JPS59131032A - 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】 本発明は、少くとも時々は相互に対し回動可能な２つの
物体又は軸の間にトルクを伝達するために使用される形
式の自在継手に関する。との形式の一般に機械構造に用
いられる自在継手としてはいろいろの異なった種類のも
のが知られている。

°　　　多くの自在継手は、カルダン型であυ、２個の
フォーク状の連結部分を有し、これらの連結部分は横ピ
ンによシ互に連結され、横ピン自身は、すベシ軸受又は
ころがシ軸受によシ相互の内部に取付けられている。こ
れらの従来の自在継手は、製造コストが高く、成る期間
使用した後に軸受又は横ピンが摩耗し、連結部にがたを
生ずる。

多くの自在継手はすべて金属製であシ、トルクの突当多
金属伝導を与える。この金属の突当多接触は、多くの場
合に有用であるが、別の場合には、減衰された軟接触が
望まれている。

特定の目的にとって、２つの接手軸間の角度が所定の角
度を超過すると、接手が破壊されたり押潰されたりする
。この用途の一例は、自動車のかじ取り棒組立体であり
、この場合は、自動車が衝突した時に接手が屈曲し破断
されることが望ましいＯ 本発明の主たる目的は、所定の角度を超える角度又は過
負荷に際して破壊されたり押潰されたシする構造が簡単
で廉価な上述した形式の自在継手を提供することにある
。ドイツ連邦共和国特許第８７５５９６号又は英国特許
第９４６９３７号によって公知の、この形式の自在継手
は、フォーク状の連結部分を有し、とれらの連結部分け
、ボール状の中間連結部分を介して互に連結され、との
中間連結部分は、フォーク状の連結部分が係合する溝を
有している。この形式の自在継手は製造が容易であり、
中間のボール状連結部分が弾性材料から出来ている場合
には、機械部分のための互に連結される２つの部分間に
非金属性のソフトな力伝達を生ずる。

しかしとの自在継手も、上述した公知の自在継手と同様
に、フォーク状連結部分又は中間連結部分の摩耗によっ
てがたが生ずるという欠点がある。

従って本発明の特定的な目的は、２つの軸又は機械部分
の間に力を非金属性に伝達し、廉価な部分が摩耗して継
手を容易に再調整し、特に摩耗を自動的に補償し、連結
部分にがたが起こらないようにした、構造が簡単で廉価
な自在継手を提供することにある。

本発明によれば、中間連結手段は、少くとも４個の互に
共働する部分を含み、これらの部分は所定の力によシ２
つのフォーク或いは連結つめの方に常時付勢されること
により、摩耗に依存して生ずるがたが除かれる。

各々のフォーク或いはつめは、２個の共働するアームを
有し、２つのフォーク或いはつめは相互に対し９０°軸
方向に相互連結された状態で回動するととができる。し
かし２個以上例えば３−３．４−４などのアームを有す
るようにフォーク或いはつめを形成してもよい。しかし
説明を簡単にするために、２個のアームを有するフォー
ク或いはつめを含む実施例について以下に説明する。

次に添付図面に示した本発明の好ましい実施例について
詳述する。

第１〜５図に示した自在継手は、図示しない軸又は機械
部分に各々連結されるようになった２個の連結つめ１．
２と、これらの連結つめ間に自在角度位置において回転
トルクを伝達するための中間の連結部材３とを備えてい
る。

連結つめ１．２は好ましくは同じ構造をもち、各々軸ハ
ブ４を有し、軸ハブ４け、ねじ部分、スプライン溝、ウ
ェッジ連結溝等の結合手段を有し、軸ハブ４から２個の
つめ５が延長している。つめ１．２には円形の内レース
６と円形の外面７とが一体的に形成されている。つめ５
は、１８０°よシも大きな角度、図示した例では約３０
０〜３２０゜の角度に亘シ延長している。つめ１．２は
軸ハブ４に隣接して溝部分８を有し、溝部分８は、２個
の連結つめ１．２が相対的に伸長した回動を行うことを
可能にする。溝部分８は連結つめ１．２が相対的に回動
し得る最大角度の少くとも２倍の角度に亘って延長させ
る必要があり、図示した例では、溝部分８の角度範囲は
約６０°である。それ自体として既知のように、つめ５
は面平行であシ、各々中間連結部材３の溝に係合するこ
とにより、中間連結部材３を介し互に連結されている。

