(57)【要約】【課題】低周波捩り振動を低減する継手を提供する。【解決手段】継手１０によれば、ベルト部材３６は、周方向に隣り合う第１円筒部材３２および第２円筒部材３４の一対の円筒部材を周方向に離間可能とする弛みを有して巻き掛けられ、前記一対の円筒部材間の弾性体３０内には、前記一対の円筒部材の周方向の離間およびそれに伴うベルト部材３６の内側接続部５２および外側接続部５０の互いに接近する変位により容積が減少する第１液室５４と容積が増加する第２液室５６と、それら第１液室５４と第２液室５６とを連通させる小断面積の流路５８とが設けられている。このため、低周波捩り振動による、前記一対の円筒部材の周方向への接近離間により、第１液室５４および第２液室５６の一方から他方へと流路５８を通じて液室内の流体が繰り返し移動する。これにより、大きな捩り角での低周波捩り振動が低減される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体内に周方向に交互に埋設された第１円筒部材および第２円筒部材と、前記第１円筒部材および第２円筒部材のうちの周方向に隣り合う一対の円筒部材にそれぞれ巻き掛けられたベルト部材と、を備え、前記第１円筒部材に締結された第１回転体と前記第２円筒部材に締結された第２回転体とを連結する継手であって、
前記ベルト部材は、前記一対の円筒部材にそれら円筒部材を周方向に離間可能とする弛みを有して巻き掛けられ、
前記一対の円筒部材間の前記弾性体内には、前記一対の円筒部材の周方向の離間に伴って容積が減少する第１液室と容積が増加する第２液室と、それら第１液室と第２液室とを連通させる流路とが設けられていることを特徴とする継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、継手に関し、とりわけ、低周波捩り振動を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性体内に周方向に交互に埋設された第１円筒部材および第２円筒部材と、前記第１円筒部材および第２円筒部材のうちの周方向に隣り合う一対の円筒部材にそれぞれ巻き掛けられたベルト部材と、を備え、前記第１円筒部材に締結された第１回転体と前記第２円筒部材に締結された第２回転体とを連結する継手が知られている。たとえば特許文献１の継手がそれである。
【０００３】
図７は、このような従来の継手１１０の一例であり、第１回転体および第２回転体の軸方向に視た正面図である。また、右側半分のベルト部材およびその内周側に設けられた軸方向への窪みは省略されている。３つの第１円筒部材１１２および３つの第２円筒部材１１４のそれぞれが、それらの軸心が互いに平行、且つ略六角形状の中心線と平行となるように、同一円周上に等間隔に交互に配置されている。円周上に隣り合う第１円筒部材１１２および第２円筒部材１１４の外周面には、たとえば繊維コードの束よりなる無端環状のベルト部材１１６が弛みなく巻き掛けられている。第１円筒部材１１２、第２円筒部材１１４およびベルト部材１１６は、第１円筒部材１１２および第２円筒部材１１４の外周面が覆われるように、弾性体１１８に埋設されている。これにより、第１円筒部材１１２に締結された第１回転体と第２円筒部材１１４に締結された第２回転体とが連結され、前記継手１１０を介した前記第１回転体から前記第２回転体へのトルクの伝達に際して、弾性体１１８により捩り方向への振動が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８０９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図８は、従来の継手１１０の捩り方向ばね線図であり、継手１１０の捩り方向のばね特性が示されている。従来の継手１１０のばね特性では、ギヤノイズなどの高周波捩り振動は、弾性体１１８のばね定数が小さいために吸収される。一方、大きな捩りトルクが負荷される際の、たとえばこもり音などの振動変位の大きい低周波捩り振動は、ベルト部材１１６が強度部材であることにより継手１１０のバネ定数が大きいことから、振動の低減が抑制されてしまう。低周波捩り振動に対応するために、ダンパーなどの別部品を設置することが考えられるが、コストや車両重量の増大に加えて設置スペースが必要となるといった問題があった。