JPH1137171A - 十字軸自在継手 - Google Patents
十字軸自在継手Info
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- JPH1137171A JPH1137171A JP9203920A JP20392097A JPH1137171A JP H1137171 A JPH1137171 A JP H1137171A JP 9203920 A JP9203920 A JP 9203920A JP 20392097 A JP20392097 A JP 20392097A JP H1137171 A JPH1137171 A JP H1137171A
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- shaft
- cross
- chamfer
- yoke
- bearing
- Prior art date
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Classifications
-
- 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
- F16D3/38—Hooke'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
- F16D3/40—Hooke'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
- F16D3/41—Hooke'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
-
- 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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C21/00—Combinations of sliding-contact bearings with ball or roller bearings, for exclusively rotary movement
- F16C21/005—Combinations 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】一対のヨークを連結する十字軸の軸部の長さを
長くして、十字軸がヨークから外れにくくする。 【解決手段】十字軸３０の軸部３３の先端外周縁におけ
る、基準線Ｌを中心として±４０°の範囲内に、面取り
角度αが２５〜５５°、大きさが０．５〜２．５ｍｍの
面取りＭを設ける。これにより、ヨークに対する十字軸
３０の組付性が向上して、軸部の長さの長い十字軸３０
を組み付けることができ、十字軸がヨークから外れにく
い。しかも、面取りＭのある部分にはほとんど荷重が作
用しないので、面取りＭを設けることによる十字軸３０
の強度低下は問題にならない。
長くして、十字軸がヨークから外れにくくする。 【解決手段】十字軸３０の軸部３３の先端外周縁におけ
る、基準線Ｌを中心として±４０°の範囲内に、面取り
角度αが２５〜５５°、大きさが０．５〜２．５ｍｍの
面取りＭを設ける。これにより、ヨークに対する十字軸
３０の組付性が向上して、軸部の長さの長い十字軸３０
を組み付けることができ、十字軸がヨークから外れにく
い。しかも、面取りＭのある部分にはほとんど荷重が作
用しないので、面取りＭを設けることによる十字軸３０
の強度低下は問題にならない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車等の
ステアリングシャフトに使用される十字軸自在継手に関
し、詳しくは、一対のヨークを連結している十字軸をヨ
ークから外れにくくした十字軸自在継手に係る。
ステアリングシャフトに使用される十字軸自在継手に関
し、詳しくは、一対のヨークを連結している十字軸をヨ
ークから外れにくくした十字軸自在継手に係る。
【０００２】
【従来の技術】一対のヨークを十字軸によって連結する
構成の十字軸自在継手は、これに過大な捩りトルクが作
用した場合、十字軸及びこれを回動自在に支持している
軸受が、ヨークから外れるおそれがある。これは、十字
