JPH076549B2 - 弾性軸継手 - Google Patents

弾性軸継手

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JPH076549B2
JPH076549B2 JP62155665A JP15566587A JPH076549B2 JP H076549 B2 JPH076549 B2 JP H076549B2 JP 62155665 A JP62155665 A JP 62155665A JP 15566587 A JP15566587 A JP 15566587A JP H076549 B2 JPH076549 B2 JP H076549B2
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elastic
joint
ring
coupling
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    • 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
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    • F16D3/58—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 metal lamellae, elastic rods, or the like, e.g. arranged radially or parallel to the axis, the members being shear-loaded collectively by the total load the intermediate members being made of rubber or like material

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、それぞれ駆動部と従動部とに結合可能な２つ
の金属継手部分の間で、周方向に順次に続くゴム等から
成る複数の弾性継手体を介してトルクが伝達可能であ
り、継手部分が内側継手環とこれに対して同心的な外側
継手環とから成り、これら継手環の対向する周面に、周
方向に交互に内外にはまり合つてほぼ半径方向に突出し
かつ継手環の軸線方向長さにわたつて延びる複数のカム
が一体に形成され、これらのカムがそれぞれ対向する周
面の近くまで延び、周方向に順次に続くそれぞれ２つの
カムが、対向する表面を凹に形成されかつ回転軸線に対
して平行に延びて弾性継手体を収容するそれぞれ１つの
室を区画する対を形成し、弾性継手体が組込み前に継手
環の軸線方向長さにほぼ一致する長さでほぼ円筒環の形
状を持ち、組込み状態で所定の半径方向予荷重を受けて
いる、弾性軸継手に関する。
〔従来の技術〕
内外にはまり合うカム又は歯を持つ円形の互いに同軸的
な継手ボスの間で、周方向に順次に続く複数のゴム等か
ら成る弾性継手体を介してトルクを伝達する弾性軸継手
は、いわゆるかみ合い継手として種々の構成で公知であ
る。このような弾性かみ合い継手の原理的構造はドイツ
連邦共和国特許出願公開第1067644号明細書に示されて
いる。
このかみ合い継手では、それぞれ２つの隣接するカムの
間に、ゴムから成る円形断面の弾性継手体を収容する室
が存在する。これらの室は、継手に荷重がかからない
時、室内にある弾性継手体がこの室を区画するカムと接
触しないように、即ち各弾性継手体が周方向にカムの間
に小さい遊隙をおいて延びているように、大きさを定め
られている。その結果かみ合い継手は、零点近傍のトル
クを受けると、不定のねじり剛性を持つ。しかし小さい
遊隙に打勝ち、弾性継手体が圧縮力を受けた後、引続き
トルクを受けると、ねじり剛性は非常に急速に大きい値
に増大する。
このような継手装置では、低トルク範囲においては、遊
隙に打勝つた後小さい規定ねじり剛性は実現されない。
これにより例えば内燃機関を持つ車両駆動装置では、始
動の際低い回転数の範囲で典型的な伝動装置金属音が生
ずる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の基礎になつている課題は、かみ合い継手の原理
による弾性軸継手を改良して、低いトルク範囲において
そのねじり剛性が極めて小さく、平均有効トルク零でも
この小さいねじり剛性を維持し、この運転状態で遊隙な
しに動作し、軸継手の全荷重において、弾性継手体を介
在させた公知の弾性かみ合い継手に比較してねじり剛性
のなんらかの低下を甘受する必要のないようにすること
である。更にこの新しい軸継手は高い動作信頼性を持
ち、少ない保守費しか必要とせず、安価に製造可能にす
る。
〔問題点を解決するための手段〕
最初にあげた種類の弾性軸継手から出発して、この課題
