JP2948424B2 - Universal joint - Google Patents
Universal jointInfo
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- JP2948424B2 JP2948424B2 JP4263651A JP26365192A JP2948424B2 JP 2948424 B2 JP2948424 B2 JP 2948424B2 JP 4263651 A JP4263651 A JP 4263651A JP 26365192 A JP26365192 A JP 26365192A JP 2948424 B2 JP2948424 B2 JP 2948424B2
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- flange
- yoke
- hub
- guide body
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/26—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
- F16D3/30—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected in which the coupling is specially adapted to constant velocity-ratio
- F16D3/32—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected in which the coupling is specially adapted to constant velocity-ratio by the provision of two intermediate members each having two relatively perpendicular trunnions or bearings
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プロペラシャフトに使
用されるユニバーサルジョイント、特にジョイント角が
極めて広い等速形広角ユニバーサルジョイントに関する
ものである。このようなユニバーサルジョイントは例え
ば、農業機械のプロペラシャフトに使用される。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a universal joint used for a propeller shaft, and more particularly to a constant velocity wide angle universal joint having an extremely wide joint angle. Such a universal joint is used, for example, for a propeller shaft of an agricultural machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のこの種のユニバーサルジョイント
としては、実公平２−４７７６７号公報に記載されてい
るものがある。この公報に記載のユニバーサルジョイン
トは、フランジヨークの外側に断面積が大きな放熱用並
びに補強用のフィンを設けることにより、ユニバーサル
ジョイントの回転中にフランジヨークに生ずる高い摩擦
熱を放熱し、冷却効果を高め、寿命を伸ばすようにして
いる。2. Description of the Related Art A conventional universal joint of this type is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 2-47767. The universal joint described in this publication, by providing heat-radiating and reinforcing fins having a large cross-sectional area outside the flange yoke, radiates high frictional heat generated in the flange yoke during rotation of the universal joint, thereby reducing the cooling effect. To increase the lifespan.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来のユ
ニバーサルジョイントにおいては、フランジヨークにフ
ィンを設けるためユニバーサルジョイントの回転に対す
る空気抵抗が大きくなり、回転効率を低下させることに
なる。However, in this conventional universal joint, the fins are provided on the flange yoke, so that the air resistance against the rotation of the universal joint is increased, and the rotation efficiency is reduced.
【０００４】従って、本発明の目的は、フィンなしでも
冷却効果が高く、回転効率のよいしかも寿命を長くする
ことができるユニバーサルジョイントを得るにある。Accordingly, it is an object of the present invention to provide a universal joint which has a high cooling effect without fins, has good rotational efficiency, and can have a long life.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、駆動側のヨークと被駆動側のヨークとの
間に配置され、軸線方向に貫通する中心開口及びこの中
心開口に直交して半径方向に延在する環状溝を有するフ
ランジヨークと、前記フランジヨークに設けて前記中心
開口に連通する給油ニップルと、前記駆動側のヨークお
よび前記被駆動側のヨークのボールブッシュを摺動しう
るよう収容して前記フランジヨークの中心開口内で移動
自在の中心ハブと、この中心ハブの外面から半径方向に
突出して前記フランジヨークの環状溝内で摺動するハブ
フランジとを有したガイド本体と、前記ガイド本体のハ
ブフランジの両側の側面と前記フランジヨークの環状溝
の対向壁面との間に介在させたスラストワッシャと、前
記フランジヨークの中心開口に近接する位置で前記環状
溝の軸線方向に互いに対向する壁面にそれぞれ設けた環
状窪みに配置したＯリングとを具え、前記ガイド本体に
は、ガイド本体の中心軸線に対して少なくとも１個の直
径ラインに沿って前記ハブフランジの外周面から中心ハ
ブ内面まで貫通する複数個の油路を設けたユニバーサル
ジョイントにおいて、前記ガイド本体の前記ハブフラン
ジの両側面で前記中心ハブ外面と前記ハブフランジとの
接合部分に向かって徐々に深くなる環状窪みを設けたこ
とを特徴とする。In order to achieve this object, the present invention provides a center opening which is disposed between a driving yoke and a driven yoke and penetrates in an axial direction, and which is perpendicular to the center opening. A flange yoke having an annular groove extending in the radial direction, an oil supply nipple provided on the flange yoke and communicating with the center opening, and a ball bush of the drive side yoke and the driven side yoke. A guide having a central hub movably accommodated within the central opening of the flange yoke and a hub flange protruding radially from an outer surface of the central hub and sliding within an annular groove of the flange yoke. A main body, a thrust washer interposed between side surfaces of both sides of a hub flange of the guide main body and an opposing wall surface of an annular groove of the flange yoke; O-rings arranged in annular recesses respectively provided on the wall surfaces of the annular groove opposed to each other in the axial direction at a position close to the core opening, and the guide body has at least one O-ring with respect to the center axis of the guide body. A universal joint having a plurality of oil passages extending from the outer peripheral surface of the hub flange to the inner surface of the central hub along a diameter line of the central hub, the outer peripheral surface of the central hub and the hub flange on both side surfaces of the hub flange of the guide body. An annular dent that gradually becomes deeper toward the joint portion with the rim is provided.
