JPH0140340Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、一般的には駆動系における捩り振
動の隔離を行なうための弾性的可撓式カップリン
グに関する。詳しくは、駆動系を一対の全体とし
て整列した軸に連結するためのカップリングに関
する。

従来の技術 半径方向の内側ハブと半径方向の外側カツプと
の間に介装される天然ゴム製のリングを使用する
ことによつて機関から駆動系にトルクを伝達する
可撓式カップリングが公知となつている。ゴム製
のリングは内側ハブの筒状周囲に連結され、カツ
プ内に形成される環状溝内に着座されている。そ
の製造時、リングを圧縮しながら内側ハブとゴム
製リングとの組立体は軸方向に付勢されて、これ
によりリングはカツプに形成されるリツプの縁の
ところを挿通される。そのとき、リングは所定の
圧縮度を確保しながら十分に拡開されて、溝に対
して着座係合する。

このような可撓式のカップリングは幾多の車両
用の及び産業用の駆動系に関連する捩り振動をリ
ングの弾性又はゴム材料の剪断作用に基づいて有
効に離隔する働きをする。衝撃荷重はリング状材
料の変形によつて減衰される。そして、この可撓
性によつて芯ずれが相当あつてもこれを許容する
ことができる。そのような可撓的カップリング
は、例えば、ペンシルヴエニア州のエリエ
（Erie）市にあるロード社によつて、ダイナフレ
ツクスフレキシブルカップリングの商標によつて
製造されている。

考案が解決しようとする問題点 通常は、これらのカップリングの外側カツプは
エンジンのフライホイール部材等の比較的大きな
直径の部材に複数のボルトによつて取外し可能に
連結される。該ボルトはカツプの外周フランジ部
に形成される孔を延びており、入口部材とねじ係
合状態となつている。内側ハブは他の複数のボル
トと係合する芯合したねじ孔によつて軸に取外し
自在に連結される。しかしながら、この連結構造
は、外側カツプを半径方向の軸に連結すべき構造
のときは、より一層複雑化する。

外側カツプは典型的には深絞り及び若しくはス
ピンニングによつてその環状形状を得るものであ
り、その厚みは比較的に均一であり、例えば５mm
である。成形されたカツプを軸に連結されるよう
に半径内方に延長するのは実際的ではない。とい
うのはカツプを形成する通常の低炭素鋼材料は受
容可能な内部スプラインを設けることに困難があ
るからである。必然的に中間の比較的強靭なアダ
プタ部材が外側カツプを軸に取外し自在に連結す
るのに必要となる。しかしながら、もしカツプを
アダプタ部材にカツプと一体形成の外周フランジ
を介して連結するとすれば、極端に大きな寸法の
ボルト継手が必要となり、アダプタ部材は過大か
つ過重になる。これに対して、もしカツプを半径
内方に延びる部分と形成すれば、取扱い上の見地
からも小さな直径のボルトを使用するという空間
的な要請からも不便である。

環状の溶接継手がカツプをアダプタ部材に連結
するのに使用できるが、ある程度の芯ずれを吸収
するのが可撓的カップリングの機能である。カツ
プ及びアダプタ部材が不適当に構成されている
と、溶接継手の疲労割れの原因となる程大きなカ
ツプ材料の反対の曲げが惹起される。

必然的に、単純で効率的な構造の外側カツプ及
び、この構造を軸に取外し自在に連結するのを可
能とする内側アダプタ部材が必要となつている。
この構造は取扱い性を向上しバランスを善くする
ために軽量でなければならず、空間を確保した構
造でなければならず、更に溶接継手への曲げ荷重
の影響を最小とする如き形状でなければならな
い。

問題点を解決する手段 上述問題点を解決するため、内側ハブと、外側
カツプと、これらの間で駆動系の捩り振動及び衝
撃防止を行なう弾性的リングとより成る弾性的可
撓式カップリングの溶接継手構造が提供される。
好ましくは、カツプは周部と、半径内方に延びる
壁部と、逆方向に曲げられた遷移部分と、内部環
状シートを形成する内部筒状部分とを形成してお
り、外部環状シートを有したアダプタ部材は溶接
継手によつて上記シートを対面支持させつつ連結
される。

