JP6517669B2 - トルクを伝達する装置 - Google Patents

Description

本発明は、まず第１に、請求項１の前文に記載されたトルクを伝達する装置に関する。

駆動装置から従動装置へトルクを伝達する装置は、一般に、カップリングとも称される。カップリングは、本出願人によって何十年も前から開発され、販売されている。

ねじりに対してフレキシブルなカップリングと、ねじりに対してリジッドな（すなわち、ねじりに対して剛な）カップリングとが、区別される。

ねじりに対してフレキシブルな（又は弾性的な）カップリング（以下「フレキシブルカップリング」という）と称されるのは、予測される運転範囲内で、したがってカップリングのノーマルな運転において予測されるトルクの枠内で、ある程度ねじれた結果において、典型的に約６°と１２°の間の範囲内で第１の接続部と第２の接続部との間のねじり角度を許すカップリングである。フレキシブルカップリング（又は、いわゆる弾性カップリング）は、運転範囲（予測される振動数）の下方にあるように選択された共振振動数を有している。フレキシブルカップリングは、特に所定の振動数における、あるいは所定の振動数範囲内の、トルクピークを緩衝し、例えば駆動装置（例えばディーゼルエンジン）の後段に接続された構成部材（例えば伝動装置）をねじりの不均一性から保護する。

これに対し、ねじりに対してリジッドなカップリング（以下「リジッドカップリング」という）は、全くタイプの異なるカップリングである。リジッドカップリングにおいては、カップリングの運転範囲内で第１の接続部と第２の接続部の間のねじり角度は、極めて小さく抑えられなければならない。

したがってリジッドカップリングは、ほぼねじり不能のカップリングである。ここでは共振振動数は、カップリングの運転範囲の上方、典型的にずっと上に、選択される。リジッドカップリングは、特に、典型的な運転範囲内で第１の接続部と第２の接続部との間のねじり角度が許されない、あるいは必要のない適用場合において使用される。

本発明は、今説明したタイプの、ねじりに対してリジッドなカップリングに関する。

本特許出願の枠内で、リジッドカップリングと見なされるのは、カップリングの典型的な運転範囲内で、例えば０．５°まで、場合によってはさらに１．５°までの、第１の接続部と第２の接続部との間のわずかなねじり角度は許すが、これより大きいねじり角度は阻止するカップリングである。

一般的なタイプのリジッドカップリングは、本出願人によって、例えばＣＥＮＴＡＦＬＥＸ−ＫＥの製品名称で販売されている。ここでは、極めて硬いグラスファイバー強化されたプラスチックからなるフランジ部材が設けられており、このフランジ部材は半径方向内側に軸方向に差し込み可能なハブを有している。リングディスク形状のフランジは、プラスチックからなり、補強ステーを有している。

リングフランジの半径方向外側には、ゴムブッシュが設けられており、このゴムブッシュは、例えばエンジンのフライホイールに、カップリングを螺合固定することを許す。

ゴムブッシュに基づいて、０．３ｍｍまでの極めて小さい寸法の半径方向変位が補償可能である。

更に、一般的なタイプのリジッドカップリングが、本出願人によってＣＥＮＴＡＦＬＥＸ−Ｋの名称で販売されている。ここでは膜状の薄いリングフランジが設けられており、このリングフランジは、同様に、グラスファイバー強化されたプラスチックからなる。ハブの領域内において、シャフトによる軸方向の差し込み結合が可能である。金属ハブを、このハブの半径方向外側へ張り出す歯によって、カップリングハブの対応する切り欠き内へ差し込むことができる。

請求項１の前文に記載された、一般的なリジッドカップリングから出発して、本発明の課題は、ねじりに対してリジッドに形成されているが、従来技術から知られているよりも大きい寸法の半径方向変位を補償することができる、カップリングを提供することである。

本発明はこの課題を、まず、請求項１の特徴によって、特に特徴部分として記載した特徴によって、解決し、したがって２つの接続部の間の動力伝達経路内に弾性的な部材が配置されており、この部材は、第１の接続部と第２の接続部の間の半径方向変位を許すように、半径方向に柔軟に、そして第１の接続部と第２の接続部との間の極めて小さいねじり角度のみを許すように、ねじりに対してリジッドに形成されていることを、特徴としている。

本発明によれば、駆動装置から従動装置へトルクを伝達する装置が提案される。駆動装置は、エンジン、例えば建設機械の油圧駆動装置の、例えばフライホイールと考えることができる。駆動装置は、伝動装置へ、特に動力伝達装置へ通じるシャフトによって形成することができる。

装置は、駆動装置と結合するための第１の接続部と、従動装置と結合するための第２の接続部と、を有している。第１の接続部は、特にリング形状のフランジによって形成することができる。これは、好ましくは金属から、あるいは硬いプラスチックからなることができる。第１の接続部は、半径方向外側に、円周に配分されて配置された複数の固定孔を有することができ、この固定孔によって、フランジを、あそび又はルーズ領域を生じないように、また、弾性的な部材を介在させることなく、直接エンジンのフライホイールに固定することができる。

第２の接続部は、プラスチックからなるハブによって形成することができる。ハブは、極めて硬いプラスチックから、あるいは金属からなる内側のハブ部分を有することができる。この内側のハブ部分は、ハブを形成しながら、周囲に射出成形することができる。

ハブ部分は、内歯切りを有することができ、あるいは後からブローチ加工によって形成することができる。

内歯切りは、ハブとシャフトとの軸方向の差し込み結合をするために用いられる。

装置は、例えばまず、第１の接続部を介してエンジンのフライホイールに固定され、その後、軸方向の差し込み結合によって、シャフトとの結合が行われる。組立順序は、もちろん逆にすることもできる。