【０００６】[0006]
【作用】本発明のこの構成によれば、ガイド本体のハブ
フランジが環状溝内で摺動するためのクリアランスが、
スラストワッシャにより埋められ、かつＯリングがこの
スラストワッシャに圧着するためこのクリアランス内に
ドロが侵入するのを確実に防止し、またガイド本体に設
けた複数個の油路及び中心ハブ外面とハブフランジとの
接合部分に向かって徐々に深くなるよう形成した環状窪
みにより潤滑剤の供給及び循環が十分行われる。According to this configuration of the present invention, the clearance for the hub flange of the guide body to slide in the annular groove is increased.
It is filled with a thrust washer, and the O-ring is pressed against the thrust washer, thereby reliably preventing the dro from entering the clearance, and a plurality of oil passages provided on the guide body, an outer surface of a central hub, and a hub flange. The supply and circulation of the lubricant are sufficiently performed by the annular recess formed so as to gradually become deeper toward the joint portion with the lubricant.
【０００７】[0007]
【実施例】次に、図面につき本発明の好適な実施例を説
明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【０００８】図１には、本発明ユニバーサルジョイント
の好適な実施例の一部断面とする側面図を示す。この実
施例においては、駆動軸及び被駆動軸（図示せず）をそ
れぞれヨーク２、４にスプライン連結等により連結す
る。図２に示すように、これらヨーク２、４の各々の互
いに対向する二股端部を連結するブリッジ6aに、ボール
ブッシュ６を設ける。このヨーク２、４は、クロスピン
８の互いに直交するピン部分の一方のピン部分の互いに
直径方向に対向する端部における１対のピンヘッドを回
動自在に支承する。クロスピン８の他方のピン部分の互
いに直径方向に対向する端部における１対のピンヘッド
8aはフランジヨーク10により回動自在に支承する。FIG. 1 is a side view showing a partial cross section of a preferred embodiment of the universal joint of the present invention. In this embodiment, a drive shaft and a driven shaft (not shown) are connected to the yokes 2 and 4 by spline connection or the like. As shown in FIG. 2, a ball bush 6 is provided on a bridge 6a connecting the forked ends of the yokes 2, 4 facing each other. The yokes 2 and 4 rotatably support a pair of pin heads at diametrically opposite ends of one of the pin portions of the cross pin 8 which are orthogonal to each other. A pair of pin heads at diametrically opposite ends of the other pin portion of the cross pin 8
8a is rotatably supported by the flange yoke 10.
【０００９】このフランジヨーク10は、図面で見て左右
ほぼ同一形状の１対のフランジヨークハーフ10ａ、10ｂ
を互いに突き合わせ溶接することにより接合する。これ
らフランジヨークハーフには軸線方向に貫通する中心開
口11を設ける。更に、フランジヨークハーフの互いに対
向する突き合わせ面には、環状の窪みを設け、互いに接
合した後に環状溝12を生ずるようにする。The flange yoke 10 has a pair of flange yoke halves 10a and 10b having substantially the same shape on the left and right as viewed in the drawing.
Are joined together by butt welding. These flange yoke halves are provided with a central opening 11 penetrating in the axial direction. In addition, annular recesses are provided in the opposed butting surfaces of the flange yoke halves so that an annular groove 12 is formed after joining with each other.
【００１０】フランジヨーク10には、中心開口11の中心
軸線に直交する中心半径方向平面上で周方向及び半径方
向に摺動可能なガイド本体13を設ける。このガイド本体
13は、ヨーク２、４に設けたボールブッシュ６が転動自
在に嵌合する中心ハブ14及びこの中心ハブ14の外面から
半径方向外方に突出する円形のハブフランジ15を有す
る。ガイド本体13はクロム鋼を浸炭焼き入れした材料に
より形成すると好適である。The flange yoke 10 is provided with a guide body 13 which is slidable in a circumferential direction and a radial direction on a central radial plane orthogonal to the central axis of the central opening 11. This guide body
Reference numeral 13 denotes a center hub 14 into which the ball bushes 6 provided on the yokes 2 and 4 are rotatably fitted, and a circular hub flange 15 protruding radially outward from the outer surface of the center hub 14. The guide body 13 is preferably formed of a material obtained by carburizing and quenching chrome steel.
