JPS58184331A - 組合せばね - Google Patents

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】 この発明は比較的大きなトルクを伝達するたわみ軸継手
のトルク伝達部などに用いられる組合せばねに関する。

各種機械設備では小型でありながら大きなトルクを伝達
することができる軸継手で、軸心調整機能および緩衝機
能を兼ね備えた軸継手が強く要望されていた。そこで本
発明者はコ１イルばねを用いたいくつかの新しい在わみ
軸継手（例えば、特願昭５０−１１７８２９、特願昭５
０−１５５８１３、特願昭５１−２４３６、実願昭５１
−１３３１５１　）を開発した。これらのたわみ軸継手
のうち代表的なものを第１図および第２図に示す。

これらの図面１″−示すたわみ軸継手は、相互に間隙を
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５，１１と、両ハブ５，１１の間に軸線に沿ってかけ
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２５と、相対するばね受座器の間にばね軸が・
・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２８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・・プ５と第２・・ブ月が相対的に回転
すると、回転方向の如何にかかわらず第１ハブ５と、第
２・・プ１１とは、円周方向に相対的に変位して２個の
ばね受座５にて両端を支持されたコイルばね四のばね高
さは変位前より小さくなる。したがってコイルばね路の
ばねの高さは回転方向の如何にかかわらず圧縮されるこ
とになる。

駆動軸ｌから被動軸２ｆ二伝達される回転力が次第に大
きくなるとコイルばね路は次第に強（圧縮され遂（二は
ばね受座の突起２７の先端が相互に接触するようになる
。

このようζ二部動軸１からの回転力は第１・・プ５、ば
ね受座５、コイルばね路、ばね受座５、第２−・プフラ
ンジ１３と接続ピース１８、第２ハブ１１、被動軸２と
順次伝達される。

この間伝達トルクの変動に応じコイルばね昂の圧縮力に
相当する力で平衡を常に保ち乍ら回転するので起動時あ
るいは衝撃的負荷等による衝撃エネルギーはコイルばね
四の弾性変形として吸収され緩衝される。

上記のように構成されたたわみ軸継手で例えば５０００
ｋｙ−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（キね４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枚の皿ばねケ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
。

前記第２図に示すようにばね受座５は突起２７ヲ備えて
おり、これ（二より皿ばねの内側をガイドすることが考
えられる。しかし相対向する突起２７間にはばねあの撓
みを許容する空間をとらねばならず、突起２７により積
層皿ばねを全長にわたってガイドすることは不可能であ
る。また、筒状のガイドにより皿ばねの外側をガイドす
ることも考えられるが、多数の皿ばねを積み重ねた場合
、撓みが相当大きくなり、さらに軸心の狂い全調整する
には必ずばね軸が筒面する変位が相対向する一対のばね
受座乙の間に生じるので、このようなガイドは使用でき
ない。

この発明はたわみ軸継手のトルク伝達部材など（二用い
られるばねにおける上記問題を解決するためになされた
もので、皿ばねがばね軸が湾曲するように、あるいはま
た大きく撓んだ場合であっても、皿ばねは常にガイドさ
れており、横座屈の生じることのない組合せばねを提供
しようとするものである。

この発明の組合せばねは向い合ったばね受面の間に支持
され、並列に組み合わされたコイルばねおよび積層皿ば
ねよりなっている。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。

上記のように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りを果たす。例えば
、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、向い合ったばね受座が互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
皿ばねの横座屈を防止する。また、コイルばねと皿ばね
とＣ−よりトルク伝達の荷重を負担するので大きなトル
ク　５− を伝達することができる。

さらに、皿ばねは接触面の摩擦により動エネルギーを吸
収するので、衝撃エネルギーのダンピング効果があり、
振動を早く減衰する。したがって、コイルばねのみの場
合にはオイルダンパー等を必要とするが、皿ばねを備え
たものではその必要はない。

以下、たわみ軸継手に用いられるばねを例としてこの発
明を更に詳しく説明する。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には円周方向に沿って９０
０づつの間隔をおき４個の長穴８を謹けである。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の先端にフランジ１３ヲ一体
として設けである。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
を有する切欠き１４ヲ設けである。

接続ピース１８は円筒部１９の一端に外径方向に突出す
るフランジ加と他端に内径方向に突出するフ　６− ランジ２１とを設けである。フランジ２１には前記第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
２３ヲ有する切欠き２２ヲ設けである。なお、第１ハブ
７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。