一般的なタイプの装置は、普通、カップリングと称されるので、以下においては「カップリング」という用語は、請求項１の前文に記載の「装置」という用語と同義で使用される。

本発明によれば、２つの接続部の間の動力伝達経路内に、弾性的な部材が配置されている。したがって本発明の原理において、カップリングは第１の接続部と第２の接続部とを有しており、これらは構造的にまず分離された別々の部材によって形成されている。これらの部材が、好ましくはゴム弾性を有する材料からなる、弾性的な部材によって互いに結合される。この場合、好ましくは、硬化した状態で８０±１０の範囲内のショア硬さを有する、ゴム弾性を有する材料が考えられる。

弾性的な部材は、第１の接続部と第２の接続部との両方に、硫化されて形成されている。具体的には、実施形態において、リングフランジが、弾性的な部材の硫化に対する面を有しており、ハブが、半径方向に対向して配置された相手側の面を有し、この相手側の面も、同様に、弾性的な部材が硫化されて形成される。これらの面は、以下において、硫化面とも称される。

本発明の特別な形態によれば、硫化面は、互いに対して平行あるいは互いに対して実質的に平行に配置されており、半径方向平面に沿って、従って装置の回転軸線によって法線ベクトルが形成される平面に沿って、延びている。

本発明の特殊性は、弾性的な部材が半径方向には柔軟であるが、ねじりに対してリジッドに形成されていることにある。これは、選択された幾何学配置、したがって弾性的な部材、に基づいて、また、弾性的な部材の軸方向の範囲、及び半径方向の範囲、に基づいて、部材が第１の接続部と第２の接続部との間である程度の半径方向変位を許すが、第１の接続部と第２の接続部との間のねじり角度は、最大で０．５度の極めて小さい角度範囲内でしか許さず、より大きいねじり角度は阻止することを、意味している。これに関連してさらに述べておくと、本発明には、第１の接続部と第２の接続部との間の、最大で１．５度の最大のねじり角度を許すことができる装置も含まれる。

このデータは、カップリングの予測される運転範囲について、したがって典型的に予測されるトルクとトルク差もしくはトルク不均一性について、成立する。

本発明によれば、例えば１ｍｍまでの半径方向変位を補償することができる。製造誤差又は組立誤差に基づいて駆動装置もしくは従動装置において予測される半径方向の偏差内の誤差を、好ましくは０．５ｍｍから１ｍｍまでの間の範囲内で吸収して補償することができる。この場合、半径方向補償は、本発明によれば、摩耗のない態様で可能である。というのは、半径方向補償は、完全に部材の内部で行われるからである。

本発明は、ねじりに対してリジッドに形成されているカップリングにおいても、技術的に一見矛盾しており、かつ従来技術の教示とは異なるが、幾何学配置を適切に選択する場合には、半径方向変位を補償できるようにするために弾性的な部材を使用することができることを、認識した。これは、好ましい形態において、弾性的な部材が軸方向においては極めて短く、例えば２ｍｍ又は４ｍｍの幅で形成されているが、半径方向においてはこれよりずっと大きい、例えば２０ｍｍ又は４０ｍｍの範囲を有していることによって、行われる。

この場合、弾性的な部材の半径方向の範囲は、弾性的な部材の軸方向の範囲の多数倍、好ましくは１０倍から１００倍である。弾性的な部材自体は、特に円環リング形状、あるいは実質的に円環リング形状に形成することができる。弾性的な部材は、円周方向につながって形成してもよく、あるいは中断を有することもできる。本発明の実施形態において、弾性的な部材は円環ディスクの形式で形成することができる。弾性的な部材は、ボルトのような固定部材を通すために、切り欠き、特に半径方向外側に配置された切り欠きを有することもできる。

本発明は、上述した課題を他の観点に基づいて、請求項２の特徴により、特に特徴部分に記載の特徴によって解決し、それによれば本発明は、２つの接続部の間の動力伝達経路内に弾性的な部材が配置されており、この部材が、ゴム層の形式で形成されており、かつ軸方向の範囲の２倍より大きい半径方向の範囲を有していることを、特徴としている。

繰り返しを避けるために、上述の説明と特徴の定義とが参照され、これが請求項２に記載の発明を説明するために、同様に使用される。

本発明の好ましい形態によれば、弾性的な部材はゴム弾性を有する材料からなる。特に硫化可能であり、かつ８０±１０の範囲内のショア硬さを有する、既知のゴム弾性を有する材料が使用される。

本発明の他の好ましい形態によれば、第１の接続部が、リングフランジによって提供され、このリングフランジは、特に、円周に配分されて配置された、多数の固定孔を有している。これによって、第１の接続部を駆動装置に、弾性的な部材を介在させることなく、特に、簡単に、あそびがなく、かつルーズ面が生じないようにしながら、固定することができる。この場合、同時に、組み込み状態において、カップリングの極めて小さい軸方向の全長を達成することができる。

本発明の他の好ましい形態によれば、リングフランジは金属から、あるいは極めて硬いプラスチックからなる。これが、既知の材料の利用と高い剛性のカップリングの形成を可能にする。

