JP2002227872A - カルダンジョイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トルク負荷時のみに相殺力を発生させて負荷ト
ルクが小さく２次偶力の発生が少ない高速回転時におけ
る新たな振動の発生を防止しつつ回転速度変化に影響さ
れることなくトルク負荷時における２次偶力を安定的に
抑制し、かつ、加速時および減速時のいずれにおいても
相殺力を発生させて２次偶力を安定的に抑制することが
できるカルダンジョイントの提供。 【解決手段】凸部６により、負荷トルクが作用する状態
においてはカップ状ベアリング３２、４２がジョイント
の円周方向に傾くことにより十字状軸５を構成する２方
向の軸部５１、５２のうち駆動力が入力される側の軸部
５１の両先端面とカップ状ベアリング３２の底部３２ａ
内面との間で発生する屈曲フリクションより駆動力が出
力される側の軸部５２の両先端面とカップ状ベアリング
４２の底部４２ａ内面との間で発生する屈曲フリクショ
ンが大きくなるように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、主に自動車の動
力伝達系において用いられるカルダンジョイントに関
し、特に、２軸が作動角をとった際に発生する２次偶力
（起振力）低減技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来のこの種のカルダンジョイントに
おける２次偶力（起振力）低減技術としては、例えば、
特開平１０−２９２８２４号公報に記載されたカルダン
ジョイントが開示されている。即ち、この従来例のカル
ダンジョイントは、継手部をなす一対のヨークにそれぞ
れ軸支された２方向の軸部により形成される十字軸の、
一方の軸部と他方の軸部との質量を異ならせる（例え
ば、図１４に示すように各軸部の肉厚を互いに変えるこ
とでその質量を異ならせ、または、図１５に示すよう
に、十字軸の２方向の軸部の軸径を変える）ことによ
り、回転軸の１回転に２回の割りでラジアル方向および
スラスト方向の起振力を積極的に発生させてセカンダリ
カップル（２次偶力）を打ち消すようにしたものであっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、従来
例のカルダンジョイントにあっては、上述のように、十
字軸質量の慣性力を利用して２次偶力を抑制するもので
あっため、以下に述べるような問題点があった。即ち、
抑制しようとする２次偶力は、回転速度に関係なく、負
荷トルクとジョイント角（作動角）に比例して発生する
のに対し、従来例で２次偶力抑制手段として利用される
慣性力は、負荷トルクの有無とは無関係に発生し、か
つ、回転速度の二乗に比例した大きさとなるため、回転
速度変化により大きく変動する慣性力によって２次偶力
を相殺させる効果を維持させることは困難であるばかり
でなく、負荷トルクが小さく２次偶力の発生が少ない高
速回転時においては、この慣性力が新たな振動発生要因
となる。また、加速時と減速時（エンジンブレーキング
時）とでは負荷トルクの符号（２次偶力の符号）が入れ
替わるのに対し、慣性力は不変であるため、加速時に相
殺効果を持たせるように設定した場合においては、減速
時には相乗的な関係となり、かえって振動不具合を誘発
させる結果となる。

【０００４】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
なされたもので、トルク負荷時のみに相殺力を発生させ
て負荷トルクが小さく２次偶力の発生が少ない高速回転
時における新たな振動の発生を防止しつつ回転速度変化
に影響されることなくトルク負荷時における２次偶力を
安定的に抑制し、かつ、加速時および減速時のいずれに
おいても相殺力を発生させて２次偶力を安定的に抑制す
ることができるカルダンジョイントを提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 上述の目的を達成する
ために、本発明請求項１記載のカルダンジョイントは、
駆動軸と被駆動軸の両接続端部にそれぞれ固定され一対
の対向アームを備えたヨークと、該各ヨークの両アーム
に対しそれぞれカップ状ベアリングを介して回動自在に
組み付けられた直交する２方向の軸部を備えた十字状軸
とを備え、負荷トルクが作用する状態においては前記カ
ップ状ベアリングがジョイントの円周方向に傾くことに
より前記十字状軸を構成する２方向の軸部のうちヨーク
およびカップ状ベアリングを介して駆動力が入力される
側の軸部の両先端面とカップ状ベアリングの内底面との
間で発生する屈曲フリクションより駆動力が出力される
側の軸部の両先端面とカップ状ベアリングの内底面との
間で発生する屈曲フリクションが大きくなるように構成
されている手段とした。

