JPH031528B2 - - Google Patents

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JPH031528B2
JPH031528B2 JP61075876A JP7587686A JPH031528B2 JP H031528 B2 JPH031528 B2 JP H031528B2 JP 61075876 A JP61075876 A JP 61075876A JP 7587686 A JP7587686 A JP 7587686A JP H031528 B2 JPH031528 B2 JP H031528B2
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Yukimitsu Yamamoto
Masao Kato
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • 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
    • 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
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    • F16D3/02—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/10—Couplings with means for varying the angular relationship of two coaxial shafts during motion
    • 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
    • Y10S464/00—Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
    • Y10S464/904—Homokinetic coupling
    • Y10S464/905—Torque transmitted via radially extending pin

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
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  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、主として前輪駆動式の自動車に適
用される等速自在継手に関し、特にトリポード型
等速自在継手に関するものである。
【従来技術】
この種、従来の等速自在継手として、例えば第
８図に示すように、外輪１の内面に軸方向の三本
の円筒形トラツク溝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を上記トラツク溝２の両側のロ
ーラ案内面６に係合されたものが知られている。 上記トリポード型等速自在継手において、外輪
１とトリポード部材３とが作動角をとる状態で回
動力を伝達する場合を考えると、各球面ローラ５
と円筒形トラツク溝２のローラ案内面６とは、第
８図及び第９図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は第８図の矢印イで示す方
向に転がり移動しようとするのに対し、トラツク
溝２は円筒形であつて、外輪１の軸芯に平行であ
るため、球面ローラ５はトラツク溝２に拘束され
ながら移動することになる。 この結果、トラツク溝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。 第１０図は継手の位相角と誘起スラスト力との
関係を示すグラフである。 この誘起スラスト力発生のメカニズムを第６図
及び第７図によつて説明する。 第７図は外輪１とトリポード部材３が作動角を
とる状態で回動力を伝達する場合の各部材の位置
関係を示す。 継手が回転すると、トリポード部材３の脚軸４
に嵌合された球面ローラ５が外輪ローラ案内面６
に拘束されながら外輪軸方向に往復運動を繰り返
す。このとき３個の各球面ローラ５は第７図に示
す如く、点ＰからＰ、点Ｑから点Ｑ、点Ｐから点
Ｒへと夫々摺動し、次いでその反対方向へと方向
を変え、継手１回転でローラ案内面６上を１往復
する。 このような運動をするローラ案内面６と球面ロ
ーラ間で、動力伝達継手として当然のことながら
作用している接触力により、軸方向にスラスト力
を誘起する。 継手回転時に夫々の球面ローラ５によつて発生
するスラストの方向及びその大きさは回転位相に
よつて変動し、第７図に示す如く２個の球面ロー
ラ５は、外輪の左方に、又１個の球面ローラ５は
右方向に夫々引張り、圧縮のスラスト力を誘起さ
せる。 このように３個の球面ローラ５により発生する
スラスト力の総和は第１０図に示すように継手１
回により３回の周期をもつて正逆変動し、その変
動の振幅が大きいことにより、自動車に種々の振
動問題を発生させていた。更にローラ案内面６と
球面ローラ５の接触部が単一の同一曲率となつて
いるため、脚軸４上の球面ローラ５の移動によ
り、ローラ案内面６にエツヂロードが生じやす
く、偏荷重による誘起スラスト力の増大とローラ
案内面６肩部の欠け等による継手の寿命減少を引
き起こしている。
【発明が解決しようとする問題点】
この発明は、従来のトリポード型等速自在継手
の問題点を解決し、自在継手の誘起スラスト力を
軽減することにより、振動の発生を防止すること
を技術的課題としている。
【問題点を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は外輪
に軸方向の３本トラツク溝を形成し、外輪の内側
にトリポード部材を挿入し、該トリポード部材の
３本の脚軸に一体形のローラを回転自在に挿嵌
し、そのローラをトラツク溝の外輪軸方向のロー
ラ案内面に嵌入した等速自在継手において、上記
ローラ案内面とローラとを２点で接触させた構成
としたものである。
【作用】
上記の構成から成る等速自在継手は、従来の等
速自在継手と同様にローラ案内面とローラの係合
によつて動力が伝達され、又プランジグに対して
は、ローラがローラ案内面に沿つて転動してこれ
を吸収する。 外輪の軸芯とトリポード部材の軸芯とが同一軸
芯上にある場合、即ち、作動角が０度の場合の動
力伝達においては、各脚軸の軸芯の交点は外輪の
軸芯上に位置する為、ローラはローラ案内面に対
して２点接触する状態で保持されながら転動す
る。 角度を付与した場合も、回転位相によつて常に
２点で接触し、安定して作動する。 誘起スラスト力の大きさは、内部摩擦力を考慮
した解析結果より従来品より約20％の低下とな
る。（第１０図） 一方実験による誘起スラスト力測定結果ではロ
ーラ案内面がゴシツクアーチ状で、そこに生じる
油溜りの結果による潤滑性向上も寄与して、従来
