JPS61192928A - 動力伝達機械継手 - Google Patents
動力伝達機械継手Info
- Publication number
- JPS61192928A JPS61192928A JP61035377A JP3537786A JPS61192928A JP S61192928 A JPS61192928 A JP S61192928A JP 61035377 A JP61035377 A JP 61035377A JP 3537786 A JP3537786 A JP 3537786A JP S61192928 A JPS61192928 A JP S61192928A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joint member
- outer joint
- power transmission
- spherical
- transmission mechanical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal 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
- F16D3/22—Universal 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 the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/221—Universal 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 the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being located in sockets in one of the coupling parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal 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
- F16D3/202—Universal 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
- F16D3/205—Universal 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
- F16D3/2052—Universal 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 two pins
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
- Steering Controls (AREA)
- Pens And Brushes (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Cable Accessories (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔利用分野〕
本発明は、動作中に駆動部材と従動部材が大きい角度の
関節状曲がシと、両方の部材間に圧縮荷重を受けるよう
な駆動部材と従動部材を連結する自在継手に関するもの
である。とくに、本発明は自動車用のチルトステアリン
グ用の自在継手に関するものである。
関節状曲がシと、両方の部材間に圧縮荷重を受けるよう
な駆動部材と従動部材を連結する自在継手に関するもの
である。とくに、本発明は自動車用のチルトステアリン
グ用の自在継手に関するものである。
内側部材のくぼみに一部が入り、外側部材のまっすぐな
溝に一部が入っている複数のローラーボールにより動力
すなわちトルク駆動部材から従動部材へ伝えられ、内側
部材と外側部材の一方が駆動部材の一部であるか、駆動
部材に連結され、内側部材と外側部材の他方が従動部材
の一部であるか、従動部材に連結されるような自在継手
が種々の米国特許明細書に開示されている。米国特許第
４．４２５，１０１号および第２．９１０，８４５号明
細書にはそのような自在継手が示されておシ、米国特許
第４．１５６，３５４号明細書にはトルク伝達体が部分
的に球状である自在継手が示されている。
溝に一部が入っている複数のローラーボールにより動力
すなわちトルク駆動部材から従動部材へ伝えられ、内側
部材と外側部材の一方が駆動部材の一部であるか、駆動
部材に連結され、内側部材と外側部材の他方が従動部材
の一部であるか、従動部材に連結されるような自在継手
が種々の米国特許明細書に開示されている。米国特許第
４．４２５，１０１号および第２．９１０，８４５号明
細書にはそのような自在継手が示されておシ、米国特許
第４．１５６，３５４号明細書にはトルク伝達体が部分
的に球状である自在継手が示されている。
上記のような種類の自在継手においては、内側部材の中
心軸に対して直角である平面内にボールの中心が含まれ
る。その平面は、内側部材の軸線と外側部材の軸線が整
列した時に、外側部材の軸、線に対しても直角である。
心軸に対して直角である平面内にボールの中心が含まれ
る。その平面は、内側部材の軸線と外側部材の軸線が整
列した時に、外側部材の軸、線に対しても直角である。
内側部材と外側部材が整列していない間は、外側部材の
中心軸に対して直角の位置からボールの中心の平面から
