JPH05209632A - 四重駆動リンクを持つ関節式伝動継手 - Google Patents

四重駆動リンクを持つ関節式伝動継手

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JPH05209632A
JPH05209632A JP4162576A JP16257692A JPH05209632A JP H05209632 A JPH05209632 A JP H05209632A JP 4162576 A JP4162576 A JP 4162576A JP 16257692 A JP16257692 A JP 16257692A JP H05209632 A JPH05209632 A JP H05209632A
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JP
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track
joint
rocking
axis
tracks
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Withdrawn
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JP4162576A
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English (en)
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Michel Orain
オレン ミシェル
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Glaenzer Spicer SA
Original Assignee
Glaenzer Spicer SA
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal 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
    • F16D3/202Universal 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
    • F16D3/205Universal 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
    • F16D3/2057Universal 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 four or more pins, e.g. with compensation for relative pin movement
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S464/00Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
    • Y10S464/904Homokinetic coupling
    • Y10S464/905Torque transmitted via radially extending pin

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 作動に必要な振動数における軌道の自動揺動
を確実にすると共に低負荷のもとでもその作動を静かに
する。 【構成】 4個のトラニオン11は、胴体1の内壁で揺
動する4個の軌道3を介して軸8の回転を胴体1に伝え
る。さらに各軌道3は互いに組合う歯7により隣接する
2条の軌道に角度を挟んで結合され、対向する軌道に対
し同じ方向の傾斜を生ずるようにする。遠心力が回転速
度の自乗に比例し、固有振動数が戻し力の平方根に比例
し従って回転速度に比例するとの理由により、各軌道が
胴体の内壁に対し転動する半径(a、b)と各軌道の重
心Gの位置とは、遠心力(F)により各軌道を中立位置
に戻し、この戻し作用のもとで各軌道の揺動の固有振動
数は継手の回転速度の2倍に等しくなる。この関係は、
各継手回転速度に対し成立する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、四重駆動リンクを有する関節式
伝動継手に関する。
【0002】仏国特許第2,566,858号明細書に
は、変速機の側部の一方に連結した4個の半径方向アー
ムを、この変速機の他方の側に連結した4条の縦方向軌
道にはめたクロスピンを備えた前記のような伝動継手に
ついて記載してある。
【0003】このような継手は、摩擦や摩耗をあまり伴
わないで又は入力軸及び出力軸に伝えられる継手の運動
学上固有の振動を伴わないで、極めて高い回転速度を伝
えることができる。その理由は、この継手が同運動(ho
