JPH0747618Y2 - 弾性カップリング - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は弾性カップリングに関し、特に、回転変動を
吸収して歯打ち音（ガー音）を除去することのできる弾
性カップリングに関するものである。

〔従来技術およびその問題点〕

一般に、第８図に示すように、自動車のFR式やRR式等の
トランスミッション31とデファレンシャル32との間は、
ユニバーサルジョイント33、34を介してプロペラシャフ
ト30によって一体に連結されており、走行中に路面から
振動を受けて駆動輪（図示せず）が踊った場合には、プ
ロペラシャフト30はトランスミッション31との間に設け
られているユニバーサルジョイント33を支点として屈曲
し、また、デファレンシャル32はプロペラシャフト30と
の間に設けられているユニバーサルジョイント34を支点
として屈曲するようになっている。

また、このときのトランスミッション31とプロペラシャ
フト30との間の折れ角θ_１とプロペラシャフト30とデフ
ァレンシャル32との間の折れ角θ_２によって、プロペラ
シャフト30出口側においては不等速回転（プロペラシャ
フトに対して２次の回転変動成分）が生じるようにな
り、この折れ角θ_１と折れ角θ_２とが等しくならないた
めに、デファレンシャル32のＡ部において回転変動が発
生するようになっている。

一方、走行中の減速操作等によってデファレンシャル32
内のギアの伝達トルクが零、すなわちギアが浮遊状態に
なった場合に前記回転変動が発生すると、デファレンシ
ャル32内のギアどうしの歯面衝突が起こり、それによっ
て歯打ち音（ガー音）が発生してしまって運転者に不快
感を与えるようになっていた。

なお、このときのプロペラシャフト30とデファレンシャ
ル32の等価モデルが第９図に示してあり、第９図におい
てI_P1はクリアランス以前のイナーシャ、I_P2はクリアラ
ンス以降のイナーシャである。

しかしながら、従来は、上記のようなデファレンシャル
32内で発生する歯打ち音（ガー音）を除去する効果的な
手段がなかったため、歯打ち音（ガー音）による運転時
の不快感は避けられないものとなっていた。

この考案は上記のような従来のもののもつ問題点を解決
したものであって、プロペラシャフトとデファレンシャ
ルとの間に発生する回転変動を吸収することによって、
デファレンシャル内のギアどうしの歯面衝突を阻止し、
それによって、ギアどうしの歯面衝突による歯打ち音
（ガー音）を除去することのできる弾性カップリングを
提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するためにこの考案は、回転軸と被
回転軸とを軸線をほぼ一致させた状態で連結するととも
に、両軸に発生する回転変動を吸収する弾性カップリン
グであって、前記回転軸に連結されて該軸と一体に回転
するとともに、回転中心部に該軸の軸線方向に延びる突
出部を有する第１のフランジと、前記被回転軸に連結さ
れて該軸と一体に回転するとともに、回転中心部に前記
第１のフランジの突出部が挿入し得る孔を有する第２の
フランジと、前記第１のフランジと前記第２のフランジ
との間に設けられるとともに、内周面が第１のフランジ
の突出部の周面に嵌合される内側スリーブ、外周面が第
２のフランジの孔の内周面に嵌合される外側スリーブお
よび内側スリーブと外側スリーブとの間に設けられて両
者間を一体に連結するとともに、一部が内側スリーブ又
は外側スリーブの少なくとも何れか一方の少なくとも一
側に回り込み、その部分に軸線方向に突出する押圧部を
形成するゴム製弾性部材からなるゴムブッシュと、前記
第１のフランジと前記第２のフランジとの間に設けら
れ、両フランジを相対的に回動可能に連結するととも
に、内輪又は外輪の少なくとも何れか一方が前記ゴムブ
ッシュのゴム製弾性部材の押圧部によって軸線方向に押
圧される軸受と、前記第１のフランジ又は第２のフラン
ジの何れか一方に設けられるとともに、周方向に延びる
突部を有する内周ストッパー部と、前記第１のフランジ
又は前記第２のフランジの何れか他方に設けられるとと
もに、前記内周ストッパー部の突部が周方向に所定の間
隙を形成した状態で係合する溝部を有する外周ストッパ
ー部とを具えた手段を採用したものである。

