(57)【要約】【課題】カップやスパイダなどの構成要素が破損して駆動側ヨークと被駆動側ヨークとが分離しても、駆動側ヨークと被駆動側ヨークとが干渉し合う位置関係が保持されてその構成要素の脱落が防止されるとともに駆動側の動力を被駆動側に伝達することができるユニバーサルジョイントを提供すること。【解決手段】駆動側ヨーク２と、駆動側ヨーク２にスパイダ４を介して連結された被駆動側ヨーク３と、を備えたユニバーサルジョイントにおいて、記駆動側ヨーク２の少なくとも一部を収容するよう設けられた駆動側ヨーク収容部材１１と、駆動側ヨーク収容部材１１の少なくとも一部を収容するよう設けられた被駆動側ヨーク収容部材１２と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図２
2008267534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側ヨークと、前記駆動側ヨークにスパイダを介して連結された被駆動側ヨークと、を備えたユニバーサルジョイントにおいて、
前記駆動側ヨークの少なくとも一部を収容するよう設けられた駆動側ヨーク収容部材と、
前記駆動側ヨーク収容部材の少なくとも一部を収容するよう設けられた被駆動側ヨーク収容部材と、
を備えたことを特徴とするユニバーサルジョイント。
【請求項２】
前記駆動側ヨーク収容部材が所定の半径で半球状に形成されるとともに、前記被駆動側ヨーク収容部材が前記半径よりも大きい半径で半球状に形成され、前記駆動側ヨーク収容部材の外壁面と前記被駆動側ヨーク収容部材の内壁面との間に隙間が画成されたことを特徴とする請求項１に記載のユニバーサルジョイント。
【請求項３】
前記駆動側ヨーク収容部材および前記被駆動側ヨーク収容部材の少なくともいずれか一方が、その軸線方向に延在する隙間が形成されるよう分割された複数の収容部材からなることを特徴とする請求項１または２に記載のユニバーサルジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転自在かつ揺動自在に連結するユニバーサルジョイントに関し、特に駆動軸、被駆動軸などの構成要素の脱落を防止するユニバーサルジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のユニバーサルジョイントとして、ストッパリングを設け、ピンおよびピン支持部材の脱落を防止したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、ユニバーサルジョイントをプロペラシャフトに接続するとともに、プロペラシャフト側に脱落防止部材を設け、ユニバーサルジョイントが下方に脱落しないようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−３１０２３１号公報
【特許文献２】特開平１１−３１００４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のストッパリングを設けたユニバーサルジョイントにおいては、ストッパリングにより通常使用時にはピンおよびピン支持部材はユニバーサルジョイントから脱落が防止されるものの、ピンおよびピン支持部材自体が破損してしまった場合には、ピンおよびピン支持部材により連結されている駆動側ヨークと被駆動側ヨークとが分離し、脱落してしまい、駆動側の動力を被駆動側に伝達することが不能となってしまうという問題があった。
また、従来の脱落防止部材を設けたユニバーサルジョイントにおいては、スパイダなどの構成要素が破損した場合でも、ユニバーサルジョイントが、脱落防止部材によりユニバーサルジョイントの下方に脱落しないよう保持されるものの、構成要素の破損により、駆動側ヨークと被駆動側ヨークとが分離してしまうので、駆動側ヨークと被駆動側ヨークとが干渉し合う位置関係を保持することができず、駆動側の回転トルクをプロペラシャフトに伝達することが不能となってしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、前述のような従来の諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、本発明は、カップやスパイダなどの構成要素が破損して駆動側ヨークと被駆動側ヨークとが分離しても、駆動側ヨークと被駆動側ヨークとが干渉し合う位置関係が保持されてその構成要素の脱落が防止されるとともに駆動側の動力を被駆動側に伝達することができるユニバーサルジョイントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るユニバーサルジョイントは、上記目的達成のため、（１）駆動側ヨークと、前記駆動側ヨークにスパイダを介して連結された被駆動側ヨークと、を備えたユニバーサルジョイントにおいて、前記駆動側ヨークの少なくとも一部を収容するよう設けられた駆動側ヨーク収容部材と、前記駆動側ヨーク収容部材の少なくとも一部を収容するよう設けられた被駆動側ヨーク収容部材と、で構成する。