【００１１】このガイド本体13のハブフランジ15がフラ
ンジヨーク10の環状溝12に沿って周方向及び半径方向に
移動可能となるようハブフランジ15を環状溝12に配置す
る。各フランジヨークハーフ10ａ、10ｂにそれぞれユニ
バーサルジョイントのクロスピン８を組付けた後、ガイ
ド本体13のハブフランジ15を環状溝12に案内し、中心ハ
ブ14の内面14ａにヨーク２、４のボールブッシュ６を嵌
合させた後フランジヨークハーフ10ａ、10ｂを図示のよ
うに突き合わせ溶接により接合する。The hub flange 15 of the guide body 13 is arranged in the annular groove 12 so that the hub flange 15 can move in the circumferential and radial directions along the annular groove 12 of the flange yoke 10. After assembling the universal joint cross pin 8 to each of the flange yoke halves 10a and 10b, the hub flange 15 of the guide body 13 is guided to the annular groove 12, and the inner surface 14a of the center hub 14 is provided with the ball bushes 6 of the yokes 2 and 4. After fitting, the flange yoke halves 10a and 10b are joined by butt welding as shown.
【００１２】ガイド本体13の円形のハブフランジ15の外
径は、フランジヨーク10の中心開口11の直径よりも大き
くし、常にハブフランジ15の大部分がフランジヨーク10
の環状溝12内に嵌合して環状溝12から脱落することな
く、ハブフランジ15が環状溝12に摺動案内されて、ガイ
ド本体13の中心ハブ14がフランジヨーク10の中心開口11
の中心半径方向平面上で周方向及び半径方向に移動でき
るようにする。The outer diameter of the circular hub flange 15 of the guide body 13 is larger than the diameter of the center opening 11 of the flange yoke 10, and most of the hub flange 15 is always
The hub flange 15 is slidably guided in the annular groove 12 without being fitted into the annular groove 12 and falling out of the annular groove 12, so that the center hub 14 of the guide body 13 is
To move in the circumferential and radial directions on the center radial plane.
【００１３】本発明によれば、フランジヨーク10の環状
溝12の両側の対向壁面とガイド本体13のハブフランジ15
との間にそれぞれ円形リング状のスラストワッシャ16を
介在させる。このスラストワッシャ16は、鋼板、黄銅、
リン青銅等の金属により形成するとよいが、自己潤滑性
プラスチックにより形成することもできる。According to the present invention, the opposing wall surfaces on both sides of the annular groove 12 of the flange yoke 10 and the hub flange 15 of the guide body 13 are provided.
And a circular ring-shaped thrust washer 16 is interposed therebetween. This thrust washer 16 is made of steel plate, brass,
It may be formed of a metal such as phosphor bronze, but may be formed of a self-lubricating plastic.
【００１４】また、フランジヨーク10の環状溝12の両側
の対向壁面には、それぞれ中心開口11の近傍にＯリング
17を設け、これらＯリング17をスラストワッシャ16に掛
合させる。O-rings are provided near the center opening 11 on opposing wall surfaces on both sides of the annular groove 12 of the flange yoke 10.
The O-rings 17 are engaged with the thrust washers 16.
【００１５】本発明によれば、フランジヨーク10には、
実公平２−４７７６７号公報に記載のユニバーサルジョ
イントのようなフィンを設けない。本発明はフィンを設
けない構成による放熱不足を解消するため、ガイド本体
13には、図１及び図３に示すように、ガイド本体の中心
軸線に対して少なくとも１個の直径ライン（図示の実施
例では互いに直交する２個の直径ライン）に沿ってハブ
フランジ15の外周面から中心ハブ14の内面14ａまで貫通
する複数個（図示の実施例では４個）の油路18を設け
る。According to the present invention, the flange yoke 10
No fin is provided as in the universal joint described in Japanese Utility Model Publication No. 2-47767. The present invention solves the problem of insufficient heat radiation due to the configuration without fins,
As shown in FIGS. 1 and 3, the hub flange 15 has at least one diameter line (in the illustrated embodiment, two diameter lines orthogonal to each other) with respect to the center axis of the guide body. A plurality (four in the illustrated embodiment) of oil passages 18 penetrating from the outer peripheral surface to the inner surface 14a of the center hub 14 are provided.
