JPH0723728B2 - 角運動可能な軸継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一方の軸端にあって、他方の軸端の少なくと
も一部の上に半径方向に間隔を置くように広がる釣鐘状
軸継手を具備し、これにより形成されたギャップが、半
径方向内側及び外側が回転不能に固定されたシンクロナ
イジングジョイントを介して橋絡されて成る軸駆動用の
角運動可能な軸継手に関する。

（従来の技術） 上記タイプの角運動可能な軸継手は、それ自体公知であ
り、自動車の前輪駆動の分野において使用に供される。

（発明が解決しようとする課題） しかし、寿命が不十分であるため、高排気量の重量車両
においては、これまで十分適用可能なものではなかっ
た。

従って、本発明の課題は、重量車両にも問題なく適用可
能な、上述のごとき種類の角運動可能な軸継手を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明の軸継手において
は、一方の軸端にあって他方の軸端の少なくとも一部の
上に半径方向に間隔を置くように広がる釣鐘状軸継手
と、他方の軸端に配設されるシンクロナイジングジョイ
ントとの間に金属材料製の支持スリーブを具備する軸駆
動用の角運動可能な軸継手であって、前記支持スリーブ
は、シンクロナイジングジョイントの外環が嵌入し相互
に固定される管状部を具備し、支持スリーブと釣鐘状軸
継手が支持スリーブの管状部外周面と釣鐘状軸継手内周
面間に配設された第１のゴム緩衝層によって相対運動可
能に連結され、該第１のゴム緩衝層は厚さが0.5乃至5mm
で、厚さの少なくとも５倍の値に相当する軸方向長さを
有し、支持スリーブは、管状部の一側に内向きのフラン
ジ状張出部を具備し、該フランジ状張出部が釣鐘状軸継
手との間に軸方向間隔を有し、シンクロナイジングジョ
イントの外環の端面区域に接触し、フランジ状張出部と
釣鐘状軸継手の前記軸方向間隔を第２のゴム層で橋絡
し、フランジ状張出部が軸方向又は半径方向に突出して
周方向に均一に分布する柱状に形成された突設駆動体を
具備し、該突設駆動体が釣鐘状軸継手の対応する構造の
被駆動受容孔に係合し、被駆動受容孔と突設駆動体の間
に間隔が設けられ、上記の間隔を第３のゴム緩衝層で橋
絡してある。かかる軸継手構造により、シンクロナイジ
ングジョイントの中に片持支承される軸端部の一切の偏
心が回避されると同時に、両方の軸端部に生じる高周波
のねじり振動を相互に断つ卓越した効果が達成される。
かかるねじり振動はエンジン自体により生じる場合もあ
れば、路面上のタイヤ輪郭の回転運動により生じる場合
もある。

このようなねじり振動自体は回避不可能であるが、本発
明に基づく継手によれば、ねじり振動が相互に増幅した
結果、シンクロナイジングジョイントに過負荷をもたら
すようなおそれは存在しない。従って、重量車両に適用
しても何等問題を生じない 第１の緩衝層は、特に小さな半径方向厚さと特に大きな
軸方向長さを有し、通常は支持スリーブと釣鐘状軸継手
とをその全周にわたって連結する。かかる手段により、
２つの機械部材は周方向、軸方向双方に十分相対運動可
能であると同時に、十分な半径方向案内が確保される。
従って、極めて高い回転数の場合でも、振動に起因する
荷重偏向が生じない。なお、第１の緩衝層の製造には関
係分野で使用される通常の品質を有するゴム、好ましく
はショアＡ硬さ約65ないし85のゴムが使用される。

通常の夏用タイヤ及び４気筒エンジンを装備する自動車
に装着した使用例においては、支持スリーブと釣鐘状軸
継手とをその全周にわたって連結する単一の緩衝層のみ
で十分であった。これに対して、例えば太いスパイクを
有する冬用タイヤを使用する場合には、同様の構造から
成る少なくとも２つの緩衝層を半径方向に順次配設し、
両者の間には、薄肉の金属仕切りスリーブを配設するの
が適当である。かかる場合に荷重偏向現象の発生を回避
するためには、２つの緩衝層の各々の半径方向厚みを請
求項１に記載した下限値の近傍に設定することができ
る。

