JP3883380B2 - 車両用軸継手 - Google Patents
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- F16D3/79—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members shaped as an elastic disc or flat ring, arranged perpendicular to the axis of the coupling parts, different sets of spots of the disc or ring being attached to each coupling part, e.g. Hardy couplings the disc or ring being metallic
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のプロペラシャフト部分等に用いられる軸継手に関し、とりわけ、軸方向の振動を弾性的に吸収する機能を備えた車両用軸継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のプロペラシャフト部分に用いられる軸継手として、ゴム弾性体を用いたものが知られている（例えば、実開昭６３-１７８６３２号公報参照）。
【０００３】
この軸継手は、図４，図５に示すように、ゴム弾性体から成る略円環状の本体部１に周方向等間隔に複数のブッシュ２が設けられ、隣接するブッシュ２，２相互が剛性の高い補強線材８によって連結されている。第１軸３と第２軸４の各端部には、複数の分岐アーム（結合部）５ａ，６ａを有するヨーク５，６が夫々取付けられ、この両ヨーク５，６の分岐アーム５ａ，６ａが軸継手のブッシュ２に円周方向で交互にボルト１２及びナット１３によって結合されている。そして、第１軸３の先端部は軸継手の本体部１を貫通して突出し、第２軸４にゴムブッシュ７を介してセンタリングされている。
【０００４】
この軸継手の場合、隣接するブッシュ２が補強線材８によって結合されているため、両軸３，４間の軸方向の相対変位は弾性的に許容し、回転方向の動力は補強線材８の張力によって剛的に伝達することができる。
【０００５】
しかし、この従来からある軸継手においては、部品点数が多いうえに装置全体が大型化し易い等の問題があり、近年、これに代わる軸継手として金属プレートを用いたものも開発されている（例えば、実開昭６０−１８９６２０号公報、特開昭６３−３４３２６号公報等参照）。
【０００６】
この軸継手は、図６に示すように、金属製の環状プレート９に円周方向に等間隔にボルト（締結手段）の挿通孔１０…が設けられ、これらの挿通孔１０…に、第１軸側の結合部と第２軸側の結合部（図示は省略してあるが、図４，図５の分岐アーム５ａ，６ａに相当。）が円周方向で交互になるように結合されている。尚、同図中１１は、ボルト締結時に用いられるワッシャである。
【０００７】
したがって、今、環状プレート９上の隣接する挿通孔１０，１０間の領域を連結アーム部９ａと呼ぶとすると、各連結アーム部９ａは、軸方向の振動入力に対し曲げ方向に弾性変形してその振動を吸収することができ、回動方向の入力に対しては変形を生じることなくトルクを剛的に伝達することができる。また、この軸継手の場合、第１軸と第２軸は剛性の高い環状プレート９を介してセンタリングされるため、特別なセンタリング機構を設ける必要もない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この種の軸継手に関しては、現在、曲げ剛性の大幅な増大を招くことなく回転方向の剛性を高めるための手段として、薄肉の環状プレート９を複数枚積層して用いることが考えられている。この場合、曲げ方向の剛性をより低くするためには環状プレート９の一枚当りの肉厚を薄くすることが望ましいが、環状プレート９には第１軸と第２軸の結合部が円周方向に交互に結合され、トルクの伝達時には、隣り合う結合部間で圧縮方向の力が作用する部分と引っ張り方向の力が作用する部分ができるため、環状プレート９の肉厚を薄くすると、引張方向の力が作用する連結アーム部９ａに座屈が生じ易くなる。そして、この座屈はすべての環状プレート９で一定方向に向いて生じれば大きな問題とはならないが、図７に示すように積層されたプレート９，９の連結アーム部９ａ，９ａに相反方向に座屈が生じると、その連結アーム部９ａ，９ａ間に所謂口開き１４が生じ、この口開き１４部分に異物１５が噛み込み、環状プレート９の摩耗の原因となる。
【０００９】
