(57)【要約】【課題】入力軸と出力軸との間の偏角を１２０°以上許容するユニバーサルジョイントの提供。【解決手段】ユニバーサルジョイント１は、第１ヨーク１０、第２ヨーク２０、コマ３０、第３ヨーク４０、及び第４ヨーク５０の計５ピース構成である。第１ヨーク１０は第２ヨーク２０に接続され、第２ヨーク２０はコマ３０に接続され、コマ３０は第３ヨーク４０に接続され、第３ヨーク４０は第４ヨーク５０に接続されており、それぞれ互いに回動可能且つ回転可能に構成され、接続箇所が計４つの４節型である。第１ヨーク１０と第４ヨーク５０とは同一形状であり、第２ヨーク２０と第３ヨーク４０とは同一形状である。第１ヨーク１０が入力軸と一体に回転されて、第４ヨーク５０に固定された出力軸へと回転が伝達される。【選択図】　図１
2004044649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ヨークと、
該第１ヨークと接続される第２ヨークと、
該第２ヨークと接続されるコマと、
該コマと接続される第３ヨークと、
該第３ヨークと接続される第４ヨークとを備え、
該第１ヨークは、一端が入力軸に固定され該入力軸と一体回転可能であり、該第１ヨークの他端における回転軸上には第１ヨーク貫通孔が形成され、該第１ヨーク貫通孔の貫通方向は該回転軸に垂直の方向に指向し、
該第２ヨークの一端には第２ヨーク第１貫通孔が形成され、他端には第２ヨーク第２貫通孔が形成され、該第２ヨーク第１貫通孔の貫通方向と該第２ヨーク第２貫通孔の貫通方向とは互いに垂直の位置関係をなし、該第２ヨークは、該第１ヨーク貫通孔及び該第２ヨーク第１貫通孔に同軸的に挿嵌されるピンによって該第１ヨークに対して回動可能に接続され、
該コマの一端にはコマ第１貫通孔が形成され、他端にはコマ第２貫通孔が形成され、該コマ第１貫通孔の貫通方向と該コマ第２貫通孔の貫通方向とは互いに垂直の位置関係をなし、該コマは、該第２ヨーク第２貫通孔及び該コマ第１貫通孔に同軸的に挿嵌されるピンによって該第２ヨークに対して回動可能に接続され、該第３ヨークの一端には第３ヨーク第１貫通孔が形成され、他端には第３ヨーク第２貫通孔が形成され、該第３ヨーク第１貫通孔の貫通方向と該第３ヨーク第２貫通孔の貫通方向とは互いに垂直の位置関係をなし、該第３ヨークは、該第３ヨーク第１貫通孔及び該コマ第２貫通孔に同軸的に挿嵌されるピンによって該コマに対して回動可能に接続され、
該第４ヨークの一端には第４ヨーク貫通孔が形成され、他端は出力軸に固定され該出力軸と一体回転可能であり、該第４ヨーク貫通孔は回転軸上に位置し、その貫通方向は該回転軸に垂直の方向に指向し、該第４ヨークは、該第４ヨーク貫通孔及び該第３ヨーク第２貫通孔に同軸的に挿嵌されるピンによって該第３ヨークに対して回動可能に接続されていることを特徴とするユニバーサルジョイント。
【請求項２】
該第２ヨーク第１貫通孔と該第２ヨーク第２貫通孔との間の距離αと、該コマ第１貫通孔と該コマ第２貫通孔との間の距離βと、該第３ヨーク第１貫通孔と該第３ヨーク第２貫通孔との間の距離γとがそれぞれ等しく、
該距離αを示す第２ヨーク仮想直線と該距離βを示すコマ仮想直線とが同一直線上に一致したときの、該第２ヨーク仮想直線と該コマ仮想直線との接続位置が位置Ａをなし、該コマ仮想直線と該距離γを示す第３ヨーク仮想直線とが同一直線上に一致したときの、該第３ヨーク仮想直線と該コマ仮想直線との接続位置が位置Ｂをなし、該位置Ａと該位置Ｂとが一致することにより該入力軸と該出力軸との偏角を同一平面上で９０°乃至１８０°に提供することを特徴とする請求項１記載のユニバーサルジョイント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はユニバーサルジョイントに関し、特に入出力軸の偏角が比較的大きい場合に用いられるユニバーサルジョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
