JPH05506082A - 伸縮三面自在継手 - 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】 １　伸縮三面自在継手 発明の前景 １、発明の分野 本発明の自在継手の分野に関し、特に伸縮三面自在継手に関する。

２、従来の技術 米国特許第４，４９０，１２８号：第４．ｆＮ９，６２８号；及び第４，８２８ ．５３４号により０ｒａｉｎにより教示されているような伸縮三面自在継手は、 図１及び図２に示すように、外側継手部材ＩＯと、内側継手部材ｔ２とを有する 。外側継手部材１０は、通常、３つの対称に配設されたチャンバを有し、それぞ れのチャンバは！対の対向する側壁を有する。各チャンバのそれぞれの側壁は、 外側継手部材の回転軸に対し平行に走る平坦な長手方向案内面１４を育する。

長手方向案内面１４は空間的に離間しており且つ互いに平行である。

内側継手部材は、輪１８に結合しつるスパイダ部材１６から構成されている。

スパイダ部材１６は、３つの等間隔で離間して半径方向に延出するトラニオン２ ０を有する。各トラニオン２０は、図２に示すように、１対の長子方向案内面１ ４の間の空間でチャンバの１つの中へ延出している。

各トラニオン２０と隣接する長平方向案内１ｆｔ１４との間にはボタン２２と、 平面ころ軸受２４とが配設されている。図３にさらに明瞭に示すように、ボタン ２２はトラニオン２０の球形の面とかみ合う凹形の面と、長子方向案内面１４と は反対の鍔で平面ころ軸受２４の面と係合する平坦な面とを有する。平面ころ軸 受２４は、複数のニードル軸受が支承されている矩形の保持器を有する。保持器 ２６は、長手方向案内面＋４の反対側の面に設けられている溝に受入れられる１ 対の鋸刃ガイドと、両端に設けられて、ボタン２２を平面ころ軸受２４の面と接 触する状態に維持する１対の横方向リップ又はストッパ３０とをさらに有する。

横方向ストッパ３０は、内側継手部材１２が外側継手部材１０に対して角度的に 変位（折れた状態に変位）したときにボタン２２が平面ころ軸受２４との保合か ら外れるのを阻止するためのものである。米国特許第４，６１９，６２８号の中 でＯｒａ：ｎにより教示されている自在継手においては、平面ころ軸受の中心を ボタンの下方に維持するのを肋げるために、平面ころ軸受のストッパとボタンと の間にばね（図示せず）を使用する。

これらの構造に伴う問題は、トルク荷重が大きいときに、平面ころ軸受と長手方 向案内面１４との摩擦がストッパ３０に作用するボタンの側方向の力をストッパ が折れるほどの強さにまで大きくしてしまい、その結果、自在継手の故障を引き 起こすということである。本発明はこの問題に対する解決策である。

発明の概要 本発明は、外側継手部材と、内側継手部材とを存する伸縮三面自在継手である。

外側継手部材は、３つの対称に配設され、外傷継手部材の回転軸を中心として長 手方向に延びるチャンバを有する。対称に配設されたそれぞれのチャンバは１対 の空間的に離間する側壁を「し、各側壁は長手方向案内面を有する。内側継手部 材は３つの等間隔で配設されて半径方向に突出するトラニオンを有し、それらの トラニオンは個々に３つの対称に配設されたチャンバの中の１つの内部へ突出し て、長手方向案内面の間へ挿入されている。それぞれのトラニオンはそれぞれの 案内面に対向する球形の面を有する。それぞれの案内面には、その面に沿って長 手方向に移動自在である平面ころ軸受が係合している。それぞれの平面ころ軸受 と、隣接するトラニオンとの間に可動レースが配設されている。可動レースは平 面ころ軸受と係合する平坦な面と、案内面とは反対の側でトラニオンの球形の面 と回動自在に係合する凹形のトラニオン座とを有する。可動レースのそれぞれの 端部には、平面ころ軸受と係合する平坦な面から案内面に向かって延びる横方向 当接ストッパが設けられており、両ストフバ間における平面ころ軸受の長手方向 変位を制限する。

本発明の１つの目的は、三面自在継手において平面ころ軸受の位１を維持する信 頼しうる手段を提供することである。

本発明の別の目的は、可動レースに平面ころ軸受のストッパを設けることであ本 発明のさらに別の目的は、可動レースに設けられるストッパを平面ころ軸受の長 さを越える距離だけ離間させることにより、平面ころ軸受の無制限の動きを限定 できるようにすることである。

本発明のこれらの目的及びその他の目的、特徴並びに利点は、図面と関連させて 明細書を読むことによりさらに明白になるであろう。

図面の簡単な説明 図１は、従来の三面自在継手の部分横断面ａ面図；図２は、従来の三面自在継手 の横断面端面図；図３は、平面ころ軸受とボタンとの関係を示す部分横断面側面 図；図４は、本発明を取り入れた三面自在継手の部分横断面側面図；図５は、１ １５−５に沿った図４に示す三面自在継手の横断面端面図；図６は、図５の線６ −６に沿った可動レースの詳細を示す部分横断面側面図；図７は、可動レースの 斜視図； 図８は、平面ころ軸受の斜視図である。

