JP3097042B2 - ボールジョイント式差動制限装置 - Google Patents
ボールジョイント式差動制限装置Info
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- JP3097042B2 JP3097042B2 JP05204401A JP20440193A JP3097042B2 JP 3097042 B2 JP3097042 B2 JP 3097042B2 JP 05204401 A JP05204401 A JP 05204401A JP 20440193 A JP20440193 A JP 20440193A JP 3097042 B2 JP3097042 B2 JP 3097042B2
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- Japan
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- groove
- sphere
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- shafts
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ボールジョイント式
差動制限装置に関するものである。
差動制限装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ボールジョイント式差動制限装置
には、ドッグクラッチにかかる圧力を利用したもの、流
体の粘性を利用したもの、歯車の歯面摩擦力を利用した
ものがあったが、いずれも形状または機構的に複雑で部
品数も多かった。
には、ドッグクラッチにかかる圧力を利用したもの、流
体の粘性を利用したもの、歯車の歯面摩擦力を利用した
ものがあったが、いずれも形状または機構的に複雑で部
品数も多かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】形状および機構的に単
純で部品数の少ない構成とする。
純で部品数の少ない構成とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】一方のシャフト（１）の
外周に、蛇行しながらシャフトを一周する輪状の溝
（２）を作り、他方の中空のシャフト（３）の内周に、
シャフト（３）の軸と平行に縦溝（４）を作り、前記輪
状の溝（２）の断面の形状及び前記縦溝（４）の断面の
形状を、いずれも自在球（５）と同程度の半径の扇型の
円弧部分とし、両方のシャフトの溝に噛み合わせた自在
球（５）を介して２本のシャフトを連結することを特徴
とするボールジョイント式差動制限装置、または、一方
の中空のシャフト（１）の内周に、蛇行しながらシャフ
トを一周する輪状の溝（２）を作り、他方のシャフト
（３）の外周に、シャフト（３）の軸と平行に縦溝
（４）を作り、前記輪状の溝（２）の断面の形状及び前
記縦溝（４）の断面の形状を、いずれも自在球（５）と
同程度の半径の扇型の円弧部分とし、両方のシャフトの
溝に噛み合わせた自在球（５）を介して２本のシャフト
を連結することを特徴とするボールジョイント式差動制
限装置である。
外周に、蛇行しながらシャフトを一周する輪状の溝
（２）を作り、他方の中空のシャフト（３）の内周に、
シャフト（３）の軸と平行に縦溝（４）を作り、前記輪
状の溝（２）の断面の形状及び前記縦溝（４）の断面の
形状を、いずれも自在球（５）と同程度の半径の扇型の
円弧部分とし、両方のシャフトの溝に噛み合わせた自在
球（５）を介して２本のシャフトを連結することを特徴
とするボールジョイント式差動制限装置、または、一方
の中空のシャフト（１）の内周に、蛇行しながらシャフ
トを一周する輪状の溝（２）を作り、他方のシャフト
（３）の外周に、シャフト（３）の軸と平行に縦溝
（４）を作り、前記輪状の溝（２）の断面の形状及び前
記縦溝（４）の断面の形状を、いずれも自在球（５）と
同程度の半径の扇型の円弧部分とし、両方のシャフトの
溝に噛み合わせた自在球（５）を介して２本のシャフト
を連結することを特徴とするボールジョイント式差動制
限装置である。
【０００５】
【作用】二つのシャフトの回転数の差が少ない場合、自
在球（５）は、一方のシャフト（１）の外周を蛇行しな
