JPH08510029A - 自在継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 円周方向に離間して配設されて長手方向に延びる溝（１４、１７）を有する外側（１０）及び内側（１５）継手部材と、前記継手部材間でトルクを伝達するために、前記継手部材の対向する溝の対毎にそれぞれ一個ずつ配設されるボール（１８）と、を備えた自在継手であって、前記継手部材の一方の溝の少なくとも幾本かが、それぞれ、その溝基部内に、溝の長手方向に延びる凹部（３０）を備え、各前記凹部内には、ばね素子（３１）を設けてそれぞれボールと係合させ、以て、該ボールを継手の径方向に付勢すると共に、好ましくはばね素子の中心部まで軸方向にも付勢する。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称： 自在継手発明の説明 本発明は、中空形状の外側継手部材と、前記外側継手部材内に少なくとも部分 的に配設される内側継手部材と、前記外側継手部材の内面に設けられ前記外側継 手部材の回転軸線を中心に円周方向に離間して配設されると共に該部材の長手方 向に延びる一定数の直線状の溝と、前記内側継手部材の外面に設けられ前記内側 継手部材の回転軸線を中心に円周方向に離間して配設されると共に前記外側継手 部材の溝と対向して対を成す一定数の直線状の溝と、前記部材間でトルク伝達を 行うために対向する溝の対毎に一個ずつ配設された複数のボールと、を備えた自 在継手に関する。以下、係る継手を上述した型の自在継手と呼ぶ。 継手は、ボールを収容する複数の窓を有すると共に各ボールの中心を単一平面 内に維持して二つの継手部材間に配設される環状構成の保持器を備え、継手が関 節式に屈曲するとき（即ち、内側及び外側の継手部材の回転軸線が互いに傾斜す るとき）各ボール中心を通る平面が内側及び外側の継手部材の回転軸線間の角度 を二等分するような位置を採るべく各ボールを案内する手段を備えた、定速度比 自在継手であってよい。 定速度比自在継手の一形態において、各継手部材の長手方向に延びる溝は、継 手部材の回転軸線に対して傾斜（スキュー）している。トルク伝達ボールを受容 する溝の各対において、外側継手部材の溝は、内側継手部材の溝と反対側に傾斜 している。その結果、かかる溝を、整合した（関節式に屈曲していない）継手の 回転軸線に垂直な方向から同時に見た場合、各溝は互いに交差しているように見 え、ボールはその交差箇所に拘束位置決めされる。継手が関節式に屈曲すると、 かかる溝構成により各ボール中心を上述した二等分平面内に位置させる。 しかしながら、本発明は、各ボールを案内する手段が、各継手部材に係る表面 と共働する保持器上に設けられたオフセット部分球形面の形を採る、一般に二重 オフセット継手と呼ばれここでもそう呼ぶ型の定速度比自在継手に関して考案さ れた。二重オフセット継手の一形態において、外側及び内側の継手部材各溝は、 それぞれの継手部材の回転軸線に平行に延び、外側継手部材の溝間では、該部材 の内表面は円筒状である。継手の保持器は、外側継手部材の溝間で外側継手部材 の円筒状内表面と係合する外側の部分球形面と、内側継手部材に係る外側の部分 球形面と係合する内側の部分球形面と、を有する。保持器の内側及び外側の部分 球形面は、それらの曲率中心が各ボール中心の存する平面の両側に実質的に等し い距離だけオフセットされる、ように構成されている。 かかる二重オフセット継手が関節式に屈曲すると、保持器の内側及び外側の部 分球形面のオフセットは、ボール中心面をして各継手部材の回転軸線の間の角度 を二等分させる、ように保持器を案内する効果を有し、これにより、必要な定速 度比動作特性を継手に付与している。更に、トルク伝達ボールを受容する溝は、 溝が設けられるそれぞれの継手部材の軸線に平行であり、また、保持器が外側の 継手部材に対して軸方向に規制されていないので、継手は、継手部材間のプラン ジ即ち相対的な軸方向移動を収容することができる。 