(57)【要約】      （修正有）【課題】駆動要素と従動要素を回転可能に連結する場合に、二つの要素の間に心ずれがあっても、高い周期的応力にも耐えるたわみ継手を提供する。【解決手段】貫通孔を有する第１のプレートと少なくとも一部分はその孔の中に配置された弾性ブッシング、貫通円筒孔を有し少なくとも一部分は弾性ブッシングの内部に配置されているインナーライナ、および駆動ピンを備える第２のプレートを具備し、前記駆動ピンは、第１のプレートおよび第２のプレートを回転させるように連結するために円筒形孔の内部に少なくとも一部分は配置されている。この構成によって、高い周期適応力を受けても急速に磨耗することがない。また、駆動素子の突然の発進または急停止の間に生じる可能性がある衝撃または従動要素に突然の負荷変動が生じるときに生じる衝撃を吸収できる。【選択図】図１
2006038228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を備えている第１のプレート、少なくとも一部分は前記貫通孔の中に配置されている弾性ブッシング、および貫通円筒孔を有し少なくとも一部分は弾性ブッシングの中に配置されているインナーライナ、および駆動ピンを備える第２のプレートを具備し、前記駆動ピンは、第１のプレートと第２のプレートを回転できるように連結するために少なくとも一部分は円筒穴内側に配置されているたわみ継手。
【請求項２】
第１のプレートと第２のプレートは、円筒形のディスクである請求項１の継手。
【請求項３】
前記貫通孔は、第１の量の孔の一つであり、各貫通孔は、駆動軸線から第１のほぼ等しい半径方向距離だけ間隔を離されている請求項１の継手。
【請求項４】
前記駆動ピンは、第２の量の駆動ピンの一つであり、各駆動ピンは、駆動軸線から第２のほぼ等しい半径方向距離だけ間隔を離されており、第１の距離は、ほぼ第２の距離と等しく、第１の量は第２の量と等しい請求項３の継手。
【請求項５】
前記弾性ブッシングは第３の量のブッシングの一つであり、インナーライナは第４の量のインナーライナの一つであり、各インナーライナは、少なくとも一部分は一つのブッシング中に配置され、各ブッシングは、少なくとも一部分は第１の量の貫通孔の一つの中に配置されている請求項３の継手。
【請求項６】
前記弾性ブッシングは、可撓性エラストマ材料を備えている請求項１の継手。
【請求項７】
前記弾性ブッシングは、ゴム材料を備えている請求項１の継手。
【請求項８】
前記弾性ブッシングは、保持リップを備えている請求項１の継手。
【請求項９】
前記インナーライナは、弾性ブッシングより硬い請求項１の継手。
【請求項１０】
前記インナーライナは、弾性ブッシングより硬い複合材料を含む請求項１の継手。
【請求項１１】
前記インナーライナは、弾性ブッシングに接合されている請求項１の継手。
【請求項１２】
駆動要素と従動要素の間の継手であって、駆動素子と従動要素の一方に連結されて回転軸のまわりに回転可能で、第１の量の孔を備えている第１のディスク、駆動素子と従動要素のもう一方に連結されて回転軸のまわりに回転可能な第２のディスク、第２の量のピン、各々が少なくとも一部分は孔の一つに配置されている第３の量の弾性ブッシング、および各々が少なくとも一部分は弾性ブッシングの一つの中に配置されている第４の量のインナーライナを備え、各ピンは第１のディスクおよび第２のディスクを回転できるように連結するためにインナーライナの一つと係合可能であるたわみ継手。
【請求項１３】
第１の量、第２の量、第３の量、および第４の量は、ほぼ等しい請求項１２の継手。
【請求項１４】
前記弾性ブッシングは、各々可撓性エラストマ材料を備えている請求項１２の継手。
【請求項１５】
前記弾性ブッシングは、各々可撓性エラストマ材料を備えている請求項１２の継手。
【請求項１６】
前記弾性ブッシングは、各々保持リップを備えている請求項１２の継手。
【請求項１７】
前記インナーライナは、弾性ブッシングより硬い請求項１２の継手。
【請求項１８】
前記インナーライナは、各々弾性ブッシングより硬い複合材料を含む請求項１２の継手。
【請求項１９】
前記インナーライナは、弾性ブッシングに接合されている請求項１２の継手。
【請求項２０】
