JP2009185989A - ユニバーサルジョイント - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で駆動軸と従動軸の折曲げトルクの調整および回転アンバランスの調整ができ、駆動軸のトルクを従動軸に滑らかに伝達することができるユニバーサルジョイントを提供する。
【解決手段】第１ヨーク２１と、第１短軸５１および第２短軸５２が十字に交差するよう一体化されたスパイダ２３を介して第１ヨーク２１に連結された第２ヨーク２２と、第１短軸５１の一方端部５１ａおよび他方端部５１ｂをそれぞれニードルベアリング３１、３２を介して回転自在に支持する一対の第１軸受カップ２４、２５と、第２短軸５２の一方端部５２ａおよび他方端部５２ｂをそれぞれニードルベアリング３３、３４を介して回転自在に支持する一対の第２軸受カップ２６、２７とを備え、一対の第１軸受カップ２４、２５が、第１ヨーク２１とねじ結合するとともに、一対の第２軸受カップ２６、２７が、第２ヨーク２２とねじ結合することを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、駆動軸と従動軸とを回転伝動および軸交差可能に連結するユニバーサルジョイント、特に第１短軸および第２短軸が十字に交差するよう一体化されたスパイダを有するユニバーサルジョイントに関する。

従来のこの種のユニバーサルジョイントとしては、例えば、二又状に形成された一対のヨークと、スパイダとしてのクロス軸と、軸受カップとを含んで構成し、軸受カップの円筒部の外周面部に、円筒部の軸線方向に延びる溝または突起を、円筒部の周方向に複数個形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。従来のこの種のユニバーサルジョイントにおいては、軸受カップがヨークに形成された孔に圧入される際に、溝または突起が形成された円筒部の外周面部が変形または押し潰されることにより、軸受カップの円筒部全体の変形を抑制するとともに、ユニバーサルジョイントの回転時のがたつきの発生を防止するようにしている。

また、従来のこの種のユニバーサルジョイントとして、軸受カップにスナップリングを装着して軸受カップをヨークに固定したものも知られている。この従来のユニバーサルジョイント１は、図１４に示すように、第１ヨーク２と、第２ヨーク３と、第１短軸４および第２短軸５が十字に交差するスパイダ６と、第１短軸４の一方端部４ａおよび他方端部４ｂをそれぞれ軸受７、８を介して回転自在に支持する第１軸受カップ１１、１２と、樹脂ワッシャ１４と、第２短軸５の図示しない一方端部および他方端部をそれぞれ軸受を介して回転自在に支持する第２軸受カップとを含んで構成されている。
このユニバーサルジョイント１においては、第１軸受カップ１１の周側面に、溝１１ａが形成されており、この溝１１ａにスナップリング１３が装着され、第１軸受カップ１１が第１ヨーク２に固定されている。第１軸受カップ１２も第１軸受カップ１１と同様に第１ヨーク２に固定されており、図示しない第２軸受カップも第１軸受カップ１１と同様に第２ヨーク３に固定されている。

特開２００４−６８８７１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来のユニバーサルジョイントにおいては、軸受カップの円筒部の軸線方向の動きを阻止するストッパ部材を有していないため、軸受カップがヨークに形成された孔内で軸線方向に移動してしまうおそれがあり、軸受カップによるクロス軸の保持が充分であるとはいえない。軸受カップの移動や、各構成部品の加工誤差などによりクロス軸の先端面と、この先端面と対向する軸受カップの内壁面との間に隙間が形成され、ガタつきが発生してしまう。このようなガタがあると、アンバランスが増大し、ユニバーサルジョイントの振動が増大して車室内にこもり音が発生してしまうという問題があった。

また、軸受カップにスナップリングを装着して軸受カップをヨークに固定した従来のユニバーサルジョイントの場合には、各構成要素の加工誤差などにより図１４に示す第１軸受カップ１１の内壁面１１ｂと、スパイダ６の第１短軸４の先端面４ｃとの間に隙間Ｓのガタが生じてしまうことがあった。このようなガタがあると、ユニバーサルジョイント１の振動が増大し車室内にこもり音が発生してしまうという問題があった。このようなガタをなくすには、スナップリング１３の適切な厚みのものを選択して装着しなければならず、いわゆるガタの調整が困難であった。

他方、この隙間Ｓを０として、さらに内壁面１１ｂと先端面４ｃの当接面に押圧力（ＭＰａ）を加えることにより、第１ヨーク２と第２ヨーク３が屈曲する際の折曲げトルク（Ｎ・ｍ）を適切な値に調整するという、いわゆる当りを調整して駆動軸から従動軸へ円滑にトルク伝達する必要もある。また、駆動軸、従動軸およびユニバーサルジョイント１の加工精度のバラツキなどにより、駆動軸から従動軸へトルク伝達する際、回転アンバランスが生じた場合に、前述の当りを調整する必要もある。従来のユニバーサルジョイント１においては、このようなガタの調整や当りの調整が困難であるという問題があった。

