(57)【要約】  本発明は、弾性的な軸継手（１）であって、駆動側の機械式の接続部（２）と出力側の機械式の接続部（１５）とを備えており、これらの両接続部（２，１５）は、隣接する機械要素に軸継手（１）を接続するようになっており、軸継手（１）は、駆動側の接続部（２）と出力側の接続部（１５）との間で相前後して配置された少なくとも２つの弾性体（４，８）を備えており、これらの弾性体（４，８）の材料厚さ（Ｓ1，Ｓ2）は、軸継手（１）の中心軸線（１０）に対する半径方向距離（Ｒ1，Ｒ2）と共に増加するようになっている形式のものに関する。本発明の課題は、弾性特性を維持しつつ軸継手のゴム量を低減することである。このことは、各弾性体（４，８）が、ねじり剛性（Ｃ1，Ｃ2）に関して不等に形成されていて、それも両弾性体の一方の弾性体（８）のねじり剛性（Ｃ2）が、別の一方の弾性体（４）のねじり剛性（Ｃ1）の少なくとも１．５倍の大きさを有するように形成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性的な軸継手（１）であって、
駆動側の機械式の接続部（２）と出力側の機械式の接続部（１５）とを備えており、これらの両接続部（２，１５）は、隣接する機械要素に軸継手（１）を接続するようになっており、軸継手（１）は、駆動側の接続部（２）と出力側の接続部（１５）との間で相前後して配置された少なくとも２つの弾性体（４，８）を備えており、これらの弾性体（４，８）の材料厚さ（Ｓ1，Ｓ2）は、軸継手（１）の中心軸線（１０）に対する半径方向距離（Ｒ1，Ｒ2）と共に増加するようになっている形式のものにおいて、
両弾性体の一方の弾性体の（８）のねじり剛性（Ｃ2）が、別の一方の弾性体（４）のねじり剛性（Ｃ1）の少なくとも１．５倍の大きさを有していることを特徴とする、弾性的な軸継手。
【請求項２】
両弾性体の一方の弾性体（８）のねじり剛性（Ｃ2）が、別の一方の弾性体（４）のねじり剛性（Ｃ1）の少なくとも３倍の大きさを有している、請求項１記載の弾性的な軸継手。
【請求項３】
１半径距離（Ｒ1＝Ｒ）における両弾性体の一方の弾性体（４）の軸方向材料厚さ（Ｓ1）が、前記半径距離と同じ半径距離（Ｒ2＝Ｒ）における別の一方の弾性体（８）の軸方向材料厚さ（Ｓ2）の少なくとも１．５倍の大きさを常に有している、請求項１または２記載の弾性的な軸継手。
【請求項４】
１半径距離（Ｒ1＝Ｒ）における両弾性体の一方の弾性体（４）の軸方向材料厚さ（Ｓ1）が、前記半径距離と同じ半径距離（Ｒ2＝Ｒ）における別の一方の弾性体（８）の軸方向材料厚さ（Ｓ2）の少なくとも３倍の大きさを常に有している、請求項３記載の弾性的な軸継手。
【請求項５】
一方の弾性体（４）の材料が、別の一方の弾性体（８）の材料とは別の固有ばね剛性を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の弾性的な軸継手。
【請求項６】
弾性体（４，８）の少なくとも１つが、セグメント化されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の弾性的な軸継手。
【請求項７】
弾性体（４，８）の少なくとも１つが、軸方向で穿孔されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の弾性的な軸継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性的な軸継手であって、駆動側の機械式の接続部と出力側の機械式の接続部を備えており、これらの両接続部は、隣接する機械要素に軸継手を接続するようになっており、軸継手は、駆動側の接続部と出力側の接続部との間で相前後して配置された少なくとも２つの弾性体を備えており、これらの弾性体の材料厚さは、軸継手の中心軸線に対する半径方向距離と共に増加するようになっている形式のものに関する。
【０００２】
このような軸継手は、同一出願人のドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７１４４２０号明細書から公知である。
【０００３】
冒頭で述べた形式の弾性的な軸継手は、駆動トレーンにおける振動を減衰するのに役立つ。さらに弾性的な軸継手は、駆動トレーンの個々の区分における相互的な半径方向変位および軸方向変位を補償する。したがってたとえば船舶の伝動装置は、通常固定式に支承されるが、これに対して船舶用ディーゼルは弾性的に支承される。振動および胴体変形に起因するエンジンの変位は、エンジンと伝動装置との間に配置された弾性的な軸継手によって補償される。さらに弾性的な軸継手は、システム内に生じる回転振動を減衰する。
【０００４】
このような継手の弾性的な弾性体は、回転体の構造を有しており、回転体の回転面は、ほぼＶ字形である。ジオメトリに基づいて、弾性体の軸方向材料厚さは、軸継手の中心軸線に対する半径方向距離と共に増加し、これによって弾性体の内側で全直径にわたって均等な応力分布が確保される。
