JPH08270671A - 等速ジョイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い加工精度が要求されず製作容易な等速ジ
ョイントを提供すること。 【構成】 入力軸10と出力軸20をトルク伝達可能に連結
する等速ジョイントＡ１を、入力軸10に同軸的かつ相対
回転可能に組付けた入力軸支持体31と、出力軸20に同様
に組付けた出力軸支持体32と、両支持体31，32を両軸1
0，20の軸線Ｌ１，Ｌ２の交点Ｏ１を中心として揺動可
能に連結する連結体33からなる連結支持体30を備え、入
力軸の軸線Ｌ１から径方向へ所定量Ｄオフセットした位
置で入力軸10に軸線Ｌ１に平行な軸Ｌ１１方向へ移動可
能かつ軸Ｌ１１回りに回転可能に組付けた入力側伝達軸
41と、出力軸の軸線Ｌ２から径方向へ所定量Ｄオフセッ
トした位置で出力軸20に軸線Ｌ２に平行な軸Ｌ１２方向
へ移動可能かつ軸Ｌ１２回りに回転可能に組付けた出力
側伝達軸42と、両伝達軸41，42を一軸回りに揺動可能に
連結させる連結軸43からなる伝達リンク40を備える構成
とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば車両のステアリ
ングシャフトや駆動軸の一部に使用されて入力軸と出力
軸をトルク伝達可能に連結する等速ジョイントに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の等速ジョイントの一つとして、
例えば特開平２−２１０３０号公報に示されているもの
があり、この公報に示されている等速ジョイントは、入
力軸に同軸的に連結されたロッドと、出力軸に同軸的に
連結されたロッドと、これら両ロッドを連結する不等速
自在継手からなる連結リンクを備えるとともに、入力軸
の端部外周に組付けた径方向のピンに回転可能かつ軸方
向移動不能に組付けた第１のアームと、出力軸の端部外
周に組付けた径方向のピンに回転可能かつ軸方向移動不
能に組付けた第２のアームと、これら両アームを連結す
る不等速自在継手からなる伝達リンクを備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した公報に示され
ている等速ジョイントにおいては、入力軸及び出力軸の
両軸線の交点と、両アームを連結する不等速自在継手の
中心を含む面（等速面）に対して対称となるように各部
を製作する必要がある。ところで、各ピンと各アームの
連結部は、各ピンに対して各アームが回転のみ可能に組
付けられる一自由度の構成であり、ピンの製作誤差及び
組付誤差と、アームの製作誤差及び組付誤差が集約する
部位であるため、高い加工精度が要求される。本発明
は、上記した問題に対処すべくなされたものであり、そ
の目的は高い加工精度が要求されず製作容易な等速ジョ
イントを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、入力軸と出力軸をトルク伝
達可能に連結する当該等速ジョイントを、入力軸に同軸
的かつ相対回転可能に組付けた入力軸支持体と、出力軸
に同軸的かつ相対回転可能に組付けた出力軸支持体と、
これら両支持体を前記両軸の軸線の交点を中心として揺
動可能に連結する連結体からなる連結支持体を備えると
ともに、前記入力軸の軸線から径方向へ所定量オフセッ
トした位置にて前記入力軸に入力軸の軸線に平行な軸方
向へ移動可能かつ軸回りに回転可能に組付けた入力側伝
達軸と、前記出力軸の軸線から径方向へ所定量オフセッ
トした位置にて前記出力軸に出力軸の軸線に平行な軸方
向へ移動可能かつ軸回りに回転可能に組付けた出力側伝
達軸と、これら両伝達軸を一軸回りに揺動可能に連結さ
せる連結軸からなる伝達リンクを備える構成とした。

【０００５】

【発明の作用・効果】本発明による等速ジョイントにお
いては、入出力軸のジョイント角が如何なる場合におい
ても、入出力軸の軸線の交点と伝達リンクにおける連結
軸の軸心を含む面（等速面）に対して各構成部材が常に
対称に配置されるため、等速ジョイントの条件が満たさ
れて、入力軸の回転が出力軸に等速で伝達される。とこ
ろで、本発明による等速ジョイントにおいては、入力側
伝達軸を入力軸に入力軸の軸線に平行な軸方向へ移動可
能かつ軸回りに回転可能に組付ける二自由度の構成を採
用するとともに、出力側伝達軸を出力軸に出力軸の軸線
に平行な軸方向へ移動可能かつ軸回りに回転可能に組付
ける二自由度の構成を採用したため、各伝達軸と入出力
軸の連結部には、各伝達軸の製作誤差及び組付誤差のみ
があるだけで、上述した従来の等速ジョイント程に高い
加工精度は要求されず容易に製作することができる。ま
た、本発明による等速ジョイントにおいては、入力軸の
トルクを剪断力に変換して伝達リンクの入力側伝達軸に
伝え、また伝達リンクに作用する剪断力をトルクに変換
して出力側伝達軸から出力軸に伝えるものであるため、
伝達リンクを簡素かつ小型に構成することができる。