支持スリーブには内向きのフランジ状張出部を配設す
る。このフランジ状張出部は釣鐘状軸継手との間に軸方
向間隔を有し、シンクロナイジングジョイントの外環の
端面区域と接触するものである。これによって、支持ス
リーブとシンクロナイジングジョイントの外環との間
で、軸方向への正確な相互関係を得ることが容易とな
る。特に、両方の部材が軸方向に螺設されている場合に
効果的である。このように支持スリーブに内向きのフラ
ンジ状張出部を配設することにより無振動運転が可能と
なる。

前述の軸方向間隔により構成されるギャップを第２のゴ
ム緩衝層で橋絡することにより、支持スリーブと釣鐘状
軸継手との間で、良好な相互関係が達成される。大きく
ハンドルを切る場合や、大出力のトルクを送る場合に
も、これによって軸方向の相関的ずれがほとんど解消さ
れることになる。従って、この場合も二つの連結される
軸端の間で有害な振動が伝達されない。

フランジ状張出部が外環と反対側に、軸方向又は半径方
向に突出して周囲に均一に分布し、柱状に形成された突
設駆動体を具備し、この突設駆動体が釣鐘状軸継手の対
応する構造の被駆動受容孔に係合し、被駆動受容孔と突
設駆動体の間に間隔が設けられている。これにより金属
製の突設駆動体と釣鐘状軸継手の被駆動受容孔とは、通
常の運転条件ではトルク伝達はないが、極端な運転状況
の場合にはトルク伝達が生じ、第１及び／又は第２の緩
衝層の破壊が防止される。

従って本発明に基づく軸継手は優れた非常走行性能を特
徴としている。また突設駆動体と被駆動受容孔の間の前
述の間隔を第３のゴム緩衝層で橋絡する。これによって
衝撃騒音を回避すると共に、大きなトルクの伝達の時に
ごくゆるやかな力の立ち上がりが得られる。このため軸
継手の負荷限界が著しく向上した。

さらに第３の緩衝層を突設駆動体と被駆動受容孔の間で
これと平行の空隙部により、周方向の両側で中断するこ
とができる。その場合、第３の緩衝層の空隙部が周方向
に半月形輪廓で対向して各突設部に配属され、第３の緩
衝層の全長に伸張することが好ましい。これによっても
高いトルクの伝達の時の力の立ち上がりが緩和される。

本発明に基づく軸継手の低廉な製造に関して、第１、第
２及び第３の緩衝層を一体的に結合させることが合理的
であり、本発明に基づく軸継手を経済的に製造可能であ
る。またこれらの緩衝層は通常概ね同一の厚さを有する
ことが好ましい。

（実施例） 次に添付の図面により本発明の主題を詳述する。

第１図に示す軸継手は、一方の軸端部２に回転不能に固
定された釣鐘状軸継手１を具備する。釣鐘状軸継手１は
他方の軸端部３を半径方向に間隔を置き、かつ若干の軸
方向長さにわたって取り囲む。上記半径方向の間隔によ
って形成されたギャップにシンクロナイジングジョイン
ト４が配設され、軸端部２、３の間でトルクの伝達が行
われる。この目的を達成するために、シンクロナイジン
グジョイント４は軸方向に伸張するスプライン歯形によ
って軸端部３と連結され、相互の螺着によって支持スリ
ーブ５と連結される。かかる確実な連結部材が使用され
るため、軸端部３とシンクロナイジングジョイントの内
環12の間及び支持スリーブ５とシンクロナイジングジョ
イントの外環８の間に生じるねじれは、いずれの場合に
も確実に排除可能である。連結される軸端部へのシンク
ロナイジングジョイントの固定に関して同様の連結部材
を使用することはそれ自体公知であり、本発明の主題で
はない。本発明はむしろ特別に設計された第１の緩衝層
６の存在に関するものである。緩衝層６はシンクロナイ
ジングジョイント４の外環８を担持する支持持スリーブ
５を釣鐘状軸継手１と相対ねじり可能に連結し、高周波
のねじり振動に対する絶縁をもたらす。従ってこのねじ
り振動によってシンクロナイジングジョイント４の区域
に応力集中が生じ、その早期破壊を招くことはもはやな
い。それ故、重量車両での使用も問題なく可能である。

第１図に示す実施例では外環８と支持スリーブ５が小さ
な軸方向延長の区域でだけ接触し、残余の区域では両者
の間に僅かな半径方向の空隙がある。このため緩衝層６
に振動が伝達される時に誘起される熱が障害になる程シ
ンクロナイジングジョイントに伝達されず、そこに収容
された潤滑剤が不都合に変化するおそれがない。従って
慣用の潤滑油が引き続き使用される。

