(57)【要約】【課題】駆動側突起１３と従動側突起２１との間での繰り返しトルク入力によって、ダンパ部３０１，３０２におけるブリッジ部３０３，３０４の付け根部分に亀裂が発生するのを有効に防止する。【解決手段】駆動側回転体１０に形成された複数の駆動側突起１３と、従動側回転体２０に形成されて駆動側突起１３と円周方向交互に配置された複数の従動側突起２１との間に、それぞれダンパ部３０１，３０２が介在され、各ダンパ部３０１，３０２が、駆動側突起１３及び従動側突起２１の先端部１３ａ，２１ａを跨ぐブリッジ部３０３，３０４と一体に形成され、ダンパ部３０１，３０２に、ブリッジ部３０３，３０４側の端部に位置して、軸方向深さがブリッジ部３０３，３０４の軸方向肉厚よりも大きい凹部３０７，３０８が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側回転体（１０）に円周方向所定間隔で形成された複数の駆動側突起（１３）と、従動側回転体（２０）に円周方向所定間隔で形成されると共に前記駆動側突起（１３）と円周方向交互に配置された複数の従動側突起（２１）との間に、それぞれゴム状弾性材料からなるダンパ部（３０１，３０２，３１１，３１２）が介在され、各ダンパ部（３０１，３０２，３１１，３１２）が、前記駆動側突起（１３）又は（及び）前記従動側突起（２１）の先端部（１３ａ，２１ａ）を跨ぐゴム状弾性材料からなるブリッジ部（３０３，３０４，３１３）と一体に形成され、前記ダンパ部（３０１，３０２，３１１，３１２）のうち、前記駆動側突起（１３）と従動側突起（２１）の間での入力トルクによる圧縮を受ける側のダンパ部に、前記ブリッジ部（３０３，３０４，３１３）側の端部に位置して、軸方向深さ（ｄ２，ｄ３）が前記ブリッジ部（３０３，３０４，３１３）の軸方向肉厚（ｔ１，ｔ２）よりも大きい凹部（３０７，３０８，３１５）が形成されたことを特徴とするトルク伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のパワーウィンドウにおける駆動トルク伝達手段や、あるいは産業機器におけるトルク伝達手段等に用いられ、トルク変動（捩り振動）及び衝撃入力に対する吸収機能をもったトルク伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転機器の駆動トルクは、内燃機関によるものであれ、電気モータによるものであれ、回転に伴って周期的なトルク変動を生じている。図６は、このようなトルク変動やを吸収して伝達トルクの平滑化を図り、あるいは何らかの原因によって回転がロックされた時の衝撃を吸収する機能をもったトルク伝達装置の典型的な従来技術を示す分離斜視図、図７は図６に示される弾性体１０３を外周側から見た側面図、図８は他の従来技術における弾性体を外周側から見た側面図である。
【０００３】
まず図６において、参照符号１０１は駆動側回転体、１０２は従動側回転体、１０３はゴム状弾性材料からなる弾性体である。駆動側回転体１０１と従動側回転体１０２を、弾性体１０３を介してカップリングした状態では、駆動側回転体１０１の端部に形成された複数の駆動側突起１０１ａと、従動側回転体１０２の端部に形成された複数の従動側突起１０２ａが、円周方向交互に配置される。弾性体１０３は、突起１０１ａ，１０２ａの間に介在される複数のダンパ部１０３ａ，１０３ｂを、その組み付け性を良くするために、突起１０１ａ，１０２ａの先端を交互に跨ぐブリッジ部１０３ｃ，１０３ｄを介して環状に連結した形状に成形されている。
【０００４】
すなわちこの種のトルク伝達装置は、駆動側回転体１０１の駆動側突起１０１ａと従動側回転体１０２の従動側突起１０２ａとの間で、弾性体１０３のダンパ部１０３ａ又は１０３ｂが圧縮変形を受けることによって、トルク変動を吸収しつつ、このトルクを駆動側回転体１０１から従動側回転体１０２へ伝達するものである。
