JPH04505204A - 定速度比自在継手 - 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】 発明の名称：定速度化自在継手 本発明は、三叉型の定速度化自在継手に関する。本発明に関連する種類の継手は 、回転軸線およびその回転軸線に平行に延びると共にそのまわりに円周方向に等 間隔に設けられた３つの案内溝を有する外側継手部材と、同外側継手部材の内部 に配設されるとともに、回転軸線およびこの回転軸線のまわりに等間隔に設けら れ外側継手部材の案内溝内に半径方向に延びる３本のアームを有する内側継手部 材と、各々にローラを取り付けられ、同ローラが案内溝（こ沿って回転せざるを 得ないよう対応する案内溝の対向側の部分と係合した外面を有するアームとから なり、−Ｊ−。

記ローラは、その取り付けられている上記アームの周囲における回転や、上記ア ームの長さ方向における摺動および上記アームとの関連における傾斜が可能とな るように構成されている。以下このような継手を特定の種類の三叉継手と呼ぶ。

特定の種類の三叉継手においては、上記外側継手部材との関連において傾くこと なく外側継手の各々の案内溝に沿って回転運動するよう各ローラを拘束すること により、継手が接続された時、押し付け（すなわち外側継手部材と内側継手部材 の間における相対的な軸方向の運動）や回転に対する継手の摩擦抵抗が減少する ことになる。継手が接続された状態で回転すると、各ローラは、それが係合して いる溝との関連においてではな（むしろそれが取り付けられているアームとの関 連において傾斜する。ローラが溝との関連において傾斜すると、ローラは溝に沿 って回転することができず、傾いた状態で溝に沿って摺動せざるをえなくなり、 明らかにこうした運動に対してより大きな摩擦抵抗力が生じることが認識できる 。

関連ある必要な回転、摺動および傾動が可能となるように、各々のアームへの各 ローラの取り付けに関して種々の配置方法が提案されてきた。

例えば、英国特許第２０１８３９３号に特定の種類の三叉継手が開示されており 、これにおいて、各アームは円筒状の外面を有し各ローラは円筒状の内面を有し 、これら２つの面の間に互いに係合した部分球面を有する内側および外側案内リ ングが配置される。外側案内リングの外面とローラの円筒状の内面との間に針状 ころ軸受けが配置される。この配置において、ローラは、内側および外側案内リ ングの互いに係合した部分球面によってアームとの関連において傾斜可能である 。内側案内リングはアーム上を長さ方向に摺動可能である。ローラは、外側案内 リングの外側とロー・うの円筒状の内面との間にある針状ころ軸受けによって、 アームのまわりで回転することができる。

特定の種類の三叉継手の別の例が、日本実開昭６３−５７８２２号公報に開示さ れている。この継手において、内側継手部材の各アームは円筒状の面を有し、各 ローラは互いに係合した部分球面を有する内側および外側ローラ部とからなる。

内側ローラ部の内面とアームの円筒状の面との間に針状ころ軸受は部が配置され る。内側および外側ローラ部の互いに係合した部分球面によって、外側ローラ部 はアームとの関連において傾斜可能であるが、内側と外側のローラ部の両方は共 にアームのまわりにおける回転およびアームの長さ方向における摺動が可能であ り、この回転および摺動は共に内側ローラ部の内面とアームの円筒状の外面との 間にある針状ころ軸受けのところで起こる。

日本実開昭６３−５７８２２号公報において、外側ローラ部の外縁面は、ローラ 軸のまわりにおいてトロイド状、すなわち、外側継手部材にある案内溝の長さ方 向に見たローラ部を通じた断面において、外側ローラ部の外径よりも小さな曲率 半径を有する円弧状の回転面となっている。外側ローラ部とかみ合った案内溝の 各側部は、（負荷状態ではローラと溝は真の点ではなく小面積の長円状の接触面 を通じてかみ合うと認識されるが）２点において外側ローラ部の外縁面が溝側部 に接するような異なる曲率中心を有したふたつの弓形部分からなる「ゴシックア ーチ」状の断面を持つ。斜交接触（ａｎｇｕｌａｒ　ｃｏｎｔａｃｔ）と呼ばれ るこの条件により、溝にそって回転する際に外側ローラ部と溝の間の摩擦が減少 し、また、こうした構成によって溝内における外側ローラ部の傾斜が抑えられる 。

実際には、ローラの傾斜を防ぐ上でのローラと溝との間の斜交接触の効果はこれ らの部品が大量生産された場合に必然的に存在する許容誤差によって変化する。

ローラ部が、遊び（隙間）がない状態で溝にはめこまれているのであれば、ロー ラ部が溝の中で傾斜することは不可能である。しかし、実際の場合のように、ロ ーラ部が溝内に完全に隙間なくはめこまれるのではなくその間に若干の隙間また は遊びがある場合には、ローラ部が溝内でわずかに傾斜する可能性がある。ロー ラ部が溝との間にある隙間一杯まで自由に傾斜可能である場合には、特に、継手 によって伝えられるトルクが低いかあるいはゼロである時、これが問題となる。

継手がトルクを伝達している時に、ローラ部が急速に溝の側部と係合した状態に なるという事実は、ローラ部が溝と整合状態になるという効果を持つ。斜交接触 状態で係合するローラ部と溝側部の表面の幾何学図形的形状は、ローラ部の何ら かの傾斜傾向が、ローラ部に作用してその整合方向に復帰する傾向を持たせる偶 力を生じるようなものである。

