JPH0140354Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は比較的大きなトルクを伝達するたわ
み軸継手のトルク伝達部に用いられる組合せばね
に関する。

（従来の技術） 小型でありながら大きなトルクを伝達すること
ができ、軸心調整機能および緩衝機能を兼ね備え
た軸継手としてコイルはねを用いたいくつかの新
しいたわみ軸継手（例えば、特公昭55−6776号、
特公昭55−6777号、特公昭55−6778号、実願昭51
−133151号）が開発されている。

これらのたわみ軸継手は、相互に間隔をおき軸
線が一致するようにして組み合わされた一対のハ
ブと、両ハブの間に軸線に平行にかけ渡され、ハ
ブの円周方向に配置された対をなす複数組のばね
受座と、相対するばね受座の間にばね軸がハブ円
周の接線方向を指向するようにして介装されたコ
イルばねとから構成されている。

上記のように構成されたたわみ軸継手におい
て、回転力が作用して第１ハブと第２ハブが相対
的に回転すると、回転方向の如何にかかわらず第
１ハブと第２ハブとは、円周方向に相対的に変位
して２個のばね受座にて両端を支持されたコイル
ばねは圧縮される。駆動軸からの回転力は第１ハ
ブ、ばね受座２５、コイルばね２８、ばね受座２
５、第２ハブ、被動軸と順次伝達される。

上記のように構成されたたわみ軸継手で例えば
5000Kg−ｍのような大きなトルクを伝達する場
合、前記コイルばねは著しく大きくなる。その結
果、たわみ軸継手はかなりの大きさになる。そこ
で、コイルばねの代りに皿ばねを用いることが考
えられる。しかし、たわみ軸継手に大きな緩衝作
用を持たせようとすると多数の、例えば40枚の皿
ばねを積み重ねて使用しなければならない。

このように多数の皿ばねを使用する場合、軸心
の狂いを調整し、かつ大きな弾性作用を得るため
には積み重ねられた皿ばね（積層皿ばね）の横座
屈すなわちばね軸が湾曲するような変形を許容で
きる皿ばねガイドを必要とする。また、この皿ば
ねガイドは積層皿ばねが大きく撓んだときでも皿
ばねをガイドするものでなければならない。

このような問題を解決するために特開昭58−
184331号公報に開示された組合せばねが提案され
ている。この発明の組合せばねは向い合つたばね
受座の間に支持され、並列に組み合わされたコイ
ルばねおよび積層皿ばねよりなつている。そし
て、コイルばねおよび皿ばねのうちの一方がガイ
ドに遊合し、この遊合するばねに他方のばねが遊
合している。

このように構成された組合せばねでは、皿ばね
はコイルばねに遊合しているので、コイルばねは
皿ばねのガイドの役割をする。したがつて、たわ
み軸継手が偏心を吸収しながらトルクを伝達する
際に、向い合つたばね受座が互いにずれてコイル
ばねの軸線が湾曲しても、コイルばねは皿ばねを
ガイドし、積層ばねの横座屈を防止する。

（考案が解決しようとする問題点） しかし、上記組合せばねには次のような問題が
あることが分かつた。すなわち、吸収する偏心が
大きいと、コイルばねが大きく湾曲し、ばね中央
部で一方の側のコイル素線の間（線間）の隙間が
大きく開き、他方の側は狭まる。そして、開いた
線間に皿ばねが入り込む。また、ばね軸に対し直
角方向の、大きな衝撃力が皿ばねに作用した場合
も、皿ばねがコイルばねの線間を押し開いて線間
に入り込む。皿ばねが線間に入り込むと、トルク
を伝達する際の荷重によつてコイルばねまたは皿
ばねが損傷する。

（問題点を解決するための手段） この考案の組合せばねが組み込まれる軸継手
は、軸方向に間隔をおき軸線が一致するようにし
て組み合わされた一対のハブと、両ハブの間に軸
線に平行にかけ渡され、ハブの円周方向に間隔を
おいて配置された対をなす複数組のばね受座と、
相対するばね受座の間にばね軸がハブ円周の接線
方向を指向するようにして介装された組合せばね
とから構成されている。

上記組合せばねは、コイルばねと、コイルばね
の外側に遊合する積層皿ばねとからなつている。
そして、組合せばねの端部がばね受座に設けられ
た環状溝に遊合している。また、前記皿ばねの厚
みに対するコイルばね中央部の線間の隙間の大き
さの比が0.1以下となつている。ばね素線は密着
してもよい。

コイルばねの上記中央部の長さは少なくとも積
層皿ばねの外周面がばね受座の環状溝によつて案
内されていない部分の長さである。この中央部の
長さは、組合せばねの寸法および伝達する荷重に
よつても変るが、たとえば軸継手に組み込まれた
状態のばねの長さの1/4〜1/3が適当である。中央
部の長さが余り長くなるとばねの最大撓み量が小
さくなり、偏心吸収および衝撃緩和の機能は低下
する。また、逆に短か過ぎると、大きな偏心を吸
収する場合、あるいはばね軸に対し直角方向の、
大きな衝撃力が皿ばねに作用した場合に、皿ばね
がコイルばねの線間に入り込み、ばねが損傷す
る。

（作用） 偏心を吸収するためにコイルばねが大きく湾曲
しても、あるいはばね軸に対して直角方向の、大
きな衝撃力が皿ばねに作用しても、組合せばねが
中央部でばね素線が密着し、あるいは線間の隙間
が小さいので線間に皿ばねは入り込まない。

（実施例） 以下この考案の実施例について説明する。第１
図および第２図に示すように第１ハブ５は円筒部
６の先端にフランジ７を一体として設けてあり、
フランジ７には円周方向に沿つて90゜づつの間隔
をおき４個の長穴８を設けてある。長穴８は円弧
状の側面９を有している。