【０００６】請求項２記載のカルダンジョイントは、請
求項１記載のカルダンジョイントにおいて、前記両各軸
部の各先端面と該各先端面と対面する各カップ状ベアリ
ングの内底面の少なくともいずれか一方にジョイントの
回転方向側よりは回転方向とは逆方向側が高くなる段差
を設けることにより、負荷トルクが作用する状態におい
ては前記カップ状ベアリングがジョイントの円周方向に
傾くことで前記十字状軸を構成する２方向の軸部のうち
ヨークおよびカップ状ベアリングを介して駆動力が入力
される側の軸部の両先端面とカップ状ベアリングの内底
面との間で発生する屈曲フリクションより駆動力が出力
される側の軸部の両先端面とカップ状ベアリングの内底
面との間で発生する屈曲フリクションが大きくなるよう
に構成されている手段とした。

【０００７】請求項３記載のカルダンジョイントは、請
求項２記載のカルダンジョイントにおいて、前記段差が
十字状軸の軸部先端面側に形成されている手段とした。

【０００８】請求項４記載のカルダンジョイントは、請
求項１記載のカルダンジョイントにおいて、前記両各軸
部の各先端面と該各先端面と対面する各カップ状ベアリ
ングの内底面の少なくともいずれか一方に溝もしくは凹
部を形成してジョイントの回転方向側よりも回転方向側
とは逆方向側の面積が広くなるように形成することによ
り、負荷トルクが作用する状態においては前記カップ状
ベアリングがジョイントの円周方向に傾くことで前記十
字状軸を構成する２方向の軸部のうちヨークおよびカッ
プ状ベアリングを介して駆動力が入力される側の軸部の
両先端面とカップ状ベアリングの内底面との間で発生す
る屈曲フリクションより駆動力が出力される側の軸部の
両先端面とカップ状ベアリングの内底面との間で発生す
る屈曲フリクションが大きくなるように構成されている
手段とした。

【０００９】請求項５記載のカルダンジョイントは、請
求項４記載のカルダンジョイントにおいて、前記溝がジ
ョイントの軸方向に形成されている手段とした。

【００１０】請求項６記載のカルダンジョイントは、請
求項４または５の記載のカルダンジョイントにおいて、
前記溝が十字状軸の軸部先端面側に形成されている手段
とした。

【００１１】

【作用】 この発明のカルダンジョイントでは、上述の
ように構成されるため、駆動軸と被駆動軸が作動角をと
った状態で、被駆動軸側のトルク負荷が作用する駆動軸
の回転加速時においては、カップ状ベアリングがジョイ
ントの円周方向に傾くことで十字状軸を構成する２方向
の軸部のうちヨークおよびカップ状ベアリングを介して
駆動力が入力される側の軸部の両先端面とカップ状ベア
リングの内底面との間で発生する屈曲フリクションより
駆動力が出力される側の軸部の両先端面とカップ状ベア
リングの内底面との間で発生する屈曲フリクションが大
きくなることから、十字状軸を構成する２軸の屈曲フリ
クション差に起因して回転２次モーメントを主成分とす
る起振力が発生し、この起振力が駆動軸の回転加速時に
おける２次偶力を相殺する方向に作用する。

【００１２】また、駆動軸の回転減速時においては、以
上の回転加速時とは負荷トルクの符号（２次偶力の符
号）が逆転するが、駆動力伝達方向において駆動軸と被
駆動軸が逆転した状態となるため、回転加速時とは逆に
十字状軸を構成する２方向の軸部のうちカップ状ベアリ
ングおよびヨークを介して駆動力が出力される側の軸部
（駆動軸側の軸部）の両先端面とカップ状ベアリングの
内底面との間で発生する屈曲フリクションより駆動力が
入力される側の軸部（被駆動軸側の軸部）の両先端面と
カップ状ベアリングの内底面との間で発生する屈曲フリ
クションが大きくなり、従って、十字状軸を構成する２
軸の屈曲フリクション差に起因して回転２次モーメント
を主成分とする回転加速時とは逆符号の起振力が発生
し、この起振力が駆動軸の回転減速時でトルク負荷時に
おける２次偶力を相殺する方向に作用する。

