JPS6142129B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブロツク軸受型のカルダン軸継手に関
するものである。

２個の回転軸の端部と端部とを連結するカルダ
ン軸継手は２個の回転軸にそれぞれ固着する２個
の爪又はフオークと、２個の爪の間に回転トルク
を伝えるスパイダーとを具え、２対の同軸トラニ
オンを介して爪にスパイダーを枢着し、同一の爪
又はフオークに関連する２個の配列した軸受内で
同一対のトラニオンを揺動させ得るようにしてい
る。

簡単な設計の継手では軸受は爪又はフオークの
一体の部分であり、爪のアームの部分を機械加工
して得られている。またフランス特許第756038号
のようなブロツク軸受の一層複雑な継手では、瓜
は３個の組立てられた部分から形成されており、
軸の一方に固着するフランジと、特にニードル軸
受が好適な２個の軸受とから各爪を構成し、これ
等各軸受にはねじでフランジに固着するためのブ
ロツクを設け、ブロツクのこの表面に突出する駆
動片を設けキー作用によりフランジにトルクを伝
え、更に軸受の外周縁部に位置する円筒表面の一
部によつて形成した心決め支持面をこれ等軸受に
設ける。各軸受の半径方位置決めはその座をフラ
ンジの対応する心決め手段に共働させることによ
つて行なう。このフランジをフランジの支持面上
に突出する周縁端片によつて構成し、この端片に
心決め支持面の直径の大きさまで孔明けして心決
め支持面を包囲しブロツク軸受を半径方向に保持
すると共に心決めを確実に行なう。

ブロツク軸受を外側から心決めしてブロツク軸
受の周縁部を掴み半径方向に保持すると多くの欠
点を生ずる。例えば継手の容積が増大することで
ある。これはブロツク軸受の心決めの精度とトル
クを伝える駆動片の幅との間の関係及びブロツク
軸受の軸線方向の容積とその破断強さとの間の関
係によつて定まる。また固定孔の周りのフランジ
上でのブロツクの支持面の分布が不均一になる欠
点があり、これがためクランプ力が加わるとブロ
ツク軸受が傾く面倒な傾向を生じ、更にフランジ
の支持面を機械加工するのが困難になる。即ち周
縁の心決め端片があるためブローチ加工ができな
くなり、加工技術として実際上旋削加工が要求さ
れ、これがため僅かに円錐形になるような平坦性
についての欠陥を生じ、ブロツク軸受の配列が悪
くなり、従つて早く摩耗してしまう。

またブロツク軸受のブロツクの支持面の底部の
突出肩部によつてフランジに対し半径方向にブロ
ツク軸受を保持することはフランス特許第690313
号及び866450号によつて既知である。これ等肩部
はその周縁に平坦な保持面を有するからフランジ
上に正確に心決めすることができない。更に、こ
の表面の平坦性はブロツク軸受を機械加工する操
作を著るしく複雑化する。

本発明が解決しようとする問題はフランジによ
つてブロツク軸受を心決めし包囲し軸受ブロツク
を半径方向に保持して正確に心決めし、しかもブ
ロツク軸受の容積を越えて継手の半径方向の容積
を増大することがないようにすることである。更
に、心決めの精度、駆動片の幅、ブロツク軸受の
軸線方向容積及び破断強さの種々の因子を無関係
にすると共に、固定孔の周りに支持面を一層よく
分散させ、接触する表面の平坦性を向上させるこ
とである。

本発明の目的は改良したブロツク軸受と伝動フ
ランジとを具え、従来の継手の欠点を除去すると
共に、製造が容易で安価であるカルダン軸継手を
得るにある。

本発明カルダン軸継手は２個の回転軸の端部と
端部とを連結するブロツク軸受型のカルダン軸継
手に於て、前記回転軸に取付けられるようにした
２個のフランジと、適切な固定装置によつて前記
フランジに固着した２対のブロツク軸受と、前記
回転軸間にトルクを伝えるためのスパイダーとを
設け、前記ブロツク軸受内で揺動するよう前記ス
パイダーのトラニオンを取付け、前記ブロツク軸
受の各ブロツクには関連するフランジの対応する
凹所にクランプし得る駆動片と、前記ブロツク軸
受が軸継手の軸線から動かないよう防止して中心
決めするため前記フランジの補足形状の心決め支
持面の少なくとも一部掛合し得る心決め支持面と
を設け、前記ブロツクを前記フランジに固着する
前記固定装置の距離よりも前記スパイダーの中心
からの距離が近い位置に前記心決め支持面のベー
スに設けた端片の周縁表面によつて前記ブロツク
の心決め支持面を構成し、前記端片の前記周縁表
面と前記フランジの前記心決め支持面とが前記回
転軸の軸線を有する回転の表面になるよう構成
し、前記駆動片と前記回転軸線との間の半径方向
距離がこれ等軸線と前記周縁表面及び心決め支持
面との間の距離より一層大きくなるよう構成した
ことを特徴とする。