しかし、特定の種類の継手における運転の円滑さは、継手のあらゆる運転条件の 下でローラ部が溝内において正しい整合状態または出来るだけ正しい整合状態に 近い状態に維持されるかどうかによるため、ローラ部の整合状態をよりうまく制 御できれば継手の性能を高めることができると認識できる。従って、本発明の目 的はこのようにローラ部の整合状態をよりうまく制御できる特定の種類の三叉継 手を提供することにある。

本発明に従って、係合した各ローラ外面と各案内溝の側部がいずれもその間にお いて斜交接触が得られるようゴシックアーチ状の部分を含む断面形状を有する特 定の種類の三叉継手を提供する。

このように、本発明に従った継手においては、ローラ外面と各溝側部との間で斜 交接触が得られるが、ローラ面の断面は弓形であるにもかかわらず、独立して溝 側部と斜交接触を持つ各部からなる。

これにはローラと溝の整合状態を継続的によりうまく制御できるという利点があ る。ローラと案内溝側部をこのような方法で係合させることによって、ローラの 何らかの傾斜傾向により、その他の点では寸法上同程度であり同じ圧力角で斜交 接触するよう配置されるが溝と係合する外面において上記外面の断面が単一の弓 形であるローラの場合に確立される復帰偶力よりも結果として大きな復帰偶力が 確立される。これについては、添付図面を参照して以下により詳細に説明する。

各ローラの外面のゴシックアーチ状の断面形状は、異なる曲率中心を持った弓形 の部分からなるものであってもよい。同様に、各案内溝側部のゴシックアーチ状 の断面形状は、異なる曲率中心を持った弓形部分からなるものであってもよい。

ローラ外面のゴシックアーチ形状は、ローラと案内溝との間により大きな隙間を 設けるようこれらのゴシックアーチ形の頂点において切り取ってもよい。

弓形部分からなるゴシックアーチ形の代わりに、各ローラおよび案内溝の係合し た面をその他のゴシックアーチ状の断面形状にすることもできる。特に、各ロー ラおよび／または溝側部の表面は、部分長円状または部分仲間線状の断面形状の 部分からなるものであってもよい。

特定の種類の継手の外側部材を製造する際に、案内溝側部に必要とされる形状を 機械加工するのは困難であるという観点から、製造は機械加工よりもむしろ成形 または押し出し成形法により行なうが、継手の外側部材のいくらかの歪みが、上 記部材のこうした製造およびそれに続く熱処理の結果生じることは明らかである 。外側継手部材およびローラ製造上の許容誤差はこうした歪みを考慮して選定し なければならない。しかし、このような歪みは、通常、予測可能でありかつ案内 溝側部の対称を欠く原因となることが相対的に予測可能な形で起こる。本発明に よる継手においては、ローラ外面が断面において単一の円弧ではなく、例えば、 異なる中心を有する弓形部分を含んだゴシックアーチ形状であるという事実によ って、ローラ外面自体の断面形状を案内溝側部の非対称の歪んだ形状に合うよう に非対称にすることが可能になる。

好ましくは、継手は単体とし、同継手においては、各ローラは、実質的に部分球 面状の外面を有すると共に上記外面がローラ内部において相補的な実質的に部分 球面状の内面と係合する内側ローラ部によりそのアーム上に取り付けられ、さら に内側ローラ部は円筒状の内側からなり、上記円筒状の内面によって上記内側ロ ーラ部は、好ましくは針状ころ軸受は部の介在により、それが取り付けられてい るアームのまわりにおける回転およびアームの長さ方向における移動が可能とな る。

本発明による継手においては、ローラとローラの案内溝側部との間の係合は、継 手がトルクを伝える際に溝内におけるローラのあらゆる傾斜傾向を抑える上でよ り優れた効果を持つ性質のものである。しかし、上述したように、製造許容誤差 により必然的にローラの直径方向において各ローラとその案内溝との間にいくら か隙間ができるため、継手がトルクの伝達を行なっていない時には、ローラが以 前に係合していた案内溝側部から離れる方向に移動しがちである。このためロー ラは、隙間が吸収されてそれ以上の傾斜が不可能になるまで幾らか傾くことがで きる。

従って、ある種の状況下では、ローラが最小限の量を越えて傾かないようさらに 装置を設けることが望ましいかもしれない。以下にこうした装置のいくつかの例 を説明する。

もしこうした追加の装置が設けられないと、ローラは案内溝内においてその中の 隙間が許す範囲まで傾くことができる。このようなローラの傾斜から本発明によ る継手はより大きな角度で連接する能力を得ることができるが、ただし、こうし た連接状態が長時間存在するものではない場合に限る。自動車において、継手の 最大連接状態は自動車のサスペンションの最大上下動および／またはリバウンド が原因となって起こり、自動車の使用中におけるこうした状態は単に一過性のも のである。従って、継手の最大連接には継手のローラがその溝内の中で若干傾く ことが必要であっても、許容できるのである。

特定の種類の継手において、通常、最大連接角はローラと内側継手部材の金属同 士の接触により制限される。ローラがその溝内で若干傾斜し得ることにより、こ うした接触によって制限される場合よりも若干大きな継手の連接能力が得られる 。

以下に添付図面を参照して実施例により本発明を説明するが、添付図面において ： 図１は連接状態にある本発明による継手の部分断面正面図：図２は図１の継手の 一部を非連接状態にして示す部分断面端面図：図３は図２の部分拡大図。