【００１６】更に、ガイド本体13には、図４に示すよう
に、ハブフランジ15の両側面で中心ハブ外面14ｂとハブ
フランジ15との接合部分に向かって徐々に深くなる環状
窪み13ａを設ける。Further, as shown in FIG. 4, the guide body 13 is provided with annular recesses 13a which gradually become deeper on both sides of the hub flange 15 toward the joint portion between the center hub outer surface 14b and the hub flange 15.
【００１７】フランジヨーク10には、潤滑オイルを、フ
ランジヨーク10の中心開口11及び環状溝12とガイド本体
13及びスラストワッシャ16との間の摺動接触面、並びに
ガイド本体13の中心ハブ14の内面14ａとボールワッシャ
６との間の摺動接触面に供給するための給油ニップル19
を設ける。A lubricating oil is supplied to the flange yoke 10 and the center opening 11 and the annular groove 12 of the flange yoke 10 and the guide body.
The lubrication nipple 19 for supplying to the sliding contact surface between the thrust washer 13 and the thrust washer 16 and the sliding contact surface between the inner surface 14a of the center hub 14 of the guide body 13 and the ball washer 6
Is provided.
【００１８】給油ニップル19から給油された潤滑オイル
は、フランジヨーク10に設けた図示しない油路を経てフ
ランジヨークの中心開口11及び環状溝12内に流入し、こ
の中心開口11及び環状溝12から各摺動接触面に供給され
る。特に、ガイド本体13の中心ハブ14の内面14ａとボー
ルワッシャ６との間の摺動接触面には、ガイド本体13に
設けた複数個の油路18を経て十分に供給される。更に、
ガイド本体１３の外面14ｂに設けた環状窪み13ａには、
十分な潤滑オイルを溜めることができるため、オイル切
れをなくすことができる。The lubricating oil supplied from the oil supply nipple 19 flows into the center opening 11 and the annular groove 12 of the flange yoke via an oil passage (not shown) provided in the flange yoke 10, and from the center opening 11 and the annular groove 12. It is supplied to each sliding contact surface. In particular, the sliding contact surface between the inner surface 14a of the center hub 14 of the guide body 13 and the ball washer 6 is sufficiently supplied through a plurality of oil passages 18 provided in the guide body 13. Furthermore,
An annular recess 13a provided on the outer surface 14b of the guide body 13 includes:
Since sufficient lubricating oil can be stored, running out of oil can be prevented.
【００１９】[0019]
【発明の効果】本発明によれば、例えば、農業機械に適
用して水田内で使用する場合、ガイド本体のハブフラン
ジがフランジヨークの環状溝内で摺動するための比較的
大きなクリアランス内に泥水が侵入するのを防止するよ
うスラストワッシャがこのクリアランスを埋めるととも
に、これにより極めて制限されたクリアランスでもガイ
ド本体に設けた複数個の油路により円滑な摺動を可能に
する十分な潤滑オイルの供給が行われ、耐摩耗性が向上
し、かつ冷却効率も向上し、フィンを設けることなく、
ガイド本体の中心ハブ内面とボールワッシャとの間の摺
動接触面の焼き付きを防止することができ、円滑な動作
及び装置寿命の増大が得られる。According to the present invention, for example, when applied to an agricultural machine and used in a paddy field, the hub flange of the guide body is placed in a relatively large clearance for sliding in the annular groove of the flange yoke. A thrust washer fills this clearance to prevent muddy water from entering, and a sufficient amount of lubricating oil that allows smooth sliding by the multiple oil passages provided in the guide body even with extremely limited clearance. Supply is performed, wear resistance is improved, and cooling efficiency is also improved, without providing fins,
Seizure of the sliding contact surface between the inner surface of the center hub of the guide body and the ball washer can be prevented, and a smooth operation and an increase in the life of the device can be obtained.
【００２０】また、フィンを設けないことにより、ユニ
バーサルジョイントの回転に対する空気抵抗が少なくて
済み、ユニバーサルジョイントの回転効率が向上する。Further, by eliminating the fins, the air resistance against the rotation of the universal joint can be reduced, and the rotation efficiency of the universal joint can be improved.
