JPH1137170A - 等速自在継手 - Google Patents

等速自在継手

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JPH1137170A
JPH1137170A JP19428597A JP19428597A JPH1137170A JP H1137170 A JPH1137170 A JP H1137170A JP 19428597 A JP19428597 A JP 19428597A JP 19428597 A JP19428597 A JP 19428597A JP H1137170 A JPH1137170 A JP H1137170A
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JP
Japan
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joint member
spherical
flat
button
retainer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP19428597A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuro Sugiyama
杉山達朗
Haruo Hase
長谷陽夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボタン部材の摺動抵抗の低減 【解決手段】 転がり手段5は、複数のニードルローラ
5aと、ニードルローラ5aを転動自在に保持するポケ
ット5b1を備えた保持器5bとで構成される。ポケッ
ト5b1に保持されたニードルローラ5aは、ボタン部
材3の平坦状外側面3aとくさび部材4の内側面4bの
双方に転がり接触する。ボタン部材3の外側継手部材1
に対する軸方向移動が、転がり手段5によって転がり案
内される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や各種産業
機械において動力伝達に用いられる等速自在継手に関
し、特に、自動車等のステアリング装置に適したものに
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車の進行方向を制御するた
めのステアリング装置等に使用される等速自在継手に
は、高作動角をとれること、回転バックラッシュ(円周
方向のガタツキ)が小さいこと、小型・軽量であるこ
と、さらには低コストであることなどが要求される。
【0003】本出願人は、上記のような特性を備えた、
特にステアリング装置に適した等速自在継手として、図
3に示す等速自在継手、図4に示す等速自在継手などを
開発し、既に出願している(特願平8−274616
号、特願平7−339378号、特願平8−27462
3号等)。これらの等速自在継手は、外側継手部材、内
側継手部材、ボタン部材といった主要構成部材間の隙間
を予圧手段を用いて詰めることによって、継手の円周方
向のガタツキをなくした点で共通するものであるが、予
圧付与手段の構成が異なっている。例えば図3に示す構
成では、外側継手部材11の傾斜状の平坦面11aとボ
タン部材13の平坦状外側面13aとの間に介装したく
さび部材14をコイルスプリング16によって押圧し
て、ボタン部材13の球面状内側面13bを内側継手部
材12の球面状外壁面12aに押し付けている。また図
4に示す構成では、内側継手部材22を複数に分割する
と共に、内側継手部材22の傾斜状内壁面22bと軸部
27の傾斜状外壁面27aとの間に介装したくさび部材
24をコイルスプリング26によって押圧して、内側継
手部材22の球面状外壁面22aをボタン部材23の球
面状内側面23bに押し付けている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】継手が作動角をとりつ
つ回転トルクを伝達する際、ボタン部材は回転方向の位
相変化に伴い、外側継手部材に対して軸方向に往復移動
するが、上述したような予圧付与手段を備えたもので
は、予圧によって、ボタン部材が外側継手部材又はくさ
び部材に押し付けられているので、軸方向移動時の摺動
抵抗が大きくなり、トルク損失や接触部分の摩耗促進の
原因となる可能性があった。
【0005】本発明は、ボタン部材の軸方向移動時の摺
動抵抗を低減し、トルク損失、接触部分の摩耗を抑制す
ることをその目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の等速自在継手
は、複数の平坦面で囲まれた正多角形状の中空穴を有す
る外側継手部材と、外側継手部材の中空穴に組み込ま
れ、外側継手部材の平坦面に対応する複数の球面状外壁
面を有する内側継手部材と、外側継手部材と内側継手部
材との間に介装され、内側継手部材の球面状外壁面と球
面接触する球面状内側面およびこれと反対側の平坦状外
側面を有するボタン部材と、これら構成部材間の隙間を
弾性的な押圧力によって詰める予圧付与手段と、ボタン
部材の外側継手部材に対する軸方向移動を転がり案内す
る転がり手段とを備えたものである。
【0007】上記転がり手段として、複数のニードルロ
ーラと、ニードルローラを転動自在に保持するポケット
を備えた保持器とを有する構成を採用することができ
る。また、転がり手段の保持器のポケットは、ニードル
ローラの両端部と半径方向の一方にのみ係合可能な形状
にすることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
従って説明する。
【0009】図1に示すように、この実施形態の等速自
在継手は、6つの平坦面1aで囲まれた断面略正六角形
状の中空穴を有する、例えば有底筒状の外側継手部材1
