JPH02271112A - 可逆エンドレスベルト回転式継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転式機械継手に関し、さらに詳しくは隣接
する駆動側と被動側とを連結する複数のエンドレスベル
トを含み、それらの回転軸間のミスアラインメントを調
節しながらいずれの回転方向においても１方から他方へ
トルクを伝達する形式の継手に関する。

〔従来の技術〕

設置上の誤差や設計によって芯の合わない恐れのある２
つの隣接軸を連結させるたわみ継手は技術的に周知であ
って多くの用途に利用されている。

しかしながら、従来技術のたわみ継手の大部分は耐久性
および隣接する＠（例えば、駆動軸と被動軸）間で許容
されるアンギュラまたはアキシャル・ミスアラインメン
トの度合が限定される。現存する少ない継手はミスアラ
インメントを調節するために弾性材料を利用しているが
、それらは一般にねじり剛さに欠けると共に小さなトル
クしか伝達できない。カルダン型の自在継手を含む従来
の非弾性型たわみ継手は比較的高度の軸ミスアラインメ
ントが許容されるが、回転軸間に一定速度の関係を提供
しない。かかる一定速度関係を提供するために特殊な機
械継手が設計されたが、これらの継手は軸受を含むと共
に潤滑しなければならずかつシールを含む。

従来の弾性材料を利用する継手およびカルダン型のよう
な自在継手に代るものとして、継手のアンギュラおよび
アキシャル・ミスアラインメント調節能を高めると共に
十分なねじれ強度を提供するためにエンドレスベルト型
継手が開発された。

かかる継手は相互に連結された検数のたわみ性エンドレ
スベルト要素およびボルト、ビン、等によって連結され
た部材を含む。それらのエンドレスベルト要素は典型的
に等長であって、一般に四角形、多角形または円形（例
えば六角形、六角形）構造を含む種々の対称パターンで
一緒に連結された複数の要素からなるたわみ構造物を形
成する。

少なくとも２つのたわみ構造物が一緒に結合されて連係
継手を形成し、それが各端部で１ｍ重結合される軸のフ
ランジへ連結される。かかる継手は米国特許第ヰ、　７
９０．７９１番号および第１４．３７７．３８６号に開
示されている。

エンドレスベルト型継手はたわみ型継手よりも多くの利
点、例えば重量の減少、耐食性、耐摩耗性、無潤滑、等
を含む利点を提供する。かかる継手の使用は多ぐの用途
に広がっている。しかしながら、既知のエンドレスベル
ト型継手は回転が一方向で連続的であるという用途に限
定される。この制限は現存する継手がトルクの逆回転中
に受ける有害な収縮および膨張から生じる。かかる継手
の収縮および膨張は継手の一方向連続回路中は回避爆れ
る。駆動および被動部材の装置におけるエンドレスベル
トの配置が方向の関係なく連続一方向回転中に継手の連
続引張りをもたらす。ベルトは２つのグループに交互に
配列される、すなわち前部を駆動部材へ取り付は後部を
被動部材へ取り付けた第１グループのベルトと、前部を
被動部材へ増り付は後部を駆動部材に取り付けた第２グ
ループのベルトに分けられる。用語「前部」および「後
部」は一方向における回転に関してベルトの端部につい
て用いる。一方向回転、例えば時計回りの場合、トルク
はベルトを引張って第１グループの各ベルトを引張り下
に酋〈ことによって駆動部材から被動部材へ伝達される
。第２グループのベルトは小さな圧縮下に首かハるが、
部材間のトルクを直接伝達しない。実彊的に全てのトル
ク伝達が極めて硬い引張り下の第１グループのベルトに
よって行われるが、極めて柔かい圧縮下の第２グループ
のベルトは部材間のトルク伝達を実質的に行わない。こ
の物理的特性は一般に個々のベルトの非直線的荷重たわ
み％性と記載さねている。

逆向の回転の場合には、２つのグループのエンドレスベ
ルトの役割は逆になる。

既知エンドレスベルト型継手の前記配列は、回転がいず
れかの方向に連続的な場合、捷たは回転をゆっくり零に
して次に・断続を基準にして逆にする場合には満足であ
る。しかしながら、かかる継手は望ましくない動特性を
有して継手が急進回転を受けると早期に破損してしまう
。第６Ａ図に示したように、既知エンドレスベル）Ｗ継
手は著しい非直線性またはトルク−たわみ曲線のトルク
零において平らな個所を有する。非直線性は、引張りか
ら解放されたとき、普通のゴム・バンドに酷似した圧縮
からの継手の収縮を示す。継手の急進回転または急トル
ク反転は逆向き引張りモード間の継手のスナツピング（
ｓｎａｐｐｊｎｇ）をもたらす。