入力軸から出力軸へと回転を伝達させる結合部材としては、ユニバーサルジョイントが従来より知られている。ユニバーサルジョイントには、いわゆるシングルタイプのものとダブルタイプのものとがある。図７、図８に示されるように、シングルタイプのユニバーサルジョイント１００は、第１ヨーク１１０とコマ１３０と第２ヨーク１５０とを有している。第１ヨーク１１０は駆動軸たる図示せぬ入力軸に固定され、図示せぬ入力軸と一体に回転可能に構成されている。第２ヨーク１５０は従動軸たる図示せぬ出力軸に固定され、図示せぬ出力軸と一体に回転可能に構成されている。第１ヨーク１１０、第２ヨーク１５０は、それぞれコマ１３０に回動可能に接続されている。
【０００３】
第１ヨーク１１０とコマ１３０との接続、第２ヨーク１５０とコマ１３０との接続は、それぞれピン１１１、１５１によってなされている。より具体的には、第１ヨーク１１０、コマ１３０にはそれぞれ貫通孔１１０ａ、図示せぬ貫通孔が形成されており、これらに同軸的に挿嵌される第１のピン１１１によってコマ１３０は第１ヨーク１１０に対して軸支され、コマ１３０は第１ヨーク１１０に対して回動可能に接続されている。同様に、第２ヨーク１５０、コマ１３０にはそれぞれ貫通孔１５０ａ、図示せぬ貫通孔が形成されており、これらの貫通孔に同軸的に挿嵌される第２のピン１５１によってコマ１３０は第２ヨーク１５０に対して軸支され、コマ１３０は第２ヨーク１５０に対して回動可能に接続されている。コマ１３０の、第１のピン１１１が挿嵌される図示せぬ貫通孔の貫通方向と、第２のピン１５０が挿嵌される図示せぬ貫通孔の貫通方向とは、互いに垂直に交差する位置関係にある。第１ヨーク１１０、コマ１３０、第２ヨーク１５０がそれぞれ互いに回動しながら回転し、入力軸からの回転は、第１ヨーク、コマ、第２ヨークの順に伝達され出力軸へと伝達される。
【０００４】
ダブルタイプのユニバーサルジョイントは、２つのシングルタイプのユニバーサルジョイントを繋ぎ合わせて１つのユニバーサルジョイントとしたものである。即ち、一のシングルタイプのユニバーサルジョイントの第２ヨークと、他のシングルタイプのユニバーサルジョイントの第１ヨークとが一体に接続されて中間体をなし、当該接続位置を中心として対称の形状とされる。より具体的には図９に示されるように、ダブルタイプのユニバーサルジョイント２００は、第１ヨーク２１０と、第１コマ２２０と、中間体２３０と、第２コマ２４０と、第２ヨーク２５０とにより構成されている。
【０００５】
ユニバーサルジョイントは、空間における仮想一平面上において入出力軸の偏角を許容する。ここで、偏角とは、図８及び図９におけるαで示される角度、即ち、入力軸を延長した仮想直線と出力軸を延長した仮想直線とのなす角度をいう。シングルタイプの場合には、図８に示されるように、入力軸を延長した仮想直線と出力軸を延長した仮想直線とは、コマ１３０における第１のピン１１１の軸心の位置において交差している。シングルタイプのユニバーサルジョイントでは所定の値の偏角を許容するが、ダブルタイプのユニバーサルジョイントでは、２つのシングルタイプのユニバーサルジョイントを繋ぎ合わせた構成であるため、シングルタイプのユニバーサルジョイントと比較して許容する偏角の量は多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のシングルタイプのユニバーサルジョイントは、許容する偏角の量が一般に少ない。