(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-12-15
(54)【発明の名称】等速継手
(51)【国際特許分類】
F16D 3/16 20060101AFI20221208BHJP
【ＦＩ】
F16D3/16 Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022521236
(86)(22)【出願日】2020-10-08
(85)【翻訳文提出日】2022-05-10
(86)【国際出願番号】 GB2020052492
(87)【国際公開番号】W WO2021069898
(87)【国際公開日】2021-04-15
(31)【優先権主張番号】1914613.3
(32)【優先日】2019-10-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(31)【優先権主張番号】1914612.5
(32)【優先日】2019-10-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(31)【優先権主張番号】1918106.4
(32)【優先日】2019-12-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(31)【優先権主張番号】2001273.8
(32)【優先日】2020-01-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(31)【優先権主張番号】2001274.6
(32)【優先日】2020-01-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522140600
【氏名又は名称】パンク カップリングス リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100202751
【弁理士】
【氏名又は名称】岩堀 明代
(74)【代理人】
【識別番号】100208580
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 玲奈
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 香元
(72)【発明者】
【氏名】パーカー，サイモン
(57)【要約】
２つの同心状の継手（１、２）を備え、第１の継手（１）は内側部材（２１１）、中間環状部材（２２１）及び外側環状部材（２３１）を備え、各部材は同心状である等速ジョイント。第２の継手（２）の内側部材（２３１）は第１の継手（１）の外側部材（２３１）と共通である。継手の部材は互いに回転するように拘束され、第２の継手の外側部材は、共通部材に対する内側部材の回転の鏡像である態様で共通部材に対して角度的に回転するように拘束される。
【選択図】図２
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１及び第２の継手を備える等速ジョイントであって、前記第２の継手は前記第１の継手の周囲に同心状に配置され、各継手は内側部材と、外側環状部材と、前記内側及び外側部材間の中間環状部材とを備え、両継手の前記各部材は共通の第１の軸の周りに配置され、前記共通軸上に共通の中心を有し、前記第１の継手の前記外側環状部材は前記第２の継手の前記内側部材でもあり、それにより前記第１及び第２の継手の両方の共通環状部材であり；前記第１の継手の前記内側部材は球形外周を有し、前記第１の継手の前記中間部材は前記第１の継手の前記内側部材の前記外周を受け入れる内周を有し；前記第１の継手の前記中間部材は球形外周を有し、前記共通環状部材は前記中間第２部材の前記外周を受け入れる内周を有し；前記共通環状部材は球形外周を有し、前記第２の継手の前記中間環状部材は前記共通環状部材の前記外周を受け入れる内周を有し；前記第２の継手の前記中間環状部材は球形外周を有し、前記第２の継手の前記外側環状部材は、前記第２の継手の前記中間環状部材の前記外周を受け入れる内周を有し；前記外周及び前記内周は、前記共通の中心の周囲で同心であり且つ互いに相補的であり；各継手の前記