JPH049458Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、低剛性カツプリングと称される動力
伝達用可撓継手に関し、更に詳しくは、自動車の
プロペラシヤフト等の連結部に振動騒音を低減す
る目的で用いられる可撓継手に係るものである。

〔従来の技術〕

自動車のプロペラシヤフト等の連結部において
は、動力伝達の過程で主にねじり振動が被駆動側
の装置（デイフアレンシヤル装置等）に伝わらな
いようにするために、振動吸収機能を有する可撓
継手が多く用いられる。

この種の可撓継手は、駆動側接続素子と被駆動
側接続素子とを円周上に交互に配列し、隣接する
接続素子相互間をゴム等の弾性を有する継手要素
によつて連結した構造である。そして、駆動側接
続素子および被駆動側接続素子を、駆動軸に固定
するためのボルト又は被駆動軸に固定するための
ボルトが挿入される金属製内筒と、補強コードが
巻回され継手要素に固定される金属製外筒と、両
者間に介在されるゴムブツシユとから構成したも
のが知られている（例えば、特公昭56−37449号
公報）。

ところで、上記従来の可撓継手は、前記ゴムブ
ツシユが内筒と外筒間の空間全体を充填したも
の、軸線方向に一部空間を残して介在したものの
何れかであり、それらに共通している点は、動力
伝達の過程で常時圧縮変形を受ける個所に設けら
れていることである。

これは、金属製の内筒と金属製の外筒との直接
接触を避けて緩衝を図るための構成であるが、低
負荷および通常負荷の際トルク伝達には支障がな
いものの、高負荷時の大トルクを伝達する場合に
は、内筒と外筒間に介在したゴムブツシユが直接
負荷を担持するために面圧が非常に高くなり、強
圧縮の繰り返しによつて弾性が劣化すると共に、
大きな歪が発生して耐久寿命が短くなる不具合が
あつた。

そこで、上記不具合対策として、第７図および
第８図に示す如く円周上に交互かつ等分に配列さ
れた駆動側接続素子２および被駆動側接続素子３
を、ボルト（図示せず）が挿入される内筒４と、
ゴム等の継手要素５に固定される外筒６と、内筒
４と外筒６との間の環状空間における軸方向中央
部に加硫接着されたゴムブツシユ７と、内筒４の
両端部（ゴムブツシユ７の両側）の外周に固定さ
れた断面矩形の一対の環状ストツパ８とから構成
され、このストツパ８によつてゴムブツシユ７の
所定以上の圧縮変形を規制することにより、ゴム
ブツシユ７の耐久性の向上を図つた可撓継手１が
提案されている。（例えば、実開昭59−122433号
公報）。

また、第９図に示す如くボルトが挿入される内
筒４と、継手要素５に固定される外筒６との間の
環状空間の軸方向中央部に、ゴムブツシユ７を圧
入にて介在すると共に、内筒４の両端部外周（又
は外筒６の両端部内周）に断面矩形の一対の環状
ストツパ８を固定し、更に隣合う外筒６の相互に
補強コード９を巻回した構成の可撓継手１が提案
されている（実願昭60−7586号）。この構造にお
いても、同様にストツパ８によつてゴムブツシユ
７の所定以上の圧縮変形を規制するようにしたも
のである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した構成の可撓継手におい
ては、環状のストツパ８が外筒６又は内筒４と当
接するまでの領域ではゴムブツシユ７により低こ
じり剛性が保たれる。

しかしながら、ストツパ８が外筒６又は内筒４
に当接後、すなわち、大トルク負荷状態ではこじ
り剛性が非常に高くなつてしまうといつた問題が
あつた。

この高いこじり剛性は、駆動軸と被駆動軸の振
れにより車両での振動および連続騒音（所謂、車
内こもり音）の原因となる。

また、ストツパ８と外筒６又は内筒４との当接
部が駆動側接続素子２の前部および被駆動側接続
素子３の後部にあるため、大トルク負荷時に捩り
剛性だけでなくこじり剛性も高くなる。