mokinetic)式であり、又幾何学的入力軸線及び出力軸線
がその間に或る角度を挟むときにも、これ等の軸線の厳
密な不動状態で回転が可能だからである。これに反し
て、三重駆動リンクだけしか持たない関節式継手(三脚
及び3条の軌道を持つ継手)では、軸線の少なくとも一
方が回転中にわずかなプラネタリ運動を行い、この場合
極めて高い速度では振動を生ずる。
【0004】4個の駆動リンクが継手間に機械的張力を
生じないで共存することができるようにするには、軌道
又はトラニオンにその協働する変速機の側部に対し揺動
する部材を取付ける必要がある。
【0005】実際上或る角度を挟む作動中に、継手の2
部材の軸線の平面が各トラニオン軸線に対して或る角度
を挟むときは、各トラニオンの中心は、これ等のトラニ
オン又は軌道がわずかに片寄ることができないと、もは
や各軌道の軸線内には位置しない。
【0006】各軌道又は各トラニオンに必要な片寄り
は、その2つの隣接部材に必要な片寄りとは反対であ
る。揺動要素(軌道又はトラニオン)は相互に傾斜して
結合され、各揺動要素及びその2つの隣接要素の間で位
相を反対にする。このような結合が存在しないと、全部
の揺動要素が伝えようとするトルクの作用のもとに同じ
方向に転動する。
【0007】すなわち4つの揺動要素があり、結局どの
点でもこれ等の要素の運動は互いに等しく反対であり、
これから生ずる慣性力が相互に相殺して、変速機の各側
でねじり振動を生じない。従って揺動要素の揺動に関係
なく、四重駆動リンクを持つ継手は、各車輪に終端する
横方向伝動軸だけでなく又たとえば6000rpm である
ような極めて高い回転速度にも極めてよく適している。
これ等の回転速度は、後輪駆動又は4輪駆動の車両の差
動装置の上流側とくにその縦方向伝動軸に現われる。さ
らにこれ等の継手では実際上生ずる最大ブレーク(brea
k)角は極めて小さく、各揺動要素の揺動の振幅、従って
一般に設けられた球状ローラにより各トラニオンアーム
に沿って生じなければならない前後運動の振幅を制限す
る。この運動は、継手が或る角度で作動するときに、こ
の継手の回転ごとに対応する軌道の軸線を中心とする状
態に留まるようにするのに必要である。
【0008】揺動及び各揺動要素の揺動回数はこの継手
の回転速度の2倍である。たとえば100rps(6,0
00rpm )の回転速度に対し、各揺動要素の揺動の回数
は200Hzである。揺動運動の振幅は小さく数度である
が、活動状態になる慣性力はこのような揺動回数では無
視できる程度ではない。
【0009】仏国特許第2,550,292号明細書に
は、高速の同運動継手用にとくに設計された擬球形ロー
ラについて記載してある。クロスピンのアームに滑動自
在に取付けた擬球形ローラは、トルクの弛緩中に又はト
ルクの逆転時に、遠心力の作用が伝えようとするトルク
の作用より大きいときにも、損傷を伴わないで2条の軌
道径路の縁部に接触することができる。
【0010】仏国特許第2,566,858号明細書に
よる継手では、揺動軌道(又はトラニオン)を、これ等
にその慣性に打勝つのに必要な往復力を伝えることによ
って、往復揺動運動させるのは、各軌道とクロスピンの
各アームとの間(すなわちこの例では各軌道とクロスピ
ンの各アームに設けたローラとの間)の接触力である。
打勝とうとする往復動慣性力は、各ローラに加える遠心
力と同程度の大きさにできる。従ってこの遠心力は、単
独では両転動径路に同時に当たるローラを保持すること
ができない。往復揺動力を生ずように、各ローラが一方
の軌道及び他方のローラに交互に当たるときに、この場
合各ローラ及びその転動径路の間で接触状態が戻ると、
接触損失と可聴の衝撃とが生ずる。このことはとくに、
伝わるトルクが弱すぎて2条の転動径路の一方への当た
りを促進できないときにとくに当てはまる。
【0011】本発明の目的は、四重駆動リンクを持つ関
節式伝動継手の作動を低負荷のもとでも静かにすること
にある。
【0012】本発明は、4条の縦方向軌道を持つ第1の
部材とそれぞれ軌道内に受入れられ、この軌道内で縦方
向及び横方向に傾けられる4個の半径方向トラニオンを
持つ第2の部材とを備え、前記の2個の部材に角度を挟
んで相対的に片寄ることのできる各軸線を設け、「転動
径路−トラニオン」から成る各対の2つの要素のうちの
一方をその協働する部材に対して、この協働部材の軸線
に平行で前記軌道に対する前記トラニオンの横方向傾斜
の中心に対して半径方向に隔離した軸線のまわりに揺動
できるように取付け、前記各軌道すなわち各揺動要素を
隣接する2つの揺動要素に角度を挟んで結合し、これ等
の隣接要素に対し反対の位相で揺動するようにした、四
重駆動リンクを持つ関節式伝動継手において、前記各揺
動要素を継手回転に基づく遠心力により中立位置に戻さ
れるように取付け、或る与えられた速度における遠心力
の戻り作用のもとに前記各揺動要素の揺動の単位時間当
たりサイクルで表わした固有振動数を、前記単位時間中
の回転数として表わした前記速度の2倍にほぼ等しくな
