JP2021110398A - Universal joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ユニバーサルジョイントに関する。 The present invention relates to a universal joint.
ユニバーサルジョイントは、中心線が交差する二つの軸間で回転動力(トルク)を伝達するために用いられる。ユニバーサルジョイントは、例えば製鉄所の圧延機に用いられる。具体的に説明すると、ユニバーサルジョイントは、駆動用モータにより回転する駆動軸と圧延ロールの軸との間に用いられる。圧延機では、大型のユニバーサルジョイントが用いられる場合がある。特許文献1には、圧延機で用いられるユニバーサルジョイントが開示されている。 Universal joints are used to transmit rotational power (torque) between two axes where the centerlines intersect. Universal joints are used, for example, in rolling mills in steel mills. Specifically, the universal joint is used between the drive shaft rotated by the drive motor and the shaft of the rolling roll. Large universal joints may be used in rolling mills. Patent Document 1 discloses a universal joint used in a rolling mill.
圧延機のユニバーサルジョイントは、伝達する回転動力が大きく、熱及び水に曝される環境で用いられる。しかも、あらかじめ指定されるメンテナンス時期以外は、圧延機は連続稼働する。ユニバーサルジョイントに不具合が発生すると、圧延作業を停止する必要があり、更にその不具合が解消されるまで操業停止状態が続く。 The universal joint of a rolling mill is used in an environment where the rotational power transmitted is large and it is exposed to heat and water. Moreover, the rolling mill operates continuously except for the maintenance period specified in advance. When a defect occurs in the universal joint, it is necessary to stop the rolling work, and the operation is stopped until the defect is resolved.
図8は、従来のユニバーサルジョイントの分解斜視図である。ユニバーサルジョイントは、四つのトラニオン91を有する十字軸90と、各トラニオン91を複数のころ92を介して支持する軸受カップ93と、ヨーク94と、軸受カップ93とヨーク94とを締結するためのボルト95とを有する。
FIG. 8 is an exploded perspective view of a conventional universal joint. The universal joint includes a
軸受カップ93には、貫通孔96が複数設けられている。ヨーク94の軸方向の一方側の面が軸受カップ93との接合面97となる。図9は、ヨーク94を軸方向の一方側からを見た図である。図10は、ヨーク94の断面図である。ヨーク94には、接合面97で開口するボルト孔98が設けられている。ボルト95(図8参照)は、軸受カップ93の貫通孔96を挿通し、ヨーク94のボルト孔98と結合される。これにより、軸受カップ93はヨーク94に締結される。
The
圧延機の稼働中、ユニバーサルジョイントには、軸受カップ93とヨーク94との締結部において、負荷が繰り返し作用する。これにより、ヨーク94に設けられているボルト孔98(図10参照)が起点となって、ヨーク94にクラックが発生する場合がある。特に、複数のボルト孔98が接近して設けられている場合、クラックが発生しやすい。クラックの発生原因の一つとして、回転中、各ボルト95には引っ張り力が繰り返し作用し、その引っ張り力が伝達されるボルト孔98の周囲が疲労することが挙げられる。特に比較的薄肉となるボルト孔98の底部99においてクラックが発生することがある。
During the operation of the rolling mill, a load is repeatedly applied to the universal joint at the joint between the
ヨーク94に一部でもクラックが発生すると、ヨーク94の全体を交換する必要がある。圧延機に用いられるヨーク94は大型品であり、交換を行うためには多くの時間及びコストを要し、更に、交換の間、本来の作業(圧延)が停止される。なお、このような問題点は、圧延機以外においても発生する場合がある。
If any crack occurs in the
そこで、本開示では、継続使用等によってたとえ不具合が発生したとしても、迅速に復旧することが可能とな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。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a universal joint that can be quickly restored even if a problem occurs due to continuous use or the like.
