(57)【要約】駆動軸（１）と、被駆動軸（５）と、２つの軸（１，５）間の軸中央のずれを補償するための、軸（１，５）の一方に所属する緩衝部材（１６）と、半径方向に負荷される所定の力（Ｋ）を導入するための、前記の緩衝部材（１６）と連結された、他方の軸（１）に所属する半径方向緊締部材（４，４′）とを有するトルクを伝達する連結装置。
2004502101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸（１，１′）と、被駆動軸（５，５′）とを有するトルクを伝達する連結装置において、
２つの軸（１，１′；５，５′）間の軸中央のずれを補償するための緩衝部材（１６，３６，３８）と、
被駆動軸（５，５′）に半径方向にかかる所定の力（Ｋ）を導入するための、前記の緩衝部材（１６，３６，３８）と連結した半径方向緊締部材（４，４′）とを有することを特徴とする、トルクを伝達する連結装置。
【請求項２】
半径方向緊締部材（４，４′）は、所属する軸（１，１′）に相対回動不能に固定された連行体（３，３′）を有し、該連行体（３，３′）に、緩衝部材（１６，３６，３８）と結合したスライダ（７，７′）が相対回動不能であるが、半径方向にスライド可能に支承されており、かつ連行体（３，３′）と螺合する半径方向調整ねじ（１１，１１′）によって半径方向に位置調節可能である、請求項１記載の連結装置。
【請求項３】
前記の緩衝部材が２つの軸（１，５）間で軸方向に配置されたエラストマ緩衝ブロック（１６）であり、該エラストマ緩衝ブロック（１６）は軸（１，５）間の軸中央のずれを補償するとともに同時にトルク伝達時の緩衝を行う、請求項１又は２記載の連結装置。
【請求項４】
エラストマ緩衝ブロック（１６）がその一方の軸端部（１７）で半径方向緊締部材（４）のプレート状のスライダ（７）と持続的に結合されており、かつ他方の軸端部（１８）で取付プレート（１９）と持続的に結合されている、請求項３記載の連結装置。
【請求項５】
スライダ（７）もしくは取付プレート（１９）は、半径方向の張力の調節後に相対回動不能にかつ半径方向で強固に、一方の軸（１）の連行体（３）に取付可能もしくは他方の軸（５）の、取付プレート（１９）に所属する支持部材（２０）に取付可能である、請求項４記載の連結装置。
【請求項６】
スライダ（７）と連行体（３）との間に、この２つの部材（３，７）を半径方向に相互に離すように負荷するバネ部材（１５）が配置されている、請求項２から５までのいずれか１項記載の連結装置。
【請求項７】
軸中央のずれを補償するための半径方向に作用する半径方向緩衝部材（３６）の他に、トルク伝達時に緩衝するための第２の別個のトルク緩衝部材（３８）が設けられている、請求項１又は２記載の連結装置。
【請求項８】
半径方向緩衝部材（３６）が軸方向にスライド可能にスライダ（７′）に支承されており、半径方向に緊締すべき軸（５′）の端面に半径方向に負荷をかける、請求項２又は７記載の連結装置。
【請求項９】
トルク緩衝部材（３８）は連行体（３′）上で軸方向にスライド可能に支承されており、かつ半径方向緩衝部材（３６）により負荷される軸（５′）に対して半径方向にスライド可能に支承されている、請求項２又は７記載の連結装置。
【請求項１０】
緊締状態で緩みを防止するように半径方向調整ねじ（１１，１１′）用の安全手段を有する、請求項２記載の連結装置。
【請求項１１】
一方だけの回転方向を伝達すべき場合に、伝達された回転の不均一性を減少させるためのフリーホイールが組み込まれている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の連結装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、駆動軸と被駆動軸との間でトルクを伝達する連結装置に関する。このような連結装置は特に自動車において二次ユニット、例えばジェネレータ、パワーステアリングポンプ、エアコンディショナ−コンプレッサ等の駆動の際に使用される。
【０００２】
本発明の背景には、出願時点で通常の内燃機関において、前記の二次ユニットが通常はベルトを用いて駆動されることが確認される。この場合、単一ベルト、いわゆるポリ−Ｖベルト、歯付ベルト等が使用される。
【０００３】
