(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面には周方向に少なくとも三等分した位置で軸線方向に貫通する係合溝がそれぞれ設けられ、軸心に欠円形の軸孔を備える二個のハブと、
所要厚肉の連結基部の軸方向両側に前記ハブの係合溝に噛み合う係合突起を形成された弾性材にてなる連結ブロックとで構成され、
前記連結ブロックの係合突起は、連結基部両側で互い違いに周方向にずらせて設けられ、前記連結基部を挟んで位置する前記両ハブの係合溝に、前記係合突起を噛み合わせて連結構成されることを特徴とするカップリング。
【請求項２】
前記連結ブロックは、前記連結基部が中実形状である請求項１に記載のカップリング。
【請求項３】
前記ハブの各係合溝に噛み合わせた連結ブロックの係合突起の外周を、ハブに外嵌めした押えリングで保持する構成にされている請求項１に記載のカップリング。
【請求項４】
前記押えリングにはコイルリングが用いられ、軸線方向に固定する外れ止めが施されている請求項３に記載のカップリング
【請求項５】
前記押えリングには薄肉のパイプ状の部材が用いられ、軸線方向に固定する外れ止めが施されている請求項３に記載のカップリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達に使用する軸継ぎ手に係るものであって、動力伝達と同時に原動機側で発生する振動を吸収して従動側に伝播されないように機能するカップリングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、回転動力の伝達部での軸継ぎ手は、原動側から従動側に動力を伝達する際、回転動力の伝達に伴い原動機側で生じる振動なども同時に伝達されるので、その振動の伝達を低減するために駆動側接続子と従動側接続子との間に可撓性材料で形成される弾性部片を介在させ、この弾性部片によって振動の吸収を図る構成のものが採用されている。このような構成の軸継ぎ手としては、例えば特許文献１や図１１に示されるような構造のものが知られている。
【０００３】
前記特許文献１によって知られるものでは、両方の接続子を面盤状のもにして、それら双方の面盤の対向面にそれぞれ三等分して突条を突設され、その突条を交互にかみ合うようにして、その間に六個の扇形状の弾性部材を介在させて挟み込む構造にされ、各弾性部材を介して動力伝達されるものが開示されている。
【０００４】
また、図１１によって示される構造の継手１００（フレキシブルカップリング）は、一般に小型の動力機からの動力伝達部で使用されているもので、駆動側と従動側との軸に装着されて連結し、動力伝達部分で双方の軸に取り付く爪付きのハブ１０１，１０２間に介在される弾性体（一般にゴム製）のスパイダー１０５と称される部材によって可撓的に連結されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３１１４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１によって知られるフレキシブルカップリングは、伝達動力が大きい場合に有効であるが、構造的に複雑であってコストアップが避けられない。また、防振機能を発揮させるには十分ではない。したがって、小さな動力を伝達し、併せて振動の伝播を防止するには適さないものである。一方、図１１によって記載される形式のフレキシブルカップリング１００は、伝達動力が小さい場合、言い換えると小型の動力伝達機構において汎用的なカップリングである。しかし、この形式のカップリング１００では、駆動側と従動側との軸に装着された爪付きのハブ１０１，１０２間に介在される弾性体のスパイダー１０５の放射状に形成された動力伝達部分で、ハブ１０１，１０２の爪部１０３，１０４との噛み合いによって可撓的に連結されるが、この噛み合い部分ではギャップがあり、構造上同一円周で弾性材を介在して動力伝達されるので、動力の伝達は行われても、弾性材を交互に噛み合うハブ１０１，１０２側の爪部１０３，１０４で挟み付けるだけで、ばね特性を発揮できない。したがって、原動側で発生する振動がそのまま従動側に伝播して振動を拡大させて、カップリング部分で振動を十分に吸収できる吸振機能が得られないという問題点がある。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたので、ごく簡単な構造であって、原動側で発生する振動を確実に吸収して防振機能を発揮することができる、主として軽荷重での動力を伝達するカップリングを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明によるカップリングは、
