JPS61201925A - ユニバ−サル・ジヨイント - Google Patents

ユニバ−サル・ジヨイント

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JPS61201925A
JPS61201925A JP60196844A JP19684485A JPS61201925A JP S61201925 A JPS61201925 A JP S61201925A JP 60196844 A JP60196844 A JP 60196844A JP 19684485 A JP19684485 A JP 19684485A JP S61201925 A JPS61201925 A JP S61201925A
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JP
Japan
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universal joint
bearings
bearing
roller
groove
Prior art date
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Pending
Application number
JP60196844A
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English (en)
Inventor
マイケル・フランク・マツジオツテイ
フイリツプ・ジヨン・マツジオツテイ
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ZERAA CORP
Original Assignee
ZERAA CORP
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Publication date
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    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • 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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    • F16D3/2055—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
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    • F16C23/086—Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface forming a track for rolling elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C2361/41—Couplings
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    • 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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  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

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、摺動可能かつ回転可能で枢動運動を行なうよ
うにトラニオン上にローラを支持する改善された装置を
備えた３点支持式ユニバーサル・ジョイントに関する。
端部運動型のほとんどの３点支持式ユニバーサル・ジョ
イントは、それに対する摺動および回転運動のみが可能
なスパイダのトラニオン上に支持されたローラを有する
。この形式のユニバーサル・ジョイントは、３つの軸方
向に延長する平行な溝を内周部に有する一端部にカップ
状の部材を含む第１の軸を含んでいる。このジヨイント
は、これから３つのトラニオンが半径方向外方に延長す
る一端部にスパイダを有し、かつこのトラニオン上でロ
ーラをトラニオンに対する軸方向運動および回転運動を
許容するよう辷支持した第２の軸を有する。このような
ユニバーサル・ジョイントにおいては、前記第１と第２
の軸間の角度が増加するに伴いこれに対応してローラが
前記溝に対し大きな角度をなし、その結果過度の滑りを
生じてこれが摩擦、熱の発生、振動および動力損失の如
き問題を生じる。
これまで、摺動および回転運動とともに揺動運動が可能
なようにローラをトラニオン上に支持する試みがなされ