図７に示されるようなシングルタイプのユニバーサルジョイントの場合には、製品の定格において許容偏角の上限は３０°と規定されており、それ以上の偏角のある場合に用いようとしても、第１、第２ヨークとコマとの干渉が生じてしまうため、実際に用いることができる偏角の上限はせいぜい４０°である。
【０００７】
図７に示されるようなシングルタイプのユニバーサルジョイントを構成する第１、第２ヨーク、及びコマを改良して特殊な形状とし、第１、第２ヨークとコマとの干渉が生じにくいようにした場合、例えば、第１、第２ヨークの腕の部分を長くしたり、削る等した場合であっても、偏角の上限を４５〜６０°とする程度である。
【０００８】
また、従来のダブルタイプのユニバーサルジョイントの場合には、前述のようにシングルタイプのものよりも許容する偏角の量は多いが、上限は１２０°程度である。
【０００９】
そこで本発明は、許容する偏角の量が１２０°以上のユニバーサルジョイントを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、第１ヨークと、該第１ヨークと接続される第２ヨークと、該第２ヨークと接続されるコマと、該コマと接続される第３ヨークと、該第３ヨークと接続される第４ヨークとを備え、該第１ヨークは、一端が入力軸に固定され該入力軸と一体回転可能であり、該第１ヨークの他端における回転軸上には第１ヨーク貫通孔が形成され、該第１ヨーク貫通孔の貫通方向は該回転軸に垂直の方向に指向し、該第２ヨークの一端には第２ヨーク第１貫通孔が形成され、他端には第２ヨーク第２貫通孔が形成され、該第２ヨーク第１貫通孔の貫通方向と該第２ヨーク第２貫通孔の貫通方向とは互いに垂直の位置関係をなし、該第２ヨークは、該第１ヨーク貫通孔及び該第２ヨーク第１貫通孔に同軸的に挿嵌されるピンによって該第１ヨークに対して回動可能に接続され、該コマの一端にはコマ第１貫通孔が形成され、他端にはコマ第２貫通孔が形成され、該コマ第１貫通孔の貫通方向と該コマ第２貫通孔の貫通方向とは互いに垂直の位置関係をなし、該コマは、該第２ヨーク第２貫通孔及び該コマ第１貫通孔に同軸的に挿嵌されるピンによって該第２ヨークに対して回動可能に接続され、該第３ヨークの一端には第３ヨーク第１貫通孔が形成され、他端には第３ヨーク第２貫通孔が形成され、該第３ヨーク第１貫通孔の貫通方向と該第３ヨーク第２貫通孔の貫通方向とは互いに垂直の位置関係をなし、該第３ヨークは、該第３ヨーク第１貫通孔及び該コマ第２貫通孔に同軸的に挿嵌されるピンによって該コマに対して回動可能に接続され、該第４ヨークの一端には第４ヨーク貫通孔が形成され、他端は出力軸に固定され該出力軸と一体回転可能であり、該第４ヨーク貫通孔は回転軸上に位置し、その貫通方向は該回転軸に垂直の方向に指向し、該第４ヨークは、該第４ヨーク貫通孔及び該第３ヨーク第２貫通孔に同軸的に挿嵌されるピンによって該第３ヨークに対して回動可能に接続されているユニバーサルジョイントを提供している。
【００１１】