本発明は、前述のような従来の諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、本発明は、簡単な構造で駆動軸と従動軸の折曲げトルクの調整および回転アンバランスの調整ができ、駆動軸のトルクを従動軸に滑らかに伝達することができるユニバーサルジョイントを提供することを目的とする。

本発明に係るユニバーサルジョイントは、上記目的達成のため、（１）第１ヨークと、第１短軸および第２短軸が十字に交差するよう一体化されたスパイダを介して前記第１ヨークに連結された第２ヨークと、前記第１短軸の一方端部および他方端部をそれぞれ軸受を介して回転自在に支持する一対の第１軸受カップと、前記第２短軸の一方端部および他方端部をそれぞれ軸受を介して回転自在に支持する一対の第２軸受カップと、を備えたユニバーサルジョイントにおいて、前記一対の第１軸受カップの少なくともいずれか一方が、前記第１ヨークとねじ結合するとともに、前記一対の第２軸受カップの少なくともいずれか一方が、前記第２ヨークとねじ結合することを特徴とする。

この構成により、第１軸受カップと第１ヨークとがねじ結合し、第２軸受カップと第２ヨークとがねじ結合するので、構造が簡易化されるとともに、第１軸受カップおよび第２軸受カップにおけるねじ結合を調整することができ、いわゆるガタの調整をすることができる。この調整によりガタにより発生する振動が減少し車室内に発生するこもり音が減少する。また、第１軸受カップおよび第２軸受カップをその軸線方向に移動させることができるので、ユニバーサルジョイントに連結されたプロペラシャフトなどの回転軸のガタなどによって発生する回転アンバランスの修正が可能となり、回転アンバランスを減少させることが可能となる。

さらに、第１軸受カップおよび第２軸受カップにおける第１短軸および第２短軸との押圧力の調整が可能となり、第１ヨークと第２ヨークが折り曲がる際の折曲げトルクの調整が可能となる。このような回転アンバランスの調整および折曲げトルクの調整が可能となり、これらの調整により駆動軸のトルクが従動軸に滑らかに伝達され、トルク伝達の効率が高まるとともに、振動が減少し騒音の発生が防止される。

上記（１）に記載のユニバーサルジョイントにおいて、（２）前記ねじ結合が、前記第１軸受カップに形成されたおねじと前記第１ヨークに形成されためねじとの結合であり、前記第２軸受カップに形成されたおねじと前記第２ヨークに形成されためねじとの結合であることが好ましい。
この構成により、簡単な構造で第１軸受カップと第１ヨークとがねじ結合し、第２軸受カップと第２ヨークとがねじ結合するとともに、第１軸受カップおよび第２軸受カップにおけるねじ結合を容易に調整することができる。

上記（１）または（２）に記載のユニバーサルジョイントにおいて、（３）前記ねじ結合の緩みを防止する緩み防止手段を有することが好ましい。
この構成により、回転アンバランスの調整および折曲げトルクの調整がなされたユニバーサルジョイントの適正な状態が維持される。

上記（１）ないし（３）に記載のユニバーサルジョイントにおいて、好ましくは、（４）前記第１軸受カップおよび前記第２軸受カップが、前記ねじ結合を行うための締付工具と係合する係合部を有するよう構成する。
この構成により、締付工具により、第１軸受カップと第１ヨークとを容易にねじ結合させ、第２軸受カップと第２ヨークとを容易にねじ結合させることができる。また、第１軸受カップおよび第２軸受カップにおけるねじ結合を容易に調整することができる。

本発明によれば、本発明は、簡単な構造で駆動軸と従動軸の折曲げトルクの調整および回転アンバランスの調整ができ、駆動軸のトルクを従動軸に滑らかに伝達することができるユニバーサルジョイントを提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１〜図１０は本発明の第１の実施の形態に係るユニバーサルジョイントを示す図であり、本発明のユニバーサルジョイントをプロペラシャフトのジョイントに適用した例を示している。まず、その構成について説明する。

図１は、その第１の実施の形態に係るプロペラシャフト１０の側面図である。
図１に示すように、プロペラシャフト１０は、ジョイント１５と、ジョイント１５と連結されたプロペラシャフト１６と、プロペラシャフト１６に軸線方向に摺動可能に連結された駆動軸としてのプロペラシャフト１７と、プロペラシャフト１７に連結されたユニバーサルジョイント２０とを含んで構成されている。このようなプロペラシャフト１０の全体構成自体は、従来のプロペラシャフトとほぼ同様であるので、ここでは本実施の形態のユニバーサルジョイント２０についてのみ詳述する。

図２は、第１の実施の形態に係るユニバーサルジョイント２０の側面図であり、図３は、ユニバーサルジョイント２０の平面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図５は、図３のＢ−Ｂ断面を示す断面図であり、図６は、図２のＣ−Ｃ断面を示す断面図であり、図７は、図５の一部を拡大した部分拡大断面図である。

