JP2003184905A - 多角形自在継手 - Google Patents
多角形自在継手Info
- Publication number
- JP2003184905A JP2003184905A JP2002352743A JP2002352743A JP2003184905A JP 2003184905 A JP2003184905 A JP 2003184905A JP 2002352743 A JP2002352743 A JP 2002352743A JP 2002352743 A JP2002352743 A JP 2002352743A JP 2003184905 A JP2003184905 A JP 2003184905A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- head
- universal joint
- facets
- longitudinal axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/18—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T403/00—Joints and connections
- Y10T403/32—Articulated members
- Y10T403/32008—Plural distinct articulation axes
- Y10T403/32041—Universal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヘッドとポケットとの間の堅固な係合状態を
維持するようヘッド及びポケットに対する摩耗に順応す
る自在継手を提供する。 【解決手段】 第１の部材（12）及び第２の部材（14）
を有していて、１対の回転シャフトを互いに対して角度
をなして相互に連結するようになった自在継手（10）で
あって、第１の部材は、第１の長手方向軸線（16）を有
すると共に第１の長手方向軸線に沿って湾曲した複数の
円周方向に間隔を置き且つ半径方向外方に向いているフ
ェーセット（20）を備えた細長い半球形のヘッド（18）
を有し、第２の部材は、第２の長手方向軸線（22）を有
すると共に細長いヘッドを受け入れるようになったポケ
ット（24）を有する。ポケットは、細長いヘッドの複数
の半径方向外方に向いたフェーセットに対応し、第２の
長手方向軸線に対してテーパした複数の円周方向に間隔
を置き且つ半径方向外方に向いたフェーセット（30）を
更に有している。
維持するようヘッド及びポケットに対する摩耗に順応す
る自在継手を提供する。 【解決手段】 第１の部材（12）及び第２の部材（14）
を有していて、１対の回転シャフトを互いに対して角度
をなして相互に連結するようになった自在継手（10）で
あって、第１の部材は、第１の長手方向軸線（16）を有
すると共に第１の長手方向軸線に沿って湾曲した複数の
円周方向に間隔を置き且つ半径方向外方に向いているフ
ェーセット（20）を備えた細長い半球形のヘッド（18）
を有し、第２の部材は、第２の長手方向軸線（22）を有
すると共に細長いヘッドを受け入れるようになったポケ
ット（24）を有する。ポケットは、細長いヘッドの複数
の半径方向外方に向いたフェーセットに対応し、第２の
長手方向軸線に対してテーパした複数の円周方向に間隔
を置き且つ半径方向外方に向いたフェーセット（30）を
更に有している。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は一般に、互いに対して角度
をなして配置された２つの回転シャフトを相互に結合す
るようになった自在継手に関する。特に、本発明は、低
トルク低速用途、例えばステアリングコラム用として、
互いに対して角度をなしている２つのシャフト相互間で
回転運動を伝えることができるようになった自在継手に
関する。 【０００２】 【発明の背景】回転運動を入力シャフトから出力シャフ
トに伝えるようになった多くの自在継手が存在する。自
在継手の目的は、入力シャフトが出力シャフトに対して
角度をなして配置されている場合にこの回転運動を伝え
ることができるようにすることにある。従来型自在継手
は、クロスメンバにより互いに取り付けられた一対のヨ
ークを用いている。ヨークによって支持されたボールキ
ャップ内に配置されたニードル軸受は、ヨークが互いに
対して角度をなしているときに回転運動をヨーク相互間
で伝達する際に融通性をもたらす。この種の自在継手
は、高トルク高ＲＰＭ用途で理想的である。かかる装置
の例としては、フロントエンジンリヤホイール駆動式自
動車で用いられているプロペラシャフトが挙げられる。
しかしながら、或る用途、例えば自動車のステアリング
コラムの場合、自在継手が高トルク高ＲＰＭに耐えるほ
ど頑丈である必要はない。ステアリングコラム用途で
は、ステアリングホイールをステアリングギヤボックス
に連結することが望ましい。パッケージング及び衝突保
護装置上の問題に起因して、これらコンポーネントは一
般に整列状態にはない。 【０００３】低トルク低ＲＰＭ用途のための自在継手も
又開発された。かかる方法の１つは、ヘッドとポケット
から成る装置を用いており、この場合、ヘッドは、半径
方向外方に向いた複数のフェーセットを有し、ポケット
は、これに対応した半径方向内方に向いた複数のフェー
