JPH023704A - 等速継手 - Google Patents

等速継手

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JPH023704A
JPH023704A JP1066478A JP6647889A JPH023704A JP H023704 A JPH023704 A JP H023704A JP 1066478 A JP1066478 A JP 1066478A JP 6647889 A JP6647889 A JP 6647889A JP H023704 A JPH023704 A JP H023704A
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    • 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
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

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、軸方向に沿って周面に３本のガイド溝を有す
る中空の外側機素と、該外側機素内にあって、夫々ロー
ラを保持し外側に向いた３本のアームを有し、これらア
ームとローラとを外側機素のガイド溝に位置せしめる内
側機素とより成る等速継手に関する。
〈従来の技術〉 ウォルマークの米国特許第２．９１０．８４５号の第７
図は、ローラが球状であってガイド溝の壁が平面状であ
る上記形式の継手を示している。
〈発明が解決しようとする課題〉 この構造には様々な問題点がある。
すなわち、球状ローラの担持能力は非常に限られており
、さらに球状ローラは製造費用が高い。
従って、本発明の目的は、もっと費用有効性が高い、す
なわちローラ及びガイド面間の担持能力を高めるととも
にローラの価格が安い形式の等速継手を提供することに
ある。
〈課題を解決するための手段及び作用〉これは、ローラ
をほぼ円筒状にするとともに、少な（とも一方の回転方
向におけるガイド溝の壁の横断面を凸状のクラウン形状
とすることによって達成される。
円筒状ローラの価格は球状ローラよりもはるかに安い。
さらに、同一径の球状ローラに較べて、円筒状ローラは
半径方向に負荷を加えた時の剛性が高く、従ってたわみ
が少ない。これによって、ローラとアーム（トラニオン
）との間の軸受は、平軸受か転がり軸受かにかかわらず
その担持能力が改善される。さらに、本発明による円筒
状ローラとわずかに凸状のクラウン形状になった表面と
の間の担持能力は、従来技術による球状ローラと平坦面
との間の担持能力よりもはるかに高い。
ガイド溝の壁を凸状のクラウン形状にすることは、継手
が関節運動状態になった時の外側機素に対する内側機素
の偏心をバランス（相殺）させるために必要である。
この偏心により、アーム及びローラの横断面における軸
線位置が傾斜する。そして、この傾動によって円筒状の
ローラとガイド溝の対向する両壁のクラウン形状表面と
の間にジャムが生じないようにするために、その間にす
き間を設ける必要がある。
例えば、ピッチ円の直径が５０ｍｍの継手で、円筒状ロ
ーラの直径が３０ｍｍ、最大継手角度が２３０の場合、
半径方向の偏心は１ｍｍ程度で、傾斜の偏差は±２．５
°程度である。そして、クラウン形状表面の曲率半径が
４５ｍｍの場合、円筒状ローラとクラウン形状の壁との
間に必要な半径方向すき間は、数百分のｌミリメートル
程度であり、これはガイド溝の平均製作公差よりもはる
かに小さいので、十分に許容誤差範囲に入る。
他方、４５ｍｍというクラウン形状表面の曲率半径は、
直径が３０ｍｍの球状ローラの曲率半径の３倍であり、
この場合は担持能力がほぼ３倍になる。
上記目的の達成は、基本原理を逆にしても可能である。
すなわち、ローラをクラウン形状に、ガイド溝の壁を平
坦にしてもよい。もちろん、必要なすき間を介在させて
両者を部分的にクラウン形状にすることもできる。
本発明のさらなる変形例によれば、ローラがほぼ円筒状
であり、また少なくとも一方の回転方向において円筒状
