JP3058213B2 - 等速自在継手 - Google Patents

等速自在継手

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JP3058213B2
JP3058213B2 JP3344292A JP34429291A JP3058213B2 JP 3058213 B2 JP3058213 B2 JP 3058213B2 JP 3344292 A JP3344292 A JP 3344292A JP 34429291 A JP34429291 A JP 34429291A JP 3058213 B2 JP3058213 B2 JP 3058213B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車や各種産業機械
における動力伝達に用いられる等速自在継手に関する。
【0002】
【従来の技術】等速自在継手には、大別して、駆動軸と
従動軸との間の角度変位のみを許容する固定型、角度変
位および軸方向変位を許容するプランジング型とがある
が、いずれにおいても、継手内部に配したボールあるい
はスフェリカルローラを介して駆動軸と従動軸との間の
トルク伝達を行なうのが一般的である。
【0003】例えば、図6に示すトリポード型の等速自
在継手は、3つのスフェリカルローラ65を円周等配位
置に装着したトラニオン部材62を、3対の球面状の案
内溝61aを内壁面に設けたカップ状の外輪61に収容
し、球面状の案内溝61aにスフェリカルローラ65の
球面を接触させることにより、内輪シャフト63と外輪
シャフト64との間のトルク伝達、および、角度・軸方
向変位を可能にしたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したトリポード型
の等速自在継手には、内輪シャフト径C’に対してジョ
イント径Bが大きく、また、外輪61の内壁面の形状が
複雑であるという問題点がある。
【0005】本発明の目的は、従来のトリポード型の等
速自在継手に認められる上記問題点を解決すると共に、
等速自在継手の部品点数を減少させ、その小型・軽量化
ならびにコストダウンを図ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る
速自在継手は、軸線に平行な6つの平坦面で囲まれた6
角状の中空穴を具えた外輪と、前記外輪の中空穴に組み
込まれたトラニオン部材とで構成されるものであって、
前記トラニオン部材の外壁に6つの球面が形成され、前
記6つの球面のうち、3つの第1球面は、前記各平坦面
の円周方向中心から円周方向の一方にずれた位置で、前
記各平坦面とそれぞれ接触し、他の3つの第2球面は、
前記各平坦面の円周方向中心から円周方向の他方にずれ
た位置で 、前記各平坦面とそれぞれ接触し、かつ、前記
第1球面と前記第2球面とが円周方向に交互に配されも
のである
【0007】請求項の発明に係る等速自在継手は、軸
線に平行な6つの平坦面で囲まれた6角状の中空穴を具
えた外輪と、前記外輪の各平坦面にそれぞれ対向する6
つの球面がその外壁に形成されたトラニオン部材と、球
面状の内側面と平面状の外側面とを有し、前記内側面を
前記トラニオン部材の各球面に合致させて配置されるボ
タン部材と、前記各ボタン部材の外側面と前記外輪の各
平坦面との間に介在するローラと、隣り合った前記ボタ
ン上にそれぞれ配された前記ローラを一体に保持する保
持器とを具備し、前記トラニオン部材の6つの球面のう
ち、3つの第1球面は、前記外輪の各平坦面の円周方向
中心から円周方向の一方にずれた位置で、前記各ボタン
部材の内側面とそれぞれ接触し、他の3つの第2球面
は、前記外輪の各平坦面の円周方向中心から円周方向の
他方にずれた位置で、前記各ボタン部材の内側面とそれ
ぞれ接触し、かつ、前記第1球面と前記第2球面とが円
周方向に交互に配されたものである
【0008】
【作用】請求項1の等速自在継手においては、トラニオ
ン部材の球面と外輪の平坦面との接触部においてトルク
伝達がなされる。したがって、この等速自在継手には、
トルク伝達を媒介するスフェリカルローラ等は具備され
ていない。外輪とトラニオン部材との間に角度変位ある
いは軸方向変位が生じた場合には、トラニオン部材の球
面が外輪の平坦面に接触案内される。
【0009】請求項2の等速自在継手においては、トラ
ニオン部材と外輪との間にローラが配され、このローラ
によってトルク伝達が媒介される。ローラは外輪の平坦
面およびボタン部材の平面状の外側面に接触する。ボタ