軸の４個の軸部のうちの同軸の一対の軸部を支えている
ヨークの二股部の先端が、過大な捩りトルクによって変
形し外側に広げられるためである。
構成の十字軸自在継手は、これに過大な捩りトルクが作
用した場合、十字軸及びこれを回動自在に支持している
軸受が、ヨークから外れるおそれがある。これは、十字
軸の４個の軸部のうちの同軸の一対の軸部を支えている
ヨークの二股部の先端が、過大な捩りトルクによって変
形し外側に広げられるためである。
【０００３】このような不具合を防止すべく、実公昭５
９−８０１４号公報、実開平４−２７２２１号公報等が
提案されている。
９−８０１４号公報、実開平４−２７２２１号公報等が
提案されている。
【０００４】これらのうち、例えば、前者のものは、ヨ
ークの二股部における軸受孔近傍を内側に寄せて断面形
状が山形になるようにしたものであり、回転トルクが加
わったときに、十字軸の軸部と軸受とに等分布荷重がか
かるようにしたものである。
ークの二股部における軸受孔近傍を内側に寄せて断面形
状が山形になるようにしたものであり、回転トルクが加
わったときに、十字軸の軸部と軸受とに等分布荷重がか
かるようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
実公昭５９−８０１４号公報、及び実開平４−２７２２
１号公報に提案されているものは、いずれも、ヨークに
対する十字軸の組み付け時の制約により、十字軸や軸受
がヨークから脱落することに対して、これを有効に防止
することができないといった問題があった。
実公昭５９−８０１４号公報、及び実開平４−２７２２
１号公報に提案されているものは、いずれも、ヨークに
対する十字軸の組み付け時の制約により、十字軸や軸受
がヨークから脱落することに対して、これを有効に防止
することができないといった問題があった。
【０００６】すなわち、一対のヨークを連結する際、一
方のヨークの二股部の軸受孔に対して、二股部の内側か
ら十字軸の一対の軸部を挿入することになるが、このと
きの挿入可能な軸部の長さは、主に二股部の内幅寸法に
よって決まってしまい、それ以上長くすることは困難で
ある。このため、二股部の各軸受部に対する、十字軸の
軸部の挿入長さが短くなりがちで、軸受部から軸部が抜
けやすいということになる。
方のヨークの二股部の軸受孔に対して、二股部の内側か
ら十字軸の一対の軸部を挿入することになるが、このと
きの挿入可能な軸部の長さは、主に二股部の内幅寸法に
よって決まってしまい、それ以上長くすることは困難で
ある。このため、二股部の各軸受部に対する、十字軸の
軸部の挿入長さが短くなりがちで、軸受部から軸部が抜
けやすいということになる。
【０００７】そこで本発明は、十字軸の軸部の長さを可
及的に長くして、十字軸や軸受がヨークから脱落するこ
とを防止するようにした十字軸自在継手を提供すること
を目的とするものである。
及的に長くして、十字軸や軸受がヨークから脱落するこ
とを防止するようにした十字軸自在継手を提供すること
を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１に係る本発明は、基端側に軸との結合部
を有し、先端側に二股部を有する一対のヨークと、各ヨ
ークの前記二股部に穿設された軸受孔に嵌合された軸受
と、十字状の４個の軸部を有しこれら軸部が前記軸受に
よって回動自在に支持されることにより前記一対のヨー
クを連結する十字軸とを備え、前記一対のヨークの連結
時に、前記十字軸の４個の軸部のうちの同軸上の一対の
軸部を、前記一方のヨークにおける前記軸受が未嵌合状
態の２個の前記軸受孔に対して前記二股部の内側からそ
れぞれ挿入し、その後、前記軸受孔と前記軸部との間に
前記軸受を介装してなる十字軸自在継手において、前記
十字軸の４個の軸部の軸心を含む平面に直交し、かつ前
記各軸部の先端部中心を通る直線を基準線とすると、各
該基準線を中心として各軸部の周方向に沿った±４０°
の範囲内における各軸部の先端外周縁に、前記軸受孔に
対する前記軸部の挿入を容易にするための面取りを設
け、該面取りの大きさを０．５〜２．５ｍｍ、前記軸心
に対する面取り角度を２５〜５５°に設定する、ことを
特徴とする。
めに、請求項１に係る本発明は、基端側に軸との結合部
を有し、先端側に二股部を有する一対のヨークと、各ヨ