離れる向きに動き（これは関節状に曲がる継手の固有の
要求および特徴である）、それによυボールが外側継手
部材のくぼみの中で回転させられる。しかし、その九め
に、１個またはそれ以上のボールがそれぞれのくぼみの
中に入る距離が短くなる。前記米国特許明細書に記載さ
れているように、くぼみの深さが一様であると、継手の
関節状曲がりのある点、典型的には継手部材の整列して
いる位置から各方向に８度のオーダーの点、において、
ボールが外側部材のくぼみの中に入る深さは、継手の要
素の間の金属間接触を失う点まで浅くなシ、継手に十分
にゆるいスロットが生じ、そのために継手の円滑な動作
特性が損われる。
中心軸に対して直角の位置からボールの中心の平面から
離れる向きに動き（これは関節状に曲がる継手の固有の
要求および特徴である）、それによυボールが外側継手
部材のくぼみの中で回転させられる。しかし、その九め
に、１個またはそれ以上のボールがそれぞれのくぼみの
中に入る距離が短くなる。前記米国特許明細書に記載さ
れているように、くぼみの深さが一様であると、継手の
関節状曲がりのある点、典型的には継手部材の整列して
いる位置から各方向に８度のオーダーの点、において、
ボールが外側部材のくぼみの中に入る深さは、継手の要
素の間の金属間接触を失う点まで浅くなシ、継手に十分
にゆるいスロットが生じ、そのために継手の円滑な動作
特性が損われる。
自在継手のある用途は、上記のような種類の従来の継手
により与えることができる約８度よりはるかに広い関節
状曲がりの範囲にわたって円滑な動作特性を維持できる
ことを要求する。たとえば、自動車のチルトステアリン
グ装置は少くとも約３５度のオーダーの関節状曲がシを
させられるが、そのようなステアリング装置に自在継手
を使用する場合には、そのような大きな角度で関節状に
曲げられた時にも円滑な動作特性を維持できなければな
らない。また、自動車用チルトステアリング装置におい
ては、たとえば自動車の前輪駆動継手と比較してかなシ
低いレベルのトルクを自在継手は伝えるために使用され
る。したがって、チルトステアリング自在継手はかｌ）
小型で、製作コストが比較的低くなければならない。
により与えることができる約８度よりはるかに広い関節
状曲がりの範囲にわたって円滑な動作特性を維持できる
ことを要求する。たとえば、自動車のチルトステアリン
グ装置は少くとも約３５度のオーダーの関節状曲がシを
させられるが、そのようなステアリング装置に自在継手
を使用する場合には、そのような大きな角度で関節状に
曲げられた時にも円滑な動作特性を維持できなければな
らない。また、自動車用チルトステアリング装置におい
ては、たとえば自動車の前輪駆動継手と比較してかなシ
低いレベルのトルクを自在継手は伝えるために使用され
る。したがって、チルトステアリング自在継手はかｌ）
小型で、製作コストが比較的低くなければならない。
米国特許第３，４２４，４７３号明細書には自在継手を
使用するチルトステアリング装置が開示されている。関
節状曲がシが大きい時にボールが継手の外側部材のくぼ
みの中に入る深さが浅くなる問題は、継手の外側部材の
ボールが入るくぼみが、そのくぼみを通る継手の関節状
に曲がる平面内において、直線状ではなくて一定半径の
円弧に見えるから、その米国特許明細書においてもある
程度認識されている。英国特許第２．１１５，５２３号
明細書には外側継手部材に曲がったくぼみを有する自在
継手が開示されておシ、米国特許第４．０７０，８７２
号明細書にはボールを４個有する自在継手におけるその
ような外側継手部材のボールを受けるくぼみの形状が開
示されている。前記英国特許明細書および米国特許第４
，０７０，８７２号明細書に開示されている種類の継手
においては、外側継手部材の端部における制限された開
口部のために、外側継手部材に開口部を機械加工する必
要があるが、そのために、冷間形成で開口部を形成でき
る継手と比較して、その継手の製作コストが高くつく。
使用するチルトステアリング装置が開示されている。関
節状曲がシが大きい時にボールが継手の外側部材のくぼ
みの中に入る深さが浅くなる問題は、継手の外側部材の
ボールが入るくぼみが、そのくぼみを通る継手の関節状
に曲がる平面内において、直線状ではなくて一定半径の
円弧に見えるから、その米国特許明細書においてもある
程度認識されている。英国特許第２．１１５，５２３号
明細書には外側継手部材に曲がったくぼみを有する自在
継手が開示されておシ、米国特許第４．０７０，８７２
号明細書にはボールを４個有する自在継手におけるその
ような外側継手部材のボールを受けるくぼみの形状が開
示されている。前記英国特許明細書および米国特許第４
，０７０，８７２号明細書に開示されている種類の継手
においては、外側継手部材の端部における制限された開
口部のために、外側継手部材に開口部を機械加工する必
要があるが、そのために、冷間形成で開口部を形成でき
る継手と比較して、その継手の製作コストが高くつく。
米国特許第３，４２４，４７３号および第４，０７０，
８７２号の明細書に開示されている自在継手の外側継手
部材のボールを受ける円形く埋みは最適の形、または最
適に近い形さえも表さないが、トルクその他の結果とし
て、継手が関節状に曲がっている間に、継手の内側部材
内のボールの１個が外側継手部材の１つのくぼみに接触
したままになろうとし、それにより内側部材内の他のボ
ールを、継手の外側部材のそれぞれのくぼみのタップか
ら引き出そうとする傾向に結合させる。
８７２号の明細書に開示されている自在継手の外側継手
