(57)【要約】この発明は、少なくとも１組のループ（１２）と、前記ループ（１２）の組を介して横に延びる少なくとも２つのブッシュ（１４）と、当該ブッシュ上のループ（１２）の組を軸方向に支持するようそれぞれのブッシュ端部（２２）に固定されたカラー（１６）と、ループ（１２）の組及びブッシュ（１４）の少なくとも一部が埋設された弾性被包体（１８）と、を具える弾性継手部材に関する。さらにこの発明によれば、ブッシュ（１４）の、カラー（１６）により自由な状態とされるとともに、被包体（１８）内に埋設された領域は滑らかであり、かつカラー（１６）は、関連するブッシュ（１４）に隙間をもって固定されており、これにより、ブッシュは、カラーが被包体（１８）に対して固定的に接続されていてもなお、カラー内を回転可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１組のループ（１２）と、前記ループ（１２）の組を介して横に延びる少なくとも２つのブッシュ（１４）と、当該ブッシュ上のループ（１２）の組を軸方向に支持するようそれぞれのブッシュ端部（２２）に固定されたカラー（１６）と、ループ（１２）の組及びブッシュ（１４）の少なくとも一部が埋設された弾性被包体（１８）と、を具える弾性継手部材（１０）において、
ブッシュ（１４）の、カラー（１６）により自由な状態とされるとともに、被包体（１８）内に埋設された領域は滑らかであり、かつ
カラー（１６）は、関連するブッシュ（１４）に隙間をもって固定されており、これにより、ブッシュは、カラーが被包体（１８）に対して固定的に接続されていてもなお、カラー内を回転可能であることを特徴とする弾性継手部材。
【請求項２】
前記ブッシュ（１４）はそれぞれ、２つのブッシュ端部（２２）を有し、
前記２つのブッシュ端部（２２）は、これら間にブッシュ主要部（２４）を画定するとともに、何れも軸方向外側から内方に向けて、
前面部（２６）と、
前記ブッシュ主要部（２４）に対して直径が減じられた第１の円筒部（２８）と、
さらに直径が減じられるとともに、一方の側には、前記前面部（２６）から離間して第１のショルダ部（３２）を、他方の側には、前記ショルダ部（３２）からの距離とともにその直径を増加させる円錐面（３４）を軸方向に定める窪み（３０）と、
前記第１ショルダ部（３２）に対向するとともに、前記ブッシュ主要部（２４）の外径まで直径の急激な拡大をもたらす第２のショルダ部（３６）と、からなる環状表面を具え、
前記カラー（１６）は、これらブッシュ端部（２２）と相互補完する内部輪郭を有する、請求項１に記載の弾性継手部材。
【請求項３】
前記ブッシュ端部（２２）は、前記円錐面（３４）と前記第２ショルダ部（３６）との間に、第２の円筒部（３８）をそれぞれ有し、該第２円筒部（３８）の外径は、前記第１円筒部（２８）の外径と一致する、請求項２に記載の弾性継手部材。
【請求項４】
それぞれのリングシール（４０）が、前記ブッシュ（１４）の前記前面部（２６）の周りに配置され、前記ブッシュ（１４）と前記カラー（１６）との間への埃の侵入を妨げる、請求項２又は３に記載の弾性継手部材。
【請求項５】
前記ブッシュ（１４）は、プラスチック材料からなり、かつそれらの内部に押し込まれる金属製の内側ブッシュ（２０）を包囲する、請求項１〜４の何れか一項に記載の弾性継手部材。
【請求項６】
前記ブッシュ（１４）は、少なくとも、前記弾性被包体（１８）内に埋設される領域に研磨面を有する、請求項１〜５の何れか一項に記載の弾性継手部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、少なくとも１組のループと、前記ループの組を介して横に延びる少なくとも２つのブッシュと、当該ブッシュ上のループの組を軸方向に支持するようそれぞれのブッシュ端部に固定されたカラーと、ループの組及びブッシュの少なくとも一部が埋設された弾性被包体と、を具える弾性継手部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の弾性継手部材は、例えば、特に自動車の駆動装置において使用されるシャフトのカルダン接続のための継手盤として一般に用いられている。この種の継手部材を組み立てる場合、ブッシュは、これらブッシュを貫通するねじ切りボルト又はリベット等を用いることにより、シャフトフランジ等に固定される。