ークの前記二股部に穿設された軸受孔に嵌合された軸受
と、十字状の４個の軸部を有しこれら軸部が前記軸受に
よって回動自在に支持されることにより前記一対のヨー
クを連結する十字軸とを備え、前記一対のヨークの連結
時に、前記十字軸の４個の軸部のうちの同軸上の一対の
軸部を、前記一方のヨークにおける前記軸受が未嵌合状
態の２個の前記軸受孔に対して前記二股部の内側からそ
れぞれ挿入し、その後、前記軸受孔と前記軸部との間に
前記軸受を介装してなる十字軸自在継手において、前記
十字軸の４個の軸部の軸心を含む平面に直交し、かつ前
記各軸部の先端部中心を通る直線を基準線とすると、各
該基準線を中心として各軸部の周方向に沿った±４０°
の範囲内における各軸部の先端外周縁に、前記軸受孔に
対する前記軸部の挿入を容易にするための面取りを設
け、該面取りの大きさを０．５〜２．５ｍｍ、前記軸心
に対する面取り角度を２５〜５５°に設定する、ことを
特徴とする。
【０００９】上述の請求項１の発明によると、十字軸の
各軸部の先端外周面における上述の範囲に、上述の大き
さ、角度の面取りを設けることで、軸部の長さを長くし
た場合においてもヨークの二股部の間から一対の軸部を
軸受孔に挿入して、ヨークに十字軸を組み付けることが
でき、かつ面取りを設けたことによる強度低下もほとん
どない。
各軸部の先端外周面における上述の範囲に、上述の大き
さ、角度の面取りを設けることで、軸部の長さを長くし
た場合においてもヨークの二股部の間から一対の軸部を
軸受孔に挿入して、ヨークに十字軸を組み付けることが
でき、かつ面取りを設けたことによる強度低下もほとん
どない。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。
施の形態について説明する。
【００１１】〈実施の形態１〉図１に、本発明に係る十
字軸自在継手を示す。なお、同図においては、一方のヨ
ーク、軸受については、軸の長手方向に沿った縦断面で
示している。
字軸自在継手を示す。なお、同図においては、一方のヨ
ーク、軸受については、軸の長手方向に沿った縦断面で
示している。
【００１２】同図に示す十字軸自在継手は、一対のヨー
ク１０Ａ、１０Ｂと、４個の軸受２０、２０…と、十字
軸３０とを主要構成部材として構成されている。
ク１０Ａ、１０Ｂと、４個の軸受２０、２０…と、十字
軸３０とを主要構成部材として構成されている。
【００１３】ヨーク１０Ａは、基端側に結合筒部（結合
部）１１を有し、先端側に二股部１２を有する。結合筒
部１１は、その内周面にセレーション１３が切られてお
り、このセレーション１３には、軸４０の先端部の外周
面に形成されたセレーション４１が噛合されている。結
合筒部１１は、周方向の一部に、軸４０の軸心Ｃに沿っ
た方向の切り割（不図示）を有し、この切り割を介して
対向する一対のフランジ部１４が形成されている。各フ
ランジ部１４には、軸心Ｃからずれた位置にボルト孔
（不図示）が形成されており、これらボルト孔に、ばね
座金４２を付したボルト４３を貫通させ、ナット４４で
締めつけることにより、上述のセレーション４１、１３
を介して軸４０にヨーク１０Ａを締結している。ヨーク
１０Ａの先端側の二股部１２には、先端部近傍に円柱状
の軸受孔１５が穿設されている。これら軸受孔１５は、
それぞれの中心を通る直線が上述の軸心Ｃを通るように
配置されている。
部）１１を有し、先端側に二股部１２を有する。結合筒
部１１は、その内周面にセレーション１３が切られてお
り、このセレーション１３には、軸４０の先端部の外周
面に形成されたセレーション４１が噛合されている。結
合筒部１１は、周方向の一部に、軸４０の軸心Ｃに沿っ
た方向の切り割（不図示）を有し、この切り割を介して
対向する一対のフランジ部１４が形成されている。各フ
ランジ部１４には、軸心Ｃからずれた位置にボルト孔
（不図示）が形成されており、これらボルト孔に、ばね
座金４２を付したボルト４３を貫通させ、ナット４４で
締めつけることにより、上述のセレーション４１、１３
を介して軸４０にヨーク１０Ａを締結している。ヨーク
１０Ａの先端側の二股部１２には、先端部近傍に円柱状
の軸受孔１５が穿設されている。これら軸受孔１５は、
それぞれの中心を通る直線が上述の軸心Ｃを通るように
配置されている。
【００１４】ヨーク１０Ｂは、上述のヨーク１０Ａと同