本発明の他の好ましい形態によれば、第２の接続部はハブによって形成されており、このハブが、極めて硬いプラスチックから、あるいは金属からなる、ハブ部分を有している。この実施形態によれば、ハブコアとも称することのできる、中央のハブ部分は、内歯切りを有している。この内側のハブ部分は、ハブの構成要素としてその回りに射出成形することができる。ここでは、ハブ部分がハブに射出成形されていることにも言及される。ハブ自体は、実施例において、中央の極めて硬いハブコアの他に、半径方向外側へ張り出すリングフランジを有している。リングフランジは、ハブの上に硫化面を形成し、この硫化面は、第１の接続部に設けられたた、対応する硫化面と対向している。この面の対は、互いに対して平行に、位置が合うようにすることができる。

本発明の好ましい形態によれば、弾性的な部材は、第１の接続部に硫化されて形成されており、第２の接続部にも硫化されて形成されている。これが、本発明に係るカップリングの特に簡単な製造を可能にする。

本発明の他の好ましい形態によれば、第１の接続部に設けられた硫化面と第２の接続部に設けられた硫化面とは、実質的に半径方向平面に沿って位置が合うようにされており、特に互いに対して平行又は互いに対して実質的に平行に位置が合うようにされている。これが、ねじり不能の、あるいは極めてねじりに対してリジッドな、カップリングの形成を可能にする。

従来技術の、ねじりに対してフレキシブルなカップリングにおいては、規則的に、弾性的な部材が使用されている。しかし、この場合には、一方で、この弾性的な部材の軸方向の範囲が、ほぼこの部材の半径方向の範囲と同程度であることが、観察される。他方で、従来技術のフレキシブルカップリングにおいては、弾性的な部材の硫化面が、互いに対して平行には位置が合うようにされておらず、装置の回転軸線を含む断面を観察した場合に、剪断力を吸収するために、半径方向外側に拡幅しているのが、一般的である。

本発明の他の好ましい形態によれば、弾性的な部材は、実質的に円環ディスク形状に形成されている。これが、本発明に係るカップリングの特に簡単な製造と、半径方向柔軟性とねじり剛性の意味におけるカップリングの所望の特性を、簡単かつ正確に前もって定めることと、を可能にする。

本発明の他の好ましい形態によれば、弾性的な部材は円周方向につながって形成されており、あるいは実質的につながって形成されている。これが、簡単な製造可能性を提供する。

本発明の他の形態によれば、弾性的な部材は円環ディスク形状とは異なる形態において、切り欠きを有している。切り欠きは、ねじ挿通部を設けることができるようにするために、特に端縁側（すなわち半径方向外側）に配置された切り欠きを含むことができる。

本発明の代替的な形態によれば、弾性的な部材は円周方向に中断して形成されている。ここでは、カップリングもしくは弾性的な部材に、所望の半径方向柔軟性を与えるが、ねじりに対する剛性を与えるためには、つながった円環ディスク形状が絶対的に必要ではないことは、明らかである。スポットパターンの形式で島状に離隔した多数の面によっても、技術的に同一の効果を得ることができる。この場合にはもちろん、場合によっては、製造は、ゴム層の形式で実質的につながって形成された円環ディスク形状の弾性的な部材が設けられる場合よりも、複雑になる。

しかし、このようなスポットパターン又はこのような多数の島は、全体として円環ディスク形状を模擬することができ、あるいは、同一の物理的効果を達成するために、円環ディスク形状に似せることができる。

本発明の他の好ましい形態によれば、弾性的な部材は、装置の回転軸線を含む断面を考えた場合に、半径方向の範囲と軸方向の範囲とを有している。この場合、弾性的な部材の半径方向の範囲は、弾性的な部材の軸方向の範囲の２倍よりも大きい。この幾何学配置が、ねじりに対してはリジッドであるが、半径方向に柔軟なカップリングの形成を保証する。弾性的な部材の断面は、このように近似的に考える場合に、実質的に矩形によって形成される。

この場合、「弾性的な部材の半径方向の範囲」という用語と、「弾性的な部材の軸方向の範囲」という用語は、弾性的な部材の、互いに対向するペアの硫化面の間に直接配置されている材料部分に関する。弾性的な部材の、リングフランジの半径方向内側に位置する部分あるいは半径方向のハブフランジの半径方向外側に位置する部分を把持し、あるいは包囲する材料部分は、この簡略化された、近似的な考え方においては、度外視される。もちろん、本発明には、弾性的な部材が上述した材料部分又は領域を有する実施例も含まれる。

本発明の他の好ましい形態によれば、軸方向の範囲に対する半径方向の範囲の比は、５：１と１００：１の間の範囲内の値となり、特に軸方向の範囲に対する半径方向の範囲の比は、５：１と５０：１の間の範囲内の値となる。さらに、軸方向の範囲に対する半径方向の範囲の比は、特に５：１と２０：１の間の範囲内の値となる。

本発明の他の好ましい形態によれば、弾性的な部材は、実質的に矩形状の断面を有している。矩形の辺の長さは、軸方向の範囲と半径方向の範囲によって形成されている。

本発明の他の好ましい形態によれば、第１の接続部を駆動装置に固定すること、及び／又は第２の接続部を従動装置に固定することは、あそびがなく、ルーズ面を設けず、かつ弾性的な部材を介在させずに行われる。これによって、１ｍｍまでの範囲内で駆動装置と従動装置の間に半径方向変位が発生した場合に、弾性的な部材による誤差の吸収が行われ、ルーズ面が互いに摩擦しあうことはなく、かつ摩耗が発生しないことを、保証することができる。本発明に係る装置は、記載された半径方向誤差補償範囲内で駆動可能である。