中間環状部材は、前記共通軸に垂直な第１の軸上で前記継手の前記内側環状部材（前記第２の継手の場合は前記共通環状部材）に対して回転するように第１対の対向アクスルによって拘束され、また、前記共通軸及び前記第１の軸の両方に垂直な第２の軸上で前記継手の前記外側部材（前記第１の継手の場合は前記共通環状部材）に対して回転するように第２対の対向アクスルによって拘束される等速ジョイントにおいて、前記外側継手の前記第１の軸が前記内側継手の前記第２の軸と同じであり、前記第２の継手の前記外側部材が、前記共通部材に対する前記第１の継手の前記内側部材の回転の鏡像である態様で前記共通部材に対して角度的に回転するように拘束されることを特徴とする、等速ジョイント。
【請求項2】
各外周と各内周との間に隙間を有し、各アクスルが前記部材の一方に固定され、前記部材の他方で軸受に支持され、各軸受は前記軸受に支持される前記アクスルの端部に作用する内側端面を有することを特徴とする、請求項１に記載の等速ジョイント。
【請求項3】
前記隙間が、継手の全径が１００ｍｍ以下の場合、その継手の全径の０．５％であり、継手の全径が１００ｍｍを超える場合、その継手の全径の１％である、請求項２に記載の等速ジョイント。
【請求項4】
前記内側及び中間部材の前記外周が凸状球形周囲であり、前記外側及び中間部材の前記内周が凹状球形周囲である、請求項１～３のいずれか一項に記載の等速ジョイント。
【請求項5】
前記周囲が円筒形である、又は前記外周が凸状である若しくはその縁部に向かって面取りされる、及び／又は、前記内周がその縁部に向かって面取りされる、請求項１～４のいずれか一項に記載の等速ジョイント。
【請求項6】
中心アクスルが、第１の支持手段、第２の中間支持手段及び第３の支持手段に取り付けられ、前記第２の中間支持手段は前記第１の支持手段と前記第３の支持手段の間にあり、前記第１の継手の前記内側環状部材は前記第１の支持手段の周りに配置されたハウジングに接続され；前記第２の継手の前記外側環状部材は、前記第３の支持手段の周囲に配置されたハウジングに接続され、前記共通部材は、前記第２の中間支持手段の周囲に配置されたハウジングに接続され、各ハウジングは、前記支持手段が取り付けられる対応する支持手段の周囲に開口部を有することを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の等速ジョイント。
【請求項7】
前記支持手段が球面軸受であり、ころ軸受が前記ハウジング内で前記球面軸受を支持していることを特徴とする、請求項６に記載の等速ジョイント。
【請求項8】
各支持手段が、前記中心アクスルの周囲に取り付けられた隆起を備え、前記隆起は球面軸受に取り付けられ、ころ軸受は対応するハウジング内で球面軸受の周囲に配置され、球面軸受を支持することを特徴とする、請求項７に記載の等速ジョイント。
【請求項9】
各支持手段が、前記中心アクスルの周囲にころ軸受を備え、隆起が前記ころ軸受の周囲に配置され、球面軸受に取り付けられ、前記球面軸受が、対応するハウジングに取り付けられることを特徴とする、請求項７に記載の等速ジョイント。
【請求項10】
前記第２の継手の前記外側環状部材が、軸が前記中心アクスルと一致するベル型部材によって、前記第３の支持手段が取り付けられている前記ハウジングに接続されることを特徴とする、請求項６～９のいずれか一項に記載の等速ジョイント。
【請求項11】
前記共通環状部材が、軸が前記中心アクスルと一致するさらなるベル型部材によって、前記第２の支持手段が取り付けられている前記ハウジングに接続されることを特徴とする、請求項１０に記載の等速ジョイント。
【請求項12】
前記第１の継手の前記内側部材、前記共通環状部材、及び前記第２の継手の前記外側環状がそれぞれ、前記継手の片側に、前記第１の軸から半径方向に延びる複数の列に整列された複数のピボットマウントと、３つのリンクのチェーンに配置された複数のリンクとを有し、各チェーンの第１のリンクは、前記第２の継手の前記外側環状部材上のピボットマウントに枢動自在に取り付けられ、各チェーンの第３のリンクは、前記第１の継手の前記内側部材上の同じピボットマウント列の前記ピボットマウントに枢動自在に取り付けられ、前記チェーンの第２のリンクは、前記共通環状部材上の同じピボットマウント列の前記ピボットマウントに枢動自在に取り付けられ、前記第２のリンクは、前記リンクの両端部の方に、前記第１及び第３のリンクとのピボットジョイントを有し、前記共通環状部材上の前記第２のリンクの前記ピボットマウントは、前記第１及び第３のリンクとの前記ピボットジョイントの間で等距離であることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の等速ジョイント。
