WO1998009088A1 - Accouplement a engrenage flexible - Google Patents

Description

明 細 書 可と う歯車継手 技術分野

この発明は、 駆動軸又は被駆動軸の少な く ともいずれか一方が移動し た と きにも駆動軸から被駆動軸に回転力を伝達するこ とが可能な可と う 歯車継手に関するものである。 背煩技術

従来から、 可とう歯車継手と して知られる歯車継手は、 例えば、 鉄道 車両、 自動車、 圧延装置等の駆動装置において駆動用電動機と減速用装 匿との間を連結するために用いられている。

以下、 鉄道車両の駆動装置における可とう歯車維手を例に説明する。 例えば、 日本実公昭 4 7 — 1 4 8 0 4号公報には、 鉄道車両の駆動装置 における駆動用電動機と減速用歯車装置との間を連結する可と う歯車継 手が示されている。 第 5 図及び第 6図は上記公報に記載されたものと同 等の従来の可と う歯車継手の一部を切り欠いて内部を示す側断面図であ る。 第 5図及び第 6図において、 1， 1 ' は固定ス ト ヅパ、 2 , 2 ' は 中心板、 3， 3 ， は外歯車 3 a , 3 a ' を有する ピニオン、 4 , 4 ， は ダス トキ一パ、 5， 5 ' は内歯車 5 a , 5 a ' を有 し互いにフラ ンジ接 続されたス リーブ、 6， 6 ' は端カバー、 1 0は図示 しないモータの駆 動軸、 1 0 ' は図示 しない減速用歯車装置に接続された被駆動軸、 1 1 , 1 1 ' はナッ ト、 1 2 , 1 2 ' はグリース、 a， a ' はピニオン 3， 3 ' とス リーブ 5 , 5 ' とが相対的に自由に移動するこ とができる 自由空間 である。 そ して、 自由空間 a， a ' の駆動軸 1 0 ， 被駆動軸 1 0 ' の軸 方向長さは、 第 5図に示すよう に、 外歯車 3 a , 3 a ' と内歯車 5 a , 5 a ' との軸方向の中心が一致する ときの固定ス ト ッパ 1 , 1 ' と中心 板 2 ， 2 ' との距離である。 そ して、 この距離は、 駆動軸 1 0 , 被駆動 軸 1 0 ' に最大外力が作用 したとき、 ピニオン 3 ， 3 ' がス リーブ 5 , 5 ' に対して第 5図の位置から相対的に移動し得る距離であ り最大変位 許容距離と等 しい。 こ こで、 最大変位許容距離とは、 図示しないモータ 及び図示 しない減速装置の配置構造の設計仕様によって決る距離である , 次に動作について説明する。 第 5図に示す状態で図示 しないモータが 駆動したとき、 駆動軸 1 0が回 ¾し、 ピニオン 3の外歯車 3 a とス リ一 ブ 5 の内歯車 5 a とが喃合ってス リーブ 5が回転 し、 ス リーブ 5 にフラ ンジ接続されたス リーブ 5 ' が回転し、 ス リ ーブ 5 ' の内歯車 5 ' a と ピニオン 3 ' の外歯車 3 a ' とが喃合って被駆動軸 1 0 ， が回転する。 そ して、 図示 しない鉄道車両の走行中に駆動軸 1 0 又は被駆動軸 1 0 ， の少な く ともいずれか一方が外力によ り移動又は傾斜したときにも、 駆 動力は円滑に駆動軸 1 0から被駆動軸 1 0 ' に伝達される。 このこ とは、 駆動軸 1 0及び被駆動軸 1 0 ' が、 次に説明する第 6図に示す以外の方 向に移動したときにも同様である。 第 6図は第 5図の状態から駆動軸 1 0及び被駆動軸 1 0 ' が外力によ り移動したときの一例を示しており、 駆動軸 1 0及び被駆動軸 1 0 ' が各々第 6図中 d , d ' の方向に移動し た場合である。 このとき、 固定ス ト ッノ 1 , 1 ' は中心板 2 , 2 ' に接 近又は接触し、 ダス ト キ一パ 4 ， 4 ， と端カバ一 6 , 6 ' とは接触した ままである。 したがって、 可とう歯車継手の外部からその内部に庵埃が 進入するこ と、 可とう歯車継手の内部からその外部にグリース 1 2が漏 洩するこ とはない。

