JPS5910414Y2 - 十字軸自在継手 - Google Patents

十字軸自在継手

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Publication number
JPS5910414Y2
JPS5910414Y2 JP6617780U JP6617780U JPS5910414Y2 JP S5910414 Y2 JPS5910414 Y2 JP S5910414Y2 JP 6617780 U JP6617780 U JP 6617780U JP 6617780 U JP6617780 U JP 6617780U JP S5910414 Y2 JPS5910414 Y2 JP S5910414Y2
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JP
Japan
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bearing
elastic
tapered
shaft
sliding
Prior art date
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Expired
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JP6617780U
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JPS56168627U (ja
Inventor
俊夫 秦
Original Assignee
株式会社ハタ技研
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Publication date
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Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、例えば七動車或いは農業用機械等の動力伝
達糸及び操舵系のトルク伝達軸の軸と軸間の使用に適す
る十字軸自在継手に関するものである。
従来の自動車、農業用機械等の動力伝達系、或いは操舵
系に使用されている自在継手の構造は多種多様に亘って
いるが、十字軸の軸は直線九棒で、かつその軸受には二
一ドル軸受を使用しているものが普通であった。
これらの自在継手の製作には、軸受に二一ドル軸受を使
用するため、高い加工精度が要求され、かつ軸が直線九
棒であるため、組立時の加工精度不良によるガタ及び長
期使用期間中の摩耗によるガタを補完する機能を有して
いないので、それらのガタがそのままトルク伝達系のガ
タとして発生してくる。
加えて前述の高精度加工組立形の十字軸自在継手はその
構造上捩り振動吸収機能がなく、かつ高精度加工部品の
製作並びにその組立工程の困難さのため、コストは相当
高くなることを免れえない。
一方、例えば特公昭48−31166号公報に示されて
いる如く十字軸とヨークの双方を合或樹脂で戒形して組
立て工数を削減するものが提案されているが、このもの
は強度面で問題があり、又摩耗によるガタの補完機能と
捩り振動吸収機能を有していない。
また、特公昭48−38652号には、二一ドル軸受の
代りにカップ状の合成樹脂製軸受を使用したものが提案
されているが、これも十字軸が直線九棒であるため、組
立時或いは使用中の摩耗によるガタの補完機能がなく、
加えて捩り振動吸収機能と軸と軸間の適正な予圧機能を
有していない。
このような直線丸棒の軸をもつ従来の自在継手の問題点
を解決するために、十字軸の軸の外表面部をテーパー面
又は半球面のすべり面とし、ヨークの軸受穴の内表面に
、十字軸のすべり面に摺接するテーパー内面又は半球凹
面を形或した合或樹脂製のすべり部材を取付けた軸受ケ
ースを圧大したものが、実開昭54−4949号に開示
されている。
このものは組立容易であり、廉価に製作できる利点があ
るが、合戊樹脂のヤング率Eoが大きいために調整範囲
が非常に狭く、圧入時の予圧を適当に調節することもで
きないし適正な摺動抵抗を選ぶこともできず、振動吸収
機能も具えていない。
従って、使用によりすべり部材が摩耗するとガタの補完
機能がないので寿命の点に問題がある。
また、、逆に、直交する軸線上において4個所に等配に
開けたテーパー穴を有する中央部材のテーパー穴の外方
に1対のヨークの二又部を臨ませ、二又部に固定したピ
ンの先端のテーパー軸部を中央部材のテーパー穴に、予
圧を与えて嵌入させ、かつピンのテーパー軸部と中央部
材のテーパー穴の間に自己潤滑性体を介して可回動に摺
接させたものが実開昭54−42843号に示されてい
る。
このものも直線九棒の軸に代えてテーパー軸とテーパー
穴との組合せによるため厳密な加工精度を要しないで容
易に組立てられるので製造コストが低廉である利点があ
るが、予圧はテーパー軸とテーパー穴の間に挿入された
合戒樹脂製スリーブの肉厚の弾性に依存しているため、
適正な予圧を与えで組立てることはできず、捩り振動吸
収機能を有していない。
従って使用により摩耗すると、ガタの補完機能がないの
で寿命の点で問題がある。
