JPH03209023A - 可撓性シャフト継手 - Google Patents
可撓性シャフト継手Info
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- JPH03209023A JPH03209023A JP2123965A JP12396590A JPH03209023A JP H03209023 A JPH03209023 A JP H03209023A JP 2123965 A JP2123965 A JP 2123965A JP 12396590 A JP12396590 A JP 12396590A JP H03209023 A JPH03209023 A JP H03209023A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
- F16D3/64—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic elements arranged between substantially-radial walls of both coupling parts
- F16D3/68—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic elements arranged between substantially-radial walls of both coupling parts the elements being made of rubber or similar material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
- F16D3/78—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members shaped as an elastic disc or flat ring, arranged perpendicular to the axis of the coupling parts, different sets of spots of the disc or ring being attached to each coupling part, e.g. Hardy couplings
Landscapes
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Flexible Shafts (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
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- Friction Gearing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
本発明は、シャフト接続用の継手に関し、さらに詳しく
は， 継手中のたわみ性素子の屈曲により，接続したシ
ャフトの様々な誤整列を調製するたわみ継手に間する． （発明の背景） たわみ継手は、回転軸が継手のほぼ中央で交差している
，同一線上に配列していないシャフト間の回転力を伝達
するために使用される． 「回転軸」とは，シャフト
がそれを中心に回転する軸のことである． 上記の、接
続シャフトの非同一線上配列を「角度誤整列」と呼ぶ． 代表的なたわみ継手機構としては、継手をそれぞれ駆動
および被駆動シャフトに取り付けるための連結手段があ
る． 二本のシャフトが角度誤整列していても、少なく
とも一つの負荷伝達素子を使用すれば、それぞれの連結
手段間に力を伝達することができる． 以前のたわみ継手は、堅い、または弾性のある負荷伝達
素子を使用している。 代表的な堅い負荷伝達素子は、
駆動および被駆動シャフトの角度罪整列に応じて、素子
を連結手段に対して揺り動かす，または回転させる，軸
受け表面を両端に有する棒または揺れ腕から成る． こ
の種の負荷伝達手段の欠点は、自由遊びを生じることで
あり，それぞれの連結手段の軸に沿った運動（軸運動）
を拘束しない限り，この種の継手にかかるトルクが分解
を引き起こすことになる． 堅い負荷伝達素子を持つ継手特有の分解および自由遊び
を発生する傾向に対して，拘束手段を与えるために．伝
達手段として，連結手段の一致する表面同士の間に弾性
材料を使用した継手が開発されている． 弾性負荷伝達
素子の欠点は、大きなトルク負荷に耐えられる様にその
素子を十分に大きくする場合，その弾性素子を変形させ
て継手を屈曲させるのに必要な力のために、角度誤整列
に過剰の抵抗が生じることである． 堅い材料で分離した二層の弾性材料を使用して弾性負荷
伝達素子を補強する試みがなされているが，その様な素
子の弾性部分の厚さが減少するために、その様な素子を
含む継手が調製できる角度誤整列は大幅に低下する． （発明の開示） 本発明は，駆動シャフトおよび被駆動シャフトのそれぞ
れの連結手段の間に回転力を伝達するためのたわみ駆動
継手を提供することである． このたわみ駆動継手は、
駆動および被駆動シャフトの連結手段に交互に取り付け
るための複数のくさびを有する． くさびはそれぞれ端
面を備えている． 隣接するくさびのそれぞれの端面同
士の間に，ＦＭ数のたわみ性素子を挟む． このたわみ
性素子は、２つの湾曲した端表面および２つの端板を備
えたリンクを有する． 各端板は，それぞれ内側表面お
よび外側表面を有する． 各端板の内側表面は、リンク
の湾曲端表面のそれぞれと合致する様な形状になってい
る． さらに、たわみ性素子は、端板の内側表面とリン
クの湾曲端表面との間に弾性充填材を備え、その弾性充
