JPH0415318A

JPH0415318A - たわみ継手

Info

Publication number: JPH0415318A
Application number: JP11179490A
Authority: JP
Inventors: Keijiro Iwao; 桂二郎巖
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-05-01
Filing date: 1990-05-01
Publication date: 1992-01-20

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）本発明はたわみ継手に関し、特に弾性体圧縮型のたわみ
継手に関する。

（従来の技術）弾性体圧縮型たわみ継手は、弾性体をトルク伝達要素と
し、連結すべき部材の間での運動を許容するよう動力伝
達可能に結合、構成する。

第４図及び第５図は、この種のたわみ継手の構成を示し
、また、第６図は第４図、第５図のものを基本構成とし
た場合の具体的構造例を示す斜視図である。

図において、■は主軸、２は主軸ｌと連結、結合される
従軸を夫々示しく第６図では、夫々主軸側連結部材１ａ
、従軸側連結部材２ａが相当する）、主軸ｌと従軸２の
各対向面には、主軸爪３と従軸爪４か適宜数（図では夫
々３個）突出形成されている。主軸爪３と従軸爪４とは
、一方の側の爪部か他方の側の爪部間に配されるよう相
互に組み合わされ、また、隣接する爪側面間の間隙には
圧縮力によりトルクを伝える弾性体５か介在するように
して組み付けられて、弾性体圧縮型たわみ継手を構成す
る。

主軸１からトルクか加わった場合、上記たわみ継手では
、主軸ｌのトルクは、主軸型３により主軸型３と従軸爪
４の間にはさまれた弾性体５を介して従軸爪４によって
従軸２に伝えられ、動力伝達かなされる。また、弾性体
５は、回転駆動中、継手部での屈曲、従って相互に一方
の爪部に対する他方の爪部の動きを許容する。

（発明か解決しようとする課題）しかして、かようなたわみ継手は、各種回転要素を屈曲
を許容しつつ動力伝達可能に結合する用途に利用できる
が、軸回転時に所定回転速度て軸横振動振幅が共振によ
って大きくなるような伝達系での使用に対しては、それ
を抑制あるいは軽減等するといったような機能は有して
はいない。

例えば、上記たわみ継手を車両のプロペラシャフトに組
み付けて使用する場合を考えたとき、第４図あるいは第
６図に示すように、主軸及び従軸側から突出した主軸型
３、従軸爪４は軸中心線に対して平行に延びている形状
となっており、従って主軸トルクによる主軸型３の弾性
体５を介した圧縮力はこれを垂直に従軸爪４か受ける構
造であることから、プロペラシャフト加減速回転時に危
険速度を通過する際、外部減衰力を大きくしないとプロ
ペラシャフトの横振動振幅か大きくなってしまう。しか
るに、上記構成のたわみ継手自体では、こういった場合
の横方向振動を抑えるなどという機能は期待できない。

本発明の目的は、弾性体圧縮型たわみ継手に改良を加え
、軸横方向振動振幅か問題となる動力伝達系への適用に
あたっても、共振点における最大振幅振動まで振動を成
長させることなく共振点を乗り越えることのできるたわ
み継手を提供することにある。

（課題を解決するための手段）この目的のため本発明たわみ継手は、主軸側から軸方向
に主軸型を突出させると共に、該主軸と連結されるべき
従軸側から軸方向に従軸爪を突出させ、かつ主軸爪側面
と従軸爪側面間に弾性体を介在させる弾性体圧縮型のた
わみ継手であって、前記主軸型および従軸爪を、夫々爪
根元部から爪先端部に向け爪幅か広くなるよう形成した
ものである。

（作　用）主軸、従軸側から突出させる爪として爪板元部から爪先
端部に向け爪幅を広くなるよう形成した主軸型、従軸爪
の形状は、トルク伝達時に、たわみ継手をして軸方向引
張力をも生成せしめる。

これにより、軸回転時の軸横方向振動の共振点を高くす
ることか可能で、共振点における最大振動振幅まで振動
か成長するのを避けることができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図及び第２図は本発明たわみ継手の一実施例を示す
。

図に示すように、主軸１１と従軸１２は、継手軸方向に
突出した主軸型１３と従軸爪１４とを備える。主軸側の
主軸型１３、従軸側の従軸爪１４は、夫々図示例のよう
に端部材１５．１６を取り付けてこれらに形成すること
もてきる。

