JPH0474565B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、特に前車輪駆動装置または独立車
輪による駆動装置を有する自動車の横型トランス
ミツシヨンに用いられる滑動式等速回転継手に関
する。

従来の技術 内燃機関は30〜300Hzのオーダの広い周波数帯
内で変動する振幅変動の根元でであることが知ら
れている。滑動式等速回転継手はある作用角度
で、かつ可変伸長性をもつてトルクを伝達するば
かりでなく、無作用角及び最大作用角のいずれに
対しても軸方向に移動可能であり、それにより機
関の振動の軸方向成分が車輛の駆動車輪及び車輛
構造部に向つて伝播するのを防止できなければな
らない。このような継手は、ある作用角度で作動
するとき、車輛構造部内に振動を生起させる周期
的軸方向の励起作用をそれ自身が誘起してはなら
ない。

周期的に振幅を変化する作用時の摩擦によつ
て、既知の滑動式等速回転継手は、次の欠点をも
つている。

摩擦によつて誘起される回転軸線に垂直なモー
メントは、周期的に変動して対応する励起作用を
発生し、この作用は車輛構造部またはトランスミ
ツシヨン内に共振を起こすことが考えられる。

これらの摩擦の周期的変動は、当該位相角によ
つて高い荷重の下で転動または滑動し、それによ
つて結果的に生ずるモーメントの極めて高い変動
現象を起すように転動部材が運動することに起因
している。ボールのような転動体が純転動状態か
ら全体的な滑動状態に推移するような動作は、滑
り速度が低くて実質的には一定である玉軸受の動
作とは完全に相違する。

フランス特許FR−Ａ−8110796から知られる滑
動式等速回転継手は、上述の欠点を克服するもの
であつて、種々の変更態様を提案し、それらの提
案のすべては第１軸線のまわりに均等な角度間隔
を保つて配置された３対の転動平面をもち、各対
の平面は互いにこの軸線に対して平行であり、こ
れらの転動平面は対をなす平面と中間要素との間
に配置され、さらに等角度の間隔を保つて配置さ
れ第２要素の軸線に対して半径方向に延びる軸受
面と整合する球面状軸受面と接触する。

このような継手は著しく進歩したものである
が、ある角度で作用するときは、ニードルをそれ
らの平面内で滑動させるため、ニードルを横方向
に保持するための部材を設ける必要があり、この
ために製造を一層複雑にさせることが判明した。
そのうえニードルの末端と保持部材との間に摩擦
が起こるという欠点ももつている。

発明が解決しようとする問題点 上記で簡単に述べた継手における欠点を排除す
るためこの発明は、駆動要素から伝わる振動がそ
の中で減衰されそのうえ周期的な内部摩擦を含ま
ない滑動式等速回転継手を提供することを目的と
するものである。この目的は大きさと方向が一定
の摩擦のモーメント及び継手が作用する角度のい
かんに拘らず、極めて高い滑動の自由を得ること
であり、この滑動によつて周期的な軸方向の応力
を発生しないことを保証するにある。さらにニー
ドルを用いることによる特有の欠点も無くする。

問題点を解決するための手段 この発明は、第１軸線に沿つて延び、均等な角
度間隔をもつて配置されかつ球面状軸受面を有す
る３つの半径方向のトラニオンを担持する第１軸
と、第１軸線と交差することができる第２軸線を
もちかつ３対のレース軌道をもつ樽形要素と、第
１軸のトラニオンの球面状軸受面と樽形要素のレ
ース軌道との間に配置された中間要素と、中間要
素とそれに隣接する樽形要素のレース軌道との間
に配置された転動部材とを有する等速回転継手に
おいて、トラニオンは一体的に構成されており、
樽形要素のレース軌道が樽形要素の軸線と平行な
母線をもつほぼ円形断面の円筒形面をもち、中間
要素は各トラニオンを挾んで対向して配置されて
いる１対のものからなつており、それぞれが前記
レース軌道に対向した表面に形成された同様のレ
ース軌道と、第１軸のトラニオンの球面状軸受面
と整合してこれに支承される球面状軸受面とをも
ち、前記中間要素のレース軌道は樽形要素の軸線
と平行な母線をもつほぼ円形断面の円筒形面をも
ち、中間要素と樽形要素のレース軌道との間に配
置された前記転動部材がボールからなり、各中間
要素は継手がある角度をもつて作用していると
き、対応するレース軌道の前記母線のまわりに揺
動運動をすることを特徴とするものである。

