JP2715365B2 - 粘性カプリング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は互いに同軸に取付けられ
たケーシングとボスを備えた粘性カプリングに関するも
のであり、ケーシングは筒状ケーシング外被と、その前
面部に取付けられ、半径方向に内側へ配置されたフラン
ジによって構成され、ボスはフランジの孔内に回転可能
なように係合し、ケーシングとボスの間に区切られた内
部空間は、部分的に重ね合わされ、特定の順序で配置さ
れた内側薄層と外側薄層を備え、これらのうち、ボスの
外面上に歯を備えた環状内側薄層と、外周に歯を備えた
環状外側薄層がケーシング外被の対応する歯と固定式に
係合し、薄層が占めていない内部空間の少なくとも一部
が高度粘性媒体、とくにシリコーン油によって満たされ
ている粘性カプリングに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】粘性カプリングとしては内面に縦方向の
歯を付けた鋼鉄製ケーシング外被を備えたものが知られ
ている。これは、たとえばブローチ盤加工によって製造
される。両側で、ケーシング外被の前面部に接している
カバーは、たとえば溶接によってケーシング外被と結合
される。しかし、この場合にはカプリングは破壊しない
と分解できない。

【０００３】この問題を解決するために、カバーの一方
をケーシング外被と溶接し、もう一方のカバーをケーシ
ング外被にはめ込み、これに密封リングによって固定す
る方法が知られている。この場合には、ケーシング外被
とカバーの間にもう一個のシールを用いる。上記のよう
な製品は高価である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、製造費用が低いが、ケーシングの内部空間の密封性
に関して完全な機能有用性が保証されるような粘性カプ
リングを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題は、互いに同軸
に取付けられたケーシングとボスを備えた粘性カプリン
グであって、ケーシングは筒状ケーシング外被と、その
前面部に取付けられ、半径方向内側に配置されたフラン
ジによって構成され、該フランジは前記筒状ケーシング
の前面部に対して締めつけられており、前記ボスは、フ
ランジの孔内に回転可能なように係合し、前記ケーシン
グ外被と前記ボスの間に区切られた内部空間の中に、部
分的に重ね合わさっている内側薄層と外側薄層とを備え
ており、これらの内側薄層と外側薄層は特定の順序で配
置されており、これによって、前記ボスの外面上に歯を
備える環状内側薄層と、外周に歯を備える環状外側薄層
とは、ケーシング外被の対応する歯に固定式に係合し、
前記両薄層が占めていない内部空間の少なくとも一部が
高度粘性媒体、とくにシリコーン油によって満たされて
いる粘性カプリングにおいて、前記筒状ケーシング外被
の壁部が、フランジに対して軟らかい材料で断面波形に
形成され、前記ケーシング外被の前面部に面したフラン
ジが、壁部の形に沿った少なくとも一つの突出したシー
ル縁部を備え、該シール縁部は前記ケーシング外被の前
面部に食い込む形状に形成され、該ケーシング外被の内
側波形の谷のうちの少なくとも一つが、外側薄層の歯の
対応する突起と固定式に係合することを特徴とする粘性
カプリングによって解決される。

【０００６】このような設計の利点は、ケーシング外被
のために低費用の押出し形材を利用できることである。
この場合、押出し形材はその内側輪郭が外側薄層の歯を
受けるに適するように形成されている。従って歯の製造
には特別な加工を必要としない。

【０００７】もう一つの利点は、熱の放出が均等となる
ように全断面にわたって均等な厚さの壁部が形成される
ことである。

【０００８】さらに、ケーシング外被とカバーの間の密
封のために、分割式の実施形態では必要な軟質シール
（ソフトパッキン）を必要としない。ここに選んだ実施
例では緊密な結合が達成される。溶接は不要である。

【０００９】すでに薄層を取付けたケーシング外被に両
方のケーシングカバーを溶接する変形例に比べて、あと
のカバーを取り付けるときは熱による影響が起こらない
という利点がある。できれば、ケーシング外被の内側波
形の谷部分の少なくとも３つが、外側薄層の歯の対応突
出部に固定式に係合されることが望ましい。