【００１３】また、上述の屈曲フリクションは負荷トル
クが作用する状態においてカップ状ベアリングがジョイ
ントの円周方向に傾くことにより発生するように構成さ
れたものであるため、負荷トルクが小さく２次偶力の発
生が少ない高速走行時等においては、カップ状ベアリン
グの傾きがなくて大きなフリクションを発生させること
がなく、これにより、不必要な起振力による新たな振動
の発生を防止することができる。また、従来例のように
慣性力を利用するものではないため、２次偶力を相殺す
る起振力が回転速度変化に影響されることはなく、トル
ク負荷時における２次偶力を安定的に抑制することがで
きる。

【００１４】請求項２記載のカルダンジョイントでは、
両各軸部の各先端面と該各先端面と対面する各カップ状
ベアリングの内底面の少なくともいずれか一方に設けら
れたジョイントの回転方向側よりは回転方向とは逆方向
側が高くなる段差によって、また、請求項４記載のカル
ダンジョイントでは、両各軸部の各先端面と該各先端面
と対面する各カップ状ベアリングの内底面の少なくとも
いずれか一方に形成された溝もしくは凹部でジョイント
の回転方向側よりも回転方向側とは逆方向側の面積が広
くなるように形成されることにより、負荷トルクが作用
する状態においてはカップ状ベアリングがジョイントの
円周方向に傾くことで十字状軸を構成する２方向の軸部
のうちヨークおよびカップ状ベアリングを介して駆動力
が入力される側の軸部の両先端面とカップ状ベアリング
の内底面との間で発生する屈曲フリクションより駆動力
が出力される側の軸部の両先端面とカップ状ベアリング
の内底面との間で発生する屈曲フリクションが大きくな
るもので、この２軸間の屈曲フリクション差に起因して
回転２次モーメントを主成分とする起振力が発生し、こ
の起振力が駆動軸の回転加速時および減速時における２
次偶力を共に相殺する方向に作用する。

【００１５】請求項３記載のカルダンジョイントは、請
求項２記載のカルダンジョイントにおいて、前記段差が
十字状軸の軸部先端面側に形成されることで、カップ状
ベアリングの底面側に形成される場合に比べ、段差の形
成加工が容易であると共に、組付性がよくなる。

【００１６】請求項５記載のカルダンジョイントは、請
求項４記載のカルダンジョイントにおいて、前記溝がジ
ョイントの軸方向に形成されることで、２軸間の屈曲フ
リクション差を容易に発生させることができる。

【００１７】請求項６記載のカルダンジョイントは、請
求項４または５に記載のカルダンジョイントにおいて、
前記溝が十字状軸の軸部先端面側に形成されることで、
カップ状ベアリングの底面側に形成される場合に比べ、
溝加工が容易である。

【００１８】

【発明の実施の形態】 以下に、本発明の実施の形態を
図面に基づいて説明する。 （発明の実施の形態１）まず、本発明の実施の形態１の
構成を図１に基づいて説明する。

【００１９】図１は、発明の実施の形態１のカルダンジ
ョイントを示す作動角０°状態の半断面図、図２は十字
状軸およびカップ状ベアリングを示す一部切欠平面図、
図３は図２のＡ矢視図、図４は図３のＢ矢視方向の要部
拡大図であり、これらの図に示すように、この発明の実
施の形態１のカルダンジョイントは、駆動軸１と被駆動
軸２の両接続端部にそれぞれ固定され一対の対向アーム
３１，３１、４１，４１を備えたヨーク３、４と、該各
ヨーク３、４の両アーム３１，３１、４１，４１に対し
それぞれカップ状ベアリング３２、４２を介して回動自
在に組み付けられた直交する２方向の軸部５１、５２を
備えた十字状軸５とで構成されている。

【００２０】図２〜４に示すように、前記十字状軸５に
おける両軸部５１、５２の軸心には各カップ状ベアリン
グ３２、４２に潤滑油を供給する軸心孔５１ａ、５２ａ
が形成されていて、各軸部５１、５２の環状両端面に
は、ジョイントの回転方向とは反対側に略扇状の凸部６
が形成されることにより、ジョイントの回転方向側より
は回転方向とは逆方向側が高くなる段差が形成されてい
る。