この発明の他の態様によれば、ある角度をもつ
て作用している場合、中間要素は関連レース軌道
の軸線のまわりに揺動運動を行い、また中間要素
と樽形要素とのレース軌道を転動するボールがケ
ージによつて保持され、このケージが中間要素の
端面と協働する移動止めフランジを有し、ケージ
が樽形要素のレース軌道と向き合う側にボール保
持用截頭円錐形部分を有し、第１軸の球面状軸受
面の中心が行う移動量の半分の移動量にケージの
移動量を抑制する部材が設けられ、これの部材
が、ケージによつて横方向に担持された枢軸に軸
受されて、中間要素及び樽形要素に担持された２
つのラツクと係合される歯車を有し、中間要素が
中間壁によつて２つの部分に区分され、それぞれ
少くとも１つのボールを受け入れる少くとも２つ
の部分レース軌道をもち、部分レース軌道が隣接
するレース軌道の部分レース軌道の円筒形面に連
結された概ね球面形状の壁をもつてその両端が終
つている。

実施例 図面に示す実施例を参照して、この発明を詳細
に説明する。

第１図から第４図までに示す継手は、スプライ
ン、溶接または任意の他の手段によつて、軸線Ｘ
−Ｘをもつ第１軸２と接合された三脚要素１を有
する。この三脚要素１は、３つの半径方向に延び
るトラニオン３を担持し、これらのトラニオン３
は等しい角度間隔で配置され、中間要素たる棒状
部材５の軸受面を構成する凸状球面形横側面を有
し、棒状部材５はこれらの軸受面上で揺動するこ
とができる。このために、棒状部材５はトラニオ
ンの凸状球面状軸受面と整合する凹状球面状軸受
面６をもつている。さらに棒状部材５は両側にボ
ール８をリング状に配列するためのレース軌道と
して作用する円形断面の縦方向円筒形レース軌道
７を有する。一連のボールが軸線Ｙ−Ｙをもつ樽
形要素１０の内側に形成されたレース軌道９に沿
つて転動する。この樽形要素１０に形成された６
つのレース軌道９はほぼ円形断面の円筒形状をも
ち、その円形断面の半径はボールの半径に等しい
か、またはこの半径よりわずかに大きく、レース
軌道９は軸線Ｙ−Ｙと平行な母線をもつている。
棒状部材５と樽形要素１０のレース軌道９との間
に配置された一連のボールは、この実施例におい
てはケージ１３によつて保持され、ケージ１３は
例えばプラスチツク材料で造られてその縦方向端
は、軸線Ｙ−Ｙに向つてほぼ半径方向に延び、棒
状部材５の縦方向端５ａと協働する移動止め部材
として作用するフランジ１４を終端にもつてい
る。

さらに、これらのケージ１３のボール８が受け
入れられている空胴は、ボール８が隣接する溝に
面しない状態では、ボール８を内向きに保持する
ために截頭円錐形部分１５をもつている。

これらのボール８の直径は、フランス特許FR
−Ａ−8317576の技術に従つて、ボールの求心動
作及びボール全体に亘つて荷重の改善された分布
を得るために、ケージ１３の両端に位置する２個
のボールに関しては、10〜100μmだけ大きくする
ことができる。

既知の方法によつて、樽形要素１０は第２軸１
１の大径部分１２に溶接される。

作用について述べれば、この継手がある作用角
度をもつて作動するとき、三脚要素１、及び軸２
は樽形要素１０に対して、回転方向及び軸方向に
は完全に自由に動くことができるが、半径方向に
は強固に保持される。ある作用角度での回転に伴
い、三脚要素に担持された３つの球形部分のわず
かな軸方向の移動は、対応するレース軌道９の軸
線のまわりの棒状部材５のわずかな揺動によつて
補償される。ボール８のこの作用動作は全く新規
なもので、特に純粋な並進運動を常に行なう多く
の適用例において用いられる玉軸受型スライドに
おいては見出されない。

トラニオン３の球形部分の半径方向の運動は、
外向きへの移動量よりも内向きへの移動量の方が
３倍も大きく、この発明の有効な態様によれば、
半径方向断面内で対向する。従つて該球形部分と
関連するレース軌道の軸線を結ぶ線を越える球形
部分の中心の偏位量から成る0.3mm程度の補償量
Ａを提供する。補償量Ａの変動により中心間の線
の傾斜が変更するので、トラニオンが転動部材と
で提供する転動部材における余裕量または拘捉量
の変動は0.015mmを超えない。

