JP3305831B2 - トリポード型等速自在継手 - Google Patents
トリポード型等速自在継手Info
- Publication number
- JP3305831B2 JP3305831B2 JP24469793A JP24469793A JP3305831B2 JP 3305831 B2 JP3305831 B2 JP 3305831B2 JP 24469793 A JP24469793 A JP 24469793A JP 24469793 A JP24469793 A JP 24469793A JP 3305831 B2 JP3305831 B2 JP 3305831B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- universal joint
- angle
- constant velocity
- leg
- 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.)
- Expired - Fee Related
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
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
るトリポード型等速自在継手に関する。
びプランジング距離を大きく確保できるという利点から
前輪駆動式の自動車に多く用いられている。かかるトリ
ポード型等速自在継手の原理的な構造を有するものとし
て、例えば図6に示すものが知られている。図示のもの
は、外輪1の内面に軸方向の三本の円筒形トラック溝2
を形成し、その外輪1の内側に配置したトリポード部材
3に半径方向の脚軸4を突設し、各脚軸4の外側に球面
ローラ5を回転可能に、且つ軸方向にスライド可能に嵌
合し、その球面ローラ5を上記トラック溝2の両側のロ
ーラ案内面6に係合している。図7は軌道面の説明図、
図8は機構の概略斜視図である。
ば米国特許明細書第5、135、438号公報、特公平
2−32492号公報、あるいは実公平5−9534号
公報に開示されたものがある。
な構造は前記一般的な公知例と同様であるが、特に脚軸
がこれを固定した第一軸の軸心と直角な面からわずかな
角度だけ正又は負の方向に傾いた面内にそれぞれ取付け
られ、この斜めに取付けた脚軸の中心線と直角に交わる
直線と第二のわずかな角度で交わる直線方向に沿って脚
軸に取付けた球面ローラが回転自在に転動し得るように
トラック溝が設けられている点が異なっている。
の内面に軸方向の三本のトラック溝を形成し、外輪の内
側に配置したトリポード部材には三本の円柱形脚軸を突
設し、各脚軸の外側に回転可能に嵌合したローラを上記
トラック溝の両側のローラ案内面間に配置して外輪とト
リポード部材間の回転運動を伝達するようにした等速自
在継手であり、特に前記トラック溝のローラ案内面を外
輪の軸芯とトラック溝中心を含む平面に平行な平面と
し、上記ローラを円筒形とし、その円筒ローラと脚軸と
の間に外径面の軸芯に対して内径面の軸芯が傾斜する傾
斜リングを回転自在に組込んでいる。
輪の内面に軸方向の3本のトラック溝を形成し、外輪の
内側に配置したトリポード部材には3本の円柱形脚軸を
突設し、各脚軸の外側に回転可能に嵌合した球面ローラ
を上記トラック溝の両側のローラ案内面間に配置して外
輪とトリポード部材間の回転運動を伝達するようにした
等速自在継手であり、特に上記脚軸の軸芯と、上記トリ
ポード部材の軸芯を横切る垂直平面に対して傾けたもの
としている。
一の公知例のものは、外輪1とトリポード部材3とが作
動角をとる状態で回転力を伝達する場合を考えると、各
球面ローラ5と円筒形トラック溝2のローラ案内面6と
は、図6及び図7に示すように互いに斜交する関係とな
り、球面ローラ5に正しい転がり運動をさせることがで
きない。即ち、球面ローラ5は図6の矢印(イ) で示す方
向に転がり移動しようとするのに対し、トラック溝2は
円筒形であって、外輪1の軸心に平行であるため、球面
ローラ5はトラック溝2に拘束されながら移動すること
になる。この結果、トラック溝2のローラ案内面6と球
面ローラ5相互間において、滑りが生じて発熱し、更に
この滑りが軸方向のスラスト力を誘起し、振動発生の原
因となる。
等速自在継手では上記のような滑りによる発熱、振動あ
るいは騒音が発生するため、上述したような構成により
それぞれの問題を解決するためになされたものがある
が、上記問題を全て解決するにはなお不十分である。
のは、原則として等速回転を伝達する等速自在継手では
あるが、特に第一軸と第二軸の作動角(折り曲げ角)を