セットを有している。この種の用途では、ヘッドは、シ
ャフトのうちの１つに取り付けられていて、そのシャフ
トがポケットに対して傾動することができるよう丸くな
っている。ヘッドの外方に向いた側部とポケットの内方
に向いた側部の噛み合いにより、一対の噛み合った歯車
と同様に、回転運動を一方のシャフトから他方のシャフ
トに伝えることができる。かかる装置に関する１つの問
題は、ヘッドとポケットとの間の摩擦に起因して、各々
の側部が経時的に摩耗するということにある。これら表
面が摩耗すると、摩擦係合具合が悪くなることになる。
最終的に、ヘッドとポケットは、入力シャフトと出力シ
ャフトとの間に許容限度を越えるほどの遊び又はデッド
ランド（dead-land ）が生じる程度まで摩耗することに
なる。したがって、ヘッド及びポケットが経時的に摩耗
してもヘッドとポケットとの間の堅固な係合状態を維持
するようヘッド及びポケットに対する摩耗に順応する改
良型自在継手が要望されている。 【０００４】 【発明の概要】本発明によれば、１対の回転シャフトを
互いに対して或る角度をなして相互に連結するようにな
った自在継手であって、第１の部材及び第２の部材を有
し、前記第１の部材は、第１の長手方向軸線を有すると
共に前記第１の長手方向軸線に沿って湾曲した複数の円
周方向に間隔を置き且つ半径方向外方に向いたフェーセ
ットを備えた細長い半球形のヘッドを有し、前記第２の
部材は、第２の長手方向軸線を有すると共に細長いヘッ
ドを受け入れるようになったポケットを有し、前記ポケ
ットは、細長いヘッドの複数の半径方向外方に向いたフ
ェーセットに対応し、前記第２の長手方向軸線に対して
テーパした複数の円周方向に間隔を置き且つ半径方向外
方に向いたフェーセットを有し、前記第１の部材及び第
２の部材のうち一方は、前記第１の部材と第２の部材の
相互係合状態を維持するよう付勢されることを特徴とす
る自在継手が提供される。 【０００５】 【好ましい実施形態の詳細な説明】本発明の好ましい実
施形態についての以下の説明は、本発明の範囲をこの好
ましい実施形態に制限するものではなく、当業者が本発
明を構成して利用できるようにするためのものである。 【０００６】図１〜図３を参照すると、互いに対して角
度をなした１対の回転シャフトを相互に連結するように
なった自在継手が全体を符号１０で示されている。自在
継手１０は、第１の部材１２及び第２の部材１４を有し
ている。第１の部材１２及び第２の部材１４は好ましく
は、金属で作られる。好ましい実施形態では、第１の部
材１２及び第２の部材１４は、ロックウェルＣスケール
で５５〜６５の硬さを有する軟鋼で作られている。図１
及び図２を参照すると、第１の部材１２は、第１の長手
方向軸線１６を有すると共に第１の長手方向軸線１６に
沿って湾曲した複数の円周方向に間隔を置き且つ半径方
向外方に向いているフェーセット２０を備えた細長い半
球形のヘッド１８を有する。 【０００７】図３を参照すると、第２の部材１４は、第
２の長手方向軸線２２を有すると共に第１の部材１２の
細長いヘッド１８を受け入れるようになったポケット２
４を有する。ポケット２４は、第２の部材１４内に形成
され、開口部２６及び底部２８を有している。ポケット
２４は、細長いヘッド１８の複数の半径方向外方に向い
たフェーセット２０に対応した複数の円周方向に間隔を
置き且つ半径方向外方に向いたフェーセット３０を更に
有している。半径方向内方に向いたフェーセット３０
は、開口部２６と底部２８との間に延び、それにより多
数の側部のあるポケット２４を構成している。 【０００８】図１を参照すると、第１の部材１２の細長
いヘッド１８をポケット２４内に挿入すると、フェーセ
ット３０，２０は互いに係合し、それによりヘッド１８
とポケット２４が互いに対して回転できないようにな
る。ポケット２４内の細長いヘッド１８とフェーセット
３０により、第１の軸線１６が第２の軸線２２に対して
角度をなしているとき、回転運動を第１の部材１２と第
２の部材１４との間で伝えることができることになる。 【０００９】細長いヘッド１８は、５〜１０個の円周方
向に間隔を置き且つ半径方向外方に向いたフェーセット
２０を有し、ポケット２４は、これに一致した数の円周
方向に間隔を置き且つ半径方向内方に向いたフェーセッ
ト３０を有している。フェーセット２０，３０の数は、
特定の用途で決まる。フェーセット２０，３０の数が少
なければ少ないほどフェーセット２０，３０がそれだけ
一層広くなると共にフェーセット２０，３０相互間の相
対角度がそれだけ一層小さくなる。これにより、内方に
向いたフェーセット３０と外方に向いたフェーセット２
０との間にはアンギュラコンタクト（斜めの接触）が生
じることになろう。フェーセット２０，３０の数が増え
ると、フェーセット２０，３０相互間の相対角度は、フ
ェーセット２０，３０相互間のアンギュラコンタクトが
浅い角度の状態になるよう増大する。したがって、フェ
ーセット２０，３０の数は、自在継手１０がどれほど大
きなトルク及びどれほど高い速度に至ることができるか
どうかを決定する。フェーセット２０，３０の数が少な
ければ少ないほどそれだけ一層自在継手１０が耐えるこ
とができるトルクが高くなるが、自在継手１０はうるさ
くなる。フェーセット２０，３０の数が多ければ多いほ
どそれだけ一層トルクが低くなるが、自在継手１０が静
かに動作する。好ましい実施形態では、細長いヘッド１
８及びポケット２４はそれぞれ、６つの円周方向に間隔