周面には周方向に少なくとも三等分した位置で軸線方向に貫通する係合溝がそれぞれ設けられ、軸心に欠円形の軸孔を備える二個のハブと、
所要厚肉の連結基部の軸方向両側に前記ハブの係合溝に噛み合う係合突起を形成された弾性材にてなる連結ブロックとで構成され、
前記連結ブロックの係合突起は、連結基部両側で互い違いに周方向にずらせて設けられ、前記連結基部を挟んで位置する前記両ハブの係合溝に、前記係合突起を噛み合わせて連結構成されることを特徴とするものである。
【０００９】
前記発明において、前記連結部ブロックは、前記連結基部が中実形状であるのがよい（第２発明）。
【００１０】
さらに、前記第１発明において、前記ハブの各係合溝に噛み合わせた連結ブロックの係合突起の外周を、ハブに外嵌めした押えリングで保持する構成にされているのが好ましい（第３発明）。前記押えリングにはコイルばねが用いられ、軸線方向に固定する外れ止めが施されているのがよい（第４発明）。また、前記押えリングには薄肉のパイプ状の部材が用いられ、軸線方向に固定する外れ止めが施されているのがよい（第５発明）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、原動側軸に装着するハブと従動側軸に装着するハブとを弾性体による厚肉の円板状の連結基部から前後軸方向に突設される複数の係合突起をハブの係合溝に嵌合させて（噛み合わせて）軸を繋ぎ回転力の伝達を行わせるようにして、その連結ブロックの中実円板状の連結基部で弾性変形を自由に起こさせて、回転に伴う振動を吸収させることができ、簡単な構成で有効な防振機能を発揮できるという効果を奏するのである。また、中実円板状の連結基部に対して前後に突き出す係合突起を一方の係合突起に対して他方の係合突起を互い違いに周方向にずらせて形成したことにより、回転力伝達時の位相差で連結基部内での弾性変位を起こさせて振動の吸収性を高め、駆動軸から従動軸への振動の伝播を断ち切る効果を高め得るのである。
【００１２】
また、前記発明において、前記第３発明の構成を採用することにより、カップリングが高速回転する軸の継手部に使用される場合、高速回転によって接続する軸に取り付く両ハブ間に介在する連結ブロックの係合突起の端部が、遠心力によって浮き上がるのを押えリングで正常に保持し、支障を来すことなく作動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明に係るカップリングの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
図１には、本実施形態のカップリングの全体斜視図が示されている。図２にはカップリングの縦断面図（ａ）と左側面図（ｂ）および右側面図（ｃ）が、また、図３にはハブの正面図（ａ）とそのＡ−Ａ断面図（ｂ）が、図４には連結ブロックの正面図（ａ）と左側面図（ｂ）および右側面図（ｃ）が、それぞれ示されている。
【００１５】
このカップリング１は、比較的軽荷重の動力を伝達する軸の継手部に使用するものであり、動力の伝達と同時に駆動側で発生する振動を従動側に伝播するのを遮断する防振機能を備えるものである。
【００１６】
このカップリング１は、軸方向に配される一組のハブ２，３と、これらハブ２，３間に介在させる弾性体にてなる連結ブロック１０とで構成されている。前記ハブ２，３は、図２および図３に示されるように、軸方向に所要長さで外周を所要直径の円柱形にして、その周面に少なくとも三等分して軸線に沿って断面逆台形に形成された係合溝４，４’がそれぞれ全長にわたり刻設されている。そして、軸心位置には軸線に沿って欠円形の軸孔５，５’が貫通して設けられ、その軸孔５（５’）の欠円部５ａに対していずれも外周から止めねじ孔６が穿設され、六角穴付きの止めねじ７が付されている。なお、この実施形態では前記係合溝４（４’）が四等分して設けられている。
【００１７】
前記連結ブロック１０は、例えばクロロプレンゴム、ウレタンゴムなどの弾性体で成型されており、中央部に所要厚肉で外径が前記ハブ２，３とほぼ同じ寸法の円形をした連結基部１１を有し、この連結基部１１から軸方向の前後に係合突起１２，１３が前記ハブ２，３の各係合溝４，４′と嵌合するように同数ずつ軸線に平行して一体に設けられている。その係合突起１２，１３は前記ハブ２，３の係合溝４，４′の横断面に合致する形状にされ、前記連結基部１１を挟んで前側の係合突起１２と後側の係合突起１３とが、一方のものに対して他方の係合突起が互い違いに周方向にずらせて（例えば一方の係合突起１２に対して他方の係合突起１３を１／２ピッチ周方向にずらせる）設けられている。
