JPH0771467A - 可変角度トルク伝達カップリング装置 - Google Patents

可変角度トルク伝達カップリング装置

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JPH0771467A
JPH0771467A JP3049334A JP4933491A JPH0771467A JP H0771467 A JPH0771467 A JP H0771467A JP 3049334 A JP3049334 A JP 3049334A JP 4933491 A JP4933491 A JP 4933491A JP H0771467 A JPH0771467 A JP H0771467A
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JP
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head
groove
torque
spring
shaped
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JP3049334A
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Robert A Wuebker
エイ ウェーブカー ロバート
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General Signal Corp
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    • 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
    • F16D3/26—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
    • F16D3/265—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected in which one coupling part has a tongue received with the intermediate member(s) in a recess with a transverse axis in the other coupling part
    • 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
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    • 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
    • F16D3/2052—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 two pins
    • 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
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    • Y10T403/32893—T-pivot, e.g., wrist pin, etc. including distinct pin retainer

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 不等速形継手の寸法を小さくするとともにそ
の製造を容易にする。 【構成】 自動車のかじ取柱やその他の用途に使用する
可変角度トルク伝達カップリング装置は、ほぼＴ形をな
して各々が軸線を有する細長いシャフトと細長い頭部２
７とを有する第１の部材１２を備える。その各軸線はほ
ぼ直角に配置される。第２の部材１４は細長い溝１６が
配置されたハウジングを備え、その溝１６は第１の部材
１２の頭部２７を受け入れるように寸法決めされ且つ形
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２つの非整合シャフト
を連結するためのトルク伝達装置に関する。さらに詳細
には、本発明は、不等速形トルク伝達装置又はカップリ
ングに関するが、様々な変更を行うことにより、本発明
によるカップリングが等速形継手となり得ることは当業
者によって理解されるであろう。
【０００２】
【従来の技術】このようなトルク伝達装置のきわめて普
通の例は、自動車の駆動シャフトの軸端に典型的に配置
された自在継手である。多くの他の可変角度トルク伝達
装置が知られている。シャフトが非整合でなければ、各
シャフトにフランジを使用して相互にボルトで締結する
ことは容易である。
【０００３】所定の角度又は変化する角度で配置された
２つのシャフトの間の傾斜又はそれらの間のトルクの伝
達を可能にするカップリング装置もまた周知である。あ
る場合には、空間が制限されるため、斜めのシャフトの
間でトルクを伝達させる必要が生ずるかもしれない。周
知の形式の装置には、十字形組立体と協働する２つのヨ
ークを有するカルダン継手がある。これは、自動車の自
在継手に普通に利用されている構造である。
【０００４】他の周知の設計は等速形継手として知ら
れ、入力及び出力シャフトは各シャフトの各回転中、同