【請求項13】
前記内側継手の前記中間部材及び前記外側継手の前記中間部材が同じ慣性質量を有することを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の等速ジョイント。
【請求項14】
前記第２のアクスルの直径が前記第１のアクスルの直径未満であることを特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載の等速ジョイント。
【請求項15】
前記第２の継手に関連付けられたアクスルが、前記第１の継手の対応するアクスルよりも小さいことを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の等速ジョイント。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、等速継手に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、等速継手は、しばしば、しかし非排他的に、トランスミッション及びステアリングシステムにおいて、２つのシャフトを結合するために使用される。
【0003】
ダブルカルダンジョイントは、センターヨークで背中合わせに取り付けられた２つのユニバーサルジョイントから構成されている。入力シャフトとセンターヨークの間の角度が、センターヨークと出力シャフトの間の角度と等しいことを条件として、第２のカルダンジョイントは、第１のカルダンジョイントによってもたらされた角速度誤差を打ち消し、整列したダブルカルダンジョイントは等速として作用する。動作がわずかにより滑らかなジョイントはトムソンジョイントであるが、これははるかにより複雑である。海上輸送船では、オフセットされたドライブシャフトを連結するために、セルフセンタリング機構を備えたダブルカルダンジョイント配列を持つ継手が使用されている。この配列は、両方のカルダンジョイントが互いに同じミスアラインメント角度を経験するようにし、したがって等速出力を強制するものである。しかしながら、このようなジョイントは非常に重く、慣性力が大きく、また摩擦による損失も大きい。さらに、このようなジョイントは、制御不能な方法で破損することが知られており、これはこのようなジョイントが経験する高い慣性力の下では大規模な損傷及び生命の危険につながる可能性がある。
【0004】
代替案として、ダブルヨークジョイントが開発されたが、これは動作がより滑らかであるが、信頼性がないことが判明している。摩耗や遠心力による負荷によって、ジョイントが制御不能な方法で分解されることがある。
【0005】
本発明は、海洋推進システム、ブルドーザ及び浚渫船などの高荷重用途に使用でき、ダブルヨークジョイントと同様に滑らかであるが、その設計に伴う信頼性の欠如を回避する等速ジョイントを提供しようとするものであり、それはまた、既知の等速ジョイントよりも小型で軽量な他の実施形態も可能にする。いずれの場合も、本発明は、既知のカルダンジョイントと比較して、慣性力を低減し、摩擦損失を低減した等速ジョイントを提供し、これによりこれまでのジョイントの故障モードが回避される。
【発明の概要】
【0006】
