JP7162913B2 - 軸継手 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、捩り剛性を維持したまま振動吸収性を持たせることができる軸継手を提供することにある。
また、前記動吸振器は、慣性体と、前記慣性体と前記回転伝動部との間に介在して前記慣性体を支持する弾性部材とを含み、前記慣性体、及び前記弾性部材は、前記駆動ハブ及び前記従動ハブとは非接触で配置されることが好ましい。
前記慣性体は、前記駆動ハブ及び前記従動ハブの少なくともいずれか一方の外周面を覆う覆い部と、前記弾性部材に支持される部位であって、前記覆い部と一体に連結された被支持部とを有することが好ましい。
この構成にすれば、弾性部材及び前記慣性体は、断面リング状をなし、前記回転伝動部に対して同軸に固定されていることにより、動吸振器自体の減衰性と振動吸収性とをより確実に発揮することができる。
また、前記ハブは、円柱状に形成されて、前記駆動軸または前記従動軸が嵌合する軸孔と、軸方向に一対の端面とを有しており、前記非関与部位が前記ハブの何れか一方の端面としてもよい。
また、前記第2慣性体は、前記取付部材が取付けられた前記ハブの外周面を覆う覆い部と、前記第2弾性部材に支持される部位であって、前記覆い部と一体に連結された被支持部とを有する構成とすることが好ましい。
この構成にすれば、1つのハブに第2動吸振器が取付けられている場合に比して、加減速等のパラメータの変動に強く、すなわち、ロバスト性を高くすることができる。また、1つのハブに第2動吸振器を取付けた場合に比して、同じ慣性モーメント比においては、駆動側の変化に対する応答性、例えば、駆動軸がモータの出力軸の場合、モータ指令に対する応答性を高くできる。
図1~図5を参照して、本発明の軸継手を具体化した第1実施形態について説明する。 図1、図2に示すように、軸継手10は動吸振器70を有している。
図5に示すように、ディスクユニット80は、駆動ハブ40側から挿通された複数の伝動ボルト83により、伝達部材60の端面62に対して締め付けされて一体となるように固定されている。なお、各伝動ボルト83は、ディスクユニット80のリング状の端面において伝動ボルト81間に配置されるとともに、相互に隣接する伝動ボルト81とは、軸継手10の回転中心を中心として等角度となるように離間配置されている。
図5に示すように使用状態において、軸継手10は、図示しないモータによって駆動軸12が回転されると、この回転運動は、駆動ハブ40を介して複数の伝動ボルト81に伝達される。そして、伝動ボルト81からディスクユニット80を介して複数の伝動ボルト83に伝達され、伝達部材60に伝達される。この伝達部材60に伝達された回転運動は、複数の伝動ボルト93を介して、ディスクユニット90に伝達されるとともに、伝動ボルト91を介して従動ハブ50に伝達される。そして、この従動ハブ50に伝達された回転運動は、従動軸14に伝達される。上述した駆動軸12から従動軸14へのトルクの伝達中において、ディスクユニット80、90の弾性力によって、軸継手10に撓みが生じ、駆動軸12の中心軸線と従動軸14の中心軸線とが同一直線上にない状態においても、回転運動が円滑に伝達される。
図示しないモータによって駆動軸12が回転されると、この回転運動は、駆動ハブ40、ディスクユニット80、伝達部材60、従動ハブ50等を介して、従動軸14に伝達される。また、伝達部材60に連結された動吸振器70は、慣性体73により、伝達部材60での振動及び振幅に比例した反力を与えて、伝達部材60の振動を吸収する。また、動吸振器70の振動減衰体72は、自身の減衰性能により伝達部材60の振動を減衰する。
(1)軸継手10は、伝達部材60に対して動吸振器70が一体に連結されている。
この結果、軸継手全体の捩り剛性に関与しない非関与部位を有する伝達部材60に対して動吸振器が取付けられることにより、捩り剛性を維持したまま振動吸収性を上げることができる。
<第2実施形態>
図6~図8に示す第2実施形態の動吸振器170は、振動減衰体172と、慣性体173とを備えている。
なお、振動減衰体172の長さは、伝達部材60の長さと同一に限定するものではなく、伝達部材60の長さよりも短く、或いは長くしてもよい。振動減衰体172は弾性部材に相当する。
慣性体173は、軸心方向に延びる取付孔173aが貫通されていて、軸心方向の中央部が振動減衰体172の外周面に対して接着剤により固定されて支持される部位と、中央部の長手方向の両端部に一体に連結されて駆動ハブ40及び従動ハブ50において、伝達部材60に相対した端部を覆う覆い部174、175とを有している。すなわち、覆い部174、175は、駆動ハブ40、従動ハブ50と離間して配置されている。慣性体173において、軸心方向の中央部は、被支持部に相当する。
