JPH07174158A - 自在継手 - Google Patents
自在継手Info
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- JPH07174158A JPH07174158A JP21123594A JP21123594A JPH07174158A JP H07174158 A JPH07174158 A JP H07174158A JP 21123594 A JP21123594 A JP 21123594A JP 21123594 A JP21123594 A JP 21123594A JP H07174158 A JPH07174158 A JP H07174158A
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- output shaft
- input
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フックジョイントよりトルク変動の少ない自
在継手を提供すること。 【構成】 当該自在継手を、入力軸１１及び出力軸１２
と同軸にそれぞれ角度規制部（穴２１ａ）を備え、かつ
入力軸と出力軸のなす角を二等分する基準面Ｓに沿って
入力軸の軸線と出力軸の軸線の交点Ｏ１を中心とする環
状のインナーレース２１ｃを有する不動体２１と、不動
体２１のインナーレース２１ｃ上に回転可能に組付けら
れた環状の連結保持体２２と、連結保持体２２に組付け
られて回転方向に９０度間隔で配置され連結保持体２２
とともに回転する球体２３と、入力側角度規制部（穴２
１ａ）に係合する係合部２４ａを備え、かつ交点Ｏ１を
中心とする円弧状のアウターレース２４ｂを有して入力
軸１１の端部に一体的に連結される入力側ヨーク２４
と、このヨークに対して９０度回転変位し同様に構成さ
れた出力側ヨーク２５とを備える構成とした。
在継手を提供すること。 【構成】 当該自在継手を、入力軸１１及び出力軸１２
と同軸にそれぞれ角度規制部（穴２１ａ）を備え、かつ
入力軸と出力軸のなす角を二等分する基準面Ｓに沿って
入力軸の軸線と出力軸の軸線の交点Ｏ１を中心とする環
状のインナーレース２１ｃを有する不動体２１と、不動
体２１のインナーレース２１ｃ上に回転可能に組付けら
れた環状の連結保持体２２と、連結保持体２２に組付け
られて回転方向に９０度間隔で配置され連結保持体２２
とともに回転する球体２３と、入力側角度規制部（穴２
１ａ）に係合する係合部２４ａを備え、かつ交点Ｏ１を
中心とする円弧状のアウターレース２４ｂを有して入力
軸１１の端部に一体的に連結される入力側ヨーク２４
と、このヨークに対して９０度回転変位し同様に構成さ
れた出力側ヨーク２５とを備える構成とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば車両のステアリ
ングコラムや駆動軸の一部に使用される自在継手、特
に、軸線が交差する入力軸と出力軸を所定のジョイント
角で連結して前記入力軸の回転を前記出力軸に伝える自
在継手に関する。
ングコラムや駆動軸の一部に使用される自在継手、特
に、軸線が交差する入力軸と出力軸を所定のジョイント
角で連結して前記入力軸の回転を前記出力軸に伝える自
在継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の自在継手としては、十字スパイ
ダー，入力側ヨーク，出力側ヨーク等を備えた周知のフ
ックジョイントがある。
ダー，入力側ヨーク，出力側ヨーク等を備えた周知のフ
ックジョイントがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】フックジョイントにお
いては、トルク伝達時に十字スパイダーによって構成さ
れるトルク伝達面が角度変動を起こし、ジョイント角を
θとした場合、一定の入力トルクＴｉに対する出力トル
クＴｏの最大値がＴｉ／ｃｏｓθとなり、また最小値が
Ｔｉｃｏｓθとなって、出力トルクＴｏが入力軸の回転
角に応じて１８０度の周期で周期的に変化し、かかるト
ルク変動が問題となることがある。なお、かかるトルク
変動はジョイント角が大きくなるにつれて増大する。本
発明は、上記した問題に着目してなされたものであり、
その目的はシンプルな構造でフックジョイントよりトル
ク変動の少ない自在継手を提供することにある。
いては、トルク伝達時に十字スパイダーによって構成さ
れるトルク伝達面が角度変動を起こし、ジョイント角を
θとした場合、一定の入力トルクＴｉに対する出力トル
クＴｏの最大値がＴｉ／ｃｏｓθとなり、また最小値が
Ｔｉｃｏｓθとなって、出力トルクＴｏが入力軸の回転
角に応じて１８０度の周期で周期的に変化し、かかるト
ルク変動が問題となることがある。なお、かかるトルク
