JP7011382B2

JP7011382B2 - ラバーカップリング

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Publication number: JP7011382B2
Application number: JP2016199190A
Authority: JP
Inventors: 好久濱中
Original assignee: IJTT Co Ltd
Current assignee: IJTT Co Ltd
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2016-10-07
Publication date: 2022-01-26
Anticipated expiration: 2036-10-07
Also published as: JP2018059605A

Description

本発明は車両のトランスミッション側の駆動側軸部とディファレンシャルギア側の被駆動側軸部とを直列に接続するラバーカップリングに関する。

車両のトランスミッション側の駆動側軸部とディファレンシャル側の被駆動側軸部とを直列に接続するラバーカップリングには、エンジンの回転振動（脈動）を吸収し、かつディファレンシャルギアのバックラッシュによる振動を抑えて回転を滑らかに伝達する機能が求められると共に、駆動側軸部と被駆動側軸部との偏芯度、及び軸方向変位を吸収する機能が求められる。

ところで特許文献１では、弾性体の円周方向に駆動系と被駆動系に連結する円周方向のボルト（接続素子）を設け、これら接続素子同士をコードで連結することで、回転駆動力を駆動側から被駆動側に伝達させ、偏芯度及び、軸方向変位は弾性体の撓みで調整するようにしてる。

実開平５－６４５３７号公報

しかし、接続素子同士をコードで連結するのでは、製造コストがかかり、またエンジンの振動やトランスミッションのバックラッシによるトルク変動による振動の減衰度を制御することが困難である。また、前記軸方向変位を吸収するための機構を別途備える必要がある。

そこで本発明はかかる事情に鑑みて創案され、その目的はエンジンの振動やトランスミッションのバックラッシュによるトルク変動による回転脈動や振動を吸収して動力を伝達できると共に、トランスミッション及びディファレンシャルギア間の軸方向変位を吸収できるラバーカップリングを提供することにある。

本発明の一の態様によれば、車両のトランスミッション側の駆動側軸部とディファレンシャルギア側の被駆動側軸部とを直列に接続するラバーカップリングにおいて、前記駆動側軸部と前記被駆動側軸部との間に配設されるカップリング本体と、前記カップリング本体に円周方向に沿って複数設けられ軸方向に貫通する貫通穴と、前記貫通穴内に配置された筒状のアウターブッシュと、前記アウターブッシュを変位可能に支持すべく前記貫通穴内に配置された支持ラバーと、前記アウターブッシュ内にスライド自在に設けられ前記駆動側軸部又は前記被駆動側軸部に締結されるためのインナースライダと、を備えたことを特徴とするラバーカップリングが提供される。

本発明によれば、回転脈動や振動を吸収して動力を伝達できると共にトランスミッション及びディファレンシャルギア間の軸方向変位を吸収できる。

本発明の一実施の形態に係るラバーカップリングの側断面図である。図１のＡ－Ａ線断面図である。ラバーカップリングの斜視図である。ラバーカップリングの正面図である。ラバーカップリングが適用された動力伝達系の概略説明図である。他の実施の形態に係るラバーカップリングの要部拡大図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

［第１実施形態］
図５は車両の動力伝達系に本発明に係るラバーカップリングを適用した例を示す。図３は図５のラバーカップリングの拡大斜視図であり、図４は図５のラバーカップリングを軸方向から視た正面図である。

図５に示すように、エンジン１の動力はトランスミッション２に入力され、トランスミッション２からプロペラシャフト３を介してディファレンシャルギア４に伝達される。

プロペラシャフト３は、トランスミッション２に接続される第１プロペラシャフト３ａと、ディファレンシャルギア４に接続される第２プロペラシャフト３ｂと、第１プロペラシャフト３ａ及び第２プロペラシャフト３ｂを接続するユニバーサルジョイント５とを備える。第１プロペラシャフト３ａは、トランスミッション２に接続される駆動側軸部６ａと、ユニバーサルジョイント５に接続される被駆動側軸部７ａと、駆動側軸部６ａ及び被駆動側軸部７ａを直列に接続するラバーカップリング８とを備える。また、第２プロペラシャフト３ｂは、ユニバーサルジョイント５に接続される駆動側軸部６ｂと、ディファレンシャルギア４に接続される被駆動側軸部７ｂと、駆動側軸部６ｂ及び被駆動側軸部７ｂを直列に接続するラバーカップリング８とを備える。

