JPH06653Y2 - 玉形ユニバーサルジョイント - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、玉形ユニバーサルジョイント、さらに詳し
くは、とうに車両用ステアリング機構などの入力軸と出
力軸を連結するのに好適な玉形ユニバーサルジョイント
に関する。

従来の技術と発明の課題 この種の玉形ユニバーサルジョイントとして、２つの金
属製のヨークとこれらを連結する合成樹脂製の球状継手
部材とからなるものが知られている（実開昭５９−１２
２４３０号参照）。球状継手部材は、一方のヨーク側の
半体と他方のヨーク側の半体に分割され、これらの間に
がたの発生を防止するためのばねが設けられている。

ところが、このような従来の玉形ユニバーサルジョイン
トでは、ばねが球状継手部材から外に突出してヨークと
接触するため、ばねまたはヨークの摩耗が大きく、比較
的短時間でばねの働きがなくなって、がたが発生する。
また、球状継手部材組立時のばねの取付けが面倒であ
る。

そこで、本出願人は、２つの球状継手部材半体の組合わ
せ面に形成された凹部に、これらの半体を互いに軸線方
向に離れる方向および互いに円周方向にずれる方向に付
勢するコイルばねが設けられた玉形ユニバーサルジョイ
ントを提案した（実開昭６３−３５２４号参照）。

ところが、このようなユニバーサルジョイントの場合、
コイルばねの両端部を球状継手部材半体の組合わせ面の
凹部内に固定する必要があるため、組立が困難である。
また、組立時にコイルばねにねじりを与えるのを忘れ
て、２つの球状継手部材半体に円周方向にずれる力が作
用しないことがある。

この考案の目的は、上記の問題を解決し、組立が簡単
で、しかも組立時にコイルばねに確実にねじりを与えら
れる玉形ユニバーサルジョイントを提供することにあ
る。

課題を解決するための手段 この考案による玉形ユニバーサルジョイントは、 組立状態で１つの球状部の外面に４つの突条部およびこ
れら突条部相互間の４つのガイドみぞが形成された１つ
の球状継手部材と、端部に二股状に突出した２つの腕部
がそれぞれ形成された２つのヨークとを備え、一方のヨ
ークの２つの腕部が球状継手部材の対称位置にある２つ
のガイドみぞにはめられ、他方のヨークの２つの腕部が
球状継手部材の残りの対称位置にある２つのガイドみぞ
にはめられている玉形ユニバーサルジョイントにおい
て、 球状継手部材が一方のヨーク側の半体と他方のヨーク側
の半体に軸線方向に分割され、これらの半体の組合わせ
面に形成された凹部に、これらの半体を互いに軸線方向
に離れる方向および互いに円周方区にずれる方向に付勢
するコイルばねが設けられており、このコイルばねの両
端部が円の内側に入るように折曲げられ、各半体の凹部
の底に、コイルばねの両端部の折曲げ部がはまるみぞを
備えかつコイルばねの両端部の円の内側にはまる突起が
設けられており、２つの球状継手部材半体の対称位置に
ある２つの突条部の中心を通る線と突起のみぞの中心を
通る線とのなす角度が互いに等しく、かつ自然状態のば
ねの両端部の折曲げ部に２つの球状継手部材半体の突起
のみぞをはめたときに２つの球状継手部材半体の突条部
が相互に円周方向にずれるようにばねの両端部の折曲げ
部のなす角度がきめられていることを特徴とするもので
ある。

作用 球状継手部材の２つの半体は、コイルばねにより互いに
軸方向に離れる方向および互いに円周方向にずれる方向
に付勢されて、ヨークにそれぞれ圧接し、これによりが
たの発生が防止される。また、ばねは、２つの球状継手
部材半体の組合わせ面に形成された凹部内に設けられて
いるので、これが球状継手部材の外に突出することがな
く、したがって、従来のばねの両端部とヨークのように
金属接触をする部分がない。このため、ばねおよびヨー
クの摩耗が少なく、長時間にわたってがたの発生を確実
に防止することができる。

