(57)【要約】【課題】音振動特性上有利な構造にすることを可能とする。【解決手段】ハウジング３及びハブ・シャフト５と、ハウジング３及びハブ・シャフト５間に形成されシリコーン・オイルが封入された作動室７と、ハウジング３に回転方向に係合する複数のアウター・プレート９と、ハブ・シャフト５に回転方向に係合しアウター・プレート９に対し軸方向に交互に配置された複数のインナー・プレート１１とを備え、シリコーン・オイルを介してアウター・プレート９及びインナー・プレート１１間のトルク伝達を行うビスカス・カップリング１であって、ハウジング３は、作動室７の一側を区画する中間壁１３と、この中間壁１３から突出形成され周方向相互間に肉抜き空間部３１を有し結合突当面１５ａをプロペラ・シャフトに突き当てて結合する結合部１５と、この結合部１５の内周側に形成された軸受支持部１７とを備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2012026557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸で相対回転可能に設けられた外内の第１回転部材及び第２回転部材と、
前記第1，第２回転部材間に形成され粘性流体が封入された作動室と、
前記作動室内に配置され前記第１回転部材に回転方向に係合する複数のアウター・プレートと、
前記作動室内に配置され前記第２回転部材に回転方向に係合し前記アウター・プレートに対し軸方向に交互に配置された複数のインナー・プレートと、
を備え、前記粘性流体を介して前記アウター・プレート及びインナー・プレート間のトルク伝達を行うビスカス・カップリングであって、
前記第１回転部材は、前記作動室の一側を区画する中間壁と、
この中間壁から軸方向に突出形成され周方向相互間に肉抜き空間部を有し相手部材に結合する結合部と、
この結合部の内周側に形成された軸受支持部と、
を備えたことを特徴とするビスカス・カップリング。
【請求項２】
請求項１に記載のビスカス・カップリングであって、
前記中間壁には、前記結合部側に開口したバランス孔を備えた、
ことを特徴とするビスカス・カップリング。
【請求項３】
請求項１又は２記載のビスカス・カップリングの第1回転部材であって、
前記作動室の一側を区画する中間壁と、
この中間壁から突出形成され周方向相互間に肉抜き空間部を有し相手部材に結合する結合部と、
この結合部の内周側に形成された軸受支持部と、
を備えたことを特徴とする第１回転部材。
【請求項４】
請求項３記載の第１回転部材を加工する第１回転部材加工方法であって、
前記第１回転部材を、前記中間壁と結合部と軸受支持時部とを含めて鍛造で形成した、
ことを特徴とする第１回転部材の加工方法。
【請求項５】
請求項４記載の第１回転部材加工方法であって、
前記作動室の内周及び前記中間壁の前記作動室内側に内基準面を精密鍛造し、
この内基準面を基準として前記中間壁の外周面に外基準面を旋削加工し、
この外基準面を基準として前記軸受支持時部を旋削加工する、
ことを特徴とする第１回転部材加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体粘性抵抗を利用したビスカス・カップリング、第1回転部材、及び加工方法関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のビスカス・カップリングとして、例えば特許文献1に記載されているものがある。
【０００３】
このビスカス・カップリングは、外側のハウジングと内側のインナー部材との間に粘性流体としてシリコーン・オイルが封入された作動室が区画形成され、作動室内に配置されたアウター・プレートがハウジングに回転方向に係合し、同インナー・プレートがインナー部材に回転方向に係合したものである。
【０００４】
ハウジングには、一側端部に結合フランジ部が形成され、例えばプロペラ・シャフトに締結結合可能となっている。
【０００５】
ハウジングの作動室側壁と結合フランジ部との軸方向間には、軽量化のために外周面に肉抜き部が形成され、この肉抜き部の内周部の軸受支持部には、軸受が取り付けられている。