【０００５】
所定の駆動トレーンに関する継手を選択する際に、弾性体と弾性体側面に沿って形成されたディスクとの個々のねじりばね定数および質量慣性モーメントが主要なパラメータ値を占める。これらの構成部材を構造的に変化させるために、これまで弾性体の材料厚さの増加は、材料固有のばね定数と同等に変化させられた。もちろんこの場合弾性体の軸方向材料厚さは、同等程度変化させられ、これによって弾性体は、常に軸継手の中心軸線に対して垂直の対称平面上で鏡面対称的に生じる。両弾性体のために常に同じ材料が設定されるので、このことによって、個々の弾性体のねじりばね定数は概ね一定になっている。その結果として生じるゴム量は、所定のものとして甘受される。
【０００６】
ゴム量は、軸継手コストの決定的な要因を成す。価格を低下させるために、本発明は、冒頭で述べたような形式の軸継手を改良して、弾性特性を維持しつつゴム量の低減されたものを提供することを課題としている。
【０００７】
この課題を解決した構成手段によれば、各弾性体が、ねじり剛性に関して、要するにねじりモーメントおよびねじり角度から成る指数に関して、不等に形成されていて、それも両弾性体の一方のねじり剛性が、常に別の一方のねじり剛性の少なくとも１．５倍であるように不等に形成されている。
【０００８】
個々の弾性体のねじり剛性の同等性からの逸脱によって、継手の寸法設定において新たな自由度が生じる。これによって必要とされるゴム総量が低減される。ばね剛性の各比は、全体システム「駆動トレーン」に依存しているので、普遍的に適用される測定基準は所与されない。もちろんばね剛性がファクタ３だけ互いに異なる場合、材料節減は特に大きなものとなる。
【０００９】
弾性体の個別的なねじり剛性は、一方では材料の材料固有のばね定数に、他方では弾性体の軸方向厚さに依存している。不等なばね定数を構造的に変更するために、先ずは、弾性体の軸方向厚さを変化させ、それも軸継手の中心軸線に対する１半径距離において両弾性体のうちの比較的軟質の弾性体における軸方向材料厚さが、同じ半径距離において比較的硬質の弾性体における軸方向材料厚さの少なくとも１．５倍であるように、変化させるよう提案される。したがってそのようにして形成された軸継手は、相前後して配置された弾性体に関して対称平面を有していない。このような構成によって、ゴム使用量は大幅に低減することができる。
【００１０】
このような節約性は、材料厚さのできるだけ大きな不当性によって助成される。したがって、半径方向外向きに常に別の弾性体の３倍の厚さを有する弾性体を備えた軸継手において、特に良好な節約性が所与される。材料厚さの正確な比は、駆動トレーンの残りの構成要素と動的な動作形式とに依存しているので、普遍的に適用される材料厚さ比は所与されない。もちろん記載した節約性は、１．５の比においてはじめて認識される。
【００１１】
さらに望ましくは、弾性体は、ジオメトリに関してそれぞれ異なるように形成されるだけなく、材料固有のばね定数に関してそれぞれ異なるように形成される。添加物によって、ゴムの弾性率を所定の帯範囲の内側で変化させることができる。このような変化を継手を設計する際に考慮して、材料固有のそれぞれ異なるばね定数を設けることが提案される。
【００１２】
さらにまた弾性体の弾性特性は、周方向の弾性体のセグメント化（分割構成）によって変化させることができる。このようにすると特定の角度区分にわたって延びる複数のセグメントから成る弾性体が得られる。さらにまた弾性体の通気性を最適化するために、弾性体は軸方向で穿孔してもよい。
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１４】
図１には、不等の２つの弾性体を有する軸継手を示した。
【００１５】
弾性的な軸継手１は、軸継手１の右側における図示していないエンジンのトルクを、軸継手１の左側における図示していない伝動装置に伝達する。このために軸継手１は、右側で、フランジ２の構成をした、駆動側の機械式の接続部２を備えており、フランジ２に、図示していないエンジン軸がフランジ結合される。フランジ２は、第１のディスク３の構成部材であり、第１のディスク３に沿って、第１の弾性体４が加硫処理されている。弾性体４は、左側の側面で、第２のディスク５に沿って加硫処理されている。第１の弾性体４の軸方向材料厚さＳ1は、第１の弾性体４の側面に沿って位置する両ディスク３、５の間の値である。
【００１６】
第２のディスク５は、ねじ結合部６を介して第３のディスク７とねじ結合されており、第３のディスク７に沿って第２の弾性体８が加硫処理されている。第２の弾性体８は、別の側面に沿って、第４のディスク９によって画成されている。
【００１７】