部材のボールを受ける円形く埋みは最適の形、または最
適に近い形さえも表さないが、トルクその他の結果とし
て、継手が関節状に曲がっている間に、継手の内側部材
内のボールの１個が外側継手部材の１つのくぼみに接触
したままになろうとし、それにより内側部材内の他のボ
ールを、継手の外側部材のそれぞれのくぼみのタップか
ら引き出そうとする傾向に結合させる。
本発明に従って、継手の中心軸から、自動車用チルトス
テアリング装置に使用するのに十分である、少くとも約
３５度までの継手の全ての関節状曲がりにおいて円滑な
動作特性を維持できる自在継手が得られる。この自在継
手は内側継手部材と外側継手部材、および内側継手部材
と外側継手部材とのくぼみの中に部分的に入る複数の球
状ローラーボールで構成される。各ボールはそれが入っ
ているくぼみの中で自由に回転し、外側継手部材のくぼ
みの中でのボールの回転により継手部材が相互に関節状
に曲がることができるとともに１継手部材の関節状曲が
りの結果としてボールが回転させられるととになる。外
側継手部材の各くぼみは、他のどのボールがく埋みの中
に十分に入っている場合にも、継手が関節状曲がシを行
っている間にボールがくぼみの中にほぼ一定の深さで入
るようにして、そのくぼみの中のボールの動く軸線に溢
って拡がる平面内にわん曲した形を有する部分を少くと
も有する。自動車用チルトステアリング装置に使用する
ために求められる継手の関節状曲がりの範囲、すなわち
、継手の中心軸から少くとも３５度まで、Ｋわたって継
手の円滑な動作特性を得るためにボールが＜ ｔＸみの
中に入る深さを十分一定に維持するために、そのわん曲
した形は複雑外形である。そのわん曲した形は、くぼみ
を含む外側継手部材を冷間形成加工で形成できるように
するために、継手の開放端部においてなるべく円筒形に
する。本発明の自在継手の好適な実施例は一対の球状ロ
ーラーボールを利用し、それらのボールは、継手の中心
軸１１ＣＧって、外側継手部材のボールが入るくぼみを
通って拡がる平面内で、中心が相互に１８０度の角度を
成すようにして相互に接触する。また、外側継手部材の
ボールが入るくぼみを通る平面に対して直角である軸線
方向平面に沿う内面が円弧を有する。圧縮荷重を継手部
材へ加えることができるようＫし、かつ、外側継手部材
のボールが入るくぼみを通る関節状曲がりの平面に対し
て直角な軸線方向平面に含まれる円弧内、およびそのく
ぼみを通る軸線方向平面に含まれる円弧内で継手部材が
相互に関節状に曲がることができるようにするために、
前記内面は内側継手部材の相補的な内面に面接触する。
テアリング装置に使用するのに十分である、少くとも約
３５度までの継手の全ての関節状曲がりにおいて円滑な
動作特性を維持できる自在継手が得られる。この自在継
手は内側継手部材と外側継手部材、および内側継手部材
と外側継手部材とのくぼみの中に部分的に入る複数の球
状ローラーボールで構成される。各ボールはそれが入っ
ているくぼみの中で自由に回転し、外側継手部材のくぼ
みの中でのボールの回転により継手部材が相互に関節状
に曲がることができるとともに１継手部材の関節状曲が
りの結果としてボールが回転させられるととになる。外
側継手部材の各くぼみは、他のどのボールがく埋みの中
に十分に入っている場合にも、継手が関節状曲がシを行
っている間にボールがくぼみの中にほぼ一定の深さで入
るようにして、そのくぼみの中のボールの動く軸線に溢
って拡がる平面内にわん曲した形を有する部分を少くと
も有する。自動車用チルトステアリング装置に使用する
ために求められる継手の関節状曲がりの範囲、すなわち
、継手の中心軸から少くとも３５度まで、Ｋわたって継
手の円滑な動作特性を得るためにボールが＜ ｔＸみの
中に入る深さを十分一定に維持するために、そのわん曲
した形は複雑外形である。そのわん曲した形は、くぼみ
を含む外側継手部材を冷間形成加工で形成できるように
するために、継手の開放端部においてなるべく円筒形に
する。本発明の自在継手の好適な実施例は一対の球状ロ
ーラーボールを利用し、それらのボールは、継手の中心
軸１１ＣＧって、外側継手部材のボールが入るくぼみを
通って拡がる平面内で、中心が相互に１８０度の角度を
成すようにして相互に接触する。また、外側継手部材の
ボールが入るくぼみを通る平面に対して直角である軸線
方向平面に沿う内面が円弧を有する。圧縮荷重を継手部
材へ加えることができるようＫし、かつ、外側継手部材
のボールが入るくぼみを通る関節状曲がりの平面に対し
て直角な軸線方向平面に含まれる円弧内、およびそのく
ぼみを通る軸線方向平面に含まれる円弧内で継手部材が
相互に関節状に曲がることができるようにするために、
前記内面は内側継手部材の相補的な内面に面接触する。
したがって、本発明の目的は改良した自在継手を得るこ
とである。
とである。
本発明の別の目的は、継手の従動部材に対する継手の駆
動部材の全ての角度位置くおいて低いラッシュで、すな
わち、遊びなしで動作できる自在継手を得ることである
。
動部材の全ての角度位置くおいて低いラッシュで、すな
わち、遊びなしで動作できる自在継手を得ることである
。
本発明の別の目的は、自動車用装置における継手の従動
部材に対する継手の駆動部材のあらゆる角度位置におい
て円滑に動作できる自在継手を得ることである。
部材に対する継手の駆動部材のあらゆる角度位置におい
て円滑に動作できる自在継手を得ることである。
本発明の別の目的は、ホイールを傾斜させるために、運
転させられる自動車の部分に対して必要な力がほとんど