変動はジョイント角が大きくなるにつれて増大する。本
発明は、上記した問題に着目してなされたものであり、
その目的はシンプルな構造でフックジョイントよりトル
ク変動の少ない自在継手を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１の発明においては、当該自在継手を、
入力軸及び出力軸と同軸にそれぞれ角度規制部を備え、
かつ前記入力軸と前記出力軸のなす角を二等分する基準
面に沿って前記入力軸の軸線と前記出力軸の軸線の交点
を中心とする環状のインナーレースを有する不動体と、
この不動体のインナーレース上に回転可能に組付けられ
た環状の連結保持体と、この連結保持体に組付けられて
回転方向に９０度間隔で配置され前記連結保持体ととも
に回転する二対４個の球体と、前記不動体の入力側角度
規制部に係合する係合部を備え、かつ対向配置された一
対の前記球体と前記入力軸を含む面に沿って前記球体の
前記不動体に対する回転中心を中心とする円弧状に形成
されて前記球体と係合するアウターレースを有して前記
入力軸の端部に一体的に連結される入力側ヨークと、前
記不動体の出力側角度規制部に係合する係合部を備え、
かつ対向配置された一対の前記球体と前記出力軸を含む
面に沿って前記球体の前記不動体に対する回転中心を中
心とする円弧状に形成されて前記球体と係合するアウタ
ーレースを有して前記出力軸の端部に一体的に連結され
る出力側ヨークとを備える構成とした。
ために、請求項１の発明においては、当該自在継手を、
入力軸及び出力軸と同軸にそれぞれ角度規制部を備え、
かつ前記入力軸と前記出力軸のなす角を二等分する基準
面に沿って前記入力軸の軸線と前記出力軸の軸線の交点
を中心とする環状のインナーレースを有する不動体と、
この不動体のインナーレース上に回転可能に組付けられ
た環状の連結保持体と、この連結保持体に組付けられて
回転方向に９０度間隔で配置され前記連結保持体ととも
に回転する二対４個の球体と、前記不動体の入力側角度
規制部に係合する係合部を備え、かつ対向配置された一
対の前記球体と前記入力軸を含む面に沿って前記球体の
前記不動体に対する回転中心を中心とする円弧状に形成
されて前記球体と係合するアウターレースを有して前記
入力軸の端部に一体的に連結される入力側ヨークと、前
記不動体の出力側角度規制部に係合する係合部を備え、
かつ対向配置された一対の前記球体と前記出力軸を含む
面に沿って前記球体の前記不動体に対する回転中心を中
心とする円弧状に形成されて前記球体と係合するアウタ
ーレースを有して前記出力軸の端部に一体的に連結され
る出力側ヨークとを備える構成とした。
【０００５】また、請求項２の発明においては、当該自
在継手を、入力軸及び出力軸と同軸にそれぞれ角度規制
部を備え、かつ前記入力軸と前記出力軸のなす角を二等
分する基準面に対して対称に環状のインナーレースを有
する不動体と、この不動体のインナーレース上に回転可
能に組付けられた環状の連結保持体と、この連結保持体
に組付けられて前記基準面に対して対称で回転方向に１
８０度間隔で配置され前記連結保持体とともに回転する
各一対の球体と、前記不動体の入力側角度規制部に係合
する係合部を備え、かつ入力軸側に配置された一対の前
記球体と前記入力軸を含む面に沿って前記球体の前記不
動体に対する回転中心を中心とする円弧状に形成されて
前記球体と係合するアウターレースを有して前記入力軸
の端部に一体的に連結される入力側ヨークと、前記不動
体の出力側角度規制部に係合する係合部を備え、かつ出
力軸側に配置された一対の前記球体と前記出力軸を含む
面に沿って前記球体の前記不動体に対する回転中心を中
心とする円弧状に形成されて前記球体と係合するアウタ
ーレースを有して前記出力軸の端部に一体的に連結され
る出力側ヨークとを備える構成とした。
在継手を、入力軸及び出力軸と同軸にそれぞれ角度規制
部を備え、かつ前記入力軸と前記出力軸のなす角を二等
分する基準面に対して対称に環状のインナーレースを有
する不動体と、この不動体のインナーレース上に回転可
能に組付けられた環状の連結保持体と、この連結保持体
に組付けられて前記基準面に対して対称で回転方向に１
８０度間隔で配置され前記連結保持体とともに回転する
各一対の球体と、前記不動体の入力側角度規制部に係合
する係合部を備え、かつ入力軸側に配置された一対の前
記球体と前記入力軸を含む面に沿って前記球体の前記不
動体に対する回転中心を中心とする円弧状に形成されて
前記球体と係合するアウターレースを有して前記入力軸
の端部に一体的に連結される入力側ヨークと、前記不動
体の出力側角度規制部に係合する係合部を備え、かつ出
力軸側に配置された一対の前記球体と前記出力軸を含む
面に沿って前記球体の前記不動体に対する回転中心を中
心とする円弧状に形成されて前記球体と係合するアウタ
