JPH094648A - カップリング構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低中トルク時の振動伝達特性を改善し静粛性
を高めると共に、高トルク時の耐久性に優れラバーカッ
プリングを提供する。 【構成】 この弾性体で円環状に形成されたカップリン
グ１には、駆動軸との接合面１Ｃに、放射状に延出する
溝６を形成し、その溝を介して駆動軸と披駆動軸とを固
定する固定孔４、５を対向配置し、溝の内側面６ａ，６
ｂにカップリング１を構成する弾性体よりも硬度の高い
保護部材７ａ，７ｂを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、駆動軸と被駆動軸との
間に介装されたカップリンク構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トランスミッションとデファレンシャル
ギアとの間は、プロペラシャフトで連結されている。こ
のプロペラシャフトは、複数に分割されていて、各分割
部には、デフ側とトランスミッション側との相対変位に
よる長さや角度あるいは振動等を吸収するための継手が
設けられている。中でも駆動軸となるトランスミッショ
ンの出力軸と被駆動軸となるプロペラシャフトとの間に
は、円環状に形成したラバーカップリンクと称するゴム
性のたわみ継手が装着されており、この継手を介して出
力軸からの回転トルクをプロペラシャフトに伝達してい
る。一般に、このラバーカップリングの剛性は、最大ト
ルクのかかる低速ギア段で決まっている。変速比が大き
い低速ギア段では、駆動系にかかる回転トルクが大きく
なるので、ラバーカップリングをねじりバネ定数の高い
もので構成し、その耐久性を確保している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低速ギ
ア段側に合わせてねじりバネ定数の高いラバーカップリ
ングを構成すると、高速ギア段でのねじり振動低減効果
が十分に発揮できないという問題点がある。すなわち、
カップリングのねじりバネ定数が高いと耐久性の点は良
いが、振動吸収効果という点では、バネ定数が低い方が
有利となり、低速ギア段より回転トルクの小さい高速ギ
ア段における振動低減に問題が残ってしまう。このよう
に高速ギア段における振動低減効果が薄いと、振動によ
る駆動系から騒音発生の原因となる。本発明の目的は、
低中トルク時の振動伝達特性を改善して静粛性を高める
と共に、高トルク時の耐久性に優れた弾性体で構成され
るカップリングを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１記載の
発明では、弾性体で円環状に形成され、駆動軸と被駆動
軸との間に介装されて同駆動軸と被駆動軸とを接続し、
同駆動軸からの回転トルクを上記被駆動軸に伝達するカ
ップリングにおいて、上記駆動軸と被駆動軸との接合面
の少なくとも一方の面に放射状に延出する溝を形成し、
上記駆動軸と被駆動軸とをそれぞれ上記溝を挟んで対向
して取り付けた。請求項２記載の発明では、上記駆動軸
の回転方向に位置する上記溝の内側面に、上記弾性体よ
りも硬度の高い保護部材を設けた。

【０００５】

【作用】請求項１記載の発明によると、弾性体で円環状
に形成され、駆動軸と被駆動軸とに介装されて同駆動軸
と被駆動軸とを接続し、同駆動軸からの回転トルクを上
記被駆動軸に伝達するカップリングの、上記駆動軸と被
駆動軸との接合面の少なくとも一方の面に放射状に延出
する溝を形成し、上記駆動軸と被駆動軸とを上記溝を挟
んで対向して取り付けたので、上記駆動軸が回転駆動す
ると、その回転がカップリングを介して被駆動軸に伝達
される。この時、駆動軸が取り付けられた溝の片側部位
が、同駆動軸からの回転トルクによりその回転方向に引
っ張られ、上記駆動軸と溝を介して対向する被駆動軸に
向かって変位する。この時、入力される回転トルクが大
きいと、溝がつぶれてカップリング全体が圧縮されてカ
ップリングの剛性が増し、入力される回転トルクが小さ
いと、駆動軸が固定された溝の片側部位の引っ張りによ
る溝の変形で回転トルクが伝達される。請求項２記載の
発明によると、上記駆動軸の回転方向に位置する上記溝
の内側面に、上記弾性体よりも硬度の高い保護部材を設
けたので、同溝の内側面の剛性が上がる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図１に符号１で示すカップリングは、駆動軸とし
ての図示しないトランスミッションの出力軸２と、被駆
動軸としてのプロペラシャフト３との間に介装される。
出力軸２とプロペラシャフト３には、それぞれフランジ
部２ａ，３ａが設けられている。