本発明は、他の観点によれば、請求項１７に記載されたねじりに対してリジッドな、半径方向変位を許すカップリングのためのモジュール構造システムに関する。

本発明の課題は、エンジンの様々なフライホイールに取り付けるための、異なる寸法のリングフランジを有するカップリングを簡単に製造することができる、モジュール構造システムを提供することである。

本発明はこの課題を、請求項１７に記載のモジュール構造システムによって解決する。

本発明の原理は、実質的に、第１のカップリングと第２のカップリングとが形成され、第１のカップリングが、第１のタイプの寸法を備えたリングフランジを有し、第２のカップリングが、第１のタイプの寸法とは異なる第２のタイプの寸法を備えたリングフランジを有していることにある。２つのリングフランジは、例えば異なる外形を有するが、等しい内径を有することができる。

さらに、２つの装置は、実質的に等しい寸法のハブを有する。

したがってカップリングの形成は、等しいハブ又はハブ部分と、異なるリングフランジとによって、それぞれリングフランジの寸法の需要に応じて、行うことができる。このようなカップリングの製造は、同一の工具で行うことができる。在庫の手間と費用が、著しく減少される。

必要なのは、１つのハブと２つの異なるリングフランジとを在庫することだけである。この場合、これらは、それぞれ需要に応じて、同一の工具で、弾性的な部材を介在させて、硫化によって互いに結合することができる。

この場合、本発明に係るモジュールシステムにおいては、リングフランジの寸法が異なるにもかかわらず、異なるリングフランジに対して幾何学的に同一に形成された硫化面を備えることができるので、異なる寸法のリングフランジを同一の工具に挿入する場合に、工具に、常に等しい、同一の、あるいは少なくとも同様の、円環ディスク形状の受容スペースを備えることができる。

そして、本発明は、請求項１８に記載の方法に関する。

方法は、以下のステップを有している：
ステップａ）に従って、工具にハブが挿入される。
ステップｂ）に従って、工具にリングフランジが挿入される。

ハブは、請求項１に記載のカップリングに使用するのに適した構成部分によって、形成される、すなわち駆動装置に固定するために使用するのに適した構成部分によって、形成される。

リングフランジは、請求項１の主旨において、駆動装置に固定するための、接続部である。例えば、リングフランジは、円環ディスク形状に形成することができる。

本発明に係る方法は、さらに、液状のゴム弾性を有する材料を受け入れるための、実質的に円環ディスク形状の受容スペースを備えるステップを有している。円環ディスク形状の受容スペースは、ハブとリングフランジが工具に挿入された状態において、これら２つの部材の間に位置して、２つの部材を互いに離隔させる。この場合、受容スペースは、半径方向の範囲と軸方向の範囲とを有している。半径方向の範囲と軸方向の範囲という記載は、できあがったカップリングの回転軸線に関する。

特殊性は、受容スペースの半径方向の範囲が、軸方向の範囲と比較して、３：１と１００：１の間の範囲内の値、特に５：１と５０：１の間の範囲内の値となることにある。

本発明に係る方法によれば、さらに、ゴム弾性を有する材料を受容スペース内へ投入するステップが行われる。その後、ハブとリングフランジによって形成される境界面に材料を硫化形成しながら、材料を硬化させる。そして、容器を開放して、工具からカップリングユニットを取り出すことができる。

本発明に係る方法は、リジッドカップリングの生産を変革するものである。本発明に係る方法によって、同じ１つの工具で、異なるサイズのリングフランジを、同一のハブと結合することが可能である。これが、ねじりに対してリジッドな、半径方向変位を許すカップリングの形成を著しく簡単にする。

本発明の他の利点は、引用されない下位請求項から、そして図面に示す実施例についての以下の説明から明らかにされる。

本発明に係る装置の第１の実施例を図式的に示す部分断面図であって、エンジンのフライホイールと、フライホイールにリングフランジを固定するためのねじ固定部材と、ハブと結合されたシャフト及び破線で示す伝動装置と、が示されている。 図１に基づく装置の実施例を、図１の矢印ＩＩに従って簡略化して示す説明図である。 図１の装置の背面図を、図１の矢印ＩＩＩに従って簡略して示している。 図１の装置を、図１の矢印ＩＶに沿って図式的に示す斜視図である。 図５は図１の実施例を組立前に分解して示している。 図５ａは図５とは異なる寸法を有する変更されたリングフランジを単独で示している。 図５のリングフランジを、図５の矢印ＶＩに従って、付加される弾性的な部材と共に簡略化して示す説明図である。 図６に示す弾性的な部材の、変更された幾何学配置を説明する、他の実施例を示す図である。 図６に示された弾性的な部材の、代替的な形状を説明するための、本発明に係る装置の更なる実施例を示す図である。 図１の円で囲った部分に従って、弾性的な部材の幾何学配置を説明するために、リングフランジとハブフランジとの間の、図１の装置の結合領域を拡大して図式的に示す部分図である。 図１における本発明に係る装置の、更なる実施例を、図１の実施例に対して変更された弾性的な部材と、変更されたハブ部分の断面とを、共に示す図である。 図１０における本発明に係る装置の、更なる実施例を、更に変更されたハブ部分と共に示す図である。 図１１の実施例を、図１１の矢印ＸＩＩに従って示す図である。 図１１の実施例を、図１１の矢印ＸＩＩＩに沿って図式的に示す斜視図である。

本発明の実施例を、図面を参照しながら以下の図面説明において例で説明する。この場合、見やすくするために、異なる実施例に関しても、同一又は比較可能な部分あるいは部材は、部分的に小さい文字を加えながら、同一の参照符号で示している。