この構成により、駆動側ヨーク収容部材が被駆動側ヨーク収容部材に収容されていると、ユニバーサルジョイントが正常である場合、駆動側ヨークおよび被駆動側ヨークが揺動しても、駆動側ヨーク収容部材および被駆動側ヨーク収容部材は、ユニバーサルジョイントの動力伝達機能に全く影響しないので、駆動側ヨークから被駆動側ヨークにエンジンの回転トルクが支障なく伝達される。他方、ユニバーサルジョイントが破損した場合、例えば、スパイダの軸が破損して駆動側ヨークと被駆動側ヨークとが分離した場合であっても、駆動側ヨーク収容部材の上部外周面と、被駆動側ヨーク収容部材の上部内周面とが摩擦係合することにより、駆動側ヨークおよび被駆動側ヨークの脱落が防止されるとともに、駆動側ヨークと被駆動側ヨークとが干渉し合う位置関係が保持されるので、駆動側ヨークの回転トルクは被駆動側ヨークに伝達される。
【０００６】
上記（１）に記載の構成を有するユニバーサルジョイントは、（２）前記駆動側ヨーク収容部材が所定の半径で半球状に形成されるとともに、前記被駆動側ヨーク収容部材が前記半径よりも大きい半径で半球状に形成され、前記駆動側ヨーク収容部材の外壁面と前記被駆動側ヨーク収容部材の内壁面との間に隙間が画成されるよう構成する。
この構成により、駆動側ヨーク収容部材が所定の半径で半球状に形成されるとともに、被駆動側ヨーク収容部材がその半径よりも大きい半径で半球状に形成され、駆動側ヨーク収容部材の外壁面と被駆動側ヨーク収容部材の内壁面との間に隙間が画成されていると、駆動側ヨークおよび被駆動側ヨークが揺動しても、駆動側ヨーク収容部材の外壁面と被駆動側ヨーク収容部材の内壁面とが接触することはなく、駆動側ヨーク収容部材および被駆動側ヨーク収容部材は、ユニバーサルジョイントの動力伝達機能に全く影響しないので、駆動側ヨークから被駆動側ヨークにエンジンの回転トルクが支障なく伝達される。
ユニバーサルジョイントが破損した場合、駆動側ヨーク収容部材の上部外周面と、被駆動側ヨーク収容部材の上部内周面とが摩擦係合する際、より広い面積で摩擦係合する。その結果駆動側ヨークおよび被駆動側ヨークの脱落が防止されるとともに、駆動側ヨークと被駆動側ヨークとが干渉し合う位置関係がより確実に保持されるので、駆動側ヨークの回転トルクは被駆動側ヨークにより確実に伝達される。
【０００７】
上記（１）または（２）に記載の構成を有するユニバーサルジョイントは、（３）前記駆動側ヨーク収容部材および前記被駆動側ヨーク収容部材の少なくともいずれか一方が、その軸線方向に延在する隙間が形成されるよう分割された複数の収容部材で構成する。
この構成により、駆動側ヨーク収容部材および前記被駆動側ヨーク収容部材の少なくともいずれか一方が、その軸線方向に分割された複数の収容部材で半球状に形成されていると、複数の収容部材間に隙間を形成することができ、駆動側ヨーク収容部材および前記被駆動側ヨーク収容部材の少なくともいずれか一方の軽量化を図ることができる。また、被駆動側ヨーク収容部材が複数の収容部材で半球状に形成されていると、駆動側ヨーク収容部材を収容する際に、組み立てを容易にすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、カップやスパイダなどの構成要素が破損して駆動側ヨークと被駆動側ヨークとが分離しても、駆動側ヨークと被駆動側ヨークとが干渉し合う位置関係が保持されてその構成要素の脱落が防止されるとともに駆動側の動力を被駆動側に伝達することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）、（ｂ）〜図４（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施の形態に係るユニバーサルジョイントを示す図である。まず、その構成について説明する。
図１（ａ）に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るユニバーサルジョイント１は、一端部でエンジン側に接続されたプロペラシャフト３６に連結されるとともに、他端部でディファレンシャル側に接続されたプロペラシャフト３７に連結されている。以下、本発明の実施の形態に係るユニバーサルジョイント１をプロペラシャフト連結用のユニバーサルジョイントに適用した場合について説明する。
【００１１】
図２に示すように、ユニバーサルジョイント１は、駆動側ヨーク２と、被駆動側ヨーク３と、駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク３とを回転自在および揺動自在に連結するスパイダ４と、このスパイダ４の各端部を回転自在に保持するカップ５、６、７、８と、駆動側ヨーク収容部材１１と、被駆動側ヨーク収容部材１２とにより構成される。
【００１２】