(4)本実施形態の慣性体173は、駆動ハブ40及び従動ハブ50の両方の外周面を覆う覆い部174、175を有している。この結果、駆動ハブ40及び従動ハブ50の外周面を覆うように配置される慣性体173を、例えば円板状に形成した慣性体と振動吸収性を同じくした場合は、該円板状の慣性体に比してその回転軸心からの外径を短くでき、その外形の大きさを小型化できる。
図9及び図10に示す第3実施形態の動吸振器180は、複数の振動減衰体182と、慣性体183とを備えている。
慣性体183の嵌合溝184の内面は、被支持部に相当する。
図11~図13に示す第4実施形態の軸継手10は、第1実施形態と同様に、伝達部材60に取付けられているとともに、さらに、駆動ハブ40及び従動ハブ50に動吸振器20、30を備えている。
図11、図13に示すように動吸振器20は、駆動ハブ40に対して取付けられている。図12に示すように、動吸振器20は、取付体21と、振動減衰体22と、慣性体23とを備えている。動吸振器20は、軸継手10のうち、駆動ハブ40が位置する側の振動を抑制するべく、例えば、定点理論、或いは最適同調法により、その質量等のパラメータが設定されている。本実施形態では、動吸振器70は第1動吸振器に相当し、動吸振器20は、第2動吸振器に相当する。
図13に示すように筒部29は、駆動ハブ40と同軸となるように、かつ、駆動ハブ40の外周面全体を覆うように配置されている。筒部29は、覆い部に相当する。筒部29には、内周面と外周面との間を貫通する透孔29aが形成され、前記連結ネジ48が挿通可能となっている。
また、本実施形態では、動吸振器20、30の慣性体23、33の筒部29、39は、駆動ハブ40及び従動ハブ50を覆うように配置されているため、慣性体23、33の全体を円板状に形成する場合に比して、半径方向の大きさを小さくすることができ、小型化することができる。
前記実施形態では、軸継手は、ダブルディスクタイプとしたが、シングルディスクタイプとしてもよい。また、軸継手は、ディスクタイプの軸継手に限定されず、他のタイプの撓み軸継手、或いはリジッドカップリングに代えることも可能である。
第2実施形態では、覆い部174、175は伝達部材60に相対した駆動ハブ40及び従動ハブ50の端部を覆うようにしたが、駆動ハブ40及び従動ハブ50の外周面の全体をそれぞれ覆うようにしてもよい。
前記伝達部材60の形状は、円柱状としたが、円柱状に限定するものではない。例えば、円錐台等のように、平面図形をその平面上の一直線を軸として、そのまわりに一回転してできる立体の形状である回転体の形状を有していればよい。
Claims (7)
- 駆動軸に対し一体回転可能に連結される駆動ハブと、従動軸に対し一体回転可能に連結される従動ハブと、前記駆動ハブと前記従動ハブとの間で回転を伝動するとともに軸継手全体の捩り剛性に関与しない非関与部位を有する回転伝動部とを備えた軸継手において、
前記回転伝動部に対して一体に連結された動吸振器を備え、
前記動吸振器は、慣性体と、前記慣性体と前記回転伝動部との間に介在して前記慣性体を支持する複数の弾性部材とを含み、前記慣性体、及び前記弾性部材は、前記駆動ハブ及び前記従動ハブとは非接触で配置され、
前記回転伝動部の外周面は、周方向に等ピッチで凹設された複数の取付溝を有し、
前記慣性体の内周面は、周方向に等ピッチで設けられた複数の嵌合溝を有し、
前記弾性部材は、ピン状に形成されて、前記取付溝と前記嵌合溝とに嵌合されており、
前記慣性体は、前記弾性部材が相対していない部位では前記回転伝動部とは空隙を有して相対配置されている軸継手。 - 前記慣性体は、前記駆動ハブ及び前記従動ハブの少なくともいずれか一方の外周面を覆う覆い部を有する請求項1に記載の軸継手。
- 前記回転伝動部に取付けられた動吸振器を第1動吸振器とし、
前記駆動ハブ及び前記従動ハブの少なくともいずれか一方のハブの部位であって、該軸継手全体の捩り剛性に関与しない非関与部位に対して一体に連結された第2動吸振器を備える請求項1又は2に記載の軸継手。 - 前記第1動吸振器の慣性体及び弾性部材を第1慣性体及び第1弾性部材とし、
前記第2動吸振器は、第2慣性体と、前記第2慣性体を前記非関与部位に取付ける取付部材と、前記第2慣性体と前記取付部材との間に介在して前記第2慣性体を支持する単数または複数の第2弾性部材とを含み、前記第2慣性体、前記取付部材及び前記第2弾性部材は、前記駆動軸及び前記従動軸とは非接触で配置される請求項3に記載の軸継手。 - 前記ハブは、円柱状に形成されて、前記駆動軸または前記従動軸が嵌合する軸孔と、軸方向に一対の端面とを有しており、
前記非関与部位が前記ハブの何れか一方の端面である請求項4に記載の軸継手。 - 前記第2慣性体は、前記取付部材が取付けられた前記ハブの外周面を覆う覆い部と、前記第2弾性部材に支持される部位であって、前記覆い部と一体に連結された被支持部とを有する請求項4または請求項5に記載の軸継手。
- 前記駆動ハブ及び前記従動ハブの各々に、前記第2動吸振器が取付けられている請求項3乃至請求項6のうちいずれか1項に記載の軸継手。
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