継手は、保持器の内側の部分球形面と係合する、内側継手部材に係る外側の部 分球形面を、内側継手部材上に直接設けるか、或いは、内側継手部材に対して一 部形成した、ものでよい。しかしながら、好ましくは、内側継手部材に係る前記 外側の部分球形面を、内側継手部材に対して軸方向に移動可能な一つの或いは複 数の案内部材上に、設ける。かかる継手では、継手がプランジすると保持器は両 方の継手部材に対して軸方向に移動することができ、従って、ボールは、両方の 継手部材の溝に沿って転動することができる。この状態、所謂「転動プランジ」 は、保持器を継手部材の一方例えば内側継手部材に対して軸方向に固定してボー ルを他方の継手部材の溝に沿って横滑りさせる場合と比較して、プランジに対す る内側継手部材の摩擦抵抗を相当減少させる。 上述したような自在継手の全ての型に関して生じる問題の一つは、製造許容差 の結果、継手に多少の径方向隙間が存する、即ち、二つの継手部材を互いに対し て径方向に僅かに移動させ得る遊びがある、ということである。この径方向遊び は、連結角が小さい状態、例えば、自動車の推進軸内に該継手を用いる場合に生 じる状態で、継手が高回転速度で動作するとき特に、継手に不安定性を生じさせ る。これは、使用時の振動、騒音、及び磨耗につながる。 上述したような転動プランジ式二重オフセット継手に関して特に生じるもう一 つの問題は、使用時に、保持器が一方の継手部材に対する移動可能範囲の一方の 端部に或いは該端部に隣接して位置をとる傾向がある、ことである。この結果、 転動プランジは、かかる開始位置から、継手部材間の相対的な軸方向移動の一方 の方向でのみ、行うことができる。他方の方向では、保持器は一方の継手部材に 対して更に移動することができないので、各ボールは、他方の継手部材の溝に沿 って横滑りしなければならず、該方向のプランジに対して高抵抗が生じる。 本発明の一般的な目的は、上述した型の継手に関して最初に言及した問題を解 決する或いは減少させることである。本発明のより特定の目的は、転動プランジ 式二重オフセット継手において後に言及した問題を解決或いは減少させることで ある。本発明に起因する他の利点については、以下に説明する。 本発明の一観点によれば、前記継手部材の一方の溝の少なくとも幾本かが溝基 部に該溝の長手方向に延びる凹部を有し、各前記凹部内にばね素子を配設し、そ れぞれ前記ボールと係合させて該ボールを継手の径方向に付勢するようにした、 ことを特徴とする上述した型の自在継手が提供される。 好ましくは、前記ばね素子は、継手の使用時に前記ボールと係合する溝の実質 的に長さ全体に亘り延びる長尺の形状を有する。好ましくは、前記ばね素子は、 弾性板材料の比較的長くて細いストリップから成る板ばね素子である。 本発明に係る継手において、ばね素子は、ボールと継手部材の溝との間の径方 向隙間に起因した、外側継手部材に対する内側継手部材の制御不能で不安定な径 方向変移を防止する作用を有する。 本発明は、定速度比継手ではない上述した型の継手に、或いは、例えば上述し た交差溝型の、定速度比継手である継手に、適用可能である。 しかしながら、好ましくは、継手は、二重オフセット型の定速度比自在継手で あり、更に好ましくは、上述したような転動プランジを行う継手である。 この場合、各前記ばね素子は、好ましくは、各ボールを、ばね素子の略中心位 置まで付勢する。 従って、使用時には、二つの継手部材が互いに対してプランジ変移した後、ば ね素子は、継手部材に対してボールと保持器を中央に寄せる。ここで、ばね素子 は、継手の次のプランジ移動が転動プランジ状態で行われるように、設けられる 。更に、当該継手部材に対する移動範囲の一方の端部までボールと保持器が移動 する傾向は、除去される。 好ましくは、継手部材の回転軸線を含む平面に沿った断面で見ると、各ばね素 子は、ボールに作用する力の軸方向成分が、ばね素子の端部に接近するにつれて 増加するように構成され、これにより、溝の長さの中心部へのボールの前記付勢 を達成している。 