JPS60231021A - かみあい軸継手 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、２つの軸間におけるトルク伝達用のかみめい
軸継手であって一駆動軸上の駆動部分と、被駆動軸上の
被駆動部分と、駆動部分上の少なくとも２つのつめと、
被駆動部分上の同じ数のつめと、駆動側および被駆動側
の両方のつめ相互間に位置する可動の伝達部材とから成
っている形式のものに関する。

〔従来の技術〕

かみめい軸継手、チェーン継手、コイルばね軸継手が既
に公知である。これらの公知例の難点は、軸の変位の補
償が極めて限られたままでろるという点にろる。しかも
伝達部材とつめとの間に生ずるすべり摩擦が摩擦損失お
よび摩耗を伴う。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、トルク並びに回転運動を伝達するため
のかみめい軸継手において、公知のかみめい軸継手よシ
も大幅な半径方向、軸線方向の変位、さらには角度変位
を補償できるようにすることである。この場合さらに、
かみあい軸継手に一定のねじシ弾性をめたえ、回転振動
並びにトルク衝撃を減衰できるようにすることで６る。

〔作用および効果〕

引締め部材によって駆動側のつめと被駆動側のつめとの
間に保持された伝達部材は駆動部分のつめから被駆動部
分のつめへ周方向力を伝達する。

この場合駆動部分および被駆動部分は一般に円板状でろ
って、例えば円筒フランジとして構成されており、この
駆動部分および被駆動部分に周方向でつめが一様に分配
して配置されておシ、これによって両方のつめが互いに
かみ合うのに伴い伝達部材用の中間室を形成している。

伝達部材は特に円柱形をなしており、又は球面体、例え
ば球面ころとして構成するとよい。可撓の引締め部材は
伝達部材に面接触し、その弾性によって軸の半径方向変
位および角度変位の補償を可能にする。この軸継手は剛
性の伝達部材を使用するにもかかわらずねじり弾性を呈
する。というのは、伝達部材が引締め部材の弾性的な力
に抗して半径方向で稼動可能だからでめる。このように
して、回転振動も減衰されることに力る。つめ相互間の
中間室は、つめ側面が半径方向で斜面をなしていること
によって狭くされている。この斜めのつめ側面が平らな
面でらると効果的でろって、結果としてくさび形の間隙
室が形成される、 〔実施態様〕 有利な実施態様によれば、中間室が半径方向で内向きに
狭くされていて、引締め部材は伝達部材へその外側から
接触している。伝達部材は引締め部材によって中間室の
狭い方へ引き付けられ、つめ側面に接触保持される。個
々の伝達部材への引締め部材の巻掛は角は、駆動側およ
び被駆動側のつめがそれぞれ６つである場合、引締め部
材案内に関連して例えば６０°、１２０°又は１８０°
である。

一実施態様によれば、たんに１つの引締め部材がすべて
の伝達部材に巻き掛けられる。この場合、引締め部材か
ら各伝達部材へ及ぼされる力は等しく、いずれの回転方
向でも伝達作用は等しい、別の実施態様によれば２つの
引締め部材が使われ、その一方の引締め部材は、駆動側
のつめに一方の回転方向で接触する伝達部材に巻き掛け
られて案内されておシ、他方の引締め部材は、同じ駆動
側のつめに他方の回転方向で接触する伝達部材に巻き掛
けられて案内されている。この実施態様の場合、両方の
引締め部材の性質を変えることによって軸継手に回転方
向によって異なるねじり弾性をあたえることができる。

駆動側の６つのつめと被駆動側の６つのつめとの間に合
計６つの伝達部材を有する軸継手の場合、各引締め部材
がそれぞれ６つの伝達部材に巻き掛けられる。このよう
な原則はつめ並びに伝達部材の数がもつと多い軸継手に
もめてｆｉまる、例えば、駆動側の４つのつめと被駆動
側の４つのつめとの間に８つの伝達部材を有する軸継手
の場合に、各引締め部材がそれぞれ４つの伝達部材に巻
き掛けられる。