を解決するため本発明によれば、弾性継手体が内側継手
環及び外側継手環の周面にそれぞれ取付けられ、軸継手
の不動作位置で対の各弾性継手体と各カムとの間に自由
空間が存在して、弾性継手体の初期せん断応力により生
ずるその自由変形を所定のせん断応力になるまで可能に
し、この所定のせん断応力において弾性継手体がそれぞ
れ室を区画するカムへほぼ同時に接する。
個々の弾性継手体は組込み前にほぼ円形断面の棒の形状
を持つている。組込み状態では、弾性継手体は半径方向
に向く予荷重力により圧縮されているので、その断面形
状はほぼ長円形である。
弾性継手体が接する内側継手環及び外側継手環の半径方
向対向周面において、軸線に対して平行なそれぞれ１つ
の保持桟片が弾性継手体へ一部埋込まれてこれに取付け
られ、弾性継手体に対して半径方向に突出する保持桟片
の部分が、内側継手環及び外側継手環の周面にある対応
する凹所に保持されていることによつて、弾性継手体の
取付けを簡単に行なうことができる。保持桟片は加硫に
より弾性継手体に有利に取付けられる。更に保持桟片の
突出部分の断面をダブテール状に形成して、内側継手環
及び外側継手環の収容溝に合わせると有利である。
弾性継手体の所定の外側寸法では、その弾性変形を所望
のように行なうことができる。例えば軸線に対して平行
な特定の大きさの貫通口を設けることによつて、中実の
弾性継手体に比較して弾性を高めることができる。
室をその端部で閉鎖するため、本発明の別の構成によれ
ば、内側継手環及び外側継手環の両端面にそれぞれ平ら
な閉鎖環が取外し可能に取付けられ、半径方向に対向し
て交互に両側間隙をおいて内外にはまり合う歯が閉鎖環
に一体に形成され、これらの歯のうち同じ端面で周方向
に順次に続くそれぞれ２つの歯が対をなして、一緒に１
つの室を区画している。軸継手の不動作位置における対
の歯の間隙が、弾性継手体の所定のせん断応力に達した
際即ち両継手環の適当な相対回転後歯が互いに当らない
ような大きさに選ばれている。これらの歯は、最大トル
クに達した後、互いに当ることにより空転止めとして作
用することができる。
〔発明の効果〕
公知の弾性かみ合い継手に比較して本発明が与える主要
な利点は、小さいトルクの範囲では極めて小さいねじり
剛性とそれに応じて大きいねじり角が得られることであ
る。これは、小さいトルクの範囲では弾性継手体がかみ
合い継手とは異なりまずせん断応力のみを受けることに
帰せられる。このせん断応力は、弾性継手体と室を区画
する対のカムとの間にそれぞれ存在する自由空間により
可能となる。この自由変形から生ずる弾性継手体の許容
せん断応力にほぼ達した後始めて、両方の継手環のカム
が弾性継手体に接し、それにより弾性継手体が更に自由
変形するのを防止される。さて弾性軸継手のトルクが増
大すると、弾性継手体の応力はせん断から圧縮に代る。
この運転状態から、普通の弾性かみ合い継手におけるよ
うに、適当な大きさのトルクを伝達することができる。
〔実施例〕
本発明による弾性軸継手の実施例が図面に示されてお
り、以下これについて説明する。
弾性軸継手の金属継手部分は、内側継手環１とこれに対
して同心的な外側継手環２から形成されている。内側継
手環１は、図示しない駆動軸又は従動軸をはめる中心穴
３を持つている。外側継手環２はその周囲にフランジ環
４を含み、このフランジ環にあつて周方向に等間隔で順
次に続く複数の貫通口５は軸線に対して平行に延びて、
弾性軸継手を別の従動部分又は駆動部分に結合する取付
けねじをはめるのに役立つ。
内側継手環１は、その円筒状外周面６に、周方向に等間
隙で順次に続いてほぼ半径方向に突出するカム７を一体
に形成され、これらのカムは断面をほぼ鎌状に形成され
ている。カム７の自由端は外側継手環２の内周面８の近
くまで延びている。この周面８から、断面をカム７と同
じように形成されるが鎌の湾曲が逆向きの同数のカム９
が、半径方向内方へ延びている。
外側継手環２から出るカム９と周方向において次にある
内側継手環１のカム７は、カム対を形成している。対の
カム9,7はそれぞれ１つの軸線方向に延びる室を区画し
ている。実施例では、軸継手は全部で６つの室を含んで
いる。各室にはゴム等から成る弾性継手体10が設けら
れ、その軸線方向長さは室の軸線方向長さ即ち継手環1,
2の軸線方向長さに等しい。組込み前に中空円筒棒の形
状を持つ弾性継手体10は、組込み状態で半径方向に圧縮
されて、第１図からわかる長円形断面形状をとる。この
圧縮により弾性継手体10は、半径方向に向く所定の予荷
重を受ける。各弾性継手体10は初期状態では円形の貫通
口11を持ち、圧縮によりこの貫通口も長円形に変形され
ている（第１図）。この貫通口の断面の大きさの規定に
より、弾性継手体10の弾性従つて軸継手のねじり剛性を
変えることができる。
弾性継手体10はその接触面で内側継手環１及び外側継手
環２に取付けられている。このため各接触面の中央に、
