(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の基体部の両側部に、十字軸を取付けるフランジ部を突設したカップリングヨークと、
上記基体部の内方に導入される筒状のソケットを有し、
上記十字軸を介してカップリングヨークの一側部側のフランジ部に回動自在に連結されたソケットヨークと、
上記カップリングヨークの他側部側のフランジ部に十字軸を介して回動自在に連結されているとともに、本体部の先端に上記ソケットに導入されるピンを突設し、当該ピンの先端に上記ソケットの内面に摺接する球面部を形成したピンヨークとを備えるダブルカルダン型等速ジョイントにおいて、
上記ピンヨークのピンの球面部と、この球面部に連続する首部とを、ソケットヨークとピンヨークとが所定角度屈折した状態でソケットがピンに干渉するのを防止すべく凹曲部によって連続させているとともに、
上記首部の凹曲部に連続する部位に、上記ソケットヨークとピンヨークとが上記所定角度よりさらに屈折した状態でソケットがピンに干渉するのを防止すべく、母線が直線的に延びる柱状部を形成し、
上記柱状部の母線が、凹曲部の最小軸径部からピンの軸線とほぼ平行に延びていることを特徴とするダブルカルダン型等速ジョイント。
【請求項２】
円筒状の基体部の両側部に、十字軸を取付けるフランジ部を突設したカップリングヨークと、
上記基体部の内方に導入される筒状のソケットを有し、上記十字軸を介してカップリングヨークの一側部側のフランジ部に回動自在に連結されたソケットヨークと、
上記カップリングヨークの他側部側のフランジ部に十字軸を介して回動自在に連結されているとともに、本体部の先端に上記ソケットに導入されるピンを突設し、当該ピンの先端に上記ソケットの内面に摺接する球面部を形成したピンヨークとを備えるダブルカルダン型等速ジョイントにおいて、
上記ピンヨークのピンの球面部と、この球面部に連続する首部とを、ソケットヨークとピンヨークとが所定角度屈折した状態でソケットがピンに干渉するのを防止すべく凹曲部によって連続させているとともに、
上記首部の凹曲部に連続する部位に、上記ソケットヨークとピンヨークとが上記所定角度よりさらに屈折した状態でソケットがピンに干渉するのを防止すべく、母線が直線的に延びる柱状部を形成し、
上記ピンの柱状部からピンヨークの本体部に向かって、凹曲部、柱状部及び凹曲部がこの順にて漸次拡径した状態で連続的に形成されていることを特徴とするダブルカルダン型等速ジョイント。
【請求項３】
上記柱状部の母線が、隣接する各凹曲部の接線である請求項２記載のダブルカルダン型等速ジョイント。
【請求項４】
上記ピンヨークの本体部とピンとの境界部を、上記凹曲部によって連続させている請求項２記載のダブルカルダン型等速ジョイント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ダブルカルダン型等速ジョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、等速ジョイントの一つとして、図５に示すように、先端に筒状のソケット１１ａを形成したソケットヨーク１１と、先端にピン１２ａを突設したピンヨーク１２とを、十字軸１３，１４を介してカップリングヨーク１５に回動自在に連結し、上記ピンヨーク１２のピン１２ａの先端に設けられた球面部１２ｂを、上記ソケットヨーク１１のソケット１１ａの内面に摺動自在に嵌入したダブルカルダン型等速ジョイントが提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の等速ジョイントにおいて、ソケットヨーク１１とピンヨーク１２との屈折角αの最大値は、図６に示すように、ソケットヨーク１１のソケット１１ａの先端内周縁１１ｂが、ピンヨーク１２のピン１２ａの上記球面部１２ｂと、この球面部１２ｂに連続する首部１２ｃとの境界部１２ｄに干渉する時点でもって規定される。
【０００４】
ところが、上記従来の等速ジョイントは、ピン１２ａの首部１２ｃが、その母線がピンヨーク１２の軸線Ｘと平行に延びる柱状に形成され、この柱状部の先端から上記球面部１２ｂが膨出しているので、ソケットヨーク１１とピンヨーク１２との屈折角αが、３０〜３５°程度になった時点で、ソケット１１ａの先端内周縁１１ｂが、上記球面部１２ｂと首部１２ｃとの境界部１２ｄに干渉する。このため、さらに大きい屈折角αを必要とする用途には使用することができないという問題があった。
【０００５】