本開示のユニバーサルジョイントは、トラニオンを有する十字軸と、前記トラニオンを複数のころを介して支持すると共にジョイント軸方向に貫通する第一貫通孔が設けられている軸受カップと、ジョイント軸方向の一方側の面が前記軸受カップとの接合面となり、外周側に開口する凹部が形成されていて、当該接合面から当該凹部まで貫通する第二貫通孔が設けられているヨークと、前記軸受カップと前記ヨークとを締結するためのボルトと、前記凹部に嵌ると共に前記第一貫通孔及び前記第二貫通孔を挿通した前記ボルトが結合するボルト孔が設けられている被締結部材と、を備える。 The universal joint of the present disclosure includes a cross shaft having a trunnion, a bearing cup that supports the trunnion via a plurality of rollers and is provided with a first through hole that penetrates in the joint axial direction, and one of the joint axial directions. A yoke having a side surface serving as a joint surface with the bearing cup, a recess formed on the outer peripheral side, and a second through hole penetrating from the joint surface to the recess, and the bearing cup. A bolt for fastening the yoke and a member to be fastened are provided with a bolt hole that fits into the recess and connects the first through hole and the bolt through which the second through hole is inserted.
前記ユニバーサルジョイントによれば、軸受カップとヨークとを締結するためのボルトは、ヨークの凹部に嵌った状態にある被締結部材のボルト孔に結合する。このため、ボルト孔の周囲の部分にクラックが発生したとしても、その発生箇所は被締結部材であることから、ヨーク全体ではなく被締結部材を交換すればよい。被締結部材の交換は容易であり、迅速に復旧することが可能である。
なお、前記「ジョイント軸方向」は、軸受カップが締結されるヨークの軸方向であり、そのジョイント軸方向には、ヨークの軸方向に平行な方向も含まれる。
According to the universal joint, the bolt for fastening the bearing cup and the yoke is coupled to the bolt hole of the member to be fastened in the recessed portion of the yoke. Therefore, even if a crack occurs in a portion around the bolt hole, the portion to be fastened is a member to be fastened, so that the member to be fastened may be replaced instead of the entire yoke. The members to be fastened are easy to replace and can be quickly restored.
The "joint axial direction" is the axial direction of the yoke to which the bearing cup is fastened, and the joint axial direction includes a direction parallel to the axial direction of the yoke.
また、好ましくは、前記ヨークには、第一の前記凹部と共に、第一の当該凹部と前記接合面とを繋ぐ第二の凹部が形成されていて、前記軸受カップと前記被締結部材とを繋ぐと共に前記第二の凹部に嵌る連結部を、更に備える。
前記構成によれば、軸受カップに、ジョイント軸方向の一方側に向かう荷重が作用すると、その軸受カップに連結部を介して繋がる被締結部材が、ヨークにおける第一の凹部が有する面に接触する。これにより、軸受カップがヨークからジョイント軸方向の一方側に外れるのを防ぐことができる。
Further, preferably, the yoke is formed with the first recess and a second recess connecting the first recess and the joint surface to connect the bearing cup and the member to be fastened. Along with this, a connecting portion that fits into the second recess is further provided.
According to the above configuration, when a load directed to one side in the joint axial direction acts on the bearing cup, the member to be fastened connected to the bearing cup via the connecting portion comes into contact with the surface of the first recess in the yoke. .. As a result, it is possible to prevent the bearing cup from coming off from the yoke to one side in the joint axial direction.
また、好ましくは、前記ユニバーサルジョイントは、前記ジョイント軸方向に直交する方向をボルト軸方向とし、前記被締結部材を前記ヨークに締結するための第二のボルトを更に備える。
前記構成によれば、軸受カップ、連結部、及び被締結部材によるユニットが、ジョイント径方向外方から、第一の凹部及び第二の凹部に嵌め入れられた状態で、第二のボルトにより、被締結部材を含む前記ユニットがヨークに締結される。これにより、前記ユニットがヨークからジョイント径方向外方に脱落しない。
なお、第二のボルトに関して、前記「ボルト軸方向」は、その第二のボルトの軸方向である。
Further, preferably, the universal joint has a direction orthogonal to the joint axial direction as a bolt axial direction, and further includes a second bolt for fastening the member to be fastened to the yoke.
According to the above configuration, the unit consisting of the bearing cup, the connecting portion, and the member to be fastened is fitted into the first recess and the second recess from the outside in the radial direction of the joint by the second bolt. The unit including the member to be fastened is fastened to the yoke. As a result, the unit does not fall out of the yoke in the radial direction of the joint.
Regarding the second bolt, the "bolt axial direction" is the axial direction of the second bolt.
