JPH0151687B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、２つの軸間におけるトルク伝達用の
かみあい軸継手であつて、駆動軸上の駆動部分
と、被駆動軸上の被駆動部分と、駆動部分上の少
なくとも２つのつめと、被駆動部分上の同じ数の
つめと、駆動側および被駆動側の両方のつめ相互
間に位置する可動の伝達部材とから成つている形
式のものに関する。

〔従来の技術〕

かみあい軸継手、チエーン継手、コイルばね軸
継手が既に公知である。これらの公知例の難点
は、軸の変位の補償が極めて限られたままである
という点にある。しかも伝達部材とつめとの間に
生ずるすべり摩擦が摩擦損失および摩耗を伴う。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、トルク並びに回転運動を伝達
するためのかみあい軸継手において、公知のかみ
あい軸継手よりも大幅な半径方向、軸線方向の変
位、さらには角度変位を補償できるようにするこ
とである。この場合さらに、かみあい軸継手に一
定のねじり弾性をあたえ、回転振動並びにトルク
衝撃を減衰できるようにすることである。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を本発明は次のようにして解決
した。即ち、駆動側および被駆動側両方のつめの
側面相互間の中間室が半径方向で内方に狭くされ
ており、これらの中間室内に位置する伝達部材が
少なくとも１つのエンドレスの可撓かつ弾性的な
引締め部材によつて保持されており、この引締め
部材は、中間室の狭くされている方とは反対側か
ら伝達部材に接触しているのである。

〔作用および効果〕

引締め部材によつて駆動側のつめと被駆動側の
つめとの間に保持された伝達部材は駆動部分のつ
めから被駆動部分のつめへ周方向力を伝達する。
この場合駆動部分および被駆動部分は一般に円板
状であつて、例えば円筒フランジとして構成され
ており、この駆動部分および被駆動部分に周方向
でつめが一様に分配して配置されており、これに
よつて両方のつめが互いにかみ合うのに伴い伝達
部材用の中間室を形成している。伝達部材は特に
円柱形をなしており、又は球面体、例えば球面こ
ろとして構成するとよい。可撓の引締め部材は伝
達部材に面接触し、その弾性によつて軸の半径方
向変位および角度変位の補償を可能にする。この
軸継手は剛性の伝達部材を使用するにもかかわら
ずねじり弾性を呈する。というのは、伝達部材が
引締め部材の弾性的な力に抗して半径方向で稼動
可能だからである。このようにして、回転振動も
減衰されることになる。つめ相互間の中間室は、
つめ側面が半径方向で斜面をなしていることによ
つて狭くされている。この斜めのつめ側面が平ら
な面であると効果的であつて、結果としてくさび
形の間隙室が形成される。

〔実施態様〕

有利な実施態様によれば、中間室が半径方向で
内向きに狭くされていて、引締め部材は伝達部材
へその外側から接触している。伝達部材は引締め
部材によつて中間室の狭い方へ引き付けられ、つ
め側面に接触保持される。個々の伝達部材への引
締め部材の巻掛け角は、駆動側および被駆動側の
つめがそれぞれ３つである場合、引締め部材案内
に関連して例えば60゜，120゜又は180゜である。

一実施態様によれば、たんに１つの引締め部材
がすべての伝達部材に巻き掛けられる。この場
合、引締め部材から各伝達部材へ及ぼされる力は
等しく、いずれの回転方向でも伝達作用は等し
い。

別の実施態様によれば２つの引締め部材が使わ
れ、その一方の引締め部材は、駆動側のつめに一
方の回転方向で接触する伝達部材に巻き掛けられ
て案内されており、他方の引締め部材は、同じ駆
動側のつめに他方の回転方向で接触する伝達部材
に巻き掛けられて案内されている。この実施態様
の場合、両方の引締め部材の性質を変えることに
よつて軸継手に回転方向によつて異なるねじり弾
性をあたえることができる。駆動側の３つのつめ
と被駆動側の３つのつめとの間に合計６つの伝達
部材を有する軸継手の場合、各引締め部材がそれ
ぞれ３つの伝達部材に巻き掛けられる。このよう
な原則はつめ並びに伝達部材の数がもつと多い軸
継手にもあてはまる。例えば、駆動側の４つのつ
めと被駆動側の４つのつめとの間に８つの伝達部
材を有する軸継手の場合は、各引締め部材がそれ
ぞれ４つの伝達部材に巻き掛けられる。

