JP2640209B2 - 等速回転継手 - Google Patents
等速回転継手Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- 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
- F16D3/202—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 one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
- F16D3/205—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 one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part
- F16D3/2055—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 one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having three pins, i.e. true tripod joints
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S464/00—Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
- Y10S464/904—Homokinetic coupling
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- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
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Description
し、これに3個の軸方向に延びた長手凹部が周方向に配
設して形成してあり、該凹部がそれぞれ周方向で相対向
した軌道を備えており、該軌道がそれぞれ円筒部分形に
穿溝した表面を有し、インナジョイントに3個の径向き
ジャーナルが周方向で配設してあり、該ジャーナルが前
記長手凹部の1個内に係合し且つローラ構造体を担持
し、該配置がローラ支持体とローラ要素とを備えてお
り、ローラ要素がそれぞれ球欠形走行面を有し、軸方向
でアウタジョイントの長手凹部内で転動しつつ案内され
ており、ローラ支持体が揺動可能且つ各ジャーナル軸線
に対し長手方向に摺動可能にジャーナル上で案内されて
おり、ローラ要素がそれぞれ回転可能に同軸でローラ支
持体上で支承されており、ローラ支持体とローラ要素と
からなるローラ構造体が、アウタジョイントに対し、そ
れぞれ凹部の底面と、アウタジョイントの軌道に対し半
径方向内側で隣接して長手方向に延びた案内肩面と、で
支えてあるトリポード構造の等速回転継手に関するもの
である。
面の軸線は実質的にローラ要素の球欠形表面の中心点と
一致しているか、もしくは場合によって軌道半径はロー
ラ表面の半径より僅かに大きい程度である。従って前記
表面の協動がすべての軸線を中心とした脱落運動に対し
抵抗しないので、このような脱落運動に備えてローラ構
造体を案内し支持する付加的手段が必要となる。
第 426 186号により知られている。そこではローラ支持
体が軸受けの半径方向内側末端にカラーを備えており、
このカラーはアウタジョイントに対しローラ構造体を支
持するのに役立つ。この種のジョイントは更に欧州公告
特許公報第 298 249号により知られている。それによれ
ばローラ支持体は半径方向外側にある末端にもカラーを
備えておくことができ、このカラーがアウタジョイント
に対しローラ構造体を支持するのに役立つ。この支持
は、ローラ要素の軸線がそれ自身に対し常に平行である
アウタジョイントの軌道に対しローラ要素の実質的な転
動運動を確保する。
ラ要素による軌道表面の均一な負荷を保証するために
は、アウタジョイントの軸線に垂直な断面で見てローラ
軸線がジョイント軸線に対し僅かに曲折することが可能
でなければならない。他方、ジョイントの縦断面で見て
ローラ軸線がアウタジョイントの軸線に対し、つまり軌
道に対し、脱落するということを、曲折しつつ延設した
ジョイントの場合の転動運動を常に維持するために前記
肩部により防止しなければならない。
ーラ支持体を非回転式にトリポードジャーナル上で保持
しなければならないとの事情である。というのもローラ
要素とジャーナルとの間の相対運動はこのためローラ要
素とローラ支持体との間に設けてある支承部内で起きる
からである。しかしローラ支持体の肩部と支持を行う軌
道の相手肩部との接触によりローラ支持体が回転運動を
