[发明专利]齿轮式弹性联轴器

说明书

本发明涉及即使驱动轴和从动轴中的其中的一产生移动时也能将驱动力从驱动轴传递到从动轴上去的齿轮式弹性联轴器。

传统的可动齿轮式弹性联轴器已广泛应用在诸如铁路车辆、汽车、轧制装置等驱动装置中的电动机和减速装置的连接。

以下以铁路车辆驱动装置中的可动齿轮式弹性联轴器为例来说明。例如，日本专利实公昭47-14804号公报所示用于铁路车辆驱动装置中驱动电机与减速齿轮装置连接的可动齿轮式弹性联轴器。后述图5及图6表示与上述公报所示结构类似的作为传统的可动齿轮式弹性联轴器的内部结构局部剖切的横剖面图。在图5及图6中，1、1’为固定挡块，2、2’为中心板，3、3’为有外齿部3a、3a’的齿轮，4、4’为防尘装置，5、5’为有内齿部部5a、5a、互相用凸缘连接的套筒，6、6’为端罩，10为未图示的电动机的驱动轴，10’为与未图示的减速齿轮装置的从动轴，11、11’为螺母，12、12’为润滑脂，a、a’为使齿轮3、3’和套筒5、5’可相对自由移动的自由空间。而且，如图5所示，自由空间a、a’的驱动轴10、从动轴10’方向上的轴向长度在外齿部3a、3a’与内齿部部5a、5a’轴向中心一致时、为固定挡块1、1’与中板2、2’间的距离。并且、该距离在驱动轴10、从动轴10’上有最大外力作用时、与齿轮3、3’能相对套筒5、5’从图5所示位置相对移动的距离、即最大允许变位距离相等。这里，最大允许变位距离是由未图示的电动机与未图示的减速装置的结构布置设计规格所决定的距离。

以下说明其动作。在图5所示的状态中，当驱动未图示的电动机，驱动轴10旋转，齿轮3的外齿3a与套管的内齿部5a啮合，套筒5旋转，用凸缘与套筒5相连接的套筒5’旋转，套筒5’的内齿部5’a与齿轮3’的外齿3a’啮合、从动轴10’旋转。并且，在未图示的铁路车辆的运行中、即使驱动轴10和从动轴10’中的其中的一因外力产生移动或倾斜时，也能将驱动力顺利地传递到从动轴10’上。该情况在驱动轴10及从动轴10’朝向将说明的图6所示以外的方向移动时也一样。图6表示驱动轴10及从动轴10’因外力而从图5状态移动时的一例，为驱动轴10及从动轴10’分别向图6中的d、d’方向移动的情况。此时，固定挡块1、1’与中心板2、2’接近或接触，防尘装置4、4’与端盖6、6’仍然原样相接触。因此，灰尘就不会从可动齿轮联轴节的外部进入其内部，润滑指也不会从可动齿轮式弹性联轴器的内部泄漏到其外部。

然而，伴随近来铁路车辆的高速化而来的电动机的大型化以及要求进一步改善铁路车辆乘坐舒适性意味着驱动轴10与从动轴10’的最大允许变位距离也随的变长。图7和图8为表示最大允许变位距离加长的可动齿轮式弹性联轴器内部结构局部剖切的横剖面图。另外，在图7和图8中，除了最大允许变位距离变长以外的结构部分都与图5相同，故省略对其的说明。为将驱动轴10和从动轴10’的最大允许变位距离变长，如图7所示，将套筒5、5’的轴向长度变长形成即可以。也就是按照比图5所示自由空间a、a’的沿驱动轴10、被驱动轴10’方向长度长、构成图7所示的自由空间b、b’就可以。与上述的动作同样、在未图示的铁路车辆运行中、即使在驱动轴10和被驱动轴10’中的其中的一移动时也能将驱动力顺利地从驱动轴10传递到从动轴10’上。然而存在灰尘从可动齿轮式弹性联轴器的外部进入其内部以及滑油脂从可动齿轮式弹性联轴器的内部泄漏到外部的可能性。例如，图8就是驱动轴10和从动轴10’的位置从图7状态不变动、中心板2、2’、套筒5、5’以及端盖6、6’从图7状态在图7中向左移动场合。就是即使在驱动轴10从多动轴10’未受到大的外力作用时、套筒5、5’也会移动最大允许变位距离。因此，固定挡块1接近或接触中心板2、防尘装置4’与端盖6反向分开。因此，存在在防尘装置4’与端盖6’间形成空间e’的问题。此外，存在此时套筒5、5’作过份移动、发生大的振动或共振的可能性。

现说明作为传统另一例的可动齿轮式弹性联轴器。为使说明容易理解，仍使用图5。为了发挥与图5中的固定挡块1、1’同样功能的目的，在中心板2、2’与齿轮3、3’的间插入经常将齿轮3、3’向驱动轴10、从动轴10’按压的弹簧。此例的其他结构与图5中的相同。在此场合，由于在中心板2、2’与齿轮3、3’间配置弹簧，需要有重的弹簧。此外，由于弹簧经常将齿轮3、3’向驱动轴10、从动轴10’按压，故即使在驱动轴10、从动轴10’上未受外力作用的通常运行时，在中心板2、2’和齿轮3、3’上有弹簧力作用，从而有可能产和弹簧振动与共振。因此，不可能将驱动力顺利地从驱动轴10向从动轴10’上传递。