(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の第１ハブ本体の先端部にフランジを有し、伝動軸の一方が接続される第１ハブと、
円筒状の第２ハブ本体の先端部にフランジを有し、継手周方向に間隔をおいて複数のばね圧縮突起が後方に突出し、伝動軸の他方が接続される第２ハブと、
前記第１ハブの前面に取り付けられ、環状のばねホルダー本体を有するばねホルダーと、
中央部が凸状に湾曲し、対となった板ばねの複数対と、を備え
前記第２ハブ本体が、ばねホルダー本体を貫通しばねホルダー本体内にすきまをおいて収納されており、
複数対のばね保持溝が、前記ばねホルダー本体の内側に継手周方向に間隔をおいて設けられており、
前記板ばね対は、両端部が前記ばね保持溝に挿入されて前記ばねホルダーに保持されている、
ことを特徴とするたわみ軸継手。
【請求項２】
継手ユニットが
円筒状の本体の先端部にフランジを有し、継手周方向に間隔をおいて後方に突出する複数のばね圧縮突起を有するハブと、
環状の本体を有するばねホルダーと、
中央部が凸状に湾曲し、対となった板ばねの複数対と、を備え
複数対のばね保持溝が、前記ばねホルダー本体の内側に継手周方向に間隔をおいて設けられており、
前記ハブ本体は、ばねホルダー本体を貫通し、前記ばねホルダー本体内にすきまをおいて収納されており、
前記板ばね対は、両端部が前記ばね保持溝に挿入されて前記ばねホルダーに保持されており、
前記継手ユニットの２組は前記ハブのフランジの前面どうしが接触するようにして接続されている、
ことを特徴とするたわみ軸継手。
【請求項３】
前記板ばねの対で、両側の板ばねがそれぞれ２又は３枚からなる請求項１又は請求項２記載のたわみ軸継手。
【請求項４】
前記板ばねの対で、両側の板ばねの間に中仕切板が挿入された請求項１、２又は３記載のたわみ軸継手。
【請求項５】
前記板ばねの対で、板ばね中央部の湾曲した両端部からそれぞれ継手径方向に延びる直線部となっており，直線部の先端がばね支持ブロックにより前記ばね保持溝内に固定された請求項１〜４のいずれか１項に記載のたわみ軸継手。
【請求項６】
前記両側の板ばねが、それぞれ隣り合う板ばねの両端部が互いに接し、中央部に間隙が生じるように層状に重なり合った重ね板ばねである請求項３記載のたわみ軸継手。
【請求項７】
円筒状の第１ハブ本体の先端部にフランジを有し、伝動軸の一方が接続される第１ハブと、
円筒状の第２ハブ本体に伝動軸の他方が接続される第２ハブと、
円筒状のばねホルダー本体の先端部にフランジを有し、前記第１ハブの前面に取り付けられたばねホルダーと、
前記ばねホルダーの後端面に固定された環状のカバーと、
板ばねが凸状のばね湾曲部とばね湾曲部の１端から直線状に延びるばね基部とからなり、対をなす複数の板ばね対と、
前記板ばね対の間を仕切るばね仕切と、を備え、
前記第２ハブ本体は、前記ばねホルダー本体内にすきまをおいて収納されており、
前記ばね湾曲部を保持する複数のばね湾曲部保持溝が、前記第２ハブに継手周方向に間隔をおいて設けられており、
前記板ばね基部を保持する複数のばね基部保持溝が、前記ばねホルダー本体に継手周方向に間隔をおいて設けられており、
前記ばね仕切は前記カバーに固定されている、
ことを特徴とするたわみ軸継手。
【請求項８】
円筒状の第１ハブ本体の先端部にフランジを有し、伝動軸の一方が接続される第１ハブと、
円筒状の第２ハブ本体に伝動軸の他方が接続される第２ハブと、
円筒状のばねホルダー本体の先端部にフランジを有し、前記第１ハブの前面に取り付けられたばねホルダーと、
前記ばねホルダーの後端面に固定された環状のカバーと、
凸状の湾曲部と湾曲部の一端から直線状に延びるばね基部とからなり、対をなす複数の板ばね対と、
前記板ばね対の間を仕切るばね仕切と、を備え、
前記板ばねの湾曲部を保持する複数のばね湾曲部保持溝が、前記第２ハブに継手周方向に間隔をおいて設けられており、
前記板ばねの基部を保持し、継手径方向に貫通する複数のばね基部保持溝が、ばねホルダー本体に継手周径方向に間隔をおいて設けられており、
前記ばね仕切は前記カバーに固定されている、
ことを特徴とするたわみ軸継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、たわみ軸継手、特にトルク伝達要素が板ばねであるたわみ軸継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、比較的大きなトルク伝達可能な軸継手として、歯車軸継手が広く用いられている。しかし、歯車軸継手は剛性が高いので、振動減衰作用および衝撃緩和作用を生じないという問題があった。この問題を解決するたわみ継手として、複数のたる型コイルばねを用いたたわみ軸継手がある。例えば、第１ハブおよび第２ハブ、第１ハブの円筒部が貫通し、第２ハブのフランジに間隔をおいて向い合った第１ハブのフランジを収納するようにして第２ハブフランジに固定されたカバー、第１ハブのフランジに円周方向に沿って設けられた複数のばね穴をそれぞれ貫通するたる形コイルばねを備えている。トルク伝達の際にたる形ばねが変形して隣り合うコイルが接触するように、圧縮されて第２ハブとカバーの間に取り付けられている（特許文献１、第２欄、段落［０００６］参照）。
【０００３】
この従来のたわみ軸継手では、たる形コイルばねが、ばね軸方向、径方向またはばね軸に対して斜めに変形して、軸心が調整される。たる形コイルばねの弾性変形、および隣り合うコイルの摩擦により、トルク伝達系のねじり衝撃が吸収され、ねじり振動が減衰される（特許文献１、第２欄、段落［０００９］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
