JPH063220B2 - 弾性軸継手 - Google Patents

弾性軸継手

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JPH063220B2
JPH063220B2 JP61295090A JP29509086A JPH063220B2 JP H063220 B2 JPH063220 B2 JP H063220B2 JP 61295090 A JP61295090 A JP 61295090A JP 29509086 A JP29509086 A JP 29509086A JP H063220 B2 JPH063220 B2 JP H063220B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半径方向内側の剛性的なボス状継手部分と、
外側の剛性的な環状継手部分と、内側継手部分に取り付
けられかつ外側継手部分の内歯と軸線方向に移動可能に
かみ合う平歯車のような歯を外周に持つゴムまたは類似
の材料から成る一体の環状中間部材とを含み、この中間
部材が、半径方向外側へ減小する軸線方向厚さを持つ半
径方向内側区域と、短い移行区域と、周囲に歯を形成さ
れかつ内周における内側区域の軸線方向厚さにほぼ一致
する軸線方向厚さを持つ外側区域とから構成されてい
る、弾性軸継手に関する。
〔従来の技術〕
差込継手とも呼ばれるこの種の弾性軸継手は特に、取り
付けのために利用できる空間に側面から到達できない場
合のために設けられている。この種の公知の弾性軸継手
においては、中間部材が単一の環状ゴム体から成る。こ
のような継手のトルク伝達は制限されている。なぜなら
ば特定の荷重の際に、ゴム製の歯が剛性的な外側継手部
分から抜け出るからである。このような軸継手の作動中
に遠心力により、ゴム歯の抜け出るのを一部防止する影
響が生ずる。なぜならば遠心力により、変形可能なゴム
歯が外方へ内歯に押し込まれ、したがって通常存在する
遊隙が克服されるからである。
このような軸継手においてできるだけ高い伝達可能なト
ルクを得るために、弾性中間部材は過去において比較的
硬いゴムから製造された。しかしできるだけ高いねじり
弾性が要求される場合は、上述の方法は実行できない。
中間部材の半径方向弾性長さを大きくすることは、それ
と同時に大きくなる軸継手の外側寸法で失敗に終わる。
それにも拘らず所定の出力および所定の寸法において適
当に柔軟なゴムの使用により高いねじり弾性を実現させ
ようとする場合は、作動中に不安全性の危険が増大す
る。なぜならば最大伝達可能なトルクと平均駆動トルク
との間隔はもはや十分に大きくないからである。
弾性中間部材の歯の範囲の補強を達成するために、滑ら
かなまたは特定の断面を持った金属環を歯の近くでほぼ
全軸線方向長さにわたってゴム体に埋め込むことに移行
した。それによって滑らかな環の使用の際に半径方向の
歯の補強が達成できるが、しかし同時に軸継手の作動中
に遠心中の助長作用が解除される。歯に対応する輪郭を
持つ環の使用はほぼ剛性的な歯に至らせる。なぜならば
この場合は大体において薄いゴム支持部を持つ金属歯で
あるからである。さらに、ゴム体のほぼ全軸線方向長さ
にわたって延びているこの種の金属環の使用は、これら
の金属環の比較的大きい質量により振動の危険にさらさ
れる駆動において継手の付加的応力を生ぜしめることが
ある。その上、幅の広い環は比較的高価である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の課題は、この種の弾性軸継手をさらに発展させ
かつ改良して、上述の欠点を除去することにあり、すな
わち比較的高いねじり弾性を持ち、しかもほぼ同じ大き
さのこの種の軸継手による場合以上に高いトルクの確実
な伝達に適している弾性軸継手が提供されなければなら
ない。
〔問題点を解決するための手段〕
最初にあげた種類の弾性軸継手から出発して、この課題
を解決するため本発明によれば、外側区域の半径方向内
側の境界面の近くしかも軸線方向外面の近くで、それぞ
れ少なくとも1つの閉じた金属環が、回転軸線に対して
同心的に、外側区域のゴムに埋め込まれている。
〔発明の効果〕
こうして本発明による軸継手によって、高いねじり弾性
で大きいトルクを伝達することができる。ゴムまたは類
似の材料から成る中間部材の外側区域が内周における内
側区域とほぼ同じ軸線方向厚さを持っているので、外側
区域の周囲に形成される歯は、充分大きい歯面を持ち、
歯の単位面積当り所定の荷重(比面荷重)で大きいトル
クを伝達することができる。また中間部材の内側区域
が、その内周から短い移行区域まで、半径方向外側へ軸
線方向厚さを減少して、くびれ範囲を形成しているの
で、中間部材のねじり弾性を高めることができる。一方
このくびれ範囲のため、伝達すべきトルクが大きくなる
と、歯を持つ外側区域の軸線方向端部が半径方向内側へ
反り返り、歯面の全部がトルクの伝達に寄与できなくな
る。しかしながら本発明により、中間部材の半径方向内
側の境界面の近くしかも軸線方向外面の近くで、それぞ
れ閉じた金属環が同心的に外側区域のゴムに埋め込まれ