図４Ａおよび図４Ｂは本発明による継手におけるローラと案内溝の他の可能な形 状を示す線図： 図５は組み立て前の状態の継手部品を示す斜視図；図６および図７は本発明によ る継手の他の実施例を示す部分断面端面図； 図８は図７におけるローラの若干傾いた状態を示す部分拡大図：図９は本発明に よる継手のさらに他の実施例を示す部分断面端面図−図１０は本発明による継手 の別の実施例を示す部分断面端面図−図１１は図１０の横断面図に部分的に示し た継手の縦断面図；図１２は本発明による継手の最後の実施例を示す部分断面端 面図；図１３は案内溝内におけるローラのわずかな傾きを可能にすると継手の連 接状態をいかに高めることができるかを示す図である。

まず、図面の中の図１に、細長いカップ状の部品の形態を取った外側継手部材１ ０からなり、同外側継手部材の閉鎖状態にある端部から鈍端軸１１が延びる三叉 型の万能継手を示す。円周方向に等間隔に設けられた３本のアーム１３を有する 円筒状の内側継手部材１２が外側継手部材の内部に設けられ、上記アームは上記 内側継手部材から半径方向に外向きに延びる。シャフト１５の溝が設けられた端 部１４と係合してトルク伝達を行なうよう内側継手部材１２の内部に溝が設けら れ、上記シャフトは輪状クリップ１６によってその上に維持される。図１におい て、外側継手部材の回転軸線が１７に、そして内側継手部材の回転軸線が１８に 示され、図示した連接状態にある継手において、軸線１７および１８は互いに対 して傾斜した状態にある。また、図示した断面に見える複数のアーム１３のひと つの軸線１９も図１に示してあり、軸線１９は軸線１８に対して垂直である。

外側継手部材の内部は、円周方向に等間隔に設けられ、継手部材の軸線１７に対 して平行に延びる３つの案内溝２０を有して形成される。案内溝２０は内側継手 部材のアーム１３に設けられた各ローラ２１と係合しているが、案内溝、ローラ および関連部品の配置については図２によりわかりやす（示す。

図２に、外側継手部材１０の案内溝２０の内の１つを示す。溝２０は、ローラ２ １の直径方向に対向する部品と係合するよう互いに鏡像である２つの対向する側 部を有する。ローラ２１は、外面２２および内面２３を有する環状形態である。

ローラの外面２２は、ローラ中心軸線２４のまわりにおいて、図３にさらに詳細 に示す斜切類のゴシックアーチ形の線を回転することによって描かれる回転面で ある。図２は整合状態にある継手を示し、これにおいてローラ２１の軸線２４は アーム１３の軸線１９と一致する。ローラの内面２３は実質的に部分球面状であ る。さらに、ローラは、平面であると共に軸線２４に垂直な面２６および２７か らなり、ローラの縁部にはその端面がローラの外面２２と接する部分に丸みが付 けられている。

ローラは、内側ローラ部２８によりアーム１３上に取り付けられる。内側ローラ 部は、ローラが内側ローラ部２８との関連において傾斜可能なようにローラ２１ の内面２３と係合する実質的に部分球面状の外面２９を有する。

さらに、部品２８は、円筒状の内面３０からなり、アーム１３のまわりにおいて 円周方向に等間隔に配置されアームの軸線１９に対して平行に延びる複数の針状 ころ３２からなる針状ころ軸受は部を介してアーム１３の円筒面上に支持される 。針状ころ３２は、ケージリング３３およびアーム１３の端部に隣接する溝３５ と係合するスプリング・リング３４により、アーム１３と内側ローラ部２８との 間の位置に維持される。

これによって、ローラ２１はアーム１３との関連において３種類の異なる動きを 同時に行なうことができる。上記ローラはアームの軸線１９のまわりで回転可能 であって、回転時には、アームと内側ローラ部との間に針状ころ３２を設けた結 果、ローラ２１と内側ローラ部２８は最小限の摩擦抵抗で共に軸線１９のまわり を回転する。ローラ２１はアーム１３の長さ方向に摺動可能であって、この摺動 は内側部２８の内面３０と針状ころ３２の間の界面において起こる。ローラはア ーム１３との関連において傾斜可能であり、その傾動はローラと内側ローラ部の 互いに係合した実質的に部分球面状の面２３および２９において起こる。連接状 態にある継手が回転している場合、３種類の動きが全て含まれる。図１はこうし た状態にある継手を示し、これにおいて内側ローラ部との関連におけるローラの 前記の傾動が起こり、内側ローラ部はアーム１３と針状ころ３２との関連におい て半径方向に外向きに摺動した。

図面の中の図３は、外側継手部材ＩＯの回転軸線１７に垂直でありローラの軸線 ２４を含む断面図であって、ローラの外面２２とそれが係合する案内溝２０の側 部の配置を示す。この断面図において、ローラの外面は、斜切類のゴシックアー チ形であり、３７Ｃに示すローラの横断中心面の対向側に偏位したそれぞれの曲 率中心２２Ａおよび２２Ｂを有する弓形部からなる。

ローラと係合する案内溝２０の側部の断面はボンツクアーチ状で、これも平面３ ７Ｃの対向側で偏位したそれぞれの曲率中心３７Ａおよび３７Ｂを有する弓形部 からなる。案内溝側部３７の弓形部分の曲率半径はローラ外面Ｃ弓形部分の曲率 半径よりも若干大きく、その結果これらの間の接触は２つの離れた「点」３８お よび３９（実際には、継手がトルクを伝達していてローラが溝側部に圧接されて 変形が生じる時には、小面積の長円）に之いて確立される。

