JP3905243B2 - ダブルカルダンジョイント - Google Patents
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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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車輪伝動系など、屈曲した軸伝動構造における等速伝動に用いられるダブルカルダンジョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に従来のダブルカルダンジョイントの一例を示している。図例のダブルカルダンジョイントは、ピンヨーク２１とソケットヨーク２２とを、カップリングヨーク２４および２つのクロスベアリング２５，２６を介して屈曲自在に連結した構成である。
【０００３】
そして、ピンヨーク２１のピン２７と、ソケットヨーク２２の筒部２９との間には、球面軸受を構成するボール２３およびボールシート３０が介装されている。ボール２３は、ピンヨーク２１のピン２７に対してニードル軸受２８を介して回転自在に外嵌されており、また、ボールシート３０は、ソケットヨーク２２の筒部２９に対して内嵌固定されており、ボール２３とボールシート３０とが摺動するようになっている。
【０００４】
ところで、上記球面軸受の摺動部位に対して水や異物を侵入させないようにするために、下記するような球面シール３１およびダストカバー３２が装備されている。
【０００５】
球面シール３１は、ソケットヨーク２２の筒部２９の端部内周に圧入固定されており、ボール２３の外面に対して摺接させられるようになっている。また、ダストカバー３２は、ピンヨーク２１側の端面においてピン２８を囲む位置に取り付けられており、ソケットヨーク２２の筒部２９の外周面に対して摺接させられるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、球面軸受の摺動部位を保護する構造について不満がある。
【０００７】
まず、ダストカバー３２は、両ヨーク２１，２２の屈曲に伴って筒部２９の外周面に摺接追従するように、金属芯に合成ゴムなどの柔軟なリップ部を筒状に焼き付け形成したものであるが、摺接部位によって接触圧が変わり、一定しないものであった。
【０００８】
というのは、ソケットヨーク２２の筒部２９は、その強度を維持するために根元側の肉厚が先端側の肉厚より大きく、その外周面が球面とはなっていない。詳しくは、筒部２９の先端側の外周面は球面となっているが、根元側の外周面は円筒面に近いものである。そのために、ダストカバー３２のリップ部が筒部２９の先端側に作用する時にはリップ部の締め代が少なくなって接触圧が小さくなり、逆に、筒部２９の根元側に作用する時にはリップ部の締め代が多くなって接触圧が大きくなるものであった。従って、筒部２９の先端側に作用する時の接触圧を適正接触圧に設定すると、筒部２９の根元側に作用する時の接触圧が過大となって、ダストカバー３２の耐久性が低下し、逆に、筒部２９の根元側に作用する時の接触圧を適正接触圧に設定すると、筒部２９の先端側に作用する時の接触圧が過小となってシール性が低下する。
【０００９】
また、ダストカバー３２は、ピンヨーク２１の回転遠心力により径方向外方に広がりやすいために、接触圧が減少してシール性が低下するおそれがある。
【００１０】
このような事情に鑑み、本発明は、ダブルカルダンジョイントにおいて、屈曲作動にかかわらず常に安定した接触圧を得ることができるとともに、回転遠心力による悪影響を受けることなく球面軸受部位を保護できるようにすることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にかかるダブルカルダンジョイントは、ピンヨークとソケットヨークとを球面軸受を介して屈曲自在に結合するとともに、ソケットヨークに設けた筒部の端部に、球面軸受に摺接する球面シールを装着してなるダブルカルダンジョイントであって、前記ピンヨーク側に、前記ソケットヨークの筒部を外囲する環状部が設けられ、この環状部の内周面が、ジョイント中心と同心の凹入球面に形成され、前記筒部の先端部外周面に設けられかつ柔軟な材料のシールが外周方向に延びて前記環状部内周面にその先端部が締め代をもって接触し、かつ、前記ピンヨークとソケットヨークの屈曲動作に関わらず、前記環状部内周面と前記筒部先端部外周面との距離が一定である。
【００１２】
請求項２の発明にかかるダブルカルダンジョイントは、請求項１のダブルカルダンジョイントにおいて、前記環状部内周面と対向する前記先端部外周面全面が、前記ジョイント中心と同心の球面を備えている。
