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トリポード型等速自在継手 - NTN株式会社
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発明の名称 トリポード型等速自在継手
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−2942(P2007−2942A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−184999(P2005−184999)
出願日 平成17年6月24日(2005.6.24)
代理人 【識別番号】100064584
【弁理士】
【氏名又は名称】江原 省吾
発明者 後藤 竜宏 / 板垣 卓
要約 課題
等速自在継手の基本性能を維持しながら、作動角および最大作動角の有効範囲を拡大する。

解決手段
トリポード型等速自在継手は、内周に軸方向の三本のトラック溝18を有し、各トラック溝18の向かい合った側壁にローラ案内面15を形成した外方継手部材10と、ボス22とボス22の円周方向等分位置から半径方向に突出した三本のトラニオン・ジャーナル26を有するスパイダ20と、各トラニオン・ジャーナル26の回りに回転自在に支持され、外方継手部材10のトラック溝18内に収容されたローラ30とを備え、外方継手部材10の内周面がトラック溝部分の大内径r2と隣接トラック溝間の小内径r1とを有し、外方継手部材10の奥側よりも入り口側の小内径r1を大きく、あるいは、外方継手部材10の奥側よりも入り口側のトラック溝18を浅くしてある。
特許請求の範囲
【請求項1】
内周に軸方向の三本のトラック溝を有し、各トラック溝の向かい合った側壁にローラ案内面を形成した外方継手部材と、
ボスと、ボスの円周方向等分位置から半径方向に突出した三本のトラニオン・ジャーナルを有するスパイダと、
各トラニオン・ジャーナルの回りに複数の転動体を介して回転自在で、外方継手部材のトラック溝内に収容されたローラとを備え、
外方継手部材の内周面がトラック溝部分の大内径と隣接トラック溝間の小内径とを有し、外方継手部材の奥側よりも入り口側の小内径を大きくした、トリポード型等速自在継手。
【請求項2】
内周に軸方向の三本のトラック溝を有し、各トラック溝の向かい合った側壁にローラ案内面を形成した外方継手部材と、
ボスと、ボスの円周方向等分位置から半径方向に突出した三本のトラニオン・ジャーナルを有するスパイダと、
各トラニオン・ジャーナルの回りに複数の転動体を介して回転自在で、外方継手部材のトラック溝内に収容されたローラとを備え、
外方継手部材の内周面がトラック溝部分の大内径と隣接トラック溝間の小内径とを有し、外方継手部材の奥側よりも入り口側のトラック溝を浅くした、トリポード型等速自在継手。