ところで、 近年の鉄道車両の高速化に伴うモ一夕の大型化や、 更なる 鉄道車両の乗り心地改善等の要求がある。 このこ とは、 要求される駆動 軸 1 0及び被駆動軸 1 0 ' の最大変位許容距離が長く なつてきているこ とを意味する。 第 7図及び第 8図は、 最大変位許容距離の長い可と う歯 車継手の一部を切り欠いて内部を示す側断面図である。 なお、 第 7図及 び第 8図において最大変位許容距離が長い以外の構成は第 5図と同様で あるのでその説明を省略する。 そ して、 駆動軸 1 0及び被駆動軸 1 0 ' の最大変位許容距離を長く するには、 第 7図に示すようにス リーブ 5， 5 ' の軸方向長さを長く形成すればよい。 即ち、 第 5図に示す自由空間 a , a ' よ り も駆動軸 1 0 ， 被駆動軸 1 0 ' 力向に長い第 7図に示す自 由空間 b , b ' を設ける構成とすればよい。 上述の動作と同様に して、 図示 しない鉄道車両の走行中に、 駆動軸 1 0 又は被駆動軸 1 0 ' の少な く ともいずれか一方が移動したときにも、 駆動力は円滑に駆動軸 1 0か ら被駆動軸 1 0 ' に伝達される。 しかしながら、 可と う歯車継手の外部 からその内部に粉塵が進入するこ と、 可と う歯車継手の内部からその外 部にグリース 1 2が漏洩する可能性がある。 例えば、 第 8図は第 7図の 状態から駆動軸 1 0及び被駆動軸 1 0 ' の位匿は変動しない状態で、 中 心板 2 , 2 '、 ス リーブ 5 , 5 ， 及び端カバー 6 , 6 ， が第 7図の状態 から笫 7 図において左に移動した場合である。 つま り、 駆動軸 1 0又は 被駆動軸 1 0 ' に大きな外力が作用.しないと きにも、 ス リーブ 5， 5 ' が最大変位許容距離を移動するこ ともある。 したがって、 固定ス ト ッパ 1 は中心板 2 に接近又は接触し、 ダス ト キ一パ 4 ' と端カバ一 6 ' とは 離反する。 そ して、 ダス ト キーパ 4 ， と端カパ一 6 ' と間に空間 e ' が 形成される問題があった。 また、 このとき、 ス リーブ 5 , 5 ' が必要以 上に動き、 大きな振動や共振等の発生する可能性があった。

さ らに、 他の従来の可とう歯車継手について説明する。 説明を分りや すく するために、 第 5図を援用する。 第 5図の固定ス ト ッパ 1 , 1 ' と 同等の機能を果す 的で、 固定ス ト ツバ 1 , 1 ' に代えて、 中心板 2 , 2 ' と ピニオン 3、 3 ' との間に、 常時ピニオン 3、 3 ' を駆動軸 1 0 ， 被駆動軸 1 0 ' に押しつけるパネを挿入したものがあった。 その他の構 成については第 5図と间様である。 この場合には、 パネを中心板 2 , 2 ' と ピニオン 3、 3 ' との間に配置するので重量の大きなパネが必要であ つた。 また、 パネは常時ピニオン 3、 3 ' を駆動軸 1 0 ， 被駆動軸 1 0， に押しつけるので、 駆動軸 1 0 , 被駆動軸 1 0 ' に外力が作用 しない通 常の運転時にも中心板 2 , 2 ' と ピニオン 3、 3 ' にバネ力が作用 し、 パネが振動し共振するこ とがあった。 したがって、 駆動軸 1 0から被駆 動軸 1 0 ' に円滑な駆動力を伝達できないこ とがあった。

この発明は上述のような問題を解消するためになされたもので、 駆動 軸及び被駆動軸の最大変位許容距離が長く なつても、 必要以上にス リー ブが移動するこ とを抑制し、 円滑な駆動力伝達ができる可と う歯車継手 を提供するこ とを目的とする。

また、 駆動軸及び被駆動軸の最大変位許容距離が長く 、 円滑な駆動力 伝達ができ、 かつ、 その内部がその外部と連通する可能性の少ない可と う歯車継手を提供するこ とを目的とする。 発明の開示

この発明に係る可とう歯車継手は、 駆動軸と、 この駆動軸に固定され 外歯車を有するピニオンと、 上記外歯車と喃合う内歯車を有するス リー ブと、 このス リ ーブの一端と接続され内歯車を有するス リーブと、 上記 内歯車と喃合う外歯車を有するピニオンと、 このピニオンが固定される 被駆動軸とを備え、 上記外歯車ががクラ ウニング加工され、 上記駆動軸 又は上記被駆動軸に最大外力が作用 したとき、 上記ピニオンが上記ス リ —ブに対して相対的に自 空問で最大変位許容距離を移動でき、 かつ、 上記駆動軸から上記被駆動軸に駆動力を伝連するものにおいて、 上記ス リーブが上記ピニオンに対して相対的に所定の自由空間を移動できる よ う に構成する と共に、 上記駆動軸又は上記被駆動軸に上記最大外力よ り も小さい力が作用 したとき、 上記ピニオンが上記ス リーブに対して上記 最大変位許容距離よ り も短い距離を相対的に移動するよう に、 上記ス リ —ブの移動を拘束する可動ス ト ッパを備えたので、 駆動軸及び被駆動軸 の最大変位許容距離が長く なつても、 必要以上にス リーブが移動するこ とを抑制し、 円滑な駆動力伝達ができる。

また、 ス リーブがピニオンに対して所定の自由空間内で移動する とき、 上記ス リーブに設けた端カバーと上記ピニオンに設けたダス ト キ一パと の接触が持続されるように配置構成したので、 その内部がその外部と連 通する可能性が少ない。