軸線に対して平行な凹所としての溝に保持桟片12,13が
挿入され、その突出する部分は断面をダブテール状に形
成されている。保持桟片12,13はなるべく加硫により弾
性継手体10に固定的に結合されている。保持桟片12,13
の突出するダブテール状部分は、内側継手環１及び外側
継手環２の対応する溝14及び15にそれぞれはまつて保持
されている。組込み状態への弾性継手体10の挿入の際、
それに応じて圧縮される弾性継手体10はその両方の保持
桟片12,13を端面から軸線方向に溝14,15へ押込まれる。
第１図は荷重を受けない不動作位置にある弾性軸継手を
示している。この位置で弾性継手体10は室を周方向に完
全には満たしていない。むしろ前面及び後面にはそれぞ
れ自由空間16,17がある。軸継手が荷重を受けると、即
ち例えば外側継手環２が内側継手環１に対して時計方向
に回ると、弾性継手体10は自由空間16,17のためまず変
形して、せん断応力を受けることができる。
弾性継手体10の所定のせん断応力に達した際対応するカ
ム7,9がほぼ同時に弾性継手体10の互いに反対の周面に
接する。それから弾性継手体10が更に自由変形すること
はもはや不可能で、圧縮力のみを受ける。
軸継手が荷重を受ける最初の後段において、軸継手のね
じり剛性は、弾性継手体10の自由変形の際生ずるせん断
力のみによつて決定される。この力は比較的小さいの
で、軸断手は初期段階では極めて小さいねじり剛性を持
ち、このねじり剛性は弾性継手体のせん断応力のみから
生じ、有効トルク零においても精確に規定可能である。
更に別の利点として、極めて小さいねじり剛性で荷重を
受けるこの最初の段階において、両金属継手部分は遊隙
なく互いに結合される。
自由空間16,17に打勝つた後、即ち各対のカム7,9が対応
する弾性継手体10に接した後、弾性継手体10のそれ以上
の自由変形はもはや不可能である。弾性継手体10の応力
はせん断から圧縮に変る。軸継手は今や所定の大きいト
ルクを適当を大きさのねじり剛性で伝達することができ
る。
明らかなように、前面における弾性継手体10の自由変形
の程度はその後面におけるより少し大きいことがある。
それにもかかわらず弾性継手体10の自由変形の終了後カ
ム7,9がほぼ同時に接するのを保証するため、弾性継手
体10の前面における自由空間16の間隙幅をその後面にお
けるより少し大きく選ぶ。
室の端面を閉鎖するため、軸継手の各端面にそれぞれ１
つの平らな外側閉鎖環18と同じ厚さの半径方向内側閉鎖
環19が設けられている。軸継手の反対側の閉鎖環も同じ
ように構成されている。従つてこれらに対して図面には
特別の符号をつけてない。両閉鎖環18,19の各々は、軸
線に対して平行な継手環2,1のねじ穴にはまるねじ20,21
により、継手環に取外し可能に取付けられている。継手
環の対向する周面には、遊隙をおいて内外にはまり合う
歯22,23が一体に形成され、その自由端はそれぞれ対向
周面の近くまで延びている。
第１図に示すように、歯22,23は台形状に形成され、２
つの順次に続く歯22,23の斜めに延びる側面が互いに対
向している。斜めの側面で対向する２つの歯22,23は対
をなし、一緒になつてその端面に室を区画し、軸継手の
不動作位置で対の歯22,23が室の中心軸線に対してほぼ
対称で、弾性継手体10の端面に一部重なつている。対の
歯22,23の間に、弾性継手体10の所定のせん断応力に達
した際歯22,23が互いに当らないような大きさの間隙24
が残されている。
このような弾性軸継手は１つの回転方向における動作に
のみ使用可能である。この軸継手が与える利点を反転可
能な駆動にも使用しようとすれば、互いに逆の駆動方向
用の２つの個別継手を簡単に前後に接続することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は回転軸線に対して直角に上半分を切断した弾性
軸継手の正面図、第２図は第１図のＩ−Ｉ線に沿う弾性
軸継手の断面図である。 1,2……継手環、6,8……周面、7,9……カム、10……弾
性継手体、16,17……自由空間。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】それぞれ駆動部と従動部とに結合可能な２
    つの金属継手部分の間で、周方向に順次に続くゴム等か
    ら成る複数の弾性継手体を介してトルクが伝達可能であ
    り、継手部分が内側継手環とこれに対して同心的な外側
    継手環とから成り、これら継手環の対向する周面に、周
    方向に交互に内外にはまり合つてほぼ半径方向に突出し
    かつ継手環の軸線方向長さにわたつて延びる複数のカム
    が一体に形成され、これらのカムがそれぞれ対向する周
    面の近くまで延び、周方向に順次に続くそれぞれ２つの
    カムが、対向する表面を凹に形成されかつ回転軸線に対