ているので、これらの金属環により外側区域が半径方向
に支持されて、半径方向内側へ反り返ることがなくな
り、従来のように歯の範囲を剛性的に補強することな
く、高いねじり弾性を維持しながら大きい伝達トルクを
得ることができる。なお2つの金属環は軸線方向外面の
近くにあるので、その軸線方向相互間隔は充分大きく、
その間にある中間部材の大部分をなすゴムは、回転によ
る遠心力の作用で、妨げられることなく半径方向に外方
へ伸張して、外側区域にある歯を外側継手部分にある内
歯の溝へ強く押し込むことができる。
〔実施態様〕
本発明の有利な別の構成によれば、弾性中間部材が2成
分体として構成されており、すなわち外側区域には内側
区域におけるより大きい硬度を持つゴムが使用される。
それによって外歯を持つ外側区域が一層高い曲げ抵抗を
得、この曲げ抵抗は、ねじり弾性がそれほど悪化するこ
となく、伝達可能なトルクの著しい増大を伴う。なぜな
らばこのねじり弾性は実際上、ゴムが外側区域における
より柔軟である内側区域により決められるからである。
この構成においても、外側区域の軸線方向に突き出てい
る環状範囲に少なくとも1つの閉じられた金属環がゴム
に埋め込まれており、この環は、中間部材を均質ゴム体
として構成した場合と同じく、特に危険にさらされるこ
れらの個所における半径方向支持に役立つ。
別の有利な構成によれば、金属環はワイヤロープのよう
にワイヤストランドから構成されており、これらの個々
のワイヤストランドの突き合わせ個所は周囲にわたって
互いにほぼ同じ間隔を置いて分布されている。このよう
なワイヤロープは従来のやり方で機械的に簡単かつ安価
に製造できる。多数の個別ワイヤのおかげで、このよう
な環においては、中実環の場合のような破壊による故障
の恐れがない。その上、ワイヤストランドから構成され
た環が滑らかな表面を持つ中実環よりはるかに大きい表
面を持ち、それによって個々のストランドの間の微細な
中間空間へ侵入することがある加硫接着の際のゴムに適
当に大きい作用および付着面を与えるという別の利点が
ある。全体として、円形断面を持つ金属環は質量が非常
に小さいという利点を持つので、駆動装置への大きな振
動作用の際にも、ゴム内で金属環が当たって外れる危険
を伴う望ましくないほどに大きい加速力が発生すること
がない。
〔実施例〕
本発明の実施例が図面に概略的に示されており、以下に
詳細に説明される。
図面に示されている弾性軸継手において、剛性的な内側
継手部分がボス1から構成されており、このボスは一方
の端面に旋削加工した凹所を持ち、この旋削加工した凹
所により、回転軸線に対して直角に延びる環状面2が形
成されており、この環状面にフランジ環3がねじボルト
4によって取り外し可能に取り付けられている。フラン
ジ環3には、軸線方向に延びる保持環5が一体に形成さ
れており、この保持環は環状間隙6を介してボス1を包
囲している。フランジ環3にある軸線に平行な結合孔7
は、環状間隙6をフランジ環3の他方の側と結合し、そ
れにより冷却空気流の形成を可能にする。
保持環5の外周面に、ゴム製の1つの部分から成る環状
体の形をした中間部材8が加硫接着により取り付けられ
ている。この中間部材8は、半径方向内側区域9の範囲
で、半径方向外側へ軸線方向厚さを次第に減少し、同じ
ねじり強さの物体として構成されている。この内側区域
9に、半径方向に短い移行区域9aが続き、この移行区域
は、内側区域9の底部範囲の軸線方向厚さにほぼ一致す
る軸線方向厚さを持つ外側区域10へ移行している。この
移行区域は、凹状に形成された壁面11により区画されて
おり、これらの壁面は外側区域10の外面13の内側縁12で
終わっている。外側区域10の周囲において、この外側区
域は平歯車のように形成されており、すなわちここにお
いて外側区域は互いに同じ歯14を持つ歯切り部を持って
いる。
ゴム製の歯14が、外環16の合わされた内歯の溝15にはま
り、この外環が剛性的な外側継手部分を形成している。
内側継手部分および中間部材8は簡単な軸線方向移動に
より外環16とはまり合い結合可能でありかつ反対方向に
再び取り外し可能である。
第2図から分かるように、外環16は、周方向に互いに等
間隔を置いて連続し、回転軸線Dに対して平行な、ねじ
ボルト18をはめるための貫通孔17を含んでおり、これら
のねじボルトのねじ端部がモータはずみ車19のねじ孔に
ねじ込まれておりかつはずみ車19への外環16の取り外し
可能な取り付けに役立つ。
こうして構成された弾性中間部材8においては、大きな
トルクの伝達の際に、軸線方向厚さの減少する内側区域
9の範囲(くびれ範囲)から軸線方向に突き出ている外
側区域10の部分が半径方向内側へ反り返り、その結果外
環16の内歯の溝15から歯14が飛び出すという危険が生ず
る。これを防止するために、外側区域10の軸線方向突出
部分において半径方向内側の円筒状境界面10aの近くに
円形断面を持つ閉じられた金属環20が回転軸線Dに対し
て同心的にゴムに埋め込まれまたは加硫接着されてい
る。環20はワイヤロープのようにワイヤストランドから
構成されているのが有利である。
環20は、軸線方向に突き出ている外側区域10の環状部分
の半径方向支持を行ない、それによって軸継手の大きな