中間連結部材３は４個の連結部分ないしコードラント部
分９〜１２を有し、コードラント部分９〜１２全体は、
後述する目的のために連結つめ５の外周面７よりも大き
な外周面１３を備えたボール状の本体を形成している。

各々のコードラント部分９〜１２は、大体において、頭
部１４と脚部１５とを有する四分球体形の部材であシ、
脚部１５はつめ５よ勺も少し狭く、それぞれのつめ５０
円形の内レースと係合する半円状に形成される。コード
ラント部分９〜１２は、等２図に最も良く示すように、
各々のコードラント部分が１対のつめ５０間に抱き締め
られるように互に結合されている。

自在継手は、その各部を互に結合し、がたを除くために
、内側スイープリング１７、外側スイープリング１８及
び中間の圧縮ばね１９から成る周囲調節機構を備えてい
る。コードラント部分９〜１２の外周は、ボールの大円
内にアングル端を備えたアングル状の面として形成され
る。各々の内側スイープリング１７及び外側スイープリ
ング１８は、アングル状の面２０の手部分上に自由に取
付けできるが、別の方法として、内側スイープリング１
７と外側スイープリング１８とのどちらか一方又は両方
はアングル状の面２０の一側上に取付けることができる
。圧縮ばね１９は内側スイープリング１７の径方向外方
に指向したフランジと外側スイープリング１８の径方向
内方に指向したフランジとの間に配設され、スイープリ
ング１７を互に圧着させるように作用する。それと同時
に圧縮ばね１９は、コードラント部分９〜１２を径方向
内方に付勢してつめ５の側面に係合させる。１つのコー
ドラント部分９〜１２の頭部１４とそれに隣接したコー
ドラント部分９〜１２の脚部１５との間に遊隙があるた
め、連結部分間の自由な遊隙（かた）を発生せずに、少
くとも多少は警告されることかできる。

第３．４図には連結つめ２が２個のコードラント部分９
．１１と共に示され、第５図には第１〜４図による継手
を少し変形した実施例が、角度駆動位置において図示さ
れている。

第６〜１０図には、第１〜５図の実施例のように調整機
構を外部に設けずに内部に設けた点で基本的に相違する
本発明の実施例が示されている。

また、この実施例による自在継手は、各々２個のつめ又
はアーム２３を備えた２個の連結つめ２１゜２２を備え
ている。アーム２３は円弧状の内レース２４も形成して
いる。内レース２４はアングル状であシ、内側の連結手
段を保持するために、９０゜より大きい角度を含む。こ
の場合に内側連結手段は４つの挿入部分２５を有し、挿
入部分２５は、弓形の外面２６と側面２７とを有し、側
面２７は内レース２４のアングル状の側面２４ａ　、２
４ｂと係合するように径方向内側に発散する形状を備え
ている。挿入部分２５は上述したアングルによシ２つの
つめないしアーム２３の間のスペース中に保持される。

各々の挿入部分２５は、可能な摩耗の自動調節のため、
第９．１０図に最もよく示すように、内側脚部２８を備
えている。内側脚部２８の内面２９は挿入部分２５の長
手方向に延びるアングル面２９と脚部２８との中間の頂
点３０に向って径方向にわずかにアングル状になってい
る。２つの共働する挿入部分２５の間には、２つのウェ
ッジ部分３１と中間の圧縮ばね３２とから成る調節機構
があり、圧縮ばね３２は、ウェッジ部分３１を相互から
離隔させることにより、互に共働する挿入部分２５を相
互から径方向外方に付勢する。従って摩耗が生ずると挿
入部分２５はアーム２３の側面２４ａ。