ばね受座５は半円筒面２６ヲ有している。

コイルばねあは向い合ったばね受座５の間に装着される
。

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１８のフランジ２
１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７ランジ７
および１３が向い合うようにして配置され、第１・・ブ
フランジ７を収納するよらにして接続ピース１８が第２
ハブ７ランジ１３にボルト・ナツト３４によって固定さ
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７ランジ１３の切欠き１４および接続ピース１８
の７ランジ２１の切欠き２２は軸継手の軸方向に沿って
開口するように並び、ばね受座２５およびばね恕の収容
部３９ヲ形成している。

ばね受座５は対となって向い合っており、その間（二ば
ね路が介装されている。そして、ばね受座５とばね路と
のセットは、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５は、円筒面２６の両端部がそれぞれ第２ハブ７ラン
ジ１３の切欠き１４の円弧面１５および接続ピースフラ
ンジ２１の切欠き２２の円弧面２３によって支持され、
円筒面２６の中央部が第１ハブフランジ７の長穴８の円
弧面９によって支持される。また、押え板３１ヲボルト
３６により第２ハブフランジ１３に、押え板３２ヲボル
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、ばね受座部が収容部３９から抜は出るの
を防止している。　　　　　１ 第３図は、ばね受座の一例を示している。半円筒面・１
４とは反対側のばね受面４５には長手方向の中心線ｌに
沿って二つの円盤状の第１ガイド４６が設けられている
。また、第１ガイド４６と同心に長い円柱状の第２ガイ
ド４７が設けられている。

第４図に示すように二つの向い合ったばね受座４３の間
にコイルばね４９と積層面ばね５１がセットされている
。コイルばね４９の両端部の内周面と第１ガイド４６、
積層面ばね５１の両端部の内周面と第２ガイド４７、お
よびコイルばね４９の内周面と積層面ばね５１の外周面
はそれぞれ緩くはめ合っている。

上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が予圧されるようにして長穴８
および切欠き１４．２２内に挿入される。

たわみ軸継手がトルク伝達するとき、コイルばね４９お
よび積層面ばね５１は共に圧縮される。このとき、積層
面ばね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、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図に示すように累線断　９− 面が角形をしている方が、積層面ばね５１　ｉ案内する
点で望ましい。また、円盤状の第１ガイド４６に代えて
環状のガイド溝によりコイルばね４９の端部を案内する
ようにしてもよい。さらに、外側のばねを環状のガイド
溝で案内し、内側のばねは外側のばねにより案内するよ
うにしてもよい。

第５図はこの発明の他の実施例を示すものである。この
実施例では第４図に示すものと異なり、積層面ばねはコ
イルばねの外側にはめ合っている。

図面に示すように、トルク伝達部材５４のばね受座５５
はばね受面５６から突出するガイド５７ヲ備えており、
ガくド５７の基部層りに環状のガイド溝５８が設けられ
ている。コイルばね５９は向い合った一対のばね受座５
５の間に、内周面がガイド５７に案内されるようにして
取り付けられている。そして、積層面ばね６１はこれの
内周面がコイルばね５９の外周面に緩くはめ合うようＣ
して両ばね受座５５の間に取り付けられている。

この実施例の組合せばねの作用は第４図に示すものと同
じである。この実施例のものは皿ばねの１０− 寸法が前実施例のものより大きいので、大トルクを伝達
するたわみ軸継手に適している。

なお、この発明の組合せばねは第１図および第２図（二
示すたわみ軸継手にのみ用いられるのではない。例えば
、緩衝装置、防振装置などにもこの発明の組合せばねを
使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれこの発明の組合せばねが
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図はこの発明の組合せ
ばね号含むトルク伝達部材を構成するばね受座の一例ケ
示す斜視図である。 第４図はこの発明の組合せばねケ含むトルク伝達部材の
一例ケ示す断面図である。第５図は上記トルク伝達部材
の他の例を示す断面図である。 １．２・・軸、　５，１］・・・ハブ、　４１．５４・
・・　トルク伝達部材、　４３．５５・・−ばね受座、
　４５．５６・・−ばね受面、　４６，４７．５７・・
・ガイド、　４９．５９・・−コイルばね、　　５１．
６１・・・積層器ばね出願人−代理人　弁理人　矢　葺
　知　之　（ほか１名〕　１１− 第１図 第２図 ４ ２００

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 向い合ったばね受面４５．５６の間に支持され、並列に
   組み合わされたコイルばね４９．５９および積層器ばね
   ５１，６］のうちの一方が、前記ばね受面４５．５６に
   設けられたガイド４７，５７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とを特徴とする組合せ
   ばね。