従つて、本考案の目的は、大トルク負荷時にお
いても、低こじり剛性を保持することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本考案は、上述の問題点を解決するため
の手段として、次のような構成を採用したもので
ある。

すなわち、本考案は、上述した構成の可撓継手
において、ゴムブツシユを内筒と外筒の両端部に
圧入にて介在すると共に、両ゴムブツシユ間の軸
方向中央部にそのゴムブツシユの所定以上の圧縮
変形を規制する環状のストツパを前記内筒および
外筒の何れか一方に配設し、更にそのストツパの
当接面を凸球面状としたことを特徴とする。

具体的には、第１図および第２図を例にとつて
説明すると、可撓継手１０は、内筒２４と外筒２
５とをそれらの間に介在したゴムブツシユ２６，
２７により結合せしめて形成した駆動側接続素子
２１および被駆動側接続素子２２が、円周上に交
互かつ等分に配列されている。

そして、隣合う接続素子２１，２２相互に対し
て補強コード２９が巻回されており、その周囲を
ゴム、合成樹脂等の弾性体３０で被包して形成し
た継手要素２３により隣合う前記接続素子２１，
２２相互間が連結されて構成されている。

更に、ゴムブツシユ２６，２７は内筒２４と外
筒２５の両端部に圧入にて介在されており、両ゴ
ムブツシユ２６，２７間の軸方向中央部には、そ
のゴムブツシユ２６，２７の所定以上の圧縮変形
を規制する環状のストツパ２８が内筒２４および
外筒２５の何れか一方に配設されている。

更に、ストツパ２８の当接面は凸球面３１に形
成されている。

〔作用〕

上述の手段によれば、駆動軸と被駆動軸との連
結部に用いて駆動軸を回転させた場合、定常の負
荷が加わる領域では前記ゴムブツシユ２６，２７
が適切な値で圧縮して、この圧縮力を利用してト
ルクの伝達が低捩り剛性、低こじり剛性を発揮し
ながらなされる。

一方、大トルク負荷状態になると前記ゴムブツ
シユ２６，２７が弾性を失する程の強圧縮を受け
るまでにストツパ２８が外筒２５と当接するの
で、このストツパ２８を介してトルクが伝達され
る。

その際、ストツパ２８と外筒２５とが軸方向中
央部で、しかも楕円接触するため、大トルク負荷
時においても低こじり剛性が保たれる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図〜第３図は、本考案の第１実施例に係る
可撓継手を示しており、第４図は連結部に可撓継
手を用いた自動車のプロペラシヤフトを示すもの
である。

先ず、第４図について説明すると、可撓性１０
は図示しない変速機の出力軸にスプライン嵌合さ
れるスリーブヨーク１１とプロペラシヤフト１３
のヨーク１２との間に配設されている。プロペラ
シヤフト１３はフロントプロペラシヤフト１３Ａ
とリヤプロペラシヤフト１３Ｂとに２分割され、
十字継手１４Ａにて互いに角度変位可能に連結さ
れている。更に、リヤプロペラシヤフト１３Ｂは
十字継手１４Ｂにより図示しないデイフアレンシ
ヤル装置に角度変位可能に連結されている。な
お、１５はプロペラシヤフト１３を車体に弾性支
持するセンタベアリング支持装置である。そし
て、可撓継手１０の一端が、駆動側のスリーブヨ
ーク１１に対してボルト１６及びおよびナツト１
７により連結されると共に、他端が被駆動側のヨ
ーク１２に対してボルト１８およびナツト１９に
より連結されている。

可撓継手１０は、特に第２図に示されているよ
うに、駆動側のスリーブヨーク１１に固定するた
めのボルト１６が挿入される３個の駆動側接続素
子（以下、第１接続素子と称する）２１と、被駆
動側のプロペラシヤフトのヨーク１２に固定する
ためのボルト１８が挿入される被駆動側接続素子
（以下、第２接続素子と称する）２２とが、円周
上に交互にかつ等分に配列されている。そして、
隣合う接続素子２１，２２の相互間を６個の継手
要素２３で連結されており、軸方向から見ると円
環状をなし、軸直角方向から見ると第３図に示す
如く凹凸に繋がつた歯形をなした一体構造となつ
ている。

