JPS5943648B2

JPS5943648B2 - 弾性軸継手

Info

Publication number: JPS5943648B2
Application number: JP16337279A
Authority: JP
Inventors: 順一沖
Original assignee: Kurashiki Kako Co Ltd
Current assignee: Kurashiki Kako Co Ltd
Priority date: 1979-12-15
Filing date: 1979-12-15
Publication date: 1984-10-23
Also published as: JPS5686233A

Description

【発明の詳細な説明】く商業上の利用分野〉本発明は駆動軸と従動軸とを連結する弾性継手に関する
ものであって、軸方向に配置された複数個の軸方向弾性
ブツシュと軸直角方向に配置された複数個の軸直角方向
弾性ブツシュとを、同方向に配された弾性ブツシュはそ
れぞれ並列に、それらと直角方向に配された弾性ブツシ
ュとは直列に作用させるように、駆動軸及び従動軸から
離間されたケーシングに配設した弾性軸継手に関するも
のである。

〈従来の技術〉駆動軸と従動軸間に用いる従来の弾性軸継手を例示する
と、■柱状ゴムの真中にねじ挿通穴を有したゴムブツシ
ュを駆動軸のフランジ部へ設けられているブツシュ挿通
穴へ挿通して、従動軸のフランジ部へねじ止めした構造
のものとか、■特公昭４３−９４８６号にみられるよう
に、円筒形ボスの周囲に等間隔に放射状のピンを突設し
、ボスをとりまく２個の円環により軸に対して直角方向
に向いたブツシュを挾み込むように重ねあわせて、軸と
直角方向のピン２をブツシュ４で弾持した構造のゴムブ
ツシュを軸と直角方向へ配設したものとなどがある。

〈発明が解決しようとする問題点〉ところが、■に示した弾性軸継手は初期圧縮が容易に与
えられ疲労寿命に対して強いこと、ゴムが内筒、外筒の
両方で荷重を受けるため、大きな荷重に耐えることなど
により、軸と平行方向に複数個のゴムブツシュを配設し
たものが使用されている。

ところがこの弾性軸継手は、大きなトルクが得られるわ
りに、従動軸のフランジ部に設けるブツシュ挿入穴の穴
径をあまり大きなものとすることができないので、ゴム
ブツシュの外径が規制さ札小さな捩れ角しか許容されな
い、即ち、弾性軸継手としては非常に硬いものしか得ら
れず、許容偏心、偏角値が小であるといった欠点を有し
ている。

また、■に示した弾性軸継手は上記■の従来の弾性軸継
手に比べて軸方向の剛性が犬であるという長所を有して
いるが、一方向（軸直角力向）のみへ弾支されているの
で力の作用力向の一方向に充分な偏角を許容するのみで
あるから、捩れ剛性は硬く、小さな偏心、偏角値しか有
していない。

く問題点を解決するための手段〉そこで本発明においては、駆動軸と従動軸の軸間を連結
する弾性軸継手を一力の軸に固定されたフランジ付ボス
と、他方の軸に固定された円筒形ボスと、複数個の軸方
向ブツシュ挿入穴と軸直角力向ブツシュ挿入穴とが交互
に配置されたドーナツ状のケーシングと、上記ブツシュ
挿入穴にそれぞれ予圧縮状態で挿入された円筒状の軸方
向弾性ブツシュ及び軸直角方向弾性ブツシュとからなる
ものとしたのである。

そして、上記ケーシングはその側面にフランジ付ボスの
フランジ部が間隔をあけて対接され、その内径面に円筒
形ボスが間隔をあけて挿入され、軸方向弾性ブツシュが
外挿されたブツシュ内筒に軸方向固定ねじを挿入してフ
ランジ付ボスのフランジ部へねじ止めされている。

更に、軸直角方向弾性ブツシュが外挿されたブツシュ内
筒には軸直角方向固定ねじを挿入して軸直角力向へ円筒
形ボスに対してねじ止めした構造としている。

したがって、ドーナツ状ケーシングはフランジ付ボス又
は円筒状ボスのいずれにも固定されず、ブツシュを介し
て接続されているのである。

く作用〉上記のような構造であると、弾性ブツシュの軸方向には
柔らかいが、ストロークが大きくとれ、軸直角力向は剛
性が高いが大きな荷重に充分対応することができ、駆動
軸から従動軸への充分なトルク伝達と適度なねじり剛性
を有したものとなり、かつ、大きな２軸間の許容偏角量
、軸方向許容差、さらには許容偏心量を有するバランス
のとれたものとなる。