【００２１】前記カップ状ベアリング３２、４２は、図
２に示すように、前記十字状軸５における両軸部５１、
５２の両環状端面とそれぞれ対面する底部３２ａ、４２
ａを備えたカップ状に形成され、筒状部３２ｂ、４２ｂ
内周面には軸部５１、５２の両端部を回転支持するニー
ドル３２ｃ、４２ｃが備えられている。そして、このカ
ップ状ベアリング３２、４２は、図１に示すように、各
ヨーク３、４の両アーム３１，３１、４１，４１の先端
に形成された装着穴３１ａ、４１ａに対し内側から装着
しＣリング７により位置決めされた状態で装着されてい
る。

【００２２】次に、この発明の実施の形態１の作用・効
果を図５の作用説明図に基づいて説明する。 （イ）加速時 この発明の実施の形態１のカルダンジョイントでは、上
述のように構成されるため、駆動軸１と被駆動軸２が作
動角をとった状態で、被駆動軸２側のトルク負荷が作用
する駆動軸１の回転加速時においては、図５に示すよう
に、駆動軸１側のヨーク３の両アーム３１，３１に装着
された方（実線で示す加速トルク入力側）のカップ状ベ
アリング３２，３２がジョイントの回転方向に少し傾い
て凸部６がカップ状ベアリング３２，３２の底部３２ａ
から離隔された状態となる一方、被駆動軸２側のヨーク
４の両アーム４１，４１に装着された方のカップ状ベア
リング４２，４２がジョイントの回転方向とは反対方向
に少し傾いて凸部６がカップ状ベアリング４２，４２の
底部４２ａ内面に圧接された状態となるため、駆動力が
入力される側の軸部５１の両先端面とカップ状ベアリン
グ３２，３２の底部３２ａ内面との間で発生する屈曲フ
リクション（ジョイントの軸方向摺動フリクション）よ
り駆動力が出力される側の軸部５２の両先端面とカップ
状ベアリング４２，４２の底部４２ａ内面との間で発生
する屈曲フリクションが大きくなることから、十字状軸
５を構成する軸部５１、５２の屈曲フリクション差に起
因して回転２次モーメントＭを主成分とする起振力が発
生し、この起振力が駆動軸１の回転加速時における２次
偶力Ｃを相殺する方向に作用する。ちなみに、 ２次偶力Ｃ＝（１／２）・Ｔ・ｓｉｎθ 回転２次モーメントＭ＝（８／１３π）（ｆ₁ −ｆ₂ ） ここで、Ｔは負荷トルク、ｓｉｎθはジョイント角、ｆ
₁ は駆動力が入力される側の屈曲トルク、ｆ₂ は駆動力
が出力される側の屈曲トルクである。

【００２３】そして、前記両軸部５１、５２の屈曲フリ
クション差は、図６の負荷トルク−屈曲フリクション差
特性図に示すように、負荷トルクに比例して増加する。
その結果、図７の負荷トルク−起振力特性図に示すよう
に、太線で示す従来の２次偶力に対し、細い線で示すよ
うに２次偶力が負荷トルクの変動に応じて低減されてい
る。

【００２４】（ロ）減速時 また、駆動軸１の回転減速時（エンジンブレーキング時
等）においては、以上の回転加速時とは負荷トルクの符
号（２次偶力の符号）が逆転するが、図５の点線（減速
トルク）で示すように、駆動力伝達方向において駆動軸
１と被駆動軸２が逆転した状態となるため、回転加速時
とは逆に十字状軸５を構成する２方向の軸部５１、５２
のうちカップ状ベアリング３２，３２およびヨーク３を
介して駆動力が出力（加速時は入力）される側の軸部５
１の両先端面とカップ状ベアリング３２，３２の底部３
２ａ内面との間で発生する屈曲フリクションより駆動力
が入力（加速時には出力）される側の軸部５２の両先端
面とカップ状ベアリング４２，４２の底部４２ａ内面と
の間で発生する屈曲フリクションが大きくなり、従っ
て、十字状軸５を構成する２軸部５１、５２の屈曲フリ
クション差に起因して回転２次モーメントを主成分とす
る回転加速時とは逆符号の起振力が発生し、この起振力
が駆動軸の回転減速時でトルク負荷時における２次偶力
を相殺する方向に作用する。従って、加速時および減速
時のいずれにおいても相殺力を発生させて２次偶力を安
定的に抑制することができるようになるという効果が得
られる。