また、 可動ス ト ッパは、 ス リーブに固定された中心板から所定の自由 空問を隔てて駆動軸の端部に植設されたので、 上記可動ス ト ッパを冇す る可と う歯車維手を大型化や重 く するこ とな く実現できる。

また、 可動ス ト ッパは、 駆動軸に保持されたパネ と、 その一端が上記 パネに当接される と共にその他端が中心板に対向する緩衝体とを有する ので、 単純な構成で実現でき製作組立が容 である。

また、 ピニオンを駆動軸又は被駆動軸に固定するナツ トに、 中心板か ら所望の自由空間を隔てて固定ス ト ツパが設けられ、 上記駆動軸に最大 外力が作用 し、 この駆動軸が最大変位許容距離移動したと き、 上記固定 ス ト ツバが、 この駆動軸の移動を抑制するので、 可動ス ト ッパの拘束力 が小さ く てよ く 可動ス ト ッパの形成が容易である。

また、 可動ス ト ッパは、 少な く とも最大変位許容距離から所定の自由 空間の駆動軸， 被駆動軸の軸方向長さを引いた距離縮むこ とができる弾 性体で形成されたので、 単純な構成で可動ス ト ッパを構成できる。

さ らにまた、 上記ス リーブが上記ピニオンに対して相対的に所定の自 由空間を移動できるよ う に構成する と共に、 上 ¾駆動軸及び上記被駆動 軸の少な く ともいずれか一方に上記最大外力よ り も小さい力が作川 した とき、 上記ピニオンが上記ス リーブに対して上記 ¾大変位許容距離よ り も短い距離を相対的に移動するように、 上記ス リーブの移動を拘束する 可動ス ト ッパを駆動軸側及び被駆動軸側の両方に備えたので、 駆動軸及 び被駆動軸の最大変位許容距離が長く なつても、 必要以上にス リーブが 移動するこ とを抑制し、 円滑な駆動力伝達ができる。 図面の簡単な説明

第 1 図はこの発明の実施の形態 1 に係る可と う歯車継手の側断面図で ある。

第 2図は第 1 図のス リーブが移動したと きの可と う歯車継乎の側断面 図である。

第 3図は第 1 図の駆動軸及び被駆動軸が移動した ときの可と う歯車継 手の側断面図である。

第 4図はこの発明の実施の形態 2 に係る可と う歯 '.継手の側断面 1で ある。

第 5図は従来の可とう歯車継手の側断面図である。

第 6 図は第 5図の駆動軸及び被駆動軸が移動したときの可とう歯車継 手の側断面図である。

第 7 図は最大変位許容距離を長く形成した可とう歯車継手の側断面図 である。

第 8図は第 7 図のス リーブが移動したと きの可と う歯車継手の側断面 図である。 発明を実施するための最良の形態 この発明をよ り 詳細に説述するために、 添付の図面に従って鉄道車両 の駆動装置における可と う歯車継手を例に説明する。

第 1図〜第 3図は、 この発明の実施の形態 1 に係る可とう歯車継手の —部を切り欠いて内部を示す側断面図であ り、 第 1図は外歯車 3 a， 3 a ' のその軸方向中心と内歯車 5 a， 5 a ' その軸方向中心とがー致し ている場合、 第 2図は第 1図の状態からス リーブ 5， 5 ' が左方向に移 動した場合、 第 3図は第 1 図の状態から駆動軸 1 0及び被駆動軸 1 0， が外力によ り互いに接近する方向に移動した場合の図である。 なお、 自 由空間 b , b ' 及び最大変位許容距離は、 第 7図の場合と同 じである。 第 1図〜第 3図において、 1 ， 1 ' はナッ ト 1 1 , 1 1 ' に固定され た固定ス ト ッパ、 2 , 2 ' はス リーブ 5 , 5， に固定された中心板、 3 , 3， はク ラ ウニング加工された外歯車 3 a , 3 a ' を有するピニオン、 4， 4 ' 及び 4 1 , 4 1 ' はピニオン 3， 3 ' に固定して設けられたダ ス ト キ一パである。 ダス ト キ一パ 4 1， 4 1 ' はダス トキ一ノ 4， 4 ' よ り も中心側に設ける構成と している。 なお、 ダス ト キ一パ 4 1 , 4 1 ' は必ず しも必要がな く、 第 7図との対比をするために主と してダス トキ —パ 4 1 , 4 1 ， が無い場合について説明する。 5， 5， は外歯車 3 a , 3 a ' よ り も歯幅の広い内歯車 5 a , 5 a， を冇 し互いにフラ ンジ接続 (例えばボル ト締結） されたス リーブ、 6 , 6 ' は例えば鋼材によ り製 作され、 ス リーブ 5 , 5 ' に固定して設けられた端カバ一である。 ダス トキ一パ 4 , 4 ' 及び端カパ一 6， 6， が接触しているこ とによって、 可とう歯車継手の外部からの塵埃の進入の防止、 及びグリース 1 2の漏 洩を防止している。 8 , 8 ' は耐磨耗性に優れる緩衝体 8 A , 8 A ' 及 び例えばパネ鋼で製作されたバネ 8 B， 8 B， によ り構成される可動ス ト ツパであ り、 第 1図の状態で中心板 2 , 2， から自山空間 c , c ' を 隔てて配置している。 パネ 8 B , 8 B ' はその一端が駆動軸 1 0 ， 被駆 動軸 1 0 ' に保持され、 その他端が緩衝休 8 A， 8 Aに当接されている _c 1 0は図示しないモー夕の駆動軸であ り、 その端部はテ一パ加工される と共に可動ス ト ッパ 8を植設収納する。 1 0 ' は図示しない減速用装置 に接続された被駆動軸であ り、 その端部はテーパ加 :にされる と共に可動 ス ト ッパ 8， を植設収納する。 1 1 , 1 1 ' は駆動軸 1 0 ， 被駆動軸 1 0 ' にピニオン 3 , 3 ' を固定するナッ トである。 1 2， 1 2 ' は潤滑 用のグリースであ り、 その粘度が ¾いので可とう歯車継手の回転が停止 している と きにも、 第 11 |〜第 3図に示すようにス リーブ 5， 5 ' の内 周側、 即ち、 外歯車 3 a , 3 a ' 及び内歯 5 a， 5 a ' の歯の嚙合い 位置に存在する。