填材の変形により、各端板がリンクに対して回転できる
様になっている。その上、端板の外側表面およびくさび
の端面は合致する突起および窪みを有し、相対的な半径
方向および軸方向の移動を防止している。
は， 継手中のたわみ性素子の屈曲により，接続したシ
ャフトの様々な誤整列を調製するたわみ継手に間する． （発明の背景） たわみ継手は、回転軸が継手のほぼ中央で交差している
，同一線上に配列していないシャフト間の回転力を伝達
するために使用される． 「回転軸」とは，シャフト
がそれを中心に回転する軸のことである． 上記の、接
続シャフトの非同一線上配列を「角度誤整列」と呼ぶ． 代表的なたわみ継手機構としては、継手をそれぞれ駆動
および被駆動シャフトに取り付けるための連結手段があ
る． 二本のシャフトが角度誤整列していても、少なく
とも一つの負荷伝達素子を使用すれば、それぞれの連結
手段間に力を伝達することができる． 以前のたわみ継手は、堅い、または弾性のある負荷伝達
素子を使用している。 代表的な堅い負荷伝達素子は、
駆動および被駆動シャフトの角度罪整列に応じて、素子
を連結手段に対して揺り動かす，または回転させる，軸
受け表面を両端に有する棒または揺れ腕から成る． こ
の種の負荷伝達手段の欠点は、自由遊びを生じることで
あり，それぞれの連結手段の軸に沿った運動（軸運動）
を拘束しない限り，この種の継手にかかるトルクが分解
を引き起こすことになる． 堅い負荷伝達素子を持つ継手特有の分解および自由遊び
を発生する傾向に対して，拘束手段を与えるために．伝
達手段として，連結手段の一致する表面同士の間に弾性
材料を使用した継手が開発されている． 弾性負荷伝達
素子の欠点は、大きなトルク負荷に耐えられる様にその
素子を十分に大きくする場合，その弾性素子を変形させ
て継手を屈曲させるのに必要な力のために、角度誤整列
に過剰の抵抗が生じることである． 堅い材料で分離した二層の弾性材料を使用して弾性負荷
伝達素子を補強する試みがなされているが，その様な素
子の弾性部分の厚さが減少するために、その様な素子を
含む継手が調製できる角度誤整列は大幅に低下する． （発明の開示） 本発明は，駆動シャフトおよび被駆動シャフトのそれぞ
れの連結手段の間に回転力を伝達するためのたわみ駆動
継手を提供することである． このたわみ駆動継手は、
駆動および被駆動シャフトの連結手段に交互に取り付け
るための複数のくさびを有する． くさびはそれぞれ端
面を備えている． 隣接するくさびのそれぞれの端面同
士の間に，ＦＭ数のたわみ性素子を挟む． このたわみ
性素子は、２つの湾曲した端表面および２つの端板を備
えたリンクを有する． 各端板は，それぞれ内側表面お
よび外側表面を有する． 各端板の内側表面は、リンク
の湾曲端表面のそれぞれと合致する様な形状になってい
る． さらに、たわみ性素子は、端板の内側表面とリン
クの湾曲端表面との間に弾性充填材を備え、その弾性充
填材の変形により、各端板がリンクに対して回転できる
様になっている。その上、端板の外側表面およびくさび
の端面は合致する突起および窪みを有し、相対的な半径
方向および軸方向の移動を防止している。
（実 施 例）
以下に、添付の図面を参照しながら本発明の好ましい実
施形態を説明する。
施形態を説明する。
本たわみ継手を全体的に第１図の（ｌＯ）に示す。
この継手は、対称軸（４４〉を中心に全体として円形に
配置した複数のくさび（１２）を有する。これらのくさ
び（１２）は、それぞれ駆動および被駆動シャフ｝ （
１１ｉ．２０）のフランジ（１４．１６）に交互に取り
付けてある。この取り付けは、ボルト（２２）または小
ねじのようなコネクターで行なえばよい。このコネクタ
ーは、対応する接続点、つまりそれぞれくさび（ｌ２）
およびフランジ（１４．１６）のボルト穴（４８．４６
）に接続する。くさび０２）がフランジ（１４．１８）
に交互に取り付けてあるので、ある一つのくさびの両側
にあるくさび（１２）は、反対側のフランジに取り付け
てあることになる。
配置した複数のくさび（１２）を有する。これらのくさ
び（１２）は、それぞれ駆動および被駆動シャフ｝ （
１１ｉ．２０）のフランジ（１４．１６）に交互に取り
付けてある。この取り付けは、ボルト（２２）または小
ねじのようなコネクターで行なえばよい。このコネクタ
ーは、対応する接続点、つまりそれぞれくさび（ｌ２）
およびフランジ（１４．１６）のボルト穴（４８．４６
）に接続する。くさび０２）がフランジ（１４．１８）
に交互に取り付けてあるので、ある一つのくさびの両側
にあるくさび（１２）は、反対側のフランジに取り付け
てあることになる。
フランジ（１４．１６）は、それぞれ駆動および被駆動
シャフト（１８． ２０１にくさびを取り付けるための
手段として機能する． 駆動および被駆動シャフト＋１
８． ２０１の表示は、それ自体、本発明を説明し易く
するためである． 駆動シャフトとは、継手にトルクを
入力するシャフトであり、被駆動シャフトとは、その継
手を通して駆動シャフトから入力されたトルクを受け取
るシャフトである， したがって，同じシャフトが、相
対するシャフトを回転させるか、 またはその反対であ
るかによって、駆動シャフトにも被駆動シャフトにもな
る．各くさびには、第２および３図に示す様に，継手を
組み立てた時に，隣のくさびと向き合う端面（２４）が
ある． 隣接するくさびの端面ば、継手を組み立てた時
には、大体平行になる． 第１図に示す様に，各くさび（ｌ２）のそれぞれの端面
（２４）同士の間に、たわみ性素子（２６）が挟まれて
いる． 第２．３および４図に示す様に，たわみ性素子
ｆ２５｝は、２つの端板｛３０｝の間にリンク｛２８｝
を有する． このリンク（２８）は，全体的には長方形