本発明によれば、等速ジョイントは第１及び第２の継手を備え、第２の継手は第１の継手の周囲に同心状に配置され、各継手は内側部材と、外側環状部材と、内側及び外側部材間の中間環状部材とを備え、両継手の部材は共通の第１の軸の周りに配置され、共通軸上に共通の中心を有し、第１の継手の外側環状部材は第２の継手の内側部材でもあり、それにより第１及び第２の継手の両方の共通環状部材であり；第１の継手の内側部材は外周を有し、第１の継手の中間部材は第１の継手の内側部材の外周を受け入れる内周を有し；第１の継手の中間部材は外周を有し、共通環状部材は中間第２部材の外周を受け入れる内周を有し；共通環状部材は外周を有し、第２の継手の中間環状部材は共通環状部材の外周を受け入れる内周を有し；第２の継手の中間環状部材は外周を有し、第２の継手の外側環状部材は、第２の継手の中間環状部材の外周を受け入れる内周を有し；外周及び内周は、共通の中心の周囲で同心であり且つ互いに相補的であり；各継手の中間環状部材は、共通軸に垂直な第１の軸上で継手の内側環状部材（第２の継手の場合は共通環状部材）に対して回転するように第１又は第１対の対向アクスルによって拘束され、また、共通軸及び第１の軸の両方に垂直な第２の軸上で継手の外側部材（第１の継手の場合は共通環状部材）に対して回転するように第２又は第２対の対向アクスルによって拘束され、等速ジョイントは、第２の継手の外側部材が、共通部材に対する第１の継手の内側部材の回転の鏡像である態様で共通部材に対して角度的に回転するように拘束されることを特徴とする。
【0007】
通常、外周は凸状球形周囲であり、内周は凹状球形周囲である。しかしながら、アクスルによって部材間の隙間が維持されることによって部材間の接触を回避できる場合、及びその隙間が十分に大きい場合、表面は円筒形であることができる、又は外周はその縁部に向かって凸状であるか又は面取りされ、及び／又は内周はその縁部に向かって面取りされる。
【0008】
アクスルによって隙間を維持することは摩擦及び摩耗を低減し、この配置が一対の環状部材の同心性の維持を保証するので、さらなる利点が生じる。
【0009】
本発明のジョイントの構造は、動力を伝達する環状部材のいかなる故障もジョイント内に含められるようなものである。
【0010】
理想的であるが不可欠ではなく、環状部材の寸法は、各外周と各内周との間に小さな隙間を提供するように選択される。
【0011】
第１の継手の内側部材、共通環状部材、及び第１と第２の継手の中間部材は、通常、球形のセグメントを備える。
【0012】
この発明では、ジョイントの第２の継手の外側環状部材は、内側の第１の環状部材の正確な鏡像である態様で動くように拘束される。第２の継手の外側環状部材の側にシャフトが接続されると、共通環状部材と比較した場合、第１の内側部材に接続されたシャフトと等しいが反対のオフセットを取り、第１の内側部材に接続されたシャフトと全く同じ角速度で駆動されることになる。
【0013】
本発明の第１の実施形態では、中心アクスルは、中心軸の整列を変更できるように第１の支持手段、第２の中間支持手段及び第３の支持手段に取り付けられ、第２の中間支持手段は第１の支持手段と第３の支持手段の間にあり、第１の継手の内側環状部材は第１の支持手段の周りに配置されたハウジングに接続され；第２の継手の外側環状部材は、第３の支持手段の周囲に配置されたハウジングに接続され、共通部材は、第２の中間支持手段の周囲に配置されたハウジングに接続され、各ハウジングは、支持手段が取り付けられる対応する支持手段の周囲に開口部を有している。
【0014】
この実施形態の１つの実践において、支持手段は、それらとハウジングとの間にころ軸受を有する球面軸受である。
【0015】
好ましくは、内側継手の中間部材と外側継手の中間部材は、実質的に同じ慣性質量を有する。
【0016】
これは、外側継手の中間部材の材料が、内側継手の中間部材の材料よりも軽い材料であることによって、最も容易に達成される。
【0017】
内側及び外側継手の中間部材の慣性質量は質量及び中心軸からの半径に関係するので、内側継手の中間部材のより小さい直径に比較して外側継手のより大きい直径の中間環状部材により軽い材料を使用することによって、それらの慣性を一致／均衡させることが可能である。
【0018】
本発明の第２の実施形態では、第１の継手の内側部材、共通環状部材、及び第２の継手の外側環状部材がそれぞれ、継手の片側に、第１の軸から半径方向に延びる複数の列に整列した複数のピボットマウントと、３つのリンクのチェーンに配置された複数のリンクとを有し、各チェーンの第１のリンクは、第２の継手の外側環状部材上のピボットマウントに枢動自在に取り付けられ、各チェーンの第３のリンクは、第１の継手の内側部材上の同じピボットマウント列のピボットマウントに枢動自在に取り付けられ、チェーンの第２のリンクは、共通環状部材上の同じピボットマウント列のピボットマウントに枢動自在に取り付けられ、第２のリンクは、リンクの両端部の方に、第１及び第３のリンクとのピボットジョイントを有し、共通環状部材上の第２のリンクのピボットマウントは、第１及び第３のリンクとのピボットジョイントの間で等距離である。