ーレースを有して前記出力軸の端部に一体的に連結され
る出力側ヨークとを備える構成とした。
【０００６】
【発明の作用・効果】請求項１及び２の発明による各自
在継手においては、不動体が各角度規制部にて入力側ヨ
ークの係合部と出力側ヨークの係合部にそれぞれ係合し
ていてジョイント角が保たれており、入力軸の回転及び
トルクが入力側ヨークからこれのアウターレースに係合
する両球体に伝わった後にこれら球体を保持する連結保
持体に伝わり、更に連結保持体から出力側ヨークのアウ
ターレースに係合する両球体を介して入力側ヨークに伝
わって出力軸に伝わる。
在継手においては、不動体が各角度規制部にて入力側ヨ
ークの係合部と出力側ヨークの係合部にそれぞれ係合し
ていてジョイント角が保たれており、入力軸の回転及び
トルクが入力側ヨークからこれのアウターレースに係合
する両球体に伝わった後にこれら球体を保持する連結保
持体に伝わり、更に連結保持体から出力側ヨークのアウ
ターレースに係合する両球体を介して入力側ヨークに伝
わって出力軸に伝わる。
【０００７】しかして、請求項１の発明による自在継手
においては、トルク伝達時に二対４個の球体で構成され
るトルク伝達面が角度変動せず、ジョイント角をθとし
た場合、一定の入力トルクＴｉに対する出力トルクＴｏ
の最大値がＴｉとなり、また最小値がＴｉｃｏｓ2θ／
２ となって、出力トルクＴｏが入力軸の回転角に応じ
て１８０度の周期で周期的に変化する。ところで、上記
最大値Ｔｉはフックジョイントにおける最大値Ｔｉ／ｃ
ｏｓθより小さく、また最小値Ｔｉｃｏｓ2θ／２ はフ
ックジョイントにおける最小値Ｔｉｃｏｓθより大きい
ため、本発明の自在継手において生じるトルク変動はフ
ックジョイントにおいて生じるトルク変動より小さく、
トルク変動に伴う不具合を低減することができる。
においては、トルク伝達時に二対４個の球体で構成され
るトルク伝達面が角度変動せず、ジョイント角をθとし
た場合、一定の入力トルクＴｉに対する出力トルクＴｏ
の最大値がＴｉとなり、また最小値がＴｉｃｏｓ2θ／
２ となって、出力トルクＴｏが入力軸の回転角に応じ
て１８０度の周期で周期的に変化する。ところで、上記
最大値Ｔｉはフックジョイントにおける最大値Ｔｉ／ｃ
ｏｓθより小さく、また最小値Ｔｉｃｏｓ2θ／２ はフ
ックジョイントにおける最小値Ｔｉｃｏｓθより大きい
ため、本発明の自在継手において生じるトルク変動はフ
ックジョイントにおいて生じるトルク変動より小さく、
トルク変動に伴う不具合を低減することができる。
【０００８】また、請求項１の発明による自在継手は、
不動体の周囲に必要最小限の４個の球体を回転方向に９
０度の間隔で配置し、不動体の入力軸側と出力軸側のそ
れぞれに角度規制部を設けるとともに入力側ヨークと出
力側ヨークに前記各角度規制部と係合する係合部を設け
た構成であるため、構造がシンプルであり安価に製作す
ることができる。
不動体の周囲に必要最小限の４個の球体を回転方向に９
０度の間隔で配置し、不動体の入力軸側と出力軸側のそ
れぞれに角度規制部を設けるとともに入力側ヨークと出
力側ヨークに前記各角度規制部と係合する係合部を設け
た構成であるため、構造がシンプルであり安価に製作す
ることができる。
【０００９】一方、請求項２の発明による自在継手にお
いては、各部材が基準面に対して常に面対称に配置され
ることとなるため、当該自在継手が等速継手となり、ト
ルク伝達時のトルク変動は全く生じない。また、請求項
２の発明による自在継手は、請求項１の発明による自在
継手と同様に、不動体と連結保持体と４個の球体と入力
側ヨークと出力側ヨーク等によって構成されていて、構
造がシンプルであり安価に製作することができる。
いては、各部材が基準面に対して常に面対称に配置され
ることとなるため、当該自在継手が等速継手となり、ト
ルク伝達時のトルク変動は全く生じない。また、請求項
２の発明による自在継手は、請求項１の発明による自在
継手と同様に、不動体と連結保持体と４個の球体と入力
側ヨークと出力側ヨーク等によって構成されていて、構
造がシンプルであり安価に製作することができる。
【００１０】
【実施例】以下に、各発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１及び図２は請求項１の発明による自在継
手を示していて、この自在継手においては所定のジョイ
ント角θで交差する入力軸１１の軸線Ｌ１と出力軸１２
の軸線Ｌ２の交点Ｏ１が球状の不動体２１の中心と一致
している。不動体２１は、入力軸１１及び出力軸１２と
同軸にそれぞれ角度規制部（穴）２１ａ，２１ｂを備
え、かつ入力軸１１と出力軸１２のなす角φを二等分す
る基準面Ｓに沿って交点Ｏ１を中心とする環状のインナ
ーレース２１ｃを有していて、このインナーレース２１
ｃ上には環状の連結保持体２２が回転可能に組付けられ