強いられ、この運動は支持する環状肩部の範囲でジャー
ナルとローラ支持体の穴との間又はローラ支持体とアウ
タジョイントとの間のいずれかで滑動摩擦を引き起こ
す。
り、ローラ要素が専ら軌道と接触する上記種類のジョイ
ントが知られている。そこでは軌道に対しローラ要素の
脱落運動がローラ要素の走行面のみによって防止しなけ
ればならず、球形とは異なる走行面はボール状か屋根形
のいずれかである。ローラ要素に適宜な非球形表面を設
け又軌道に適宜な転動面を設けることは特に前記屋根形
状の場合問題が多い。
に沿って均一に負荷することは達成困難である。アウタ
ジョイントに対しインナジョイントが曲折している場合
アウタジョイントに対しローラ要素の脱落に対抗して働
くのは横断面においてローラ要素と軌道との形状嵌合の
みであり、この嵌合は傾向として軌道内で全ローラ要素
の傾きを生じ、同時にローラ要素の上側及び下側環状縁
での締付作用と負荷増加を生じる。
種類のトリポードジョイントが知られているが、そこで
は別の配置の支承部が設けてあり、非回転式軸受台に代
えジャーナルに対し回転する内ローラが設けてある。そ
こではローラ要素の形状が前記刊行物のものと同じであ
り、ローラの案内に関し同じ問題が発生する。ここでも
軌道内でのローラ要素の案内は横断面において完全な形
状整合により行われる。従ってアウタジョイントに対し
インナジョイントが曲折していると縁の負荷が高まって
ローラ要素が締付けられる可能性がやはりある。
公知の類似種類のジョイントではアウタジョイントに対
しローラ構造体の支持が冒頭挙げた刊行物の場合と同様
にローラ支持体に設けた半径方向内側の拡大カラーによ
り、又はローラ要素とローラ支持体との間の中間輪を介
し行われる。最初に指摘した構成の場合上記と同じ欠点
が生じる。第二に指摘した実施では前記中間輪の箇所で
ローラ支持体に対し又は肩面及びローラ要素に対し滑動
摩擦が生じる。
表的な構成として、図1にはアウタジョイントに均一に
周方向に配設した3個の凹部1の1個が示してある。そ
のなかで保持してある多部材からなるローラ構造体2は
図示省略したインナジョイントの均一に周方向に配設し
た3個のジャーナルの1個で保持される。一点鎖線でロ
ーラ構造体の軸線Aとその中心面Eが示してある。ジョ
イントの長手中心軸は図示細部の下方で軸線Aと直角に
交差する。凹部1内に相対向した軌道3、4が形成して
ある。軌道に隣接して半径方向内側にくびれ5、6があ
り、これが肩面7、8を形成する。ローラ構造体は円筒
形内面10を有するローラ支持体9を含み、例えばインナ
ジョイントのジャーナル末端に固着した球形頭部が長手
摺動可能且つ角運動可能に前記内面内に係合することが
できる。
形成してあり、これが凹部1の平らな底面12と協動す
る。半径方向内側にローラ支持体が外向きカラー13を有
し、これに円錐形環状肩部14が形成してあり、これが肩
面7、8と協動する。ローラ支持体9上でニードル軸受
15を介しローラ要素16が回転可能に支承してあり、該要
素は半径方向でカラー13の環状面17と止め輪18、19との
間でローラ支持体9上で保持してある。ローラ要素16の
走行面20はローラ構造体の中心点Mを中心に球欠面とし
て形成してある。ローラ支持体9の内面10に、各ジャー
ナルの球形頭部又は頚部と突接することのできる特別の
環状面21、22が断面線で示してあり、この断面線がこの
範囲での材料硬化を示す。
本発明の課題は、ローラ要素の走行面が球形に又当該軌
道が円筒形に穿溝して構成してあり、アウタジョイント
を基準にローラ構造体の脱落に備えた好適な改良支持手
段を有する冒頭指摘した種類のトリポードジョイントを
提供することである。
ーラ要素がそれぞれ半径方向内側に、球欠形走行面に続
いた環状肩面を有し、該環状肩面がテーパ面となること
である。このテーパ面はその延長した仮想面で円錐形を
成すことになる。そして、その円錐の横断面で見て半頂
角はローラ構造体の軸線Aに対する案内肩面の傾き角に
ほぼ一致している。そして、該肩面が専ら各ローラ構造
体と案内肩面との相互支持接触を実現することにある。
ーラ要素表面及び軌道表面の希望する案内実施が維持さ
れ、他方でアウタジョイントの案内肩面上を転動する部
品の軌道内、つまりローラ要素の半径方向内側にある環
状肩面の軌道内でローラ要素が脱落しないよう支持する
ことができる。ここで述べたことはローラ要素のトルク
負荷側及び当該軌道にもあてはまる。アウタジョイント
の各凹部内でローラ要素とそれに対向した軌道との周方
向で相対向した側での非転動式相対運動は、適宜な遊隙
に基づきここでは殆どローラが軌道から持ち上がるので
軽微である。
のでもある。また、環状肩面のテーパ頂角は好ましくは
合計約90°、即ちローラ軸線を基準に半頂角が約45°で
