JP3467051B2 - トリプランジョイントの複数のローラーを位置させるための位置決めバネ及びそれを使用したトリプランジョイント - Google Patents

トリプランジョイントの複数のローラーを位置させるための位置決めバネ及びそれを使用したトリプランジョイント

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JP3467051B2
JP3467051B2 JP02717693A JP2717693A JP3467051B2 JP 3467051 B2 JP3467051 B2 JP 3467051B2 JP 02717693 A JP02717693 A JP 02717693A JP 2717693 A JP2717693 A JP 2717693A JP 3467051 B2 JP3467051 B2 JP 3467051B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はトリプランジョイントに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】トリプランジョイントが長年にわたって
自動車産業において使用されてきた。トリプランジョイ
ントは、固有の振動問題を解決するために開発された。
標準的な設計のトリプランジョイントは、内部空所を有
する鐘型外部部材と、内部部材と、３つの環状ローラー
と、複数のニードルとを有する。各ローラーは、内部部
材の半径方向へ延長するそれぞれのトラニオンの周囲に
位置させられる。ローラーとトラニオンの間に複数のニ
ードルがジャーナル連結される。この構成によりローラ
ーはトラニオンに対して自由に回転できる。外部部材に
形成されている空所内に内部部材と、ローラーと、ニー
ドルとが位置させられる。零角度で動作している時は、
各ローラーは外部部材の各内部空所の側壁に沿って転が
る。この転がり動作によって、転がり摩擦によって発生
された軸線方向の小さい力が、ローラーと外部部材の間
に加えられる。
【０００３】トリプランジョイントがある角度で動作し
ている時には、ローラーの面が内部空所の面に対してね
じられる。このねじられた関係によって、外部部材に対
してローラーの転がり動作と滑り動作が組合わせられ
る。継手の動作角度が大きくなるにつれて、ローラーの
滑りの大きさが増大し、ローラーの転がりの量が減少す
る。外部部材に対するローラーのその滑り動作によっ
て、軸線方向の荷重が１回転当たり３回発生される。そ
の荷重が外部部材を介して車両の別の部品へ伝えられる
ことがあり、最終的には車両の乗員が気がつき、不快に
なることになる。この不快な振動は「シャッダ」と呼ば
れている。
【０００４】トリプランジョイントはそのシャッダ現象
を減少または解消するために構成されている。トリプラ
ンジョイントは継手内部の、継手の角運動を行う部品と
並進運動を行う部品を分離する。この分離によって、継
手がある角度で動作している時に、継手が並進運動を行
うために滑り摩擦の代わりに転がり摩擦を利用できるよ
うにされる。摩擦負荷に関しては、転がり摩擦は滑り摩
擦より非常に小さいから、ローラーと外部部材の間に発
生された軸線方向荷重の大きさが非常に減少する。この
ためにシャッダが減少または解消される。不幸なこと
に、それらの種類のトリプランジョイントが利用できる
転がり移動の大きさがそれらの継手の内部部品の設計に
より制限される。実際の車両での使用においては、車両
の移動に対する要求はそれらの継手の転がり移動性能を
超える。トリプランジョイントは特定の大きさの転がり
移動距離を利用できる。この転がり移動距離は、エンジ
ンの動きと振動、およびサスペンションのより小さい運
動を吸収するのに十分である。それらのトリプランジョ
イントがそれの転がり移動の終わりに達すると、更に任
意の移動が滑り作用によって許される。したがって、ト
リプランジョイントは、滑り移動中に、従来のトリプラ
ンジョイントに関連する問題と同じ問題を有する。
【０００５】この移動制限問題は、継手の動作中の内部
部品の移動により複雑にされる。内部部品のその移動
は、要求される最大の転がり移動を継手が必ずしも常に
利用できないことを意味する。したがって、転がり移動
をいつ利用できるかを判定または予測することは可能で
はない。限られた転がり移動のそれらの問題を解決する
試みにおいて、トリプランジョイントの初期の構成は内
部部品の位置決め機構を含んでいた。この位置決め機構
は、最大量の転がり落ち込みを継手が常に利用できるよ
うにするために構成されていた。位置決め装置における
従来の試みは余りに複雑かつ高価で大量生産できない
か、信頼性が低かった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、比較的安
く、信頼できるトリプランジョイントの位置決め装置を
得ることが望ましい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は改良した入れ子
型トリプランジョイントを開示する。位置決め機構はボ
ールをシューに関して常に位置させて、最大許容転がり