図２ないし図４に示すように、ユニバーサルジョイント２０は、第１ヨーク２１と、第２ヨーク２２と、スパイダ２３と、図５および図６に示すように、一対の第１軸受カップ２４、２５と、一対の第２軸受カップ２６、２７と、軸受としてのニードルベアリング３１、３２、３３、３４と、ホルダ３５、３６、３７、３８と、樹脂ワッシャ３９と、シール部材４１、４２、４３、４４とを含んで構成されている。

図５に示すように、第１ヨーク２１は、基端部２１ａと、この基端部２１ａから突出し互いに平行で対向するよう配置され基端部２１ａと一体的に形成された二股の先端部２１ｂ、２１ｃとで構成されている。先端部２１ｂ、２１ｃには、それぞれめねじが形成されたねじ孔２１ｄ、２１ｅが、その軸線が互いに一致するよう形成されており、このねじ孔２１ｄには、第１軸受カップ２４がねじ結合され、ねじ孔２１ｅには、第１軸受カップ２５がねじ結合されるようになっている。また、この基端部２１ａには、図１に示すプロペラシャフト１７の端部が連結されており、プロペラシャフト１７に伝達されたエンジンの動力が第１ヨーク２１に伝達されるようになっている。

図６に示すように、第２ヨーク２２は、基端部２２ａと、この基端部２２ａから突出し互いに平行で対向するよう配置され基端部２２ａと一体的に形成された二股の先端部２２ｂ、２２ｃとで構成されている。この基端部２２ａには、図４に示すように、貫通孔２２ｄが４箇所形成されている。この貫通孔２２ｄには、図示しないボルトが挿入され、第２ヨーク２２と図示しないプロペラシャフトまたはディファレンシャル入力軸などの従動軸に設けられたフランジ部とがナットにより固定されている。

また、図６に示す先端部２２ｂ、２２ｃには、それぞれめねじが形成されたねじ孔２２ｄ、２２ｅが、その軸線が互いに一致するよう形成されており、このねじ孔２２ｄには、第２軸受カップ２６がねじ結合され、ねじ孔２２ｅには、第２軸受カップ２７がねじ結合されるようになっている。また、この基端部２２ａの中央部には、係合部２２ｆが形成されており、第２ヨーク２２と前述の従動軸とが連結される際に、従動軸のフランジ部が係合部２２ｆと係合して位置決めされるようになっている。

図５ないし図７に示すように、スパイダ２３は、円柱状の第１短軸５１と、第１短軸５１に十字に交差するよう一体化された円柱状の第２短軸５２とを含んで構成されている。第１短軸５１の一方端部５１ａは第１軸受カップ２４にニードルベアリング３１を介して回転自在に支持されるようになっており、他方端部５１ｂは第１軸受カップ２５にニードルベアリング３２を介して回転自在に支持されるようになっている。また、第１短軸５１の一方端部５１ａには、傾斜部５１ｃが形成されており、傾斜部５１ｃにシール部材４１が当接するようになっている。第１短軸５１の他方端部５１ｂにも、傾斜部５１ｄが形成されており、傾斜部５１ｄにシール部材４２が当接するようになっている。

また、図６に示すように、第２短軸５２の一方端部５２ａは第２軸受カップ２６にニードルベアリング３３を介して回転自在に支持されるようになっており、他方端部５２ｂは第２軸受カップ２７にニードルベアリング３４を介して回転自在に支持されるようになっている。また、第２短軸５２の一方端部５２ａには、傾斜部５２ｃが形成されており、傾斜部５２ｃにシール部材４３が当接するようになっている。第２短軸５２の他方端部５２ｂには、傾斜部５２ｄが形成されており、傾斜部５２ｄにシール部材４４が当接するようになっている。

図７に示すように、第１軸受カップ２４は、ステンレスなどの金属材料またはエンジニアリングプラスチックなどの樹脂材料からなり、円筒状に形成されている。第１軸受カップ２４は、この円筒状の外周部におねじが形成されたねじ部２４ａと、ニードルベアリング３１を保持する保持穴２４ｂと、保持穴２４ｂよりも大径のホルダ３５を保持するよう、保持穴２４ｂよりも大径に形成された保持穴２４ｃと、保持穴２４ｂを塞ぐ閉塞端部２４ｄと、スパイダ２３の第１短軸５１の先端面５１ｅと対向する底面２４ｅとを有している。

ねじ部２４ａは、第１ヨーク２１の先端部２１ｂに形成されたねじ孔２１ｄとねじ結合するようになっている。閉塞端部２４ｄの外側には、第１軸受カップ２４と第１ヨーク２１とがねじ結合する際に、第１軸受カップ２４を回す締付工具と係合する係合部２４ｆが形成されている。この係合部２４ｆには、例えば、後述の図８に示す締付工具としての十字ドライバ２８と係合するよう十字穴が形成されている。他の第１軸受カップ２５、第２軸受カップ２６、２７も第１軸受カップ２４と同様に十字ドライバ２８と係合する十字穴が形成されている。