好ましくは、ばね素子は、その端部に或いは該端部に隣接して、溝に沿ったボ ールの移動を規制するために各ボールと係合可能な留め構造を備えている。係る 留め構造は、前記ばね素子と一体のタグから構成してもよい。 継手部材の各溝に対して個別のばね素子を設けることもできるが、かかる実施 形態は後述する。ばね素子は、環状素子と一体で該環状素子から延びるならば、 好ましい。ばね素子と環状素子は、例えばばね鋼等の適当な板材料をプレス加工 して製造してもよい。 環状素子は、例えば、ばねリング等が係合する表面を設けることにより、継手 部材に固定されるように構成してもよい。 ばね素子は、内側継手部材の溝でも、外側継手部材の溝でも、いずれに設けて もよい。係る構成は、いずれも後述する。 以下、添付図面を参照して、本発明を例示的に説明する。 図１は、本発明に係る継手の第一の実施形態の一部を通る縦断面図、 図２は、本発明に係る継手の第二の実施形態の一部を通る縦断面図、 図３は、図１又は図２の継手の一部の斜視図、 図４乃至図７は、本発明に係る継手の更に別の実施形態の、図１及び図２と同 様の図、 図８は、本発明に係る継手の別の実施形態の一部を通る縦断面図、 図９は、図８の継手の軸方向図、 図１０は、本発明に係る継手の更に別の実施形態の一部を通る縦断面図、 図１１は、本発明に係る継手のばね素子を示した図である。 先ず、図面の中の図１を参照すると、二重オフセット型の定速度比自在継手の 一部が示されている。継手は、内側円筒面１１を有するカップ形の外側継手部材 １０を備えている。外側継手部材は、その閉鎖端部に、軸、駆動フランジ、又は 適当なトルク伝達部品につながる部分１２を有する。 外側継手部材の回転軸線は、符号１３で示され、該継手部材は、その内面に、 軸線１３を中心として円周方向に等間隔に配置され且つ該軸線に平行に延びる、 一定数の溝１４を備えている。一例として、こうした溝１４を５本設け、それら の間に円筒面１１の残りの部分を５つ画定するようにしてもよい。 外側継手部材の中には、内側継手部材１５が配設されている。図示したように 、これは、軸素子１６の端部と一体に形成されている。内側継手部材１５は、そ の外面に、該内側継手部材の回転軸を中心として円周方向に等間隔に配置され且 つ該軸線に平行に延びる複数の溝１７を備えている。溝１７は、外側継手部材の 溝１４と対になって対向している。図１の継手は、整合した（関節式に屈曲して いない）状態で示されているので、内側継手部材の回転軸線は、外側継手部材の 回転軸線１３と一致している。 継手部材間でトルク伝達を行うために、それぞれ対向した一対の溝１４、１７ に一つずつ、複数のボール１８が配設されている。各ボールは、内側及び外側継 手部材間に配設される環状の保持器２０の、径方向に延びる開口部即ち窓２０を それぞれふさいでいる。保持器は、各ボール１８を、それらの中心が平面２１内 に位置するように、拘束する。平面２１は、継手が整合状態にあるとき、二つの 継手部材の共通の回転軸線に垂直である。 定速度比自在継手に関して一般に知られているように、溝１４、１７のそれぞ れの断面形状は、各溝とそれぞれのボールとの間で角接触が行われるように、「 ゴシックアーチ」の一部としてよい。 保持器は、外側継手部材の溝１４の間の円筒面１１と係合する外側の部分球形 面２２を有する。該部分球形面の曲率中心は、点２３に位置する。保持器は、更 に、内側の部分球形面２４を有し、その曲率中心２５は、ボール中心面２１に対 して、保持器の外側部分球形面の曲率中心２３の反対側に位置する。曲率中心２ ３、２５は、ボール中心面２１から実質的に等距離にある。理論的には、それら は、正確に等距離であるが、実際上は、製造許容差を補償するために若干の変動 があってもよい。保持器の内側の部分球形面２４は、環状部品２７に設けた外側 の部分球形面２６と係合する。環状部品２７は、内側継手部材１５の溝１７の間 の外側円筒面２８上で、軸方向に摺動可能である。部品２７は、ボール１８を部 分的に収容する、軸方向に延びる凹部２９を有する。