なしに、自由に関節状に曲げることができる自動車用チ
ルトステアリング装置の円滑に動作する自在継手を得る
ことである。
転させられる自動車の部分に対して必要な力がほとんど
なしに、自由に関節状に曲げることができる自動車用チ
ルトステアリング装置の円滑に動作する自在継手を得る
ことである。
本発明の別の目的は、継手の部材の間で圧縮端部荷重を
受けることができる自動車用チルトステアリング装置の
自在継手を得ることである。
受けることができる自動車用チルトステアリング装置の
自在継手を得ることである。
本発明の別の目的は、内側部材と外側部材の間でトルク
を伝えるために特殊な球状ローラーボールを利用し、ボ
ールが相互に直接接触するような種類の自動専用チルト
ステアリング装置の自在継手を得ることである。
を伝えるために特殊な球状ローラーボールを利用し、ボ
ールが相互に直接接触するような種類の自動専用チルト
ステアリング装置の自在継手を得ることである。
本発明の別の目的は、占有空間が狭いために広い範囲の
チルトステアリング装置に対して使用でき、かつ製作コ
ストが低い自動車用チルトステアリング装置の自在継手
を得ることである。
チルトステアリング装置に対して使用でき、かつ製作コ
ストが低い自動車用チルトステアリング装置の自在継手
を得ることである。
本発明の別の目的は、内側継手部材と外側継手部材の間
でトルクを伝えるために特殊なボールを使用し、内側継
手部材と外側継手部材の関節状曲がりによシ外側継手部
材のくぼみの中でボールが回転できるとともに、内側継
手部材と外側継手部材の関節状曲がりの結果としてボー
ルが外側継手部材のくぼみの中で回転でき、継手を円滑
に動作させるために、継手の接触する部材の相互の接触
を維持するように、継手の関節状曲がシを通じて各ボー
ルがそのよう表くぼみの中に入る深さがは埋一定に保た
れるような種類の自在継手を得ることである。
でトルクを伝えるために特殊なボールを使用し、内側継
手部材と外側継手部材の関節状曲がりによシ外側継手部
材のくぼみの中でボールが回転できるとともに、内側継
手部材と外側継手部材の関節状曲がりの結果としてボー
ルが外側継手部材のくぼみの中で回転でき、継手を円滑
に動作させるために、継手の接触する部材の相互の接触
を維持するように、継手の関節状曲がシを通じて各ボー
ルがそのよう表くぼみの中に入る深さがは埋一定に保た
れるような種類の自在継手を得ることである。
本発明の更に別の目的は、ボールを入れるくぼみが深さ
の大部分にわたってわん曲しておシ、冷間形成により形
成できる外側継手部材を有する自在継手を得ることであ
る。
の大部分にわたってわん曲しておシ、冷間形成により形
成できる外側継手部材を有する自在継手を得ることであ
る。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図には自在継手Ｕが示されている。この自在継手は
内側継手部材！と外側継手部材Ｏを含む。
内側継手部材！と外側継手部材Ｏを含む。
動力すなわちトルクが一対の球状ローラーボールＢを介
して内側継手部材■と外側継手部材００間で、たとえば
内側継手部材■から外側継手部材０へ伝えられる。ロー
ラーボールの一部は内側継手部材！のくぼみＩＲと外側
継手部材ＯのくけみＯＲの中に入シ、それらのくぼみＩ
ＲとＯＲの中で自由に回転する。
して内側継手部材■と外側継手部材００間で、たとえば
内側継手部材■から外側継手部材０へ伝えられる。ロー
ラーボールの一部は内側継手部材！のくぼみＩＲと外側
継手部材ＯのくけみＯＲの中に入シ、それらのくぼみＩ
ＲとＯＲの中で自由に回転する。
第１図に示すように１内側継手部材Ｉと外側継手部材０
が同軸の場合は、ローラーポールＢの中心を通シ、２個
のローラーポールを含む自在継手が描かれている紙面に
直角な平面は、内側継手部材■の中心軸に対して直角で
あシ、かつ外側継手部材０の中心軸に対しても直角であ
る。しかし、第２図に示すように内側継手部材！が外側
継手部材０に対して関節状に曲げられると、ボールの中
心を通る前記平面は外側継手部材Ｏの中心軸に関する円
弧を通って回転し、そのために１第２図に上側ボールと
して示されているように、一方のボールの最大突出点が
、ボールが外側継手部材ＯのまっすぐなくぼみＯＲの中
に入る深さを、第２図にＳとして示されているある有限
の距離だけ減少させられる。最悪の場合にも、球状ロー
ラーボールＢとまっすぐなくぼみＯＲの間の全ての開放
が１つのまっすぐなくぼみＯＲにおいて起る。というの
は、内側継手部材！が受けるトルクその他の荷重の作用
の下に内側継手部材！が外側継手部材０に対して上また
は下に自由に動くからである。
が同軸の場合は、ローラーポールＢの中心を通シ、２個
のローラーポールを含む自在継手が描かれている紙面に
直角な平面は、内側継手部材■の中心軸に対して直角で
あシ、かつ外側継手部材０の中心軸に対しても直角であ
る。しかし、第２図に示すように内側継手部材！が外側
継手部材０に対して関節状に曲げられると、ボールの中
心を通る前記平面は外側継手部材Ｏの中心軸に関する円
弧を通って回転し、そのために１第２図に上側ボールと
して示されているように、一方のボールの最大突出点が
、ボールが外側継手部材ＯのまっすぐなくぼみＯＲの中
に入る深さを、第２図にＳとして示されているある有限
の距離だけ減少させられる。最悪の場合にも、球状ロー
ラーボールＢとまっすぐなくぼみＯＲの間の全ての開放
が１つのまっすぐなくぼみＯＲにおいて起る。というの
は、内側継手部材！が受けるトルクその他の荷重の作用