さらに、かかる継手は横方向には柔軟であって、継手を
水平シャフトと共に使用するときに回転軸から継手の細
心の初たわみをもたらすことが知られている。かかるた
わみは回転時の継手の平衡状態を乱すことになる。既知
のエンドレスベルト型継手は前述のように急反転された
ときにこわれる。

この問題は、トルク−たわみ曲線における非＠線性で示
したように、かかるエンドレスベルト型継手を多くの可
逆継手用途に使用できる前に解決する必要がある。

〔発明が解決しようとする課助〕

可逆エンドレスベルト型継手の用途は多数ある。

例えば、その１つはいずれかの回転方向における高速度
および高トルクで勲作するファンを備えた冷却塔用であ
る。冷却塔は大量の水を連続的に冷却する動力装置、産
業用プラントおよび船に使用される。その水は一般に細
菌の成長を防ぐために塩素処理される。かかる環境下で
の継手の必要条件はいずれかの方向における急進回転、
約５までのミスアラインメント、約７０００　ｒｐｍ　
ｉでの運転速度および約ｕ　５１　ｊ　００ＣＩＩＶＫ
？　（Ｂ　Ｏ，ＯＯ０１ｎ／１ｂ　）までの断続負荷と
共に約８１Ｉ６６７α／に９　（１５，０００）〜２２
５６００ｃｍ／Ｋｇ（１１０，０００ｉｎ／ｌｂ）　の
連続トルク各賞を含む。さらに、継手が塩素処理水の環
境作用の耐える必要がある。

冷却塔駆動装置の重要な間物はミスアラインメントの量
が変わることである。冷却塔構造物は一般に気候条件の
変化のために寸法的に変化できる木造である。かかる構
造的変化は約５までの駆動装置のミスアラインメントの
変動をもたらす。もう１つの間塵は駆動軸の回転方向の
急反転から生じる。冷却塔における空気流は構造物から
氷を融解させるために逆向きにされる。回転方向がしば
しば急反転されるために、継手にピーク・トルク負荷が
かかる。

冷却塔駆動装置に最近使用さ引ているたわみ型継手の１
つはステンレヌ鋼ダイアフラム継手である。しかしなが
ら、かかる継手は最大ミスアラインメントが１までに限
定されると共に塩素処理水に対する耐性に欠ける。該継
手は短期間の使用後に交換しなければならない。前記冷
却塔駆動装置の問題点を解決するために、かかる継手の
使用は前記欠点のために不十分である。

冷却塔駆動装置に適切な継手はコンパクトで軽量、保守
が容易そしていすね、の方向の回転にも耐えることが重
要である。甘だ、かかる継手は長使用寿命であると共に
％潤滑で調定に連転され、かつ５までのミスアラインメ
ント下で作動しなげればならない。

一方向回転に適するたわみ型継手およびエンドレスベル
ト型継手は多数市販されているけれども、冷却塔ファン
を駆動モータ軸に関して約５までの角度で傾斜した軸の
回りに回転させると共にモータとファン間の高速および
高トルクの伝達をさせる方法で、冷却塔ファンを駆動モ
ータへ連接する場合に課せらｈ−る前記条件を満たすこ
とができるエンドレスベルｈｒ可逆継手は入手すること
ができない。

従って、本発明は、冷却塔のエア・ファンをモータ駆動
軸に連結するのに特に通した新規の可逆たわみ式エンド
レスベルト型継手を提供することを主目的としている。

本発明のもう１つの目的は、駆動部材と被動部材間の高
トルクおよびかなりのミスアラインメントの条件下で（
・ずれの回転方向にも運動を伝達することができる優れ
た可逆たわみエンドレスベルト型継手を提供することで
ある。

本発明の別の目的は、トルク零の点を通る直線的なトル
ク−たわみ曲線の動特性を有する優わた可逆たわみエン
ドレスベルト型継手を提供することである。

本発明の別の目的は、回転軸からの横たわみを実質的に
排除するのに十分な剛さを有する優れた可逆たわみエン
ドレスベルト型継手を提供することである。

さらに本発明の目的は、塩素処理水の環境下で長使用寿
命の可逆式継手を提供することである。

さらに本発明の目的は、潤滑を必要とすることなく予想
できる使用寿命に渡って高トルクを伝達することができ
るコンバクＩ・で軽量の可逆エンドレスベルトｒ継手を
提供することである。