発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
この発明は、限定するわけではないが自動車のドライブ・シャフトに用いるトリポード型等速自在継手に関する。
【背景技術】
【0002】
図6はトリポード型等速自在継手の縦断面を示し、図7は図6における外方継手部材の端面図である。図示するように、トリポード型等速自在継手は、内周に軸方向の三本のトラック溝14を有し各トラック溝14の向かい合った側壁にローラ案内面15を形成した外方継手部材10と、ボス22とボス22の円周方向等分位置から半径方向に突出した三本のトラニオン・ジャーナル26を有するスパイダ20と、各トラニオン・ジャーナル26の回りに複数の転動体34を介して回転自在で、外方継手部材10のトラック溝14内に収容されたローラ30とを備えている。ボス22にはスプライン孔24が形成してあり、シャフト2のスプライン軸部とトルク伝達可能に結合して止め輪28で抜け止めがしてある。図7に示すように、外方継手部材10の内周面は、小内径r1の小内径部16と大内径r2の大内径部18が円周方向に交互に現れる。
【0003】
SUV(Sports Utility Vehicles)の台頭をはじめ自動車の多様化が進んでいる。それに伴い、等速自在継手の作動角(θ:図6)の拡大、最大作動角の有効範囲の拡大、等々のニーズが強まっている。トリポード型等速自在継手において、スライドイン時すなわちスパイダ20が外方継手部材10の奥側にあるときの最大作動角は、シャフト2と外方継手部材10の小内径r1との干渉で制限される。そのため、従来、外方継手部材10の小内径部16の入り口に面取りを設けていた(図6参照)。図6および図7に示すように、トラック溝14の深さ、小内径r1は、軸方向で均等であった。
【特許文献1】特開2000−320563号公報
【特許文献2】特開2001−330048号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
外輪小内径は大きいほどシャフトの干渉は有利であるが、外輪小内径を大きくとることは、ローラ案内溝であるトラックの深さを小さくすることにつながる。さらに、トラックの深さを小さくすることは、等速自在継手の負荷容量が小さくなることを意味する。したがって、外輪小内径を大きくし、最大作動角を大きくすることは設計上容易ではなかった。
【0005】
この発明の主要な目的は、等速自在継手の基本性能を維持しながら、作動角および最大作動角の有効範囲を拡大することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明のトリポード型等速自在継手は、
内周に軸方向の三本のトラック溝を有し、各トラック溝の向かい合った側壁にローラ案内面を形成した外方継手部材と、
ボスと、ボスの円周方向等分位置から半径方向に突出した三本のトラニオン・ジャーナルを有するスパイダと、
各トラニオン・ジャーナルの回りに複数の転動体を介して回転自在で、外方継手部材のトラック溝内に収容されたローラとを備え、
外方継手部材の内周面がトラック溝部分の大内径と隣接トラック溝間の小内径とを有し、外方継手部材の奥側よりも入り口側の小内径を大きくしたことを特徴とするものである。
【0007】
また、この発明のトリポード型等速自在継手は、
内周に軸方向の三本のトラック溝を有し、各トラック溝の向かい合った側壁にローラ案内面を形成した外方継手部材と、
ボスと、ボスの円周方向等分位置から半径方向に突出した三本のトラニオン・ジャーナルを有するスパイダと、
各トラニオン・ジャーナルの回りに複数の転動体を介して回転自在で、外方継手部材のトラック溝内に収容されたローラとを備え、
外方継手部材の内周面がトラック溝部分の大内径と隣接トラック溝間の小内径とを有し、外方継手部材の奥側よりも入り口側のトラック溝を浅くしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0008】
トリポード型等速自在継手は、ドライブ・シャフトのアウトボード・ジョイントとして使用する場合、車輪の上下運動、旋回運動を吸収するため、軸方向に摺動しながらエンジンの動力をタイヤに伝えるが、常用するのは外方継手部材の軸方向中央部である。つまり、主に負荷を受ける中央部に比べ、あまり負荷を受けない入り口側はトラック深さを浅くすることができる。この発明は、この点に着目し、入り口側の小内径のみ拡大してシャフトとの干渉を避け、作動角(θ)の拡大および最大作動角の有効範囲拡大を実現したものである。なお、請求項1の発明は小内径から規定した場合、請求項2の発明はトラック溝深さから規定した場合である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。なお、トリポード型等速自在継手としては、1本のトラニオン・ジャーナルに1個のローラを装着したいわゆる一階建てタイプ(特開2001−330048号公報参照)と、2個のローラを装着したいわゆる二階建てタイプ(特開2000−320563号公報参照)が知られているが、この発明は、このようなタイプを問わずトリポード型等速自在継手全般に適用できる。以下では二階建てタイプの場合を例にとって説明する。
【0010】
まず、図1および図2に示すように、トリポード型等速自在継手は、連結すべき二軸のうちの一方の回転軸(図示省略)と接続する外方継手部材10と、他方の回転軸(シャフト2)と接続するスパイダ20と、両者間に介在してトルク伝達要素としてのローラ・アセンブリ30とを主要な構成要素としている。
【0011】
外方継手部材10はカップ状で、内周面の円周方向等分位置に3本のトラック溝14が形成してある。各トラック溝14は外方継手部材10の軸方向に延び、向かい合った側壁にローラ案内面15が形成してある。外方継手部材10の横断面(図2)は、円周方向に交互に現れる半径r1の小内径部16と半径r2の大内径部18とをローラ案内面15で接続した花冠状を呈している。ローラ案内面15は外方継手部材10の軸線と平行に延びており、その断面形状はゴシックアーチ形状である。
【0012】
スパイダ20は、スプライン(またはセレーション。以下同じ。)孔24をもったボス22と、ボス22の円周方向等分位置から半径方向に突出した3本のトラニオン・ジャーナル26とを有する。この実施の形態では、各トラニオン・ジャーナル26の横断面は長軸が継手の軸線方向に対して直交する略楕円形状である。スプライン孔24にシャフト2のスプライン軸部を挿入して止め輪28で抜け止めをしてある。
【0013】
各トラニオン・ジャーナル26の外周にローラ・アセンブリ30が配置してある。ローラ・アセンブリ30は、複数の転動体34を介して相対回転自在のアウタ・ローラ32とインナ・ローラ36とで構成されている。転動体34はここでは針状ころで、アウタ・ローラの円筒形内周面およびインナ・ローラ36の円筒形外周面が、針状ころが転動する軌道面となっている。アウタ・ローラ32の内周面に形成した輪溝に装着したワッシャ38でインナ・ローラ36および転動体34の抜け止めをしてある。
【0014】
インナ・ローラ36の内周面の母線形状は軸方向の中央部が凸となった曲線である。このため、インナ・ローラ36ひいてはローラ・アセンブリ30は、トラニオン・ジャーナル26に対し、回転、首振り、軸方向移動が可能である。
【0015】
アウタ・ローラ32の外周面は球面の一部すなわち部分球面状であり、ローラ案内面15とアンギュラコンタクトする。ローラとローラ案内面とがアンギュラコンタクトをなすことによって、ローラの姿勢が一層安定し、ローラがローラ案内面上をより少ない抵抗で転動することができる。なお、別の実施の形態として、ローラとローラ案内面とがサーキュラコンタクトをなすようにしてもよい。
【0016】
図1および図3に示すように、外方継手部材10の小内径r1は、端面12側にゆくほどその他の部分よりも相対的に大きくなっている。図1の破線は従来の外方継手部材における小内径部を示している。図1から、従来に比べて、シャフト2と干渉する部分が後退し、作動角(θ)が拡大することが分かる。
【0017】
図4に示す変形例は、図3のものでは小内径r1を端面12側に向かって曲線的に漸増させてあるのに対し、小内径r1を端面12側に向かって直線的に漸増させたものである。
【0018】
図5に示す変形例は、図3および図4のものでは小内径r1を漸増させてあるのに対し、小内径r1を階段状に変化させたものである。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】実施の形態を示すトリポード型等速自在継手の縦断面図
【図2】図1における外方継手部材の端面図
【図3】図1における外方継手部材の縦断面図
【図4】変形例を示す図3と類似の外方継手部材の縦断面図
【図5】別の変形例を示す図3と類似の外方継手部材の縦断面図
【図6】従来の技術を示すトリポード型等速自在継手の縦断面図
【図7】図6における外方継手部材の端面図
【符号の説明】
【0020】
10 外方継手部材
12 端面
14 トラック溝
15 ローラ案内面
16 小内径部
18 大内径部
20 スパイダ
22 ボス
24 スプライン孔
26 トラニオン・ジャーナル
28 止め輪
30 ローラ・アセンブリ
32 アウタ・ローラ
34 転動体
36 インナ・ローラ
38 ワッシャ






 

 


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