特開 2024-157718 フレキシブルカップリング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024157718

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】フレキシブルカップリング

(51)【国際特許分類】

   F16D 3/78 20060101AFI20241031BHJP

   F16D 3/62 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

F16D3/78

F16D3/62 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023072244

(22)【出願日】2023-04-26

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083998

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 丈夫

(74)【代理人】

【識別番号】100096644

【弁理士】

【氏名又は名称】中本 菊彦

(72)【発明者】

【氏名】磯村 克明

(57)【要約】

【課題】強度および耐久性を確保しつつ、径方向の小型化を図ることが可能なフレキシブルカップリングを提供する。
【解決手段】コード部材２と、コード部材２が巻き掛けられ、所定の回転部材に接続される複数の接続部材４と、コード部材２および接続部材４を配置させて固定する本体部材３とを備え、回転部材同士をトルク伝達が可能な状態に連結するフレキシブルカップリング１において、接続部材４は、本体部材３における第１ピッチ円ＰＣ１上で等間隔に配置されて回転部材に接続するカラー部４ａと、第１ピッチ円ＰＣ１よりも径が小さい第２ピッチ円ＰＣ２上で等間隔に配置される軸部４ｂと、カラー部４ａと軸部４ｂとを一体に連結する連結部４ｃとを有し、コード部材２は、接続部材４１のカラー部４１ａと、隣接する他の接続部材４２の軸部４２ｂとの間に巻き掛けられ、接続部材４１，４２の間でトルクを伝達する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

線状のコード部材と、前記コード部材が巻き掛けられるとともに、所定の回転部材に接続される複数の接続部材と、前記コード部材および前記接続部材を配置させて固定する本体部材と、を備え、異なる二つの前記回転部材同士をトルク伝達が可能な状態に連結するフレキシブルカップリングであって、
前記接続部材は、前記本体部材における前記回転部材と同心の第１ピッチ円上で等間隔に配置されて前記回転部材に接続するカラー部と、前記本体部材における前記回転部材と同心の、前記第１ピッチ円よりも径が小さい第２ピッチ円上で等間隔に配置される軸部と、前記カラー部と前記軸部とを一体に連結する連結部と、を有し、
前記コード部材は、所定の前記接続部材の前記カラー部と、隣接する他の前記接続部材の前記軸部との間に巻き掛けられ、互いに隣接する前記接続部材の間でトルクを伝達する
ことを特徴とするフレキシブルカップリング。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、二つの回転部材の間で、振動や偏心を吸収しつつ、それら二つの回転部材をトルク伝達が可能な状態に連結するフレキシブルカップリングに関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車両に用いられたフレキシブルカップリングに関する発明が記載されている。この特許文献１に記載されたフレキシブルカップリングは、６個の線材巻部材（接続用カラー）と、トルク伝達線材（コード）と、環状弾性体（本体）とで構成されている。線材巻部材は、回転軸線を中心とした円周（環状弾性体の円周）上に、等間隔で配置されている。トルク伝達線材は、正トルク伝達線材と負トルク伝達線材とを有し、それら正トルク伝達線材および負トルク伝達線材が環状弾性体の周方向に交互に配置され、隣り合う線材巻部材に巻き掛けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－１３３０８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の特許文献１に記載されているフレキシブルカップリングは、図１の（ａ）に示すように、隣り合う線材巻部材１０１，１０２に、正トルク伝達線材１０３と負トルク伝達線材１０４とが交互に巻き掛けられている。そのため、図１の（ｂ）に示すように、線材巻部材１０１，１０２の軸線方向（全長方向／図１の（ｂ）の左右方向）では、正トルク伝達線材１０３を巻き掛ける範囲と負トルク伝達線材１０４を巻き掛ける範囲とが区画される。すなわち、正トルク伝達線材１０３および負トルク伝達線材１０４は、それぞれ、線材巻部材１０１，１０２の全長で部分的に巻き掛けられる。このような構成のフレキシブルカップリング１００では、強度や耐久性の観点からトルク伝達線材１０３，１０４の巻き数を確保するためには、線材巻部材１０１，１０２の径方向にトルク伝達線材１０３，１０４の巻き数をそれぞれ増大しなければならない。その結果、フレキシブルカップリング１００の体格も径方向に大型化してしまう。例えば、図２に示すように、車両のプロペラシャフト２００と、トランスミッションの出力軸（図示せず）やデファレンシャルギヤ側の回転部材（図示せず）との連結部分にフレキシブルカップリング１００を用いた場合、そのフレキシブルカップリング１００の外形が最大外径部となる（通常、フレキシブルカップリング１００の外径が、プロペラシャフト２００やトランスミッションの出力軸の外径よりも大きい）。したがって、フレキシブルカップリング１００の体格が大型化してしまうと、車両への搭載性が低下してしまう。

【0005】

この発明は上記のような技術的課題に着目して考え出されたものであり、強度および耐久性を確保しつつ、径方向の小型化を図ることが可能なフレキシブル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】

