JPH0227527B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は緩衝作用を有する伝動装置に関す
る。

（従来技術） 従来、緩衝伝動装置として弾性歯車が知られて
いる。弾性歯車は、たとえばハブ側とリム側とに
分割されており、両者の間に緩衝体が挿着されて
いる。緩衝体はコイルばねまたはゴム片よりな
り、トルクは緩衝体を介して伝達される。伝動系
に生じた衝撃は緩衝体の弾性変形によて吸収され
る。

コイルばねを有する従来の弾性歯車では、コイ
ルばねは相対する一対のばね受座の間で挾持さ
れ、ばね受座はそれぞれハブ側およびリム側に設
けられた突起に支持されている。このような構造
の弾性歯車では、トルク伝達時にハブ側またはリ
ム側の突起とばね受座との間に隙間を生じる。し
たがつて、トルクが正逆に変動する場合、トルク
の向きが変つたときにばね受座は突起に衝突して
振動、騒音を発生し、さらにはたたかれ摩耗を生
じる。

一方、緩衝体としてゴム片を用いた弾性歯車は
上記コイルばねのものの欠点は改良されるが、ゴ
ムの強度上、高トルクを伝達するものは大型とな
る。また、この型の弾性歯車が油浴中で使用され
る場合、油によるゴムの劣化により緩衝体の寿命
が短く、緩衝体をたびたび取り換えなければなら
ない。

また、緩衝伝動装置の他の例としてコイルばね
を相対する一対のばね受座で挾持し、ばね受座は
一対のハブ間にかけ渡された軸継手がある。この
形式の軸継手も前記弾性歯車と同様にトルク伝達
時にハブのばね受座支持面とばね受座との間に隙
間を生じ、トルクの向きが変つたときにばね受座
は支持面に衝突する。これにより、振動、騒音を
発生し、さらにはたたかれ摩耗を生じる。

（発明の目的） この発明は従来の緩衝伝動装置における上記問
題を解決するためになされたもので、振動、騒音
の発生がなく長寿命の緩衝伝動装置を提供するこ
とである。

（発明の構成） この発明の緩衝伝動装置は主として第１部材、
第２部材およびトルク伝達部材から構成されてい
る。

第１部材は一方の伝動軸が連結される円筒部を
有し、円筒部にはフランジが設けられている。ま
た、フランジにはこれの円周方向に延び、かつ両
端が半円筒面となつた長穴が設けられている。

第２部材は他方の伝動部を構成する軸が連結さ
れ、円胴部を介して連結された相対する一対の円
板部を有している。各円板部には穴軸が円板面に
対して垂直な丸穴が設けられている。第２部材に
は伝動軸が直接あるいは間接的に接続される。後
者の場合、第２部材には歯車伝動、チエーン伝動
などの歯あるいはベルト伝動のベルト巻付け面な
どが形成される。

トルク伝達部材は両端に円筒部を有する第１ば
ね受座の両側に半円筒面を有する第２ばね受座が
それぞれ配置されている。そして、コイルばねま
たは皿ばねが第１ばね受座と第２ばね受座との間
で支持されている。ばねはコイルばねと皿ばねと
を組み合わせたものであつてもよい。これら伝達
部材は組込み時は十分な予圧を与え、最大伝達ト
ルク時でも伸長側の伝達部材には予圧撓みが残る
ように組込まれる。したがつて、常に接触部に隙
間を生じない。

以上のような部材において、第１部材の円筒部
が第２部材の円板部の一つを貫通し、第１部材の
フランジが第２部材の円胴部の内側で両円板部の
間に位置するようにして両部材が配置されてい
る。そして、第１ばね受座が第１部材の長穴をこ
れの中央位置で貫通して両端の円筒部がそれぞれ
第２部材の円板部の丸穴にはめ合い、各第２ばね
受座がこれの半円筒面で第１部材のフランジに設
けられた長穴の両端の半円筒面により支持されて
いる。

（作 用） いま、第１部材から第２部材にトルクが伝達さ
れるとすると、第１部材のフランジから第２ばね
受座、ばね、第１ばね受座と順次荷重が伝達さ
れ、さらに第１ばね受座から第２部材に荷重が伝
達される。第１ばね受座の両側に第２ばね受座が
配置され、それらの間にばねが支持されている
が、一方のばねは縮まり、他方のばねは伸びる。
どちらのばねが縮まり、あるいは伸びるかは伝達
されるトルクの向きによる。この場合、軸継手の
ように軸心調整作用を要する伝動装置において
は、ばね軸が彎曲する変位により調整する。

