WO2024048297A1

WO2024048297A1 - ユニバーサルジョイント

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Publication number: WO2024048297A1
Application number: PCT/JP2023/029701
Authority: WO
Inventors: 石黒安男
Original assignee: 合同会社Ｉｃグロー
Priority date: 2022-08-31
Filing date: 2023-08-17
Publication date: 2024-03-07
Also published as: JP2024034391A; JP7353611B1

Abstract

【課題】　十字軸の不等速運動による障害の軽減と、ユニバーサルジョイントの利便性の向上を図る。【解決手段】　十字軸１０の軸棒１２で、動力伝達の為の回転以外に生じるジョイントヨーク１５側に傾斜する不要動作時に、新設の連接部で一体化した両側のジョイント部１８の方が、逆に軸棒１２の方に、ジョイントヨーク１５のシーソー回転支点でシーソーの様に交互に迫り出す傾斜自在にして、十字軸１０の傾斜を必要としないジョイントヨーク１５構成で不要動作を抑制したことと、十字軸１０を動力伝達本来の回転状態に近づけた効果として、該十字軸１０を介せずに、本発明のシーソー方式のジョイントヨーク１５と、プロペラやギアに固定して連動する動力伝達軸３９と直接ジョイントすることも出来る様にした。

Description

ユニバーサルジョイント

　本発明は、ユニバーサルジョイントのジョイントヨークに関するものである。

従来、ユニバーサルジヨイントは、動力伝達軸の入力軸と出力軸の交わりで、直線ではなく、角度をつけた折れ曲げの状態でジョイントしても、回転動力を伝えることが出来るが、十字軸またはカルダンジョイントとも呼ばれる自在継手は、不等速運動と言う問題点もあり、高速回転時には支障をきたす恐れがある。

特願２０２２－０１６８５６特開２００３－１９４０９２特開２００２－２２７８７２

　本発明の課題は、動力伝達軸の入力軸と出力軸とを十字軸で屈折させてジョイントさせた場合の動力伝達力の回転では、該屈折角度と同じ角度に十字軸が連接している動力伝達軸側に傾斜して揺動しながら回転することになるが、この傾斜することが前記の不等速運動の一つの原因であると考えられるので、その傾斜を抑制することを課題とする。

　その課題となる傾斜する要因のプロセスは、
ユニバーサルジョイントの十字軸は、入力軸と出力軸を屈折させてジョイントさせた該屈折角度分の角度に十字軸の軸棒が傾斜を繰り返すもので、　仮に、動力伝達軸同士のジョイントで、３０度の屈折角度で、屈折部を頂点にして、両側の動力伝達軸が下側から伸ばして交差させている場合では、横向きである水平時の十字軸の軸棒の傾斜角度を0度として、動力伝達の回転で該0度から縦向きになる軸棒が動力伝達軸側に１５度傾斜する動作を、二本の軸棒が其々繰り返す動作となる。
　これは、２本の軸棒がヨークの二又に分かれた両側の先端部の二つのジョイント部で其々ジョイントされているので、該二又の両側のジョイント部が横向きに並んだ状態時には、該両側のジョイント部は同じ水平位置の傾斜0度で、二又のジョイント部が縦方向きになった時には、傾斜している動力伝達軸の中心線上に垂直に並ぶジョイント部の上下側も傾斜する位置になり、ジョイントされた軸棒もジョイント側の動力伝達軸の中心線上の垂直方向に傾く構図になる。
　この様に、先端が二股に分かれたジョイントヨークの両先端が縦向きに傾斜して並んだ場合は、必然的に軸棒も傾斜するものである。
　この動作は、動力伝達による軸棒の回転動作の中で1回目の縦向きから、半回転の１８０度にも逆転した再度の縦向きによる傾斜の往復になるので、動力伝達軸の３６０度の一回転で、一本の軸棒が往復で二回揺動する傾斜動作を繰り返すこととなるもので,もう片方の軸棒も同様に傾斜するので、回転の速度によっては、円盤がはためいて揺れている様に見えるものである。

　　本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
　動力伝達軸同士を屈折させてジョイントさせたユニバーサルジョイントの十字軸の軸棒とジョイントするジョイントヨークのジョイント部が、前途のプロセスの、二又の両先端のジョイント部が縦向きになる時に、十字軸の軸棒をジョイントしているジョイント部のジョイントヨーク側即ち動力伝達軸側に傾斜させない構造にして十字軸の傾斜動作を抑える様にすることである。

　本発明の請求項１は、ユニバーサルジョイントにおいて、
　一方の動力伝達軸３９にジョイントされるジョイントヨーク１５が、一対のジョイント部１８、連接部１９、ヨーク基部１６からなり、
　他方の動力伝達軸３９は、自在継手である十字軸１０を介して又は該十字軸１０を介さずに一方の動力伝達軸３９との間で動力が伝達され、
　前記一対のジョイント部１８は、前記十字軸１０の軸棒１２又は他方の動力伝達軸３９に該動力伝達軸３９に直交して固定して設けられた軸棒１２に固定され、
　前記ヨーク基部１６は、前記一方の動力伝達軸３９にジョイントされるとともに、前記連接部１９の一部を収容可能なスライド移動自在スペース３４を備え、
　前記連接部１９は、前記一対のジョイント部１８に固定され、一部が前記スライド移動自在スペース３４に収納されるとともに、前記一対のジョイント部１８間の中間の位置が前記ヨーク基部１６と支点ピン３２又は留め具を介して連結されることにより、前記ヨーク基部１６に対して揺動自在にして
　又は前記一対のジョイント部１８に固定された前記連接部１９を半円状に湾曲させた棒状にするとともに、
　前記一対のジョイント部１８を結ぶ線上の中間の位置を中心点にして前記一対のジョイント部１８が前記中心点を中心にした回転の円周線上にかかる前記ヨーク基部１６の位置に前記連接部１９の一部を収容するとともに前記円周方向への往復運動をさせる前記スライド移動自在スペース３４を設けることにより、前記ヨーク基部１６に対して揺動自在であることを特徴としたユニバーサルジョイント。