主軸型１３と従軸爪１４は、基本的には相互に一方の爪
部か他方の爪部間に位置するように組み合わされるか、
主軸から軸方向に突出した主軸型１３の形状については
、主軸爪根元部１３ａから主軸爪先端部に至るに従い、
テーバ形状に爪の幅Ｗか広がっている構造のものとなす
。他方、同様にして、従軸爪１４についても、突出方向
に従い風帽か広くなっていくテーバ形状とする。即ち、
従軸爪１４も従軸爪根元部１４ａから従軸爪先端部に突
出するに従いテーバ形状に広がっている。

上記のような構成の主軸型１３と従軸爪１４の間に圧縮
力によりトルクを伝える弾性体１７を介在させ、弾性体
圧縮型のたわみ継手を構成する。

本実施例においては、更に、主軸爪端部１３ｂと従軸爪
根元部１４ａの間、及び従軸風端部１４ｂと主軸爪根元
部１３ａの間の両方に弾性体１８．１９を介在させる。

更にまた、上記の要素間に充填する弾性体１８．１９に
ついては、非線形はね剛性を有するものを使用する。弾
性体１８．１９は、本例では、両者とも非線形はね効果
を持つものに選定されている。

本実施例たわみ継手は、主軸ＩＩ及び従軸１２から突出
する爪をその根元部から先端部にかけてテーバ形状に幅
が広くなっていく形状のものとなして主軸及び従軸から
突出させたかかる爪１３．１４側面間に弾性体１７を介
在させると共に、更に主軸、従軸の夫々の爪端部及び根
元部の間に非線形ばね剛性を存する弾性体２８．１９を
介在させる構成であり、特に、車両のプロペラシャフト
の動力伝達系に適用した場合に、共振点における最大振
幅振動までプロペラシャフトの横方向振動を成長させる
ことかなく共振点を乗り越えることを可能とし、車両発
進時及び急加速時に問題となるデファレンシャルのワイ
ンドアップ現象もこれをよく抑制する。

以下、このような伝達系への適用を例にとり、第３図を
も参照して本たわみ継手の機能を説明する。なお、第３
図は、主として弾性体１７の圧縮変形による圧力の作用
の説明図であって、第１図における継手部分の一部を拡
大して示しである。

まず、主軸１１のトルクを従軸１２に伝達する場合に着
目すると、主軸１１のトルクは、主軸爪１３の側面から
弾性体Ｉ７の圧縮変形を伴って、従軸風１４の側面に圧
力の形で伝わる（なお、このとき、主軸爪１３の回転方
向の反対側の側面は弾性体１７と結合しておらず、従っ
てその弾性体１７に対して引張力は与えない）。しかし
て、上記のように圧力の形で伝えられる場合、その圧力
は従軸爪側面に垂直な方向に力として伝わるか、ここで
、本たわみ継手ではトルク伝達をなすと同時に、軸方向
引張力を生成させる。

即ち、第３図に示すように、弾性体圧縮変形による弾性
体１７の圧力は、主軸爪１３、従軸風１４の側面に垂直
な力Ｆとして作用し、二〇力Ｆは継手軸方向に平行な力
Ｆａと、この力成分Ｐａに対して直交する成分ＦＴに分
解される。このうち、後者の力Ｆ丁か動力伝達に寄与す
るものであり、従って、力ＦＴか主軸１１のトルクを従
軸１２に伝達することになる。

一方、前者の成分Ｆａは軸方向成分てあって、この軸力
Ｆａは継手に加えるトルクに比例して増大し、また、こ
の軸力Ｆａは加わるトルクの方向か逆転しても、常に主
軸１１、従軸１４か互いを引張り合うように（引張り合
う方向に）作用することになる。

かかる軸力成分Ｆａは、本たわみ継手の構造自体から生
成されるものであって、この軸力Ｐａの作用により、主
軸１１と従軸１２の軸方向相対距離は短くなる。よって
、本たわみ継手をプロペラシャフトに適用した場合、上
述の作用により本たわみ継手を組み付けたプロペラシャ
フトにはトルクの大きさに比例した軸方向引張力か作用
し、プロペラシャフトにトルクが加わる車両の加減速時
のみプロペラシャフトの横方向振動の共振点つまり危険
速度を高くすることかでき、共振点における最大振動振
幅まで振動を成長させることがなく共振点を乗り越える
ことが可能となる。