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、低周波捩り振動をも低減する継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、弾性体内に周方向に交互に埋設された第１円筒部材および第２円筒部材と、前記第１円筒部材および第２円筒部材のうちの周方向に隣り合う一対の円筒部材にそれぞれ巻き掛けられたベルト部材と、を備え、前記第１円筒部材に締結された第１回転体と前記第２円筒部材に締結された第２回転体とを連結する継手であって、前記ベルト部材は、前記一対の円筒部材にそれら円筒部材を周方向に離間可能とする弛みを有して巻き掛けられ、前記一対の円筒部材間の前記弾性体内には、前記一対の円筒部材の周方向の離間に伴って容積が減少する第１液室と容積が増加する第２液室と、それら第１液室と第２液室とを連通させる流路とが設けられていることにある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の継手によれば、前記ベルト部材は、前記一対の円筒部材にそれら円筒部材を周方向に離間可能とする弛みを有して巻き掛けられ、前記一対の円筒部材間の前記弾性体内には、前記一対の円筒部材の周方向の離間に伴って容積が減少する第１液室と容積が増加する第２液室と、それら第１液室と第２液室とを連通させる流路とが設けられている。このため、継手に低周波捩り振動が作用すると、ベルト部材が弛みを有して巻き掛けられた前記一対の円筒部材の周方向の接近離間により、前記第１液室および前記第２液室の一方から他方へと前記流路を通じて液室内の液体が繰り返し移動する。これにより、大きな捩り角での低周波捩り振動が低減される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例の継手が適用される車両用動力伝達装置の一部の概略を示す骨子図である。
【図２】図１の継手を回転軸線方向から視た正面図である。
【図３】図２の継手の周方向に隣り合う第１円筒部材および第２円筒部材と、それらの外周面に巻き掛けられるベルト部材を拡大して示す図である。
【図４】図２の継手の捩り方向のばね特性を示す図である。
【図５】図２の継手の弾性体によりトルクが伝達される場合の、第１円筒部材と第２円筒部材との間の距離の変化およびベルト部材の変位を示す拡大図である。
【図６】図２の継手に低周波の捩り振動が入力された際の第１液室および第２液室の変化を示す図である。
【図７】従来の継手を回転軸線方向から視た正面図である。
【図８】図７の従来の継手の捩り方向のばね特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施例の継手について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、継手１０が適用される車両の動力伝達装置１２の要部を示す骨子図である。車両は、たとえばフロントエンジンリヤドライブ型の車両であり、図示しないエンジンと一対の駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられ、エンジンの駆動力を一対の駆動輪へ伝達する動力伝達装置１２を備えている。動力伝達装置１２は、プロペラシャフト１４、ドライブピニオン１６およびリングギヤ１８を介して、プロペラシャフト１４の動力が伝達される差動歯車装置２０、差動歯車装置２０に連結される一対の車軸２２などを含んでいる。継手１０は、プロペラシャフト１４と差動歯車装置２０との間、或いは、差動歯車装置２０と一対の車軸２２との間に介在させられ、第１回転体としてのプロペラシャフト１４と第２回転体としてのドライブピニオン１６とを連結し、或いは差動歯車装置２０の第１回転体としてのサイドギヤ２４と第２回転体としての一対の車軸２２とを連結する。
【００１２】
図２は、継手１０を回転軸線方向に示す正面図である。この継手１０は、たとえば合成ゴムから成る弾性体３０内に周方向に交互に埋設された３つの第１円筒部材３２および３つの第２円筒部材３４と、第１円筒部材３２および第２円筒部材３４のうちの周方向に隣り合う一対の円筒部材にそれぞれ巻き掛けられた環状のベルト部材３６とを備えている。第１円筒部材３２は、鋼管やアルミニウム合金管などから成る金属製のカラー３８と、カラー３８の内周に圧入された金属製の円筒状の内筒４０から構成されている。第２円筒部材３４は、第１円筒部材３２と同様にカラー４４とカラー４４の内周に圧入された円筒状の内筒４６とから構成されている。ベルト部材３６は、ポリエステル繊維からなる繊維コード束であり、周方向に隣り合う第１円筒部材３２のカラー３８の外周面および第２円筒部材３４のカラー４４の外周面のそれぞれに弛みを有して巻き掛けられている。弾性体３０は、第１円筒部材３２および第２円筒部材３４を頂点とする略六角形状の外周面および内周面を有するように環状に形成されて、第１円筒部材３２および第２円筒部材３４の長手方向の両端が開口するように、第１円筒部材３２、第２円筒部材３４およびベルト部材３６を覆っている。第１円筒部材３２の内筒４０に通されるボルトにより、プロペラシャフト１４のドライブピニオン１６側の端部は、第１円筒部材３２に締結される。第２円筒部材３４の内筒４６に通されるボルトにより、ドライブピニオン１６は、第２円筒部材３４に締結される。これにより、プロペラシャフト１４とドライブピニオン１６は、弾性体３０あるいはベルト部材３６によりトルク伝達可能に連結される。同様に、サイドギヤ２４が第１円筒部材３２に締結され、一対の車軸２２が第２円筒部材３４に締結されて、サイドギヤ２４と一対の車軸２２は、弾性体３０あるいはベルト部材３６によりトルク伝達可能に連結される。
