JPH07269582A - 弾性軸継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低域〜高域に至る捩りばね特性を発揮せしめ
ると共に、振動騒音の低減化とゴム弾性体の耐久性向上
をはかる 【構成】 内筒２と、外筒３との間にゴム弾性体４を絞
り加工により予備圧縮して介設固着した円筒型防振体１
と、該防振体１を嵌合するブラケット６よりなる弾性軸
継手Ｆ・Ｊであって、前記内筒２に少なくとも１個の前
記ブラケット６と係合する凸状ストッパー部５を形成
し、ブラケット６には凸状ストッパー部５に対応する凹
状固定部８を形成して前記円筒型防振体１をブラケット
６内に圧入嵌合し、凸状ストッパー部５と凹状固定部８
との間に隙間を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主として自動車用の
弾性軸継手に関し、特に低剛性用として用いられる弾性
軸継手に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種軸継手としては、種々なる
試みがなされているが、例えば、図１２に示したよう
に、弾性軸継手３１は、内筒３２と外筒３３との間にゴ
ム弾性体３４を介在固着させて、外筒３３には、ボルト
孔３５を有するフランジ３６が一体となっており、回転
軸にボルト締めされる。他方、内筒３２には、シャフト
３７が接続され、これはキー３８にて固定される。

【０００３】更に、図１２のＩＩ−ＩＩ線断面図である
図１３に示したように、内筒３２の外周面には、軸方向
に歯型様の凸条３２′が形成され、また、これに対応し
て外筒３３の内周面には、同様に歯型様の凸条３３′が
形成されていて、この両者３２′と３３′の間隙には環
状のゴム弾性体３４がクッション手段として直接嵌入装
着されている弾性軸継手の試み（特開昭６２−２８３２
１８号）（以下「Ａ発明技術」という。）がある。ま
た、図１４に示したように、内筒３２と外筒３３の間に
弾性体ゴムブッシュ３４を介在固着した弾性軸継手があ
るが、この時、ゴムブッシュ３４は軸方向に挿通孔３９
を形成すると共に、外筒に設けた挿通孔配設部に膨出部
４０を形成し、この突出部にゴムストッパー４１を固着
配設する一方、該挿通孔３９内には、ゴムストッパー４
１よりは硬いプラスチックのスペーサ４２を嵌合装入し
て、スペーサー４２とゴムブッシュ３４との内壁面には
僅かの間隙部４３が形成されている構成の軸継手の試み
（特開昭６１−２０１９２４号）（以下「Ｂ発明技術」
という。）等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の弾性軸継手においては、前者については、異形状
外筒とこれに対応する内筒との間にゴムを加硫接着した
構成であって振動吸収材としてのゴム弾性体本体が、低
・高荷重域共にこれを担持するので摩耗損失が早く耐久
性上問題となる。また後者においては弾性体が異形であ
って破損し易い構造である。即ち、上記Ａ発明技術にお
いては、図１３に示すように、内筒・外筒の相互に突条
３２′，３３′の間にゴム弾性体３４を固着しているの
で、内・外筒の回転トルクはゴム弾性体３４がすべて担
持することとなり、また上記Ｂ発明技術においては、図
１４に示すように、内筒と外筒の間に硬質プラスチック
よりなるスペーサを挿入し、外筒３３の膨出部４０の内
側面にはゴムストッパー４１が固着されていて、しか
も、内筒３２と外筒３３とは、ゴムブッシュ３４が固着
されているので、低荷重域ではこのゴムブッシュ３４が
作用し、また高荷重域では外筒３３の膨出部４０の外側
面のゴムストッパー４１とスペーサ４２とが作用するこ
ととなるが、前記ゴムブッシュ３４はスペーサー４２を
挿入するための断面異形状の挿入口３９が形成されてい
るので、ゴム弾性体は異形状断面を有することとなって
やはり耐久性上の問題があった。