各孔は、第１の半径方向の距離だけ回転軸から間隔を置いて配置され、各ピンは第２の半径方向距離だけ回転軸から間隔を置いて配置され、第１の半径方向距離は第２の半径方向距離とほぼ等しい請求項１２の継手。
【請求項２１】
第１のディスクを駆動素子と従動要素の一方に第１のディスクが駆動軸線のまわりに回転可能であるように接続する段階と、第２のディスクを駆動素子と従動要素の他方に第２のディスクが駆動軸線のまわりに回転可能であるように接続する段階と、インナーライナを弾性ブッシングに接合する段階と、ブッシングを孔に挿入する段階と、第１のディスクおよび第２のディスクが互いに回転可能に連結されるようにピンをインナーライナ内に挿入する段階を含み、前記第１のディスクは、ほぼ駆動軸線と平行に伸びている少なくとも一つのピンを備え、前記第２のディスクは、駆動軸線にほぼ平行に伸びている少なくとも一つの孔を備えることを特徴とする駆動素子を従動要素に連結する方法。
【請求項２２】
第２のディスク内側に第２の孔を形成する段階、第２のインナーライナを第２の弾性ブッシングに接合する段階、第２のブッシングを第２の孔の中に挿入する段階、および第２のピンを第２のインナーライナ内に挿入する段階をさらに含む請求項２１の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に言えば、駆動要素と従動要素の間の駆動インタフェースに関する。さらに具体的にいえば、本発明は、駆動要素および従動要素の間の可撓性駆動インタフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
継手などの駆動インタフェースは、２本の回転シャフトを互いに接続するために用いられることが多い。状況によっては、剛性継手の使用を可能にするのに充分な程度に２本のシャフトの心合わせをすることが可能なことがある。しかし、多くの場合には、この心合わせは、達成または維持するのが困難である。これらの状況では、２本の軸を剛性継手に必要な程度の心合わせなしで連結できるようにするためにたわみ継手が用いられることが多い。
【０００３】
たわみ継手は、一般に、心のずれに対してある程度の可撓性または許容誤差に与える要素を備えている。しかし、これらの部材は、比較的高い周期的応力を受けて急速に摩耗する可能性がある。比較的高速度の摩耗は、機器の満足な動作を保証するために追加の保守または点検を必要とする。
【特許文献１】なし
【非特許文献１】なし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
駆動要素と従動要素を回転可能に連結する場合に、二つの要素の間に心ずれがあっても高い周期的応力にも耐えるたわみ継手を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、貫通孔を有する第１のプレートおよび少なくとも一部分は貫通孔の中に配置されている弾性ブッシングを含む継手を提供する。インナーライナには、それを貫通する円筒孔がある。インナーライナは、少なくとも一部分が弾性ブッシング内に配置されている。第２のプレートには、駆動ピンがある。駆動ピンは、第１のプレートと第２のプレートを回転するように結合するために少なくとも一部分は円筒孔の中に配置されている。
【０００６】
別の態様においては、本発明は、駆動要素と従動要素の間の継手を提供する。この継手には、駆動素子と従動要素の一方に連結されて回転軸のまわりに回転可能な第１のディスクがある。
第１のディスクは、第１の量の孔を備えている。各孔は、回転軸からほぼ等しい半径方向の距離だけ間隔を離されてよい。第２のディスクが駆動素子および従動要素の他方に結合されて回転軸のまわりに回転可能である。本発明は、また第２の量のピンを備えている。各ピンは、回転軸からほぼ等しい半径方向の距離だけ間隔を離されてもよい。本発明は、第３の量の弾性ブッシングを備えている。各ブッシングは、少なくとも一部分は孔の一つに配置されている。本発明は、また第４の量のインナーライナを備えている。各インナーライナは少なくとも一部分は弾性ブッシングの一つに配置されている。各ピンは、第１のディスクと第２のディスクが回転できるように結合するためにインナーライナの一つと係合可能である。