【００１３】
請求項３の発明にかかるダブルカルダンジョイントは、請求項１のダブルカルダンジョイントにおいて、前記シールが、前記球面シールに一体的に形成されている。
【００１４】
以上、本発明の構成によると、ピンヨークとソケットヨークの屈曲に伴って、ソケットヨーク側の筒部に備えたシールが、ピンヨーク側の環状部の内周面に摺接移動するが、この内周面がジョイント中心と同心の凹入球面であるために、どの摺接位置でもシールの締め代はほぼ均一に保たれる。また、ソケットヨークの回転に伴ってシールに遠心力が働くと、環状体の内周面への接触圧が高まる傾向となり、密封性が向上する。
【００１６】
また、請求項３の発明のように、シールを球面シールと一体に形成すれば、球面シールの製造時に同時に形成できるので、部品数を減らせるとともに、設置作業を省けるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１８】
図１および図２に本発明の一実施形態を示している。図１は、ダブルカルダンジョイントを示す半断面図、図２は、図１のジョイント部分の拡大図である。
【００１９】
図例のダブルカルダンジョイントの基本構成は、上述した従来構造と同じであり、ピンヨーク１とソケットヨーク２とを、主としてカップリングヨーク４ならびに２つのクロスベアリング５，６を介して屈曲自在に連結した構成である。
【００２０】
そして、ピンヨーク１のピン７と、ソケットヨーク２の筒部９との間には、球面軸受を構成するボール３およびボールシート１０が介装されている。ボール３は、ピンヨーク１のピン７に対してニードル軸受８を介して回転自在に外嵌されており、また、ボールシート１０は、ソケットヨーク２の筒部９に対して内嵌固定されており、ボール３とボールシート１０とが摺動するようになっている。
【００２１】
本発明では、上記球面軸受の摺動部位を保護するための構造が従来例と相違している。但し、球面シール１１については、従来例と同じものを用いているが、従来例のダストカバーの代わりに、ピンヨーク１の端面においてピン７の外周側に環状部１２を一体的に設け、この環状部１２の内周面に対してソケットヨーク２の筒部９の先端側外周面に設けたシール１３を接触させるようにしている。
【００２２】
詳しくは、上記環状部１２は、ソケットヨーク２の筒部９を外囲するように突設され、その内周面１２ａが、ジョイント中心Ｐと同心の凹入球面に構成されている。
【００２３】
また、上記シール１３は、合成ゴム等の柔軟な材料でリップ状に形成され、筒部９の先端外周面に焼き付け、あるいは、接着によって固定されている。このシール１３のリップ部先端は、環状部１２の内周面１２ａに適当な締め代をもって摺接可能に接触されている。
【００２４】
このように、シール１３を環状部１２の内周面１２ａに接触させることで、ピンヨーク１とソケットヨーク２とがどのように屈曲されても、シール１３を環状部１２の内周面１２ａに安定した接触圧で摺接させることができる。また、シール１３が回転に伴う遠心力を受けても、環状部１２の内周面１２ａへの接触圧が高まって、むしろシール機能が高められる。
【００２５】
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されない。
【００２６】
（１） 上記実施形態でのシール１３は、図３に示すように、球面シール１１に付設することができる。この場合だと、ソケットヨーク２の筒部９に対して球面シール１１を圧入装着することによって、シール１３を所要の位置に装着することができる。
【００２７】
（２） 上記実施形態での環状部１２は、ピンヨーク１と別体で構成して、従来のダストカバーと同様の形態で、ピンヨーク１に取り付けるようにしてもよい。例えば、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ピンヨーク１の端面に段部１ａを設け、この段部１ａに対して環状部１２を圧入により嵌合固定したり、あるいは嵌入後にスポット溶接やかしめなどにより固定したりすることができる。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１ないし３の発明では、ジョイントがどのように屈曲されてもシールの締め代を均一にでき、安定した密封性能を発揮させることができるとともに、回転に伴う遠心力による悪影響を受けることもなく、むしろ、密封性能を高めることができるようになった。
【００３０】