コイルばねの両端部を各球状継手部材半体の凹部の底の
突起の部分にはめるだけで、これを簡単に取付けること
ができ、球状継手部材の組立が簡単である。また、自然
状態のばねの両端部の折曲げ部に２つの球状継手部材半
体の突起のみぞをはめたときに２つの球状継手部材半体
の突条部が相互に円周方向にずれるから、組立のために
２つの球条継手部材半体の突条部を合致させたときに、
必ずコイルばねにねじり与えられる。しかも、２つの球
状継手部材半体の対称位置にある２つの突条部の中心を
通る線と突起のみぞの中心を通る線となす角度が互いに
等しいので、両方の半体にまったく同じものを使用する
ことができ、型費など球状継手部材半体の製作費が安く
なる。

実施例 第１図〜第３図は、この考案の第１実施例を示す。

この玉形ユニバーサルジョイントは、２つの金属製のヨ
ーク(10)(11)とこれらを連結する合成樹脂製の球状継手
部材(12)とから構成されている。

各ヨーク(10)(11)の先端部には、二股状に突出した腕部
(10a)(11a)がそれぞれ形成されている。各ヨーク(10)(1
1)の２つの腕部(10a)(11a)は横断面台形状で全体として
円の一部が切欠かれたＵ字状をなし、２つの腕部(10a)
(11a)の内向き対向面は部分円筒面状をなす。なお、こ
の対向面は部分球面状でもよく、後述する４つのガイド
みぞ(17)のみぞ底面はこの腕部(10a)(11a)の内向き対向
面の形状に沿った形状としている。また、第２のヨーク
(11)の２つの腕部(11a)の間に、組立時などに第１のヨ
ーク(10)の腕部(10a)が通る凹部(13)が形成されてい
る。

球状継手部材(12)は、組立状態で１つの球状部(15)の外
面に４つの突条部(16)が円周方向に等間隔をおいて形成
されたものであり、これら突条部(16)相互間に４つのガ
イドみぞ(17)が形成されている。

継手部材(12)全体が、第１のヨーク(10)側の第１の継手
部材半体(12a)と第２のヨーク(11)側の第２の継手部材
半体(12b)に軸線方向に分割されている。第１の継手部
材半体(12a)は、球状部(15)を２等分した第１の球状部
半体(15a)の外面に４つの突条部(16)の第１の半体(16a)
が一体に形成されたものである。第２の継手部材半体(1
2b)は、球状部(15)を２等分した第２の球状部半体(15b)
の外面に４つの突状部(16)の第２の半体(16b)が一体に
形成されたものである。そして、継手部材(12)は、２つ
の半体(12a)(12b)がそれぞれの略十字状の組合わせ面(1
8a)(18b)を向い合わせた状態で組合わされて略球形をな
す。

各継手部材半体(12a)(12b)の組合わせ面(18a)(18b)に円
形凹部(19a)(19b)がそれぞれ形成され、これらの凹部(1
9a)(19b)に、２つの継手部材半体(12a)(12b)を互いに軸
線方向に離れる方向および互いに円周方向にずれる方向
に付勢する圧縮コイルばね(20)が設けられている。ばね
(20)の両端部には、円の内側に折曲げられた折曲げ部(2
0a)(20b)が形成されている。各継手部材半体(12a)(12b)
の凹部(19a)(19b)の底に円形突起(21a)(21b)が形成さ
れ、各突起(21a)(21b)には直径方向のみぞ(22a)(22b)が
形成されている。そして、ばね(20)の両端部が各継手部
材半体(12a)(12b)の凹部(19a)(19b)の突起(21a)(21b)の
外側にはまり、かつばね(20)の折曲げ部(20a)(20b)が突
起(21a)(21b)のみぞ(22a)(22b)にはまることにより、ば
ね(20)の両端部が継手部材半体(12a)(12b)に固定されて
いる。