　これは、十字軸１０の軸棒１２が動力伝達軸３９の回転動力で回転して、十字軸１０の二本の前記軸棒１２が両側の其々ジョイントした側の動力伝達軸３９の方向側に傾斜させる体勢になっても、傾斜しない一定の体勢を保持する位置に留まれる様に、ジョイントした前記ジョイント部１８の方が、軸棒１２側に前記ジョイントヨーク１５から傾く即ち傾斜出来る様にしたことで、十字軸１０が前記の二本の動力伝達軸３９を屈折させた角度の中間位置若しくは動力伝達先である他方の動力伝達軸３９の中心線上の直角位置で、傾斜せずに留まって回転出来る様にして、不安定要因である傾斜する揺動動作を抑えて、回転動力伝達の本来の回転だけにすることである。

　この、十字軸１０を傾斜させずに回転動力の伝達が出来ると言うことは、十字軸１０と言う自在継手を介せずに、動力伝達軸３９又は回転動力伝達先のギヤやプロペラ等の対象物にジョイントできる軸棒１２を設けることで、該回転対象物と本発明のジョイントヨークとの直接のジョイントも可能となるものである。

　また、十字軸１０が傾斜しない体勢を保持する為に設けたシーソー方式のジョイント部１８は、両横側の前記ジョイント部１８が板材又は棒材の何れかの連接部材から成る連接部１９で連接し固定させた一個の一体部品として、板材タイプ連接部２１から成る板材連接型シーソー方式ジョイント部２０と棒材タイプ連接部４１から成る棒材連接型シーソー方式ジョイント部４０との二方式の連接部材があるが、該二方式の連接部材の其々に対応したシーソー方式ジョイント部でジョイントヨーク１５にシーソーの様に交互に迫り出して傾く傾斜移動自在にして設けて回転動力の伝達をするものである。

　この、連接部１９で連接し固定させたシーソー方式のジョイント部を前記ジョイントヨーク１５に設ける方法としては、
　まず、連接部１９を板材タイプ連接部２１にした板材連接型シーソー方式ジョイント部２０を傾斜自在に設けるジョイントヨーク１５のヨーク基部１６Aとして、該ヨーク基部１６Aに設けた動力伝達軸３９を収納して固定する動力伝達軸取付け筒部３５の反対面側に、板材タイプ連接部２１部分をスライド移動自在に挟み込む二又のスライド壁面構成部３３を突出させて設けて、板材タイプ連接部２１を前記二又の間のスライドスペース３４でスライド移動自在に両側のスライド壁面構成部３３で挟み込んで前記動力伝達軸３９からの回転動力伝達ができる構成にして、このヨーク基部１６Aの全体像としては、動力伝達軸取付け筒部３５の円柱を設けたヨーク基部１６Aの円形部の面の反対面側を、該円形部からから二又に分かれた前記スライド壁面構成部３３の先端が先細りした形状で全体としては円錐形にしていて、該円錐形の二又の先端付近を、前記板材連接型シーソー方式ジョイント部２０のシーソー動作の回転支点としていて、板材タイプ連接部２１は幅広面の中央が円の一辺を直線的に切り取った様な一辺が円の一部形状にするとともに前記の直線と交わる両端の二辺が狭まる左右対称の翼を広げた様な形状で、該幅広の翼の両端の二辺にジョイント部１８を設けて、該翼様の両端二辺を結ぶ前記直線の中間部の先端側をシーソー動作の回転支点にして、該回転支点の後側である動力伝達軸取付け筒部３５側の前記幅広面が前記スライド壁面構成部３３の間の前記スライドスペース３４に収納されていて、該収納部分が動力伝達軸３９からの回転動力伝達箇所になる構成にしている。

　次に、連接部１９を棒材タイプ連接部４１にした棒材連接型シーソー方式ジョイント部４０は、丸棒又は角棒を半円のアーム状にして、該半円の先端両端にジョイント部１８を設けているもので、該棒材連接型シーソー方式ジョイント部４０をシーソーの様に傾斜自在に設けるジョイントヨーク１５のヨーク基部１６Bの全体像としては、動力伝達軸取付け筒部３５の円柱を設けたヨーク基部１６Bの円形部の面の反対面側を、該円形部から先端が先細りした形状の円錐形にしていて、該円錐形の中に半円の逆向きのアーム状にした棒材タイプ連接部４１の部分をスライド移動自在に通す棒材スライド移動自在収納穴４２を設けていて、該棒材スライド移動自在収納穴４２に収納した棒材タイプ連接部４１の両先端が、傾斜を繰り返すシーソーの様に前記円錐形の先端方向即ち固定して連接している自己側の動力伝達軸３９の中心線上方向に交互に迫り出して、該棒材連接型シーソー方式ジョイント部４０の半円にした連接部１９の棒材タイプ連接部４１は、長さの半分程度が棒材スライド移動自在収納穴４２の中に収納されていて、該収納部分が前記動力伝達軸３９からの回転動力伝達箇所になる構成にしている。