ある。環状肩面のテーパ頂角は好ましくは横断面で見て
アウタジョイントの案内肩面間の角度より約2°小さく
なければならない。これにより、ジョイントにトルクが
負荷されてローラ構造体が僅かに脱落してはじめて環状
肩面と当該案内肩面との間の接触が横断面で線形で均一
に負荷されて現れるよう確保される。
この場合周知の如くローラ支持体の半径方向外側にある
面とそれを閉鎖する凹部底面との間で起きる。横断面で
見てローラ軸線とジャーナル軸線との間で僅かな相対運
動が生じるときローラの機械的膠着を防止するため、有
利にはローラ要素の球形軌道面と環状肩部との間に縁折
れ部が設けてある。好ましくは円錐形の縁折れ部の頂角
は約50°であり、又はローラ軸線を基準とした半頂角と
して約25°である。
ーラ支持体のカラーは半径方向内側で凹部内に又は半径
方向外側で凹部内に設けておくことができる。このカラ
ーはそれぞれローラ支持体上でローラ要素及び場合によ
っては転動体を軸方向で固定するのに役立つ。相対向し
た各末端でローラ支持体に対しローラ要素及び場合によ
っては転動体の固定は通常の止め輪により行われる。い
ずれにしても、半径方向内側で凹部内にある軸方向固定
要素、即ちその外周面に設けたカラー又は止め輪は環状
肩面が形成してあるローラ部分により施蓋することがで
きる。
は転動体も、凹部内の軸方向内側及び外側で各ローラ支
持体に対し各2個の止め輪により固定することができ、
該止め輪はその外周面が各ローラ要素により施蓋され
る。別の好ましい構成ではローラ体が環状肩面及び縁折
れ部を備えローラ中心面を基準に対称に構成してあり、
こうして組立誤差を排除することができる。この考え方
を押し進めて、ローラ構造体全体をローラ中心面を基準
に対称に構成することも可能である。
術によるものと対比することにする。図2では図1と対
応する細部に同じ符合が30加えて付けてある。細部が一
致するかぎりその説明を参考にする。図1と異なる点と
してカラー43はかなり小さな直径で形成してあり、ロー
ラ要素46の内径から僅かに張り出しているだけであり、
ローラ支持体39に対しローラ要素46の半径方向固定は環
状面47と止め輪48、49との間で保証してある。ローラ要
素46が半径方向内向き延長部53を備えており、この延長
部に円錐形の一部となるテーパ面である環状肩部54がロ
ーラ構造体の軸線Aに対し約45°の角度で形成してあ
る。球欠形走行面50と環状肩部54との間の移行部は縁折
れ範囲55により形成され、この範囲がローラ構造体の軸
線Aに対しなす角度は約25°である。環状肩部54はくび
れ35、36の肩面37、38と協動する。
に配設した3個の凹部61の1個が示してあり、そのなか
で保持してある多部材からなるローラ構造体62は図示省
略したインナジョイントの均一に周方向に配設した3個
のジャーナルの1個で保持される。一点鎖線でローラ構
造体の軸線Aとその中心面Eが示してある。ジョイント
の長手中心軸は図示細部の下方で軸線Aと直角に交差す
る。凹部61内に相対向した軌道63、64が形成してある。
軌道に隣接して半径方向内側にくびれ65、66があり、こ
れが肩面67、68を形成する。ローラ構造体は内穴70を有
するローラ支持体69を含む。ローラ支持体69の内穴70の
一部は内部球形面86として構成してあり、この球形面が
内輪88の外部球形面87と協動する。内輪88が円筒穴89を
有し、そのなかを円筒形トリポードジャーナルが軸方向
に摺動可能に滑動することができ、他方角運動は内輪88
がローラ支持体69内で回転することにより可能となる。
半径方向外側でローラ支持体69に正面71が形成してあ
り、これが凹部61の平らな底面72と協動する。半径方向
内側でローラ支持体が外向きカラー73を有し、これに円
錐形環状肩部74が形成してあり、これが肩面67、68と協
動する。ローラ支持体69上でニードル軸受75を介しロー
ラ要素76が回転可能に支承してあり、該要素は半径方向
でカラー73の環状面77と止め輪78、79との間でローラ支
持体69上で保持してある。ローラ要素76の走行面80はロ
ーラ構造体の中心点Mを中心に球欠面として構成してあ
る。
30加えて付けてある。細部が一致するかぎりその説明を
参考にする。図3と異なる点としてカラー73はかなり小
さな直径で形成してあり、ローラ要素106 の内径から僅
かに張り出しているだけであり、ローラ支持体99に対し
ローラ要素106 の半径方向固定は環状面107 と止め輪10
8, 109との間で保証してある。ローラ要素106 が半径方
向内向き延長部113 を備えており、この延長部に円錐形
環状肩部114 がローラ構造体の軸線Aに対し約45°の角
度で形成してある。球欠形走行面110 と環状肩部114 と
の間の移行部は縁折れ範囲115 により形成され、この範
囲がローラ構造体の軸線Aに対しなす角度は約25°であ