伝動系に衝撃的なトルクが加わると、上記ばね
が伸縮して衝撃を緩和する。

トルクが作用したとき、片側のばねが圧縮され
反対側のばねが伸びて第１部材と第２部材とは相
互に円周方向に変位する。このとき、第１ばね受
座は両端部が第２部材の円板部の丸穴に精密には
め合つているので、丸穴との間には殆ど隙間はな
い、また、第２ばね受座はばねにより常に第１部
材のフランジの長穴端面を押し付けられるよう、
ばね設定時の圧縮量を大きくとつている。したが
つて、上記のように両部材が相互に円周方向に変
位しても、一方のばねが延びきつて第２ばね受座
と長穴端面との間に隙間を生じることはない。す
なわち、トルク伝達時であつても第２ばね受座の
半円筒面は常に長穴端面に密着している。

（実施例） 第１図および第２図はこの発明の第１の実施例
を示している。

第１部材１は円筒部２の一端にフランジ３を備
えている。フランジ３には円周方向に120度づつ
へだてて三つの長穴４が設けられている。長穴４
は円周に沿つて延び、屈曲しており、両端面５は
半円筒面となつている。

第２部材７は円筒部９の一端にフランジ（前記
円板部の一つに相当する）１０を有するハブ８、
および環状の円板部１５を有するカバー１４から
なつている。フランジ１０および円板部１５には
それぞれ円周方向に120度へだてて三つの丸穴１
１，１６が設けられている。

トルク伝達部材１９は第１、第２ばね受座２
０，２４およびコイルばね２８からなつている。
第１ばね受座２０は全体として中柱状をしている
が、中央部にコイルばね２８の端面を支持する平
らなばね受面２１が設けられている。第２ばね受
座２４は大体において半円柱状をしており、半円
筒面２５と平らなばね受面２６を有している。

上記のように構成された部材は次のように組み
立てられている。

第１部材１と第２部材７はフランジ３，１０が
向い合うようにして配置され、フランジ３を収納
するようにしてカバー１４がハブ８にボルト２５
により固着されている。第１部材１の円筒部２は
カバー１４の円板部１５を貫通している。

第１ばね受座２０は第１部材の１の長穴４をこ
れの中心位置で貫通し、両端部２２が第２部材７
のフランジ１０およびカバー１４の丸穴１１，１
６にはめ合つている。すなわち、第１ばね受座２
０は第２部材７のフランジ１０とカバー１４によ
り両端支持さている。

第２ばね受座２４は第１ばね受座２０の両側方
にあつてコイルばね２８に押されて第１部材１の
長穴４の半円筒面５に接触している。また、第２
ばね受座２４は半円筒面２５の曲率半径が長穴４
の半円筒面５のものより小さく、半円筒面５に沿
つて揺動可能である。

第１部材１および第２部材７の円筒部２，９に
それぞれ伝動軸（図示しない）が接続される。

トルクは伝動軸より第１部材１に伝達される。
トルクの相当する荷重が第１部材１のフランジ３
から第２ばね受座２４，コイルばね２８、第１ば
ね受座２０を第２部材７のフランジ１０およびカ
バー１４に伝達される。第１ばね受座２０の両側
の２個のコイルばね２８は予圧量δ₁が与えられて
おり、無負荷時は平衡を保つているが、上記荷重
により片側のばね２８が圧縮され、両部材１，７
はこの圧縮量δ₂だけ相互に円周方向に変位する。
圧縮されたコイルばね２８とは反対側のコイルば
ね２８は上記圧縮量δ₂だけ伸び、第２ばね受座２
４を第１部材１の長穴４の端面５に押しつける。
荷重は（δ₁−δ₂）の撓み量に相当する荷重に減少
するが、最大トル時でも荷重が０にならないよう
に予圧が設定されている。トルクの向きが逆の場
合あるいは伝動軸から第２部材７にトルクが伝達
される場合も上記と同様である。

なお、伝動軸間に軸心のずれがある場合、各部
材間（たとえば、第１部材１のフランジ３と第２
部材７のフランジ１０、カバー１４間）の隙間に
よつて軸心のずれは吸収される。また、第１部材
１の長穴４の端面５および第２ばね受座２４が半
円筒面となつているので、第２ばね受座２４は長
穴４の端面５に対し自由に転動あるいは変位する
ことができる。しがたつて、軸心のずれの吸収に
追従して第２ばね受座２４は滑らかに運動し、ま
たコイルばね２８に過大な横向きの力が加わるこ
ともない。この場合、コイルばねのばね軸の彎曲
する変形により、第２ばね受座２４の転動及び変
位が一層滑かになる。

第３図および第４図はこの発明の第２の実施例
を示している。なお、第１の実施例と同様の部材
には同一の参照符号を付け、その説明を省略す
る。

第１部材３１において、フランジ３３には屈曲
した第１長穴４の間に真直な第２長穴３４が設け
られている。第２長穴の両端面３５は半円筒面と
なつている。

第２部材３８においてカバー４４が環状円板よ
りなつており、フランジ３９より突出する円胴部
４０にねじ４９で固着されている。そして、フラ
ンジ３９およびカバー４４にはそれぞれ丸穴１
１，１６の間に長溝４１，４５が設けられてい
る。長溝４１，４５の形状、大きさは上記第２長
穴３４のものと同じである。