がら一周する輪状の溝（２）を、回転数の差に相当する
角速度で転がり、この溝（２）が蛇行しながらシャフト
（１）を一周するものであることから、他方のシャフト
（３）では、自在球（５）は縦溝（４）に沿って転がり
ながら軸方向を往復する。このとき自在球（５）と両シ
ャフトの溝との摩擦力は小さく、二つのシャフトの回転
数の差は、維持される。二つのシャフトの回転数の差が
大きくなると、自在球（５）と両シャフトの溝との摩擦
力が大きくなり、回転数の差に自在球（５）の転がり速
度が追随できなくなり、二つのシャフト間でトルクが伝
達され、回転数の差が制限される。
在球（５）は、一方のシャフト（１）の外周を蛇行しな
がら一周する輪状の溝（２）を、回転数の差に相当する
角速度で転がり、この溝（２）が蛇行しながらシャフト
（１）を一周するものであることから、他方のシャフト
（３）では、自在球（５）は縦溝（４）に沿って転がり
ながら軸方向を往復する。このとき自在球（５）と両シ
ャフトの溝との摩擦力は小さく、二つのシャフトの回転
数の差は、維持される。二つのシャフトの回転数の差が
大きくなると、自在球（５）と両シャフトの溝との摩擦
力が大きくなり、回転数の差に自在球（５）の転がり速
度が追随できなくなり、二つのシャフト間でトルクが伝
達され、回転数の差が制限される。
【０００６】すなわち、シャフト（３）を入力軸とし、
シャフト（１）を出力軸として説明すると、以下の通り
である。いま、シャフト（３）に回転力がはたらき、シ
ャフト１と自在球（５）にはこの回転を制止させようと
する力がはたらいているとき、自在球（５）はシャフト
（３）に接しているので、自在球（５）には、シャフ ト
（３）の回転によりシャフト（３）の回転軸に直交する
方向の力がはたらくと同時にこれと同じ大きさで向きが
反対の反力もはたらく。自在球（５）がシャフト（１）
にも接していることにより、この反力が自在球（５）を
介してシャフト（１）にも伝わるのであるが、この際の
力の向きは、シャフト（１）に設けられた溝がシャフト
（１）の垂直断面に対して４５度傾いた楕円形であるの
で、溝の軸方向と、溝の直径方向とにベクトル的に分散
される。このとき得られる溝の軸方向の力によって自在
球が溝の軸方向に回転しながら進行し、この自在球の回
転がシャフト（３）に回転する力を与えるのである。こ
の際の力の大きさは、先に述べたとおりベクトル的に分
散されて得られたものであるので、シャフト（３）の回
転力に比例し、かつシャフト（３）の回転力よりも常に
小さい。また、ベクトル的に分散して得られた、溝の直
径方向の力は、自在球を制止させる摩擦力として作用す
る。
シャフト（１）を出力軸として説明すると、以下の通り
である。いま、シャフト（３）に回転力がはたらき、シ
ャフト１と自在球（５）にはこの回転を制止させようと
する力がはたらいているとき、自在球（５）はシャフト
（３）に接しているので、自在球（５）には、シャフ ト
（３）の回転によりシャフト（３）の回転軸に直交する
方向の力がはたらくと同時にこれと同じ大きさで向きが
反対の反力もはたらく。自在球（５）がシャフト（１）
にも接していることにより、この反力が自在球（５）を
介してシャフト（１）にも伝わるのであるが、この際の
力の向きは、シャフト（１）に設けられた溝がシャフト
（１）の垂直断面に対して４５度傾いた楕円形であるの
で、溝の軸方向と、溝の直径方向とにベクトル的に分散
される。このとき得られる溝の軸方向の力によって自在
球が溝の軸方向に回転しながら進行し、この自在球の回
転がシャフト（３）に回転する力を与えるのである。こ
の際の力の大きさは、先に述べたとおりベクトル的に分
散されて得られたものであるので、シャフト（３）の回
転力に比例し、かつシャフト（３）の回転力よりも常に
小さい。また、ベクトル的に分散して得られた、溝の直
径方向の力は、自在球を制止させる摩擦力として作用す
る。
【０００７】仮に、シャフト（１）に設けられた溝が、
シャフトの垂直断面の円周と一致しているとすると、こ
の場合にはシャフト（１）の溝も正円となるわけである
が、この場合にはシャフト（３）の回転力は、分散され
ることなく溝の軸方向にすべて伝達され、シャフト
（３）に対して自在球（５）は回転するが、シャフト
（１）は相対的に静止した状態となるであろう。また仮