駆動側ヨーク２は、フランジ部２ａと、このフランジ部２ａから突出し互いに平行で対向するよう配置されフランジ部２ａと一体的に形成された支持部２ｂ、２ｃとで構成されている。このフランジ部２ａには、貫通孔２ｄが４箇所に形成されている。
【００１３】
図１（ｂ）に示すように、フランジ部２ａの貫通孔２ｄには、ボルト３６ａが挿入され、駆動側ヨーク２とエンジン側のプロペラシャフト３６とがボルト３６ａおよびナット３６ｂにより、固定されており、エンジン側の回転トルクが駆動側ヨーク２に伝達されるようになっている。また、図２に示すように、このフランジ部２ａの中央部には、係合穴２ｅが形成されており、駆動側ヨーク２とプロペラシャフト３６とが固定される際に、このプロペラシャフト３６の端部が係合穴２ｅと係合するようになっている。また、貫通孔２ｆ、２ｇがそれぞれ支持部２ｂ、２ｃに、その軸線が互いに一致するよう形成されており、この貫通孔２ｆ、２ｇには、カップ５および６がそれぞれ挿入されるようになっている。
【００１４】
被駆動側ヨーク３は、本体部３ａと、この本体部３ａから突出し互いに平行で対向するよう配置され本体部３ａと一体的に形成された支持部３ｂ、３ｃとで構成されている。貫通孔３ｄ、３ｅは、それぞれ支持部３ｂ、３ｃに、その軸線が互いに一致するよう形成されており、この貫通孔３ｄ、３ｅには、カップ７および８がそれぞれ挿入されるようになっている。また、この本体部３ａには、プロペラシャフト３７の端部が連結されており、被駆動側ヨーク３の回転トルクがプロペラシャフト３７に伝達されるようになっている。
【００１５】
スパイダ４は、円柱状の軸４ａと、この軸４ａと直交して一体的に形成された円柱状の軸４ｂとからなるいわゆる十字型のスパイダで構成されている。この軸４ａの一端部４ｃはカップ５にニードルローラ９ｃを介して回転自在に支持されるようになっており、その他端部４ｄはカップ６にニードルローラ９ｄを介して回転自在に支持されるようになっている。また、軸４ｂの一端部４ｅはカップ７にニードルローラ９ｅを介して回転自在に支持されるようになっており、その他端部４ｆはカップ８にニードルローラ９ｆを介して回転自在に支持されるようになっている。
【００１６】
カップ５は、カップ状に形成されており、その内部には、スパイダ４の一端部４ｃを回転自在に支持するニードルローラ９ｃが収容されるようになっている。カップ６、７および８もカップ５と同様に、カップ状に形成されており、各内部には、スパイダ４の一端部４ｄ、４ｅおよび４ｆをそれぞれ回転自在に支持するニードルローラ９ｄ、９ｅおよび９ｆが収容されるようになっている。
【００１７】
図３に示すように、駆動側ヨーク収容部材１１は、カップ６の中心Ｐを中心とする半径ｒ１で半球状に形成されており、この駆動側ヨーク収容部材１１の一端部には、開口部１１ａが形成されている。この開口部１１ａに駆動側ヨーク２のフランジ部２ａが挿入され、溶接などの接合手段により駆動側ヨーク収容部材１１が駆動側ヨーク２に固着されている。また、駆動側ヨーク収容部材１１の他端部には、開口部１１ｂが形成され、この開口部１１ｂに被駆動側ヨーク３を挿通させることにより、被駆動側ヨーク３が駆動側ヨーク収容部材１１の内部に収容されるようになっている。この駆動側ヨーク収容部材１１の開口部１１ａに、駆動側ヨーク２と連結されたプロペラシャフト３６を挿入し、プロペラシャフト３６の外周面部と開口部１１ａとを溶接などの接合手段により固定してもよい。
【００１８】
被駆動側ヨーク収容部材１２は、カップ６の中心Ｐを中心とし、前述した半径ｒ１より大きい半径ｒ２で半球状に形成されており、この被駆動側ヨーク収容部材１２の一端部には、開口部１２ａが形成されている。この開口部１２ａに被駆動側ヨーク３の本体部３ａに連結されたプロペラシャフト３７が挿入され、被駆動側ヨーク収容部材１２がプロペラシャフト３７の外周面部に溶接などの接合手段により固着されている。この被駆動側ヨーク収容部材１２の開口部１２ａに、被駆動側ヨーク３の本体部３ａを挿入し、本体部３ａの外周面部と開口部１２ａとを溶接などの接合手段により固定してもよい。
【００１９】
また、この被駆動側ヨーク収容部材１２には、開口部１２ｂが形成されており、この開口部１２ｂに駆動側ヨーク収容部材１１が挿入されることにより、駆動側ヨーク収容部材１１が被駆動側ヨーク収容部材１２に収容されるようになっている。この開口部１２ｂの内径は、駆動側ヨーク収容部材１１の外径よりもやや小さく形成されている。
【００２０】
この開口部１２ｂの内径が、駆動側ヨーク収容部材１１の外径よりも小さく形成され、駆動側ヨーク収容部材１１が被駆動側ヨーク収容部材１２から容易に抜き出ないようになっているが、駆動側ヨーク収容部材１１と被駆動側ヨーク収容部材１２とを組み立てる場合には、例えば、被駆動側ヨーク収容部材１２に熱を加えその開口部１２ｂが大きくなるよう変形させておき、この開口部１２ｂから駆動側ヨーク収容部材１１を押し込んで被駆動側ヨーク収容部材１２に収容すればよい。
