JPS58630A - 自在継手 - 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】 この発明は自在継手に関する。

°自在−手（フッタ継手）は公知である。この自在継手
は自動車工業、農業分野における伝動軸として今世紀の
初頭から多く用いられてきた。

普通−自在継手は主としてスノイグを含み、その４個の
円筒形支持面が１つのフォーク部材の分岐部分に嵌装さ
れたローラ内に含まれたニードルに軸受けされている。

確動機械部分を構成するニードルによる軸受は、その長
い使用命数をもつ機械的品質および効率の点から使用さ
れて自た。しかし、これにはつぎの欠点がある。

即ち、 （１）　　ｉｉＭ手がトルクを受けると、フォーク部材
の弾性変形及びスＡイダの弾性変形が、各ニードル軸受
内に曲げモーメントを生じ、ニードル０章端にかなシの
過負荷を卑えゐことＫなｈ１遮に軸受面の品質劣化をも
九らす。

ｌ　軸受カップＯ末端の＆−ドルの＊端部ａＳ触は、こ
れらのニードルを傾斜させて軸受を塞ごうとする。この
ようＫしてニードルは軸受カップの廠１１に係舎するこ
とＫなシ、ＪＬ　−ドルＯ破損の危険が起る。

（（転）　ニードル軸受は軸方向荷重を負担で自ない。

し九がって軸受を完成するＫは、軸方向軸受を設ける必
要がある。これは軸受カップの末端と轟接するスノイダ
の軸受部分の端面を研磨するととによりて構成される。

この平滑軸受はつぎＯ欠点をもつ、即ち、自在−手が高
速度で回転するとき温度上昇があ夛、ニードル上０１転
は転が夛作用によって起るが、軸受カップの末端上での
スパイメＯ直接支持は、摩擦を生じて継手の温度を上昇
する。軸受カップの末端とＯ幽接が調整するＯＫ自わめ
て微妙で＃）ヤ、事実もしすき間がかｔｈｐｏ大きさで
あるときは、トルクを受けかつあ為角度で作動すゐ継手
によって発生する補足的な毫−メｙ）Ｋより騒音を生じ
、これは周期的な半径方向の力に変換畜れて急ＩｋＫす
き間を塞いで騒音を生じ、これに反してスノイダに予負
荷がかかつていれば、摩＠によって生じた熱は、軸受カ
ップの末端に対して軸受表面を固着する危険がある。

（４）　　フォーク部材及びスＡイダへの軸受カップの
組付性はむずかしく、それはスノイダの軸線によって組
合わされた１つの軸受カッ！Ｏそれぞれは、半径方向及
び方向案内を保証し、従ってこれら２つの軸受カップは
、ニードルを容ｓＫ取付け、かつ容晶に回転させるため
に、完全に整合状態になければならないからであゐ。さ
らにスノ臂イ〆の各軸線０２つＯジャーナルは、完全に
整合されてい危ければならない。

（四ニードルを含むジャーナルの収納状態は、実質的な
半径方向のす電量を禁じ、この状態はジャーナルの直径
、ニードル、及び軸受カツブＯ内孔の精密調造、盲らＫ
はξれら部品Ｏ適合又は多量生歯時の組立分類を必要に
する。

これら種々の欠点Ｆｉ自在継手の当業者には公知であ〉
、その細部に関する種々の改曽手段が、多ＪＩＩＫわた
夕上記欠点を克服する九めに提案された。しかし一般に
ニードル軸受Ｋｌｌ執しえために、解決すぺ自諸問題点
は真に解決されずに片付けられてきた。

この発明の目的は上記の諸欠点をすべて解決した自在継
手を提供するにある。

この発明は、第１軸受面をもつアームをもつスＡイ〆と
、第２軸受ＷＪをもつ耳部をもつ２つの７オーク要素と
、２つの軸受面間に介装されて、それらと連結的に接触
する１連の転がＩＩ’素とを含み、軸受面の一方が球形
面で、他方が環状面となっておｐｌかつ転が９要素がつ
づみ形又はえる形となっており、環状面および転かや要
素の母線が球形面の半１１に等しい半径をもち、さもに
転が）要素がスＡイダの中心に対して、同一方向に傾斜
した軸線をもつｍ式の自在継手を提供するにある。