引締め部材は１本又はもつと多くの平行なベルト、ロー
プ又はチェーンによって構成することができる。引締め
部材の可撓性の程度は、伝達部材への密接、場合によっ
ては偏向を可能にする必要がらり、弾性の程度は、軸相
互の変位に伴って引締め部材が伸長するのを許容する必
要がある。　・本発明のかみあい軸継手の別の実施態様
によれば、２つの引締め部材が中間室よりも内方側でガ
イドピンを介して偏向案内される。このような偏向案内
が軸継手の中央範囲でなされると特に有利であって、こ
の場合引締め部材は軸継手軸線の近くに配置された偏向
ピンを介して案内される。このようにして、一方の引締
め部材が他方の引締め部材に保持されている伝達部材の
半径方向での動きを妨げるよう人ことは避けられる。

本発明の軸継手の有利な実施態様によれば、伝達部材が
その中央平面に対して対称形に少なくとも１つの直径縮
小範囲を有しており−この範囲へ引締め部材が巻き掛け
られている。伝達部材の直径縮小範囲に引締め部材が巻
き掛けられるととＫよって、引締め部材が伝達部材とつ
めとの間に締め付けられるようなことは避けられる０軸
線手が２つの引締め部材を有している場合には、一方の
引締め部材を巻き掛ける伝達部材の直径縮小範囲が、他
方の引締め部材を巻き掛ける伝達部材の直径縮小範囲に
対して相対的に位置をずらされている。この場合、一方
の引締め部材が伝達部材の中央の１つの直径縮小範囲に
巻き掛けられて、他方の引締め部材は伝達部材の端にお
ける２つの直径縮小範囲へ２本に分割された形に巻き掛
けられるならば有利でめる０ 本発明のこの実施態様の場合、駆動側および被駆動側の
つめが、その軸方向の中央範囲にいずれか一方の回転方
向へ突出した１つの側面を、また軸方向の両方の縁部範
囲に前記側面とは逆向きに突出した側面をそれぞれ有し
ておシ、中間室内に位置する伝達部材が、つめの前記側
面に面して中央範囲もしくは両方の縁部範囲に直径の太
き々支持面を有しており、これらの支持面とは相対的に
直径の小さな支持面の範囲に引締め部材が巻き掛けられ
て案内きれている。このような、伝達部材およびつめの
輪郭がハケ対称形を々している実施態様によれば引締め
部材の半径方向での支障のない動きが保証される。

伝達部材の支持面の範囲が案内面の範囲に対して相対的
に回転可能に構成されている々らは有利である。この構
成によればつめ側面と伝達部材とのすべり摩擦が避けら
れる。さらに、引締め部材の偏向案内用のガイドピン上
にスリーブを回転可能に支承しておくことができる。こ
れによって引締め部材とガイドビンとの間の摩擦抵抗が
著しく軽減される。ただしガイドビンにおける引締め部
材の曲げ抵抗はいずれにせよ克服する必要がある。

有利な実施態様の場合、伝達部材が、両端側に軸方向の
ビンを有する円柱形の中央部分と−これらのビン上に回
転可能に支承されたローラとから成っておジ、この伝達
部材に面する一方のつめの側面は中央範囲をとつ面状に
高くされておシ、他方のつめの側面はその両方の縁部範
囲をとつ面状に高くされている。伝達部材としてこのよ
うな二重ローラを使用した場合つめと伝達部材とのすべ
９摩擦は完全に避けられる。というのは、伝達部材の中
央部分が一方のつめの側面で転勤し１両方のローラが他
方のつめの側面で転動することになるからである。

駆動側又は被駆動側のつめは、軸継手の駆動部分又は被
駆動部分をなす内側部分の半径方向ウェブとして構成す
ることができる。引締め部材の巻き掛は案内を相応に設
計するならば、軸継手を、鉄道車両駆動装置においてし
ばしば必要とされるような車軸と中空軸との連結に適す
るように構成することも可能である。４つよシも多くの
偶数の伝達部材を使用するならば、本発明のかみ４ｔｎ
軸継軸線場合伝達部材に起因するような不っシあいは生
じない。