【０００５】
なお、同様のトルク伝達装置としては、例えば下記の特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１によるトルク伝達装置は、上述のダンパ部に相当する部分を、２個１組として連結したものである。
【特許文献１】特開２００２−２０６５６４（第４図，第５図参照）
【０００６】
しかしながら、上記従来のトルク伝達装置によれば、駆動側突起１０１ａの側面先端部がブリッジ部１０３ｃの付け根に当接して、この部分に剪断応力を与え、従動側突起１０２ａの側面先端部がブリッジ部１０３ｄの付け根に当接して、この部分に剪断応力を与える。このため、長期使用によって、ブリッジ部１０３ｃ，１０３ｄの付け根に、図７に示されるような亀裂Ｃが発生する問題があった。前記剪断応力は、突起１０１ａ，１０２ａの先端を丸く形成することによって緩和することは可能であるが、根本的な対策には到らなかった。
【０００７】
また、ブリッジ部１０３ｃ，１０３ｄの付け根部分に、図８に示されるようなＲ状の凹部１０３ｅ，１０３ｆを形成することによって、剪断応力を緩和し、亀裂Ｃの発生を防止することは可能である。しかしこの場合は、弾性体１０３の成形において、凹部１０３ｅ，１０３ｆの存在がアンダーカットとなるため、成形後の離型が困難になり、対策の実現性が低い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、円周方向交互に配置された複数の駆動側突起と従動側突起との間に介在される複数のダンパ部とこれを連結するブリッジ部を有するトルク伝達装置において、駆動側突起と従動側突起との間での繰り返しトルク入力によって、ダンパ部におけるブリッジ部の付け根部分に亀裂が発生するのを有効に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係るトルク伝達装置は、駆動側回転体に円周方向所定間隔で形成された複数の駆動側突起と、従動側回転体に円周方向所定間隔で形成されると共に前記駆動側突起と円周方向交互に配置された複数の従動側突起との間に、それぞれゴム状弾性材料からなるダンパ部が介在され、各ダンパ部が、前記駆動側突起又は（及び）前記従動側突起の先端部を跨ぐゴム状弾性材料からなるブリッジ部と一体に形成され、前記ダンパ部のうち、前記駆動側突起と従動側突起の間での入力トルクによる圧縮を受ける側のダンパ部に、前記ブリッジ部側の端部に位置して、軸方向深さが前記ブリッジ部の軸方向肉厚よりも大きい凹部が形成されたものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明に係るトルク伝達装置によれば、ダンパ部にブリッジ部の少なくとも円周方向一側に位置して形成された凹部が、突起の側面先端部との当接部分での剪断応力の発生を防止又は緩和するので、亀裂の発生を有効に防止又は抑制することができ、耐久性を大幅に向上することができる。また前記凹部は、駆動側回転体と従動側回転体の捩れ角（伝達トルク）が小さい場合は前記ダンパ部のばね定数を小さくし、前記捩れ角が大きくなるほど、ばね定数が大きくなるといった非線形特性によって、トルク変動（捩り振動）の吸収機能と、十分なトルク伝達機能とを両立させる機能をも有し、しかも成形時のアンダーカットとならないため、成形後の離型が困難となることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係るトルク伝達装置を、例えば車両のパワーウィンドウにおける駆動トルク伝達部に適用した好ましい第一の形態について、図面を参照しながら説明する。図１はこの第一の形態を示す分離斜視図、図２は第一の形態によるトルク伝達装置の組付け状態を示すもので、（Ａ）は軸心と直交する平面で切断して示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるII−II断面図、図３は第一の形態における弾性体を示すもので、（Ａ）は軸方向から見た図、（Ｂ）は（Ａ）におけるIII方向矢視図である。