【００２５】また、上述の屈曲フリクションは負荷トル
クが作用する状態においてカップ状ベアリング３２，３
２、４２，４２がジョイントの円周方向に傾くことによ
り発生するように構成されたものであるため、負荷トル
クが小さく２次偶力の発生が少ない高速走行時等におい
ては、カップ状ベアリング３２，３２、４２，４２が傾
くことがないので、初期設定の小さな屈曲フリクション
状態を維持させることができ、、これにより、不必要な
起振力による新たな振動の発生を防止することができる
ようになる。また、従来例のように慣性力を利用するも
のではないため、２次偶力を相殺する起振力が回転速度
変化に影響されることはなく、トルク負荷時における２
次偶力を安定的に抑制することができるようになる。

【００２６】また、前記段差を構成する凸部６が十字状
軸５における両軸部５１、５２の先端面側に形成される
ことで、カップ状ベアリング３２，３２、４２，４２の
底部３２ａ、４２ａ内面側に形成される場合に比べ、段
差の形成加工が容易であると共に、組付性がよくなる。

【００２７】次に、カルダンジョイントの他の発明の実
施の形態について説明する。なお、この他の発明の実施
の形態の説明にあたっては、前記発明の実施の形態１と
同様の構成部分には同一の符号を付けてその説明を省略
し、相違点についてのみ説明する。

【００２８】（発明の実施の形態２）まず、発明の実施
の形態２の構成を図８、９に基づいて説明する。図８は
発明の実施の形態２のカルダンジョイントにおける十字
状軸５を示す平面図、図９は図８のＣ矢視図であり、両
図に示すように、この発明の実施の形態２では、両軸部
５１、５２における軸心孔５１ａ、５２ａが省略される
と共に、両軸部５１、５２の両端面の中心部寄りの位置
に前記凸部６ａが形成されている点が前記発明の実施の
形態１と相違したものである。

【００２９】即ち、この発明の実施の形態２では、中心
部寄りの位置に設けた凸部６ａにより前記発明の実施の
形態１と同様に、加速時および減速時においてのみ両軸
部５１、５２相互間で屈曲フリクション差を発生させる
ことができ、これにより、トルク負荷時のみに相殺力を
発生させて負荷トルクが小さく２次偶力の発生が少ない
高速回転時における新たな振動の発生を防止しつつ回転
速度変化に影響されることなくトルク負荷時における２
次偶力を安定的に抑制し、かつ、加速時および減速時の
いずれにおいても相殺力を発生させて２次偶力を安定的
に抑制することができるようになるという効果を得るこ
とができる。

【００３０】（発明の実施の形態３）まず、発明の実施
の形態３の構成を図１０、１１に基づいて説明する。図
１０は発明の実施の形態３のカルダンジョイントにおけ
るカップ状ベアリング３２，３２、４２，４２おけるニ
ードルを省略した断面図、図１１は図１０Ｄ矢視図であ
り、両図に示すように、この発明の実施の形態３は、カ
ップ状ベアリング３２，３２、４２，４２における底部
３２ａ、４２ａ内面側に凸部６ｂを形成した点が前記発
明の実施の形態１、２とは相違したものである。

【００３１】このように、カップ状ベアリング３２，３
２、４２，４２側に凸部６ｂを形成することによって
も、加速時および減速時においてのみ両軸部５１、５２
相互間で屈曲フリクション差を発生させることができ、
従って、前記発明の実施の形態１、２と同様に、トルク
負荷時のみに相殺力を発生させて負荷トルクが小さく２
次偶力の発生が少ない高速回転時における新たな振動の
発生を防止しつつ回転速度変化に影響されることなくト
ルク負荷時における２次偶力を安定的に抑制し、かつ、
加速時および減速時のいずれにおいても相殺力を発生さ
せて２次偶力を安定的に抑制することができるようにな
るという効果を得ることができる。