【0006】

上記の目的を達成するために、この発明は、線状のコード部材と、前記コード部材が巻き掛けられるとともに、所定の回転部材に接続される複数の接続部材と、前記コード部材および前記接続部材を配置させて固定する本体部材と、を備え、異なる二つの前記回転部材同士をトルク伝達が可能な状態に連結するフレキシブルカップリングであって、前記接続部材は、前記本体部材における前記回転部材と同心の第１ピッチ円上で等間隔に配置されて前記回転部材に接続するカラー部と、前記本体部材における前記回転部材と同心の、前記第１ピッチ円よりも径が小さい第２ピッチ円上で等間隔に配置される軸部と、前記カラー部と前記軸部とを一体に連結する連結部と、を有し、前記コード部材は、所定の前記接続部材の前記カラー部と、隣接する他の前記接続部材の前記軸部との間に巻き掛けられ、互いに隣接する前記接続部材の間でトルクを伝達することを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0007】

この発明のフレキシブルカップリングでは、コード部材を巻き掛ける接続部材が、カラー部、および、軸部から構成される。カラー部および軸部は、連結部によって連結された一体の剛性部材であって、連結部を介して互いに力の伝達が可能な部材となっている。カラー部は、本体部材における第１ピッチ円上に配置されるのに対して、軸部は、第１ピッチ円よりも径が小さい第２ピッチ円上に配置される。そして、接続部材のカラー部と、その接続部材に対して本体部材の円周方向で隣り合う他の接続部材の軸部とにコード部材が巻き掛けられる。第１ピッチ円の径および第２ピッチ円の径は、それぞれ、コード部材を巻き掛ける際に、隣り合うコード部材同士が交差したり干渉したりしないように設定されている。前述の図１に示したように、従来の構成であれば接続部材（線材巻部材）における全長の一部にしかコード部材を巻き掛けることができない。それに対して、この発明のフレキシブルカップリングでは、接続部材（カラー部および軸部）のほぼ全長にわたってコード部材を巻き掛けることができる。そのため、従来の構成と比較して、径方向の大きさを増大させることなく、コード部材の巻き数を増やして強度を確保することがでできる。したがって、この発明のフレキシブルカップリングによれば、強度および耐久性を確保しつつ、径方向の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、従来技術の課題を説明するための図であって、図１の（ａ）は、従来のフレキシブルカップリングの構成を示す正面視の断面図であり、図１の（ｂ）は、図１の（ａ）におけるＡ－Ａ切断線の断面図およびＢ－Ｂ切断線の断面図である。

【図2】図２は、従来技術の課題を説明するための図であって、車両のプロペラシャフトに適用されたフレキシブルカップリングの例を示す図（一部断面図）である。

【図3】図３は、この発明のフレキシブルカップリングの構成を説明するための図であって、図３の（ａ）は、この発明のフレキシブルカップリングの一例を示す正面視の断面図であり、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）におけるＣ－Ｃ切断線の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。

【0010】

図３に、この発明の実施形態で対象にするフレキシブルカップリングの一例を示してある。図３に示すフレキシブルカップリング１は、前述の特許文献１に記載された“フレキシブルカップリング”と、基本的な部分では同様に構成されている。すなわち、フレキシブルカップリング１は、特許文献１に記載された“トルク伝達線材”と同様に機能するコード部材２を備えている。また、特許文献１に記載された“環状弾性体”と同様に機能する本体部材３を備えている。そして、特許文献１に記載された“線材巻部材”と同様に機能するとともに、従来の“線材巻部材”にはない新たな機能を付加した接続部材４を備えている。そして、フレキシブルカップリング１は、異なる二つの回転部材（図示せず）同士を振動や偏心を吸収しつつ、トルク伝達が可能な状態に連結する。

【0011】

コード部材２は、線状のトルク伝達部材であり、後述するように、隣り合う接続部材４に巻き掛けられ、それら接続部材４の間でトルクを伝達する。コード部材２は、例えば、ポリエステルやナイロン等の、所要の抗張力および弾性を有する樹脂材料で形成されている。コード部材２は、後述する複数の接続部材４の数に対応して、複数設けられている。

【0012】

本体部材３は、環状の弾性部材であり、上記のコード部材２、および、コード部材２を巻き掛けた接続部材４を固定する。具体的には、本体部材３は、例えば、ゴムやプラスチック等の、所要の強度および弾性を有する樹脂材料で形成されおり、コード部材２および接続部材４を内部に埋め込んだ状態で配置させて固定する。後述するように、本体部材３には、その円周方向に、フレキシブルカップリング１に連結する所定の回転部材と同心の、第１ピッチ円ＰＣ１、および、第２ピッチ円ＰＣ２が設定されている。それら第１ピッチ円ＰＣ１上および第２ピッチ円ＰＣ２上に、それぞれ、後述する接続部材４のカラー部４ａおよび軸部４ｂが配置される。第１ピッチ円ＰＣ１および第２ピッチ円ＰＣ２は、互いに直径が異なっており、第２ピッチ円ＰＣ２の直径が第１ピッチ円ＰＣ１の直径よりも小さくなっている。