このようなベルト駆動の原則的な特徴は、本来の目標方向に向かってトルクを伝達する他に、ベルトの張力に基づくベルト駆動に関与する２つの軸間での半径方向力の伝達である。このベルト張力は、ベルトとプーリとの間の十分な摩擦力の保障のために用いられ、それによって加えられたトルクは確実にかつできる限りスリップなく伝達することができる。
【０００４】
前記の半径方向力は通常のエンジン構造において、前記の二次ユニット（ジェネレータ、パワーステアリングポンプ等）の軸受箇所により受け止められる。例えば固定軸受−／可動軸受−装置における深溝玉軸受により実現されているこのような軸受箇所は、この加えられた半径方向力が吸収されるように設計されており、かつ所定の寿命を得るために特定の軸方向力／半径方向力も必要とする。
【０００５】
新規のエンジン構想は、例えばエンジン寿命の向上、メンテナンス費用の軽減及びエンジンの所要スペースの減少のために、ベルトを用いないで二次ユニットを駆動することにある。この場合、エンジンの二次ユニットにはその都度適当な回転数の駆動軸が用いられる。これらの軸はエンジンに支承されており、二次ユニットに純粋なトルクを提供する。
【０００６】
従って、純粋に中心駆動の場合、伝動ベルト駆動のために開発された二次ユニットのより確実な軸受運転のために必要な半径方向力は生じない。このことは二次ユニットにおいて軸受装置の変更を必要とし、コストを高め、ひいては製品の価格を高めてしまう。
【０００７】
このことから、本発明の根底をなす課題は、従来の軸受箇所を備えた通常のエンジン−二次ユニットを歯車駆動を介しても寿命を著しく制限せずに駆動できるようなトルクを伝達する連結装置を提供することである。
【０００８】
前記の課題は、請求項１の特徴部に記載された特徴により解決される。従って、この連結装置において２つの軸の一方に所属する緩衝部材が２つの軸間の軸中央のずれを補償するために設けられている。他方の軸には緩衝部材と連結する半径方向緊締装置が設けられており、該半径方向緊締装置は、サブユニットに所属する、連結装置の被駆動軸に半径方向に負荷する所定の力を導入する。この連結装置は、つまり先行技術の場合にベルト張力により加えられた半径方向力の代わりとなるため、二次ユニットの軸受箇所が中心駆動を使用した場合であっても適当に負荷がかけられ、寿命のために必要な半径方向力が得られる。従って、ベルト駆動のために設計された、廉価な量産−二次ユニットは今までと同様に、二次ユニットの中心駆動を用いる新規のエンジン構想の場合であっても使用することができる。
【０００９】
有利には、前記の緩衝部材は軸中央のずれの補償の他に、連結装置内の角度誤差及び軸間隔の公差を補償することができる。
【００１０】
請求項２は、連行体と該連行体に対して半径方向に位置調節可能なスライダからなる半径方向緊締部材の構造的に有利な実施態様に関する。
【００１１】
請求項３に記載されたエラストマ緩衝ブロックは二重の機能を有している。それというのも、該エラストマ緩衝ブロックは軸中央のずれの補償と共に同時にトルク伝達時の緩衝を行うためである。
【００１２】
請求項４による実施態様により、エラストマ緩衝ブロックは、スライダ自体のの形の適当な取付補助部材及び取付プレートと共に予め製造されることができ、引き続き効率的に連結装置中に設置することができる。
【００１３】
請求項５による実施態様は、二次ユニットの軸受箇所へ半径方向力を持続的かつ確実にかけることを支援する。これは、スライダが適当な位置で、連結装置の一方の軸のスライダを支承する連行体とねじ止めされていることにより、つまり取付時にスライダの半径方向の位置調節により生じる半径方向力によって保持される。
【００１４】
請求項６により設けられたバネ部材により、半径方向力の正確な定義が保障される。
【００１５】
請求項７は、連結装置の第２の実施態様に関しており、この連結装置の場合には、一方で２つの軸間の軸中央のずれを補償する機能を、他方でトルク伝達時の緩衝を、２つの物体に分けられた緩衝部材により受け持たれる。それにより、２つの緩衝部材はそれぞれ個別にその機能に適合させることができ、これは連結装置の最適化を意味する。
【００１６】
請求項８及び９に記載した緩衝部材のスライド可能な支承により、すでに上記した公差、例えば角度誤差及び軸間隔における変位を問題なく補償することができる。
【００１７】
請求項１０に記載した対策は、半径方向調整ねじを所定の緊締状態で緩みを防止するように保障することによって、連結装置の信頼性を高める。
【００１８】