１．特開平６−２１３２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のたわみ軸継手は、たる形コイルばねがコイル軸に対し垂直方向に荷重を受ける構造となっている。したがって、たる形コイルばねの素線には、ねじりせん断応力に加えて、垂直荷重によるせん断応力および曲げ応力が作用する。また、たる形コイルばねの最大外径部はばね穴に、最小内径部はピンにそれぞれ締りばめされている（特許文献１、第２欄、段落［０００６］参照）。このために、最大外径部および最小内径部はフレッチング疲労を生じるおそれがある。これらのことから、たる形コイルばねには耐久性に問題があった。
【０００６】
そこで、この発明は、軸心の狂いの吸収、およびねじり振動および／またはねじり衝撃減衰機能を備え、かつ耐久性に優れたたわみ軸継手を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、第１発明のたわみ軸継手は、円筒状の第１ハブ本体の先端部にフランジを有し、伝動軸の一方が接続される第１ハブと、円筒状の第２ハブ本体の先端部にフランジを有し、継手周方向に間隔をおいて複数のばね圧縮突起が後方に突出し、伝動軸の他方が接続される第２ハブと、前記第１ハブの前面に取り付けられ、環状のばねホルダー本体を有するばねホルダーと、中央部が凸状に湾曲し、対となった板ばねの複数対と、を備えている。前記第２ハブ本体が、ばねホルダー本体を貫通しばねホルダー本体内にすきまをおいて収納されており、複数対のばね保持溝が、前記ばねホルダー本体の内側に継手周方向に間隔をおいて設けられており、前記板ばね対は、両端部が前記ばね保持溝に挿入されて前記ばねホルダーに保持されている。
【０００８】
軸継手にトルクが加わると、ばね圧縮突起が板ばねの中央部を圧縮する。板ばねは、この圧縮力をばね両端部で受ける。板ばねは弾性変形して、トルクが第１ハブからばねホルダーおよび板ばねを介して第２ハブに、またはこの逆に伝達される。第２ハブ本体がばねホルダー本体を貫通し、ばねホルダー本体内にすきまをおいて収納されているので、軸心の狂いは吸収される。
【０００９】
駆動軸および従動軸を含む伝動系で、ねじり振動および／またはねじり衝撃が発生すると、板ばねは継手周方向（継手回転方向）に弾性変形し、ねじり振動および／またはねじり衝撃を緩和する。さらに、板ばねは、ばね圧縮突起から加わる圧縮力をばね両端部で受け、継手径方向に伸びる。この伸びにより、板ばねは両端部の裏面どうしが摺動し、摩擦力が発生する。この結果、上記摩擦力により伸びが抑えられ、ねじり振動および／またはねじり衝撃は減衰する。
【００１０】
第１発明のたわみ軸継手のばねは、中央部が凸状に湾曲した板ばねであり、両端部がばね保持溝に挿入されて保持されている。したがって、板ばねには曲げ応力とせん断応力が作用し、ねじれせん断力は作用しない。また、締りばめとなる部材もないので、フレッチング疲労が生じることはない。したがって、従来のたわみ軸継手に比べて高い耐久性を備えている。
【００１１】
第２発明のたわみ軸継手は、円筒状の本体の先端部にフランジを有し、継手周方向に間隔をおいて後方に突出する複数のばね圧縮突起を有するハブと、環状の本体を有するばねホルダーと、中央部が凸状に湾曲し、対となった板ばねの複数対と、を備えている。複数対のばね保持溝が、前記ばねホルダー本体の内側に継手周方向に間隔をおいて設けられており、前記ハブ本体は、ばねホルダー本体を貫通し、前記ばねホルダー本体内にすきまをおいて収納されており、前記板ばね対は、両端部が前記ばね保持溝に挿入されて前記ばねホルダーに保持されており、前記継手ユニットの２組は前記ハブのフランジの前面どうしが接触するようにして接続されている。
【００１２】
第２発明のたわみ軸継手は、第１発明と同様に、ハブ本体がばねホルダー本体を貫通し、ばねホルダー本体内に間隙をもって収納されているので、軸心の狂いが吸収される。また、板ばねが弾性変形して、ねじり振動またはねじり衝撃を緩和する。さらに、板ばねは継手径方向に伸縮する。この伸縮により、板ばね両端部の裏面どうしが摺動し、摩擦力が発生する。この結果、ねじり振動またはねじり衝撃は減衰する。
【００１３】
第３発明のたわみ軸継手は、円筒状の第１ハブ本体の先端部にフランジを有し、伝動軸の一方が接続される第１ハブと、円筒状の第２ハブ本体に伝動軸の他方が接続される第２ハブと、円筒状のばねホルダー本体の先端部にフランジを有し、前記第１ハブの前面に取り付けられたばねホルダーと、前記ばねホルダーの後端面にねじで固定された環状のカバーと、板ばねが凸状のばね湾曲部とばね湾曲部の１端から直線状に延びるばね基部とからなり、対をなす複数の板ばね対と、前記板ばね対の間を仕切るばね仕切と、を備えている。前記第２ハブ本体は、前記ばねホルダー本体内にすきまをおいて収納されており、前記ばね湾曲部を保持する複数のばね湾曲部保持溝が、前記第２ハブに継手周方向に間隔をおいて設けられており、前記板ばね基部を保持する複数のばね基部保持溝が、前記ばねホルダー本体に継手周方向に間隔をおいて設けられており、前記ばね仕切は前記カバーに固定されている。
【００１４】
軸継手にトルクが加わると、対となった板ばねのうち圧縮荷重が加わる側の板ばねは、湾曲部がばね仕切側面とばね湾曲部溝の側面とで圧縮される。板ばねは弾性変形して、トルクが第１ハブからばねホルダーおよび板ばねを介して第２ハブに、またはこの逆に伝達される。第２ハブ本体がばねホルダー本体内にすきまをおいて収納されているので、軸心の狂いは吸収される。
【００１５】