第２ハブ１１は円筒部１２の先端のフランジ１
３を一体として設けてある。このフランジ１３に
は上記第１ハブフランジ７の長穴８に対応する位
置に円弧状の側面１５を有する切欠１４を設けて
ある。

接続ピース１８は円筒部１９の一端に外径方向
に突出するフランジ２０と他端の内径方向に突出
するフランジ２１とを備えている。フランジ２１
には第１ハブフランジ７の長穴８に対応する位置
に円弧状の側面２３を有する切欠２２を設けてあ
る。第１ハブフランジ７は各部材が軸継手として
組み立てられたとき接続ピース１８の円筒部１９
内に収納される。

第３図は、ばね受座の一例を示している。半円
筒面４４とは反対側の平面４５には長手方向の中
心線ｌに沿つて二つの環状溝４６が設けられてい
る。また、環状溝４６の内側は円柱状のガイド４
７となつている。

第４図に示すように二つの向い合つたばね受座
４３の間にコイルばね４９と積層皿ばね５１がセ
ツトされ、伝達部材４１が構成される。コイルば
ね４９の中央部はややコイル径が大きくなつてお
り、ばね素線が密着している。密着部分の長さは
セツトされたコイルばね４９の長さの約1/3であ
る。コイルばね４９の両端部の内周面はガイド４
７に、また外周面は積層皿ばね５１の内周面にそ
れぞれ緩くはめ合つている。積層皿ばね５１の両
端部の外周面は環状溝４６の外周壁に、また中央
部の内周面は上記コイルばね４９の中央部の外周
面にそれぞれ緩くはめ合つている。

押え板３１および３２は環状をなし、それぞれ
第２ハブ１１のフランジ１３および接続ピース１
８のフランジ２１に取り付けられる。

たわみ軸継手は上記の各部材により次のように
組み立てられている。

第１ハブ５および第２ハブ１１はそれぞれのフ
ランジ７および１３が向い合うようにして配置さ
れ、第１ハブフランジ７を収納するようにして接
続ピース１８が第２ハブフランジ１３にボルト・
ナツト３４によつて固定されている。このとき、
第１ハブフランジ７の長穴８、第２ハブフランジ
１３の切欠き１４および接続ピース１８のフラン
ジ２１の切欠き２２は軸継手の軸方向に沿つて開
口するように並び、収容部３９を形成している。

前記のように構成されたトルク伝達部材４１
は、コイルばね４９および皿ばね５１が予圧さ
れ、かつばね軸が上記各フランジの接線方向に沿
うようにして上記収容部３９内に挿入されてい
る。

ばね受座４３は、円筒面４４の両端部がそれぞ
れ第２ハブフランジ１３の切欠き１４の円筒面１
５および接続ピースフランジ２１の切欠き２２の
円筒面２３によつて支持され、円筒面４４の中央
部が第１ハブフランジ７の長穴８の円弧面９によ
つて支持される。また、押え板３１をボルト３６
により第２ハブフランジ１３に、押え板３２をボ
ルト３７により接続ピース１８のフランジ２１に
それぞれ固着してあり、ばね受座４３が収容部３
９から抜け出るのを防止している。

以上のように構成されたたわみ軸継手がトルク
を伝達するとき、コイルばね４９および積層皿ば
ね５１は共に圧縮される。このとき、積層皿ばね
５１はコイルばね４９により案内されているの
で、コイルばね４９にばね軸が湾曲する変形を生
じても横座屈を生じることはない。また、コイル
ばね４９の中央部のばね素線は密着しているの
で、線間に皿ばね５１が入り込むこともない。さ
らに、両ばね４９，５１で荷重を負担するので大
きなトルクを伝達することができる。

上記コイルばね４９は第４図に示すように素線
面が角形をしている方が、積層皿ばね５１を案内
する点で望ましい。

（考案の効果） 軸継手が吸収する偏心量が大きくても、あるい
は皿ばねに大きな横方向の衝撃力が加わつても、
皿ばねがコイルばねの間に入り込むことはなく、
コイルばねあるいは皿ばねが損傷することはな
い。また、この考案はコイルばねの中央部のばね
素線を密着させることだけにより実施でき、余分
の部品たとえばスリーブなどを必要としないの
で、実用的である。

【図面の簡単な説明】

第１図はおよび第２図はそれぞれこの考案の組
合せばねが使用されるたわみ軸継手の一例を示す
断面図および一部を切り欠いた正面図である。第
３図はこの考案の組合せばねを含むトルク伝達部
材を構成するばね受座の一例を示す斜視図であ
る。第４図はこの考案の組合せばねを含むトルク
伝達部材の一例を示す断面図である。 １，２……軸、５，１１……ハブ、４１……ト
ルク伝達部材、４３……ばね受座、４６……環状
溝、４７……ガイド、４９……コイルばね、５１
……積層皿ばね。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸方向に間隔をおき軸線が一致するようにして
   組み合わされた一対のハブと、両ハブの間に軸線
   に平行にかけ渡され、ハブの円周方向に間隔をお
   いて配置された対をなす複数組のばね受座と、相
   対するばね受座の間にばね軸がハブ円周の接線方
   向を指向するようにして介装された組合せばねと
   から構成された軸継手において、前記組合せばね
   が、コイルばねと、コイルばねの外側に遊合する
   積層皿ばねとからなり、組合せばねの端部がばね
   受座に設けられた環状溝に遊合し、前記皿ばねの
   厚みに対するコイルばね中央部の線間の隙間の大
   きさの比が0.1以下であることを特徴とする軸継
   手用組合せばね。