こ こで、 固定ス ト ッノ、° 1 , 1 '、 ダス ト キ一パ 4 , 4 ' 及び緩衝体 8 A , 8 A， には、 ポリ 4弗化工チレ ン （ d u P o n t社製で登録商椤 テフロン）、 二 ト リルゴム、 ナイ ロ ン、 フ ッ素ゴム等の弾性材を使用 し、 寒冷地での使用まで考慮すればポリ 4弗化工チ レ ンを使用するこ とが好 ま しい。 また、 緩衝体 8 A, 8 A ' は金属で構成しても良 く、 このと き には、 中心板 2 , 2 ' よ り も柔らかい材料例えば銅を用いるこ とが好ま しい。 中心板 2 , 2 ' には、 鉄板、 強化ブラスチ ヅ ク、 グラス フ ァイ バ 等の高剛性材を用いる。 ピニオン 3 , 3 '、 ス リ ーブ 5 , 5 ' 及び駆動 軸 1 0 , 被駆動軸 1 0 ' には、 クロム一モ リ ブデン鋼、 二 ヅケルク ロム —ク ロム—モ リ ブデン鋼、 炭素鋼等の機械的強度の高い材料を用いる。 また、 第 1図に示すよう に、 外歯車 3 a , 3 a ' をクラウニング加工、 即ち、 歯の中央部から歯の両端側に向って歯厚を漸次減少させ、 歯すじ 方向に適当な膨らみを付けた加工を したので、 ピニオン 3 , 3 ' がス リ —ブ 5 , 5， に対して、 その軸方向に移動するこ とや、 その軸方向に倾 斜するこ とができる。

b， b， はピニオン 3 ， 3， とス リーブ 5， 5 ' とが相対的に自由に 移動するこ とができる所望の空間である自由空間である。 但 し、 可動ス ト ツパ 8 , 8 ' からは以下に説明するよ うに一定の条件下で拘束を受け る。 そ して、 Θ由空間 b , b ' の駆動軸 1 0 , 被駆動軸 1 0 ' の軸方向 長さは、 第 1 図に示すよう に、 外歯車 3 a , 3 a ' と内歯車 5 a , 5 a ' との軸方向の中心が一致する ときの固定ス ト ッパ 1 , 1 ' と中心板 2 , 2 ' との距離である。 そ して、 この距離は、 駆動軸 1 0 , 被駆動軸 1 0 ' に最大外力が作用 したとき、 ピニオン 3 , 3 ， がス リーブ 5 , 5， に対 して第 1 図の位置から相対的に移動し得る距離であ り最大変位許容距離 と等 しい。 こ こで、 最大変位許容距離とは、 図示しないモー夕及び図示 しない減速装置の配置構造の設計仕様によって決る距離である。 言う ま でもな く、 ピニオン 3， 3 ' がス リーブ 5 , 5 ' に対して相対的に最大 変位許容距離を移動する と きには、 駆動軸 1 0 , 被駆動軸 1 0 ' に最大 外力が作用する。 そ して、 故障又は異常が発生したときのみ、 最大外力 以上の外力が駆動軸 1 0 , 被駆動軸 1 0 ' に作用する。 なお、 許容最大 距離は、 駆動軸 1 0， 被駆動軸 1 0 ' が傾斜する と きも考慮に入れてい る。 例えば、 鉄道車両の駆動装置における可と う歯車継手の最大変位許 容距離は、 第 1 図の状態を基準と して駆動軸 1 0 , 被駆動軸 1 0 ' の軸 方向に土数十 mmであ り、 この値は.図示しないモータ、 図示 しない (輪 等の仕様配置によって決められる。 c， c ' はピニオン 3 , 3 ' とス リ ーブ 5， 5， とが相対的に自由に移動するこ とができる所定の空問であ る自由空間である。 そ して、 自由空間 c , c ' の駆動軸 1 0 , 被駆動軸 1 0 ' の軸方向長さは、 外歯車 3 a， 3 a ' と内歯車 5 a , 5 a， との 軸方向の中心が一致する と きの可動ス ト ヅパ 8， 8 ' と中心板 2 , 2 ' との距離である。 そ して、 少な く とも可動ス ト ッパ 8， 8 ' が相対的に 所定の距離 c , c ' 内で移動する と きには、 ダス ト キ一パ 4， 4 ' 及び 端カバ一 6， 6， との接触が持続されるよ う に決められる距離である。 例えば、 第 1図の状態において、 この距離、 即ち可動ス ト ッパ 8 , 8 の緩衝体 8 a , 8 a， と中心板 2 2 ' との問の距離は、 最大変位許容 距離、 即ち固定ス ト 1 1 ' と中心板 2 2 ' との間の距離の 1 / 4 3 / 4の距離とすればよい。 なお、 自由空間 c , c ' についても 由空間 b , b ' と同様に、 駆動軸 1 0又は被駆動軸 1 0 ， が傾いた場合 も考慮する必要があるこ とは言う までもない。