そこで、首部１２ｃの先端部の軸径を細くして、上記屈折角αを大きくすることも考えられる。しかしこの場合には、上記屈折角αを大きくすればするほど、首部１２ｃの最先端の軸径Ｄが、安全率を１とした場合の計算上の最小限界軸径ｄ（図６破線参照）よりも細くなるので、等速ジョイントにトルクを負荷した際に首部１２ｃに作用する曲げ応力に対して、当該首部１２ｃが耐えられなくなるおそれがある。
この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ピンの実用強度を確保しつつ、ソケットヨークとピンヨークとを広角度に屈折させることができるダブルカルダン型等速ジョイントを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためのこの発明のダブルカルダン型等速ジョイントは、円筒状の基体部の両側部に、十字軸を取付けるフランジ部を突設したカップリングヨークと、上記基体部の内方に導入される筒状のソケットを有し、上記十字軸を介してカップリングヨークの一側部側のフランジ部に回動自在に連結されたソケットヨークと、上記カップリングヨークの他側部側のフランジ部に十字軸を介して回動自在に連結されているとともに、本体部の先端に上記ソケットに導入されるピンを突設し、当該ピンの先端に上記ソケットの内面に摺接する球面部を形成したピンヨークとを備えるダブルカルダン型等速ジョイントにおいて、上記ピンヨークのピンの球面部と、この球面部に連続する首部とを、ソケットヨークとピンヨークとが所定角度屈折した状態でソケットがピンに干渉するのを防止すべく凹曲部によって連続させているとともに、上記首部の凹曲部に連続する部位に、上記ソケットヨークとピンヨークとが上記所定角度よりさらに屈折した状態でソケットがピンに干渉するのを防止すべく、母線が直線的に延びる柱状部を形成し、上記柱状部の母線が、凹曲部の最小軸径部からピンの軸線とほぼ平行に延びていることを特徴とするものである。
【０００７】
上記の構成のダブルカルダン型等速ジョイントによれば、上記凹曲部（以下「第１凹曲部」という）によって、ソケットヨークとピンヨークとが所定角度屈折した状態で、ソケットがピンに干渉するのを防止することができる。このため、ソケットヨークとピンヨークとの屈折角を大きくすることができる。また、上記第１凹曲部に連続する柱状部（以下「第１柱状部」という）によって、ソケットヨークとピンヨークとが上記所定角度よりもさらに屈折した状態で、ソケットがピンに干渉するのを防止することができる。このため、ソケットヨークとピンヨークとの屈折角をさらに大きくすることができる。
しかも、ピンの首部の最小限界軸径を確保した状態で、上記屈折角を大きくすることができるので、当該首部の実用強度を確保することができる。
【０００８】
更に、上記第１柱状部の母線は、第１凹曲部の最小軸径部からピンの軸線とほぼ平行に延びているので、第１柱状部の軸径が、第１凹曲部の最小軸径と等しくなるので、ソケットヨークとピンヨークとの屈折角をさらに効果的に大きくすることができる。
【０００９】
上記等速ジョイントは、上記ピンの第１柱状部からピンヨークの本体部に向かって、凹曲部、柱状部及び凹曲部（以下これらを順次「第２凹曲部」、「第２柱状部」、「第３凹曲部」という）がこの順にて漸次拡径した状態で連続的に形成されているのが好ましく、この場合には、ソケットヨークとピンヨークとがさらに屈折した状態で、ソケットがピンに干渉するのを、上記第２凹曲部と第３凹曲部との間の第２柱状部によって防止することができる。このため、ソケットヨークとピンヨークとの屈折角をさらに大きくすることができる。
また、第１柱状部と第２柱状部との間を、第２凹曲部によって連続させているので、第１柱状部と第２柱状部との間にエッジが形成されることに起因して、当該部分に応力集中が生じるのを抑制することができる。しかも、第１柱状部とピンヨークの本体部との間のピンの軸径が漸次太くなっているので、当該部分の強度を高めることができる。
【００１０】
上記第２柱状部の母線は、隣接する第２凹曲部及び第３凹曲部の接線であるのが好ましく、この場合には、第２凹曲部、第２柱状部及び第３凹曲部を非常に滑らかに連続させることができる。このため、当該部分に応力集中が生じるのをより効果的に抑制することができる。
【００１１】
上記ピンヨークの本体部とピンとの境界部は、上記凹曲部によって連続させているのが好ましく、この場合には、ピンヨークの本体部とピンとの境界部に応力集中が生じるのを抑制することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図２はこの発明のダブルカルダン型等速ジョイントの一つの実施の形態を示す一部欠截正面図である。