様の構成であるため、ヨーク１０Ａと同様の符号を付し
てその重複説明は省略する。なお、以下の説明で、ヨー
ク１０Ａとヨーク１０Ｂとを特に区別する必要がない場
合には、単にヨーク１０というものとする。
様の構成であるため、ヨーク１０Ａと同様の符号を付し
てその重複説明は省略する。なお、以下の説明で、ヨー
ク１０Ａとヨーク１０Ｂとを特に区別する必要がない場
合には、単にヨーク１０というものとする。
【００１５】各軸受２０は上述のヨーク１０の各軸受孔
１５に装着されている。各軸受２０は、カップ状のケー
ス２１と、多数のニードル２２とを有する。これらニー
ドル２２は、ケース２１の内周面に沿って多数のものが
配置されており、ケース２１によって回動自在に保持さ
れている。各軸受２０は、十字軸３０の各軸部（後述）
が挿着される開口側を内側に向けた状態で、各軸受孔１
５に嵌合されている。
１５に装着されている。各軸受２０は、カップ状のケー
ス２１と、多数のニードル２２とを有する。これらニー
ドル２２は、ケース２１の内周面に沿って多数のものが
配置されており、ケース２１によって回動自在に保持さ
れている。各軸受２０は、十字軸３０の各軸部（後述）
が挿着される開口側を内側に向けた状態で、各軸受孔１
５に嵌合されている。
【００１６】図２、図３に十字軸３０の単体としての図
を示す。なお、図３は、図２を矢印Ａ方向から見た図で
ある。さらに、図４には、図２を矢印Ｂ方向から見た１
個の軸部の斜視図を示している。
を示す。なお、図３は、図２を矢印Ａ方向から見た図で
ある。さらに、図４には、図２を矢印Ｂ方向から見た１
個の軸部の斜視図を示している。
【００１７】十字軸３０は、図３に示すように、十字状
に配置した４個の軸部３１、３２、３３、３４を有す
る。このうち軸部３１と軸部３２とは、軸心Ｃ1を共通
の軸とし、一方のヨーク１０Ａに支持される一対の軸部
を形成する。同様に、軸部３３と軸部３４とは、軸心Ｃ
2を共通の軸とし、他方のヨーク１０Ｂに支持される一
対の軸部を形成している。十字軸３０は、一対の軸部３
１、３２が、図１中のヨーク１０Ａの上方の軸受孔１５
と下方の軸受孔１５とに嵌着されたそれぞれの軸受２
０、２０に挿着され、また、一対の軸部３３、３４が、
図１中のヨーク１０Ｂの手前側の軸受孔１５と奥側の軸
受孔１５（不図示）とに嵌着されたそれぞれの軸受２
０、２０に挿着される。したがって、十字軸３０は、一
対の軸部３１、３２の軸心Ｃ1を中心として、軸部３
３、３５が回動自在であり、かつ一対の軸部３３、３４
の軸心Ｃ2を中心として、軸部３１、３２が回動自在と
なっている。なお、各軸部３１、３２、３３、３４の基
端部には、それぞれシーリング４５が取り付けられてい
る。
に配置した４個の軸部３１、３２、３３、３４を有す
る。このうち軸部３１と軸部３２とは、軸心Ｃ1を共通
の軸とし、一方のヨーク１０Ａに支持される一対の軸部
を形成する。同様に、軸部３３と軸部３４とは、軸心Ｃ
2を共通の軸とし、他方のヨーク１０Ｂに支持される一
対の軸部を形成している。十字軸３０は、一対の軸部３
１、３２が、図１中のヨーク１０Ａの上方の軸受孔１５
と下方の軸受孔１５とに嵌着されたそれぞれの軸受２
０、２０に挿着され、また、一対の軸部３３、３４が、
図１中のヨーク１０Ｂの手前側の軸受孔１５と奥側の軸
受孔１５（不図示）とに嵌着されたそれぞれの軸受２
０、２０に挿着される。したがって、十字軸３０は、一
対の軸部３１、３２の軸心Ｃ1を中心として、軸部３
３、３５が回動自在であり、かつ一対の軸部３３、３４
の軸心Ｃ2を中心として、軸部３１、３２が回動自在と
なっている。なお、各軸部３１、３２、３３、３４の基
端部には、それぞれシーリング４５が取り付けられてい
る。
【００１８】上述構成の十字軸自在継手の組立は、図７
に示すようにして行う。
に示すようにして行う。
【００１９】十字軸３０の軸部３１、３２にシーリング
４５、４５を装着し、この状態で、ヨーク１０Ａの二股
部１２の間（距離ｌ）から一方の軸受孔１５（直径ｄ）
に一方の軸部３２を挿入し、次に他方の軸受孔１５に他
方の軸部３１を挿入し、その後、軸受孔１５と軸部３１
との間、及び軸受部１５と軸部３２との間に軸受２０を
挿入するものである。このヨーク１０Ａに対する十字軸
３０の組付に際し、軸部３１、３２に後述の面取りＭを
設けたことにより、組付性が向上し、従来よりも軸部の