【００２１】
また、被駆動側ヨーク収容部材１２の内壁面と駆動側ヨーク収容部材１１の外壁面との間には、円周方向に均一に距離Ｌ１の隙間が画成されている。この距離Ｌ１の隙間は、車種などにより設定されるユニバーサルジョイントの構造、大きさなどの諸条件により任意に選択することができる。
【００２２】
図４（ｂ）に示すように、この距離Ｌ１の隙間は、次の条件を満たすよう画成されていればよい。ここでいう条件とは、スパイダ４などが破損し、プロペラシャフト３６および３７の軸線が一致している場合のその軸線に対して、プロペラシャフト３６および３７が角度θで揺動したとき、プロペラシャフト３６および３７がそれ以上の角度に開かないよう、駆動側ヨーク収容部材１１と被駆動側ヨーク収容部材１２とが干渉する位置関係を保持できることをいう。この角度θは、駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク３とが干渉し、駆動側ヨーク２の回転トルクが被駆動側ヨーク３に伝達されうる最大の角度を表しており、この角度θは、プロペラシャフト３６および３７の長さ、太さなどの形状、重量および回転速度などにより決定される。
【００２３】
以下、本発明の第１の実施の形態に係るユニバーサルジョイント１の動作について説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、エンジンの出力軸から伝達された回転トルクがプロペラシャフト３６から駆動側ヨーク２に伝達されると、駆動側ヨーク２が回転するとともに駆動側ヨーク収容部材１１も回転する。駆動側ヨーク２が回転すると、回転トルクは、スパイダ４を介して被駆動側ヨーク３に伝達され、被駆動側ヨーク３が回転するとともに、被駆動側ヨーク収容部材１２も回転する。その結果、被駆動側ヨーク３の回転トルクは、被駆動側ヨーク３に固定されているプロペラシャフト３７に伝達される。
【００２４】
また、駆動側ヨーク２および被駆動側ヨーク３が揺動しても、前述のように被駆動側ヨーク収容部材１２の内壁面と駆動側ヨーク収容部材１１の外壁面との間には、円周方向に均一に距離Ｌ１の隙間が画成されているので、駆動側ヨーク収容部材１１および被駆動側ヨーク収容部材１２は、ユニバーサルジョイント１の動力伝達機能に影響することは全くない。
【００２５】
他方、図４（ｂ）に示すように、ユニバーサルジョイント１が破損した場合、例えば、スパイダ４の軸４ｂの下部が破損して駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク３とが分離した場合であっても、駆動側ヨーク収容部材１１の上部外周面と、被駆動側ヨーク収容部材１２の上部内周面とが摩擦係合することにより、駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク３との干渉が保持されるので、駆動側ヨーク２の回転トルクは被駆動側ヨーク３に固定されているプロペラシャフト３７に伝達される。
【００２６】
（第２の実施の形態）
図５（ａ）、（ｂ）および図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係るユニバーサルジョイントを示す図である。
なお、第２の実施の形態に係るユニバーサルジョイント２０においては、第1の実施の形態における駆動側ヨーク収容部材１１および被駆動側ヨーク収容部材１２が異なっているが、他の構成は同様に構成されている。したがって、同一の構成については、図１（ａ）、（ｂ）から図４（ａ）、（ｂ）に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【００２７】
まず、その構成について説明する。図５（ａ）、（ｂ）および図６（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明の第２の実施の形態に係るユニバーサルジョイント２０は、駆動側ヨーク２と、被駆動側ヨーク３と、駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク３とを回転自在および揺動自在に連結するスパイダ４と、このスパイダ４の各端部を回転自在に保持するカップ５、６、７、８と、駆動側ヨーク収容部材２６と、被駆動側ヨーク収容部材２７とにより構成される。なお、図５（ａ）および図６（ａ）は、図３におけるＢ−Ｂ矢視断面と同じ位置で、ユニバーサルジョイント２０を切断した断面を示し、図５（ｂ）は、図３におけるＣ−Ｃ矢視断面と同じ位置で、ユニバーサルジョイント２０を切断した断面を示し、図６（ｂ）は、図３におけるＤ−Ｄ矢視断面と同じ位置で、ユニバーサルジョイント２０を切断した断面を示している。