で、端板（３０）と向かい合う湾曲した端面（３２｝を
持つ． この湾曲端面（３２）は、第２図に示す様に凸
状でも、第３図に示す別の実施形態の様に凹状でもよい
． 第４図に関して，各端板｛３０｝は、リンク（２８）に
向き合った内側表面（３４Ｌおよびリンク（２８）と反
対側に外側表面（３６）を持つ． 端板（３０）の内側
表面（３４）は湾曲し、第２および３図に示す様に、リ
ンク（２８）の湾曲端面（３２）に対応している． 第
２図に示す内側表面（３４）は、リンク（２８）の凸状
湾曲端画ｆ３２１の曲率半径よりもやや大きな曲率半径
を持った凹面である． 第３図に示す別の実施形態では
、端板（３０）の内側表面（３４）は，対応するリンク
（２８）の凹状湾曲端面（３２）よりもやや小さな半径
の凸状表面を持つ． リンク（２８）の２つの湾曲端面
（３２）が第一の表面対を形成する． ２つの端板（３
０）の２つの内側表面（３４）が第二の表面対を形成す
る． ２つの表面対は反対に、一方は凸状に，もう一方
は凹状に湾曲している． 第５図に，くさび（ｌ２）およびたわみ性素子（２６）
の別の実施形態を示すが，そこでは、第４図に示す実施
形態に対応する部分は類似の番号で示してある． 第５
図に示す実施形態では、端板１３０）の外側表面（３６
）は、内側表面（３４）の輪郭と大体一致する窪みを形
成している． くさび｛ｌ２｝の端面（２４）は，たわ
み性素子（２６）の外側表面（３６）の窪みに一致し、
そこに受り入れられる様な形状になっている． 第２および３図に関して、 たわみ性素子Ｃ２６｝は、
端板ｉ３０１の内側表面（３４）と、リンク｛２δ）の
湾曲端面（３２）との間に，弾性充填材（３８）を備え
ている． この弾性充填材は、リンク（２δ）の湾曲端
面（３２）および端板（３０）の内側表面｛３４｝に接
着または成形してあるのが好ましい． 弾性充填材（３
８）が変形することにより、端板（３０）がリンク（２
８）に対して回転することができる． この回転は、第
２および３図の平面に対して直角で，軸（４４）に対し
て直角な軸を中心とする． その弾性充填材を端板（３
０）またはリンク（２８）に接肴しなくてもその様な弾
性充填材の変形は可能であろうが，たわみ性素子（２６
）の構造を簡素化できるので，弾性充填材を接着するの
が好ましい． 接着させない場合には、リンク（２８）
が，第ｌ図で見て、対称軸（４４）に対して半径方向に
移動するのを防ぐために，ある種の保持手段が必要とな
ろう． さらに、回転運動により、弾性充填材とそれが
接触する表面との間が相対的に移動せずに、弾性充填材
が確実に変形する様に，リンク（２８）の湾曲端面（３
２）並びに端板（３０）の内側表面（３４１には，セレ
ーシゴン等の、ある種のつかみ手段を施す必要があろう
。 弾性充填材の厚さは、湾曲端面（３２）の曲率半径
の２５％〜５％にするのが好ましい． 第４図に示す様に、端板（３０）には、外側表面（３５
）から外側に突き出た突起｛４０｝を備える． この突
起（４０）は，くさび（ｌ２）の端面（２４）にある、
対応する同じ様な形状の窪み（４２）と噛み合う． 突
起（４０）および窪み（４２）により，第２図に示す様
な組み立てた継手（ｌＯ）の対称軸（４４）に関して，
半径方向および軸方向の両方で，端板（３０）とくさび
｛１２｝との間の相対的な運動を阻止する． したがっ
て，突起（４０）および窪み（４２）がリンク（２８）
を隣接するくさび（ｌ２）同士の間で保持する． ある
いは，端板（３０）に窪みを付け、くさび（ｌ２）の端
面｛２４｝の上に同様な形状の突起を設けても良い。
シャフト（１８． ２０１にくさびを取り付けるための
手段として機能する． 駆動および被駆動シャフト＋１
８． ２０１の表示は、それ自体、本発明を説明し易く
するためである． 駆動シャフトとは、継手にトルクを
入力するシャフトであり、被駆動シャフトとは、その継
手を通して駆動シャフトから入力されたトルクを受け取
るシャフトである， したがって，同じシャフトが、相
対するシャフトを回転させるか、 またはその反対であ
るかによって、駆動シャフトにも被駆動シャフトにもな
る．各くさびには、第２および３図に示す様に，継手を
組み立てた時に，隣のくさびと向き合う端面（２４）が
ある． 隣接するくさびの端面ば、継手を組み立てた時
には、大体平行になる． 第１図に示す様に，各くさび（ｌ２）のそれぞれの端面
（２４）同士の間に、たわみ性素子（２６）が挟まれて
いる． 第２．３および４図に示す様に，たわみ性素子
ｆ２５｝は、２つの端板｛３０｝の間にリンク｛２８｝
を有する． このリンク（２８）は，全体的には長方形
で、端板（３０）と向かい合う湾曲した端面（３２｝を
持つ． この湾曲端面（３２）は、第２図に示す様に凸
状でも、第３図に示す別の実施形態の様に凹状でもよい
． 第４図に関して，各端板｛３０｝は、リンク（２８）に
向き合った内側表面（３４Ｌおよびリンク（２８）と反
対側に外側表面（３６）を持つ． 端板（３０）の内側
表面（３４）は湾曲し、第２および３図に示す様に、リ
ンク（２８）の湾曲端面（３２）に対応している． 第
２図に示す内側表面（３４）は、リンク（２８）の凸状
湾曲端画ｆ３２１の曲率半径よりもやや大きな曲率半径
を持った凹面である． 第３図に示す別の実施形態では
、端板（３０）の内側表面（３４）は，対応するリンク
（２８）の凹状湾曲端面（３２）よりもやや小さな半径
の凸状表面を持つ． リンク（２８）の２つの湾曲端面
（３２）が第一の表面対を形成する． ２つの端板（３
０）の２つの内側表面（３４）が第二の表面対を形成す
る． ２つの表面対は反対に、一方は凸状に，もう一方
は凹状に湾曲している． 第５図に，くさび（ｌ２）およびたわみ性素子（２６）
の別の実施形態を示すが，そこでは、第４図に示す実施
