JPH0557451U - 二軸連結用カツプリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 トルクの作用時に駆動軸側の連結用ボルト
（軸状連結部材）１２ａが従動軸側の連結用ボルト（軸
状連結部材）１２ｂに対して相対移動する方向は両ボル
ト１２ａ、１２ｂの軸心Ｘ、Ｘを結ぶ直線Ｚ方向に対し
て外周側または内周側にずれるが、六角形枠の頂点にお
ける両ボルト１２ａ、１２ｂと金属ばね板３、４との嵌
合部分の断面形状は非円形だから、金属ばね板３、４は
連結用ボルト１２ａ、１２ｂの軸心Ｘ、Ｘ回りに回転せ
ず、連結用ボルト１２ａ、１２ｂと金属ばね板３、４と
の間ではその回転にともなう摩擦は生じない。 【効果】 金属ばね板３、４と連結用ボルト１２ａ、１
２ｂとの間の摩擦防止により、金属ばね板３、４が弾性
変形し易くなり、駆動軸に伝わつた振動は金属ばね板
３、４で確実に吸収されて従動軸に伝達されない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、一直線上に軸線を配した二軸の端部同士を連結するための二軸連結 用カツプリングに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の二軸連結用カツプリングの一つとして、積層した金属ばね板に より偶数辺多角形の枠を構成し、その各頂点を二軸の一方の連結端と他方の連結 端とに一つおきに交互に結合した構造とすることにより、一方の軸から他方の軸 へのトルクの伝達を行うとともに、金属ばね板に弾性変形を生じさせつつ二軸の 軸線のずれを吸収し、さらに、一方の軸の振動を金属ばね板の弾性変形により吸 収して他方の軸に伝わるのを防止するようにしたものが用いられている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の二軸連結用カツプリングは、金属ばね板が密着した構造 をなしていて、金属ばね板同士の間で生じる板間摩擦のために弾性変形し難くな つていることから、二軸の軸線回りの剛性が高かつた。

【０００４】 さらに、かかる二軸連結用カツプリングにおいては、多角形の頂点において金 属ばね板を二軸に連結するための手段として、金属ばね板の頂点に相当する部分 に形成した円形の連結孔に円形断面のボルトを貫通させて、そのボルトとナツト により金属ばね板を二軸の連結端に固定するという方法が取られていた。

【０００５】 このため、トルクの作用により金属ばね板が伸び縮みの弾性変形を生じつつ駆 動側の軸のボルトが従動側のボルトに対して円周方向に相対移動したときに、金 属ばね板の頂点部分と円形断面のボルトとの間では摩擦抵抗を伴う相対回転を生 じることとなり、この摩擦抵抗のために金属ばね板の弾性変形が生じ難くなるこ とから、二軸の軸線回りのねじり剛性が高かつた。

【０００６】 このように、従来の二軸連結用カツプリングは、軸線回りのねじり剛性が高か つたため、二軸の一方が軸線回りのねじり方向に振動したときにその振動を十分 に吸収することができず、二軸の間で振動が伝達されるのを確実に防止すること ができないという問題があつた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記課題を解決するための手段として、連結されるべき二軸の軸線 方向と直角な面内において偶数辺多角形の枠状をなし、多角形の各辺を、その長 さ方向の中央部において内周側よりも外周側のほうが大きく撓むように波形に湾 曲した複数枚の金属ばね板を板間に隙間を空けて二軸の軸線方向に積層すること により構成し、金属ばね板の多角形の各頂点に相当する部分を二軸の一方の連結 端に設けた非円形断面の軸状連結部材と他方の連結端に設けた非円形断面の軸状 連結部材とに一つおきに交互に嵌合して結合することにより、二軸を互いに連結 するようにした構成とした。

【０００８】

【考案の作用及び効果】

本考案は上記構成になり、二軸の軸線回りのトルクが作用すると、一方の軸の 軸状連結部材が他方の軸の軸状連結部材に対して円周方向に相対回転し、隣り合 う軸状連結部材の間隔が一つおきに広くまたは狭くなるのにともなつて金属ばね 板が伸び縮みの弾性変形を生じつつ、トルクが他方の軸に伝達される。