ている。連結保持体２２は回転方向に９０度間隔で支持
孔２２ａを有していて、各支持孔２２ａには球体２３が
それぞれ転動可能に組付けられており、各球体２３は不
動体２１のインナーレース２１ａに転動可能に係合して
いる。
説明する。図１及び図２は請求項１の発明による自在継
手を示していて、この自在継手においては所定のジョイ
ント角θで交差する入力軸１１の軸線Ｌ１と出力軸１２
の軸線Ｌ２の交点Ｏ１が球状の不動体２１の中心と一致
している。不動体２１は、入力軸１１及び出力軸１２と
同軸にそれぞれ角度規制部（穴）２１ａ，２１ｂを備
え、かつ入力軸１１と出力軸１２のなす角φを二等分す
る基準面Ｓに沿って交点Ｏ１を中心とする環状のインナ
ーレース２１ｃを有していて、このインナーレース２１
ｃ上には環状の連結保持体２２が回転可能に組付けられ
ている。連結保持体２２は回転方向に９０度間隔で支持
孔２２ａを有していて、各支持孔２２ａには球体２３が
それぞれ転動可能に組付けられており、各球体２３は不
動体２１のインナーレース２１ａに転動可能に係合して
いる。
【００１１】また、入力軸１１の端部に一体的に連結さ
れた入力側ヨーク２４は、図１（入力軸１１の回転角度
が０度である）にて示したように、不動体２１の入力側
角度規制部２１ａに係合する係合ピン部２４ａを備え、
かつ対向配置された一対の球体２３と入力軸１１を含む
面（図１の紙面）に沿って交点Ｏ１（球体２３の不動体
２１に対する回転中心でもある）を中心とする円弧状の
アウターレース２４ｂを有していて、このアウターレー
ス２４ｂには一対の球体２３がそれぞれ転動可能に係合
している。一方、出力軸１２の端部に一体的に連結され
た出力側ヨーク２５は、図２（入力軸１１の回転角度が
９０度である）にて示したように、不動体２１の出力側
角度規制部２１ｂに係合する係合ピン部２５ａを備え、
かつ対向配置された一対の球体２３と出力軸１２を含む
面（図２の紙面）に沿って交点Ｏ１を中心とする円弧状
のアウターレース２５ｂを有していて、このアウターレ
ース２５ｂには一対の球体２３が転動可能に係合してい
る。
れた入力側ヨーク２４は、図１（入力軸１１の回転角度
が０度である）にて示したように、不動体２１の入力側
角度規制部２１ａに係合する係合ピン部２４ａを備え、
かつ対向配置された一対の球体２３と入力軸１１を含む
面（図１の紙面）に沿って交点Ｏ１（球体２３の不動体
２１に対する回転中心でもある）を中心とする円弧状の
アウターレース２４ｂを有していて、このアウターレー
ス２４ｂには一対の球体２３がそれぞれ転動可能に係合
している。一方、出力軸１２の端部に一体的に連結され
た出力側ヨーク２５は、図２（入力軸１１の回転角度が
９０度である）にて示したように、不動体２１の出力側
角度規制部２１ｂに係合する係合ピン部２５ａを備え、
かつ対向配置された一対の球体２３と出力軸１２を含む
面（図２の紙面）に沿って交点Ｏ１を中心とする円弧状
のアウターレース２５ｂを有していて、このアウターレ
ース２５ｂには一対の球体２３が転動可能に係合してい
る。
【００１２】上記のように構成した本実施例の自在継手
においては、不動体２１が各角度規制部２１ａ，２１ｂ
にて入力側ヨーク２４の係合ピン部２４ａと出力側ヨー
ク２５の係合ピン部２５ａにそれぞれ係合していてジョ
イント角θが保たれており、入力軸１１の回転及びトル
クが入力側ヨーク２４からこれのアウターレース２４ｂ
に係合する両球体２３に伝わった後にこれら球体２３を
保持する連結保持体２２に伝わり、更に連結保持体２２
から出力側ヨーク２５のアウターレース２５ｂに係合す
る両球体２３を介して出力側ヨーク２５に伝わって出力
軸１２に伝わる。
においては、不動体２１が各角度規制部２１ａ，２１ｂ
にて入力側ヨーク２４の係合ピン部２４ａと出力側ヨー
ク２５の係合ピン部２５ａにそれぞれ係合していてジョ
イント角θが保たれており、入力軸１１の回転及びトル
クが入力側ヨーク２４からこれのアウターレース２４ｂ
に係合する両球体２３に伝わった後にこれら球体２３を
保持する連結保持体２２に伝わり、更に連結保持体２２
から出力側ヨーク２５のアウターレース２５ｂに係合す
る両球体２３を介して出力側ヨーク２５に伝わって出力
軸１２に伝わる。
【００１３】しかして、本実施例の自在継手において
は、トルク伝達時に二対４個の球体２３で構成されるト
ルク伝達面が角度変動せず、一定の入力トルクＴｉに対
する出力トルクＴｏの最大値がＴｉとなり、また最小値
がＴｉｃｏｓ2θ／２ となって、図３にて示したよう
に、出力トルクＴｏが入力軸１１の回転角に応じて１８
０度の周期で周期的に変化する。ところで、上記最大値
Ｔｉはフックジョイントにおける最大値Ｔｉ／ｃｏｓθ
より小さく、また最小値Ｔｉｃｏｓ2θ／２ はフックジ
ョイントにおける最小値Ｔｉｃｏｓθより大きいため、