ン部材の内側面はトラニオン部材の球面に合致した球面
状をなし、外輪とトラニオン部材との間に角度変位が生
じた場合には、トラニオン部材の球面がボタン部材の内
側面に接触案内される。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。
【0011】図1に示すように、本発明の等速自在継手
は、軸線に平行な6つの平坦面1aで囲まれた正六角形
の中空穴を具えた外輪1と、この外輪1の中空穴に組み
込まれたトラニオン部材2とで構成される。
【0012】トラニオン部材2の外壁には、それぞれ、
平坦面1aと接触する3つの第1球面2aおよび3つの
第2球面2bが形成されている。第1球面2aは、平坦
面1aの円周方向中心から円周方向の一方(同図では時
計方向)にずれた位置で、平坦面1aと接触する。ま
た、第2球面2bは、平坦面1aの円周方向中心から円
周方向の他方(同図では反時計方向)にずれた位置で、
平坦面1aと接触する第1球面2aと第2球面2bと
は、円周方向に交互に配されいる。例えば、この等速自
在継手が同図で時計方向に回転する場合、第1球面2a
は回転方向に湾曲した形状をなし、第2球面2bは反回
転方向に湾曲した形状をなす。尚、第1球面2aと第2
球面2bとは周方向に対象であり、この等速自在継手が
同図で反時計方向に回転する場合には、第1球面2aが
反回転方向に湾曲した形状をなし、第2球面2bが回転
方向に湾曲した形状をなす。また、各平坦面1aと各球
面2a、2bとの接触部における接触角線Cは継手内部
で交わり、その交点を結ぶ線は、継手中心Oを重心とす
る正三角形をなす。また、トラニオン部材2の中心部に
は貫通穴が設けられ、シャフト3がスプライン結合等さ
れる。
【0013】例えば、シャフト3が同図で時計方向に回
転すると、第1球面2aと平坦面1aとの接触部におい
て、シャフト3と外輪1との間のトルク伝達がなされ
る。逆に、シャフト3が同図で反時計方向に回転する
と、第2球面2bと平坦面1aとの接触部においてトル
ク伝達がなされる。
【0014】図2は、図1に示す等速自在継手が差動角
θを取った状態を示す。シャフト3と外輪3との間に差
動角θが付与されると、トラニオン部材2の各球面2
a、2bが、それぞれ、外輪1の各平坦面1aに接触案
内され、スムーズな角度変位を可能にする。また、シャ
フト3と外輪3との間に軸方向変位が付与された場合に
も、同様に、各球面2a、2bが、それぞれ、各平坦面
1aに接触案内され、スムーズな軸方向変位を可能にす
る。
【0015】図3は、トラニオン部材2の第1球面2
a、第2球面2bと外輪1の平坦面1aとの間にニード
ル5を介在させた実施例を示す。第1球面2a、第2球
2bには、それぞれ、ボタン部材6が装着されてお
り、保持器7に保持されたニードル5がボタン部材6の
外側面6bおよび外輪1の平坦面1aに接触している。
ニードル5と接触するボタン部材6の外側面6bは平面
状をなし、第1球面2a、第2球面2bと接触するボタ
ン部材6の内側面6aは各球面2a、2bと合致した球
面状をなす。第1球面2aは、平坦面1aの円周方向中
心から円周方向の一方(同図では時計方向)にずれた位
置で、ボタン部材6の内側面aと接触する。また、第2
球面2bは、平坦面1aの円周方向中心から円周方向の
他方(同図では反時計方向)にずれた位置で、ボタン部
材6の内側面aと接触する。第1球面2aと第2球面2
bとは、円周方向に交互に配されいる。保持器7は、中
心部分が屈曲した略く字状形状をなす。保持器7は複数
のニードル5を収容することができる2つのポケット7
aを具えており、く字状の屈曲部分を隣り合った平坦面
1aの境界線に沿って配され、隣り合ったボタン部材6
上に配されたニードル5を一体に保持する。したがっ
て、保持器7は、負荷側の球面(時計方向回転の場合は
球面2a)に配されたニードル5と、非負荷側の球面
(時計方向回転の場合は球面2b)に配されたニードル
5とを一体に保持することになるので、周方向にずれな
い。そのため、保持器7を案内するための案内溝等を別
途設ける必要がない。
【0016】図4は上述したトラニオン部材2とシャフ
ト3とを一体化した実施例を示す。この実施例では、ト
ラニオン部2’の軸方向幅Wを小さくしてある。そのた
め、トラニオン部2’の形状は、図1および2に示すも
のに比べて、円柱に近付き、より一層小さなものとする
ことができる。
【0017】図5は、図3に示すものと同様に、トラニ
オン部材2とシャフト3とを一体化した実施例を示す
が、この実施例においては、シャフト部3’が6角状を
なしている。
