(57)【要約】【課題】剛性を維持でき、振動吸収性を向上できる撓み軸継手を提供する。【解決手段】駆動ハブ１と中間ハブ３の間に第１及び第２板ばね１２，１３を介在し、駆動ハブ１と第１板ばね１２の間にスペーサ１８を介在する。第１及び第２板ばね１２，１３及びスペーサ１８を２本のボルト２２により駆動ハブ１の端面５に締め付け固定する。駆動ハブ１の端面５と第１板ばね１２の間に第１弾性体１４を介在し、中間ハブ３の端面３ａと第２板ばね１３の間に第２弾性体１５を介在する。駆動軸によって駆動ハブ１に伝達された回転運動が、第１伝動ボルト２２を介して第１及び第２板ばね１２，１３に伝達され、該第１及び第２板ばね１２，１３から図示しないボルトを介して中間ハブ３に伝達される際に、第１及び第２弾性体１４，１５によって第１及び第２板ばね１２，１３の固有振動数に基づく振動が抑制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に対し一体回転可能に連結される駆動ハブと、従動軸に対し一体回転可能に連結される従動ハブと、前記両ハブの間で回転を伝動する回転伝動手段とを備えた撓み軸継手において、
前記回転伝動手段は、前記両ハブの間に介在された板ばねと、前記駆動ハブと板ばねとの間に介在されたリング状をなす複数の第１スペーサと、前記板ばね及び第１スペーサを前記駆動ハブに締め付け固定する複数本の第１伝動ボルトと、前記従動ハブと板ばねとの間に介在されたリング状をなす複数の第２スペーサと、前記板ばね及び第２スペーサを前記従動ハブに締め付け固定する複数本の第２伝動ボルトとにより構成され、前記駆動ハブと前記板ばねとの間には第１弾性体が介在され、前記従動ハブと板ばねとの間には第２弾性体が介在されていることを特徴とする撓み軸継手。
【請求項２】
請求項１において、前記第１及び第２弾性体は、組付状態において前記第１及び第２伝動ボルトによって板ばねと駆動ハブ及び板ばねと従動ハブとの間で圧縮されていることを特徴とする撓み軸継手。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記第１及び第２伝動ボルトの頭部と板ばねとの間には、リング状をなす補助スペーサが介在されていることを特徴とする撓み軸継手。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、前記板ばねは、複数枚積層されていることを特徴とする撓み軸継手。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、前記駆動ハブと従動ハブの間には、中間ハブが介在され、前記駆動ハブと中間ハブ及び中間ハブと従動ハブとの間に前記回転伝動手段がそれぞれ介在されていることを特徴とする撓み軸継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動軸に一体回転可能に連結される駆動ハブと、従動軸に一体回転可能に連結される従動ハブとの間に駆動軸の回転運動を伝動する回転伝動手段を備えた撓み軸継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような撓み軸継手の回転伝動手段においては、駆動ハブと従動ハブとの間で複数の金属製板ばねが駆動軸及び従動軸の回転中心線の方向へ互いに間隔をあけて並べられている。前記駆動ハブと金属製板ばね、従動ハブと金属製板ばね、互いに隣接する両金属製板ばねとをそれぞれ互いに連結する金属製伝動部材が設けられている。
【０００３】
このような金属製板ばねを利用した撓み軸継手は、剛性を有するものの振動吸収性に欠ける問題があった。そこで、振動吸収性を高めるため、特許文献１には、駆動ハブに設けられた複数の伝動爪と、従動ハブに設けられた複数の伝動爪との間に、ゴム等の弾性体を介在させた回転伝動手段を備えた撓み軸継手が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４２８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された弾性体を介在させた撓み軸継手は、振動吸収性に優れているものの剛性に欠けるという問題があった。
