JPS6034518A

JPS6034518A - たわみ継手

Info

Publication number: JPS6034518A
Application number: JP59067800A
Authority: JP
Inventors: マンフレツド・オベルマイアー
Original assignee: INKOMA IND; INKOMA IND KONST MASCHBAU
Current assignee: INKOMA IND; INKOMA IND KONST MASCHBAU
Priority date: 1983-04-09
Filing date: 1984-04-06
Publication date: 1985-02-22
Also published as: EP0121779B1; US4591350A; DE3312825A1; EP0121779A1; DE3460909D1; ATE22720T1; JPH0475403B2

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】本発明は、複数個のボルトによって連結された円板を有
し、一方の円板が回転駆動体に、又他方の円板が回転従
動体と連結され、上記ボルトが２個の円板の一方に固定
されたピンと、他方の円板に固定されたスリーブから成
り、スリーブが該スリーブに嵌着されてピンに対して変
位自在に支持された球面リングから成る、軸方向ζこわ
ん曲した表面を介してピンに支持されて成るたわみ継手
に関する。

上記のたわみ継手は古くから知られており、互いに一線
に整列しないで、相互に小角用をなす軸においても、回
転運動の伝達を可能にするために利用される。若干のた
わみが生じ、このため軸端が相互に成る角を作る長い軸
の間では上記のような連結を必要とすることがしばしば
起こる。これは、駆動装置が互いに連結されている場合
や、若干のたわみが生じる長いロール忠勤装置に於て、
実際に當時発生することである。機械装置を入念に組立
てた場合ｔこも、組立てた装置に於ては、若干の芯出し
誤差および組立誤差の発生をさまたげられず、これらの
誤差に基づく力は、当該軸受部に縁荷束として作用し、
このため軸受部の部材に竿くから曜耗を発生する。この
公知の誤差を補償するために、回転這−１を伝達する６
槙の多数の継手がたわみ継手として使用される。球面リ
ングをブ１゛するスリーブとピンの間の結合を、遊隙を
持たせて構成することにより、上記のａ６のたわみ継手
で回転運動を云達することが、ｆＪ）って試みられた（
米国特許公報第９８１，７３６号、西独特許公報第７１
．４．２４３号及び西独特許出願第１９０９２１３号を
参照）。米国時計公報第９８１，７３６号では球面リン
グがピンの上で並進変位するので、互いに平行に亥位可
能であるように、遊隙が必要である。しかし軸が一線に
整列する位置から軸間に角度を生ずる位置（以后交差位
置と記す）に移行する時に、球面リングは互いに円軌道
上で運動しなければならない。このような運動の発生は
、該運動を軸受の遊隙によって吸収必要があるが、この
ような吸収は小さな回転角誤差に対してだけである。明
らかに米国特許公報第９８１，７３６号ではスリーブが
球面リングを緊密に取囲むから、ピンと球面リンクの間
に遊隙が設けられている。

ピンとスリーブの間にある遊隙は、駆動体から従動体へ
の回転運動の伝達の位相のずれをもたらすと共に、加え
て継手に衝馨が生じ、それが特に進動の時に強く影響す
る。従ってねじれのない忠実な運動の伝達は、公知のた
わみ継手では不可能である。技術的には、この構造は小
さな回転数と小さな角誤差にしか適さない。軸の食違い
と大きな角誤差がある場合は、回転の遊びがこの角の範
囲内ですこぶる大きくなるから、上記の解決策は技術的
に全く使用不能である。

最近、ゴム部材を用いた弾性ピン継手が構造されている
。この継手は長さの変化と曲げ角の発生に成る程度適応
することができる。しかし上記のゴム部材は、継手で高
いトルクを伝達することを妨げる。この場合も駆動体と
従動体の間に移相が生じる。この相対運動のほかに、更
にねじり振動も糸に発生することがある。

そこで本発明の目的とするところは、互いにＪＪに整列
しないで、数度までの角誤差を相互に形成する回転体に
おいて大きなトルクを、ねじりに対して剛直に、遊びな
く伝達することができるたわみ継手を製作することであ
る。

本発明により球面リングがスリーブに対して軸方向に移
動可能に取付けられ、少くとも１個の圧縮ばねが球面リ
ングを原位置に押しもどすことによって、上記の目的が
達成される。

本発明によるたわみ継手は、遊隙のない軸受による上記
の目的の達成、すなわち１２，０００回転に及ぶ高い回
転数と、それに対応する大きなトルクの、ねじれのない
忠実な伝達を可能にする。米国特許公報第９８１，７３
６号による鎖酸の無遊隙構造では必然的に生ずる、互い
に整列しない軸のジャムすなわち引掛かりは、本発明に
より球面リングとスリーブの間で軸方向の並進相対運動
が可能であることによって、容易に回避される。このこ
とは、スリーブが円柱形の、従って球面リングの表面に
整合しない内面を有することによって、容易に実現する
ことができる。又球面リングが片寄ると、圧縮ばねがこ
れを原位置に押しもどすので、球面リングは所足の位置
に戻される。