トルク荷重の際のこれらの部分の半径方向内側への反り
返りを防止する。第1図の断面図に示されているよう
に、環20は十分大きい軸線方向の相互間隔を持っている
ので、弾性中間部材8の中心範囲は空いており、したが
って軸継手の作動中ゴム材料は遠心力の作用を受けて妨
げられずに外方へ伸張することができ、その結果外環16
の内歯の溝15へのゴム製歯14の適当な押圧が行なえる。
外側区域10における弾性中間部材8が内側区域および移
行範囲9aにおけるより硬いゴムから製造され、すなわち
2成分体として構成される場合は、伝達可能なトルクを
さらに著しく高めることができる。この場合特に有利な
のは、軸継手のねじり弾性がこのような場合にあまり損
われないことである。なぜならばこのねじり弾性は大体
において弾性中間部材8の内側区域9の一層柔軟なゴム
を特性によって決められるからである。
特定の大きさの軸継手については、例えば移動区域9aを
含めて内側区域9のゴム硬度は約45°ショアAであり、
外側区域10については約75°ショアAである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による弾性軸継手の第2図のI−I線に
沿う断面図、第2図は軸継手の軸線方向の部分断面図で
ある。 1…内側継手部分、8…弾性中間部材、9…内側区域、
9a…移行区域、10…外側区域、10a…境界面、13…軸線
方向外面、14…歯、15…溝、16…外側継手部分、20…金
属環、D…回転軸線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウルリヒ・フアルツ ドイツ連邦共和国ドルトムント30・ヴルフ ジーペン7 (56)参考文献 特開 昭58−24623(JP,A) 特開 昭56−73224(JP,A) 特開 昭57−54727(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半径方向内側は剛性的なボス状継手部分
    と、外側の剛性的な環状継手部分と、内側継手部分に取
    り付けられかつ外側継手部分の内歯と軸線方向に移動可
    能にかみ合う平歯車のような歯を外周に持つゴムまたは
    類似の材料から成る一体の環状中間部材とを含み、この
    中間部材が、半径方向外側へ減小する軸線方向厚さを持
    つ半径方向内側区域と、短い移行区域と、周囲に歯を形
    成されかつ内周における内側区域の軸線方向厚さにほぼ
    一致する軸線方向厚さを持つ外側区域とから構成されて
    いるものにおいて、外側区域(10)の半径方向内側の境界
    面(10a)の近くしかも軸線方向外面(13)の近くで、それ
    ぞれ少なくとも1つの閉じた金属環(20)が、回転軸線
    (D)に対して同心的に、外側区域(10)のゴムに埋め込ま
    れていることを特徴とする、弾性軸継手。
  2. 【請求項2】外側区域(10)が、内側にある区域(9,9a)よ
    り大きい硬度を持つゴムから構成されていることを特徴
    とする、特許請求の範囲第1項に記載の軸継手。
  3. 【請求項3】金属環(20)がワイヤロープのようにワイヤ
    ストランドから構成されていることを特徴とする、特許
    請求の範囲第1項または第2項に記載の軸継手。
  4. 【請求項4】ワイヤロープが若干のワイヤストランドか
    ら撚り合わされ、これらのワイヤストランドの突き合わ
    せ個所が周囲にわたって互いにほぼ同じ間隔を置いて分
    布されていることを特徴とする、特許請求の範囲第3項
    に記載の軸継手。
JP61295090A 1985-12-19 1986-12-12 弾性軸継手 Expired - Lifetime JPH063220B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE3545027.4 1985-12-19
DE19853545027 DE3545027A1 (de) 1985-12-19 1985-12-19 Elastische wellenkupplung

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JPS62147125A JPS62147125A (ja) 1987-07-01
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JP (1) JPH063220B2 (ja)
KR (1) KR920000974B1 (ja)
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BR (1) BR8606280A (ja)
DD (1) DD252862A5 (ja)
DE (1) DE3545027A1 (ja)
ES (1) ES2003562A6 (ja)
FR (1) FR2592109B1 (ja)
GB (1) GB2184813B (ja)
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