　本発明の請求項２は、
　ユニバーサルジョイントにおいて、
　一方の動力伝達軸３９にジョイントされるジョイントヨーク１５が、連接部１９、ヨーク基部１６からなり、
　他方の動力伝達軸３９にジョイントされる部材にヒンジ動作部２４が設けられ、
　前記ヨーク基部１６は、前記一方の動力伝達軸３９にジョイントされるとともに、前記連接部１９の一部を収容可能なスライド移動自在スペース３４を備え、
　前記連接部１９は、ヒンジ回転軸２６を備え、一部が前記スライド移動自在スペース３４に収納されるとともに、前記ヒンジ回転軸２６の軸方向中間の位置が前記ヨーク基部１６と支点ピン３２又は留め具を介して連結されることにより、前記ヨーク基部１６に対して揺動自在であり、
　前記ヒンジ動作部２４に一対のジョイント部１８が設けられ、前記一対のジョイント部１８と前記ヒンジ回転軸２６が連結されることを特徴としたユニバーサルジョイント。

　これは、本発明のジョイントヨーク１５のジョイント部１８がシーソーの様に交互に相手側の動力伝達軸３９向きに迫り出して傾斜できる様にしたことに加えて、更に先端側に設けたヒンジ動作部２４にジョイント部１８を設けることで、回転連動伝達先の十字軸１０又は他方の動力伝達軸３９の回転の中心点の中心線上の横側位置を、ジョイントヨーク１５の先端部のシーソー動作の回転支点とすることが出来ることで、シーソー傾斜と併せて回転動力伝達を滑らかにすることと、ヒンジ動作部２４に設けるジョイント部１８をヒンジ動作部の中間位置に一個にして相手側の動力伝達軸３９側向きに設けた場合には、電動ドライバーの先端のチャック機能式ジョイント部の様に、簡単に相手側の動力伝達軸３９の先端側にジョイント出来るようにすることもできるもので、ジョイント部１８をジョイントヨーク１５の両側先端に設けている場合は、ジョイントヨーク１５は軸棒１２と回転自在にしてジョイントしているが、ジョイント部１８を一個にして相手側の動力伝達軸３９側向きに設けている場合には、該動力伝達軸３９の軸棒１２の先端部を収納して固定してジョイントすることになる。

　本発明の請求項３は、
　ユニバーサルジョイントにおいて、
　一方の動力伝達軸３９にジョイントされるジョイントヨーク１５が、ジョイント部１８、ヒンジ動作部２４、連接部１９、ヨーク基部１６からなり、
　他方の動力伝達軸３９には端部が固定される部材が設けられ、
　前記ヨーク基部１６は、前記一方の動力伝達軸３９にジョイントされるとともに、前記連接部１９の一部を収容可能なスライド移動自在スペース３４を備え、
　前記連接部１９は、前記ヒンジ動作部２４に連結されるヒンジ回転軸２６を備え、一部が前記スライド移動自在スペース３４に収納されるとともに、前記ヒンジ回転軸２６の軸方向中間の位置が前記ヨーク基部１６と支点ピン３２又は留め具を介して連結されることにより、前記ヨーク基部１６に対して揺動自在であり、
　前記ヒンジ動作部２４の前記ヒンジ回転軸方向中間位置には、他方の動力伝達軸３９に向けてジョイント部１８が設けられ、
　他方の動力伝達軸３９の端部が固定される前記部材と前記ジョイント部１８が回転不能に固定されることを特徴としたユニバーサルジョイント。

　これは、十字軸１０の軸棒１２が十文字に交差する位置で、該軸棒１２の中心線同士を一点で交わらさずに、ずらして交差させて設けることで、十字軸１０が回転する本来の回転の中心点の両横側に動力伝達軸３９側の回転支点が並ぶことになり、両横側に設けられた該支点は前記動力伝達軸３９と一体的に回転する様に位置固定されているので、前途のずらす間隔の幅に応じて、請求項１の十字軸１０の回転時の傾斜運動を更に抑制又は傾斜させないようにする効果がある。

　また、二本の軸棒１２の中心線をずらして交差させた場合に、十字軸１０から角度を屈折してジョイントしているジョイントヨーク１５の先端のシーソー動作の回転支点から更に先端側に両側のジョイント部１８を伸ばして設けている構成では、軸棒１２が傾斜する体制の前途プロセスの縦向き時に該軸棒１２がジョイント部１８でのスライド移動が必要となるので、軸棒１２の長手方向へのスライド移動を自在にするとともに、前途の傾斜する方向であるジョイントヨーク１５側へも傾斜できる様にして、十字軸１０自体が動力伝達の回転力で回転し体制を保持しスムーズな回転が出来る様にしていて、この、ジョイント部１８から軸棒１２が長手方向へのスライド移動及びジョイントヨーク１５側への傾斜が出来る様にすることは、従来の十字軸式自在継手においても、二本の軸棒１２の中心線をずらして交差させた十字軸１０に用いることができるものである。