と、外側継手部材1の中空穴に組み込まれた内側継手部
材2と、外側継手部材1と内側継手部材2との間に介装
されたブロック状のボタン部材3と、外側継手部材1の
平坦面1aとボタン部材3の平坦状外側面3aとの間に
介装されたくさび部材4及び転がり手段5と、外側継手
部材1の底面1bとくさび部材4との間に介装された弾
性手段、例えばコイルスプリング6とを主要な構成要素
とする。内側継手部材2には軸部7が連結され、あるい
は、軸部7が一体に形成又は接合される。尚、外側継手
部材1の開口側端部内径には、抜け止めリング9が嵌着
されている。
【0010】内側継手部材2は一体構造とされ、その外
周面には、外側継手部材1の平坦面1aと同数(この実
施形態では6つ)の球面状外壁面2a(同図で右回転方
向に2a1、2a2、・・・、2a6とする。)が形成
されている。球面状外壁面2a1、2a4は、PCD
(荷重がかかる中心の円:継手を使用する負荷条件によ
って異なる)と中空穴の対角線との交点O1を球面中心
とする半径rの球面で描かれ、球面状外壁面2a3、2
a6は、PCDと中空穴の対角線との交点O2を球面中
心とする半径rの球面で描かれ、球面状外壁面2a2、
2a5は、PCDと中空穴の対角線との交点O3を球面
中心とする半径rの球面で描かれている。3つの球面中
心O1、O2、O3は、PCD上の円周等配位置にあ
る。このように、各球面状外壁面2aの球面中心が継手
中心Oから所定方向に所定量だけずれた位置にオフセッ
トされているため、円周等配位置にある3つの球面状外
壁面2a1、2a3、2a5はそれぞれ同図で左回転方
向に偏曲し、円周等配位置にある残りの3つの球面状外
壁面2a2、2a4、2a6はそれぞれ同図で右回転方
向に偏曲した形状をなす。そして、この偏曲の向きが円
周方向に隣り合った球面状外壁面2a間で相反した関係
になる。
【0011】ボタン部材3は、軸方向縦長のブロック状
をなし、外側継手部材1の平坦面1aと同数(この実施
形態では6つ)が配設される。ボタン部材3は、軸線と
平行な平坦状に形成された平坦状外側面3aと、内側継
手部材2の球面状外壁面2aと球面接触する球面状内側
面3bを備えている。尚、ボタン部材3の形状は、ブロ
ック状に限らず、その他の形状、例えば円板形状でも良
い。
【0012】くさび部材4は、軸方向縦長のブロック状
をなし、その外側面4aは軸線に対して傾斜したテーパ
面状に、内側面4bは軸線と平行な平坦面状に形成され
る。外側継手部材1の平坦面1aは軸線に対して傾斜し
たテーパ面状に形成され、くさび部材4は、この外側継
手部材1の平坦面1aと転がり手段5との間に形成され
るテーパ状のくさび空間に介装される。くさび部材4の
一端部(外側継手部材の奥部側の端部)には、バネ座8
を介してコイルスプリング6の一端部が当接する。
【0013】図2に拡大して示すように、転がり手段5
は、複数のニードルローラ5aと、ニードルローラ5a
を転動自在に保持するポケット5b1を備えた、例えば
鋼板プレス製の保持器5bとで構成される。ポケット5
b1に保持されたニードルローラ5aは、ボタン部材3
の平坦状外側面3aとくさび部材4の内側面4bの双方
に転がり接触する。ポケット5b1の軸線と直交する方
向の壁面はストレート面5b2{同図(a)}、軸線方
向の壁面はストレート面5b3とテーパ面5b4との合
成面である{同図(b)}。ストレート面5b3は内側
(内径側)に位置し、テーパ面5b4は外側(外径側)
に位置する。ニードルローラ5aの長手方向において、
相対向したストレート面5b3間の距離はニードルロー
ラ5aの全長よりも僅かに大きく、また、相対向したテ
ーパ面5b4間の距離は外側に向かって漸次縮小して、
ニードルローラ5aの円錐状端部を抱き込む状態になっ
ている。ニードルローラ5aは、外側へは保持器5bの
テーパ面5b4によって保持され、内側へはボタン部材
3によって保持される(この種の継手では、ボタン部材
の軸方向移動量が少ないので、ボタン部材が軸方向に最
大量移動した状態でも、ニードルローラが外れないよう
に設計することができる。)。また、保持器5bは、外
側へはくさび部材4によって保持され、内側へはニード
ルローラ5aによって保持される。そのため、継手の回
転時における、ニードルローラ5aの脱落や保持器5b
の異常動作の発生がなく、安定した継手回転が得られ
る。また、保持器5bのポケット壁面を上記のような形
状にしてあるので、保持器5bの製作が簡単になる。こ
れは、保持器5bのポケット壁面が型抜きが可能な形状
になっているため、保持器5bをプレス加工で成形し、
あるいは、焼結材で成形することができるからである。
したがって、保持器5bのポケット壁面は、ニードルロ
ーラ5aの両端部と半径方向の一方に係合可能であり、
かつ、金型の型抜きが可能な形状であれば良く、図2に
例示される形状に特に限定されるものではない。尚、保
持器5bの軸方向両端部には、ボタン部材3の外れを防
止するための鍔部5b5が一体に設けられている。
【0014】くさび部材4の外側面4aは、外側継手部
材1の平坦面1aとテーパ嵌合し、内側面4bはニード
ルローラ5aと接触する。そして、コイルスプリング6
の弾性力によって、各くさび部材4が軸方向の一方側
{くさびの縮小側(外側継手部材の開口部側)}に弾性
的に押圧される。これにより、くさび部材4が外側継手
部材1の平坦面1aによって内側に押圧されるので、転
がり手段5を介してボタン部材3が内側に押圧され、そ
の結果、ボタン部材3と内側継手部材2との間の隙間が
詰められて円周方向のガタツキがなくなる。
【0015】一方、継手が作動角をとりつつ回転トルク
を伝達する際、ボタン部材3は回転方向の位相変化に伴
って軸方向に往復移動するが、その軸方向移動が転がり
手段5によって転がり案内されるので、ボタン部材3の