本発明は、しばしば交換することなくミスアラインメン
ト軸の回りに回転自在の部材間に可逆継手を確立するユ
ニークな方法を特徴とする。

駆動部材と被動部材間の高速、高トルクおよびいずれの
方向にも急迫回転できる条件下で運動を伝達することが
できるたわみエンドレスベルト型継手を有するのが本発
明の特徴である。

塩素処理水による劣化耐性を有することが本発明の特徴
である。

本発明の別の特徴は冷却塔ファンの駆動モータへの連結
における長使用寿命である。

本発明の利点はエンドレスベルト型継手が保守を要する
ことなく長使用寿命を与えることである。

〔課即を解決するための手段〕

本発明は、特に冷却塔においてファン軸を駆動軸に連結
するのに適するのみならず、トルクおよび高速度をミア
ラインド交差軸の回りに急迫回転を含むいずれの回転方
向にも伝達できる優れた可逆エンドレスベルト型継手を
提供する。該継手は軸のハブに連結する駆動側継手要素
、その軸とミスアラインメントを有するもう１つの軸の
ハブに連結する被動側継手要素、駆動側および駆動側の
継手要素の外周の装着されたリボン状つば、および駆動
部材と被動部材を相互に駆動連結させる繊維束からなる
複数のエンドレスベルトからなる。

各エンドレスベルトは、環状路において接線方向に運動
するために一端を駆動側継手要素に装着したつばの回り
に巻き付け、他端を被動側継手に装着した別のつばの１
萌りに巻き付ける。そｈ−らのつばはエンドレスベルト
を収納するために半径方向に砥在するフランジによって
画定されたＵ−形横断面を有する。エラストマー・マト
リックスが繊維束なつばと一緒に埋め込む。各エンドレ
スベルトは、引張りおよび圧縮荷重を調節するためにエ
ンドレスベルトの限界強さの約５％以上の引張予荷重を
受ける。継手に装着したとき、エンドレスベルトはそれ
ぞれの連結部材の回転軸に関して平行に配置されたそれ
らのつばの軸と共に配列される。本発明の継手は、エン
ドレスベルトが種々の操作条件での圧縮を回避するため
に引張り予荷重を受ける方法によっていずれの方向にも
回転できるように作動する。

〔実施例〕

第１図に本発明の可逆エンドレスベルト継手ｌＯを示す
。後で詳述するように、継手１０はモータ駆動軸とファ
ン軸間のいずれの回転方向においても軸をモータ駆動軸
の回転軸Ｒ８に関して角度αのミスアラインメントを有
する軸Ｒｈの回りに回転させながらトルクを伝達する複
数の予圧エンドレスベルトを含む。引会りや圧縮におけ
る軸荷重は予圧エンドレスベルトによって伝達される。

その結果、本発明の継手は、特に全ての方向における急
進回転の調節並びにファン軸のモータ軸に対する実質的
ミスアラインメントな調節するのに適する。

第１図〜第５図に示すように、継手１０は水平軸Ｂｈの
回りに回転自在のモータ駆動軸１２を該モータ駆動軸１
２の回転軸Ｒ８に関して角度αのミスアラインメントを
する軸Ｒｈの回りに回転自在のファン軸１６へ連結部せ
ている。駆動部材またはハブｌｌｉはボルト、溶接物、
スプライン、キー、等のような通常の手段（図示せず）
によって入力駆動軸１２へ固定されている。ハブ１８は
同様にファ、ン軸１６へ連結される。図示の実施態様に
おいて、ハブＩｌｌと１８は平円板を含むけカども、ハ
ブ１ヰ、１８は回転軸に直交する面において角度的にず
れた関係で軸１２および１６から半径方向外側へ廷在す
るアームを備えた従来のスパイダーを含みうる。

駆動軸１２０回転軸Ｂ８とポンプ軸１６の回転軸Ｒｈ間
のアンギュラミスアラインメント、例えばミスアライン
メント角度α（第１図）を調節するだめに、複数のエン
ドレス型継手要素３２．３３．５１＋および３９がハブ
ｉｌｌと１８間に配置されて、それらと相互に連結され
る。第１図および第２図に示すように、例えば、要素３
５のような各継手要素は第１の端部５２ａと第２の端部
５２ｂを備える、そして該第１または第２の端部は駆動
軸１２の回転方向に関して定義される前端または後端と
なる。例えば、継手１０の時計回りの回転の場合、第１
の端部３２ａは前端であって継手要素３２を引っ張る。