【００１２】
まず図１において、参照符号１０は駆動側回転体、２０は駆動側回転体１０と同心配置された従動側回転体である。駆動側回転体１０における従動側回転体２０との対向端部には、円筒状のハウジング１１と、円柱状の内周突部１２が同心的に形成されており、更に、ハウジング１１と内周突部１２との間には、軸方向かつ径方向へ延びる３個の駆動側突起１３が、円周方向１２０度間隔で形成されている。
【００１３】
一方、従動側回転体２０における駆動側回転体１０との対向端部には、軸方向かつ径方向へ延びる３個の従動側突起２１が、円周方向１２０度間隔で形成されている。また、図２（Ａ）に示されるように、各従動側突起２１の外周側の端部に対する外接円が、駆動側回転体１０のハウジング１１の内径より僅かに小径であり、各従動側突起２１の内周側の端部に対する内接円が、駆動側回転体１０の内周突部１２の外径よりも僅かに大径であり、すなわち、従動側回転体２０における従動側突起２１は、駆動側回転体１０におけるハウジング１１と内周突部１２との間に挿入されるようになっている。そしてこの状態では、駆動側突起１３と従動側突起２１が、円周方向交互に配置されることになる。
【００１４】
ハウジング１１及び内周突部１２は互いに等しい軸方向高さｈ１に形成されており、駆動側突起１３及び従動側突起２１は互いに等しい軸方向高さｈ２であって、かつハウジング１１及び内周突部１２の軸方向高さｈ１より低く形成されている。
【００１５】
図１における参照符号３０はゴム状弾性材料によって環状に成形された弾性体である。この弾性体３０は、駆動側回転体１０と従動側回転体２０の間に介在して、両者を弾性的にカップリングするもので、図２（Ａ）に示される組付け状態において円周方向交互に存在する駆動側突起１３と従動側突起２１との間に、円周方向交互に介在されるダンパ部３０１，３０２と、図２（Ｂ）に示されるように、各駆動側突起１３の先端部１３ａを跨ぐ３個のブリッジ部３０３と、各従動側突起２１の先端部２１ａを跨ぐ３個のブリッジ部３０４が一体に形成されたものである。言い換えれば、弾性体３０は、互いに軸方向反対側に位置するブリッジ部３０３，３０４を介して、各ダンパ部３０１，３０２を円周方向へ交互に連結した構造を呈する。
【００１６】
図１及び図３に示されるように、軸方向一側のブリッジ部３０３及びその円周方向両側のダンパ部３０１，３０２で囲まれた部分は、駆動側突起１３が挿入される係合溝３０５となっており、軸方向他側のブリッジ部３０４及びその円周方向両側のダンパ部３０２，３０１で囲まれた部分は、従動側突起２１が挿入される係合溝３０６となっている。そして、これらの係合溝３０５，３０６の軸方向深さｄ１は、図２に示される駆動側突起１３及び従動側突起２１の軸方向高さｈ２と略等しく、係合溝３０５，３０６の溝幅は、駆動側突起１３及び従動側突起２１の幅と略等しいものとなっている。
【００１７】
弾性体３０における各ダンパ部３０１，３０２には、軸方向一方のブリッジ部３０３側の端部及び軸方向他方のブリッジ部３０４側の端部に位置して、半径方向と平行な方向に延びる凹部３０７，３０８が形成されており、言い換えれば、ブリッジ部３０３の円周方向両側にそれぞれ一対の凹部３０７が形成されると共に、ブリッジ部３０４の円周方向両側にそれぞれ一対の凹部３０８が形成されている。図３に示されるように、これら凹部３０７，３０８の軸方向深さｄ２は、ブリッジ部３０３，３０４の軸方向肉厚ｔ１よりも大きく形成されている。したがって、ブリッジ部３０３，３０４は、凹部３０７，３０７あるいは凹部３０８，３０８によって、実質的に、かすがい形の屈曲形状を呈することとなる。
【００１８】