【０００５】この発明者は、上記実情に鑑み、従来の弾
性継手の欠点であるゴム弾性体の耐久性を向上させるべ
く、その構造について鋭意検討を続けた結果、まず、内
筒と外筒間にゴム弾性体を圧縮配設せしめると共に、該
内筒には、予めフランジと係合するための凸部を設けて
内筒・外筒組立体を形成してこのゴム弾性体によって低
域の捩り角に対してこれを担持せしめ、次いで、該組立
体を、予め内筒の凸部に対応して係合する凹部を形成し
たフランジに嵌合固定することによって、前記凹凸を係
合してストッパー機能を発揮することとなって高域の捩
り角に対してこれを担持することで非線形のばね特性が
得られ、しかも、ゴム弾性体の軸方向の中心と軸継手の
捩りセンターリングを一致させることにより、トルク伝
達がスムーズに機能せしめることができ、ゴム弾性体の
耐久性の向上がはかれるという事実を知見するに至っ
た。

【０００６】かくして、この発明は、上記知見に基づき
なされたもので、その目的は、簡単な構造でありなが
ら、ゴム弾性体の本体とストッパー部とを分離して構成
することができたために、低域〜高域に至る捩りばね特
性を発揮せしめると共に、振動騒音の低減化とゴム弾性
体の耐久性を向上せしめたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合す
るこの発明の弾性軸継手の特徴は、内筒と、外筒との間
にゴム弾性体を軸方向に直角の方向の絞り加工により予
備圧縮して介設固着した円筒型防振体と、該円筒型防振
体を嵌合するブケラットよりなる弾性軸継手において、
前記円筒型防振体を構成する内筒に、少なくとも１個の
前記ブラケットと係合する凸状ストッパー部を形成し、
前記ブラケットには、前記凸状ストッパー部に対応する
凹状固定部を形成して前記円筒型防振体を前記ブラケッ
ト内に圧入嵌合することにより回転自在ならしめると共
に、前記凸状ストッパー部と凹状固定部との間に隙間を
存在せしめた構成である。

【０００８】また、前記円筒型防振体のゴム弾性体の軸
方向中心と、前記弾性軸継手の捩りセンターリングとを
一致せしめると好適である。更に、前記ゴム弾性体が、
軸方向に複数のスリットを形成せしめればなお好適であ
る。

【０００９】

【作用】上記構成を有するこの発明の弾性軸継手は、自
在な回転により回転トルクを伝達する機能を有してお
り、低域の捩りトルクに対して作用するゴム弾性体と、
高域の捩りトルクに対して作用するストッパー部とを別
々に分離して構成したので、弾性軸継手の組立ては簡単
であり、しかも、低域の捩りトクルに対しては上記弾性
体がこれを担持することとなり、更に、これを越えて隣
接する高域の捩りトルクに対しては、前記内筒の凸状ス
トッパー部とブラケットの凹状固定部との間に隙間を存
在せしめたので、次は内筒と直結する凸状部のストッパ
ー部がブラケットの凹状固定部に当接して高域の捩りば
ね特性を発揮する。また、上記のとおり、ゴム弾性体の
捩りトルクの担持は低くコントロールすることができる
ので無理なく負荷トルクの低域〜高域によってゴム弾性
体とストッパー部とが分担する、いわゆる非線型特性を
発揮すると共に、ゴム弾性体の耐久性が確保でき、ま
た、仮に弾性体が破断しても内筒・ブラケットがストッ
パー機能を呈するので、負荷伝達上支障はない。しか
も、内筒・外筒・ゴム弾性体三者の組合せ体である円筒
型防振体を独立個体としたので、単にブラケットに圧入
嵌合することができて容易に組立てが可能となり、構造
的にも簡単である。