主軸爪端部１３ｂと従軸爪根元部１４ａの間、及び従軸
爪端部１４ｂと主軸型根元部１３ａの間に介在する弾性
体１８．１９は、上記のような軸力Ｆａか作用するとき
、圧縮変形を生じ、曲げ剛性を高くすることとなるか、
更にこれを非線形ばね剛性を有する弾性体とする構成は
、本たわみ継手に下記のような機能をも付加する。

即ち、主軸１１、従軸１２の夫々の爪端部及び根元部の
間に介在させる弾性体１８．１９として、圧縮方向変位
の増大とともにはね剛性が大きくなる非線形はね特性の
ものを用いると、前記軸力Ｆａの作用によりトルクが加
わった時の弾性体１８．１９のはね剛性か大きくなるた
め、継手屈曲時の曲げ剛性を高くする度合いを大きくす
る。かような作用により、まず、前記で述べたように、
電画の加減速時つまりプロペラシャフトにトルクか加わ
った時のみ、プロペラシャフトの横方向振動の共振点を
高くする作用かあり、かかる効果を更に高めることかで
きる。

また、次のようなワインドアップ現象に対しても有効で
ある。

記述したように、第４図のたわみ継手は、主軸爪、従軸
風が軸中心線に対し平行で、主軸トルクによる主軸爪の
弾性体圧縮力を垂直に従軸風か受けるものであり、この
ためかかる構造のたわみ継手を車両のプロペラシャフト
とデファレンシャルの結合に使用した場合、車両発進時
等に継手屈曲部の屈曲によりデファレンシャルのワイン
ドアップが自由に発生する。これに対し、本実施例のた
わみ継手は、これをプロペラシャフトとデファレンシャ
ルの間に組み付けた場合でも、トルクが加わった時のみ
プロペラシャフトとデファレンシャルは継手の屈曲剛性
により半剛結となり、プロペラシャフトの質量とプロペ
ラシャフトを車体に固定しているセンタベアリングの力
の作用により、トルクか加わった時のみ問題となるデフ
ァレンシャルのワインドアップ現象を抑制する効果があ
る。

なお、本発明は上記実施例の構成に限定されるものでは
なく、また、その用途も車両のプロペラシャフトのよう
な伝達系に限らず、例えば軸回転時に軸横方向振動振幅
が問題となるような動力伝達系に適用可能である。

（発明の効果）かくして本発明たわみ継手は、上述の如く主軸及び従軸
側から突出させる主軸爪、従軸風を突出方向に従い幅か
広くなるものとなし、その主軸爪側面と従軸爪側面間に
弾性体を介在させる構成としたから、トルク伝達時に継
手部自体で軸方向引張力を生成させることかでき、軸横
方向振動振幅か問題となる動力伝達系の場合でも、共振
点における最大振幅振動まで横方向振動を成長させるこ
とがな（共振点を乗り越えることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明たわみ継手の一実施例の側面図、第２図
は第１図のＡ−ＡＪｊｊ！断面図、第３図は第１図の継
手部での弾性体圧縮変形による圧力の作用説明に供する
図、第４図は従来の弾性体圧縮型たわみ継手を示す側面図、第５図は第４図のＢ−Ｂ線断面図、第６図は従来のたわみ継手の具体例を示す分解斜視図で
ある。ＩＩ・・・主軸１３・・・主軸爪１７、１８．１９・・・弾性体１２・・・従軸１４・・・従軸風第６図

Claims

【特許請求の範囲】１、主軸側から軸方向に主軸爪を突出させると共に、該
主軸と連結されるべき従軸側から軸方向に従軸爪を突出
させ、かつ主軸爪側面と従軸爪側面間に弾性体を介在さ
せる弾性体圧縮型のたわみ継手であって、前記主軸爪および従軸爪を、夫々爪根元部から爪先端部
に向け爪幅が広くなるよう形成したことを特徴とするた
わみ継手。２、前記主軸爪先端部と従軸爪根元部の間および従軸爪
先端部と主軸爪根元部の間の少なくとも一方または両方
に更に弾性体を介在させたことを特徴とする請求項１に
記載のたわみ継手。３、請求項２記載の弾性体は、非線形ばね剛性を有する
弾性体であることを特徴とするたわみ継手。