【０００６】

【実施例】以下に、本発明の各実施例を図面に基づいて
説明する。図１及び図２は本発明による等速ジョイント
の第１実施例を示していて、この第１実施例の等速ジョ
イントＡ１は車両のステアリングシャフトに採用される
もので、ステアリングホイール（図示省略）に連結され
る入力軸１０とステアリングギヤボックス（図示省略）
に連結される出力軸２０が連結支持体３０と伝達リンク
４０によってトルク伝達可能に連結されている。

【０００７】連結支持体３０は、入力軸１０の先端にベ
アリング（入力軸１０に圧入固定されたころ軸受）３４
を介して同軸的かつ相対回転可能に組付けた入力軸支持
ロッド３１と、出力軸２０の先端にベアリング（出力軸
２０に圧入固定されたころ軸受）３５を介して同軸的か
つ相対回転可能に組付けた出力軸支持ロッド（入力軸支
持ロッド３１と同一径である）３２と、これら両ロッド
３１，３２を両軸１０，２０の軸線Ｌ１，Ｌ２の交点Ｏ
１を中心として揺動可能に連結する連結軸（両軸１０，
２０の軸線Ｌ１，Ｌ２に直交して配置されている）３３
によって構成されていて、各ベアリング３４，３５に対
して各支持ロッド３１，３２は圧入嵌合されて所定の位
置（入力軸１０と出力軸２０の先端間の間隔が設定値Ｃ
ｏとなる位置）にて位置決めされている。

【０００８】一方、伝達リンク４０は、入力軸１０の軸
線Ｌ１から径方向へ所定量Ｄオフセットした位置にて、
入力軸１０にベアリング（入力軸１０に圧入固定された
軸受）４４を介して、入力軸１０の軸線Ｌ１に平行な軸
Ｌ１１方向へ移動可能かつ軸Ｌ１１回りに回転可能に組
付けた入力側伝達軸４１と、出力軸２０の軸線Ｌ２から
径方向へ所定量Ｄオフセットした位置にて、出力軸２０
にベアリング（出力軸２０に圧入固定された軸受）４５
を介して、出力軸２０の軸線Ｌ２に平行な軸Ｌ１２方向
へ移動可能かつ軸Ｌ１２回りに回転可能に組付けた出力
側伝達軸（入力側伝達軸４１と同一径である）４２と、
これら両伝達軸４１，４２を一軸回りに揺動可能に連結
させる連結軸（上記した連結軸３３に平行に配置されて
いる）４３によって構成されていて、各伝達軸４１，４
２と各軸１０，２０間には位置決用のスプリング４６，
４８とリテーナ４７，４９がそれぞれ介装されている。

【０００９】上記のように構成した本実施例の等速ジョ
イントＡ１においては、両軸１０，２０のジョイント角
θ（ゼロ〜±９０度の範囲で任意に設定することが可能
である）が如何なる場合においても、両軸１０，２０の
軸線Ｌ１，Ｌ２の交点Ｏ１と伝達リンク４０における連
結軸４３の軸心Ｏ２を含む面（等速面）Ｓに対して各構
成部材が常に対称に配置されるため、等速ジョイントの
条件が満たされて、入力軸１０の回転が出力軸２０に等
速で伝達される。なお、本実施例においては、位置決用
のスプリング４６，４８がリンク４０の両端に介装さ
れ、等速面Ｓから遠ざかる方向に押圧し、かつそれらの
押圧力はバランスするように設定するため、ジョイント
角θがゼロの時でも上記対称関係が維持される。また、
スプリング４６，４８は弾性手段として使用しているも
のであり、ゴム等他の手段に変更したり、スプリング反
力の作用方向を反対として実施することも可能である。