【０００７】
なお別の態様において、本発明は、駆動素子を従動要素に連結する方法を提供する。この方法は第１のディスクを駆動素子と従動要素の一方に第１のディスクが駆動軸線のまわりに回転できるように接続することを含んでいる。第１のディスクには、駆動軸線にほぼ平行に伸びる少なくとも１本のピンがある。この方法はまた第２のディスクを駆動素子と従動要素の他方に第２のディスクが駆動軸線のまわりに回転できるように接続することを含んでいる。第２のディスクには、駆動軸線にほぼ平行に伸びる少なくとも１つの孔がある。該方法は、インナーライナを弾性ブッシングに接合すること、孔内にブッシングを挿入すること、第１のディスクと第２のディスクが互いに回転可能に連結するようにインナーライナにピンを挿入することを更に含んでいる。
【０００８】
本発明のこの他の特徴および利点は、現在考えられる本発明を実施する最良の態様を例証する好適実施形態の以下の詳細な説明を考察すると当業者に明らかとなろう。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、二つの部材を同時に回転するように連結する場合に、各部材の回転軸線にずれがあっても、弾性ブッシングを介して二つのディスク状の部材を連結するので、そのずれを吸収できるとともに高い周期的応力に耐えることができ、従来の可撓性継手に伴う追加の保守点検の必要をなくす効果がある。また、弾性ブッシングは、駆動素子の突然の発進または急停止の間に生じる可能性がある衝撃または従動要素に突然の負荷変動が生じるときに生じる衝撃を吸収できるなどの優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施例を説明する前に、本発明はそれの適用において以下の説明において記載され以下の図面に例示される構成の詳細および部材の配置に制限されないことを理解すべきである。本発明は、他の具体化および種々の方法での、実施が可能である。また、本願明細書において用いられる語法と用語は、説明のためであって制限として考えられるべきでない。
【００１１】
図１は、駆動素子１０、従動要素１５および駆動素子１０と従動要素１５を回転させるように接続する継手２０を例示している。多くの異なる装置を電気モータおよび燃焼機関（例えば内燃機関、ディーゼルエンジン、燃焼タービン・エンジン、など）を含む（しかしこれらに限らない）駆動素子１０として用いることができる。さらに、多くの異なる装置をポンプと圧縮器を含む（しかしこれらに限られない）従動要素１５として用いることができる。
【００１２】
継手２０は、オス半体２５とメス半体３０を備えている。図１に図示されているように、オス半体２５は駆動素子１０の出力軸３５に連結され、メス半体３０は従動要素１５の入力軸４０に連結されている。キー４５は、オス半体２５の多少の軸方向の運動を許すようにオス半体２５と出力軸３５をかみ合わせ、しかも軸３５とオス半体２５を回転できるように固定的に連結している。同様に、メス半体３０と入力軸４０は各々二つの部材を回転するように固定的に連結するキー５０とかみ合い、しかも  多少の軸方向の運動を許す。例示された構成は、駆動素子１０に接続されたオス半体２５と従動要素１５に接続されたメス半体３０を示している。しかし、他の構成では、この配置は、逆になることがある。
【００１３】
継手２０のオス半体２５は、プレートまたはディスク５５と複数の駆動ピン６０を備えている。ディスク５５は、ほぼ円筒形で出力軸３５を受ける大きさの中央孔６５を備えている。中央孔６５に隣接して形成されたキー溝７０は、キー４５を受けてディスク５５と軸３５を回転できるように連結する。このようにして、ディスク５５は、軸３５の長軸に沿って伸びる駆動（または回転）軸線Ａ‐Ａのまわりに回転する。
【００１４】
ピン６０は、各々駆動軸線Ａ−Ａからほぼ等しい半径方向距離に配置され、ピン６０の長軸が駆動軸線Ａ−Ａとほぼ平行になるように向けられている。ディスク５５はピン６０を受け、ピン６０とディスク５５の間に締りばめを形成する大きさに作られた複数の孔７５を備えている。この構成は簡単な組立を可能にし、しかもなおピン６０とディスク５５の間の強固で正確な接続を行う。ピン６０は、特別な組立技術を必要とせずに簡単に孔７５に入れることができる。