を置いたフェーセット２０，３０を有している。 【００１０】第１の部材１２の細長いヘッド１８の外方
に向いたフェーセット２０は，第１の軸線１６に沿って
湾曲している。これにより、細長いヘッド１８のフェー
セット２０とポケット２４のフェーセット３０との間に
実質的に同一の摩擦接触領域を維持した状態で第１の部
材１２を第２の部材１４に対して傾斜させることができ
る。これにより、第１の部材１２と第２の部材１４が互
いに角度をなしているときに、回転運動を第１の部材１
２と第２の部材１４との間で伝えることができる。 【００１１】図５を参照すると、ポケット２４内のフェ
ーセット３０は、第２の長手方向軸線２２に対して角度
３１をなしてテーパしており、これによりポケット２４
には円錐形のプロフィールが与えられ、したがってポケ
ット２４は半径方向内方に向いたフェーセット３０が底
部２８から開口部２６に延びるにつれて大きくなってい
る。図４を参照すると、第１の部材１２の細長いヘッド
１８は、ポケット２４の開口部２６に嵌まっていて、ポ
ケット２４の断面積が細長いヘッド１８の断面積と実質
的に同一になるまで底部２８に向かって下方に摺動する
ことになり、この場合、ポケット２４の内方に向いたフ
ェーセット３０は、細長いヘッド１８の外方に向いたフ
ェーセット２０と接触することになる。 【００１２】再び図１を参照すると、自在継手１０は、
第１の部材１２を支持するようになった第１のハウジン
グ区分３２と、第２の部材を支持するようになった第２
のハウジング区分３４とを更に有している。第１のハウ
ジング区分３２と第２のハウジング区分３４は、互いに
取り付けられるようになっており、それにより第１の部
材１２の細長いヘッド１８を第２の部材１４のポケット
と嵌合状態に固定する。好ましくは、第１のハウジング
区分３２及び第２のハウジング区分３４は、強固である
が軽量の材料、例えばプラスチック又はアルミニウムで
作られる。 【００１３】第１のハウジング区分３２は、第１の部材
１２の長手方向運動を可能にするようになっている。こ
れにより、第１の部材を前後に摺動させることができ、
細長いヘッド１８がポケット２４内で前後に動くことが
できる。第２のハウジング区分３４は、第２の部材１４
が長手方向運動ができないように第２の部材１４を保持
しているが、第２のハウジング区分３４は、第２の部材
１４を回動運動を可能にするようになっている。 【００１４】好ましい実施形態では、第１の部材１２
は、半径方向フランジ３６を有し、第１のハウジング区
分３２は、支持面３８を有している。自在継手１０を組
み立てる際、ばね４０が、半径方向フランジ３６と支持
面３８との間に配置されて第１の部材１２を支持面３８
から長手方向に遠ざかるよう付勢するようになってい
る。ばね４０は、第１の部材を第２の部材に完全係合状
態に維持する付勢力を第１の部材に加えたままにするよ
う働く。これは、バックラッシが自在継手１０内で生じ
るのを阻止する。 【００１５】加うるに、ばね４０は、細長いヘッド１８
及びポケット２４が摩耗しても細長いヘッド１８とポケ
ット２４との間の堅固な係合状態を維持することにな
る。時間の経過につれて、細長いヘッド１８の円周方向
に間隔を置いたフェーセット２０が互いに出会うところ
に形成されたコーナー部は、ポケット２４の内方に向い
たフェーセット３０との摩擦により摩耗することにな
る。細長いヘッド１８の断面のサイズは、これよりも小
さなサイズまで摩耗し、ポケット２４の断面のサイズ
は、これよりも大きなサイズまで摩耗し、最終的には、
ヘッド１８とポケット２４との間に遊びが生じるように
なる。 【００１６】使用するばね４０の強度は、重要なことで
ある。ばね４０は、第１の部材１２の十分な付勢を生じ
させるのに十分な力を第１の部材１２に及ぼさなければ
ならないが、ばね４０の力は、大きすぎてはならず、そ
れにより第１の部材１２と第２の部材１４及び第１のハ
ウジング区分３２と第２のハウジング区分３４との間の
摩擦は、第１の部材１２と第２の部材１４の滑らかな回
転運動を阻止する。第２の部材１４は、正しく機能する
ためには、第２のハウジング区分３４内で滑らかに回動
したり回転できなければならない。 【００１７】本発明の顕著な一利点は、ポケット２４の
テーパしたフェーセット３０により、ポケット２４の開
口部２６から底部２８に向かって断面の大きさが次第に
小さくなるポケットが得られるということにある。細長
いヘッド１８及びポケット２４が摩耗すると、ばね４０
は、ポケット２４が摩耗を受けず、しかもこれよりも小
さな細長いヘッド１８の断面の大きさがポケット２４の
断面の大きさと実質的に同一になる箇所まで細長いヘッ
ドをポケット２４内へ一層押し込むことになる。したが
って、細長いヘッド１８及びポケット２４が経時的に摩
耗を生じると、ポケット２４のテーパしたプロフィール
及び細長いヘッド１８をポケット２４内へ押し込むばね
４０により、自在継手１０はその性能を保持しながら経
時的に或る程度の摩耗に順応することができる。 【００１８】上記において、本発明の好ましい一実施形
態を開示して説明した。当業者であれば、かかる説明及
び添付の図面並びに特許請求の範囲の記載から、特許請
求の範囲に記載された本発明の真の精神及び公正な範囲
から逸脱することなく本発明の変形例及び改造例を想到
できることは容易に理解されよう。本発明を例示的に説
明したが、用いた用語は、説明のためであって、本発明