２点におけるローラと案内溝側部の間の上記の係合は一般に「斜交指触」として 周知の状態である。接点の縁部とローラ中心面３７Ｃの間のＰに示す角度は圧力 角として周知である。ローラと案内溝の間における斜交接触状態は、トルクが伝 達されている時、ローラが、案内溝との関連において外側継手部材の回転軸線に 垂直なローラ軸線２４を有する位置にとどまるように導かれるという効果を持つ 。図１において軸線１９が軸線１７に対して傾斜するのと同じように、ローラの 軸線が外側継手部材の軸線に対して傾斜するような案内溝内におけるローラの何 らかの傾斜傾向により、ローラを正しい整合状態に復帰する傾向のある偶力が確 立される。

図示する溝とローラの構成では、ローラに何らかの傾斜傾向がある場合に確立さ れる復帰偶力は、ローラ外面の断面形状が、同じ圧力角で軌道溝側部と斜交接触 させるように選定された半径の単一の弓形である場合よりも太き（なる。これは 、断面に見られるように、ローラの表面と溝側部がその接点からますます遠くに 互いに逸脱する率が減少するためローラが軌道内で傾斜しようとすると、圧力角 の増加が起こり、その乃　結果、ローラの中心面３７Ｃがらの接「点Ｊ　３８． ３９のオフセットが増加す２　る。ローラと溝の断面がゴシックアーチ形である と、圧力角Ｐの変化率で　との関連におけるオフセット距離Ｘの変化率は、外面 の断面が単一の弓し　形をしているローラの場合に得られる率よりも大きくなる 。

斜交接触のためのローラと案内溝の設計においては、所定の圧力角と妾　共に、 十分な負荷容量を得られるように案内溝側部とローラ外面の接触Ｄ　部の局部曲 率半径の間の整合率を達成することが望まれる。このような叫　制約の中で、ロ ーラ面および案内溝の断面をゴシックアーチ形にするこ麺　とにより、ローラの 傾斜に対する抵抗を向上させることができる。案内溝側部の断面がゴシックアー チ形でありローラ外面の断面が弓形である笑　時には、圧力角を逆に変化させな い限り、必要な負荷容量を得られるよ由　うローラと案内溝側部との表面におい て要求される曲率の整合性を達成り　することは不可能であることがわかる。

ｔ　図３に示すように、ローラ外面と案内溝側部の形状は平面３７Ｃのまわりに おいて対称である。曲率中心２２Ａ、　２２Ｂは平面３７Ｃがら等しく偏位ろ　 する。しかし、成形による三叉継手の外側継手部材の製造およびそれにｔ　おけ る案内溝の形成における１つの問題は、製造工程および熱処理がら４　生じる歪 みの問題である。このような歪みにより、結果として案内溝側部のゴシックアー チ形の断面形状が不整合になるかまたは平面３７Ｃのま、　わりにおいて非対称 となり、案内溝が等しい圧力角でローラと係合しない場合がある。その後、これ は、ローラが案内溝に沿って回転する際にローラの摩耗の原因となる。

しかし、もしこうした歪みの性質を予測できれば、ローラが案内溝側部に正しく 係合するようローラ自体を非対称にすることが可能になる。

図４Ａおよび４Ｂに、こうした歪んだ案内溝の可能な構成とこれらと正しく係合 する非対称のローラの構成を示す。

図４Ａに、符号３７に示す対称の構成から案内溝側部の可能な偏りを破線１３７ で示す。案内溝側部のゴシックアーチ形断面の対応する弓形部の曲率中心を１３ ７Ｂに示すが、歪みのない表面部分の曲率中心３７Ａよりも平面３７Ｃからのオ フセットの距離は少ない。この歪みを補正するために、対応するローラ外面のゴ シックアーチ形断面の弓形部の曲率中心１２２Ｂの平面３７Ｃからのオフセット 距離をローラ面の他の弓形部の曲率中心２２Ａよりも少なくする。

図４Ｂに示す別の状態において、継手の外側部材の歪みによって、形成された面 １３７の曲率中心１３７Ｂのオフセット距離は案内溝側部のゴシックアーチ形断 面の他の曲率中心３７Ａよりも大きくなった。これを補正するため、対応するロ ーラのゴシックアーチ形断面の弓形部の曲率中心１２２Ｂの平面３７Ｃからのオ フセット距離をローラ外面の他の弓形部の曲率中心２２Ａよりも大きくする。

案内溝側部およびローラ外面のゴシックアーチ形断面形状をそれぞれの半径およ び曲率中心が上記のように継手外側部材の歪みを補正できるように選択可能な弓 形部で構成すると都合がよいが、これ以外のゴシックアーチ面形状を用いてロー ラの整合性をよりうまく制御する上で同じ利益を得ることが可能である。特に、 係合するローラおよび／または案内溝側部の係合する面を部分長円または部分伸 開線にすることができる。

これによって、ローラと案内溝部の面が、断面において、これらの間の接点から ますます遠く互いに逸脱する率をさらに減少させることができ図面の中の図５は 、ローラ２１と内側ローラ部２８の組み立て方法の一例を示す概略的斜視図であ る。ローラの内側の実質的な部分球面２３が内側ローラ部の外側の実質的な部分 球面２９と係合するようローラ２１の内面を逃がし、ローラの端面２６または２ ７の一方から他方までの中間まで延びた直径方向に対向する２つの部分４２．４ ３を設ける。内側ローラ部２８は、４４に片方を明らかに示すように、２つの対 向するチャンファをそれぞれの側に設けて逃がす。これらによって、互いに垂直 な軸線で示される相対的配向状態にこれらの部品を配置する時に、内側ローラ部 ２８をローラ２１の中に矢印４５で示す方向に挿入することが可能になる。そし て、内側ローラ部は、組み立ての後の継手内部の相対的な配向状態でローラ内で 角度を有して移動可能であり、使用時に見られがちなあらゆる相対的な傾斜条件 の下でその配向状態に維持される。