形態に対応する部分は類似の番号で示してある． 第５
図に示す実施形態では、端板１３０）の外側表面（３６
）は、内側表面（３４）の輪郭と大体一致する窪みを形
成している． くさび｛ｌ２｝の端面（２４）は，たわ
み性素子（２６）の外側表面（３６）の窪みに一致し、
そこに受り入れられる様な形状になっている． 第２および３図に関して、 たわみ性素子Ｃ２６｝は、
端板ｉ３０１の内側表面（３４）と、リンク｛２δ）の
湾曲端面（３２）との間に，弾性充填材（３８）を備え
ている． この弾性充填材は、リンク（２δ）の湾曲端
面（３２）および端板（３０）の内側表面｛３４｝に接
着または成形してあるのが好ましい． 弾性充填材（３
８）が変形することにより、端板（３０）がリンク（２
８）に対して回転することができる． この回転は、第
２および３図の平面に対して直角で，軸（４４）に対し
て直角な軸を中心とする． その弾性充填材を端板（３
０）またはリンク（２８）に接肴しなくてもその様な弾
性充填材の変形は可能であろうが，たわみ性素子（２６
）の構造を簡素化できるので，弾性充填材を接着するの
が好ましい． 接着させない場合には、リンク（２８）
が，第ｌ図で見て、対称軸（４４）に対して半径方向に
移動するのを防ぐために，ある種の保持手段が必要とな
ろう． さらに、回転運動により、弾性充填材とそれが
接触する表面との間が相対的に移動せずに、弾性充填材
が確実に変形する様に，リンク（２８）の湾曲端面（３
２）並びに端板（３０）の内側表面（３４１には，セレ
ーシゴン等の、ある種のつかみ手段を施す必要があろう
。 弾性充填材の厚さは、湾曲端面（３２）の曲率半径
の２５％〜５％にするのが好ましい． 第４図に示す様に、端板（３０）には、外側表面（３５
）から外側に突き出た突起｛４０｝を備える． この突
起（４０）は，くさび（ｌ２）の端面（２４）にある、
対応する同じ様な形状の窪み（４２）と噛み合う． 突
起（４０）および窪み（４２）により，第２図に示す様
な組み立てた継手（ｌＯ）の対称軸（４４）に関して，
半径方向および軸方向の両方で，端板（３０）とくさび
｛１２｝との間の相対的な運動を阻止する． したがっ
て，突起（４０）および窪み（４２）がリンク（２８）
を隣接するくさび（ｌ２）同士の間で保持する． ある
いは，端板（３０）に窪みを付け、くさび（ｌ２）の端
面｛２４｝の上に同様な形状の突起を設けても良い。
使用に際しては、フランジ（【４． １６１に取り付け
る前に．継手を第１図に示す様に組み立てる。
る前に．継手を第１図に示す様に組み立てる。
第１図の［． １６１で示す様な円板型のフランジを連
結手段として使用する場合，くさびを駆動および被駆動
フランジＨ４． １６）にそれぞれ取り付ける方注にお
いて、くさび（ｌ２）を駆動フランジ（ｌ４）に取り付
けるボルト（２２）のヘッドには，駆動フランジ（Ｉ６
）に取り付ける方のくさび｛ｌ２）を取り付けた後では
，最早到達できなくなることに注意しなければならない
． この問題を解決するためには、駆動および被駆動フ
ランジ（１４， １６１に、ボルトヘッドに到達するた
めの到達穴を設けるか、あるいはくさびの中にねじ込む
植え込みボルトの様な他の固定手段を使用することがで
きる． 使用時には、駆動フランジ（１４）に取り付けたくさび
（１２）が駆動フランジ（＋４１からたわみ性素子（２
６）の一つの端板（３０）に回転力を伝達する． この
回転力は、上記の端板（３０）に隣接する弾性充填材（
３８）を通り、リンク（２８）を通り，そのリンク（２
８）と反対側の端板（３０）との間にある弾性充填材（
３８）を通って反対側の端板（３０）に伝達される．こ
の後者の端板は、被駆動シャフト（２０）のフランジ｛
ｌ６｝にボルト留めしたくさび（ｌ２）に回転力を伝達
する。 駆動および被駆動シャフト（１８． ２０１そ
れぞれの角度誤整列により、回転中に、駆動および被駆
動フランジｆ１４， １６１それぞれの相対的な移動を
起こす． この運動により、どちらか一方のフランジに
取り付けたくさび（ｌ２）は，相対するフランジに近付
く様に，またはそこから離れる様に移動する． このく
さび（ｌ２）の移動に対応してこれらのくさび（１２）
のそれぞれの端面（２４）に接している端板（３０）内
で５ リンク（２８）が移動する．上に説明した様に，
どのたわみ性素子｛２６｝で６その一つの端板（３０）
は駆動フランジ（ｌ４）に取り付けたくさび（ｌ２）に
接続しており、そのたわみ性素子｛２６｝の反対側の端
板（３０）は被駆動フランジ｛ｌ６｝に取り付けたくさ
び（ｌ２）に接続している． したがって、駆動および
被駆動シャフト［８． ２０１それぞれの角度誤整列に
より，どのたわみ性素子（２６）でも、その端板（３０
）が，継手（１０）の対称軸（４４）に本質的に平行で
， 相対する方向に移動する様になる． この移動は、
上記の弾性充填材（３８）の変形により，たわみ性素子
（２６）のリンク（２８）の湾曲端面（３２）を中心と
する端板（３０）の回転により調製される． 端板（３０）とたわみ性素子（２６）のリンク（２８）
との間の回転は、弾性充填材の剪断および圧縮変形の両
方から生じる． したがって，リンク（２８）と端板（
３０）との間の回転運動量は、同じ厚さの弾性充填材に
圧縮力をかける場合よりも大きい． 弾性体の端近くの
変形量は中央におけるそれと同様であるとした場合、表
面が湾曲しているために、全体的に平らな表面間で可能
なよりも大きな回転が可能になる． たわみ性素子（
２６）のリンク（２８）に，およびそこから力を伝達す
るのに弾性充填材（３８）を使用しているために、遊び
を生じ得る透き間をなくしている． 使用する弾性体の
層が薄いために，本発明の継手構造により伝達されるト
ルクは、リンク（２８）全体を弾性材料で造った場合よ