２４ｂと常時接触するように径方向外方に押動される。

比較的高速で回動するようになった自在継手の場合には
、上述したウェッジ部分及び中間の圧縮ばねを使用せず
に同等の機能が達成される。この継手の場合には中間部
分のみが遠心力作用によっ゛　て自動調節作用をする。

この場合に挿入部分２５は比較的重質の材料製としたシ
、又は重質の挿入部分としたシできる。

弾性のインサート例えば天然或いは合成ゴムの部材を中
間の圧縮ばね及びウェッジ部分の代シに用いた場合にも
、当業者には自明なように、等価の機能が達成される。

好ましくは、硬質−耐摩耗性の材料によって、アーム２
３を含めて連結つめを形成し、適当な樹脂例えば自己潤
滑性の合成樹脂などの、比較的硬質でない材料によって
、中間部分を形成する。これによシ２つの連結つめ間の
力の伝達は、減衰された非金属接触として行われる。比
較的廉価な材料から成る中間の継手部分にはおそらく摩
耗が発生し、自在継手はそれにより容易Ｋかつ廉価に再
調整される。継手軸が所定角度に亘シアングル状になっ
ていたり、過負荷されたシすると、特別の設計に従って
継手が破壊され又は押潰される。これは自在継手がかじ
取シ軸棒又は同種の目的の継手として用いられる場合に
有利であ）、必要でもある。