また、好ましくは、前記被締結部材は、前記第一の凹部に、ジョイント軸方向について締め代を有して嵌合する。
前記構成によれば、ヨークの第一の凹部と被締結部材とがジョイント軸方向について面接触した状態にある。軸受カップに作用するジョイント軸方向の荷重を、第一の凹部と被締結部材とが接触する面を通じて、ヨークに伝達させることができる。このため、軸受カップとヨークとを締結するためのボルトに大きな軸力が作用するのを抑制することが可能となる。
Further, preferably, the member to be fastened is fitted into the first recess with a tightening allowance in the joint axial direction.
According to the above configuration, the first recess of the yoke and the member to be fastened are in surface contact with each other in the joint axial direction. The load acting on the bearing cup in the joint axial direction can be transmitted to the yoke through the surface where the first recess and the member to be fastened come into contact with each other. Therefore, it is possible to suppress the action of a large axial force on the bolt for fastening the bearing cup and the yoke.
本開示のユニバーサルジョイントによれば、ヨークと軸受カップとを締結するボルトが結合するボルト孔の周囲の部分にクラックが発生したとしても、迅速に復旧することが可能となる。 According to the universal joint of the present disclosure, even if a crack occurs in a portion around a bolt hole to which a bolt for fastening the yoke and the bearing cup is connected, it can be quickly restored.
〔ユニバーサルジョイントの全体構成について〕
本開示のユニバーサルジョイントは、例えば製鉄所の圧延機に用いられる。具体的に説明すると、ユニバーサルジョイントは、図示しないが、駆動用モータにより回転する駆動軸と圧延ロールの軸との間に用いられる。前記駆動軸の中心線と前記圧延ロールの軸の中心線とが交差する状態であっても、ユニバーサルジョイントは、前記駆動軸と前記圧延ロールの軸との間で回転動力(トルク)を伝達することが可能である。
[Overall configuration of universal joint]
The universal joint of the present disclosure is used, for example, in a rolling mill of a steel mill. Specifically, although not shown, the universal joint is used between the drive shaft rotated by the drive motor and the shaft of the rolling roll. Even when the center line of the drive shaft and the center line of the shaft of the rolling roll intersect, the universal joint transmits rotational power (torque) between the drive shaft and the shaft of the rolling roll. It is possible.
図1は、前記ユニバーサルジョイントの一例を示す分解斜視図である。図1に示すユニバーサルジョイント10は、一つの十字軸11と、四つの軸受カップ12と、二つのヨーク13と、軸受カップ12とヨーク13とを締結するためのボルト14と、ヨーク13と別部材であってヨーク13に取り付けられる被締結部材15とを備える。以下、ユニバーサルジョイント10を「ジョイント10」と称することもある。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of the universal joint. The universal joint 10 shown in FIG. 1 includes one
十字軸11は、四つのトラニオン21を有する。各軸受カップ12は、各トラニオン21を複数のころ22を介して支持する部材である。軸受カップ12は全て同じ構成を有する。図1において右側に示す第一のヨーク13は、第一軸16に含まれていて、第一のヨーク13は第一軸16と一体回転する。図1において左側に示す第二のヨーク13は、第二軸17に含まれていて、第二のヨーク13は第二軸17と一体回転する。第一のヨーク13と第二のヨーク13とは同じ構成を有する。
The
第一軸16(第一のヨーク13)の中心線と第二軸17(第二のヨーク13)の中心線とが同一直線状に配置された状態(図1に示す状態)で、これら中心線に沿った方向を「ジョイント軸方向」と定義する。同一直線状となる中心線の符号を「C」とする。本開示の発明では、「ジョイント軸方向」には、中心線Cに平行な方向も含まれる。「ジョイント軸方向」を単に「軸方向」と称することもある。
中心線Cに直交する方向を「ジョイント径方向」と定義する。「ジョイント径方向」を単に「径方向」と称することもある。
中心線Cを中心とする回転方向を「ジョイント周方向」と定義する。「ジョイント周方向」を単に「周方向」と称することもある。
The center line of the first axis 16 (first yoke 13) and the center line of the second axis 17 (second yoke 13) are arranged in the same straight line (the state shown in FIG. 1). The direction along the line is defined as the "joint axial direction". The sign of the center line having the same linear shape is defined as "C". In the invention of the present disclosure, the "joint axial direction" also includes a direction parallel to the center line C. The "joint axial direction" may be simply referred to as the "axial direction".