ブリッジ部３０３，３０４の軸方向肉厚ｔ１は、駆動側回転体１０におけるハウジング１１及び内周突部１２の軸方向高さｈ１と、駆動側突起１３及び従動側突起２１の軸方向高さｈ２との差（ｈ１−ｈ２）と略同等である。したがって、図２に示される組付け状態では、ブリッジ部３０３，３０４は、駆動側突起１３の先端部１３ａと従動側回転体２０の軸方向対向面間、及び従動側突起２１の先端部２１ａと駆動側回転体１０の軸方向対向面間に介在される。
【００１９】
また上記組付け状態とした時の、駆動側突起１３及び従動側突起２１とその両側に存在することになる凹部３０７，３０８のオーバーラップ量、言い換えれば図３（Ｂ）におけるｄ２−ｔ１は、１ｍｍ程度であり、図３（Ａ）に示される凹部３０７（及び３０８）の幅ｗは、駆動側突起１３と従動側突起２１の間での伝達トルクの変動によるダンパ部３０１又は３０２の圧縮ストロークの最大値程度とする。
【００２０】
弾性体３０は、これを加硫成形する金型が、弾性体３０の軸方向に離型動作するような分割形状とすることによって、凹部３０７，３０８がアンダーカットとならない。このため、成形後の離型の困難性を生じることはない。
【００２１】
以上の構成において、弾性体３０は、駆動側突起１３と従動側突起２１との間に円周方向交互に介装されるダンパ部３０１，３０２がブリッジ部３０３，３０４を介して環状に連続しているので、まず軸方向一方を向いた係合溝３０５（又は３０６）を駆動側回転体１０における各駆動側突起１３（又は従動側回転体２０における各従動側突起２１）に差し込んで係止してから、軸方向他方を向いた係合溝３０６（又は３０５）に従動側回転体２０における各従動側突起２１（又は駆動側回転体１０における各駆動側突起１３）を挿入することによって、図２に示される状態への組付け作業を容易に行うことができる。
【００２２】
そして、この組付け状態において、駆動側回転体１０が図１における矢印Ｒ方向へ回転する場合、その駆動トルクは、駆動側突起１３から弾性体３０におけるダンパ部３０１を介して従動側突起２１に伝達され、従動側回転体２０が同方向へ回転する。このため、伝達トルクが増大した場合、ダンパ部３０１は駆動側突起１３と従動側突起２１との間で円周方向圧縮力を受けることになる。
【００２３】
このとき、ダンパ部３０１の両端部は、凹部３０７，３０８によって軸方向肉厚が小さくなっていることによって、円周方向圧縮ばね定数が低くなっているので、トルク変動初期には、主にこの両端部が円周方向に圧縮変形される。したがって、低ばね特性によって、回転中の伝達トルクの変動（捩り振動）を有効に吸収し、従動側回転体２０の回転を平滑化することができる。
【００２４】
またこのとき、弾性体３０におけるブリッジ部３０３，３０４の付け根には、駆動側突起１３及び従動側突起２１の側面先端部が当接しているが、この側面先端部と軸方向にオーバーラップして、凹部３０７，３０８が形成されているので、前記ブリッジ部３０３，３０４の付け根近傍には、剪断応力が生じない。このため、ブリッジ部３０３，３０４の付け根に剪断応力による円周方向の亀裂が発生するのを、有効に防止することができる。
【００２５】
そして、駆動側回転体１０と従動側回転体２０の捩れ角（伝達トルク）が更に大きくなり、ダンパ部３０１の両端部の圧縮変形量が増大していくのに伴って、ダンパ部３０１は、凹部３０７，３０８の間の、軸方向肉厚が大きい部分も圧縮されていくので、円周方向圧縮ばね定数は、非線形的に増大する。このため、例えば起動時等のような大きな駆動トルクに対する伝達力を確保すると共に、トルクによる円周方向圧縮荷重に対する所要の耐久性を確保することができる。そして、このような非線形特性によって、トルク変動（捩り振動）の吸収機能と、十分なトルク伝達機能とを両立することができる。また、このような非線形特性によって、緩衝能力にも優れるため、衝撃入力時のギアや回転体に対する保護機能を発揮することができる。
【００２６】