スリーブはピンに対して長手方向に移動可能であるため
に、本発明によるたわみ継手は長さの変化を吸収するこ
ともできる。

圧縮ばねは、スリーブに接する座金に当接することが好
ましい。又第２の圧縮ばねが設けられ、これが第２のス
トッパに一端が接した状態でスリーブの内部に突出し、
球面リンクに予圧を与えつつ当接する。球面リングの軸
方向変位が可能であるので、ピンに対して傾斜したスリ
ーブの適正な案内が可能となる。それは傾斜が球面リン
グのｓ動と、第１のストッパの方向への第１の圧縮はね
の力に対抗する第２の軸方向ストッパとをもたらすから
である。この運動は本発明の継手構造により、球面リン
グによって遂行さイする。

この実施態様の球面リングは実質的に座金に支持される
から、この実施態様では第１の圧縮はねのばね力が第２
の圧縮はねのばね力より遥かに大きければ好都合である
。第１の圧縮ばねのはね力の優勢が、スリーブをその後
、原位置に押しもどさせる。

製造上有利な実施態様をこおいては、球面リングとスリ
ーブの両側が座金で仄持され、２個の対向して作用する
、はぼ等しい強さのばねによって原位置に保持される。

この実施態様は同様の動的性質を有するが、等しい直径
の２個の同じ圧縮ばねが使用されるため、一層簡単に製
造される。球面リングが安定に停止する原位置（上ばね
の力が該球面リングに作用しない位置、すなわち上記ば
ねが十分伸びて、もはや球面リングｌこ力を及ぼさない
位置である。

円板へのボルトの固定を異なる取付は方向に行うことに
よって、円板の傾斜の際に良好な幾何的条件が得られる
。逆向きに取付けたボルトが正反対の位置で相対してい
れば、傾斜の除に両方のボルトζこスリーブの全く等し
い傾斜と軸方向変位が生じる。

極めて好適な実施態様においては、２個の円板の間に少
くとも１個の中間円板が配設され、その際円板と中間円
板はボルトによって連結される。この３円板形継手は２
個の互いに平行の回転軸の軸方向食違いを実現すること
もできる。

その場合、中間円板だけが傾斜するが、継手の回転の際
に両方の円板に対して相対運動を行わない。傾斜はボル
トの構造によって吸収さイｃる。

この実施態様では、継手は軸方向食違いを許容するたわ
み継手の全く新規な構造をなす。

軸方向食違いの程度が前述の実施態様によって制限され
ることは明らかである。大きな軸方肉食違いに対しては
、回転体の円板と、軸方向食違いを許容する継手とを連
結し、他方の回転体の円板と継手の連結はボルトを介し
て行うことが好ましい。こうして構成されるたイっみ継
手は大きな軸方向波違いを実現すると共に、回転体の間
の角を補償することができる。このことは大型設備で特
に重要である。なぜなら長い回転軸がたわんで傾き、そ
れによって円板に角度を生じるからである。こうした事
情は実際に大きな問題をもたらしたが、本発明の継手に
よって解決されたのである。

次に、図面に示す実施例に基づいて、本発明を詳述する
。

第１図と第２図に示すたわみ継手は、従動軸（図示せず
）のための円板として使用される円板１を有し、この円
板Ｉは３個のボルト２を介して、周知の継手４の円板３
と連結される。継手４は、それぞれ３個の連接棒７を介
して互いに連結された３個の円板、？　、　５　、６か
ら成る。

連接棒７は端部にそれぞれピン継手８を有し、一方のピ
ン継手は円板３，５．５の内の１つき、他方のピン継手
は隣接の円板３，５．６と連結サレル。連接棒７と中間
円板５によって、円板６を特定の半径の範囲内で、円板
３のあらゆる軸方向位置に置くことができる。その場合
、継手４は、円板６と連結された駆動軸（図示せず）の
回転運動を円板３及びそれと連結された円板１に、回転
角に忠実に伝達するこさを可能にする。この全構成で継
手４は、駆動軸と従動軸との大きな軸方向食違いを可能
にするために用いられる。

ボルト２は、螺条部が円板３の尺９を鎖通して突出する
ように挿入され、該先端にナツト１゜を螺入することに
より、円＆３に設けられた受座１ノに固定される。上記
ボルトは先端に図の右方に突出するピン８′を有する。