【００２８】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動側ヨーク収容部材２６は、収容部材２６ａ、２６ｂにより形成されており、この収容部材２６ａ、２６ｂは、図３に示す駆動側ヨーク収容部材１１を２分割したものからなる。この収容部材２６ａの端部２６ｃおよび収容部材２６ｂの端部２６ｄを駆動側ヨーク２のフランジ部２ａに固着することにより、駆動側ヨーク収容部材１１と同一の半径ｒ１および大きさを有する半球状の駆動側ヨーク収容部材２６が形成される。
【００２９】
図５（ｂ）に示すように、駆動側ヨーク収容部材２６は、駆動側ヨーク収容部材１１の周側面部に幅Ｌ２の切欠きが２箇所に形成されたものと同一の形状および大きさに形成されている。したがって、駆動側ヨーク収容部材２６は駆動側ヨーク収容部材１１よりも軽量化されている。
【００３０】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、被駆動側ヨーク収容部材２７は、収容部材２７ａ、２７ｂにより形成されており、この収容部材２７ａ、２７ｂは、図３に示す被駆動側ヨーク収容部材１２を２分割したものからなる。この収容部材２７ａの端部２７ｃおよび収容部材２７ｂの端部２７ｄを被駆動側ヨーク３の本体部３ａに連結されたプロペラシャフト３７の外周面部に固着することにより、被駆動側ヨーク収容部材１２と同一の半径ｒ２および大きさを有する半球状の被駆動側ヨーク収容部材２７が形成される。
【００３１】
図６（ｂ）に示すように、被駆動側ヨーク収容部材２７は、被駆動側ヨーク収容部材１２の周側面部に幅Ｌ３の切欠きが２箇所に形成されたものと同一の形状および大きさに形成されている。したがって、被駆動側ヨーク収容部材２７は被駆動側ヨーク収容部材１２よりも軽量化されている。また、この被駆動側ヨーク収容部材２７に駆動側ヨーク収容部材２６を収容する際に、収容部材２７ａ、２７ｂの端部２７ｃ、２７ｄを順次プロペラシャフト３７の外周面部に固着することにより、容易に被駆動側ヨーク収容部材２７を組立てることができる。
また、被駆動側ヨーク収容部材１２の内壁面と駆動側ヨーク収容部材１１の外壁面との間に画成された距離Ｌ１の隙間と同一の隙間が被駆動側ヨーク収容部材２７の内壁面と駆動側ヨーク収容部材２６の外壁面との間に画成されている。
【００３２】
以下、本発明の第２の実施の形態に係るユニバーサルジョイント２０の動作について説明する。
本実施の形態に係るユニバーサルジョイント２０は、第１の実施の形態におけるユニバーサルジョイント１と同様に、被駆動側ヨーク収容部材２７の内壁面と駆動側ヨーク収容部材２６の外壁面との間には隙間が形成されるので、駆動側ヨーク収容部材２６および被駆動側ヨーク収容部材２７は、ユニバーサルジョイント２０の動力伝達機能に影響することは全くない。
【００３３】
また、図４（ｂ）に示すように、ユニバーサルジョイント２０が破損した場合、例えば、スパイダ４の軸４ｂの下部が破損して駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク３とが分離した場合であっても、第１の実施の形態におけるユニバーサルジョイント１と同様に、駆動側ヨーク収容部材２６の上部外周面と、被駆動側ヨーク収容部材２７の上部内周面とが摩擦係合することにより、駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク３とが干渉する位置関係が保持されるので、駆動側ヨーク２の回転トルクは被駆動側ヨーク３に固定されているプロペラシャフト３７に伝達される。
【００３４】
（第３の実施の形態）
図７（ａ）、（ｂ）および図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態に係るユニバーサルジョイントを示す図である。
なお、第３の実施の形態に係るユニバーサルジョイント３０においては、第1の実施の形態における駆動側ヨーク収容部材１１および被駆動側ヨーク収容部材１２が異なっているが、他の構成は同様に構成されている。したがって、同一の構成については、図１（ａ）、（ｂ）から図４（ａ）、（ｂ）に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【００３５】
まず、その構成について説明する。図７（ａ）、（ｂ）および図８（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明の第３の実施の形態に係るユニバーサルジョイント３０は、駆動側ヨーク２と、被駆動側ヨーク３と、駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク３とを回転自在および揺動自在に連結するスパイダ４と、このスパイダ４の各端部を回転自在に保持するカップ５、６、７、８と、駆動側ヨーク収容部材２８と、被駆動側ヨーク収容部材２９とにより構成される。なお、図７（ａ）および図８（ａ）は、図３におけるＢ−Ｂ矢視断面と同じ位置で、ユニバーサルジョイント３０を切断した断面を示し、図７（ｂ）は、図３におけるＣ−Ｃ矢視断面と同じ位置で、ユニバーサルジョイント３０を切断した断面を示し、図８（ｂ）は、図３におけるＤ−Ｄ矢視断面と同じ位置で、ユニバーサルジョイント３０を切断した断面を示している。