【００１８】
このように形成されるハブ２，３と連結ブロック１０とは、図１および図２（ａ）にて示されるように、連結ブロック１０の連結基部１１を境にして、その前後の各係合突起１２，１３に各ハブ２，３の係合溝４，４’を嵌合させて組合わせ使用される。こうすることによって、連結ブロック１０の連結基部１１を中心にして、その軸方向の前後でハブ２，３が係合突起１２，１３と係合溝４，４’との係合を周方向に互い違いにずらせて嵌め合わせ、三者が一体となってカップリング１を構成する。
【００１９】
使用に際しては、一方のハブ２の軸孔５に例えば原動機側の出力軸（ギヤードモータ軸、図示せず）を嵌合させ、止めねじ７によりその出力軸に一方のハブ２を固定する。これに対して他方のハブ３には同様にして軸孔５’に従動軸の端部を嵌合挿入して止めねじ７で固定する。この状態で両ハブ２，３の係合溝４，４’に対して連結ブロック１０の前後の係合突起１２，１３をそれぞれ嵌め合わせると、出力軸に従動軸が連結される。
【００２０】
このように構成される本実施形態のカップリング１によれば、モータ軸（原動機側軸）の回転力は、当該軸に取り付くハブ２からそのハブ２の係合溝４に嵌合する係合突起１２を介して連結ブロック１０の連結基部１１に伝達され、次いで連結基部１１から他方の係合突起１３を経てそれらと係合する係合溝４’を介して従動側のハブ３により従動軸に伝達され、その従動軸を回転させる。この際、原動側から回転力とともに伝播する原動側（ギヤードモータの）振動は、原動側のハブ２に作用する回転力が連結ブロック１０の複数の係合突起１２により分担されて連結基部１１から反対側の係合突起４’を介して従動側のハブ３に伝達される過程において、その連結ブロック１０に伝わる。しかしながら、この連結ブロック１０は、弾性体で形成されて、原動側のハブ２の係合溝４に係合する係合突起１２と従動側のハブ３の係合溝４’に係合する係合突起１３とが周方向で互い違いに配されているので、連結基部１１内で回転トルクによる回転エネルギーで弾性材が捻られることによる弾性変形力で打ち消され、従動側係合突起１３に伝達される間に振動が著しく低減されることになる。そのために、従動側ハブ３には振動が伝播せず、回転力のみ伝達されることになる。言い換えると、連結ブロック１０を形成する弾性材によって振動が吸収されるのである。したがって、ギヤードモータ側の振動は、このカップリング１によって遮断され、防振機能を発揮するのである。
【００２１】
ちなみに、本実施形態のカップリング１とほぼ同形の従来型のカップリングとで防振の効果を確認した。本実施形態のカップリング１は、一具体例として直径が１４ｍｍ、ハブの長さが８ｍｍ、軸径６ｍｍ、連結ブロックの連結基部長さ（幅）５ｍｍ、係合突起の長さ５ｍｍで、この連結ブロックとしてゴム硬度８０度のものを使用して、図示されない建物の出入り口の框に組み込まれた自動ドアの駆動装置におけるギヤードモータと駆動装置の回転機構との継手とした。従来型のカップリング（継手）は前記本実施形態のカップリングと外形寸法がほぼ同じものを使用した場合と比較した。従来型のカップリングでは框部から出入口枠に振動が伝播して騒音を発していたものが、本実施形態のカップリングを用いたことにより、振動の伝播による騒音の発生が消去して静粛にドア開閉の運転ができるようになったことを体感でき、防振機能を備えていることが実証された。動力の伝達に関しては、本実施形態のものと従来型とでは何等変わりがなかった。なお、本発明のカップリングは、前記数値に限定されるものではない
【００２２】
次に、図５には他の実施形態のカップリングの全体斜視図が示されている。図６には押えリングの斜視図が、図７にはこのカップリングの正面図（ａ）と左側面図（ｂ）および右側面図（ｃ）が、図８には図７（ａ）のＢ−Ｂ視断面図が、図９には連結ブロックの正面図（ａ）と左側面図（ｂ）および右側面図（ｃ）が、それぞれ示されている。
【００２３】
この実施形態のカップリング１Ａは、基本的に前記実施形態のものと同様の構成であり、高速回転時に連結ブロック１０Ａの係合突起１２，１３が浮き出すのを防止する押えリング１５を付加した構成において相違するものである。したがって、前記実施形態のものと同一もしくは同様の構造部分については、前記実施形態のものと同一の符号を付して、その詳細な説明は省略することとする。
【００２４】
