JPH0464718A - 弾性継手 - 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］ 本発明は弾性継手に関する。この弾性継手は、例えば、
自動車のステアリングシャフトやプロペラシャフトに装
備される弾性継手に利用できる。

［従来の技術］ 従来より、弾性継手、例えば自動車のステアリングシャ
フトに装備される弾性継手として、−の中心軸線の回り
の円周にそって等間隔に配置された２個の第１取付具と
、その中心軸線の回りの円周にそって等間隔にかつ隣設
する第１取付具間に配置された２個の第２取付具と、第
１取付具および第２取付具を一体的かつ弾性的に連結す
る保持部材とで構成されたものが知られている。この弾
性継手は、第１取付具をステアリングホイールシャフト
側に取付け、第２取付具を車輪側の軸に取付け、これに
よりステアリング系に装備される。

そして車輪あるいはステアリングギヤなどに起因する有
害振動や衝撃がステアリング系を通して運転者に伝達す
るのを抑制するようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、こうした弾性継手による振動の抑制はま
だ不充分であり、−層の振動低減が要請されている。

本発明は上記した実情に鑑みなされたものであり、有害
振動の抑制機能を向上した弾性継手を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の弾性継手は、一方の軸に接続される第１取付具
と、他方の軸に接続される第２取付具と、第１取付具お
よび第２取付具を一体的かつ弾性的に連結する保持部材
と、保持部材に所定の間隔の距離を存してほぼ同軸的に
配置されたリング状の質量体および該質量体と該保持部
材とをつないで該質量体を弾性支持する所定のバネ定数
をもつ適数個の弾性部からなるダンパ部と、で構成され
ていることを特徴とするものである。

第１取付具は一方の軸に接続されるものであり、その構
造は適宜選択できる。一方の軸は駆動軸および従動輪の
いずれか一方とすることができる。

例えば第１取付具は筒状構造とすることができ、この場
合には、−の中心軸線の回りの円周にそって等間隔に２
個以上配置することができる。

第２取付具は他方の軸に接続されるものであり、その構
造は適宜選択できる。他方の軸は駆動軸および従動輪の
うちの他方とすることができる。例えば第２取付具は筒
状構造とすることができ、この場合には、−の中心軸線
の回りの円周にそって等間隔にかつ隣設する２ｍの第１
取付具間に配置することができる。

保持部材は第１取付具および第２取付具を一体的かつ弾
性的に連結するものである。例えば第１取付具や第２取
付具が筒状構造である場合には、保持部材は、隣り合う
第１取付具および第２取付具をつなぐ補強帯と、補強帯
を被覆する弾性被覆部とで形成できる。補強帯は補強コ
ードまたは補強テープを第１取付具と第２取付具との間
に多重に巻架することにより構成できる。弾性被覆部は
ゴムなどで形成できる。

ダンパ部は、振動系としての一方の軸や他方の軸の振動
エネルギを共振によりダンパ部の振動エネルギとして変
換して減衰するものである。ダンパ部は、保持部材に所
定の間隔の距離を存してほぼ同軸的に配置されたリング
状の質量体と、質量体と保持部材とをつないで質量体を
弾性支持する所定のバネ定数をもつ適数個の弾性部とか
ら構成されている。ダンパ部の固有振動数は、基本的に
は、質量体を振動方向に支持する弾性部のバネ定数と質
量体の質量とで定まる。従って質量体の質量、弾性部の
バネ定数は有害振動の振動数に応じて適宜選択できる。

質量体は保持部材にほぼ同軸的（配置されたリング状で
あるが、リングは円リング状でも、角リング状でもよく
、また切欠をもたず保持部材のまわりを１周する連続体
でも、切欠をもつＣ形状体でもよい。

弾性部は質量体を保持部材に弾性支持するものである。

弾性部は質量体の振動方向において所定のバネ定数をも
つ。弾性部はゴム等の高分子材料で形成しても、コイル
バネ状でもよい。弾性部を設ける位置、形状は有害振動
の形態に応じて適宜選択できる。例えば弾性部は、保持
部材の周囲を１周するようにリング状に設けてもよいし
、保持部材の周囲に部分的に複数個設けてもよい。

なお本発明では弾性部を介して保持部材に取付けられて
いる質量体に第２弾性部を設け、その第２弾性部に第２
質量体を取付けてもよい。

［作用］ 本発明の弾性継手の作用についてその使用方法とともに
説明する。使用に際しては、第１取付具を一方の軸に接
続し、第２取付具を他方の軸に接続し、これにより弾性
継手を一方の軸と他方の軸との間に介装する。この状態
で一方の軸と他方の軸との間で弾性継手を介してトルク
伝達が行なわれる。

このとき保持部材の弾性被覆部分により直接伝達する振
動が減衰されるのに加え、振動系に発生する共振振動に
対して、ダンパ部の固有振動数を共振振動に合わせるこ
とにより、振動系の共振振動が減衰される。