【０００３】
特許文献１には、継手盤としての弾性継手部材が開示されており、この場合、複数組のループは、リングを形成するように重複して組み立てられるとともに、これらループの重複領域を貫通する円筒状のブッシュによって互いに結合されている。複数組のループは、全部材が加硫金型内に導入され弾性被包体が形成される前に、カラーが各ブッシュ端部を押し付けることにより軸方向に固定される。カラーは、Ｌ字輪郭の金属リングであり、これらは、それぞれのブッシュ端部に押し付けられていることから、軸方向に変位不能であるばかりか回転固定された状態でブッシュに接続されている。ブッシュ及びそれらに固定されたカラーが、継手盤の組み立てに使用する締付ねじをねじり、これによりブッシュ及びこれらブッシュを包囲する複数組のループと、周囲のゴム質との間の粘着的接続の全部又は一部が破壊されるのを防止するため、ブッシュは、各端部に少なくとも一つの先鋭の突起を有しており、この突起は、関連する締付ねじが締め付けられたときに関連するシャフトフランジ等に押し込まれるよう十分に硬い。
【０００４】
特許文献２には、同様に少なくとも１組のループ及びカラーが設けられたブッシュを具える弾性継手部材が開示されており、この場合、ループは同様に内蔵リングを形成するように組み立てることができる。一方で、ここでは、ブッシュは、各ブッシュ部及び各第１のカラー部を有するカラーブッシュとして形成され、その各ブッシュ部は第１カラー部と一体的に形成されるとともに、第１カラー部から遠く離れた、ブッシュ部の端部にはロック装置が形成されている。このロック装置とともに相互補完する第２のカラー部のロック装置は、軸方向及び回転方向への固定をもたらすスナップ結合を形成する。２つのカラー部は、軸方向に平行な穴を有し、加硫処理の間にその中に弾性被包体が入り込むことにより、カラー部、さらにはブッシュ部も強固に固定される。
【０００５】
【特許文献１】独国特許第３９４２４３２号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１９７４２３６１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の根本的な問題は、統計的適当な件数で、上記型の一又は複数の弾性継手部材を組み込んだシャフト系が、予期する回転振動挙動からこれまでに説明のし難いずれを示すことであり、また上述して説明した対策を講じるも、一般に期待される耐用年数に到達できないことである。この種のずれは、この発明に従う継手部材をシャフト系に取り付けるときの、一又は全てのブッシュのねじれの存在が僅かでも起こり得るという認識に基づくものであり、従って今までは、ゴム質に包まれた一方又は他方のループに意図しない圧縮応力が与えられることと、動作時に弾性継手部材が不規則に装着される結果となることとは無関係であると考えられていた。
【０００７】
それゆえ、この発明の目的は、弾性継手部材の構成を通じて、継手部材を取り付けるとき、非現実的な高い必要条件を満たすよう管理を行うことなく、動作時に不都合となる継手部材内の応力蓄積を防ぐ状況を創出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した説明した型の弾性継手部材から始めて、この発明によれば、上記目的は、ブッシュの、カラーにより自由な状態とされるとともに被包体内に埋設された領域は滑らかであり、かつカラーは、関連するブッシュに隙間をもって固定されており、これによりブッシュは、カラーが被包体に対して固定的に接続されていてもなお、カラー内を回転可能であることから達成される。
【０００９】