【0019】
さらに、トルクは力と回転軸からの距離の関数であるので、内側継手の中間部材は直径がより小さいので、それが経験するトルク負荷はより高く、したがってより強い材料を必要とするが、外側継手の中間部材はむしろ直径がより大きいので、同じトルク性能に対してより弱い材料を使用することが可能である。
【0020】
材料の適切な組み合わせの例は、内側継手の中間部材には鋼ＥＮ１９、外側継手の中間部材には７０００系アルミニウム合金である。他の材料も可能である。しかしながら、慣性を一致させる場合、焦点は質量であり、それは重要である。これは、重さを加えることで、部材に穴を開けることによって、及び／又は製造工程のばらつきによって生じる不均衡を補正するために達成又は微調整することができる。組み合わされたときの２つの要素間の相対的な回転関係を予測することは不可能である。したがって、バランス調整プロセスを組み立て時に完了させる必要がある。
【0021】
２つの中間部材は、それらの動作において動的に鏡像化されるので、２次慣性モーメントのマッチングは、誘発される関連振動を相殺するはずである。
【0022】
内側継手の内側部材及び外側継手の外側部材の場合、これらの部材は等速であるので、質量を一致させる必要はないが、本発明の全体的な二重同心継手は、最小のエネルギー入力で加速／減速され得るので、最小全体質量という点で有利であろう。トルクは距離に対する力の関数であるため、内側継手の内側部材は鋼、外側継手の外側部材はアルミニウム又はその合金であることが最良の組み合わせであろう。この選択は、内側継手の内側部材が、スプライン／キー溝とアクスルハウジングにかかる軸受圧力で最も高いトルクを経験していることに注目することで裏付けることができる。最も弾力性のある材料が望ましく、ここでもアルミニウムに優先して鋼が挙げられる。鋼はまた、その弾力性を向上させるために、熱処理してその局所的な硬度を改善できるという利点がある。
【0023】
共通部材、すなわち内側継手の外側部材及び外側継手の内側部材の場合、これは同心継手の非等速要素であるので、質量及び中心軸からの半径を可能な絶対最小値に低減することは、この要素の２次慣性モーメントも絶対最小値に低減して、最小誘導振動を達成することになる。共通部材の最適な材料は、７０００系アルミニウム合金である。
【0024】
慣性力を低減するさらなるステップとして、第１のアクスルの直径を第２のアクスルの直径よりも大きくすることができる。加えて、第２の継手に関連するアクスルは、第１の継手の対応するアクスルよりも小さい。
【0025】
さらに慣性質量を低減するために、第１の実施形態では、共通部材と第２の支持手段用ハウジングとの間の接続は、外側部材と第３の支持手段用ハウジングとの間の接続と同様に、ベル形状である。
【0026】
以下、本発明の例を添付の図面を参照して記載する。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】整列位置にある本発明の第１の実施形態による等速ジョイントの一例の断面図である。
【図3】本発明による等速ジョイントの第１及び第２の同心継手に向かって見た図の例の端面図である。
【図6】本発明による等速ジョイントの第２の例の端面図であり、不整列状態であり、リンクのチェーン鎖を示す。
【発明を実施するための形態】
【0028】