ボールからなる転動部材は、樽形要素及び中間
要素の両方の２つのレース軌道内を転動する。中
間要素は３つの軸線に沿う方向に並進的に案内さ
れ、ボールの転動接触状態のみが生ずる。さらに
摩擦を伴う案内動作が存在しないので、ケージ及
び転動部材の方向の案内動作には遊びが無く、従
つて傾斜転動が避けられる。換言すればボールは
それらの回転軸線を純粋な転がり運動に相当する
ように、レース軌道の軸線と常に正確に垂直状態
に保ち、横方向案内動作を提供する傾斜部分が存
在しないので、この形式の棒状部材は滑動可能な
軸の大きい角運動を許し（第２図参照）、この棒
状部材はその構造が極めて簡単で、かつ横方向の
摩擦の危険が避けられ、そのうえトルクを受けて
滑動するときに、この連結装置の軸方向の抵抗を
減じ、棒状部材内に彫り込まれた円形部分は所定
の外径に対して、フランス特許FR−Ａ−8110796
に構造におけるよりも大きく、これは所定の外径
と同一の場合のいずれのものよりも大きい滑り運
動を許し、転動体は、ニードルを使用する場合よ
りも大型で、しかも数が多いのでより一層頑丈と
なる。

継手がある作用角度で作動するときに、圧縮方
向への滑り運動の長さを増大するために、２つの
隣接するレース軌道間の区域内に棒状部材の端部
に傾斜部分１０ａが設けられる。これらの傾斜部
分は、軸２の運動に対して付加的な間隙を提供す
る。

第５図から第７図に示す第２実施例において、
リング状配列ボール８と組み合わされたケージ１
３ａが、関連の三脚要素の球面部分の中心が行な
う移動量の半分の量に亘る移動量を実施するよう
に、該ケージを抑制する部材が設けられる。この
部材は、ケージ１３ａによつて横向きに担持され
た枢軸１７に軸受された小歯車１６からなる。こ
の歯車は棒状部材５及び樽形要素１０に担持され
た２つのラツク１８，１９と係合される。

このケージはナイロンのような強度の高いプラ
スチツク材料、または金属で造られる。適宜の成
形作業によつてつくられた突起２０（第６図）
は、この発明の第１実施例の説明において述べた
ようにボールがレース軌道の外側にあるときボー
ルを保持する。サークリツプ２１または他の既知
の部材が歯車をその枢軸上に保持する。

第８図、第９図に示す第３実施例において、各
棒状部材３０は、ボールと同一半径の２つの凹状
球形面３４をもち、レース軌道の円筒形部分に連
結された１つの中間壁３３によつて２つの部分ま
たは部分レース軌道３１，３２に区分されたレー
ス軌道を有する。この実施例において、ボール３
５はこの壁の両側に配置され、２つのボールはボ
ール間の一定距離を保証し、かつレース軌道３
１，３２の末端からのボールの逸脱を防止するケ
ージ３６によつて保持される。

一方向または他方向への転動移動の終りにおい
て、ボールのうちの１つは凹状球形面３４の１つ
と当接される。次にその部分に存在する潤滑材の
薄膜によつて、互いに整合する球形面間において
滑り運動が発生し、同時にこのボールは樽形要素
のレース軌道に沿つて転動する。さらに付加的な
滑り運動が必要なような場合、トルクを受けた状
態においても、大きな抵抗を伴わずに、かつくさ
び噛合や引つかかりの危険なしに滑り運動が実施
できる。

第１０図に示す第４実施例では、ケージが設け
られていない。そのために棒状部材４０は、球形
面４４を有する壁４３によつて少くとも２つの部
分レース軌道４１，４２に分離されたレース軌道
を有する。少くとも１つのボール４５，４６がレ
ース軌道内に配置される。部分レース軌道はその
外方端に球面形壁４７，４８を有し、該球面形壁
の半径はボールの半径と等しく、レース軌道の円
筒形面に接続される。

このようなレース軌道は、冷間成形加工によつ
て安価にかつ精密に製造できる。

前記の実施例のうち最後の２つの実施例におい
て、棒状部材は、それらが弾性的に湾曲可能であ
るようにそれらの両端方向に向けて徐々に厚さが
減少するように構成されている。トルクが作用し
た状態での使用時に、この湾曲性をもつことによ
つて、中間壁３３，４３の両側に自動的な再求心
作用が起こる。

第８図から第１０図に示す実施例において、形
状の欠陥のいかんに拘らず、荷重は12個のボール
に均衡に分布される。従つて、能力及び使用命数
の点で顕著な利点をもつている。この特徴は他の
いかなるボール滑りシステムにおいても見出され
ない。