第１接続素子２１と第２接続素子２２とは、そ
れぞれ内筒２４と外筒２５とを同心的に有してお
り、それらの間にゴムブツシユ２６，２７が介在
されて両筒２１，２２を一体化しており、更に環
状のストツパ２８が嵌装されている。

一方、継手要素２３は、ポリエステル糸等の補
強コード２９を多層多列となして隣合う外筒２
５，２５間に巻回して適度の弾性を有する無端の
帯状に形成し、この補強コード２９の周囲をゴ
ム・合成樹脂等の弾性体３０により一体的に被包
することにより充実層からなる所定形状のものに
形成される。

勿論、図示例の可撓継手１０においては、所定
個所に配列された第１および第２接続素子２１お
よび２２の各外筒２５，２５間に順次補強コード
２９を巻回した後、ゴム３０を素材とした一括加
硫成形によつて所定形状の継手要素２３が連結さ
れてなる可撓継手に構成することもできる。

さて、この実施例においては、第１図に示す如
く内筒２４と外筒２５間の環状空間に介在される
ゴムブツシユ２６，２７は、軸方向全長に亘つて
介在せずにその軸方向中央部を残した両端部に圧
縮状態で介在される。すなわち、一対の環状のゴ
ムブツシユ２６および２７を内筒２４の両端部外
周に加硫接着し、しかる後、この内筒２４を外筒
２５内に圧入することによつて内筒２４と外筒２
５とを一体となしている。

一方、環状のストツパ２８は前記ゴムブツシユ
２６，２７の所定以上の圧縮変形を規制するため
のもので、ゴムブツシユ２６，２７よりも肉厚が
薄くされている。そして、ストツパ２８は、前記
一対のゴムブツシユ２６と２７との間の軸方向中
央部の位置において内筒２４の外周に嵌着されて
固定されている。更に、そのストツパ２８の外周
面が外筒２５との当接面をなし、その当接面が凸
球面３１に形成されている。

このように構成された可撓継手においては、第
１接続素子２１の内筒２４に挿入したボルト１６
によつて駆動側のスリーブヨーク１１に連結する
と共に、第２接続素子２２の内筒２４に挿入した
ボルト１８によつて被駆動側のプロペラシヤフト
のヨーク１２に連結して用いられる。

そして、駆動時のトルクは第１接続素子２１で
は内筒２４→ゴムブツシユ２６，２７→外筒２５
を経て継手要素２３に伝わり、更に第２接続素子
２２では外筒２５→ゴムブツシユ２６，２７→内
筒２４を経て被駆動側に伝達される。その際に、
第１接続素子２１が回転方向を基準にして内筒２
４の前面側を外筒２５の内面に接近させ、第２接
続素子２２が後面側を外筒２５の内面に接近させ
るので、それらの間に介在しているゴムブツシユ
２６，２７は圧縮変形しながらトルクの伝達を行
うようになる。

そして、定常負荷に達するまでの負荷状態で
は、圧縮変形しているゴムブツシユ２６，２７が
この変形に十分な耐性を有するように設計段階で
形状・寸法・弾性硬さを設定しておけば、弾性疲
労をもたらすことなく長期間に亘つて必要な弾性
を保持してトルクの伝達時の振動を有効に低減す
ることができる。

一方、大トルク負荷状態になると、ゴムブツシ
ユ２６，２７が更に圧縮変形して内筒２４が更に
外筒２５に接近し、遂には環状のストツパ２８が
外筒２５の内面に当接する。かくして、トルクは
剛体の内筒２４、ストツパ２８、外筒２５の間で
直接的に伝達される。