【００２１】ガイド本体の中心ハブの外面に環状窪みを
設けたため、この環状窪みにはオイル溜めとして作用
し、オイル切れを確実に防止し、潤滑及び冷却効果が増
大し、耐摩耗性を向上し、円滑な動作を確実にすること
ができる。Since the annular recess is provided on the outer surface of the center hub of the guide body, the annular recess acts as an oil reservoir, reliably preventing oil from running out, increasing lubrication and cooling effects, and improving wear resistance. , Smooth operation can be ensured.
【図１】本発明によるユニバーサルジョイントの一部断
面とする側面図である。FIG. 1 is a side view showing a partial cross section of a universal joint according to the present invention.
【図２】ボールブッシュを設けたヨークの一部断面とす
る側面図である。FIG. 2 is a side view showing a partial cross section of a yoke provided with a ball bush.
【図３】本発明によるユニバーサルジョイントのフラン
ジヨークに案内するガイド本体の正面図である。FIG. 3 is a front view of a guide body for guiding a flange yoke of a universal joint according to the present invention.
【図４】ガイド本体の中心ハブ外面に設けた環状窪みを
示す部分拡大断面図である。FIG. 4 is a partially enlarged sectional view showing an annular recess provided on an outer surface of a center hub of the guide body.
2,4 ヨーク 6 ブッシュ 6a ブリッジ 8 クロスピン 8a ピンヘッド 10 フランジヨーク 10a,10b フランジヨークハーフ 11 中心開口 12 環状溝 13 ガイド本体 13a 環状窪み 14 中心ハブ 14a 中心ハブ内面 14b 中心ハブ外面 15 ハブフランジ 16 スラストワッシャ 17 Ｏリング 18 油路 19 給油ニップル 2,4 Yoke 6 Bush 6a Bridge 8 Cross pin 8a Pin head 10 Flange yoke 10a, 10b Flange yoke half 11 Center opening 12 Annular groove 13 Guide body 13a Annular depression 14 Center hub 14a Center hub inner surface 14b Center hub outer surface 15 Hub flange 16 Thrust washer 17 O-ring 18 Oil passage 19 Lubrication nipple
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16D 3/32 F16D 3/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F16D 3/32 F16D 3/20
Claims (1)
間に配置され、軸線方向に貫通する中心開口及びこの中
心開口に直交して半径方向に延在する環状溝を有するフ
ランジヨークと、 前記フランジヨークに設けて前記中心開口に連通する給
油ニップルと、 前記駆動側のヨークおよび前記被駆動側のヨークのボー
ルブッシュを摺動しうるよう収容して前記フランジヨー
クの中心開口内で移動自在の中心ハブ及びこの中心ハブ
の外面から半径方向に突出して前記フランジヨークの環
状溝内で摺動するハブフランジとを有したガイド本体
と、 前記ガイド本体のハブフランジの両側の側面と前記フラ
ンジヨークの環状溝の対向壁面との間に介在させたスラ
ストワッシャと、 前記フランジヨークの中心開口に近接する位置で前記環
状溝の軸線方向に互いに対向する壁面にそれぞれ設けた
環状窪みに配置したＯリングとを具え、 前記ガイド本体には、ガイド本体の中心軸線に対して少
なくとも１個の直径ラインに沿って前記ハブフランジの
外周面から中心ハブ内面まで貫通する複数個の油路を設
けたユニバーサルジョイントにおいて、 前記ガイド本体の前記ハブフランジの両側面で前記中心
ハブ外面と前記ハブフランジとの接合部分に向かって徐
々に深くなる環状窪みを設けたことを特徴とするユニバ
ーサルジョイント。1. A flange yoke disposed between a driving-side yoke and a driven-side yoke, having a central opening penetrating in an axial direction and an annular groove orthogonal to the central opening and extending in a radial direction. An oil supply nipple provided on the flange yoke and communicating with the center opening; and a ball bush of the drive-side yoke and the driven-side yoke are slidably housed and moved within the center opening of the flange yoke. A guide body having a free center hub and a hub flange protruding radially from an outer surface of the center hub and sliding in an annular groove of the flange yoke; and a side face on both sides of the hub flange of the guide body and the flange. A thrust washer interposed between an opposed wall surface of the annular groove of the yoke, and an axial direction of the annular groove at a position close to a center opening of the flange yoke. O-rings arranged in annular recesses respectively provided on opposing wall surfaces, wherein the guide body has an outer peripheral surface of the hub flange along at least one diameter line with respect to a center axis of the guide body. In a universal joint provided with a plurality of oil passages penetrating to an inner surface of a center hub, an annular recess gradually deepens on both side surfaces of the hub flange of the guide body toward a joint portion between the outer surface of the center hub and the hub flange. Universal joint characterized by the provision of.
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