図１～４は、本発明の一実施形態の一例を示す。入力Ｉと出力Ｏの間を接続するためのほぼ等速ジョイントは、継手１の周りに継手２が配置された同心の継手１及び２と、第１の球面軸受１１及びころ軸受要素１４の形態の中心軸のアラインメントを変更できる第１の支持手段１０と、第２の中間球面軸受２１ところ軸受２４の形態の中心軸のアラインメントを変更できる第２の中間支持手段２０と、第３の球面軸受３１とシャフト４０を支持するころ軸受３４の形態の中心軸のアラインメントを変更できる第３の支持手段３０とを備え、第２の中間支持手段２０は、第１と第３の軸受の間にある。第１及び第２の継手１、２と第１、第２及び第３の支持手段１０、２０、３０は、整列したとき、中心軸Ｈの周りに配置される。継手１、２は第１の中心軸Ｈを有し、球面軸受１１、２１、３１ところ軸受１４、２４、３４は中心軸Ｘを有する。支持手段１０、２０、３０はそれぞれハウジング１６、２６、３６に取り付けられている。球面軸受１１、２１、３１で支持するために、シャフト４０に円筒形の隆起１３、２３、３３が形成されている。シャフトには、運転中にシャフト４０が継手から脱落するのを阻止するための、段差４１が形成されている。
【0029】
内側継手１は、内側の第１の環状部材２１１と中間環状部材２２１と外側の環状部材２３１とを備える。環状部材２３１は、第２の外側継手２の内側部材でもあり、以下、共通環状部材２３１として記載する。
【0030】
したがって、継手２は、共通環状部材２３１と、中間部材２４１と、外側部材２５１とを備える。
【0031】
継手１の内側部材２１１は中央ボア２００を有し、ボアの周囲にはスプライン付き入力出力シャフト（図示せず）を受け入れるためにスプライン２０１がある。
【0032】
内側部材２１１、中間環状部材２２１及び２４１、並びに共通環状部材２３１はそれぞれ、球形セグメントを備える。各環状部材（２１１、２２１、２３１、２４１、２５１）は、共通の第１の軸Ｈの周りに配置され、前記第１の軸Ｈ上に共通の中心ＣＣを有する。共通環状部材２３１は、第２の継手２の内側部材に実質的に堅固に取り付けられる第１の継手１の外側環状部材として機能する。
【0033】
内側第１環状部材２１１は凸球形外周２１２を有し、第２中間環状部材は、内側第１環状部材２１１の凸球形外周２１２を受け入れる凹球形内周２２３を有する。
【0034】
第１の継手１の中間環状部材２２１は凸球形外周２２２を有し、共通環状部材２３１は、中間環状部材の凸状外周２２２を受け入れる凹球形内周２３３を有する。
【0035】
共通環状部材２３１は凸球形外周２３２を有し、第２の継手２の中間環状部材２４１は、共通環状部材２３１の凸状外周２３２を受け入れる凹球形内周２４３を有する。
【0036】
第２の継手の中間環状部材２４１は凸球形外周２４２を有し、第２の継手２の外側環状部材２５１は、中間環状部材２４１の凸状外周面２４２を受け入れる凹球形内周２５３を有する。
【0037】
一対の直径方向に対向するアクスル２１４は、内側部材２１１の対向するボア２１５から、中間環状部材２２１のボア２２４に固定された軸受２２５内に延びている。アクスル２１４の軸は、共通中心軸Ｈに対して垂直である。継手２１の中間環状部材２２１は、共通軸Ｈに垂直な第２の軸を中心として内側部材２１１の周囲を回転するように拘束される。
【0038】
共通軸が共通中心軸Ｈと第２の軸の両方に垂直である一対の直径方向に対向するアクスル２３４は、共通環状部材２３１の対向するボア２３６に固定され、継手２１の中間環状部材２２１のボア２２６と継手２２の中間環状部材２４１のボア２４６に固定された軸受２２７及び２４７に取り付けられている。したがって、共通環状部材２３１は、共通軸Ｈと第２の軸の両方に垂直な第３の軸上で、中間環状部材２２１の周囲で回転するように拘束され、中間環状部材２４１は共通環状部材２３１の周囲で回転するように拘束される。
【0039】
一対の直径方向に対向するアクスル２５４は、外側環状部材２５１の対向するボア２５５から、中間の第４の環状部材２４１のボア２４４に固定された軸受２４５内に延びている。アクスル２５４の軸は、共通中心軸Ｈに垂直な第２の軸と整列している。したがって、外側環状部材２５１は、第２の軸を中心に、共通軸Ｈに垂直な中間環状部材２４１の周囲で回転するように拘束される。
【0040】
第２の継手２の中間部材２４１の慣性質量は、第１の継手１の中間部材２２１の慣性質量と同じである。これは、第２の継手２の中間部材２４１がアルミニウム７０７５などのアルミニウム合金製であり、第１の継手１の中間部材２２１が鋼ＥＮ１９などの鋼製であることによって都合よく達成することができる。これらの部材２２１、２４１の慣性質量の微調整は、必要に応じて部材２２１又は２４１の一方又は他方に穴を開けたり、重さを追加したりすることによって行うことができる。