ローラとガイド溝壁との間にストリップ状部材を設けて
接線力が直接的に伝達されるようにしており、ストリッ
プ状部材は円筒状ローラに面する側がほぼ平坦な表面に
なっており、ガイド溝の壁に面する側が外側機素の軸線
に沿って延設されている円形ガイドで案内されるように
なっている。
このような構造であるから、円筒状ローラとストリップ
状部材とは常に線接触しているので、その間の担持能力
が相当に増大する。継手を関節運動状態の時の外側機素
に対する内側機素の偏心は、外側機素の軸線に平行であ
るガイドの軸線を中心としたストリップ状部材の傾動に
よってバランス（相殺）される。
ストリップ状部材は、例えばダンの米国特許第２，７２
２，１１５号に示されているような二脚式の非等速度形
カルダン継手に用いた例が知られている。これらのスト
リップ状部材が、転がり軸受の内端部に重大な負荷集中
を生じさせるトラニオンの拡開又はトラニオンのたわみ
を補正すると述べられている（第３コラムの。第５〜第
８行及び第５５〜第７０行）。
本発明によるガイドは、１回転につき３回生じるところ
の外側機素に対する内側機素の軌道運動を招く偏心動を
バランスさせる。
この運動はカルダン継手には存在せず、トラニオンの拡
開やたわみよりもはるかに大きい。
本発明で提案されたように、円筒状ローラ又はそれと組
み合わせる平坦表面を極くわずかに凸状のクラウン形状
にすることによって重大な負荷集中もより効果的にバラ
ンスさせられる。
本発明による等速継手の別の実施例によれば、ストリッ
プ状部材が、その円形表面の回転軸線を中心にして傾動
可能に共通ベースに連結されている。
このベースにより、ストリップ状部材を互いに、また外
側機素にも簡単に軸方向固定することができる。
本発明による等速継手の別の改良によれば、ガイド溝の
壁及びストリップ状部材の外形が相補形になっている。
従って、面接触が得られるため、少なくともその間の静
的担持能力が最適化される。
さらに別の改良によれば、ガイド溝の壁及びストリップ
状部材間の相補形表面のうちの少なくとも一方に高い滑
り特性を持つプラスチック被膜が設けられている。
これにより、ガイド溝壁とストリップ状部材との間の傾
動によって生じる摩擦が減少するため、継手の動きがス
ムーズになる。
〈実施　例〉 次に、本発明の実施例を添付の図面を参照しながら説明
する。
第１図の継手には、３個の円筒状ローラ３１が、軸方向
に対し固定となるように、３本のアーム２２に取付けら
れている。すなわち、３本のアームは、プレス加工等に
よって内側機素２０に半径方向でしっかりと埋めこまれ
ている。
反時計回り方向において、内側機素２０から外側機素１
へ伝達されるトルクは、円筒状ローラ３１及びガイド溝
の凸状クラウン形状の壁１３との間の接線力（接線方向
の力；　ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ　ｆｏｒｃｅ）によって
直接的に伝達される。
運動学的観点からすれば、第１図ａの継手は、第１図の
継手と同じである。
この例では、反時計回り方向において内側機素から外側
機素へ伝達されるトルクに対して、傾動可能なストリッ
プ状部材６０が円筒状ローラ３１とガイド溝壁１１Ｌと
の間に設けられている。
ストリップ状部材６０は、円筒状ローラ３１及び外側機
素１いずれに対しても高精度で一致させる必要があるの
で、その内表面６６は平坦状に、外表面６７は円筒状に
なっている。
公知のように円筒状ローラ３１を極くわずかに凸状クラ
ウン形状にするなどの端面成形をすることによって表面
圧力を最適化することができる。
このわずかな凸状クラウン形状は、平坦表面６６にも設
けることができる。
ストリップ状部材６０の傾動軸線はＳである。
Ｓがローラ３１の反対側にある別のストリップ状部材６
１の傾動軸線でもある場合、これら両方のストリップ状
部材は互いに固着でき、る。すなわち、横断面がＵ字形
の一体状の部材で形成することができる。もっとも、ス
トリップ状部材６０を別に設けることも勿論可能である
。
第２及び第２図ａは、継手のさらなる実施例を示してい
る。
縦断面がＵ字形であるストリップ状部材８は、回転ピン