本発明によればブロツク軸受の心決めをカルダ
ン継手の軸線に向け近寄せることによりブロツク
の中央帯域で駆動片に配列して心決めを確実に行
なうようにし、駆動片の幅が心決め精度に関係が
ないようにし、更に本発明によれば継手の軸線方
向及び半径方向の容積を減少させ、フランジ表面
に突起を無くすことによつてフランジの支持面の
機械加工を容易にし向上させることができる。

図面につき本発明を説明する。

ブロツク軸受型の通常の継手１（第１及び２図
参照）は２個のフランジ２，３を具え、これ等フ
ランジを互に直角に指向させると共に連結すべき
２個の軸（図示せず）の端部にこれ等フランジを
取付ける。第１図では前部フランジ３を図面から
省いて簡単化した。スパイダー４のトラニオンを
ブロツク軸受５に揺動するよう取付ける。このブ
ロツク軸受５をニードルベアリングにすることも
できる。連結ねじ８をフランジに通すための固定
孔７を設けた支持ブロツク６をこのブロツク軸受
５に設ける。ブロツク軸受５の各支持ブロツク６
に外部の心決め支持面９と駆動片１０とを設け、
ブロツク軸受を固着するブロツクの対応する支持
面１２に形成した半径溝１１にこの駆動片１０を
掛合させる。対応するフランジの支持面１２の周
縁に位置する端片１３の下に各ブロツク６の心決
め支持面９を掛合させる。この端片１３によつて
心決め支持面９を覆い、一方に於いては軸線に対
しブロツク軸受を位置決めすると共に、他方に於
ては遠心力に抗してブロツク軸受を半径方向に保
持する。

各フランジの心決めの端片１３は２個の対向し
て配置した端部軸受の半径方向容績を越えて突出
しており、フランジの支持面１２に対しても突出
している。

第３図に示すように、本発明による継手の改良
したフランジは連結すべき軸端（図示せず）を収
容するようにした開口２１を本体２０に横切つて
設け、更にフランジ２２を設け、このフランジの
平坦な支持面上にフランジの軸線の周りに規則的
に４個の固定孔２３を配分して設ける。このフラ
ンジの面に対をなす４個のセグメント２４ａ，２
４ｂ及び２５ａ，２５ｂにこのフランジの面を分
割する。各対をなすセグメントをブロツク軸受の
ブロツクのための支持体として作用するように
し、同一対２４ａ，２４ｂ又は２５ａ，２５ｂを
溝２６又は２７によつて分割し、関連するブロツ
ク軸受の対応する駆動片をこれ等溝に収容する。
４個の支持セグメント２４ａ，２４ｂ又は２５
ａ，２５ｂの内部に沈み孔をあけ、フランジの支
持面に対し中空の心決めハウジングを形成する。
継手の軸線に最も近い溝２６，２７の内側部分に
配列した２個の対向する円筒部２８，２９によつ
てハウジングを限定する。第３図に図示し説明し
たフランジに関連するブロツク３２，３３を２個
のブロツク軸受３０，３１に設け、支持面３４
ａ，３４ｂ及び３５ａ，３５ｂ（第４図参照）を
フランジのセグメント２４ａ，２４ｂ及び２５
ａ，２５ｂにそれぞれ接触させ得るようにし、ね
じ（図示せず）を通す固定孔３６をブロツク３
２，３３に設ける。回転トルクの伝動のため、溝
２６，２７に収容し得る。突出片即ち駆動片３
７，３８によつて支持面３４ａ，３４ｂ及び３５
ａ，３５ｂを分割する。更に継手の軸線に最も近
い各突出片即ち駆動片の底部に於て各ブロツク軸
受３０，３１に端片３９，４０を設け、この端片
３９，４０の周縁円筒面４１，４２によつて対応
するブロツク軸受の心決め支持面４１，４２を構
成する。沈み孔の対向する円筒部２８，２９にそ
れぞれ接触して第３図のフランジの沈み孔内に心
決め支持面４１，４２を収容し得るようにする。
各ブロツク軸常にも孔４３，４４を設け、ニード
ルに対し一線になつた時、これ等孔４３，４４に
スパイダーのトラニオンを収容し、継手のフラン
ジ間のトルクが確実に伝えられるようにすること
勿論である。