【００３６】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動側ヨーク収容部材２８は、収容部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄにより形成されており、この収容部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは、図３に示す駆動側ヨーク収容部材１１を４分割したものからなる。この収容部材２８ａの端部２８ｅ、収容部材２８ｂの端部２８ｆ、収容部材２８ｃの端部２８ｇ、収容部材２８ｄの端部２８ｈを駆動側ヨーク２のフランジ部２ａに固着することにより、駆動側ヨーク収容部材１１と同一の半径ｒ１および大きさを有する半球状の駆動側ヨーク収容部材２８が形成される。
【００３７】
図７（ｂ）に示すように、駆動側ヨーク収容部材２８は、駆動側ヨーク収容部材１１の周側面部に幅Ｌ４の切欠きが４箇所に形成されたものと同一の形状および大きさに形成されている。したがって、駆動側ヨーク収容部材２８は駆動側ヨーク収容部材１１よりも軽量化されている。
【００３８】
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、被駆動側ヨーク収容部材２９は、収容部材２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄにより形成されており、この収容部材２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄは、図３に示す被駆動側ヨーク収容部材１２を４分割したものからなる。この収容部材２９ａの端部２９ｅ、収容部材２９ｂの端部２９ｆ、収容部材２９ｃの端部２９ｇ、収容部材２９ｄの端部２９ｈを被駆動側ヨーク３の本体部３ａに連結されたプロペラシャフト３７の外周面部に固着することにより、被駆動側ヨーク収容部材１２と同一の半径ｒ２および大きさを有する半球状の被駆動側ヨーク収容部材２９が形成される。
【００３９】
図８（ａ）に示すように、被駆動側ヨーク収容部材２９は、被駆動側ヨーク収容部材１２の周側面部に幅Ｌ５の切欠きが４箇所に形成されたものと同一の形状および大きさに形成されている。すなわち、図８（ｂ）に示すように、収容部材２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄは、距離Ｌ６の幅を有するよう形成されている。したがって、被駆動側ヨーク収容部材２９は被駆動側ヨーク収容部材１２よりも軽量化されている。また、この被駆動側ヨーク収容部材２９に駆動側ヨーク収容部材２８を収容する際に、収容部材２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄの端部２９ｅ、２９ｆ、２９ｇ、２９ｈを順次プロペラシャフト３７の外周面部に固着することにより、容易に被駆動側ヨーク収容部材２９を組立てることができる。
また、被駆動側ヨーク収容部材１２の内壁面と駆動側ヨーク収容部材１１の外壁面との間に画成された距離Ｌ１の隙間と同一の隙間が被駆動側ヨーク収容部材２９の内壁面と駆動側ヨーク収容部材２８の外壁面との間に画成されている。
【００４０】
以下、本発明の第３の実施の形態に係るユニバーサルジョイント３０の動作について説明する。
本実施の形態に係るユニバーサルジョイント３０は、第１の実施の形態におけるユニバーサルジョイント１と同様に、被駆動側ヨーク収容部材２９の内壁面と駆動側ヨーク収容部材２８の外壁面との間には隙間が形成されるので、駆動側ヨーク収容部材２８および被駆動側ヨーク収容部材２９は、ユニバーサルジョイント３０の動力伝達機能に影響することは全くない。
【００４１】
また、図４（ｂ）に示すように、ユニバーサルジョイント３０が破損した場合、例えば、スパイダ４の軸４ｂの下部が破損して駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク３とが分離した場合であっても、第１の実施の形態におけるユニバーサルジョイント１と同様に、駆動側ヨーク収容部材２８の上部外周面と、被駆動側ヨーク収容部材２９の上部内周面とが摩擦係合することにより、駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク３とが干渉する位置関係が保持されるので、駆動側ヨーク２の回転トルクは被駆動側ヨーク３に固定されているプロペラシャフト３７に伝達される。
【００４２】
（第４の実施の形態）
図９は、本発明の第４の実施の形態に係るユニバーサルジョイントを示す図である。