また、 8 B , 8 B ' の 定数は、 可動ス ト 8 , 8 ' が最大 変位許容距離を移動したとき、 緩衝体 8 A 8 A ' が駆動軸 1 0 , 被駆 動軸 1 0 ' 及びナッ ト 1 1 , 1 1 ' に完全に収納するこ とができるパネ 定数のもの使用する。 そ して、 パネ 8 B , 8 B ' の圧力 （反力） は、 通 常ス リーブ 5 , 5 ' とそれに固着された浮遊部分 （中心板 2 , 2及び端 カバー 6 6 ') の全 ffi量の 5 %以上、 好ま し く は 1 0 1 0 0 %を選 択する。 この選択範囲が広いのは、 鉄道車両の運転速度、 离線部の多い 線路、 曲線部の多い線路によって、 要求される仕様が異なるからである 次に動作について説明する。 なお、 以下の説明において、 動作につい ては駆動軸 1 0 ， 被駆動軸 1 0 ' 及びス リーブ 5 , 5 ' が各軸方向に移 動する場合について説明する力 駆動軸 1 0， 被駆動軸 1 0 ' が傾いた 場合も考慮する必要がある。 第 1 Jに示す状態で闵示 しないモータが駆 動したとき、 駆動軸 1 0が回転し、 ピニオン 3の外歯車 3 aとス リーブ 5の内歯車 5 aとが喃合ってス リーブ 5が回転し、 ス リーブ 5にフラ ン ジ接続されたス リーブ 5 > が回率ムし、 ス リーブ 5 ' の内歯車 5 ' aとピ 二オン 3 ' の外歯車 3 a ' とが嚙合って被駆動軸 1 0 ' が问転する。 そ して、 図示しない鉄道車両の走行中に、 駆動軸 1 0又は被駆動軸 1 0 ' の少な く ともいずれか一方が外力によ り移動又は傾斜したときにも、 駆 動力は円滑に駆動軸 1 0から被駆動軸 1 0 ' に伝達される。 ついで、 第 1図の状態から駆動軸 1 0及び被駆動軸 1 0 ' に外力が作用 しないとき、 及び第 1図の状態から駆動軸 1 0及び被駆動軸 1 0 ' が外力によ り移動 したと きの例について説明する。

第 2図は通常運転時に、 第 1図に示す駆動軸 1 0及び被駆動軸 1 0 ' の位置は変動しない状態で、 中心板 2 , 2 '、 ス リーブ 5 , 5 ' 及び端 カバ一 6 , 6 ' が第 1図の状態から第 1 図において左に移動したときの -例を示している。 このとき、 可動ス ト ヅ ノ 8は中心板 2に接触し、 中 心板 2の移動をパネ 8 Bによ り拘束する。 このとき、 ダス トキ一パ 4 , 4 ' と端カバ一 6 ， 6 ' とは接触している。 したがって、 駆動軸 1 0又 は被駆動軸 1 0 ' に強制的な外力が作用 しない通常運転時に、 第 8図に 示すような空間 e ' が生 じるこ とはない。 さ らに、 可動ス ト ッ ノ、 ' 8， 8 ' を設けたので、 必要以上にス リーブ 5， 5 ' が移動するこ とを抑制する こ とができる。