【0018】
【発明の効果】本発明は、以下に示す効果を有する。
【0019】(1)請求項1に係る発明では、トラニオ
ン部材の球面と外輪の平坦面との接触部においてトルク
を伝達する構成としたので、スフェリカルローラ等のよ
うなトルク伝達を媒介する部材が不要となる。そのた
め、部品点数の減少、継手外径の縮小、継手重量の減少
により、等速自在継手の小型・軽量化、さらにはコスト
ダウンが可能である。また、外輪とトラニオン部材との
間に角度変位あるいは軸方向変位が生じた場合、トラニ
オン部材の球面が外輪の平坦面に接触案内されるので、
スムーズな変位が可能である
【0020】(2)請求項2に係る発明では、上記と同
様の効果が得られると同時に、トラニオン部材の球面と
外輪の平坦面との間にローラを介在させているので、軸
方向変位をよりスムーズにすることができるという効果
が得られる。また、保持器が負荷側のローラと反負荷側
のローラとを一体に保持する構成を有するため、保持器
の周方向ずれが生じない。そのため、保持器を案内する
ための案内溝等を別途設ける必要がなくなる
【0021】(3)請求項1に係る発明、請求項2に係
る発明では、トラニオン部材の球面を上述した第1球面
と第2球面としたことにより、継手外径の一層の縮小化
が可能である
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す(a−a)一部断面図
(図a)、(b−b)一部断面図(図b)である。
【図2】図1に示す等速自在継手が差動角を取ったとき
の状態を示す(a−a)一部断面図(図a)、(b−
b)一部断面図(図b)である。
【図3】本発明の他の実施例を示す一部断面図(図
a)、ニードルを収容した保持器を示す平面図(図b)
および断面図である(図c)である。
【図4】トラニオン部材とシャフトとを一体化した実施
例を示す正面図(図a)、側面図(図b)である。
【図5】トラニオン部材とシャフトとを一体化した実施
例を示す正面図(図a)、側面図(図b)である。
【図6】トリポード型の等速自在継手を示す断面図(図
a)、外輪の断面図(図b)である。
【符号の説明】
1 外輪 1a 平坦面 2 トラニオン部材 2a 第1球面 2b 第2球面 5 ニードル(ローラ) 6 ボタン部材 6a 内側面 6b 外側面 7 保持器
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16D 3/16 - 3/18 F16D 3/08 F26D 3/20 F16D 3/44

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸線に平行な6つの平坦面で囲まれた6
    角状の中空穴を具えた外輪と、前記外輪の中空穴に組み
    込まれたトラニオン部材とで構成されるものであって、
    前記トラニオン部材の外壁に6つの球面が形成され、前
    記6つの球面のうち、3つの第1球面は、前記各平坦面
    の円周方向中心から円周方向の一方にずれた位置で、前
    記各平坦面とそれぞれ接触し、他の3つの第2球面は、
    前記各平坦面の円周方向中心から円周方向の他方にずれ
    た位置で、前記各平坦面とそれぞれ接触し、かつ、前記
    第1球面と前記第2球面とが円周方向に交互に配された
    等速自在継手。
  2. 【請求項2】 軸線に平行な6つの平坦面で囲まれた6
    角状の中空穴を具えた外輪と、前記外輪の各平坦面にそ
    れぞれ対向する6つの球面がその外壁に形成されたトラ
    ニオン部材と、球面状の内側面と平面状の外側面とを有
    し、前記内側面を前記トラニオン部材の各球面に合致さ
    せて配置されるボタン部材と、前記各ボタン部材の外側
    面と前記外輪の各平坦面との間に介在するローラと、隣
    り合った前記ボタン上にそれぞれ配された前記ローラを
    一体に保持する保持器とを具備し、前記トラニオン部材
    の6つの球面のうち、3つの第1球面は、前記外輪の各
    平坦面の円周方向中心から円周方向の一方にずれた位置
    で、前記各ボタン部材の内側面とそれぞれ接触し、他の
    3つの第2球面は、前記外輪の各平坦面の円周方向中心
    から円周方向の他方にずれた位置で、前記各ボタン部材
    の内側面とそれぞれ接触し、かつ、前記第1球面と前記
    第2球面とが円周方向に交互に配された等速自在継手。
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