また、請求項３の発明のように、シールを球面シールと一体に形成すれば、球面シールの製造時に同時に形成できるので、部品数を減らせるとともに、設置作業を省けるようになり、実用性において優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のダブルカルダンジョイントを示す半断面図
【図２】図１のジョイント部分の拡大図
【図３】本発明の第２の実施形態で、図２に対応する図
【図４】本発明の第３の実施形態で、図２に対応する図
【図５】従来のダブルカルダンジョイントを示す半断面図
【符号の説明】
１ ピンヨーク
２ ソケットヨーク
７ ピンヨークのピン
９ ソケットヨークの筒部
１１ 球面シール
１２ 環状部
１３ シール
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車輪伝動系など、屈曲した軸伝動構造における等速伝動に用いられるダブルカルダンジョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に従来のダブルカルダンジョイントの一例を示している。図例のダブルカルダンジョイントは、ピンヨーク２１とソケットヨーク２２とを、カップリングヨーク２４および２つのクロスベアリング２５，２６を介して屈曲自在に連結した構成である。
【０００３】
そして、ピンヨーク２１のピン２７と、ソケットヨーク２２の筒部２９との間には、球面軸受を構成するボール２３およびボールシート３０が介装されている。ボール２３は、ピンヨーク２１のピン２７に対してニードル軸受２８を介して回転自在に外嵌されており、また、ボールシート３０は、ソケットヨーク２２の筒部２９に対して内嵌固定されており、ボール２３とボールシート３０とが摺動するようになっている。
【０００４】
ところで、上記球面軸受の摺動部位に対して水や異物を侵入させないようにするために、下記するような球面シール３１およびダストカバー３２が装備されている。
【０００５】
球面シール３１は、ソケットヨーク２２の筒部２９の端部内周に圧入固定されており、ボール２３の外面に対して摺接させられるようになっている。また、ダストカバー３２は、ピンヨーク２１側の端面においてピン２８を囲む位置に取り付けられており、ソケットヨーク２２の筒部２９の外周面に対して摺接させられるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、球面軸受の摺動部位を保護する構造について不満がある。
【０００７】
まず、ダストカバー３２は、両ヨーク２１，２２の屈曲に伴って筒部２９の外周面に摺接追従するように、金属芯に合成ゴムなどの柔軟なリップ部を筒状に焼き付け形成したものであるが、摺接部位によって接触圧が変わり、一定しないものであった。
【０００８】
というのは、ソケットヨーク２２の筒部２９は、その強度を維持するために根元側の肉厚が先端側の肉厚より大きく、その外周面が球面とはなっていない。詳しくは、筒部２９の先端側の外周面は球面となっているが、根元側の外周面は円筒面に近いものである。そのために、ダストカバー３２のリップ部が筒部２９の先端側に作用する時にはリップ部の締め代が少なくなって接触圧が小さくなり、逆に、筒部２９の根元側に作用する時にはリップ部の締め代が多くなって接触圧が大きくなるものであった。従って、筒部２９の先端側に作用する時の接触圧を適正接触圧に設定すると、筒部２９の根元側に作用する時の接触圧が過大となって、ダストカバー３２の耐久性が低下し、逆に、筒部２９の根元側に作用する時の接触圧を適正接触圧に設定すると、筒部２９の先端側に作用する時の接触圧が過小となってシール性が低下する。
【０００９】
また、ダストカバー３２は、ピンヨーク２１の回転遠心力により径方向外方に広がりやすいために、接触圧が減少してシール性が低下するおそれがある。
【００１０】
このような事情に鑑み、本発明は、ダブルカルダンジョイントにおいて、屈曲作動にかかわらず常に安定した接触圧を得ることができるとともに、回転遠心力による悪影響を受けることなく球面軸受部位を保護できるようにすることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にかかるダブルカルダンジョイントは、ピンヨークとソケットヨークとを球面軸受を介して屈曲自在に結合するとともに、ソケットヨークに設けた筒部の端部に、球面軸受に摺接する球面シールを装着してなるダブルカルダンジョイントであって、前記ピンヨーク側に、前記ソケットヨークの筒部を外囲する環状部が設けられ、この環状部の内周面が、ジョイント中心と同心の凹入球面に形成され、前記筒部の先端部外周面に設けられかつ柔軟な材料のシールが外周方向に延びて前記環状部内周面にその先端部が締め代をもって接触し、かつ、前記ピンヨークとソケットヨークの屈曲動作に関わらず、前記環状部内周面と前記筒部先端部外周面との距離が一定である。