この考案は以上のような従来の十字軸自在継手の欠点を
解消し、簡単な構造によるも十分な強度を保有させると
共に、各部品の加工精度をおとしても組立時にガタが発
生せず、使用期間中の摩耗によるガタを補完する機能を
有し、更に捩り振動吸収機能と、異常負荷トルクが発生
しても、その負荷を緩和する機能を有し、しかもその製
造コストを大幅に低減した十字軸自在継手を提供しよう
とするもので、十字軸の軸の外表面に8〜25゜の傾斜
すべり面を形威し、この傾斜すべり面に等しい傾斜の内
表面と、円筒形の外表面と、軸方向全長にわたるスリッ
トと最小内径側端面に突起を有する合戊樹脂製のテーパ
ー滑り軸受で、十字軸のすべり面を囲繞し、滑り軸受の
端面を圧縮の縦弾性係数Eo−0.5 10 kg/
[nlIl2を有する弾性体円筒で押圧し、弾性体円筒
を20%以下の弾性圧縮率内で弾性圧縮させた状態でヨ
ークの軸受穴の内表面と金属製閉込板で完全に囲繞した
十字軸自在継手に関するものである。
以下この考案の実施例を図面について説明すると、鍛造
により一体戊形された十字軸1の軸2の外表面に軸方向
傾斜角度8〜25゜の傾斜すべり面3が形威されている
一方ヨーク4には軸方向傾斜角度0゜の円筒形の内表面
をもつ軸受穴5があけられている。
十字軸1の軸2をヨーク4の切り欠き部6から軸受穴5
内に臨ませた状態で、軸2の傾斜すべり面3とヨーク4
の軸受穴5の間に合或樹脂製のテーパー滑り軸受7が挿
入されている。
テーパー滑り軸受7は内径表面8が軸の傾斜すべり面3
に対応して等しい軸方向傾斜角度8〜25゜の傾斜すべ
り面となっており、外径表面は軸方向傾斜角度0゜の円
筒形をなし、かつ軸方向全長に亘ってスリット9が設け
られ、更に最小内径側の外端面10には円周上に突起部
11が設けられており軸2と軸受穴5の間に摺接させな
がら挿入されている。
この合戊樹脂製のテーパー滑り軸受7は自巳潤滑性のあ
る合戒樹脂、或いはその複合材、或いは金属板の裏張り
つき複合材などで作られる。
テーパー滑り軸受7の外端面10と突起部11の外径面
に接して、その高さが突起部11の高さより高く、例え
ばポリウレタン或いはポリエステルエラストマーのよう
な圧縮の縦弾性係数Eo = 0 .5〜10 kg/
mm2を有する材料で作られた弾性体円筒12が設けら
れている。
この弾性体円筒12は第2図に示すように、その外側で
ヨーク4の眉部13に、金属製閉込板14を挿入し、軸
2とテーパーすべり軸受7の間に適正な予圧が発生する
ように、弾性圧縮率20%以内の弾性変形を弾性体円筒
12にPo方向の力により与えた状態で、肩部13の周
囲を中心方向にかしめることにより、軸2テーパー滑り
軸受7及び弾性体円筒12がヨーク4の軸受穴5内に保
持されている。
この考案は以上のような構造であるので、十字軸自在継
手の組立に際して特別な組立機械を必要とせず、その組
立が著しく容易である。
またテーパー滑り軸受7が自己潤滑性のある合或樹脂で
形威され、しかも外表面が軸方向傾斜角度O゜の円筒形
をなし同様に円筒形の内表面を有するヨークの軸受穴5
内に挿入されているため軸受穴に対してテーパー滑り軸
受7が軸方向に移動が許容されている。
またテーパー滑り軸受7の内表面は8〜25゜の傾斜面
をなし、同じ角度をなす軸2の傾斜すべり面3と摺接し
ているので、十字軸1の軸2とテーパー滑り軸受7との
間で、軸受7の軸方向運動がセルフロックされることが
ない。
従来の十字軸自在継手では合或樹脂のすべり部材を用い
、滑り軸受の機能と共に予圧を与える効果を期待してい
たが、適正な予圧を与えることは不可能であった。
ところがこの考案では、テーパー滑り軸受7にはむしろ
その剛性を利用し、軸受としての機能のみを期待し、弾
性体円筒12の弾性によって予圧を与える構或をとって
いる。
合或樹脂製のテーパー滑り軸受は水分によって膨潤し、
また使用により繰返し加熱と冷却が繰返される結果、熱
履歴で滑り軸受7の内径が縮小し、軸2との間に抱き付
きや焼きつきによるセルフロックを生じやすいが、この
考案によると、すべり面を軸方向傾斜角8〜25゜の傾
斜面にしてあるためセルフロックを生ずるおそれは全く
ない。
更にテーパー滑り軸受の全長にわたりスリットを設けて
あるため組立にあたり、多少の寸法誤差があっても、径
が拡張あるいは縮小して、軸の傾斜すべり面及びヨーク
の軸受穴5に摺接することができ加工精度をゆるくする
ことができる効果もあるが、スリットの重要な機能は使
用に伴うテーパー滑り軸受7の寸法変化を補充してガタ
の発生を防ぐ点にある。
また、上述のように十字軸の軸とテーパー滑り軸受7と
の間で、軸受7の軸方向運動がセルフロックされないよ
うに各々の面が傾斜面をなしていると共に、テーパー滑
り軸受7の外端面10を適正に弾性変形させた弾性体の
円筒12で予圧しているため、組立時のガタ及び使用期
間中の摩耗によるガタを完全に補完することができる。
即ち、圧縮の縦弾性係数EO−0.5〜10kg/mm
2を有する弾性体円筒12を20%以内の弾性圧縮率内
で弾性圧縮させた状態で、テーパー滑り軸受の外端面を
押圧させて予圧を与えているので、テーパー滑り軸受の
すべり運動において常時適当な摩擦力を作用させること
ができ、かつ弾性体円筒12の縦弾性係数とその弾性歪
量の選択により、その摺動抵抗値を任意に変えることが