実施例 以下実施例によつて、この考案の、溶接継手構
造を備えた弾性的可撓式カップリング１０を地上
を動くトラクタに使用される車両駆動系１４と関
連して図面を参照して説明する。図示の駆動系は
外方に面する肩部１８を有した入力軸１６と、肩
部の外方に位置する筒状軸受シート２０と、端面
２４と、この端面で開口する部分的にねじを切つ
た孔２６とより成る。ローラ軸受組立体２８は不
動のハウジング３２の開口３０内で入力軸を回転
可能に支持している。入力軸は、例えば約２，
000rpmまでのエンジン速度によつて駆動される。
可撓式カップリング１０は入力軸１６によつて駆
動され、中心軸線３６に沿つて入力軸と全体とし
て同軸に配置した出力軸３４を駆動することにな
る。

より特定すれば可撓式カップリング１０は内側
ハブ３８と、外側カツプ４０と、ハブとカツプと
の間に設置され、駆動系１４を介して伝達される
捩り振動の大きさ及び強さを緩和する弾性リング
手段４２とより成る。この実施例では、リング手
段は自由状態では全体として台形の断面形状を呈
する天然ゴム製の環状リングであり、幾分外方に
張出した又は突出する端面断面形状をなすように
ハブとカツプとの間で圧縮されて保持される。

内側ハブ３８は、好ましくは鉄製であり、外部
筒状シート４４と中心軸線３６を平行に延びる複
数の貫通ねじ孔４６とを備えている。出力軸３４
は端部フランジ４８を有し、同フランジは複数の
筒状の案内面５０と、ねじ付き孔４６と芯合する
複数の孔５２とより成る。複数の固定具又はボル
ト５４は孔５２を挿通され、ハブのねじ孔４６に
ねじ係合されていて、軸の案内端面はハブ内に取
外し自在に取り付けられる。

他方では、カツプ４０は、好ましくは、良好な
溶接性を持つ低炭素鋼材料からの複数の一連に連
結された回転面より形成される。例えば、0.15か
ら0.25重量％の炭素及び0.30から0.60重量％のマ
ンガンとASTM規格のA513MT1020に類似する
他の成分とを含有する材料を使用することができ
る。尚、炭素成分はその重量％が0.10又はそれよ
り僅か少ない程度まで減少することができる。図
面に示すように、カツプは半径内方及び軸外方向
に延びるリツプ５６と、筒状周部５８と、半径内
方及び軸外方に延びる壁又はコレツト６９とを有
し、これらの部分はその断面において番号６１で
全体を指称する台形状の溝を形成し、ここに環状
リング４２を収納するようになつている。コレツ
ト６０は半径内方に逆方向曲折遷移部分６２のと
ころまで延びており、その部分６２に内端６６を
有する筒状部６４が一体に連結される。

有利な構造としては、溶接継手構造１２は部分
的には筒状部６４とその内方に形成された内側筒
状孔若しくはシート６８とによつて形成され、部
分的にはその内部に配置されるアダプタ部材若し
くは取り付けフランジ７０によつて形成される。
特定すれば、アダプタ部材は好ましくはビレツ
ト、バー又はフオージングの形態で市場で入手す
ることができる窒化合金鋼から作ることができ
る。例えば、0.37から0.44の重量％の炭素と0.65
から1.10重量％のマンガンとを含有する、SAE規
格の41L40Hに相当する材料を使用しロツクウエ
ル硬度でC35から37の範囲とすることができる。
これはカツプ４０の大体のロツクウエル硬度B75
より明らかに大きな硬度水準となつており、この
点は筒状シール係合面７１及びその上に形成され
る内部スプライン７２の寿命のために特に重要で
ある。アダプタ部材７０は更に外部筒状表面若し
くはシート７４とその一端での環状肩部７６とを
形成し、カツプの筒状部６４はその上に受け取ら
れ、内側端部６６は肩部に軸方向に対向接触する
ようになつている。溶接継手は更に肩部の周囲と
カツプの内端との交叉点に位置する鉄分をベース
とする材料より成る環状の隅肉溶接継手部７８を
備えている。

端部板８０は、一つ又はそれ以上の固定具又は
ボルト８２を対応する孔２６内にねじ係合させる
ことによつてアダプタ部材７０を入力軸１６の端
面に確実に保持するのに役立つ。

組立時において、完成形状の外側カツプ４０が
表面６８，７４を所定の締り嵌め又は圧力嵌めに
よつて内部にスプラインを形成したアダプタリン
グ７０上に取付けられる。例えば、0.076から
0.178の直径的圧力嵌めを採用することができる。
次に、環状の溶接継手７８が形成され、圧力嵌合
部をはさんで遷移部分から離間された位置におい
て二つの部材が接続され、この結果曲げ荷重をそ
れから隔離することができる。環状の弾性リング
４２が内側ハブ３８に形成されるのが好ましい。
又は、弾性リングはハブに接着材によつて接着す
ることができる。リングは、それから、リツプ５
６の縁部をこえてカツプ内に向けて軸内方向に駆
動しつつ半径内方に圧縮せしめることにより、溝
６１と完全係合させることができる。これによつ
て可撓式カップリングの組立てが完了され、その
後カップリングを駆動系１４中に配置することが
できる。