摺動抵抗が従来構成に比べて低減し、その分、トルク損
失、摺動部分の摩耗が抑制される。
【0016】尚、組立に際しては、コイルスプリング6
を圧縮し、くさび部材4を外側継手部材1の奥部側に後
退させた状態にすることにより、内側継手部材2、ボタ
ン部材3、転がり手段5を隙間をもって外側継手部材1
に組み入れることができ、容易に組立可能である。そし
て、組み入れ後にコイルスプリング6の圧縮を解除する
と、上記のようにして構成部材間の隙間が詰められ、継
手全体で円周方向のガタツキがなくなる。
【0017】また、この実施形態では、くさび部材5を
外側継手部材1の開口部側に押圧しているが、逆方向に
(外側継手部材の奥部側)に押圧して予圧を付与する構
成にすることも可能である。
【0018】さらに、この実施形態では、予圧付与手段
として軸方向のくさび機構を用いているが、円周方向の
くさび機構を用いることも可能である。あるいは、図4
に例示されるようなくさび機構を採用することも可能で
ある。この場合、転がり手段は、外側継手部材の平坦面
とボタン部材の平坦状外側面との間に介装する。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、構成部材間の隙間を弾
性的な押圧力によって詰める予圧付与手段を備えている
ので、継手の円周方向のガタツキが防止することができ
ると同時に、ボタン部材の外側継手部材に対する軸方向
移動を転がり案内する転がり手段を備えているので、ボ
タン部材の摺動抵抗が従来構成に比べて低減し、トルク
損失、摺動部分の摩耗が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す縦断面図(図a)、横
断面図(図b)である。
【図2】転がり手段を示す縦断面図(図a)、横断面図
(図b)である。
【図3】従来の等速自在継手を示す縦断面図(図a)、
横断面図(図b)である。
【図4】従来の等速自在継手を示す縦断面図(図a)、
横断面図(図b)である。
【符号の説明】
1 外側継手部材 1a 平坦面 2 内側継手部材 2a 球面状外壁面 3 ボタン部材 3a 平坦状外側面 3b 球面状内側面 5 転がり手段 5a ニードルローラ 5b 保持器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の平坦面で囲まれた正多角形状の中
    空穴を有する外側継手部材と、外側継手部材の中空穴に
    組み込まれ、外側継手部材の平坦面に対応する複数の球
    面状外壁面を有する内側継手部材と、外側継手部材と内
    側継手部材との間に介装され、内側継手部材の球面状外
    壁面と球面接触する球面状内側面およびこれと反対側の
    平坦状外側面を有するボタン部材と、これら構成部材間
    の隙間を弾性的な押圧力によって詰める予圧付与手段
    と、ボタン部材の外側継手部材に対する軸方向移動を転
    がり案内する転がり手段とを備えたことを特徴とする等
    速自在継手。
  2. 【請求項2】 前記転がり手段が、複数のニードルロー
    ラと、ニードルローラを転動自在に保持するポケットを
    備えた保持器とを有することを特徴とする請求項1記載
    の等速自在継手。
  3. 【請求項3】 前記保持器のポケットが、前記ニードル
    ローラの両端部と半径方向の一方にのみ係合可能な形状
    であることを特徴とする請求項2記載の等速自在継手。
JP19428597A 1997-07-18 1997-07-18 等速自在継手 Withdrawn JPH1137170A (ja)

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JP19428597A JPH1137170A (ja) 1997-07-18 1997-07-18 等速自在継手

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JP19428597A JPH1137170A (ja) 1997-07-18 1997-07-18 等速自在継手

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2383625A (en) * 2001-12-05 2003-07-02 Visteon Global Tech Inc Polygon universal joint
KR100872499B1 (ko) 2007-06-07 2008-12-05 삼익정공(주) 세그먼트 포켓과 리테이너 프레임으로 결합된 니이들베어링용 리테이너
JP2012241851A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Honda Motor Co Ltd 等速ジョイント
GB2588854A (en) * 2019-10-09 2021-05-12 Punk Couplings Ltd Near constant velocity joint

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GB2383625B (en) * 2001-12-05 2004-06-02 Visteon Global Tech Inc Polygon universal joint
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GB2588854A (en) * 2019-10-09 2021-05-12 Punk Couplings Ltd Near constant velocity joint

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20041005