ラバーカップリング８は、エンジン１の振動やトランスミッション２のバックラッシによるトルク変動を原因とする回転脈動や振動を吸収して動力を伝達すると共に、トランスミッション２及びディファレンシャルギア４間の軸方向変位を吸収するためのものである。

図３及び図４に示すように、ラバーカップリング８は、概ね円盤状に形成されており、駆動側軸部６ａ及び被駆動側軸部７ａに締結される。また、駆動側軸部６ａ及び被駆動側軸部７ａには、ラバーカップリング８と締結するための締結フランジ９が径方向外方に放射状に延びて形成されている。具体的には、締結フランジ９は、周方向に１２０°間隔で形成されている。また、駆動側軸部６ａと被駆動側軸部７ａは、締結フランジ９の周方向の位置が６０°ずれるように配置されており、後述するラバーカップリング８と周方向に互い違いの位置で締結される。

図１は、ラバーカップリング８の側断面図である。なお、第２プロペラシャフト３ｂに具備されるラバーカップリング８は第１プロペラシャフト３ａのものと同様であるため説明を省略する。

図１及び図２に示すように、ラバーカップリング８は、駆動側軸部６ａと被駆動側軸部７ａとの間に配設されるカップリング本体１０と、カップリング本体１０に円周方向に沿って複数設けられ軸方向に貫通する貫通穴１１と、貫通穴１１内に配置された筒状のアウターブッシュ１２と、アウターブッシュ１２を変位可能に支持すべく貫通穴１１内に配置された支持ラバー１３と、アウターブッシュ１２内にスライド自在に設けられ駆動側軸部６ａ又は被駆動側軸部７ａに締結されるためのインナースライダ１４とを備える。

カップリング本体１０は、鉄又はダイキャスト等の金属にて円盤状に形成されている。また、カップリング本体１０の中心には、軽量化のための孔Ｈが形成されている。なお、カップリング本体は、上述のものに限るものではない。例えばカップリング本体はラバー中に金属プレートを埋設したものであってもよく、ラバー中に金属製のコードを埋設したものであってもよく、他のものであってもよい。

貫通穴１１は、カップリング本体１０の外周部に周方向に６０°間隔で６箇所形成されている。なお、貫通穴１１は６箇所に限るものではない。例えば貫通穴１１は４箇所以上の複数であってもよい。

アウターブッシュ１２は、貫通穴１１より十分小径の筒状に形成されている。アウターブッシュ１２は、金属にて形成されると共に、貫通穴１１よりも軸方向に長く形成されている。

支持ラバー１３は、加硫ゴムにて形成される。なお、支持ラバー１３は、他の軟質の樹脂にて形成されてもよい。支持ラバー１３は、貫通穴１１に嵌合される筒状の嵌合部材１７とアウターブッシュ１２との間に充填されており、嵌合部材１７及びアウターブッシュ１２と一体にされている。これにより、嵌合部材１７、アウターブッシュ１２及び支持ラバー１３をユニット化できると共に、カップリング本体１０と並行して製造できる。仮にカップリング本体１０に直接支持ラバー１３を形成するものとした場合、プレス加工や機械加工等でカップリング本体の金属部分を成形した後、この金属部分に複数の支持ラバー１３を成形して設けると共に、アウターブッシュ１２を設けなければならない。特に加硫ゴムの成形には時間と専門の設備とを必要とするため、前記設備の大型化と生産効率とが問題となる可能性がある。しかし、アウターブッシュ１２及び嵌合部材１７間に支持ラバー１３を成形してユニット化することにより、前記設備が小さくても支持ラバー１３を効率よく形成でき、カップリング本体の金属部分と支持ラバー部分を並行して製造でき、ラバーカップリング８を効率よく製造できる。