【０００９】 このときに、弾性変形する金属ばね板は、その板間に隙間が空いているから、 積層されたもの同士が接触して板間摩擦を生じるということがない。

【００１０】 しかも、軸状連結部材同士が相対回転を生じるときに、多角形の辺の一端の軸 状連結部材の軸心から他端の軸状連結部材の軸心に向かう方向がトルクの変動に ともなつて内周側または外周側にずれても、軸状連結部材は非円形断面であつて その軸心回りに金属ばね板が回転を生じるということがないため、軸状連結部材 と金属ばね板との間ではその相対回転による摩擦は生じない。

【００１１】 このように、金属ばね板同士の板間摩擦も、多角形の頂点における金属ばね板 と軸状連結部材との間の摩擦も生じないから、金属ばね板は弾性変形を生じ易い 。したがつて、二軸の一方が振動した場合には、その振動が金属ばね板の弾性変 形によつて十分に吸収されるため、二軸の間における振動の伝達を確実に防止す ることができる効果がある。

【００１２】 また、多角形の頂点においては金属ばね板が軸状連結部材の軸心回りの回転不 能に拘束されているために、軸状連結部材同士の間隔が広がるのにともなつて金 属ばね板がその辺の一端側に対して他端側の位置を内周側にずらしながら伸び変 形を生じるのであるが、金属ばね板は多角形の辺の中央部で外周側が内周側より も大きく撓んでいるから、金属ばね板が伸び切つたときに平坦になるようにする ことが可能である。したがつて、内周側と外周側のいずれか一方が撓んだまま金 属ばね板が伸び切つた状態でトルクの伝達が行われる場合とは異なり、金属ばね 板に生じる応力が外周側と内周側で均一となるようにすることができる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を添付図面に基づいて説明する。 一直線上に軸線Ｐを配して連結端のハブフランジ２ａ、２ｂ同士を対応させた 駆動軸１ａと従動軸１ｂ（本考案の構成要素である二軸に相当する）とを連結す る本実施例の二軸連結用カツプリングＣは、両軸１ａ、１ｂの軸線Ｐと直角な面 上において正六角形の枠状をなす。

【００１４】 正六角形枠の各辺に相当する部分は、夫々、駆動軸１ａ及び従動軸１ｂの軸線 方向に積層した複数枚の細長い第１の金属ばね板３とその積層した第１の金属ば ね板３を両側から挟むように重ねた２枚の細長い第２の金属ばね板４とにより他 辺とは別個に構成されている。また、隣り合う辺同士が交わる頂点部分において は、それらの辺の金属ばね板３、４の端部が交互に重ねられていて、これにより 、各辺における金属ばね板３、４の板面同士の間には、隣りの辺の金属ばね板３ 、４の厚さに相当する隙間が空けられている。

【００１５】 第２の金属ばね板４は、第１の金属ばね板３よりも肉厚で剛性が高く、その長 さ方向の中央部において予め波付けされた形状をなし、その波付けは、六角形枠 における外周側の部分が内周側の部分よりも大きく撓むように施されている。こ の第２の金属ばね板４の両端部には、円の一部を直線とした非円形をなす嵌合孔 ４ａが形成されている。

【００１６】 また、第１の金属ばね板３は、自由状態においては平坦であつて、その両端部 には、第２の金属ばね板４の嵌合孔４ａと同じ形状の嵌合孔３ａが形成されてい る。この第１の金属ばね板３は、その長さ方向の中央部において第２の金属ばね 板４と同様に外周側が内周側よりも大きく撓むように波形に湾曲し、かつ、その 嵌合孔３ａが第２の金属ばね板４の嵌合孔４ａと整合するように弾性変形されて いる。