を限定するものではない。
をなして配置された２つの回転シャフトを相互に結合す
るようになった自在継手に関する。特に、本発明は、低
トルク低速用途、例えばステアリングコラム用として、
互いに対して角度をなしている２つのシャフト相互間で
回転運動を伝えることができるようになった自在継手に
関する。 【０００２】 【発明の背景】回転運動を入力シャフトから出力シャフ
トに伝えるようになった多くの自在継手が存在する。自
在継手の目的は、入力シャフトが出力シャフトに対して
角度をなして配置されている場合にこの回転運動を伝え
ることができるようにすることにある。従来型自在継手
は、クロスメンバにより互いに取り付けられた一対のヨ
ークを用いている。ヨークによって支持されたボールキ
ャップ内に配置されたニードル軸受は、ヨークが互いに
対して角度をなしているときに回転運動をヨーク相互間
で伝達する際に融通性をもたらす。この種の自在継手
は、高トルク高ＲＰＭ用途で理想的である。かかる装置
の例としては、フロントエンジンリヤホイール駆動式自
動車で用いられているプロペラシャフトが挙げられる。
しかしながら、或る用途、例えば自動車のステアリング
コラムの場合、自在継手が高トルク高ＲＰＭに耐えるほ
ど頑丈である必要はない。ステアリングコラム用途で
は、ステアリングホイールをステアリングギヤボックス
に連結することが望ましい。パッケージング及び衝突保
護装置上の問題に起因して、これらコンポーネントは一
般に整列状態にはない。 【０００３】低トルク低ＲＰＭ用途のための自在継手も
又開発された。かかる方法の１つは、ヘッドとポケット
から成る装置を用いており、この場合、ヘッドは、半径
方向外方に向いた複数のフェーセットを有し、ポケット
は、これに対応した半径方向内方に向いた複数のフェー
セットを有している。この種の用途では、ヘッドは、シ
ャフトのうちの１つに取り付けられていて、そのシャフ
トがポケットに対して傾動することができるよう丸くな
っている。ヘッドの外方に向いた側部とポケットの内方
に向いた側部の噛み合いにより、一対の噛み合った歯車
と同様に、回転運動を一方のシャフトから他方のシャフ
トに伝えることができる。かかる装置に関する１つの問
題は、ヘッドとポケットとの間の摩擦に起因して、各々
の側部が経時的に摩耗するということにある。これら表
面が摩耗すると、摩擦係合具合が悪くなることになる。
最終的に、ヘッドとポケットは、入力シャフトと出力シ
ャフトとの間に許容限度を越えるほどの遊び又はデッド
ランド（dead-land ）が生じる程度まで摩耗することに
なる。したがって、ヘッド及びポケットが経時的に摩耗
してもヘッドとポケットとの間の堅固な係合状態を維持
するようヘッド及びポケットに対する摩耗に順応する改
良型自在継手が要望されている。 【０００４】 【発明の概要】本発明によれば、１対の回転シャフトを
互いに対して或る角度をなして相互に連結するようにな
った自在継手であって、第１の部材及び第２の部材を有
し、前記第１の部材は、第１の長手方向軸線を有すると
共に前記第１の長手方向軸線に沿って湾曲した複数の円
周方向に間隔を置き且つ半径方向外方に向いたフェーセ
ットを備えた細長い半球形のヘッドを有し、前記第２の
部材は、第２の長手方向軸線を有すると共に細長いヘッ
ドを受け入れるようになったポケットを有し、前記ポケ
ットは、細長いヘッドの複数の半径方向外方に向いたフ
ェーセットに対応し、前記第２の長手方向軸線に対して
テーパした複数の円周方向に間隔を置き且つ半径方向外
方に向いたフェーセットを有し、前記第１の部材及び第
２の部材のうち一方は、前記第１の部材と第２の部材の
相互係合状態を維持するよう付勢されることを特徴とす
る自在継手が提供される。 【０００５】 【好ましい実施形態の詳細な説明】本発明の好ましい実
施形態についての以下の説明は、本発明の範囲をこの好
ましい実施形態に制限するものではなく、当業者が本発
明を構成して利用できるようにするためのものである。 【０００６】図１〜図３を参照すると、互いに対して角
度をなした１対の回転シャフトを相互に連結するように
なった自在継手が全体を符号１０で示されている。自在
継手１０は、第１の部材１２及び第２の部材１４を有し
ている。第１の部材１２及び第２の部材１４は好ましく
は、金属で作られる。好ましい実施形態では、第１の部
材１２及び第２の部材１４は、ロックウェルＣスケール
で５５〜６５の硬さを有する軟鋼で作られている。図１
及び図２を参照すると、第１の部材１２は、第１の長手
方向軸線１６を有すると共に第１の長手方向軸線１６に
沿って湾曲した複数の円周方向に間隔を置き且つ半径方
向外方に向いているフェーセット２０を備えた細長い半
球形のヘッド１８を有する。 【０００７】図３を参照すると、第２の部材１４は、第
２の長手方向軸線２２を有すると共に第１の部材１２の
細長いヘッド１８を受け入れるようになったポケット２
４を有する。ポケット２４は、第２の部材１４内に形成
され、開口部２６及び底部２８を有している。ポケット
２４は、細長いヘッド１８の複数の半径方向外方に向い
たフェーセット２０に対応した複数の円周方向に間隔を
置き且つ半径方向外方に向いたフェーセット３０を更に
有している。半径方向内方に向いたフェーセット３０
は、開口部２６と底部２８との間に延び、それにより多
数の側部のあるポケット２４を構成している。 【０００８】図１を参照すると、第１の部材１２の細長