【００１０】

【実施例】以下、更に添付図面を参照し、この発明弾性
軸継手の実施例を説明するが、この発明は、これに限定
されるものでないのは、云うまでもない。

【００１１】図１ないし図５は、この発明の第１実施例
を示している。図において、１は円筒型防振体であっ
て、内筒２と外筒３との間にはゴム弾性体４が内筒２の
軸方向直角に予備圧縮されて加硫接着されており、ま
た、内筒２には、少なくとも１個の軸方向直角に突出し
た凸状ストッパー部５が形成されている。この凸状スト
ッパー部５の形成位置は、円筒型防振体１をブラケット
６に嵌合した時に、図９に示したようにブラケット６の
端部のＬ字状フランジ７側に形成するか、または、図４
に示したようにこの反対側の端部に形成するか、更には
その中央部に形成するかの位置決めは任意であるが、円
筒型防振体１を嵌合するブラケット６に設けた凸状スト
ッパー部５に対応する凹状固定部８の位置決めとの関係
で決定される。そして、これら凸状ストッパー部５およ
び凹状固定部８の個数は、少なくとも１個が必要であ
り、弾性継手としての捩り負荷に対応してこれを吸振
し、回転を円滑に維持させるためには、３〜５個が適当
である。また、内筒２と外筒３の間に介設するゴム弾性
体は、内筒２の外筒周面全体に沿って形成する必要はな
く、内筒２と外筒３との間の軸方向直角方向捩りトルク
に対応するためには、軸方向にスリット９を形成するこ
とにより達成される。また、このスリット９の個数は任
意に選択されるが、内筒２、外筒３のサイズ、ゴム弾性
体４の厚み、負荷の大きさ、種類等によって当然決定さ
れるものであり、図１に示したように、スリット９を各
凸状ストッパー部５の間に形成すると、捩りトルクに対
してゴム弾性体４は、平均的にこれを担持することとな
る。この発明において用いるゴム弾性体は、天然ゴム、
スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴ
ム、ポリイソプレンゴム、およびネオプレンゴム等が用
いられるが、天然ゴムが特に好適である。

【００１２】ところで、円筒型防振体１は、図３および
図４に示したように、ブラケット６内に軸方向に圧入嵌
合して組立てることにより弾性軸継手Ｆ．Ｊを構成する
が、内筒２の凸状ストッパー部５とブラケット６内に形
成された凹状固定部８とは、圧入嵌合状態において隙間
１０を存在維持せしめることが必要である。このことに
よって、低域の捩りトルクに対してはゴム弾性体４がそ
の負荷を担持し、また高域の捩りトルクに対しては凸状
ストッパ部５が担持することとなる。そして、本例で
は、弾性軸継手Ｆ．Ｊの捩りセンタリングＰとゴム弾性
体４の軸方向中心Ｐ′とを一致せしめた例を示したが、
回転に伴うトルク負荷に対する捩りに対して両中心Ｐ，
Ｐ′を一致せしめれば、円滑な捩りばね特性および捩り
ばねが軟らく得られ、好適である。

【００１３】図６〜図８は、この発明の第２実施例を示
しているが、本例では、内筒２に設けた凸状ストッパー
部５の位置がフランジ７側に設けた例であり、また弾性
軸継手Ｆ．Ｊの捩りセンタリングＰとゴム弾性体４の軸
方向中心Ｐ′とを一致せしめた例である。また、図９は
更にこの発明の第３実施例を示しているが、本例では、
図６に示した円筒型防振体１と同様に、内筒２に設けた
凸状ストッパー部５の位置がフランジ７側に設けた例で
ある。ただし、該弾性軸継手Ｆ．Ｊの捩りセンタリング
Ｐとゴム弾性体４の軸方向中心Ｐ′とは一致しない例を
示したものである。

【００１４】次に、この発明の弾性軸継手Ｆ．Ｊの機能
について説明する。

【００１５】この発明弾性軸継手Ｆ．Ｊは、回転トルク
を伝達する内筒２と外筒３との間にゴム弾性体を介設固
着せしめると共に、更に内筒には凸状ストッパー部５を
有し、この凸状ストッパー部５を嵌合可能とする凹状固
定部８を有するブラケット６内に圧入嵌合形成し、該ブ
ラケット６に備えたフランジ７により他へ回転して伝達
するもので、ここにおいて、低域の捩りトルクに対して
は、前記ゴム弾性体４がこれを担持し、また更に、これ
に隣接する高域の捩りトルクに対しては凸状ストッパー
部５と嵌合するブラケット６にある凹状固定部８とがス
トッパー機能を発揮する。その結果、この弾性軸継手
Ｆ．Ｊは、図１０に示したように非線形特性を呈する。
即ち、捩りばね常数の異なる２種の線形捩りばね特性を
連続させ、かつ、正逆対称となした非線形特性が得られ
る。また、耐久性の点でも従来の弾性軸継手と対比する
と、図１１に示したように、この発明の弾性軸継手
（イ）では、従来の弾性軸継手（ロ）がゴム弾性体本体
とストッパー部とが直接接触して高域の捩りトルクを担
持してそのためにゴム弾性体の耐久性の点で急激に低下
しているに対し、ゴム弾性体本体とストッパー部とは分
離した構造としたので、負荷トルクが入力した場合にゴ
ム弾性体への負荷は軽減されて、その担持率は小さく押
さえられているので、耐久性の点ですぐれている。