そこで本発明は、積層された環状プレートの相反方向の座屈による環状プレート間への異物の侵入を確実に防止できるようにして、異物の噛み込みによる環状プレートの耐久性の低下を改善することのできる車両用軸継手を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、第１軸と第２軸の突合せ部に回動方向の剛性の大きい環状プレートを複数枚積層して配置し、前記第１軸と第２軸の各端部に円周方向に間隔をおいて設けられた結合部を、第１軸側のものと第２軸側のものが円周方向で交互になるように、前記環状プレートに締結手段を介して結合し、前記環状プレート上の、締結手段の挿通孔間に位置される連結アーム部の弾性変形により、軸方向の振動を吸収するようにした車両用軸継手において、積層された環状プレートの連結アーム部間の口開きを防止する口開き防止手段を設け、前記口開き防止手段を、積層されるすべての連結アームを予め一定方向に湾曲させておくことによって構成するようにした。
【００１１】
この発明の場合、連結アーム部に作用する圧縮方向の力によって座屈が生じる場合にすべての連結アーム部の座屈方向が同じになり、その結果、トルク伝達時に積層された連結アーム部間に口開きが生じなくなり、その間に異物が噛み込むことがなくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
まず、図１〜図３に示す本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１４】
図３は、本発明にかかる軸継手を適用した車両のプロペラシャフト部分の断面を示すものであり、２０は、変速機側の出力軸、２１は、プロペラシャフトのシャフト本体である。尚、この実施形態においては、この出力軸２０とシャフト本体２１が本発明における第１軸と第２軸を構成している。
【００１５】
出力軸２０側の端部には鋳物製のヨーク２２が結合され、シャフト本体２１側の端部にはプレス成形されたヨーク２３が溶接固定されている。これらのヨーク２２，２３はいずれも三叉状に等間隔に分岐した分岐アーム２２ａ，２３ａを有し、これらの各分岐アーム２２ａ，２３ａの先端が結合部とされている。そして、両ヨーク２２，２３の間には積層した複数枚の金属製の環状プレート２４…が配置され、両ヨーク２２，２３がこれらの環状プレート２４…を介して連結されている。
【００１６】
各環状プレート２４には６つの挿通孔２５が円周方向等間隔に形成されており、出力軸２０側とシャフト本体２１側の各分岐アーム２２ａ，２３ａが、円周方向で交互になるように環状プレート２４…の挿通孔２５部分に締結手段であるボルト２６及びナット２７によって結合されている。この各結合にあたっては、両端の環状プレート２４，２４の外側面に夫々ワッシャ２８，２８が重合配置され、この一対のワッシャ２８，２８で環状プレート２４…を直接挟み込むかたちとなっている。
【００１７】
ここで、各環状プレート２４は、図１に示すようにその外周面が円形状に形成される一方で、内周面が各挿通孔２５の対応位置に頂部を有する六角形状に形成され、隣接する挿通孔２５，２５間の連結アーム部２９には略長方形状の肉抜き孔３０が形成されている。この肉抜き孔３０は、各連結アーム部２９を幅の狭い内側片と外側片とに二分し、それによって各連結アーム部２９の軸方向の曲げ剛性をさらに低減できるようにしたものである。
【００１８】
そして、複数の環状プレート２４…は、挿通孔２５や肉抜き孔３０の位置が合致するようにして積層され、その状態において積層させているすべての環状プレート２４…の連結アーム部２９…を予め一定方向に湾曲させてある。図２において、ａ1，ａ2は、夫々環状プレート２４における湾曲部とフラット部を示すが、湾曲部ａ1は各連結アーム部２９の両端の所定範囲を除く部位に設けられており、ワッシャ２８を介してボルト・ナットの締付力が付与される挿通孔２５の周縁部付近は所定範囲に亙ってフラット部ａ2とされている。
【００１９】
この軸継手は以上のような構成であるため、出力軸２０の駆動トルクはヨーク２２を介して環状プレート２４…に伝達され、さらに環状プレート２４…からヨーク２３を介してシャフト本体２１に伝達される。そして、このとき出力軸２０とシャフト本体２１の間の軸方向の振動は環状プレート２４…の連結アーム部２９の軸方向の曲げ変形によって吸収される。
【００２０】
この軸継手は、環状プレート２４の円周方向に配置された挿通孔２５に対して各ヨーク２２，２３の分岐アーム２２ａ，２３ａが交互に配置されているため、上述のトルクの伝達時には、環状プレート２４上に圧縮方向の力が作用する部分と引っ張り方向の力が作用する部分が交互でき、圧縮方向の力が作用する連結アーム部２９には座屈が生じ易くなる。しかし、このとき駆動トルクの伝達時に連結アーム部２９に圧縮方向の力が作用すると、積層されたすべての連結アーム部２９…は常に予め湾曲して癖付けさせてある一定の方向に座屈を生じる。このため、結束部材を何等付設することなく連結アーム部２９…間の口開きを確実に防止することができる。すべての環状プレート２４…の連結アーム部２９…を予め一定方向に湾曲させたことが、このとき積層された連結アーム部２９…相互の口開きを防止する口開き防止手段として機能する。
【００２１】