るようにしたことを特徴とする関節式伝動継手にある。
【0013】各揺動要素は、好ましくはこれ等の要素が
協働する部材の軸線に向かい開口し、この協働部材の内
周壁に前記要素の半径方向外方の側部により揺動状態で
当たる軌道である。
【0014】本発明は次の発見に基づく。回転質量によ
り生ずる遠心力は、回転速度の自乗に比例する。さらに
中立位置に向かう戻り力を受ける揺動運動の回数は、戻
り力の平方根に比例する。従って戻り力が遠心力であれ
ば、揺動運動の固有振動数は回転速度に比例する。揺動
要素の固有振動数が1つの与えられた回転速度に対し継
手回転速度の2倍に等しければ、この関係はこの継手の
全部の回転速度に対し成立する。すなわち継手の全部の
回転速度で継手の運動により各揺動要素に加わる揺動の
回数は、その個有振動数に対応し、各揺動要素にその揺
動運動を保持するように加える周期的な力は、各揺動要
素から成る揺動アセンブリの可能な残留摩擦の補償のた
めの極めて弱い力に過ぎない。
【0015】すなわち本発明は、半径方向アーム及び軌
道の間の接触による周期的ロスを生じなくし、従って継
手の静かな動作を確実にし、外側から各揺動要素に供給
されこれ等の要素の揺動を保持する往復力を、実際上ほ
ぼ全て相殺する特殊な構造を提供するものである。
【0016】さらに4個の駆動要素又はローラを軸のま
わりに対にして対称に配置するから、軌道内のわずかな
残留転動摩擦は、対になって軸線方向に極めて精密に保
償される。この結果として、本継手がトルクのもとに或
る角度を挟んで作動するときに、軸線方向反作用力が軸
に移行されないから、この継手は軸線方向に全く中立で
ある。この主な利点として高度の快適感を必要とする4
輪駆動車両の横方向変速機にこの継手を使用できる。
【0017】さらに本発明による構造は、機械装置又は
付加的部品を必要としない。従ってこの構造は実際上付
加的生産費を含まない。
【0018】本発明の好適な特徴によればこの構造は、
各揺動要素の中立位置に向かう戻りのモーメントが、こ
れ等の要素の瞬間揺動角度に比例するようにしてある。
このようにして各揺動要素に供給しようとする往復力の
相殺は、継手の作用角に関係なく確実に行われる。実際
上、各揺動要素の揺動の振幅は可変であり、なお精密に
は継手の作用角の自乗で実質的に増加する。しかし揺動
の瞬間角と戻りモーメントとの間に比例関係があるか
ら、固有振動数は等速運動の法則に従って揺動の振幅に
無関係であり、従って継手の作用角に無関係のままであ
る。
【0019】本発明の別の特徴及び利点は限定しない例
に係わる以下の説明から明らかである。
【0020】
【実施例】図1ないし4に示した同運動(ホモカイネチ
ック)継手は、たとえばフランジ及びボルトにより又は
その他の任意の公知の手段により、互いに接合しようと
する機械的部材の一方に固定することのできる円筒形胴
体1によって構成した第1の部材すなわち外側部材を備
えている。この円筒体は、その内面に、縦方向みぞを配
置した揺動受け台2を形成する4個所の扁平区域又はわ
ずかに湾曲した区域を備えている。
【0021】4条のとい形軌道3は、それぞれ弓形の半
径方向外側面に、各軌道が胴体の揺動受け台に揺動する
ように支えられる転動面4を持つ。胴体の各内部みぞ
は、転動面4に機械加工した同じモジュラスの縦方向み
ぞとかみあう。この転動面4の平均外半径は、胴体のみ
ぞ付き受け台2より小さくこの胴体の内側で滑動しない
で転動することにより軌道を揺動させることができる。
【0022】これ等の軌道の横断面は、それぞれ点
a 、Vb 、Vc 又はVd を中心とし相互に向きあって
位置する2つの同心の円形区分5を内側に備えている。
これ等の2つの区分は、2区分間をさらに円筒形に連続
させる内部弓形6により互いに連結してある。
【0023】これ等の軌道の2つの縁部は、これ等の軌
道の転動面4の中間みぞにほぼ対応する軸線を持つ円筒
面に機械加工したみぞ7を設けてある。すなわちこれ等
の縁部が胴体の内側にあるときは、4条の軌道は、相互
に接触するインボリマート形側部すなわち受け台2、転
動面4及びみぞ7を持つ歯又はみぞが、内歯歯車の内側
にかみあう衛星歯車のように転動することにより、遊び
なしに又硬い点を含まないで揺動することができる。こ
の場合歯7による、角度を挟んだ結合を考慮すると、各
軌道はなお詳しく後述するようにその2つの隣接部材に
対して反対の位置で揺動するという特徴がある。
【0024】本継手は又、この継手の第2部材を構成す
るクロスピン10にみぞ9により溶接又は固定され、保
持環18により軸線方向に保持した軸8を備えている。
クロスピン10は、2つの互いに直交する同一平面内の
軸線に沿う向きにした4個のトラニオン11を備えてい
る。各トラニオン11には球面列の外面13を持つロー
ラ12を取付けてある。各ローラ12は、その穴14及
びトラニオン11の間の直接の接触により、又は保持環
16及びサドルワッシャ17を持つ公知の装置により軸
線方向に保持した針状ころ15を挿入して、トラニオン
に滑動自在に又回転自在に取付けてある。