インナースライダ１４は、アウターブッシュ１２内にスライド自在に設けられたインナーブッシュ１５と、インナーブッシュ１５内に挿通され、インナーブッシュ１５を駆動側軸部６ａ又は被駆動側軸部７ａに締結するための締結具１６とを備える。

インナーブッシュ１５は、アウターブッシュ１２と遊嵌する筒状に形成されると共に、アウターブッシュ１２より軸方向に長く形成されている。また、インナーブッシュ１５は金属にて形成されると共に、外周面にナイロンコーティング１８が施されている。ナイロンコーティング１８はインナーブッシュ１５及びアウターブッシュ１２間の潤滑性を高める。

なお、ナイロンコーティング１８はアウターブッシュ１２の内周面に施されてもよい。また、ナイロンコーティング１８に代えて他の潤滑材のコーティングやメッキ処理などの表面処理がなされてもよい。

また、ナイロンコーティング１８されたインナーブッシュ１５の外周面には、グリス等の潤滑油が塗布されている。これにより、インナーブッシュ１５とアウターブッシュ１２の摩擦がさらに低減される。

またさらに、アウターブッシュ１２から軸方向に延出するインナーブッシュ１５の外周には、前記潤滑油を保持するためのブーツ１９が設けられている。

ブーツ１９は、金属にて形成されると共に、インナーブッシュ１５の外周を覆う筒状に形成され、かつ、蛇腹状に形成されている。また、ブーツ１９は軸方向の一端がアウターブッシュ１２に当接すると共に他端が後述するインナーブッシュ１５の拡径部２０又は後述する締結具１６の頭部２１に当接するように形成されており、アウターブッシュ１２から軸方向に延出するインナーブッシュ１５の摺動面１４ａを覆う。これにより、ブーツ１９はインナーブッシュ１５の摺動面１４ａに泥水や砂、埃などの異物が付着するのを抑制或いは防止する。そして、インナーブッシュ１５及びアウターブッシュ１２間に泥水が浸入して錆が発生する可能性を低減できると共に、インナーブッシュ１５及びアウターブッシュ１２間に異物が入り込むことによるインナーブッシュ１５及びアウターブッシュ１２間の固着や摺動抵抗の増加を低減できる。そしてさらに、潤滑油の流出を抑制又は防止できると共に、ブーツ１９の蛇腹の折り曲げ部に潤滑油ポケットを形成できる。これにより、摺動部の摺動性能を長期間に亘って良好に維持できる。また、ブーツ１９は、蛇腹状に形成されることで軸方向に伸縮自在なバネを構成する。

また、インナーブッシュ１５は、一端に駆動側軸部６ａ又は被駆動側軸部７ａを受けるための拡径部２０を有する。拡径部２０は、アウターブッシュ１２の内径より大径に形成されており、アウターブッシュ１２の抜け止めとしても機能する。またさらに、インナーブッシュ１５は、拡径部２０の軸方向の位置が交互に反対となるようにカップリング本体１０の円周方向に沿って配置される。

締結具１６は、ボルト１６ａ及びナット１６ｂからなる。締結具１６は、インナーブッシュ１５の他端から一端側に挿通され、駆動側軸部６ａ又は被駆動側軸部７ａの締結フランジ９に締結される。締結具１６の頭部２１は、アウターブッシュ１２の内径より大径に形成されており、アウターブッシュ１２の抜け止めとしても機能する。

なお、インナースライダ１４はインナーブッシュ１５と締結具１６とを備えるものとしたが、これに限るものではない。インナースライダ１４はインナーブッシュ１５と締結具１６を一体に形成したものであってもよい。