てきた。このような試みは、１９６７年７月２５日発行
の米国特許第３，３３２，２５６号、１９６７年８月１
日発行の同第３．３３３．４４０号、１９７８年５月３
０日発行の同第４．０９１　、６４１号および１９８０
年３月１１日発行の同第４．１９２．１５４号において
示されている。
これらの米国特許に示されたローラ・マウントは、構造
的に弱いこと、非実用的であること、あるいは多数の部
品を必要とすること等の不便があり、その結果大きな公
差のばら付き、高いコストおよび組立て時の諸問題をも
たらす傾向を有するものであった。
本発明による滑り運動即ち端部運動型のユニバ−サル・
ジヨイントは、その上に案内リングが摺動自在に取付け
られ球状外周面が分割されたトラニオンを有する。ベア
リングは内レースを形成する各案内リングの周囲に配置
され、ローラがベアリングの周囲に配置されて外レース
を形成する。
ベアリングはその全長にわたって円形の横断面を呈し、
外端部から中間部分にかけて直径が減少する。更に、ベ
アリングの表面はその長手方向軸心から遠去る方向に延
びる半径を有し、かつ案内リングの分割球面の半径に長
さが略々等しい湾曲した母面によって形成される。
このベアリングはまた円筒状の端部を持つことができ、
必要に応じて２列のベアリングを案内リングの周囲に設
けることができる。
摺動可能かつ回転運動および枢動運動をするようにトラ
ニオン上にローラを支持するため要求される構成要素は
、これら案内リングおよびベアリングのみである。
従って、本発明の主な目的は、トラニオンに対して摺動
可能な回転運動および１動運動を行なうようにジヨイン
トのトラニオン上にローラを支持するための改善された
支持構成を備えた端部運動型の３点支持式ユニバーサル
・ジョイントの提供・にある。
本発明の他の多くの目的および利点については、図面を
参照しなから以降のその望ましい実施態様の詳細な記述
を読めば明らかになるであろう。
特に第１図において、本発明を盛込んだ端部運動型の３
点支持式ユニバーサル・ジョイントが番号１０により示
されている。このジヨイント１０は、一端部にカップ状
の部材１４を有する第１の軸１２を有し、この部材は閉
鎖端部１６と開口端部１８とを有する。このカップ状部
材１４は、前記開口端部から閉鎖端１１ｓ１６に向って
延びかつ部材１４の内周部の周囲に均等間隔で隔てられ
た軸方向に延長する平行な複数の本例においては３つの
溝２Ｇを有する。
ジヨイント１０の第２の軸２２は、ハブ２６が一端部に
固定されこれから３つのトラニオン即ちボッド２８が半
径方向外方に延長するスパイダ２４を前記一端部に有す
る。
更に第２図に示されるように、このトラニオン２８は、
その形状に類似する断面形状の内孔即ち通路３２を有す
る案内リング３０がその上に摺動自在に取付けられてい
る。この案内リング３０は、長手方向断面に見えるよう
に外側の分割球面３４を有する。
案内リング３０の球面３４の半径は、トラニオン２８の
軸心上にある中心を有する。
１８個が典型的であるベアリング３６が、実際にベアリ
ングの内面を形成する案内リング３Ｇの周囲に配置され
ている。各ベアリング３６は横断面が円形を呈し、外端
部から中心部または中間部分にかけて直径が減少する外
表面３８を有する。この表面３８は、ベアリングの長手
方向軸心から離れる方向に延長する半径を有しかつ長さ
が案内リング３０の分割球面３４の半径に略々等しく、
この半径の中心はトラニオン２Ｂの軸心上にある。図示
の如く、ベアリング３６はまた略々円筒状の端部４０お
よび４２を有する。
ローラ４４は、ベアリング３６と、このベアリングに対
する外レースを形成する案内リング３０の周囲に配置さ
れる。本例においては、ローラ４４は、ローラの表面３
８と同じ半径の中間の円弧状部分４８を含みかつベアリ
ング３６の円筒状端部４０．４２のための空隙を授受す
る円筒状の端部溝５０．５２を含む内側の環状溝４６を
有する。
ローラ４４はまた、溝２０の側壁面５６の形状と類似す
る形状の外表面即ち周面５４を有する。
本例においては、両方とも分割球面からなっている。
ローラ４４はまた、ベアリング３６および案内リング３
０を越えて延長して平坦な環状面６０を形成する環状の
延長部５８を有する。
この面は、ローラ４４の軸心を溝２０の長手方向に対し
て略々直角に保持するため溝２０の低壁面６２と接触す
ることができる。
第３図に示される僅かに変更された支持構造は、案内リ
ング３０と変更されたベアリング６４を含んでいる。ベ
アリング６４は、ベアリング３６の表面３８と類似する
外表面６Ｇを有し、この表面は案内リング３０の分割球
面３４と略々完全に係合している。ベアリング６４はま
た、ベアリング３６の対応する面４０゜４２よりも幅の
広い略々円筒状の端部６８．７０を有する。
僅かに変更されたローラ７２はベアリング６４のための
外レースを形成し、内側の環状溝７４を有する。
この溝７４は、本例においては、環状の端部肩部７８゜