支持スリーブ５の一端には内側に張出すフランジ状張出
部７が配設される。フランジ状張出部７はシンクロナイ
ジングジョイント４の外環８と直接に接し、周囲に均一
に分布する面区域に、軸方向に伸張するねじ穴が穿設さ
れる。このねじ穴は外環８と支持スリーブ５のねじ継手
に要するボルトを受けるためのものである。

外環８の反対側でフランジ状張出部７と釣鐘状軸継手１
の間に、概ね半径方向に伸張するギャップがあり、第２
の緩衝層９のゴムによって橋絡される。この緩衝層９の
存在は支持スリーブ５と釣鐘状軸継手１の正確な軸方向
相互関係をもたらす。従ってこの方向に極度の過負荷が
現れても、２つの部材の間にたいした相対変位が生じな
い。

更にフランジ状張出部７はねじ穴の区域で外環８と反対
側に、軸方向に突出する柱状に形成された突設駆動体10
を有し、これが対応する構造の被駆動受容孔に係合す
る。

そして突設駆動体と被駆動受容孔の間にはすべての方向
に間隔が設けられ、第３の緩衝層11のゴムによって橋絡
される。突発的な過負荷がこれによって弾性的に吸収さ
れるため、第１の緩衝層６の意図せぬ損傷が排除され
る。緩衝層６、９及び11は一様な層厚を有する。これら
の緩衝層は一体をなして相互に移行するように形成さ
れ、ショアＡ硬さ75の同じ弾性ゴム材料から成る。

支持スリーブ５はエンジン寄りの側、即ちシンクロナイ
ジングジョイントの軸端部２と反対側に、軸方向に伸張
する円周状突起を具備する。この突起はシンクロナイジ
ングジョイント４を軸方向に超えて張り出し、ベロー14
の水密の静止円周接続のために使用される。ベロー14の
他端は例えばそれ自体公知のホース締具を用いて、駆動
軸の表面に回転不能かつ水密に固定される。正常な運転
条件下では両軸端間に相対ねじれが現れることはない。
このためベロー14の寿命はすこぶる高いものと推定され
る。また収容された潤滑剤の検査又は補充は一般に不要
である。

上述の軸継手の正面図を第２図に示す。軸継手は、釣鐘
状軸継手１の外側と内側が互いに同心に取り囲む環状面
によって画定されることを特徴とする。釣鐘状軸継手１
は中間帯に、周囲に均一に分布した６個の被駆動受容孔
を有する。被駆動受容孔は図平面に垂直に伸張し、支持
スリーブ５の一端に設けられ、同じく垂直方向に走る柱
状に形成された突設駆動体10を間隔を置いて取り囲んで
いる。

この間隔は第３の緩衝層11の弾性ゴム材料によって橋絡
される。第３の緩衝層11は突設駆動体10と被駆動受容孔
の間でこれと平行の空隙部13により周方向両側で中断さ
れている。第３の緩衝層11の空隙部13は周方向に半月状
の輪廓で各突設駆動体10に鏡像状に配属され、第３の緩
衝層の軸方向全長に伸張する。従って支持スリーブ５と
釣鐘状軸継手１の間の相対ねじりの際に生じる力がゆる
やかに立ち上がり、急激な立ち上がりが回避される。そ
れによって特に第１及び第２の緩衝層６、９の過負荷に
よる破壊がほとんど無くなる。

（発明の効果） 本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。

本発明に基づく軸継手は比較的簡単な構造が特徴であ
る。本発明に基づく軸継手によれば、第１、第２、及び
第３の緩衝層を支持スリーブと釣鐘状軸継手の間に設け
ることにより、釣鐘状軸継手内の駆動軸の一切の偏心が
回避され、正確な回転対象案内が保証される。しかも両
軸端に生じる高周波のねじり振動も充分に絶縁される。
従って高周波のねじり振動に起因するシンクロナイジン
グジョイントの過負荷を回避することができるため、シ
ンクロナイジングジョイントの早期破損や車内に伝達さ
れる振動騒音を防止することが可能である。また高排気
量の重量車両に用いることも問題ない。また振動の大き
い冬用スパイクタイヤを用いる場合には、上記緩衝層を
２つ半径方向に順次配設することにより良好に荷重偏向
現象を回避することができる。