りも多くのトルクを伝達できる． 本発明に係わる継手の耐屈曲性は，端板（３０）とリン
ク（２８）との間の弾性材料（３８）を圧縮することに
よって増すことができる． その様な圧縮を行なうには
、組み立てた継手の回りに，設置前に，周方向にバンド
を配置し、そのバンドを締め付ける、等の各種の手段を
採用できる． これによって，くさびを半径方向内側
に押しつけ、それによって、弾性充填材（３８）の変形
により端板｛３０｝をたわみ性素子（２６）のリンク（
２８）に向かって押しつけ、継手を半径方向で圧縮する
． 圧縮していない状態では、くさび（ｌ２）上の取り
付け点は，例えば第１図に示すボルト穴（４８）でよい
が，対称軸（４４ｊから実際の半径距離にある． 圧縮
すると，取り付け点と対称軸｛４４》との間の距離は、
実際の半径距離よりも小さくなる． 継手をその圧縮状態に維持するには，駆動および被駆動
シャフト（１８， ２０１それぞれの回転軸と，駆動お
よび被駆動フランジ（１４． １６１それぞれの取り付
け点，つまりボルト穴（４６）との間の直角距離は，こ
のより小さな、つまり圧縮された距離に相当する． く
さびを適当なフランジ（１４， １６）に取り付ければ
、駆動および被駆動シャフト（ｌδ，２ｏ）それぞれの
回転軸と、駆助および被駆動フランジ（１４， １６１
それぞれの−Ｅの取り付け点、つまりボルト穴（４６）
との間の距離は，実際の半径距離よりも小さく保持され
る． たわみ継手（ｌＯ）を駆動および被駆動フランジ
ｔ１４． １６１それぞれに取り付けたら，継手を圧縮
するのに使用した手段は取り外すことができる． たわみ継手の一つの望ましい特性は、それが必要とする
片寄りに対する抵抗が最小であるべきことである． 継
手内の弾性材料の圧縮により、本発明に係わる継手の設
計者は、回転軸を中心とするねじれ方向で十分高い剛性
を維持しながら角度誤整列の方向における継手の剛性を
ＩＪＲ整できる． たわみ性素子（２６）中の弾性充填
材（３８）が圧縮されるために，連結したシャフト間に
角度誤整列があれば必ず、その結果、この変位を増大さ
せる傾向がある力が生じる． この結果として生じる力
は、誤整列を増加させる傾向がある「負の剛性」と呼ば
れ，誤整列の増加と比例して増加し，誤整列がゼロの場
合は大体ゼロである． しかし、端１ｉｉ ｆ３０１
とたわみ性素子（２６）のリンク（２８）との間にある
弾性材料（３８）は、誤整列に対抗する「正の剛性」を
与える． 弾性充填材（３８）とリンク（２８）の長
さの比率を適切に釣り合わせ、リンク予備負荷の選択と
組み合わせることにより．この装置を使用する設計者は
，正の剛性を持った継手も，負の剛性を持った継手も、
あるいは剛性がほとんどゼロである継手も，思いのまま
に製作することができる． 上記の説明は，軸が誤整列して交差するシャフト間に継
手を１個だけ使用する場合に関する．しかし、平行であ
ってもむくでち，その軸が交差していない２本のシャフ
トを接続する場合に、対の，本発明に係わるたわみ継手
を効果的に使用することができる． 第６図に示す，そ
の様な配置では，番号（＋０１でその位置を示す，一方
のたわみ継手の交互のくさびを被駆動シャフト（２０）
の駆動フランジにボルトで取り付ける． 他方のたわみ
継手の交互のくさびは、駆動シャフト（１８）の被駆動
フランジ（１４）にボルトで取り付ける。 ２つのた
わみ駆動継手の間に中間シャフト（５２）を挟む。 こ
の中間シャフトは両端にフランジ（５４）を備え、２つ
のたわみ駆動継手の残りのくさびを、それぞれ、このフ
ランジ（５４）の一つにボルトで取り付ける。 この様
にすると、２本のシャフトの軸が交差していない誤整列
である軸誤整列が、中間シャフトにより、一対の角度誤
整列に変換される． その角度誤整列のそれぞれは、上
記の方法によりたわみ継手により調整される． 上記の説明は．本発明の好ましい実施形態であり，本発
明の範囲内における変形が可能であることは明らかであ
る．
結手段として使用する場合，くさびを駆動および被駆動
フランジＨ４． １６）にそれぞれ取り付ける方注にお
いて、くさび（ｌ２）を駆動フランジ（ｌ４）に取り付
けるボルト（２２）のヘッドには，駆動フランジ（Ｉ６
）に取り付ける方のくさび｛ｌ２）を取り付けた後では
，最早到達できなくなることに注意しなければならない
． この問題を解決するためには、駆動および被駆動フ
ランジ（１４， １６１に、ボルトヘッドに到達するた
めの到達穴を設けるか、あるいはくさびの中にねじ込む
植え込みボルトの様な他の固定手段を使用することがで
きる． 使用時には、駆動フランジ（１４）に取り付けたくさび
（１２）が駆動フランジ（＋４１からたわみ性素子（２
６）の一つの端板（３０）に回転力を伝達する． この
回転力は、上記の端板（３０）に隣接する弾性充填材（
３８）を通り、リンク（２８）を通り，そのリンク（２
８）と反対側の端板（３０）との間にある弾性充填材（
３８）を通って反対側の端板（３０）に伝達される．こ
の後者の端板は、被駆動シャフト（２０）のフランジ｛
ｌ６｝にボルト留めしたくさび（ｌ２）に回転力を伝達
する。 駆動および被駆動シャフト（１８． ２０１そ
れぞれの角度誤整列により、回転中に、駆動および被駆
動フランジｆ１４， １６１それぞれの相対的な移動を
起こす． この運動により、どちらか一方のフランジに
取り付けたくさび（ｌ２）は，相対するフランジに近付
く様に，またはそこから離れる様に移動する． このく
さび（ｌ２）の移動に対応してこれらのくさび（１２）
のそれぞれの端面（２４）に接している端板（３０）内
で５ リンク（２８）が移動する．上に説明した様に，
どのたわみ性素子｛２６｝で６その一つの端板（３０）
は駆動フランジ（ｌ４）に取り付けたくさび（ｌ２）に