上記のように螺条部にナツト１ｏを螺入した状態では、
円板３にボルト２の円板状ストッパ１２が接し、その他
方の側を、ピン８′の周囲に嵌めらイまた圧縮ばね１３
が押圧する。圧縮ばね１３の曲端は、ピンｌこ妖着した
座金１４に接する。一方、この座４１４は第１の圧縮ば
ね１３によって円板１に挿入されたスリーブ１５に押付
けられ、スリーブＪ５の他端は、ピン８′にねじ込んだ
ねじ１７によってピン８′に固定された第２のフランジ
状だ円形の、Ｓ１８に、圧縮はね１９が挿入され、球面
リング２０を座金１４に押付ける。球面リング２０は軸
方向に樽状にわん曲した表面を有し、この表面上にスリ
ーブ１５が嵌め込まれている。スリーブ１５は球面リン
グ２ｏの樽状にわん曲した表面の上で傾斜することがで
きるので、円板１も円＆３に対して傾斜することができ
る。円板６を該円板６に連結された駆動軸（１示せず）
によって回転させるとき、この回転が場合によっては傾
斜した円板１に、忠実な回転角で伝達される。円板１は
例えば長くてややたるみを生じている従動４１１（図示
せず）に取付けられたために１合にも上記駆！ｌ１ｌＩ
軸に対しを、円板６と連結された駆動軸から忠実な回転
角で回転させることができる。第１図お第２図に示す連
接棒の位置は、最大軸方向共違いの場合に該当する。連
接棒の位置の変化によって、それより小さな他のあらゆ
る軸方向食違い（食い違い角度Ｏの場合を含む）を実現
することができる。上記説明の変形例として、ピンで連
結された円板１は、従動軸と一体に結合された円板で直
接形成することもできる。この場合にも円板１を用いる
ことにより、１駆動軸に対する従動軸の傾斜を許容する
ことができる。

第３図と第４図には２個の円板１，１′が示されており
、その一方は駆動軸に、！［！２方を従動軸に連結され
る。２個の円板１，１′から成る２円板形継手２１は従
動軸に対する駆動軸の傾斜を可能とする。第３図と第４
図ζこ示す実施態様では４イ固のボルト２が設けてあり
、その中の２個の組と、残部の２個の組は逆方向に取付
けらイ１ていて、ある１１固のボルトのスリーブ１５が
円板１に同定されているとすれば、９０°離れて取付け
られ１こボルト２のスリーブ１５は円板１′に固定され
る。このＦＡＣ列は、円板の相互の傾斜によって１Ｔ４
ｊ方のスリーブ１５間に（Ｊば等しい傾斜および職１万
同ずれを生じても、これにかかわらずｊ３Ａ馳幀から従
動軸への運転を円滑に継続できるという利点を有してい
る。

第５図と第６図に示す３円板形継手２２は、やはり駆動
軸又は従動軸との連結する２個の円板１，１′を有する
。２個の円板は中間円板２３を介して互いζこ連結され
る。谷々３本のボルト２が円板１又は１′を中間円板２
３に保持するから、中間円板２３には６個のボルト２の
ブシュ部分が中間円板の周囲に均等に分浦する。３個の
円板１，１′及び２３の大きさが等しいから、渠５０の
矢印方向に見た第６図の図形では、３個のボルト２；８
！ｌ−有する円板１しか認められない。

３円板形継手２２ももちろん駆動堀ζこ対する従動軸の
頑濤を可能にするが、そればかりでなく駆動軸と従動軸
の間の成る程度の軸方自負ｉ、Ｑいを許すこともできる
。このために円ｆＢ、ｉ’は平行に飯かれているが、中
間円板２３は傾斜する。このイ頃斜は中間円ａ２３のス
リーブＩ５の傾斜によって吸収される。従って本発明に
よる継手によって、軸方向に食違う軸の回転ｗＡ勅も実
現される。

第７面は、第１図によるボルト配列より簡単に製作され
る３円板形継手のボルト配列の変型実施態様を示す。ボ
ルト２′の配列構造は、実質的にボルト２の配列構造と
同様である。従って同じ部材、例えばピン８′、ストッ
プｌ　２．　、ｆｆｌ金１４、圧縮はね１３は第１図以
下お同じ径ｆＩ＠番号を付した。スリーブ１５′と球面
りンク２ｏとはこの実施態様ではほぼ等しい幅を有し、
他の側も座金２５で遮断されている。第１の圧縮ばね１
３とほぼ等しい寸法の圧縮はね２６カＳ、座金２５を押
圧する。圧縮ばね２６の他娼は、ピンに支持されたスト
ッパ２７に当接する。従って球面リング２０’とスリー
ブ１５′の原位置は圧縮はね１３．２６によって驚まり
、この原位置からの片寄りは、それぞれ圧縮されるはね
ｌ　３゜２６の極？・、なカを・元止する。