また支持スリーブに設けられた内向きフランジ状張出部
と釣鐘状軸継手との間に第２の緩衝層を設けることによ
り、軸方向に対する正確な相互関係が達成可能であり、
大きくハンドルを切る場合や、大出力のトルクを送る場
合に生じる軸方向の相関的ずれをほとんど解消すること
ができる。

またフランジ状張出部が外環と反対側に、軸方向又は半
径方向に突出して周囲に均一に分布し、柱状に形成され
た突設部を具備し、突設駆動体が釣鐘状軸継手の対応す
る構造の被駆動受容孔に係合し、被駆動受容孔と突設駆
動体の間に間隔が設けられた構成とすることにより、極
端な運転状況の場合であっても第１及び／又は第２の緩
衝層が破損することを防止することができる。さらに上
記被駆動受容孔と突設駆動体との間の間隔に緩衝層を設
けることにより、衝撃騒音を回避することが可能である
と同時に、大きなトルクの伝達の時の力の立ち上がりが
緩和されるため、軸継手の負荷限界の著しい向上が達成
される。

またこれらの緩衝層を一体的、かつ略同一の厚さに構成
することにより、本発明に係る軸継手を簡便かつ経済的
に製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく種類の角運動可能な軸継手を第
２図のＡ−Ｂ線に沿って示した縦断面図、第２図は第１
図の角運動可能な軸継手の正面図である。 １……釣鐘状軸継手 ４……シンクロナイジングジョイント ５……支持スリーブ、６……第１のゴム緩衝層 ７……フランジ状張出部、８……外環 ９……第２のゴム緩衝層、10……突設駆動体 11……第３のゴム緩衝層、13……空隙部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の軸端（２）にあって他方の軸端
   （３）の少なくとも一部の上に半径方向に間隔を置くよ
   うに広がる釣鐘状軸継手（１）と、他方の軸端（３）に
   配設されるシンクロナイジングジョイント（４）との間
   に金属材料製の支持スリーブ（５）を具備する軸駆動用
   の角運動可能な軸継手であって、 前記支持スリーブ（５）は、シンクロナイジングジョイ
   ント（４）の外環（８）が嵌入し相互に固定される管状
   部（15）を具備し、支持スリーブ（５）と釣鐘状軸継手
   （１）が支持スリーブの管状部（15）外周面と釣鐘状軸
   継手内周面間に配設された第１のゴム緩衝層（６）によ
   って相対運動可能に連結され、該第１のゴム緩衝層
   （６）は厚さが0.5乃至5mmで、厚さの少なくとも５倍の
   値に相当する軸方向長さを有し、 支持スリーブ（５）は、管状部（15）の一側に内向きの
   フランジ状張出部（７）を具備し、該フランジ状張出部
   （７）が釣鐘状軸継手（１）との間に軸方向間隔を有
   し、シンクロナイジングジョイント（４）の外環（８）
   の端面区域に接触し、 フランジ状張出部（７）と釣鐘状軸継手（１）の前記軸
   方向間隔を第２のゴム層（９）で橋絡し、 フランジ状張出部（７）が軸方向又は半径方向に突出し
   て周方向に均一に分布する柱状に形成された突設駆動体
   （10）を具備し、該突設駆動体（10）が釣鐘状軸継手
   （１）の対応する構造の被駆動受容孔に係合し、被駆動
   受容孔と突設駆動体（10）の間に間隔が設けられ、 上記の間隔を第３のゴム緩衝層（11）で橋絡したことを
   特徴とする軸継手。
2. 【請求項２】第３のゴム緩衝層（11）が突設駆動体と被
   駆動受容孔の間で空隙部（13）により周方向両側で中断
   されていることを特徴とする請求項１に記載の軸継手。
3. 【請求項３】第３のゴム緩衝層（11）の空隙部（13）が
   半月形輪郭で周方向に鏡像状に各突設駆動体（10）に配
   属され、かつ第３のゴム緩衝層（11）の軸方向全長に伸
   張することを特徴とする請求項２に記載の軸継手。
4. 【請求項４】第１、第２及び第３のゴム緩衝層（6,9,1
   1）が一体的に結合されていることを特徴とする請求項
   １乃至３のいずれか１項に記載の軸継手。
5. 【請求項５】第１、第２及び第３のゴム緩衝層（6,9,1
   1）が、概ね同一の厚さを有することを特徴とする請求
   項４に記載の軸継手。