〔実施例〕

以下、図面を参照して実施例を詳細に説明する。

第１図の実施例によれば、駆動側の内側部分１ａに１２
０°の角度で外向きに突出した６つのっめ１が設けられ
ている。被駆動部分は駆動側のっめ１の間へ位置する６
つのつめ２を備えている。これら両方のつめ１，２の側
面１ｂ、２ｂは互いの間に半径方向で内向きにくさび形
に狭くされた中間室６を形成し、これらの中間室６内に
各１つの伝達部材４が配置されている。少なくとも１本
のスチールベルトから成る１つの引締め部材５が６つの
伝達部材４のすべてに巻き掛けられていて、これらの伝
達部材４をつめ１，２の側面１ｂ、２ｂに接触保持して
いる。

第２図の実施例の場合、１つの引締め部材の代りに２つ
の引締め部材５が使われ、各引締め部材５がそれぞれ１
つおきに６つの伝達部材４に巻き掛けられている。

第６図の実施例によれば、駆動円板のっめ１は被駆動円
板のつめ２と同様に外周づめとして構成されている。つ
め１，２の側面１ｂ、２ｂ相互間に形成される中間室６
は半径方向で内方へ向かって狭くされている。伝達部材
４は円柱形であって。

端面ニ円柱形ヒン４ａを有しており、このビン４ａへ引
締め部材５が巻き掛けられている。一方の円板１例えば
駆動円板に軸方向の６つのガイドビン６が設けられてお
り、これらのガイドビン６を介して引締め部材５が偏向
案内されている。第２図の実施例との比較でいえば、引
締め部材の張ｐ側がガイドビン６によって中央へずらさ
れておシ、従って伝達部材４０半径方向運動が妨げられ
ることはない。

第４図の実施例によれば、互いに隣り合う伝達部材４が
異なる構成をなしており、軸線方向で互いにずらされた
複数の引締め部材５が巻き掛けられている。図中左に示
す伝達部材４は、直径の大きな１つの円柱形の中央範囲
４ｂと直径の小さな２つの円柱形の縁部範囲４ａとを有
している。この伝達部材４に巻き掛けられる引締め部材
５は、両方の縁部範囲４ａを中心として案内される２つ
の別個のベルトから成っている。図中布に示す伝達部材
４は左の伝達部材４とは逆に構成きれていて、中央の円
柱形範囲４ａが小さな直径を有しており、この範囲４ａ
の両端側に直径の大きな縁部範囲４ｂを有している、こ
の場合引締め部材５は範囲４ａのみに巻き掛けられてい
る。要するに、いずれの伝達部材４も直径の小さい範囲
に引締め部材５が巻き掛けられている。

被駆動側のつめ２の側面はその両側で接触する伝達部材
４に対して対称形をなす輪郭を有している。即ち、左の
伝達部材４の突出し念中央範囲４ｂには中央範囲の突出
した一方の側面２ａが対応しており、右の伝達部材４の
突出した縁部範囲４ｂには中央範囲の両側から突出した
他方の側面２ｄが対応している。これらの側面２　ａ　
＋　２　ｄは、第１図〜第６図の実施例におけるつめの
側面２ｈ（および側面１ｂ）と同様に互いに平行な面で
ある。

この第４図の実施例の場合、隣シ合う伝達部材４の両方
の引締め部材５が位置をずらされていることによって、
引締め部材５が邪魔し合うようなことが避けられる。さ
らに１両方の引締め部材５が伝達部材にその中央平面に
対して対称形に接触し、従って伝達部材における負荷が
一様になる。

第５図の実施例によれば、第３図の実施例と異なる点と
して、ベルトの代りにスチールチェーンが引締め部Ｉｖ
５として使用されている。引締め部材５はたんに１つだ
け図示されている。伝達部材４およびガイドぎン６のス
リーブは相応のリム（図示せず）を有している。駆動側
のつめ１および被駆動側のつめ２はスチールチェーンの
動きのためのみぞｌＣｅ２ｃを有している。