したがって、この軸継手においては、すべての環状プレート２４…の連結アーム部２９…を予め一定方向に湾曲させたことによって連結アーム部２９…の口開きを確実に阻止することができるため、この口開きに起因した環状プレート２４…間への異物の噛み込みを防止し、この噛み込みによる環状プレート２４…の摩耗を無くすことができる。
【００２２】
また、異物の噛み込みによる環状プレート２４の耐久性の低下を防止することができるうえ、付設部品の増加による重量の増加や、付設部品の脱落の危惧を無くすことができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載の発明は、前記口開き防止手段によってトルク伝達時における積層された連結アーム部間の口開きを無くすことができるため、この口開きに伴う環状プレート間への異物の侵入を確実に防止し、同環状プレートの耐久性を向上させることができる。しかも、積層されるすべての連結アーム部を予め湾曲させておくことによって連結アーム部間の口開きを防止するため、部品点数の増加がないうえに、付設部品の脱落の心配もなく、軽量化や装置の安定作動のうえでも有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態を示す平面図。
【図２】 図１のＢ矢視図。
【図３】 同実施形態を示す断面図。
【図４】 従来の技術を示す断面図。
【図５】 同技術を示す図４のＥ矢視平面図。
【図６】別の従来の技術を示す環状プレートの平面図。
【図７】 同技術を示す側面図。
【符号の説明】
２０…出力軸（第１軸）
２１…シャフト本体（第２軸）
２４…環状プレート
２５…挿通孔
２６…ボルト（締結手段）
２７…ナット（締結手段）
２９…連結アーム部
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のプロペラシャフト部分等に用いられる軸継手に関し、とりわけ、軸方向の振動を弾性的に吸収する機能を備えた車両用軸継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のプロペラシャフト部分に用いられる軸継手として、ゴム弾性体を用いたものが知られている（例えば、実開昭６３-１７８６３２号公報参照）。
【０００３】
この軸継手は、図４，図５に示すように、ゴム弾性体から成る略円環状の本体部１に周方向等間隔に複数のブッシュ２が設けられ、隣接するブッシュ２，２相互が剛性の高い補強線材８によって連結されている。第１軸３と第２軸４の各端部には、複数の分岐アーム（結合部）５ａ，６ａを有するヨーク５，６が夫々取付けられ、この両ヨーク５，６の分岐アーム５ａ，６ａが軸継手のブッシュ２に円周方向で交互にボルト１２及びナット１３によって結合されている。そして、第１軸３の先端部は軸継手の本体部１を貫通して突出し、第２軸４にゴムブッシュ７を介してセンタリングされている。
【０００４】
この軸継手の場合、隣接するブッシュ２が補強線材８によって結合されているため、両軸３，４間の軸方向の相対変位は弾性的に許容し、回転方向の動力は補強線材８の張力によって剛的に伝達することができる。
【０００５】
しかし、この従来からある軸継手においては、部品点数が多いうえに装置全体が大型化し易い等の問題があり、近年、これに代わる軸継手として金属プレートを用いたものも開発されている（例えば、実開昭６０−１８９６２０号公報、特開昭６３−３４３２６号公報等参照）。
【０００６】
この軸継手は、図６に示すように、金属製の環状プレート９に円周方向に等間隔にボルト（締結手段）の挿通孔１０…が設けられ、これらの挿通孔１０…に、第１軸側の結合部と第２軸側の結合部（図示は省略してあるが、図４，図５の分岐アーム５ａ，６ａに相当。）が円周方向で交互になるように結合されている。尚、同図中１１は、ボルト締結時に用いられるワッシャである。
【０００７】
したがって、今、環状プレート９上の隣接する挿通孔１０，１０間の領域を連結アーム部９ａと呼ぶとすると、各連結アーム部９ａは、軸方向の振動入力に対し曲げ方向に弾性変形してその振動を吸収することができ、回動方向の入力に対しては変形を生じることなくトルクを剛的に伝達することができる。また、この軸継手の場合、第１軸と第２軸は剛性の高い環状プレート９を介してセンタリングされるため、特別なセンタリング機構を設ける必要もない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この種の軸継手に関しては、現在、曲げ剛性の大幅な増大を招くことなく回転方向の剛性を高めるための手段として、薄肉の環状プレート９を複数枚積層して用いることが考えられている。この場合、曲げ方向の剛性をより低くするためには環状プレート９の一枚当りの肉厚を薄くすることが望ましいが、環状プレート９には第１軸と第２軸の結合部が円周方向に交互に結合され、トルクの伝達時には、隣り合う結合部間で圧縮方向の力が作用する部分と引っ張り方向の力が作用する部分ができるため、環状プレート９の肉厚を薄くすると、引張方向の力が作用する連結アーム部９ａに座屈が生じ易くなる。そして、この座屈はすべての環状プレート９で一定方向に向いて生じれば大きな問題とはならないが、図７に示すように積層されたプレート９，９の連結アーム部９ａ，９ａに相反方向に座屈が生じると、その連結アーム部９ａ，９ａ間に所謂口開き１４が生じ、この口開き１４部分に異物１５が噛み込み、環状プレート９の摩耗の原因となる。
