JPS6364653B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、比較的に大きい軸心の折れ曲りおよ
びずれを許容する弾性軸継手に関するものであ
る。 従来の弾性軸継手の構造を第１図ないし第６図
に示す。第１図は弾性軸継手の縦断面図を示し、
第２図は第１図の正面図で弾性ブロツクの配置状
態を示している。図において、出力軸１の端部に
設けたフランジ２の左右両面にゴム体３と接着板
４より成る弾性ブロツク５を配置している。一
方、入力軸６の端部に設けた円板７および該円板
７とボルト８により結合される円板９の間に前記
弾性ブロツク５を該円板７および９によつてはさ
み保持している。１０は接着板４と一体になつて
いる突起体で、フランジ２と円板７および９に設
けられた穴に嵌合しており、弾性ブロツク５の位
置決めとトルクの伝達を行なうものである。 第３図は第１図と同様な縦断面図で、入力軸が
Ｏ点を中心に角度αの折れ曲りを生じた状態を示
している。図において、配置に応じＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄによつて弾性ブロツクを表わすと、弾性ブロツ
ク５のＡとＤはせん断力とともに圧縮力を受け、
ＢとＣはせん断力とともに引張力を受ける。この
引張力を受ける弾性ブロツク５のＢとＣにおいて
は、該引張力によつて図に示すように隙間δ₁，δ₂
が生じ、該隙間δ₁，δ₂が大きくなると該弾性ブロ
ツク５のＢとＣが脱落する恐れがある。そこで、
通常の場合すべての弾性ブロツク５に予圧縮を与
えている。ところが、弾性ブロツク５のＡとＤに
おいては、折れ曲りの変形による圧縮歪に予圧縮
による歪が加算されるの、許容歪の限度上から見
た場合、弾性軸継手としての許容折れ曲り角をあ
まり大きくとれないという欠点があつた。 次に第４図は従来の弾性軸継手の他の例を示す
縦断面図、第５図は第４図のＥ−Ｅ断面図、第６
図は第４図と同様な縦断面図で、入力軸がＯ点を
中心に角度αの折れ曲りを生じた状態を示してい
る。図において、本構成は入力軸１１の端部に設
けたフランジ１２にドーナツ状のゴム体１３の一
方の端面を接着し、該ゴム体１３の他方の端面に
接着板１４を接着しており、該接着板１４に設け
た突起体１５を出力軸１７の軸端のフランジ１６
に設けた穴に嵌合し、各軸間の位置決めとトルク
の伝達を行なつている。なお、フランジ１２とゴ
ム体１３の接合面は、接着板１４とゴム板１３と
の接合面を軸中心側へ延長し、軸心と交わる点Ｐ
を頂点とする円錐面で構成され、軸のねじりトル
クによるゴム体１３のせん断歪率がゴム体１３の
半径位置に関係なく一定となるようにしている。
すなわち、入力軸１１にねじり角θとなるような
ねじりを与えた時、ゴム体１３の半径位置r₁から
r₂におけるねじりせん断歪はr₁θからr₂θへと大き
くなるが、ゴム体１３の厚さもb₁＝r₁tanβ、b₂＝
r₂tanβと外周部ほど厚くなつているため、せん断
歪率ε₁＝r₁θ／b₁＝θ／tanβ、ε₂＝r₂θ／b₂＝θ／
tanβとなり、半径位置にかかわらず一定となる。
このような効果を得るため上記のようにフランジ
接合面を円錐面としているが、軸心の折れ曲りに
対しては本構成ではなんら有効な効果となるもの
は得られない。すなわち、第６図に示すように、
入力軸１１がＯ点を中心に角度αの折れ曲りを生
じた場合において、ゴム体１３の図中上部および
下部の位置をＦ部とＧ部で表わすと、ゴム体１３
のＦ部はせん断力とともに引張力を受ける。この
ため、接着板１４の取付面にδ₃の隙間を生じ、こ
の隙間δ₃が大きくなると突起１５がフランジ６か