カップリング１Ａは、前記実施形態と同様に軸方向に前後二個のハブ２，３とこのハブ２，３を相互に連結する連結ブロック１０Ａとの組み合わせて、両ハブ２，３にそれぞれ設けられた複数の係合溝４，４’に対して連結ブロック１０Ａの連結基部１１Ａから軸方向に前後で互い違いに複数突き出す係合突起１２，１３を、それぞれ係合させてなり、それらハブ２，３の係合溝４，４’に係合する係合突起１２，１３の外周を覆うようにして前後それぞれに押えリング１５，１５が被嵌されている。なお、前記連結ブロック１０Ａは、連結基部１１Ａの外径が前記押えリング１５の嵌合時における外径にほぼ合致する寸法に形成されている。したがって、この連結ブロック１０Ａは、連結基部１１Ａと係合突起１２，１３との外周に段差が形成されている。
【００２５】
前記押えリング１５は、例えば図６に示されるように、ステンレス鋼板をハブ２（３）の外径に合わせて巻成したものが用いられる。この押えリング１５にばね性を有する材料を用いると、ハブ２（３）に外嵌めすることで係合している連結ブロック１０Ａの係合突起１２（１３）を外部から絞縮するように機能する。そして軸孔５（５’）に対する止めねじ孔６の位置に合致するようにして止めねじ７の取付孔１６を設けておくのがよい。こうするとこの押えリング１５が止めねじ７の装着で抜け止めの働きをさせることができる。
【００２６】
このように構成される本実施形態のカップリング１Ａは、各ハブ２，３の軸孔５，５’にそれぞれ連結する駆動軸と従動軸とを装着して連結使用される。このカップリング１Ａでは連結ブロック１０Ａの各係合突起１２，１３がその外周部を押えリング１５，１５によって覆われているので、高速回転することになっても、係合突起１２（１３）が回転に伴う遠心力で係合溝４（４’）から浮き上がるのを阻止され、各係合突起１２，１３はそれぞれハブ２，３の係合溝４，４’に収まって動力の伝達機能を発揮し、前記実施形態と同様に振動の伝播を防止することができるのである。また、外観的にも押えリング１５によって係合突起１２，１３が覆われるので体裁よく形成されるという意匠効果がある。
【００２７】
さらに、図１０には連結ブロックの係合突起の押えリングの別態様のものを備えるカップリングの正面図が示されている。
【００２８】
この実施形態のカップリング１Ｂでは、連結ブロック１０Ａの係合突起１２，１３に対する押えリングの構造が異なるものである。したがって、その異なる構成部分について説明し、その他の主要部分については説明を省略して符号のみを付すことに留める。
【００２９】
この実施形態の押えリング１７は、適宜線径のコイルばねをハブ２（３）の外周に被嵌できる直径で密接状態に形成したものであり、そのねじりを緩めて内径を拡大した状態で前記連結ブロック１０Ａの係合突起１２（１３）の外側に嵌め合わせて固定する構成である。そして、その押えリング１７の一端は連結ブロック１０Ａの連結基部１１Ａ周端に接触させ，他端を軸の止めねじ７により抜け止めされるように設定したものである。このような構成としても係合突起１２（１３）の浮き上がりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態のカップリングの全体斜視図
【図２】カップリングの縦断面図（ａ）と左側面図（ｂ）および右側面図（ｃ）
【図３】ハブの正面図（ａ）とそのＡ−Ａ断面図（ｂ）
【図４】連結ブロックの正面図（ａ）と左側面図（ｂ）および右側面図（ｃ）
【図５】他の実施形態のカップリングの全体斜視図
【図６】押えリングの斜視図
【図７】カップリングの正面図（ａ）と左側面図（ｂ）および右側面図（ｃ）
【図８】図７（ａ）のＢ−Ｂ視断面図
【図９】連結ブロックの正面図（ａ）と左側面図（ｂ）および右側面図（ｃ）
【図１０】連結ブロックの係合突起の押えリングの別態様のものを備えるカップリングの正面図
【図１１】従来のカップリングの一具体例を示す図
【符号の説明】
【００３１】
１，１Ａ、１Ｂ    カップリング
２，３    ハブ
４，４’    係合溝
５，５’    軸孔
７    止めねじ
１０，１０Ａ    連結ブロック
１１，１１Ａ    連結基部
１２，１３  係合突起
１５，１７    押えリング
【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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【図９】
0004528679.tif 000010
【図１０】
0004528679.tif 000011
【図１１】
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