【０００７】カップリング１は、図２にも示すように、
弾性体であるゴムで円環状に形成されており、両矢印Ａ
で示す回転方向に向かって複数の貫通孔４，５が交互に
穿孔されている。貫通孔４には、図１に示すように、出
力軸のフランジ２ａが、同フランジとの接合面１Ｃ側か
らボルト８を挿入してナット９で固定されている。貫通
孔５には、プロペラシャフトのフランジ３ａが同フラン
ジとの接合面１Ｄ側からボルト１０を挿入してナット１
１で固定されている。フランジ３ａには、プロペンシャ
フト３と同一中心となる突出軸１２が軸方向に延出され
ている。フランジ２ａには、突出軸１２を保持する案内
部１３が形成されていて、出力軸２とプロペラシャフト
３とを同一回転中心線Ｏ上で回転可能に支持している。
案内部１３は、シール部材１４によって密閉されてい
る。

【０００８】各貫通孔４，５の間には、図２に示すよう
に、放射状に延出する溝６が、カップリング１の内周面
１Ａから外周面１Ｂに向かって貫通して接合面１Ｃ側に
形成されている。溝６は、ここではカップリング１を４
分割してエリアＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４に分割してい
る、各エリアの中央には、中空部１５が形成されてい
る。カップリング１の接合面１Ｄ側には、各エリアを中
央に溝６と同様な溝６０が形成されている。

【０００９】溝６の内側面６ａ，６ｂには、保護部材と
しての金属板７ａ，７ｂが固定されている。この金属版
７ａ，７ｂは、カップリング１を構成するゴムよりも硬
度が高くなっていて、内側面６ａ，６ｂの摩耗を防止し
ている。

【００１０】カップリング１は、出力軸２からの回転ト
ルクが貫通孔４を介して各エリアに入力されると、出力
軸２の回転方向側に向かって各エリアの端部が変位し、
溝６内間隔Ｌを狭めるようになっている。例えば、時計
方向の回転トルクが入力されると、溝６の内側面６ａが
内側面６ｂに向かって変位するようになっている。

【００１１】溝内間隔Ｌは、金属板７ａ，７ｂの内面の
間隔を示している。溝内間隔Ｌは、図５に１ｓｔＭａｘ
トルクで示す低速ギア段での最大回転トルクが時計方向
回りに入力されると、内側面６ａが内側面６ｂに圧接し
てカップリング１全体を圧縮できる間隔に設定されてい
て、同図に５ｓｔＭａｘトルクで示す高速ギア段での最
大回転トルクが時計方向回りに入力されると、内側面６
ａが内側面６ｂに向かって変位して各エリアＥ１、Ｅ
２、Ｅ３、Ｅ４が引っ張られるが、内側面６ａと内側面
６ｂとが圧接しない程度の間隔に、カップリング１に用
いたゴムのねじりバネ定数と相まって設定されている。

【００１２】高速ギア段での最大回転トルクは、低速ギ
ア段での最大回転トルクよりも一般に低くなっており、
ここでは、高速ギア段での最大回転トルクは低中トルク
とし、低速ギア段での最大回転トルクを高トルクとす
る。この実施例でのカップリング１に用いたねじりバネ
定数は、図６に示す従来の溝のないカップリングと同
様、低速ギア段での最大回転トルクを基準として設定さ
れていおり、溝６を形成することで初期剛性（回転トル
ク入力前の剛性）を低下させている。

【００１３】このような構成のカップリング１の構造に
よると、貫通孔４を介してカップリンクに時計方向への
回転トルクが入力されると、図３に示すように、各エリ
ア（ここではＥ１、Ｅ２）が溝６を挟んで対向する披駆
動側の貫通孔５を有するエリアＥ２，Ｅ３に向かって引
っ張られ、駆動側となる金側板７ａが披駆動側となる金
属板７ｂに向かって変位して溝６がつぶされる。ここで
入力された回転トルクが低中トルクであると、駆動側の
金側板７ａは溝内間隔Ｌを変位させながら、回転方向に
引っ張られる。この時、金側板７ａは金属板７ｂと圧接
状態にはならないので、カップリング１の剛性は強化さ
れない。よって、低中トルクで発生する振動がカップリ
ング１で充分に緩衝吸収される。

【００１４】一方、入力され回転トルクが高トルクであ
ると、図４に示すように、駆動側の金側板７ａは溝６を
つぶして金属板７ｂと圧接状態となり、分割された各エ
リアが一体となってカップリング１が圧縮される。この
結果、カップリング１のねじれバネ定数が設定したバネ
定数となってカップリング１の剛性が増し、高トルクの
回転を確実に貫通孔５を介してプロペラシャフト３に伝
達できる。