引締め部材は１本又はもつと多くの平行なベル
ト、ロープ又はチエーンによつて構成することが
できる。引締め部材の可撓性の程度は、伝達部材
への密接、場合によつては偏向を可能にする必要
があり、弾性の程度は、軸相互の変位に伴つて引
締め部材が伸長するのを許容する必要がある。

本発明のかみあい軸継手の別の実施態様によれ
ば、２つの引締め部材が中間室よりも内方側でガ
イドピンを介して偏向案内される。このような偏
向案内が軸継手の中央範囲でなされると特に有利
であつて、この場合引締め部材は軸継手軸線の近
くに配置された偏向ピンを介して案内される。こ
のようにして、一方の引締め部材が他方の引締め
部材に保持されている伝達部材の半径方向での動
きを妨げるようなことは避けられる。

本発明の軸継手の有利な実施態様によれば、伝
達部材がその中央平面に対して対称形に少なくと
も１つの直径縮小範囲を有しており、この範囲へ
引締め部材が巻き掛けられている。伝達部材の直
径縮小範囲に引締め部材が巻き掛けられることに
よつて、引締め部材が伝達部材とつめとの間に締
め付けられるようなことは避けられる。軸継手が
２つの引締め部材を有している場合には、一方の
引締め部材を巻き掛ける伝達部材の直径縮小範囲
が、他方の引締め部材を巻き掛ける伝達部材の直
径縮小範囲に対して相対的に位置をずらされてい
る。この場合、一方の引締め部材が伝達部材の中
央の１つの直径縮小範囲に巻き掛けられて、他方
の引締め部材は伝達部材の端における２つの直径
縮小範囲へ２本に分割された形に巻き掛けられる
ならば有利である。

本発明のこの実施態様の場合、駆動側および被
駆動側のつめが、その軸方向の中央範囲にいずれ
か一方の回転方向へ突出した１つの側面を、また
軸方向の両方の縁部範囲に前記側面とは逆向きに
突出した側面をそれぞれ有しており、中間室内に
位置する伝達部材が、つめの前記側面に面して中
央範囲もしくは両方の縁部範囲に直径の大きな支
持面を有しており、これらの支持面とは相対的に
直径の小さな支持面の範囲に引締め部材が巻き掛
けられて案内されている。このような、伝達部材
およびつめの輪郭がほぼ対称形をなしている実施
態様によれば引締め部材の半径方向での支障のな
い動きが保証される。

伝達部材の支持面の範囲が案内面の範囲に対し
て相対的に回転可能に構成されているならば有利
である。この構成によればつめ側面と伝達部材と
のすべり摩擦が避けられる。さらに、引締め部材
の偏向案内用のガイドピン上にスリーブを回転可
能に支承しておくことができる。これによつて引
締め部材とガイドピンとの間の摩擦抵抗が著しく
軽減される。ただしガイドピンにおける引締め部
材の曲げ抵抗はいずれにせよ克服する必要があ
る。有利な実施態様の場合、伝達部材が、両端側
に軸方向のピンを有する円柱形の中央部分と、こ
れらのピン上に回転可能に支承されたローラとか
ら成つており、この伝達部材に面する一方のつめ
の側面は中央範囲をとつ面状に高くされており、
他方のつめの側面はその両方の縁部範囲をとつ面
状に高くされている。伝達部材としてこのような
二重ローラを使用した場合つめと伝達部材とのす
べり摩擦は完全に避けられる。というのは、伝達
部材の中央部分が一方のつめの側面で転動し、両
方のローラが他方のつめの側面で転動することに
なるからである。