両弾性体４，８は、その形状およびねじり剛性に関して大きく異なっている。したがって同じ半径距離Ｒ＝Ｒ1＝Ｒ2において、第１の弾性体４の軸方向材料厚さＳ1は、常に第２の弾性体８の軸方向材料厚さＳ2の３倍である。弾性体４，８の軸方向材料厚さＳ1，Ｓ2は、弾性体側面に沿って位置するディスク３，５の間もしくは７，９の間の値と解され、この値は、軸継手１の中心軸線１０に対する距離Ｒと共に増加する。材料厚さに関して、本発明では、弾性体４，８の、先細に延びる縁部領域１１ならびに弾性体４，８の通気に役立つ軸方向の孔１２はカウントされない。外側の縁部領域において第１の弾性体４の軸方向材料厚さＳ1の測定に関して、第１の弾性体４において加硫処理された支持リング１３は度外視される。
【００１８】
軸方向の材料厚さＳ1，Ｓ2における極端な違いによって、弾性体４，８のねじり剛性Ｃ1，Ｃ2も同様に異なるものとなる。剛性は、使用される弾性材料（ゴム）量が増加するにつれ低下するので、狭幅な第２の弾性体８のねじり剛性Ｃ2は、広幅の第１の弾性体４のねじり剛性Ｃ1の約３倍となっている。Ｃ2：Ｃ1の比およびＳ2：Ｓ1の比は、それぞれ３である。なぜならば同じ材料特性のばね定数を有する同じ弾性材料が使用されるからである。異なる添加ゴム種を使用することによって、ゴム体積全体の最適化に関する別のパラメータが形成される。
【００１９】
第４のディスク９にダイヤフラムばね１４がフランジ結合されており、ダイヤフラムばね１４は、トルクを引き続きハブ１５に伝達し、ハブ１５は、出力側の機械式の接続部１５として役立つ。ハブ１５に、伝動装置の入力軸が挿入される。
【００２０】
図示した軸継手１では、両弾性体４，８は、回転振動減衰に役立つ。さらに第１の弾性体４は、定置に設置された伝動装置に対する弾性的に懸架されたエンジンの半径方向変位を補償する。このことは比較的大きな軸方向材料厚さＳ1によって得られる。第２の弾性体８は、ファクタ３だけ小さな軸方向材料厚さＳ2を有しており、したがって第２の弾性体８は、第１の弾性体４よりも半径方向で硬質であり、半径方向変位をほとんど補償しない。ダイヤフラムばね１４は、周方向および半径方向で安定していて、かつ駆動側の機械式の接続部２（フランジ）と出力側の機械式の接続部１５（ハブ）との間の軸方向変位を補償する。
【００２１】
同じ動特性で対称的な弾性体を有する弾性的な軸継手に対して、本発明の継手は、極めて小さなゴム質量を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】異なる２つの弾性体を有する軸継手を示す図である。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年10月27日(2007.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性的な軸継手（１）であって、
駆動側の機械式の接続部（２）と出力側の機械式の接続部（１５）とを備えており、これらの両接続部（２，１５）は、隣接する機械要素に軸継手（１）を接続するようになっており、軸継手（１）は、駆動側の接続部（２）と出力側の接続部（１５）との間で相前後して配置された少なくとも２つの弾性体（４，８）を備えており、これらの弾性体（４，８）の材料厚さ（Ｓ1，Ｓ2）は、軸継手（１）の中心軸線（１０）に対する半径方向距離（Ｒ1，Ｒ2）と共に増加するようになっている形式のものにおいて、
両弾性体の一方の弾性体の（８）のねじり剛性（Ｃ2）が、別の一方の弾性体（４）のねじり剛性（Ｃ1）の少なくとも１．５倍の大きさを有しており、１半径距離（Ｒ1＝Ｒ）における両弾性体の一方の弾性体（４）の軸方向材料厚さ（Ｓ1）が、前記半径距離と同じ半径距離（Ｒ2＝Ｒ）における別の一方の弾性体（８）の軸方向材料厚さ（Ｓ2）の少なくとも１．５倍の大きさを常に有していることを特徴とする、弾性的な軸継手。
【請求項２】
両弾性体の一方の弾性体（８）のねじり剛性（Ｃ2）が、別の一方の弾性体（４）のねじり剛性（Ｃ1）の少なくとも３倍の大きさを有している、請求項１記載の弾性的な軸継手。
【請求項３】
１半径距離（Ｒ1＝Ｒ）における両弾性体の一方の弾性体（４）の軸方向材料厚さ（Ｓ1）が、前記半径距離と同じ半径距離（Ｒ2＝Ｒ）における別の一方の弾性体（８）の軸方向材料厚さ（Ｓ2）の少なくとも３倍の大きさを常に有している、請求項１または２記載の弾性的な軸継手。
【請求項４】
一方の弾性体（４）の材料が、別の一方の弾性体（８）の材料とは別の固有ばね剛性を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の弾性的な軸継手。
【請求項５】
弾性体（４，８）の少なくとも１つが、セグメント化されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の弾性的な軸継手。
【請求項６】
弾性体（４，８）の少なくとも１つが、軸方向で穿孔されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の弾性的な軸継手。
【国際調査報告】
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