【０００６】
したがって、例えば結合フランジ部をプロペラ・シャフトに締結結合し、インナー部材に、ファイナル・ドライブのドライブ・ピニオン・シャフトをスプライン係合させ、このドライブ・ピニオン・シャフトの先端を前記軸受に支持させることができる。
【０００７】
プロペラ・シャフトから入力されたトルクは、ハウジングからアウター・プレートに入力され、シリコーン・オイルの粘性抵抗を介してインナー・プレートに伝達され、インナー部材からドライブ・ピニオン・シャフトに出力することができる。
【０００８】
しかし、かかる構造では、第１回転部材が前記のように肉抜き部を備え、この肉抜き部の内周部の軸受支持部に軸受を取り付けた構造であるため、プロペラ・シャフト側からの軸方向径方向の入力と軸受からの径方向の入力とが肉抜き部の壁部で受けられ、強度上、音振特性上不利な構造であるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１１６７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
解決しようとする問題点は、強度上、音振特性上不利な構造であった点である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明は、音振動特性上有利な構造にすることを可能とするため、同軸で相対回転可能に設けられた外内の第１回転部材及び第２回転部材と、前記第1，第２回転部材間に形成され粘性流体が封入された作動室と、前記作動室内に配置され前記第１回転部材に回転方向に係合する複数のアウター・プレートと、前記作動室内に配置され前記第２回転部材に回転方向に係合し前記アウター・プレートに対し軸方向に交互に配置された複数のインナー・プレートとを備え、前記粘性流体を介して前記アウター・プレート及びインナー・プレート間のトルク伝達を行うビスカス・カップリングであって、前記第１回転部材は、前記作動室の一側を区画する中間壁と、この中間壁から突出形成され周方向相互間に肉抜き空間部を有し相手部材に突き当てて結合する結合部と、この結合部の内周側に形成された軸受支持部とを備えたことをビスカス・カップリングの特徴とする。
【００１２】
前記作動室の一側を区画する中間壁と、この中間壁から突出形成され周方向相互間に肉抜き空間部を有し相手部材に突き当てて結合する結合部と、この結合部の内周側に形成された軸受支持部とを備えたことを第１回転部材の特徴とする。
【００１３】
前記第１回転部材を、前記中間壁と結合部と軸受支持時部とを含めて鍛造で形成したことを第１回転部材加工方法の特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明のビスカス・カップリングは、上記構成であるため、結合部に対する軸方向、径方向の入力又は出力を、作動室の一側を区画する中間壁に対して直接行わせることができる。また、軸受からの径方向への入力も結合部を介して中間壁へ直接入力させることができる。このため、強度上、音振特性上有利な構造となる。
【００１５】
本願発明の第１回転部材は、上記構成であるため、ビスカス・カップリングを、強度上、音振特性上有利な構造にすることができる。
【００１６】
本願発明の第１回転部材加工方法は、上記構成であるため、中間壁から結合部まで軸受支持部周辺を含めて金属繊維が連続しており、中間壁と結合部との強い結合により前記入力又は出力を確実に受け止め、音振動特性上極めて有利な構造となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ビスカス・カップリングの断面図である。（実施例１）
【図２】図１の右側面図である。（実施例１）
【図３】（Ａ）は、図１の左側面図、（Ｂ）は、変形例に係る図１の左側面図である。（実施例１）
【図４】ハウジングの断面図である。（実施例１）
【図５】図４の右側面図である。（実施例１）
【発明を実施するための形態】
【００１８】
強度上、音振特性上有利な構造にすることを可能にするという目的を、第１回転部材の中間壁と結合部と軸受支持部とにより実現した。
