JPS60205019A

JPS60205019A - 衝撃吸収継手

Info

Publication number: JPS60205019A
Application number: JP59060243A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Nishimura; 西村　吉文
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1984-03-27
Filing date: 1984-03-27
Publication date: 1985-10-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）本発明は、各種伝動系に使用さｎる衝撃吸収継手に関す
る。

（発明の技術的背景とその問題点）従来、一般の弾性継手としてはゴムを使用したものある
いはバネを使用したものが用いられているが、前者の場
合には、ゴムの品質管理が困難なため弾性継手としての
バネ定数にばらつきが生じるとともに耐熱性が劣る等の
欠点がある。また後者の場合には、たとえば第１図〜第
３図に示すようなものが知らｎているが、バネに無理な
力が作用して折損しやすく、かつ製造、組立てが困難、
コストが高くつく等の欠点があるほか、バネ定数が任意
に変更できないため継手設置に際してトルク測定を行な
う等手数がかかる。

バネを使用する従来の衝撃吸収継手についてさらに詳細
に説明すると、第１図において１は継手を示し、接続す
べき軸Ｓａ、　Ｓｂの各軸端に固定さ扛るハブ部栃２ａ
、２ｂと、各ハブ部材の周面に形成さ扛た爪部分３ａ＋
　３ｂの溝４　ａ　＋　４　ｂに装入さｎる連続板バネ
５とから構成さｎるＯこのように従来のこの種継手にお
いては連続バネを使用する構成をなっているが、溝４ｇ
、４ｂへの連続バネ５の嵌装は困難であるため、嵌装用
に溝４ａ、４ｂには余分のスペースを設ける必要がある
０そして継手が大型になるほど大きな間隙が必要である
。しかしながら、継手の爪３ａ＋３ｂと板バネ５との間
にギャップがあると、荷重（トルク）が加わる時には溝
４ａ、４ｂ内に嵌合さｎた板バネは第３図のように変形
する。継手に加わるトルクとたわみ量との関係をグラフ
に表わすと第４図（ａ）線のとおりである。ある程度の
たわみ角が生じるまで、すなわちＡ点に達するまではほ
とんどスプリング効果がなく、Ａ点から急激にトルクは
増加するため、大きなエネルギー吸収は困難である。な
お第４図において斜線の面積はエネルギーを示す。また
、連続バネを使用しているため、第３図に示すように、
応力集中による湾曲部の折損５ａが著しい。さらに、バ
ネ定数の調整ができないため、継手の選定ミスをしたよ
うな場合には継手の交換を余儀なくされる不便がある。

一方、これらの従来継手の欠点を解消するものとして、
特開昭５６−２０８３６号公報には特定構造の継手、す
なわち、接続すべき軸の端部に対向状に固着さｎる一対
のディスクの一方に方射状に多数の板バネを配設すると
ともに、他方（７）　ティスフ罠一定円周上として多数
のビン’（ｃ突設して両ディスク間の動力伝達を板バネ
とビンを介して行なうように構成した衝撃吸収継手が提
案さｎている。ところが、この継手構造は、つぎのよう
な欠点がある。すなわち、（１）バネ定数を変化させる
ために板バネの枚数を減らすと、ビンと板バネ間にギャ
ップを生じ、衝撃吸収エネルギーは小さくなる、（２）
ギャップをなくすためにはビン径を変える必要があるが
、こｎによって部品数が増えコストがかさむ問題がある
、（３）径の異なるビンを同時に使用する場合には、最
初に接触する板バネは最も早く劣化し、最後に接触する
板バネは＃１とんど劣化しないという問題がある。

（発明の目的）そこで、本発明の目的は、上記従来技術における問題点
を解決し、トルクとたわみ角が完全に比例しかつバネ定
数が可変で、信頼性のある衝撃吸収継手を、−場供する
ことにある。

（発明の構成）この目的を達成するために５本発明は、軸端と軸端とを
弾性接続する衝撃吸収継手において、歯面を有する実質
的に円筒状に形成された一対のハブ部材のそｎぞれを各
軸端に固定し、各歯面の対応位置に、軸方向に延在する
大小の切欠き部を歯面の円周方向に複数個形成し、上記
大小の切欠き部に所望数の板バネを着脱自在かつ密着状
態で装入したことを特徴とするものであるＯ（発明の原理）第５図は、本発明の基本的原理を示すための継手内部構
造の説明図である０本構造において、継手の内蔵スプリ
ングを従来の連続バネ５がら単体の板バネ５′に変更す
るとともに、ライナー６ａ、６ｂを嵌合させて板バネ５
′と爪３ａ＋３ｂ間のギャップを完全になくしている。

この構造におけるトルクとたわみ量（たわみ角）との関
係上第４図（ｂ）線に示す。トルクとたわみ量とは完全
な比例関係にある。したがって、信頼性が大きく、また
大きなエネルギーの吸収が可能となる０（発明の具体例）本発明に係る衝撃吸収継手は基本的には上記の原理に基
いて成さ几たもので、その具体凶悪Ｓはたとえば第６図
および第７図に示すとおりである。

図に示す本発明の衝撃吸収継手１０は、接続すべき軸Ｓ
Ａ、ＳＢの軸端にキー１６ａ、１６ｂを介して固定され
る一対のハブ部材１２ａ、１２ｂを含む０ハブ部材１２
ａ、１２ｂは実質的九円筒状に形成さ扛、その外周に歯
面１３ａ、１３ｂを有する〇各画面１３ａ、１３ｂには
軸方向に延在する大小の切欠きたとえば深溝１４ａ、１
４ｂと浅溝１４ａ’。