【0013】

接続部材４は、上記のコード部材２が巻き掛けられるとともに、フレキシブルカップリング１で連結する所定の回転部材（図示せず）に接続される。接続部材４は、カラー部４ａ、軸部４ｂ、および、連結部４ｃから構成されている。接続部材４は、上記のようにコード部材２を巻き掛けるために、複数設けられている。図３に示す例では、６個の接続部材４が、本体部材３の円周方向に等間隔で配列されている。

【0014】

接続部材４のカラー部４ａは、円筒形状の剛性部材であり、外周面にコード部材２が巻き掛けられる。内周側の中空部分は、フレキシブルカップリング１と所定の回転部材とを接続する締結ボルト（図示せず）用のボルト穴を形成している。そして、接続部材４は、本体部材３における第１ピッチ円ＰＣ１上にカラー部４ａが位置するように配置される。

【0015】

接続部材４の軸部４ｂは、円柱形状の剛性部材であり、外周面にコード部材２が巻き掛けられる。また、連結部４ｃは、カラー部４ａと軸部４ｂとを一体に連結する。したがって、カラー部４ａおよび軸部４ｂは、連結部４ｃによって連結された一体の剛性部材であって、連結部４ｃを介して互いに力の伝達が可能な部材となっている。そして、接続部材４は、上記のように、本体部材３における第１ピッチ円ＰＣ１上にカラー部４ａが位置するとともに、本体部材３における第２ピッチ円ＰＣ２上に軸部４ｂが位置するように配置される。

【0016】

そして、本体部材３の円周方向で隣り合う接続部材４のカラー部４ａと軸部４ｂとにコード部材２が巻き掛けられる。具体的には、図３に示す例では、例えば、トランスミッションの出力軸（図示せず）に接続する側の接続部材４１と、例えば、プロペラシャフト（図示せず）に接続する側の接続部材４２とが、本体部材３の円周方向に等間隔で交互に配列されている。そして、互いに隣り合う接続部材４１のカラー部４１ａと、接続部材４２の軸部４２ｂとの間、ならびに、接続部材４１の軸部４１ｂと、接続部材４２のカラー部４２ａとの間に、それぞれ、コード部材２１、および、コード部材２２が巻き掛けられている。

【0017】

なお、本体部材３における第１ピッチ円ＰＣ１の径、および、第２ピッチ円ＰＣ２の径は、それぞれ、コード部材２（２１，２２）を接続部材４（４１，４２）のカラー部４ａ（４１ａ，４２ａ）と軸部４ｂ（４１ｂ，４２ｂ）に巻き掛ける際に、隣り合うコード部材２（２１，２２）同士が交差したり干渉したりしないように設定されている。

【0018】

以上のように、この発明の実施形態におけるフレキシブルカップリング１では、コード部材２（２１，２２）を巻き掛ける接続部材４（４１，４２）が、カラー部４ａ（４１ａ，４２ａ）、および、軸部４ｂ（４１ｂ，４２ｂ）から構成される。カラー部４ａ（４１ａ，４２ａ）および軸部４ｂ（４１ｂ，４２ｂ）は、連結部４ｃ（４１ｃ，４２ｃ）によって連結された一体の構造部材となっている。カラー部４ａ（４１ａ，４２ａ）は、本体部材３における第１ピッチ円ＰＣ１上に配置されるのに対して、軸部４ｂ（４１ｂ，４２ｂ）は、第１ピッチ円ＰＣ１よりも径が小さい第２ピッチ円ＰＣ２上に配置される。そして、本体部材３の円周方向で隣り合う接続部材４１，４２のカラー部４１ａ，４２ａと軸部４２ｂ，４２ａとにコード部材２１，２２が巻き掛けられる。

【0019】

前述の図１に示したように、従来の構成であれば接続部材（線材巻部材）における全長の一部にしかコード部材を巻き掛けることができない。それに対して、この発明の実施形態におけるフレキシブルカップリング１では、カラー部４ａ（４１ａ，４２ａ）および軸部４ｂ（４１ｂ，４２ｂ）の軸方向におけるほぼ全長にわたってコード部材２１，２２を巻き掛けることができる。そのため、従来の構成と比較して、径方向の大きさを増大させることなく、コード部材２１，２２の巻き数を増やして強度を確保することができる。

【0020】

したがって、この発明の実施形態におけるフレキシブルカップリング１によれば、フレキシブルカップリング１の継手としての強度および耐久性を確保しつつ、径方向の小型化を図ることができる。

【符号の説明】

【0021】

１ フレキシブルカップリング
２，２１，２２ コード部材
３ 本体部材
４，４１，４２ 接続部材
４ａ，４１ａ，４２ａ （接続部材の）カラー部
４ｂ，４１ｂ，４２ｂ （接続部材の）軸部
４ｃ，４１ｃ，４２ｃ （接続部材の）連結部
１００ 〔従来技術〕フレキシブルカップリング
１０１，１０２ 〔従来技術〕線材巻部材
１０３ 〔従来技術〕正トルク伝達線材
１０４ 〔従来技術〕負トルク伝達線材
２００ 〔従来技術〕プロペラシャフト
ＰＣ１ 第１ピッチ円
ＰＣ２ 第２ピッチ円

【図1】

【図2】

【図3】