【００１５】
図３に示されているように、６本のピン６０が用いられている。もちろん、他の構成では、使用するピン６０の数がこれより多くても少なくてもよい。他の構成では、ねじ付ピンを用いてもよい。しかし、ねじ付ピンは、孔とピンが正確にねじを切られて、ピンが互いにかつ駆動軸線Ａ−Ａにほぼ平行にとどまることを保証する必要がある。さらに他の構成では、ピン６０は、駆動軸線Ａ−Ａから二つ以上の異なる半径方向距離で配置される。この構成はより多くのピン６０の使用を可能にし、それによって継手２０がより大きなトルクを伝えることができるようにする。
【００１６】
継手２０のメス半体３０は、第２のプレートまたはディスク８０、複数の弾性ブッシング８５および複数のインナーライナ９０を備えている。ディスク８０は、入力軸４０を受ける大きさに作られたディスクの中央を貫通する孔９５を備えている。孔９５に隣接して形成されたキー溝１００は、キー５０を受けてディスク８０と軸４０を回転させるように接続する。したがって、ディスク８０は、駆動軸線Ａ−Ａとほぼ一致する軸４０の中心のまわりを回転する。複数の孔１０５は、駆動軸線Ａ−Ａからほぼ等しい半径方向距離だけ間隔を離され、ディスク８０を駆動軸線Ａ−Ａとほぼ平行な方向に貫通する。一般には、孔１０５の数は、継手２０のオス半体２５にある駆動ピン６０の数に等しい。しかし、構成によっては、オス半体２５にある駆動ピン６０の数より多くの孔１０５を備えていてもよい。さらに、孔１０５が駆動軸線Ａ−Ａから間隔を離される距離は、ピン６０が駆動軸線Ａ−Ａから間隔を離される距離にほぼ等しい。
【００１７】
駆動ピン６０が駆動軸線Ａ−Ａから離されている距離が様々な構成においては、継手２０のメス半体３０にある孔１０５もまた駆動軸線Ａ−Ａから離されている距離が様々である。したがって、一つの孔１０５は、継手２０が組立てられるときに、各駆動ピン６０と位置が合う。
【００１８】
弾性ブッシング８５は、各弾性ブッシング８５が複数の孔１０５のうちの一つの中に少なくとも一部分を配置されるように位置決めされる。一般には、弾性ブッシング８５は、ゴムなどの弾性エラストマから作られる。もちろん、他の弾性材料（例えばプラスチック、軟質金属、コンポジット、など）もまた  弾性ブッシング８５を作るために用いてもよい。
【００１９】
各ブッシング８５は、長いほぼ円筒形の部分１１０、カラー部分１１５および孔１２０を備えている。円筒形の部分１１０は、カラー部分１１５が止めとして働いて、孔１０５にぴったりと嵌まる大きさに作られている。カラー部分１１５は、第２のディスク８０の表面と接触してブッシング８５を孔１０５の中へさらに挿入できないようにする。
図１に示すように、カラー部分１１５は、継手２０が組立てられるとき、第１のディスク５５と第２のディスク８０の間に配置される。継手２０の動作の間、振動または他の条件によってブッシング８５が動くことがある。カラー１１５は、ブッシングの一方向への運動を阻止し、第２のディスク８０に関する第１のディスク５５の位置は、ブッシングの反対方向への運動を阻止する。したがって、ブッシング８５は、継手２０が組立てられるとき、孔１０５の中に閉じ込められる。
【００２０】
各ブッシング８５の孔１２０は、複数のインナーライナ９０のうちの一つを受けるように大きさを作られて形づくられている。図３に示されているインナーライナ９０は、中央孔または孔１２５を有するほぼ円筒形の部材である。構成によっては、インナーライナ９０は、外面のステップ形状構成またはブッシング８５のカラー１１５に類似した形状構成を備えている。ステップ形状構成は、ブッシング８５のカラー１１５と全く同じように働いて、ライナー９０がブッシング８５内に配置されるとき、インナーライナ９０の運動を阻止する。ステップまたは直径の変化が利用される場合、対応するステップまたは直径の変化が弾性ブッシング８５の孔の中に形成されてインナーライナ９０を受ける。カラーを有するインナーライナを利用する構成は、また、カラーを受けるような大きさに作られた領域を含むブッシングを備えることになる。
【００２１】