周知のように、保持器の内 側及び外側の部分球形面の曲率中心のオフセットにより、継手が関節式に屈曲す ると、ボール中心面が、内側及び外側継手部材の回転軸線間の角度を二等分する ように規制され、継手に定速度比走行特性を付与する。保持器が内側及び外側継 手部材の両方に対して軸方向に移動できるので、二つの継手部材が互いに対して 軸方向に移動するとき、即ち継手がプランジするとき、ボールは継手部材内の溝 に沿って転動することができ、かかるプランジに対する摩擦抵抗を最小限にして いる。 内側継手部材１５内に設けた溝１７は、それぞれ、その基部に、横方向断面で 見て略矩形の形状を持つ凹部３０を有する。各溝の凹部内には、符号３１でその 全体を示したばね素子がそれぞれ収容される。ばね素子３１の形状は、図面の図 ３を参照すると、最も明瞭に示されている。図１のような内側継手部材の回転軸 線を含む平面に沿った縦断面図で見ると、各ばね素子３１は、中央部３２と、下 方に湾曲して凹部３０の基部と接触する両端部３３、３４と、該両端部に続いて 上方に延びるタグ３５、３６と、を備えている。該タグは、溝１７内に達し、溝 内のボール１８と係合可能な留め構造を提供する。ばね素子は、端部３３を越え て環状部３７まで延びている。該環状部は、環状溝３９と係合するばねリング３ ８により、内側継手部の自由端部に位置する肩部に当接して保持される。 ばね素子３１の寸法と形状は、その中央部３２が溝１７の基部にある凹部３０ から溝内に僅かに延びて、溝をふさぐボール1８と係合可能なように、構成され ている。かかる係合により、ばね素子の中央部３２は僅かに湾曲した形状をとり 、その結果、該中央部がばね素子の両端部間の実質的に正確な中点以外でボール と係合すると、径方向成分と軸方向成分との両方を有する力がボールに加わり、 そのうちの軸方向成分がボールをばね素子の両端部間の中点の方に付勢する。従 って、ばね素子が常にボールと保持器をばね素子の中心にもってくるように図る ので、内側継手部材に対する許容移動範囲の一方の端部にボール及び保持器が位 置した状態で継手が作動するという傾向は、減少するか或いは除去される。この 中心位置から継手がいずれかの方向にプランジすると、ボールは継手部材内の溝 に沿って、横滑りではなく、転動することができる。 ボールがばね素子のいずれかの端部に接近すると、ばね素子を僅かに変形させ る効果的な梃子の腕の長さが減少する。これにより、ばね素子は効果的に剛性を 増し、ばね素子の両端部間の中点の方に軸方向にボールを付勢する力の成分を増 加させる。 図３は、図１に示したような継手の全ての溝１７用のばね素子３１を含む、一 体部品を示す。この継手は、５本の溝１７を有し、従って、５個のばね素子３１ を有するものである。図３に示した部品は、ばね鋼等の適当な材料にプレス加工 を施して形成した、一体部品である。図３は、各ばね素子がそれらの端部３３を 越えて環状のカラー部３７に接続される態様を、明瞭に示す。 ここで図面の中の図２を参照すると、図１の継手に概ね類似した継手が示され ている。従って、その全体については説明を省略する。図１の継手の部品に形状 及び／又は機能において対応する部品は、図１で使用された参照符号に１００を 付加した参照符号で示される。 図２の継手は、図１の継手より大きい角度で屈曲することができる、という点 で図１の継手と異なる。これを容易にするために、内側継手部材の軌道１１７間 の外表面１２８は、内側継手部材の自由端部に隣接して、小径の部分１２８ａを 有する。部品１２７は、これに対応した段状の内側形状を有する。保持器１２０ は、図１の実施形態の保持器と比較して、軸方向に逆向きに配設されている。即 ち、外側の部分球形面１２２を有する保持器の端部は、外側継手部材１１０の閉 鎖端部ではなく、その開放端部に隣接して位置している。また、内側継手部材の 外表面に小径部分１２８ａを設けたことにより、図１の実施形態の継手より大き い角度で継手を動作させることができる。