【００１２】
請求項２の発明にかかるダブルカルダンジョイントは、請求項１のダブルカルダンジョイントにおいて、前記環状部内周面と対向する前記先端部外周面全面が、前記ジョイント中心と同心の球面を備えている。
【００１３】
請求項３の発明にかかるダブルカルダンジョイントは、請求項１のダブルカルダンジョイントにおいて、前記シールが、前記球面シールに一体的に形成されている。
【００１４】
以上、本発明の構成によると、ピンヨークとソケットヨークの屈曲に伴って、ソケットヨーク側の筒部に備えたシールが、ピンヨーク側の環状部の内周面に摺接移動するが、この内周面がジョイント中心と同心の凹入球面であるために、どの摺接位置でもシールの締め代はほぼ均一に保たれる。また、ソケットヨークの回転に伴ってシールに遠心力が働くと、環状体の内周面への接触圧が高まる傾向となり、密封性が向上する。
【００１６】
また、請求項３の発明のように、シールを球面シールと一体に形成すれば、球面シールの製造時に同時に形成できるので、部品数を減らせるとともに、設置作業を省けるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１８】
図１および図２に本発明の一実施形態を示している。図１は、ダブルカルダンジョイントを示す半断面図、図２は、図１のジョイント部分の拡大図である。
【００１９】
図例のダブルカルダンジョイントの基本構成は、上述した従来構造と同じであり、ピンヨーク１とソケットヨーク２とを、主としてカップリングヨーク４ならびに２つのクロスベアリング５，６を介して屈曲自在に連結した構成である。
【００２０】
そして、ピンヨーク１のピン７と、ソケットヨーク２の筒部９との間には、球面軸受を構成するボール３およびボールシート１０が介装されている。ボール３は、ピンヨーク１のピン７に対してニードル軸受８を介して回転自在に外嵌されており、また、ボールシート１０は、ソケットヨーク２の筒部９に対して内嵌固定されており、ボール３とボールシート１０とが摺動するようになっている。
【００２１】
本発明では、上記球面軸受の摺動部位を保護するための構造が従来例と相違している。但し、球面シール１１については、従来例と同じものを用いているが、従来例のダストカバーの代わりに、ピンヨーク１の端面においてピン７の外周側に環状部１２を一体的に設け、この環状部１２の内周面に対してソケットヨーク２の筒部９の先端側外周面に設けたシール１３を接触させるようにしている。
【００２２】
詳しくは、上記環状部１２は、ソケットヨーク２の筒部９を外囲するように突設され、その内周面１２ａが、ジョイント中心Ｐと同心の凹入球面に構成されている。
【００２３】
また、上記シール１３は、合成ゴム等の柔軟な材料でリップ状に形成され、筒部９の先端外周面に焼き付け、あるいは、接着によって固定されている。このシール１３のリップ部先端は、環状部１２の内周面１２ａに適当な締め代をもって摺接可能に接触されている。
【００２４】
このように、シール１３を環状部１２の内周面１２ａに接触させることで、ピンヨーク１とソケットヨーク２とがどのように屈曲されても、シール１３を環状部１２の内周面１２ａに安定した接触圧で摺接させることができる。また、シール１３が回転に伴う遠心力を受けても、環状部１２の内周面１２ａへの接触圧が高まって、むしろシール機能が高められる。
【００２５】
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されない。
【００２６】
（１） 上記実施形態でのシール１３は、図３に示すように、球面シール１１に付設することができる。この場合だと、ソケットヨーク２の筒部９に対して球面シール１１を圧入装着することによって、シール１３を所要の位置に装着することができる。
【００２７】
（２） 上記実施形態での環状部１２は、ピンヨーク１と別体で構成して、従来のダストカバーと同様の形態で、ピンヨーク１に取り付けるようにしてもよい。例えば、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ピンヨーク１の端面に段部１ａを設け、この段部１ａに対して環状部１２を圧入により嵌合固定したり、あるいは嵌入後にスポット溶接やかしめなどにより固定したりすることができる。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１ないし３の発明では、ジョイントがどのように屈曲されてもシールの締め代を均一にでき、安定した密封性能を発揮させることができるとともに、回転に伴う遠心力による悪影響を受けることもなく、むしろ、密封性能を高めることができるようになった。