若干の実施例を示す図面を参照しつつ、以下にこの発ｔ
ｓｔｗｍに述べる。

第１．、Ｉｓ！図に示す自在継手ｌけ、同一平面内にあ
ｐ、かつ９０″離れて配列された４つのアーム３を有す
る中心メノイ〆！を含む、アーム３は自由端に球形軸受
ｗ４、軸方向内孔Ｓをもってｂる。

カップ状の耳部６が各アーム３の末端Ｋかぶさっている
。第１図に示す２つの対向する耳部６は、ｌｉｌ軸（図
示せず）と剛接された第１フオーク、Ｉ！素（図示せず
）七剛接され、他方の２つの耳部６はｊｌｌｌＧ！軸（
図示せず）と剛接された＃Ｉ２フォークｊｉ！索と剛＃
ａすれる。

各耳部６の内面は濃状軸受ｍｙを形成する。

一連のつづみ形闘−ラ８が両１１４，７関に介装される
。ローラ８の母線は円弧であり、その半径は両軸受Ｗ４
，７０共過半径と実質的に等しい、ａ−ツ８の軸線ｘ−
ｘは、同−Ａにおいて軸線Ｙ−Ｙと合致するように、ア
ーム３の軸線に対して同一角度ａをもって同一方向に傾
斜している。４つのアーム３上で、軸＠Ｘ−Ｘは継手の
外方へ向けて先細るように配列されている。

角ｆ　＃　＃ｉ５０七２０＠との間の値であることが好
適である。

耳部６の端壁１１とａａ＊する頭部１０をもつねじ棒９
が、２つの対応して整置された内孔６をすき間をもって
貫通し、かつその他端が対向する耳部Ｓ　ｔＶ＠＠と蟲
接す為ナツト！鵞にねじ係合される。１例として、この
ねじ保合にかえて耳部の端壁に形成されえねじ孔に直接
ねじ込んで結合することもでｔ：ｂ、アーム３に設けら
れ丸ｉｌ状密閉畳嵩１１が継手内に潤滑材を秦持し、か
つ各関節部材３．＠、ｌを保−する。

継手１はつぎのようにして組立てられる。フォー！要素
の２つの耳部６間の距噛は、組立状一時におけるそれら
の間の距離を数■だけ大きくとる。よってアーム３およ
び次の対向アームｓＯ！つＯ耳ｌＩ６への挿入が害鳥に
実施される。

ローラーがまず１つの耳部ＫＩＩＬ所定位置へ配置され
、ついで他の耳部に関し所定位置への配置が、雪つの耳
部間の天童なすき間Ｏために困難なく実施で會ゐ６次に
ねじ棒９が取付けられ、ナツトｌ意がねじ係合される。

調節部材！１．６．１１０４’ｌｉ方崗及び軸方向０す
き間、又は予負荷が精密に調節され、ねじ棒―に対して
ナツトを大、小範囲に締着してこの調節を助は石、この
ようｋして迅速、精密、強固かつｍｓｉ性の高い継手が
得られる。

スノイダ２の他の２つのアーム３の関節結合は、上記と
同様にして遂行される。この調節は第１ねじ棒９と接触
ぜずに、これと交差する馬２ねじ棒１４によって実施さ
れる。このために、第２図に示すように、各ねじ棒１１
，１４ｄ互いに偏心状態で組合わされる耳＊０＊壁１１
と轟接し、かつ偏心状態で対応する内孔５を貫通する。

１例として、ねじ棒９．１４は、１１１１１図のねじシ
ャツ４９ｍ、１４ａによって示されるようＫ、フォーク
要素の末端間でス／ｌイダＯ外ｇａＫ配曾され為。

この嬉ｘ＊１１ａ例が明示するように、ニードル軸受を
有する普通璽自夜継手の欠陥及び欠点は避けられている
。

（１）　　−節部材３．＠、ｌは、軸受面１４０球形表
面によって、転がヤ要素の母線に８って均郷な圧力分布
を変化させずにフォーク要素及びスノイ／１４０弾性便
形を許す。

（匍　ローラ魯は、ニードルを用いた場合のように末端
ｍ箇臭を使用せずに軸方向に位置づけられる。従って、
それらの形状に特ＫＩＡ心の注意を払ったり、精密に仕
上げる必要はない。

（８１Ｑ−ツーは、内ｍｙと接触するから、傾斜させ九
）又は斜めの位置をとらなくてもよい。

ゆえに、運動の詰ｔＣも起らず、保持臭の必要もない。

（４）　　補足的毫−メントから生ずるスパイダの軸線
Ｙ−ＹＫ沿つ九反力は、なんら別の手段も要せずに、し
かも発熱中固着の危険も伴わすに１−−ラＩＩＶＣよっ
て徴収される。