The direction orthogonal to the center line C is defined as the "joint radial direction". The "joint radial direction" may be simply referred to as the "diameter direction".
The direction of rotation about the center line C is defined as the "joint circumferential direction". The "joint circumferential direction" may be simply referred to as the "circumferential direction".
図1の右側に示す第一のヨーク13において、軸方向一方側の面に二つのキー溝23が設けられている。第一のヨーク13と締結される二つの軸受カップ12それぞれは、キー溝23に嵌るキー24を有する。キー24がキー溝23に嵌った状態で、軸受カップ12は第一のヨーク13にボルト14によって締結される。図1の左側に示す第二のヨーク13においても、同様であり、キー24がキー溝23に嵌った状態で、軸受カップ12はボルト14によって第二のヨーク13に締結される。一つの軸受カップ12をヨーク13に締結するために要するボルト14の本数は、図1に示す形態の場合、六本であるが、変更可能である。
In the
〔ジョイント10の各部の構成(第一の形態)〕
図2は、軸受カップ12、ヨーク13、ボルト14、及び被締結部材15を示す斜視図である。図3は、ヨーク13及び被締結部材15を軸方向一方側から見た図である。図4は、ヨーク13及び被締結部材15を径方向外方から中心線Cに向かって見た側面図である。図2、図3及び図4では、被締結部材15がヨーク13から外された状態を示していて、図3及び図4では、ヨーク13の半分のみが示されている。
[Structure of each part of joint 10 (first form)]
FIG. 2 is a perspective view showing a bearing
図2において、軸受カップ12には、第一貫通孔25が設けられている。第一貫通孔25は、軸受カップ12を軸方向に貫通する。第一貫通孔25は、軸受カップ12の周方向両側部に設けられている。図2に示す形態では、周方向一方側に三つの第一貫通孔25が設けられていて、周方向他方側に三つの第一貫通孔25が設けられている。第一貫通孔25の内径は、ボルト14の軸部の外径よりも大きい。図2及び図3に示すように、ヨーク13において、軸方向の一方側の面が軸受カップ12との接合面26となる。接合面26は、中心線Cに直交する面である。この接合面26に前記キー溝23が形成されている。
In FIG. 2, the bearing
図2及び図4に示すように、ヨーク13の外周面の一部に、凹部27が形成されている。凹部27は、外周側に向かって開口する溝である。凹部27は、軸受カップ12の締結位置と対応する周方向位置に形成されている。ヨーク13には、接合面26から凹部27まで貫通する第二貫通孔28が設けられている(図4参照)。第二貫通孔28は、接合面26から凹部27の軸方向一方側の内壁面39まで、軸方向に延びて形成されている孔である。第二貫通孔28は、軸受カップ12の第一貫通孔25と同じ配置で、ヨーク13に複数設けられている。第二貫通孔28の内径は、ボルト14の軸部の外径よりも大きい。
As shown in FIGS. 2 and 4, a
被締結部材15は、凹部27に嵌る形状を有する。被締結部材15には、ボルト孔29が設けられている。ボルト孔29は、ヨーク13の第二貫通孔28と同じ配置で、被締結部材15に複数設けられている。第一貫通孔25及び第二貫通孔28を挿通したボルト14がボルト孔29に結合(螺合)する。ボルト14がボルト孔29に結合することにより、軸受カップ12がヨーク13に締結され、軸受カップ12とヨーク13とは一体となる。
The member to be fastened 15 has a shape that fits into the
ボルト孔29は、有底の孔であってもよく、被締結部材15を貫通する孔であってもよい。ボルト14がボルト孔29に結合し、ボルト14によって軸受カップ12がヨーク13に締結された状態で、ボルト14の先端はボルト孔29の範囲内に位置する。
被締結部材15は、ヨーク13の外周面30と形状が一致する円弧面31を有する。このため、被締結部材15が凹部27に嵌ってボルト14によって固定された状態で、ヨーク13の外周面30と被締結部材15の円弧面31とによって一つの円筒面が構成される。被締結部材15は、凹部27に、ジョイント軸方向について締め代を有して嵌合するのが好ましい。
The
The member to be fastened 15 has an
