JPS5941049B2 - 自在継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自在継手に関し、さらに詳しくは軸方内定速度
自在継手に関する。

特に、本発明は長手方向に対向して延びる複数対の溝を
備えた中空外側部材および内側部材と、前記内側および
外側部材の一対の溝の間に各々係合しかつ前記部材間の
相対的角および軸方向運動を許容するように前記溝に沿
って移動可能に配置されたトルク伝達子と、前記内側お
よび外側部材との間に配置されかつ前記玉が収容される
開口を具備し継手の２等分線平面内に前記玉を維持する
のを助けるよう作動して継手に定速度比特性を与えるよ
うにした玉ケージとから構成される種類（以下公知の継
手と称する）の軸方向定速自在継手に関連する。

公知の自在継手の欠点は一方の継手軸が他方の継手軸内
に突入する際に、その最初の段階において玉が回転せず
に摺動（スキッド）してしまい円滑な両軸の相互嵌入が
阻止される点にある。

この欠点を克服するために、公知の自在継手においては
ケージが内側および外側継手部材のいずれかと軸方向に
動くのを抑止すること無く突入中トルク伝達子の回転運
動に自由に追随するように山内側および外側継手部材に
対してケージに軸方向運動を与えることが提案されてい
る。

例えは、英国特許第１１５６６．２６号明細書（日本国
特許第６９７２５９号）においてもこの種の定速度自在
継手が示されている。

この自在継手は内側部材に軸方向運動可能に取付けられ
かつケージが角運動可能に取付けられた案内部材を有し
ている。

この案内部材は外側部材またはそれに固着した部材の筒
状孔の内面に当接する前記ケージの端部外側彎曲実画に
前記角運動を行イっせるためにその外周は凸形部分球状
面となっており、この部分球状面は案内部材の軸方向中
心位置から互いに等距離だけ端部へ向って離反した曲率
中心を有している。

英国特許第１１５６６２６号に記載されかつ図示された
すべての実施例において案内部材は実質上許容軸方向運
動の全範囲にわたって玉の摺動を阻止するために内側部
材に対して軸方向に可動である。

従来のこの種の装置の欠点は実質上許容軸方向運動の全
範囲にわたって継手の内側および外側部材に対するケー
ジの軸方向運動を可能とする構成に併って種々の設計的
事項に考慮されねばならない制限を課するということに
あった。

本発明の目的はこの欠点を少なくとも最小にする改良し
た形の自在継手を提供することにある。

本発明によれは、ケージが外側部材またはこの部材に固
着した部材の筒状孔の表面に係合する凸形部分球状外面
および内側部材またはこの部材に固着した部材に取付け
た案内部材に設けた相補的凸形部分球状面に係合する凹
形部分形状内面を有し、そして前記ケージの部分球状面
は継手軸に沿って継手中心の対向側上に等量だけずれる
曲率中心を有し、更に前記案内部材がトルク伝達子を許
容軸方向運動の全行程中の極めて短い一部分の距離にお
いて内側および外側部材の溝内で転勤可能なように内側
部材或いはこの部材に固着した部材に対して同じく許容
軸方向運動が僅かな距離において可能となっている突入
型の定速度自在継手を提供する。

ケージとトルク伝達子および内側部材は外側部材または
これに固着した部材の筒状孔とケージの凸形部分球状外
面の摺接によって外側部材の軸方向に可動でありそれに
より継手の突入を特徴とする特許容軸方向（突入）運動
の一部において、案内部材とケージが内側部材に対して
軸方向に相対的に動きこれに連れて玉も運動する高上の
摺動は阻止され内側部材に沿って転動すること＼なる。

案内部材は継手の許容突入運動の僅かな部分にわたって
玉の摺動を阻止するに十分な範囲に内側部材またはこれ
に固着した部材に関連して軸方向に可動にすることがで
きる。

好ましくは突入運動の始めにおいてのみ玉の摺動が阻止
されるような構成とすれば良い。

したがって、好適な構成においては、内側部材に対する
案内部材の比較的小量め軸方向運動、すなわち、許容突
入運動の全範囲にわたって玉の摺動を阻止するに必要な
行程に比べて僅かな行程のみが確保され５はよいのであ
る。

本発明は玉の摺動阻止が突入運動初期において行なわれ
るのが実際上もつとも有効であるという事実に基き、ま
た実質上許容突入運動の全範囲に亘ってこの摺動阻止を
行なう構成とすることは不必要であるのみならず設計上
多くの制限を課する事となる旨の結論に基く構成を有し
ている。