接続しており、そのたわみ性素子｛２６｝の反対側の端
板（３０）は被駆動フランジ｛ｌ６｝に取り付けたくさ
び（ｌ２）に接続している． したがって、駆動および
被駆動シャフト［８． ２０１それぞれの角度誤整列に
より，どのたわみ性素子（２６）でも、その端板（３０
）が，継手（１０）の対称軸（４４）に本質的に平行で
， 相対する方向に移動する様になる． この移動は、
上記の弾性充填材（３８）の変形により，たわみ性素子
（２６）のリンク（２８）の湾曲端面（３２）を中心と
する端板（３０）の回転により調製される． 端板（３０）とたわみ性素子（２６）のリンク（２８）
との間の回転は、弾性充填材の剪断および圧縮変形の両
方から生じる． したがって，リンク（２８）と端板（
３０）との間の回転運動量は、同じ厚さの弾性充填材に
圧縮力をかける場合よりも大きい． 弾性体の端近くの
変形量は中央におけるそれと同様であるとした場合、表
面が湾曲しているために、全体的に平らな表面間で可能
なよりも大きな回転が可能になる． たわみ性素子（
２６）のリンク（２８）に，およびそこから力を伝達す
るのに弾性充填材（３８）を使用しているために、遊び
を生じ得る透き間をなくしている． 使用する弾性体の
層が薄いために，本発明の継手構造により伝達されるト
ルクは、リンク（２８）全体を弾性材料で造った場合よ
りも多くのトルクを伝達できる． 本発明に係わる継手の耐屈曲性は，端板（３０）とリン
ク（２８）との間の弾性材料（３８）を圧縮することに
よって増すことができる． その様な圧縮を行なうには
、組み立てた継手の回りに，設置前に，周方向にバンド
を配置し、そのバンドを締め付ける、等の各種の手段を
採用できる． これによって，くさびを半径方向内側
に押しつけ、それによって、弾性充填材（３８）の変形
により端板｛３０｝をたわみ性素子（２６）のリンク（
２８）に向かって押しつけ、継手を半径方向で圧縮する
． 圧縮していない状態では、くさび（ｌ２）上の取り
付け点は，例えば第１図に示すボルト穴（４８）でよい
が，対称軸（４４ｊから実際の半径距離にある． 圧縮
すると，取り付け点と対称軸｛４４》との間の距離は、
実際の半径距離よりも小さくなる． 継手をその圧縮状態に維持するには，駆動および被駆動
シャフト（１８， ２０１それぞれの回転軸と，駆動お
よび被駆動フランジ（１４． １６１それぞれの取り付
け点，つまりボルト穴（４６）との間の直角距離は，こ
のより小さな、つまり圧縮された距離に相当する． く
さびを適当なフランジ（１４， １６）に取り付ければ
、駆動および被駆動シャフト（ｌδ，２ｏ）それぞれの
回転軸と、駆助および被駆動フランジ（１４， １６１
それぞれの−Ｅの取り付け点、つまりボルト穴（４６）
との間の距離は，実際の半径距離よりも小さく保持され
る． たわみ継手（ｌＯ）を駆動および被駆動フランジ
ｔ１４． １６１それぞれに取り付けたら，継手を圧縮
するのに使用した手段は取り外すことができる． たわみ継手の一つの望ましい特性は、それが必要とする
片寄りに対する抵抗が最小であるべきことである． 継
手内の弾性材料の圧縮により、本発明に係わる継手の設
計者は、回転軸を中心とするねじれ方向で十分高い剛性
を維持しながら角度誤整列の方向における継手の剛性を
ＩＪＲ整できる． たわみ性素子（２６）中の弾性充填
材（３８）が圧縮されるために，連結したシャフト間に
角度誤整列があれば必ず、その結果、この変位を増大さ
せる傾向がある力が生じる． この結果として生じる力
は、誤整列を増加させる傾向がある「負の剛性」と呼ば
れ，誤整列の増加と比例して増加し，誤整列がゼロの場
合は大体ゼロである． しかし、端１ｉｉ ｆ３０１
とたわみ性素子（２６）のリンク（２８）との間にある
弾性材料（３８）は、誤整列に対抗する「正の剛性」を
与える． 弾性充填材（３８）とリンク（２８）の長
さの比率を適切に釣り合わせ、リンク予備負荷の選択と
組み合わせることにより．この装置を使用する設計者は
，正の剛性を持った継手も，負の剛性を持った継手も、
あるいは剛性がほとんどゼロである継手も，思いのまま
に製作することができる． 上記の説明は，軸が誤整列して交差するシャフト間に継
手を１個だけ使用する場合に関する．しかし、平行であ
ってもむくでち，その軸が交差していない２本のシャフ
トを接続する場合に、対の，本発明に係わるたわみ継手
を効果的に使用することができる． 第６図に示す，そ
の様な配置では，番号（＋０１でその位置を示す，一方
のたわみ継手の交互のくさびを被駆動シャフト（２０）
の駆動フランジにボルトで取り付ける． 他方のたわみ
継手の交互のくさびは、駆動シャフト（１８）の被駆動
フランジ（１４）にボルトで取り付ける。 ２つのた
わみ駆動継手の間に中間シャフト（５２）を挟む。 こ
の中間シャフトは両端にフランジ（５４）を備え、２つ
のたわみ駆動継手の残りのくさびを、それぞれ、このフ
ランジ（５４）の一つにボルトで取り付ける。 この様
にすると、２本のシャフトの軸が交差していない誤整列
である軸誤整列が、中間シャフトにより、一対の角度誤
整列に変換される． その角度誤整列のそれぞれは、上
記の方法によりたわみ継手により調整される． 上記の説明は．本発明の好ましい実施形態であり，本発
明の範囲内における変形が可能であることは明らかであ
る．
第１図は、代表的な駆動および被駆動素子への取り付け
を示す、本発明のたわみ駆動継手の全体図、 第２図は、第１図に示す本発明の継手のたわみ性素子の
一つの上面図、 第３図は、本発明に係るたわみ駆動継手のたわみ性素子
の、別の実施形態における、第２図に相当する上面図、 第４図は、本発明に係わるくさびおよびたわみ性素子の
全体図、 第５図は、本発明に係わるくさびおよびたわみ性素子の