ここで、ジョイント10に発生する可能性のある不具合について説明する。ジョイント10は回転すると、軸受カップ12とヨーク13との締結部において、負荷が繰り返し作用する。具体的に説明すると、軸受カップ12とヨーク13との間においてボルト14を軸方向に引っ張る方向の荷重が繰り返し発生する。この場合、ボルト14に作用する引っ張り荷重が、ボルト14と結合されているボルト孔29の周囲にも作用する。その結果、ボルト孔29の周囲が疲労し、ボルト孔29の周囲の特に比較的薄肉となる部分にクラックが発生することがある。
Here, a defect that may occur in the joint 10 will be described. When the joint 10 rotates, a load repeatedly acts at the fastening portion between the bearing
そこで、図2、図3、及び図4に示すジョイント10は、クラックが発生する場合であっても、その発生箇所を、ヨーク13ではなく、被締結部材15とするための構成を備えている。その構成について次に説明する。
Therefore, even if a crack occurs, the joint 10 shown in FIGS. 2, 3 and 4 has a configuration in which the location of the crack is not the
ジョイント10は、前記のとおり(図2参照)、軸方向の一方側の面が軸受カップ12との接合面26となっているヨーク13と、軸受カップ12とヨーク13とを締結するためのボルト14と、被締結部材15とを備える。軸受カップ12には、軸方向に貫通する第一貫通孔25が設けられている。ヨーク13は、外周側に開口する凹部27が形成されていて、更に、接合面26から凹部27まで貫通する第二貫通孔28が設けられている。被締結部材15は、ヨーク13と別部材であって、ヨーク13の凹部27に嵌る。被締結部材15には、第一貫通孔25及び第二貫通孔28を挿通したボルト14が結合するボルト孔29が設けられている。つまり、ボルト14と結合されるボルト孔29は、ヨーク13ではなく、ヨーク13と別部材である被締結部材15に設けられている。
As described above (see FIG. 2), the joint 10 is a bolt for fastening the bearing
この構成によれば、例えばジョイント10が長期にわたって継続して用いられ、ボルト孔29の周囲にクラックが発生したとしても、その発生箇所はヨーク13ではなく、被締結部材15となる。したがって、クラックが発生したとしても、ヨーク13の全体ではなく被締結部材15を交換すればよい。被締結部材15はヨーク13と比べて小さい部材であり、また、その形状も簡素化されたものであり、被締結部材15の交換は容易である。よって、仮に前記のようなクラックが被締結部材15に生じても、被締結部材15を交換することで、ジョイント10を迅速に復旧することが可能である。
According to this configuration, for example, even if the joint 10 is continuously used for a long period of time and a crack is generated around the
図2、図3、及び図4に示すジョイント10では、一つの軸受カップ12に対して一つの被締結部材15が設けられている。これに対して、変形例として、一つの軸受カップ12に対して被締結部材15が二つ設けられていてもよい。図5は、変形例に係る被締結部材15及びその周囲を示す斜視図である。図5に示す被締結部材15は、二つのセグメント15a,15bを有する。セグメント15a,15bそれぞれに、ボルト14と結合されるボルト孔29が設けられている。図5に示す変形例の場合、ヨーク13には、二つのセグメント15a,15bがそれぞれ嵌る二つの凹部27a,27bが形成される。
In the joint 10 shown in FIGS. 2, 3 and 4, one bearing
〔ジョイント10の第二の形態〕
図6は、第二の形態に係るジョイント10の一部を示す斜視図である。図7は、図6に示すジョイント10の一部の分解図である。
ここで、図2、図3及び図4に示すジョイント10(第一の形態)では、軸受カップ12と被締結部材15とは別部材である。これに対して、第二の形態に係るジョイント10では、軸受カップ12と被締結部材15とが一つの部材(ユニット32)となって構成されている。
[Second form of joint 10]
FIG. 6 is a perspective view showing a part of the joint 10 according to the second embodiment. FIG. 7 is an exploded view of a part of the joint 10 shown in FIG.