なお、回転時の遠心力によるダンパ部３０１，３０２の外周側への変位は、駆動側回転体１０における円筒状のハウジング１１によって制限される。
【００２７】
また、この形態によれば、凹部３０７，３０８がそれぞれブリッジ部３０３，３０４の円周方向両側に形成されているので、駆動側回転体１０が図１における矢印Ｒと逆方向へ回転することによって、弾性体３０におけるダンパ部３０２が駆動側突起１３と従動側突起２１との間で円周方向圧縮力を受ける場合も、上述と同様の効果が実現される。
【００２８】
次に図４は、本発明に係るトルク伝達装置を、例えば車両のパワーウィンドウにおける駆動トルク伝達部に適用した好ましい第二の形態を示す分離斜視図、図５は第二の形態における弾性体セグメント３１を単体で示す斜視図である。
【００２９】
第二の形態において、先に説明した第一の形態と異なるところは、第一の形態においては、円周方向交互に配置されたダンパ部３０１，３０２が、ブリッジ部３０３，３０４を介して一体化された環状の弾性体３０を用いているのに対し、第二の形態の形態は、図５に示されるような、円周方向に隣接する２個のダンパ部３１１，３１２を一組として、ブリッジ部３１３を介して一体化された複数（図示の例では３個）の弾性体セグメント３１を用いている点にある。
【００３０】
なお、駆動側回転体１０及び従動側回転体２０は、図１と同様に構成されている。
【００３１】
各弾性体セグメント３１は、ゴム状弾性材料によって成形されたものであって、ダンパ部３１１，３１２は、組付け状態において円周方向交互に存在する駆動側突起１３と従動側突起２１との間に円周方向交互に介在され、ブリッジ部３１３は、このダンパ部３１１，３１２間における軸方向一側に、駆動側突起１３の先端部１３ａを跨ぐように形成されている。また、この組付け状態において、ダンパ部３１１，３１２におけるブリッジ部３１３と反対側の端部、言い換えれば弾性体セグメント３１の円周方向両端部３１１ａ，３１２ａは、従動側突起２１の側面と当接されるようになっている。
【００３２】
ブリッジ部３１３及びその円周方向両側のダンパ部３１１，３１２で囲まれた部分は、駆動側突起１３又は従動側突起２１が挿入される係合溝３１４となっている。そして、この係合溝３１４の軸方向深さは、先に説明した図２（Ｂ）に示される駆動側突起１３の軸方向高さｈ２と等しく、係合溝３１４の溝幅は、駆動側突起１３の幅と略等しいものとなっている。
【００３３】
各弾性体セグメント３１におけるダンパ部３１１，３１２には、ブリッジ部３１３側の端部、言い換えればブリッジ部３１３の円周方向両側に位置して、半径方向と平行な方向に延びる一対の凹部３１５，３１５が形成されている。この凹部３１５の軸方向深さｄ３は、ブリッジ部３１３の軸方向肉厚ｔ２よりも大きく形成され、したがって、ブリッジ部３１３は、凹部３１５，３１５によって、実質的に、かすがい形の屈曲形状を呈することとなる。
【００３４】
ブリッジ部３１３の軸方向肉厚ｔ２は、先に説明した図２（Ｂ）に示される駆動側回転体１０のハウジング１１及び内周突部１２の軸方向高さｈ１と、駆動側突起１３の軸方向高さｈ２との差（ｈ１−ｈ２）と略同等である。したがって、組付け状態では、ブリッジ部３１３は、駆動側突起１３の先端部１３ａと従動側回転体２０の軸方向対向面間に介在される。
【００３５】
また、組付け状態での駆動側突起１３とその両側に存在することになる凹部３１５，３１５のオーバーラップ量、言い換えれば図５におけるｄ３−ｔ２は、１ｍｍ程度であり、凹部３１５の幅は、駆動側突起１３と従動側突起２１の間での伝達トルクの変動によるダンパ部３１１又は３１２の圧縮ストロークの最大値程度とする。
【００３６】