【0025】転動径路を構成する軌道の表面5の曲率と
同様な曲率を持つローラは、これ等の軌道内で自由に動
くことができる。これ等のローラは、変形又は摩耗を伴
わないで重負荷に耐えることができるように表面硬化し
た転動径路5で転動する。軌道3はたとえば、胴体1の
端部に機械加工をしたみぞ20内に納めた弾性保持環1
9により軸線方向に保持してある。なお詳しく後述する
ように球形のローラは、付加的にトラニオン11を、本
継手が或る角度を挟んで作動するときに、図2に示すよ
うに軌道内で縦方向に傾けることができ、又各軌道自体
をその中立の揺動位置から隔離するときは、図4に示す
ように軌道内で横方向に傾けることができる。
【0026】本発明による継手のこの第1実施例の基本
動作は次の通りである。図3及び4において、各軌道及
び本体間と各軌道自体の間とのみぞは図を簡単にするた
めに省いてある。
【0027】第1に、軌道3の運動学に関する限りUa
を中心とする軌道が時計回りに回転するときは、Ub
びUd を中心とする軌道は逆時計回りに回転し、従って
c(図4には示してない)を中心とする軌道は時計回
りに回転する。胴体に対する軌道の瞬間回転中心を構成
し、図4ではS、そして図3に示した中立位置の場合は
0 と呼ぶ、受け台の表面2及び転動面4間の接触点
は、受け台2の中央みぞ(点S0 )の各側で動く。この
結果として、一方ではUa 及びUb 又他方ではUc 及び
d は相互に近づくが、さらに一方ではUa 及びUd
は他方ではUb 及びUc は互いに離れる向きに動く。軌
道のうちの1つの回転方向が逆になると、全部の回転と
全部の相対移動とも又逆になる。矢印T1 ないしT4
より示した点Ua ないしUd の移動は、絶対値が等し
く、円周方向に交互の方向に向いている。この結果とし
て、この実施例の特徴の1つによれば、一方では直線U
a c、他方ではUb d はこの場合の全部の点で胴体
の中心Pを通る。このことから第2の特徴によればUa
c の回転はUb d の回転に等しく方向は反対であ
る。
【0028】トルクCを軸8に従ってクロスピン10に
加えると、軌道3はこのトルクの作用のもとに胴体に対
し転動することができない。その理由は、これ等の軌道
がこのような運動を生ずる傾向は、トルクの作用のもと
に同じ方向における軌道の傾斜を妨げる組合う歯7の組
により反作用を受けるからである。これに反して各ロー
ラに加える力は互いに等しく、全部の軌道がトルクの等
しい分け前すなわちそれぞれC/4を伝える。このこと
は、クロスピン又は胴体の内部受け台2の円周区分が欠
けていても行われる。すなわちクロスピン/軌道リンク
は均衝している。
【0029】軸を角度δに設定すると、胴体1の軸線の
まわりに角度位置がトラニオン軸線(図3)のうちの2
本と同じ平面にブレーク角δがあるような位置であると
きに、各軌道にそれぞれの中立揺動位置からの偏移を生
じさせない。
【0030】図4は、胴体1又は軸8の各軸線のまわり
のブレーク角δを保持したままのわずかの回転後に胴体
の軸線に沿って示すこの継手の斜視図であり、クロスピ
ンの各軸線Ua c 、Ub d がこの場合幾何学的ブレ
ーク軸、線VV′に対し45°の角度を挟む。90°の
構成で(従って実物大)で設定した各軸線Ua c 、U
b d はVV′と共に45°以下の角度θを挟む。この
移動に適応するように各軌道は、これ等の軌道を歯の組
2、4、7によって揺動させる際に、胴体1に対し角度
γだけ又軸線VV′に関して対称に揺動している。この
結果としてクロスピンのトラニオンの二等分線である軸
線VV′は、又胴体1の相互に直角を挟む軸線ZZ′、
YY′の二等分線である。すなわちトラニオンの二等分
軸線のまわりの食い違い(ブレーク)により胴体1に対
する軸8の回転を生じない。これは本継手が同運動形で
あることを示す。
【0031】従って胴体1の軸線OZと軸の軸線OZ1
とを含む平面又はブレーク面は直線OWにより表わされ
る輪郭を持ちこの場合、中立揺動位置にあるときに胴体
と中心Ua を持つ軌道との間の接触位置S0 を通過する
胴体軸線OYに対し45°の位相角を挟む。
【0032】45°のこの位相角に対しトラニオン軸線
OU2 は、OYに対し最大片寄り角度φを挟み二等分面
OVに対し次の関係で示すような角度θを挟む。 tan θ=cos δ この式でθ=π/2−φ
【0033】図4に対応する例では次の関係がある。 φ=4°、10
【0034】φは普通のカルダン継手において、この関
節に固有の運動性に欠けていることを表わす。
【0035】1/4周期の揺動は0°ないし45°の位
相角の変化すなわち1/8回転に対応し、すなわち軌道
の揺動の回数がこの継手の回転速度の2倍に等しいこと
が分った。
【0036】観察 作用角δ=30°は、角度片寄りθ
と各軌道の揺動角度とが比較的大きく、図3及び4で選
定しやすいように選定してある。
【0037】高速用に実際的な最高値に対応する作用角
δ=15°に対しては角度片寄りθ及び揺動角γは1/
4になる。