ニードルベアリング３１は、複数の円柱状のニードルローラからなり、第１軸受カップ２４の保持穴２４ｂを囲む内壁面と第１短軸５１の一方端部５１ａの外周面との間に介装され、第１短軸５１が滑らかに回転するよう一方端部５１ａを保持している。また、ニードルベアリング３１の軸線方向の端部と、第１軸受カップ２４の底面２４ｅとの間には、樹脂ワッシャ３９が介装されており、ニードルベアリング３１の軸線方向の端部と、第１軸受カップ２４の底面２４ｅとの間のスラスト方向に、摩擦によって生ずる回転抵抗を少なくしている。他のニードルベアリング３２、３３、３４もニードルベアリング３１と同様に構成されている。

ホルダ３５は、シール部材４１の外周部を保持するとともに、ニードルベアリング３１を保持するよう円環状に形成されており、第１軸受カップ２４の保持穴２４ｃに圧入されるようになっている。他のホルダ３６、３７、３８もホルダ３５と同様に構成されている。

シール部材４１は、ゴムなどの弾性材料からなり、ホルダ３５に保持されるとともに、第１短軸５１の傾斜部５１ｃに当接し、外部からニードルベアリング３１の内部に塵などの異物が侵入しないよう封止している。他のシール部材４２、４３、４４もシール部材４１と同様に構成されている。

以下、本発明の第１の実施の形態に係るユニバーサルジョイント２０の組立方法について簡単に説明する。
図８は、本発明の第１の実施の形態に係るユニバーサルジョイント２０の組立方法の説明図である。

図７および図８に示すように、まず、第１軸受カップ２４の保持穴２４ｂに、樹脂ワッシャ３９を挿入し、次いで、ニードルベアリング３１を挿入する。続いて、ホルダ３５を第１軸受カップ２４の保持穴２４ｃに圧入し、ニードルベアリング３１を保持する。次いで、シール部材４１をホルダ３５に挿入する。他の第１軸受カップ２５、第２軸受カップ２６、２７においても、第１軸受カップ２４と同様に、ニードルベアリング３２、３３、３４と、ホルダ３６、３７、３８と、シール部材４２、４３、４４をそれぞれ組み込む。

次いで、スパイダ２３を第１ヨーク２１と第２ヨーク２２の間であって、スパイダ２３の第１短軸５１の一方端部５１ａが第１ヨーク２１の先端部２１ｂ側に位置し、スパイダ２３の第２短軸５２の一方端部５２ａが第２ヨーク２２の先端部２２ｂ側に位置するようにセットする。

次いで、第１軸受カップ２４を先端部２１ｂのねじ孔２１ｄに、十字ドライバ２８によりねじ結合させる。このとき、十字ドライバ２８による締め付けが所定の締付トルク（Ｎ・ｍ）になるよう調整しながら十字ドライバ２８を回して第１軸受カップ２４を先端部２１ｂにねじ結合させる。

他の第１軸受カップ２５、第２軸受カップ２６、２７においても、第１軸受カップ２４と同様にねじ結合させる。この場合、第１軸受カップ２４、２５、第２軸受カップ２６、２７とスパイダ２３の第１短軸５１および第２短軸５２とが所定の押圧力（ＭＰａ）を有して組み込まれるよう、すなわち、所定の当たりになるよう締付トルクを微調整し、第１ヨーク２１と第２ヨーク２２とが、均一で適正な折曲げトルク（Ｎ・ｍ）を有するよう調整する。十字ドライバ２８は、締付トルクを調整することができるトルクドライバであってもよい。

前述の所定の押圧力（ＭＰａ）は、ユニバーサルジョイント２０の構造、大きさ、形状などの設定条件、プロペラシャフト１０の構造、大きさ、形状や伝達されるトルク（Ｎ・ｍ）および回転数（ｒｐｍ）などの各条件に基づいて適宜選択される。

このように、本実施の形態のユニバーサルジョイント２０においては、第１ヨーク２１と、第１短軸５１および第２短軸５２が十字に交差するよう一体化されたスパイダ２３を介して第１ヨーク２１に連結された第２ヨーク２２と、第１短軸５１の一方端部５１ａおよび他方端部５１ｂをそれぞれニードルベアリング３１、３２を介して回転自在に支持する一対の第１軸受カップ２４、２５と、第２短軸５２の一方端部５２ａおよび他方端部５２ｂをそれぞれニードルベアリング３３、３４を介して回転自在に支持する一対の第２軸受カップ２６、２７とを備えており、一対の第１軸受カップ２４、２５を第１ヨーク２１とねじ結合させるとともに、第２ヨーク２２とねじ結合させることを特徴としているので、以下のような効果が得られる。

すなわち、本実施の形態のユニバーサルジョイント２０においては、一対の第１軸受カップ２４、２５、一対の第２軸受カップ２６、２７におねじを形成するとともに、第１ヨーク２１の先端部２１ｂ、２１ｃ、第２ヨーク２２の先端部２２ｂ、２２ｃにめねじを形成し、それぞれをねじ結合させるという簡単な構造で本発明の課題を解決することができる。