この発明の目的は、剛性を維持することができるとともに、振動吸収性を向上することができる撓み軸継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、駆動軸に対し一体回転可能に連結される駆動ハブと、従動軸に対し一体回転可能に連結される従動ハブと、前記両ハブの間で回転を伝動する回転伝動手段とを備えた撓み軸継手において、前記回転伝動手段は、前記両ハブの間に介在された板ばねと、前記駆動ハブと板ばねとの間に介在されたリング状をなす複数の第１スペーサと、前記板ばね及び第１スペーサを前記駆動ハブに締め付け固定する複数本の第１伝動ボルトと、前記従動ハブと板ばねとの間に介在されたリング状をなす複数の第２スペーサと、前記板ばね及び第２スペーサを前記従動ハブに締め付け固定する複数本の第２伝動ボルトとにより構成され、前記駆動ハブと前記板ばねとの間には第１弾性体が介在され、前記従動ハブと板ばねとの間には第２弾性体が介在されていることを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記第１及び第２弾性体は、組付状態において前記第１及び第２伝動ボルトによって板ばねと駆動ハブ及び板ばねと従動ハブとの間で圧縮されていることを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記第１及び第２伝動ボルトの頭部と板ばねとの間には、リング状をなす補助スペーサが介在されていることを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項において、前記板ばねは、複数枚積層されていることを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項において、前記駆動ハブと従動ハブの間には、中間ハブが介在され、前記駆動ハブと中間ハブ及び中間ハブと従動ハブとの間に前記回転伝動手段がそれぞれ介在されていることを要旨とする。
【００１０】
（作用）
この発明は、駆動ハブの内端面と板ばねの一側面との間に第１弾性体を介在するとともに、第１伝動ボルトによって駆動ハブの内端面に第１スペーサとともに締め付け固定される板ばねの一側面とによって第１弾性体を圧縮するようにした。又、従動ハブの端面と板ばねの一側面との間に第２弾性体を介在するとともに、第２伝動ボルトによって従動ハブの端面に第２スペーサとともに締め付け固定される板ばねの他側面とによって第２弾性体を圧縮するようにした。このため、駆動ハブから従動ハブに伝達される回転運動によって生じる板ばねの振動が第１及び第２弾性体によって効果的に抑制され、板ばねの固有振動数による共振が抑制されて、軸継手としての動力伝達性能を向上することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、撓み軸継手としての剛性を維持することができるとともに、振動吸収性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の撓み軸継手を具体化した１実施形態を示す駆動ハブに螺合された２本の第１伝動ボルトを通る縦断面図。
【図２】撓み軸継手の中間ハブに螺合された２本の第２伝動ボルトを通る縦断面図。
【図３】撓み軸継手の駆動ハブ、第１回転伝動手段及び中間ハブの分解斜視図。
【図４】撓み軸継手の駆動ハブ、第１回転伝動手段及び中間ハブの組付状態の斜視図。
【図５】撓み軸継手の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態にかかる撓み軸継手について図面を参照して説明する。