反時計回りの回転の場合、第１の端部５２ａは後端であ
つτ、継手要素３２を押す。第５Ａ図に示した実施例で
は、８個のかかる継手要素５２．３５．１５１４，３５
．５６．３７．３８および５９がハブ１４と１８の間に
設けられている、そして第１図に示すように要素３２．
５５は要素３１１の第１の端部３１４ａと共に第２の端
部５３ｂに隣接し、要素３９の第２の端部３９ｂは要素
３２の第１の端部５２ａに隣接している。第５〜第８の
要素う５．３６．３７および５ｇははっきり示すように
第１図から削除づれているが、第１図の表面に示した要
素５２．３３．３Ｌｉおよび３９の直後に配置されてい
る。８個の要素からなる継手１０が示されているが、空
間的要件、荷Ｍ要件、等を含む設計パラメーターに依存
して、種々の数の要素が利用されるが、ミスアラインメ
ントの際に軸１２と１６間の適切な駆動関係を保証する
ためには等角間隔の少なくとも４つの要素が必要である
ことがわかる。

各継手要素は、逐次継手要素が駆動部材および被動部材
へ対向して連結されるように、一端部を駆動ハブ１４に
連結し他端部を被動ハブ１ｇへ連結させている。すなわ
ち、逐次要素う２と３３の場合には、継手要素５２はそ
の第１の端部３２ａを駆動ハブｉｌｌに連結し、継手要
素３５はその第１の端部５５ａを被動ハブ１８へ連結さ
せている。

４つの交互の要素３２．３１＋％３６および３８は第１
グループの継手要素を形成して各々は第１の端部を駆動
ハブＩＩ４へ連結し第２の端部を被動ハブ１８へ連結し
ている、そして４つの中間要素３５．３５．５７および
５８は第２グループの継手要素を形成して各々は第１の
端部を被動ハブ１８へ連結し第２の端部を駆動ハブｉｌ
ｌへ連結している。

継手要素の駆動および被動ハブへの連結忙よって、ある
方向の回転運動の場合に第１グループの継手要素は引張
り状態Ｋ、そして第２グループの継手要素は少し圧縮状
態になる、そして逆方向の回転運動の場合にはその引張
り／圧縮様式が逆転する。

要素３２のような第１グループの継手要素の各継手要素
はその第１端部５２ａを、ポル）ｌｌｌａによって駆動
ハブｉｌｌへ連結されるように駆動ハブｉｌｌへ連結し
、その第２端部５２ｂをボルトｌｅａで被動ハブ　８へ
連結している。駆動ハブのポル）ｌｌｌａは駆動軸１２
の回転軸Ｒ８の半径方向外側にあって回転軸Ｒｓに平行
な面に延在する。同様に、被動ハブのポル）１８ａはフ
ァン軸１６０回転軸ＲｈＫ関して半径方向外側にあって
回転軸Ｒｈに平行に延在する。従って、ボルト１４ａと
１８ａは相互に一定の間隔をもって向い合って配置され
るが、第１図に示すように周方向にずれている。各継手
ボルト１ｌｌａ、１８ａは継手要素およびそれぞれのハ
ブｉｌｌと１８の１つを貫通横断している。第１グルー
プの各継手要素はボルト１ｌｉａ、１８ａによってそれ
ぞれ協同するハブｉＩ４．１８へ連結される。

同様に、要素３３のような第２グループの各継手要素は
、その第１端部３３ａをポル）１８ａによって被動ハブ
１８へ連結されるように、被動ハブへ連結し、その第２
端部をポル）ｌｌｌａによってするように、駆動軸へ連
結している。

第１図に示したように整列した、すなわち同軸に配列さ
負た軸１２．１６の回転軸の場合、継手１０の要素３２
のような継手要素は整列した軸１２と１６の回転軸Ｒ３
に直交する面において端の方向へ進む。回転方向にトル
クを伝達すると共に急進回転に耐えうるために、各継手
要素は軸方向に剛い。換言すると、継手要素は引張夛お
よび圧縮荷重に起因する軸方向のたわみに抵抗する。こ
のために、継手要素は連続回転や急進回転中に最小の軸
方向たわみでファン軸を引っ張ることができる。

しかしながら、ファン軸１６が角度αまで変位するとき
のようにファン軸が軸１２とミスアラインメントを有し
て、軸１２と１６が回転するときの継手要素は入力駆動
ハブＩｌｌと出力被動ハブ１８間のトルクを伝達する場
合複雑な仕方で移動する。

例えば、軸１２と１６が整列しているときの継手要素は
回転軸ＲＢＩｃ直交する面で実質的に軸ＲＢの接線方向
の端部方向へ進む。しかしながら、被動ハブ１８とその
軸１６が角度的に偏倚して、軸Ｒｈ回りの回転が時計回
りの場合、第１グループの継手要素の第１端部は実質的
に直交面にとどまるが、その第２端部は直交面の上と下
に周期的に軸方向に変位する。かかる変位は、ハブ１４
と１８間のトルク伝達を保証するために継手要素によっ
て動的に達成しなけハはならないボルト１１４ａ、１８
ａ間の角変位の変化をもたらす。かかる変位を−ｍする
ためＫ、各継手要素はたわみおよびねじれの点で柔軟性
であって、ミスアラインメントによるたわみおよびねじ
れ変位をさせる。