駆動軸および従動軸を含む伝動系で、ねじり振動および／またはねじり衝撃が発生すると、板ばねは継手周方向（継手回転方向）に弾性変形し、ねじり振動および／またはねじり衝撃を緩和する。さらに、板ばねは、ばね湾曲部溝側面から加わる圧縮力を仕切側面で受け、継手径方向に伸びる。この伸びにより、板ばね湾曲部はばね湾曲部溝の側面を摺動し、摩擦力が発生する。この結果、上記摩擦力により伸びが抑えられ、ねじり振動および／またはねじり衝撃は減衰する。
【００１６】
第３発明のたわみ軸継手は、板ばねが凸状に湾曲した湾曲部と直線状の基部からなっており、基部がばね基部保持溝に挿入されて保持されている。したがって、板ばねには曲げ応力とせん断応力が作用し、ねじれせん断力は作用しない。また、締りばめとなる部材もないので、フレッチング疲労が生じることはない。したがって、従来のたわみ軸継手に比べて高い耐久性を備えている。
【００１７】
第４発明のたわみ軸継手は、円筒状の第１ハブ本体の先端部にフランジを有し、伝動軸の一方が接続される第１ハブと、円筒状の第２ハブ本体に伝動軸の他方が接続される第２ハブと、円筒状のばねホルダー本体の先端部にフランジを有し、前記第１ハブの前面に取り付けられたばねホルダーと、前記ばねホルダーの後端面にねじで固定された環状のカバーと、凸状の湾曲部と湾曲部の一端から直線状に延びるばね基部とからなり、対をなす複数の板ばね対と、前記板ばね対の間を仕切るばね仕切と、を備えている。前記板ばねの湾曲部を保持する複数のばね湾曲部保持溝が、前記第２ハブに継手周方向に間隔をおいて設けられており、前記板ばねの基部を保持し、継手径方向に貫通する複数のばね基部保持溝が、ばねホルダー本体に継手周径方向に間隔をおいて設けられており、
前記ばね仕切は前記カバーに固定されている。
【発明の効果】
【００１８】
第１発明〜第４発明のたわみ軸継手では、板ばねに加わる応力はほとんど曲げ応力のみであり、フレッチング疲労のおそれもないので、従来のたわみ軸継手に比べて長寿命である。
【００１９】
さらに、第１発明〜第４発明のたわみ軸継手は、トルク伝達要素として湾曲した板ばねを用いている。湾曲した板ばねは、ばね板材を小型プレス機で製作できる。一方、従来のたわみ軸継手のトルク伝達要素は、たる形コイルばねからなっており、棒材の曲げ加工を要するとともに、締りばめを必要とする部分があり、高精度で機械加工しなければならない。したがって、伝達トルクの大きさが等しい場合、この発明のたわみ軸継手の価格は、たる形コイルばねを備えた従来のたわみ軸継手の価格に比べて、例えば１５％程度安い。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１発明のたわみ軸継手の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図２】図１の２−２線に沿う断正面である。
【図３】図１に示すたわみ軸継手の第２ハブの正面図である。
【図４】図３の４−４線に沿う断面図である。
【図５】図１に示すばねホルダーの正面図である。
【図６】図５に示す６−６線に沿う断面図である。
【図７】図１に示すたわみ軸継手の板ばねの斜視図である。
【図８】図１に示すたわみ軸継手の板ばね対の断面図である。
【図９】図８に示す板ばね対で、両側のばねがそれぞれ２枚からなる板ばね対の断面図である。
【図１０】この発明のねじり衝撃減衰特性の一例を示す線図である。
【図１１】この発明のたわみ軸継手において、トルク負荷状態で角度変位状態（偏角）が生じた状態（ａ）および軸平行誤差が生じた状態（ｂ）を模式的に示す図面である。
【図１２】第２ハブとばねホルダーとからなるユニットの２組を連結した例を示す縦断側面図である。
【図１３】図８に示すに示す板ばね対で、両側の板ばねの間に中仕切板が挿入されたばね対を示す断面図である。
【図１４】図１３に示す板ばね対で、両側の板ばねがそれぞれ２枚からなる板ばね対の断面図である。
【図１５】図７に示す板ばねの変形例であって、板ばね中央部の曲率半径が小さく、湾曲した両端部からそれぞれ板ばね長手方向に延びる直線部となった板ばねの斜視図である。
【図１６】図１５に示す板ばね対が、直線部の先端がばね支持ブロックによりばね保持溝内に固定された状態を示す断面図である。
【図１７】図１６に示す板ばね対で、両側の板ばねがそれぞれ２枚からなる板ばね対の断面図である。
【図１８】図１２に示す板ばね対で、両側の板ばねがそれぞれ３枚からなる板ばね対の断面図であり、寸法例を示す。
【図１９】図１８に示すに示す板ばね対で、両側の板ばねの間に仕切板が挿入されたばね対を示す断面図である。
【図２０】さらに板ばね対の変形例を示す断面図である。
【図２１】重ね板ばねのたわみ−トルク特性の一例を示す線図である。
【図２２】第３発明のたわみ軸継手の縦断側面図である
【図２３】図２２に示す２３−２３線に沿う断面図である。
【図２４】図２２に示すたわみ軸継手の第２ハブの正面図である。
【図２５】図２４に示す２５−２５線に沿う縦断側面図である。
【図２６】図２２に示すにたわみ軸継手のばねホルダーの正面図である。
【図２７】図２６に示す２７−２７線に沿う縦断側面図である。
【図２８】図２２に示すたわみ軸継手のカバーの正面図である。
【図２９】図２８に示す２９−２９線に沿う縦断側面図である。
【図３０】図２２に示すたわみ軸継手の板ばねおよびその周辺の拡大縦断側面図である。
【図３１】図２２に示すたわみ軸継手の板ばねの斜視図である。
【図３２】図２２に示すたわみ軸継手のばね仕切の斜視図である。
【図３３】図２２に示すたわみ軸継手の２重板ばねおよびその周辺の拡大縦断側面図である。
【図３４】第４発明のたわみ軸継手の縦断側面図である
【図３５】図３４に示す３５−３５線に沿う断面図である。
【図３６】図３４に示すたわみ軸継手のばねホルダーの正面図である。
