JPH09269015A - ユニバ−サルジョイント - Google Patents

ユニバ−サルジョイント

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Publication number
JPH09269015A
JPH09269015A JP8104012A JP10401296A JPH09269015A JP H09269015 A JPH09269015 A JP H09269015A JP 8104012 A JP8104012 A JP 8104012A JP 10401296 A JP10401296 A JP 10401296A JP H09269015 A JPH09269015 A JP H09269015A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yoke
shaft side
pin
yokes
universal joint
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8104012A
Other languages
English (en)
Inventor
Jiyunya Watanabe
順哉 渡辺
Kenichi Aota
健一 青田
Kazue Kamikawa
多恵 上川
Koji Shima
孝爾 嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Priority to JP8104012A priority Critical patent/JPH09269015A/ja
Publication of JPH09269015A publication Critical patent/JPH09269015A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/26Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
    • F16D3/30Hooke'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
    • F16D3/32Hooke'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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数の数と種類を少なくし且つ加工も容
易で加工コストも低減することのできる等速のユニバ−
サルジョイントを提供する。 【解決手段】 駆動軸側ヨ−ク1と被駆動軸側ヨ−ク3
とが所定の作動角で交差させて連結するカップリングヨ
−ク2の両側に、ジョイント角度を同一とし且つクロス
ピン5,7の一対のピンヘッドのうち一方をヨ−ク1,
3に回動自在に支承させ、他方をカップリングヨ−ク2
に回動自在に支承させてなるダブルカルダン型のユニバ
−サルジョイントにおいて、前記カップリングヨ−ク2
に、半円状の溝9a,9bを両側に設けた所定の厚さの
壁部9を形成すると共に、前記ヨ−ク1,3端部に、前
記溝に摺動接触させ且つ該溝の曲率半径よりも小さな曲
率半径を有する球状ピン11,13を設けたピンヨ−ク
1a,3aを形成して連結する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、駆動軸から被駆
動軸へ回転トルクを伝達する際用いられるダブルカルダ
ン型のユニバ−サルジョイントに関する。
【0002】
【従来の技術】自動車や農業機械等の車両の操舵系のト
ルク伝達機構では、駆動軸から被駆動軸へ回転トルクを
伝達する場合、駆動軸と被駆動軸とを所定の角度で交差
させて回転トルクを伝達するが、同一の角速度で伝達し
且つ軸の配置の自由度を可能な限り大きくする必要上連
結部には広角度対応のダブルカルダン型ユニバ−サルジ
ョイントを用いたユニバ−サルジョイントが使用され
る。
【0003】従来のダブルカルダン型ジョイントとし
て、例えば図6に示すようなユニバ−サルジョイントが