８０を有する中間の円筒状部分７６を有する。ローラ４
４の環状溝４６は案内リング３０に対するベアリングの
接触線と直径方向の反対方向にベアリング３６の周面と
完全に一致するが、環状溝７４の平らな円筒状面７６は
ベアリング６４の円筒状の端部６８．７０を支持するに
過ぎない。
しかし、更に幅が広い円筒状端部Ｇ１１ｌ、　７０は、
第２図におけるその相手部分よりもベアリングに対して
更に大きな支持部を提供する。更にまた、溝１４は第２
図の溝４６よりも機械加工もしくは他の加工法を行なう
のが容易である。
別の僅かに変更した支持構造を第４図に示す。
この実施例においては、案内リング３Ｇを再び用いるこ
とができる。
２列のベアリング８２．８４が、これもまたベアリング
に対する内レースを形成するリング３０の分割球面３４
と接触状態にある。
ベアリング８２．８４は同一のものでよいが、第２図お
よび第３図のベアリング３６．６４とは異なって一端部
が他端部よりも直径が小さくなっている。
ベアリング８２．８４は、ベアリング３６．６４の表面
と同様に形成することができる円弧状外表面８６を有す
るが一端部が他端部よりも大きい。
ベアリング８２．８４は、一端部においては小さな略々
円筒状の端部を有するが他端部においては大きな略々円
筒状の端部を有する。
更に正確に述べれば、両端部は截頭円錐形状を呈してい
る。図示の如く、端部８８．９０およびベアリング８２
．８４の軸心を通る線は、トラニオン２８の軸心におけ
る共通の１つの点で終っている。
ローラ９２は、各々がローラ面８６と同じ半径の中間の
円弧状部分１０Ｇを有する、本例においては２つの幅の
比較的狭い環状溝９６．９８が形成される主環状溝９４
と、ベアリング８２．８４の略々円筒状の端部８８．９
０に対する空隙を授受する端部溝１０２゜１０４とを有
する。
更に別の変更された支持構造を第５図に示す。
この実施例においては、案内リング３０は同じものでよ
いベアリング１０６　、１０８に対する内レースを形成
することができる。これらのベアリングは、ベアリング
８２．８４の表面８６と類似する湾曲した外表面１１０
を有する。
しかし、ベアリング１０６　、１０８は略々円筒状の幅
が更に広い端Ｉｇ１１２　、１１４を有するが、後者は
直径において前者より大きく、更に厳密には両方とも截
頭円錐形状を呈する。
ロー５１１６は、１つの主な環状溝１１８と２つの溝１
２０　、１２２とを有するベアリング１０６　、１０８
に対する外レースを形成する。
これらの溝１２０　、１２２は、横断面で見て平坦であ
りかつ第４図の溝９６．９８の円弧状部分１００におけ
るようにベアリング１０６　、１０８の表面１１０とは
一致しない環状の円錐面１２４を有する。
溝１２０　、１２２はまた、ベアリング１０６　、１０
８の密閉を助ける端部の肩部１２Ｂ　、　１２８を有す
る。
溝１２０　、１２２はベアリングを完全には支持しない
が、幅の更に広い円筒状端部１１２　、１１４はベアリ
ング８２．８４の円筒状端部８８．９Ｇより更に大きな
支持部を提供する。
更に、環状の主要溝１１８における溝１２０　、１２２
は機械加工もしくは他の加工法を行なうのが容易である
。ローラ１１６は、本例においては、直線状の側壁面を
有する溝１３２に対する円筒状の外表面１３０を有する
。
ローラ１１６はまた、溝に対するローラの直角位置を維
持するため溝１３２において肩部即ち突条１３６と協働
する環状溝１３４を有する。
溝に対しローラを特定位置に保持するため他の形態を用
いることもできる。
上記のことから、本発明による３点支持式ユニバーサル
・ジョイントはこれまで公知のものに勝る数多くの利点
を有することが判るであろう。本ａ−ラ・マウントは、
ジヨイントの軸間の角度の如何に拘らず、ローラが常に
その軸心が収受される溝の長手方向に対して直角に維持
されることを可能にする。このローラ・マウントは、構
造的に強靭であり、特に部品即ち構成要素の個数が少な
くて済み、その結果コストは低下し、組立て上の問題は
最小限度に抑えられ、これまでの大きな公差のばら付き
は克服される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を盛込んだ３点支持式ユニバーサル・ジ
ョイントの各部を破断した部分断面図、第２図はジヨイ
ントの溝に対して直角にトラニオンを配置した第１図の
ユニバーサル・ジョイントの一部を横断面で示す拡大図
、 第３図はローラをトラニオン上に支持するための構造を
僅かに変更した部分の横断面図、第４図は支持構造の他
の変更例を示す第３図と類似の拡大図、および第５図は
更に他の変更例を示す第４図と類似の図である。 １０・・・３点支持式ユニバーサルφジヨイント１２・
・・第１の軸　　　　　１４・・・カップ状部材１６・
・・閉鎖端部　　　　　１８・・・開口端部２０・・・
溝　　　　　　　　２２・・・第２の軸２４・・・スパ
イダ　　　　　２６・・・ハ　ブ２８・・・トラニオン