長さの長い十字軸３０を組み付けることが可能となる。
なお、軸部の長さとは、上述の一対の軸における先端と
先端との距離をいうものとする。図７でいうと、軸部３
１の先端と軸部３２の先端との距離をいう。
４５、４５を装着し、この状態で、ヨーク１０Ａの二股
部１２の間（距離ｌ）から一方の軸受孔１５（直径ｄ）
に一方の軸部３２を挿入し、次に他方の軸受孔１５に他
方の軸部３１を挿入し、その後、軸受孔１５と軸部３１
との間、及び軸受部１５と軸部３２との間に軸受２０を
挿入するものである。このヨーク１０Ａに対する十字軸
３０の組付に際し、軸部３１、３２に後述の面取りＭを
設けたことにより、組付性が向上し、従来よりも軸部の
長さの長い十字軸３０を組み付けることが可能となる。
なお、軸部の長さとは、上述の一対の軸における先端と
先端との距離をいうものとする。図７でいうと、軸部３
１の先端と軸部３２の先端との距離をいう。
【００２０】次に、本発明の特徴部分である、十字軸３
０の各軸部３１、３２、３３、３４に形成した面取りに
ついて詳述する。
０の各軸部３１、３２、３３、３４に形成した面取りに
ついて詳述する。
【００２１】なお、各軸部３１、３２、３３、３４の先
端外周縁には、その全周にわたって一般的な面取りＲ
（単に角を落とすという意味の面取り）がなされている
が、この一般的な面取りＲと、本願発明に係る面取りＭ
とを区別するために、前者の一般的な面取りＲについて
は、「面落としＲ」と呼ぶものとする。本願発明に係る
面取りＭは、全周に設けられた面落としＲの、特定な個
所をさらに切り欠いたようにして設けるものである。た
だし、本発明に係る面取りＭは、面落としＲの有無とは
無関係に設けるものである。
端外周縁には、その全周にわたって一般的な面取りＲ
（単に角を落とすという意味の面取り）がなされている
が、この一般的な面取りＲと、本願発明に係る面取りＭ
とを区別するために、前者の一般的な面取りＲについて
は、「面落としＲ」と呼ぶものとする。本願発明に係る
面取りＭは、全周に設けられた面落としＲの、特定な個
所をさらに切り欠いたようにして設けるものである。た
だし、本発明に係る面取りＭは、面落としＲの有無とは
無関係に設けるものである。
【００２２】面取りＭは、各軸部３１、３２、３３、３
４の先端外周縁の２箇所に設ける。その位置や大きさ、
面取り角度等については、次のようにして決める。
４の先端外周縁の２箇所に設ける。その位置や大きさ、
面取り角度等については、次のようにして決める。
【００２３】まず、面取りＭの位置について、図５に示
す軸部３３を例に説明する。
す軸部３３を例に説明する。
【００２４】図３に示す十字軸３０の軸心Ｃ1と軸心Ｃ2
とを含む平面を想定すると、この平面は、図５において
は軸心Ｃ1と一致する。次に、この平面に直交し、かつ
軸部３３の先端部中心を通る直線を基準線Ｌとする。さ
らに、面取りＭにおける周方向の両端部を端部ａ、ｂと
する。このとき、面取りＭは、その端部ａ、ｂのいずれ
もが、基準線Ｌを中心として軸部３３の周方向に沿った
±４０°の範囲内に入るようにする。
とを含む平面を想定すると、この平面は、図５において
は軸心Ｃ1と一致する。次に、この平面に直交し、かつ
軸部３３の先端部中心を通る直線を基準線Ｌとする。さ
らに、面取りＭにおける周方向の両端部を端部ａ、ｂと
する。このとき、面取りＭは、その端部ａ、ｂのいずれ
もが、基準線Ｌを中心として軸部３３の周方向に沿った
±４０°の範囲内に入るようにする。
【００２５】この±４０°は次のようにして決めた。上
述構成の十字軸自在継手は、例えば自動車等のステアリ
ングシャフトにおけるステアリングジョイントとして好
適に使用することができるが、このステアリングジョイ
ントの使用角度（ジョイント角度）は、一般的に３０°
前後である。このため、十字軸３０の軸部３３に加わる
荷重は、軸心Ｃ１ に対し、±３０°の範囲内に加わる
ものが主となる。さらに、この３０°方向に荷重が加わ
ったとき、軸部３３とその外周を囲繞しているニードル
２２との接触荷重分布により、図６のβ分だけ荷重範囲
として考慮する必要がある。このβを実験によって求め
ると約２０°となる。すなわち、軸部３３において、捩
りトルクの負荷時の荷重は、図５における軸心Ｃ1を基
準として±θ（＝３０°＋２０°）の範囲にかかること