可撓式カップリング１０は、スプライン２２，
７２を噛み合せながら、アダプタ部材７０を軸方
向内方に摺動させることによつて、入力軸１６の
端面に連結することができる。ボルト８２（単数
又は複数）はハブの内側から、若しくは図面の左
側より軸方向に導入され、入力軸にねじ係合さ
れ、端部板８０をアダプタ部材に対して付勢し、
アダプタ部材は軸受組立体２８の内輪に当るよう
に付勢され、その結果肩部１８と確実な係合状態
とすることができる。好ましくは、ボルトが所定
のレベルまで締付けされた時、僅かな軸方向隙間
が端部板と入力軸の端面２４との間に存在してい
る。このような条件ではリツプ型のシール８４は
アダプタ部材の筒状面７１と密封係合し、一方Ｏ
リングシール８５は端部板８５に当たることで、
スプライン２２，７２の外端を密封し、ハウジン
グ３２中に潤滑流体を封入することができる。

出力軸３４の案内端面５０は内側ハブ３８内に
軸方向に挿入することができ、かつボルト５４は
図の左方より孔４６にねじ込むことができ、これ
により出力軸を可撓性カップリング１０に連結す
ることができる。

以上の記載から明らかな通り、低費用の溶接継
手構造１２は空間を保有し重量を最小とし、同時
に可撓式エンジン１０の組立て及び取扱い性は容
易となる。更に、アダプタ部材７０は、高い生産
性の設備を使用して小さなフオージング又はバー
材から容易に機械加工することができる。溶接継
手構造１２は、入力軸と出力軸との芯ずれに基づ
く溶接継手７８上に加わる曲げ荷重を実質的に除
去することができる構造となつている。そのよう
な曲げ荷重は、溶接継手構造１２に逆方向曲折遷
移部分６２及び筒状部６４を持たせる代わりに、
カツプの内端が直接に半径内方に延びておりアダ
プタ部材に溶接されている構造であるとすれば生
じたであろうものである。更に、カツプ及びアダ
プタ部材を構成する鉄材料はこれらの異なつた部
品の所望の製造及び取扱い寿命条件に適応するよ
うに特別に仕立られている。

高いトルク条件では、溶接継手７８の断面積を
カツプの断面積に等しくかつその荷重伝達能力を
実質的に等しく維持しながら、溶接継手構造１２
内の付加的な溶接継手能力を向上することが望ま
しい。溶接継手７８が完壁でない場合を補償する
ために、筒状部６４の左側又は内端に図示しない
が切込み若しくは孔を形成しこの中に溶接継手材
料を溶け込ませ、カツプの材料をアダプタ部材７
０の材料に相互に機械的に拘束させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案の弾性可撓式カップリング及び溶
接継手を組み込んだ駆動系の中心軸方向の概略的
断面図を示す。 １０……カップリング、１２……溶接継手構
造、１４……車両駆動系、１６……入力軸、２２
……スプライン、２８……軸受組立体、３２……
不動ハウジング、３４……出力軸、３８……ハ
ブ、４２……弾性リング手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 内側ハブ３８と、外側カツプ４０と、これら
   の間で駆動系１４の捩り振動及び衝撃防止を行
   なう弾性的リング４２とより成る弾性的可撓式
   カップリング１０において、 前記カツプ４０は周部５８と、半径内方に延
   びる壁部６０と、逆方向に曲げられた遷移部分
   ６２と、内部環状シート６８を形成する内部筒
   状部分６４とを形成しており、 外部環状シート７４を有したアダプタ部材７
   ０を備え、 シート６８，７４を対面支持させつつカツプ
   ４０の筒状部６４をアダプタ部材７０に連結す
   る溶接継手７８を具備している溶接継手構造。 ２ アダプタ部材７０は肩部７６を有し、カツプ
   ４０は順々に接続された回転面より成り、内側
   筒状部６４は実質上筒状でかつ前記肩部７６に
   接触する内端６６を有している実用新案登録請
   求の範囲第１項に記載の溶接継手構造。 ３ 溶接継手７８は環状であり、肩部７６に近接
   した周上に位置している実用新案登録請求の範
   囲第２項に記載の溶接継手構造。