【0038】本発明によれば、それぞれ転動面4及び受
け台3の曲率半径a及びb(図4)は、各軌道により遠
心力を受ける質量(これは、ローラの中心が軌道の幾何
学的軸線上に留まるようにされるから軌道及びローラの
ほぼ全質量である)の重心Gの位置に対して、この質量
により生ずる遠心力Fが軸8及び胴体1の軸線OZ1
びOZのまわりの回転によって軌道をその中立位置(傾
斜零の位置)に向かい戻す力を構成するようにしてあ
る。
【0039】このためにa及びbの値は、軌道の各傾斜
に対し位置S0 (図3)から転動面4及びその受け台2
の間の接触点S(図4)のような位置への移動が、遠心
力の作用線OGに対し位置S0 及びSの間を位置S0
対し点Sを越えないで移行するのに十分でなければなら
ない。ただし重心G(図4)自体はその初めの位置G0
(図3)に対して直線OSに向かい移動する。
【0040】図示の例をa=0になるようにすなわち各
軌道を胴体1に対し枢動自在にするように変更すると、
前記の条件に適合できないのは明らかである。これに反
して遠心力は軌道の傾斜を増す傾向がある。
【0041】さらに胴体1の内側に機械加工した揺動受
け台2と軌道の転動面4とは、遠心力に基づく戻り作用
のもとでの軌道の固有揺動回数すなわち単位時間当たり
サイクルで表わした振動数が同じ単位時間当たりの回転
数として表わした継手の回転速度の2倍に等しくなるよ
うに輪郭を定め、とくにこれ等両者の半径b及びaをこ
のような値にしてある。
【0042】とくに図4に示した場合には、軌道3の対
称面QUa は角度γを挟んで傾け、球形ローラと軌道の
円形径路とに共通の中心Ua を含むようにしてある。
【0043】軌道の瞬間揺動中心は、継手の中心Oと軌
道の重心Gとを通る遠心力Fの作用線から距離qにある
各中心の線PQの延長上のS(図4)にS0 (図3)か
ら移行する。揺動中心Sに対する遠心力Fのモーメント
Fxqにより軌道を中立位置に戻そうとするのは明らかで
ある。
【0044】さらに本発明によれば、問題の小さな振幅
に対しモーメントFxqが軌道の傾斜角γと共に線形的に
増すようにしてある。すなわち軌道の揺動の固有振動数
は揺動の振幅すなわち継手の作用角δには無関係であ
る。
【0045】さらにこのようなシステムでは揺動の固有
振動数は、揺動の振幅に関係なく(上記のパラグラフを
考慮して)戻りモーメントFxqの平方根と共に増す。遠
心力F自体は回転速度の自乗に比例するから、揺動の固
有振動数は継手の回転速度と共に精密に増すことにな
る。
【0046】従って本発明によれば、軌道の質量と揺動
軸線に対する慣性との見地から、軌道と胴との揺動転動
の半径を定めて、継手の回転速度の2倍につねに等しい
ままになる揺動の自然振動数を設定すれば十分である。
軌道の慣性は増幅が小さいためにSの位置に無関係と考
えてよい。さらに本発明によれば、揺動転動の半径a及
びbは、各軌道を連結するように、選定した枢着リンク
の形式に適合できるようになる。
【0047】すなわち本発明によれば、継手を同運動状
態にする回転速度の2倍の揺動数の軌道の揺動は、各ロ
ーラから往復原動力を受けないで従って各ローラと各軌
道の径路との間の周期的接触損失を生ずるおそれなしに
生ずる。
【0048】理論的要約 角速度ωの本継手の回転中に軌道に加わる動的戻りトル
クは次式で表わされる。
【数3】
【0049】この戻りトルクが軌道の傾斜γに、軌道又
はローラの全質量Mに、継手の回転の角速度ωの自乗
に、軌道の半径a及びbとR及びt(図3)により規定
される重心Gの位置とによる幾何学的係数kに、それぞ
れ比例するのは明らかである。
【0050】小さな揺動に対してこの場合揺動だけを考
えると次の式が得られる。
【数4】
【0051】揺動の中心に対する軌道の慣性はI0 =m
ρ2 である。この式でmは軌道の質量であり、ρは平均
回転半径である。
【0052】揺動の固有振動数は次の通りである。
【数5】
【0053】固有振動数fを毎秒回転数で継手の回転速
度N(この場合Ν=ω/2П)の2倍に等しくする。従
って次のように書くことができる。
【数6】
【0054】式(2)を考慮すると、この場合次によう
に表わすことができる。
【数7】 この式で
【数8】 すなわち
【数9】 式(7)を使うと
【数10】 「p」は、これが扁平な受け台で揺動していれば軌道の
転動面4が持つ与えられた相当半径である。
【0055】さらに運動学的研究では、各軌道間の伝動
装置のピッチ円半径eは又は「p」の単純な関数であ
る。
【0056】この場合次の式が得られる。
【数11】
【0057】e>0では、各軌道間の伝動装置のビッチ
円半径は凸であり、 e=0では、伝動装置は点(関節の軸線)であり、 e<0ではピッチ円半径は凹である。
【0058】従って式(8)は、隣接する軌道3の間の
可能な関節リンクのモード及び寸法を、これ等の軌道の
横断の輪郭によって規定し、本出願の主題である所望の
結果を得るのに満足させる比率を一定にする。
【0059】図5ないし7に示した例では、ピッチ円半