継手要素は軸Ｒｓ回りのいづれかの方向およびその急進
回転における回転を調節しなげればならない。軸Ｂ８の
時計回りの回転に対して第１グループの継手要素の第１
端部は駆動軸１１１への直接固定の結果として軸Ｒｓの
接線方向における端部へ進む。第２グループの継手要素
の第２端部は第１端部の後を追って、それらの間の直接
固定によって被動ハブ１８を引っ張る。かかる運動は第
１グループの継手要素を引っ張ることになる。同時に、
第２グループの継手要素の第２端部は駆動軸１４への直
接固定の結果として同様に進む。第２グループの継手要
素の第１端部は被動ハブへ直結されて、第２グループの
継手要素を圧縮において押すことＫなる。反時計回りの
回転は前記の回転プロセスの逆過程をもたらす。かかる
回転における変化は、動的に調節することによってハブ
ｌｌＩと１８間のトルク伝達を保証しなければならない
継手要素の動作様式の変化をもたらす。

前記継手要素の運動および引張り／圧縮の要件を調節し
ながらトルクを伝達するために、継手要素３２のような
各継手要素はその第１端部５２ａに装着された第１端部
スプール１１０とその第２端部３２ｂに装着された第２
端部スプールＩ＆１を備える。第５Ａ図および第３Ｂ図
に示すよう忙、第１・端部スプールＵＯはさらに隣接継
手要素３つの第２端部５９ｂの端部スプールとして作用
し、第２端部スプール１１１はさらに隣接継手要素３５
の第１端部５５ａの端部スプールとして作用する。

スプールＬＩＯと１１１はボビン状であって、それぞれ
２つの半径方向外側へ延在する端部フランジ１１０ａ、
１ｌＯｂと１ｉｌａ、１４１ｂおよび半径方向外側へ延
在する中間フランジ１Ｉ００．１ｌｔｏを有する。それ
ぞれの端部フランジと中間フランジの間は２つのＵ形部
分である。スプールをハブに連結する手段を貫通する穴
１１０ｄが各スプールｌＩＯ、ヰ１を貫通している。こ
のために、スプール１１０、ｌ１１はステンレス鋼、等
のような強くて軽量の金属で作ることが望ましいが、そ
れらは祖合物や硬質熱可塑性樹脂を含む他の強力軽量材
料にすることもできる。

スプールＩＩＯとｌｉｌはＵ形部分に嵌合、保持される
スプールの回りに巻かれた連続エンドレスベルト１１２
によって一緒に連結される。各エンドレスベルト＋４２
は補強高強度コード４３を巻くことによって形成される
コーテッド繊維コード束からなる。この実施例における
補強コードは約５．イ×１０　−（５，２７ｘｌＯｉｎ
）の横断面積、約７１６に９（１６０１ｂｓ　）の引張
強さと約１１％の破断伸びを有するポリイミド繊維（商
品名　Ｋｅｖｌａｒｅｌ　５００／３Ａ　）である。そ
のデニールは約１５００である。５本の原繊維糸があっ
て、それを全て１回のねじりで互にねじる。繊維コード
東の各々はエポキシ、ウレタンまたは他の重合体材料の
ようなマトリックス材料をコートまたは含υさねる。

エンドレスベルト１１２はコーテッド繊維コードを２つ
の間隔マンドレスの回りに輪を作ることによって作られ
る。エンドレスベルト１１２を作るのに使用するループ
の数は、継手を利用する特定用途のトルク伝達およびた
わみ要件に依存して変わる。

第３Ａ図に示すように、８個のスプールと８個のエンド
レスベルトを組み立てて駆動ハブと被動ハブ間の配置に
適する継手部材ｌＩ＋＋を作る。継手部材１１１４の組
立ては、スプールｌｌ０１１１１の穴１１０ｄ、１ｌｌ
ｄを通るために外側に延在するマンドレルを有する半径
方向に広がる装置上で行われる。エンドレスベルトによ
って結合された８個のスプールからなるゆるく組立てた
継手部材ｌ＆４は半径方向に広がる装置上に置かれる。