［実施例］ 以下、本発明の弾性継手の第１実施例を第１図〜第３図
に基づき説明する。

本実施例の弾性継手は、第１取付具１と第２取付具２と
保持部材３とダンパ部４とで構成されている。

第１取付具１は挿通孔１０をもち、中心軸線Ｏの回りの
円周にそって１８０度間隔に合計２個配置されている。

第２取付具２は挿通孔２０をもち、中心軸線０の回りの
円周にそって１８０度間隔にかつ隣設する２個の第１取
付具１間に合計２個配置されている。

保持部材３は円盤状をなしており、具体的には、隣り合
う第１取付具］と第２取付具２とを補強コードをループ
状に巻いて形成した補強帯３０と、補強帯３０を被覆す
るゴム類の弾性被覆部３１とで形成されている。

ダンパ部４は、リング状の質量体４０とリング状の弾性
部４１とからなる。質量体４０は、金属で均一厚みで作
製されており、保持部材３の外周にほぼ同軸的に配置さ
れている。弾性部４１はゴムで弾性被覆部３１と一体的
に作製されており、質量体４０の内周面の全周と保持部
材３の外周面の全周とをつないで質量体４０を弾性支持
している。

本実施例の弾性継手の作用についてその使用方法ととも
に説明する。第３図に示すように第１取付具１の挿通孔
１０にポルト１１を挿通しそのポルト１１をナツト１２
で止め、これにより第１取付具１を一方の軸としての駆
動軸５０に接続し、同様に、第２取付具２の挿通孔２０
にポルト２１を挿通しそのポルト２１をナツト２２で止
め、第２取付具２を他方の軸としての従動軸５１に接続
し、これにより弾性継手を駆動軸５０と従動軸５１との
間に介装させる。この状態で駆動軸５０が回転し、弾性
継手を介して駆動軸５０と従動軸５１との間でトルク伝
達が行なわれる。このとき駆動軸５０または従動軸５１
の側の振動が弾性継手に伝達されることになる。振動成
分は駆動軸５０ヤ従動軸５１の軸方向、軸直角方向およ
び回転方向に分けて考えることができる。

例えば、振動の入力方向を駆動軸５０ヤ従動軸５］の軸
方向とした場合には、質量体４０は主として軸方向に振
動し、従って質量体４０は主として弾性部４１のせん断
方向に弾性支持されていることになり、この場合にはダ
ンパ部４の固有振動数は、弾性部４１のせん断方向のバ
ネ定数と質量体４０の質量とで基本的に定まる。また、
振動の入力方向が駆動軸５０や従動軸５１の軸直角方向
である場合には、質量体４０は主として軸直角方向に振
動し、従って質量体４０を主として弾性部４１の圧縮、
引張り方向に弾性支持されていることになり、この場合
にはダンパ部４の固有振動数は、弾性部４１の圧縮引張
方向のバネ定数と質量体４０の質量とで基本的に定まる
。また振動の入力方向が駆動軸５０ヤ従動軸５１の回転
方向である場合には、ダンパ部４の固有振動数はその入
力方向に対して質量体４０を支持する弾性部４１のバネ
定数に影響を受けると共に、質量体４０の質量に影響を
受ける。なお、−船釣にゴムでは、圧縮引張方向のバネ
定数はせん断方向のバネ定数に比べて１０倍程度大きい
ものである。

以上説明したように本実施例では、駆動軸５０側ヤ従動
軸５１側の有害振動が弾性継手に作用すると、ダンパ部
４の質量体４０が弾性部４１を介して共振し、これによ
り振動系の共振点が変動し常用範囲における有害振動が
減衰される。

また本実施例では、質量体４０は保持部材３の外面を同
軸的に覆うリング状であるため、第１図〜第３図から理
解されるように質量体４０の部位４０ａが保持部材３か
ら離遠するように軸直角方向に相対的に変位した場合に
は、質量体４００部位４０ａと正反対側の伯の部位４０
ｂが保持部材３に接近する。従って、部位４０ａの内側
の弾性部４１の部位４１ａには引張力が作用するものの
、部位４０ｂの内側の弾性部４１の部位４１ｂには圧縮
力が作用し、これにより軸直角方向における質量体４０
の過剰な変位は規制される。

本発明の第２実施例の弾性継手を第４図および第５図に
基づき説明する。この弾性継手は、第１実施例と基本的
には同じ構成であり、従って第１実施例と同じ部分には
同じ符号を付して説明する。

但し第２実施例ではダンパ部６はダブルマス構造とされ
ており、保持部材３の弾性被覆部３１の外周部分が第１
弾性部６０とされ、その第１弾性部６０に薄肉リング状
の第１質量体６１が加硫接着により弾性支持されており
、更に第１質量体６１の外周にリング状の第２弾性部６
２が設けられ、その第２弾性部６２を介して厚肉リング
状をなす第２質量体６３が加硫接着により弾性支持され
ている。なお、第１質量体６１の質量よりも第２質量体
６３の質量の方が大きい。