に、シャフト（１）に設けられた溝が、シャフトの垂直
断面と直交する方向にあるとすると、この場合にはシャ
フト（１）の溝も、シャフト（３）の溝と同様の平行線
状となるわけであるが、この場合には、シャフト（３）
の回転力はそのまま自在球５を介してシャフト１に伝達
され、シャフト１は、シャフト（３）と全く同じ速度
で、同じ方向に回転することになるであろう。
シャフトの垂直断面の円周と一致しているとすると、こ
の場合にはシャフト（１）の溝も正円となるわけである
が、この場合にはシャフト（３）の回転力は、分散され
ることなく溝の軸方向にすべて伝達され、シャフト
（３）に対して自在球（５）は回転するが、シャフト
（１）は相対的に静止した状態となるであろう。また仮
に、シャフト（１）に設けられた溝が、シャフトの垂直
断面と直交する方向にあるとすると、この場合にはシャ
フト（１）の溝も、シャフト（３）の溝と同様の平行線
状となるわけであるが、この場合には、シャフト（３）
の回転力はそのまま自在球５を介してシャフト１に伝達
され、シャフト１は、シャフト（３）と全く同じ速度
で、同じ方向に回転することになるであろう。
【０００８】しかし、本願にあっては、前述の通り、シ
ャフト（１）に設けられた溝が、シャフト（１）の垂直
断面に対して４５度傾いてシャフト（１）を一周するも
のであるため、溝の軸方向が、シャフト（３）の回転方
向に対して常に４５度傾いており、これによってシャフ
ト（３）の回転力が、自在球（５）を介してシャフト
（３）に回転力を与える。この際、自在球（５）に対し
て、シャフト（３）の回 転力に比例する摩擦力も生じて
いる。この摩擦力は、シャフト（３）とシャフト（１）
との間に、回転数の差がある場合に、この回転数の差を
制限するものとして作用するのである。なお、シャフト
（１）に設けた溝は、シャフト（１）の垂直断面に対し
て４５度傾いているものに限るのではなく、前記の通り
シャフトの外周に蛇行しながら一周する輪状の溝であれ
ば足りる。また、後述の通り外側のシャフトの内周に蛇
行しながら一周する溝を設ける場合についても同様であ
る。
ャフト（１）に設けられた溝が、シャフト（１）の垂直
断面に対して４５度傾いてシャフト（１）を一周するも
のであるため、溝の軸方向が、シャフト（３）の回転方
向に対して常に４５度傾いており、これによってシャフ
ト（３）の回転力が、自在球（５）を介してシャフト
（３）に回転力を与える。この際、自在球（５）に対し
て、シャフト（３）の回 転力に比例する摩擦力も生じて
いる。この摩擦力は、シャフト（３）とシャフト（１）
との間に、回転数の差がある場合に、この回転数の差を
制限するものとして作用するのである。なお、シャフト
（１）に設けた溝は、シャフト（１）の垂直断面に対し
て４５度傾いているものに限るのではなく、前記の通り
シャフトの外周に蛇行しながら一周する輪状の溝であれ
ば足りる。また、後述の通り外側のシャフトの内周に蛇
行しながら一周する溝を設ける場合についても同様であ
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００１０】 （イ）まず請求項１による実施例について
説明する。断面が円形の外周面を有するシャフトＡ
（１）に、シャフトＡ（１）の垂直断面に対して４５度
傾いた斜めの断面とシャフトの外周面との交線が形成す
る楕円に沿って溝（２）をつくる。この溝（２）は、溝
（２）の断面の形状が、自在球（５）と同程度の半径の
部分円であり、深さは自在球（５）の半径より浅いもの
とする。他方のシャフトＢ（３）は中空とし、断面が円
形の内周面を有し、その半径は、シャフトＡ（１）の外
周半径よりやや大きくする。シャフトＢ（３）の内周に
シャフトＢ（３）の軸と平行に１２０度間隔で３本の縦
溝（４）をつくる。各溝（４）は、溝（４）の断面の形
状が、自在球（５）と同程度の半径の部分円であり、深
さは自在球（５）の半径より浅いものとする。縦溝
（４）の長さは、シャフトＡ（１）の溝が形成する楕円
形の、シャフトＡ（１）の軸に対して射影された直径よ
り長くする。シャフトＡ（１）をシャフトＢ（３）の中
空部にはめ込み、シャフトＡ（１）の溝（２）が形成す
る楕円形のシャフトＡ（１）の軸方向に対する範囲が、
シャフトＢ（３）の縦溝（４）の範囲の内側となるよう
にし、同時に、シャフトＡ（１）の溝（２）とシャフト