ローラ２１が、逃げ部４２．４３およびチャンファ４４のような処置を少なくと もひとつ必要とせずに過度の力を加えなくても弾力的に変形して内側ローラ部の 上に「弾力的にはめこむ」ことができるほど十分に薄い壁面を有する場合には、 これに代わる組み立て方法が可能である。矢印４６で示す直径方向に対向する方 向にローラに力を加えると、それに垂直な方向にローラの寸法が若干増加し、矢 印４５の方向に十分な力を加えることによりその内部に容易に内側ローラ部を挿 入することができる。内側ローラ部の実質的に部分球面状である外面がローラの 実質的に部分球面状の内面の中に配置されると、ローラに付与される力を緩和す ることによってローラを円形に戻すことができ、内側ローラ部はその内部に捕獲 された状態になる。

ローラおよび内側ローラ部の実質的に部分球面状である面の相互のかみ合いにお けるさらに重要な局面は、これらが真の部分球面形状から若干偏った形状である 場合には、これらの間の摩擦を減少させうる場合があるということである。特に 、図面の中の図１および図２に示す断面のように、内側ローラ部の外面２９が、 ローラの凹形内面２３の曲率半径よりも若干小さな曲率半径を有した凸状曲線で あると好適である。この場合、面はローラの厚さよりも少ない幅を有する環状接 触部の上で係合する傾向がある。これによって、係合面の曲率が逆に異なる場合 （すなわち、ローラの内面２３が、図示する断面において、内側ローラ部の外面 ２９の曲率半径よりも若干小さな曲率半径を有する場合であって、この場合、面 は間隔をあけた２つの環状部の上で接触する）と比較すると、内側ローラ部との 関連におけるローラの傾斜に対する摩擦抵抗が減少する。必要とされる係合を得 るには、互いに係合する一方または両方の面が真の部分球面から若干偏って、ロ ーラまたは内側ローラ部の軸のまわりで適切な半径の円弧状の回転面となること が認識できる。

ローラまたは内側ローラ部の係合した部分球面の一方を摩擦係数の低い材料、例 えば接着させた潤滑材または金属またはプラスチック・コーティングで処理する ことが可能である。こうした表面処理により、内側ローラ部との係合に起因する ローラの自由回転に刻する抵抗が減少する。

ローラと内側ローラ部との間に存在する摩擦係数は、ローラとこのような処理が 施されずよりきめの粗い表面を有する可能性のある案内溝の間に存在する摩擦係 数よりも低くなるかもしれない。

上述したように、継手がトルクを伝達している時、ローラと各案内溝側部との間 の係合の性質は案内溝内におけるあらゆるローラの傾斜傾向を抑える上で効果的 である。しかし、製造上の許容誤差から必然的に、ローラと案内溝との間にはロ ーラの直径方向に幾分隙間が生じ、継手がトルクを伝達していない時には、ロー ラが以前に係合していた案内溝側部から離れるように移動する傾向がある。ロー ラおよび案内溝側部が本発明によるゴシックアーチ／ゴシックアーチ構成であっ ても、こうしたことから隙間を吸収してそれ以上の傾斜が不可能になるまでロー ラは幾分傾斜することができる。自動車においては、こうした傾斜が防止されな い限り、結果として低いまたはゼロのトルクの伝達にかかわる運転条件下での騒 音および振動の伝達および発生、および頻繁なトルク逆転が生じることになる。

従って、特定の状況では、ローラの傾きを積極的に防止する手段を継手に設（プ ることが望ましい場合もある（しかし、その他の状況では、このような手段を付 加しなくとも本発明による継手におけるローラのより優れた傾斜抑制効果が適当 である場合もある）。

図面の以下の図に、外側継手部材の案内溝内でローラの傾斜を抑えるためのこの ような追加手段のいくつかの実施例を示す。

図６は、図２に相当する図に、ローラの外面に係合する側部に隣接して案内ンヨ ルダ部５０を持つ案内溝を設けた外側継手部材１０を示す。ショルダ部はローラ ２１の端面２６と係合可能であり、ローラが外側継手部材の回転軸線に垂直な軸 線を有して案内溝内に正確に配設されると、ショルダ部とローラの端面との間に ごくわずかな隙間ができる。ローラは、傾斜しはじめるとすぐにショルダ部に接 触し、実質的な傾斜が防止される。

その代わりにまたは追加として、符号５０Ａで概略して示すように、ローラの対 向する端面と係合可能なショルダ部を設けてもよい。

図７に、ローラの外面と係合する案内溝の側部に隣接して外側継手部材に設けら れた案内ショルダ部が、ローラの外面に接する場所で上記ローラの端面と係合可 能な若干傾斜した平面または曲面５１を有する以外は、全般的に図６のもと同じ 継手の実施例を示す。

図８および図８の部分Ａをさらに拡大した挿入図８Ａに、ローラがその案内溝内 で傾きはじめた時に図７の実施例にどういったことが起こるかを示す。ショルダ 部５１は、ローラが点でよりもむしろ長い線状にショルダ部と接触するよう構成 する。これは、ローラとショルダ部の間の衝撃力を分散し、摩耗を減らして騒音 の発生を減少させる効果がある。

図９に、外側継手部材との関連においてローラの傾斜を抑止するためのさらに利 手段を用いた実施例を示す。本実施例においては、案内溝はローラを抑止するシ ョルダ部を持たないが、ローラはアーム１３の端部を越えて全体として継手の半 径方向に外向きに延びる環状延長部５２を有する。外側継手部材の案内溝２０に は、その基礎部分に外側継手部材の半径方向に内向きに延びるリブ５３が設けら れる。リブ５３はアーム１３の端部に向き合った平らな突き合わせ面５４を有す る。

ローラの延長部５２は、継手がトルクを伝達していてローラと案内溝の対向する 側部とが斜交接触の係合によりローラ軸線が外側継手部材の回転軸線に垂直に維 持されるように係合している時、面５４かられずかに離れた状態になる平面の環 状端面５５を有する。継手トルクを伝達しておらずローラがそうした抑制状態に ない時、面５４は、ローラが最小限の量を超えて傾かないよう端面５５の直径方 向に対向するひとつまたは他の部分と接触することが可能である。

図面の図１０および１１に、ローラおよび外側継手部材の案内溝の基底部分と係 合する金属板、例えばばね鋼の案内部７０によってローラの傾きが防止される継 手の実施例を示す。案内部７０は外側継手部材の案内溝に係合する平らな基底部 およびそこから（全体として外側継手部材の）半径方向に内向きに延びるリム７ １を有する。案内部の基底部は、外側継手部材の直径を増す必要なくアーム１３ の端部に隙間を設けるために、符号７３の中心において逃がしである。各リム７ １はローラの外面と接触するまで延びており、ローラの半径方向の最外部の端面 と係合する内側に折れたタグ７２を有する。

これが、直径方向に対向する部分でローラと係合し、また案内部の平らな基底部 が相対的に長いために、案内部７０は、ローラおよび外側継手部材と係合する場 所で大きな接触圧をともなうことなく案内溝内におけローラの傾斜を防ぐようロ ーラに大きな偶力を発揮することができる。

これにより、案内部は外側継手部材の軸線方向に摺動せざるをえないが、許容度 を超す摩耗は起こらず、案内溝に沿ったローラの回転運動に対する過度の抵抗が 生じない。

金属板から製作する代わりに、案内部７０をプラスチック材で鋳型成形すること もできる。

図面の内の図１２に本発明による継手の実施例を示すが、同実施例において、ロ ーラ外面の断面を凸状にしてこれと係合する案内溝側部の断面を凹状にするので はなく、ローラの外面を凹状にして案内溝の側部を凸状にする。内側継手部材、 そのアームおよび針状ころ軸受けによりアーム上に支持された内側ローラ部は、 前記の継手の相当部品にすべて一致するので、再度詳細に説明することはしない 。符号６０に示す図示されたローラは、前記のように実質的に部分球面状である 内面６１を有するが、ローラの外面６２は、全体としてローラが、ある種の空中 こまの形状となるように凹状のゴシックアーチ形断面とする。案内溝の対向する 側部には、図面の図３において上記に説明したものと同様の斜交接触を得るよう に、図示する断面において斜切類のゴシックアーチ形状の凸状リブ６３が設けら れる。本実施例において、この場合も結果として、継手がトルクを伝達している 時、案内溝内のローラの傾斜による不整合に対する高度の抵抗性が得られ、また トルクが伝達されていない時には、ローラは溝内で実質的に傾斜不可能となる。

上述した全ての実施例において、各内側ローラの円筒状の内面とそれぞれのアー ムの円筒面との間には針状ころ軸受は部が用いられる。この場所に、可塑（プラ スチック）材や焼結金属軸受は材等の適切な素材の滑り軸受け、例えば軸受はブ ツシュのような形態のものを用いる場合は、本発明の範囲内に含まれる。こうし たブツシュは内側ローラ部や、アームまたはこれら両方の部品との関連において 摺動および回転可能としてもよい。さらに、アームのまわりにおける回転および アームの長さ方向における摺動が十分自由に軸受は部材または軸受は部品の介在 なしに可能なように、内側ローラ部内体をこのような軸受は材で製作することも 可能である。ローラ内の原位置に直接鋳型成形するこにより、適切な可塑材の内 側ローラ部を形成してローラおよび内側ローラ部に（図面の図５において説明し たように）組み立てを容易にしだローラおよび内側ローラ部を弾力的にはめ合わ せるための逃げ部を設ける必要をなくすことが可能な場合もある。こうした可塑 材の内側ローラ部は金属挿入によって補強することができる。

各ローラが内側ローラ部を介在させた状態でアームに取付けられ、ローラおよび 内側ローラ部が相補的な実質的に部分球面状の面を有すると共にローラ部がアー ムのまわりで回転およびアームの長さ方向に摺動可能な特定の種類の三叉継手と の関連において本発明を説明したが、本発明がその広範な局面において特定の種 類の三叉継手にも適用可能であることが認識される。このように、ローラと案内 溝の係合した形状が、例えば前述において参照した英国特許第２０１８３９３号 に開示されている種類の継手に適用されると、案内溝内における継手のローラの 整合性がよりうまく制御されるという利点が得られる。ローラが取り付けられて いるアームのまわりで回転およびアームの長さ方向に摺動可能であり、またアー ムとの関連において傾斜可能であるその他の種類の三叉継手があり、本発明をこ うしたその他の種類の継手に有利に適用することができる。

最後に、図面の図１３において、この図の２つの部分に、案内溝内における継手 のローラの傾斜を積極的に防ぐための手段を設けなかった場合、ローラと溝との 間に製造上隙間を設けた結果、ローラが若干傾斜し得ることによって如何にして 継手が通常の場合よりも若干大きな範囲で連接可能となるかを示す。

図１３Ａおよび１３Ｂは、内側および外側継手部材の回転軸線がいずれも図面上 にある図１のような断面図ではない。これらの図において、外側継手部材の軸線 は図面上にあるが、内側継手部材の軸線は、ローラが内側継手部材から最少限の 隙間を有した状態を最もよく表す角度でこの平面に対して傾斜している。

図１３Ａに、継手が正常最大角まで連接して、ローラがアーム１３の基部Ｉ３＾ に接触した状態にある時に案内溝２０内で整合状態にあるローラ２１を示す。図 １３Ｂでは、ローラはその溝内において可能な限り最大限まで傾斜した状態にあ り、ローラの傾斜角度と等しい余分な角度で継手が連接可能になる。

上述したように、自動車に使用する場合、継手の最大連接状態を必要とする条件 は一過性のものであるため、最大連接時のこのような傾斜によって継手の回転お よび押し付けに対する抵抗が増加しても有害にはならない。

補正書の駐訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成　３年　５月２５日 ＰＣＴ／ＧＢ　８９１０１３８５ ２　発明の名称 定速変圧自在継手 ３　特許出願人 チェスター　ロード　（番地なし） 名称　バーディ　スバイサー　リミテッド代表者　ンエイ、アイ、デイツケンソ ン４代理人 郵便番号　１６０ 住所　東京都新宿区南元町５番地３号 ６　添付書類の目録 （１）補正書の翻訳文　１通 〔補正１．書羽ｄ足吏つ 従って、継手の最大連接には継手のローラがその溝内の中で若干傾くことが必要 であっても、許容できるのである。

特定の種類の継手において、通常、最大連接角はローラと内側継手部材の金属同 士の接触により制限される。ローラがその溝内で若干傾斜し得ることにより、こ うした接触によって制限される場合よりも若干大きな継手の連接能力が得られる 。

以下に添付図面を参照して実施例により本発明を説明するが、添付図面において ： 図１は連接状態にある本発明による継手の部分断面正面図。

図２は図１の継手の一部を非連接状聾にして示す部分断面端面図：図３は図２の 部分拡大図： 図４Ａおよび図４Ｂは本発明による継手にお１ブるローラと案内溝の他の可能な 形状を示す線図。

図５は組み立て前の状態の継手部品を示す斜視図：図６および図７は本発明によ る継手の他の実施例を示す部分断面端面図： 図８は図７におけるローラの若干傾いた状態を示す部分拡大図、旦図８Ａは図８ のさらなる部分拡大図： 図９は本発明による継手のさらに他の実施例を示す部分断面端面図。

図１Ｏは本発明による継手の別の実施例を示す部分断面端面図：図１１は図１０ の横断面図に部分的に示した継手の縦断面図；図１２は本発明による継手の最後 の実施例を示す部分断面端面図；図１３Ａおよび１３Ｂは案内溝内におけるロー ラのわずかな傾きを可能にすると継手の連接状態をいかに高めることができるか を示す図である。

まず、図面の中の図１に、細長いカップ状の部品の形態を取った外側継手部材１ ０からなり、同外側継手部材の閉鎖状態にある端部から鈍端軸１１が延びる三叉 型の万能継手を示す。円周方向に等間隔に設けられた３本のアーム１３を有する 円筒状の内側継手部材１２が外側継手部材の内部に設けられ、上記アームは上記 内側継手部材から半径方向に外向きに延びる。シャフト１５の溝が設けられた端 部１４と係合してトルク伝達を行なうよう内側継手部材１２の内部に溝が設けら れ、上記シャフトは輪状クリップ１６によってその上に維持される。図１におい て、外側継手部材の回転軸線が１７に、そして内側継手部材の回転軸線が１８に 示され、図示した連接状態にある継手において、軸線１７および１８は互いに対 して傾斜した状態にある。また、図示した断面に見える複数のアーム１３のひと つの軸線１９も図１に示してあり、軸線１９は軸線１８に対して垂直である。

外側継手部材の内部は、円周方向に等間隔に設けられ、継手部材の軸線１７に対 して平行に延びる３本の案内溝２０を有して形成される。案内溝２０は内側継手 部材のアーム１３に設けられた各ローラ２１と係合しているが、案内溝、ローラ および関連部品の配置については図２によりわかりやす（示す。