更に、保持器を軸方向に逆向きに配設 したため、部品１２７を内側継手部材に取り付けることにより継手を組み立てる ことが可能となる。ばね素子１３１の作動部分は、図１に関して説明した通りで あるが、５個のばね素子１３１を備えた部品は、図１に示した継手の対応部分と 比較して、長尺の部分１４０を有する。 次に図面の中の図４を参照すると、外側継手部材、内側継手部材、保持器、及 び関係部品が図１の継手と全く同じであり従ってそれらの説明を省略する、継手 が示されている。しかしながら、本実施形態では、内側継手部材の溝の基部の凹 部に受容されるばね素子を有する一体部品を設ける代わりに、個別のばね素子が 設けられている。各ばね素子２３１は、内側継手部材の自由端部に位置する環状 溝２３９内に受容される略Ｓ字形の端部２３７を有し、全ばね素子の部分２３７ は、ばねリング２３８により固定保持されるように取り囲まれている。 次に図面の中の図５を参照すると、再び、動作原理が上述したものと同様であ り、上述した各部品に形状及び／又は機能において対応する部品を、同じ参照符 号に３００を付したものにより識別した、継手の実施形態が示されている。しか しながら、図５では、内側継手部材３１５は、軸３１６の端部と一体的に形成、 即ち永久的に接続されておらず、代わりに軸３１６の端部３５１に嵌合するスプ ライン内孔３５０を有する。軸の端部３５１は、内側継手部材３１５の内孔３５ ０のスプラインと共働してトルク伝達を行う外側スプラインを有し、これら二つ の部品は、共働するスプライン近傍の対向した環状構造と係合するばねリング３ ５３により、軸方向に互いに保持されている。その他の点では、該継手の各動作 部品は、図１乃至図４を参照して説明したものと同様である。 次に図面の中の図６を参照すると、上述した各継手と動作態様においては類似 しているが構造において若干異なる、継手の一実施形態が示されている。ここで も、上述した各部品に形状及び／又は機能において対応する部品は、同一の参照 符号に４００を付したものにより識別される。 図６の継手は、その内面に溝４１４を有する外側継手部材４１０と、その外面 に溝４１７を有する内側継手部材４１５と、トルク伝達ボール４１８と、内側及 び外側の部分球形面を有する保持器４２０と、内側継手部材上で軸方向に摺動可 能な部品４２７と、を備え、これらの全ては上述した通りである。しかしながら 、本実施形態において、外側継手部材の溝４１４は、その基部に沿って長手方向 に延びる凹部４３０を備え、ばね素子４３１が該凹部内に収容されている。各ば ね素子４３１は、上述したばね素子と形状においては同様であるが、内側を向い た環状溝４３９内のばねリング４３８により外側継手部材の開放端部で保持され て外側に延びる環状素子４３７と一体であるという点で異なる。 図６の継手は、動作において先に説明した継手に類似しているが、ボールと保 持器が内側継手部材ではなく外側継手部材に対して軸方向に中心決めされている 点で異なる。 図７は、図６の継手と同様の継手を示すが、環状素子と一体のばね素子の代わ りに、図４の継手と同様、個別のばね素子５３１が設けられている点で異なる。 各ばね素子の略Ｓ字形の端部５３７は、ばね素子５３８を介して環状溝５３９内 に保持される。 上述した各継手に設けたばね素子の軸方向中心決め機能に加えて、各ばね素子 が継手内のボールに加える力の径方向成分が、図１乃至図５の継手のように外側 に作用するか或いは図６及び図７の継手のように内側に作用するかに拘らず、継 手から径方向の遊びを除去する機能を有する、ことは理解されよう。かかる継手 を、例えば自動車の推進軸等、連結角が比較的小さい高速用途に用いる場合、こ のことは、動作の安定性と平滑性を高める上で極めて有利である。実際には、こ の有利な機能を達成するために、上述した転動プランジ式二重オフセット継手以 外の継手に上述したようなばね素子を設けてもよく、これは、かかる継手がばね 素子の軸方向中心決め機能を要しない場合でも同様である。 