になる。したがって、面取りＭを、この±θの範囲から
外した位置に形成したときは、面取りＭに起因する十字
軸３０の強度低下は、問題にならない。いいかえると、
上述の±θ（＝５０°）以外の範囲、つまり、基準線Ｌ
を中心にして±４０°の範囲内に面取りＭを設けるとき
は、これによる強度低下は考慮する必要がなくなる。
述構成の十字軸自在継手は、例えば自動車等のステアリ
ングシャフトにおけるステアリングジョイントとして好
適に使用することができるが、このステアリングジョイ
ントの使用角度（ジョイント角度）は、一般的に３０°
前後である。このため、十字軸３０の軸部３３に加わる
荷重は、軸心Ｃ１ に対し、±３０°の範囲内に加わる
ものが主となる。さらに、この３０°方向に荷重が加わ
ったとき、軸部３３とその外周を囲繞しているニードル
２２との接触荷重分布により、図６のβ分だけ荷重範囲
として考慮する必要がある。このβを実験によって求め
ると約２０°となる。すなわち、軸部３３において、捩
りトルクの負荷時の荷重は、図５における軸心Ｃ1を基
準として±θ（＝３０°＋２０°）の範囲にかかること
になる。したがって、面取りＭを、この±θの範囲から
外した位置に形成したときは、面取りＭに起因する十字
軸３０の強度低下は、問題にならない。いいかえると、
上述の±θ（＝５０°）以外の範囲、つまり、基準線Ｌ
を中心にして±４０°の範囲内に面取りＭを設けるとき
は、これによる強度低下は考慮する必要がなくなる。
【００２６】次に、面取りＭの大きさについて説明す
る。面取りＭの大きさＳを、図３に示すように、面落と
しＲの境界Ｒ1と、面取りＭの内側の端縁Ｓ1との長さで
定義すると、この大きさＳは、０．５〜２．５ｍｍの範
囲内で設定する。この大きさＳは、大きい程、十字軸３
０のヨーク１０に対する組付性が向上するが、十字軸３
０の耐久性や、過大な捩りトルクが作用したときの強度
等を考慮すると、その上限が上述のように規制されるこ
とになる。この大きさＳについては、実験により、上述
のジョイント角度３５°までの場合は、大きさＳ＝２ｍ
ｍでも問題がないことが確認された。
る。面取りＭの大きさＳを、図３に示すように、面落と
しＲの境界Ｒ1と、面取りＭの内側の端縁Ｓ1との長さで
定義すると、この大きさＳは、０．５〜２．５ｍｍの範
囲内で設定する。この大きさＳは、大きい程、十字軸３
０のヨーク１０に対する組付性が向上するが、十字軸３
０の耐久性や、過大な捩りトルクが作用したときの強度
等を考慮すると、その上限が上述のように規制されるこ
とになる。この大きさＳについては、実験により、上述
のジョイント角度３５°までの場合は、大きさＳ＝２ｍ
ｍでも問題がないことが確認された。
【００２７】次に、図５に示す軸心Ｃ1に対して面取り
Ｍがなす角度αを面取り角度とすると、この面取り角度
αは、２５°から５５°の範囲内で設定するとよい。面
取り角度αがこの範囲から外れると、ヨーク１０に対す
る十字軸３０の組付性がそれほど向上しないことにな
る。この面取り角度αについては、図８に示す二股部１
２の距離ｌや軸受孔１５の直径ｄ、そして面取りＭの加
工方法によって適正寸法が変化するが、一例をあげる
と、Ｓ＝１ｍｍ、ｌ＝３０ｍｍ、ｄ＝１５ｍｍの場合、
α＝４０°が好適であった。
Ｍがなす角度αを面取り角度とすると、この面取り角度
αは、２５°から５５°の範囲内で設定するとよい。面
取り角度αがこの範囲から外れると、ヨーク１０に対す
る十字軸３０の組付性がそれほど向上しないことにな
る。この面取り角度αについては、図８に示す二股部１
２の距離ｌや軸受孔１５の直径ｄ、そして面取りＭの加
工方法によって適正寸法が変化するが、一例をあげる
と、Ｓ＝１ｍｍ、ｌ＝３０ｍｍ、ｄ＝１５ｍｍの場合、
α＝４０°が好適であった。
【００２８】上述の面取りＭの形成方法としては、切削
による方法や、冷間鍛造による方法があるが、後者の場
合は、素材としての十字軸を形成する時に同時に面取り
Ｍを形成することができるので、これを設けることによ
るコストアップはほとんどない。
による方法や、冷間鍛造による方法があるが、後者の場
合は、素材としての十字軸を形成する時に同時に面取り
Ｍを形成することができるので、これを設けることによ
るコストアップはほとんどない。
【００２９】以上では、十字軸３０の軸部３３に面取り
Ｍを設ける例を説明したが、他の軸部３１、３２、３４