好ましい実施例の詳細な説明 図４は、本発明を具現化した伸縮三面自在継手の部分横断面図である。この目在 継手は外側継手部材３２と、内側継手部材３４とを育する。外側継手部材３２は 、外傷継手部材の回転軸３８とほぼ平行に３つの等間隔で離間する長手方向チャ ンバ３６を有する。各長手方向チャンバ３６は１対の対向して空間的に離間する 側壁を有する。それらの側壁のそれぞれに、回転軸３８と平行に延びている凹形 長手方向案内面４０が形成されている。長手方向案内面は、対向する壁に設けら れる長手方向案内面の面と平行である平坦な面を宵するのが好ましい。

内側継手部材３４はスパイダ部材４４を有する。スパイダ部材４４は軸４６と一 体に形成されても良（、あるいは、スパイダ部材４４と軸４６は、かみ合〜１ス プライン４８により互いに回転自在に接合され且つ図４に示すように軸とスパイ ダ部材の双方に設けられている環状溝に受入れられた係止座金５０により軸方向 に係止される別個の要素であっても良い。スパイダ部材４４は３つの等間隔で離 間して半径方向に突出するトラニオン５２を有し、図５に示すように、各チャン バ３６の中ヘトラニオンの１つが挿入されている。各トラニオン５２の外面の少 な（とも一部は、後に説明するように、球形の形状を育する。各トラニオン５２ と、関連するチャンバ３６の隣接する凹形案内面４０との間には可動レース５４ と、平面ころ軸受５６とが配設されている。

図６にさらに明瞭に示す通り、平面ころ軸受５６は矩形の保持器部材６０の中に 支承された複数のピノ軸受５８を有する。ビン軸受５８は長手方向案内面４０の 平坦な面ところがりながら係合する。可動レース５４は、案内面４０と向かい合 いビン軸受５８ところがり係合する平坦な面６２を育する。可動レースの平坦な 面６２とは反対の側には円筒形の横方向トラニオン族６４が配設されている。

可動レース５４の両端には、平面ころ軸受５６の両側で凹形案内面４０の方へ延 びている一対の当接ストツパ６６も配設されている。円筒形トラニオン族６４の 湾曲はトラニオン５２の球形の外面とかみ合う。円筒形トラニオン族６４は、内 側継手部材３４が外側継手部材３２に対して角度的に変位した（折れた）ときに 円筒形トラニオン族６４と接触するトラニオンの球形の面の部分が半径方向に変 位して、可動レースを凹形長手方向案内面にとどめることができる。

内側継手部材と外側継手部材とが成す角度が所定の角度より小さいとき、自在継 手の回転に伴う可動レース５４の振動でビン軸受アセングリが当接ストッパ６６ と係合しないように、当接ストツパ６６の間隔は平面ころ軸受５６の長さより広 い。ところが、外１ｌＩＩ１手部材に対する内側継手部材の相対軸方向位置が変 化したとき、又は内側継手部材と外側継手部材とが成す角度が所定の角度を越え たときには、当接ストッパ６６は平面ころ軸受５６と係合し、長手方向案内面４ ０に沿って軸受を移動させる。

平面ころ軸受５６の詳細を図８に示す。先に述べた通り、矩形の保持器部材６０ の中に複数のビン軸受５８が支承されている。保持器部材６０の幅は、この部材 が凹形長手方向案内面４０に摺動自在に受入れられるように選択されている。

図４に示すように、トラニオン５２の外面全体が球形の面を育している必要はな い。当該技術で知られているように、可動レースの円筒形トラニオン座６４と係 合するトラニオン５２の外面のみを球形にすれば艮０゜円筒形トラニオンｆｆ１ ６４と係合しないトラニオンの外面部分は図１に示すように平坦であっても良（ 、あるいは当該技術で知られている他の何らかの形状を育していても良い。

可動レース５４の詳細を図７の斜視図にさらに明瞭に示す。当接ストツパ６６を 可動レースに配置することの利点は、図３に示すような、従来の技術により教示 される構造と比べて当接ストツパ６６の荷重を受ける横断面積を著しく拡大でき るということである。さらに、可動レースの１１造時により窩級な構造用鋼を使 用でき、また、ストツパを保持器に形成していたときには不可能であった可動レ ースの強度の最適化を得るために、可動レースを熱処理できるであろう。その結 果、三面自在継手の耐久性の著しい向上が得られた。

本発明を図面に示し且つ以上論じた特定の構造に限定すべきでないことは明白で あろう。ここで開示し、添付の請求の範囲に記載するような本発明の範囲の中で 当業者が変形又は変更を実施して良いことは認められるであろう。