また、 ダス トキ一パ 4 1 , 4 1 ' を設け、 第 2図の状態から、 駆動軸 1 0及び被駆動軸 1 0 ' が互いに離れる方向に移動する ときについて説 明する。 このときには、 仮に端カバー 6 ， 6 ' とダス ト キ一パ 4 , 4 ' との接触がな く なったと しても、 端カバー 6 , 6 ' とダス ト キ一パ 4 1 , 4 1 ' とは接触を持続するこ とができる、 又は接触がな く なった と して も生じる隙間は僅かである。 そ して、 可動ス ト ッ ノ 8 , 8 ' によ り ス リ ーブ 5 , 5 ' の必要以上の移動を拘束するので、 ダス ト キ一パ 4 1 , 4 1 ' が端カバ一 6， 6 ' の内側に入り込むこ ともない。 換言すれば、 第 7図に示す可とう歯車継手に、 ダス トキーパ 4 1 , 4 1 ' を取付けるこ とも考え られるが、 ス リーブ 5 , 5 ， の移動距離が大きいので、 ダス ト キ一パ 4 1 ， 4 1 ' が端カバ一 6， 6， の内側に入り込む可能性が高い。 そ して、 これを回避するには、 端カバ一 6， 6 ' とダス トキーパ 4 1 , 4 1 ' との接触領域を大き く すればよいが、 端カバ一 6 ， 6 ' が大き く なって しまう という問題がある。 第 3図は第 1 図の状態から駆動軸 1 0及び被駆動軸 1 0 ' に外力が作 用 し、 駆動軸 1 0及び被駆動軸 1 0 ' が互いに接近する方向に移動した と きの例である。 このとき、 駆動軸 1 0及び被駆動軸 1 0 ' に作用 した 外力によってパネ 8 B , 8 B ' は圧縮され、 固定ス ト ツ ノ、° 1 ， 1 ' は中 心板 2 ， 2 ' に接近又は接触する。 このとき、 ダス ト キ一パ 4 , 4 ' と 端カバ一 6 , 6 ' とは接触している。 また、 駆動軸 1 0及び被駆動軸 1 0 ' が最大外力によ り互いに最大変位許容距離を移動する ときには、 パ ネ 8 B , 8 B ' は圧縮され、 固定ス ト ヅ ノ 1 , 1 ， は中心板 2 , 2 ' に 接触し、 最大変位許容距離以上の駆動軸 1 0又は被駆動軸 1 0 ' の移動 を拘束する。 したがって、 可と う歯車継手の外部からその内部に塵埃が 進入するこ と、 可と う歯車継手の内部からその外部にグリース 1 2が漏 洩するこ とはない。 また、 駆動軸 1 0及び被駆動軸 1 0 ' に外力が作用 し、 駆動軸 1 0 , 被駆動軸 1 0 ' が自由空間 c , c ' 以上移動する とき、 ノ、' ネ 8 B ， 8 B ' は縮むので、 可動ス ト ッ ノ S 8 ， 8 ' から駆動軸 1 0及 び被駆動軸 1 0 ' に過大な力が作用するこ とはない。 加えて、 可動ス ト ヅ パ 8 , 8 ' を設けたので、 外力が作用 したときに、 パネ 8 B ， 8 B ' は縮むので、 必要以上にス リーブ 5 , 5 ' が移動するこ とを抑制するこ とができる。

以上のように可とう歯車継手を構成したので、 駆動軸 1 0及び被駆動 軸 1 0 ' の最大変位許容距離が長く なつても、 必要以上にス リーブ 5 ， 5 ' が移動するこ とを抑制し、 円滑な駆動力伝達ができる可と う歯 ΐίί継 手を提供するこ とができる。 さ らに、 可動ス ト ッ パ 8 ， 8 ' と中心板 2 ， 2 ， との間には、 自由空間 c ， c ' があるので、 共振する可能性が極め て少な く 円滑に駆動力の伝達をするこ とができる。 なぜなら、 A rtl空間 c , c ' が可動ス ト ッパ 8 , 8 ' のバネ 8 B ， 8 B ' の遊びとなるので、 駆動軸 1 0 , 被駆動軸 1 0 ， に外力が作用 しないと き、 パネ 8 B , 8 B ' が振動し共振するこ とはほとんどないからである。 加えて、 パネ 8 B , 8 B ' は駆動軸 1 0 , 被駆動軸 1 0 ' に植設して設けるので、 重力が小 さ く、 仮にパネ 8 B , 8 B ' が共振しても、 可とう歯車継手に与える影 響は小さいからである。

また、 駆動軸 1 0及び被駆動軸 1 0 ， の最大変位許容距離が長く、 円 滑な駆動力伝達ができ、 かつ、 その内部がその外部と連通する可能性の 少ない可と う歯車継手を提供するこ とができる。

また、 パネ 8 B , 8 B ' のパネ定数を次のように選択すれば、 固定ス ト ツノ、° 1 , 1 ， は不要とするこ とができる。 つま り、 最大外力が駆動軸 1 0 , 被駆動軸 1 0 ' に作用 したと きに、 緩衝体 8 A , 8 A ' の端面が ナッ ト 1 1 , 1 1 ' の端面と同一面となるる と ともに、 このときがパネ 8 B , 8 B ' の最短長さ （全圧縮） となるものを選択すればよい。

また、 可動ス ト ッ ノ、° 8 ， 8 ， は駆動軸 1 0 , 被駆動軸 1 0 ， に植設さ れている場合について説明した。 しかしながら、 可動ス ト ヅ ノ、 ' 8 , 8 ' はス リーブ 5 ， 5 ' の移動を拘束するこ とができればよいので、 例えば、 中心板 2 、 2 ' に可動ス ト ッパ 8 ， 8 ， を固定し、 駆動軸 1 0 ， 被駆動 軸 1 0 ， に可動ス ト ッパ 8 , 8 ' の挿入穴を開けてお く構成と しても良 い o