ら外れる恐れがあつた。 上記の点に鑑み本発明は、軸心の折れ曲りに対
して弾性体部に引張力を発生させないか、また
は、これを微少にとどめることにより、大きな折
れ曲り角を許容でき、かつ弾性ブロツクの脱落等
の不具合をなくすことのできる弾性軸継手を提供
することを目的としたものである。 次に本発明を第７図ないし第１２図により説明
する。第７図は本発明による弾性軸継手の一実施
例を示す縦断面図、第８図は第７図の正面図、第
９図は第７図と同様な縦断面図で、入力軸がＯ点
を中心に角度αの折れ曲りを生じた状態を示すも
のである。図において、出力軸１８の端部に設け
た球面フランジ１９の左右両面にゴム体２０と接
着板２１より成る弾性ブロツク２２を配置する。
球面フランジ１９の左右両面と接着板２１の接す
る面は、軸心の折れ曲り中心点Ｏを中心とし、半
径R₂およびR₃の球面で構成されている。弾性ブ
ロツク２２の他の面は、入力軸２３の端部に設け
た球面板２４およびこれとボルト２５により結合
された球面板２６により、弾性ブロツク２２をは
さんで保持している。なお、球面板２４および２
６と弾性ブロツク２２との接合面も前記球面フラ
ンジ１９の両面と同様に軸心の折れ曲り中心点Ｏ
を中心とし半径R₁およびR₄の球面となつている。
２７は接着板２１と一体になつている突起体で、
球面フランジ１９と球面板２４および２６に設け
られた穴に嵌合しており、弾性ブロツク２２の位
置決めとトルクの伝達を行なつている。次に入力
軸２３がＯ点を中心に角度αだけ折れ曲つた状態
について説明する。このような状態においては、
弾性ブロツク２２の各接合面がすべて折れ曲り中
心Ｏ点を中心とする球面となつているため、前記
変位により各接合面間の間隔が変化することがな
く、弾性ブロツク２２に引張力が発生することが
ない。したがつて、前記弾性ブロツク２２に予圧
縮を与える必要がなく、弾性体のせん断変形のみ
を考慮した構成にすればよいため、前述の従来例
に比較して大きい折れ曲り許角を容することがで
きる。 第１０図は本発明による弾性軸継手の第２の実
施例を示す縦断面図で、入力軸がＯ点を中心に角
度αの折れ曲りを生じた場合を示すものである。
図において、本構成は前記一実施例の球面により
構成された球面フランジ１９および球面板２４，
２６を円錐面により構成した円錐フランジ２９お
よび円錐板３４，３６とし、各部材の製作を容易
にしたものである。すなわち、円錐フランジ２９
の左右両面と弾性ブロツク３２の接着板３１との
接する面を突起体３７の中心点においてＯ点を中
心とした球面と接する円錐面とし、また、円錐板
３４，３６の内面も前記円錐フランジ２９同様Ｏ
点を中心とした球面と接する円錐面としている。
このような構成によれば、弾性ブロツク３２の両
面がＯ点を中心とした球面に接する円錐面で構成
されており、折れ曲り発生時における接合面の間
隔の変化量が少く、ゴム体３０に発生する引張力
を小さくできる。したがつて、該ゴム体３０にわ
ずかな予圧縮を与えるだけで、前記引張力による
歪を打消すことができる。このため、ゴム体３０
のせん断変形のみを考慮して設計すればよいの
で、従来のものに比較して大きい折れ曲り角を許
容する軸継手を得ることができる。 第１１図は本発明の第３の実施例の円錐フラン
ジを示す斜視図である。図において、本構成は円
錐フランジ２９に接着板が接するところの取付面
３８を平面にて構成し、接着板の製作を容易にし
たものである。なお、該取付面３８の中心部はＯ
点を中心とした球面に接する構成となつている。 次に第１２図は本発明による弾性軸継手の第４
の実施例を示す縦断面図で、入力軸がＯ点を中心
に角度αの折れ曲りを生じた場合を示すものであ