図５に示す撓み軸継手は、概略的に見て、アルミニウムやステンレス等により成形された駆動ハブ１と、同じくアルミニウムやステンレス等により成形された従動ハブ２と、前記駆動ハブ１及び従動ハブ２の間に介在された中間ハブ３と、該中間ハブ３と、前記駆動ハブ１及び従動ハブ２との間にそれぞれ介在された第１及び第２回転伝動手段Ｍ１，Ｍ２とにより構成されている。
【００１４】
図１及び図３に示すように、前記駆動ハブ１及び従動ハブ２の外周面４は、それぞれ円筒状に形成され、軸方向の内外両端面５，６は平面状に形成され、駆動ハブ１及び従動ハブ２の中心部には円筒状の内周面７ａを有する連結孔７が軸方向に貫設されている。前記駆動ハブ１及び従動ハブ２には、前記外周面４、内周面７ａ及び内端面５にわたりスリット８が形成されている。図５に示す駆動軸９は、駆動ハブ１において、連結孔７に外端面６側から挿嵌されている。そして、連結ねじ１０により駆動ハブ１をスリット８の範囲で締め付けることにより、連結孔７を縮径して前記駆動ハブ１に駆動軸９を一体回転可能に連結している。従動軸１１は、従動ハブ２において、連結孔７に外端面６側から挿嵌されている。そして、連結ねじ１０により中間ハブ３をスリット８の範囲で締め付けることにより、連結孔７を縮径して中間ハブ３に従動軸１１を一体回転可能に連結している。
【００１５】
前記第１及び第２回転伝動手段Ｍ１，Ｍ２は、同様に構成されているので、第１回転伝動手段Ｍ１の構成について説明し、第２回転伝動手段Ｍ２は対応する各部材に同一の符号を付して説明を簡略化する。
【００１６】
図１〜図３に示すように、前記駆動ハブ１の内端面５の外周寄りには、円周方向に１８０°を隔てた２箇所にネジ孔１ａが駆動ハブ１の軸線と平行に、かつ前記外端面６側に向かって形成されている。同様に、前記駆動ハブ１の内端面５には、図２に示すように円周方向に１８０°を隔てた２箇所に貫通孔１ｂが駆動ハブ１の軸線と平行に、かつ前記外端面６に開口するように形成されている。一方、前記中間ハブ３は、図３に示すようにリング状に形成され、その軸方向の両端面３ａ，３ｂの中心部には、貫通孔３ｃが形成されている。前記中間ハブ３の前記両端面３ａ，３ｂには、前記駆動ハブ１の２つの貫通孔１ｂと対応するように、２つのネジ孔３ｄが駆動ハブ１の軸線と平行に貫通形成されている。同じく、中間ハブ３には、前記駆動ハブ１の２つのネジ孔１ａと対応するように、貫通孔３ｅが駆動ハブ１の軸線と平行に貫通形成されている。
【００１７】
図１〜図３に示すように、前記駆動ハブ１と中間ハブ３の間には、リング状をなす金属製の第１板ばね１２及び第２板ばね１３が接触された状態で介在されている。第１及び第２板ばね１２，１３の中心部には孔１２ａ，１３ａが形成されるとともに、外周寄りには４箇所にボルトの挿通孔１２ｂ，１３ｂが円周方向に等ピッチで形成されている。前記駆動ハブ１の内端面５と、第１板ばね１２の一側面（図１の左側）との間には、ゴムやエラストマーや樹脂等により成形されたリング状をなす第１弾性体１４が介在され、前記第２板ばね１３の一側面（図１の右側）と前記中間ハブ３の一端面３ａとの間には、同じくゴムやエラストマーや樹脂等により成形された第２弾性体１５が介在されている。前記第１及び第２弾性体１４，１５の材料のラバー硬度は、例えば５０〜８０の範囲に設定され、この実施形態では例えばラバー硬度が６５に設定されている。図３に示すように、前記第１及び第２弾性体１４，１５の中心部には大径寸法の貫通孔１４ａ，１５ａが形成され、外周寄りには後述するリング状のスペーサ１８，１９，２０，２１を収容可能な収容凹部１４ｂ，１５ｂが円周方向に等ピッチで４箇所に形成されている。（図４参照）