〈実施例〉以下図面によって本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明に係る弾性軸継手の部分断面図であり、
第２図は第１図中Ａ−Ａ断面図である。

第３図及び第４図は他の実施例の弾性軸継手の第２図相
当断面図である。

この弾性軸継手において、駆動軸はフランジ付ボス１に
対して、従動軸は円筒形ボス２に対してそれぞれ連結（
あるいはその逆に駆動軸を円筒形ボス２に、従動軸をフ
ランジ付ボス１にそれぞれ連結）される。

円筒形ボス２の外周には本発明の特徴の一つでもあるド
ーナツ状のケーシング３が配設される。

ケーシング３の内周は円筒形ボス２の外周よりも少し大
きめで、従って、間隙を有しており、また、その外周は
フランジ付ボス１のフランジ外周程度であり、フランジ
付ボス（又はフライホイール）のフランジ部１６に間隙
をあけて対接されている。

ケーシング３には従動軸あるいは駆動軸（以下単に軸と
称す）に対し平行な方向すなわち軸方向と、軸に対して
直角方向すなわち軸直角力向の二方向に交互に軸方向ブ
ツシュ挿入穴４及び軸直角力向ブツシュ挿入穴５をそれ
ぞれ４個宛設けている。

軸方向と軸直角方向のブツシュ挿入穴の設は方としては
、この例のように穿孔する場合の他に、例えば軸方向に
２個、軸直角力向に１個とか、それぞれの方向に２個づ
つ対で穿孔したものなども実施可能である。

ケーシング３の材質はアルミダイカスト、鉄等の金属製
、ナイロン樹脂に代表されるエンジニアリングプラスチ
ック製等、適当な強度を有し、成形の容易なものが使用
され得る。

ケーシング３に設けた軸方向と軸直角力向の二方向のブ
ツシュ挿入穴４，５には、予圧縮状態の弾性ブツシュが
それぞれ挿入される。

すなわち、軸方向弾性ブツシュ６３又は軸直角方向弾性
ブツシュ６ｂはこの場合その外径が各ブツシュ挿入穴４
．５の径よりも犬なものを圧入しており、第２図又は第
４図に示した例では軸方向弾性ブツシュ６ａも軸直角方
向弾性ブツシュ６ｂも互換性を有している。

図に示したこれら弾性ブツシュはいずれもねじを挿通す
ることができるブツシュ内筒７に肉厚の犬なゴム状弾性
体を形成したものである。

また、ブツシュ内筒７を省略してゴム状弾性体のみの弾
性ブツシュを直にねじ止めすることもできる。

ケーシング３はフランジ付ボス１とはブツシュ内筒７に
挿通した軸方向固定ねじ８とそのねじ穴９により弾性ブ
ツシュ６ａを介して固定され、円筒形ボス２とは同じく
ブツシュ内筒７に挿通した軸直角方向固定ねじ１０とボ
スのねじ穴１１により軸直角方向弾性ブツシュ６ｂを介
して固定される。

従って、軸間には軸方向弾性ブツシュ６ａと軸直角方向
弾性ブツシュ６ｂとが直列配置となり、後述するように
大きい伝達トルクと大きい偏心偏角許容性が同時に得ら
れるものとなっている。

なお、ねじ固定の代りにカチ込みピンによる固定も実施
可能である。

第１図、第２図の例では予圧縮性軸方向弾性ブツシュ６
ａ及び軸直角方向弾性ブツシュ６ｂはケーシング３のブ
ツシュ挿入穴４，５に圧入されて初めて初期圧縮を保持
し、同時に固定ねじ８゜１０でフランジあるいはボス等
に固定される構造であるが、第３図のように軸直角力向
に限ってブツシュ挿入穴５も軸直角方向弾性ブツシュ６
ｂも共にテーパー状として、固定ねじ１０のねじ穴１１
へのねじ込み時に予圧縮を与えることもできる。