　本発明のシーソー動作方式としたジョイントヨークの効果として、
自在継手の十字軸にかかる動力伝達軸から伝達される本来の回転以外となる十字軸が傾斜して揺動する不安定要因の動作を抑制出来る様にしたことと、
　ギヤやプロペラ等の回転動力伝達先にジョイント用の軸棒を設けることで、十字軸の自在継手を介さずに本発明のジョイントヨークとの直接ジョイントも可能とした。

は外周環部設置型十字軸１３の平面図である。は図１の正面図である。は平面図で、ジョイントヨーク１５の先端に設ける板材連接型シーソー方式ジョイント部２０である。は図３の正面図である。は図４の側面図である。は平面図で、図３から図５の板材連接型シーソー方式ジョイント部２０を取り付けるジョイントヨーク１５のヨーク基部１６A側である。は図６の正面図である。は図７の側面図である。は図８の底面図である。は図６から図９、のジョイントヨーク１５のヨーク基部１６Aに図３から図５の板材連接型シーソー方式ジョイント部２０を取り付けた正面図である。は図１０の側面図である。は実施例の正面図で、図１から図２の外周環部設置型十字軸１３の二本の軸棒１２に、左右から板材連接型シーソー方式ジョイント部２０を取り付けたジョイントヨーク１５が其々ジョイントしているイメージ図である。は正面図で、図４と同じくジョイントヨーク１５の先端に設ける板材連接型シーソー方式ジョイント部２０αであるが、中央のシーソー運動の回転支点のシーソー回転支点凹部３０がある上部の長手側を、該長手側の内側にヒンジ回転軸２６を通す穴を設けてヒンジ回転軸収納筒部２５としている。は斜視図の実施例で、右側は図１３の両端側のジョイント部１８がヒンジ動作自在になっている板材型シーソー方式ジョイント部２０αを設けたジョイントヨーク１５が、相手側となる他方の動力伝達軸３９の先端に設けた軸棒１２に直接ジョイントして回転動力を伝達しているイメージ図である。は斜視図の実施例で、右側のジョイントヨーク１５に図１４と同じヒンジ動作自在の板材型シーソー方式ジョイント部２０αの先端に設けたヒンジ回転基部３６の中間部から伸ばした一個のチャック式ジョイント部２８が相手側である他方の動力伝達軸３９と、直接ジョイントしていることを表しているイメージ図である。は平面図で、ジョイントヨーク１５の先端に設ける棒材連接型シーソー方式ジョイント部４０で、両横に十字軸１０の軸棒１２とジョイントするジョイント部１８を示している。は図１６の正面図で、棒材タイプ連接部４１が半円状の逆アーム型であることを示している。は図１７の側面図である。はは平面図で、図１６から図１８の棒材アーム型シーソー式ジョイント部４０を取り付けるジョイントヨーク１５のヨーク基部１６B側である。は図１９の正面図である。は図２０の側面図である。は実施例の正面図で、図１から図２の外周環部設置型十字軸１３の二本の軸棒１２に、左右から棒材連接型シーソー方式ジョイント部４０を取り付けたジョイントヨーク１５が其々ジョイントしているイメージ図である。は正面図で、図１９から図２１のジョイントヨーク１５のヨーク基部１６Bであるが、棒材連接型シーソー方式ジョイント部４０の逆アーム型の棒材タイプ連接部４１の部分をスライド移動自在に収納する棒材スライド移動自在収納穴４２を十字軸１０の二本の軸棒１２に合わせて直角位置の上下の二箇所に設けたものである。は斜視図で、図２２と同じく実施例であるが、図２３の棒材スライド移動自在収納穴４２を上下の二箇所に設けたヨーク基部１６Bにスライド移動自在に収納された二つの棒材連接型シーソー方式ジョイント部４０が、出力先側である他方の動力伝達軸３９の先端に十文字状に設けた軸棒１２に直接ジョイントして回転動力を伝達しているイメージ図である。

　本発明の請求項１では、
　動力伝達軸３９の入力軸と出力軸を屈折させて十字軸式自在継手でジョイントさせた時には、回転動力伝達の為の本来の回転と、他に十字軸１０が其々ジョイントした側の動力伝達軸３９の方向側に傾斜して揺動する不要な動作が生じ、この不要な動作を抑制することとして、
　まず、ジョイント部１８をジョイントヨーク１５の両側先端に固定して設けずに、該両側のジョイント部１８同士を一体化する連接部１９を別に設けて連接して固定してからジョイントヨーク１５から前記連接部１９とともにシーソーの様に両側のジョイント部１８が一体の交互に相手側の動力伝達軸３９側に迫り出して傾く動作で、軸棒１２を引き付けずに、逆に寄り添う様に傾斜し、ともに動力伝達の回転をして、軸棒１２の傾斜を抑制する様に、ジョイントヨーク１５にシーソー動作自在にして設けることである。

　さらに、前記の揺動動作が発生しない相手側の動力伝達軸３９の先端に十字軸１０様の軸棒１２に設けて、該軸棒１２に前記ジョイントヨーク１５のジョイント部１８を直接ジョイントして動力伝達先することも出来るものである。