（四　輪方向および半径方向すき間、又は＾初の予備負
荷は、きわめて便宜ｋかつ構成部品をきわめて高精度に
つ〈シ、又はこれらを壷金させることを必要とせずに調
節でき、従って安価でかつ信頼性に富む製品が得られる
。

（６）Ｍ節部材の受容力と信頼性が安価に保証でき、か
つその作動は静東で熱を発生しない。

（１）　　鋼製の主要構成部品及びそれらの軸受面は、
冷間加工によって害鳥に製作で會る。軸受面の仕上げ研
磨加工を無くすることができる。

昔通駈自在継手に付属する付加的な軸受カップを不要に
する。

ｇｓ図において、ローラ８の軸線Ｘ−ｘの先ａ）配列方
向は反対方向をとシ、これによｐ負荷能力を増大する。

この場合、耳部６Ａはこれを担持するフォーク要素と一
体とすることもできるが、中心開口１５を具えてアーム
３ム０過通を許し、かつこの中に焼なまし鋼製の閉鎖部
材１６が挿嵌められかぶせはめ方式で所定位置に保持さ
れる。

この−手はつぎのようｋして組立てられゐ。

閉鎖部材１６を所定位置に配設する前に、アーム３ム、
密閉要素１１Ａｔ−鋏着したスパイダ２人を一方のフォ
ーク要素の開口１１内に１つづつ順次に挿入する０次に
ローラーをジャーナルの所定位置に配置する１２次にフ
ォーク要素の２つの耳部６ムを、それらが互いに数−弾
性的ＫＩＩＩＰ圧されるように１相互に向って万力又は
プレス内で圧縮する。この位置において、第２関節部材
３Ａ、６人間ＫＥｍ−ラ８は害鳥に挿入できゐ６次にフ
ォーク要素を解放して、元の位置をとらせてから、所望
の予備負荷を与えるが、この実施例ではζ０１１節は、
その後には調節できず、この後閉鎖部材１６を所定位置
に配設し、ＩＩＩｆ＃を貴施して密閉要素１３ムを空洞
１７内の所定位置に納める。

しかし、ねじ棒ｓ、ｘｉ（第３図）Ｏようなねじ棒を設
けることもで自、これらのねじ棒は各フォーク要素０２
つの耳部間の距離を精密に調節するために圧縮力を加え
られる。これらのねじ棒はｌＩ２図に示すようにスノ櫂
イダのいずれの＠忙も、又は第１１図に示すように各フ
ォーク要素の末端Ｏ外＠に配設することもできる。

転がシ要素８の軸線Ｘ−ｘの先細）方向は、使用目的お
よび予想される製造方法によって定ｔゐ。

ｌＩ３図のように内向龜にローラ８を配列する第４図に
示す実施例において、スパイ〆８Ｂは中空でかつ大きい
空洞１８をもっている。各アーム３ＢＦｉ環状でその内
方に軸受面マをもっている６球形軸受面４がりン／１　
ｍＫ影形成れ、このリング１９は金属薄板製のカップ２
１を介装させて、フォーク要素！Ｏ〇一端にねじ結合に
よって取付けられる。このカップｌｉ＃ｉ−閉作用を提
供し、か′：）＃ｌ滑材を継手内に保持する密閉要素２
！を介装させて、組合わ畜れ九アーム３ＢＫすき間を形
成しつつかぶさる。

対向するリング１■は間隔部材２１．２４の２つの末端
表面で、フォーク要素！Ｏの結合と同時にねじ締金によ
って固定されゐ。間隔部材２ｓは２つの末広が〉中心内
孔２Ｂを有し、この内孔ｘｉを管状の間隔部材２４が貫
通する。９ンダＩＩは２つの別個Ｏねじ棒２６によって
第１間隔部材２１に％を九ねじ棒２７によってとの一ル
トが貫通するｌＩ重重間隔材２４Ｋｍ定される。

フォーク要素１０は製造を容易にし、かつ全体の寸法を
小さくするために１そＯ外側部を円筒形のように加工す
ることが好適である。フォーク要素！Ｏが間隔部材２３
．２４と固着されるという事実は、この継手に大きい剛
性を付与し、予備負荷効果を精密に提供できる。このよ
うＫして、精密かつ円滑な作動が必然的にもたらされる
自在−手が提供される。