大きくとった時に必ずしも等速性があらゆる回転位相角
において確保できるとは限らないという問題もある。
等速自在継手に含まれる問題点に留意して、脚軸とその
外周の案内ローラを受入れるトラック溝に対しそれぞれ
の基準線とのなす角を所定の角度関係に設定して作動角
をとったときでも等速性を確保すると共にトラック溝内
での案内ローラの動きをスムースにして摩擦、振動、発
熱、騒音を有効に抑制し得る等速自在継手を提供するこ
とを課題とする。
としてこの発明は、外輪の内面に軸方向の三本のトラッ
ク溝を形成し、外輪の内側に配置したトリポード部材に
は三本の脚軸を突設し、各脚軸の外側に回転可能に嵌合
したローラを上記トラック溝の両側のローラ案内面間に
配置して外輪とトリポード部材間の回転運動を伝達する
ようにしたトリポード型等速自在継手において、上記脚
軸をトリポード部材の軸心に直角な面と第一の傾斜角に
傾斜させ、この傾斜した脚軸と所定角度方向に外輪の案
内溝を設け、案内溝の中心軸がトリポード部材の軸心方
向となす第二の傾斜角を有し、その第二の傾斜角の正接
値が第一の傾斜角の正接値の2倍となるようにしたので
ある。
は、上記第一の傾斜角をα、第二の傾斜角をβとすると
tanβ=2tanαの関係が成立する。この場合、図
3に示すように、αが正であればβも正、αが負であれ
ばβも負の方向にとる。
のなす角の間に一定の角度関係が成立するとき、脚軸に
嵌合するローラが案内溝内で移動するときにローラ案内
面との間で作用する摩擦力、発熱や振動、騒音が有効に
抑制されて極めてスムースに回転力が伝達される。
ようにするのは次の理由による。
たトリポード型自在継手の外輪の案内溝の具備すべき条
件を次のようにして求める。自在継手の座標糸と使用す
る記号を次のように設定する。座標の原点はトリポード
部材の3本の脚軸の交点とする。折り曲げ角0°のとき
のシャフトの方向をy軸とする。x軸は水平方向、z軸
は鉛直方向に取る(図5の(a)参照)。自在継手の折
り曲げはシャフトをzy平面で、つまり、x軸のまわり
に回転させるものとする。したがって外輪の中心軸は、
常にy軸と平行に保たれることになる。自在継手の回転
は始め、トリポード部材の3本の軸のうちの一本をyz
平面のz>0の部分に置いておき、そこから測る。
の、トリポード部材の3本の軸の式を求める。
の、外輪の案内溝の3本の中心線の式を求める。
の、トリポード部材の3本の軸の式を求める。
の、外輪の案内溝の3本の中心線の式を求める(実際に
は、θ回転し、x軸方向にs、z軸方向にt平行移動し
たもの)。
る。
を求める。
と、 x=0 z=(1/tan α)・y (1) tanα=gと置けば x=0 y−gz=0 (2) 直線IRは、直線IPをy軸まわりに2π/3回転した
ものであるから(図5の(a)参照) 座標変換 x=(1/2)・(−x' +√3z') z=(1/2)・(−√3x' −z') (3) を(2)に代入して得られる。なお、上記√3の記号は
以下全て数字3のルートの意味で使用する。プライムを
取って整理すると x−√3z=0 √3gx+2y+gz=0 (4) 同様に直線IQは、直線IPをy軸まわりに、−2π/
3回転したものであるから、座標変換 x=(1/2)・(−x' −√3z') z=(1/2)・(√3x' −z') (5) を(2)に代入して得られる。それは式(4)の√3の
前の符号を反転したものであるから x+√3=0 −√3gx+2y+gz=0 (6) 直線lの式は図5の(c)を参照すると、 x=0 z=−(tanβ) y+r (7) tanβ=hと置けば x=0 hy+z=r (8) 直線mは、lをy軸まわりに2π/3回転したものであ
るから、 x−√3z=0 −√3x+2hy−z=2r (9) 直線nは、lをy軸まわりに−2π/3回転したもので
あるから、 x+√3z=0 √3x+2hy−z=2r (10) (3)自在継手のシャフトが角度φ折れた状態で角度θ
回転した任意の状態での直線IPを表す式を求めるため
に、直線IPをy軸のまわりにθ、x軸のまわりにφ回
転する。式(2)に座標変換
inφ=c、cosφ=dと置けば、上の変換は x=bx' −acy' +adz' y=dy' +cz' (11) z=−ax' −bcy' +bdz' x、y、zについては(2)式の関係があるから、これ
に代入してプライムをとると、次式の関係が得られる。
反転すれば (-√3a +b)x+(-ac−√3bc)y+ (ad+√3bd)z=0 (-ag−√3bg)x+( √3acg +2d−bcg)y+(-√3adg +2c+bdg)z=0 (14) (4)直線lをy軸まわりにθ回転し、x軸方向にs、