一の角速度を維持する。等速形継手は、一般的には、こ
の構造を持たない継手よりも複雑でかつ高価である。不
等速形継手は、速度の変動のため、典型的には作動速度
が制限される。従来技術の不等速形継手には、スリッパ
カップリング(slipper coupling)や、玉継手や、いわゆ
るエアクラフトジョイント(aircraft joint)や、ボール
アンドトルニオンジョイント(ball and trunnionjoint)
がある。周知の等速形自在継手には、ルゼッパ(Rzepp
a)や、トリポット(Tripot)や、ワイス(Weiss) や、トラ
クタ(Tracta)がある。
【０００５】さらに他の周知のカップリングには、２つ
の向かい合う板が、自動車のタイヤのように形成され且
つ構成された弾性角度部品でかぶせて連結されたシヤー
カップリング(shear coupling)がある。他の弾性可撓性
部材には、いわゆるラバーブロック構造の可撓性スリー
ブカップリングがあり、そのカップリングは、外歯をも
つ可撓性スリーブに係合する内歯をもつ２つのフランジ
を利用している。他には、ラバーブロック構造の圧縮構
造のものがある。可撓性カップリング構造には、ばね及
びシュミットアンドサイレントチェーン(Schmidt and s
ilent chain)の構造がある。さらに他の構造は、可撓性
ディスクやプラスチックチェーンやスライドディスクを
利用している。従来技術には、円筒状空洞に保持された
円筒面を示す米国特許第３，０８１，１１４号に記載の
装置もある。
【０００６】米国特許第１，１４３，５７１号は、球形
ソケットを有するケーシングを備えた自在継手を示す。
このソケットはリブ付シャフト端を受け入れる。米国特
許第２，１０９，９３５号は、各々が凹部を有する駆動
部材と被駆動部材とを有するカップリングを示す。一方
の部材から他方の部材へ力を伝達するため、ベアリング
ブロックが凹部に配置され、他方の部材の外面と接触す
る。
【０００７】米国特許第３，５８７，２４９号は、半球
シェルに受け入れられたシャフトに取付けられている駆
動球を備えた自在継手を示す。各シャフトが相互に角度
をなしているときにトルクの伝達を可能にするため、駆
動球上の突起がシェルの溝に入る。従来技術の装置は、
一般的には必要以上にずっと複雑であり、多くの場合、
所定のトルク伝達量より比較的大きく構成される。これ
らの装置の幾つかは、再組立が非常に難しく、かくし
て、装置全体を交換しなければならず、従って、比較的
高価である。
【０００８】前述したように、不等速形継手は、角速度
の変化の影響のため、継手が作動できる速度に関し、制
限を受ける。これらの装置の多くは、各シャフトの間で
許容することのできる角度に関しても、厳しく制限され
る。本発明の目的は、比較的寸法が小さくて比較的高い
トルク伝達能力を備え、自動車の傾斜かじ取柱だけでは
なく、モータとポンプの間のような他のトルク伝達カッ
プリングや、自動車や他の用途のための駆動シャフトに
使用するのに適した角度トルク伝達継手を提供すること
である。
【０００９】本発明の別の目的は、製造容易な継手を提
供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のこれら及び他の
目的は、ほぼＴ形をなしていて、各々が軸線をもつ細長
いシャフトと細長い頭部とを有する第１の部材を備え
た、自動車のかじ取柱又は他のトルク伝達装置に使用す
るための可変角度トルク伝達カップリング装置において
達成できることがわかった。その各軸線はほぼ直角に配
置される。第２の部材は、細長い溝が配置され、その溝
が第１の部材の頭部を受け入れるように寸法決めされ且
つ形成されたハウジングを有する。
【００１１】本発明による装置のこの実施例は、円筒状
側面をもつ頭部を有するのがよい。溝は、その側面で、
頭部の円筒状側面に摺動係合するほぼ平坦なベアリング
面を有するのがよい。頭部は、その軸端で、球形状表面
を有するのがよい。溝は、その端で、球形状の頭部の表
面に摺動係合するように寸法決めされ且つ形成された、
球形状ベアリング表面を有するのがよい。
【００１２】本装置は、ほぼ平坦なベアリング表面を少
なくとも一つのばねで支持するのがよく、ばねは板ばね
がよい。各板ばねは、ほぼＵ形である少なくとも一部分
を有している。板ばねは、ほぼ平坦なベアリング表面に
係合するための少なくとも一つの突起を有している。い
くつかの実施例では、板ばねの各々は、溝に係合するた
めの少なくとも一つの突起を備えている。
【００１３】本発明のいくつかの形態では、リング状ば
ねが、２又は４つのベアリングをＴ形頭部に押しつける
のがよい。本発明は、添付図面を参照してよりよく理解
されるであろう。
【００１４】
【実施例】図１乃至図５を参照すると、本発明の一形態
による可変角度トルク伝達連結装置１０が示してある。
可変角度トルク伝達連結装置１０は、Ｔ形部材１２と柱
１４とを備える。かじ取柱の用途に使用するように、柱
という用語は、上部軸端にハンドル（図示せず）を取り
つけたかじ取柱をいうものとする。
【００１５】柱１４は、図２に最もよく示すように、第
１の平坦面付トルクベアリング１８と、それに向かい合
う第２の平坦面付トルクベアリング１８とを配置した溝
状凹部１６を備える。溝状凹部１６には、又第１の球面
ベアリング２０及び第２の球面ベアリング２０が配置さ
れる。溝状凹部１６の連続する側面が、第１の平坦面付