にも面取りＭを同様に設けるようにする。
Ｍを設ける例を説明したが、他の軸部３１、３２、３４
にも面取りＭを同様に設けるようにする。
【００３０】本実施の形態１によると、十字軸自在継手
において、十字軸３０の各軸部３１、３２、３３、３４
に上述の位置、大きさ、面取り角度の面取りＭを設ける
ことにより、図７に示すように、ヨーク１０Ａの軸受孔
１５に対して、十字軸３０の軸部３１、３２の挿入が容
易となり、組付性能が向上する。したがって、従来より
も、軸部の長さの長い十字軸３０を組み付けることがで
きる。したがって、組付後に、過大な捩りトルクが負荷
された場合であっても、十字軸３０や軸受２０のヨーク
１０からの脱落を有効に防止することができる。
において、十字軸３０の各軸部３１、３２、３３、３４
に上述の位置、大きさ、面取り角度の面取りＭを設ける
ことにより、図７に示すように、ヨーク１０Ａの軸受孔
１５に対して、十字軸３０の軸部３１、３２の挿入が容
易となり、組付性能が向上する。したがって、従来より
も、軸部の長さの長い十字軸３０を組み付けることがで
きる。したがって、組付後に、過大な捩りトルクが負荷
された場合であっても、十字軸３０や軸受２０のヨーク
１０からの脱落を有効に防止することができる。
【００３１】〈実施の形態２〉図８、図９に本発明にか
かる十字軸自在継手の実施の形態２を示す。図８は、実
施の形態１における図３に相当する図であり、また図９
は同じく図１に相当する図である。
かる十字軸自在継手の実施の形態２を示す。図８は、実
施の形態１における図３に相当する図であり、また図９
は同じく図１に相当する図である。
【００３２】実施の形態２において、実施の形態１と異
なる点として、十字軸３０の各軸部３１、３２、３３、
３４の先端形状が球面状となっている点、したがって上
述の面落としがない点、各軸部の先端形状に合わせて軸
受２０のケース２１の形成状が変更されている点があげ
られる。他の点については実施の形態１と同様であるの
でその重複説明は省略する。
なる点として、十字軸３０の各軸部３１、３２、３３、
３４の先端形状が球面状となっている点、したがって上
述の面落としがない点、各軸部の先端形状に合わせて軸
受２０のケース２１の形成状が変更されている点があげ
られる。他の点については実施の形態１と同様であるの
でその重複説明は省略する。
【００３３】本実施の形態２においても、面取りＭの位
置、大きさ、面取り角度については、実施の形態１と同
様に設定することにより、実施の形態１と同様の作用効
果を期待することができる。
置、大きさ、面取り角度については、実施の形態１と同
様に設定することにより、実施の形態１と同様の作用効
果を期待することができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
十字軸の各軸部の先端外周面における前述の位置（範
囲）に、前述の大きさ、角度の面取りを設けることで、
ヨークに対する十字軸の組付性を向上させることがで
き、したがって、従来よりも軸部の長さの長い十字軸を
組み付けることができるので、過大な捩りトルクが作用
した場合でも、ヨークから十字軸や軸受が脱落しにくく
することができる。また、面取りを設けたことによる十
字軸の強度低下もほとんどない。
十字軸の各軸部の先端外周面における前述の位置（範
囲）に、前述の大きさ、角度の面取りを設けることで、
ヨークに対する十字軸の組付性を向上させることがで
き、したがって、従来よりも軸部の長さの長い十字軸を
組み付けることができるので、過大な捩りトルクが作用
した場合でも、ヨークから十字軸や軸受が脱落しにくく
することができる。また、面取りを設けたことによる十
字軸の強度低下もほとんどない。
【図１】実施の形態１の十字軸自在継手の全体構成を示
す縦断面図。
す縦断面図。
【図２】実施の形態１の十字軸の側面図。
【図３】図２を矢印Ａ方向から見た正面図。
【図４】図２を矢印Ｂ方向から見た斜視図。
【図５】軸部における面取りの位置を説明するための
図。
図。
【図６】十字軸の軸部と軸受のニードルとの接触荷重分
布を説明する図。
布を説明する図。
【図７】ヨークに対する十字軸の組付動作を示す図。
【図８】実施の形態２における、図３に相当する図。
【図９】実施の形態２における、図１に相当する図。
