JPH0673463U - ラバーカップリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】良好なトルク伝達性を維持しつつ軸方向の振動
減衰特性を高めることのできるラバーカップリングを、
樹脂を後注入する方法で容易に提供する。 【構成】ケース部１の貫通孔１ａを区画する内周面と各
取付具２０、２１の外周面との間に介在して両者に接着
された弾性スリーブ３は、ケース部１の中心軸芯Ｐを通
る法線上で取付具２０、２１の少なくとも一方側に、中
心軸芯Ｐとほぼ平衡な方向に延在して、その外周側に所
定肉厚の外周縁部３１、３２を残して空洞部３１ａ、３
２ａが設けられている。この弾性スリーブ３をもつ取付
具２０、２１を射出成形型に配置し、ケース部１を射出
成形により一体的に形成する際、上記外周縁部３１、３
２が、溶融樹脂が空洞部３１ａを区画する弾性スリーブ
３の内周面に流れ込んでばりを形成することを防止す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は２軸を結合して回転トルクを伝達するラバーカップリングに関する。 このラバーカップリングは例えば自動車のステアリングシャフトとギヤボックス との間に介置される平板状カップリングに適用できる。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、ラバーカップリングとして、図７及び図８に示すように中心軸芯Ｐ の周方向に間隔を隔てて配置された該中心軸芯Ｐとほぼ平行な方向に貫通する偶 数個の貫通孔８１をもつケース部８２と、ケース部８２の一つおきの貫通孔８１ に配置された第１取付具８３と他の一つおきの貫通孔８１に配置された第２取付 具８４と、各貫通孔８１を区画する内周面と各取付具８３、８４の外周面とに接 着された弾性スリーブ８５とで構成されたものが知られている。

【０００３】 このラバーカップリングの使用の際には、第１取付具８３をボルトなどで一方 の軸に取り付け、第２取付具８４をボルトなどで他方の軸に取り付け、これによ りカップリングを両軸間に介置させる。そして、両軸間におけるトルク伝達はカ ップリングを介して行われる。 このようなカップリングでは、軸間で振動が伝達される際に、弾性スリーブ８ ５で振動が減衰される。ここで、軸方向における振動減衰特性を向上するには、 弾性スリーブ８５を軟らかいゴム材料で形成して軸方向におけるばね定数を小さ くすることが好ましい。しかし、弾性スリーブ８５に軟らかいゴム材料を用いて 軸方向におけるばね定数を小さくすると、カップリングの回転方向のばね定数も 小さくなり、これに伴いカップリングの回転方向における追従性も低下し、良好 なトルク伝達性が得られないという問題を生ずる。

【０００４】 そこで、本出願人は、弾性スリーブの形状を工夫して、回転方向における追従 性ひいてはトルク伝達性を良好に維持しつつ、軸方向におけるばね定数を小さく して振動減衰性を高めたカップリングを開発した（特開平４−１６０２２６号公 報）。このカップリングは、例えば図９に示すように、弾性スリーブ８５に、ケ ース部８２の半径方向における取付具８３、８４の内周側及び外周側に軸方向全 長に延在し、かつ、半径方向全体にわたる空間部８６及び８７を形成することに より、ケース部８２の中心軸芯Ｐを中心とする回転方向におけるばね定数を該中 心軸芯Ｐを通る法線方向におけるばね定数より大きくしたものである。これによ り、回転方向のばね特性を硬くし、かつ、法線方向及び軸方向のばね特性を軟ら かくすることができる。したがって、良好なトルク伝達性を維持しつつ、軸方向 の振動減衰特性を高めることができる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで前記従来のラバーカップリングの製造は、以下のように行われる。ま ず、取付具８３、８４の外周面に弾性スリーブ８５を加硫接着し、さらに取付具 ８３、８４及び弾性スリーブ８５に接着剤を塗布する。この弾性スリーブ８５を もつ取付具８３、８４を成形型のキャビティの所定部位に配置した状態で、溶融 樹脂をキャビティ内に射出し、弾性スリーブ８５及び取付具８３、８４を溶融樹 脂で包み込み、保圧しつつ溶融樹脂を固化させてケース部８２を一体成形し、ラ バーカップリングを完成する。