トルクベアリング１８、第１の球面ベアリング２０、第
２の平坦面付トルクベアリング１８及び第２の球面ベア
リング２０を有することが理解されよう。
【００１６】溝状凹部１６には、Ｔ形部材１２が配置さ
れる。Ｔ形部材１２は、溝状凹部１６に対してクリアラ
ンスを許すために逃げ２６をもったシャフト２４を有す
る。Ｔ形部材１２は、球面ベアリング面２８である第１
の軸端と、第２の球面ベアリング面２８である第２の軸
端とを有する円筒形頭部２７を備える。第１及び第２の
各球面ベアリング２０は、第１及び第２の球面ベアリン
グ面２８，２８に係合する。
【００１７】図５で最もよくわかるように、平坦面付ト
ルクベアリング１８，１８は、各々対応する板ばね３
８，３８によって保持される。各板ばね３８は、図２に
最もよく示すように、柱１４の側壁の各通路４０，４０
に係合する２つの突起３８ａを備える。同様に、板ばね
３８は、図２及び図３で最もよくわかるように、円筒形
頭部２７に対して平坦面付トルクベアリング１８の位置
を維持するため、平坦面付トルクベアリング１８の溝４
２に係合するリブ３８ｂを有する。
【００１８】ばね３８は、関連した平坦面付トルクベア
リング１８の背面に係合する４つの弾性突起すなわちア
ーム３８ｃをさらに有する。図５に最もよく示すよう
に、各アーム３８ｃは、溝４２に近接して平坦面付トル
クベアリング１８の背面に配置された２つの位置決め用
隆起面１８ａの一方と、当接関係に配置される。かくし
て、平坦面付トルクベアリング１８の位置は、可変角度
トルク伝達カップリング装置１０の作動中、かくして維
持される。さらに詳細には、ばね３８は補償及び公差補
償を行う。少なくとも各ばね３８の一部はほぼＵ形の断
面を有する。
【００１９】本発明の様々な実施例では、トルクベアリ
ング１８，１８は、様々な金属でもよいし、或いはプラ
スチック若しくはその他の材料でもよい。軽微な作業用
途では、ベアリング１８は、例えばナイロンでもよく、
このようなベアリングは、ばね３８のようなばねによっ
て支持されてもよいし、或いは単に、所望の摩耗及び公
差補償を行うため、ナイロン又はその他の幾分弾力性の
ある部材の弾性に依存してもよい。
【００２０】かくして、シャフト２４に加えられたトル
クが、柱１４の溝状凹部１６で支持された２つの平坦面
付トルクベアリング１８の間に位置する円筒形頭部２７
に伝達されることがわかるであろう。従って、このトル
クは柱１４に伝達される。言い換えれば、Ｔ形部材１２
のシャフト２４に加えられたトルクは、２つの平坦面付
トルクベアリング１８に伝達され、かくして、柱１４に
伝達されることになる。
【００２１】今、図６乃至図７を参照すると、本発明に
よる装置の第２の実施例が示されている。同一であるこ
の実施例の要素は、同一の参照番号により同一視され
る。この実施例では、平坦面付トルクベアリング１１８
は、反対側の面から突出したボス１４２を備える。ボス
は、板ばねの孔１４４に通るように寸法決めされかつ形
成される。ボス１４２は柱１１４の孔１４０にも係合す
る。ばね１３８は、第１の実施例の要素３８ｃとほぼ同
一である要素１３８ｃを備える。ばね１３８の孔１４４
は、組み立てた装置の孔１４０に整合することが理解さ
れよう。
【００２２】今、図８乃至図９を参照すると、本発明の
第３の実施例が示されている。その実施例では、リング
状ばね２３８が、ベアリング２１８，２１８，２２０，
２２０をＴ形部材１２に保持する。ベアリング２２０，
２２０は、柱１４に面する側面の凸面と、Ｔ形部材１２
の球面ベアリング面２８と協働する凹面とを有する。本
発明の様々な態様では、凸面は球形断面又は円筒形断面
のどちらでもよい。ベアリング２１８，２１８は、リン
グ状ばね２３８と協働する溝付ボス２４６を有する。平
面ベアリング２１８，２１８は、円筒形頭部２７の円筒
形側面と協働する。溝付ボス２４６，２４６は、図６乃
至図７の実施例と同様に、孔１４０，１４０に係合す
る。
【００２３】かくして、様々な態様のばね及びベアリン
グを、本発明の様々な態様で利用することができること
がわかるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】図３の１−１線に沿った部分断面図である。
【図２】図３の２−２線に沿った部分断面図である。
【図３】本発明の一形態によるカップリングの部分断面
における平面図である。
【図４】カップリングの２つの主要部品の一つであるＴ
形部材の斜視図である。
【図５】Ｔ形部材の円筒面と協働する、平坦面付トルク
ベアリングの一つ及びそのベアリングを保持するばねの
分解斜視図である。
【図６】本発明の一形態によるカップリングの第２の実
施例の部分断面における平面図である。
【図７】Ｔ形部材の円筒面と協働する、平坦面付トルク
ベアリングの一つと、そのベアリングを保持するばねと
を示す、第２の実施例の一部の分解斜視図である。
【図８】本発明の一形態によるカップリングの第３の実
施例の部分断面における平面図である。
【図９】Ｔ形部材の円筒面と協働する、２つの平坦面付
トルクベアリングと、Ｔ形部材の球形状端と協働するベ
アリングと、それらのベアリングを保持するフープ状ば
ねとを示す、第３の実施例の一部の分解斜視図である。
【符号の説明】
１０ 可変角度トルク連結装置 １２ Ｔ形部材 １４ 柱 １６ 溝状凹部 １８ 平坦面付トルクベアリング ２０ 球面ベアリング ２４ シャフト ２７ 円筒形頭部 ２８ 球面ベアリング面 ３８ 板ばね