１つの実施例のみに関して説明される特徴は、本発明の枠内において、本発明の他の各実施例においても設けることができる。このように変更された実施例は、これらが図面には示されていない場合でも、本発明に一緒に含まれている。

すべての開示された特徴は、それ自体発明の本質をなす。これをもって開示内容に属する優先権書類（先行出願の部分）及び引用された従来技術の書類も、これらの書類の個別又は複数の特徴を本出願の１つ又は複数の請求項に一緒に取り込む目的のためにも、内容全体において出願の開示に援用される。

図１は、本発明に係る装置の第１の実施例を示しており、そこで装置は全体を符号１０で示されている。

装置は、第１の接続部１１を有しており、実施例においてその接続端はリングフランジとして形成されている。リングフランジは、金属から、あるいは極めて硬いプラスチックから形成することができる。

特に図５と６を参照しながら、リング状のフランジ１１が内周面１５と外周面１６を有していることが明らかにされる。

リングフランジ１１の半径方向の範囲が、参照符号ＲＥで示されている。

さらに、半径方向外側に配分されて配置された、多数の固定孔１７が設けられていることが認識される。図６に示すように、実施例においては、８つの固定孔１７が設けられており、この場合、もちろん孔の数は当業者の裁量に委ねられている。

リングフランジ１１は、ＢＦで示される軸方向の範囲を有している（図１）。

図１は、単に図式的に破線で、エンジンのフライホイール１２を示唆しており、このフライホイールにリングフランジ１１を、弾性的な部材を介在させずに、示唆されるボルト３２を介して直接固定することができる。フライホイール１２は、装置の駆動装置を表す。

この特許出願の枠内で同義語としてカップリングとも称される、装置１０は、駆動装置１２から従動装置１４へトルクを伝達するために用いられる。

従動装置１４は、図１に図式的に破断して破線で示されるだけのシャフト１４であって、シャフト１４は、示唆される伝動装置３３と結合することができる。

装置１０は、シャフト１４と結合するために、ハブの形式の第２の接続部を有している。ハブ１３は、図１の実施例が示唆するように、例えば一体的に形成することができる。もちろんハブは、後に図１０と１１の実施例を用いて説明するように、複数の部分から形成することもできる。

ハブ１３は、全体的に見てハブセンター１９、すなわち実質的に凸形状に形成された、半径方向内側又は中央に配置された部分１９と、半径方向外側へ張り出すハブフランジ２０と、を有している。

リングフランジ１１にも、ハブ１３のハブフランジ２０にも、例えば図９に見られるような、硫化面１８、２４が設けられている。硫化面１８も、硫化面２４も、それぞれ半径方向平面に沿って配置されている。２つの面１８、２４は、互いに対して実質的に平行に位置が合うようにされている。「半径方向平面」という用語は、平面が、装置の回転軸線ＲＴに対して平行に位置が合うようにされた法線ベクトルによって特徴づけられることを意味している。

硫化面１８、２４は、弾性的な部材２５を固定するために用いられる。これは、ゴム層の形式に従って形成されており、実質的に円環ディスク状の立体形状を有している。

特に図１と９を見るとわかるように、弾性的な部材２５は、実質的に矩形の断面を有している。この断面は、辺の長さＡとＢの矩形によって形成され、この場合、号Ａで示されるのが、弾性的な部材の軸方向の範囲であり、符号Ｒで示されるのが、弾性的な部材２５の半径方向の範囲である。

図１から６、９と１０の実施例において、弾性的な部材２５は、実質的につながった、すなわち円周方向に一周する、実質的に一定の断面によって形成されている。その限りにおいてこの幾何学配置は、円環ディスク形状にほぼ理想的に似通っている。

図７の実施例において、弾性的な部材２５は、円環ディスク形状を形成しながら円周方向に同様につながって形成されているが、他の固定孔２７を設けるための端縁切り欠き２６を有している。

図８の実施例においては、弾性的な部材２５は複数のセグメント２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄによって形成されており、その限りにおいて円周方向に関して中断して形成されている。ここでも弾性的な部材２５は、本発明の主旨においてまだ実質的に円環ディスク形状で形成されている。

図１に示すカップリング１０は、駆動装置１２から従動装置１４へトルクを伝達することを可能にし、この場合、カップリングの予測すべき運転範囲内で０．５度より大きいねじり角度が阻止される。その限りにおいて図１のカップリング１０は、ねじりに対して剛に、あるいはねじりに対してリジッドに、形成されている。

カップリング１０の運転範囲内で典型的に予測される、発生するトルク又はトルク差において、約０．５°の、駆動装置１２と従動装置１４の間のねじり角度、したがってリングフランジ１１とハブ１３の間の円周方向角度変位が保証される。

これをもたらすのは、極めて短い軸方向の範囲Ａを有する弾性的な部材２５である。したがって弾性的な部材２５は、円周方向においてほとんど弾性がないように、軸方向に薄く形成されている。したがって２つの硫化面１８、２４は、軸方向に薄く抑えられた弾性的な部材２５によって、円周方向においても互いにねじりに対してリジッドに結合されている。

製造及び組立誤差に基づいて、駆動装置１２と従動装置１４（もしくは動力伝達経路においてシャフト１４の後段に接続された、駆動トレインの部材、例えば伝動装置３３、特に変速伝動装置）との間に、半径方向変位が発生することがあり得る。