【００１０】本発明のもう一つの形態では、内側を向い
た波形の山部分が、ケーシングの縦軸に中心をそろえた
軸を有する中空円筒の円筒面となるように形成する。

【００１１】これによって、内側に向いた波形の山は、
簡単にカバーの心合わせに利用することができる。カバ
ーを互いに対して、またケーシング外被に対して固定す
るために、フランジを、ケーシング外被の周辺部に分け
て配置したねじ、あるいはリベット止めまたはアンカー
で固定したタイロッド（固定棒）によって互いにあるい
はケーシング外被の前面に対して支持する。ねじを選ん
だ場合には、分解が可能である。端部をリベットで止め
たタイロッドを取付けた場合にも、比較的簡単に分解す
ることができる。

【００１２】ケーシング外被に対するカバーの心合わせ
を簡単に行うために、ねじまたはタイロッドをそれぞれ
外側波形の谷部分をフランジに配置し、少なくとも一部
がフランジと係合するようにする。フランジシール縁部
を形成する場合には、ねじ孔の配置を利用して、ケーシ
ング外被の壁部の方向をそろえるよう配慮すべきであ
る。

【００１３】ねじ、またはタイロッドはケーシング外被
に対するフランジの周縁部心合わせに役立つ。ねじ、あ
るいは軸つきタイロッドを、少なくとも部分的に外側波
形の谷部分を係合するように取付けることによって、直
径が小さくなるという利点がある。

【００１４】もう一つの例では、フランジをケーシング
外被の、内側へ向いた波形の山部分上に心合わせする方
法が提案されている。

【００１５】このためにはフランジがその前面部からケ
ーシング外被にはいるように、フランジにリング状突起
を設ける。

【００１６】フランジとケーシング外被の間の周縁心合
わせは、フランジに、内部空間に向けて突出し、内側波
形の谷部分と係合する突起を設けることによって達成さ
れる。

【００１７】断面が三角形のシール縁部でその鋭い角が
ケーシング外被の面に食い込む縁部を形成することによ
って、とくに充分なシールを達成することができる。ケ
ーシング外被はできればフランジよりも軟かい材料で作
ることが望ましい。

【００１８】ケーシングをアルミニウム材で製作し、フ
ランジを、鋼鉄、鋳鋼または焼結金属で作ると、とくに
有利である。

【００１９】

【実施例】本発明の好ましい実施例を図面に示す。図１
と図２には、粘性カプリングの第一実施例が示してあ
る。粘性カプリング１はケーシング２とボス３によって
構成され、これらは縦軸４に対して互いに同軸に配置さ
れている。ケーシング２は、筒状に形成されたケーシン
グ外被５と、その両側の前面部６と７上に固定されたフ
ランジ８と９により構成されている。フランジ８と９の
支持面８ａと９ａは、ケーシング外被５の前面部６と７
上に配置されている。両方のフランジ８と９には、それ
ぞれ１個の中心孔１０と１１が設けられている。これら
の孔に、座面を備えたボス３が回転自在に係合してい
る。ボス３の座面と両方の孔１０と１１の間には、ケー
シング内部空間１３を外部に対してシールするため、そ
れぞれシール１２が配置されている。

【００２０】ボス３には、その外面１６上に歯１５が設
けられ、この歯に内側薄層１４が回転不能なように係合
している。内側薄層１４は一定の順序で外側薄層１７と
交互に配置されている。内側薄層１４には歯を備えた孔
が設けられ、この歯はボス３の外面に設けられた歯１５
に対応している。

【００２１】外側薄層１７と内側薄層１４は、放射方向
に少なくとも部分的に重なり合っている。外側薄層１７
はその外周１８に設けられた歯ないし歯部分によって、
ケーシング外被の対応する輪郭部分に食い込んでおり、
その形成については以下に詳しく説明する。