玉の摺動が阻止されない種類の一般の継手においては、
突入運動の開始に併い内側部材と外側部材との溝内で玉
が無理矢理摺動されるため、か＼る摺動により発生する
摩擦抵抗が玉の焼付きを発生せしめてしまう。

しかしながら本発明による継手は突入運動開始時におい
て玉の摺動が阻止される為、このような焼付きを発生す
る事はない。

自在継手を設計するとき設計者は、継手の所望の形態、
その所望のトルク伝達能力、その所望の連接角度および
その処理的寸法を考慮しなけれはならない。

玉の摺動が実質上許容突入運動の全範囲にわたって阻止
される公知の継手と異なり、本発明による継手は少なく
とも突入運動の始めに玉の摺動を阻止するような手段を
設けることにより設計される。

以下に本発明の実施例について添付図面を参照して説明
する。

図に示した突入型定速度自在継手は、基本的には、内側
部材１０、この内側部材を囲んでいる中空外側部材１１
および両部材と作動的に連結するトルク伝達上１２から
なる。

内側部材１０は孔に挿入した駆動軸のスプライン付端部
との係合のためのスプライン１３を形成した筒状孔を有
する。

内側部材は平らな筒状部分１４およびこの部分に隣接し
かつこの部分より大きい外径からなる部分１５を含んで
いる。

拡大径部分１５はその１つが符号１６で示される軸方向
に真直ぐに延びる６つの溝を形成しており、これらの溝
は内側部材の局部に等間隔に配置されている。

外側部材１１は内側部材の溝に対向して各々配置されか
つその１つが符号１８で示される軸方向に真直ぐに延び
る６つの溝を形成する筒状孔を画成する側壁１７および
孔に挿入された駆動軸のスプライン付き端部との保合の
ためのスプライン２１を形成した筒状孔を画成する突出
部２０を有する端壁１９とを有し、スプライン付き孔の
内端部はインサート２２によって閉じられる。

玉１２は一対の対向溝１６，１８内にかつそれらの間に
各々係合され、その結果玉は内側および外側部材１０と
１１との間のトルクを伝達するように作用し一方両部材
間の関連角および軸方向（突入）運動を許容する。

玉１２は、外側部材１１の筒状孔の表面に係合する凸形
部分球状外面２５と内側部材１０に取付けた案内リング
２７に設けた相補的凸形部分球状面に係合する凹形部分
球状内面２６とを有するケージ２４の開口２３内に置か
れる。

ケージの内面２６は、軸方向に配列された内側および外
側部材により、継手の軸線上に配置されかつ継手の一端
に向って、継手の中心、すなわち玉の中心を含む平面が
継手の軸線と交差する点から移動される曲率中心を有す
る。

ケージの外面２５は同様に継手の軸線上に配置されるが
反対方向に等距離だけ継手の中心からずれる曲率の中心
を有する。

この中心をずらした配置は継手の連接中玉１２の中心が
常に継手の２等分線子面に保持され、それによつ゛Ｃ継
手の定速度比特性を供給することを確実にする。

案内リング２１は内側部材１０の平らな筒状部分１４と
摺動可能に係合される平らな筒状孔と一体に形成した連
続環状部分２８および前記環状部分２８より大きい内径
でかつ内側部材の溝付き部分１５を囲んでいる環状部分
２９からなり、リングの部分２９は玉１２を収容するた
めに前記部分の軸方向にこの部分の内端から延びる等間
隔に配設した６つのスロット３０を形成している。

スロット３０の内端面は玉に一致させるように玉の中心
に曲率中心をもつ部分球形状からなる。

案内リングの凸形部分球状外面はリングの２つの部分２
８と２９の隣接外面によって形成される。

案内リング２１はリングの部分２８と内側部材の部分１
４との間の摺動係合によって内側部材１０に関連して僅
かに軸方向に可動でありそしてかかる運動の範囲はリン
グの２つの部分２８と２９間に形成された肩部と内側部
材の隣接部１４と１５との間に形成された肩部との当接
により１方向が、そしてリングの外端面と内側部材の周
りに固定した止め輪３１との当接によって反対方向が制
限される。

案内リング２７は内側および外側部材の関連の軸方向（
突入）運動の始めにおいてのみ内側および外側部材の溝
１６と１８内での玉１２の摺動を１ 阻止するよう内側
部材に関連して軸方向に可動である。

したがって、突入連動の始めにはケージは内側部材に関
連して（かつまた外側部材に関連して）軸方向に自由に
動きそして溝内での玉の摺動が生じないように内側部材
に対して移動可能な状態となる。