第６図および第７図に示す伝達部材は、第４図に示した
伝達部材４にほぼ相当する構成をなしている。ただし相
違点として１例えば第６図の例の場合端面側のビン４ａ
上にすべり軸受又はころがシ軸受７を介してスリーブ８
が回転可能に支承されている。これによって、引締め部
材と伝達部材との間のすべ逆摩擦が避けられる。また、
第７図の例の場合中央部分４ａの両端側にビン４ｃが設
けられており、これらのビン４ｃ上にすベル軸受又はこ
ろがり軸受７を介して直径の大きなローラ４ｂが回転可
能に支承されている。ローラ４ｂが中央部分４ａに対し
て相対的に回転可能でおることによってやＦｉシ引締め
部材と中央部分４ａとの間のすベク摩擦が避けられる。

第８図はベルト状の引締め部材用のガイドビン６の実施
例を示している。このガイドビン６上には、すベル軸受
を介して中央の１つのスリーブ６ａと内縁部範囲を覆う
２つのスリーブ６ｂとが回転可能に支承されている。こ
のようなガイドビン構成によれば引締め部材とガイドビ
ン表面とのすべり摩擦が避けられる。

一般に、円柱形の伝達部材はつめの側面と線接触をする
。軸相互の変位の結果として駆動側のつめと被駆動側の
つめとの間で伝達部材が転位した場合、常にすベシ摩擦
損失が生ずることになり、このすべり摩擦損失は、補償
すべき変位が大きければそれだけ著しくなる。すベシ摩
擦は、もし単独のローラの代りに二重ローラを伝達部材
として使うならば完全に避けることができる。第９図に
このような二重ローラの実施例が示されている。

この二重ローラは両端側に軸方向のビン４ａを有する円
柱形の中央部分４ｂと、これらのビン４ａ上にニードル
軸受７を回転可能に支承されたローラ４ｄとから成って
いる。中央部分４ｂおよびローラ４ｃｌｔ互いに等しい
直径をなしている。ビン４ａは軸線方向でローラ４ｄの
孔から突出していて、引締め部材を巻き掛けるのに役立
てられる。

被駆動側のつめ２の側面はとっ面状に高くされた中央範
囲２ａを有しており、これに対して駆動側のつめ１の側
面の中央範囲はおう面状に低くされている。つめ１，２
の側面の内ローラ４ｄに面する縁部範囲はとっ面とおり
面との関係が逆になっている。即ち、っめ２の側面は縁
部範囲２ｅがおう面をなしておシ、つめ１の側面は縁部
範囲１ｄがとつ面をなしている。従って、この二重ロー
ラの中央部分４ｂは被駆動側のつめ２の中央範囲２ａ上
を転勤し、ローラ４ｄけ駆動側のつめ１の縁部範囲１ｄ
上を転動する。

第１０図は中央部へ巻き掛けられる引締め部材用の二重
ローラの実施例を示している。中央部分４ａは両端近く
にフランジ状の突出範囲４ｂを有している。この突出範
囲４ｂの端面から軸線方向でピン４ｅが突出しており、
これらのビン４ｅ上にころがり軸受７ｆｔ介してローラ
４ｄが回転可能に支承されている。駆動側のつめ１はと
つ面状に高くされた２つの平行々縁部範囲１ｄを有して
おり、これらの縁部範囲１ｄにローラ４ｄが支えられる
。被駆動側のつめ２は、前記縁部範囲１ｄに対して軸線
方向でずらされてとつ面状に高くされた２つの平行な縁
部範囲２ｄを有しており、これらの縁部範囲２ｄＫ前記
フ−ランジ状の突出範囲４ｂが支えられる。第９図およ
び第１０図の実施例によれば伝達部材４が駆動側および
被駆動側のつめ１．２の側面上で純然たるころがり運動
を生じ。