別の変更態様によれば、球面形のトラニオンは
円筒形アーム上に固定された（例えばそれにはめ
合わされまたは溶接された）ローラを有すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第２図の線１−１に沿つてとられた
この発明の第１実施例の断面図、第２図は、第１
図の線２−２に沿つてとられた断面図、第３図
は、第２図の線３−３に沿つてとられた断面図、
第４図は、第１図の矢印F₄の方向に見た詳細図、
第５図は、この発明の第２実施例の部分断面図、
第６図は、第５図の矢印F₆の方向に見た底面図、
第７図は、第５図、第６図に示す実施例に用いら
れる担持棒状部材の平面図、第８図は、この発明
の第３実施例の縦断面図、第９図は、第８図の線
９−９に沿つてとられた部分断面図、第１０図
は、この発明の第４実施例の部分断面図である。 １……三脚要素、２……第１軸、３……トラニ
オン、４……球面形横側面、５，３０，４０……
棒状部材、６……軸受面、７……レース軌道、
８，３５，４５，４６……ボール、９，３１，３
２……レース軌道、１０……樽形要素、１１……
第２軸、１２……大径部分、１３，３６……ケー
ジ、１４……フランジ、１６……歯車、１８，１
９……ラツク、３３……中間壁、３４……凹状球
形面、４１，４２……部分レース軌道、４３……
中間壁、４４……球形面、４７，４８……球面形
壁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１軸線に沿つて延び、均等な角度間隔をも
   つて配置されかつ球面状軸受面を有する３つの半
   径方向のトラニオンを担持する第１軸と、第１軸
   線と交差することができる第２軸線をもちかつ３
   対のレース軌道をもつ樽形要素と、第１軸のトラ
   ニオンの球面状軸受面と樽形要素のレース軌道と
   の間に配置された中間要素と、中間要素とそれに
   隣接する樽形要素のレース軌道との間に配置され
   た転動部材とを有する等速回転継手において、ト
   ラニオンは一体的に構成されており、樽形要素の
   レース軌道が樽形要素の軸線と平行な母線をもつ
   ほぼ円形断面の円筒形面をもち、中間要素は各ト
   ラニオンを挾んで対向して配置されている１対の
   ものからなつており、それぞれが前記レース軌道
   に対向した表面に形成された同様のレース軌道
   と、第１軸のトラニオンの球面状軸受面と整合し
   てこれに支承される球面状軸受面とをもち、前記
   中間要素のレース軌道は樽形要素の軸線と平行な
   母線をもつほぼ円形断面の円筒形面をもち、中間
   要素と樽形要素のレース軌道との間に配置された
   前記転動部材がボールからなり、各中間要素は継
   手がある角度をもつて作用しているとき、対応す
   るレース軌道の前記母線のまわりに揺動運動をす
   ることを特徴とする等速回転継手。 ２ 各中間要素が一方の側に第１軸の整合する球
   面状軸受面と協働する球面状軸受面を、また他方
   の側に転動部材用のレース軌道を有する棒状部材
   からなる特許請求の範囲第１項に記載の等速回転
   継手。 ３ 中間要素とそれに隣接するレース軌道との間
   に配置されたボールが、ケージによつて保持され
   ている特許請求の範囲第１項または第２項のいず
   れか１項記載の等速回転継手。 ４ ケージが中間要素の端面と協働する移動止め
   フランジを有する特許請求の範囲第３項記載の等
   速回転継手。 ５ ケージが樽型要素のレース軌道の反対側にボ
   ール保持用截頭円錐形部分を有する特許請求の範
   囲第３項記載の等速回転継手。 ６ 第１軸の球面状軸受面の中心の移動距離の半
   分の距離に、ケージの移動量を抑制する部分を有
   する特許請求の範囲第３項から第５項までのいず
   れか１項記載の等速回転継手。 ７ 抑制部材がケージによつて横向きに担持され
   た枢軸に軸受され、中間要素及び樽形要素によつ
   てそれぞれ担持された２つのラツクと係合する歯
   車を有する特許請求の範囲第６項記載の等速回転
   継手。 ８ 中間要素が、中間壁によつて２つの部分に分
   離されたレース軌道をもつている特許請求の範囲
   第１項から第７項までのいずれか１項記載の等速
   回転継手。 ９ 中間壁がボールと同一半径をもつ球形面によ
   つて円筒形レース軌道に接続されている特許請求
   の範囲第８項記載の等速回転継手。 １０ 中間要素が少くとも１個のボールを受け入
   れる少くとも２つの部分レース軌道に分離された
   レース軌道を有し、この部分レース軌道の両端が
   隣接する部分レース軌道の円筒形面に接続された
   ほぼ球面形壁で終る特許請求の範囲第８項または
   第９項記載の等速回転継手。 １１ 球面状軸受面の中心が関連するレース軌道
   の軸線を結ぶ直線に対して半径方向へ偏位する特
   許請求の範囲第１項から第１０項までのいずれか
   １項記載の等速回転継手。 １２ 棒状部材が弾弾性的に変形できるように、
   中央部分から末端に向かつて厚さが減少している
   特許請求の範囲第２項から第１１項までのいずれ
   か１項記載の等速回転継手。