移動を確実に利用できるようにする。位置決め機能に加
えて、位置決め機構は組立の支援も果たす。内部継手部
品（たとえば、継手の内部部材、シュー、ボールおよび
位置決め機構）は、外部継手部材内へ容易に挿入できる
半完成品へ組立てられる。
【０００８】
【実施例】本発明の入れ子型トリプランジョイント１０
が図１〜３に示されている。この入れ子型トリプランジ
ョイント１０は外部継手部材３０と内部継手部材組立体
３２を有する。 外部継手部材３０は鐘型のハウジングであって、軸３４
を中心として回転できる。鐘型ハウジングの内部壁３８
内に３つの長手方向室３６が形成される。室３６は軸３
４に全体として平行である。各長手方向室３６は、軸３
４に全体として平行である互いに向き合う側壁４０によ
り形成される。
【０００９】内部継手組立体３２はスパイダ部材４２
と、軸４４と、シュー６４と、球面ボール７２と、位置
決めばね８０とを含む。スパイダ部材４２と軸４４は一
体にでき、または別々にできる。スパイダ部材４２が軸
４４とは別々である場合には、それはスプライン手段４
６とスナップリング４８により固定される。スパイダ部
材４２は、周縁部に等しい問題をおいて放射状に突出す
るトラニオン５４を有する。各トラニオン５４は一対の
部分球面５６と一対のほぼ平らな表面５８を有する。各
トラニオン球面５６と、それらの球面に対向するそれぞ
れの側壁４０との間にシュー６４と一対の球面ボール７
２が配置される。各シュー６４は部分球面６６を有す
る。その部分球面はそれぞれのトラニオン部分球面５６
に接触する。一対の部分円筒溝６８がシュー６４の別の
側に配置される。円筒溝６８は壁７０により分離され
る。壁７０はシュー６４の中間点に配置される。球面ボ
ール７２は部分円筒溝６８と側壁４０へ接触する。
【００１０】位置決めばね８０が球面ボール７２とシュ
ー６４をトラニオン５４の上に保持する。ばね８０は胴
部８２と、一対のアーム８４と、一対のばねフィンガ８
６とを有する。アーム８４の１つが胴部８２の各端部か
ら延長する。各アームは肩部８８と、上側アーム部９０
と、下側アーム部９２とを含む。肩部８８は胴部８２に
ほぼ平行な平面で延びている。肩部は下へ曲がって、そ
れにほぼ垂直である一体の上側アーム部９０に入る。下
側アーム部９２は一対の円形開口部９６を形成するフレ
ーム９４を含む。円形開口部９６の直径は球面ボール７
２の直径より少し小さい。この構造によって位置決めば
ね８０は、内部継手部材組立体３２を外部部材３０の中
に挿入する前に、球面ボール７２を組立体３２の中に保
持できるようにされる。フレーム９４の長手方向両外側
縁部でフレームの縁をフレーム胴部９５に直角に曲げる
ことにより、そのフレーム９４の縁部にフランジ９８が
形成される。フランジ９８はフレーム９４にスチフネス
を持たせる。
【００１１】ばねフィンガ８６が胴部８２から各アーム
８４の間に延びている。ばねフィンガは上側へ曲げられ
た自由端部１００を有する弓形である。トラニオン５４
をフィンガ８６の間に入れてばね８０を、図３に示すよ
うに、トラニオン５４の上に保持させる時に、フィンガ
８６が離れて開くように、フィンガ８６の自由端部１０
０が相互に相手の方へ向かって内側へ曲げられている。
ばねフィンガ８６は球面ボール７２を部分円筒溝６８の
内部の所定の位置に位置させる。シュー６４の位置はト
ラニオンの部分球面５６とシューの部分球面６６の係合
により決定される。球面ボール７２に対してシュー６４
が長手方向へ動いている間に、ばねフィンガ８６は曲が
って、球面ボール７２をそれのそれぞれの所定の位置に
位置させる力を生ずる。
【００１２】入れ子型トリプランジョイント１０がトル
クを受けて動作していると、シュー６４は長手方向へ動
く。そうするとシューは球面上ボール７２を長手方向側
壁４０に沿って転がし、トラニオン５４を長手方向側壁
４０に対して転がり移動させる。この移動は継手の角運
動および伸縮運動の結果である。所定の長さの移動の後
で、シュー６４に形成されている壁７０に球面ボール７
２が接触する。転がり移動の全長さは部分円筒溝６８の
長さと球面ボール７２の直径により決定される。長手方
向側壁４０に対するトラニオン５４のそれ以上の移動は
球面ボール７２の滑りによって達成される。継手にトル
クが加えられている状態で伸縮運動または角運動が行わ
れている間に、球面ボール７２はそれぞれの所定位置か
らシュー６４またはトラニオン５４に対して移動させら
れる。この移動によって、トルクがなくなった時に、球
面ボール７２をそれぞれの所定の位置へ戻す再位置決め
力がばねフィンガ８６内で発生させられる。球面ボール
７２をシュー６４とトラニオン５４に対して再び位置さ
せることにより、入れ子型トリプランジョイント１０
は、滑り入れ子継手ではなくて、転がり入れ子継手とし
て再び機能する。
【００１３】図４は本発明の別の実施例を示す。この実
施例は、停止機能を除き、図１〜３に示されている実施
例と同じである。図１〜３に示されている実施例と同じ
であるこの実施例の部品には同じ参照番号を付けてあ
る。図４を参照すると、シュー１６４と一対の球面ボー
ル７２が、各トラニオン球面５６とそれらの球面に対応