Here, in the joint 10 (first form) shown in FIGS. 2, 3 and 4, the bearing
また、第二の形態では、被締結部材15(被締結部材15を含むユニット32)を嵌めるためにヨーク13に形成される凹部の形状が、第一の形態と異なる。特に説明する構成以外については、第一の形態と第二の形態とで同じであり、同じ構成については、説明を省略する。また、第一の形態と第二の形態とで、同じ構成(構成要素)については同じ符号を付している。
Further, in the second form, the shape of the recess formed in the
図6及び図7において、ヨーク13には、被締結部材15が嵌る第一の凹部27と共に、第二の凹部33が形成されている。第二の凹部33は、第一の凹部27と接合面26とを繋ぐ。第二の凹部33は、第一の凹部27と共に、ヨーク13の外周側で開口する。第一の凹部27は、第一の形態における凹部27と同じである。
In FIGS. 6 and 7, a
第二の形態のジョイント10は、軸受カップ12と被締結部材15とを繋ぐ連結部34を更に備える。連結部34によって、軸受カップ12と被締結部材15とが一体となる一つのユニット32が構成される。被締結部材15は第一の凹部27に嵌り、連結部34は第二の凹部33に嵌る。図7において、連結部34の周方向寸法B1は、軸受カップ12の周方向寸法B2よりも小さく、被締結部材15の周方向寸法B3よりも小さい。
The joint 10 of the second form further includes a connecting
連結部34の周方向寸法B1と第二の凹部33の周方向寸法B4とは同じ(ほぼ同じ)に設定されている。連結部34は、第二の凹部33の周方向に向く両側の面33aそれぞれに対して、周方向から面接触することができる。以上の構成により、図6に示すように、ユニット32が第一の凹部27及び第二の凹部33に嵌った状態で、ユニット32の一部である軸受カップ12は、ヨーク13に対して軸方向両方向に移動不能となる。
The circumferential dimension B1 of the connecting
図7において、被締結部材15の軸方向の寸法H1は、第一の凹部27の軸方向の寸法H2よりも僅かに大きく設定されている。このため、被締結部材15は第一の凹部27に圧入によって取り付けられる。つまり、被締結部材15は、第一の凹部27に、軸方向について締め代を有して嵌合する。
被締結部材15は、第一の凹部27の奥面40に接触することで、径方向内方に移動不能となる。
In FIG. 7, the axial dimension H1 of the member to be fastened 15 is set to be slightly larger than the axial dimension H2 of the
The member to be fastened 15 comes into contact with the
図6において、ユニット32の一部である軸受カップ12は、第二のボルト35によって、ヨーク13に対して径方向外方についても移動不能となる。このために、図7に示すように、ユニット32のうち、被締結部材15には、ジョイント10の径方向に貫通する孔(サグリ孔)37が形成されている。そして、ヨーク13の第一の凹部27に、第二のボルト孔36が設けられている。第二のボルト孔36の深さ方向はジョイント10の径方向と一致する。第二のボルト孔36に第二のボルト35(図6参照)が結合する(螺合する)。このように、第二の形態に係るジョイント10は、ジョイント軸方向に直交する方向をボルト軸方向とする第二のボルト35を更に備える。第二のボルト35によって被締結部材15はヨーク13に締結される。
In FIG. 6, the bearing
以上のように、第二のボルト35によって、軸受カップ12を含むユニット32は、ヨーク13に対して径方向について移動不能となって取り付けられた状態となる。
ここで、ジョイント10が回転すると、軸受カップ12には、ヨーク13に対して軸方向に移動しようとする方向の荷重(軸方向荷重)が作用すると共に、ヨーク13に対して径方向に移動しようとする方向の荷重(径方向荷重)が作用する。
As described above, the
Here, when the joint 10 rotates, a load (axial load) in the direction in which the bearing
軸受カップ12に作用する前記軸方向荷重は、連結部34を通じて被締結部材15に伝達される。前記のとおり、被締結部材15が、第一の凹部27に嵌り、ヨーク13に対して軸方向に移動不能となっている。このため、前記軸方向荷重はヨーク13に伝達され、ヨーク13が前記軸方向荷重を支持する。
The axial load acting on the bearing
軸受カップ12に作用する前記径方向荷重は、連結部34を通じて被締結部材15に伝達される。被締結部材15がヨーク13に第二のボルト35によって固定されている。このため、前記径方向荷重はヨーク13に伝達され、ヨーク13が前記径方向荷重を支持する。
The radial load acting on the bearing
なお、第一の形態の場合、図2及び図3に示すように、ヨーク13は、軸受カップ12が径方向外方に向かう力を受ける壁部(パイロット部)38を有する。その壁部38に軸受カップ12の一部が径方向内側から接触する。軸受カップ12に作用する前記径方向荷重は、壁部38に接触することで、ヨーク13に伝達される。以上より、第一の形態の場合、壁部38に軸受カップ12の一部が径方向内側から接触することで、軸受カップ12はヨーク13に対して径方向に移動不能となる。
In the case of the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the
このように第一の形態では、壁部38が必要である。これに対して、第二の形態では、前記径方向荷重は、第二のボルト35を介してヨーク13に支持される。このため、壁部38は不要である。壁部38の要否の点で、第一の形態と第二の形態とは異なる。