本発明の特徴は軸方向に剛いエンドレスベルトを継手に
組み込んで極めて直線的なトルク〜たわみ特性の継手を
提供することである。この特徴は組立中に受けるたるみ
や収縮の除去によって得られる。収縮は組立てた継手要
素の回りに弾性材料を成形中に生じる。たるみや収縮の
除去はたるみのためおよび（または）継手要素の成形お
よびエンキャプシュレーション中に生じる圧縮歪と同一
またはそれ以上の予歪または予荷重を継手部材に与える
ことによって達成される。継手部材への予荷重は継手部
材間に加えたトルク荷重の均一な分布を提供して、継手
の横たわみを減じトルクが加わるときに除荷される継手
部材への圧縮歪を減じると共に第６Ｂ図に示したような
直線的なトルク−たわみ曲線を提供する。予荷重はトル
ク零点におけるトルク−たわみ曲線の平らな点を排除す
る。

第６Ｂ図における曲線の直線性が本発明の継手が急進回
転中の［スナツピング（ｓｎａｐｐｉｎｇ）Ｊの問題を
解決した証拠である。

この実施態様における継手部材は各継手要素の極限応力
（抗張力）の５％〜２５％の予荷重を受ける。例えば、
各継手要素の抗張力が３６２９　Ｋ９（８０’００１ｂ
ａ）の場合、必要な予荷重は約１８１〜１１１１１ＫＰ
（１４００〜２５００　ｌｂｇ　）である。

必要な予荷重を得るためＫ、穴１１０ｄ、４１ｄの適当
な半径は実験的に決める。次に半径方向に広がる装置を
必要な半径４６に調節することによって継手部材Ｉｌｌ
に予荷重を与えることができる。

継手部材ｌＩｌ＆の構造は適当な弾性材料ヰ８によるエ
ンキャプシュレーションによって保持される。

弾性材料を塗布する１つの方法は半径方向に広がる装置
を組み立てたスプールおよびエンドレスベルトと共に適
当な声に入れて成形用プレスによつて加圧エノキヤブシ
ュレーションする方法である。

各継手の設計細部が継手部材をエンキャプシユレートに
使用する弾性材料を決める。例えば、たわみ性および厚
さは予想されるトルク荷重および駆動部材と初動部材間
で調節−ｇｈるアンギュラ・ミスアラインメントの童に
依存する。ある用途には、継手間のエネルギー損失およ
び蓄熱を最少にするために低損失形の弾性材料を利用す
ることが望ましい。さらに、弾性材料は有害な蓄熱を回
避するために継手部材から熱を容易に伝導しなくてはな
らない。好適な弾性材料は約２ｌ−ｕ２に９／ａＡ（５
００〜６００　ｐｓｉ　）の引張応力、約１１１０〜２
１０に９／ａ１４（２０００〜３０００ｐｓｉ　）の引
張強さおよび破断時の伸び約８００〜１２００％を有す
るポリウレタンである。

第１図および第２図に明示したように、作られた継手部
材１Ｉｌｌは通常の駆動アセンブリ法に従って駆動軸ハ
ブｉｋｌとファン軸ノ・プ１８へ連結される。このため
に、駆動ハブ１銖は駆動軸１２の回転軸Ｒ８Ｋ直交する
面に配置された平円板である。

本実施例におけるハブＩｌｌはポル）ｌｌＬａを受け入
れるため直角方向に貫通するＵつの等間隔穴（図示せず
）を含む。各式は部材の予荷重を維持するために継手部
材の半径に対応して回転軸から半径方向に一定の間隔を
有する。同様に、ファン軸ハブ１８はファン軸１６の回
転軸Ｒｈに直交する面に配置された平円板である。また
、ハブ１８はポル）１８ａを受け入れるために直角方向
に貫通する４つの等間隔穴（図示せず）を含む。各式は
継手部材ｌＩＩ＋の予荷重を維持するために回転軸Ｒｈ
から変位している。

第１グループの各継手要素の第１端部および第２グルー
プの各継手要素の第２端部はボルト１ｌｌａＫよって駆
動ハブ１４へ連結される。各ボルトは組立を容易にする
ためにトレッドおよびヘッド部の中間に内側傾斜部を有
する。各ポル）１１Ｉａは駆動ハブｉｌｌとスプールの
整列穴を貫通してハブ１１１ｂとねじ係合する。ボルト
１４ａのテーバ部は継手部材が組立前に受ける最小収縮
を許容する。

同様に、第１グループの各継手要素の第２端部と第２グ
ループの各継手要素の第１端部は、ボルトｌｌｌと同様
の被動ハブ１８と対応するスプールの整列穴を横圧貫通
してナツトＩｇｂとねじ係合するポル）ＩｇａＫよって
被動ハブ１８へ連結される。