ここで、該第２ヨーク第１貫通孔と該第２ヨーク第２貫通孔との間の距離αと、該コマ第１貫通孔と該コマ第２貫通孔との間の距離βと、該第３ヨーク第１貫通孔と該第３ヨーク第２貫通孔との間の距離γとがそれぞれ等しく、該距離αを示す第２ヨーク仮想直線と該距離βを示すコマ仮想直線とが同一直線上に一致したときの、該第２ヨーク仮想直線と該コマ仮想直線との接続位置が位置Ａをなし、該コマ仮想直線と該距離γを示す第３ヨーク仮想直線とが同一直線上に一致したときの、該第３ヨーク仮想直線と該コマ仮想直線との接続位置が位置Ｂをなし、該位置Ａと該位置Ｂとが一致することにより該入力軸と該出力軸との偏角を同一平面上で９０°乃至１８０°に提供することが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態によるユニバーサルジョイント１について図１乃至図６に基づき説明する。本実施の形態によるユニバーサルジョイント１は、０〜１８０°の偏角を許容する。なお、説明の都合上、図１及び図２には偏角が０°の状態のユニバーサルジョイント１を、図３、図４、図５、図６には偏角がそれぞれ１８０°、９０°、１２０°、１５０°の状態のユニバーサルジョイント１を示す。
【００１３】
ユニバーサルジョイント１は、第１ヨーク１０、第２ヨーク２０、コマ３０、第３ヨーク４０、及び第４ヨーク５０の計５ピースを備えている。第１ヨーク１０は第２ヨーク２０に接続され、第２ヨーク２０はコマ３０に接続され、コマ３０は第３ヨーク４０に接続され、第３ヨーク４０は第４ヨーク５０に接続されており、接続箇所が計４つの４節型になっている。第１ヨーク１０と第４ヨーク５０とは同一形状であり、第２ヨーク２０と第３ヨーク４０とは同一形状である。
【００１４】
第１ヨーク１０は、略円柱形状をなす基部１０Ａと、基部１０Ａの上面から上方へ突出する腕部１０Ｂとを備える。腕部１０Ｂは略長方形状の板状をしており、その一の短辺において基部１０Ａの上面１０Ｃの略中央に接続されている。基部１０Ａの底面１０Ｄを第１ヨーク１０の一端とすると、基部１０Ａから最も離れた腕部１０Ｂの先端１０Ｅの位置が他端をなす。第１ヨーク１０の一端をなす基部１０Ａの底面１０Ｄには、略円柱形状をした図示せぬ凹部が基部１０Ａと同軸的に形成されている。また、基部１０Ａの周面には、基部１０Ａの周面外部と図示せぬ凹部とを連通する貫通孔１０ａが形成されている。貫通孔１０ａの貫通方向に垂直に切った断面形状は略円形をしており、貫通孔１０ａを画成している基部１０Ａの部分は螺刻されており、図示せぬネジが螺合可能に構成されている。凹部に、駆動軸たる図示せぬ入力軸を挿入した後に、貫通孔１０ａにネジを螺合させネジの先端を図示せぬ入力軸に当接させて、第１ヨーク１０を入力軸に対して固定させることができる。第１ヨーク１０が入力軸に固定された状態では、入力軸が回転すると第１ヨーク１０は入力軸と一体回転する。第１ヨーク１０の回転軸は、腕部１０Ｂの長手方向に一致しており、且つ、入力軸の回転軸と一致する。第１ヨーク１０の他端近傍の位置には、第１ヨーク貫通孔１０ｂ（図２）が形成されている。第１ヨーク貫通孔１０ｂは、貫通方向に垂直に切った断面が円形状をしており、その貫通方向は、第１ヨーク１０が入力軸と一体回転しているときの回転軸に垂直の方向へ指向する。第１ヨーク貫通孔１０ｂは当該回転軸上に位置する。
【００１５】
第２ヨーク２０は、基部２０Ａと２本の腕部２０Ｂとを備える。基部２０Ａは、略台形状の２枚の対向する板状部材からなる。２本の腕部２０Ｂは、基部を構成する２枚の略台形状をした板状部材の下底２０Ｃをなす辺の両端から、当該下底２０Ｃに垂直の方向へ突出した状態で設けられており、それぞれ、突出方向に垂直な断面が略長方形をした中実の略四角柱形状をしている。従って、第２ヨーク２０は、図２に示されるように正面から見ると略「コ」の字状をなしている。