次に本実施の形態の作用を述べる。

図５に示すように、エンジン１からの駆動力がトランスミッション２を介して第１プロペラシャフト３ａの駆動側軸部６ａに伝達されると、駆動側軸部６ａの駆動力は締結具１６、インナーブッシュ１５及びアウターブッシュ１２を介して支持ラバー１３に伝達される。このとき、エンジン１の回転には脈動が伴うが、支持ラバー１３が脈動を吸収するため、支持ラバー１３からカップリング本体１０に伝わる力は平均化される。また、カップリング本体１０から被駆動側軸部７ａ側に伝わる力も他の支持ラバー１３を介することで更に平均化され、脈動が更に吸収される。これにより、脈動を伴う駆動側軸部６ａとは対照的に被駆動側軸部７ａがスムーズに回転され、運転のフィーリングを良好に保つことができる。また、ディファレンシャルギア４側のバックラッシによる衝撃がラバーカップリング８に伝わった場合もその衝撃を支持ラバー１３で吸収でき、運転のフィーリングを良好に保つことができる。

また、路面の凹凸上を走行することによってディファレンシャルギア４が上下した場合、ラバーカップリング８とディファレンシャルギア４との間隔が変動する。この場合、被駆動側軸部７ａは軸方向に動くこととなるが、被駆動側軸部７ａに締結されたインナーブッシュ１５は対応するアウターブッシュ１２に対してスライドし、駆動側軸部６ａに締結されたインナーブッシュ１５と対応するアウターブッシュ１２はそのインナーブッシュ１５に対してスライドするため、被駆動側軸部７ａの軸方向移動を吸収することができる。

また、引用文献１に記載のフレキシブルカップリングでも変形することで被駆動側軸部７ａの軸方向の移動を吸収することは可能であるが、そのためにはフレキシブルカップリングの硬さを調整する必要があり、回転方向の脈動及び衝撃を吸収する性能と被駆動側軸部７ａの軸方向移動を吸収する性能とを両立させることは極めて困難である。しかし、本実施の形態に係るラバーカップリング８は回転方向の脈動等の吸収性能と前記軸方向移動の吸収性能とを互いに独立して別々に設定できるため、双方の性能を容易に両立させることができる。

また、被駆動側軸部７ａの移動によって圧縮方向の負荷を受けたブーツ１９は弾性的に縮退する。このため、被駆動側軸部７ａの位置が元に戻ったとき、ブーツ１９はカップリング本体１０をインナーブッシュ１５の軸方向の中心位置に戻すように作用する。これにより、ラバーカップリング８は常に次の動作に備えることができ、所期の性能を安定して発揮することができる。

このように、ラバーカップリング８が、駆動側軸部６ａと被駆動側軸部７ａとの間に配設されるカップリング本体１０と、カップリング本体１０に円周方向に沿って複数設けられ軸方向に貫通する貫通穴１１と、貫通穴１１内に配置された筒状のアウターブッシュ１２と、アウターブッシュ１２を変位可能に支持すべく貫通穴１１内に配置された支持ラバー１３と、アウターブッシュ１２内にスライド自在に設けられたインナーブッシュ１５と、インナーブッシュ１５内に挿通され、インナーブッシュ１５を駆動側軸部６ａ又は前記被駆動側軸部７ａに締結するための締結具１６とを備えるものとする。このため、回転方向の脈動や振動を吸収する回転方向性能と、トランスミッション２及びディファレンシャルギア４間の軸方向変位を吸収する軸方向性能とを両立させて得ることができる。そしてこのことから、プロペラシャフト３に軸方向変位を吸収するための機構（例えばスプライン係合等）を別途備える必要性を低減或いはなくすことができ、車両のトランスミッション２及びディファレンシャルギア４間の動力伝達系を簡素化でき、前記動力伝達系の信頼性を高めることができる。

また、インナーブッシュ１５の外周面には、ナイロンコーティング１８が施されるものとするため、簡単な加工でインナーブッシュ１５及びアウターブッシュ１２間の摺動抵抗を低減できる。

また、インナーブッシュ１５は、アウターブッシュ１２より軸方向に長く形成され、インナーブッシュ１５の外周には潤滑油が塗布され、アウターブッシュ１２から延出するインナーブッシュ１５の外周には、潤滑油を保持するためのブーツ１９が設けられるものとする。このため、インナーブッシュ１５の外周に砂や埃等の異物が付着するのを抑制或いは防止できると共に、潤滑油を永くインナーブッシュ１５の外周に留めておくことができ、インナーブッシュ１５及びアウターブッシュ１２間の摺動抵抗を安定して低く抑えることができる。