【実施例１】
【００１９】
図１は、ビスカス・カップリングの断面図、図２は、図１の右側面図、図３（Ａ）は、図１の左側面図、（Ｂ）は、変形例に係る図１の左側面図、図４は、ハウジングの断面図、図５は、図４の右側面図である。
【００２０】
図１〜図３のように、ビスカス・カップリング１は、第１回転部材であるハウジング３及び第２回転部材であるハブ・シャフト５を備えている。
【００２１】
ハウジング３及びハブ・シャフト５間に、作動室７が区画形成されている。この作動室７に粘性流体であるシリコーン・オイルが封入されている。作動室７内には、アウター・プレート９が配置され、ハウジング３に回転方向に係合している。このアウター・プレート９に対し軸方向に交互に配置された複数のインナー・プレート１１は、ハブ・シャフト５に回転方向に係合している。
【００２２】
なお、以下の記載語句「回転軸方向」とは、ビスカス・カップリング１の回転軸線の方向を示し、符号が付記された部材で駆動回転する部材の回転軸線の方向も同様に意味するものとする。
【００２３】
図１〜図５のように、ハウジング３は、アルミ合金の鍛造品であり、このハウジング３には、中間壁１３と結合部１５と軸受支持部１７と作動室外周壁部１９とが形成されている。
【００２４】
中間壁１３は、トルク伝達時に強度的に基準となる部分であり、ハブ・シャフト５の外径側から径方向に広がる環状の内壁をなして、作動室７の一側を区画し、比較的厚肉に形成されている。中間壁１３の外周面には、外基準面２１が形成され、内周面には、シール支持凹部２３、ブッシュ支持部２５が形成されている。
【００２５】
シール支持凹部２３には、高温、高圧用のシール部材であるＸリング２７が収容され、ブッシュ支持部２５には、銅系材料の環状の摺動ブッシュ２９が支持されている。
【００２６】
結合部１５は、中間壁１３から軸方向に突出形成され、相手部材、例えばプロペラ・シャフト側のフランジ部に突き当てて結合する構成部である。この結合部１５は、側面から見て外径側に広がる複数の放射状の凸部１５ｂをなすように形成されており、周方向に隣り合う凸部１５ｂは、後述する軸受４０の外径側で環状の基部１５ｃにて連結されており、本発明の実施例では凸部１５ｂが十字状に形成され、周方向相互間に肉抜き空間部３１を有している。結合部１５の結合突当面１５ａには、各凸部１５ｂの厚肉内を回転軸方向に切削された締結結合用の雌ねじ部３３が形成されている。
【００２７】
肉抜き空間部３１において中間壁１３の外側面には、軸方向に開口したバランス孔３５が形成され、回転バランスがとられている。このバランス孔３５は、形成しなくてもよい。
【００２８】
なお、図２（Ｂ）のように、肉抜き空間部３１を小さくし、環状の基部１５ｃを径方向に拡大し、結合突当面１５ａを拡大することもできる。この場合、バランス孔３５は、結合突当面１５ａ内で形成することもできる。
【００２９】
また、バランス孔３５は、結合部１５の凸部１５ｂ又は環状の基部１５ｃに形成してもよく、好ましくは結合突当面１５ａ側から回転軸方向に切削形成されるのが良い。
【００３０】
結合部１５の内周側には、前記軸受支持部１７に隣接して止め凹部３７、一側開口部３９が順次形成されている。
【００３１】
軸受支持部１７には、軸受４０が支持され、止め凹部３７には、止め輪４１が嵌め込まれている。
【００３２】
作動室外周壁部１９は、中間壁１３と連続して形成された筒状をなし、作動室７外周側を区画し、インナー凹凸部４３、センタリング内周部４５、溶着嵌合内周部４７が形成されている。
【００３３】
作動室外周壁部１９の端部には、作動室７の他側を区画するカバー４９が嵌合して取り付けられている。カバー４９の外周面には、センタリング外周部５１及び溶着嵌合外周部５３が形成され、内周面には、シール支持凹部５５、ブッシュ支持部５７が形成されている。カバー４９の外側面には、ダストカバー支持部５９、ブッシュ支持部６１が形成されている。
【００３４】