次に図面の図８及び図９を参照すると、定速度比継手ではあるが上述した二重 オフセット型ではなく「交差溝」型の自在継手における、多少説明したばね素子 の使用が示されている。 図８及び図９に示した継手は、内表面６１１を有する中空円筒状の外側継手部 材６１０を備えている。図示されていないが、外側継手部材は、例えば取付フラ ンジ等の手段を備え、これにより、別の回転部品に接続されてトルク伝達を行う 。外側継手部材の回転軸線は、符号６１３で示され、該継手部材は、その内面に 、軸線６１３を中心として円周方向に配設された一定数の溝６１４を有する。各 溝６１４は、軸線６１３に対して平行ではなく、傾斜している。その結果、軸線 ６１３に垂直な方向から見ると、各溝６１４の中心線は、軸線６１３に対して傾 斜しているように見える。外側継手部材は、その内面に６本の溝６１４を有し、 図９に示した如く隣接した溝６１４が互いに逆向きに傾斜するように、これらの 溝のうち３本は一方の方向に傾斜し他方の３本の溝は反対方向に傾斜している。 外側継手部材内には、環状の内側継手部材６１５が配設され、該内側継手部材 は、ばねリング６５３により保持されたスプライン接続部６５２を介して、駆動 軸６１６の端部６５１上に取り付けられている。内側継手部材６１５は、その外 面に、外側継手部材の溝６１４と対を成して対向する溝６１７を有する。溝６１ ７は、内側継手部材の軸線（継手が関節的に屈曲していない状態で図示されてい るので、外側継手部材の回転軸線６１３と一致する）に対して傾斜している。ま た、溝６１７は、対向する溝の各対において、外側継手部材の溝が内側継手部材 の溝に対して逆向きに傾斜するように構成されている。従って、各対の溝を共に 軸線６１３に垂直な方向から見た場合、それらの溝は互いに交差しているように 見える。 継手部材間でトルク伝達を行うために、対向する溝６１４、６１７の各対毎に １個ずつ、複数のボール６１８が配設されている。各ボールは、内側及び外側継 手部材間に配設された環状の保持器６２０内の、それぞれ径方向に延びる開口部 ６１９をふさぐ。保持器は、継手が整合状態にあるとき二つの継手部材の共通の 回転軸線に対して垂直に延びる平面６２１内に、各ボール中心が位置するように 、各ボールを規制する。しかしながら、保持器は、継手部材のいずれにも係合せ ず、明瞭化のため、図９から除外している。 二つの継手部材の溝を上述した「交差」構成としたことにより、各ボール６１ ８は、溝６１４、６１７の各対が互いに交差する場所に位置するように規制され 、更に、継手が関節式に屈曲すると、平面６２１は、二つの継手部材の回転軸線 の間の角度を二等分することができる。これまで説明してきたように、かかる継 手は公知である。 本発明によれば、内側継手部材の各溝６１７は、その基部に沿って延びる、矩 形断面の凹部６３０を有する。かかる凹部には、それぞれ、ばね素子６３１が配 設される。該ばね素子は、凹部６３０から僅かに突出して各ボール６１８と係合 する中央部６３２と、ばね素子が内側継手部材に対して軸方向に保持されるよう に内側継手部材の両端面と係合する端部６３６と、を有する。 ばね素子は、各ボールを径方向外側に付勢すると共に、外側継手部材に対して 内側継手部材を中心決めする効果を有し、これにより、上述したように動作安定 性と平滑性を高めている。各ボールの位置は、それらが二つの継手部材内で係合 する溝の形状により専ら決定されるので、ばね素子が、各ボールに対して軸方向 の中心決め作用を行う必要はない。 次に図面の図１０を参照すると、定速度比自在継手ではないが、継手部材間で トルクを伝達するために内側及び外側継手部材の溝と係合するボールを利用した 、継手が示されている。この継手は、継手部材間の連結角度が小さいときにトル クを伝達することができ、且つ、継手部材間の相対的な軸方向移動を収容するこ とができる。 図１０の継手は、閉鎖部材７１１により一方の端部が閉鎖されて駆動フランジ ７１２を有する、外側継手部材７１０を備えている。