いヘッド１８をポケット２４内に挿入すると、フェーセ
ット３０，２０は互いに係合し、それによりヘッド１８
とポケット２４が互いに対して回転できないようにな
る。ポケット２４内の細長いヘッド１８とフェーセット
３０により、第１の軸線１６が第２の軸線２２に対して
角度をなしているとき、回転運動を第１の部材１２と第
２の部材１４との間で伝えることができることになる。 【０００９】細長いヘッド１８は、５〜１０個の円周方
向に間隔を置き且つ半径方向外方に向いたフェーセット
２０を有し、ポケット２４は、これに一致した数の円周
方向に間隔を置き且つ半径方向内方に向いたフェーセッ
ト３０を有している。フェーセット２０，３０の数は、
特定の用途で決まる。フェーセット２０，３０の数が少
なければ少ないほどフェーセット２０，３０がそれだけ
一層広くなると共にフェーセット２０，３０相互間の相
対角度がそれだけ一層小さくなる。これにより、内方に
向いたフェーセット３０と外方に向いたフェーセット２
０との間にはアンギュラコンタクト（斜めの接触）が生
じることになろう。フェーセット２０，３０の数が増え
ると、フェーセット２０，３０相互間の相対角度は、フ
ェーセット２０，３０相互間のアンギュラコンタクトが
浅い角度の状態になるよう増大する。したがって、フェ
ーセット２０，３０の数は、自在継手１０がどれほど大
きなトルク及びどれほど高い速度に至ることができるか
どうかを決定する。フェーセット２０，３０の数が少な
ければ少ないほどそれだけ一層自在継手１０が耐えるこ
とができるトルクが高くなるが、自在継手１０はうるさ
くなる。フェーセット２０，３０の数が多ければ多いほ
どそれだけ一層トルクが低くなるが、自在継手１０が静
かに動作する。好ましい実施形態では、細長いヘッド１
８及びポケット２４はそれぞれ、６つの円周方向に間隔
を置いたフェーセット２０，３０を有している。 【００１０】第１の部材１２の細長いヘッド１８の外方
に向いたフェーセット２０は，第１の軸線１６に沿って
湾曲している。これにより、細長いヘッド１８のフェー
セット２０とポケット２４のフェーセット３０との間に
実質的に同一の摩擦接触領域を維持した状態で第１の部
材１２を第２の部材１４に対して傾斜させることができ
る。これにより、第１の部材１２と第２の部材１４が互
いに角度をなしているときに、回転運動を第１の部材１
２と第２の部材１４との間で伝えることができる。 【００１１】図５を参照すると、ポケット２４内のフェ
ーセット３０は、第２の長手方向軸線２２に対して角度
３１をなしてテーパしており、これによりポケット２４
には円錐形のプロフィールが与えられ、したがってポケ
ット２４は半径方向内方に向いたフェーセット３０が底
部２８から開口部２６に延びるにつれて大きくなってい
る。図４を参照すると、第１の部材１２の細長いヘッド
１８は、ポケット２４の開口部２６に嵌まっていて、ポ
ケット２４の断面積が細長いヘッド１８の断面積と実質
的に同一になるまで底部２８に向かって下方に摺動する
ことになり、この場合、ポケット２４の内方に向いたフ
ェーセット３０は、細長いヘッド１８の外方に向いたフ
ェーセット２０と接触することになる。 【００１２】再び図１を参照すると、自在継手１０は、
第１の部材１２を支持するようになった第１のハウジン
グ区分３２と、第２の部材を支持するようになった第２
のハウジング区分３４とを更に有している。第１のハウ
ジング区分３２と第２のハウジング区分３４は、互いに
取り付けられるようになっており、それにより第１の部
材１２の細長いヘッド１８を第２の部材１４のポケット
と嵌合状態に固定する。好ましくは、第１のハウジング
区分３２及び第２のハウジング区分３４は、強固である
が軽量の材料、例えばプラスチック又はアルミニウムで
作られる。 【００１３】第１のハウジング区分３２は、第１の部材
１２の長手方向運動を可能にするようになっている。こ
れにより、第１の部材を前後に摺動させることができ、
細長いヘッド１８がポケット２４内で前後に動くことが
できる。第２のハウジング区分３４は、第２の部材１４
が長手方向運動ができないように第２の部材１４を保持
しているが、第２のハウジング区分３４は、第２の部材
１４を回動運動を可能にするようになっている。 【００１４】好ましい実施形態では、第１の部材１２
は、半径方向フランジ３６を有し、第１のハウジング区
分３２は、支持面３８を有している。自在継手１０を組
み立てる際、ばね４０が、半径方向フランジ３６と支持
面３８との間に配置されて第１の部材１２を支持面３８
から長手方向に遠ざかるよう付勢するようになってい
る。ばね４０は、第１の部材を第２の部材に完全係合状
態に維持する付勢力を第１の部材に加えたままにするよ
う働く。これは、バックラッシが自在継手１０内で生じ
るのを阻止する。 【００１５】加うるに、ばね４０は、細長いヘッド１８
及びポケット２４が摩耗しても細長いヘッド１８とポケ
ット２４との間の堅固な係合状態を維持することにな
る。時間の経過につれて、細長いヘッド１８の円周方向
に間隔を置いたフェーセット２０が互いに出会うところ
に形成されたコーナー部は、ポケット２４の内方に向い
たフェーセット３０との摩擦により摩耗することにな
る。細長いヘッド１８の断面のサイズは、これよりも小
さなサイズまで摩耗し、ポケット２４の断面のサイズ
は、これよりも大きなサイズまで摩耗し、最終的には、
ヘッド１８とポケット２４との間に遊びが生じるように