図１は、フライホイール１２と伝動装置３３との間の好ましい距離Ｓを示している。同様にこの好ましい距離Ｓは、フライホイール１２とシャフト１４との間で測定することもできる。更に、当業者は、このような好ましい距離を、フライホイール１２と伝動装置３３又はシャフト１４の、好ましい回転軸に、常に関連づける。

この好ましい距離から、許容誤差範囲Ｔに沿って半径方向にずれることがあり得る。これは、例えば、本発明に係るカップリングの主要な適用範囲において現在観察される傾向、すなわち、静水圧駆動装置と後段に接続されている動力伝達装置とを軽構造にするために、製造誤差や組立誤差がより大きくなり、場合によっては運転に起因する誤差が発生し得ることに関連する。

図１において許容誤差Ｔとして示されるこの半径方向変位を補償するために、本発明によれば、弾性的な部材２５には、極めて小さい軸方向の範囲に比較して、大きい半径方向の範囲が設けられている。

本発明によれば、半径方向誤差補償は、いまや摩耗がない態様で可能である。というのは、このカップリングの運転中の半径方向変位は、弾性的な部材２５の内部においてのみ変形作用をもたらすからである。

本発明に係るカップリングの主要な適用範囲において、０．５ｍｍから１ｍｍに至る最大の許容誤差までの許容誤差補償を達成することができる。これは、従来技術のカップリングにおいて可能な許容誤差補償を著しく上回るものである。

図１の実施例において、第１の接続部１１は駆動装置１２と堅固に結合することができ、この場合、ここでは、弾性的な部材の介在を完全に省くことができ、特にルーズ面も回避することができる。

ハブ１３も、弾性的な部材を介在させず、かつ特にルーズ面を設けず、シャフト１４と堅固に固定することができる。

このためにハブ１３の内側に内歯切り２２を形成することができる。内歯切り２２は、シャフト１４に設けられた、図示されない外歯切りと協働することができる。シャフト１４とハブ１３は、軸方向に互いに入り組むように差し込まれ、その後回転結合を形成しながら、かつルーズ面を生じないように、互いに固定される。

ここで述べておくが、特に図１０の表示から明らかなように、本発明の変形例において、ハブセンター１９、したがってハブ１３の半径方向内側の部分、は別の工作物から、特に金属から、あるいは極めて硬いプラスチックから形成されている。この場合、ハブ１３は、ハブセンター１９がプラスチックから、特により柔らかい、値段的により好ましいプラスチックから、ハブフランジ２０とハブセンター１９を包囲する射出被覆２３とを形成しながら射出成形されることによって、形成される。

もちろん、他の形成形式も本発明に一緒に含まれる。

ハブセンター１９の内周面２１には、別体の工作物１９の製造中に、すでに、歯切り２２を設けておくこともできる。或いは、ハブセンター１９の形成後に初めて、ブローチ加工によって工作物に歯切りを形成することもできる。

本発明は、極めて短い軸方向の全体組立高さＢＡ（図１を参照）を有する、ねじりに対してはリジッドであるが、半径方向変位を補償するカップリングの形成を可能にする。この場合、図１の実施例に示す実施形態において、図１に関して、第１の接続部１１の輪郭に対して左へ向かって、したがって駆動装置１２へ向かって、ハブ１３の張り出しＵＳが設けられている。このような張り出しＵＳは、他の実施例においては省くこともでき、あるいは、それぞれ適用状況に応じて、例えば図１の実施例において反対側に設けられる張り出しを減少させるために、拡大することもできる。

図９の拡大した部分断面図が明らかにするように、ハブフランジ２０の半径方向最も外側の領域に湾曲領域２９を設けることができる。ハブフランジ２０のこの前領域は、ゴム弾性を有する材料２５で把持し、あるいは部分的把持することができ、この場合、この把持領域が、符号３０で示されている。

リングフランジ１１の半径方向内側に位置する領域も、図９に示すように、ゴム弾性を有する材料２５の一部によって半径方向内側を把持することができ、かつ把持領域３１を形成する。これによって、本発明に係るカップリングの製造を容易にすることができる。

もちろん把持領域３０、３１は、この実施例（全体として、カップリングの、半径方向に柔軟であるが、ねじりに対してリジッドな構造形態への、影響に関するもの）において無視することができる。

ねじりに対してはリジッドであるが、半径方向に柔軟なカップリングを得る意味で、本発明に基づいて必要とされる弾性的な部材２５の弾性特性は、実質的に矩形のゴム部材２５の断面によって与えられ、この場合、ここでは弾性的な部材の軸方向の範囲に対する半径方向の範囲の比が、重要である。

図９は、また、第１の接続部１１（リングフランジ）から第２の接続部１３（ハブ）への力の流れがゴム弾性を有する部材２５のみを通して行われることを、明らかにしている。

そして図９は、また、硫化面１８、２４が互いに対して実質的に平行に配置されていることを、特別な寸法で明らかにしている。

この場合、これに関して把持領域３０、３１は、重要ではなく、考察する際に度外視することもできる。

そして図９は、第１の接続部１１から第２の接続部１３への力の流れが軸方向にのみ行われることを、明らかにしている。

これに関連して述べておくが、本発明には、第１の接続部１１と第２の接続部１３の間の力の流れが実質的に半径方向に行われる実施例も含まれている。この実施例において、硫化面は好ましくは円筒の外表面に沿って形成されている。もちろん、このような実施形態は、極めて大きい軸方向の組立高さを有しており、例えば、カップリングの極めて小さい半径方向の組み立て高さが望ましいが、カップリングの軸方向の組立高さは重要ではないような要請について、興味をひくものである。