本実施例の自在継手において生じるトルク変動（図３の
実線）はフックジョイントにおいて生じるトルク変動
（図３の破線）より小さく、トルク変動に伴う不具合を
低減することができる。
は、トルク伝達時に二対４個の球体２３で構成されるト
ルク伝達面が角度変動せず、一定の入力トルクＴｉに対
する出力トルクＴｏの最大値がＴｉとなり、また最小値
がＴｉｃｏｓ2θ／２ となって、図３にて示したよう
に、出力トルクＴｏが入力軸１１の回転角に応じて１８
０度の周期で周期的に変化する。ところで、上記最大値
Ｔｉはフックジョイントにおける最大値Ｔｉ／ｃｏｓθ
より小さく、また最小値Ｔｉｃｏｓ2θ／２ はフックジ
ョイントにおける最小値Ｔｉｃｏｓθより大きいため、
本実施例の自在継手において生じるトルク変動（図３の
実線）はフックジョイントにおいて生じるトルク変動
（図３の破線）より小さく、トルク変動に伴う不具合を
低減することができる。
【００１４】また、本実施例の自在継手においては、不
動体２１のインナーレース２１ｃ上に必要最小限の４個
の球体２３を回転方向に９０度の間隔で配置し、不動体
２１に穴２１ａ，２１ｂを設けるとともに入力側ヨーク
２４と出力側ヨーク２５にそれぞれ係合ピン部２４ａ，
２５ａを設けた構成となっているため、構造がシンプル
であり安価に製作することができる。
動体２１のインナーレース２１ｃ上に必要最小限の４個
の球体２３を回転方向に９０度の間隔で配置し、不動体
２１に穴２１ａ，２１ｂを設けるとともに入力側ヨーク
２４と出力側ヨーク２５にそれぞれ係合ピン部２４ａ，
２５ａを設けた構成となっているため、構造がシンプル
であり安価に製作することができる。
【００１５】上記実施例においては、球体２３を連結保
持体２２に転動可能に組付けて実施したが、球体２３を
連結保持体２２に一体的に組付けて実施することも可能
である。この場合において、球体２３を不動体３１のイ
ンナーレース２１ｃに組付けないで連結保持体２２を不
動体３１のインナーレース２１ｃに回転可能に組付けて
実施することも可能である。
持体２２に転動可能に組付けて実施したが、球体２３を
連結保持体２２に一体的に組付けて実施することも可能
である。この場合において、球体２３を不動体３１のイ
ンナーレース２１ｃに組付けないで連結保持体２２を不
動体３１のインナーレース２１ｃに回転可能に組付けて
実施することも可能である。
【００１６】図４〜図６は請求項２の発明による自在継
手を示していて、この自在継手は上記実施例と同様に不
動体２１０と連結保持体２２０と４個の球体２３０と入
力側ヨーク２４０と出力側ヨーク２５０を備えている。
不動体２１０は、図６にて詳細に示したように、樹脂製
の上方部材２１１と樹脂製の下方部材２１２とこれら両
部材を離間方向へ付勢する左右一対のスプリング２１
３，２１４によって構成されていて、下方部材２１２に
は入力軸１１０及び出力軸１２０と同軸にそれぞれ角度
規制部（穴）２１０ａ，２１０ｂが設けられている。ま
た、不動体２１０の上下両部材２１１，２１２には、入
力軸１１０と出力軸１２０のなす角φを二等分する基準
面Ｓに対して対称に環状のインナーレースを形成する円
弧溝２１１ａ，２１１ｂと２１２ａ，２１２ｂが設けら
れていて、各円弧溝２１１ａ，２１１ｂと２１２ａ，２
１２ｂには環状の連結保持体２２０が回転可能に組付け
られている。
手を示していて、この自在継手は上記実施例と同様に不
動体２１０と連結保持体２２０と４個の球体２３０と入
力側ヨーク２４０と出力側ヨーク２５０を備えている。
不動体２１０は、図６にて詳細に示したように、樹脂製
の上方部材２１１と樹脂製の下方部材２１２とこれら両
部材を離間方向へ付勢する左右一対のスプリング２１
３，２１４によって構成されていて、下方部材２１２に
は入力軸１１０及び出力軸１２０と同軸にそれぞれ角度
規制部（穴）２１０ａ，２１０ｂが設けられている。ま
た、不動体２１０の上下両部材２１１，２１２には、入
力軸１１０と出力軸１２０のなす角φを二等分する基準
面Ｓに対して対称に環状のインナーレースを形成する円
弧溝２１１ａ，２１１ｂと２１２ａ，２１２ｂが設けら
れていて、各円弧溝２１１ａ，２１１ｂと２１２ａ，２
１２ｂには環状の連結保持体２２０が回転可能に組付け
られている。
【００１７】連結保持体２２０は、不動体２１０の両円
弧溝２１１ａ，２１２ａによって形成されるインナーレ
ースに回転自在に組付けられるリング２２１と、不動体
２１０の両円弧溝２１１ｂ，２１２ｂによって形成され
るインナーレースに回転自在に組付けられるリング２２
２と、これら両リング２２１，２２２を一体的に連結す
る一対のリンク２２３，２２４によって構成されてい
て、各リング２２１，２２２の外周には各一対の球体２
３０が一体的に固着されている。各一対の球体２３０
は、基準面Ｓに対して対称で回転方向に１８０度間隔で