第５図ないし薦７図は別の実施例を示し、ここにおいて
、クーラ８の軸線Ｘ−ｘは、継手の中心に対し外方に肉
けて末広がｐ状に配列される。この実施例においてもス
Δイメ冨０は中空である。これはそ０１’）が第７図に
示されゐ４つのｌｙ／１８を組立てて形成される。

９ｙ１２＠Ｆｉ環状軸受面γによって形成され大円形孔
！９をもっている。平担表面３ｏは、孔の軸ＩＩＩＹ−
Ｙと曇直で、櫃ね正方形となっており、！９の両端に形
成されている０表面３゜は円筒表Ｗ３１に：よって両側
において連結され、円筒表面３１は表面３０と働直であ
り、かつ他の２つの側部においては８つの平担表面３３
壇で嬌びる２つの円筒１１３１によって連結され、表面
３３は互いに向って先細形状をもちかつ互いに一直であ
る。

リンダ２８＃ｉそれらの表面３３によって１つの正方形
の形態に組立てられる。よってこれらのリングは、それ
らの表ｌ１１３２によって円部表面を形成し、この表面
は平面状端壁をもつ横状カップ形態の２つの生部によっ
て構成され九ハウジ／ダ３！！１の横状＊＊３４によっ
て予備負荷されて囲われている。

さらに詳しく述べれば、１つのカップ３６の横状馬面３
４ｍは他のカップのｍ状屑面８４ｂと重なり、そＯ縁部
分３８は裾部３４を構成するために組立後においてしめ
られ為。

この−手のフォーク要素はスノ櫂イダｓＯの内側に１冒
され、かつその運動を許す空所４０を形成するＵ字形を
なす２対の分岐部分３９によって形成される。各フォー
ク要素は結合される２つの軸４１．４２の一方と剛接さ
れる。潤滑材の密閉および保持は、ハクリングｌｓおよ
びゲートル４３によって保証され、このゲートル４３は
それらの大直径部をハウジング＊！５０＠壁３７とり／
〆！８０円筒表面３１とＯ関に挿入し、それらの小直ｉ
部を軸４１．４２に密閉式に固定することＫよってなさ
れる。

リンｆ！８は冷間スタンプ加工で造ることができ、かつ
なんら積極的な機能を果さないそれらの隅部を形成する
必ｌＩはない、故に１これらの隅部は、第７ＩｌｉＫ示
すように丸味をつけ九表ｗＫよって置き換えることがで
きる。

この発＠によゐ自在継手の各実施例において、つづみ形
ローラ暮は、第Ｓ＠乃憂第１０閣に示すように、たる形
ローラ８ムによって置換でき、このローラの母線も同−
牟ＩＩＯ円弧でああ、この場合、内側軸受面４Ａ＃ｉ＠
状面となっており、かつ外側軸受面７ムは球形表面であ
る。りづみ形ローラ８ムによって得られるすべての利点
が、くし形保持具４６を付設したえる形−−ラ８Ａの軸
＠Ｘ−Ｘと、環状軸受面の軸線とを同一平面内に配置す
ることを保証すれば、この場合にも得られる。つづみ形
鵡−ツの場合、保持具は不要でああが、ローラ関に円周
方向に配設された間隔部材を設けてローラ関の接触を避
けなければならない。

上述の穫々の実施例の特徴は、この発明の範囲から逸脱
せずに他の実施例を形成するのに組み合わせることがで
自ることが理解されるであろう、これらＯ態様は、ｌｌ
１ｔＫ転が夛要素の軸線Ｘ−ｌ０先細や方向、スＡイメ
０中心又＃ｉ票状形態とその軸受面Ｏ外側又は内側形態
、単体着しくは複数のりンダを有するスＡイグ、および
転が少畳素のつつみ形又＃ｉえる形形態、および組立方
法、ならびに軸受すき間の除去などである。