【００１６】なお、この発明に係る弾性軸継手は、主と
して低荷重用として適用されるので、例えば、自動車の
後方エンジンの回転駆動をフロントの空冷用ファン、ダ
イナモ、エアコン等の回転力伝達用軸継手として用いら
れる。

【００１７】

【発明の効果】この発明は以上のように、内筒と、外筒
との間にゴム弾性体を軸方向に直角の方向の絞り加工に
より予備圧縮して介設固着した円筒型防振体と、該円筒
型防振体を嵌合するブケラットよりなる弾性軸継手にお
いて、まず前記円筒型防振体の構成として凸状ストッパ
ー機能を有する内筒と、外筒との組立体とし、次いでこ
の円筒型防振体をブラケットに圧入嵌合する構成とし、
更にこのブラケットには前記凸状ストッパー部に対応す
る凹状固定部を形成してその間に隙間を存在せしめ、ま
た、ゴム弾性体とストッパー部とを分離状態としたの
で、従来の弾性継手のようなゴム弾性体とストッパー部
とを直接接触する構成のものに比してゴム弾性体の耐久
性が確保できると共に、捩りトルクの低荷重域に対して
はゴム弾性体がこれを担持し、一方高荷重域に対して
は、ストッパー部がブラケットの凹部に当接してこれを
担持することとなる。即ち、内筒凸部がブラケットの凹
部に当接するまでは低域ばね、当接後は高域ばねとして
機能することとなるので、捩りばね特性としては非線形
特性となってばね特性が低〜高域へと広範囲にわたって
作用すると共にこれが円滑に機能して、振動騒音の低減
化と耐久性向上をはかることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示し、この発明の円筒
型防振体の正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１に示した円筒型防振体をブラケットに嵌合
した状態を示す弾性軸継手の正面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】図３に示した弾性軸継手の下面図である。

【図６】この発明の第２実施例を示し、この発明の他の
円筒型防振体の正面図である。

【図７】図６に示した円筒型防振体をブラケットに嵌合
した状態を示す弾性軸継手の下面図である。

【図８】図７のＤ−Ｄ線断面図である。

【図９】この発明の第３実施例を示し、この発明の他の
円筒型防振体をブラケットに嵌合した状態を示す弾性軸
継手の縦断面図である。

【図１０】この発明に係る弾性軸継手と従来の弾性軸継
手の捩りばね特性図である。

【図１１】この発明に係る弾性軸継手と従来の弾性軸継
手の耐久性を対比した入力トルク−繰返し数線図であ
る。

【図１２】従来の弾性軸継手の縦断面図である。

【図１３】図１２のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図１４】従来の弾性軸継手の他の例を示す横断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 円筒型防振体 ２ 内筒 ３ 外筒 ４ ゴム弾性体 ５ 凸状ストッパー ６ ブラケット ７ フランジ ８ 凹状固定部 ９ スリット １０ 隙間 １１ ボルト孔 Ｆ．Ｊ 弾性軸継手

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内筒と、外筒との間にゴム弾性体を軸方
   向に直角の方向の絞り加工により予備圧縮して介設固着
   した円筒型防振体と、該円筒型防振体を嵌合するブケラ
   ットよりなる弾性軸継手において、前記円筒型防振体を
   構成する内筒に、少なくとも１個の前記ブラケットと係
   合する凸状ストッパー部を形成し、前記ブラケットに
   は、前記凸状ストッパー部に対応する凹状固定部を形成
   して前記円筒型防振体を前記ブラケット内に圧入嵌合す
   ることにより回転自在ならしめると共に、前記凸状スト
   ッパー部と凹状固定部との間に隙間を存在せしめたこと
   を特徴とする弾性軸継手。
2. 【請求項２】 前記円筒型防振体のゴム弾性体の軸方向
   中心と、前記弾性軸継手の捩りセンターリングとを一致
   せしめたことを特徴とする請求項１記載の弾性軸継手。
3. 【請求項３】 前記ゴム弾性体が、軸方向に複数のスリ
   ットを形成せしめたことを特徴とする請求項１または２
   記載の弾性軸継手。