z軸方向にt平行移動する。式(7)に座標変換 x= b(x' −s)+a (z' −t) z=−a(x' −s) +b (z' −t) (15) を施せば bx+az=bs+at −ax+hy+bz=−as+bt+r (16) 直線mに対して同様の変換を行うと、 ( √3a +b)x+(a−√3b)z = (√3a +b)s+(a−√3b)t (a−√3b)x+2hy +(-√3a−b)z=(a−√3b)s+(-√3a−b)t+2r (17) 直線nに同様の変換を行うと、 (-√3a +b)x+(a+√3b)z =(-√3a +b)s+(a+√3b)t (a+√3b)x+2hy + (√3a−b)z=(a+√3b)s+ (√3a−b)t+2r (18) (5)以上で直線IP、IR、IQ及びl、m、nが求
められたので、これらから点P、Q、Rの座標を求め
る。
点Pの座標を求める。
さなければならない。そこで(19)を式(16)の第二式
に代入し、整理すると、 (-b2ch+bdgh+bd+cg)s+(a−abch+adgh)t=(abd+acg −ab)r (20) が得られる。これでs同上tの関係式が1つ得られた。
ら点Rの座標を求める。
=A、√3a+b=Bと置きかえると、(13) は、 Bx −Acy+Adz=0 −Agx+(2d −Bcg)y+ (2c +Bdg)z=0 (21) (17)は Bx −Az =Bs +At Ax +2hy−Bz =As −Bt +2r (22) (21)と(22)の第一式から
と、 (-B2ch-2Bdgh-2Bd+4cg)s+(-ABch-2Adgh-2A)t=(ABd-2Acg-AB)r (24) これがsとtに関する2番目の関係式である。同様に、
式(14)と(18)においてa+√3b=E、−√3a+b=Fと
おけば Fx −Ecy+Edz=0 −Egx+ (2d −Fcg)y+ (2c +Fdy)z=0 (25) Fx +Ez =Fs +Et Ex +2hy−Fz =Es −Ft +r が得られ、これらはそれぞれ式(21)と(22)と相似である
から、点Qから得られる3番目のsとtの関係式は、 (-F2ch −2Fdhg −2Fd +4cg)s+(-EFch−2Edhg −2E)t =(EFd −2Ecg−EF) r (26) である。
ので、s、tが不定にならないようにするための必要条
件は3つの式が一次従属であることである。その条件を
求める手始めとして、(24)と(26)の両辺の和を作る。
A、B、E、Fを元にもどして {-(3a2+b2)ch −2bdgh−2bd+4cg}s + (2abch−2adgh−2a)t =−2(abd+acg −ab)r (27) が得られる。(27)の右辺は(20)の右辺の倍の大きさで、
符号が逆になっているだけである。そこで(27)+2(20)
を計算すると {-(3a2+b2)ch −2bdgh−2bd+4cg+2(-b2ch+bd
gh+bd+cg) }s+{2abch−2adgh−2a +2(a−abc
h+adgh) }t =0 となり、結局 (−ch+2cg)s=0 が得られる。従って、式(20)、(24)、(26)が一次従属と
なるには h=2g でなければならない。これから、tanβ=2tanα
が得られる。
て説明する。図1は実施例のトリポード型等速継手を示
す主要断面図である。図示の等速継手において、外輪1
0は従来と同様に、閉塞端に第2軸11が一体に設けら
れ、又内周面に軸方向の3本のトラック溝12が中心軸
の周りに120°の間隔をおいて形成されている。各ト
ラック溝12は、両側に2つのローラ案内面13を有
し、トラック溝の中心線は中心軸に対し所定の小角度傾
斜するように設けられている。
ド部材14は、第1軸15の一端に形成したセレーショ
ン16に係合されると共に、段部17とクリップ18と
の間で抜け止め状態に保持される。このトリポード部材
14は、3本の円柱状脚軸19を有し、各脚軸19は中
心軸に直角な平面に対し第一の角度αで斜めに設けられ
ている。各脚軸19には外周面が球面状のローラ20が
回転自在に嵌合され、クリップ21で抜け止めされてい
る。19aは脚軸基部である。
れるトラック溝12のローラ案内面13は、球面状のロ
ーラ20に対応する曲面として形成される。又、上記脚
部19の第一の角度αに対して前記トラック溝の中心線
の第二の角度をβとすると、 tanβ=2tanα の関係が成立するようにα、βは決められる。
きに設定した例を示す。上記以外は図1の場合と全て同
じ構成である。図3にα、βの関係を理解し易いように
表示している。
る。第2軸11と第1軸15間の作動角が0度の場合、