カバー４９は、センタリング外周部５１が、作動室外周壁部１９のセンタリング内周部４５に嵌合してセンタリングされ、溶着嵌合外周部５３が溶着嵌合内周部４７に中間嵌め又はすきま嵌めにより嵌合し、両者間の周回状の合わせ目が電子ビーム溶接或いはレーザー溶接により結合され、溶接結合部６２となっている。
【００３５】
ハウジング３とカバー４９とをセンタリング内周部４５とセンタリング外周部５１とによって、互いの軸心合せを行い、溶接嵌合内周部４７と溶接嵌合外周部５３とを対向させて、回転軸方向から溶接することにより、ビスカス・カップリング１の組付け時の寸法精度の確保が容易であり、回転振れを抑制することができる。
【００３６】
カバー４９のシール支持凹部５５には、高温、高圧用のシール部材であるＸリング６３が収容され、ブッシュ支持部５７には、ブッシュ２９と同様な摺動ブッシュ６５が支持されている。カバー４９のダストカバー支持部５９には、ダストカバー６７が取り付けられ、ブッシュ支持部６１には、ブッシュ６９が支持されている。
【００３７】
カバー４９には、作動室７内外を貫通する貫通孔７１が形成され、この貫通孔７１からシリコーン・オイルを作動室７内へ注入できるようになっている。貫通孔７１は、鋼製のボール７３の圧入により封止されている。
【００３８】
ハブ・シャフト５は、中空に形成され、外周部にスプライン７５が形成され、内周部にインナー・スプライン７７が形成されている。
【００３９】
このハブ・シャフト５は、中間壁１３内周とカバー４９内周とに嵌合し、ブッシュ２９、６５により中間壁１３及びカバー４９に相対回転自在に支持され、Ｘリング２７，６３がハブ・シャフト５の両側外周面に摺動可能に密接している。
【００４０】
そして、結合部１５にプロペラ・シャフト（図示せず）が結合され、ハブ・シャフト５には、ドライブ・ピニオン・シャフトの端部がスプライン係合し、このドライブ・ピニオン・シャフトの先端が軸受４０に軸支持される。
【００４１】
プロペラ・シャフトから入力されたトルクは、結合部１５から中間壁１３を介して作動室外周壁部１９に至る。この作動室外周壁部１９からアウター・プレート９に入力され、シリコーン・オイルの粘性抵抗を介してインナー・プレート１１に伝達され、ハブ・シャフト５からドライブ・ピニオン・シャフトに出力することができる。
【００４２】
トルク伝達時に、プロペラ・シャフト側から結合部１５に軸方向及び径方向の入力があり、ドライブ・ピニオン・シャフトの先端を支持する軸受３８には、主に径方向の入力がある。これらの入力は、結合部１５を介して中間壁１３に入力され、強固に受けることができる。
【００４３】
また、ハウジング３は、基材となる円柱状又は円筒状のビレットを、上下金型枠内で回転軸方向に型押しする鍛造工程によって、中間壁１３の両側で結合部１５と外周壁部１９を所定形状に流動形成される。アルミ合金の鍛造品であるから、中間壁１３から結合部１５まで軸受支持部３７周辺を含めて金属繊維（メタルフロー、若しくはファイバーフローとも言う）が連続しており、中間壁１３と結合部１５との強い結合により前記入力を確実に受け止め、強度上、音振特性上極めて有利な構造となる。
［ハウジング加工方法］
第1回転部材加工方法である本実施例のハウジング加工方法では、ハウジング３をアルミ合金の鍛造により形成する。
【００４４】
さらに、ハウジング３の加工に際し、作動室７の内周である作動室外周壁部１９の内周及び中間壁１３の作動室７内側に内基準面１９ａ，１３ａを精密鍛造し、この内基準面１９ａ，１３ａを基準として中間壁１３の外周面に外基準面２１を旋削加工する。
【００４５】
この外基準面２１を基準として例えば３本爪のチャックにより掴み、ハウジング３の結合当接面１５ａ、軸受支持部１７、シール支持凹部２３，５５、ブッシュ支持部２５，５７、センタリング内周面４５、溶接嵌合内周部４７等の内周側各部を旋削加工する。
［実施例の効果］