ひいてはすべり摩擦並びに摩耗がはげ完全に避けられる
。

第１１図に示されている二重ローラの場合、第９図の実
施例とわずかに異なる点として、ローラ４ｄから突出し
たビン４ａ上にころがυ軸受７を介してスリーブ８が回
転可能に支承されている。

これによって、第９図の例の場合になおかつ生ずるよう
な引締め部材とピン４ａとのすべり摩擦がころがり摩擦
に変わる。第１２図の実施例の場合、両方のフランジ状
の突出範囲４ｂは、第１０図の例におけるように中央部
分４ａと一体に結合されているのではなくて、ローラ４
ｂとしてころが９軸受７ａｌ介してビン４ｅ上に回転可
能に支承されている。この実施例においても中央部分４
ａおよびローラｆ４ｂ、４ｄは互いに無関係に回転でき
る。従って、第１０図の例において生ずるような中央部
分４ａと引締め部材との間のすべ９摩擦が避けられる。

さらに、第１１図および第１２図に示す伝達部材は何ら
のすべり摩擦損失も生ぜず、つめ相互間で摩耗を伴うこ
となく伝達運動を行なう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のかみめい軸継手の第１実施例を示す横
断面図、第２図は本発明のかみめい軸継手の第２実施例
を示す横断面図、第３図は本発明のかみめい軸継手の第
３実施例を示す横断面図。 第４図は本発明のかみめい軸継手の第４実施例における
伝達部材の縦断面図、第５図は本発明のがみあい軸継手
の第５実施例を示す横断面図、第６図は伝達部材の縦断
面図、第７図は第６図の例とは異なる伝達部材の縦断面
図、第８図はガイドビンの縦断面図、第９図、第１０図
、第１１図、第１２図はいずれも異なる伝達部材の縦断
面図である。 １・・・駆動側のつめ、１ａ・・・駆動側の内側部分、
１ｂ・・・側面、１ｃ・・・みぞ、１ｄ・・・とっ面状
の縁部範囲、２・・・被駆動側のつめ、２ａ・・・とっ
面状の中央範囲、２ｂ・・・側面、２ｃ・・・みぞ、２
ｄ・・・とっ面状の縁部範囲、２　ｅ　川おり面状の縁
部範囲、ろ・・・中間室、４・・・伝達部材、４ａ・・
・ピンもしくは直径の小さな範囲、４ｂ・・・中央部分
もしくは直径の太きな範囲、４ｃ・・・ピン、４ｄ・・
・ローラ、４ｅ・・・ピン、５・・・引締め部材、６・
・・ガイドビン、６ａ・・・スリーブ、６ｂ・・・スリ
ーブ、７・・・軸受、７ａ・・・軸受、８・・・スリー
ブ。 Ｆｉｇ、１１ １ｄ　？　Ｌｍ　Ｌｄ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）２つの軸間におけるトルク伝達用のかみおい軸継手
   であって、駆動軸上の駆動部分と、被駆動軸上の被駆動
   部分と、駆動部分上の少なくとも２つのつめと、被駆動
   部分上の同じ数のつめと。 駆動側および被駆動側の両方のつめ相互間に位置する可
   動の伝達部材とから成っている形式のものｋおいて、駆
   動側および被駆動側両方のつめ（１゜２）の側面（１ｂ
   、２ｂ）相互間の中間室（６）が半径方向で内方に狭く
   されており、これらの中間室（６）内に位置する伝達部
   材（４）が少なくとも１つのエンドレスの可撓かつ弾性
   的な引締め部材（５）Ｋよって保持されており、この引
   締め部材（５）は、中間室（３）の狭くされている方と
   は反対側から伝達部材（４）に接触していることを特徴
   とする、かみめい軸継手。 ２）中間室（３）がクラッチ軸線へ向かって狭くされて
   いて、引締め部材（５）が伝達部材（４）の外側に接触
   している、特許請求の範囲第１項に記載のかみめい軸継
   手。 ６）たんｖｃｌつの引締め部材（５）がすべての伝達部
   材（４）に接触している、特許請求の範囲第１項又は第