【００１３】
図３は、継手１０の周方向に隣り合う第１円筒部材３２および第２円筒部材３４に巻き掛けられた、プロペラシャフト１４からの矢印方向のトルクが第１円筒部材３２に入力された際のベルト部材３６を拡大して説明する図であり、第１円筒部材３２および第２円筒部材３４は、それらのカラー３８、カラー４４の外周面のみが示されている。図３の継手１０は、ベルト部材３６に弛みが残り周方向の引張り荷重が作用していない状態である。ベルト部材３６は、入力されるトルクに応じたプロペラシャフト１４とドライブピニオン１６との間の捩り角θが所定角度θ１よりも小さい場合に、引張り荷重が作用しないように周方向に隣り合う第１円筒部材３２と第２円筒部材３４とが周方向に離間可能とする弛みを有して巻き掛けられている。
【００１４】
図４は、継手１０の捩り方向のばね特性を示す図である。プロペラシャフト１４とドライブピニオン１６との間の捩り角θが所定角度θ１よりも小さい場合には、ベルト部材３６に引張り荷重が作用しないため、弾性体３０によるトルク伝達が行われる。これにより、低周波捩り振動によるたとえばこもり音が問題となる走行状態では、強度部材のベルト部材３６よりもばね定数が小さい弾性体３０によりトルク伝達が行われる。捩り角θが前記所定角度θ１以上となる高トルクが入力された場合には、弛みの無くなったベルト部材３６により高トルク伝達が行われるとともに、高周波捩り振動が吸収される。
【００１５】
ところで、継手１０は、上記低周波捩り振動が問題となる走行状態において、周方向に隣り合う第１円筒部材３２の第２円筒部材３４に対しての周方向の変位およびそれらに巻き掛けられたベルト部材３６の径方向の変位を利用して、捩り振動減衰効果を奏するための液封構造を備えている。
【００１６】
図２に示されるように、周方向に隣り合う第１円筒部材３２および第２円筒部材３４との間であって、それらの外周面に巻き掛けられたベルト部材３６の一対の回曲部４８の両端を接続する外側接続部５０および内側接続部５２との間の弾性体３０内に、第１円筒部材３２および第２円筒部材３４の周方向の離間に伴って容積が減少する一対の第１液室５４と容積が増加する一対の第２液室５６と、それら第１液室５４と第２液室５６とを連通させる流路５８とが設けられている。一対の第１液室５４は、半円柱形状の断面を有し、その半円柱形状の凸部がベルト部材３６の内側接続部５２および外側接続部５０に接近するように第１円筒部材３２および第２円筒部材３４の周方向の中央部の弾性体３０内に形成されている。一対の第２液室５６は、略矩形状の断面を有し、周方向に第１液室５４と第１円筒部材３２との間および第１液室５４と第２円筒部材３４との間に形成されている。流路５８は、第１液室５４と第２液室５６との間を、小断面積で連通させるオリフィスとして機能する。これらの第１液室５４、第２液室５６および流路５８には、水などの非圧縮性流体が封入されている。
【００１７】
図５は、弾性体３０によりプロペラシャフト１４からドライブピニオン１６へトルクが伝達される場合の、第１円筒部材３２と第２円筒部材３４との間の距離の変化およびベルト部材３６の変位を示す拡大図であり、第１円筒部材３２および第２円筒部材３４は、それらのカラー３８およびカラー４４の外周面のみが示されている。実線で示されるベルト部材３６は、プロペラシャフト１４から第１円筒部材３２へトルクが入力されていない状態であり、第１円筒部材３２の中心線と第２円筒部材３４の中心線との距離ａは最小である。この状態からプロペラシャフト１４から第１円筒部材３２へトルクが入力されると、第１円筒部材３２と第２円筒部材３４とは周方向に離間し、上記距離ａが大きくなり、ベルト部材３６の弛みが次第に解消されていく。ここで、第１円筒部材３２と第２円筒部材３４の周方向の離間とは、第１円筒部材３２と第１円筒部材３４に入力されるトルクによる第１円筒部材３２の回転方向とは反対方向に隣り合う第２円筒部材３４との離間のことである。前記プロペラシャフト１４とドライブピニオン１６との間の捩り角θが前記所定角度θ１となると、ベルト部材３６の弛みが無くなる。弛みの無くなったベルト部材３６の外周面が破線で示されている。この第１円筒部材３２と第２円筒部材３４との間の距離ａが最小値から増加する間に、ベルト部材３６の内側接続部５２および外側接続部５０が互いに接近する方向へ距離ｂ変位させられる。これにより、プロペラシャフト１４とドライブピニオン１６との捩り角が前記所定角度θ１よりも小さいトルク伝達領域では、低周波の回転変動角が継手１０に入力されると、第１円筒部材３２と第２円筒部材３４との距離ａが変化するとともに、ベルト部材３６の内側接続部５２および外側接続部５０が相互に接近離隔させられる。