従って、この発明は、特許文献１から知得される方針とは全く正反対の方針に従うものである。ブッシュは、それら端部の一方に設けられた先鋭の突起により、又は複数のこの種の突起により、関連する締付ねじが締め付けられたときも回転しないようにされているのに代えて、この発明によれば、各ブッシュが、弾性継手部材を組み立てたとき、特に締付ねじを締め付けたときの回転力を受けた場合に、それらを軸方向に変位不能に固定するカラー内で可能な限り容易に回転できるよう全ての条件が構築されている。カラーによって自由な状態とされたブッシュの外周面の滑らかな形態は、回転するブッシュが、その周りを包囲する１組のループの歪を相当に増大させるのを防ぐ。さらには、カラー内におけるブッシュの自由な回転は、カラーに対して位置する、弾性被包体の領域内に歪をもたらし得る回転力が、回転するブッシュから関連するカラーに伝達されるのを防ぐ。
【００１０】
この発明の有利な発展は、従属する請求項により構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明の実施例を以下の概略図に基づいて説明する。ここで、図１は、継手部材の軸方向の図であり、図２は、図１のII−II線に沿う断面図であり、図３は、図２からサブユニットを取り出して拡大した図であり、図４は、図３に細部IVをさらに拡大した図であり、図５は、図３のサブユニットに対応する組立体の細部の図であり、図６は、図５の発展例であり、図７は、図６の変更例である。
【００１２】
図１及び２は、自動車の駆動系にて２つのシャフトを相互に連結するよう設けられた円盤状の継手部材１０を示している。この図示例では、継手部材１０は、隣り合うループと交差するよう２つのブッシュ１４をそれぞれ包み込む６組のループ１２を内蔵する。ブッシュ１４は、軸線Ａの周りに相互に一定距離離れて配置されるとともに、２つの固定されたカラー１６をそれぞれ具える。全てのループ１２の組は、ブッシュ１４及び各カラー１６の一部と概ね同様に、加硫ゴムの弾性被包体１８内に埋設されている。円筒状をなす鋼製の内側ブッシュ２０は、各ブッシュ１４内に締まり嵌め状態で挿入されている。
【００１３】
ブッシュ１４は、プラスチック材料、好ましくは、少なくとも１８０℃の使用温度にさらすことができ、本質的に難燃性であり、硬度及び剛性が高く、高温下においてもクリープ傾向が非常に低く、耐薬品性であるとともにほとんど吸湿することがなく、高い伸び及び撓み弾性率を有し、押し込み式内側ブッシュ２０とともに高い長期強度を有する高性能プラスチックから構成される。例えば、ＩＳＯ  ５２７第１部及び２部の規定による伸び弾性率が少なくとも１４０００ＭＰａであり、ＩＳＯ  ６０４の規定による圧縮弾性率が少なくとも１５０００ＭＰａであり、ＩＳＯ  ５２７第１部及び２部の規定による破断伸びがおおよそ１．９％であるプラスチック材料が適している。使用するプラスチック材料は、弾性被包体１８のゴム質に対してできる限り粘着し難いものであるべきである。ブッシュ１４の外周面は、できる限り粘着力を低く保持するよう研磨することが好ましい。
【００１４】
カラー１６は、弾性被包体１８のエラストマーに対する良好な粘着と同様に、ブッシュ１４に対して接合するのに十分な弾力性を好適には有するということを除いて、ブッシュ１４と同様の特性を持つプラスチック材料から構成される。例えば、カラー１６としては、ＤＩＮ  ５３４５５の規定による引裂強度が２００ＭＰａであり、ＤＩＮ  ５３４５５の規定による破断伸びが３．９％であるプラスチック材料が適している。
【００１５】
全てのブッシュ１４は、相互に完全同一であり、それらは、２つの同一のブッシュ端部２２及びそれら間に位置する円筒状をなすブッシュ主要部２４を各々有する。各ブッシュ端部２２は、平坦な環状表面を有し、これは、第１の円筒部２８に隣接し、その直径は、ブッシュ主要部２４のそれに比べて相当小さい。これに続いて、同様に円筒状であり、かつブッシュ端部２２の直径をさらに顕著に減ずる窪み３０がある。窪み３０は、ブッシュ軸線Ｂの法線である第１ショルダ部３２により第１円筒部２８から区分されるとともに、このショルダ部から円錐面３４までの軸方向距離を通り、その直径は、第１ショルダ部３２からの距離とともに増加する。円錐面３４は、第２ショルダ部３６からの軸方向距離にて終端し、これと円錐面３４の終端との間の間隔は、第２円筒部３８により繋がれており、その直径は、第１円筒部２８のそれと一致する。
