウターブッシュ12間の摺動抵抗を安定して低く抑えることができる。
Further, the
また、ブーツ19は軸方向に伸縮自在なバネを構成するものとしたため、カップリング本体10をインナーブッシュ15の軸方向の中心位置に復帰させることができ、トランスミッション2及びディファレンシャルギア4間の軸方向変位を恒久的に安定して吸収できる。
Further, since the
貫通穴11には円筒状の嵌合部材17が嵌合され、支持ラバー13は嵌合部材17とアウターブッシュ12との間に設けられるため、アウターブッシュ12及び支持ラバー13をユニット化できると共に、カップリング本体10の金属部分と支持ラバー部分とを並行して製造でき、ラバーカップリング8を効率よく製造できる。
Since the cylindrical fitting
[第2実施形態]
次に、ブーツ19及び支持ラバー13に変更を加えた本発明の第2実施形態を説明する。なお、ブーツ及び支持ラバー以外の構成は第1実施形態と同様であるため同符号を付し説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention in which the
図6に示すように、ブーツ30は、加硫ゴムにて形成されると共に、支持ラバー31と一体に形成されている。具体的には、ブーツ30は、アウターブッシュ12及び嵌合部材17間に形成される支持ラバー31のアウターブッシュ12側の両端から軸方向外方に筒状に延びて形成されると共に、蛇腹状に形成されている。また、ブーツ30はインナーブッシュ15の拡径部20又は締結具16の頭部21に先端を当接させるように形成されており、アウターブッシュ12から軸方向に延出するインナーブッシュ15の摺動面14aを覆う。
As shown in FIG. 6, the
このように、ブーツ30は支持ラバー31と一体に形成されるものとしても、インナーブッシュ15の外周に砂や埃等の異物が付着するのを抑制或いは防止できると共に、潤滑油を永くインナーブッシュ15の外周に留めておくことができ、インナーブッシュ15及びアウターブッシュ12間の摺動抵抗を安定して低く抑えることができる。
As described above, even if the
前述の各実施形態の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。 The configurations of each of the above embodiments can be partially or wholly combined, as long as there is no particular contradiction. The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and all modifications, applications, and equivalents included in the idea of the present invention defined by the scope of claims are included in the present invention. Therefore, the present invention should not be construed in a limited manner and can be applied to any other technique belonging to the scope of the idea of the present invention.
6 駆動側軸部
7 被駆動側軸部
8 ラバーカップリング
10 カップリング本体
11 貫通穴
12 アウターブッシュ
13 支持ラバー
14 インナースライダ
6 Drive side shaft part 7 Driven
Claims (6)
前記駆動側軸部と前記被駆動側軸部との間に配設されるカップリング本体と、
前記カップリング本体に円周方向に沿って複数設けられ軸方向に貫通する貫通穴と、
前記貫通穴内に配置された筒状のアウターブッシュと、
前記アウターブッシュを変位可能に支持すべく前記貫通穴内に配置された支持ラバーと、
前記アウターブッシュ内に軸方向にスライド自在に設けられ前記駆動側軸部又は前記被駆動側軸部に締結されるためのインナースライダと、
を備え、
前記インナースライダは、前記アウターブッシュより軸方向に長く形成され、
前記インナースライダの外周には潤滑油が塗布され、
前記アウターブッシュから延出する前記インナースライダの外周には、前記潤滑油を保持するためのブーツが設けられ、
前記ブーツは前記支持ラバーと一体に形成された
ことを特徴とするラバーカップリング。 In a rubber coupling that connects the drive side shaft on the transmission side of the vehicle and the driven side shaft on the differential gear side in series.
A coupling body disposed between the drive side shaft portion and the driven side shaft portion, and
A plurality of through holes provided in the coupling body along the circumferential direction and penetrating in the axial direction,
A cylindrical outer bush arranged in the through hole and
A support rubber arranged in the through hole to support the outer bush in a displaceable manner,
An inner slider provided in the outer bush so as to be slidable in the axial direction and to be fastened to the drive side shaft portion or the driven side shaft portion.
Equipped with
The inner slider is formed longer in the axial direction than the outer bush.
Lubricating oil is applied to the outer circumference of the inner slider.
Boots for holding the lubricating oil are provided on the outer periphery of the inner slider extending from the outer bush.
The boot was integrally formed with the support rubber.
A rubber coupling that features that.
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