【０００６】 このように樹脂を後注入する方法によりカップリングを製造すれば、射出圧力 や溶融樹脂の固化に伴う収縮により弾性スリーブ８５に予備圧縮を与えることが でき、したがって弾性スリーブ８５の耐久性の向上に有利となる。 しかし、弾性スリーブ８５に軸方向全長に延在し、かつ、半径方向全体にわた る空間部８６、８７を形成した前記従来のカップリングを、上記樹脂を後注入す る方法により製造した場合、以下に示す不都合を生ずる。すなわち、上記空間部 ８６、８７を設けた弾性スリーブ８５をもつ取付具８３、８４を成形型のキャビ ティの所定部位に配置するとともに、上記空間部８６、８７に相当する部位にも 成形型の一部を嵌め込んだ状態で、溶融樹脂をキャビティ内に射出した場合、空 間部８６、８７に埋め込まれた成形型の一部と弾性スリーブ８５との間に溶融樹 脂が流れ込んでしまい、弾性スリーブ８５の表面にバリが形成される。このバリ は、弾性スリーブ８５の耐久性の低下をもたらすので、これを除去する必要があ るが、バリを除去するのは困難であり、また面倒である。

【０００７】 本考案は上記実情に鑑みてなされたものであり、良好なトルク伝達性を維持し つつ、軸方向の振動減衰特性を高めることができるラバーカップリングを、樹脂 を後注入する方法で、しかも上記バリの問題を解消して提供することを目的とす るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決する本考案のラバーカップリングは、２軸にそれぞれ取り付け られる筒状の第１取付具及び第２取付具の各々の外側に接着された所定厚さのゴ ム弾性部が形成されるとともに、各該ゴム弾性部の外側に所定の樹脂の射出成形 によりケース部を形成して、各該取付具を該ケース部内に該ケース部の中心軸芯 の周方向に間隔を隔ててかつ各該取付具の軸芯と該中心軸芯とがほぼ平行となる ように配置させるとともに各該ゴム弾性部を介して保持させるようにしたラバー カップリングにおいて、 各前記ゴム弾性部は、前記中心軸芯を通る法線上で前記取付具の少なくとも一 方側に、前記中心軸芯とほぼ平行な方向に延在して、その外周縁側に所定肉厚の 外周縁部を残して空洞部が設けられていることを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】

本考案のラバーカップリングの作用をその使用方法とともに説明する。使用の 際には、従来と同様に、第１取付具を一方の軸に取り付け、第２取付具を他方の 軸に取り付け、これによりラバーカップリングを一方の軸と他方の軸との間に介 置させる。そして、一方の軸及び他方の軸のうちの駆動側の軸が回転駆動すると 、そのトルクはラバーカップリングを介して従動側の軸に伝達される。

【００１０】 このトルク伝達の際、各取付具がラバーカップリングの周方向、軸方向、法線 （半径）方向、あるいはこれらが組み合わされた方向に互いに相対変位すること があるが、この相対変位はゴム弾性部の弾性変形により許容される。また、両軸 間で振動が伝達される際には、ゴム弾性部により振動が減衰される。 そして、本考案のラバーカップリングでは、中心軸芯を通る法線上で取付具の 少なくとも一方側に、中心軸芯とほぼ平行に延在する空洞部がゴム弾性部に設け られている。このため、本考案のラバーカップリングは、法線方向において軟ら かく、回転方向において硬いばね特性をもつ。また、軸方向の剪断ばね定数は法 線方向のばね定数が小さくなっている分だけ小さくなるので、軸方向においても 軟らかいばね特性をもつ。

【００１１】 さらに本考案のラバーカップリングを製造するに際しては、まず中心軸芯を通 る法線上で取付具の少なくとも一方側に、中心軸芯とほぼ平行な方向に延在して 、その外周縁側に所定肉厚の外周縁部を残した空洞部を設けたゴム弾性部を、各 取付具に加硫接着により形成する。このゴム弾性部をもつ各取付具を成形型のキ ャビティの所定部位に配置するとともに、上記空洞部に相当する部位にも成形型 の一部を嵌め込んだ状態で、溶融樹脂をキャビティ内に射出する。このとき、ゴ ム弾性部の空洞部は、その外周縁側に所定肉厚の外周縁部を残して形成されてい る。このため、この外周縁部により、溶融樹脂が空洞部に嵌め込まれた成形型と ゴム弾性部との間に流れ込むことが抑制され、ゴム弾性部の空洞部を区画する内 表面にバリが形成されることが抑制される。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案のラバーカップリングの実施例を説明する。 （実施例１） 図１〜図４に示す本実施例１のラバーカップリングは、中心軸芯Ｐをもつケー ス部１と、取付具群２と、ゴム弾性部としての弾性スリーブ３とで構成されてい る。

【００１３】 ケース部１はガラス繊維で補強された硬質のナイロン樹脂で円盤状に形成され 、その表裏両面の外周縁部に軸方向に突出するフランジ部１１を有している。ケ ース部１の中心軸芯Ｐの周方向には９０度間隔で合計４個の貫通孔１ａが形成さ れている。貫通孔１ａは中心軸芯Ｐとほぼ平行な方向に貫通している。また、貫 通孔１ａの断面形状は、真円の一部を潰した形状をなし、この潰した部分がケー ス部１の外周側に位置するように形成されている。なお、ケース部１の表裏両面 の外周縁側には、それぞれ上記貫通孔１ａが形成されていない部分に９０度間隔 で合計４個の凹部１２が形成されている。この凹部１２は、後述するようにケー ス部１を溶融樹脂の後注入により弾性スリーブ３に一体成形する際、ケース部１ 内部の気泡発生を該凹部１２による応力緩和により防止ためのものである。

【００１４】 取付具群２はケース部１の１つおきの貫通孔１ａに配置された金属製の第１取 付具２０と、他の１つおきの貫通孔１ａに配置された金属製の第２取付具２１と からなる。なお第１取付具２０及び第２取付具２１は、挿通孔をもつ筒状をなし ている。 弾性スリーブ３は天然ゴムよりなり、ケース部１の各貫通孔１ａを区画する内 周面と各取付具２０、２１の外周面との間に介在して両者に接着されている。こ の弾性スリーブ３は、ケース部１の中心軸芯Ｐを通る法線上で各取付具２０、２ １よりもケース部１の求心側に、該中心軸芯Ｐとほぼ平行な方向に延在して該弾 性スリーブ３を軸方向に貫通し、その外周縁側に所定肉厚の外周縁部３１を残し て空洞部３１ａが設けられている。この空洞部３１ａは、ケース部１の中心軸芯 Ｐを通る法線に対してケース部１の周方向に対称形状に形成されている。また、 弾性スリーブ３は、ケース部１の中心軸芯Ｐを通る法線上で各取付具２０、２１ よりもケース部１の遠心側に、該中心軸芯Ｐとほぼ平行な方向に延在して該弾性 スリーブ３を軸方向に貫通し、その外周縁側に所定肉厚の外周縁部３２を残して 空洞部３２ａが設けられている。この空洞部３２ａはケース部１の中心軸芯Ｐを 通る法線に対して周方向に対称形状に形成され、上記空洞部３１ａよりも周方向 に長い形状とされている。さらに、弾性スリーブ３は、図３及び図４に示すよう に、上記空洞部３１ａ、３２ａが形成されていない部分の外周面で軸方向の略中 央に、周方向にのびる係合凹部３３が形成されている。この係合凹部３３は、後 述するように後注入により形成されるケース部１と弾性スリーブ３との軸方向の 相対移動に対する係合を強化するためのものである。さらにまた、弾性スリーブ ３は、軸方向の両端面で、その内周縁側に周方向にのびる溝部３４が形成されて いる。この溝部３４は、後述するようにケース部１を後注入により弾性スリーブ ３に一体成形する際、弾性スリーブ３に作用する応力集中を緩和するためのもの である 上記カップリングを製造するには、取付具２０、２１の外周面に弾性スリーブ ３を加硫接着し、さらに取付具２０、２１及び弾性スリーブ３に接着剤を塗布す る。この弾性スリーブ３をもつ取付具２０、２１を成形型のキャビティの所定部 位に配置し、かつ、弾性スリーブ３の空洞部３１ａ、３２ａに所定の成形型を嵌 め込む。この状態で、ガラス繊維を含むナイロン樹脂の溶融体を射出成形機によ り射出圧力３００〜１０００kg／mm² でキャビティ内に射出し、弾性スリーブ３ 及び取付具２０、２１を溶融樹脂で包み込み、保圧しつつ溶融樹脂を固化させて 、ケース部１を一体成形し、ラバーカップリングを完成する。なお、射出圧力に より、また、固化に伴うナイロン樹脂の収縮により、弾性スリーブ３は予備圧縮 されるので、弾性スリーブ３の耐久性の向上、長寿命化に有利である。

【００１５】 上記ケース部１の射出成形時、弾性スリーブ３の空洞部３１ａ、３１ｂは、そ の外周縁側に所定肉厚の外周縁部３１、３２を残して形成されている。このため 、この外周縁部３１、３２により、溶融樹脂が空洞部３１ａ、３２ａに嵌め込ま れた成形型と弾性スリーブ３との間に流れ込むことが抑制され、弾性スリーブ３ の空洞部３１ａ、３２ａを区画する内表面にバリが形成されることを防止できる 。したがって、本実施例のカップリングを製造する際には、その作業が困難なば り除去処理をしなくてすむ。

【００１６】 さて本実施例のカップリングを使用する場合には、それぞれ二股状の連結部を もつ２つの軸を用い、一方の軸の連結部の孔、第１取付具２０の挿通孔に通した ボルトにナットを締めて一方の軸に第１取付具２０を連結するとともに、他方の 軸の連結部の孔、第２取付具２１の挿通孔に通したボルトにナットを締めて他方 の軸に第２取付具２１を連結し、これにより２つの軸をカップリングを介して連 結する。

【００１７】 この状態で、いずれか一方の軸が駆動側の軸として回転駆動すると、そのトル クはカップリングを介して他方の従動側の軸に伝達される。このとき本実施例で は、取付具２０、２１がカップリングの周方向において相対的に回転する。その ため弾性スリーブ３はその周方向に圧縮・引張り荷重を受ける。従ってカップリ ングの回転方向におけるばね定数ｋ１は基本的には周方向における弾性スリーブ ３の圧縮・引張りのばね定数で定まる。またトルク伝達時に２軸が軸直角方向に こじられる状態となることもある。このとき弾性スリーブ３は法線方向に圧縮・ 引張り荷重を受ける。従ってカップリングの法線方向におけるばね定数ｋ２は基 本的には弾性スリーブ３の法線方向におけるばね定数で定まる。

【００１８】 本実施例では、弾性スリーブ３は法線方向に空洞部３１ａ、３２ａを有してい る。このため、カップリングの回転方向におけるばね定数ｋ１の値を大きく維持 したままで、カップリングの法線方向におけるばね定数ｋ２の値を小さくできる 。また、軸方向の剪断ばね定数は法線方向のばね定数が小さくなっている分、小 さくなる。したがって、回転方向において剛いばね特性をもち、法線方向及び軸 方向に軸方向に軟らかいばね特性をもつ。そして、本実施例では、取付具２０、 ２１よりケース部１の遠心側に位置する空洞部３２ａを周方向に長く、取付具２ ０、２１よりケース部１の求心側に位置する空洞部３１ａを周方向に短くして設 けられているので、回転方向において圧縮・引張り荷重を受ける部分は残して、 軸方向において剪断荷重を受ける部分を極力抑えたこととなり、したがって回転 方向と軸方向におけるばね特性差がより大きくなっている。

【００１９】 このように本実施例のカップリングは、回転方向に剛いばね特性をもつため、 ２軸間でトルクが伝達される際に、カップリングひいては従動側の軸が良好に追 従し、良好なトルク伝達が得られる。また本実施例のカップリングは、回転方向 に剛いばね特性をもつものの、法線方向および軸方向に軟らかいばね特性をもつ ため、軸方向においてカップリングに入力される振動を効果的に減衰できる。