別の実施形態の全体図、 第６図は、一対の、本発明に係わるたわみ継手および中
間シャフトを使用して接続した２本のシャフトを示す図
である。 ｌＯ・・・たわみ継手 １２・・・くさび１４，
ＩＥｆ・・・フランジ １８・・・駆動シャフト２
０・・・被駆動シャフト ２４・・・端面２６・・・
たわみ性素子 ２８・・・リンク３０・・・端板
３２・・・端面Ｆ１６２ ＦＩＧ．３ ＦＩＧ．６ １， 事件の表示 平或Ｏ２ 年 特 許 願 第１ ２３． ９６５ 号 ２， 発明の名称 可撓性シャフト継手 ３． 補正をする者 事件との関係
を示す、本発明のたわみ駆動継手の全体図、 第２図は、第１図に示す本発明の継手のたわみ性素子の
一つの上面図、 第３図は、本発明に係るたわみ駆動継手のたわみ性素子
の、別の実施形態における、第２図に相当する上面図、 第４図は、本発明に係わるくさびおよびたわみ性素子の
全体図、 第５図は、本発明に係わるくさびおよびたわみ性素子の
別の実施形態の全体図、 第６図は、一対の、本発明に係わるたわみ継手および中
間シャフトを使用して接続した２本のシャフトを示す図
である。 ｌＯ・・・たわみ継手 １２・・・くさび１４，
ＩＥｆ・・・フランジ １８・・・駆動シャフト２
０・・・被駆動シャフト ２４・・・端面２６・・・
たわみ性素子 ２８・・・リンク３０・・・端板
３２・・・端面Ｆ１６２ ＦＩＧ．３ ＦＩＧ．６ １， 事件の表示 平或Ｏ２ 年 特 許 願 第１ ２３． ９６５ 号 ２， 発明の名称 可撓性シャフト継手 ３． 補正をする者 事件との関係
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）継手を取り付けるための取付け手段を備えた、駆動
シャフトおよび被駆動シャフトの間に回転力を伝達する
ためのたわみ駆動継手において、該たわみ駆動継手が、
該駆動および被駆動シャフトの前記取付け手段に交互に
取り付けるための、それぞれ端面を備えた複数のくさび
、および隣接するくさびのそれぞれの端面同士の間に挟
んだ、複数のたわみ性素子から成り、 このたわみ性素子は、リンクおよび弾性充填材を備え、
該リンクは、２つの湾曲した端表面および２つの端板を
備え、各端板はそれぞれ内側表面および外側表面を持ち
、該内側表面は、該リンクの該湾曲端表面のそれぞれと
合致するような形状になっており、該弾性充填材は、該
端板の該内側表面と該リンクの該湾曲端表面との間にあ
り、該弾性充填材の変形により、各端板が該リンクに対
して回転できるようになっており、該端板の該外側表面
および該くさびの該端面が、互いに合致する突起および
窪みを有し、相対的な半径方向および軸方向の移動を防
止していることを特徴とするたわみ駆動継手。 ２）さらに本質的に円板形状を有し、全体的な対称軸を
有し、該くさび上および該取付け手段上の対応する取付
け点を接続するコネクターにより該取付け手段に取り付
けることができ、該くさび上の該取付け点が、該全体的
な対称軸からの実際の半径方向の距離にあり、該取付け
手段のそれぞれが回転軸を持ち、対応する、該取付け手
段上の該取付け点の、該回転軸からの半径方向距離が、
該実際の半径方向距離よりも小さいので、該継手の該く
さびを該取付け手段に取り付けると、該継手が半径方向
で圧縮されることを特徴とする請求項１記載のたわみ駆
動継手。 ３）該リンクの該２つの湾曲端面が第一の表面対を形成
し、該２つの端板の該内側表面が湾曲しており、第二の
表面対を形成し、該表面対の一つの対が凸状であり、該
表面対の他の対が凹状であることを特徴とする請求項１
または２記載のたわみ駆動継手。 ４）該リンクの該２つの湾曲端面が第一の表面対を形成
し、該２つの端板の該内側表面が湾曲しており、第二の
表面対を形成し、該表面対の一つの対が凸状であり、該
表面対の他の対が凹状であり、該弾性充填材が該内側表
面および端面に接着していることを特徴とする請求項１
または２記載のたわみ駆動継手。 ５）該リンクの該２つの湾曲端面が第一の表面対を形成
し、該２つの端板の該内側表面が湾曲しており、第二の
表面対を形成し、該表面対の一つの対が凸状であり、該
表面対の他の対が凹状であり、該弾性充填材の厚さがそ
の表面の曲率半径の約２５％であることを特徴とする請
求項１または２記載のたわみ駆動継手。 ６）該たわみ駆動継手の該半径方向圧縮が該継手内に負
の剛性を引き起こし、該弾性充填材が該負の剛性に対し
て作用する正の剛性を引き起こすことを特徴とする請求
項２記載のたわみ駆動継手。 ７）該リンクの該２つの湾曲端面が第一の表面対を形成
し、該２つの端板の該内側表面が湾曲しており、第二の
表面対を形成し、該表面対の一つの対が凸状であり、該
表面対の他の対が凹状であり、該たわみ駆動継手の該半
径方向圧縮が負の剛性を引き起こし、該弾性充填材が該
負の剛性に対して作用する正の剛性を引き起こすことを
特徴とする請求項２記載のたわみ駆動継手。 ８）該リンクの該２つの湾曲端面が第一の表面対を形成
し、該２つの端板の該内側表面が湾曲しており、第二の
表面対を形成し、該表面対の一つの対が凸状であり、該
表面対の他の対が凹状であり、該弾性充填材が該内側表
面および端面に接着しており、該たわみ駆動継手の該半
径方向圧縮が負の剛性を引き起こし、該弾性充填材が該
負の剛性に対して作用する正の剛性を引き起こすことを
特徴とする請求項２記載のたわみ駆動継手。 ９）継手機構を取り付けるためのそれぞれの取付け手段
を備えた、駆動シャフトおよび被駆動シャフトを接続す
るためのたわみ継手機構において、該たわみ継手機構が
、接続用の取付け手段を備えた中間シャフトの両端にそ
れぞれ取り付けた、第一および第二たわみ駆動継手を有
し、該第一および第二たわみ駆動継手が、該取付け手段
に交互に取り付けるための複数のくさび、および隣接す