【００３２】（発明の実施の形態４）まず、発明の実施
の形態４の構成を図１２、１３に基づいて説明する。図
１２は発明の実施の形態４のカルダンジョイントにおけ
る十字状軸５を示す平面図、図１３は図１２のＥ矢視図
であり、両図に示すように、この発明の実施の形態４で
は、各軸部５１、５２の両先端面のうち、ジョイントの
回転方向側にジョイントの軸方向に沿った複数の溝５ａ
を形成することにより、ジョイントの回転方向側よりは
回転方向とは逆方向側の面積が広くなるように形成して
いる点が前記発明の実施の形態１〜３とは相違したもの
である。

【００３３】このように、溝５ａでジョイントの回転方
向側よりも回転方向側とは逆方向側の面積が広くなるよ
うに形成されることにより、負荷トルクが作用する状態
においてはカップ状ベアリング３２，３２、４２，４２
がジョイントの円周方向に傾くことで十字状軸５を構成
する２方向の軸部５１，５２のうちヨーク３およびカッ
プ状ベアリング３２，３２を介して駆動力が入力される
側の軸部５１の両先端面とカップ状ベアリング３２，３
２の底部３２ａ内面との間で発生する屈曲フリクション
より駆動力が出力される側の軸部５２の両先端面とカッ
プ状ベアリング４２，４２の底部４２ａ内面との間で発
生する屈曲フリクションが大きくなるもので、この２軸
部５１、５２間の屈曲フリクション差に起因して回転２
次モーメントを主成分とする起振力が発生し、この起振
力が駆動軸１の回転加速時および減速時における２次偶
力を共に相殺する方向に作用する。

【００３４】従って、前記発明の実施の形態１〜３と同
様に、トルク負荷時のみに相殺力を発生させて負荷トル
クが小さく２次偶力の発生が少ない高速回転時における
新たな振動の発生を防止しつつ回転速度変化に影響され
ることなくトルク負荷時における２次偶力を安定的に抑
制し、かつ、加速時および減速時のいずれにおいても相
殺力を発生させて２次偶力を安定的に抑制することがで
きるようになるという効果を得ることができる。

【００３５】また、前記溝５ａがジョイントの軸方向に
形成されることで、２軸部５１、５２間の屈曲フリクシ
ョン差を容易に発生させることができる。また、前記溝
５ａを十字状軸５の軸部５１、５２先端面側に形成する
ことにより、カップ状ベアリング３２，３２、４２，４
２の底部３２ａ、４２ａ内面側に形成する場合に比べ、
溝加工が容易である。

【００３６】以上発明の実施の形態を図面により説明し
たが、具体的な構成はこれらの発明の実施の形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
ける設計変更等があっても本発明に含まれる。

【００３７】例えば、発明の実施の形態１〜３では、凸
部６、６ａ、６ｂの形状を略扇型に形成したが、その形
状や広さは任意であり、また段差も任意であり、発生す
べき屈曲フリクションに応じて任意に設定される。

【００３８】また、発明の実施の形態４では、溝５ａを
ジョイントの軸方向に形成したが、必ずしも軸方向に限
らず、またその本数も任意である。また、発明の実施の
形態４では、溝５ａを形成したが、穴を形成することに
よっても同様の効果を得ることができる。

【００３９】

【発明の効果】 以上説明してきたように本発明請求項
１記載のカルダンジョイントでは、上述のように、（請
求項２では前記両各軸部の各先端面と該各先端面と対面
する各カップ状ベアリングの内底面の少なくともいずれ
か一方にジョイントの回転方向側よりは回転方向とは逆
方向側が高くなる段差を設けることにより、また、請求
項４では前記両各軸部の各先端面と該各先端面と対面す
る各カップ状ベアリングの内底面の少なくともいずれか
一方に溝もしくは凹部を形成してジョイントの回転方向
側よりも回転方向側とは逆方向側の面積が広くなるよう
に形成することにより）負荷トルクが作用する状態にお
いては前記カップ状ベアリングがジョイントの円周方向
に傾くことにより前記十字状軸を構成する２方向の軸部
のうちヨークおよびカップ状ベアリングを介して駆動力
が入力される側の軸部の両先端面とカップ状ベアリング
の内底面との間で発生する屈曲フリクションより駆動力
が出力される側の軸部の両先端面とカップ状ベアリング
の内底面との間で発生する屈曲フリクションが大きくな
るように構成されている手段としたことで、トルク負荷
時のみに相殺力を発生させて負荷トルクが小さく２次偶
力の発生が少ない高速回転時における新たな振動の発生
を防止しつつ回転速度変化に影響されることなくトルク
負荷時における２次偶力を安定的に抑制し、かつ、加速
時および減速時のいずれにおいても相殺力を発生させて
２次偶力を安定的に抑制することができるようになると
いう効果が得られる。