知られている。このユニバ−サルジョイントは、所定の
作動角γで交差するようフランジヨ−ク22の両側に駆
動軸側ヨ−ク21と被駆動軸側ヨ−ク23を、クロスピ
ン25,27の互いに直交する一対のピンヘッド25
a,27aをそれぞれ回動自在に支承させ、もう一方の
ピンヘッド(図示省略)を二股或いはU字形のヨ−ク2
1,23に回動自在に支承させて構成してある。該フラ
ンジヨ−ク22には、中心開口部22aと中央部の半径
方向に環状溝22bとが設けられると共に、該中心開口
部22a内にはガイド本体24が配置されている。該ガ
イド本体24には、前記環状溝22b内で摺動するハブ
フランジ24aと、前記ヨ−ク21,23の先端部に形
成したボ−ルブッシュ21a,23aを嵌め入れ前記中
心開口部22aで移動自在とした中心ハブ24bと、が
形成してある(特開平6−117444号)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記構成のユニバ−サ
ルジョイントは、回転トルク伝達に際しガイド本体に設
けた複数の油路により潤滑油も十分供給され円滑な摺動
が可能となり耐摩耗性も向上する等、種々の利点があ
る。しかしながら、この種の他のユニバ−サルジョイン
トにおいても一般的に部品点数やその種類が多く、或い
は部品の形状も複雑なものが多く、従って加工も困難且
つ複雑となり、その結果コスト高となるという問題があ
る。
【0005】この発明は上記する課題に着目してなされ
たものであり、部品点数の数と種類を少なくし且つ加工
も容易で加工コストも低減することのできる駆動軸と被
駆動軸とが等速のユニバ−サルジョイントを提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明は上記す
る課題を解決するために、駆動軸側ヨ−クと被駆動軸
側ヨ−クとを所定の作動角で交差させて連結するカップ
リングヨ−クの両側に、ジョイント角度を同一とし且つ
各々のクロスピンの直交する一対のピンヘッドのうち一
方をヨ−クに回動自在に支承させ、他方を該カップリン
グヨ−クに回動自在に支承させてなるダブルカルダン型
のユニバ−サルジョイントにおいて、前記カップリング
ヨ−クに断面が半円状の溝を両側に設けた所定の厚さの
壁部を形成すると共に、前記駆動軸側及び被駆動軸側の
それぞれのヨ−ク端部に、前記両側に設けた各半円状の
溝に摺動接触させ且つ該溝の曲率半径よりも小さな曲率
半径を有する球状ピンを設けたピンヨ−クを形成してこ
れらのヨ−クを連結したことを特徴とする。
【0007】また、上記の手段の壁部には、球状ピ
ンと半円状の溝との接触点の移動軌跡よりも球状ピンの
外側に突出する肩部を設けてあることを特徴とする。
【0008】或いは、上記若しくはの手段の壁部
には、半円状の溝中心より内径側を該溝底面と同一の平
坦な凹面に形成したことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の態様】以下、この発明の具体的実施の態
様について図面を参照しながら説明する。図1はこの発
明のユニバ−サルジョイントの一方から見た外観図であ
り、図2は図1の状態における縦断面図であり、図3は
図2において駆動軸及び被駆動軸を90度回転させた状
態の縦断面図である。
【0010】このユニバ−サルジョイントは、駆動軸側
のヨ−ク1と被駆動軸側のヨ−ク3(説明の便宜上、一
方を駆動軸のヨ−ク1とし、他方を被駆動軸側のヨ−ク
3とする)とが所定の作動角γで交差するようカップリ
ングヨ−ク2の両側にクロスピン5,7を介して連結さ
れている。前記一方のクロスピン5は、直交する一対の
ピンヘッドのうちピンヘッド5a,5aを二股(或いは
U字形)のヨ−ク1に回動自在に支承させ、もう一方の
ピンヘッド5b,5bをカップリングヨ−ク2の一方の
片側に回動自在に支承させてある。また、前記他方のク
ロスピン7は、直交する一対のピンヘッドのうちピンヘ
ッド7a,7aを二股(或いはU字形)のヨ−ク3に回
動自在に支承させ、もう一方のピンヘッド7b,7bを
カップリングヨ−ク2の他方の片側に回動自在に支承さ