この等速ジョイントは、軸方向に沿って配置したソケットヨーク１及びピンヨーク２が、それぞれ十字軸３，４を介してカップリングヨーク５に連結されているとともに、ソケットヨーク１とピンヨーク２とが、それぞれの先端部に形成されたソケット６とピン７とを介して、揺動自在に連結されているものである。
【００１３】
上記カップリングヨーク５は、円筒状の基体部５ａの両側部のそれぞれに、上記十字軸３，４を取付ける一対のフランジ部５ｂが突設されているものであり、上記フランジ部５ｂと十字軸３，４との間には、ニードル軸受が介在されている。
上記ソケットヨーク１の先端部のソケット６は、有底筒状のものであり、その内周は真円に形成されている。このソケット６は、カップリングヨーク５の基体部５ａの内方へ導入されている。
【００１４】
上記ピンヨーク２の先端部のピン７は、ピンヨーク２の本体部２１に連続する首部７１と、この首部７１の先端に連続する球面部７２とによって構成されている。上記球面部７２は、直径が首部７１の先端部の軸径よりも太くなるように設定されているとともに、その過半部が上記ソケットヨーク１のソケット６の内周に摺動自在に嵌入されている。なお、上記球面部７２は、ソケット６の内部に挿入されたコイルばねＳＰによって、ソケット６の内周の開口側に位置するように常時付勢されている。
【００１５】
上記ピン７の首部７１と球面部７２とは、図３に詳細を示すように、第１凹曲部Ｒ１によって連続させてあり、これによって、ソケットヨーク１とピンヨーク２とを、十字軸３，４の軸心Ｑ１，Ｑ２を中心にそれぞれ屈折させて、その屈折角がα１（例えば３６°）となった時点で、ソケット６の先端の内周縁６１がピン７の首部７１の先端部に干渉するのを防止して（図４破線参照）、ソケットヨーク１とピンヨーク２との屈折角αを、より大きく確保できるようになっている。
また、上記第１凹曲部Ｒ１部分の最小軸径Ｄ１は、安全率を１とした場合の計算上の最小限界軸径（図１破線参照）ｄ１よりも太くなるように設定されており、等速ジョイントにトルクが負荷されて、ピン７に曲げ応力が作用した場合でも、これに十分耐えることができるようになっている。なお、図面符号中Ｌ１はソケットヨーク１の軸線を、Ｌ２はピンヨーク２の軸線をそれぞれ示している。
【００１６】
上記ピン７の首部７１の第１凹曲部Ｒ１に隣接する部分には、母線がピン７の軸線つまりピンヨーク２の軸線Ｌ２と略平行にて直線的に延びる第１の柱状部Ｓ１が形成されており、この第１の柱状部Ｓ１によって、第１凹曲部Ｒ１の小径側が径方向外方へ突出することにより、上記ソケットヨーク１とピンヨーク２とを上記屈折角α１よりも大きい屈折角α２（例えば４０°）だけ屈折させた状態で、ソケット６の先端の内周縁６１が、上記首部７１の第１凹曲部Ｒ１に隣設する部位に干渉するのを防止している（図４一点鎖線参照）。上記第１柱状部Ｓ１の母線は、第１凹曲部Ｒ１の最小軸径部を通る接線と一致させてあり、これによって、第１柱状部Ｓ１の軸径を上記限界最小軸径ｄ１よりも太い範囲で可能な限り細くしている。このため、上記ソケットヨーク１とピンヨーク２とを、より広角に屈折させることができる。
【００１７】
さらに、上記ピン７の首部７１の第１柱状部Ｓ１からピンヨーク２の本体部２１に向かって、第２凹曲部Ｒ２、第２柱状部Ｓ２及び第３凹曲部Ｒ３が、この順にて漸次拡径しながら連続的に形成されており、これによって、上記第１柱状部Ｓ１とピンヨーク２の本体部２１との間の軸径が、図２の破線で示す安全率を１とした場合の計算上の最小限界軸径よりもかなり太くなるようにしている。
【００１８】
上記第１柱状部Ｓ１の母線は、第２凹曲部Ｒ２の最小軸径部を通る接線に一致させてあり、第２柱状部Ｓ２の母線は、第２凹曲部Ｒ２の最大軸径部を通る接線に一致させてある。このため、第１柱状部Ｓ１と第２柱状部Ｓ２とを、エッジを生じることなく非常に滑らかに連続させることができる。したがって、当該第１柱状部Ｓ１と第２柱状部Ｓ２との間に集中応力が生じて、首部７１が繰り返し疲労によって折損するのを防止することができる。
【００１９】
上記第２柱状部Ｓ２は、第２凹曲部Ｒ２の大径側が径方向外方へ大きく突出することにより、上記ソケットヨーク１とピンヨーク２とを上記屈折角α２よりも大きく屈折させた時点で、ソケット６の先端の内周縁６１が第２凹曲部Ｒ２に隣接する部位に干渉するのを防止するためのものであり、これによって、上記ソケットヨーク１とピンヨーク２とをより広角に屈折させ得るようになっている。
【００２０】