１０、１０Ａ、１０Ｂ ヨーク １１ 結合部（結合筒部） １２ 二股部 １５ 軸受孔 ２０ 軸受 ３０ 十字軸 ３１、３２、３３、３４ 軸部 Ｃ１ 、Ｃ2 軸心 Ｌ 基準線 Ｍ 面取り Ｒ 面落とし α 面取り角度
Claims (1)
- 【請求項１】 基端側に軸との結合部を有し、先端側に
二股部を有する一対のヨークと、各ヨークの前記二股部
に穿設された軸受孔に嵌合された軸受と、十字状の４個
の軸部を有しこれら軸部が前記軸受によって回動自在に
支持されることにより前記一対のヨークを連結する十字
軸とを備え、前記一対のヨークの連結時に、前記十字軸
の４個の軸部のうちの同軸上の一対の軸部を、前記一方
のヨークにおける前記軸受が未嵌合状態の２個の前記軸
受孔に対して前記二股部の内側からそれぞれ挿入し、そ
の後、前記軸受孔と前記軸部との間に前記軸受を介装し
てなる十字軸自在継手において、 前記十字軸の４個の軸部の軸心を含む平面に直交し、か
つ前記各軸部の先端部中心を通る直線を基準線とする
と、各該基準線を中心として各軸部の周方向に沿った±
４０°の範囲内における各軸部の先端外周縁に、前記軸
受孔に対する前記軸部の挿入を容易にするための面取り
を設け、 該面取りの大きさを０．５〜２．５ｍｍ、前記軸心に対
する面取り角度を２５〜５５°に設定する、 ことを特徴とする十字軸自在継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9203920A JPH1137171A (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 十字軸自在継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9203920A JPH1137171A (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 十字軸自在継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1137171A true JPH1137171A (ja) | 1999-02-09 |
Family
ID=16481890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9203920A Withdrawn JPH1137171A (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 十字軸自在継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1137171A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013170695A (ja) * | 2012-02-23 | 2013-09-02 | Nsk Ltd | 十字軸式自在継手及び自在継手用十字軸の製造方法 |
| JP2016008654A (ja) * | 2014-06-24 | 2016-01-18 | 日本精工株式会社 | 十字軸式自在継手 |
| CN113404785A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-09-17 | 杭州正强传动股份有限公司 | 一种高寿命凸度十字轴 |
-
1997
- 1997-07-15 JP JP9203920A patent/JPH1137171A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013170695A (ja) * | 2012-02-23 | 2013-09-02 | Nsk Ltd | 十字軸式自在継手及び自在継手用十字軸の製造方法 |
| JP2016008654A (ja) * | 2014-06-24 | 2016-01-18 | 日本精工株式会社 | 十字軸式自在継手 |
| CN113404785A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-09-17 | 杭州正强传动股份有限公司 | 一种高寿命凸度十字轴 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041005 |