【図３７】図３６の３７−３７線に沿う断面図である。
【図３８】図３４に示すたわみ軸継手のカバーの正面図である。
【図３９】図３８に示す３９−３９線に沿う縦断側面図である。
【図４０】図３４に示すたわみ軸継手の板ばねおよびその周辺の拡大縦断側面図である。
【図４１】図４０に示す板ばねの変形例であり、２重板ばねおよびその周辺の拡大縦断側面図である。
【図４２】図４０に示す板ばねの他の変形例であり、３重板ばねおよびその周辺の拡大縦断側面図である。
【図４３】第４発明のたわみ軸継手の変形例であり、縦断正面図である。
【図４４】図４３に示すたわみ軸継手のばね仕切の拡大斜視図ある。
【図４５】図４３に示すたわみ軸継手に示す板ばねの変形例であり、２重板ばねおよびその周辺の拡大縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
第１発明の実施形態のたわみ軸継手１について、図１〜図８を参照して説明する。たわみ軸継手１は、主として第１ハブ１０、第２ハブ２０、ばねホルダー３０、および板ばね対５０からなっている。以下、各部材の前、後は、フランジ側を前とする。
【００２２】
第１ハブ１０は、図１および図２に示すように、軸穴１２が貫通する円筒状の第１ハブ本体１１を備えている。第１ハブ本体１１は、駆動軸３を固定するキー（図示しない）が挿入されるキー溝１３が加工されている。第１ハブフランジ１５が、第１ハブ本体１１の先端部に設けられている。
【００２３】
第２ハブ２０は、図３および図４に示すように、軸穴２２が貫通する円筒状の第２ハブ本体２１を備えている。第２ハブ本体２１は、従動軸４を固定するキー（図示しない）が挿入されるキー溝２３が加工されている。第２ハブフランジ２５が、第２ハブ本体２１の先端部に設けられている。１２個のばね圧縮突起２７が、第２ハブフランジ２５の外周縁に沿って継手周方向に、かつ一定間隔をおいて後方に向かって突出している。なお、第１ハブ本体１１に従動軸４が、第２ハブ本体に２１に駆動軸３が固定されていてもよい。
【００２４】
ばねホルダー３０は、図５および図６に示すように、環状のばねホルダー本体３１を備えている。ホルダー本体３１は、前記第２ハブ本体２１が貫通する貫通穴３２を有し、先端にばねホルダーフランジ３３が設けられている。ホルダー本体３１は、継手径方向に互いに対向する、内側ばね保持部３６および外側ばね保持部４０が設けられている。内側ばね保持部３６および外側ばね保持部４０は、それぞれ、第２ハブのばね圧縮突起２７に対応するようにして、ばね圧縮突起２７と同数の１２箇所にばね保持溝３７、４１が設けられている。
【００２５】
ばねホルダー３０は、ボルト６０、ナット６１により前記第１ハブ１０の前面に取り付けられている。この状態で、前記ばね圧縮突起２７は、図１に示すように、ばねホルダー本体３１の内部に間隙をもって収納されている。
【００２６】
板ばねが対５０は、図２に示すように２枚の板ばね５１からなっている。板ばね５１は図７に示すように凸状に湾曲する中央部５３および中央部から直線状に延びる端部５５とからなっている。中央部５３の断面形状は、円弧の一部となっている。板ばね５１の厚みは最大トルク負荷、ばね材の強度によるが、例えば、１〜１２ｍｍである。ばね幅は、前記ばねホルダーのばね保持溝３７、４１の長さより少し狭い。ばね材として、例えば、みがき特殊鋼帯（ＣＳＰ）、ばね用ステンレス鋼帯（ＳＵＳ−ＣＳＰ）、ばね用冷間圧延鋼帯（Ｓ５０Ｃ−ＣＳＰ）などが用いられる。板ばね５１の形状は円弧に限らず、楕円および長円を含む２次曲線の一部であってもよい。
【００２７】
上記のように構成された板ばね対５０は、図２および図８に示すように前記湾曲が互いに逆向きの姿勢で板ばね端部が前記ばねホルダー３０の内側、外側のばね保持溝３６、４１にそれぞれ挿入され、支持されている。対となった板ばね５１の両端部の裏面５７（図７参照）が互いに摺動可能に板ばね両端部がばね保持溝に挿入されている。ばね保持溝端面３９、４３と板ばね５０の端部５５の先端との間には、トルク負荷による板ばね５１の伸びを考慮して間隙が設けられている。これら間隙の大きさは、板ばね５１ごとにあらかじめ実験で求めておく。
【００２８】
ここで、たわみ軸継手１のトルク伝達作用について、図１および図２を参照して説明する。第１伝動軸３を駆動軸、第２伝動軸４を従動軸とする。駆動軸３からトルクは、キー（図示しない）、第１ハブ１０、ボルト６０、ばねホルダーホルダー３０に順次伝達される。次いで、トルクは、ばねホルダー３０の内周側ばね保持部３６のばね保持溝３７と外周側ばね保持部４０のばね保持溝４１で保持された板ばね対５０から第２ハブ２０のばね圧縮突起２７を介して第２ハブ本体２１に、さらにキー（図示しない）から従動軸４に伝達される。
【００２９】
従動軸４にトルクを伝達する際に、板ばね対５０は伝達トルクの大きさに応じて第１駆動軸３の回転方向に弾性的に圧縮され、トルクを伝達する。駆動軸または従動軸にねじり振動またはねじり衝撃が発生すると、板ばね５１は継手周方向（継手回転方向）に弾性変形し、ねじり振動またはねじり衝撃を緩和する。さらに、板ばね５１は継手径方向に伸縮する。この伸縮により、板ばね両端部の裏面どうしが摺動し、摩擦力が発生する。この結果、ねじり振動またはねじり衝撃は減衰する。
【００３０】
図９は、この発明の板ばね対の第１変形例であって、板ばね対５０ａは両側のばねがそれぞれ２枚からなっている。この変形例では、図１に示すたわみ軸継手に比べて２倍の大きさのトルクを伝達できる。さらに、板ばね対５０ａでは、重なった２枚の間でも摩擦が生じるので、板ばね対５０に比べてねじり振動またはねじり衝撃の減衰効果は大きい。
【００３１】