請求項１１によると、一方だけの回転方向を伝達すべき場合に連結装置にフリーホイールが組み込まれている。これは伝達された回転不均一性を減少させるために用いられる。
【００１９】
本発明のさらなる特徴、詳細及び利点は、添付した図面を用いて実施例を詳説する次の記載から明らかにされている。
【００２０】
図１及び図２に示された連結装置は、ハウジング２内に駆動軸１を有する。駆動軸１の軸受は全ての復元力を受け止めることができるようになっている。
【００２１】
駆動軸１に相対回動不能に連行体３が設けられており、該連行体３はなお詳細に説明すべき半径方向緊締部材４の一部である。該半径方向緊締部材４は基本的に、軸方向で駆動軸１の前方に間隔をあけて配置された、ハウジング６により示されたエンジンの二次ユニットの被駆動軸５に、所定の半径方向力Ｋを負荷するために用いられる。
【００２２】
この点では、この半径方向緊締部材４は連行体３の他に、これに相対回動不能であるが、半径方向にスライド可能に支承されたスライダ７を有しており、該スライダはその平坦なプレート状部材８で、軸方向で連行体３に支持されている。プレート状部材８の、駆動軸１に向けられた側には、半径方向の外側領域にブロック状の突出部９が一体成形されており、該突出部９は連行体３の軸方向に向かう側に設けられた半径方向溝部１０に中間嵌めで係合している。それにより全体としてスライダ７は連行体３に対して半径方向でスライド可能に案内されている。
【００２３】
突出部９は連結装置の半径方向で半径方向調整ねじ１１により貫通口１２を通して貫通されており、半径方向調整ねじ１１のねじ山端部１３は連行体に設けられたねじ山孔１４に螺合する。突出部９と半径方向ねじ山孔１４の開口領域との間に、圧縮コイルバネ１５が挿入されており、該圧縮コイルバネ１５は半径方向調整ねじ１１に巻き付けられている。
【００２４】
プレート状部材８の、前記の突出部９の反対側にはエラストマ−緩衝ブロック１６がそれに向けられた軸端部１７で加硫結合により持続的に固定されている。その他方の軸端部１８でエラストマ−緩衝ブロック１６は取付プレート１９と加硫結合されていて、該取付プレート１９は被駆動軸５に相対回動不能に設けられた連行体２０とねじ結合可能である。このために設けられた軸平行のボルト２１は図１に確認できる。
【００２５】
同様にスライダ７は軸平行のボルト２２により所定の半径位置にねじ結合可能である。このボルト２２は長孔状の開口２３を貫通しているため、半径方向のずれのために必要な、スライダの摺動自由度を達成可能である。他方の側の軸端部１８では取付プレート１９は中央の凹設部２４を有し、該凹設部２４は連行体に設けられたリングカラー２５と共働し、それにより緩衝ブロック１６のセンタリングが行われる。
【００２６】
図１及び２による連結装置の半径方向のプリロードの他に、製造技術的な理由から、連結装置が純粋に半径方向に取付可能であることが重要である。このことは次に説明する：
組立の際に、ハウジング２はすでに位置固定されており、ハウジング６を取り付けることから始められる。この駆動軸１はハウジング２内で支承されており、連行体３は駆動軸に例えばプレス嵌めの形で摩擦力結合により又は溝結合の形で形状結合により相対回動不能に取り付けられている。
【００２７】
ハウジング６の側で、連行体２０は被駆動軸５に取り付けられており、この被駆動軸５はハウジング６内で回動可能に支承されている。連行体２０には、２つのボルト２１によりすでに、エラストマ−緩衝ブロック１６及びスライダ７を備えた取付プレート１９がねじ結合により固定されている。
【００２８】
組立のために、連行体３に設けられた半径方向溝部１０が半径方向の継ぎ目方向に向くように駆動軸１を回動させる。圧縮コイルバネ１５が半径方向溝部１０中へ挿入される。スライダ７、緩衝ブロック１６、取付プレート１９、連行体２０、駆動軸５及び二次ユニットのハウジング６からなる、完全に予め組み立てられたユニットを半径方向に嵌め込み、この場合、スライダ７の突出部９が半径方向溝部１０中を移動する。半径方向調整ねじ１１は貫通口１２を通過するように差し込まれ、半径方向ねじ山孔１２内へねじ込まれ、駆動軸１と被駆動軸５との間の連結の所望のずれが得られるまで締め込まれる。このずれはエラストマ−緩衝ブロック１６の半径方向の剛性により左右され、かつその特性曲線から得られる。緊締した状態で、半径方向調整ねじ１１は例えばマイクロカプセル化により緩みを防止するように保障することができる。
【００２９】