９０によって傾動可能にベース９に取付けられている。
従って、ピンの軸線Ｓ又はＳＳは、傾動軸線ならびに内
表面８２が平坦であるストリップ状部材８の円筒状外表
面８３の軸線でもある。
ベース９には、内側機素（図示せず）に軸方向で取付け
る手段として通路９１が設けられている。
〈発明の効果〉 以上説明してきたことから明らかなように、この発明に
係る等速継手は、ローラがほぼ円筒状にされると共に少
なくとも一方の回転方向におけるガイド溝の壁の横断面
を凸状のクラウン形状とされており、またローラがほぼ
円筒状にされると共に少なくとも一方の回転方向におい
て円筒状ローラとガイド溝壁との間にストリップ状部材
を設けて接線力が直接的に伝達されるようにされており
且つストリップ状部材は円筒状ローラに面する側がほぼ
平坦な表面とされおり、ガイド溝の壁に面する側が外側
機素の軸線に沿って延設されている円形ガイドで案内さ
れるようにされているものなので、用いるローラの価格
が安いもので済み、しかも同一径の球状ローラに較べて
、ローラとアームとの間の軸受の担持能力及びローラと
凸状クラウン形状の表面との間の担持能力がはるかに改
善され、さらに外側機素に対する内側機素の偏心動をよ
り容易にバランスさせることができるという多くの効果
を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、一方の回転方向において円筒状ローラが凸状
クラウン形状のガイド溝壁と協働するようにされた等速
継手の部分図、 第１図ａは、一方の回転方向においてストリップ状部材
が円筒状ローラから円筒状溝壁へ接線力を伝達する継手
の部分図、 第２図は、傾動可能なストリップ状部材のアセンブリの
側面図、そして 第２図ａは、第２図のアセンブリのｎａ−ｎａ線に沿っ
た部分断面図である。 第１囮 第２図 Ｒで 第１図。 第２図。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）軸方向に沿って周面に３本のガイド溝を設けた中
    空の外側機素と、ガイド溝内に位置せしめられたローラ
    を夫々保持し外側へ向いた３本のアームを有する内側機
    素とを備えてなる等速継手に於いて、 ローラ（３１）がほぼ円筒状とされ、また 少なくとも一方の回転方向についてガイド溝の壁（１３
    ）の横断面を凸状のクラウン形状とされていることを特
    徴とする等速継手。
  2. （２）軸方向に沿って周面に３本のガイド溝を設けた中
    空の外側機素と、ガイド溝内に位置せしめられたローラ
    を夫々保持し外側へ向いた３本のアームを有する内側機
    素とを備えてなる等速継手に於いて、 ローラ（３１）がほぼ円筒状であり、また 少なくとも一方の回転方向について円筒状ローラ（３１
    ）とガイド溝の壁（１１Ｌ）との間にストリップ状部材
    （６０、８）を設け、接線力が直接的に伝達するように
    されており、そして ストリップ状部材（６０、８）は、円筒状ローラ（３１
    ）に面する側がほぼ平坦な表面（６２、８２）になって
    おり、ガイド溝の壁（１１Ｌ）に面する側が外側機素（
    １）の軸線に沿って延設されている円形ガイド（６７／
    １１Ｌ）で案内されるようになっていることを特徴とす
    る等速継手。
  3. （３）ストリップ状部材（６０、８）が、その円形表面
    （８３）の回転軸線（Ｓ、ＳＳ）を中心にして傾動可能
    に共通ベース（９）に連結されていることを特徴とする
    請求項（２）記載の等速継手。
  4. （４）ガイド溝の壁（１１Ｌ）とストリップ状部材（６
    ０、８）の外形とが相補形になっていることを特徴とす
    る請求項（２）記載の等速継手。
  5. （５）ガイド溝壁（１１Ｌ）とストリップ状部材（６０
    、８）との間の相補形表面の内の少なくとも一方に高い
    滑り特性を持つプラスチック被膜が設けられていること
    を特徴とする請求項（４）記載の等速継手。
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