【００１０】ところで、本実施例の等速ジョイントＡ１
においては、入力側伝達軸４１を入力軸１０に入力軸の
軸線Ｌ１に平行な軸Ｌ１１方向へ移動可能かつ軸Ｌ１１
回りに回転可能に組付ける二自由度の構成を採用すると
ともに、出力側伝達軸４２を出力軸２０に出力軸の軸線
Ｌ２に平行な軸Ｌ１２方向へ移動可能かつ軸Ｌ１２回り
に回転可能に組付ける二自由度の構成を採用したため、
各伝達軸４１，４２と入出力軸１０，２０の連結部に
は、各伝達軸４１，４２の製作誤差及び組付誤差のみが
あるだけで、高い加工精度は要求されず容易に製作する
ことができる。

【００１１】また、本実施例の等速ジョイントＡ１にお
いては、入力軸１０のトルクを剪断力に変換して伝達リ
ンク４０の入力側伝達軸４１に伝え、また伝達リンク４
０に作用する剪断力をトルクに変換して出力側伝達軸４
２から出力軸２０に伝えるものであるため、伝達リンク
４０を簡素かつ小型に構成することができる。上記のよ
うにしてトルクを剪断力に変換して伝達する場合、上記
した径方向のオフセット量Ｄを例えば２０mmとしたと
き、同材質の丸棒で同じトルクを伝える場合に比して約
１／３の径で実施することが可能である。

【００１２】また、本実施例の等速ジョイントＡ１にお
いては、連結支持体３０の各支持ロッド３１，３２が各
ベアリング３４，３５に対して圧入嵌合されて所定の位
置にて位置決めされているため、車両の衝突時、ステア
リングギヤボックス（図示省略）が上方へ移動して出力
軸２０が図示上方へ移動した場合と、ステアリングホイ
ール（図示省略）が前方へ移動して入力軸１０が図示左
方へ移動した場合、各支持ロッド３１，３２と各ベアリ
ング３４，３５間の圧入嵌合部にそれぞれ摺動抵抗の大
きい滑りが生じて、衝撃エネルギの吸収作用及び軸長の
収縮作用が得られ、図３に示したように入力軸１０と出
力軸２０の先端間の間隔がＣ１（Ｃ１＜Ｃｏ）となる。
このため、組付時における入力軸１０と出力軸２０の先
端間の間隔Ｃｏを適宜に設定することにより、車両の衝
突時に得られる衝撃エネルギの吸収作用及び軸長の収縮
作用を適宜に設定することができる。

【００１３】また、本実施例の等速ジョイントＡ１にお
いては、連結支持体３０が入力軸支持ロッド３１と出力
軸支持ロッド３２と連結軸３３によって構成されている
ため、入力軸支持ロッド３１及び出力軸支持ロッド３２
を伝達リンク４０の入力側伝達軸４１及び出力側伝達軸
４２と同一径とし、また連結軸３３を伝達リンク４０の
連結軸４３と同一径とすれば、端部の加工違いの差（連
結支持体３０側では両端を短く切断し、伝達リンク４０
側では両端外周にリテーナ４７，４９取付用の溝加工を
施す）を除けば部品の共通化が可能であり、大幅な低コ
スト化を図ることができる。

【００１４】上記した実施例の等速ジョイントＡ１にお
いては、連結支持体３０の各支持ロッド３１，３２が各
ベアリング３４，３５に対して圧入嵌合されて所定の位
置にて位置決めされるようにしたが、連結支持体３０の
各支持ロッド３１，３２が各ベアリング３４，３５に対
して軸方向へ摺動可能に嵌合されて、図２の仮想線にて
示したように、各軸１０，２０間に介装したスプリング
１１，２１により連結軸３３側へ付勢されて所定の位置
にて位置決めされるようにした場合には、各軸１０，２
０の軸方向の変位を吸収することが可能となり、車両へ
の組付に際して製作誤差，組付誤差等を吸収することが
できる。

【００１５】図４は、本発明による等速ジョイントの第
２実施例を示していて、この第２実施例の等速ジョイン
トＡ２においては、上記した実施例の連結支持体３０に
代えて連結支持体１３０が採用され、また伝達リンク４
０に代えて伝達リンク１４０が採用されている。連結支
持体１３０は、入力軸１１０の先端にベアリング（入力
軸１１０の外周に軸方向移動不能に組付けられた軸受）
１３４を介して同軸的かつ相対回転可能に組付けた入力
軸支持リング１３１と、出力軸１２０の先端にベアリン
グ（出力軸１２０の外周に軸方向移動不能に組付けられ
た軸受）１３５を介して同軸的かつ相対回転可能に組付
けた出力軸支持リング１３２と、これら両リング１３
１，１３２を両軸１１０，１２０の軸線の交点を中心と
して揺動可能に連結する一対の連結リンク１３７，１３
８によって構成されていて、各支持リング１３１，１３
２は各軸１１０，１２０に対して軸方向移動不能に組付
けられている。