１４ｂ′が歯面の円周方向に複数個設けら几る。

各港の巾は実質的に板バネ１５の厚さと等しく形成さｎ
る０対応する各深溝１４ａ、１４ｂあるいは浅溝１４ａ
’＋　１４ｂ’は各歯面の対向位置に設けられ、共働し
て整列したバネ収容深溝あるいは浅溝を形成する。各バ
ネ収容溝には単体の板バネ１５がギャップのない密着状
態で装入される〇装入された板バネは止め板１５ａおよ
びビス１５ｂで固定さｎる。

深溝１４ａ、１４ｂはたとえば浅溝１４ａ’、１４ｂ’
の２倍の深さの溝として形成され、２枚の板バネ１５ｆ
ｔ溝の深さ方向に収容できるようになっている。

このような構成によｎば、たとえば大きな衝撃を伴なう
駆動系においては、深溝１４ａ、１４ｂで形成さｎるバ
ネ収容溝を使用し、各港に２枚の板バネ１５．１５を挿
入する（第６図においてＸで示さｎる）０また、中程度
の衝撃の場合には、浅溝１４ａ’、１４ｂ’で形成さ扛
るバネ収容溝を使用し、各港に１枚の板バネ１５を挿入
する（第６図においてＹで示さｎる）０さらに、加わる
荷重が小さい場合に社、深溝１４ａ、１４ｂで形成され
るバネ収容溝を使用し、各港に１枚の板バネ１５を挿入
する（第６図において２で示さ几る）０なお、衝撃トル
クがさらに軽微でおる場合には、深溝１４ａ、１４ｂで
形成さｎるバネ収容溝を１つおきに使用し、これに１枚
の板バネを挿入した状態で用いることもできる。このよ
うに、使用する板バネの数を調整することにより、継手
のバネ定数すなわちたわみ量（吸収エネルギー）を調整
することができるＯなお、本発明に使用さｎる板バネ１
５は、第６図に示すようにコーナ部を丸く形成すること
ができる０この場合には、荷重時の応力集中を避けるこ
とができ、コーナ一部の割２″Ｌを防止することができ
る。

図において、１７ａ、１７ｂはカップリングケースを示
し、各カップリングケース１７ａ、１７ｂけその突合わ
せ面でボルト１８により結合さｎるとともに、オイルシ
ール１９ａ、１９ｂを介して油密状態で継手１０を被覆
するようになっているＯ（発明の効果）本発明は、上記した構成を有するので、衝撃トルクが作
用する場合、トルクとたわみ量は完全に比例するため大
きなエネルギー吸収が可能である。ｉた、板バネと歯面
間にギャップがないためエネルギー吸収量が一定となり
信頼性の高い衝撃吸収作用を達成することができ名。第
８図に本発明の衝撃吸収継手（２）と第１図〜第３図に
示す従来の衝撃吸収継手（１）のトルク伝達特性を示す
。さらに、第９図に、本発明と従来の衝撃吸収継手をバ
イブ圧延の駆動系に使用した場合の衝撃トルクの実測値
を示す。板バネ嵌合部のギャップをなくすと、荷重のバ
ラツキが小さくなったほか最大トルクが半減することが
明らかである。

また、本発明の継手は、板バネ数を調整することＫよタ
バネ定数を変更することができるため、ユーザー側にと
っては継手の設置に際して負荷重測定等の手続きが必要
なく、非常にラフな選定を行なうことができる。一方、
メーカー側にとっても継手の種類を大１Ｊに削減できる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の衝撃吸収継手を示す斜視図、第２図はそ
の内部構造説明図、第３図はその作用説明図、第４図は
継手のトルクとたわみ量との関係を示す図、第５図は本
発明の原理を示すための継手内部構造説明図、第６図は
本発明の衝撃吸収継手の一部断面図、第７図は第６図の
■−■線断面図、第８図はトルクの伝達特性を示す図、
第９図は衝撃トルクの実測値を示す図である。１．１０−・継手　２ａ＋　２ｂ＋　１２ａ、　１２ｂ
−ｉｓブ部材　３ａ、３ｂ・・爪部分　４ａ、４ｂ・・
溝５・・連続バネ　５ａ・・折損　６ａ、６ｂ・・ライ
ナー１３ａ、１３ｂ−・歯面　１４ａ、１４ｂ・・深溝
１４ａ’、１４ｂ’　”浅溝　１５・・板ノくネ１６ａ
、１６ｂ　−・キー　１７ａ＋１７ｂ・・カップリング
ケース　１８・・ボルト　１９ａ、１９ｂ・・オイルン
第１図第２図　第３図第４．　第５図 ζ０第６図「１＼第７図第８図：口１間　□ 第９図手　続　補　正　、Ｊ　（自発）昭和５８年４月１３１１昭和５９年３月２７日提出の特許願（１）２　発明の名
称　Ｊ′？−、≦ｔ−’　、）　ｙノ街撃吸収継手３　補止をする者４　代理人　〒１３８住所　東京都江東区亀戸１丁目４２番１４号ハビーハイ
ツニュー亀戸５０５号８　補正の内容　別紙のとおり

Claims

【特許請求の範囲】

（１）軸端と軸端とを弾性接続する衝撃吸収継手におい
て、歯面を有する実質的に円筒状に形成さ几た一対のハ
ブ部材のそ扛ぞれを各軸端に固定し、各歯面の対応位置
に、軸方向に延在する大小の切欠き部を歯面の円周方向
に複数個形成し、上記大小の切欠き部に所望数の板バネ
を着脱自在かつ密着状態で装入したことを特徴とする衝
撃吸収継手。