なお、第４の実施の形態に係るユニバーサルジョイント４０においては、第1の実施の形態における駆動側ヨーク収容部材１１および被駆動側ヨーク収容部材１２が異なっているが、他の構成は同様に構成されている。したがって、同一の構成については、図１（ａ）、（ｂ）から図４（ａ）、（ｂ）に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【００４３】
まず、その構成について説明する。図９に示すように、本発明の第４の実施の形態に係るユニバーサルジョイント４０は、駆動側ヨーク２と、被駆動側ヨーク３と、駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク３とを回転自在および揺動自在に連結するスパイダ４と、このスパイダ４の各端部をニードルローラ９ｃ、９ｄ、９ｅおよび９ｆを介して回転自在に保持するカップ５、６、７、８と、被駆動側ヨーク収容部材４１と、駆動側ヨーク収容部材４２と、固定バンド４３および固定ねじ４４により構成される。
【００４４】
図９に示すように、被駆動側ヨーク収容部材４１は、カップ５の中心Ｐを中心とする半径ｒ３で半球状に形成されており、この被駆動側ヨーク収容部材４１の一端部には、プロペラシャフト３７の外形よりもやや大きい内径を有するフランジ部４１ａが形成されている。
【００４５】
駆動側ヨーク収容部材４２は、カップ５の中心Ｐを中心とし前述した半径ｒ３より大きい半径ｒ４で半球状に形成されており、この駆動側ヨーク収容部材４２の一端部には、開口部４２ａが形成され、その開口部４２ａに駆動側ヨーク２のフランジ部２ａが挿入され、駆動側ヨーク収容部材４２がフランジ部２ａに溶接などの接合手段により固着されている。
【００４６】
また、この駆動側ヨーク収容部材４２には、開口部４２ｂが形成されており、この開口部４２ｂに被駆動側ヨーク収容部材４１が挿入されることにより、被駆動側ヨーク収容部材４１が駆動側ヨーク収容部材４２に収容されるようになっている。駆動側ヨーク収容部材４２の内壁面と被駆動側ヨーク収容部材４１の外壁面との間には、円周方向に均一に距離Ｌ７の隙間が画成されている。この距離Ｌ７の隙間は、第１の実施の形態と同様に、次の条件を満たすよう画成されていればよい。ここでいう条件とは、スパイダ４などが破損し、プロペラシャフト３６および３７の軸線が一致している場合のその軸線に対して、プロペラシャフト３６および３７が角度θで揺動したとき、プロペラシャフト３６および３７がそれ以上の角度に開かないよう、駆動側ヨーク収容部材４２と被駆動側ヨーク収容部材４１とが干渉する位置関係を保持できることをいう。この角度θは、駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク３とが干渉し、駆動側ヨーク２の回転トルクが被駆動側ヨーク３に伝達されうる最大の角度を表しており、この角度θは、プロペラシャフト３６および３７の長さ、太さなどの形状、重量および回転速度などにより決定される。
【００４７】
以下、本発明の第４の実施の形態に係るユニバーサルジョイント４０の動作について説明する。
本実施の形態に係るユニバーサルジョイント４０は、第１の実施の形態におけるユニバーサルジョイント１と同様に、駆動側ヨーク収容部材４２の内壁面と被駆動側ヨーク収容部材４１の外壁面との間には隙間が形成されるので、駆動側ヨーク収容部材４２および被駆動側ヨーク収容部材４１は、ユニバーサルジョイント４０の動力伝達機能に全く影響することはない。
【００４８】
また、図４（ｂ）に示すように、ユニバーサルジョイント４０が破損した場合、例えば、スパイダ４の軸４ｂの下部が破損して駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク３とが分離した場合であっても、第１の実施の形態におけるユニバーサルジョイント１と同様に、被駆動側ヨーク収容部材４１の上部外周面と、駆動側ヨーク収容部材４２の上部内周面とが摩擦係合することにより、駆動側ヨーク２と被駆動側ヨーク３とが干渉する位置関係が保持されるので、駆動側ヨーク２の回転トルクは被駆動側ヨーク３に固定されたプロペラシャフト３７に伝達される。
【００４９】
本実施の形態においては、駆動側ヨーク収容部材および被駆動側ヨーク収容部材を半球状に形成した場合について説明したが、本発明においては、駆動側ヨーク収容部材および被駆動側ヨーク収容部材を所定の半径を有する円筒状に形成し、駆動側ヨーク収容部材を被駆動側ヨーク収容部材で収容するようにしてもよく、逆に被駆動側ヨーク収容部材を駆動側ヨーク収容部材で収容するようにしてもよい。
また、本実施の形態においては、駆動側ヨーク収容部材および被駆動側ヨーク収容部材の周側面に貫通孔など孔のないもので形成した場合について説明したが、本発明においては、駆動側ヨーク収容部材および被駆動側ヨーク収容部材に複数の貫通孔を形成してもよく、さらに網状の材料で形成し、より軽量なものにしてもよい。