本願発明の実施例では、同軸で相対回転可能に設けられた外内のハウジング３及びハブ・シャフト５と、ハウジング３及びハブ・シャフト５間に形成されシリコーン・オイルが封入された作動室７と、作動室７内に配置されハウジング３に回転方向に係合する複数のアウター・プレート９と、作動室７内に配置されハブ・シャフト５に回転方向に係合しアウター・プレート９に対し軸方向に交互に配置された複数のインナー・プレート１１とを備え、シリコーン・オイルを介してアウター・プレート９及びインナー・プレート１１間のトルク伝達を行うビスカス・カップリング１であって、ハウジング３は、作動室７の一側を区画する中間壁１３と、この中間壁１３から突出形成され周方向相互間に肉抜き空間部３１を有し結合突当面１５ａをプロペラ・シャフトに突き当てて結合する結合部１５と、この結合部１５の内周側に形成された軸受支持部１７とを備えた。
【００４６】
このため、結合部１５に対して入力されるトルクを、作動室７の一側を区画する中間壁１３に直接受けることができる。また、軸受３８からの径方向への入力も結合部１５を介して中間壁１３へ直接入力させることができる。このため、強度上、音振特性上有利な構造となる。
【００４７】
前記中間壁１３には、結合部１５側に開口したバランス孔３５を備えた。
【００４８】
このため、後加工により全体の回転バランスを容易にとることができる。
【００４９】
本願発明実施例のハウジング３では、作動室７の一側を区画する中間壁１３と、この中間壁１３から突出形成され周方向相互間に肉抜き空間部３１を有しプロペラ・シャフトに突き当てて結合する結合部１５と、この結合部１５の内周側に形成された軸受支持部１７とを備えた。
【００５０】
このため、ビスカス・カップリング１を、強度上、音振特性上有利な構造にすることができる。
【００５１】
本願発明実施例のハウジング加工方法は、ハウジング３をアルミ合金の鍛造で加工したため、中間壁１３から結合部１５まで軸受支持部１７周辺を含めて金属繊維が連続しており、中間壁１３と結合部１５との強い結合により前記入力を確実に受け止め、音振動特性上極めて有利な構造となる。
【００５２】
前記作動室７の内周である作動室外周壁部１９の内周及び中間壁１３の作動室７内側に内基準面１９ａ，１３ａを精密鍛造し、この内基準面１９ａ，１３ａを基準として中間壁１３の外周面に外基準面２１を旋削加工する。この外基準面２１を基準として例えば３本爪のチャックにより掴み、ハウジング３の軸受支持部１７等の内周側各部を旋削加工する。
【００５３】
このため、軸受支持部１７等の内周側各部を正確に旋削加工することができる。
【００５４】
また、本願発明実施例のハウジング構造では、中間壁１３に連続形成される結合部１５は、複数の放射状の凸部１５ｂと、これらの凸部１５ｂに連続した環状の基部１５ｃとからなる広範囲な外表面面積を備えている。
【００５５】
従って、作動室７内でアウター，インナーの各プレート９，１１の差動回転によってせん断抵抗を受け高温となったシリコーン・オイルの高熱は、中間壁１３から、結合部１５に伝播し効率よく放熱され、ビスカス・カップリング１のトルク伝達特性を安定させることができる。
【００５６】
加えて、各凸部１５ｂと肉抜き空間部３１は、の回転時に回転フィン状をなして周辺のエアの流動を助長させ、放熱性をさらに向上させることができる。
［その他の実施形態］
上記実施例においては、入出力部材としてのプロペラ・シャフトを、結合部１５の結合当接面１５ａに対して当接連結させているが、連結形態はこれに限らない。例えば、結合部１５の外周面又は内周面にスプライン部などの連結部分を形成し、相手側の入出力部材をスプライン連結させるなど、ビスカス・カップリング１周辺の搭載環境に合わせて、種々の連結形態をとり得る。
【符号の説明】
【００５７】
１  ビスカス・カップリング
３  ハウジング（第１回転部材）
５  ハブ・シャフト（第２回転部材）
７  作動室
９  アウター・プレート
１１  インナー・プレート
１３  中間壁
１５  結合部
１７  軸受支持部（ハウジングの内周側）
１３ａ，１９ａ  内基準面
２１  外基準面
【図１】
2012026557.tif 000003
【図２】
2012026557.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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