    して平行に延びて弾性継手体を収容するそれぞれ１つの
    室を区画する対を形成し、弾性継手体が組込み前に継手
    環の軸線方向長さにほぼ一致する長さでほぼ円筒棒の形
    状を持ち、組込み状態で所定の半径方向予荷重を受けて
    いるものにおいて、弾性継手体（10）が内側継手環
    （１）及び外側継手環（２）の周面（6,8）にそれぞれ
    取付けられ、軸継手の不動作位置で対の各弾性継手体
    （10）と各カム（7,9）との間に自由空間（16,17）が存
    在して、弾性継手体（10）の初期せん断応力により生ず
    るその自由変形を所定のせん断応力になるまで可能に
    し、この所定のせん断応力において弾性継手体（10）が
    それぞれ室を区画するカム（7,9）へほぼ同時に接する
    ことを特徴とする、弾性軸継手。
  2. 【請求項２】弾性継手体（10）が接する内側継手環
    （１）及び外側継手環（２）の半径方向対向周面（6,
    8）において、軸線に対して平行なそれぞれ１つの保持
    桟片（12,13）が弾性継手体（10）へ一部埋込まれてこ
    れに取付けられ、弾性継手体（10）に対して半径方向に
    突出する保持桟片（12又は13）の部分が、内側継手環
    （１）及び外側継手環（２）の周面にある対応する凹所
    （14又は15）に保持されていることを特徴とする、特許
    請求の範囲第１項に記載の軸継手。
  3. 【請求項３】保持桟片（12,13）が加硫により弾性継手
    体（10）に取付けられていることを特徴とする、特許請
    求の範囲第２項に記載の軸継手。
  4. 【請求項４】保持桟片（12,13）の突出部分が断面をダ
    ブテール状に形成されて、内側継手環（１）及び外側継
    手環（２）の対応する溝（14又は15）に保持されている
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第２項に記載の軸継
    手。
  5. 【請求項５】弾性継手体（10）が軸線に対して平行な中
    心貫通口（11）を持つていることを特徴とする、特許請
    求の範囲第１項ないし第３項の１つに記載の軸継手。
  6. 【請求項６】内側継手環（１）及び外側継手環（２）の
    両端面にそれぞれ平らな閉鎖環（18及び19）が取外し可
    能に取付けられ、半径方向に対向して交互に両側間隙を
    おいて内外にはまり合う歯（22,23）が閉鎖環に一体に
    形成され、これらの歯のうち同じ端面で周方向に順次に
    続くそれぞれ２つの歯（22,23）が対をなして、一緒に
    １つの室を区画していることを特徴とする、特許請求の
    範囲第１項に記載の軸継手。
  7. 【請求項７】軸継手の不動作位置における対の歯（22,2
    3）の間隙（24）が、弾性継手体（10）の所定のせん断
    応力に達した際歯（22,23）が互いに当らないような大
    きさに選ばれていることを特徴とする、特許請求の範囲
    第６項に記載の軸継手。
JP62155665A 1986-06-25 1987-06-24 弾性軸継手 Expired - Lifetime JPH076549B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863621187 DE3621187A1 (de) 1986-06-25 1986-06-25 Elastische wellenkupplung
DE3621187.7 1986-06-25

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Publication Number Publication Date
JPS639726A JPS639726A (ja) 1988-01-16
JPH076549B2 true JPH076549B2 (ja) 1995-01-30

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62155665A Expired - Lifetime JPH076549B2 (ja) 1986-06-25 1987-06-24 弾性軸継手

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EP (1) EP0251078B1 (ja)
JP (1) JPH076549B2 (ja)
CN (1) CN1010050B (ja)
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BR (1) BR8703198A (ja)
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