ばね(20)に外力が作用していない自然状態における両端
部の折曲げ部(20a)(20b)の円周方向の位置は互いに一致
しており、これらのなす角度は０度である。又、２つの
継手部材半体(12a)(12b)の対称位置にある２つの突条部
半体(16a)(16b)の中心を通る線(A)（以下、単に突条部
の線という）と突起(21a)(21b)のみぞ(22a)(22b)の中心
を通る線(B)（以下、単にみぞの線という）とのなす角
度はその方向も含めて互いに等しく、例えば２２．５度
である。すなわち、各継手部材半体(12a)(12b)の組合わ
せ面(18a)(18b)側からみて、みぞの線(B)は突条部の線
(A)に対して反時計方向に２２．５度ずれている。この
ため、両方の継手部材半体(12a)(12b)にまったく同じも
のを使用することができる。

組立状態においては、２つの継手部材半体(12a)(12b)の
突条部半体(16a)(16b)同志が合致して継手部材(12)を構
成し、第１のヨーク(10)の２つの腕部(10a)が継手部材
(12)の対称位置にある２つのガイドみぞ(17)に、第２の
ヨーク(11)の２つの腕部(11a)が継手部材(12)の残りの
対称位置にある２つのガイドみぞ(17)にそれぞれはめら
れている。そして、第１のヨーク(10)の回転が継手部材
(12)を介して第２のヨーク(11)に伝えられる。

ユニバーサルジョイントを組立てる場合、まず、自然状
態のばね(20)の両端部を対応する継手部材半体(12a)(12
b)の凹部(19a)(19b)にはめ、折曲げ部(20a)(20b)を突起
(21a)(21b)のぞみ(22a)(22b)にはめる。このとき、ばね
(20)の両端部の折曲げ部(20a)(20b)のなす角度が０度
で、各継手部材半体(12a)(12b)の突条部の線(A)とみぞ
の線(B)とのなす角度が２２．５度であるから、自然状
態のばね(20)の折曲げ部(20a)(20b)を突起(21a)(21b)の
みぞ(22a)(22b)にはめただけでは、２つの継手部材半体
(12a)(12b)の突条部半体(16a)(16b)は合致せず、これら
の間に円周方向に約４５度のずれが生じる。したがっ
て、このままでは継手部材(12)を組立状態にすることが
できず、２つの継手部材半体(12a)(12b)の突条部半体(1
6a)(16b)を合致させて継手部材(12)を組立状態にする
と、必ずばね(20)にねじりが与えられ、これにより、２
つの継手部材半体(12a)(12b)は互いに円周方向にずれる
方向に付勢される。また、２つの継手部材半体(12a)(12
b)の組合わせ面(18a)(18b)を接近させて組立状態にする
と、ばね(20)が圧縮され、これにより、２つの継手部材
半体(12a)(12b)が互いに軸線方向に離れる方向に付勢さ
れる。したがって、継手部材(12)とヨーク(10)(11)の腕
部(10a)(11a)との間に円周方向および軸線方向の予圧が
与えられ、がたの発生が防止される。

第４図は、この発明の第２実施例を示す。

第２実施例の場合、ばね(20)の両端部の折曲げ部(20a)
(20b)は円周方向にずれており、これらのなす角度は４
５度になっている。一方、２つの継手部材半体(12a)(12
b)の突条部の線(A)とみぞの線(B)とのなす角度はその方
向も含めて互いに等しく、４５度になっている。したが
って、この場合も、自然状態のばね(20)の両端部の折曲
げ部(20a)(20b)を継手部材半体(12a)(12b)の突起(21a)
(21b)のぞみ(22a)(22b)にはめたときに、２つの継手部
材半体(12a)(12b)の突条部半体(16a)(16b)の間に円周方
向に約４５度のずれが生じる。