その際、ストツパ２８と外筒２５とが軸方向中
央部で、しかも楕円接触するため、この大トルク
負荷時においても低こじり剛性が保たれる。な
お、この状態では、ゴムブツシユ２６，２７は設
計段階で決定された余裕度を有する最高圧縮変形
の状態であつて強圧縮に至らず、安定している。
このため、弾性限界を越える如き事態を避けるこ
とが可能である。すなわち、大トルク負荷トルク
時において、低こじり剛性とゴムブツシユ２６，
２７の耐久性との両立を図ることか可能である。

更に、ストツパ２８が外筒２５と、駆動側接続
素子２１と被駆動側接続素子２２の中央で当接す
るため、従来よりも大きなジヨイント角度が得ら
れる。

第５図は、本考案の第２実施例に係る可撓継手
の要部を示すものである。

なお、第５図において前記第１図に対応刷る部
分は、第１図と同一の符号を用いてその詳細な説
明を省略する。

この実施例は、内周面に凸球面３３を有する環
状のストツパ３２を外筒２５の内周面に嵌着した
構成としたものである。

この実施例によれば、大トルク負荷時にストツ
パ３２の凸球面３３が内筒２４の外周面に当接す
るものであり、トルク伝達に関する作用は前記実
施例と同様である。

第６図は本考案の第３実施例に係る可撓継手を
示すものであり、同様に第６図において前記第２
図と対応する部分は、第２図と同一の符号を用い
てその詳細な説明を省略する。

この実施例は、前記実施例のように複数個の継
手要素を用いて凹凸に繋いだ形状とせずに、円板
形状をなす単一の継手要素３４としたものであ
る。

以上、本考案を特定の実施例について説明した
が、本考案は、上記実施例に限定されるものでは
なく、実用新案登録請求の範囲に記載の範囲で
種々の実施態様が包含されるものであり、例え
ば、回転方向によつて加速側と減速側とで補強コ
ードの巻数を変えたり、板厚を変えたり、ゴムブ
ツシユの回転方向肉厚を変えたりする継手要素の
形状変更が考えられる。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、大トルク負荷時
においても低こじり剛性を保持することができ
る。

この結果、駆動軸と被駆動軸の振れを低減する
ことができ、車両での振動および連続騒音（所
謂、車内こもり音）を防止することが可能であ
る。

また、特にゴムブツシユの耐久性を大幅に向上
することができる。

更に、従来よりもジヨイント角度を増加するこ
とも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る可撓継手の
要部を示すもので第２図の−線に沿つた拡大
断面図、第２図は本考案の第１実施例に係る可撓
継手の平面図、第３図は第２図の矢印方向から
見た要部側面図、第４図は連結部に可撓継手を用
いた自動車のプロペラシヤフトを示す外観図、第
５図は本考案の第２実施例に係る可撓継手の要部
を示す第１図に相当する図、第６図は本考案の第
３実施例に係る可撓継手の平面図、第７図は従来
の可撓継手の平面図、第８図は第７図の−線
に沿つた拡大断面図、第９図は従来の他の可撓継
手の要部を示す拡大して示す第８図に相当する図
である。 符号の説明、１０……可撓継手、２１……駆動
側接続素子、２２……被駆動側接続素子、２３，
３４……継手要素、２４……内筒、２５……外
筒、２６，２７……ゴムブツシユ、２８，３２…
…環状のストツパ、２９……補強コード、３０…
…弾性体、３１，３３……ストツパの凸球面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内筒と外筒とをそれらの間に介在したゴムブツ
   シユにより結合せしめて形成した駆動側接続素子
   および被駆動側接続素子を、円周上に交互かつ等
   分に配列し、隣合う接続素子相互に対し補強コー
   ドを巻回し、その周囲をゴム、合成樹脂等の弾性
   材で被包して形成した継手要素により隣合う前記
   接続素子相互間を連結してなる可撓継手におい
   て、 前記ゴムブツシユを前記内筒と外筒の両端部に
   圧入にて介在すると共に、両ゴムブツシユ間の軸
   方向中央部にそのゴムブツシユの所定以上の圧縮
   変形を規制する環状のストツパを前記内筒および
   外筒の何れか一方に配設し、更にそのストツパの
   当接面を凸球面状としたことを特徴とする可撓継
   手。