せてある。この場合、これらピンヘッド5a,7a等
は、カップリングヨ−ク2に嵌着したカップ4,6との
間にニ−ドルロ−ラベアリング8,10を介して支承す
る。
【0011】前記クロスピン5及び7は、いずれもそれ
ぞれ一方のピンヘッド5a,7aの長さAは、他方のピ
ンヘッド5b,7bの長さBよりも小さくしてある。こ
のようにピンヘッド5a,5b等を不等長にすることに
より作動角γを大きくする(例えば57°±5°)こと
が可能となるが、勿論、前記クロスピン5,7 を等長の
クロスピンとしてもある程度の作動角(例えば30°〜
50°)とすることも可能である。
【0012】また、前記駆動軸側のヨ−ク1の軸線方向
とカップリングヨ−ク2の軸線方向とのなす角度αと、
被駆動軸側のヨ−ク3の軸線方向とカップリングヨ−ク
2の軸線方向とのなす角度βとは、該駆動軸側ヨ−クの
回転角速度と被駆動軸側のヨ−ク3の回転角速度を等し
くするために同一角度としてある(図1参照)。
【0013】前記カップリングヨ−ク2の内部中央に
は、両側に断面が半円状の溝9a,9bを設けた所定の
厚さの壁部9が形成されている。また、前記駆動軸側の
ヨ−ク1端部には、前記壁部9の一方の半円状の溝9a
に摺動可能に嵌め入れる球状ピン11を形成したピンヨ
−ク1aが形成され、同様に、前記被駆動軸側のヨ−ク
3端部には、前記他方の半円状の溝9bに摺動可能に嵌
め入れる球状ピン13を形成したピンヨ−ク3aが形成
されている。
【0014】前記半円状の溝9a,9bには、前記ヨ−
ク1,3の先端に設けられた球状ピン11,13が嵌め
入れられ回転駆動時摺動させるが、この場合、円滑な摺
動を確保するため半円状の溝9a及び9bの曲率半径
は、それぞれ球状ピン11及び13の曲率半径よりもそ
れぞれ大きく形成してある。また、図3からもわかるよ
うに、壁部9の両側に形成した半円状の溝9a,9bの
外周側には、球状ピン11,13が外れないようにこれ
ら球状ピン11,13と半円状の溝9a,9bとの接触
点の移動軌跡よりも球状ピン11,13の外側に突出す
る肩部9c,9dを設けてある。即ち、ユニバ−サルジ
ョイントには部品組立公差によるガタに起因してジョイ
ント作動角γが若干一定範囲で変動するが、半円状の溝
9a,9bは、駆動軸側のヨ−ク1及び被駆動軸側のヨ
−ク3が上述の一定範囲の作動角γで回転する際の角度
ストッパの役割をなすものである。
【0015】前記駆動軸側のヨ−ク1と被駆動軸側のヨ
−ク3とが回転する場合、回転時のカップリングヨ−ク
2におけるこれら駆動軸側のヨ−ク1及び被駆動軸側の
ヨ−ク3の端部の軸方向の移動量は前記半円状の溝9
a,9bと球状ピン11,13との摺動により吸収させ
ることになる。勿論、図示しないが、これら球状ピン1
1,13と半円状の溝9a,9bとの間は潤滑剤で潤滑
する。
【0016】この発明のユニバ−サルジョイントは以上
のような構成からなるが、次に前記駆動軸側のヨ−ク1
と被駆動軸側のヨ−ク3とが回転する際の動作について
説明する。図4(A)は、駆動軸側のヨ−ク1と被駆動
軸側のヨ−ク3との作動角γが最大角度になったときス
トッパをかけてジョイントが外れないようにする場合を
示している。この場合、角度ストッパの役割を果たして
いるのは、球状ピン11,13と摺動接触する半円状の
溝9a,9bであるが、該半円状の溝9a,9bの外側
に突出するように設けた肩部9c,9dが更にこれを確
実にしている。図4(B)は、駆動軸側のヨ−ク1と被
駆動軸側のヨ−ク3との作動角γがニュ−トラル(作動
角γが最大と最小との中間)である場合を示している。
この場合、角度ストッパをかける必要はないので球状ピ
ン11,13は半円状の溝9a,9b内で該溝9a,9
bと非接触の状態になっている。図4(C)は、駆動軸
側のヨ−ク1と被駆動軸側のヨ−ク3との作動角γが最
小角度でストッパをかけジョイントが外れないようにす
る場合を示している。この場合、角度ストッパの役割を
果たしているのは球状ピン11,13と接触する半円状
の溝9a,9bの内側部分である。このような動作の中
で球状ピン11,13と半円状の溝9a,9bとが接触