の下に内側継手部材！が外側継手部材０に対して上また
は下に自由に動くからである。
関節状曲がりの間における継手のそのような開放により
、自在継手Ｕの通常筆触している要素が互いに分離でき
ることになシ、内側継手部材側と外側継手部材００間の
トルクの遊びの危い伝達が減じられ、第１．２図に示さ
れているように円筒形のまっすぐな外側くぼみＯＲを有
する継手を各方向に低ラッシュの関節状曲がシを約８度
に制限する。
、自在継手Ｕの通常筆触している要素が互いに分離でき
ることになシ、内側継手部材側と外側継手部材００間の
トルクの遊びの危い伝達が減じられ、第１．２図に示さ
れているように円筒形のまっすぐな外側くぼみＯＲを有
する継手を各方向に低ラッシュの関節状曲がシを約８度
に制限する。
第３〜５図に示されている本発明の好適な実施例におい
ては、自在継手１１が得られる。この自在継手１１は、
内側継手部材１２と、外側継手部材１３と、複数の（表
るべく図に示すように２個の）ローラーボール１４とを
含む。希望によってはもつと多くのローラーボール１４
を使用するとともできるが、自動車用チルトステアリン
グ装置の自在継手のような低トルク自在継手の場合には
、自在継手のコストを低減するためには２個のローラー
ボール１４が好適である。いずれの場合に４０−ラーボ
ール１４の中心は、内側継手部材１２の中心軸および図
が描かれている紙面に対して直角に拡がる平面内に含ま
れる。内側継手部材１２を通って延びるくぼみ１６の中
にローラーボール１４が部分的に含まれ、かつ各ボール
は外側継手部材１３の中に延びるくぼみ１７の中に部分
的に含まれる。
ては、自在継手１１が得られる。この自在継手１１は、
内側継手部材１２と、外側継手部材１３と、複数の（表
るべく図に示すように２個の）ローラーボール１４とを
含む。希望によってはもつと多くのローラーボール１４
を使用するとともできるが、自動車用チルトステアリン
グ装置の自在継手のような低トルク自在継手の場合には
、自在継手のコストを低減するためには２個のローラー
ボール１４が好適である。いずれの場合に４０−ラーボ
ール１４の中心は、内側継手部材１２の中心軸および図
が描かれている紙面に対して直角に拡がる平面内に含ま
れる。内側継手部材１２を通って延びるくぼみ１６の中
にローラーボール１４が部分的に含まれ、かつ各ボール
は外側継手部材１３の中に延びるくぼみ１７の中に部分
的に含まれる。
各ローラーボール１４は内側継手部材のくぼみ１６と外
側継手部材のくぼみ１７の中で自由に回転し、その回転
は内側継手部材１２が外側継手部材１３に対して第３図
の矢印人の向きに関節状に曲がるととＫよシひき起され
る。との自在継手１１は、第２図に示されている関節状
曲がりの向きに垂直な方向である、第２図に矢印ＡＡに
より示されている方向にも自由に曲がることができる。
側継手部材のくぼみ１７の中で自由に回転し、その回転
は内側継手部材１２が外側継手部材１３に対して第３図
の矢印人の向きに関節状に曲がるととＫよシひき起され
る。との自在継手１１は、第２図に示されている関節状
曲がりの向きに垂直な方向である、第２図に矢印ＡＡに
より示されている方向にも自由に曲がることができる。
この関節状曲がシは、内側継手部材１２と外側継手部材
１３に相補的な合致球面状表面部分１２ｍ、１３ｍ（第
４，５図）をそれぞれ設けることにより行われる。表面
部分１２ｍ 、 １３ｍの間の表面間接触により、内側
継手部材１２と外側継手部材１３０間に圧縮荷重すなわ
ち端部荷重が加えられた時に、自在継手１１は満足に動
作できるようにされる。
１３に相補的な合致球面状表面部分１２ｍ、１３ｍ（第
４，５図）をそれぞれ設けることにより行われる。表面
部分１２ｍ 、 １３ｍの間の表面間接触により、内側
継手部材１２と外側継手部材１３０間に圧縮荷重すなわ
ち端部荷重が加えられた時に、自在継手１１は満足に動
作できるようにされる。
第３図に最もよく示されているように、各くぼみ１７の
形は、そのくぼみを通って拡がる軸線方向平面内で曲っ
ている。その曲つ丸形により、くぼみが外側継手部材の
内側継手部材側から外側継手部材の中へ後方に進むにつ
れて、外側継手部材の中心軸から測ったくぼみの半径方
向の長さが短くなる。このように曲がった形は、内側継
手部材１２と外側継手部材１３が第３図に矢印人で示す
向きに互いに関節状に曲がる時に、ローラーボール１４
がそのくぼみ１７の中にはぼ一定の深さで入るようにす
るために設計されたものである。これによりローラーボ
ール１４の間と、ローラーボール１４とそれが入ってい
るくぼみ１７の間の接触が維持され、かつ自在継手１１
がそれの円滑な、「遊びのない」す表わち低い「ラッシ
ュ」の動作特性を維持する範囲が拡張される。このくぼ
み１７の表面の半径方向の拡がりの形は、内側継手部材
１２と外側継手部材１３が整列させられている時の、外
側継手部材１３の開放端部における最大半径から、３５
度の関節状曲がりにおけるその最大半径の約０．６４倍
の半径まで、半径が徐々に短くなるカーブをたどるよう
にする。このよう表彰にするととＫよシ、関節状曲がり
の範囲内の全ての位置においてローラーボール１４を圧
縮状態に保つことが助けられ、自在継手１１内の半径方
向ラッシュを最小にして自在継手を最も円滑に動作させ
る。各くぼみ１７のその形により外側継手部材を比較的
低コストで製作でき、たとえば金属製の外側継手部材の
場合には冷間形成により作ることができ、かつその形に
より、自在継手１１はそれの遊びのない動作特性を失う
ことなしに関節状曲がりの範囲が大幅に拡がることにな