【００１５】このように、出力軸２とプロペラシャフト
３とを連結するカップリング１に溝６を形成すること
で、出力軸２から入力されるトルクが低中トルク時に
は、溝６の変形によって振動を吸収し、高トルク時に
は、溝６がつぶれてその両側面６ａ，６ｂを圧接してカ
ップリング１全体で高トルクを受けるので、高トルク時
のカップリング１の強度が上がる。

【００１６】すなわち、カップリング１に溝６を設ける
ことで、図６に示すように、従来、線形化であったカッ
プリング１の低中トルク入力時の振動伝達特性が、図５
に示すように非線形化して、低中トルク入力時において
低ねじり剛性をカップリング１に与えることができ、か
つ、高トルク入力時におけるカップリンク１のねじり強
度を確保することができる。また、溝６の内側面６ａ、
６ｂに金属板７ａ，７ｂを設けているので、内側面６
ａ、６ｂの剛性が上がり、溝６の変形時における内周面
６ａ，６ｂの接触による摩擦や摩擦熱による破損を低減
することに役立つ。このことは、ゴム製のカップリング
１の耐久性の向上につながる。

【００１７】なお、本実施例では、出力軸２とプロペラ
シャフト３とを同一回転中心で回転させる構造とした
が、出力軸２に対してプロペラシャフト３が傾いて接続
する場合のカップリングとして適用できることはいうま
でもない。この場合、カップリング１がラジアル方向に
やや変形するので、内周面６ａ，６ｂ同士の摩擦が上記
実施例の場合よりも大きくなる。従って、内周面６ａ，
６ｂに金属板７ａ，７ｂを設けることは、内周面６ａ，
６ｂの摩耗低減に効果があり、所謂、ペラ交角を持たせ
た出力軸２とプロペラシャフト３との間に用いるカップ
リング１の耐久性の向上につながる。

【００１８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、入力され
る回転トルクが大きいとカップリングに設けた放射状の
溝のつぶれて同カップリングが圧縮されて剛性が増し、
入力された回転トルクが小さいと溝がつぶれないのでカ
ップリングの剛性はアップしない。すなわち、１つ弾性
体で構成されたカップリングでありながら、溝がある状
態と溝がつぶれた状態とではその強度が異なるので、低
速ギア段の最大トルクを基にカップリングのねじりバネ
定数を設定した場合であっても、溝を設けた分だけ同カ
ップリングの剛性が弱くなる。よって、高速ギア段時の
低中トルクに対するカップリングのねじれ振動を、溝を
設けない同素材のカップリングよりも多く吸収でき、低
中トルク時の振動伝達特性を改善しつつ、高トルク時の
耐久性に優れたカップリングとなる。また、低中トルク
時の振動伝達特性が良くなることで、従来この領域で発
生していたねじれ振動による騒音が低減し静粛性につな
がる。請求項２記載の発明によれば、溝の内側面が補強
されるので、同内周面の摩擦や摩擦熱等による溝部の破
損を防止でき、より耐久性に富むカップリングを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すカップリング構造の概
略構成を示す断面図である。

【図２】本発明の一実施例を示すカップリング構造の正
面図である。

【図３】低中トルクの入力時のカップリングの動作を示
す一部破断正面図である。

【図４】高トルク入力時のカップリングの動作を示す拡
大図である。

【図５】本発明のカップリングのねじり特性変化を示す
図である。

【図６】従来のカップリングのねじり特性変化を示す図
である。

【符号の説明】

１ カップリング １Ｃ、１Ｄ 接合面 ２ 駆動軸（出力軸） ３ 被駆動軸（プロペラシャフト） ６ 放射状溝 ６ａ、６ｂ 溝の内側面 ７ａ，７ｂ 保護部材 Ａ 回転方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笠松 康裕 東京都大田区下丸子四丁目21番１号・三菱 自動車エンジニアリング株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弾性体で円環状に形成され、駆動軸と被駆
   動軸との間に介装されて同駆動軸と被駆動軸とを接続
   し、上記駆動軸からの回転トルクを上記被駆動軸に伝達
   するカップリングにおいて、 上記駆動軸と被駆動軸との接合面の少なくとも一方の面
   に、放射状に延出する溝を形成し、上記駆動軸と被駆動
   軸とをそれぞれ上記溝を挟んで対向して取り付けたこと
   を特徴とするカップリング構造。
2. 【請求項２】上記駆動軸の回転方向に位置する上記溝の
   内側面に、上記弾性体よりも硬度の高い保護部材を設け
   たことを特徴とする請求項１記載のカップリング構造。