JPH0979281A - ユニバーサルジョイント - Google Patents

ユニバーサルジョイント

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Publication number
JPH0979281A
JPH0979281A JP7235011A JP23501195A JPH0979281A JP H0979281 A JPH0979281 A JP H0979281A JP 7235011 A JP7235011 A JP 7235011A JP 23501195 A JP23501195 A JP 23501195A JP H0979281 A JPH0979281 A JP H0979281A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pin
universal joint
pair
hubs
block body
Prior art date
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Pending
Application number
JP7235011A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyasu Tomii
廣恭 富井
Shinichi Tanaka
伸一 田中
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.)
Nippon Piston Ring Co Ltd
Original Assignee
Nippon Piston Ring Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Piston Ring Co Ltd filed Critical Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority to JP7235011A priority Critical patent/JPH0979281A/ja
Publication of JPH0979281A publication Critical patent/JPH0979281A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F16D3/38Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another
    • F16D3/40Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another with intermediate member provided with two pairs of outwardly-directed trunnions on intersecting axes
    • 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
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C21/00Combinations of sliding-contact bearings with ball or roller bearings, for exclusively rotary movement
    • F16C21/005Combinations of sliding-contact bearings with ball or roller bearings, for exclusively rotary movement the external zone of a bearing with rolling members, e.g. needles, being cup-shaped, with or without a separate thrust-bearing disc or ring, e.g. for universal joints
    • 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
    • F16D3/38Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another
    • F16D3/40Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another with intermediate member provided with two pairs of outwardly-directed trunnions on intersecting axes
    • F16D3/41Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another with intermediate member provided with two pairs of outwardly-directed trunnions on intersecting axes with ball or roller bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部材間の隙間や使用に伴うガタの発生を防止
して、長期間にわたり正確に作動する小型ユニバーサル
ジョイントを実現する。 【解決手段】 先端に直径方向に開いた一対のヨーク1
1、21を有し軸端部に取り付けられる一対のハブ1、2
と、これらの中間に挿入され、互いに直角な4方向にピ
ン孔を有し、打ち込まれるピン4を介して一対のハブ
1、2に係合するブロック体3とからなる小型ユニバー
サルジョイントにおいて、ピン4とヨークのピン孔との
隙間に、ピン4の軸方向に予圧を付与してボールベアリ
ング5を挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動軸に取り付け
られる軸継手に関し、さらに詳しくは、駆動軸と被駆動
軸との折れ曲がりを許容して回転力を伝達する小型のユ
ニバーサルジョイントに関する。
【0002】
【従来の技術】ユニバーサルジョイント(自在継手、自
在軸継手ともいう)は、駆動軸に取り付けられる軸継手
の一種で、駆動軸と被駆動軸とが軸継手を中心として折
れ曲がった状態で回転力を伝達できることで知られ、自
動車を始め各種産業機械の駆動部分にひろく使用されて
いる。
【0003】従来より知られているユニバーサルジョイ
ントの一例として、特開平3-74632号公報記載のものを
図5、6に示す。図5は組み立てた状態、図6は軸方向
に分離させた状態で、1組のユニバーサルジョイント
は、駆動軸および被駆動軸の端部に取り付けられる一対
のハブ1、2と、これらの中間に挿入され、前記一対の
ハブに係合するブロック体3により構成される。
【0004】ハブ1、2の先端には、それぞれ直径方向
に開いた一対のヨーク11、21が設けられている。一方、
ブロック体3は、たとえば正方形の板状体で、一平面内
の互いに直角な4方向、すなわち板状体の4つの側面中
央に半径方向のピン孔を有し、このピン孔に打ち込まれ
るピン4を介して前記一対のハブのそれぞれのヨークに
係合する。
【0005】ハブ1、2のヨーク11、21を互いに直角方
向になるようにブロック体の両側に配置し、ピン孔にピ
ン4を打ち込んでヨーク11、11、21、21をブロック体3
に結合すれば、ハブ1、2は4本のピン4で構成される
直交軸に対してそれぞれ自由に回転できるから、駆動軸
と被駆動軸との折れ曲がりを許容しつつ、ハブ1〜ブロ
ック体3〜ハブ2の間で回転力が伝達される。
【0006】大型のユニバーサルジョイントでは、ピン