また、ねじ結合の構造を採用しているので、図７に示すように、第１軸受カップ２４を回転させて締め付けることにより、第１軸受カップ２４の底面２４ｅと第１短軸５１の先端面５１ｅとの間の隙間Ｌを０とするよう調整することができ、いわゆるガタの調整をすることができる。このようにガタ調整によりガタの発生を防止することができ、ユニバーサルジョイント２０のガタにより発生する振動を減少させ車室内に発生するこもり音を減少させることができる。

また、第１軸受カップ２４の締め付けにより第１軸受カップ２４をその軸線方向に移動させることができるので、ユニバーサルジョイント２０に連結されたプロペラシャフトなどの回転軸の加工誤差などによって発生する回転アンバランスを修正することができる。すなわち、プロペラシャフトなどの回転軸に生じている回転アンバランスの状態に応じて、第１軸受カップ２４の軸線方向の位置を調整することにより、回転アンバランスを減少させることができる。

さらに、第１軸受カップ２４を締め付けて、第１軸受カップ２４の底面２４ｅで第１短軸５１の先端面５１ｅを押圧させることができ、この押圧力（ＭＰａ）を調整することにより、第１ヨーク２１と第２ヨーク２２が折り曲がる際の折曲げトルク（Ｎ・ｍ）を調整することができる。

本実施の形態のユニバーサルジョイント２０においては、第１軸受カップ２４だけでなく、第１軸受カップ２５、第２軸受カップ２６、２７も第１軸受カップ２４と同様の調整ができるので、きめ細かな調整をすることができる。

このように、プロペラシャフトなどの回転軸の回転アンバランスの調整および折曲げトルクの調整ができるので、駆動軸のトルクを従動軸に滑らかに伝達することができ、トルク伝達の効率を高めることができるとともに、振動を減少させ騒音の発生を防止することができる。

次に、本実施の形態のユニバーサルジョイント２０の変形例について説明する。
図９は、第１の実施の形態のユニバーサルジョイント２０の第１ヨーク２１の先端部２１ｂに緩み防止手段２９を設けた変形例を示す断面図であり、図１０（ａ）ないし（ｅ）は、第１軸受カップ２４の閉塞端部２４ｄに設けた他の形状の係合部の変形例を示す平面図である。

本実施の形態のユニバーサルジョイント２０においては、一対の第１軸受カップ２４、２５、一対の第２軸受カップ２６、２７におねじを形成するとともに、第１ヨーク２１の先端部２１ｂ、２１ｃ、第２ヨーク２２の先端部２２ｂ、２２ｃにめねじを形成し、それぞれをねじ結合させる場合について説明したが、本発明のユニバーサルジョイントにおいては、このねじ結合の緩みを防止する緩み防止手段を設けてもよい。

図９に示すように、第１ヨーク２１の先端部２１ｂに形成したねじ孔２１ｄの一部に緩み防止手段２９を設けてもよい。この緩み防止手段２９は、ねじ結合部分の緩みを防止する手段であればよく、例えば、プラスチックなどの弾性材料からなり、ねじ孔２１ｄに形成されためねじと略同一のめねじを有し、ねじ孔２１ｄの径方向の内側に向かって僅かに突出するよう先端部２１ｂに埋め込んで形成する。

この場合、第１軸受カップ２４がねじ孔２１ｄにねじ結合する際に、緩み防止手段２９によって径方向の内側に向かって押圧されるので、ねじ結合の緩みが防止される。
このような緩み防止手段２９を、第１ヨーク２１の先端部２１ｃ、第２ヨーク２２の先端部２２ｂ、２２ｃに設けてもよい。

また、緩み防止手段２９と同様の緩み防止手段を、第１軸受カップ２４のねじ部２４ａに形成されたおねじと略同一のおねじを有し、ねじ部２４ａの径方向の外側に向かって僅かに突出するようねじ部２４ａに埋め込んで形成してもよい。また、各ねじ結合部分に緩みを防止する塗布材料を塗布する緩み防止手段であってもよい。

本実施の形態のユニバーサルジョイント２０においては、第１軸受カップ２４の係合部２４ｆに、締付工具と係合するよう十字穴が形成された場合について説明したが、本発明のユニバーサルジョイントにおいては、係合部の形状は他の形状であってもよい。例えば、図１０（ａ）に示すように、六角穴を有する係合部６１を設けてもよく、図１０（ｂ）に示すように、断面が六角形の突起を有する係合部６２を設けてもよく、図１０（ｃ）に示すように、四角穴を有する係合部６３を設けてもよく、図１０（ｄ）に示すように、断面が四角形の突起を有する係合部６４を設けてもよく、図１０（ｅ）に示すように、幅が一定の溝を有する係合部６５を設けてもよい。

（第２の実施の形態）
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係るユニバーサルジョイント１００の断面図であり、図３のＢ−Ｂ断面と同様に切断した断面を示し、図１２は、ユニバーサルジョイント１００の断面図であり、図２のＣ−Ｃ断面と同様に切断した断面を示す。