略台形状をした基部２０Ａの上底２０Ｄを第２ヨーク２０の一端とすると、基部２０Ａから最も離れた腕部２０Ｂの先端２０Ｅが他端をなす。第２ヨーク２０の一端近傍の部分を構成する基部２０Ａを構成する２枚の台形状の板状部材の略中央の位置には、それぞれ第２ヨーク第１貫通孔２０ａが形成されている。２つの第２ヨーク第１貫通孔２０ａは、貫通方向に垂直に切った断面がそれぞれ円形状をなし、半径は同一であり同軸的な位置関係にある。また、第２ヨーク第１貫通孔２０ａの半径は、第１ヨーク貫通孔１０ｂの半径よりもわずかに大きい。第２ヨーク第１貫通孔２０ａ内及び第１ヨーク貫通孔１０ｂ内には、ピン２１が同軸的に挿嵌されている。第１ヨーク１０と第２ヨーク２０とは、このピン２１によって接続されている。ピン２１の直径は、第１ヨーク貫通孔１０ｂの直径と略同一であり、第２ヨーク第１貫通孔２０ａの内径よりもわずかに小さい。第２ヨーク第１貫通孔２０ａと第１ヨーク貫通孔１０ｂとを同軸的に配置させた後に、一方の第２ヨーク第１貫通孔２０ａにピン２１を貫通させ、ピン２１を第１ヨーク貫通孔１０ｂへ圧入して貫通させ、更に他方の第２ヨーク第１貫通孔２０ａへ貫通させる。ピン２１は第１ヨーク１０に固定された状態になっているが、前述のように、ピン２１の直径は第２ヨーク第１貫通孔２０ａの内径よりもわずかに小さいため、ピン２１は第２ヨーク２０に対して回動可能であり、第２ヨーク２０は、第１ヨーク１０に対して回動可能に接続されている。
【００１６】
第２ヨーク２０の他端近傍の位置、即ち、２本の腕部２０Ｂ、２０Ｂの先端２０Ｅ、２０Ｅ近傍の位置には、それぞれ第２ヨーク第２貫通孔２０ｂ（図１）が形成されている。第２ヨーク第２貫通孔２０ｂは、貫通方向に垂直に切った断面が円形状をしており、その貫通方向は、第２ヨーク第１貫通孔２０ａに対して垂直の方向に指向する。２つの第２ヨーク第２貫通孔２０ｂ内には、同貫通孔２０ｂの内径と略同一の外径を有するニードルベアリング２２が、それぞれ貫通孔２０ｂに同軸的に挿嵌されている。
【００１７】
コマ３０は、外形が略四角柱形状をした管状体をなす。コマ３０の上面３０Ａの側を一端とすると下面３０Ｂの側が他端をなす。コマ３０の一端近傍の位置であってコマ３０の略四角柱の外形を規定する一の側面には、コマ第１貫通孔３０ａが形成されている。コマ第１貫通孔３０ａには、後述のようにピン３１が貫通される。また、一の側面に対向する他の側面にもコマ第１貫通孔３０ａが形成されている。２つのコマ第１貫通孔３０ａは、貫通方向に垂直に切った断面がそれぞれ円形状をなし、半径は同一であり互いに同軸的な位置関係にある。また、コマ第１貫通孔３０ａの半径は、第２ヨーク第２貫通孔２０ｂの半径よりも小さく、ニードルベアリング２２の内径よりもわずかに小さい。ニードルベアリング２２の内周及びコマ第１貫通孔３０ａ内には、一対のピン３１が挿嵌されている。ピン３１の直径は、コマ第１貫通孔３０ａの直径と略同一であり、ニードルベアリング２２の内径よりもわずかに小さい。コマ３０と第２ヨーク２０とは、このピン３１によって接続されている。第２ヨーク第２貫通孔２０ｂに挿嵌された一方のニードルベアリング２２の内周にピン３１が貫通され、ピン３１が一方のコマ第１貫通孔３０ａへ圧入される。同様に、第２ヨーク第２貫通孔２０ｂに挿嵌された他方のニードルベアリング２２の内周に別のピン３１が貫通され、更にピン３１が他方のコマ第１貫通孔３０ａへ圧入されることにより、コマ３０と第２ヨーク２０とは接続されている。ピン３１はコマ３０に固定された状態になっているが、前述のようにピン３１の直径はニードルベアリング２２の内径よりもわずかに小さいため、ピン３１はニードルベアリング２２に対して回動可能であり、このため、コマ３０は第２ヨーク２０に対して回動可能に接続されている。