また、本実施の形態においては、駆動側ヨーク収容部材および被駆動側ヨーク収容部材を２分割および４分割した複数の収容部材で形成した場合について説明したが、本発明においては、３分割でもよく、さらに細かく分割した収容部材により形成してもよい。
また、本実施の形態においては、駆動側ヨークおよび被駆動側ヨークをプロペラシャフトに連結しプロペラシャフト連結用のユニバーサルジョイントについて説明したが、本発明においては、連結するものが回転トルクを伝達する回転軸であればよく、例えば、連結するものがドライブシャフトなどその他の回転シャフトであってもよい。
【００５０】
以上説明したように、本発明に係るユニバーサルジョイントは、カップやスパイダなどの構成要素が破損して駆動側ヨークと被駆動側ヨークとが分離しても、駆動側ヨークと被駆動側ヨークとが干渉し合う位置関係が保持されてその構成要素の脱落が防止されるとともに駆動側の回転トルクを被駆動側に伝達可能なユニバーサルジョイントを提供することができるという作用効果を奏する。したがって、本発明に係るユニバーサルジョイントは、自動車、重機および搬送機械などのプロペラシャフトやドライブシャフトなどの回転トルクを伝達する動力伝達装置に広く有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るユニバーサルジョイントの側面図であり、（ａ）は、プロペラシャフトに組み込まれたユニバーサルジョイントの側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るユニバーサルジョイントの斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るユニバーサルジョイントの部分断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るユニバーサルジョイントを組み込んだプロペラシャフトの側面図であり、（ａ）は、スパイダが正常に機能し、駆動側ヨークの回転トルクが被駆動側ヨークに伝達される状態を示し、（ｂ）は、スパイダが破損しても駆動側ヨークの回転トルクが被駆動側ヨークに伝達される状態を示す。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るユニバーサルジョイントにおける駆動側ヨーク収容部材の断面図であり、（ａ）は、駆動側ヨーク収容部材を２分割した状態を図３におけるＢ−Ｂ矢視断面で示し、（ｂ）は、駆動側ヨーク収容部材を２分割した状態を図３におけるＣ−Ｃ矢視断面で示す。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るユニバーサルジョイントにおける被駆動側ヨーク収容部材の断面図であり、（ａ）は、被駆動側ヨーク収容部材を２分割した状態を図３におけるＢ−Ｂ矢視断面で示し、（ｂ）は、被駆動側ヨーク収容部材を２分割した状態を図３におけるＤ−Ｄ矢視断面で示す。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るユニバーサルジョイントにおける駆動側ヨーク収容部材の断面図であり、（ａ）は、駆動側ヨーク収容部材を４分割した状態を図３におけるＢ−Ｂ矢視断面で示し、（ｂ）は、駆動側ヨーク収容部材を４分割した状態を図３におけるＣ−Ｃ矢視断面で示す。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るユニバーサルジョイントにおける被駆動側ヨーク収容部材の断面図であり、（ａ）は、被駆動側ヨーク収容部材を４分割した状態を図３におけるＢ−Ｂ矢視断面で示し、（ｂ）は、被駆動側ヨーク収容部材を４分割した状態を図３におけるＤ−Ｄ矢視断面で示す。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係るユニバーサルジョイントの部分断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１、２０、３０、４０      ユニバーサルジョイント
２      駆動側ヨーク
３      被駆動側ヨーク
４      スパイダ
５、６、７、８      カップ
１１、２６、２８、４１      駆動側ヨーク収容部材
１２、２７、２９、４２      被駆動側ヨーク収容部材
２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ、２８ａ〜２８ｄ、２９ａ〜２９ｄ    収容部材
２６ｃ、２６ｄ、２７ｃ、２７ｄ、２８ｅ〜２８ｈ、２９ｅ〜２９ｈ    端部
３５、３６、３７    プロペラシャフト
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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