配置されていて、連結保持体２２０とともに不動体２１
０に対して回転するようになっている。連結保持体２２
０及び球体２３０は、各リング２２１，２２２が不動体
２１０の円弧溝に係合されるため、両者の長手方向への
相対移動は規制されている。
弧溝２１１ａ，２１２ａによって形成されるインナーレ
ースに回転自在に組付けられるリング２２１と、不動体
２１０の両円弧溝２１１ｂ，２１２ｂによって形成され
るインナーレースに回転自在に組付けられるリング２２
２と、これら両リング２２１，２２２を一体的に連結す
る一対のリンク２２３，２２４によって構成されてい
て、各リング２２１，２２２の外周には各一対の球体２
３０が一体的に固着されている。各一対の球体２３０
は、基準面Ｓに対して対称で回転方向に１８０度間隔で
配置されていて、連結保持体２２０とともに不動体２１
０に対して回転するようになっている。連結保持体２２
０及び球体２３０は、各リング２２１，２２２が不動体
２１０の円弧溝に係合されるため、両者の長手方向への
相対移動は規制されている。
【００１８】入力軸１１０の端部に一体的に連結された
入力側ヨーク２４０は、不動体２１０の入力側角度規制
部２１０ａに係合する係合ピン部２４０ａを備え、かつ
入力軸側に配置された一対の球体２３０と入力軸１１０
を含む面（図４の紙面）に沿って入力軸側球体２３０の
不動体２１０に対する回転中心Ｏ２を中心とする円弧状
のアウターレース２４０ｂを有していて、このアウター
レース２４０ｂには入力軸側の一対の球体２３０がそれ
ぞれ摺動可能に係合している。一方、出力軸１２０の端
部に一体的に連結された出力側ヨーク２５０は、不動体
２１０の出力側角度規制部２１０ｂに係合する係合ピン
部２５０ａを備え、かつ出力軸側に配置された一対の球
体２３０と出力軸１２０を含む面（図４の紙面）に沿っ
て出力軸側球体２３０の不動体２１０に対する回転中心
Ｏ３を中心とする円弧状のアウターレース２５０ｂを有
していて、このアウターレース２５０ｂには出力軸側の
一対の球体２３０が転動可能に係合している。
入力側ヨーク２４０は、不動体２１０の入力側角度規制
部２１０ａに係合する係合ピン部２４０ａを備え、かつ
入力軸側に配置された一対の球体２３０と入力軸１１０
を含む面（図４の紙面）に沿って入力軸側球体２３０の
不動体２１０に対する回転中心Ｏ２を中心とする円弧状
のアウターレース２４０ｂを有していて、このアウター
レース２４０ｂには入力軸側の一対の球体２３０がそれ
ぞれ摺動可能に係合している。一方、出力軸１２０の端
部に一体的に連結された出力側ヨーク２５０は、不動体
２１０の出力側角度規制部２１０ｂに係合する係合ピン
部２５０ａを備え、かつ出力軸側に配置された一対の球
体２３０と出力軸１２０を含む面（図４の紙面）に沿っ
て出力軸側球体２３０の不動体２１０に対する回転中心
Ｏ３を中心とする円弧状のアウターレース２５０ｂを有
していて、このアウターレース２５０ｂには出力軸側の
一対の球体２３０が転動可能に係合している。
【００１９】上記のように構成した図４及び図５の自在
継手においては、不動体２１０が各角度規制部２１０
ａ，２１０ｂにて入力側ヨーク２４０の係合ピン部２４
０ａと出力側ヨーク２５０の係合ピン部２５０ａにそれ
ぞれ係合していてジョイント角θが保たれており、入力
軸１１０の回転及びトルクが入力側ヨーク２４０からこ
れのアウターレース２４０ｂに係合する両球体２３０に
伝わった後にこれら球体２３０を保持する連結保持体２
２０に伝わり、更に連結保持体２２０から出力側ヨーク
２５０のアウターレース２５０ｂに係合する両球体２３
０を介して出力側ヨーク２５０に伝わって出力軸１２０
に伝わる。なお、図４〜図６の自在継手は、機構学的に
は図１〜図２の自在継手を二つ対向して連結し、不動体
を共通化するとともに、両継手を連結するシャフトを連
結保持体として構成したものに相当する。
継手においては、不動体２１０が各角度規制部２１０
ａ，２１０ｂにて入力側ヨーク２４０の係合ピン部２４
０ａと出力側ヨーク２５０の係合ピン部２５０ａにそれ
ぞれ係合していてジョイント角θが保たれており、入力
軸１１０の回転及びトルクが入力側ヨーク２４０からこ
れのアウターレース２４０ｂに係合する両球体２３０に
伝わった後にこれら球体２３０を保持する連結保持体２
２０に伝わり、更に連結保持体２２０から出力側ヨーク
２５０のアウターレース２５０ｂに係合する両球体２３
０を介して出力側ヨーク２５０に伝わって出力軸１２０
に伝わる。なお、図４〜図６の自在継手は、機構学的に
は図１〜図２の自在継手を二つ対向して連結し、不動体
を共通化するとともに、両継手を連結するシャフトを連
結保持体として構成したものに相当する。
【００２０】しかして、図４及び図５の自在継手におい
ては、トルク伝達時に各部材が基準面Ｓに対して常に面