なお、第２の実施の形態に係るユニバーサルジョイント１００においては、第１の実施の形態において第１ヨーク２１とねじ結合する一対の第１軸受カップ２４、２５の片方が、ねじ結合以外の結合手段による点で異なっているが、他の構成は第１の実施の形態に係るユニバーサルジョイント２０と同様に構成されている。したがって、同一の構成については、図１ないし図１０に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。

図１１および図１２に示すように、ユニバーサルジョイント１００は、第１ヨーク１２１と、第２ヨーク１２２と、スパイダ２３と、一対の第１軸受カップ２４、１２５と、一対の第２軸受カップ２６、１２７と、軸受としてのニードルベアリング３１、３２、３３、３４と、ホルダ３５、３６、３７、３８と、樹脂ワッシャ３９と、シール部材４１、４２、４３、４４と、スナップリング１３１、１３２とを含んで構成されている。

第１ヨーク１２１は、基端部１２１ａと、この基端部１２１ａから突出し互いに平行で対向するよう配置され基端部１２１ａと一体的に形成された二股の先端部１２１ｂ、１２１ｃとで構成されている。先端部１２１ｂには、めねじが形成されたねじ孔１２１ｄが設けられ、先端部１２１ｃには、貫通孔１２１ｅが、その軸線がねじ孔１２１ｄの軸線と互いに一致するよう形成されており、このねじ孔１２１ｄには、第１軸受カップ２４がねじ結合され、貫通孔１２１ｅには、第１軸受カップ１２５が挿入されるようになっている。また、この基端部１２１ａには、第１の実施の形態と同様に、図１に示すプロペラシャフト１７の端部が連結されており、プロペラシャフト１７に伝達されたエンジンの動力が第１ヨーク１２１に伝達されるようになっている。

図１２に示すように、第２ヨーク１２２は、基端部１２２ａと、この基端部１２２ａから突出し互いに平行で対向するよう配置され基端部１２２ａと一体的に形成された二股の先端部１２２ｂ、１２２ｃとで構成されている。この基端部１２２ａには、第１の実施の形態と同様に、図４に示す貫通孔２２ｄと同様の貫通孔が４箇所形成されている。この貫通孔には、第１の実施の形態と同様に、図示しないボルトが挿入され、第２ヨーク１２２と図示しないプロペラシャフトまたはディファレンシャル入力軸などの従動軸に設けられたフランジ部とがナットにより固定されている。

また、先端部１２２ｂには、めねじが形成されたねじ孔１２２ｄが設けられ、先端部１２２ｃには、貫通孔１２２ｅが、その軸線がねじ孔１２２ｄの軸線と互いに一致するよう形成されており、このねじ孔１２２ｄには、第２軸受カップ２６がねじ結合され、貫通孔１２２ｅには、第２軸受カップ１２７が挿入されるようになっている。

また、第１の実施の形態と同様に、この基端部１２２ａの中央部には、係合部１２２ｆが形成されており、第２ヨーク１２２と前述の従動軸とが連結される際に、従動軸のフランジ部が係合部１２２ｆと係合して位置決めされるようになっている。

図１１に示すように、第１軸受カップ１２５は、第１軸受カップ２４と同様に、ステンレスなどの金属材料またはエンジニアリングプラスチックなどの樹脂材料からなり、円筒状に形成されている。第１軸受カップ１２５は、この円筒状の外周部に形成された溝部１２５ａと、ニードルベアリング３１を保持する保持穴１２５ｂと、保持穴１２５ｂよりも大径のホルダ３５を保持するよう、保持穴１２５ｂよりも大径に形成された保持穴１２５ｃと、保持穴１２５ｂを塞ぐ閉塞端部１２５ｄと、スパイダ２３の第１短軸５１の先端面５１ｅと対向する底面１２５ｅとを有している。溝部１２５ａには、スナップリング１３１が装着されるようになっている。第２軸受カップ１２７も、第１軸受カップ１２５と同様に構成されている。

以下、本発明の第２の実施の形態に係るユニバーサルジョイント１００の組立方法について簡単に説明する。
図１３は、本発明の第２の実施の形態に係るユニバーサルジョイント１００の組立方法の説明図である。

まず、第１軸受カップ２４に、樹脂ワッシャ３９と、ニードルベアリング３１と、ホルダ３５と、シール部材４１とを、第１の実施の形態と同様に組み込む。

次いで、スパイダ２３を第１ヨーク１２１と第２ヨーク１２２の間であって、スパイダ２３の第１短軸５１の一方端部５１ａが第１ヨーク１２１の先端部１２１ｂ側に位置し、スパイダ２３の第２短軸５２の一方端部５２ａが第２ヨーク１２２の先端部１２２ｂ側に位置するようにセットする。