また、 駆動軸 1 0 , 被駆動軸 1 0 ' の端部に可動ス ト ツバ 8 ， 8 ' を 設ける場合について説明した。 しかしながら、 可動ス ト ツバ 8 ， 8 ' は ス リーブ 5 ， 5 ， の移動を拘束するこ とができればよいので、 可動ス ト ッパ 8 , 8 ， を駆動軸 1 0 ， 被駆動軸 1 0 ， の平行部、 即ち可と う歯車 継手の外部に設けても良い。 このときには、 例えば、 駆動軸 1 0 , 被駆 動軸 1 0 ' の平行部に リ ングを固定し、 この リ ングの移動を抑制する構 成とすればよい。

また、 可動ス ト ッ ノ 8 , 8 ' を駆動軸 1 0 ， 被駆動軸 1 0 ' の両方に 設ける構成について説明 したが、 一方の軸にのみ設ける構成と しても良 い

さ らにまた、 ノ ネ 8 B , 8 B ' と してつるま きパネを例に説明したが、 バネ 8 B， 8 B ， と してはゴムバネ、 空気パネ等であっても良い。

第 4図はこの発明の実施の形態 2 に係る可と う歯車継手の一部を切 り 欠いて内部を示す側断面図である。 第 4図において、 8 , 8 ' は主に弾 性体によ り形成される可動ス ト ッパであ り、 弾性体部 8 C , 8 C ' 及び 接触体 8 D , 8 D ' によ り構成される。 弾性体部 8 C , 8 C ' は、 少な く とも最大変位許容距離から 自由空間 c , c ' の駆動軸 1 Q ， 被駆動軸 1 0 ' の軸方向 さを引いた距離縮むこ とができる例えばスポンジによ り形成される。 接触体 8 D , 8 D ' は、 ほとんど弾性のない材料によ り 構成され、 弾性体部 8 C , 8 C ' に固定され、 中心板 2 , 2 ' と面接触 するる。 その他の構成及び作用効果は実施の形態 1 と同様であるのでそ の説明を省略する。 なお、 実施の形態 2の構成では、 可動ス ト ッパ 8 , 8 ' の構成が単純であるので、 可と う 車継手の組立が容易にできる。 産業上の利用可能性

以上のように、 この発明に係る可とう歯巾継手は、 駆動用電動機と減 速用装置との間を連結し駆動力を 達する駆動力伝達機構と して、 例え ば鉄道車両、 自動車、 圧延装置等の駆動装置において用いるのに適して いる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 駆動軸 （ 1 0 ) と、 この駆動軸 （ 1 0 ) に固定されクラ ウニング加 ェされた外歯車 （ 3 a ) を有するピニオン （ 3 ) と、 上記外歯車 （ 3 a ) と嚙合う内歯車 （ 5 a ) を有するス リーブ （ 5 ) と、 このス リーブ （ 5 ) の一端と接続され内歯車 （ 5 a，） を有するス リーブ （ 5 ，） と、 上記内 歯車 （ 5 a ') と喃合う クラ ウニング加工された外歯車 （ 3 a，） を有す る ピニオン （ 3 ，） と、 このピニオン （ 3 ，） が固定される被駆動軸 （ 1 0 ') とを備え、 上記駆動軸 （ 1 0 ), 上記被駆動軸 （ 1 0 ') に最大外 力が作用 したとき、 上記ピニオン （ 3 )， （ 3 ' ) が上記ス リーブ （ 5 )， ( 5 ') に対して相対的に自由空間 （ b ) , ( b ' ) で最大変位許容距離を 移動でき、 かつ、 上記駆動軸 （ 1 0 ) から上記被駆動軸 （ 1 0，） に駆 動力を伝達する可とう歯車継手において、

上記ス リーブ （ 5 ) (又は上記ス リーブ （ 5，）） と上記ピニオン （ 3 ) (又は上記ピニオン （ 3 ')) とが相対的に自由空間 （ c ) (又は Hi由空 間 （ c ' ) ) を移動できるように構成する と共に、 上; id駆動軸 （ 1 0 )， (又は上記被駆動軸 （ 1 0 ' ) ) に上記最大外力よ り も小さい力が作用 し たとき、 上記ピニオン （ 3 ) (又は上記ピニオン （ 3，）） 力；上記ス リー ブ （ 5 ) (又は上記ス リーブ （ 5 ' ) ) に対して上記最大変位許容距離よ り も短い距離を相対的に移動するように、 上記ス リーブ （ 5 ) (又は上 記ス リーブ （ 5 ' ) ) の移動を拘束する可動ス ト ツバ （ 8 ) (又は可動ス ト ツパ （ 8 ')) を備えたこ とを特徴とする可と う歯車継手。

2. ス リーブ （ 5 ) (又はス リーブ （ 5，）） がピニオン （ 3 ) (又はピニ オン （ 3 ' ) ) に対して自由空問 ( c ) (又は自由空間 （ c ' ) ) 内で移動 する とき、 上記ス リーブ （ 5 ) (又は上記ス リーブ （ 5，）） に設けた端 カバ一 （ 6 ) (乂は端カバ一 ( 6 ')) と上記ピニオン （ 3 ) (又はピニォ 1