Thus, in the first form, the
また、第一の形態では(図2参照)、軸受カップ12とヨーク13との間の回転動力(トルク)の伝達は、キー溝23及びキー24によって行われる。
これに対して、第二の形態では、前記回転動力の伝達は連結部34と、この連結部34に対して周方向について接触する第二の凹部33とによって行われる。よって、第二の形態では、第一の形態のようなキー溝23及びキー24が不要である。
Further, in the first embodiment (see FIG. 2), the rotational power (torque) is transmitted between the bearing
On the other hand, in the second embodiment, the transmission of the rotational power is performed by the connecting
以上のように、図6及び図7に示す第二の形態に係るジョイント10においても、ユニット32の一部である被締結部材15は、ヨーク13の凹部27に嵌る。ボルト(第一のボルト)14は、軸受カップ12とヨーク13とを締結するために用いられる。具体的に説明すると、軸受カップ12の第一貫通孔25及びヨーク13の第二貫通孔28を挿通したボルト14が、ボルト孔29に結合する。そのボルト孔29は、ユニット32の一部である被締結部材15に設けられている。
As described above, also in the joint 10 according to the second form shown in FIGS. 6 and 7, the fastened
第二の形態に係るジョイント10によれば、ヨーク13の凹部27に嵌った状態にある被締結部材15のボルト孔29に、ボルト14は結合される。このため、ジョイント10が、例えば長期にわたって継続して用いられ、ボルト孔29の周囲にクラックが発生したとしても、その発生箇所はヨーク13ではなく、被締結部材15となる。
したがって、ボルト孔29の周囲の部分にクラックが発生したとしても、ヨーク13の全体ではなく被締結部材15を含むユニット32を交換すればよい。ユニット32はヨーク13と比べて小さい部材であり、また、その形状も簡素化されたものであり、ユニット32の交換は容易である。よって、仮に前記のようなクラックが被締結部材15に生じても、ユニット32を交換することで、ジョイント10を迅速に復旧することが可能である。
According to the joint 10 according to the second embodiment, the
Therefore, even if a crack occurs in a portion around the
第二の形態のヨーク13には、被締結部材15が嵌る第一の凹部27と共に、第二の凹部33が形成されている。軸受カップ12と被締結部材15とが連結部34によって繋がれていて、連結部34は第二の凹部33に嵌る。この構成によれば、軸受カップ12に、ヨーク13から離れる方向(軸方向の一方)に向かう荷重が作用すると、その軸受カップ12に連結部34を介して繋がる被締結部材15が、第一の凹部27の軸方向の一方側の内壁面39に接触する。これにより、軸受カップ12がヨーク13から軸方向の一方側に外れるのを防ぐことができる。
The
このように、被締結部材15が第一の凹部27に係合することで、ユニット32は、軸受カップ12に作用する軸方向一方へ向かう力に抗することができる。よって、軸受カップ12に軸方向一方へ向かう力が作用しても、第一のボルト14に大きな軸力が作用するのを抑制することが可能となる。この結果、被締結部材15のボルト孔29の周囲にも大きな荷重が作用するのを防ぐことが可能となる。
By engaging the fastened
特に第二の形態では、被締結部材15は、第一の凹部27に、軸方向について締め代を有して嵌合する。このため、第一の凹部27と被締結部材15とが軸方向について面接触した状態にある。軸受カップ12に作用する軸方向の荷重を、第一の凹部27と被締結部材15とが接触する面を通じて、ヨーク13に伝達させることができる。このため、軸受カップ12に軸方向一方へ向かう力が作用しても、第一のボルト14に大きな軸力が作用するのを、より一層効果的に抑制することが可能となる。
In particular, in the second embodiment, the member to be fastened 15 is fitted into the
前記のとおり、第二の形態のジョイント10の場合、第一のボルト14に大きな軸力が作用するのを抑制することが可能となる。その結果、被締結部材15のボルト孔29の周囲に大きな荷重が作用せず、被締結部材15のボルト孔29の周囲において、クラックを発生させないようにすることが可能となる。第二の形態によれば、複数のボルト孔29が接近して設けられていても、クラックの発生が防止される。なお、ボルト孔29の周囲の部分に仮にクラックが発生したとしても、ユニット32を交換することで、ジョイント10を迅速に復旧することが可能となる。
As described above, in the case of the joint 10 of the second form, it is possible to suppress the action of a large axial force on the
また、第二の形態のジョイント10は、前記のとおり、被締結部材15をヨーク13に締結するための第二のボルト35を更に備える(図6参照)。第二のボルト35の長手方向、つまり、ボルト軸方向は、ジョイント10の軸方向に直交する方向(径方向)となっている。この構成によれば、軸受カップ12、連結部34、及び被締結部材15によるユニット32が、ジョイント10の径方向外方から、第一の凹部27及び第二の凹部33に嵌め入れられた状態で、第二のボルト35により、被締結部材15を含むユニット32がヨーク13に締結される。前記のとおり、第一の形態(図2参照)では必要であった壁部(パイロット部)38を省略しても、第二の形態では、第二のボルト35によって、ユニット32がヨーク13からジョイント径方向外方に脱落しない。