図１０の実施例においては、弾性的な部材２５の半径方向の範囲と軸方向の範囲の間の比が図１の実施例に比較して変化していることが、明らかである。この実施例は、軸方向の範囲に対する半径方向の範囲の、ほぼ８の範囲内にある比を有しており、それに対して図１の実施例においてはこの値は、約１８である。

図７と図１１から１３の実施例は異なっているが、これら２つの実施例において、ここではそれぞれ端縁切り欠き２６を有する弾性的な部材２５が設けられていることは、共通している。これによって、特に簡単な固定可能性と固定開口部２７もしくは１７の位置決めが得られる。図１１から１３の実施例においては、固定孔は半径方向外側に設けられている。ここでは弾性的な部材２５の位置も、半径方向ずっと外側に設けられており、この場合、ここではハブフランジ２０とリングフランジ１１は、ほぼ等しい外径を有している。図７の実施例においては、半径方向内側に位置する付加的な固定孔２７が設けられている。

以下の考え方を用いて、さらに、本発明に係るモジュール構造システム及び本発明に係るカップリングの製造方法を提供する観点を説明する：

まず、例えば図５に示す第２の接続部１３、したがってハブ、が、図示されない工具型へ挿入される。この場合、本発明にとって、ハブ１３が極めて硬いプラスチックから形成されているか、あるいは金属から形成されているか、は重要ではない。本発明に係るカップリングの形成に先立つ加工ステップにおいて、極めて硬い内側のハブ部分又はハブセンター１９も金属から、あるいは極めて硬いプラスチックから形成しておくことができ、これが、ハブフランジ１３と射出被覆２３を形成するための射出物により包囲されている。

本発明に係る方法を適用するために重要なことは、第２の接続部１３が一体的な構成部分であって、これが硫化面２４を有し、かつ実質的に一体的に形成されていることである。この構成部分１３が工具型内へ挿入される。

さらに、第１の接続部１１、特にリングフランジ、が同じ工具型内へ挿入される。工具型は、このため、位置決め面を有しており、この位置決め面によって、ハブとリングフランジを工具型内へ挿入した後に実質的に円環ディスク形状のスペースが残り、このスペースが、２つの接続部１１、１３を互いに離しておくことを、保証する。この場合、円環ディスク形状の受容スペースは、つながって、すなわち中断なく形成してもよく、あるいは中断して形成することもできる。この受容スペースは、切り欠きを有することもできる。

その後、工具が閉鎖されて、液状のゴム弾性を有する材料が受容スペース内へ投入される。本発明に係る形成方法の代替的な変形例においては、まずゴム弾性を有する材料が液状で投入されて、その後工具が閉鎖される。ゴム弾性を有する材料の投入は、圧力をかけて行うこともできるので、射出成形と言うこともできる。

液状のゴム弾性を有する材料を円環ディスク形状の受容スペース内へ投入した後に、材料は硬化することができる。硬化プロセスの途上において、ゴム弾性を有する材料が、硫化面にゴム弾性を有する部材２５を形成しながら硫化付着する。

次に、工具を開放して、このように形成されたカップリングユニットを工具から取り出すことができる。カップリングは、最終形であり、すなわちカップリングにそれ以上の後加工はもはや必要とされない。

本発明に係る形成方法は、例えば異なる寸法のリングフランジ１１を有する異なるカップリングを形成し、かつ製造するために同一の工具を使用することを可能にする。

すなわち、例えば常に同じハブ部分１３を工具型内に挿入することができる。しかし、異なるサイズの、すなわち異なる寸法のリングフランジ１１を挿入することができる。例えば、第１のカップリングサイズを与える、大きい外径を有する第１のリングフランジ１１と、それに対して変更された外径において等しい内径を有する第２のリングフランジ１１を、設けることができる。重要なことは、異なるカップリングサイズにおいて、２つの硫化面１８、２４の重畳領域又は重なり領域が等しいことである。それによって、組立サイズが異なるカップリングを特に簡単に形成する可能性を許す、ねじりに対してはリジッドであるが、半径方向変位を許すカップリングを形成するためのモジュール構造システムが提供される。

図５ａは、リングフランジ１１ａのカップリングフランジを示しており、それは、より大きい外径を有しているが、その他においては図５のリングフランジ１１と等しく形成されている。容易に明らかなように、リングフランジ１１ａを、図１に示すカップリングにおいて符号１１で示されるリングフランジに代えることができる。比較的大きい、変更されたリングフランジ１１ａを有するこのようなカップリングを形成するために、図５に示すカップリングを形成するのと同じ工具を使用することができる。

Claims (17)