るくさびのそれぞれの端面同士の間に挟んだ、複数のた
わみ性素子を持ち、の該たわみ性素子は、リンクおよび
弾性充填材を備え、 該リンクは、２つの湾曲した端表面および２つの端板を
備え、各端板はそれぞれ内側表面および外側表面を持ち
、該内側表面は、該リンクの該湾曲端表面のそれぞれと
合致するような形状になっており、 該弾性充填材は、該端板の該内側表面と該リンクの該湾
曲端表面との間にあり、該弾性充填材の変形により、各
端板が該リンクに対して回転できるようになっており、 該端板の該外側表面および該くさびの該端面が、互いに
合致する突起および窪みを有し、相対的な半径方向およ
び軸方向の移動を防止していることを特徴とするたわみ
駆動継手機構。 １０）該第一および第二たわみ駆動継手が本質的に円板
形状であり、全体的な対称軸を有し、該くさび上および
該取付け手段上の対応する取付け点を接続するコネクタ
ーにより該取付け手段に取り付けることができ、該くさ
び上の該取付け点が、該全体的な対称軸からの実際の半
径方向の距離にあり、該取付け手段のそれぞれが回転軸
を持ち、対応する、該取付け手段上の該取付け点の、該
回転軸からの半径方向距離が、該実際の半径方向距離よ
りも小さいので、該継手の該くさびを該取付け手段に取
り付けると、該継手が半径方向で圧縮されることを特徴
とする請求項９記載の継手機構。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US350805 | 1989-05-12 | ||
| US07/350,805 US4943261A (en) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | Flexible shaft coupling having flexible elements interspersed between alternating attachment wedges |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03209023A true JPH03209023A (ja) | 1991-09-12 |
Family
ID=23378259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2123965A Pending JPH03209023A (ja) | 1989-05-12 | 1990-05-14 | 可撓性シャフト継手 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4943261A (ja) |
| EP (1) | EP0397524A3 (ja) |
| JP (1) | JPH03209023A (ja) |
| AU (1) | AU5504290A (ja) |
| CA (1) | CA2016350A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US3396555A (en) * | 1967-02-03 | 1968-08-13 | Gomma Antivibranti Applic | Twin-joint for resilient transmission of torque |
| GB1185737A (en) * | 1967-07-17 | 1970-03-25 | Vickers Ltd | Improvements in or relating to Flexible Couplings |
| GB1246261A (en) * | 1967-11-10 | 1971-09-15 | English Electric Co Ltd | Flexible couplings |
| DE3036570C2 (de) * | 1980-09-27 | 1983-12-15 | Balcke-Dürr AG, 4030 Ratingen | Wellenkupplung |
| EP0218377B1 (en) * | 1985-10-04 | 1989-12-13 | Vickers Shipbuilding & Engineering Limited | Flexible couplings |
-
1989
- 1989-05-12 US US07/350,805 patent/US4943261A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-05-09 CA CA002016350A patent/CA2016350A1/en not_active Abandoned
- 1990-05-11 EP EP19900305116 patent/EP0397524A3/en not_active Withdrawn
- 1990-05-14 AU AU55042/90A patent/AU5504290A/en not_active Abandoned
- 1990-05-14 JP JP2123965A patent/JPH03209023A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU5504290A (en) | 1990-11-15 |
| EP0397524A3 (en) | 1991-09-18 |
| US4943261A (en) | 1990-07-24 |
| CA2016350A1 (en) | 1990-11-12 |
| EP0397524A2 (en) | 1990-11-14 |
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