ブロツク軸受３０，３１の心決め支持面４１，
４２をそれぞれの駆動片３７，３８の全幅にわた
り延在して側方にオーバラツプするようにし、こ
の心決め支持面によつて基本的には駆動片のベー
スにより更にその各端部により確実に心決めでき
るようにする。

本発明による改良とそれによる利点とを一層明
瞭にするため、本発明による改良したブロツク軸
受を従来のものに比較する必要がある。第５，
６，７図に従来のものを示し、第８，９，１０図
に新規な設計を示す。

第１及び２図から明らかなように、機械加工の
必要上、フランジの支持面に形成した溝１１はつ
き抜けていることが必要である。言い換えれば、
心決めの端片１３は溝１１に一線をなして遮断し
ており、このようにして心決めが最も必要に帯域
内で外部の心決めを不必要にすることができる。
従つて、この機能をあまり失なうことなく、しか
も十分な心決めを行なうため溝１１の幅を或る最
大値ｔに限定される（第５図参照）。しかしまた
ブロツク軸受が十分な破断強さを保有するように
するため、ブロツクの側部の軸受の最小断面のレ
ベルで或る最小厚さｅを必ず有することが必要で
ある。実際上問題になるこれ等２個の値ｔ及びｅ
を考慮すると、従来のブロツク軸受（第５図参
照）では軸受の軸線からブロツクの支持面までの
最小距離Ｄはブロツク軸受の孔の直径に比較し比
較的大きいことがわかる。

一方、本発明による改良したブロツク軸受で
は、心決めの作用があること、周縁だけでなく、
内部に向け駆動片の底部でブロツク軸受を半径方
向に保持する事実に起因し、フランジの支持面に
形成した溝に沿つて心決め支持面を遮断していな
い。従つて、駆動片の幅は心決め支持面とは全体
として無関係であり、それがため心決めの性能は
駆動片の寸法によつて全く影響されない。

従つて駆動片（第８図参照）の幅Ｔを著るしく
大きくできるから、ブロツクの支持面からブロツ
ク軸受の軸線までの距離をｄに減らすことができ
ると共に、上述の最小厚さｅを確保することがで
きる。これがためブロツク軸受の縦方向の容積を
著るしく減らすことができ、更に、星型部材のト
ラニオンによつて伝えられる横駆動力Fyと半径
方向駆動力Fxとがそれぞれ同一な場合に、本発
明による改良したブロツク軸受により支持される
傾動トルクFy×ｄ及びFx×ｄ（第８及び第９図
参照）は従来のブロツク軸受に生ずる傾動トルク
Fy×Ｄ及びFx×Ｄ（第５及び第７図参照）より
小さく、このことは牽引力によつて証明される
し、緊締ねじについてもトルクは小さくてすむ。
第６及び９図は本発明によつて達成される空間の
有効利用を示している。実際上、ねじ孔間の距離
Ｌが同一で、フランジの従中央平面から同一距離
ｌにある同一高さのブロツクのブロツク支持軸受
の場合、フランジの厚さ３の端片によつて生ずる
半径Ｒにより外部から心決めする場合、この回転
継手によつて占められる空間は半径Ｈ＝Ｒ＋ｃの
円筒である。

一方、本発明（第９図参照）により半径ｒによ
つて内部から心決めを行なえば、従来のブロツク
軸受と同一の外径Ｒを有するブロツク軸受の場合
でも、継手の回転中占める空間は半径Ｒの円筒で
あり、従来の場合Ｈよりも小さい。この結果を従
来のブロツク軸受でも得ることを希望する場合に
は、ブロツク軸受の半径方向内積内にフランジの
端片の厚さｃを含ませてしまうことが必要であ
る。このようにすると緊締用孔（第６図参照）の
周りの斜線Ｓによつて示した支持面をセグメント
ｓによつて断ち切ることになり、更に緊締用孔の
周りに支持帯域が不均一に存在するため、ブロツ
ク軸受が傾く傾向を生ずる。

更に、本発明継手ではフランジの心決め端片を
省略しており、セグメント２４ａ，２４ｂ，２５
ａ，２５ｂには突出部が無いから、旋削以外の方
法、例えばブローチ又は表面仕上げによつてこの
表面の機械加工を行なうことができ、このように
すれば僅かな円錐形又は球形を生ずるというよう
な平坦性の欠陥を防止することができる。このよ
うな欠陥があるとブロツク軸受の配列誤差又は変
形を生じ、迅速に継手が劣化し、少なくとも早く
摩耗する。