【００４０】請求項３記載のカルダンジョイントは、請
求項２記載のカルダンジョイントにおいて、前記段差が
十字状軸の軸部先端面側に形成されている手段としたこ
とで、カップ状ベアリングの底面側に形成される場合に
比べ、段差の形成加工が容易であると共に、組付性がよ
くなる。

【００４１】請求項５記載のカルダンジョイントは、請
求項４記載のカルダンジョイントにおいて、前記溝がジ
ョイントの軸方向に形成されている手段としたことで、
２軸間の屈曲フリクション差を容易に発生させることが
できるようになる。

【００４２】請求項６記載のカルダンジョイントは、請
求項４または５の記載のカルダンジョイントにおいて、
前記溝が十字状軸の軸部先端面側に形成されている手段
としたことで、カップ状ベアリングの底面側に形成され
る場合に比べ、溝加工が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態１のカルダンジョイントを示
す作動角０°状態の半断面図である。

【図２】発明の実施の形態１のカルダンジョイントにお
ける十字状軸およびカップ状ベアリングを示す一部切欠
平面図である。

【図３】図２のＡ矢視図である。

【図４】図３のＢ矢視方向の要部拡大図である。

【図５】発明の実施の形態１のカルダンジョイントの作
用説明図である。

【図６】発明の実施の形態１のカルダンジョイントにお
ける負荷トルク−屈曲フリクション差特性図である。

【図７】発明の実施の形態１のカルダンジョイントにお
ける負荷トルク−起振力特性図である。

【図８】発明の実施の形態２のカルダンジョイントにお
ける十字状軸を示す平面図である。

【図９】図８のＣ矢視図である。

【図１０】発明の実施の形態３のカルダンジョイントに
おけるカップ状ベアリングのニードルを省略した断面図
である。

【図１１】図１０のＤ矢視図である。

【図１２】発明の実施の形態４のカルダンジョイントに
おける十字状軸を示す平面図である。

【図１３】図１２のＥ矢視図である。

【図１４】従来例のカルダンジョイントの十字状軸を示
す一部切欠平面図である。

【図１５】従来例のカルダンジョイントの十字状軸を示
す平面図である。

【符号の説明】

１ 駆動軸 ２ 被駆動軸 ３ 駆動軸側のヨーク ４ 被駆動軸側のヨーク ５ 十字状軸 ５ａ 溝 ６ 凸部 ６ａ 凸部 ６ｂ 凸部 ７ Ｃリング ３１ 駆動軸側のアーム ３１ａ 装着穴 ３２ カップ状ベアリング ３２ａ 底部 ３２ｂ 筒状部 ３２ｃ ニードル ４１ 被駆動軸側のアーム ４１ａ 装着穴 ４２ カップ状ベアリング ４２ａ 底部 ４２ｂ 筒状部 ４２ｃ ニードル ５１ 軸部 ５１ａ 軸心孔 ５２ 軸部 ５２ａ 軸心孔