図１０は、図１に示すたわみ軸継手を用いてねじり衝撃試験を行った一例を示している。
【００３２】
図１１は、たわみ軸継手１において、トルク負荷のもとで、偏角が生じた状態（ａ）および偏心生じた状態（ｂ）をそれぞれ模式的に示いている。これら偏角および偏心が生じた状態で、すべての板ばね５１の中央部５３はばね保持溝側面３８、４２に接している。図１０は偏角αおよび偏心δを誇張して大きく図示ており、継手の大きさによるが、例えば偏角αは３°、偏心δは２ｍｍ程度である。なお、軸方向誤差は、ばね圧縮突起２７、ばねホルダーばね保持溝３７、４１、および板ばね５１の寸法、ならびにこれらの位置関係によるが、例えば３ｍｍ程度である。
【００３３】
図１２は、第２発明のたわみ軸継手６の実施形態を示している。たわみ軸継手６は、第１継手ユニット６３および第２継手ユニット６７からなっている。以下、第１発明のたわみ軸継手１（図１および図２参照）の部材と同様の部材は、図面簡略化のために参照符号を省略して説明する。
【００３４】
第１継手ユニット６３および第２継手ユニット６７は、円筒状の本体の先端部にフランジを有し、継手周方向に間隔をおいて後方に突出する複数のばね圧縮突起を有するハブ６４、６８、および環状の本体を有するばねホルダー６５、６９をそれぞれ備えている。ばねホルダーはこれの本体の内側に継手径方向に対向し、かつ継手周方向に間隔をおいて複数対のばね保持溝が設けられている。前記ハブ本体がばねホルダー本体を貫通し、ばねホルダー本体内に間隙をもって収納されている。
【００３５】
たわみ軸継手６は、さらに、中央部が凸状に湾曲し、対となった板ばねの複数対を備えている。対となった板ばねは、両端部が前記ばね保持溝に挿入され、ばねホルダー６５、６９に保持されている。このように構成された第１継ぎ手ユニット６３および第２継手ユニット６７の２組が、ハブ６４、６８のフランジの前面どうしが接触するようにして接続されている。
【００３６】
たわみ軸継手６は、継手ユニット６３、６７の２組が直列に連結されている。したがって、たわみ軸継手６は、許容伝達トルクがたわみ軸継手１のものと同じであるが、たわみ軸継手１に示すものより２倍の大きさの偏角および軸平行変位を吸収することができる。
【００３７】
図1３は、この発明の板ばね対の第２変形例であって、ばね対７０は、両側の板ばね５１の間に仕切板７２が挿入されている。仕切板７２の幅と厚さは板ばね５１とほぼ等しく、長さは板ばね５１よりわずか長い。トルクが上限値を超えた場合、板ばね５１の裏面５７が仕切板７２に接触し、板ばね５１は板面座屈が防がれる。仕切板７２は、トルクリミッターとして機能する。また、板ばね５１の裏面５７の両端部裏面は、それぞれが仕切板面を摺動し、摩擦力を生じるので、ねじり振動および／またはねじり衝撃は減衰する。
【００３８】
図１４は、この発明の板ばね対の第３変形例であって、板ばね対７０ａは、図１３に示す板ばね対７０で、両側の板ばね５１が２枚からなっている例である。仕切板７２の寸法および機能は図１３に示すものと同じであるが、伝達トルクの大きさは図１３に示すものの２倍である。
【００３９】
図１５に示す板ばね７６は、図７に示す板ばね５１の変形例であって、板ばね中央部７７の湾曲の曲率半径は板ばね５１のものよりも小さく、中央部７７の両端からそれぞれ継手径方向に延びる直線部７８となっている。中央部７７は、たわみが図７に示す板ばね５１のものより大きくなるように湾曲している。中央部７７から直線状に延びる端部７８は中央部７７に比べて長くなっている。
【００４０】
図１６はこの発明の板ばね対の第４変形例を示しており、板ばねは図１５に示す板ばね７６である。断面形状がＴ形のばね支持ブロック８２が、前記ばねホルダーのばね保持溝３７、４１に挿入され、例えば締りばめで固定されている。板ばね７６の端部７８の先端寄り部分が、ばね支持ブロック８２の凸部８３と摺動可能にはめ合っている。トルクが軸継手に負荷されると、板ばね７６の端部７８の先端寄り部分がとばね支持ブロック８２との間で摩擦力が生じ、ねじり振動およびねじり衝撃は減衰する。
【００４１】
図１７に示すこの発明の第５変形例では、板ばね対８０ａが図１６に示す板ばね対８０の両側の板ばね７６がそれぞれ２枚からなっている。先端部がばね支持ブロック８６で支持されている。この変形例では、図１５に示す第５変形例に比べて２倍の大きさのトルクを伝達することができる。また、板ばね７６の端部７８の先端寄り部分がとばね支持ブロック８２との間で摩擦力が生じ、振動および減衰が減衰する。
【００４２】
図１８(a)および(b)は、それぞれこの発明の板ばね対の第６および第７変形例を示している。これら変形例の板ばね対９０および９５は、いずれも複数の板ばねからなり、隣り合う板ばねの両端部が互いに接し、中央部に間隙が生じるように層状に重なり合っている。以下、このように重なり合った複数の板ばねを重ね板ばねという。
【００４３】
図１８(a)の板ばね対９０は、板ばね９１、９２、９３からなり、湾曲部の曲率半径はいずれも等しく１００ｍｍであり、曲率中心の位置を板ばね中心軸上でずらして間隙を設けている。トルク伝達時、トルク伝達荷重は板ばねの中央部に加わり、その荷重は板ばねの両端部で支持される。板ばねの中央部は圧縮され、弾性変形する。板ばねの両端部で重なり隣り合う板ばねの端部は、ばね中央部の圧縮により相対変位し、摩擦力を生じる。この結果、板ばね中央部の弾性変形が抑えられる。ねじり振動および／またはねじり衝撃が生じた場合、これらは減衰される。
【００４４】
図１８(b)の板ばね対９５は、板ばね９６、９７、９８からなり、曲率半径がそれぞれ１００、８０、７０ｍｍであり、湾曲部の曲率中心の位置を板ばね中心軸上で同一にして、間隙を設けている。板ばね対９５は、上記板ばね対と同様にねじり振動またはねじり衝撃を減衰する。