る。図において、本構成は出力軸３９の端部に円
錐フランジ４０を設けるとともに、入力軸４１の
端部に円錐フランジ４２を設け、該円錐フランジ
４０および４２の間にゴム体４３と接着板４４と
から成る弾性ブロツク４５をはさみ、かつ、接着
板４４に固着した取付ねじ４６およびナツト４７
により円錐フランジ４０および４２に結合する構
成となつている。なお、円錐フランジ４０および
４２の円錐面の取付ねし４６中心部に対応する部
分はＯ点を中心とした球面と接する構成となつて
いる。また、弾性ブロツク４５の形状は、第８図
に示す如く複数個の円筒状のものか、または、ド
ーナツ状のものとする。さらに、弾性ブロツク４
５を複数個の円筒状のものとする場合には、製作
を容易にするため、円錐フランジ４０，４２と接
着板４４との接合面は平面にて構成する。この構
成における出力軸４１の折れ曲り時の各部材の状
態は前記第１０図に示す実施例とほぼ同一で、弾
性ブロツク４５の両面部がＯ点を中心とした球面
に接する構成となつているため、円錐フランジ４
０と４２との間隔の変化量が少なく、ゴム体４３
に発生する引張歪を少なくできる。したがつて、
ゴム体４３にわずかな予圧縮を与えるだけで引張
歪を打消すことができ、従来のものに比較して大
きい折れ曲り角を許容する継手を得ることができ
る。 以上説明したように本発明によれば、入力軸お
よび出力軸間の比較的大きな折れ曲りに対して
も、各軸の結合部が、軸心の折れ曲り中心点を中
心とした同一中心点をもつ球面部の為、ゴム部に
引張力を生じさせないか、または、ゴム部の引張
力を比較的小さな値にとどめることができるの
で、大きな折れ曲り角を許容できる。更に、弾性
ブロツクとの各接合面間の間隔の変化が殆ど生じ
ないので弾性ブロツクの脱落等の不具合がなくな
る等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の弾性軸継手の縦断面図、第２図
は第１図の正面図、第３図は第１図の弾性継手の
折れ曲り状態を示す縦断面図、第４図は弾性軸継
手の他の従来例を示す縦断面図、第５図は第４図
のＥ−Ｅ断面図、第６図は第４図の弾性軸継手の
折れ曲り状態を示す縦断面図、第７図は本発明に
よる弾性軸継手の一実施例を示す縦断面図、第８
図は第７図の正面図、第９図は第７図の弾性軸継
手の折れ曲り状態を示す縦断面図、第１０図は本
発明による弾性軸継手の第２の実施例の折れ曲り
状態を示す縦断面図、第１１図は本発明による弾
性軸継手の第３の実施例の円錐フランジを示す斜
視図、第１２図は本発明による弾性軸継手の第４
の実施例の折れ曲り状態を示す縦断面図である。 １８，２８，３９……出力軸、１９……球面フ
ランジ、２０，３０，４３……ゴム体、２１，３
１，４４……接着板、２２，３２，４５……弾性
ブロツク、２３，３３，４１……入力軸、２４，
２６……球面板、２７，３７……突起体、２９，
４０，４２……円錐フランジ、３４，３６……円
錐板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 対応する軸を弾性体を介して結合し、各軸間
   における軸心の折れ曲りを許容して動力伝達を行
   なう弾性軸継手において、 各軸の結合部に、いずれか一方の軸側に軸心の
   折れ曲り中心点を中心とした同一中心点をもつ球
   面部を各々同一方向に膨出させて形成し、かつ該
   各々の球面部の少なくとも円周方向の一部に前記
   中心点を中心とする球面で弾性ブロツクとの接合
   面を形成したフランジ部を設け、各軸の該フラン
   ジ部の間に弾性ブロツクを動力伝達可能に介在さ
   せて設けたことを特徴とする弾性軸継手。