径aを持つ背面の歯4とピッチ円半径eを持つ側面の歯
7とはそれぞれインボリュート形輪郭を持ち、U字形に
折曲げた薄板金素材から常温成形する。これ等の歯は図
6及び7に示すように軌道の各端部の長さの一部だけを
占める。この長さの残りの部分にわたっては、自由表面
間に転動が生じ又はこれに反しわずかなすきまがある。
【0060】胴体1の内歯2は、軌道挿入が可能になる
ように、軌道の挿入後に始めて胴体1の壁に固着した円
形帯状体29の内側に形成してある。
【0061】軌道の歯4の端部30は、歯付き円形帯状
体29の縁部との接触により軌道を軸線方向に保持する
作用をする。
【0062】図8は、軌道が図5の場合と同様な背面歯
4及び側面歯7を持つ構造例を示す。しかしこの場合軌
道3は、歯を含む所望の最終輪郭に直接丸める帯状体か
ら構成するのが有利である。この帯状体は所要の長さに
切断しこれを仕上がりの軌道が得られるように処理すれ
ば十分である。
【0063】この場合歯は軌道の全長を占める。円筒体
の歯付き受け台2は常温圧延又はブローチ削りを行う。
【0064】図9は、軌道3の背面歯4を常温成形し又
は機械加工した構造例を示す。
【0065】胴体1の内歯2は常温成形する。
【0066】各軌道間のリンクは、胴体1の軸線に平行
な軸線を持ち、運動学的見地から零値のピッチ円半径e
を持つ関節に、さもなければ歯に対応する円筒軸又はロ
ーラ31により形成する。各ローラ31は、それぞれ軌
道3の1つに属する支持面を形成する2つの半円筒形空
洞内にはめる。各ローラ31の支持面の各側に位置する
すきま32により、互いに隣接する軌道の相対枢動運動
ができる。
【0067】図10は、各軌道間のリンクを図9の場合
と同様にして各ローラ33により形成した構造例を示
す。これ等のローラは、半径eの円筒面37により相互
に当たり転動する軌道の長さの一部だけを占める。従っ
て各ローラ33は、各表面37が相互に滑動しないよう
にするキーを形成する。各ローラ33は、半径eの円筒
面の一方にそれぞれ形成した2つの半円筒形空洞を占め
る。
【0068】胴部を持つ軌道の背面リンクは、有用な力
を円筒体1に伝える円筒形ローラ34により形成する。
【0069】これ等のローラは別として軌道の転動面4
は、扁平な従って無限値の半径bを持つ内面により構成
した胴体を持つ受け台2に当たる転動半径aを持つ。キ
ーを形成するローラ34は、それぞれ転動面4内及び受
け台2内に作った2つの半円筒形空洞を占める。
【0070】図11及び12は、高速伝動に又は前輪駆
動側方伝動にそして20°の最大破断角δに対し使うこ
とのでる構造例を示す。胴部は、各軌道間に自由に残さ
れた空間を使う内部突出部38を支える。これ等の突出
部は、カバー41及び本体42を駆動軸44と一体のフ
ランジ43に固着するねじ40を通すことのできる縦穴
39を貫通する。クロスピンを支える軸の自由端にはめ
たプラスチック材から成るつまみ45により、フランジ
の背部に対し止めることにより継手の滑動の緩衝した制
限を確実にする。
【0071】これ等の実施例は限定するものではなく、
そして軌道の揺動の動的固有振動数とこの同運動継手の
運動学により生ずる揺動の回数とを本発明により確実に
等しくするように適当な条件に適合する他の構造例が得
られる。
【0072】各軌道間のリンクの半径は負でよい。胴体
の受け台の半径bは負でよく、すなわちこれ等の受け台
は凸でよい。この場合、各軌道の転動面4の半径aは無
限大である(扁平面)。
【0073】本発明は、たとえば仏国特許第2,56
6,858号明細書に示した基本構造に従って、固定の
中心Oを持つ非滑動継手に応用できる。
【0074】半径方向外向きに開く軌道と揺動できるよ
うに胴体の内面に支えた半径方向アームとを持つ継手を
構成できる。
【0075】各みぞはらせん状でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による同運動継手を整合位置で一部を横
断面にして示す端面図である。
【図2】互いに対向する2つのトラニオンの軸線の平面
に約35°の角度を挟んで位置する同じ継手をその軌道
付き部材を前記平面に沿う断面で示す側面図である。
【図3】図2の継手を一部を断面にして示す部分正面図
である。
【図4】図3と同様であるがわずかな回転後にブレーク
角が互いに対向する軌道の軸線の平面の外側に位置する
ようにして示す正面図である。
【図5】図1ないし4の継手の特定の実施例の部分横断
図である。
【図6】図5の軌道をその半分は図7の平面V−Vに沿
う断面で示す平面図である。
【図7】図6のVII −VII 線に沿う断面図である。
【図8】本発明伝動継手の別の実施例の部分端面図であ
る。
【図9】本発明伝動継手のさらに別の実施例の部分端図
である。
【図10】本発明伝動継手のなお別の実施例の部分端面
図である。
【図11】本発明のなお他の実施例を一部を断面にし、
一部を切欠き1個のローラを省いて示す端面図である。
【図12】図11の平面XII −XII に沿う断面図であ