両者間の回転は、トラック溝12のローラ案内面13と
これに係合するローラ20を介して伝達される。この場
合、両者の相対的運動に伴うプランジングが生じると、
ローラ20が回転し、トラック溝12のローラ案内面1
3に沿って転動する。このとき、ローラ20の外周面は
ローラ案内面13と点接触しながら移動するが、その移
動はトラック溝12の中心線に平行に移動する。この中
心線と脚軸19は、上記の関係にある角度α、βの傾き
があっても直角に近い配置が保たれており、転動による
摩擦力は十分抑制され、極めてスムーズに移動し、振動
や発熱をほとんど生じない。第1軸15と第2軸11と
が等速回転することは勿論である。
生じた場合も、脚軸19は軸心Xの周りを回転すると共
に、その回転時に外輪10に対してトラック溝12内で
摺動運動が生じる。その摺動運動は図中の脚軸19の中
心線とトラック溝12の中心線との交点を中心としてト
ラック溝12内を前後に往復動するもので、その際ロー
ラ20が転動する。
プランジングによる転動と同様であり、この転動を繰り
返すことになるが、前述のようにトラック溝12の中心
線が上記のように角度α、βについて合理的な一定の関
係で斜めに設けられているから、摩擦力が小さく、振動
や発熱、騒音などが小さい。これは、任意の作動角φ、
任意の角度θで自在継手が回転した状態でも、脚軸19
とトラック溝12の中心線の交点が必ず無理のない状態
で存在し、この交点の移動に対応してローラ20とロー
ラ案内面13との点接触点が生じるからである。
在継手は脚軸のなす第1の傾斜角αと案内溝の中心軸が
なす第2の傾斜角βとの間にtanβ=2tanαの関
係が成立するように構成したから、任意の作動角φ、回
転角度θの状態でも脚軸と案内溝の中心軸の交点が幾何
学形状上必ず存在し、脚軸に嵌合されたローラの案内溝
内での移動軌跡が上式の関係式を満足するためその移動
は、上記の関係式を満足しない従来の等速自在継手に比
較すると当然極めてスムースとなり、転動に伴う摩擦抵
抗や振動、発熱、騒音の種々の問題が有効に抑制され、
かつ大きな作動角度であっても等速性を失わないなどほ
ぼ理想に近い等速自在継手が得られるという利点があ
る。
心線lの関係の説明図
Claims (1)
- 【請求項1】 外輪の内面に軸方向の三本のトラック溝
を形成し、外輪の内側に配置したトリポード部材には三
本の脚軸を突設し、各脚軸の外側に回転可能に嵌合した
ローラを上記トラック溝の両側のローラ案内面間に配置
して外輪とトリポード部材間の回転運動を伝達するよう
にしたトリポード型等速自在継手において、上記脚軸を
トリポード部材の軸心に直角な面と第一の傾斜角に傾斜
させ、この傾斜した脚軸と所定角度方向に外輪の案内溝
を設け、案内溝の中心軸がトリポード部材の軸心方向と
なす第二の傾斜角を有し、その第二の傾斜角の正接値が
第一の傾斜角の正接値の2倍となるようにしたことを特
徴とするトリポード型等速自在継手。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24469793A JP3305831B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | トリポード型等速自在継手 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24469793A JP3305831B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | トリポード型等速自在継手 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07103250A JPH07103250A (ja) | 1995-04-18 |
JP3305831B2 true JP3305831B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=17122592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24469793A Expired - Fee Related JP3305831B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | トリポード型等速自在継手 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3305831B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9513575D0 (en) * | 1995-07-04 | 1995-09-06 | Gkn Technology Ltd | Tripode type constant velocity ratio universal joints |