【００２０】 また、トルク伝達の際に２軸、さらには取付具２０、２１がこじられることが あるが、この相対変位は弾性スリーブ３の弾性変形により許容される。本実施例 の弾性スリーブ３は、取付具２０、２１の両側、つまり取付具２０よりもケース 部１の求心側、及び遠心側にそれぞれ空洞部３１ａ、３２ａが形成されているの で、取付具２０、２１の相互間にこじり方向の入力が作用する際における弾性ス リーブ３での応力を緩和することができ、各空洞部３１ａ、３２ａは、その外周 縁側に外周縁部３１、３２をそれぞれ有しているので、こじり方向に大荷重が作 用して取付具２０、２１とケース部１とが衝突するような場合に、該外周縁部３ １、３２がクッション作用を果たす。

【００２１】 （実施例２） 図５及び図６に示す本実施例２のラバーカップリングは、各弾性スリーブ３を ケース部１の求心側で連結させたものである。その他の構成は上記実施例１と同 様であり、上記実施例１と同様の作用、効果を奏する。 本実施例２のラバーカップリングでは、各弾性スリーブ３は、ケース部１の求 心側で、略円筒状の連結部３０により一体的に連結されている。したがって、弾 性スリーブ３のケース部１の求心側の外周縁部３１は上記連結部３０と一体的に 形成されている。これは、各取付具２０、２１を加硫成形型の所定位置に配置し た状態で、各弾性スリーブ３及び連結部３０を加硫成形により一体的に形成する ことができる。そして、この一体物を射出成形型の所定位置に配置して、ケース 部１を射出成形により形成すれば、この射出成形時、各取付具２０、２１の位置 ずれを連結部３０により効果的に防止することができる。

【００２２】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案のラバーカップリングは、良好なトルク伝達性を 維持しつつ軸方向の振動減衰特性を高める目的でゴム弾性部に空洞部を設けるに あたり、ゴム弾性部の外周縁部を残しつつ空洞部を設けたものである。このため 、ケース部の射出成型時に、空洞部を区画するゴム弾性部の内表面に溶融樹脂が 流れ込むことを上記外周縁部で防止してバリの発生を防止することができる。し たがって、本考案のラバーカップリングは、面倒なばり除去作業を行うことなく 、容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例１のラバーカップリングの正面図であ
る。

【図２】本実施例１のラバーカップリングに係り、図１
のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本実施例１のラバーカップリングに係り、取付
具及び弾性スリーブの正面図である。

【図４】本実施例１のラバーカップリングに係り、図２
のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】本実施例２のラバーカップリングの断面図であ
る。

【図６】本実施例２のラバーカップリングに係り、図５
のＣ−Ｃ線断面図である。

【図７】従来のラバーカップリングの正面図である。

【図８】従来のラバーカップリングに係り、図７のＤ−
Ｄ線断面図である。

【図９】他の従来のラバーカップリングの正面図であ
る。

【符号の説明】

図中、１はケース部、１ａは貫通孔、２は取付具群、２
０は第１取付具、２１は第２取付具、３はゴム弾性部と
しての弾性スリーブ、３１、３２は外周縁部、３１ａ、
３２ａは空洞部、Ｐは中心軸芯である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】２軸にそれぞれ取り付けられる筒状の第１
   取付具及び第２取付具の各々の外側に接着された所定厚
   さのゴム弾性部が形成されるとともに、各該ゴム弾性部
   の外側に所定の樹脂の射出成形によりケース部を形成し
   て、各該取付具を該ケース部内に該ケース部の中心軸芯
   の周方向に間隔を隔ててかつ各該取付具の軸芯と該中心
   軸芯とがほぼ平行となるように配置させるとともに各該
   ゴム弾性部を介して保持させるようにしたラバーカップ
   リングにおいて、 各前記ゴム弾性部は、前記中心軸芯を通る法線上で前記
   取付具の少なくとも一方側に、前記中心軸芯とほぼ平行
   な方向に延在して、その外周縁側に所定肉厚の外周縁部
   を残して空洞部が設けられていることを特徴とするラバ
   ーカップリング。