するそれぞれの側壁４０との間に配置される。各シュー
１６４は、それぞれのトラニオン球面５６に接触する部
分球面１６６を有する。部分円筒溝１６８がシューの全
長にわたって形成され、部分球面１６６とは反対側に配
置される。図４に示すようにタブ１７０がシュー１６４
の各端部に形成される。位置決めばね１８０が球面ボー
ル７２とシュー１６４をトラニオン５４の上に保持す
る。位置決めばね１８０は、一対のフィンガ１７２が付
加されていることを除き、前記実施例において説明した
位置決めばね８０と同じである。各フィンガ１７２は位
置決めばね１８０の上側アーム９０から形成される。各
フィンガは上側アーム９０に対してほぼ垂直であって、
ばねフィンガ８６へ向かって延長する。組立てられた継
手においては、フィンが１７２はシュー１６４に形成さ
れているタブ１７０の間に位置させられる。この継手が
トルクを受けた状態で動作すると、シュー１６４は長手
方向へ動く。そうするとシューを移動させ、次にボール
７２を長手方向側壁４０に沿って転がし、トラニオン５
４を長手方向側壁４０に対して転がり移動させる。この
移動は継手の角運動および伸縮運動の結果である。所定
の長さの移動の後で、シュー１６４に形成されているタ
ブ１７０の１つにフィンガ１７２が接触する。転がり移
動の全長さはフィンガ１７２の幅とタブ１７０の間の距
離により決定される。長手方向側壁４０に対するトラニ
オン５４のそれ以上の移動は球面ボール７２の滑りによ
って達成される。ばねフィンが８６内での再位置決め力
の発生は前記実施例と同じである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトリプランジョイントの部分断面側面
図である。
【図２】図１の線２−２の総断面図である。
【図３】本発明の内部部材半完成品の斜視図である。
【図４】本発明の別の実施例の内部部材半完成品の斜視
図である。
【符号の説明】
１０ トリプランジョイント ３０ 外部継手部材 ３２ 内部継手部材 ３６ 長手方向室 ３８ 内部壁 ４０ 側壁 ４２ スパイダ部材 ４４ 軸 ４６、６４、１６４ シュー ４８ スナップリング ５４ トラニオン ５６、１６６ 部分球面 ５８ 平らな表面 ６８ 円筒溝 ７０ 壁 ７２ 球面ボール ８０、１８０ 位置決めばね ８２ ばねの胴部 ８４、８６ フィンガ ８８ 肩部 ９０、９２ アーム部 ９４ フレーム ９６ 開口部 ９８ フランジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16D 3/205

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 トリプランジョイントの複数のローラー
    を位置させるための位置決めバネにおいて、 第１の端部と第２の端部を有する胴部と、 この胴部の前記第１の端部から延び、前記トリプランジ
    ョイントの前記複数のローラーの少なくとも１つを保持
    するようにされた第１のアーム手段と、 前記胴部の前記第２の端部から延び、前記トリプランジ
    ョイントの前記複数のローラーの少なくとも１つを保持
    するようにされた第２のアーム手段と、 前記第１のアーム手段と前記第２のアーム手段の間に配
    置され、前記位置決めバネを前記トリプランジョイント
    のトラニオン部材へ固定し、前記複数のローラーの少な
    くとも１つを前記トラニオン部材に対して位置させる弾
    性保持手段と、 を備えるトリプランジョイントの複数のローラーを位置
    させるための位置決めバネ。
  2. 【請求項２】 向き合って配置される一対の長手方向側
    壁をおのおのが有する、長手方向に配置された少なくと
    も３つの室を有する外部継手部材と、 この外部継手部材内の前記少なくとも３つの室のそれぞ
    れの室の内部の前記向き合って配置されている長手方向
    側壁の間に配置され、それぞれの室内部に設けられてい
    る各前記長手方向側壁に向き合う少なくとも第１の部分
    球面をおのおのが有する、少なくとも３つの突出したト
    ラニオンを有する内部継手部材と、 前記長手方向側壁へ転がり係合する第１の支持面と、そ
    れに向き合う支持面をそれぞれ有する複数のころ軸受
    と、 各前記半径方向へ突出するトラニオンの前記第１の部分
    球面に係合する第２の部分球面と、前記複数のころ軸受
    の前記向き合う支持面に係合させられる少なくとも１つ
    の部分円筒支持面をおのおの有する複数のシューと、 前記複数のころ軸受の少なくとも１つへおのおの結合さ
    れ、前記ころ軸受を所定の位置に位置させるための弾性
    手段であって、前記シューに対する前記ころ軸受の長手
    方向運動の間に、前記弾性手段が曲げられて、前記ころ
    軸受を前記所定の位置に再び位置させる力を発生するよ
    うにされた前記弾性手段をおのおの有する複数の位置決
    めバネと、 を備える入れ子型トリプランジョイント。
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