〔作用〕

この考案は前記の手段を採用したことにより、回転軸が
回転すると、回転軸と一体に第１のフランジと外周スト
ッパー部が回転するとともに、第１のフランジの回転は
ゴムブッシュおよび軸受を介して内周ストッパー部と第
２のフランジに伝達され、第２のフランジと一体に被回
転軸が回転する。そして、回転軸と被回転軸との間に発
生する回転変動は、第１のフランジと第２のフランジと
がゴムブッシュおよび軸受を介して、外周ストッパー部
の溝部の端面に内周ストッパー部の突部の端面が当接す
る範囲内で相対的に回動し、このときゴムブッシュのゴ
ム製弾性部材が弾性変形することにより、吸収されるこ
とになる。また、軸受の内輪又は外輪の少なくとも何れ
か一方がゴムブッシュのゴム製弾性部材の押圧部によっ
て軸線方向に押圧されることにより、軸受に予圧が加え
られることとなる。

〔実施例〕

以下、図面に示すこの考案の実施例について説明する。

第１図および第２図にはこの考案による弾性カップリン
グの一実施例が示されていて、第１図は全体を示す縦断
面図であり第２図B-B線に沿って見た図、第２図は第１
図に示すもののA-A線に沿って見た図である。

すなわち、この弾性カップリングは、回転軸であるプロ
ペラシャフトに連結される第１のフランジ１と、この第
１のフランジ１に一体に連結される外周ストッパー部２
と、被回転軸であるデファレンシャルに連結される第２
のフランジ３と、この第２のフランジ３に一体に設けら
れる内周ストッパー部４と、前記第１のフランジ１と前
記第２のフランジ３との間に設けられる単列タイプの軸
受41、42と、ゴムブッシュ６とから構成されている。

前記第１のフランジ１は円盤状をなすとともに、その一
方の側面の中央部には軸方向に突出する突出部10が一体
に設けられ、この突部10の先端部にはねじ部11が螺設さ
れ、さらに周縁部には所定の間隔ごとにボルト挿通用の
ばか穴12が穿設されている。

前記外周ストッパー部２は、環状をなすとともに、内周
面には所定の間隔ごとに軸線方向に延びる扇形状の溝部
14が穿設され、この溝部14と溝部14との間の前記第１の
フランジ１のボルト挿通用のばか穴12に対応する位置に
はボルト螺合用のねじ穴15が螺設されている。

そして、前記第１のフランジ１と前記外周ストッパー部
２とは、前記第１のフランジ１の突部10が設けられてい
る側の面に前記外周ストッパー部２を密着させた状態
で、図示しない位置決めピン等により一体に連結される
ようになっている。

前記第２のフランジ３は、中心部に軸線方向に貫通する
孔25を有する環状をなすものであって、その外周面には
周方向に向かって所定の間隔ごとに前記第１のフランジ
１の溝部14の幅よりも小幅で扇形状をなす突部18が一体
に設けられ、これら複数の突部18によって内周ストッパ
ー部４が構成されるようになっている。また、第２のフ
ランジ３の軸方向の一端部には環状の鍔部19が一体に設
けられ、この鍔部19には周方向に向かって所定の間隔ご
とにボルト挿通用の孔20が設けられている。さらに、第
２のフランジ３の孔25には軸受41、42およびゴムブッシ
ュ６を装着するための段部21が設けられている。

なお、前記ゴムブッシュ６は環状の内側スリーブ９の外
周面にゴム製弾性部材を８を介して環状の外側スリーブ
７を加硫接着等により一体に連結したものである。

上記のように構成される第１のフランジ１、外周ストッ
パー部２、第２のフランジ３、内周ストッパー部４、軸
受41、42、ゴムブッシュ６からなる弾性カップリングを
一体に組み立てるには、まず、第１のフランジ１の突出
部10が設けられている側の面に外周ストッパー部２を密
着させて、図示しない位置決め用ピン等により第１のフ
ランジ１と外周ストッパー部２とを一体に連結する。