以上ミスアラインメント・シャフトの連結用の本発明の
一実施態様を説明したが、第４図および第５図に別の実
施態様を示し、本発明の継手がさらに継手部材１１ｕの
予荷重を維持するための２つの取付板を含む。継手部材
１ＩＩＩを成形プレスから除去する際に継手部材ｎｕの
５％までの収縮があることがわかった。かかる収縮は継
手部材１ＩＩＩへの予荷重の全ての利点から後退する。

第４図および第５図に明示したように、継手５０は２枚
の取付板５１１と６１１間を相互に連結する継手部材５
２を含む。継手部材５２は前記の継手部材ＩＩ４の構造
に類似している。従って、継手部材の＃照番号は継手部
材ｌ１１４に用いた番号に基づいている。

第４図および第５図に示すように、駆動軸取付板５１＆
はスパイダーの形であって、組立時に駆動軸１２の回転
軸Ｒｓに直交する面に配置された複数の延在スパイダー
・アーム５５．５６．５７および５８を含む。図示の実
施態様において、かかる４つのアーム５５．５６．５７
．５８は回転軸Ｒｓに関して等間隔で等角度に配置さバ
ーている。

アーム５５のような各アームはポル）５１１ａを受け入
れるために貫通ねじ穴を有する一体部分で終わる一対の
半径方向外側へ収束する側面５５ａと５５ｂを含む。同
様に、ファン軸取付板６１ｊはスパイグー状であって、
組立時にファン軸１６の回転軸Ｒｈに直交する面に配置
された複数の延在スパイダー・アーム６５．６６．６７
および６８を含む。６５のような各アームはポル）６１
４ａを受け入れるために貫通するねじ穴を備えた一体部
分で終わる一対の半径方向外側に収束する側面を含む。

取付板のねじ付ボルト穴の各々は継手部材５２の予荷重
半径を維持するために半径方向に間隔を有する。

継手５０は、駆動軸取付板５１１が継手要素の第１端部
へ連結され、ファン軸取付板６１！が継手要素の第２端
部へ連結されるように継手部材５２を２枚の取付板５１
１と６１１の間に狭むことによって組み立てられる。こ
のために、第１グループの継手要素の第１端部と第２グ
ループの継手要素の第２端部が個々のポル）５１ｊａに
よって駆動軸取付板５４へ連結される。第１グループの
継手要素の第２端部と第２グループの継手要素の第１端
部６゜個々のポル）６１１ａによってファン軸取付板６
１１へ連結される。ポル）５１１ａのような各ボルトは
取付板５ｑおよびスプールの整列穴を横に貫通してナラ
）５１１ｂとねじ係合する。継手部材は同様にファン軸
取付板６Ｉｌへ連結される。連結配置はそノ１．それの
取付板５１１，６１１の角度偏倚がｌ＋５までのスパイ
ダー・アームをもたらす。

第５図に明示したように、作られた継手５０は従来の駆
動組立法によって駆動軸ノ・プｉｌｌとファン軸ハブ１
８へ連結される。このために、ハブｉｌｌ、１８はそね
それの嵌合板の対応するねじ穴（図示せず）とねじ係合
するボルトを受け入れるために横方向に貫通延在する４
つの等間隔穴を含む。