【0041】
継手１及び２の環状部材の間には、隙間２０３が設けられている。隙間２０３の適切な幅は、継手の使用目的、回転速度、負荷プロファイル、及び環状部材に使用される材料によって変化する。しかしながら、原則として、隙間２０３は、当該継手の全径が１００ｍｍ未満の場合には全径の０．５％、当該継手の全径が１００ｍｍ以上の場合には全径の１％であろう。
【0042】
スプライン付き入力シャフト（図示せず）は、継手の内側部材２１１の中央開口部２００のスプライン２０１と係合し得る。共通部材２３１を介して、入力からのトルクは、第２の継手２の外側環状部材２５１に伝達される。
【0043】
継手１の内側部材２１１は、第１のころ軸受１４の円筒形ハウジング１６に接続されている。
【0044】
共通環状部材２３１は、第２のころ軸受２４のハウジング２６に円筒形部材２７によって接続されている。
【0045】
外側環状部材２５１は、円筒形部材３７によって第３のころ軸受３４のハウジング３６に接続されている。円筒形部材３７は、ハウジング３６の周囲に、出力シャフト（図示せず）を接続可能なフランジ３８を有する。
【0046】
中心軸Ｘを有するアクスル４０は、球面軸受１１、２１、３１の中心開口部１２、２２、３２に支持されているが、それらに接続されていないので、それらの軸受内で独立してその軸Ｘを中心に自由に回転し、ゆえにトルクはアクスル４０にもかかわらず伝達されない。アクスル４０の効果は、球面軸受の軸が常にアクスル４０の軸Ｘと整列し、軸受の中心ＣＢ（１）、ＣＢ（２）、ＣＢ（３）が軸Ｘ上にあることを保証することである。
【0047】
球面軸受１１、２１、３１の周囲にそれぞれころ軸受１４、２４、３４を設けないと、球面軸受の内側部分と外側部分の間で過度の摩耗が発生することが判明した。
【0048】
図１～４に記載のジョイントは、第２の継手２の外側環状部材２５１と支持手段３０とを互いに固定した関係で保持し、入力の回転が出力に伝達されるものである。
【0049】
入力と出力にミスアラインメントが生じた場合のジョイントへの影響を図２に示す。フランジ３８に接続する出力シャフトは、内側部材２１１に接続するシャフトと全く同じ角速度で駆動される。
【0050】
部材２７、３７はベル形状である。円筒２７の広い方の部分は共通部材２３１と接合し、また球面軸受１０の周りのハウジング１６及びころ軸受１４の動きとの衝突を回避し、円筒の断面はハウジング２６に向かって狭まっている。同様に、円筒３７の広い方の部分は、外側部材２５１と接合し、また球面軸受１１の周りのハウジング２６及びころ軸受１４の動きとの衝突を回避し、円筒の断面はハウジング３６に向かって狭められている。記載するようなベル形状の採用により、軸外慣性力及び２次慣性モーメントが大幅に低減され、したがって振動が低減される。
【0051】
記載されるように、部材２１１、２２１、２３１、２４１の外周は凸状球形周囲であり、部材２２１、２３１、２４１、２５１の内周は凹状球形周囲である。隙間２０３が部材間のアクスルによって維持されることによって部材間の接触を回避できるとき、及びその隙間が十分に大きい場合、周囲面は円柱状とすることが可能である。或いは、周囲は、それらの縁部に向かって面取りされていてもよい。隙間を維持するアクスル２１４、２３４、及び２５４はまた、継手１、２の部材の同心性を維持する。
【0052】
図１～４に示す実施形態では、第１の継手１及び第２の継手２は、第２の支持手段２０の中心ＣＢ（２）と一致する中心Ｃを中心に枢動する。継手にミスアラインメントがない場合、第１及び第２の継手１及び２の中心軸Ｈは、軸Ｘと整列する。継手１の中心と支持手段１０、２０、３０との間の距離は、支持手段２０周りの継手１及び２の枢動中心が、内側部材２１１に加えられる入力とフランジ３８から取り出される出力との間の設計上の好ましい動作上のミスアラインメントに対してＣ－球面軸受２１の中心ＣＢ（２）に常にあることを確実にするために、単純な幾何学的形状によって選択される。この構成では、共通部材２３１に対する出力の角度は、共通環状部材２３１における入力の角度と等しいが反対である。
【0053】