　　　　３０・・・案内リング３２・・・通　路　　　
　　　３４・・・分割球面３６・・・ベアリング　　　
　３８・・・外表面４０、４２・・・円筒状端部　　４
４・・・ローラ４６−・・環状溝　　　　　　４８・・
・円弧状部分５０、５２・・・端部溝　　　　５４・・
・周　面５６・・・側壁面　　　　　　５８・・・環状
延長部６０・・・環状面　　　　　　６２・・・底壁面
６４・・・ベアリング　　　　６６・・・外表面６８、
７０・・・円筒状端部　　７２・・・ローラ７４・・・
環状溝　　　　　　７６・・・円筒状部分７８、８０・
・・端部肩部　　　８２．８４・・・ベアリング８６・
−ローラ面　　　　　８８．９０・・・端　部９２・・
・ローラ　　　　　　９４・・・主環状溝９６、９８−
・・環状溝　　　１００・・・円弧状部分（外５名）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、開口端部と閉鎖端部とを有する外側のカップ状部材
    と、 相互に実質的に平行に配置されかつ前記開口端部から閉
    鎖端部に向けて存在する複数の軸方向に存在する溝と、 その一端部に対して固定されたスパイダを有する軸とを
    設け、 該スパイダは前記各溝毎に１つずつ複数の半径方向に延
    在するトラニオンを有し、 さらに前記トラニオンに沿って摺動自在に運動するよう
    に各トラニオン上に配置された案内リングを設け、 該リングの各々は分割球面形状の外表面を有し、 さらに各々がその全長にわたって外端部から中心部に向
    って直径が減少する円形の横断面を呈する前記各リング
    の周囲に配置された複数のベアリングと、 前記リングと前記の複数のベアリングの各々の周囲にあ
    って前記ベアリングの周面と接触してこれを支持するロ
    ーラとを設けることを特徴とする端部運動型の摺動可能
    なユニバーサル・ジョイント。 ２、前記各ローラが前記の対応するトラニオンの端部を
    越えて延在して前記ベアリングが前記溝に対して揺動す
    ることを実質的に阻止する環状部分を有することを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載のユニバーサル・ジョ
    イント。 ３　前記ベアリングの各々がその各端部において略々円
    筒状の端部を有することを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載のユニバーサル・ジョイント。 ４、前記各ローラが対応する前記溝の側壁面の形状と類
    似する外周部形状を有することを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載のユニバーサル・ジョイント。 ５、前記ローラが前記ベアリングの円筒状端部と接触し
    てこれを支持することを特徴とする特許請求の範囲第３
    項記載のユニバーサル・ジョイント。 ６、前記各リングの周囲に前記の複数のベアリングが２
    列あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のユ
    ニバーサル・ジョイント。 ７、前記各ローラが、前記の２列のベアリングの周面と
    接触してこれを支持する２つの内側の環状溝を有するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第６項記載のユニバーサ
    ル・ジョイント。 ８、前記各ローラが、前記ベアリングの円筒状端部と接
    触してこれを支持する略々円筒状形状の内側の環状溝を
    有することを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のユ
    ニバーサル・ジョイント。 ９、端部運動型の３点支持式ユニバーサル・ジョイント
    において、一端部においてカップ状部材を含む第１の軸
    を設け、 該部材は開口端部と閉鎖端部と、前記カップ状部材の内
    周部に実質的に相互に平行に均等間隔で隔てて配置され
    かつ前記開口端部から閉鎖端部に向って延在する３つの
    軸方向に延長する溝とを有し、 さらにその一端部に固定されたスパイダを有する第２の
    軸を設け、該スパイダは前記溝毎に１つずつ３つの半径
    方向に延長するトラニオンを含み、 さらにそれに沿って摺動自在に運動するように前記各ト
    ラニオンに配置された案内リングを設け、該リングは分
    割球面形状の外表面を有し、さらに前記各案内リングの
    周囲に配置された複数のベアリングを設け、前記案内リ
    ングは該ベアリングに対する内レースを形成し、前記各
    ベアリングはその中心軸の周囲に回転する均一な半径の
    湾曲した母面により画成される外表面を有し、該半径は
    前記リングの外表面の半径と実質的に等しく、さらに前
    記複数のベアリングの各々の周囲にあってベアリングの