一対の第３ばね受座４７が向い合つた状態で第
２長穴３４を貫通し、その端部は長溝４１，４５
に入り込んでいる。第３ばね受座４７はその半円
筒面４８において第２長穴３４の端面３５および
長溝４１，４５の端面４２，４６により支持され
る。向い合つた第３ばね受座４７の間には第３図
に示すように２組のコイルばね２８が挿入されて
いる。

この実施例ではトルク伝達時に６組のコイルば
ね２８が荷重を負担する。したがつて、第１の実
施例（３組のコイルばね２８で荷重負担）に比べ
大きなトルクを伝達することができる。尚第１実
施例では、正逆のトルクと回転角との関係は第８
図の如く、予圧を与えて組込まれていても、作用
トルクは、０から最大値迄、弾性トルクとして作
用し、０〜予圧トルク迄は、それ以後に比較し、
捩りばね定数は２倍となる。一方第２実施例で
は、第３ばね受座により組込まれているばね２８
に与えられる予圧トルクは、第９図の如く、予圧
トルク以下のトルクに対してはリジツドになる。

第１０図は第２の実施例の全体のばねの特性を
示している。第５図〜第７図はこの発明の第３の
実施例を示している。

第１および第２の実施例では第１部材１，３１
および第２部材７，３８に直接伝動軸が取り付け
られていた。この実施例では第１部材５１に伝動
軸が直接連結されるが、第２部材５３の外周面に
Ｖベルト溝５４が設けられている。したがつて、
第２部材５３には間接的に伝動軸が接続されるこ
とになる。

第２部材５３の外周面には弾性伝動あるいぁチ
エーン伝導のための歯などの伝動要素を設けても
よい。

更に、本発明の緩衝伝動装置をフライホイール
に適用して適用する場合には、第３の実施例の第
２部材５３をフライホイールの蓄勢輪として使用
する場合は、第２部材より伝達する被動側伝達軸
は存在せず蓄勢輪（第２部材と同一）自体が、動
力伝達部分を構成することになる。

（効 果） この発明ではトルク伝達時であつても、ばね受
座は長穴あるいは長溝の両端面に常に密着してい
る。したがつて、伝達トルクが正逆に向が変動し
てもばね受座はこれら端面に密着しており、衝撃
トルクを緩衝すると同時に適用設備の振動、騒音
を減少せしめ、ばね受座にたたかれが発生しない
ので、摩耗は極めて僅少で寿命は非常に長い。

また、第１ばね受座の両端部が第１部材により
両持ちはり式で支持されるので、トルク伝達時の
荷重により第１ばね受座に発生する応力は片持ち
はり式で支持される場合に比べて著しく小さくな
る。したがつて、第１ばね受座ひいては緩衝伝動
装置全体の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の第１の実施例
を示すもので、第１図は緩衝伝動装置の断面正面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
る。第３図および第４図はこの発明の第２の実施
例を示すもので、第３図は断面正面図、第４図は
第３図のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。第５図〜
第７図はこの発明の第３の実施例を示すもので、
第５図は断面正面図、第６図は第５図のＣ−Ｃ線
に沿う断面図、第７図は第５図のＤ−Ｄ線に沿う
断面図および第８図〜第１０図はばね特性の例を
示す線図である。 １，３１，５１……第１部材、２，９……円筒
部、３，１０，３９……フランジ、４，３４……
長穴、７，３８，５１……第２部材、１１，１６
……丸穴、１４，４４……カバー、２０……第１
ばね受座、２４……第２ばね受座、２８……コイ
ルばね、４１，４５……長溝、４７……第３ばね
受座、５４……Ｖベルト溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一方の伝動軸が連結される円筒部にフランジ
   を有し、前記フランジにこれの円周方向に延び、
   かつ両端が半円筒面となつた長穴が設けられた第
   １部材、円胴部を介して連結された相対する一対
   の円板部を有し、各円板部に穴軸が板面に対して
   垂直な丸穴が設けられた他方の伝動部を構成する
   第２部材、および両端に円筒部を有する第１ばね
   受座の両側に半円筒面を有する第２ばね受座がそ
   れぞれ配置され、第１ばね受座と第２ばね受座と
   の間にコイルばねまたは皿ばねが支持されている
   トルク伝達部材とからなり、前記第１部材の円筒
   部が前記第２部材の円板部の一つを貫通し、かつ
   第１部材のフランジが第２部材の円胴部の内側で
   両円板部の間に位置するようにして第１部材と第
   ２部材とが配置されており、前記第１ばね受座が
   第１部材の長穴をこれの中央位置で貫通して両端
   の円筒部がそれぞれ第２部材の丸穴にはめ合い、
   各第２ばね受座がこれの半円筒面で第１部材のフ
   ランジの長穴の両端面で支持されている緩衝伝動
   装置。