【００１８】
コマ第１貫通孔３０ａが形成されていない相対向するコマ３０の２つの側面上であってコマ３０の他端近傍の位置には、コマ第２貫通孔３０ｂが形成されている。２つのコマ第２貫通孔３０ｂは、貫通方向に垂直に切った断面がそれぞれ円形状をなし、半径は同一であり互いに同軸的な位置関係にある。コマ第２貫通孔３０ｂの半径は、コマ第１貫通孔３０ａの半径と同一であり、コマ第１貫通孔３０ａと同様に一対のピン４１が圧入され挿嵌される。第３ヨーク４０は、前述のように第２ヨーク２０と同様の形状をしており、第３ヨーク第１貫通孔４０ａは第２ヨーク第２貫通孔２０ｂに相当し、第２ヨーク第２貫通孔２０ｂ同様にニードルベアリング４２が挿嵌されている。そして、ピン３１がニードルベアリング２２を貫通するのと同様に、ピン４１がニードルベアリング４２を貫通し、第３ヨーク４０はコマ３０に対して回動可能に接続されている。
【００１９】
また、第１ヨーク１０が第２ヨーク２０に対して回動可能に接続されているのと同様に、第１ヨーク１０と同一形状の第４ヨーク５０が、ピン５１によって第３ヨーク４０に対して回動可能に接続されている。また、第１ヨーク１０が入力軸に対して固定されているのと同様に、第１ヨーク１０と同一形状の第４ヨーク５０が、図示せぬネジによって従動軸たる図示せぬ出力軸に対して固定されており、第４ヨーク５０と出力軸とが一体回転可能に構成されている。図１及び図２に示されるように、偏角を０°の状態にしたときのユニバーサルジョイント１全体の回転軸は、出力軸及び入力軸に一致して一直線状になっている。ユニバーサルジョイント１の全体形状は、コマ３０の一端と他端との中間の位置を中心として左右対称形状としたものを、左側の部分に対して右側の部分を回転軸を中心として９０°ねじった状態となっており、ダブルタイプのユニバーサルジョイントに分類される。
【００２０】
偏角を許容した状態であっても、ユニバーサルジョイント１を介して入力軸から出力軸へと回転を伝達させているときには、入力軸と出力軸との間の軸間距離は、偏角に応じて所定の値に保たれなければならない。このため、ユニバーサルジョイント１を構成する第１ヨーク１０、第２ヨーク２０、コマ３０、第３ヨーク４０、及び第４ヨーク５０の各寸法は、以下のような関係を有している。先ず、第２ヨーク第１貫通孔２０ａの中心と、第２ヨーク第２貫通孔２０ｂの中心とを最短で結ぶ直線を第２ヨーク仮想直線と呼び、この直線の長さ、即ち、第２ヨーク第１貫通孔２０ａと第２ヨーク第２貫通孔２０ｂとの距離を距離α（図２、図３）とする。次に、コマ第１貫通孔３０ａの中心と、コマ第２貫通孔３０ｂの中心とを最短で結ぶ直線をコマ仮想直線と呼び、この直線の長さ、即ち、コマ第１貫通孔３０ａとコマ第２貫通孔３０ｂとの距離を距離βとする。次に、第３ヨーク第１貫通孔４０ａの中心と、第３ヨーク４０第２貫通孔の中心とを最短で結ぶ直線を第３ヨーク仮想直線と呼び、この直線の長さ、即ち、第３ヨーク第１貫通孔４０ａと第３ヨーク第２貫通孔との距離を距離γとする。これら距離α、距離β、距離γは同一の長さを有する。
【００２１】