【００２２】図２の横断面図からとくに明らかなよう
に、ケーシング外被５は筒状に形成されている。その壁
部２１は、横断面で見て波形部となっている。波形部
は、内側に向いた、すなわち内側波形の谷２０と、これ
と交互に形成された内側波形の山２４とを含んでいる。
これに対応して、ケーシング外被５の壁部２１の外側輪
郭には内側波形の山２４の部分に外側波形の谷２５が、
また内側波形の谷２０の部分に外側波形の山２６が設け
られている。内側波形の山２４の内側に向いた面は、縦
軸４に対して部分円筒面２７として形成されている。外
側薄層１７は、その歯１９によってケーシング外被５の
内側波形の谷２０に食い込み、内側波形の谷は、外側薄
層の外周部１８に設けられた外側薄層１７の歯１９に対
応する対向歯となっている。

【００２３】さらに、円筒面２７は、外側薄層１７の心
合わせに役割を果たしている。

【００２４】ケーシング外被５は押出しアルミニウム形
材として形成されている。図２の横断面図に明らかなよ
うに、ケーシング外被５の厚さはその周縁でほぼ均等と
なっている。これによって、ケーシング２とボス３が互
いに対して相対的に回転する場合、内部空間１３からの
熱放出が均等に行われる。ケーシング外被５の前面部６
にはフランジ８が接している。このフランジ８にはリン
グ状突起２９が設けられ、これは外側に心合わせ面３０
を備えている。これによってフランジ８はケーシング外
被５内にはめ込まれている。心合わせ面３０は、フラン
ジ８を内側波形の山２４の円筒面２７上で、縦軸４に対
して心合わせする。フランジ９には、対応するリング状
突起２９が、これにも同様に心合わせ面３０が設けられ
ている。これによって、フランジはケーシング外被５の
内側波形の山２４の円筒面２７上で同様に心合わせされ
る。両方のフランジ８と９には、フランジ９について図
４に拡大して示した通り、その支持面８ａと９ａ上にシ
ール縁部２２が設けられている。シール縁部２２は断面
が鋭角の三角形として形成されている。この鋭角はシー
ル縁部の先端２２ａの部分にある。フランジ９には、対
応するシール縁部２３が設けられている。支持された状
態、つまり取付けられた状態では、シール縁部２２と２
３はケーシング外被５の前面部６と７に食い込む。この
食込みによって、フランジ８ならびに９と、ケーシング
外被５の間の密封（シール）が達成される。ケーシング
外被５の前面部６と７に対する両フランジ８と９の軸方
向締付けは、図１と図２の実施例ではタイロッド２８ａ
によって行われる。

【００２５】タイロッド２８ａはフランジ８と９の孔を
通して軸方向に誘導され、支持面８ａと９ａとは反対側
のフランジ面にリベットで留められ、互いに対して、ま
た前面部６と７に対して締め付けられて、シール縁部２
２と２３が、アルミニウム材などの軟かい材質でできた
ケーシング外被５の前面部に食込む。できればフランジ
８と９は、鋳鋼、鋳鉄または焼結金属であることが好ま
しい。シール縁部２２と２３の先端の形態は、ケーシン
グ外被５の壁部２１の波形に適合する形とする。タイロ
ッド２８ａは、ケーシング外被５の周囲に分布して配置
される。この配置は、タイロッド２８ａの直径部分の少
なくとも一部が外側波形の谷２５に受け入れられるよう
に行われる。これによって同時に、ケーシング外被５の
輪郭に対してフランジ８と９を周縁部に合わせて心合わ
せすることができ、シール縁部２２と２３の作用を一致
して行うことができ、実際にこれらを前面部６と７の材
質の中に食込ませることができる。

【００２６】図３と図５の例では、タイロッド２８ａの
代わりにねじ２８が備えられている。さらに、周縁部に
適した心合わせは、追加的に少なくとも１個の突起３１
を通じて行われ、この突起３１は心合わせ面３０から派
生しこれによって内側波形の谷２０への食込みが行われ
る。