【００１８】
図６は、継手１０に低周波の捩り振動が入力された際の第１液室５４および第２液室５６の変化を示す図であり、第１円筒部材３２および第２円筒部材３４はそれらのカラー３８、カラー４４のみが示されている。また、第１円筒部材３２および第２円筒部材３４の中心を結ぶ線Ｃよりも下側の第１円筒部材３２および第２円筒部材３４は、それらの間の距離ａが、線Ｃよりも上側の第１円筒部材３２と第２円筒部材３４との間の距離ａよりも相対的に大きい場合が示されている。線Ｃよりも下側では、第１液室５４よりも周方向において第１円筒部材３２側あるいは第２円筒部材３４側に位置する第２液室５６は継手１０の周方向に伸びてその容積が拡大している。また、線Ｃよりも下側では、上側のベルト部材３６と比較して、第１液室５４はその半円柱状の空間が継手１０の径方向に縮んで、その容積が減少している。弾性体３０によるトルク伝達が行われるときに低周波の捩り振動が入力されると、容積が減少した第１液室５４から容積が拡大した第２液室５６へとオリフィスとして機能する流路５８を通じて流体が移動する状態と、容積が減少した第２液室５６から容積が拡大した第１液室５４へと流路５８を通じて流体が移動する状態とが繰り返されて、流体の粘性による減衰効果によって、低周波捩り振動が小さくされる。
【００１９】
上述のように、本実施例の継手１０によれば、ベルト部材３６は、周方向に隣り合う第１円筒部材３２および第２円筒部材３４の一対の円筒部材にそれら円筒部材を周方向に離間可能とする弛みを有して巻き掛けられ、第１円筒部材３２および第２円筒部材３４の前記一対の円筒部材間の弾性体３０内には、前記一対の円筒部材の周方向の離間およびそれに伴うベルト部材３６の内側接続部５２および外側接続部５０の互いに接近する変位により容積が減少する第１液室５４と容積が増加する第２液室５６と、それら第１液室５４と第２液室５６とを連通させる小断面積の流路５８とが設けられている。このため、ベルト部材３６に弛みが残り弾性体３０によりトルクが伝達されるときに、継手１０に作用する低周波捩り振動による、第１円筒部材３２および第２円筒部材３４の前記一対の円筒部材の周方向の接近離間により、第１液室５４および第２液室５６の一方から他方へと流路５８を通じて液室内の流体が繰り返し移動する。これにより、大きな捩り角での低周波捩り振動が低減される。
【００２０】
以上、本発明を表及び図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【００２１】
たとえば、前述の実施例の弾性体３０は、継手１０に入力される捩り振動を低減するばね特性を有するものであればよく、たとえば、加硫ゴム、熱可塑性エラストマ、オレフィン系エラストマなどの樹脂であってもよい。
【００２２】
また、前述の実施例のベルト部材３６は、ポリエステル繊維からなる繊維コード束であったが、これに限定されるものではなく、たとえば、一定の強度を有するアラミド繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維などから形成される繊維コード束であってもよい。
【００２３】
また、前述の実施例の第１液室５４、第２液室５６および流路５８には、水が封入されていたが、非圧縮性流体であればよく、たとえば油やエチレングリコールなどであってもよい。
【００２４】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１０：継手
１４：プロペラシャフト（第１回転体）
１６：ドライブピニオン（第２回転体）
２２：車軸（第２回転体）
２４：サイドギヤ（第１回転体）
３０：弾性体
３２：第１円筒部材
３４：第２円筒部材
３６：ベルト部材
５４：第１液室
５６：第２液室
５８：流路
【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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