【０００９】
そこで本発明は、積層された環状プレートの相反方向の座屈による環状プレート間への異物の侵入を確実に防止できるようにして、異物の噛み込みによる環状プレートの耐久性の低下を改善することのできる車両用軸継手を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、第１軸と第２軸の突合せ部に回動方向の剛性の大きい環状プレートを複数枚積層して配置し、前記第１軸と第２軸の各端部に円周方向に間隔をおいて設けられた結合部を、第１軸側のものと第２軸側のものが円周方向で交互になるように、前記環状プレートに締結手段を介して結合し、前記環状プレート上の、締結手段の挿通孔間に位置される連結アーム部の弾性変形により、軸方向の振動を吸収するようにした車両用軸継手において、積層された環状プレートの連結アーム部間の口開きを防止する口開き防止手段を設け、前記口開き防止手段を、積層されるすべての連結アームを予め一定方向に湾曲させておくことによって構成するようにした。
【００１１】
この発明の場合、連結アーム部に作用する圧縮方向の力によって座屈が生じる場合にすべての連結アーム部の座屈方向が同じになり、その結果、トルク伝達時に積層された連結アーム部間に口開きが生じなくなり、その間に異物が噛み込むことがなくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
まず、図１〜図３に示す本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１４】
図３は、本発明にかかる軸継手を適用した車両のプロペラシャフト部分の断面を示すものであり、２０は、変速機側の出力軸、２１は、プロペラシャフトのシャフト本体である。尚、この実施形態においては、この出力軸２０とシャフト本体２１が本発明における第１軸と第２軸を構成している。
【００１５】
出力軸２０側の端部には鋳物製のヨーク２２が結合され、シャフト本体２１側の端部にはプレス成形されたヨーク２３が溶接固定されている。これらのヨーク２２，２３はいずれも三叉状に等間隔に分岐した分岐アーム２２ａ，２３ａを有し、これらの各分岐アーム２２ａ，２３ａの先端が結合部とされている。そして、両ヨーク２２，２３の間には積層した複数枚の金属製の環状プレート２４…が配置され、両ヨーク２２，２３がこれらの環状プレート２４…を介して連結されている。
【００１６】
各環状プレート２４には６つの挿通孔２５が円周方向等間隔に形成されており、出力軸２０側とシャフト本体２１側の各分岐アーム２２ａ，２３ａが、円周方向で交互になるように環状プレート２４…の挿通孔２５部分に締結手段であるボルト２６及びナット２７によって結合されている。この各結合にあたっては、両端の環状プレート２４，２４の外側面に夫々ワッシャ２８，２８が重合配置され、この一対のワッシャ２８，２８で環状プレート２４…を直接挟み込むかたちとなっている。
【００１７】
ここで、各環状プレート２４は、図１に示すようにその外周面が円形状に形成される一方で、内周面が各挿通孔２５の対応位置に頂部を有する六角形状に形成され、隣接する挿通孔２５，２５間の連結アーム部２９には略長方形状の肉抜き孔３０が形成されている。この肉抜き孔３０は、各連結アーム部２９を幅の狭い内側片と外側片とに二分し、それによって各連結アーム部２９の軸方向の曲げ剛性をさらに低減できるようにしたものである。
【００１８】
そして、複数の環状プレート２４…は、挿通孔２５や肉抜き孔３０の位置が合致するようにして積層され、その状態において積層させているすべての環状プレート２４…の連結アーム部２９…を予め一定方向に湾曲させてある。図２において、ａ1，ａ2は、夫々環状プレート２４における湾曲部とフラット部を示すが、湾曲部ａ1は各連結アーム部２９の両端の所定範囲を除く部位に設けられており、ワッシャ２８を介してボルト・ナットの締付力が付与される挿通孔２５の周縁部付近は所定範囲に亙ってフラット部ａ2とされている。
【００１９】
この軸継手は以上のような構成であるため、出力軸２０の駆動トルクはヨーク２２を介して環状プレート２４…に伝達され、さらに環状プレート２４…からヨーク２３を介してシャフト本体２１に伝達される。そして、このとき出力軸２０とシャフト本体２１の間の軸方向の振動は環状プレート２４…の連結アーム部２９の軸方向の曲げ変形によって吸収される。
【００２０】