【００２７】カバー、すなわちカバー８には、軸方向の
充填孔３２が設けられている。この充填孔３２は、内部
空間１３に高度粘性媒体を充填するための充填孔として
機能し、閉鎖球３３によって閉じられる。このような媒
体としては、たとえば高度粘性シリコーン油が用いられ
る。内側薄層１４と外側薄層１７によって占められてい
ない内部空間１３は、少なくとも部分的にこの媒体で満
たす。ケーシング２がボス３に対して相対的に回転する
と、内側薄層１４と外側薄層１７が互いに相対的に移動
し、その間にあるシリコーン油が剪断される。対応する
反作用モーメントが形成される。このような粘性カプリ
ングはたとえば、自動車の駆動軸において、常時駆動さ
れている軸から、常時駆動されていない軸へ回転モーメ
ントを伝達するのに用いられる。さらに、たとえば４輪
駆動車の直軸、あるいは軸上に配置された差動装置の作
動機能を少なくとも部分的に阻止するのに用いることが
できる。

【００２８】以下、本発明の好適な実施態様を例示す
る。 １． ケーシング外被（５）の内側波形の谷（１９）の
うちの少なくとも３つが外側薄層（１７）の歯の、対応
する突起と固定式に係合することを特徴とする、請求項
１に記載の粘性カプリング。

【００２９】２． 内側波形の山（２４）が、ケーシン
グ（２）の縦軸（４）上に中心を合わせた軸を有する想
像上の中空円筒の円筒面（２７）を示すことを特徴とす
る、請求項１に記載の粘性カプリング。

【００３０】３． フランジ（８、９）が、ケーシング
外被（５）の周縁部に分配して配置されたねじ（２
８）、あるいはリベット留めされた、またはアンカーで
留められたタイロッド（２８ａ）によって、互いに対し
て、またケーシング外被（５）の前面部（６、７）に対
して締め付けられていることを特徴とする、請求項１に
記載の粘性カプリング。

【００３１】４． ねじ（２８）またはタイロッド（２
８ａ）がそれぞれケーシング外被（５）の外側波形の谷
（２５）に対応して、フランジ（８、９）上に配置さ
れ、少なくとも部分的にフランジと係合していることを
特徴とする、前項３に記載の粘性カプリング。

【００３２】５． ねじ（２８）またはタイロッド（２
８ａ）が、ケーシング外被（５）に対するフランジ
（８、９）の周縁部心合わせに用いられることを特徴と
する、前項４に記載の粘性カプリング。

【００３３】６． フランジ（８、９）が、ケーシング
外被（５）の内側波形の山（２４）に心合わせされるこ
とを特徴とする、請求項１、前項１又は前項２のいずれ
か１項に記載の粘性カプリング。

【００３４】７． フランジ（８、９）がリング状突起
（２９）を備え、これによってフランジがケーシング外
被（５）の前面部（６、７）に係合することを特徴とす
る、前項６に記載の粘性カプリング。

【００３５】８． フランジ（８、９）が、内部空間
（１３）に突出し、内側波形の谷（２０）に係合する少
なくとも１個の突起（３１）によって、周縁部心合わせ
されていることを特徴とする、請求項１、前項１から前
項４、および前項６又は前項７のいずれか１項に記載の
粘性カプリング。

【００３６】９． シール縁部（２２、２３）が、断面
が三角形で鋭角部がケーシング外被（５）の前面部
（６、７）に食込んだ縁部として形成されていることを
特徴とする、請求項１、前項１から前項８のいずれか１
項に記載の粘性カプリング。

【００３７】１０． ケーシング外被（５）が、フラン
ジ（８、９）よりも軟かい材料で作られていることを特
徴とする、請求項１、前項１から前項９のいずれか１項
に記載の粘性カプリング。