自在継手には、塵埃、砂、砂利などの異物による摩耗防
止及び保護のために、その全面を覆い連結つめの軸ハブ
とシール状に係合する保護カバーを取付けてもよい。

本発明は上述した実施例のほかにも種々変更して実施で
き、上述した特定の構成は単なる例に過ぎず、本発明を
限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自在継手を示し、第２図のＩ−Ｉ線に
沿った部分的な軸方向断面図、第２図は第１図の酊−■
線に沿った断面図、第３．４図は自在継手の連結つめな
いし連結フォークを中間連結部分と共に、２つの異なる
位置において示す斜視図、第５図は第１〜４図の自在継
手を成る角度の連結位置において示す一部切欠側面図、
第６図は本発明による自在継手の変形実施例を示す斜視
図、第７図は第６図の自在継手の連結つめの概略的な側
面図、第８図は第７図の■−■線に沿った断面図、第９
図は第５〜８゛図の継手において連結つめを２つの中間
連結部分と共に示す概略的な斜視図、第１０図は第６〜
９図の継手の自動的に作動するがた除去用の調節手段を
示す側面図である。 符号の説明 １．２．２１．２２・・・連結つめ、３・・・連結部材
（中間連結手段）、５・・・つめ、９〜１２・・・コー
ドラント部分（共働する部分）、１７・・・内側スイー
プリング（力）、２３・・・アーム（つめ）、２５・・
・挿入部分Ｃ共働する部分）、２９・・・アングル面（
力）、３０・・・頂点（力）、３１・・・ウェッジ部分
（力）、３２・・・圧縮ばね（力）。 代理人　弁理士　木　村　三　朗 特開昭５９−１３１０３２　（７） ＦｉＣｌ、　９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）自在角度位置においてその間に回転トルクを伝達す
   るようにされた２個の連結つめ（１，２：２１．２２）
   を有し、各々の該連結つめは、中間連結手段（３：２５
   ’）を経て互に係合する角度相対的に軸方向に回動され
   るフォーク状のつめ（５；２３）と一体的に形成された
   自在継手において、中間連結手段が少くとも４個の互に
   共働する部分（９〜１２：２５）を含み、とれらの部分
   は所定の力（１７〜２０：２９〜３２）によシ２つの連
   結つめ（１，２：２１．２２）の方に常時付勢されるこ
   とによシ、摩耗に依存して生ずるがたを自動的に除くこ
   とを特徴とする自在継手。 ２）中間連結手段（３）が４個の連結コードラント部分
   （９〜１２）を有し、これらのコードラント部分は全体
   としてボール状であり、つめ（１，２：２１．２２）の
   周囲内の直径よシも大きな外径を有し、力発生手段が外
   部のウェッジシール（１７〜２０）であり、これらのウ
   ェッジシールはコードラント部分（９〜１２）を径方向
   に相互に並びにつめ（５）に近づくように押圧すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自在継手。 ６）各々の連結コードラント部分（９〜１２）が、コー
   ドラント部分（９〜１２）の外周を形成する頭部α→と
   、つめ（５）の円形の内レース（６）と係合する脚部（
   イ）とを有し、多対のつめ（５）が１８０°より大きな
   角度に亘シ延長することを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載の自在継手。 ４）コードラント部分〔９〜１２）の脚部（ロ）が共働
   するつめ（５）の幅よりも少し小さな幅をもち、隣接ス
   ルコードラント部分の脚部（至）と頭部α◆との間に摩
   耗を補償するわずかな遊隙が存在することを特徴とする
   特許請求の範囲第５項記載の自在継手。 ５）コードラント部分（９〜１２）が外側にアングル面
   （イ）を有し、このアングル面の頂点がコードラント部
   分の大円内にあり、アングル面（ホ）は、ばね作動ウェ
   ッジ手段（１７〜１９）と共働し、ばね作動ウェッジ手
   段は一方のアングル側と係合する内側スイープリングα
   りと他方のアングル側と係合する外側スイープリングα
   →とを有し、中間の圧縮ばね（１侮は内側及び外側スイ
   ープリング（１７゜１８）を互に近付くように移動させ
   る傾向をもち、それによりコードラント部分（９〜１２
   ）が相互に並びにつめ（５）の側面の方に押動されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の自在継手。 ６）連結つめアーム（ハ）が円弧状でかつアングル状で
   あり、円弧の頂点が９０°よシも大きな角度に亘シ径方
   向に指向し、中間連結手段が４個の挿入部分に）を含み
   、これらの挿入部分は６対の連結つめアーム（至）の間
   にあシ、上記アングル状側面の方に径方向外方に押動さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自在
   継手。 ７）各々の挿入部分（ハ）が円弧状であシ、頭部及び脚
   部（至）を有し、該頭部の側面は径方向外方に収れんし
   、連結つめ了−ム（至）のアングル状側面（２４ａ、２
   ４ｂ）と係合し、これらの側面は、全部の挿入部分（ハ
   ）に共通の力発生手段の作用によ多連結つめアーム翰の
   アングル状側面と常時接触するように挿入部分（ハ）を
   径方向外方に押動することを特徴とする特許請求の範囲
   第６項記載の自在継手。 ８）各々の挿入部分（ハ）の脚部（ハ）が径方向内方に
   指向したウェッジ連結面−を一体的に有し、力発生手段
   は、全部の挿入部分（ハ）を径方向外方に押動するばね
   負荷ウェッジシール（３１、！１２）であることを特徴
   とする特許請求の範囲第７項記載の自在継手。 ９）各々の挿入部分（ハ）の脚部（ハ）の内面が径方向
   に見た時にアングル状側面翰であシ、アングルの頂角は
   挿入部分に）の長手方向に見た時に脚部（至）の中心部
   にあり、ばね付勢手段は２つのウェッジ部分（３）と中
   間圧縮ばね０′４とを含み、中間圧縮ばね（ロ）１は自
   在継手の中心部の内部にあシ、脚部（ハ）のアングル状
   の連結面翰上に作用することにより挿入部分（ホ）をア
   ングル状側面（２４ａ、２４ｂ）と接触するように径方
   向外方に押動するようになったことを特徴とする特許請
   求の範囲第７項記載の自在継手。