WO2006077947A1 (ja) * | 2005-01-20 | 2006-07-27 | Honda Motor Co., Ltd. | 等速ジョイント |
JP4654130B2 (ja) * | 2005-01-20 | 2011-03-16 | 本田技研工業株式会社 | 等速ジョイント |
WO2007122673A1 (ja) * | 2006-04-12 | 2007-11-01 | Takeda Lace Co., Ltd. | ブラジャー用経編レース地 |
CN103486147A (zh) * | 2013-09-26 | 2014-01-01 | 青岛科技大学 | 一种减振型三叉杆倾斜滑块式等角速万向联轴器 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP24469793A patent/JP3305831B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07103250A (ja) | 1995-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4781591B2 (ja) | トリポード型等速継手 | |
JP2709432B2 (ja) | 三脚型自在継手 | |
US5989124A (en) | Tripod type constant velocity universal joint | |
JPH031528B2 (ja) | ||
TW436587B (en) | Constant velocity universal joint | |
JP3305831B2 (ja) | トリポード型等速自在継手 | |
JP6497077B2 (ja) | 摺動式等速ジョイント | |
JP6545489B2 (ja) | トリポード型等速自在継手 | |
JPH02286920A (ja) | トリポット型等速ジョイント | |
US7435181B2 (en) | Tripot ball with two point contact | |
JP6309409B2 (ja) | 等速ジョイント | |
KR900000651B1 (ko) | 등속 회전 조인트 | |
US6837794B1 (en) | Tripod type constant velocity universal joint | |
JP2000291677A (ja) | トリポード型等速自在継手 | |
JP2000039028A (ja) | 摺動式等速ジョイント | |
JPH059534Y2 (ja) | ||
JPH0331856Y2 (ja) | ||
KR101648668B1 (ko) | 등속 조인트 장치 | |
JPH0212326Y2 (ja) | ||
JPH064103Y2 (ja) | 等速自在継手 | |
JP2000291678A (ja) | トリポード型等速自在継手 | |
JPH03223524A (ja) | 等速ジョイントのアッセンブリ | |
JPS63318318A (ja) | 円筒ロ−ラ−を用いたトリポット形等速ジョイント | |
JPH0752973Y2 (ja) | 等速自在継手 | |
JP2001280358A (ja) | 等速自在継手 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090510 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090510 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100510 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110510 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110510 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120510 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130510 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |