JPH0483917A - ピンリンク式等速自在継手 - 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】 （発明の目的） 〈産業上の利用分野〉 本発明は、自動車や圧延機などに広く使用されている二
軸間に交差角がある場合に用いられる自在継手に関する
ものであって、特に等速で且つ二軸の回動中心が常にず
れることのない等速自在継手に係るものである。

〈発明の背景〉 従来から、入力軸と出力軸とが交差する場合これら二軸
間の交差角が自由に変化しても（普通最大で３０°）回
転を伝えることのできる自在継手として数種のものが考
えられており　例えば自動車用としては十字形のビンと
フォーク形の端末を組み合わせた十字形継手やカムフォ
ロアがハウジング内の溝にはまり込む構造を有し、自動
車の前輪駆動用として使用されるトリポード形継手など
が用いられていた。このうち十字形継手は出力軸に回転
速度変動が生ずるので自動車の前輪駆動用には使用でき
なかった。

またトリポード形継手は、二軸の回動中心が移動すると
いう欠点を有するほか、ガタが発生し易く、その構造の
複雑さに起因し、小型の継手を製造することが困難であ
るという問題もあった。

く開発を試みた技術的事項〉 本発明はこのような背景に鑑みなされたものであって１
等速回転を維持しつつ、回動中心を常に一定に保つこと
のできる新規な等速自在継手を提案しようとするもので
ある。

（発明の構成） く目的達成の手段〉 本出願に係る第一の発明たるピンリンク式等速自在継手
は、入力軸の回転をこの入力軸に交差する軸心を持つ出
力軸に等速回転として伝えられる等速自在継手において
入力軸と出力軸との接続を回り対遇の軸心が全て　この
二軸の回動中心を通るように構成した複数のリンクの連
結によって行ない、且つ当該複数のリンクは前記二軸の
回動中心を球の中心とする任意の半径の球を想定した場
合の球面軌跡上を移動する球面リンクと、入力軸と出力
軸とのなす交差角の大きさに応じて　中折れ状態に屈曲
し得る中間リンクとにより構成されていることを特徴と
して成るものである。　また　本出願に係る第二の発明
たるピンリンク式等速自在継手は、前記要件に加えて８
節回転連鎖によって構成されることを特徴として成るも
のであり、これらをもって前記目的を達成しようとする
ものである。

〈発明の作用〉 本発明のピンリンク式等速自在継手は回動中心を境とし
て入力側と出力側とのリンクの配設態様を対称としてお
り、入力軸と出力軸とが交差する場合であってもその位
置関係は変わらないから、入力軸の回転は、そのまま出
力軸に伝わる。また各リンクの軸心は全て回動中心を通
るように構成され面且つ中間リンクが中折れ状態に回動
するから、入力軸と出力軸とが交差する場合でも各リン
クには無理な力はかがらずその移動は円滑に行なわれる
。

〈実施例〉 以下本発明のピンリンク式等速自在継手について図面に
基づいて具体的に説明する。説明の順序としては、先ず
本発明のピンリンク式等速自在継手の構造について説明
し　次にその作動原理につむ・で説明する。図中符号１
に示すものが本発明のピンリンク式等速自在継手であっ
てこのものは入力軸２と出力軸３のそれぞれに略円板状
をなすフランジ５を設け、これらフランジ５にそれぞれ
２個ずつ球面リンク９の一端を回動自在に保持し、その
他端を中間リンクＩ２に回動自在に接続して成るもので
あって８節回転連鎖を構成する。具体的にはフランジ５
には接続片６がフランジ５の端面外周寄りに２箇所１８
０″隔てて設けられていて、接続片６の一面は入力軸２
と出力軸３とが屈曲する際の回動中心Ｏを球の中心とす
る一定曲率半径の球面の一部を構成し、これを後述する
球面リンク９との摺合面６ａとしている。また７ランジ
５の側周部からは回動中心Ｏに向かい前記摺合面６ａに
至る。ビン受入れ孔７が設けられる。モして各接続片６
に設けられるビン受入れ孔７には回動ビン８がそれぞれ
圧嵌めされ、この突出端がこれに接続される球面リンク
９０回動軸となる。次ぎに二〇回動ビン８に接続される
球面リンク９について詳述すれば、この球面リンク９は
、前記接続片６に形成された摺合面６ａと同様１回動中
心Ｏを球の中心とする一定曲率半径の球面の一部を構成
して成る彎曲した板状片であり　その両端部には、前記
７ランジ５に設けられる回動ビン８及び後述する中間リ
ンク１２に形成される回動ビン１３と嵌合する取付孔１
０が設けられる。

そしてこのようにして成る球面リンク９は以下述べる中
間リンク１２を介して接続される。即ち中間リンク１２
は、連結凸部１４を端部に形成して成るリンク片＋２Ａ
と連結凹部１５を端部に形成して成るリンク片１２Ｂと
により成っていて、連結凸部１４及び連結凹部１５には
接続孔１６が設けられこの接続孔１６に回動ビン１７が
嵌まり込むことにより中折れ状態に回動し得るのである
。そしてリンク片！２Ａ、　１２Ｂの他端即ち連結凸部
１４　　連結凹部１５が設けられていない側の端面ば回
動中心０を球の中心とする一定曲率半径の球面の一部を
構成しこれを摺合面１８とするものでこの摺合面１８に
は、＃Ｊ述したように回動ビン１３が２個ずつその軸心
が中心Ｏを通るように設けられる。

そしてこのような構造を有する本発明のピンリンク式等
速自在継手１は以下のように作動する。

髪）入力軸と出力軸の軸心が一致する場合即ち第２〜４
図に示す状態であり、この場合には中間リンク１２を構
成するリンク片１２Ａ、１２Ｂは同一直線上に位置し、
リンク片１２Ａと１２Ｂのなす角は１８００である。従
って第６図（ａ）においてリンク片＋２Ａと２軸とのな
す角αとリンク片１２ＢとＺ軸とのなす角βは等しい。

そしてこのような状態で入力軸２に回転が伝えられると
、入力側の球面リンク９Ａを介し中間リンク１２に回転
が伝達され１更に出力側の球面リンク９Ｂを介し出力軸
３に入力軸２と等速の回転が伝達される。

１１）入力軸と出力軸の軸心が交差する場合先ず第５図
に示すように、入力軸２および出力軸３が水平軸に対し
、下方に傾き角θを持つようになる場合を考える。この
場合の２軸の交差角は２θとなる。入力軸２に固定され
る７ランジ５Ａと出力軸３に固定される７ランジ５Ｂと
の間隔は上部で広がり、下部で狭まる。従ってこれに応
じて上部の球面リンク９Ａ、９Ｂは交差角を持つ前の軸
心が一致した入力軸２、出力軸３の軸心方向に沿う方向
となるよう第１図円内で示すようにフランジ５に圧嵌さ
れた回動ビン８を支点として前方に回動するようになる
。

尚この場合、当然上部の球面リンク９Ａ、９Ｂに接続さ
れる中間リンク１２を構成するリンク片１２Ａも第６図
（ｂ）に示すように２軸方向に移動するＪうになり、リ
ンク片＋２ＡとＺ軸とのなす角αは小さくなる。他方下
部の球面リンク９　Ａ。

９Ｂは交差角を持つ前の軸心が一致した入力軸２　出力
軸３の軸心方向に直角な方向（第５図でいえば紙面に直
角な方向）に回動するようになる。そしてこの場合、当
然下部の球面リンク９Ａ、９Ｂに接続されるリンク片１
２Ｂも第６図（ｂ）に示すように２軸から遠ざかる方向
に移動するようになり、リンク片１２Ｂと２軸とのなす
角βは大きくなり、中間リンク１２は中折れ状態となる
（従ってこの場合β〉αとなる）。次ぎに第７図に示す
ように第５図でいえば紙面上に直角な方向奥部側（尚第
７図（ａ）では平面図であるので水平軸に対し上側とな
っている。）に入力軸２および出力軸３が水平軸に対し
て傾き角θを持つ場合を考える。尚５第７図（ａ）にお
いて符号ａは、交差角を持つ前の回動ビン８の摺合面６
ａ上の位置を示し、符号す及びＣは同じく交差角を持つ
前のリンク片１２Ａ及び１２Ｂの回動ビン１３の摺合面
１８上の位置を示す。また符号ａ’、　ｂ’、　ｃ’は
第７図（ａ）に示すように入力軸２　出力軸３が傾き角
θを持った場合の前記ａ。

ｂ、ｃの移動後の位置をそれぞれ示す。この場合には、
フランジ５における回動ビン８の位置がａからａ゛まて
距離ｄ、だけ動くと　回動ビン８に接続される上方の球
面リンク９Ａ、９Ｂは第７図（ａ）において細い一点鎖
線で示す位置から。

太い一点鎖線で示す位置に移動するようになる。

従ってリンク片１２Ａは、この球面リンク９Ａ、９Ｂに
押されるようにして回動ビン１３の位置でいえばｂから
ｂ゛まで距離ｄ２だけ移動するようになる。同様に下方
の球面リンク９Ａ、９Ｂも細い一点鎖線で示す位置から
太い一点鎖線で示す位置まで移動し、リンク片１２Ｂは
この球面リンク９Ａ　　９Ｂにひかれるようにして回動
ビン１３の位置でいえばＣからＣまで距離ｄ３だけ移動
するようになる。尚第７図（ｂ）は、第７図（ａ）の状
態を交差角を持たない場合の入出力軸２．３の軸方向か
らみた骨格的断面図であり１図で明らかなようにリンク
片１２Ａと２軸とのなす角αは大きくなり、リンク片１
２Ｂと２軸とのなす角βは小さくなる（従ってこの場合
α〉βとなる）そしてこのような状態で入力軸２に回転
が伝えられると前記入力軸２と出力軸３の軸心が一致す
る場合と同様球面リンク９Ａを介し中間リンク１２に回
転が伝わり、更に球面リンク９Ｂを介して出力軸３に等
速で回転が伝わる。なおこの際　中間リンク１２におけ
るリンク片＋２Ａと１２Ｂは一定角度を維持して回転す
るのではなく、常に入力ｆｆｆｌＪのフランジ５Ａと出
力側のフランジ５Ｂとの接近離反に応じ随時変化しなが
ら回転しているのである。即ち　第５図において当初下
方に位置していた球面リンク９も、入力軸２が１８０°
回転すれば上方に位置するようになり、入力側のフラン
ジ５八と出力側のフランジ５Ｂとの間隔の変化（当初下
方に該球面リンク９が位置していたときは　狭かったも
のが　入力軸２が１８００回転後は広がっている。）に
応じ、入出力軸２３の軸方向に沿う方向に移動するよう
になるのであるから、これに伴いリンク片１２Ａ、　１
２Ｂも球面リンク９の干渉を回避する方向に回動するの
である。従って１回転時においては、入力側の球面リン
ク９Ａと出力側の球面リンク９Ｂとのなす角は、随時変
化し各球面リンク９Ａ、９Ｂは揺動運動を繰り返しまた
中間リンク１２もこれに応動してその屈曲角度を随時変
化させて入力軸２００回転出力軸３に等速で伝えている
のである。

尚本実施例では、ビンとリンクの回動部には特に何も設
けていないが　適宜必要があれば軸受（例えばニードル
ベアリング等）を介在させることも可能である。

（発明の効果） 本発明にあっては回動中心０を境として入力側と出力側
とでリンクの配設態様が対称となるような構成を採って
いるから、入力軸２が水平軸となす角と出力軸３が水平
軸となす角は常に等しくなるから、入力軸２に伝えられ
る回転はそのまま等速で出力軸３に伝えられる。また各
リンクの回動部の軸心は全て回動中心Ｏを通るように構
成されているから入力軸２と出力軸３との間に交差角が
生じたとしても回動中心０は常に一点に位置する。また
中間リンク１２をリンク片１２Ａと１２Ｂとにより中折
れ状態に構成することにより　各リンクに無理な力は作
用せず円滑なリンクの移動が可能となる。

更にトリポード型継手等に比べて構造が簡単であるから
　各リンクの回動部に軸受を設けたり、小型の継手の製
作もより容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のピンリンク式等速自在継手を示す分解
斜視図、第２図は同上正面図　第３図は第２図ＩＩＩ−
Ｉｌｌ線における断面図　第４図は同上平面図　第５図
は入力軸と出方軸が下方に傾き角を持つ場合を示す縦断
面図、第６図は入力軸と出力軸が軸心を一致する場合と
交差する場合とのそれぞれの状態を併わせ示す骨格的横
断面図、第７図は人力軸と出力軸が奥部側に傾き角を持
つ場合を示す平面図、並びに骨格的横断面図である。 １；ピンリンク式等速自在継手 ２；入力軸 ３；出力軸 ５・フランジ ６；接続片 ６ａ：摺合面 ７；ピン受入れ孔 ８；回動ビン ９；球面リンク ９、八；入力側 ９Ｂ、出力側 ０；取付孔 ２；中間リンク ２Ａ、１２Ｂ；リンク片 ３；回動ビン ４；連結凸部 ５；連結四部 ６；接続孔 ７；回動ビン ８：摺合面 ０；回動中心 代理人　　東　　山　　喬　　譬了ジ斥；１′第２図 （ａ） Ｚ ６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力軸の回転をこの入力軸に交差する軸心を持つ
   出力軸に等速回転として伝えられる等速自在継手におい
   て、入力軸と出力軸との接続を回り対遇の軸心が全て、
   この二軸の回動中心を通るように構成した複数のリンク
   の連結によって行ない、且つ当該複数のリンクは前記二
   軸の回動中心を球の中心とする任意の半径の球を想定し
   た場合の球面軌跡上を移動する球面リンクと、入力軸と
   出力軸とのなす交差角の大きさに応じて、中折れ状態に
   屈曲し得る中間リンクとにより構成されていることを特
   徴とするピンリンク式等速自在継手。
2. （２）前記等速自在継手は８節回転連鎖によって構成さ
   れることを特徴とする請求項１記載のピンリンク式等速
   自在継手。