状態と非接触を交互に繰り返すことにより、打音が問題
となる場合には、球状ピンと半円状の溝の接触間にばね
やゴム等の弾性体を挿入してもよい。
【0017】この発明の実施の態様は以上のようである
が、変形実施の態様として、前記カップリングヨ−ク2
に設けられる壁部9には、図5に示すように、半円状の
溝9a,9b中心より内径側に該溝9aの底面と同一の
平坦な凹面9e,9fを設けても良い。この場合、凹面
9e,9fは壁部9のいずれか片側に設けてもよいしこ
のように両側面に設けてもよい。
【0018】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明のユニバ−
サルジョイントによれば、ヨ−ク端部やカップリングヨ
−クにも複雑な構造部分がなく、また、角度ストッパと
なる球状ピンを形成するピンヨ−クやカップリングヨ−
ク中央の壁部に設けた円形溝の形状は単純な構成である
ため部品点数も少なく、加工や組立も容易でコストを大
幅に低減することができる。また、比較的シンプルな構
成で広角度対応の等速ユニバ−サルジョイントとするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のユニバ−サルジョイントの一方から
見た外観図である。
【図2】図1の方向から見た断面図である。
【図3】図2の状態のまま駆動軸を90度回転させた状
態の縦断面図である。
【図4】図4(A)は駆動軸側のヨ−クと被駆動軸側の
ヨ−クとの作動角が大角度でストッパをかける場合を示
し、図4(B)は駆動軸側のヨ−クと被駆動軸側のヨ−
クとの作動角がニュ−トラルである場合を示し、図4
(C)は駆動軸側のヨ−クと被駆動軸側のヨ−クとの作
動角が小角度でストッパをかける場合を示す。
【図5】この発明のユニバ−サルジョイントの変形例で
あって、カップリングに設ける壁部を円形溝とせず凹面
とした場合の実施例を示す。
【図6】従来のユニバ−サルジョイントの例の縦断面図
である。
【符号の説明】
1 駆動軸側ヨ−ク 1a ピンヨ−ク 2 カップリングヨ−ク 3 被駆動軸側ヨ−ク 3a ピンヨ−ク 5,7 クロスピン 9 壁部 9a,9b 半円状の溝 9c,9d 肩部 9e,9f 凹面 11,13 球状ピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋 孝爾 大阪府大阪市中央区南船場三丁目5番8号 光洋精工株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動軸側ヨ−クと被駆動軸側ヨ−クとを
    所定の作動角で交差させて連結するカップリングヨ−ク
    の両側に、ジョイント角度を同一とし且つ各々のクロス
    ピンの直交する一対のピンヘッドのうち一方をヨ−クに
    回動自在に支承させ、他方を該カップリングヨ−クに回
    動自在に支承させてなるダブルカルダン型のユニバ−サ
    ルジョイントにおいて、 前記カップリングヨ−クに断面が半円状の溝を両側に設
    けた所定の厚さの壁部を形成すると共に、前記駆動軸側
    及び被駆動軸側のそれぞれのヨ−ク端部に、前記両側に
    設けた各半円状の溝に摺動接触させ且つ該溝の曲率半径
    よりも小さな曲率半径を有する球状ピンを設けたピンヨ
    −クを形成してこれらのヨ−クを連結したことを特徴と
    するユニバ−サルジョイント。
  2. 【請求項2】 壁部には、球状ピンと半円状の溝との接
    触点の移動軌跡よりも球状ピンの外側に突出する肩部を
    設けてあることを特徴とする請求項1に記載のユニバ−
    サルジョイント。
  3. 【請求項3】 壁部には、半円状の溝中心より内径側を
    該溝底面と同一の平坦な凹面に形成したことを特徴とす
    る請求項1若しくは請求項2に記載のユニバ−サルジョ
    イント。
JP8104012A 1996-03-29 1996-03-29 ユニバ−サルジョイント Pending JPH09269015A (ja)

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