る。環状肩部114 はくびれ95、96の肩面97、98と協動す
る。
示した第二中心面E'により第二中心点M'が定義してあ
り、この中心点が内ローラ118 の球形面117 の中心点と
なる。平面のこのずれは、ジョイントにトルクが加わっ
たときローラ構造体で限定的脱落モーメントを生成して
肩面での支持をもたらすうえで好都合である。
が100 加えて付けてある。図2と異なる点としてカラー
143 は半径方向外側でローラ支持体139 の凹部内に配置
してあり、そこで図2の止め輪の機能を果たすのに対
し、止め輪148, 149は半径方向内側でローラ支持体の凹
部内で位置決めしてあり、そこで図2の実施におけるカ
ラーの機能を果たす。
が100 加えて付けてある。図4と異なる点としてカラー
203 は半径方向外側でローラ支持体199 の凹部内に配置
してあり、そこで図4の止め輪の機能を果たすのに対
し、止め輪208, 209は半径方向内側でローラ支持体の凹
部内で位置決めしてあり、そこで図4の実施におけるカ
ラーの機能を果たす。
が、但し指数2を加えて付けてある。ローラ体1062' が
そのローラ中心面Eを基準に対称であり、且つ外側延長
部1132' に外側環状肩面1142' と適宜な縁折れ部1152'
とを有する点を除き細部は完全に一致する。
が、但し指数3を加えて付けてある。ローラ構造体全体
がローラ中心面Eを基準に対称であり、且つ内側にある
環状肩部に代え内側にある止め輪1083', 1093'を有する
点を除き細部は完全に一致する。図7,図8においてロ
ーラ支持体は内側に図1、図2、図5の円筒面を備えて
形成することもできる。このことは特に、ローラ構造体
全体が対称となる図9の場合好ましい。
る。 1. アウタジョイントを有し、これに3個の軸方向に
延びた長手凹部(31,91; 131,191)が周方向に配設して形
成してあり、該凹部がそれぞれ周方向で相対向した軌道
(33,34;93,94;133,134;193,194) を備えており、該軌道
がそれぞれ円筒部分形に穿溝した表面を有し、インナジ
ョイントに3個の径向きジャーナルが周方向で配設して
あり、該ジャーナルがそれぞれ前記長手凹部の1個内に
係合し且つローラ構造体(32,92; 132,192)を担持してお
り、該配置がローラ支持体(39,99;139,199) とローラ要
素(46,106,146;206)とを備えており、ローラ要素がそれ
ぞれ球欠形走行面を有し且つ軸方向でアウタジョイント
の長手凹部(31,91; 131,191)内で軌道上を転動しつつ案
内されており、ローラ支持体(39,99; 139,199)が揺動可
能且つ各ジャーナル軸線に対し長手摺動可能にジャーナ
ル上で案内されており、ローラ要素(46,106;146,206)が
それぞれ回転可能に同軸でローラ支持体(39,99; 139,19
9)上で支承されており、ローラ支持体(39,99;139,199)
とローラ要素(46,106;146,206)とからなるローラ構造体
(32,92; 132,192)が、アウタジョイントに対し相対的に
脱落しないように、それぞれ凹部(31,91; 131,191)の底
面(42,102;142,202)と、アウタジョイントの軌道(33,3
4;93,94;133,134;193,194) に対し半径方向内側で隣接
して長手方向に延びた案内肩面(37,38;97,98;137,138;1
97,198) と、で支えてあるトリポード構造の等速回転継
手において、ローラ要素(46,106;146,206)がそれぞれ半
径方向内側に球欠形走行面(50,110;150,210)に続いた環
状肩面(54,114;154,214)を有し、該肩面がテーパ面であ
り、横断面で見てそのテーパ頂角の半分がローラ構造体
の軸線Aに対する案内肩面(37,38;97,98;137,138;197,1
98) の傾き角にほぼ一致し、各ローラ構造体と案内肩面
(37,38;97,98;137,138;197,198) との相互支持接触を実
現することを特徴とする等速回転継手。
頂角の半分がローラ長手軸を基準に約45°であり、特に
ローラ構造体の軸線Aに対する案内肩面の傾き角より約
1°小さいことを特徴とする前項1記載の等速回転継
手。
状肩面(54,114;154,214)との間で各1つの縁折れ部(55,
115;155,215)がローラ体(46,106;146,206)に設けてある
ことを特徴とする前項1または2のいずれか1項記載の
等速回転継手。
長手軸に対し頂角の半分が約25°であるテーパ面として
構成してあることを特徴とする前項3記載の等速回転継
手。
側で凹部(31, 91)内にローラ構造体の軸線Aを基準に外
方に成形したカラー(43,103)を有し、該カラーはローラ