【００１７】 そして、かかる状態の第１の金属ばね板３と第２の金属ばね板４は、それらの 嵌合孔３ａ、４ａに、内周が嵌合孔３ａ、４ａと同じく円の一部を直線にした非 円形断面形状である結合用筒体５を緊密に嵌通させてその両端部を鍔状にかしめ 付けることにより、六角形の枠を形成するように一体に結合されており、これに よつて、二軸連結用カツプリングＣが構成されている。

【００１８】 組み付けられた二軸連結用カツプリングＣの第１の金属ばね板３は、外周側が 内周側側よりも大きく撓むように湾曲変形しているため、その平坦な自由状態に おいて両端の嵌合孔３ａ、３ａの中心Ｘ、Ｘを結んだ直線状の中心線Ｙは、組付 け状態において両嵌合孔３ａ、３ａの中心Ｘ、Ｘを結んだ直線Ｚよりも内周側に ずれている。言い換えると、辺の一端の嵌合孔３ａの中心から駆動軸１ａ及び従 動軸１ｂの軸心Ｐに向かう半径方向に対して、第１の金属ばね板３の中心線Ｙが なす角度θと、一端の嵌合孔３ａの中心Ｘから他端の嵌合孔３ａの中心Ｘに向か う方向の直線Ｚがなす６０°の角度とを比べると、中心線Ｙのなす角度θの方が 直線Ｚのなす６０°の角度よりも僅かに小さくなつている。

【００１９】 上記構成になる二軸連結用カツプリングＣは、駆動軸１ａのハブフランジ２ａ と従動軸１ｂのハブフランジ２ｂとの間に介装され、六角形の６個の頂点部分に おいて一つおきに駆動軸１ａと従動軸１ｂとに交互に結合される。

【００２０】 二軸連結用カツプリングＣと駆動軸１ａとの結合は、そのハブフランジ２ａの 非円形状をなす貫通孔１１に非円形断面の連結用ボルト（本考案の構成要素であ る軸状連結部材に相当する）１２ａを緊密に貫通させ、その連結用ボルト１２ａ に筒形スペーサ１３を外嵌し、二軸連結用カツプリングＣの結合用筒体５を緊密 に外嵌し、さらに筒形スペーサ１４を外嵌して、連結用ボルト１２ａの先端の雄 ねじにナツト１５を螺合して締め付けることによつて行われる。二軸連結用カツ プリングＣと従動軸１ｂとの結合も、駆動軸１ａの場合と同様に非円形断面の連 結用ボルト（本考案の構成要素である軸状連結部材に相当する）１２ｂを用いて 行われる。このようにして二軸連結用カツプリングＣに駆動軸１ａと従動軸１ｂ を結合することにより駆動軸１ａと従動軸１ｂが連結される。

【００２１】 次に、本実施例の作動を説明する。 駆動軸１ａにトルクが作用すると、駆動軸１ａ側の連結用ボルト１２ａが従動 軸１ｂ側の連結用ボルト１２ｂに対して離間または接近するように軸心Ｐ回りの 円周方向に相対移動することにより、金属ばね板３、４がその長さ方向に伸びま たは縮むように弾性変形しつつ、トルクが従動軸１ｂに伝達される。

【００２２】 このときに、駆動軸１ａ側の連結用ボルト１２ａが従動軸１ｂ側の連結用ボル ト１２ｂに対して移動する方向は、両連結用ボルト１２ａ、１２ｂを結ぶ直線Ｚ 方向に対して外周側または内周側にずれているのであるが、連結用ボルト１２ａ 、１２ｂと二軸連結用カツプリングＣの結合用筒体５との嵌合部分における断面 形状は非円形であるから、金属ばね板３、４が連結用ボルト１２ａ、１２ｂの軸 心Ｘ回りに回転するのが阻止される。したがつて、金属ばね板３、４の嵌合孔３ ａ、４ａの内周と連結用ボルト１２ａ、１２ｂの外周との間で摩擦抵抗が生じる ということはない。また、各辺の積層された金属ばね板３、４の間には隙間が空 いているから、金属ばね板３、４の間で板間摩擦が生じるということはない。