駆動片の底部にあるブロツクの心決め支持面は
その両側で大きくオーバラツプしており、特にブ
ロツクとフランジとの間の接触面範囲を増大して
いる点に注目すべきである。

同様に、容易に機械加工できる円筒形の心決め
支持面を生ずるようにするのが当然であるが、第
１１図に４５にて示すようにこの支持面を円錐支
持面にしてもよい。

第１２及び１３図は本発明によるブロツク軸受
を具えるカルダン軸継手の構造を示す。

第１２図に示す継手は主に伝動部５１と５２と
から成り、端部にそれぞれカルダン軸継手５３，
５４を具える。伝動部５１の管５５内に伝動部５
２の無垢の軸５６を取付け、管５５に対し軸５６
を摺動させ得るようにする。例えば溝５７によつ
てトルクを伝える。この図面のカルダン軸継手５
３，５４は同一の構造なのでカルダン軸継手５４
に説明を限定する。カルダン軸継手５４の爪５８
を軸５６に連結する。爪５８の孔５９にスパイダ
ー６１のトラニオン６０を収容し、ブシユ６４に
取付ける。２個の他のトラニオン６２にブロツク
軸受６３を設ける。このブロツク軸受６３を出力
フランジ（図示せず）上のねじによつて取付ける
ことができる。駆動片である管５５は出力フラン
ジの溝に収容されており、この管５５によつて側
方への移動が防止され、更にこの管はトルクの伝
動の役割を果す。

無垢の軸５６の一部を形成している溝５７によ
つて伝動部５１，５２間の相互の摺動を行なう。
この実施例ではこの摺動の長さは管５５の溝６７
の長さによつて定まる。好適な摩擦状態を生ぜし
めるため、軸の溝又は管６７の例えばプラスチツ
クの被膜をつける。溝５７が汚れるのを防止する
ため、シール６６を設ける。溝６７を有する管状
部５５の一端に座を設け、管６８のための取付け
部として作用するようにする。管６８の長さをカ
ルダン軸継手の全長に対応する長さにし、カルダ
ン軸継手５３の爪と管５５の溝との間にこの管６
８を溶接する。

第１３図にカルダン軸継手の他の実施例を示
し、この実施例は第１２図の原理と同一である
が、異なるので摺動長さを無垢の軸５６によつて
決定しており、管５５の溝６７によつて決定しな
い点である。この溝は開いた形状であり、被膜を
被着するのが好適である。また無垢の軸５６は爪
５８に管６９を具え、この管６９にシール７０を
担持する。管６８によつて継手の全長が決定され
るから、管６８の長さを変えるだけで種々の長さ
の継手を製造することができる。

第１４図に示すスパイダー６１のトラニオン６
２を軸受部材７１の介挿後ブシユ６４内に導入す
る。この軸受部材７１は一方ではトラニオン６２
上で回転し、他方ではブロツク軸受６３の孔に収
容した軸受ブシユ６４内で回転し、スナツプリン
グ７２によつて所定位置に保持される。

ブシユ６４とスパイダー６１との間をシール環
７３によつてシールする。遊びを調整するため、
ブシユ６４を薄い壁で造り、底７５の厚さを側壁
７４より厚くし、異なる厚さのスナツプリング７
２によつて心決めと位置決めを行なう。ブロツク
軸受６３の孔の内に形成した溝７６内にスナツプ
リング７２を収容する。この溝７６の幅は少なく
ともスナツプリング７２の最大厚さに少なくとも
同一である。従つてブロツク軸受の取付けは容易
に行なわれ、スナツプリング７２を使用するから
スパイダー６１を完全に心決めすることができ
る。

異なる厚さのスナツプリングを使用する場合、
スナツプリング７２は非常に細かい厚さの種類が
あるから、間隙を非常に正確に調整することがで
きる。ブロツク軸受６３の製造に生ずる可能性の
ある製造公差とその心決めとを非常に正確に補償
することができるから、好ましくない公差がある
場合でも伝動を平衡させることが可能である。軸
受ブシユ６４を介挿することによつて、ブロツク
軸受６３は軸受部材７１から生ずる摩耗を受けな
いですむ。