体(46,106)用及び場合によっては転動体(45,105)用の軸
方向止めとして働き、且つその外周面が少なくとも部分
的に各ローラ体(46,106)により施蓋され、ローラ支持体
に対しローラ体(46,106)及び場合によっては転動体(45,
105)の軸方向固定が凹部内の半径方向外側で止め輪によ
り行われることを特徴とする前項1〜4のいずれか1項
記載の等速回転継手。
外側で凹部(131, 191)内にローラ構造体の軸線Aを基準
に外方に突出したカラー(143, 203)を有し、該カラーは
ローラ体(146, 206)用及び場合によっては転動体(145,
205)用の軸方向止めとして働き、ローラ支持体(139, 19
9)に対しローラ要素(146, 206)及び場合によっては転動
体(145, 205)の軸方向固定が凹部内の半径方向内側で止
め輪(148,149; 208,209)により行われ、該止め輪の外周
面が少なくとも部分的に各ローラ体(146, 206)により施
蓋されることを特徴とする前項1〜4のいずれか1項記
載の等速回転継手。
転動体(1453)がローラ支持体(993)に対し軸方向両側で
止め輪(1083,1093; 1083',1093')により固定され、該止
め輪の外周面が少なくとも部分的に各ローラ体(1193)に
より施蓋されることを特徴とする前項1〜4のいずれか
1項記載の等速回転継手。
142,1142';1143,1143') 及び縁折れ部(1152,1152';11
53,1153') を備えローラ中心面Eを基準に対称に構成し
てあることを特徴とする前項1〜7のいずれか1項記載
の等速回転継手。
ーラ中心面Eを基準に対称に構成してあることを特徴と
する前項1〜7のいずれか1項記載の等速回転継手。
ーラ構造体をジョイント横断面の細部として示す図であ
る。
部内に設けたローラ構造体をジョイント横断面の細部と
して示す図である。
ーラ構造体をジョイント横断面の細部として示す図であ
る。
ローラ構造体をジョイント横断面の細部として示す図で
ある。
よるローラ構造体を示す図であり、但しローラ支持体が
異なる。
よるローラ構造体を示す図であり、但しローラ支持体が
異なる。
図であり、但しローラ体はローラ中心面を基準に対称で
ある。
図であり、但しローラ構造体が対称に実施してあり又二
重の止め輪を備えている。
Claims (1)
- 【請求項1】 アウタジョイントを有し、これに3個の
軸方向に延びた長手凹部(31,91; 131,191)が周方向に配
設して形成してあり、該凹部がそれぞれ周方向で相対向
した軌道(33,34;93,94;133,134;193,194) を備えてお
り、該軌道がそれぞれ円筒部分形に穿溝した表面を有
し、インナジョイントに3個の径向きジャーナルが周方
向で配設してあり、該ジャーナルがそれぞれ前記長手凹
部の1個内に係合し且つローラ構造体(32,92; 132,192)
を担持しており、該構造体がローラ支持体(39,99;139,1
99) とローラ要素(46,106,146;206)とを備えており、ロ
ーラ要素がそれぞれ球欠形走行面を有し且つ軸方向でア
ウタジョイントの長手凹部(31,91; 131,191)内で軌道上
を転動しつつ案内されており、ローラ支持体(39,99;13
9,199)が揺動可能且つ各ジャーナル軸線に対し長手摺動
可能にジャーナル上で案内されており、ローラ要素(46,
106;146,206)がそれぞれ回転可能に同軸でローラ支持体
(39,99; 139,199)上で支承されており、 ローラ支持体(39,99;139,199) とローラ要素(46,106;14
6,206)とからなるローラ構造体(32,92; 132,192)が、ア
ウタジョイントに対し、それぞれ凹部(31,91; 131,191)
の底面(42,102;142,202)と、アウタジョイントの軌道(3
3,34;93,94;133,134;193,194) に対し半径方向内側で隣
接して長手方向に延びた案内肩面(37,38;97,98;137,13
8;197,198) と、で支えてあるトリポード構造の等速回
転継手において、 ローラ要素(46,106;146,206)がそれぞれ半径方向内側に
球欠形走行面(50,110;150,210)に続いた環状肩面(54,11
4;154,214)を有し、該肩面がテーパ面であり、横断面で
見てそのテーパ頂角の半分がローラ構造体の軸線Aに対
する案内肩面(37,38;97,98;137,138;197,198) の傾き角
にほぼ一致し、各ローラ構造体と案内肩面(37,38;97,9
8;137,138;197,198) との相互支持接触を実現すること
を特徴とする等速回転継手。
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