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可変角度トルク伝達カップリング装置に
    おいて、ほぼＴ形をなし、各々が軸線をもつ細長いシャ
    フトと細長い頭部とを有する第１の部材を備え、前記各
    軸線はほぼ直角に配置され、細長い溝が配置されたハウ
    ジングを有する第２の部材を備え、前記溝は前記第１の
    部材の前記頭部を受け入れるように寸法決めされ且つ形
    成されていることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 前記頭部は、円筒状側面をもつことを特
    徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記溝は、その側面上に、前記頭部の前
    記円筒状側面に摺動係合するほぼ平坦なベアリング面を
    有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記頭部は、その軸端で、球形状表面を
    有することを特徴とする請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記溝は、その端で、前記頭部の前記球
    形状表面と摺動係合するように寸法決めされ且つ形成さ
    れた、球形状のベアリング面を有していることを特徴と
    する請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記ほぼ平坦なベアリング面は、各々少
    なくとも一つの板ばねによって支持されていることを特
    徴とする請求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記ほぼ平坦なベアリング面は、単一の
    ばねにより集合的に支持されることを特徴とする請求項
    ５に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記ばねは、リング状ばねであることを
    特徴とする請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記ほぼ平坦なベアリング面は、そのほ
    ぼ平坦なベアリング面を、前記リング状ばねに連結する
    ための連結手段を有することを特徴とする請求項８に記
    載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記連結手段は、前記リング状ばねを
    受け入れるための溝を有することを特徴とする請求項９
    に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記連結手段はボスを有し、前記溝は
    そのボスに配置されることを特徴とする請求項１０に記
    載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記リング状ばねは、前記球形状ベア
    リング面にも係合することを特徴とする請求項１１に記
    載の装置。
JP3049334A 1990-03-15 1991-03-14 可変角度トルク伝達カップリング装置 Pending JPH0771467A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US49401090A 1990-03-15 1990-03-15
US65387091A 1991-02-14 1991-02-14
US653870 1991-02-14
US494010 1991-02-14

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ID=27051265

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3049334A Pending JPH0771467A (ja) 1990-03-15 1991-03-14 可変角度トルク伝達カップリング装置

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US (1) US5358445A (ja)
EP (1) EP0446787B1 (ja)
JP (1) JPH0771467A (ja)
CA (1) CA2038150A1 (ja)
DE (1) DE69105011T2 (ja)

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