る。
形は、そのくぼみを通って拡がる軸線方向平面内で曲っ
ている。その曲つ丸形により、くぼみが外側継手部材の
内側継手部材側から外側継手部材の中へ後方に進むにつ
れて、外側継手部材の中心軸から測ったくぼみの半径方
向の長さが短くなる。このように曲がった形は、内側継
手部材１２と外側継手部材１３が第３図に矢印人で示す
向きに互いに関節状に曲がる時に、ローラーボール１４
がそのくぼみ１７の中にはぼ一定の深さで入るようにす
るために設計されたものである。これによりローラーボ
ール１４の間と、ローラーボール１４とそれが入ってい
るくぼみ１７の間の接触が維持され、かつ自在継手１１
がそれの円滑な、「遊びのない」す表わち低い「ラッシ
ュ」の動作特性を維持する範囲が拡張される。このくぼ
み１７の表面の半径方向の拡がりの形は、内側継手部材
１２と外側継手部材１３が整列させられている時の、外
側継手部材１３の開放端部における最大半径から、３５
度の関節状曲がりにおけるその最大半径の約０．６４倍
の半径まで、半径が徐々に短くなるカーブをたどるよう
にする。このよう表彰にするととＫよシ、関節状曲がり
の範囲内の全ての位置においてローラーボール１４を圧
縮状態に保つことが助けられ、自在継手１１内の半径方
向ラッシュを最小にして自在継手を最も円滑に動作させ
る。各くぼみ１７のその形により外側継手部材を比較的
低コストで製作でき、たとえば金属製の外側継手部材の
場合には冷間形成により作ることができ、かつその形に
より、自在継手１１はそれの遊びのない動作特性を失う
ことなしに関節状曲がりの範囲が大幅に拡がることにな
る。
外側継手部材１３のくぼみ１７と内側継手部材１２のく
ぼみ１６の間のトルクの伝達のためには一対の球状ロー
ラーボール１４が好適であるが、このトルク伝達機能を
行うために他の機械的な装置を利用できることに注意す
べきである。たとえば第６図に示すように１端部が球状
のピン１１４を１本使用でき、または英国特許第２．１
１５．５２３号明測置に示すように積重ねたボールを使
用できる。
ぼみ１６の間のトルクの伝達のためには一対の球状ロー
ラーボール１４が好適であるが、このトルク伝達機能を
行うために他の機械的な装置を利用できることに注意す
べきである。たとえば第６図に示すように１端部が球状
のピン１１４を１本使用でき、または英国特許第２．１
１５．５２３号明測置に示すように積重ねたボールを使
用できる。
自在継手１１の組立においては、内側継手部材１２とロ
ーラーボール１４を外側継手部材１３の中に挿入した後
で、外側継手部材１３の外部の円周方向くぼみ１９の中
にはめこまれる保持３Ｊ１１８によりその位置に保持さ
れる。雌形である内側継手部材１２を穴２１が貫通する
。その穴により、との自在継手１１が使用されている駆
動列の雌形部材（図示せず）に内側継手部材１２を連結
できる。雌形である外側継手部材１３にも穴２２が貫通
する。その穴２２により外側継手部材１３をその駆動列
中の雌形部材（図示せず）に連結できる。
ーラーボール１４を外側継手部材１３の中に挿入した後
で、外側継手部材１３の外部の円周方向くぼみ１９の中
にはめこまれる保持３Ｊ１１８によりその位置に保持さ
れる。雌形である内側継手部材１２を穴２１が貫通する
。その穴により、との自在継手１１が使用されている駆
動列の雌形部材（図示せず）に内側継手部材１２を連結
できる。雌形である外側継手部材１３にも穴２２が貫通
する。その穴２２により外側継手部材１３をその駆動列
中の雌形部材（図示せず）に連結できる。
自動車用チルトステアリング装置においては、内側継手
部材１２をステアリング装置のハンドルに連結し、外側
継手部材１３をステアリング装置の従動部すなわちステ
アリング機構端部へ連結して自在継手１１をなるべく使
用する。
部材１２をステアリング装置のハンドルに連結し、外側
継手部材１３をステアリング装置の従動部すなわちステ
アリング機構端部へ連結して自在継手１１をなるべく使
用する。
自在継手１１の内側継手部材１２と、外側継手部材１３
と、球状ローラーボール１４とは、もちろん鋼その他の
適当な金属材料で作ることができる。しかし、チルトス
テアリング装置に用いる自在継手にかかる荷重は比較的
低いから、それらの要素の１つまたはそれ以上を非金属
材料、たとえばナイロンのような熱硬化性重合材料で作
ることができる。実際にはそれらの材料はいずれも弾性
率が鋼の弾性率よシ低いから、ローラーボールや内側継
手部材あるいは外側継手部材を重合材料のような非金属
材料で作る場合には、自在継手のローラーボールを圧縮
状態維持することは容易である。
と、球状ローラーボール１４とは、もちろん鋼その他の
適当な金属材料で作ることができる。しかし、チルトス
テアリング装置に用いる自在継手にかかる荷重は比較的
低いから、それらの要素の１つまたはそれ以上を非金属
材料、たとえばナイロンのような熱硬化性重合材料で作
ることができる。実際にはそれらの材料はいずれも弾性
率が鋼の弾性率よシ低いから、ローラーボールや内側継
手部材あるいは外側継手部材を重合材料のような非金属
材料で作る場合には、自在継手のローラーボールを圧縮
状態維持することは容易である。
第１図は継手部材が互いに整列させられている時の恒速
度自在継手の概略縦断面図、第２図は継手部材が相互に
関節状に曲げられた後の第１図に示す恒速度自在継手の
縦断面図、第３図は本発明の恒速度自在継手の縦断面図
、第４図は第３図の３−３線１／ＣＧう断面図、第５図
は第３図の５−５線に沿う断面図、第６図は本使用の別