る。
【符号の説明】
1 第1部材(円筒形胴体) 3 軌道(揺動要素) 4 外側部 10 第2部材(クロスピン) 11 トラニオン OZ1、OZ 軸線 S0 、S 軸線 Ua 、Ub 、Uc 、Ud 傾斜中心 F 遠心力

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 4条の縦方向軌道(3)を持つ第1の部
    材(1)と、それぞれ軌道(3)内に受入れられこの軌
    道内で縦方向及び横方向に傾けられる4個の半径方向ト
    ラニオン(11)を持つ第2の部材(10)とを備え、
    前記の2個の部材(1、10)は角度を挟んで相対的に
    片寄ることのできる各軸線(OZ1、OZ)を有してお
    り、転動径路(3)とトラニオン(11)とから成る各
    対の2つの要素のうちの一方を、その協働する部材
    (1、10)に対してこの協働部材の軸線(OZ)に平
    行で、かつ前記軌道(3)に対する前記トラニオン(1
    1)の横方向傾斜の中心(Ua 、Ub 、Uc 、Ud )に
    対して半径方向に片寄った軸線(S0 、S)のまわりに
    揺動できるように取付け、前記軌道すなわち各揺動要素
    (3)を隣接する2つの揺動要素に角度を挟んで結合
    し、これ等の隣接要素に対し反対の位相で揺動するよう
    にした、四重駆動リンクを持つ関節式伝動継手におい
    て、前記各揺動要素を継手回転に基づく遠心力により中
    立位置に戻されるように取付け、或る与えられた速度に
    おける遠心力(F)の戻り作用のもとに、前記各揺動要
    素(3)の揺動の単位時間当たりサイクルで表わした固
    有振動数を、前記単位時間中の回転数として表わした前
    記速度の2倍にほぼ等しくなるようにしたことを特徴と
    する関節式伝動継手。
  2. 【請求項2】 4条の縦方向軌道(3)を持つ第1の部
    材(1)とそれぞれ軌道(3)内に受入れられこの軌道
    内で縦方向に移動し又この軌道内で縦方向及び横方向に
    傾けられる4個の半径方向トラニオン(11)を持つ第
    2の部材(1、10)とを備え、前記の2個の部材
    (1、10)は角度を挟んで相対的に片寄ることのでき
    る各軸線(OZ1、OZ)を有しており、前記各軌道
    (3)がその協働する前記部材(1)の軸線(OZ)に
    向かって開き、前記軌道が協働する前記部材(1)の内
    部受け台(2)に対し、前記軌道の半径方向外側部
    (4)により揺動するように支えられる揺動要素を構成
    し、前記協働部材(1)の軸線(OZ)に平行で、かつ
    前記軌道(3)に対する前記トラニオン(11)の横方
    向傾斜の中心(Ua 、Ub 、Uc 、Ud )に対して半径
    方向に片寄った軸線(S0 、S)のまわりに揺動できる
    ようにし、前記各揺動軌道(3)を隣接する2条の軌道
    (3)に角度を挟んで結合し、これ等の隣接軌道に対し
    反対の位相で揺動するようにした四重駆動リンクを持つ
    関節式伝動継手において、前記各軌道(3)を継手回転
    に基づく遠心力(F)により中立位置に戻されるように
    取付け、或る与えられた速度における遠心力(F)の戻
    り作用のもとに前記各軌道(3)の揺動の単位時間当た
    りサイクルで表わした固有振動数を、前記単位時間中の
    回転数として表わした前記速度の2倍にほぼ等しくなる
    ようにしたことを特徴とする関節式伝動継手。
  3. 【請求項3】 前記軌道(3)の半径方向外側部(4)
    と前記協働部材(1)の受け台(2)とに、前記各軌道
    の揺動支持体により相互にかみあう歯を設けた請求項2
    の継手において、前記各歯を前記各軌道(3)の2つの
    軸線方向端部に隣接させ前記各軌道の平滑な表面により
    互いに隔離したことを特徴とする継手。
  4. 【請求項4】 平滑な表面を滑動を伴わないで転動する
    表面としたことを特徴とする請求項3の継手。
  5. 【請求項5】 内周壁の各歯を、前記各軌道(3)の軸
    線方向鎖錠用の環を同時に形成する、少なくとも1つの
    付加的環(29)により支えたことを特徴とする請求項
    3又は4の継手。
  6. 【請求項6】 前記各軌道(3)は、これ等の軌道の歯
    を常温成形したU字に折曲げた薄板金から作ったことを
    特徴とする請求項3ないし5のいずれかに記載の継手。
  7. 【請求項7】 前記各軌道(3)の半径方向外側部
    (4)と前記協働部材(1)の受け台(2)とに、前記
    軌道(3)の揺動を支持体に対する互いにかみあう歯を
    設けた請求項6の継手において、前記各歯が前記各軌道
    の全軸線方向長さにわたって延び、前記各軌道を、各歯
    を備え所望の輪に丸めた帯状体の各区分としたことを特
    徴とする継手。