〔発明の効果〕

以上の記載から、本発明が駆動軸の回転軸に関してミス
アラインメントを有する全ての方向において被動部材を
軸回りに回転させる方法で駆動軸を被動部材へ連結させ
る優れた継手を提供することは明らかである。本発明の
継手は種々の用途、例えばミスアラインド駆動軸のカッ
プリング、冷却塔におけるファンの駆動軸へのカップリ
ング、等に使用される。本発明の継手！−ｉ駆動部材と
被動部材間の極めて望ましい可逆連結を提供して、連結
系における望ましくない応力および振動の発生を回避す
る。さらに、該継手の継手部材は前述の必要条件を満た
すのに十分頑丈であり、かつ利用できる複合製造技術を
用いて容易に製造できる程十分に簡潔な構造のものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエンドレスベルト型継手の略図であっ
て、軸方向に整列した軸を連結するために使用したとき
の各種要素の配置を示す；第２図は第１図に示した継手
アセンブリの各種要素を示す分解組立図；第３Ａ図はっ
ばの回りに一緒に連結したエンドレスベルトを示す平面
図；第３Ｂ図はっばの回りに一緒に連結されたエンドレ
スベルトを示す部分斜視図；第４図は駆動側および被動
側の連結要素へ直接取付けたハブ・アセンブリを示す別
の分解組立図；第５図は２つのハブおよび中間継手部材
の組立を示す平面図：第６Ａ図はトルク零における平ら
な点を示す従来技術の継手のトルク−たわみのグラフ；
第６図は曲線の平らな点の除去を示す本発明の継手のト
ルク−たわみのグラフである。 １２−一駆動軸、ｌａ、１ｇ−−ハブ、１６−−被動軸
３２．３３，３１１，３５．３６，５７．３８．３９−
一継手要素、３２ａ−一第１端部、３２ｂ−一第２端部
、キｏ、１ｌｉ−−スプール、５２−一継手部材、５μ
、　６１１．−一取付板、５５，５６．５７．５８−−
スパイダー・アーム、６５．６６．６７．６８−−スパ
イダー・アーム。 ＦＩＧＵＲＥ　１ ＦＩＧｔＪＲＥ　３Ａ Ｆ［ＧｔＪＲＥ　５ 需　　− （ｇ・、二つヘーン　（Ｑ−ｃシり曜１−）屯曳（汽）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、駆動部材および被動部材の回転軸の回りの外周方向
   に配置される複数の継手要素であつて、各継手要素が第
   １端部と第２端部を有し、各継手要素が繊維ラッピング
   の細長エンドレスベルトを含み、前記継手要素の１つの
   第１端部が隣接する継手要素の第２端部と重複する前記
   複数の継手要素、 前記継手要素の重複する部分の各々に取り付けられてそ
   の回りに該継手要素のそれぞれの端部を受け入れる剛性
   リボン状スプール、交互のスプールは前記駆動および被
   動部材の反対側のものに連結するのに適した構成を有す
   る、 前記継手要素の各々をエンキャプシユレートするエラス
   トマー・マトリックス、および前記継手要素の各々は、
   前記駆動部材および被動部材のいずれかの方向への、駆
   動回転中に該駆動部材と被動部材間の軸方向移動および
   ピボット相対移動を調節しながら該継手要素を引張り下
   に維持するために引張り予荷重を受ける構成からなり、
   相互に角度的にミスアラインメント状態にある軸の回り
   でいずれかの方向に回転したときに駆動部材と被動部材
   を連結して該部材間にトルクを伝達するために使用する
   可逆エンドレスベルト回転式継手。 ２、前記継手部材の各々が継手部材の引張り極限強さの
   少なくとも５％の引張り予荷重を受ける請求項１記載の
   継手。 ３、前記継手要素の各々の前記第１端部に固定された第
   １の剛性取付板と、前記継手要素の各々の前記第２端部
   に固定された第２の剛性取付板を含み、該両取付板が前
   記駆動部材および被動部材の回転軸からの前記継手要素
   の端部の半径方向の間隔を維持して、継手の半径方向の
   収縮を防ぎ該継手要素における引張り予荷重を解放する
   請求項１記載の継手。 ４、前記繊維ラッピングのエンドレスベルトの反対側端
   部が隣接スプールの回りに巻きつけられる請求項１記載
   の継手。 ５、前記エラストマー・マトリックスがポリウレタンで
   あり、前記ラッピングがポリイミド材である請求項１記
   載の継手。 ６、前記エラストマー・マトリックスが、２１〜４２ｋ
   ｇ／ｃｍ＾２（３００〜６００ｐｓｉ）の有効引張応力
   、１４０〜２１０ｋｇ／ｃｍ＾２（２０００〜３０００
   ｐｓｉ）の引張強さ、および８００〜１２００％の破断
   時の伸びを有するポリウレタンであり、前記繊維がポリ
   イミド材である請求項１記載の継手。 ７、駆動部材と被動部材の回転軸の回りの外周方向に等
   間隔にかつ対で交互に配列された駆動側取付用固定物お
   よび被動側取付用固定物、前記駆動側および被動側の取
   付用固定物の各々に装着され、回転部分に平行な中心軸
   を有する剛性リボン状スプール、 繊維束からなり前記駆動部材および被動部材の回転軸の
   回りの外周方向に配置され第１および第２の端部を有す
   る複数の細長エンドレスベルト、 前記ベルトの１つの第１端部と隣接するベルトの第２端
   部が重複し前記スプールの１つの回りに受け入れられる
   と共に該スプールを取り巻く構成、 前記エンドレスベルトをエンキヤプシユレートするエラ
   ストマー・マトリックス、および 前記エンドレスベルトの各々が、前記駆動部材と被動部
   材間の軸方向移動およびピボット相対移動を調節しなが
   ら該駆動部材および被動部材の駆動回転中に隣接スプー
   ル間で引張り予荷重を受けて該ベルトを引張り状態に維
   持する構成からなり、駆動部材と被動部材間に高トルク
   荷重を伝達する可逆たわみ型軸継手。