の実施例を示す第５図に類似の断面図である。 １１、Ｕ・・・・自在継手、１２．！・・・・内側継手
部材、１３．Ｏ・・・・外側継手部材、１４・―・・ロ
ーラーボール、１６．１７・・・・くぼみ。
度自在継手の概略縦断面図、第２図は継手部材が相互に
関節状に曲げられた後の第１図に示す恒速度自在継手の
縦断面図、第３図は本発明の恒速度自在継手の縦断面図
、第４図は第３図の３−３線１／ＣＧう断面図、第５図
は第３図の５−５線に沿う断面図、第６図は本使用の別
の実施例を示す第５図に類似の断面図である。 １１、Ｕ・・・・自在継手、１２．！・・・・内側継手
部材、１３．Ｏ・・・・外側継手部材、１４・―・・ロ
ーラーボール、１６．１７・・・・くぼみ。
Claims (17)
- （１）複数の球状ローラーボールと、 それら複数の球状ローラーボールを回転するように受け
て各前記複数の球状ローラーボールが他の前記複数の球
状ローラーボールに接触できるようにするくぼみ手段を
備える内側継手部材と、前記複数の球状ローラーボール
の１個を回転するようにそれぞれ受け、内部に延長する
複数のくぼみを備える外側継手部材とを備え、 前記ローラーボールの中心は前記内側継手部材の中心軸
に垂直な平面内に含まれ、 前記内側継手部材と前記外側継手部材は相互に関節状に
曲げられ得て、前記複数の球状ローラーボールの前記各
ローラーボールを前記内側継手部材内の前記くぼみ内と
、前記複数の球状ローラーボールのその前記ボールが入
る前記外側継手部材の前記くぼみ内とで回転させ、 前記外側継手部材の前記各くぼみの、その前記外側継手
部材の中心軸を通つて拡がる平面に沿う形状は、少くと
もその拡がりの主な部分にわたつて曲つており、前記外
側継手部材に関する前記内側継手部材の、８度より十分
に大きい、関節状の曲がりの範囲を通じて、継手におけ
る自由な遊びの動作特性を維持することを特徴とする動
力伝達機械継手。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の動力伝達機械継手で
あつて、前記各くぼみの前記形状は、前記内側継手部材
と前記外側継手部材が互いに整列している時の最大半径
から、前記内側継手部材と前記外側継手部材が相互に十
分に関節状に曲がつている時のより短かい半径まで徐々
に半径が短くなる異なる半径のカーブであることを特徴
とする動力伝達機械継手。 - （３）特許請求の範囲第２項記載の動力伝達機械継手で
あつて、前記各くぼみの前記形状は、前記外側継手部材
に関する前記内側継手部材の、少くとも３５度にほぼ等
しい、関節状の曲がりの範囲を通じて、継手における自
由な遊びの動作特性を維持することを特徴とする動力伝
達機械継手。 - （４）特許請求の範囲第１項記載の動力伝達機械継手で
あつて、前記複数の球状ローラーボールは２個のそのよ
うなボールより成り、前記複数の球状ローラーボールの
中心は相互に１８０度の角度を成して配置されることを
特徴とする動力伝達機械継手。 - （５）特許請求の範囲第２項記載の動力伝達機械継手で
あつて、前記複数の球状ローラーボールは２個のそのよ
うなボールより成り、前記複数の球状ローラーボールの
中心は相互に１８０度の角度を成して配置されることを
特徴とする動力伝達機械継手。 - （６）特許請求の範囲第３項記載の動力伝達機械継手で
あつて、前記複数の球状ローラーボールは２個のそのよ
うなボールより成り、前記複数の球状ローラーボールの
中心は相互に１８０度の角度を成して配置されることを
特徴とする動力伝達機械継手。 - （７）特許請求の範囲第１項記載の動力伝達機械継手で
あつて、前記外側継手部材は球面部分を有し、前記内側
継手部材は球面部分を有し、前記内側継手部材の前記球
面部分は前記外側継手部材の前記球面部分に接触して、
前記外側継手部材の前記くぼみ内の前記複数の球状ロー
ラーボールの回転から生ずる関節状曲がりに対して直角
に、前記内側継手部材を前記外側継手部材に関して関節
状に曲がるようにし、かつ前記内側継手部材と前記外側
継手部材の間に圧縮荷重を維持させるようにすることを
特徴とする動力伝達機械継手。 - （８）特許請求の範囲第２項記載の動力伝達機械継手で
あつて、前記外側継手部材は球面部分を有し、前記内側
継手部材は球面部分を有し、前記内側継手部材の前記球
面部分は前記外側継手部材の前記球面部分に接触して、
前記外側継手部材の前記くぼみ内の前記複数の球状ロー
ラーボールの回転から生ずる関節状曲がりに対して直角
に、前記内側継手部材を前記外側継手部材に関して関節
状に曲がるようにし、かつ前記内側継手部材と前記外側
継手部材の間に圧縮荷重を維持させるようにすることを
特徴とする動力伝達機械継手。 - （９）特許請求の範囲第３項記載の動力伝達機械継手で
あつて、前記外側継手部材は球面部分を有し、前記内側
継手部材は球面部分を有し、前記内側継手部材の前記球
面部分は前記外側継手部材の前記球面部分に接触して、
前記外側継手部材の前記くぼみ内の前記複数の球状ロー
ラーボールの回転から生ずる関節状曲がりに対して直角
に、前記内側継手部材を前記外側継手部材に関して関節
状に曲がるようにし、かつ前記内側継手部材と前記外側
継手部材の間に圧縮荷重を維持させるようにすることを
特徴とする動力伝達機械継手。 - （１０）特許請求の範囲第４項記載の動力伝達機械継手
であつて、前記外側継手部材は球面部分を有し、前記内
側継手部材は球面部分を有し、前記内側継手部材の前記
球面部分は前記外側継手部材の前記球面部分に接触して
、前記外側継手部材の前記くぼみ内の前記複数の球状ロ