この第２実施例においても、第１実施例と基本的には同
じ作用効果を奏し、駆動軸５０側や従動軸５１側の振動
が弾性継手に作用すると、振動の周波数に応じて、ダン
パ部６の第１質量体６１が第１弾性部６０を介して、ま
た第２質量体６３が第２弾性部６２を介して共振し、振
動系の共振点が変動し、これにより常用範囲における有
害振動が減衰される。殊に第２実施例においては第１質
量体６１と第２質量体６３は質量が異なるので、違った
周波数域の振動を減衰するのに有利である。

本発明の第３実施例の弾性継手を第６図および第７図に
基づき説明する。この弾性継手は、第１実施例と基本的
には同じ構成であり、従って第１実施例と同じ部分には
同じ符号を付して説明する。

但し第３実施例では、ダンパ部７はダブルマス構造とさ
れており、保持部材３の弾性被覆部３１の外周部分が第
１弾性部７０とされ、その第１弾性部７０に厚肉リング
状の第１質量体７１が加硫接着で弾性支持されており、
更に第１質量体７１および第１弾性部７０の軸端面にリ
ング状の第２弾性部７２が設けられ、その第２弾性部７
２を介して薄肉リング状をなす第２質量体７３が加硫接
着で取付けられている。

この第３実施例においても、第１実施例と基本的には同
じ作用効果を奏し、駆動軸５０側や従動軸５１側の振動
が作用すると、振動の周波数に応じて、ダンパ部７の第
１質量体７１が第１弾性部７０を介して、第２質量体７
３が第２弾性部７２を介して共振する。従って振動系の
共振点が変動し、これにより常用範囲における有害振動
が減衰される。殊に第３実施例においては第１質量体７
１と第２質量体７３の質量は異なるので、違った周波数
域の振動を減衰するのに有利である。

本発明の第４実施例の弾性継手を第８図に示す。

この弾性継手は、第１実施例と基本的には同じ構成であ
り、従って第１実施例と同じ部分には同じ符号を付して
説明する。但し、ダンパ部４を構成する弾性部４１ｆ、
４１Ｃ］、４１ｈ、４１ｉは第１取付具１、第２取付具
２の外側に位置するように合計４個配置されている。な
お４１ｍは空間である。この例の場合には第１取付具１
からの振動は主として弾性部４１ｆ、４１ｈを介して質
量体４０が共振することにより減衰され、第２取付具２
からの振動は主として弾性部４１ｇ、４１ｉを介して質
量体４０が共振することにより減衰される。

［適用例］ 本実施例の弾性継手の適用例を第９図に示す。

この例は自動車のステアリング装置に適用した場合であ
り、８０はステアリングホイール、８１はステアリング
コラム、８２はステアリングギヤボックスであり、この
弾性継手はステアリングホイール８０側の駆動軸５０と
ステアリングギヤボックス８２側の従動軸５１との間に
装備されている。

上記したステアリング装置では、振動の入力方向は駆動
軸５０、従動軸５１の主として軸方向である。従って、
第１図および第２図に示す第１実施例の弾性継手をこの
ステアリング装置に適用した場合には、質量体４０は弾
性部４１のせん断方向に弾性支持されている。また、第
４図および第５図に示す第２実施例の弾性継手をこのス
テアリング装置に適用した場合には、第１質量体６１は
第１弾性部６０のせん断方向に弾性支持され、同様に第
２質量体６３も第２弾性部６２のせん断方向に弾性支持
されている。更にまた、第６図および第７図に示す第３
実施例の弾性継手をステアリング装置に適用した場合に
は、第１質量体７１は第１弾性部７０のせん断方向に弾
性支持され、第２質量体７３は第２弾性部７２の圧縮引
張り方向に弾性支持されている。

［発明の効果］ 本発明の弾性継手によれば、一方の軸、他方の軸等で生
じる有害振動を減衰することができる。

また本発明の弾性継手によれば、質量体が保持部材を同
軸的に１周するリング状であるため、質量体の過剰なず
れ移動を回避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の第１実施例を示し、第１図は
平面図、第２図は断面図、第３図は使用状態を示す断面
図である。第４図および第５図は本発明の第２実施例を
示し、第４図は平面図、第５図は断面図である。第６図
および第７図は本発明の第３実施例を示し、第６図は平
面図、第７図は断面図である。第８図は本発明の第４実
施例を示す平面図である。第９図は適用例を示す斜視図
である。 図中、１は第１取付具、２は第２取付具、３は保持部材
、４．６．７はダンパ部、４０は質量体、４１は弾性部
、５０は駆動軸（一方の軸）、５１は従動軸（他方の軸
）を示す。 特許出願人　　東海ゴム工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方の軸に接続される第１取付具と、他方の軸に
   接続される第２取付具と、 該第１取付具および該第２取付具を一体的かつ弾性的に
   連結する保持部材と、 該保持部材に所定の間隔の距離を存してほぼ同軸的に配
   置されたリング状の質量体および該質量体と該保持部材
   とをつないで該質量体を弾性支持する所定のバネ定数を
   もつ適数個の弾性部からなるダンパ部と、 で構成されていることを特徴とする弾性継手。