対称に配置されることとなるため、当該自在継手が完全
な等速継手となり、トルク伝達時のトルク変動は全く生
じない。また、この自在継手も図１及び図２に示した自
在継手と同様に不動体２１０と連結保持体２２０と４個
の球体２３０と入力側ヨーク２４０と出力側ヨーク２５
０等によって構成されていて、構造がシンプルであり安
価に製作することができる。
ては、トルク伝達時に各部材が基準面Ｓに対して常に面
対称に配置されることとなるため、当該自在継手が完全
な等速継手となり、トルク伝達時のトルク変動は全く生
じない。また、この自在継手も図１及び図２に示した自
在継手と同様に不動体２１０と連結保持体２２０と４個
の球体２３０と入力側ヨーク２４０と出力側ヨーク２５
０等によって構成されていて、構造がシンプルであり安
価に製作することができる。
【図１】 一対の球体と入力軸を含む面を紙面として表
した請求項１の発明による自在継手の一実施例を示す一
部破断側面図である。
した請求項１の発明による自在継手の一実施例を示す一
部破断側面図である。
【図２】 図１の状態から入力軸を９０度回転した場合
の一部破断側面図である。
の一部破断側面図である。
【図３】 図１及び図２に示した自在継手と従来周知の
フックジョイントにおける入力軸の回転角と出力トルク
の関係を示すグラフである。
フックジョイントにおける入力軸の回転角と出力トルク
の関係を示すグラフである。
【図４】 請求項２の発明による自在継手の一実施例を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図５】 図４の状態から入力軸を９０度回転した場合
の側面図である。
の側面図である。
【図６】 図４及び図５に示した不動体の側面図であ
る。
る。
１１…入力軸、１２…出力軸、θ…所定のジョイント
角、Ｌ１…入力軸の軸線、Ｌ２…出力軸の軸線、Ｏ１…
交点、２１…不動体、２１ａ…入力側角度規制部、２１
ｂ…出力側角度規制部、２１ｃ…環状のインナーレー
ス、２２…連結保持体、２３…球体、２４…入力側ヨー
ク、２４ａ…係合ピン部、２４ｂ…円弧状のアウターレ
ース、２５…出力側ヨーク、２５ａ…係合ピン部、２５
ｂ…円弧状のアウターレース、１１０…入力軸、１２０
…出力軸、θ…所定のジョイント角、Ｌ１…入力軸の軸
線、Ｌ２…出力軸の軸線、Ｏ１…交点、Ｏ２，Ｏ３…回
転中心、２１０…不動体、２１０ａ…入力側角度規制
部、２１０ｂ…出力側角度規制部、２２０…連結保持
体、２３０…球体、２４０…入力側ヨーク、２４０ａ…
係合ピン部、２４０ｂ…円弧状のアウターレース、２５
０…出力側ヨーク、２５０ａ…係合ピン部、２５０ｂ…
円弧状のアウターレース。
角、Ｌ１…入力軸の軸線、Ｌ２…出力軸の軸線、Ｏ１…
交点、２１…不動体、２１ａ…入力側角度規制部、２１
ｂ…出力側角度規制部、２１ｃ…環状のインナーレー
ス、２２…連結保持体、２３…球体、２４…入力側ヨー
ク、２４ａ…係合ピン部、２４ｂ…円弧状のアウターレ
ース、２５…出力側ヨーク、２５ａ…係合ピン部、２５
ｂ…円弧状のアウターレース、１１０…入力軸、１２０
…出力軸、θ…所定のジョイント角、Ｌ１…入力軸の軸
線、Ｌ２…出力軸の軸線、Ｏ１…交点、Ｏ２，Ｏ３…回
転中心、２１０…不動体、２１０ａ…入力側角度規制
部、２１０ｂ…出力側角度規制部、２２０…連結保持
体、２３０…球体、２４０…入力側ヨーク、２４０ａ…
係合ピン部、２４０ｂ…円弧状のアウターレース、２５
０…出力側ヨーク、２５０ａ…係合ピン部、２５０ｂ…
円弧状のアウターレース。
Claims (2)
- 【請求項１】 軸線が交差する入力軸と出力軸を所定の
ジョイント角で連結して前記入力軸の回転を前記出力軸
に伝える自在継手であって、前記入力軸及び前記出力軸
と同軸にそれぞれ角度規制部を備え、かつ前記入力軸と
前記出力軸のなす角を二等分する基準面に沿って前記入
力軸の軸線と前記出力軸の軸線の交点を中心とする環状
のインナーレースを有する不動体と、この不動体のイン
ナーレース上に回転可能に組付けられた環状の連結保持
体と、この連結保持体に組付けられて回転方向に９０度
間隔で配置され前記連結保持体とともに回転する二対４
個の球体と、前記不動体の入力側角度規制部に係合する
係合部を備え、かつ対向配置された一対の前記球体と前
記入力軸を含む面に沿って前記球体の前記不動体に対す
る回転中心を中心とする円弧状に形成されて前記球体と
係合するアウターレースを有して前記入力軸の端部に一
体的に連結される入力側ヨークと、前記不動体の出力側
角度規制部に係合する係合部を備え、かつ対向配置され
た一対の前記球体と前記出力軸を含む面に沿って前記球
体の前記不動体に対する回転中心を中心とする円弧状に
形成されて前記球体と係合するアウターレースを有して
前記出力軸の端部に一体的に連結される出力側ヨークと