玉の摺動は突入運動の残りの部分では生じるかも知れな
いがこれは継手の有効な本来の作用に関しては無視でき
る。

継手の外端の内側部材１０と外側部材１１との間には密
閉要素３２が連結される。

内側部材１０の孔の内端は外側部材内のインサート２２
と協動して１方向における外側部材に関連する内側部材
の軸方向運動の範囲を制限するように配置される弾性的
に変形し得る要素３３によって閉じられる。

要素３３は保持リング３４によって内側部材に固定され
る。

以上述べた本発明に係る自在継手の一実施例においても
明らかなように、本発萌に依る自在継手は従来の軸方向
運動可能範囲全域においてトルク伝達子が転動し得る形
式の自在継手と比較して継手突入時において同程度の円
滑な軸方向運動が可能であるにも拘わらず、その設計或
いは製造に就いては比較的容易である点が大きな特徴で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による突入定速度自在継手の一実施例の
縦断面図、第２図は継手の案内リングの端面図、第３図
は第２図の線Ａ−Ａに沿う案内リングの断面図である。 符号の説明、１０・・・・・・内側部材、１１・・・・
・・外側部材、１２・・・・・・トルク伝達子、１３・
・・・・・スプライン、１４・・・・・・筒状部分、１
５・・・・・・部分、１６，１８・・・・・・溝、１７
・・・・・・側壁、１９・・・・・・端壁、２０・・・
・・・突出部、２１・・・・・・スプライン、２２・・
・・・・インサート、２３・・・・・・開口、２４・・
・・・・ケージ、２５・・・・・・凸形部分球状面、２
６・・・・・・凹形部分球状面、２７・・・・・・案内
リング、２８．２９・・・・・・環状部、３０・・・・
・・スロット、３１・・・・・・止め輪、３２・・・・
・・密閉要素、３３・・・・・・弾性変形要素、３４・
・・・・・保持リング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長手方向に対向して延びる複数対の溝を備えた中空
   外側部材および内側部材と、前記内側および外側部材の
   前記溝にかつ一対の溝の間に各々係合しかつ前記部材間
   の相対的角および軸方向運動を許容するように前記溝に
   沿って可動であるトルク伝達上と、前記内側および外側
   部材との間に配慮されかつ前記玉が収容される開口を形
   成した玉ケージと、前記内側部材に関連して軸方向に動
   き得るように前記内側部材またはこの部材に固着した部
   材に取付けた案内部材とを含み、前記ケージには前記外
   側部材またはこの部材に固着した部材の筒状孔の表面に
   係合する凸形部分球状外面と前記案内部材に設けた相補
   的な凸形部分球状面に係合する凹形部分球状内面とを備
   え、前記ケージの両法状面には継手軸線に沿って継手中
   心の対向側上に等量だけずれた曲率中心を備えそれによ
   り前記ケージは継手の２等分線平面内に前記玉を維持す
   るのを助けるように作動して継手の定速度比特性を供給
   する自在継手において、前記ケージが前記外側部材に対
   して軸方向に可動でありそして前記案内部材がトルク伝
   達上を許容軸方向運動の一部分の限られた範囲にわたっ
   て前記内側および外側部材の両溝内で回転させるよう前
   記内側部材またはこの部材に固着した前記部材に対して
   軸方向に動き得るようにしたことを特徴とする自在継手
   。 ２ 前記案内リングは前記溝の一端において前記内側部
   材の平らな筒状部分と摺動可能に係合する平らな筒状孔
   を一体に形成した第１連続環状部分からなり、前記溝は
   前記平らな筒状部分に隣接しかつ前記筒状部分の径より
   大きい外径の前記内側部材の一部分に形成されそしてさ
   らに前記案内リングは前記第１部分より大きい内径でか
   つ前記内側部材の前記溝付き部分を囲む第２環状部分か
   らなり、前記ス田ントは前記リングの前記第２部分に形
   成されかつ前記リングの前記２つの部分の隣接外面は前
   記ケージと係合する前記リングの凸形部分球状外面を設
   けるように形成されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の自在継手。 ３ 前記内側部材の前記隣接部分間に形成された肩部は
   一方向において前記内側部材に対する前記案内リングの
   軸方向運動を制限するように前記案内リングの前記２つ
   の部分間に形成された肩部に当接し、反対方向における
   かかる運動はその肩部から離れた前記リングの前記連続
   環状部分に設けた手段、たとえは止め輪によって制限さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の、自
   在継手。