JPH01247825A - 等速自在軸継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は等速自在軸継手に関し、特に低コスト化が可能
で且つ軸方向の伸縮性を有する等速自在軸継手に関する
。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］従来、
自在軸継手は原動軸と従動輪とが角度（継手角）をなす
各種回転駆動力伝達機構において広く利用されている。

この様な継手の代表的なものとしていわゆるフック型の
自在軸継手がある。

しかし、該フック型の継手は継手角が大きくなると次第
に回転力伝達の不等速性が大きくなり、回転力伝達が円
滑ではなくなり、更に回転速度が大ごくなると振動及び
騒音を発する等の難点がある。

そこで、継手角が大きくなっても不等速性の現れない等
速自在軸継手が用いられる。

該等速自在軸継手の代表的なものとしていわゆるバーフ
ィールド型の継手がある。この継手は。

原動軸及び従動軸の先端にそれぞれ３次曲面の複数の溝
を形成した部材を取付は原動軸側部材の溝と従動軸側部
材の溝との間にポールを介在させ該ポールをケージを用
いて所定の位置に配鐙させるものである。

しかして、この等速自在軸継手は、ポール及び溝の加工
に高い精度が要求され、更にこれらの組立にも高い精度
が要求され、コスト高になるという難点がある。

また、この等速自在継手は上記フック型自在継手と同様
に、原動軸と従動軸との軸方向間隔が固定であり、該距
離の変化が要求される用途には不向きであるという問題
もある。

原動軸と従動軸との軸方向間隔の可変な自在継手として
は、いわゆるトリポード型のものがある。しかし、この
継手は等速性が完全ではなく擬似的である。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、低コ
スト化が可能で良好な等速性を有し且つ原動軸と従動軸
との軸方向間隔が可変な等速自在軸継手を提供すること
を目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、以上の如き目的は、 原動軸の端部にその方向と直交する面内の第１の方向の
まわりに回動可能に取付けられた軸受部材と該軸受部材
に上記第１の方向を横切る第２の方向のまわりに回動可
能且つ該方向に移動不可能に一端部が取付けられたアー
ムとの組からなる第１のユニットが少なくとも２つ設け
られており、該全ての第１のユニットは原動軸回転中心
との関係を含めて同等であり、また従動軸の端部にその
方向と直交する面内の第１の方向のまわりに回動可能に
取付けられた軸受部材と該軸受部材に上記：５１の方向
を横切る第２の方向のまわりに回動可能且つ該方向に移
動不可能に一端部が取付けられたアームとの組からなる
第２のユニットが上記第１のユニットと同数設けられて
おり、該全ての第２のユニットは従動軸回転中心との関
係を含めて回等であり珪つ−Ｆ記第１のユニットと鏡面
対称性を有し、更に上記第１のユニットの各アームの軸
受部材側と反対の端部がそれぞれ上記第２のユニットの
対応するアームの軸受部材側と反対の端部と結合されて
おり、該結合は双方のアームの軸受部材に対する回動中
心方向を横切る方向のまわりに相対的に回動可能になさ
れており、且つ該結合は全てのユニット間結合に関し同
等であることを特徴とする、等速自在軸継手、 により達成される。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。

第１図は本発明による等速自在軸継手の一実施例を示す
概略斜視図であり、第２図及び第３図はそれぞれはその
一部分を示す概略平面図及び概略部分断面正面図である
。

これらの図において、２は原動軸であり、２′はその回
転中心である。また、４は従動軸であり、４′はその回
転中心である。これら原動軸２と従動軸４とは互いに一
端部が対向し且つ回転中心２’　、４’が合致する様に
配置されており、該対向端部にはそれぞれ同等のハブ６
．８が固定されている。

原動軸側ハブ６には原動軸周方向を３等分する位置にそ
れぞれ原動軸径方向（第１の方向）１０ａ’　、ｊｏｂ
’　、ｌｏｃ’のまわりに回動自在な様に軸受部材１０
ａ、１０ｂ、１０ｅが取付けられている。該軸受部材は
各第１方向１０ａ’　、１０ｂ’、ｌｏｃ’に対し直交
する方向（第２の方向）１２ａ’　、１２ｂ’　、１２
ｃ’（７）貫通軸受孔を有する。該貫通軸受孔にはそれ
ぞれアーム１２ａ、１２ｂ、１２Ｃ（７）一端部が上記
第２方向１２ａ’　、１２ｂ’　、１２ｃ’（７）まわ
りに回動自在に挿通されている。また、該アームはそれ
ぞれ上記軸受部材１０ａ、ｌＯｂ、１０ｃに対し第２方
向１２ａ’　、１２ｂ’　、１２ｃ’には移動しない様
に取付けられている。上記軸受部材１０ａ及びアーム１
２ａを含んで第１ユニツトが構成され。

上記軸受部材１０ｂ及びアーム１２ｂを含んで第１ユニ
ツトが構成され、上記軸受部材１０ｃ及びアーム１２ｃ
を含んで第１ユニツトが構成され。

この様に本実施例では第１ユニツトが３つ設けられてい
る。

従動軸側ハブ８にも上記第１ユニツトと同等の第２ユニ
ツトが３つ設けられている。即ち、従動輪側ハブ８には
従動軸周方向を３等分する位置にそれぞれ従動輪径方向
（第１の方向）１４ａ’　。