　本発明の請求項２では、
　シーソー動作自在の前記連接部１９の相手側となる他方の動力伝達軸３９向き面側を、更に相手側前記動力伝達軸３９側に向けてヒンジ動作部２４をヒンジ動作自在にして設けて、該ヒンジ動作部２４の両端側又は中間位置即ちヒンジ回転軸２６で円周状に回転するヒンジ動作部２４の自己側である一方の前記動力伝達軸３９の中心線上を経由する位置の一箇所にジョイント部１８を固定して設けることで、屈折角度で向き合う相手側の動力伝達軸３９側にシーソーの様に傾斜する動作に更にヒンジ構成による相手側の回転の中心点と常に同じ中心点の線上で向き合う動作を加えたことで、屈折部における回転動力伝達を滑らかにすることができる。

　本発明の請求項３では、
　十字軸１０の二本の軸棒１２が交差する位置を、該軸棒１２の中心線同士を同じ一点で交差させずに任意の間隔で隔てて交差させて設けることで十字軸１０が回転する本来の回転の中心点の両横側にもジョイントヨーク１５で位置固定された回転動力伝達支点が並ぶことになり、十字軸１０の回転時の傾斜運動を抑制する効果が発生するものである。

　しかし、十字軸１０は本来の回転の中心点を中心にして回転するので、前記回転動力伝達支点が前記回転の中心点の横位置ではなく、ジョイントヨーク１５との屈折角度の斜め横位置の場合やシーソー方式ではない従来式のジョイントヨーク１５の場合は、前記回転動力伝達支点の位置から該十字軸１０が回転時に移動する必要があるので、該十字軸１０の軸棒１２とジョイントするジョイントヨーク１５のジョイント部１８の中でスライドして十字軸１０の軸棒１２が動力伝達軸３９の入力軸又は出力軸側方向及び軸棒１２の長手方向に十字軸１０自らがスライドして移動し、回転の中心点とのギャップをカバー出来る様にしているものである。

　図１及び図２は、十字軸外周環部１４の内側に十字軸１０の軸棒１２を設けた外周環部設置型十字軸１３の自在継手で、図１は平面図で、外回りの十字軸外周環部１４の内側の水平の横向き側の軸棒１２が手前の位置で、縦向きの軸棒１２が奥側の位置に設けられていることを示している。

　図２は図１の側面図の断面図で、上下の斜線のハッチング部分は十字軸外周環部１４の断面を表していて、縦向き側の軸棒１２は左側寄りに、水平の横向き側の軸棒１２は右側寄になっていて、外周環部設置型十字軸１３の本来の回転の中心点である上下間の中心線から、左右にずらした位置に軸棒１２を離して設けていることを表していて、十字軸１０が回転動力伝達で回転した時に、十字軸１０の回転の中心点と、ジョイントヨーク１５によるジョイント支点が同じ一点ではなく、間隔を空けて設ける事で、回転時に両側の十字軸１０の其々の中間点を結ぶ線が回転の中心線の役割を果たして、傾斜による揺動を抑制する為である。

この図１及び図２の傾斜する揺動動作を抑制する十字軸１０では、ジョイント部１５を両側先端に固定している従来のジョイントヨーク１５にジョイントされた十字軸１０の軸棒１２は、動力伝達の回転時に、屈折して向かい合う両側の動力伝達軸３９側に其々が順次引き寄せられて傾斜する動作が生じるので、用いることができないが、本発明の請求項１から請求項３によるジョイントヨーク１５においては用いることができる。

　図３から図５は、板材連接型シーソー方式ジョイント部２０で、図３は平面図で、両端側のジョイント部１８を連接して固定している板材タイプ連接部２１の厚み面が表されていて、該板材タイプ連接部２１の中間部の縦の二本の破線はシーソー回転支点ピン挿入穴２２を示している。

　図４は図３の正面図で、中央の逆三角形的な板材タイプ連接部２１の幅広面の中央上部の先端側にシーソー回転支点ピン挿入穴２２が設けられていて、両端側にはジョイント部１８を固定して設けている。

　図５は図４の側面図で、下側に板材タイプ連接部２１の厚み面が表されていて、上部にジョイント部１８が表されていて、該ジョイント部１８の軸棒挿入用穴２３が縦長で長円形であることを表していて、丸棒状の軸棒１２が収められた場合には、該軸棒１２がジョイント部１８の中で上下にスライド移動可能にしているもので、その下側にシーソー回転支点ピン挿入穴２２を破線で示している。

　図６から図９は、ヨーク基部１６Aで、上側先端側にシーソー回転支点ピン３２を装着して固定して図３から図５の板材連接型シーソー方式ジョイント部２０をシーソーの様に両側のジョイント部１８を交互に上下に傾斜回転自在に留めて、一体のジョイントヨーク１５とするもので, 図６は平面図で、中央部のスライドスペース３４の両側の縦の直面を設けて向かい合う左右の半円状部分はスライド壁面構成部３３で、該スライド壁面構成部３３の間の縦の上下間のスライドスペース３４の中間部にシーソー回転支点ピン３２を横向きに通して渡していることを表している。

　図７は図６の正面図で、下部側は動力伝達軸取付け筒部３５で、上部側のヨーク基部１６Aの両側がスライド壁面構成部３３で、間のスライドスペース３４の上部側にシーソー回転支点ピン３２を横向きに通して渡していることを表していて、該シーソー回転支点ピン３２は脱着が可能としている。