等速継手がオフセットされた入力シャフトと出力シャフトを結合するとき、アクスル４０は、当該オフセットされた入力と出力に対して空間的に一定の位置を占める。その結果、既知の等速ジョイントとは対照的に、円錐運動は発生せず、多くの場合に最終的な故障につながる既知の先行技術の等速ジョイントにおいて接触面に発生する摩耗を回避する。さらに、アクスル４０の支持配置は、アクスル４０を介してねじり荷重が伝達されないことを意味し、アクスルの故障のリスクを回避することができる。
【0054】
ジョイントは通常、入力と出力との間の好ましいミスアラインメントに対して設計され、一定の角度の入力に対応する一定の角度の出力を提供するが、設計されたミスアラインメントに関する角度のミスアラインメントの幅に対処でき、この際、等速出力Ｏにおいてごくわずかな逸脱を有するだけである。
【0055】
図１～４に記載した種類の大型等速継手では、ころ軸受１４、２４、３４の位置を対応する球面軸受１０、２０、３０と交換し、ころ軸受１４、２４、３４がシャフト４０の周りにあり、球面軸受１１、２１、３１がハウジング１６、２６、３６内でシャフトところ軸受を支持するようにすることが望ましい場合があることが分かっている。この中間支持手段２０の配置は、図５に示されている。円筒形の隆起１３、１３、３３は、それぞれころ軸受１４、２４、３４の外面の周囲にあり、シャフト４０の周囲にはない。
【0056】
本発明を実施する代替的な実施形態が図５に示されている。
【0057】
このジョイントは、図３及び４に示すように、２つの同心継手１及び２を有する。しかしながら、中心軸Ｈに関する以外の共通部材の回転が図１及び２を参照して記載したように拘束されるのではなく、継手１の内側部材２１１、共通環状部材２３１及び継手２の外側環状部材２５１はそれぞれ、ラグの形態の複数のピボットマウント（２１９、２３９、２５９）を有している。ピボットマウント２１９、２３９、２５９は、第１の軸Ｈから半径方向に延びる３つの列２６０に整列している。３つのリンクのチェーン２６２（各チェーンは３つの剛性リンク２７０、２８０、２９０を備える）が設けられている。ピボットマウント２１９、２３９、２５９の軸は、ジョイントの整列状態及び不整列状態の両方において、常に中心点ＣＣを通過する。
【0058】
第１のリンク２７０はチェーンであり、一端２７２の方で、第２の継手の外側環状部材２５１上のピボットマウント２５９に枢動自在に取り付けられ、リンク２７０の他端２７４の方で、第１のリンク２７０と第３のリンク２８０との間の中間リンクである第２のリンク２９０の一端の方のピボットマウント２９２に枢動自在に取り付けられる。第３のリンク２８０は、リンク２８０の一端２８２の方で第１の継手１の内側部材２１１に設けられたピボットマウント２１９に枢動自在に取り付けられ、リンク２８０のピボットマウント２９２と反対側の端部２８４の方でピボットマウント２９４に枢動自在に取り付けられている。第２のリンク２９０は、その端部間の中間２９６で、共通環状部材上のピボットマウント２３９に取り付けられている。
【0059】
リンク２７０、２８０、２９０は、環状部材に向かって内側に湾曲しており、各リンクの湾曲は、中空球の一部である。リンク２７０の曲率半径は中間環状部材２４１と同じであり、リンク２８０の曲率半径は中間環状部材２２１と同じであり、第２のリンク２９０のそれは共通環状部材２３１のそれと同じである。
【0060】
共通環状部材２３１及び外側環状部材２５１から延びるラグ２３９及び２５９は、半径がそれぞれ共通環状部材２３１又は外側環状部材２５１の半径に一致する球のセグメントである。内側部材２１１から延びるラグ２１９に関連するピボットマウントは、第１の軸Ｈに対して約４５°の角度をなしている。この構造は、湾曲したリンクとピボットマウントとの間の使用中に起こり得る衝突を回避する。
【0061】
継手２の外側環状部材２５１は、共通部材２３１内の内側部材２１１の正確な鏡像である位置に拘束される。継手２の外側環状部材２５１の側に接続されたシャフトは、共通環状部材２３１から見て内側部材継手１に接続されたシャフトと等しいが反対のオフセットをとり、内側部材２１１に接続されたシャフトと全く同じ角速度で駆動される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【国際調査報告】