１４ｂ’　（図示されていない）、１４ｃ’（図示され
ていない）のまわりに回動自在な如くに軸受部材１４ａ
、１４ｂ、１４ｃ　（図示されていない）が取付けられ
ている。該軸受部材は各第１方向１４ａ’　、１４ｂ’
　、１４ｃ’に対し直交する方向（第２の方向）１６ａ
’　、１６ｂ’　（図示されていない）、１６ｃ’　（
図示されていない）の貫通軸受孔を有する。該貫通軸受
孔にはそれぞれアーム１６ａ、１６ｂ、１６ｃ　（図示
されていない）の一端部が上記第２方向１６ａ’　、１
６ｂ’、１６ｃ’のまわりに回動自在に挿通されている
。また、該アームはそれぞれ上記軸受部材１４ａ、１４
ｂ、１４ｃに対し第２方向１６ａ’　。

１６ｂ’　、１６ｃ’には移動しない様に取付けられて
いる。上記軸受部材１４ａ及びアーム１６ａを含んで第
２ユニツトが構成され、上記軸受部材１４ｂ及びアーム
１６ｂを含んで第２ユニツトが構成され、上記軸受部材
１４ｃ及びアーム１６ｃを含んで第２ユニツトが構成さ
れ、この様に本実施例では第２ユニツトが３つ設けられ
ている。

上記第１ユニツトのアーム１２ａの軸受部材結合側と反
対側の端部と上記第２ユニツトのアーム１６ａの軸受部
材結合側と反対側の端部とはヒンジ１８ａにより方向１
８ａ’のまわりに相対的に回動自在な様に結合されてい
る。該方向は第１ユニツトのアーム１２ａの軸受部材１
０ａに対する回動中心方向１２ａ′及び第２ユニツトの
アーム１６ａの軸受部材１４ａに対する回動中心方向１
６ａ’の双方に垂直な方向である。

同様に、上記第１ユニツトのアーム１２ｂの軸受部材結
合側と反対側の端部と上記第２ユニツトのアーム１８ｂ
の軸受部材結合側と反対側の端部とはヒンジ１８ｂによ
り方向１８ｂ　’のまわりに相対的に回動自在な様に結
合されており、上記第１ユニツトのアーム１２ｃの軸受
部材結合側と反対側の端部と上記第２ユニツトのアーム
１６ｃの軸受部材結合側と反対側の端部とはヒンジ１８
ｃにより方向１８ｃ’のまわりに相対的に回動自在な様
に結合されている。

上記３つの第１ユニツトと第２ユニツトとの結合は同等
である。７ かくして、第１図〜第３図においては、原動軸２、ハブ
６及び第１のユニットと、従動軸４．ハブ８及び第２の
ユニットとは、ちょうど鏡面対称的に配置されている。

但し、第２図から分る様に１本実施例では原動軸側ハブ
６と従動輪側ハブ８との距離りは、対をなナアームのな
す角度を変化させることにより、変化させることができ
る。

次に、以上の様な本実施例において、原動軸回転中心２
ａと従動輪回転中心４ａとが傾いた場合につき説明する
。

第４図はこの場合の本実施例の動作を説明するための概
略図である。

第４図において、原動軸２の回転中心２′に垂直で且つ
軸受部材１０ａ−１０ｃ（第４図において、これらのう
ちの１つの軸受部材がｌＯで示されている）の回動中心
方向を含む平面２０と従動軸４の回転中心４′に垂直で
且つ軸受部材１４ａ〜１４ｃ（第４図において、これら
のうちの１つの軸受部材が１４で示されている）の回動
中心方向を含む平面２２とが角度θだけ傾いている６Ｍ
動軸２の回転にともない、軸受部材１０は上記平面２０
内で上記回転中心２′のまわりに回転し。

その回転力はそれぞれアーム１２ａ〜１２ｃ（第４図に
おいて、これらのうちの１つのアームが１２で示されて
いる）、ヒンジ１８ａ−１８ｃ（第４図において、これ
らのうちの１つのヒンジが１８で示されている）、アー
ム１６ａ−１６ｃ（第４図において、これらのうちの１
つのアームが１６で示されている）及び軸受部材１４を
介して従動軸４に伝達され、該従動軸が回転中心４′の
まわりに回転する。該回転にともない上記軸受部材１４
は上記平面２２内で上記回転中心４′のまわりに回転す
ることになる。

第４図において、Ａは原動軸側の軸受部材１０と従動軸
側の軸受部材１４との距離が最も遠い位置にある状態を
示し、Ｂは原動軸側の軸受部材１０と従動輪側の軸受部
材１４との距離が最も近い位置にある状態を示し、Ｃ，
Ｄは原動軸側の軸受部材１０と従動軸側の軸受部材１４
との距離が中間の位ｎにある状態を示す０図から分る様
に、対をなすアーム１２．１６の長さは同一であるので
、各状態において、対称性から、ヒンジ１８の回動中心
方向は常に上記平面２０と上記平面２２との中間の平面
２４上に存在し、従って原動軸回転中心２ａと従動輪回
転中心４ａとが該平面２４上で交差することになる。