一力、第４図に示したように、ブツシュ内筒Ｔに外挿し
ている軸方向弾性ブツシュ６ａをそのブツシュよりも小
径のブツシュ外筒１４内に圧入して、ケーシング３のブ
ツシュ挿入穴４，５に挿入する以前に初期圧縮をほどこ
したタイプの予圧縮弾性ブツシュも本発明の目的を達成
することのできるものである。

このタイプの予圧縮弾性ブツシュを挿入するケーシング
３のブツシュ挿入穴には、ブツシュ外筒１４の外径より
も小さな内径となるように位置決め段部１５を設けて、
固定ねじ１０による締付の際に位置決め段部１５ヘプツ
シユ外筒１４が当接した所で締付を終えると、常に所定
位置へ予圧縮弾性ブツシュを挿入することができる。

また、挿入位置調節の手間が省ける。そして、全ての予
圧縮弾性ブツシュがケーシング内の等位置に配設される
ので、弾性が片寄らず安定な回転ブレの生じないものと
なる。

そこで、このように位置決め段部を設けることによって
、装着が容易かつ正確になる。

フランジ付ボス１又は円筒形ボス２のそれぞれに設けた
ねじ穴９，１１の入口にはブツシュ内筒が嵌まるに充分
な直径の座ぐり穴１２．１３を設けておくと、装着に際
して位置決めが容易であり、また、ブツシュ内筒７の動
きを規制して都合がよい。

第３図に示したように、軸直角力向のブツシュ挿入穴５
はケーシング３の外周側が大径のテーパー状とし、かつ
、軸直角方向弾性ブツシュ６ｂも同様にテーパー状にす
ると、円筒形ボス２にケーシング３を装着する際に軸直
角力向の固定ねじ１０を適当に螺入することによって、
はどよい初期圧縮を与えることができるし、また、交換
も容易である。

この時も第２図と同様にねじ穴１１の入口の座ぐり穴１
３の深さを一定にすることによって、総ての弾性ブツシ
ュの初期圧縮を一定に保つことができるのである。

〈発明の効果〉以上詳述したような本発明の弾性軸継手は以下に列挙す
るような特徴を有している。

■ まず、本発明の弾性軸継手に使用されている弾性ブ
ツシュの特性について説明し、軸方向弾性ブツシュ６ａ
と軸直角方向弾性ブツシュ６ｂを上記のように配設した
場合に得られる効果について説明する。

ここで、弾性体ブツシュの軸直角力向のばね定数をＫｃ
、軸方向ばね定数をＫｓとすると、一般的に、Ｋｓ／Ｋｃ−２〜１０程度の剛性比を示す。

本発明の弾性軸継手は、例えば、第１図及び第２図に示
すように４個の軸方向弾性ブツシュ６ａと４個の軸直角
方向弾性ブツシュ６ｂを駆動軸及び従動軸から離間され
たケーシングに配置している。

このように配置することによりそれぞれの軸方向弾性ブ
ツシュ６ａと軸直角方向弾性ブツシュ６ｂは２軸間に直
列で作用することになる。

この効果は、例えばトルク伝達に関してはすべての弾性
ブツシュの大きな軸直角方向剛性が利用され、かつ、軸
方向弾性ブツシュ６ａと軸直角方向弾性ブツシュ６ｂが
直列に作用するので、充分なトルク伝達と従来にない適
度なねじれ剛性が得られるのである。

また、弾性軸継手の重要な機能である許容偏角量、軸方
向許容公差に関しては、弾性ブツシュの軸直角力の大き
な剛性と軸方向の低い剛性が直列に組み合わされるので
、非常に柔らかくて許容偏角量が犬であり、かつ、軸方
向許容公差を犬とすることができたのである。

そこで、駆動軸と従動軸間を弾性軸継手で連結する場合
、容易に組付けができ、従来困難であった芯ずれに対し
ても充分な許容量を持つすぐれたものとなっている。

■ 次に形状面からみると、円筒形ボス２の半径方向外
側にケーシング３を配設したので、円筒形ボス２はケー
シングの内径面に配置することとなり、全体が小型化し
わずかなスペースにも組込むことができる。

また、ケーシング３は直接軸に固定されるのではなく、
軸よりは大径の円筒形ボス２の外周へドーナツ状に配置
されているので、遠心力によるケーシングの飛び出しを
防ぐことができ、安全な構造になっている。