上記第３凹曲部Ｒ３は、第２柱状部Ｓ２とピンヨーク２の本体部２１の端面とを滑らかに連続させており、当該本体部２１の端面は、第３凹曲部Ｒ３の最大軸径部を通る接線に一致させてある。このため、第２柱状部Ｓ２と本体部２１との間にエッジが構成されることにより、当該部分に応力集中が生じるのを抑制することができる。
【００２１】
上記の構成の等速ジョイントによれば、ソケットヨーク１とピンヨーク２との屈折角αを、最終的に５０°程度まで広げることができ、従来例の屈折角αの最大値である３５°よりも大幅に増やすことができる。
【００２２】
なお、この発明のダブルカルダン型等速ジョイントは、球面部がピン７の首部７１と別個に形成された球面体で構成され、この球面体をピン７に回転及び摺動自在に嵌合したタイプのダブルカルダン型等速ジョイント（例えば実開平５−８９９６６号公報参照）にも勿論適用して実施することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係るダブルカルダン型等速ジョイントによれば、ピンヨークのピンの球面部と、この球面部に連続する首部との間の凹曲部（第１凹曲部）、及びこの凹曲部に連続する柱状部（第１柱状部）によって、ソケットヨークとピンヨークとが所定角度屈折した状態で、ソケットがピンに干渉するのを防止することができるので、ソケットヨークとピンヨークとの屈折角を大きくすることができる。このため、その適用範囲を広げることができる。しかも、上記第１柱状部の最小限界軸径を確保することができるので、ピンに作用する曲げ応力に対して実用上十分耐え得るものとなる。
【００２４】
更に、請求項１に係るダブルカルダン型等速ジョイントによれば、上記第１柱状部の母線を、第１凹曲部の最小軸径部からピンの軸線とほぼ平行に延ばして、第１柱状部の軸径が、第１凹曲部の最小軸径と等しくなるようにしているので、ソケットヨークとピンヨークとの屈折角をさらに広角にすることができる。
【００２５】
請求項２に係るダブルカルダン型等速ジョイントによれば、ソケットヨークとピンヨークとがさらに屈折した状態で、ソケットがピンに干渉するのを、上記第１柱状部に連続する凹曲部（第２凹曲部）と、ピンヨークの本体部に連続する凹曲部（第３凹曲部）との間の柱状部（第２柱状部）によって防止することができる。このため、ソケットヨークとピンヨークとの屈折角をさらに大きくすることができる。また、上記第１柱状部と第２柱状部との間を、第２凹曲部によって連続させているので、当該第１柱状部と第２柱状部との間に応力集中が生じるのを抑制することができる。このため、当該部分が繰り返し疲労によって折損するのを防止することができる。しかも、第１柱状部とピンヨークの本体部との間のピンの軸径が漸次太くなるので、当該部分の実用強度を十分に高めることができる。
【００２６】
請求項３に係るダブルカルダン型等速ジョイントによれば、上記第２柱状部の母線が、これに隣接する第２凹曲部及び第３凹曲部の接線であるので、第２凹曲部、第２柱状部及び第３凹曲部を非常に滑らかに連続させることができる。このため、当該部分に応力集中が生じるのをより効果的に抑制することができる。
【００２７】
請求項４に係るダブルカルダン型等速ジョイントによれば、上記ピンヨークの本体部とピンとの境界部を、第３凹曲部によって連続させているので、ピンヨークの本体部とピンとの境界部に応力集中が生じるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のダブルカルダン型等速ジョイントの要部拡大図である。
【図２】上記ダブルカルダン型等速ジョイントの一部欠截正面図である。
【図３】ピン部分の拡大図である。
【図４】ソケットヨークとピンヨークとを、漸次屈折させた状態を示す要部拡大図である。
【図５】従来例を示す一部欠截正面図である。
【図６】従来例の要部拡大図である。
【符号の説明】
１    ソケットヨーク
２    ピンヨーク
３    十字軸
４    十字軸
５    カップリングヨーク
５ａ  基体部
５ｂ  フランジ部
６    ソケット
７    ピン
７１  首部
７２  球面部
Ｒ１  第１凹曲部
Ｒ２  第２凹曲部
Ｒ３  第３凹曲部
Ｓ１  第１柱状部
Ｓ２  第２柱状部
ＬＩ  ピンヨークの軸線
【図１】
0003694123.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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