Ｂ（３）の３つの縦溝（４）とを３つの自在球（５）に
より噛み合わせる。以上の構成により、請求項１による
実施例が構成される。
説明する。断面が円形の外周面を有するシャフトＡ
（１）に、シャフトＡ（１）の垂直断面に対して４５度
傾いた斜めの断面とシャフトの外周面との交線が形成す
る楕円に沿って溝（２）をつくる。この溝（２）は、溝
（２）の断面の形状が、自在球（５）と同程度の半径の
部分円であり、深さは自在球（５）の半径より浅いもの
とする。他方のシャフトＢ（３）は中空とし、断面が円
形の内周面を有し、その半径は、シャフトＡ（１）の外
周半径よりやや大きくする。シャフトＢ（３）の内周に
シャフトＢ（３）の軸と平行に１２０度間隔で３本の縦
溝（４）をつくる。各溝（４）は、溝（４）の断面の形
状が、自在球（５）と同程度の半径の部分円であり、深
さは自在球（５）の半径より浅いものとする。縦溝
（４）の長さは、シャフトＡ（１）の溝が形成する楕円
形の、シャフトＡ（１）の軸に対して射影された直径よ
り長くする。シャフトＡ（１）をシャフトＢ（３）の中
空部にはめ込み、シャフトＡ（１）の溝（２）が形成す
る楕円形のシャフトＡ（１）の軸方向に対する範囲が、
シャフトＢ（３）の縦溝（４）の範囲の内側となるよう
にし、同時に、シャフトＡ（１）の溝（２）とシャフト
Ｂ（３）の３つの縦溝（４）とを３つの自在球（５）に
より噛み合わせる。以上の構成により、請求項１による
実施例が構成される。
【００１１】 （ロ）次に請求項２による実施例について
説明する。断面が円形の内周面を有する中空のシャフト
Ａ（１）に、シャフトＡ（１）の垂直断面に対して４５
度傾いた斜めの断面とシャフトＡ（１）の内周面との交
線が形成する楕円に沿って溝（２）をつくる。この溝
（２）は、溝（２）の断面の形状が、自在球（５）と同
程度の半径の部分円であり、深さは自在球（５）の半径
より浅いものとする。他方のシャフトＢ（３）は、断面
が円形の外周面を有し、その半径は、シャフトＡ（１）
の内周半径よりやや小さくする。シャフトＢ（３）の外
周にシャフトＢ（３）の軸と平行に１２０度間隔で３本
の縦溝（４）をつくる。各溝（４）は溝（４）の断面の
形状が、自在球（５）と同程度の半径の部分円であり、
深さは自在球（５）の半径より浅いものとする。縦溝
（４）の長さは、シャフトＡ（１）の溝が形成する楕円
形の、シャフトＡ（１）の軸に対して射影された直径よ
り長くする。シャフトＢ（３）をシャフトＡ（１）の中
空部にはめ込み、シャフトＡ（１）の溝（２）が形成す
る楕円形のシャフトＡ（１）の軸方向に対する範囲が、
シャフトＢ（３）の縦溝（４）の範囲の内側となるよう
にし、同時に、シャフトＡ（１）の溝（２）とシャフト
Ｂ（３）の３つの縦溝（４）とを３つの自在球（５）に
より噛み合わせる。以上の構成により、請求項２による
実施例が構成される。
説明する。断面が円形の内周面を有する中空のシャフト
Ａ（１）に、シャフトＡ（１）の垂直断面に対して４５
度傾いた斜めの断面とシャフトＡ（１）の内周面との交
線が形成する楕円に沿って溝（２）をつくる。この溝
（２）は、溝（２）の断面の形状が、自在球（５）と同
程度の半径の部分円であり、深さは自在球（５）の半径
より浅いものとする。他方のシャフトＢ（３）は、断面
が円形の外周面を有し、その半径は、シャフトＡ（１）
の内周半径よりやや小さくする。シャフトＢ（３）の外
周にシャフトＢ（３）の軸と平行に１２０度間隔で３本
の縦溝（４）をつくる。各溝（４）は溝（４）の断面の
形状が、自在球（５）と同程度の半径の部分円であり、
深さは自在球（５）の半径より浅いものとする。縦溝
（４）の長さは、シャフトＡ（１）の溝が形成する楕円
形の、シャフトＡ（１）の軸に対して射影された直径よ
り長くする。シャフトＢ（３）をシャフトＡ（１）の中
空部にはめ込み、シャフトＡ（１）の溝（２）が形成す
る楕円形のシャフトＡ（１）の軸方向に対する範囲が、
シャフトＢ（３）の縦溝（４）の範囲の内側となるよう
にし、同時に、シャフトＡ（１）の溝（２）とシャフト
Ｂ（３）の３つの縦溝（４）とを３つの自在球（５）に
より噛み合わせる。以上の構成により、請求項２による
実施例が構成される。
【００１２】
【発明の効果】従来の差動制限装置に比べ、形状および
機構的に単純で部品数が少なくなる。
機構的に単純で部品数が少なくなる。
【図１】請求項１による本発明の断面図