更に、入力軸と出力軸との間の軸間距離、即ち、第１ヨーク１０の回転軸と第４ヨーク５０の回転軸との間の軸間距離は、以下のような位置関係により決定される。先ず、許容する偏角が１８０°である場合には、ユニバーサルジョイント１が回転されて、図３（ａ）に示されるような、第２ヨーク仮想直線とコマ仮想直線とが一致した状態、即ち、第２ヨーク仮想直線とコマ仮想直線とが折曲がっていない一直線の状態となるときがあるが、このときの、第２ヨーク仮想直線とコマ仮想直線との接続されている位置を位置Ａとする。そして、ユニバーサルジョイント１が更に回転されてゆき、図３（ｂ）に示されるような、コマ仮想直線と第３ヨーク仮想直線とが一致した状態、即ち、コマ仮想直線と第３ヨーク仮想直線とが折曲がっていない一直線の状態となったときの、コマ仮想直線と第３ヨーク仮想直線との接続されている位置を位置Ｂとする。軸間距離は、これら位置Ａと位置Ｂとが一致する位置関係となるような値に決定される。
【００２２】
この位置関係は、許容する偏角が９０〜１５０°の場合も同様である。具体例として、許容する偏角が９０°、１２０°、１５０°の場合を説明する。ユニバーサルジョイント１が回転されて、図４、図５、図６にそれぞれ示されるような、第２ヨーク仮想直線とコマ仮想直線とが一致した状態、即ち、第２ヨーク仮想直線とコマ仮想直線とが折曲がっていない一直線の状態となったときの、第２ヨーク仮想直線とコマ仮想直線との接続されている位置を位置Ａとする。このときのユニバーサルジョイント１の状態を、図２に示される偏角が０°の状態と比較すると、図４、図５、図６にそれぞれに示されるように、第２ヨーク２０は、第１ヨーク１０に対して若干回動された状態となっている。回動の角度は、偏角が９０°のときよりも偏角が１２０°のときの方が大きく、偏角が１２０°のときよりも偏角が１５０°のときの方が大きい。コマ３０は第２ヨーク２０に対して回動されていない。第３ヨーク４０は、コマ３０に対して略９０°前後回動されている。回動の角度は、偏角が９０°のときには、９０°よりも少し小さく、偏角が１２０°のときには略９０°であり、偏角が１５０°のときには、９０°よりも少し大きい。第４ヨーク５０は、第３ヨーク４０に対して回動されていない状態となっている。
【００２３】
そして、ユニバーサルジョイント１が更に回転されてゆき、コマ仮想直線と第３ヨーク仮想直線とが一致した状態、即ち、コマ仮想直線と第３ヨーク仮想直線とが折曲がっていない一直線の状態となったときの、コマ仮想直線と第３ヨーク仮想直線との接続されている位置を位置Ｂとする。軸間距離は、これら位置Ａと位置Ｂとが一致する位置関係となるような値に決定される。
【００２４】
以上の条件を満たすユニバーサルジョイント１の第１ヨーク１０が図示せぬ入力軸と一体に回転されると、第１ヨーク１０に対して第２ヨーク２０が回動しながら回転し、第２ヨーク２０の回動及び回転に伴いコマ３０が第２ヨーク２０に対して回動しながら回転する。更に、コマ３０の回動及び回転に伴い第３ヨーク４０がコマ３０に対して回動しながら回転し、第３ヨーク４０の回動及び回転に伴い、第４ヨーク５０が出力軸と一体に、第３ヨーク４０に対して回動しながら回転することにより、図示せぬ入力軸における回転が、ユニバーサルジョイント１を介して図示せぬ出力軸へ伝達される。
【００２５】
ダブルタイプのユニバーサルジョイント１を５ピース４節の構成としたため、比較的簡単な構造で、許容する偏角の量を１２０°以上とすることができる。また、それぞれピンの挿嵌される貫通孔間の距離α、距離β、距離γを全て等しくし、更に、入力軸と出力軸との間の軸間距離を所定の値としたため、軸間距離を偏角に応じて所定の値に保ったままで、許容する偏角の量を９０°、１２０°、１５０°、１８０°等とすることができる。
【００２６】