98/09088 PCT/JP96/02430 ン （ 3 ，）） に設けたダス トキ一パ （ 4 ) (乂はダス ト キ一パ （ 4 ' ) ) と の接触が持続されるよ う に配 IS構成したこ とを特徴とする請求項 1 記載 の可とう歯車継手。

3 . 可動ス ト ッパ （ 8 ) (又は可動ス ト ッパ （ 8 ' ) ) は、 ス リーブ （ 5 ) (又はス リーブ （ 5，）） に固定された中心板 （ 2 ) (又は中心板 （ 2 ' ) ) から 自由空間 （ c ) (又は自由空間 （ c ')) を隔てて駆動軸 （ 1 0 ) (又 は被駆動軸 （ 1 0 ' ) ) の端部に植設されたこ とを特徴とする請求項 1記 載の可と う歯車継手。

4. 可動ス ト ヅ パ （ 8 ) (又は可動ス ト ヅ パ （ 8 ' ) ) は、 駆動軸 （ 1 0 ) (又は被駆動軸 （ 1 0 ' ) ) に保持されたパネ （ 8 B ) (又はパネ （ 8 B ' ) ) と、 その一端が上記パネ （ 8 B ) (又は上記パネ （ 8 B ')) に当接され る と共にその他端が中心板 （ 2 ) (又は中心板 （ 2 ' ) ) に対向する緩衝 体 （ 8 A) (又は緩衝体 （ 8 A >)) とを有するこ とを特徴とする請求項 3記載の可と う歯車継手。

5 . ピニオン （ 3 ) (乂はピニオン （ 3 ')) を駆動軸 （ 1 0 ) (又は被駆 動軸 （ 1 0，）） に固定するナッ ト （ 1 1 ) (又はナッ ト （ 1 1 ' ) ) に、 屮心板（ 2 ) (又は中心板（ 2 ' ) )から自由空間（ b ) (又は自由空間（ b ' ) ) を隔てて固定ス ト ヅ パ ( 1 ) (又は固定ス ト ッ パ （ 1 ' ) ) が設けられた こ とを特徴とする請求 ¾ 3記載の可と う歯車継手。

6 . 可動ス ト ッパ （ 8 ) (又は可動ス ト ッパ （ 8 ' ) ) は、 少な く とも最 大変位許容距離から自由空問 （ c ) (又は自由空間 （ c ')) の駆動軸 （ 1 0 ) (又は被駆動軸 （ 1 0 ' ) ) の軸方向長さを引いた距離縮むこ とがで きる弾性体で形成されたこ とを特徴とする請求項 3 ^載の可とう歯^維 手。

7 . 駆動軸 （ 1 0 ) と、 この駆動軸 （ 1 0 ) に固定されクラウニング加 ェされた外歯車 （ 3 a ) を右する ピニオン （ 3 ) と、 丄記外 ¾車 （ 3 a ) と喃合う内歯車 （ 5 a ) を有するス リーブ （ 5 ) と、 このス リーブ （ 5 ) の一端と接続され内歯車 （ 5 a ') を するス リーブ （ 5 ' ) と、 上^内 歯車 （ 5 a ') と嚙合う クラ ウニング加工された外歯車 （ 3 a，） を有す る ピニオン （ 3 ，） と、 このピニオン （ 3 ，） が固定される被駆動軸 （ 1 0 ') とを備え、 上記駆動軸 （ 1 0 )， 上記被駆動軸 （ 1 0 ') に 大外 力が作用 したとき、 上記ピニオン （ 3 ) , ( 3 ' ) が上記ス リーブ （ 5 )， ( 5 ') に対して相対的に自由空間 （ b )， ( b ') で最大変位許容距離を 移動でき、 かつ、 上記駆動軸 （ 1 0 ) から上 被駆動軸 （ 1 0，） に駆 動力を伝達する可とう歯車継手において、

上記ス リーブ （ 5 ) と上記ピニオン （ 3 ) とが相対的に 由空問 ( c ) を 由に移動できるよう に構成する と共に、 上記駆動軸 （ 1 0 ) に上記 上記最大外力よ り も小さい力が作用 したとき、 上記ピニオン （ 3 ) が上 記ス リーブ （ 5 ) に対して丄記最大変位許容距離よ り も短い距離を相対 的に移動する ように、 上記ス リーブ （ 5 ) の移動を拘束する可動ス ト ッ ノ、' （ 8 ) と、

上記ス リーブ （ 5 ' ) と上記ピニオン （ 3 ' ) とが相対的に自由空問 （ c ) ' を自由に移動できるよう に構成する と共に、 上記被駆動軸 （ 1 0 ') に 上記最大外力よ り も小さい力が作用 したとき、 上記ピニオン （ 3 ' ) 力； 上記ス リーブ （ 5 ' ) に対して上記最大変位許容距離よ り も短い距離を 移動するように、 上記ス リーブ （ 5 ') の移動を拘束する可動ス ト ヅ パ ( 8 ') とを備えたこ とを特徴とする可とう歯車継手。