【図２】請求項２による本発明の断面図
【図３】請求項１よる本発明の実施例を示す断面図
【図４】請求項２による本発明の実施例を示す断面図
１ シャフトＡ ２ シャフトＡを一周する輪状の溝 ３ シャフトＢ ４ シャフトＢの軸に平行な縦溝 ５ 自在球
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16D 7/00 - 7/06 F16H 35/04 F16H 25/06
Claims (2)
- 【請求項１】一方のシャフト（１）の外周に、蛇行しな
がらシャフトを一周する輪状の溝（２）を作り、他方の
中空のシャフト（３）の内周に、シャフト（３）の軸と
平行に縦溝（４）を作り、前記輪状の溝（２）の断面の
形状及び前記縦溝（４）の断面の形状を、いずれも自在
球（５）と同程度の半径の扇型の円弧部分とし、両方の
シャフトの溝に噛み合わせた自在球（５）を介して２本
のシャフトを連結することを特徴とするボールジョイン
ト式差動制限装置。 - 【請求項２】一方の中空のシャフト（１）の内周に、蛇
行しながらシャフトを一周する輪状の溝（２）を作り、
他方のシャフト（３）の外周に、シャフト（３）の軸と
平行に縦溝（４）を作り、前記輪状の溝（２）の断面の
形状及び前記縦溝（４）の断面の形状を、いずれも自在
球（５）と同程度の半径の扇型の円弧部分とし、両方の
シャフトの溝に噛み合わせた自在球（５）を介して２本
のシャフトを連結することを特徴とするボールジョイン
ト式差動制限装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05204401A JP3097042B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | ボールジョイント式差動制限装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05204401A JP3097042B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | ボールジョイント式差動制限装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09133153A JPH09133153A (ja) | 1997-05-20 |
| JP3097042B2 true JP3097042B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=16489941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05204401A Expired - Fee Related JP3097042B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | ボールジョイント式差動制限装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3097042B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53136167A (en) * | 1977-05-04 | 1978-11-28 | Toshio Suzuki | Transmission gear interlocked with cam |
| JPS60179563A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-13 | Sanwa Tekki Corp | カツプ形ギアレス変速装置 |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP05204401A patent/JP3097042B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09133153A (ja) | 1997-05-20 |
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Legal Events
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