他は第１実施例の場合と同様であり、同じ部分には同一
の符号を付している。

ばね(20)の両端部の折曲げ部(20a)(20b)のなす角度およ
び２つの継手部材半体(12a)(12b)の突条部の線(A)とみ
ぞの線(B)とのなす角度は、上記実施例のものに限ら
ず、適宜変更可能である。即ち、これらの角度は、突条
部の線(A)とみぞの線(B)とのなす角度がその方向も含め
て両方の継手部材半体(12a)(12b)で互いに等しく、しか
も自然状態のばね(20)の両端部の折曲げ部(20a)(20b)を
２つの継手部材半体(12a)(12b)の突起(21a)(21b)のぞみ
(22a)(22b)にはめたときに、２つの継手部材半体(12a)
(12b)の突条半体(16a)(16b)の間に円周方向のずれが生
じるように決められればよい。

考案の効果 上述のように、この考案の玉形ユニバーサルジョイント
によれば、コイルばねにより、がたの発生を防止するこ
とができる。また、ばねは、２つの球状継手部材半体の
組合わせ面に形成された凹部内に設けられているので、
ばねおよびヨークの摩耗が少なく、長時間にわたってが
たの発生を確実に防止することができる。

コイルばねの両端部を各球状継手部材半体の凹部の底の
突起の部分にはめるだけで、これを簡単に取付けること
ができ、球状継手部材の組立が簡単である。

また、自然状態のばねの両端部の折曲げ部に２つの球状
継手部材半体の突起のみぞをはめたときに２つの球状継
手部材半体の突状部が相互に円周方向にずれるから、組
立のために２つの球状継手部材半体の突条部を合致させ
たときに、必ずコイルばねにねじりが与えられる。しか
も、２つの球条継手部材半体の対称位置にある２つの突
条部の中心を通る線と突起のみぞの中心を通り線とのな
す角度が互いに等しいので、両方の球状継手部材半体に
まったく同じものを使用することができ、型費など半体
の製作費が安くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１実施例を示す玉形ユニバーサル
ジョイントの組立縦断面図、第２図は第１図のII−II線
の断面図、第３図は球状継手部材の２つの半体とばねを
示す分解斜視図、第４図は第２実施例を示す第３図相当
の図面である。 (10)(11)…ヨーク、(10a)(11a)…腕部、(12)…球状継手
部材、(12a)(12b)…継手部材半体、(15)…球状部、(16)
…突条部、(17)…ガイドみぞ、(20)…コイルばね、(20
a)(20b)…折曲げ部、(21a)(21b)…突起、(22a)(22b)…
みぞ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭63−3524（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−80826（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭54−1223（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】組立状態で１つの球状部の外面に４つの突
   条部およびこれら突条部相互間の４つのガイドみぞが形
   成された１つの球状継手部材と、端部に二股状に突出し
   た２つの腕部がそれぞれ形成された２つのヨークとを備
   え、一方のヨークの２つの腕部が球状継手部材の対称位
   置にある２つのガイドみぞにはめられ、他方のヨークの
   ２つの腕部が球状継手部材の残りの対称位置にある２つ
   のガイドみぞにはめられている玉形ユニバーサルジョイ
   ントにおいて、 球状継手部材が一方のヨーク側の半体と他方のヨーク側
   の半体に軸線方向に分割され、これらの半体の組合わせ
   面に形成された凹部に、これらの半体を互いに軸線方向
   に離れる方向および互いに円周方向にずれる方向に付勢
   するコイルばねが設けられており、このコイルばねの両
   端部が円の内側に入るように折曲げられ、各半体の凹部
   の底に、コイルばねの両端部の折曲げ部がはまるみぞを
   備えかつコイルばねの両端部の円の内側にはまる突起が
   設けられており、２つの球状継手部材半体の対称位置に
   ある２つの突条部の中心を通る線と突起のみぞの中心を
   通る線とのなす角度が互いに等しく、かつ自然状態のば
   ねの両端部の折曲げ部に２つの球状継手部材半体の突起
   のみぞをはめたときに２つの球状継手部材半体の突条部
   が相互に円周方向にずれるようにばねの両端部の折曲げ
   部のなす角度が決められていることを特徴とする玉形ユ
   ニバーサルジョイント。