  8. 【請求項8】 前記各軌道(3)の半径方向外側部
    (4)と前記協働部材(1)の受け台(2)とに、前記
    各軌道の揺動支持体に対し滑動を伴わないで転動する表
    面(36)を設けた請求項2の継手において、前記各軌
    道(3)に対し部分的になるべくは円筒形にしたキー
    (34)を、前記軌道(3)の前記転動面(4)の空洞
    内と前記受け台の前記転動面(36)の空洞とに部分的
    に納めたことを特徴とする請求項2の継手。
  9. 【請求項9】 前記各軌道(3)を各結合面の相互の滑
    動を伴わないで滑動することにより、相互に角度を挟ん
    で結合した請求項2の継手において、円筒形を好適とす
    るキー(33)をそれぞれ対の結合面の一方に属する互
    いに向き合う空洞内に納めたことを特徴とする継手。
  10. 【請求項10】 前記各軌道(3)を、これ等の軌道
    (3)が協働する前記部材(1)の軸線(OZ)に平行
    な各軸線に沿い、関節(31)により相互に連結したこ
    とを特徴とする請求項2の継手。
  11. 【請求項11】 各関節を、それぞれ問題の関節と協働
    する前記軌道(3)の1つに属する、互いに向き合う2
    つの空洞内に納めた円筒形のキー(31)により作った
    ことを特徴とする請求項10の継手。
  12. 【請求項12】 前記第1部材に前記各軌道を囲む胴体
    (42)を設け、この胴体に、前記各軌道間において前
    記胴体をフランジ(43)に固着するようにねじ(4
    0)をはめた穴(39)が貫通する内部突出部(38)
    を設けたことを特徴とする請求項2の伝動継手。
  13. 【請求項13】 前記の各揺動要素(3)及び協働部材
    (1)の間のリンクとして、前記揺動要素(3)の表面
    (4)と前記協働部材(1)に支えた異なる曲率の表面
    (2)との間で滑動しないで転動するリンクを使った請
    求項1又は2のいずれかに記載の伝動継手において、各
    揺動要素に対し次の式が成立し、 【数1】 この式中で、 aは揺動要素の転動面の曲率半径であり、 bは協働部材の転動面の曲率半径であり、 ρは揺動要素の重心の平均施回半径であり、 mは揺動要素の質量であり、 Mは揺動要素を中立位置に戻すための遠心力を生成する
    全質量であり、 Rは転動点と揺動要素に協働する部材の軸線との間の距
    離であり、 tは転動点と揺動要素の重心との間の距離であることを
    特徴とする伝動継手。
  14. 【請求項14】 次の式が成立し、 【数2】 eが零でない場合、eは各揺動要素を相互に角度を挟ん
    で結合する、滑動を伴わないで互いに転動する表面の曲
    率半径を表わし、これ等の表面はe>0であれば凸形で
    ありe<0であれば凹形であり、 eが零の場合、各揺動要素は隣接する2個の揺動要素に
    枢動自在に取付けるようにしていることを特徴とする請
    求項13の継手。
  15. 【請求項15】 各揺動要素から成る揺動アセンブリ
    を、遠心力の作用のもとでの前記各揺動要素の戻しモー
    メントが、これ等の要素の瞬間揺動角に実質的に比例す
    るようにしたことを特徴とする請求項1又は2のいずれ
    かに記載の継手。
JP4162576A 1991-06-28 1992-06-22 四重駆動リンクを持つ関節式伝動継手 Withdrawn JPH05209632A (ja)

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FR9108048A FR2678331B1 (fr) 1991-06-28 1991-06-28 Joint de transmission articule a quadruple liaison d'entrainement.

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DE (2) DE69221676T4 (ja)
ES (1) ES2107513T3 (ja)
FR (1) FR2678331B1 (ja)

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US5525111A (en) 1996-06-11
FR2678331A1 (fr) 1992-12-31
DE69221676T2 (de) 1998-03-12
FR2678331B1 (fr) 1993-10-29
DE69221676D1 (de) 1997-09-25
EP0520846A1 (fr) 1992-12-30
DE69221676T4 (de) 1999-02-25
EP0520846B1 (fr) 1997-08-20
ES2107513T3 (es) 1997-12-01

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