　図８は図７の側面図で、三角錐的な形状のヨーク基部１６Aの上部先端側にシーソー回転支点ピン３２を表している。

　図９は図８の底面図で、内側の二重丸の部分は動力伝達軸取付け筒部３５で、外側はヨーク基部１６Aの上部側で、中央は筒部３５の内側の開口部分である。

　図１０は正面図で、ヨーク基部１６Aに板材連接型シーソー方式ジョイント部２０をシーソー回転支点ピン３２でシーソー回転自在に留めてシーソー方式のジョイントヨーク１５として完成させたもので、前項の図としては、図４の板材タイプ連接部２１の幅広面を横に広げて両端側にジョイント部１８を設けた構成の図と、図８の三角錐的な形状のヨーク基部１６Aから成る構成の図で、該ヨーク基部１６Aが動力伝達で回転した時には、両側のスライド壁面構成部３３が挟んで収納している板材連接型シーソー方式ジョイント部２０の板材タイプ連接部２１をスライドスペース３４内でスライド移動させながら動力伝達の回転をさせるものである。

　図１１は図１０の側面図で、板材タイプ連接部２１が、　ヨーク基部１６Aのスライド壁面構成部３３間のスライドスペース３４にスライド移動自在に挟まれて収納されていること表していて、動力伝達軸取付け筒部３５に固定して取り付けた動力伝達軸３９の回転で、ヨーク基部１６Aと板材連接型シーソー方式ジョイント部２０が、シーソー方式のジョイントヨーク１５として一体になって回転出来ることを示している。

　図１２は実施例で、中央の外周環部設置型十字軸１３の軸棒１２に、左右の斜め下からシーソー方式のジョイントヨーク１５が其々の板材連接型シーソー方式ジョイント部２０でジョイントしているイメージ図で、図２の外周環部設置型十字軸１３に、図１０及び図１１のシーソー方式のジョイントヨーク１５が其々ジョイントしていることを表していて、左右の板材連接型シーソー方式ジョイント部２０のシーソー回転の支点位置であるシーソー回転支点ピン３２の位置が、軸棒１２が十文字に交差する中心部の回転の中心点位置から其々の動力伝達軸３９向きの斜め下位置になっていて、右側のジョイントヨーク１５の両側のジョイント部１８は水平の横並びでシーソー回転支点ピン３２の位置から更に左上の軸棒１２にジョイントしているが、軸棒１２が縦向きの左側のジョイントヨーク１５の上下になったジョイント部１８は、該ジョイント部１８の上下間の中間位置がシーソー回転支点ピン３２の位置と同じ横側位置になるので、回転支点ピン３２の位置が前記中心点位置から斜め下側になった上下間の間隔で、ジョイント部１８内で軸棒１２の中間位置から下側にスライド移動していることを示している。

　この、縦向き状態になった側の軸棒１２は、該軸棒１２の回転の中心点である中間位置から下がった位置のジョイント部１８からの回転動力の伝達になり、回転速度によっては、スライド移動のタイミングのずれによる回転の乱れが予測され、ジョイント側の動力伝達軸３９側に傾斜させる力も加わることも考えられるもので、該傾斜させる力が加わった時には、ジョイント部１８の長円形のジョイント部軸棒受入穴２３の内部のスペース及び軸棒１２の長手側へのスライド移動で対応出来る様にしている。

　また、軸棒１２の長手側へのスライド移動を無くす為に、軸棒１２の中間位置とシーソー回転支点ピン３２の位置とを同じ横側位置になる様に、板材タイプ連接部２１の幅広面の中央上部から先端側に突出させた凸部にシーソー回転支点ピン挿入穴２２を設けて、該シーソー回転支点ピン挿入穴２２の位置を、両端側のジョイント部１８の中間部と同じ高さ位置に設けてもよい、但しこの場合は、十字軸１０の回転の中心点である中央部を空洞化する等で、突出させた前記凸部を前記中心点部に受け入れる様にする必要がある。

　図１３は板材連接型シーソー方式ジョイント部２０αの正面図で、図４の板材連接型シーソー方式ジョイント部２０のシーソー回転支点ピン挿入穴２２からシーソー回転支点凹部３０に変えて設けた幅広側の上側先端を、回転軸を通す穴を設けたヒンジ回転軸収納筒部２５にして設けていて、該ヒンジ回転軸収納筒部２５に、両端側にジョイント部固定基部２７とジョイント部１８を固定して設けたヒンジ回転軸２６を通して設けたことで、板材連接型シーソー方式ジョイント部２０のシーソー回転に加えて、両側のジョイント部１８のヒンジ動作で、該ジョイント部１８の先端側が動力伝達先側に常に向く様になる様にしたことで、板材連接型シーソー方式ジョイント部２０αのシーソー回転の支点位置を、十字軸１０の回転の中心点の中心線上の横側位置に設定することが出来るようにしたものである。