本発明によるユニバーサルジョイントは上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば本実施の形態では、ニードルベアリングを用いたが、使用条件によりプレーンベアリング、ボールベアリング、樹脂ベアリング、ブッシュ、含油焼結等の軸受を用いてもよい。また、これらのものを設けなくてもよい。
【００２７】
また、ピンにより接続されている第２、第３ヨークとコマとの接続部分において、ニードルベアリングとコマとの間にワッシャーを設けてもよい。同様に、ピンにより接続されている第２、第３ヨークと第１、第４ヨークとの接続部分において、第２、第３ヨークと第１、第４ヨークとの間にワッシャーを設けてもよい。このことにより、接触摺動部分の摩擦を低減することができる。
【００２８】
また、各ヨーク、コマ、及び各ピンの材質は、金属、例えば一般的な機械構造用炭素鋼、白金鋼、特殊用途鋼、非鉄金属等で構成すればよく、また、樹脂等で構成してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１記載のユニバーサルジョイントによれば、ユニバーサルジョイントを第１ヨークと、第１ヨークと接続される第２ヨークと、第２ヨークと接続されるコマと、コマと接続される第３ヨークと、第３ヨークと接続される第４ヨークとからなる５ピース４節タイプとしたため、比較的簡単な構造で、許容する偏角の量を１２０°以上とすることができる。
【００３０】
請求項２記載のユニバーサルジョイントによれば、距離αと距離βと距離γとがそれぞれ等しく、位置Ａと位置Ｂとが一致するようにしたため、軸間距離を所定の値に保ったままで、許容する偏角の量を９０°乃至１８０°とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるユニバーサルジョイントにおいて、偏角が０°の状態を示す斜視図。
【図２】本発明の実施の形態によるユニバーサルジョイントにおいて、偏角が０°の状態を示す正面図。
【図３】本発明の実施の形態によるユニバーサルジョイントにおいて、偏角が１８０°の状態を示す正面図であり、（ａ）は第２ヨーク仮想直線とコマ仮想直線とが一致した状態を示し、（ｂ）は、コマ仮想直線と第３ヨーク仮想直線とが一致した状態を示す。
【図４】本発明の実施の形態によるユニバーサルジョイントにおいて、偏角が９０°の状態であって第２ヨーク仮想直線とコマ仮想直線とが一致した状態を示す正面図。
【図５】本発明の実施の形態によるユニバーサルジョイントにおいて、偏角が１２０°の状態であって第２ヨーク仮想直線とコマ仮想直線とが一致した状態を示す正面図。
【図６】本発明の実施の形態によるユニバーサルジョイントにおいて、偏角が１５０°の状態であって第２ヨーク仮想直線とコマ仮想直線とが一致した状態を示す正面図。
【図７】従来のシングルタイプのユニバーサルジョイントを示す斜視図。
【図８】従来のシングルタイプのユニバーサルジョイントにおける偏角を説明するための概念図。
【図９】従来のダブルタイプのユニバーサルジョイントにおける偏角を説明するための概念図。
【符号の説明】
１　　　ユニバーサルジョイント
１０　　第１ヨーク
２０　　第２ヨーク
３０　　コマ
４０　　第３ヨーク
５０　　第４ヨーク
１０ｂ　第１ヨーク貫通孔
２０ａ　第２ヨーク第１貫通孔
２０ｂ　第２ヨーク第２貫通孔
３０ａ　コマ第１貫通孔
３０ｂ　コマ第２貫通孔
２１、３１、４１、５１　　　ピン
４０ａ　第３ヨーク第１貫通孔
【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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