次いで、図１３に示すように、第１軸受カップ１２５に、樹脂ワッシャ３９と、ニードルベアリング３２と、ホルダ３６と、シール部材４２を、第１の実施の形態と同様に組み込み、第１軸受カップ１２５を貫通孔１２１ｅに挿入させ、スパイダ２３の第１短軸５１の他方端部５１ｂをニードルベアリング３２に挿入させる。さらに、スナップリング１３１を第１軸受カップ１２５の溝部１２５ａに装着し、第１軸受カップ１２５を第１ヨーク１２１の先端部１２１ｃに固定する。他の第２軸受カップ１２７においても、第１軸受カップ１２５と同様に組み込む。

次いで、第１の実施の形態と同様に、第１軸受カップ２４を先端部１２１ｂのねじ孔１２１ｄに、十字ドライバ２８によりねじ結合させる。このとき、十字ドライバ２８による締め付けが所定の締付トルク（Ｎ・ｍ）になるよう調整しながら十字ドライバ２８を回して第１軸受カップ２４を先端部１２１ｂにねじ結合させる。

他の第２軸受カップ２６においても、第１軸受カップ２４と同様にねじ結合させる。この場合、第１軸受カップ２４、１２５、第２軸受カップ２６、１２７とスパイダ２３の第１短軸５１および第２短軸５２とが所定の押圧力（ＭＰａ）を有して組み込まれるよう、すなわち、所定の当たりになるよう締付トルクを微調整し、第１ヨーク２１と第２ヨーク２２とが、均一で適正な折曲げトルク（Ｎ・ｍ）を有するよう第１軸受カップ２４および第２軸受カップ２６の締め付け力を調整する。十字ドライバ２８は、締付トルクを調整することができるトルクドライバであってもよい。

本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、第１軸受カップ２４および第２軸受カップ２６の締め付け力を調整することにより、第１軸受カップ１２５および第２軸受カップ１２７におけるスパイダ２３との間の押圧力（ＭＰａ）を調整することができる。すなわち、第１軸受カップ１２５に組み込まれたニードルベアリング３２内でスパイダ２３の第１短軸５１の他方端部５１ｂがその軸線方向に摺動することができるので、第１軸受カップ２４を締め付けることにより、第１短軸５１の他方端部５１ｂの先端面５１ｆで第１軸受カップ１２５の底面１２５ｅを押圧させることができる。

前述の所定の押圧力は、ユニバーサルジョイント１００の構造、大きさ、形状などの設定条件、ユニバーサルジョイント１００に連結されるプロペラシャフトなどの回転軸の構造、大きさ、形状や伝達されるトルク（Ｎ・ｍ）および回転数（ｒｐｍ）などの各条件に基づいて適宜選択される。

このように、本実施の形態のユニバーサルジョイント１００においては、第１の実施の形態と同様に、第１ヨーク１２１と、第１短軸５１および第２短軸５２が十字に交差するよう一体化されたスパイダ２３を介して第１ヨーク１２１に連結された第２ヨーク１２２と、第１短軸５１の一方端部５１ａおよび他方端部５１ｂをそれぞれニードルベアリング３１、３２を介して回転自在に支持する一対の第１軸受カップ２４、１２５と、第２短軸５２の一方端部５２ａおよび他方端部５２ｂをそれぞれニードルベアリング３３、３４を介して回転自在に支持する一対の第２軸受カップ２６、１２７とを備えており、一対のうちの片方の第１軸受カップ２４を第１ヨーク１２１とねじ結合させ、他方の第１軸受カップ１２５を第１ヨーク１２１にスナップリング１３１により固定するとともに、一対のうちの片方の第２軸受カップ２６を第２ヨーク１２２とねじ結合させ、他方の第２軸受カップ１２７を第２ヨーク１２２にスナップリング１３２により固定することを特徴としているので、以下のような効果が得られる。

すなわち、本実施の形態のユニバーサルジョイント１００においては、一対のうちの片方の第１軸受カップ２４、一対のうちの片方の第２軸受カップ２６におねじを形成するとともに、第１ヨーク１２１の先端部１２１ｂ、第２ヨーク１２２の先端部１２２ｂにめねじを形成し、それぞれをねじ結合させるという簡単な構造で本発明の課題を解決することができる。

また、ねじ結合の構造を採用しているので、第１の実施の形態と同様に、第１軸受カップ２４を回転させて締め付けることにより、第１軸受カップ２４の底面２４ｅと第１短軸５１の先端面５１ｅとの間の隙間を０とするよう調整することができ、いわゆるガタの調整をすることができる。このようにガタ調整によりガタの発生を防止することができ、ユニバーサルジョイント２０のガタにより発生する振動を減少させ車室内に発生するこもり音を減少させることができる。

また、第１軸受カップ２４の締め付けにより第１軸受カップ２４をその軸線方向に移動させることができるので、ユニバーサルジョイント１００に連結されたプロペラシャフトなどの回転軸の加工誤差などによって発生する回転アンバランスを修正することができる。すなわち、プロペラシャフトなどの回転軸に生じている回転アンバランスの状態に応じて、第１軸受カップ２４の軸線方向の位置を調整することにより、回転アンバランスを減少させることができる。