1. 駆動装置と結合するための第１の接続部（１１）、特にフランジと、従動装置と結合するための第２の接続部（１３）、特にハブと、を有する、駆動装置（１２）から従動装置（１４）へトルクを伝達する装置（１０）において、前記トルクを伝達する装置が、ねじりに対してリジッドに形成されており、
   前記第１の接続部と第２の接続部との間の動力伝達経路内に、弾性的な部材（２５）が配置されており、前記弾性的な部材が、ゴム層（２５）の形式で形成されており、前記ゴム層（２５）が、ゴム弾性を有する材料からなり、
   前記弾性的な部材が、前記弾性的な部材の軸方向の範囲（Ａ）の５倍よりも大きい半径方向の範囲（Ｒ）を有しており、
   前記第１の接続部と第２の接続部との間の半径方向変位を許すように、半径方向に柔軟に、かつ、前記第１の接続部と第２の接続部との間に小さいねじり角度のみを許すように、ねじりに対してリジッドに形成されている、
   ことを特徴とする、駆動装置から従動装置へトルクを伝達する装置。
2. 前記第１の接続部（１１）が、リングフランジによって形成されており、前記リングフランジが、特に円周方向に配分されて配置された多数の固定孔（１７）を有している、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記リングフランジ（１１）が、金属から、又は極めて硬いプラスチックからなる、
   ことを特徴とする、請求項２に記載の装置。
4. 前記第２の接続部が、ハブ（１３）によって形成されており、前記ハブが、極めて硬いプラスチックから、又は金属からなるハブ部分（１９）を有している、
   ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記ハブ（１３）が、特にシャフト（１４）との差し込み可能な結合を形成するために、内歯切り（２２）を有している、
   ことを特徴とする、請求項４に記載の装置。
6. 前記ハブ部分（１９）が、前記ハブ（１３）の構成部分として前記ハブに射出成形されている、
   ことを特徴とする、請求項４又は５に記載の装置。
7. 前記弾性的な部材（２５）が、前記第１の接続部（１１）に硫化されて形成されており、かつ前記第２の接続部（１３）に硫化されて形成されている、
   ことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記第１の接続部（１１）と前記第２の接続部（１３）とに、硫化面（１８、２４）が配置されており、前記硫化面が、特に、それぞれ、半径方向平面に沿って位置が合うようにされており、かつ特に互いに対して平行に、又は互いに対してほぼ平行に位置が合うようにされている、
   ことを特徴とする、請求項７に記載の装置。
9. 前記弾性的な部材（２５）が、円環ディスク形状に形成されている、
   ことを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記弾性的な部材（２５）が、円周方向につながって形成されている、
    ことを特徴とする、請求項９に記載の装置。
11. 前記弾性的な部材（２５）が、円環ディスク形状とは異なる形態で、切り欠き（２６）を有している、
    ことを特徴とする、請求項９又は１０に記載の装置。
12. 前記弾性的な部材（２５）が、円周方向に破断されて形成されている、
    ことを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記弾性的な部材（２５）が、前記装置の回転軸線（ＲＴ）を含む断面で見て、半径方向の範囲（Ｒ）と軸方向の範囲（Ａ）とを有し、前記半径方向の範囲（Ｒ）が、前記軸方向の範囲（Ａ）の２倍より大きく、特に５倍よりも大きい、
    ことを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 前記半径方向の範囲（Ｒ）と前記軸方向の範囲（Ａ）との比が、５：１と１００：１の間の範囲内の値、特に５：１と５０：１の間の範囲内の値、さらに特に５：１と１０：１の間の範囲内の値である、ことを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
15. 前記第１の接続部（１１）を前記駆動装置（１２）に固定すること、及び／又は第２の接続部（１３）を前記従動装置（１４）に固定することが、あそびがなく、ルーズ面を設けず、かつ弾性的な部材を介在させずに、行われる、
    ことを特徴とする、請求項１から１４のいずれか１項に記載の装置。
16. ねじりに対してリジッドな、半径方向変位を許すカップリング（１０）のためのモジュール構造システムであって、
    第１のタイプの寸法を有するリングフランジの形式の第１の接続部（１１）と、第１のハブ（１３）の形式の第２の接続部と、を備えた第１の装置（１０）、特に請求項１から１５のいずれか１項に記載の装置、を有し、前記第１の装置が、ねじりに対してリジッドに形成されており、かつ前記第１の接続部と第２の接続部との間の動力伝達経路内に、半径方向の範囲（Ｒ）を有するゴム層の形式の弾性的な部材（２５）が配置されており、前記半径方向の範囲が、軸方向の範囲（Ａ）の２倍よりも大きく、特に５倍よりも大きく、
    さらに、
    第１のタイプの寸法とは異なる第２のタイプの寸法を有するリングフランジ（１１ａ）の形式の第１の接続部と、前記第１のハブと同じ寸法を有する第２のハブの形式の第２の接続部（１３）と、を備えた第２の装置、特に請求項１から１５のいずれか１項に記載の装置、を有し、前記第２の装置が、ねじりに対してリジッドに形成されており、かつ前記第１の接続部と第２の接続部との間の動力伝達経路内に、半径方向の範囲（Ｒ）を有するゴム層の形式の弾性的な部材（２５）が配置されており、前記半径方向の範囲が、軸方向の範囲の２倍よりも大きく、特に５倍よりも大きい、
    ねじりに対してリジッドな、半径方向変位を許すカップリングのための、モジュール構造システム。
17. 請求項１から１５のいずれか１項に記載の装置を有し、ねじりに対してリジッドな、半径方向変位を許すカップリング（１０）を製造する方法であって、前記方法が、
    （ａ）ハブ（１３）を工具に挿入するステップと、
    （ｂ）リングフランジ（１１）を前記工具に挿入するステップと、
    （ｃ）液状のゴム弾性を有する材料のための、円環ディスク形状の受容スペースを設けるステップであって、前記受容スペースの半径方向の範囲が、前記受容スペースの軸方向の範囲に対する比において、３：１と１００：１の間の範囲内の値、特に５：１と５０：１の間の範囲内の値を有する、ステップと、
    （ｄ）ゴム弾性を有する材料（２５）を前記受容スペース内へ入れるステップであって、ハブ（１３）とリングフランジ（１１）とによって形成される境界面（１８、２４）に材料を硫化付着させながら材料を硬化させるステップと、
    （ｅ）前記工具を開放して、このように形成されたカップリングユニット（１０）を前記工具から取り出すステップと、
    を備える、方法。