【００４５】
図１９は、この発明の板ばね対の第８変形例を示している。板ばね対１００は、前記第６変形例および第７変形例のそれぞれにおいて、左右両板ばね層の間に仕切板１０２を設けたものである。仕切板１００の作用・効果は、前記図１４に示す板ばね対７０ａの作用・効果と同様である。
【００４６】
図２０(a)、(b)、(c)は、それぞれこの発明の板ばね対の第９〜１１変形例を示している。第９〜１１変形例の板ばね対は、板ばねがいずれも層状に重なり合っている。
【００４７】
図２０(a)の板ばね対１１０は、重なり合う板ばね１１１、１１２、および１１３からなっている。これらばね板１１１、１１２、および１１３は板厚および長さは等しい。また、板ばね１１２の曲率半径は、板ばね１１１のものより板厚だけ曲率半径は大きく、板ばね１１３の曲率半径は、板ばね１１２のものより板厚だけ曲率半径は大きくなっている。したがって、ばね保持溝に挿入される前の状態では、隣り合う板ばねはたがいに密着しており、ばね板間に間隙はない。
【００４８】
図２０(b)の板ばね対１１５は、重なり合う板ばね１１６、１１７、および１１８からなっており、これらばね板は板厚は等しい。板ばね１１７の曲率半径は、板ばね１１６のものより板厚だけ曲率半径は大きく、板ばね１１８の曲率半径は、板ばね１１７のものより板厚だけ曲率半径は大きくなっている。板ばね１１６、１１７、および１１８は、この順に従って板ばねの長さが長くなっている。したがって、ばね保持溝（図示しない）に挿入される前の状態では、隣り合う板ばねはたがいに密着しており、ばね板間に間隙はない。また、板ばね１１６、１１７、および１１８は、ばね保持溝に挿入される側の端部で、溶接または接着剤１１９で隣り合うものどうしが固着され、一体となっている。
【００４９】
図２０(c)の板ばね対１２０は、重なり合う板ばね１２１、１２２、および１２３からなっており、これらばね板は板厚は等しく、板ばね１２２の曲率半径も等しい。したがって、隣り合うばね板ばね間に間隙が形成されている。
【００５０】
図２１は図１９に示す重ね板ばねのたわみ-トルク特性の一例を示す線図である。
【００５１】
上記板ばね対の第１〜１１の変形例は、いずれも第１発明および第２発明に適用可能である。
【００５２】
つぎに、第３発明のたわみ軸継手３を、図２２〜図３３を参照して説明する。図２２および図２３は、第３発明のたわみ軸継手の全体を示している。たわみ軸継手３は、主として第１ハブ１３０、第２ハブ１４０、ばねホルダー１５０、カバー１６０、板ばね対１７０、およびばね仕切１８０からなっている。
【００５３】
図２２および図２３に示すように、第１ハブ１３０は円筒状の第１ハブ本体１３１と第１ハブ本体１３１の先端部に設けられたフランジ１３５とからなっている。第１ハブ本体１３１にはキー溝１３３が切られており、伝動軸の一方（７：以下、駆動軸とする）が接続される。フランジ１３５には、継手周方向に沿って複数の接続ボルト穴１３６があけられている。第２ハブ１４０は、円筒状の第２ハブ本体１４１を備えている。第２ハブ本体１４１には、図２４および図２５に示すように、キー溝１４３が切られており、他方の伝動軸（８：以下、従動軸とする）が接続される。第２ハブ本体１４１には、図２４に示すように、後述の板ばね湾曲部がはめ合う複数のばね溝１４６が、継手周方向に間隔をおいて設けられている。
【００５４】
ばねホルダー１５０は、図２６および２７に示すように、円筒状のばねホルダー本体１５１とこれの先端部に形成されたフランジ１５２とからなっている。ばねホルダー本体１５１には、後述の板ばね基部を保持する複数のばね基部保持溝１５４が、継手周方向に沿って設けられている。フランジ１５２に継手周方向に沿って複数の接続ボルト穴１５３が、またばねホルダー本体１５１の後端部に複数のカバー固定めねじ１５６がそれぞれ設けられている。ばねホルダー１５０は、このばねホルダー１５０のフランジ１５２の前面が第１ハブ１３０のフランジ１３５の前面に接するようにして、接続ボルト穴１３６、１５３を貫通する接続ボルト１８７、およびナット１８８で第１ハブ１３０に取り付けられている。
【００５５】
カバー１６０は、図２８および図２９に示すように、環状のカバー本体１６１とカバー本体の外周に沿って継手軸方向に突出する突縁１６７とからなっている。カバー本体１６１には、カバー本体１６１をばねホルダー本体１５１の後端部に固定するカバー固定おねじ穴１６３、およびばね仕切固定めねじ１６４が、それぞれカバ−本体１６１を貫通している。
【００５６】
板ばね対１７０は、図３０に示すようにばね仕切り１８０で仕切られた一対の板ばね１７２からなっている。板ばね１７２は、図３１に示すように、凸状のばね湾曲部１７３とばね湾曲部１７３の１端から直線状に延びるばね基部１７５とからなっている。板ばね１７２のばね湾曲部の断面形状、厚みおよび材質は、第１発明の板ばね５１と同じある（段落［００２６］参照）。
【００５７】
ばね仕切１８０は、図３２に示すように、ブロック状をしており、側面１８２（継手軸方向に向かう面）にばね仕切めねじ１８３が切られている。図３３は、図３１に示す板ばね対の変形例で、板ばね対１７０aはばね仕切の両側に図３０に示す板ばね１７２がそれぞれ２枚ずつ配置されている。
【００５８】
第３発明のたわみ軸継手は、図２２および図２３に示すように、上述の部材により次のように構成されている。
【００５９】