【００３８】１１． ケーシング外被（５）がアルミニ
ウム材で、またフランジ（８、９）が鋼鉄または鋳鉄材
でできていることを特徴とする、前項１０に記載の粘性
カプリング。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、前記筒状ケーシング外
被の壁部が、フランジに対して軟らかい材料で断面波形
に形成され、前記ケーシング外被の前面部に面したフラ
ンジが、壁部の形に沿った少なくとも一つの突出したシ
ール縁部を備え、該シール縁部は前記ケーシング外被の
前面部に食い込む形状に形成され、該ケーシング外被の
内側波形の谷のうちの少なくとも一つが、外側薄層の歯
の対応する突起と固定式に係合することによって、製造
費用が低く、しかもケーシングの内部空間の密封性を完
全に保証する粘性カプリングを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】タイロッドを用いた第一の実施例による粘性カ
プリングの縦断面図である。

【図２】図１の粘性カプリングの線ＩＩ‐ＩＩに沿った
横断面図である。

【図３】タイロッドの代わりに、ねじによってフランジ
をケーシング外被に固定する場合の細部図である。

【図４】図１のＸ部分の拡大図である。

【図５】図３のＹ部分の拡大図である。

【符号の説明】

１ 粘性カプリング ２ ケーシング ３ ボス ４ 縦軸 ５ ケーシング外被 ６、７ 前面部 ８、９ フランジ ８ａ、９ａ 支持面 １０、１１ 孔 １２ シール １３ 内部空間 １４ 内側薄層 １５ 歯 １６ ボスの外面 １７ 外側薄層 １８ 外側薄層の外周部 １９ 歯 ２０ ケーシング外被の歯（内側波形の谷） ２１ 壁部 ２２、２３ シール縁部 ２２ａ シール縁部の先端 ２４ 内側波形の山 ２５ 外側波形の谷 ２６ 外側波形の山 ２７ 円筒面 ２８ ねじ ２８ａ タイロッド ２９ リング状突起 ３０ 心合わせ面 ３１ 突起 ３２ 充填孔 ３３ 閉鎖球

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−110631（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−196830（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−99067（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに同軸に取付けられたケーシング
   （２）とボス（３）を備えた粘性カプリング（１）であ
   って、 ケーシング（２）は筒状ケーシング外被（５）と、その
   前面部（６、７）に取付けられ、半径方向内側に配置さ
   れたフランジ（８、９）によって構成され、該フランジ（８、９）は前記筒状ケーシング外被（５）
   の前面部（６、７）に対して締めつけられており、 前記ボス（３）は、フランジ（８、９）の孔（１０、１
   １）内に回転可能なように係合し、前記ケーシング
   （２）と前記ボス（３）の間に区切られた内部空間（１
   ３）の中に、部分的に重ね合わさっている内側薄層（１
   ４）と外側薄層（１７）とを備えており、 これらの内側薄層（１４）と外側薄層（１７）は特定の
   順序で配置されており、これによって、前記ボス（３）
   の外面（１６）上に歯（１５）を備える環状内側薄層
   （１４）と、外周（１８）に歯（１９）を備える環状外
   側薄層（１７）とは、ケーシング外被（５）の対応する
   歯（２０）に固定式に係合し、 前記両薄層 （１４、１７）が占めていない内部空間（１
   ３）の少なくとも一部が高度粘性媒体、とくにシリコー
   ン油によって満たされている粘性カプリングにおいて、 前記筒状ケーシング外被（５）の壁部（２１）が、フラ
   ンジに対して軟らかい材料で断面波形に形成され、 前記ケーシング外被（５）の前面部（６、７）に面した
   フランジ（８、９）が、壁部（２１）の形に沿った少な
   くとも一つの突出したシール縁部（２２、２３）を備
   え、 該シール縁部は前記ケーシング外被（５）の前面部
   （６、７）に食い込む形状に形成され、 該ケーシング外被（５）の内側波形の谷（１９）のうち
   の少なくとも一つが、外側薄層（１７）の歯の対応する
   突起と固定式に係合することを特徴とする粘性カプリン
   グ。