できる。
また、既述のようにテーパー滑り軸受7は軸方向に移動
可能であるので、過剰の負荷トルクが作用すると、その
負荷トルク作用半径が大きくなる方向に、テーパー滑り
軸受が移動するため、軸受負荷面圧が緩和されて、その
軸受部材の使用寿命を延長することができる。
尚、極度の過剰負荷トルクが作用するときは、弾性体円
筒12がその弾性限界が超えて押付けられて、塑性変形
を生ずるのを防ぐために、テーパー滑り軸受の外端面に
設(すられた突起部11が金属製閉込板に当接して、弾
性体円筒12の弾性限保持の役割を果すことができる。
また弾性体円筒12の働きにより、十字軸自在継手の捩
り振動吸収機能を大巾に向上させることができる。
また、自巳潤滑性のある合戊樹脂製のテーパー滑り軸受
に摺接し、かつ弾性体円筒により予圧を与えられている
ので、十字軸1の軸2の表面硬さ、仕上粗さ、加工寸法
精度を特に厳重に管理する必要がなく、そのテーパー滑
り軸受7及び弾性体円筒12も戊形加工で容易に製造で
きるので、従来品に比べて大巾に廉価な十字軸自在継手
を提供することができる。
尚、テーパー滑り軸受や弾性体円筒を金属部材を用いて
補強すれば、強度的にも一層充分な保障を得ることがで
きる。
十字軸の外表面とテーパー滑り軸受の軸方向傾斜角度が
8゜以下になると、軸と軸受のセルフロックが発生する
また25゜を超えるとスラスト荷重が過大になり、弾性
体円筒に過大な力が作用して著しく大きな塑性歪が生じ
るので8〜25゜の傾斜角が必要である。
尚予圧を与えるためには弾性体円筒12に代えてスプリ
ングを用いることも考えられるが、縦弾性係数Eoの大
小にかかわらず、大きい弾性エネルギーを貯えるには広
いスペースを必要とする。
ところが十字軸自在継手は大きさに制限があるので、限
られたきわめて小さい容積の中で、出来るだけ大きい弾
性歪を弾性限内におこさせた状態で、最大の弾性エネル
ギーを貯えるには、ポリウレタンの如きEo=0.5〜
1.0 kg/mm2を有する弾性体を用い、しかもこ
の弾性体を塑性変形を生じない弾性限である20%以内
の弾性圧縮率内で弾性圧縮させた状態で、テーパー滑り
軸受に予圧を与えることが必要である。
この考案はこのようなテーパー滑り軸受と弾性体円筒の
組合せを採用したことにより、始めて、使用による摩耗
によるガタを十分に補完し、捩り振動吸収機能を具え、
十分なトルク伝達能力を具え、しかも各部材の加工精度
に厳密さを要求されず、長寿命でコンパクトな十字軸自
在継手を廉価に製造することを可能としたのである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの考案の実施例一部縦断面図、第2図はカシ
メ工程前の要部拡大断面図である。 1・・・・・・十字軸、2・・・・・・軸、3・・・・
・・傾斜すべり面、4・・・・・・ヨーク、5・・・・
・・軸受穴、7・・・・・・テーパー滑り軸受、9・・
・・・・スリット、10・・・・・・外端面、11・・
・・・・突起部、12・・・・・・弾性体円筒、14・
・・・・・金属製閉込板。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 各表面に軸方向傾斜角度8〜25゜の傾斜すべり面をも
    つ十字軸の外表面部を、円筒形の外表面と軸方向傾斜角
    度8〜25゜の内表面を有し、軸方向全長にわたるスリ
    ットと最小内径側外端面の円周上に突起部を設けた自己
    潤滑性のある合成樹脂からなるテーパー滑り軸受で囲繞
    し、該軸受の外端面を、圧縮の縦弾性係数Eo=0.5
    〜10 kg/mm2を有し前記突起部より軸方向高さ
    の大なる弾性体円筒で押圧し、該弾性体円筒を20%以
    内の弾性圧縮率で弾性圧縮させた状態で、該軸受と該弾
    性体円筒をヨークの軸受穴の内表面と、軸受穴の外端に
    固定した金属製閉込板で実質的に完全に囲繞したことを
    特徴とする十字軸自在継手。
JP6617780U 1980-05-16 1980-05-16 十字軸自在継手 Expired JPS5910414Y2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6617780U JPS5910414Y2 (ja) 1980-05-16 1980-05-16 十字軸自在継手
DE19813117837 DE3117837A1 (de) 1980-05-16 1981-05-06 Universal-kreuzgelenk
FR8109596A FR2482684A1 (fr) 1980-05-16 1981-05-14 Joint universel a croisillon

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Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS56168627U JPS56168627U (ja) 1981-12-12
JPS5910414Y2 true JPS5910414Y2 (ja) 1984-04-02

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