【００３０】
また、請求項３の発明のように、シールを球面シールと一体に形成すれば、球面シールの製造時に同時に形成できるので、部品数を減らせるとともに、設置作業を省けるようになり、実用性において優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のダブルカルダンジョイントを示す半断面図
【図２】図１のジョイント部分の拡大図
【図３】本発明の第２の実施形態で、図２に対応する図
【図４】本発明の第３の実施形態で、図２に対応する図
【図５】従来のダブルカルダンジョイントを示す半断面図
【符号の説明】
１ ピンヨーク
２ ソケットヨーク
７ ピンヨークのピン
９ ソケットヨークの筒部
１１ 球面シール
１２ 環状部
１３ シール
Claims (3)
- ピンヨークとソケットヨークとを球面軸受を介して屈曲自在に結合するとともに、ソケットヨークに設けた筒部の端部に、球面軸受に摺接する球面シールを装着してなるダブルカルダンジョイントであって、
前記ピンヨーク側に、前記ソケットヨークの筒部を外囲する環状部が設けられ、この環状部の内周面が、ジョイント中心と同心の凹入球面に形成され、前記筒部の先端部外周面に設けられかつ柔軟な材料のシールが外周方向に延びて前記環状部内周面にその先端部が締め代をもって接触し、かつ、前記ピンヨークとソケットヨークの屈曲動作に関わらず、前記環状部内周面と前記筒部先端部外周面との距離が一定である、ことを特徴とするダブルカルダンジョイント。 - 請求項１のダブルカルダンジョイントにおいて、
前記環状部内周面と対向する前記先端部外周面全面が、前記ジョイント中心と同心の球面を備えている、ことを特徴とするダブルカルダンジョイント。 - 請求項１のダブルカルダンジョイントにおいて、
前記シールが、前記球面シールに一体的に形成されている、ことを特徴とするダブルカルダンジョイント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10509499A JP3905243B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | ダブルカルダンジョイント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10509499A JP3905243B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | ダブルカルダンジョイント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000291680A JP2000291680A (ja) | 2000-10-20 |
| JP3905243B2 true JP3905243B2 (ja) | 2007-04-18 |
Family
ID=14398335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10509499A Expired - Fee Related JP3905243B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | ダブルカルダンジョイント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3905243B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8408559B1 (en) | 2011-12-12 | 2013-04-02 | Hyundai Motor Company | Active geometry control suspension system |
-
1999
- 1999-04-13 JP JP10509499A patent/JP3905243B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8408559B1 (en) | 2011-12-12 | 2013-04-02 | Hyundai Motor Company | Active geometry control suspension system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000291680A (ja) | 2000-10-20 |
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