この軸継手は、環状プレート２４の円周方向に配置された挿通孔２５に対して各ヨーク２２，２３の分岐アーム２２ａ，２３ａが交互に配置されているため、上述のトルクの伝達時には、環状プレート２４上に圧縮方向の力が作用する部分と引っ張り方向の力が作用する部分が交互でき、圧縮方向の力が作用する連結アーム部２９には座屈が生じ易くなる。しかし、このとき駆動トルクの伝達時に連結アーム部２９に圧縮方向の力が作用すると、積層されたすべての連結アーム部２９…は常に予め湾曲して癖付けさせてある一定の方向に座屈を生じる。このため、結束部材を何等付設することなく連結アーム部２９…間の口開きを確実に防止することができる。すべての環状プレート２４…の連結アーム部２９…を予め一定方向に湾曲させたことが、このとき積層された連結アーム部２９…相互の口開きを防止する口開き防止手段として機能する。
【００２１】
したがって、この軸継手においては、すべての環状プレート２４…の連結アーム部２９…を予め一定方向に湾曲させたことによって連結アーム部２９…の口開きを確実に阻止することができるため、この口開きに起因した環状プレート２４…間への異物の噛み込みを防止し、この噛み込みによる環状プレート２４…の摩耗を無くすことができる。
【００２２】
また、異物の噛み込みによる環状プレート２４の耐久性の低下を防止することができるうえ、付設部品の増加による重量の増加や、付設部品の脱落の危惧を無くすことができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載の発明は、前記口開き防止手段によってトルク伝達時における積層された連結アーム部間の口開きを無くすことができるため、この口開きに伴う環状プレート間への異物の侵入を確実に防止し、同環状プレートの耐久性を向上させることができる。しかも、積層されるすべての連結アーム部を予め湾曲させておくことによって連結アーム部間の口開きを防止するため、部品点数の増加がないうえに、付設部品の脱落の心配もなく、軽量化や装置の安定作動のうえでも有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態を示す平面図。
【図２】 図１のＢ矢視図。
【図３】 同実施形態を示す断面図。
【図４】 従来の技術を示す断面図。
【図５】 同技術を示す図４のＥ矢視平面図。
【図６】別の従来の技術を示す環状プレートの平面図。
【図７】 同技術を示す側面図。
【符号の説明】
２０…出力軸（第１軸）
２１…シャフト本体（第２軸）
２４…環状プレート
２５…挿通孔
２６…ボルト（締結手段）
２７…ナット（締結手段）
２９…連結アーム部
Claims (1)
- 第１軸と第２軸の突合せ部に回動方向の剛性の大きい環状プレートを複数枚積層して配置し、前記第１軸と第２軸の各端部に円周方向に間隔をおいて設けられた結合部を、第１軸側のものと第２軸側のものが円周方向で交互になるように、前記環状プレートに締結手段を介して結合し、前記環状プレート上の、締結手段の挿通孔間に位置される連結アーム部の弾性変形により、軸方向の振動を吸収するようにした車両用軸継手において、
積層された環状プレートの連結アーム部間の口開きを防止する口開き防止手段を設け、
前記口開き防止手段を、積層されるすべての連結アーム部を予め一定方向に湾曲させておくことによって構成したことを特徴とする車両用軸継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000360520A JP3883380B2 (ja) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | 車両用軸継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000360520A JP3883380B2 (ja) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | 車両用軸継手 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002168266A JP2002168266A (ja) | 2002-06-14 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| CN115095608B (zh) * | 2022-07-08 | 2024-04-09 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 一种用于风电联轴器的复合金属膜片组件 |
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2000
- 2000-11-28 JP JP2000360520A patent/JP3883380B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2002168266A (ja) | 2002-06-14 |
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