国ａｉｍ査ｓｓ □”＃”””””１ＰＣＴ／ＧＢ　８９１０１３８５国際調査報告 ＧＢ　８９０１３８５ 国際調査報告

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．三叉型の定速度比自在継手において、同継手が、回転軸線（１７）および回 転軸線に平行に延びると共にそのまわりに円周方向に等間隔に設けられた３つの 案内溝（２０）を有する外側継手部材（１０）；同外側継手部材の内部に配置さ れ、回転軸線（１８）およびこの回転軸線のまわり等間隔に設けられた半径方向 に外側継手部材の案内溝（２０）内に延びる３本のアーム１３を有する内側継手 部材；ローラ（２１）ａが案内溝に沿って回転すべく抑制されるように対応する 案内溝（２０）の対向する側部に係合する外面（２２）を有するローラ（２１） を取り付けた各アーム（１３）；アーム（１３）に取り付けられ、同アーム（１ ３）のまわりにおける回転や、アーム（１３）の長さ方向における摺動およびア ーム（１３）に対する傾斜が可能な各ローラ（２１）からなり；各ローラ（２１ ）の外面（２２）およびそれと係合する各案内溝側部がいずれも、その間で斜交 接触が得られるようにゴシックアーチ形の部分を含む断面形状を有することを特 徴とする、定速度比自在継手。
2. ２．請求項１に記載の継手において、ローラ面および／または案内溝側部の上記 ゴシックアーチ形の断面形状が、異なる曲率中心（２２Ａ，２２Ｂ，３７Ａ，３ ７Ｂ）を有する弓形部からなることを特徴とする、定速度比自在継手。
3. ３．請求項１または２に記載の継手において、ローラ面および／または案内溝側 部の上記ゴシックアーチ形の断面形状が、部分長円または部分伸開線部からなる ことを特徴とする、定速度比自在継手。
4. ４．請求項１から３までのいずれかに記載の継手において、各ローラ（２１）が 、ローラ内部の相補的な実質的に部分球面状の面（２３）と係合する実質的に部 分球面状の外面（２９）を有する内側ローラ部（２８）によりそのアームに取り 付けられており、さらに内側ローラ部（２８）が円筒状の内面（３０）からなり 、これによってアームのまわりでの回転および長さ方向の移動が可能であること を特徴とする、定速度比自在継手。
5. ５．請求項１から４までのいずれかに記載の継手において、各案内溝のローラに 係合する各側部が、トルクが伝達されていない時に溝内におけるローラの実質的 な傾斜を防ぐよう対応するローラ端面（２６）と係合可能な少なくとも１つのシ ョルダ部（５０，５０Ａ，５１）からなることを特徴とする、定速度比自在継手 。
6. ６．請求項５に記載の継手において、上記ショルダまたは上記各ショルダ（５１ ）が、ローラが傾斜しはじめた時にローラと線接触するように傾けられているこ とを特徴とする、定速度比自在継手。
7. ７．請求項１から４までのいずれかに記載の継手において、各ローラが同ローラ の取り付られているアームの最も外側の端部を超えて（全体としての継手の）半 径方向に外向きに延びる部分（５２）を有し、各案内溝が、トルクが伝達されて いない時に案内溝内におけるローラの傾斜を抑止するようローラ部分（５２）の 端面（５５）と係合可能な突き合わせ面（５４）を有することを特徴とする、定 速度比自在継手。
8. ８．請求項１から４までのいずれかに記載の継手において、各ローラの直径方向 に対向する部分に係合すると共に、トルクが伝達されていない時に案内溝内にお けるローラの傾きを抑止するため各々の案内溝に沿って摺動ずるよう案内溝の基 底部とも係合する各々の案内部（７０〜７３）を有することを特徴とする、定速 度比自在継手。
9. ９．請求項１から４までのいずれかに記載の継手において、各ローラ（６０）の 外面（６２）が断面で見て凹状であり、各案内溝の側部が対向する突出したりリ ブ（６３）からなることを特徴とする、定速度比自在継手。
10. １０．請求項１から９までのいずれかに記載の継手において、針状ころ軸受け部 （３２，３３）が、各内側ローラの円筒状の内側と各アームの円筒面（３１）と の間に配置されていることを特徴とする、定速度比自在継手。
11. １１．請求項１から１０までのいずれかに記載の継手において、上記ローラの外 面がその軸線に垂直なローラの中心面（３７Ｃ）のまわりにおいて非対象である ことを特徴とする、定速度比自在継手。
12. １２．請求項２に付随する請求項１１に記載の継手において、ローラ面形状の弓 形部の曲率中心（２２Ａ，１２２Ｂ）が、ローラの中心面（３７Ｃ）から不等間 隔であることを特徴とする、定速度比自在継手。
13. １３．請求項４または同請求項４に付随する請求項５から１２までのいずれかに 記載の継手において、上記のローラ（２１）および内側ローラ部（２８）が、ロ ーラおよび内側ローラ部の組み立てを可能にする逃げ部（４２，４３，４４）を 有しており、その実質的に部分球面状態である面が互いに係合する一方、その軸 線が互いに直角になるよう配向されていることを特徴とする、定速度比自在継手 。
14. １４．請求項４または同請求項４に付随する請求項５から１２までのいずれかに 記載の継手において、上記のローラ（２１）および内側ローラ部（２８）が組み 立てられ、その実質的に部分球面状の面が少なくともその一方の弾力的な変形に より互いに係合する一方、その軸線が一般に互いに直角になるよう配置されてい ることを特徴とする、定速度比自在継手。
15. １５．請求項４または同請求項４に付随する請求項５から１４までのいずれかに 記載の継手において、上記内側ローラ部が軸受け材からなるものであり、その円 筒状の内面がアームの円筒状と直接係合することを特徴とする、定速度比自在継 手。
16. １６．請求項４または同請求項４に付随する請求項５から１５までいずれかに記 載の継手において、上記ローラの外面と上記案内溝側部との間における摩擦係数 と比べて、上記内側ローラ部の上記実質的に部分球面状の外面と上記ローラの上 記実質的に部分球面状の内面との間における摩擦係数が小さいことを特徴とする 、定速度比自在継手。