また、ブーツ１９は軸方向に伸縮自在なバネを構成するものとしたため、カップリング本体１０をインナーブッシュ１５の軸方向の中心位置に復帰させることができ、トランスミッション２及びディファレンシャルギア４間の軸方向変位を恒久的に安定して吸収できる。

貫通穴１１には円筒状の嵌合部材１７が嵌合され、支持ラバー１３は嵌合部材１７とアウターブッシュ１２との間に設けられるため、アウターブッシュ１２及び支持ラバー１３をユニット化できると共に、カップリング本体１０の金属部分と支持ラバー部分とを並行して製造でき、ラバーカップリング８を効率よく製造できる。

［第２実施形態］
次に、ブーツ１９及び支持ラバー１３に変更を加えた本発明の第２実施形態を説明する。なお、ブーツ及び支持ラバー以外の構成は第１実施形態と同様であるため同符号を付し説明を省略する。

図６に示すように、ブーツ３０は、加硫ゴムにて形成されると共に、支持ラバー３１と一体に形成されている。具体的には、ブーツ３０は、アウターブッシュ１２及び嵌合部材１７間に形成される支持ラバー３１のアウターブッシュ１２側の両端から軸方向外方に筒状に延びて形成されると共に、蛇腹状に形成されている。また、ブーツ３０はインナーブッシュ１５の拡径部２０又は締結具１６の頭部２１に先端を当接させるように形成されており、アウターブッシュ１２から軸方向に延出するインナーブッシュ１５の摺動面１４ａを覆う。

このように、ブーツ３０は支持ラバー３１と一体に形成されるものとしても、インナーブッシュ１５の外周に砂や埃等の異物が付着するのを抑制或いは防止できると共に、潤滑油を永くインナーブッシュ１５の外周に留めておくことができ、インナーブッシュ１５及びアウターブッシュ１２間の摺動抵抗を安定して低く抑えることができる。

前述の各実施形態の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

６駆動側軸部
７被駆動側軸部
８ラバーカップリング
１０カップリング本体
１１貫通穴
１２アウターブッシュ
１３支持ラバー
１４インナースライダ

Claims

車両のトランスミッション側の駆動側軸部とディファレンシャルギア側の被駆動側軸部とを直列に接続するラバーカップリングにおいて、
前記駆動側軸部と前記被駆動側軸部との間に配設されるカップリング本体と、
前記カップリング本体に円周方向に沿って複数設けられ軸方向に貫通する貫通穴と、
前記貫通穴内に配置された筒状のアウターブッシュと、
前記アウターブッシュを変位可能に支持すべく前記貫通穴内に配置された支持ラバーと、
前記アウターブッシュ内に軸方向にスライド自在に設けられ前記駆動側軸部又は前記被駆動側軸部に締結されるためのインナースライダと、
を備え、
前記インナースライダは、前記アウターブッシュより軸方向に長く形成され、
前記インナースライダの外周には潤滑油が塗布され、
前記アウターブッシュから延出する前記インナースライダの外周には、前記潤滑油を保持するためのブーツが設けられ、
前記ブーツは前記支持ラバーと一体に形成された
ことを特徴とするラバーカップリング。
前記アウターブッシュの内周面又は前記インナースライダの外周面には、潤滑材がコーティングされたことを特徴とする請求項１に記載のラバーカップリング。
前記潤滑材がナイロンであることを特徴とする請求項２に記載のラバーカップリング。
前記アウターブッシュの内周面又は前記インナースライダの外周面には、メッキ処理が施されたことを特徴とする請求項１に記載のラバーカップリング。
前記ブーツは軸方向に伸縮自在なバネを構成することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のラバーカップリング。
前記貫通穴には円筒状の嵌合部材が嵌合され、前記支持ラバーは前記嵌合部材と前記アウターブッシュとの間に設けられたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のラバーカップリング。