なる。 【００１６】使用するばね４０の強度は、重要なことで
ある。ばね４０は、第１の部材１２の十分な付勢を生じ
させるのに十分な力を第１の部材１２に及ぼさなければ
ならないが、ばね４０の力は、大きすぎてはならず、そ
れにより第１の部材１２と第２の部材１４及び第１のハ
ウジング区分３２と第２のハウジング区分３４との間の
摩擦は、第１の部材１２と第２の部材１４の滑らかな回
転運動を阻止する。第２の部材１４は、正しく機能する
ためには、第２のハウジング区分３４内で滑らかに回動
したり回転できなければならない。 【００１７】本発明の顕著な一利点は、ポケット２４の
テーパしたフェーセット３０により、ポケット２４の開
口部２６から底部２８に向かって断面の大きさが次第に
小さくなるポケットが得られるということにある。細長
いヘッド１８及びポケット２４が摩耗すると、ばね４０
は、ポケット２４が摩耗を受けず、しかもこれよりも小
さな細長いヘッド１８の断面の大きさがポケット２４の
断面の大きさと実質的に同一になる箇所まで細長いヘッ
ドをポケット２４内へ一層押し込むことになる。したが
って、細長いヘッド１８及びポケット２４が経時的に摩
耗を生じると、ポケット２４のテーパしたプロフィール
及び細長いヘッド１８をポケット２４内へ押し込むばね
４０により、自在継手１０はその性能を保持しながら経
時的に或る程度の摩耗に順応することができる。 【００１８】上記において、本発明の好ましい一実施形
態を開示して説明した。当業者であれば、かかる説明及
び添付の図面並びに特許請求の範囲の記載から、特許請
求の範囲に記載された本発明の真の精神及び公正な範囲
から逸脱することなく本発明の変形例及び改造例を想到
できることは容易に理解されよう。本発明を例示的に説
明したが、用いた用語は、説明のためであって、本発明
を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自在継手の断面図である。
【図２】細長い半球形ヘッドを備えた図１の自在継手の
第１の部材の斜視図である。 【図３】図２に示す細長いヘッドを受け入れるようにな
ったポケットを有する図１の自在継手の第２の部材の斜
視図である。 【図４】図１の４−４線矢視断面図である。 【図５】ポケットの断面図である。 【符号の説明】 １０ 自在継手 １２ 第１の部材 １４ 第２の部材 １６ 第１の長手方向軸線 １８ ヘッド ２０，３０ フェーセット ２２ 第２の長手方向軸線 ２４ ポケット
第１の部材の斜視図である。 【図３】図２に示す細長いヘッドを受け入れるようにな
ったポケットを有する図１の自在継手の第２の部材の斜
視図である。 【図４】図１の４−４線矢視断面図である。 【図５】ポケットの断面図である。 【符号の説明】 １０ 自在継手 １２ 第１の部材 １４ 第２の部材 １６ 第１の長手方向軸線 １８ ヘッド ２０，３０ フェーセット ２２ 第２の長手方向軸線 ２４ ポケット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 シン ホン ファン
アメリカ合衆国 ミシガン州 48323 ウ
ェスト ブルームフィールド チャンプレ
イン サークル 5059
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 １対の回転シャフトを互いに対して角度
をなして相互に連結するようになった自在継手であっ
て、 第１の部材を有し、該第１の部材は、第１の長手方向軸
線と、細長い半球形のヘッドとを有し、該ヘッドは、複
数の円周方向に間隔を隔て、半径方向外方に向いたフェ
ーセットを備え、これらのフェーセットは、前記第１の
長手方向軸線に沿って湾曲し、 第２の部材を有し、該第２の部材は、第２の長手方向軸
線と、前記細長いヘッドを受け入れるようになったポケ
ットとを有し、該ポケットは、前記細長いヘッドの前記
複数の半径方向外方に向いたフェーセットに対応し、前
記第２の長手方向軸線に対してテーパする複数の円周方
向に間隔を隔て、半径方向内方に向いたフェーセットを
有し、 前記第１の部材及び第２の部材のうち一方は、前記第１
の部材と第２の部材の係合を維持するように付勢されて
いる、 前記自在継手。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/010,019 US6572480B1 (en) | 2001-12-05 | 2001-12-05 | Polygon universal joint |
| US10/010019 | 2001-12-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003184905A true JP2003184905A (ja) | 2003-07-03 |
Family
ID=21743350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002352743A Pending JP2003184905A (ja) | 2001-12-05 | 2002-12-04 | 多角形自在継手 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6572480B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003184905A (ja) |