■ 本発明の弾性軸継手はケーシング中に弾性ブツシュ
が軸方向及び軸直角力向の二方向へ配設されるため、軸
方向、軸直角方向の順序を問わないでその取付け、取外
し作業が可能であり、しかもそれらが簡単にできる。

■ 弾性ブツシュの形状が内筒を有していること以外に
比較的自由であるから、外周部にぬすみと称する凹部を
設けたり、弾性体の肉厚内に空洞を設けることにより必
要により特性を変化させるこさが可能である。

その上に、弾性体に予圧縮を加えることにより耐久性も
向上するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る弾性軸継手の部分断面図であり、
第２図は第１図中Ａ−Ａ断面図である。第３図及び第４図は他の実施例の弾性軸継手の第２図相
当断面図である。１・・・・・・フランジ付ボス、２・・・・・・円筒形
ボス、３・・・・・・ケーシング、４，５・・・・・・
ブツシュ挿入穴、６ａ・・・・・・軸方向弾性ブツシュ
−６ｂ・・・・・・軸直角方向弾性ブツシュ、１・・・
・・・ブツシュ内筒、８・・・・・・軸方向固定ねじ、
９，１１・・・・・・ねじ穴、１０・・・・・・軸直角
方向固定ねじ、１２，１３・・・・・・座ぐり穴、１４
・・・・・・ブツシュ外筒、１５・・・・・位置決め段
部、１６・・・・・・フランジ部。

Claims

【特許請求の範囲】１駆動軸と従動軸の軸間を連結する弾性軸継手であっ
て、一方の軸に固定されたフランジ付ボス１と、他力の
軸に固定された円筒形ボス２と、複数個の軸方向ブツシ
ュ挿入穴４と軸直角方向ブツシュ挿入穴５とが交互に配
置されたドーナツ状のケーシング３と、上記ブツシュ挿
入穴にそれぞれ予圧縮状態で挿入された円筒状の軸方向
弾性ブツシュ６ａ及び軸直角方向弾性ブツシュ６ｂとか
らなり、上記ケーシング３はその側面にフランジ付ボス
１のフランジ部１６が間隔をあけて対接さね、その内径
面に円筒形ボス２が間隔をあけて挿入され、軸方向弾性
ブツシュ６ａが外挿されたブツシュ内筒７に軸方向固定
ねじ８を挿入してフランジ付ボス１のフランジ部１６へ
ねじ止めし、軸直角方向弾性ブツシュ６ｂが外挿された
ブツシュ内筒７に軸直角方向固定ねじ１０を挿入して軸
直角方向へ円筒形ボスに対してねじ止めしてなることを
特徴とする弾性軸継手。２軸力向ブツシュ挿入穴４と軸直角力向ブツシュ挿入
穴５が円筒状であり、予圧縮前の柱状軸方向弾性ブツシ
ュ６ａと軸直角方向弾性ブツシュ６ｂの外径が軸方向ブ
ツシュ挿入穴４と軸直角方向ブツシュ挿入穴５よりも犬
である特許請求の範囲第１項記載の弾性軸継手。３軸直角方向ブツシュ挿入穴５はケーシング外周側が
大きいテーパー状であり、かつ軸直角方向弾性ブツシュ
６ｂもテーパー状である特許請求の範囲第１項記載の弾
性軸継手。４軸方向弾性ブツシュ６ａ又は軸直角方向弾性ブツシ
ュ６ｂはブツシュ内筒７を有しており、円筒形ボス２の
取付穴入口又はフランジ付ボス１のフランジ部の取付穴
入口Ｃζはブツシュ内筒７が嵌まる座ぐり穴１２．１３
がある特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の
弾性軸継手。５軸方向弾性ブツシュ６ａ又は軸直角方向弾性ブツシ
ュ６ｂの予圧縮は各ブツシュ６ａ、６ｂｆｆｌよりも小
な内径を有したブツシュ外筒１４への各ブツシュ６ａ
、６ｂの圧入であり、かつケーシングの軸力向ブツシュ
挿入穴４又は軸直角方向ブツシュ挿入穴５はブツシュ外
筒１４より小径の位置決め段部１５を有してなる特許請
求の範囲第１項又は第４項記載の弾性軸継手。