4に対するヨーク11、21の回転を円滑にするため、ヨー
ク11、21のピン孔とピン4の中間にころがり軸受を挿入
するのが一般的である。たとえば実開昭55-35520号公
報、実開昭57-35520号公報にはニードルローラベアリン
グを使用することが記載されている。ころがり軸受は摩
擦係数が低く、効率がよいので好適である。しかし、た
とえば軸径が8〜10mm程度の小型のユニバーサルジョイ
ントになると、ニードルベアリングにいわゆるミニチュ
アベアリング級の小型製品がないこと、またニードルベ
アリングは構造上軸方向のバックラッシュを吸収できな
いことなどの難点があり、採用することができない。
【0007】そこで、小型のユニバーサルジョイントで
は図5、6の例のように、ころがり軸受に代えてピン4
の周囲にブッシュ6を挿入することが行われている。ブ
ッシュ6は、たとえば自己潤滑性のあるフッ素樹脂等の
成形品、あるいは表面にこれらをライニングしたものを
使用すると、給油の必要がなく便利である。一対のヨー
ク11、21とブロック体3との間には一般に半径方向(ピ
ン4の軸方向)の隙間があり、これを抑制したい場合に
は、図7に示すようにブッシュ6とブロック体3との間
にカラー7を挿入することも行われている。
【0008】しかし、これらのブッシュ6やカラー7
は、すべり面に自己潤滑性の樹脂、あるいは樹脂コーテ
ィングを施したものを使用しても、軸継手の使用に伴う
回転および摺動により摩耗を生じるのが普通であり、軸
方向、回転方向および半径方向に部材間の隙間によるガ
タが発生し、精密機械等にあってはたとえば逆転時のバ
ックラッシュが増大する等の不調の原因となり、分解点
検によりこれらブッシュ6やカラー7を交換してガタを
除去する必要があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
部材間の隙間や、使用に伴うガタの発生を防止して長期
間にわたり正確に作動する小型ユニバーサルジョイント
を実現することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、先端に直径方向に開いた一対のヨークを有し、駆動
軸および被駆動軸の端部に取り付けられる一対のハブ
と、これら一対のハブの中間に挿入され、一平面内の互
いに直角な4方向にピン孔を有し、このピン孔に打ち込
まれるピンを介して前記一対のハブのそれぞれのヨーク
に係合するブロック体とからなる小型のユニバーサルジ
ョイントにおいて、ブロック体に打ち込まれるピンと、
これに係合するヨークのピン孔との隙間に、ピンの軸方
向に予圧を付与してボールベアリングを挿入したことを
特徴とする小型のユニバーサルジョイントである。
【0011】請求項2に記載の本発明は、予圧の付与手
段が、ボールベアリングの外輪をブロック体の方向に押
しつけてピンに固定するものである請求項1に記載のユ
ニバーサルジョイントである。さらに、請求項3に記載
の本発明は、予圧の付与手段が、ボールベアリングの外
輪に、ヨークのピン孔に係合する段付き部を設けたもの
である請求項1に記載のユニバーサルジョイントであ
る。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図面により説
明する。図1は実施例の小型のユニバーサルジョインイ
トを一部断面で示した正面図、図2は同じく側面図で、
1、2は駆動軸および被駆動軸に取り付けられるハブ、
11、21はハブ1、2の先端に形成された顎状のヨーク、
3はブロック体、4はピンで、これらはいずれもさきに
図5、6で説明したものと同様である。5はミニチュア
ベアリングとも呼ばれる小型のボールベアリングで、従
来例のブッシュに代えてピン4とヨーク11、21のピン孔
との隙間に挿入される。
【0013】寸法例を示すと、ハブ部の軸径5mm、ヨー
ク部の最大径25mmという小型ユニバーサルジョイントに
おいて、挿入されるボールベアリングの内径は3mm、外
径7mmである。ZZ型と呼ばれる両面シール形式のボー
ルベアリングを使用すれば給油することなく長期にわた
って使用できる。このように、本発明は小型のユニバー
サルカップリングにおいて従来のブッシュに代えて小型
のころがり軸受を使用した点に特徴がある。ところで、
ころがり軸受といえども微小ではあるが軸方向の隙間が
あり、使用目的によってはこれによるバックラッシュは
看過できない。しかし、知られているように、ボールベ
アリングを装着する際に「予圧」を付与することによ
り、この隙間を実質上ほとんどなくすことができる。
【0014】予圧の付与の一例を図3により説明する。
この図は本発明のユニバーサルカッブリングの一部であ
るピン4とヨーク11付近を示す断面図である。ブロック
体3にピン4が打ち込まれ、その外側にボールベアリン
グ5が装着されている。ここで、ピン4の先端部分には
ねじが形成されており、ボールベアリング5は平ワッシ
ャ82を丸ナット81で締めつけることにより固定されてい
るが、平ワッシャ82の下部にリング83が挿入されている
ために、丸ナット81の締付け力はベアリングの外輪にの
み作用し、ベアリング内の「ころ」を介して内輪を押し
下げようとしても内輪はブロック体3に押しつけられて
それ以上移動できないから、丸ナット81の締付け力によ
って図3の矢印で示すような力の平衡が生じ、すなわち
予圧が付与されて、軸方向の隙間がなくなるのである。
すなわち、ボールベアリングの外輪をブロック体の方向
に押しつけてピンに固定することにより、ベアリング内
に軸方向の予圧が発生する。なお、ベアリングの固定手
段はこの構成例に限るものではなく、平ワッシャ82をつ
ば付きにしてリング83と一体としたり、スナップリン
グ、くさび、その他を使用して固定してもよいし、圧
入、または接着によったり、これらを併用してもよい。
【0015】図4はベアリングの予圧付与手段の他の例
を示す図3と同じ部分の断面図である。この例ではボー
ルベアリング5aとして、外輪に段付き部を設けた特殊な
ものを使用している。ボールベアリング5aの外輪段付き
部と係合する一対のヨーク11、21の内側寸法(ピンの軸
方向寸法)は、ボールベアリング5aに予圧を与える値と
なるよう、正確に仕上げられていることが望ましい。な
お、この例におけるユニバーサルジョイントの組み立て
手順は、たとえば一対のヨーク11の内側にボールベアリ
ング5aを装着してさらにその内側にブロック体3を圧入
し、最後に外側からブロック体3のピン孔に向けてピン
4を打ち込むようにすればよい。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、連結部分の摩擦抵抗が
極めて小さくなることによりジョイントの動きが円滑に
なるばかりでなく、回転方向、半径方向ともに隙間がな
く、かつ摩耗の発生もないので長期にわたってガタのな
い正確な作動を行う小型のユニバーサルジョイントが得
られるという、すぐれた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のユニバーサルジョイントを一
部断面で示した正面図である。
【図2】本発明の実施例のユニバーサルジョイントを一
部断面で示した側面図である。
【図3】本発明の実施例のユニバーサルジョイントの一
部を示す断面図である。
【図4】本発明の他の実施例のユニバーサルジョイント
の一部を示す断面図である。
【図5】従来の技術を示すユニバーサルジョイントを一
部断面で示した正面図である。
【図6】図5のユニバーサルジョイントを分解状態で示
した斜視図である。
【図7】従来の技術を示すユニバーサルジョイントの一
部を示す断面図である。
【符号の説明】
1、2 ハブ 3 ブロック体 4 ピン 5、5a ボールベアリング 6 ブッシュ 7 カラー 11、21 ヨーク 81 丸ナット 82 平ワッシャ 83 リング