【図面の簡単な説明】

＄１１１１１はこＯ発１１０ＩＩ施例縦断正面図、第２
閣は第１ｍｔ）ｌａｇ−２に沿ってとられえ部分断１１
１Ｅ１．ｇｉ図はこの発明の第２実施例の一部の縦断正
面図、ｊ１４１１！はこの発明の露３実施例の縦断正面
図、１ｘｓ−第・図はこの発明のｊ１４実論例の第６図
（Ｄ−５−５、及びｌｌｌ５！！！ｌｌＯ綜６−６それ
ぞれに沿ってとられ九部分斬面図、第７図はこの発１１
０１！４１！施例Ｏ一部の平面図、第８図乃１１厘１０
！ｌＩは前記各実施例の一部の変形例の牟ＩＩＩＩＦｒ
ＷＩ図、蕗１１図はこの発明の実施例のさらに他部の責
形例の断面図である。 ｌ−１在継手　　　２−・スノイダ ３−アーム　　　　４−・球形軸受量 器・−内　孔　　　　６−罵　都 ｔ　−１ｉｉ状軸受面　　８・一つづみ形ローラ１、１
４．　！・１２γ−ねじ棒 ！Ｏ−フオータ要素 ８３、り４・・１目＊＠＊間隔部材 ２８・−リンダ　　　　２滲・・・円形孔３４−ＩＩ状
裾部　　　ｓ２１・・・ハウジング３６・−カップ　　
　３７−儒　壁 ３９−分岐部分　　　４０−空　所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ、ｌＩｔ軸受画をもつアームをもつスノイダと、厘２
   軸受面をもつ耳部をもつ雪つの７オーク要素と、前記両
   軸受面間に配置されて、それらと連続的Ｋｍ触する一連
   の転が夛要素とを含み、軸受面の一方が球形面で、他方
   が環状面となってお夛、転がヤ要素がつづみ形又はえる
   形で、ｌＩＩ状軸受軸受面転がり要素Ｏ母線が球形軸受
   ＮＯＭＰ％に岬しい半径を有し、すべての＠かり要素が
   スノイダの中心に対して同一方向に傾斜している軸−を
   もっていることを特徴とする自在−手、。 １　対応するアームｔ）＠ＩＮＫ対する転がｐ要素の軸
   線の傾斜角が、５°と１０′″と０間にある特許請求の
   範ｉｌｌ第１項記載の自在−手。 龜　対向すゐ耳部がｖＩ４節可能な有効長畜をもつ連結
   Ｓ材によって連結されている特許請求の範Ｓ第１項又は
   第２項記載の自在継手。 本　連結部材が一方Ｏ耳郁と蟲談し、かつ他方の耳部と
   ねじ係合される特許請求の範囲第３項記載の自在継手。 ６、！つＯ連結部材が３つの平行平面内で接触せずに亙
   いに交差し、かつ耳部に対して偏心して配置されてい為
   特許請求の範囲第３項又は第４項記載の自在継手。 収　雪つの連結部材が冬ツオータ要素の軍部の末端間に
   おいてスＡイダＯ外儒に配設されている特許請求の範囲
   第３項又は第４項記載０自在継手。 丁、　各耳部がスＡイダＯ纏奮わされたアームを囲んで
   いる特許請求の範囲１１１項ないし８６項のいずれか１
   項記載の自在継手。 龜　転がシ要素の軸線が継手Ｏ内方に向って先細配列と
   １にヤ、かつ耳部が組合わされたアーム０区域内におい
   て装着されたＩｌｌ鎖部材を真値しえ開口を有する特許
   請求Ｃｔ＊Ｓ菖γ項記載の自在−手。 ９　耳部が空洞をもち、その空洞内に転が〉要素及び耳
   部の軸受面を含む特許請求の範囲第１項記載の自在継手
   。 ｌα　耳部が対向する耳部に結合する間隔部材の末端に
   固定され、２つの間隔部材が互いに接触せずに交差する
   特許請求の範囲第９項記載の自在継手。 １１、一方の間隔部材が中心の２つの末広がｐ内孔をも
   ち、との内孔を他方の間隔部材がすき間をもって貫通し
   ている特許請求の範囲第１０項記載の自在−手。 １２、　　各耳部がスノイダの組合わされたアームを、
   すき間をもって、しかも密閉要素を真値して覆っている
   特許請求の範８第１０項或は第１１項記載の自在継手。 ＩＬ　　スノ々イダが互いに轟接関係を保ち、かつ環状
   ハウジングによって組立状１１ｋｍ持された４つの環状
   ｌ／グを含む４Ｉ許請求の範囲第９項記軟の自在継手。 １４１つのゲートルを含み、このゲートルは継手によっ
   て結合された軸に固定された一端、及びハウジングとス
   Ａイダのり／ダとの関に緊＊＊れ九反対端をもっている
   特許請求の範囲第１３項記載の自在継手。