ホルト２′の１余能はボルト２の４受能に相当する。

この場会も４ｉｒ、ｆのは、ス４Ｊ−ブｌ　５’がスリ
ーブ１５のように内部に円柱形位面を有し、これがスリ
ーブ１５′又は１５に対する球面リング２θは３個と犬
まっでいる訳でない。２個の又は３１固を超えるボルト
を有する笑施態頒も可能である。ボルトの数５−増やす
ことによって、同じ直径でより大きな被伝達トルクか得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は軸方向に食違い、互いに傾斜する駆動軸のため
のたわみ継手の側面図、第２囚は第１図による１［り成
のＡｉｌ　’１１１１図、第３図は２円板形継手のｉｉ
ｏ面図、第４１は第３１の継手の前向図、第５図は３円
板形継手の側面口、揶６図は第５図のイ手の前面図、第
７図はボルト配列の変型実施態様を有する３円板形継手
の９１！１面陥を示す。１°′°円板、１′川円板、２川ボルト、３・・・Ｐｉ
、８′・・・ピン、１２・・・ストッパ、Ｊ３・・・圧
縮はね、１．４・・・座金、ｚｓ・・・ス’）−ブ、ノ
ｅ・・・ストッパ１９・・・圧縮ハネ、２０　、２Ｑｌ
・・・球面リンク。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦Ｆ　”＋　ｇ、
３１５Ｆ　ｉ　ｇ、５Ｆｉｇ、６手続補正書（方式） □。す、８．Ｊ１２７゜特許庁長官　志　賀　学　殿１、事件の表示特願昭５９−０６７８００号２、発明の名称たわみ継手３、補正をする渚事件との関係　特許出願人インコマ−インドウストリー　−コンストルクティオン
　−マシーネンバク４、代理人５、補正命令の日付　し−〜昭和５９年７月３１日６、補正の割数

Claims

【特許請求の範囲】１）複数個のボルト（２）によって連結された円板Ｃノ
＋”＋３）を有し、一方の円板が回転駆動体と、他方の
円板が回転従動体と連結され、ボルト（２）が２個の円
板（１ｒ　”＋　３）の−万に固定されたピン（８′）
と、他方の円板（Ｊ　、　ｚ′、　３）に固定されたス
リーブ（１５）から成り、スリーブ（１５）が該スリー
ブ（１５）に嵌着されて、ピン（８つに対して変位自在
に支持された球面リング（２０）から成る、ｄｌｌｉ１
方向にわん曲した表面を介してピン（８’）ｉこ支持さ
れて成るたわみ継手において、球面リング（２０）がス
リーブ（１５）をこ対して軸方向に変位自任に支持され
、少くとも１個の圧縮はね（１３）が球面リング（２０
）を原付１４に押しもどすことを特徴とするたわみ一手
。２）圧縮ばね（１３）が、スリーブに接する座金（１４
）に当接されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載のたわみ継手。３）第１の圧縮はね（１３）が押圧されるフランジ状ス
トッパ（１２）が、円板（ｚ＋ｚ’ｔ３）の表面から成
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項の
いずれか１に記載のたわみ継手。４）第２の圧縮ばね（１９）が、別のストッパ（）６）
に筬してスリーブ（１５）の内部に突出し、軸方向に変
位自在なわん曲面（２０）に接して押すことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１に記
載のたわみ継手。５）第１の圧縮はね（Ｊ３）のばね力が第２の圧縮ばね
（）９）のばね力より播かに大きいことを特徴とする特
許請求の範囲第４項に記載のたわみ継手。６）＄２の圧縮はね（２６）が別のストッパ（２７）に
接し、球面リング（２０）の、圧縮ばね（１３）が働く
側と相対する側を押圧することを特徴とする特許請求の
範囲第１項ないし第３項のいずれか１に記載のたわみ継
手。７）球面リング（２０つと第２の圧縮はね（２６）の間
に第２の座金（２５）を配設したことを特徴とする特許
請求の範囲第６項に記載のたわみ継手。８）県２の圧縮はね（２６）が第１の圧縮はね（１３）
とほぼ等しい強さを有することを特徴とする特許請求の
範囲第６項又は第７項のいずれか１に記載のたわみ継手
。９）円板（Ｌ”＋３）へのボルト（２）の固定を異なる
取付は方向に行うことを特徴とする特許請求の範囲第１
項ないし詔８項のいずれか１に記載のたわみ継手。１０）２個の円ａｃ１．１’）の間に少くとも１個の中
間円板（２３）が配設され、ボルト（２）が円板（１，
１′）と中間円１ｆｉ　（２，？）を連結することを特
徴とする特許請求の範囲第１項ないし第９項のいずれか
１に記載の継手。１１）一方の回転体の円板が、軸方向変位を許す継手（
４）と連結され、峙手（４）と他方の回転体の円板（１
）との連結がボルト（２）を介して行われることを特徴
とする特許請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれか
１に記載のたわみ継手。