ばねホルダー１５０のフランジ１５２の前面が第１ハブ１３０のフランジ１３５の前面に接するようにして、それぞれの接続ボルト穴１５３、１３６を貫通する接続ボルト１８７およびナット１８８で、ばねホルダー１５０が第１ハブ１３０に接続されている。カバー固定おねじ１５８がばねホルダー本体１５１のカバー固定めねじ１５６（図２６参照）にねじ込まれ、カバー１６０がばねホルダー１５０の後端部に固定されている。カバー１６０のばね仕切固定めねじ１６４（図２８、２９参照）にばね仕切固定おねじ１５９がねじ込まれ、ばね仕切１８０はカバー１６０に保持されている。カバー１６０の突縁１６７がばねホルダー１５０の後端部にはめ合っているので、カバー固定おねじ１５８とホルダー１５０のカバー固定めねじ１５６とが、またばね仕切固定おねじ１５９とカバー１６０のばね仕切固定めねじ１６４とがずれることはない。
【００６０】
第１ハブ１３０に接続されたばねホルダー１５０内に第２ハブ１４０の前半部分がばねホルダー１５０内にすきまをおいて収納されている。板ばね１７２は、図３０に示すように、ばね基部１７５がばね仕切１８０を挟むようにしてばね基部保持溝１５５にばね仕切１８０とともに保持されている。ばね湾曲部１７３は、第２ハブ１４０のばね溝１４６の側面１４７に接触する程度にはめ合っている。
【００６１】
上記のように構成されたたわみ軸継手は、原動機側から駆動軸７にトルクが加わると、図２２〜図２４および図２６に示すように、駆動軸７、キー（図示しない）、第１ハブ本体１３１、接続ボルト１８７、ばねホルダー本体１５１、カバー固定おねじ１５８、カバー１６０、ばね仕切固定おねじ１５９、ばね仕切１８０、板ばね基部１７５、ばね基部保持溝２１４の側面２１５に伝達される。ついで、板ばねの湾曲部１７３、ばね溝１４６の側面１４７、第２ハブ本体１４１、キー（図示しない）、従動軸８に順次伝達される。
【００６２】
図２２および図２３において、第１ハブ１３０、つまりばねホルダー１５０が反時計回り方向のトルクが加わるとすると、トルク負荷方向について上流側の板ばね１７２の湾曲部１７３に圧縮応力が作用する。この圧縮応力により、板ばね１７２の湾曲部１７３は、ばね長手方向に伸び、湾曲部１７３とばね溝１４６の側面１４７との間に摩擦力が生じる（図３０参照）。この摩擦力により、たわみ軸継手３に加わるねじり振動および／またはねじり衝撃は減衰される。
【００６３】
つぎに、第４発明のたわみ軸継手４を図３４〜図４０を参照して説明する。図３４および図３５は、第４発明のたわみ軸継手４の全体を示している。このたわみ軸継手４は主として、第１ハブ１９０、第２ハブ２００、ばねホルダー２１０、カバー２２０、板ばね対２３０、およびばね仕切２４０からなっている。
【００６４】
図３４および図３５に示すように、第１ハブ１９０は円筒状の第１ハブ本体１９１と第１ハブ本体１９１の先端部に設けられたフランジ１９５とからなっている。第１ハブ本体１９１にはキー溝１９３が切られており、一方の伝動軸７（以下、駆動軸とする）が接続される。フランジ１９５には、継手周方向に沿って複数の接続ボルト穴１９６があけられている。第２ハブ２００は、円筒状の第２ハブ本体２０１を備えている。第２ハブ本体２０１には、図３４および図３５に示すように、キー溝２０３が切られており、他方の伝動軸８（以下、従動軸とする）が接続される。第２ハブ本体２０１には、図３５に示すように、後述の板ばね湾曲部がはめ合う複数のばね溝２０６が、継手周方向に間隔をおいて設けられている。
【００６５】
ばねホルダー２１０は、図３６および３７に示すように、円筒状のばねホルダー本体２１１とこれの先端部に形成されたフランジ２１２とからなっている。ばねホルダー本体２１１には、後述の板ばね基部２３５を保持する複数のばね基部保持溝２１４が、継手周方向に沿って設けられている。フランジ２１２に継手周方向に沿って複数の接続ボルト穴２１３があけられている。ばねホルダー本体２１１の後端部に継手周方向に沿って複数のカバー固定めねじ２１６が切られている。ばねホルダー２１０は、図３４に示すように、ばねホルダー２１０のフランジ２１２の前面が第１ハブ１９０のフランジ１９５の前面に接するようにして、接続ボルト穴１９６、２１３を貫通する接続ボルト２４７、およびナット２４８で第１ハブ１９０に取り付けられている。
【００６６】
カバー２２０は、図３８および図３９に示すように、環状のカバー本体２２１とカバー本体２２１の外周に沿って継手軸方向に突出する突縁２２７とからなっている。カバー本体２２１には、カバー本体２２１をばねホルダー本体２１１の後端部に固定するカバー固定めねじ２２３、およびばね仕切固定めねじ２２５が、それぞれカバ−本体２２１を貫通している。
【００６７】
板ばね対２３０は、図４０に示すようにばね仕切り２４０で仕切られた一対の板ばね２３２からなっている。板ばね２３２は、図４０に示すように、凸状のばね湾曲部２３３とばね湾曲部２３３の１端から直線状に延びるばね基部２３５とからなっている。板ばね２３２のばね湾曲部２３３の断面形状、厚みおよび材質は、第１発明の板ばね１７２と同じある（段落［００２６］参照）。図４１は、図４０に示す板ばね対２３０の変形例で、板ばね対２３０aはばね仕切２４０の両側に図４０に示す板ばね２３２がそれぞれ２枚ずつ配置されている。図４２は、図４０に示す板ばね対２３０の更に他の変形例で、板ばね対２３０ｂはばね仕切の両側に図４０に示す板ばね１７２がそれぞれ３枚ずつ配置されている。
【００６８】
ばね仕切２４０は、前記図３２に示すばね仕切１８０と同じ構造となっており、形状はブロック状であり、側面にばね仕切めねじが切られている。
【００６９】
第４発明のたわみ軸継手４は、図３４および図３５に示すように、上述の部材により次のように構成されている。
【００７０】