さらに、第１軸受カップ２４を締め付けて、第１軸受カップ２４の底面２４ｅで第１短軸５１の先端面５１ｅを押圧させると同時に、第１軸受カップ１２５の底面１２５ｅを、第１短軸５１の先端面５１ｆで押圧させることができ、第１軸受カップ２４の締め付け力の調整により、これらの押圧力（ＭＰａ）を調整することができる。この押圧力の調整により第１ヨーク２１と第２ヨーク２２が折り曲がる際の折曲げトルク（Ｎ・ｍ）を調整することができる。

このように、プロペラシャフトなどの回転軸の回転アンバランスの調整および折曲げトルクの調整ができるので、駆動軸のトルクを従動軸に滑らかに伝達することができ、トルク伝達の効率を高めることができるとともに、振動を減少させ騒音の発生を防止することができる。

以上説明したように、本発明に係るユニバーサルジョイントは、簡単な構造で駆動軸と従動軸の折曲げトルクの調整および回転アンバランスの調整ができ、駆動軸のトルクを従動軸に滑らかに伝達することができるという作用効果を奏する。したがって、本発明に係るユニバーサルジョイントは、自動車の駆動軸、トラクターの駆動軸、搬送装置の駆動軸など、スパイダを有する動力伝達装置に広く有用である。

本発明の第１の実施の形態に係るプロペラシャフトの側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るユニバーサルジョイントの側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るユニバーサルジョイントの平面図である。 図３のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 図３のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。 図２のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。 図５の一部を拡大した部分拡大断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るユニバーサルジョイントの組立方法の説明図である。 本発明の第１の実施の形態のユニバーサルジョイントの第１ヨークの先端部に緩み防止手段を設けた変形例を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態のユニバーサルジョイントの変形例を示し、（ａ）ないし（ｅ）は、第１軸受カップの閉塞端部に設けた他の形状の係合部の例を示すユニバーサルジョイントの部分平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るユニバーサルジョイントの断面図であり、図３のＢ−Ｂ断面と同様に切断した断面を示す。 本発明の第２の実施の形態に係るユニバーサルジョイントの断面図であり、図２のＣ−Ｃ断面と同一の断面を示す。 本発明の第２の実施の形態に係るユニバーサルジョイントの組立方法の説明図である。 従来のユニバーサルジョイントの断面図である。

符号の説明

１、２０、１００ ユニバーサルジョイント
２、２１、１２１ 第１ヨーク
３、２２、１２２ 第２ヨーク
４、５１ 第１短軸
４ａ、５１ａ、５２ａ 一方端部
４ｂ、５１ｂ、５２ｂ 他方端部
５、５２ 第２短軸
６、２３ スパイダ
７、８ 軸受
１０、１６、１７ プロペラシャフト
１１、１２、２４、２５、１２５ 第１軸受カップ
１３、１３１、１３２ スナップリング
１５ ジョイント
２１ａ、２２ａ、１２１ａ、１２２ａ 基端部
２１ｂ、２１ｃ、２２ｂ、２２ｃ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２２ｂ、１２２ｃ 先端部
２１ｄ、２１ｅ、２２ｄ、２２ｅ、１２１ｄ、１２２ｄ ねじ孔
２２ｄ、１２１ｅ、１２２ｅ 貫通孔
２２ｆ、２４ｆ、６１、６２、６３、６４、６５、１２２ｆ 係合部
２４ａ ねじ部
２６、２７、１２７ 第２軸受カップ
２９ 緩み防止手段
３１、３２、３３、３４ ニードルベアリング（軸受）
３５、３６、３７、３８ ホルダ
３９ 樹脂ワッシャ
４１、４２、４３、４４ シール部材

Claims (4)

1. 第１ヨークと、第１短軸および第２短軸が十字に交差するよう一体化されたスパイダを介して前記第１ヨークに連結される第２ヨークと、
   前記第１短軸の一方端部および他方端部をそれぞれ軸受を介して回転自在に支持する一対の第１軸受カップと、
   前記第２短軸の一方端部および他方端部をそれぞれ軸受を介して回転自在に支持する一対の第２軸受カップと、を備えたユニバーサルジョイントにおいて、
   前記一対の第１軸受カップの少なくともいずれか一方が、前記第１ヨークとねじ結合するとともに、前記一対の第２軸受カップの少なくともいずれか一方が、前記第２ヨークとねじ結合することを特徴とするユニバーサルジョイント。
2. 前記ねじ結合が、前記第１軸受カップに形成されたおねじと前記第１ヨークに形成されためねじとの結合であり、前記第２軸受カップに形成されたおねじと前記第２ヨークに形成されためねじとの結合であることを特徴とする請求項１に記載のユニバーサルジョイント。
3. 前記ねじ結合の緩みを防止する緩み防止手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のユニバーサルジョイント。
4. 前記第１軸受カップおよび前記第２軸受カップが、前記ねじ結合を行うための締付工具と係合する係合部を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載のユニバーサルジョイント。

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