品より30〜40％低下の値が得られており、本願発
明の継手が極めて有効であることが判つた。
【実施例】
以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。 第１図乃至第４図に示すように、外輪１０は従
来の場合と同様に閉鎖端に第１軸１１が一体に設
けられ、又内周面に軸方向の三本のトラツク溝１
２が中心軸のまわりに120度の間隔をおいて形成
されている。各トラツク溝１２は、両側に二つの
ローラ案内面１３を有し、そのローラ案内面１３
は二つの曲率半径からなるゴシツクアーチ状に形
成され、その中央部に軸方向に延びる油溜り部１
４を有している。 上記の外輪１０の内部に挿入されるトリポード
部材１５は、第２軸１６の一端に形成したセレー
シヨン１７に係合されると共に、段部１８とクリ
ツプ１９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１５は、三本の脚軸２０を有
し、この脚軸２０のまわりに嵌合した球面ローラ
２１は、回転自在に支持されている。 第３図に示す本発明の第１の実施例では、球面
ローラ２１とローラ案内面１３との接触点Ｐ１，
Ｐ２と、球面ローラ２１の中心（Ｘ−Ｘ線とＹ−
Ｙ線の交点、但し、Ｙ−Ｙ線は球面ローラ２１の
軸心）とを結ぶ線分とＸ−Ｘ線とのなす角、即ち
接触角θは10゜に抑えられ、ローラ案内面１３の
中央部及び両側には接触しない為、従来のように
球面ローラ２１の両端部に接触し、その接触応力
がローラ案内面１３から乗り上げ、強いエツジロ
ードを生じることもなく、又その球面ローラ２１
に生じる偏荷重により、ニードルローラ８にこじ
れが生じ、摩擦抵抗力が増加することもない。 更に接触点Ｐ１，Ｐ２を実施例のようにローラ
案内面１３の中央に近い所に抑えると、ここに作
用する荷重による紙面垂直方向の摩擦力に基付く
球面ローラ２１のＸ−Ｘ軸まわりの回転モーメン
トを減少させ、〔Ｐ１とＰ２に作用する荷重が不
等であることによる〕球面ローラ２１に対する脚
軸２０のＹ−Ｙ方向の動きを滑らかにする効果が
あり、誘起スラストを減少させる。ここで、ロー
ラ案内面１３と球面ローラ２１との直径比は1.10
〜1.40が好ましい。 第４図は、本発明の第２の実施例でローラ案内
面２２が二つの平面で構成され、その交差部と球
面ローラ２１とで、油溜り部２３を形成、又、第
５図は更に本発明の第３の実施例で、軸方向に延
びる円筒状のローラ案内面２４上を転動移動する
ローラ２５の外表面は、両端部が球面状２６をな
し、中央部は円筒状２７に形成され、上記ローラ
案内面２４とは２点で接触する。 このローラ案内面２４とローラ２５との間に油
溜り部２８が形成される。 第６図は本発明の第４の実施例で、ローラ案内
面２９が２つの平面で構成され、球面ローラ２１
との接触点Ｐ１，Ｐ２が、球面ローラ２１の中心
線Ｘ−Ｘに対して非対称とし、接触角θ1とθ2を異
ならしめたものである。この場合も前述のものと
同様の作用効果がある。
【効果】
以上のような構成にしたので、下記のような効
果を有する。 (イ) ローラとローラ案内面との接触を二点接触
（アンギユラ形）としたので、偏荷重が小さく
なり、振動の原因となる摩擦力を軽減できる。 (ロ) 実施例のように、球面ローラとローラ案内面
との接触を中央に近いアンギユラ形とすると、
その接触応力がローラ案内面から乗り上げ、強
いエツジロードを生じることはない。 (ハ) 実施例のように、ローラ案内面中央に油溜り
部を形成すると潤滑剤が常にローラ案内面と球
面ローラとの間に浸透し、フレツテイングコロ
ージヨンの防止は云うまでもなく、異常摩擦及
び発熱を防止する。 (ニ) 実施例の場合、ローラ案内面及び油溜り部は
シゴキ加工で容易に形成できる簡単な構成であ
る為、従来と同様、特殊な加工は不要である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明に係る等速自在継手の一実
施例を示す縦断側面図、第２図は同上の縦断正面
図、第３図は要部拡大図、第４図、第５図は他の
実施例の要部拡大図、第６図及び第７図はこの発
明の継手の作動説明図、第８図は従来の継手を示
す縦断側面図、第９図は同上の球面ローラの転が
り状態を示す斜視図である。第１０図は、各脚軸
に於ける合成された誘起スラスト力を示すグラフ
である。 １０……外輪、１２……トラツク溝、１３……
ローラ案内面、１５……トリポード部材、２０…
…脚軸、２１……球面ローラ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 外輪に軸方向の３本トラツク溝を形成し、外
    輪の内側にトリポード部材を挿入し、該トリポー
    ド部材の３本の脚軸に一体形のローラを回転自在
    に挿嵌し、そのローラをトラツク溝の外輪軸方向
    のローラ案内面に嵌入した等速自在継手におい
    て、上記ローラ案内面とローラとを２点で接触さ
    せたことを特徴とする等速自在継手。 ２ 上記ローラ案内面とローラとの各接触点の接
    触角が夫々異なることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項記載の等速自在継手。 ３ 上記ローラ案内面を２つの曲率からなるゴシ
    ツクアーチ状となしたことを特徴とする特許請求
    の範囲第１項又は第２項記載の等速自在継手。 ４ 上記ローラ案内面２つの曲率が夫々異なるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の等速
    自在継手。
JP61075876A 1986-04-02 1986-04-02 等速自在継手 Granted JPS62233522A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61075876A JPS62233522A (ja) 1986-04-02 1986-04-02 等速自在継手
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JPS62233522A JPS62233522A (ja) 1987-10-13
JPH031528B2 true JPH031528B2 (ja) 1991-01-10

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JP (1) JPS62233522A (ja)
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AU (1) AU598983B2 (ja)
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FR (1) FR2596829B1 (ja)
GB (1) GB2188701B (ja)

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