【００２３】 このように、金属ばね板３、４と連結用ボルト１２ａ、１２ｂとの間の摩擦も 金属ばね板３、４の板間摩擦も共に生じないから、金属ばね板３、４は弾性変形 を生じ易く、動ばね定数は低く保たれる。したがつて、駆動軸１ａに振動が作用 したときには、その振動が金属ばね板３、４の弾性変形によつてほぼ完全に吸収 されることとなり、振動が駆動軸１ａから従動軸１ｂへ伝達されるのが確実に防 止される。

【００２４】 そして、トルクが増大して一定の値に達すると第１の金属ばね板３は完全に伸 び切つた状態となり、それ以上トルクが増大しても二軸連結用カツプリングＣは 軸心Ｐ回りの変形を生じ難くなる。

【００２５】 すなわち、二軸連結用カツプリングＣのばね定数は、トルクが一定値に達する までは緩やかに増大してその一定値を越えると急激に増大するのであつて、ゴム を用いた二軸連結用カツプリングと同じような非線形特性を示す。

【００２６】 また、金属ばね板３が伸びる辺の一端に位置する駆動軸１ａ側の連結用ボルト １２ａが他端に位置する従動軸１ｂの連結用ボルト１２ｂに対して移動する方向 は、前述したように辺の長さ方向すなわち直線Ｚ方向に対して僅かに内周側へず れた方向となるために、伸び変形する金属ばね板３の変形量は内周側よりも外周 側の方が大きくなるのであるが、トルクが作用しない状態において金属ばね板３ は外周側が内周側よりも大きく撓むように湾曲しているから、トルクが一定の値 に達して金属ばね板３が伸び切つた図２（Ｂ）に示す状態においては、金属ばね 板３は外周側の部分も内周側の部分もともに伸び切つて板面が平坦になつた状態 となる。

【００２７】 したがつて、この平坦に伸び切つた状態においては、外周側と内周側のいずれ か一方の部分が湾曲したままの状態で金属ばね板が伸び切る場合とは異なり、ト ルクの作用によつて金属ばね板３に生じる応力が外周側と内周側でほぼ均一にな る。

【００２８】 本実施例においては、六角形の各辺毎に別個の金属ばね板３、４を用いてそれ を頂点部分で連結する構造としたが、すべての辺がつながつた枠状をなす金属ば ね板を用いるようにしてもよい。

【００２９】 また、本考案によれば、二軸連結用カツプリングを構成する枠の形状は、上記 実施例で説明した六角形に限らず、四角形や八角形等の他の偶数辺の多角形とす ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】二軸を連結した状態の一部切欠側面図である。

【図２】（Ａ）トルクが作用していない状態の一部切欠
正面図である。

【図２】（Ｂ）トルクが作用して金属ばね板が伸び切つ
た状態の部分正面図である。

【図３】分解した状態の斜視図である。

【符号の説明】

Ｃ：二軸連結用カツプリング １ａ：駆動軸（二軸の一
方） １ｂ：従動軸（二軸の他方） ３、４：金属ばね
板 １２ａ、１２ｂ：連結用ボルト（軸状連結部材）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 連結されるべき二軸の軸線方向と直角な
   面内において偶数辺多角形の枠状をなし、多角形の各辺
   を、その長さ方向の中央部において内周側よりも外周側
   のほうが大きく撓むように波形に湾曲した複数枚の金属
   ばね板を板間に隙間を空けて前記二軸の軸線方向に積層
   することにより構成し、前記金属ばね板の多角形の各頂
   点に相当する部分を前記二軸の一方の連結端に設けた非
   円形断面の軸状連結部材と他方の連結端に設けた非円形
   断面の軸状連結部材とに一つおきに交互に嵌合して結合
   することにより、前記二軸を互いに連結するようにした
   ことを特徴とする二軸連結用カツプリング。