駆動側又は被駆動側のつめは、軸継手の駆動部
分又は被駆動部分をなす内側部分の半径方向ウエ
ブとして構成することができる。引締め部材の巻
き掛け案内を相応に設計するならば、軸継手を、
鉄道車両駆動装置においてしばしば必要とされる
ような車軸と中空軸との連結に適するように構成
することも可能である。４つよりも多くの偶数の
伝達部材を使用するならば、本発明のかみあい軸
継手の場合伝達部材に起因するような不つりあい
は生じない。

〔実施例〕

以下、図面を参照して実施例を詳細に説明す
る。

第１図の実施例によれば、駆動側の内側部分１
ａに120゜の角度で外向きに突出した３つのつめ１
が設けられている。被駆動部分は駆動側のつめ１
の間へ位置する３つのつめ２を備えている。これ
ら両方のつめ１，２の側面１ｂ，２ｂは互いの間
に半径方向で内向きにくさび形に狭くされた中間
室３を形成し、これらの中間室３内に各１つの伝
達部材４が配置されている。少なくとも１本のス
チールベルトから成る１つの引締め部材５が６つ
の伝達部材４のすべてに巻き掛けられていて、こ
れらの伝達部材４をつめ１，２の側面１ｂ，２ｂ
に接触保持している。

第２図の実施例の場合、１つの引締め部材の代
りに２つの引締め部材５が使われ、各引締め部材
５がそれぞれ１つおきに３つの伝達部材４に巻き
掛けられている。

第３図の実施例によれば、駆動円板のつめ１は
被駆動円板のつめ２と同様に外周づめとして構成
されている。つめ１，２の側面１ｂ，２ｂ相互間
に形成される中間室３は半径方向で内方へ向かつ
て狭くされている。伝達部材４は円柱形であつ
て、端面に円柱形ピン４ａを有しており、このピ
ン４ａへ引締め部材５が巻き掛けられている。一
方の円板、例えば駆動円板に軸方向の６つのガイ
ドピン６が設けられており、これらのガイドピン
６を介して引締め部材５が偏向案内されている。
第２図の実施例との比較でいえば、引締め部材の
張り側がガイドピン６によつて中央へずらされて
おり、従つて伝達部材４の半径方向運動が妨げら
れることはない。

第４図の実施例によれば、互いに隣り合う伝達
部材４が異なる構成をなしており、軸線方向で互
いにずらされた複数の引締め部材５が巻き掛けら
れている。図中左に示す伝達部材４は、直径の大
きな１つの円柱形の中央範囲４ｂと直径の小さな
２つの円柱形の縁部範囲４ａとを有している。こ
の伝達部材４に巻き掛けられる引締め部材５は、
両方の縁部範囲４ａを中心として案内される２つ
の別個のベルトから成つている。図中右に示す伝
達部材４は左の伝達部材４とは逆に構成されてい
て、中央の円柱形範囲４ａが小さな直径を有して
おり、この範囲４ａの両端側に直径の大きな縁部
範囲４ｂを有している。この場合引締め部材５は
範囲４ａのみに巻き掛けられている。要するに、
いずれの伝達部材４も直径の小さい範囲に引締め
部材５が巻き掛けられている。

被駆動部のつめ２の側面はその両側で接触する
伝達部材４に対して対称形をなす輪郭を有してい
る。即ち、左の伝達部材４の突出した中央範囲４
ｂには中央範囲の突出した一方の側面２ａが対応
しており、右の伝達部材４の突出した縁部範囲４
ｂには中央範囲の両側から突出した他方の側面２
ｄが対応している。これらの側面２ａ，２ｄは、
第１図〜第３図の実施例におけるつめの側面２ｂ
（および側面１ｂ）と同様に互いに平行な面であ
る。この第４図の実施例の場合、隣り合う伝達部
材４の両方の引締め部材５が位置をずらされてい
ることによつて、引締め部材５が邪魔し合うよう
なことが避けられる。さらに、両方の引締め部材
５が伝達部材にその中央平面に対して対称形に接
触し、従つて伝達部材における負荷が一様にな
る。