次に、第２のフランジ３の内周ストッパー部４の内周側
に設けられている軸受41、42およびおよびゴムブッシュ
６用の段部21に軸受41、42およびゴムブッシュ６を嵌合
するとともに、この軸受41、４およびゴムブッシュ６を
取り付けた第２のフランジ３を前記第１のフランジ１の
突出部10の外周面に、前記軸受41、42および前記ゴムブ
ッシュ６の内周面を嵌合させることによって取り付け、
さらに、前記ゴムブッシュ６および軸受41、42を貫通し
て突出した前記第１のフランジ１の突出部10の先端部の
ねじ部11にウェーブワッシャ100を介してナット101を締
めつけ、前記第１のフランジ１と前記第２のフランジ３
とを一体に連結する。

この場合、前記第１のフランジ１に一体に連結されてい
る外周ストッパー部２の内周面の溝部14内に、前記第２
のフランジ３の内周ストッパー部４の外周面の突部18が
位置し、このとき内周ストッパー部４の突出部18は外周
ストッパー部２の溝部14の端面と所定の間隔をおいて位
置するようににっている。

したがって、前記第１のフランジ１と前記第２のフラン
ジ３とは前記第１のフランジ１の溝部14の端面に前記第
２のフランジ３の突部18の側面が当接する範囲内で回動
可能となる。

なお、前記ゴムブッシュ６は第３図に示すように構成さ
れており、内側スリーブ９の幅に対して外側スリーブ７
の幅をやや小さく形成するとともに、内側スリーブ９と
外側スリーブ７との間のゴム製弾性部材８を、外側スリ
ーブ７の一方の側面の全周を覆うように、一方の側面の
全周に渡って0.1mm〜1mmの厚みで回して加硫成形し、内
側スリーブ９の幅よりもゴム製弾性部材８を軸方向外側
に0.1mm〜1mm突出させて押圧部8aを形成してある。

したがって、このゴムブッシュ６を軸受41と軸受42との
間に設け、軸受41の外側からウェーブワッシャ100を介
してナット101を締めつけることによって、内側スリー
ブ９の幅よりも軸方向外側に突出しているゴム製弾性部
材８の押圧部8aが押し潰されることになり、これによっ
て、軸受41、42にはゴム製弾性部材８の内部応力による
軸方向への予圧（1kg〜500kg）が加わることとなる。

したがって、この予圧によって組み立て後においても軸
受41、42にがたが生じることがなくなることとなる。

なお、前記ゴムブッシュ６は、第４図〜第６図に示すよ
うに構成してもよいものである。

すなわち、第４図に示すゴムブッシュ６は、ゴム製弾性
部材８を外側スリーブ７の両側面の全周に回して加硫成
形して押圧部8a、8bを形成したものであり、第５図に示
すものは、内側スリーブ９の幅を外側スリーブ７の幅よ
りも小さく形成するとともに、ゴム製弾性部材８を内側
スリーブ９の一方の側面の全周に回して加硫成形して押
圧部8cを形成したものであり、また、第６図に示すもの
は、内側スリーブ９の両側面の全周にゴム製弾性部材８
を回して加硫成形して押圧部8c、8dを形成したものであ
る。

次に、前記に示すものの作用について説明する。

まず、プロペラシャフト（図示せず）側から前記第１の
フランジ１のボルト挿通用のばか穴12を介して前記第１
のフランジ１に一体に連結されている外周ストッパー部
２のねじ穴15に図示しないボルトを螺合させることによ
って、プロペラシャフト（図示せず）側と前記第１のフ
ランジ１とを一体に連結するとともに、前記第２のフラ
ンジ３のボルト挿通用の孔20を介してデファレンシャル
（図示せず）側に図示しないボルトを螺合させることに
よって、前記第２のフランジ３とデファレンシャル（図
示せず）側とを一体に連結する。

そして、プロペラシャフトが回転すると、プロペラシャ
フトの回転にともなって第１のフランジ１および第２の
フランジ３を介して第２のフランジ３に一体に連結され
ているデファレンシャルが一体に回転する。

一方、走行中に駆動輪（図示せず）が路面の凹凸によっ
て跳ね上がった場合には、プロペラシャフトはトランス
ミッションとの間のユニバーサルジョイントを支点とし
て屈曲し、また、デファレンシャルはプロペラシャフト
との間のユニバーサルジョイントを支点として屈曲し、
トランスミッションとプロペラシャフトとの間の折れ
角、およびプロペラシャフトとデファレンシャルとの折
れ角とは等しくならずに差が生じることになる（第８図
参照）。