第４図では代表的な４つの状態に関し説明したが、それ
以外の状態の場合も同様である。

また、以上の説明では原動軸側ハブ６と従動軸側ハブ８
との距離が一定であるとして説明したが、本実施例では
上記第１〜３図に関し説明１．た様に該距離を変化させ
ることができ、該距離が変化する場合でも各瞬間におい
て上記説明は成立つ、更に、継手角θが連続的に変化す
る場合にも、各瞬間において上記説明は成立つ。

この様に、本実施例によれば、原動軸２と従動軸４との
動力伝達位置が常に原動軸回転中心２′と従動軸回転中
心４′との対称面（！Ｄも平面２４）Ｊ：に存在すると
いう等遠軸継手の条件が満たされる。

尚、上記実施例では第１ユニツトの全軸受部材の回動中
心方向１０ａ’　、１０ｂ’　、１０ｃ’が原動軸回転
中心２′を通り且つ同様に第２ユニツトの全軸受部材の
回動中心方向１４ａ’　、１４ｂ’、１４ｃ’が従動軸
回転中心４′を通るものとされているが１本発明はこれ
に限定されることはない、また、上記実施例では第１ユ
ニツト及び第２ユニツトの第１方向（たとえばｔｏａ’
）と第２方向（たとえば１２ａ′）とのなす角度が直角
であるとされているが、本発明はこれに限定されること
もない。

第５図（ａ）、（ｂ）は本発明による等速自在軸継手の
一実施例を示す部分概略図である。

第５図（ａ）は上記第３図と同様の原動軸側部材を示す
図であり、第５図（ｂ）はこれに対応する従動軸側部材
を示す図である。これらの図において上記第１〜４図に
おけると同様の部材には同一・の符号が付されている。

これらの図の様に、原動軸側と従動軸側とが鏡面対称的
であれば、上記の等遠軸継手の条件は満たされる。

上記実施例では第１ユニツト及び第２ユニツトの数がそ
れぞれ３の場合が示されているが、本発明ではこれらの
数は２または４以上であってもよい、但し、第１ユニツ
ト及び第２ユニツトの数が２の場合には、各ユニットに
関する２つの第１方向は異なる方向である。

以上の様な本発明の等速自在軸継手は、たとえば自動車
の駆動力伝達系に使用することができる。自動車では一
般に各駆動輪への駆動力伝達のため最低２つの自在軸継
手を用いているが、そのうちの一方は継手角の変化とと
もに原動軸と従動軸との間隔の可変であることが好まし
く、本発明の等速自在軸継手は特にこの様な用途に好適
である。

［発明の効果］ 以上の様な本発明の等速自在軸継手は、複雑な加工を要
する部材を使用しないので低コスト化が可能であり、ま
た良好な等速性を有し、且つ原動軸と従動軸との軸方向
間隔が可変である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による等速自在軸継手を示す概略斜視図
であり、第２図及び第３図はそれぞれはその一部分を示
す概略平面図及び概略部分断面正面図である。 第４図は本発明による等速自在軸継手の動作を説明する
ための概略図である。 第５図（ａ）、（ｂ）は本発明による等速自在軸継手を
示す部分概略図である。 ２：原動軸、　　　　　４：従動軸。 ６．８：ハブ。 １０．１０ａ　〜１０ｃ：軸受部材、 １２．１２ａ　Ｎ１２ｃ：アーム、 １４．１４ａ＝１４ｃ：軸受部材、 １６．１６ａ　〜１６ｃ：アーム、 １８．１８ａ−１８ｃ　：ヒンジ。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）原動軸の端部にその方向と直交する面内の第１の
   方向のまわりに回動可能に取付けられた軸受部材と該軸
   受部材に上記第１の方向を横切る第２の方向のまわりに
   回動可能且つ該方向に移動不可能に一端部が取付けられ
   たアームとの組からなる第１のユニットが少なくとも２
   つ設けられており、該全ての第１のユニットは原動軸回
   転中心との関係を含めて同等であり、また従動軸の端部
   にその方向と直交する面内の第１の方向のまわりに回動
   可能に取付けられた軸受部材と該軸受部材に上記第１の
   方向を横切る第２の方向のまわりに回動可能且つ該方向
   に移動不可能に一端部が取付けられたアームとの組から
   なる第２のユニットが上記第１のユニットと同数設けら
   れており、該全ての第２のユニットは従動軸回転中心と
   の関係を含めて同等であり且つ上記第１のユニットと鏡
   面対称性を有し、更に上記第１のユニットの各アームの
   軸受部材側と反対の端部がそれぞれ上記第２のユニット
   の対応するアームの軸受部材側と反対の端部と結合され
   ており、該結合は双方のアームの軸受部材に対する回動
   中心方向を横切る方向のまわりに相対的に回動可能にな
   されており、且つ該結合は全てのユニット間結合に関し
   同等であることを特徴とする、等速自在軸継手。