第５図の実施例によれば、第３図の実施例と異
なる点として、ベルトの代りにスチールチエーン
が引締め部材５として使用されている。引締め部
材５はたんに１つだけ図示されている。伝達部材
４およびガイドピン６のスリーブは相応のリム
（図示せず）を有している。駆動側のつめ１およ
び被駆動側のつめ２はスチールチエーンの動きの
ためのみぞ１ｃ，２ｃを有している。

第６図および第７図に示す伝達部材は、第４図
に示した伝達部材４にほぼ相当する構成をなして
いる。ただし相違点として、例えば第６図の例の
場合端面側のピン４ａ上にすべり軸受又はころが
り軸受７を介してスリーブ８が回転可能に支承さ
れている。これによつて、引締め部材と伝達部材
との間のすべり摩擦が避けられる。また、第７図
の例の場合中央部分４ａの両端側にピン４ｃが設
けられており、これらのピン４ｃ上にすべり軸受
又はころがり軸受７を介して直径の大きなローラ
４ｂが回転可能に支承されている。ローラ４ｂが
中央部分４ａに対して相対的に回転可能であるこ
とによつてやはり引締め部材と中央部分４ａとの
間のすべり摩擦が避けられる。

第８図はベルト状の引締め部材用のガイドピン
６の実施例を示している。このガイドピン６上に
は、すべり軸受を介して中央の１つのスリーブ６
ａと両縁部範囲を覆う２つのスリーブ６ｂとが回
転可能に支承されている。このようなガイドピン
溝成によれば引締め部材とガイドピン表面とのす
べり摩擦が避けられる。

一般に、円柱形の伝達部材はつめの側面と線接
触をする。軸相互の変位の結果として駆動側のつ
めと被駆動側のつめとの間で伝達部材が転位した
場合、常にすべり摩擦損失が生ずることになり、
このすべり摩擦損失は、補償すべき変位が大きけ
ればそれだけ著しくなる。すべり摩擦は、もし単
独のローラの代りに二重ローラを伝達部材として
使うならば完全に避けることができる。第９図に
このような二重ローラの実施例が示されている。
この二重ローラは両端側に軸方向のピン４ａを有
する円柱形の中央部分４ｂと、これらのピン４ａ
上にニードル軸受７を回転可能に支承されたロー
ラ４ｄとから成つている。中央部分４ｂおよびロ
ーラ４ｄは互いに等しい直径をなしている。ピン
４ａは軸線方向でローラ４ｄの孔から突出してい
て、引締め部材を巻き掛けるのに役立てられる。
被駆動側のつめ２の側面はとつ面状に高くされた
中央範囲２ａを有しており、これに対して駆動側
のつめ１の側面の中央範囲はおう面状に低くされ
ている。つめ１，２の側面の内ローラ４ｄに面す
る縁部範囲はとつ面とおう面との関係が逆になつ
ている。即ち、つめ２の側面は縁部範囲２ｅがお
う面をなしており、つめ１の側面は縁部範囲１ｄ
がとつ面をなしている。従つて、この二重ローラ
の中央部分４ｂは被駆動側のつめ２の中央範囲２
ａ上を転動し、ローラ４ｄは駆動側のつめ１の縁
部範囲１ｄ上を転動する。

第１０図は中央部へ巻き掛けられる引締め部材
用の二重ローラの実施例を示している。中央部分
４ａは両端近くにフランジ状の突出範囲４ｂを有
している。この突出範囲４ｂの端面から軸線方向
でピン４ｅが突出しており、こられのピン４ｅ上
にころがり軸受７を介してローラ４ｄが回転可能
に支承されている。駆動側のつめ１はとつ面状に
高くされた２つの平行な縁部範囲１ｄを有してお
り、これらの縁部範囲１ｄにローラ４ｄが支えら
れる。被駆動側のつめ２は、前記縁部範囲１ｄに
対して軸線方向でずらされてとつ面状に高くされ
た２つの平行な縁部範囲２ｄを有しており、これ
らの縁部範囲２ｄに前記フランジ状の突出範囲４
ｂが支えられる。第９図および第１０図の実施例
によれば伝達部材４が駆動側および被駆動側のつ
め１，２の側面上で純然たるころがり運動を生
じ、ひいてはすべり摩擦並びに摩耗がほぼ完全に
避けられる。

第１１図に示されている二重ローラの場合、第
９図の実施例とわずかに異なる点として、ローラ
４ｄから突出したピン４ａ上にころがり軸受７を
介してスリーブ８が回転可能に支承されている。
これによつて、第９図の例の場合になおかつ生ず
るような引締め部材とピン４ａとのすべり摩擦が
ころがり摩擦に変わる。第１２図の実施例の場
合、両方のフランジ状の突出範囲４ｂは、第１０
図の例におけるように中央部分４ａと一体に結合
されているのではなくて、ローラ４ｂとしてころ
がり軸受７ａを介してピン４ｅ上に回転可能に支
承されている。この実施例においても中央部分４
ａおよびローラ４ｂ，４ｄは互いに無関係に回転
できる。従つて、第１０図の例において生ずるよ
うな中央部分４ａと引締め部材との間のすべり摩
擦が避けられる。さらに、第１１図および第１２
図に示す伝達部材は何らのすべり摩擦損失も生ぜ
ず、つめ相互間で摩耗を伴うことなく伝達運動を
行なう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のかみあい軸継手の第１実施例
を示す横断面図、第２図は本発明のかみあい軸継
手の第２実施例を示す横断面図、第３図は本発明
のかみあい軸継手の第３実施例を示す横断面図、
第４図は本発明のかみあい軸継手の第４実施例に
おける伝達部材の縦断面図、第５図は本発明のか
みあい軸継手の第５実施例を示す横断面図、第６
図は伝達部材の縦断面図、第７図は第６図の例と
は異なる伝達部材の縦断面図、第８図はガイドピ
ンの縦断面図、第９図、第１０図、第１１図、第
１２図はいずれも異なる伝達部材の縦断面図であ
る。 １…駆動側のつめ、１ａ…駆動側の内側部分、
１ｂ…側面、１ｃ…みぞ、１ｄ…とつ面状の縁部
範囲、２…被駆動側のつめ、２ａ…とつ面状の中
央範囲、２ｂ…側面、２ｃ…みぞ、２ｄ…とつ面
状の縁部範囲、２ｅ…おう面状の縁部範囲、３…
中間室、４…伝達部材、４ａ…ピンもしくは直径
の小さな範囲、４ｂ…中央部分もしくは直径の大
きな範囲、４ｃ…ピン、４ｄ…ローラ、４ｅ…ピ
ン、５…引締め部材、６…ガイドピン、６ａ…ス
リーブ、６ｂ…スリーブ、７…軸受、７ａ…軸
受、８…スリーブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２つの軸間におけるトルク伝達用のかみあい
   軸継手であつて、駆動軸上の駆動部分と、被駆動
   軸上の被駆動部分と、駆動部分上の少なくとも２
   つのつめと、被駆動部分上の同じ数のつめと、駆
   動側および被駆動側の両方のつめ相互間に位置す
   る可動の伝達部材とから成つている形式のものに
   おいて、駆動側および被駆動側両方のつめ１，２
   の側面１ｂ，２ｂ相互間の中間室３が半径方向で
   内方に狭くされており、これらの中間室３内に位
   置する伝達部材４が少なくとも１つのエンドレス
   の可撓かつ弾性的な引締め部材５によつて保持さ
   れており、この引締め部材５は、中間室３の狭く
   されている方とは反対側から伝達部材４に接触し
   ていることを特徴とする、かみあい軸継手。 ２ 中間室３がクラツチ軸線へ向かつて狭くされ
   ていて、引締め部材５が伝達部材４の外側に接触
   している、特許請求の範囲第１項に記載のかみあ
   い軸継手。 ３ たんに１つの引締め部材５がすべての伝達部
   材４に接触している、特許請求の範囲第１項又は
   第２項に記載のかみあい軸継手。 ４ ２つの引締め部材５が設けられており、一方
   の引締め部材は、駆動側のつめ１に一方の回転方
   向で接触する伝達部材４に巻き掛けられて案内さ
   れており、他方の引締め部材は、同じ駆動側のつ
   め１に他方の回転方向で接触する伝達部材４に巻
   き掛けられて案内されている、特許請求の範囲第
   １項又は第２項に記載のかみあい軸継手。 ５ 引締め部材５が１つ又は平行な２つのベル
   ト、ロープ又はチエーンから成つている、特許請
   求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に
   記載のかみあい軸継手。 ６ 引締め部材５が中間室３よりも内方側でガイ
   ドピン６を介して偏向案内されている、特許請求
   の範囲第１項から第５項までのいずれか１項に記
   載のかみあい軸継手。 ７ 伝達部材４がその中央平面に対して対称形に
   少なくとも１つの直径縮小範囲４ａを有してお
   り、この範囲４ａへ引締め部材５が巻き掛けられ
   ている、特許請求の範囲第１項から第６項までの
   いずれか１項に記載のかみあい軸継手。 ８ 駆動側および被駆動側のつめ１，２が、その
   軸方向の中央範囲にいずれか一方の回転方向へ突
   出した１つの側面２ａを、また軸方向の両方の縁
   部範囲に前記側面２ａとは逆向きに突出した側面
   ２ｄをそれぞれ有しており、中間室３内に位置す
   る伝達部材４が、つめ１，２の前記側面２ａ，２
   ｄに面して、中央範囲４ｂもしくは両方の縁部範
   囲４ｂに直径の大きな支持面を有しており、これ
   らの支持面とは相対的に直径の小さな支持面の範
   囲４ａ，４ａに引締め部材５が案内されている、
   特許請求の範囲第４項から第７項までのいずれか
   １項に記載のかみあい軸継手。 ９ 伝達部材４の支持面の範囲が案内面の範囲に
   対して相対的に回転可能に構成されている、特許
   請求の範囲第８項に記載のかみあい軸継手。 １０ ガイドピン６上にスリーブ６ａ，６ｂが回
   転可能に支承されている、特許請求の範囲第６項
   から第９項までのいずれか１項に記載のかみあい
   軸継手。 １１ 伝達部材４が、両端側に軸方向のピン４ａ
   を有する円柱形の中央部分４ｂと、これらのピン
   ４ａ上に回転可能に支承されたローラ４ｄとから
   成つており、この伝達部材４に面する一方のつめ
   ２の側面は中央範囲２ａをとつ面状に高くされて
   いて、他方のつめ１の側面はその両方の縁部範囲
   １ｄをとつ面状に高くされている、特許請求の第
   １項から第９項までのいずれか１項に記載のかみ
   あい軸継手。 １２ 伝達部材４が、両端側にフランジ状の突出
   範囲４ｂ並びに軸方向のピン４ｅを有する円柱形
   の中央部分４ａと、ピン４ｅ上に回転可能に支承
   されたローラ４ｄとから成つており、この伝達部
   材４に面する一方のつめ２の側面は、前記フラン
   ジ状突出範囲４ｂに向き合う両方の縁部範囲２ｄ
   をとつ面状に高くされていて、他方のつめ１の側
   面は、前記ローラ４ｄに向き合う両方の縁部範囲
   １ｄをとつ面状に高くされている、特許請求の範
   囲第１項から第１０項までのいずれか１項に記載
   のかみあい軸継手。