| DE (1) | DE10257127A1 (ja) |
| GB (1) | GB2383625B (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60311156D1 (de) * | 2003-10-08 | 2007-02-22 | Gaspardo Seminatrici S P A | Übertragungsgelenk, insbesondere für drehmomentübertragung zwischen nicht flüchtenden wellen |
| US7850386B2 (en) * | 2004-07-21 | 2010-12-14 | Unger Marketing International, Llc | Two-axis swivel joint |
| US7527640B2 (en) * | 2004-12-22 | 2009-05-05 | Ebi, Llc | Bone fixation system |
| US20060260426A1 (en) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Deere & Company, A Delaware Corporation | Flexible steering shaft |
| JP4948382B2 (ja) | 2006-12-22 | 2012-06-06 | キヤノン株式会社 | 感光ドラム取り付け用カップリング部材 |
| JP4498407B2 (ja) | 2006-12-22 | 2010-07-07 | キヤノン株式会社 | プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置、及び、電子写真感光体ドラムユニット |
| JP5311854B2 (ja) | 2007-03-23 | 2013-10-09 | キヤノン株式会社 | 電子写真画像形成装置、現像装置、及び、カップリング部材 |
| JP5306050B2 (ja) | 2008-06-20 | 2013-10-02 | キヤノン株式会社 | カートリッジ、カップリング部材の取り付け方法、及び、カップリング部材の取り外し方法 |
| CN103307127B (zh) * | 2013-07-02 | 2015-08-19 | 中国航空动力机械研究所 | 轴连接装置 |
| TWI691384B (zh) | 2019-06-17 | 2020-04-21 | 豐造工業股份有限公司 | 萬向接頭 |
| CN112140067B (zh) * | 2019-06-28 | 2022-03-08 | 丰造工业股份有限公司 | 万向接头 |
| US11041523B2 (en) * | 2019-07-16 | 2021-06-22 | Fine Forge Industry Corporation | Universal joint |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1311679A (en) | 1919-07-29 | Tjnrveksal | ||
| US1286945A (en) | 1917-03-29 | 1918-12-10 | George H Coates | Coupling for shafts. |
| US1408789A (en) | 1921-04-13 | 1922-03-07 | Whitney Engineering Company | Floating link coupling |
| US1860762A (en) | 1928-11-02 | 1932-05-31 | Gairing Tool Company | Universal joint drive connection |
| US3608685A (en) * | 1969-12-02 | 1971-09-28 | Glenn W Childress | Selective drive hub clutch |
| US3702639A (en) * | 1970-09-11 | 1972-11-14 | Kewanee Mach & Conveyor Co | Spring biased coupling member on a disk gang for driving engagement with a folding wing gang coupling member |
| US3940946A (en) | 1974-10-02 | 1976-03-02 | General Signal Corporation | Universal joint |
| GB1526850A (en) * | 1975-11-04 | 1978-10-04 | Klaus F | Universal joint |
| US4034574A (en) * | 1975-11-04 | 1977-07-12 | Frank A. Klaus | Universal ball and socket swivel joint |
| US4080079A (en) | 1977-01-06 | 1978-03-21 | Visi-Trol Engineering Company | Universal joint |