を備えた自在継手。 - 【請求項２】 軸線が交差する入力軸と出力軸を所定の
ジョイント角で連結して前記入力軸の回転を前記出力軸
に伝える自在継手であって、前記入力軸及び前記出力軸
と同軸にそれぞれ角度規制部を備え、かつ前記入力軸と
前記出力軸のなす角を二等分する基準面に対して対称に
環状のインナーレースを有する不動体と、この不動体の
インナーレース上に回転可能に組付けられた環状の連結
保持体と、この連結保持体に組付けられて前記基準面に
対して対称で回転方向に１８０度間隔で配置され前記連
結保持体とともに回転する各一対の球体と、前記不動体
の入力側角度規制部に係合する係合部を備え、かつ入力
軸側に配置された一対の前記球体と前記入力軸を含む面
に沿って前記球体の前記不動体に対する回転中心を中心
とする円弧状に形成されて前記球体と係合するアウター
レースを有して前記入力軸の端部に一体的に連結される
入力側ヨークと、前記不動体の出力側角度規制部に係合
する係合部を備え、かつ出力軸側に配置された一対の前
記球体と前記出力軸を含む面に沿って前記球体の前記不
動体に対する回転中心を中心とする円弧状に形成されて
前記球体と係合するアウターレースを有して前記出力軸
の端部に一体的に連結される出力側ヨークとを備えた自
在継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21123594A JPH07174158A (ja) | 1993-11-05 | 1994-09-05 | 自在継手 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-276778 | 1993-11-05 | ||
| JP27677893 | 1993-11-05 | ||
| JP21123594A JPH07174158A (ja) | 1993-11-05 | 1994-09-05 | 自在継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07174158A true JPH07174158A (ja) | 1995-07-11 |
Family
ID=26518514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21123594A Pending JPH07174158A (ja) | 1993-11-05 | 1994-09-05 | 自在継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07174158A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008068232A (ja) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd | フロキュレータ |
| CN102152303A (zh) * | 2011-03-08 | 2011-08-17 | 天津大学 | 可变构型虎克铰 |
| CN103967958A (zh) * | 2013-01-28 | 2014-08-06 | 福特全球技术公司 | 万向接头及其与之适配的转向柱 |
-
1994
- 1994-09-05 JP JP21123594A patent/JPH07174158A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008068232A (ja) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd | フロキュレータ |
| CN102152303A (zh) * | 2011-03-08 | 2011-08-17 | 天津大学 | 可变构型虎克铰 |
| CN103967958A (zh) * | 2013-01-28 | 2014-08-06 | 福特全球技术公司 | 万向接头及其与之适配的转向柱 |
| US9388861B2 (en) | 2013-01-28 | 2016-07-12 | Ford Global Technologies, Llc | Inclined yoke universal joint |
| CN103967958B (zh) * | 2013-01-28 | 2019-02-22 | 福特全球技术公司 | 万向接头及其与之适配的转向柱 |
| DE102013201276B4 (de) | 2013-01-28 | 2023-05-17 | Ford Global Technologies, Llc | Kardangelenk und damit ausgestattete Lenksäule |
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