国ａｔｉｇｉｔｌ！４告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも８つの対称に配設されて長手方向に延びるチャンバを有し、各チ ャンバは１対の空間的に離間する対向する長手方向壁を有し、各チャンバの前記 １対の対向する長手方向壁のそれぞれの壁は長手方向案内面を形成している外側 継手部材と； 前記外側継手部材の中に配設され、少なくとも３つの半径方向に突出するトラニ オンを有し、半径方向に突出するそれぞれのトラニオンは、前記少なくとも３つ のチャンバに設けられている前記長手方向案内面の間で前記少なくとも３つのチ ャンバのうちのそれぞれ１つのチャンバの中ヘ挿入され、前記トラニオンのそれ ぞれは、それが挿入されている前記それぞれ１つのチャンバに設けられた前記長 手方向案内面のそれぞれに対向する少なくとも球形の面を有するような内側継手 部材と； それぞれが前記長手方向案内面のそれぞれ１つところがり係合する第１の支え面 と、対向支え面とを有している複数の平面ころ軸受と；前記複数の平面ころ軸受 のそれぞれ１つと１対１で関連しており、それぞれが前記それぞれ１つの平面こ ろ軸受の前記対向面ところがり係合する平坦な面と、前記平面ころ軸受と係合す る前記長手方向案内面と反対側の前記トラニオンの前記球形の面と係合するトラ ニオン座と、両端部に配設される横方向当接ストッパとを有しており、前記横方 向当接ストッパは前記平坦な面から前記長手方向案内面に向かって延びて、前記 それぞれ１つのころ軸受のそれぞれの前記可動レースに対する長手方向変位を制 限する複数の可動レースとを具備する伸縮三面自在継手。
2. ２．前記トラニオン座は、前記トラニオンの前記球形の面の半径に対応する曲率 半径を有する横方向凹形円筒面である請求項１記載の自在継手。
3. ３．前記長手方向案内面は前記少なくとも３つのチャンバの前記１対の空間的に 離間する長手方向壁に凹面として形成されており、前記複数の平面ころ軸受は前 記凹形長手方向案内面に受入れられる請求項１記載の自在継手。
4. ４．前記横方向当接ストッパは前記平坦な面から前記凹形長手方向案内面の方ヘ 延びている請求項３記載の自在継手。
5. ５．それぞれの前記平面ころ軸受は所定の長さを有し、それぞれの前記平面ころ 軸受の前記横方向当接ストッパ間における独立した長手方向変位を可能にするた めに、前記横方向当接ストッパは前記所定の長さより長い距離だけ互いに離間し ている請求項１記載の自在継手。
6. ６．外側継手部材回転軸を中心として等間隔で配置される３つの長手方向チャン バを有し、前記３つの長手方向チャンバのそれぞれは１対の対向する側壁を有し 、前記１対の側壁のそれぞれの側壁に平坦な案内面が設けられているような外側 継手部材と、内側継手部材回転軸を中心として等間隔で配置された、３つの半径 方向に突出するトラニオンを有し、前記３つの半径方向に突出するトラニオンの 各トラニオンは前記平坦な案内面の間の前記３つの長手方向チャンバのそれぞれ １つの中ヘ突出しており、各トラニオンは、それが突出している前記長手方向チ ャンバに設けられた前記平坦な案内面のそれぞれに面する球形の面を有するよう な内側継手部材と、それぞれが前記平坦な案内面のそれぞれ１つところがり係合 する第１の支え面を有している複数の平面ころ軸受とを有する三面自在継手にお いて、 複数の可動レースを具備し、前記複数の可動レースの各可動レースは、前記第１ の支え面とは反対の側のそれぞれの前記平面ころ軸受の第２の支え面と係合する 平坦な面と、前記平坦な案内面と反対側でそれぞれの前記トラニオンの前記球形 の面と係合するトラニオン座と、それぞれの前記可動レースの両端に設けられ、 前記平坦な面から前記平坦な案内面に向かって延び、それぞれの前記可動レース に対するそれぞれの前記平面ころ軸受の長手方向連動を制限する横方向当接スト ッバとを有して成る改良。
7. ７．前記トラニオン座は、前記トラニオンの前記球形の面の半径とほぼ等しい曲 率半径を有する横方向凹形円筒面である請求項６記載の改良。
8. ８．前記平坦な案内面は前記少なくとも３つの長手方向チャンバの前記１対の対 向する側壁に凹面として形成されており、前記複数の平面ころ軸受は前記凹形の 平坦な案内面に受入れられる請求項６記載の改良。
9. ９．前記横方向当接ストッパはそれぞれの前記可動レースの前記平坦な面から前 記凹形の平坦な案内面の方ヘ延びて、前記可動レースを前記凹形の平坦な案内面 に沿って案内する請求項８記載の改良。
10. １０．それぞれの前記平面ころ軸受は所定の長さを有し、それぞれの前記平面こ ろ軸受の前記横方向当接ストッパ間における独立した長手方向変位を可能にする ために、前記横方向当接ストッパは前記所定の長さより長い距離だけ互いに離間 している請求項９記載の改良。