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【手続補正書】

【提出日】平成１３年２月１５日（２００１．２．１
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】次に、この発明の実施の形態１の作用・効
果を図５の作用説明図に基づいて説明する。 （イ）加速時 この発明の実施の形態１のカルダンジョイントでは、上
述のように構成されるため、駆動軸１と被駆動軸２が作
動角をとった状態で、被駆動軸２側のトルク負荷が作用
する駆動軸１の回転加速時においては、図５に示すよう
に、駆動軸１側のヨーク３の両アーム３１，３１に装着
された方（実線で示す加速トルク入力側）のカップ状ベ
アリング３２，３２がジョイントの回転方向に少し傾い
て凸部６がカップ状ベアリング３２，３２の底部３２ａ
から離隔された状態となる一方、被駆動軸２側のヨーク
４の両アーム４１，４１に装着された方のカップ状ベア
リング４２，４２がジョイントの回転方向とは反対方向
に少し傾いて凸部６がカップ状ベアリング４２，４２の
底部４２ａ内面に圧接された状態となるため、駆動力が
入力される側の軸部５１の両先端面とカップ状ベアリン
グ３２，３２の底部３２ａ内面との間で発生する屈曲フ
リクション（ジョイントの軸方向摺動フリクション）よ
り駆動力が出力される側の軸部５２の両先端面とカップ
状ベアリング４２，４２の底部４２ａ内面との間で発生
する屈曲フリクションが大きくなることから、十字状軸
５を構成する軸部５１、５２の屈曲フリクション差に起
因して回転２次モーメントＭを主成分とする起振力が発
生し、この起振力が駆動軸１の回転加速時における２次
偶力Ｃを相殺する方向に作用する。ちなみに、 ２次偶力Ｃ＝（１／２）・Ｔ・ｓｉｎθ 回転２次モーメントＭ＝（８／３π）（ｆ₁ −ｆ₂ ） ここで、Ｔは負荷トルク、ｓｉｎθはジョイント角、ｆ
₁ は駆動力が入力される側の屈曲トルク、ｆ₂ は駆動力
が出力される側の屈曲トルクである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸と被駆動軸の両接続端部にそれぞ
   れ固定され一対の対向アームを備えたヨークと、該各ヨ
   ークの両アームに対しそれぞれカップ状ベアリングを介
   して回動自在に組み付けられた直交する２方向の軸部を
   備えた十字状軸とを備え、 負荷トルクが作用する状態においては前記カップ状ベア
   リングがジョイントの円周方向に傾くことにより前記十
   字状軸を構成する２方向の軸部のうちヨークおよびカッ
   プ状ベアリングを介して駆動力が入力される側の軸部の
   両先端面とカップ状ベアリングの内底面との間で発生す
   る屈曲フリクションより駆動力が出力される側の軸部の
   両先端面とカップ状ベアリングの内底面との間で発生す
   る屈曲フリクションが大きくなるように構成されている
   ことを特徴とするカルダンジョイント。
2. 【請求項２】 前記両各軸部の各先端面と該各先端面と
   対面する各カップ状ベアリングの内底面の少なくともい
   ずれか一方にジョイントの回転方向側よりは回転方向と
   は逆方向側が高くなる段差を設けることにより、負荷ト
   ルクが作用する状態においては前記カップ状ベアリング
   がジョイントの円周方向に傾くことで前記十字状軸を構
   成する２方向の軸部のうちヨークおよびカップ状ベアリ
   ングを介して駆動力が入力される側の軸部の両先端面と
   カップ状ベアリングの内底面との間で発生する屈曲フリ
   クションより駆動力が出力される側の軸部の両先端面と
   カップ状ベアリングの内底面との間で発生する屈曲フリ
   クションが大きくなるように構成されていることを特徴
   とする請求項１記載のカルダンジョイント。
3. 【請求項３】 前記段差が十字状軸の軸部先端面側に形
   成されていることを特徴とする請求項２記載のカルダン
   ジョイント。
4. 【請求項４】 前記両各軸部の各先端面と該各先端面と
   対面する各カップ状ベアリングの内底面の少なくともい
   ずれか一方に溝もしくは凹部を形成してジョイントの回
   転方向側よりも回転方向側とは逆方向側の面積が広くな
   るように形成することにより、負荷トルクが作用する状
   態においては前記カップ状ベアリングがジョイントの円
   周方向に傾くことで前記十字状軸を構成する２方向の軸
   部のうちヨークおよびカップ状ベアリングを介して駆動
   力が入力される側の軸部の両先端面とカップ状ベアリン
   グの内底面との間で発生する屈曲フリクションより駆動
   力が出力される側の軸部の両先端面とカップ状ベアリン
   グの内底面との間で発生する屈曲フリクションが大きく
   なるように構成されていることを特徴とする請求項１記
   載のカルダンジョイント。
5. 【請求項５】 前記溝がジョイントの軸方向に形成され
   ていることを特徴とする請求項４記載のカルダンジョイ
   ント。
6. 【請求項６】 前記溝が十字状軸の軸部先端面側に形成
   されていることを特徴とする請求項４または５に記載の
   カルダンジョイント。