    周面を支持するローラを設け、該ローラは前記複数のベ
    アリングに対する外レースを形成することを特徴とする
    ユニバーサル・ジョイント。 １０、前記ローラの各々が、前記ベアリングの少なくと
    も端部と接触する表面を有する内側の環状溝を含むこと
    を特徴とする特許請求の範囲第９項記載のユニバーサル
    ・ジョイント。 １１、前記ローラの各々が、前記複数のベアリングの全
    外表面と接触する内側の環状面を有することを特徴とす
    る特許請求の範囲第９項記載のユニバーサル・ジョイン
    ト。 １２、前記案内リングの周囲に前記ベアリングが２列あ
    り、 前記各ローラが前記ベアリングの外表面を支持する２つ
    の環状溝を有することを特徴とする特許請求の範囲第９
    項記載のユニバーサル・ジョイント。 １３、前記各ベアリングがその各端部において略々円筒
    状の端部を有することを特徴とする特許請求の範囲第９
    項記載のユニバーサル・ジョイント。 １４、前記各案内リングの周囲に前記複数のベアリング
    が２列あり、前記各ローラが前記ベアリングの周面と接
    触してこれを支持する２つの内側の環状溝を有すること
    を特徴とする特許請求の範囲第１３項記載のユニバーサ
    ル・ジョイント。 １５、前記ローラの前記環状溝が前記ベアリングの前記
    円筒状端部のみを支持することを特徴とする特許請求の
    範囲第１４項記載のユニバーサル・ジョイント。 １６、端部運動型の摺動自在なユニバーサル・ジョイン
    トにおいて、開口端部と閉鎖端部を有する外側のカップ
    状部材を設け、前記部材が相互に実質的に平行に前記カ
    ップの内周部に沿って均等間隔に隔てて配置された複数
    の軸方向に延在する溝を有し、該溝の各々は１つの底部
    と２つの側壁面を有し、さらに一端部に固定されたスパ
    イダを有する軸を設け、該スパイダは前記各溝毎に１つ
    ずつ複数の半径方向に延在するトラニオンを有し、さら
    に該トラニオンの軸心に対し平行に摺動自在に運動する
    ように前記各トラニオンに配置された案内リングを設け
    、該リングの各々は球形状の中心を関連するトラニオン
    の軸心上に有する分割球形状の外表面を有し、さらに前
    記各案内リングの周囲に配置された複数のベアリングを
    設け、該ベアリングの各々はその中心軸の周囲に回転さ
    れる均一な半径の円弧により画成される外表面を有し、
    前記ベアリングが関連する案内リングと接触状態にある
    時該半径の中心は前記球形状の中心にあり、さらに前記
    リングと前記複数のベアリングの各々の周囲にあってベ
    アリングの周面と接触してこれを支持するローラを設け
    、該ローラの各々は対応する溝の側壁面の形状と類似す
    る外周部形状を有し、前記各ローラは対応する溝に対し
    てローラを直角の位置関係に維持するため対応する溝の
    一部と実質的に接触状態にある位置決め手段を有するこ
    とを特徴とするユニバーサル・ジョイント。 １７、前記各ベアリングがその各端部において略々円筒
    状の端部を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
    ６項記載のユニバーサル・ジョイント。 １８、前記各ローラが前記の対応する複数のベアリング
    の全周面と接触してこれを支持することを特徴とする特
    許請求の範囲第１６項記載のユニバーサル・ジョイント
    。 １９、前記各ローラが対応する複数のベアリングの円筒
    状端部のみと接触してこれを支持することを特徴とする
    特許請求の範囲第１７項記載のユニバーサル・ジョイン
    ト。 ２０、前記各案内リングの周囲に２列のベアリングがあ
    り、該ローラの各々は前記２列の各々におけるベアリン
    グの周面を支持する２つの環状の溝を有することを特徴
    とする特許請求の範囲第１６項記載のユニバーサル・ジ
    ョイント。 ２１、前記の略々円筒状の端部が截頭円錐形状を呈する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１７項記載のユニバ
    ーサル・ジョイント。 ２２、前記位置決め手段が、対応するトラニオンおよび
    案内リングの端部を越えて延在しかつ対応する溝と実質
    的に接触状態にある環状部分であることを特徴とする特
    許請求の範囲第１６項記載のユニバーサル・ジョイント
    。
JP60196844A 1985-02-28 1985-09-05 ユニバ−サル・ジヨイント Pending JPS61201925A (ja)

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