外側継手部材の反対側の端 部には、各ボール７１８と係合する内側のボール受容溝７１３が円周方向に離間 して設けられている。各溝７１３は、外側継手部材に固定された薄板金の閉鎖部 材７１４により規制され、各ボールは溝７１３内で軸方向に僅かな距離だけ移動 することができる。 内側継手部材７１５は、外側継手部材７１０内に部分的に配設される。内側継 手部材は、環状の形状を有すると共に、内側スプライン７１６を有する。内側ス プラインを介して、内側継手部材は、軸７１８のスプライン端部７１７に、トル ク伝達可能に接続され、ばねリング７１９により該端部上に保持される。内側継 手部材７１５は、その外面に沿って円周方向に離間して配設されて外側継手部材 の溝７１３に対向して対を成す、溝７２０を備えている。かかる対向する溝の対 毎に、それぞれボール７１８が配設される。内側継手部材は、外側継手部材に対 して僅かに関節式に屈曲することができると共に、溝７２０の長さのために外側 部材に対して軸方向に移動することができるように構成されている。かかる軸方 向移動の間、ボール７１８は、溝７２０に沿って摺動する。 溝７２０は、それらの基部にそれぞれ凹部を有し、該凹部には、それぞればね 素子７２１が配設される。各ばね素子７２１の形状は、上述したばね素子の形状 に類似しており、溝の基部の凹部から突出してボール７１８と接触する中央部７ ２２と、内側継手部材の端面と係合してばね素子を該内側継手部材に対して保持 する端部７２３と、一方の端部に位置して径方向外側に延び、各ボール７１８と 係合可能で内側継手部材が外側部材部材から完全に外れるのを防ぐタグ７２４と 、を有する。 この継手においては、図８及び図９に示した定速度比継手のように、ばね素子 ７２１は、ボールと外側及び内側継手部材の溝との間に存する径方向隙間を吸収 し、以て内側継手部材を外側継手部材に対して中心決めする、効果を有する。 図１１は、好ましくは図面の図１乃至図７の種々の実施形態に示された転動プ ランジ式定速度比自在継手に採用される、ばね素子の可能な形状をより詳細に示 す。その自由状態において、ばね素子の符号８３２で示した中央部は、その全長 に亘り直線状ではなく、その二つの部分８３２ａ、８３２ｂは互いに対して傾斜 している。かくして、ばね素子に対してボールを軸方向に中心決めする作用は、 高まる。また、同様の作用を達成するために、ばね素子の中央部を湾曲させても よい。 上述した継手の全実施形態において、ばね素子を配設する凹部は、上述した板 ばねを収容するために、横断面で略矩形の形状を有する。なお、他の形状の凹部 を設けてもよく、実際上、ここで用いた「凹部」という用語は、本発明に係るば ね素子を収容するのに十分な空間を付与し得る任意の溝基部構造を含む、ことは 理解されたい。 上述した継手の全実施形態において、ばね素子は、内側又は外側継手部材の全 溝に対して設けられる。本発明の利点は、継手部材の溝のうち一部のみにばね素 子を設けたとしても得ることができる。例えば、継手部材の６本の溝のうち３本 のみに設けてもよい。この場合、ばね素子は、継手部材の円周方向に沿って等間 隔に配設される。 特定の形態で或いは開示された機能を実施するための手段として或いは開示さ れた効果を得るための方法又は工程として記載された上記説明又は以下の請求の 範囲又は添付図面に開示された特徴は、別個に或いはそれらの特徴を組み合わせ て、本発明を多様な形態で実現するために適宜利用することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 中空形状の外側継手部材と、 前記外側継手部材内に少なくとも部分的に配設される内側継手部材と、 前記外側継手部材の内面に設けられ、前記外側継手部材の回転軸線を中心に円 周方向に離間して配設されると共に該部材の長手方向に延びる、一定数の直線状 の溝と、 前記内側継手部材の外面に設けられ、前記内側継手部材の回転軸線を中心に円 周方向に離間して配設されると共に前記外側継手部材の溝と対向して対を成す、 一定数の直線状の溝と、 前記部材間でトルク伝達を行うために、対向する溝の対毎に一個ずつ、配設さ れた複数のボールと、 を備えた自在継手であって、 前記継手部材の一方の溝の少なくとも幾本かが、溝基部に、該溝の長手方向に 延びる凹部を有し、 各前記凹部内に、ばね素子を配設し、それぞれ前記ボールと係合させて該ボー ルを継手の径方向に付勢するようにしたことを特徴とする自在継手。 ２． 前記ばね素子が、継手の使用時に前記ボールと係合する溝の実質的に長さ 全体に亘り延びる長尺の形状を有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の 継手。 ３． 前記ばね素子が、弾性板材料の比較的長くて細いストリップから成る板ば ね素子であることを特徴とする請求の範囲第２項記載の継手。 ４． 前記二つの継手部材間に配設される環状の保持器を有する定速度比自在継 手であって、 前記保持器が、ボールを収容して該ボールの中心を単一の平面内に維持する保 持器を有し、 前記継手が関節式に曲がると、ボール中心が画定する平面が、外側及び内側継 手部材の回転軸線間の角度を二等分するような位置をとるように、各ボールを案 内する手段を設けたことを特徴とする前記請求の範囲のいずれか一項に記載の継 手。 ５． 前記自在継手が、二重オフセット継手であることを特徴とする請求の範囲 第４項記載の継手。 ６． 転動プランジ式二重オフセット継手であって、 前記外側及び内側継手部材の溝が、それぞれの継手部材の回転軸線に平行に延 び、 前記外側継手部材の溝の間に、該部材が、内側円筒面の部分を有し、 前記継手の保持器が、外側の部分球形面と内側の部分球形面とを有すると共に 、それらの部分球形面が、ボール中心が位置する平面の両側に実質的に等距離だ けオフセットした曲率中心をそれぞれ有し、 前記外側継手部材の前記溝の間の前記内側円筒面と係合する保持器の前記外側 の部分球形面と、前記保持器の前記内側の部分球形面とが、前記内側継手部材に 対して軸方向に移動可能な一つの或いは複数の案内部材上に設けた外側の部分球 形面或いは球形部分と係合し、 各ばね素子が、それぞれボールと係合して、該ボールを、ばね素子の略中央の 位置まで軸方向に付勢することを特徴とする請求の範囲第５項記載の継手。 ７． 前記ボールに作用する力の軸方向成分がばね素子の端部に接近するにつれ 増加するような形状を、各ばね素子が有することを特徴とする請求の範囲第６項 記載の継手。 ８． 各ばね素子が、その端部に或いは該端部に隣接して、溝に沿ったボールの 移動を規制するために各ボールと係合可能な留め構造を備えたことを特徴とする 請求の範囲第７項記載の継手。 ９． 前記留め構造が、前記ばね素子と一体のタグから成ることを特徴とする請 求の範囲第８項記載の継手。 １０．各ばね素子が、個別の部品であることを特徴とする前記請求の範囲のいず れか一項に記載の継手。 １１．前記ばね素子が、環状素子と一体であり、該環状素子から延びることを特 徴とする請求の範囲第１項乃至第９項のいずれか一項に記載の継手。 １２． 前記ばね素子が、板材料をプレス加工したものであることを特徴とする 請求の範囲第１０項又は第１１項に記載の継手。 １３． 前記環状素子が、ばねリング等と係合する表面を含むことを特徴とする 請求の範囲第１１項記載の継手。 １４． 前記ばね素子が、前記内側継手部材の溝内に設けられることを特徴とす る前記請求の範囲のいずれか一項に記載の継手。 １５． 前記ばね素子が、前記外側継手部材の溝内に設けられることを特徴とす る請求の範囲第１項乃至第１３項のいずれか一項に記載の継手。 １６． 各ばね素子が、その中央から前記端部に延びて互いに対して傾斜する部 分を含むことを特徴とする請求の範囲第７項又はそれに従属する任意の項に記載 の継手。 １７． 添付図面のいずれか一枚を参照して、前記請求の範囲の各項に実質的に 記載した継手。 １８． 前記請求の範囲の各項に記載した及び／又は添付図面に記載した新規な 特徴又は特徴の新規な組合せ。