インナーライナ９０は、弾性ブッシング８５より硬い複合材料で作られている。硬質インナーライナ９０は、ブッシング８５の有用寿命を長くする摩耗抵抗をブッシング８５に与える。もちろん、他の構成は、インナーライナ９０を作るために金属、プラスチック、セラミックなどの他の材料を使用することができる。どんな材料が使われても、ライナー９０は弾性ブッシング８５より硬いことが好ましい。
【００２２】
各インナーライナ孔１２５は、駆動ピン６０のうちの１本を受ける大きさに作られている。一般に、孔１２５と駆動ピン６０の間には締り嵌めが望ましい。しかし、動き嵌めも必要に応じて使用できる。
【００２３】
他の構成では、インナーライナとブッシングは、単一の部材として形成される。例えば、硬質コンポジット層が弾性ゴム材料上に直接形成されて、それと接合されてもよい。別の構成では、硬い内側材料を弾性ブッシング材料に恒久的に接合するために、硬質プラスチックまたは軟質金属が弾性材料に鋳込まれる。
【００２４】
継手２０を組立てるために、駆動ピン６０は、第１のディスク５５に挿入される。一般に、ピン６０は、第１のディスク５５と駆動ピン６０の間に所望の心合わせとはめあいを達成するために適所に圧力嵌めされる。メス半体を組立てるために、インナーライナ９０はブッシング８５の内部に接合される。一般に、接着剤がインナーライナ９０とブッシング８５を接合するために用いられる。しかし、他の構成は、部材の一方または両方が一部分は結合を達成するために溶かされる熱処理を使用してもよい。
さらに他の構成では、ランス、突起、ばり、かえし、などの機械的デバイスがインナーライナ９０とブッシング８５の一方または両方の上にそれらのそれぞれの界面に形成される。この機械的デバイスは、二つの部材８５、９０を接合するために対応する部材と係合する（すなわち、インナーライナ９０上に形成され機械的デバイスがブッシング８５と、またその逆に）。ブッシングとインナーライナ組立体は、次に第２のディスク８０の孔１０５に挿入される。
【００２５】
継手２０の二つの組立てられた半体２５、３０がそれぞれの入力軸４０と出力軸３５に取り付けられると、入力軸４０と出力軸３５は、一直線に位置を合わされて、各駆動ピン６０をインナーライナ９０の孔１２５に挿入できるようにする距離だけ軸方向に離される。ピン６０が係合されると、出力軸３５の回転が対応する回転を入力軸４０にもたらす。
【００２６】
弾性ブッシング８５は、出力軸３５と入力軸４０が完全に心が合っていないとき生ずるような、わずかに心の合っていない駆動ピン６０を受け入れるために変形するのに十分に可撓性である。さらに、弾性ブッシング８５は、駆動素子１０の突然の発進または急停止の間に生じる可能性がある衝撃または従動要素１５に突然の負荷変動が生じるときに生じる衝撃（例えばポンプの背圧の急増）を吸収できる。インナーライナ９０は、弾性ブッシング８５が駆動ピン６０と直接に接触している場合に必然的に生じる劣化から弾性ブッシング８５を守る耐摩耗性を与える。
【００２７】
本発明をいくつかの好ましい実施例に関して詳述したが、異形と変更が特許請求の範囲内に定められた本発明の範囲および精神内にある。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の継手は、従来の可  撓性継手に勝る利点を有するので、回転部材を連結する必要のある機械産業分野に広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】駆動部材と被駆動部材の間の継手の部分断面図である。
【図２】分解した状態にある図１の継手の斜視図である。
【図３】図１の継手の分解図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０        駆動要素
１５        従動要素
２０        継手
２５        オス半体
３０        メス半体
６０        駆動ピン
８５        弾性ブッシング
９０        インナーライナ
【図１】
2006038228.tif 000003
【図２】
2006038228.tif 000004
【図３】
2006038228.tif 000005