この場合、プロペラシャフトとデファレンシャルとの間
には弾性カップリングが設けられており、この弾性カッ
プリングの第１のフランジ１と第２のフランジ３とがゴ
ムブッシュ６を介して、第１のフランジ１の外周ストッ
パー部２の内周面の溝部14の端面に、第２のフランジ３
の内周ストッパー部４の突部18の側面が当接する範囲内
で相対的に回動することになり、このときゴムブッシュ
６が弾性変形することにより、プロペラシャフトとデフ
ァレンシャルとの間のＡ部（第８図参照）に生じる回転
変動を吸収できることとなる。

したがって、回転変動によるデファレンシャル内のギア
どうしの歯面間の衝突を阻止することができ、歯面衝突
による歯打ち音（ガー音）を完全に除去できることとな
る。

また、第２のフランジ３と第１のフランジ１との間に、
１つのゴムブッシュ６を２つの軸受41、42で挟持するよ
うに、ゴムブッシュ６と軸受41、42とを設けてあるの
で、第１のフランジ１と第２のフランジ３の軸受41、42
への接触面積を大きくすることができることになり、こ
れによって、プロペラシャフト側に連結される第１のフ
ランジ１とデファレンシャル側に連結される第２のフラ
ンジ３との間での軸心のずれを小さくすることができる
こととなり、しかも、前記軸受41、42には、その間に介
在しているゴムブッシュ６によって軸方向への予圧が作
用しているのでがたが完全になくなり、したがって、軸
心のずれによる軸の振れを完全になくすことができて、
軸の振れによる捩じれ振動や曲げ振動の発生を確実阻止
できることになる。

なお、第７図にはこの考案による弾性カップリングをプ
ロペラシャフトとデファレンシャルとの間に設けた際の
等価モデルが示してあり、第６図に示すように、ばね定
数Ｋのゴムブッシュを有する弾性カップリングをプロペ
ラシャフトとデファレンシャルとの間に取り付けること
によって、プロペラシャフトとデファレンシャルとの間
の回転変動を吸収できることとなり、この弾性カップリ
ングによって回転変動がデファレンシャル内のギアのク
リアランス部に伝達することを阻止できるので、デファ
レンシャル内のギアどうしの歯面衝突による歯打ち音
（ガー音）を除去できるものである。

〔考案の効果〕

この考案は前記のように構成して、回転軸に第１のフラ
ンジを連結し、被回転軸に第２のフランジを連結し、両
フランジ間にゴムブッシュと軸受とを設けて、両フラン
ジを相対的に回動可能としたことにより、回転軸と被回
転軸とをほぼ軸線を一致させた状態で連結することがで
きるとともに、回転軸側の駆動力を第１のフランジ、ゴ
ムブッシュ、軸受および第２のフランジを介して被回転
軸側に伝達させることができる。

また、両軸間に発生する回転変動は、第１のフランジと
第２のフランジとがゴムブッシュと軸受とを介して相対
的に回動し、このときゴムブッシュが弾性変形すること
により吸収されることになる。

さらに、第１のフランジに外周ストッパー部を設けると
ともに、第２のフランジに内周ストッパー部を設けて、
外周ストッパー部の溝部内にその端面との間に所定の間
隙が形成されるように内周ストッパー部の突部を係合さ
せたことにより、第１のフランジと第２のフランジと
は、外周ストッパー部の溝部の端面に内周ストッパー部
の突部の端面が当接する範囲内で相対的に回動可能とな
る。したがって、両フランジの相対的な回動時における
ゴムブッシュの変形を制限することができることとな
る。

さらに、ゴムブッシュを内側スリーブとゴム製弾性部材
と外側スリーブとで構成し、ゴム製弾性部材の一部を少
なくとも何れか一方のスリーブの少なくとも一側に回し
込み、その部分に軸線方向に突出する押圧部を形成した
ことにより、組立て後に軸受の内輪又は外輪の少なくと
も何れか一方を軸線方向に押圧することができることに
なる。したがって、軸受に予圧を加えることができるの
で、使用時における軸受のがたをほとんどなくすことが
でき、第１のフランジと第２のフランジとの軸線のずれ
をほとんどなくすことができる。この結果、軸線のずれ
による捩じれ振動や曲げ振動の発生を阻止することがで
き、耐久性を大幅に向上させることができることにな
る。

そして、自動車のプロペラシャフトとデファレンシャル
との間に装着した場合には、ゴムブッシュの弾性変形に
よって両者間に発生する回転変動を吸収できるので、デ
ファレンシャル内のギアどうしの歯面衝突による歯打ち
音（ガー音）の発生を阻止することができ、快適な運転
性を提供することができることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による弾性カップリングの一実施例を
示す縦断面図であり第２図のB-B線に沿って見た図、第
２図は第１図のA-A線に沿て見た図、第３図は第１図の
ゴムブッシュを示す断面図、第４図、第５図および第６
図は第１図のゴムブッシュの他の実施例を示す断面図、
第７図はプロペラシャフトとデファレンシャルとの間に
弾性カップリングを設けた等価モデル図、第８図はトラ
ンスミッションとデファレンシャルとをプロペラシャフ
トで連結した状態を示す説明図、第９図は弾性カップリ
ングが設けられていない状態のプロペラシャフトとデフ
ァレンシャルとの間の等価モデル図である。 １……第１のフランジ ２……外周ストッパー部 ３……第２のフランジ ４……内周ストッパー部 41、42……軸受 ６……ゴムブッシュ ７……外側スリーブ ８……ゴム製弾性部材 8a、8b、8c、8d……押圧部 ９……内側スリーブ 10……突出部 11……ねじ部 12……ばか穴 14……溝部 15……ねじ穴 18……突部 19……鍔部 21……段部 25……孔 30……プロペラシャフト 31……トランスミッション 32……デファレンシャル 33……ユニバーサルジョイント 100……ウェーブワッシャ 101……ナット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸と被回転軸とを軸線をほぼ一致させ
   た状態で連結するとともに、両軸に発生する回転変動を
   吸収する弾性カップリングであって、 前記回転軸に連結されて該軸と一体に回転するととも
   に、回転中心部に該軸の軸線方向に延びる突出部（10）
   を有する第１のフランジ（１）と、 前記被回転軸に連結されて該軸と一体に回転するととも
   に、回転中心部に前記第１のフランジ（１）の突出部
   （10）が挿入し得る孔（25）を有する第２のフランジ
   （３）と、 前記第１のフランジ（１）と前記第２のフランジ（３）
   との間に設けられるとともに、内周面が第１のフランジ
   （１）の突出部（10）の周面に嵌合される内側スリーブ
   （９）、外周面が第２のフランジ（３）の孔（25）の内
   周面に嵌合される外側スリーブ（７）および内側スリー
   ブ（９）と外側スリーブ（７）との間に設けられて両者
   間を一体に連結するとともに、一部が内側スリーブ
   （９）又は外側スリーブ（７）の少なくとも何れか一方
   の少なくとも一側に回り込み、その部分に軸線方向に突
   出する押圧部（8a）（8b）（8c）（8d）を形成するゴム
   製弾性部材（８）からなるゴムブッシュ（６）と、 前記第１のフランジ（１）と前記第２のフランジ（３）
   との間に設けられ、両フランジ（１）（３）を相対的に
   回動可能に連結するとともに、内輪又は外輪の少なくと
   も何れか一方が前記ゴムブッシュ（６）のゴム製弾性部
   材（８）の押圧部（8a）（8b）（8c）（8d）によって軸
   線方向に押圧される軸受（41）（42）と、 前記第１のフランジ（１）又は第２のフランジ（３）の
   何れか一方に設けられるとともに、周方向に延びる突部
   （18）を有する内周ストッパー部（４）と、 前記第１のフランジ（１）又は前記第２のフランジ
   （３）の何れか他方に設けられるとともに、前記内周ス
   トッパー部（４）の突部（18）が周方向に所定の間隙を
   形成した状態で係合する溝部（14）を有する外周ストッ
   パー部（２）とを具えたことを特徴とする弾性カップリ
   ング。