所望のプリロードを調節した後、２つの軸平行のボルト２２が締め込まれ、連行体３は最終的にスライダ７と相対回動不能に結合する。
【００３０】
この状態で、図中に示されていない、駆動軸１及び被駆動軸５の軸方向のずれは、駆動軸１と被駆動軸５との間のトルク伝達の際の負荷ピークと同様に、エラストマ−緩衝ブロック１６によって補償される。
【００３１】
図３〜５に示された実施態様は、駆動軸１′を有し、該駆動軸１′はハウジング２′内で軸受３０によって回動可能に支承されている。駆動軸１′には全体として３′で示される連行体が設けられ、該連行体は全体として４′で示される半径方向緊締部材を介して、駆動軸１′と被駆動軸５′との間の半径方向のずれを導入するために存在している。この半径方向のずれは、詳細に図示されていない二次ユニットのハウジング６′内にある被駆動軸５′の軸受３１に半径方向力Ｋを生じさせる。
【００３２】
連行体３′は半径方向に延在するジョー３２を有し、このジョー３２に長距離のスライダ７′が半径方向にスライド可能に案内されている。このため、スライダ７′は四角形開口部３３で（図５）前記のジョー３２にはまっている。
【００３３】
四角形開口部３３の他に、半径方向調整ねじ１１′用の貫通口１２′が設けられており、該半径方向調整ねじ１１′はそのねじ山端部１３′で、スライダ７′の反対側にある軸平行方向に延在するアーム３４に設けられた半径方向ねじ山孔１４′に螺合される。半径方向調整ねじ１１′を用いて、スライダ７′は半径方向に位置調節可能である。
【００３４】
貫通口１２′の、四角形開口部３３と反対側に、スライダ７は四角形延長部３５が設けられており、該四角形延長部３５にほぼ長方形の半径方向緩衝部材３６がエラストマブロックの形で挿し嵌められている。半径方向緩衝部材３６の、半径方向で内側に向かう側は被駆動軸５′の外周面に支持されている。半径方向緩衝部材３６を横方向でガイドするため及びアンバランスを大まかに補償するために、ガイドジョー３７が被駆動軸５′の外周面に設けられており、その間に半径方向緩衝部材３６は十分な横側の遊びをもって設置されている。
【００３５】
アーム３４の自由端にはもう１つのエラストマブロックが挿し嵌められており、前記のエラストマブロックは別のトルク緩衝部材３８として、アーム３４と被駆動軸５′との間での緩衝されたトルク伝達を提供する。このため、エラストマブロックとして構成されたトルク緩衝部材３８は、被駆動軸５′に対して十分な半径方向の遊びをもって、被駆動軸５′から相互に平行に間隔をあけてた２つの受容壁３９の間に挿入されており、前記の収容ジョー３９を介して駆動軸１′、連行体３′及びトルク緩衝部材３８からの回転運動が被駆動軸５′に伝達される。
【００３６】
半径方向緩衝部材３６はスライダ７′上で軸方向と平行の方向にスライド可能であり、それに対して、スライダ７′の半径方向のスライドにより内側に向かい被駆動軸５′に半径方向緩衝部材３６を介して負荷がかけられており、半径方向力Ｋは軸受３１に導入されることが確認できる。トルク緩衝部材３８は半径方向で受容壁３９の間にも、並びに軸平行方向でアーム３４にスライド可能にも案内されているため、トルク緩衝部材３８はもっぱらトルク伝達のために用いられ、その他に冒頭に述べた許容度を補償することができる。
【００３７】
図３〜５による連結装置も、予め組み立てられたトルク緩衝部材３８を備えたアーム３４にハウジング６′を備えた被駆動軸５′を挿し嵌め可能であることにより、純粋に半径方向に組立可能である。その後で、同様に半径方向緩衝部材３６が被せ嵌められたスライダ７′を外側から半径方向にジョー３２上でスライドさせ、半径方向調整ねじ１１′を回し嵌め、適当に緊締させることができる。半径方向調整ねじ１１′は、例えばマイクロカプセル化により緩みを防止するように固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
第１の実施態様の連結装置の軸方向断面図
【図２】
図１による切断線ＩＩ−ＩＩに沿った連結装置の軸方向断面図
【図３】
第２の実施態様の連結装置の側面図
【図４】
図３における切断線ＩＶ−ＩＶに沿った横断面図
【図５】
図３による矢印方向からの連結装置の側面図
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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