   ２項に記載のかみろい軸継手。 ４）２つの引締め部材（５）が設けられており、一方の
   引締め部材は、駆動側のつめ（１）に一方の回転方向で
   接触する伝達部材（４）に巻き掛けられて案内されてお
   ９、他方の引締め部材は−同じ駆動側のつめ（１）に他
   方の回転方向で接触する伝達部材（４）に巻〜き掛けら
   れて案内されている一特許請求の範囲第１項又は第２項
   に記載のかみめい軸継手、５）引締め部材（５）が１つ
   又は平行な２つのベルト、ロープ又はチェーンから成っ
   ている、特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれ
   か１項に記載のかみめい軸継手。 ６）引締め部材（５）が中間室（６）よりも内方側でガ
   イドピン（６）を介して偏向案内されている、特許請求
   の範囲第１項から第５項までのいずれか１項に記載のか
   みめい軸継手。 ７）伝達部材（４）がその中央平面に対して対称形に少
   なくとも１つの直径縮小範囲（４ａ）を有しておシ、こ
   の範囲（４ａ）へ引締め部材（５）が巻き掛けられてい
   る、特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１
   項に記載のかみめい軸継手。 ８）駆動側および被駆動側のつめ（１，２）が、その軸
   方向の中央範囲にいずれか一方の回転方向へ突出した１
   つの側面（２ａ）を、また軸方向の両方の縁部範囲に前
   記側面（２ａ）とは逆向きに突出した側面（２ｄ）をそ
   れぞれ有しており、中間室（６）内に位置する伝達部材
   （４）が、つめ（１，２）の前記側面（２ａ、　２ｄ）
   に面して、中央範囲（４ｂ）もしくは両方の縁部範囲（
   ４ｂ）に直径の大きガ支持面を有しておシ、これらの支
   持面とは相対的に直径の小さな支持面の範囲（４ａ、　
   ４ａ）に引締め部材（５）が案内されている、特許請求
   の範囲第４項から第７項までのいずれか１項に記載のか
   みめい軸継手０９）伝達部材（４）の支持面の範囲が案
   内面の範囲に対して相対的に回転可能に構成されている
   、特許請求の範囲第８項に記載のかみめい軸継手。 １０）ガイドビン（６）上にスリーブ（６ａ、　６ｂ）
   が回転可能に支承されている、特許請求の範囲第６項か
   ら第９項までのいずれか１項に記載のかみめい軸継手。 １１）伝達部材（４）が、両端側に軸方向のピン（４ａ
   ）を有する円柱形の中央部分（４ｂ）と、これらのビン
   （４ａ）上に回転可能に支承されたローラ（４ｄ）とか
   ら成っており、この伝達部材（４）に面する一方のつめ
   （２）の側面は中央範囲（２ａ）をとつ面状に高くされ
   ていて、他方のつめ（１）の側面はその両方の縁部範囲
   （１ｄ）ｔ−とつ面状に高くされている、特許請求の第
   １項から第９項までのいずれか１項に記載のかみめい軸
   継手。 １２）伝達部材（４）が１両端側にフランジ状の突出範
   囲（４ｂ）並びに軸方向のピン（４ｅ）を有する円柱形
   の中央部分（４ａ）と、ビン（４ｅ）上に回転可能に支
   承されたローラ（４ｄ）とから成っており、この伝達部
   材（４）に面する一方のつめ（２）の側面は。 前記フランジ状突出範囲（４ｂ）Ｋ向き合う両方の縁部
   範囲（２ｄ）をとつ面状に高くされていて、他方のつめ
   （１）の側面は、前記ローラ（４ｄ）に向き合う両方の
   縁部範囲（１ｄ）をとつ面状に高くされている、特許請
   求の範囲第１項から第１０項までのいずれか１項に記載
   のかみめい軸継手。