図１に示すように、前記第１板ばね１２、第２板ばね１３及び第１スペーサ１８及び第１補助スペーサ１９は、両スペーサ１８，１９、第１及び第２板ばね１２，１３の挿通孔１２ｂ，１３ｂを貫通して前記駆動ハブ１の２つのネジ孔１ａに螺合された２本の第１伝動ボルト２２の頭部２２ａによって、前記駆動ハブ１の内端面５に締め付け固定されている。この構成により、前記第１弾性体１４が前記駆動ハブ１の端面５と第１伝動ボルト２２との間に挟着されている。一方、前記第１及び第２板ばね１２，１３及び第２スペーサ２０及び第２補助スペーサ２１は、図２に示すように、前記両スペーサ２０，２１、第１及び第２板ばね１２，１３の挿通孔１２ｂ，１３ｂを貫通して前記中間ハブ３の２つのネジ孔３ｄに螺合された２本の第２伝動ボルト２３の頭部２３ａによって、前記中間ハブ３の端面３ａに締め付け固定されている。この構成により、前記第２弾性体１５が前記中間ハブ３の端面３ａと第２板ばね１３との間に挟着されている。
【００１８】
前記スペーサ１８，１９及び両スペーサ２０，２１の厚さｔ１寸法は、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲に設定され、この実施形態では、０．８ｍｍに設定されている。一方、前記第１及び第２弾性体１４，１５の厚さｔ２寸法は、該弾性体が非組付け状態において、前記厚さｔ１寸法よりも大きい寸法（例えば０．７ｍｍ〜１．２ｍｍ）の範囲に設定され、この実施形態では１．０ｍｍに設定されている。この寸法条件によって、図１に示す前記第１伝動ボルト２２による前記第１及び第２板ばね１２，１３及びスペーサ１８，１９の締付動作によって、前記第１弾性体１４が駆動ハブ１の内端面５と、第１板ばね１２の一側面（図２の左側面）との間で圧縮された状態に保持される。同様に、図２に示す前記第２伝動ボルト２３による前記第１及び第２板ばね１２，１３及びスペーサ２０，２１の締付動作によって、前記第２弾性体１５が前記中間ハブ３の端面３ａと第２板ばね１３の一側面（図２の右側面）との間で圧縮された状態に保持される。前記第１及び第２弾性体１４，１５の圧縮率は、前記厚さｔ寸法の５％〜２５％の範囲に設定され、上記実施形態では例えば２０％に設定されている。
【００１９】
図２に示すように、第２回転伝動手段Ｍ２は、前記第１伝動ボルト２２と同様の機能を有する第１伝動ボルト２２が前記中間ハブ３のネジ孔３ｄに螺合されるとともに、図１に示すように、前記第２伝動ボルト２３と同様の機能を有する第２伝動ボルト２３が前記従動ハブ２のネジ孔２ａに螺合されている。
【００２０】
図２に示すように、前記駆動ハブ１に設けた貫通孔１ｂは、前記中間ハブ３のネジ孔３ｄに前記第２伝動ボルト２３を螺合する際に、６角レンチ等の工具を第２伝動ボルト２３の頭部２３ａに係合させるとともに、頭部２３ａを隙間をもって収容するために用いられる。前記中間ハブ３に設けた貫通孔３ｅは、前記第１伝動ボルト２２の頭部２２ａ及び第２回転伝動手段Ｍ２側の第２伝動ボルト２３の頭部２３ａをそれぞれ隙間をもって収容する空間となっている。図２に示すように、前記従動ハブ２に設けた貫通孔２ｂは、前記中間ハブ３のネジ孔３ｄに第２回転伝動手段Ｍ２側の前記第２伝動ボルト２３を螺合する際に、６角レンチ等の工具を第２伝動ボルト２３の頭部２３ａに係合させるとともに、頭部２３ａを隙間をもって収容するために用いられる。
【００２１】
次に、前記のように構成された撓み軸継手について、その動作を説明する。
図５に示す撓み軸継手の使用状態において、図示しないモータによって前記駆動軸９が回転されると、この回転運動は、前記駆動ハブ１を介して図１に示す第１回転伝動手段Ｍ１側の２本の第１伝動ボルト２２に伝達される。そして、該第１伝動ボルト２２から前記第１及び第２板ばね１２，１３を介して図２に示す２本の第２伝動ボルト２３に伝達され、前記中間ハブ３に伝達される。この中間ハブ３に伝達された回転運動は、図２に示す第２回転伝動手段Ｍ２側の第１伝動ボルト２２を介して、第１及び第２板ばね１２，１３に伝達されるとともに、該第１及び第２板ばね１２，１３から図１に示す２本の第２伝動ボルト２３を介して従動ハブ２に伝達される。そして、この従動ハブ２に伝達された回転運動は、従動軸１１に伝達される。
【００２２】