本発明の主要な適用分野は重車輛のセクターで
あり、特に小型であることによつてこの型式の構
造は優先的に適用され得る。

上述したところは本発明の数例に過ぎず、本発
明は特許請求の範囲内で種々の変更を加えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１及び２図はそれぞれ従来のカルダン軸継手
の前面図及び側面図、第３図は本発明カルダン軸
継手の一実施例のフランジを示す斜視図、第４図
は第３図の実施例のフランジに関連する２個の改
良したブロツク軸受の斜視図、第５，６及び７図
はそれぞれ従来のブロツク軸受の平面図、背面図
及び側面図、第８，９及び１０図はそれぞれ本発
明によるブロツク軸受の平面図、背面図及び側面
図、第１１図は本発明カルダン軸継手の変形で円
筒心決め支持面を有するブロツク軸受の側面図、
第１２図は本発明カルダン軸継手を両端に有する
伝動装置の一部を断面とする正面図、第１３図は
第１２図の伝動装置の変形の正面図、第１４図は
第１２及び１３図の伝動装置の一方を有するカル
ダン軸継手の断面図である。 １……継手、２，３……フランジ、４……スパ
イダー、５……ブロツク軸受、６……支持ブロツ
ク、７……固定孔、８……連結ねじ、９……心決
め支持面、１０……駆動片、１１……半径溝、１
２……支持面、１３……端片、２０……本体、２
１……開口、２２……フランジ、２３……固定
孔、２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ……セグメ
ント、２６，２７……溝、２８，２９……円筒
部、３０，３１……ブロツク軸受、３２，３３…
…ブロツク、３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂ…
…支持面、３６……固定孔、３７，３８……突出
片又は駆動片、３９，４０……端片、４１，４２
……心決め支持面、４３，４４……孔、４５……
円錐支持面、５１，５２……伝動部、５３，５４
……カルダン軸継手、５５……管、５６……軸、
５７……溝、５８……爪、５９……孔、６０……
トラニオン、６１……スパイダー、６２……トラ
ニオン、６３……ブロツク軸受、６４……ブシ
ユ、６６……シール、６７……溝、６８……管、
６９……管、７１……軸受部材、７２……スナツ
プリング、７３……シール環、７４……側壁、７
５……底、７６……溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２個の回転軸の端部と端部とを連結するブロ
   ツク軸受型のカルダン軸継手に於て、前記回転軸
   に取付けられるようにした２個のフランジと、適
   切な固定装置によつて前記フランジに固着した２
   対のブロツク軸受と、前記回転軸間にトルクを伝
   えるためのスパイダーとを設け、前記ブロツク軸
   受内で揺動するよう前記スパイダーのトラニオン
   を取付け、前記ブロツク軸受の各ブロツクには関
   連するフランジの対応する凹所にクランプし得る
   駆動片と、前記ブロツク軸受が軸継手の軸線から
   動かないよう防止して中心決めするため前記フラ
   ンジの補足形状の心決め支持面に少なくとも一部
   掛合し得る心決め支持面とを設け、前記ブロツク
   を前記フランジに固着する前記固定装置の距離よ
   りも前記スパイダーの中心からの距離が近い位置
   に前記心決め支持面のベースに設けた端片の周縁
   表面によつて前記ブロツクの心決め支持面を構成
   し、前記端片の前記周縁表面と前記フランジの前
   記心決め支持面とが前記回転軸の軸線を有する回
   転の表面になるよう構成し、前記駆動片と前記回
   転軸の軸線との間の半径方向距離がこれ等軸線と
   前記周縁表面及び心決め支持面との間の距離より
   一層大きくなるよう構成したことを特徴とするカ
   ルダン軸継手。 ２ 前記ブロツクの前記心決め支持面を前記ブロ
   ツクの底部の前記駆動片に配列して設置し、前記
   駆動片を収容する溝に一線に前記フランジの前記
   対応する包囲する心決め支持面を位置させた特許
   請求の範囲第１項に記載のカルダン軸継手。 ３ 前記駆動片の底部に設置した前記ブロツクの
   前記心決め端片を駆動片の両側でオーバーラツプ
   させ前記端片と関連する前記フランジの対応する
   心決め支持面との間の接触面を増大した特許請求
   の範囲第１項又は第２項に記載のカルダン軸継
   手。 ４ 接触する前記心決め支持面を円筒形にした前
   記特許請求の範囲第１〜３項のいずれか１項に記
   載のカルダン軸継手。 ５ 接触する前記心決め支持面を円錐形にした前
   記特許請求の範囲第１〜３項のいずれか１項に記
   載のカルダン軸継手。