ーラーボールの回転から生ずる関節状曲がりに対して直
角に、前記内側継手部材を前記外側継手部材に関して関
節状に曲がるようにし、かつ前記内側継手部材と前記外
側継手部材の間に圧縮荷重を維持させるようにすること
を特徴とする動力伝達機械継手。 - （１１）特許請求の範囲第５項記載の動力伝達機械継手
であつて、前記外側継手部材は球面部分を有し、前記内
側継手部材は球面部分を有し、前記内側継手部材の前記
球面部分は前記外側継手部材の前記球面部分に接触して
、前記外側継手部材の前記くぼみ内の前記複数の球状ロ
ーラーボールの回転から生ずる関節状曲がりに対して直
角に、前記内側継手部材を前記外側継手部材に関して関
節状に曲がるようにし、かつ前記内側継手部材と前記外
側継手部材の間に圧縮荷重を維持させるようにすること
を特徴とする動力伝達機械継手。 - （１２）特許請求の範囲第６項記載の動力伝達機械継手
であつて、前記外側継手部材は球面部分を有し、前記内
側継手部材は球面部分を有し、前記内側継手部材の前記
球面部分は前記外側継手部材の前記球面部分に接触して
、前記外側継手部材の前記くぼみ内の前記複数の球状ロ
ーラーボールの回転から生ずる関節状曲がりに対して直
角に、前記内側継手部材を前記外側継手部材に関して関
節状に曲がるようにし、かつ前記内側継手部材と前記外
側継手部材の間に圧縮荷重を維持させるようにすること
を特徴とする動力伝達機械継手。 - （１３）特許請求の範囲第１項記載の動力伝達機械継手
であつて、前記外側継手部材は金属の冷間形成により作
られることを特徴とする動力伝達機械継手。 - （１４）くぼみ手段を備える内側継手部材と、内部に延
長する複数のくぼみを備える外側継手部材と、 前記内側継手部材の前記くぼみと前記外側継手部材の前
記複数のくぼみの間を延長するトルク伝達手段とを備え
、 前記外側継手部材の前記各くぼみの、そのくぼみと前記
外側継手部材の中心軸を通つて拡がる平面に沿う形状は
、少くともその拡がりの主な部分にわたつて曲つており
、前記外側継手部材に関する前記内側継手部材の、８度
より十分に大きい、関節状の曲がりの範囲を通じて、継
手における自由な遊びの動作特性を維持することを特徴
とする動力伝達機械継手。 - （１５）特許請求の範囲第１４項記載の動力伝達機械継
手であつて、前記外側継手部材内を一対のくぼみが延長
し、前記トルク伝達手段は球状の端部を有するピンであ
ることを特徴とする動力伝達機械継手。 - （１６）特許請求の範囲第１４項記載の動力伝達機械継
手であつて、前記外側継手部材内を一対のくぼみが延長
し、前記トルク伝達手段はローラーボールのスタックで
あることを特徴とする動力伝達機械継手。 - （１７）特許請求の範囲第１４項記載の動力伝達機械継
手であつて、前記外側継手部材は金属の冷間形成により
作られることを特徴とする動力伝達機械継手。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/704,400 US4685897A (en) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | Universal joint for tilt steering wheel |
| US704400 | 1985-02-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61192928A true JPS61192928A (ja) | 1986-08-27 |
| JPH0676810B2 JPH0676810B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=24829317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61035377A Expired - Lifetime JPH0676810B2 (ja) | 1985-02-22 | 1986-02-21 | 動力伝達機械継手 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4685897A (ja) |
| JP (1) | JPH0676810B2 (ja) |
| CA (1) | CA1274097A (ja) |
| DE (1) | DE3606074A1 (ja) |
| FR (1) | FR2578015B1 (ja) |
| GB (1) | GB2171491B (ja) |
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| JP2006194415A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Ntn Corp | 等速ジョイント |
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| CN101846140B (zh) * | 2009-03-02 | 2013-12-11 | 通用汽车环球科技运作公司 | 等速接头 |
| DE102010009685B4 (de) * | 2009-03-02 | 2017-10-19 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) | Gleichlaufgelenk |
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