　図１４は実施例で、右斜め下側の一方の動力伝達軸３９を動力伝達軸取付け筒部３５で連接させたジョイントヨーク１５のヨーク基部１６Aの先端側のシーソー回転の支点位置である板材タイプ連接部２１の先端側のヒンジ回転軸収納筒部２５の幅広側の中間点の上下の両面に設けたシーソー回転支点凹部３０に、シーソー回転支点凹部用留めピン３１をヨーク基部１６Aの最先端側のスライドスペース３４を構成する二又の上下のスライド壁面構成部３３から挿入して固定して、シーソー回転自在にして設けた板材連接型シーソー方式ジョイント部２０αで、ヒンジ回転軸収納筒部２５の筒穴にはヒンジ回転軸２６を回転自在に挿入して設けていて、該ヒンジ回転軸２６の両側に固定して設けているジョイント部１８が、自在継手の十字軸１０を介せずに、相手側の動力伝達軸３９の軸棒取付部３８の軸棒１２に直接ジョイントしているイメージ図で、軸棒１２にジョイントしている両側のジョイント部１８はヒンジ回転軸収納筒部２５からのヒンジ動作自在で、左側の動力伝達軸３９方向に常にヒンジ動作して向かっているので、板材タイプ連接部２１のシーソー傾斜と併せて回転動力伝達を滑らかにするものである。

　図１５は実施例で、右斜め下側の板材連接型シーソー方式ジョイント部２０αを設けたシーソー方式のジョイントヨーク１５の左先端に設けた板材タイプ連接部２１の先端部に設けたヒンジ回転軸収納筒部２５に収納したヒンジ回転軸２６に、左水平方向に向けた一個のチャック式ジョイント部２８とチャック式ジョイント部固定軸２９を設けたヒンジ回転基部３６を固定して設けているもので、該ヒンジ回転軸２６からチャック式ジョイント部２８に至る各部は一体であり、ヒンジ回転軸収納筒部２５から一体でヒンジ動作できる様にしていて、該チャック式ジョイント部２８には、相手側の動力伝達軸３９を収納して、チャック機能で固定している状態を表しているイメージ図である。

　図１６から図１８は、棒材連接型シーソー方式ジョイント部４０で、図１６は平面図で、両端側のジョイント部１８を連接して固定している丸棒タイプの棒材タイプ連接部４１の丸棒の太さが表されていている。

　図１７は図１６の正面図で、上部の両端側のジョイント部１８の下側に、丸棒タイプの棒材タイプ連接部４１が半円の円の縁をなぞる逆向きのアーチ状であることが表されていて、該棒材タイプ連接部４１と固定して一体の両側ジョイント部１８の中央が前記の半円の完成位置である円を二分する直径線上になる様に設けている。

　図１８は図１７の側面図で、上側のジョイント部１８に、軸棒１２を通す丸いジョイント部軸棒受入穴２３を示している。

　図１９から図２１は、ヨーク基部１６Bで、該ヨーク基部１６Bの内部に、図１６から図１８の丸棒タイプの棒材タイプ連接部４１を、スライド移動を自在にさせる逆向きのアーチ状に湾曲させた棒材スライド移動自在収納穴４２を設けていて、図１９は平面図で、円形のヨーク基部１６Bの左右間を貫く棒材スライド移動自在収納穴４２の丸い開口部が示されているが、ヨーク基部１６Bの中央部分が先細りの円錐形的であるので、該開口部が縦長に見えていて、棒材スライド移動自在収納穴４２が内部でつながっていることを破線で示している。

　図２０は図１９の正面図で、ヨーク基部１６Bが円錐形的であることを表していて、棒材スライド移動自在収納穴４２を破線で示していて、該ヨーク基部１６Bが動力伝達で回転した時には、棒材スライド移動自在収納穴４２に嵌め込まれて収納されている棒材連接型シーソー方式ジョイント部４０の棒材タイプ連接部４１をスライド移動させながら動力伝達の回転をさせるものである。

　図２１は図２０の側面図で、下側は動力伝達軸取付け筒部３５である。

　図２２は実施例で、中央の外周環部設置型十字軸１３の内側を破線で表していて、軸棒１２に、左右の斜め下からシーソー方式のジョイントヨーク１５が其々の棒材連接型シーソー方式ジョイント部４０でジョイントしているイメージ図で、ヨーク基部１６Bの棒材スライド移動自在収納穴４２にスライド移動自在に通した半円形で逆アーチ状の棒材タイプ連接部４１の先端のジョイント部１８が軸棒１２にジョイントしていることを表しているもので、右側の縦向きに並んだジョイント部１８が、シーソーの様に上側のジョイント部１８の連接側の棒材タイプ連接部４１がシーソーの片側が迫り上がる様に大きく迫り出して、外周環部設置型十字軸１３の縦位置を維持していることを示していて、また、棒材連接型シーソー方式ジョイント部４０が半円を完成させた形状であるので、動力伝達軸３９の回転動力で棒材連接型シーソー方式ジョイント部４０がシーソーの様に交互に傾斜しながら回転しても、前記の半円の中心位置である両側のジョイント部１８の中間は、連接している右側の動力伝達軸３９の中心線上で変わらず、ジョイント部１８内での軸棒１２のスライド移動が生じない、若しくは殆んど生じないものである。

　図２３は正面図で、円錐形的なヨーク基部１６Bに、棒材スライド移動自在収納穴４２を、上下の二箇所に、十文字の様に直角方向に重ねて設けていることを表している。

　図２４は実施例で、図２３の棒材スライド移動自在収納穴４２を、上下の二箇所に十文字の様に直角方向に重ねて設けた円錐形的なヨーク基部１６Bに、其々棒材連接型シーソー方式ジョイント部４０をスライド移動自在にして設けたジョイントヨーク１５が、右下側から十字軸１０の自在継手を介せずに、左水平方向に伸びる動力伝達軸３９の軸棒取付部３８に設けた十字軸１０様の軸棒１２に直接ジョイントしている状態を表しているイメージ図である。