【００１６】一方、伝達リンク１４０は、入力軸１１０
の軸線から径方向へ所定量オフセットした位置にて、入
力軸１１０にベアリング（入力軸１１０に圧入固定され
た軸受）１４４を介して、入力軸１１０の軸線に平行な
軸方向へ移動可能かつ軸回りに回転可能に組付けた入力
側伝達軸１４１と、出力軸１２０の軸線から径方向へ所
定量オフセットした位置にて、出力軸１２０にベアリン
グ（出力軸１２０に圧入固定された軸受）１４５を介し
て、出力軸１２０の軸線に平行な軸方向へ移動可能かつ
軸回りに回転可能に組付けた出力側伝達軸１４２と、こ
れら両伝達軸１４１，１４２を一軸回りに揺動可能に連
結させる連結軸１４３によって構成されている。

【００１７】上記のように構成した図４の等速ジョイン
トＡ２においては、連結支持体１３０において各支持リ
ング１３１，１３２が各軸１１０，１２０に対して軸方
向移動不能に組付けられているため、図１〜図３に示し
た上記等速ジョイントＡ１とは異なり、車両の衝突時に
おいて衝撃エネルギの吸収作用及び軸長の収縮作用は得
られない。また、連結支持体１３０と伝達リンク１４０
の構成部材の形状が異なるため、部品の共通化を図るこ
とはできない。なお、図４の等速ジョイントＡ２におい
て得られる上記二点以外の各作用効果は、図１〜図３に
示した等速ジョイントＡ１において得られる各作用効果
と実質的に同じものであり、以上の説明から容易に理解
されると思われるため、その説明は省略する。

【００１８】上記のように構成した両等速ジョイントＡ
１，Ａ２においては、一つの伝達リンク４０，１４０で
トルクを伝達するように構成したが、複数個の伝達リン
ク（周方向にて等間隔に配置される）でトルクを伝達す
るように構成して実施することも可能である。図４の等
速ジョイントＡ２においては、連結支持体１３０によっ
て連結されている部位が円形であるため、複数個の伝達
リンクでトルクを伝達する構成は容易に実施することが
できる。一方、図１〜図３に示した等速ジョイントＡ１
においては、コンパクトな連結支持体３０で入力軸１０
と出力軸２０を連結支持したため、当該等速ジョイント
を小型・軽量とすることができ、また揺動点が図４の等
速ジョイントＡ２の場合の五点に比して二点と少ないた
め、低フリクション化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による等速ジョイントの第１実施例を
示す斜視図である。

【図２】 図１に示した等速ジョイントの縦断側面図で
ある。

【図３】 図１及び図２に示した等速ジョイントの作動
説明図である。

【図４】 本発明による等速ジョイントの第２実施例を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１０，１１０…入力軸、２０，１２０…出力軸、３０，
１３０…連結支持体、３１…入力軸支持ロッド、１３１
…入力軸支持リング、３２…出力軸支持ロッド、１３２
…出力軸支持リング、３３…連結軸、１３７，１３８…
連結リンク、４０，１４０…伝達リンク、４１，１４１
…入力側伝達軸、４２，１４２…出力側伝達軸、４３，
１４３…連結軸、Ａ１，Ａ２…等速ジョイント、Ｌ１…
入力軸の軸線、Ｌ２…出力軸の軸線、Ｏ１…入力軸の軸
線と出力軸の軸線の交点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸に同軸的かつ相対回転可能に組付
   けた入力軸支持体と、出力軸に同軸的かつ相対回転可能
   に組付けた出力軸支持体と、これら両支持体を前記両軸
   の軸線の交点を中心として揺動可能に連結する連結体か
   らなる連結支持体を備えるとともに、前記入力軸の軸線
   から径方向へ所定量オフセットした位置にて前記入力軸
   に入力軸の軸線に平行な軸方向へ移動可能かつ軸回りに
   回転可能に組付けた入力側伝達軸と、前記出力軸の軸線
   から径方向へ所定量オフセットした位置にて前記出力軸
   に出力軸の軸線に平行な軸方向へ移動可能かつ軸回りに
   回転可能に組付けた出力側伝達軸と、これら両伝達軸を
   一軸回りに揺動可能に連結させる連結軸からなる伝達リ
   ンクを備えて、前記入力軸と前記出力軸をトルク伝達可
   能に連結する等速ジョイント。