Further, as described above, the joint 10 of the second form further includes a
〔その他〕
今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
〔others〕
The embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The scope of rights of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes all modifications within the scope equivalent to the configuration described in the scope of claims.
10:ユニバーサルジョイント 11:十字軸 12:軸受カップ
13:ヨーク 14:ボルト(第一のボルト)
15:被締結部材 21:トラニオン 22:ころ
25:第一貫通孔 26:接合面 27:凹部(第一の凹部)
28:第二貫通孔 29:ボルト孔 33:第二の凹部
34:連結部 35:第二のボルト
10: Universal joint 11: Cross shaft 12: Bearing cup 13: Yoke 14: Bolt (first bolt)
15: Member to be fastened 21: Trunnion 22: Roller 25: First through hole 26: Joint surface 27: Recess (first recess)
28: Second through hole 29: Bolt hole 33: Second recess 34: Connecting part 35: Second bolt
Claims (4)
前記トラニオンを複数のころを介して支持すると共にジョイント軸方向に貫通する第一貫通孔が設けられている軸受カップと、
ジョイント軸方向の一方側の面が前記軸受カップとの接合面となり、外周側に開口する凹部が形成されていて、当該接合面から当該凹部まで貫通する第二貫通孔が設けられているヨークと、
前記軸受カップと前記ヨークとを締結するためのボルトと、
前記凹部に嵌ると共に前記第一貫通孔及び前記第二貫通孔を挿通した前記ボルトが結合するボルト孔が設けられている被締結部材と、
を備える、ユニバーサルジョイント。 With a cross axis with a trunnion,
A bearing cup that supports the trunnion via a plurality of rollers and is provided with a first through hole that penetrates in the joint axial direction.
A yoke in which one surface in the joint axial direction serves as a joint surface with the bearing cup, a recess opening on the outer peripheral side is formed, and a second through hole penetrating from the joint surface to the recess is provided. ,
Bolts for fastening the bearing cup and the yoke,
A member to be fastened, which is fitted in the recess and is provided with a bolt hole for connecting the first through hole and the bolt through which the second through hole is inserted.
With a universal joint.
前記軸受カップと前記被締結部材とを繋ぐと共に前記第二の凹部に嵌る連結部を、更に備える、請求項1に記載のユニバーサルジョイント。 The yoke is formed with the first recess and a second recess connecting the first recess and the joint surface.
The universal joint according to claim 1, further comprising a connecting portion that connects the bearing cup and the member to be fastened and fits into the second recess.
Priority Applications (1)
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JP2020002843A JP2021110398A (en) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | Universal joint |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1020597A (en) * | 1996-06-28 | 1998-01-23 | Ricoh Co Ltd | Device capable of being recycled |
JP2006077874A (en) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Jtekt Corp | Universal joint |
JP2016011693A (en) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | 勝也 藤川 | Structure |
-
2020
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