上述した駆動軸９から従動軸１１への回転運動の伝達動作中において、前記第１及び第２板ばね１２，１３の弾性力によって、軸継手に撓みが生じ、図５に示す駆動軸９の中心軸線９ａと従動軸１１の中心軸線１１ａとが同一直線上にない状態においても、回転運動が円滑に伝達される。
【００２３】
（１）前記実施形態においては、図１に示すように、前記駆動ハブ１の内端面５と第１板ばね１２の一側面との間に第１弾性体１４を介在するとともに、前記第１伝動ボルト２２によって駆動ハブ１の内端面５にスペーサ１８，１９とともに締め付け固定される第１板ばね１２の一側面とによって前記第１弾性体１４を圧縮するようにした。又、図２に示すように前記中間ハブ３の端面３ａと第２板ばね１３の一側面との間に第２弾性体１５を介在するとともに、第２伝動ボルト２３によって中間ハブ３の端面３ａにスペーサ２０，２１とともに締め付け固定される第２板ばね１３の一側面とによって前記第２弾性体１５を圧縮するようにした。このため、駆動ハブ１から中間ハブ３に伝達される回転運動によって生じる第１及び第２板ばね１２，１３の振動が前記第１及び第２弾性体１４，１５によって抑制され、第１及び第２板ばね１２，１３の固有振動数による共振が抑制されて、軸継手としての動力伝達性能を向上することができる。
【００２４】
（２）前記実施形態においては、前記第１板ばね１２と第１伝動ボルト２２の頭部２２ａとの間に第１補助スペーサ１９を介在するとともに、前記第２板ばね１３と第２伝動ボルト２３の頭部２３ａとの間に第２補助スペーサ２１を介在した。このため、第１及び第２伝動ボルト２２，２３の締付力をスペーサ１９，２１によって、第１板ばね１２及び第２板ばね１３に均一に伝達することができ、両板ばね１２，１３が頭部２２ａ，２３ａによって局部的に変形するのを防止することができ、回転運動の伝達性能を向上することができる。
【００２５】
（３）前記実施形態では、駆動ハブ１と中間ハブ３及び中間ハブ３と従動ハブ２との間に、第１及び第２回転伝動手段Ｍ１，Ｍ２を介在したので、撓み軸継手としての許容たわみ量を大きく設定することができる。
【００２６】
（４）前記実施形態では、二枚の第１及び第２板ばね１２，１３を用いたので、一枚の板バネを用いる場合と比較して、弾性変形が容易となり、駆動軸９と従動軸１１の撓みに対する追従性を向上することができる。
（変更例）
・前記実施形態では、前記第１伝動ボルト２２と対応して第１スペーサ１８、第１補助スペーサ１９を設けたが、第１補助スペーサ１９を省略してもよい。同様に、第２伝動ボルト２３と対応して第２スペーサ２０、第２補助スペーサ２１を設けたが、第２補助スペーサ２１を省略してもよい。
【００２７】
・前記実施形態では、中間ハブ３及び第１及び第２回転伝動手段Ｍ１，Ｍ２を設けたが、前記中間ハブ３及び第２回転伝動手段Ｍ２を省略し、前記従動ハブ２を中間ハブ３に変更してもよい。
【００２８】
・前記実施形態では、前記第１弾性体１４を圧縮するようにしたが、この圧縮を行わないで、駆動ハブ１の内端面５と第１板ばね１２の側面との間に第１弾性体１４を接触状態で介在するようにしてもよい。同様に、第２弾性体１５の圧縮を行わないで、中間ハブ３の端面３ａと第２板ばね１３の一側面との間に第２弾性体１５を接触状態で介在するようにしてもよい。
【００２９】
・第１及び第２板ばね１２，１３は、ステンレス等の金属ばかりではなく、セラミックスや硬質樹脂等のうち金属と同様な機能を果たす材料により成形してもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１…駆動ハブ、２…従動ハブ、３…中間ハブ、１１…従動軸、１２，１３…板ばね、１４…第１弾性体、１５…第２弾性体、１８…第１スペーサ、２０…第２スペーサ、２２…第１伝動ボルト、２２ａ，２３ａ…頭部、２３…第２伝動ボルト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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