ばねホルダー２１０のフランジ２１２の前面が第１ハブ１９０のフランジ１９５の前面に接するようにして、それぞれの接続ボルト穴１９６、２１３を貫通する接続ボルト２４７およびナット２４８で、ばねホルダー２１０が第１ハブ１９０に接続されている。カバー固定おねじ２１７が、ばねホルダー本体２１１のカバー固定めねじ２１６（図３６参照）にねじ込まれ、カバー２２０がばねホルダー本体２１１の後端部に固定されている。カバー２２０のばね仕切固定めねじ２２５を貫通するばね仕切固定おねじ２４５が、ばね仕切固定めねじ２２５とはめ合い、ねじ仕切２４０はカバー２２０に固定されている。カバー２２０の突縁２２７がばねホルダー本体２１１の後端部にはめ合っているので、カバー固定おねじ２１７とカバー固定めねじ２２３とが、またばね仕切固定おねじ２４５とばね仕切固定めねじ２２５（図３８参照）とがずれることはない。
【００７１】
第１ハブ１９０に接続されたばねホルダー２１０の内部に、第２ハブ２００の前半部分がばねホルダー２１０内にすきまをおいて収納されている。板ばね２３２は、図４０に示すように、ばね基部２３５は、ばね仕切２４０を挟むようにしてばね基部保持穴２１４にばね仕切２４０とともに保持されている。ばね湾曲部２３３は、第２ハブ２００のばね溝２０６の側面２０７に接触する程度にはめ合っている。
【００７２】
上記のように構成されたたわみ軸継手４は、原動機側から駆動軸７にトルクが加わると、図３４〜図３６および図４０に示すように、駆動軸７、キー（図示しない）、第１ハブ本体１９１、接続ボルト２４７、ばねホルダー本体２１１、カバー固定おねじ２１７、カバー２２０、ばね仕切固定おねじ２４５、ばね仕切２４０、板ばね基部２３５、ばね基部保持溝２１４の側面２１５に伝達される。ついで、板ばねの湾曲部２３３、第２ハブ本体２０１のばね溝側面２０７、第２ハブ本体２０１、キー（図示しない）、従動軸８に順次伝達される。
【００７３】
図３５において、第１ハブ１９０、つまりばねホルダー２１０が反時計回り方向のトルクが加わるとすると、トルク負荷方向について下流側の板ばね２３２の湾曲部２３３に圧縮応力が作用する。この圧縮応力により、板ばね２３２の湾曲部２３３は、ばね長手方向に伸び、湾曲部２３３とばね溝２０６の側面２０７との間に摩擦力が生じる。この摩擦力により、たわみ軸継手４に加わるねじり振動および／またはねじり衝撃は減衰される。
【００７４】
図３９のばね対２３０ａは、ばね対２３０の変形例であり、ばね仕切２４の両側にそれぞれ２枚の板ばね２３２が配置されている。板ばねの厚みはばね対２３０のものと同じであるが、外側の板ばねの曲率半径は内側の板ばねに比べてわずかに大きい。ばね対２３０ａはばね対に比べてほぼ２倍のトルクを伝達でき、また板ばねどうしの摩擦が加わるので、ねじり振動および／またはねじり衝撃の減衰作用は、板ばね対２３０のものに比べて大きい。図４０のばね対２３０ｂは、ばね対２３０のさらに他の変形例である。ばね仕切２４の両側にそれぞれ３枚の板ばね２３２が配置されている。板ばねの厚み、曲率半径ならびに板ばねの作用はばね対２３０ａと同じである。
【００７５】
図４１および図４２は、第４発明のたわみ軸継手４に適用されるばね仕切の変形例を示している。これら図面に示すように、ばね仕切２５０のトルク作用面２５２は、継手中心に向かって狭まるテーパ面となっている。テ―パの大きさは２〜３度である。ばねホルダー２５６のばね基部保持穴（図４３参照）の側面２５９も同じ角度のテ―パ面となっている。ばね仕切２５０をばね基部保持穴２１５ａに外径側から挿入および引抜きができるので、たわみ軸継手４の組立て・分解が容易になる。
【００７６】
この発明のたわみ軸継手は、振動、衝撃が常に発生している内燃機エンジン、製鐵圧延機のワークテーブルローラー駆動装置など、また常に回転速度変化あり、ねじり振動が発生しやすく、減衰性能を必要とするブロアー、遠心分離機、ポンプなどに適している。
【符号の説明】
【００７７】
１〜４  たわみ軸継手
７、８  伝動軸（駆動軸、従動軸）
１０、１３０、１９０  第１ハブ
２０、１３０、１９０  第２ハブ
１２、２２、１３２、１９２  軸穴
１３、２３、１３３、１４３、１９３、  キー溝
１５、２５  フランジ
２７  ばね圧縮突起
３０、１５０、２１０  ばねホルダー
３１，１５１、２１１、ホルダー本体
３２  ホルダー貫通穴
３３、１５２、２１２  ホルダーフランジ
３６  内周側ばね保持部
３７  内周側ばね保持溝
４０  外周側ばね保持部
４１  外周側ばね保持溝
５０、１７０、２３０  板ばね対
５１、１７２、２３２  板ばね
５３  ばね中央部
５５  ばね端部
６４  第１継手ユニット
６６  第２継手ユニット
７０  板ばね対
７２、１０２  仕切板
２４０  ばね仕切
７４、１７０、２３０  板ばね
７８  ばね中央部
７９  ばね端部
８０、８４、９０、９５、１００、１１０、１１５、１７０、２３０  板ばね対
８２、８６  ばね支持ブロック
１１９  溶接または接着剤
１３０、１９０  第１ハブ
１３１、１９１  第１ハブ本体
１４０、２００  第２ハブ
１４１、２０１  第２ハブ本体
１４６、２０６  ばね溝
１５０、２１０  ばねホルダー
１５１、２１１  ばねホルダー本体
１６０、２２０  カバー
１６１、２２１  カバー本体
１６７、２２７  カバー突縁
１７０、２３０  板ばね対
１７２、２３２  板ばね
１７３、２３３  ばね湾曲部
１７５、２３５  ばね基部
１８０、２４０  ばね仕切
１８１、２４１  ばね仕切本体
１８３  ばね仕切めねじ
２５０、２５６  ばね仕切
２５１、２５７  テ―パ付きばね仕切本体
【図１】
0005396452.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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