　従来の、ジョイントヨーク１５がジョイントした十字軸１０の軸棒１２を引き寄せて傾斜させる方式ではなく、逆に、シーソー方式の両側のジョイント部１８をジョイントヨーク１５からシーソーの様に交互に傾斜させて、軸棒１２に傾いて寄り添う様に一緒に回転するようにして、動力伝達の本来の回転のみの回転で、外見的に静止状態の様なスムーズな回転になることと、その、相手方に寄り添う様に傾斜するシーソー方式ジョイント部に加えて、更に、常に動力伝達先と同じ回転の中心線上で同じ中心線方向に向かえるヒンジ機構にした先端側にジョイント部１８を設けて、相手方の動力伝達軸３９に直接で簡単にジョイント出来る様にして、十字軸１０及び相手側のジョイントヨーク１５も省略もできる簡略化と、揺動しない安定性で、利用範囲の可能性も広がり、産業の発展に役立つものである。

１０　十字軸、　　１２　軸棒、　　１５　ジョイントヨーク、
１６A　ヨーク基部　（板材連接型シーソー方式ジョイント部対応用）、
１６B　ヨーク基部　（棒材連接型シーソー方式ジョイント部対応用）、
１８　ジョイント部、　　１９　連接部、
２０　板材連接型シーソー方式ジョイント部、
２０α　板材連接型シーソー方式ジョイント部　（ジョイント部ヒンジ回転型）、
２１　板材タイプ連接部、　　２４　ヒンジ動作分、　　３９　動力伝達軸、
４０　棒材連接型シーソー方式ジョイント部、　　４１　棒材タイプ連接部、

Claims

　ユニバーサルジョイントにおいて、
　一方の動力伝達軸にジョイントされるジョイントヨークが、一対のジョイント部、連接部、ヨーク基部からなり、
　他方の動力伝達軸は、自在継手である十字軸を介して又は該十字軸を介さずに一方の動力伝達軸との間で動力が伝達され、
　前記一対のジョイント部は、前記十字軸の軸棒又は他方の動力伝達軸に該動力伝達軸に直交して固定して設けられた軸棒に固定され、
　前記ヨーク基部は、前記一方の動力伝達軸にジョイントされるとともに、前記連接部の一部を収容可能なスライド移動自在スペースを備え、
　前記連接部は、前記一対のジョイント部に固定され、一部が前記スライド移動自在スペースに収納されるとともに、前記一対のジョイント部間の中間の位置が前記ヨーク基部と支点ピン又は留め具を介して連結されることにより、前記ヨーク基部に対して揺動自在にして
　又は前記一対のジョイント部に固定された前記連接部を半円状に湾曲させた棒状にするとともに、
　前記一対のジョイント部を結ぶ線上の中間の位置を中心点にして前記一対のジョイント部が前記中心点を中心にした回転の円周線上にかかる前記ヨーク基部の位置に前記連接部の一部を収容するとともに前記円周方向への往復運動をさせる前記スライド移動自在スペースを設けることにより、前記ヨーク基部に対して揺動自在であることを特徴としたユニバーサルジョイント。
　ユニバーサルジョイントにおいて、
　一方の動力伝達軸にジョイントされるジョイントヨークが、連接部、ヨーク基部からなり、
　他方の動力伝達軸にジョイントされる部材にヒンジ動作部が設けられ、
　前記ヨーク基部は、前記一方の動力伝達軸にジョイントされるとともに、前記連接部の一部を収容可能なスライド移動自在スペースを備え、
　前記連接部は、ヒンジ回転軸を備え、一部が前記スライド移動自在スペースに収納されるとともに、前記ヒンジ回転軸の軸方向中間の位置が前記ヨーク基部と支点ピン又は留め具を介して連結されることにより、前記ヨーク基部に対して揺動自在であり、
　前記ヒンジ動作部に一対のジョイント部が設けられ、前記一対のジョイント部と前記ヒンジ回転軸が連結されることを特徴としたユニバーサルジョイント。
　ユニバーサルジョイントにおいて、
　一方の動力伝達軸にジョイントされるジョイントヨークが、ジョイント部、ヒンジ動作部、連接部、ヨーク基部からなり、
　他方の動力伝達軸には端部が固定される部材が設けられ、
　前記ヨーク基部は、前記一方の動力伝達軸にジョイントされるとともに、前記連接部の一部を収容可能なスライド移動自在スペースを備え、
　前記連接部は、前記ヒンジ動作部に連結されるヒンジ回転軸を備え、一部が前記スライド移動自在スペースに収納されるとともに、前記ヒンジ回転軸の軸方向中間の位置が前記ヨーク基部と支点ピン又は留め具を介して連結されることにより、前記ヨーク基部に対して揺動自在であり、
　前記ヒンジ動作部の前記ヒンジ回転軸方向中間位置には、他方の動力伝達軸に向けてジョイント部が設けられ、
　他方の動力伝達軸の端部が固定される前記部材と前記ジョイント部が回転不能に固定されることを特徴としたユニバーサルジョイント。