| CA1290952C (en) | 1986-10-11 | 1991-10-22 | Kenneth H. Wenzel | Downhole motor drive shaft universal joint assembly |
| US5069569A (en) | 1991-05-09 | 1991-12-03 | Ferro Tools Inc. | Universal joint |
| US5738586A (en) | 1994-09-09 | 1998-04-14 | Consolidated Devices Inc. | Semi-universal torque coupling |
| US5860864A (en) | 1997-01-10 | 1999-01-19 | Camco International, Inc. | Joint assembly having self-biasing mechanism to bias two shafts into coaxial alignment |
| JPH1137170A (ja) * | 1997-07-18 | 1999-02-09 | Ntn Corp | 等速自在継手 |
-
2001
- 2001-12-05 US US10/010,019 patent/US6572480B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-11-15 GB GB0226653A patent/GB2383625B/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-04 JP JP2002352743A patent/JP2003184905A/ja active Pending
- 2002-12-05 DE DE10257127A patent/DE10257127A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2383625A (en) | 2003-07-02 |
| DE10257127A1 (de) | 2003-09-11 |
| US6572480B1 (en) | 2003-06-03 |
| GB0226653D0 (en) | 2002-12-24 |
| US20030104871A1 (en) | 2003-06-05 |
| GB2383625B (en) | 2004-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2003184905A (ja) | 多角形自在継手 | |
| WO2002033276A3 (en) | Constant velocity joint of tripod type | |
| JP3212070B2 (ja) | 等速自在継手 | |
| JPH0552225A (ja) | カルダン形自在軸継手 | |
| US4579546A (en) | Preloaded drive assembly | |
| US7435181B2 (en) | Tripot ball with two point contact | |
| US7717796B2 (en) | Shock absorbing structure of propeller shaft | |
| JP2007010029A (ja) | 等速ジョイントの外輪 | |
| US7468000B2 (en) | Boot for universal joint | |
| JP3756105B2 (ja) | 等速ジョイント | |
| KR20050045834A (ko) | 마찰감소 웨브 위치결정구를 가진 등속 죠인트 | |
| JP2007247848A (ja) | クロスグルーブ型等速自在継手 | |
| JP2005106233A (ja) | 固定型等速自在継手 | |
| JP4086692B2 (ja) | 恒速度ジョイント | |
| JP5117305B2 (ja) | 等速自在継手の内側継手部材、等速自在継手の組立方法、ドライブシャフトアッシー、およびプロペラシャフトアッシー | |
| JP5128396B2 (ja) | 等速自在継手の内側継手部材、等速自在継手の組立方法、ドライブシャフトアッシー、およびプロペラシャフトアッシー | |
| JP2007278347A (ja) | 等速自在継手 | |
| JP2009127637A (ja) | 等速自在継手 | |
| JP3115557B2 (ja) | 等速自在継手 | |
| EP0645549A1 (en) | Universal joint | |
| US7097565B2 (en) | Fixed-center articulating constant velocity joint | |
| JP2005214399A (ja) | 等速自在継手 | |
| JP5031521B2 (ja) | 固定式等速自在継手 | |
| JP2009156402A (ja) | 摺動式等速自在継手 | |
| JPH0478323A (ja) | スライド式等速ジョイント |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050114 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050704 |