【００１６】
各カラー１６は、ブッシュ端部２２の外部輪郭と相互補完する内部輪郭を有するとともに、図５〜７に示すように、カラー１６を各ブッシュ端部２２上に固定することができるよう、すなわち、内側ブッシュ２０がブッシュ１４内に押し込まれる前であっても半径方向隙間が存在し、内側ブッシュ２０がブッシュ１４内に押し込まれてブッシュ１４の全直径が僅かに増大した場合であっても相当の隙間が引き継ぎ存在するものの、ブッシュ端部２２の外部輪郭とカラー１６の内部輪郭との間の軸方向隙間が最小となるような寸法とされている。従って、各ブッシュ端部２２及び固定カラー１６間に残留した半径方向及び軸方向の隙間により、ブッシュ１４がカラー１６内で回転可能となること、及びこれが継手部材１０の全耐用年数にわたっても維持されることは保証される。
【００１７】
内側ブッシュ２０は、好適には、継手部材１０が弾性被包体１８の加硫処理及びその後のバリ取りにより仕上げられたときにのみ、プラスチックのブッシュ１４内に押し込まれる。これによれば、一般にステンレス鋼からなる内側ブッシュ２０を押し込まれる前に、継手部材１０をバッチ中に硬化させ、次いで回転ドラム内でバリ取りをし、再度常温にさらして乾燥させることができることから有利である。
【００１８】
図６及び７によれば、リングシール４０を各ブッシュ１４の２つの前面部、すなわち、図６に従うように、カラー１６の前面、又は図７に従うように、カラー１６とブッシュ端部２２の第１円筒部２８と間の隙間内の何れかの周りに配置してもよい。何れの場合においても、この種のリングシール４０は、継手部材１０の稼動中に埃がカラー１６とブッシュ端部２２の間の隙間内に侵入することにより、カラー内でのブッシュ１４の回転が妨げられたり、接続が増大したりするのを防止することができる。
【００１９】
カラー１６は、通常の方法により軸方向に平行する穴４２が設けられていてもよく、これによれば、ゴム質が、弾性被包体１８を加硫処理するときに２つで１組の関係をなすカラー１６間の間隔内に十分に浸透することを確実にする。穴４２はまた、カラー１６の、弾性被包体１８への強力粘着を向上させる。従って、高速回転時におけるエラストマーの剥離は低減される。
【００２０】
説明した継手部材１０の実施例の全てに共通する特徴は、その補強に、低密度の補強材を用いていることから質量が小さいことである。補強部材（ループ１２、ブッシュ１４、カラー１６の組）の配置に許容偏心を考えれば、継手部材１０に発生する独自の不均衡は結果的に低くなる。
【００２１】
説明した方法はまた、継手部材１０の材料のリサイクルを容易にさせる。鋼製の内側ブッシュ２０を押し出した後には、他の構成部品は、同様の材料特性（エラストマー、繊維、プラスチック補強部材）であることから、継手部材１０を、研削、破断、又は同様のサイズに縮小させる方法によりリサイクルすることができる。一方で、補強鋼を有する従来の継手盤は、焼却処理のみ可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】継手部材の軸方向の図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図２からサブユニットを取り出して拡大した図である。
【図４】図３の細部IVをさらに拡大した図である。
【図５】図３のサブユニットに対応する組立体の細部の図である。
【図６】図５の発展例である。
【図７】図６を変更例である。
【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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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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