以上の構成を備える第二の形態において、弾性体セグメント３１の組付けに際しては、各弾性体セグメント３１の係合溝３１４を駆動側回転体１０における各駆動側突起１３差し込んだ状態で、この弾性体セグメント３１をハウジング１１と内周突部１２との間に保持し、円周方向に隣接する弾性体セグメント３１の両端部３１１ａ，３１２ａ間の隙間Ｇに、従動側回転体２０における従動側突起２１を挿入することによって、容易に組付けることができる。
【００３７】
そしてこの形態においても、先に説明した第一の形態と同様の作用・効果を奏するものである。すなわち、弾性体セグメント３１は、その成形に際して凹部３１５がアンダーカットとならないので、成形後の離型の困難性を生じることはなく、凹部３１５が、ブリッジ部３１３の付け根にトルクによる剪断応力及びこれによる円周方向の亀裂の発生を防止することができ、更には、駆動側回転体１０と従動側回転体２０の捩れ角（伝達トルク）が大きくなるほど、ばね定数が大きくなるといった非線形特性によって、トルク変動（捩り振動）の吸収機能と、十分なトルク伝達機能とを両立することができる。また、このような非線形特性によって、緩衝能力にも優れるため、衝撃入力時のギアや回転体に対する保護機能を発揮することができる。
【００３８】
なお、上述した第一及び第二の形態においては、駆動側回転体１０側にハウジング１１を有するものとして説明したが、逆に、従動側回転体２０側にハウジングを形成して、駆動側回転体１０にはハウジングが存在しないものであっても良く、すなわち、上述した第一及び第二の形態の説明においては、駆動側回転体を従動側回転体と読み替え、従動側回転体を駆動側回転体と読み替えても良い。
【００３９】
また、上述した第一の形態においては、凹部３０７，３０８を、ダンパ部３０１，３０２の双方、言い換えれば各ブリッジ部３０３，３０４の円周方向両側に形成し、第二の形態においても、凹部３１５を、ダンパ部３１１，３１２の双方、言い換えればブリッジ部３１３の両側に形成したが、回転方向が一定である場合は、駆動側突起１３と従動側突起２１の間での入力トルクによる圧縮を受ける側、すなわち例えば図１において、Ｒ方向にのみ回転する場合は、圧縮を受けるダンパ部３０１にのみ凹部３０７，３０８を形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るトルク伝達装置の好ましい第一の形態を示す分離斜視図である。
【図２】第一の形態の組付け状態を示すもので、（Ａ）は軸心と直交する平面で切断して示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるII−II断面図である。
【図３】図１の形態における弾性体３０を示すもので、（Ａ）は軸方向から見た図、（Ｂ）は（Ａ）におけるIII方向矢視図である。
【図４】本発明に係るトルク伝達装置の好ましい第二の形態を示す分離斜視図である。
【図５】第二の形態における弾性体セグメント３１を示す斜視図である。
【図６】トルク伝達装置の典型的な従来技術を示す分離斜視図である。
【図７】図６に示される弾性体１０３を外周側から見た側面図である。
【図８】他の従来技術における弾性体１０３を外周側から見た側面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  駆動側回転体
１１  ハウジング
１２  内周突部
１３  駆動側突起
１３ａ，２１ａ  先端部
２０  従動側回転体
２１  従動側突起
３０  弾性体
３１  弾性体セグメント
３０１，３０２，３１１，３１２  ダンパ部
３０３，３０４，３１３  ブリッジ部
３０５，３０６，３１４  係合溝
３０７，３０８，３１５  凹部
【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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【図８】
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