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端に直径方向に開いた一対のヨーク
    (11、21)を有し、駆動軸および被駆動軸の端部に取り
    付けられる一対のハブ(1、2)と、これら一対のハブ
    (1、2)の中間に挿入され、一平面内の互いに直角な
    4方向にピン孔を有し、このピン孔に打ち込まれるピン
    (4)を介して前記一対のハブ(1、2)のそれぞれの
    ヨーク(11、21)に係合するブロック体(3)とからな
    る小型のユニバーサルジョイントにおいて、ブロック体
    (3)に打ち込まれるピン(4)と、これに係合するヨ
    ークのピン孔との隙間に、ピンの軸方向に予圧を付与し
    てボールベアリング(5、5a)を挿入したことを特徴と
    する小型のユニバーサルジョイント。
  2. 【請求項2】 予圧の付与手段が、ボールベアリング
    (5)の外輪をブロック体(3)の方向に押しつけてピ
    ン(4)に固定するものである請求項1に記載のユニバ
    ーサルジョイント。
  3. 【請求項3】 予圧の付与手段が、ボールベアリング
    (5a)の外輪に、ヨーク(11、21)のピン孔に係合する
    段付き部を設けたものである請求項1に記載のユニバー
    サルジョイント。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2367070A1 (es) * 2008-10-02 2011-10-28 Melchor Daumal Castellón Junta universal cardan perfeccionada para sistemas de dirección.
CN112963520A (zh) * 2021-03-16 2021-06-15 安徽美孚智控科技有限公司 一种浮动连接式转轴及齿轮传动组件

Cited By (3)

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ES2367070A1 (es) * 2008-10-02 2011-10-28 Melchor Daumal Castellón Junta universal cardan perfeccionada para sistemas de dirección.
CN112963520A (zh) * 2021-03-16 2021-06-15 安徽美孚智控科技有限公司 一种浮动连接式转轴及齿轮传动组件
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Date Code Title Description
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Effective date: 20040712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040824

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20041228